CN107394086A - 一种应用于电芯模组上的防爆平衡阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于电芯模组上的防爆平衡阀，包括阀主体和防护盖，阀主体的一端与防护盖连接，防护盖与阀主体之间设有透气组合件，阀主体的另一端上套设有密封圈，阀主体内部设有贯通阀主体的第一气体通道，第一气体通道内设有伸缩密封组件，伸缩密封组件的一端与第一气体通道一端接触式密封连接，伸缩密封组件的另一端与透气组合件接触式连接，透气组合件与防护盖之间设有第二气体通道，防护盖与阀主体之间设有第三气体通道，第一气体通道与第二气体通道连通，第二气体通道与第三气体通道连通。本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀具有结构简单、成本低、操作简便、具有阻隔电芯内电解液渗透功能、产品内部与外界透气等优点。
Description
技术领域
本发明涉及防爆平衡阀，具体为一种应用于电芯模组上的防爆平衡阀。
背景技术
在目前新能源汽车的发展阶段中，其内部最核心的部件就是电池包，电池包里面有N个电芯模组，模组内为电芯零部件，由于电芯零部件属于安全关键零部件，其在工况情况下，电芯内部电解液会随着时间的累积从而产生一定量的化学能量，从而导致内部压力上升，达到设定极限值后，作用于电芯壳上的防爆片，使得电芯内部压力与电芯模组内部直通，但是由于目前电芯模组外壳现设计的是密封壳体，固电芯出现异常的压力极限数值后无法将气压从模组内部排出外部，容易导致内部电芯关键部件使用寿命下降及电子器件损伤。
发明内容
本发明提供了一种的应用于电芯模组上的防爆平衡阀。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
一种应用于电芯模组上的防爆平衡阀，包括阀主体和防护盖，所述阀主体的一端与防护盖连接，所述阀主体的另一端上套设有密封圈，所述防护盖与阀主体之间设有用于阻隔电解液的透气组合件，所述阀主体内部设有贯通阀主体的第一气体通道，所述第一气体通道内设有伸缩密封组件，所述伸缩密封组件的一端与第一气体通道一端接触式密封连接，所述伸缩密封组件的另一端与透气组合件接触式连接，所述透气组合件与防护盖之间设有第二气体通道，所述防护盖与阀主体之间设有第三气体通道，所述第一气体通道与第二气体通道连通，所述第二气体通道与第三气体通道连通。本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀中第一气体通道、第二气体通道以及第三气体通道的设置，以及第一气体通道内伸缩密封组件的设置，使防爆平衡阀的透气方式形成Ⅱ型回路方式，在电芯模组正常工作状态时，也即是在正常工作电芯模组压力小于设定爆破泄压压力数值时，伸缩密封组件在自身伸缩力的作用下与第一气体通道压紧密封，进而使产品在设定爆破压力点下数值时始终保持密封状态；在电芯模组内部压力达到设定超压数值状态时，电芯模组密封腔体内部气压向上压缩伸缩密封组件，使伸缩密封组件与第一气体通道之间的密封打开，从而使得内部气压从第一气体通道向上通过透气组合件进入第二气体通道，由于第二气体通道与第三气体通道连通，内部气压通过第一气体通道、第二气体通道和第三气体通道形成Ⅱ型回路流向外部，使电芯模组能够及时快速泄压；在电芯模组上述泄压过程中，电芯模组内部压力逐渐降低，当电芯模组内部压力小于外部压力时，伸缩密封组件在自身伸缩力的作用下恢复向下压紧第一气体通道形成密封，电芯模组回归到正常工作状态。本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀中第一气体通道、第二气体通道以及第三气体通道的设置，以及第一气体通道内伸缩密封组件的设置，使防爆平衡阀的透气方式形成Ⅱ型回路方式进行透气，使电芯模组不仅可以在正常工况下工作，而且可以在电芯模组内部压力过大的工况下进行透气泄压，泄压后回归正常工况下进行工作，即是可实现定点压力数值瞬间快速泄压且可快速修复达到原来状态，其一方面确保了产品在高压力点范围数值下可保持密封状态，且有效阻隔电解液的渗透，另一方面有效解决了现有技术中因电芯模组内部压力过大对电芯部件造成的伤害，有效提升了电芯模组的使用寿命。
