CN217035867U - 泄压装置、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及泄压装置、电池包及车辆，泄压装置包括透气膜、阀体、弹性座组件、防护盖。电池包内的压力较小时，通过透气膜上的透气孔进行排气。电池包内的压力增大时，弹性座组件在电池包的压力作用下朝向靠近防护盖的方向移动以打开阀体与弹性座组件之间的排气通道进行快速排气；而当电池包内的压力减小时，弹性座组件则朝向远离防护盖的方向移动以使得阀体与弹性座组件之间贴合，仅通过透气膜进行排气，以此实现根据电池包内的压力程度选择是否需要打开排气通道进行快速排气，从而保证电池包的泄压可靠性。

Description

泄压装置、电池包及车辆

技术领域

本公开涉及电池泄压技术领域，尤其涉及一种泄压装置、电池包及车辆。

背景技术

泄压装置是一种用于平衡电池包内外气压差的装置。

目前常用的泄压装置主要由透气膜和顶针组成。当电池包内的气压较小时，可以通过透气膜上的小孔进行排气。随着电池包内的气压增长，透气膜会产生一定的变形，当电池包内的气压超过一定限值后，透气膜变形会触碰顶针进而被刺破，以形成一个通透的孔洞，便于气体迅速排出。

然而，透气膜为复合材料，使得透气膜的变形一致性较差，进而导致透气膜的爆破压力的一致性也较差，难以确保电池包热失控时的泄压可靠性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种泄压装置、电池包及车辆。

第一方面，本公开提供一种泄压装置，包括透气膜、阀体、弹性座组件以及防护盖；

所述透气膜设于所述弹性座组件的一侧，用于进行排气；

所述阀体位于所述弹性座组件的靠近所述透气膜的一侧，所述防护盖盖设于所述阀体的远离所述透气膜的一侧，且所述弹性座组件位于所述阀体与所述防护盖之间，所述弹性座组件可朝向靠近所述防护盖的方向移动以在所述阀体与所述弹性座组件之间形成排气通道，或朝向远离所述防护盖的方向移动以封闭所述排气通道。

根据本公开的一种实施例，所述弹性座组件包括弹性底座以及弹性件，所述弹性底座设于所述阀体与所述防护盖之间，所述弹性件套设在所述弹性底座的靠近所述防护盖的一侧并部分突出于所述弹性底座外；

所述弹性底座可在所述弹性件受力时朝向靠近所述防护盖的方向移动，以在所述阀体与所述弹性底座之间形成所述排气通道，或在所述弹性件的弹性形变力的作用下朝向远离所述防护盖的方向移动，以封闭所述排气通道。

根据本公开的一种实施例，在沿所述阀体至所述防护盖的方向上，所述弹性件的横截面逐渐增大。

根据本公开的一种实施例，所述阀体与所述弹性底座之间设置有第一密封件，所述第一密封件用于在所述排气通道封闭时密封所述阀体与所述弹性底座。

根据本公开的一种实施例，还包括挡片，所述挡片设于所述透气膜远离所述弹性座组件的一侧，以对所述透气膜进行保护，且所述挡片上设置有透气孔；所述挡片与所述透气膜之间、所述透气膜与所述弹性座组件之间均设置有预留间隙。

根据本公开的一种实施例，所述阀体远离所述防护盖的一侧与被安装部件连接，且所述阀体与所述被安装部件之间设置有第二密封件；所述阀体远离所述防护盖的一侧设置有与所述第二密封件适配的预留卡槽，所述第二密封件设于所述预留卡槽内且与所述预留卡槽之间过盈配合。

根据本公开的一种实施例，所述第二密封件的外周壁上沿所述第二密封件的周向间隔设置有多个凸起，所述第二密封件设于所述预留卡槽内并通过多个所述凸起与所述预留卡槽过盈配合。

根据本公开的一种实施例，还包括挡盖，所述挡盖设于所述防护盖的远离所述阀体的一侧，且所述挡盖与所述防护盖之间围合形成与排气通道连通的输送通道，所述挡盖的底部形成与所述输送通道连通的排气口。

