一种超级电容器检漏工装的制作方法

本实用新型涉及一种超级电容器的检漏装置，尤其涉及一种超级电容器检漏工装。

技术背景

超级电容器（又称法拉电容、黄金电容）是一种介于传统电容和二次电池之间的新兴储能电气元件。超级电容的高比功率、大电流充放电能力、长寿命、超低温性能、高可靠性、绿色环保等特点，使得其在工业电子、交通运输、再生能源、军事等领域作为功率电源或储能电源得到广泛的应用。影响超级电容器的可靠性主要有以下几个方面：内阻，机械结构稳定性，气密性等。

其中气密性是一个非常关键的技术指标，关乎着超级电容器的安全性和寿命，和锂离子电池相比，超电密封性要求更高。随着超级电容器的应用领域越来越广泛，对超级电容器的安全性提出了更高的要求，所以，在超级电容器封装之前，对其进行泄漏检测显得尤为重要。

行业常见的检漏工装通常比较复杂，成本高，操作繁琐，不利于批量生产时的过程全检；该类型的检漏装置，由于设计的体积比较大，预抽真空的时间非常长，测试效率低下，并且容易出现泄漏，影响测试的准确性。

超级电容器口部的注液孔的位置不是固定的，常规的测试工装都是对准这个孔进行抽气或者加压，这种配合方式难度大，对位精度不好控制。

技术实现要素：

针对超级电容器结构特点和特殊的技术要求，本实用新型提出一种检漏装置用来检测超级电容器注液前的泄漏率。

本实用新型超级电容器检漏工装为圆筒状，由上下二部分构成，上下二部分连接的端面设置大号O型圈，通过气缸推动工装底盖，实施密封；上部分顶部开孔用来连接加氦气装置；下部分底部侧面开口焊接真空法兰，用来连接氦质谱检漏仪；超级电容器检漏工装内部上表面开有圆形开槽，用来定位待测超级电容器；超级电容器检漏工装内侧顶部设置O型密封圈，超级电容器检漏工装底盖配置有弹性橡胶，辅助支撑待测超级电容器。

这种检漏工装比较小巧，装夹简单，可靠，预抽真空时能达到比较低的真空度，测试更加精确，并且可以控制加入氦气的压力，适应不同等级压力下的测试，测试结果更加准确和科学。

所述的检漏工装内径比待测超级电容器的外径大2mm-5mm，优先2mm，方便装夹，又减小预抽真空空间的体积，这样可以缩短预抽真空的时间，快速达到＜2pa的真空度，提高测试效率又能保证测试结果的准确性。

所述的弹性橡胶，可以是氟橡胶、三元乙丙橡胶 、聚四氟乙烯等，优选氟橡胶，可靠耐用；也可将弹性橡胶替换为一种合适强度的弹簧，也可以实现同样的目的。

所述的检漏装置下底盖可以用气缸向上推动密封，此方式适合批量生产；也可以设计成手动闭合扳手，此方式适合研发实验，成本低廉，但是结构可靠。

所述的加入氦气的压力为0.5bar-8bar，通过精密氦气调压阀来控制，优选0.5bar的氦气，压力较小，可以做到无损测试，且充入的氦气量足够满足氦质谱检漏的测试要求，保证测试精度；当一些特殊的测试条件下，可以充入更大压力的氦气，模拟产品的实际使用环境，这种测试方式结果更加贴切实际，对产品性能评估有一定的参考意义。

本检漏装置具备以下优点：

1、密封结构设计巧妙，只需要一个动作即可实现二个必要的密封，密封效果好，结构可靠，装配简单，省时省力。

2、检漏时，待测电容器所处的空间体积小，预抽真空所需的时间非常短，大大提高了测试效率；并且容易实现一个比较低的真空度，排除空气中的氦气对测试结果的影响，提高了测试的准确性。

3、待测电容器和工装连接的对位结构设计巧妙，测试时放置电容器不需要刻意对位，保证了工装密封的可靠性，提高了测试效率，提高了测试结果的准确性。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型超级电容器检漏工装连接示意图。

图2为本实用新型超级电容器检漏工装的剖视图。

图3为本实用新型超级电容器检漏工装和待测超级电容器连接示意图。

图4为本实用新型超级电容器检漏工装注液孔和上部密封圈示意图。

图5为本实用新型超级电容器检漏工装的待测电容器口部的密封结构俯视图。

图6为现有知识工装的待测电容器口部的密封结构俯视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型超级电容器检漏工装通过真空法兰101连接氦质谱检漏测试仪1，通过开孔102连接加氦气装置3。真空法兰101可以为型号KF-25。

图2所示为本实用新型超级电容器检漏工装的剖视图，超级电容器检漏工装为圆筒状，由上下二部分构成，上下二部分连接的端面设置大号O型圈105，通过气缸推动工装底盖，实施密封；氦气通过开孔102注入待测超级电容器，超级电容器检漏工装内侧顶部设置O型密封圈103，内部上表面开有圆形开槽104用于定位待测超级电容器；超级电容器检漏工装底盖配置有弹性橡胶106，辅助支撑待测超级电容器。

下面结合图3、图4进一步说明本实用新型超级电容器检漏工装的优点。

如图4，待测超级电容器未封装之前只有一个注液孔301是联通其内部的，所以氦质谱测试时需要从这个孔加入氦气，由于设置了O型密封圈103，从而杜绝氦气泄露到待测试区域303。装夹待测超级电容器时，将待测超级电容器从下往上装配在工装内部，利用超级电容器端子302卡在工装顶部圆形开槽104之中，104内径比302外径大0.2mm，并设有倒角，方便装配，又能实施定位，保证电容器和夹具的同心度；利用气缸或者手动压杆推动工装底部107，闭合工装，此时密封圈105会受到挤压形变起到密封作用，保证工装的气密性，如图3密封部位203所示；同时工装底部的弹性橡胶106会给电容器一个向上的支持力，从而压缩工装内侧顶部设置的O型密封圈103，如图3上部密封部位202所示。密封圈103隔开加氦气通道205（即开孔102与待测超级电容器的注液孔301所连接的空间）和工装与待测超级电容器之间的空间201，保证了检漏工装工作时加入的氦气不会进入工装与待测超级电容器之间的空间201，不影响测试结果。该工装设计巧妙，只需要一个动作即可实现二个必要的密封，装配非常简单可靠，省时省力。

进一步地，检漏装置工作时，氦质谱检漏仪通过真空法兰101对工装与待测超级电容器之间的空间201进行抽真空，如图3所示，工装内部的内径比待测电容器外径大2-5mm，所以空间201体积非常小，预抽真空所需的时间非常短，大大提高了测试效率。

本工装还解决了传统测试工装对位难的特点。对比如图5和图6所示。O型圈103是本实用新型采用的密封方式，待测超级电容器的注液孔301的位置位于超级电容器检漏工装内侧顶部O型密封圈103所围圆周的内部。403是传统工装采用的密封圈。由于注液孔301的位置是随机的，传统工装采用的密封圈403的密封结构要求对位非常准确，一旦产生对位偏差，就会影响整个密封效果和测试结果。本实用新型创新提出的密封结构，在注液孔的外周进行密封，这种结构设计不需要对位，任意放置电容器，并且保证了工装密封的可靠性，提高了测试效率，提高了测试结果的准确性。

本实用新型超级电容器检漏工装用来检测超级电容器注液前的泄漏率，具备测试精度高，效率高，成本低，装配简单的特点。可以满足超级电容器的密封性检测要求，有利于提高生产效率和合格率，从而降低超级电容器的生产成本，具备积极的生产实践意义。