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摘要：動力電池系統是電動汽車三電系統中的核心部件，其性能優劣直接影響整車的好壞。電池包的防水密封直接影響到電池系統的工作安全，乃至影響到電動汽車的使用安全，是電動汽車可靠行駛的重要保證。為了提高電池包的密封防水性能，對電池包的密封防水特性進行深入分析顯得尤為重要。文章是研究一種應用于電動汽車電池包的密封膠，對膠體的材質、涂膠軌跡、膠的特性進行分析，使膠體與電池箱充分結合，通過國標要求的相關測試標準進行檢測和驗證，歸納出一種合適的膠體和打膠方式。

關鍵詞：電動汽車；電池包；防水；密封膠

1概述

根據全球能源發展的布局，安全、節能和環保已經成為當前汽車工業發展的主要趨勢，新能源汽車成為當今汽車領域研究的熱點。作為汽車交通工具，電動汽車也需要具備傳統車所具有的一切屬性，包含安全性和使用壽命等方面的要求。電池系統作為三電系統中最重要的部件之一，是保證整車安全的屏障。國家標準中已經明確表示電池包要具備防護等級IP67的要求[2]，電池包不會因為進水而導致安全事故的發生，進而導致人員的傷亡。因此，電池包的密封防水格外重要，直接影響電池系統設計成功與否的關鍵。本文是研究一種應用于電動汽車電池包的密封膠，對膠體的材質、涂膠軌跡、膠的特性進行分析，使膠體與電池箱充分結合，通過國標要求的相關測試標準進行檢測和驗證[1]，歸納出一種合適的膠體和打膠方式。

2電池包的密封結構分析

電動汽車電池包的電池組電壓高達600V以上，乘用車平臺略低達到300V以上，電池箱體必須保證密封防水，防止進水導致電路短路，而導致事故發生。電池箱體防護等級要達到IP67以上。電池包的防護等級和熱管理方式有關，目前電池包熱管理方式主要有自然冷卻、風冷及液冷，自熱冷卻可以較好地保證密封性能，風冷及液冷由于存在外界因素的干擾，密封性設計要求更高，風冷是靠外置的強制風冷來冷卻，除不能與大氣相通外，不允許在某處泄漏。液冷是靠外界的熱交換液體流動來達到加熱或者冷卻的目的。電池包的密封結構主要由上蓋、下箱體、相關接插件和接觸密封墊所組成，此文主要闡述上蓋與下箱體之間的密封膠，是決定電池包密封效果的關鍵。

3密封膠的技術原理

此密封膠為高彈性可返修密封膠，是一種高彈性、密封性好，易返修的通用型密封膠。該類產品儲存穩定，耐熱溫度高，固化物有良好的機械性能和耐濕熱穩定性。在高溫條件下成液態，一定時間后固化成型形成產品，產品的形態表面致密，內部泡孔細密均勻有優異的回彈性，其適用于電池包各種不同的密封面，易實現工業化和自動化。

4密封膠的密封結構分析

為了保證良好的密封效果，除了固定上蓋和箱體的螺栓距離在50mm左右和扭力固定螺栓的限位結構特征外，上蓋和箱體之間的密封面要具有一定的平面度和粗糙度。上蓋與箱體之間的密封膠還應該具備如下的特性：（1）密封膠的有效密封寬度≥8mm；（2）密封膠適用于各種不規則的圖形施膠，固化時間在單個工序時間內完成；（3）壓縮量在70%以內，具有高回彈性和壓縮可恢復率；（4）可反復拆卸的可維修性，在保證生命周期內具備5次以上的可維修拆卸性；（5）其他物理特性，如耐高低溫性、耐濕熱性、阻燃性等。對該密封膠的重要特性進行試驗，數據如圖2。通過試驗得出：該密封膠在滿足使用要求的前提下，具有較好的壓縮性，可反復拆卸，抗老化，適用于密封面的基本要求。

5密封膠的試驗論證

5.1氣密及防水試驗。把帶有密封膠裝配完成后，相關接插件用匹配插頭堵住，防爆閥位置為氣密檢測口，依據氣密檢測儀進行內部充氣，充氣時間60s，充氣總壓5-6kPa，當壓力達到3.5kPa左右，穩定時間60s，測試時間60s，如果測試時間內壓降在25.4Pa以內，則測試通過，如圖3所示。將氣密測試通過的電池包完全浸入一個盛滿水的池子里，保持箱子上表面再水下1m以上，保持30min，如圖3所示，等時間到達后，取出電池包，打開上蓋，觀察箱體內是否存在水珠，若箱子完全干燥，則說明電池箱體密封達到IP67以上，若箱子內部存在進水，則說明密封不夠，需要繼續優化設計。5.2拆裝試驗。對已經經過氣密試驗和水試試驗的樣品進行擱置30min后，固定上蓋和箱體的螺栓，M5螺栓扭力在4NM左右，再靜置30min，重復前面的上蓋拆裝5次以上，然后進行沉水試驗，如圖4所示。5.3老化試驗。對帶有密封膠的電池包相關接插件堵住，留一個防爆閥作為進氣口，進行氣密試驗，通過氣密試驗后，再進行沉水試驗，IPX7試驗通過后，將電池包置于（-40±2）℃～（85±2℃）的交變溫度環境倉中，兩種極端溫度的轉換時間小于30min（以設備實際轉換能力為準），每個極端溫度保持8h，單次循環總時間為17h；循環84次，總循環時間約60天。老化試驗完成后，再進行沉水試驗測試。如圖5所示。5.4振動試驗。把經過氣密，沉水測試合格的完整電池包，按照GB/T31467.3-2015中振動條件相關的說明，進行振動測試，完成以后再進行沉水測試。

6結束語

純電動汽車電池包的密封性對電池系統的安全起到關鍵性的作用，各個電池廠商都在尋找一種效果優良、自動化程度高和成本低廉的密封膠。電池包的密封手段也在不斷摸索，不斷改進和逐步創新，一個較好的密封方案，都將會推動行業的發展，為新能源事業做出一定的貢獻。

參考文獻：

[1]GB/T31467.3-2015.電動汽車用鋰離子動力蓄電池包河系統第3部分安全性要求與測試方法[S].

[2]GB/T4208-2017.外殼防護等級（IP代碼）[S].

作者:宋孝炳 林志宏 劉召 單位:合肥國軒高科動力能源有限公司