CN213655706U - 一种混合动力汽车（phev）电源系统密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，旨在提供一种装配效率高、密封性能优良、降低生产成本的混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构。它包括用于固定电池模块的支撑梁、螺栓、螺母和电池包蒙皮和电池包安装支架，支撑梁、电池包蒙皮和电池包安装支架上均设有容纳所述螺栓杆部的通孔，螺栓头部布置在支撑梁与电池模块之间，螺栓头部与支撑梁之间设有套设在螺栓杆部外侧的压块，压块顶面与螺栓头部相贴，压块底部设有处在支撑梁的通孔中的环状凹槽，环状凹槽内设有与电池包蒙皮内侧壁、螺栓杆部均保持紧贴的O型密封圈。采用本设计，无需将电池包蒙皮冲压出凸台特征，减少生产工序，降低成本。

Description

一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构

技术领域

本实用新型涉及电池封装技术领域，具体涉及一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构。

背景技术

混合动力汽车（PHEV）电源系统常布置于后排座椅后部或者后备箱位置，由于整车空间的限制性，电源系统外形通常是高瘦型的，电池模块单层或者双层堆叠固定于内部支撑梁上。出于提升能量密度的考虑，电池包蒙皮通常比较薄，仅用于防止外物入侵，无法承受电池模块的应力，因此需要使用螺栓（贯穿蒙皮）将支撑梁与整车固定支架连接，形成电池模块到支撑梁到整车固定支架到车身的刚性传力路径。由于目前电源系统通常要求密封等级为IP67，因此需要在贯穿位置上布置密封结构。现在的密封结构如图1、图2所示：

该密封结构包括固定螺栓3、内支撑梁4、限位压块5、方形密封圈6、电池箱体蒙皮7、密封垫圈8和电池箱体安装支架9，其特征在于，蓄电池模块1与压板2锁紧，形成一个整体，通过固定螺栓3固定于电池包内支撑梁4上，限位压块5环套到内支撑梁4上并以内支撑梁4内壁作为限位，方形密封圈6被压缩在限位压块5以及电池箱体蒙皮7之间实现此处密封。密封垫圈8环套在限位压块5上面。固定螺栓3安装时以限位压块5内侧凸台为限位，同时压缩密封垫圈8，实现两者（固定螺栓3和限位压块5）之间的密封，蓄电池模块1传递的应力先后通过内支撑梁4、固定螺栓3以及电池箱体安装支架9传递到车身件。

该密封结构存在着如下问题：

涉及的零件种类多，增加产品成本；

蒙皮开孔位置结构复杂，需要冲压成凸台特征，用以限制方形密封圈的径向方向，防止在装配过程中从零件缝隙中挤出，冲压结构相对比较复杂，增加成本；

在装配过程中，需要先将方形密封圈置于限位特征中，再用压块压紧后打紧，无法进行预装配，影响产线生产效率。

中国专利公开号CN206059468U，公开日2017年3月29日，发明创造的名称为车用电池包密封结构及具有该结构的车用电池包，该申请案公开了一种车用电池包密封结构及具有该结构的车用电池包，车用电池包密封结构包括上壳体、下壳体、密封垫、硬质垫圈及固定螺栓，上壳体及下壳体的连接处设有相对应的上连接边及下连接边，上连接边及下连接边均向壳体的外侧延伸，密封垫设置于上连接边与下连接边之间，密封垫上设有容置孔，硬质垫圈设置于容置孔内，硬质垫圈的高度不高于密封垫的高度，上连接边及下连接边上相对应的位置设有通孔，硬质垫圈的位置与通孔相对应，固定螺栓穿过通孔及硬质垫圈，将上壳体与下壳体相连。该实用新型应用可使电池包密封性能达到IP67防护等级要求。但是其中的密封结构涉及了密封垫和硬质垫圈两种密封部件，并且为了将这两个部件固定又开设了通孔和容置孔等结构，制造这种密封件耗时费力，制造的成本比较大。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种提高装配效率、密封性能优良、降低生产成本的混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，包括用于固定电池模块的支撑梁、螺栓、螺母和电池包蒙皮和电池包安装支架，支撑梁、电池包蒙皮和电池包安装支架上均设有容纳所述螺栓杆部的通孔，螺栓头部布置在支撑梁与电池模块之间，螺栓头部与支撑梁之间设有套设在螺栓杆部外侧的压块，压块顶面与螺栓头部相贴，压块底部设有处在支撑梁的通孔中的环状凹槽，环状凹槽内设有与电池包蒙皮内侧壁、螺栓杆部均保持紧贴的O型密封圈。

