CN114400415B - 一种电池防爆阀及电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池防爆阀及电池，属于电池结构技术领域，该电池防爆阀在阀体的三个泄压口处分别设有一级泄压组件、二级泄压组件和三级泄压组件，一级泄压组件连通电池内部和外部大气，在电池包正常工况下用于平衡透气，当电池包发生热失控且内部压力达到第一开启压力时二级泄压组件开启，实现低压爆破泄压，当电池包热失控剧烈且内部压力剧增达到第二开启压力时，三级泄压组件开启，此时防爆阀的泄压能力全面释放，保证电池包不会因为内部压力急速上升超出电池包外壳耐受能力而发生爆炸，实现了阶梯式压力开启泄压，从而保证电池包在发生热失控时的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电池结构技术领域，尤其涉及一种电池防爆阀及电池。
背景技术
锂离子电池与铅酸、镉镍等其他类型的电池相比具有比容量大、工作电压高、充电速度快、工作温度范围宽、循环寿命长等优点。目前，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动工具等领域，并且其应用范围将越来越广泛。为满足电动工具在行驶时的大功率要求，电池体积越做越大。
锂离子电池在使用过程中出现短路、过充、过放等异常情况时，电池内部由于反应会产生大量气体，会导致电池内部的压力急剧增大，引起电池壳体的变形甚至发生爆炸的危险。为此，在现在的锂离子电池中，电池包的电池外壳上通常安装有防爆阀。当压力增大到防爆阀的开启压力值时，将导致防爆阀开启，从而将电池包内部的气体排出以泄压。
目前动力电池采用的防爆阀主要包括塑胶防爆针刺破式防爆阀以及金属弹簧往复式防爆阀。
其中，塑胶防爆针刺破式防爆阀的工作原理是通过内部的透气膜受电池包内气压作用，鼓起变形，与防爆针接触并刺破来达到泄压目的，其缺陷是透气膜的拉伸性能一致性无法管控，导致其泄压开启精度非常不稳定，而且由于该类透气膜在振动时极易与防爆针接触而被磨破，造成IP防护失效，故只能在设计时拉开防爆针和透气膜的距离，导致其泄压的开启压力无法做到低压开启；
金属弹簧往复式防爆阀的工作原理是通过电池包内气压作用在防爆阀的泄压盖上面，当气压作用力大于内部弹簧的弹力时，防爆阀打开，达到泄压目的，虽然弹簧的性能相对容易管控，可以做到低压开启以及相对较小的开启精度，但其致命的缺陷是内部的弹簧始终有弹力作用在泄压盖上给泄压盖一个闭合的力，始终对防爆泄压目的造成阻碍。
因此，亟需提出一种电池防爆阀及电池来解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种电池防爆阀，能够实现阶梯式压力开启泄压，保证了电池包在发生热失控时的安全性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池防爆阀，包括：
阀体，所述阀体上开设有第一泄压口、第二泄压口和第三泄压口；以及
一级泄压组件、二级泄压组件和三级泄压组件，所述一级泄压组件设置于所述第一泄压口处，所述二级泄压组件设置于所述第二泄压口处，所述三级泄压组件设置于所述第三泄压口处；所述一级泄压组件连通电池内部和外部大气，用于平衡透气，所述二级泄压组件对应的开启压力为第一开启压力，所述三级泄压组件对应的开启压力为第二开启压力，所述第一开启压力小于所述第二开启压力。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述一级泄压组件包括：
防水透气膜和防护盖，所述防水透气膜连接于所述第一泄压口的口部，所述防护盖盖设于所述防水透气膜的上方并连接于所述第一泄压口，所述防护盖上设有通气孔。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述二级泄压组件包括：
密闭防爆膜和泄压盖，所述密闭防爆膜密封连接于所述第二泄压口的口部，所述泄压盖设置于所述第二泄压口的内部，且所述泄压盖与所述阀体之间设有密封圈，所述泄压盖上设置有防爆针，所述防爆针指向所述密闭防爆膜并与所述密闭防爆膜间隔设置，所述泄压盖被配置为能在所述电池的内部压力达到第一开启压力时沿第一方向向上滑动，以刺破所述密闭防爆膜。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述二级泄压组件还包括：
