CN110573777B - 通气单元 - Google Patents
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Abstract
具备:防爆阀(10),当作为筐体(120)内的压力的内压比作为筐体(120)外的压力的外压高出规定压力以上时,容许气体从筐体(120)内向筐体(120)外通过,且能够复原为阻止气体从筐体(120)内向筐体(120)外通过;以及通气膜(40),在内压与外压的压力差小于规定压力的情况下,也容许气体在筐体(120)内与筐体(120)外之间流通。
Description
技术领域
本发明涉及通气单元。
背景技术
以往,提出了使电池组的防爆阀具有作为通气孔的功能,不需要另外设置具备通气膜的通气孔的技术。
例如,专利文献1中记载的防爆阀包括:合成树脂制的防爆阀壳体,形成为圆环状;O型环,将该防爆阀壳体与电池组壳体之间密封;圆形片状的通气膜,以阻塞防爆阀壳体的中央开口部的方式装配于壳体;以及圆形板状的合成树脂制的保护罩,重叠配置于该通气膜的外侧。保护罩的周围具有成为通气孔的缺口部,能经由通气膜出入少量的空气。如果在电池异常时内压快速上升,则保护罩弯折,由卡定突起实现的卡定脱离而脱落,因此能在瞬时确保大的通道横截面,能释放内压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2013-168293号公报
发明内容
发明所要解决的问题
理想的是,例如在车载用的大型电池组中,为了消除正常动作时的温度变化带来的筐体内与筐体外的压力差而使用通气构件(例如通气膜),为了消除异常时压力上升所导致的压力差而使用防爆阀。这是因为在负责消除正常时的压力差的通气构件中,恐怕会无法使异常时瞬间升高的筐体内的压力充分地放出。并且,如果考虑对筐体组装这些通气构件以及防爆阀的工时等,理想的是使通气构件与防爆阀单元化。
另一方面,从保证通气构件以及防爆阀的功能的观点出发,理想的是能在产品出厂时检查这些部件正常地动作。
本发明的目的是提供一种通气单元,能进行出厂时的检查,并且能实现通常时的压差消除与异常时的压差消除。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,本发明的通气单元(1)具备:第一通气体(10),当作为筐体(120)内的压力的内压比作为筐体(120)外的压力的外压高出规定压力以上时,容许气体从该筐体(120)内向该筐体(120)外通过,且能够复原为阻止气体从该筐体(120)内向该筐体(120)外通过;以及第二通气体(40),在所述内压与所述外压的压力差小于所述规定压力的情况下也容许气体在所述筐体(120)内与所述筐体(120)外之间流通。
在此,也可以还具备支承构件(30),支承所述第一通气体(10)和所述第二通气体(40)。
此外,也可以还具备保持构件(70),保持所述支承构件(30),并且装接于所述筐体(120)。
此外,所述第二通气体(40)也可以阻止液体和固体从所述筐体(120)外向所述筐体(120)内侵入。
此外,通气单元(1)具备:第一通气体(10),在作为筐体(120)内的压力的内压与作为筐体(120)外的压力的外压的压力差小于规定压力的情况下关闭第一流路(R1),当该内压比该外压高出该规定压力以上时,发生弹性形变来打开该第一流路(R1);以及第二通气体(40),设于第二流路(R2),在所述压力差小于所述规定压力的情况下也容许气体经由该第二流路(R2)在所述筐体(120)内与所述筐体(120)外之间流通。
在此,也可以还具备支承构件(30),支承所述第一通气体(10)和所述第二通气体(40)。
此外,也可以还具备保持构件(70),保持所述支承构件(30),并且装接于所述筐体(120)。
此外,所述支承构件(30)也可以通过插入于所述保持构件(70)而装接于该保持构件(70),所述第二通气体(40)也可以固定于所述支承构件(30),所述第一通气体(10)也可以夹入于所述支承构件(30)与所述保持构件(70)之间。
此外,所述保持构件(70)也可以具有抵接部(72),供在将所述支承构件(30)插入于该保持构件(70)时所使用的夹具(250)抵接,所述支承构件(30)也可以被插入于所述保持构件(70)直至所述夹具(250)抵接于所述抵接部(72),由此决定所述支承构件(30)相对于所述保持构件(70)的位置。
此外,所述第一通气体(10)也可以通过接触于所述保持构件(70)来关闭所述第一流路(R1),通过从该保持构件(70)分离来打开该第一流路(R1)。
需要说明的是,本栏中的上述符号是对本发明进行说明时举例示出的附图标记,本发明不会被该符号减缩。
发明效果
根据本发明,能提供一种能进行出厂时的检查,并且能实现通常时的压差消除与异常时的压差消除的通气单元。
附图说明
