CN208819953U - 一种防水电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体公开了一种防水电池，包括电池壳体、电芯模组以及安装在电池壳体上的LED灯、开关和充放电接口，通过第一热缩管沿第一方向包覆在电芯模组上、第二热缩管沿第二方向包覆在第一热缩管上，并通过第一密封胶将第二热缩管两端的开口端和第一热缩管的外表面密封、将电芯模组的连接线穿过热缩管的缝隙密封，形成一级密封；在电池壳体的上壳体和下壳体之间设置第一密封圈，在上壳体和下壳体之间的缝隙处以及连接螺钉的螺钉孔处涂覆第二密封胶，在LED灯、开关和充放电接口与电池壳体的连接缝隙处均涂覆第三密封胶，形成第二级密封；并且该防水电池落水后可漂浮，使该防水电池的防水性能安全可靠，可在水环境中安全使用。

Description

一种防水电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种防水电池。

背景技术

电池在各行各业的应用非常广泛，在一些适用场合经常要考虑到防水问题。电池常用的防水方式均是采用在电芯外部增加密封外壳的方式，然后通过密封的电池壳体来实现电池的防护。

如申请号为CN201420323315.5的前期专利，公开了一种防水电池包，其通过上下壳体密封来实现防水功能，上下壳体之间通过密封圈和螺钉密封连接。这种防水方式的缺点时是，随着电池使用时间的推移，密封圈容易老化变形并导致防水失效，而且正中防水方式的防护等级不高，电池无法在水环境中使用，仅适合在平时较少接触到水的条件下使用。

又如申请号为CN201610086225.2的前期专利，公开了一种内部灌胶电池，通过将电池壳体内所有的缝隙灌胶填充来密封防水，这样可以实现较好的密封效果，也容易电池散热，但是因为灌胶作业时，胶的粘度阻力大，可能会造成电池壳体内部分空间灌胶不足的现象，导致防水效果减弱，并且这种现象在实际生产中也难以检测和把控；另外，灌胶后密封胶的凝固时间长，严重影响生产效率；再者，这种防水方式使电池维修和回收极其不便；并且由于填充了大量的密封胶，导致电池重量较大并且增大了生产成本；由于密封胶限制了电池的空间，电池热胀冷缩时空间受阻，容易导致爆炸。

因此，亟需一种防水电池以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种防水电池，以解决现有技术中电池采用密封圈防水无法在水环境中使用，采用灌胶方式防水容易导致灌胶不均匀或者存在漏洞等质量问题，生产成本高、电池重量重的问题，生产效率低、电池维修及回收困难的问题，电池热胀冷缩时容易爆炸的问题。

本实用新型提供一种防水电池，该防水电池包括：

电池壳体；

电芯模组，安装在所述电池壳体内部的空腔中；

第一热缩管，包覆在所述电芯模组上且沿第一方向延伸；

第二热缩管，包覆在所述第一热缩管上且沿第二方向延伸，所述第一热缩管将所述第二热缩管两端的开口遮蔽，所述电芯模组的连接线穿过所述第一热缩管和/或所述第二热缩管；

第一密封胶，所述第一密封胶用于将所述第二热缩管两端的开口端和所述第一热缩管的外表面密封，以及将所述连接线与所述第一热缩管和/或所述第二热缩管之间的缝隙密封。

作为优选，所述第二方向垂直于所述第一方向。

作为优选，所述电池壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体安装在所述上壳体上，所述上壳体和所述下壳体构成所述空腔并将所述空腔密封。

作为优选，所述防水电池还包括设置在所述上壳体和所述下壳体之间第一密封圈，所述第一密封圈位于所述空腔的开口处，所述下壳体能够将所述第一密封圈压紧于所述上壳体上。

作为优选，所述防水电池还包括第一螺钉和第二密封胶，所述下壳体上设有多个第一通孔，对应每一个所述第一通孔均设有一个第一螺钉，所述第一螺钉的螺纹端穿过所述第一通孔并螺接于所述上壳体，所述第二密封胶将所述第一螺钉和所述第一通孔之间的缝隙密封，并且将所述上壳体和所述下壳体之间的缝隙密封。

