一种锂离子电池用防爆阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种锂离子电池用防爆阀，包括具有外凸卡头的阀体、爪形阀盖、具有台阶面的圆锥状阀芯和弹簧，阀盖爪壁上设有两档卡口，阀体和阀盖通过卡口咬合紧固，阀芯和弹簧在阀体腔内，位于阀体的轴线上，阀体的底部具有中心孔，阀盖的内侧有与阀体同轴线的凸台，弹簧的两端分别套在阀盖的凸台和阀芯台阶面上方的凸台上，阀芯的锥形端头压向中心孔，在阀体壁上开有气孔。通过调节不同的卡口位置来改变弹簧的形变量，设定和控制阀芯开启和关闭的动作压力。当电池内部气压达到动作压力时，阀芯自动打开，缓解气压，能有效地避免锂离子电池的壳体爆裂；在电池内压降低后可自行复位，恢复电池的正常工作状态。该防爆阀动作灵敏、可靠性好。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锂离子电池用防爆阀，特别是涉及一种用在电动自行 车、电动摩托车、电动汽车、矿灯和国防装备等上使用的锂离子电池壳体上的 防爆阀。
技术介绍
集大容量、高稳定性、轻便、环保于一身的二次能源锂离子电池，不仅在 世界能源不断出现危机的今天扮演着极其重要的角色，而且可以满足人们现代 绿色环保生活的需求。锂离子电池已在电动自行车、电动摩托车、电动汽车、 矿灯和国防装备等重要领域不断得到了应用。但是，锂离子电池在使用过程中， 当出现短路、过充、过放等异常情况时，会造成电流失控，内部温度急剧上升； 当温度升至75X:以上时，电池内部的物质，如电解液，会急剧分解并产生气体， 导致电池内部气压升高，壳体膨胀变形，严重时会爆炸。因此，金属壳体锂离 子电池都安装有不同的安全防爆装置，以防止电池内压的升高。目前，锂离子 电池上常用的安全装置主要有以下两种形式。一种是在电池的金属壳体表面上加工具有一定深度的刻痕。当电池内压升 高到一定程度时，刻痕出会自动破裂降压，以防止电池因内压升高而爆裂。这 种刻痕防爆装置因其深度难以精确控制，刻痕部位的应力一致性较差，很难保 证其可靠的动作。另一种是在电池金属壳体盖板的防爆孔上加工一层防爆膜。这种薄膜式安 全装置，当电池内压升高时会自动破裂，达到防止电池爆裂的目的。但是，在 盖板防爆孔上加工防爆膜不仅对生产设备要求高，而且由于加工工艺复杂，而 增加成本。除此之外，防爆膜还无法保证恒定的破裂压力。这两种锂离子电池安全装置，当刻痕或防爆膜破裂后都不能重新恢复，使 整个电池失效而报废。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种动作灵敏、电池内压域值可精确设定两档的 锂离子电池防爆阀。本技术的锂离子电池用防爆阀包括阀体、阀盖、具有台阶面的圆锥状 阀芯和弹簧，阀体的外壁设有外凸卡头，阀盖呈爪形，爪的内壁沿轴向有两档 与阀体卡头相匹配的卡口，阀体和阀盖借助卡头和卡口相扣咬合紧固，阀芯和弹簧在阀体腔内，位于阀体的轴线上，阀体的底部具有中心孔，阀盖的内侧有 与阀体同轴线的凸台，弹簧的两端分别套在阀盖的凸台和阀芯台阶面上方的凸 台上，阀芯的锥形端头压向中心孔，在阀体壁上开有气孔。 本技术具有以下优点本技术的锂离子电池用防爆阀通过阀体和阀盖卡头和卡口咬合紧固来 调节弹簧的两档形变量，可精确设定两档电池内压域值，其中一档弹簧形变量较小的内压域值用于电池的闭口化成，另一档弹簧形变量较大的内压域值用于 设定电池的防爆气压点，当电池内部气压达到动作压力时，阀芯自动打开，缓 解气压，能有效地避免锂离子电池的壳体爆裂，在电池内压降低后可自行复位， 恢复电池的正常工作状态。该安全阀动作灵敏、可靠性好，可广泛用于电动自 行车、电动摩托车、电动汽车、矿灯和国防装备等使用的锂离子电池壳体上。附图说明图1是本技术的锂离子电池用防爆阀结构示意图； 图2是阀盖示意图； 图3是图2的A-A剖面图； 图4是阀体示意图； 图5是电池壳体的盖板示意图。