CN213278312U - 电池包的泄压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种电池包的泄压阀，包括：下壳体、上壳体和阀体。下壳体安装在电池包的外壳上。上壳体安装下壳体上，上壳体和下壳体组成形成阀内空间。阀体安装在下壳体上，阀体与下壳体密封接触并将所述阀内空间分隔成内侧空间和外侧空间，所述阀体包括安装支架、弹性部件和透气膜，安装支架与弹性部件连为一体，安装支架安装在下壳体上，弹性部件围绕透气膜以将透气膜包围在中心区域，弹性部件处于周边区域，弹性部件与下壳体的内侧壁过盈配合以形成密封接触。内侧空间与电池包内部相连通，外侧空间与外界连通，电池包内部的压力与外界压力通过透气膜进行压力平衡，或者弹性部件变形并与下壳体的内侧壁分离形成泄压通道快速平衡压力。

Description

电池包的泄压阀

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件领域，更具体地说，涉及电动汽车的动力电池零部件领域。

背景技术

目前在新能源汽车零部件电池包行业领域当中，由于使用工况的多变性及环境的不可控性会导致电池包内外压力不同，需要有确定的通道保持内外压力的平衡，并在如电芯短路，过充或者热失控等恶劣情况下当内部压力急剧变大时，有足够的排气能力进行排气保证电池包的安全。

现有技术使用的泄压阀中，泄压功能的实现方式一般有两种，一种是将顶针设置在阀主体上，然后在阀主体上设置有顶针的一侧安装膜材。该种结构下，在膜材受压时，会向设置在阀主体上的顶针方向慢慢靠近，当膜材接触到顶针时，顶针即会将膜材刺破，实现阀的爆破泄压。该方式当泄压后由于膜材已经被戳破，泄压阀即损坏无法再使用。另外一种是通过弹簧拉住阀体进行密封，当压力达到一定程度时弹簧被拉开，内外气体导通进行泄压。此种方式可以重复使用，但是由于所使用的弹簧为金属件，在动力电池包内部的工作环境中，金属件容易产生腐蚀现象，被腐蚀后的弹簧性能不稳定，存在使用风险。

此外，电池包还需要进行气密性检测。现有的电池包气密检测主要有两种通气方式：一种是从在电池包上单独的开一个接口进行电池包气密检测，该方法可以检测整包的气密但是会额外的增加零件增加失效的风险。另外一种是更换一个特制的泄压阀或者更换特制的高低压接口进行通气检测，此方法可不需要额外的零件，但是无法检测到被更换的零件的气密状态，比如被更换掉的泄压阀或者对插的高低压接插件自身的气密性。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种新型的电池包的泄压阀，能重复使用，自动复位并兼具气密性检测的功能。

根据本实用新型的一实施例，提出一种电池包的泄压阀，包括：下壳体、上壳体和阀体。下壳体安装在电池包的外壳上。上壳体安装下壳体上，上壳体和下壳体组成形成阀内空间。阀体安装在下壳体上，阀体与下壳体密封接触并将所述阀内空间分隔成内侧空间和外侧空间，所述阀体包括安装支架、弹性部件和透气膜，安装支架与弹性部件连为一体，安装支架安装在下壳体上，弹性部件围绕透气膜以将透气膜包围在中心区域，弹性部件处于周边区域，弹性部件与下壳体的内侧壁过盈配合以形成密封接触。内侧空间与电池包内部相连通，外侧空间与外界连通，电池包内部的压力与外界压力的差值小于阈值，通过透气膜进行压力平衡，电池包内部的压力与外界压力的差值大于等于阈值，弹性部件变形并与下壳体的内侧壁分离，形成泄压通道快速平衡压力，电池包内部的压力与外界压力的差值恢复到小于阈值，弹性部件复原并重新与下壳体的内侧壁密封接触。

在一个实施例中，安装支架和弹性部件是氢化丁腈(HNBR)橡胶件，安装支架和弹性部件一体注塑成型形成一伞型部件，其中的伞柄部分为安装支架，伞面的外周部分为弹性部件。

在一个实施例中，透气膜是聚四氟乙烯(PTFE)透气膜，透气膜预先放入安装支架和弹性部件的模具中，与安装支架和弹性部件一体注塑成型，弹性部件围绕透气膜的周围，透气膜形成伞形部件的伞面。

