JP2023510526A - 双方向リリーフ弁、電池及び電気装置 - Google Patents

双方向リリーフ弁、電池及び電気装置 Download PDF

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Abstract

Figure 2023510526000001
【要約】
双方向リリーフ弁(20)、電池(10)及び電気装置を提供する。双方向リリーフ弁(20)は、弁座(30)、第1の弁体(40)及び第2の弁体(50)を有する。弁座(30)は、対向する第1の端部(31)及び第2の端部(32)と、通路(33)と、セパレータ(34)とを有する。通路(33)は、第1の端部(31)と第2の端部(32)を貫通する。セパレータ(34)には、第1のリリーフホール(341)が設けられる。セパレータ(34)は、通路(33)の内壁に設けられる。通路(33)の軸方向で、セパレータ(34)は通路(33)を第1のチャンバー(331)と第2のチャンバー(332)に仕切る。少なくとも一部の第1の弁体(40)は、第1のチャンバー(331)に位置し、且つ第1のリリーフホール(341)を開閉するように設けられて第1のチャンバー(331)及び第2のチャンバー(332)を連通するか又は遮断する。少なくとも一部の第2の弁体(50)は、第2のチャンバー(332)に位置し且つ第2のリリーフホール(60)を開閉するように設けられて第1のチャンバー(331)と第2のチャンバー(332)を連通するか又は遮断する。ここで、第2のリリーフホール(60)は、セパレータ(34)又は第1の弁体(40)に設けられる。
【選択図】図4

Description

本願は、2020年8月31日に提出された名称「双方向リリーフ弁、電池及び電気装置」である中国特許出願202010898974.1の優先権を主張し、該出願の全ての内容は、引用により本願に組み込まれる。
本願は、電池技術分野に関し、特に双方向リリーフ弁、電池及び電気装置に関する。
科学技術の発展に伴い、充放電可能な電池応用の分野がますます広がっている。例えば、電池は、自動車又は電動自転車等に用いることができる。電池は、一般的にシールの設計を採用して電池の信頼性を向上させ、基本的な防水や防塵要求を満たす。電池の使用過程において、電池の発熱又は標高の変化による電池故障が引き起される場合があり、電池の使用安全性に影響を与える。
電池の内外で圧力が異なる場合がある。しかしながら、電池内部の気圧が高すぎるか又は低すぎると、いずれもシール面の構造の破壊を引き起こしやすくなり、電池故障を引き起こす。
本発明は、双方向リリーフ弁、電池及び電気装置を提供する。双方向リリーフ弁は、電池に適用し、電池の内部圧力と外部圧力とのバランスを保つことを実現することができる。
一方、本願は、弁座、第1の弁体及び第2の弁体を備える双方向リリーフ弁を提供する。弁座は、対向する第1の端部及び第2の端部と、通路と、セパレータとを備える。通路は、第1の端部と第2の端部を貫通する。セパレータには、第1のリリーフホールが設けられる。セパレータは、通路の内壁に設けられる。通路の軸方向において、セパレータは通路を第1のチャンバーと第2のチャンバーに仕切る。第1の弁体は、少なくとも一部が前記第1のチャンバー内に位置し、前記第1のリリーフホールを開閉して前記第1のチャンバーと前記第2のチャンバーとを連通又は遮断する。第2の弁体は、少なくとも一部が前記第2のチャンバーに位置し、前記セパレータ又は前記第1の弁体に設けられた第2のリリーフホールを開閉して、前記第1のチャンバーと前記第2のチャンバーとを連通又は遮断する。ここで、第2のリリーフホールは、セパレータ又は第1の弁体に設けられる。
本願の一つの態様の実施例によれば、セパレータは、第1のリリーフホールが設けられた第1の領域と、第2のリリーフホールが設けられた第2の領域とを有する。
本願の一つの態様の実施例によれば、第1の領域は、第2の領域の周りに設けられ、又は、通路の径方向における第2の領域の一側に位置する。
本願の一つの態様の実施例によれば、第1の弁体に、第1のチャンバーと前記第2のリリーフホールとを連通するように構成された第1の貫通孔が設けられており、及び/又は、
第2の弁体に、第2のチャンバーと前記第1のリリーフホールとを連通するように構成された第2の貫通孔が設けられている。
本願の一つの態様の実施例によれば、第2のリリーフホールは第1の弁体に設けられ且つ第1のリリーフホールの位置に対応し、第2の弁体に突出部が設けられ、突出部の少なくとも一部は第1のリリーフホールに収容され、且つ第1の弁体と接触又は分離して第2のリリーフホールを閉鎖又は開放するように構成されている。
本願の一つの態様の実施例によれば、第2の弁体に、第2のチャンバーと第1のリリーフホールとを連通するように構成された第2の貫通孔が設けられている。
本願の一つの態様の実施例によれば、通路の軸方向に沿って、第1の弁体の正投影は第1のリリーフホールを覆い、第2の弁体の正投影は第2のリリーフホールを覆う。
本願の一つの態様の実施例によれば、第1の弁体は第1の弾性体及び第1の弁胴を有し、第1の弾性体が第1の弁胴に押し当てられ、第1の弁胴が第1のリリーフホールを開閉するように設けられる。
本願の一つの態様の実施例によれば、第1の弁胴は第1の弁板及び第1のガスケットを有し、第1の弁板の少なくとも一部が第1の弾性体と第1のガスケットとの間に位置し、第1の弁胴が第1のガスケットにより第1のリリーフホールを開閉する。
本願の一つの態様の実施例によれば、第1の弁板は第1の弾性体から離れた表面に第1の凹溝を有し、第1のガスケットの少なくとも一部が第1の凹溝に収容される。
本願の一つの態様の実施例によれば、第2の弁体は第2の弾性体及び第2の弁胴を有し、第2の弾性体が第2の弁胴に押し当てられ、第2の弁胴が第2のリリーフホールを開閉するように設けられる。
本願の一つの態様の実施例によれば、第2の弁胴は第2の弁板及び第2のガスケットを有し、第2の弁板の少なくとも一部が第2の弾性体と第2のガスケットとの間に位置し、第2の弁胴が第2のガスケットで第2のリリーフホールを開閉する。
