一种密封装置及其多腔体电池箱气体环境控制器的制作方法

1.本发明涉及电池箱设计技术领域，特别是涉及一种密封装置及其多腔体电池箱气体环境控制器。


背景技术：

2.在设计锂离子电池箱气体环境控制器产品时，产品需要具备测管道内压力、温度、湿度数值；探测大气的压力的功能，并且按照通讯协议上传探测信息。根据功能需求，产品需要含有两个腔体，其中与管道相通的腔体为密闭腔体a，可承受300kpa气压不漏气，内置了压力、湿度、温度传感器；另一腔体b通过防水透气阀与大气相通(i p68)，内置了压力传感器。而且还要满足两个腔体a、b间的电路联通。这就产生了一个机械设计上的难题，在保证两个独立腔体密闭的同时还要保证电路联通，通常的设计想法和实现手段是在两个腔体之间打连通孔，连通孔中穿过软排线，软排线分别连接a、b腔内电路板，实现电路联通。然后再通过橡胶密塞入残余缝隙，或密封胶灌注残余缝隙，实现a、b腔体之间的隔绝，且分别密封。
3.但是在多次试验过程中发现，无论是用密封塞还是密封胶来填补通孔与软排线之间的空隙。在工作过程中，由于左侧腔体a是300kpa高压状态，左侧腔内的气体总是在高压下通过密封塞和软排线之间的缝隙泄露到b腔体。采用密封胶亦然，若密封胶是粘稠状，在高压下总会被压出通孔失效。涂胶后若是固化成固态，软排线和密封胶和金属腔体之间无弹性接触总是具有缝隙，无法实现密封，而且在流水线大批量生产的过程中，涂胶密封效果很大程度依赖于工人装配水平，密封效果随装配人员变化差异明显，失效率高，废品率高，且涂胶固化后，后期无法维修。
4.至此，既能满足高压a腔体和常压b腔体的分别密封，又能实现a、b腔体间的电路连接，急需一种机械结构的创新，来实现电路联通且密封这一核心且普遍问题，且可以作为大批量生产的结构方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种密封装置及其多腔体电池箱气体环境控制器，以解决上述现有技术存在的问题，通过pcb电路板与环形密封垫片之间的配合，直接完成对电路接口的密封，且pcb电路板完成电连接，无需进行穿插软排线及设置密封塞和密封胶，以能够在电路联通的情况下，实现可靠的密封。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种腔体电路接口的密封装置，包括开设在密闭腔体上的电路接口，所述电路接口的外周侧环绕有环形密封垫片，所述环形密封垫片远离所述电路接口的一侧设有pcb电路板，所述pcb电路板的外周边缘环绕在所述电路接口的外周侧，且沿周向密实贴合在所述环形密封垫片上，所述pcb电路板对应所述电路接口的位置处与所述密闭腔体内的电气元件电连接，所述pcb电路板远离所述密封垫片的一侧覆盖有压板，所述压板可拆卸连接在所述密闭腔体上，并压紧所述pcb电路板
及所述环形密封垫片。
7.优选的，所述密闭腔体的外壁上开设有容纳槽，所述电路接口开设在所述容纳槽的槽底上，且所述环形密封垫片、所述pcb电路板和所述压板嵌合在所述容纳槽中。
8.优选的，所述容纳槽的槽底呈平面状结构，并与所述环形密封垫片面面贴合。
9.优选的，所述pcb电路板对应所述电路接口的位置处设有凸起结构，所述凸起结构嵌入所述电路接口中。
10.优选的，所述凸起结构上设有电连接端子，所述电连接端子与所述密闭腔体内的电气元件电连接。
11.优选的，所述压板上设有若干用于压紧所述pcb电路板和所述环形密封垫片的预紧螺栓，各所述预紧螺栓等间隔环绕在所述电路接口的外周侧。
12.还提供一种多腔体电池箱气体环境控制器，包括控制器本体、开设在所述控制器本体上且互相独立的高压密闭腔体和常压密闭腔体，所述控制器本体的外壁上开设有两所述电路接口，且两所述电路接口分别与所述高压密闭腔体和所述常压密闭腔体相连通，各所述电路接口处均由内至外依次设有所述环形密封垫片、所述pcb电路板和所述压板，两所述pcb电路板电连接。
13.优选的，所述控制器本体的外壁上开设有容纳槽，两所述电路接口并排开设在所述容纳槽的槽底，所述环形密封垫片嵌合在所述容纳槽内，并开设有两分别与各所述电路接口对接的开口，各对所述pcb电路板和所述压板分别依次压制在各所述开口处。
14.优选的，两所述pcb电路板为一体式结构，并整体压制在所述环形密封垫片远离所述电路接口的一侧，且所述pcb电路板上开设有两分别对应插接在各所述电路接口的凸起结构，各所述凸起结构分别与所述高压密闭腔体和所述常压密闭腔体内的电气元件电连接。
