CN220604894U - 防爆阀以及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防爆阀以及电池包，防爆阀包括阀体、第一盖体以及第二盖体，阀体上设置有排气通道，第一盖体设置于排气通道的出口端，第一盖体以及第二盖体沿排气通道的排气方向依次间隔设置，第一盖体设置有第一本体，以及沿排气方向贯穿第一本体的第一通孔，第二盖体设置有第二本体，以及沿排气方向贯穿第二本体的第二通孔，第一通孔与第二通孔错位设置。利用上述技术方案以解决现有技术中存在的防爆阀的上盖在热失控初期排气通径不足、上盖飞出后电池包内外空间直接连通的问题。

Description

防爆阀以及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池制造领域，具体地，涉及一种防爆阀以及电池包。

背景技术

薄膜防爆阀一般由底座、薄膜和防护上盖组成。一般来讲，防爆阀最外侧设计有防护上盖，上盖通过卡扣卡接或熔接连接在底座上。通常正对着薄膜的盖体平面完整，盖体侧面开有排气孔。正常状态下，完整的盖体的主要功能为防石击、防撞击和防冲击，保护薄膜。异常状态下，当电池包内发生热失控时，盖体侧边的排气孔会进行泄气。初期，内部热失控不剧烈时，气流较为缓慢，侧边设计的排气孔可以满足泄压要求；同时，完整的上盖还可以防止火星直喷，降低防爆阀喷火风险。但是，随着热失控的发生，热蔓延较为剧烈时；产气量大且猛烈，此时上盖侧边的排气孔不足以满足泄气流量要求时，上盖与底座连接处就会被烧熔或冲开，直接形成通孔，以保证排气顺畅。

但是，目前所使用的防爆阀上盖设计通常存在以下问题：侧边排气孔面积较小，排气面积小，在发生热失控时，电池包内部压力会快速增大，只有当压力达到一定程度的时候上盖才会被气流冲飞，在这个过程中电池包内就累积较多的高温高压气体，导致热蔓延迅速恶化；而一旦上盖飞出后，因为直接形成通孔，会带来更多的防爆阀明火问题。主要表现为：一方面，高温高压可燃性气体直接从防爆阀喷出，一旦到外侧与空气接触，燃烧三要素齐全，大大增加了防爆阀喷火的风险；另一方面，在热蔓延发生的间歇时间，外部空气极易发生倒灌，进入电池包，也会增加防爆阀明火的风险。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的防爆阀的上盖在热失控初期排气通径不足、上盖飞出后电池包内外空间直接连通的问题，提出了一种防爆阀以及电池包。

为实现本实用新型的目的而提供一种防爆阀，包括阀体、第一盖体以及第二盖体，阀体上设置有排气通道，第一盖体设置于排气通道的出口端，第一盖体以及第二盖体沿排气通道的排气方向依次间隔设置，

