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CN116231219A - 一种用于电池包的泄压阀以及电池包 - Google Patents

一种用于电池包的泄压阀以及电池包 Download PDF

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CN116231219A
CN116231219A CN202111474127.3A CN202111474127A CN116231219A CN 116231219 A CN116231219 A CN 116231219A CN 202111474127 A CN202111474127 A CN 202111474127A CN 116231219 A CN116231219 A CN 116231219A
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CN
China
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relief valve
valve
pressure relief
flexible element
valve body
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CN202111474127.3A
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高飞
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Abstract

本发明提供了一种用于电池包的泄压阀,泄压阀具有:阀体;与阀体配合的阀盖;位于所述阀体和所述阀盖之间的柔性元件,所述柔性元件具有贯穿的通孔;透气膜,所述透气膜覆盖所述通孔;以及所述柔性元件具有至少部分地围绕所述通孔的压缩部,所述压缩部构造为可形变以使所述柔性元件与所述阀体产生相对位移。本发明还公开了一种使用上述泄压阀的电池包。通过上述泄压阀的使用能够在电池包内部压力快速升高时更有效地对其内部压力进行控制。

Description

一种用于电池包的泄压阀以及电池包
技术领域
本发明总体上涉及车辆技术领域,更具体地,涉及一种用于车辆的电池包的泄压阀以及使用该泄压阀的电池包。
背景技术
通常泄压阀是用于封闭容器与外界进行压力交换以达到期望的压力平衡,在实际应用中,泄压阀结构多种多样且具有丰富的应用场景。在车辆领域中,电气化车辆由于其在减少燃油消耗以及尾气排放的优势而得到了快速的发展,电气化车辆包含但不限于混合动力车辆、插电式混合动力车辆以及纯电动车辆等,在典型的电气化车辆中通常包括电池包,泄压阀在电池包上的应用也较为普遍。
现有技术存在多种泄压阀构造,例如专利申请US20160036025中披露了一种用于电池壳体的泄压阀,其包括支撑元件,透气防水膜,以及将透气防水膜压在支撑元件上的张紧支架,张紧支架上的弹性元件进一步通过盖板来限制移动。
本申请的发明人意识到,对于泄压阀结构稳定性耐久性以及与电池包连接结构可以进一步优化,以期解决一个或多个现有技术中存在的问题。
发明内容
针对相关技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种泄压阀及包括该泄压阀的电池包。
根据本发明,提供了一种用于电池包的泄压阀,其中,泄压阀具有:
阀体;
与阀体配合的阀盖;
位于所述阀体和所述阀盖之间的柔性元件,所述柔性元件具有贯穿的通孔;
透气膜,所述透气膜覆盖所述通孔;以及
所述柔性元件具有至少部分地围绕所述通孔的压缩部,所述压缩部构造为可形变以使所述柔性元件与所述阀体产生相对位移。
根据本发明的一个实施例,柔性元件由橡胶材料制成。
根据本发明的一个实施例,所述泄压阀还具有围绕所述阀体的保护壁,所述保护壁具有外侧表面以及内侧表面。
根据本发明的一个实施例,所述保护壁可拆卸地连接到所述阀体,以及所述外侧表面可拆卸地与屏蔽管连接。
