一种方形铝壳电池防爆阀及电池顶盖组件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于方形铝壳电池的防爆阀、使用所述防爆阀的电池顶盖组件及电池。所述防爆阀由阀体、活塞、密封胶圈、压簧盘和保护膜组成，其中活塞由两段直径不同的圆柱体构成，小直径段设有卡槽以容纳密封胶圈，通过密封胶圈实现活塞与阀体内部通道的气密。压簧盘上部平面焊接于阀体上开口表面，呈放射状排列的楔形压簧片将活塞压紧。所述防爆阀具有如下创新功能：1，活塞的上下位置可指示电池内压的高低；2，所述防爆阀开启泄压后，活塞自动回复至封闭位置，防止空气进入电池；3，所述防爆阀开启泄压后，指示簧片变形，可快速甄别故障电池；4，使用所述防爆阀的电池顶盖组件省去了注液孔，减少了电池顶盖上的开孔数量。减少了电池顶盖上的开孔数量。减少了电池顶盖上的开孔数量。

【技术实现步骤摘要】
一种方形铝壳电池防爆阀及电池顶盖组件


[0001]本申请涉及锂电池
，特别是电动车辆及储能方向应用的方形铝壳锂电池的


技术介绍

[0002]锂离子电池在使用中，因温度过高、电流过大、过充或受到异物穿刺等不利情形下，电池内部可能会发生产气现象。气体在电池内部积聚，会使电池内压升高，电池内阻增大，使得电池性能下降。如果产气量过大，电池内压超过电池外壳承受上限，可能造成电池爆炸，引发严重后果。
[0003]为防止上述事故的发生，铝壳或钢壳锂电池通常需配备防爆阀。目前方形铝壳锂电池使用的防爆阀基本采用金属防爆膜，在电池内压升高到安全阈值时，金属防爆膜沿预制刻痕爆破、撕裂，释放电池内部气体，防止电池爆炸。此类使用金属防爆膜的防爆阀，有以下几个缺陷：1，在电池内压高于正常值却又低于爆破阈值这段区间，缺乏有效的指示手段，无法从外观上甄别内压已经异常但尚未达到爆破阈值的故障电池；2，金属防爆膜爆破后，电池内部即始终保持与外界空气联通，内部电解液持续挥发的同时，外界空气中的氧气和水蒸气也会进入电池内部，与电解液或正负极材料接触，存在安全隐患；3，防爆膜须预先焊接在电池盖板上，因此必须在电池盖板上另外设注液孔，在注液、化成后另行封闭，这不仅增加了顶盖的开口数量、引入了额外的封口零件，还增加了工序、降低了电池可靠性。

