CN108550758A - 锂离子电池的防爆阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池的防爆阀结构，所述防爆阀结构包括阀门套，所述阀门套内可拆卸地固定有滤酸片，所述阀门套的上端可拆卸地固定有环形套，所述环形套与所述阀门套同轴设置，所述环形套的圆周侧面设置有多个沿所述环形套径向方向的贯穿通孔，每个所述贯穿通孔内设置有泄气装置，所述环形套的上端可拆卸地设置有盖片，所述盖片、所述环形套的内壁和所述滤酸片相互围合形成密闭腔体；解决了传统的多孔盖片上的通孔容易积灰堵塞，导致对压力的灵敏度降低，在需要对压力反应灵敏的场合，失去防爆效果的问题。

Description

锂离子电池的防爆阀结构

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体地，涉及一种锂离子电池的防爆阀结构。

背景技术

目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。随着锂电行业的发展，人们对电动车行业的兴趣逐渐升温，随之而来的是人们对锂离子电池性能、规模化生产及安全性的关注，车载大容量动力电池性能的优劣直接影响着电动汽车的整体性能。锂离子电池的外壳上一般设置有防爆阀，以保证电池在短路、过充等情况时，能够通过防爆阀及时快速泄压，保证电池不发生爆炸，传统的防爆阀包括壳体、滤酸片、多孔盖片等，当电池内部压力过大时，产生的气体能够将多孔盖片顶出，以达到泄压的目的；但是传统的多孔盖片上的通孔容易积灰堵塞，导致对压力的灵敏度降低。例如，专利号为CN104577001A的中国专利公开了一种锂电池防爆安全阀，其采用封盖底面与阀体顶面之间留有阀体内腔与外界相通的通气缝隙，所述过滤片上设置有气压高于设定值就能被冲破槽底的环形凹槽。这种结构的优点是，环形凹槽作为过滤片的应力薄弱处，当电池内压力达到一定值时，可将过滤片环形凹槽冲破，实现电池内外直通，达到防爆的目的；同样的，这种结构中通气缝隙也容易长时间积灰堵塞，导致防爆阀的压力灵敏度下降，在需要对压力反应灵敏的场合，失去防爆效果；同时，在专利号为CN104577001A的中国专利公开了一种锂电池防爆安全阀中，且具体防爆压力是根据环形凹槽的深度和宽度进行控制，此控制压力阈值的结构较为粗糙，很难进行精确控制，当防爆阀内部积灰或堵塞时，防爆阀容易失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池的防爆阀结构，解决了传统的多孔盖片上的通孔容易积灰堵塞，导致对压力的灵敏度降低，在需要对压力反应灵敏的场合，失去防爆效果的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种锂离子电池的防爆阀结构，所述防爆阀结构包括阀门套，所述阀门套内可拆卸地固定有滤酸片，所述阀门套的上端可拆卸地固定有环形套，所述环形套与所述阀门套同轴设置，所述环形套的圆周侧面设置有多个沿所述环形套径向方向的贯穿通孔，每个所述贯穿通孔内设置有泄气装置，所述环形套的上端可拆卸地设置有盖片，所述盖片、所述环形套的内壁和所述滤酸片相互围合形成密闭腔体；

所述泄气装置包括可滑动地设置在所述贯穿通孔内的塞体和复位弹簧，所述塞体的一端位于所述贯穿通孔内部，另一端延伸至所述密闭腔体内部，位于所述密闭腔体内部的所述塞体的一端沿其轴向方向向内凹陷形成凹槽体，位于所述贯穿通孔内部的所述塞体的一端的侧面设置有过个与所述凹槽体相连通的出气孔，位于所述密闭腔体内部的所述塞体的一端端部沿其径向方向延伸形成环形部，所述复位弹簧一端与所述环形部相连接，另一端与所述环形套的内壁相连接；所述盖片的下表面向上凹陷形成有槽体，所述槽体的内侧面沿所述盖片的径向方向向内凹陷形成有滑槽体，所述滑槽体内可滑动地设置有第二塞体，所述第二塞体一端位于所述滑槽体的内部，另一端延伸至所述槽体内，位于所述槽体内的所述第二塞体的一端向内凹陷形成有第二凹槽体，位于所述槽体内的所述第二塞体的一端的端部还沿其径向方向延伸形成第二环形部，套接在所述第二塞体上的第二复位弹簧一端与所述槽体的内壁相连接，另一端与所述第二环形部相连接，U型滑杆一端至少部分位于所述滑槽体内，另一端插接在所述环形套上。

