CN113690532A - 一种电池托盘密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池托盘密封结构，包括车身、内部具有电池模组的电池托盘，在电池托盘的边缘设有环形的下密封面，在车身下侧设有与下密封面相对的上密封面，在上密封面和下密封面之间设有密封条，在上密封面以及下密封面上分别设有若干间隔布置的螺栓过孔，在上密封面的背面对应螺栓过孔处设有凸焊螺母，在密封条对应螺栓过孔处设有螺栓通孔，所述靠近下密封面的螺栓通孔内嵌设有限位钢套，在电池托盘上设有依次穿过下密封面的螺栓过孔、限位钢套、螺栓通孔、上密封面的螺栓过孔后与凸焊螺母螺纹连接的紧固螺栓。本发明既可简化车辆电池包部分的制造、检测工序和初期投资，继而降低生产成本，又有利于加快整车的生产节拍，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电池托盘密封结构。
背景技术
随着经济的飞速发展以及人们环保意识的不断增强，采用锂电池的电动汽车正在迅速普及。
我们知道，作为电动汽车，其通常包括一个独立的电池包组件，现有的电池包组件包括盖合在一起的上壳体、下壳体、设置在上壳体和下壳体内的电池模组，当然，在上壳体和下壳体之间需要设置密封条，以实现上壳体和下壳体之间的密封。也就是说，电池包组件作为一个独立组建是在整个生产线下组装好的。当我们需要整车组装时，只需将电池包组件用螺栓装配到车身下部即可。
但是，此类电池包组件存在如下技术缺陷：首先，在制造电池包组件时，需要进行相关的性能检测，当电池包组件装配到车身上、从而完成整车的组装时，还需要对电池包组件的性能、以及电池包组件与整车的配合性能进行相关的测试，从而会增加相应的检测工序和成本。其次，为了实现上壳体与下壳体之间的密封，我们需要在上壳体边缘下侧、下壳体边缘上侧分别设置一圈环形的密封面，在下壳体边缘下侧沿密封面设置若干间隔布置的拉铆螺母，在上壳体边缘沿密封面设置若干间隔布置的螺栓过孔，密封条在对应拉铆螺母处设置螺栓通孔。当我们需要将上壳体与下壳体装配成电池包组件时，需要先将密封条定位在下壳体边缘密封面上，然后将上壳体放置并定位到下壳体上，接着在上壳体的螺栓过孔内设置紧固螺栓，紧固螺栓穿过螺栓过孔、密封条上的螺栓通孔后与下壳体上的拉铆螺母螺纹连接。另外，在电池包组件的边缘还需设置与车身连接的螺栓过孔，而车身上则需要设置对应的拉铆螺栓，从而无谓地增加装配工作量。可以理解的是，拉铆螺母需要专用的拉铆设备才能完成固定连接，从而在电池包组件的生产制造部门、以及整车装配部门仅需要准备相应的拉铆设备，会增加初期投资成本、并且拉铆螺母具有较大的轴向高度尺寸，因而会使下壳体以致整个电池包组件、或者车身的外形尺寸增大。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种电池托盘密封结构，既可简化车辆电池包部分的制造、检测工序和初期投资，继而降低生产成本，又有利于加快整车的生产节拍，提高生产效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池托盘密封结构，包括车身、内部具有电池模组的电池托盘，在电池托盘的边缘设有环形的下密封面，在车身下侧设有与下密封面相对的上密封面，在上密封面和下密封面之间设有密封条，在上密封面以及下密封面上分别设有若干间隔布置的螺栓过孔，在上密封面的背面对应螺栓过孔处设有凸焊螺母，在密封条对应螺栓过孔处设有螺栓通孔，所述靠近下密封面的螺栓通孔内嵌设有限位钢套，在电池托盘上设有依次穿过下密封面的螺栓过孔、限位钢套、螺栓通孔、上密封面的螺栓过孔后与凸焊螺母螺纹连接的紧固螺栓。
首先，本发明在电池托盘的边缘设有环形的下密封面，在车身下侧设有与下密封面相对的上密封面。这样，我们可在线下先将电池模组装配到电池托盘内，然后在下密封面处放置并定位密封条，从而形成上部开口的电池包总成。整车装配时，只需将上部开口的电池包总成用紧固螺栓装配到车身下侧即可，此时的密封条可实现上密封面和下密封面之间的密封。也就是说，本发明充分利用车身的地板、门槛等钣金结构，以替代现有的上壳体，既可减少零配件，降低生产成本，并且电池包总成可事先在线下装配检测好，以免影响整车的装配节拍。
