单向透气阀、二次电池的顶盖组件及二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种单向透气阀、二次电池的顶盖组件及二次电池。单向透气阀，包括：下部壳体，具有进气口；上部壳体，与下部壳体连接并围成容纳空间，并且上部壳体和下部壳体中的至少一者具有出气口，容纳空间通过出气口与外部连通；过滤部，过滤部的外周面与进气口的内壁面之间形成预定气隙；以及弹性密封部，设置于容纳空间并位于过滤部和上部壳体之间，密封进气口，并且弹性密封部被配置为响应进气口的气压超过第一阈值时脱离与进气口的密封状态，以连通进气口和出气口。能够在对二次电池内部泄压的同时防止二次电池内的电解液溢出或者水汽进入二次电池内部，并能够避免在使用的过程中造成单向阀的动作压力高于设定的阈值而失效。

One-way air permeability valve, top cover assembly of secondary battery and secondary battery

【技术实现步骤摘要】
单向透气阀、二次电池的顶盖组件及二次电池
本专利技术涉及储能器件
，尤其涉及一种单向透气阀、二次电池的顶盖组件及二次电池。
技术介绍
随着二次电池技术的不断进步，当前二次电池的电容量日益增大，不可避免的是，需要面对其内部越来越严重的产气问题。随着二次电池内部产气量增多，会逐渐导致二次电池的壳体鼓起变形，因而会影响由二次电池组成的电池模组的一致性、稳定性，从而可能导致二次电池后续无法装配，甚至失效等问题。目前，为了解决二次电池内部产气的问题，一般采取在顶盖组件上设置短路构件、防爆阀等部件，其中，短路构件包括连接到负电极端子的连接板以及连接到顶盖板以与连接板保持分离状态的翻转片，该翻转片附接于顶盖板且可以响应二次电池壳体内部的压力增加而发生变形，以翻转并接触连接板，由于顶盖板和翻转片是连接到正电极端子的，因此通过短路构件可以将壳体内部的电极组件的正极片和负极片进行短路，防止二次电池内部气压过大发生爆炸。而防爆阀一般情况下是直接设置在顶盖组件上，当二次电池内部压力达到一定阈值后破裂以在顶盖板上形成排气口，防止二次电池内部气压过大发生爆炸。但是翻转片和防爆阀主要在二次电池内部大量产气时发挥作用，并不能解决由于二次电池内部缓慢或者较少量产气引起的鼓起、变形等问题。并且翻转片、防爆阀是一次性的部件，当其作用后会破坏电池的结构，因此局限性较大，所以依然会影响二次电池的一致性和稳定性。因此，亟需一种新的单向透气阀、二次电池的顶盖组件及二次电池。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了一种单向透气阀、二次电池的顶盖组件及二次电池，能够实现对二次电池内部泄压，防止电极组件鼓起或者变形，同时防止二次电池内的电解液溢出或者水汽进入二次电池内部，并且还能够避免在使用的过程中造成单向阀的动作压力高于设定的阈值而失效。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种单向透气阀，包括：下部壳体，具有进气口；上部壳体，与下部壳体连接并围成容纳空间，并且上部壳体和下部壳体中的至少一者具有出气口，容纳空间通过出气口与外部连通；过滤部，安装于进气口中，过滤部的外周面与进气口的内壁面之间形成预定气隙，所述气隙能够允许气体通过；以及弹性密封部，设置于容纳空间并位于过滤部和上部壳体之间，弹性密封部与下部壳体接触以密封进气口，并且弹性密封部被配置为响应进气口的气压超过第一阈值时脱离与进气口的密封状态，以连通进气口和出气口。根据本专利技术实施例的一个方面，过滤部采用过盈配合的方式固定于下部壳体的进气口内。过滤部的外周面和/或进气口的内壁面分别具有凹凸结构，以通过外周面和/或内壁面各自的凹凸结构彼此配合形成预定气隙。根据本专利技术实施例的一个方面，过滤部的外周面和/或进气口的内壁面通过粗糙化处理的方式形成凹凸结构。