15.优选的，两所述压板为一体式结构，并整体压制在所述pcb电路板远离所述环形密封垫片的一侧。
16.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.第一，通过在电路接口处环绕设置环形密封垫片，再利用pcb电路板和压板进行压制，使得环形密封垫片在电路接口和pcb电路板之间挤压形变，完成pcb电路板在电路接口处的密封，且由于pcb电路板对应电路接口的位置处与密闭腔体内的电气元件电连接，使得pcb电路板将密闭腔体中的电气元件电连引出，也就是说通过pcb电路板直接对电路接口处进行密封的同时，完成电路连通工作，无需现有技术中进行穿插软排线及设置密封塞和密封胶，以能够在电路联通的情况下，实现可靠的密封。
18.第二，密闭腔体的外壁上开设有容纳槽，电路接口开设在容纳槽的槽底上，且环形密封垫片、pcb电路板和压板嵌合在容纳槽中，进而再将密闭腔体与其他结构进行连接时，由于环形密封垫片、pcb电路板和压板嵌合在容纳槽中，使得压板能够与密闭腔体的外壁相平齐，进而避免对其他外连结构产生限位等影响，而且避免因压板凸出导致其他外连结构对其产生挤压等，影响压板与pcb电路板、环形密封垫片的密封性能。
19.第三，容纳槽的槽底呈平面状结构，并与环形密封垫片面面贴合，以保证环形密封垫片与容纳槽槽底之间的密实贴合，进而保证对电路接口的密封性。
20.第四，包括控制器本体、开设在控制器本体上且互相独立的高压密闭腔体和常压
密闭腔体，控制器本体的外壁上开设有两电路接口，且两电路接口分别与高压密闭腔体和常压密闭腔体相连通，各电路接口处均由内至外依次设有环形密封垫片、pcb电路板和压板，两pcb电路板电连接，将电路接口开设在控制器本体的外壁上，并分别对应高压密闭腔体和常压密闭腔体，使得高压密闭腔体和常压密闭腔体的电路接口单独完成密封后，在通过pcb电路板进行电连导通，由于pcb电路板位于控制器本体的外壁上，使得两者的电连导通不再穿过高压密闭腔体和常压密闭腔体，保证了对高压密闭腔体和常压密闭腔体内部密封的稳定性，进而实现两腔体彼此隔绝，且分别密封。多腔体间实现电路联通但气密隔绝的可靠机械结构问题得以解决。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明整体结构侧向剖视图；
23.图2为本发明整体结构爆炸图；
24.其中，1-密封圈、2-硅胶圈、3-高压密闭腔体、4-低压密闭腔体、5-环形密封垫片、6-压板、7-预紧螺栓、8-容纳槽、9-开口、10-电路接口。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明的目的是提供一种密封装置及其多腔体电池箱气体环境控制器，以解决上述现有技术存在的问题，通过pcb电路板与环形密封垫片之间的配合，直接完成对电路接口的密封，且pcb电路板完成电连接，无需进行穿插软排线及设置密封塞和密封胶，以能够在电路联通的情况下，实现可靠的密封。
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
28.如图1至图2所示，本实施例提供一种腔体电路接口的密封装置，包括开设在密闭腔体上的电路接口10，电路接口10的外周侧环绕有环形密封垫片5，环形密封垫片5远离电路接口10的一侧设有pcb电路板，优选环形密封垫片5采用硅胶垫片等，pcb电路板的外周边缘环绕在电路接口10的外周侧，且沿周向密实贴合在环形密封垫片5上，pcb电路板对应电路接口10的位置处与密闭腔体内的电气元件电连接，pcb电路板远离密封垫片的一侧覆盖有压板6，压板6可拆卸连接在密闭腔体上，并压紧pcb电路板及环形密封垫片5。通过在电路接口10处环绕设置环形密封垫片5，再利用pcb电路板和压板6进行压制，使得环形密封垫片5在电路接口10和pcb电路板之间挤压形变，完成pcb电路板在电路接口10处的密封，那么即便是密闭腔体在高压工作状态下，因为pcb电路板和环形密封垫片5之间的挤压，气体不会
