CN218971914U - 一种防爆阀及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种防爆阀及电池，其中，所述防爆阀包括：阀体，内部设有阀腔，所述阀腔包括连通的第一腔室、第二腔室；所述阀体上设有进气孔、泄气孔，所述进气孔、泄气孔均与所述第一腔室导通；阀芯，其可移动的设于所述阀腔内；所述阀芯包括第一封堵部、第二封堵部以及连接所述第一封堵部和所述第二封堵部的连接部；所述第一封堵部的侧壁与所述第二腔室的腔壁密封配合，使所述第二腔室内形成具有预设气压的密封腔室；所述第二封堵部设于所述第一腔室内，用于开闭所述泄气孔；本实用新型通过具有预设气压的密封腔室提供使所述阀芯关闭所述泄气孔的预紧力，无需设置弹性件，简化了防爆阀的结构，降低了防爆阀的加工难度。

Description

一种防爆阀及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种防爆阀及电池。

背景技术

锂电池在使用过程中，会因为副反应消耗电解液而不断产生气体，又因为锂电池内部属于密封空间，所产气体不能及时排出，导致电池内部气压不断上升，外壳膨胀变形，最后有可能发生爆炸的危险；因此，锂电池通常配套设置有防爆阀，当锂电池内的气压过大时，气体经防爆阀排出到锂电池外，以确保锂电池的安全性。

在现有技术中，防爆阀的结构包括设有阀腔的阀体，阀体上设有与阀腔导通的进气孔和泄气孔，阀腔内设有阀芯以及与阀芯连接的弹性件，弹性件提供预紧力以使阀芯封堵泄气孔；锂电池内的气体经进气孔进入到阀腔内，当阀腔内的气体压力大于弹性件提供的预紧力时，阀芯移动以使泄气孔开启，从而将锂电池内的气体排出；其中，弹性件一般为弹簧。

上述结构的防爆阀，阀芯封堵泄气孔的预紧力由弹簧提供，由于需要设置弹簧，所以，防爆阀需要设置用于安装弹簧的安装结构，而安装结构的设置会使得防爆阀的结构变得复杂；即，通过弹性件向阀芯提供关闭泄气孔的预紧力的防爆阀，其存在结构复杂、加工不便的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防爆阀，旨在解决通过弹性件向阀芯提供关闭泄气孔的预紧力的防爆阀的结构复杂和加工不便的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种防爆阀，包括：

阀体，内部设有阀腔，所述阀腔包括连通的第一腔室、第二腔室；所述阀体上设有进气孔、泄气孔，所述进气孔、泄气孔均与所述第一腔室导通；

阀芯，其可移动的设于所述阀腔内；所述阀芯包括第一封堵部、第二封堵部以及连接所述第一封堵部和所述第二封堵部的连接部；所述第一封堵部的侧壁与所述第二腔室的腔壁密封配合，使所述第二腔室内形成具有预设气压的密封腔室；所述第二封堵部设于所述第一腔室内，用于开闭所述泄气孔。

本实用新型一个特定的实施例中，还包括调节件，所述调节件包括：

第三封堵部，所述第三封堵部的侧壁与所述第二腔室的腔壁密封配合，使所述第一封堵部与第三封堵部之间形成所述密封腔室；

调节杆，所述调节杆穿设于所述阀体上并可轴向移动，所述调节杆的一端延伸至所述阀腔内并与所述第三封堵部连接，以带动所述第三封堵部移动，所述调节杆的另一端延伸至所述阀体外。

本实用新型一个特定的实施例中，所述调节杆上设有第一螺纹，所述阀体上设有第二螺纹，所述第一螺纹与所述第二螺纹配合形成螺纹调节结构，通过所述螺纹调节结构使所述调节杆轴向移动。

