电池安全阀装置及其电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电池安全阀装置及其电池，所述电池安全阀装置包括安装腔体及设于安装腔体内的多级层叠排列的安全阀体，安装阀体上分别设有进气口及排气口，位于安装腔体底部的第一级安装阀体的进气口用于接收电池壳腔内的气体，位于安装腔体顶部的最后一级安装阀体的排气口上设有防护盖板，防护盖板上设有多个排气孔，各级安装阀体的排气口上均设有用于密封排气口的密封胶套，相邻安装阀体间设有密封圈，密封胶套能在一定气压下打开，密封胶套打开后，各级安装阀体通过排气口与进气口呈连通状态。本实用新型能有效解决动力电池内因电化学反应产生的气体和提高电池使用寿命。
【专利说明】电池安全阀装置及其电池
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电池及其密封技术，具体涉及动力电池安全阀装置及其电池。
【背景技术】
[0002]动力电池的安全性一直是行业内关注的重点，业内的通常做法是在一个大的通气孔上加装金属箔片，当内部气压增高时，冲破箔片而泄压，达到安全的目的。此后，电池就失效了，缩短了电池的使用寿命。然而此种安全阀结构的电池，当电池内产生了气体，不管是慢性产生，还是急性产生，安全阀爆破后，虽然解决了前期安全问题，但随之又产生了新的安全问题。如安全阀爆破了，就会吸取空气中大量的水份，续而引起内部短路，放出大量的热，甚至还会出现明火燃烧。
[0003]可以做个试验:用一个鼓气特别大的软包电池(有电的)，刺破后，放出气体，十几分钟后，电池就开始发热，继而上升到出现明火燃烧的状态。故此在电池鼓气后，安全阀爆破了，就认为解决安全问题了，是理解不完全的做法。因此，现有技术的电池安全阀爆破后会吸取空气中水分，从而引起内电化学发生反应产生次生灾害的可能性。同时也降低了电池的使用寿命。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能有效解决动力电池内因电化学反应产生的气体和提高电池寿命的电池安全阀装置；
[0005]同时，本实用新型还提供一种利用所述电池安全阀装置的电池。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种电池安全阀装置，其包括安装腔体及设于安装腔体内的多级层叠排列的安全阀体，安装阀体上分别设有进气口及排气口，位于安装腔体底部的第一级安装阀体的进气口用于接收电池壳腔内的气体，位于安装腔体顶部的最后一级安装阀体的排气口上设有防护盖板，防护盖板上设有多个排气孔，各级安装阀体的排气口上均设有用于密封排气口的密封胶套，相邻安装阀体间设有密封圈，密封胶套能在一定气压下打开，密封胶套打开后，各级安装阀体通过排气口与进气口呈连通状态。
[0007]本方案中，通过设置多个安全阀体，使得气体只能由电池壳腔内向壳腔外排出，而外界的气体及水分则不能渗入到电池壳腔内，采用多个安全阀体的结构，能更加有效防止水份的渗透。
[0008]进一步的，所述安装阀体为双套筒结构，内套筒为中空腔体，所述进气口位于中空腔体的底部，内套筒侧壁上设有所述排气口，外套筒侧壁上设有与排气口相对应的通孔。
[0009]进一步的，所述安全阀体的外套筒端面上设有若干个安装孔，用于装配到安装腔体内，本方案中，通过专用工具，可将安全阀体顺利装入到电池壳腔内。
[0010]进一步的，所述密封套和密封圈为氟橡胶材料制得，具有耐酸耐碱的作用，抗老化，并且还具有一定的弹性，主要起密封作用。[0011]所述安全阀体的排气压力是0.20~0.3MPa，即当内部气体压力增大到0.20~
0.3MPa时(2~3KG)，开始排气。比普通的0.1?.0MPa的安全阀压力低。低压就排气的优点，是将压力风险降到最低点。如果气体压力过高时，电池就变形，更易引发电路故障，内压力大，电池爆破就有更大的破坏性。故本方案的安全阀体安全性更可靠。
[0012]同时，本实用新型提供一种电池安全阀装置，其包括安装腔体及设于安装腔体内的由进气位置往出气位置层叠排列的第一级安全阀体、第二级安全阀体，安装阀体上分别设有进气口及排气口，第一级安装阀体的进气口用于接收电池壳腔内的气体，第二级安装阀体的排气口上设有防护盖板，防护盖板上设有多个排气孔，第一、第二级安装阀体的排气口上均设有用于密封排气口的密封胶套，第一、第二级安装阀体间设有密封圈，密封胶套能在一定气压下打开，密封胶套打开后，两级安装阀体通过排气口与进气口呈连通状态。
