資深工程師談汽車電池包的密封設計

　　這里聊聊電池包的密封設計，這里主要從要求開始說起，特別是前陣子上汽搞活動把電池包放魚缸的活動。

　　這里主要Show的其實是防護等級的能力，Ingress Protection Rating，是對液態(tài)和固態(tài)微粒的防護能力。

　　這里主要是最初在新能源上海地標里面的要求（DB31），車輛B級電壓電路應按GB/T 18384.3-2001中第5章的規(guī)定提供直接接觸防護，布置在乘客艙或行李艙外部的B級電壓電路的防護性能應滿足IP67的要求。這事主要是考慮上海下雨多，地洞多，萬一積水卡在那就Over了，其實這個乘客艙要進誰，而且要浸入15cm～1m，大家想想是啥概念。這個事，一方面限制了主動風冷，一方面也對電池系統(tǒng)的Venting設計有著很高的要求。

　　其實看布置位置，如果按照涉水試驗要求來，布置在底盤上的要求高，但是在后備箱下面這個事就很怪異了。在UN的協(xié)調工作中，也只是對涉水要求較高，僅僅針對電池包意義也不是特別大。

　　那么在IP67的前提下，基本選擇散熱的方式就只有

　　1）液冷

　　2）冷媒直接冷卻

　　3）被動冷卻

　　做這個事的好處，其實可以讓BMS的設計防護，稍微省心一些些，當然BMU部分該Coating還得Coating，這個故事我后面再擺一擺。水汽一旦進入包里面，凝露和冷卻液泄漏都可能導致采樣線這一層級的中等層級的短路和微短路路，這兩者的失效模式前者可以設計考慮Fuse，后者抓瞎。

　　現(xiàn)在都在這個方向走，那設計的時候就按這個來。

　　其實從模塊也好，包也好都是一步步做的，首先考慮的結構設計

　　A）模組設計

　　B）電池包的密封設計

　　其是從結構上都差不多，仔細看看，功率電子里面的電池包設計類似。

　　1）逆變器

　　2）DCDC

　　3）充電機

　　甚至是某些防水的ECU，特別是VCU，設計都是類似的。

　　材料選擇

　　以下內容作者為宋春亮，文章太長，我基本把他的意思總結成一張導圖和一些知識概覽了。宋兄創(chuàng)辦了上海誠懋化學 17717595215，他是清華畢業(yè)，中科院讀了碩士，專門干這個，有問題可以咨詢他。

　　從材料角度密封需求如下：

　　從電池系統(tǒng)會提出

　　密封壽命

　　使用環(huán)境（回彈、變形、耐氣候特性+高低溫特性）

　　從整體上來看：

　　密封性：密封劑≥泡棉膠帶≥密封圈

　　價格：泡棉膠帶≥密封劑≈密封圈

　　可制造性（自動化）：密封劑≥泡棉膠帶≥密封圈

　　可制造性（時間）：泡棉膠帶劑≈密封圈≥密封劑

　　密封壽命：密封劑≥泡棉膠帶≥密封圈

　　從選擇來看概覽如下：

　　1）橡膠密封圈：一般由橡膠、硫化劑、促進劑、增塑劑、填料等硫化而制得

　　2）密封劑液態(tài)分子在一定條件下進行固化

　　這個視頻挺有趣的哈，我研究生期間還做過點膠機的控制軟件來著。

　　下面是分析優(yōu)缺點

　　3）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行反應得到的發(fā)泡材料

　　從廣義上來看，還是有更多的探討和選擇的，宋兄說的也未必全面哈，這個需要坐下來好好的聊聊。

　　小結：

　　1）從系統(tǒng)上來看，IP67有自己的設計需求，但是密封之后有Venting的需求，又和熱失控有了關聯(lián)，后面具體來討論Venting的需求

　　2）術業(yè)有專攻，汽車內部的設計，分解出來變成了系統(tǒng)的、材料的、結構的大量的技術交叉，汽車電子只是其中的一小部分