一种电池系统连接密封机构、车身及汽车的制作方法

[0001]
本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电池系统连接密封机构、车身及汽车。


背景技术：

[0002]
当前，在中国车市增速放缓的背景下，新能源汽车销量的高速增长成为车市的一抹亮色。从今年前两个月的销量数据来看，新能源汽车正成为国内车市发展的主要推动力。但是随着市场用户的增多，存在的问题也愈发明显。
[0003]
与已发展百余年的传统燃油车相比，新能源汽车还处于发展初级阶段。续航里程短、充电时间长、动力电池安全性不足等问题，都制约着消费者对新能源汽车的购买和使用。为此，各大车企在新能源电池的续航里程、充电技术和安全性能等方面，也下了大功夫。
[0004]
随着电池包能量的提高，电池包的尺寸和重量也不断增加，例如，上汽某车型的电池包，尺寸达到了1.5米*2.2米，重量达到600千克。对于电池包的安装和固定来说，提出了比较大的难题，现有的电池包装箱体结构上密封性能较差，而且固定不牢固，容易因车体震动而损坏。


技术实现要素：

[0005]
本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电池系统连接密封机构、车身及汽车，实现电池包与整车的稳健连接和提供车身侧和电池包侧的良好密封。
[0006]
本申请的技术方案提供一种电池系统连接密封机构，包括连接支柱、第一密封圈、第二密封圈、第一锁紧件和第二锁紧件；
[0007]
所述连接支柱用于连接车身底板和电池包箱体，所述电池包箱体包括下托盘和上盖，所述连接支柱与所述下托盘固定连接；
[0008]
所述车身底板与所述连接支柱通过所述第一锁紧件连接，所述上盖与所述连接支柱通过所述第二锁紧件连接；
[0009]
所述第一密封圈连接在所述车身底板和所述上盖之间，所述第二密封圈连接在所述上盖和所述连接支柱之间。
[0010]
优选地，所述连接支柱包括连接部和限位部，所述第二锁紧件与所述连接部连接，所述第二密封圈和所述上盖设置在所述第二锁紧件与所述限位部之间，所述第二锁紧件锁紧时压紧所述第二密封圈
[0011]
优选地，所述第一密封圈的至少部分位于所述第二锁紧件与所述车身底板之间，所述第一锁紧件锁紧时压紧所述第一密封圈。
[0012]
优选地，所述第一密封圈沿所述连接支柱的轴向密封所述车身底板与所述上盖之间的间隙。
[0013]
优选地，所述连接部的外周面上设有外螺纹，所述第二锁紧件为螺母，所述螺母与所述连接部螺纹连接。
[0014]
优选地，所述限位部包括设置在所述连接支柱外周面上的凸块。
[0015]
优选地，所述连接部上设有安装孔，所述安装孔内设有内螺纹，所述第一锁紧件为螺栓，所述螺栓穿过所述车身底板与第一密封圈并螺纹连接在安装孔内。
[0016]
优选地，所述第二密封圈包括依次堆叠设置的第一泡棉层、金属层和第二泡棉层。
[0017]
本发明还提供一种车身，包括上述的电池系统连接密封机构、车身底板和电池包箱体，所述车身底板包括车身横梁和车身纵梁，所述下托盘包括托盘横梁和托盘纵梁，所述连接支柱一端与所述车身横梁或车身纵梁连接，另一端与所述托盘横梁或托盘纵梁连接。
[0018]
本发明还提供一种汽车，包括上述的车身。
[0019]
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：本发明能够牢固地将车身和电池包箱体连接固定，从而实现电池包与整车的稳健连接，还能够提高电池包的密封性能以及乘客舱侧的气密性要求。
附图说明
[0020]
参见附图，本申请的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：
[0021]
图1是本发明中在一个实施例中电池系统连接密封机构的整体结构示意图；
[0022]
图2是本发明中在一个实施例中连接支柱的结构示意图；
[0023]
图3是本发明中在一个实施例中第二密封圈的结构示意图。
