套筒组件和电池装置的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种套筒组件、包括该套筒组件的电池装置。


背景技术：

2.对于较大体积的电池包和电池模组而言，为了更好地将电池包或电池模组与整车进行固定连接，通常设有贯穿电池包或电池模组设置的套筒组件。电池包和电池模组壳体密封性能往往要求在ip67以上，因此不仅套筒组件与电池包或电池模组壳体之间需要采取密封处理，套筒组件同样需要保证良好的密封性能。
3.但是，目前的套筒组件，以及套筒组件与电池包或电池模组壳体之间的密封性能较差，较难满足ip67的要求。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本公开的目的在于克服上述现有技术的密封性能较差的不足，提供一种密封性能较好的套筒组件、包括该套筒组件的电池装置。
6.根据本公开的一个方面，提供了一种套筒组件，包括：
7.第一套筒，具有贯通的第一端部和第二端部；
8.第二套筒，具有贯通的第三端部和第四端部，所述第二端部可拆卸地连接于所述第三端部内，所述第一端部突出于所述第三端部外；
9.第三套筒，具有贯通的第五端部和第六端部，所述第五端部可拆卸地连接于所述第四端部内，所述第六端部突出于所述第四端部外；
10.面密封结构，设于所述第二端部的端面与所述第五端部的端面之间，且密封配合于所述第二套筒的内筒壁，所述面密封结构用于密封所述第二端部的端面与所述第二套筒，且用于密封所述第五端部的端面与所述第二套筒。
11.本公开的套筒组件，包括第一套筒、第二套筒和第三套筒，第一套筒和第三套筒均连接于第二套筒内；在第一套筒和第三套筒的连接处设置有面密封结构，且该面密封结构密封配合于第二套筒的内筒壁，面密封结构用于密封第一套筒、第二套筒和第三套筒，从而提高套筒组件的密封性。
12.根据本公开的另一个方面，提供了一种电池装置，包括上述任意一项所述的套筒组件。
13.本公开的电池装置，由于套筒组件的密封性较好，从而避免水汽、灰尘等从套筒组件的连接处进入电池装置内部。
14.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
35.相关技术中，套筒组件和电池箱体间的连接常采用焊接形式和螺接形式或二者配合使用，必要时还会配合采用胶粘手段。焊接形式对焊接组件存在不可避免的损坏，并且对要求较高的结构而言通常无法进行二次装配使用。而对于螺接形式的连接结构，套筒组件间的密封一般是在套筒侧部添加密封圈，对装配工艺及密封圈性能要求较高，同时在每次锁紧装配过程中都对密封圈存在一定程度的磨损，从而影响套筒组件和电池装置的使用寿命。
36.本公开示例实施方式提供了一种套筒组件，如图1所示，该套筒组件可以包括第一套筒1、第二套筒2、第三套筒3和面密封结构4；第一套筒1具有贯通的第一端部101和第二端部102；第二套筒2具有贯通的第三端部201和第四端部202，所述第二端部102可拆卸地连接于所述第三端部201内，所述第一端部101突出于所述第三端部201外；第三套筒3具有贯通的第五端部301和第六端部302，所述第五端部301可拆卸地连接于所述第四端部202内，所述第六端部302突出于所述第四端部202外；面密封结构4设于所述第二端部102的端面与所述第五端部301的端面之间，且密封配合于所述第二套筒2的内筒壁，所述面密封结构4用于密封所述第二端部102的端面与所述第二套筒2，且用于密封所述第五端部301的端面与所述第二套筒2。
