電池安全閥裝置及其電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電池安全閥裝置及其電池，所述電池安全閥裝置包括安裝腔體及設(shè)于安裝腔體內(nèi)的多級層疊排列的安全閥體，安裝閥體上分別設(shè)有進(jìn)氣口及排氣口，位于安裝腔體底部的第一級安裝閥體的進(jìn)氣口用于接收電池殼腔內(nèi)的氣體，位于安裝腔體頂部的最后一級安裝閥體的排氣口上設(shè)有防護(hù)蓋板，防護(hù)蓋板上設(shè)有多個排氣孔，各級安裝閥體的排氣口上均設(shè)有用于密封排氣口的密封膠套，相鄰安裝閥體間設(shè)有密封圈，密封膠套能在一定氣壓下打開，密封膠套打開后，各級安裝閥體通過排氣口與進(jìn)氣口呈連通狀態(tài)。本實用新型能有效解決動力電池內(nèi)因電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體和提高電池使用壽命。
【專利說明】電池安全閥裝置及其電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電池及其密封技術(shù)，具體涉及動力電池安全閥裝置及其電池。
【背景技術(shù)】
[0002]動力電池的安全性一直是行業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點，業(yè)內(nèi)的通常做法是在一個大的通氣孔上加裝金屬箔片，當(dāng)內(nèi)部氣壓增高時，沖破箔片而泄壓，達(dá)到安全的目的。此后，電池就失效了，縮短了電池的使用壽命。然而此種安全閥結(jié)構(gòu)的電池，當(dāng)電池內(nèi)產(chǎn)生了氣體，不管是慢性產(chǎn)生，還是急性產(chǎn)生，安全閥爆破后，雖然解決了前期安全問題，但隨之又產(chǎn)生了新的安全問題。如安全閥爆破了，就會吸取空氣中大量的水份，續(xù)而引起內(nèi)部短路，放出大量的熱，甚至還會出現(xiàn)明火燃燒。
[0003]可以做個試驗:用一個鼓氣特別大的軟包電池(有電的)，刺破后，放出氣體，十幾分鐘后，電池就開始發(fā)熱，繼而上升到出現(xiàn)明火燃燒的狀態(tài)。故此在電池鼓氣后，安全閥爆破了，就認(rèn)為解決安全問題了，是理解不完全的做法。因此，現(xiàn)有技術(shù)的電池安全閥爆破后會吸取空氣中水分，從而引起內(nèi)電化學(xué)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生次生災(zāi)害的可能性。同時也降低了電池的使用壽命。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能有效解決動力電池內(nèi)因電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體和提高電池壽命的電池安全閥裝置；
[0005]同時，本實用新型還提供一種利用所述電池安全閥裝置的電池。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種電池安全閥裝置，其包括安裝腔體及設(shè)于安裝腔體內(nèi)的多級層疊排列的安全閥體，安裝閥體上分別設(shè)有進(jìn)氣口及排氣口，位于安裝腔體底部的第一級安裝閥體的進(jìn)氣口用于接收電池殼腔內(nèi)的氣體，位于安裝腔體頂部的最后一級安裝閥體的排氣口上設(shè)有防護(hù)蓋板，防護(hù)蓋板上設(shè)有多個排氣孔，各級安裝閥體的排氣口上均設(shè)有用于密封排氣口的密封膠套，相鄰安裝閥體間設(shè)有密封圈，密封膠套能在一定氣壓下打開，密封膠套打開后，各級安裝閥體通過排氣口與進(jìn)氣口呈連通狀態(tài)。
[0007]本方案中，通過設(shè)置多個安全閥體，使得氣體只能由電池殼腔內(nèi)向殼腔外排出，而外界的氣體及水分則不能滲入到電池殼腔內(nèi)，采用多個安全閥體的結(jié)構(gòu)，能更加有效防止水份的滲透。
