一种防爆阀及其电池的制作方法

1.本发明涉及防爆阀技术领域，尤其涉及的是一种防爆阀及其电池。


背景技术：

2.随着新能源汽技术的普及和发展，电池安全越来越受到大家关注。电池作为动力来源，电池内装有大量的化学物质；电池在正常工作过程中会产生混合气体，电池需要进行正常排气，如果压力没有得到及时释放，严重的将会影响电池使用寿命，甚至可能会发生爆炸。
3.目前，现有的电池通常是在电池上安装防爆阀，通过防爆阀的排气口将气体释放，但是带电池的能源设备在运输过程中，容易受环境影响产生高低海拔压差，电池内会产生负压差，电池还需要及时平衡内外压差。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种防爆阀及其电池，旨在解决现有技术中防爆阀无法自动平衡电池内部压力差的问题。
6.本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
7.一种防爆阀，包括：
8.阀体，其内设置支撑构件，所述支撑构件与所述阀体内部之间形成开口；
9.活塞组件，活动设于所述支撑构件，且覆盖所述开口，其包括两个排气通道，所述排气通道与所述开口连通；
10.阀盖，设置于所述活塞组件，所述阀盖侧壁设置至少一个排气口，所述排气口与所述排气通道连通；
11.弹性构件，设置于所述活塞组件，一端与所述支撑构件内壁固定连接，另一端与所述活塞组件固定连接；
12.其中，所述排气口与所述阀体侧壁之间设置间隙；
13.其中一个所述排气通道的第一端局部设置内遮挡片；
14.另外一个所述排气通道的第二端局部设置外遮挡片；
15.所述阀盖与所述活塞之间设置防水透气膜。
16.可选的，所述内遮挡片为塑胶内遮挡片、橡胶内遮挡片和弹性金属内遮挡片的其中一种，所述外遮挡片为塑胶外遮挡片、橡胶外遮挡片和弹性金属外遮挡片的其中一种。
17.可选的，所述活塞组件包括：
18.导杆构件，活动设于所述支撑构件；
19.活塞构件，固定在所述导杆构件的第一端；
20.其中，所述导杆构件的第二端设置所述弹性构件；
21.所述活塞构件设置所述排气通道；
22.所述活塞构件上设置所述防水透气膜和所述阀盖。
23.可选的，所述阀盖通过焊接、粘结或卡接固定在所述活塞构件上。
24.可选的，所述活塞组件还包括磁性阀芯构件，所述磁性阀芯构件设置于所述活塞构件的第一端，所述磁性阀芯构件与所述导杆构件拆卸连接。
25.可选的，所述磁性阀芯构件上设置磁性加强部。
26.可选的，所述阀体为螺栓形结构，所述阀体的两侧均设置扁平部。
27.可选的，所述阀体与电池的连通处设置第一密封圈。
28.可选的，所述阀体与所述活塞组件之间设置第二密封圈。
29.一种电池，包括使用如上述任意一项技术方案所述的防爆阀。
30.有益效果：
31.1、在本发明中，当电池内部压力大于外界环境压力，电池内的压力推动外遮挡片打开，气体从电池内经外遮挡片所在的排气通道、防水透气膜以及排气口排出，排气完毕则会自动关闭外遮挡片；此时，仅有一个排气通道开启，排气量小，能够满足电池正常的排气需求，且防水透气膜还能起到一定的防尘防水作用。
32.2、在本发明中，当电池内部压力小于外界环境压力，外界环境压力推动内遮挡片打开，气体从外界环境经间隙、排气口、防水透气膜以及内遮挡片所在的排气通道进入至电池内，以对电池内自动补压，补压完毕则会自动关闭内遮挡片，此时，虽然也仅有一个排气通道开启，排气量小，但是也能够满足电池的自动平衡压差需求。
33.3、在本发明中，当电池内部的压力大于外界环境压力，并且电池内的压强大于弹性构件的弹性势能时，压强推动活塞组件沿着支撑构件向上移动，弹性构件被压缩积蓄弹性势能，活塞组件不在遮挡开口，气体经开口和间隙直接排出，两个排气通道处于关闭状态；此时，由于开口的面积大，排气量增多，还能够满足电池异常状态下快速排气的需求。
34.4、在本发明中，不仅能够满足电池正常的排气需求，也能够满足电池自动平衡内外压强差的需求，此外，当电池异常状态下，也能够使之大排量排气，从而避免电池受损，延长电池的使用寿命。
附图说明
35.图1是本发明的阀体的整体结构示意图；
36.图2是本发明的阀体的剖视结构示意图；
37.图3是本发明的阀体的爆炸结构示意图；
38.图4是本发明的阀体的内部结构示意图；