根据本发明的一个实施例,所述柔性元件元件具有环绕所述通孔并在轴向方向上向上延伸的周壁部,所述压缩部设置在所述周壁部。
根据本发明的一个实施例,所述压缩部设置为沿着从所述通孔的中心朝向所述周壁部的径向方向从所述周壁部延伸的至少一个凸部或凹部。
根据本发明的一个实施例,所述压缩部设置为在轴向方向上在所述周壁部上间隔排列的多个凸部和凹部。
根据本发明的一个实施例,所述周壁部在开口处具有外凸缘,所述外凸缘由所述阀盖压紧在所述阀体上设置的凹槽中。
根据本发明的一个实施例,所述柔性元件的底部具有沿着轴向方向向下延伸的导向销,所述导向销被配置为容纳在所述阀体上设置的配合孔中。
根据本发明的一个实施例,所述泄压阀还具有弹簧,所述弹簧被定位在所述阀盖与所述柔性元件之间,所述柔性元件由所述弹簧偏置以抵接所述阀体。
根据本发明的一个实施例,所述柔性元件的所述底部的外侧具有至少一条在所述外侧的表面上延伸的肋。
根据本发明,还提供了一种泄压阀,其中,所述泄压阀具有:
阀体;
与阀体配合的阀盖;
柔性元件,所述柔性元件具有压缩部以及贯穿的通孔,所述柔性元件定位在所述阀体与所述阀盖之间;
透气膜,所述透气膜覆盖所述通孔;
所述透气膜形成所述泄压阀的第一流体通道,所述柔性元件与所述阀体共同形成所述泄压阀的第二流体通道;
以及,
当所述泄压阀的内部压力小于压力阈值时,所述第一流体通道保持开启,当所述内部压力大于或等于所述压力阈值时,所述第一流体通道和所述第二流体通道均保持开启。
根据本发明的一个实施例,所述压缩部构造为所述内部压力大于或等于所述压力阈值时,其可形变以使所述柔性元件与所述阀体产生相对位移从而开启所述第二流体通道。
根据本发明的一个实施例,当所述内部压力小于所述压力阈值时,所述柔性元件抵接在所述阀体上并封闭所述第二流体通道。
根据本发明的一个实施例,所述通孔设置在所述柔性元件的底部;以及,
所述柔性元件还具有环绕所述通孔并在竖直方向上向上延伸的周壁部,所述压缩部设置在所述周壁部上。
根据本发明的一个实施例,所述压缩部设置沿着从所述通孔的中心朝向周壁部的径向方向从所述周壁部延伸的至少一个凸部或凹部。
根据本发明的一个实施例,所述压缩部设置为在轴向方向上在所述周壁部上间隔排列的多个凸部和凹部。
根据本发明的一个实施例,所述泄压阀还具有保护壁,所述保护壁具有外侧表面以及内侧表面,所述外侧表面可拆卸地与屏蔽管连接。
根据本发明的一个实施例,所述泄压阀还具有弹簧,所述弹簧被定位在所述阀盖与所述柔性元件之间,所述柔性元件由所述弹簧偏置以抵接所述阀体从而封闭所述第二流体通道。
根据本发明,还提供了一种用于车辆的电池包,所述电池包具有壳体以及设置在所述壳体上的泄压阀,其中,所述泄压阀具有:
阀体;
与阀体配合的阀盖;
柔性元件,所述柔性元件具有压缩部以及贯穿的通孔,所述柔性元件定位在所述阀体与所述阀盖之间;
透气膜,所述透气膜覆盖所述通孔;
所述透气膜形成所述泄压阀的第一流体通道,所述柔性元件与所述阀体形成所述泄压阀的第二流体通道;
以及,
当所述泄压阀的内部压力小于压力阈值时,所述第一流体通道保持开启,当所述内部压力大于等于所述压力阈值时,所述第一流体通道和所述第二流体通道均保持开启。
附图说明
为了更好地理解本发明,可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制,并且可以省略相关的元件,或者在一些情况下比例可能已经被放大,以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外,如本领域中已知的,系统部件可以被不同地布置。此外,在附图中,贯穿几个视图,相同的附图标记表示相应的部分。
图1示出了可应用本申请的电池包的电气化车辆;
图2示出了本发明的实施例中可以用于车辆电池包的泄压阀的俯视图;
图3示出了本发明的实施例中可以用于车辆电池包的泄压阀的结构图;
图4示出了本发明的实施例中的附加了屏蔽管的沿着图2的X-X线截取的泄压阀的剖视图;
图5示出了本发明的实施例中的沿着图2的X-X线截取的柔性元件的剖视图一个实施例中的气体流入的示意性流通路径;
图6示出了本发明的实施例中的沿着图2的X-X线截取的泄压阀的剖视图;