第二方面，本公开还提供一种电池包，包括泄压装置。

第三方面，本公开还提供一种车辆，包括电池包。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供一种泄压装置、电池包以及车辆，该泄压装置包括透气膜、阀体、弹性座组件以及防护盖。通过将透气膜设于弹性座组件的一侧，当具有该泄压装置的电池包内的压力较小时，可通过透气膜上的透气孔进行排气。此外，将弹性座组件设于阀体与防护盖之间，使得当电池包内的压力增大时，弹性座组件可在电池包的压力作用下朝向靠近防护盖的方向移动以打开阀体与弹性座组件之间的排气通道进行快速排气以实现泄压；而当电池包内的压力减小时，弹性座组件则朝向远离防护盖的方向移动以关闭排气通道，仅通过透气膜进行排气，从而根据电池包内的压力选择是否需要打开排气通道进行快速排气，以保证电池包的泄压可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述泄压装置的爆炸图；

图2为本公开实施例所述泄压装置的阀体与第二密封圈的示意图；

图3(a)-图3(b)为本公开实施例所述泄压装置的挡片、透气膜与弹性底座在不同视角下的分解结构示意图；

图4为本公开实施例所述泄压装置的挡片、透气膜与弹性底座的装配图；

图5为图4沿着A-A的剖面图；

图6(a)、图6(b)为本公开实施例所述泄压装置的弹性底座和弹性件的分解示意图；

图7为本公开实施例所述泄压装置的剖视图，其中，排气通道未打开；

图8为图7在B处的局部放大示意图；

图9为本公开实施例所述的泄压装置的排气路径示意图，其中，排气通道未打开；

图10为本公开实施例所述泄压装置的剖视图，其中，排气通道已打开；

图11为图10在C处的局部放大示意图；

图12为本公开实施例所述的泄压装置的排气路径示意图，其中，排气通道已打开；

图13为本公开实施例所述的泄压装置设置挡盖时的排气路径示意图，其中，排气通道已打开；

图14为本公开实施例所述的泄压装置的弹性件的示意图；

图15为本公开实施例所述的泄压装置的阀体与防护盖配合的局部示意图。

其中，1、透气膜；2、阀体；21、第一密封件；22、第二密封件；23、预留卡槽；24、凸起；3、弹性座组件；31、弹性底座；32、弹性件；4、防护盖；41、通道；42、出口；5、挡片；51、中孔；6、排气通道；7、挡盖；71、排气口；8、输送通道。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1至图15所示，本实施例提供一种泄压装置，该泄压装置具体可以为泄压阀，该泄压阀可用于电动汽车等新能源车辆的电池包中进行气压平衡，以避免由于温度变化导致电池包的内外气压差过大造成电池包损坏。具体的，该泄压装置包括透气膜1、阀体2、弹性座组件3、防护盖4。

其中，透气膜1设于弹性座组件3的一侧，用于进行排气。即参照图1、图7、图10所示的图纸方向，透气膜1设于弹性座组件3的左侧，透气膜1上形成有微小的透气孔，可以允许气体通过，且不透水，从而可以用于在电池包内的气压变化较小时，通过透气膜1上的透气孔进行排气，以平衡电池包内外的气压差，从而保护电池包不会受到损坏。

其中，参照图1、图3(a)、图3(b)所示，还包括挡片5，挡片5设于透气膜1远离弹性座组件3的一侧，即设于弹性座组件3的左侧，挡片5具有中孔51，从而允许气流依次穿过中孔51、透气膜1上的透气孔后排出。另外，挡片5设在透气膜1的一侧可以起到保护以及压紧透气膜5的作用，防止透气膜1松弛移位或者刮伤。

其中，阀体2位于弹性座组件3的靠近透气膜1的一侧，防护盖4盖设于阀体2的远离透气膜1的一侧，且弹性座组件3位于阀体2与防护盖4之间，弹性座组件2可朝向靠近防护盖4的方向移动以在阀体2与弹性座组件3之间形成排气通道6，或朝向远离防护盖4的方向移动以使得阀体2与弹性座组件3之间贴合，即封闭排气通道6。