图1是表示搭载有应用第一实施方式的通气单元的电池组的车辆的概略构成的图。
图2是表示电池组的概略构成的图。
图3是表示第一实施方式的通气单元的立体图。
图4是构成第一实施方式的通气单元的部件的立体图。
图5是第一实施方式的通气单元的剖视图。
图6是表示第一实施方式的防爆阀打开第一流路后的状态的图。
图7的(a)是表示将内压调整部件插入于保持构件前的状态的图。(b)是表示将内压调整部件插入于保持构件后的状态的图。
图8是表示检查第一实施方式的防爆阀的功能后的状态的一例的图。
图9是第二实施方式的通气单元的剖视图。
图10是表示第二实施方式的防爆阀打开第一流路后的状态的图。
图11是构成第三实施方式的通气单元的部件的立体图。
图12是第三实施方式的通气单元的剖视图。
图13是表示第三实施方式的防爆阀打开第一流路后的状态的图。
图14是表示检查第三实施方式的防爆阀的功能后的状态的一例的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明加以详细说明。
<第一实施方式>
图1是表示搭载有应用第一实施方式的通气单元1的电池组100的车辆200的概略构成的图。图1是从横向观察车辆200的图。
图2是表示电池组100的概略构成的图。
车辆200具备:电动机单元201,设于车辆主体的前部;以及电池组100,设于车辆主体的底部,向电动机单元201供给电力。车辆200是用电动机单元201所输出的驱动力驱动前轮的电动汽车。
电池组100具备:电池110;控制装置(未图示),控制电池110;各种传感器(未图示),检测电池110的状态;以及筐体120,容纳电池110、控制装置。
此外,电池组100具备通气单元1,该通气单元1装接于筐体120,调整筐体120的内部的压力与筐体120的外部的压力之间的压力差。通气单元1以使后述的中心线方向与地面成为水平的方式装接于筐体120。
{通气单元1}
图3是表示第一实施方式的通气单元1的立体图。图4是构成第一实施方式的通气单元1的部件的立体图。图5是第一实施方式的通气单元1的剖视图。以下,将图3~图5的上侧称为“上方”,下侧称为“下方”。
通气单元1具备作为第一通气体的一例的防爆阀10,该防爆阀10在作为筐体120的内部(筐体120内)的压力的内压比筐体120的外部(筐体120外)的压力(外压)高出规定压力以上时,容许气体从筐体120内向筐体120外通过,在内压不比外压高出规定压力以上的情况下,不容许气体从筐体120内向筐体120外通过。
此外,通气单元1具备内压调整部件20,该内压调整部件20在内压与外压的压力差小于规定压力的情况下也容许气体在筐体120内与筐体120外之间流通。
此外,通气单元1具备:保持构件70,保持内压调整部件20,并且装接于筐体120;以及密封构件80,配置于保持构件70与筐体120之间,并将保持构件70与筐体120之间密封。
(内压调整部件20)
内压调整部件20具有作为支承构件的一例的支承体30,该支承体30装接于保持构件70,并且形成有连通筐体120内与筐体120外的连通孔33。
此外,内压调整部件20具有作为第二通气体的一例的通气膜40,该通气膜40以覆盖连通孔33的方式装配于支承体30,阻止液体和固体从筐体120外向筐体120内侵入,并且容许气体在筐体120内与筐体120外之间的流通。
此外,内压调整部件20具有罩50,该罩50以使通气膜40不直接接触高压水等方式对其进行保护。
《支承体30》
支承体30具有:支承部31,用于支承通气膜40;以及插入部32,插入于保持构件70。在支承体30的中央部,通过贯通支承部31和插入部32的贯通孔形成有连通孔33。
支承部31是在中央部形成有连通孔33的圆盘状的部位。支承部31的外径比插入部32的外径大。支承部31在连通孔33的周围具有向与插入部32侧不同的方向突出的环状的支承突出部31a。
在支承部31的外周部沿周向等间隔地设有三处直线部31b。在各直线部31b的下端部形成有向内侧凹陷的凹部31c。罩50的后述的延出部52的内侧突出部52a被嵌入凹部31c,由此支承体30保持罩50。
插入部32是具有与形成于保持构件70的后述的中央部贯通孔71b大致相同直径的外径的圆筒状。
插入部32在作为开始插入于保持构件70的一侧的顶端部具有沿周向分割的六个脚部32a。六个脚部32a中的三个脚部32a具有从外表面向半径方向的外侧突出的外侧突出部32b。设有外侧突出部32b的脚部32a和未设有外侧突出部32b的脚部32a沿周向交替配置。脚部32a的外侧突出部32b位于形成于保持构件70的中央部贯通孔71b的下方,外侧突出部32b抵接于保持构件70的后述底部71,由此抑制支承体30从保持构件70脱落。
