CN220189785U - 密封圈及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于密封技术领域，公开了密封圈及动力电池，密封圈包括支撑内芯和密封膜层，支撑内芯呈环形，支撑内芯的材料为橡胶和/或塑料；密封膜层包覆支撑内芯且贴合支撑内芯的外表面，密封膜层的材料为塑料，密封膜层具有多个密封面，支撑内芯能够产生弹性形变以推抵密封面始终抵接动力电池。本实用新型的密封圈，通过支撑内芯和密封膜层的内外包覆结构能够兼具表面致密性和良好的压缩回弹性，密封性能良好且环保安全；动力电池通过使用上述密封圈，实现密封性能良好且环保安全，以提升动力电池的密封可靠性、安全性和使用寿命。

Description

密封圈及动力电池

技术领域

本实用新型涉及密封技术领域，尤其涉及密封圈及动力电池。

背景技术

动力电池作为一种新型高能电池，具有电压高、重量轻、无污染、性能优等多个优点，广泛应用于通信、汽车等行业，且已经成为电动汽车的主要动力电源之一。极柱的密封性是决定动力电池安全性能的关键，现有的动力电池一般采用以氟橡胶作为密封材料的密封圈，以起到极柱密封的作用，阻止动力电池内部的电解液泄露。氟橡胶密封圈具有优秀的耐老化性能、耐化学腐蚀性能和气密性能等，但是氟橡胶在遇到300℃以上的高温时,会释放出大量有毒有害的气体，若是用户吸入这些气体或气体进入双眼，均会对人体健康造成危害，因此，无氟材料密封圈成为行业发展趋势。

但是，现有的无氟材料密封圈难以达到氟橡胶密封圈的优秀性能，无法同时兼具压缩回弹性、适当的机械强度和硬度及耐高低温老化性能、耐电解液腐蚀性能，若采用弹性较好、强度足够的无氟材料，则耐高低温老化性能、耐电解液腐蚀性能较差；若采用表面致密性好的无氟材料，则压缩回弹性能差，无法良好密封，影响动力电池的安全性和使用寿命。

因此，亟需一种密封圈及动力电池以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供密封圈，通过内外包覆结构能够兼具表面致密性和良好的压缩回弹性，密封性能良好且环保安全。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供密封圈，用于密封动力电池，密封圈包括：

支撑内芯，所述支撑内芯呈环形，所述支撑内芯的材料为橡胶和/或塑料；

密封膜层，所述密封膜层包覆所述支撑内芯且贴合所述支撑内芯的外表面，所述密封膜层的材料为塑料，所述密封膜层具有多个密封面，所述支撑内芯能够产生弹性形变以推抵所述密封面始终抵接所述动力电池。

作为本实用新型的一种优选结构，所述支撑内芯的材料包括三元乙丙橡胶或者热塑性硫化橡胶。

作为本实用新型的一种优选结构，所述密封膜层的材料包括热塑性工程塑料。

作为本实用新型的一种优选结构，所述支撑内芯一体成型。

作为本实用新型的一种优选结构，所述支撑内芯的截面形状包括矩形或者圆形或者V形或者U形或者L形或者Y形。

作为本实用新型的一种优选结构，所述密封膜层通过表面喷覆工艺或者模内注塑工艺或者包胶工艺以贴合抵接所述支撑内芯。

作为本实用新型的一种优选结构，所述密封膜层的厚度为0.05mm-0.5mm。

作为本实用新型的一种优选结构，沿所述支撑内芯的截面的周向，所述密封膜层的厚度相等。

本实用新型的第二个目的在于提供动力电池，包括上述的密封圈，其能兼具表面致密性和良好的压缩回弹性，密封性能良好且环保安全，保证动力电池的安全性，提升使用寿命。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供动力电池，包括如上述的密封圈。

