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電動(dòng)車可以當(dāng)船開，仰望U8的應(yīng)急浮水功能再次刷新了大家的認(rèn)知，眾所周知仰望U8作為新能源汽車，其必然會(huì)使用到電池包，那電池包的防水性能是如何定義，如何達(dá)到的呢，我們一起走進(jìn)電池包密封性設(shè)計(jì)。
動(dòng)力電池包外殼的防水等級(jí)一般會(huì)按照IP67（水深1m，30min浸沒）或者IP68（水深1米，24h浸沒）設(shè)計(jì)要求開發(fā)，才能保證電池包密封防水，電池組不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)水而短路。因此對(duì)電池包的密封防水就格外重要，直接關(guān)系到電池包設(shè)計(jì)的成敗。

一   電池包的絕緣與防水性能要求

純電動(dòng)汽車上動(dòng)力電池組的輸出電壓很高，在200伏以上。電池包除了保障能夠容納電池外，還必須能有效地隔絕乘客和操作人員與電池產(chǎn)生接觸；電池箱體必須保證密封防水，防止由于進(jìn)水而造成電池包漏電，危及司乘安全，電池箱體防護(hù)等級(jí)要求應(yīng)達(dá)到IP67/IP68。

其設(shè)計(jì)要求如下：

1. 電池包的正負(fù)極要有足夠的安全距離，一般設(shè)計(jì)電池包內(nèi)部銅排的最小距離應(yīng)大于10mm，以防止擊穿放電；

2. 電池包內(nèi)部需做好一定的絕緣處理，電芯殼體需托盤要有絕緣物質(zhì)覺著足夠的安全距離，一般采用藍(lán)膜或者膠水隔斷；

3. 電池包上存有影響密封的焊縫處要必須涂加密封膠，箱體頂蓋與下箱體配合處要添加密封材料，接插件固定處要采取相應(yīng)密封措施；

4. 電池包的布置在避讓底盤部件和車身的同時(shí)應(yīng)盡量靠上，箱體其最低點(diǎn)應(yīng)不小于整車的最小離地間距，以滿足不同路況下整車的通過性并防止機(jī)械損傷；

5. 電池包的接插件安裝孔和進(jìn)出風(fēng)口應(yīng)盡量布置在電池箱體的二分之一高度以上。

密封性測(cè)試方法

密封性測(cè)試方法如下：

1. 氣密性試驗(yàn)把電池箱上蓋蓋嚴(yán)，使用密封膠進(jìn)行密封，只留一個(gè)插接件口作為進(jìn)氣口，其余插接件孔堵住，使用氣壓表控制壓力，對(duì)電池箱進(jìn)口充氣，加氣壓力到一定壓力，并進(jìn)行保壓，再對(duì)電池包進(jìn)行漏氣檢測(cè)，一般采用壓差法進(jìn)行計(jì)量。具體漏率根據(jù)充氣壓力來確定，一般要求在測(cè)試前做個(gè)樣品進(jìn)行打樣。

2. 浸水試驗(yàn)把電池箱上蓋蓋嚴(yán)，使用密封膠進(jìn)行密封，所有插接件孔都用擋板夾密封墊堵上，將整個(gè)電池箱體完全浸入一個(gè)盛滿水的池子中，用支架從電池箱上邊把整個(gè)箱子完全壓入水中，保持箱子上表面在水下500mm，保持10分鐘。待時(shí)間到后取出箱子，打開上蓋，看箱體內(nèi)是否浸水。若箱子內(nèi)完全干燥，則說明電池箱體密封性至少達(dá)到了IP66以上。若箱子內(nèi)部進(jìn)水，則說明密封不夠，需查找原因和改進(jìn)。

3. 壓差法測(cè)定氣密性通過儀器內(nèi)部電子調(diào)壓閥對(duì)該檢測(cè)部件進(jìn)行充氣。在經(jīng)過一個(gè)簡(jiǎn)短的充氣過程之后，關(guān)閉調(diào)壓閥，以隔離氣源和檢測(cè)工件。儀器內(nèi)部壓差傳感器壓力的變化就會(huì)顯示出腔內(nèi)氣體壓力的降低，這就意味著工件泄漏。使用此方法可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量，規(guī)律性強(qiáng)，實(shí)時(shí)顯示和保存，數(shù)據(jù)追溯等功能。

