CN213270662U - 密封螺栓及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池包技术领域，提供一种密封螺栓及电池包。本实用新型所述的密封螺栓包括头部、杆部以及用于连接所述头部和所述杆部之间的连接部，所述连接部设置为沿所述头部至所述杆部的方向向外倾斜延伸，所述连接部的朝向所述杆部的一面形成能够贴合于上壳体的密封面。本实用新型的密封螺栓能够形成截面较大的密封面，由于密封面用于与上壳体贴合设置，因此将有效提升密封性能，提高上壳体防止杂物进入电池包内部的能力。此外，密封螺栓固定过程中，杆部将穿过上壳体固定于下壳体的横梁上，此种密封方式无需在横梁上开设槽，能够减小横梁的设计尺寸，进而达到减轻电池包重量的目的。

Description

密封螺栓及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池包技术领域，特别涉及一种密封螺栓及电池包。

背景技术

随着全球石油资源日趋减少，汽车产业中新能源汽车代替传统燃油汽车的变革也加快了步伐。其中，电池包作为新能源汽车的主要能量载体，为整车提供电能。为保证电池包在长期工作当中，其内部零部件不会受到外部杂物如水、灰尘的腐蚀，电池包壳体必须达到一定的密封等级。

现有电池包上壳体的防止杂物进入电池包内部的能力较弱，具体地，上壳体与中间横梁之间的安装通常使用橡胶垫圈来完成，这种方法需要在中间横梁上开设用于放置橡胶垫圈的槽，但这种方法会增大中间横梁的加工工序，抬高了整车造价，同时还将增大中间横梁的尺寸，加重整个电池包的重量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种能够有效提升密封性能，提高上壳体防止杂物进入电池包内部的能力的密封螺栓及电池包。

为达到上述目的，本实用新型一方面提供一种密封螺栓，包括头部、杆部以及用于连接所述头部和所述杆部之间的连接部，所述连接部设置为沿所述头部至所述杆部的方向向外倾斜延伸，所述连接部的朝向所述杆部的一面形成能够贴合于上壳体的密封面。

可选地，所述连接部的横截面呈圆形。

可选地，所述密封面上设有密封胶，所述杆部上设有螺纹紧固胶。

可选地，所述杆部的自由端设有直径小于所述杆部的导向头；和/或

所述头部采用六角头。

本实用新型第二方面提供一种电池包，包括上壳体、下壳体以及上述任意方案所述的密封螺栓，所述下壳体上设有横梁，所述密封螺栓设置为能够穿过所述上壳体并固定于所述横梁，所述密封面设置为能够与所述上壳体相贴合。

可选地，所述上壳体的对应所述横梁位置下凹形成凹陷部，所述凹陷部上设有用于穿过所述密封螺栓的安装孔，所述密封面设置为与所述凹陷部的上表面相贴合。

可选地，所述凹陷部的宽度设置为小于所述密封面的宽度。

可选地，所述横梁上设有沿所述横梁顶面向上凸出以用于与所述凹陷部相抵接的安装部，所述安装部上设有与所述密封螺栓相配合的固定孔。

可选地，所述下壳体包括边梁，所述上壳体包括能够搭接于所述边梁的顶面的贴合面，所述贴合面的一侧沿所述贴合面所在平面向上凸出形成固定面，所述固定面与所述边梁之间设有密封胶条，所述贴合面的另一侧向下延伸形成包覆所述边梁的翻边。

可选地，所述电池包包括能够穿过所述贴合面并固定于所述边梁的密封件；和/或

所述贴合面与所述固定面之间倾斜过渡，所述密封胶条采用发泡胶制成。

相对于现有技术，本实用新型所述的密封螺栓具有以下优势：

本实用新型的密封螺栓通过将连接头部和杆部的连接部设置为向外倾斜延伸，使得连接部的截面相对于头部来说较大，进而能够形成截面较大的密封面，由于密封面用于与上壳体贴合设置，因此将有效提升密封性能，提高上壳体防止杂物进入电池包内部的能力，使电池包满足IP67防护等级的要求。此外，密封螺栓固定过程中，杆部将穿过上壳体固定于下壳体的横梁上，实现上壳体与下壳体横梁之间的密封安装，可见此种密封方式无需在横梁上开设槽，省去横梁的加工工序，同时能够减小横梁的设计尺寸，进而达到减轻电池包重量的目的。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施方式所述的密封螺栓的结构示意图；

