CN212810474U - 防爆阀和电池包 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种防爆阀和电池包,防爆阀包括:阀体,具有轴孔并且沿轴向具有第一端面和第二端面,并设置有多个轴向贯通的第一透气孔;阀板组件,设置在第一端面所在的第一侧且具有关闭位置和打开位置,在关闭位置,阀板组件贴合于第一端面,在打开位置,阀板组件与第一端面之间形成有间隔距离;以及阀芯机构,包括推杆和限位件,推杆活动地穿设于轴孔并具有第一端部和第二端部,第一端部连接于阀板组件,其中,限位件具有第一状态和第二状态,在第一状态,限位件弹性抵顶在第一端面与阀板组件之间,以使得推杆能够沿轴向移动;在第二状态,限位件卡止在第一端面与阀板组件之间,以限制推杆沿轴向运动并将阀板组件保持在打开位置。
Description
技术领域
本公开涉及动力电池生产技术领域,具体地,涉及一种防爆阀和电池包。
背景技术
随着当代汽车产业的不断发展,传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车所替代,其中,纯电动汽车作为新能源汽车的一种正在兴起。许多传统燃油车平台通过直接将发动机结构更换为动力电池包结构,以将汽车动力源由燃油更换为电池。其中,电池包的能量密度直接关系到整车续驶里程的提升,为了提升电池包的能量密度,最根本的是提升电芯的能量密度。然而,高能量密度电芯在带来续驶里程提升的同时,也带来了严重的后果,例如高能量密度电芯热失控引起的电池包起火事件屡见不鲜。通常情况下,当电芯发生热失控时,电芯将产生大量气体,可能危害乘员安全。因此,出于整车安全考虑,电池包在生产时配备有防爆阀,以能够允许电池包内部的气体向外排出。相关技术中,当电池包内部的气体压力升高时,防爆阀开启使得内部气体向外排出,随着电池包内部压力的降低,防爆阀会自动关闭。当高能量密度电池包发生热失控时,电芯会在瞬间产生大量气体,而现有的防爆阀的透气速率较慢,其开启后不足以在短时间内将电池包内部的高压力泄出,从而极大可能引发电池包起火爆炸,危害车内乘员安全。
实用新型内容
本公开的一个目的是提供一种防爆阀,该防爆阀能够至少部分地解决相关技术中存在的问题。
本公开的另一个目的是提供一种电池包,该电池包配置有本公开提供的防爆阀。
为了实现上述目的,本公开提供一种防爆阀,包括:
阀体,用于安装在电池包的壳体上,所述阀体具有轴孔并且沿轴向具有第一端面和第二端面,所述第二端面用于与所述电池包的壳体外表面密封贴合,所述阀体设置有多个轴向贯通的第一透气孔;
阀板组件,设置在所述第一端面所在的第一侧且具有关闭位置和打开位置,在所述关闭位置,所述阀板组件贴合于所述第一端面以在所述第一侧封堵所述第一透气孔,在所述打开位置,所述阀板组件与所述第一端面之间形成有间隔距离,以允许所述第一透气孔从所述第一侧与外部环境连通;以及
阀芯机构,包括推杆和限位件,所述推杆活动地穿设于所述轴孔并具有在轴向上彼此相对的第一端部和第二端部,所述第一端部连接于所述阀板组件,所述第二端部伸出所述第二端面,所述限位件设置在所述第一端面与所述阀板组件之间,
其中,所述限位件具有第一状态和第二状态,在所述第一状态,所述限位件弹性抵顶在所述第一端面与所述阀板组件之间,以使得所述推杆能够沿轴向移动;在所述第二状态,所述限位件卡止在所述第一端面与所述阀板组件之间,以限制所述推杆沿轴向运动并将所述阀板组件保持在所述打开位置。
可选地,所述限位件构造为簧片,所述簧片具有弯折的第一本体和第二本体,所述第一本体靠近所述阀板组件设置,所述第二本体靠近所述第一端面设置,
在所述第一状态,所述第一本体与所述第二本体贴合设置;在所述第二状态,所述第一本体和所述第二本体之间形成为钝角,所述第一本体贴合于所述阀板组件,所述第二本体卡止在所述阀体上。
可选地,所述阀体的位于所述第一侧的一端形成有朝向所述第二端面所在的第二侧凹陷的凹槽,所述凹槽的槽底形成为所述第一端面,
在所述第一状态,所述阀板组件位于所述凹槽内,所述第一本体贴合于所述阀板组件,所述第二本体贴合于所述第一端面;在所述第二状态,所述阀板组件弹出至所述凹槽的外部,所述第一本体贴合于所述阀板组件,所述第二本体卡止在所述槽底与槽壁的连接处。
