CN109192901A - 一种锂电池在预充时的排气阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池在预充时的排气阀，所述排气阀安装于锂电池(30)的安全阀口(31)上，包括中空的排气阀体(2)；所述排气阀体(2)顶部设置有排气阀盖(6)；所述排气阀体(2)的下部具有第一排气孔(13)；所述排气阀盖(6)内具有第二排气孔(14)；所述第一排气孔(13)和第二排气孔(14)相连通；所述排气阀体(2)外壁与锂电池(30)的安全阀口(31)螺纹连接；排气阀体(2)和排气阀盖(6)中垂直贯穿设置有一根排气操作杆(1)；排气阀中具有一个连通控制机构。本发明能够提高锂电池的安全阀口的使用寿命，并且便利、高效地排出电池在预充过程中产生的气体，降低锂电池的整体生产成本。

Description

一种锂电池在预充时的排气阀

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂电池在预充时的排气阀。

背景技术

目前，锂电池具有安全、效率高、无污染、比能量高、原材料丰富、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。

随着新能源行业的不断发展，人们对锂电池的应用也越来越广泛。锂电池是一种电化学反应原理的储能器件，在充放电过程中会产生气体，尤其在电池预充过程中，产气量最多，需要及时进行排放，以防止电池内部气体过多而造成电池发生鼓胀变形问题或引起爆炸事故。

对于目前的锂电池的安全阀，其采用螺纹形式安装在电池上，在电池的预充过程中，需要多次拧开安全阀以进行排气，这种多次拧开安全阀进行排气的操作，不仅会对阀口的螺纹会造成一定的磨损，而且员工操作费时、费力，工作效率低，从而增加了锂电池的整体生产成本。

有鉴于此，目前迫切需要开发出一种排气阀，其无需反复拧开，能够有效减少对电池上的安全阀口螺纹的磨损，提高安全阀口的使用寿命，并且便利、高效地排出电池在预充过程中产生的气体，降低锂电池的整体生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种锂电池在预充时的排气阀，其无需反复拧开，能够有效减少对电池上的安全阀口螺纹的磨损，提高安全阀口的使用寿命，并且便利、高效地排出电池在预充过程中产生的气体，降低锂电池的整体生产成本，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种锂电池在预充时的排气阀，所述排气阀安装于锂电池的安全阀口上，包括中空的排气阀体；

所述排气阀体顶部设置有排气阀盖；

所述排气阀体的下部具有开口向下的第一排气孔；

所述排气阀盖内具有开口朝外的第二排气孔；

所述第一排气孔和第二排气孔相连通；

所述排气阀体的外壁与锂电池的安全阀口螺纹连接；

所述排气阀体和排气阀盖的横向中心位置垂直贯穿设置有一根排气操作杆；

所述排气操作杆贯穿通过所述第一排气孔；

所述排气阀中具有一个连通控制机构，所述连通控制机构用于让员工控制排气操作杆在垂直方向上下移动，从而相应堵塞或者开启所述第一排气孔，使得第一排气孔与锂电池的安全阀口之间相连通或者断开。

