DE102020130036A1

DE102020130036A1 - Druckentlastungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020130036A1
Application number: DE102020130036.0A
Authority: DE
Inventors: Guofeng Yue; Qihong Teng
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2021-05-20

Abstract

Eine Druckentlastungsvorrichtung (101) umfasst einen Montagesitz (3505), einen Ventilkern (3504) und ein Druckentlastungsglied (3502) wobei der Montagesitz (3505) innen mit einem Fluidkanal (3401) versehen ist und der Fluidkanal (3401) mit einem Innenraum einer Druckentlastung zu unterziehenden Komponente kommunizieren kann; der Ventilkern (3504) zur Ausrichtung auf den Fluidkanal (3401) in dem Montagesitz (3505) angeordnet ist und ein Druckentlastungskanal (3402) zwischen einem äußeren Rand des Ventilkerns (3504) und einer Innenwand des Fluidkanals (3401) des Montagesitzes (3505) gebildet ist; und das Druckentlastungsglied (3502) auf den äußeren Rand des Ventilkerns (3504) aufgeschoben ist, wobei das Druckentlastungsglied (3502) verformbar ist und dazu ausgebildet ist, den Druckentlastungskanal (3402) mittels seiner Verformung zu öffnen und zu schließen. Die Druckentlastungsvorrichtung (101) der vorliegenden Anmeldung verwendet die Verformungseigenschaft des Druckentlastungsglieds, um die Wirkung einer wiederholten Verwendung und mehrerer Druckentlastungen zu erzielen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Druckentlastungsvorrichtung und insbesondere eine Druckentlastungsvorrichtung für ein Batteriepack.
Stand der Technik
Eine Batterie erzeugt im Gebrauch Gas. Wenn das Gas nicht rechtzeitig abgeführt wird und sich in einem Batteriepack ansammelt, kann der Druck in dem Batteriepack zunehmen, was den Gebrauch des Batteriepacks beeinflusst. Während der Herstellung einer Batterie ist es daher oftmals erforderlich, eine Druckentlastungsvorrichtung an dem Batteriepack anzubringen. Wenn der Druck in dem Batteriepack höher als ein vorbestimmter Wert ist, kann die Druckentlastungsvorrichtung automatisch geöffnet werden, um das in dem Batteriepack angesammelte Gas abzuführen und so den übermäßigen Druck darin zu entlasten.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung stellt eine Druckentlastungsvorrichtung bereit, die einen Montagesitz, einen Ventilkern und ein Druckentlastungsglied umfasst, wobei der Montagesitz innen mit einem Fluidkanal versehen ist und der Fluidkanal mit einem Innenraum einer Druckentlastung zu unterziehenden Komponente kommunizieren kann; der Ventilkern zur Ausrichtung auf den Fluidkanal in dem Montagesitz angeordnet ist und ein Druckentlastungskanal zwischen einem äußeren Rand des Ventilkerns und einer Innenwand des Fluidkanals des Montagesitzes gebildet ist; und das Druckentlastungsglied auf den äußeren Rand des Ventilkerns aufgeschoben ist, wobei das Druckentlastungsglied verformbar ist und dazu ausgebildet ist, den Druckentlastungskanal mittels seiner Verformung zu öffnen und zu schließen. Bei der vorliegenden Anmeldung kann durch Bereitstellung des Druckentlastungsglieds außerhalb des Ventilkerns der Druckentlastungsvorrichtung unter Verwendung des Verformungsverhaltens des Druckentlastungsglieds selbst die Druckentlastungsvorrichtung die Wirkung einer wiederholten Verwendung und mehrerer Druckentlastungen erzielen.
Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung weist das Druckentlastungsglied eine druckbeaufschlagte Seite auf, und das Druckentlastungsglied kann dazu ausgebildet sein, sich in einem gesperrten Betriebszustand, in dem der Druckentlastungskanal geschlossen ist, und in einem geöffneten Betriebszustand zu befinden; wobei, wenn ein Druck auf der druckbeaufschlagten Seite des Druckentlastungsglieds einen vorbestimmten Wert übersteigt, das Druckentlastungsglied verformt wird, so dass das Druckentlastungsglied von dem gesperrten Betriebszustand in den geöffneten Betriebszustand, in dem der Druckentlastungskanal geöffnet ist, wechselt; und wobei, wenn der Druck auf der druckbeaufschlagten Seite des Druckentlastungsglieds geringer als der vorbestimmte Wert ist, das Druckentlastungsglied in den gesperrten Betriebszustand zurückkehrt.
Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung ist das Druckentlastungsglied aus einem Material mit einer Verformungseigenschaft hergestellt.
Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung weist der Ventilkern einen kreisförmigen Querschnitt auf; und das Druckentlastungsglied liegt in Form eines Rings vor, das Druckentlastungsglied umfasst einen inneren Rand und einen äußeren Rand, der innere Rand ist mit dem Ventilkern verbunden, und der äußere Rand stößt in einem freien Zustand am Montagesitz, um den Druckentlastungskanal zu schließen.
Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung erstreckt sich das Druckentlastungsglied von dem inneren Rand nach außen und nach unten zu dem äußeren Rand.
Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung ist der Ventilkern aus Kunststoff hergestellt, und das Druckentlastungsglied ist durch einen Sekundärformprozess an einer Außenfläche des Ventilkerns fixiert.
Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung ist der Ventilkern mit einem Ventilkerndurchgangsloch versehen; und die Druckentlastungsvorrichtung umfasst ferner eine wasserdichte und gasdurchlässige Membran, und die wasserdichte und gasdurchlässige Membran bedeckt das Ventilkerndurchgangsloch des Ventilkerns, so dass Gas von dem Druckentlastungskanal durch die wasserdichte und gasdurchlässige Membran an die äußere Umgebung abgeführt werden kann. Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung umfasst die Druckentlastungsvorrichtung ferner eine Schutzabdeckung, die Schutzabdeckung ist mit einem Schutzabdeckungsdurchgangsloch versehen, und die Schutzabdeckung ist am Montagesitz eingeschnappt, so dass der Ventilkern und das Druckentlastungsglied in einem durch den Montagesitz und die Schutzabdeckung gebildeten Raum aufgenommen sind.
Die oben beschriebene Druckentlastungsvorrichtung umfasst ferner einen Dichtungsring. Der Montagesitz ist mit mindestens einer Öffnung an einer Stelle nahe dem Druckentlastungsglied versehen, und wenn sich der äußere Rand des Druckentlastungsglieds nach oben biegt, kann zwischen dem äußeren Rand des Druckentlastungsglieds und der Innenwand des Fluidkanals herausströmendes Gas durch die mindestens eine Öffnung an die äußere Umgebung abgegeben werden.
Bei der oben beschriebenen Druckentlastungsvorrichtung wird die Druckentlastungsvorrichtung in einem Batteriepack angewandt, das ein Batteriepackgehäuse umfasst, das Batteriepackgehäuse ist mit einem Montageloch versehen, und die Druckentlastungsvorrichtung ist durch das Montageloch an dem Batteriepackgehäuse angebracht.
