CN113594623B - 电池包防爆阀 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种电池包防爆阀，包括防爆阀主体、阻湿部件和设置在所述防爆阀主体上的防爆透气膜以及防火部件，所述防爆阀主体内形成有气流通道，所述气流通道上设置有所述防爆透气膜和镂空支架，所述防爆透气膜覆盖所述气流通道，所述镂空支架上安装有顶针，所述顶针的尖锐端朝向所述防爆透气膜，所述防火部件设置在所述气流通道上，且完全覆盖所述气流通道，所述阻湿部件设置在所述防火部件上。该设备能够抑制电池包内外凝露的产生，提高了电池包的安全性能。

Description

电池包防爆阀
技术领域
本公开涉及电池保护设备技术领域，具体地，涉及一种电池包防爆阀。
背景技术
当代汽车产业正在发生革命性的变化，即传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车所代替，其中纯电动汽车作为新能源汽车的一种正在兴起，许多传动燃油车平台直接通过将发动机结构更换为动力电池包结构，将汽车动力源由燃油更换为电池。随着新能源补贴的下降，低成本的电池包设计成为各大电池厂研发设计的重点，但是低成本的前提一定要把电池包的安全摆在第一位，电池包的安全设计已经成为当下新能源研究的热点之一。尤其是随着具有热管理功能电池包设计逐步增多，电池包在具有温差并且高湿的南方极容易出现凝露现象，凝露一旦在电池包内产生，如果滴到电池包线路上很容易造成电池包短路甚至发生起火爆炸的情况。所以电池包内的凝露如何除去被作为电池包结构设计的一个重点研究课题。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池包防爆阀，该设备能够抑制电池包内外凝露的产生，提高了电池包的安全性能。
为了实现上述目的，本公开提供一种电池包防爆阀，包括防爆阀主体、阻湿部件和设置在所述防爆阀主体上的防爆透气膜以及防火部件，所述防爆阀主体内形成有气流通道，所述气流通道上设置有所述防爆透气膜和镂空支架，所述防爆透气膜覆盖所述气流通道，所述镂空支架上安装有顶针，所述顶针的尖锐端朝向所述防爆透气膜，所述防火部件设置在所述气流通道上，且完全覆盖所述气流通道，所述阻湿部件设置在所述防火部件上。
可选地，所述防火部件包括至少两个滤火网，第一滤火网设置在所述气流通道的第一口，第二滤火网设置在所述气流通道的第二口，所述阻湿部件设置在所述第二滤火网上。
可选地，所述阻湿部件包括第一阻湿片和第二阻湿片，所述第一阻湿片和所述第二阻湿片分别安装在所述第二滤火网的两表面上，所述第一阻湿片和所述第二阻湿片交错分布，且共同完全覆盖所述第二滤火网。
可选地，所述电池包防爆阀还包括防护盖，所述防护盖与所述防爆阀主体可拆卸连接，所述第二滤火网和所述阻湿部件均位于所述防护盖内。
可选地，所述防爆阀主体上设置有防护盖卡接筋，所述防护盖上设置有卡接槽，所述防护盖卡接筋和所述卡接槽配合卡接。
可选地，所述防护盖上设置有多个透气孔，所述透气孔的总面积之和不小于电池包防爆阀爆破后的有效直通面积。
可选地，所述电池包防爆阀还包括至少两个密封条，所述防爆阀主体上设置有至少两个密封条安装槽，第一密封条和第二密封条分别围绕一圈安装在对应所述密封条安装槽内，所述第一密封条环绕贴合在所述第一滤火网的外周面上，所述第二密封条环绕贴合在所述第二滤火网的外周面上。
可选地，所述防爆透气膜覆盖住所述气流通道的至少一部分，所述防爆透气膜用于根据与所述气流通道的配合面积不同，以实现不同的爆破压力。
可选地，所述防爆阀主体上设置有减重蜂窝孔，所述减重蜂窝孔用于减轻所述防爆阀主体的重量。
可选地，所述顶针由金属材料制成。
通过上述技术方案，阻湿部件能够抑制电池包内外凝露的产生，提高了电池包的安全性能。第一阻湿片和第二阻湿片交错分布，且共同完全覆盖第二滤火网，能够防止电池包外水蒸气进入电池包内，同时在一定压力下可以除去电池包内的水蒸气，避免凝露引起电池包短路和绝缘故障的发生。第一滤火网、第二滤火网和防护盖形成三层滤火结构，提高了电池包的安全性能。第一密封条、第二密封条、第一阻湿片以及第二阻湿片组成一定压力下的三重密封结构，进一步减少电池包内凝露的产生，提高了电池包的可靠性和安全性。顶针采用金属材料制成，不易发生形变，提高了电池包防爆阀爆破压力的精度，从而提高了电池包的安全性能。
本公开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公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的一种实施方式的电池包防爆阀的爆炸图；
