CN219321555U - 一种多块状加强筋的防爆阀及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多块状加强筋的防爆阀及电池，属于锂离子电池单体电芯防爆阀领域。本实用新型的电池防爆阀为一体成型片状结构，其上由外至内依次包括相接的焊接部、爆破刻痕和加强部，爆破刻痕为闭合环状，所述加强部表面分布若干块状区域的加强筋，而非单一线条组合，厚度分布为：焊接部的厚度≥加强部的厚度(非加强筋处)＞加强筋的厚度＞爆破刻痕的厚度。鉴于多个加强筋的厚度较小，当焊接部上的应力在爆破刻痕处发生应力集中时，多个块状区域的加强筋相互错位，从而使加强部上其他位置更容易发生变形，从而缓冲爆破刻痕处的应力集中，从而提高防爆阀整体的性能稳定性。

Description

一种多块状加强筋的防爆阀及电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池单体电芯防爆阀领域，采用一种非单一曲线组合形式加强筋的防爆阀。

背景技术

在动力电池领域，防爆阀可以在电池内部气压过大时及打开，及时排出电芯内部气压，防止电芯能量积聚造成较大程度的电芯爆炸。在防爆阀与基板焊接、盖板组装、电芯循环使用的过程中，以上动作均会使防爆阀上发生应力集中，这种应力集中作用于刻痕处，会导致开启压力的波动，从而影响电芯安全性。另外在电芯正常使用过程中，电芯内部产气产生内压，该内压循环作用在防爆阀上，使得防爆阀呈现上下起伏的微波动动作。该动作可以降低防爆阀刻痕处的强度，影响防爆阀寿命。

加强筋，作为一种防爆阀上的特征结构，可以有效缓冲应力在刻痕处的集中，也可以使得防爆阀微波动形态更加均匀，从而延长防爆阀寿命；但是电芯制程工序和使用条件复杂，外部的发生的应力和内部产生的内压也较为复杂，单一形态的加强筋不能更优地满足更加复杂的电芯使用。

经检索，中国申请号为202122362998.8，于2022年5月24日公开了一种圆柱锂电池盖板，该圆柱锂电池盖板，包括本体和防爆阀，防爆阀上设置有防爆片、防爆刻痕、第一加强筋和第二加强筋，防爆阀上设有多个防爆片，防爆片外侧均设有防爆刻痕，防爆刻痕上设有转动边，第一加强筋设置于防爆刻痕外侧，第二加强筋设置于第一加强筋与防爆阀外沿之间。该防爆阀为了降低电池模组支架与盖板的距离，选择减小防爆阀开启时所需的高度，即设置多个防爆片，但是该设计会导致每个防爆片的开启压力不一致，开启范围不够大，存在安全隐患。

因此，针对防爆阀阀片的改进仍是目前亟需研究的问题。

发明内容

1.要解决的问题

本实用新型提出一种多环形加强筋的防爆阀及电池，通过设计加强筋的形状、尺寸分布，缓冲爆破刻痕处的应力集中，从而提高防爆阀整体的性能稳定性。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种多块状加强筋的防爆阀，为一体成型片状结构，其上由外至内依次包括相接的焊接部、爆破刻痕和加强部，爆破刻痕为闭合环状，所述加强部表面分布若干块状区域的加强筋，而非单一线条组合，厚度分布为：焊接部的厚度≥加强部的厚度(非加强筋处)＞加强筋的厚度＞爆破刻痕的厚度。鉴于多个加强筋的厚度较小，当焊接部上的应力在爆破刻痕处发生应力集中时，多个块状区域的加强筋相互错位，从而使加强部上其他位置更容易发生变形，从而缓冲爆破刻痕处的应力集中，从而提高防爆阀整体的性能稳定性。

作为本实用新型一种可能的实施方式，所述块状区域的加强筋为圆形、椭圆形、方形或菱形。

作为本实用新型一种可能的实施方式，所述块状区域的加强筋在长度方向上分布至少一排。

作为本实用新型一种可能的实施方式，每排块状区域的加强筋中，中间位置的加强筋面积最大，靠近爆破刻痕的加强筋面积最小。

作为本实用新型一种可能的实施方式，每排块状区域的加强筋开设七个，其面积比依次为(0.1～0.2):(0.6～0.7):(0.6～0.7):1:(0.6～0.7):(0.6～0.7):(0.1～0.2)。

