CN220963655U - 一种防爆泄压阀及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防爆泄压阀及电池包，包括阀体，阀体具有用于连通电池包内部和外部的中心孔，防爆泄压阀还包括：支座，覆盖中心孔并压紧在阀体位于电池包外部的一端，支座与阀体弹性连接，支座上设置有与中心孔连通的多个通孔；透气膜材，固定设置在支座背离中心孔的端面上，并覆盖多个通孔；阻火网，填充在中心孔内，用于保持中心孔内气体流通，并阻止火焰朝支座方向喷射。采用上述方式设置的防爆泄压阀，具有较高的透气性，从而实现快速泄压，并且在产生火焰时，通过阻火网防止电池包喷射的火焰引燃周围物品。

Description

一种防爆泄压阀及电池包

技术领域

本申请涉及阀门技术领域，特别涉及一种防爆泄压阀。另外，本申请还提供一种包括上述防爆泄压阀的电池包。

背景技术

常见的电池包和封闭箱体会有防尘、防水的需求，因此需要将电池包内部设计成对外封闭的结构，且由于轻量化设计，电池包的箱体能够承受的压力不大。当新能源汽车或储能设施在工作时，电池包内部会发热，使其内部压力上升，导致电池包内外压力差不平衡，可能会导致其内部结构损坏，对设备和安全造成威胁。

现有的解决方法是设计适当的泄压阀，通过泄压阀确保电池包内外的气压差平衡。但是现有技术中已公开的泄压阀装置存在的问题是，泄压阀透气量较低，如果电池芯片单元突然发生失效，释放出的大量气体难以在更短时间内排出；并且在电池包热失控时，易产生火焰，且热失控的火焰会喷射较远的距离，导致周围的物体着火，造成附加损失。

因此，针对上述技术问题，如何在保证功能的前提下，提高泄压阀的透气性，以及减少电池包热失控带来的损失是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种防爆泄压阀，该泄压阀在面对电池包热失控时，具有较高的透气性，从而实现快速泄压；并且在产生火焰时，通过阻火网防止电池包喷射的火焰引燃周围物品。

另外，本申请的另一目的是提供一种包括上述防爆泄压阀的电池包。

为实现上述目的，本申请提供一种防爆泄压阀，包括与电池包密封连接的阀体，所述阀体具有用于连通所述电池包内部和外部的中心孔，所述防爆泄压阀还包括：

支座，覆盖所述中心孔并压紧在所述阀体位于所述电池包外部的一端，所述支座与所述阀体弹性连接，所述支座上设置有与所述中心孔连通的多个通孔；

透气膜材，固定设置在所述支座背离所述中心孔的端面上，并覆盖多个所述通孔；

阻火网，填充在所述中心孔内，用于保持所述中心孔内气体流通，并阻止火焰朝所述支座方向喷射。

优选地，所述阀体一端设置有内陷部，所述支座设置在所述内陷部中，所述内陷部底面设置有与所述支座保持密封的O型圈。

优选地，所述支座背离所述中心孔的端面开设有凹陷部，多个所述通孔的开设位置与所述凹陷部对应，且所述透气膜材设置在所述凹陷部中。

优选地，所述凹陷部中还设置有用于压紧所述透气膜材的固定环，所述固定环中部的空心腔与多个所述通孔连通，所述固定环背离所述透气膜材的端面与所述支座的端面平齐。

优选地，所述固定环背离所述透气膜材的端面设置有用于压紧所述固定环的压紧件，所述压紧件上开设有与所述空心腔连通的缺口。

优选地，所述压紧件背离所述固定环的端面设置有用于压紧所述固定环的压盖，所述压盖与所述支座固定连接，且所述压盖与所述内陷部的内壁间隔设置。

优选地，所述支座的端面上设置有与所述缺口连通的支座流道以及与所述支座流道连通的环形流道，所述环形流道用于将所述支座流道内的气体呈环形分布，且环形分布的气体通过所述压盖与所述内陷部的内壁之间的间隔流出所述电池包外。

优选地，所述的防爆泄压阀还包括：

支撑件，位于中心空内并与所述阀体内壁固定连接；

螺栓柱，设置在所述支座面向所述中心孔的端面上；

导向柱，伸入在所述中心孔内，并滑动贯穿所述支撑件后与所述螺栓柱螺纹连接；

弹簧，套设于所述导向柱外周，且两端分别与所述支撑件和所述导向柱背离所述螺栓柱的端部连接，所述弹簧初始状态具有压缩量，以使所述支座依靠弹力压紧在所述阀体上；

其中，所述阻火网呈环状结构套设在导向柱外周，且与所述导向柱和所述弹簧间隔设置。

优选地，所述阀体主体外周设置有与所述电池包连接的螺纹，并在所述螺纹尾部形成用于限位的台肩，在所述台肩面向所述电池包的端面上设置有与所述电池包抵持，并用于保持两者密封的密封圈。