作为支承体30的材料没有特别限定,但优选容易成型的热塑性树脂。热塑性树脂能举例示出弹性体以外的热塑性树脂,例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)以及ABS树脂等或它们的复合材料。除此以外,支承体30的材料能举例示出在热塑性树脂中复合玻璃纤维、碳纤维等强化材料、金属等,提高耐热性、耐湿性、尺寸稳定性以及刚性等的复合材料。
支承体30的成型方法没有特别限定,能举例示出例如注射成型、压缩成型或切削等。
《通气膜40》
通气膜40是成型为圆盘状的膜。通气膜40的外径与支承体30的支承部31比支承突出部31a的外径大。通气膜40以覆盖连通孔33的方式支承于支承部31的支承突出部31a。支承的方法能举例示出通过将通气膜40熔接于支承突出部31a而接合。除此以外,也可以将通气膜40与支承突出部31a用粘接剂、双面胶带粘接。此外,也可以通过嵌件成型将通气膜40与支承体30一体化。此外,也可以将通气膜40铆接于支承体30。
通气膜40的材料、构造以及形态只要能确保充足的透气量即可,没有特别限定。例如,通气膜40能举例示出选自氟树脂多孔体和聚烯烃多孔体的至少一种。氟树脂能举例示出聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物以及四氟乙烯-乙烯共聚物等。聚烯烃的单体能举例示出乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯以及1-丁烯等,能使用将这些单体以单体聚合或共聚而得到的聚烯烃。此外,也可以是将上述的聚烯烃中的二种以上混合的物质,也可以是为层构造的物质。其中,通气膜40特别优选为即使小面积也能维持通气性,阻止水、灰尘向筐体120内侵入的功能强的PTFE多孔体。
需要说明的是,也可以在通气膜40的至少单面层叠加强材料。加强材料的材料、构造以及形态没有特别限定,但优选为与通气膜40相比孔径较大且通气性优良的材料,例如纺织布、无纺布、网布(mesh)、网状物(net)、海绵、泡沫、金属多孔体以及金属网等。在要求耐热性的情况下,优选聚酯纤维、聚酰胺、芳纶树脂、聚酰亚胺、氟树脂、超高分子量聚乙烯以及金属等组成的加强材料。
《罩50》
罩50具有:圆盘状的顶部51;以及延出部52,从顶部51的最外周部向支承体30的一侧延伸。
顶部51的外径比通气膜40的外径大,顶部51在与通气膜40隔开规定的间隔的位置覆盖通气膜40。
沿周向等间隔地形成有三处延出部52。关于延出部52,在延出部52的支承体30侧的端部具有向内侧突出的内侧突出部52a。通过内侧突出部52a嵌入形成于支承体30的支承部31的凹部31c,罩50被保持于支承体30。延出部52与延出部52之间的间隙发挥作为在筐体120内与筐体120外之间流通的气体的流路的一部分的功能。
罩50能例示为与支承体30的材料相同。
需要说明的是,作为将罩50与支承体30一体化的方法,不限于上述的将罩50的内侧突出部52a嵌入形成于支承体30的凹部31c。例如,也可以通过加热熔接、超声波熔接、振动熔接、基于粘接剂的粘接、螺合等将罩50与支承体30一体化。
通过用罩50覆盖通气膜40,由于外力损伤通气膜40、由于砂、泥等蓄积于通气膜40的表面而阻碍通气等的情况得到抑制。
(保持构件70)
保持构件70具有:圆盘状的底部71;侧部72,从底部71的最外周部沿中心线方向向上方突出,设于内压调整部件20的通气膜40、罩50的侧方;以及装接部73,从底部71的外周部沿中心线方向向下方突出,作为装接于筐体120的部位。
底部71具有在中央部沿中心线方向向上方突出的中央突出部71a。在中央突出部71a的中央部形成有作为用于保持内压调整部件20的贯通孔的中央部贯通孔71b。内压调整部件20的支承体30的插入部32的脚部32a插入于中央部贯通孔71b,脚部32a的多个外侧突出部32b在中央部贯通孔71b的下方比中央部贯通孔71b的孔径更宽,由此抑制内压调整部件20从保持构件70脱落。
此外,在底部71的中央突出部71a的周围形成有多个贯通孔。以下将形成于中央突出部71a的周围的贯通孔称为周围贯通孔71c。
侧部72以覆盖内压调整部件20的通气膜40、罩50的外周部的方式设为圆筒状。侧部72的上端面在将内压调整部件20装接于保持构件70时,发挥作为插入内压调整部件20的夹具的抵接面(抵接部)的功能。因而,侧部72的上端面在中心线方向的位置与内压调整部件20的罩50的上端面的位置相同。
装接部73具有:圆筒状的圆筒状部73a;以及突出部73b,从圆筒状部73a的外周面向外侧突出。在圆筒状部73a的下端部沿周向等间隔地设有四处突出部73b。
在装接部73的突出部73b设于与形成于筐体120的缺口121a对置的位置的状态下,将圆筒状部73a插入于形成于筐体120的插入孔121,在突出部73b进入筐体120内的位置绕中心线旋转,由此将保持构件70嵌入筐体120。由此,通气单元1被装接于筐体120。
