CN215680889U - 电子防爆阀、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及防爆阀领域，具体提供了一种电子防爆阀、电池包及车辆。该电子防爆阀包括防爆阀本体，防爆阀本体内设有排气通道、密封盖和驱动组件；排气通道用于与电池包上的排气孔连通；密封盖用于打开或闭合排气通道；驱动组件用于带动密封盖移动使得排气通道打开或闭合。该电池包包括上述电子防爆阀。该车辆包括上述电池包。本公开采用驱动组件主动打开排气通道，实现防爆阀本体的零压力开启，可在电池包发生热失控后，第一时间打开防爆阀，实现内部热量快速导出，避免热量聚集；同时，能够使得电池包内部的气体全部排出，避免因防爆阀关闭造成热量无法完全散出的现象发生。

Description

电子防爆阀、电池包及车辆

技术领域

本公开涉及防爆阀领域，尤其涉及一种电子防爆阀、电池包及车辆。

背景技术

当代车辆产业正在发生革命性的变化，即传统燃油车辆正在逐步被新能源车辆所代替。其中，纯电动车辆作为新能源车辆的一种正在兴起，新能源车辆的电池包的能量密度直接关系到整车续驶里程的提升。相关技术中，高能量密度的电池包的电芯在发生热失控时，会短时间内产生大量气体，容易引起电池包起火甚至爆炸等，危害乘员安全，因此亟需开发一种能够持续快速泄压的防爆阀。

传统防爆阀主要为弹簧式，弹簧处于拉伸状态，以保证防爆阀的阀盖压缩密封胶圈，实现防爆阀本身密封。当电池包内部压力升高，阀盖受力大于约束阀盖的弹簧力时，阀盖开启，实现爆破泄压功能。可见，传统的弹簧式防爆阀的阀盖开启位移随阀盖受力的变化而改变，而电芯热失控会喷射大量高温气体，但处于后期时，压力逐渐降低，当压力变小，阀盖受力小于约束阀盖的弹簧力时，防爆阀将被迫关闭，导致电池包内部的高温气体无法全部排除，容易引发第二次热失控情况。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种电子防爆阀、电池包及车辆。

本公开提供了一种电子防爆阀，包括用于安装在电池包的安装位的防爆阀本体，所述防爆阀本体内设有：

排气通道，用于与所述电池包上的排气孔连通；

密封盖，用于打开或闭合所述排气通道；

驱动组件，与所述密封盖连接，用于带动所述密封盖移动使得所述排气通道打开或闭合。

可选的，所述驱动组件包括与所述密封盖连接的驱动件和复位件，所述驱动件用于带动所述密封盖移动使得所述排气通道打开，所述复位件用于为所述密封盖的复位提供作用力。

可选的，所述驱动件包括第一磁吸部件和第二磁吸部件，所述第一磁吸部件设置在所述密封盖上，所述第二磁吸部件设置在与所述密封盖相对应的所述防爆阀本体上，当所述排气通道需要打开时，所述第一磁吸部件与所述第二磁吸部件相互吸引。

可选的，所述复位件为复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述密封盖连接，另一端与所述防爆阀本体的内壁连接，所述复位弹簧对于所述密封盖施加的弹力与所述驱动件为所述密封盖提供的作用力的方向相反。

可选的，所述密封盖和与其对应的所述防爆阀本体的内壁之间设有导向柱，所述复位弹簧套设在所述导向柱的外周。

可选的，所述密封盖远离所述电池包的一侧设有第一卡钩，所述防爆阀本体的内壁上设有与所述第一卡钩相匹配的第二卡钩，所述第一卡钩和第二卡钩用于根据所述排气通道的开闭来对应卡合或打开。

可选的，所述第一卡钩和所述第二卡钩均为两个，所述导向柱设置在两个所述第一卡钩和两个所述第二卡钩之间。

可选的，所述防爆阀本体与所述排气孔相对应的位置处设有通孔，所述防爆阀本体的侧壁设有排气口，所述通孔、排气口以及所述防爆阀本体的腔体组成所述排气通道，所述密封盖用于打开或闭合所述通孔。

