电池壳体及其密封结构的制作方法

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种电池壳体及其密封结构。

背景技术：

随着新能源技术的日益成熟，新能源汽车也逐渐进入大众视野。新能源汽车是指采用非传统燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面技术，形成新技术、新结构的汽车。新能源汽车的主要核心技术在于电池模组，电池模组的安全、稳定性直接决定整车性能。

目前，电池模组一般安装在电池壳体内，通过电池壳体，将电池模组安装在车体上。因此，电池壳体的密封性同样决定电池模组的安全性。传统的电池壳体为了稳定固定在车体上，通常在电池壳体中部设置安装点，通过螺栓贯穿电池壳体与车体连接。然而，这样，很容易破坏电池壳体的整体性，导致车体上的水从螺栓处渗入至电池壳体内，导致电池模组进水或者受潮，从而导致电池模组易损坏，甚至发生自燃或者爆炸现象，严重影响整车的使用安全。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种电池壳体及其密封结构，能够增强密封效果，提高电池模组的安全性。

其技术方案如下：

一种电池壳体的密封结构，包括：导向件，所述导向件用于贯穿第二壳体、并与所述第二壳体密封连接，所述导向件上设有第一穿孔；端盖，所述端盖与所述导向件连接，所述端盖与所述导向件配合用于将第一壳体固定在所述第二壳体上，所述端盖上设有与所述第一穿孔连通的第二穿孔，所述第一穿孔与所述第二穿孔用于穿出安装件；及第一密封件与第二密封件，所述第一密封件设置在所述导向件上，所述第二密封件设置在所述端盖上，所述第一密封件与所述第二密封件分别用于与所述第一壳体的相对两侧密封配合。

上述的电池壳体的密封结构，将导向件贯穿第二壳体，并与第二壳体密封连接；再将端盖连接在导向件上，通过端盖与导向件配合，使得第一壳体固定在第二壳体上；接着，将安装件分别穿过第一穿孔与第二穿孔，安装件伸出的部分连接在车体上，以完成电池壳体的安装操作。由于导向件与第二壳体之间密封连接，因此，有效防止水从导向件与第二壳体之间的缝隙之间渗入至电池模组中。同时，由于导向件上的第一密封件与第一壳体密封配合，端盖上的第二密封件也与第一壳体密封配合，因此，导向件与第一壳体之间、端盖与第一壳体之间均呈密封状态，有效防止水从导向件与第一壳体之间、端盖与第一壳体之间渗入电池壳体内。由此可知，本方案通过导向件，隔开安装件与电池壳体，避免安装件直接贯穿电池壳体而导致电池壳体密封性降低；同时，再对导向件两端进行密封设计，使得导向件与电池壳体紧密连接，使得电池壳体保持密封状态，避免水渗入电池壳体中而损坏电池模组，从而有利于提高电池模组的安全性。

下面结合上述方案对本发明的原理、效果进一步说明：

在其中一个实施例中，所述导向件上设有第一承压部，所述端盖上设有第二承压部，所述第一承压部与所述第二承压部配合用于压紧所述第一壳体，所述第一密封件设置在所述第一承压部上，所述第二密封件设置在所述第二承压部上。

在其中一个实施例中，所述第一承压部上设有第一安装槽，所述第一安装槽沿着所述第一穿孔周向设置，所述第一密封件设置在所述第一安装槽内。

在其中一个实施例中，所述第二承压部上设有第二安装槽，所述第二安装槽沿着所述第二穿孔周向设置，所述第二密封件设置在所述第二安装槽内。

在其中一个实施例中，电池壳体的密封结构还包括第三密封件，所述第一穿孔内设有抵触部，所述第三密封件用于设置在所述抵触部与所述安装件的法兰之间。

在其中一个实施例中，所述第三密封件上设有开口，所述开口与所述第一穿孔连通设置。

一种电池壳体，包括第一壳体、第二壳体及以上任意一项所述的电池壳体的密封结构，所述导向件贯穿所述第二壳体、并与所述第二壳体密封连接，所述第一壳体通过所述端盖与所述导向件配合固定在所述第二壳体上，所述第一密封件设置在所述导向件与所述第一壳体之间，所述第二密封件设置在所述端盖与所述第一壳体之间。