37.本公开的套筒组件在第一套筒1和第三套筒3的连接处设置有面密封结构4，且该面密封结构4密封配合于第二套筒2的内筒壁，面密封结构4用于密封第一套筒1、第二套筒2和第三套筒3，从而提高套筒组件的密封性；面密封结构4设置在第二端部的端面与第五端部的端面之间易于密封圈的安装；而且相对于现有技术中的在套筒侧部添加密封圈的密封结构，在长期使用多次安装和拆卸的过程中，面密封结构4的密封圈不会被磨损、不易损坏，密封可靠性高。
38.在本示例实施方式中，第一套筒1具有贯通的第一端部101和第二端部102，即第一套筒1具有相对设置的第一端部101和第二端部102，第一套筒1上设置有通孔，通孔贯通第一端部101和第二端部102。在第一套筒1的第一端部101设置有第三固定部103，第三固定部103设置为环形结构，且第三固定部103向远离第一套筒1的中心轴一侧突出；在第一套筒1的第二端部102设置有外螺纹。
39.在本示例实施方式中，第二套筒2具有贯通的第三端部201和第四端部202，即第二套筒2具有相对设置的第三端部201和第四端部202，第二套筒2上设置有通孔，通孔贯通第三端部201和第四端部202。在第二套筒2的第三端部201设置有内螺纹，该内螺纹与第二端部102的外螺纹配合，使得第二端部102可拆卸地连接于第三端部201内，且第一端部101突出于第三端部201外；在第二套筒2的第四端部202也设置有内螺纹，且该内螺纹与第三端部201的内螺纹之间是间隔设置的。
40.在本示例实施方式中，第三套筒3具有贯通的第五端部301和第六端部302，即第三套筒3具有相对设置的第五端部301和第六端部302，第三套筒3上设置有通孔，通孔贯通第五端部301和第六端部302。在第三套筒3的第五端部301设置有外螺纹，该外螺纹与第四端部202的内螺纹配合，使得第五端部301可拆卸地连接于第四端部202内，第六端部302突出于第四端部202外。
41.第一套筒1、第二套筒2以及第三套筒3三者是同中心轴设置的。
42.第一套筒1与第二套筒2以及第三套筒3与第二套筒2都是通过螺纹连接，相较于与传统常用焊接形式而言，对套筒组件的损伤小，而且可进行多次拆装，同时装配过程中产品损耗率低，装配便捷。
43.第三套筒3内的通孔并不是直通孔，而是台阶状的通孔，具体为靠近第六端部302的第一通孔303的直径大于靠近第五端部301的第二通孔304的直径，第一通孔303与第二通孔304连接形成台阶状的通孔。
44.在第三套筒3的中部还设置有减重槽305，减重槽305围绕第三套筒3的中心轴设置；由于第二通孔304的直径较小，第二通孔304处的壁厚较厚，减重槽305位于第二通孔304的外侧壁，对第三套筒3的强度影响不大，而且能够达到减重的效果。
45.在本示例实施方式中，第三套筒3的外筒壁设置有两个防转平面307，两个防转平面307对称设置；防转平面307可以位于减重槽305和外螺纹之间的凸环306上，即第三套筒3的外筒壁没有全部设置为圆柱状，而是设置有两个防转平面307。当然，防转平面307还可以设置为一个或更多个。凸环306与外螺纹之间还设置有退刀槽。
46.该套筒组件还可以包括连接杆51，连接杆51贯穿第一套筒1上的通孔、第二套筒2上的通孔以及第三套筒3上的通孔，且突出于第一套筒1；连接杆51与第一套筒1、第二套筒2以及第三套筒3共中心轴设置。连接杆51的突出于第一套筒1的一端设置有外螺纹，该外螺纹可以与车体上的内螺纹配合连接。
47.连接杆51配合于第二通孔304内，连接杆51的直径稍小于第二通孔304的直径，使得第二通孔304可以为连接杆51起到导向的作用。连接杆51的靠近第三套筒3的一端设置有螺帽52，螺帽52配合于第一通孔303内，螺帽52的直径大于连接杆51的直径，螺帽52的直径稍小于第一通孔303的直径，螺帽52抵靠于第一通孔303和第二通孔304连接处的台阶面上，从而通过螺帽52和螺纹配合将该套筒组件以及电池包或电池模组连接于车体。
