CN115275503A - 一种锂电池防爆阀 - Google Patents

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鞠林润
杨刚
梁孟甜
辛威威
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Abstract

本发明公开了一种锂电池防爆阀，包括防爆阀阀片，所述防爆阀阀片包括焊接部、爆破部、加强部、所述爆破部设有第一刻痕，所述加强部上设有第二刻痕，所述第二刻痕的深度小于所述第一刻痕的深度，所述第二刻痕的端部距离所述第一刻痕的距离为X，距离X大于零，本发明防加强筋不与爆破区刻痕位置连通，在保证防爆片开启压力的前提下，加强筋与刻痕不连通能够减弱加强筋对防爆阀本体变形的抑制，降低阀体的变形量，从而保证防爆片刻痕处能够预留充分的残余厚度，在中长期的使用过程中，能够提升电芯的安全性能，改善防爆阀漏液问题。

Description

一种锂电池防爆阀
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体是一种锂电池防爆阀。
背景技术
目前锂离子电池重要采用刻痕、焊防爆膜等方式作为锂离子电池的防爆装置，当电池升温电池内部气体膨胀、压力增大到一定程度时刻痕或者防爆膜脱焊、破裂，放气泄压，从而防止电池爆炸。
现在的防爆阀阀片包括焊接部、爆破部、加强部，并且在加强部设置加强筋进刻痕，加强筋刻痕与爆破部的爆破刻痕连通，在达到爆破压力时阀片会沿着爆破刻痕撕裂断开，但是，由于阀片上设有爆破刻痕和加强筋，因而在运输、使用的过程中，阀片容易出现形变，当阀片出现形变后，会导致阀片稳定性降低，甚至会出现阀片裂痕，电芯漏液的现象的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池防爆阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锂电池防爆阀，包括防爆阀阀片，所述防爆阀阀片包括焊接部、爆破部、加强部、所述爆破部设有第一刻痕，所述加强部上设有第二刻痕，所述第二刻痕的深度小于所述第一刻痕的深度，所述第二刻痕的端部距离所述第一刻痕的距离为X，距离X大于零。
作为本发明进一步的方案：所述第一刻痕、第二刻痕设置于所述防爆阀阀片的上端面和或下端面。
作为本发明进一步的方案：所述防爆阀阀片的形状为跑道型或圆形或多边形。
作为本发明进一步的方案：所述第一刻痕绕所述加强部布置，所述第一刻痕为爆破刻痕。
作为本发明进一步的方案：所述第二刻痕为加强筋，所述第二刻痕至少设有一条。
作为本发明进一步的方案：所述第二刻痕为直线结构，所述第二刻痕设有两条，两条所述第二刻痕平行布置。
作为本发明进一步的方案：所述防爆阀片为跑道型结构，所述第二刻痕垂直于所述防爆阀片的直边布置。
作为本发明进一步的方案：所述第一刻痕的开启压力为P，且P＝aX+b，第一刻痕的变形量为L，且L＝cX+d，其中，a、b、c、d为常。
作为本发明进一步的方案：所述第一刻痕的开启压力为P与第一刻痕的变形量为L，且P＝eL+f，其中，e、f为常数。
作为本发明进一步的方案：所述第二刻痕的两端均设有刻痕倒角，所述刻痕倒角为圆倒角。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明防爆片结构包括焊接部、爆破部(含刻痕)、加强部(含加强筋)，焊接部位于防爆片最外侧、爆破部位于焊接部的内侧、加强部位于爆破部的内侧，其中加强筋位于加强部，且加强筋仅在加强部内部，加强筋不与爆破区刻痕位置连通，在保证防爆片开启压力的前提下，加强筋与刻痕不连通能够减弱加强筋对防爆阀本体变形的抑制，降低阀体的变形量，从而保证防爆片刻痕处能够预留充分的残余厚度，在中长期的使用过程中，能够提升电芯的安全性能，改善防爆阀漏液问题。
附图说明
图1为本申请实施例1俯视图；
图2为本申请实施例1轴侧视图；
图3为本申请实施例1剖视图；
图4为本申请实施例4结构示意图；
图5为本申请实施例5结构示意图；
图6为本申请实施例6结构示意图；
图7为本申请防爆阀爆破压力与加强筋内缩剪短长度关系图；
图8为本申请防爆阀最大变形量与加强筋内缩剪短长度关系图；
图9为本申请防爆阀爆破压力与加强筋最大变形量关系图；
图中：1-焊接部、2-第一刻痕、3-加强部、4-第二刻痕、5-刻痕倒角。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3，本发明实施例中，一种锂电池防爆阀，包括防爆阀阀片，防爆阀阀片的形状为跑道型，防爆阀阀片包括焊接部1、爆破部、加强部3、爆破部设有第一刻痕2，加强部3上设有第二刻痕4，第二刻痕4的深度小于第一刻痕2的深度，第一刻痕2、第二刻痕4设置于防爆阀阀片的上端面，第一刻痕2绕加强部3布置，第一刻痕2为爆破刻痕，第二刻痕4为加强筋，第二刻痕4为直线结构，第二刻痕4设有两条，两条第二刻痕4平行布置，第二刻痕4的端部距离第一刻痕2的距离为X，距离X大于零。
在本实施例中，防爆阀阀片的长度为26mm，宽度为16mm，厚度为0.294mm，并且，本实施例中第二刻痕4两端距离第一刻痕的距离X＝1.5mm，第一刻痕2处阀片的残留厚度为0.07mm，第二刻痕4处阀片的残留厚度为0.179mm，将本实施例中的防爆阀阀片进行多次测试并取平均值，得到本实施例防爆阀片的开启压力为0.94Mpa，变形量为0.824mm。
实施例2
本实施例中，第二刻痕4两端距离第一刻痕的距离X＝3mm，其余均结构及测试过程均与实施例1相同，进过测试得到本实施例防爆阀片的开启压力为0.90Mpa，变形量为0.836mm。
实施例3