在一个实施例中，安装支架的底部形成一个卡接块，安装支架通过卡接块固定在下壳体上。

在一个实施例中，下壳体内部形成贯通孔，内侧壁呈圆柱形，外侧壁形成台阶状的两个圆柱体。内侧壁的底部形成固定结构，安装支架的卡接块卡入固定结构中，内侧壁与弹性部件过盈配合。外侧壁的下方圆柱体的直径大于上方圆柱体，上壳体安装在上方圆柱体上。

在一个实施例中，下壳体的底部开有密封条安装槽，密封条安装槽环绕贯通孔，下壳体的底部具有嵌件螺母，电池包的外壳上开孔，螺栓连接到嵌件螺母将下壳体安装到电池包的外壳上，贯通孔和电池包的外壳上的孔对齐，密封条嵌入密封条安装槽中使得贯通孔和孔密封连接，内侧空间与电池包内部相连通。

在一个实施例中，下壳体的上方圆柱体具有外螺纹，上壳体具有内螺纹，上壳体通过螺纹安装到下壳体的上方圆柱体上，上壳体的侧壁上开有通气孔，外侧空间通过通气孔与外界连通。

在一个实施例中，还包括气密性检测件，气密性检测件包括底座和检测接头，底座的尺寸与上壳体相对应，检测接头位于底座的顶部，底座为封闭结构，底座具有内螺纹，气密性检测件替换上壳体安装在下壳体上，进行气密性检测。

在一个实施例中，气密性检测件与下壳体之间装有密封件。

本实用新型的电池包的泄压阀能在压力异常升高是产生快速排气通道，快速排出电池包内部的气体降低压力。该泄压阀利用弹性部件的弹性在异常压力消除后快速自动复原。该泄压阀能重复使用，自动复位并兼具气密性检测的功能。

附图说明

图1揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的结构图。

图2a和图2b揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的阀体的结构图。

图3a和图3b揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的阀体与下壳体安装的结构图。

图4a和图4b揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀装配后的结构图。

图5揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的气密性检测件的结构图。

图6a和图6b揭示了在电池包的外壳上开孔以安装泄压阀的结构示意图。

具体实施方式

图1揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的结构图。参考图1所示，该电池包的泄压阀包括：下壳体103、上壳体101和阀体102。下壳体103安装在电池包的外壳上。上壳体101安装下壳体103上，上壳体和下壳体组成形成阀内空间。阀体102安装在下壳体103上，阀体102与下壳体103密封接触并将阀内空间分隔成内侧空间和外侧空间。阀体102包括安装支架123、弹性部件122和透气膜121。安装支架123与弹性部件122连为一体。安装支架123安装在下壳体103上。弹性部件122围绕透气膜121以将透气膜包围在中心区域，弹性部件处于周边区域。弹性部件122与下壳体103的内侧壁过盈配合以形成密封接触。

参考图2a、图2b、图3a和图3b，图2a和图2b揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的阀体的结构图。图3a和图3b揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的阀体与下壳体安装的结构图。在图示的实施例中，安装支架123和弹性部件122是氢化丁腈(HNBR)橡胶件，安装支架123和弹性部件122一体注塑成型形成一伞型部件，其中的伞柄部分为安装支架123，伞面的外周部分为弹性部件122。透气膜121是聚四氟乙烯(PTFE)透气膜。透气膜是与安装支架和弹性部件一体成型。在准备对伞形部件，即安装支架和弹性部件进行注塑成型时，将透气膜121预先放入安装支架和弹性部件的模具中，然后进行注塑成型。这样透气膜与安装支架和弹性部件一体注塑成型。成型后弹性部件122围绕透气膜121的周围，透气膜121形成伞形部件的伞面。一体成型的透气膜和弹性部件紧密连接，既满足了阀体的机械强度要求也保证了透气膜的防水要求。在图示的实施例中，安装支架123的底部形成一个卡接块124。安装支架123通过卡接块124固定在下壳体103上。下壳体103的内部形成贯通孔，下壳体的内侧壁呈圆柱形，外侧壁形成台阶状的两个圆柱体。阀体102安装在下壳体103的贯通孔中。参考图3b所示，与卡接块相对应的，下壳体的内侧壁的底部形成固定结构131，在图示的实施例中，固定结构131是一个通过连接臂连接的小环，小环的直径小于卡接块124的直径。安装支架的卡接块124利用弹性卡入固定结构131的小环中，使得阀体102被固定在下壳体103上。阀体周围的弹性部件122紧贴下壳体103的内侧壁并与内侧壁过盈配合。由于弹性部件122是氢化丁腈(HNBR)橡胶，在与内侧壁过盈配合的状态下能够实现密封效果。这样，阀内空间就被分成了两个部分：位于阀体下方的内侧空间和位于阀体上方的外侧空间。