需要说明的是,将通气单元1装接于筐体120的方法没有特别限定。例如,也可以对筐体120压入保持构件70。此外,例如也可以在装接部73的圆筒状部73a形成外螺纹代替设置突出部73b,拧入形成于筐体120的内螺纹,由此将通气单元1装接于筐体120。
保持构件70的材料是比防爆阀10的材料硬的材料。例如,优选为容易成型的热塑性树脂、金属。热塑性树脂能举例示出弹性体以外的热塑性树脂,例如,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)以及ABS树脂等或它们的复合材料。除此以外,保持构件70的材料能举例示出在热塑性树脂中复合玻璃纤维、碳纤维等强化材料、金属等,提高耐热性、耐湿性、尺寸稳定性以及刚性等的复合材料。
保持构件70的成型方法没有特别限定,能举例示出例如注射成型、压缩成型、压铸以及切削等。此外,也可以在压铸后通过切削来成型保持构件70。
(密封构件80)
密封构件80是环状的橡胶构件。密封构件80的内径大于等于保持构件70的装接部73的圆筒状部73a的外径,密封构件80的外径与保持构件70的底部71的外径相同。并且,当保持构件70装接于筐体120时,密封构件80配置于保持构件70与筐体120之间并将保持构件70与筐体120之间密封。就是说,从保持构件70与筐体120之间阻止液体和固体从筐体120外向筐体120内侵入,并且阻止气体在筐体120内与筐体120外之间流通。
(防爆阀10)
防爆阀10具有:环状的环状部11,设于中央;以及倾斜部12,从环状部11的外周部沿相对于中心线方向倾斜的方向向下方延伸。
环状部11的内径小于等于支承体30的插入部32的外径,环状部11的外径大于支承体30的支承部31的外径、保持构件70的中央突出部71a的外径。通过将环状部11压入于支承体30的插入部32而将防爆阀10支承于支承体30。
倾斜部12从环状部11的外周部的全周向斜下方延伸,在图5中所见的情况下,该倾斜部12具有:位于上方的上表面12a;位于下方的下表面12b;以及以与保持构件70的底部71接触的方式与中心线方向正交的接触面12c。接触面12c与保持构件70的底部71的上表面接触的位置是形成于底部71的周围贯通孔71c的外侧。就是说,接触面12c的从中心线C起的半径比从中心线C到周围贯通孔71c的最外部的距离大。
防爆阀10的环状部11夹入于支承体30的支承部31与保持构件70的底部71的中央突出部71a之间。并且,在环状部11夹入于支承体30的支承部31与保持构件70的中央突出部71a之间的状态下,接触面12c与保持构件70的底部71的上表面接触。通过接触面12c与保持构件70的底部71的上表面接触,将经由形成于保持构件70的底部71的周围贯通孔71c而在筐体120内与筐体120外之间流通气体的第一流路R1关闭(参照图6)。
防爆阀10是弹性体,材料能举例示出在某固定范围中即使加热也不会软化,且耐热性高的热固性弹性体、热固性橡胶。
并且,防爆阀10的环状部11夹入于支承体30的支承部31与保持构件70的底部71的中央突出部71a之间,由此对支承体30与保持构件70之间进行密封。就是说,从支承体30与保持构件70之间阻止液体和固体从筐体120外向筐体120内侵入,并且阻止气体在筐体120内与筐体120外之间流通。
图6是表示第一实施方式的防爆阀10打开第一流路R1后的状态的图。
防爆阀10在作为筐体120内的压力的内压比作为筐体120外的压力的外压高出规定压力以上时发生弹性形变,接触面12c从保持构件70的底部71分离,打开第一流路R1。
换言之,防爆阀10的倾斜部12的形状(上表面12a与下表面12b之间的宽度)、材料决定为:在内压与外压的压力差小于规定压力的情况下,接触面12c接触于保持构件70的底部71来关闭第一流路R1;并且,在内压比外压高出规定压力以上时发生弹性形变,接触面12c从保持构件70的底部71分离,打开第一流路R1。
需要说明的是,在防爆阀10中,在与内压相比外压较高的情况下,接触面12c与保持构件70的底部71持续接触,保持关闭第一流路R1。由此,阻止液体和固体经由第一流路R1从筐体120外向筐体120内侵入,并且阻止气体在筐体120内与筐体120外之间流通。
(作用)
在如以上那样构成的通气单元1中,在筐体120内的压力(内压)与筐体120外的压力(外压)之间产生了压力差的情况下,使气体经由通气膜40在筐体120内与筐体120外之间流通,从而消除压力差。就是说,由形成于支承体30的支承部31的连通孔33、罩50的延出部52与延出部52之间的间隙等构成的流路发挥作为气体在筐体120内与筐体120外之间流通的第二流路R2的功能。在内压与外压之间产生了压力差的情况下,气体经由通气膜40在第二流路R2中流通,从而消除压力差。
此外,在电池110异常时等筐体120内的压力(内压)快速上升的情况下,防爆阀10的接触面12c从保持构件70的底部71分离,以打开第一流路R1的方式发生弹性形变。由此,气体经由第一流路R1从筐体120内向筐体120外流出,消除筐体120内的压力(内压)与筐体120外的压力(外压)之间的压力差。