本实用新型一个特定的实施例中，与所述第三封堵部配合的所述第二腔室的腔壁为圆柱形。

本实用新型一个特定的实施例中，所述阀体包括：

阀座，所述阀腔设置在所述阀座内，所述阀座上设有与所述第一腔室导通的第一开口；

阀盖，覆盖在所述第一开口上且与所述阀座连接。

本实用新型一个特定的实施例中，所述第一开口与所述第二腔室相对布置；所述泄气孔设置在所述阀盖上，所述进气孔设置在所述阀座上。

本实用新型一个特定的实施例中，还包括第一密封结构和/或第二密封结构；

所述第一密封结构包括：

第一环形凹槽，设于所述阀盖的朝向所述阀座的一侧且围绕所述泄气孔布置；

第一密封环，设于所述第二封堵部上，用于与所述第一环形凹槽配合；

所述第二密封结构包括：

第二环形凹槽，设于所述第二封堵部上；

第二密封环，设于所述阀盖的朝向所述阀座的一侧且围绕所述泄气孔布置，用于与所述第二环形凹槽配合。

本实用新型一个特定的实施例中，所述第一封堵部、所述连接部、所述第二封堵部的布置方向为第一方向，所述阀芯的平行于所述第一方向的中心截面为工字型。

本实用新型一个特定的实施例中，所述第一腔室包括：

第一子腔室，与所述第一开口导通；

第二子腔室，所述第一子腔室通过所述第二子腔室过渡连接所述第二腔室；

所述第二子腔室包括：

第一端，与所述第一子腔室连通；

第二端，与所述第二腔室连通；

所述第二子腔室的空间从第一端往第二端逐渐变小。

本实用新型一个特定的实施例中，还包括润滑层，设于所述第二腔室的腔壁上。

本实用新型还提出一种电池，包括如上所述的防爆阀；

还包括：

壳体，具有容纳腔；所述壳体上设有与所述容纳腔导通的第二开口；

电芯，容置于所述容纳腔内；

顶盖，覆盖在所述第二开口上且与所述壳体密封连接；

所述防爆阀与所述顶盖连接，所述进气孔与所述容纳腔导通，所述泄气孔用于排出所述容纳腔内的气体。

本实用新型实施例一种防爆阀及电池，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型的所述防爆阀，其密封腔室具有预设气压，当所述第一腔室的气压小于或等于预设气压时，所述预设气压提供预紧力以使所述阀芯的第二封堵部关闭所述泄气孔；而当所述第一腔室的气压大于所述预设气压时，所述阀芯向所述第二腔室的所在侧移动，所述第一封堵部压缩所述密封腔室内的气体，所述第二封堵部打开所述泄气孔，以使第一腔室内的气体可从所述泄气孔处排出；基于此，本实用新型的所述防爆阀，其通过具有预设气压的密封腔室提供使所述阀芯关闭所述泄气孔的预紧力，相对于现有技术，无需设置弹性件，从而简化了防爆阀的结构，降低了防爆阀的加工难度；

本实用新型的所述电池，由于其采用了上述的防爆阀，从而具有结构简单，安全性能好的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的防爆阀的结构图；

图2是本实用新型实施例1的防爆阀的剖视结构图；

图3是本实用新型实施例2的防爆阀的剖视结构图；

图4是本实用新型实施例3的防爆阀的结构图；

图5是本实用新型实施例3的防爆阀的剖视结构图；

图6是本实用新型实施例4的防爆阀的剖视结构图；

图7是本实用新型实施例5的防爆阀的结构图；

图8是本实用新型实施例5的防爆阀的剖视结构图；

图9是本实用新型实施例5的防爆阀的爆炸示意图；

图10是本实用新型实施例6的防爆阀的剖视结构图；

图11是本实用新型实施例7的防爆阀的结构图；

图12是本实用新型实施例8的电池的爆炸示意图。

图中，1、阀体；11、阀座；12、阀盖；2、阀芯；21、第一封堵部；22、第二封堵部；23、连接部；3、调节件；31、第三封堵部；32、调节杆；A、第一腔室；A1、第一子腔室；A2、第二子腔室；B、第二腔室；b、密封腔室；C、进气孔；D、泄气孔；E1、第一环形凹槽；E2、第二环形凹槽；F1、第一密封环；F2、第二密封环；G、润滑层；4、壳体；5、顶盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型提出了一种防爆阀，包括阀体1和阀芯2，其中所述阀体1的内部设有阀腔，所述阀腔包括连通的第一腔室A、第二腔室B；所述阀体1上设有进气孔C、泄气孔D，所述进气孔C、泄气孔D均与所述第一腔室A导通；

