一种电池模组箱体气密性检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池箱体检测技术领域，尤其涉及一种电池模组箱体气密性检测装置。


背景技术：

2.随着节能减排的观念不断深入人心，大力发展新能源汽车也是我国推进节能减排的重点工作。近年来，新能源汽车的大力推广和普及，我国的新能源汽车的销量和保有量均位居世界前列。新能源汽车最重要的部件，就是电池模组。而电池模组在组装时需要整体封装在箱体中，由箱体为电池提供气密性的防水防尘的保护，与外部环境进行一定的隔离。
3.电池模组箱体通常是压铸或者焊接而成，在封装前需要进行箱体进行测试，检测箱体的气密性。图1展示了待检测的一种电池模组箱体的结构，其顶部具有开口，箱体内部预先放置有多个电池和液冷管路。气密性检测时，需要对箱体各表面进行可靠密封，并进行充气进行气密性检测。公开号为cn110646146a的发明专利公开了一种分体设置的电池盒外壳的加压夹持检测机构，控制柜和测漏仪分体式设置在箱体外侧的地面上，控制柜和测漏仪体积庞大，集成度不高且占地面积很大。因此，设计一种集成度高的电池模组箱体气密性检测装置是很有必要的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种将气密检测设备就近集成在电池模组箱体处、结构紧凑、不增加额外的占地面积的电池模组箱体气密性检测装置。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种电池模组箱体气密性检测装置，包括支座(1)、盖板组件(2)、若干第一压紧机构(3)、第二压紧机构(4)和加压测试机构(5)；
6.所述支座(1)远离地面的端面上放置有电池模组箱体，电池模组箱体靠近地面的端面与支座(1)的表面相抵持；电池模组箱体远离地面的一端设置有开口部(100)；电池模组箱体的侧表面设置有若干窗口(200)，开口部(100)或者各窗口(200)均与电池模组箱体内部连通；
7.所述盖板组件(2)设置在支座(1)远离地面的一侧，盖板组件(2)抵持在电池模组箱体的开口部(100)，并与电池模组箱体密封连接；
8.各第一压紧机构(3)均设置在支座(1)远离地面的端面上，各第一压紧机构(3)沿着电池模组箱体靠近地面一侧的轮廓间隔设置；各第一压紧机构(3)张开组件或者抵持在盖板组件(2)远离地面的端面上；
9.各第二压紧机构(4)均设置在支座(1)远离地面的端面上，各第二压紧机构(4)正对窗口(200)设置；第二压紧机构(4)与窗口(200)处的电池模组箱体侧表面间隔设置或者抵接在电池模组箱体的窗口(200)处；
10.加压测试机构(5)，固定设置在盖板组件(2)上且与电池模组箱体内部连通，加压
测试机构(5)用于向电池模组箱体充入气体或者排出气体。
11.在以上技术方案的基础上，优选的，所述盖板组件(2)包括板体(21)、若干第一加强组件(22)和第二加强组件(23)；板体(21)靠近地面的一端与电池模组箱体的开口部(100)的端面相抵持；板体(21)远离地面的端面平行且间隔的设置有若干第一加强组件(22)，第一加强组件(22)的一端与板体(21)固定连接，第一加强组件(22)的另一端朝着远离板体(21)的方向朝外延伸，各第一加强组件(22)还沿着板体(21)的水平长度方向延伸设置；各第二加强组件(23)平行且间隔的设置在相邻的第一加强组件(22)之间，第二加强组件(23)长度延伸方向的两端分别与相邻的第一加强组件(22)固定连接；第一加强组件(22)与第二加强组件(23)在板体(21)远离地面的表面合围形成若干网格区域(300)；加压测试机构(5)设置在其中一个网格区域(300)内，加压测试机构(5)的一端与板体(21)固定连接，加压测试机构(5)的另一端朝着远离板体(21)的方向朝外延伸。
12.优选的，所述板体(21)靠近地面的一侧端面上设置有柔性密封件(24)；柔性密封件(24)与开口部(100)处的电池模组箱体边缘相贴合。
