电池防爆阀、电池顶盖以及电池

技术领域

本申请涉及电池防爆技术领域，具体涉及一种电池防爆阀、电池顶盖以及电池。

背景技术

锂电池是一种高能量密度的电池，当电池由于不当充电、短路等滥用情况或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，高能量的电池就会产生大量的气体并且温度急剧升高，存在发生爆炸的危险。对此，相关技术中，主要是通过在电池盖板上开设泄压口，并在泄压口处设置防爆片，当电池内部温度急剧升高并产生大量气体时，防爆片会因为电池内部压力增大而被冲开，从而将大量气体通过泄压口排出，达到防爆的目的。

在相关技术中，电池泄压过程中在泄压冲击力作用下会发生振动，由于缺乏减振措施，电池的振动可能会引发次生风险。

发明内容

本申请的实施例提供了一种电池防爆阀、电池顶盖以及电池，可以改善相关技术中，电池在泄压过程中振动而引发次生风险的问题。

第一方面，本申请的实施例提供了一种电池防爆阀，包括：

阀体，所述阀体的相对两端开设有进气口和出气口；

活动件，可滑动地设置于所述阀体内，且靠近所述进气口设置；

泄压板，设置于所述阀体上并封闭所述出气口；

缓冲结构，设置于所述阀体内并位于所述活动件和所述泄压板之间，所述缓冲结构与所述活动件固定连接，且所述缓冲结构远离所述活动件的一端与所述泄压板相对设置。

在本申请的部分实施例中，所述缓冲结构包括：

固定板，固定于所述阀体内，并开设有缓冲孔；

冲击件，可活动地穿设于所述缓冲孔内；

弹性件，所述弹性件的两端分别与所述活动件和所述冲击件连接。

在本申请的部分实施例中，所述冲击件包括相互连接的冲击部和活动部，所述冲击部设置于所述固定板朝向泄压板的一侧，所述活动部设置于所述缓冲孔内并延伸至所述活动件和所述固定板之间，所述活动部背离所述冲击部的一侧与所述弹性件连接，所述冲击部背离所述活动部的一侧与所述泄压板之间的最大间距小于所述冲击部朝向所述泄压板移动的最小行程。

在本申请的部分实施例中，所述冲击部具有靠近所述固定板的第一端，所述第一端沿所述缓冲孔径向的尺寸大于所述缓冲孔的孔径，和/或，所述冲击部具有靠近所述泄压板的第二端，所述第二端沿靠近所述泄压板的方向呈锥形。

在本申请的部分实施例中，所述活动部与所述缓冲孔间隙配合。

在本申请的部分实施例中，所述活动件与所述阀体的内壁呈间隙配合。

在本申请的部分实施例中，所述泄压板背离所述活动件的一侧表面形成有泄压刻痕。

在本申请的部分实施例中，所述泄压刻痕包括两条，两条所述泄压刻痕呈十字交叉设置。

第二方面，本申请提供了一种电池顶盖，包括：

盖板，开设有泄压口；

如第一方面所述的电池防爆阀，设置于所述泄压口并能够与所述泄压口连通。

第三方面，本申请提供了一种电池，包括如第一方面所述的电池防爆阀或者如第二方面所述的电池顶盖。

本申请的实施例的有益效果：

在本申请的实施例中，通过在阀体内设置缓冲结构，缓冲结构与活动件和泄压板配合，实现冲击力的传递，最终作用于泄压板上，将泄压板冲开，达到泄压的目的，以及利用缓冲结构的缓冲，实现在泄压过程中减振的效果，从而有效避免电池因泄压而产生振动，降低电池发生次生风险的概率。详细地说，当因为一些不当使用电池的操作，导致电池内部压力急剧升高时，活动件会受到内部气压的冲击，而沿阀体高度方向朝向泄压板移动；在活动件移动的同时，会推动缓冲结构也朝向泄压板方向移动，直至缓冲结构与泄压板接触，并且对泄压板形成冲击力，泄压板受到冲击力而被冲开，气压从出气口排出，达到泄压的效果。以及，在缓冲结构冲击泄压板，传递冲击力的过程中，气压也会随传递过程而得到一定程度的泄压，并且缓冲结构还能够起到缓冲作用，从而使泄压板在冲出阀体时，不会对电池的整体结构产生过大的影响，电池也不需要振动来进一步泄压，如此能够有效降低防爆阀对电池振动的影响，甚至消除电池振动，从而有效避免因电池振动所产生的次生风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的实施例提供的一种电池顶盖的结构示意图；

