CN219866466U - 一种泄爆阀以及使用该泄爆阀的大容量电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泄爆阀以及使用该泄爆阀的大容量电池。该泄爆阀用于与大容量电池的电解液储液管路配合；包括阀本体以及泄爆膜；阀本体沿轴向开设有泄爆通道，阀本体用于与所述电解液储液管路的端部过盈配合；泄爆膜安装在所述泄爆通道内。本实用新型提供的泄爆阀相比现有电池用泄爆阀来说具有结构简单、成本低以及便于加工安装等优点。

Description

一种泄爆阀以及使用该泄爆阀的大容量电池

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种泄爆阀以及使用该泄爆阀的大容量电池。

背景技术

目前电动汽车和储能设备上使用的大容量电池都是采用多个单体电池(单体电池一般为圆柱形电池或方形电池)通过串并联结合的方式连接在一起而构成。

但是由于上述大容量电池中各单体电池自身差异，使得大容量电池中各单体电池的均一性较差，进而会直接导致电池组或者大容量电池的循环寿命受限，并且由于一致性差，会导致各个单体电池发热情况也不一致，从而导致极易出现某单体电池发生热失控，因单体电池热失控从而会导致整个储能系统的安全性降低；若在短时间内无法对热失控的单体电池进行控制，极易导致整个储能系统的崩溃，从而产生火灾甚至爆炸等严重的安全事故。

中国专利，公开号CN114759251A，公开了一种大容量电池，包括至少两个单体电芯和电解液储液管路，电解液储液管路包括具有多支路储液管道的主管道和多个支管，所述主管道内有储液腔，可容纳电解液，所述支管设于所述主管道和单体电芯之间，所述单体电芯壳体上设有开口，所述支管与所述电池壳体开口一一对应连接，以实现所述电解液储液管路与单体电芯连通，使得多个单体电芯处于同一电解液体系。

共享电解液系统的建立，降低了各单体电池电解液容量之间的差异，一定程度上提升了大容量电池的循环寿命和发生热失控的几率，同时该专利还提到了上还可设置泄压阀来释放热失控烟气，用来应对万一发生热失控时的紧急情况。

但是，该专利并未公开具体的泄压阀结构，并且现有用于电池上的泄爆阀基本都是采用尖顶或刺针等刺破泄爆膜的方式来进行泄爆，例如，中国专利，公开号CN203445174U、CN202930453U以及CN01728503A等均采用的此类泄爆阀结构：但是此类结构存在结构复杂，制作成本较高且安装比较复杂等缺陷。

实用新型内容

为了使大容量电池中电解液储液管路上能够具有结构简单、成本低以及便于加工安装的泄爆结构，本实用新型提供了一种泄爆阀。

该泄爆阀，用于与大容量电池的电解液储液管路配合，包括阀本体以及泄爆膜；阀本体沿轴向开设有泄爆通道，阀本体用于与所述电解液储液管路的端部过盈配合；泄爆膜安装在所述泄爆通道上。当大容量电池中的某一单体电池发生热失控时，热失控烟气使电解液储液管路内的压力增大，阀本体上的泄爆膜被冲破，继而电解液储液管路内的部分电解液和热失控烟气释放至外部，通过后续对热失控烟气的处理和电解液的回收，提升了大容量电池的安全性。

进一步地，为了简化结构，降低泄爆阀的生产难度和上述制作成本，阀本体为铝制材料制作；所述泄爆膜为铝制薄片；铝制薄片通过焊接的方式固定于阀本体上。

进一步地，为了确保泄爆膜能够及时泄爆，所述泄爆膜的中间区域通过设置环形凹槽以形成薄弱泄爆区。

进一步地，为了满足电池泄爆要求，同时避免压力不足时误泄爆事件的发生，所述薄弱泄爆区的承压能力为0.6Mpa至0.8Mpa之间。

进一步地，阀本体包括依次设置的第一安装段、中间过渡段以及第二安装段；第一安装段用于与所述电解液储液管路端口过盈配合，且第一安装段远离中间过渡段一侧的端口设置有第一倒角；第二安装段外表面开设有用于和外部排烟管螺纹连接的外螺纹。阀本体上设置设置第一倒角目的时为了使采用挤压工艺使泄爆阀与电解液储液管路端口过盈配合时更加容易，同时配合更加紧密。设置外螺纹的目的在于使泄爆阀更加容易与外部热失控烟气处理装置的排烟管配合连接。