上述的电池壳体，采用以上的电池壳体的密封结构，将导向件贯穿第二壳体，并与第二壳体密封连接；再将端盖连接在导向件上，通过端盖与导向件配合，使得第一壳体固定在第二壳体上；接着，将安装件分别穿过第一穿孔与第二穿孔，安装件伸出的部分连接在车体上，以完成电池壳体的安装操作。由于导向件与第二壳体之间密封连接，因此，有效防止水从导向件与第二壳体之间的缝隙之间渗入至电池模组中。同时，由于导向件上的第一密封件与第一壳体密封配合，端盖上的第二密封件也与第一壳体密封配合，因此，导向件与第一壳体之间、端盖与第一壳体之间均呈密封状态，有效防止水从导向件与第一壳体之间、端盖与第一壳体之间渗入电池壳体内。由此可知，本方案通过导向件，隔开安装件与电池壳体，避免安装件直接贯穿电池壳体而导致电池壳体密封性降低；同时，再对导向件两端进行密封设计，使得导向件与电池壳体紧密连接，使得电池壳体保持密封状态，避免水渗入电池壳体中而损坏电池模组，从而有利于提高电池模组的安全性。

在其中一个实施例中，所述第二壳体包括边框结构与底板结构，所述边框结构内壁上设有连接围边，所述连接围边沿着所述边框结构的周向设置，所述底板结构连接在所述连接围边上。

在其中一个实施例中，所述连接围边上设有第一胶槽，所述第一胶槽内用于注入胶水，所述底板结构粘接在所述连接围边上。

在其中一个实施例中，所述边框结构上设有第一固定孔，所述第一壳体盖设在所述边框结构上，且所述第一壳体上设有与所述第一固定孔相对的第二固定孔，所述第一壳体通过固定件穿入所述第一固定孔、所述第二固定孔，固定在所述边框结构上。

在其中一个实施例中，所述边框结构上设有第三安装槽，所述第三安装槽沿着所述边框结构的周向延伸设置，所述第三安装槽内有设有第四密封件，所述第四密封件与所述第一壳体密封配合。

在其中一个实施例中，所述底板结构包括中纵梁与两个以上的底板，所述中纵梁相对两侧分别与所述底板连接，所述底板与所述连接围边连接，所述导向件贯穿所述中纵梁、并与所述中纵梁密封连接。

在其中一个实施例中，所述边框结构包括依次连接的第一横梁、第一纵梁、第一斜梁、第二横梁、第二斜梁及第二纵梁，所述连接围边均设置在所述第一横梁、所述第一纵梁、所述第一斜梁、所述第二横梁、所述第二斜梁及所述第二纵梁上。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的电池壳体结构俯视图；

图2为图1中电池壳体沿着a-a方向结构剖视图；

图3为图2中圈b处结构放大示意图；

图4为图2中圈c处结构放大示意图；

图5为本发明一实施例所述的电池壳体结构爆炸示意图；

图6为本发明一实施例所述的电池壳体的结构仰视图；

图7为图1中电池壳体沿着d-d方向结构剖视图；

图8为图7中圈e处结构放大示意图。

附图标记说明：

100、电池壳体，110、电池壳体的密封结构，111、导向件，1111、第一穿孔，1112、第一承压部，1113、第一安装槽，1114、抵触部，112、端盖，1121、第二穿孔，1122、第二承压部，1123、第二安装槽，113、第一密封件，114、第二密封件，115、第三密封件，1151、开口，120、第一壳体，121、第一固定孔，130、第二壳体，131、边框结构，1311、第一横梁，1312、第二横梁，1313、第一纵梁，1314、第二纵梁，1315、第一斜梁，1316、第二斜梁，1317、第二固定孔，1318、第三安装槽，132、底板结构，1321、中纵梁，1322、底板，133、连接围边，1331、第一胶槽，140、安装件，150、结构胶，160、基板，161、第二胶槽，170、固定件，180、第四密封件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