39.图5是本发明的活塞组件的结构示意图；
40.图6是本发明的导杆构件和磁性阀芯构件的结构示意图；
41.图7是本发明的气体流向的第一结构示意图；
42.图8是本发明的气体流向的第二结构示意图；
43.图9是本发明的气体流向的第三结构示意图。
44.附图标记说明：
45.100、阀体；110、螺纹部；1101、扁平部；120、抵接部；130、手持部；140、支撑构件；150、开口；200、阀盖；210、排气口；220、卡块；300、活塞组件；310、导杆构件；3101、底座段；
3102、活动段；3103、连接段；320、磁性阀芯构件；3201、磁性加强部；330、活塞构件；3301、排气通道；3302、凹槽；3303、缺口；3303a、第二卡接口；3303b、第一卡接口；3304、凹陷部；400、弹性构件；500、内遮挡片；600、防水透气膜；700、外遮挡片；800、第二密封圈；900、第一密封圈。
具体实施方式
46.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.现有技术中的防爆阀仅能适用于电池的正常排气需求，在电池异常状态下无法快速大量排气，气体没有及时排除将会影响电池的使用寿命；并且在运输过程中，电池也容易产生压差，无法自动平衡压差，也会影响电池的使用寿命，基于此，本发明提供了一种防爆阀的一些较佳实施例用于解决上述问题。
48.本发明主要用于新能源领域，具体应用于新能源电池；
49.如图1至图6所示，防爆阀包括阀体100、活塞组件300、阀盖200和弹性构件400，阀体100内设置支撑构件140，所述支撑构件140与所述阀体100之间形成开口150，活塞组件300活动设于所述阀体100，且覆盖所述开口150，其包括两个排气通道3301，所述排气通道3301与所述开口150连通，阀盖200设置于所述活塞组件，所述阀盖200侧壁设置至少一个排气口210，弹性构件400设置于所述活塞组件，一端与所述支撑构件140内壁固定连接，另一端与所述活塞组件固定连接，其中，所述排气口210与所述阀体100侧壁之间设置间隙，其中一个所述排气通道3301的第一端局部设置内遮挡片500，另外一个所述排气通道3301的第二端局部设置外遮挡片700，所述阀盖200与所述活塞之间设置防水透气膜600。
50.具体地，阀体100内部为空心结构，阀体100用于连接电池的充放气口。阀体100的中部设置支撑构件140，支撑构件140包括套环和连杆，套环的周缘安装三根连杆，连杆的另一端与阀体100侧壁固定连接，例如焊接、粘结方式固定，以使支撑构件140与阀体100之间形成开口150，并被支撑构件140分为两段，下部的一段用于连接电池内部，上部的一段用于安装活塞组件300。可以理解的是，排气通道3301的第一端是指排气通道3301的底部，排气通道3301的第二端指的是排气通道3301的底部，内遮挡片500安装在其中一个排气通道3301的底部，外遮挡片700安装在另外一个排气通道3301的顶部；值得注意的是，内遮挡片500和外遮挡片700均局部固定在排气通道3301(即活塞组件300)，局部固定可以认为只固定一侧(不完全固定)，以使内遮挡片500和外遮挡片700能够开启或关闭，从而使得排气通道3301导通或关闭；此外，内遮挡片500和外遮挡片700在两个排气通道3301上形成单向开启，即内遮挡片500只能向下开启，往电池内部输入气体，外遮挡片700只能向上开启，往外界释放电池内部的气体。防水透气膜600安装在阀盖200与活塞组件300之间，防水透气膜600能够起到一定的防尘和防水的作用。
51.优选的，弹性构件400为弹性弹簧，用于通过弹性势能推动活塞组件300在支撑构件140上向上或向下移动，并使之自动复原。
52.进一步地，如图3和图5所示，阀盖200为圆盘结构，阀盖200下部镂空；优选的，侧壁上均匀分布四个第二排气口210，每个第二排气口210之间的角度间隔为90度，通过设置多
个第二排气口210，进一步地加大气体排出的量。此外，排气口210的数量也可以是多个，例如5个、6个等，但是至少为1个，本领域的技术人员可根据实际需求选择合适的排气口210数量，需要说明的是，排气口210的数量越多，电池内部的气体释放量会更多，释放速度会更快，外界气体的进入量也会增多，进入速度也会相应增加。