图7A示出了本发明的实施例中的第一流体通道开启时的气体流向示意图;
图7B示出了本发明的实施例中的第一流体通道和第二流体通道均开启时的气体流向示意图。
具体实施方式
现参照附图详细描述本发明的实施例。对于附图中的标号,相同或类似的标号用于指示相同或类似的部件。在下文的描述中,在多个实施例中描述了多个操作参数和部件。这些具体的参数和部件仅作为示例包括在本文中而并不意味着限定。
以下描述了本公开的实施例。然而,应该理解,所公开的实施例仅仅是示例,并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制;某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此,本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的,而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本申请的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的,参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而,与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。
在本申请中,关系术语,诸如第一和第二等等,仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开,而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的这种关系或次序。术语“包含”或其任何其他变型意图覆盖非排他性的包括,使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备并不仅仅包括这些要素,还可以包括未明确列出或这类过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。在没有更多的约束的情况下,前面带有“包含”的要素不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或设备中存在另外的相同要素。
如本文所使用,术语“和/或”当用于列举两个或更多个项目时意指本身可以采用所列项目中的任一个,或可以采用所列项目的两个或更多个的任何组合。
下面将结合附图说明本申请的一个或多个实施例。流程图用于说明系统所执行的过程示例,可以理解的是,流程图的执行并不需要按照顺序进行,可以省略一个或多个步骤,也可以增加一个或多个执行的步骤,以及可以以顺序或者相反的顺序,甚至在一些实施例中可以同时来执行一个或多个步骤。
如背景技术所提及的,泄压阀可用于封闭容器与外界的压力交换以达到期望的压力平衡,随着电气化车辆由于其在减少燃油消耗以及尾气排放的优势而得到了快速的发展,而泄压阀在电池包上的应用普遍,以便于实现电池包的密封和不同压力下不同速率的气体交换。
目前存在多种泄压阀的设计,本申请的发明人认为进一步改进泄压阀特别是用于电池包的泄压阀的空间。在一个或多个实施例中,本申请的发明人提出了一种泄压阀,可具有结构稳健性、连接便利性、测试便利性中的一个或多个优势。在一个或多个实施例中,本申请提供了一种电池包,其可以在常规压力情形下,保持透气膜双向气体交换以及压力平衡。以及在电池包在热量快速产生的热冲击变化下能够有效地降低电池包内的压力,在一个示例中,电池包内部压力为0.5Kpa时,泄压阀提供的空气流通路径应当至少能够提供大于1L/min的空气交换能力。
参考图1,显示了可应用本申请的电池组的电气化车辆12的一个示例。尽管显示为混合动力电动车辆(HEV),应该理解本申请的电池组可用于其他类型的深度混合插电式动力电动车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)、全混合动力车辆(FHEV)等。