导杆，所述导杆的一端穿过阀体与所述泄压盖连接，另一端位于所述阀体的下方且能与所述阀体的下表面相抵接；
弹性件，所述弹性件套设于所述导杆外周并位于所述阀体的下表面和所述导杆的端部之间。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述导杆的纵截面呈倒T形，包括垂直连接的连接杆和限位板，所述连接杆穿过阀体与所述泄压盖连接，所述限位板的直径大于所述连接杆的直径，所述限位板与所述连接杆之间形成限位台阶面，所述弹性件套设于所述连接杆外周并位于所述阀体的下表面和所述限位台阶面之间。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述导杆上设有连接孔，所述泄压盖上设有连接柱，所述连接柱和所述连接孔配合连接。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述二级泄压组件还包括：
压紧环，所述第二泄压口的口部设有沉孔，所述沉孔具有台阶面，所述密闭防爆膜和所述压紧环依次设置在所述台阶面上。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述三级泄压组件包括：
爆破片，所述爆破片覆盖所述第三泄压口并粘接或焊接于所述阀体的表面。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述第一开启压力为3kpa-10kpa，所述第二开启压力为电池外壳破裂极限压力的50％-70％。
作为上述电池防爆阀的优选技术方案，所述第二开启压力为14kpa-16kpa。
本发明的第二个目的在于提供一种电池，该电池使用安全性高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池，包括电池盖板和以上任一技术方案所述的电池防爆阀，所述电池防爆阀的阀体密封连接于所述电池盖板的顶部。
作为上述电池的优选技术方案，所述电池还包括：
环形密封圈，所述环形密封圈设置于所述阀体和所述电池盖板之间。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：
本发明提供的电池防爆阀，在阀体的三个泄压口处分别设有一级泄压组件、二级泄压组件和三级泄压组件，一级泄压组件连通电池内部和外部大气，在电池包正常工况下用于平衡透气，当电池包发生热失控且内部压力达到第一开启压力时二级泄压组件开启，实现低压爆破泄压，当电池包热失控剧烈且内部压力剧增达到第二开启压力时，三级泄压组件开启，此时防爆阀的泄压能力全面释放，保证电池包不会因为内部压力急速上升超出电池包外壳耐受能力而发生爆炸，实现了阶梯式压力开启泄压，从而保证电池包在发生热失控时的安全性。
本发明提供的电池，包括电池盖板和上述的电池防爆阀，电池防爆阀的阀体密封连接于电池盖板的顶部，相较于现有技术，该电池实现了阶梯式压力开启泄压，使用安全性高。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的电池防爆阀的底部结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的电池防爆阀的顶部结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的电池防爆阀的轴测图；
图4是本发明具体实施方式提供的电池防爆阀的爆炸图；
图5是本发明具体实施方式提供的电池防爆阀的一级泄压组件工作时的剖视图；
图6是本发明具体实施方式提供的电池防爆阀的二级泄压组件开启时的剖视图；
图7是本发明具体实施方式提供的电池防爆阀的三级泄压组件开启时的剖视图。
图中标记如下：
100、阀体；101、第一泄压口；102、第二泄压口；103、第三泄压口；
200、环形密封圈；
11、防水透气膜；12、防护盖；13、音圈电机；14、磁浮重力补偿装置；
21、密闭防爆膜；22、泄压盖；221、防爆针；23、密封圈；24、导杆；25、弹性件；26、压紧环；
31、爆破片。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