进一步地，所述阀主体的中部设有向外凸出的卡环，所述阀主体与防护盖连接的一端为第一连接部，所述第一连接部与防护盖超声焊接，所述阀主体套设有密封圈的一端为卡扣连接部，所述阀主体内部设有带第一气体通道的筒状体，所述筒状体的两端分别与第一连接部之间和卡扣连接部之间留有间隙。所述阀主体上卡环的设置，一方面便于密封圈的安装，另一方面便于阀的安装；所述阀主体上卡扣连接部的设置，使防爆平衡阀卡扣式按压在安装壳壁上，其可实现自动及半自动操作，安装操作简便；所述第一连接部与防护盖超声焊接，其连接稳固快速。
进一步地，所述筒状体内设有多个上下贯通的直通槽，所述直通槽与第一气体通道连通，所述直通槽的设置，有效确保内部气体通过第一气体通道和直通槽进入透气组合件和第二气体通道。
进一步地，所述第一气体通道为台阶通道，所述伸缩密封组件置于所述台阶通道的台阶板上。电芯模组正常工作状态时，也即是在正常工作电芯模组压力小于设定爆破泄压压力数值时，伸缩密封组件在自身伸缩力的作用下压紧第一气体通道上的台阶板，使伸缩密封组件密封住第一气体通道，进而使产品在设定爆破压力点下数值时始终保持密封状态；同样原理，在电芯模组内部压力达到设定超压数值状态时，电芯模组密封腔体内部气压向上压缩伸缩密封组件，使伸缩密封组件远离台阶板，进而使伸缩密封组件与第一气体通道之间的密封打开。
进一步地，所述筒状体与透气组合件接触的一端高度低于第一连接部的高度一定距离，所述第一连接部上设有与透气组合件相配合的缺口，所述缺口的高度与筒状体齐平。
进一步地，所述伸缩密封组件包括密封轴和压簧，所述密封轴为由橡胶材质制成的台阶轴，所述台阶轴的大轴底端放置于台阶板上，所述台阶轴的小轴外套设有压簧，所述压簧与透气组合件接触式连接，所述台阶轴在压簧的作用力下与台阶板密封连接。在电芯模组正常工作状态时，也即是在正常工作电芯模组压力小于设定爆破泄压压力数值时，压簧在自身弹力作用下将密封轴向台阶板压紧形成密封，进而使产品在设定爆破压力点下数值时始终保持密封状态；在电芯模组内部压力达到设定超压数值状态时，电芯模组密封腔体内部气压对密封轴施加一向上的力，带动密封轴压缩压簧向上移动，密封轴远离台阶板，第一气体通道打开，从而使得内部气压从第一气体通道向上通过透气组合件进入第二气体通道，由于第二气体通道与第三气体通道连通，内部气压通过第一气体通道、第二气体通道和第三气体通道形成Ⅱ型回路流向外部，使电芯模组能够及时快速泄压；在电芯模组上述泄压过程中，电芯模组内部压力逐渐降低，当电芯模组内部压力小于外部压力时，压簧在弹力作用下恢复向下向密封轴压紧在台阶板上形成密封，电芯模组回归到正常工作状态。
进一步地，所述透气组合件包括透气压盖，所述透气压盖的外部设有透气膜片，所述透气膜片为高分子阻隔电解液和液体水以及平衡内外压力的透气膜片，所述透气压盖中心设有与第一透气通道连通的透气孔，所述透气压盖设有透气膜片的一侧设有多个透气凸起，所述透气凸起与防护盖接触连接，相邻透气凸起之间形成第二透气通道。本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀通过在透气压盖上设置多个透气凸起，使相邻透起凸起之间形成第二透气通道，为电芯产品向外部排气泄压提供了保障。
进一步地，所述透气组合件上设有一向外凸出的凸块，所述凸块的大小和形状与第一连接部上的缺口相配合。透气组合件上凸块以及第一连接部上缺口的设置，使透气组合件安装在筒状体端部后外部与第一连接部齐平，使防爆平衡阀整体结构紧凑。
进一步地，所述防护盖为凹槽形状，所述防护盖内圆同壁上设有至少三个侧壁凸台，相邻侧壁凸台之间形成第三气体通道，所述第三气体通道与外部连通，侧壁凸台的设置，使相邻侧壁凸台之间形成第三气体通道，使电芯模组可以通过防爆平衡阀向外部排气泄压。
进一步地，所述防护盖上的槽底设有与第一连接部超声焊接的焊接凸台，所述第一连接部与焊接凸台连接的一端设有多个气体连通口，所述气体连通口的一侧与第二气体通道连通，另一侧与第三气体通道连通。
本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀，具有如下的有益效果：