图2是本公开提供的一种实施方式的电池包防爆阀的剖视图；
图3是本公开提供的一种实施方式的电池包防爆阀的局部剖视图；
图4是本公开提供的一种实施方式的电池包防爆阀的结构图；
图5是本公开提供的一种实施方式的防爆阀主体的第一轴测图；
图6是本公开提供的一种实施方式的防爆阀主体的第二轴测图；
图7是本公开提供的一种实施方式的防爆阀主体和第二滤火网连接结构图；
图8是本公开提供的一种实施方式的防护盖的结构图；
图9是本公开提供的一种实施方式的第二滤火网和阻湿部件连接结构图。
附图标记说明
10-电池包防爆阀；
11-防爆阀主体；111-气流通道；113-防护盖卡接筋；115-减重蜂窝孔；
13-阻湿部件；131-第一阻湿片；133-第二阻湿片；
15-防爆透气膜；
17-防火部件；171-第一滤火网；173-第二滤火网；
19-镂空支架；
21-顶针；
23-防护盖；231-卡接槽；233-透气孔；
25-第一密封条；
27-第二密封条。
具体实施方式
以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，方位名词“上、下”是通常是基于附图的图面方向定义的。“内、外”是指相关零部件的内、外。此外，术语“第一”、“第二”等，仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-9所示，本公开提供了一种电池包防爆阀10，包括防爆阀主体11、阻湿部件13和设置在防爆阀主体11上的防爆透气膜15以及防火部件17，防爆阀主体11内形成有气流通道111，气流通道111上设置有防爆透气膜15和镂空支架19，防爆透气膜15覆盖气流通道111，镂空支架19上安装有顶针21，顶针21的尖锐端朝向防爆透气膜15，防火部件17设置在气流通道111上，且完全覆盖气流通道111，阻湿部件13设置在防火部件17上。
通过上述技术方案，在本公开中，电池包发生热失控后防爆透气膜15会发生形变朝向顶针21的方向移动，顶针21能够刺破防爆透气膜15，防止电池包在热失控后发生爆炸。防火部件17能够防止电池包热失控后火焰经过电池包防爆阀10窜出，阻湿部件13能够抑制电池包内外凝露的产生，提高电池包的安全性能。
本公开对防爆阀主体11的具体结构不作限定，可选地，本公开的一种实施方式中，防爆阀主体11为长方体环状结构，防爆阀主体11具有第一开口端和第二开口端，防爆阀主体11的第一开口端与电池包连接，防爆阀主体11的第二开口端设置有朝向气流通道凹陷的阶梯槽，镂空支架19安装在阶梯槽上。
另外，可以理解的是，在本公开的另一种未示出的实施方式中，镂空支架19和防爆透气膜15均设置在气流通道111内。
本公开对镂空支架19的具体结构不作限定，可选地，本公开的一种实施方式中，镂空支架19为米字形加强筋，米字形加强筋既提高了电池包防爆阀10的结构强度，又不影响气流通道111气体流通。
本公开中，镂空支架19中间交叉部分上设置有顶针安装孔，顶针21安装在顶针安装孔内，其中，顶针21和顶针安装孔之间可以采用螺纹连接，还可以采用结构胶粘结。
本公开中，防爆阀主体11采用金属材质，金属材质刚度强，不易发生变形，可以实现精准爆破，提高了电池包的安全性能。例如采用铸铝工艺再经过阳极氧化或是采用铝型材挤压工艺，还提高了防爆阀主体11的耐腐蚀性能。
本公开中，气流通道111的内侧壁上开设有环形安装槽，防爆透气膜15的边沿周向设置在环形安装槽内。
另外，可以理解的是，在本公开的另一种未示出的实施方式中，气流通道111的内侧壁上还可以设置环形粘接面，防爆透气膜15的边沿周向粘接在环形粘接面上，以实现对气流通道111的完全覆盖，提高了防爆阀主体11的可靠性。
可选地，防火部件17包括至少两个滤火网，第一滤火网171设置在气流通道111的第一口，第二滤火网173设置在气流通道111的第二口，阻湿部件13设置在第二滤火网173上。
通过上述技术方案，第一滤火网171和第二滤火网173之间保持较大的间距，可以实现更好的滤火效果。
本公开中，气流通道111的第一口位于防爆阀主体11的第一开口端，第一滤火网171通过结构胶粘贴在气流通道111的第一口，并完全覆盖气流通道111的第一口。
气流通道111的第二口位于防爆阀主体11的第二开口端，镂空支架19设置在气流通道111的第二口，镂空支架19远离气流通道111的一侧上设置有限位部，第二滤火网173通过结构胶粘贴在限位部上，并完全覆盖气流通道111的第二口。