优选地，所述U型滑杆包括沿水平方向设置的第一水平杆、沿水平方向设置的第二水平杆和竖杆，所述第一水平杆的一端至少部分位于所述滑槽体内，另一端连接竖杆，环形套的外侧壁设置有插孔，所述第二水平杆一端位于所述插孔内，另一端连接所述竖杆，使得所述第二塞体沿所述盖片的径向方向向外运动时，与所述第一水平杆相抵触，并带动第二水平杆脱离所述插孔。

优选地，所述环形套的下端面向上凹陷形成有环形凹槽，所述阀门套的上端插接在所述环形凹槽内。

优选地，所述阀门套的内壁同轴固定有环形卡合件，所述滤酸片被压紧在所述环形卡合件和所述环形套之间。

优选地，所述贯穿通孔的数量不少于4组。

优选地，多个所述贯穿通孔的轴线之间的夹角相同。

优选地，所述阀门套的外侧面设置有螺纹结构。

根据上述技术方案，本发明提供了一种锂离子电池的防爆阀结构，所述防爆阀结构包括阀门套，所述阀门套内可拆卸地固定有滤酸片，所述阀门套的上端可拆卸地固定有环形套，所述环形套与所述阀门套同轴设置，所述环形套的圆周侧面设置有多个沿所述环形套径向方向的贯穿通孔，每个所述贯穿通孔内设置有泄气装置，所述环形套的上端可拆卸地设置有盖片，所述盖片、所述环形套的内壁和所述滤酸片相互围合形成密闭腔体；所述泄气装置包括可滑动地设置在所述贯穿通孔内的塞体和复位弹簧，所述塞体的一端位于所述贯穿通孔内部，另一端延伸至所述密闭腔体内部，位于所述密闭腔体内部的所述塞体的一端沿其轴向方向向内凹陷形成凹槽体，位于所述贯穿通孔内部的所述塞体的一端的侧面设置有过个与所述凹槽体相连通的出气孔，位于所述密闭腔体内部的所述塞体的一端端部沿其径向方向延伸形成环形部，所述复位弹簧一端与所述环形部相连接，另一端与所述环形套的内壁相连接。当电池内部在短路、过充等情况时，内部产生气体，当气体流量较少时，气压上升经过滤酸片达到密闭腔体内部，随着密闭腔体内部气压的上升，塞体会在贯穿通孔内部向外滑动，当塞体的端部滑移至贯穿通孔的外部时，此时，外界通过出气孔与凹槽体相连通，使得密闭腔体内部的空气得以排出，当内部气压下降时，塞体在复位弹簧的作用下复位，当密闭腔体的压力过大超过极限值时，会将环形套上的盖片冲掉，得以将内部气体及时泄出，防止内部发生爆炸，该防爆阀结构中的塞体在初始状态下位于贯穿通孔内部，当需要排气时才运动滑出，能够有效避免其上的出气孔堵塞，能够始终保持对压力的灵敏度，防爆效果好；为了更好的控制盖片脱离环形套时的压力阈值，所述盖片的下表面向上凹陷形成有槽体，所述槽体的内侧面沿所述盖片的径向方向向内凹陷形成有滑槽体，所述滑槽体内可滑动地设置有第二塞体，所述第二塞体一端位于所述滑槽体的内部，另一端延伸至所述槽体内，位于所述槽体内的所述第二塞体的一端向内凹陷形成有第二凹槽体，位于所述槽体内的所述第二塞体的一端的端部还沿其径向方向延伸形成第二环形部，套接在所述第二塞体上的第二复位弹簧一端与所述槽体的内壁相连接，另一端与所述第二环形部相连接，U型滑杆一端至少部分位于所述滑槽体内，另一端插接在所述环形套上，当压力过大时，超过阈值，此时第二塞体会沿所述盖片的径向方向向外运动，与所述第一水平杆相抵触，并带动第二水平杆脱离所述插孔，此时，盖片会脱离环形套，使得内部的气体能够快速卸出；这里的压力阈值可以通过使用不同弹力系数的弹簧来进行调节，压力阈值设置的准确度较高，此结构不会发生盖片意外弹出的情况。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的锂离子电池的防爆阀结构的结构图；

