CN219655349U - 排液阀、电池箱体、电池及用电装置 - Google Patents

排液阀、电池箱体、电池及用电装置 Download PDF

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CN219655349U CN202321459343.5U CN202321459343U CN219655349U CN 219655349 U CN219655349 U CN 219655349U CN 202321459343 U CN202321459343 U CN 202321459343U CN 219655349 U CN219655349 U CN 219655349U
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黄嘉玮
刘逸飞
岳贵成
孔孟蝶
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Abstract

本申请提供一种排液阀、电池箱体、电池及用电装置。排液阀包括阀体、膨胀体、第一破拆件和密封层,阀体包括腔室,腔室的腔壁上设置有连通孔,膨胀体设置于腔室内,膨胀体和腔室的侧壁之间存在间隙,第一破拆件连接于膨胀体朝向开口的一侧,密封层密封设置于第一破拆件朝向开口的一侧,在工作状态,液体从连通孔经过间隙进入膨胀体,膨胀体吸液沿第一方向膨胀将第一破拆件顶起,第一破拆件撕裂密封层使液体流向外界;而在非工作状态,密封层密封连接于腔室侧壁,以隔绝外部环境和电池箱体的内环境,降低由于设置排液阀而导致电池箱体内部环境密封性被破坏的风险,提高了排液阀自身的密封性,且结构简洁,制备难度低,有助于提高电池的可靠性。

Description

排液阀、电池箱体、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池加工技术领域,特别涉及一种排液阀、电池箱体、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。电池在使用过程中,尤其是其内部故障导致电极液泄漏时,电池箱体内部会积聚液体,而这些液体如果不能及时排出的话,将会导致电池出现故障、短路或热失控等现象发生。
因此,现有技术中往往会在电池箱体上设置有排液阀,但是设置排液阀往往会导致电池的密封性下降,致使电池的可靠性降低,亟需改进。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种排液阀、电池箱体、电池及用电装置,能够提高排液阀的密封性,以提高电池的可靠性。
第一方面,本申请提供一种排液阀,用于电池,排液阀包括:阀体,包括在第一方向上至少一端具有开口的腔室,腔室的腔壁上贯穿设置有连通孔;膨胀体,连接于腔室内,并沿第一方向可变形的设置,膨胀体和腔室的侧壁之间存在间隙,间隙与连通孔连通;第一破拆件,沿第一方向连接于膨胀体朝向开口的一侧;密封层,密封连接于开口,且密封层设置于第一破拆件朝向开口的一侧,以使第一破拆件能够破坏密封层。
本申请实施例的方案中,排液阀包括阀体、膨胀体、第一破拆件和密封层,阀体包括腔室,腔室的腔壁上贯穿设置有连通孔,膨胀体设置于腔室内,膨胀体和腔室的侧壁之间存在间隙,第一破拆件连接于膨胀体朝向开口的一侧,密封层密封设置于第一破拆件朝向开口的一侧,在工作状态,液体从连通孔经过间隙进入膨胀体,膨胀体吸液膨胀沿第一方向延伸将第一破拆件顶起,第一破拆件撕裂密封层使液体流向外界,降低液体聚集在电池箱体内,导致电池故障的风险;而在非工作状态,密封层密封连接于腔室侧壁,以隔绝外部环境和电池箱体的内环境,降低由于设置排液阀而导致电池箱体内部环境密封性被破坏的风险,提高了排液阀自身的密封性,且结构简洁,制备难度低,有助于提高电池的可靠性。
在一些实施例中,连通孔设置在侧壁靠近开口的一侧。
在本申请实施例的方案中,连通孔设置在侧壁靠近开口的一侧,以使积聚在电池箱体内的液体更容易通过连通孔进入阀体内,提高排液阀的反应速度,提高排液阀的可靠性。
在一些实施例中,多个连通孔环绕开口间隔设置。
在本申请实施例的方案中,多个连通孔环绕开口间隔设置,以使电池箱体内积聚在阀体周侧的液体均可进入阀体,提高排液阀的反应速度,提高排液阀的可靠性。
在一些实施例中,第一破拆件包括沿第一方向相对设置的底端和顶端,底端连接于膨胀体,在第一方向上顶端的截面积小于底端的截面积。