第一、瞬间快速泄压，本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀中第一气体通道、第二气体通道以及第三气体通道的设置，以及第一气体通道内伸缩密封组件的设置，使防爆平衡阀的透气方式形成Ⅱ型回路方式进行透气，使电芯模组不仅可以在正常工况下工作，而且可以在电芯模组内部压力过大的工况下进行透气泄压，泄压后回归正常工况下进行工作，即是可实现定点压力数值瞬间快速泄压且可快速修复达到原来状态；
第二、Ⅱ型回路透气方式，一方面确保了产品在高压力点范围数值下可保持密封状态，且有效阻隔电解液的渗透，另一方面有效解决了现有技术中因电芯模组内部压力过大对电芯部件造成的伤害，有效提升了电芯模组的使用寿命；
第三、安装操作简便，连接稳固，所述阀主体上卡环的设置，一方面便于密封圈的安装，另一方面便于阀的安装；所述阀主体上卡扣连接部的设置，使防爆平衡阀卡扣式按压在安装壳壁上，其可实现自动及半自动操作，安装操作简便；所述第一连接部与防护盖超声焊接，其连接稳固快速；
第四、产品内部具有阻隔电芯内电解液渗透的功能，采用高分子阻隔电解液和液体水的材质制成，其具有阻隔电解液和液体水的功能，有效防止电芯内电解液渗透；
第五、结构简单，本发明主要由阀主体、防护盖以及阀主体内的伸缩密封组件和透气组合件构成，其零部件构成少，结构简单；
第六、成本低，本发明中阀主体、防护盖、伸缩密封组件及透气组合件均采用常规材料和工序制成，其原料来源丰富，成本低廉，而且本发明通过在透气组合件上设置透气凸起，使相邻透气凸起之间形成第二气体通道实现本发明电芯外壳透气的目的，其产品改动小，未增加零部件，成本低。
附图说明
附图1为本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀的分解示意图；
附图2为本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀的装配示意图；
附图3为本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀的剖面示意图；
附图4为附图1中透气压盖的结构示意图；
附图5为附图1中阀主体的结构示意图；
附图6为附图1中阀主体的剖面示意图；
附图7为附图1中防护盖的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。
如图1至图7所示，一种应用于电芯模组上的防爆平衡阀，包括阀主体60和防护盖10，所述阀主体60的一端与防护盖10连接，所述阀主体60的另一端上套设有密封圈70，所述防护盖10与阀主体60之间设有用于阻隔电解液的透气组合件，所述透气组合件包括透气压盖30，所述透气压盖30的外部设有透气膜片20，所述阀主体60内部设有贯通阀主体60的第一气体通道65，所述第一气体通道65为台阶通道，所述第一气体通道65内设有伸缩密封组件，所述伸缩密封组件的一端与第一气体通道65一端接触式密封连接，所述伸缩密封组件的另一端与透气组合件接触式连接，具体地，所述伸缩密封组件包括密封轴50和压簧40，所述密封轴50为由橡胶材质制成的台阶轴，所述台阶轴的大轴52底端放置于台阶板69上，所述台阶轴的小轴51外套设有压簧40，所述压簧40与透气组合件中的透气压盖30接触式连接，所述台阶轴在压簧40的作用力下与台阶板69密封连接，所述透气组合件与防护盖10之间设有第二气体通道34，所述防护盖10与阀主体60之间设有第三气体通道12，所述第一气体通道65与第二气体通道34连通，所述第二气体通道34与第三气体通道12连通。