CN219873912U - 平衡阀、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种平衡阀、电池及用电装置。该平衡阀包括阀本体、防水透气件和阻隔组件。阀本体包括平衡通道。防水透气件设置于平衡通道的进口端。阻隔组件设于平衡通道内,且将平衡通道的部分空间隔离形成有平衡腔。阻隔组件包括多个阻隔件,其中一部分阻隔件布置于平衡腔与防水透气件之间的流路上,其中另一阻隔件布置于平衡腔与平衡通道的出口端之间的流路上。各阻隔件被配置为可弹性形变地于截止和导通所在流路的状态之间切换。本申请中,平衡腔和阻隔组件的设置提高了平衡阀所能够承受的将大气与电池箱相导通的压差大小,提高了平衡阀的阻湿能力,可以提高电池对环境的适应能力,提高电池的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种平衡阀、电池及用电装置。
背景技术
在电池的电池箱上通常设置有平衡阀,利用平衡阀平衡电池箱内外的压差,降低电池箱爆炸几率。传统的平衡阀,因其配备的防水透气膜对水蒸气的阻隔效果较差,而无法有效阻挡水蒸气进入电池箱内,导致电池箱内聚集湿气而产生凝露,凝露容易引发电池内部短路,降低电池的可靠性。因此,如何提高平衡阀的阻湿能力是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种平衡阀、电池及用电装置,旨在提高平衡阀的阻湿能力,进而提高电池的可靠性。
第一方面,本申请提供了一种平衡阀包括阀本体、防水透气件和阻隔组件。阀本体包括平衡通道。防水透气件设置于平衡通道的进口端。阻隔组件设于平衡通道内,且将平衡通道的部分空间隔离形成平衡腔。阻隔组件包括多个阻隔件,其中一部分阻隔件布置于平衡腔与防水透气件之间的流路上,其中另一部分阻隔件布置于平衡腔与平衡通道的出口端之间的流路上。各阻隔件被配置为可弹性形变地于截止和导通所在流路的状态之间切换。
本申请实施例的技术方案中,平衡腔的设置提高了平衡阀所能够承受的将大气与电池箱相导通的压差大小,而且,在所承受的压差范围内,平衡腔可以在一定程度上缓冲气压、平衡压差,降低平衡阀对压差的敏感性,提高了平衡阀的阻湿能力,可以提高电池对环境的适应能力,提高电池的可靠性。
在一些实施例中,平衡腔具有独立的多个子腔,其中余下部分阻隔件布置于相邻两个子腔之间的流路上。此时,将平衡腔内形成多个子腔,相邻子腔之间设置有阻隔件,增加了阻隔件的设置数量,提高了阻隔组件对水蒸气的阻隔能力,可进一步提高平衡阀的阻湿能力。
在一些实施例中,多个阻隔件沿平衡通道的延伸方向依次布置,每一阻隔件的外轮廓与平衡通道的内壁轮廓相匹配。任意相邻两个阻隔件与平衡通道共同围合形成一子腔。此时,阻隔组件由间隔设置的阻隔件在平衡通道内形成平衡腔和子腔,平衡腔和子腔的形式方式简单,易于实现。
在一些实施例中,阻隔件具有相对于阀本体固定设置的固定端,且阻隔件被构造为可绕固定端朝向进口端和出口端弯曲形变。此时,阻隔件的构造方式简单,且占用空间较小,有利于平衡阀的结构紧凑性。
在一些实施例中,阻隔组件还包括夹紧件,夹紧件相对阀本体固定设置,夹紧件夹持固定端。此时,阻隔件通过夹紧件相对阀本体固定,结构简单,易于实现。
在一些实施例中,夹紧件包括外挡板和内挡板,两者在平衡通道的延伸方向上间隔设置,并共同夹持固定端。外挡板靠近进口端设置,内挡板靠近出口端设置。外挡板和内挡板沿相交于延伸方向的方向同向延伸,且内挡板的延伸相较于外挡板的延伸端远离所夹持的固定端设置。如此,在电池箱内部压力过高时,阻隔件更容易发生弯曲形变,而将电池箱内部与平衡腔导通,利用平衡腔平衡电池箱内部压力,有利于快速降低电池箱内部压力。在外界压力过高时,阻隔件不易发生弯曲形变,从而可以更好的阻挡外部水蒸气进入到平衡腔内,提高水蒸气进入电池箱内部的阻力。
在一些实施例中,外挡板和内挡板在自身延伸方向上的长度不等。此时,有助于提高外挡板和内挡板对固定端的夹持力度,提高阻隔件的安装可靠性。
在一些实施例中,平衡通道的内壁上形成有卡槽,内挡板和外挡板卡设于卡槽内。此时,将内挡板和外挡板卡设在卡槽内,安装便捷且结构简单,有助于降低成本。
在一些实施例中,卡槽沿平衡通道的延伸方向延伸设置,并于出口端的一侧形成有缺口,内挡板和外挡板可沿缺口卡入卡槽内。如此,内挡板和外挡板可以于阀本体的外部经由缺口卡设于卡槽内,更加便于操作。