(组装)
如上构成的通气单元1如下进行组装。
首先,使通气膜40支承(例如熔接)于内压调整部件20的支承体30,并且将罩50的内侧突出部52a嵌入形成于支承体30的凹部31c,由此组装内压调整部件20。组装内压调整部件20后,将防爆阀10的环状部11压入于内压调整部件20的支承体30的插入部32,由此将内压调整部件20与防爆阀10一体化。除此以外,一体化的方法能举例示出将防爆阀10熔接于内压调整部件20的支承体30而接合。此外,也可以将防爆阀10与内压调整部件20的支承体30用粘接剂、双面胶带粘接。此外,也可以通过嵌件成型将防爆阀10与内压调整部件20的支承体30一体化。然后,将支承防爆阀10的内压调整部件20插入于形成于保持构件70的底部71的中央部贯通孔71b。
图7的(a)是表示将内压调整部件20插入于保持构件70前的状态的图。图7的(b)是表示将内压调整部件20插入于保持构件70后的状态的图。
在将内压调整部件20插入于形成于保持构件70的中央部贯通孔71b时,用夹具250对内压调整部件20的罩50的顶部51加压,其中,夹具250的下端面251是比保持构件70的侧部72的外径大的面,例如是直径比保持构件70的侧部72的外径大的圆。然后,如图7的(b)所示,将内压调整部件20压入于保持构件70,直到夹具250的下端面251抵接于保持构件70的侧部72。由此,支承体30的插入部32的脚部32a的外侧突出部32b位于形成于保持构件70的底部71的中央部贯通孔71b的下方。然后,支承体30的外侧突出部32b抵接于保持构件70的底部71,从而抑制内压调整部件20从保持构件70脱落。
(检查)
在第一实施方式的通气单元1中,能容易地在组装通气单元1后检查防爆阀10是否发挥功能。就是说,能检查在防爆阀10的倾斜部12的下表面12b侧的压力比倾斜部12的上表面12a侧的压力高出规定压力以上时,防爆阀10的接触面12c从保持构件70的底部71分离,打开第一流路R1。
例如在防爆阀伴随一部分部件的破坏、脱落进行打开动作的情况下,检查防爆阀是否发挥功能会带来实际的破坏、脱落,因此无法容易地进行检查。例如,难以将在检查中破坏的防爆阀作为产品使用。
对此,在本实施方式的通气单元1中,防爆阀10发生弹性形变,接触面12c从保持构件70的底部71分离来打开第一流路R1。因此,在检查结束后,接触面12c与保持构件70的底部71接触而关闭第一流路R1,因此能在检查后作为产品使用。
图8是表示检查第一实施方式的防爆阀10的功能后的状态的一例的图。在
图8所示的状态下,倾斜部12的上表面12a与下表面12b以将环状部11作为支点反转(上表面12a位于内侧(中心线C侧),下表面12b位于外侧)的方式变形。
即使因使防爆阀10的倾斜部12的下表面12b侧的压力比倾斜部12的上表面12a侧的压力高出规定压力以上导致变形为图8所示的状态,由于防爆阀10的材料是热固性弹性体、热固性橡胶,接触面12c能复原为再次接触保持构件70的底部71而关闭第一流路R1。也因此,根据第一实施方式的通气单元1,与例如防爆阀伴随一部分部件的破坏、脱落进行打开动作的情况相比较,能容易地在组装通气单元1后检查防爆阀10是否发挥功能。
需要说明的是,在上述的第一实施方式中,举例示出有将内压调整部件20与防爆阀10一体化的方案,但没有特别限定该方案。例如也可以将内压调整部件20与防爆阀10在未一体化的状态下分别组装于保持构件70。即使在该情况下,理想的是,在内压调整部件20装接于保持构件70的情况下,防爆阀10的环状部11在内压调整部件20与保持构件70之间被压缩的状态下夹入于二者,进行内压调整部件20与保持构件70之间的密封。
<第二实施方式>
图9是第二实施方式的通气单元2的剖视图。
相对于第一实施方式的通气单元1,第二实施方式的通气单元2的防爆阀10和保持构件70不同。以下,对第二实施方式的通气单元2与第一实施方式的通气单元1的不同点加以说明,对与第一实施方式的通气单元1相同点使用相同的附图标记,省略详细的说明。
第二实施方式的通气单元2具备防爆阀210和保持构件270。
(保持构件270)
保持构件270具有:圆盘状的底部271、侧部72以及装接部73。
第二实施方式的底部271相对于第一实施方式的底部71的不同点在于,在中央部未设有向上方突出的中央突出部71a。并且,在第二实施方式的底部271的中央部形成有作为用于保持内压调整部件20的贯通孔的中央部贯通孔271b。内压调整部件20的支承体30的插入部32的脚部32a插入于中央部贯通孔271b,脚部32a的多个外侧突出部32b在中央部贯通孔271b的下方比中央部贯通孔271b的孔径更宽,由此抑制内压调整部件20从保持构件270脱落。