[0024]
附图标记对照表：
[0025]
连接支柱10：限位部101、连接部102、安装孔103；
[0026]
第二密封圈50：第一泡棉层501、金属层502、第二泡棉层503；
[0027]
第一锁紧件20、第一密封圈30、第二锁紧件40、下托盘601、上盖602、车身底板70。
具体实施方式
[0028]
下面结合附图来进一步说明本申请的具体实施方式。
[0029]
容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或视为对申请技术方案的限定或限制。
[0030]
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述属于在本申请中的具体含义。
[0032]
本发明一实施例中，一种电池系统连接密封机构，如图1所示，包括连接支柱10、第
一密封圈30、第二密封圈50、第一锁紧件20和第二锁紧件40；
[0033]
连接支柱10用于连接车身底板70和电池包箱体，电池包箱体包括下托盘601和上盖602，连接支柱10与下托盘601固定连接；
[0034]
车身底板70与连接支柱10通过第一锁紧件20连接，上盖602与连接支柱10通过第二锁紧件40连接；
[0035]
第一密封圈30连接在车身底板70和上盖602之间，第二密封圈50连接在上盖602和连接支柱10之间。
[0036]
在本装置中，电池包安装在电池包箱体内，通过连接支柱10将电池包箱体中的下托盘601与车身底板70连接固定在一起，从而使得电池包能够很好地与车身牢固固定在一起，另外，通过第一密封圈30可以实现车身底板70与上盖602之间的密封，从而能够提高乘客舱侧的气密性，通过第二密封圈50实现上盖602和连接支柱10之间的密封，从而提高电池包的密封性。本连接密封机构在安装时，首先将连接支柱10与下托盘601连接固定在一起，然后将第二密封圈50安装在连接支柱10上，再将上盖602安装在连接支柱10上，使得上盖602与第二密封圈50抵接，通过第二锁紧件40锁紧从而将上盖602与第二密封圈50紧压在一起，实现电池包侧的密封。然后将第一密封圈30安装在连接支柱10上，在将连接支柱10安装到车身底板70上，此时第一密封圈30与车身底板70抵接在一起，最后再通过第一锁紧件20与连接支柱10连接，第一锁紧件20将车身底板70、第一密封圈30和上盖602压紧在一起，并将连接支柱10与车身底板70固定，从而实现了电池包箱体的固定以及同时实现了车身侧的密封。
[0037]
在本发明的一些实施例中，如图2所示，连接支柱10包括连接部102和限位部101，第二锁紧件40与连接部102连接，第二密封圈50和上盖602设置在第二锁紧件40与限位部101之间，第二锁紧件40锁紧时压紧所述第二密封圈50。限位部101为第二密封圈50提供支撑和限位作用，在安装的时候，第二密封圈50安装在限位部101上。
[0038]
在本发明的一些实施例中，第一密封圈30的至少部分位于第二锁紧件40与车身底板70之间，第一锁紧件20锁紧时压紧第一密封圈30。第一密封圈30的部分置于第二锁紧件40和车身底板70之间，从而实现对第二锁紧件40和车身底板70的间隙进行密封，实现车身侧的密封，同时能够加强电池侧的密封。
[0039]
在本发明的一些实施例中，第一密封圈30沿连接支柱10的轴向密封车身底板70与上盖602之间的间隙。第一密封圈30沿径向对第二锁紧件40的外周进行密封，即能够实现车身侧的密封，同时能够加强电池侧的密封。
[0040]
在本发明的一些实施例中，连接部102的外周面上设有外螺纹，第二锁紧件40为螺母，螺母与连接部102螺纹连接。通过将螺母旋紧在连接部102上，螺母向下动作将上盖602和第二密封圈50压紧在限位部101上，从而将上盖602固定在连接支柱10上，同时实现了电池包侧的密封。
[0041]
在本发明的一些实施例中，限位部101包括设置在连接支柱10外周面上的凸块。