作为优选，位于所述上壳体和所述下壳体之间设有第一密封圈，所述第一密封圈上对应每一个所述第一通孔均设有第二通孔，所述第二通孔的中心距离所述第一密封圈宽度方向的两端的距离均大于所述第二通孔的半径，所述第一螺钉的螺纹端依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔并螺接于所述上壳体。

作为优选，所述防水电池还包括第三密封胶和均穿设在所述电池壳体上的LED灯、开关以及充放电接口，所述LED灯、所述开关以及所述充放电接口均与所述电芯模组电连接，所述第三密封胶分别涂覆于所述LED灯的底座、所述开关的底座和所述充放电接口的底座与所述电池壳体之间的缝隙处。

作为优选，所述防水电池还包括第二密封圈，所述第二密封圈与LED灯、开关和充放电接口一一对应设置，所述电池壳体上对应所述LED灯、所述开关和所述充放电接口均设有第三通孔，所述LED灯、所述开关和所述充放电接口分别穿设在所述第三通孔上，所述LED灯的底座、所述开关的底座和所述充放电接口的底座均位于所述空腔内且分别将所述第二密封圈压紧于所述电池壳体上。

作为优选，所述防水电池还包括第三密封圈，所述透气阀上设有凸台，所述第三密封圈套设于所述透气阀上，所述电池壳体上设有装配孔，所述透气阀穿设于所述装配孔，所述第三密封圈的两端分别与所述凸台和所述电池壳体抵紧。

作为优选，所述透气阀的外周面上设有外螺纹，且所述透气阀位于所述外螺纹的一端设有凸台，所述电池壳体上设有螺纹孔，所述透气阀通过所述外螺纹螺接于所述螺纹孔，所述凸台位于所述空腔内，所述防水电池还包括第三密封圈，所述第三密封圈套设于所述透气阀上，所述凸台将所述第三密封圈压紧于所述电池壳体上。

作为优选，所述防水电池完全浸没于水中时受到的浮力大于所述防水电池的重量。

本实用新型的有益效果为：

通过第一热缩管和第二热缩管分别包覆在电芯模组上，并使第一热缩管能够将第二热缩管两端的开口和电芯模组之间的部分遮蔽，采用第一密封胶将第二热缩管的开口端与第一热缩管的外表面进行密封，实现对电芯模组的密封，密封结构简单，防水性能可靠，可以保证电芯模组能够在水环境中正常使用；热缩管易拆装，能够保证防水电池的生产效率，便于电芯模组的维修和回收；热缩管具有较强的可收缩性，不会影响电池的热胀冷缩，从而保障了电芯模组的使用安全；热缩管重量轻，价格便宜，并且第一密封胶使用量少，降低了防水电池的重量和生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中防水电池的分解示图；