图2是本申请的实施例提供的一种电池防爆阀的结构示意图；

图3是图2的爆炸结构示意图；

图4是图2的剖视示意图；

图5为本申请的实施例提供的缓冲结构的结构示意图；

图6为本申请的实施例提供的冲击件的结构示意图。

附图标记说明：

1、盖板；11、注液口；2、正极压柱；3、负极压柱；4、电池防爆阀；41、阀体；411、进气口；412、出气口；42、活动件；43、泄压板；431、泄压刻痕；44、缓冲结构；441、固定板；4411、缓冲孔；442、冲击件；4421、冲击部；4422、活动部；443、弹性件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

请参见图1，本申请提供了一种电池顶盖，主要用于实现电池的密封以及将电池的电能传递至外部，为外部设备提供电连接的端口，以及对电池形成保护，其包括：

盖板1，开设有泄压口；

电池防爆阀4，设置于泄压口并能够与泄压口连通。

通过设置电池防爆阀4，能够起到有效防爆的作用，以及缓冲减振作用，从而避免电池顶盖以及电池因为电池泄压而产生过强的振动，造成次生风险的发生。该有益效果的推导过程与下述电池防爆阀4所带来的有益效果的推导过程大体类似，在此不再赘述。

进一步地，电池顶盖还包括：

盖板1，开设有泄压口和注液口11；

正极压柱2，设置于盖板1上；

负极压柱3，设置于盖板1上并与正极压柱2相对设置，注液口11和泄压口均位于正极压柱2和负极压柱3之间。

需要说明的是，盖板1上设置的正极压柱2和负极压柱3分别与正极连接片和负极连接片相连接，正极连接片和负极连接片分别与电芯的两极连接，进而通过正极压柱2和负极压柱3将电流引出。注液口11主要是用于与外部注液设备连接，以向电池内添加电解液。

此外，为了方便设置正极压柱2和负极压柱3，盖板1上设置有正极压柱安装孔和负极压柱安装孔。弹性密封件密封于压柱与盖板1之间，以实现压柱与盖板1之间的密封，避免电池出现漏液的问题。

对电池顶盖进行组装时，首先将弹性密封件放置于盖板1上的压柱安装孔位置，再将压柱伸入到压柱安装孔内，然后对压柱进行施压，使压柱压紧弹性密封件，进而使压柱与盖板1之间形成可靠的密封。将压柱压紧在盖板1上时，压柱的顶端与连接片相接触，之后将压柱的顶端与连接片进行焊接即可。

还需要说明的是，本申请所提供的电池顶盖，其设置有电池防爆阀4，能够起到有效防爆的作用，以及缓冲减振作用，从而避免电池顶盖以及电池因为电池泄压而产生过强的振动，造成次生风险的发生。该有益效果的推导过程与下述电池防爆阀4所带来的有益效果的推导过程大体类似，在此不再赘述。