Bei der vorliegenden Anmeldung ist das Druckentlastungsglied innerhalb der Druckentlastungsvorrichtung angeordnet, und die elastische Eigenschaft des Druckentlastungsglieds selbst wird zum Öffnen und Schließen des Druckentlastungskanals in der Druckentlastungsvorrichtung verwendet, wodurch die Wirkung der intensiven Druckentlastung der Druckentlastungsvorrichtung erzielt wird. Da die Elastizität des Druckentlastungsglieds seine rechtzeitige Rückkehr in einen Ausgangszustand ermöglicht und die jedes Mal erfolgende Druckentlastung die bestehende Struktur der Druckentlastungsvorrichtung nicht zerstört, kann die Druckentlastungsvorrichtung der vorliegenden Anmeldung die Wirkung der intensiven Druckentlastung mehrere Male erzielen und kann wiederholt in dem Batteriepack verwendet werden, wodurch die Nutzungskosten der Druckentlastungsvorrichtung stark reduziert werden können.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines eine Druckentlastungsvorrichtung 101 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung verwendenden Batteriepacks 100;
2A ist eine perspektivische Teilansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 und einer oberen Platte 105 des Batteriepacks 100, von außerhalb des Batteriepacks 100 in 1 gesehen;
2B ist eine perspektivische Teilansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 und der oberen Platte 105 des Batteriepacks 100, von innerhalb des Batteriepacks 100 in 1 gesehen;
3A ist eine perspektivische Ansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 1;
3B ist eine Explosionsdarstellung der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 3A;
3C ist eine Axialschnittansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 3A entlang der Richtung eines Pfeils gemäß der Linie A-A in 3A;
3D ist eine Axialschnittansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 3A entlang einer Linie, die sich in einem Winkel von 90 Grad bezüglich der Linie A-A in 3A befindet;
3E ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 3C;
4 ist eine Längsschnittansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 1 in einem intensiven Druckentlastungszustand;
5 ist eine perspektivische Teilansicht der oberen Platte des Batteriepacks 100 in 2A;
6A bis 6B sind schematische Darstellungen von Schritten zum Anbringen der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 1 an der oberen Platte 105 des in 5 gezeigten Batteriepacks 100; und
7A und 7B zeigen jeweils Axialschnittansichten der auf der oberen Platte 105 des Batteriepacks 100 in
2A angebrachten Druckentlastungsvorrichtung 101 in verschiedenen Positionen.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden anhand der beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden, verschiedene spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich, dass Begriffe wie „vordere(r)“, „hintere(r)“, „obere(r)“, „untere(r)“, „linke(r)“ und „rechte(r)“ in der vorliegenden Offenbarung zwar Richtungen angeben, die dazu verwendet werden, verschiedene beispielhafte Konstruktionsteile und -elemente in der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, diese Begriffe hier aber lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden und sich aus der in den beigefügten Zeichnungen gezeigten beispielhaften Ausrichtung ergeben. Da die in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Ausführungsformen in verschiedenen Richtungen angeordnet werden können, dienen diese Richtungsbezeichnungen nur zur Darstellung und sind nicht als Einschränkungen zu betrachten. Wenn möglich, beziehen sich die gleichen oder ähnliche Bezugszahlen, die in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, auf die gleichen Komponenten.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines eine Druckentlastungsvorrichtung 101 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung verwendenden Batteriepacks 100. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Batteriepack 100 allgemein rechteckig. Bei anderen Ausführungsformen kann das Batteriepack 100 auch andere Formen aufweisen. Das Batteriepack 100 umfasst ein Batteriepackgehäuse 102 und die Druckentlastungsvorrichtung 101. Das Batteriepackgehäuse 102 weist einen darin ausgebildeten Aufnahmeraum zum Aufnehmen von Batteriezellen (nicht gezeigt) auf. Die Druckentlastungsvorrichtung 101 ist auf einer oberen Platte 105 des Batteriepackgehäuses 102 angebracht und steht mit dem Aufnahmeraum innerhalb des Batteriepackgehäuses 102 in Verbindung und kann den Druck des Aufnahmeraums innerhalb des Batteriepackgehäuses 102 entlasten.
2A ist eine perspektivische Teilansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 und der oberen Platte 105 des Batteriepacks 100, von außerhalb des Batteriepacks 100 in 1 gesehen, die die Struktur der Druckentlastungsvorrichtung 101 außerhalb des Batteriepackgehäuses 102 zeigt; 2B ist eine perspektivische Teilansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 und der oberen Platte des Batteriepacks 100, von innerhalb des Batteriepacks 100 in 1 gesehen, die die Struktur der Druckentlastungsvorrichtung 101 innerhalb des Batteriepackgehäuses 102 zeigt. Wie in den 2A und 2B gezeigt ist, ist das Batteriepackgehäuse 102 mit einem Montageloch 230 versehen, und die Druckentlastungsvorrichtung 101 ist durch das Montageloch 230 an dem Batteriepackgehäuse 102 angebracht. Der untere Teil der Druckentlastungsvorrichtung 101 ist durch das Montageloch 230 hindurchgeführt und erstreckt sich in das Batteriepack 100, und der obere Teil der Druckentlastungsvorrichtung 101 liegt zu der äußeren Umgebung frei. Wenn der Gasdruck in dem Batteriepack 100 größer als ein vorbestimmter oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, kann die Druckentlastungsvorrichtung 101 das Gas in dem Batteriepack 100 intensiv an die äußere Umgebung abgeben, um den Druck des Batteriepacks 100 abzulassen.
3A ist eine perspektivische Ansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 1, und 3B zeigt eine Explosionsdarstellung der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 3A. 3C ist eine Axialschnittansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 3A entlang der Richtung eines Pfeils gemäß der Linie A-A in 3A. 3D ist eine Axialschnittansicht der Druckentlastungsvorrichtung 100 in 3A entlang einer Linie, die sich in einem Winkel von 90 Grad bezüglich der Linie A-A in 3A befindet, und 3E ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 3C. Diese Figuren zeigen gemeinsam die spezielle Struktur der Druckentlastungsvorrichtung 101.
Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, umfasst die Druckentlastungsvorrichtung 101 eine Schutzabdeckung 3501, ein Druckentlastungsglied 3502, eine wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503, einen Ventilkern 3504, einen Montagesitz 3505 und einen Dichtungsring 3506. Sowohl das Druckentlastungsglied 3502 als auch der Dichtungsring 3506 liegen in Form eines kreisförmigen Rings vor und sind aus elastischen Materialien hergestellt. Bei dieser Ausführungsform sind das Druckentlastungsglied 3502 und der Dichtungsring 3506 aus Kieselgel oder Kautschuk hergestellt. Zum Beispiel sind das Druckentlastungsglied 3502 aus LR- oder HNBR-Material hergestellt und der Dichtungsring 3506 aus VMQ- oder EPDM-Material hergestellt. Die Querschnitte der Schutzabdeckung 3501, der wasserdichten und gasdurchlässigen Membran 3503, des Ventilkerns 3504 und des Montagesitzes 3505 sind allgemein kreisförmig. Die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 ist aus einem wasserdichten und gasdurchlässigen Material hergestellt, und die Schutzabdeckung 3501, der Ventilkern 3504 und der Montagesitz 3505 sind aus Materialien hergestellt, die wärmebeständig sind und eine gewisse Steifigkeit aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 aus ePTFE-Material hergestellt. Die Schutzabdeckung 3501, der Ventilkern 3504 und der Montagesitz 3505 sind aus PA66-Material hergestellt.
Wie in den 3C und 3D gezeigt ist, ist die Schutzabdeckung 3501 an dem Montagesitz 3505 eingeschnappt, so dass die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503, der Ventilkern 3504 und das Druckentlastungsglied 3502 in dem durch den Montagesitz 3505 und die Schutzabdeckung 3501 gebildeten Raum aufgenommen werden können.
