CN104064704B - 一种电池泄压阀及使用该泄压阀的电池 - Google Patents

一种电池泄压阀及使用该泄压阀的电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池泄压阀及使用该泄压阀的电池，电池壳体的安装孔中密封装配有泄压阀，泄压阀包括与安装孔转动装配的阀体，安装孔的孔壁上径向凸设有防脱挡止部，阀体的外周面上径向凸设有防脱台阶，安装孔的孔壁上径向凸设有在阀体的转动方向上对阀体进行双向止转限位的限位结构，阀体外周面上设有沿阀体周向分布的与所述限位结构挡止限位配合的前、后挡止结构，前挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动时受压变形让位、在防脱台阶转动至防脱位时弹性复位的弹性卡块。本发明所提供的泄压阀装配快速简单，通过转动阀体使得防脱台阶与安装孔中的防脱挡止部防脱挡止配合，不需要再额外安装孔用弹性内齿挡圈，所需零部件少，安装快捷方便。

Description

一种电池泄压阀及使用该泄压阀的电池
技术领域
本发明涉及一种电池泄压阀及使用该泄压阀的电池。
背景技术
随着锂离子电池技术的发展日益成熟，电动汽车、UPS、储能电站等行业对锂离子电池的需求也逐渐增加，所以确保锂离子电池的质量尤为重要。目前对于锂离子电池而言，其安全性是一个非常重要的技术指标，也是制约锂离子电池发展的一个难题。锂离子电池在使用时电池内部难免会产生气体，导致电池内部压力增大，其后果使电池壳体鼓胀、漏液甚至爆炸等严重问题。所以电池内部一旦产生气体就必须立刻排出，需要在电池上安装泄压阀以排出内部过高的压力。
在授权公告号为CN202585585U的中国实用新型专利中公开了一种锂离子电池及其泄压阀，电池包括壳体，壳体上通过对应开设的安装孔密封安装有用于泄压的泄压阀。安全阀包括内设排气通道的阀体，排气通道入口处设有滤液帽，排气通道中设有排气嘴，排气嘴的出口处密封罩设有压力调节帽，在阀体上于排气通道出口处还设有安全盖，安全盖和排气嘴之间设有滤液片。在将泄压阀装入安装孔中时，由安装孔的孔壁上设有的台阶进行限位，并由固设在安装孔的孔壁上的孔用弹性内齿挡圈与阀体上设有的凸台挡止配合以防止泄压阀反向脱出安装孔。
但在上述泄压阀安装过程中，为防止泄压阀反向脱出，除了需要在安装孔的孔壁上加工卡簧槽以及在阀体上加工凸台之外，还需要配置相应的孔用弹性内齿挡圈，装配零部件多，装配过程繁琐，孔用弹性内齿挡圈设计加工成本也较高。
发明内容
本发明提供一种电池泄压阀，以解决现有技术中采用孔用弹性内齿挡圈防止泄压阀反向脱出安装孔时装配繁琐的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述泄压阀的电池。
本发明所提供的电池泄压阀的技术方案是：电池泄压阀，包括用于与电池壳体上的安装孔转动装配的阀体，阀体的外周面上径向凸设有用于与所述安装孔孔壁上设有的防脱挡止部挡止配合以防止泄压阀脱出安装孔的防脱台阶，防脱台阶具有用于在阀体带着防脱台阶转动至与所述防脱挡止部配合的防脱位时与所述防脱挡止部挡止配合的顶部防脱面，阀体外周面上还设有沿阀体周向分布的用于在所述防脱台阶转动至防脱位时与所述安装孔中设有的限位结构挡止限位配合以在阀体的转动方向上对阀体进行双向止转限位的两挡止结构，两挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动方向上前后间隔分布的前、后挡止结构，前挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动时受压变形让位、在防脱台阶转动至防脱位时弹性复位的弹性卡块。