在一个实施例中,动力传动系统10是分配动力的传动系统。其包括第一驱动系统和第二驱动系统。第一驱动系统包括发动机14和发电机18(即第一电机)的组合。第二驱动系统至少包括马达22(即第二电机)、发电机18和电池总成。在本示例中,第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电驱动系统。第一驱动系统和第二驱动系统产生扭矩来驱动电气化车辆12的一组或多组车辆驱动轮28。虽然在此说明性实施例中,图显示为动力分配构造,但本申请延伸至包括完全混合动力、并联混合动力、串联混合动力、轻度混合动力、微混合动力的任何混合动力电动车辆。发动机14和发电机18可通过动力传输单元30连接。除了行星齿轮组之外,其他类型的动力传输单元也可以用于将发动机14连接到发电机18。在非限制性示例中,行星齿轮组包括环形齿轮32,中心齿轮34和支架总成36。
发电机18可以通过动力传输单元30由发动机14驱动,以将动能转换为电能。发电机18可以备选用作马达来将电能转换为动能,从而向连接到动力传输单元30的轴38输出扭矩。由于发电机18可操作地连接至发动机14,发动机14的速度可以由发电机18控制。
动力传输单元30的环形齿轮32可以连接至轴40,轴40通过第二动力传输单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传输单元也可能是合适的。齿轮46将扭矩从发动机14传输到差速器48,以最终向车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括使扭矩能够传输给车辆驱动轮28的多个齿轮。在一个实施例中,第二动力传输单元44通过差速器48机械耦接至轮轴50,以将扭矩分配到车辆驱动轮28。
电池总成24是电气化车辆电池总成的示例类型。电池总成24可提供驱动马达的电力,在再生制动中,马达22和发电机18可以向电池总成24输出电力用于存储。电池总成24可以包括高压电池组,其可以包括多个电池阵列。在下面的实施例中,提供了可以结合到上述示例电气化车辆的电池组。
如图2所示是本申请的一个或多个实施例中的泄压阀100的俯视图。如图所示,泄压阀100具有阀盖120和在设置在阀盖120的径向方向R的外侧的保护壁140。为了下面便于实施例的表述,将垂直于该泄压阀100的俯视图所在平面延伸的方向为轴向方向A。可以理解,其他实施例中,泄压阀100可以直接连接到电池包而无需额外的导气装置。下面将参考进一步的附图来说明泄压阀100的构造。
如图3所示的是用于本申请的一个实施例中的用于电池包的泄压阀100的分解的结构图,本领域技术人员应该理解的是尽管本申请中泄压阀的结构是用于车辆的电池包,但各种泄压阀同样可以应用于任何合适的需要维持容器内外的压力平衡的合适场景。
参考图3,在本发明的一个或多个实施例中,提供了一种泄压阀100,泄压阀100具有整体上在轴向方向A上延伸的阀体110,与阀体配合的阀盖120,阀盖120上具有多个用于气体交换的透气孔1201。泄压阀100还具有定位在阀体110和阀盖120之间的柔性元件130。结合图5的柔性元件130的一个实施例可以看到,柔性元件130具有在其周向上延伸的凸缘1303,凸缘1303至少部分地被设置在阀体110的凸出部1105的周向方向上设置的槽中,并由阀盖120将凸缘1303压合在槽1105中,实现对柔性元件的定位。可以理解的是,同样可以通过粘接、焊接等其他本领域公知的接合方式实现对柔性元件130的定位。
柔性元件130具有压缩部1301。柔性元件130还具有如图3所示的通孔1302。阀盖120与柔性元件130之间还设置了透气膜150,透气膜150覆盖通孔1302。在本申请的一个或多个实施例中,透气膜150仅容许气体的双向通过,并可以阻挡水分和灰尘进入到泄压阀100的内部。取决于密封要求,可以选择市场上合适的防水透气膜。在本申请的一个或多个实施例中,透气膜150通过连接环160实现与柔性元件130的连接,本领域技术人员可以理解的是,透气膜150可以采用包括但不限于粘结、焊接等本领域公知的连接方式通过连接环160连接到柔性元件130上从而覆盖设置在柔性元件130的通孔1302。