13.优选的，所述加压测试机构(5)包括压力传感器u1、控制器u2、显示组件u3、供气泵pump和排气阀valve；控制器u2具有若干通用输入输出端口和通信端口；压力传感器u1的引脚2、引脚4、引脚5、引脚6和引脚7分别与控制器u2的一个通信端口对应电性连接；压力传感器u1的引脚7与控制器u2的第一通用输入输出端口电性连接；显示组件u3的引脚3和引脚4分别与控制器u2的另一个通信端口对应电性连接；控制器u2的第二通用输入输出端口与第一mos管q1的栅极电性连接，第一mos管q1的源极接地，第一mos管q1的漏极与第一二极管d1的阳极和第一继电器m1的线圈的一端电性连接，第一二极管d1的阴极和第一继电器m1的线圈的另一端均与+5v电源电性连接，第一继电器m1的触点与供气泵pump电性连接；控制器u2的第三通用输入输出端口与第二mos管q2的栅极电性连接，第二mos管q2的源极接地，第二mos管q2的漏极分别与第二二极管d2的阳极和第二继电器m2的线圈的一端电性连接，第二二极管d2的阴极和第二继电器m2的线圈的另一端均与+5v电源电性连接，第二继电器m2的触点与排气阀valve电性连接；供气泵pump还与气源连通。
14.进一步优选的，加压测试机构(5)的偏离板体(21)的距离不超过第一加强组件(22)或者第二加强组件(23)偏离板体(21)的距离。
15.优选的，所述第一压紧机构(3)包括第一直线驱动机构(31)、压臂(32)和若干压块(33)；第一直线驱动机构(31)具有第一固定端(311)和第一活动端(312)；第一固定端(311)固设在支座(1)远离地面的端面上；第一固定端(311)远离支座(1)的一端设置有第一活动端，压臂(32)的一端分别与第一固定端(311)和第一活动端(312)铰连接，压臂(32)的另一端顺次且间隔设置有若干压块(33)；第一直线驱动机构(31)驱动压臂(32)旋转并使各压块(33)抵紧在板体(21)远离地面的端面上。
16.优选的，所述第二压紧机构(4)包括第二直线驱动机构(41)和若干仿形填充块(42)；第二直线驱动机构(41)包括第二固定端(411)和第二活动端(412)；第二固定端(411)固设在支座(1)远离地面的端面上，第二固定端(411)靠近电池模组箱体的一端设置有第二活动端(412)，第二活动端(412)上固定且间隔设置有若干仿形填充块(42)；第二直线驱动机构(41)驱动仿形填充块(42)直线运动并伸入窗口(200)内；仿形填充块(42)与窗口(200)处的电池模组箱体密封连接。
17.在以上技术方案的基础上，优选的，所述电池模组箱体上还设置有若干第一连通管(400)和第二连通管(500)，第一连通管(400)的一端固定设置在电池模组箱体靠近地面的端面上，第一连通管(400)的另一端朝着板体(21)所在方向延伸；第二连通管(500)的一端固定设置在电池模组箱体的侧表面上，第二连通管(500)的另一端向外且朝着地面方向延伸；支座(1)上设置有避让第一连通管(400)或者第二连通管(500)的第一通孔(600)，第一连通管(400)或者第二连通管(500)靠近地面的一端穿置在第一通孔(600)内且密封设置。
18.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括若干限位柱(11)；限位柱(11)的一端与支座(1)远离地面的端面固定连接，限位柱(11)的另一端朝着远离支座(1)的方向竖直延伸；电池模组箱体的侧表面设置有若干凸起部(700)，凸起部(700)上设置有贯通的第二通孔(800)，限位柱(11)穿置在第二通孔内部。
19.在以上技术方案的基础上，优选的，所述支座(1)靠近地面的一端还设置有若干脚轮，脚轮与支座(1)铰连接。
20.本实用新型提供的一种电池模组箱体气密性检测装置，相对于现有技术，具有以下有益效果：
21.(1)本方案通过板状的盖板组件密封电池模组箱体的开口部，再使用第一压紧机构压紧盖板组件和电池模组箱体的端面，使用第二压紧机构封堵电池模组箱体的各个窗口，就近集成在盖板组件上的加压测试机构直接与电池模组箱体内部连通，密封电池模组箱体后即可进行气密性加压测试，当需要更换电池模组箱体时，盖板组件与加压测试机构同时撤离，不会产生额外的占地空间，提高了设备的集成度；
22.(2)盖板组件表面形成加强结构的网格区域，一方面增强板体的强度使其不易变形，另一方面网格区域构成了加压测试机构的放置区域，可对加压测试机构起到保护功能；
23.(3)加压测试机构具有进气与排气功能，能对电池模组箱体施加测试气压或者泄压；