[0013]本方案中，通过设置两个安全阀体，使得气体只能由电池壳腔内向壳腔外排出，而外界的气体及水分则不能渗入到电池壳腔内，采用两个安全阀体的结构，能更加有效防止水份的渗透。
[0014]另外，本实用新型还提供一种电池，其包括电池壳腔、设于电池壳腔上安全阀安装孔及设于安全阀安装孔内的上述电池安全阀装置。
[0015]本实用新型中，在注液前留有大的安全阀安装孔，有利于烘烤工艺，比小孔注液要快，同时也不需要另外开有注液孔了，省去注液孔及堵孔的设备与工艺。化成时，因内部产生的气体将电池壳腔胀大。故亦可节省化成过程中的夹具与设备费用。在电池化成过程中，电池体内产生的气体，超过环境内外压差，即可自动通过单向安全阀将气体排出来。电池出厂前亦可将化成、分容后的气体再次通过抽真空形式，将电池体内的气体排出来，形成出厂的标准，可延长电池在使用过程中因少涨气而延长寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为电池安全 阀装 置的截面结构示意图；
[0017]图2为防护盖板的结构示意图；
[0018]图3为安全阀体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0020]如图1至图3所示，本实用新型公开一种电池安全阀装置，其包括安装腔体2及设于安装腔体2内的多级层叠排列的安全阀体3，安装阀体3上分别设有进气口 31及排气口32，位于安装腔体2底部的第一级安装阀体3的进气口用于接收电池壳腔内的气体，位于安装腔体2顶部的最后一级安装阀体3的排气口上设有防护盖板5，防护盖板5上设有多个排气孔51，各级安装阀体3的排气口上均设有用于密封排气口的密封胶套4，相邻安装阀体间设有密封圈I，密封胶套4在一定气压下打开，密封胶套4打开后，各级安装阀体3通过排气口与进气口呈连通状态。
[0021]本实用新型公开了一种根据所述电池安全阀装置的电池，其包括电池壳腔、设于电池壳腔上安全阀安装孔及设于安全阀安装孔内的所述电池安全阀装置。
[0022]当电池壳腔内2产生气体后，气体压力不断增大，通过第一级安全阀体3的进气口、排气口，向第一级的密封胶套4的侧壁挤压，排出到密封圈I的内腔中。随着气体不断向密封圈I的内腔的排入，气体再次通过上方的第二级安全阀体3的进气口，向第二级的密封胶套4的侧壁挤压。最后通过防护盖板5的三个排气孔排出。
[0023]由上图结构可知,气体只能由电池壳腔内(下方)向壳腔外(上方)排出。针对电池行业，对水份的严格控制要求，采用多个安全阀体的方法，更加有效防止水份的渗透。
[0024]成品出货前，可将整个电池置于真空箱中，采用抽真空方式，由于内外压差，可将电池壳内的气体吸/排出来。此后，电池壳腔内与密封腔均为真空状态，水份要通过上下两个安全阀体与一个真空腔才能进入电池壳腔内，能有效防止水分的进入。也可在使用较长时间后，采用抽真空办法，进行电池维护，是减少电池内压的最有效手段。电池内没有了气体压力，呈真空状态，电池就不会因胀气而变形，同时也就提高了安全系数，和延长了使用寿命。
[0025]通过大量实验测试，该安全阀体的排气压力是0.20?0.3MPa，即当内部气体压力增大到0.20?0.3MPa时，开始排气。比普通的0.4?1.0MPa的安全阀压力低很多。低压就排气的优点，是将压力风险降到最低点。如果气体压力过高时，电池就变形，更易引发电路故障，内压力大，电池爆破就有更大的破坏性。故此，该安全阀体的安全可靠性更好。
[0026]所述安装阀体3为双套筒结构，内套筒为中空腔体，所述进气口 31位于中空腔体的底部，内套筒侧壁上设有所述排气口 32，外套筒侧壁上设有与排气口 32相对应的通孔33。所述安全阀体3的外套筒端面上设有若干个安装孔34，用于装配到安装腔体内。所述密封胶套4和密封圈I为氟橡胶材料制得。
[0027]另外，本实用新型所述电池的制作方法，其包括以下步骤:
