CN218849643U - 一种新能源电池包用密封圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源电池包用密封圈，包括n条密封条和n个限位圈，每相邻两个限位圈之间通过一条密封条连接，将限位圈的轴向定义为上下方向，径向定义为水平方向，每条密封条均包括从内向外依次设置的内侧凸条、密封条主体和外侧凸条，内侧凸条、密封条主体和外侧凸条依次连接，密封条主体的上端面所在平面位于内侧凸条和外侧凸条的上端面之上，密封条主体的下端面所在平面位于内侧凸条和外侧凸条的下端面之下，密封条主体的上端面设置有第一凹陷部，第一凹陷部与密封条主体的上端面相交处为弧形面，密封条主体的下端面设置有第二凹陷部，第二凹陷部与密封条主体的下端面相交处为弧形面；优点是密封性能好，且密封耐久性能高。

Description

一种新能源电池包用密封圈

技术领域

本实用新型涉及密封圈，尤其是涉及一种新能源电池包用密封圈。

背景技术

近年来，随着全球工业化城市化进程的推进，化石能源的短缺和污染问题日益严重，全球对于节能减排的要求越来越严格，新能源的需求，尤其是新能源汽车的需求大幅增长。因此，面对庞大的新能源汽车市场，对新能源汽车的安全性能也提出了较高要求。新能源汽车在使用过程中，不可避免会接触到粉尘和雨水等环境，一旦粉尘和雨水等进入新能源电池包，就可能会导致爆炸或者燃烧等恶劣后果，危及人身安全，因此提升新能源电池包的密封性就显得尤为重要。

在新能源汽车中，新能源电池通常安装在一上端开口的箱体内，箱体的上端开口通过上盖封闭，上盖通过多个紧固件与箱体连接。当前，为了保证新能源电池包的密封性，上盖和箱体的连接处设置有密封圈。现有的新能源电池包用密封圈主要有两种：平面矩形密封圈和O型密封圈。其中平面矩形密封圈与上盖和箱体之间的接触为平面接触，接触面积过大，接触压强小，导致平面矩形密封圈的密封效果不佳；而O型密封圈为线密封，接触压强虽大，但其与箱体和上盖的结合处易受车体震动而磨损，当磨损至一定程度后密封就会失效，存在短时密封效果好，密封耐久性能差的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种密封性能好，且密封耐久性能高的新能源电池包用密封圈。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新能源电池包用密封圈，包括n条密封条和n个用于安装紧固件的限位圈，n的取值等于紧固件的数量，n条密封条和n个限位圈均采用弹性材料，n个限位圈根据紧固件安装位置沿一圈间隔分布，每相邻两个限位圈之间通过一条所述的密封条连接，n条密封条和n个限位圈连接后形成一个圈体，将所述的限位圈的轴向定义为上下方向，径向定义为水平方向，每条所述的密封条均包括从内向外依次设置的内侧凸条、密封条主体和外侧凸条，所述的内侧凸条、所述的密封条主体和所述的外侧凸条依次连接，所述的密封条主体的上端面所在平面位于所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的上端面之上，所述的密封条主体的下端面所在平面位于所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的下端面之下，所述的密封条主体的上端面设置有第一凹陷部，所述的第一凹陷部与所述的密封条主体的上端面相交处为弧形面，所述的密封条主体的下端面设置有第二凹陷部，所述的第二凹陷部与所述的密封条主体的下端面相交处为弧形面。

每条所述的密封条中，所述的内侧凸条、所述的密封条主体和所述的外侧凸条的截面均为长方形，将所述的密封条主体沿水平方向的对称面称为第一对称面，沿上下和内外方向的对称面称为第二对称面，所述的第一凹陷部相对于所述的第二对称面对称，所述的第一凹陷部和所述的第二凹陷部相对于所述的第一对称面对称，所述的内侧凸条与所述的外侧凸条相对于所述的第二对称面对称，所述的内侧凸条相对于所述的第一对称面对称。

所述的第一凹陷部和所述的第二凹陷部的最低点之间的距离大于所述的内侧凸条的厚度。

所述的第一凹陷部的底部为平面、圆弧状或者锥形状。

所述的密封条主体的内侧面设置有第三凹陷部和第四凹陷部，所述的第三凹陷部位于所述的内侧凸条上端面所在平面上方，所述的第四凹陷部位于所述的内侧凸条下端面所在平面下方，所述的密封条主体的外侧面设置有第五凹陷部和第六凹陷部，所述的第五凹陷部位于所述的外侧凸条上端面所在平面上方，所述的第六凹陷部位于所述的外侧凸条下端面所在平面下方。