图2为本实用新型实施例中防水电池的主视图；

图3为图2中沿A-A方向的剖视图；

图4为本实用新型实施例中防水电池3D视角的示意图一；

图5为本实用新型实施例中防水电池3D视角的示意图二；

图6为本实用新型实施例中防水电池中电芯模组的结构示意图。

图中：

1、电池壳体；11、上壳体；12、下壳体；

2、电芯模组；21、电芯支架；22、电芯；23、弹性垫；24、BMS板；25、环氧板；

3、第一螺钉；

4、第一密封圈；

5、LED灯；51、电池灯仔密封件；52、十字槽盘头自攻螺丝；

6、开关；

7、充放电接口；

8、透气阀；

9、第三密封圈。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1～6所示，本实施例提供一种防水电池，该防水电池包括：电池壳体1、电芯模组2、第一热缩管(附图中未示出)、第二热缩管(附图中未示出)以及第一密封胶(附图中未示出)，电芯模组2安装在电池壳体1内部的空腔中；第一热缩管包覆在电芯模组2上且沿第一方向延伸；第二热缩管包覆电芯模组2上且位于第一热缩管外侧，第二热缩管沿第二方向延伸，第一热缩管将第二热缩管两端的开口与电芯模组2之间的部分遮蔽。电芯模组2的连接线穿过第一热缩管和/或第二热缩管。通过第一密封胶将第二热缩管两端的开口端和第一热缩管的外表面密封，以及将连接线与第一热缩管和/或第二热缩管之间的缝隙密封。本实施例，通过第一热缩管和第二热缩管配合并通过第一密封胶将电芯模组2密封，由于热缩管具有防水性能，因而电芯模组2能够在水环境中正常使用；热缩管易拆装，能够保证防水电池的生产效率，便于电芯模组2的维修和回收；热缩管具有较强的可收缩性，不会影响电池的热胀冷缩，从而保障了电芯模组2的使用安全；热缩管重量轻，价格便宜，第一密封胶的使用量少，降低了防水电池的重量和生产成本。

第一方向与第二方向呈大于0°小于90°的夹角。优选的，第二方向垂直于第一方向。从而可以通过垂直相交的两个热缩管将电芯模组2密封。需要注意的是，本实施例中电芯模组2呈长方体样式，电芯模组2的高度方向为其正极侧和负极侧连线的延伸方向且沿竖直方向，第一方向和第二方向均沿水平方向，其中第一方向为电芯模组2的长度方向或宽度方向中的一个，第二方向为电芯模组2长度方向或宽度方向中的另一个。

电芯模组2包括电芯支架21、电芯22、电芯极片、弹性垫23、BMS板24、环氧板25以及连接线。本实施例中，电芯支架21上设有一个或多个安装孔，每一个安装孔中均对应的安装有电芯22，该电芯22可以为锂离子电池或锂聚合物电池。通过电芯支架21固定电芯22，可以防止电芯22水平方向上的移动或震动。电芯支架21的数量为两个，且分别套设在电芯22的正极端和负极端，两个环氧板25和两个电芯支架21一一对应设置，环氧板25覆盖在电芯支架21一侧的表面上并和电芯支架21固定连接，环氧板25将电芯支架21上的安装孔的一端封堵，从而，电芯22的正极端和负极端分别和两个环氧板25抵接，通过环氧板25限制电芯22在沿竖直方向上的位移。两个电芯极片分别位于电芯22的正极侧和负极侧，其中一个电芯极片和所有电芯22的正极连接，另一个电芯极片和所有电芯22的负极连接，BMS板24位于电芯支架21水平方向的一侧，BMS板24的两端分别和两个电芯极片焊接，连接线则与BMS板24连接，通过BMS板24对各个电芯22进行管理。本实施例中，通过第一热缩管和第二热缩管将BMS板24、电芯支架21、电芯极片以及电芯22整体密封。

两个弹性垫23和两个环氧板25一一对应设置，弹性垫23覆盖在环氧板25远离电芯22的一侧。安装电芯模组2时，两个弹性垫23分别与电池壳体1空腔的上下两端抵紧。通过设置弹性垫23可以对电芯模组2进行缓冲，防止电芯22震动。具体的，电池壳体1包括上壳体11和下壳体12，通过上壳体和下壳体构成空腔，上壳体11上设有第一凹槽，下壳体12上对应的设有第二凹槽，电芯模组2的正极侧和负极侧分别位于第一凹槽和第二凹槽中，两个弹性垫23分别抵接于第一凹槽的底部和第二凹槽的底部，第一凹槽被配置为，第一凹槽的侧壁能够和电芯模组2的侧壁抵接；第二凹槽被配置为，第二凹槽的侧壁同样能够和电芯模组2的侧壁抵接，从而通过第一凹槽和第二凹槽可以防止电芯模组2在沿水平方向上的晃动，进一步保证电芯模组2的稳定性。本实施例中，弹性垫23可以为泡棉垫或者橡胶垫等。

本实施中，通过上壳体11和下壳体12将空腔密封。空腔设置于上壳体11上，且空腔的一端为敞口，下壳体12安装在上壳体11上且位于上壳体11下方，下壳体12将敞口封闭。通过上壳体11和下壳体12密封连接，可以保证防水电池位于水环境中时，水不会进入到电池壳体1内部的空腔中，进一步保证电芯模组2不会发生漏电。