在一些实施例中,平衡阀还包括保护盖,保护盖设置于阀本体,且位于防水透气件背离阻隔组件的一侧。保护盖遮挡防水透气件,且连通平衡通道内外。保护盖的设置用于遮挡防水透气件,降低防水透气件被外物刺破的几率。
在一些实施例中,阀本体还包括加强筋,加强筋连接于平衡通道的内壁,且具有导通平衡通道的导通孔。此时,加强筋的设置可以加强阀本体的强度。
在一些实施例中,阀本体包括沿平衡通道的延伸方向依次设置的头段和连接段,连接段上设置有安装部,头段具有围合连接段的周向设置的密封面,密封面朝向出口端设置,平衡阀包括密封件,密封件设置于密封面。此时,在安装平衡阀时,利用安装部与电池箱配接,且在密封面与电池箱对接且可判断是否安装到位,同时密封件可以确保平衡阀与电池箱之间的密封性。
第二方面,本申请提供了一种电池,其包括电池箱和上述平衡阀,平衡阀设置在电池箱,且平衡通道的出口端朝向电池箱的内部布置。
第三方面,本申请提供了一种用电装置,其包括上述实施例中的电池,所述电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对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。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为一个或多个实施例的车辆的结构示意图。
图2为一个或多个实施例的电池的爆炸图。
图3为一个或多个实施例的电池单体的分解结构示意图。
图4为一个或多个实施例的平衡阀的外形示意图。
图5为图4所示平衡阀的内部结构示意图。
图6为一个或实施例的阻隔件的安装示意图。
图7为图5所示的平衡阀的局部结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;10、电池箱;11、第一部分;12、第二部分;K、平衡孔;20、电池单体;21、端盖;21a、电极端子;22、壳体;23、电极组件;30、平衡阀;31、阀本体;31a、平衡通道;a1、进口端;a2、出口端;F、延伸方向;31b、卡槽;b1、缺口;31T、头段;M、密封面;C、环槽;31W、连接段;W1、安装部;32、防水透气件;33、阻隔组件;33c、阻隔件;Q、平衡腔;Q1、子腔;c1、固定端;33d、夹紧件;d1、外挡板;d2、内挡板;D、延伸端;34、保护盖;34e、通气孔;35、加强筋;35f、导通孔;36、密封件。
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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,若有出现技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。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。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,若有出现术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,若有出现,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,若有出现,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,若有出现,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。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,若有出现,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。
电池的电池箱通常是密封结构,以防止外界环境中的水、灰尘等多余物质进入电池内。由于电池在工作时其内部电池单体容易发热升温,导致电池箱内压力升高,为此通常会在电池箱上设置平衡阀,利用平衡阀平衡电池箱内外的压差,降低电池箱爆炸几率。
