CN217768662U - 泄压阀、顶盖组件以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泄压阀、顶盖组件以及电池，泄压阀包括密封板、弹性条和用于密封所述泄压孔的密封件。密封板上形成有泄压孔，弹性条的一端连接在密封板的一侧，密封件与弹性条的另一端连接。当所述密封板的另一侧的气压大于或者等于所述预设压力时，所述密封件弹出所述泄压孔以打开所述泄压孔；当所述密封板的另一侧的气压小于预设压力时，所述密封件在所述弹性条的弹性力的作用下配合移动至所述泄压孔内以密封所述泄压孔。由此，可以避免电池内部气压过大造成的危险，提高了电池的安全性。同时，弹性条使得密封件可以在完成泄压后回到泄压孔内，使得泄压阀可以循环使用。泄压阀的结构较为简单，易于制造和使用。

Description

泄压阀、顶盖组件以及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种泄压阀、顶盖组件以及电池。

背景技术

在电池充放电的过程中一些副反应会产生大量的气体，这些气体若无法直接排出电池，则会导致电池内部气压变大，使得电池发生鼓胀造成安全隐患，降低了电池的续航能力和使用寿命。现有技术中，一般通过弹簧式泄压阀、翻板式泄压阀或防爆阀排出气体，但弹簧式泄压阀和翻板式泄压阀的阀体结构较为复杂，使得制造难度较大且制造成本较高，而防爆阀为一种薄弱的铝片，在气压差达到一定值时铝片撕裂放出气体，这种防爆阀仅能使用一次，不能循环使用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种顶盖组件的泄压阀，泄压阀可以提高电池的安全性和使用寿命，同时易于制造且制造成本低。

本实用新型还进一步提出了一种电池的顶盖组件，包括上述顶盖组件的泄压阀。

本实用新型还进一步提出了一种电池，包括上述电池的顶盖组件。

根据本实用新型实施例的泄压阀，包括密封板、弹性条和用于密封所述泄压孔的密封件。密封板上形成有泄压孔，弹性条的一端连接在密封板的一侧，密封件与弹性条的另一端连接。当所述密封板的另一侧的气压大于或者等于所述预设压力时，所述密封件弹出所述泄压孔以打开所述泄压孔；当所述密封板的另一侧的气压小于预设压力时，所述密封件在所述弹性条的弹性力的作用下配合移动至所述泄压孔内以密封所述泄压孔。

根据本实用新型实施例的泄压阀，通过设置密封件，隔断了泄压孔两端的连通，可以防止电池外部的气体进入电池内部，从而避免气体与电池内部的电解液发生反应造成的电解液损耗，提高了电池的续航能力和使用寿命，在电池内部气压过大时，密封件可以脱离泄压孔使得气体经泄压孔排出，可以避免电池内部气压过大造成的危险，提高了电池的安全性。同时，通过设置与密封件连接的弹性条，使得密封件可以在完成泄压后回到泄压孔内，使得泄压阀可以循环使用。同时，泄压阀的结构较为简单，易于制造和使用，降低了泄压阀的制造难度，同时降低了泄压阀的制造成本，提高了泄压阀的经济性。

在一些实施例中，从密封板的一侧到密封板的另一侧的方向上，泄压孔的横截面积逐渐减小。

在一些实施例中，泄压孔的朝向密封板的一侧的端部的内径为D₁，D₁满足：2mm≤D₁≤100mm；泄压孔的远离密封板的一侧的端部的内径的为D₂,D₂满足：1mm≤D₂≤80mm。

在一些实施例中，密封件构造为锥体，密封件的外轮廓与泄压孔的内轮廓相适配，密封件的朝向密封板的另一端的端部的直径为D₃，D₃满足：2mm≤D₃≤100mm；密封件的远离密封板的另一端的端部的直径为D₄，D₄满足：1mm≤D₄≤80mm。

在一些实施例中，泄压孔的深度为H₁，H₁满足：0.5mm≤H₁≤50mm；密封件的高度为H₂,H₂满足：1.5mm≤H₂≤80mm。

在一些实施例中，弹性条连接在密封件的远离密封板的另一侧的一端。

在一些实施例中，密封板的横截面为多边形、圆形或椭圆形。

在一些实施例中，泄压阀还包括：壳体和防液层，壳体内限定出容纳空间，密封板设在容纳空间内；防液层设在容纳空间内且位于密封板的另一端。

在一些实施例中，防液层为高分子材料多孔膜层。

在一些实施例中，泄压阀还包括：隔气膜，隔气膜设在容纳空间内且位于密封板的一端。

在一些实施例中，弹性条的长度为L₁,L₁满足：1mm≤L₁≤300mm；弹性条的宽度为L₂,L₂满足：5mm≤L₂≤300mm；弹性条的厚度为L₃，L₃满足：1mm≤L₃≤30mm。

