CN216012643U - 一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，包括半包围结构的工装座、设于工装座半包围腔体内的连接密封件及通过旋转使所述连接密封件在工装座内轴向活动的转轴，所述的转轴一端与连接密封件接触，另一端伸出工装座并在端部设有用来旋转转轴的手轮，所述的转轴通过设有通孔的固定板与连接密封件连接，固定板与转轴的径向及轴向均采用间隙配合，所述工装座径向一端开口，轴向一端封闭一端开口，在轴向开口一端设有用于卡设在防爆防水透气阀卡槽内的卡爪，所述的连接密封件为磁铁组件或压套组件，所述的磁铁组件设有与检测设备的气管连接的检测接头及与检测接头内孔连通的向电池包内进行充气或对电池包进行抽真空的通气通路。

Description

一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种气密检测装置，特别是公开一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，属于电动汽车制造技术领域。

背景技术

随着新能源汽车产业的迅猛发展，作为新能源汽车的“心脏”，动力电池系统的安全性越来越受到大家的关注。电池包的密封性能直接影响到动力电池系统的安全性，因此电池包生产过程中需要进行气密检测，以判断电池包的防水、防尘能力。

电池电芯内装有大量化学物质，在充放电过程中产生大量混合气体和液体，并不断积聚压力，所以电池包设置有防爆防水透气阀，及时平衡电池包内外压差，以避免压力积聚过度导致电池爆炸。现有的动力电池包气密检测方法，利用电池包气密检测工装内的磁铁吸力吸起电池包上的防爆防水透气阀阀芯，从而打开防爆防水透气阀，向电池包内部充气或抽真空，检测电池包是否漏气来验证电池包的密封性。电池包气密检测工装一般采用以下结构：（1）专利号CN201821571934.0中的气密检测夹具结构，此种结构防爆防水透气阀阀体边缘的凸台与橡胶密封圈的密封是通过夹具上的压缩弹簧预紧力实现有效平面密封的，因此当密封检测完成后手柄上提时，需克服较大的弹簧压缩力，操作费力；夹具在轴向长度上不仅需要留有检测的操作行程，还要考虑压缩弹簧的安装空间，导致夹具在轴向长度上较长。（2）是一种在上述（1）基础上的改型，增加了电源集成控制箱、直线伸缩机构（气缸），由安装在气密检测夹具轴向末端的气缸替代压缩弹簧功能，不仅没有完全实现自动化，还增加了夹具的自重，同时占用空间大，轴向长度也较长，而且检测点受限（需配置电源集成控制箱）。上述两种现有技术，由于检测接头径向位置不可调，因此检测安装时要注意检测接头的朝向，否则会在检测设备的气管与检测接头安装对接时操作不便。

根据2021年1月1日起实施的国家强制性标准GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中6.1.3条 “对于由车体包覆并构成电池包箱体的电池包或系统，可带箱体或车体测试”，但由于随车检测留给气密检测工装的空间有限，因此现有技术的电池包气密检测工装无法满足随车检测的工况，还需进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，小巧轻便，特别是轴向长度短，操作省力，可用于电池包的随车气密检测工况。

本实用新型是这样实现的：一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述的气密检测装置包括半包围结构的工装座、设于工装座半包围腔体内的连接密封件及通过旋转使所述连接密封件在工装座内轴向活动的转轴，所述的转轴一端与连接密封件接触，另一端伸出工装座并在端部设有用来旋转转轴的手轮，所述手轮与转轴采用螺纹连接固定或采用销钉固定，手轮的外径作滚花处理。所述的转轴通过设有通孔的固定板与连接密封件连接，固定板与转轴的径向及轴向均采用间隙配合。所述工装座径向一端开口，轴向一端封闭一端开口，在轴向开口一端设有用于卡设在防爆防水透气阀卡槽内的卡爪，所述卡爪的造型及大小尺寸与防爆防水透气阀的卡槽相匹配。所述的连接密封件与防爆防水透气阀的连接面处设有密封圈，所述的连接密封件为磁铁座组件或实现对防爆防水透气阀密封的压套组件，所述的磁铁座组件设有与检测设备的气管连接的检测接头及与检测接头内孔连通的向电池包内进行充气或对电池包进行抽真空的通气通路。

