CN209781942U - 密封连接结构以及具有其的电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种密封连接结构，其包括第一接头和第二接头、紧固件以及密封圈。第一接头具有设有第一连接孔的第一连接面和设有第一连管孔的第一连管面，第一连接孔的宽度小于其长度，第一连接孔和第一连管孔连通，第一接头在第一连接面上设有环绕第一连接孔外周的安装槽。第二接头具有设有第二连接孔的第二连接面和设有第二连管孔的第二连管面，第二连接孔的宽度小于其长度，第二连接孔和第二连管孔连通。第一连接面与第二连接面面对，第一连接孔和第二连接孔面对并通过设置于安装槽中的密封圈密封。第一接头与第二接头通过紧固件连接。本实用新型的密封连接结构同时满足第一接头和第二接头在安装空间上的尺寸需求和在流量上的孔径需求。

Description

密封连接结构以及具有其的电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池热交换领域，尤其涉及一种密封连接结构以及具有其的电池包。

背景技术

热交换系统中需要使用大量的具有接头的密封连接结构来连接管路，以传递液体或气体的流通。目前，在热交换系统中的密封连接主要分为轴向密封和径向密封两种。其中径向密封在某些情况下可能会出现装配干涉的问题。参照图15和图16，图中示出两组密封连接结构，其中一组包括第一接头11’和第二接头12’，另一组包括第三接头13’和第四接头14’，在该工况中，若第一接头11’和第四接头14’已经被固定，第二管路22与第二接头12’和第三接头13’装配好，若第一接头11’和第二接头12’之间和第三接头13’和第四接头14’之间都使用径向密封连接结构，且第二管路22的刚度过大而没有足够的调节余量时，则在第三接头13’与第四接头14’沿装配方向D’装配好后，第一接头11’与第二接头12’之间会发生装配干涉，而导致无法进行装配。因此，在这种情况下，不得不改用轴向密封连接结构。若第一接头11’和第二接头12’使用轴向密封接头，沿装配方向D’的安装不会再出现如前所述的装配干涉问题。参照图17和图18，目前传统的轴向密封接头通常采用环形安装槽113’配合O形密封圈14’进行密封连接。已知技术中使用O形密封圈14’的轴向密封接头由于其设计特点，导致其在第一接头11’和第二接头12’的宽度方向W’占用空间较大。如图17和图18所示，在施加压力后，O形密封圈14’的圆形截面受到挤压，其在宽度方向W’上的尺寸会变大，因此第一接头11’上固定密封圈14’的安装槽113’的宽度b需要比O形密封圈14’的截面尺寸大1.35～1.45倍。这种设计特点使轴向密封接头在宽度方向W’上需要更多的空间，以设计足够宽的安装槽113’来容纳O形密封圈14’的变形。

随着对电池能量密度的要求越来越高，电池包的下箱体内部能够用于安装换热系统的空间越来越少，为保证足够的能量密度，通常整个电池包内基本被电池模组布满，仅边缘区域内可供用于换热的管路进行布局，随着能量密度要求的提高，这部分区域的宽度也越来越小，这对接头的尺寸提出了更高的要求。同时，随着快充需求的增加，对于换热系统的热交换能力要求也越来越高，第一接头和第二接头需要更大的孔径来保持足够的换热流量。因此，需要一种新的密封连接结构的设计来同时满足第一接头和第二接头在安装空间上的尺寸需求和在流量上的孔径需求。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种密封连接结构以及具有其的电池包，所述密封连接结构能同时满足第一接头和第二接头在安装空间上的尺寸需求和在流量上的孔径需求。