传统的平衡阀大多配备有能够透气、防水、防灰尘的防水透气膜,气体穿透防水透气膜自由进出电池箱内,从而平衡电池箱内外压差。然而,传统的防水透气膜大多无法对小分子的水蒸气有效阻隔,导致水蒸气聚集在电池箱内遇冷凝露,凝露容易引发电池内部短路,降低电池的可靠性。
倘若在平衡阀内设置诸如干燥剂等吸水材料,因其具备吸水饱和度,在平衡阀使用后期,平衡阀的阻湿效果下降,阻湿寿命较短,阻湿能力较弱。
基于此,为了提高平衡阀的阻湿能力,本申请实施例设计了一种平衡阀,通过在阀本体的平衡通道内设置阻隔组件,利用阻隔组件在平衡通道内形成平衡腔,平衡通道的进口端和出口端需要通过平衡腔来实现导通,防水透气件设置在平衡通道的进口端。阻隔组件包括位于平衡腔与防水透气件的流路上的阻隔件以及位于平衡腔与出口端的流路上的阻隔件,各阻隔件可在气压作用下弹性形变地在截止和导通所在流路的状态之间切换。平衡腔的设置提高了平衡阀所能够承受的将大气与电池箱相导通的压差大小,而且,在所承受的压差范围内,平衡腔可以在一定程度上缓冲气压、平衡压差,降低平衡阀对压差的敏感性,提高了平衡阀的阻湿能力,可以提高电池对环境的适应能力,提高电池的可靠性。
本申请实施例公开的平衡阀可以但不限用于电池,还可以应用于其他需要平衡内外压差的产品上。本申请实施例还提供了利用装载有本申请实施例的平衡阀的电池提供电能的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船等等。下面以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为一个或多个实施例的车辆1000的结构示意图。请参照图1,车辆1000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1000的内部设置有电,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
图2为一个或多个实施例的电池100的爆炸图。请参照图2,电池100包括电池箱10和电池单体20,电池单体20容纳于电池箱10内。其中,电池箱10用于为电池单体20提供容纳空间,电池箱10可以采用多种结构。在一些实施例中,电池箱10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的电池100可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。通常在电池箱10上设置有连通电池箱10内外的平衡孔K,平衡阀30密封地安装在平衡孔K处。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。每个电池单体20可以为二次电池100或一次电池100;还可以是锂硫电池100、钠离子电池100或镁离子电池100,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
图3为一个或多个实施例的电池单体20的分解结构示意图。请参照图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖21与壳体22围合形成电池单体20的内部环境,电极组件23、电解液容纳在电池单体20的内部环境中。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子21a以形成电流回路。
下面对本申请实施例提供的平衡阀30作详细介绍。
图4为一个或多个实施例的平衡阀30的外形示意图。图5为图4所示平衡阀30的内部结构示意图。
根据本申请的一个或多个实施例,请参照图4和图5,本申请实施例提供的平衡阀30包括阀本体31、防水透气件32和阻隔组件33。阀本体31包括平衡通道31a。防水透气件32设置于平衡通道31a的进口端a1。阻隔组件33设于平衡通道31a,且将平衡通道31a的部分空间隔离形成平衡腔Q。阻隔组件33包括多个阻隔件33c,其中一部分阻隔件33c布置于平衡腔Q与防水透气件32之间的流路上,其中另一部分阻隔件33c布置于平衡腔Q与平衡通道31a的出口端a2之间的流路上。各阻隔件33c被配置为可弹性形变地于截止和导通所在流路的状态之间切换。
阀本体31是平衡阀30中承载其他结构的基体,用于实现平衡阀30在电池箱10上的安装。阀本体31可以是塑料件、金属件或者其他复合材料制件。通常地,电池箱10上设置有平衡孔K,阀本体31密封地安装在平衡孔K处。