在一些实施例中，密封件为柔性件。

在一些实施例中，弹性条为高分子材料件或金属合金件。

根据本实用新型实施例的顶盖组件，包括上述任一项实施例所述的用于顶盖组件的泄压阀。

根据本实用新型实施例的电池，包括上述任一项实施例所述的用于电池的顶盖组件。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的泄压阀的结构示意图。

附图标记：

泄压阀100；

密封板10；泄压孔11；

弹性条20；密封件30；壳体40；防液层50；隔气膜60。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面参考图1描述根据本实用新型实施例的泄压阀100，包括：密封板10、弹性条20和用于密封泄压孔11的密封件30。下面以应用于电池为例进行说明，但不代表对此的限制。

具体而言，如图1所示，密封板10上形成有泄压孔11，弹性条20的一端连接在密封板10的一侧。其中，“一侧”指的是密封板10的远离电池的电芯的一侧。密封件30与弹性条20的另一端连接。当密封板10的另一侧的气压大于或者等于预设压力时，密封件30弹出泄压孔11以打开泄压孔11。此时密封板10另一侧的气体对密封件30造成的压力能够克服弹性条20的弹性力，使得密封件30带动弹性条20发生移动并打开泄压孔11，此时泄压孔11两端连通，电池内的气体经过泄压孔11排入空气中且密封板10的另一侧的气压逐渐下降至预设压力以下。当密封板10的另一侧的气压小于预设压力时，密封件30在弹性条20的弹性力的作用下配合移动至泄压孔11内以实现泄压孔11的密封，此时密封件30隔断了泄压孔11两端的连通，以阻止气体泄漏。

根据本实用新型实施例的泄压阀100，通过设置密封件30，隔断了泄压孔11两端的连通，可以防止电池外部的气体进入电池内部，从而避免气体与电池内部的电解液发生反应造成的电解液损耗，提高了电池的续航能力和使用寿命，在电池内部气压过大时，密封件30可以脱离泄压孔11使得气体经泄压孔11排出，可以避免电池内部气压过大造成的危险，提高了电池的安全性。同时，通过设置与密封件30连接的弹性条20，使得密封件30可以在完成泄压后回到泄压孔11内，使得泄压阀100可以循环使用。同时，泄压阀100的结构较为简单，易于制造和使用，降低了泄压阀100的制造难度，同时降低了泄压阀100的制造成本。

在一些实施例中，如图1所示，从密封板10的一侧到密封板10的另一侧的方向上，泄压孔11的横截面积逐渐减小。泄压孔11的远离电池的电芯的一侧横截面积较大，靠近电池的电芯的一侧横截面积较小，如此设置的泄压孔11可以使得密封件30在沿远离电池的电芯的方向脱离时受到的阻力较小，使得电池内部气压过大时密封件30易于由泄压孔11内脱出，可以进一步提高电池的安全性。同时，使得密封件30在回复过程中，泄压孔11可以引导密封件30的移动，使得密封件30易于回到泄压孔11，避免了密封件30未能回到泄压孔11造成的泄压阀100失效，提高了泄压阀100的使用可靠性。

在一些实施例中，如图1所示，泄压孔11的朝向密封板10的一侧的端部的内径为D₁，D₁满足：2mm≤D₁≤100mm；泄压孔11的远离密封板10的一侧的端部的内径的为D₂,D₂满足：1mm≤D₂≤80mm。例如，D₁可以为10mm，D₂可以为6mm，由此可以使得泄压孔11在保证使用效果的同时易于加工，进一步降低了泄压阀100的制造难度，此外，D₁与D₂的数值也可以根据实际需求进行具体设置，在此不作限制。

在一些实施例中，如图1所示，密封件30构造为锥体，密封件30的外轮廓与泄压孔11的内轮廓相适配，密封件30的朝向密封板10的另一端的端部的直径为D₃，D₃满足：2mm≤D₃≤100mm；密封件30的远离密封板10的另一端的端部的直径为D₄，D₄满足：1mm≤D₄≤80mm。通过将密封件30构造为锥体，使得密封件30更易于加工，降低了泄压阀100的制造难度。通过将密封件30的外轮廓与泄压孔11的内轮廓设置为相适配，提高了密封件30的密封性，可以进一步防止电池外部的气体进入电池内部，提高了电池的续航能力和使用寿命。