本公开中，限位部由多个围绕镂空支架19的边沿一圈并间隔设置的限位凸块构成，第二滤火网173通过结构胶粘贴在限位凸块上，限位凸块用于第二滤火网173的支撑、限位和快速定位，提高了电池包防爆阀10的可靠性。
另外，可以理解的是，在本公开的另一种未示出的实施方式中，限位部还可以为环形限位块。
另外，可以理解的是，在本公开的另一种未示出的实施方式中，气流通道111的第二口位于防爆阀主体11的第二开口端，第二滤火网173通过结构胶直接粘贴在气流通道111的第二口，并完全覆盖气流通道111的第二口。
本公开中，第一滤火网171和第二滤火网173大小、结构完全相同，采用同一模具成型，降低了成本。
可选地，阻湿部件13包括第一阻湿片131和第二阻湿片133，第一阻湿片131和第二阻湿片133分别安装在第二滤火网173的两表面上，第一阻湿片131和第二阻湿片133交错分布，且共同完全覆盖第二滤火网173。
通过上述技术方案，第一阻湿片131能够防止电池包外水蒸气进入电池包内，第二阻湿片133可以除去电池包内的水蒸气，避免凝露引起电池包短路和绝缘故障的发生。
本公开中，第一阻湿片131和第二阻湿片133均为弹性阻湿片，第一阻湿片131和第二阻湿片133分别通过螺栓固定在第二滤火网173的两表面上，第一阻湿片131位于第二滤火网173远离气流通道111的一侧上，第二阻湿片133位于第二滤火网173朝向气流通道111的一侧上。其中，第一阻湿片131和第二阻湿片133的边缘均设置有倒角结构。
本公开中弹性阻湿片具有变形密封失效的特性，电池包非热失控时，由于温度和海拔变化也会导致电池包内存在一定压差，在一定压力下，第一阻湿片131变形，密封暂时失效，气体(包括水蒸气)会依次通过第一滤火网171、气流通道111、防爆透气膜15和第二滤火网173从第一阻湿片131的密封失效处溢出，调节电池包内外压差，提高了电池包的安全性能。
可选地，电池包防爆阀10还包括防护盖23，防护盖23与防爆阀主体11可拆卸连接，第二滤火网173和阻湿部件13均位于防护盖23内。
通过上述技术方案，防护盖23用于电池包防爆阀10的安全防护，提高了电池包防爆阀10的安全性能。
本公开中，防护盖23采用钣金冲压工艺，防护盖23与防爆阀主体11之间的可拆卸连接方式包括但不限于卡接、螺栓连接等。
可选地，防爆阀主体11上设置有防护盖卡接筋113，防护盖23上设置有卡接槽231，防护盖卡接筋113和卡接槽231配合卡接。
通过上述技术方案，防护盖卡接筋113和卡接槽231配合卡接，便于拆卸，提高了电池包防爆阀10的可靠性和电池包防爆阀10能量密度。
可选地，防护盖23上设置有多个透气孔233，透气孔233的总面积之和不小于电池包防爆阀爆破后的有效直通面积。
通过上述技术方案，第一滤火网171、第二滤火网173和防护盖23上的透气孔233构成三层滤火结构，提高了电池包的安全性能。
本公开中，防护盖23为底面开口设置的箱体结构，防护盖23的开口面朝向防爆阀主体11的第二开口端，第二滤火网173和阻湿部件13均位于防护盖23内。防护盖23的四个侧面上均设置有多个透气孔，其中，防护盖23满足IPX9K级防水等级。
可选地，电池包防爆阀还包括至少两个密封条，防爆阀主体11上设置有至少两个密封条安装槽，第一密封条25和第二密封条27分别围绕一圈安装在对应密封条安装槽内，第一密封条25环绕贴合在第一滤火网171的外周面上，第二密封条27环绕贴合在第二滤火网173的外周面上。
通过上述技术方案，第一密封条25用于第一滤火网171与防爆阀主体11之间的密封，第二密封条27用于第二滤火网173与防爆阀主体11之间的密封，且第一密封条25、第二密封条27、第一阻湿片131以及第二阻湿片133组成一定压力下的三重密封结构，进一步减少了电池包内凝露的产生，提高了电池包的可靠性和安全性。
本公开中，第一密封条25和第二密封条27采用弹性材料制成，包括但不限于橡胶，硅橡胶等，第一密封条25和第二密封条27均为环形密封圈。
防爆阀主体11的第一开口端设置有第一环形密封条安装槽，第一密封条25卡设在第一环形密封条安装槽内，且第一密封条25环绕贴合在第一滤火网171的外周面上，用于第一滤火网171与防爆阀主体11之间的密封。
防爆阀主体11的第二开口端的阶梯槽上设置有第二环形密封条安装槽，第二密封条27卡设在第二环形密封条安装槽内，且第二密封条27环绕贴合在第二滤火网173的外周面上，用于第二滤火网173与防爆阀主体11之间的密封。
可选地，防爆透气膜15覆盖住气流通道111的至少一部分，防爆透气膜15用于根据与气流通道111的配合面积不同，以实现不同的爆破压力。