一种电池包，包括上述任一项所述的防爆泄压阀。

相对于上述背景技术，本申请的防爆泄压阀在平衡压力时，电池包内压大于外压，电池包内部空气通过阻火网进入中心孔中，由于支座压紧在阀体上，因此空气会通过支座上的通孔向外排出，从而平衡电池包内外气压。当快速泄压时，由于支座与阀体是弹性连接，电池包内部气压会将支座顶起，空气通过支座与阀体之间的缝隙款速流出，从而完成快速泄压，并在泄压完成后，通过弹性连接自动将支座复位，再次压紧在阀体上。

为了满足该泄压阀的防尘防水等级，在不影响空气正常排出的前提下，在支座背离中心孔的端面上设置有透气膜材，从而确保空气能够正常排出。阻火网填充在中心孔内，不妨碍空气的正常流通，还能够阻止火焰朝支座方向喷射。因此，采用上述方式设置的防爆泄压阀，具有较高的透气性，从而实现快速泄压，并且在产生火焰时，通过阻火网防止电池包喷射的火焰引燃周围物品。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的防爆泄压阀爆炸图；

图2为本申请实施例所提供的防爆泄压阀剖面结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的防爆泄压阀立体结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的支座俯视图；

图5为本申请实施例所提供的防爆泄压阀平衡压力时的气体流向示意图；

图6为本申请实施例所提供的防爆泄压阀快速泄压时的气体流向示意图。

图中：1、压盖 2、压紧件 3、固定环 4、透气膜材 5、支座6、O型圈 7、阀体 8、密封圈 9、阻火网 10、弹簧11、导向柱 21、缺口 31、空心腔 51、通孔 52、凹陷部 53、螺栓柱54、支座流道 55、环形流道 71、支撑件 72、内陷部73、中心孔 74、台肩 75、螺纹。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本实施例中，“上”、“下”、“前”、“后”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的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，在本实施例中，提供一种防爆泄压阀，该泄压阀包括阀体7、支座5、透气膜材4和阻火网9，阀体7能够与电池包密封连接，在阀体7上开设有连通电池包内部和外部的中心孔73，气体通过中心孔73进行平衡压力的操作。

具体地说，支座5覆盖在中心孔73处，并压紧在阀体7位于电池包外部的一端，具体可参照图2或图3，在支座5上设置有多个与中心孔73连通的通孔51，在平衡压力时，通过通孔51将电池包内部气体排出，从而降低电池包内部压力；当需要快速泄压时，中心孔73内高压气体会将支座5顶起，从而使支座5与阀体7分离，电池包内部气体通过支座5与阀体7之间的间隙实现快速泄压。在这里，由于支座5在与阀体7分离后需要再次压紧在阀体7上，因此支座5需要与阀体7弹性连接，能够为支座5提供压紧阀体7的弹性力。

需要说明的是，本申请的泄压阀还需要满足一定的防尘防水等级，因此这里再支座5背离中心孔73的端面上设置了透气膜材4，透气膜材4能够覆盖上述所有通孔51，在确保电池包内部气体排出的同时，还能够阻止外部灰尘及水分进入阀体7内部，影响阀体7的正常运行。当然，透气膜材4的具体型号可以参照现有技术，这里不再赘述，确保能够起到透气、防尘、防水的效果即可。

此外，在中心孔73内还填充有阻火网9，阻火网9的设置并不影响中心孔73内气体的流动；也就是说，电池包内的气体任然能够穿过阻火网9从通孔51排出。而阻火网9的另一作用是，当电池包内部发生火情时，能够有效阻止火焰朝支座5方向喷射，并喷出在电池包外。

综合上述实施例，本申请的防爆泄压阀在平衡压力时，电池包内压大于外压，电池包内部空气通过阻火网9进入中心孔73中，由于支座5压紧在阀体7上，因此空气会通过支座5上的通孔51向外排出，从而平衡电池包内外气压。当快速泄压时，由于支座5与阀体7是弹性连接，电池包内部气压会将支座5顶起，空气通过支座5与阀体7之间的缝隙款速流出，从而完成快速泄压，并在泄压完成后，通过弹性连接自动将支座5复位，再次压紧在阀体7上。此外，为了满足该泄压阀的防尘防水等级，在不影响空气正常排出的前提下，在支座5背离中心孔73的端面上设置有透气膜材4，从而确保空气能够正常排出。阻火网9填充在中心孔73内，不妨碍空气的正常流通，还能够阻止火焰朝支座5方向喷射。因此，采用上述方式设置的防爆泄压阀，具有较高的透气性，从而实现快速泄压，并且在产生火焰时，通过阻火网9防止电池包喷射的火焰引燃周围物品。