所述的转轴采用“T”字形结构，“T”字形的横线一端台阶结构与连接密封件接触，所述转轴台阶结构处为台阶段，其上为螺杆段，螺杆段与工装座中心处的螺纹孔形成螺旋副，所述螺杆段的外径小于台阶段外径。所述的连接密封件与转轴的接触面上设有与固定板造型和大小尺寸相配合的卡槽，所述固定板上的通孔为与转轴的台阶结构处造型及大小尺寸相配合的台阶式通孔，所述固定板还设有若干径向均布的螺钉孔，通过螺钉固定方式将转轴与连接密封件连接起来。

所述工装座为筒状中空结构，轴向封闭一端设有凸台，所述凸台中心设有用于伸出转轴并与转轴上的螺纹相配合的螺纹孔，所述凸台的外端面为工装座凸台上端面，其与转轴上固定的手轮的手轮下端面之间的距离为转轴通过旋转使连接密封件在工装座内活动的最大距离。

所述磁铁座组件设置于工装座的半包围结构内，磁铁座组件包括检测接头、磁铁座、磁铁和设于与防爆防水透气阀的连接面处的密封圈，所述的密封圈为O形密封圈，磁铁座为圆柱形，外径与工装座内径相配合，其一端为与转轴的连接面，加工有与固定板外径间隙配合的卡槽，另一端加工有用于固定O形密封圈的密封槽，在中心部位还开设有磁铁的磁铁安装孔，磁铁座的侧面径向开设有用于安装检测接头的螺纹孔，所述的检测接头安装后位于工装座径向开口一侧，所述向电池包内进行充气或对电池包进行抽真空的通气通路为设于磁铁安装孔两侧和孔内的底部分别开设的通气槽及与所述通气槽连通的检测接头的内孔形成的通路。所述磁铁安装孔的内径与磁铁外径采用过盈配合或间隙配合并辅以粘结剂固定方式连接固定，所述的磁铁采用圆柱或圆环形强力永磁铁。

为方便检测设备的气管与检测接头的安装对接工作，所述的磁铁座在工装座的径向一端开口范围内与工装座做同心旋转的相对位移，带动检测接头在工装座的径向开口内实现一定角度位移。

所述的压套组件采用圆柱形的压套，其一端加工有与固定板外径间隙配合的卡槽，另一端直接加工有用于安装密封圈的凹槽，所述的密封圈为密封垫圈。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在对新能源汽车动力电池包进行气密检测时，通过转轴螺纹旋转促使磁铁座组件/压套组件轴向位移靠近电池包上的防爆防水透气阀阀体边缘的凸台及阀芯，当手轮下端面碰上工装座凸台上端面时，O形密封圈/密封垫圈压缩变形到位，即实现对防爆防水透气阀的有效密封。本实用新型通过螺纹旋转锁紧，与现有技术检测工装中克服弹簧预紧力提拉手柄相比，本实用新型的操作更方便省力，且螺纹旋转锁紧相比直线伸缩机构（气缸）结构更轻巧，也不受检测点配置条件的限制，与现有技术的两种检测工装结构相比，明显本实用新型结构更紧凑，检测装置整体长度小于50mm，不仅可用于电池包在生产过程中单独的气密检测，还可在随车电池包的气密检测工况下使用，满足当前电动车生产的市场需求。磁铁座不受转轴径向运动限制，可带动检测接头在工装座的径向开口内实现一定角度位移，解决检测设备的气管与检测接头安装对接时径向角度不可调而带来的操作不便问题，与现有技术相比操作性更优。