所述的第三凹陷部和所述的第四凹陷部相对于所述的第一对称面对称，所述的第五凹陷部和所述的第六凹陷部相对于所述的第一对称面对称，所述的第五凹陷部和所述的第三凹陷部相对于所述的第二对称面对称，所述的第六凹陷部和所述的第四凹陷部相对于所述的第二对称面对称。

所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的宽度记为 l1，厚度记为 h1， l1的取值范围为1mm~4mm， h1的取值范围为1mm~3mm，将所述的第一凹陷部和所述的第二凹陷部的最低点之间的距离记为 h2， h2大于 h1，且小于等于1.3  h1，将所述的密封条主体的宽度记为 l2，厚度记为 h3， l2+2 l1的取值范围为4mm~32mm， h3大于等于3  h2，且小于等于6  h2。

所述的弹性材料为天然橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶或者氟化橡胶。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过n条密封条和n个用于安装紧固件的限位圈构成新能源电池包用密封圈，n个限位圈根据紧固件安装位置沿一圈间隔分布，每相邻两个限位圈之间通过一条所述的密封条连接，n条密封条和n个限位圈连接后形成一个圈体，将所述的限位圈的轴向定义为上下方向，径向定义为水平方向，每条所述的密封条均包括从内向外依次设置的内侧凸条、密封条主体和外侧凸条，所述的内侧凸条、所述的密封条主体和所述的外侧凸条依次连接，所述的密封条主体的上端面所在平面位于所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的上端面之上，所述的密封条主体的下端面所在平面位于所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的下端面之下，所述的密封条主体的上端面设置有第一凹陷部，所述的第一凹陷部与所述的密封条主体的上端面相交处为弧形面，所述的密封条主体的下端面设置有第二凹陷部，所述的第二凹陷部与所述的密封条主体的下端面相交处为弧形面，当用于箱体和上盖密封时，密封条主体上端面和下端面分别与箱体和上盖接触，当上盖与箱体通过螺栓螺母紧固时，密封条主体位于第一凹陷部和第二凹陷部内侧部分以及外侧部分受到挤压能够产生30%-50%的压缩形变，由于密封条主体的上端面与第一凹陷部、密封条主体的下端面和第二凹陷部均是圆滑过渡（即弧形面），而密封条主体与内侧凸条和外侧凸条之间均无有效的结构支撑，这两个位置为密封圈的结构薄弱点，因此密封条主体位于第一凹陷部和第二凹陷部内侧部分以及外侧部分更容易在被压缩时向着内侧凸条和外侧凸条平移，使得密封圈与上盖及箱体之间形成两道环形密封，密封效果好，同时由于密封圈是由弹性材料制成，密封条主体被压缩位移的部分会在其第一凹陷部和第二凹陷部的作用下，具有向密封条内部回弹的趋势，因此与上盖及箱体之间的接触更加紧密，使得密封圈整体的密封可靠性能更优，即便后续固定上盖和箱体的紧固件发生松动，密封圈也能发生有效回弹，故其密封耐久性能更优,密封圈的内侧凸条和外侧凸条在密封条主体发生压缩形变时起到支撑的作用，同时内侧凸条和外侧凸条可以与电池包上的安装槽过盈配合，防止密封圈滑脱，另外，内侧凸条和外侧凸条的存在也可以避免密封圈在制造过程中由于需要切除其径向边角处产生的工艺余料，若切除工艺余料的加工精度不足，则会切除部分密封条主体，造成密封圈的产品不良率较高的现象，由此本实用新型的密封圈密封性能好，且密封耐久性能高。