48.在连接杆51的靠近第一套筒1的一端设置有围绕其中心轴的限位凹槽53，在限位凹槽53内设置有限位卡板54，限位卡板54突出于该限位凹槽53，且限位卡板54的外环直径大于第一套筒1上的通孔的直径；限位卡板54与螺帽52之间的间距大于第二通孔304的深度和第一套筒1的通孔的深度之和；限位板与螺帽52将该连接杆51可移动的连接于套筒组件上，而且能够避免连接杆51与套筒组件脱离。
49.在本示例实施方式中，在第二端部102的端面与第五端部301的端面之间设置有面密封结构4，且该面密封结构4密封配合于第二套筒2的内筒壁，即面密封结构4用于将第二端部102、第五端部301以及第二套筒2三者之间进行密封。面密封结构4可以包括第一密封圈41、第一突出部43、第二密封圈42以及垫片44等等。
50.具体来讲，在第五端部301的端面设置有围绕连接杆51的第一凹槽308，即第一凹槽308设置为围绕第三套筒3的中心轴的环形。第一密封圈41设于第一凹槽308内，且第一密封圈41的沿其中心轴方向的厚度大于第一凹槽308的深度，即第一密封圈41的高度大于第一凹槽308的深度，使得第一密封圈41突出于第一凹槽308，即第一密封圈41突出于第五端部301的端面。在第二套筒2的内筒壁设置有围绕连接杆51的第一突出部43，即第一突出部43为设置在第二套筒2的内筒壁的环形，且围绕第二套筒2的中心轴设置。第一突出部43的靠近第三端部201的一面低于第五端部301的端面，且第一突出部43的靠近第三套筒3的一面与第三套筒3接触，使得在第三套筒3连接于第二套筒2后，在第一突出部43的靠近第三端
部201的一面上形成一个环形凹槽。第二密封圈42设置在第一突出部43的靠近第三端部201的一侧，即第二密封圈42设置在该环形凹槽内，使得第二密封圈42围绕第二套筒2的中心轴设置；且第二密封圈42突出于该环形凹槽，即第二密封圈42突出于第五端部301的端面。通过设置第一突出部43形成放置第二密封圈42的平台，结构简单、加工方便，通过第一密封圈41和第二密封圈42两道密封圈实现密封，提高了密封效果。
51.需要说明的是，上述环形凹槽是第三套筒3连接于第二套筒2后通过第三套筒3的外筒壁、第二套筒2的内筒壁与第一突出部43围绕形成的，并不是确实开设在第一突出部43上的环形凹槽。当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，参照图5所示，也可以在第一突出部43的靠近第三端部201的一面设置第二凹槽431，第二凹槽431围绕第二套筒2的中心轴设置。第二密封圈42设于第二凹槽431内，且第二密封圈42的沿其中心轴方向的厚度大于第二凹槽431的深度，即第二密封圈42的高度大于第二凹槽431的深度，使得第二密封圈42突出于该第二凹槽431。通过设置第二凹槽431，可以将第二密封圈42设置在第二凹槽431内，避免在安装过程中第二密封圈42产生错位，使得安装简单，易于操作，便于组装或拆卸。请继续参照图1所示，第一密封圈41的靠近第三端部201的一面和第二密封圈42的靠近第三端部201的一面可以共面设置，在第一密封圈41的靠近第三端部201的一面和第二密封圈42的靠近第三端部201的一面设置垫片44，垫片44设置为围绕连接杆51的环状。第一套筒1的第二端部102的端面与垫片44抵靠，这种情况下，第一套筒1的第二端部102的端面可以设置为平面。利用垫片44可同时实现对两个密封圈的挤压，以实现密封效果，结构简单、易于操作，密封效果佳。
52.参照图1所示，图中箭头表示水汽，从第一套筒1的通孔进入的水汽会被垫片44、第一密封圈41和第二密封圈42挡住，无法进入电池装置内部；同理，从第三套筒3的通孔进入的水汽也会被垫片44、第一密封圈41和第二密封圈42挡住，无法进入电池装置内部。
