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摘要：改革后，我国的科学技术不断进步，目前，PACK是新能源汽车的动力源泉，PACK性能安全决定整车安全。由于PACK在纯电动汽车的布置于下车身，特别在汽车泡水的情况下，必须能够承受一定水压，若PACK进水，严重影响其使用功能，甚至造成短路、起火风险。因此，电池包密封性是纯电动汽车至关重要安全功能。
关键词：新能源;PACK;密封条
引言
电子产品对电源性能有很高的要求。由于锂离子电池（即锂电池）具有放电电压稳定、自放电率低、无记忆效应等优点，目前逐渐替代铅酸蓄电池，成为动力电池主流。但是锂离子电池对充放电要求较高，充电时电池内部温度上升，放电时电解材料铜熔化造成内部短路，外部电路板电流过大，电池内部功率消耗增加，引起电解液氧化，锂离子电池压力增加，易产生火花爆炸，因此锂离子电池都加有保护电路。由于电动力设备使用驱动电压高于单节锂电电压，电动车使用额定电压为24V、36V，使得必须使用多节锂电单元串联组成电池组，但单节锂电池内部特性不同，导致了单节锂电充放电不一致。本文介绍智能动力锂离子电池组管理模块，以微处理器为功能控制核心，可以有效为电池组单节锂电充放电提供平衡保护。
1动力电池PACK的定义及产业链
动力电池PACK是新能源汽车的核心能量源，为整车提供驱动电能，一般包括包装、封装和装配。动力电池PACK基于车厂客户不同车型的个性化需求，对动力电池BMS方案、热管理、空间尺寸、结构强度、系统接口、IP等级和防护等进行定制化研发与设计，通过各种成熟技术的交互使用实现动力电池组各模块的有机结合，保障核心储能装置电芯的安全性和稳定性，有效提升动力电池系统与不同厂商的不同车型的匹配性和应用性。电力电池PACK主要通过壳体包络构成电池PACK主体，组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、壳体和BMS几个部分。
2设计原理
2.1防水原理
在压力作用下，密封条会发生弹性变形，利用弹性形变使接触界面和密封条的空隙被填充并产生反弹力，从而使得接触面与发泡密封条间产生摩擦力。在密封条自身不泄露时，该摩擦力和反弹力都大于被密封介质的内压或者外压时，密封材料才不会发生变形或移位产生泄露，反之则发生泄露。
2.2密封方案实施
利用密封条不亲油，不亲水，承受压力情况下变形小的泡棉材料，硅胶材料及橡胶材料布置于上下电池组箱体配合面上，靠上下箱体压紧密封。密封条是靠外力压紧而产生弹性或塑性变形，从而填满金属表面上微小的凹凸不平来实现密封的。如果压力太小，垫片没有压紧就不能有效密封，但压紧力太大，会使密封条产生过大的压缩变形甚至破坏。因此，为了正确地使用密封条，必须采用恰好保证密封的最小压紧力，或采用限位套限位方式来控制密封条的压缩量。
2.3密封条的关键尺寸计算
密封条的宽度设计对密封的可靠性有直接关系，宽度过大导致成本上升，也影响设计空间，过小又达不到密封效果。所以合理的宽度选择，也十分必要。如右图，密封条的失效形式之一是因为水对泡棉与箱体接触面的压力大于发泡硅胶泡棉与箱体的摩擦力，因此可通过理论计算确定最小的有效宽度。
3新能源汽车PACK箱体密封技术研究
3.1提升原材料质量管理
电芯是新能源动力电池PACK中的主要组成部分，也是影响其使用寿命的关键。因此，需要以保障原材料的一致性为前提，在寿命期内的电池的机械能满足整车的设计使用要求为原则，严格控制电芯品种的单一性，并对该品种的电芯原材料进行大规模生产，以致满足成批次规格型号的动力电池包的组装需求。严格控制原材料生产中的各种参数要符合整车使用要求及相关标准。
3.2纯电动客车锂电池PACK方式