第一盖体设置有第一本体，以及沿排气方向贯穿第一本体的第一通孔，第二盖体设置有第二本体，以及沿排气方向贯穿第二本体的第二通孔，第一通孔与第二通孔错位设置。

可选地，防爆阀还包括导流板组件，导流板组件设置于第一本体以及第二本体之间，并与第一本体以及第二本体中至少一项间隔设置。

可选地，导流板组件包括设置于第一本体上朝向第二盖体一侧的第一导流板，第一导流板设置于两相邻设置的第一通孔之间，并从第一本体的中心延伸至第一本体的边缘。

可选地，导流板组件还包括设置于第一本体朝向第二盖体的一侧的第二导流板，第二导流板沿第一通孔的边沿设置。

可选地，导流板组件还包括设置于第二本体朝向第一盖体一侧的第三导流板，第三导流板设置于两相邻设置的第二通孔之间，并从第二本体的中心延伸至第二本体的边缘。

可选地，导流板组件还包括设置于第二本体上朝向第一盖体一侧的第四导流板，第四导流板沿第二通孔的边沿设置。

可选地，导流板组件的高度设置为第一本体与第二本体之间间距的1/3-4/5。

可选地，防爆阀还设置有用于连接第一盖体以及第二盖体的连接结构；

连接结构包括设置于第二本体中心处的第一连接件以及多个设置于第二本体的边缘处的第二连接件，多个第二连接件沿第二本体的周向方向均布设置。

可选地，连接结构还包括设置于第一本体朝向第二盖体的一侧的固定件，固定件与第二连接件对应设置，固定件与第二连接件相匹配。

可选地，第一本体以及第二本体之间的间隔距离设置为大于等于3mm，小于等于15mm。

可选地，第一盖体还包括沿第一本体边缘设置的固定部，固定部设置于第一本体朝向排气通道的一侧，固定部上设置有能够与排气通道相连接的固定结构。

为实现本实用新型的目的还提供一种电池包，包括上述方案中的防爆阀以及电池包壳体，防爆阀设置于电池包壳体上。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的防爆阀，利用依次间隔设置的第一盖体以及第二盖体，通过第一盖体上的第一通孔和第二盖体上的第二通孔，以及第一盖体和第二盖体之间的间隔，能够形成较大的排气通径，及时将电池包内的高温高压气体排出，减缓热蔓延，同时，第一通孔与第二通孔错位设置，一方面，能够防止高温气流或明火直接喷出防爆阀后对外部物体造成损坏，另一方面，还可以在热失控时可以有效阻挡空气从防爆阀向电池包内倒灌，也可以阻止车辆在行驶过程中外部固体颗粒、液体进入阀体的排气通道进而产生对防爆膜的冲击和破坏。

本实用新型提供的电池包，其通过采用本实用新型提供的上述防爆阀，一方面，能够防止高温气流或明火直接喷出防爆阀后对外部物体造成损坏，另一方面，还可以在热失控时可以有效阻挡空气从防爆阀向电池包内倒灌，也可以阻止车辆在行驶过程中外部固体颗粒、液体进入阀体的排气通道进而产生对防爆膜的冲击和破坏。

附图说明

图1为本申请采用的防爆阀的结构爆炸图；

图2为本申请采用的防爆阀的结构图；

图3为本申请采用的第一盖体的一种实施方式的结构示意图；

图4为本申请采用的第一盖体与导流板组件的一种实施方式的结构示意图；

图5为本申请采用的第一盖体与导流板组件的另一种实施方式的结构示意图；

图6为本申请采用的第二盖体的一种实施方式的结构示意图；

图7为本申请采用的第二盖体与导流板组件的另一种实施方式的结构示意图；

图8为本申请采用的第二盖体与导流板组件的另一种实施方式的结构示意图。

附图说明

100、阀体；110、排气通道；120、呼吸模块；200、第一盖体；210、第一本体；220、第一通孔；230、固定部；240、排气孔；300、第二盖体；310、第二本体；320、第二通孔；410、第一连接件；420、第二连接件；510、第一导流板；520、第二导流板；530、第三导流板；540、第四导流板；600、固定件。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图来对本实用新型提供的防爆阀以及电池包进行详细描述。

请参照附图1-2所示，为实现本实用新型的目的而提供一种防爆阀，包括阀体100、第一盖体200以及第二盖体300，阀体100上设置有排气通道110，第一盖体200设置于排气通道110的出口端，第一盖体200以及第二盖体300沿排气通道110的排气方向依次间隔设置，第一盖体200设置有第一本体210，以及沿排气方向贯穿第一本体210的第一通孔220，第二盖体300设置有第二本体310，以及沿排气方向贯穿第二本体310的第二通孔320，第一通孔220与第二通孔320错位设置。

其中，阀体100可固定设置于电池包壳体上，阀体100上设置的呼吸模块120用于在电池包正常工作时，主要通过呼吸模块120来吸入或排出气体，以解决由温差或其他环境变化引起的较小的内外压差变化问题。其中排气通道110贯穿电池包壳体使电池包的内部空间通过排气通道110与外部相连通，排气通道110内可设置有防爆膜，防爆膜设置为能够在设定的耐受压力下破裂，以在电池包内部发生热失控时，将高温烟气经排气通道110排出。高温烟气经排气通道110排出时，利用依次间隔设置的第一盖体200以及第二盖体300，通过第一盖体200上的第一通孔220和第二盖体300上的第二通孔320，以及第一盖体200和第二盖体300之间的间隔，能够形成较大的排气通径，如图1-2所示，电池包内的高温气体从排气通道110排出后，依次经过第一通孔220、第一本体210与第二本体310之间的间隔空间以及第二通孔320后排出，通过附图可以看出，高温气体排出时也可直接通过第一本体210与第二本体310之间的间隔空间排出，以及时将电池包内的高温高压气体排出，减缓热蔓延。同时，第一通孔220与第二通孔320均可设置有多个以增加排气通径，另外，第一通孔220与第二通孔320均可以是规则的圆形、方形、椭圆形等形状，也可以是非规则的形状。排布方式可以如图1-8所示，以第一本体210或第二本体310的中心为圆心环绕中心布置，也可采用行列式的布置方式以及其他的布置方式。