可选地,所述阀板组件包括盖板和透气板,所述透气板设置于所述盖板背离所述第一端面的一侧,所述限位件位于所述盖板与所述第一端面之间,所述盖板上形成有用于容纳所述第一本体的卡槽。
可选地,所述第二本体与所述第一端面之间涂抹有润滑油。
可选地,所述限位件的数量为多个,多个所述限位件沿周向均匀布设。
可选地,所述阀芯机构还包括压力调节件和固定于所述第二端部的施力螺栓,所述压力调节件的一端抵接于所述第二端面、另一端抵接于所述施力螺栓。
可选地,所述压力调节件构造为压缩弹簧。
可选地,所述推杆形成有贯穿所述推杆的透气轴孔,所述阀板组件包括盖板和透气板,所述盖板与所述透气板平行且间隔地布置,所述透气板设置于所述盖板背离所述第一端面的一侧,所述透气板具有环形周向凸起,所述环形周向凸起抵接于所述盖板,以与所述盖板和所述透气板一起限定出流通空间,所述盖板与所述推杆连接且所述透气轴孔与所述流通空间连通,所述透气轴孔在所述推杆的第一端部覆盖有防水透气膜,所述环形周向凸起形成有至少一个第二透气孔。
根据本公开的第二个方面,提供一种电池包,包括根据以上所述的防爆阀。
通过上述技术方案,防爆阀在正常工作时,限位件处于第一状态,推杆可以沿轴向运动,防爆阀可以正常开启或关闭。具体地,防爆阀在关闭时,阀板组件处于关闭位置,第一透气孔被封堵,从而可以防止外部杂质通过防爆阀进入电池包壳体内部;防爆阀在开启时,阀板组件处于打开位置,电池包壳体内部的气体可以通过第一透气孔向外排出。在电池包内部的电芯发生热失控时,限位件处于第二状态,推杆被限制在固定位置不能够沿轴向移动,阀板组件持续保持在打开位置。具体地,电芯热失控时产生大量气体,电池包内部的气体压力迅速增加,高压气体推动推杆朝向第一侧轴向运动,带动阀板组件远离第一端面移动,直至限位件卡止固定在第一端面和阀板组件之间,阀板组件处于打开位置,气体通过第一透气孔持续向外排出,防爆阀持续保持最大透气速率,以将电池包内部的压力快速泄出,提升电池包的安全性,保证乘员安全。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一种示例性实施方式提供的防爆阀的外部结构示意图;
图2是图1示出的防爆阀的内部结构示意图;
图3是图1示出的防爆阀的爆炸图;
图4是图1示出的防爆阀在开启前的剖视图;
图5是图1示出的防爆阀在开启后的剖视图;
图6是图1示出的防爆阀在开启状态的轴测图;
图7是图1示出的防爆阀在开启前的阀板组件与阀芯机构的结构示意图;
图8是图1示出的防爆阀在开启后的阀板组件与阀芯机构的结构示意图;
图9是图7的局部放大图;
图10是图1示出的防爆阀的阀体的结构示意图;
图11是图1示出的防爆阀的阀板组件的结构示意图;
图12是图1示出的防爆阀的推杆与盖板的连接结构示意图。
附图标记说明
100-阀体,101-第一端面,102-第二端面,110-轴孔,120-第一透气孔,130-紧固孔,200-阀板组件,210-盖板,211-卡槽,220-透气板,221-环形周向凸起,222-第二透气孔,300-阀芯机构,310-推杆,311-透气轴孔,320-限位件,321-第一本体,322-第二本体,330-压力调节件,340-施力螺栓,341-第三透气孔,410-第一密封圈,420-第二密封圈。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。此外,本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素,不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
参照图1至图12,本公开实施例提供一种防爆阀,包括阀体100、阀板组件200以及阀芯机构300,阀体100用于安装在电池包的壳体上,以将防爆阀固定在电池包上。