下面对电池防爆阀4的结构以及工作原理做详细介绍：

请参见图2至图6，本申请实施例还提供了一种电池防爆阀4，包括：

阀体41，阀体41的相对两端开设有进气口411和出气口412；

活动件42，可滑动地设置于阀体41内，且靠近进气口411设置；

泄压板43，设置于阀体41上并封闭出气口412；

缓冲结构44，设置于阀体41内并位于活动件42和泄压板43之间，缓冲结构44与活动件42固定连接，且所述缓冲结构44远离活动件42的一端与泄压板43相对设置。

本申请实施例所提供的技术方案主要是通过在阀体41内设置缓冲结构44，缓冲结构44与活动件42和泄压板43配合，实现冲击力的传递，最终作用于泄压板43上，将泄压板43从阀体41上冲开，达到泄压的目的，以及利用缓冲结构44的缓冲，实现在泄压过程中减振的效果，从而有效避免电池因泄压而产生振动，降低电池发生次生风险的概率。详细地说，当因为一些不当使用电池的操作，导致电池内部压力急剧升高时，活动件42会受到内部气压的冲击，而沿阀体41高度方向朝向泄压板43移动；在活动件42移动的同时，会推动缓冲结构44也朝向泄压板43方向移动，直至缓冲结构44与泄压板43接触，并且对泄压板43形成冲击力，泄压板43受到冲击力而冲出阀体41，气压从出气口412排出，达到泄压的效果。以及，在缓冲结构44冲击泄压板43，传递冲击力的过程中，气压也会随传递过程而得到一定程度的泄压，并且缓冲结构44还能够起到缓冲作用，从而使泄压板43在冲出阀体41时，不会对电池的整体结构产生过大的影响，电池也不需要振动来进一步泄压，如此能够有效降低防爆阀对电池振动的影响，甚至消除电池振动，从而有效避免因电池振动所产生的次生风险。

请参见图3至图5，在一些实施例中，缓冲结构44包括：

固定板441，固定板441固定设置于阀体41内，并开设有缓冲孔4411；

冲击件442，可活动地穿设于缓冲孔4411内；

弹性件443，弹性件443的两端分别与活动件42和冲击件442连接。

其中，在本实施例中，固定板441的形状与阀体41的横截面形状相同，并且固定板441的外周边缘与阀体41的内壁焊接固定；活动件42为板状，其其形状也与阀体41的横截面形状相同，并且活动件42与阀体41的内壁呈间隙配合，以供活动件42沿阀体41高度方向移动。本实施例通过利用弹性件443与活动件42连接，从而使活动件42能够处于阀体41内并不需要与阀体41内壁连接，赋予活动件42移动的能力，以及活动件42能够将受到的气压冲击力传递至弹性件443上。弹性件443背离活动件42的一端与冲击件442连接，便能够将冲击力传递给冲击件442，使冲击件442能够冲击泄压板43，从而完成泄压。这里弹性件443在将冲击力传递给冲击件442过程中，气压的冲击力会因为弹性件443的弹性作用，而被缓冲，从而避免冲击力过大而导致电池整体发生强烈的振动。

以及，对于弹性件443与缓冲孔4411之间的配合，具体是弹性件443采用弹簧，其的最大直径小于缓冲孔4411的直径，以使弹性件443能够在缓冲孔4411内自由伸缩，避免固定板441对弹性件443形成限位，导致冲击泄压板43的冲击力因固定板441的阻碍而减小，以及增加弹性件443的工作负荷，造成弹性件443使用寿命的缩短。

进一步地，请参见图6，冲击件442包括冲击部4421和活动部4422。冲击部4421设置于固定板441朝向泄压板43的一侧，活动部4422设置于缓冲孔4411内并延伸至活动件42和固定板441之间，活动部4422能够沿缓冲孔4411的轴向方向，即阀体41的高度方向进行移动，从而推动冲击部4421队泄压板43形成冲击。活动部4422背离弹性件443的一侧与冲击部4421连接，冲击部4421背离活动部4422的一侧与泄压板43之间的最大间距小于冲击部4421朝向泄压板43移动的最小行程。通过限制冲击部4421背离活动部4422的一侧与泄压板43之间的最大间距小于冲击部4421朝向泄压板43移动的最小行程，能够有效确保冲击部4421在受到气压冲击力时，均能够切实地对泄压板43形成冲击，避免因弹性件443的弹性力过大或者冲击部4421、活动部4422质量过大等原因，造成冲击部4421无法冲击泄压板43，从而无法完成泄压的情况发生。需要说明的是，对于冲击部4421冲击泄压板43，泄压板43不一定每次都会冲出阀体41，需要根据泄压板43与阀体41的预设的连接强度来确定，即相当于预设一个防爆阈值，当气压达到该防爆阈值时，冲击部4421冲击泄压板43的冲击力便能够将泄压板43冲击脱离阀体41，增加防爆阀的使用次数，避免因没有达到防爆阈值的气压也将泄压板43冲开，导致防爆阀报废的情况发生。