本願の一つの態様の実施例によれば、第2の弁板は第2の弾性体から離れた表面第2の凹溝を有し、第2のガスケットの少なくとも一部は第2の凹溝に収容される。
本願の一つの態様の実施例によれば、双方向リリーフ弁は、貫通孔を有するエンドカバーをさらに備える。エンドカバーは第1の端部に設けられ、貫通孔は第1のチャンバーと連通し、エンドカバーは第1の弁体を第1のチャンバー内に規制する、及び/又は、エンドカバーは第2の端部に設けられ、貫通孔は第2のチャンバーと連通し、エンドカバーは第2の弁体を第2のチャンバー内に規制する。
本願の一つの態様の実施例によれば、双方向リリーフ弁は、貫通孔内に位置しかつ貫通孔を覆う半透膜と、エンドカバーに接続され且つ貫通孔の開口を覆い、半透膜から離間して設けられた保護カバーと、をさらに備える。
本願の実施例に係る双方向リリーフ弁は、双方向導通を実現することができ、かつ通常は常閉状態である。第1の弁体及び第2の弁体は、弁座の通路に沿って軸方向に設けられ、かつ両者は弁座と協働して双方向リリーフ弁の導通又は閉鎖を実現するため、弁座の通路の径方向及び通路の軸方向の寸法及び構造がコンパクトである。双方向リリーフ弁は、両側の圧力の変化に基づいて第1の弁体又は第2の弁体を自動的に選択して開けることができ、両側の圧力が自動的にバランスに達する。通路の径方向とは、通路の軸方向に直交する方向である。本願の実施例に係る双方向リリーフ弁が電池に適用された後、電池内部で気圧が高すぎるか又は低すぎる状況が発生した場合、双方向リリーフ弁は自動的に導通し、常閉状態から導通状態に切り替え、電池の内部圧力と外部圧力が徐々に均衡させる。電池の内部圧力と外部圧力がバランスに達した後、双方向リリーフ弁は、自動的に閉鎖して導通状態から閉鎖状態に切り替え、外部の気体又は水蒸気が電池内部に入ることを阻止する。このように、電池内部で気圧が高すぎるか又は低すぎる場合に、ケースが変形してシール面に構造の破壊を引き起こす可能性を低減するため、外部の水蒸気又は粉塵が電池内部に入って電池故障を引き起こす可能性も低減する。
別の態様において、本願は、ケース、電池モジュール及び双方向リリーフ弁を備える電池を提供する。ケースは、収容空間を備える。電池モジュールは、収容空間に収容される。双方向リリーフ弁は、ケースに設けられる。双方向リリーフ弁は、収容空間の圧力を均衡させるように設けられて収容空間が所定の圧力値を維持する。
本願の別の態様の実施例によれば、電池は、環状シールをさらに備える。環状シールは、弁座の外部に嵌設されて弁座及びケースをシールするように設けられる。
さらに、本願は、上記実施例のような電池を備える電気装置を提供する。
本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下は本願の実施例に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下の図面は、本願のいくつかの実施例のみである。当業者であれば、創造的労働をしない前提で、さらに図面に基づいて他の図面を得ることができる。図面において、図面は実際の比率で描かれていない。
本願の実施例に係る車両の部分的な構造概略図である。 本願の実施例に係る電池の概略図である。 本願の実施例に係る双方向リリーフ弁の構造概略図である。 図3に示す実施例の双方向リリーフ弁の分解構造概略図である。 図3に示す実施例の双方向リリーフ弁の半断面構造概略図である。 本願の実施例に係る弁座の平面構造概略図である。 本願の他の実施例に係る双方向リリーフ弁の半断面構造概略図である。 本願の他の実施例に係る双方向リリーフ弁の半断面構造概略図である。 本願の他の実施例に係る弁座の平面構造概略図である。 本願の別の実施例に係る双方向リリーフ弁の半断面構造概略図である。 本願の実施例に係る第2の弁体の構造概略図である。 本願の実施例に係る双方向リリーフ弁とケースの接続状態の断面構造概略図である。
1、車両、1a、モータ、1b、コントローラ、
10、電池、11、ケース、111、上部ケース、112、下部ケース、12環状シール、
20、双方向リリーフ弁、
30、弁座、
31、第1の端部、
32、第2の端部、
33、通路、331、第1のチャンバー、332、第2のチャンバー、
34、セパレータ、34a、第1の領域、34b、第2の領域、341、第1のリリーフホール、
40、第1の弁体、40a、第1の貫通孔、41、第1の弾性体、42、第1の弁胴、421、第1の弁板、421a、第1の凹溝、422、第1のガスケット、
50、第2の弁体、50a、第2の貫通孔、50b、突出部、51、第2の弾性体、52、第2の弁胴、521、第2の弁板、521a、第2の凹溝、522、第2のガスケット、
60、第2のリリーフホール、
70、エンドカバー、70a、貫通孔、
70’、エンドカバー、70’a、貫通孔、70’b、収容溝、
80、半透膜、
90、保護カバー、
100、切欠、
X、軸方向。
以下、図面及び実施例を参照して本願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下、実施例の詳細な説明及び図面は、本願の原理を例示的に説明することに用いられるが、本願の範囲を限定するものではない。即ち、本願は、説明した実施例に限定されない。
説明すべきものとして、本願の説明において、特に説明がない限り、「複数」の意味は二つ以上である。用語「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などが指示する方位又は位置関係は、本願を説明しやすく、説明を簡略化するためのみであり、示された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造・操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本願を限定するものと理解すべきではない。また、用語「第1」、「第2」、「第3」などは、単に説明の目的で用いられ、相対的な重要性を指示又は暗示することとは理解できない。「垂直」は、厳密な意味での垂直ではなく、誤差の許容範囲内にある。「平行」は、厳密な意味での平行ではなく、誤差の許容範囲内にある。