参照图3和图10,阀体100可以具有轴孔110并且沿轴向具有第一端面101和第二端面102,第二端面102用于与电池包的壳体外表面密封贴合,例如第二端面102与电池包的壳体外表面之间可以设置有第二密封圈420。同时,第二端面102上还可以设置有紧固孔130,以通过与紧固孔130配合的紧固件实现阀体100在电池包壳体上的固定安装,紧固件例如可以为螺纹紧固件,相应的紧固孔130可以为螺纹孔。进一步地,阀体100可以设置有多个轴向贯通的第一透气孔120,以通过第一透气孔120将电池包内部与外界连通,实现防爆阀正常工作状态时电池包内外压差的平衡以及电池包内部电芯热失控时高压气体的向外排出。在本公开实施例中,阀体100可以构造为圆柱体结构,轴孔110的轴线可以与圆柱体结构的中心轴线重合,圆柱体结构的两个端面形成为第一端面101和第二端面102。第一透气孔120可以包括围绕轴孔110沿周向布置的多个,且第一透气孔120可以为不规则的多边形孔,以在保证阀体100强度的同时尽可能地增加第一透气孔120的透气面积和透气速率,且有利于实现防爆阀的轻量化设计,提升电池包能量密度。此处需要说明的是,第一端面101和第二端面102并非指代严格意义上的在同一高度内平展连续延伸的平面,阀体100的两个端部的裸露的平面均为其端面,例如在图10中,为减轻阀体100的重量,阀体100的第二端可以构造为具有凹槽的台阶状,紧固孔130所在的未形成有凹槽的边缘处的端面以及轴孔110和第一透气孔120所在的形成有凹槽的中间部位的端面均为第二端面102。
参照图1至图6,阀板组件200可以设置在第一端面101所在的第一侧,且阀板组件200可以具有关闭位置和打开位置。在关闭位置,参照图4,阀板组件200可以贴合于第一端面101以在第一侧封堵第一透气孔120;在打开位置,参照图5,阀板组件200与第一端面101之间可以形成有间隔距离,以允许第一透气孔120从第一侧与外部环境连通。即,在本公开实施例中,阀板组件200位于防爆阀的与外界接触的一端,第一透气孔120在第一端面101所在的第一侧可选择性地与外部环境连通,第一透气孔120在第二端面102所在的第二侧与电池包的壳体内部连通,从而可以将电池包内部的高压气体通过第一透气孔120向外排出。其中,参照图3、图7和图8,阀板组件200与第一端面101之间也可以设置有第一密封圈410,以增加阀板组件200与阀体100之间的密封性。
参照图1至图3,阀芯机构300可以包括推杆310和限位件320,推杆310可以活动地穿设于轴孔110,即推杆310可以相对于轴孔110沿轴向移动,轴孔110还可以起到对推杆310径向限位作用。推杆310具有在轴向上彼此相对的第一端部和第二端部,第一端部可以连接于阀板组件200,第二端部可以伸出第二端面102,从而可以使得当电池包内部的气体压力升高时,高压气体可以推动第二端部进而使得推杆310沿轴向移动并推动阀板组件200远离第一端面101移动,以在阀板组件200与第一端面101之间形成间隔距离,进而使得高压气体通过第一透气孔120向外排出。推杆310的长度可以依据防爆阀开启后所需的透气量适应性设计,推杆310的长度越长,防爆阀开启后的透气速率越高,电池包和整车的安全性就越高,从而可以节省电池包防爆阀的使用数量,降低成本。
参照图3至图8,限位件320可以设置在第一端面101与阀板组件200之间,且限位件320可以具有第一状态和第二状态。在第一状态,参照图4和图7,限位件320可以弹性抵顶在第一端面101与阀板组件200之间,以使得推杆310能够沿轴向移动;在第二状态,参照图5、图6和图8,限位件320可以卡止在第一端面101与阀板组件200之间,以限制推杆310沿轴向移动并将阀板组件200保持在打开位置。在本公开实施例中,限位件320可以构造为弹性件,该弹性件在第一状态时弹性可释放地抵顶在第一端面101与阀板组件200之间,即在第一状态时弹性件可储存或者释放自身的弹性作用,以实现推杆310的轴向移动,例如当防爆阀开启时弹性件可以释放弹性回复作用,当防爆阀关闭时弹性件可以储存弹性作用;在第二状态时弹性件的弹性作用不能够被自由储存或者释放,其可以通过自身结构与第一端面101和阀板组件200的结构相配合,实现在第二状态时限位件320以及推杆310的位置固定,从而通过将阀板组件200固定在打开位置使得电池包内部的气体可以持续地通过第一透气孔120向外排出,进而使得防爆阀可以持续保持最大透气速率,以将电池包内部的压力快速泄出,提升电池包的安全性,保证乘员安全。需要说明的是,本公开实施例中的第一状态指的是电池包内部压力变化在正常范围之内的情况,此时防爆阀可以正常开启或者关闭;第二状态相应指的是电池包内部的最大压力超过防爆阀正常开启时的压力的情况,即电池包发生热失控的情况。另外,在第一状态时,限位件320弹性抵顶在阀板组件200与第一端面101之间,防爆阀上还可以设置有例如下述的压力调节件330等部件,以能够克服限位件320的弹性回复作用,将阀板组件200保持在贴合于第一端面101的位置。