根据本专利技术实施例的一个方面，过滤部的外周面的粗糙度大于等于6.3且小于等于12.5；并且进气口的内壁面的粗糙度小于等于3.2。根据本专利技术实施例的一个方面，下部壳体还包括止挡部，止挡部凸出地设置于进气口的内壁面，并且过滤部的面向出气口的一侧抵靠于止挡部。根据本专利技术实施例的一个方面，下部壳体还包括第一环形凸部，第一环形凸部围绕进气口并朝靠近上部壳体的方向延伸。根据本专利技术实施例的一个方面，弹性密封部为橡胶盖帽，橡胶盖帽套设于第一环形凸部，并且橡胶盖帽被配置为响应进气口的气压超过第一阈值时变形，以连通进气口和出气口。根据本专利技术实施例的一个方面，橡胶盖帽包括本体部和与本体部连接的侧部，本体部与第一环形凸部的顶端面接触，侧部与第一环形凸部的外周面接触。根据本专利技术实施例的一个方面，本体部的顶端面与上部壳体的顶壁的内壁面接触，并且侧部的外周面与上部壳体的内周表面之间形成间隙。根据本专利技术实施例的一个方面，下部壳体在面向上部壳体一侧还设置有环绕于第一环形凸部的第二环形凸部，上部壳体罩设于第二环形凸部外，并且上部壳体通过第二环形凸部与侧部的外周面之间形成间隙。根据本专利技术实施例的一个方面，出气口为设置在上部壳体的顶壁的外周边缘处的切口；或者，出气口为设置在上部壳体的顶壁的一字形开口。根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种二次电池的顶盖组件，包括：顶盖板；以及如上述的单向透气阀，并且进气口用于与二次电池的内部连通。根据本专利技术实施例的另一个方面，顶盖组件还包括：第一电极端子，与顶盖板绝缘；第二电极端子，与顶盖板电连接；以及，翻转片，附接于顶盖板，并且翻转片被构造为响应二次电池内部的压力超过第二阈值时翻转，以将第一电极端子与第二电极端子电连接；其中，第一阈值小于第二阈值。根据本专利技术实施例的另一个方面，单向透气阀的顶面不超出顶盖组件的顶面，并且单向透气阀的底面不超出顶盖组件的底面。根据本专利技术实施例的另一个方面，顶盖板还具有排气口，顶盖组件还包括防爆片，防爆片覆盖排气口，并且防爆片被配置为响应二次电池内部的压力超过第三阈值而破裂，第二阈值小于第三阈值。根据本专利技术实施例的再一个方面，还提供了一种二次电池，包括：壳体，具有开口；电极组件，容纳在壳体中，包括第一极片、第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔板；顶盖组件，覆盖壳体的开口，以将电极组件封闭在壳体中；以及如上述的单向透气阀，单向透气阀安装于顶盖组件，或者，单向透气阀安装于壳体。综上，本专利技术实施例的单向透气阀、二次电池的顶盖组件及二次电池，能够通过单向透气阀的过滤部阻止液体通过进气口进入单向透气阀的容纳空间中，而允许气体通过进气口进入容纳空间中，从而能够将二次电池内部缓慢产生的较少量的气体及时经由出气口排出至二次电池的外部，实现重复对二次电池内部泄压的目的。因此，可以有效避免二次电池内部的电极组件发生鼓起、变形等问题，并且还能够避免在使用的过程中造成单向阀的动作压力高于设定的阈值而失效。因此，能够为进一步提升二次电池的能量密度提供有利条件。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中：通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1是根据本专利技术一个实施例的顶盖组件的立体结构示意图；图2是安装有图1的顶盖组件的二次电池沿纵向剖切后的剖面结构示意图；图3是图2的二次电池中的A部分的局部结构放大示意图；图4是图2的二次电池中的B部分的局部结构放大示意图；图5是图4中的单向透气阀的立体结构示意图；图6是图4和图5的单向透气阀的分解结构示意图；图7是图5和图6的单向透气阀沿轴向剖切后的剖面结构示意图。