本实施方式提供了一种电池防爆阀，如图1所示，包括阀体100、一级泄压组件、二级泄压组件和三级泄压组件，其中，阀体100作为整个防爆阀的主体用于设置其他结构件，阀体100上开设有第一泄压口101、第二泄压口102和第三泄压口103。可选地，阀体100的形状根据电池包的形状设计，本实施方式中为长方体板件。第一泄压口101、第二泄压口102和第三泄压口103沿阀体100的长度方向间隔设置。
一级泄压组件设置于第一泄压口101处，二级泄压组件设置于第二泄压口102处，三级泄压组件设置于第三泄压口103处。一级泄压组件连通电池内部和外部大气，用于实时平衡透气，二级泄压组件对应的开启压力为第一开启压力，三级泄压组件对应的开启压力为第二开启压力，第一开启压力小于第二开启压力，当电池内部压力逐渐升高时，二级泄压组件和三级泄压组件依次开启，实现阶梯式泄压。
在本实施方式中，二级泄压组件对应的第一开启压力为3kpa-10kpa，三级泄压组件对应的第二开启压力为电池外壳破裂极限压力的50％-70％，由于不同规格的电池具有不同的电池外壳破裂极限压力，因此，第二开启压力需根据不同的电池进行设计。
可选地，本实施方式中的第二开启压力为14kpa-16kpa，优选15kpa。
本实施方式提供的电池防爆阀，在阀体100的三个泄压口处分别设有一级泄压组件、二级泄压组件和三级泄压组件，一级泄压组件连通电池内部和外部大气，在电池包正常工况下用于平衡透气，当电池包发生热失控且内部压力达到第一开启压力时二级泄压组件开启，实现低压爆破泄压，当电池包热失控剧烈且内部压力剧增达到第二开启压力时，三级泄压组件开启，此时防爆阀的泄压能力全面释放，保证电池包不会因为内部压力急速上升超出电池包外壳耐受能力而发生爆炸，实现了阶梯式压力开启泄压，从而保证电池包在发生热失控时的安全性。
具体而言，如图2至图4所示，一级泄压组件包括防水透气膜11和防护盖12，防水透气膜11连接于第一泄压口101的口部，防护盖12盖设于防水透气膜11的上方并连接于第一泄压口101，防护盖12上设有通气孔。通过设置防水透气膜11和防护盖12，且防护盖12上设有通气孔，使得电池包内部气压与外部大气保持均衡。
进一步地，结合图5所示，二级泄压组件包括密闭防爆膜21和泄压盖22，密闭防爆膜21密封连接于第二泄压口102的口部，泄压盖22设置于第二泄压口102的内部并与密闭防爆膜21平行，且泄压盖22与阀体100之间设有密封圈23，具体为O型密封圈，泄压盖22上设置有防爆针221，防爆针221指向密闭防爆膜21并与密闭防爆膜21间隔设置，泄压盖22被配置为能在电池的内部压力达到第一开启压力时沿第一方向向上滑动，以刺破密闭防爆膜21。
需要说明的是，图5至图7中的箭头表示电池包内部气体的泄压方向。
现有技术中的金属弹簧往复式防爆阀还存在一个问题：外界砂石很大概率会夹在泄压盖上，导致防爆阀在电池包热失控时泄压盖被卡死无法打开，失去防爆泄压功能，后果非常危险。本实施方式的防爆阀通过设置密闭防爆膜21，如图5所示，当电池包内部压力正常时，密闭防爆膜21能够避免外界杂质和砂石卡死防爆阀，如图6所示，当电池包的内部压力等于或大于第一开启压力时，泄压盖22沿第一方向升起并刺破密闭防爆膜21，开启低压爆破泄压。需要说明的是，本实施方式中的第一方向为电池正常使用时的上下方向，即竖直方向。
可选地，泄压盖22上的防爆针221设置有一个或多个。当设置一个防爆针221时，该一个防爆针221位于泄压盖22的中心位置处，当设置多个防爆针221时，多个防爆针221均匀分布在泄压盖22上，且多个防爆针221的针尖位于同一平面，且该平面与密闭防爆膜21所在的平面平行。优选地，当设置多个防爆针221时，防爆针221的数量根据实际情况设计即可，只要多个防爆针221的针尖能够围成一定的面积即可。当电池出现异常情况时，电池内部气压迅速增大，并将泄压盖22向上顶起，泄压盖22上的防爆针221接触密闭防爆膜21后将其刺破，使得电池内部的气体迅速排出，防止电池发生爆炸。相较于一个防爆针221，多个防爆针221能够同时刺破密闭防爆膜21，使得密闭防爆膜21迅速形成一个面积较大的刺破口，从而使得电池内部的气体快速排出，适用于仅设置有二级泄压组件而未同时设置三级泄压组件的防爆阀。在本实施方式中，由于设有三级泄压组件，因此，优先采用一个防爆针221的结构。