53.在本公开的其他一些示例实施方式中，第一密封圈41的靠近第三端部201的一面和第二密封圈42的靠近第三端部201的一面可以不共面，可以是第一密封圈41高于第二密封圈42，也可以是第一密封圈41低于第二密封圈42；这种情况下，可以将垫片44设置为阶梯状的结构，第一套筒1的第二端部102的端面也需要设置为阶梯状，使得第二端部102的端面对第一密封圈41和第二密封圈42均能够产生挤压力，使第一密封圈41和第二密封圈42产生形变而具有密封性。当然，也可以不设置垫片44，而是通过第二端部102的端面直接与第一密封圈41和第二密封圈42抵靠。同样，从第一套筒1的通孔和第三套筒3的通孔进入的水汽也会被垫片44、第一密封圈41和第二密封圈42挡住，无法进入电池装置内部。
54.在本示例实施方式中，参照图2所示，在第五端部301的端面设置有两个第二突出部310，且两个第二突出部310相对于第三套筒3的中心轴对称设置；两个第二突出部310的延伸方向与第三套筒3的轴向一致，第二突出部310位于第一凹槽308的靠近中心轴的一侧，第二突出部310设置为与第一凹槽308的槽壁相适配的弧形，避免第二突出部310对密封性产生影响。
55.参照图3所示，在垫片44上设置有凹陷部441，凹陷部441位于垫片44的内环面，且向远离中心轴一侧凹陷，凹陷部441设置为与第二突出部310相适配的弧形。第二突出部310配合于凹陷部441内对垫片44进行定位，在将第一套筒1旋入第二套筒2的时候，可以避免第一套筒1带动垫片44转动，从而避免垫片44与第一密封圈41和第二密封圈42之间的摩擦，避
免对第一密封圈41和第二密封圈42产生磨损，以提高密封效果和产品寿命。另外，在本公开的另外一些示例实施方式中，第二突出部310可以设置为一个、三个或更多个，对应的凹陷部441也可以设置为一个、三个或更多个。还可以在垫片44的外环面设置凸台，在第二套筒2的内筒面设置与凸台配合的凹陷部，同样可以达到限制垫片44转动的目的，当然，凸台和凹陷部的位置也可以对换设置。
56.在本示例实施方式中，参照图4所示，第一密封圈41的与垫片44接触的表面具有至少两圈围绕第三套筒3的环形凸棱411，第一密封圈41的与第一凹槽308的槽底接触的表面也具有至少两圈围绕第三套筒3的环形凸棱411；第二密封圈42的与垫片44接触的表面具有至少两圈围绕第三套筒3的环形凸棱411，第二密封圈42的与第一突出部43接触的表面也具有至少两圈围绕第三套筒3的环形凸棱411。环形凸棱411的与中心轴垂直的截面可为弧形，即环形凸棱411与垫片44抵接的表面为弧面，或者，环形凸棱411的与中心轴垂直的截面也可为矩形等其它图形。为了提高密封效果，环形凸棱411的数量可为多个，且围绕中心轴同心设置，从而形成多道密封，进一步提高密封性。
57.在本示例实施方式中，套筒组件还可以包括第一固定部309和第二固定部6；第一固定部309设于第六端部302的外筒壁，第一固定部309设置为圆环形，且第六端部302的部分突出于第一固定部309，第六端部302的突出于第一固定部309的部分设置有外螺纹。第二固定部6上设置有内螺纹，该内螺纹配合于第六端部302的外螺纹，使得第二固定部6可拆卸地连接于第六端部302，且使第二固定部6位于第一固定部309的远离第五端部301的一侧。第二固定部6和第一固定部9配合可用于将第三套筒3固定连接于其它装置结构。
58.进一步的，本公开示例实施方式提供了一种电池装置，参照图6所示，该电池装置可以包括套筒组件，套筒组件是上述任意一项所述的套筒组件，套筒组件的具体结构上述已经进行了详细说明，因此，此处不再赘述。
59.该电池装置还可以包括电池箱体，电池箱体内设置有电池；套筒组件固定连接于所述电池箱体。由于套筒组件的密封性较好，从而避免水汽、灰尘等从套筒组件的连接处进入电池装置内部。