图2是图1中A部分的放大图。

附图标记说明

1-阀门套 2-螺纹结构

3-环形卡合件 4-滤酸片

5-环形套 6-贯穿通孔

7-塞体 8-出气孔

9-环形部 10-复位弹簧

11-盖片

13-密闭腔体 14-凹槽体

15-槽体 16-滑槽体

17-第二塞体 18-第二环形部

19-第二复位弹簧 1201-第一水平杆

1202-竖杆 1203-第二水平杆

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“轴向方向、径向方向”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

如图1和图2所示：本发明提供了一种锂离子电池的防爆阀结构，所述防爆阀结构包括阀门套1，所述阀门套1内可拆卸地固定有滤酸片4，所述阀门套1的上端可拆卸地固定有环形套5，所述环形套5与所述阀门套1同轴设置，所述环形套5的圆周侧面设置有多个沿所述环形套5径向方向的贯穿通孔6，每个所述贯穿通孔6内设置有泄气装置，所述环形套5的上端可拆卸地设置有盖片11，所述盖片11、所述环形套5的内壁和所述滤酸片4相互围合形成密闭腔体13；所述泄气装置包括可滑动地设置在所述贯穿通孔6内的塞体7和复位弹簧10，所述塞体7的一端位于所述贯穿通孔6内部，另一端延伸至所述密闭腔体13内部，位于所述密闭腔体13内部的所述塞体7的一端沿其轴向方向向内凹陷形成凹槽体14，位于所述贯穿通孔6内部的所述塞体7的一端的侧面设置有过个与所述凹槽体14相连通的出气孔8，位于所述密闭腔体13内部的所述塞体7的一端端部沿其径向方向延伸形成环形部9，所述复位弹簧10一端与所述环形部9相连接，另一端与所述环形套5的内壁相连接。当电池内部在短路、过充等情况时，内部产生气体，当气体流量较少时，气压上升经过滤酸片达到密闭腔体内部，随着密闭腔体内部气压的上升，塞体会在贯穿通孔内部向外滑动，当塞体的端部滑移至贯穿通孔的外部时，此时，外界通过出气孔与凹槽体相连通，使得密闭腔体内部的空气得以排出，当内部气压下降时，塞体在复位弹簧的作用下复位，当密闭腔体的压力过大超过极限值时，会将环形套上的盖片冲掉，得以将内部气体及时泄出，防止内部发生爆炸，该防爆阀结构中的塞体在初始状态下位于贯穿通孔内部，当需要排气时才运动滑出，能够有效避免其上的出气孔堵塞，能够始终保持对压力的灵敏度，防爆效果好；为了更好的控制盖片脱离环形套时的压力阈值，所述盖片11的下表面向上凹陷形成有槽体15，所述槽体15的内侧面沿所述盖片11的径向方向向内凹陷形成有滑槽体16，所述滑槽体16内可滑动地设置有第二塞体17，所述第二塞体17一端位于所述滑槽体16的内部，另一端延伸至所述槽体15内，位于所述槽体15内的所述第二塞体17的一端向内凹陷形成有第二凹槽体20，位于所述槽体15内的所述第二塞体17的一端的端部还沿其径向方向延伸形成第二环形部18，套接在所述第二塞体17上的第二复位弹簧19一端与所述槽体15的内壁相连接，另一端与所述第二环形部18相连接，U型滑杆一端至少部分位于所述滑槽体16内，另一端插接在所述环形套5上。当压力过大时，超过阈值，此时第二塞体会沿所述盖片的径向方向向外运动，与所述第一水平杆相抵触，并带动第二水平杆脱离所述插孔，此时，盖片会脱离环形套，使得内部的气体能够快速卸出；这里的压力阈值可以通过使用不同弹力系数的弹簧来进行调节，压力阈值设置的准确度较高，此结构不会发生盖片意外弹出的情况。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述U型滑杆包括沿水平方向设置的第一水平杆1201、沿水平方向设置的第二水平杆1203和竖杆1202，所述第一水平杆1201的一端至少部分位于所述滑槽体16内，另一端连接竖杆1202，环形套5的外侧壁设置有插孔，所述第二水平杆1203一端位于所述插孔内，另一端连接所述竖杆1202，使得所述第二塞体17沿所述盖片11的径向方向向外运动时，与所述第一水平杆1201相抵触，并带动第二水平杆1203脱离所述插孔。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得环形套5和阀门套1能够紧密连接，所述环形套5的下端面向上凹陷形成有环形凹槽，所述阀门套1的上端插接在所述环形凹槽内。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得滤酸片4能够被紧固在阀门套1内部，同时利于其拆卸和安装更换，所述阀门套1的内壁同轴固定有环形卡合件3，所述滤酸片4被压紧在所述环形卡合件3和所述环形套5之间。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得的电池内部的气体能够及时顺畅排出，所述贯穿通孔6的数量不少于4组。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得的电池内部的气体能够及时顺畅排出，多个所述贯穿通孔6的轴线之间的夹角相同。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了方便阀门套1安装在电池壳体上，所述阀门套1的外侧面设置有螺纹结构2。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种锂离子电池的防爆阀结构，其特征在于，所述防爆阀结构包括阀门套(1)，所述阀门套(1)内可拆卸地固定有滤酸片(4)，所述阀门套(1)的上端可拆卸地固定有环形套(5)，所述环形套(5)与所述阀门套(1)同轴设置，所述环形套(5)的圆周侧面设置有多个沿所述环形套(5)径向方向的贯穿通孔(6)，每个所述贯穿通孔(6)内设置有泄气装置，所述环形套(5)的上端可拆卸地设置有盖片(11)，所述盖片(11)、所述环形套(5)的内壁和所述滤酸片(4)相互围合形成密闭腔体(13)；