更进一步地，二级泄压组件还包括导杆24和弹性件25，导杆24的一端穿过阀体100与泄压盖22连接，另一端位于阀体100的下方且能与阀体100的下表面相抵接；弹性件25套设于导杆24外周并位于阀体100的下表面和导杆24的端部之间。当电池的内部压力增大，达到第一开启压力时，压力向上顶起导杆24，导杆24驱动泄压盖22向上移动，直至防爆针221刺破密闭防爆膜21，实现爆破泄压。泄压完成后，在弹性件25的弹性力作用下，导杆24带动泄压盖22复位，泄压盖22再次与阀体100实现密封。需要说明的是，由于导杆24的另一端位于阀体100的下方且能与阀体100的下表面相抵接，因此，导杆24也起到了限位作用，有效防止导杆24脱出阀体100。
可选地，弹性件25为弹簧，具体为压缩弹簧，通过压缩弹簧本身的压缩回弹性能来实现导杆24及泄压盖22的轴向往复运动。当电池的内部压力大于压缩弹簧的回弹力时，导杆24被内部气压向上顶起，压缩弹簧被压缩，当电池的内部压力等于压缩弹簧的回弹力时，导杆24保持位置不动，持续泄压，当电池的内部压力小于压缩弹簧的回弹力时，导杆24在压缩弹簧的回弹力作用下逐渐下降，直至复位。
进一步可选地，导杆24上设有连接孔，泄压盖22上设有连接柱，连接柱和连接孔配合连接，以实现导杆24与泄压盖22的同步移动。
优选地，导杆24的纵截面呈倒T形，包括垂直连接的连接杆和限位板，连接杆上设有连接孔并穿过阀体100与泄压盖22连接，限位板的直径大于连接杆的直径，限位板与连接杆之间形成限位台阶面，弹性件25套设于连接杆外周并位于阀体100的下表面和限位台阶面之间。具体地，连接杆与泄压盖22之间可以是螺纹连接，也可以是过盈连接。本实施方式优选螺纹连接。更进一步地，泄压盖22的纵截面呈T形，包括垂直连接的顶盖和连接柱，顶盖与密闭防爆膜21平行，防爆针221设置在顶盖上，连接柱用于与导杆24的连接杆连接。进一步地，连接杆上的连接孔为螺纹孔，连接柱的外周设有外螺纹，连接柱与连接杆螺纹连接。当然，也可以是连接杆上设置外螺纹，连接柱上设置螺纹孔。
在本实施方式中，二级泄压组件还包括压紧环26，第二泄压口102的口部设有沉孔，沉孔具有台阶面，密闭防爆膜21和压紧环26依次设置在台阶面上。通过设置压紧环26，能够将密闭防爆膜21压紧于第二泄压口102处，提高密闭防爆膜21的安装稳固性。
进一步地，压紧环26的直径不小于密闭防爆膜21的直径，使得压紧环26能够沿圆周方向完全压住密闭防爆膜21的边缘。压紧环26的直径略大于沉孔的直径，使得压紧环26能与沉孔过盈配合，提高压紧环26的安装牢固性。压紧环26的内孔直径不小于泄压盖22的直径，以使泄压盖22在向上顶起的时候能够穿过压紧环26，完全伸出至阀体100之外。
在本实施方式中，结合图7所示，三级泄压组件包括爆破片31，爆破片31覆盖第三泄压口103并粘接或焊接于阀体100的表面。在二级泄压组件由于压缩弹簧的反向弹力始终有关闭防爆阀的趋势，使防爆阀不能完全达到理想的泄压能力时，三级泄压组件开启，即当电池包热失控内部压力剧增时，爆破片31与阀体100脱离，实现急速泄压，此时防爆阀的泄压能力全面释放，与二级泄压组件一起以最大限度对电池包进行泄压。爆破片31与阀体100粘接或焊接，结构简单，易于实现。
本实施方式中的电池防爆阀解决了现有技术中塑胶顶针刺破式防爆阀开启压力高、开启压力波动范围大且不稳定的问题；以及金属弹簧往复式防爆阀泄压能力有限，且容易被卡死的问题。本实施方式中的电池防爆阀集成了平衡透气和阶梯式爆破的优点，可以实现低压力开启以及高压力开启，更大程度保证了电池包在发生热失控时的安全性。
本实施方式还提供了一种电池，该电池使用安全性高。该电池包括电池盖板和上述的电池防爆阀，电池防爆阀的阀体100密封连接于电池盖板的顶部。进一步地，电池还包括环形密封圈200，环形密封圈200设置于阀体100和电池盖板之间，保证密封性能。
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池防爆阀，其特征在于，包括：
阀体(100)，所述阀体(100)上开设有第一泄压口(101)、第二泄压口(102)和第三泄压口(103)；以及，
一级泄压组件、二级泄压组件和三级泄压组件，所述一级泄压组件设置于所述第一泄压口(101)处，所述二级泄压组件设置于所述第二泄压口(102)处，所述三级泄压组件设置于所述第三泄压口(103)处；所述一级泄压组件连通电池内部和外部大气，用于平衡透气，所述二级泄压组件对应的开启压力为第一开启压力，所述三级泄压组件对应的开启压力为第二开启压力，所述第一开启压力小于所述第二开启压力；