其中，所述排气操作杆包括操作杆本体和橡胶密封头，其中：

所述橡胶密封头固定设置于所述操作杆本体的底端；

所述排气操作杆与所述排气阀体、排气阀盖同轴。

其中，所述操作杆本体为全螺纹的金属杆；

所述橡胶密封头为锥形结构，且与所述操作杆本体同轴。

其中，所述第一排气孔的孔径大于所述排气操作杆本体直径，并且所述第一排气孔的孔径小于所述橡胶密封头锥面的最大直径。

其中，所述排气阀体内部从上到下依次分布有螺纹孔、第一内腔和第一排气孔；

所述螺纹孔、第一内腔和第一排气孔相互连通；

所述排气阀盖内部垂直贯穿设置有第二内腔；

所述第二内腔与所述第二排气孔相连通；

所述第二内腔位于所述螺纹孔中，所述第二内腔与所述第一内腔相连通；

所述操作杆本体从上到下依次垂直贯穿通过第二内腔、螺纹孔、第一内腔和第一排气孔。

其中，所述连通控制机构包括金属垫片、压力弹簧和限位螺母，其中：

所述螺纹孔、第一内腔和第一排气孔的直径依次递减；

所述第一内腔的底部设置有环形的金属垫片；

所述金属垫片的顶部设置有所述压力弹簧；

所述压力弹簧的顶部设置有所述限位螺母；

所述操作杆本体从上到下依次垂直贯穿通过所述限位螺母、压力弹簧和金属垫片的横向中心位置；

所述操作杆本体的外壁与所述限位螺母对应螺纹连接。

其中，所述螺纹孔的内壁具有内螺纹；

所述排气阀盖的下部具有第二限位台，所述第二限位台的四周外壁具有外螺纹；

所述第二限位台的外螺纹与所述螺纹孔的内螺纹之间相互旋合。

其中，所述金属垫片与所述排气阀操作杆同轴；

所述压力弹簧与所述排气阀操作杆同轴；

所述限位螺母与所述的排气阀操作杆同轴。

其中，所述排气阀体上部具有第二限位台；

所述排气阀体的中部连接部的四周外壁具有外螺纹；

所述安全阀口具有内螺纹；

所述中部连接部的外螺纹与所述安全阀口的内螺纹之间相互旋合。

其中，所述排气操作杆顶部设置有一个按压头；

所述按压头的底部中心位置开有开口向下的定位孔；

所述操作杆本体的顶部插接在定位孔中。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种锂电池在预充时的排气阀，其无需反复拧开，能够有效减少对电池上的安全阀口螺纹的磨损，提高安全阀口的使用寿命，并且便利、高效地排出电池在预充过程中产生的气体，降低锂电池的整体生产成本，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种锂电池在预充时的排气阀的剖面结构示意图；

图2为本发明提供的一种锂电池在预充时的排气阀的剖面爆炸示意图；

图3为本发明提供的一种锂电池在预充时的排气阀应用于锂电池安全阀阀口时的装配示意图，该图显示排气阀安装后的自动密封状态；

图4为本发明提供的一种锂电池在预充时的排气阀应用于锂电池安全阀口，并进行排气操作时的装配示意图；

图中，1、排气阀操作杆，11、操作杆本体，12、橡胶密封头，2、排气阀体，3、金属垫片，4、压力弹簧，5、限位螺母，6、排气阀盖，7、按压头；

21、第一内腔，22、第二内腔，23、第一限位台，24、第二限位台，25、第一定位台阶，26、螺纹孔，27、定位孔，28、第二定位台阶，29、中部连接部；

30、锂电池，31、安全阀口。

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方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1至图4，本发明提供了一种锂电池在预充时的排气阀，其安装于锂电池30的安全阀口31上，具体包括中空的排气阀体2；

所述排气阀体2顶部设置有排气阀盖6；

所述排气阀体2的下部具有开口向下的第一排气孔13；

所述排气阀盖6内具有开口朝外的第二排气孔14；

所述第一排气孔13和第二排气孔14相连通；

所述排气阀体2的外壁与锂电池30的安全阀口31螺纹连接；

所述排气阀体2和排气阀盖6的横向中心位置垂直贯穿设置有一根排气操作杆1；

所述排气操作杆1贯穿通过所述第一排气孔13；

所述排气阀中具有一个连通控制机构，所述连通控制机构用于让员工控制排气操作杆1在垂直方向上下移动，从而相应堵塞或者开启所述第一排气孔13，使得第一排气孔13与锂电池30的安全阀口31之间相连通或者断开。

