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隨著新能源事業步入快速發展軌道，在汽車領域，其安全問題也越來越突出。特別是，因電池系統密封漏水導致的絕緣降低、短路，而引發的燃燒事故頻發。問題的突出和緊迫，真正喚起了人們對密封的普遍關注和重視。
當然了，汽車進水形式多樣，長時間浸泡和短時間涉水。同時，車輛本身的故障報警、維護狀態，各不相同，也會導致事故概率不同。這裡僅討論電池系統密封要求，或必須做到的達標問題。
電池系統密封，是難點，但不是難題。技術方面完全可以解決。一直以來，很多主機廠，真得沒有把密封放在主要位置，這是普遍的共識。同時，對密封缺乏專業的設計認識，也是主因。做涉水實驗時，不乏採取一些臨時措施，例如，車輛密封處糊一些膠水，“得過且過”。其真實的設計狀態，根本無法覆蓋到產品後段的：複雜工況、售後維護的二次裝配帶來的風險。更甚的是，產品下線測試環節缺失或做不到100%全檢。工藝管理問題易於糾正；技術設計問題，更需要認真對待和深入研究。
電池系統密封“百密不能一疏”，以及密封的完整性
電池系統密封的“不能一疏”特點，也恰恰是電池系統密封的難點。其不同功能接口，在材質、結構、所處殼體位置、環境，均有較大差異。這僅僅是靜態特徵。如果結合動態的工況，其失效的風險更大。
對於一個電池系統殼體，如果使用密封邊長度計算（加上多層結構長度），一個20~30KWh的電池包體，其長度在25~30米之間；如果使用密封功能單元數量計算，一個包體也不少於8處（不含焊接密封）。如果是大巴車多電池包，這個數值就更大了。如此多的密封“戰線”，做到萬無一失，確實是挑戰。
圖一：電池系統密封單元
其次，電池系統密封的完整性也是非常重要的。常規的密封單元，工藝控制手段相對容易實現和檢測；可是，看不見或不確定因素，例如因材料、焊接工藝缺陷導致的密封失效，以及後段工況中出現失效，砂眼、裂縫，是難以發現的。
圖二：焊接缺陷導致的漏水
電池系統密封執行的標準和測試規範
依據GB4208\IEC\EN60529標準，IP（INGRESS PROTECTION）防護等級 ,IP等級由兩個數字所組成，第一個數字表示防塵；第二個數字表示防水。數字越大表示其防護等級越好。目前，新能源汽車電池系統的防塵防水等級建議為不低於IP67。 其中，IP6X, 6為防塵，是完全防止灰塵侵入;IPX7的7，即1米深的水浸泡不少於30min，同時，在低壓監測功能正常工作狀態中測試，殼體內無進水為合格。
在GB/T18384-2015 安全要求中，對於防水明確提出了三種試驗規則：模擬清洗、模擬暴雨、模擬涉水。在GB/T31467.3-2015中，還提出了海水浸泡實驗，也是模擬和接近故障工況的一種實驗方法。
但是，試驗標準中，只是對新下線產品做了規範要求，對產品應用後段的穩定性、耐用性、可靠性以及維護後的檢測標準，並沒有明確提出。當然了，站在標準角度，也是很難提出共性指標的。只能依靠企業自身技術實力來保證了。也正因為企業技術水平的不同，恰恰在這個環節出了不少的問題。
測試是產品的眼睛。車輛的電池系統前端測試指標，首要條件達到IP67，對於後段的可靠性自然是有一定保障。在leaf早期的維修手冊中，除了對前段測試的指標提出要求，還可以看到對維修後的指標也提出了要求：
Performairtightness test applying 1.6KPa of pressure inside the
battery pack for approximately 1 minute.
2．CAUTION:
- Whenapplying pressure, operate the air pump slowly.
- Donot apply any pressure exceeding 1.6kPa.
- Repair limit: 1.4KPa.