平衡通道31a是形成于阀本体31内部供流体流通的通道,用于气体在电池箱10内外流动,以平衡电池箱10内外压差。可理解地,平衡通道31a内除流通气体外,也可以供其他可流通介质流通,例如水蒸气。平衡通道31a可以为直流通道、弯折通道等。
平衡通道31a具有出口端a2和进口端a1,出口端a2是靠近电池箱10的内部设置的一端,用于与电池箱10的内部连通,进口端a1是远离电池箱10的内部设置的一端,用于与电池箱10外的大气连通。平衡通道31a的出口端a2和进口端a1数量均可包括一个或者多个。
防水透气件32是具有通气阻水效果的构件,防水透气件32通常是呈膜状、片状。关于具有防水透气功能的材质,为本领域的常规选择,例如聚乙烯、聚丙烯、及其他复合材料等。防水透气件32可以通过粘接、紧固、卡接等方式设置在阀本体31上。防水透气件32布置在平衡通道31a的进口端a1,用于阻隔大气中的大部分水分、灰尘等经平衡通道31a进入电池箱10内。
阻隔组件33至少部分位于平衡通道31a内,且在平衡通道31a内形成有平衡腔Q。可理解地,平衡腔Q位于连通出口端a2和进口端a1的流路上。在本申请实施例中,“流路”是指能够将A与B相连通的通路,可以看作是平衡通道31a的一部分。
阻隔组件33包括多个阻隔件33c。各阻隔件33c相对阀本体31可弹性形变,促使阻隔件33c发生弹性形变的因素主要在于阻隔件33c形变方向上的两侧的气压差,即阻隔件33c在气压作用下可发生弹性形变。其中,可以是阻隔件33c的局部能够发生弹性形变,也可以是阻隔件33c整体能够发生弹性形变。另外,阻隔件33c可弹性形变,也就是说,在外部气压促使阻隔件33c从初始位置发生形变后,当外部气压减弱或消失时,阻隔件33c能够自行回复形变至初始位置。
其中一部分阻隔件33c定义第一阻隔件,其中另一部分阻隔件33c定义为第二阻隔件。第一阻隔件设置在平衡腔Q和防水透气件32的流路上,用于导通或截止平衡腔Q和防水透气件32。第二阻隔件设置在平衡腔Q和平衡通道31a的出口端a2的流路上,用于导通或截止平衡腔Q和平衡通道31a的出口端a2。
各阻隔件33c具有初始位置,位于初始位置时,各阻隔件33c截止所在的流路。当阻隔件33c两侧气压发生变化时,阻隔件33c在气压推动下形变而离开初始位置,进而导通所在的流路,具体地:
在平衡腔Q与大气压差较小(包括0)时,第一阻隔件位于截止连通平衡腔Q和防水透气件32的流路的初始位置;当平衡腔Q与电池箱10压差较小(包括0)时,第二阻隔件位于截止连通平衡腔Q和平衡通道31a的出口端a2的流路的初始位置。
在外界气压大于平衡腔Q的气压,且两者压差足以推动第一阻隔件形变至离开初始位置时,平衡腔Q和防水透气件32相导通。此时,由于第二阻隔件截止于连通平衡腔Q与平衡通道31a的出口端a2的流路,平衡腔Q与电池箱10的内部之间无法导通,即使外界水汽进入平衡腔Q,在第二阻隔件的阻挡下,也无法进入到电池箱10的内部。当然,当外界气压继续增大至可推动第二阻隔件形变时,则外界与电池箱10内部导通,外界水蒸气可以进入电池箱10内,降低电池100可靠性。
在电池箱10内部压力超过平衡腔Q,且两者压差足以推动第二阻隔件形变至离开初始位置时,平衡腔Q与电池箱10内部相导通。此时,由于第一阻隔件截止于连通平衡腔Q和防水透气件32的流路上,电池箱10内部与外界仍旧是不连通的,即使透过防水透气件32的水蒸气,在第一阻隔件的阻挡下,与无法通过平衡腔Q进入到电池箱10内部。当然,当电池箱10内部压力继续增大至可推动第一阻隔件形变时,则外界与电池箱10内部导通,电池箱10内部高压可直接释放到外界,此时电池100可能热失效。
可以理解地,阻隔件33c具有能够发生形变的临界受力值,即仅在外界推力超过其临界受力值时,阻隔件33c才会发生弹性形变。阻隔件33c的临界受力值可根据其构造形式、安装方式不同而配置不同。
可见,由于阻隔组件33在平衡通道31a内形成平衡腔Q,当平衡腔Q与大气压的压差以及平衡腔Q与电池箱10的压差较小时,平衡腔Q不连通大气与电池箱10内部,可以阻挡透过防水透气件32的水蒸气进入电池箱10内。当平衡腔Q与大气雅的压差较大或平衡腔Q与电池箱10的压差较大时,在各阻隔件33c的作用下,平衡腔Q可以缓冲气压、并平衡压差,而且可以在一定程度上阻挡外界水蒸气进入到电池箱10内。