具体的，在上壳体11和下壳体12之间设置有第一密封圈4，第一密封圈4位于空腔的敞口处，下壳体12能够将第一密封圈4压紧于上壳体11上。本实施例中，下壳体12上设有第一密封槽，第一密封圈4位于第一密封槽内，并且第一密封圈4的高度高于第一密封槽的深度，通过设置第一密封槽，可以保证第一密封圈4不会发生移位，保证密封效果。当上壳体11和下壳体12连接时，第一密封圈4被上壳体11可下壳体12挤压，第一密封圈4变形并和上壳体11和下壳体12均紧密贴合，从而实现密封，并且第一密封槽还可以起到防水台的作用。

当然，在其他的实施例中，第一密封圈4的高度也可以低于第一密封槽的深度，例如，上壳体11上设有凸起，该凸起能够深入到第一密封槽中，当下壳体12安装在上壳体11上后，第一密封圈4的高度高于凸起和第一密封槽槽底之间的间距，通过凸起将第一密封圈4压紧并实现密封。并且第一密封槽也可以设置在上壳体11中，通过下壳体12将第一密封圈4压紧在上壳体11上的第一密封槽中。也可以在上壳体11和下壳体12上均设置密封槽，在两个该密封槽中均放置密封圈，上壳体11和下壳体12连接时，两个密封圈相互压紧。

该防水电池还包括第一螺钉3和第二密封胶(附图中未示出)，下壳体12上设有多个第一通孔，对应每一个第一通孔均设有一个第一螺钉3，本实施例中，第一密封圈4对应每一个第一通孔均设有第二通孔，第二通孔的中心距离第一密封圈4宽度方向的两端的距离均大于第二通孔的半径，优选的，第二通孔位于第一密封圈4宽度方向的中间。第一螺钉3的螺纹端依次穿过第一通孔和第二通孔并螺接于上壳体11。第二密封胶将第一螺钉3和第一通孔之间的缝隙密封，并且将上壳体11和下壳体12之间的缝隙密封。从而，通过第二密封胶在第一密封圈4的基础上实现进一步的密封，充分保障该防水电池的防水效果。可以理解的是，第一密封圈4上也可以不设置第二通孔，第一螺钉3位于密封圈4外侧，通过第一螺钉3的螺纹端穿过下壳体12并与上壳体11螺接，此时，无需在第一螺钉3和下壳体11之间设置第二密封胶。还可以理解的是，当第一密封圈4上不设置第二通孔时，第一螺钉3也可以位于第一密封圈4的内侧，通过第一螺钉3的螺纹端穿过下壳体12并与上壳体11螺接，此时，需要在第一螺钉3和下壳体11之间设置第二密封胶。

需要注意的是，本实施例中，下壳体12嵌设在上壳体11内，因而下壳体12和上壳体11之间的缝隙沿水平方向，此时需要在上壳体11和下壳体12之间的间隙处以及第一螺钉3的沉头孔处均涂覆第二密封胶。在其他的实施例中，上壳体11和下壳体12沿竖直方向间隔设置，上壳体11和下壳体12因第一密封圈4存在而产生间隙，在第一密封圈4的密封作用下，此时需要在第一螺钉3的沉头孔处涂覆第二密封胶。