在本发明中，具体实现上，所述排气操作杆1包括操作杆本体11和橡胶密封头12，其中：

所述橡胶密封头12固定设置于所述操作杆本体11的底端；

所述排气操作杆1与所述排气阀体2、排气阀盖6同轴(即位于同一轴线上)。

具体实现上，所述操作杆本体11为全螺纹的金属杆；

所述橡胶密封头12为锥形结构，且与所述操作杆本体11同轴。

具体实现上，所述操作杆本体11与橡胶密封头12可以制作成为一体的结构件。

具体实现上，所述第一排气孔13的孔径大于所述排气操作杆本体11直径，并且所述第一排气孔13的孔径小于所述橡胶密封头12锥面的最大直径。

在本发明中，具体实现上，所述排气阀体2内部从上到下依次分布有螺纹孔26、第一内腔21和第一排气孔13；

所述螺纹孔26、第一内腔21和第一排气孔13相互连通；

所述排气阀盖6内部垂直贯穿设置有第二内腔22；

所述第二内腔22与所述第二排气孔14相连通；

所述第二内腔22位于所述螺纹孔26中，所述第二内腔22与所述第一内腔21相连通；

所述操作杆本体11从上到下依次垂直贯穿通过第二内腔22、螺纹孔26、第一内腔21和第一排气孔13。

具体实现上，所述连通控制机构包括金属垫片3、压力弹簧4和限位螺母5，其中：

所述螺纹孔26、第一内腔21和第一排气孔13的直径依次递减；

所述第一内腔21的底部设置有环形的金属垫片3；

所述金属垫片3的顶部设置有所述压力弹簧4；

所述压力弹簧4的顶部设置有所述限位螺母5；

所述操作杆本体11从上到下依次垂直贯穿通过所述限位螺母5、压力弹簧4和金属垫片3的横向中心位置；

所述操作杆本体11的外壁与所述限位螺母5对应螺纹连接。

具体实现上，所述螺纹孔26的内壁具有内螺纹；

所述排气阀盖6的下部具有第二限位台24，所述第二限位台24的四周外壁具有外螺纹；

所述第二限位台24的外螺纹与所述螺纹孔26的内螺纹之间相互旋合。

需要说明的是，当所述第二限位台24的外螺纹与所述螺纹孔26的内螺纹之间相互旋合时，所述第二限位台24位于所述螺纹孔26中，从而第二限位台24内的第二内腔22也位于所述螺纹孔26中，并且与螺纹孔26位于同一平面上。

具体实现上，所述第一内腔21的底部与第一排气孔13顶部之间的连接处形成有第一定位台阶25，用于放置金属垫片3；

所述螺纹孔26的底部与所述第一内腔21的顶部之间的连接处形成有第二定位台阶28，用于支撑排气阀盖6的下部(具体为第二限位台24)。

具体实现上，所述金属垫片3与所述排气阀操作杆1同轴；

所述压力弹簧4与所述排气阀操作杆1同轴；

所述限位螺母5与所述的排气阀操作杆1同轴。

需要说明的是，对于本发明，通过限位螺母5的作用，由于限位螺母5与排气阀操作杆1通过螺纹连接在一起，从而能够将所述压力弹簧4进行限位固定。

在本发明中，具体实现上，为了让排气阀能够与锂电池的安全阀口牢固地连接，具体结构为：所述排气阀体2上部具有第一限位台23；

所述排气阀体2的中部连接部29的四周外壁具有外螺纹；

所述安全阀口31具有内螺纹；

所述中部连接部29的外螺纹与所述安全阀口31的内螺纹之间相互旋合。

具体实现上，在自然密封状态，即排气操作杆未按压状态下，所述限位螺母5位于第二内腔22内，而当排气操作杆被按压状态下，所述限位螺母5的部分将随着排气操作杆一起下移，而进入第一内腔21中。

需要说明的是，所述排气阀盖6的第二内腔22，与所述限位螺母5和所述排气操作杆1相对应设置，它们相互之间的形状、大小相对应匹配。

在本发明中，具体实现上，所述排气操作杆1顶部设置有一个按压头7，以方便用户进行按压操作。

具体实现上，所述按压头7的底部中心位置开有开口向下的定位孔27；

所述操作杆本体11的顶部插接在定位孔27中。

需要说明的是，对于本发明提供的排气阀，其在进行预充使用时，设置于锂电池的安全阀口，如图3所示，通过螺纹配合拧紧固定在电池上。

为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的工作原理。

在自然封闭状态时，即排气操作杆未按压状态下，如图3所示，由于压力弹簧4的弹力，将排气操作杆1的橡胶密封头12与排气阀体2的第一排气孔13压紧，即堵塞第一排气孔13，使锂电池30的内部与外部处于封闭状态。

当锂电池30的内部产生气体，需要进行排气时，员工手动将排气阀的按压头7压下，如图4所示，使压力弹簧4由于外力作用而被压缩收紧，同时排气操作杆1向下位移，橡胶密封头12与排气阀体2的接触部分被打开，开启所述第一排气孔13，气体经过排气阀体2的第一排气孔13、第一内腔21和排气阀盖6的第二内腔22及第二排气孔14向外排出。

当需要停止排气时，员工将手抬起，由于压力弹簧4失去外力的作用，对它的压缩将进行反弹，反弹力通过限位螺母5作用在排气操作杆1上，再次将排气操作杆1上的橡胶密封头12与排气阀体2的第一排气孔13压紧密封，即堵塞第一排气孔13，锂电池30的内部与外部再次处于封闭状态。当再次需要排气时，重复上述操作即可。

因此，基于以上技术方案可知，对于本发明，锂电池的安全阀口在安装该排气阀后，员工操作时，只需要按下按压头，即可进行电池的排气工作，抬起手就可以结束排气工作。因此，显而易见，排气的工作效率提高了数倍。并且减少了通过反复拧开安全阀来进行排气方式，而对安全阀螺纹造成的磨损，显著提高了锂电池的安全阀口的螺纹使用寿命。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供了一种锂电池在预充时的排气阀，其无需反复拧开，能够有效减少对电池上的安全阀口螺纹的磨损，提高安全阀口的使用寿命，并且便利、高效地排出电池在预充过程中产生的气体，降低锂电池的整体生产成本，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池在预充时的排气阀，其特征在于，所述排气阀安装于锂电池(30)的安全阀口(31)上，包括中空的排气阀体(2)；