在所描述的实施例中,沿着图示的方向,透气膜150焊接至柔性元件130的底部区域的通孔1302。可以理解的是,在其他实施例中,通孔1302可以形成在上部,又例如其可以形成在柔性元件130的中间区域等任何合适的位置。在所描述的实施例中,阀体110具有在周向方向上延伸的法兰结构1101,法兰结构1101总体上呈环形平面状,可具有相对平滑的表面以便于连接表面的配合。本领域内技术人员可以理解,取决于应用时待结合的表面,法兰结构也可以具有其他结构变形。在描述的实施例中,法兰结构1101具有大于阀盖120尺寸的边缘并在其周向上具有多个卡槽1102。阀盖120可以通过卡扣或者其他合适的结构与阀体110连接。在本发明的一个实施例中,阀盖120与阀体110连接后,阀盖120上的凹部1202在阀盖120与阀体110之间形成又一个流体通道。在本发明的一个或多个实施例中,阀体110的凸出部1105具有与阀盖120适配的总体上呈M形的接合部1106,通过形状适配的M形接合,使阀盖120与阀体110之间的连接具有更高的强度,在一个示例中,二者之间的断裂扭矩超过15Nm,并且该M形的接合部1106还能够提供位于阀体110侧部的并行的流体通道。如图6所示,当有水汽L2进入时,其可以如图6的长度虚线所示从上方阀盖开孔进入柔性元件130的靠近阀盖120的一侧,也就是透气膜150的外侧,由于透气膜150为防水透气膜,这一通道可以防止水分进入。同样可以理解的是,水汽L2也如图6的均匀虚线所示的可能从侧面进入,由于柔性元件130的凹部1311提供的引导表面1313的引导和阻挡,从侧面进入的水汽L2会沿着引导表面1313从阀体110的侧面排出,从而防止水汽L2进入到泄压阀100的内部。
进一步参考附图3,为了将泄压阀100安装到待连接部件,在泄压阀100的轴向向下的端部,从法兰结构1101可延伸出连接部1103,连接部1103可以具有外螺纹结构,从而配置用于连接到待连接部件。在一个实施例中,该泄压阀100可直接通过连接部1103连接到电池包上,而法兰结构1101位于电池包壳体之外。围绕连接部1103设置有凹槽1104,垫片180部分地设置在凹槽1104中。垫片180与连接部1103隔开避免了在安装时连接部1103或者待连接部件的通孔的边缘会挤压破坏垫片180。而凹槽1104有助于垫片180的定位稳定,并且垫片180抵靠待连接表面实现稳定的密封。在所描述的实施例中,垫片180还具有多个间隔的凸出肋1801,以实现在凹槽1104中稳定的配合。在所描述的实施例中,该垫片180可以为EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer,三元乙丙橡胶)垫片。
依然如图3所示,泄压阀100还具有被定位在阀盖120和柔性元件130之间的偏置弹簧170,在包含偏置弹簧170的实施例中,柔性元件130被偏置弹簧170偏置以抵接在阀体110在轴向方向A上朝向上方的表面上。在本发明的另一实施例中,泄压阀100不具有偏置弹簧,而是通过阀盖120将柔性元件130直接压抵在阀体110在轴向方向A上朝向上方的表面上。在本发明的一个或多个实施例中,阀盖120的内侧设置有偏置弹簧170的安装座1203,便于偏置弹簧170围绕安装座1203更准确地定位以保持在适当的安装位置。
在本发明的一个或多个实施例中,泄压阀100还具有围绕阀体120设置的保护壁140,保护壁140总体上为扁平的圆筒形结构,保护壁140具有内侧表面以及外侧表面。保护壁140通过在其一个端部上设置的多个卡接部1401与法兰结构1101的卡槽1102卡接。本领域内技术人员可以理解,保护壁140同样可以通过焊接、粘接等本领域内公知的其他连接方式实现二者之间的连接。保护壁140可以用于与外部的待连接的部件进行连接。如图6所示出的,当进行泄压阀100的防水性能测试时,通过保护壁140以及阀盖120的设置,在例如IP9K的防水等级测试中,当高压水枪如图6中的粗箭头所示的从不同方向喷射出高压液体L1时,保护壁140和阀盖120确保了高压液体不会直接进入到泄压阀100气体通路中,以使其能够满足IP9K级的防水性能要求。
