CN207925563U - 一种储能电池的排气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能电池的排气结构，包括具有补液口的电池壳体、螺纹连接在补液口内的封盖、覆盖在封盖上的保护盖，保护盖通过止回接爪分别与电池壳体及封盖插接。补液口包括一个连接孔和沉孔，在连接孔的内侧壁上设有至少2条间隔分布的上连接凸起，上连接凸起的下侧面为螺旋状的内卡接面，封盖包括外连接筒、内连接筒以及设置在外连接筒上端的法兰边，在外连接筒的外侧壁上设有与上连接凸起对应的下连接凸起，下连接凸起上的上侧面为与内卡接面贴合的外卡接面，内连接筒上端开口处套设有气压帽。本实用新型可有效地避免储能电池在使用过程中封盖的脱落，同时可使壳体内的气体及时排出，确保电池在使用过程中排气结构的稳定可靠。

Description

一种储能电池的排气结构

技术领域

本实用新型涉及铅酸蓄电池制造技术领域，尤其是涉及一种储能电池的排气结构。

背景技术

随着对环境保护要求的提高，风能、太阳能等多种绿色、清洁能源被广泛地应用，由于此类清洁能源的特点是发电的功率不稳定，持续性较差，因此，通常需要配置相应的储能电池，以便将电能储存起来，从而有利于后续的使用。例如，在中国专利文献上公开的“一种光伏储能电池发电系统及控制方法”，其公布号为CN105553391A，发电装置由光伏电池和与之匹配的储能电池单体构成光伏储能电池模组，根据需要串联一定数量的模组，并且模组串可以相互并联从而满足负载对电力电量的需求；控制方法通过监测单体光伏电池组件和储能电池单体的电压、电流和温度等，控制光伏电池单体、储能电池单体及其模组的切入与切出，通过监测串联支路电压控制光伏储能电池模组的投入与切出，通过监测母线电压控制整个系统的启停。该发明能够解决光伏电池的阴影效应和不一致性问题、储能电池组不一致性和均衡管理问题、以及光伏储能的能量管理问题。现有的储能电池通常采用铅酸蓄电池，并且要求储能电池具有使用温度范围广、低温性能要好，容量一致性好、充电接受能力好、使用寿命长等特点，由于现有的储能电池通常为贫液设计，在使用过程中会有少量的气体逸出，并且逸出的气体中会夹带一定的电解液。为此，现有的储能用铅酸蓄电池通常会在电池盖上设置补液口，同时在补液口处设置封盖，一方面可使集聚在壳体内的逸出气体及时地向外排出，避免电池壳体内压力的过度升高而使壳体产生鼓胀现象，同时能够对电池壳体内的电解液实现后期的补液。

然而，现有的储能电池上述结构依然存在如下缺陷：首先，当补液口的封盖采用全密封设计时，会使壳体内集聚的逸出气体无法及时的向外排出；其次，当通过补液口向外排气时，夹带在气体中的电解液会一起向外排出，既容易造成电解液的损失，又容易造成空气污染。特别是，为了便于后期的补液，现有的封盖通常采用螺纹连续一类的可拆卸连接结构，一方面，对于采用塑料注塑成型的电池壳体及相应的封盖等构件，螺纹结构会增加其成型模具的复杂程度以及相应的成型工艺的复杂程度，在注塑成型时，需要通过转动用于成型螺纹的镶块或型芯，才能使塑料件上的螺纹部分与对应的镶块或型芯良好分离，从而便于塑料件的最终脱模；另一方面，蓄能电池在使用过程中，容易因振动等原因造成封盖的松动和脱落。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是为了解决现有的储能用铅酸蓄电池排气结构所存在的补液口的封盖在使用过程中容易松动和脱落的问题，提供一种储能电池的排气结构，可有效地避免电池在使用过程中封盖的脱落，确保排气结构的稳定可靠。

本实用新型的第二个目的是为了解决现有的储能用铅酸蓄电池排气结构所存在的逸出的气体难以及时向外排出、电解液容易损失、以及补液口的封盖不易成型等问题，提供一种储能电池的排气结构，可使壳体内的气体及时排出、并避免电解液的渗出，同时确保电池在使用过程中排气结构的稳定可靠。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种储能电池的排气结构，包括电池壳体，在电池壳体上侧设有补液口，补液口内螺纹连接有封盖，在补液口的开口处设有覆盖在封盖上的保护盖，在电池壳体以及封盖上分别设有止回插槽，在保护盖的下表面设有插接在对应的止回插槽内的止回接爪。