Wie in den 3C und 3D in Kombination mit 3B zu sehen ist, umfasst die Schutzabdeckung 3501 eine obere Abdeckung 330 und eine Abdeckungswand 331, die obere Abdeckung 330 liegt in Form einer kreisförmigen flachen Platte vor, und die Abdeckungswand 331 erstreckt sich von einem äußeren Rand der oberen Abdeckung 330 vertikal nach unten. Die Schutzabdeckung 3501 ist mit mehreren Schutzabdeckungsdurchgangslöchern 3511 zum Unterstützen des Abführens des Gases innerhalb der Druckentlastungsvorrichtung 101 an die äußere Umgebung versehen. Mehrere Rippen 3460 sind an einer Innenfläche der oberen Abdeckung 330 zur Anlage an das obere Ende des Montagesitzes 3505 vorgesehen. Die Abdeckungswand 331 ist mit mehreren Kerben 380 und mehreren Schnappaufnahmen 332, die an den Kerben 380 angeordnet sind, versehen. Die Innen- und Außenflächen der Schnappaufnahmen 332 sind mit der Innen- bzw. Außenfläche der Abdeckungswand 331 bündig. Die Schnappaufnahme 332 und die Seitenwand einer entsprechenden Kerbe 380 der Abdeckungswand 331 sind durch einen Trennschlitz 333 getrennt, und der Trennschlitz 333 erstreckt sich von dem äußeren Rand der Abdeckungswand 331 zu der oberen Abdeckung 330. Der Trennschlitz 333 ist so angeordnet, dass das obere Ende 334 der Schnappaufnahme 332 mit der Abdeckungswand 331 verbunden ist, und zwischen dem unteren Ende 335 der Schnappaufnahme 332 und der Abdeckungswand 331 besteht ein Spalt, so dass, wenn eine äußere Kraft an das untere Ende 335 der Schnappaufnahme 332 angelegt wird, das untere Ende 335 der Schnappaufnahme 332 bezüglich der Abdeckungswand 331 aufspreizen und kontrahieren kann. Mit anderen Worten wird, wenn eine nach innen gerichtete Kraft an das untere Ende 335 der Schnappaufnahme 332 angelegt wird, das untere Ende 335 der Schnappaufnahme 332 zu dem von der Abdeckungswand 331 umschlossenen Raum gebogen; und wenn eine nach außen gerichtete Kraft an das untere Ende 335 der Schnappaufnahme 332 angelegt wird, wird das untere Ende 335 der Schnappaufnahme 332 von dem von der Abdeckungswand 331 umschlossenen Raum weg gebogen. Die Schnappaufnahme 332 ist an einer Stelle nahe dem unteren Ende 335 mit einem Einschnapploch 336 versehen, und das Einschnapploch 336 verläuft durch die Innen- und Außenfläche der Schnappaufnahme 332 und wird zum Anordnen und Aufnehmen eines Einschnappglieds 350 an dem Montagesitz 3505 verwendet. Bei dieser Ausführungsform ist die Abdeckungswand 331 der Schutzabdeckung 3501 mit sechs Schnappaufnahmen 332 versehen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Schnappaufnahmen 332 verschieden sein.
Wie in den 3B-3D gezeigt ist, umfasst der Ventilkern 3504 einen Ventilkernkörper 340 und ein Ventilkernmontageglied 341. Der Ventilkernkörper 340 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und umfasst einen Ventilkernaußenrand 342, einen Ventilkernmittelzapfen 344 und mehrere Ventilkernspeichen 343. Der Ventilkernaußenrand 342 liegt in Form eines Rings vor, und der Ventilkernmittelzapfen 344 befindet sich an einer mittleren Stelle des Ventilkernaußenrands 342 und erstreckt sich entlang einer Achse des Ventilkerns 504. Die Ventilkernspeiche 343 ist an einem Ende mit dem Ventilkernmittelzapfen 344 verbunden und ist am anderen Ende mit dem Ventilkernaußenrand 342 verbunden. Die Ventilkernspeichen 343 können dazu verwendet werden, die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 zu stützen. Bei dieser Ausführungsform sind acht Ventilkernspeichen 343 in dem Ventilkern 3504 vorhanden, und die acht Ventilkernspeichen 343 sind um den Ventilkernmittelzapfen 344 gleichmäßig verteilt, so dass innerhalb des Ventilkernaußenrands 342 acht Ventilkerndurchgangslöcher 3514 ausgebildet sind. Das Ventilkernmontageglied 341 ist dahingehend ausgebildet, sich von dem Ventilkernmittelzapfen 344 nach unten zu erstrecken, und verläuft im Wesentlichen senkrecht zu dem Ventilkernkörper 340.
Wie in den 3C und 3D gezeigt ist, umfasst das Ventilkernmontageglied 341 einen Verlängerungsteil 3422 und ein Paar Arme 3424. Der Verlängerungsteil 3422 ist allgemein zylindrisch, und das proximale Ende des Verlängerungsteils 3422 ist mit dem Ventilkernkörper 340 verbunden. Das Paar Arme 3424 ist mit einem distalen Ende des Verlängerungsteils 3422 verbunden, und das Paar Arme 3424 ist durch eine Aussparung 3420 beabstandet. Die Außenflächen des Paars Arme 3424, die voneinander abgekehrt sind, sind mit rampenförmigen Flanschen versehen, und die Flansche erstrecken sich von Enden des Paars Arme 3424 schräg nach außen zu dem distalen Ende des Verlängerungsteils 3422. Daher ist zwischen den Außenflächen des Paars Arme 3424 und dem Verlängerungsteil 3422 ein abgestufter Einschnappteil gebildet. Wenn das Paar Arme 3424 durch eine äußere Kraft gedrückt wird, kann das Paar Arme 3424 dahingehend vorbelastet werden, sich in Richtung der Aussparung 3420 aneinander anzunähern, bis die Innenseiten des Paars Arme 3424 aneinander anliegen. Wenn die äußere Kraft entfernt ist, bewegt sich das Paar Arme 3424 voneinander weg und kehrt zu einer Aufspreizposition bezüglich einander zurück. Die obige Anordnung des Ventilkernmontageglieds 341 gestattet, dass das Ventilkernmontageglied 341 aufspreizbar und kontrahierbar ist, so dass der Ventilkern 3504 entfernbar auf dem Montagesitz 3505 angebracht werden kann.
Wie in den 3B-3D gezeigt ist, ist die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 ein kreisförmiges dünnes Flächengebilde, dessen Größe ungefähr gleich dem Querschnitt des Ventilkernkörpers 340 ist, so dass die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 die obere Fläche des Ventilkernkörpers 340 angemessen abdecken kann. Die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 kann verhindern, dass Flüssigkeit durchdringt, und gestatten, dass Gas durchdringt, wodurch die Wirkungen von Staubdichtigkeit, Wasserdichtigkeit und Gasdurchlässigkeit realisiert werden. Bei dieser Ausführungsform erfüllt die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 die Anforderungen der IP67. Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 durch Ultraschallschweißen an der oberen Fläche des Ventilkerns 3504 befestigt, und in diesem Fall ist auch die Ventilkernspeiche 343 geschweißt. Bei anderen Ausführungsformen kann auch die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 durch andere Verbindungsmittel, wie zum Beispiel Verbinden mit Klebstoff oder Fixieren durch einen Sekundärformprozess, mit dem Ventilkern 3504 verbunden sein.
