CN219371259U - 一种防爆阀和动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆阀，涉及电池技术领域。所述防爆阀包括密封件、盖板组件和胶塞。其中，盖板组件和胶塞均设有通孔，胶塞置于盖板组件的通孔内；当销钉插入胶塞的通孔后，二者相互挤压过盈配合，起到密封作用。本实用新型还公开了一种动力电池，包括外壳、盖板、电芯和防爆阀。其中，电芯置于容纳外壳内，盖板焊接于外壳，防爆阀的盖板组件设于盖板内，通过设置防爆阀来防止因压力过大电池发生爆炸造成事故。

Description

一种防爆阀和动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种防爆阀和动力电池。

背景技术

动力电池防爆阀是锂离子动力电池中的关键零件，用以在动力电池的动态和静态使用过程中实现可靠的密封效果，当动力电池的电芯内部压力超过防爆阀所能承受的最大压力，防爆阀会自动打开泄压。

目前防爆阀零件使用材料为铝材料，经冲压加工机床加工和激光焊接，并通过刻痕、焊防爆膜等方式实现泄压功能，成品在与盖板组件焊接后作为动力电池的防爆装置。但此防爆阀制造方法存在要求高、成本高和周期长的问题。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种防爆阀，以解决上述背景技术中提出的防爆阀的制造存在要求高、成本高和周期长的问题。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是一种防爆阀，包括密封件、盖板组件和胶塞。其中，密封件包括沿第一方向延伸的插入端；盖板组件沿第二方向延伸，并设有沿第一方向延伸的第一通孔，第二方向垂直与第一方向。

胶塞沿第一方向延伸，并设有沿第一方向延伸的第二通孔；胶塞用于置于第一通孔，插入端用于沿第一方向插入胶塞，并与胶塞过盈配合，以使胶塞与第一通孔的孔壁密封连接。

本实用新型提供的防爆阀，通过将盖板组件和胶塞配合固定，然后将密封件插入胶塞内的第二通孔，使得胶塞膨胀而与盖板组件充分挤压，实现密封效果。通过密封件的方式代替现有技术中的防爆阀零件，使用装配方式取代激光焊接密封工艺，缩短制造周期。采用密封件降低了防爆阀制造难度和成本。

在一些实施方式中，第一通孔的孔壁内设有沿周向延伸的凹槽，插入端插入胶塞后，胶塞的外周面形成嵌入凸部，嵌入凸部嵌入凹槽内，以实现密封连接，周向为绕第二方向的方向。

采用上述技术方案，通过插入端对胶塞的挤压，使得胶塞发生形变，与第一通孔紧密配合，实现密封效果，并在第一通孔内的凹槽处形成嵌入凸部，进一步加强密封效果。

在一些实施方式中，嵌入凸部相对于胶塞的压缩比为15％～20％。

采用上述技术方案，通过对凹槽深度的设置即可使得嵌入凸部的压缩比在合适的范围内，保证胶塞的密封效果，以及盖板组件的安全使用。

在一些实施方式中，盖板组件包括固定部和连接部，固定部用以与盖板固定，第一通孔设于连接部内。

采用上述技术方案，盖板组件通过固定部与盖板连接，并通过连接部实现密封处理。

在一些实施方式中，固定部和连接部在盖板组件上端形成台阶部，胶塞上端设有延展部；延展部置于台阶部，用以固定胶塞。

采用上述技术方案，台阶部沿第一方向延伸，第一通孔设于台阶部的下端，当胶塞置于第一通孔内时，延展部与台阶部卡接配合，固定胶塞的位置。

在一些实施方式中，连接部和凹槽为防爆阀的薄弱区；在压力达到防爆阀泄压标准1.2MPa时，薄弱区出现形变使得嵌入凸部与凹槽分离，用以使防爆阀泄压。

采用上述技术方案，防爆阀应用于动力电池的结构中，其作用不仅有密封功能，还有泄压功能。动力电池内的压力如果没有及时的进行平衡或者释放，就会产生变现、漏液的问题，严重甚至会发生爆炸。当压力达到防爆阀所能承受的最大值时，因为有薄弱区的设置，薄弱区相对于其他结构更容易发生形变，所以胶塞和盖板组件能够在强压力的作用下分离，达到泄压的目的。

在一些实施方式中，密封件为销钉，材质为橡胶，底部设有凸起。

采用上述技术方案，当销钉插入胶塞后，二者相互挤压过盈配合，起到密封作用。

本实用新型提供的一种动力电池，包括外壳、盖板、电芯和上述多个实施方式所描述的防爆阀。其中，外壳沿第二方向延伸，顶部设有开口，内部设有容纳腔体。电芯通过开口置于容纳腔体，盖板焊接于开口。防爆阀的盖板组件设于盖板内。