也就是说,平衡腔Q的设置提高了平衡阀30所能够承受的将大气与电池箱10相导通的压差大小,而且,在所承受的压差范围内,平衡腔Q可以在一定程度上缓冲气压、平衡压差,降低平衡阀30对压差的敏感性,提高了平衡阀30的阻湿能力,可以提高电池100对环境的适应能力,提高电池100的可靠性。
在一些实施例中,参照图5,平衡腔Q具有独立的多个子腔Q1,其中余下部分阻隔件33c布置于相邻两个子腔Q1之间的流路上。
将位于相邻子腔Q1之间的阻隔件33c定位为第三阻隔件。第三阻隔件的数量至少为一个。当第三阻隔件为一个,则子腔Q1可以对应有两个。当第三阻隔件为N个,则子腔Q1可以对应有N+1个。在一些示例中,多个/全部子腔Q1沿预设方向依次排布,且沿预设方向相邻的任意两个子腔Q1之间设置有第三阻隔件。
可以理解地,在多个子腔Q1中,有一个或者多个子腔Q1是通过第一阻隔件与防水透气件32截止或导通的,且有一个或者多个子腔Q1是通过第二阻隔件与平衡通道31a的出口端a2是截止或导通的。
在气体自平衡通道31a的出口端a2流向其进口端a1的流动路径上,最靠近进口端a1设置的子腔Q1为第一子腔Q1,最靠近出口端a2设置的子腔Q1为第二子腔Q1。当外界大气压力推动第一阻隔件形变至离开初始位置,而导通第一子腔Q1与外界时,在与第一子腔Q1相邻的第三阻隔件的阻挡下,可以一定程度阻碍大气与该第一子腔Q1相邻的另一子腔Q1连通,进而可增强大气与电池箱10相连通的阻碍,降低水蒸气进入到电池箱10内的几率,提高平衡阀30的阻湿能力。
同理,当电池箱10内部压力推动第二阻隔件形变至离开初始位置,而导通第二子腔Q1与电池箱10内部时,在与第二子腔Q1相邻的第三阻隔件的阻挡下,可以一定程度阻碍电池箱10内部与该第二子腔Q1相邻的另一子腔Q1连通,进而可增强电池箱10与大气相连通的阻碍,降低水蒸气进入到电池箱10内的几率,提高平衡阀30的阻湿能力。
此时,将平衡腔Q内形成多个子腔Q1,相邻子腔Q1之间设置有阻隔件33c,增加了阻隔件33c的设置数量,提高了阻隔组件33对水蒸气的阻隔能力,可进一步提高平衡阀30的阻湿能力。
在一些实施例中,参照图5,多个阻隔件33c沿平衡通道31a的延伸方向F依次布置,每一阻隔件33c的外轮廓与平衡通道31a的内壁轮廓相匹配。任意相邻两个阻隔件33c与平衡通道31a共同围合形成一子腔Q1。
平衡通道31a的延伸方向F是在除去阻隔组件33时,气流自进口端a1向出口端a2流动时所大致形成的流路方向。当平衡通道31a为直流通道,其延伸方向F为直线方向。当平衡通道31a为弯曲通道,其延伸方向F为弯曲方向。在图2所示实施例中,平衡通道31a的延伸方向F为直线方向。
阻隔件33c的外轮廓与平衡通道31a的内壁轮廓匹配,当阻隔件33c位于初始位置,阻隔件33c封堵地设置于平衡通道31a内。具体可以地,阻隔件33c与平衡通道31a的内壁之间过盈配合,如此在平衡通道31a的摩擦阻碍下,可提高推动阻隔件33c与平衡通道31a内壁分离而导通所在流路的气压大小,降低阻隔组件33的压差敏感性,提高平衡阀30所能够承受的压差大小。
多个阻隔件33c中,沿平衡通道31a的延伸方向F,分别是第一阻隔件、一个或多个第三阻隔件、第二阻隔件。第一阻隔件与第二阻隔件之间的空间为平衡腔Q的空间,第一阻隔件与邻近的第三阻隔件之间的空间、邻近的两个第三阻隔件之间的空间以及第二阻隔件与邻近的第三阻隔件之间的空间均为子腔Q1的空间。
在图5所示实施例中,阻隔件33c包括有三个,三个阻隔件33c形成有两个子腔Q1,两个子腔Q1组成一平衡腔Q。
此时,阻隔组件33由间隔设置的阻隔件33c在平衡通道31a内形成平衡腔Q和子腔Q1,平衡腔Q和子腔Q1的形式方式简单,易于实现。
在其他实施例中,阻隔组件33还可以采取其他方案得到平衡腔Q与子腔Q1。例如,在一些实施例中,阻隔组件33包括有框架,框架位于平衡通道31a内,且框架与平衡通道31a的内壁贴合设置,在框架内部形成有平衡腔Q,且在平衡腔Q内设置有分隔板,框架和分隔板上均开设有启闭口,阻隔件33c设置在启闭口,阻隔件33c在初始位置时关闭所在的启闭口,在外部气压作用下形变时打开所在的启闭口。
关于阻隔件33c的具体构造有多种。在一些实施例中,阻隔件33c包括扭簧和阻隔板,阻隔板通过扭簧可转动地设置在启闭口,当阻隔板闭合所在的启闭口时,扭簧可以处于初始状态而不存储形变力,进一步可在启闭口设置粗糙部,通过粗糙部加大对阻隔板的摩擦力。若气压推动阻隔板克服粗糙部的摩擦力而打开启闭口,扭簧存储形变力,并当气压减弱或消失时,推动阻隔板回复到闭合启闭口的位置。