通过上述技术方案,防爆阀在正常工作时,限位件320处于第一状态,推杆310可以沿轴向移动,防爆阀可以正常开启或关闭。具体地,防爆阀在关闭时,阀板组件200处于关闭位置,第一透气孔120被封堵,从而可以防止外部杂质通过防爆阀进入电池包壳体内部;防爆阀在开启时,阀板组件200处于打开位置,电池包壳体内部的气体可以通过第一透气孔120向外排出。当电池包内部的电芯发生热失控时,限位件320处于第二状态,推杆310被限制在固定位置不能够沿轴向移动,阀板组件200持续保持在打开位置。具体地,电芯热失控时产生大量气体,电池包内部的气体压力迅速增加,高压气体推动推杆310朝向第一侧轴向运动,进而带动阀板组件200远离第一端面101移动,直至限位件320卡止固定在第一端面101和阀板组件200之间,此时阀板组件200保持在打开位置,气体通过第一透气孔120持续向外排出,防爆阀持续保持最大透气速率,以将电池包内部的压力快速泄出,从而提升电池包热失控时的安全性,保证乘员安全。
根据一些实施例,参照图4、图5、图7和图8,限位件320可以构造为簧片,簧片可以具有弯折的第一本体321和第二本体322,第一本体321可以靠近阀板组件200设置,相应的第二本体322可以靠近第一端面101设置。即形成为板状结构的簧片可以通过自身的弯折程度储存或者释放弹性作用,其中,以弯折处为界,簧片被分割成第一本体321和第二本体322。具体地,在第一状态,第一本体321与第二本体322贴合设置,此时簧片的弯折程度最大,第一本体321贴合地弹性抵顶在阀板组件200上,第二本体322贴合地弹性抵顶在第一端面101上;在第二状态,第一本体321和第二本体322之间形成为钝角,簧片由第一状态释放部分弹性回复作用,由于阀体100固定在电池包的壳体上,此时第一本体321贴合于阀板组件200,第二本体322由与第一本体321贴合的位置远离第一本体321弹起以释放弹性回复作用,并最终卡止在阀体100上。可以理解为,在第二本体322远离第一本体321弹起的过程中,第二本体322与第一本体321之间的夹角越来越大,当第二本体322与第一本体321之间的夹角小于90°时,第二本体322可以靠近或者远离第一本体321移动,从而实现防爆阀的正常关闭或开启;当第二本体322与第一本体321之间的夹角大于90°时,第二本体322会卡止在阀体100上,从而将防爆阀持续保持在开启状态。此外,第二本体322的长度可以大于第一本体321的长度,以使得第二本体322在弹起时具有足够的支撑长度,保证阀板组件200与第一端面101之间的间隔距离,尽可能地增加透气速率。需要说明的是,在第二状态,第一本体321与第二本体322之间形成为钝角,簧片仍储存有待释放的弹性回复作用,此时阀体100能够提供给第二本体322足以克服弹性回复作用的止挡力,以将第二本体322保持在相应的卡止位置。
在图3示出的实施例中,为进一步减轻阀体100的重量,阀体100的位于第一侧的第一端也可以形成有朝向第二端面102所在的第二侧凹陷的凹槽,凹槽的槽底可以形成为第一端面101。作为一种实施方式,参照图7和图8,簧片可以沿径向布置,相应的第一本体321和第二本体322的长度方向即为径向,第一本体321和第二本体322的连接处可以远离第一端面101的中心设置。其中,在第一状态,参照图4,阀板组件200可以位于凹槽内,以节省电池包空间,第一本体321可以贴合于阀板组件200,第二本体322可以相应贴合于第一端面101;在第二状态,参照图5,阀板组件200可以弹出至凹槽的外部,以增加透气速率,第一本体321可以贴合于阀板组件200,第二本体322可以卡止在槽底与槽壁的连接处。即,在第二状态,第二本体322的自由端可以卡止在阀体100在第一侧的凹槽的内边缘上,以通过该内边缘限制第二本体322的弹性回复作用。作为另一种实施方式,第一本体321和第二本体322的连接处也可以靠近第一端面101的中心设置,此时可以在第一端面101的靠近中心的位置处设置有能够止挡第二本体322的自由端的凸起,其同样能够实现限位件320在第二状态时的位置固定。