图4a和图4b揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀装配后的结构图。如图3a所示的，下壳体103的外侧壁的下方圆柱体的直径大于上方圆柱体，从而形成台阶结构，而上壳体101安装在上方圆柱体上。在一个实施例中，下壳体103的上方圆柱体具有外螺纹，上壳体101具有内螺纹。上壳体101通过螺纹安装到下壳体103的上方圆柱体上。在图示的实施例中，上壳体101的侧壁上开有通气孔111，阀内空间中的外侧空间通过通气孔111与外界连通。通气孔111开在上壳体101的侧面，侧面的通气孔可以防止外部异物对橡胶件及透气膜的损坏以增加整个阀体的正常使用寿命。参考图4b所示，下壳体103的底部开有密封条安装槽132(参考图3b所示)，密封条安装槽环绕贯通孔，下壳体的底部还具有嵌件螺母133。电池包的外壳上开孔，螺栓连接到嵌件螺母133将下壳体103安装到电池包的外壳上，贯通孔和电池包的外壳上的孔对齐。密封条104嵌入密封条安装槽中使得贯通孔和孔密封连接。如此，阀内空间中的内侧空间与电池包内部相连通。图6a和图6b揭示了在电池包的外壳上开孔以安装泄压阀的结构示意图。如图所示，泄压阀的下壳体具有四个嵌件螺母，在电池包的壳体上开一个

的孔并围绕该孔开四个

的螺栓孔，螺栓孔的中心距离孔的中心的距离是35mm。螺栓穿过螺栓孔并连接到嵌件螺母，将下壳体安装到电池包的外壳上。参考图6b所示，对于电池包的外壳的装配面的要求是装配面的厚度为2～10mm都能够进行开孔安装。

在装配完毕后，阀内空间中的内侧空间(阀体下方空间)与电池包内部相连通，外侧空间(阀体上方空间)与外界连通。电池包内部的压力与外界压力的差值(电池包内部的压力大于外界压力的值或者电池包内部的压力小于外界压力的值)小于阈值，则压力差不足以将弹性部件顶开，此时通过透气膜进行压力平衡，使得电池包内部的压力与外界压力达到压力平衡。当电池包内部出现异常状况导致电池包内部的压力异常升高，使得电池包内部的压力与外界压力的差值大于等于阈值时，压力差足够使得弹性部件变形并与下壳体的内侧壁分离。被冲开的弹性部件与下壳体的内侧壁之间形成泄压通道，通过泄压通道快速释放压力，达到平衡压力。在压力释放完毕，电池包内部的压力与外界压力的差值恢复到小于阈值的状态时，弹性部件复原并重新与下壳体的内侧壁密封接触。由于弹性部件与下壳体的内侧壁是过盈配合，因此当弹性部件复原时，自动重新与下壳体的内侧壁恢复密封接触。

本实用新型的电池包的泄压阀还提供了气密性检测的功能，在进行气密性检测时会使用到气密性检测件。图5揭示了根据本实用新型的一实施例的电池包的泄压阀的气密性检测件的结构图。如图5所示，气密性检测件105包括底座151和检测接头152。底座151的尺寸与上壳体101相对应，检测接头152位于底座151的顶部。底座151为封闭结构，底座151具有内螺纹。在进行气密性检测时，气密性检测件105替换上壳体101安装在下壳体103上，然后通过检测接头152进行气密性检测。由于气密性检测的密封要求，气密性检测件105与下壳体103之间装有密封件153。本实用新型的泄压阀在进行气密性检测时，只需要用气密性检测件105替换上壳体101，不需要改动其他的部件，并且，泄压阀的主要部件阀体并不会拆下，在进行气密性检测时，阀体同样会参与到气密性检测中，因此不存在部分零部件漏检的情况。

