CN108075087B - 一种动力锂电池安全阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力锂电池安全阀，包括阀体、进气管以及设置于阀体内腔中的低压排气机构和高压排气机构，所述进气管固定于阀体内腔中，所述阀体在进气管两侧的内侧壁上分别开设有高压排气口和低压排气口；低压排气机构，包括缓冲气管一、缓冲气管二、低压进气管、低压排气管、连接管以及储气腔，高压排气机构，包括高压排气管，所述高压排气管两端分别贯通连接于高压排气口和进气管上；所述高压排气管设置于低压进气管远离柱塞一侧。本发明通过低压排气机构和高压排气机构的设置，当废气气压较高时，可以瞬间释放高压，防止爆炸，当废气气压较低时，不会直接将废气低压排放至大气中，还不会影响安全阀的气密性，非常值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池安全技术领域，具体为一种动力锂电池安全阀。
背景技术
动力锂电池技术是近几年才出现的新型环保能源，它广泛用于电动汽车，电动自行车，风力发电、太阳能发电、通讯等领域的储能，动力锂电池技术在国内还是处于萌芽状态，锂电池在充放电过程中因电子在不断的来回迁移会产生热量，充电或放电、撞击或故障等因素造成的短路情况都会析出大量的化学气体，当压力达到一定程度或电池内部短路而产生的火花就会对析出的易燃气体燃烧，造成电池爆炸，给人身财产带来威胁。
目前一些厂家生产的动力电池安全设施主要有两种：1、用两种不同的金属制成触点式，利用两种金属的膨胀系数不同串联在电池的电路中，当电池在过充、过放、过流或造成短路使金属变形断开触电来起到保护的作用。这种安全阀在触电断开或闭合时易产生火花，使电池内部的易燃气体遇到火花而产生爆炸隐患；2、使用膜片防爆阀，当电池内部压力达到一定值的时候，内压将防爆膜冲破降压来达到防爆的目的，其缺点是无法恢复安全阀，使电池失效报废。
为了完善上述两种动力电池安全设施的缺点，申请号为“201020282536.4”的一种动力锂电池球式安全阀，包括阀盖、阀体、弹簧、球阀、密封圈，可以有效的起到安全防爆的作用；另一个申请号为“201210468220.8”的一种大容量动力锂电池安全阀，包括阀体，阀体包括上阀体和下阀体，安全阀具有更高的稳定性和安全性，结构简单、生产成本低。
虽然上述两个申请文件很好的提供了电池的安全性能，可以很好的进行防爆排气，但是其仍然存在较为明显的缺陷：不论电池内部产生的气体压力是不是足够大，只要气体压力能够推动球阀，球阀就会立刻打开，与外界大气连通，对气体进行释放，但是这会大大降低安全阀的气密性，从而对电池本身造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力锂电池安全阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种动力锂电池安全阀，包括阀体、进气管以及设置于阀体内腔中的低压排气机构和高压排气机构，所述进气管固定于阀体内腔中，所述阀体在进气管两侧的内侧壁上分别开设有贯穿阀体侧壁的高压排气口和低压排气口；
所述进气管内活动设置有移动块，所述移动块一端固定有柱塞，所述柱塞与进气管内侧壁活动连接，且移动块远离柱塞一端通过主弹簧连接于进气管顶壁上；
低压排气机构，包括缓冲气管一、缓冲气管二、低压进气管、低压排气管、连接管以及储气腔，所述缓冲气管一和缓冲气管二设置于进气管和低压排气口之间，所述缓冲气管一通过低压进气管与进气管贯通连接，所述缓冲气管二通过低压排气管与低压排气口贯通连接，所述缓冲气管一、缓冲气管二之间贯通连接有连接管，所述连接管中设置有储气腔；
所述储气腔内固定有基板，所述基板中开设有通孔，所述基板靠近缓冲气管一一侧设置有进气塞，所述进气塞通过进气弹簧连接于基板上；
高压排气机构，包括高压排气管，所述高压排气管两端分别贯通连接于高压排气口和进气管上；
所述高压排气管设置于低压进气管远离柱塞一侧。
优选的，所述柱塞与进气管内侧壁连接处设置有密封层。
优选的，所述低压进气管内固定有定轴，所述定轴上设置有扭转弹簧，所述扭转弹簧上固定连接有转动板，所述转动板倾斜设置，且转动板两端与低压进气管内侧壁活动连接。
优选的，所述低压进气管内腔靠近进气管一侧设置有挡板。