防水电池还包括LED灯5、开关6以及充放电接口7，LED灯5、开关6以及充放电接口7均与电芯模组2电连接，第三密封胶(附图中未示出)用于将LED灯5、开关6和充放电接口7与电池壳体1之间的缝隙分别密封，保证电池壳体1的密封效果。具体的，防水电池还包括第二密封圈，第二密封圈与LED灯5、开关6和充放电接口7一一对应设置，LED灯5、开关6和充放电接口7上均设有法兰状的底座，电池壳体1的上壳体11上对应LED灯5、开关6和充放电接口7均设有第三通孔。以开关6为例，第二密封圈套设在开关6上，开关6穿设在第三通孔中并且开关6的底座位于空腔内，第二密封圈位于底座和上壳体11之间，通过第二螺钉穿过开关6的底座并与上壳体11螺纹连接，开关6的底座将第二密封圈压紧在电池壳体1上。其他实施例中，第二密封圈也可以位于第三通孔内并且分别和第三通孔的侧壁以及开关6抵紧，此时通过第二螺钉直接将开关6的底座固定在上壳体11上。通过第二密封圈实现开关6和上壳体11之间的密封。优选的，在开关6的底座和电池壳体1之间的缝隙处涂覆第三密封胶。本实施例中，LED灯5和充放电接口7均按照开关6的安装方式进行安装。并且在LED灯5中，第二密封圈具体为电池灯仔密封件51，第二螺钉具体为十字槽盘头自攻螺丝52。

本实施中，充放电接口7同时具有充电和放电的作用，在其他的实施例中，也可以为分体设置的充电口和放电口。充电口和放电口分别具有充电和放电的功能。充电口和放电口均采用开关6的安装方式安装在上壳体11上。

防水电池还包括透气阀8，透气阀8安装在下壳体12上，透气阀8上设有微孔，微孔连通空腔和外界大气，微孔被配置为能够使气体通过且能够阻止液体和灰尘通过。具体的，防水电池还包括第三密封圈9，透气阀8上设有凸台，第三密封圈套设于透气阀8上，电池壳体1上设有装配孔，透气阀8穿设于装配孔，凸台挤压第三密封圈9，使第三密封圈9的两端分别与凸台和电池壳体1抵紧。本实施例中，透气阀8的外周面上设有外螺纹，电池壳体1上设有螺纹孔，透气阀8通过外螺纹螺接于螺纹孔，凸台呈法兰状，可位于空腔内，也可位于空腔外。在其他实施例中，电池壳体1上设有光孔，透气阀8穿过光孔，并通过螺钉锁紧在电池壳体1上。可以理解的是，由于防水电池使用过程中或环境因素影响存在温差，电池壳体1内部气体热胀冷缩，长时间与外部存在压差会影响防水电池的密封性能，因此通过透气阀8使空腔与外界大气气压平衡，保证防水电池的密封长期有效。本实施例中，透气阀8利用气体分子与液体及灰尘颗粒的体积大小数量级差，微孔让气体分子通过，而液体、灰尘无法通过，从而实现防水透气的目的。

本实施例中，防水电池完全浸没水中时受到的浮力大于防水电池的重量，从而当该防水电池掉入水中时，能够上浮到水面上，不会沉底，避免了水环境中使用电池落水带来的污染和危险。可以在设计阶段，根据防水电池的总重量设定上壳体11空腔的体积，使上壳体11和下壳体12密封后，空腔产生的浮力能够大于防水电池的总重量。

本实施例中，上壳体11和下壳体12均采用防火材料制成，可以起到防火保护的作用。

优选的，防水电池还包括USB充放电接口，上壳体11上还设置有用于安装USB充放电接口的连接孔，USB充放电接口可以为现有的防水USB模组，并在USB充放电接口和上壳体11之间的缝隙利用第三密封胶进行灌胶防水。

防水电池通过垂直设置的第一热缩管和第二热缩管形成第一级防水，通过第一密封圈4将上壳体11和下壳体12之间进行密封，通过第三密封胶将LED灯5、开关6和充放电接口7与上壳体11密封形成第二级防水，通过第二密封胶将上壳体11和下壳体12之间的缝隙密封以及将第一螺钉3和下壳体12之间的缝隙密封形成第三级防水，无论哪一级防水出现问题，均还有两级防水进行防护，充分保障了该防水电池的防水效果。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种防水电池，其特征在于，包括：

电池壳体(1)；

电芯模组(2)，安装在所述电池壳体(1)内部的空腔中；

第一热缩管，包覆在所述电芯模组(2)上且沿第一方向延伸；

第二热缩管，包覆在所述第一热缩管上且沿第二方向延伸，所述第一热缩管将所述第二热缩管两端的开口遮蔽，所述电芯模组(2)的连接线穿过所述第一热缩管和/或所述第二热缩管；