次の説明に使用される方向用語は、いずれも図面に示す方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。また、説明すべきものとして、本願の説明において、明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「接続」、「連続」は、広義に理解されるべきである。例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体的な接続であってもよく、また、直接接続であってもよく、中間媒体を介する間接接続であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。
出願人は、従来の電池には圧力が安定しないため故障が発生する問題があることを発見した後、電池の各構造を研究して分析した。出願人は、電池の使用過程において、電池の発熱又は標高の変化によって電池の内外圧力が異なることを発見した。しかしながら、電池内部の気圧が高すぎるか又は低すぎると、いずれもシール面の構造の破壊を引き起こしやすく、これにより外部の水蒸気又は粉塵が電池内部に入って電池故障を引き起こした。
出願人が発見した上記問題に基づいて、出願人は、電池の構造を改善した。以下に本願の実施例をさらに説明する。
本願をよりよく理解するために、以下に図1~図12を参照して本願の実施例を説明する。
本願の実施例は、電池10が電源として使用される電気装置を提供する。当該電気装置は、車両、船舶又は航空機等であってもよいが、これに限定されない。図1に示すように、本願の実施例は、車両1を提供する。車両1は燃料自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよい。新エネルギー自動車は純粋な電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンデッド型自動車等であってもよい。本願の実施例において、車両1は、モータ1a、コントローラ1b及び電池10を備えることができる。コントローラ1bは、電池10を制御してモータ1aに電力を供給することに用いられる。モータ1aは、伝動機構により車輪と接続されることで、車両1の走行を駆動する。電池10は、車両1の駆動電源とすることができ、燃料油又は天然ガスに代替して又は一部代替して車両1に駆動動力を提供する。一例において、車両1の底部、前部又は後部に電池10が設けられてもよい。電池10は、車両1に電力を供給することに用いられる。一例において、電池10は、車両1の操作電源として、車両1の回路システムに用いられる。好ましくは、電池10は、車両1の起動、ナビゲーション及び運転時の作業用の電気需要に用いられる。
図2に示すように、電池10は、二つ以上の電池モジュール(図示せず)を備えることができる。いくつかの選択可能な実施例において、電池10は、ケース11をさらに備える。ケース11は、収容空間を備える。二つ以上の電池モジュールは、ケース11の収容空間に並んで設けられる。ケース11の種類は限定されない。ケース11は、枠状のケース、円盤状のケース、箱状のケース等であってもよい。選択的に、ケース11は、上部ケース111及び上部ケース111にカバーされる下部ケース112を備える。上部ケース111を下部ケース112をカバーして電池モジュールを収容する収容空間が形成される。いくつかの他の実施例において、電池10は、ケース11及びケース11内に直接設けられる複数の電池セルを備える。いくつかの他の実施例において、電池10は、一つの電池モジュールを備えることができる。
電池10は、さらに、ケース11に設けられる双方向リリーフ弁20を備える。双方向リリーフ弁20の数は、一つ又は二つ以上であってもよい。双方向リリーフ弁20は、収容空間と外部環境の圧力バランスを取って収容空間を所定の圧力値に保持することに用いられる。
図3及び図4に示すように、双方向リリーフ弁20は、弁座30、第1の弁体40及び第2の弁体50を備える。弁座30は、対向する第1の端部31および第2の端部32と、第1の端部31および第2の端部32を貫通する通路33とを備える。気体は、弁座30の通路33を流れて弁座30を通過することができる。双方向リリーフ弁20は、第1の弁体40と第2の弁体50とをさらに備える。第1の弁体40及び第2の弁体50は、通路33に設けられる。
図5に示すように、双方向リリーフ弁20は、セパレータ34をさらに備える。セパレータ34は、弁座30の通路33に設けられ、且つ通路33の内壁と接続される。セパレータ34は、通路33の軸方向Xで通路33を第1のチャンバー331と第2のチャンバー332に仕切る。第1の弁体40は第1のチャンバー331に設けられ、第2の弁体50は第2のチャンバー332に設けられる。セパレータ34は、第1のリリーフホール341と、第2のリリーフホール孔60とを備える。第1の弁体40は、第1のリリーフホール341を開閉するように構成されることで、第1のチャンバー331及び第2のチャンバー332を連通するか又は遮断する。第2の弁体50は、第2のリリーフホール60を開閉するように設けられて第1のチャンバー331及び第2のチャンバー332を連通するか又は遮断する。好ましくは、弁座30は、筒状構造である。