在一个实施例中，请参考图1、图2及图3，一种电池壳体的密封结构110，包括：导向件111、端盖112、第一密封件113及第二密封件114。导向件111用于贯穿第二壳体130、并与第二壳体130密封连接，导向件111上设有第一穿孔1111。端盖112与导向件111连接，端盖112与导向件111配合用于将第一壳体120固定在第二壳体130上，端盖112上设有与第一穿孔1111连通的第二穿孔1121。第一穿孔1111与第二穿孔1121用于穿出安装件140。第一密封件113设置在导向件111上。第二密封件114设置在端盖112上，第一密封件113与第二密封件114分别用于与第一壳体120的相对两侧密封配合。

上述的电池壳体的密封结构110，将导向件111贯穿第二壳体130，并与第二壳体130密封连接；再将端盖112连接在导向件111上，通过端盖112与导向件111配合，使得第一壳体120固定在第二壳体130上；接着，将安装件140分别穿过第一穿孔1111与第二穿孔1121，安装件140伸出的部分连接在车体上，以完成电池壳体100的安装操作。由于导向件111与第二壳体130之间密封连接，因此，有效防止水从导向件111与第二壳体130之间的缝隙之间渗入至电池模组中。同时，由于导向件111上的第一密封件113与第一壳体120密封配合，端盖112上的第二密封件114也与第一壳体120密封配合，因此，导向件111与第一壳体120之间、端盖112与第一壳体120之间均呈密封状态，有效防止水从导向件111与第一壳体120之间、端盖112与第一壳体120之间渗入电池壳体100内。由此可知，本方案通过导向件111，隔开安装件140与电池壳体100，避免安装件140直接贯穿电池壳体100而导致电池壳体100密封性降低；同时，再对导向件111两端进行密封设计，使得导向件111与电池壳体100紧密连接，使得电池壳体100保持密封状态，避免水渗入电池壳体100中而损坏电池模组，从而有利于提高电池模组的安全性。

需要说明的是，导向件111与第二壳体130密封连接，应理解为导向件111贯穿在第二壳体130中的部分与第二壳体130紧密连接。其中，导向件111与第二壳体130密封连接可采用粘接方式或者焊接方式。本实施例的导向件111与第二壳体130通过焊接方式连接。

还需要说明的是，安装件140可以为螺钉、销钉、螺栓、铆钉或者其他安装零件。

具体地，端盖112与导向件111的连接方式为可拆卸连接，这样，便于对电池壳体100快速组装或者维护。其中，端盖112与导向件111可拆卸连接可为螺纹连接或者卡扣连接。当端盖112与导向件111螺纹连接时，端盖112上设有外螺纹，导向件111的第一穿孔1111内设有内螺纹。在实际作业过程中，将端盖112插入第一穿孔1111中，并通过螺纹进行连接。

进一步地，请参考图3，导向件111上设有第一承压部1112。端盖112上设有第二承压部1122。第一承压部1112与第二承压部1122配合用于压紧第一壳体120。第一密封件113设置在第一承压部1112上。第二密封件114设置在第二承压部1122上。如此，通过第一承压部1112与第二承压部1122，有利于增加导向件111与第一壳体120之间的接触面、端盖112与第一壳体120之间的接触面，使得第一壳体120更加稳定固定；同时，也有效防止第一壳体120被端盖112与导向件111压紧变形，有利于保持第一壳体120的平面度。

更进一步地，请参考图3，第一承压部1112上设有第一安装槽1113。第一安装槽1113沿着第一穿孔1111周向设置。第一密封件113设置在第一安装槽1113内。由此可知，通过第一安装槽1113，使得第一密封件113稳定固定在第一承压部1112上，以便对第一壳体120实现更好的密封效果。具体在本实施例中，第一安装槽1113为环形槽，同时，第一密封件113的材料可为丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶或者其他橡胶材料。

在一个实施例中，请参考图3，第二承压部1122上设有第二安装槽1123。第二安装槽1123沿着第二穿孔1121周向设置。第二密封件114设置在第二安装槽1123内。同样，通过第二安装槽1123，使得第二密封件114稳定安装，以便实现更好的密封效果。其中，第二密封件114的材料也可为丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶或者其他橡胶材料。