为了实现上述目的，第一方面，本实用新型提供了一种密封连接结构，其包括第一接头和第二接头、紧固件以及密封圈。第一接头具有第一连接面和第一连管面，第一连接面开设有第一连接孔，第一连接孔的宽度小于第一连接孔的长度，第一连管面设有第一连管孔，第一连接孔和第一连管孔连通，第一接头在第一连接面上设有环绕第一连接孔的外周的安装槽。第二接头具有第二连接面和第二连管面，第二连接面开设有第二连接孔，第二连接孔的宽度小于第二连接孔的长度，第二连管面设有第二连管孔，第二连接孔和第二连管孔连通。第一接头的第一连接面与第二接头的第二连接面相面对，第一连接孔和第二连接孔彼此相面对。密封圈设置于安装槽中，第一接头与第二接头通过紧固件连接在一起，第一连接孔和第二连接孔通过密封圈密封。

在一实施例中，密封圈的沿径向的内周面和外周面中的至少一个上设有向外突出的突起，突起与安装槽配合。

在一实施例中，密封圈的面向安装槽的底面的一侧和面向第二接头的第二连接面的一侧各设有环形的凹槽。

在一实施例中，第一连接孔和第二连接孔同轴设置。

在一实施例中，第一连接孔为跑道形孔、椭圆孔或长方形孔，相应地，第二连接孔为跑道形孔、椭圆孔或长方形孔。

在一实施例中，第一连管孔为圆孔。

在一实施例中，第二连管孔为圆孔。

在一实施例中，第一连接孔和第二连接孔在形状和尺寸上相同。

在一实施例中，第一接头和第二接头上分别设置有第一贯通孔和第二贯通孔，紧固件穿过第一贯通孔和第二贯通孔将第一接头和第二接头连接。

第二方面，本实用新型提供了一种电池包，其包括第一方面的密封连接结构、下箱体以及电池模组。下箱体内设有第一管路和第二管路，下箱体收容电池模组，第一管路与第一接头的第一连管孔连接，第二管路与第二接头的第二连管孔连接。

本实用新型的有益效果如下：在本实用新型的密封连接结构中，第一接头的第一连接孔和第二接头的第二连接孔的尺寸设计能够使第一接头和第二接头在宽度方向上的尺寸做到更小，从而减少密封连接结构在宽度方向上所使用安装空间的尺寸。并且在不影响第一接头和第二接头在宽度方向上的尺寸的前提下，能够通过增加第一连接孔和第二连接孔在长度方向上的尺寸来增大密封连接接头的流道面积，来满足第一连接孔和第二连接孔的孔径需求。本实用新型的密封连接结构用于本实用新型的电池包，用以连接第一管路和第二管路，密封连接结构能同时满足第一接头和第二接头在安装空间上的尺寸需求和在流量上的孔径需求。

