CN101901886B - 动力电池防爆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池防爆装置，其包括设有防爆孔的电池盖板、密封安装于防爆孔中的防爆膜阀体，以及固定于防爆膜阀体中且密封防爆孔的防爆膜，防爆膜与防爆膜阀体绝缘隔离，动力电池设有正极极柱和负极极柱，动力电池防爆装置设置于正极极柱和负极极柱之间。在本发明动力电池防爆装置中，防爆膜和防爆膜阀体绝缘隔离，能有效防止防爆膜受到的电化学腐蚀。
Description
技术领域
本发明属于动力电池领域，尤其涉及一种具有良好安全性能的动力电池防爆装置。
背景技术
随着动力电池的大量应用，其安全性能越来越受到人们的关注，大容量动力电池(大于10AH)的安全性能更是业界研究的课题。
现有的动力电池一般在电池盖板上开设防爆孔，然后在防爆孔上焊接一层铜箔作为防爆片，当电池内部压力增大到一定值时，气体能够冲开铜箔而避免动力电池因内压过大而发生爆炸。
但是，铜箔作为防爆膜曝露于外界环境和电解液下，容易受到外界环境的氧化腐蚀和电解液的腐蚀。此外，焊接的铜箔防爆片与钢电池壳体连为一体，铜与钢电池壳体都带电且有电位差，容易产生电化学腐蚀。
有鉴于此，确有必要提供一种可防止电化学腐蚀的动力电池防爆装置。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种可防止电化学腐蚀的动力电池防爆装置。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种动力电池防爆装置，其包括：设有防爆孔的电池盖板、密封安装于防爆孔中的防爆膜阀体，以及固定于防爆膜阀体中且密封防爆孔的防爆膜，防爆膜与所述防爆膜阀体绝缘隔离，动力电池设有正极极柱和负极极柱，动力电池防爆装置设置于正极极柱和负极极柱之间。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆膜通过绝缘垫与所述防爆膜阀体绝缘隔离，或通过喷涂于防爆膜表面的绝缘材料与所述防爆膜阀体绝缘隔离。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆膜阀体的上端设有上支撑台，所述防爆膜置于上支撑台上并通过中压环压实。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆膜的上侧和下侧分别设有上保护膜和下保护膜。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆膜阀体的下端设有下支撑台，所述下保护膜置于下支撑台上并通过下压环压实。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆膜阀体的上端设有上支撑台，所述防爆膜置于上支撑台上并通过中压环压实，所述上保护膜置于中压环上并通过上压环夹持于上压环和中压环之间。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述上压环、中压环和下压环是由铝合金、塑胶、橡胶、陶瓷或金属材料制成。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述上压环、中压环和下压环是通过干涉配合或螺纹连接安装于所述防爆膜阀体中。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述上保护膜和下保护膜的厚度为30μm至200μm，是由聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯或金属材料制成。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆膜的厚度为5μm至50μm，是由铝箔、镍箔、铜箔、锌箔制成。
作为本发明动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆膜阀体与所述电池盖板均由不锈钢或铝合金材料制成，所述防爆膜阀体通过焊接、螺纹连接或铆接密封安装于所述电池盖板的防爆孔中。
相对于现有技术，本发明动力电池防爆装置至少具有以下优点：防爆膜是通过挤压或夹持方式固定，且与防爆膜阀体和电池盖板绝缘，因此能有效防止防爆膜受到的电化学腐蚀。此外，防爆膜置于上保护膜和下保护膜之间，可有效防止防爆膜因曝露于外界环境和电解液下而可能受到的氧化腐蚀和化学腐蚀，且可防止防爆膜因受到外力而意外损伤。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明动力电池防爆装置及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为采用本发明防爆装置的动力电池的立体示意图。
图2为本发明动力电池防爆装置的立体分解示意图。
图3为图2所示动力电池防爆装置组装后的剖视示意图。
图4为图3中圆圈部A的放大示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，采用本发明动力电池防爆装置的动力电池包括电池壳体100、收容于电池壳体100中的电池芯(未图示)、灌注于电池壳体100内的电解液(未图示)，以及通过焊接密封安装于电池壳体100上的电池盖板10。其中，电性连接电池芯的正极极柱901和负极极柱902分别延伸出电池盖板10，以与外电路或用电设备电性连接，动力电池防爆装置设置于正极极柱901和负极极柱902之间。
请特别参阅图2至图4所示，本发明动力电池防爆装置包括设有防爆孔102的电池盖板10、密封安装于防爆孔102中的防爆膜阀体20、绝缘固定于防爆膜阀体20中并密封防爆孔102的防爆膜30，以及固定在防爆膜30上侧的上保护膜膜50和下侧的下保护膜40，其中，上保护膜50和下保护膜40的强度一致，两者的强度均小于防爆膜30的强度。