本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀中第一气体通道65、第二气体通道34以及第三气体通道12的设置，以及第一气体通道65内伸缩密封组件的设置，使防爆平衡阀的透气方式形成Ⅱ型回路方式，在电芯模组正常工作状态时，也即是在正常工作电芯模组压力小于设定爆破泄压压力数值时，伸缩密封组件中的压簧40在自身弹力作用下将密封轴50向台阶板69压紧形成密封，进而使产品在设定爆破压力点下数值时始终保持密封状态；在电芯模组内部压力达到设定超压数值状态时，电芯模组密封腔体内部气压对密封轴50施加一向上的力，带动密封轴50压缩压簧40向上移动，密封轴50远离台阶板69，第一气体通道65打开，从而使得内部气压从第一气体通道65向上通过透气组合件进入第二气体通道34，由于第二气体通道34与第三气体通道12连通，内部气压通过第一气体通道65、第二气体通道34和第三气体通道12形成Ⅱ型回路流向外部，使电芯模组能够及时快速泄压；在电芯模组上述泄压过程中，电芯模组内部压力逐渐降低，当电芯模组内部压力小于外部压力时，压簧40在弹力作用下恢复向下向密封轴50压紧在台阶板69上形成密封，电芯模组回归到正常工作状态。本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀中第一气体通道65、第二气体通道34以及第三气体通道12的设置，以及第一气体通道65内伸缩密封组件的设置，使防爆平衡阀的透气方式形成Ⅱ型回路方式进行透气，使电芯模组不仅可以在正常工况下工作，而且可以在电芯模组内部压力过大的工况下进行透气泄压，泄压后回归正常工况下进行工作，即是可实现定点压力数值瞬间快速泄压且可快速修复达到原来状态，其一方面确保了产品在高压力点范围数值下可保持密封状态，且有效阻隔电解液的渗透，另一方面有效解决了现有技术中因电芯模组内部压力过大对电芯部件造成的伤害，有效提升了电芯模组的使用寿命。
如图1、图5和图6所示，所述阀主体60的中部设有向外凸出的卡环61，所述阀主体60与防护盖10连接的一端为第一连接部62，所述第一连接部62与防护盖10超声焊接，所述阀主体60套设有密封圈70的一端为卡扣连接部63，所述阀主体60内部设有带第一气体通道65的筒状体64，所述筒状体64的两端分别与第一连接部62之间和卡扣连接部63之间留有间隙。所述阀主体60上卡环61的设置，一方面便于密封圈70的安装，另一方面便于阀的安装；所述阀主体60上卡扣连接部63的设置，使防爆平衡阀卡扣式按压在安装壳壁上，其可实现自动及半自动操作，安装操作简便；所述第一连接部62与防护盖10超声焊接，其连接稳固快速。所述筒状体64内设有多个上下贯通的直通槽67，所述直通槽67与第一气体通道65连通，所述直通槽67的设置，有效确保内部气体通过第一气体通道65和直通槽67进入透气组合件和第二气体通道34。所述筒状体64与透气组合件中透气压盖30接触的一端高度低于第一连接部62的高度一定距离，所述第一连接部62上设有与透气压盖30相配合的缺口68，所述缺口68的高度与筒状体64的外部齐平。
如图1和图4所示，所述透气膜片20为高分子阻隔电解液和液体水以及平衡内外压力的透气膜片20，所述透气压盖30中心设有与第一气体通道65连通的透气孔31，所述透气压盖30设有透气膜片20的一侧设有多个透气凸起32，所述透气凸起32与防护盖10接触连接，相邻透气凸起32之间形成第二气体通道34。本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀通过在透气压盖30上设置多个透气凸起32，使相邻透起凸起之间形成第二气体通道34，为电芯产品向外部排气泄压提供了保障。进一步地，所述透气压盖30上设有一向外凸出的凸块33，所述凸块33的大小和形状与第一连接部62上的缺口68相配合。透气压盖30上凸块33以及第一连接部62上缺口68的设置，使透气压盖30安装在筒状体64端部后外部与第一连接部62齐平，使防爆平衡阀整体结构紧凑。
如图1、图5和图7所示，所述防护盖10为凹槽形状，所述防护盖10内圆筒壁上设有至少三个侧壁凸台11，相邻侧壁凸台11之间形成第三气体通道12，所述第三气体通道12与外部连通，侧壁凸台11的设置，使相邻侧壁凸台11之间形成第三气体通道12，使电芯模组可以通过防爆平衡阀向外部排气泄压。所述防护盖10上的槽底设有与第一连接部62超声焊接的焊接凸台13，所述第一连接部62与焊接凸台13连接的一端设有多个气体连通口66，所述气体连通口66的一侧与第二气体通道34连通，另一侧与第三气体通道12连通。