此外,在底部271的中央部贯通孔271b的周围形成有多个贯通孔。以下,将形成于中央部贯通孔271b的周围的贯通孔称为周围贯通孔271c。
(防爆阀210)
第二实施方式的防爆阀210具有:环状的环状部211,设于中央;以及倾斜部212,从环状部211的外周部沿相对于中心线方向倾斜的方向向上方延伸。
环状部211的内径小于等于支承体30的插入部32的外径,环状部211的外径设定为比形成于保持构件270的周围贯通孔271c靠内侧。
倾斜部212从环状部211的外周部的全周向斜上方延伸,在图9所见的情况下,该倾斜部212具有:位于上方的上表面212a;位于下方的下表面212b;以及与中心线方向正交的正交面212c。
防爆阀210的环状部211夹入于支承体30的支承部31与保持构件270的底部271之间。并且,在环状部211夹入于支承体30的支承部31与保持构件270之间的状态下,通过下表面212b与正交面212c的交线212d与保持构件270的侧部72的内周面接触,将经由形成于保持构件270的底部271的周围贯通孔271c而在筐体120内与筐体120外之间流通气体的第一流路R1关闭。
图10是表示第二实施方式的防爆阀210打开第一流路R1后的状态的图。
防爆阀210在作为筐体120内的压力的内压比作为筐体120外的压力的外压高出规定压力以上时发生弹性形变,交线212d从保持构件270的侧部72分离,打开第一流路R1。
换言之,防爆阀210的倾斜部212的形状(上表面212a与下表面212b之间的宽度)、材料决定为:在内压与外压的压力差小于规定压力的情况下,通过交线212d与保持构件270的侧部72接触来关闭第一流路R1;并且在内压比外压高出规定压力以上时发生弹性形变,交线212d从保持构件270的侧部72分离,打开第一流路R1。
需要说明的是,在防爆阀210中,在与内压相比外压较高的情况下,交线212d与保持构件270的侧部72持续接触,保持关闭第一流路R1。由此,阻止液体和固体经由第一流路R1从筐体120外向筐体120内侵入,并且阻止气体在筐体120内与筐体120外之间的流通。
(作用)
在如以上那样构成的第二实施方式的通气单元2中,在筐体120内的压力(内压)与筐体120外的压力(外压)之间产生了压力差的情况下,使气体经由通气膜40在筐体120内与筐体120外之间流通,从而消除压力差。
此外,在电池110异常时等筐体120内的压力(内压)快速上升的情况下,防爆阀210的交线212d从保持构件270的侧部72分离,以打开第一流路R1的方式发生弹性形变。由此,气体经由第一流路R1从筐体120内向筐体120外流出,消除筐体120内的压力(内压)与筐体120外的压力(外压)之间的压力差。
(组装)
如上构成的第二实施方式的通气单元2如下进行组装。
首先,如上述那样组装内压调整部件20,其后,将防爆阀210的环状部211压入于内压调整部件20的支承体30的插入部32。然后,将支承防爆阀210的内压调整部件20插入于形成于保持构件270的底部271的中央部贯通孔271b。
在将内压调整部件20插入于形成于保持构件270的中央部贯通孔271b时,用夹具250对内压调整部件20的罩50的顶部51加压。然后,将内压调整部件20压入于保持构件270,直到夹具250的下端面251抵接于保持构件270的侧部72。由此,支承体30的插入部32的脚部32a的外侧突出部32b位于形成于保持构件270的底部271的中央部贯通孔271b的下方。然后,支承体30的外侧突出部32b抵接于保持构件270的底部271,从而抑制内压调整部件20从保持构件270脱落。
(检查)
在第二实施方式的通气单元2中,能容易地在组装通气单元2后检查防爆阀210是否发挥功能。就是说,能检查在防爆阀210的倾斜部212的下表面212b侧的压力比倾斜部212的上表面212a侧的压力高出规定压力以上时,防爆阀210的交线212d从保持构件270的侧部72分离,打开第一流路R1。并且,在第二实施方式的通气单元2中,在检查结束后,交线212d与保持构件270的侧部72接触而关闭第一流路R1,因此能在检查后作为产品使用。因此,根据第二实施方式的通气单元2,与例如防爆阀伴随一部分部件的破坏、脱落而进行打开动作的情况相比较,能容易地在组装通气单元2后检查防爆阀210是否发挥功能。
需要说明的是,防爆阀210的倾斜部212只要是与保持构件270的侧部72接触的形状即可,没有特别限定。例如,倾斜部212也可以具有:位于上方的上表面212a;位于下方的下表面212b;以及在与保持构件270的侧部72接触时与侧部72的内周面发生面接触的面,例如与中心线方向平行的面。
<第三实施方式>
图11是构成第三实施方式的通气单元3的部件的立体图。图12是第三实施方式的通气单元3的剖视图。
以下,对第三实施方式的通气单元3与第一实施方式的通气单元1的不同点加以说明,对与第一实施方式的通气单元1的相同点使用相同的附图标记,省略详细的说明。