[0028]a.当电池内装配完毕后，在电池安全阀装置安装之前，先进行烘烤，烘烤后通过安全阀安装孔进行注液；此时该电池安全阀装置还没有安装，留有大的孔位，有利于烘烤工艺。在电池注液时，可通过安全阀安装孔，进行快速注液，比小孔注液要快、要好，同时也就不需要另外开有注液孔了，省去了注液孔及堵孔的设备与工艺。
[0029]b.注液完后，将电池安全阀装置安装至安全阀安装孔内，并进行化成；
[0030]c.化成时，通过电池安全阀装置抽真空，将电池壳腔内的气体通过电池安全阀装置抽出。化成时可在电池安全阀装置上装一个快速接头，接上一条管，并对其抽真空，将电池壳腔内的气体通过电池安全阀装置抽出来。
[0031]在电池化成过程中，电池体内产生的气体，超过环境内外压差，即可自动通过单向安全阀将气体排出来。电池出厂前亦可将化成、分容后的气体再次通过抽真空形式,将电池体内的气体排出来，形成出厂的标准，可延长电池在使用过程中因少涨气而延长寿命。
[0032]当用户在使用过程中发热、或达到规格寿命后，电池壳内有一定的气体，超过环境一定的气压，随时通过二级单向安全阀自动排出，达到安全有效保护、和延长使用寿命的功倉泛。
[0033]该电池安全阀装置具有很强的单向作用，气体只可由内向外排出，外部气体、液体等不可反渗透通过该阀进入壳内。同时，当内部出现意外，气体急剧性增加，要形成爆炸时，也可冲开整个电池安全阀装置通道，形成较大的排气口，排出腔内气体。此时电池安全阀装置就不再可逆转(兼并普通安全阀的功能)，冲破后，只能更换新的电池安全阀装置。
[0034]实施例2[0035]本实施例具体限定为两级的安全阀体，具体为，包括安装腔体2及设于安装腔体2内的由进气位置往出气位置层叠排列的第一级安全阀体、第二级安全阀体，安装阀体3上分别设有进气口 31及排气口 32，第一级安装阀体的进气口用于接收电池壳腔内的气体，第二级安装阀体的排气口上设有防护盖板5，防护盖板5上设有多个排气孔51，第一、第二级安装阀体的排气口上均设有用于密封排气口的密封胶套4，第一、第二级安装阀体间设有密封圈1，密封胶套4能在一定气压下打开，密封胶套4打开后，两级安装阀体3通过排气口32与进气口 31呈连通状态。
[0036]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电池安全阀装置，其特征在于，包括安装腔体及设于安装腔体内的多级层叠排列的安全阀体，安装阀体上分别设有进气口及排气口，位于安装腔体底部的第一级安装阀体的进气口用于接收电池壳腔内的气体，位于安装腔体顶部的最后一级安装阀体的排气口上设有防护盖板，防护盖板上设有多个排气孔，各级安装阀体的排气口上均设有用于密封排气口的密封胶套，相邻安装阀体间设有密封圈，密封胶套能在一定气压下打开，密封胶套打开后，各级安装阀体通过排气口与进气口呈连通状态。
2.根据权利要求1所述的电池安全阀装置，其特征在于，所述安装阀体为双套筒结构，内套筒为中空腔体，所述进气口位于中空腔体的底部，内套筒侧壁上设有所述排气口，外套筒侧壁上设有与排气口相对应的通孔。
3.根据权利要求2所述的电池安全阀装置，其特征在于，所述安全阀体的外套筒端面上设有若干个安装孔，用于装配到安装腔体内。
4.根据权利要求1所述的电池安全阀装置，其特征在于，所述密封套和密封圈为氟橡胶材料制得。
5.根据权利要求1所述的电池安全阀装置，其特征在于，所述密封胶套的开启排气压力是 0.20?0.3MPa。
6.一种电池安全阀装置，其特征在于，包括安装腔体及设于安装腔体内的由进气位置往出气位置层叠排列的第一级安全阀体、第二级安全阀体，安装阀体上分别设有进气口及排气口，第一级安装阀体的进气口用于接收电池壳腔内的气体，第二级安装阀体的排气口上设有防护盖板，防护盖板上设有多个排气孔，第一、第二级安装阀体的排气口上均设有用于密封排气口的密封胶套，第一、第二级安装阀体间设有密封圈，密封胶套能在一定气压下打开，密封胶套打开后，两级安装阀体通过排气口与进气口呈连通状态。
7.—种根据权利要求1至6任一项所述电池安全阀装置的电池,其包括电池壳腔、设于电池壳腔上安全阀安装孔及设于安全阀安装孔内的所述电池安全阀装置。
【文档编号】H01M2/12GK203481305SQ201320638541
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】梁伟雄, 李健, 李昶怡 申请人:广州力柏能源科技有限公司