CN212323152U - 一种防爆阀及单体电池 - Google Patents

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杨伟
张耀
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Abstract

本申请公开了一种防爆阀及单体电池,该防爆阀包括连接部和爆破部,连接部环设爆破部的边沿,连接部用于固定防爆阀,爆破部的一侧设置有刻痕;刻痕包括第一爆破痕和第二爆破痕,第一爆破痕和第二爆破痕均呈弧形,第一爆破痕和第二爆破痕关于爆破部的中心对称且相互间隔,第一爆破痕和第二爆破痕用于在超过预设压力下断裂。

Description

一种防爆阀及单体电池
技术领域
本申请涉及防爆阀的技术领域,尤其涉及一种防爆阀及单体电池。
背景技术
动力电芯外壳、顶盖及配套的密封件一起形成一个密闭空间,密闭空间内装有卷芯、电解液、活性物质、绝缘膜等部件和电化学能转化所需的各种物质。电芯在正常使用过程中会缓慢产气,在一些滥用工况(比如内短路)下会剧烈产气,导致电芯密闭空间内气压不断上升,而电芯壳体、顶盖、壳体与顶盖连接处耐压极限有限,若内部压力持续上升,超过上句所述的耐压极限时,会引起电芯爆炸,带来安全风险。因此需要设计一个安全可靠的防爆阀,在设定条件下被内部气压打开,将内部气体释放出来,避免电芯爆炸。
实用新型内容
本申请的目的是提供一种防爆阀及单体电池以解决单体电池防爆的技术问题。
为实现上述目的本申请采用以下技术方案实现的:提供了一种防爆阀,该防爆阀包括:连接部和爆破部,连接部环设爆破部的边沿,连接部用于固定防爆阀,爆破部的一侧设置有刻痕;刻痕包括第一爆破痕和第二爆破痕,第一爆破痕和第二爆破痕均呈弧形,第一爆破痕和第二爆破痕关于爆破部的中心对称且相互间隔,第一爆破痕和第二爆破痕用于在超过预设压力下断裂。
可选地,刻痕还包括第三爆破痕,第三爆破痕分别与第一爆破痕和第二爆破痕连接,第三爆破痕关于爆破部的中心对称。
可选地,刻痕还包括第一连接痕和第二连接痕,第一连接痕的相对两端分别与第一爆破痕和第二爆破痕的一端连接,第二连接痕的相对两端分别与第一爆破痕和第二爆破痕的另一端连接,第一连接痕和第二连接痕关于爆破部的中心对称。
可选地,第一连接痕和第二连接痕的深度均小于第一爆破痕和第二爆破痕的深度。
可选地,第一爆破痕和第二爆破痕的深度相同,第一连接痕和第二连接痕的深度相同。
可选地,第一爆破痕的深度包括0.06毫米至0.2毫米。
可选地,第一爆破痕的深度与第一连接痕的深度比值包括1.2至 3。
可选地,爆破部呈跑道形,第一连接痕的长度与爆破部的直边长度的比值包括0.2至0.4。
可选地,连接部的厚度包括0.1毫米至1.5毫米。
为实现上述目的本申请采用以下技术方案实现的:提供了一种单体电池,该单体电池包括:电芯、壳体、顶盖和上述任一项的防爆阀,电芯装配于壳体中,顶盖封盖壳体,顶盖开设有防爆孔,防爆阀与顶盖连接,且封盖防爆孔。
本申请实施例的有益效果为:刻痕包括第一爆破痕和第二爆破痕,第一爆破痕和第二爆破痕均呈弧形,第一爆破痕和第二爆破痕关于爆破部的中心对称且相互间隔,第一爆破痕和第二爆破痕用于在超过预设压力下断裂。在壳体内超过预设压力时,爆破部会在第一爆破痕和第二爆破痕处与连接部分离,从而形成开口释放压力。一方面,第一爆破痕和第二爆破痕是相互间隔的,所以当爆破部在第一爆破痕和第二爆破痕断裂时,爆破部不会整体飞出而造成二次事故;另一方面,第一爆破痕和第二爆破痕是关于爆破部的中心对称的,在单体电池的生命周期内第一爆破痕和第二爆破痕一直承受均衡的内压力,这样防爆阀在长周期的受力情况下也不会导致防爆阀性能衰减。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或前期研发中的技术方案,下面将对实施例或前期研发描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本申请提供的单体电池的分解结构示意图;
图2是本申请提供的防爆阀的结构示意图;
图3是本申请提供的图2中A区域的局部放大示意图;