具体实现时，参照图7、图9所示，当电池包的气压变化较小时，气体穿过中孔51、透气膜1后，通过弹性座组件3与防护盖4之间围合形成的通道41进行流动，最终经阀体2与防护盖4之间的出口42排出，具体的气体的排气路径可以参照图9中的箭头所示。

也就是说，当电池包的气压变化较小时，弹性座组件3与阀体2之间贴合或者说弹性座组件3与阀体2之间封闭，即阀体2与弹性座组件3之间的排气通道6关闭，气体需要通过透气膜1后再通过弹性座组件3与防护盖4之间的通道41流动并排出。由于透气膜1的透气孔较小，气体通过透气膜1的气流量较小，因此适用于电池包的气压变化较小的情况。

而当电池包内的气压变化较大时，参照图10、图12所示，此时弹性座组件3在气压的作用下朝向靠近防护盖4的方向移动，以打开阀体2与弹性座组件3之间的排气通道6，此时气体直接通过排气通道6排出，无需经过透气膜2即可实现快速排气，具体的气体的排气路径可以参照图12中的箭头所示。由于排气通道6的排气量或者排气效率明显大于透气膜1的排气量或者排气效率，因此适用于电池包的气体变化较大时进行快速泄压。而当快速泄压至电池包的内外气压差较小时，弹性座组件3可以在其自身弹性恢复力的作用下朝向远离防护盖4的方向移动，即可以自行复位，以关闭排气通道6。

本实施例中，通过设置弹性座组件3朝向靠近防护盖4的方向移动以打开排气通道6进行快速泄压或者在自身弹性恢复力作用下朝向远离防护盖4的方向移动以关闭排气通道6进行正常泄压，不仅可以保证泄压可靠性，且弹性座组件3可以自行复位，因此可以反复进行使用，不用更换或者修复。

综上，本实施例提供的泄压装置，通过将透气膜1设于弹性座组件3的一侧，当具有该泄压装置的电池包内的压力较小时，可通过透气膜1上的透气孔进行排气。此外，将弹性座组件3设于阀体2与防护盖4之间，使得当电池包内的压力增大时，弹性座组件3可在电池包的气压作用下朝向靠近防护盖4的方向移动以打开阀体2与弹性座组件3之间的排气通道6进行快速排气以实现泄压；而当电池包内的压力减小时，弹性座组件3则朝向远离防护盖4的方向移动以使得阀体2与弹性座组件3之间贴合，即关闭排气通道6，仅通过透气膜1进行排气，以此实现根据电池包内的压力程度选择是否需要打开排气通道6进行快速排气，从而保证电池包的泄压可靠性。另外，在透气膜1远离弹性座组件3的一侧设置挡片5，可以对透气膜1起到压紧和保护作用，避免透气膜1刮伤。

具体实现时，参照图6(a)、图6(b)所示，弹性座组件3包括弹性底座31以及弹性件32，弹性底座31设于阀体2与防护盖4之间，弹性件32套设在弹性底座31的靠近防护盖4的一侧并部分突出于弹性底座31外，弹性底座31可在弹性件32受力时朝向靠近防护盖4的方向移动，以在阀体2与弹性底座31之间形成排气通道6，或在弹性件32的弹性形变力的作用下朝向远离防护盖6的方向移动，以使得阀体2与弹性底座31之间贴合以封闭排气通道6。

也就是说，当电池包内的气压变化到一定限值时，弹性件32会被压缩使得弹性底座31朝向靠近防护盖4的方向移动以打开排气通道6进行快速泄压，而当泄压到一定程度后使得电池包内的气压差小于上述的限值后，弹性件32会在自身弹性恢复力的作用下伸长，从而使得弹性底座31朝向远离防护盖6的方向移动以关闭排气通道6进行正常泄压。