可以地,在平衡通道31a的延伸方向F上,阻隔组件33与进口端a1和出口端a2中的至少一者间隔布置。也就是说,防水透气件32与阻隔组件33之间、和/或阻隔组件33与平衡通道31a的出口端a2之间间隔设置。
在一些实施例中,阻隔件33c具有相对于阀本体31固定设置的固定端c1,且阻隔件33c被构造为可绕固定端c1朝向进口端a1和出口端a2弯曲形变。
具体可以地,当阻隔件33c之间间隔形成平衡腔Q和子腔Q1,阻隔件33c的固定端c1固定在平衡通道31a的内壁上。当阻隔件33c设置在启闭口,阻隔件33c的固定端c1可以固定在框架上。
示例地,阻隔件33c可以整体为弹性制件,如为金属薄片、硅胶片、橡胶片等。又示例地,阻隔件33c的固定端c1和弯曲端之间通过弹性薄片连接,而固定端c1和弯曲端本身可以不具备形变能力。
阻隔件33c一端相对阀本体31固定,另一端可相对固定件朝向进口端a1或出口端a2弯曲形变。具体地,当大气压力大于平衡腔Q的压力时,阻隔件33c可朝向出口端a2弯曲形变。当电池箱10内部的压力大于平衡腔Q的压力使,阻隔件33c可朝向进口端a1弯曲形变。在阻隔件33c弯曲形变时,可导通所在的流路。
此时,阻隔件33c的构造方式简单,且占用空间较小,有利于平衡阀30的结构紧凑性。
图6为一个或实施例的阻隔件33c的安装示意图。
在一些实施例中,请参照图5和图6,阻隔组件33还包括夹紧件33d,夹紧件33d相对阀本体31固定设置,夹紧件33d夹持固定端c1。
夹紧件33d可以固定在平衡通道31a的内壁上。夹紧件33d形成有夹持空间,阻隔件33c的固定端c1可以夹持在该夹持空间内。夹紧件33d可以但不限于是夹爪式,主要能够夹紧阻隔件33c即可。
此时,阻隔件33c通过夹紧件33d相对阀本体31固定,结构简单,易于实现。
当然,在其他实施例中,阻隔件33c也可以通过紧固、焊接、粘接等方式固定在阀本体31上。
在一些实施例中,参照图5和图6,夹紧件33d包括外挡板d1和内挡板d2,两者在平衡通道31a的延伸方向F上间隔设置,并共同夹持固定端c1。外挡板d1靠近进口端a1设置,内挡板d2靠近出口端a2设置。外挡板d1和内挡板d2沿相交于延伸方向F的方向同向延伸,且内挡板d2的延伸相较于外挡板d1的延伸端D远离所夹持的固定端c1设置。
外挡板d1和内挡板d2大致呈板状,两者沿平衡通道31a的延伸方向F间隔布置。外挡板d1位于固定端c1靠近进口端a1的一侧,内挡板d2位于固定端c1靠近出口端a2的一侧。
结合图5和图6,外挡板d1和内挡板d2的延伸方向F(定义为第一方向)可以为垂直于平衡通道31a的延伸方向F的方向,具体可以是平衡通道31a的径向方向。外挡板d1的延伸端D和内挡板d2的延伸端D均位于固定端c1在第一方向上的一侧,且外挡板d1的延伸端D更加靠近固定端c1设置。
阻隔件33c朝向进口端a1弯曲时,受到外挡板d1的阻挡。阻隔件33c朝向出口端a2弯曲时,收到内挡板d2的阻挡。由于内挡板d2的延伸端D更加远离固定端c1,阻隔件33c朝向出口端a2弯曲形变的程度更小,也就是说,阻隔件33c更不易于朝向出口端a2弯曲。相反地,阻隔件33c更易于朝向进口端a1弯曲。
如此,在电池箱10内部压力过高时,阻隔件33c更容易发生弯曲形变,而将电池箱10内部与平衡腔Q导通,利用平衡腔Q平衡电池箱10内部压力,有利于快速降低电池箱10内部压力。在外界压力过高时,阻隔件33c不易发生弯曲形变,从而可以更好的阻挡外部水蒸气进入到平衡腔Q内,提高水蒸气进入电池箱10内部的阻力。
在一些实施例中,结合图5和图6,外挡板d1和内挡板d2在自身延伸方向F上的长度不等。由于两者的延伸端D距离固定端c1的距离不等,而且长度不等,如此在安装时可将两者的一端对齐并用于夹持固定端c1,另一端(即延伸端D)自然而然距离固定端c1的距离不等,如此有助于提高外挡板d1和内挡板d2对固定端c1的夹持力度,提高阻隔件33c的安装可靠性。
图7为图5所示的平衡阀30的局部结构示意图。
在一些实施例中,参照图7,平衡通道31a的内壁上形成有卡槽31b,内挡板d2和外挡板d1卡设于卡槽31b内。
