CN209016169U - 一种锂离子电池的自动减压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池的自动减压阀，包括中空、密封的减压管(1)；所述减压管(1)的顶部开有排气口(12)；所述减压管(1)的底部开口密封设置有一个圆环形的限位垫片(5)；所述限位垫片(5)的中心位置开有进气口(11)；所述减压管(1)的中部具有上下开口的活塞放置腔(20)，所述活塞放置腔(20)内放置有一个密封活塞(2)；所述密封活塞(2)的底部和所述限位垫片(5)的顶部之间，设置有一个支持弹簧(4)；所述密封活塞(2)的顶部与所述减压管(1)的顶部内侧面之间设置有一个限制减压速度弹簧(3)。本实用新型公开的自动减压阀，其能够安全、可靠地释放电池内部产生的气体，保证电池的安全使用。

Description

一种锂离子电池的自动减压阀

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种锂离子电池的自动减压阀。

背景技术

目前，锂离子电池具有安全、效率高、无污染、比能量高、原材料丰富、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的安全要求越来越高。

对于锂离子电池，需要在其顶部的电池盖上开孔安装减压阀，以及时释放电池内部反应产生的气体，避免因产气造成电池内部压力过大，出现电池膨胀等问题。

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。减压阀是依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

目前使用的减压阀主要有膜片式减压阀和活塞式减压阀。膜片式减压阀在使用过程中，橡胶膜片承受压力低，在压力状态下易破裂，调压失灵，造成执行元件损坏，发生危险，其工作可靠性差，使用寿命低。而活塞式减压阀，发生故障时，下游压力升高，气体无法排出，造成执行元件损坏，甚至发生危险。

有鉴于此，目前迫切需要开发出一种技术，其能够安全、可靠地释放电池内部产生的气体，避免因产气造成电池内部压力过大，出现电池膨胀等问题，保证电池的安全使用，延长电池的使用寿命，进而提高用户对电池产品的使用感受。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种锂离子电池的自动减压阀，其能够安全、可靠地释放电池内部产生的气体，避免因产气造成电池内部压力过大，出现电池膨胀等问题，保证电池的安全使用，延长电池的使用寿命，进而提高用户对电池产品的使用感受，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种锂离子电池的自动减压阀，包括中空、密封的减压管；

所述减压管的顶部开有排气口；

所述减压管的底部开口密封设置有一个圆环形的限位垫片；

所述限位垫片的中心位置开有进气口；

所述减压管的中部具有上下开口的活塞放置腔，所述活塞放置腔内放置有一个密封活塞；

所述密封活塞的底部和所述限位垫片的顶部之间，设置有一个支持弹簧；

所述密封活塞的顶部与所述减压管的顶部内侧面之间设置有一个限制减压速度弹簧。

其中，所述自动减压阀通过焊接或者螺纹连接的方式，与所述锂离子电池顶部的电池盖具有的排气孔相连接。

其中，所述支持弹簧和限制减压速度弹簧在初始未排气状态下，均处于压缩状态。

其中，所述密封活塞与减压管中部的活塞放置腔之间为相互过盈配合。

其中，所述密封活塞的下部为减压锥面部，所述减压锥面部的横截面为圆形，并且所述减压锥面部的横向直径从下到上逐渐增大，所述减压锥面部的横向截面积从下到上逐渐增大；

所述减压锥面部与所述活塞放置腔之间具有预留的间隙。

其中，所述密封活塞的上部为进液锥面部，所述进液锥面部的横截面为圆形，并且所述进液锥面部的横向直径从下到上逐渐减小，所述进液锥面部的横向截面积从下到上也逐渐减小。

其中，所述密封活塞的顶面固定设置有环形分布的限制减压速度凸台；

所述限制减压速度凸台的四周侧壁开有多个横向分布的安全排气圆孔。

其中，所述密封活塞的顶面与所述减压管的顶部内侧面之间的垂直距离，小于密封活塞位于所述活塞放置腔内部分的高度。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种锂离子电池的自动减压阀，其能够安全、可靠地释放电池内部产生的气体，避免因产气造成电池内部压力过大，出现电池膨胀等问题，保证电池的安全使用，延长电池的使用寿命，进而提高用户对电池产品的使用感受，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，对于本实用新型提供的锂离子电池的自动减压阀，还可以通过该减压阀，及时向锂离子电池补充电解液，检修非常方便。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种锂离子电池的自动减压阀中单向泄气阀的剖面结构示意图；

