CN106678402A - 气阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件配套领域，尤其涉及一种气阀，包括壳体、弹性件以及透气组件，壳体内存在放置腔、进气口以及出气口，透气组件以及弹性件均安装在放置腔内，弹性件的一端固定，弹性件的另一端能够推动透气组件密封进气口，透气组件包括透气膜，透气膜与进气口以及出气口均相通，当进气口的气压达到设定值时，透气组件脱离与进气口的密封状态且两者形成与出气口相通的间隙。本申请所提供的气阀通过透气膜进行平衡排气，当动力电池包发生热失控而产生高压时，气体在透气组件表面形成作用力克服弹性件的弹力，使透气组件与进气口之间形成间隙，大量气体由间隙到达出气口排出，以实现防爆排气的目的。透气组件不会损坏，可重复使用，因此成本较低。

Description

气阀

技术领域

本申请涉及储能器件配套领域，尤其涉及一种气阀。

背景技术

目前，动力电池的箱体上一般会设有平衡阀和防暴阀，平衡阀就是平衡箱体内外气压，适用于气压较小的工况。而防暴阀一般是在箱体内部气压瞬间增大后快速排出大量气体，防止大量其它产生的损坏甚至爆炸的风险。

相关技术中虽然也有集平衡和防暴为一体的气阀，但一般是通过损毁的方式进行防爆，因此仅能应对一次防爆险情就必须更换，而无法重复使用，成本较高。

发明内容

本申请提供了一种气阀，能够解决上述问题。

本申请实施例所提供的气阀，包括壳体、弹性件以及透气组件，

所述壳体内存在放置腔、进气口以及出气口，所述透气组件以及所述弹性件均安装在所述放置腔内，所述弹性件的一端固定，所述弹性件的另一端能够推动所述透气组件密封所述进气口，

所述透气组件包括透气膜，所述透气膜与所述进气口以及所述出气口均相通，当所述进气口的气压达到设定值时，所述透气组件脱离与所述进气口的密封状态且两者形成间隙，所述间隙与所述出气口相通。

优选地，所述透气膜为防水透气膜。

优选地，所述透气膜的孔隙率不低于85％。

优选地，所述透气组件还包括支撑件，

所述支撑件对所述透气膜的表面进行支撑。

优选地，所述支撑件同时对所述透气膜的两侧表面进行支撑。

优选地，所述支撑件为无纺布层，所述无纺布层覆盖所述透气膜的表面。

优选地，所述透气组件还包括加强护边，所述支撑件以及所述透气膜的边缘均被所述加强护边包裹，所述弹性件以及所述进气口均与所述加强护边相接触。

优选地，所述弹性件为弹簧。

优选地，所述壳体包括第一壳体以及第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸密封连接，形成所述放置腔，所述进气口位于所述第一壳体内，所述出气口位于所述第二壳体内。

优选地，所述第一壳体上具有围挡，所述围挡围绕所述进气口设置，且与所述第二壳体的内壁之间留有间隙，所述弹性件以及所述透气组件安装在所述围挡内，所述围挡上具有通气缺口。

优选地，所述第二壳体的内壁上对应所述通气缺口设置有通气槽。

优选地，所述围挡或所述第二壳体的内壁上设置有定位件。

优选地，所述第二壳体具有导气接头，所述导气接头与所述出气口连通。

优选地，还包括排气管，所述排气管与所述导气接头密封连接。

本申请实施例提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请实施例所提供的气阀通过透气膜进行平衡排气，而当动力电池包发生热失控而产生高压时，气体无法快速通过透气膜，而在透气组件表面形成作用力克服弹性件的弹力，使透气组件与进气口之间形成间隙，大量气体由该间隙到达出气口排出，以实现防爆排气的目的。透气组件不会损坏，可重复使用，因此成本较低。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的气阀与电池包的装配结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的气阀的侧剖结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的气阀的爆炸结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的透气组件的爆炸结构示意图。