将防脱台阶朝向防脱位转动的方向定义为正向，所述防脱台阶呈沿阀体周向延伸的圆弧形，圆弧形防脱台阶的顶部防脱面为用于在防脱台阶正向转动时承受所述防脱挡止部的顶压以迫使阀体进入安装孔中并与所述防脱挡止部形成自锁以防止防脱台阶反向转动脱离防脱位的自锁螺旋面。
所述的两挡止结构在阀体的转动方向上位于所述防脱台阶的两侧，在阀体的外周面上于所述弹性卡块及防脱台阶之间设有用于容纳受压变形的弹性卡块的容纳槽，所述弹性卡块的背离相应防脱台阶的侧面为用于在防脱台阶朝向防脱位转动时受压的承压面。
所述的弹性卡块朝向相应的防脱台阶倾斜布置。
所述的阀体中设有用于排泄电池内部气体的排气通道，排气通道的出气口处压装固定有防爆滤液片。
本发明所提供的使用上述泄压阀的电池的技术方案是：电池，包括壳体，壳体的安装孔中密封装配有泄压阀，所述的泄压阀包括与所述安装孔转动装配的阀体，安装孔的孔壁上径向凸设有防脱挡止部，在阀体的外周面上径向凸设有与所述防脱挡止部挡止配合以防止泄压阀脱出安装孔的防脱台阶，防脱台阶具有在阀体带着防脱台阶转动至与所述防脱挡止部配合的防脱位时与所述防脱挡止部挡止配合的顶部防脱面，安装孔的孔壁上径向凸设有在阀体的转动方向上对阀体进行双向止转限位的限位结构，阀体外周面上设有沿阀体周向分布的在所述防脱台阶转动至防脱位时与所述限位结构挡止限位配合的两挡止结构，两挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动方向上前后间隔分布的前、后挡止结构，前挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动时受压变形让位、在防脱台阶转动至防脱位时弹性复位的弹性卡块。
将防脱台阶朝向防脱位转动的方向定义为正向，所述防脱台阶呈沿阀体周向延伸的圆弧形，圆弧形防脱台阶的顶部防脱面为用于在防脱台阶正向转动时承受所述防脱挡止部的顶压以迫使阀体进入安装孔中并与所述防脱挡止部形成自锁以防止防脱台阶反向转动脱离防脱位的自锁螺旋面。
所述的两挡止结构在阀体的转动方向上位于所述防脱台阶的两侧，在阀体的外周面上于所述弹性卡块及防脱台阶之间设有用于容纳受压变形的弹性卡块的容纳槽，所述弹性卡块的背离相应防脱台阶的侧面为用于在防脱台阶朝向防脱位转动时受压的承压面。
所述的弹性卡块朝向相应的防脱台阶倾斜布置。
所述的阀体中设有用于排泄电池内部气体的排气通道，排气通道的出气口处压装固定有防爆滤液片。
本发明的有益效果是：本发明所提供的电池泄压阀在装入电池壳体上的安装孔中时，转动阀体，使阀体带着防脱台阶转动至防脱位，防脱台阶与安装孔中设有的防脱挡止部防脱挡止配合以防止泄压阀反托脱出安装孔，同时，在防脱台阶朝向防脱位转动时，弹性卡块受压变形让位保证阀体的正常转动，而在阀体带着防脱台阶转动至防脱位时，包括弹性卡块在内的两挡止结构则对应与安装孔中设有的限位结构挡止限位配合以在阀体的转动方向上对阀体进行双向限位，防止泄压阀在装好后出现松动。本发明所提供的泄压阀在装配时快速简单，通过转动阀体使得防脱台阶与安装孔中的防脱挡止部防脱挡止配合，不需要再额外安装孔用弹性内齿挡圈，所需零部件少，安装快捷方便。
进一步的，防脱台阶的顶部防脱面为自锁螺旋面，一方面，在防脱台阶朝向防脱位正向转动时，防脱台阶受到安装孔中防脱挡止部的压力，便于阀体进入安装孔中，还可以给密封圈施加压力以提高密封圈的密封效果，另一方面，可以与安装孔中的防脱挡止部形成自锁以防止防脱台阶反向转动脱离防脱位，提高放松性能。
