CN220474831U - 一种防爆结构及防爆壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆结构及防爆壳体，包括安装基板和塑胶防爆片，其中，安装基板上设置有泄压通孔；塑胶防爆片以周向密封固定的方式封堵于泄压通孔；并且塑胶防爆片能够根据其所承受的压力而发生弹性变形，且当塑胶防爆片所承受的压力超出预设压力值时，塑胶防爆片爆破以导通泄压通孔。上述防爆结构，由于塑胶防爆片本身具有一定的弹性变形能力，能够适应性的发生一定量的形变，对于塑胶防爆片本身的结构影响较小，基本不受运动方向的影响，一定程度的提升了开阀压力的稳定性且更不容易超出开阀压力的公差范围，不仅能够提升防爆结构开阀压力值的稳定性，同时能够大大降低防爆结构失效及伤人的问题。

Description

一种防爆结构及防爆壳体

技术领域

本实用新型涉及防爆技术领域，更具体地说，涉及一种防爆结构及防爆壳体。

背景技术

对于电气设备而言，其机箱结构常常需要配置防爆功能，比如，储能电池箱体、动力电池箱体等。以储能电池为例，目前常用的防爆方式是在电池外壳的壳壁上设计防爆结构。而目前的防爆结构多采用在电池外壳的壳壁上设置金属材质的防爆片，通过该金属材质的防爆片上设计刻痕撕裂带，电池外壳内压力到达预设防爆压力时，刻痕撕裂带被迫开启实现防爆功能。

但该种金属材质的防爆片结构存在诸多缺陷：比如，金属材质的防爆片结构容易受电池外壳或所处壳壁的整体变形而变形，变形后会导致开阀压力值不稳定甚至于超出公差范围；又比如，金属材质的防爆片结构完全开阀后刻痕撕裂带以内的部分容易飞溅伤人，开阀过程中金属撕裂碰撞容易产生火星，当应用电力设备(比如电芯等)时会引发起火；再比如，刻痕撕裂带处厚度过薄，在运输或者使用过程中容易受振动破损，导致防爆阀失效，严重会引起事故，甚至危害人类财产生命安全。因此，目前的防爆结构普遍容易出现开阀压力值不稳定甚至失效和伤人的问题。

综上所述，如何解决防爆结构容易出现开阀压力值不稳定甚至失效和伤人的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种防爆结构及防爆壳体，以解决防爆结构容易出现开阀压力值不稳定甚至失效和伤人的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种防爆结构，包括：

安装基板，其上设置有泄压通孔；

塑胶防爆片，以周向密封固定的方式封堵于所述泄压通孔；

其中，所述塑胶防爆片能够根据其所承受的压力而发生弹性变形，且当所述塑胶防爆片所承受的压力超出预设压力值时，所述塑胶防爆片爆破以导通所述泄压通孔。

可选地，所述安装基板对应所述泄压通孔的周向孔壁上设置有环形布置的嵌装槽，所述塑胶防爆片的周向边沿固定于所述嵌装槽内。

可选地，所述塑胶防爆片的周向边沿通过环形压板以压紧密封的方式固定于所述嵌装槽内。

可选地，所述环形压板与所述嵌装槽的周向槽壁适配连接。

可选地，所述嵌装槽、所述塑胶防爆片和所述环形压板这三者围设形成有容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述塑胶防爆片的周向边沿被压紧密封时所需的压缩变形量。

可选地，所述塑胶防爆片的周向边沿被压紧密封时所需的压缩变形量配置为所述塑胶防爆片的周向边沿的5％～50％的初始厚度。

可选地，所述嵌装槽与所述环形压板的板面相对的槽面上设置有环形沟槽，所述塑胶防爆片的外圈设置有环形凸缘，所述环形凸缘嵌设于所述环形沟槽内。

可选地，所述嵌装槽与所述环形压板的板面相对的槽面上设置有定位柱，所述塑胶防爆片和所述环形压板上均设置有与所述定位柱相适配的定位孔；

或，所述环形压板与所述嵌装槽相对的板面上设置有定位柱，所述塑胶防爆片和所述嵌装槽的槽壁上均设置有与所述定位柱相适配的定位孔。

可选地，所述塑胶防爆片上设置有爆破刻痕线；或，所述塑胶防爆片上设置有爆破区域，所述爆破区域的厚度整体打薄。

可选地，还包括设置于所述安装基板的辅助爆破装置，所述辅助爆破装置包括与所述塑胶防爆片相对布置的尖锐结构，当所述塑胶防爆片受压向外膨胀至预设高度时，所述尖锐结构与所述塑胶防爆片接触以辅助所述塑胶防爆片爆破。

