防水シリコーンフォームによるバッテリーシール技術

著者: CHACE / Tousen Thermal Management Engineering Team

2026-06-22

防水シリコーンフォームが実現するバッテリートップカバーの高信頼シール技術

電気自動車（EV）、蓄電システム（ESS）、産業用電源機器などの普及に伴い、リチウムイオン電池の安全性と長期信頼性に対する要求は年々高まっています。その中でも、バッテリーパック内部を外部環境から保護するトップカバーのシール構造は、製品寿命を左右する重要な設計要素となっています。

近年、多くの電池メーカーやシステムインテグレーターが採用を進めている材料の一つが防水シリコーンフォームです。優れた防水性能、低圧縮永久ひずみ、高い復元性、耐候性および難燃性を兼ね備えており、長期にわたるシール性能の維持に貢献します。

バッテリーパックは使用環境において、温度変化、振動、湿気、粉塵、塩害などの様々な外的要因にさらされます。そのため、トップカバーには以下のような役割が求められます。

初期の防水試験をクリアしたとしても、シール材が長期圧縮によって変形すると、接触圧力が低下し、防水性能が徐々に低下する可能性があります。

このような課題を解決する材料として、防水シリコーンフォームの採用が拡大しています。

防水シリコーンフォームは独立気泡構造を採用しており、水分の浸透を効果的に防ぎます。バッテリーケースとトップカバーの間に安定したシールラインを形成し、高い防水性能を実現します。

EV用電池や蓄電池システムでは、氷点下環境から高温環境まで幅広い温度条件下で使用されます。

防水シリコーンフォームは低温・高温環境でも弾性特性を維持しやすく、長期間にわたり安定したシール性能を発揮します。

シリコーン材料は紫外線、オゾン、湿気、塩害に対して優れた耐久性を持っています。

そのため、屋外設置型蓄電システムや充電設備などの過酷な環境でも長期間使用することが可能です。

バッテリーシステムでは安全性が最優先事項です。高性能な防水シリコーンフォームはUL94 V-0相当の難燃性能に対応し、シール性能と安全性を両立できます。

シール材選定時には硬度や密度に注目されることが多いものの、実際の長期信頼性を左右する最も重要な要素の一つが復元性です。

復元性とは、圧縮された材料が元の厚みに戻ろうとする能力を指します。

バッテリートップカバーのシール材は、組み立て後に常時圧縮状態で使用されます。その間、以下のようなストレスを受け続けます。

十分な復元力が維持されない場合、シール面への接触圧力が徐々に低下し、防水性能の低下につながります。

圧縮永久ひずみが大きい材料では、以下のような問題が発生する可能性があります。

そのため、電池メーカーでは圧縮永久ひずみ（Compression Set）を重要な評価指標として管理しています。

高品質な防水シリコーンフォームは優れた復元性を維持し、長期間にわたって安定したシール圧力を提供します。