如图1至图7所示，本发明应用于电芯模组上的防爆平衡阀的安装步骤：首先将密封轴50插入到压簧40上形成伸缩密封组件，然后将伸缩密封组件放置在阀主体60上的第一气体通道65内的台阶板69上，然后将透气膜片20安装在透气压盖30上形成透气组合件，组合在一起的透气组合件通过超声工艺与阀主体60上的筒状体64超声焊接在一起，然后将防护盖10通过超声工艺与阀主体60上的第一连接部62超声焊接在一起，最后将密封圈70套在阀主体60上的卡扣连接部63外部，完成整个防爆平衡阀的安装，其安装简单方便。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用于电芯模组上的防爆平衡阀，包括阀主体和防护盖，所述阀主体的一端与防护盖连接，所述阀主体的另一端上套设有密封圈，其特征在于：所述防护盖与阀主体之间设有用于阻隔电解液的透气组合件，所述阀主体内部设有贯通阀主体的第一气体通道，所述第一气体通道内设有伸缩密封组件，所述伸缩密封组件的一端与第一气体通道一端接触式密封连接，所述伸缩密封组件的另一端与透气组合件接触式连接，所述透气组合件与防护盖之间设有第二气体通道，所述防护盖与阀主体之间设有第三气体通道，所述第一气体通道与第二气体通道连通，所述第二气体通道与第三气体通道连通。
2.根据权利要求1所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述阀主体的中部设有向外凸出的卡环，所述阀主体与防护盖连接的一端为第一连接部，所述第一连接部与防护盖超声焊接，所述阀主体套设有密封圈的一端为卡扣连接部，所述阀主体内部设有带第一气体通道的筒状体，所述筒状体的两端分别与第一连接部之间和卡扣连接部之间留有间隙。
3.根据权利要求2所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述筒状体内设有多个上下贯通的直通槽，所述直通槽与第一气体通道连通。
4.根据权利要求3所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述第一气体通道为台阶通道，所述伸缩密封组件置于所述台阶通道的台阶板上。
5.根据权利要求4所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述筒状体与透气组合件接触的一端高度低于第一连接部的高度一定距离，所述第一连接部上设有与透气组合件相配合的缺口，所述缺口的高度与筒状体齐平。
6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述伸缩密封组件包括密封轴和压簧，所述密封轴为台阶轴，所述台阶轴的大轴底端放置于台阶板上，所述台阶轴的小轴外套设有压簧，所述压簧与透气组合件接触式连接。
7.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述透气组合件包括透气压盖，所述透气压盖的外部设有透气膜片，所述透气压盖中心设有与第一透气通道连通的透气孔，所述透气压盖设有透气膜片的一侧设有多个透气凸起，所述透气凸起与防护盖接触连接，相邻透气凸起之间形成第二透气通道。
8.根据权利要求7所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述透气组合件上设有一向外凸出的凸块，所述凸块的大小和形状与第一连接部上的缺口相配合。
9.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述防护盖为凹槽形状，所述防护盖内圆同壁上设有至少三个侧壁凸台，相邻侧壁凸台之间形成第三气体通道，所述第三气体通道与外部连通。
10.根据权利要求9所述的应用于电芯模组上的防爆平衡阀，其特征在于：所述防护盖上的槽底设有与第一连接部超声焊接的焊接凸台，所述第一连接部与焊接凸台连接的一端设有多个气体连通口，所述气体连通口的一侧与第二气体通道连通，另一侧与第三气体通道连通。
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