（1）纯电动客车功率基本在300kW，常用的540VDC电压电池容量需600A·h，采用200A·h单体电池需3并，采用圆柱形电池（5A·h左右）需120并，需要考虑如何通过电芯有效PACK（即锂电池电芯组装成组的过程）提高电池组续航里程。PACK方案有先并后串和先串后并方式。电芯先并联后串联，由于内阻差异等因素影响串联后电池组循环寿命，圆柱形电芯并联电池失效退出，但对并联工艺要求严格。电芯PACK后散热效果较好，对环境适应性强。（2）方形电芯避免外部并联，但失效后电池组不能使用，电池由于单体容量大，对环境适应性较弱。并联中某个单位电池短路造成电路电流大，易引发电池燃烧危险，但可通过熔丝保护技术避免。根据电池组容量先串联后并联，可降低大容量电池组故障概率。圆柱形电芯将电池组分为3组小容量独立电池组，小组电池故障不影响本组使用，减少了PACK工艺复杂性。方形电池组一组有故障，避免单串电池出现问题后整组停用。PACK方式对管理系统提出较高要求，整组电池停止充电往往因为个别电池组处于弱势造成。先串后并可通过主动均衡对小组进行自动修补投入充放电，个别电池组损坏易于更换。
结语
近年，新能源电动汽车持续发展，PACK作为新能源汽车的动力源泉，PACK的性能安全直接决定着整车安全。电池包进水，将严重影响PACK使用功能，导致客户投诉抱怨。因此，结构上对电池包的密封防水功能设计提出了更高的要求。纯电動汽车电池包的密封性，对箱体内的电池系统的安全至关重要。由于企业对电池包密封也越来越重视，所以新的密封结构和密封材料也不断出现。电池包的密封是在不断摸索前进中，不断改进、不断创新。一个好的密封方案，必将会带来电池包技术含量的提升，带动电动汽车产业的发展。
参考文献
[1]王芳，夏军.电动汽车动力电池系统设计与制造技术[M].科学出版社.
[2]张禹.汽车零部件参数化设计[D].大连理工大学，2003.
[3]苏文芝.牛鑫.纯电动汽车电池管理系统通讯硬件关键技术研究[J].科技风，2017，（2）：192.
[4]李英，胡剑.基于专利分析的我国电动汽车电池技术发展趋势研究[J].科技管理研究，2015，3519：155-158.
[5]仝瑞军，张志国，张泱渊.一种新型纯电动城市客车锂电池组的PACK及管理[J].客车技术与研究，2013，35（6）：35-37.
[6]李凯，张斌.新型锂电池组智能管理模块的介绍[J].电源技术应用，2006（4）：53-57.
关键词：新能源;PACK;密封条
引言
电子产品对电源性能有很高的要求。由于锂离子电池（即锂电池）具有放电电压稳定、自放电率低、无记忆效应等优点，目前逐渐替代铅酸蓄电池，成为动力电池主流。但是锂离子电池对充放电要求较高，充电时电池内部温度上升，放电时电解材料铜熔化造成内部短路，外部电路板电流过大，电池内部功率消耗增加，引起电解液氧化，锂离子电池压力增加，易产生火花爆炸，因此锂离子电池都加有保护电路。由于电动力设备使用驱动电压高于单节锂电电压，电动车使用额定电压为24V、36V，使得必须使用多节锂电单元串联组成电池组，但单节锂电池内部特性不同，导致了单节锂电充放电不一致。本文介绍智能动力锂离子电池组管理模块，以微处理器为功能控制核心，可以有效为电池组单节锂电充放电提供平衡保护。
1动力电池PACK的定义及产业链
动力电池PACK是新能源汽车的核心能量源，为整车提供驱动电能，一般包括包装、封装和装配。动力电池PACK基于车厂客户不同车型的个性化需求，对动力电池BMS方案、热管理、空间尺寸、结构强度、系统接口、IP等级和防护等进行定制化研发与设计，通过各种成熟技术的交互使用实现动力电池组各模块的有机结合，保障核心储能装置电芯的安全性和稳定性，有效提升动力电池系统与不同厂商的不同车型的匹配性和应用性。电力电池PACK主要通过壳体包络构成电池PACK主体，组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、壳体和BMS几个部分。
2设计原理
2.1防水原理
在压力作用下，密封条会发生弹性变形，利用弹性形变使接触界面和密封条的空隙被填充并产生反弹力，从而使得接触面与发泡密封条间产生摩擦力。在密封条自身不泄露时，该摩擦力和反弹力都大于被密封介质的内压或者外压时，密封材料才不会发生变形或移位产生泄露，反之则发生泄露。