根据一些实施例,参照图9,阀板组件200可以包括盖板210和透气板220,透气板220可以设置于盖板210背离第一端面101的一侧,限位件320位于盖板210与第一端面101之间。其中,为避免限位件320与盖板210之间产生相对移动,盖板210上可以形成有用于容纳第一本体321的卡槽211,卡槽211的形状可以适配于第一本体321的形状设计。在阀体100构造为圆柱体结构的情况下,其第一侧形成的凹槽也可以为圆柱槽,盖板210与透气板220也可以适应性地设置为圆柱体结构,以能够在阀板组件200处于关闭位置时容纳在圆柱槽中。
为减小第二本体322弹起时受到的来自第一端面101的摩擦力,第二本体322与第一端面101之间还可以涂抹有润滑油,从而可以增加第二本体322弹起时的润滑度。
此外,在本公开提供的实施例中,参照图3、图7和图8,限位件320的数量可以为多个,多个限位件320可以沿周向均匀布设,以在阀板组件200的多个位置处提供均衡的支撑力,使得阀板组件200在处于打开位置时能够维持在稳定的状态。
根据一些实施例,参照图2,阀芯机构300还可以包括压力调节件330和固定于推杆310的第二端部的施力螺栓340。其中,参照图4和图5,推杆310的第二端部可以设置有螺纹孔,施力螺栓340可以伸入螺纹孔中以与推杆310螺纹连接。施力螺栓340的头部的面积可以大于推杆310的横截面积,从而可以增加电池包内部气体的施力面积,易于推动推杆310。如图2所示,压力调节件330的一端可以抵接于第二端面102,另一端可以相应抵接于施力螺栓340。压力调节件330也可以为弹性件,一方面可以通过压力调节件330在第二端面102和施力螺栓340之间的抵接作用将阀板组件200与阀芯机构300固定在阀体100上,另一方面也可以通过弹性件与施力螺栓340之间的弹性作用调节防爆阀正常工作时电池包内部的气体压力,使得电池包的内外压差维持平衡。具体地,防爆阀在正常工作时,当电池包内部的气体压力大于外部环境的气体压力时,电池包内部的高压气体作用在施力螺栓340上,推动推杆310和阀板组件200沿轴向朝向第一侧移动,压力调节件330被压缩,阀板组件200处于打开位置,电池包内部的气体通过第一透气孔120向外排出;当电池包内部的气体压力降低至一定值时,其小于压力调节件330的弹性回复力,施力螺栓340在弹性回复力的作用下沿轴向朝向第二侧移动,带动推杆310和阀板组件200沿轴向移动,阀板组件200处于关闭位置。
进一步地,参照图2,压力调节件330可以构造为压缩弹簧。其中,防爆阀在正常状态时,压缩弹簧的弹性回复力大于上述簧片的弹性回复作用,即阀板组件200可以贴合于第一端面101,以将防爆阀保持在关闭位置。压缩弹簧可以设计为具有应力集中点,在第二状态,压缩弹簧可以从应力集中点处断裂以释放自身的弹性力,从而可以进一步保证阀板组件200能够被稳定地保持在打开位置。此外,通过调节压缩弹簧的弹性系数可以控制防爆阀开启时所需的压力,以增加防爆阀设计的灵活性。
根据一些实施例,参照图3、图4和图11,推杆310的内部可以形成有贯穿推杆310的透气轴孔311,盖板210与透气板220可以平行且间隔地布置,透气板220可以具有环形周向凸起221,环形周向凸起221可以抵接于盖板210,以与盖板210和透气板220一起限定出流通空间,其中,环形周向凸起221可以形成有至少一个第二透气孔222,盖板210与推杆310连接且透气轴孔311与流通空间连通,以通过透气轴孔311、流通空间和第二透气孔222实现防爆阀不开启时电池包的内外压差平衡。即,正常状态时,电池包的内外存在有压差,该压差不足以开启防爆阀,此时可以通过由透气轴孔311、流通空间和第二透气孔222形成的通道维持电池包的内外压差平衡。参照图11,在环形周向凸起221形成有多个第二透气孔222的情况下,多个第二透气孔222可以沿周向均匀布设。