24.(4)第一通孔能起到避让第一连通管和第二连通管的功能，更好的放平放稳电池模组箱体；
25.(5)第一通孔配合限位柱，能够对电池模组箱体在支座上的位置进行更精确的限定。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的使用状态立体图；
28.图2为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的使用状态俯视图；
29.图3为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的使用状态前视图；
30.图4为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的支座与第一压紧机构和第二压紧机构的组合状态立体图；
31.图5为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的支座与第一压紧机构和第二压紧机构的组合状态俯视图；
32.图6为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的支座与第一压紧机构和第二压紧机构的组合状态右视图；
33.图7为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的支座与第二压紧机构的组合状态立体图；
34.图8为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置移除盖板组件和加压测试机构后的立体图；
35.图9为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的支座与电池模组箱体的组合状态立体图；
36.图10为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的支座、盖板组件和加压测试机构与电池模组箱体的组合状态立体图；
37.图11为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的盖板组件和加压测试机构组合状态俯视图；
38.图12为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的盖板组件和加压测试机构组合状态的一种立体图；
39.图13为本实用新型一种电池模组箱体气密性检测装置的加压测试机构的一种电路图。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
41.如图1—12所示，本实用新型提供了一种电池模组箱体气密性检测装置，其特征在于，包括支座1、盖板组件2、若干第一压紧机构3、第二压紧机构4和加压测试机构5等。
42.其中，支座1远离地面的端面上放置有电池模组箱体，电池模组箱体靠近地面的端面与支座1的表面相抵持；电池模组箱体远离地面的一端设置有开口部100；电池模组箱体的侧表面设置有若干窗口200，开口部100或者各窗口200均与电池模组箱体内部连通。电池模组箱体的开口部100内部区域用于放置电池、冷却管道等等装置。
43.盖板组件2设置在支座1远离地面的一侧，盖板组件2抵持在电池模组箱体的开口部100，并与电池模组箱体密封连接。盖板组件2用于遮盖电池模组箱体的开口部100位置。
44.各第一压紧机构3均设置在支座1远离地面的端面上，各第一压紧机构3沿着电池模组箱体靠近地面一侧的轮廓间隔设置；各第一压紧机构3张开组件或者抵持在盖板组件2远离地面的端面上；各第一压紧机构3进一步压紧盖板组件2，使盖板组件2与电池模组箱体的开口部100形成密封状态。
45.各第二压紧机构4均设置在支座1远离地面的端面上，各第二压紧机构4正对窗口200设置；第二压紧机构4与窗口200处的电池模组箱体侧表面间隔设置或者抵接在电池模组箱体的窗口200处；第二压紧机构4用于封堵电池模组箱体侧表面的各个窗口200，使电池
模组箱体内部形成封闭状态，便于后续加压充气测试。
46.加压测试机构5固定设置在盖板组件2上且与电池模组箱体内部连通，加压测试机构5用于向电池模组箱体充入气体或者排出气体。盖板组件2上有与电池模组箱体内部连通的通道，加压测试机构5通过该通道与电池模组箱体内部连通，通过充入一定压力的气体并保持一段时间，检测池模组箱体内部的气压是否正常，从而判断电池模组箱体的密封状态是否可靠。