卡槽31b是凹陷于平衡通道31a的内壁的一端封闭另一端敞开的凹部结构。示例地,对应各组内挡板d2和外挡板d1设置独立的卡槽31b,内挡板d2和外挡板d1通过卡槽31b的敞开处卡入卡槽31b内。
此时,将内挡板d2和外挡板d1卡设在卡槽31b内,安装便捷且结构简单,有助于降低成本。
在一些实施例中,参照图7,卡槽31b沿平衡通道31a的延伸方向F延伸设置,并于出口端a2的一侧形成有缺口b1,内挡板d2和外挡板d1可沿缺口b1卡入卡槽31b内。
出口端a2的一侧是指阀本体31靠近出口端a2设置的一侧,卡槽31b延伸时贯穿该侧并在该侧上形成有缺口b1,全部内挡板d2和全部外挡板d1可沿该缺口b1卡设在卡槽31b内。
如此,内挡板d2和外挡板d1可以于阀本体31的外部经由缺口b1卡设于卡槽31b内,更加便于操作。
在一些实施例中,参照图4和图5,平衡阀30还包括保护盖34,保护盖34设置于阀本体31,且位于防水透气件32背离阻隔组件33的一侧。保护盖34遮挡防水透气件32,且连通平衡通道31a内外。
保护盖34与阀本体31之间可以一体成型,也可分体设置。保护盖34的设置用于遮挡防水透气件32,降低防水透气件32被外物刺破的几率。
保护盖34上可以设置连通孔,连通孔连通平衡通道31a内外。具体地,连通孔可以绕阀本体31的周向间隔布置有多个。其中,阀本体31的周向是指环绕平衡通道31a的延伸方向F设置的方向。
在一些实施例中,参照图4和图5,阀本体31还包括加强筋35,加强筋35连接于平衡通道31a的内壁,且具有导通平衡通道31a的导通孔35f。
加强筋35与阀本体31之间可以一体成型,也可分体设置。加强筋35通常位于阻隔组件33之外,具体可以位于防水透气件32和阻隔组件33之间。
此时,加强筋35的设置可以加强阀本体31的强度。
在一些实施例中,参照图4和图5,阀本体31包括沿平衡通道31a的延伸方向F依次设置的头段31T和连接段31W,连接段31W上设置有安装部W1,头段31T具有围合连接段31W的周向设置的密封面M,密封面M朝向出口端a2设置,平衡阀30包括密封件36,密封件36设置于密封面M。
通常地,在垂直平衡通道31a的延伸方向F的方向上,头段31T的尺寸大于连接段31W的尺寸。头段31T的密封面M大致呈环状,在实际应用时,与电池箱10对接。可以地,在密封面M上凹陷形成有环槽C,密封件36设置在环槽C内。
密封件36可以是O形、方形密封圈等。密封件36可以是橡胶密封件36、硅胶密封件36等。
连接段31W通过其安装部W1与电池箱10配接。安装部W1可以但不限于是环绕连接段31W的周向设置的外螺纹部。在其他示例中,安装部W1也可以是卡接部等。安装部W1与电池箱10之间可以过盈连接。
此时,在安装平衡阀30时,利用安装部W1与电池箱10配接,且在密封面M与电池箱10对接且可判断是否安装到位,同时密封件36可以确保平衡阀30与电池箱10之间的密封性。
在本申请的一实施例中,平衡阀30包括阀本体31、防水透气件32和阻隔组件33。阀本体31包括平衡通道31a。防水透气件32设置于平衡通道31a的进口端a1。阻隔组件33于平衡通道31a内形成有平衡腔Q,且包括多个阻隔件33c。多个阻隔件33c包括第一阻隔件、第二阻隔件和第三阻隔件,第一阻隔件、第三阻隔件和第二阻隔件沿平衡通道31a的延伸方向F依次间隔设置在平衡通道31a内,且各个阻隔件33c的外轮廓与平衡通道31a的内壁轮廓匹配。各阻隔件33c的固定端c1通过夹持件固定在阀本体31上,且阻隔件33c与平衡通道31a的内壁之间可以过盈配合,阻隔件33c可在气压作用下朝向平衡通道31a的出口端a2或进口端a1弯曲形变。
另外,本申请实施例还提供了一种电池100,包括电池箱10和上述平衡阀30,平衡阀30设置在电池箱10,且平衡通道31a的出口端a2朝向电池箱10的内部布置。具体地,平衡通道31a的内部位于电池箱10的内部。该电池100包括上述所有有益效果。
另外,本申请实施例还提供了一种用电装置,包括上述电池100,该电池100用于高提供电能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种平衡阀(30),其特征在于,包括:
阀本体(31),包括平衡通道(31a);
防水透气件(32),设置于所述平衡通道(31a)的进口端(a1);及