在一些实施例中，如图1所示，泄压孔11的深度为H₁，H₁满足：0.5mm≤H₁≤50mm；密封件30的高度为H₂,H₂满足：1.5mm≤H₂≤80mm。弹性条20连接在密封件30的远离密封板10的另一侧的一端。密封件30的高度H₂设置为高于泄压孔11的深度H₁，由此可以使得密封件30的远离密封板10的另一端凸出于密封板10，便于密封件30端部与弹性条20的另一端连接，降低了泄压阀100的制造难度，使得泄压阀100可以快速生产。

在一些实施例中，如图1所示，密封板10的横截面为多边形、圆形或椭圆形。密封板10的形状可以根据密封板10安装位置的轮廓形状设置为多边形、圆形或椭圆形，使得密封板10可以与泄压阀100内的密封板10安装位置的形状相配合，便于密封板10的安装，同时提高泄压阀100的应用范围。此外，密封板10的横截面的形状也可以根据实际需求进行具体设置，在此不作限制。

在一些实施例中，如图1所示，泄压阀100还包括壳体40和防液层50，壳体40内限定出容纳空间，密封板10设在容纳空间内，防液层50设在容纳空间内且位于密封板10的另一端。例如，壳体40可以设置为圆形，容纳空间的靠近电池的一端敞开，防液层50设置于容纳空间的敞开处。如此设置的防液层50可以在保证气体可以进入泄压阀100的同时，防止电池内的电解液溅射进入泄压阀100，避免电解液与泄压阀100内的密封板10、密封件30等组件发生反应，减少了电解液的损耗，提高了电池的续航能力和使用寿命，同时可以提高泄压阀100的可靠性和使用寿命。

进一步地，如图1所示，防液层50为高分子材料多孔膜层。例如，防液层50可以为PE(Polyethylene，聚乙烯)多孔膜，通过将防液层50设置为PE多孔膜，在保证密封效果的同时，避免了防液层50与电池内的电解液发生反应，减少了电解液的损耗，保证了防液层50的可靠性和使用寿命。

在一些实施例中，如图1所示，泄压阀100还包括隔气膜60，隔气膜60设在容纳空间内且位于密封板10的一端。容纳空间的远离电池的一端可以设置为敞开，隔气膜60设置于容纳空间的远离电池一端的敞开处。隔气膜60可以具有多个可以开闭的孔洞。泄压阀100内气压大于大气压时隔气膜60的孔洞打开，泄压阀100内的气体可以经孔洞排出至泄压阀100外，泄压阀100内气压小于等于大气压时隔气膜60的孔洞关闭，泄压阀100内的气体与外界隔绝。如此设置的隔气膜60可以在电池内的气体进入泄压阀100后经孔洞排出至泄压阀100外，可以避免电池内部气压过大造成的危险，提高了电池的安全性，同时避免了气体无法排出冲击泄压阀100的壳体40造成泄压阀100损坏，提高了泄压阀100的可靠性使用寿命。同时，泄压阀100内气压小于等于大气压时隔气膜60的孔洞关闭，避免了外界空气进入泄压阀100，进一步避免了电池外部的气体进入电池内部，提高了泄压阀100的密封性，提高了电池的续航能力和使用寿命。

在一些实施例中，如图1所示，弹性条20的长度为L₁,L₁满足：1mm≤L₁≤300mm，弹性条20的宽度为L₂,L₂满足：5mm≤L₂≤300mm，弹性条20的厚度为L₃，L₃满足：1mm≤L₃≤30mm。弹性条20的长度、宽度和厚度可以根据泄压阀100的容纳空间的大小及安装位置进行具体设置，例如，弹性条20的长度L₁可以为30mm，宽度L₂可以为5mm，厚度L₃可以为5mm。此外，L₁、L₂、L₃的数值也可以根据实际需求进行具体设置，在此不作限制。

在一些实施例中，如图1所示，密封件30为柔性件。密封件30可以设置为有一定形变能力的柔性件，例如，密封件30的材料可以为橡胶。将密封件30设置为柔性件可以使得密封件30在置于泄压孔11内时，密封件30可以与泄压孔11的孔壁相贴合，提高了泄压阀100的密封性，保证了泄压阀100的密封效果。

在一些实施例中，如图1所示，弹性条20为高分子材料件或金属合金件。例如，弹性条20的材料可以为钛合金，由此可以提高弹性条20的使用寿命，从而提高泄压阀100的可靠性和使用寿命。再如，弹性条20的材料可以为PE(Polyethylene，聚乙烯)，由此可以降低弹性条20的制造成本和加工复杂度，从而降低泄压阀100的制造成本，便于泄压阀100的高速生产。