[0042]
在本发明的一些实施例中，如图2所示，连接部102上设有安装孔103，安装孔103内设有内螺纹，第一锁紧件20为螺栓，螺栓穿过车身底板70与第一密封圈30并螺纹连接在安装孔103内。车身底板70与连接支柱10之间通过第一锁紧件20连接固定在一起，安装时从乘客舱内旋紧螺栓，使得螺栓与连接支柱10固定在一起，同时螺栓的头部对车身底板70施加
向下的作用力，使得车身底板70压紧第一密封圈30，实现车身侧的密封。
[0043]
在本发明的一些实施例中，如图3所示，第二密封圈50包括依次堆叠设置的第一泡棉层501、金属层502和第二泡棉层503，其中金属层502为钢圈结构，金属层502夹在第一泡棉层501和第二泡棉层503之间，可以起到稳定泡棉定位的作用，第一泡棉层501和第二泡棉层503在受力挤压的时候横向展开，增大搭接面积，同时可以增加有效的密封面积，提高密封效果。
[0044]
在本发明的一些实施例中，下托盘601与连接支柱10焊接固定。
[0045]
本发明还提供一种车身，包括上述的电池系统连接密封机构、车身底板70和电池包箱体，车身底板70包括车身横梁和车身纵梁，下托盘601包括托盘横梁和托盘纵梁，连接支柱10一端与车身横梁或车身纵梁连接，另一端与托盘横梁或托盘纵梁连接。
[0046]
连接支柱10通过与车身横梁或车身纵梁连接，提高连接支柱10与车身底板70之间的连接强度，避免车身底板70受力变形。另外，连接支柱10连接车身底板70的主要承力结构上，车身底板70能够承载电池包重量。连接支柱10与托盘横梁或托盘纵梁连接，提高连接支柱10与下托盘601之间的连接强度，避免下托盘601在连接处变形，提高了安全性。
[0047]
本发明还提供一种汽车，包括上述的车身。该车身应用于动力蓄电池系统布置在整车外部的纯电动汽车、插电式混合动力汽车和增程式汽车。
[0048]
实施例1：
[0049]
本实施例公开一种电池系统连接密封机构，如图1所示，其包括连接支柱10、第一密封圈30、第二密封圈50、第一锁紧件20和第二锁紧件40，其中连接支柱10用于连接车身底板70和电池包箱体，电池包箱体用于装载电池包，若干个电池组成的电池包设置在电池包箱体内，其中电池包箱体包括下托盘601和上盖602，其中连接支柱10与下托盘601焊接固定在一起，使得连接支柱10不会与下托盘601分离。如图2所示，连接支柱10的上部为连接部102，在连接部102的外周设置有限位部101，本实施例中限位部101为环绕设置在连接部102外周壁面的凸块。
[0050]
本实施例中，所采用的第一锁紧件20为螺栓，所采用的第二锁紧件40为螺母，其中，在连接部102的外周壁面上设置有外螺纹，在连接部102内设置有安装孔103，安装孔103内设置有内螺纹，其中螺母可旋紧在连接部102外周壁面上的外螺纹上，螺栓可旋紧在安装孔103内。
[0051]
本实施例中，第二密封圈50套设在连接部102上，第二密封圈50的底部与限位部101抵接并通过限位部101进行承托起来，上盖602设置在第二密封圈50上，上盖602的底面与第二密封圈50的上表面抵接，螺母(第二锁紧件40)旋紧在连接部102上，且螺母压紧上盖602的上表面，从而使得上盖602和第二密封圈50能够紧压在限位部101上，第二密封圈50对上盖602与连接支柱10之间的连接间隙进行密封，从而实现了电池包侧的密封。
[0052]
特别地，如图3所示，所采用的密封圈包括依次堆叠设置在第一泡棉层501、金属层502和第二泡棉层503，其中第一泡棉层501和第二泡棉层503受力挤压可形变，金属层502采用钢圈结构，金属层502夹在第一泡棉层501和第二泡棉层503之间，可以起到稳定泡棉定位的作用，第一泡棉层501和第二泡棉层503在受力挤压的时候横向展开，增大搭接面积，同时可以增加有效的密封面积，提高密封效果。
[0053]
在本实施例中，车身底板70通过螺栓与连接支柱10进行连接固定在一起，具体地，