附图说明

图1（a）为实施例一的新能源电池包用密封圈的结构示意图一；

图1（b）为实施例一的新能源电池包用密封圈的剖视图；

图2为实施例二的新能源电池包用密封圈的结构示意图二；

图3为实施例三的新能源电池包用密封圈的结构示意图三；

图4为本实用新型的新能源电池包用密封圈的截面图一；

图5为本实用新型的新能源电池包用密封圈的截面图二；

图6为本实用新型的新能源电池包用密封圈的截面图三；

图7为本实用新型的新能源电池包用密封圈的截面图四。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：如图1（a）、图1（b）和图4所示，一种新能源电池包用密封圈，包括10条密封条1和10个用于安装紧固件的限位圈2，密封条1和限位圈2均采用弹性材料，10个限位圈2根据紧固件安装位置沿一圈间隔分布，每相邻两个限位圈2之间通过一条密封条1连接，10条密封条1和10个限位圈2连接后形成一个圆形圈体，10条密封条1的长度由10个限位圈2的位置确定，将限位圈2的轴向定义为上下方向，径向定义为水平方向，每条密封条1均包括从内向外依次设置的内侧凸条3、密封条主体4和外侧凸条5，内侧凸条3、密封条主体4和外侧凸条5依次连接，密封条主体4的上端面所在平面位于内侧凸条3和外侧凸条5的上端面之上，密封条主体4的下端面所在平面位于内侧凸条3和外侧凸条5的下端面之下，密封条主体4的上端面设置有第一凹陷部6，第一凹陷部6与密封条主体4的上端面相交处为弧形面，密封条主体4的下端面设置有第二凹陷部7，第二凹陷部7与密封条主体4的下端面相交处为弧形面。

本实施例中，每条密封条1中，内侧凸条3、密封条主体4和外侧凸条5的截面均为长方形，将密封条主体4沿水平方向的对称面称为第一对称面8，沿上下和内外方向的对称面称为第二对称面9，第一凹陷部6相对于第二对称面9对称，第一凹陷部6和第二凹陷部7相对于第一对称面8对称，内侧凸条3与外侧凸条5相对于第二对称面9对称，内侧凸条3相对于第一对称面8对称。

本实施例中，第一凹陷部6和第二凹陷部7的最低点之间的距离大于内侧凸条3厚度。第一凹陷部6和第二凹陷部7的底部可以为平面、圆弧状或者锥形状中的任意一种。

本实施例中，内侧凸条3和外侧凸条5的宽度记为 l1，厚度记为 h1， l1的取值为1mm， h1的取值为 1mm，将第一凹陷部6和第二凹陷部7的最低点之间的距离记为 h2， h2取值为1.2mm，将密封条主体4的宽度记为 l2，厚度记为 h3，  l2取值为 2mm， h3取值为4mm。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，区别仅在于：如图2所示，本实施例中，新能源电池包用密封圈包括6条密封条1和6个用于安装紧固件的限位圈2，6个限位圈2根据紧固件安装位置沿一圈间隔分布，每相邻两个限位圈2之间通过一条密封条1连接，6条密封条1和6个限位圈2连接后形成一个方形圈体，6条密封条1的长度由6个限位圈2的位置确定， l1的取值为4mm， h1的取值为 3mm，  h2取值为 3.5mm，  l2取值为24mm，  h3取值为 20mm。

实施例三：本实施例与实施例一基本相同，区别仅在于：如图3所示，本实施例中，新能源电池包用密封圈包括9条密封条1和9个用于安装紧固件的限位圈2，9个限位圈2根据紧固件安装位置沿一圈间隔分布，每相邻两个限位圈2之间通过一条密封条1连接，9条密封条1和9个限位圈2连接后形成一个多边形圈体，9条密封条1的长度由9个限位圈2的位置确定， l1的取值为2mm， h1的取值为2 mm，  h2取值为 2.5mm，  l2取值为10 mm，  h3取值为8 mm。

实施例四：本实施例在实施例一至实施例三中任何一个实施例基础上，密封条主体4的内侧面设置有第三凹陷部10和第四凹陷部11，第三凹陷部10位于内侧凸条3上端面所在平面上方，第四凹陷部11位于内侧凸条3下端面所在平面下方，密封条主体4的外侧面设置有第五凹陷部12和第六凹陷部13，第五凹陷部12位于外侧凸条上端面所在平面5上方，第六凹陷部13位于外侧凸条5下端面所在平面下方。第三凹陷部10和第四凹陷部11相对于第一对称面8对称，第五凹陷部12和第六凹陷部13相对于第一对称面8对称，第五凹陷部12和第三凹陷部10相对于第二对称面9对称，第六凹陷部13和第四凹陷部11相对于第二对称面9对称。如图5至图7所示，第三凹陷部10、第四凹陷部11、第五凹陷部12和第六凹陷部13的开设位置可以不同，第三凹陷部10、第四凹陷部11、第五凹陷部12和第六凹陷部13的开设目的在于在密封条主体4上形成结构薄弱点，这样密封条主体4上位于第一凹陷部6和第二凹陷部7内侧部位更容易在被紧固件压缩时向着内侧凸条3移动，密封条主体4上位于第一凹陷部6和第二凹陷部7外侧部位更容易在被紧固件压缩时向着外侧凸条5移动，从而使得密封圈与上盖及箱体之间形成两道环形密封，密封效果好。