第三实施方式的通气单元3具备防爆阀310,该防爆阀310在作为筐体120的内部(筐体120内)的压力的内压比筐体120的外部(筐体120外)的压力(外压)高出规定压力以上时,容许气体从筐体120内向筐体120外通过,在内压不比外压高出规定压力以上的情况下,不容许气体从筐体120内向筐体120外通过。
此外,通气单元3具有通气膜40,该通气膜40阻止液体和固体从筐体120外向筐体120内侵入,并且容许气体在筐体120内与筐体120外之间流通。
此外,通气单元3具备支承体330,该支承体330支承通气膜40和防爆阀310,并且形成有连通筐体120内与筐体120外的连通孔340,插入于形成于筐体120的插入孔121。
(支承体330)
支承体330是圆筒状的构件,外径小于等于形成于筐体120的插入孔121的孔径。支承体330具备从内周面遍及全周向内侧突出的内侧突出部331。此外,支承体330具备:上端外侧突出部332,在上端部从外周面向外侧突出;下端外侧突出部333,在下端部从外周面向外侧突出;以及中段外侧突出部334,在上端外侧突出部332与下端外侧突出部333之间,从外周面向外侧突出。
通气膜40以覆盖连通孔340的方式支承于支承体330的内侧突出部331。支承的方法能举例示出通过将通气膜40熔接于内侧突出部331而接合。除此以外,也可以将通气膜40与内侧突出部331用粘接剂、双面胶带粘接。此外,也可以通过嵌件成型将通气膜40与支承体330一体化。此外,也可以将通气膜40铆接于支承体330。
在通气单元3装接于筐体120的情况下,下端外侧突出部333位于形成于筐体120的插入孔121的下方,下端外侧突出部333抵接于筐体120从而抑制通气单元3从筐体120脱落。
中段外侧突出部334嵌入于防爆阀310的后述的凹部313a,支承防爆阀310。
(防爆阀310)
防爆阀310具有:环状的环状部311,设于中央;倾斜部312,从环状部311的外周部沿相对于中心线方向倾斜的方向向下方延伸;以及下方突出部313,从环状部311的内侧端部向下方突出。
下方突出部313是圆筒状,并且形成有从内周面向外侧凹陷的凹部313a。
环状部311和下方突出部313的内径小于等于支承体330的外径,防爆阀310被压入于支承体330的外周面,由此支承于支承体330。并且,支承体330的中段外侧突出部334嵌入形成于下方突出部313的凹部313a,由此决定防爆阀310的中心线方向的位置。
倾斜部312从环状部311的外周部的全周向斜下方延伸,在图12所见的情况下,该倾斜部312具有:位于上方的上表面312a;位于下方的下表面312b;以及以与筐体120的外表面接触的方式与中心线方向正交的接触面312c。接触面312c与筐体120的外表面接触的位置为形成于筐体120的插入孔121的周围的周围贯通孔121c的外侧。就是说,在通气单元3装接于筐体120的情况下,在接触面312c中的从中心线C起的半径比从中心线C到周围贯通孔121c的最外部的距离大。
防爆阀310的环状部311和下方突出部313夹入于支承体330的上端外侧突出部332与筐体120之间。并且,在环状部311和下方突出部313夹入于支承体330的上端外侧突出部332与筐体120之间的状态下,接触面312c与筐体120的外表面接触。通过接触面312c与筐体120的外表面接触,将经由形成于筐体120的周围贯通孔121c而在筐体120内与筐体120外之间流通气体的第一流路R1关闭。
防爆阀310是弹性体,材料能举例示出在某固定范围中即使加热也不会软化,耐热性高的热固性弹性体和热固性橡胶。
并且,防爆阀310的环状部311和下方突出部313夹入于支承体330的上端外侧突出部332与筐体120之间,由此对支承体330与筐体120之间进行密封。就是说,从支承体330的外表面与筐体120之间阻止液体和固体从筐体120外向筐体120内侵入,并且阻止气体在筐体120内与筐体120外之间的流通。
图13是表示第三实施方式的防爆阀310打开第一流路R1后的状态的图。
防爆阀310在作为筐体120内的压力的内压比作为筐体120外的压力的外压高出规定压力以上时发生弹性形变,接触面312c从筐体120的外表面分离,打开第一流路R1。
换言之,防爆阀310的倾斜部312的形状(上表面312a与下表面312b之间的宽度)、材料决定为:在内压与外压的压力差小于规定压力的情况下,接触面312c接触于筐体120的外表面来关闭第一流路R1;并且在内压比外压高出规定压力以上时发生弹性形变,接触面312c从筐体120的外表面分离,打开第一流路R1。
需要说明的是,在防爆阀310中,在与内压相比外压较高的情况下,接触面312c与筐体120的外表面持续接触,保持关闭第一流路R1。由此,阻止液体和固体经由第一流路R1从筐体120外向筐体120内侵入,并且阻止气体在筐体120内与筐体120外之间的流通。