通过电路接口10边缘泄露，实现密封。并在压板6的压制作用下，可以使密闭腔体即便是承受1mpa情况下，依然保持密封。且由于pcb电路板对应电路接口10的位置处与密闭腔体内的电气元件电连接，使得pcb电路板将密闭腔体中的电气元件电连引出，也就是说通过pcb电路板直接对电路接口10处进行密封的同时，完成电路连通工作，无需现有技术中进行穿插软排线及设置密封塞和密封胶，以能够在电路联通的情况下，实现可靠的密封。
29.其中，密闭腔体的外壁上开设有容纳槽8，电路接口10开设在容纳槽8的槽底上，且环形密封垫片5、pcb电路板和压板6嵌合在容纳槽8中，进而再将密闭腔体与其他结构进行连接时，由于环形密封垫片5、pcb电路板和压板6嵌合在容纳槽8中，使得压板6能够与密闭腔体的外壁相平齐，进而避免对其他外连结构产生限位等影响，而且避免因压板6凸出导致其他外连结构对其产生挤压等，影响压板6与pcb电路板、环形密封垫片5的密封性能。
30.进一步的，容纳槽8的槽底呈平面状结构，并与环形密封垫片5面面贴合，以保证环形密封垫片5与容纳槽8槽底之间的密实贴合，进而保证对电路接口10的密封性。
31.而且pcb电路板对应电路接口10的位置处设有凸起结构，凸起结构嵌入电路接口10中，利用凸起结构探入密闭腔体内部，避免密闭腔体内部的电气元件与pcb电路板之间的接头受电路接口10的限制，保证电气元件与pcb电路板电连接的有效性。
32.作为我本发明优选的实施方式，凸起结构上设有电连接端子，电连接端子与密闭腔体内的电气元件电连接，通过设置电连接端子，方便与电气元件的导线快速完成插接配合，提高了整个安装工作的便捷性。
33.进一步的，压板6上设有若干用于压紧pcb电路板和环形密封垫片5的预紧螺栓7，各预紧螺栓7等间隔环绕在电路接口10的外周侧，通过预紧螺栓7完成压板6与密闭腔体的可拆卸连接，一方面以能够方便将压板6拆卸，用于检查或维护各器件等，另一方面通过预紧螺栓7的旋进，保证压板6能够均匀压制在pcb电路板上，进而保证环形密封垫片5整体均匀受力，提高了电路接口10的密封性。
34.进一步的，还提供一种多腔体电池箱气体环境控制器，包括控制器本体、开设在控制器本体上且互相独立的高压密闭腔体3和常压密闭腔体，控制器本体的外壁上开设有两电路接口10，且两电路接口10分别与高压密闭腔体3和常压密闭腔体相连通，各电路接口10处均由内至外依次设有环形密封垫片5、pcb电路板和压板6，两pcb电路板电连接，将电路接口10开设在控制器本体的外壁上，并分别对应高压密闭腔体3和常压密闭腔体，使得高压密闭腔体3和常压密闭腔体的电路接口10单独完成密封后，在通过pcb电路板进行电连导通，由于取消了高压密闭腔体3和常压密闭腔体之间的连通孔，改成在控制器本体的外壁上开电路接口10，也实现了高压密闭腔体3和常压密闭腔体互相隔绝的需求，且由于pcb电路板位于控制器本体的外壁上，使得两者的电连导通不再穿过高压密闭腔体3和常压密闭腔体，保证了对高压密闭腔体3和常压密闭腔体内部密封的稳定性，进而实现两腔体彼此隔绝，且分别密封。多腔体间实现电路连通但气密隔绝的可靠机械结构问题得以解决。
35.作为优选的，控制器本体上开设两凹槽，并分别在两凹槽的槽口处环绕设置密封圈1，再通过盖板封盖压制在槽口处，形成高压密闭腔体3和低压密闭腔4体。且在低压密闭腔4体内穿插有线束组件，且线束组件与低压密闭腔4体的侧壁之间设有用于密封的硅胶圈2。
36.而且控制器本体的外壁上开设有容纳槽8，两电路接口10并排开设在容纳槽8的槽
底，环形密封垫片5嵌合在容纳槽8内，并开设有两分别与各电路接口10对接的开口9，各对pcb电路板和压板6分别依次压制在各开口9处，通过设置容纳槽8以对环形密封垫片5进行嵌合定位，那么在将环形密封垫片5安装至容纳槽8中后，能够其开设的两处开口9能够分别对应各个电路接口10，进而方便后续通过pcb电路板和压板6的压制密封，而且在压板6的压制过程中，能够始终保持环形密封垫片5的位置，保证了对电路接口10的密封效果。
37.其中，两pcb电路板为一体式结构，并整体压制在环形密封垫片5远离电路接口10的一侧，且pcb电路板上开设有两分别对应插接在各电路接口10的凸起结构，各凸起结构分别与高压密闭腔体3和常压密闭腔体内的电气元件电连接，通过将两pcb电路板设置呈一体式结构，那么高压密闭腔体3和常压密闭腔体中的电气元件即能够通过pcb电路板形成电路连通状态，实现高压密闭腔体3和常压密闭腔体之间的电路连接功能，无需另外设置引线等，取代现有技术中的软排线，进一步能够充分保证压板6对pcb电路板的压制效果，提高对电路接口10的密封效果。
