防爆阀、电池单体、电池及用电设备的制作方法

本申请涉及电池结构，尤其提供一种防爆阀、电池单体、电池及用电设备。

背景技术：

1、防爆阀用于在电池单体热失控产生大量气体或热量时打开释放气体或热量，以实现降低发生爆炸或起火的概率。

2、以刺破式防爆阀为例进行说明，刺破式防爆阀的工作原理是，在电芯热失控导致的高压力下，内部气压推动防爆阀上的防水透气膜变形靠近顶针，最终依靠顶针刺破透气膜，实现快速泄压的目的。

3、然而，在一些特殊情况下，例如在高海拔、高低温循环、冲击等工况下也会引起电池单体内外的压力不均，从而容易导致防水透气膜被误刺破，进而导致防爆阀的失效。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种防爆阀、电池单体、电池及用电设备，旨在解决相关技术中在一些工况下电池单体内外压力不均时导致防水透气膜被误刺破而致使防爆阀失效的问题。

2、为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种防爆阀，应对于电池单体热失控产生的高温烟气，防爆阀包括阀体和刺破组件，阀体的内部形成有内腔，阀体上设置有防水透气膜，刺破组件设置于内腔中，刺破组件被配置为在高温烟气的作用下刺破防水透气膜，以使内腔连通至阀体的外部。

4、本申请实施例的有益效果：本申请实施例提供的防爆阀，在电池单体发生热失控并产生高温烟气的情况下，高温烟气蔓延至该防爆阀处且作用于刺破组件，刺破组件能够刺破阀体上的防水透气膜，以使得防爆阀开启，因热失控产生的高温烟气能够及时地从阀体处向电池单体外部排放；本申请实施例的防爆阀能够在电池单体发生失控时产生的高温烟气的作用下，通过刺破组件刺破防水透气膜来实现开启防爆阀的目的，即刺破组件在高温环境下才能刺破防水透气膜，而压力不均的情况不会致使刺破组件对防水透气膜误刺破，从而改善了防爆阀在些工况下电池单体内外压力不均时容易失效的问题。

5、在一些实施例中，内腔中设置有导向件，导向件具有触发通道，触发通道的端口朝向于防水透气膜，刺破组件设置于触发通道内。

6、通过采用上述的技术方案，在电池单体发生热失控并产生高温烟气的情况下，高温烟气蔓延至该防爆阀处且作用于刺破组件，刺破组件能够在导向件内沿触发通道的导向方向移动至刺破防水透气膜，从而有效地提高了在热失控情况下刺破组件刺破防水透气膜的成功率，进而提高了防爆阀在热失控情况下顺利开启的概率。

7、在一些实施例中，刺破组件包括顶针以及触发件，触发件被配置为在高温烟气作用下推动顶针移动至刺破防水透气膜。

8、通过采用上述的技术方案，在电池单体发生热失控并产生高温烟气的情况下，高温烟气蔓延至该防爆阀处且作用于刺破组件，刺破组件的触发件在高温的环境下能够推动顶针移动，以使得顶针刺破防水透气膜，从而实现开启防爆阀。

9、在一些实施例中，触发件固定设置于触发通道中。

10、通过采用上述的技术方案，将触发件固定在触发通道中，当发生碰撞、颠簸等冲击作用下，触发件能够保持相对于导向件静止的状态，有效地降低了触发件因冲击而导致带动顶针误刺破防水透气膜情况的发生，从而降低了防爆阀的失效概率。

11、在一些实施例中，触发件包括触发结构和弹性结构，弹性结构连接于顶针，触发结构固定设置于触发通道内，触发结构作用于弹性结构并使弹性结构的至少部分保持压缩状态；触发结构被配置为在高温烟气的作用下释放弹性结构。

12、通过采用上述的技术方案，触发结构能够作用于弹性结构以使得弹性结构的至少部分保持压缩状态，当电池单体发生热失控并产生高温烟气的情况下，高温烟气能够作用于触发结构，以使得触发结构释放弹性结构，弹性结构的压缩的部分根据自身弹性还原的作用能够推动相连接的顶针移动，从而顶针能够沿触发通道移动至刺破防水透气膜，以实现开启防爆阀的目的。

13、在一些实施例中，弹性结构的至少部分呈压缩状态且封装于触发结构内。

14、通过采用上述的技术方案，当电池单体发生热失控并产生高温烟气的情况下，高温烟气能够作用于触发结构，以使得封装在触发结构内的呈压缩状态的弹性结构被释放，呈压缩状态的部分弹性结构根据自身弹性还原的作用能够推动相连接的顶针移动，从而顶针能够沿触发通道移动至刺破防水透气膜，以实现开启防爆阀的目的。