[0008]進(jìn)一步的，所述安裝閥體為雙套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)套筒為中空腔體，所述進(jìn)氣口位于中空腔體的底部，內(nèi)套筒側(cè)壁上設(shè)有所述排氣口，外套筒側(cè)壁上設(shè)有與排氣口相對應(yīng)的通孔。
[0009]進(jìn)一步的，所述安全閥體的外套筒端面上設(shè)有若干個安裝孔，用于裝配到安裝腔體內(nèi)，本方案中，通過專用工具，可將安全閥體順利裝入到電池殼腔內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步的，所述密封套和密封圈為氟橡膠材料制得，具有耐酸耐堿的作用，抗老化，并且還具有一定的彈性，主要起密封作用。[0011]所述安全閥體的排氣壓力是0.20~0.3MPa，即當(dāng)內(nèi)部氣體壓力增大到0.20~
0.3MPa時(2~3KG)，開始排氣。比普通的0.1?.0MPa的安全閥壓力低。低壓就排氣的優(yōu)點，是將壓力風(fēng)險降到最低點。如果氣體壓力過高時，電池就變形，更易引發(fā)電路故障，內(nèi)壓力大，電池爆破就有更大的破壞性。故本方案的安全閥體安全性更可靠。
[0012]同時，本實用新型提供一種電池安全閥裝置，其包括安裝腔體及設(shè)于安裝腔體內(nèi)的由進(jìn)氣位置往出氣位置層疊排列的第一級安全閥體、第二級安全閥體，安裝閥體上分別設(shè)有進(jìn)氣口及排氣口，第一級安裝閥體的進(jìn)氣口用于接收電池殼腔內(nèi)的氣體，第二級安裝閥體的排氣口上設(shè)有防護(hù)蓋板，防護(hù)蓋板上設(shè)有多個排氣孔，第一、第二級安裝閥體的排氣口上均設(shè)有用于密封排氣口的密封膠套，第一、第二級安裝閥體間設(shè)有密封圈，密封膠套能在一定氣壓下打開，密封膠套打開后，兩級安裝閥體通過排氣口與進(jìn)氣口呈連通狀態(tài)。
[0013]本方案中，通過設(shè)置兩個安全閥體，使得氣體只能由電池殼腔內(nèi)向殼腔外排出，而外界的氣體及水分則不能滲入到電池殼腔內(nèi)，采用兩個安全閥體的結(jié)構(gòu)，能更加有效防止水份的滲透。
[0014]另外，本實用新型還提供一種電池，其包括電池殼腔、設(shè)于電池殼腔上安全閥安裝孔及設(shè)于安全閥安裝孔內(nèi)的上述電池安全閥裝置。
[0015]本實用新型中，在注液前留有大的安全閥安裝孔，有利于烘烤工藝，比小孔注液要快，同時也不需要另外開有注液孔了，省去注液孔及堵孔的設(shè)備與工藝?；蓵r，因內(nèi)部產(chǎn)生的氣體將電池殼腔脹大。故亦可節(jié)省化成過程中的夾具與設(shè)備費用。在電池化成過程中，電池體內(nèi)產(chǎn)生的氣體，超過環(huán)境內(nèi)外壓差，即可自動通過單向安全閥將氣體排出來。電池出廠前亦可將化成、分容后的氣體再次通過抽真空形式，將電池體內(nèi)的氣體排出來，形成出廠的標(biāo)準(zhǔn)，可延長電池在使用過程中因少漲氣而延長壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為電池安全 閥裝 置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為防護(hù)蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為安全閥體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1至圖3所示，本實用新型公開一種電池安全閥裝置，其包括安裝腔體2及設(shè)于安裝腔體2內(nèi)的多級層疊排列的安全閥體3，安裝閥體3上分別設(shè)有進(jìn)氣口 31及排氣口32，位于安裝腔體2底部的第一級安裝閥體3的進(jìn)氣口用于接收電池殼腔內(nèi)的氣體，位于安裝腔體2頂部的最后一級安裝閥體3的排氣口上設(shè)有防護(hù)蓋板5，防護(hù)蓋板5上設(shè)有多個排氣孔51，各級安裝閥體3的排氣口上均設(shè)有用于密封排氣口的密封膠套4，相鄰安裝閥體間設(shè)有密封圈I，密封膠套4在一定氣壓下打開，密封膠套4打開后，各級安裝閥體3通過排氣口與進(jìn)氣口呈連通狀態(tài)。
