CN212062519U - 动力电池双层密封结构、动力电池及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种动力电池双层密封结构、动力电池及电动汽车。所述动力电池双层密封结构包括外密封垫、内密封垫、密封端盖、第一法兰以及进出水管；进出水管包括台阶面、穿过第一通孔的第一管段以及穿过第二通孔和密封端盖的第二管段，台阶面设置在第一管段和第二管段之间，台阶面抵接在内密封垫远离密封端盖的端面上；第一管段与第一法兰固定连接；内密封垫设置在密封端盖与内边框之间，外密封垫设置在外边框和第一法兰之间。本实用新型的动力电池双层密封结构具有双层密封性能，且其装配简单，便于拆卸，能够有效地降低动力电池的生产成本。

Description

动力电池双层密封结构、动力电池及电动汽车

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种动力电池双层密封结构、动力电池及电动汽车。

背景技术

随着科学技术的发展，使用新能源汽车已成为世界各国加快交通能源转型的重要措施，且新能源汽车被越来越多的消费者接受和认可；而动力电池作为新能源汽车的核心部件，通常布置在整车底板下部，因此，对动力电池的密封性要求极高。目前，由于道路工况极其复杂，新能源汽车在城市、山区等复杂工况下行驶，极有可能出现动力电池磕碰而导致外壳破损的情况，甚至导致动力电池内部进水而发生短路或者火灾等恶劣事故。

现有技术中，由于动力电池内部空间比较狭小，不易实现密封，导致动力电池的密封效果比较差；且实现动力电池的进出水管的双层密封通常采用满焊方式，该双层密封的方式，虽然加强了动力电池的密封性能，但是由于进出水管均为满焊，当动力电池的壳体出现气密性不良时，动力电池的返工成本高，经济性差。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中动力电池密封效果差、返修成本高等问题，提供了一种动力电池双层密封结构、动力电池及电动汽车。

鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种动力电池双层密封结构，所述动力电池包括设有第一通孔的外边框以及设有第二通孔的内边框；

所述动力电池双层密封结构包括外密封垫、内密封垫、密封端盖、第一法兰以及进出水管；所述进出水管包括台阶面、穿过所述第一通孔的第一管段以及穿过所述第二通孔和所述密封端盖的第二管段，所述台阶面设置在所述第一管段和第二管段之间，所述台阶面抵接在所述内密封垫远离所述密封端盖的端面上；

所述第一管段与所述第一法兰固定连接；所述内密封垫设置在所述密封端盖与所述内边框之间，所述外密封垫设置在所述外边框和所述第一法兰之间。

可选地，所述外边框上还设有第三通孔；所述第一法兰上设有第四通孔；所述动力电池双层密封结构还包括固定件和设有内螺纹的管柱；所述管柱固定安装在所述第三通孔内，所述固定件穿过所述第四通孔和所述外密封垫之后通过所述内螺纹与所述管柱螺纹连接。

可选地，所述管柱上设有位于所述外边框与所述第一法兰之间的第二法兰。

可选地，所述管柱为拉铆螺母；所述固定件为螺栓。

可选地，所述第一法兰和所述第一管段为一体成型结构。

可选地，所述密封端盖上设有第五通孔；所述动力电池双层密封结构还包括螺母和固定连接在所述内边框远离所述外边框的端面上的螺柱；所述螺柱穿过所述内密封垫和所述第五通孔并与所述螺母螺纹连接。

可选地，所述密封端盖上设有位于所述内边框与所述密封端盖之间的凸管段；所述凸管段与所述第五通孔同轴设置。

可选地，所述第一管段的管径大于所述第二管段的管径。

本实用新型中，所述内密封垫被固定在所述内边框和所述密封端盖之间，所述第二管段顺次穿过所述第一通孔、第二通孔和所述密封端盖之后，所述台阶面抵接在所述内边框上远离所述密封端盖的一端，所述外密封垫被固定在所述外边框和所述第一法兰之间。本实用新型在实现动力电池内侧和外侧同时密封的同时，还提高了安装在所述动力电池内的动力电池的密封等级，增强了动力电池的安全性和可靠性。另外，该动力电池的双层密封结构在实现了双层密封的基础上，其装配简单，便于拆卸，能够有效地降低动力电池的生产成本。