Das Druckentlastungsglied 3502 liegt in Form eines Rings vor. Das Druckentlastungsglied 3502 weist einen nach außen aufgeweiteten Querschnitt auf, der einen inneren Rand 3551, welcher eine Innenumfangsfläche des Druckentlastungsglieds 3502 bildet, und einen äußeren Rand 3553, der sich von dem inneren Rand 3551 nach unten und nach außen erstreckt, umfasst. In einem freien Zustand, das heißt keine Beeinflussung durch eine äußere Kraft, erstreckt sich der äußere Rand 3553 des Druckentlastungsglieds 3502 von dem inneren Rand 3551 nach außen und befindet sich unterhalb des inneren Rands 3551. Bei dieser Ausführungsform weist das Druckentlastungsglied 3502 einen Innendurchmesser auf, der ungefähr gleich dem Außendurchmesser des Ventilkernkörpers 340 ist, und ist mittels Sekundärformung sicher mit dem Ventilkern 3504 verbunden, so dass die Innenumfangsfläche des Druckentlastungsglieds 3502 und die Außenumfangsfläche des Ventilkerns 3504 eng anliegend aneinander befestigt sind. Bei anderen Ausführungsformen können auch andere Befestigungsmittel verwendet werden. Zum Beispiel ist der Innendurchmesser des Druckentlastungsglieds 3502 so ausgebildet, dass er etwas kleiner als der Außendurchmesser des Ventilkernkörpers 340 ist, so dass das Druckentlastungsglied 3502 mittels seiner Aufspreiz- und Kontraktionseigenschaft sicher auf den äußeren Rand des Ventilkerns 3504 aufgeschoben werden kann. Wie in den 3C und 3D gezeigt ist, sind das Druckentlastungsglied 3502 und der Ventilkern 3504 insgesamt allgemein zu einer Regenschirmform gebildet, wenn das Druckentlastungsglied 3502 auf den Ventilkern 3504 aufgeschoben ist.
Wie auch in den 3B-3D gezeigt ist, umfasst der Montagesitz 3505 einen Hauptkörperteil 301. Der Hauptkörperteil 301 liegt in Form einer zylindrischen Hülse mit einem kreisförmigen Querschnitt vor. Wie in 4A gezeigt ist, ist der Hauptkörperteil 301 in einen Kopfteil 3431 und einen Einführungsteil 3432 unterteilt. Der Kopfteil 3431 ist an einem Verbindungsende 3435 des Kopfteils mit dem oberen Ende 3438 des Einführungsteils 3432 verbunden. Der Einführungsteil 3432 ist zum Einführen in das Montageloch 230 ausgebildet, und der Kopfteil 3431 ist außerhalb des Montagelochs 230 positioniert und mit der Schutzabdeckung 3501 verbunden.
Die Einschnappglieder 350 sind an der Außenfläche des Kopfteils 3431 vorgesehen. Die Einschnappglieder 350 sind dahingehend vorgesehen, von der äußeren Fläche des Kopfteils 3431 nach außen zu ragen. Die Einschnappglieder 350 werden zum Einschnappen und Anordnen mit den Schnappaufnahmen 332 an der Schutzabdeckung 3501 verwendet. Die Anzahl der Einschnappglieder entspricht der Anzahl der Schnappaufnahmen 332. Da die Schutzabdeckung 3501 bei dieser Ausführungsform mit sechs Schnappaufnahmen 332 versehen ist, ist auch der Montagesitz 3505 mit sechs Einschnappgliedern 350 an der Außenfläche des Kopfteils 3431 versehen. Wie in Kombination mit den 3B und 3D zu sehen ist, sind die Einschnappglieder 350 allgemein prismatisch, wobei eine untere Fläche 3452 eine flache Fläche ist, die senkrecht zu der Außenfläche des Kopfteils 3431 verläuft, und eine obere Fläche 3451 eine geneigte Fläche ist, die sich von der Außenfläche des Kopfteils 3431 schräg nach unten erstreckt. Wenn die Schutzabdeckung 3501 an den Montagesitz 3505 eingeschnappt ist, ist, wie in 3D gezeigt ist, die Schutzabdeckung 3501 von oberhalb des Montagesitzes 3505 an der Außenseite des Kopfteils 3431 befestigt, und die Innenfläche der Schutzabdeckung 3501 an der Abdeckungswand 331 ist eng anliegend an der Außenfläche des Kopfteils 3431 befestigt, um die gesicherte Verbindung der Schutzabdeckung 3501 und des Montagesitzes 3505 in einer horizontalen Richtung zu gewährleisten. Wenn die Schutzabdeckung 3501 von oberhalb des Montagesitzes 3505 nach unten hin eingeschnappt wird, können sich die Schnappaufnahmen 332 nach außen aufspreizen, so dass die sechs Einschnappglieder 350 jeweils in den Einschnapplöchern 336 der sechs Schnappaufnahmen 332 aufgenommen werden. In diesem Fall liegt die untere Fläche 3452 des Einschnappglieds 350 an dem Einschnapploch 336 an, und das Einschnappglied 350 ist dahingehend ausgebildet, mit dem Einschnapploch 336 zusammenzupassen, derart, dass eine Aufwärtsbewegung der Schutzabdeckung 3501 bezüglich des Montagesitzes 3505 verhindert werden kann. Wenn die Schutzabdeckung 3501 an dem oberen Ende des Montagesitzes 3505 eingeschnappt ist, liegen darüber hinaus, wie in 3D gezeigt ist, die an der Innenfläche der oberen Abdeckung 330 der Schutzabdeckung 3501 vorgesehenen Rippen 3460 genau an dem oberen Ende des Montagesitzes 505 an, wodurch verhindert wird, dass sich die Schutzabdeckung 501 bezüglich des Montagesitzes 505 nach unten bewegt.
Wie in den 3B, 3C und 3D gezeigt ist, weist der Kopfteil 3431 des Montagesitzes 3505 einen größeren Außendurchmesser als der Einführungsteil 3432 auf. Der Hauptkörperteil 301 des Montagesitzes 3505 ist innen mit einem Fluidkanal 3401 versehen, der durch den Kopfteil 3431 und den Einführungsteil 3432 verläuft. Der Teil des Fluidkanals 3401 in dem Kopfteil 3431 weist einen größeren Innendurchmesser als der Teil des Fluidkanals 3401 in dem Einführungsteil 3432 auf, und der Montagesitz 3505 bildet somit eine ringförmige Stützplattform 3459 an einer Stelle, an der sich der Kopfteil 3431 und der Einführungsteil 3432 treffen. Eine Stützstruktur 3512 ist innerhalb des Fluidkanals 3401 vorgesehen, und die Stützstruktur 3512 befindet sich in dem Einführungsteil 3432 und erstreckt sich von der Stützplattform 3459 nach innen. Wie in 3B gezeigt ist, umfasst die Stützstruktur 3512 einen mittleren Stützzapfen 337 und mehrere Stützplatten 338.
Der mittlere Stützzapfen 337 befindet sich an einem Mittelteil des Fluidkanals 3401. Die Stützplatten 338 sind an einem Ende an dem mittleren Stützzapfen 337 befestigt und sind an dem anderen Ende an der Innenwand des Hauptkörperteils 301 befestigt, so dass die mehreren Stützplatten 338 radial innerhalb des Fluidkanals 3401 angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform gibt es insgesamt sechs Stützplatten 338, und die sechs Stützplatten 338 unterteilen den Fluidkanal 3401 in sechs Teilkanäle 339, und jeder Teilkanal 339 weist eine vertikale Verbindungsstruktur auf. Die Stützstruktur 3512 weist an einer Stelle, an der sich der mittlere Stützzapfen 337 befindet, eine relativ große Höhe auf, so dass der mittlere Stützzapfen 337 dazu verwendet werden kann, den Ventilkern 3504 in Eingriff zu nehmen und zu stützen. Wie in 3C gezeigt ist, ist der mittlere Stützzapfen 337 mit einem Montageglieddurchgangsloch 3510 versehen. Der Innendurchmesser des Montageglieddurchgangslochs 3510 ist ungefähr gleich dem Außendurchmesser des Verlängerungsteils 3422 des Ventilkernmontageglieds 341, so dass der Verlängerungsteil 3422 des Ventilkerns 340 angemessen in dem Montageglieddurchgangsloch 3510 des Montagesitzes 3505 aufgenommen werden kann. Wenn der Ventilkern 3504 durch das Paar Arme 3424 des Ventilkernmontageglieds 341 oben auf dem mittleren Stützzapfen 337 in Eingriff gebracht ist, ist die untere Fläche der Mitte des Ventilkernkörpers 340 genau an der oberen Fläche des mittleren Stützzapfens 337 befestigt, um Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Ventilkerns 3504 bezüglich des Montagesitzes 3505 zu begrenzen.