图中：1为减压管，2为密封活塞，3为限制减压速度弹簧，4为支持弹簧，5为限位垫片；

20为活塞放置腔，21为减压锥面部，22为进液锥面部，23为限制减压速度凸台。230为安全排气圆孔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1，本实用新型提供了一种锂离子电池的自动减压阀，其应用于锂离子电池的电池盖上，包括中空、密封的减压管1；

所述减压管1的顶部开有排气口12；

所述减压管1的底部开口密封设置有一个圆环形的限位垫片5；

所述限位垫片5的中心位置开有进气口11；

所述减压管1的中部具有上下开口的活塞放置腔20，所述活塞放置腔20内放置有一个密封活塞2；

所述密封活塞2的底部和所述限位垫片5的顶部之间，设置有一个支持弹簧4；

所述密封活塞2的顶部与所述减压管1的顶部内侧面之间设置有一个限制减压速度弹簧3。

在本实用新型中，具体实现上，所述自动减压阀通过焊接或者螺纹连接的方式，与所述锂离子电池顶部的电池盖具有的排气孔相连接。

在本实用新型中，具体实现上，所述减压管1为圆管形，采用铝合金制成。

在本实用新型中，具体实现上，所述支持弹簧4和限制减压速度弹簧3均采用不锈钢材料制成，在初始未排气状态下，均处于压缩状态。

在本实用新型中，具体实现上，所述密封活塞2采用橡胶材料制成，所述限位垫片5采用不锈钢材料制成。

在本实用新型中，具体实现上，所述密封活塞2与减压管1中部的活塞放置腔20之间为相互过盈配合。

具体实现上，所述密封活塞2的下部为减压锥面部21，所述减压锥面部21的横截面为圆形，并且所述减压锥面部21的横向直径从下到上逐渐增大，所述减压锥面部21的横向截面积从下到上逐渐增大；

所述减压锥面部21与所述活塞放置腔20之间具有预留的间隙。

具体实现上，所述密封活塞2的上部为进液锥面部22，所述进液锥面部22的横截面为圆形，并且所述进液锥面部22的横向直径从下到上逐渐减小，所述进液锥面部22的横向截面积从下到上也逐渐减小。

具体实现上，所述密封活塞2的顶面固定设置有环形分布的限制减压速度凸台23；

所述限制减压速度凸台23的四周侧壁开有多个横向分布的安全排气圆孔230。

因此，由于限制减压速度凸台23以及安全排气圆孔230的存在，可以防止当电池内部的压力急剧增大，使得密封活塞2被快速地顶到减压管1的顶部内侧面时，还能够具有安全排气圆孔230来连通电池内部空间以及排气口12，不会让排气口12被全部堵塞，使得可以保证排气口12正常排气减压，同时，这时候密封活塞2和活塞放置腔20之间具有较大的空隙，保证了排气的顺畅。

具体实现上，为了避免密封活塞2被快速地顶到减压管1的顶部内侧面时，不会从活塞放置腔20中脱离，在初始未排气状态下，所述限制减压速度弹簧3的高度，即所述密封活塞2的顶面与所述减压管1的顶部内侧面之间的垂直距离，小于密封活塞2位于所述活塞放置腔20内部分(即其中部和下部的减压锥面部)的高度。

下面就本实用新型提供的锂离子电池的自动减压阀的工作原理进行说明。

对于本实用新型，该自动减压阀的减压管的下端通过焊接或螺纹连接，与电池顶部的电池盖密封连接。

当电池内部气体压力太大时，气压便会将密封活塞向着减压管外部移动，直至密封活塞的减压锥面部21露出；

当电池内部的气压进一步增大时，那么露出的减压锥面部21截面积越小，排出液体和气体的速度就越快，反之就越慢；当气压急剧增大时，密封活塞2移动至减压管1顶部，气体也可以从限制减压速度凸台23带有的安全排气圆孔230排出，不会发生爆炸危险。