还需要说明的是，冲击部4421背离活动部4422的一侧与泄压板43之间为间隔设置，使得冲击部4421能够获得一定的冲击距离，从而能够更好地作用于泄压板43。

更进一步地，冲击部4421具有靠近固定板441的第一端，第一端沿缓冲孔4411径向的尺寸大于缓冲孔4411的孔径，以使冲击部4421与固定板441接触的一侧能够受到固定板441的限位，防止冲击部4421从缓冲孔4411掉落。以及，冲击部4421具有靠近泄压板43的第二端，第二端沿靠近泄压板43的方向呈锥形。若冲击部4421具有前述的第一端和第二端，那么第二端朝向固定板441的一侧沿缓冲孔4411径向的尺寸不做限定，可以大于缓冲孔4411的孔径，也可以等于或者小于缓冲孔4411的孔径。若冲击部4421仅具有第二端，那么，第二端朝向固定板441的一侧沿缓冲孔4411径向的尺寸大于缓冲孔4411的孔径，避免冲击部4421从缓冲孔4411掉落。在本实施例中，冲击部4421朝向固定板441的一侧呈圆形，即圆形的直径大于缓冲孔4411的直径，从而使冲击部4421能够放置于固定板441上。冲击部4421朝向泄压板43的一侧呈锥形，且其锥形的尖端朝向泄压板43，从而增大对泄压板43的冲击压力，更有助于将泄压板43冲开。

在一些实施例中，活动部4422与缓冲孔4411之间呈间隙配合，在确保活动部4422能够沿阀体41高度方向移动的同时，还能够利用活动部4422与缓冲孔4411之间的间隙，对气压进行泄压。

在一些实施例中，活动件42与阀体41的内壁呈间隙配合，在确保活动件42能够沿阀体41高度方向移动的同时，还能够利用阀体41内壁与活动件42之间的间隙，对气压进行泄压。

在一些实施例中，泄压板43背离活动件42的一侧表面形成有泄压刻痕431。泄压刻痕431可以具有一条或者多条，这里的多条指两条或者两条以上。在本实施例中泄压刻痕431设有多条，有利于降低泄压板43的自身强度，使泄压板43能够更容易被爆开，降低泄压板43的爆开阈值。

进一步地，泄压刻痕431包括两条，两条泄压刻痕431呈十字交叉设置，且十字交叉处与冲击部4421的尖端对齐设置，降低泄压板43爆开的难度。当冲击部4421因受到气压冲击而朝向泄压板43移动时，会对十字交叉处形成冲击，且因为冲击部4421对泄压板43的冲击接触点为尖状，压力较大，以及十字交叉处强度较低，从而使泄压板43更容易被爆开，从而达到泄压的目的。

需要说明的是，对于冲击件442，其由硬质合金制成，使其刚度能够得到保证，避免在冲击过程中损坏。以及，弹性件443采用弹簧，其材质为不锈钢材质，有利于延长其使用寿命。

本申请除了提供上述的一种电池防爆阀4和一种设有电池防爆阀4的电池顶盖以外，本申请还提供了一种电池，该电池包括：

包括如上任一实施例所述的电池防爆阀4或如上所述的设有电池防爆阀4的电池顶盖。如此设置，本实施例提供的电池，能够有效降低电池因防爆过程所产生的振动，避免电池振动带来其他次生风险。该有益效果的推导过程与上述电池防爆阀4所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例提供的电池包括壳体、设置于壳体的内部的电芯、以及封盖于壳体的开口位置的电池顶盖。电芯具有正负两极，分别与上述正极连接片和负极连接片相连接。壳体具有较好的密封性，当电池顶盖盖设置于壳体的开口位置后，能够与壳体形成密封连接。并且，注液设备向壳体内部加注电解液后，通过密封钉将注液孔密封，此时，壳体内部形成了完全密封的空腔。

本实施例中的电池可以用于新能源汽车、新能源作业机械的动力电池等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。