Ferner umfasst der Montagesitz 3505 einen Sperrteil 302 und ein Paar Ansätze 303. Der Sperrteil 302 und das Paar Ansätze 303 wirken dahingehend zusammen, den Montagesitz 3505 in dem Montageloch 230 der oberen Platte 105 des Batteriepacks 100 zu halten. Der Sperrteil 302 ist an dem oberen Ende des Einführungsteils 3432 angeordnet und erstreckt sich von dem Hauptkörperteil 301 nach außen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Sperrteil 302 an dem Verbindungsende 3435 des Kopfteils 3431 angeordnet und ist dahingehend ausgebildet, eine Flanschform um das Verbindungsende 3435 des Kopfteils 3431 aufzuweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann sich der Sperrteil 302 auch direkt von dem oberen Ende 3438 des Einführungsteils 3432 erstrecken, solange die Größe des Sperrteils 302 so ausgebildet ist, dass der Sperrteil 302 nicht in das Montageloch 230 eingeführt werden kann.
Das Paar Ansätze 303 ist an der Außenumfangsfläche des Einführungsteils 3432 angeordnet, und somit befinden sich die Ansätze 303 unter dem Sperrteil 302. Die Ansätze 303 sind in einem Abstand von dem Sperrteil 302 getrennt, um einen Klemmraum 3900 zu bilden. Die Höhe des Klemmraums 3900 ist gleich der Dicke der oberen Platte 105 des Batteriepackgehäuses 102 oder ist etwas größer als die Dicke des Batteriepackgehäuses 102, so dass das Batteriepackgehäuse 102 genau zwischen dem Sperrteil 302 und dem Einführungsteil 3432 geklemmt werden kann.
Wie in 3D gezeigt ist, ist die untere Fläche des Sperrteils 302 mit dem unteren Rand des Kopfteils 3431 bündig, und die untere Fläche des Sperrteils 302 ist mit einer Dichtungsringnut 3455 zur Aufnahme des Dichtungsrings 3506 versehen. Wie aus 3C in Kombination mit 3A zu erkennen ist, ist die Innenseite der Dichtungsringnut 3455 als eine kreisringförmige Plattform 3456 gebildet, und die Außenseite ist dahingehend gebildet, mehrere äußere Anlageglieder 3457 zu umfassen, und die mehreren äußeren Anlageglieder 3457 sind entlang einem äußeren Rand des Sperrteils 302 in Abständen angeordnet. Wie in 3A gezeigt ist, sind einige der mehreren äußeren Anlageglieder 3457 jeweils unabhängig auf der unteren Fläche des Sperrteils 302 angeordnet, was die restlichen der äußeren Anlageglieder 3457 anbetrifft, sind ihre Enden nahe dem äußeren Rand des Sperrteils 302 durch eine Verbindungsstange 3458 miteinander verbunden, und ihre dem Hauptkörperteil 301 zugekehrten Enden sind immer noch getrennt angeordnet. 3A zeigt fünf äußere Anlageglieder 3457, zwei äußere Anlageglieder 3457, die sich an den beiden radialen Seiten des Sperrteils 302 befinden, sind unabhängig angeordnet, und die äußeren Enden der verbleibenden drei äußeren Anlageglieder 3457, die zwischen den oben genannten beiden äußeren Anlagegliedern 3457 angeordnet sind, sind durch die Verbindungsstange 3458 miteinander verbunden. Die kreisringförmige Plattform 3456 und die mehreren äußeren Anlageglieder 3457 sind dahingehend ausgebildet, so zusammenzupassen, dass eine Dichtungsringnut 3455 in der unteren Fläche des Sperrteils 302 zur Ineingriffnahme des Dichtungsrings 3506 gebildet wird.
Wie in den 3A, 3B und 3C gezeigt ist, erstreckt sich das Paar Ansätze 303 des Montagesitzes 3505 von der Außenfläche des Einführungsteils 3432 nach außen und ist bezüglich der Achse des Einführungsteils 3432 symmetrisch angeordnet. Wie in 3C und 3E gezeigt ist, umfasst jeder der Ansätze 303 einen elastischen Arm 3701 und einen Aufnahmeteil 3702. Das proximale Ende 3711 des elastischen Arms 3701 ist mit dem Einführungsteil 3432 verbunden, das distale Ende 3712 des elastischen Arms 3701 ist ein freies Ende, wobei ein Vorsprung 3704, der sich zu dem Sperrteil 302 erstreckt oder zu diesem vorragt, an der oberen Fläche davon vorgesehen ist. Der Aufnahmeteil 3702 ist mit dem Einführungsteil 3432 verbunden, und ein Aufnahmeraum 3703 ist in dem Aufnahmeteil 3702 vorgesehen. Der Aufnahmeteil 3702 ist U-förmig, und ein Öffnungsende des U ist mit der Außenfläche des Einführungsteils 3432 verbunden, so dass der Aufnahmeteil 3702 und der Einführungsteil 3432 zusammen den Aufnahmeraum 3703 bilden. Wie in 3C gezeigt ist, ist in einem freien Zustand der Großteil des elastischen Arms 3701 in dem Aufnahmeraum 3703 des Aufnahmeteils 3702 aufgenommen. Die obere Fläche des elastischen Arms 3701 ist mit der oberen Fläche des Aufnahmeteils 3702 allgemein bündig, aber der Vorsprung 3704 des distalen Endes 3712 des elastischen Arms 3701 ist höher als die obere Fläche des Aufnahmeteils 3702. Wenn an das freie Ende 3712 des elastischen Arms 3701 eine Abwärtskraft angelegt wird, kann sich das distale Ende 3712 des elastischen Arms 3701 nach unten bewegen, so dass der gesamte elastische Arm 3701 in dem Aufnahmeraum 3703 des Aufnahmeteils 3702 aufgenommen wird.
Wie in Kombination mit den 3B und 3C zu sehen ist, ist der Montagesitz 3505 auch mit mehreren Öffnungen 3403 in dem Kopfteil 3431 vorgesehen, und die mehreren Öffnungen 3403 sind in dem oberen Rand des Sperrteils 302 angeordnet und verlaufen durch den Kopfteil 3431, so dass das Gas in dem Fluidkanal 3401 durch die Öffnungen 3403 an die äußere Umgebung abgeführt werden kann. Die Öffnung 3403 ist länglich, die Längsrichtung der Öffnung 3403 entspricht der Umfangsrichtung des Kopfteils 3431, und die mehreren Öffnungen 3403 sind in Abständen in der Umfangsrichtung des Kopfteils 3431 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Kopfteil 3431 mit sechs Öffnungen 3403 versehen, und bei anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Öffnungen 3403 verschieden sein.
Der Dichtungsring 3506 weist die Form eines kreisförmigen Rings auf und ist in der Dichtungsringnut 3455 des Montagesitzes 3505 aufgenommen. Wie in den 3A und 3D gezeigt ist, passt die Innenseite des Dichtungsrings 3506, wenn der Dichtungsring 3506 in der Dichtungsringnut 3455 in Eingriff steht, mit der Außenfläche der kreisringförmigen Plattform 3456 zusammen, und die Außenseite des Dichtungsrings 3506 liegt an dem inneren Rand des äußeren Anlageglieds 3457 an. Bei dieser Ausführungsform stehen der Dichtungsring 3506 und die Dichtungsringnut 3455 durch Presspassung miteinander in Eingriff. Da zwischen den getrennt angeordneten mehreren äußeren Anlagegliedern 3457 ein Raum besteht, kann der durch Presspassung angeordnete Dichtungsring 3506 in gewissem Maße ausgeweitet werden, was nicht nur den sicheren Eingriff zwischen dem Dichtungsring 3506 und der Dichtungsringnut 3455 gewährleisten kann, sondern auch den eng anliegenden Eingriff zwischen dem Dichtungsring 3506 und der Dichtungsringnut 3455 gewährleisten kann. Bei anderen Ausführungsformen kann der Dichtungsring 3506 auch mittels Sekundärformen an der unteren Fläche des Montagesitzes 3505 befestigt sein.
