一种水下电池密封结构、水下电池密封装置及密封方法与流程

1.本发明属于电池技术领域，尤其是涉及一种水下电池密封结构、水下电池密封装置及密封方法。


背景技术：

2.对于水下作业的自动化工具，如：泳池清洁机，需长时间在水下作业，目前基本上是采用可充电电池进行电力供应，为保证电池在水下正常工作，需要对电池进行密封，以保证电池在水下工作时不会与水接触而造成损坏，现有的水下电池多为纯灌封式的结构，灌胶量大，灌胶成本高，整体电池重量较大。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本发明提供一种水下电池密封结构、水下电池密封装置及密封方法，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水下电池密封结构，设于第一壳体和第二壳体的连接处，包括第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构，第一密封结构、第二密封结构与第三密封结构在第一壳体与第二壳体的连接处沿着由内至外方向依次设置，对第一壳体与第二壳体构成的内部腔体进行密封。
5.进一步的，第一密封结构被设计为由第一壳体端部的内侧壁与第二壳体端部的内侧壁构成的止口结构。
6.进一步的，第一密封结构被设计为设置在第一壳体端部的内侧壁与第二壳体端部的内侧壁连接处的密封件。
7.进一步的，密封件为密封圈。
8.进一步的，第二密封结构被设计为设置在第一壳体端部的凹槽与第二壳体端部的凹槽所构造出的腔体内的灌胶层。
9.进一步的，第一壳体或第二壳体上设置有灌胶孔，灌胶孔与相应壳体端部的凹槽相连通。
10.进一步的，第一壳体端部的凹槽与第二壳体端部的凹槽均沿着相应壳体端面的周向方向设置。
11.进一步的，第一壳体或第二壳体上设有排气孔，排气孔与第一壳体端部的凹槽和第二壳体端部的凹槽构成的腔体连通。
12.进一步的，第三密封结构被设计为设置在第一壳体的外侧壁与第二壳体的外侧壁的连接处的超声密封层。
13.进一步的，超声密封层为超声焊接形成。
14.进一步的，第一壳体或第二壳体上设置有泄压口，泄压口与第一壳体和第二壳体构成的内部腔体连通，用于容纳泄压阀。
15.一种水下电池密封装置，包括如上述的水下电池密封结构。
16.一种水下电池密封方法，在第一壳体与第二壳体扣合后，在第一壳体与第二壳体的连接处沿着从内至外的方向依次进行第一层密封、第二层密封和第三层密封，在第一壳体与第二壳体的连接处的内侧壁处构造出第一密封结构，在第一壳体与第二壳体的连接处的外侧壁处构造出第三密封结构，在第一壳体与第二壳体的连接处的内侧壁与外侧壁之间构造出第二密封结构。
17.进一步的，在进行第一层密封时，采用止口结构或密封件进行密封。
18.进一步的，在进行第二层密封时，向第一壳体端部的凹槽与第二壳体端部的凹槽所构造出的腔体内进行灌胶。
19.进一步的，在进行第三层密封时，对第一壳体与第二壳体的连接处的外侧壁进行超声焊接。
20.由于采用上述技术方案，在第一壳体与第二壳体的扣合连接处设置第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构，且第一密封结构、第二密封结构与第三密封结构沿着第一壳体与第二壳体的连接处由内至外依次设置，在第一壳体与第二壳体的连接处的内侧壁、中间位置和外侧壁处均设置密封结构，提供多重防水，第一密封结构采用止口结构或密封件进行密封，能够在内部加强防护，第二密封结构采用灌胶密封，在中间位置进行密封，能够达到ipx8、10米水压防水，第三密封结构采用超声焊接密封，在外部进行密封，能够达到ipx7防水，三层密封结构相结合，使得电池密封可靠性好，第一壳体与第二壳体构成的内部腔体放置电池组，无需进行灌胶，减少灌胶成本，减轻灌胶重量，并设置有与内部腔体连通的泄压口，用于泄压阀的安装，以保证电池使用过程中的安全性。
