一种基于弹片卡装的电池防爆阀制造技术

本发明专利技术涉及动力电池防爆技术领域内一种基于弹片卡装的电池防爆阀，包括与电池包连接的阀体，所述阀体用于密封盖装电池包的壳体口部，所述阀体一侧的中心一体设有阀套，所述阀套的中心设有排气孔，所述排气孔与电池包的内腔连通，所述阀体另一侧的中心设有口径大于排气孔的沉头台阶，所述沉头台阶内配合套装有阀盖，所述阀盖与阀体套装的周向设有若干用于压固阀盖的弹片，所述弹片一端与阀体固定，另一端悬臂压固于阀盖的表面，所述阀盖的中心设有透气孔，所述透气孔的口部压装有防水透气膜。本发明专利技术的电池防爆阀，可以实现电池包内不同压力情况下的多模式排气方式，实现动力电池安全使用。使用。使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于弹片卡装的电池防爆阀


[0001]本专利技术涉及动力电池防爆
，具体地涉及一种基于弹片卡装的电池防爆阀及其排气工作方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的普及与发展，动力电池在汽车领域应用愈发广泛，电池包是电动汽车的核心组件之一，安全性设计是不可忽略的设计环节。电池包可能会出现的安全事故有：电池内部出现短路或出现电芯热失控，其中电芯热失控是指由于电芯对外热交换速率小于因电芯内放热副反应积累的热量而造成的温度持续升高，乃至达到燃点引发起火爆炸。电池发生故障时，电池内部会产生大量可燃气体，使得电池内部的气压剧增，若不及时采取措施泄压，可能会导致电池爆炸，严重危害驾乘人员的生命安全。
[0003]防爆阀是安装于电池包壳体上，用于平衡电池包内外气压平衡的阀门，同时，当电池出现电芯热失控故障导致内部气压激增的情形，需要实现快速排气泄压，避免电池包发生爆炸；此外，防爆阀也最好能够实现电池正常工作期间的平衡电池包内外因温度、海拔等因素产生的气压差。
[0004]传统的防爆阀有刻痕铝片、基于圆柱弹簧的金属防爆阀、顶针刺破防水透气膜的塑料防爆阀这几种形式。刻痕铝片式的防爆阀无法实现低气压情况下的透气，且和顶针破膜式防爆阀一样，仅为一次性使用，爆破后防爆阀即报废；圆柱弹簧式的防爆阀克服弹簧弹力开启，依靠弹簧弹力恢复闭合，可以重复使用，但是最大程度开启时排气量相较破坏式排气依旧非常有限，在压力极端剧增的情况下，仍然无法快速排气泄压，容易造成电池壳爆裂或危害驾乘人员发安全的问题。