进一步地,参照图12,盖板210的中心可以形成有连接孔,推杆310的第一端部可以伸入到该连接孔中,推杆310与盖板210例如可以铆接在一起,以保证边缘的密封性。相应地,盖板210与透气板220也可以采用例如铆接等固定形式。其中,透气轴孔311在推杆310的第一端部可以覆盖有防水透气膜,以阻挡外部的水及异物进入到电池包内部。在推杆310的第二端部连接有施力螺栓340的情况下,参照图4和图5,施力螺栓340的内部也可以形成有第三透气孔341,第三透气孔341与透气轴孔311连通。同时,施力螺栓340的端面也可以覆盖有防水透气膜,防水透气膜例如可以粘贴在施力螺栓340和推杆310上。
下面对本公开实施例提供的防爆阀的具体应用作简要说明。
在电池包的内外压差不足以开启防爆阀的状态下,当电池包内部的气体压力大于外界的气体压力时,电池包内部的气体可以依次通过施力螺栓340上的防水透气膜、第三透气孔341、透气轴孔311、推杆310上的防水透气膜、流通空间、第二透气孔222向外排出,实现电池包的由内向外透气;当电池包内部的气体压力小于外界的气体压力时,外界的气体可以依次通过第二透气孔222、流通空间、推杆310上的防水透气膜、透气轴孔311、第三透气孔341、施力螺栓340上的防水透气膜进入到电池包内部,实现电池包的由外向内透气。
在电池包的内外压差足以开启防爆阀且防爆阀处于正常工作的状态下,当电池包内部的气体压力大于压力调节件330的弹性回复力时,高压气体作用在施力螺栓340的螺栓头端面上,推动施力螺栓340、推杆310、阀板组件200朝向阀体100的第一侧移动,压力调节件330被压缩,限位件320的第二本体322远离第一本体321弹起以释放部分弹性回复作用,第一本体321与第二本体322之间的夹角小于90°,阀板组件200与第一端面101之间形成间隔距离,阀板组件200处于打开位置,气体通过第一透气孔120排出至外界,防爆阀处于开启状态;当电池包内部的气体压力小于压力调节件330的弹性回复力时,压力调节件330释放弹性恢复力,带动施力螺栓340、推杆310、阀板组件200朝向阀体100的第二侧移动,限位件320的第二本体322靠近第一本体321弯折,阀板组件200贴合于第一端面101,阀板组件200处于关闭位置,防爆阀处于关闭状态。
在电池包内部的电芯发生热失控的状态下,电池包内部的气体压力大于压力调节件330的弹性回复力,高压气体作用在施力螺栓340的螺栓头端面上,推动施力螺栓340、推杆310、阀板组件200朝向阀体100的第一侧移动,压力调节件330被压缩,限位件320的第二本体322远离第一本体321弹起以释放弹性回复作用,阀板组件200与第一端面101之间形成间隔距离,防爆阀处于开启状态,随着防爆阀的不断开启,限位件320的第二本体322继续远离第一本体321弹起,弹起角度逐渐增加,当弹起角度大于90°即第一本体321与第二本体322之间的夹角大于90°时,第二本体322的末端卡止在阀体100上,阀板组件200被限制在固定位置并保持在打开位置,防爆阀持续保持在开启状态,气体通过第一透气孔120持续向外排出,防爆阀持续保持最大透气速率,以将电池包内部的压力快速泄出。
本公开还提供一种电池包,其中,电池包可以包括上述的防爆阀。电池包具有上述的防爆阀的全部有益效果,此处不再赘述。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种防爆阀,其特征在于,包括:
阀体(100),用于安装在电池包的壳体上,所述阀体(100)具有轴孔(110)并且沿轴向具有第一端面(101)和第二端面(102),所述第二端面(102)用于与所述电池包的壳体外表面密封贴合,所述阀体(100)设置有多个轴向贯通的第一透气孔(120);
阀板组件(200),设置在所述第一端面(101)所在的第一侧且具有关闭位置和打开位置,在所述关闭位置,所述阀板组件(200)贴合于所述第一端面(101)以在所述第一侧封堵所述第一透气孔(120),在所述打开位置,所述阀板组件(200)与所述第一端面(101)之间形成有间隔距离,以允许所述第一透气孔(120)从所述第一侧与外部环境连通;以及