在本申请实施例的方案中,第一破拆件的底端连接于膨胀体,其顶端的截面积小于底端的截面积,以使第一破拆件更方便的破坏密封层,提高了排液阀的可靠性。
在一些实施例中,膨胀体朝向开口的表面上设置有多个第一破拆件。
在本申请实施例的方案中,膨胀体朝向开口的表面上设置有多个第一破拆件,以使在工作状态,第一破拆件能在密封层上造成多处破口,提高容错率以及提高排液阀的反应速度,有助于提高电池的可靠性。
在一些实施例中,第一破拆件呈锥形,第一破拆件的顶端设置为过渡圆角。
在本申请实施例的方案中,第一破拆件呈锥形,第一破拆件的顶端设置为过渡圆角,以降低在该排液阀组装和使用过程中造成安全事故的风险,提高了排液阀的可靠性。
在一些实施例中,第一破拆件的表面设置有排液槽,排液槽由顶端朝向底端延伸。
在本申请实施例的方案中,第一破拆件的表面设置有由顶端朝向底端延伸的排液槽,以使在第一破拆件破坏密封层后,液体可以由排液槽更好的排出至外界,提高了排液阀的排液速度,提高了电池的可靠性。
在一些实施例中,密封层为防水透气膜,以使电池内部的气体能够通过连通孔和防水透气膜以排放到外界。
在本申请实施例的方案中,密封层为防水透气膜,以使电池内部的气体能够通过连通孔和防水透气膜以排放到外界,使该排液阀可以集成平衡阀的功能,降低了电池的制备成本,提高了排液阀的实用性。
在一些实施例中,排液阀还包括:盖板,盖合于开口,并连接于阀体,盖板上沿第一方向贯穿设置有至少一个第一开孔,沿第一方向,密封层位于盖板和第一破拆件之间。
在本申请实施例的方案中,排液阀还包括盖合于开口并连接于阀体的盖板,密封层位于盖板和第一破拆件之间,盖板起到了保护密封层,降低密封层被意外破环的风险,提高了排液阀的实用性。
在一些实施例中,密封层设置于盖板朝向第一破拆件的一侧表面,沿第一方向,第一破拆件的正投影的中心位于第一开孔内。
在本申请实施例的方案中,密封层设置于盖板朝向第一破拆件的一侧表面,提高密封层和盖板的连接可靠性,降低密封层在外力作用下脱落的风险,第一破拆件的正投影的中心位于第一开孔内,以使在工作状态,至少部分第一破拆件能伸入第一开孔内并于盖板抵接,以起到剪切密封层的效果,提高第一破拆件对密封层的破坏效果,提高排液阀的排液效能,提高了排液阀和电池的可靠性。
在一些实施例中,腔室的底壁上开设有第二开孔,至少部分第二开孔沿第一方向的投影位于膨胀体内。
在本申请实施例的方案中,腔室的底壁上开设有第二开孔,至少部分第二开孔沿第一方向的投影位于膨胀体内,以使在电池内部压力急剧升高时,压力会促使膨胀体和第一破拆件朝向密封层移动,并破坏密封层以达到快速泄压的目的,使排液阀可以集成防爆阀的功能,降低电池的制备成本,减少在电池箱体上的开口数量,提高了排液阀的实用性,提高了电池的可靠性。
在一些实施例中,排液阀还包括第二破拆件,第二破拆件设置于盖板在第一方向上朝向密封层的一侧,第二破拆件用于破坏密封层。
在本申请实施例的方案中,排液阀还包括第二破拆件,第二破拆件设置于盖板在第一方向上朝向密封层的一侧,以使在压力作用下,第一破拆件无法及时破拆密封层时,第二破拆件可以及时破拆密封层,使压力能快速从腔室排出至外界,提高了排液阀的可靠性。
第二方面,本申请提供一种电池箱体,包括上述第一方面实施例的排液阀。
第三方面,本申请提供一种电池,包括上述第二方面实施例的电池箱体。
第四方面,本申请提供一种用电装置,包括上述第三方面实施例的电池。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3为本申请实施例提供的电池中电池模块的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的排液阀的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的排液阀的正视图;
图6为图5中A处的剖面图;
图7为本申请一实施例提供的排液阀的第一破拆件的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的排液阀的爆炸图;
图9为本申请另一实施例提供的排液阀的正视图;
图10为图9中B处的剖面图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1、车辆;2、电池;101、马达;102、控制器;202、电池箱体;2021、第一箱体部;2022、第二箱体部;201、电池模块;3、电池单体;