附图说明

图1是本实用新型检测装置实施例1的总装结构示意图。

图2是图1的A-A向剖面结构示意图。

图3是本实用新型检测装置实施例1的立体结构示意图。

图4是本实用新型检测装置实施例1的磁铁座组件工作中的工位状态示意图。

图5是本实用新型检测装置实施例2的压套组件剖面结构示意图。

图中：1、手轮； 2、转轴； 3、工装座； 4、固定板； 5、磁铁座组件； 6、压套组件； 7、通气槽；

101、手轮下端面；

301、工装座凸台上端面； 302、卡爪；

501、检测接头； 502、磁铁座； 503、磁铁； 504、O形密封圈；

601、压套； 602、密封垫圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

根据附图1～附图5，本实用新型为一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，用于对电池包进行气密检测时，利用防爆防水透气阀对电池包内部充气或抽真空，包括半包围结构的工装座3、设于工装座3半包围腔体内的连接密封件及通过旋转使所述连接密封件在工装座内轴向活动的转轴2，所述的转轴2为“T”字形结构，“T”字形的横线一端台阶结构位于与连接密封件的接触面，另一端伸出工装座3并在端部设有用来旋转转轴的手轮1，所述的转轴2通过设有通孔的固定板4与连接密封件连接，所述固定板4上的通孔为与转轴2的台阶结构处造型及大小尺寸相配合的台阶式通孔，所述固定板4在通孔之外的板壁上还设有若干螺钉孔，用于在环套住转轴2的台阶结构后再与连接密封件采用螺钉进行紧固连接，将转轴2与连接密封件连接起来。所述的连接密封件与转轴2的接触面设有与固定板4造型和大小尺寸相配合的卡槽，便于固定板4的安装固定。所述的连接密封件与防爆防水透气阀的连接面处设有密封圈，所述的连接密封件为磁铁座组件5或实现对防爆防水透气阀密封的压套组件6，所述的磁铁座组件5设有与检测设备的气管连接的检测接头501及与检测接头501内孔连通的向电池包内进行充气或对电池包进行抽真空的通气通路。

所述工装座3为筒状中空结构，径向一端开口，轴向一端封闭一端开口，在轴向开口一端设有用于卡设在防爆防水透气阀卡槽内的卡爪302，轴向封闭一端设有凸台，所述凸台中心设有用于伸出转轴2并与转轴2上的螺纹相配合的螺纹孔，所述凸台的外端面即工装座凸台上端面301，其与转轴2上固定的手轮1的手轮下端面101之间的距离即为转轴2通过旋转使连接密封件在工装座3内可以活动的最大距离。所述卡爪302的造型及大小尺寸与防爆防水透气阀的卡槽相匹配。

实施例1：

根据附图1～附图4，本实施例中的连接密封件采用磁铁座组件5。

所述磁铁座组件5设置于工装座3的半包围结构内，磁铁座组件5包括检测接头501、磁铁座502、磁铁503和O形密封圈504。

磁铁座502为圆柱形，外径与工装座3内径相配合，其一端为与转轴2的连接面，加工有与固定板4外径间隙配合的卡槽，另一端加工有用于固定O形密封圈504密封槽，在中心部位还开设有磁铁503的磁铁安装孔，磁铁安装孔两侧和孔内的底部分别开有通气槽7，磁铁座502的侧面径向开设有用于安装检测接头501的螺纹孔，所述的检测接头501安装后位于工装座3径向开口一侧。所述磁铁安装孔的内径与磁铁503外径过盈配合，或者间隙配合后辅以粘结剂固定，所述的磁铁503采用圆柱或圆环形强力永磁铁。所述磁铁安装孔两侧和孔内的底部的通气槽7与检测接头501的内孔连通。