53.更进一步地，阀盖200和活塞组件300均采用pps、pbt、pc等工程塑料材质制成，阀盖200和活塞组件300采用焊接、粘结、卡接等方式固定连接。
54.在本发明中，如图7所示的气体流向的第一结构示意图，图中箭头代表气体流向，当电池内部压力大于外界环境压力，电池内的压力推动外遮挡片700打开，气体从电池内经排气通道3301、防水透气膜600以及排气口210排出，排气完毕则会自动关闭外遮挡片700，此时，第一个排气通道3301开启，另外一个关闭，排气量较小，能够满足电池正常的排气需求。
55.在本发明中，如图8所示气体流向的第二结构示意图，图中箭头代表气体流向，当电池内部压力小于外界环境压力，外界环境压力推动内遮挡片500打开，气体从外界环境经间隙、排气口210、防水透气膜600以及排气通道3301进入至电池内，以对电池内自动补压，补压完毕则会自动关闭内遮挡片600；此时，虽然也仅有一个排气通道3301开启，排气量小，但是也能够满足电池的自动平衡压差需求。
56.在本发明中，如图9所示气体流向的第三结构示意图，图中箭头代表气体流向，当电池内部的压力大于外界环境压力，并且电池内的压强大于弹性构件400的弹性势能时，压强将推动活塞组件300沿着支撑构件140向上移动，活塞组件300不在遮挡开口150，弹性构件400被压缩积蓄弹性势能，气体经开口1500和间隙直接排出；此时，由于开口150的排气面积大，排气量增多，还能够满足电池在异常状态下快速排气的需求。
57.在本发明的一个较佳实施例中，所述内遮挡片500为塑胶内遮挡片、橡胶内遮挡片和弹性金属内遮挡片的其中一种，所述外遮挡片700为塑胶外遮挡片、橡胶外遮挡片和弹性金属外遮挡片的其中一种。
58.具体地，内遮挡片500和外遮挡片700均为弹性材质制成的薄片，例如橡胶薄片、塑胶薄片、弹性金属材质的薄片等，以使内遮挡片500和外遮挡片700在压差平衡时能够自动恢复。此外，由于选择的弹性材质的强度不同，内遮挡片500和外遮挡片700的开启压力也会大不相同，可根据实际需求选择合适的开启压力。
59.在本发明的一个较佳实施例中，如图2、图5和图6所示，所述活塞组件300包括导杆构件310和活塞构件330，导杆构件310活动设于支撑构件140，活塞构件330固定在导杆构件310的第一端，其中，所述导杆构件310的第二端设置所述弹性构件400，所述活塞构件330设置所述排气通道3301，所述活塞构件330上设置所述防水透气膜600和所述阀盖200。
60.具体地，导杆构件310包括活动段3102，活动段3102为光滑的圆杆，用于套接弹性构件400，导杆构件310的第二端指的是导杆构件310的活动段3102。此外，导杆构件310还包括底座段3101，底座段3101为圆形块状结构，底座段3101的直径大于活动段3102的直径，以使弹性构件400能够与导杆构件310的圆形块状结构的顶壁固定连接。活塞构件330上安装防水透气膜600和阀盖200，阀盖200可通过焊接、卡接、粘结等方式固定在活塞构件330上。
61.例如，参见图3和图5所示，活塞构件330呈圆盘状，顶部内设置凹槽3302，凹槽3302的两侧分别设置两个排气通道3301，排气通道3301沿着活塞构件330的中心对撑布置；防水
透气膜600和阀盖200均固定在凹槽3302内，防水透气膜600位于阀盖200与凹槽3302的顶壁之间。可以理解的是，由于阀盖200的下部镂空，阀盖200的下部与凹槽3302之间形成一个密闭的空腔，阀盖200的侧壁设置排气口210，使得电池内部的气体能够通过排气通道3301进入空腔，再经排气口210排出；或经排气口210进入空腔，再经排气通道3301进入。
62.又如，参见图3和图5所示，凹槽3302内还设置凹陷部3304，凹陷部3304与防水透气膜600的形状尺寸匹配，以使防水透气膜600贴合在凹陷部3304。此外，防水透气膜600可通过焊接、粘结方式固定在凹陷部3304的顶壁。
63.在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，所述活塞构件330的侧壁设置至少一个缺口3303，所述阀盖200设置至少一个卡块220，所述卡块220卡接在所述缺口3303上，所述缺口3303与所述排气口210连通。