同时，第一通孔与第二通孔错位设置，这样设计的好处是当热失控发生后，高温气体经过第一通孔220后，需要经过一道折弯后，再拐向第二通孔320将气体排放出去。通过上述方式，有效地在两盖体之间，构造若干“S”型路径，防止高温气流直喷。同样的原理，上述技术方案中高温气体的路径并非直通结构，由于增加了排气路径，大大降低了外部空气的倒灌，进而降低了防爆阀明火地安全风险。同时，因为以上特殊的开孔设计，能够确保防爆膜没有任何部分直接裸露在外部，从而可以防止石击、泥溅或高压水流对防爆膜的破坏。尽管第一通孔220与第二通孔320之间错位设置，会对排出的气体造成一定的阻力，但由于高温气体经排气通道排出时是具有一定的压力，因此，该阻力并不会对气体排出产生较大的影响。

以图1-2所示的实施方式，即第一本体210上设置有6个第一通孔220，第二本体310上设置有6个第二通孔320的情况作为实施例，与现有技术中常规的防爆阀上盖仅有侧面排气孔的设计相比，可通过实验数据对排气流量进行比较：传统防爆阀在排气压力为10kPa的情况下，排气流量13L/s；而采用本申请的防爆阀，同样在排气压力为10kPa的情况下，排气流量50L/s，排气流量提升效果明显。另外，与传统防爆阀去除上盖的情况(排气通道110直接暴露的情况)下进行比较，同样在排气压力为10kPa的情况下，排气流量55L/s，通过比较可以发现，采用本申请采用的防爆阀在较优实施例下，能够取得较大排气流量的技术效果，相比传统的防爆阀提升明显，即使与极端情况下的无上盖的防爆阀相比，排气流量并没有太多的下降，但是能够取得防止高温气流或明火直接喷出防爆阀、阻挡空气从防爆阀向电池包内倒灌以及阻止车辆在行驶过程中外部固体颗粒、液体进入阀体的排气通道110进而产生对防爆膜的冲击和破坏的效果。

作为一种可选的实施方式，如图4-8所示，防爆阀还包括导流板组件，导流板组件设置于第一本体210以及第二本体310之间，并与第一本体210以及第二本体310中至少一项间隔设置。导流板组件设置的目的在于对排出的高温气体以及进入的空气进行扰动和阻挡，更加有利于防止高温气流或明火直接喷出，还能够使得外部空气难以直接倒灌进入电池包内。导流板组件可包括一个或多个部件，这些部件可设置为长条状或板状结构，与第一本体210或第二本体310间隔设置是为了气流能够经间隔的部分空间流过。

具体地，如图4所示，导流板组件包括设置于第一本体210上朝向第二盖体300一侧的第一导流板510，第一导流板510设置于两相邻设置的第一通孔220之间，并从第一本体210的中心向第一本体210的边缘延伸，即阻挡于第一通孔220的一侧，以对流经的气体进行扰动，并阻挡细小颗粒的进入。

另外，如图5所示，导流板组件还包括设置于第一本体210朝向第二盖体300的一侧的第二导流板520，第二导流板520沿第一通孔220的边沿设置，使得从第一通孔220的必须流过第二导流板520才能进入第一本体210与第二本体310之间的空间内，同样起到一定的扰动和遮挡作用。

作为另一种可选的实施方式，如图7所示，导流板组件还包括设置于第二本体310朝向第一盖体200一侧的第三导流板530，第三导流板530设置于两相邻设置的第二通孔320之间，并从第二本体310的中心向第二本体310的边缘延伸。当高温气体从第一通孔220流出后，由于第一通孔220与第二通孔320错位设置，因此，高温气体会流动到第三导流板530处，从而受第三导流板530的扰动作用。

另外，如图8所示，导流板组件还包括设置于第二本体310上朝向第一盖体200一侧的第四导流板540，第四导流板540沿第二通孔320的边沿设置。经第一通孔220流出的高温气体，在第二本体310的作用下，向四周扩散并流向第二通孔320，而第四导流板540设置于第二通孔320的四周，因此高温气体需要越过第四导流板540后才能从第二通孔320流出，第四导流板540从而能够对高温气体产生扰动。上述技术方案中的第一导流板、第二导流板、第三导流板以及第四导流板可单独设置也可组合设置，以达到较好的扰流效果。