采用上述技术方案，电芯内存在各种化学物质，在使用过程中会产生气体和液体，内部压力也会不断地累积，通过设置防爆阀来防止因压力过大电池发生爆炸造成事故。

在一些实施方式中，防爆阀的第一通孔可作为动力电池的注液口，用以对动力电池消耗的电解液补充。

采用上述技术方案，相比于现有技术中的与动力电池以焊接方式连接的防爆阀，这种组合销钉式的防爆阀可以实现无伤拆解，并通过第一通孔进行电解液的补充，实现循环利用，节约能源。

附图说明

图1为本实用新型一种防爆阀和动力电池一实施例的剖面图；

图2为本实用新型一种防爆阀和动力电池一实施例的侧视图；

图3为本实用新型一种防爆阀和动力电池一实施例的俯视图；

图4为图1中A处的放大图；

图5为本实用新型一种防爆阀和动力电池一实施例的部分结构示意图；

图6为本实用新型一种防爆阀和动力电池一实施例的立体图；

图7为本实用新型一种防爆阀和动力电池一实施例的销钉结构示意图；

图中：

10-密封件；100-插入端；101-凸起；

11-盖板组件；110-固定部；111-连接部；112-第一通孔；113-凹槽；114-台阶部；

12-胶塞；120-第二通孔；121-延展部；122-嵌入凸部；

20-外壳；

21-盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

为了便于后续描述，在描述防爆阀和动力电池的具体结构之前，本申请先结合图6定义出第一方向(Z)、第二方向(X)、第三方向(Y)。其中，第一方向为防爆阀和动力电池正常放置时，防爆阀和动力电池的高度方向，例如Z方向；第二方向为防爆阀和动力电池正常放置时，防爆阀和动力电池的长度方向，例如X方向；第三方向为防爆阀和动力电池正常放置时，防爆阀和动力电池的宽度方向，例如Y方向。本申请中第一方向(Z)、第二方向(X)和第三方向(Y)相互垂直。可以理解，本申请中的相互垂直并非绝对的垂直，由于加工误差和装配误差导致的近似垂直(例如，两结构特征之间的夹角为89.9°)也在本申请中的相互垂直的范围之内。

参考图1～图5，图1示出了本实用新型实施例提供的一种防爆阀和动力电池的剖视图；图2示出了本实用新型实施例提供的一种防爆阀和动力电池的侧视图；图3示出了本实用新型实施例提供的一种防爆阀和动力电池的俯视图；

图4为图1中A处的放大图；图5示出了本实用新型实施例提供的一种防爆阀和动力电池的部分结构示意图。

如图1～图5所示，本实用新型提供了一种防爆阀，包括密封件10、盖板组件11和胶塞12。其中，密封件10包括沿第一方向(图1中Z方向所示)延伸的插入端100；盖板组件11沿第二方向(图1中X方向所示)延伸，并设有沿第一方向(图1中Z方向所示)延伸的第一通孔112。

胶塞12沿第一方向(图1中Z方向所示)延伸，并设有沿第一方向(图1中Z方向所示)延伸的第二通孔120；胶塞12用于放置于第一通孔112，密封件10的插入端100用于沿第一方向(图1中Z方向所示)插入胶塞12，并与胶塞12过盈配合，以使胶塞12与第一通孔112的孔壁密封连接。

本实用新型提供的防爆阀，通过将盖板组件11和胶塞12配合固定，然后将销钉插入胶塞12内的第二通孔120，使得胶塞12被密封件挤压而膨胀，从而膨胀后的胶塞12周向一圈均与盖板组件11充分挤压，实现密封效果。通过销钉组合代替现有技术中的防爆阀零件，使用装配方式取代激光焊接密封工艺，缩短制造周期；仅采用销钉组合，降低了防爆阀制造难度和成本。

在一些实施例中，参考图3～图5，第一通孔112的孔壁内设有沿周向(图4中α方向所示)延伸的凹槽113，插入端100插入胶塞12后，胶塞12的外周面形成嵌入凸部122，嵌入凸部122嵌入凹槽113内，以实现密封连接，周向(图4中α方向所示)为绕第二方向(图3中X方向所示)的方向。

通过插入端100对胶塞12的挤压，使得胶塞12发生形变，与第一通孔112紧密配合，实现密封效果，并在第一通孔112内的凹槽113处形成嵌入凸部122，进一步加强密封效果。

在一些实施例中，参考图4和图5，嵌入凸部122相对于胶塞12的压缩比为15％～20％。

示例性地，通过对凹槽113深度的设置即可使得嵌入凸部122的压缩比在合适的范围内，保证胶塞12的密封效果，以及盖板组件11的安全使用。

在一些实施例中，参考图1，盖板组件11包括固定部110和连接部111，固定部110用以与盖板21固定，第一通孔112设于连接部111内。

示例性地，盖板组件11通过固定部110与盖板连接，并通过连接部111实现密封处理。

在一些实施例中，参考图4和图5，固定部110和连接部111在盖板组件11上端形成台阶部114，胶塞12上端设有延展部121；延展部121置于台阶部114，用以固定胶塞12。