所述一级泄压组件包括：
防水透气膜(11)和防护盖(12)，所述防水透气膜(11)连接于所述第一泄压口(101)的口部，所述防护盖(12)盖设于所述防水透气膜(11)的上方并连接于所述第一泄压口(101)，所述防护盖(12)上设有通气孔；
所述二级泄压组件包括密闭防爆膜(21)和泄压盖(22)，所述密闭防爆膜(21)密封连接于所述第二泄压口(102)的口部，所述泄压盖(22)设置于所述第二泄压口(102)的内部，所述泄压盖(22)上设置有防爆针(221)，所述防爆针(221)指向所述密闭防爆膜(21)并与所述密闭防爆膜(21)间隔设置，所述泄压盖(22)被配置为能在所述电池的内部压力达到第一开启压力时沿第一方向向上滑动，以刺破所述密闭防爆膜(21)；
所述三级泄压组件包括：爆破片(31)，所述爆破片(31)覆盖所述第三泄压口(103)并粘接或焊接于所述阀体(100)的表面。
2.根据权利要求1所述的电池防爆阀，其特征在于，
所述泄压盖(22)与所述阀体(100)之间设有密封圈(23)。
3.根据权利要求2所述的电池防爆阀，其特征在于，所述二级泄压组件还包括：
导杆(24)，所述导杆(24)的一端穿过阀体(100)与所述泄压盖(22)连接，另一端位于所述阀体(100)的下方且能与所述阀体(100)的下表面相抵接；以及，
弹性件(25)，所述弹性件(25)套设于所述导杆(24)外周并位于所述阀体(100)的下表面和所述导杆(24)的端部之间。
4.根据权利要求3所述的电池防爆阀，其特征在于，
所述导杆(24)的纵截面呈倒T形，包括垂直连接的连接杆和限位板，所述连接杆穿过阀体(100)与所述泄压盖(22)连接，所述限位板的直径大于所述连接杆的直径，所述限位板与所述连接杆之间形成限位台阶面，所述弹性件(25)套设于所述连接杆外周并位于所述阀体(100)的下表面和所述限位台阶面之间。
5.根据权利要求3所述的电池防爆阀，其特征在于，
所述导杆(24)上设有连接孔，所述泄压盖(22)上设有连接柱，所述连接柱和所述连接孔配合连接。
6.根据权利要求2所述的电池防爆阀，其特征在于，所述二级泄压组件还包括：
压紧环(26)，所述第二泄压口(102)的口部设有沉孔，所述沉孔具有台阶面，所述密闭防爆膜(21)和所述压紧环(26)依次设置在所述台阶面上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电池防爆阀，其特征在于，
所述第一开启压力为3kpa-10kpa，所述第二开启压力为电池外壳破裂极限压力的50％-70％。
8.根据权利要求7所述的电池防爆阀，其特征在于，
所述第二开启压力为14kpa-16kpa。
9.一种电池，其特征在于，包括电池盖板和如权利要求1-8任一项所述的电池防爆阀，所述电池防爆阀的阀体(100)密封连接于所述电池盖板的顶部。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
环形密封圈(200)，所述环形密封圈(200)设置于所述阀体(100)和所述电池盖板之间。
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN115133217A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-30 | 上海交通大学 | 基于形状记忆合金圆环的汽车电池主动安全阀及锂电池 |
| CN115411448A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-29 | 天能新能源(湖州)有限公司 | 一种泄压防爆阀及电池顶盖 |
| CN115579574B (zh) * | 2022-09-09 | 2023-11-24 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种电芯外壳的防爆阀处内平层灌封方法、装置和电芯 |
| CN116259920B (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-18 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 电池防爆阀结构、顶盖、电池和用电设备 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201594562U (zh) * | 2009-11-27 | 2010-09-29 | 比亚迪股份有限公司 | 一种动力电池防爆阀及包括该动力电池防爆阀的动力电池 |