具体地，导流板组件的高度设置为第一本体210与第二本体310之间间距的1/3-4/5。

为了将第二盖体300固定于第一盖体200上，防爆阀还设置有用于连接第一盖体200以及第二盖体300的连接结构；连接结构包括设置于第二本体310中心处的第一连接件410以及多个设置于第二本体310的边缘处的第二连接件420，多个第二连接件420沿第二本体310的周向方向均布设置。第一连接件410可如图6所示，为圆柱形结构，可通过卡接、销接等方式与第一盖体200连接，也可采用热熔焊接或一体注塑成型工艺等与第一盖体200连接为一体。第一连接件410可作为主要受力部件，因此，可具有一定的直径以保证连接强度，而第二连接件420则可作为辅助部件，使第二盖体300在受到高温气体冲击时，能够受力均匀，防止其因受力不均而破损，因此第二连接件420沿周向均匀布置。

另外，如图3-5所示连接结构还包括设置于第一本体210朝向第二盖体300的一侧的固定件600，固定件600与第二连接件420对应设置，固定件600与第二连接件420相匹配。如图3所示，第二连接件420可采用卡接的方式与固定件600相连接，固定件600上可设置有与第二连接件420相匹配的结构。

作为一种可选地实施方式，第一本体以及第二本体之间的间隔距离设置为大于等于3mm，小于等于15mm。

另外，如图3-5所示，第一盖体200还包括沿第一本体210边缘设置的固定部230，固定部230设置于第一本体210朝向排气通道110的一侧，固定部230上设置有能够与排气通道110相连接的固定结构。固定部230一方面用于与排气通道110相连接以固定第一盖体200，另一方面，固定部230还可如图3所示，设置有用于排气的排气孔240，排气孔240的设置可以进一步地加大防爆阀的排气流量。

为实现本实用新型的目的还提供一种电池包，包括上述方案中的防爆阀以及电池包壳体，防爆阀设置于电池包壳体上。

本实用新型提供的电池包，其通过采用本实用新型提供的上述防爆阀，一方面，能够防止高温气流或明火直接喷出防爆阀后对外部物体造成损坏，另一方面，还可以在热失控时可以有效阻挡空气从防爆阀向电池包内倒灌，也可以阻止车辆在行驶过程中外部固体颗粒、液体进入阀体的排气通道进而产生对防爆膜的冲击和破坏。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种防爆阀，其特征在于，包括阀体、第一盖体以及第二盖体，所述阀体上设置有排气通道，所述第一盖体设置于所述排气通道的出口端，所述第一盖体以及所述第二盖体沿所述排气通道的排气方向依次间隔设置，

所述第一盖体设置有第一本体，以及沿所述排气方向贯穿所述第一本体的第一通孔，所述第二盖体设置有第二本体，以及沿所述排气方向贯穿所述第二本体的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔错位设置。

2.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述防爆阀还包括导流板组件，所述导流板组件设置于所述第一本体以及所述第二本体之间，并与所述第一本体以及所述第二本体中至少一项间隔设置。

3.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述导流板组件包括设置于所述第一本体上朝向所述第二盖体一侧的第一导流板，所述第一导流板设置于两相邻设置的第一通孔之间，并从所述第一本体的中心延伸至所述第一本体的边缘。

4.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述导流板组件还包括设置于所述第一本体朝向所述第二盖体的一侧的第二导流板，所述第二导流板沿所述第一通孔的边沿设置。

5.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述导流板组件还包括设置于所述第二本体朝向所述第一盖体一侧的第三导流板，所述第三导流板设置于两相邻设置的第二通孔之间，并从所述第二本体的中心延伸至所述第二本体的边缘。

6.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述导流板组件还包括设置于所述第二本体上朝向所述第一盖体一侧的第四导流板，所述第四导流板沿所述第二通孔的边沿设置。

7.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述导流板组件的高度设置为所述第一本体与所述第二本体之间间距的1/3-4/5。

8.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述防爆阀还设置有用于连接所述第一盖体以及所述第二盖体的连接结构；

所述连接结构包括设置于所述第二本体中心处的第一连接件以及多个设置于所述第二本体的边缘处的第二连接件，多个所述第二连接件沿所述第二本体的周向方向均布设置。

9.根据权利要求8所述的防爆阀，其特征在于，所述连接结构还包括设置于所述第一本体朝向所述第二盖体的一侧的固定件，所述固定件与所述第二连接件对应设置，所述固定件与所述第二连接件相匹配。

10.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述第一本体以及所述第二本体之间的间隔距离设置为大于等于3mm，小于等于15mm。

11.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述第一盖体还包括沿所述第一本体边缘设置的固定部，所述固定部设置于所述第一本体朝向所述排气通道的一侧，所述固定部上设置有能够与所述排气通道相连接的固定结构。

12.一种电池包，其特征在于，包括上述权利要求1-11中任意一项所述的防爆阀以及电池包壳体，所述防爆阀设置于所述电池包壳体上。