64.具体地，活塞构件330的侧壁设置缺口3303，阀盖200的卡块220与缺口3303位置对应，使得卡块220固定在缺口3303上，实现卡接固定效果。优选的，缺口3303和卡块220的数量均为4个，从而增加阀盖200的支撑力，以使阀盖200更加稳固的固定在阀体100。需要说明的是，在本实施例中，卡块220与排气口210的位置相互对应布置，使得阀盖200零件加工安装更加方便。当然，卡块220与排气口210的位置也可以不对应设置。
65.进一步地，如图5所示，缺口3303包括第一卡接口3303b和第二卡接口3303a，第一卡接口3303b用于固定卡块220，第二卡接口3303a用于配合排气口210，以增大排气面积，扩大排气量。
66.在本发明的一个较佳实施例中，请参阅图2和图6所示，所述活塞组件300还包括磁性阀芯构件320，磁性阀芯构件320设置于所述活塞构件330的第一端。
67.具体地，磁性表示的是磁性材质制成的阀芯结构，例如磁性金属材质；磁性阀芯构件320与活塞构件330一体成型，磁性阀芯构件320呈圆环状，磁性阀芯构件320的内部设置螺纹孔，导杆构件310包括连接段3103，连接段3103位于活动段3102的上部，连接段3103直径小于活动段3102直径，连接段3103呈螺纹型，以使磁性阀芯构件320螺纹连接导杆构件310，便于对导杆构件310拆卸和固定，方便进行维修和更换。值得注意的是，磁性阀芯构件320的直径与导杆构件310的活动段3102直径相同。
68.在本实施例中，当手持磁吸工装对准磁性阀芯构件320时，由于磁吸工装和磁性阀芯构件320磁性相吸，磁性阀芯构件320向上移动带动活塞构件330向上运动，使得导杆构件310沿着支撑构件140向上移动，弹性构件400被压缩积蓄弹性势能，活塞构件330覆盖的开口150打开，电池内的气体直接从开口150经间隙排出,；当拿走手持磁吸工装时，磁性阀芯构件320不再受到磁性吸力，弹性构件400积蓄的弹性势能释放，导杆构件310沿着支撑构件140向下移动，活塞组件300复原覆盖开口150。在本发明中，通过磁性阀芯构件320的设置，以实现对阀体100的快速开启。
69.此外，当需要对电池进行气密检测时，通过手持磁吸工装打开活塞组件300，通过充气工具对阀体100充气，直至达到电池测试的压强，从而关闭充气工具对电池进行保压测试，本发明还具有便于对电池充气的优点。
70.进一步地，如图6所示，所述磁性阀芯构件320上设置磁性加强部3201。
71.具体地，磁性加强部3201为板状结构，可以是多边形、圆形、矩形等任意一种形状，用于增加磁性阀芯构件320的面积，提高磁性阀芯构件320的磁力。
72.在本发明的一个较佳实施例中，如图1和4所示，所述阀体100为螺栓形结构，所述阀体100的螺纹处两侧均设置扁平部1101。
73.具体地，阀体100为半牙螺栓型，包括手持部130、抵接部120和螺纹部110，其中，手持部130为光滑的圆筒，抵接部120为六边体结构，直径大于圆筒结构，螺纹部110上设置螺纹，用于与电池的充放气口螺纹连接，便于固定在电池的充放气口上。更加具体地，扁平部1101设置在螺纹部110，扁平部1101沿着阀体100的中心对撑设置，扁平部1101的面积较大，使得本装置在拧进电池的螺纹孔时，即使螺纹孔偏同椭圆形也可以固定，使得本装置安装更加方便。
74.在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，所述阀体100与电池的连通处设置第一密封圈900。
75.具体地，第一密封圈900位于阀体100螺纹部110的顶部，第一密封圈900用于密封电池与阀体100之间的连接处，防止影响阀体100的密封性。
76.在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，所述阀体100与所述活塞组件300之间设置第二密封圈800。
77.具体地，第二密封圈800安装在支撑构件140上，位于阀体100内，第二密封圈800与活塞构件330的底部密封连接，以避免活塞构件330与阀体100内的开口150产生泄漏，增加密封性。