所述排气阀体(2)顶部设置有排气阀盖(6)；

所述排气阀体(2)的下部具有开口向下的第一排气孔(13)；

所述排气阀盖(6)内具有开口朝外的第二排气孔(14)；

所述第一排气孔(13)和第二排气孔(14)相连通；

所述排气阀体(2)外壁与锂电池(30)的安全阀口(31)螺纹连接；

所述排气阀体(2)和排气阀盖(6)的横向中心位置垂直贯穿设置有一根排气操作杆(1)；

所述排气操作杆(1)贯穿通过所述第一排气孔(13)；

所述排气阀中具有一个连通控制机构，所述连通控制机构用于让员工控制排气操作杆(1)在垂直方向上下移动，从而相应堵塞或者开启所述第一排气孔(13)，使得第一排气孔(13)与锂电池(30)的安全阀口(31)之间相连通或者断开。

2.如权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述排气操作杆(1)包括操作杆本体(11)和橡胶密封头(12)，其中：

所述橡胶密封头(12)固定设置于所述操作杆本体(11)的底端；

所述排气操作杆(1)与所述排气阀体(2)、排气阀盖(6)同轴。

3.如权利要求2所述的排气阀，其特征在于，所述操作杆本体(11)为全螺纹的金属杆；

所述橡胶密封头(12)为锥形结构，且与所述操作杆本体(11)同轴。

4.如权利要求3所述的排气阀，其特征在于，所述第一排气孔(13)的孔径大于所述排气操作杆本体(11)直径，并且所述第一排气孔(13)的孔径小于所述橡胶密封头(12)锥面的最大直径。

5.如权利要求2所述的排气阀，其特征在于，所述排气阀体(2)内部从上到下依次分布有螺纹孔(26)、第一内腔(21)和第一排气孔(13)；

所述螺纹孔(26)、第一内腔(21)和第一排气孔(13)相互连通；

所述排气阀盖(6)内部垂直贯穿设置有第二内腔(22)；

所述第二内腔(22)与所述第二排气孔(14)相连通；

所述第二内腔(22)位于所述螺纹孔(26)中，所述第二内腔(22)与所述第一内腔(21)相连通；

所述操作杆本体(11)从上到下依次垂直贯穿通过第二内腔(22)、螺纹孔(26)、第一内腔(21)和第一排气孔(13)。

6.如权利要求5所述的排气阀，其特征在于，所述连通控制机构包括金属垫片(3)、压力弹簧(4)和限位螺母(5)，其中：

所述螺纹孔(26)、第一内腔(21)和第一排气孔(13)的直径依次递减；

所述第一内腔(21)的底部设置有环形的金属垫片(3)；

所述金属垫片(3)的顶部设置有所述压力弹簧(4)；

所述压力弹簧(4)的顶部设置有所述限位螺母(5)；

所述操作杆本体(11)从上到下依次垂直贯穿通过所述限位螺母(5)、压力弹簧(4)和金属垫片(3)的横向中心位置；

所述操作杆本体(11)的外壁与所述限位螺母(5)对应螺纹连接。

7.如权利要求6所述的排气阀，其特征在于，所述螺纹孔(26)的内壁具有内螺纹；

所述排气阀盖(6)的下部具有第二限位台(24)，所述第二限位台(24)的四周外壁具有外螺纹；

所述第二限位台(24)的外螺纹与所述螺纹孔(26)的内螺纹之间相互旋合。

8.如权利要求6所述的排气阀，其特征在于，所述金属垫片(3)与所述排气阀操作杆(1)同轴；

所述压力弹簧(4)与所述排气阀操作杆(1)同轴；

所述限位螺母(5)与所述的排气阀操作杆(1)同轴。

9.如权利要求1至8中任一项所述的排气阀，其特征在于，所述排气阀体(2)上部具有第二限位台(23)；

所述排气阀体(2)的中部连接部(29)的四周外壁具有外螺纹；

所述安全阀口(31)具有内螺纹；

所述中部连接部(29)的外螺纹与所述安全阀口(31)的内螺纹之间相互旋合。

10.如权利要求1至8中任一项所述的排气阀，其特征在于，所述排气操作杆(1)顶部设置有一个按压头(7)；

所述按压头(7)的底部中心位置开有开口向下的定位孔(27)；

所述操作杆本体(11)的顶部插接在定位孔(27)中。