CN202142596U - 双向安全阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂离子电池用双向安全阀，该双向安全阀包括阀体、阀帽、阀芯轴和套装在阀芯轴上的弹簧密封组件，所述阀帽用于将所述阀体固定安装于锂离子电池盖上，所述阀体外圈套装密封圈，所述阀芯轴安装于所述阀体内腔，所述阀芯轴一端自所述阀体下部伸向电池盖内侧、另一端自所述阀帽上部伸出，所述阀芯轴可上下活动并由所述弹簧密封组件将所述阀体及所述阀帽上使电池内部和外部相通的通道密封或打开。本实用新型双向安全阀安装在锂离子电池上，在电池生产过程中用于注液并在注液后自动封闭，使用中当电池内压过高时能泄压防爆并能在电池内压恢复正常时重新恢复密封状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，特别是涉及一种锂离子电池的双向安全阀。
背景技术
与铅酸、镍镉、镍氢等其他类型的电池相比，锂离子电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、体积小、重量轻等优点，不仅在便携式电子设备上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等在中型电动设备方面，尤其是其中的锂离子动力电池目前是各大电池厂家发展的主要方向。但是，锂离子电池在使用过程中，当受到短路、高热、过充或过放电等异常因素的影响时，电池内部容易有高压气体产生，将会引起电池壳体的变形甚至产生爆炸的危险。因此，对于金属等硬质壳体的锂离子电池，为了杜绝电池使用过程中因电池内压升高而引起的安全隐患，必须在电池上装置安防爆装置。目前锂离子电池上常用的安全防爆装置主要有两种形式：
一种是在电池的金属壳体表面上加工具有一定深度的刻痕，当电池内压升高到一定程度时，刻痕会自动破裂降压，以防止电池爆裂。这种刻痕防爆装置因其深度难以精确控制，刻痕部位的应力一致性较差，很难保证其可靠动作。
另一种是在电池金属壳体盖板的防爆孔上加工一层防爆膜，当电池内压升高到一定程度时，防爆膜会自动破裂降压，达到防止电池爆裂的目的。但是，在盖板防爆孔上加工防爆膜不仅对生产设备要求高，而且由于加工工艺复杂，而增加成本。除此之外，防爆膜还无法保证恒定的破裂压力，还是存在一定的安全隐患。
并且，上述两种锂离子电池安全装置，当刻痕或防爆膜破裂后都不能重新恢复，使整个电池失效而报废。
另外，锂离子电池在生产过程中需要给电池内部注入电解液，一般是在电池的上盖开一通孔，待注完电解液后还要再将其封堵，注液工序比较复杂。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种锂离子电池用双向安全阀，该双向安全阀在电池生产过程中用于注液并在注液后自动封闭，使用中当电池内压过高时能泄压防爆并能在电池内压恢复正常时重新恢复密封状态。
本实用新型的技术方案是：本实用新型包括阀体、阀帽、阀芯轴和套装在阀芯轴上的弹簧密封组件，所述阀帽用于将所述阀体固定安装于锂离子电池盖上，所述阀体外圈套装密封圈，所述阀芯轴安装于所述阀体内腔，所述阀芯轴一端自所述阀体下部伸向电池盖内侧、另一端自所述阀帽上部伸出，所述阀芯轴可上下活动并由所述弹簧密封组件将所述阀体及所述阀帽上使电池内部和外部相通的通道密封或打开。
所述弹簧密封组件包括复位弹簧、内密封垫、上弹簧座、外密封垫、调压弹簧、下弹簧座，所述复位弹簧夹在所述阀芯轴上限位轴肩和所述阀体内腔的一台肩之间，所述上弹簧座、所述调压弹簧和所述下弹簧座套装于所述阀芯轴上并处于所述阀体下部，所述上弹簧座内表面与所述阀芯轴外表面之间设有气流通道，所述内密封垫固定套装于所述阀芯轴上并与所述上弹簧座内表面上部相适配，所述外密封垫固定套装在所述上弹簧座上部外表面并与所述阀体内腔下端相适配。
所述内密封垫的密封接触面为弧形回转面，所述上弹簧座内表面上部为锥形回转面。