78.本发明还提供了一种电池，包括上述任一实施例中所述的防爆阀，具体如上所述。
79.本发明提供的一种电池，因设置有上述任一技术方案中所述的防爆阀，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。
80.综上所述，本发明提供了一种防爆阀及其电池，通过在活塞组件上设置排气通道、排气口、内遮挡片、外遮挡片和防水透气膜；当电池充放电时，电池内部气体聚集膨胀时，电池内部压强大，外界压强小，以使弹性构件压缩推动活塞组件向上运动，排气通道的第二端的外遮挡片打开，以使排气口向上伸出阀体的间隙进行充分释放气体，并且气体经防水透气膜过滤后排出，避免释放的气体污染空气，还能起到防尘和防水作用；当电池内部压强小，外界压强大时，外界气体通过间隙和排气口经防水透气膜过滤后传入至排气通道推动内遮挡片打开，使得外界气体进入至电池内，使得电池内部的压差平衡。本发明不仅能够将电池充放电过程中的内部气体快速释放，而且能够使得电池在运输时自动进行压差平衡，防止电池产生自燃现象。此外，由于磁性阀芯构件的设置，配合磁吸工装还能使阀体能够快速打开。
81.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种防爆阀，其特征在于，包括：阀体，其内设置支撑构件，所述支撑构件与所述阀体内部之间形成开口；活塞组件，活动设于所述支撑构件，且覆盖所述开口，其包括两个排气通道，所述排气通道与所述开口连通；阀盖，设置于所述活塞组件，所述阀盖侧壁设置至少一个排气口，所述排气口与所述排气通道连通；弹性构件，设置于所述活塞组件，一端与所述支撑构件内壁固定连接，另一端与所述活塞组件固定连接；其中，所述排气口与所述阀体侧壁之间设置间隙；其中一个所述排气通道的第一端局部设置内遮挡片；另外一个所述排气通道的第二端局部设置外遮挡片；所述阀盖与所述活塞之间设置防水透气膜。2.根据权利要求1所述的一种防爆阀，其特征在于，所述内遮挡片为塑胶内遮挡片、橡胶内遮挡片和弹性金属内遮挡片的其中一种，所述外遮挡片为塑胶外遮挡片、橡胶外遮挡片和弹性金属外遮挡片的其中一种。3.根据权利要求2所述的一种防爆阀，其特征在于，所述活塞组件包括：导杆构件，活动设于所述支撑构件；活塞构件，固定在所述导杆构件的第一端；其中，所述导杆构件的第二端设置所述弹性构件；所述活塞构件设置所述排气通道；所述活塞构件上设置所述防水透气膜和所述阀盖。4.根据权利要求3所述的一种防爆阀，其特征在于，所述阀盖通过焊接、粘结或卡接固定在所述活塞构件上。5.根据权利要求4所述的一种防爆阀，其特征在于，所述活塞组件还包括磁性阀芯构件，所述磁性阀芯构件设置于所述活塞构件的第一端，所述磁性阀芯构件与所述导杆构件拆卸连接。6.根据权利要求5所述的一种防爆阀，其特征在于，所述磁性阀芯构件上设置磁性加强部。7.根据权利要求1所述的一种防爆阀，其特征在于，所述阀体为螺栓形结构，所述阀体的两侧均设置扁平部。8.根据权利要求1所述的一种防爆阀，其特征在于，所述阀体与电池的连通处设置第一密封圈。9.根据权利要求1所述的一种防爆阀，其特征在于，所述阀体与所述活塞组件之间设置第二密封圈。10.一种电池，其特征在于，包括使用如权利要求1至9中任一项所述的防爆阀。

技术总结
本发明公开了一种防爆阀及其电池，该防爆阀包括阀体、活塞组件、阀盖和弹性构件，阀体内设置支撑构件，支撑构件与阀体之间形成开口，活塞组件活动设于阀体，且覆盖开口，其包括两个排气通道，排气通道与开口连通，阀盖设置于活塞组件，阀盖侧壁设置至少一个排气口，弹性构件设置于活塞组件，一端与支撑构件内壁固定连接，另一端与活塞组件固定连接，其中，排气口与阀体侧壁之间设置间隙，排气通道的第一端局部设置内遮挡片，排气通道的第二端局部设置外遮挡片，阀盖与活塞之间设置防水透气膜。在本发明中，不仅满足电池正常的排气需求，而且能够使电池自动平衡内外压强，并在电池异常时快速排气，延长电池的使用寿命。延长电池的使用寿命。延长电池的使用寿命。


技术研发人员：白康 彭典明
受保护的技术使用者：深圳市飞荣达科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/9/16