通过上述技术方案，利用防爆透气膜15与气流通道111的配合面积的不同，即防爆透气膜15覆盖气流通道111流通路径的面积的不同，可以控制电池包防爆阀10的防爆压力。
可选地，防爆阀主体11上设置有减重蜂窝孔115，减重蜂窝孔115用于减轻防爆阀主体11的重量。
通过上述技术方案，减重蜂窝孔115的设置能够减轻防爆阀主体11的重量。
本公开中，防爆阀主体11上间隔设置有多个围绕气流通道111且与气流通道111平行的减重蜂窝孔115。
可选地，顶针21由金属材料制成。
通过上述技术方案，顶针21采用金属材料制成，不易发生形变，提高了电池包防爆阀爆破压力的精度，从而提高了电池包的安全性能。
本公开中，金属材质的顶针21刚性强，不会随着电池包内压力的增加而变形，爆破压力更精准，避免了采用传统塑料顶针刺破防爆透气膜15时塑料顶针变形导致爆破压力较大的问题。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种电池包防爆阀，其特征在于，包括防爆阀主体(11)、阻湿部件(13)和设置在所述防爆阀主体(11)上的防爆透气膜(15)以及防火部件(17)，所述防爆阀主体(11)内形成有气流通道(111)，所述气流通道(111)上设置有所述防爆透气膜(15)和镂空支架(19)，所述防爆透气膜(15)覆盖所述气流通道(111)，所述镂空支架(19)上安装有顶针(21)，所述顶针(21)的尖锐端朝向所述防爆透气膜(15)，所述防火部件(17)设置在所述气流通道(111)上，且完全覆盖所述气流通道(111)；所述防火部件(17)包括至少两个滤火网，第一滤火网(171)设置在所述气流通道(111)的第一口，第二滤火网(173)设置在所述气流通道(111)的第二口，所述顶针(21)和所述防爆透气膜(15)位于所述第一滤火网(171)与所述第二滤火网(173)之间；所述阻湿部件(13)包括第一阻湿片(131)和第二阻湿片(133)，所述第一阻湿片(131)和所述第二阻湿片(133)分别安装在所述第二滤火网(173)的两表面上，所述第一阻湿片(131)和所述第二阻湿片(133)交错分布，且共同完全覆盖所述第二滤火网(173)。
2.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述电池包防爆阀还包括防护盖(23)，所述防护盖(23)与所述防爆阀主体(11)可拆卸连接，所述第二滤火网(173)和所述阻湿部件(13)均位于所述防护盖(23)内。
3.根据权利要求2所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述防爆阀主体(11)上设置有防护盖卡接筋(113)，所述防护盖(23)上设置有卡接槽(231)，所述防护盖卡接筋(113)和所述卡接槽(231)配合卡接。
4.根据权利要求2所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述防护盖(23)上设置有多个透气孔(233)，所述透气孔(233)的总面积之和不小于电池包防爆阀爆破后的有效直通面积。
5.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述电池包防爆阀还包括至少两个密封条，所述防爆阀主体(11)上设置有至少两个密封条安装槽，第一密封条(25)和第二密封条(27)分别围绕一圈安装在对应所述密封条安装槽内，所述第一密封条(25)环绕贴合在所述第一滤火网(171)的外周面上，所述第二密封条(27)环绕贴合在所述第二滤火网(173)的外周面上。
6.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述防爆透气膜(15)覆盖住所述气流通道(111)的至少一部分，所述防爆透气膜(15)用于根据与所述气流通道(111)的配合面积不同，以实现不同的爆破压力。
7.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述防爆阀主体(11)上设置有减重蜂窝孔(115)，所述减重蜂窝孔(115)用于减轻所述防爆阀主体(11)的重量。
8.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述顶针(21)由金属材料制成。
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