阀芯机构(300),包括推杆(310)和限位件(320),所述推杆(310)活动地穿设于所述轴孔(110)并具有在轴向上彼此相对的第一端部和第二端部,所述第一端部连接于所述阀板组件(200),所述第二端部伸出所述第二端面(102),所述限位件(320)设置在所述第一端面(101)与所述阀板组件(200)之间,
其中,所述限位件(320)具有第一状态和第二状态,在所述第一状态,所述限位件(320)弹性抵顶在所述第一端面(101)与所述阀板组件(200)之间,以使得所述推杆(310)能够沿轴向移动;在所述第二状态,所述限位件(320)卡止在所述第一端面(101)与所述阀板组件(200)之间,以限制所述推杆(310)沿轴向运动并将所述阀板组件(200)保持在所述打开位置。
2.根据权利要求1所述的防爆阀,其特征在于,所述限位件(320)构造为簧片,所述簧片具有弯折的第一本体(321)和第二本体(322),所述第一本体(321)靠近所述阀板组件(200)设置,所述第二本体(322)靠近所述第一端面(101)设置,
在所述第一状态,所述第一本体(321)与所述第二本体(322)贴合设置;在所述第二状态,所述第一本体(321)和所述第二本体(322)之间形成为钝角,所述第一本体(321)贴合于所述阀板组件(200),所述第二本体(322)卡止在所述阀体(100)上。
3.根据权利要求2所述的防爆阀,其特征在于,所述阀体(100)的位于所述第一侧的一端形成有朝向所述第二端面(102)所在的第二侧凹陷的凹槽,所述凹槽的槽底形成为所述第一端面(101),
在所述第一状态,所述阀板组件(200)位于所述凹槽内,所述第一本体(321)贴合于所述阀板组件(200),所述第二本体(322)贴合于所述第一端面(101);在所述第二状态,所述阀板组件(200)弹出至所述凹槽的外部,所述第一本体(321)贴合于所述阀板组件(200),所述第二本体(322)卡止在所述槽底与槽壁的连接处。
4.根据权利要求2所述的防爆阀,其特征在于,所述阀板组件(200)包括盖板(210)和透气板(220),所述透气板(220)设置于所述盖板(210)背离所述第一端面(101)的一侧,所述限位件(320)位于所述盖板(210)与所述第一端面(101)之间,所述盖板(210)上形成有用于容纳所述第一本体(321)的卡槽(211)。
5.根据权利要求2所述的防爆阀,其特征在于,所述第二本体(322)与所述第一端面(101)之间涂抹有润滑油。
6.根据权利要求1所述的防爆阀,其特征在于,所述限位件(320)的数量为多个,多个所述限位件(320)沿周向均匀布设。
7.根据权利要求1所述的防爆阀,其特征在于,所述阀芯机构(300)还包括压力调节件(330)和固定于所述第二端部的施力螺栓(340),所述压力调节件(330)的一端抵接于所述第二端面(102)、另一端抵接于所述施力螺栓(340)。
8.根据权利要求7所述的防爆阀,其特征在于,所述压力调节件(330)构造为压缩弹簧。
9.根据权利要求1所述的防爆阀,其特征在于,所述推杆(310)形成有贯穿所述推杆(310)的透气轴孔(311),所述阀板组件(200)包括盖板(210)和透气板(220),所述盖板(210)与所述透气板(220)平行且间隔地布置,所述透气板(220)设置于所述盖板(210)背离所述第一端面(101)的一侧,所述透气板(220)具有环形周向凸起(221),所述环形周向凸起(221)抵接于所述盖板(210),以与所述盖板(210)和所述透气板(220)一起限定出流通空间,所述盖板(210)与所述推杆(310)连接且所述透气轴孔(311)与所述流通空间连通,所述透气轴孔(311)在所述推杆(310)的第一端部覆盖有防水透气膜,所述环形周向凸起(221)形成有至少一个第二透气孔(222)。
10.一种电池包,其特征在于,包括根据权利要求1-9中任一项所述的防爆阀。
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