CN209786048U - 一种锂离子电池盖板排气结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂离子电池盖板排气结构，包括盖板，固定于盖板表面的第一集气瓶、第二集气瓶和第三集气瓶，以及第一排气管、第二排气管及第三排气管，所述盖板表面设有注液孔，第二和第三集气瓶内装有植物油，第一排气管分别与注液孔和第一集气瓶的进气孔密封连接；第二排气管分别与第一集气瓶的排气孔和第二集气瓶的进气孔密封连接，且第二排气管伸入第二集气瓶内的植物油液面以下；第三排气管分别与第二集气瓶的排气孔和第三集气瓶的进气孔密封连接，且第三排气管伸入第三集气瓶内植物油液面以下；第三集气瓶的排气孔上安装有单向排气阀；本实用新型可以排除电池内部产生的气体，同时又可以隔绝外部空气和水分进入电池内部。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池盖板排气结构。
背景技术
随着新能源行业的不断发展，锂离子电池大规模的应用于汽车、电子产品、储能等民生行业，锂电池的能量密度逐年快速提高，其安全性和可靠性也受到了影响。
锂离子电池在化成过程中会形成SEI膜，同时会产生烷类气体、CO等气体，这些气体可在化成时通过注液孔排出，在化成老化后将注液孔密封，而电池在实际工作过程中，由于电解液与正负极材料、水分之间存在电化学反应，进一步产生不同成分的气体，电池内部产生高压气体，影响电池的循环性能和使用寿命，导致壳体的鼓胀变形，对电池的安全性能造成影响。
一般可以通过在电池盖板上加装排气装置来解决上述问题，但传统的排气装置虽然可以解决电池内部产气带来的鼓胀、循环劣化、爆炸等问题，但排气时，常发生电解液与空气接触回流到电池内部的情况，同时外界空气的水分也会进入到电池内部，造成电池的劣化，电池寿命得不到保证。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池盖板排气结构，以排除电池内部产生的气体，同时隔绝外部空气及水分进入电池内部。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种锂离子电池盖板排气结构，包括盖板，所述盖板表面设有注液孔，还包括：
第一集气瓶，所述第一集气瓶固定于盖板表面，第一集气瓶的顶部设有第一进气孔和第一排气孔；
第一排气管，所述第一排气管分别与注液孔和第一进气孔密封连接；
第二集气瓶，所述第二集气瓶固定于盖板表面，第二集气瓶的顶部设有第二进气孔和第二排气孔，第二集气瓶内装有植物油；
第二排气管，所述第二排气管分别与第一排气孔和第二进气孔密封连接，且第二排气管伸入第二集气瓶内的植物油液面以下；
第三集气瓶，所述第三集气瓶固定于顶盖表面，第三集气瓶的顶部设有第三进气孔和第三排气孔，第三集气瓶内装有植物油；
第三排气管，所述第三排气管分别与第二排气孔和第三进气孔密封连接，且第三排气管伸入第三集气瓶内植物油液面以下；
单向排气阀，所述单向排气阀安装于第三排气孔上。
优选的，所述第一排气管与注液孔和第一进气孔的连接处通过法兰密封；所述第二排气管与第一排气孔和第二进气孔的连接处通过法兰密封；所述第三排气管与第二排气孔和第三进气孔的连接处通过法兰密封。
优选的，所述的第一排气管、第二排气管和第三排气管均为铝合金材质。
优选的，所述的第一集气瓶、第二集气瓶和第三集气瓶均为铝合金材质。
优选的，所述单向排气阀包括阀体和阀块，所述阀体内的上部为圆柱形的空腔，阀体侧面设有与空腔连通的第四排气孔；阀体内的下部为通孔槽，所述通孔槽的下部分为与第三排气孔对接的圆柱形通孔，通孔槽的上部分为与所述的空腔对接的倒锥台形通孔；所述阀块的上部呈圆柱形，阀块的下部呈倒锥台形，阀块的下部插入所述的倒锥台形通孔内，阀块的上部与所述的空腔间隙配合。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型是将电池内部产生的气体通过注液孔至第一排气管流向第一集气瓶内；电池内部气体通过第二排气管排到第二集气瓶的植物油中，同时第一集气瓶可以收集随电池内部气体排出来的电解液和回流的植物油；利用电池内部排出来的气体不溶于植物油的特点，通入第二集气瓶的植物油内的气体被排出到第三集气瓶的植物油中，第三集气瓶的主要作用在于隔绝空气中的水分，最后气体通过单向排气阀排出第三集气瓶外部。
本实用新型的结构简单可靠，制作成本低，可以排除电池内部产生的气体，同时又可以隔绝外部空气和水分进入电池内部，防止电池由于鼓胀而导致的电性能和安全性能问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是集气瓶的俯视结构示意图；
图3是单向排气阀的内部结构示意图；
图4是阀体的内部结构示意图；
图5是阀块的结构示意图；
图中：1-盖板、2-注液孔、3-第一集气瓶、4-第一排气管、5-第二集气瓶、6-第二排气管、7-第三集气瓶、8-第三排气管、9-单向排气阀、10-植物油、11-植物油、12-进气孔、13-排气孔、14-阀体、15-阀块、151-下部、152-上部、16-空腔、17-通孔槽、18-第四排气孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式及附图对本实用新型做进一步说明：
参照图1 所示的一种锂离子电池盖板排气结构，包括锂离子电池的盖板1，盖板1的表面设有注液孔2。