在一个实施例中，请参考图3，第一密封件113与第二密封件114分别用于与第一壳体120密封配合时，第一密封件113环设在第二密封件114的周边；或者，第二密封件114环设在第一密封件113的周边，也即使，第一密封件113与第二密封件114不会正对设置。这样，使得第一密封件113与第二密封件114错开设置，使之分别作用在第一壳体120的不同部位，增加密封面积，从而使得导向件111与第一壳体120、端盖112与第一壳体120之间的密封性更佳。具体在本实施例中，第二密封件114环设在第一密封件113的周边，如此，当端盖112固定时，第一壳体120在第二密封件114的挤压下会向第二壳体130方向弯折变形，使得第一壳体120与第二壳体130连接更加紧密。同时，第一密封件113与第二密封件114均为“o”型圈，第一密封件113的外径为36mm，第二密封件114的外径为42mm。

在一个实施例中，请参考图3，电池壳体的密封结构110还包括第三密封件115。第一穿孔1111内设有抵触部1114。第三密封件115用于设置在抵触部1114与安装件140的法兰之间。当电池壳体100合车时，通过第三密封件115，提高安装件140的法兰与抵触部1114之间的密封性，如此，有利于提高整车的密封性能。具体在本实施例中，第三密封件115的材料也可为丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶或者其他橡胶材料。

进一步地，请参考图3，第三密封件115上设有开口1151。开口1151与第一穿孔1111连通设置。由于安装件140穿过第一穿孔1111、第二穿孔1121连接在车体上，因此，车体上的水很容易从第二穿孔1121、第一穿孔1111中流入，并积攒在导向件111内，并腐蚀导向件111内结构，破坏电池壳体100的密封性。为此，本实施例在第三密封件115上设置开口1151，将导向件111内的水及时从开口1151处排出，避免导向件111因积水而引起腐蚀，保持导向件111结构完整，维持电池壳体100的密封性能。

在一个实施例中，请参考图1、图2及图3，一种电池壳体100，包括第一壳体120、第二壳体130及以上任意一项实施例中的电池壳体的密封结构110。导向件111贯穿第二壳体130、并与第二壳体130密封连接。第一壳体120通过端盖112与导向件111配合固定在第二壳体130上。第一密封件113设置在导向件111与第一壳体120之间。第二密封件114设置在端盖112与第一壳体120之间。

上述的电池壳体100，采用以上的电池壳体的密封结构110，将导向件111贯穿第二壳体130，并与第二壳体130密封连接；再将端盖112连接在导向件111上，通过端盖112与导向件111配合，使得第一壳体120固定在第二壳体130上；接着，将安装件140分别穿过第一穿孔1111与第二穿孔1121，安装件140伸出的部分连接在车体上，以完成电池壳体100的安装操作。由于导向件111与第二壳体130之间密封连接，因此，有效防止水从导向件111与第二壳体130之间的缝隙之间渗入至电池模组中。同时，由于导向件111上的第一密封件113与第一壳体120密封配合，端盖112上的第二密封件114也与第一壳体120密封配合，因此，导向件111与第一壳体120之间、端盖112与第一壳体120之间均呈密封状态，有效防止水从导向件111与第一壳体120之间、端盖112与第一壳体120之间渗入电池壳体100内。由此可知，本方案通过导向件111，隔开安装件140与电池壳体100，避免安装件140直接贯穿电池壳体100而导致电池壳体100密封性降低；同时，再对导向件111两端进行密封设计，使得导向件111与电池壳体100紧密连接，使得电池壳体100保持密封状态，避免水渗入电池壳体100中而损坏电池模组，从而有利于提高电池模组的安全性。

进一步地，请参考图2与图5，第二壳体130包括边框结构131与底板结构132。边框结构131内壁上设有连接围边133。连接围边133沿着边框结构131的周向设置。底板结构132连接在连接围边133上。如此，通过连接围边133，使得底板结构132稳定连接在边框结构131上。具体在本实施例中，底板结构132与连接围边133连接的部分呈台阶结构，该台阶结构尺寸正好与连接围边133相适配，如此，使得底板结构132与连接围边133连接时，不会出现高度差，有利于提高电池壳体100的整体性。