本实用新型中的密封结构仅采用了一个密封圈就能实现支撑梁、电池包蒙皮和电池包安装支架密封连接。螺栓、支撑梁、电池包蒙皮、电池包安装支架和螺母从上至下依次布置。其中的螺栓装配过程大致如下：

将O型密封圈预先安装在压块底部的环状凹槽中，然后将压块套设在螺栓杆部外侧，使压块顶面和螺栓头部相贴；

接着把与压块组合在一起的螺栓杆部先后穿过支撑梁、电池包蒙皮和电池包安装支架上的通孔，使螺栓杆部与螺母配合连接。

此时O型密封圈内侧壁与螺栓杆部紧贴，O型密封圈的外侧壁环状凹槽相贴，螺栓杆部与环状凹槽都对O型密封圈起到径向方向形成限位。

作为优选，所述压块顶部设有凹槽，螺栓头部的底部嵌设在凹槽中。由于螺栓头部的厚度比较大，而介于电池模块和支撑梁之间的空隙很有限，螺栓头部安设在此处后，可能会对电池模块造成挤压从而破坏电池模块。所以在压块顶部设有凹槽，增大了容纳螺栓头部的空间，避免螺栓头部对电池模块的干涉作用。同时螺栓头部嵌设在凹槽中可以防止螺栓的径向位移，提高整体结构的稳定性。

作为优选，所述螺栓杆部与O型密封圈紧贴区域的表面光滑无螺纹。将该处螺栓杆部设计成光杆，可以增加O型密封圈和螺栓杆部之间的接触面积，提供了更好的密封性能。

作为优选，所述环状凹槽的侧壁与电池包蒙皮内侧壁存在间隙。O型密封圈处在环状凹槽、螺栓杆部和电池包蒙皮构成的空间内，由于存在间隙的缘故，此处的空间不是密闭空间，O型密封圈在受到压缩变形的过程后，可以向间隙处移动，避免O型密封圈被过分挤压而导致不规则的变形、导致O型密封圈与螺栓杆部或环状凹槽不能密贴、影响密封效果。

作为优选，所述压块直径至少为支撑梁上通孔内径的1.2倍。压块直径要明显比支撑梁的通孔大，这样才能保证压块底部外缘部分与支撑梁内侧壁相贴时，压块与支撑梁之间是密封的。

作为优选，所述螺栓杆部分别与电池包蒙皮的通孔和电池包安装支架上的通孔间隙配合。套设有压块的螺栓在装配过程中，需要先后穿设电池包蒙皮的通孔和电池包安装支架上的通孔，设计成间隙配合，可以方便螺栓从上述两个通孔中穿过，提高装配效率。

作为优选，所述螺母焊接在电池包安装支架上。预先将螺母焊接在电池包安装支架上，那么在安装时，只要将螺栓对准螺母进行配合安装就能完成，不需要再用工具去固定螺母，使螺母和螺栓对准后再配合连接。这样的优化可以提高装配效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用O型密封圈替代传统的方形密封圈，能够有更大的压缩量，密封性更好；

仅采用一个密封件，减少物料类别，降低成本；

对电池包蒙皮仅需冲孔即可，无需像传统工艺中冲压出凸台结构，减少零件工序，降低成本；

允许压块、O型密封圈和螺栓先进行预装配成小总成，然后再一并装配到电池包安装支架上，分两个工位完成，降低单个工位耗时，提升装配效率。

附图说明

图1是现有混合动力汽车电源系统密封结构的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本实用新型的结构示意图；