附图标记：

1-气阀；

10-壳体；

100-第一壳体；

100a-围挡；

100b-通气缺口；

100c-定位件；

102-第二壳体；

102a-通气槽；

102b-导气接头；

11-弹性件；

12-透气组件；

120-透气膜；

122-支撑件；

124-加强护边；

13-密封件；

14-排气管；

15-卡箍；

2-电池包。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的气阀的放置状态为参照。

如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种气阀1，包括壳体10、弹性件11以及透气组件12，此外还可包括密封件13、排气管14以及卡箍15等。壳体10是气阀的主体结构，其内部形成放置腔，弹性件11以及透气组件12均安装在放置腔内。一般可将壳体10设计为第一壳体100以及第二壳体102两部分，第一壳体100与第二壳体102之间可通过热铆、粘接、焊接、卡扣等配合连接，并形成放置腔，并且二者之间可通过密封件13，例如密封垫、密封圈等进行密封连接。

在第一壳体100上存在进气口(图中未示出)，在第二壳体102上存在出气口(图中未示出)，电池包2内的气体由进气口进入气阀1内部，再由出气口排出。

在放置腔内，弹性件11的一端被固定住，根据弹性件11的自身结构以及弹力的施力方向，可以被固定在第一壳体100上，也可以被固定在第二壳体102上，图2和图3中的弹性件11为螺旋弹簧，因此其一端固定在第二壳体102上。弹性件11的另一端与透气组件12相抵，并能够推动透气组件12密封进气口，这里所说的密封进气口指的是气体无法由透气组件12与进气口之间的结合面通过，但在平衡透气过程中，气体能够由进气口直接通过透气组件12，在下面会进行详细描述。如图4所示，透气组件12是本实施例的核心部件，包括透气膜120、支撑件122以及加强护边124。

如图1所示，将气阀1通过粘接、焊接、铆接或其他方式安装在电池包2上，并使进气口与电池包2的内部连通。透气膜120可以采用防水透气膜，例如PE高分子透气膜，透气膜120能够缓慢地透过气体，因此能够对电池包2内的压力进行平衡，透气膜120与进气口以及出气口均相通，因此这些气体经过透气膜120之后会由出气口排出。缓慢透气过程由于气体压力小，因此无法克服弹性件11的弹力，透气组件12与进气口之间会持续配合密封。

当前市场上能够买到的透气膜基本都是应用于其它技术领域，厚度约1.8mm，孔隙率一般仅在75％左右，但这种透气膜的透气性较差，仅能维持1L/min的透气速率，根本无法适应于动力电池包的平衡透气需求。因此，本实施例对这种透气膜进行了工艺改进，采用两个速度不相同的展压辊，将透气膜拉缠绕在两个不同速度的辊上拉紧，通过两个辊不同速度来调节拉伸量，将透气膜拉伸。拉伸后的透气膜厚度降至1.2mm，孔隙率能够达到85％以上，透气速率能够达到10L/min，更加符合动力电池包的平衡透气工况。

当电池包2内部出现热失控状况时，会在短时间内产生大量的气体以及热量，促使电池包2内的气体压力快速上升，透气膜120无法及时透过这些气体，因此会在透气膜120朝向进气口的一侧形成压力累积。市场上的透气膜由于孔隙率低厚度大，强度能够达到6～10MPa，但通过拉伸后获得的透气膜120由于提高了孔隙率，同时降低了厚度，因此其强度仅能够维持在1～2MPa，在一侧压力累积的情况下较容易撕被破。如图4所示，为了避免压力过大而直接撕破透气膜120，采用支撑件122覆盖在透气膜120的表面，但要注意不能完全堵住透气膜120，支撑件122可以呈网格状、框架状等构型，本实施例中优选选择无纺布层，无纺布层，例如PP纺粘无纺布自身强度高，并且内部具备大量孔隙供气体通过，将支撑件120覆盖透气膜120的两面，因此既能够为透气膜120的两侧同时提供支撑，同时又不会阻碍气体的缓慢通过。

请继续参见图4，无论是透气膜120还是支撑件122，其强度相对于弹性件11以及壳体10还是较低，因此本实施例采用加强护边124将透气膜120以及支撑件122的边缘包裹，并通过加强护边124与弹性件11以及进气口进行接触和作用，从而起到保护透气膜120以及支撑件122的作用。加强护边124可以由两片高强度的密封圈组成，利用两片密封圈将透气膜120以及支撑件122的边缘夹在中间，然后连接固定。其中一个密封圈与进气口的边缘抵接密封，另一个密封圈则与弹性件11相连。弹性件11可以采用弹簧、拉簧等，这样既能够与密封圈配合连接，又能够让出透气膜120至出气口之间的通道，便于气体通过。