进一步地，请参考图2与图4，连接围边133上设有第一胶槽1331。第一胶槽1331内用于注入胶水。底板结构132粘接在连接围边133上。由此可知，本实施例的边框结构131与底板结构132均采用粘接方式进行连接，在保证电池壳体100结构强度的前提下，大大减轻了电池壳体100的整体重量，有利于整车实现轻量化；同时，通过胶水，也提高了连接围边133与底板结构132之间的密封性，有利于提高电池壳体100的防水安全性能。此外，在连接围边133上设有第一胶槽1331，提高了胶水的附着力，增加了连接围边133与底板结构132之间的连接强度。具体在本实施例中，第一胶槽1331内用于注入结构胶150，大大提高了连接围边133与底板结构132之间的连接性能与密封性能。其中，结构胶150型号可为陶氏4600f，单组分环氧树脂胶粘剂，该结构胶150的烘烤维度为180℃/30min，施胶温度为25℃～45℃。同时，连接围边133与底板结构132在粘接之前，连接围边133和/或底板结构132上设有氧化膜层，通过氧化膜层以增加结构胶150的粘附力，从而提高连接围边133与底板结构132的粘接强度。需要说明的是，该氧化膜层可通过阳极氧化工艺或者钝化工艺制备，在制备过程中，需保持工件表面具有一定的清洁度。

在一个实施例中，请参考图6、图7及图8，边框结构131上设有第一固定孔121。第一壳体120盖设在边框结构131上，且第一壳体120上设有与第一固定孔121相对的第二固定孔1317。第一壳体120通过固定件170穿入第一固定孔121、第二固定孔1317，固定在边框结构131上。如此，使得第一壳体120稳定固定在边框结构131上。具体在本实施例中，第一固定孔121设置在边框结构131的外缘上，即，有效避免在边框结构131靠近第二壳体130内的部分进行开孔而导致电池壳体100的密封性失效。同时，本实施例的固定件170为热熔自攻螺钉，通过热熔自攻螺钉，有利于增加电池壳体100的拆装次数。

进一步地，请参考图8，边框结构131上设有第三安装槽1318。第三安装槽1318沿着边框结构131的周向延伸设置，第三安装槽1318内有设有第四密封件180，第四密封件180与第一壳体120密封配合。如此，通过第四密封件180，增加第一壳体120与边框结构131之间的密封性。同时，在边框结构131上设有第三安装槽1318，有利于在第一壳体120与边框结构131固定过程中起到拧紧力平衡支撑的效果。具体在本实施例中，第四密封件180为密封胶。

在一个实施例中，请参考图5，底板结构132包括中纵梁1321与两个以上的底板1322。中纵梁1321的相对两侧分别与底板1322连接，底板1322与连接围边133连接，导向件111贯穿中纵梁1321、并与中纵梁1321密封连接。由此可知，电池壳体100在合车过程中，中部安装点的受力均作用在中纵梁1321上，如此，有利于提高电池壳体100在车体上的安装稳定性。具体在本实施例中，中纵梁1321的两侧与两个以上的底板1322分别粘接，底板1322与连接围边133粘接，如此，本实施例的电池壳体100的连接方式大部分采用粘接方式进行连接，极大减轻了电池壳体100的整体重量。具体在本实施例中，中纵梁1321与边框结构131上均设有固定座，固定座用于固定电池模组，由此可知，电池模组支撑在中纵梁1321与边框结构131上，而非底板1322上，如此，避免底板结构132因受重而发生变形，有利于保持电池壳体100结构稳定性。

在一个实施例中，请参考图5，电池壳体100还包括基板160，底板结构132设置在基板160上。通过基板160，使得底板结构132得到进一步的防护，从而使得电池壳体100的安全性能得到进一步提高。具体在本实施例中，基板160上设有第二胶槽161，第二胶槽161内用于注入胶水，使得底板结构132与基板160粘接。

在一个具体实施例中，请参考图1，边框结构131包括依次连接的第一横梁1311、第一纵梁1313、第一斜梁1315、第二横梁1312、第二斜梁1316及第二纵梁1314。连接围边133均设置在第一横梁1311、第一纵梁1313、第一斜梁1315、第二横梁1312、第二斜梁1316及第二纵梁1314上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。