本实用新型的封盖同样螺纹连接在补液口内，从而便于其安装和拆卸。与此同时，在封盖的上侧设置一个保护盖，该保护盖通过止回接爪与电池壳体和封盖同时连接在一起，从而即可避免保护盖相对电池壳体转动，又可避免封盖相对保护盖转动，进而可有效地避免在长期使用过程中封盖因自行转动而松动和脱落，也就是说，封盖与电池壳体之间通过螺纹连接，从而在轴向上限位，而保护盖则可有效地阻止封盖的转动，从而使封盖可靠地定位在补液口内，确保排气结构的稳定可靠。

作为优选，所述补液口包括一个连接孔以及设置在连接孔开口端的沉孔，在连接孔的内侧壁上设有至少2条沿连接孔圆周方向延伸并间隔分布的上连接凸起，所述上连接凸起的内侧面为圆柱形的外适配面，所述上连接凸起远离补液口开口的下侧面为螺旋状的内卡接面，所述封盖包括与外适配面适配且上端开口的外连接筒、设置在外连接筒上端并限位于沉孔内的法兰边、以及设置在外连接筒内的内连接筒，在内连接筒的外侧壁与外连接筒的内侧壁之间设有一体的连接环，外连接筒下端设有连通内连接筒的下排气孔，在外连接筒的外侧壁上位于上连接凸起的下侧设有与上连接凸起对应的下连接凸起，所述下连接凸起上靠近补液口开口的上侧面为与内卡接面贴合的外卡接面，所述内连接筒上端开口处套设有气压帽。

由于补液口的连接孔内设有上连接凸起，而封盖的外连接筒上设有对应的下连接凸起，并且上、下连接凸起相互贴合的侧面为螺旋面，也就是说，上、下连接凸起到了一个内、外螺纹的作用，从而使封盖与补液口之间形成螺纹连接，方便封盖的安装和拆卸。特别是，本实用新型的上、下连接凸起在圆周方向间隔布置，也就是说，上、下连接凸起所形成的螺纹是单圈的，这样，电池壳体以及封盖在注塑成型时可直接通过上下模互补成型，并且在脱模时上下模可直接分模，因而可省去通常的内外螺纹在注塑成型时需要通过旋转等方式脱模的麻烦，有利于简化模具结构和成型工艺。另外，在安装时，我们可将封盖从补液口的上端开口处放入补液口内，此时封盖上的下连接凸起与补液口内的上连接凸起在圆周方向上形成错位。当封盖上的下连接凸起从补液口内的上连接凸起之间的空隙处经过而移动至上连接凸起的下侧时，即可转动封盖，从而使封盖的下连接凸起与补液口的上连接凸起形成螺纹连接。电池内逸出的气体可通过封盖的外连接筒上的下排气孔进入内连接筒内，当气体压力达到一定值时，即可推动气压帽上移，从而使逸出的气体从内连接筒的上端向外排出。

作为优选，所述封盖的内连接筒内设有滤酸片。滤酸片可由高分子微孔材料制成，夹带有电解液的逸出气体在经过滤酸片时，可使气体内的电解液与气体有效分离，从而使电解液回流，避免电解液的渗出，有利于延长电池的使用寿命。

作为优选，所述封盖的内连接筒内侧壁上间隔地设有上下两个半圆形的迷宫挡板，两个密封挡板在圆周方向均匀分布。

上下两个间隔布置的迷宫挡板使内连接筒内形成迷宫结构，从而有利于逸出气体中的电解液的分离。特别是，迷宫挡板呈半圆形，并且两个密封挡板在圆周方向均匀分布，也就是说，两个迷宫挡板在轴向的投影上不会相互重叠，因此，有利于封盖通过上下模互补直接注塑成型，有利于简化其模具结构。

作为优选，在外连接筒上端开口处设有封口板，所述封口板内嵌设有下磁铁，所述外连接筒的内侧壁上设有沿轴向延伸至上端边缘的第二排气槽，所述保护盖下表面在对应下磁铁位置嵌设有高出保护盖下表面的上磁铁，所述上、下磁铁相互吸合。