盖板1的表面固定有三个集气瓶，第一集气瓶3、第二集气瓶5和第三集气瓶7。
参照图2所示，本实施例的三个集气瓶的结构相同，均为圆柱体，集气瓶顶部设置一个进气孔12和一个排气孔13；三个集气瓶均采用铝合金材质，直接焊接在盖板1上。
第一集气瓶3为空瓶，第一集气瓶3的进气孔与注液孔2之间通过第一排气管4连接，本实施例中的第一排气管4与注液孔2和第一集气瓶3的进气孔的连接处是通过法兰密封的，本领域技术人员亦可以选用其他的密封方式进行替换。
第二集气瓶5内装有植物油10，通过第二排气管6分别与第一集气瓶3的排气孔和第二集气瓶5的进气孔连接，连接处同样用法兰密封。
同时，第二排气管6与第二集气瓶5相连的一端要伸入植物油10的液面以下。
第三集气瓶7内同样装有植物油11，通过第三排气管8分别与第二集气瓶5的排气孔和第三集气瓶7的进气孔连接，连接处同样用法兰密封。
同时，第三排气管8与第三集气瓶7相连的一端要伸入植物油11的液面以下。
本实施例的第一排气管3、第二排气管5和第三排气管7同样为铝合金材质。
第三集气瓶7的排气孔上安装有单向排气阀9，单向排气阀9只需满足电池内部气体的单向排出功能即可，本实施例中给出了一种单向排气阀的实施方式，具体的参照图3所示，该单向排气阀9包括阀体14和阀块15。
参照图4所示，所述阀体14内的上部为圆柱形的空腔16，阀体侧面设有若干个与空腔16连通的第四排气孔18，孔径约为0.1mm。
阀体14内的下部为通孔槽17，所述通孔槽17的下部分为与第三集气瓶7的排气孔对接的圆柱形通孔171，通孔槽17的上部分为与所述的空腔16对接的倒锥台形通孔172。
参照图5所示，所述阀块15的上部152呈圆柱形，阀块14的下部151呈倒锥台形，阀块15的下部151插入所述的倒锥台形通孔172内与倒锥台形通孔172的内表面贴合，上部152与所述的空腔16间隙配合。
单向排气阀9的工作原理如下：
当阀块上部152受到大气压压力+阀块自重＜通孔槽17下方内部气体压力时，通孔槽17内部气体产生的压力推动阀块15沿空腔16壁向上运动，阀块15的上部152整体运动到第四排气孔18上方后，通孔槽17内部的气体则可以通过第三排气孔18排到室外，通孔槽17内部的压力随之减小，直至阀块15受到的大气压压力+阀块自重＞通孔槽内部气体压力后，阀块15则向下运动，直至重新落入通孔槽17的倒锥台形通孔172内封闭，完成整个排气过程。
本实用新型的电池排气过程如下：
电池内部产生的气体通过注液孔2至第一排气管4流向第一集气瓶3内；然后电池内部气体通过第二排气管6排到第二集气瓶5的植物油10中，同时第一集气瓶3可以收集随电池内部气体排出来的电解液和回流的植物油；利用电池内部排出来的气体不溶于植物油的特点，通入第二集气瓶5的植物油10内的气体被排出到第三集气瓶7的植物油11中，第三集气瓶7的主要作用在于隔绝空气中的水分，最后气体通过单向排气阀9排出第三集气瓶7外部。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种锂离子电池盖板排气结构，包括盖板，所述盖板表面设有注液孔，其特征在于：还包括：
第一集气瓶，所述第一集气瓶固定于盖板表面，第一集气瓶的顶部设有第一进气孔和第一排气孔；
第一排气管，所述第一排气管分别与注液孔和第一进气孔密封连接；
第二集气瓶，所述第二集气瓶固定于盖板表面，第二集气瓶的顶部设有第二进气孔和第二排气孔，第二集气瓶内装有植物油；
第二排气管，所述第二排气管分别与第一排气孔和第二进气孔密封连接，且第二排气管伸入第二集气瓶内的植物油液面以下；
第三集气瓶，所述第三集气瓶固定于顶盖表面，第三集气瓶的顶部设有第三进气孔和第三排气孔，第三集气瓶内装有植物油；
第三排气管，所述第三排气管分别与第二排气孔和第三进气孔密封连接，且第三排气管伸入第三集气瓶内植物油液面以下；
单向排气阀，所述单向排气阀安装于第三排气孔上。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池盖板排气结构，其特征在于：所述第一排气管与注液孔和第一进气孔的连接处通过法兰密封；所述第二排气管与第一排气孔和第二进气孔的连接处通过法兰密封；所述第三排气管与第二排气孔和第三进气孔的连接处通过法兰密封。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池盖板排气结构，其特征在于：所述的第一排气管、第二排气管和第三排气管均为铝合金材质。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池盖板排气结构，其特征在于：所述的第一集气瓶、第二集气瓶和第三集气瓶均为铝合金材质。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池盖板排气结构，其特征在于：所述单向排气阀包括阀体和阀块，所述阀体内的上部为圆柱形的空腔，阀体侧面设有与空腔连通的第四排气孔；阀体内的下部为通孔槽，所述通孔槽的下部分为与第三排气孔对接的圆柱形通孔，通孔槽的上部分为与所述的空腔对接的倒锥台形通孔；所述阀块的上部呈圆柱形，阀块的下部呈倒锥台形，阀块的下部插入所述的倒锥台形通孔内，阀块的上部与所述的空腔间隙配合。
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