进一步的，两挡止结构布置在防脱台阶的两侧，使得阀体上挡止结构及防脱台阶设计较为集中，便于加工制作，同时，在防脱台阶朝向防脱位转动时，弹性卡块上的承压面受压，弹性卡块变形进入阀体外周面上设有的容纳槽中，使得变形后的弹性卡块不会影响阀体的正常转动，同时，可以减小阀体的径向尺寸。
进一步的，弹性卡块朝向防脱台阶倾斜布置，在防脱台阶朝向防脱位转动时，便于弹性卡块受压变形让位以保证阀体的正常转动，同时，在防脱台阶转动至防脱位后，朝向防脱台阶倾斜布置的弹性卡块可以起到较好的防止反向转动的挡止效果。
进一步的，阀体中的排气通道中设置防爆滤液片，可以起到通气、滤液的效果，使得排气通道中的酸雾与气体分离，避免电池中的电解液溢出。
附图说明
图1是本发明所提供的电池的一种实施例的结构示意图；
图2是图1中电池的壳体的局部结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是1中安全阀的结构示意图；
图5是图4所示安全阀的立体结构示意图；
图6是图4所示安全阀的轴测图；
图7是图5所示安全阀的主视图；
图8是图7所示安全阀的左侧视图；
图9是图7所示安全阀的俯视图；
图10是图7所示安全阀的仰视图。
具体实施方式
如图1至图10所示，一种电池的实施例，该实施例中的电池包括壳体1，壳体1的安装孔1-2中密封装配有泄压阀2，泄压阀2包括与壳体1的安装孔1-2转动装配的阀体2-1，安装孔1-2为阶梯面1-3朝向安装孔外的阶梯孔，在将泄压阀2装入安装孔1-2中时，泄压阀2的阀体2-1外周面上设有的台阶与安装孔1-2的阶梯面1-3挡止限位配合，在阀体2-1的台阶处套装有环形的密封圈2-6，密封圈2-6受阀体2-1上的台阶与安装孔1-2的阶梯面1-3夹紧变形以实现泄压阀和安装孔之间的密封。
在安装孔1-2的小径段的孔壁上径向凸设有防脱挡止部1-1，防脱挡止部1-1沿安装孔1-2周向延伸，防脱挡止部1-1沿安装孔周向间隔均布有两个，各防脱挡止部1-1的下端面为沿安装孔1-2周向延伸的螺旋面，泄压阀2的阀体2-1的外周面上径向凸设有与所述防脱挡止部1-1,挡止配合以防止泄压阀2脱出安装孔1-2的防脱台阶2-8，防脱台阶2-8具有在阀体2-1带着防脱台阶2-8转动至与所述防脱挡止部1-1配合的防脱位时与所述防脱挡止部1-1挡止配合的顶部防脱面100，防脱台阶2-8对应安装孔1-2中的防脱挡止部1-1沿阀体2-1周向间隔分布有两个，各防脱台阶2-8均沿阀体2-1周向延伸的圆弧形，将防脱台阶2-8朝向防脱位转动的方向定义为正向，圆弧形防脱台阶2-8的顶部防脱面100为用于在防脱台阶2-8正向转动时承受所述防脱挡止部1-1的顶压以迫使阀体2-1进入安装孔1-2中并与所述防脱挡止部1-1形成自锁以防止防脱台阶2-8反向转动脱离防脱位的自锁螺旋面。在防脱台阶2-8对应转动至与安装孔1-2中的防脱挡止部1-1对应配合的防脱位时，由阀体2-1外周面上设有的沿阀体2-1周向分布的两挡止结构与安装孔1-2的孔壁上径向凸设有的限位结构挡止限位配合以在阀体2-1的转动方向上对阀体2-1进行双向限位，本实施例中，安装孔1-2的孔壁上的限位结构为所述的沿安装孔1-2周向延伸的防脱挡止部1-1，而阀体2-1外周面上设有的与对应的防脱挡止部1-1挡止限位配合的两挡止结构则为前挡止结构和后挡止结构，前、后挡止结构在阀体2-1的转动方向上位于相应的防脱台阶2-8的两侧，前挡止结构在防脱台阶2-8朝向防脱位转动方向上位于后挡止结构的前方，前挡止结构为在防脱台阶2-8朝向防脱位转动时受压变形让位、在防脱台阶2-8转动至防脱位时弹性复位的弹性卡块2-9，弹性卡块2-9朝向相应的防脱台阶2-8倾斜布置，弹性卡块2-9的背离相应防脱台阶2-8的侧面为用于在防脱台阶2-8朝向防脱位转动时受压的承压面，另外，在阀体2-1的外周面上于所述弹性卡块2-9及防脱台阶2-8之间设有用于容纳受压变形的弹性卡块2-9的容纳槽2-10，所述的后挡止结构为防脱台阶2-8对应端凸设的挡止凸台2-12。