47.如图1—3并结合图11和图12所示，为了平整的压合在电池模组箱体的开口部100位置，需要保证盖板组件2整体水平。图示的盖板组件2包括板体21、若干第一加强组件22和第二加强组件23；板体21靠近地面的一端与电池模组箱体的开口部100的端面相抵持；板体21远离地面的端面平行且间隔的设置有若干第一加强组件22，第一加强组件22的一端与板体21固定连接，第一加强组件22的另一端朝着远离板体21的方向朝外延伸，各第一加强组件22还沿着板体21的水平长度方向延伸设置；各第二加强组件23平行且间隔的设置在相邻的第一加强组件22之间，第二加强组件23长度延伸方向的两端分别与相邻的第一加强组件22固定连接；第一加强组件22与第二加强组件23在板体21远离地面的表面合围形成若干网格区域300；加压测试机构5设置在其中一个网格区域300内，加压测试机构5的一端与板体21固定连接，加压测试机构5的另一端朝着远离板体21的方向朝外延伸。由于板体21尺寸较大，在运输过程或者扣合过程中很容易发生磕碰，为了防止板体21发生形变，故在板体21一侧设置了第一加强组件22和第二加强组件23，第一加强组件与第二加强组件相互拼合形成首位相接的网格形凸起部分，网格形凸起部分将板体21表面分隔为互不连通的网格区域300，增强了板体21的强度，不容易发生形变，使其与电池模组箱体的开口部100的端面接触时更加平稳。
48.为了提高贴合效果，在板体21靠近地面的一侧端面上设置有柔性密封件24；柔性密封件24与开口部100处的电池模组箱体边缘相贴合。柔性密封件可以采用硅胶或者橡胶材质实现。
49.如图11所示，为了更好的移动盖板组件2及加压测试机构5，可以在盖板组件2的各顶点附近进一步设置吊环25，便于借助外部升降机构竖直、平稳的升起或者降下盖板组件2。
50.如图3—5所示，第一压紧机构3包括第一直线驱动机构31、压臂32和若干压块33；第一直线驱动机构31具有第一固定端311和第一活动端312；第一固定端311固设在支座1远离地面的端面上；第一固定端311远离支座1的一端设置有第一活动端312，压臂32的一端分别与第一固定端311和第一活动端312铰连接，压臂32的另一端顺次且间隔设置有若干压块33；第一直线驱动机构31驱动压臂32旋转并使各压块33抵紧在板体21远离地面的端面上。图示可知，各压块33排列的方向与压臂32的延伸方向正交设置，压块33可以压紧更多的盖板组件2表面区域，提高板体21与电池模组箱体的开口部100的端面的密封效果。
51.如图5、图7和图8所示，第二压紧机构4包括第二直线驱动机构41和若干仿形填充块42；第二直线驱动机构41包括第二固定端411和第二活动端412；第二固定端411固设在支座1远离地面的端面上，第二固定端411靠近电池模组箱体的一端设置有第二活动端412，第二活动端412上固定且间隔设置有若干仿形填充块42；第二直线驱动机构41驱动仿形填充块42直线运动并伸入窗口200内；仿形填充块42与窗口200处的电池模组箱体密封连接。仿
形填充块42水平的伸出并堵塞在窗口200处。仿形填充块42的与窗口200形成过盈配合。仿形填充块42也可以采用气密性的柔性材料制成，如橡胶或者硅胶材料。
52.如图13所示，加压测试机构5包括压力传感器u1、控制器u2、显示组件u3、供气泵pump和排气阀valve；控制器u2具有若干通用输入输出端口和通信端口；压力传感器u1的引脚2、引脚4、引脚5、引脚6和引脚7分别与控制器u2的一个通信端口对应电性连接；压力传感器u1的引脚7与控制器u2的第一通用输入输出端口电性连接；显示组件u3的引脚3和引脚4分别与控制器u2的另一个通信端口对应电性连接；控制器u2的第二通用输入输出端口与第一mos管q1的栅极电性连接，第一mos管q1的源极接地，第一mos管q1的漏极与第一二极管d1的阳极和第一继电器m1的线圈的一端电性连接，第一二极管d1的阴极和第一继电器m1的线圈的另一端均与+5v电源电性连接，第一继电器m1的触点与供气泵pump电性连接；控制器u2的第三通用输入输出端口与第二mos管q2的栅极电性连接，第二mos管q2的源极接地，第二mos管q2的漏极分别与第二二极管d2的阳极和第二继电器m2的线圈的一端电性连接，第二二极管d2的阴极和第二继电器m2的线圈的另一端均与+5v电源电性连接，第二继电器m2的触点与排气阀valve电性连接；供气泵pump还与气源连通。