所述阀芯2可移动的设于所述阀腔内；所述阀芯2包括第一封堵部21、第二封堵部22以及连接所述第一封堵部21和所述第二封堵部22的连接部23；所述第一封堵部21的侧壁与所述第二腔室B的腔壁密封配合，使所述第二腔室B内形成具有预设气压的密封腔室b；所述第二封堵部22设于所述第一腔室A内，用于开闭所述泄气孔D。

在实际使用时，所述防爆阀设置在电池上，所述进气孔C与电池的内部导通以供电池内部的气体进入到第一腔室A内，所述泄气孔D用于将电池内部的气体排出到电池外；

当所述第一腔室A的气压小于或等于预设气压时，所述预设气压提供预紧力以使所述阀芯2的第二封堵部22关闭所述泄气孔D；而当所述第一腔室A的气压大于所述预设气压时，所述阀芯2向所述第二腔室B的所在侧移动，所述第一封堵部21压缩所述密封腔室b内的气体，所述第二封堵部22打开所述泄气孔D，以使第一腔室A内的气体可从所述泄气孔D处排出；基于此，本实用新型的所述防爆阀，其通过具有预设气压的密封腔室b提供使所述阀芯2关闭所述泄气孔D的预紧力，相对于现有技术，无需设置弹性件，从而简化了防爆阀的结构，降低了防爆阀的加工难度；

所述密封腔室b内的气体为惰性气体；其在装配所述阀芯2前将惰性气体充入所述第二腔室B内。

下面提供多种具体的实现方式详细介绍本实用新型所述的防爆阀。

实施例1

如图1至图2所示，所述防爆阀包括如上所述的结构，其中，所述阀体1包括阀座11和阀盖12，所述阀腔设置在所述阀座11内，所述阀座11上设有与所述第一腔室A导通的第一开口；所述阀盖12覆盖在所述第一开口上且与所述阀座11连接。

所述第一开口与所述第二腔室B相对布置；所述泄气孔D设置在所述阀盖12上，所述进气孔C设置在所述阀座11上。

所述阀芯2可移动的设于所述阀腔内，所述第一封堵部21、所述连接部23、所述第二封堵部22的布置方向为第一方向，所述阀芯2的平行于所述第一方向的中心截面为工字型；以图2所示的防爆阀的放置方式为例进行说明，所述第一封堵部21和第二封堵部22的在水平面上的横截面积均大于所述连接部23的在水平面上的横截面积，此种结构的阀芯2，其连接部23的体积较小，可减少阀芯2的制造成本；

当然，工字型的阀芯2只是本实施例的优选方案，本实施例并不排除所述阀芯2的第二封堵部22和连接部23为一体式的柱形结构，其在各水平面上的横截面积相同，其中，所述第一封堵部21的在水平面上的横截面积大于所述连接部23的在水平面上的横截面积，简而言之，此结构下的阀芯2，其平行与所述第一方向的中心截面为T字型，同样可以实现所述阀芯2的开启和关闭所述泄气孔D的功能。

在一些实施例中，所述第一封堵部21、所述连接部23和所述第二封堵部22均为柱形结构，如圆柱结构或棱柱结构等。

在一些实施例中，如图2所示，还包括第一密封结构；所述第一密封结构包括第一环形凹槽E1和第一密封环F1，其中，所述第一环形凹槽E1设于所述阀盖12的朝向所述阀座11的一侧且围绕所述泄气孔D布置；所述第一密封环F1设于所述第二封堵部22上，用于与所述第一环形凹槽E1配合；