相比于背景技术介绍内容，上述防爆结构，包括安装基板和塑胶防爆片，其中，安装基板上设置有泄压通孔；塑胶防爆片以周向密封固定的方式封堵于泄压通孔；并且塑胶防爆片能够根据其所承受的压力而发生弹性变形，且当塑胶防爆片所承受的压力超出预设压力值时，塑胶防爆片爆破以导通泄压通孔。在实际应用过程中，通过在防爆壳体上设计上述防爆结构，由于塑胶防爆片本身具有一定的弹性变形能力，当防爆壳体或防爆结构所处壳壁出现一定范围的变形时，能够适应性的发生一定量的形变，对于塑胶防爆片本身的结构影响较小，基本不受运动方向的影响，继而对塑胶防爆片的开阀压力值的影响较小，一定程度的提升了开阀压力的稳定性且更不容易超出开阀压力的公差范围；另外，塑胶防爆片爆开后不会出现飞溅伤人及火星起火等安全隐患的问题；此外，塑胶防爆片的抗振动能力更好，能够更好的避免运输或使用过程中的破损而失效的情况发生。也即上述防爆结构，不仅能够提升防爆结构开阀压力值的稳定性，同时能够大大降低防爆结构失效及伤人的问题。

另外，本实用新型还提供了一种防爆壳体，包括防爆结构，所述防爆结构为上述任一方案所描述的防爆结构，其中，所述防爆壳体的部分壳壁配置为所述安装基板；或，所述安装基板与所述防爆壳体的壳壁为分体式固定连接结构。由于该防爆结构具有上述技术效果，因此，具有该防爆结构的防爆壳体也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

可选地，所述防爆壳体为电池外壳，所述电池外壳包括具有开口的主壳体和盖设于所述主壳体的盖体组件，所述防爆结构设置于所述盖体组件的盖体基板上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的第一防爆结构的俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第一防爆结构的仰视结构示意图；

图3为图1的A-A剖视结构示意图；

图4为图3中的B部的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第二防爆结构的俯视结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第二防爆结构的仰视结构示意图；

图7为图1的C-C剖视结构示意图；

图8为图7中的D部的剖视结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的第三防爆结构的俯视结构示意图；

图10为图9的E-E剖视结构示意图；

图11为图10中的F部的剖视结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的第一种塑胶防爆片的俯视结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的第一种塑胶防爆片的剖视结构示意图；

图14为本实用新型实施例提供的第二种塑胶防爆片的俯视结构示意图；

图15为本实用新型实施例提供的第二种塑胶防爆片的剖视结构示意图；

图16为本实用新型实施例提供的塑胶防爆片配置辅助爆破装置的俯视结构示意图；

图17为图16的G-G剖视结构示意图；

图18为图17中的H部的剖视结构示意图。

其中，图1-图18中：

安装基板1、泄压通孔11、嵌装槽12、环形沟槽120；

塑胶防爆片2、环形凸缘21、爆破刻痕线22、爆破区域23；

环形压板3；

容纳空间4；

定位柱5；

辅助爆破装置6、尖锐结构61。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种防爆结构及防爆壳体，以解决防爆结构容易出现开阀压力值不稳定甚至失效和伤人的问题。

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。

参照图1-图18所示，本实用新型具体提供了一种防爆结构，包括安装基板1和塑胶防爆片2。

其中，安装基板1上设置有泄压通孔11，并且可以将防爆壳体的壳壁配置为安装基板1，比如一体冲压成型等方式；也可以将安装基板1与防爆壳体的壳壁设计成分体式固定连接的结构形式，比如，焊接连接的方式等，实际应用过程中，可以根据实际需求选择配置，在此不做更具体的限定。

