CN220980409U - 一种防爆泄压阀及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防爆泄压阀，涉及泄压设备领域，连接主体上设置供气体流动的气流通道；压盖固定于连接主体的外露端，连接主体和压盖之间设置供气体流出的避空通道；活动组件安装于连接主体和压盖之间的空间；在密封顶压状态时，弹性件对活塞施加弹力并密封顶压在连接主体上，此时通过气流可以经过透气膜和进出通道进行内外交换，保持内外气压平衡；当内部压力快速上升时，气压将活动组件顶开，弹性件被压缩，气流经过避空通道排出，可以实现快速泄压，确保内部安全。在气压小幅度变化时通过透气膜实现双向平衡，当气压快速上升时起到泄压防爆的作用。

Description

一种防爆泄压阀及电池模组

技术领域

本实用新型涉及泄压设备领域，更进一步涉及一种防爆泄压阀及电池模组。

背景技术

电池包作为新能源电动汽车的“心脏”，其工作稳定性、可靠性直接影响到新能源电动车的使用性能及安全性。如电池包进水会导致电池短路，进而引起电池爆炸，为了避免电池包内电池组性能不受到水、灰尘等的影响，必须进行密封。

但是对于完全密封的电池包来说，充、放电电池组及控制元件会产生热量，导致箱体内的空气因温度上升而膨胀，如果不能及时排出将造成箱体内压力不断增加，进而箱体变形、橡胶密封件快速失效，导致箱体防水防尘等级降低。另外当电池、超级电容出现热失控时会产生高温高压，会在箱体内产生巨大的压力，存在剧烈爆炸的风险。

为了避免这样的情况发生，需要在电池包上安装泄压阀，传统的泄压阀仅能够将内部的高压排出电池包，无法平衡电池包内外气压。

对于本领域的技术人员来说，如何平衡电池包内外气压，同时发挥防爆作用，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种防爆泄压阀，能够在气压快速上升时起到防爆的作用，同时在气压平缓上升和下降时通过透气膜实现气压双向平衡作用，具体方案如下：

一种防爆泄压阀，包括：

连接主体，用于固定，其上设置供气体流动的气流通道；

压盖，固定于所述连接主体的外露端，所述连接主体和所述压盖之间设置供气体流出的避空通道；

活动组件，安装于所述连接主体和所述压盖之间的空间；所述活动组件包括活塞、透气膜和弹性件，所述活塞设置供气体流动的进出通道，所述透气膜安装于所述活塞并遮盖所述进出通道，用于供气流双向流动实现气压平衡；所述弹性件用于对所述活塞施加弹力并密封顶压在所述连接主体上；

其中，所述弹性件能够被压缩以使所述活塞与所述连接主体之间形成供气流通过的间隙。

可选地，所述连接主体包括连接部、压接部、导向部，所述连接部用于连接固定，所述压接部安装外部密封圈用于压接密封，所述导向部用于导向所述活动组件。

可选地，所述导向部的侧壁设置用于供气体排出的排气缺口。

可选地，所述导向部的外形为圆角多边筒形，所述压盖的内壁为圆筒形，所述导向部和所述压盖之间形成所述避空通道供气体流通。

可选地，所述排气缺口设置于所述导向部和所述压盖之间形成的间隙中。

可选地，所述压盖的内表面设置厚度减小段，以增大气体流动空间。

可选地，所述连接部的外表面设置外螺纹，用于供螺纹连接；

和/或，所述连接部的内腔安装防尘膜。

可选地，所述活动组件包括压紧环，所述压紧环和所述活塞配合夹紧固定所述透气膜；

和/或，所述活塞上设置用于卡装内部密封圈的凹槽。

可选地，所述弹性件为锥形螺旋弹簧，所述压盖的底面凸出设置定位块，所述锥形螺旋弹簧的直径小端卡装于所述定位块，直径大端卡装于所述活塞。

本实用新型还提供一种电池模组，包括上述任一项所述的防爆泄压阀。

本实用新型提供一种防爆泄压阀，连接主体上设置供气体流动的气流通道；压盖固定于连接主体的外露端，连接主体和压盖之间设置供气体流出的避空通道；活动组件安装于连接主体和压盖之间的空间；在密封顶压状态时，弹性件对活塞施加弹力并密封顶压在连接主体上，此时通过气流可以经过透气膜和进出通道进行内外交换，保持内外气压平衡；当内部压力快速上升时，气压将活动组件顶开，弹性件被压缩，气流经过避空通道排出，可以实现快速泄压，确保内部安全。在气压小幅度变化时通过透气膜实现双向平衡，当气压快速上升时起到泄压防爆的作用。