本实用新型还提供了一种动力电池，包括上述的动力电池双层密封结构；

本实用新型还提供了一种汽车，包括所述的动力电池。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一实施例提供的动力电池双层密封结构的主视图；

图2是图1中A-A向的剖视图；

图3是本实用新型一实施例提供的动力电池双层密封结构的管柱安装在外边框且螺柱安装在外边框上的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的动力电池双层密封结构的外密封垫的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的动力电池双层密封结构的内密封垫的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的动力电池双层密封结构的密封端盖的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的动力电池双层密封结构的进出水管和第一法兰的结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、外密封垫；2、内密封垫；3、密封端盖；31、五通孔；32、凸管段；4、第一法兰；41、第四通孔；5、进出水管；51、台阶面；52、第一管段；53、第二管段；6、固定件；7、管柱；71、第二法兰；8、螺母；9、螺柱；10、外边框；101、第一通孔；102、第三通孔；100、内边框；1001、第二通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

如图1、图2和图7所示，本实用新型一实施提供的动力电池双层密封结构，所述动力电池包括设有第一通孔101的外边框10以及设有第二通孔1001的内边框100；可以理解地，该动力电池的电池壳体包括所述外边框10和所述内边框100；且所述动力电池的电池芯被安装在所电池壳体内，所述进出水管5连通所述电池壳体的内部和外部，所述进出水管5可起到排出所述电池壳体内部的水分，保持所述电池壳体的内部气压稳定等功能。

所述动力电池双层密封结构包括外密封垫1、内密封垫2、密封端盖3、第一法兰4以及进出水管5；所述进出水管5包括台阶面51、穿过所述第一通孔101的第一管段52以及穿过所述第二通孔1001和所述密封端盖3的第二管段53，所述台阶面51设置在所述第一管段52和第二管段53之间，所述台阶面51抵接在所述内密封垫2远离所述密封端盖3的端面上；可以理解地，所述第一法兰4与所述进出水管5可以为一体成型结构，也可以为两个独立的结构件，通过焊接工艺等固定连接在一起；当所述进出水管5穿过所述第一通孔101、所述第二通孔被所述第一法兰4固定在所述外边框100上时，所述台阶面与所述内密封垫2远离所述密封端盖3的端面抵接，进而所述内密封垫2倍被所述台阶面51和所述密封端盖3压缩并固定，故所述台阶面51的设计，提高了该动力电池双层密封结构内侧的密封性能。

所述第一管段52与所述第一法兰4固定连接；所述内密封垫2设置在所述密封端盖3与所述内边框100之间，所述外密封垫1设置在所述外边框100和所述第一法兰4之间。可以理解地，所述第一法兰4可通过螺钉连接、焊接、螺栓连接等工艺固定连接在所述外边框10上时，所述外密封垫1被压缩在所述外边框10与所述第一法兰4之间；所述密封端盖3通过螺钉连接、焊接、螺栓连接等工艺固定连接在所述内边框100上时，所述内密封垫2被压缩在所述内边框100与所述密封端盖3之间。

本实用新型中，所述内密封垫2被固定在所述内边框100和所述密封端盖3之间，所述第二管段53顺次穿过所述第一通孔101、第二通孔1001和所述密封端盖3之后，所述台阶面51抵接在所述内边框100上远离所述密封端盖3的一端，所述外密封垫1被固定在所述外边框10和所述第一法兰4之间。本实用新型在实现动力电池双层密封结构的内侧和外侧同时密封的同时，还提高了安装在所述动力电池内的动力电池的密封等级，增强了动力电池的安全性和可靠性。另外，该动力电池的双层密封结构在实现了双层密封的基础上，其装配简单，便于拆卸，能够有效地降低动力电池的生产成本。