4、排液阀;
41、阀体;411、腔室;412、连通孔;4111、侧壁;4112、底壁;413、第二开孔;414、密封件;
42、膨胀体;
43、第一破拆件;431、顶端;432、底端;433、排液槽;
44、密封层;
45、盖板;451、第一开孔;452、连接部;
46、第二破拆件。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。 动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。电池在使用过程中,尤其是其内部故障导致电极液泄漏时,电池箱体内部会积聚液体,而这些液体如果不能及时排出的话,将会导致电池出现故障、短路或热失控等现象发生。因此,现有技术中往往会在电池箱体上设置有排液阀,以使电池箱体内的液体能够及时排出。
本申请发明人注意到,现有技术中,部分安装排液阀的电池其密封性降低。
本申请发明人对电池进行了拆解,并进行了分析和研究。申请人发现,现有技术中,排液阀包括膨胀体、弹簧和盖板,在膨胀体吸液后膨胀体膨胀顶开盖板,液体从电池箱体内排出至外界,而在液体全部排出后,依靠弹簧的收缩将盖板盖合于阀体开口;而在非工作状态,盖板也依靠弹簧的弹力将盖板盖合于阀体开口。而弹簧在使用过程中,即多次伸展和收缩的过程中,弹簧的可靠性逐渐降低,导致弹簧不足以使盖板紧密的盖合于阀体,导致排液阀的密封性降低,以致电池的内部环境通过排液阀和外部连通,电池的密封性下降。
基于发明人发现的上述问题,发明人对排液阀进行了改进,排液阀包括阀体、膨胀体、第一破拆件和密封层,阀体包括腔室,腔室的腔壁上贯穿设置有连通孔,膨胀体设置于腔室内,膨胀体和腔室的侧壁之间存在间隙,第一破拆件连接于膨胀体朝向开口的一侧,密封层密封设置于第一破拆件朝向开口的一侧,在工作状态,液体从连通孔经过间隙进入膨胀体,膨胀体吸液膨胀沿第一方向延伸将第一破拆件顶起,第一破拆件撕裂密封层使液体流向外界,降低液体聚集在电池箱体内,导致电池故障的风险;而在非工作状态,密封层密封连接于腔室侧壁,以隔绝外部环境和电池箱体的内环境,降低由于设置排液阀而导致电池箱体内部环境密封性被破坏的风险,提高了排液阀自身的密封性,且结构简洁,制备难度低,有助于提高电池的可靠性。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1的结构示意图。车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部设置有电池2,电池可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器102和马达101,控制器102用来控制电池为马达101供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池不仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池2可以包括多个电池单体,电池单体是指组成电池模块或电池包的最小单元。多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本申请中所提到的电池2包括电池模块或电池包。其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。本申请的实施例中多个电池单体可以直接组成电池包,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池包。
图2为本申请一实施例提供的电池的爆炸示意图。
如图2所示,电池包括电池箱体202和电池单体(图未示出),电池单体容纳于电池箱体202内。
电池箱体202可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构。电池箱体202的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料。