所述阀体内腔下端和所述外密封垫外表面均为锥形回转面。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的阀芯轴能在阀体内上下活动，可以弹簧密封组件的作用下将阀体及阀帽上使电池内部和外部相通的通道密封或打开，以实现相应的注液和排气的作用，结构紧凑，安装简单；复位弹簧使得弹簧密封组件在电池注液后自动复位而将电池内外封闭，调压弹簧可使电池内部压力过高时及时排气减压，具有电池防爆的功能，而在电池内部压力降低时及时恢复密封状态。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是电池注液时本实用新型的结构示意图；
图4是电池自动泄压时本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作具体详述。
如图1、图2所示，本实用新型包括它包括阀体1、阀帽2、阀芯轴3和套装在阀芯轴3上的弹簧密封组件，弹簧密封组件包括复位弹簧5、内密封垫6、上弹簧座7、外密封垫8、调压弹簧9、下弹簧座10。阀体1外圈套装密封圈4，阀体1通过阀帽2固定安装于锂离子电池盖上，阀体1及阀帽2内腔设有使电池内部和外部相通的通道；阀芯轴3可上下活动地安装于阀体1的内腔，阀芯轴3一端自阀体1下部伸向电池盖内侧、另一端自阀帽2上部伸出；复位弹簧5夹在阀芯轴3上限位轴肩31和阀体1内腔的一台肩之间；上弹簧座7、调压弹簧9和下弹簧座10套装于阀芯轴3上并处于阀体1下部，上弹簧座7内表面与阀芯轴3外表面之间设有气流通道，内密封垫6固定套装于阀芯轴3上并与上弹簧座7内表面上部相适配，内密封垫6的密封接触面为弧形回转面，上弹簧座7内表面上部为锥形回转面，外密封垫8固定套装在上弹簧座7上部外表面，外密封垫8的外表面为与阀体1内腔下端的锥形回转面相适配的锥形回转面。
在正常情况下，密封圈4与电池盖上的安装孔内腔相密封，内密封垫6与上弹簧座7内表面上部相密封，外密封垫8与阀体1内腔下端相密封，将电池内部与外部的通道封闭。
当电池注液时，如图3所示，在专用注液设备的作用下下压阀芯轴3，复位弹簧5被压缩，阀芯轴3和内密封垫6、上弹簧座7、外密封垫8、调压弹簧9、下弹簧座10一起向下移动，外密封垫8与阀体1下端相脱离形成间隙，电解液从阀体1内腔经该通道进入电池内部，当注液完成时，阀芯轴3在复位弹簧5作用下向上移动，外密封垫8与阀体1内腔下端相密封而将电池内外自动封闭。
电池使用过程中，当电池内部压力达到一定程度时，如图4所示，调压弹簧9在电池内部的压力作下压缩，内密封垫6随阀芯轴3一起上移，使上弹簧座7与内密封垫6之间形成间隙，电池内部的气体从上弹簧座7内表面与阀芯轴3外表面之间设有气流通道经该间隙进入阀体1内腔，排出电池外部从而达到安全泄压的目的，当电池内部压力降低时，调压弹簧9复位推动下弹簧座10，阀芯轴3便带着内密封垫6向下移动压紧上弹簧座，再次形成密封状态。
Claims (4)
1.一种安装在锂离子电池上的双向安全阀，其特征在于：它包括阀体(1)、阀帽(2)、阀芯轴(3)和套装在阀芯轴(3)上的弹簧密封组件，所述阀帽(2)用于将所述阀体(1)固定安装于锂离子电池盖上，所述阀体(1)外圈套装密封圈(4)，所述阀芯轴(3)安装于所述阀体(1)内腔，所述阀芯轴(3)一端自所述阀体(1)下部伸向电池盖内侧、另一端自所述阀帽(2)上部伸出，所述阀芯轴(3)可上下活动并由所述弹簧密封组件将所述阀体(1)及所述阀帽(2)上使电池内部和外部相通的通道密封或打开。
2.根据权利要求1所述的双向安全阀，其特征在于：所述弹簧密封组件包括复位弹簧(5)、内密封垫(6)、上弹簧座(7)、外密封垫(8)、调压弹簧(9)、下弹簧座(10)，所述复位弹簧(5)夹在所述阀芯轴(3)上限位轴肩(31)和所述阀体(1)内腔的一台肩之间，所述上弹簧座(7)、所述调压弹簧(9)和所述下弹簧座(10)套装于所述阀芯轴(3)上并处于所述阀体(1)下部，所述上弹簧座(7)内表面与所述阀芯轴(3)外表面之间设有气流通道，所述内密封垫(6)固定套装于所述阀芯轴(3)上并与所述上弹簧座(7)内表面上部相适配，所述外密封垫(8)固定套装在所述上弹簧座(7)上部外表面并与所述阀体(1)内腔下端相适配。
3.根据权利要求2所述的双向安全阀，其特征在于：所述内密封垫(6)的密封接触面为弧形回转面，所述上弹簧座(7)内表面上部为锥形回转面。
4.根据权利要求2所述的双向安全阀，其特征在于：所述阀体(1)内腔下端和所述外密封垫(8)外表面均为锥形回转面。
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