接下来如图4所示的是泄压阀100与屏蔽管200连接状态的示意图,其中泄压阀100示出为沿着图2的X-X方向截取的剖视图。如图所示,在所描述的实施例中,屏蔽管200通过其内部表面的螺纹连接到保护壁140的外侧表面的螺纹以实现屏蔽管200与泄压阀100的连接。本领域技术人员应该理解的是其他公知的连接方式——例如焊接、卡接、粘接等同样可以用于歧管200与泄压阀100的连接。通过连接屏蔽管200,在高压状态下泄压阀100进行泄压时,可以有效地将高温气体与周边部件隔离,从而避免泄压过程中的高温对周边部件造成伤害。本领域技术人员同样应该理解的是,用于与保护壁140连接的待连接部件除了上述实施例中的屏蔽管200之外,其他部件同样可以用于与保护壁140连接以实现不同的技术目的,例如——通过其他管路接入车辆的HVAC(Heating Ventilation and AirConditioning,暖通空调)系统实现与车辆的HVAC系统的热交换等。
接下来结合图5所示的柔性元件130的X-X方向的剖视图,在本发明的一个或多个实施例中,柔性元件130具有围绕通孔1302的大体上沿着径向方向的外侧设置的压缩部1301,该压缩部1301由橡胶材料制成,本领域技术人员可以理解的是,本领域公知的其他的弹性材料也可用于本发明的实施例中的压缩部。柔性元件130具有环绕通孔1302在轴向方向A上从底部向上延伸的周壁部1304,周壁部1304的至少一部分上设置有压缩部1301,压缩部1301设置为沿着径向方向R从周壁部1304上向内侧延伸的凹部1311和向外侧延伸的凸部1312。在所描述的实施例中,压缩部1301具有沿着轴向方向上在周壁部1304上排列的一个凹部1311以及一个凸部1312,沿着阀体的轴向方向,该一个凹部1311和一个凸部1312形成大致上截面形状为S形的压缩部1301。在电池包内部压力增加时,由凹部1311和凸部1312组成的S形的压缩部1301可发生沿着轴向方向的形变以使柔性元件130与阀体110产生相对位移,从而在柔性元件130与阀体110之间形成流体通道以完成电池包的泄压。可以理解的是,上述实施例中包含一个凹部1311以及一个凸部1312的压缩部1301仅作为本发明的压缩部的一个示例,在本发明的其他实施例中,压缩部1301可以仅包含一个凹部或一个凸部,或包含在轴向方向上间隔排列的多个凹部和凸部。通过设置具有不同数量的凹部和凸部的压缩部1301,可以有效调节流体通道的开启压力。
继续如图5所示,在本发明的一个或多个实施例中,柔性元件130的底部具有沿着轴向方向向下延伸的导向销1305,导向销1305被容纳在阀体110上设置的配合孔1106中,以在柔性元件130相对于阀体110位移时更平稳,而不会向一侧倾斜从而导致气体的排出受到影响。在所描述的实施例中,柔性元件130包含两个导向销1305,本领域技术人员可以理解的是,具有两个导向销1305的柔性元件130仅作为示例,导向销1305的数量可以根据需要进行增加或减少。此外,柔性元件130的底部外侧还具有沿着其底部的外侧表面延伸的多条肋1306,在柔性元件130抵接在阀体110上时,通过多条肋1306增大柔性元件130与阀体110之间的摩擦力,从而使柔性元件130更好地定位在阀体110的底部表面上。本领域技术人员可以理解的是,肋还可以设置在柔性元件的径向外侧,通过设置在径向外侧的肋与阀体130的凸出部1105的内侧表面的抵接同样可以获得更好地定位柔性元件130的有益效果。在本发明的一个或多个实施例中,在凸出部1105的外侧表面套接有O形圈190,O形圈190部分地套接在凸出部1105外侧表面上设置的槽(图中未示出),槽的深度小于O形圈1105的直径,以使O形圈1105部分地位于槽的外部。在进行泄压阀100的泄漏测试时,可以将供气管套接在O形圈1105的外侧,以便捷地进行泄漏测试。在泄漏测试的一个实施例中,供气管朝向泄压阀的外部提供4Kpa的气体压力,为了在泄漏测试时提供足够流量的气流,在4Kpa的气体压力下泄压阀100的气流通道应当满足至少50L/min的气体流速的需求。