図5に示すように、双方向リリーフ弁20のW側の圧力値がN側の圧力値より大きい場合、第1の弁体40は、セパレータ34から離れて動作するように押動されることで、第1のリリーフホール341を開ける。この時、第1のチャンバー331と第2のチャンバー332は、第1のリリーフホール341を介して連通されることで、W側とN側の圧力は徐々にバランスを取る。W側とN側の圧力がバランスを取った後、第1の弁体40はセパレータ34に近接するように動作することで、第1のリリーフホール341を閉める。この時、第1のチャンバー331と第2のチャンバー332が互いに隔離され、外部の気体又は水蒸気は双方向リリーフ弁20を介してW側からN側に移動することができない。第1の弁体40の動作過程において、第2の弁体50とセパレータ34が接触シールを保持することで、第2の弁体50は第2のリリーフホール60を閉める状態にある。双方向リリーフ弁20のN側の圧力値がW側の圧力値より大きい場合、第2の弁体50はセパレータ34から離れて動作するように押動されることで、第2のリリーフホール60を開ける。この時、第1のチャンバー331と第2のチャンバー332は、第2のリリーフホール60を介して連通することで、N側とW側の圧力は徐々にバランスを取る。W側とN側の圧力がバランスを取った後、第2の弁体50はセパレータ34に近接するように移動することで、第2のリリーフホール60を閉める。この時、第1のチャンバー331と第2のチャンバー332は、互いに隔離される。第2の弁体50の動作過程において、第1の弁体40とセパレータ34が接触シールを保持することで、第1の弁体40は第1のリリーフホール341を閉める状態にある。
本願の実施例の双方向リリーフ弁20は、双方向導通を実現することができ、且つ一般的に常閉状態にある。第1の弁体40及び第2の弁体50は、通路33の軸方向Xに沿って設けられ、且つ両者は弁座30と協働して双方向リリーフ弁20の導通又は閉鎖を実現することにより、弁座30の通路33における径方向及び通路33における軸方向Xでの寸法及び構造がコンパクトである。双方向リリーフ弁20は、両側の圧力変化に基づいて第1の弁体40又は第2の弁体50を自動的に選択して開けることで、両側の圧力が自動的にバランスを取る。通路33の径方向とは、通路33の軸方向Xと直交する方向である。本願の実施例に係る双方向リリーフ弁20が電池に適用された後、電池内部に気圧が高すぎるか又は低すぎる場合、双方向リリーフ弁20は、自動的に導通し、常閉状態から導通状態に切り替えることで、電池の内部圧力と外部圧力が徐々にバランスを取る。電池の内部圧力と外部圧力がバランスを取った後、双方向リリーフ弁20は自動的に閉鎖して導通状態から閉鎖状態に切り替えることで、外部の気体又は水蒸気が電池内部に入ることを阻止する。このように、電池内部に気圧が高すぎるか又は低すぎる場合に、ケース11が変形してシール面の構造の破壊を起こす可能性を低減し、それにより外部の水蒸気又は粉塵が電池内部に入って電池故障を引き起こす可能性も低減する。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、通路33の軸方向Xに沿って、第1の弁体40の正投影は、少なくとも第1のリリーフホール341を覆うことができ、第2の弁体50の正投影は、少なくとも第2のリリーフホール60を覆うことができる。双方向リリーフ弁20のW側又はN側に圧力差がある場合、第1の弁体40又は第2の弁体50は、軸方向Xに沿って移動することで、第1のリリーフホール341又は第2のリリーフホール60を開閉する。第1の弁体40の正投影は、第2のリリーフホール60を覆わないので、第1の弁体40が第2のリリーフホール60の気体の通過性に不良な影響を与える可能性を低減する。第2の弁体50の正投影は、第1のリリーフホール341を覆わないので、第2の弁体50が第1のリリーフホール341の気体の通過性に不良な影響を与える可能性を低減する。選択的に、第1の弁体40及び第2の弁体50は、通路33の軸方向Xに沿って設けられる。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、第1の弁体40は第1の弾性体41及び第1の弁胴42を備える。第1の弾性体41は、第1の弁胴42に押し当てられる。第1の弁胴42は、第1のリリーフホール341を開閉するように設けられる。第1の弾性体41は、第1の弁胴42のセパレータ34から離れた側に設けられる。第1の弾性体41は、第1のチャンバー331内に制限される。第1の弾性体41は、自身の弾性復元力の作用で第1の弁胴42に所定の圧縮応力を加えて第1の弁胴42をセパレータ34に押し付けることで、第1の弁胴42と第1のリリーフホール341が良好なシール性を維持する。W側の圧力がN側の圧力より大きい時、ガス圧力は第1の弁胴42に作用し且つ第1の弁胴42をセパレータ34から離れるように駆動する。第1の弁胴42は、第1の弾性体41を圧縮して第1のリリーフホール341を開ける。W側とN側の圧力がバランスを取った時、第1の弾性体41は、自身の弾性復元力の作用で通路33の軸方向Xに沿って第1の弁胴42をセパレータ34に近接して動作するように駆動し、且つ最終に第1のリリーフホール341を閉める。通路33の径方向において、第1の弁胴42が通路33の内壁の制限を受けることで、第1の弁胴42が通路33に移動する安定性を向上させ、第1の弁胴42が移動する過程で揺動して通路33の内壁に衝突するか又は引っ掻く可能性を低減させ、第1の弁胴42が移動する過程で揺動して弁座30内に挟まれて移動できないため、双方向リリーフ弁20が正常に使用できない可能性も低減させる。選択的に、第1の弁胴42は、通路33の内壁と直接接触する。選択的に、第1の弾性体41は、コイルばねである。又は、第1の弾性体41は弾性スリーブである。