Zum Montieren der Druckentlastungsvorrichtung 101 kann zunächst das Druckentlastungsglied 3502 durch das Sekundärformen fest mit dem Ventilkern 3504 verbunden werden, und die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 wird durch Ultraschallschweißen an der oberen Fläche des Ventilkerns 3504 fixiert, und dann wird der Ventilkern 3504 mit dem Druckentlastungsglied 3502 und der daran befestigten wasserdichten und gasdurchlässigen Membran 3503 an der Stützstruktur 3512 des Montagesitzes 3505 in Eingriff gebracht, und schließlich wird die Schutzabdeckung 3501 durch eine Schnappverbindung oben auf dem Montagesitz 3505 fixiert. Da die Stützstruktur 3512 eine relativ große Höhe an der Stelle des mittleren Stützzapfens 337 hat, liegt, wie in den 3C und 3D gezeigt ist, wenn der Ventilkern 3504 mit dem daran angeordneten Druckentlastungsglied 3502 auf den Fluidkanal 3401 ausgerichtet ist und an der Stützstruktur 3512 des Montagesitzes 3505 in Eingriff steht, die Mitte des Ventilkernkörpers 340 an der Stützstruktur 3512 an, und der Rand des Ventilkernkörpers 340 ist über der Stützstruktur 3512 aufgehängt, und somit wird zwischen dem äußeren Rand des Ventilkerns 3504 und der Innenwand des Fluidkanals 3401 des Montagesitzes 3505 ein Druckentlastungskanal 3402 gebildet (wie in 4 gezeigt ist).
4 ist eine Längsschnittansicht der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 1 in einem intensiven Druckentlastungszustand, die zeigt, dass das Druckentlastungsglied 3502 in dem intensiven Druckentlastungszustand verformt ist.
Im Gebrauch ist die Unterseite der Druckentlastungsvorrichtung 101 einer Druckentlastung zu unterziehenden Komponente zugekehrt. Bei dieser Ausführungsform ist die Druckentlastung zu unterziehende Komponente ein Batteriepack 100. Da der Montagesitz 3505 innen mit einem Fluidkanal 3401 versehen ist, steht die untere Seite des Druckentlastungsglieds 3502 in der Druckentlastungsvorrichtung 101 mit dem Inneren des Batteriepacks 100 in Verbindung. Die untere Seite des inneren Druckentlastungsglieds 3502 ist eine druckbeaufschlagte Seite. Wie in 3C gezeigt ist, erstreckt sich das Druckentlastungsglied 3502 im freien Zustand schräg nach unten, und der äußere Rand des Druckentlastungsglieds 3502 liegt innerhalb des Montagesitzes 3505 an der Stützplattform 3459 an, so dass der Druckentlastungskanal 3402 geschlossen ist und sich das Druckentlastungsglied 3502 in einem gesperrten Betriebszustand befindet. Das Druckentlastungsglied 3502 ist aus einem elastischen Material hergestellt und kann sich unter der Wirkung einer äußeren Kraft verformen. Wenn jedoch der Druck in dem Batteriepack 100 geringer als der vorbestimmte Wert ist, wird das Druckentlastungsglied 3502 mit einem geringen Druck beaufschlagt und weist auch ein geringes Ausmaß an Verformung auf, das nicht dazu ausreicht, den Druckentlastungskanal 3402 zu öffnen. Da sowohl die Schutzabdeckung 3501 als auch der Ventilkern 3504 mit Durchgangslöchern versehen sind, kann in diesem Fall das Gas in dem Batteriepack 100 durch die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 langsam an die äußere Umgebung abgeführt werden.
Wenn der Gasdruck in dem Batteriepack 100 größer als der vorbestimmte Wert ist, das heißt, der Gasdruck auf der unteren Seite des Druckentlastungsglieds 3502 relativ hoch ist, wird, wie in 4 gezeigt ist, das Druckentlastungsglied 3502 verformt, und der äußere Rand des Druckentlastungsglieds 3502 biegt sich nach oben, so dass der Druckentlastungskanal 3402 geöffnet wird und sich das Druckentlastungsglied 3502 in einem geöffneten Betriebszustand befindet. Da die Öffnungen 3403 in dem Kopfteil 3431 oberhalb der Stützplattform 3459 knapp außerhalb des Druckentlastungskanals 3402 vorgesehen sind, kann das aus dem Druckentlastungskanal 3402 entweichende Gas direkt durch die Öffnungen 3403 schnell an die äußere Umgebung abgeführt werden. Wenn das Druckentlastungsglied 3502 verformt und geöffnet ist, um Druck zu entlasten, kann die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 auch eine Durchlässigkeitsfunktion haben. Die Permeationseffizienz der wasserdichten und gasdurchlässigen Membran 3503 ist jedoch viel geringer als die Permeationseffizienz, die sich aus dem Öffnen des Druckentlastungsglieds 3502 ergibt. Wenn die ausreichende Zeit für Druckentlastung vergeht und der Gasdruck in dem Batteriepack 100 unter den vorbestimmten Wert abfällt, kehrt das Druckentlastungsglied 3502 wieder in den in 3C gezeigten Ausgangszustand zurück, der Druckentlastungskanal 3402 wird geschlossen, und das Gas wird lediglich mittels der wasserdichten und gasdurchlässigen Membran 3503 aus dem Batteriepack 100 abgelassen. Das heißt, wenn der Druck in dem Batteriepack 100 den vorbestimmten Wert nicht erreicht, wird die gasdurchlässige Wirkung des Batteriepacks 100 durch die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 erzielt; und wenn der Druck in dem Batteriepack 100 größer als der oder gleich dem vorbestimmte(n) Wert ist, lässt das Batteriepack 100 den Druck durch das Druckentlastungsglied 3502 schnell ab. In diesem Fall hat die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 auch eine Permeabilitätsfunktion, aber die Geschwindigkeit der Druckentlastung durch die wasserdichte und gasdurchlässige Membran 3503 ist langsam.
Die vorliegende Anmeldung verwendet eine Struktur, bei der der Ventilkern 3504 und der Montagesitz 3505 zusammenwirken, um einen Druckentlastungskanal 3402 in der Druckentlastungsvorrichtung 101 zu definieren. Die Elastizität des Druckentlastungsglieds 3504 wird dazu verwendet, den Druckentlastungskanal 3402 zu öffnen und zu schließen, wodurch der Druck in dem Batteriepack 100 entlastet wird. Die inhärente Struktur der Druckentlastungsvorrichtung 101 wird nicht jedes Mal dann beschädigt, wenn das Druckentlastungsglied 3504 geöffnet wird, um den Druck zu entlasten, daher kann die Druckentlastungsvorrichtung 101 der vorliegenden Anmeldung erneut verwendet werden, ohne die Druckentlastungsvorrichtung 101 nach der Druckentlastung gegen eine neue auszutauschen, was die Nutzungskosten der Druckentlastungsvorrichtung 101 stark verringert. Darüber hinaus kann der vorbestimmte Druckwert, bei dem die Druckentlastungsvorrichtung 101 der vorliegenden Anmeldung den Druck entlastet, basierend auf der Auswahl des Materials des Druckentlastungsglieds 3502 eingestellt werden. Wenn das Druckentlastungsglied 3502 eine relativ hohe Elastizität und eine relativ geringe Härte hat, ist der vorbestimmte Druckwert für die Druckentlastungsvorrichtung 101 relativ gering; und wenn das Druckentlastungsglied 3502 eine relativ geringe Elastizität und eine relativ große Härte hat, ist der vorbestimmte Druckwert für die Druckentlastungsvorrichtung 101 relativ hoch. Bei der vorliegenden Anmeldung, wird ein LR- oder HNBR-Material zur Herstellung des Druckentlastungsglieds 3502 verwendet. Wenn der Druck in dem Batteriepack 100 relativ gering ist, kann die Druckentlastungsvorrichtung 101 der vorliegenden Anmeldung Druckentlastung durchführen, wodurch die Anbringung und Verwendung des Batteriepacks 100 effektiv gewährleistet werden.