作为本实用新型的一种优选结构，所述动力电池还包括极柱和端盖，所述密封圈套装于所述极柱上，且所述密封圈的密封面始终抵接所述极柱的外表面和所述端盖的一侧面。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的密封圈，具有支撑内芯和贴合包覆支撑内芯外表面的密封膜层，支撑内芯的材料为橡胶或者塑料，橡胶和塑料具有良好的压缩性和回弹性，且具备适当的机械强度和硬度；当密封圈被压缩成一定比例后，支撑内芯能够产生弹性形变，通过回弹性使密封圈产生回弹张力，进而推抵密封面始终抵接动力电池，实现密封面与动力电池的金属结构件或非金属结构件的密封表面紧密贴合；密封膜层的材料为塑料，表面致密性好，密封面与金属密封面或非金属密封面贴合后不易泄露电解液或者气体介质，并且具有良好的耐高低温老化性能、耐电解液腐蚀性能和良好的电绝缘性能，从而通过内外包覆结构实现整体材料的全无氟要求，使得密封圈密封性能良好且环保安全。

本实用新型所提供的动力电池，包括如上述的密封圈，密封圈具有支撑内芯和贴合包覆支撑内芯外表面的密封膜层，通过橡胶或者塑料制成的支撑内芯实现良好的压缩性、回弹性以及适当的机械强度、硬度，并通过支撑内芯的回弹性推抵密封面始终抵接动力电池，塑料制成的密封膜层实现密封面表面致密性良好，进而提升动力电池的密封可靠性、安全性和使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的密封圈的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的密封圈的结构剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的动力电池的部分结构示意图。

图中：

1、支撑内芯；2、密封膜层；21、密封面；

100、极柱；200、端盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

动力电池作为一种新型高能电池，具有电压高、重量轻、无污染、性能优等多个优点，广泛应用于通信、汽车等行业，且已经成为电动汽车的主要动力电源之一。极柱的密封性是决定动力电池安全性能的关键，现有的动力电池一般采用以氟橡胶作为密封材料的密封圈，以起到极柱密封的作用，阻止动力电池内部的电解液泄露。氟橡胶密封圈具有优秀的耐老化性能、耐化学腐蚀性能和气密性能等，但是氟橡胶在遇到300℃以上的高温时,会释放出大量有毒有害的气体，若是用户吸入这些气体或气体进入双眼，均会对人体健康造成危害，因此，无氟材料密封圈成为行业发展趋势。

但是，现有的无氟材料密封圈难以达到氟橡胶密封圈的优秀性能，无法同时兼具压缩回弹性、适当的机械强度和硬度及耐高低温老化性能、耐电解液腐蚀性能，若采用弹性较好、强度足够的无氟材料，则耐高低温老化性能、耐电解液腐蚀性能较差；若采用表面致密性好的无氟材料，则压缩回弹性能差，无法良好密封，影响动力电池的安全性和使用寿命。

因此，本实用新型实施例提供一种密封圈及动力电池以解决上述问题。

如图1-图3所示，本实用新型实施例提供的密封圈包括支撑内芯1和密封膜层2。支撑内芯1呈环形，支撑内芯1的材料为橡胶和/或塑料。密封膜层2包覆支撑内芯1且贴合支撑内芯1的外表面；密封膜层2的材料为塑料，密封膜层2具有多个密封面21。支撑内芯1能够产生弹性形变，进而推抵密封面21始终抵接动力电池，实现密封面21与动力电池的金属结构件或非金属结构件的密封表面紧密贴合；由于密封膜层2的材料为塑料，具有良好的表面致密性，使得密封圈具备优良的密封性能，以及耐腐蚀、耐高低温、抗老化性能。

本实用新型实施例提供的密封圈具有支撑内芯1和贴合包覆支撑内芯1外表面的密封膜层2，支撑内芯1的材料为橡胶或者塑料，橡胶和一些塑料具有良好的压缩性和回弹性，且具备适当的机械强度和硬度，当密封圈被压缩成一定比例后，支撑内芯1能够产生弹性形变，通过回弹性使密封圈产生回弹张力，进而推抵密封面21始终抵接动力电池；密封膜层2的材料为塑料，表面致密性好，密封面21与金属密封面或非金属密封面贴合后不易泄露电解液或者气体介质，并且具有良好的耐高低温老化性能、耐电解液腐蚀性能和良好的电绝缘性能，从而通过内外包覆结构实现整体材料的全无氟要求，密封性能良好且环保安全。