本公开还提供了一种电池包，包括上述电子防爆阀。

本公开还提供了一种车辆，包括上述电池包。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开采用驱动组件主动打开排气通道，实现防爆阀本体的零压力开启，规避了机械式防爆阀受压力大小开启的最低条件，可在电池包发生热失控后，第一时间打开防爆阀，实现内部热量快速导出，避免热量聚集，造成电池包热失控蔓延的情况发生；同时，该种设计方式能够使得电池包内部的高温、高压气体全部排出，避免因防爆阀关闭造成热量无法完全散出的现象发生。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述电子防爆阀的结构示意图；

图2为本公开实施例所述电子防爆阀与电池包连接一侧的结构示意图；

图3为本公开实施例所述电子防爆阀处于密封状态时的剖面图；

图4为本公开实施例所述电子防爆阀的密封盖打开时的剖面图；

图5为本公开实施例所述第一卡钩与第二卡钩卡合时的剖面图。

其中，10、防爆阀本体；11、第二导向筒；20、排气通道；30、密封盖；31、导向柱；32、第一导向筒；40、第一磁吸部件；41、第二磁吸部件；50、复位弹簧；60、第一卡钩；61、第二卡钩；70、通孔；71、腔体；80、第一密封圈；81、第二密封圈；90、安装孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

结合图1至图5所示，本申请实施例提供的电子防爆阀包括用于安装在电池包的安装位的防爆阀本体10，防爆阀本体10内设有排气通道20、密封盖30和驱动组件。

排气通道20用于与电池包上的排气孔连通。具体地，将防爆阀本体10安装在电池包上时，排气通道20的一端与电池包上的排气孔的位置相对，排气通道20的另一端与外部环境连接，当排气通道20处于打开状态时，电池包内的气体可依次通过排气孔和排气通道20流向外部空气；当排气通道20处于闭合状态时，使得电池包形成封闭空间。

结合图1和图2所示，防爆阀本体10与电池包连接的一侧设有安装孔90，电池包上设有固定孔，当排气通道20的一端与电池包上的排气孔的位置相对时，安装孔90与固定孔的位置也相同，进而通过紧固件，如螺栓等部件将防爆阀本体10安装在电池包上。其中，防爆阀本体10的内部中空形成腔体，驱动组件设置在腔体内，防爆阀本体10的安装侧设有安装板，安装孔90设置在安装板上，且安装孔90设置在安装板伸出防爆阀本体10的位置处，避免影响防爆阀本体10的安装。进一步优化地，为了增加防爆阀本体10与电池包之间的密封效果，可在防爆阀本体10朝向电池包的一侧设置第一密封圈80，确保电池包内部的密封环境。当然，也可将第一密封圈80设置在电池包与防爆阀本体10相对的位置处。

密封盖30用于打开或闭合排气通道20。具体地，结合图3至图5所示，防爆阀本体10与排气孔相对应的位置处设有通孔70，防爆阀本体10的侧壁设有排气口，通孔70、排气口以及防爆阀本体10的腔体71组成排气通道20，密封盖30用于打开或闭合通孔70。其中，通孔70与腔体71的连接处为台阶面。当需要闭合排气通道20时，密封盖30密封在通孔70的台阶面上，进而截断排气通道20；当需要打开排气通道20时，密封盖30的位置发生改变，使得通孔70与腔体71连通。进一步优化地，为了确保密封盖30的密封效果，密封盖30与通孔70的台阶面的接触位设有第二密封圈81，其中，第二密封圈81可设置在密封盖30上，也可设置在台阶面上。

驱动组件与密封盖30连接，用于带动密封盖30移动使得排气通道20打开或闭合。在其中一个应用场景中，当电池包的内部发生热失控时，驱动组件带动密封盖30移动使得排气通道20打开；当电池包的内部完成泄压后，驱动组件带动密封盖30复位使得排气通道20闭合。具体地，通过电池包的BMS系统检测电池包内部的状态，当电池包内部发生热失控时，BMS发出热失控信号，电子防爆阀结构该热失控信号后，驱动组件工作，带动密封盖30打开排气通道20，当检测到电池包内部的高温高压气体全部排出或以满足排放要求后，BMS发出完成泄压信号，电子防爆阀结构该热失控信号后，驱动组件带动密封盖30闭合排气通道20。其中，BMS指电池管理系统，该电池管理系统已为成熟技术，因此，未作过多描述。电子防爆阀可以配合BMS热失控检测实现最快反应，避免热量堆积。