由于保护盖与外连接筒上的封口板之间为磁吸连接，因此，一方面方便保护盖的安装与拆卸，同时可有效地避免电池在使用过程中保护盖从电池壳体上脱开。

作为优选，在内连接筒上端的外侧壁上设有沿轴向向下延伸的第一排气槽，所述气压帽包括覆盖内连接筒上端开口的压片，在压片的边缘一体地设有向下延伸并套设在内连接筒上端的外护套，所述气压帽的压片与封口板的下表面之间具有移动间隙，从而使气压帽具有一个贴靠封口板的放气位置和一个远离封口板的封堵位置，当气压帽处于封堵位置时，气压帽的外护套覆盖第一排气槽；当气压帽处于放气位置时，第一排气槽的下端外露于气压帽的外护套。

由于内连接筒上端的外侧壁上设有沿轴向向下延伸的第一排气槽，因此，当逸出气体的压力上升时，即可推动气压帽上移至放气位置，此时第一排气槽的下端外露于气压帽的外护套，逸出气体即可通过第一排气槽排出，然后再通过外连接筒内侧壁上的第二排气槽向外排出。当逸出气体的压力下降时，气压帽下移至封堵位置，此时的气压帽外护套完全覆盖第一排气槽，逸出气体无法向外排出。

作为优选，在法兰边的下表面与沉孔的底面之间设有横截面呈矩形的密封圈，并在法兰边的下表面设有横截面呈半圆形的上挤压凸环，在沉孔的底面上对应上挤压凸环处设有横截面呈半圆形的下挤压凸环。

密封圈可有效地实现封盖与补液口之间的密封，而上、下挤压凸环则可进一步提高其密封效果。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可有效地避免储能电池在使用过程中封盖的脱落，确保排气结构的稳定可靠，同时可使壳体内的气体及时排出，并避免电解液的渗出，确保电池在使用过程中排气结构的稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型的分解结构示意图。

图中：1、电池壳体 11、止回插槽 12、补液口 121、下挤压凸环 13、上连接凸起 131、外适配面 132、内卡接面 2、封盖 21、外连接筒 211、第二排气槽 212、下密封片 22、内连接筒 221、第一排气槽 222、缺口 23、法兰边 231、上挤压凸环 24、连接环 25、下排气孔 26、下连接凸起 261、外卡接面 27、迷宫挡板 28、封口板 281、下磁铁 3、保护盖 31、止回接爪 32、上磁铁 4、密封圈 5、气压帽 6、滤酸片。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种储能电池的排气结构，包括电池壳体1、设置在电池壳体上侧的补液口12、以及螺纹连接在补液口内的封盖2，此外，我们需要在补液口的开口处设置一个覆盖在封盖上的保护盖3，并在电池壳体以及封盖上表面分别设置二个止回插槽11，在保护盖的下表面设置对应的止回接爪31，每个止回接爪插接在对应的止回插槽内。这样，封盖通过保护盖与电池壳体连接成一体，因此，既可避免保护盖相对电池壳体转动，同时又可避免封盖相对保护盖转动，进而可有效地避免在长期使用过程中封盖相对电池壳体自行转动。我们知道，封盖与电池壳体之间是通过螺纹连接的，因此封盖在轴向上可得到限位，也就是说，螺纹连接的封盖只能转动。而保护盖则可有效地阻止封盖的转动，因此，保护盖的设置可使封盖可靠地定位在补液口内，确保排气结构的稳定可靠。

为了便于封盖的加工制造，补液口包括一个连接孔以及设置在连接孔开口端的沉孔，从而使补液口形成阶梯孔。此外，在连接孔的内侧壁上需设置2-4条沿连接孔圆周方向延伸并间隔分布的上连接凸起13，其优选值为2条，并且各上连接凸起在圆周方向上等间距分布。上连接凸起的横截面大致呈矩形，从而使上连接凸起具有一个圆柱形的内侧面、一个远离补液口开口的下侧面，该内侧面构成外适配面131，该下侧面为螺旋状的内卡接面132。相对应地，封盖包括与外适配面适配且上端开口的外连接筒21、设置在外连接筒上端并限位于沉孔内的法兰边23、以及同轴地设置在外连接筒内的内连接筒22，在内连接筒的外侧壁中部与外连接筒的内侧壁之间设置一体的连接环24，从而使内、外连接筒连接成一个整体，并且内、外连接筒之间的空隙被连接环封堵。另外，外连接筒下端应设置连通内连接筒的下排气孔25，以便逸出的气体通过下排气孔进入内连接筒内。在外连接筒的外侧壁上位于上连接凸起的下侧设置与上连接凸起对应的下连接凸起26，下连接凸起上靠近补液口开口的上侧面为与内卡接面贴合的外卡接面261，也就是说，外卡界面同样为螺旋面，从而使封盖的下连接条与补液口的上连接条之间构成螺纹连接。