いくつかの他の実施例において、第1の弁胴42は、第1の弁板421及び第1のガスケット422を備える。第1の弁板421の少なくとも一部は、第1の弾性体41と第1のガスケット422との間に位置する。第1の弁胴42は、第1のガスケット422を利用して第1のリリーフホール341を開閉する。第1の弁板421及び第1のガスケット422は、通路33の軸方向Xに沿って設けられる。第1の弾性体41は、第1の弁板421に押し当てられ、且つ第1の弁板421を利用して第1のガスケット422に圧縮応力を加える。第1の弁板421の剛性が第1のガスケット422の剛性よりも大きいことで、第1の弁板421が第1のガスケット422に対して変形しにくいため、第1のガスケット422が押し上げられて第1のリリーフホール341を意図せず開ける可能性を低減し、双方向リリーフ弁20の動作安定性及び信頼性を向上させることができる。また、第1の弾性体41は、第1のガスケット422と直接接触しないため、第1の弾性体41が長期に第1のガスケット422に圧縮応力を加えることにより、第1のガスケット422に反発故障又は構造的損傷が発生して第1のガスケット422にシール故障が発生する可能性を低減する。選択的に、第1の弁板421の材料はプラスチックであり、第1のガスケット422の材料はゴム又はシリカゲルである。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、第1の弁板421は、第1の弾性体41から離れた表面に第1の凹溝421aを備える。第1のガスケット422の少なくとも一部は、第1の凹溝421aに収容される。第1の弁板421は、第1のガスケット422に対して防護及び制限を形成することができ、第1のガスケット422が摩耗するか又は位置がずれてシール効果が悪くなるか又はなくなる可能性を低減する。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、双方向リリーフ弁20はエンドカバー70を備える。エンドカバー70は、貫通孔70aを備える。第1の端部31には、エンドカバー70が設けられる。選択的に、第1の端部31とエンドカバー70は取り外し可能に接続される。例えば、エンドカバー70は第1の端部31にネジ接続されるか又は接着されてもよい。エンドカバー70の貫通孔70aは、第1のチャンバー331に連通する。エンドカバー70は、第1の弁体40を第1のチャンバー331内に制限する。
選択的に、第1の弁体40の第1の弁胴42と第1の弾性体41を順に第1のチャンバー331に入れた後、エンドカバー70は、第1の端部31に取り付けられ、第1の弾性体41の位置を制限しかつ第1の弾性体41を圧縮する。エンドカバー70の位置を調整することにより、第1の弾性体41の圧縮量を調整することができるため、要求に応じて第1の弁体40を開ける所定の圧力値を調整することができる。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、第2の弁体50は、第2の弾性体51及び第2の弁胴52を備える。第2の弾性体51は、第2の弁胴52に押し当てられる。第2の弁胴52は、第2のリリーフホール60を開閉するように設けられる。第2の弾性体51は、第2の弁胴52のセパレータ34から離れた側に設けられる。第2の弾性体51は、第2のチャンバー332内に制限される。第2の弾性体51は、自身の弾性復元力の作用で第2の弁胴52に所定の圧縮応力を加えることで第2の弁胴52の第2のリリーフホール60へのシール性を確保する。N側の圧力がW側の圧力より大きい時、ガス圧力は第2の弁胴52に作用しかつ第2の弁胴52をセパレータ34から離れるように駆動する。第2の弁胴52は、第2の弾性体51を圧縮して第2のリリーフホール60を開ける。W側とN側の圧力がバランスを取った時、第2の弾性体51は、自身の弾性復元力の作用で通路33の軸方向Xに沿って第2の弁胴52をセパレータ34に近接するように駆動し、且つ最終的に第2のリリーフホール60を閉める。通路33の径方向において、第2の弁胴52が通路33の内壁の制限を受けることができるため、第2の弁胴52が通路33に移動する安定性を向上させ、第2の弁胴52が移動する過程で揺動して通路33の内壁に衝突するか又は引っ掻く可能性を低減させ、第2の弁胴52が移動する過程で揺動して弁座30内に挟まれて移動できないため、双方向リリーフ弁20が正常に使用できない可能性もある。選択的に、第2の弁胴52は、通路33の内壁と直接接触する。選択的に、第2の弾性体51は、コイルばねである。又は、第2の弾性体51は弾性スリーブである。
いくつかの他の実施例において、第2の弁胴52は、第2の弁板521及び第2のガスケット522を備える。第2の弁板521の少なくとも一部は、第2の弾性体51と第2のガスケット522との間に位置する。第2の弁胴52は、第2のガスケット522で第2のリリーフホール60を開閉する。第2の弁板521及び第2のガスケット522は、通路33の軸方向Xに沿って設けられる。第2の弾性体51は、第2の弁板521に押し当てられ、且つ第2の弁板521で第2のガスケット522に圧縮応力を加える。第2の弁板521の剛性が第2のガスケット522の剛性よりも大きく、第2の弁板521が第2のガスケット522に対して変形しにくいため、第2のガスケット522が押し上げられて第2のリリーフホール60を意図せずに開ける可能性を低減し、双方向リリーフ弁20の動作安定性及び信頼性を向上させることができる。また、第2の弾性体51は、第2のガスケット522と直接接触しないため、第2の弾性体51が長期的に第2のガスケット522に圧縮応力を加えることによる第2のガスケット522に反発故障又は構造的損傷が発生するので、第1のガスケット422にシール故障が発生する可能性を低減する。選択的に、第2の弁板521の材料はプラスチックであり、第1のガスケット422の材料はゴム又はシリカゲルである。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、第2の弁板521は、第2の弾性体51から離れた表面に第2の凹溝521aを備える。第2のガスケット522の少なくとも一部は、第2の凹溝521aに収容される。第2の弁板521は、第2のガスケット522に対して保護及び制限を形成することができ、第2のガスケット522が摩耗するか又は位置がずれてシール効果が悪くなるか又はなくなる可能性を低減する。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、第2の端部32にエンドカバー70’が設けられる。ここで、エンドカバー70及びエンドカバー70’の標記方式は説明を容易にするのみであり、それぞれの実際の構造を限定するものではない。選択的に、第2の端部32とエンドカバー70’は取り外し可能に接続される。例えば、エンドカバー70’は、第2の端部32にネジ接続されるか又は接着されてもよい。エンドカバー70’の貫通孔70’aは、第2のチャンバー332と連通する。エンドカバー70’は、第2の弁胴50を第2のチャンバー332に制限する。