图示展示了一种加压测试机构5的电路结构，压力传感器u1选用lps25hbtr，其工作电平为3.3v，输出为数字量，通过自带的spi通信端口，即引脚2、引脚4、引脚5、引脚6与控制器u2的通信接口pa5、pa7、pa6和pa4通信连接；控制器u2还通过另一iic通信端口pb10和pb11与显示组件u3通信连接；本方案中，控制器u2选用意法半导体stm32f103系列单片机，显示组件u3选用支持iic接口的oled屏进行输出显示。当需要对密封状态的电池模组箱体进行充气时，控制器u2的第二通用输入输出端口pc7通过内置上拉电路输出高电平时，第一mos管q1导通，第一继电器m1的线圈上电，供气泵pump触发向电池模组箱体进行充气，达到一定的时间后控制器u2的第二通用输入输出端口pc7输出低电平使第一mos管q1截止，此时供气泵pump关闭，由压力传感器u1进行压力测量。当测试完毕，无论测试结果如何，控制器u2的第三通用输入输出端口pc8输出高电平，使第二mos管q2导通，第二继电器m2的线圈上电，排气阀valve开启，对电池模组箱体进行泄压。为了降低盖板组件2的重量可以将气源固定设置在支座1上。
53.为了对加压测试机构5起到一定的防护，防止其发生磕碰导致损坏，可令加压测试机构5的偏离板体21的距离不超过第一加强组件22或者第二加强组件23偏离板体21的距离。即加压测试机构5的高度不超过第一加强组件22和第二加强组件23的高度。
54.如图4、图5、图8和图9所示，电池模组通常采用换热介质进行散热降温，换热介质通过设置在电池模组箱体上的若干第一连通管400和第二连通管500进行循环流动。第一连通管400的一端固定设置在电池模组箱体靠近地面的端面上，第一连通管400的另一端朝着板体21所在方向延伸；第二连通管500的一端固定设置在电池模组箱体的侧表面上，第二连通管500的另一端向外且朝着地面方向延伸；支座1上设置有避让第一连通管400或者第二连通管500的第一通孔600，第一连通管400或者第二连通管500靠近地面的一端穿置在第一通孔600内且密封设置。第一通孔600可避免第一连通管400或者第二连通管500与支座1发生干涉，更好的放平电池模组箱体。第一连通管400或者第二连通管500可通过平板法兰堵头进行密封。
55.如图7所示，为了进一步限定电池模组箱体的姿态，并起到一定的预定位功能，本实用新型还包括若干限位柱11；限位柱11的一端与支座1远离地面的端面固定连接，限位柱
11的另一端朝着远离支座1的方向竖直延伸；电池模组箱体的侧表面设置有若干凸起部700，凸起部700上设置有贯通的第二通孔800，限位柱11穿置在第二通孔800内部。支座1上表面还可以设置若干挡块12，挡块12在水平方向，限位柱11在竖直方向分别限定电池模组箱体的位置，防止电池模组箱体在支座1上表面随意滑动。
56.为了更好的调节支座的位置，可以在支座1靠近地面的一端进一步设置若干脚轮，脚轮与支座1铰连接。当需要移动支座1及其压紧机构时，可以水平的推动支座，到达特定位置后，升起或者垫起支座1端部的支脚，使脚轮与地面分离即可。
57.本实用新型的使用方法为：令第一压紧机构3、第二压紧机构4均处于初始状态，盖板组件2和加压测试机构5吊装于支座1正上方，将待检测的电池模组箱体平稳放置在支座上，第一连通管400和第二连通管500伸入第一通孔内，限位柱11伸入第二通孔800内，挡块12抵持在电池模组箱体的侧表面；随后竖直的降下盖板组件2和加压测试机构5，使盖板组件2盖设在开口部100处，随后第一压紧机构3、第二压紧机构4分别动作，压紧盖板组件2，并堵住各窗口200；由加压测试机构5按前述方法向电池模组箱体内部充气，并保持一段时间，通过显示组件u3观察压力值，待加压并保压结束后，对电池模组箱体进行泄压，第一压紧机构3、第二压紧机构4分别复位，盖板组件2再次吊起，将合格或者不合格的电池模组箱体分别存放即可。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。