具体实施方式参照图l，本技术的锂离子电池用防爆阀包括阀体6、阀盖3、具有台 阶面的圆锥状阀芯5和弹簧4，阀体6的外壁设有外凸卡头20 (见图4)，阀盖 3呈六爪形，爪的内壁沿轴向有两档与阀体卡头相匹配的卡口 18、 19 (见图2、 图3)，阀盖上切槽23宽度大于阀体卡头20的宽度，阀体和阀盖借助卡头20和 卡口 18或卡口 19咬合紧固，欲将阀盖从阀体上取下时，只需将阀盖旋转一定 的角度，使阀盖上切槽23与阀体上卡头20重叠即可。阀芯5和弹簧4在阀体6 腔内，位于阀体的轴线上，阀体6的底部具有中心孔10，阀盖3的内侧有与阀 体6同轴线的凸台13，弹簧4的两端分别套在阀盖的凸台13和阀芯台阶面上方 的凸台14上，阀芯5的锥形端头压向中心孔10，通常，使阀体的下部腔体呈圆 锥状，以便于在弹簧力作用下，阀芯的锥形端头伸入阀体的中心孔中。在阀体6 壁上开有气孔7。本技术的防爆阔紧固在图5所示的锂离子电池壳体的盖板1上，并使 阀体的中心孔IO与盖板1上的电池注液口 2合并。为确保防爆阀与电池壳体密 封效果，可在阀体的底面设置环形凸边9 (见图l)，利用环形凸边将防爆阀与电池壳体焊接在一起。图2中16是电池极耳。电池注液前，取下阀盖、弹簧和 阀芯，注液后再安装阀芯、弹簧和阀盖。电池化成时，将阀体卡头20与阀盖卡 口19两者咬合，得到电池闭口化成时设定的气压点，可以保证电池闭口化成， 防止气体进入，同时有效地解决了常规电池注液孔的封口钢球容易在电池内压 作用下蹦出的问题。电池正常工作时，将阀体卡头20与阀盖卡口 18两者咬合， 得到电池正常工作时设定的气压点，当电池壳体内部气压达到设定气压数值时， 阀芯会在内压作用下自动打开，使电池壳体内的气压缓解，并从气孔中排出， 起到安全保护作用；电池内部气压降低后，阀芯自动复位关闭，电池恢复正常 工作状态。调节阀盖的卡口位置，可调节弹簧的压縮量，以设定和控制防爆阀阀芯开 启和关闭的压力点，还可以方便地在预充和化成阶段，以及不同容量电池要求 不同安全气压点时进行调整和设定，并保证设定气压值不变。因此，防爆阀可 以在电池制造和使用过程中调整和设定不同的防爆气压点，确保电池的生产和 使用安全，防止电池发生爆炸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池用防爆阀，其特征是包括阀体（６）、阀盖（３）、具有台阶面的圆锥状阀芯（５）和弹簧（４），阀体（６）的外壁设有外凸卡头（２０），阀盖（３）呈爪形，爪的内壁沿轴向有两档与阀体（６）卡头（２０）相匹配的卡口（１８、１９），阀体和阀盖借助卡头和卡口相扣咬合紧固，阀芯（５）和弹簧（４）在阀体（６）腔内，位于阀体的轴线上，阀体（６）的底部具有中心孔（１０），阀盖（３）的内侧有与阀体（６）同轴线的凸台（１３），弹簧（４）的两端分别套在阀盖的凸台（１３）和阀芯台阶面上方的凸台（１４）上，阀芯（５）的锥形端头压向中心孔（１０），在阀体（６）壁上开有气孔（７）。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用防爆阀，其特征是包括阀体(6)、阀盖(3)、具有台阶面的圆锥状阀芯(5)和弹簧(4)，阀体(6)的外壁设有外凸卡头(20)，阀盖(3)呈爪形，爪的内壁沿轴向有两档与阀体(6)卡头(20)相匹配的卡口(18、19)，阀体和阀盖借助卡头和卡口相扣咬合紧固，阀芯(5)和弹簧(4)在阀体(6)腔内，位于阀体的轴线上，阀体(6)的底部具有中心孔(10)，阀盖(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄德欢，曹正明，张拥乱，王国光，
申请(专利权)人：黄德欢，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]