所述固定板4通过径向均布的螺钉将转轴2与磁铁座502连接起来。固定板4与转轴2的径向及轴向均采用间隙配合，因此转轴2旋转下压时磁铁座502会跟随下压但不会跟随旋转，从而避免O形密封圈504发生扭转而影响密封效果。同时，磁铁座502可在工装座3内做一定角度的同心旋转，检测接头501相应在工装座3的径向开口内进行旋转一定的角度的相对位移，根据附图4所示，可旋转的角度范围为α，方便了检测设备的气管与检测接头501的安装对接工作。

所述转轴2设置台阶结构的为台阶段，其上为螺杆段，螺杆段与工装座3中心处的螺纹孔形成螺旋副，所述螺杆段的外径小于台阶段外径。

所述手轮1与转轴2采用螺纹连接固定，或通过销钉固定等方式均可。手轮1的外径作滚花处理，以增大摩擦力，方便手动旋转时抓紧。手轮下端面101与工装座3的凸台上端面301起到限位作用，防止连接密封件因压缩变形量过大而破损，同时有锁紧螺纹防松作用。

在进行电池包气密检测充气或抽真空时，首先将卡爪302套入防爆防水透气阀的卡槽中，转动手轮1带动转轴2旋转向下，在转轴2的推动下，磁铁座组件5沿轴向运动靠近防爆防水透气阀阀体边缘的凸台及阀芯。当手轮下端面101碰到工装座3的凸台上端面301时，磁铁座502内的O形密封圈504被压缩并与防爆防水透气阀阀体边缘的凸台紧密贴合形成有效密封，同时磁铁座502内的磁铁503吸起并打开阀芯。气体可通过磁铁安装孔两侧和孔内底部的通气槽及检测接头501的内孔进出，实现向电池包内充气或对电池包进行抽真空的工作，并可保压一端时间，来检测是否有漏气，验证电池包的密封性。

检测结束后，反向转动手轮1，随着磁铁503逐渐远离防爆防水透气阀阀体边缘的凸台，被磁铁503吸着的阀芯对阀芯复位弹簧施加压力，阀芯复位弹簧被压缩，弹力逐渐增大，当磁铁503与阀芯之间的吸力小于阀芯复位弹簧的弹力时，磁铁503与阀芯分离，阀芯在阀芯复位弹簧作用下复位并恢复到防爆防水透气阀的防爆防水透气状态。

实施例2：

根据附图5，本实施例中的连接密封件采用压套组件6。

由于防爆防水透气阀有防爆防水透气的特点，当电池包气密检测时，如果电池包上安装有不止一个防爆防水透气阀或仅需要对防爆防水透气阀进行密封时，可将实施例1中的磁铁座组件5更换成含有密封垫圈602的压套组件6，所述压套组件6采用圆柱形的压套601，其一端与转轴2的连接面处结构与磁铁座502上的连接面处结构相同，另一端直接加工有用于安装密封垫圈602的凹槽，将工装座3上的卡爪302套入防爆防水透气阀的卡槽中，转动手轮1带动转轴2旋转向下，在转轴2的推动下，压套组件6沿轴向运动靠近防爆防水透气阀阀体边缘的凸台及阀芯，当手轮下端面101碰到工装座3的凸台上端面301时，压套601内的密封垫圈602被压缩并与防爆防水透气阀阀体边缘的凸台及阀芯上平面紧密贴合形成有效密封，即可实现电池包气密检测时防爆防水透气阀的密封。

将实施例1中的磁铁座组件5中的检测接头501用封堵头封堵住，也可以实现密封作用，但此时防爆防水透气阀处于打开状态，电池包内与磁铁座组件5的通气通路连通，如电池包内本身已有积聚气体，相应检测到的压力会有变化，不能准确反映电池包气密性，同时也增加了防爆防水透气阀的打开使用频率，影响使用寿命。所以在仅需要对防爆防水透气阀进行密封时，密封连接件采用压套组件6更为合适。