具体地，该动力电池的双层密封结构的双层密封功能如下：

当所述进出水管5和所述第一法兰4由于生产等原因出现开裂等问题时，所述动力电池的外层密封(即所述外密封垫1的密封)出现失效，空气通过该开裂位置进入所述进出水管5与所述电池壳体之间(即所述第一管段52与所述第一通孔201，以及所述第二管段53与所述第二通孔1001)的配合间隙，但由于所述内密封垫2仍能保持压缩量，该动力电池的内层密封(即所述内密封垫2的密封)将起到密封效果，从而可保证各个所述动力电池的密封性。

当所述密封端盖3出现开裂等问题时，所述动力电池的内层密封失效，所述动力电池内部的空气通过所述密封端盖3的裂缝进入所述进出水管5和所述电池壳体之间的配合间隙，再进入所述第一法兰4和所述外边框10的配合间隙，但由于所述外密封垫1仍能保持压缩量，该动力电池的外层密封将起到密封效果，从而可保证各个所述动力电池的密封性。

当所述外边框10的壳体由于磕碰等原因导致破裂时，所述动力电池的外层密封失效，外界空气通过该破裂的间隙进入所述进出水管5与所述电池壳体的配合间隙，同样由于所述内密封垫2仍能保持压缩量，所述动力电池的内层密封起到密封效果，从而可保证各个所述动力电池的密封性。

当所述内边框100由于焊接失效等原因导致所述内边框100出现裂缝时，所述动力电池内的空气通过该裂缝进入所述进出水管5和所述电池壳体之间的配合间隙，同样由于所述外密封垫1仍能保持压缩量，所述动力电池的外层密封起到密封效果，从而可保证各个所述动力电池的密封性。

当所述进出水管5和所述第一法兰4没有出现开裂，所述密封端盖3出现没有开裂，所述外边框10的壳体没有出现破裂，以及所述内边框100没有出现裂缝时，所述外密封垫1和所述内密封垫2均保持一定的压缩量，进而该动力电池的内侧和外侧可同时起到密封作用，故提高了所述动力电池的密封性能。

在一实施实例中，如图1至图3所示，所述外边框10上还设有第三通孔102；所述第一法兰4上设有第四通孔41；所述动力电池双层密封结构还包括固定件6和设有内螺纹的管柱7；所述管柱7固定安装在所述第三通孔102内，所述固定件6穿过所述第四通孔41和所述外密封垫1之后通过所述内螺纹与所述管柱7螺纹连接。可以理解地，当所述管柱7可通过铆接、焊接等安装在所述外边框10上。通过所述固定件6可将所述第一法兰4固定在所述外边框10上，由于所述第一法兰4又固定连接在所述进出水管5上，进而实现了将所述进出水管5安装在所述电池壳体上的效果，以及实现了将所述密封垫压缩并固定在所述外边框10和所述第一法兰4之间的技术效果。综上所述，所述电池壳体外侧的密封结构简单，且安装方便。

在一实施实例中，如图3所示，所述管柱7上设有位于所述外边框10与所述第一法兰4之间的第二法兰71。可以理解地，当所述固定件6穿过第四通孔41和所述外密封垫1之后与所述管柱7螺纹连接时，所述第二法兰71与所述外边框10远离所述内边框100的端面抵接；故所述第二法兰71的长度保证了所述第一法兰4与所述外边框10之间的所述外密封垫1的压缩量，进而不至于发生由于所述外密封垫1压缩过度而导致所述外密封垫1失效的现象，故所述第二法兰71的设计，进一步保证了该动力电池双层密封结构的密封性能。