本公开采用驱动组件主动打开排气通道20，实现防爆阀本体10的零压力开启，规避了机械式防爆阀受压力大小开启的最低条件，可在电池包发生热失控后，第一时间打开防爆阀，实现内部热量快速导出，避免热量聚集，造成电池包热失控蔓延的情况发生；同时，该种设计方式能够使得电池包内部的高温、高压气体全部排出，避免因防爆阀关闭造成热量无法完全散出的现象发生。

结合图3至图5所示，在一些实施例中，驱动组件包括与密封盖30连接的驱动件和复位件，驱动件用于带动密封盖30移动使得排气通道20打开，复位件用于为密封盖30的复位提供作用力。具体地，当驱动件提供的作用力消失后，复位件带动密封盖30复位并闭合排气通道20。

具体地，驱动件包括第一磁吸部件40与第二磁吸部件41，第一磁吸部件40设置在密封盖30上，第二磁吸部件41设置在与密封盖30相对应的防爆阀本体10上，当排气通道20需要打开时，第一磁吸部件40与第二磁吸部件41相互吸引。在其中一个应用场景中，当电池包的内部发生热失控时，第一磁吸部件40与第二磁吸部件41之间产生引力；当电池包的内部完成泄压后，第一磁吸部件40与第二磁吸部件41之间的引力消失，复位件带动密封盖30复位，密封排气通道20。其中，密封盖30朝向远离电池包的一侧设有第一导向筒32，防爆阀本体10的内壁朝向密封盖30的一侧设有第二导向筒11，第一导向筒32与第二导向筒11滑动配合，为密封盖30的移动起到导向作用。在一些实施例中，第一导向筒32与密封盖30同轴设置，第二导向筒11与防爆阀本体10同轴设置，且第二导向筒11的内径与第一导向筒32的外径相同或相近，使得第一导向筒32滑动设置在第二导向筒11的内部。在另一些实施例中，第一导向筒32与密封盖30同轴设置，第二导向筒11与防爆阀本体10同轴设置，且第二导向筒11的外径与第一导向筒32的内径相同或相近，使得第二导向筒11滑动设置在第一导向筒32的内部。可见，第一导向筒32与第二导向筒11的具体设置方式不受限制，只要能够使得第一导向筒32与第二导向筒11之间能够相对滑动即可。

值得注意的是，第一导向筒32的端部与防爆阀本体10的内壁之间的距离以及第二导向筒11的端部与密封盖30之间的距离均应满足密封盖30的移动需求。以图3至图5所示实施例为例，第二导向筒11的长度应大于第一导向筒32的长度，第二导向筒11的长度应小于密封盖30和与其对应的防爆阀本体10的内壁之间的距离，且第一导向筒32与第二导向筒11的长度合应小于密封盖30和与其对应的防爆阀本体10的内壁之间的距离，使得密封盖30在第一磁吸部件40与第二磁吸部件41之间的引力作用下朝向远离电池包的反向移动，进而使得排气通道20打开，同时，在移动过程中，第一导向筒32与第二导向筒11不会脱离，确保导向效果。

其中，第一磁吸部件40和/或第二磁吸部件41为继电器控制阀，当电池包的内部发生热失控时，继电器控制阀产生磁力。具体地，第一磁吸部件40可为继电器控制阀，第二磁吸部件41为磁体或金属材质，当电池包的内部发生热失控时，继电器控制阀通电并产生磁力，使得密封盖30朝向远离电池包的方向移动。同理，第二磁吸部件41可为继电器控制阀，第一磁吸部件40为磁体或金属材质，当电池包的内部发生热失控时，继电器控制阀通电并产生磁力，使得密封盖30朝向远离电池包的方向移动。此外，第一磁吸部件40与第二磁吸部件41均可为继电器控制阀，当电池包的内部发生热失控时，继电器控制阀通电并产生磁力，使得密封盖30朝向远离电池包的方向移动。为了便于继电器控制阀的布置，以及减少空间占用，优选将第二磁吸部件41设置为继电器控制阀，并将继电器控制阀设置在防爆阀本体10的外侧，此时，密封盖30上设置磁体或金属，当继电器控制阀通电后，密封盖30朝向继电器控制阀方向移动。