作为本实用新型一种可能的实施方式，每排块状区域的加强筋开设七个，其面积比依次为0.16:0.64:0.64:1:0.64:0.64:0.16。

作为本实用新型一种可能的实施方式，所述加强筋设置于防爆阀正面和/或背面。

作为本实用新型一种可能的实施方式，所述加强部为拱起状，即加强部的背面为弧形面，增加弧度设计，仿真对比防爆阀背面平整及背面拱起刻痕处在一定载荷下的应力分布：同等气压下，平面无拱起方案防爆阀刻痕处应力大于有拱起方案防爆阀，因此无弧面设计防爆阀爆破刻痕处会易失效，引发电芯安全风险。

作为本实用新型一种可能的实施方式，加强部拱起的高度为0.001mm～3mm，优选为0.3mm～0.7mm。

作为本实用新型一种可能的实施方式，防爆阀优选椭圆形基材，焊接部的厚度为1.5mm～6mm，防爆阀长度方向的尺寸为2mm～100mm，防爆阀宽度方向的尺寸为2mm～80mm，即防爆阀为31*20型号。

一种电池，安装有上述的防爆阀。

作为本实用新型一种可能的实施方式，所述电池为锂离子电池。

3.有益效果

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型设计一种新型防爆阀，该防爆阀采用一种多个块状区域组合加强筋的方式，非单一曲线，以满足更加复杂的使用要求；当每个加强筋受到外力时，加强筋的壁厚较小，其位置更容易相对运动，更容易错位，从而促使外力更容易被缓冲。

附图说明

图1本实用新型防爆阀的结构示意图；

图2本实用新型防爆阀的主视图；

图3为本实用新型防爆阀的端面示意图；

图4本实用新型防爆阀菱形加强筋的结构示意图；

图中：

1、焊接部；2、爆破刻痕；3、加强部；31、加强筋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实施例的一种多块状加强筋的防爆阀，针对31*20型号的防爆阀，如图1所示，为一体成型片状结构，由外至内依次包括相接的焊接部1、爆破刻痕2和加强部3，焊接部1用于焊接至电池上，爆破刻痕2为闭合跑道形，加强部3上分布三排圆形的加强筋31，即第一排加强筋31的面积比例分别为0.16:0.64:1:0.64:0.16，第二排加强筋31的面积比例分别为0.16:0.64:0.64:1:0.64:0.64:0.16，第三排加强筋31的面积比例分别为0.16:0.64:1:0.64:0.16。加强筋31处厚度较小，当焊接部1上的应力在爆破刻痕2处发生应力集中时，圆形的加强筋31相互错位，从而使加强部3上非加强筋31的区域更容易发生变形，从而缓冲爆破刻痕2处的应力集中，从而提高防爆阀整体的性能稳定性。当然，根据防爆阀的尺寸，更小尺寸的防爆阀只需中间设有一排加强筋，如图4所示，图4中为菱形的加强筋。

如图2所示，加强部3为拱起状，拱起的高度为0.3mm～0.7mm。即加强部的背面为弧形面，增加弧度设计，仿真对比防爆阀背面平整及背面拱起刻痕处在一定载荷下的应力分布：同等气压下，平面无拱起方案防爆阀刻痕处应力大于有拱起方案防爆阀，因此无弧面设计防爆阀爆破刻痕处会易失效，引发电芯安全风险。

如图3所示，防爆阀厚度分布为：焊接部1的厚度≥加强部3的厚度(非加强筋处)＞加强筋31的厚度＞爆破刻痕2的厚度。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种多块状加强筋的防爆阀，为一体成型片状结构，其上由外至内依次包括相接的焊接部(1)、爆破刻痕(2)和加强部(3)，爆破刻痕(2)为闭合环状，其特征在于：所述加强部(3)表面分布若干块状区域的加强筋(31)。

2.根据权利要求1所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：所述块状区域的加强筋(31)为圆形、椭圆形、方形或菱形。

3.根据权利要求1所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：所述块状区域的加强筋(31)在长度方向上分布至少一排。

4.根据权利要求3所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：每排块状区域的加强筋(31)中，中间位置的加强筋(31)面积最大，靠近爆破刻痕(2)的加强筋(31)面积最小。

5.根据权利要求4所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：每排块状区域的加强筋(31)开设七个，其面积比依次为(0.1～0.2):(0.6～0.7):(0.6～0.7):1:(0.6～0.7):(0.6～0.7):(0.1～0.2)。

6.根据权利要求5所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：每排块状区域的加强筋(31)开设七个，其面积比依次为0.16:0.64:0.64:1:0.64:0.64:0.16。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：所述加强筋(31)设置于防爆阀正面和/或背面。

8.根据权利要求7所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：所述加强部(3)为拱起状。

9.根据权利要求8所述的一种多块状加强筋的防爆阀，其特征在于：加强部(3)拱起的高度为0.001mm～3mm。

10.一种电池，其特征在于：安装有权利要求1～9任意一项所述的防爆阀。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于：所述电池为锂离子电池。

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