示例性地，台阶部114沿第一方向延伸，第一通孔112设于台阶部114的下端，当胶塞12置于第一通孔112内时，延展部121与台阶部114卡接配合，固定胶塞12的位置。

在一些实施例中，参考图4和图5，连接部111和凹槽113为防爆阀的薄弱区；在压力达到防爆阀泄压标准1.2MPa时，薄弱区出现形变使得嵌入凸部122与凹槽113分离，用以使防爆阀泄压。

示例性地，防爆阀应用于动力电池的结构中，其作用不仅有密封功能，还有泄压功能。动力电池内的压力如果没有及时的进行平衡或者释放，就会产生变现、漏液的问题，严重甚至会发生爆炸。当压力达到防爆阀所能承受的最大值时，因为有薄弱区的设置，薄弱区相对于其他结构更容易发生形变，所以胶塞12和盖板组件11能够在强压力的作用下分离，达到泄压的目的。

参考图6和图7，图6示出了本实用新型实施例提供的一种防爆阀和动力电池的立体图；图7示出了本实用新型实施例提供的一种防爆阀和动力电池的销钉结构示意图。

在一些实施例中，参考图6和图7并结合图4所示，密封件10为销钉，材质为橡胶，底部设有凸起101。

示例性地，当销钉插入胶塞12后，二者相互挤压过盈配合如图4所示，起到密封作用。底部的凸起101既能固定销钉的作用，又能加强密封效果。

在一些实施例中，参考图5和图6，本实用新型提供了一种动力电池，包括外壳20、盖板21、电芯和上述多个实施例所描述的防爆阀。其中，外壳20沿第二方向(图6中X方向所示)延伸，顶部设有开口，内部设有容纳腔体。电芯通过开口置于容纳腔体，盖板21焊接于开口。防爆阀的盖板组件11设于盖板21内。

示例性地，电芯内存在各种化学物质，在使用过程中会产生气体和液体，内部压力也会不断地累积，通过设置防爆阀来防止因压力过大电池发生爆炸。

在一些实施例中，参考图4～图6，防爆阀的第一通孔112可作为动力电池的注液口，用以对动力电池消耗的电解液补充。

示例性地，相比于现有技术中的与动力电池以焊接方式连接的防爆阀，这种组合销钉式的防爆阀可以实现无伤拆解，并通过第一通孔112进行电解液的补充，实现循环利用，节约能源。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种防爆阀，其特征在于，包括密封件、盖板组件和胶塞；

所述密封件包括沿第一方向延伸的插入端；

所述盖板组件沿第二方向延伸，并设有沿所述第一方向延伸的第一通孔，所述第二方向垂直与所述第一方向；

所述胶塞沿所述第一方向延伸，并设有沿所述第一方向延伸的第二通孔；

所述胶塞用于置于所述第一通孔，所述插入端用于沿所述第一方向插入所述胶塞，并与所述胶塞过盈配合，以使所述胶塞与所述第一通孔的孔壁密封连接。

2.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述第一通孔的孔壁内设有沿周向延伸的凹槽，所述插入端插入所述胶塞后，所述胶塞的外周面形成嵌入凸部，所述嵌入凸部嵌入所述凹槽内，以实现密封连接，所述周向为绕所述第二方向的方向。

3.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述嵌入凸部相对于所述胶塞的压缩比为15％～20％。

4.根据权利要求3所述的防爆阀，其特征在于，所述盖板组件包括固定部和连接部；所述固定部用以与盖板固定；所述第一通孔设于所述连接部内。

5.根据权利要求4所述的防爆阀，其特征在于，所述固定部和所述连接部在所述盖板组件上端形成台阶部，所述胶塞上端设有延展部；所述延展部置于所述台阶部，用以固定所述胶塞。

6.根据权利要求5所述的防爆阀，其特征在于，所述连接部和所述凹槽为所述防爆阀的薄弱区；在压力达到防爆阀泄压标准1.2MPa时，所述薄弱区出现形变使得所述嵌入凸部与所述凹槽分离，用以使所述防爆阀泄压。

7.根据权利要求6所述的防爆阀，其特征在于，所述密封件为销钉，材质为橡胶，底部设有凸起。

8.一种动力电池，其特征在于，包括外壳、盖板、电芯和权利要求1～7任一项所述的防爆阀；所述外壳沿所述第二方向延伸，顶部设有开口，内部设有容纳腔体；所述电芯通过所述开口置于所述容纳腔体，所述盖板焊接于所述开口；所述防爆阀的盖板组件设于所述盖板内。

9.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于，所述防爆阀的第一通孔作为所述动力电池的注液口，用于对所述动力电池消耗的电解液补充。