選択的に、第2の弁体50の第2の弁胴52と第2の弾性体51を順に第2のチャンバー332に入れた後、エンドカバー70’は、第2の端部32に取り付けられることで、第2の弾性体51の位置を制限し且つ第2の弾性体51を圧縮する。エンドカバー70’の位置を調整することにより、第2の弾性体51の圧縮量を調整することができ、要求に応じて第2の弁体50を開ける所定の圧力値を調整することができる。
いくつかの他の実施例において、弁座30の第1の端部31及び第2の端部32にいずれもエンドカバー70又はエンドカバー70’が設けられる。双方向リリーフ弁20は、エンドカバー70又はエンドカバー70’のうちの一つによりケース11と接続されてもよい。選択的に、エンドカバー70とケース11、又はエンドカバー70’とケース11は取り外し可能に接続される。例えば、エンドカバー70とケース11、又はエンドカバー70’とケース11はねじ接続により固定される。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、双方向リリーフ弁20は、半透膜80及び保護カバー90をさらに備える。半透膜80は、貫通孔70’aに位置し、且つエンドカバー70’の貫通孔70’aを覆う。半透膜80は、粉塵及び液体水を濾過することができ、外部の水蒸気又は粉塵が電池内部に入って電池故障を引き起こす可能性を低減する。保護カバー90は、エンドカバー70’と接続され、貫通孔70’aの開口を覆う。選択的に、保護カバー90は、エンドカバー70’に取り外し可能に接続される。例えば、保護カバー90は、エンドカバー70’にネジ接続されるか又は接着されてもよい。保護カバー90は、半透膜80と離間して設けられることで、両者の間にチャンバーが形成される。保護カバー90は、半透膜80を保護し、外部の物体が半透膜80と衝突するか又は引っ掻くことによる半透膜80の破損の発生可能性を低減する。選択的に、エンドカバー70’の保護カバー90に近い位置に切欠100が設けられる。保護カバー90と半透膜80との間のチャンバーは切欠100により外部環境と連通することで、ガスは切欠100を介してチャンバーに入ることができる。図5に示すようなエンドカバー70とエンドカバー70’の構成が異なる。しかし、理解できるように、いくつかの他の実施例において、エンドカバー70とエンドカバー70’の構造は同じであってもよい。
いくつかの他の実施例において、図5に示すように、第1の弁体40は、第2のリリーフホール60に対応する位置に第1の貫通孔40aが設けられる。第1の貫通孔40aは、第1のチャンバー331と第2のリリーフホール6を連通するように設けられる。選択的に、第1の貫通孔40aは、第2のリリーフホール60の直径と同じである。第1の弁体40が第1のリリーフホール341を開ける時、W側の気体は、エンドカバー70の切欠100、半透膜80、第2のチャンバー332、第1のリリーフホール341、第1の貫通孔40a及び第1のチャンバー331を通ってN側に流れることができる。第2の弁体50が第2のリリーフホール60を開ける時、N側の気体は、第1のチャンバー331、第1の貫通孔40a、第2のリリーフホール60、第2のチャンバー332、半透膜80及びエンドカバー70の切欠100を通ってW側に流れることができる。
いくつかの他の実施例において、図6に示すように、セパレータ34は、第1の領域34a及び第2の領域34bを備える。第1のリリーフホール341は、第1の領域34aに設けられ、第2のリリーフホール60はセパレータ34の第2の領域34bに設けられる。図6において、説明を容易にするために、破線で第1の領域34a及び第2の領域34bを示すが、当該破線は実体構造ではなく、第1の領域34a及び第2の領域34bの面積の大きさを限定するものではない。本実施例において、第1の領域34aは、第2の領域34bを取り囲んで設けられる。
いくつかの他の実施例において、第2のリリーフホール60は、セパレータ34の中央領域に位置する。二つ以上の第1のリリーフホール341は、第2のリリーフホール60を取り囲み、且つ離間して設けられる。選択的に、二つ以上の第1のリリーフホール341は、第2のリリーフホール60を取り囲んで均一に分布することで、第1の弁体40全体の応力バランスを確保して第1の弁体40の第1のチャンバー331での移動安定性を向上させることに役立つ。選択的に、第1のリリーフホール341は弧状孔である。
いくつかの他の実施例において、図7に示すように、本実施例において、上記いずれかの実施例と同じ点については述べず、主に異なる点を述べる。第1の弁胴42と第2の弁胴52は、一体成型構造である。第1の弁胴42及び第2の弁胴52がそれぞれ含む部品数が少ないため、第1の弁胴42及び第2の弁胴52の加工製造の難度を低下させ、第1の弁胴42及び第2の弁胴52の使用過程の信頼性及び組立の簡便性を向上させることに役立つ。選択的に、第1の弁胴42の材料及び第2の弁胴52の材料はいずれもプラスチックであってもよい。理解できるように、第1の弁胴42は、一体成形の構造であり、第2の弁胴52は、第2の弁板521及び第2のガスケット522を備える。又は、第2の弁胴52は、一体成形の構造であり、第1の弁胴42は第1の弁板421及び第1のガスケット422を備える。