在泄压阀100被安装到待连接部件之后,例如安装到电池包后,如图7A所示,透气膜150形成了电池包与外部环境之间可直接发生气体交换的第一流体通道C1,而柔性元件130形成了电池包与外部环境之间可发生气体交换的第二流体通道C2。在泄压阀的内部压力小于设定的压力阈值时,仅第一流体通道C1保持开启,气体G可以通过通孔1302流向透气膜150,由此通过第一流体通道C1流向外部环境。
而当电池包内部温度急速升高(例如,快速充电、输出功率大等)的情况下,内部压力可能快速升高,在内部压力快速升高超过设定的压力阈值时,如图7B所示,与图7A相比,当电池包内部气体压力增大时,压缩部1301的厚度整体上被压缩,使柔性元件130相对于阀体110运动,从而使柔性元件130与阀体110脱离接触,以开启第二流体通道C2。内部气体可以同时通过第一流体通道C1和第二流体通道C2同时排出,以快速降低内部压力。可以理解的是,压力阈值的设定与压缩部1301的结构以及凹部1311和凸部1312的数量相关,可以通过调整压缩部1301的结构和/或凹部1311和凸部1312的数量来满足压力阈值的设定需求。
结合图6以及图7A和图7B的气体流通的示例,当泄压阀100两侧气压差在阈值以下时,气体可以在透气膜150的两侧发生交换,即——此时仅第一流体通道C1允许气体在泄压阀100的内外侧之间形成气体交换。在本发明的一个实施例中,该压力阈值为6.5KPa。当泄压阀100内部的气压由于来自电池包内部的大量气体F的排出而快速增加并超过阈值时,柔性元件130的压缩部1301被压缩并与阀体110脱离,从而使第二流体通道C2快速打开,从而实现第一流体通道C1和第二流体通道C2共同排出电池包内的气体F,维持泄压阀100两侧的气压稳定。当电池包内部的压力越大,压缩部1301被压缩的程度越大从而使第二流体通道C2的开启程度越大,以使气体更迅速地从泄压阀100的内部排出。从第一流体通道C1排出的气体可以通过阀盖120上的排气孔1201以及阀盖120侧部的排气口1202排出,而从第二流体通道C2排出的气体同样可以通过排气孔1201以及排气口1202排出。在本发明的一个或多个实施例中,在电池包内部气温快速升高导致内部压力增大时,第一流体通道C1和第二流体通道C2共同为电池包的泄压提供了足够的气流通道,例如在内部压力为7KPa时,提供了超过12L/s的气流通过能力。
在所描述的实施例中,从排气孔1201以及排气口1202排出的气体可能为高温气体,气体从泄压阀100排出后到达屏蔽管200并由屏蔽管200进行定向地收集,屏蔽管200提供了高温气体的引导和定向的功能,从而可以实现对高温气体的集中处理,而不会使电池包附近的车辆部件被受到高温伤害。
在技术上可行的前提下,以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合,从而形成本发明范围内的另外实施例。
在本申请中,反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言,对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外,可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征,而不是互斥方案。换句话说,连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。
上述实施例是本发明的实施方式的可能示例,并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本发明的原理而给出。本领域技术人员应当理解:以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的整体构思下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合,并产生如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种用于电池包的泄压阀,其中,所述泄压阀具有:
阀体;
与阀体配合的阀盖;