在第一壳体100上具有围挡100a，围挡100a围绕进气口设置，弹性件11以及透气组件12安装在围挡100a内，以便对透气组件12的移动进行限位和导向。随着压力的逐渐增大，压力会逐渐克服弹性件11对透气组件12提供的弹力，当气压达到设定值时，透气组件12便会被推离，脱离与进气口的密封状态，使加强护边124与进气口的边缘之间形成间隙，大量气体便可由该间隙快速进入，围挡100a上具有通气缺口100b，通气缺口100b可以是通孔、镂空结构，供气体通过。与此同时，围挡100a与第二壳体102的内壁之间也留有间隙，气体由进气口进入后会通过通气缺口100b进入到围挡100a与第二壳体102之间的间隙内，并最终顺着间隙抵达出气口。为了尽量扩大围挡100a与第二壳体102的内壁之间的间隙，本实施例在第二壳体102的内壁上对应通气缺口100b的位置设置了通气槽102a。并且还在围挡100a以及第二壳体102上设置了定位件100c，定位件100c可以为定位凸起、定位凹槽等能够进行定位的结构，通过定位件100c能够在第一壳体100与第二壳体102配合连接时确保通气缺口100b与通气槽102a对准。

由于电池包2周围的工况不同，因此有时排气通道需要与其它部件进行连接，如图3所示，本实施例可在第二壳体102上具有一个导气接头102b，导气接头102b与出气口连通，并且在端部可以设置一些用于与其它部件，例如排气管14进行连接的结构。此外，根据需要，导气接头102b还能够相对于进气口的轴线弯折一定的角度。排气管14与导气接头102b之间可通过卡箍15进行密封。排气管14可以为伸缩式，以适应不同连接长度的需要，截面形状可以为椭圆形、方形或其他形状，不局限于圆形。

本实施例所提供的气阀可重复使用，因此成本较低。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化，基于本申请所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气阀，其特征在于，包括壳体、弹性件以及透气组件，

所述壳体内存在放置腔、进气口以及出气口，所述透气组件以及所述弹性件均安装在所述放置腔内，所述弹性件的一端固定，所述弹性件的另一端能够推动所述透气组件密封所述进气口，

所述透气组件包括透气膜，所述透气膜与所述进气口以及所述出气口均相通，当所述进气口的气压达到设定值时，所述透气组件脱离与所述进气口的密封状态且两者形成间隙，所述间隙与所述出气口相通。

2.如权利要求1所述的气阀，其特征在于，所述透气膜为防水透气膜。

3.如权利要求1所述的气阀，其特征在于，所述透气膜的孔隙率不低于85％。

4.如权利要求3所述的气阀，其特征在于，所述透气组件还包括支撑件，

所述支撑件对所述透气膜的表面进行支撑。

5.如权利要求4所述的气阀，其特征在于，所述支撑件同时对所述透气膜的两侧表面进行支撑。

6.如权利要求4或5所述的气阀，其特征在于，所述支撑件为无纺布层，所述无纺布层覆盖所述透气膜的表面。

7.如权利要求4或5所述的气阀，其特征在于，所述透气组件还包括加强护边，所述支撑件以及所述透气膜的边缘均被所述加强护边包裹，所述弹性件以及所述进气口均与所述加强护边相接触。

8.如权利要求1至5任一项所述的气阀，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

9.如权利要求1至5任一项所述的气阀，其特征在于，所述壳体包括第一壳体以及第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸密封连接，形成所述放置腔，所述进气口位于所述第一壳体内，所述出气口位于所述第二壳体内。

10.如权利要求9所述的气阀，其特征在于，所述第一壳体上具有围挡，所述围挡围绕所述进气口设置，且与所述第二壳体的内壁之间留有间隙，所述弹性件以及所述透气组件安装在所述围挡内，所述围挡上具有通气缺口。