いくつかの他の実施例において、図8及び図9に示すように、本実施例において、上記いずれかの実施例と同じ点については述べず、主に異なる点を述べる。図8に示すように、第1のリリーフホール341と第2のリリーフホール60は通路33の径方向に沿って離間して設けられる。第2の弁胴50には、第1のリリーフホール341に対応して第2の貫通孔50aが設けられる。第2の貫通孔50aは、第2のチャンバー332と第1のリリーフホール341を連通するように設けられる。選択的に、第2の貫通孔50aは、第1のリリーフホール341の直径と同じである。第1の弁体40が第1のリリーフホール341を開ける場合、W側の気体はエンドカバー70の切欠100、半透膜80、第2のチャンバー332、第2の貫通孔50a、第1のリリーフホール341、第1の貫通孔40a及び第1のチャンバー331を通ってN側に流れることができる。第2の弁体50が第2のリリーフホール60を開ける場合、N側の気体は第1のチャンバー331、第1の貫通孔40a、第2のリリーフホール60、第2のチャンバー332、第2の貫通孔50a、半透膜80及びエンドカバー70の切欠100を通ってW側に流れることができる。図9において、説明を容易にするために、破線で第1の領域34a及び第2の領域34bを示すが、当該破線が実体構造ではなく、第1の領域34a及び第2の領域34bの面積の大きさを限定するものではない。本実施例では、通路33の径方向に沿って、第1の領域34aは、第2の領域34bの一側に位置する。第1の領域34aに設けられる第1のリリーフホール341の数は一つであってもよく、二つ以上であってもよい。第2の領域34bに設けられる第2のリリーフホール60の数は一つであってもよく、二つ以上であってもよい。
いくつかの他の実施例において、図10に示すように、本実施例において、上記いずれかの実施例と同じ点については述べず、主に異なる点を述べる。セパレータ34は、第1のリリーフホール341を備える。第1の弁体40には、第2のリリーフホール60が設けられる。通路33の軸方向Xに沿って、第1のリリーフホール341及び第2のリリーフホール60の位置は対応する。図11に示すように、第2の弁体50に突出部50aが設けられる。突出部50aの少なくとも一部は、第1のリリーフホール341に収容され且つ第1の弁体40と接触するか又は分離するように設けられることで、第1の弁体40の第2のリリーフホール60を開閉する。いくつかの他の実施例において、第2の弁体50は、第2の弾性体51及び第2の弁胴52を備える。突出部50aは、第2の弁胴52に設けられる。第2の弁胴50には、第1のリリーフホール341に対応して第2の貫通孔50aが設けられる。第2の貫通孔50aは、第2のチャンバー332と第1のリリーフホール341を連通するように設けられる。
双方向リリーフ弁20のW側の圧力値がN側の圧力値より大きい場合、第1の弁体40はセパレータ34から離れて動作するように押動されることで、第1の弁体40と第2の弁体50は接続状態から離脱して第1のリリーフホール341を開ける。この時、第1のチャンバー331と第2のチャンバー332は第1のリリーフホール341及び第2のリリーフホール60により連通するため、W側とN側の圧力は徐々にバランスを取る。第1の弁体40が第1のリリーフホール341を開ける場合、W側の気体はエンドカバー70の切欠100、半透膜80、第2のチャンバー332、第2の貫通孔50a、第1のリリーフホール341、第2のリリーフホール60及び第1のチャンバー331を通ってN側に流れることができる。双方向リリーフ弁20のN側の圧力値がW側の圧力値より大きい場合、第2の弁体50はセパレータ34から離れて動作するように押動されることで、第1の弁体40と第2の弁体50は接続状態から離脱して第2のリリーフホール60を開ける。この時、第1のチャンバー331と第2のチャンバー332は第1のリリーフホール341及び第2のリリーフホール60により連通することで、W側とN側の圧力は徐々にバランスを取る。第2の弁体50が第2のリリーフホール60を開ける場合、N側の気体は第1のチャンバー331、第2のリリーフホール60、第1のリリーフホール341、第2のチャンバー332、第2の貫通孔50a、半透膜80及びエンドカバー70’の切欠100を通ってW側に流れることができる。
いくつかの他の実施例において、第1の弁胴42は第1の弁板421及び第1のガスケット422を備える。第2の弁体50は、一体成型の構造である。
いくつかの他の実施例において、図12に示すように、双方向リリーフ弁20は電池のケース11に接続される。選択的に、双方向リリーフ弁20はケース11に取り外し可能に接続される。例えば、弁座30とケース11はねじ接続されるか又は接着される。電池は、環状シールをさらに備える。環状シールは、弁座30の外部に外嵌される。環状シールは弁座30とケース11をシールするように設けられることで、外部粉塵又は水蒸気が弁座30とケース11との間の隙間を通って電池内部に入ることを低減することができ、弁座30とケース11との間のシールが失効することによる電池内部と外部環境が連通して双方向リリーフ弁20がさらに故障を発生する可能性を低減することができる。選択的に、環状シールの材料はゴム又はシリカゲルであってもよい。
いくつかの他の実施例において、双方向リリーフ弁20のエンドカバー70’は収容溝70’bを備える。環状シールの一部は、収容溝70’b内に設けられる。エンドカバー70’とケース11とは、共に環状シールを押圧する。エンドカバー70’は環状シールの位置を制限し、環状シールの位置がずれてシールの失効が発生する可能性を低減する。
本願の実施例の双方向リリーフ弁20は、弁座30の通路33の軸方向Xに沿って設けられる第1の弁体40及び第2の弁体50により双方向導通を実現することができる。第1の弁体40及び第2の弁体50が軸方向Xに沿って設けられる方式のため、双方向リリーフ弁20自体はコンパクトである。本願の実施例の双方向リリーフ弁20が電池に適用された後、双方向リリーフ弁20により電池内部と外部圧力のバランスを実現することができ、電池のケース11にシール面の構造の破壊によるシール失効の可能性を低下させることで、外部の水蒸気又は粉塵が破損されたシール面を通って電池内部に入って電池故障を引き起こす可能性を低減し、電池の使用過程の信頼性及び安定性を向上させる。