电池箱体202用于容纳电池单体,电池箱体202可以是多种结构。在一些实施例中,电池箱体202可以包括第一箱体部2021和第二箱体部2022,第一箱体部2021与第二箱体部2022相互盖合,第一箱体部2021和第二箱体部2022共同限定出用于容纳电池单体3的容纳空间。第二箱体部2022可以是一端开口的空心结构,第一箱体部2021为板状结构,第一箱体部2021盖合于第二箱体部2022的开口侧,以形成具有容纳空间的电池箱体202;第一箱体部2021和第二箱体部2022也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部2021的开口侧盖合于第二箱体部2022的开口侧,以形成具有容纳空间的电池箱体202。当然,第一箱体部2021和第二箱体部2022可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部2021与第二箱体部2022连接后的密封性,第一箱体部2021与第二箱体部2022之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部2021盖合于第二箱体部2022的顶部,第一箱体部2021亦可称之为上箱盖,第二箱体部2022亦可称之为下箱盖。
在电池2中,电池单体可以是一个,也可以是多个。若电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于电池箱体202内;当然,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块201,多个电池模块201再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于电池箱体202内。
图3为本申请实施例提供的电池中电池模块的结构示意图。
在一些实施例中,如图2和图3所示,电池单体3为多个,多个电池单体3先串联或并联或混联组成电池模块201。多个电池模块201再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于电池箱体202内。
电池模块201中的多个电池单体3之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池模块201中的多个电池单体3的并联或串联或混联。
本申请中,电池单体3可以包括锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体3可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体3一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。但为描述简洁,下述实施例均以方形电池单体为例进行说明。
请参阅图4至图6,图4为本申请实施例提供的排液阀的结构示意图;图5为本申请实施例提供的排液阀的正视图;图6为图5中A处的剖面图。
第一方面,如图4至图6所示,本申请提供一种用于电池的排液阀4,排液阀4包括阀体41、膨胀体42、第一破拆件43和密封层44,阀体41包括在第一方向X上至少一端具有开口的腔室411,腔室411的腔壁上贯穿设置有连通孔412;膨胀体42连接于腔室411内,并沿第一方向X可变形的设置,膨胀体42和腔室411的侧壁4111之间存在间隙,间隙与连通孔412连通;第一破拆件43沿第一方向X连接于膨胀体42朝向开口的一侧;密封层44密封连接于开口,且密封层44设置于第一破拆件43朝向开口的一侧,以使第一破拆件43能够破坏密封层44。
在电池箱体内积聚液体时,液体从连通孔412进入腔室411,膨胀体42吸收液体后产生膨胀并沿第一方向X延伸,膨胀体42带动第一破拆件43破坏密封层44,液体可以从密封层44的破口处排出至外界。
可选的,电池箱体内的液体可以为渗漏的冷却液,或者为泄漏的电解液或者冷凝水等,这些液体会沿重力方向积聚在箱体一侧壁板上,为了方便液体排出,在该壁板上开孔并将排液阀4密封连接于开口内。
可选的,阀体41为高分子材质,以降低电池内部环境对阀体41的腐蚀。
可选的,膨胀体42粘接在腔室411的底壁4112,以使在膨胀体42沿第一方向X膨胀过程中,膨胀体42仍连接在腔室411底壁4112,膨胀体42稳定推动第一破拆件43,改善第一破拆件43在腔室411内错位偏转,导致第一破拆件43无法破坏密封层44的问题。
可选的,膨胀体42位于腔室411底壁4112的中部,膨胀体42和腔室411侧壁4111之间沿腔室411的径向方向的间隙相同。