当电池内部的气压恢复正常时，限制减压速度弹簧3会伸长，便将密封活塞2重新压回减压管内。当电池内部需要补充电解液时，只需要外置工装推动密封活塞2向下移动，直至密封活塞上部的进液锥面部22露出，即可补充电解液。这时候，减压管下部的限位垫片5可以保障支撑弹簧4和密封活塞2不会脱离减压管，起到限位作用。

需要说明的是，基于以上技术方案可知，对于本实用新型，其实用性强，由于限制减压速度弹簧3和限制减压速度凸台23的配合，可以根据电池内部的压力大小来改变减压的速度，即使压力急剧增大，也能保证电池内部与排气口12相连通，从而保证可以正常排气减压，不会发生危险。

因此，对于本实用新型，其提供的自动减压阀应用在锂离子电池方面。在电池盖上焊接自动减压阀，一方面，解决电池因产气而造成的电池内部压力大、电池鼓胀问题，保证电池内部压力处于稳定状态；另一方面，解决电池长期循环电解液不足的问题，在循环一定时间后给电池及时补充电解液。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种锂离子电池的自动减压阀，其能够安全、可靠地释放电池内部产生的气体，避免因产气造成电池内部压力过大，出现电池膨胀等问题，保证电池的安全使用，延长电池的使用寿命，进而提高用户对电池产品的使用感受，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，对于本实用新型提供的锂离子电池的自动减压阀，还可以通过该减压阀，及时向锂离子电池补充电解液，检修非常方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池的自动减压阀，其特征在于，包括中空、密封的减压管(1)；

所述减压管(1)的顶部开有排气口(12)；

所述减压管(1)的底部开口密封设置有一个圆环形的限位垫片(5)；

所述限位垫片(5)的中心位置开有进气口(11)；

所述减压管(1)的中部具有上下开口的活塞放置腔(20)，所述活塞放置腔(20)内放置有一个密封活塞(2)；

所述密封活塞(2)的底部和所述限位垫片(5)的顶部之间，设置有一个支持弹簧(4)；

所述密封活塞(2)的顶部与所述减压管(1)的顶部内侧面之间设置有一个限制减压速度弹簧(3)。

2.如权利要求1所述的自动减压阀，其特征在于，所述自动减压阀通过焊接或者螺纹连接的方式，与所述锂离子电池顶部的电池盖具有的排气孔相连接。

3.如权利要求1所述的自动减压阀，其特征在于，所述支持弹簧(4)和限制减压速度弹簧(3)在初始未排气状态下，均处于压缩状态。

4.如权利要求1所述的自动减压阀，其特征在于，所述密封活塞(2)与减压管(1)中部的活塞放置腔(20)之间为相互过盈配合。

5.如权利要求1所述的自动减压阀，其特征在于，所述密封活塞(2)的下部为减压锥面部(21)，所述减压锥面部(21)的横截面为圆形，并且所述减压锥面部(21)的横向直径从下到上逐渐增大，所述减压锥面部(21)的横向截面积从下到上逐渐增大；

所述减压锥面部(21)与所述活塞放置腔(20)之间具有预留的间隙。

6.如权利要求5所述的自动减压阀，其特征在于，所述密封活塞(2)的上部为进液锥面部(22)，所述进液锥面部(22)的横截面为圆形，并且所述进液锥面部(22)的横向直径从下到上逐渐减小，所述进液锥面部(22)的横向截面积从下到上也逐渐减小。

7.如权利要求5或6所述的自动减压阀，其特征在于，所述密封活塞(2)的顶面固定设置有环形分布的限制减压速度凸台(23)；

所述限制减压速度凸台(23)的四周侧壁开有多个横向分布的安全排气圆孔(230)。

8.如权利要求1至6中任一项所述的自动减压阀，其特征在于，所述密封活塞(2)的顶面与所述减压管(1)的顶部内侧面之间的垂直距离，小于密封活塞(2)位于所述活塞放置腔(20)内部分的高度。