CN104779359A - 一种铅酸电池安全阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅酸电池安全阀，由气液过滤膜、阀座、橡胶帽、憎水性防水透气膜、上盖片、压片及阀盖构成，当铅酸电池内部压力高于设定值时，电池内部的气体依次通过阀座中间的孔、气液过滤膜、橡胶帽、憎水性防水透气膜排到电池外部，同时外界气体或水分不能进入到电池内部。本发明具有单向排气功能，当电池内部的压力超过爆炸极限时，橡胶帽会顶破憎水性防水透气膜，此时安全阀处于全开状态，迅速卸去电池内部的压力，防止安全事故的发生，通过增加气液过滤膜能够防止电池内部的气体排出时带出硫酸电解液，进一步杜绝安全事故的发生，该发明在产业化生产中易于实现，有广泛的应用前景。

Description

一种铅酸电池安全阀
技术领域
    本发明涉及铅酸电池安全阀的设计、制作领域，属于提高铅酸电池安全性的方法，确保铅酸电池安全阀的开启压力和爆破压力能够满足电池的整体设计要求，提高电池的安全性和电池的寿命。
背景技术
    通常为了保证电池具有良好的循环性能及较长的使用寿命，电池内部在出厂时大部分加入富余的游离电解液，电池在使用或储存过程中可能会产生气体导致电池内部压力升高，如不及时排出这些气体。不仅影响电池的循环寿命，而且存在极大的安全隐患。安全阀是保证电池在使用和存放过程中安全性重要装置。
铅酸电池制备过程中电池内部微短路、正负极片边缘毛刺及铅膏中含有微量杂质等故障时会导致电池在充放电或储存过程中产生气体，致使电池腹压增高，如果这些气体不及时排出会导致电池容量降低，甚至会发生安全事故；另外电池在滥用或电池内部微短路情况下，如不及时泄压，电池将会爆炸等安全事故，已公开的专利的安全阀在排出电池内部的气体时会带出部分电解液，形成酸雾；腐蚀用电设施和威胁到操作人员的身体健康；在安全阀排气及泄压方面存在一定的安全隐患；且使用寿命短，无法保证铅酸电池的安全性。
发明内容
本发明解决了现有铅酸电池安全阀排气时带出酸雾、使用寿命短、排气压力和爆破压力不可控且无法保证铅酸电池在设计周期内使用的问题，进而提供了一种结构简单、制备工艺可靠、开启压力和爆破压力可控、使用寿命长且可保证铅酸电池循环寿命和日历寿命的新型安全阀。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
    一种铅酸电池安全阀，包括阀座、橡胶帽、气液过滤膜、橡胶垫、憎水性防水透气膜、压片、上盖片及阀盖，电池储存或充放电产生的气体通过阀座下方中心到气液过滤膜除去气体中的酸雾，顶松橡胶帽到达憎水性防水透气膜排出到电池外部，使得电池内部的压力恢复到常压；当电池滥用或内部短路即电池内部压力过大时，橡胶帽会顶破憎水性防水透气膜，使得电池内部的压力迅速恢复常压，防止电池爆炸事故的发生；当电池内部的压力小于或等于常压时，橡胶帽会吸附在阀座的中心孔端面上，防止外界气体或水分进入到电池内部。
    憎水性防水透气膜由聚四氟乙烯、纳米三氧化二铝制成，憎水性防水透气膜厚度为0.5mm～5mm，憎水性防水透气膜呈圆形或多边形结构。
    橡胶帽由三元乙丙橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶制成，橡胶帽上端面呈圆形平面或圆形凹面结构。
    上盖片呈多边形结构，上盖片上表面具有不规则的圆形或方形通孔，压片呈圆形或多边形结构，压片上表面布满不规则的圆形或方形通孔。
    阀体与电池壳连接可为螺纹连接、卡箍连接或法兰连接。
    橡胶帽上端面与压片下端面之间的距离为0.2mm～1mm。
    安全阀开启压力为小于等于0.2MPa，安全阀的爆破压力大于等于0.5MPa。
    憎水性防水透气膜与阀座之间的连接方式为超声波焊接、振动摩擦焊接或胶粘接。
本发明与现有技术相比具有如下突出优点和效果：在铅酸电池的内部压力增大到额定数值时，气体通过气液过滤膜将橡胶帽向上顶开，顶开间隙距离为0.2mm~0.5mm，气体依次通过橡胶帽与阀体之间的间隙、压片、憎水性防水透气膜和上盖片排出电池外部，憎水性防水透气膜疏密性及厚度决定其排气压力，当电池内部的压力恢复正常或低于外界压力时，橡胶帽牢牢地吸附在阀体上，防止外界气体和水分进入到电池内部，从而保证铅酸电池的循环寿命和日历寿命。当电池滥用或内部短路时，电池内部压力迅速升高，电池内的气体顶起橡胶帽，顶破憎水性防水透气膜，迅速泄压，防止电池爆炸等安全事故的发生，本发明还具有结构简单、安全可靠等优点。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的整体整体结构主剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