根据本实用新型实施例的顶盖组件，包括上述任一项实施例的顶盖组件的泄压阀100。根据本实用新型实施例的顶盖组件，通过在泄压阀100内设置密封件30，隔断了泄压孔11两端的连通，可以防止电池外部的气体进入电池内部，从而避免气体与电池内部的电解液发生反应造成的电解液损耗，提高了电池的续航能力和使用寿命，在电池内部气压过大时，密封件30可以脱离泄压孔11使得气体经泄压孔11排出，可以避免电池内部气压过大造成的危险，提高了电池的安全性。同时，通过设置与密封件30连接的弹性条20，使得密封件30可以在完成泄压后回到泄压孔11，使得泄压阀100可以循环使用。同时，顶盖组件的结构较为简单，易于制造和使用，从而降低了顶盖组件的制造难度，提高了顶盖组件的经济性。

根据本实用新型实施例的电池，包括上述任一项实施例的电池的顶盖组件。根据本实用新型实施例的电池，通过在顶盖组件内设置密封件30，隔断了泄压孔11两端的连通，可以防止电池外部的气体进入电池内部，从而避免气体与电池内部的电解液发生反应造成的电解液损耗，提高了电池的续航能力和使用寿命，在电池内部气压过大时，密封件30可以脱离泄压孔11使得气体经泄压孔11排出，可以避免电池内部气压过大造成的危险，提高了电池的安全性。同时，通过设置与密封件30连接的弹性条20，使得密封件30可以在完成泄压后回到泄压孔11内，使得泄压阀100可以循环使用。同时，顶盖组件的结构较为简单，易于制造和使用，从而降低了顶盖组件的制造难度，同时降低了电池的制造难度，提高了电池的经济性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种泄压阀，其特征在于，包括：

密封板，所述密封板上形成有泄压孔；

弹性条，所述弹性条的一端连接在所述密封板的一侧；

用于密封所述泄压孔的密封件，所述密封件与所述弹性条的另一端连接；

当所述密封板的另一侧的气压大于或者等于预设压力时，所述密封件弹出所述泄压孔以打开所述泄压孔；当所述密封板的另一侧的气压小于预设压力时，所述密封件在所述弹性条的弹性力的作用下配合移动至所述泄压孔内以密封所述泄压孔。

2.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，从所述密封板的所述一侧到所述密封板的另一侧的方向上，所述泄压孔的横截面积逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的泄压阀，其特征在于，所述泄压孔的朝向所述密封板的所述一侧的端部的内径为D₁，所述D₁满足：2mm≤D₁≤100mm；

所述泄压孔的远离所述密封板的所述一侧的端部的内径的为D₂,所述D₂满足：1mm≤D₂≤80mm。

4.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，所述密封件构造为锥体，所述密封件的外轮廓与所述泄压孔的内轮廓相适配，

所述密封件的朝向所述密封板的所述另一端的端部的直径为D₃，所述D₃满足：2mm≤D₃≤100mm；

所述密封件的远离所述密封板的所述另一端的端部的直径为D₄，所述D₄满足：1mm≤D₄≤80mm。

5.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，所述泄压孔的深度为H₁，所述H₁满足：0.5mm≤H₁≤50mm；

所述密封件的高度为H₂,所述H₂满足：1.5mm≤H₂≤80mm。

6.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，所述弹性条连接在所述密封件的远离所述密封板的所述另一侧的一端。

7.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，所述密封板的横截面为多边形、圆形或椭圆形。

8.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，还包括：

壳体，所述壳体内限定出容纳空间，所述密封板设在所述容纳空间内；

防液层，所述防液层设在所述容纳空间内且位于所述密封板的所述另一端。

9.根据权利要求8所述的泄压阀，其特征在于，所述防液层为高分子材料多孔膜层。

10.根据权利要求8所述的泄压阀，其特征在于，还包括：隔气膜，所述隔气膜设在所述容纳空间内且位于所述密封板的所述一端。

11.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，所述弹性条的长度为L₁,所述L₁满足：1mm≤L₁≤300mm；

所述弹性条的宽度为L₂,所述L₂满足：5mm≤L₂≤300mm；

所述弹性条的厚度为L₃，所述L₃满足：1mm≤L₃≤30mm。

12.根据权利要求1所述的泄压阀，其特征在于，所述密封件为柔性件。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的泄压阀，其特征在于，所述弹性条为高分子材料件或金属合金件。

14.一种顶盖组件，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的泄压阀。

15.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求14所述的顶盖组件。

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