检测结束后，反向转动手轮1，转轴2带动压套组件6远离防爆防水透气阀阀体边缘的凸台，即密封垫圈602同时远离防爆防水透气阀阀体边缘的凸台，解除其被压缩的状态，即解除了对防爆防水透气阀密封状态。

Claims (10)

1.一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述的气密检测装置包括半包围结构的工装座、设于工装座半包围腔体内的连接密封件及通过旋转使所述连接密封件在工装座内轴向活动的转轴，所述的转轴一端与连接密封件接触，另一端伸出工装座并在端部设有用来旋转转轴的手轮，所述的转轴通过设有通孔的固定板与连接密封件连接，固定板与转轴的径向及轴向均采用间隙配合，所述工装座径向一端开口，轴向一端封闭一端开口，在轴向开口一端设有用于卡设在防爆防水透气阀卡槽内的卡爪，所述的连接密封件与防爆防水透气阀的连接面处设有密封圈，所述的连接密封件为磁铁座组件或实现对防爆防水透气阀密封的压套组件，所述的磁铁座组件设有与检测设备的气管连接的检测接头及与检测接头内孔连通的向电池包内进行充气或对电池包进行抽真空的通气通路。

2.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述的转轴采用“T”字形结构，“T”字形的横线一端台阶结构与连接密封件接触，所述的连接密封件与转轴的接触面上设有与固定板造型和大小尺寸相配合的卡槽，所述固定板上的通孔为与转轴的台阶结构处造型及大小尺寸相配合的台阶式通孔，所述固定板还设有若干径向均布的螺钉孔，通过螺钉固定方式将转轴与连接密封件连接起来。

3.根据权利要求 2 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述转轴台阶结构处为台阶段，其上为螺杆段，螺杆段与工装座中心处的螺纹孔形成螺旋副，所述螺杆段的外径小于台阶段外径。

4.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述工装座为筒状中空结构，轴向封闭一端设有凸台，所述凸台中心设有用于伸出转轴并与转轴上的螺纹相配合的螺纹孔，所述凸台的外端面为工装座凸台上端面，其与转轴上固定的手轮的手轮下端面之间的距离为转轴通过旋转使连接密封件在工装座内活动的最大距离。

5.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述卡爪的造型及大小尺寸与防爆防水透气阀的卡槽相匹配。

6.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述手轮与转轴采用螺纹连接固定或采用销钉固定，手轮的外径作滚花处理。

7.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述磁铁座组件设置于工装座的半包围结构内，磁铁座组件包括检测接头、磁铁座、磁铁和设于与防爆防水透气阀的连接面处的密封圈，所述的密封圈为O形密封圈，磁铁座为圆柱形，外径与工装座内径相配合，其一端为与转轴的连接面，加工有与固定板外径间隙配合的卡槽，另一端加工有用于固定O形密封圈的密封槽，在中心部位还开设有磁铁的磁铁安装孔，磁铁座的侧面径向开设有用于安装检测接头的螺纹孔，所述的检测接头安装后位于工装座径向开口一侧，所述向电池包内进行充气或对电池包进行抽真空的通气通路为设于磁铁安装孔两侧和孔内的底部分别开设的通气槽及与所述通气槽连通的检测接头的内孔形成的通路。

8.根据权利要求 7所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述磁铁安装孔的内径与磁铁外径采用过盈配合或间隙配合并辅以粘结剂固定方式连接固定，所述的磁铁采用圆柱或圆环形强力永磁铁。

9.根据权利要求 7 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：为方便检测设备的气管与检测接头的安装对接工作，所述的磁铁座在工装座的径向一端开口范围内与工装座做同心旋转的相对位移，带动检测接头在工装座的径向开口内实现一定角度位移。

10.根据权利要求 1 所述的一种新能源汽车动力电池包用气密检测装置，其特征在于：所述的压套组件采用圆柱形的压套，其一端加工有与固定板外径间隙配合的卡槽，另一端直接加工有用于安装密封圈的凹槽，所述的密封圈为密封垫圈。

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