图2为图1的密封螺栓安装在横梁状态下的结构示意图；

图3为图2中上壳体的结构示意图；

图4为上壳体与边梁安装结构示意图；

图5为图4中A处局部放大图。

附图标记说明：

1—头部、2—杆部、3—连接部、4—上壳体、5—密封面、6—导向头、7—横梁、8—凹陷部、9—安装孔、10—边梁、11—贴合面、12—固定面、13—密封胶条、14—翻边、15—密封件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

结合图1，根据本实用新型的一个方面，提供一种密封螺栓，包括头部1、杆部2以及用于连接所述头部1和所述杆部2之间的连接部3，所述连接部3设置为沿所述头部1至所述杆部2的方向向外倾斜延伸，所述连接部3的朝向所述杆部2的一面形成能够贴合于上壳体4的密封面5。

本实用新型的密封螺栓通过将连接头部和杆部的连接部设置为向外倾斜延伸，使得连接部的截面相对于头部来说较大，进而能够形成相对于传统密封螺栓来说截面较大的密封面，由于密封面是用于在密封固定过程中与上壳体贴合设置，因此将有效提升密封螺栓与上壳体之间的接触面积，进而提升密封性能，提高上壳体防止杂物进入电池包内部的能力，使电池包满足IP67防护等级的要求。

此外，密封螺栓固定过程中，杆部将穿过上壳体固定于下壳体的横梁上，由此实现上壳体与下壳体横梁之间的密封安装，可见此种密封方式无需在横梁上开设槽，省去横梁的加工工序，同时能够减小横梁的设计尺寸，进而达到减轻电池包重量的目的。

进一步地，为方便安装，保证密封效果，所述连接部3的横截面呈圆形。具体而言，连接部3的一端连接于头部1并沿头部1向外倾斜延伸，连接部3的另一端连接于杆部2，连接部3的纵截面呈梯形，而横截面呈圆形。为保证安装固定过程中的稳定性，杆部2通常设置在连接部3的中部，由于杆部2的直径小于头部1的直径，进一步便于形成截面较大的圆环形密封面5，进而通过扩大密封面5的设计来提升密封螺栓与上壳体之间的接触面积，有效提升密封性能，提高上壳体密封效果，防止杂物进入电池包内部。

需要说明的是，为进一步提升密封性能，所述密封面5上设有密封胶，所述杆部2上设有螺纹紧固胶。通过在密封面5上涂覆密封胶，由此在密封螺栓打紧安装过程中，使密封面5能够在打紧力作用下与上壳体紧密接触，形成密封结构，起到有效的密封作用，填充密封面5与上壳体表面之间的缝隙，提高密封面5与上壳体表面之间的密封效果，而在杆部2涂覆螺纹紧固胶能够有效防止密封螺栓固定过程中的螺栓反松现象，进而避免由于螺栓反松而影响密封胶的密封效果。可见，本实施方式中通过密封胶和螺纹紧固胶的相互配合，能够协同提升密封面5的密封效果，使密封安装后的电池包满足IP67防护等级的要求。

此外，所述杆部2的自由端设有直径小于所述杆部2的导向头6。需要说明的是，密封螺栓安装固定过程中需穿过上壳体固定在下壳体的横梁上，而导向头6的设计将方便密封螺栓在上述安装过程中，通过先伸入导向头6来将上壳体安装点与横梁上安装点之间校准，以在找准位置后便于引导后续杆部2伸入固定在横梁中。在本实施方式中，所述头部1采用六角头。

结合图2和图3，本实用新型第二方面提供一种电池包，包括上壳体4、下壳体以及上述任意方案所述的密封螺栓，所述下壳体上设有横梁7，所述密封螺栓设置为能够穿过所述上壳体4并固定于所述横梁7，所述密封面5设置为能够与所述上壳体4相贴合。本实用新型的电池包通过采用上述密封面5较大的密封螺栓，能够有效提升密封螺栓与上壳体4之间的接触面积，进而便于密封螺栓固定过程中压紧上壳体4，有效提升密封性能，提高上壳体4密封效果，防止杂物进入电池包内部。同时，通过将密封螺栓穿过上壳体4并固定在横梁7上，还能够有效提升电池包的整体刚度和模态。