附图说明
21.图1是本发明的一实施例的侧面剖视结构示意图；
22.图2是本发明的一实施例的剖视结构示意图；
23.图3是本发明的一实施例的整体结构示意图。
24.图中：
25.1、第一密封结构
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2、第二密封结构
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3、第三密封结构
26.4、灌胶孔
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5、排气孔
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6、泄压口
27.7、第一壳体
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8、第二壳体
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9、内部腔体
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
29.图1示出了本发明一实施例的结构示意图，本实施例涉及一种水下电池密封结构、水下电池密封装置及密封方法，用于对电池组的外部的两个壳体的扣合连接处进行密封，以使得电池处于水下时密封性好，在两个壳体的连接处由内至外具有三层密封结构，能够进行多重防水，两个壳体扣合后内部空间用于安装电池组，该内部空间无需灌胶，减少灌胶成本，减轻灌胶重量，防护可靠性提高。
30.一种水下电池密封结构，如图1-3所示，设置在相连接的第一壳体7和第二壳体8的连接处，第一壳体7与第二壳体8扣合连接，第一壳体7与第二壳体8扣合后构成一内部腔体9，用于容纳电池组，第一壳体7的端部与第二壳体8的端部相接触，存在间隙，当电池位于水
下时，水会从该间隙进入电池内部，造成电池组损坏，所以，需要对第一壳体7与第二壳体8的连接接触处进行密封，提高密封性，以使得电池能够位于水下使用。
31.该水下电池密封结构包括第一密封结构1、第二密封结构2和第三密封结构3，第一密封结构1、第二密封结构2与第三密封结构3均位于第一壳体7与第二壳体8的连接处，由内至外依次设置，对第一壳体7与第二壳体8构成的内部腔体9进行密封，防止电池位于水下时内部进水而造成电池损坏，具有多重防水，密封性好，防护可靠性好。
32.上述的第一壳体7与第二壳体8均为具有一定厚度的空间曲面结构，一端开口，其形状根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。第一密封结构1、第二密封结构2和第三密封结构3的设置，对第一壳体7与第二壳体8扣合连接后的接触处的内侧面、中间位置及外侧面进行三重密封，提高第一壳体7与第二壳体8连接的接触处的密封性能。
33.上述的第一密封结构1被设计为由第一壳体7的内侧壁与第二壳体8的内侧壁构成的止口结构，从内部对第一壳体7与第二壳体8的连接处进行密封。在第一壳体7的开口端的端面上和第二壳体8的开口端的端面上分别设置有相配合的凸止口和凹止口，第一壳体7与第二壳体8扣合时，凸止口与凹止口插接连接，对第一壳体7与第二壳体8的扣合进行定位、限位，防止第一壳体7与第二壳体8扣合后产生相对移动，同时，对第一壳体7与第二壳体8的连接处进行密封，使得第一壳体7的开口端的端面与第二壳体8的开口端的端面接触处为面接触，且接触处的截面形状是非直线型，而是阶梯型，能够对外部进入第一壳体7与第二壳体8构成的内部腔体9的水进行阻挡，起到密封的作用，加强防护。
34.凸止口与凹止口的形状根据实际需求进行选择，当然，为了防止第一壳体7或第二壳体8产生变形而造成凸止口与凹止口的定位及限位不好，也可以设置反止口结构。