图4是本申请提供的防爆阀的俯视结构示意图。
图示标记如下:
单体电池100 电芯20 壳体30 顶盖40
防爆阀10 连接部12 爆破部14 刻痕16
第一爆破痕161 第二爆破痕162 第三爆破痕163
第一连接痕164 第二连接痕165
具体实施方式
在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
请参阅图1,图1是本申请提供的单体电池100的分解结构示意图。
本申请的单体电池100包括:单体电池100包括:电芯20、壳体30、顶盖40和防爆阀10,电芯20装配于壳体30中,顶盖40封盖壳体30,顶盖40开设有防爆孔,防爆阀10与顶盖40连接,且封盖防爆孔。当壳体30内部的压力超过预设压力(例如3000帕斯卡) 时,防爆阀10会被激发打开,从而允许电池内气体和液体从防爆孔中排出,释放壳体30压力以防止爆炸。
请参阅图1至图3,图2是本申请提供的防爆阀10的结构示意图,图3是本申请提供的图2中A区域的局部放大示意图。
本申请的防爆阀10包括:连接部12和爆破部14,连接部12环设爆破部14的边沿,连接部12与顶盖40连接,连接方式可以是焊接,连接部12用于固定防爆阀10,爆破部14的一侧设置有刻痕16,刻痕16设置在爆破部14的远离壳体30内部的一侧,防止壳体30 内电解液对刻痕16产生腐蚀。
刻痕16包括第一爆破痕161和第二爆破痕162,第一爆破痕161 和第二爆破痕162均呈弧形,第一爆破痕161和第二爆破痕162关于爆破部14的中心对称且相互间隔,第一爆破痕161和第二爆破痕162 用于在超过预设压力下断裂。在壳体30内超过预设压力时,爆破部 14会在第一爆破痕161和第二爆破痕162处与连接部12分离,从而形成开口释放压力。一方面,第一爆破痕161和第二爆破痕162是相互间隔的,所以当爆破部14在第一爆破痕161和第二爆破痕162断裂时,爆破部14不会整体飞出而造成二次事故;另一方面,第一爆破痕161和第二爆破痕162是关于爆破部14的中心对称的,在单体电池100的生命周期内第一爆破痕161和第二爆破痕162一直承受均衡的内压力,这样防爆阀10在长周期的受力情况下也不会导致防爆阀10性能衰减。
连接部12的厚度包括0.1毫米至1.5毫米,例如0.1毫米、0.2 毫米、0.5毫米、0.8毫米、1毫米、1.2毫米、1.5毫米等。
刻痕16还包括第三爆破痕163,第三爆破痕163分别与第一爆破痕161和第二爆破痕162连接,第三爆破痕163关于爆破部14的中心对称。在壳体30内超过预设压力时,爆破部14会在第一爆破痕 161和第二爆破痕162处与连接部12分离,并且同时第三爆破痕163 会断裂,从而将爆破部14分成两个独立的部分,以进一步加大释放压力的开口。
刻痕16还包括第一连接痕164和第二连接痕165,第一连接痕 164的相对两端分别与第一爆破痕161和第二爆破痕162的一端连接,第二连接痕165的相对两端分别与第一爆破痕161和第二爆破痕 162的另一端连接。首先第一连接痕164和第二连接痕165在壳体30内超过预设压力时是不会出现断裂的,第一连接痕164和第二连接痕 165是用于在爆破部14在第一爆破痕161和第二爆破痕162处断裂后起到导引的作用,便于爆破部14可以顺利张开。第一连接痕164 和第二连接痕165关于爆破部14的中心对称。
第一连接痕164和第二连接痕165是关于爆破部14的中心对称的,在单体电池100的生命周期内第一连接痕164和第二连接痕165 一直承受均衡的内压力,这样防爆阀10在长周期的受力情况下也不会导致防爆阀10性能衰减。
可选地,第一连接痕164和第二连接痕165的深度均小于第一爆破痕161和第二爆破痕162的深度,从而确保在第一爆破痕161和第二爆破痕162断裂时第一连接痕164和第二连接痕165不出现断裂。当然,也可以对第一连接痕164和第二连接痕165进行局部结构加强,例如提高局部应力的硬度、局部用更硬的材料。
在一可选的实施例中,第一爆破痕161和第二爆破痕162的深度相同,从而确保第一爆破痕161和第二爆破痕162可以同时断裂;第一连接痕164和第二连接痕165的深度相同。