优选的，所述基板远离进气塞一侧连接有出气弹簧，所述出气弹簧上连接有出气塞，所述出气塞与锥形管侧壁活动连接，所述锥形管固定设置于连接管内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的阀体用来安装于电池上，当电池内部气压高于正常值时，气体推动柱塞进行泄压：当气压高于正常值但数值较低时，气体缓慢推动柱塞，打开与低压进气管的连通，气体进入到缓冲气管一内，当缓冲气管一内慢慢聚集到大量气体后，缓冲气管一内的气体推动进气塞，使得气体进入到储气腔内，随后经由缓冲气管二通过低压排气口释放出去，实现泄低压的作用；当气压高于正常值且数值较高时，气体急速推动柱塞，在小部分进入到低压进气管的同时，大部分气体直接经由高压排气管通过高压排气口释放出去，实现泄高压的作用。
本发明中转动板的设置，使得低压气体在释放时，可以先在低压进气管内进行缓冲储存，当压力达到一定数值时，转动板转动，使得气体可以从低压进气管进入到缓冲气管一内；当缓冲气管一内气体压力值慢慢增大后，气体推动进气塞运动，气体进入储气腔内进行缓冲储存，锥形管和出气塞的设置，使得储气腔内的气体在压力达到一定数值时，才会推动出气塞运动，将储气腔内的气体通过低压排气口释放出去，转动板和出气塞的设置，将低压排气机构分成三段气体缓冲储存部分，使得电池内的低压气体不会直接与外部大气连通释放。
本发明通过低压排气机构和高压排气机构的设置，可以很好的应对电池内产生的废气气压需要排放的情况，当废气气压较高时，直接通过高压排气管排放到大气中，可以瞬间释放高压，防止爆炸，当废气气压较低时，直接通过低压排气机构进行缓冲、储存以及排放，不会直接将废气低压排放至大气中，可以慢慢经过缓冲释放低压，还不会影响安全阀的气密性，非常值得推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的A区结构放大示意图；
图3为本发明的B区结构放大示意图。
图中：1阀体、2进气管、3高压排气口、4低压排气口、5移动块、6主弹簧、7柱塞、8缓冲气管一、9缓冲气管二、10低压进气管、101定轴、102扭转弹簧、103转动板、104挡板、11低压排气管、12连接管、121锥形管、122出气塞、123出气弹簧、13储气腔、131基板、132通孔、133进气弹簧、134进气塞、14高压排气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种动力锂电池安全阀，包括阀体1、进气管2以及设置于阀体1内腔中的低压排气机构和高压排气机构，阀体1安装于电池上，进气管2固定于阀体1内腔中，进气管2对应固定在电池废气排放口处，所述阀体1在进气管2两侧的内侧壁上分别开设有贯穿阀体1侧壁的高压排气口3和低压排气口4，高压排气口3用来排放高压废气，低压排气口4用来排放低压废气，分开设置的两个排气口可以很好的应对电池内部产生的废气。
进气管2内活动设置有移动块5，移动块5一端固定有柱塞7，柱塞7与进气管2内侧壁活动连接，柱塞7与进气管2内侧壁连接处设置有密封层，密封层的设置，使得柱塞7与进气管2的连接气密性保持良好的状态，且移动块5远离柱塞7一端通过主弹簧6连接于进气管2顶壁上，当电池内部产生的废气压力能够推动柱塞7时，柱塞7被推动，带动移动块5挤压主弹簧6，柱塞7在移动过程中，首先开通与低压进气管10的连接，最后会根据废气气压，决定是否开通与高压排气管14的连接。
低压排气机构，包括缓冲气管一8、缓冲气管二9、低压进气管10、低压排气管11、连接管12以及储气腔13，废气气体从低压进气管10进入，沿着缓冲气管一8、连接管12、缓冲气管二9以及低压排气管11，最后从低压排气口4排出，缓冲气管一8和缓冲气管二9设置于进气管2和低压排气口4之间，缓冲气管一8通过低压进气管10与进气管2贯通连接，缓冲气管二9通过低压排气管11与低压排气口4贯通连接，缓冲气管一8、缓冲气管二9之间贯通连接有连接管12，连接管12中设置有储气腔13，连接管12与储气腔13连通。
储气腔13内固定有基板131，基板131中开设有通孔132，基板131靠近缓冲气管一8一侧设置有进气塞134，进气塞134通过进气弹簧133连接于基板131上，进气塞134堵住连接管12，通过气体压力推动进气塞134运动。
当气压高于正常值但数值较低时，气体缓慢推动柱塞7，打开与低压进气管10的连通，气体进入到缓冲气管一8内，当缓冲气管一8内慢慢聚集到大量气体后，缓冲气管一8内的气体推动进气塞134，使得气体进入到储气腔13内，随后经由缓冲气管二9通过低压排气口4释放出去，实现泄低压的作用。
高压排气机构，包括高压排气管14，高压排气管14两端分别贯通连接于高压排气口3和进气管2上。
当气压高于正常值且数值较高时，气体急速推动柱塞7，在小部分进入到低压进气管10的同时，大部分气体直接经由高压排气管14通过高压排气口3释放出去，实现瞬间泄高压的作用。