35.或者，第一密封结构1被设计为设置在第一壳体7的内侧壁与第二壳体8的内侧壁连接处的密封件，对第一壳体7与第二壳体8的连接处进行密封。该密封件可以直接放置于第一壳体7的开口端的端面与第二壳体8的开口端的端面的接触处，第一壳体7与第二壳体8扣合连接时，对密封件进行压缩，密封件对第一壳体7与第二壳体8的接触处进行密封；或者，在第一壳体7或第二壳体8的开口端的端面设置有容纳槽，密封件设置与容纳槽内，且密封件的厚度略大于容纳槽的深度，第一壳体7与第二壳体8扣合连接时，第一壳体7与第二壳体8对密封件进行压缩，密封件对第一壳体7与第二壳体8的接触处进行密封。
36.该密封件要求具有防水气密性，在电池涉水之后不进水，长期压缩损失小，拥有一定的抵制压缩形变的能力，在本实施例中，该密封件为密封圈或密封垫，为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
37.第一密封结构1的设置，为第一壳体7与第二壳体8的内侧壁的连接处进行密封，加强防护。
38.上述的第二密封结构2被设计为设置在第一壳体7端部的凹槽与第二壳体8端部的凹槽所构造出的腔体内的灌胶层，在第一壳体7的开口端的端面向内凹陷形成一凹槽结构，在第二壳体8的开口端的端面向内凹陷形成一凹槽结构，当第一壳体7与第二壳体8扣合时，第一壳体7上的凹槽与第二壳体8上的凹槽相对应，构成一个腔体结构，向该腔体结构内注入胶，胶固化后形成灌胶层，对第一壳体7与第二壳体8的连接处进行密封，防止外部的水进入内部。
39.为了便于向该腔体结构内注入胶，第一壳体7或第二壳体8上设置有灌胶孔4，灌胶
孔4与相应壳体端部的凹槽相连通，以使得胶能够通过灌胶孔4进入该腔体结构内，该灌胶孔4可以设置在第一壳体7上，或者，灌胶孔4设置在第二壳体8上，根据实际需求进行选择设置，这里不做具体要求。灌胶孔4为贯穿孔，贯穿第一壳体7或第二壳体8的壳壁并与相应壳体的端部的凹槽连通，以使得灌胶孔4与第一壳体7上的凹槽和第二壳体8上的凹槽构成的腔体结构相连通，胶进入该腔体结构内。为使得胶固化后形成的胶层能够对第一壳体7与第二壳体8的连接接触处进行密封，该胶可以填充整个腔体结构内，即，形成的灌胶层的形状及体积与腔体结构相适应，或者，胶填充的体积大于第一壳体7的凹槽的体积或第二壳体8的凹槽的体积，以使得胶固化后形成的灌胶层能够对第一壳体7与第二壳体8的连接处进行密封，也为灌胶层的受热膨胀提供变形空间。
40.第一壳体7端部的凹槽与第二壳体8端部的凹槽均沿着相应壳体的周向方向设置，第一壳体7端部的凹槽与第二壳体8端部的凹槽均为环形，环绕整个第一壳体7/第二壳体8的端部，因此，形成的灌胶层为环形结构；或者，第一壳体7端的凹槽的数量可以为多个，多个凹槽沿着第一壳体7的周向方向依次设置，相对应的，第二壳体8的端部的相应位置也设置有凹槽，当第一壳体7与第二壳体8扣合时，两者上的凹槽一一对应，相对应的凹槽形成腔体结构，用于灌胶，第一壳体7或第二壳体8上的多个凹槽均通过孔连通，此种结构下，灌胶孔4的数量可以为一个，位于第一壳体7或第二壳体8上，与该壳体上的任一个凹槽相连通；或者，第一壳体7和第二壳体8上的多个凹槽不连通，第一壳体7或第二壳体8上设有多个灌胶孔4，每一个灌胶孔4与该壳体的一个凹槽相连通，进行胶的灌注。第一壳体7与第二壳体8上的凹槽的形状、数量及设置方式根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。
41.形成灌胶层的胶为防水胶，为市售产品，根据实际需求进行选择设置，这里不做具体要求。
42.第二密封结构2的设置，进一步加强电池的密封性，使得电池能够达到ipx8、10米水压防水。