附图说明

图1是本实用新型的电池包的立体图。

图2是本实用新型的密封连接结构的分解立体图。

图3是图2的密封连接结构的剖视图。

图4是本实用新型的密封连接结构的第一接头的平面图。

图5是本实用新型的密封连接结构的第一接头的立体图。

图6是从另一角度观察的本实用新型的密封连接结构的第一接头的立体图。

图7是本实用新型的密封连接结构的第二接头的平面图。

图8是本实用新型的密封连接结构的第二接头的立体图。

图9是本实用新型的密封连接结构的密封圈的立体图。

图10是本实用新型的密封连接结构的密封圈的平面图。

图11是沿图10中的线A-A作出的剖视图。

图12是本实用新型的密封连接结构与第一管路和第二管路在装配前的状态下的立体图，其中示出的第一接头和第二接头为轴向密封接头。

图13是本实用新型的密封连接结构与第一管路和第二管路在装配中的状态下的立体图，其中示出的第一接头和第二接头为轴向密封接头。

图14是本实用新型的密封连接结构与第一管路和第二管路在装配完成的状态下的立体图，其中示出的第一接头和第二接头为轴向密封接头。

图15是现有技术的密封连接结构与第一管路和第二管路在装配前的状态下的立体图，其中示出的第一接头和第二接头为径向密封接头。

图16是现有技术的密封连接结构与第一管路和第二管路在装配中的状态下的立体图，其中示出的第一接头和第二接头为径向密封接头。

图17是现有技术的密封连接结构的第一接头与第二接头在密封连接状态下的局部示意图，其中示出的第一接头和第二接头为轴向密封接头。

图18是图17的密封连接结构的密封圈设置于安装槽时的状态的示意图。

其中，附图标记说明如下：

P电池包 13紧固件

1密封连接结构 14、14’密封圈

11、11’第一接头 141内周面

111第一连接面 142外周面

111a第一连接孔 143突起

W1宽度 144凹槽

L1长度 2下箱体

112第一连管面 21第一管路

112a第一连管孔 22第二管路

113、113’安装槽 23收容空间

114第一贯通孔 3电池模组

12、12’第二接头 31电池

121第二连接面 13’第三接头

121a第二连接孔 14’第四接头

W2宽度 D、D’装配方向

L2长度 W、W’宽度方向

122第二连管面 L、L’长度方向

122a第二连管孔 A轴向

123第二贯通孔 V纵向

H横向

具体实施方式

附图示出本实用新型的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本实用新型的示例，本实用新型可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本实用新型。

参照图1，本实用新型的电池包P包括本实用新型的密封连接结构1、下箱体2以及电池模组3。

参照图2和图3，密封连接结构1包括第一接头11和第二接头12、紧固件13以及密封圈14。紧固件13使第一接头11和第二接头12连接在一起，密封圈14使第一接头11和第二接头12的连接密封。

如图2至图6所示，第一接头11具有第一连接面111和第一连管面112，第一连接面111开设有第一连接孔111a，第一连接孔111a的宽度W1小于第一连接孔111a的长度L1，第一连管面112设有第一连管孔112a，第一连接孔111a和第一连管孔112a连通，第一接头11在第一连接面111上设有环绕第一连接孔111a的外周的安装槽113，用于安装密封圈14，安装槽113的形状由第一连接孔111a的形状决定。如图3所示，第一连接面111和第一连管面112是位于第一接头11的相反两侧的两表面，但不限于此，第一连接面111和第一连管面112也可以是位于第一接头11的相邻侧的两表面，第一连管面112相对第一连接面111的位置可以根据实际工况进行设置，不限于上述这两种情况。

如图2和图3以及图7和图8所示，第二接头12具有第二连接面121和第二连管面122，第二连接面121开设有第二连接孔121a，第二连接孔121a的宽度W2小于第二连接孔121a的长度L2，第二连管面122设有第二连管孔122a，第二连接孔121a和第二连管孔122a连通。如图3所示，第二连接面121和第二连管面122是位于第二接头12的相反两侧的两表面，但不限于此，第二连接面121和第二连管面122可以是位于第二接头12的相邻侧的两表面，第二连管面122相对第二连接面121的位置可以根据实际工况进行设置，并不限于上述这两种情况。

如图3所示，第一接头11的第一连接面111与第二接头12的第二连接面121相面对，第一连接孔111a和第二连接孔121a彼此相面对。在第一接头11和第二接头12连接时，第一连接面111与第二连接面121之间的接触为平面接触，但第一连接面111与第二连接面121之间的接触也可为曲面接触。第一连接孔111a和第二连接孔121a连通形成流道。第一连接孔111a和第二连接孔121a同轴设置，能保证第一接头11和第二接头12之间稳定的连接。

因为第一连接孔111a的宽度W1小于第一连接孔111a的长度L1，则第一连接孔111a可为跑道形孔、椭圆孔或长方形孔等，相应地，因为第二连接孔121a的宽度W2小于第二连接孔121a的长度L2，则第二连接孔121a也可为跑道形孔、椭圆孔或长方形孔等。如图2至图8所示，第一连接孔111a和第二连接孔121a为跑道形孔。第一连接孔111a和第二连接孔121a在形状和尺寸上相同，以保证第一接头11和第二接头12连接的稳定性和可靠性。