此外，现有的车身上用于固定电池包的通常是拉铆螺母，其不仅需要专门的拉毛设备，并且拉铆螺母的轴向高度高，影响车身底部空间的有效利用。本发明在上密封面的背面对应螺栓过孔处设置凸焊螺母，在确保螺母固定强度的同时，方便加工制造，同时有利于降低轴向高度，使车身底部的空间更为紧凑。
特别是，本发明在密封条的螺栓通孔内设有限位钢套，从而可有效地避免紧固螺栓在穿过螺栓通孔时对密封条造成损伤，确保密封条的密封效果。
作为优选，所述密封条粘结在下密封面上。
由于密封条粘结在电池托盘的下密封面上，因而可避免将电池包总成装配到车身上时密封条的移位，并且方便密封条的电池托盘上的安装固定。
作为优选，所述螺栓通孔靠近下密封面一端设有沉孔，当模塑成型密封条时，所述限位钢套作为镶嵌件嵌设在所述沉孔内。
由于限位钢套是嵌设在螺栓通孔的沉孔内的，因此，可确保密封条与上密封面、下密封面的紧密贴合，进而有利于确保密封条的密封效果，同时可避免限位钢套的移位和脱落。
作为优选，所述限位钢套的内孔开口端设有导向倒角。
导向倒角便于紧固螺栓穿过限位钢套的内孔，有利于提高装配效率。
作为优选，所述车身包括内门槛，内门槛上设有所述上密封面，在内门槛的上侧焊接有门槛加强板，所述凸焊螺母设置在所述门槛加强板上。
本发明的内门上焊接门槛加强板，而凸焊螺母是设置在门槛加强板上的，因此，可有效地提高凸焊螺母的固定强度和刚性，确保电池包总成与车身的可靠连接。
作为优选，所述密封条为硅系发泡胶条，其宽度为25±5mm，厚度为5±2mm。
采用硅系发泡胶条制成的密封条具有良好的弹性，从而确保密封条的长期有效。
本发明使密封条的尺寸控制在如下范围：宽度为25±5mm，厚度为5±2mm，即可确保密封条具有充足的压缩量和贴合面积，继而确保其密封效果，又便于电池包总成装配时对密封条形成压缩。
作为优选，所述沉孔为口大底小的圆锥孔，沉孔开口处的直径比底部的直径大2-3mm，沉孔的深度在2-3mm之间。
本发明将沉孔设置成圆锥孔，相应地，限位钢套的外形也为圆锥形，从而方便限位钢套嵌设在沉孔内。特别是，通过合理地控制沉孔大小端的直径差，从而使圆锥形的沉孔具有合适的锥度。当密封条受到挤压时，限位钢套的外侧面会对密封条形成向下的挤压分力，从而使密封条可对上密封面、下密封面形成紧密贴合，同时避免限位钢套在沉孔内产生相对位移。
作为优选，所述密封条的压缩量为密封条厚度的40%-60%。
本发明通过合理地控制密封条的压缩量，在确保良好密封效果的前提下，方便装配。
当密封条的压缩量小于密封条厚度的40%时，会影响密封效果；当密封条的压缩量大于密封条厚度的60%时，会造成装配的困难，并且密封条会因为过渡挤压而形成蠕变。
因此，本发明具有如下有益效果：既可简化车辆电池包部分的制造、检测工序和初期投资，继而降低生产成本，又有利于加快整车的生产节拍，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明车身的一种结构示意图。
图2是本发明电池托盘的一种结构示意图。
图3是电池托盘和车身的一种连接结构示意图。
图4是图3的局部放大示意图。
图中：1、车身 11、上密封面 111、螺栓过孔 12、内门槛 13、门槛加强班 2、电池托盘 21、下密封面 3、密封条 31、螺栓通孔 311、沉孔 32、上侧面 33、下侧面34、左侧面 35、有侧面 36、充气管 361、缩颈 4、凸焊螺母 5、限位钢套 51、导向倒角 6、紧固螺栓。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2、图3、图4所示，一种电池托盘密封结构，包括车身1、内部具有电池模组（图中未示出）且上部开口的电池托盘2，在电池托盘的边缘设有环形的下密封面21，在车身下侧设有与下密封面相对的上密封面11，在上密封面和下密封面之间设有密封条3，在上密封面以及下密封面上分别设有若干间隔布置的螺栓过孔111，在上密封面的背面对应螺栓过孔处设有凸焊螺母4，在密封条对应螺栓过孔处设有螺栓通孔31，螺栓通孔在靠近下密封面一端嵌设有限位钢套5，在电池托盘上设有由下至上依次穿过下密封面的螺栓过孔、密封条上限位钢套和螺栓通孔、上密封面的螺栓过孔后与凸焊螺母螺纹连接的紧固螺栓6。