4. 針對(duì)一些容積較大、泄漏率要求比較小的產(chǎn)品我們也可以使用質(zhì)量流量法(M版本)測(cè)試，質(zhì)量流量傳感器連接了參考容積和被測(cè)工件。首先將被測(cè)工件和參考容積都充入壓縮空氣，經(jīng)過一段時(shí)間的穩(wěn)定后，關(guān)閉充氣閥組。將參考容積和被測(cè)工件中間的測(cè)試閥組也關(guān)閉，此時(shí)參考容積和被測(cè)工件直接連接的是流量傳感器，如果被測(cè)工件有微小泄漏，參考容積的氣體分子就會(huì)流過流量傳感器，流過多少氣體分子就能測(cè)到流量是多少，將此數(shù)值記錄下就是最終的測(cè)試結(jié)果。流量法測(cè)試在歐洲新能源電池行業(yè)應(yīng)用比較多。

二   防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于電池包在電動(dòng)汽車中的安裝位置較低，并且暴露在相對(duì)開放的空間中，容易遭受雨雪天氣的侵襲，特別是在汽車泡水的情況下，必須承受一定的水壓，因此對(duì)密封條的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更大的要求。一旦電池包進(jìn)水，就有爆炸燒毀的危險(xiǎn)了！

以下重點(diǎn)介紹下發(fā)泡密封條密封原理及設(shè)計(jì)。

發(fā)泡密封條與接觸界面的防水

硅橡膠發(fā)泡密封條的防水原理：硅橡膠密封條在壓力作用下會(huì)發(fā)生彈性形變，使接觸界面與密封條之間的空隙被填充并產(chǎn)生反彈力，從而使得接觸面與發(fā)泡密封條間產(chǎn)生摩擦力。在密封條自身不泄露時(shí)，當(dāng)該摩檫力和反彈力都大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓或外壓時(shí)，密封材料才不會(huì)發(fā)生因變形或位移產(chǎn)生泄漏，反之則發(fā)生泄漏。

硅橡膠泡沫材質(zhì)對(duì)防水性能的影響

一般的密封條材料，如普通實(shí)心橡膠及普通發(fā)泡材料等可在防水等級(jí)要求不高的情況下使用，這些材料防水等級(jí)均可達(dá)到IP45。而要求防水等級(jí)更高，硅橡膠泡沫密封條的優(yōu)勢(shì)便展現(xiàn)出來。這是由于硅橡膠泡沫是一種新型的耐高低溫高分子彈性材料，其最大的特點(diǎn)是耐高溫、耐寒性能優(yōu)越，同時(shí)具有優(yōu)異的耐老化性能(耐臭氧、耐氧化、耐放射、耐光、耐氣候)，長(zhǎng)期使用中，有非常好的彈性形變，厚度損失小。

三   密封材料的選擇

我們今天主要討論以下三種密封材料：

橡膠密封圈

一般由橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、增塑劑、填料等硫化而制得。

膠結(jié)

由于現(xiàn)在電池包都是CTB或者CTC結(jié)構(gòu)，一般都不具有可拆性，所以很多廠商直接將電池蓋膠粘在托盤上，同時(shí)利用膠水的流動(dòng)性，可以完美的填充各個(gè)縫隙，可以進(jìn)一步保證包體密封性。

泡棉

是將基材如橡膠或塑料和發(fā)泡劑等助劑在一定溫度壓力下進(jìn)行反應(yīng)得到的發(fā)泡材料。

從整體上來看：

1）密封性

膠粘劑≥泡棉膠帶≥密封圈

2）價(jià)格

泡棉膠帶≥膠粘劑≈密封圈

3）可制造性（自動(dòng)化）

膠粘劑≥泡棉膠帶≥密封圈

4）可制造性（時(shí)間）

泡棉膠帶劑≈密封圈≥膠粘劑

5）密封壽命

膠粘劑≥泡棉膠帶≥密封圈

四  結(jié)語(yǔ)

隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，電池包作為新能源汽車的動(dòng)力源泉，其性能安全與否直接決定著整機(jī)的安全。如果電池包進(jìn)水，將嚴(yán)重影響其使用性能，因此結(jié)構(gòu)上對(duì)電池包的密封防水功能設(shè)計(jì)提出了更高的要求。純電動(dòng)汽車電池包的密封性，對(duì)箱體內(nèi)的電池組的安全至關(guān)重要。