可选的,膨胀体42为多个膨胀片材堆叠成型或者一体成型,膨胀片材的材质为聚丙烯酸钠纤维/聚对苯二甲酸乙二醇纤维混合纤维或者聚丙烯酸钠纤维/聚四氟乙烯纤维混合纤维。聚丙烯酸钠纤维/聚对苯二甲酸乙二醇纤维混合纤维的厚度为0.1-3mm,聚丙烯酸钠纤维/聚对苯二甲酸乙二醇纤维混合纤维毡中聚丙烯酸钠纤维占比为10%-100%。聚丙烯酸钠纤维/聚四氟乙烯纤维混合纤维的厚度为0.1-5mm,聚丙烯酸钠纤维/聚四氟乙烯纤维混合纤维中聚丙烯酸钠纤维占比为10%-100%。膨胀体42也可以采用聚丙烯酸钠纤维/聚对苯二甲酸乙二醇纤维混合纤维和聚丙烯酸钠纤维/聚四氟乙烯纤维混合纤维一体制备成型,两种材料的占比根据对乙二醇/水混合液吸液率和吸液膨胀率而设定。或者膨胀体42为卷绕或层叠设置的吸水纸。
可选的,第一破拆件43粘接于膨胀体42朝向开口的一侧,以提高第一破拆件43和膨胀体42的连接可靠性。
可选的,密封层44焊接连接于腔室411的侧壁4111,以提高密封层44和腔室411的密封连接性。
可选的,密封层44应位于连通孔412在第一方向X靠近腔室411的开口的一侧边缘和腔室411的开口之间,以使密封层44可以起到密封连通孔412的效果。
可选的,排液阀4的密封层44被刺破后需要在电池箱体上安装更换新的排液阀4,以降低由于设置密封层44可拆卸的连接于腔室411时,增设多个连接面导致排液阀4的密封可靠性降低的风险。
本申请实施例的方案中,排液阀4包括阀体41、膨胀体42、第一破拆件43和密封层44,阀体41包括腔室411,腔室411的腔壁上贯穿设置有连通孔412,膨胀体42设置于腔室411内,膨胀体42和腔室411的侧壁4111之间存在间隙,第一破拆件43连接于膨胀体42朝向开口的一侧,密封层44密封设置于第一破拆件43朝向开口的一侧,在工作状态,液体从连通孔412经过间隙进入膨胀体42,膨胀体42吸液膨胀沿第一方向X延伸将第一破拆件43顶起,第一破拆件43撕裂密封层44使液体流向外界,降低液体聚集在电池箱体内,导致电池故障的风险;而在非工作状态,密封层44密封连接于腔室411侧壁4111,以隔绝外部环境和电池箱体的内环境,降低由于设置排液阀4而导致电池箱体内部环境密封性被破坏的风险,提高了排液阀4自身的密封性,且结构简洁,制备难度低,有助于提高电池的可靠性。
在一些实施例中,如图6所示,连通孔412设置在侧壁4111靠近开口的一侧。
在将排液阀4安装于电池箱体时,电池箱体的壁板上积聚的液体需要从连通孔412进入排液阀4排出。因此连通孔412和该壁板之间在第一方向X上的间距值越小,液体越容易进入排液阀4,也使液体越容易通过排液阀4排干净。
可选的,连通孔412靠近开口一侧的边缘和电池箱体积聚液体的一侧壁4111板朝向箱体内部的表面平齐,以使液体可以充分的进入排液阀4中。
在这些实施例中,连通孔412设置在侧壁4111靠近开口的一侧,以使积聚在电池箱体内的液体更容易通过连通孔412进入阀体41内,提高排液阀4的反应速度,提高排液阀4的可靠性。
在一些实施例中,如图6所示,多个连通孔412环绕开口间隔设置。
可选的,多个连通孔412环绕开口等距间隔分布,降低连通孔412的加工难度。
可选的,多个连通孔412的外形和尺寸相同。
在这些实施例中,多个连通孔412环绕开口间隔设置,以使电池箱体内积聚在阀体41周侧的液体均可进入阀体41,提高排液阀4的反应速度,提高排液阀4的可靠性。
请参阅图6和图7,图7为本申请一实施例提供的排液阀的第一破拆件的结构示意图。
在一些实施例中,如图6和图7所示,第一破拆件43包括沿第一方向X相对设置的底端432和顶端431,底端432连接于膨胀体42,在第一方向X上顶端431的截面积小于底端432的截面积。
第一破拆件43包括顶端431和底端432,其中底端432连接于膨胀体42,在第一方向X上顶端431的截面积小于底端432的截面积,底端432截面积更大,以使在膨胀体42膨胀推动第一破拆件43时,底端432作用于膨胀体42表面的压强相对较小,以改善第一破拆件43部分压入膨胀体42内,第一破拆件43在第一方向X上的行程不足,第一破拆件43无法很好的破坏密封层44的问题;顶端431截面积更小,以使在膨胀体42膨胀推动第一破拆件43时,顶端431作用于密封层44表面的压强相对较大,使第一破拆件43更容易破坏密封层44。
可选的,第一破拆件43为刀片或顶针,以刀片的刀刃部分或顶针的针尖部分为顶端431。