也就是说，我们可在线下先将电池模组装配到电池托盘内，然后在下密封面处放置并定位密封条，从而形成上部开口的电池包总成。而整车装配时，只需将上部开口的电池包总成用紧固螺栓装配到车身下侧即可，此时的密封条可实现上密封面和下密封面之间的密封，因而可省去现有电池包的上壳体，继而减少零配件，降低生产成本，并且电池包总成可事先在线下装配检测好，因而不会因为电池包总成装配时间过长而影响整车的装配节拍。
需要说明的是，现有的车身上用于固定电池包的通常是拉铆螺母，其不仅需要专门的拉毛设备，并且拉铆螺母的轴向高度高，影响车身底部空间的有效利用。本发明在上密封面的背面对应螺栓过孔处设置凸焊螺母，在确保螺母固定强度的同时，方便加工制造，同时有利于降低轴向高度，使车身底部的空间更为紧凑。
此外，设置在密封条的螺栓通孔内的限位钢套，可有效地避免紧固螺栓在穿过螺栓通孔时对密封条造成损伤，确保密封条的密封效果。
优选地，我们可使密封条粘结在下密封面上，从而可避免将电池包总成装配到车身上时密封条的移位，并且方便密封条的电池托盘上的安装固定。
另外，螺栓通孔靠近下密封面一端可设置沉孔311，当模塑成型密封条时，限位钢套可作为镶嵌件嵌设在沉孔内，从而确保密封条与上密封面、下密封面的紧密贴合，并且有利于确保密封条的密封效果，同时可避免限位钢套的移位和脱落。
进一步地，我们可将沉孔制成口大底小的圆锥孔，相应地，限位钢套的外形也为圆锥形，从而方便限位钢套嵌设在沉孔内。并且使沉孔开口处的直径比底部的直径大2-3mm，其优选值为2.5mm，沉孔的深度在2-3mm之间，其优选值为2.5mm。这样，当密封条受到挤压时，限位钢套的外侧面会对密封条形成一个向下的挤压分力，从而使密封条可对上密封面、下密封面形成紧密贴合，同时避免限位钢套在沉孔内产生相对位移。
更进一步地，我们可将密封条的压缩量控制在密封条厚度的40%-60%之间，在确保密封条具有良好密封效果的前提下，方便装配。
当然，我们还可在限位钢套的内孔开口端设置导向倒角51，以便于紧固螺栓穿过限位钢套的内孔，有利于提高装配效率。
作为一种优选方案，车身包括内门槛12，内门槛上设置所述上密封面，在内门槛的上侧焊接有门槛加强板13，凸焊螺母则焊接在门槛加强板上，从而可有效地提高凸焊螺母的固定强度和刚性，确保电池包总成与车身的可靠连接。
为了确保密封条的密封效果，密封条为硅系发泡胶条，以便使密封条具有良好的弹性，从而确保密封条的长期有效。此外，密封条的横截面呈矩形，密封条的宽度为25±5mm，厚度为5±2mm，优选地，密封条的宽度为25mm，厚度为5mm，既可确保密封条具有充足的压缩量和贴合面积，继而确保其密封效果，又便于电池包总成装配时对密封条形成压缩。
当然，为了增加密封条的固定强度，在密封条锁紧后可在侧面进行涂胶二次密封。
Claims (8)
1.一种电池托盘密封结构，包括车身、内部具有电池模组的电池托盘，其特征是，在电池托盘的边缘设有环形的下密封面，在车身下侧设有与下密封面相对的上密封面，在上密封面和下密封面之间设有密封条，在上密封面以及下密封面上分别设有若干间隔布置的螺栓过孔，在上密封面的背面对应螺栓过孔处设有凸焊螺母，在密封条对应螺栓过孔处设有螺栓通孔，所述靠近下密封面的螺栓通孔内嵌设有限位钢套，在电池托盘上设有依次穿过下密封面的螺栓过孔、限位钢套、螺栓通孔、上密封面的螺栓过孔后与凸焊螺母螺纹连接的紧固螺栓。
2.根据权利要求1所述的一种电池托盘密封结构，其特征是，所述密封条粘结在下密封面上。
3.根据权利要求3所述的一种电池托盘密封结构，其特征是，所述螺栓通孔靠近下密封面一端设有沉孔，当模塑成型密封条时，所述限位钢套作为镶嵌件嵌设在所述沉孔内。
4.根据权利要求1所述的一种电池托盘密封结构，其特征是，所述限位钢套的内孔开口端设有导向倒角。
5.根据权利要求1所述的一种电池托盘密封结构，其特征是，所述车身包括内门槛，内门槛上设有所述上密封面，在内门槛的上侧焊接有门槛加强板，所述凸焊螺母设置在所述门槛加强板上。
6.根据权利要求5所述的一种电池托盘密封结构，其特征是，所述密封条为硅系发泡胶条，其宽度为25±5mm，厚度为5±2mm。
7.根据权利要求3所述的一种电池托盘密封结构，其特征是，所述沉孔为口大底小的圆锥孔，沉孔开口处的直径比底部的直径大2-3mm，沉孔的深度在2-3mm之间。
8.根据权利要求6所述的一种电池托盘密封结构，其特征是，所述密封条的压缩量为密封条厚度的40%-60%。
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