另外，塑胶防爆片2以周向密封固定的方式封堵于泄压通孔11，并且塑胶防爆片2能够根据其所承受的压力而发生弹性变形，且当塑胶防爆片2所承受的压力超出预设压力值时，塑胶防爆片2爆破以导通泄压通孔11。其中，塑胶防爆片2具体可以选用的材质有乙基橡胶、丙基橡胶、丁基橡胶、氟橡胶，或者采用热塑性硫化橡胶等耐电解液塑胶，实际应用过程中，可以根据实际需求选择配置，在此不做更具体的限定。

在实际应用过程中，通过在防爆壳体上设计上述防爆结构，由于塑胶防爆片2本身具有一定的弹性变形能力，当防爆壳体或防爆结构所处壳壁出现一定范围的变形时，能够适应性的发生一定量的形变，对于塑胶防爆片2本身的结构影响较小，基本不受运动方向的影响，继而对塑胶防爆片的开阀压力值的影响较小，一定程度的提升了开阀压力的稳定性且更不容易超出开阀压力的公差范围；另外，塑胶防爆片2爆开后不会出现飞溅伤人及火星起火等安全隐患的问题；此外，塑胶防爆片2的抗振动能力更好，能够更好的避免运输或使用过程中的破损而失效的情况发生。也即上述防爆结构，不仅能够提升防爆结构开阀压力值的稳定性，同时能够大大降低防爆结构失效及伤人的问题。

另外，本领域技术人员都应该能够理解的是，相比于传统的金属材质的防爆片，上述塑胶防爆片2有效避免了整个壳体为全金属封闭状态，更加方便无线电信号导入或传出。

在一些具体的实施方案中，参照图1-图11和图16-图18所示，上述安装基板1对应泄压通孔11的周向孔壁上可以设置有环形布置的嵌装槽12，塑胶防爆片2的周向边沿固定于嵌装槽12内。通过将防爆结构设计成上述结构形式，使得塑胶防爆片2在安装基板1上进行装配时更加方便定位及固定。当然可以理解的是，采用上述嵌装槽12的结构形式，仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以直接压紧固定于安装基板1的底面或顶面。

进一步的实施方案中，参照图1-图11和图16-图18所示，上述塑胶防爆片2的周向边沿具体可以通过环形压板3以压紧密封的方式固定于嵌装槽12内，通过环形压板3对塑胶防爆片2的周向边沿进行压紧密封的方式，能够有效保证塑胶防爆片2的周向边沿的各个位置的压紧力及密封性更加均匀可靠。需要说明的是，上述环形压板3具体可以采用一体式结构，也可以采用分体式对拼的结构形式，实际应用过程中，可以根据实际需求选择配置，在此不做更具体的限定。

更进一步的实施方案中，参照图1-图11和图16-图18所示，上述环形压板3具体可以设计成与嵌装槽12的周向槽壁适配连接，比如，焊接连接的方式。其中，环形压板3压住塑胶防爆片2形成密封，环形压板3的外圈与安装基座1上的嵌装槽12的周向槽壁间隙配合，配合形成的焊接焊缝后续可激光焊接固定，焊接焊缝间隙具体可以配置为0.02～0.5mm。当然实际应用过程中，还可以采用其他焊接方式或其他焊接以外的固定方式，比如紧固件锁紧的方式等，在此不做更具体的限定。

在另外一些具体的实施方案中，参照图4、图8、图11和图18所示，上述嵌装槽12、塑胶防爆片2和环形压板3这三者可围设形成有容纳空间4，该容纳空间4用于容纳塑胶防爆片2的周向边沿被压紧密封时所需的压缩变形量。通过设计该容纳空间4，容纳空间4的高度可用于调节防爆阀外沿密封压缩量，接收变形塑胶，能够有效避免塑胶防爆片2的周向边沿被压紧密封时压紧力不均匀导致塑胶防爆片2向内侧鼓起等不良情况发生。

进一步的实施方案中，上述塑胶防爆片2的周向边沿被压紧密封时所需的压缩变形量具体可以配置为塑胶防爆片2的周向边沿的5％～50％的初始厚度。通过将压缩量范围设置为5％～50％，使得压缩量更加合理，能够保证密封的同时防止塑胶防爆片2永久变形失效，提高其使用寿命。