(作用)
在如以上那样构成的通气单元3中,在筐体120内的压力(内压)与筐体120外的压力(外压)之间产生了压力差的情况下,使气体经由通气膜40在筐体120内与筐体120外之间流通,从而消除压力差。就是说,由形成于支承体330的连通孔340等构成的流路发挥作为气体在筐体120内与筐体120外之间流通的第二流路R2的功能。在内压与外压之间产生了压力差的情况下,气体经由通气膜40在第二流路R2中流通,从而消除压力差。
此外,在电池110异常时等筐体120内的压力(内压)快速上升的情况下,防爆阀310的接触面312c从筐体120的外表面分离,以打开第一流路R1的方式发生弹性形变。由此,气体经由第一流路R1从筐体120内向筐体120外流出,消除筐体120内的压力(内压)与筐体120外的压力(外压)之间的压力差。
(组装)
在如以上那样构成的通气单元3中,通过将防爆阀310压入于支承体330的外周面来将支承体330与防爆阀310一体化。支承体330的中段外侧突出部334嵌入形成于防爆阀310的下方突出部313的凹部313a,由此决定防爆阀310的中心线方向的位置。
(检查)
在第三实施方式的通气单元3中,能容易地在组装通气单元3后检查防爆阀310是否发挥功能。将通气单元3装接于与筐体120的插入孔121和周围贯通孔121c同样地形成有贯通孔的板状的检查夹具。并且,能检查在防爆阀310的倾斜部312的下表面312b侧的压力比倾斜部312的上表面312a侧的压力高出规定压力以上时,防爆阀310的接触面312c从检查夹具的表面分离,打开第一流路R1。并且,在第三实施方式的通气单元3中,在检查结束后,防爆阀310的接触面312c与检查夹具的表面接触而关闭第一流路R1,因此能在检查后作为产品使用。因此,根据第三实施方式的通气单元3,与例如防爆阀伴随一部分部件的破坏、脱落进行打开动作的情况相比较,能容易地在组装通气单元3后检查防爆阀310是否发挥功能。
图14是表示检查第三实施方式的防爆阀310的功能后的状态的一例的图。在图14所示的状态中,倾斜部312的上表面312a与下表面312b以将环状部311作为支点反转(上表面312a位于内侧(中心线C侧),下表面312b位于外侧)的方式变形。
即使因使防爆阀310的倾斜部312的下表面312b侧的压力比倾斜部312的上表面312a侧的压力高出规定压力以上导致变形为图14所示的状态,由于防爆阀310的材料是热固性弹性体、热固性橡胶,接触面312c能复原为再次接触检查夹具的表面而关闭第一流路R1。也因此,根据第三实施方式的通气单元3,与例如防爆阀是伴随一部分部件的破坏、脱落进行打开动作的情况相比较,能容易地在组装通气单元3后检查防爆阀310是否发挥功能。
附图标记说明:
1、2、3:通气单元,10、210、310:防爆阀,20:内压调整部件,30、330:支承体,40:通气膜,70、270:保持构件,80:密封构件,100:电池组。
Claims (6)
1.一种通气单元,其特征在于,具备:
第一通气体,当作为筐体内的压力的内压比作为筐体外的压力的外压高出规定压力以上时,容许气体从该筐体内向该筐体外通过,且能够复原为阻止气体从该筐体内向该筐体外通过;以及
第二通气体,在所述内压与所述外压的压力差小于所述规定压力的情况下也容许气体在所述筐体内与所述筐体外之间流通,
所述第一通气体具有:环状的环状部,在中央形成有贯通孔;以及倾斜部,从该环状部的外周部的全周沿相对于该贯通孔的孔方向倾斜的方向延伸,
所述第二通气体是设为阻塞形成于所述贯通孔内的流路,容许气体经由该流路在所述筐体内与所述筐体外之间流通的通气膜,
所述通气膜的材料是氟树脂。
2.根据权利要求1所述的通气单元,其中,
在所述通气膜的至少单面层叠有加强材料。
3.根据权利要求1或2所述的通气单元,其中,
所述通气单元具备覆盖所述通气膜的罩。
4.一种通气单元,其特征在于,具备:
第一通气体,在作为筐体内的压力的内压与作为筐体外的压力的外压的压力差小于规定压力的情况下关闭第一流路,当该内压比该外压高出该规定压力以上时,发生弹性形变来打开该第一流路;以及
第二通气体,设于第二流路,在所述压力差小于所述规定压力的情况下也容许气体经由该第二流路在所述筐体内与所述筐体外之间流通,
所述第一通气体具有:环状的环状部,在中央形成有贯通孔;以及倾斜部,从该环状部的外周部的全周沿相对于该贯通孔的孔方向倾斜的方向延伸,
所述第二通气体是设为阻塞形成于所述贯通孔内的所述第二流路的通气膜,
所述通气膜的材料是氟树脂。
5.根据权利要求4所述的通气单元,其中,
在所述通气膜的至少单面层叠有加强材料。
6.根据权利要求4或5所述的通气单元,其中,
所述通气单元具备覆盖所述通气膜的罩。
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