位于所述阀体和所述阀盖之间的柔性元件,所述柔性元件具有贯穿的通孔;
透气膜,所述透气膜覆盖所述通孔;以及
所述柔性元件具有至少部分地围绕所述通孔的压缩部,所述压缩部构造为可形变以使所述柔性元件与所述阀体产生相对位移。
2.根据权利要求1所述的泄压阀,其中,所述柔性元件由橡胶材料制成。
3.根据权利要求1所述的泄压阀,其中,所述泄压阀还具有围绕所述阀体的保护壁,所述保护壁具有外侧表面以及内侧表面。
4.根据权利要求3所述的泄压阀,其中,所述保护壁可拆卸地连接到所述阀体,以及所述外侧表面可拆卸地与屏蔽管连接。
5.根据权利要求1所述的泄压阀,其中,所述柔性元件元件具有环绕所述通孔并在轴向方向上向上延伸的周壁部,所述压缩部设置在所述周壁部。
6.根据权利要求5所述的泄压阀,其中,所述压缩部设置为沿着从所述通孔的中心朝向所述周壁部的径向方向从所述周壁部延伸的至少一个凸部或凹部。
7.根据权利要求6所述的泄压阀,其中,所述压缩部设置为在轴向方向上在所述周壁部上间隔排列的多个凸部和凹部。
8.根据权利要求5所述的泄压阀,其中,所述周壁部在开口处具有外凸缘,所述外凸缘由所述阀盖压紧在所述阀体上设置的凹槽中。
9.根据权利要求5所述的泄压阀,其中,所述柔性元件的底部具有沿着轴向方向向下延伸的导向销,所述导向销被配置为容纳在所述阀体上设置的配合孔中。
10.根据权利要求5所述的泄压阀,其中,所述泄压阀还具有弹簧,所述弹簧被定位在所述阀盖与所述柔性元件之间,所述柔性元件由所述弹簧偏置以抵接所述阀体。
11.根据权利要求10所述的泄压阀,其中,所述柔性元件的所述底部的外侧具有至少一条在所述外侧的表面上延伸的肋。
12.一种泄压阀,其中,所述泄压阀具有:
阀体;
与阀体配合的阀盖;
柔性元件,所述柔性元件具有压缩部以及贯穿的通孔,所述柔性元件定位在所述阀体与所述阀盖之间;
透气膜,所述透气膜覆盖所述通孔;
所述透气膜形成所述泄压阀的第一流体通道,所述柔性元件与所述阀体共同形成所述泄压阀的第二流体通道;
以及,
当所述泄压阀的内部压力小于压力阈值时,所述第一流体通道保持开启,当所述内部压力大于或等于所述压力阈值时,所述第一流体通道和所述第二流体通道均保持开启。
13.根据权利要求12所述的泄压阀,其中,所述压缩部构造为当所述内部压力大于或等于所述压力阈值时其可形变以使所述柔性元件与所述阀体产生相对位移从而开启所述第二流体通道。
14.根据权利要求12所述的泄压阀,其中,当所述内部压力小于所述压力阈值时,所述柔性元件抵接在所述阀体上并封闭所述第二流体通道。
15.根据权利要求12所述的泄压阀,其中,所述通孔设置在所述柔性元件的底部;以及,
所述柔性元件还具有环绕所述通孔并在竖直方向上向上延伸的周壁部,所述压缩部设置在所述周壁部上。
16.根据权利要求15所述的泄压阀,其中,所述压缩部设置沿着从所述通孔的中心朝向周壁部的径向方向从所述周壁部延伸的至少一个凸部或凹部。
17.根据权利要求16所述的泄压阀,其中,所述压缩部设置为在轴向方向上在所述周壁部上间隔排列的多个凸部和凹部。
18.根据权利要求12所述的泄压阀,其中,所述泄压阀还具有保护壁,所述保护壁具有外侧表面以及内侧表面,所述外侧表面可拆卸地与屏蔽管连接。
19.根据权利要求12所述的泄压阀,其中,所述泄压阀还具有弹簧,所述弹簧被定位在所述阀盖与所述柔性元件之间,所述柔性元件由所述弹簧偏置以抵接所述阀体从而封闭所述第二流体通道。
20.一种用于车辆的电池包,其中,所述电池包具有壳体以及设置在所述壳体上的泄压阀,其中,所述泄压阀具有:
阀体;
与阀体配合的阀盖;
柔性元件,所述柔性元件具有压缩部以及贯穿的通孔,所述柔性元件定位在所述阀体与所述阀盖之间;
透气膜,所述透气膜覆盖所述通孔;
所述透气膜形成所述泄压阀的第一流体通道,所述柔性元件与所述阀体形成所述泄压阀的第二流体通道;
以及,
当所述泄压阀的内部压力小于压力阈值时,所述第一流体通道保持开启,当所述内部压力大于等于所述压力阈值时,所述第一流体通道和所述第二流体通道均保持开启。
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