43.第一壳体7或第二壳体8上设有排气孔5，排气孔5与第一壳体7或第二壳体8端部的凹槽连通，即，该排气孔5与第一壳体7端部的凹槽与第二壳体8端部的凹槽构成的腔体结构连通，因此，排气孔5与灌胶孔4连通，该排气孔5为贯穿孔，用于灌胶过程中进行排气，以使得灌胶过程胶能够顺利进入腔体结构中，均匀充填在腔体结构中，减少胶体中的气泡。
44.为了便于灌胶，优选的，在本实施例中，排气孔5与灌胶孔4位于同一壳体上，均位于第一壳体7上，或均位于第二壳体8上。
45.第三密封结构3被设计为设置在第一壳体7的外侧壁与第二壳体8的外侧壁的连接处的超声密封层，超声密封层为超声焊接形成，第一壳体7与第二壳体8扣合后，在第一壳体7与第二壳体8的外侧壁连接处进行超声焊接，将第一壳体7与第二壳体8的连接处焊接在一起，进行密封。由于超声焊接是热焊接，能够将第一壳体7与第二壳体8的外侧壁的连接处熔化而熔合在一起，密封性好。
46.第三密封结构3的设置，进一步加强电池的密封性，为电池提供均匀的密封结构，防水等级达到ipx7。
47.第一壳体7或第二壳体8上设置有泄压口6，泄压口6与第一壳体7和第二壳体8扣合后形成的内部腔体9连通，用于容纳泄压阀，在电池组充放电过程中产生的气体而造成内部腔体9压力过大时泄压阀进行泄压，保证电池的安全性。
48.一种水下电池密封装置，包括如上述的水下电池密封结构。
49.水下电池密封装置包括第一壳体7和第二壳体8，第一壳体7与第二壳体8的连接处从内至外进行三层密封，第一壳体7与第二壳体8构成的内部腔体空间能够对电池组等元器件及其他结构件进行容纳，无需对该电池组所在的空间进行灌胶，节约灌胶成本，减轻灌胶重量，同时，三层密封结构的设置，提高电池密封防护的可靠性。
50.一种水下电池密封方法，在第一壳体7与第二壳体8扣合后，在第一壳体7与第二壳体8的连接处沿着从内至外的方向依次进行第一层密封、第二层密封和第三层密封，在第一壳体7与第二壳体8的连接处的内侧壁处构造出第一密封结构1，在第一壳体7与第二壳体8的连接处的外侧壁处构造出第三密封结构3，在第一壳体7与第二壳体8的连接处的内侧壁与外侧壁之间构造出第二密封结构2。
51.在进行第一层密封时，采用止口结构或密封件进行密封，该止口结构或密封件设置在第一壳体7与第二壳体8的连接处的内侧壁上，在内部对第一壳体7与第二壳体8的连接处进行第一层密封。
52.在进行第二层密封时，向第一壳体7端部的凹槽与第二壳体8端部的凹槽所构造出的腔体内进行灌胶，灌胶的量大于第一壳体7的端部的凹槽的体积或第二壳体8的端部的凹槽的体积，以使得胶固化后形成灌胶层，灌胶层对第一壳体7与第二壳体8的连接处进行第二层密封，在进行灌胶时，流体状态的胶从灌胶孔4进入，并在第一壳体7端部的凹槽与第二壳体8端部的凹槽所构造出的腔体里流动，该腔体中的空气从排气孔5排出。
53.在进行第三层密封时，对第一壳体7与第二壳体8的连接处的外侧壁进行超声焊接，将第一壳体7与第二壳体8的连接处焊接在一起，进行第三层密封。
54.由于采用上述技术方案，在第一壳体与第二壳体的扣合连接处设置第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构，且第一密封结构、第二密封结构与第三密封结构沿着第一壳体与第二壳体的连接处由内至外依次设置，在第一壳体与第二壳体的连接处的内侧壁、中间位置和外侧壁处均设置密封结构，提供多重防水，第一密封结构采用止口结构或密封件进行密封，能够在内部加强防护，第二密封结构采用灌胶密封，在中间位置进行密封，能够达到ipx8、10米水压防水，第三密封结构采用超声焊接密封，在外部进行密封，能够达到ipx7防水，三层密封结构相结合，使得电池密封可靠性好，第一壳体与第二壳体构成的内部腔体放置电池组，无需进行灌胶，减少灌胶成本，减轻灌胶重量，并设置有与内部腔体连通的泄压口，用于泄压阀的安装，以保证电池使用过程中的安全性。
55.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。