高压排气管14设置于低压进气管10远离柱塞7一侧，使得废气气体为低压时，首先打通与低压进气管10的连通，当废气气体为高压时，才会打通与高压排气管14的连通。
作为一个优选，低压进气管10内固定有定轴101，定轴101上设置有扭转弹簧102，扭转弹簧102上固定连接有转动板103，使得转动板103可以实现转动，而且扭转弹簧102的设置，还可以带动转动板103复位，重新进行封闭，转动板103倾斜设置，且转动板103两端与低压进气管10内侧壁活动连接，通过转动板103的设置，可以将低压进气管10分为两段，通过缓冲气管一8对气体进行缓冲、存储。
低压进气管10内腔靠近进气管2一侧设置有挡板104，使得废气气体进入到低压进气管10内时，可以更好的推动转动板103进行转动，打开与缓冲气管一8的连通。
本发明中转动板的设置，使得低压气体在释放时，可以先在低压进气管10内进行缓冲储存，当压力达到一定数值时，转动板103转动，使得气体可以从低压进气管10进入到缓冲气管一8内。
作为一个优选，基板131远离进气塞134一侧连接有出气弹簧123，出气弹簧123上连接有出气塞122，出气塞122与锥形管121侧壁活动连接，锥形管121固定设置于连接管12内，当储气腔13内进入废气气体后，气体推动出气塞122，进行气体释放，出气塞122的设置，也就使得储气腔13可以实现缓冲、储存废气气体的作用。
当缓冲气管一8内气体压力值慢慢增大后，气体推动进气塞134运动，气体进入储气腔13内进行缓冲储存，锥形管121和出气塞122的设置，使得储气腔13内的气体在压力达到一定数值时，才会推动出气塞122运动，将储气腔13内的气体通过低压排气口4释放出去，转动板103和出气塞122的设置，将低压排气机构分成三段气体缓冲储存部分，使得电池内的低压气体不会直接与外部大气连通释放。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种动力锂电池安全阀，包括阀体(1)、进气管(2)以及设置于阀体(1)内腔中的低压排气机构和高压排气机构，其特征在于：所述进气管(2)固定于阀体(1)内腔中，所述阀体(1)在进气管(2)两侧的内侧壁上分别开设有贯穿阀体(1)侧壁的高压排气口(3)和低压排气口(4)；
所述进气管(2)内活动设置有移动块(5)，所述移动块(5)一端固定有柱塞(7)，所述柱塞(7)与进气管(2)内侧壁活动连接，且移动块(5)远离柱塞(7)一端通过主弹簧(6)连接于进气管(2)顶壁上；
低压排气机构，包括缓冲气管一(8)、缓冲气管二(9)、低压进气管(10)、低压排气管(11)、连接管(12)以及储气腔(13)，所述缓冲气管一(8)和缓冲气管二(9)设置于进气管(2)和低压排气口(4)之间，所述缓冲气管一(8)通过低压进气管(10)与进气管(2)贯通连接，所述缓冲气管二(9)通过低压排气管(11)与低压排气口(4)贯通连接，所述缓冲气管一(8)、缓冲气管二(9)之间贯通连接有连接管(12)，所述连接管(12)中设置有储气腔(13)；
所述储气腔(13)内固定有基板(131)，所述基板(131)中开设有通孔(132)，所述基板(131)靠近缓冲气管一(8)一侧设置有进气塞(134)，所述进气塞(134)通过进气弹簧(133)连接于基板(131)上；
高压排气机构，包括高压排气管(14)，所述高压排气管(14)两端分别贯通连接于高压排气口(3)和进气管(2)上；
所述高压排气管(14)设置于低压进气管(10)远离柱塞(7)一侧。
2.根据权利要求1所述的一种动力锂电池安全阀，其特征在于：所述柱塞(7)与进气管(2)内侧壁连接处设置有密封层。
3.根据权利要求1所述的一种动力锂电池安全阀，其特征在于：所述低压进气管(10)内固定有定轴(101)，所述定轴(101)上设置有扭转弹簧(102)，所述扭转弹簧(102)上固定连接有转动板(103)，所述转动板(103)倾斜设置，且转动板(103)两端与低压进气管(10)内侧壁活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种动力锂电池安全阀，其特征在于：所述低压进气管(10)内腔靠近进气管(2)一侧设置有挡板(104)。
5.根据权利要求1所述的一种动力锂电池安全阀，其特征在于：所述基板(131)远离进气塞(134)一侧连接有出气弹簧(123)，所述出气弹簧(123)上连接有出气塞(122)，所述出气塞(122)与锥形管(121)侧壁活动连接，所述锥形管(121)固定设置于连接管(12)内。
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