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为本实用新型提供的防爆泄压阀一种具体实施例的剖面图；

图2为连接主体一种具体实施例的轴测图；

图3为连接主体一种具体实施例的正视图；

图4为连接主体一种具体实施例的俯视图。

图中包括：

连接主体1、气流通道11、连接部12、压接部13、外部密封圈131、导向部14、排气缺口15、压盖2、定位块21、厚度减小段22、活动组件3、活塞31、进出通道311、内部密封圈312、透气膜32、弹性件33、压紧环34。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种防爆泄压阀，能够在气压快速上升时起到防爆的作用，同时在气压平缓上升和下降时通过透气膜实现气压双向平衡作用。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的防爆泄压阀及电池模组进行详细的介绍说明。

结合图1所示，本实用新型提供一种防爆泄压阀，包括连接主体1、压盖2、活动组件3，其中连接主体1用于固定在壳体结构上，当防爆泄压阀应用于电池包时，连接主体1固定在电池包的壳体结构上。

连接主体1上设置供气体流动的气流通道11，气流通道11可供气体流通，结合图2、图3、图4所示，本实用新型的实施例中提供的气流通道11沿连接主体1的轴心线设置，为一个轴向贯通的通道。需要注意的是，气流通道11除了采用单一通道的结构之外，还可以采用两个以上并列分布的管道束结构。

压盖2固定于连接主体1的外露端，压盖2和连接主体1固定连接为一体；压盖2包括柱状的侧壁和底面，连接主体1和压盖2之间设置供气体流出的避空通道，气体可以经过避空通道流经气流通道11，从而进出壳体内外。

当连接主体1和压盖2相对装配连接时，内部形成一个空间，活动组件3安装于连接主体1和压盖2之间形成的空间当中。活动组件3包括活塞31、透气膜32和弹性件33。活塞31设置供气体流动的进出通道311，进出通道311沿轴向贯通设置，与气流通道11相类似，进出通道311可以设置为单个通道，也可以是管道束。

透气膜32安装于活塞31并遮盖进出通道311，当透气膜32固定安装于活塞31时，流经进出通道311的气流需要经过透气膜32。透气膜32能够供气体双向流动，实现透气膜32两侧气压平衡；当透气膜32两侧存在气压差，但气压差不大时，通过透气膜32使气流双向流动保持气压平衡。

以图1为例，透气膜32的下侧为内部，上侧为外部，当内部气压小幅度上升高于外部气压时，气体从下向上流经透气膜32，内部过多的气体排出后，经过主体1和压盖2之间的避空通道排到外界，使透气膜32上下的气压保持相等或者接近，防止出现过大的气压差。当内部气压低于外部气压时，气体从上向下流经透气膜32，外部气体向内部流动进行补充，使内部气压上升与外部气压相等或接近，防止出现过大的气压差。

弹性件33用于对活塞31施加弹力并密封顶压在连接主体1上，活塞31接触连接主体1的部分保持相对密封。在透气膜32两侧气压没有大幅度变化时，活塞31始终接触连接主体1，仅通过透气膜32供气体双向流动实现气压平衡。透气膜32仅允许气体流过，可以起到防水、防尘的作用。

以图1为例，透气膜32的下侧为内部，上侧为外部，当内部气压快速上升时，仅依靠透气膜32无法快速排气实现气压平衡，内部过大的气压会将活动组件3顶起，弹性件33被压缩，活塞31向上移动，使活塞31与连接主体1之间形成供气流通过的间隙，内部的气体经过此间隙向上流动，并从主体1和压盖2之间和避空通道排出到外界。使内部的气压下降，维持内部与外部的气压平衡，避免内部气压过高爆炸，发挥防爆的作用。