在这些实施例中,第一破拆件43的底端432连接于膨胀体42,其顶端431的截面积小于底端432的截面积,以使第一破拆件43更方便的破坏密封层44,提高了排液阀4的可靠性。
在一些实施例中,如图6和图7所示,膨胀体42朝向开口的表面上设置有多个第一破拆件43。
可选的,多个第一破拆件43的尺寸和形状相同。
在这些实施例中,膨胀体42朝向开口的表面上设置有多个第一破拆件43,以使在工作状态,第一破拆件43能在密封层44上造成多处破口,提高容错率以及提高排液阀4的反应速度,有助于提高电池的可靠性。
在一些实施例中,如图6和图7所示,第一破拆件43呈锥形,第一破拆件43的顶端431设置为过渡圆角。
可选的,排液阀4中仅设置一个第一破拆件43,其中,第一破拆件43的底端432盖合于膨胀体42朝向开口的一侧表面。
可选的,第一破拆件43呈圆锥状。
在这些实施例中,第一破拆件43呈锥形,第一破拆件43的顶端431设置为过渡圆角,以降低在该排液阀4组装和使用过程中造成安全事故的风险,提高了排液阀4的可靠性。
在一些实施例中,如图6和图7所示,第一破拆件43的表面设置有排液槽433,排液槽433由顶端431朝向底端432延伸。
在第一破拆件43破环密封层44后,部分第一破拆件43仍位于密封层44的破口内,第一破拆件43会阻塞部分液体从破扣处排出外界,因此在第一破拆件43的表面设置排液槽433,增大第一破拆件43和密封层44破口之间的缝隙,使液体可以快速排出。
可选的,多个排液槽433环绕间隔设置于第一破拆件43的表面。
可选的,排液槽433由第一破拆件43的顶端431延伸至第一破拆件43的底端432。
在这些实施例中,第一破拆件43的表面设置有由顶端431朝向底端432延伸的排液槽433,以使在第一破拆件43破坏密封层44后,液体可以由排液槽433更好的排出至外界,提高了排液阀4的排液速度,提高了电池的可靠性。
请参阅图8,图8为本申请实施例提供的排液阀的爆炸图。
在一些实施例中,如图8所示,密封层44为防水透气膜,以使电池内部的气体能够通过连通孔412和防水透气膜以排放到外界。
在这些实施例中,密封层44为防水透气膜,以使电池内部的气体能够通过连通孔412和防水透气膜以排放到外界,使该排液阀4可以集成平衡阀的功能,降低了电池的制备成本,提高了排液阀4的实用性。
在一些实施例中,如图8所示,排液阀4还包括盖板45,盖板45盖合于开口,并连接于阀体41,盖板45上沿第一方向X贯穿设置有至少一个第一开孔451,沿第一方向X,密封层44位于盖板45和第一破拆件43之间。
可选的,阀体41和盖板45分体设置,阀体41外表面开设有螺纹,盖板45和阀体41螺栓连接,以使在更换阀体41时,盖板45仍可复用降低了排液阀4的制备成本。
可选的,阀体41和盖板45一体设置,以提高阀体41和盖板45的连接可靠性。
可选的,盖板45上还设置有连接部452,在第一方向X上连接部452和阀体41错位设置,连接部452用于连接盖板45和电池箱体,即连接部452用于将排液阀4固定在电池箱体上。示例性的,连接部452上设置有螺纹孔,排液阀4和电池箱体螺栓连接。
阀体41上套设有密封件414,密封件414位于盖板45靠近密封层44的一侧,密封件414用于密封排液阀4和电池箱体的开口。示例性的,密封件414为密封圈。
在这些实施例中,排液阀4还包括盖合于开口并连接于阀体41的盖板45,密封层44位于盖板45和第一破拆件43之间,盖板45起到了保护密封层44,降低密封层44被意外破环的风险,提高了排液阀4的实用性。
在一些实施例中,如图6至图8 所示,密封层44设置于盖板45朝向第一破拆件43的一侧表面,沿第一方向X,第一破拆件43的正投影的中心位于第一开孔451内。
在膨胀体42吸收液体膨胀,第一破拆件43破开密封层44时,部分第一破拆件43会穿过密封层44进入第一开孔451内,第一破拆件43和第一开孔451的边缘抵接,以剪切密封层44。
可选的,沿第一方向X,第一破拆件43的中心和第一开孔451的中心同轴设置。
可选的,盖板45表面开设有多个第一开孔451,在第一破拆件43与第一开孔451的边缘抵接时,液体从密封层44的破口流出后可以从并未容纳第一破拆件43的第一开孔451排出至外界。