所述泄气装置包括可滑动地设置在所述贯穿通孔(6)内的塞体(7)和复位弹簧(10)，所述塞体(7)的一端位于所述贯穿通孔(6)内部，另一端延伸至所述密闭腔体(13)内部，位于所述密闭腔体(13)内部的所述塞体(7)的一端沿其轴向方向向内凹陷形成凹槽体(14)，位于所述贯穿通孔(6)内部的所述塞体(7)的一端的侧面设置有过个与所述凹槽体(14)相连通的出气孔(8)，位于所述密闭腔体(13)内部的所述塞体(7)的一端端部沿其径向方向延伸形成环形部(9)，所述复位弹簧(10)一端与所述环形部(9)相连接，另一端与所述环形套(5)的内壁相连接；

所述盖片(11)的下表面向上凹陷形成有槽体(15)，所述槽体(15)的内侧面沿所述盖片(11)的径向方向向内凹陷形成有滑槽体(16)，所述滑槽体(16)内可滑动地设置有第二塞体(17)，所述第二塞体(17)一端位于所述滑槽体(16)的内部，另一端延伸至所述槽体(15)内，位于所述槽体(15)内的所述第二塞体(17)的一端向内凹陷形成有第二凹槽体(20)，位于所述槽体(15)内的所述第二塞体(17)的一端的端部还沿其径向方向延伸形成第二环形部(18)，套接在所述第二塞体(17)上的第二复位弹簧(19)一端与所述槽体(15)的内壁相连接，另一端与所述第二环形部(18)相连接，U型滑杆一端至少部分位于所述滑槽体(16)内，另一端插接在所述环形套(5)上。

2.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述U型滑杆包括沿水平方向设置的第一水平杆(1201)、沿水平方向设置的第二水平杆(1203)和竖杆(1202)，所述第一水平杆(1201)的一端至少部分位于所述滑槽体(16)内，另一端连接竖杆(1202)，环形套(5)的外侧壁设置有插孔，所述第二水平杆(1203)一端位于所述插孔内，另一端连接所述竖杆(1202)，使得所述第二塞体(17)沿所述盖片(11)的径向方向向外运动时，与所述第一水平杆(1201)相抵触，并带动第二水平杆(1203)脱离所述插孔。

3.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述环形套(5)的下端面向上凹陷形成有环形凹槽，所述阀门套(1)的上端插接在所述环形凹槽内。

4.根据权利要求3所述的防爆结构，其特征在于，所述阀门套(1)的内壁同轴固定有环形卡合件(3)，所述滤酸片(4)被压紧在所述环形卡合件(3)和所述环形套(5)之间。

5.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述贯穿通孔(6)的数量不少于4组。

6.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，多个所述贯穿通孔(6)的轴线之间的夹角相同。

7.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述阀门套(1)的外侧面设置有螺纹结构(2)。