阻隔组件(33),设于所述平衡通道(31a)内,且将所述平衡通道(31a)的部分空间隔离形成平衡腔(Q);
其中,所述阻隔组件(33)包括多个阻隔件(33c),其中一部分所述阻隔件(33c)布置于所述平衡腔(Q)与所述防水透气件(32)之间的流路上,其中另一部分所述阻隔件(33c)布置于所述平衡腔(Q)与所述平衡通道(31a)的出口端(a2)之间的流路上;
各所述阻隔件(33c)被配置为可弹性形变地于截止和导通所在所述流路的状态之间切换。
2.根据权利要求1所述的平衡阀(30),其特征在于,所述平衡腔(Q)具有独立的多个子腔(Q1);
其中余下部分所述阻隔件(33c)布置于相邻两个所述子腔(Q1)之间的流路上。
3.根据权利要求2所述的平衡阀(30),其特征在于,所述多个阻隔件(33c)沿所述平衡通道(31a)的延伸方向(F)依次布置,每一所述阻隔件(33c)的外轮廓与所述平衡通道(31a)的内壁轮廓相匹配,任意相邻两个所述阻隔件(33c)与所述平衡通道(31a)共同围合形成一所述子腔(Q1)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的平衡阀(30),其特征在于,所述阻隔件(33c)具有相对于所述阀本体(31)固定设置的固定端(c1),且所述阻隔件(33c)被构造为可绕所述固定端(c1)朝向所述进口端(a1)或所述出口端(a2)弯曲形变。
5.根据权利要求4所述的平衡阀(30),其特征在于,所述阻隔组件(33)还包括夹紧件(33d),所述夹紧件(33d)相对所述阀本体(31)固定设置;
所述夹紧件(33d)夹持所述固定端(c1)。
6.根据权利要求5所述的平衡阀(30),其特征在于,所述夹紧件(33d)包括外挡板(d1)和内挡板(d2),两者在所述平衡通道(31a)的延伸方向(F)上间隔设置,并共同夹持所述固定端(c1);所述外挡板(d1)靠近所述进口端(a1)设置,所述内挡板(d2)靠近所述出口端(a2)设置;
所述外挡板(d1)和所述内挡板(d2)沿相交于所述延伸方向(F)的方向上同向延伸,且所述内挡板(d2)的延伸端(D)相较于所述外挡板(d1)的所述延伸端(D)远离所夹持的所述固定端(c1)设置。
7.根据权利要求6所述的平衡阀(30),其特征在于,所述平衡通道(31a)的内壁上形成有卡槽(31b),所述内挡板(d2)和所述外挡板(d1)卡设于所述卡槽(31b)内。
8.根据权利要求7所述的平衡阀(30),其特征在于,所述卡槽(31b)沿所述平衡通道(31a)的延伸方向(F)延伸设置,并于所述出口端(a2)的一侧形成有缺口(b1),所述内挡板(d2)和所述外挡板(d1)沿所述缺口(b1)卡入卡槽(31b)内。
9.根据权利要求1至3任一项所述的平衡阀(30),其特征在于,所述平衡阀(30)还包括保护盖(34),所述保护盖(34)设置于所述阀本体(31),且位于所述防水透气件(32)背离所述阻隔组件(33)的一侧;
所述保护盖(34)遮挡所述防水透气件(32),且连通所述平衡通道(31a)内外。
10.根据权利要求1至3任一项所述的平衡阀(30),其特征在于,所述阀本体(31)包括加强筋(35),所述加强筋(35)连接于所述平衡通道(31a)的内壁,且具有导通所述平衡通道(31a)的导通孔(35f)。
11.根据权利要求1至3任一项所述的平衡阀(30),其特征在于,所述阀本体(31)包括沿所述平衡通道(31a)的延伸方向(F)依次设置的头段(31T)和连接段(31W),所述连接段(31W)上设置有安装部(W1);
所述头段(31T)具有围合所述连接段(31W)的周向设置的密封面(M),所述密封面(M)朝向所述出口端(a2)设置;
所述平衡阀(30)包括密封件(36),所述密封件(36)设置于所述密封面(M)。
12.一种电池(100),其特征在于,包括:
电池箱(10);及
如权利要求1-11任一项所述的平衡阀(30),所述平衡阀(30)设置于所述电池箱(10),且所述平衡通道(31a)的出口端(a2)朝向所述电池箱(10)内部布置。
13.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求12所述的电池(100),所述电池(100)用于提供电能。
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