复位件为复位弹簧50，复位弹簧50的一端与密封盖30连接，另一端与防爆阀本体10的内壁连接，且复位弹簧50沿着防爆阀本体10的轴向方向设置，使得复位弹簧50对于密封盖30施加的弹力与驱动件为密封盖30提供的作用力的方向相反。当驱动件提供的作用力消失后，通过复位件带动密封盖30复位，使得密封盖30密封排气通道20。进一步优化地，密封盖30和与其对应的防爆阀本体10的内壁之间设有导向柱31，导向柱31设置在密封盖30或者防爆阀本体10的内壁上，复位弹簧50套设在导向柱31的外周。其中，导向柱31沿着密封盖30的移动方向设置，进而为密封盖30的移动以及复位弹簧50的变形起到导向作用，值得注意的是，导向柱31的长度小于密封盖30和与其对应的防爆阀本体10的内壁之间的距离，避免导向柱31影响密封盖30的移动。在一些实施例中，导向柱31设置在密封盖30远离电池包的一侧，复位弹簧50套设在导向柱31的外周。在另一些实施例中，导向柱31设置在与密封盖30相对应的防爆阀本体10的内壁上。

本申请的防爆阀本体10的内部还设有锁紧结构，锁紧结构用于保持处于打开状态的密封盖30的位置，使得排气通道20持续处于打开状态，电池包内部的高温、高压气体全部排出，避免因防爆阀关闭造成热量无法完全散出的现象发生。

结合图3至图5所示，锁紧结构包括设置在密封盖30远离电池包一侧的第一卡钩60，以及设置在防爆阀本体10内壁上的与第一卡钩60相匹配的第二卡钩61，第一卡钩60和第二卡钩61用于根据排气通道20的开闭来对应卡合或打开。具体地，当排气通道20打开时，第一卡钩60与第二卡钩61卡合，即当驱动组件带动密封盖30朝向远离电池包的方向移动并使得排气通道20打开时，第一卡钩60与第二卡钩61卡合；当驱动组件带动密封盖30复位时，第一卡钩60与第二卡钩61受力打开。再者也可将第一卡钩60和第二卡钩61替换成其他可实现卡接的结构，且卡接后，可受力分开。

具体地，以图3至图5所示实施例为例，第一卡钩60为两个，两个第一卡钩60设置在第一导向筒32的内部，且两个第一卡钩60沿着第一导向筒32的轴线方向对称设置，两个第一卡钩60的端部均设有第一勾头，两个第一勾头相对设置；第二卡钩61为两个，两个第二卡钩61均设置在第二导向筒11的内部，且两个第二卡钩61沿着防爆阀本体10的轴线方向对称设置，两个第二卡钩61的端部均设有第二勾头，两个第二勾头相背设置。此外，两个第二卡钩61之间的距离小于两个第一卡钩60之间的距离，且两个第一卡钩60之间的距离应足够容纳两个第一勾头和两个第二勾头。当密封盖30朝向远离电池包的方向移动时，第二勾头卡在与其对应的第一勾头的内侧，进而实现第一卡钩60与第二卡钩61的连接。值得注意的是，第一勾头与第二勾头卡接时的移动距离应小于或等于密封盖30与第二导向筒11的端部之间的距离，确保第一卡钩60与第二卡钩61能够卡合。

导向柱31设置在两个第一卡钩60之间，且导向柱31的直径应小于两个第二卡钩61之间的距离，复位弹簧50的一端套设在导向柱31的外周，复位弹簧50的另一端设置在与密封盖30相对应的防爆阀本体10的内壁上，并处于两个第二卡钩61之间，使得结构更加紧凑。

当然，图3至图5所示实施例只是电子防爆阀的其中一种设置方式，比如，在其他实现方式中，两个第二卡钩61之间的距离也可大于两个第一卡钩60之间的距离，此时，两个第二勾头将相对设置，两个第一勾头将相背设置，使得第一卡钩60与第二卡钩61之间能够实现连接。此外，也可将导向柱31设置在与密封盖30相对应的防爆阀本体10的内壁上，具体设置在两个第二卡钩61之间，复位弹簧50的一端套设在导向柱31的外周，复位弹簧50的另一端设置在密封盖30上，并处于两个第一卡钩60之间。