在这些实施例中,密封层44设置于盖板45朝向第一破拆件43的一侧表面,提高密封层44和盖板45的连接可靠性,降低密封层44在外力作用下脱落的风险,第一破拆件43的正投影的中心位于第一开孔451内,以使在工作状态,至少部分第一破拆件43能伸入第一开孔451内并于盖板45抵接,以起到剪切密封层44的效果,提高第一破拆件43对密封层44的破坏效果,提高排液阀4的排液效能,提高了排液阀4和电池的可靠性。
请参阅图9和图10,图9为本申请另一实施例提供的排液阀的正视图;图10为图9中B处的剖面图。
在一些实施例中,如图9和图10 所示,腔室411的底壁4112上开设有第二开孔413,至少部分第二开孔413沿第一方向X的投影位于膨胀体42内。
腔室411底壁4112位于电池箱体内,当电池内部压力升高时,压力会通过第二开孔413传导至吸水膨胀体42上,并推动吸水膨胀体42和第一破拆件43破坏密封层44,达到快速泄压的效果。
可选的,膨胀体42粘接于腔室411的底壁4112,并通过调节底壁4112和膨胀体42之间连接剂的种类和数量,以使膨胀体42在达到额定压力时才会脱落移动,示例性的,通过调节粘接剂的体积,以使在电池箱体内部压力到达10KPa的时候膨胀体42才会和腔室411的底壁4112脱离。
可选的,腔室411的底壁4112上开设有多个第二开孔413。
在这些实施例中,腔室411的底壁4112上开设有第二开孔413,至少部分第二开孔413沿第一方向X的投影位于膨胀体42内,以使在电池内部压力急剧升高时,压力会促使膨胀体42和第一破拆件43朝向密封层44移动,并破坏密封层44以达到快速泄压的目的,使排液阀4可以集成防爆阀的功能,降低电池的制备成本,减少在电池箱体上的开口数量,提高了排液阀4的实用性,提高了电池的可靠性。
在一些实施例中,如图9和图10 所示,排液阀4还包括第二破拆件46,第二破拆件46设置于盖板45在第一方向X上朝向密封层44的一侧,第二破拆件46用于破坏密封层44。
在压力作用下,部分密封层44会朝向盖板45方向凸起,这导致了密封层44和第一破拆件43之间的间距提升,可能会导致第一破拆件43不足以破坏密封层44,或者压力作用下,第一破拆件43受到的推力仍不足以破坏第二破拆件46。此时在盖板45朝向密封层44的一侧表面设置第二破拆件46,以使在密封层44朝向盖板45方向凸起时,第二破拆件46可以辅助破坏密封层44,达到快速泄压的效果。第二破拆件46应比第一破拆件43更尖锐,示例性的,第二破拆件46为设置在盖板45上的至少一个刀片。
可选的,密封层44的边缘部分连接于腔室侧壁4111,第二破拆件46应设置在密封层44和盖板45之间的缝隙中,第二破拆件46连接于盖板45并朝向密封层44延伸,无需专门设置第二破拆件的容纳空间。其中,附图9和10中为了方便指示出第二破拆件46的位置,为了提高附图可读性而增大了密封层44和盖板45之间的缝隙,在实际生产中,用户可以自由设定此缝隙尺寸。
可选的,第二破拆件46连接于第一开孔451的内壁并朝向密封层44伸出于第一开孔451,密封层44和盖板45之间的缝隙相对较小,因此设置的第二破拆件46的尺寸也较小,这可能会导致第二破拆件46不容易连接于盖板45表面。而将第二破拆件46连接于第一开孔451时,第二破拆件46的尺寸限制较小,方便操作。
可选的,第二破拆件46与盖板45的连接方式为粘接或注塑连接。
在这些实施例中,排液阀4还包括第二破拆件46,第二破拆件46设置于盖板45在第一方向X上朝向密封层44的一侧,以使在压力作用下,第一破拆件43无法及时破拆密封层44时,第二破拆件46可以及时破拆密封层44,使压力能快速从腔室411排出至外界,提高了排液阀4的可靠性。
第二方面,本申请提供一种电池箱体,包括上述第一方面实施例的排液阀。
第三方面,本申请提供一种电池,包括上述第二方面实施例的电池箱体。
第四方面,本申请提供一种用电装置,包括上述第三方面实施例的电池。
在一些实施例中,如图1至图10所示,排液阀4包括阀体41、膨胀体42、第一破拆件43、密封层44、盖板45和第二破拆件46,阀体41包括在第一方向X上至少一端具有开口的腔室411,腔室411的腔壁上贯穿设置有连通孔412,多个连通孔412环绕开口间隔设置在侧壁4111靠近开口的一侧,腔室411的底壁4112上开设有第二开孔413,至少部分第二开孔413沿第一方向X的投影位于膨胀体42内;
膨胀体42连接于腔室411内,并沿第一方向X可变形的设置,膨胀体42和腔室411的侧壁4111之间存在间隙,间隙与连通孔412连通;