当所述阀芯2在所述预设压力下关闭所述泄气孔D时，所述第一密封环F1进入到所述第一环形凹槽E1内且与所述第一环形凹槽E1密封配合，基于此，可以提高所述阀芯2关闭所述泄气孔D时的密封性能，从而保证所述防爆阀的防水性能。

在一些实施例中，所述第一封堵部21为橡胶材质或其侧壁设有用于与所述第二腔室B的腔壁配合的第一橡胶件，以实现所述第一封堵部21的侧壁与所述第二腔室B的腔壁的密封配合。

在本实施例中，所述防爆阀的装配过程为：先向第二腔室B充入惰性气体，然后再将阀芯2从所述第一开口处安装进所述阀腔内，并使所述第一封堵部21安装进所述第二腔室B内，此时，所述第一封堵部21的侧壁与所述第二腔室B的腔壁密封配合，使所述第二腔室B内形成具有预设气压的密封腔室b；最后再将阀盖12安装在所述阀座11上，此时，所述阀芯2的第二封堵部22在预设气压的作用下关闭所述泄气孔D。

实施例2

如图3所示，与实施例1大致相同，不同之处在于：所述防爆阀通过第二密封结构来取代所述第一密封结构；

其中，所述第二密封结构包括第二环形凹槽E2和第二密封环F2；所述第二环形凹槽E2设于所述第二封堵部22上；所述第二密封环F2设于所述阀盖12的朝向所述阀座11的一侧且围绕所述泄气孔D布置，用于与所述第二环形凹槽E2配合；

当所述阀芯2在所述预设压力下关闭所述泄气孔D时，所述第二密封环F2进入到所述第二环形凹槽E2内且与所述第二环形凹槽E2密封配合，基于此，同样可以提高所述阀芯2在关闭所述泄气孔D时的密封性能，从而保证所述防爆阀的防水性能。

在另一些实施例中，所述防爆阀可以同时设有第一密封结构和第二密封结构，本实施例对此不做限制。

实施例3

如图4和图5所示，与实施例1大致相同，不同之处在于：所述第一腔室A包括第一子腔室A1和第二子腔室A2，其中，所述第一子腔室A1与所述第一开口导通；所述第一子腔室A1通过所述第二子腔室A2过渡连接所述第二腔室B；所述第二子腔室A2包括第一端和第二端；所述第一端与所述第一子腔室A1连通；所述第二端与所述第二腔室B连通；所述第二子腔室A2的空间从第一端往第二端逐渐变小；如图5所示，所述第二子腔室A2为上大下小的导向结构，此种结构起到导向所述阀芯2的第一封堵部21安装进所述第二腔室B内的作用，使得装配工作更为简单。

实施例4

如图6所示，与实施例3大致相同，不同之处在于：所述防爆阀不设有第一密封结构；所述进气孔C和所述泄气孔D均设置在所述阀座11上，沿着所述第一方向，所述进气孔C、所述泄气孔D和所述阀盖12依次布置；所述阀芯2的第二封堵部22的侧壁与所述第一腔室A的腔壁密封贴合，所述第二封堵部22上设有输气孔。

当所述第一腔室A内的气压大于所述预设气压时，所述阀芯2向所述第二腔室B的所在侧移动，所述第一封堵部21压缩所述密封腔室b内的气体，所述第二封堵部22打开所述泄气孔D，以使第一腔室A内的气体经所述输气孔、所述泄气孔D排出到电池外。

实施例5

如图7至图9所示，与实施例3大致相同，不同之处在于：所述防爆阀还包括调节件3，所述调节件3包括第三封堵部31和调节杆32；

其中，所述第三封堵部31的侧壁与所述第二腔室B的腔壁密封配合，使所述第一封堵部21与第三封堵部31之间形成所述密封腔室b；

所述调节杆32穿设于所述阀体1上并可轴向移动，所述调节杆32的一端延伸至所述阀腔内并与所述第三封堵部31连接，以带动所述第三封堵部31移动，所述调节杆32的另一端延伸至所述阀体1外。