60.电池箱体具有容纳腔；电池箱体可以包括顶板71和底板72，顶板71与底板72相对设置，在顶板71与底板72之间连接有多个侧板，且多个侧板围绕于顶板71与底板72周围形成容纳腔。在容纳腔内设置有多个横梁73，且多个横梁73设于底板72的靠近顶板71的一侧，即横梁73的靠近底板72一面与底板72的一面接触，横梁73的靠近顶板71一面与顶板71之间设置有间隔；多个横梁73将容纳腔分割成若干个间隔空间，在间隔空间内设置有电池。横梁73能够增加底板72的强度，从而增加整个电池箱体的强度。
61.在顶板71上设置有第一通过孔，在横梁73上设置有第三通过孔，在底板72上设置有第二通过孔；第一通过孔、第二通过孔和第三通过孔同轴设置。
62.套筒组件贯穿顶板71、横梁73和底板72；且套筒组件与顶板71、横梁73和底板72固定连接。具体地，第一套筒1贯穿第一通过孔，第三套筒3贯穿第二通过孔和第三通孔，第二套筒2位于横梁73与顶板71之间的间隔内，以支撑横梁73和顶板71，避免电池箱体变形。套筒组件连接于顶板71、横梁73和底板72，满足套筒组件的连接强度。
63.顶板71位于第三端部201的端面与第三固定部103之间，通过第三端部201的端面与第三固定部103将套筒组件的第一套筒1和第二套筒2与顶板71固定连接。在第三端部201
的端面设置有围绕第二套筒2的第三凹槽203，在第三凹槽203内设置有第三密封圈8。在第一套筒1没有拧紧于第二套筒2的情况下，第三密封圈8的沿其中心轴方向的厚度大于第三凹槽203的深度，即第三密封圈8的高度大于第三凹槽203的深度，即使得第三密封圈8突出于第三凹槽203；第一套筒1拧紧于第二套筒2后，第三端部201的端面与顶板71对第三密封圈8进行挤压，使其产生形变，从而使第三端部201的端面与顶板71接触，且第三密封圈8对第三端部201的端面与顶板71之间进行密封，避免水汽从第三端部201的端面与顶板71之间进入电池装置内部。而且，从第一套筒1和第二套筒2的螺纹连接处进入的水汽也会被垫片44、第一密封圈41和第二密封圈42挡住，无法进入电池装置内部。
64.参照图4所示，第三密封圈8的靠近顶板71的一面和靠近第三凹槽203的槽底的一面均设置有具有至少两圈围绕第二套筒2的环形凸棱411。环形凸棱411的与中心轴垂直的截面可为弧形，即环形凸棱411与顶板71抵接的表面为弧面，或者，环形凸棱411的与中心轴垂直的截面也可为矩形等其它图形。为了提高密封效果，环形凸棱411的数量可为多个，且围绕中心轴同心设置，从而形成多道密封，进一步提高密封性。
65.横梁73位于第二套筒2与第一固定部309之间，在将第二套筒2拧紧于第三套筒3后，就能够将横梁73与第二套筒2以及第三套筒3固定连接。
66.底板72位于第一固定部309和第二固定部6之间，通过第一固定部309和第二固定部6将第三套筒3与底板72固定连接，操作方便，便于拆装。第一固定部309与横梁73之间还设置有第一密封垫91，第二密封垫92设于底板72的两层板之间。第一密封垫91和第二密封垫92能够防止水汽从第一固定部309与横梁73之间进入电池装置内部。
67.在本示例实施方式中，第三通过孔的孔壁设置有与上述第三套筒3的外筒壁的防转平面307相适配的平面。如此设置后，在第三套筒3插入第三通过孔后，防转平面307与该平面相对设置，在转动第二套筒2和连接杆51的情况下，第三套筒3都不会转动，可以避免在装配过程中套筒组件发生转动，影响螺接强度，增强了电池箱体的可靠性。
68.该电池装置可以是电池包，也可以是电池模组。
69.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。