5 zeigt eine perspektivische Teilansicht der oberen Platte 105 des Batteriepacks 100 in 2A, die die spezielle Struktur des Montagelochs 230 in der oberen Platte 105 zeigt. Wie in 5 gezeigt ist, sind ein Paar Kerben 5313 und ein Paar Schlitze 5314 in einer Wand des Montagelochs 230 vorgesehen. Das Montageloch 230 ist allgemein kreisförmig, und der Durchmesser des Montagelochs 230 ist gleich dem Durchmesser des Querschnitts des Einführungsteils 3432 oder etwas größer als der Durchmesser des Querschnitts des Einführungsteils 3432. Die Anzahl der Kerben 5313 ist gleich der Anzahl der Ansätze 303 in der Druckentlastungsvorrichtung 101, und die Anzahl der Schlitze 5314 ist gleich der Anzahl der elastischen Arme 3701 in der Druckentlastungsvorrichtung 101. Entsprechend dem Paar Ansätze 303 und dem Paar elastischer Arme 3701 in der Druckentlastungsvorrichtung 101 der vorliegenden Ausführungsform sind ein Paar Kerben 5313 und ein Paar Schlitze 5314 in dem Montageloch 230 entsprechend vorgesehen. Das Paar Kerben 5313 und das Paar Schlitze 5314 sind jeweils symmetrisch bezüglich der Mitte des Montagelochs 230 angeordnet, und das Paar Schlitze 5314 und das Paar Kerben 5313 sind bezüglich einander versetzt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind das Paar Kerben 5313 und das Paar Schlitze 5314 an vier viergeteilten Stellen in der Wand des Montagelochs 230 getrennt angeordnet. Die Kerbe 5313 ist so bemessen, dass sie den Ansatz 303 des Montagesitzes 505 aufnehmen kann, und der Schlitz 5314 ist so bemessen, dass er den elastischen Arm 701 des Ansatzes 303 aufnehmen kann.
Die 6A und 6B sind schematische Darstellungen von Schritten zum Anbringen der Druckentlastungsvorrichtung 101 in 3A an der oberen Platte 105 des in 5 gezeigten Batteriepacks 100. Zur Veranschaulichung stellen die 6A bis 6B die Montage- und Passbeziehung zwischen der Druckentlastungsvorrichtung 101 und dem Batteriepackgehäuse 102 in Schnittansichten der Druckentlastungsvorrichtung 101 entlang der Linie C-C in 3C dar.
Wenn die Druckentlastungsvorrichtung 101 von außerhalb des Batteriepacks 100 an der oberen Platte 105 des Batteriepackgehäuses 102 angebracht wird, wird, wie in 6A gezeigt ist, das Paar Ansätze 303 der Druckentlastungsvorrichtung 101 auf das Paar Kerben 5313 in den Montagelöchern 230 der oberen Platte 105 ausgerichtet, und dann wird der Einführungsteil 3432 der Druckentlastungsvorrichtung 101 in das Montageloch 230 eingeführt. Die Druckentlastungsvorrichtung 101 wird weiter eingeführt, bis sich das Paar Ansätze 303 zu der Stelle unterhalb der oberen Platte 105 des Batteriepackgehäuses 102 bewegt. Da die Querschnittsfläche des Sperrteils 302 größer als die des Montagelochs 230 ist, liegt der Sperrteil 302 an der oberen Platte 105 an. Anschließend wird die Druckentlastungsvorrichtung 101 bezüglich der oberen Platte 105 um 90° gedreht. Während der Drehung liegen die beiden elastischen Arme 3701 an den Ansätzen 303 immer an der unteren Fläche des Batteriepackgehäuses 102 an. Nach der Drehung um 90° erreicht das Paar elastischer Arme 701 die jeweiligen Positionen des Paars Schlitze 5314, und die distalen Enden 3712 des Paars elastischer Arme 3701 springen nach oben, so dass sie teilweise in den entsprechenden Schlitzen 5314 aufgenommen werden, wodurch die Druckentlastungsvorrichtung 101 in der ordnungsgemäßen Position in dem Montageloch 230 angebracht wird. Dank der Eingriffs- und Passbeziehung zwischen dem elastischen Arm 3701 und dem Schlitz 5314 lassen sich die Druckentlastungsvorrichtung 101 und das Montageloch 230 nicht länger leicht bezüglich einander bewegen, wodurch die Druckentlastungsvorrichtung 101 während seines Anbringens in dem Batteriepackgehäuse 102 positioniert wird und verhindert wird, dass sich die Druckentlastungsvorrichtung 101 bezüglich des Batteriepackgehäuses 102 dreht und aus dem Batteriepackgehäuse 102 ausrückt. Da der Ansatz 303 nach der Drehung von der Position der Kerbe 5313 abweicht, stößt der Ansatz 303 nach der Drehung an die untere Fläche des Batteriepackgehäuses 102 an und wirkt mit dem Sperrteil 302 an der oberen Fläche des Batteriepackgehäuses 102 dahingehend zusammen, die obere Platte 105 des Batteriepackgehäuses 102 in dem Klemmraum 3900 einzuklemmen, wodurch die Druckentlastungsvorrichtung 101 an dem Batteriepackgehäuse 102 befestigt wird und die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Druckentlastungsvorrichtung 101 bezüglich des Batteriepackgehäuses 102 begrenzt werden.
Die 7A und 7B sind jeweils Axialschnittansichten der auf der oberen Platte 105 des Batteriepacks 100 in 2A angebrachten Druckentlastungsvorrichtung 101 in verschiedenen Positionen, wobei sie jeweils die Passbeziehung zwischen dem Dichtungsring 3506 und der oberen Platte 105 des Batteriepacks 100 zeigen. Wie in den 7A und 7B gezeigt ist, ist die Druckentlastungsvorrichtung 101 in dem Montageloch 230 in dem Batteriepackgehäuse 102 in Position angebracht, der Kopfteil 3431 befindet sich allgemein oberhalb des Batteriepackgehäuses 102, und der Einführungsteil 3432 befindet sich allgemein unterhalb des Batteriepackgehäuses 102. Der Sperrteil 302 und der Ansatz 303 liegen an der oberen bzw. unteren Fläche des Batteriepackgehäuses 102 an. Da der Dichtungsring 3506 durch Presspassung an der unteren Fläche des Sperrteils 302 angebracht ist und der Dichtungsring 506 auch eng an der oberen Fläche des Batteriepackgehäuses 102 anliegt, wird verhindert, dass sich die obere Platte 105 des Batteriepackgehäuses 102 zwischen dem Sperrteil 302 und dem Ansatz 303 der Druckentlastungsvorrichtung 101 lockert, und die Befestigungswirkung des Sperrteils 302 und des Ansatzes 303 auf der oberen Platte 105 des Batteriepackgehäuses 102 wird erleichtert. Darüber hinaus unterstützt die Anordnung des Dichtungsrings 3506 auch die Abdichtung der Druckentlastungsvorrichtung 101 gegen das Batteriepackgehäuse 102, wodurch effektiv verhindert wird, dass äußere Staubpartikel oder Flüssigkeit durch den Spalt zwischen der Druckentlastungsvorrichtung 101 und dem Batteriepackgehäuse 102 in das Batteriepack 100 eindringen.