本实用新型的防爆泄压阀在气压小幅度变化时通过透气膜实现双向平衡，当气压快速上升时起到泄压防爆的作用，在正常使用时通过透气膜32实现防水防尘效果。

在上述方案的基础上，本实用新型的连接主体1包括连接部12、压接部13、导向部14，连接部12、压接部13、导向部14三者沿轴向依次设置。连接部12用于连接固定，将连接主体1固定于壳体结构上。在压接部13处安装外部密封圈131，用于压接密封，当连接部12形成固定装配时，压接部13将外部密封圈131压在壳体结构的外表面，通过外部密封圈形成密封。导向部14用于导向活动组件3，活动组件3设置在导向部14的内部，导向部14的内壁对活动组件3形成导向，使活动组件3沿轴向移动。

结合图2至图4所示，导向部14的侧壁设置用于供气体排出的排气缺口15，也即导向部14的侧壁并非一圈完整的实体结构，而是在其侧壁上设置若干个连通内外的缺口，通过此缺口可以供气体流通，增加气体流动的空间，可以使气体更加顺畅地排出。本申请附图展示的结构中，排气缺口15为不封闭的结构，其上部没有实体结构，除了采用此种结构之外，排气缺口15还可以采用封闭的环形结构，这些具体的实现方式都应包含在本实用新型的保护范围之内。

结合图4所示，在一种具体的实施例中，本实用新型提供的导向部14的外形为圆角多边筒形，也即导向部14外表面一周的径向尺寸并非完全相等，而是存在尺寸差；靠近拐角位置的径向尺寸更大。压盖2的内壁为圆筒形，压盖2内表面一周的径向尺寸相等。因此当压盖2与导向部14相对固定连接时，导向部14外径最大的部位接触压盖2，导向部14外径较小的位置不接触压盖2，在导向部14和压盖2之间形成避空通道供气体流通，使气流更加顺畅地流通。

需要注意的是，本实用新型附图所展示的实施例中，导向部14采用四边形结构，在四边形的四个拐角处设置为圆角用于接触压盖2。结合图4，导向部14的横截面可以是圆角正方形，也可以是圆角矩形。除了采用四边形结构之外，导向部14的横截面还可以采用三角形、五边形等其他的形状。除此之外，导向部14的横截面也采用四角星形、五角星形等造型，在其顶角处设置为圆角，也即在相邻的两个拐角位置设置内凹的区域，从而避免避让空间，供气流顺畅地流出。

另外，导向部14的横截面形状和压盖2的横截面形状可以互换，例如导向部14采用圆形，压盖2采用圆角多边形，同样能够在导向部14和压盖2之间形成间隙供气体流动，因而这些实施例也应包含在本实用新型的保护范围之内。

具体地，本实用新型的排气缺口15设置于导向部14和压盖2之间形成的间隙中，在导向部14外径最大的位置不设置缺口结构，排气缺口15仅设置在导向部14不接触压盖2的位置，可以使气体顺畅地流动，导向部14内部的气体经过排气缺口15流出，进入于导向部14和压盖2之间形成的间隙流向外界。

压盖2的内表面设置厚度减小段22，以增大气体流动空间。厚度减小段22处的厚度更薄，结合图1所示，厚度减小段22位于压盖2的下端，设置厚度减小段22使压盖2的内表面与导向部14之间的间隙空间更大，增大空气流通的空间。

结合图2、图3所示，在连接部12的外表面设置外螺纹，用于供螺纹连接。压接部13的外径大于连接部12的外径，在压接部13和连接部12之间形成台阶结构，当连接部12螺纹连接固定到位时，压接部13挤压外部密封圈131实现密封。当壳体结构上设置内螺纹时，连接部12可以直接螺纹固定在壳体结构上的内螺纹；当壳体结构上设置光孔时，可以通过螺母将连接部12固定。