作为优选，所述管柱7为拉铆螺母，所述固定件6为螺栓。所述拉铆螺母8为标准件，可以理解地，所述拉铆螺母可通过铆接等工艺固定在所述外边框10上，且所述拉铆螺母为标准件，从而降低了该动力电池双层密封结构的制造成本，以及便于安装。

在一实施实例中，如图2和图6所示，所述密封端盖3上设有第五通孔31；所述动力电池双层密封结构还包括固定连接(焊接等)在所述内边框100远离所述外边框10的端面上的螺柱9；所述螺柱9穿过所述内密封垫2和所述第五通孔31。

在一实施实例中，所述第一法兰4和所述第一管段52为一体成型结构。可以理解地，所述第一法兰4与所述进出水管5可通过铸造等工艺制造成一体成型结构，所述第一法兰4和所述第一管段52为一体成型结构，提升了所述第一法兰4和所述进出水管5之间的密封性能，进而进一步提高了该动力电池双层密封结构的密封性能。

作为优选，在一实施例中，如图2和图6所示，所述外边框10上对称设置有两个所述第三通孔102；所述动力电池双层密封结构包括安装在两个所述第三通孔102内的两个所述管柱7；所述第一法兰4上对称设置有与两个所述第四通孔41同轴的两个第五通孔31，一个所述第五通孔31为圆形通孔，一个所述第五通孔31为腰形通孔。可以理解地，通过两个所述管柱7与两个所述固定件6的固定连接，可将所述第一法兰4固定安装在所述外边框10上，且两个所述管柱7对称安装在诉所述外边框10上，从而可使得所述外密封垫1受力更加均匀，以及使得所述进出水管5能更加稳固地安装在所述外边框10上，进而进一步提高了所述动力电池的安全性和可靠性。另外，由于机械加工所述第五通孔31和所述第四通孔41时，无法避免存在制造误差，其中一个所述第五通孔31为腰形通孔的设计，该腰形通孔的设计可以保证所述第一法兰4精准安装在所述外边框10上。

在一实施实例中，如图2和图6所示，所述密封端盖3上设有第五通孔31；所述动力电池双层密封结构还包括螺母8和固定连接在所述内边框100远离所述外边框10的端面上的螺柱9；所述螺柱9穿过所述内密封垫2和所述第五通孔31并与所述螺母8螺纹连接。可以理解地，所述螺柱9可通过焊接等工艺固定连接在所述内边框100上，所述螺柱9依次穿过所述内密封垫2、所述第五通孔31之后与所述螺母8螺纹连接，从而将所述密封端盖3固定在所述内边框100上；此时，所述内密封垫2被所述密封端盖3压缩在所述电池壳体的内侧(也即压缩在所述密封端盖3和所述内边框100之间)。通过对所述动力电池内侧的密封结构设计，使得该动力电池双层密封结构具有很好地密封性能，并且内层密封结构简单，安装和拆卸都比较方便，并且受动力电池内部装配尺寸的影响较小。

作为优选，如图6所示，所述密封端盖3上对称设置有两个所述第五通孔31，且一个所述第五通孔31为圆形通孔，一个所述第五通孔31为腰形通孔；所述内边框100上对称固定有两个所述螺柱9。可以理解地，可通过两个所述螺栓与对称设置的两个所述螺柱9的螺纹连接，可将所述密封端盖3固定安装在所述外边框10；从而保证了所述内密封垫2受力均匀的同时，还提高了所述动力电池内侧密封结构的稳定性和可靠性。另外，将其中一个所述第五通孔31设计为腰形通孔，从而保证所述密封端盖3精准地安装在所述内边框100上。