本实施例中，阀体2-1中设有连通电池的壳体内外的排气通道2-11，排气通道2-11中设有排气嘴，排气嘴的出口上罩设有压力调节帽2-5，在位于排气通道2-11的出口处的阀体2-1上还固设有安全压盖2-3，安全压盖2-3由压环2-2压紧固定在排气通道2-11的出气口处。在排气通道2-11位于壳体内的通道入口处安装有滤液帽2-7，为了进一步避免电解液渗漏，在安全压盖2-3与排气嘴之间的通道壁上还固设有内设小孔的防爆滤液片2-4，利用防爆滤液片2-4通气、阻液的特点，使酸雾与气体进一步分离，避免电解液溢出。
在向电池壳体1的安装孔1-2安装泄压阀时，将泄压阀2压入安装孔1-2中，将泄压阀2转动90°，使阀体2-1上的防脱台阶2-8进入与安装孔1-2中的防脱挡止部1-1防脱挡止配合的防脱位，防脱台阶2-8的顶部防脱面100为自锁螺旋面，在阀体2-1转动过程中，泄压阀2的阀体2-1向安装孔1-2内移动，密封圈2-6将受压变形，从而可以提高密封圈2-6的密封效果。同时，在防脱台阶2-8转动至防脱位时，防脱台阶2-8与防脱挡止部1-1利用摩擦力自锁远离实现自锁，从而可以防止泄压阀2反向转动出现松动甚至脱出安装孔1-2的情况。并且，在阀体2-1带着防脱台阶2-8朝向防脱位转动时，作为前挡止结构的弹性卡块2-9受压防脱挡止部1-1对应端的挤压变形，变形后的弹性卡块2-9被挤入容纳槽2-10中以给防脱挡止部1-1让位，保证阀体2-1的正常转动，当防脱台阶2-8转动至防脱位时，作为后挡止结构的防脱台阶2-8对应端的挡止凸台2-12与防脱挡止部1-1对应端面挡止限位配合，而作为前挡止结构的弹性卡块2-9弹性复位并与防脱挡止部1-1的对应端形成挡止限位，从而实现在阀体2-1周向上对阀体2-1的双向转动限位，防止泄压阀反转而脱出安装孔1-2。
在泄压阀2安装好后，当泄压阀2需要泄压时，气液混合物通过滤液帽2-7时，游离态电解液被阻止，气体和气态电解液通过滤液帽2-7进入泄压阀的排气通道2-11中，气体和气态电解液顶开压力调节帽2-5并通过，随后气体通过防爆滤液片2-4，而气态电解液则被阻止，气体通过安全压盖2-3排出，完成泄压。而当电池发生短路、挤压等情况时，电池内部气体迅速增加，电池内部气压达到一定压力值时，防爆滤液片2-4将发生破裂，可以使电池迅速泄压，防止爆炸。
本实施例中，前、后挡止结构位于防脱台阶的两侧，同时，利用防脱挡止部作为限位结构与前、后挡止结构挡止配合。在其他实施例中，前、后挡止结构也可以直接布置在防脱台阶的同一侧，此时，需要在安装孔的孔壁上专门设置限位结构以与两挡止结构挡止限位配合。
本实施例中，防脱台阶呈沿阀体周向延伸的圆弧形，在其他实施例中，防脱台阶也可以为凸块，凸块的顶部防脱面为平面，此时，凸块与防脱挡止部配合同样可以起到防脱的作用。并利用两挡止结构与安装孔中的限位结构配合形成双线转动限位，防止泄压阀脱出安装孔。