上述所有实施例中，密封条1和限位圈2的材料可以为天然橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶或者氟化橡胶等。

本实用新型的新能源电池包用密封圈在使用时，设置在箱体和上盖之间，n个限位圈2与箱体和上盖上的紧固件安装位置一一对应，每个紧固件通过螺栓和安装在该螺栓上的螺母实现，n螺母一一对应位于n个限位圈2内，在紧固螺栓时，其上的螺母始终位于限位圈内，从而使电池包密封圈被挤压时，限位圈始终与紧固件贴合不留间隙，有效避免了相邻紧固件之间密封条因挤压而产生径向和环向位移，影响密封圈的密封效果。

Claims (8)

1.一种新能源电池包用密封圈，其特征在于包括n条密封条和n个用于安装紧固件的限位圈，n的取值等于紧固件的数量，n条密封条和n个限位圈均采用弹性材料，n个限位圈根据紧固件安装位置沿一圈间隔分布，每相邻两个限位圈之间通过一条所述的密封条连接，n条密封条和n个限位圈连接后形成一个圈体，将所述的限位圈的轴向定义为上下方向，径向定义为水平方向，每条所述的密封条均包括从内向外依次设置的内侧凸条、密封条主体和外侧凸条，所述的内侧凸条、所述的密封条主体和所述的外侧凸条依次连接，所述的密封条主体的上端面所在平面位于所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的上端面之上，所述的密封条主体的下端面所在平面位于所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的下端面之下，所述的密封条主体的上端面设置有第一凹陷部，所述的第一凹陷部与所述的密封条主体的上端面相交处为弧形面，所述的密封条主体的下端面设置有第二凹陷部，所述的第二凹陷部与所述的密封条主体的下端面相交处为弧形面。

2.根据权利要求1所述的一种新能源电池包用密封圈，其特征在于每条所述的密封条中，所述的内侧凸条、所述的密封条主体和所述的外侧凸条的截面均为长方形，将所述的密封条主体沿水平方向的对称面称为第一对称面，沿上下和内外方向的对称面称为第二对称面，所述的第一凹陷部相对于所述的第二对称面对称，所述的第一凹陷部和所述的第二凹陷部相对于所述的第一对称面对称，所述的内侧凸条与所述的外侧凸条相对于所述的第二对称面对称，所述的内侧凸条相对于所述的第一对称面对称。

3.根据权利要求2所述的一种新能源电池包用密封圈，其特征在于所述的第一凹陷部和所述的第二凹陷部的最低点之间的距离大于所述的内侧凸条的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种新能源电池包用密封圈，其特征在于所述的第一凹陷部和所述的第二凹陷部的底部均为平面、圆弧状或者锥形状。

5.根据权利要求2所述的一种新能源电池包用密封圈，其特征在于所述的密封条主体的内侧面设置有第三凹陷部和第四凹陷部，所述的第三凹陷部位于所述的内侧凸条上端面所在平面上方，所述的第四凹陷部位于所述的内侧凸条下端面所在平面下方，所述的密封条主体的外侧面设置有第五凹陷部和第六凹陷部，所述的第五凹陷部位于所述的外侧凸条上端面所在平面上方，所述的第六凹陷部位于所述的外侧凸条下端面所在平面下方。

6.根据权利要求5所述的一种新能源电池包用密封圈，其特征在于所述的第三凹陷部和所述的第四凹陷部相对于所述的第一对称面对称，所述的第五凹陷部和所述的第六凹陷部相对于所述的第一对称面对称，所述的第五凹陷部和所述的第三凹陷部相对于所述的第二对称面对称，所述的第六凹陷部和所述的第四凹陷部相对于所述的第二对称面对称。

7.根据权利要求2所述的一种新能源电池包用密封圈，其特征在于所述的内侧凸条和所述的外侧凸条的宽度记为l1，厚度记为h1，l1的取值范围为1mm~4mm，h1的取值范围为1mm~3mm，将所述的第一凹陷部和所述的第二凹陷部的最低点之间的距离记为h2，h2大于h1，且小于等于1.3 h1，将所述的密封条主体的宽度记为l2，厚度记为h3， l2+2l1的取值范围为4mm~32mm，h3大于等于3 h2，且小于等于6 h2。

8.根据权利要求1所述的一种新能源电池包用密封圈，其特征在于所述的弹性材料为天然橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶或者氟化橡胶。

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