附图标记说明：1-二次电池；100-顶盖组件；200-壳体；300-电极组件；10-顶盖板；11-第一通孔；12-第二通孔；20-端子组件；21-极柱；211-延伸部；22-电连接板；23-密封件；24-隔离件；25-翻转片；251-弯曲部分；252-圆周边缘部分；253-凸出部分；30-端子组件；31-极柱；32-电连接板；33-密封件；34-隔离件；40-防爆阀组件；50-透气孔；60-单向透气阀；61-下部壳体；611-进气口；612-第一环形凸部；613-气流通道；614-第二环形凸部；615-止挡部；62-上部壳体；621-容纳空间；622-出气口；63-过滤部；64-弹性密封部；641-本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单向透气阀，其特征在于，包括：下部壳体，具有进气口；上部壳体，与所述下部壳体连接并围成容纳空间，并且所述上部壳体和所述下部壳体中的至少一者具有出气口，所述容纳空间通过所述出气口与外部连通；过滤部，安装于所述进气口中，所述过滤部的外周面与所述进气口的内壁面之间形成预定气隙，所述预定气隙能够允许气体通过；以及弹性密封部，设置于所述容纳空间并位于所述过滤部和所述上部壳体之间，所述弹性密封部与所述下部壳体接触以密封所述进气口，并且所述弹性密封部被配置为响应所述进气口的气压超过第一阈值时脱离与所述进气口的密封状态，以连通所述进气口和所述出气口。

【技术特征摘要】
1.一种单向透气阀，其特征在于，包括：下部壳体，具有进气口；上部壳体，与所述下部壳体连接并围成容纳空间，并且所述上部壳体和所述下部壳体中的至少一者具有出气口，所述容纳空间通过所述出气口与外部连通；过滤部，安装于所述进气口中，所述过滤部的外周面与所述进气口的内壁面之间形成预定气隙，所述预定气隙能够允许气体通过；以及弹性密封部，设置于所述容纳空间并位于所述过滤部和所述上部壳体之间，所述弹性密封部与所述下部壳体接触以密封所述进气口，并且所述弹性密封部被配置为响应所述进气口的气压超过第一阈值时脱离与所述进气口的密封状态，以连通所述进气口和所述出气口。2.根据权利要求1所述的单向透气阀，其特征在于，所述过滤部采用过盈配合的方式固定于所述下部壳体的进气口内。3.根据权利要求2所述的单向透气阀，其特征在于，所述过滤部的外周面和/或所述进气口的内壁面分别具有凹凸结构，以通过所述外周面和/或所述内壁面各自的凹凸结构彼此配合形成所述预定气隙。4.根据权利要求1所述的单向透气阀，其特征在于，所述过滤部的外周面和/或所述进气口的内壁面通过粗糙化处理的方式形成凹凸结构。5.根据权利要求4所述的单向透气阀，其特征在于，所述过滤部的外周面的粗糙度大于等于6.3且小于等于12.5；并且所述进气口的内壁面的粗糙度小于等于3.2。6.根据权利要求1至5中任一项所述的单向透气阀，其特征在于，所述下部壳体还包括止挡部，所述止挡部凸出地设置于所述进气口的内壁面，并且所述过滤部的面向所述出气口的一侧抵靠于所述止挡部。7.根据权利要求1至5中任一项所述的单向透气阀，其特征在于，所述下部壳体还包括第一环形凸部，所述第一环形凸部围绕所述进气口并朝靠近所述上部壳体的方向延伸。8.根据权利要求7所述的单向透气阀，其特征在于，所述弹性密封部为橡胶盖帽，所述橡胶盖帽套设于所述第一环形凸部，并且所述橡胶盖帽被配置为响应所述进气口的气压超过所述第一阈值时变形，以连通所述进气口和所述出气口。9.根据权利要求8所述的单向透气阀，其特征在于，所述橡胶盖帽包括本体部和与所述本体部连接的侧部，所述本体部与所述第一环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新祥，黄守君，王鹏，郑于炼，邢承友，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35