本实施例中，第二刻痕4两端距离第一刻痕的距离X＝4.15mm，其余均结构及测试过程均与实施例1相同，进过测试得到本实施例防爆阀片的开启压力为0.85Mpa，变形量为0.84mm。
对比例1
采用双C布置的加强筋，双C加强筋开口相反，两条加强筋中部相切，防爆阀阀片的长度为26mm，宽度为16mm，厚度为0.294mm，爆破刻痕的残余后的为0.07mm，加强筋的残余厚度为0.179mm，将本实施例中的防爆阀阀片进行多次测试并取平均值，得到本实施例防爆阀片的开启压力为0.82Mpa，变形量为0.874mm。
对比例2
本实施例中，第二刻痕4两端距离第一刻痕的距离X＝0mm，即第二刻痕两端与第一刻痕2连通，其余均结构及测试过程均与实施例1相同，进过测试得到本实施例防爆阀片的开启压力为0.96Mpa，变形量为0.822mm。
对比例3
本实施例中，防爆阀阀片的长度为26mm，宽度为16mm，厚度为0.294mm，爆破刻痕的残余后的为0.07mm，加强部不设置加强筋，将本实施例中的防爆阀阀片进行多次测试并取平均值，得到本实施例防爆阀片的开启压力为0.81Mpa，变形量为0.846mm。
对上述的实施例1-3和对比例1-3的测试结果进行统计并汇总，得到表一：
表一
Figure BDA0003794732980000041
通过对上述的对比例以及实施例的分析，可以得得出，当防爆阀阀片的长度为26mm，宽度为16mm，厚度为0.294mm，第一刻痕2处阀片的残留厚度为0.07mm，第二刻痕4处阀片的残留厚度为0.179mm时，可以拟合出开启压力P与第二刻痕4距离第一刻痕2的距离X之间的关系，即P＝-0.02647X+0.96955，即开启压力P与距离X成线性相关，拟合出变形量L与距离X之间的关系，即L＝0.00435X+0.82085，即防爆阀的变形量与加强筋的内缩距离X成线性关系，拟合出开启压力P与变形量L之间的关系，即P＝-5.8895L+5.8015，也就是防爆阀的开启压力与变形量之间也是线性关系，因而可以根据所需要的开启压力来设置距离X，进而得到所需开启压力的防爆阀，而且，随着X的增大，开启压力降低，在相同的开启压力下，变形量越小则防爆片的长期可靠性越高，因而可以满足爆破气压的需求的前提下，尽可能的降低变形量，在本申请中，当开启压力在0.9MPa±0.15MPa时均可满足设计需求，然后根据开启压力P与最大变形量L、开启压力P与加强筋内缩距离X之间的关系，可以看出，当开启压力越接近0.9MPa+0.15MPa时，最大变形量越小，然后当开启压力接近0.9MPa±0.15MPa，加强筋内缩距离X约为2mm。
实施例4
请参阅说明书附图4，本实施例中，防爆阀阀体的形状为圆形，第二刻痕4设有两条，两条第二刻痕4在加强部3上均匀布置，其余结构均与实施例1相同。
实施例5
请参阅说明书附图5，本实施例中，防爆阀阀体的形状为圆形，第二刻痕4设有一条，第二刻痕4在加强部3上穿过所述加强部3的轴心，其余结构均与实施例4相同。
实施例6
请参阅说明书附图6，本实施例中，第二刻痕4的两端均实验室刻痕倒角5，刻痕倒角5为圆倒角，其余的结构均与实施例4相同。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种锂电池防爆阀，包括防爆阀阀片，其特征在于，所述防爆阀阀片包括焊接部(1)、爆破部、加强部(3)、所述爆破部设有第一刻痕(2)，所述加强部(3)上设有第二刻痕(4)，所述第二刻痕(4)的深度小于所述第一刻痕(2)的深度，所述第二刻痕(4)的端部距离所述第一刻痕(2)的距离为X，距离X大于零。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述第一刻痕(2)、第二刻痕(4)设置于所述防爆阀阀片的上端面和或下端面。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述防爆阀阀片的形状为跑道型或圆形或多边形。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述第一刻痕(2)绕所述加强部(3)布置，所述第一刻痕(2)为爆破刻痕。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述第二刻痕(4)为加强筋，所述第二刻痕(4)至少设有一条。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述第二刻痕(4)为直线结构，所述第二刻痕(4)设有两条，两条所述第二刻痕(4)平行布置。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述防爆阀片为跑道型结构，所述第二刻痕(4)垂直于所述防爆阀片的直边布置。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述第一刻痕(2)的开启压力为P，且P＝aX+b，第一刻痕(2)的变形量为L，且L＝cX+d，其中，a、b、c、d为常。
9.根据权利要求8所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述第一刻痕(2)的开启压力为P与第一刻痕(2)的变形量为L，且P＝eL+f，其中，e、f为常数。
10.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆阀，其特征在于，所述第二刻痕(4)的两端均设有刻痕倒角(5)，所述刻痕倒角(5)为圆倒角。
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