为了更好地与下壳体上的横梁7相配合，所述上壳体4的对应所述横梁7位置下凹形成凹陷部8，所述凹陷部8上设有用于穿过所述密封螺栓的安装孔9，所述密封面5设置为与所述凹陷部8的上表面相贴合。其中，凹陷部8底面将与横梁7顶面相抵接，由此不仅便于提升密封螺栓的固定效果，还能够通过下凹的凹陷部8来提升上壳体4的强度。

值得注意的是，所述凹陷部8的宽度设置为小于所述密封面5的宽度，具体来说，所述凹陷部8的与所述安装孔9相对应的位置两侧向外凸出以用于避让所述密封螺栓，方便密封螺栓的安装。解释来说，横梁7上仅用于穿过杆部2，而由于杆部2直径较小，进而相对于在横梁7上设置拉铆螺母等的固定方式来说，能够相应减小横梁7的设计尺寸，只要保证横梁7的宽度设计能够满足杆部2的安装即可，而凹陷部8的宽度尺寸与横梁7的宽度尺寸相配合即可。通过将凹陷部8的宽度设置为小于密封面5的宽度，既能够保证密封面5与上壳体4表面的充分接触，提高密封螺栓的密封效果，又能够相应减小横梁7的设计尺寸，达到节省成本的目的。另外，本实用新型的密封螺栓自带密封面5，进而能够与上壳体4和横梁7配合密封，在保证密封效果的基础上进一步减小横梁7的尺寸设计。

考虑到凹陷部8与横梁7上表面完全接触的情况下，在电池包受到撞击过程中容易由于振动强度过大而导致异响，因此，本实施方式中，上壳体4与横梁7固定安装过程中将适应性减小二者之间的接触面积。具体而言，所述横梁7上设有沿所述横梁7顶面向上凸出以用于与所述凹陷部8相抵接的安装部，所述安装部上设有与所述密封螺栓相配合的固定孔。安装过程中，密封螺栓的杆部2将穿过上壳体4固定在安装部的固定孔中，而头部1和连接部3将位于上壳体4的上方，连接部3的密封面5与上壳体4的上表面相贴合，具体为连接部3与凹陷部8的上表面相贴合，由此完成密封螺栓的安装固定，提升密封效果。

为保证上壳体4安装过程中稳定性，所述横梁7上设有多个所述安装部，多个所述安装部沿所述横梁7的长度方向间隔设置，所述电池包包括与多个所述安装部一一对应的多个所述密封螺栓。通过多个安装部与凹陷部8之间的接触，既能为上壳体4的安装提供稳定支撑，又能避免上壳体4与横梁7之间的接触面积过大而导致异响的发生。

正如上文记载，密封螺栓的设计主要对上壳体的中间区域进行固定，而本实施方式中还提出了对上壳体四周进行密封固定的方式。结合图4和图5，具体地，所述下壳体包括边梁10，所述上壳体4包括能够搭接于所述边梁10的顶面的贴合面11，所述贴合面11的一侧沿所述贴合面11所在平面向上凸出形成固定面12，所述固定面12与所述边梁10之间设有密封胶条13，所述贴合面11的另一侧向下延伸形成包覆所述边梁10的翻边14。安装过程中，贴合面11与边梁10顶面贴合设置，固定面12与边梁10顶面之间通过密封胶条13固定，从而通过密封胶条13进行密封，防止杂物进入电池包内部，而密封胶条13设置在贴合面11的里侧，不仅能够抵挡车辆行驶中外界飞溅的石子对密封胶条13的伤害，还可以在洗车时抵挡外界的高压水汽对密封胶条13的喷射，保护密封胶条13不受外界损坏，保证电池包长久的密封性。而翻边14将搭设在边梁10的外沿，从而进一步提高上壳体防止杂物进入电池包内部的能力，使电池包满足IP67防护等级的要求。

其中，固定面12相对于贴合面11所在平面向上凸出，从而通过固定面12的设计为密封胶条13的安装预留空间，避免传统密封方式中在边梁10上开设用于放置密封胶条13的安装槽的设计。可以理解地，密封胶条13在固定面12和贴合面11之间处于压缩状态，同时，为保证密封效果，需设计固定面12和贴合面11之间的高度差满足密封胶条13的压缩量大于30％的要求。