第一爆破痕161的深度包括0.06毫米至0.2毫米,例如0.06毫米、0.08毫米、0.1毫米、0.12毫米、0.15毫米、0.18毫米、0.2毫米等。
第二爆破痕162的深度包括0.06毫米至0.2毫米,例如0.06毫米、0.08毫米、0.1毫米、0.12毫米、0.15毫米、0.18毫米、0.2毫米等。
第一爆破痕161的深度要比第一连接痕164的深度大,第一爆破痕161的深度与第一连接痕164的深度比值包括1.2至3,例如,1.2、 1.8、2、2.5、3。在这一数值范围内,第一连接痕164的强度可以满足在防爆阀10启动时不断裂,而且可以确保第一爆破痕161和第二爆破痕162断裂后起到导引的作用,便于爆破部14可以顺利张开至最大状态。
第二爆破痕162的深度要比第二连接痕165的深度大,第二爆破痕162的深度与第二连接痕165的深度比值包括1.2至3,例如,1.2、 1.8、2、2.5、3。在这一数值范围内,第二连接痕165的强度可以满足在防爆阀10启动时不断裂,而且可以确保第一爆破痕161和第二爆破痕162断裂后起到导引的作用,便于爆破部14可以顺利张开至最大状态。
请参阅图4,图4是本申请提供的防爆阀10的俯视结构示意图。
爆破部14呈跑道形,跑道形由两个半圆形分布在矩形的相对两端构成。当第一爆破痕161和第二爆破痕162分别在爆破部14的宽度方向时,第一连接痕164和第二连接痕165分别在爆破部14的长度方向(如图4所示);当第一爆破痕161和第二爆破痕162分别在爆破部14的长度方向时,第一连接痕164和第二连接痕165分别在爆破部14的宽度方向。
第一连接痕164的长度L1比爆破部14的直边长度L2短,具体地第一连接痕164的长度L1与爆破部14的直边长度L2的比值包括 0.2至0.4,例如0.2、0.3、0.4。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是在本申请的申请构思下,利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种防爆阀,其特征在于,所述防爆阀包括:连接部和爆破部,所述连接部环设所述爆破部的边沿,所述连接部用于固定所述防爆阀,所述爆破部的一侧设置有刻痕;所述刻痕包括第一爆破痕和第二爆破痕,所述第一爆破痕和所述第二爆破痕均呈弧形,所述第一爆破痕和所述第二爆破痕关于所述爆破部的中心对称且相互间隔,所述第一爆破痕和所述第二爆破痕用于在超过预设压力下断裂。
2.根据权利要求1所述的防爆阀,其特征在于,所述刻痕还包括第三爆破痕,所述第三爆破痕分别与所述第一爆破痕和所述第二爆破痕连接,所述第三爆破痕关于所述爆破部的中心对称。
3.根据权利要求1所述的防爆阀,其特征在于,所述刻痕还包括第一连接痕和第二连接痕,所述第一连接痕的相对两端分别与所述第一爆破痕和所述第二爆破痕的一端连接,所述第二连接痕的相对两端分别与所述第一爆破痕和所述第二爆破痕的另一端连接,所述第一连接痕和所述第二连接痕关于所述爆破部的中心对称。
4.根据权利要求3所述的防爆阀,其特征在于,所述第一连接痕和所述第二连接痕的深度均小于所述第一爆破痕和所述第二爆破痕的深度。
5.根据权利要求3所述的防爆阀,其特征在于,所述第一爆破痕和所述第二爆破痕的深度相同,所述第一连接痕和所述第二连接痕的深度相同。
6.根据权利要求5所述的防爆阀,其特征在于,所述第一爆破痕的深度包括0.06毫米至0.2毫米。
7.根据权利要求5所述的防爆阀,其特征在于,所述第一爆破痕的深度与所述第一连接痕的深度比值包括1.2至3。
8.根据权利要求3所述的防爆阀,其特征在于,所述爆破部呈跑道形,所述第一连接痕的长度与所述爆破部的直边长度的比值包括0.2至0.4。
9.根据权利要求1所述的防爆阀,其特征在于,所述连接部的厚度包括0.1毫米至1.5毫米。
10.一种单体电池,其特征在于,所述单体电池包括:电芯、壳体、顶盖和权利要求1至9任一项所述的防爆阀,所述电芯装配于所述壳体中,所述顶盖封盖所述壳体,所述顶盖开设有防爆孔,所述防爆阀与所述顶盖连接,且封盖所述防爆孔。
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