在另外一些具体的实施方案中，参照图4所示，上述嵌装槽12与环形压板3的板面相对的槽面上还可以设置有环形沟槽120，塑胶防爆片2的外圈设置有环形凸缘21，环形凸缘21嵌设于环形沟槽120内。其中，环形沟槽120的具体结构形式，可以是方形槽、T型槽、倒扣槽等，环形凸缘21与环形沟槽120的结构形状相适配。通过设计该环形凸缘21并将其嵌设于环形沟槽120，使得塑胶防爆片2与嵌装槽12之间的配合密封性更好，并且安装时更加方便定位。

在一些具体的实施方案中，参照图8、图11和图18所示，上述嵌装槽12与环形压板3的板面相对的槽面上还可以设置有定位柱5，塑胶防爆片2和环形压板3上均设置有与定位柱5相适配的定位孔；也可以是环形压板3与嵌装槽12相对的板面上设置有定位柱5，塑胶防爆片2和嵌装槽12的槽壁上均设置有与定位柱5相适配的定位孔。通过设计上述定位柱5使得塑胶防爆片2和环形压板3向安装基板1上的嵌装槽12上安装时更加方便操作。当然可以理解的是，上述定位柱的具体形状可以是圆柱形，也可以是方形柱，又或者是其他结构形式的柱体结构，只要能够实现其定位功能即可，实际应用过程中，可以根据实际需求选择配置，在此不做更具体的限定。

在另外一些具体的实施方案中，为了提升塑胶防爆片2开阀的稳定性，参照图12和图13所示，上述塑胶防爆片2上可以设置有爆破刻痕线22，其中，爆破刻痕线22的具体结构形状可以是O形、H形、X形等，只要能够保证塑胶防爆片2的开阀及有效的开阀面积即可，实际应用过程中，可以根据实际需求选择配置，在此不做更具体的限定；参照图14和图15所示，也可以是塑胶防爆片2上设置有爆破区域23，爆破区域23的厚度整体打薄。需要说明的是，对于常规金属材质的防爆片而言，比如，铝金属材质，其刻痕撕裂带或打薄的爆破区域23处厚度一般都比较薄，当其应用于电池箱时，浸泡电解液后容易与电芯发生电化学反应，导致其被腐蚀失效，严重会引起电池箱漏液起火，从而危害人类财产生命安全。但采用上述塑胶防爆片2时，由于塑胶本身具有抗电解液的腐蚀特性，因此能够有效避免其腐蚀失效的情况发生。

在另外一些具体的实施方案中，参照图16-图18所示，上述防爆结构还可以包括设置于安装基板1的辅助爆破装置6，该辅助爆破装置6具体可以包括与塑胶防爆片2相对布置的尖锐结构61，当塑胶防爆片2受压向外膨胀至预设高度时，尖锐结构61与塑胶防爆片2接触以辅助塑胶防爆片2爆破。通过设计该辅助爆破装置6能够更好的保证塑胶防爆片2的正常爆开。以该防爆结构应用于电池箱体为例，当电芯内部气压上升时，塑胶防爆片2会向外臌胀，向外臌胀的高度与电芯内部气压成正比，内部气压达到需要开阀泄压临界值时，向外臌胀高度H同步到达临界值，H参考值为0.1～3mm，此时需要塑胶防爆片开阀，同时尖锐结构与塑胶防爆片2接触帮助刺破，从而塑胶防爆片2向外臌胀高度H到达临界值后，塑胶防爆片2能够更好正常爆破开阀；需要说明的是，当塑胶防爆片2上设计有爆破刻痕线22或厚度整体打薄的爆破区域23时，塑胶防爆片2向外臌胀高度H到达临界值后，尖锐结构61能够协同塑胶防爆片2上设计的爆破刻痕线22或厚度整体打薄的爆破区域23爆破开阀，从而释放电芯内部气压，保证电芯安全性。