38.作为优选的，两压板6为一体式结构，并整体压制在pcb电路板远离环形密封垫片5的一侧，通过将压板6设置呈一体式结构，进而能够方便的将压板6整体压制在pcb电路板上，提高了对整个pcb电路板施力的均匀性，且方便安装压板6，提高了安装效率。
39.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
40.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种腔体电路接口的密封装置，其特征在于，包括开设在密闭腔体上的电路接口，所述电路接口的外周侧环绕有环形密封垫片，所述环形密封垫片远离所述电路接口的一侧设有pcb电路板，所述pcb电路板的外周边缘环绕在所述电路接口的外周侧，且沿周向密实贴合在所述环形密封垫片上，所述pcb电路板对应所述电路接口的位置处与所述密闭腔体内的电气元件电连接，所述pcb电路板远离所述密封垫片的一侧覆盖有压板，所述压板可拆卸连接在所述密闭腔体上，并压紧所述pcb电路板及所述环形密封垫片。2.根据权利要求1所述的腔体电路接口的密封装置，其特征在于，所述密闭腔体的外壁上开设有容纳槽，所述电路接口开设在所述容纳槽的槽底上，且所述环形密封垫片、所述pcb电路板和所述压板嵌合在所述容纳槽中。3.根据权利要求2所述的腔体电路接口的密封装置，其特征在于，所述容纳槽的槽底呈平面状结构，并与所述环形密封垫片面面贴合。4.根据权利要求3所述的腔体电路接口的密封装置，其特征在于，所述pcb电路板对应所述电路接口的位置处设有凸起结构，所述凸起结构嵌入所述电路接口中。5.根据权利要求4所述的腔体电路接口的密封装置，其特征在于，所述凸起结构上设有电连接端子，所述电连接端子与所述密闭腔体内的电气元件电连接。6.根据权利要求5所述的腔体电路接口的密封装置，其特征在于，所述压板上设有若干用于压紧所述pcb电路板和所述环形密封垫片的预紧螺栓，各所述预紧螺栓等间隔环绕在所述电路接口的外周侧。7.一种应用如权利要求1至6任一项所述的腔体电路接口的密封装置的多腔体电池箱气体环境控制器，其特征在于，包括控制器本体、开设在所述控制器本体上且互相独立的高压密闭腔体和常压密闭腔体，所述控制器本体的外壁上开设有两所述电路接口，且两所述电路接口分别与所述高压密闭腔体和所述常压密闭腔体相连通，各所述电路接口处均由内至外依次设有所述环形密封垫片、所述pcb电路板和所述压板，两所述pcb电路板电连接。8.根据权利要求7所述的多腔体电池箱气体环境控制器，其特征在于，所述控制器本体的外壁上开设有容纳槽，两所述电路接口并排开设在所述容纳槽的槽底，所述环形密封垫片嵌合在所述容纳槽内，并开设有两分别与各所述电路接口对接的开口，各对所述pcb电路板和所述压板分别依次压制在各所述开口处。9.根据权利要求8所述的多腔体电池箱气体环境控制器，其特征在于，两所述pcb电路板为一体式结构，并整体压制在所述环形密封垫片远离所述电路接口的一侧，且所述pcb电路板上开设有两分别对应插接在各所述电路接口的凸起结构，各所述凸起结构分别与所述高压密闭腔体和所述常压密闭腔体内的电气元件电连接。10.根据权利要求9所述的多腔体电池箱气体环境控制器，其特征在于，两所述压板为一体式结构，并整体压制在所述pcb电路板远离所述环形密封垫片的一侧。

技术总结
本发明公开一种密封装置及其多腔体电池箱气体环境控制器，包括开设在密闭腔体上的电路接口，电路接口的外周侧环绕有环形密封垫片，环形密封垫片远离电路接口的一侧设有PCB电路板，PCB电路板的外周边缘环绕在电路接口的外周侧，且沿周向密实贴合在环形密封垫片上，PCB电路板对应电路接口的位置处与密闭腔体内的电气元件电连接，PCB电路板远离密封垫片的一侧覆盖有压板，压板可拆卸连接在密闭腔体上，并压紧PCB电路板及环形密封垫片，通过PCB电路板与环形密封垫片之间的配合，直接完成对电路接口的密封，且PCB电路板完成电连接，无需进行穿插软排线及设置密封塞和密封胶，以能够在电路联通的情况下，实现可靠的密封。实现可靠的密封。实现可靠的密封。


技术研发人员：谭蛟腾 姚家红 钱正军
受保护的技术使用者：安徽芯核防务装备技术股份有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/9/14