這裡提到的參數，只是針對特定的車型。主要還是學習其對產品“無微不至的關心”和認真細緻的技術態度。
再來談談測試方法，從壓力方向區分有兩種：正壓測試、負壓測試。在產線測試中，正壓測試採用更多一些，但我更傾向於負壓測試。畢竟測試的方式，壓力方向，需要接近真實狀態。在測試中，幾項重要指標如下表：
測試指標
@環境溫度25℃
@保壓時間
@壓力洩漏參數
（壓差法、流量法）
數據
-
-
-
IP66測試
IP67測試
圖三：電池系統密封測試
密封設計：密封墊是依靠“壓縮量”密封，並非“壓死”密封
密封件有多種結構形式、材質、用途。用於動力電池殼體密封，一般常用的有O形密封和異形密封結構形式。O形密密封多用在殼體的電器連接件與殼體的密封，也有用在箱體上蓋與殼體之間的案例。
從材質角度，目前應用效果最好的還是橡膠類製品，從耐溫度、耐溶劑、線性膨脹係數、彈性模量、硬度、強度（壓縮、彎曲、抗張、剪切、衝擊）等，橡膠材質都是非常優秀的，完全滿足密封要求。
設計環節，針對系統殼體密封的重要性和其結構的特殊性，如果按一般的密封設計，肯定是達不到要求的。圖三就是一個典型案例。殼體開蓋後膠條彈性失效，膠條移動、固定孔移位、連最基本的固定孔密封結構都沒有設計，其密封失效概率是可想而知的。
圖三 密封條壓死、固定孔無密封結構失效案例
膠條的密封是“壓縮量”密封。實測某優秀車型，其橡膠壓縮量為6mm.也就是說，密封邊的平面度、誤差、以及剛度決定的變形量，三者相加數值是小於6mm的。同時，對變形量的導向方向，在膠條結構上，也表現的非常明顯。這一點也是非常重要的設計。
圖四 密封膠條原理示意圖
當然了，根據不同的箱體結構，不同的密封面長度，壓縮量數值是不同的。這裡需要重點考慮幾個關鍵指標和進行標定：密封邊平面度、剛度、橡膠硬度、耐水壓參數等。
電池系統密封“冗餘”設計，是滿足功能安全的屏障
我們常把“冗餘”概念，用於軟件的策略。其實，冗餘理念可以使用在不同的設計場景中。冗餘設計，是防止功能失效，保障功能安全最有效的手段之一。這一點，在近些年的設計中，被廣泛應用，特別是在汽車工程設計中。
我們以leaf 密封為例,看其設計精髓,值得深入學習和研究:
其設計採用了多層防失效結構措施。其實，這與電池系統本身因密封失效的頻度、嚴重度密切相關。
當電池系統進水，其短路風險非常大，由此導致電池熱失控，燃爆概率也會大大增加。所以，其設計的慎重和採用多層冗餘防失效的設計，也就不難理解了。
不可忽視的電器連接口密封失效
電器連接口是電池系統與整車或外界重要的輸出、輸入、通信、監控通道。因為接口連接件的多樣性、數量多，設計有一定的難度。也是電池系統密封的薄弱環節。
電器接口密封失效之一：沿系統外線束線芯的洩漏
很多時候，當電池系統本身密封檢測通過的時候，整車應用中，仍然有出現漏水導致的絕緣報警現象。其實，還有一個重要環節，就是外接高低壓線束帶來的問題。其失效模式主要有兩種類型：
1、高壓線束兩端的一端插件密封不到位，沿線芯內洩漏到另一端；
2、低壓線束密封堵無法承受相應水壓或密封堵與插件不匹配而洩漏。
電器接口密封失效之二：電器連接接口零件與密封面的厚度和剛度不匹配
在前期的產品設計中，因接插件固定面的厚度原因，出現不少的問題。一方面，因連接件，直接固定在殼體薄鋼板上，固定面剛度不夠，鋼板變形導致的密封失效；另一方面是連接件本身固定卡與殼體鋼板厚度不匹配。嚴格的講，這些不是技術難題。
綜上所述：站在技術角度，密封並沒有太多的難點。更不是難題。在前期的工程設計中，也是非常成熟的技術。今天，我們把這項技術，移植到新能源的電池系統應用中，最重要的不同在於，對功能安全的要求的高度，發生了很大的變化，而功能安全是直接威脅用戶生命的項目或指標，基於這種特定的條件下，我們就不能等閒視之了。更需要作為重點的設計加以重視。