[0021]本實用新型公開了一種根據(jù)所述電池安全閥裝置的電池，其包括電池殼腔、設(shè)于電池殼腔上安全閥安裝孔及設(shè)于安全閥安裝孔內(nèi)的所述電池安全閥裝置。
[0022]當(dāng)電池殼腔內(nèi)2產(chǎn)生氣體后，氣體壓力不斷增大，通過第一級安全閥體3的進(jìn)氣口、排氣口，向第一級的密封膠套4的側(cè)壁擠壓，排出到密封圈I的內(nèi)腔中。隨著氣體不斷向密封圈I的內(nèi)腔的排入，氣體再次通過上方的第二級安全閥體3的進(jìn)氣口，向第二級的密封膠套4的側(cè)壁擠壓。最后通過防護(hù)蓋板5的三個排氣孔排出。
[0023]由上圖結(jié)構(gòu)可知,氣體只能由電池殼腔內(nèi)(下方)向殼腔外(上方)排出。針對電池行業(yè)，對水份的嚴(yán)格控制要求，采用多個安全閥體的方法，更加有效防止水份的滲透。
[0024]成品出貨前，可將整個電池置于真空箱中，采用抽真空方式，由于內(nèi)外壓差，可將電池殼內(nèi)的氣體吸/排出來。此后，電池殼腔內(nèi)與密封腔均為真空狀態(tài)，水份要通過上下兩個安全閥體與一個真空腔才能進(jìn)入電池殼腔內(nèi)，能有效防止水分的進(jìn)入。也可在使用較長時間后，采用抽真空辦法，進(jìn)行電池維護(hù)，是減少電池內(nèi)壓的最有效手段。電池內(nèi)沒有了氣體壓力，呈真空狀態(tài)，電池就不會因脹氣而變形，同時也就提高了安全系數(shù)，和延長了使用壽命。
[0025]通過大量實驗測試，該安全閥體的排氣壓力是0.20?0.3MPa，即當(dāng)內(nèi)部氣體壓力增大到0.20?0.3MPa時，開始排氣。比普通的0.4?1.0MPa的安全閥壓力低很多。低壓就排氣的優(yōu)點，是將壓力風(fēng)險降到最低點。如果氣體壓力過高時，電池就變形，更易引發(fā)電路故障，內(nèi)壓力大，電池爆破就有更大的破壞性。故此，該安全閥體的安全可靠性更好。
[0026]所述安裝閥體3為雙套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)套筒為中空腔體，所述進(jìn)氣口 31位于中空腔體的底部，內(nèi)套筒側(cè)壁上設(shè)有所述排氣口 32，外套筒側(cè)壁上設(shè)有與排氣口 32相對應(yīng)的通孔33。所述安全閥體3的外套筒端面上設(shè)有若干個安裝孔34，用于裝配到安裝腔體內(nèi)。所述密封膠套4和密封圈I為氟橡膠材料制得。
[0027]另外，本實用新型所述電池的制作方法，其包括以下步驟:
[0028]a.當(dāng)電池內(nèi)裝配完畢后，在電池安全閥裝置安裝之前，先進(jìn)行烘烤，烘烤后通過安全閥安裝孔進(jìn)行注液；此時該電池安全閥裝置還沒有安裝，留有大的孔位，有利于烘烤工藝。在電池注液時，可通過安全閥安裝孔，進(jìn)行快速注液，比小孔注液要快、要好，同時也就不需要另外開有注液孔了，省去了注液孔及堵孔的設(shè)備與工藝。
[0029]b.注液完后，將電池安全閥裝置安裝至安全閥安裝孔內(nèi)，并進(jìn)行化成；
[0030]c.化成時，通過電池安全閥裝置抽真空，將電池殼腔內(nèi)的氣體通過電池安全閥裝置抽出?；蓵r可在電池安全閥裝置上裝一個快速接頭，接上一條管，并對其抽真空，將電池殼腔內(nèi)的氣體通過電池安全閥裝置抽出來。
[0031]在電池化成過程中，電池體內(nèi)產(chǎn)生的氣體，超過環(huán)境內(nèi)外壓差，即可自動通過單向安全閥將氣體排出來。電池出廠前亦可將化成、分容后的氣體再次通過抽真空形式,將電池體內(nèi)的氣體排出來，形成出廠的標(biāo)準(zhǔn)，可延長電池在使用過程中因少漲氣而延長壽命。
[0032]當(dāng)用戶在使用過程中發(fā)熱、或達(dá)到規(guī)格壽命后，電池殼內(nèi)有一定的氣體，超過環(huán)境一定的氣壓，隨時通過二級單向安全閥自動排出，達(dá)到安全有效保護(hù)、和延長使用壽命的功倉泛。