在另一些实施例中，驱动组件也可为伸缩件，具体为电动推杆，其中，电动推杆的一端固定在防爆阀本体10的内壁上，另一端固定在密封盖30上，通过电动推杆的伸缩带动密封盖30移动，进而使得排气通道20打开或闭合。具体地，当电池包的内部发生热失控时，电动推杆收缩，带动密封盖30朝向远离电池包的方向移动，排气通道20打开；当电池包的内部完成泄压后，电动推杆伸出，带动密封盖30朝向电池包方向移动，排气通道20闭合。

在另一些实施例中，密封盖30可铰接设置在防爆阀本体10上，驱动组件用于带动密封盖30围绕其铰接位转动，进而带动密封盖30打开或闭合，具体地，驱动组件可为电动推杆，电动推杆的一端铰接设置在密封盖30上，另一端铰接设置在防爆阀本体10的内壁上。

可见，驱动组件的具体设置方式不受限制，只要能够实现带动密封盖30移动，使其打开或闭合排气通道20即可。

本公开还提供了一种电池包，包括上述电子防爆阀。电池包的电池包本体上设有排气孔，防爆阀本体10安装在防爆阀本体10上后，排气孔与排气通道20端部的位置相对。其中，该处电子防爆阀包括上述电子防爆阀的全部技术特征，因此，在此未作过多的描述。

本公开还提供了一种车辆，包括上述电池包，该电池包包括上述电池包的全部技术特征，当然也包括了上述电池包所包含的电子防爆阀的全部技术特征，因此，在此未作过多的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电子防爆阀，其特征在于，包括用于安装在电池包的安装位的防爆阀本体(10)，所述防爆阀本体(10)内设有：

排气通道(20)，用于与所述电池包上的排气孔连通；

密封盖(30)，用于打开或闭合所述排气通道(20)；

驱动组件，与所述密封盖(30)连接，用于带动所述密封盖(30)移动使得所述排气通道(20)打开或闭合。

2.根据权利要求1所述的电子防爆阀，其特征在于，所述驱动组件包括与所述密封盖(30)连接的驱动件和复位件，所述驱动件用于带动所述密封盖(30)移动使得所述排气通道(20)打开，所述复位件用于为所述密封盖(30)的复位提供作用力。

3.根据权利要求2所述的电子防爆阀，其特征在于，所述驱动件包括第一磁吸部件(40)和第二磁吸部件(41)，所述第一磁吸部件(40)设置在所述密封盖(30)上，所述第二磁吸部件(41)设置在与所述密封盖(30)相对应的所述防爆阀本体(10)上，当所述排气通道(20)需要打开时，所述第一磁吸部件(40)与所述第二磁吸部件(41)相互吸引。

4.根据权利要求2所述的电子防爆阀，其特征在于，所述复位件为复位弹簧(50)，所述复位弹簧(50)的一端与所述密封盖(30)连接，另一端与所述防爆阀本体(10)的内壁连接，所述复位弹簧(50)对于所述密封盖(30)施加的弹力与所述驱动件为所述密封盖(30)提供的作用力的方向相反。

5.根据权利要求4所述的电子防爆阀，其特征在于，所述密封盖(30)和与其对应的所述防爆阀本体(10)的内壁之间设有导向柱(31)，所述复位弹簧(50)套设在所述导向柱(31)的外周。

6.根据权利要求5所述的电子防爆阀，其特征在于，所述密封盖(30)远离所述电池包的一侧设有第一卡钩(60)，所述防爆阀本体(10)的内壁上设有与所述第一卡钩(60)相匹配的第二卡钩(61)，所述第一卡钩(60)和第二卡钩(61)用于根据所述排气通道(20)的开闭来对应卡合或打开。

7.根据权利要求6所述的电子防爆阀，其特征在于，所述第一卡钩(60)和所述第二卡钩(61)均为两个，所述导向柱(31)设置在两个所述第一卡钩(60)和两个所述第二卡钩(61)之间。

8.根据权利要求1所述的电子防爆阀，其特征在于，所述防爆阀本体(10)与所述排气孔相对应的位置处设有通孔(70)，所述防爆阀本体(10)的侧壁设有排气口，所述通孔(70)、排气口以及所述防爆阀本体(10)的腔体(71)组成所述排气通道(20)，所述密封盖(30)用于打开或闭合所述通孔(70)。

9.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的电子防爆阀。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。

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