第一破拆件43沿第一方向X连接于膨胀体42朝向开口的一侧,第一破拆件43呈锥形,第一破拆件43的顶端431设置为过渡圆角,第一破拆件43的表面设置有排液槽433,排液槽433由顶端431朝向底端432延伸;
密封层44密封连接于开口,且密封层44设置于第一破拆件43朝向开口的一侧,以使第一破拆件43能够破坏密封层44,且密封层44为防水透气膜;
盖板45盖合于开口,并连接于阀体41,盖板45上沿第一方向X贯穿设置有至少一个第一开孔451,密封层44设置于盖板45朝向第一破拆件43的一侧表面,沿第一方向X,第一破拆件43的正投影的中心位于第一开孔451内;
第二破拆件46设置于盖板45在第一方向X上朝向密封层44的一侧,第二破拆件46用于破坏密封层44。
本申请实施例的方案中,排液阀4包括阀体41、膨胀体42、第一破拆件43和密封层44,阀体41包括腔室411,腔室411的腔壁上贯穿设置有连通孔412,膨胀体42设置于腔室411内,膨胀体42和腔室411的侧壁4111之间存在间隙,第一破拆件43连接于膨胀体42朝向开口的一侧,密封层44密封设置于第一破拆件43朝向开口的一侧,在工作状态,液体从连通孔412经过间隙进入膨胀体42,膨胀体42吸液膨胀沿第一方向X延伸将第一破拆件43顶起,第一破拆件43撕裂密封层44使液体流向外界,降低液体聚集在电池箱体202内,导致电池2故障的风险;而在非工作状态,密封层44密封连接于腔室411侧壁4111,以隔绝外部环境和电池箱体的内环境,降低由于设置排液阀4而导致电池箱体202内部环境密封性被破坏的风险,提高了排液阀4自身的密封性,且结构简洁,制备难度低,有助于提高电池2的可靠性。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (15)

1.一种排液阀,用于电池,其特征在于,所述排液阀包括:
阀体,包括在第一方向上至少一端具有开口的腔室,所述腔室的腔壁上贯穿设置有连通孔;
膨胀体,连接于所述腔室内,并沿所述第一方向可变形的设置,所述膨胀体和所述腔室的侧壁之间存在间隙,所述间隙与所述连通孔连通;
第一破拆件,沿所述第一方向连接于所述膨胀体朝向所述开口的一侧;
密封层,密封连接于所述开口,且所述密封层设置于所述第一破拆件朝向所述开口的一侧,以使所述第一破拆件能够破坏所述密封层。
2.根据权利要求1所述的排液阀,其特征在于,所述连通孔设置在所述侧壁靠近所述开口的一侧。
3.根据权利要求2所述的排液阀,其特征在于,多个所述连通孔环绕所述开口间隔设置。
4.根据权利要求1所述的排液阀,其特征在于,所述第一破拆件包括沿所述第一方向相对设置的底端和顶端,所述底端连接于所述膨胀体,在所述第一方向上所述顶端的截面积小于所述底端的截面积。
5.根据权利要求4所述的排液阀,其特征在于,所述膨胀体朝向所述开口的表面上设置有多个所述第一破拆件。
6.根据权利要求4所述的排液阀,其特征在于,所述第一破拆件呈锥形,所述第一破拆件的顶端设置为过渡圆角。
7.根据权利要求4所述的排液阀,其特征在于,所述第一破拆件的表面设置有排液槽,所述排液槽由所述顶端朝向所述底端延伸。
8.根据权利要求1所述的排液阀,其特征在于,所述密封层为防水透气膜,以使电池内部的气体能够通过所述连通孔和所述防水透气膜以排放到外界。
9.根据权利要求1所述的排液阀,其特征在于,所述排液阀还包括:
盖板,盖合于所述开口,并连接于所述阀体,所述盖板上沿所述第一方向贯穿设置有至少一个第一开孔,沿所述第一方向,所述密封层位于所述盖板和所述第一破拆件之间。
10.根据权利要求9所述的排液阀,其特征在于,所述密封层设置于所述盖板朝向所述第一破拆件的一侧表面,沿所述第一方向,所述第一破拆件的正投影的中心位于所述第一开孔内。
11.根据权利要求9所述的排液阀,其特征在于,所述腔室的底壁上开设有第二开孔,至少部分所述第二开孔沿所述第一方向的投影位于所述膨胀体内。
12.根据权利要求9所述的排液阀,其特征在于,所述排液阀还包括第二破拆件,所述第二破拆件设置于所述盖板在所述第一方向上朝向所述密封层的一侧,所述第二破拆件用于破坏所述密封层。
13.一种电池箱体,其特征在于,包括上述权利要求1-12任一项所述的排液阀。
14.一种电池,其特征在于,包括上述权利要求13所述的电池箱体。
15.一种用电装置,其特征在于,包括上述权利要求14所述的电池。
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