当活动组件3打开排气时，壳体内外相连通，为了防止异物进入壳体内部，在连接部12的内腔安装防尘膜，此防尘膜可防水防尘，避免在活动组件3打开排气时异物进入，同时允许气流正常流动。

结合图1所示，本实用新型提供的活动组件3包括压紧环34，压紧环34和活塞31配合夹紧固定透气膜32。活塞31的上部设置筒形结构，压紧环34过盈装配在此筒形结构当中，活塞31和压紧环34共同挤压透气膜32，将透气膜32固定。

活塞31上设置用于卡装内部密封圈312的凹槽，内部密封圈312卡装在凹槽当中，当活塞31和连接主体1相互密封时，内部密封圈312接触连接主体1，确保活塞31和连接主体1之间保持密封接触。

具体地，本实用新型提供的弹性件33为锥形螺旋弹簧，压盖2的底面凸出设置定位块21，锥形螺旋弹簧的直径小端卡装于定位块21，直径大端卡装于活塞31。结合图1，弹性件33的上端直径较小，下端直径较大，采用锥形弹簧结构，可以避免活塞31被向上顶起时侧向偏移，提升稳定性。

本实用新型还提供一种电池模组，包括上述的防爆泄压阀，该电池模组可以实现相同的技术效果。解决了电池在使用过程中过压、过载和过温等情况导致电池包内外压差不平衡的问题。在电池包内部温度升高压力增加时迅速启动泄压，防止爆炸，解决新能源汽车电池自爆问题。解决现有防爆泄压阀防水防尘能力较差的问题。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种防爆泄压阀，其特征在于，包括：

连接主体(1)，用于固定，其上设置供气体流动的气流通道(11)；

压盖(2)，固定于所述连接主体(1)的外露端，所述连接主体(1)和所述压盖(2)之间设置供气体流出的避空通道；

活动组件(3)，安装于所述连接主体(1)和所述压盖(2)之间的空间；所述活动组件(3)包括活塞(31)、透气膜(32)和弹性件(33)，所述活塞(31)设置供气体流动的进出通道(311)，所述透气膜(32)安装于所述活塞(31)并遮盖所述进出通道(311)，用于供气流双向流动实现气压平衡；所述弹性件(33)用于对所述活塞(31)施加弹力并密封顶压在所述连接主体(1)上；

其中，所述弹性件(33)能够被压缩以使所述活塞(31)与所述连接主体(1)之间形成供气流通过的间隙。

2.根据权利要求1所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述连接主体(1)包括连接部(12)、压接部(13)、导向部(14)，所述连接部(12)用于连接固定，所述压接部(13)安装外部密封圈(131)用于压接密封，所述导向部(14)用于导向所述活动组件(3)。

3.根据权利要求2所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述导向部(14)的侧壁设置用于供气体排出的排气缺口(15)。

4.根据权利要求3所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述导向部(14)的外形为圆角多边筒形，所述压盖(2)的内壁为圆筒形，所述导向部(14)和所述压盖(2)之间形成所述避空通道供气体流通。

5.根据权利要求3所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述排气缺口(15)设置于所述导向部(14)和所述压盖(2)之间形成的间隙中。

6.根据权利要求3所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述压盖(2)的内表面设置厚度减小段(22)，以增大气体流动空间。

7.根据权利要求2所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述连接部(12)的外表面设置外螺纹，用于供螺纹连接；

和/或，所述连接部(12)的内腔安装防尘膜。

8.根据权利要求1所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述活动组件(3)包括压紧环(34)，所述压紧环(34)和所述活塞(31)配合夹紧固定所述透气膜(32)；

和/或，所述活塞(31)上设置用于卡装内部密封圈(312)的凹槽。

9.根据权利要求1所述的防爆泄压阀，其特征在于，所述弹性件(33)为锥形螺旋弹簧，所述压盖(2)的底面凸出设置定位块(21)，所述锥形螺旋弹簧的直径小端卡装于所述定位块(21)，直径大端卡装于所述活塞(31)。

10.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的防爆泄压阀。