需要说明的是，由于各上连接凸起在圆周方向上等间距分布，相应地，各下连接凸起在圆周方向上也应等间距分布，因此，上连接凸条在补液口的连接孔内形成多头螺旋，下连接凸条在外连接筒上形成对应的多头螺旋。这样，在注塑成型电池壳体以及封盖时，上、下连接凸条可直接通过上下模互补成型，并且在脱模时上下模可直接分模，因而可省去通常的内外螺纹在注塑成型时需要通过旋转等方式脱模的麻烦，有利于简化模具结构和成型工艺。在安装时，我们可将封盖从补液口的上端开口处放入补液口内，此时封盖上的下连接凸起与补液口内的上连接凸起在圆周方向上形成错位。当封盖上的下连接凸起从补液口内的上连接凸起之间的空隙处经过而向下移动至上连接凸起的下侧时，即可转动封盖，从而使封盖的下连接凸起与补液口的上连接凸起形成螺纹连接。

为了提高法兰边与补液口之间的密封性，我们可在法兰边的下表面与补液口的沉孔的底面之间设置横截面呈矩形的密封圈4，并在法兰边的下表面设置横截面呈半圆形的上挤压凸环231，在沉孔的底面上对应上挤压凸环处设置横截面呈半圆形的下挤压凸环121。当封盖螺纹连接在补液口内时，法兰边可挤压密封圈，从而形成良好的密封，而上、下挤压凸环则可减小挤压面积，从而有利于进一步提高密封圈的密封效果。

当然，我们还需在内连接筒上端开口处套设一个气压帽5。当逸出气体通过下排气孔进入到内连接筒内并压力达到一定值时，即可推动上端的气压帽上移，从而使逸出的气体从内连接筒的上端向外排出。

为有利于逸出的气体从内连接筒的上端向外排出，我们可在内连接筒上端的外侧壁上设置沿轴向向下延伸的第一排气槽221，气压帽则包括覆盖内连接筒上端开口的圆形的压片，在压片的边缘一体地设置向下延伸并套设在内连接筒上端的外护套，从而使气压帽的轴向横截面呈倒U形。此外，气压帽的压片与封口板的下表面之间应具有移动间隙，从而使气压帽具有一个压片贴靠封口板的放气位置和一个压片远离封口板而贴靠内连接筒的封堵位置。当气压帽处于封堵位置时，气压帽的外护套覆盖第一排气槽，逸出气体在进入内连接筒后无法向外排出；当逸出气体的压力上升后，即可推动气压帽上移至放气位置，此时第一排气槽的下端外露于气压帽的外护套，内连接筒内的逸出气体即可通过气压帽和内连接筒端部之间的间隙、第一排气槽进入外连接筒内，再通过外连接筒向外排出。当然，我们还可在内连接筒的上端对应第一排气槽位置设置缺口222，该缺口内端贯通内连接筒内侧壁，外端贯通第一排气槽，从而确保内连接筒内的逸出气体可通过缺口、第一排气槽向外排出。

另外，我们还可在封盖的内连接筒内设置一个圆柱形的滤酸片6，该滤酸片可采用高分子微孔材料制成。当夹带有电解液的逸出气体在经过滤酸片时，气体内的电解液受到滤酸片的阻挡而与气体有效分离，从而使电解液回流，避免电解液的渗出，有利于延长电池的使用寿命。

进一步地，我们还可在封盖的内连接筒内侧壁上间隔地设置上下两个迷宫挡板27，两个密封挡板在圆周方向均匀分布，从而在内连接筒内形成迷宫结构，从而有利于逸出气体中的电解液的分离。迷宫挡板呈半圆形，优选地，迷宫挡板可以采用小于半圆形的弓形，从而使两个迷宫挡板在轴向的投影上不会相互重叠，封盖可通过上下模互补直接注塑成型，有利于简化其模具结构。