[0033]該電池安全閥裝置具有很強的單向作用，氣體只可由內(nèi)向外排出，外部氣體、液體等不可反滲透通過該閥進(jìn)入殼內(nèi)。同時，當(dāng)內(nèi)部出現(xiàn)意外，氣體急劇性增加，要形成爆炸時，也可沖開整個電池安全閥裝置通道，形成較大的排氣口，排出腔內(nèi)氣體。此時電池安全閥裝置就不再可逆轉(zhuǎn)(兼并普通安全閥的功能)，沖破后，只能更換新的電池安全閥裝置。
[0034]實施例2[0035]本實施例具體限定為兩級的安全閥體，具體為，包括安裝腔體2及設(shè)于安裝腔體2內(nèi)的由進(jìn)氣位置往出氣位置層疊排列的第一級安全閥體、第二級安全閥體，安裝閥體3上分別設(shè)有進(jìn)氣口 31及排氣口 32，第一級安裝閥體的進(jìn)氣口用于接收電池殼腔內(nèi)的氣體，第二級安裝閥體的排氣口上設(shè)有防護(hù)蓋板5，防護(hù)蓋板5上設(shè)有多個排氣孔51，第一、第二級安裝閥體的排氣口上均設(shè)有用于密封排氣口的密封膠套4，第一、第二級安裝閥體間設(shè)有密封圈1，密封膠套4能在一定氣壓下打開，密封膠套4打開后，兩級安裝閥體3通過排氣口32與進(jìn)氣口 31呈連通狀態(tài)。
[0036]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池安全閥裝置，其特征在于，包括安裝腔體及設(shè)于安裝腔體內(nèi)的多級層疊排列的安全閥體，安裝閥體上分別設(shè)有進(jìn)氣口及排氣口，位于安裝腔體底部的第一級安裝閥體的進(jìn)氣口用于接收電池殼腔內(nèi)的氣體，位于安裝腔體頂部的最后一級安裝閥體的排氣口上設(shè)有防護(hù)蓋板，防護(hù)蓋板上設(shè)有多個排氣孔，各級安裝閥體的排氣口上均設(shè)有用于密封排氣口的密封膠套，相鄰安裝閥體間設(shè)有密封圈，密封膠套能在一定氣壓下打開，密封膠套打開后，各級安裝閥體通過排氣口與進(jìn)氣口呈連通狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池安全閥裝置，其特征在于，所述安裝閥體為雙套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)套筒為中空腔體，所述進(jìn)氣口位于中空腔體的底部，內(nèi)套筒側(cè)壁上設(shè)有所述排氣口，外套筒側(cè)壁上設(shè)有與排氣口相對應(yīng)的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池安全閥裝置，其特征在于，所述安全閥體的外套筒端面上設(shè)有若干個安裝孔，用于裝配到安裝腔體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池安全閥裝置，其特征在于，所述密封套和密封圈為氟橡膠材料制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池安全閥裝置，其特征在于，所述密封膠套的開啟排氣壓力是 0.20?0.3MPa。
6.一種電池安全閥裝置，其特征在于，包括安裝腔體及設(shè)于安裝腔體內(nèi)的由進(jìn)氣位置往出氣位置層疊排列的第一級安全閥體、第二級安全閥體，安裝閥體上分別設(shè)有進(jìn)氣口及排氣口，第一級安裝閥體的進(jìn)氣口用于接收電池殼腔內(nèi)的氣體，第二級安裝閥體的排氣口上設(shè)有防護(hù)蓋板，防護(hù)蓋板上設(shè)有多個排氣孔，第一、第二級安裝閥體的排氣口上均設(shè)有用于密封排氣口的密封膠套，第一、第二級安裝閥體間設(shè)有密封圈，密封膠套能在一定氣壓下打開，密封膠套打開后，兩級安裝閥體通過排氣口與進(jìn)氣口呈連通狀態(tài)。
7.—種根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述電池安全閥裝置的電池,其包括電池殼腔、設(shè)于電池殼腔上安全閥安裝孔及設(shè)于安全閥安裝孔內(nèi)的所述電池安全閥裝置。
【文檔編號】H01M2/12GK203481305SQ201320638541
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】梁偉雄, 李健, 李昶怡 申請人:廣州力柏能源科技有限公司