在上述实施例的基础上，为了进一步完善该防爆泄压阀，这里还提出了在阀体7一端设置内陷部72，请参照图2，内陷部72的直径大于中心孔73的直径，同时，支座5也位于内陷部72中，从而使支座5能够覆盖在中心孔73上，并且在内陷部72底面还设置有与支座5保持密封的O型圈6，从而确保阀体7在平衡压力时，电池包内部气体仅通过通孔51排出。只有当需要快速泄压时，支座5才与O型圈6分离，气体从两者分离的间隙快速排出。

进一步地，在支座5背离中心孔73的端面上开设有凹陷部52，请参照图2，多个通孔51的开设位置正位于凹陷部52处，即通孔51的开设位置与凹陷部52对应，透气膜材4设置在凹陷部52中。同时，在凹陷部52中还设置有压紧透气膜材4的固定环3，请参照图3，固定环3具有中心腔，固定环3能够压紧透气膜材4的外沿，从而使透气膜材4稳定设置。需要说明的是，空心腔31的设置并不会影响气体正常通过通孔51排出，即空心腔31与多个通孔51连通，从而确保该防爆泄压阀具备平衡压力的能力。在此基础上，固定环3可以通过卡接的方式与支座5固定，这里不再详述。

续上，固定环3也可以通过其上部的压紧件2进行压紧固定；具体的说，固定环3背离透气膜材4的端面设置有用于压紧固定环3的压紧件2，为了保证压紧件2设置的平稳性，这里将固定环3背离透气膜材4的端面与支座5的端面平齐，从而使压紧件2能够同时放置在固定环3以及支座5的端面上。

此外，压紧件2的设置并不能影响气体的正常排出，即气体依然需要排出在电池包外；因此这里在压紧件2上开设有与空心腔31连通的缺口21，请参照图3，中心孔73内气体通过依次通过通孔51、空心腔31、缺口21排出。需要说明的是，压紧件2的设置可以降低透气膜材4的露出面积，从而降低进入灰尘以及水分的可能，并且还不影响气体的正常流通。至于压紧件2的固定方式可以有多种，可以采用卡接固定或其它部件压紧固定的方式。

对于采用压紧固定的方式固定压紧件2时，本实施例中给出一种实施方式，即在压紧件2背离固定环3的端面设置有用于压紧固定环3的压盖1，压盖1与支座5固定连接，并且压盖1与内陷部72的内壁间隔设置。压盖1可以通过粘接等方式固定在支座5上，而为了确保气体能够从支座5与压盖1之间排出，这里还在支座5的端面上设置有与缺口21连通的支座流道54以及与支座流道54连通的环形流道55，请参照图3和图4，支座流道54能够收集缺口21排出的气体，气体通过环形流道55均分环形分布，从而避免局部位置气流量过大，导致的气体无法快速排出的问题。环形分布的气体通过压盖1与内陷部72的内壁之间的间隔流出电池包外，从而实现压力平衡。

另外，上述指出了支座5需要与阀体7弹性连接，这里对弹性连接做出进一步介绍，请参照图2，本申请的防爆泄压阀还包括支撑件71、螺栓柱53、导向柱11和弹簧10，支撑件71位于中心孔73内，并与阀体7的内壁固定连接，为弹性支撑提供固定点。在支座5面向中心孔73的端面上设置有螺栓柱53，导向柱11伸入在中心孔73内，并滑动贯穿支撑件71后与螺栓柱53螺纹连接，从而使支座5与导向柱11形成整体。在导向柱11外周套设有弹簧10，弹簧10两端分别于支撑架和导向柱11背离螺栓柱53的端部连接，并且弹簧10在初始状态下具有压缩量，从而为支座5提供压紧在阀体7的弹力。

需要说明的是，在上述实施例的前提下，阻火网9的设置并不影响导向柱11以及弹簧10的正常动作，即在本实施例中，阻火网9呈环形结构套设在导向柱11外周，并且与导向柱11和弹簧10间隔设置。