需要说明的是，当支撑内芯1和密封膜层2同时使用塑料时，根据其性能需求选用不同种类的塑料即可，使支撑内芯1具有压缩性和回弹性，密封膜层2具有表面致密性。

作为优选方案，支撑内芯1的材料包括且不限于三元乙丙橡胶或者热塑性硫化橡胶，热塑性硫化橡胶又称TPV材料，具有良好的弹性和耐压缩变形性以及优良的加工性能。更为具体地，支撑内芯1通过注塑工艺一体成型，易于加工。

作为优选方案，密封膜层2的材料包括热塑性工程塑料，塑料由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成，热塑性工程塑料如PPS材料具有高耐磨性、耐化学腐蚀性、抗冲击性等优点，使得密封膜层2的表面致密性好，能够紧密贴合需要密封的动力电池。

作为优选方案，支撑内芯1的截面形状包括矩形或者圆形或者V形或者U形或者L形或者Y形。如图2所示，支撑内芯1的截面形状为矩形，根据动力电池不同结构的密封需求，支撑内芯1的截面形状还可为圆形或者V形或者U形或者L形或者Y形等，本实施例不作具体限制。

作为优选方案，密封膜层2通过表面喷覆工艺或者模内注塑工艺或者包胶工艺以贴合抵接支撑内芯1，实现密封膜层2和支撑内芯1之间的无间隙接触。具体而言，密封膜层2的厚度为0.05mm-0.5mm，并可在实际加工中，根据应用工况的密封需求进行调整，本实施例不作具体限制。可选地，沿支撑内芯1的截面的周向，密封膜层2的厚度相等，因此，密封膜层2的外表形状根据支撑内芯1截面形状的不同而变化。

本实用新型实施例提供的动力电池，包括如上述的密封圈，密封圈具有支撑内芯1和贴合包覆支撑内芯1外表面的密封膜层2，通过橡胶或者塑料制成的支撑内芯1实现良好的压缩性、回弹性以及适当的机械强度、硬度，并通过支撑内芯1的回弹性推抵密封面21始终抵接动力电池，塑料制成的密封膜层2实现密封面21表面致密性良好，进而提升动力电池的密封可靠性、安全性和使用寿命。

具体而言，如图3所示，动力电池还包括极柱100和端盖200，密封圈套装于极柱100上，在支撑内芯1的支撑力和回弹力作用下，密封圈的密封面21始终抵接极柱100的外表面和端盖200的一侧面，避免电解液或者气体介质泄漏。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.密封圈，用于密封动力电池，其特征在于，所述密封圈包括：

支撑内芯(1)，所述支撑内芯(1)呈环形，所述支撑内芯(1)的材料为橡胶和/或塑料；

密封膜层(2)，所述密封膜层(2)包覆所述支撑内芯(1)且贴合所述支撑内芯(1)的外表面，所述密封膜层(2)的材料为塑料，所述密封膜层(2)具有多个密封面(21)，所述支撑内芯(1)能够产生弹性形变以推抵所述密封面(21)始终抵接所述动力电池。

2.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述支撑内芯(1)的材料包括三元乙丙橡胶或者热塑性硫化橡胶。

3.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述密封膜层(2)的材料包括热塑性工程塑料。

4.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述支撑内芯(1)一体成型。

5.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述支撑内芯(1)的截面形状包括矩形或者圆形或者V形或者U形或者L形或者Y形。

6.根据权利要求1-5任一项所述的密封圈，其特征在于，所述密封膜层(2)通过表面喷覆工艺或者模内注塑工艺或者包胶工艺以贴合抵接所述支撑内芯(1)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的密封圈，其特征在于，所述密封膜层(2)的厚度为0.05mm-0.5mm。

8.根据权利要求1-5任一项所述的密封圈，其特征在于，沿所述支撑内芯(1)的截面的周向，所述密封膜层(2)的厚度相等。

9.动力电池，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的密封圈。

10.根据权利要求9所述的动力电池，其特征在于，所述动力电池还包括极柱(100)和端盖(200)，所述密封圈套装于所述极柱(100)上，且所述密封圈的密封面(21)始终抵接所述极柱(100)的外表面和所述端盖(200)的一侧面。