另外，本实用新型还提供了一种防爆壳体，包括防爆结构，所述防爆结构为上述任一方案所描述的防爆结构，正如前述记载，可以将防爆壳体的壳壁配置为安装基板1，比如一体冲压成型等方式；也可以将安装基板1与防爆壳体的壳壁设计成分体式固定连接的结构形式，比如，焊接连接的方式等，实际应用过程中，可以根据实际需求选择配置，在此不做更具体的限定。由于该防爆结构具有上述技术效果，因此，具有该防爆结构的防爆壳体也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，上述防爆壳体具体可以为电池外壳，其中，电池外壳包括具有开口的主壳体和盖设于主壳体的盖体组件，通过主壳体上的开口向主壳体内装入电池相关的电气部件，盖体组件与主壳体之间具体可以采用焊接等方式实现固定连接，比如，主壳体可以采用铝壳，盖体组件可以采用铝盖板，前述防爆结构具体可以设置于盖体组件的盖体基板上。当然可以理解的是，该防爆结构除了可以应用于电池外壳，还可以应用于其他具有爆炸风险的电气壳体结构，在此不做更具体的限定。

另外需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“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，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

另外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种防爆结构，其特征在于，包括：

安装基板(1)，其上设置有泄压通孔(11)；

塑胶防爆片(2)，以周向密封固定的方式封堵于所述泄压通孔(11)；

其中，所述塑胶防爆片(2)能够根据其所承受的压力而发生弹性变形，且当所述塑胶防爆片(2)所承受的压力超出预设压力值时，所述塑胶防爆片(2)爆破以导通所述泄压通孔(11)。

2.如权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述安装基板(1)对应所述泄压通孔(11)的周向孔壁上设置有环形布置的嵌装槽(12)，所述塑胶防爆片(2)的周向边沿固定于所述嵌装槽(12)内。

3.如权利要求2所述的防爆结构，其特征在于，所述塑胶防爆片(2)的周向边沿通过环形压板(3)以压紧密封的方式固定于所述嵌装槽(12)内。

4.如权利要求3所述的防爆结构，其特征在于，所述环形压板(3)与所述嵌装槽(12)的周向槽壁适配连接。

5.如权利要求3所述的防爆结构，其特征在于，所述嵌装槽(12)、所述塑胶防爆片(2)和所述环形压板(3)这三者围设形成有容纳空间(4)，所述容纳空间(4)用于容纳所述塑胶防爆片(2)的周向边沿被压紧密封时所需的压缩变形量。

6.如权利要求5所述的防爆结构，其特征在于，所述塑胶防爆片(2)的周向边沿被压紧密封时所需的压缩变形量配置为所述塑胶防爆片(2)的周向边沿的5％～50％的初始厚度。

7.如权利要求3所述的防爆结构，其特征在于，所述嵌装槽(12)与所述环形压板(3)的板面相对的槽面上设置有环形沟槽(120)，所述塑胶防爆片(2)的外圈设置有环形凸缘(21)，所述环形凸缘(21)嵌设于所述环形沟槽(120)内。

8.如权利要求3所述的防爆结构，其特征在于，所述嵌装槽(12)与所述环形压板(3)的板面相对的槽面上设置有定位柱(5)，所述塑胶防爆片(2)和所述环形压板(3)上均设置有与所述定位柱(5)相适配的定位孔；

或，所述环形压板(3)与所述嵌装槽(12)相对的板面上设置有定位柱(5)，所述塑胶防爆片(2)和所述嵌装槽(12)的槽壁上均设置有与所述定位柱(5)相适配的定位孔。

9.如权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述塑胶防爆片(2)上设置有爆破刻痕线(22)；或，所述塑胶防爆片(2)上设置有爆破区域(23)，所述爆破区域(23)的厚度整体打薄。

10.如权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，还包括设置于所述安装基板(1)的辅助爆破装置(6)，所述辅助爆破装置(6)包括与所述塑胶防爆片(2)相对布置的尖锐结构(61)，当所述塑胶防爆片(2)受压向外膨胀至预设高度时，所述尖锐结构(61)与所述塑胶防爆片(2)接触以辅助所述塑胶防爆片(2)爆破。

11.一种防爆壳体，包括防爆结构，其特征在于，所述防爆结构为如权利要求1-10中任一项所述的防爆结构；

其中，防爆壳体的部分壳壁配置为所述安装基板(1)；或，所述安装基板(1)与所述防爆壳体的壳壁为分体式固定连接结构。

12.如权利要求11所述防爆壳体，其特征在于，所述防爆壳体为电池外壳，所述电池外壳包括具有开口的主壳体和盖设于所述主壳体的盖体组件，所述防爆结构设置于所述盖体组件的盖体基板上。