一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀制造技术

本发明专利技术公开了一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀，旨在解决现有的防爆阀泄放效率较低，导致泄放通道容易出现压力积聚的不足。该发明专利技术包括设置于电池箱上的防爆阀主体、有热失控传感器和BMS，防爆阀主体上设置有泄气机构，泄气机构包括产气装置和设置于产气装置上的点火装置；热失控传感器，在热失控之初即可判定热失控情况；BMS，即可以检测到电池箱内电池包的热失控情况，同时还可通过接收热失控传感器电信号信息，主动激发点火装置启动；产气装置，可快速产生大量气体；点火装置，可在收到控制器激发信号后进行点火，进而引燃产气装置内的气体，产生的瞬间压力冲破防爆阀主体内的膜片，实现主动泄气，提高了泄压的时效性。提高了泄压的时效性。提高了泄压的时效性。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀


[0001]本专利技术涉及新能源汽车相关
，更具体地说，它涉及一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀。

技术介绍

[0002]新能源汽车电池包的防爆阀主要有两种：塑胶顶针式防爆阀,结构简单，造价成本相对低廉，能快速大批量生产；但只能应用于≥10KPa以上的高压泄压应用场合，越来越难以满足当今电池包轻量化，低压防护的应用环境趋势。第二：金属弹簧式防爆阀，结构较复杂，需机加工实现，组装装配也多为手工，自动化制造程度较低，难以实现大批量制造，但应用广泛，高压低压场合都可适用，尤其是低压防护方面，可做到＜10KPa之内就可开始泄压，泄压效果极好，适用未来低压防护趋势。
[0003]但是，金属弹簧式防爆阀在压力泄放到一定程度后，会重新封闭，压力泄放存在间歇性，制作难度大，且成本相对较高；所以新能源汽车电池包内的防爆阀常常采用塑胶顶针式防爆阀。
[0004]其中，防爆泄压平衡阀功能（2）在不同场景下存在以下缺陷：针对铁锂电池系统，其热失控之初时产气压力有限，不具备主动开阀泄压的的能力；针对三元类电池，其热失控之初，虽其产气压力可观，具备被动开阀泄压的功能，但开阀时效性亦需改善；针对老化耐久或碰撞之后的电池包（包体密封性可能存在失效），热失控时依赖被动开阀泄压可能无法及时打开泄压阀，需要主动开阀，提高泄压的时效性。
[0005]中国专利公告号CN111834580A，公告日2022年10月27日，该申请案公开了一种防爆透气阀及动力电池包总成，该防爆透气阀包括防护盖、底座、密封件和执行器，防护盖与底座固定在一起，密封件安装在底座背向防护盖的一面，防护盖与底座之间设有透气膜，透气膜固定在底座上，防护盖与底座之间设有透气膜，所述执行器包括执行器壳体和活塞组件，活塞组件包括杆部和头部，头部的自由端为尖锐结构；防护盖上设有第一排气孔，底座上设有第二排气孔、第一通气孔和排气通道，执行器壳体内设有与活塞组件接触的第一活塞壁，第一活塞壁上从内到外设有依次连通的第一环槽、第二通气孔、第二环槽，杆部上设有杆部凹槽。该防爆透气阀具有主动泄压功能、且集呼吸透气和快速泄压功能为一体，能够提升安全性。它存在主动泄放时效性较低不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术克服了现有的防爆阀泄放效率较低，导致泄放通道容易出现压力积聚的不足，提供了一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀，它能在保留现有防爆阀功能的基础之上，增加主动泄放机构，通过控制器主动控制进行提前泄放，避免压力积聚。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀，包括设置于电池箱上的防爆阀主体、热失控传感器和BMS，防爆阀主体上设置有泄气机构，泄气机构用于防爆阀主体内的气压提前泄放，避免压强聚集；热失控传感
器，能够检测到电池箱内电池包的热失控情况；BMS，在热失控之初既可判定热失控情况，同时还可通过接收热失控传感器电信号信息，主动激发泄气机构启动。
[0008]现有的新能源汽车电池包内的防爆阀一般都存在不能够主动泄放的不足。当前因国家对电池热失控安全的推进，电池包内会通过集成第三方热失控传感器或BMS（电池管理系统）自行集成传感器，在热失控之初既可判定热失控，而因为现有防爆阀都是被动泄放，虽然已识别到热失控，但不能提前主动泄放，提前泄放通道，避免压力积聚。而针对上述不足，本专利技术在保留现有防爆阀功能的基础之上，增加主动泄放机构，通过BMS主动控制进行提前泄放，本专利技术不对实现基础功能的具体结构进行赘述。泄气机构，通过点火机构快速点火，使快速产生的气体瞬间引爆，产生的瞬间压力冲破防爆阀主体内的膜片（可塑性形变），实现瞬间泄压，从而大大提高了泄压的时效性；针对发生热失控的电池包，泄放机构可主动瞬时打开泄压阀，从而避免因无法及时打开泄压而导致热流扩散对其它电池包造成再次损坏；综上所述，本专利技术可有效的解决上述