另外，在阀体7外周设置有与电池包连接的螺纹75，当然，通过螺纹连接时，需要保证阀体7与电池包之间的连接密封性，防止出现漏气漏水等情况。同时在螺纹75尾部形成台肩74，类似螺栓头部的设置方式，起到限位作用。

在台肩74面向电池包的端面上开设有用于放置密封圈8的凹槽，凹槽沿阀体7周向设置，密封圈8与电池包抵持，从而保持阀体7于电池包两者密封。

需要指出的是，本申请所强调的是，该防爆泄压阀不仅具备平衡压力的能力，还具备快速泄压的能力，同时还具有防止火焰喷出电池包的功能。本申请的平衡压力是指，当电池包内部气压高于外压时，中心孔73内的气体通过通孔51、透气膜材4、空心腔31、缺口21排出到支座流道54，再由支座流道54和环形流道55将气体从阀体7于压盖1之间的缝隙流出，从而实现平衡压力的操作，具体请参照图5，图5为平衡压力时的气体流向示意图。

当电池包热失控需要快速泄压时，电池包由于压力突增，会推动支座5向外运动，并压缩弹簧10，在支座5与阀体7分离后，气体直接由支座5与阀体7间的缝隙流出，从而实现快速泄压，具体请参照图6，图6为快速泄压时的气流流向示意图。

而当热失控时，电池包内部高温高压易导致产生火焰，因此本申请的阻火网9便能够阻止火焰喷出，减弱火焰喷射出的强度和长度，有效降低火焰对周边产生的伤害。

此外，本申请还提供一种电池包，该电池包包括上述任一项的防爆泄压阀，从而具有较高的泄压能力，同时能够降低热失控后火焰喷射带来的危害。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防爆泄压阀，包括与电池包密封连接的阀体，所述阀体具有用于连通所述电池包内部和外部的中心孔，其特征在于，所述防爆泄压阀还包括：

支座，覆盖所述中心孔并压紧在所述阀体位于所述电池包外部的一端，所述支座与所述阀体弹性连接，所述支座上设置有与所述中心孔连通的多个通孔；

透气膜材，固定设置在所述支座背离所述中心孔的端面上，并覆盖多个所述通孔；

阻火网，填充在所述中心孔内，用于保持所述中心孔内气体流通，并阻止火焰朝所述支座方向喷射。

2.根据权利要求1所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述阀体一端设置有内陷部，所述支座设置在所述内陷部中，所述内陷部底面设置有与所述支座保持密封的O型圈。

3.根据权利要求2所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述支座背离所述中心孔的端面开设有凹陷部，多个所述通孔的开设位置与所述凹陷部对应，且所述透气膜材设置在所述凹陷部中。

4.根据权利要求3所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述凹陷部中还设置有用于压紧所述透气膜材的固定环，所述固定环中部的空心腔与多个所述通孔连通，所述固定环背离所述透气膜材的端面与所述支座的端面平齐。

5.根据权利要求4所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述固定环背离所述透气膜材的端面设置有用于压紧所述固定环的压紧件，所述压紧件上开设有与所述空心腔连通的缺口。

6.根据权利要求5所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述压紧件背离所述固定环的端面设置有用于压紧所述固定环的压盖，所述压盖与所述支座固定连接，且所述压盖与所述内陷部的内壁间隔设置。

7.根据权利要求6所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述支座的端面上设置有与所述缺口连通的支座流道以及与所述支座流道连通的环形流道，所述环形流道用于将所述支座流道内的气体呈环形分布，且环形分布的气体通过所述压盖与所述内陷部的内壁之间的间隔流出所述电池包外。

8.根据权利要求1-7任一项所述的防爆泄压阀，其特征在于，还包括：

支撑件，位于中心空内并与所述阀体内壁固定连接；

螺栓柱，设置在所述支座面向所述中心孔的端面上；

导向柱，伸入在所述中心孔内，并滑动贯穿所述支撑件后与所述螺栓柱螺纹连接；

弹簧，套设于所述导向柱外周，且两端分别与所述支撑件和所述导向柱背离所述螺栓柱的端部连接，所述弹簧初始状态具有压缩量，以使所述支座依靠弹力压紧在所述阀体上；

其中，所述阻火网呈环状结构套设在导向柱外周，且与所述导向柱和所述弹簧间隔设置。

9.根据权利要求8所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述阀体主体外周设置有与所述电池包连接的螺纹，并在所述螺纹尾部形成用于限位的台肩，在所述台肩面向所述电池包的端面上设置有与所述电池包抵持，并用于保持两者密封的密封圈。

10.一种电池包，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的防爆泄压阀。