具体来说，所述调节件3用于调节所述密封腔室b内的预设气压，使得所述防爆阀的开阀压力可以根据实际应用情况进行调整，提高所述防爆阀在使用时的灵活性。

在实际应用时，其通过驱动所述调节杆32的延伸至所述阀体1外的一端动作来调节所述第三封堵部31的在所述第二腔室B内的位置，以扩大所述密封腔室b的容积或减少所述密封腔室b的容积；

由于所述密封腔室b内气体量不变，所以，当扩大所述密封腔室b的容积后，所述密封腔室b内的预设气压会降低；当减少了所述密封腔室b的容积后，所述密封腔室b内的预设气压会升高。

作为本实施例的具体实现，所述调节杆32上设有第一螺纹，所述阀体1上设有第二螺纹，所述第一螺纹与所述第二螺纹配合形成螺纹调节结构，通过所述螺纹调节结构使所述调节杆32轴向移动；与所述第三封堵部31配合的所述第二腔室B的腔壁为圆柱形；

在实际使用时，通过转动所述调节杆32使所述调节杆32带动所述第三封堵部31轴向移动，从而调整所述第三封堵部31的在所述第二腔室B内的位置。

在一些实施例中，所述第三封堵部31为橡胶材质或其侧壁设有用于与所述第二腔室B的腔壁配合的第二橡胶件，以实现所述第三封堵部31的侧壁与所述第二腔室B的腔壁的密封配合。

在本实施例中，所述调节杆32的轴向移动方向平行于所述第一方向。

实施例6

如图10所示，与实施例5大致相同，不同之处在于：所述调节杆32的轴向移动方向垂直于所述第一方向。

实施例7

如图11所示，与实施例1大致相同，不同之处在于：所述防爆阀还包括润滑层G，其设于所述第二腔室B的腔壁上；所述润滑层G的材质可以为凡士林或其他可以起到润滑作用的材质，本实施例对此不做限制；

所述润滑层G的设置可辅助所述阀芯2向所述第二腔室B的所在侧移动。

当然，所述润滑层G还可以应用在实施例2-6中，本实施例对此不做限制；当所述润滑层G应用在实施例5-6中时，其还可以起到辅助所述第三封堵部轴向移动的作用。

实施例8

如图12所示，本实用新型还提出一种电池，包括如实施例1-7任一所述的防爆阀；所述电池还包括壳体4、电芯(图中未示出)和顶盖5；其中，所述壳体4具有容纳腔；所述壳体4上设有与所述容纳腔导通的第二开口；所述电芯容置于所述容纳腔内；所述顶盖5覆盖在所述第二开口上且与所述壳体4密封连接；

具体来说，所述防爆阀的阀体1与所述顶盖5连接，所述进气孔与所述容纳腔导通，所述泄气孔用于排出所述容纳腔内的气体。

在一些实施例中，所述防爆阀的整体设置在所述容纳腔内，所述顶盖5上开设有通孔，所述防爆阀的泄气孔与所述通孔对应布置，以使泄气孔可将容纳腔内的气体排出到电池外。

在一些实施例中，所述顶盖5上开设有安装孔，所述防爆阀安装在所述安装孔上，所述进气孔位于所述容纳腔内，所述泄气孔位于所述容纳腔外，此种安装结构适用于如实施例4所述的防爆阀。

在一些实施例中，所述防爆阀的阀盖与所述顶盖5为一体式结构，即，所述阀座与所述顶盖5连接，所述泄气孔设置在所述顶盖5上。

本实施例所述的电池，由于其采用了上述的防爆阀，从而具有结构简单，安全性能好的优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种防爆阀，其特征在于，包括：

阀体(1)，内部设有阀腔，所述阀腔包括连通的第一腔室(A)、第二腔室(B)；所述阀体(1)上设有进气孔(C)、泄气孔(D)，所述进气孔(C)、泄气孔(D)均与所述第一腔室(A)导通；