好ましい実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲から逸脱することなく、それに様々な改良を行うことができ、また等価物でその中の部品を取り替えることができる。特に、構造衝突がない限り、各実施例に言及された各技術的特徴はいずれも任意の方式で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、請求の範囲に属する全ての技術案を含む。

Claims (18)

  1. 対向する第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部を貫通する通路と、第1のリリーフホールが設けられ、前記通路の内壁に設けられ、且つ前記通路の軸方向において前記通路を第1のチャンバーと第2のチャンバーに仕切るセパレータとを有する弁座と、
    少なくとも一部が前記第1のチャンバー内に位置し、前記第1のリリーフホールを開閉して前記第1のチャンバーと前記第2のチャンバーとを連通又は遮断するように構成された第1の弁体と、
    少なくとも一部が前記第2のチャンバーに位置し、前記セパレータ又は前記第1の弁体に設けられた第2のリリーフホールを開閉して、前記第1のチャンバーと前記第2のチャンバーとを連通又は遮断するように構成された第2の弁体と、
    を備える、双方向リリーフ弁。
  2. 前記セパレータは、前記第1のリリーフホールが設けられた第1の領域と、前記第2のリリーフホールが設けられた第2の領域とを有する、
    請求項1に記載の双方向リリーフ弁。
  3. 前記第1の領域は、前記第2の領域の周りに設けられ、又は、前記通路の径方向における前記第2の領域の一側に位置する、
    請求項2に記載の双方向リリーフ弁。
  4. 前記第1の弁体に、前記第1のチャンバーと前記第2のリリーフホールとを連通するように構成された第1の貫通孔が設けられており、及び/又は、
    前記第2の弁体に、前記第2のチャンバーと前記第1のリリーフホールとを連通するように構成された第2の貫通孔が設けられている、
    請求項2又は3に記載の双方向リリーフ弁。
  5. 前記第2のリリーフホールは前記第1の弁体に設けられ、且つ前記第1のリリーフホールの位置に対応し、前記第2の弁体に突出部が設けられ、前記突出部の少なくとも一部は前記第1のリリーフホールに収容され、且つ前記第1の弁体と接触又は分離して前記第2のリリーフホールを閉鎖又は開放するように構成されている、
    請求項1に記載の双方向リリーフ弁。
  6. 前記第2の弁体に、前記第2のチャンバーと前記第1のリリーフホールとを連通するように構成された第2の貫通孔が設けられている、
    請求項5に記載の双方向リリーフ弁。
  7. 前記通路の前記軸方向に沿って、前記第1の弁体の正投影は前記第1のリリーフホールを覆い、前記第2の弁体の正投影は前記第2のリリーフホールを覆う、
    請求項1乃至6のいずれか一項に記載の双方向リリーフ弁。
  8. 前記第1の弁体は、前記第1のリリーフホールを開閉するように構成された第1の弁胴と、前記第1の弁胴に押し当てられた第1の弾性体と、を備える、 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の双方向リリーフ弁。
  9. 前記第1の弁胴は第1の弁板と第1のガスケットとを有し、前記第1の弁板の少なくとも一部は前記第1の弾性体と前記第1のガスケットとの間に位置し、前記第1の弁胴は前記第1のガスケットにより前記第1のリリーフホールを開閉する、
    請求項8に記載の双方向リリーフ弁。
  10. 前記第1の弁板は、前記第1の弾性体から離れた表面に第1の凹溝を有し、前記第1のガスケットの少なくとも一部は前記第1の凹溝に収容されている、
    請求項9に記載の双方向リリーフ弁。
  11. 前記第2の弁体は、前記第2のリリーフホールを開閉するように構成された第2の弁胴と、前記第2の弁胴に押し当てられた第2の弾性体と、備える、
    請求項1乃至10のいずれか一項に記載の双方向リリーフ弁。
  12. 前記第2の弁胴は第2の弁板と第2のガスケットとを有し、前記第2の弁板の少なくとも一部は前記第2の弾性体と前記第2のガスケットとの間に位置し、前記第2の弁胴は前記第2のガスケットにより前記第2のリリーフホールを開閉する、
    請求項11に記載の双方向リリーフ弁。
  13. 前記第2の弁板は、前記第2の弾性体から離れた表面に第2の凹溝を有し、前記第2のガスケットの少なくとも一部は前記第2の凹溝に収容されている、
    請求項12に記載の双方向リリーフ弁。
  14. 貫通孔を有するエンドカバーをさらに備え、
    前記エンドカバーは前記第1の端部に設けられ、前記貫通孔は前記第1のチャンバーと連通し、前記エンドカバーは前記第1の弁体を前記第1のチャンバー内に規制する、及び/又は、
    前記エンドカバーは前記第2の端部に設けられ、前記貫通孔は前記第2のチャンバーと連通し、前記エンドカバーは前記第2の弁体を前記第2のチャンバー内に規制する、
    請求項1乃至13のいずれか一項に記載の双方向リリーフ弁。
  15. 前記双方向リリーフ弁は、前記貫通孔内に位置しかつ前記貫通孔を覆う半透膜と、前記エンドカバーに接続され且つ前記貫通孔の開口を覆い、前記半透膜から離間して設けられた保護カバーと、をさらに備える、
    請求項14に記載の双方向リリーフ弁。
  16. 収容空間を有するケースと、
    前記収容空間に収容された電池モジュールと、
    請求項1乃至15のいずれか一項に記載の双方向リリーフ弁と、を備え、
    前記双方向リリーフ弁は、前記ケースに設けられ、前記収容空間が所定の圧力値を維持するように、前記収容空間の圧力のバランスを取るように構成されている、
    電池。
  17. 前記電池は、前記弁座の外部に外嵌され、前記弁座と前記ケースをシールするように構成された環状シールをさらに備える、
    請求項16に記載の電池。
  18. 請求項16又は17に記載の電池を備える電気装置。
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