图4是图3的B部放大图；

图中：蓄电池模块1、压板2、固定螺栓3、内支撑梁4、限位压块5、方形密封圈6、电池箱体蒙皮7、密封垫圈8、电池箱体安装支架9、电池模块10、支撑梁11、螺栓12、螺栓头部121、螺栓杆部122、螺母13、电池包蒙皮14、电池包安装支架15、压块16、环状凹槽17、O型密封圈18、凹槽19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图3、图4所示，一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，包括用于固定电池模块10的支撑梁11、螺栓12、螺母13和电池包蒙皮14和电池包安装支架15，支撑梁11、电池包蒙皮14和电池包安装支架15上设有容纳所述螺栓杆部122的通孔，螺栓头部121布置在支撑梁11与电池模块10之间，螺栓头部121与支撑梁11之间设有套设在螺栓杆部122外侧的压块16，压块16顶面与螺栓头部121相贴，压块16底部设有处在支撑梁11的通孔中的环状凹槽17，环状凹槽17内设有与电池包蒙皮14内侧壁、螺栓杆部122均保持紧贴的O型密封圈18，螺母13设在电池包安装支架15背向电池包蒙皮14的一侧。所述压块16顶部设有凹槽19，螺栓头部121的底部嵌设在凹槽19中。所述螺栓杆部122与O型密封圈18紧贴区域的表面光滑无螺纹。所述环状凹槽17的侧壁与电池包蒙皮14内侧壁存在间隙。所述压块16直径为支撑梁11上通孔内径的1.2倍。所述螺栓杆部122分别与电池包蒙皮14的通孔和电池包安装支架15上的通孔间隙配合。所述螺母13焊接在电池包安装支架15上。

本实用新型中的密封结构仅采用了一个密封圈实现支撑梁11、电池包蒙皮14和电池包安装支架15密封连接。其中的螺栓12装配过程大致如下：

将O型密封圈预先安装在压块底部的环状凹槽中，然后将压块套设在螺栓杆部外侧，使压块顶面和螺栓头部相贴；

接着把与压块组合在一起的螺栓杆部先后穿过支撑梁、电池包蒙皮和电池包安装支架上的通孔，使螺栓杆部与螺母配合连接。螺母是预先焊接在电池包安装支架上的，要使螺栓和螺母配合，只需将螺栓杆部对准螺母中间开孔，然后拧螺母头部，进一步地将螺栓拧紧。

此时O型密封圈18内侧壁与螺栓杆部122紧贴，O型密封圈18的外侧壁与环状凹槽17相贴，螺栓杆部122与环状凹槽17都对O型密封圈18起到径向方向形成限位。

Claims (7)

1.一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，其特征在于，包括用于固定电池模块的支撑梁、螺栓、螺母和电池包蒙皮和电池包安装支架，支撑梁、电池包蒙皮和电池包安装支架上均设有容纳所述螺栓杆部的通孔，螺栓头部布置在支撑梁与电池模块之间，螺栓头部与支撑梁之间设有套设在螺栓杆部外侧的压块，压块顶面与螺栓头部相贴，压块底部设有处在支撑梁的通孔中的环状凹槽，环状凹槽内设有与电池包蒙皮内侧壁、螺栓杆部均保持紧贴的O型密封圈，螺母设在电池包安装支架背向电池包蒙皮的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，其中，所述压块顶部设有凹槽，螺栓头部的底部嵌设在凹槽中。

3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，其中，所述螺栓杆部与O型密封圈紧贴区域的表面光滑无螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，其中，所述环状凹槽的侧壁与电池包蒙皮内侧壁存在间隙。

5.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，其中，所述压块直径至少为支撑梁上通孔内径的1.2倍。

6.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，其中，所述螺栓杆部分别与电池包蒙皮的通孔和电池包安装支架上的通孔间隙配合。

7.根据权利要求6所述的一种混合动力汽车（PHEV）电源系统密封结构，其中，所述螺母焊接在电池包安装支架上。

Images