防爆膜阀体20为中空的柱体，其截面可以是圆形、方形或椭圆形，防爆膜阀体20和电池盖板10都是由不锈钢或铝合金材料制成。防爆膜阀体20的中央设有台阶形通孔202，通孔202与电池盖板10上开设的防爆孔102相连通。围绕台阶形通孔202，防爆膜阀体20的下端设有水平的下支撑台204，上端设有水平的上支撑台206。
防爆膜阀体20安装于电池盖板10的防爆孔102中，并实现密封。防爆膜阀体20与电池盖板10的连接方式没有特别限制，只要能将防爆膜阀体20稳定地安装于防爆孔102中并实现密封即可，例如，防爆膜阀体20可以通过焊接密封安装于电池盖板10上，也可以通过螺纹连接或铆接密封安装于电池盖板10上。
防爆膜30是由厚度为5μm至50μm的铝箔制成，其固定安装于防爆膜阀体20中并密封台阶形通孔202。根据本发明的其他实施方式，防爆膜30也可以是镍箔、铜箔或锌箔制成。
下保护膜40和上保护膜50的厚度均为30μm至200μm，可以由聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯等塑胶薄膜制成，也可以由金属薄膜制成。
下压环60为中空的柱体，其形状与下支撑台204上方的通孔202的形状相适配。下压环60的外径与下支撑台204上方的通孔202的直径相对应，其内径略小于下支撑台204对应的通孔202的直径。下保护膜40置于防爆膜阀体20的下支撑台上204之后，下压环60通过干涉配合或螺纹连接安装于通孔202中并将下保护膜40紧紧压实在下支撑台204上。下保护膜40的设置可将防爆膜30与电解液隔离，有效防止防爆膜30受到电解液的腐蚀。
中压环70和上压环80均为中空的柱体，其外径均与上支撑台206上方的通孔202的直径相对应，其内径略小于上支撑台206对应的通孔202的直径。中压环70和上压环80均通过干涉配合安装于通孔202中，并将上保护膜50通过挤压或夹持方式固定于其间，以防止外界环境对防爆膜30的氧化腐蚀。当然，根据本发明的其他实施方式，中压环70和上压环80也可以通过螺纹连接安装于通孔202中。
下压环60、中压环70和上压环80都可以由铝合金材料制成，或由金属、塑胶、橡胶或陶瓷材料制成。
请特别参阅图1和图4所示，为了实现防爆膜30与防爆膜阀体20的绝缘隔离，在图示实施方式中，防爆膜30的外缘包覆有绝缘垫302，绝缘垫302可以由具有良好绝缘性能的橡胶材料制成。根据本发明的一个其他实施方式，也可以通过喷涂在防爆膜30表面上的绝缘材料来实现防爆膜30与防爆膜阀体20之间的绝缘。
请参阅图2至图4所示，本发明动力电池防爆装置的组装过程如下：首先，将下保护膜40置于防爆膜阀体20的下支撑台204上，并将下压环60装入通孔202中以将下保护膜40紧紧压实在下支撑台204上；其次，将被绝缘胶垫302包覆或表面喷涂有绝缘材料的防爆膜30置于上支撑台206上，放入中压环70并压实以确保防爆膜30的良好密封；再次，将上保护膜50置于中压环70的顶端，然后通过上压环80压实；最后，将组装后的防爆膜阀体20置于防爆孔102中，通过焊接、螺纹连接或铆接密封连接于电池盖板10上。
通过上述具体实施方式的描述可以看出，相对于现有技术，本发明动力电池防爆装置至少具有以下优点：防爆膜30是通过挤压或夹持方式固定于防爆膜阀体20中，且与防爆膜阀体20和电池盖板10绝缘，因此能有效防止防爆膜30受到的电化学腐蚀。此外，防爆膜30置于上保护膜50和下保护膜40之间，可有效防止防爆膜30因曝露于外界环境下而可能受到的氧化腐蚀和曝露于电解液下可能受到的电解液腐蚀，且可防止防爆膜30因受到外力而意外损伤。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种动力电池防爆装置，其包括：设有防爆孔的电池盖板、密封安装于防爆孔中的防爆膜阀体，以及固定于防爆膜阀体中且密封防爆孔的防爆膜，其特征在于：所述防爆膜与所述防爆膜阀体绝缘隔离，动力电池设有正极极柱和负极极柱，动力电池防爆装置设置于正极极柱和负极极柱之间，防爆膜阀体的上端和下端分别设有上支撑台和下支撑台，防爆膜的上侧和下侧分别设有上保护膜和下保护膜，上、下保护膜的强度均小于防爆膜的强度，其中，下保护膜置于下支撑台上并通过下压环压实，防爆膜置于上支撑台上并通过中压环压实，上保护膜置于中压环上并通过上压环夹持于上压环和中压环之间。
2.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆膜通过绝缘垫与所述防爆膜阀体绝缘隔离，或通过喷涂于防爆膜表面的绝缘材料与所述防爆膜阀体绝缘隔离。
3.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述上压环、中压环和下压环是由塑胶、橡胶、陶瓷或金属材料制成。
4.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述上压环、中压环和下压环是由铝合金材料制成。
5.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述上压环、中压环和下压环是通过干涉配合或螺纹连接安装于所述防爆膜阀体中。
6.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述上保护膜和下保护膜的厚度为30μm至200μm，是由聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯或金属材料制成。
7.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆膜的厚度为5μm至50μm，是由铝箔、镍箔、铜箔、锌箔中的任意一种制成。
8.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆膜阀体与所述电池盖板均由不锈钢或铝合金材料制成，所述防爆膜阀体通过焊接、螺纹连接或铆接密封安装于所述电池盖板的防爆孔中。
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