第一密封胶，所述第一密封胶用于将所述第二热缩管两端的开口端和所述第一热缩管的外表面密封，以及将所述连接线与所述第一热缩管和/或所述第二热缩管之间的缝隙密封。

2.根据权利要求1所述的防水电池，其特征在于，所述第二方向垂直于所述第一方向。

3.根据权利要求1所述的防水电池，其特征在于，所述电池壳体(1)包括上壳体(11)和下壳体(12)，所述下壳体(12)安装在所述上壳体(11)上，所述上壳体(11)和所述下壳体(12)构成所述空腔并将所述空腔密封。

4.根据权利要求3所述的防水电池，其特征在于，所述防水电池还包括设置在所述上壳体(11)和所述下壳体(12)之间第一密封圈(4)，所述第一密封圈(4)位于所述空腔的开口处，所述下壳体(12)能够将所述第一密封圈(4)压紧于所述上壳体(11)上。

5.根据权利要求3所述的防水电池，其特征在于，所述防水电池还包括第一螺钉(3)和第二密封胶，所述下壳体(12)上设有多个第一通孔，对应每一个所述第一通孔均设有一个第一螺钉(3)，所述第一螺钉(3)的螺纹端穿过所述第一通孔并螺接于所述上壳体(11)，所述第二密封胶将所述第一螺钉(3)和所述第一通孔之间的缝隙密封，并且将所述上壳体(11)和所述下壳体(12)之间的缝隙密封。

6.根据权利要求5所述的防水电池，其特征在于，位于所述上壳体(11)和所述下壳体(12)之间设有第一密封圈(4)，所述第一密封圈(4)上对应每一个所述第一通孔均设有第二通孔，所述第二通孔的中心距离所述第一密封圈(4)宽度方向的两端的距离均大于所述第二通孔的半径，所述第一螺钉(3)的螺纹端依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔并螺接于所述上壳体(11)。

7.根据权利要求1所述的防水电池，其特征在于，所述防水电池还包括第三密封胶和均穿设在所述电池壳体(1)上的LED灯(5)、开关(6)以及充放电接口(7)，所述LED灯(5)、所述开关(6)以及所述充放电接口(7)均与所述电芯模组(2)电连接，所述第三密封胶分别涂覆于所述LED灯(5)的底座、所述开关(6)的底座和所述充放电接口(7)的底座与所述电池壳体(1)之间的缝隙处。

8.根据权利要求1所述的防水电池，其特征在于，所述防水电池还包括第二密封圈，所述第二密封圈与LED灯(5)、开关(6)和充放电接口(7)一一对应设置，所述电池壳体(1)上对应所述LED灯(5)、所述开关(6)和所述充放电接口(7)均设有第三通孔，所述LED灯(5)、所述开关(6)和所述充放电接口(7)分别穿设在所述第三通孔上，所述LED灯(5)的底座、所述开关(6)的底座和所述充放电接口(7)的底座均位于所述空腔内且分别将所述第二密封圈压紧于所述电池壳体(1)上。

9.根据权利要求1所述的防水电池，其特征在于，所述防水电池还包括透气阀(8)，所述透气阀(8)安装在所述电池壳体(1)上，所述透气阀(8)上设有微孔，所述微孔连通所述空腔和外界大气，所述微孔被配置为能够使气体通过且能够阻止液体和灰尘通过。

10.根据权利要求9所述的防水电池，其特征在于，所述防水电池还包括第三密封圈(9)，所述透气阀(8)上设有凸台，所述第三密封圈套设于所述透气阀(8)上，所述电池壳体(1)上设有装配孔，所述透气阀(8)穿设于所述装配孔，所述第三密封圈的两端分别与所述凸台和所述电池壳体(1)抵紧。

11.根据权利要求1-10任一项所述的防水电池，其特征在于，所述防水电池完全浸没于水中时受到的浮力大于所述防水电池的重量。