本发明还提供了一种电池泄压阀的实施例，该实施例中的泄压阀的结构与上述电池的实施例中的泄压阀的结构相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.电池泄压阀，其特征在于：包括用于与电池壳体上的安装孔转动装配的阀体，阀体的外周面上径向凸设有用于与所述安装孔孔壁上设有的防脱挡止部挡止配合以防止泄压阀脱出安装孔的防脱台阶，防脱台阶具有用于在阀体带着防脱台阶转动至与所述防脱挡止部配合的防脱位时与所述防脱挡止部挡止配合的顶部防脱面，阀体外周面上还设有沿阀体周向分布的用于在所述防脱台阶转动至防脱位时与所述安装孔中设有的限位结构挡止限位配合以在阀体的转动方向上对阀体进行双向止转限位的两挡止结构，两挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动方向上前后间隔分布的前、后挡止结构，前挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动时受压变形让位、在防脱台阶转动至防脱位时弹性复位的弹性卡块。
2.根据权利要求1所述的电池泄压阀，其特征在于：将防脱台阶朝向防脱位转动的方向定义为正向，所述防脱台阶呈沿阀体周向延伸的圆弧形，圆弧形防脱台阶的顶部防脱面为用于在防脱台阶正向转动时承受所述防脱挡止部的顶压以迫使阀体进入安装孔中并与所述防脱挡止部形成自锁以防止防脱台阶反向转动脱离防脱位的自锁螺旋面。
3.根据权利要求1或2所述的电池泄压阀，其特征在于：所述的两挡止结构在阀体的转动方向上位于所述防脱台阶的两侧，在阀体的外周面上于所述弹性卡块及防脱台阶之间设有用于容纳受压变形的弹性卡块的容纳槽，所述弹性卡块的背离相应防脱台阶的侧面为用于在防脱台阶朝向防脱位转动时受压的承压面。
4.根据权利要求3所述的电池泄压阀，其特征在于：所述的弹性卡块朝向相应的防脱台阶倾斜布置。
5.根据权利要求1或2所述的电池泄压阀，其特征在于：所述的阀体中设有用于排泄电池内部气体的排气通道，排气通道的出气口处压装固定有防爆滤液片。
6.电池，包括壳体，壳体的安装孔中密封装配有泄压阀，其特征在于：所述的泄压阀包括与所述安装孔转动装配的阀体，安装孔的孔壁上径向凸设有防脱挡止部，在阀体的外周面上径向凸设有与所述防脱挡止部挡止配合以防止泄压阀脱出安装孔的防脱台阶，防脱台阶具有在阀体带着防脱台阶转动至与所述防脱挡止部配合的防脱位时与所述防脱挡止部挡止配合的顶部防脱面，安装孔的孔壁上径向凸设有在阀体的转动方向上对阀体进行双向止转限位的限位结构，阀体外周面上设有沿阀体周向分布的在所述防脱台阶转动至防脱位时与所述限位结构挡止限位配合的两挡止结构，两挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动方向上前后间隔分布的前、后挡止结构，前挡止结构为在防脱台阶朝向防脱位转动时受压变形让位、在防脱台阶转动至防脱位时弹性复位的弹性卡块。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于：将防脱台阶朝向防脱位转动的方向定义为正向，所述防脱台阶呈沿阀体周向延伸的圆弧形，圆弧形防脱台阶的顶部防脱面为用于在防脱台阶正向转动时承受所述防脱挡止部的顶压以迫使阀体进入安装孔中并与所述防脱挡止部形成自锁以防止防脱台阶反向转动脱离防脱位的自锁螺旋面。
8.根据权利要求6或7所述的电池，其特征在于：所述的两挡止结构在阀体的转动方向上位于所述防脱台阶的两侧，在阀体的外周面上于所述弹性卡块及防脱台阶之间设有用于容纳受压变形的弹性卡块的容纳槽，所述弹性卡块的背离相应防脱台阶的侧面为用于在防脱台阶朝向防脱位转动时受压的承压面。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于：所述的弹性卡块朝向相应的防脱台阶倾斜布置。
10.根据权利要求6或7所述的电池，其特征在于：所述的阀体中设有用于排泄电池内部气体的排气通道，排气通道的出气口处压装固定有防爆滤液片。
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