第一连管孔112a的形状和尺寸可以与第一连接孔111a的形状和尺寸相同，第一连管孔112a可为跑道形孔、椭圆孔或长方形孔等，但是考虑到在实际工况中，跑道形、椭圆形或长方形的第一连管孔112a的设计使得第一接头11在与管路(如图1中的第一管路21)焊接时，需要将第一管路21的端部压扁以适应第一连管孔112a的形状，而在一些情况下可能不便于进行将第一管路21压扁的操作，所以如图6所示，第一连管孔112a优选为圆孔，其尺寸与第一管路21的尺寸相适应。且参照图3和图4，连通的跑道形的第一连接孔111a和圆形的第一连管孔112a形成变截面的流通通道。同样地，第二连管孔122a的形状和尺寸可以与第二连接孔121a的形状和尺寸相同，则第二连管孔122a也可为跑道形孔、椭圆孔、长方形孔或圆孔等，但考虑到第二连管孔122a需要与管路(如图1中的第二管路22)连接，则第二连管孔122a优选为圆孔，其尺寸与第二管路22的尺寸相适应。

如图2和图3所示，第一接头11和第二接头12上分别设置有第一贯通孔114和第二贯通孔123，紧固件13穿过第一贯通孔114和第二贯通孔123将第一接头11和第二接头12连接。第一贯通孔114的数量可以为一个或多个，与第一贯通孔114对应，第二贯通孔123的数量也可为一个或多个，根据具体应用环境进行选择。在图2和图3所示的示例中，紧固件13为螺栓。但紧固件13不限于此，紧固件13也可采用U型卡环分布在第一接头11和第二接头12的周圈并沿轴向A将第一接头11和第二接头12夹接在一起。

参照图2，密封圈14设置于安装槽113中，第一接头11与第二接头12通过紧固件13连接在一起，第一连接孔111a和第二连接孔121a通过密封圈14密封。

参照图2和图3以及图9和图10，为了降低密封圈14在安装时从安装槽113脱落的风险，密封圈14的沿径向的内周面141和外周面142中的至少一个上设有向外突出的突起143，突起143与安装槽113配合。如图9和图10所示，密封圈14的沿径向的内周面141和外周面142上都设有向外突出的多个突起143。其中突起143可为半圆形突起。

如图11所示，为了提高密封圈14的密封性，密封圈14的面向安装槽113的底面的一侧和面向第二接头12的第二连接面121的一侧各设有环形的凹槽144。其中凹槽144可为V形槽。密封圈14受到挤压力后，凹槽144向外突出趋于平整的接触安装槽113的底面。密封圈14的压缩率优选为15％～30％，以达到密封圈14密封的可靠性。

如图1所示，下箱体2为具有凸缘的盘状箱体。但下箱体2的类型不限于此，下箱体2还可为框状、盒状等。下箱体2内设有第一管路21和第二管路22且下箱体2收容电池模组3。第一管路21和第二管路22位于下箱体2与电池模组3之间形成的收容空间23中，作为换热用的管路。使用第一接头11和第二接头12密封连接第一管路21和第二管路22，用以在电池包P中传递液体或气体的流通。第一管路21与第一接头11的第一连管孔112a连接，第二管路22与第二接头12的第二连管孔122a连接。连接方式可为焊接，例如，第一管路21可以通过焊接插接于第一接头11的第一连管孔112a中，第二管路22也可以通过焊接插接于第二接头12的第二连管孔122a中。结合参照图12至图14，若第一接头11和第四接头14’已经被固定，第三接头13’与第四接头14’沿装配方向D装配好后，第一接头11和第二接头12顺利连接，并且收容空间23在下箱体2的纵向V上的尺寸非常有限，在第一接头11和第二接头12连接好后，宽度方向W与纵向V共线，所以能够减小第一接头11和第二接头12在纵向V上所需空间的尺寸，从而降低第一接头11和第二接头12在收容空间23中的尺寸需求。