技术介绍
中提及的不同场景下的应用缺陷。
[0009]作为优选，防爆阀主体包括底座、设置于底座上的上盖、设置于上盖上的顶针，设置于底座与上盖之间膜片，膜片与底座固定连接，顶针设置于靠近底座一侧的上盖端面上。膜片采用e
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PTFE材料薄膜，具有一定形变能力。
[0010]作为优选，泄气机构包括产气装置和设置于产气装置上的点火装置，产气装置包括两相连接的产气段和连接段，连接段与底座固定连接，产气段内设有填充容腔，填充容腔内设有产气物质。产气物质，如炸药、叠氮化钠或硝酸铵等可快速产气的其他类似组分，该种产气组分属于现有技术，此处不做赘述；产气装置，可通过产气物质快速产生大量气体；点火装置，可在收到BMS激发信号后进行点火，进而引燃产气装置内的气体，产生的瞬间压力冲破防爆阀主体内的膜片，实现主动泄气。
[0011]作为优选，点火装置包括插件和点火电路，点火电路上设有伸入到填充容腔内的点火端，插件用于产气段与点火电路的连接固定。产气装置内集成点火电路，且具有连接端子，用于外部激励电路提供点火信号相连接；插件用于与点火电路快捷连接，便于更换。
[0012]作为优选，防爆阀主体包括设置上盖上的顶针触发机构，顶针触发机构包括设置于上盖顶针之间的固定座，固定座固定安装于上盖端面上，固定座内设有滑腔，顶针滑动安装于固定座上的滑腔内，滑腔底壁上固设有电磁铁一，顶针底部设有电磁铁二，电磁铁一与电磁铁二之间设有可伸缩滑动的伸缩弹簧，伸缩弹簧处于压缩状态；滑腔内壁上设有两个位于顶针两侧的限位槽，限位槽内滑动设有与顶针固定安装的限位块，限位槽内壁上设有滑杆腔，滑杆腔内设有限位挡滑杆，限位挡杆与滑杆腔之间设有可伸缩滑动的弹簧，弹簧处于自然状态，限位挡杆部分伸入到限位槽内与限位块抵接。该顶针触发机构可在实施例中BMS的控制下启动（具体控制方式和连接结构属于现有技术，本申请将不做赘述），当需要启动顶针触发机构时，先通过BMS发出电信号控制电磁铁一和电磁铁二通电使其产生正向电极，使电磁铁一与电磁铁二在相同磁极的排斥作用下，使限位块滑过限位挡杆，使顶针在伸缩弹簧与电磁铁一和电磁铁二的双重作用下快速弹出，并通过顶针针尖刺破阀体膜片，从而达到快速泄气的作用，其中，当顶针穿破膜片后，顶针将会在伸缩弹簧的作用下实现与膜片破裂位置的快速分离，从而提高泄压效率。
[0013]作为优选，底座与产气装置之间设有防护件。防护件为防爆阀本体安装提供防护，避免膜片刺破或异物侵入，同时也提供了箱内气体向箱外流通的通道。
[0014]作为优选，防护件上设有若干贯通的透气孔。便于空气流通。
[0015]作为优选，防爆阀主体上设有密封件。密封件用于外置电池包箱体安装时的压缩密封。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）防爆阀增加产气装置，用于产生瞬间压力，开阀泄压；（2）采用主动控制的方式进行触发产气装置。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的实施例1的轴侧图；图2是本专利技术的实施例1的正视图；图3是图2中“A
‑
A”处的剖视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀，包括设置于电池箱上的防爆阀主体、热失控传感器和BMS，其特征是，防爆阀主体上设置有泄气机构，泄气机构，可用于防爆阀主体内的气压提前泄放，避免压强聚集；热失控传感器，可对电池箱内电池包的热失控情况进行实时检测；BMS，在热失控之初既可判定热失控情况，同时还可通过接收热失控传感器电信号信息，主动激发泄气机构启动。2.根据权利要求1所述的一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀，其特征是，防爆阀主体包括底座、设置于底座上的上盖、设置于上盖上的顶针、设置于底座与上盖之间膜片，膜片与底座固定连接，顶针设置于膜片与上盖之间。3.根据权利要求1或2所述的一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀，其特征是，泄气机构包括产气装置和设置于产气装置上的点火装置，产气装置包括两相连接的产气段和连接段，连接段与底座固定连接，产气段内设有填充容腔，填充容腔内设有产气物质。4.根据权利要求3所述的一种兼具主被动工作模式的防爆泄压平衡阀，其特征是，点火装置包括插件和点火电路，点火电路上设有伸入到填充容腔内的点火端，插件用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，田永杰，刘少辉，杨涛，
申请(专利权)人：浙江凌骁能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：