15、在一些实施例中，触发结构为固封块，弹性结构为压缩弹簧，固封块被配置为在高温烟气的作用下熔化。

16、通过采用上述的技术方案，当电池单体发生热失控并产生高温烟气的情况下，高温烟气能够作用于固封块，以使得固封块熔化，封装在固封块内的呈压缩状态的压缩弹簧失去固封块的作用力而弹性还原，从而压缩弹簧能够推动相连接的顶针移动，顶针能够沿触发通道移动至刺破防水透气膜，以实现开启防爆阀的目的。

17、在一些实施例中，弹性结构具有伸长状态，在伸长状态下，弹性结构的长度大于或等于触发通道的深度。

18、通过采用上述的技术方案，呈压缩状态的弹性结构在失去触发结构的作用力后弹性还原，弹性结构的压缩部分将伸长至还原为伸长状态，由于弹性结构在伸长状态时的长度大于或等于触发通道的深度，弹性结构在发生弹性还原时能够推动顶针移出触发通道，以保障顶针能够接触并刺破防水透气膜，从而提高了防爆阀在热失控情况下顺利开启的概率。

19、第二方面，本申请实施例还提供了一种电池单体，电池单体包括壳体组件以及如上述的防爆阀，防爆阀设置于壳体组件上。

20、本申请实施例的有益效果：本申请实施例提供的电池单体，包括有上述的防爆阀，在防爆阀能够降低误开启而减小失效的概率的基础上，电池单体在发生热失控时，热量能够从防爆阀处快速排出。

21、第三方面，本申请实施例还提供了一种电池，电池至少包括如上述的电池单体。

22、本申请实施例的有益效果：本申请实施例提供的电池，包括有上述的电池单体，在电池单体能够在热失控情况下通过防爆阀快速排出热量的基础上，电池在发生热失控时能够快速排出热量，从而降低电池发生爆燃的概率。

23、第四方面，本申请实施例还提供了一种用电设备，用电设备至少包括如上述的电池。

24、本申请实施例的有益效果：本申请实施例提供的用电设备，包括有上述的电池，在电池发生爆燃概率较低的基础上，用电设备的稳定性更佳，用电设备起火燃烧的概率也相对较低。

技术特征：

1.一种防爆阀，应对于电池单体热失控产生的高温烟气，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于：所述内腔中设置有导向件，所述导向件具有触发通道，所述触发通道的端口朝向于所述防水透气膜，所述刺破组件设置于所述触发通道内。

3.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于：所述刺破组件包括顶针以及触发件，所述触发件被配置为在所述高温烟气作用下推动所述顶针移动至刺破所述防水透气膜。

4.根据权利要求3所述的防爆阀，其特征在于：所述触发件固定设置于所述触发通道中。

5.根据权利要求4所述的防爆阀，其特征在于：所述触发件包括触发结构和弹性结构，所述弹性结构连接于所述顶针，所述触发结构固定设置于所述触发通道内，所述触发结构作用于所述弹性结构并使所述弹性结构的至少部分保持压缩状态；所述触发结构被配置为在所述高温烟气的作用下释放所述弹性结构。

6.根据权利要求5所述的防爆阀，其特征在于：所述弹性结构的至少部分呈压缩状态且封装于所述触发结构内。

7.根据权利要求6所述的防爆阀，其特征在于：所述触发结构为固封块，所述弹性结构为压缩弹簧，所述固封块被配置为在所述高温烟气的作用下熔化。

8.根据权利要求5至7任一项所述的防爆阀，其特征在于：所述弹性结构具有伸长状态，在所述伸长状态下，所述弹性结构的长度大于或等于所述触发通道的深度。

9.一种电池单体，其特征在于，包括：

10.一种电池，其特征在于：所述电池至少包括如权利要求9所述的电池单体。

11.一种用电设备，其特征在于：所述用电设备至少包括如权利要求10所述的电池。

技术总结
本申请涉及电池结构技术领域，提供一种防爆阀、电池单体、电池及用电设备；其中，防爆阀应对于电池单体热失控产生的高温烟气，防爆阀包括阀体和刺破组件，阀体的内部形成有内腔，阀体上设置有防水透气膜，刺破组件设置于内腔中，刺破组件被配置为在高温烟气的作用下刺破防水透气膜，以使内腔连通至阀体的外部；本申请实施例的防爆阀能够在电池单体发生失控时产生的高温烟气的作用下，通过刺破组件刺破防水透气膜来实现开启防爆阀的目的，即刺破组件在高温环境下才能刺破防水透气膜，而压力不均的情况不会致使刺破组件对防水透气膜误刺破，从而改善了防爆阀在些工况下电池单体内外压力不均时容易失效的问题。

技术研发人员：可庆朋,苗慧敏,潘鑫,陈智明
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：20230626
技术公布日：2024/1/14