| CN203103365U (zh) * | 2013-01-29 | 2013-07-31 | 深圳市科达利实业股份有限公司 | 多层结构的动力电池盖板防爆装置 |
| WO2018054202A1 (zh) * | 2016-09-22 | 2018-03-29 | 深圳拓邦新能源技术有限公司 | 电池盖板及电池 |
| CN207584109U (zh) * | 2017-12-04 | 2018-07-06 | 郑州中泰安科粉体科技有限公司 | 一种多级控制的防爆阀 |
| CN209675374U (zh) * | 2019-04-12 | 2019-11-22 | 江苏泛亚微透科技股份有限公司 | 一种电池pack箱或其他密闭空间泄压用刺破防爆阀 |
| CN210484714U (zh) * | 2019-05-27 | 2020-05-08 | 惠州市沃瑞科技有限公司 | 一种冲焊爆破式原理的平衡防爆阀 |
| CN212209631U (zh) * | 2020-05-27 | 2020-12-22 | 蜂巢能源科技有限公司 | 电池包防爆阀 |
| CN212690949U (zh) * | 2020-07-20 | 2021-03-12 | 昆山宝创新能源科技有限公司 | 防爆阀和具有其的电池组件 |
| CN212874694U (zh) * | 2020-07-23 | 2021-04-02 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池防爆阀及电池 |
| CN112610738A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-06 | 蜂巢能源科技有限公司 | 防爆阀 |
-
2021
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201594562U (zh) * | 2009-11-27 | 2010-09-29 | 比亚迪股份有限公司 | 一种动力电池防爆阀及包括该动力电池防爆阀的动力电池 |
| CN203103365U (zh) * | 2013-01-29 | 2013-07-31 | 深圳市科达利实业股份有限公司 | 多层结构的动力电池盖板防爆装置 |
| WO2018054202A1 (zh) * | 2016-09-22 | 2018-03-29 | 深圳拓邦新能源技术有限公司 | 电池盖板及电池 |
| CN207584109U (zh) * | 2017-12-04 | 2018-07-06 | 郑州中泰安科粉体科技有限公司 | 一种多级控制的防爆阀 |
| CN209675374U (zh) * | 2019-04-12 | 2019-11-22 | 江苏泛亚微透科技股份有限公司 | 一种电池pack箱或其他密闭空间泄压用刺破防爆阀 |
| CN210484714U (zh) * | 2019-05-27 | 2020-05-08 | 惠州市沃瑞科技有限公司 | 一种冲焊爆破式原理的平衡防爆阀 |
| CN212209631U (zh) * | 2020-05-27 | 2020-12-22 | 蜂巢能源科技有限公司 | 电池包防爆阀 |
| CN212690949U (zh) * | 2020-07-20 | 2021-03-12 | 昆山宝创新能源科技有限公司 | 防爆阀和具有其的电池组件 |
| CN212874694U (zh) * | 2020-07-23 | 2021-04-02 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池防爆阀及电池 |
| CN112610738A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-06 | 蜂巢能源科技有限公司 | 防爆阀 |
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