如图1所示，电池模组3的电池31为硬壳电池(或称为罐型电池)，也可为软包电池(或称为袋型电池)。

综上所述，在本实用新型的密封连接结构1中，第一接头11的第一连接孔111a的宽度W1小于第一连接孔111a的长度L1且第二接头12的第二连接孔121a的宽度W2小于第二连接孔121a的长度L2，这样的尺寸设计能够使第一接头11和第二接头12在宽度方向W上的尺寸(宽度W1、宽度W2)做到更小，从而减少密封连接结构1在宽度方向W上所使用安装空间的尺寸。并且在不影响第一接头11和第二接头12在宽度方向W上的尺寸的前提下，能够通过增加第一连接孔111a和第二连接孔121a在长度方向L上的尺寸(长度L1、长度L2)来增大密封连接接头1的流道面积，来满足第一连接孔111a和第二连接孔121a的孔径需求。本实用新型的密封连接结构1用于本实用新型的电池包P，用以连接第一管路21和第二管路22，密封连接结构1能同时满足第一接头11和第二接头12在安装空间上的尺寸需求和在流量上的孔径需求。

上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封连接结构(1)，其特征在于，包括第一接头(11)和第二接头(12)、紧固件(13)以及密封圈(14)；

第一接头(11)具有第一连接面(111)和第一连管面(112)，第一连接面(111)开设有第一连接孔(111a)，第一连接孔(111a)的宽度(W1)小于第一连接孔(111a)的长度(L1)，第一连管面(112)设有第一连管孔(112a)，第一连接孔(111a)和第一连管孔(112a)连通，第一接头(11)在第一连接面(111)上设有环绕第一连接孔(111a)的外周的安装槽(113)；

第二接头(12)具有第二连接面(121)和第二连管面(122)，第二连接面(121)开设有第二连接孔(121a)，第二连接孔(121a)的宽度(W2)小于第二连接孔(121a)的长度(L2)，第二连管面(122)设有第二连管孔(122a)，第二连接孔(121a)和第二连管孔(122a)连通；

第一接头(11)的第一连接面(111)与第二接头(12)的第二连接面(121)相面对，第一连接孔(111a)和第二连接孔(121a)彼此相面对；

密封圈(14)设置于安装槽(113)中，第一接头(11)与第二接头(12)通过紧固件(13)连接在一起，第一连接孔(111a)和第二连接孔(121a)通过密封圈(14)密封。

2.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，密封圈(14)的沿径向的内周面(141)和外周面(142)中的至少一个上设有向外突出的突起(143)，突起(143)与安装槽(113)配合。

3.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，密封圈(14)的面向安装槽(113)的底面的一侧和面向第二接头(12)的第二连接面(121)的一侧各设有环形的凹槽(144)。

4.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，第一连接孔(111a)和第二连接孔(121a)同轴设置。

5.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，第一连接孔(111a)为跑道形孔、椭圆孔或长方形孔，相应地，第二连接孔(121a)为跑道形孔、椭圆孔或长方形孔。

6.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，第一连管孔(112a)为圆孔。

7.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，第二连管孔(122a)为圆孔。

8.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，第一连接孔(111a)和第二连接孔(121a)在形状和尺寸上相同。

9.根据权利要求1所述的密封连接结构(1)，其特征在于，第一接头(11)和第二接头(12)上分别设置有第一贯通孔(114)和第二贯通孔(123)，紧固件(13)穿过第一贯通孔(114)和第二贯通孔(123)将第一接头(11)和第二接头(12)连接。

10.一种电池包(P)，其特征在于，包括如权利要求1-9所述的密封连接结构(1)、下箱体(2)以及电池模组(3)：

下箱体(2)内设有第一管路(21)和第二管路(22)，下箱体(2)收容电池模组(3)；

第一管路(21)与第一接头(11)的第一连管孔(112a)连接，第二管路(22)与第二接头(12)的第二连管孔(122a)连接。