在一实施实例中，如图6所示，所述密封端盖3上设有位于所述内边框100与所述密封端盖3之间的凸管段32；所述凸管段32与所述第五通孔31同轴设置。可以理解地，为防止所述内密封垫2被所述密封端盖3压缩过渡，而导致所述内密封垫2失效，故在所述密封端盖3靠近所述内边框100的一侧设有凸管段32，当所述螺柱9穿过所述内密封垫2和所述第五通孔31之后与所述螺母8螺纹连接时，所述凸管段32与所述内边框100远离所述外边框10的端面抵接，此时所述内密封垫2就保留有一定的压缩量；故所述凸管段32的设计，保证了所述动力电池双层密封结构的内侧密封性的同时，还保证了所述内密封垫2不被所述密封端盖3压坏，从而提改了所述动力电池双层密封结构的安全性和可靠性。

在一实施实例中，如图7所示，所述第一管段52的管径大于所述第二管段53的管径。可以理解地，将所述进出水管5安装在所述电池壳体上时，所述第一管段52靠近所述动力电池的外侧，所述第二管段53靠近所述动力电池的内侧，且阶梯面与所述内边框100靠近所述外边框10一侧的端面抵接；而且所述第一管段52的管径大于所述第二管段53的管径，从而可从所述动力电池的外侧顺利取下所述进出水管5；故所述第一管段52的管径大于所述第二管段53的管径的设计，便于所述动力电池双层密封结构的安装和拆卸。

可以理解地，如图3和图4所示，所述外密封垫1上设有供所述进出水管5的第一管段52穿过的第六通孔，以及还设有供所述固定件6穿过的第七通孔；所述内密封垫2上设有供所述进出水管5的第二管段53穿过的第八通孔，以及还设有供穿过所述螺柱9穿过的第九通孔。从而可保证该动力电池双层密封结构的双层密封性能。

本实用新型还提供了一种动力电池，包括所述的动力电池双层密封结构。

本实用新型还提供了一种动力电池，包括所述的动力电池。

以上仅为本实用新型的动力电池双层密封结构的实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池双层密封结构，其特征在于，所述动力电池包括设有第一通孔的外边框以及设有第二通孔的内边框；

所述动力电池双层密封结构包括外密封垫、内密封垫、密封端盖、第一法兰以及进出水管；所述进出水管包括台阶面、穿过所述第一通孔的第一管段以及穿过所述第二通孔和所述密封端盖的第二管段，所述台阶面设置在所述第一管段和第二管段之间，所述台阶面抵接在所述内密封垫远离所述密封端盖的端面上；

所述第一管段与所述第一法兰固定连接；所述内密封垫设置在所述密封端盖与所述内边框之间，所述外密封垫设置在所述外边框和所述第一法兰之间。

2.根据权利要求1所述的动力电池双层密封结构，其特征在于，所述外边框上还设有第三通孔；所述第一法兰上设有第四通孔；所述动力电池双层密封结构还包括固定件和设有内螺纹的管柱；所述管柱固定安装在所述第三通孔内，所述固定件穿过所述第四通孔和所述外密封垫之后通过所述内螺纹与所述管柱螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的动力电池双层密封结构，其特征在于，所述管柱上设有位于所述外边框与所述第一法兰之间的第二法兰。

4.根据权利要求2所述的动力电池双层密封结构，其特征在于，所述管柱为拉铆螺母；所述固定件为螺栓。

5.根据权利要求1所述的动力电池双层密封结构，其特征在于，所述第一法兰和所述第一管段为一体成型结构。

6.根据权利要求1所述的动力电池双层密封结构，其特征在于，所述密封端盖上设有第五通孔；所述动力电池双层密封结构还包括螺母和固定连接在所述内边框远离所述外边框的端面上的螺柱；所述螺柱穿过所述内密封垫和所述第五通孔并与所述螺母螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的动力电池双层密封结构，其特征在于，所述密封端盖上设有位于所述内边框与所述密封端盖之间的凸管段；所述凸管段与所述第五通孔同轴设置。

8.根据权利要求1所述的动力电池双层密封结构，其特征在于，所述第一管段的管径大于所述第二管段的管径。

9.一种动力电池，包括权利要求1至8任意一项所述的动力电池双层密封结构。

10.一种电动汽车，包括权利要求9所述的动力电池。

Images