技术实现思路

[0004]本申请的目的就是解决现有方案中的问题，提供一种方形铝壳电池防爆阀及电池顶盖组件。
[0005]本申请提供了一种方形铝壳电池防爆阀，所述防爆阀包括阀体和设置于阀体内的阀芯，所述阀芯包括活塞、压簧盘和弹性密封圈。
[0006]优选的，所述阀体为中心有圆形孔道的圆柱体，所述阀体上部外周面设有突出的边缘环作为防脱限位环，防止阀体从顶盖阀孔处脱落，所述阀体内部圆形孔道包括直径不等的上孔道和下孔道，所述上孔道直径大于下孔道直径，上孔道底部形成圆环型平台部。
[0007]优选的，所述活塞由上圆柱体和下圆柱体组成，所述上圆柱体直径大于下圆柱体直径从而上圆柱体底面形成平台部，所述活塞上下圆柱体外侧与阀体上下孔道内侧贴合安装。
[0008]优选的，所述活塞下圆柱体开设凹槽，所述弹性密封圈置于凹槽内夹紧于阀体和活塞之间。
[0009]优选的，所述压簧盘为圆环形，内侧沿圆周方向均匀设有楔形压簧片，所述压簧片均在基部向下弯折与压簧盘圆环平面成一钝角，压簧片近尖端部分作反向弯折。
[0010]优选的，所述阀体上表面粘贴有圆形透明塑料保护膜。
[0011]优选的，在所述活塞平台部两侧对称开设两道圆柱形泄压孔。
[0012]优选的，所述压簧盘圆环上表面两侧沿径向开设两条泄压槽。
[0013]优选的，所述压簧片数量为5
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8片。
[0014]优选的，所述压簧片的其中一片上表面向下弯折的折线部位刻有一条贯穿弹簧片表面的直线形刻痕。
[0015]一种方形铝壳电池顶盖组件，包括顶盖板和连接于所述顶盖板的防爆阀，其特征在于所述防爆阀选自任一项上述的防爆阀，所述顶盖板上设有阀孔。
[0016]优选的，所述阀体内部上下孔道形成的通道兼具注液孔功能，电池顶盖板仅预留安装上述防爆阀阀体的开孔，省去了注液孔的开孔。
[0017]优选的，所述防爆阀开启压力在0.5
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0.8Mpa。
[0018]本申请提供的技术方案可达到以下的有益效果：本申请提供了一种方形电池防爆阀，该防爆阀在电池内气压升高时，内部气压推动活塞上行使压簧变形，通过观察压簧片状态及活塞位置可及时识别内压异常的电池。当电池内压继续升高，活塞继续上行，达到设定的安全阈值时，活塞上行至开放位置，此时O形圈从阀体通道小直径段脱出，打开泄压通道将电池内积聚的气体排出，防止电池发生爆炸。泄压后电池内压降低，此时压簧片推动活塞下行，阀门关闭，防止外部空气进入。在必要的时候，阀门可重复上述开、闭过程，多次排气。另外，排气时活塞到达最高位置，推动压簧片中刻有刻痕的指示簧片发生塑性形变，令其外形改变，透过透明保护膜可以从外观上甄别已经开启过的阀门。
[0019]本申请还提供了一种电池顶盖组件，所述电池顶盖组件无需在电池顶盖板上预留注液孔，只保留安装防爆阀的开孔，利用焊接在顶盖板上的阀体内侧上下孔道作为注液通道，在注液完成后，通过安装防爆阀阀芯完成对电池的密封，减少了电池顶盖板上的开口数量，提高了电池可靠性。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0021]图1是本申请提供的实施例的防爆阀顶视图和侧视剖面示意图。
[0022]图2是本申请提供的实施例的防爆阀零件分解示意图。
[0023]图3是本申请提供的实施例的防爆阀工作方式的示意图。
[0024]图4是本申请提供的实施例的电池顶盖组件示意图。
[0025]附图标记：101
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保护膜；102
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压簧盘；1021
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泄压槽；1022
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压簧片刻痕；103
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活塞；1031
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泄压孔；1032
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卡槽；104
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弹性密封圈；105
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阀体； 201
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顶盖板；202
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防爆阀安装孔；203
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负极极柱组件；204
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正极极柱组件；205
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注液孔。
具体实施方式
[0026]请参考图1及图2。图1、图2示出了防爆阀的结构以及各零件的形状和细节。
[0027]101是透明塑料保护膜，外形为圆形，用胶粘在扣盖102顶部，起防尘和保护作用，并构成一个阀顶部的透明观察窗。
[0028]102是用有弹性的金属材料制成的压簧盘，外圈为圆环形，内圈有5~8片放射状排列的压簧片，压簧片均向下弯折与圆环所在平面成合适角度。其中一片弹簧片作为指示簧
片，在该弹簧片的弯折部位上表面刻有一条刻痕1022。
[0029]105是圆柱形金属阀体，材质为铝、铝合金或镍、镍合金等，阀体为中心有圆形孔道的圆柱体，阀体上部外周面设有突出的边缘环作为防脱限位环，防止阀体从顶盖阀孔处脱落，其边缘环与电池盖板201焊接在一起。阀体内部圆形孔道包括直径不等的上孔道和下孔道，上孔道直径大于下孔道直径，上孔道底部形成圆环型平台部。
[0030]103是金属质活塞，材质与阀体相同，其外形是两段直径不等圆柱体的组合，截面形状为T形，上圆柱体直径大于下圆柱体直径，上圆柱体底面形成平台部，上下圆柱体的直径分别略小于阀体上下孔道内径，活塞与阀体通道间为非气密配合。在活塞上圆柱体平台面，平行于对称轴方向开有两个泄压孔1031，在活塞下圆柱体表面靠近底部位置开有一道环形卡槽1032。
[0031]104是弹性密封圈，其内径略小于卡槽1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方形铝壳电池防爆阀，其特征在于：所述防爆阀包括阀体和设置于阀体内的阀芯，所述阀芯包括活塞、压簧盘和弹性密封圈；所述阀体为中心有圆形孔道的圆柱体，所述阀体上部外周面设有突出的边缘环作为防脱限位环，防止阀体从顶盖阀孔处脱落，所述阀体内部圆形孔道包括直径不等的上孔道和下孔道，所述上孔道直径大于下孔道直径，上孔道底部形成圆环型平台部；所述活塞由上圆柱体和下圆柱体组成截面形状为T形，所述上圆柱体直径大于下圆柱体直径，上圆柱体底面形成平台部，所述活塞上下圆柱体外径与阀体上下孔道内径相互对应，保证活塞在阀体孔道内贴合安装；所述活塞下圆柱体表面开设凹槽，所述弹性密封圈置于凹槽内夹紧于阀体和活塞之间，起到密封作用；所述压簧盘为圆环形，内侧延圆周方向均匀设置楔形压簧片，所述压簧片均匀分布在基部并向下弯折与压簧盘圆环平面成一钝角，弹性片近尖端部分作反向弯折。2.根据权利要求1所述的一种方形铝壳电池防爆阀，其特征在于：所述阀体上表面粘贴有圆形透明塑料保护膜。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴勤勇，
申请(专利权)人：浙江伏打科技有限公司，
类型：新型
国别省市：