进一步地，所述第一倒角的角度为30°时，与采用其他角度相比，该角度使泄爆阀采用挤压工艺与电解液储液管路端口配合时操作更加顺畅，并且两者配合更加紧密，密封性更优。

进一步地，为了进一步的提升泄爆阀与电解液储液管路配合后的密封性，泄爆阀还包括密封圈，所述密封圈套设于所述阀本体与电解液储液管路配合的部分。

另一方面，本实用新型提供了一种使用该泄爆阀的大容量电池，包括电解液储液管路以及多个单体电池；其改进之处在于：还包括堵头以及上述泄爆阀；泄爆阀过盈配合安装于电解液储液管路的一端，堵头过盈配合安装于电解液储液管路的另一端。

进一步地，所述电解液储液管路包括子管路以及连接管；子管路为多个，分别一体成型于各单体电池的下盖板上，连接管为多个，每相邻两个单体电池的子管路通过连接管连通，且连接管与子管路采用过盈配合的方式连接。子管路通过连接件拼接形成电解液储液管路，与现有大容量电池中主管道和多个支管构成的电解液储液管路相比，结构更加紧凑，电解液储液管路和各单体电池连接处的密封性能更容易确保，装配更加容易，同时子管路和下盖板采用一体成型的方式制作，易于批量产生，可节省加工成本。

进一步地，为了便于连接管和子管路之间实现过盈配合，所述连接管的两端端口分别设置有第二倒角。

附图说明

图1为实施例1中泄爆阀立体图。

图2为实施例1中泄爆阀剖视图。

图3为实施例2中泄爆阀剖视图。

图4为实施例3中大容量电池的立体图。

图5为实施例3中大容量电池的局部剖视图。

附图标记如下：

1-泄爆阀、11-阀本体、111-第一安装段、112-中间过渡段、113-第二安装段、114-第一倒角、12-泄爆膜、13-泄爆通道、14-密封圈、2-电解液储液管路、21-子管路、22-连接管、3-堵头、4-单体电池。

具体实施方式

下面将结合的附图，对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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于以下实施例，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。

同时，需要说明的是，文中术语“上、下、内和外”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，因此不能理解为对技术方案的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接：同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1和图2所示，泄爆阀1包括阀本体11以及泄爆膜12；阀本体1沿其轴向开设有泄爆通道13，阀本体11用于与所述电解液储液管路的端部过盈配合；泄爆膜12安装在所述泄爆通道13上。

由于电解液储液管路为金属件，为了阀本体11能够与电解液储液管路紧密配合，阀本体11也采用金属材料制作，优选采用铝制材料制作；泄爆膜12可以采用不溶于电解液的材料制作，可以是塑料薄片，也可以是金属薄片，若采用塑料薄片，则泄爆膜12需要采用粘接的方式固定于阀本体上，但是由于粘接方式的承压能力不够，可能会出现误泄爆的事件发生，因此，本实施例中泄爆膜12采用金属薄片制作，并通过焊接的方式固定于阀本体上；为了方便焊接，泄爆膜12优选采用铝制薄片。

为了方便泄爆膜12的焊接，本实施例中泄爆膜12焊接于阀本体11远离与电解液储液管路端口配合的一侧端口处。

另外，需要强调的是：为了确保阀本体11的强度，同时满足泄爆膜12的所需的泄爆能力，本实施例中阀本体采用5系铝或6系铝或7系铝制作；泄爆膜采用1系铝制作。

另外在本实施例中，为了进一步确保泄爆膜12能够在热失控烟气压力的作用下能够破裂泄压，泄爆膜12的中间区域通过设置环形凹槽以形成薄弱泄爆区，环形凹槽的设置能够有效的确保薄弱泄爆区在压力增大至0.6Mpa至0.8Mpa时能够被冲破。