    如图1所示。本发明提供的一种铅酸电池安全阀，包括阀座8、橡胶帽6、气液过滤膜7、橡胶垫4、憎水性防水透气膜3、压片5、上盖片2及阀盖1，电池储存或充放电产生的气体通过阀座下方中心到气液过滤膜7除去气体中的酸雾，顶松橡胶帽6到达憎水性防水透气膜3排出到电池外部，使得电池内部的压力恢复到常压；当电池滥用或内部短路即电池内部压力过大时，橡胶帽6会顶破憎水性防水透气膜3，使得电池内部的压力迅速恢复常压，防止电池爆炸事故的发生，憎水性防水透气膜3由聚四氟乙烯、纳米三氧化二铝制成，憎水性防水透气膜3厚度为0.5mm～5mm，憎水性防水透气膜（3）呈圆形或多边形结构。憎水性防水透气膜3与阀座8之间的连接方式为超声波焊接、振动摩擦焊接或胶粘接，当电池内部的压力小于或等于常压时，橡胶帽6会吸附在阀座8的中心孔端面上，橡胶帽5由三元乙丙橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶制成，橡胶帽5上端面呈圆形平面或圆形凹面结构，上盖片2呈多边形结构，上盖片2上表面具有不规则的圆形或方形通孔，压片5呈圆形或多边形结构，压片5上表面布满不规则的圆形或方形通孔，橡胶帽6上端面与压片5下端面之间的距离为0.2mm～1mm，阀体8与电池壳连接可为螺纹连接、卡箍连接或法兰连接，防止外界气体或水分进入到电池内部，安全阀开启压力为小于等于0.2MPa，安全阀的爆破压力大于等于0.5MPa。
本实施方式由阀体8、气液过滤膜7、橡胶帽6、憎水性防水透气膜3、压片5、橡胶垫4、上盖片2和盖板1组成，所述上盖片2顶部有安全阀与电池盖安装排气孔，操作简便，安全阀的阀体8外端面设有外螺纹、法兰或卡箍，可以与电池壳进行连接，如此设置，使铅酸电池安全阀与锂离子电池盖连接更为便捷，安全阀与电池盖连接处套有三元乙丙橡胶圈，该橡胶圈能够保证安全阀与电池盖之间的密封，可以保证安全阀与电池盖之间的密封，保证外界水分或氧化性气体进入到电池内部。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1. 一种铅酸电池安全阀，包括阀座（8）、橡胶帽（6）、气液过滤膜（7）、橡胶垫（4）、憎水性防水透气膜（3）、压片（5）、上盖片（2）及阀盖（1），其特征在于：电池储存或充放电产生的气体通过阀座下方中心到气液过滤膜（7）除去气体中的酸雾，顶松橡胶帽（6）到达憎水性防水透气膜（3）排出到电池外部，使得电池内部的压力恢复到常压；当电池滥用或内部短路即电池内部压力过大时，橡胶帽（6）会顶破憎水性防水透气膜（3），使得电池内部的压力迅速恢复常压，防止电池爆炸事故的发生；当电池内部的压力小于或等于常压时，橡胶帽（6）会吸附在阀座（8）的中心孔端面上，防止外界气体或水分进入到电池内部。
2.   根据权利要求1所述的一种铅酸电池安全阀，其特征在于：憎水性防水透气膜（3）由聚四氟乙烯、纳米三氧化二铝制成，憎水性防水透气膜（3）厚度为0.5mm～5mm，憎水性防水透气膜（3）呈圆形或多边形结构。
3.    根据权利要求1所述的一种铅酸电池安全阀，其特征在于：橡胶帽（5）由三元乙丙橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶制成，橡胶帽（5）上端面呈圆形平面或圆形凹面结构。
4.    根据权利要求1所述一种铅酸电池安全阀，其特征在于：上盖片（2）呈多边形结构，上盖片（2）上表面具有不规则的圆形或方形通孔，压片（5）呈圆形或多边形结构，压片（5）上表面布满不规则的圆形或方形通孔。
5.    根据权利要求1所述一种铅酸电池安全阀，其特征在于：阀体（8）与电池壳连接可为螺纹连接、卡箍连接或法兰连接。
6.   根据权利要求1所述一种铅酸电池安全阀，其特征在于：橡胶帽（6）上端面与压片（5）下端面之间的距离为0.2mm～1mm。
7.   根据权利要求1所述的一种铅酸电池安全阀，其特征在于：安全阀开启压力为小于等于0.2MPa，安全阀的爆破压力大于等于0.5MPa。
8.   根据权利要求1所述的一种铅酸电池安全阀，其特征在于：憎水性防水透气膜（3）与阀座（8）之间的连接方式为超声波焊接、振动摩擦焊接或胶粘接。
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