将第一密封圈30设置在上盖602与车身底板70之间，螺栓穿过车身底板70并插入至安装孔103内使得螺栓与连接支柱10螺纹连接在一起，螺栓的头部压紧车身底板70，从而对车身底板70施加向下的作用力，使得车身底板70压紧第一密封圈30，这样既能够完成车身底板70与连接支柱10之间的连接，也能通过第一密封圈30对车身底板70与上盖602之间的缝隙进行密封，实现车身侧的密封。
[0054]
特别地，第一密封圈30罩盖第二锁紧件40，即第一密封圈30的上部位于第二锁紧件40和车身底板70之间，该部分对填充了第二锁紧件40与车身底板70之间的间隙，从而实现了第二锁紧件40与车身底板70之间的密封，既能够完成对车身侧的密封，同时能够加强电池侧的密封。另外，第一密封圈30的下部沿连接支柱10的轴向密封车身底板70与上盖602之间的间隙，即第一密封圈30的下部包覆在第二锁紧件40的外周，从而沿径向对第二锁紧件40的外周进行密封，即能够实现车身侧的密封，同时能够加强电池侧的密封。在本装置中，电池包安装在下托盘601上并通过上盖602进行罩盖，而由于下托盘601与连接支柱10固定在一起，且连接支柱10连接固定在车身底板70上，因此通过本连接密封机构即可很好地将电池包与整车稳健连接在一起。通过第一密封圈30可以实现车身底板70与上盖602之间的密封，从而能够提高乘客舱侧的气密性，通过第二密封圈50实现上盖602和连接支柱10之间的密封，从而提高电池包的密封性。本连接密封机构在安装时，首先将下托盘601与连接支柱10焊接在一起，然后将第二密封圈50安装在连接部102上，使得第二密封圈50的底部与限位块抵接，然后再将上盖602安装在连接部102上，使得上盖602压在第二密封圈50上，再旋紧螺母，通过螺母锁紧上盖602，通过螺母将上盖602和第二密封圈50压紧在限位块上，完成电池包与连接支柱10的连接安装。然后再将连接支柱10与车身底板70连接固定在一起，首先先将第一密封圈30安装在连接部102上，第一密封圈30与上盖602的上表面抵接，然后将连接支柱10安装到车身底板70上，使得车身底板70的底面与第一密封圈30抵接在一起，然后工作人员从乘客舱内安装螺栓，使得螺栓与连接支柱10固定一起，实现了连接支柱10与车身底板70的连接，使得电池包能够与车身底板70固定，同时通过第一密封圈30也实现了车身侧的密封。通过本装置可以保证了电池包和整车的稳健连接，同时能够提供车身侧和电池包侧的良好密封。
[0055]
实施例2：
[0056]
本实施例公开了一种车身，该车身包括实施例1中的电池系统连接密封机构、车身底板70和电池包箱体，其中，电池包箱体内用于放置电池包，具体地，电池包设置在下托盘601上。在本实施例中，车身底板70包括车身横梁和车身纵梁，下托盘601包括有托盘横梁和托盘纵梁，其中连接支柱10上端与车身横梁或车身纵梁通过螺栓固定连接在一起，下端与托盘横梁或托盘纵梁焊接固定在一起。
[0057]
连接支柱10通过与车身横梁或车身纵梁连接，提高连接支柱10与车身底板70之间的连接强度，避免车身底板70受力变形。另外，连接支柱10连接车身底板70的主要承力结构上，车身底板70能够承载电池包重量。连接支柱10与托盘横梁或托盘纵梁连接，提高连接支柱10与下托盘601之间的连接强度，避免下托盘601在连接处变形，提高了安全性。
[0058]
实施例3：
[0059]
本实施例公开一种汽车，其包括实施例2中的车身，其中该车身应用于动力蓄电池系统布置在整车外部的纯电动汽车、插电式混合动力汽车和增程式汽车。
[0060]
以上所述的仅是本申请的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本申请原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本申请的保护范围。

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