本实用新型的电池包的泄压阀能在压力异常升高是产生快速排气通道，快速排出电池包内部的气体降低压力。该泄压阀利用弹性部件的弹性在异常压力消除后快速自动复原。该泄压阀能重复使用，自动复位并兼具气密性检测的功能。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型的具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (9)

1.一种电池包的泄压阀，其特征在于，包括：

下壳体，下壳体安装在电池包的外壳上；

上壳体，上壳体安装下壳体上，上壳体和下壳体组成形成阀内空间；

阀体，阀体安装在下壳体上，阀体与下壳体密封接触并将所述阀内空间分隔成内侧空间和外侧空间，所述阀体包括安装支架、弹性部件和透气膜，安装支架与弹性部件连为一体，安装支架安装在下壳体上，弹性部件围绕透气膜以将透气膜包围在中心区域，弹性部件处于周边区域，弹性部件与下壳体的内侧壁过盈配合以形成密封接触；

内侧空间与电池包内部相连通，外侧空间与外界连通，电池包内部的压力与外界压力的差值小于阈值，通过透气膜进行压力平衡，电池包内部的压力与外界压力的差值大于等于阈值，弹性部件变形并与下壳体的内侧壁分离，形成泄压通道快速平衡压力，电池包内部的压力与外界压力的差值恢复到小于阈值，弹性部件复原并重新与下壳体的内侧壁密封接触。

2.如权利要求1所述的电池包的泄压阀，其特征在于，所述安装支架和弹性部件是氢化丁腈(HNBR)橡胶件，安装支架和弹性部件一体注塑成型形成一伞型部件，其中的伞柄部分为安装支架，伞面的外周部分为弹性部件。

3.如权利要求2所述的电池包的泄压阀，其特征在于，所述透气膜是聚四氟乙烯(PTFE)透气膜，透气膜预先放入安装支架和弹性部件的模具中，与安装支架和弹性部件一体注塑成型，弹性部件围绕透气膜的周围，透气膜形成伞形部件的伞面。

4.如权利要求2所述的电池包的泄压阀，其特征在于，所述安装支架的底部形成一个卡接块，安装支架通过所述卡接块固定在下壳体上。

5.如权利要求4所述的电池包的泄压阀，其特征在于，所述下壳体内部形成贯通孔，内侧壁呈圆柱形，外侧壁形成台阶状的两个圆柱体；

内侧壁的底部形成固定结构，安装支架的卡接块卡入固定结构中，内侧壁与弹性部件过盈配合；

外侧壁的下方圆柱体的直径大于上方圆柱体，上壳体安装在上方圆柱体上。

6.如权利要求5所述的电池包的泄压阀，其特征在于，所述下壳体的底部开有密封条安装槽，密封条安装槽环绕所述贯通孔，下壳体的底部具有嵌件螺母，电池包的外壳上开孔，螺栓连接到嵌件螺母将下壳体安装到电池包的外壳上，所述贯通孔和电池包的外壳上的孔对齐，密封条嵌入密封条安装槽中使得贯通孔和孔密封连接，所述内侧空间与电池包内部相连通。

7.如权利要求5所述的电池包的泄压阀，其特征在于，所述下壳体的上方圆柱体具有外螺纹，所述上壳体具有内螺纹，上壳体通过螺纹安装到下壳体的上方圆柱体上，上壳体的侧壁上开有通气孔，所述外侧空间通过通气孔与外界连通。

8.如权利要求5所述的电池包的泄压阀，其特征在于，还包括气密性检测件，气密性检测件包括底座和检测接头，所述底座的尺寸与上壳体相对应，检测接头位于底座的顶部，底座为封闭结构，底座具有内螺纹，气密性检测件替换上壳体安装在下壳体上，进行气密性检测。

9.如权利要求5所述的电池包的泄压阀，其特征在于，气密性检测件与下壳体之间装有密封件。

Images