導(dǎo)語：電動汽車電池包密封膠研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：動力電池系統(tǒng)是電動汽車三電系統(tǒng)中的核心部件，其性能優(yōu)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(tǒng)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(jìn)行深入分析顯得尤為重要。文章是研究一種應(yīng)用于電動汽車電池包的密封膠，對膠體的材質(zhì)、涂膠軌跡、膠的特性進(jìn)行分析，使膠體與電池箱充分結(jié)合，通過國標(biāo)要求的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測和驗證，歸納出一種合適的膠體和打膠方式。

關(guān)鍵詞：電動汽車；電池包；防水；密封膠

1概述

根據(jù)全球能源發(fā)展的布局，安全、節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)前汽車工業(yè)發(fā)展的主要趨勢，新能源汽車成為當(dāng)今汽車領(lǐng)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(tǒng)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(tǒng)作為三電系統(tǒng)中最重要的部件之一，是保證整車安全的屏障。國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確表示電池包要具備防護(hù)等級IP67的要求[2]，電池包不會因為進(jìn)水而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)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(tǒng)設(shè)計成功與否的關(guān)鍵。本文是研究一種應(yīng)用于電動汽車電池包的密封膠，對膠體的材質(zhì)、涂膠軌跡、膠的特性進(jìn)行分析，使膠體與電池箱充分結(jié)合，通過國標(biāo)要求的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(jié)構(gòu)分析

電動汽車電池包的電池組電壓高達(dá)600V以上，乘用車平臺略低達(dá)到300V以上，電池箱體必須保證密封防水，防止進(jìn)水導(dǎo)致電路短路，而導(dǎo)致事故發(fā)生。電池箱體防護(hù)等級要達(dá)到IP67以上。電池包的防護(hù)等級和熱管理方式有關(guān)，目前電池包熱管理方式主要有自然冷卻、風(fēng)冷及液冷，自熱冷卻可以較好地保證密封性能，風(fēng)冷及液冷由于存在外界因素的干擾，密封性設(shè)計要求更高，風(fēng)冷是靠外置的強(qiáng)制風(fēng)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(dá)到加熱或者冷卻的目的。電池包的密封結(jié)構(gòu)主要由上蓋、下箱體、相關(guān)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(guān)鍵。

3密封膠的技術(shù)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(chǎn)品儲存穩(wěn)定，耐熱溫度高，固化物有良好的機(jī)械性能和耐濕熱穩(wěn)定性。在高溫條件下成液態(tài)，一定時間后固化成型形成產(chǎn)品，產(chǎn)品的形態(tài)表面致密，內(nèi)部泡孔細(xì)密均勻有優(yōu)異的回彈性，其適用于電池包各種不同的密封面，易實現(xiàn)工業(yè)化和自動化。

4密封膠的密封結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(guī)則的圖形施膠，固化時間在單個工序時間內(nèi)完成；（3）壓縮量在70%以內(nèi)，具有高回彈性和壓縮可恢復(fù)率；（4）可反復(fù)拆卸的可維修性，在保證生命周期內(nèi)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(jìn)行試驗，數(shù)據(jù)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(fù)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(guān)接插件用匹配插頭堵住，防爆閥位置為氣密檢測口，依據(jù)氣密檢測儀進(jìn)行內(nèi)部充氣，充氣時間60s，充氣總壓5-6kPa，當(dāng)壓力達(dá)到3.5kPa左右，穩(wěn)定時間60s，測試時間60s，如果測試時間內(nèi)壓降在25.4Pa以內(nèi)，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(dá)后，取出電池包，打開上蓋，觀察箱體內(nèi)是否存在水珠，若箱子完全干燥，則說明電池箱體密封達(dá)到IP67以上，若箱子內(nèi)部存在進(jìn)水，則說明密封不夠，需要繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計。5.2拆裝試驗。對已經(jīng)經(jīng)過氣密試驗和水試試驗的樣品進(jìn)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(fù)前面的上蓋拆裝5次以上，然后進(jìn)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(guān)接插件堵住，留一個防爆閥作為進(jìn)氣口，進(jìn)行氣密試驗，通過氣密試驗后，再進(jìn)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(huán)境倉中，兩種極端溫度的轉(zhuǎn)換時間小于30min（以設(shè)備實際轉(zhuǎn)換能力為準(zhǔn)），每個極端溫度保持8h，單次循環(huán)總時間為17h；循環(huán)84次，總循環(huán)時間約60天。老化試驗完成后，再進(jìn)行沉水試驗測試。如圖5所示。5.4振動試驗。把經(jīng)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(guān)的說明，進(jìn)行振動測試，完成以后再進(jìn)行沉水測試。

6結(jié)束語

純電動汽車電池包的密封性對電池系統(tǒng)的安全起到關(guān)鍵性的作用，各個電池廠商都在尋找一種效果優(yōu)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(jìn)和逐步創(chuàng)新，一個較好的密封方案，都將會推動行業(yè)的發(fā)展，為新能源事業(yè)做出一定的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]GB/T4208-2017.外殼防護(hù)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