Bei der vorliegenden Anmeldung sind durch die Anordnung des Sperrteils 302 an einem oberen Ende des Einführungsteils 3432 des Montagesitzes 3505 für die Druckentlastungsvorrichtung 101, die Anordnung der Ansätze 303 am Einführungsteil 3432 und die Anordnung der Kerben 5313, die die Ansätze 303 in der Wand des Montagelochs 230 in dem Batteriepackgehäuse 102 aufnehmen können, mit der Passbeziehung zwischen dem Sperrteil 302, den Ansätzen 303 und dem Montageloch 230 nur zwei Schritte des Einführens des Einführungsteils 3432 in das Montageloch 230 und Drehens des Einführungsteils 3432 erforderlich, um die Druckentlastungsvorrichtung 101 dank des Sperrteils 302 und der Ansätze 303 an dem Batteriepack 100 sicher anzubringen, ohne dass zusätzliche Montageteile und Montagewerkzeuge erforderlich sind, was die Montageschritte der Druckentlastungsvorrichtung 101 stark vereinfacht. Bei dieser Ausführungsform umfassen die Ansätze 303 der Druckentlastungsvorrichtung 101 zwei Ansätze 303, und bei anderen Ausführungsformen können andere Anzahlen der Ansätze 303 verwendet werden, wie zum Beispiel einer, drei, vier usw. Um der Anordnung der Anzahl der Ansätze 303 zu entsprechen, ist es auch erforderlich, eine entsprechende Anzahl von Schnappaufnahmeteilen 313 für Montagelöcher 300 in dem Batteriepackgehäuse 102 bereitzustellen.
Die Druckentlastungsvorrichtung 101 der vorliegenden Anmeldung wird in dem Batteriepack 100 verwendet. Bei anderen Ausführungsformen kann die Druckentlastungsvorrichtung 101 auch in anderen Komponenten, die Druckentlastung erfordern, bereitgestellt werden. Bei dieser Ausführungsform ist das die Druckentlastungsvorrichtung 101 verwendende Batteriepack 100 in einem Elektrofahrzeug, zum Beispiel einem Elektroauto, einem Hybridfahrzeug usw. angebracht. Bei anderen Ausführungsformen kann die Druckentlastungsvorrichtung 101 auch in Batteriepacks 100 auf anderen technischen Gebieten verwendet werden.

Claims

Druckentlastungsvorrichtung, umfassend: einen Montagesitz (3505), wobei der Montagesitz (3505) innen mit einem Fluidkanal (3401) versehen ist und der Fluidkanal (3401) mit einem Innenraum einer Druckentlastung zu unterziehenden Komponente kommunizieren kann; einen Ventilkern (3504), wobei der Ventilkern (3504) zur Ausrichtung auf den Fluidkanal (3401) in dem Montagesitz (3505) angeordnet ist und ein Druckentlastungskanal (3402) zwischen einem äußeren Rand des Ventilkerns (3504) und einer Innenwand des Fluidkanals (3401) des Montagesitzes (3505) gebildet ist; und ein Druckentlastungsglied (3502), wobei das Druckentlastungsglied (3502) auf den äußeren Rand des Ventilkerns (3504) aufgeschoben ist, wobei das Druckentlastungsglied (3502) verformbar ist und dazu ausgebildet ist, den Druckentlastungskanal (3402) mittels seiner Verformung zu öffnen und zu schließen.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Druckentlastungsglied (3502) eine druckbeaufschlagte Seite aufweist und das Druckentlastungsglied (3502) dazu ausgebildet sein kann, sich in einem gesperrten Betriebszustand, in dem der Druckentlastungskanal (3402) geschlossen ist, und in einem geöffneten Betriebszustand zu befinden; wobei, wenn ein Druck auf der druckbeaufschlagten Seite des Druckentlastungsglieds (3502) einen vorbestimmten Wert übersteigt, das Druckentlastungsglied (3502) verformt wird, so dass das Druckentlastungsglied (3502) von dem gesperrten Betriebszustand in den geöffneten Betriebszustand, in dem der Druckentlastungskanal (3402) geöffnet ist, wechselt; und wobei, wenn der Druck auf der druckbeaufschlagten Seite des Druckentlastungsglieds (3502) geringer als der vorbestimmte Wert ist, das Druckentlastungsglied (3502) in den gesperrten Betriebszustand zurückkehrt.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Druckentlastungsglied (3502) aus einem Material mit einer Verformungseigenschaft hergestellt ist.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ventilkern (3504) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist; und das Druckentlastungsglied (3502) in Form eines Rings vorliegt, das Druckentlastungsglied (3502) einen inneren Rand (3551) und einen äußeren Rand (3553) umfasst, der innere Rand (3551) mit dem Ventilkern (3504) verbunden ist und der äußere Rand (3553) in einem freien Zustand am Montagesitz (3505) anliegt, um den Druckentlastungskanal (3402) zu schließen.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich das Druckentlastungsglied (3502) von dem inneren Rand (3551) nach außen und nach unten zu dem äußeren Rand (3553) erstreckt.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ventilkern (3504) aus Kunststoff hergestellt ist und das Druckentlastungsglied (3502) durch einen Sekundärformprozess an einer Außenfläche des Ventilkerns (3504) fixiert ist.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ventilkern (3504) mit einem Ventilkerndurchgangsloch (3514) versehen ist; und die Druckentlastungsvorrichtung (101) ferner eine wasserdichte und gasdurchlässige Membran (3503) umfasst und die wasserdichte und gasdurchlässige Membran (3503) das Ventilkerndurchgangsloch (3514) des Ventilkerns (3504) bedeckt, so dass Gas von dem Druckentlastungskanal (3401) durch die wasserdichte und gasdurchlässige Membran (3503) an die äußere Umgebung abgeführt werden kann.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Druckentlastungsvorrichtung (101) ferner eine Schutzabdeckung (3501) umfasst, die Schutzabdeckung (3501) mit einem Schutzabdeckungsdurchgangsloch (3511) versehen ist und die Schutzabdeckung (3501) am Montagesitz (3505) eingeschnappt ist, so dass der Ventilkern (3504) und das Druckentlastungsglied (3502) in einem durch den Montagesitz (3505) und die Schutzabdeckung (3501) gebildeten Raum aufgenommen sind.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Montagesitz (3505) mit mindestens einer Öffnung (3403) an einer Stelle nahe dem Druckentlastungsglied (3502) versehen ist, und wenn sich der äußere Rand des Druckentlastungsglieds (3502) nach oben biegt, zwischen dem äußeren Rand des Druckentlastungsglieds (3502) und der Innenwand des Fluidkanals (3401) herausströmendes Gas durch die mindestens eine Öffnung (3403) an die äußere Umgebung abgegeben werden kann.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Druckentlastungsvorrichtung (101) in einem Batteriepack (100) angewandt wird, wobei das Batteriepack (100) ein Batteriepackgehäuse (102) umfasst, wobei das Batteriepackgehäuse (102) mit einem Montageloch (230) versehen ist und die Druckentlastungsvorrichtung (101) durch das Montageloch (230) an dem Batteriepackgehäuse (102) angebracht ist.