阀本体11为柱状中空结构，具体包括依次设置的第一安装段111、中间过渡段112以及第二安装段113；第一安装段111用于与所述电解液储液管路过盈配合，且第一安装段111远离中间过渡段112一侧的端口设置有第一倒角114；该第一倒角114的设置是为了确保通过挤压方式使泄爆阀和电解液储液管路端口过盈配合时，泄爆阀能够顺利进入电解液储液管路内；经过多次试验验证该第一倒角114为30°时，效果最佳；第二安装段113外表面开设有用于和外部热失控烟气处理装置中的排烟管螺纹连接的外螺纹。

此外，本实施例还在中间过渡段112设置了六方形棱柱结构，当将泄爆阀与外部排气管螺纹连接时，扳手可以卡装于该六方形棱柱结构，便于操作人员施力。

实施例2

如图3所示，本实施例中泄爆阀结构与实施例1基本相同，不同之处在于：泄爆阀还包括密封圈14；密封圈14套设于所述阀本体11与电解液储液管路配合的部分(即密封圈设置在第一安装段上)，通过该密封圈13的设置可进一步提升泄爆阀与电解液储液管路之间的密封性。

实施例3

如图4和5所示，一种大容量电池，包括泄爆阀1、电解液储液管路2、堵头3以及多个单体电池4；泄爆阀1过盈配合安装于电解液储液管路2的一端，堵头3过盈配合安装于电解液储液管路2的另一端。本实施例中泄爆阀1采用实施例1或实施例2的结构。

本实施例中为了使大容量电池的结构紧凑、密封性能更优，同时也为了装配方便，电解液储液管路2包括子管路21以及连接管22；子管路21为多个，分别一体成型于各单体电池4的下盖板上，连接管22为多个，每相邻两个单体电池4的子管路21通过连接管22连通，且连接管22与子管路21采用过盈配合的方式连接。这种结构设计可以在单体电池成组的过程就可以一并完成电解液储液管路的拼接，相比现有主管道和多个支管构成的电解液储液管路，装配工序上也有所减少。

本实施例中，为了便于连接管22和子管路21之间实现过盈配合，连接管22的两端端口分别设置有第二倒角23，与第一倒角114相同是，第二倒角23的优选角度也为30°。

Claims (8)

1.一种泄爆阀，用于与大容量电池的电解液储液管路配合；其特征在于：包括阀本体以及泄爆膜；

阀本体沿轴向开设有泄爆通道，阀本体用于与所述电解液储液管路的端部过盈配合；所述泄爆膜为铝制薄片；铝制薄片通过焊接的方式固定于阀本体上，且泄爆膜的中间区域通过设置环形凹槽以形成薄弱泄爆区。

2.根据权利要求1所述的泄爆阀，其特征在于：所述薄弱泄爆区的承压能力为0.6Mpa至0.8Mpa之间。

3.根据权利要求1或2所述的泄爆阀，其特征在于：阀本体包括依次设置的第一安装段、中间过渡段以及第二安装段；第一安装段用于与所述电解液储液管路端口过盈配合，且第一安装段远离中间过渡段一侧的端口设置有第一倒角；第二安装段外表面开设有用于和外部排烟管螺纹连接的外螺纹。

4.根据权利要求3所述的泄爆阀，其特征在于：所述第一倒角的角度为30°。

5.根据权利要求1所述的泄爆阀，其特征在于：所述泄爆阀还包括密封圈，所述密封圈套设于所述阀本体与电解液储液管路配合的部分。

6.一种大容量电池，包括电解液储液管路以及多个单体电池；其特征在于：还包括堵头以及如权利要求1-5任一项所述的泄爆阀；泄爆阀过盈配合安装于电解液储液管路的一端，堵头过盈配合安装于电解液储液管路的另一端。

7.根据权利要求6所述的一种大容量电池，其特征在于：所述电解液储液管路包括子管路以及连接管；子管路为多个，分别一体成型于各单体电池的下盖板上，连接管为多个，每相邻两个单体电池的子管路通过连接管连通，且连接管与子管路采用过盈配合的方式连接。

8.根据权利要求7所述的一种大容量电池，其特征在于：所述连接管的两端端口分别设置有第二倒角。