阀芯(2)，其可移动的设于所述阀腔内；所述阀芯(2)包括第一封堵部(21)、第二封堵部(22)以及连接所述第一封堵部(21)和所述第二封堵部(22)的连接部(23)；所述第一封堵部(21)的侧壁与所述第二腔室(B)的腔壁密封配合，使所述第二腔室(B)内形成具有预设气压的密封腔室(b)；所述第二封堵部(22)设于所述第一腔室(A)内，用于开闭所述泄气孔(D)。

2.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，还包括调节件(3)，所述调节件(3)包括：

第三封堵部(31)，所述第三封堵部(31)的侧壁与所述第二腔室(B)的腔壁密封配合，使所述第一封堵部(21)与第三封堵部(31)之间形成所述密封腔室(b)；

调节杆(32)，所述调节杆(32)穿设于所述阀体(1)上并可轴向移动，所述调节杆(32)的一端延伸至所述阀腔内并与所述第三封堵部(31)连接，以带动所述第三封堵部(31)移动，所述调节杆(32)的另一端延伸至所述阀体(1)外。

3.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述调节杆(32)上设有第一螺纹，所述阀体(1)上设有第二螺纹，所述第一螺纹与所述第二螺纹配合形成螺纹调节结构，通过所述螺纹调节结构使所述调节杆(32)轴向移动。

4.根据权利要求3所述的防爆阀，其特征在于，与所述第三封堵部(31)配合的所述第二腔室(B)的腔壁为圆柱形。

5.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述阀体(1)包括：

阀座(11)，所述阀腔设置在所述阀座(11)内，所述阀座(11)上设有与所述第一腔室(A)导通的第一开口；

阀盖(12)，覆盖在所述第一开口上且与所述阀座(11)连接。

6.根据权利要求5所述的防爆阀，其特征在于，所述第一开口与所述第二腔室(B)相对布置；所述泄气孔(D)设置在所述阀盖(12)上，所述进气孔(C)设置在所述阀座(11)上。

7.根据权利要求6所述的防爆阀，其特征在于，还包括第一密封结构和/或第二密封结构；

所述第一密封结构包括：

第一环形凹槽(E1)，设于所述阀盖(12)的朝向所述阀座(11)的一侧且围绕所述泄气孔(D)布置；

第一密封环(F1)，设于所述第二封堵部(22)上，用于与所述第一环形凹槽(E1)配合；

所述第二密封结构包括：

第二环形凹槽(E2)，设于所述第二封堵部(22)上；

第二密封环(F2)，设于所述阀盖(12)的朝向所述阀座(11)的一侧且围绕所述泄气孔(D)布置，用于与所述第二环形凹槽(E2)配合。

8.根据权利要求6所述的防爆阀，其特征在于，所述第一封堵部(21)、所述连接部(23)、所述第二封堵部(22)的布置方向为第一方向，所述阀芯(2)的平行于所述第一方向的中心截面为工字型。

9.根据权利要求6所述的防爆阀，其特征在于，所述第一腔室(A)包括：

第一子腔室(A1)，与所述第一开口导通；

第二子腔室(A2)，所述第一子腔室(A1)通过所述第二子腔室(A2)过渡连接所述第二腔室(B)；

所述第二子腔室(A2)包括：

第一端，与所述第一子腔室(A1)连通；

第二端，与所述第二腔室(B)连通；

所述第二子腔室(A2)的空间从第一端往第二端逐渐变小。

10.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，还包括润滑层(G)，设于所述第二腔室(B)的腔壁上。

11.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-10任一所述的防爆阀；

还包括：

壳体(4)，具有容纳腔；所述壳体(4)上设有与所述容纳腔导通的第二开口；

电芯，容置于所述容纳腔内；

顶盖(5)，覆盖在所述第二开口上且与所述壳体(4)密封连接；

所述防爆阀与所述顶盖(5)连接，所述进气孔(C)与所述容纳腔导通，所述泄气孔(D)用于排出所述容纳腔内的气体。

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