此外，参照图7所示，设置弹性件32套设在弹性底座31的靠近防护盖4的一侧并部分突出于弹性底座31外，可以使得弹性件32留有足够的压缩形变量，从而在受到压力时被压缩以带动弹性底座31移动。

示例性的，弹性件32可以为弹簧或者弹性件32可以采用其他具有弹性缓冲材料制成。

另外，还可以通过改变弹性件32的刚度以及材料型号来控制压缩弹性件32的气体压力，即控制泄压装置的排气通道的开启压力，可实现不同压力值下的快速泄压。具体可以按照理想气体状态方程PV＝nRT得到对应的压力值，然后根据压力值和实际需要来选择弹性件32的刚度和回弹力。

具体实现时，参照图6(a)、图6(b)、图7、图10、图14所示，在沿阀体2至防护盖4的方向上，弹性件32的横截面逐渐增大。也就是说，弹性件32可以为宝塔形。由于防护盖4与弹性底座31之间的空间较小，在考虑到电池包热失控时电池包内的压力较大，因此将弹性件32设置为宝塔形，既可以节省其设置空间，还可以使得弹性件32能够提供较大的回弹动能。

具体的，弹性件32的顶部直径以及底部直径可以根据其设置空间和回弹力需求而定，本实施例对此不做具体限定。

具体实现时，参照8和图11所示，阀体2与弹性底座31之间设置有第一密封件21，第一密封件21用于在阀体2与弹性底座31之间贴合时进行密封。也就是说，当弹性底座31与阀体2之间贴合时，即排气通道6未打开时，此时阀体2与弹性底座31之间可以通过第一密封件21进行密封；而当弹性底座31与阀体2之间分离时，即排气通道6打开时，则阀体2与弹性底座31之间不进行密封。第一密封件21具体可以为密封条，比如为O形密封条。

参照图4和图5所示，挡片5与透气膜1之间、透气膜1与弹性座组件3之间均设置有预留间隙S。该预留间隙S可以用于允许气体流动，还可以避免透气膜1在长时间使用发生松弛后，不会贴合在挡片5或者弹性座组件3上导致排气以及泄压不畅。

具体的，预留间隙S可以为1mm，或者0.8mm，具体的预留间隙S值可以根据实际情况选择。

参照图2、图7、图10所示，阀体2远离防护盖4的一侧与被安装部件连接，且阀体2与被安装部件之间设置有第二密封件22。即，阀体2远离防护盖4的一端与电池包上的被安装部件连接时，为了保证阀体2与被安装部件之间的连接气密性，可以在阀体2与被安装部件之间设置第二密封件22。第二密封件22具体可以为密封圈，比如为O形密封圈。

本实施例中，为了便于安装第二密封件22，可以在阀体2远离防护盖4的一侧设置有与第二密封件22适配的预留卡槽23，第二密封件22设于预留卡槽23内且与预留卡槽23之间过盈配合，以保证第二密封件22设于预留卡槽23内后不会发生脱落。

示例性的，第二密封件22可以为O形密封圈，因此预留卡槽23对应的设置为环形。具体的预留卡槽23的形状与第二密封件22的形状适配即可，本实施例对此不做具体限定。

具体实现时，第二密封件22的外周壁上沿第二密封件22的周向间隔设置有多个凸起24，第二密封件22设于预留卡槽23内并通过多个凸起24与预留卡槽23过盈配合，凸起24具体可以为圆形凸起或者矩形凸起，且凸起可以沿着第二密封件22的周向均匀间隔分布，具体的凸起24的数目根据实际需要设定。

另外，凸起24的凸起高度可以为0.25mm，或者0.3mm，具体根据实际需要设定。

此外，参照图15所示，防护盖4与阀体2之间可以通过螺纹配合实现锁紧和拆卸，使得安装简单。或者，在其他实现方式中，防护盖4和阀体2还可以卡接或者通过紧固件连接。

参照图13所示，本实施例的泄压装置还包括挡盖7，挡盖7设于防护盖4的远离阀体2的一侧，且挡盖7与防护盖4之间围合形成与排气通道6连通的输送通道8，挡盖7的底部形成与输送通道8连通的排气口71。也就是说，通过设置挡盖7以与防护盖4之间围合成输送通道8，可以改变气流的输送方向，即实现泄压方向可调。