技术实现思路
/>[0005]本专利技术针对现有技术中各种电池防爆阀排气结构存在的缺陷，提供一种可以多模式工作的基于弹片卡装的电池防爆阀，以改进排气模式，实现电池包内不同压力条件下的安全排气，提高电池包的压力适用范围和安全性能。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的，一种基于弹片压装的电池防爆阀，包括与电池包连接的阀体，所述阀体用于密封盖装电池包的壳体口部，所述阀体一侧的中心一体设有阀套，所述阀套的中心设有排气孔，所述排气孔与电池包的内腔连通，其特征在于，所述阀体另一侧的中心设有口径大于排气孔的沉头台阶，所述沉头台阶内配合套装有阀盖，所述阀盖与阀体套装的周向设有若干用于压固阀盖的弹片，所述弹片一端与阀体固定，另一端悬臂压固于阀盖表面，所述阀盖的中心设有透气孔，所述透气孔的口部压装有防水透气膜。
[0007]本专利技术的电池防爆阀的阀盖与阀体通过悬臂安装的弹片压固，在阀盖承受电池包内的气体压力顶推作用下，弹片也同时承受阀盖的顶推作用；当电池包内的压力在较低的范围内时，顶推力不能克服弹片的弹性压固力，保持阀盖与阀体的密封部位的密封性，内部通过防水透气膜实现排气，保持电池包内的压力在一定的范围内的排气需求，当电池包内
部因温度等原因压力进一步升高，顶推力进一步升高并作用在弹片上，使弹片向上摆动的幅度进一步加大，部分顶出阀盖，阀盖与阀体密封的周部出现排气缝，将内部气体快速释放，压力降低，弹片在复位弹力的作用下再将阀盖压固至密封盖合状态，并且在内部压力的波动变化下弹片反复弹起、压下，及时释放电池包内的压力；当电池包内气压突然剧增，通过阀盖顶推弹片发生弹性摆动，将阀盖完全从阀体顶出并分离，实现爆破释放，从而避免电池其它部位破坏性爆裂而发生意外或伤人事故。因此，本专利技术的基于弹片压装的电池防爆阀，通过弹片压装阀盖的设计，可以实现电池包内低压、中压模式下正常的排气工作模式和压力突然剧增时阀盖克服弹片的压固快速顶出爆破泄压，防止发生电池爆炸、伤人意外。
[0008]为便于实现阀盖与阀体的封密部位的配合安装，所述沉头台阶与阀盖配合的周向从阀口向轴向内部依次包括直孔段、锥孔段和台阶抵靠部，所述台阶抵靠部上设有密封槽一，所述密封槽一内设有密封圈一。
[0009]进一步地，所述锥孔段的锥度为25～35。
[0010]进一步地，所述弹片沿阀体的端部表面的周向均匀设置有三个以上，所述弹片的一端与阀体固定，所述弹片的另一端悬臂压固于阀盖表面。
[0011]再进一步地，所述弹片的一端与阀体的固定方式螺钉固定、焊接固定或铆接固定。
[0012]为便于防水透气膜的压装，所述透气孔口部设有外扩的台阶孔，所述防水透气膜通过压环压装于台阶孔内。
[0013]为便于阀体与电池包的固定连接，所述阀体与电池包之间法兰式连接，并通过若干螺栓紧固，所述阀体的法兰盖合的周向设有密封槽二，所述密封槽二内设有密封圈。
[0014]为便于根据电池包内工作压力变化设计防爆阀的工作模式，所述防爆阀的排气模式根据电池包内外部的压差变化从低向高的变化分如下三种模式：低压情况下通过防水透气膜透气；在中等压力情况下，电池包内的气体不能及时通过防水透气膜排出，气压顶推阀盖并将顶推力平均作用于各弹片上，推动弹片的悬臂端向上弹性摆动，阀盖被顶起并与阀体配合的周部形成排气环缝，电池包内的气体从排气环缝处快速排出泄压，弹片再压固阀盖复位，并反复循环上述过程，直至电池包内的压差恢复低压排气模式；高压爆破模式：电池包内的压力剧增，阀盖克服弹片的压固并从阀体弹出爆破泄压。
[0015]为进一步根据压力变化优化设计弹片的尺寸，中等压力情况下，弹片的悬臂端与阀盖压固点的弹性变形量f
y
为：；式中P为电池包内外压差，S为排气孔的截面积，L弹片固定点至压固点的距离即摆臂的有效长度，E为弹片的弹性模量，I为弹片矩形截面积的惯性矩；根据上式和电池包内工作压力范围，设置弹片的尺寸规格和数量。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的基于弹片卡装的电池防爆阀的爆炸图。
[0017]图2为基于弹片卡装的电池防爆阀的主视图。
[0018]图3为阀体的示意图。
[0019]图4为阀体的示意图。
[0020]其中，1压环；2防水透气膜；3阀盖；4密封圈一；5阀体；51法兰圈；52阀套；53排气孔；54直孔段；55锥孔段；56台阶抵靠部；57密封槽一；58密封槽二；6密封圈二；7螺钉；8弹片；9螺钉孔；10安装孔。
具体实施方式
[0021]下面结合附图详细说明本专利技术的基于弹片卡装的电池防爆阀结构及其工作方式。
[0022]如图1—图4所示，为本专利技术的基于弹片卡装的电池防爆阀，包括与电池包连接的阀体5，该阀体5用于密封盖装电池包的壳体口部，阀体5一侧的中心一体设有阀套52，阀套5的中心设有排气孔53；为便于阀体5与电池包壳体口部的固定连接，阀体5与电池包之间法兰式连接，也就是阀体口端设有与阀套52一体连接的兰法圈51，法兰圈周向均匀设有若干安装孔10，用于与电池包的壳体通过若干螺栓紧固，为实现密封连接，在阀体的法兰圈周向设有密封槽二6，密封槽二6内设有密封圈二6。
[0023]排气孔53与电池包的内腔连通，阀体5另一侧的中心设有口径大于排气孔53的沉头台阶，沉头台阶内配合套装有阀盖3，阀盖3与阀体5套装的周向设有若干用于压固阀盖3的弹片8，弹片8一端与阀体5固定，另一端悬臂压固于阀盖3表面，阀盖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于弹片压装的电池防爆阀，包括与电池包连接的阀体，所述阀体用于密封盖装电池包的壳体口部，所述阀体一侧的中心一体设有阀套，所述阀套的中心设有排气孔，所述排气孔与电池包的内腔连通，其特征在于，所述阀体另一侧的中心设有口径大于排气孔的沉头台阶，所述沉头台阶内配合套装有阀盖，所述阀盖与阀体套装的周向设有若干用于压固阀盖的弹片，所述弹片一端与阀体固定，另一端悬臂压固于阀盖的表面，所述阀盖的中心设有透气孔，所述透气孔的口部压装有防水透气膜。2.根据权利要求1所述的基于弹片压装的电池防爆阀，其特征在于，所述沉头台阶与阀盖配合的周向从阀口向轴向内部依次包括直孔段、锥孔段和台阶抵靠部，所述台阶抵靠部上设有密封槽一，所述密封槽一内设有密封圈一。3.根据权利要求2所述的基于弹片压装的电池防爆阀，其特征在于，所述锥孔段的锥度为25～35。4.根据权利要求1所述的基于弹片压装的电池防爆阀，其特征在于，所述弹片沿阀体的端部表面的周向均匀设置有三个以上，所述弹片的一端与阀体固定，所述弹片的另一端悬臂压固于阀盖表面。5.根据权利要求4所述的基于弹片压装的电池防爆阀，其特征在于，所述弹片的一端与阀体的固定方式为螺钉固定、焊接固定或铆接固定。6.根据权利要求1所述的基于弹片压装的电池防爆阀，其特征在于，所述透气孔的口部设有外扩的台阶孔，所述防水透气膜通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，李冬梅，左强，俞斌强，孔于，
申请(专利权)人：江苏奥力威传感高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：