可以理解的是，外连接筒上端开口处可设置封口板28，该封口板同样可采用塑料件，从而可通过粘接、超声波焊接等工艺使封口板嵌设在外连接筒的开口处。此外，我们可在封口板内嵌设有圆盘形的下磁铁281，相应地，保护盖下表面在对应下磁铁位置嵌设一个圆盘形的上磁铁32，从而使保护盖通过上磁铁与封口板上的下磁铁吸附，进而确保保护盖的可靠定位，避免储能电池在使用过程中保护盖从电池壳体上脱开。当然，我们可在外连接筒位于连接环上部的内侧壁上设置沿轴向向上延伸至上端边缘的第二排气槽211，并且使上磁铁高出保护盖下表面0.5-1.5mm，以便在保护盖和封口板之间形成一个间隙，逸出的气体从内连接筒进入外连接筒后，即可通过第二排气槽向外排出。

最后，我们可使外连接筒的下端开通，然后在外连接筒下端开口处的内侧边缘设置一个沉孔，并在沉孔内嵌设一个下密封片212，以便使外连接筒的下端封闭。此外，在外连接筒下端面设置向上延伸并超过沉孔的缺口，当下密封片通过粘接、超声波焊接等方式嵌设在沉孔内时，缺口即可构成位于外连接筒下部侧壁上的下排气孔。

Claims (7)

1.一种储能电池的排气结构，包括电池壳体，在电池壳体上侧设有补液口，补液口内螺纹连接有封盖，其特征是，在补液口的开口处设有覆盖在封盖上的保护盖，在电池壳体以及封盖上分别设有止回插槽，在保护盖的下表面设有插接在对应的止回插槽内的止回接爪。

2.根据权利要求1所述的一种储能电池的排气结构，其特征是，所述补液口包括一个连接孔以及设置在连接孔开口端的沉孔，在连接孔的内侧壁上设有至少2条沿连接孔圆周方向延伸并间隔分布的上连接凸起，所述上连接凸起的内侧面为圆柱形的外适配面，所述上连接凸起远离补液口开口的下侧面为螺旋状的内卡接面，所述封盖包括与外适配面适配且上端开口的外连接筒、设置在外连接筒上端并限位于沉孔内的法兰边、以及设置在外连接筒内的内连接筒，在内连接筒的外侧壁与外连接筒的内侧壁之间设有一体的连接环，外连接筒下端设有连通内连接筒的下排气孔，在外连接筒的外侧壁上位于上连接凸起的下侧设有与上连接凸起对应的下连接凸起，所述下连接凸起上靠近补液口开口的上侧面为与内卡接面贴合的外卡接面，所述内连接筒上端开口处套设有气压帽。

3.根据权利要求2所述的一种储能电池的排气结构，其特征是，所述封盖的内连接筒内设有滤酸片。

4.根据权利要求3所述的一种储能电池的排气结构，其特征是，所述封盖的内连接筒内侧壁上间隔地设有上下两个半圆形的迷宫挡板，两个密封挡板在圆周方向均匀分布。

5.根据权利要求2所述的一种储能电池的排气结构，其特征是，在外连接筒上端开口处设有封口板，所述封口板内嵌设有下磁铁，所述外连接筒的内侧壁上设有沿轴向延伸至上端边缘的第二排气槽，所述保护盖下表面在对应下磁铁位置嵌设有高出保护盖下表面的上磁铁，所述上、下磁铁相互吸合。

6.根据权利要求5所述的一种储能电池的排气结构，其特征是，在内连接筒上端的外侧壁上设有沿轴向向下延伸的第一排气槽，所述气压帽包括覆盖内连接筒上端开口的压片，在压片的边缘一体地设有向下延伸并套设在内连接筒上端的外护套，所述气压帽的压片与封口板的下表面之间具有移动间隙，从而使气压帽具有一个贴靠封口板的放气位置和一个远离封口板的封堵位置，当气压帽处于封堵位置时，气压帽的外护套覆盖第一排气槽；当气压帽处于放气位置时，第一排气槽的下端外露于气压帽的外护套。

7.根据权利要求2所述的一种储能电池的排气结构，其特征是，在法兰边的下表面与沉孔的底面之间设有横截面呈矩形的密封圈，并在法兰边的下表面设有横截面呈半圆形的上挤压凸环，在沉孔的底面上对应上挤压凸环处设有横截面呈半圆形的下挤压凸环。