由于泄压装置通常安装在电池包的尾部，在一些混合动力的车辆上，泄压装置的后部区域有油箱等易燃易爆物件，因此泄压装置的排气方向要避开易燃易爆物件，因此可以通过挡盖7来改变泄压方向。具体的，可以在挡盖7的底部设置排气口71，底部下方一般为地面，因此将排出的高温气体通过排气口71排出，可以避免对易燃易爆物件造成引燃。

需要说明的是，本实施例中，阀体2、弹性底座31以及防护盖4可以均采用合金或者塑料复合材料铸造而成。

实施例二

参照图1至图15所示，本实施例还提供一种电池包，包括上述的泄压装置。

本实施例中的泄压装置的具体结构和实现原理与实施例一提供的泄压装置的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可以参照实施例二的描述。

实施例三

参照图1至图15所示，本实施例还提供一种车辆，包括上述的电池包。

本实施例中的电池包的具体结构和实现原理与实施例二提供的电池包的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可以参照实施例二的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泄压装置，其特征在于，包括透气膜、阀体、弹性座组件以及防护盖；

所述透气膜设于所述弹性座组件的一侧，用于进行排气；

所述阀体位于所述弹性座组件的靠近所述透气膜的一侧，所述防护盖盖设于所述阀体的远离所述透气膜的一侧，且所述弹性座组件位于所述阀体与所述防护盖之间，所述弹性座组件可朝向靠近所述防护盖的方向移动以在所述阀体与所述弹性座组件之间形成排气通道，或朝向远离所述防护盖的方向移动以封闭所述排气通道。

2.根据权利要求1所述的泄压装置，其特征在于，所述弹性座组件包括弹性底座以及弹性件，所述弹性底座设于所述阀体与所述防护盖之间，所述弹性件套设在所述弹性底座的靠近所述防护盖的一侧并部分突出于所述弹性底座外；

所述弹性底座可在所述弹性件受力时朝向靠近所述防护盖的方向移动，以在所述阀体与所述弹性底座之间形成所述排气通道，或在所述弹性件的弹性形变力的作用下朝向远离所述防护盖的方向移动，以封闭所述排气通道。

3.根据权利要求2所述的泄压装置，其特征在于，在沿所述阀体至所述防护盖的方向上，所述弹性件的横截面逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的泄压装置，其特征在于，所述阀体与所述弹性底座之间设置有第一密封件，所述第一密封件用于在所述排气通道封闭时密封所述阀体与所述弹性底座。

5.根据权利要求1所述的泄压装置，其特征在于，还包括挡片，所述挡片设于所述透气膜远离所述弹性座组件的一侧，以对所述透气膜进行保护，且所述挡片上设置有透气孔；所述挡片与所述透气膜之间、所述透气膜与所述弹性座组件之间均设置有预留间隙。

6.根据权利要求1至5任一项所述的泄压装置，其特征在于，所述阀体远离所述防护盖的一侧与被安装部件连接，且所述阀体与所述被安装部件之间设置有第二密封件；

所述阀体远离所述防护盖的一侧设置有与所述第二密封件适配的预留卡槽，所述第二密封件设于所述预留卡槽内且与所述预留卡槽之间过盈配合。

7.根据权利要求6所述的泄压装置，其特征在于，所述第二密封件的外周壁上沿所述第二密封件的周向间隔设置有多个凸起，所述第二密封件设于所述预留卡槽内并通过多个所述凸起与所述预留卡槽过盈配合。

8.根据权利要求1至5任一项所述的泄压装置，其特征在于，还包括挡盖，所述挡盖设于所述防护盖的远离所述阀体的一侧，且所述挡盖与所述防护盖之间围合形成与排气通道连通的输送通道，所述挡盖的底部形成与所述输送通道连通的排气口。

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的泄压装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。

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