2.2密封方案实施
利用密封条不亲油，不亲水，承受压力情况下变形小的泡棉材料，硅胶材料及橡胶材料布置于上下电池组箱体配合面上，靠上下箱体压紧密封。密封条是靠外力压紧而产生弹性或塑性变形，从而填满金属表面上微小的凹凸不平来实现密封的。如果压力太小，垫片没有压紧就不能有效密封，但压紧力太大，会使密封条产生过大的压缩变形甚至破坏。因此，为了正确地使用密封条，必须采用恰好保证密封的最小压紧力，或采用限位套限位方式来控制密封条的压缩量。
2.3密封条的关键尺寸计算
密封条的宽度设计对密封的可靠性有直接关系，宽度过大导致成本上升，也影响设计空间，过小又达不到密封效果。所以合理的宽度选择，也十分必要。如右图，密封条的失效形式之一是因为水对泡棉与箱体接触面的压力大于发泡硅胶泡棉与箱体的摩擦力，因此可通过理论计算确定最小的有效宽度。
3新能源汽车PACK箱体密封技术研究
3.1提升原材料质量管理
电芯是新能源动力电池PACK中的主要组成部分，也是影响其使用寿命的关键。因此，需要以保障原材料的一致性为前提，在寿命期内的电池的机械能满足整车的设计使用要求为原则，严格控制电芯品种的单一性，并对该品种的电芯原材料进行大规模生产，以致满足成批次规格型号的动力电池包的组装需求。严格控制原材料生产中的各种参数要符合整车使用要求及相关标准。
3.2纯电动客车锂电池PACK方式
（1）纯电动客车功率基本在300kW，常用的540VDC电压电池容量需600A·h，采用200A·h单体电池需3并，采用圆柱形电池（5A·h左右）需120并，需要考虑如何通过电芯有效PACK（即锂电池电芯组装成组的过程）提高电池组续航里程。PACK方案有先并后串和先串后并方式。电芯先并联后串联，由于内阻差异等因素影响串联后电池组循环寿命，圆柱形电芯并联电池失效退出，但对并联工艺要求严格。电芯PACK后散热效果较好，对环境适应性强。（2）方形电芯避免外部并联，但失效后电池组不能使用，电池由于单体容量大，对环境适应性较弱。并联中某个单位电池短路造成电路电流大，易引发电池燃烧危险，但可通过熔丝保护技术避免。根据电池组容量先串联后并联，可降低大容量电池组故障概率。圆柱形电芯将电池组分为3组小容量独立电池组，小组电池故障不影响本组使用，减少了PACK工艺复杂性。方形电池组一组有故障，避免单串电池出现问题后整组停用。PACK方式对管理系统提出较高要求，整组电池停止充电往往因为个别电池组处于弱势造成。先串后并可通过主动均衡对小组进行自动修补投入充放电，个别电池组损坏易于更换。
结语
近年，新能源电动汽车持续发展，PACK作为新能源汽车的动力源泉，PACK的性能安全直接决定着整车安全。电池包进水，将严重影响PACK使用功能，导致客户投诉抱怨。因此，结构上对电池包的密封防水功能设计提出了更高的要求。纯电動汽车电池包的密封性，对箱体内的电池系统的安全至关重要。由于企业对电池包密封也越来越重视，所以新的密封结构和密封材料也不断出现。电池包的密封是在不断摸索前进中，不断改进、不断创新。一个好的密封方案，必将会带来电池包技术含量的提升，带动电动汽车产业的发展。
参考文献
[1]王芳，夏军.电动汽车动力电池系统设计与制造技术[M].科学出版社.
[2]张禹.汽车零部件参数化设计[D].大连理工大学，2003.
[3]苏文芝.牛鑫.纯电动汽车电池管理系统通讯硬件关键技术研究[J].科技风，2017，（2）：192.
[4]李英，胡剑.基于专利分析的我国电动汽车电池技术发展趋势研究[J].科技管理研究，2015，3519：155-158.
[5]仝瑞军，张志国，张泱渊.一种新型纯电动城市客车锂电池组的PACK及管理[J].客车技术与研究，2013，35（6）：35-37.
[6]李凯，张斌.新型锂电池组智能管理模块的介绍[J].电源技术应用，2006（4）：53-57.