同时，所述电池包包括能够穿过所述贴合面11并固定于所述边梁10的密封件15，这里的密封件15同样采用螺栓结构，与之相配合地，边梁10上设有实心的螺纹盲孔，用于打紧上述螺栓结构，而实心的螺纹盲孔的设计则能够解决现有拉铆螺母松动、漏气的问题。通过密封件15、密封胶条13和翻边14设计的协同作用下，提升上壳体4的密封效果，有效防止杂物进入电池包内部。具体而言，贴合面5上开设有用于穿过密封件15的定位孔，密封件15穿过定位孔并固定于所述边梁10的螺纹盲孔，固定面12上形成用于避让定位孔的避让孔，图4和图5所示为避让孔处的剖视图。进一步地，所述贴合面11与所述固定面12之间通过斜面倾斜过渡，以提升上壳体4的强度，在本实施方式中，斜面与避让孔之间通过圆角过渡连接，斜面延伸至超出定位孔中心连线的位置，以增强密封件15的压接效果，降低固定面12在压紧密封胶条13时的变形量，保证密封胶条13有效压缩量。

而所述密封胶条13采用发泡胶制成，制造过程中，发泡胶可涂覆在上壳体4的固定面12或边梁10的对应位置上，采用在线发泡进行密封，这种密封形式代替了手工粘接硅泡棉的过程，实现了密封材料自动化装配的功能。值得注意的是，固定面12一侧连接于贴合面11，而另一侧将设置为继续向上凸出，固定面12的宽度设置为大于密封胶条13的宽度，从而为发泡胶发泡过程提供充足的空间，使发泡膨胀更为充分，进而保证后续密封胶条13的密封强度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种密封螺栓，其特征在于，包括头部(1)、杆部(2)以及用于连接所述头部(1)和所述杆部(2)之间的连接部(3)，所述连接部(3)设置为沿所述头部(1)至所述杆部(2)的方向向外倾斜延伸，所述连接部(3)的朝向所述杆部(2)的一面形成能够贴合于上壳体(4)的密封面(5)，所述密封面(5)上设有密封胶，所述杆部(2)上设有螺纹紧固胶。

2.根据权利要求1所述的密封螺栓，其特征在于，所述连接部(3)的横截面呈圆形。

3.根据权利要求1所述的密封螺栓，其特征在于，所述杆部(2)的自由端设有直径小于所述杆部(2)的导向头(6)；和/或

所述头部(1)采用六角头。

4.一种电池包，其特征在于，包括上壳体(4)、下壳体以及权利要求1-3中任意一项所述的密封螺栓，所述下壳体上设有横梁(7)，所述密封螺栓设置为能够穿过所述上壳体(4)并固定于所述横梁(7)，所述密封面(5)设置为能够与所述上壳体(4)相贴合。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述上壳体(4)的对应所述横梁(7)位置下凹形成凹陷部(8)，所述凹陷部(8)上设有用于穿过所述密封螺栓的安装孔(9)，所述密封面(5)设置为与所述凹陷部(8)的上表面相贴合。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述凹陷部(8)的宽度设置为小于所述密封面(5)的宽度。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述横梁(7)上设有沿所述横梁(7)顶面向上凸出以用于与所述凹陷部(8)相抵接的安装部，所述安装部上设有与所述密封螺栓相配合的固定孔。

8.根据权利要求4-7中任意一项所述的电池包，其特征在于，所述下壳体包括边梁(10)，所述上壳体(4)包括能够搭接于所述边梁(10)的顶面的贴合面(11)，所述贴合面(11)的一侧沿所述贴合面(11)所在平面向上凸出形成固定面(12)，所述固定面(12)与所述边梁(10)之间设有密封胶条(13)，所述贴合面(11)的另一侧向下延伸形成包覆所述边梁(10)的翻边(14)。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括能够穿过所述贴合面(11)并固定于所述边梁(10)的密封件(15)；和/或

所述贴合面(11)与所述固定面(12)之间倾斜过渡，所述密封胶条(13)采用发泡胶制成。

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