CN114198544A - 阀、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种阀、电池及用电设备,属于阀技术领域。阀包括阀体、阻挡件、第一单向阀芯及第二单向阀芯。阀体具有流体通道;阻挡件设置在流体通道内,且将流体通道分隔为第一腔室和第二腔室,阻挡件上开设有连通第一腔室和第二腔室的第一通孔和第二通孔;第一单向阀芯被配置为封闭或开启第一通孔;第二单向阀芯被配置为封闭或开启第二通孔,第一单向阀芯和第二单向阀芯的开启方向相反。该阀结构紧凑,能够实现流体的双向流动。
Description
技术领域
本申请涉及阀技术领域,具体而言,涉及一种阀、电池及用电设备。
背景技术
由于电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点,在电动汽车上面已普遍应用。目前,电池的安全性制约着电池发展,因此对电池安全性的相关技术研究成为研究课题之一。经发现,在电池的使用过程中存在电池箱体内部的压力过大或过小的问题,该情况会影响电池的使用安全性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种阀,该阀能够实现流体的双向流动。
本申请的另一个目的在于提供一种电池,该电池能够实现内部和外界的压力平衡。
本申请的再一个目的在于提供一种用电设备,该用电设备的电池具有较长的使用寿命。
本申请是通过下述技术方案实现的:
一方面,本申请实施例提供了一种阀,包括:
阀体,具有流体通道,流体通道包括第一端和第二端;
阻挡件,设置在流体通道内,且将流体通道分隔为第一腔室和第二腔室,第一腔室与第一端流体连通,第二腔室与第二端流体连通,阻挡件上开设有连通第一腔室和第二腔室的第一通孔和第二通孔;
第一单向阀芯,被配置为封闭或开启第一通孔;以及
第二单向阀芯,被配置为封闭或开启第二通孔,第一单向阀芯和第二单向阀芯的开启方向相反,以使第一端的流体压力与第二端的流体压力的差值在预设范围内。
根据本申请实施例提供的阀,阻挡件设置两个通孔,两个通孔共用一个流体通道,节省空间;第一单向阀芯和第二单向阀芯共同集成于阀体,整个阀的结构紧凑;当流体通道的两端的流体压力的差值在预设范围内时,流体通道被第一单向阀芯和第二单向阀芯封堵,防止流体在流体通道内持续不断流动;当第一单向阀芯达到开启条件时,第一单向阀芯能够开启第一通孔,以使流体经由第一单向阀芯在流体通道内单向流动;当第二单向阀芯达到开启条件时,第二单向阀芯能够开启第二通孔,以使流体经由第二单向阀芯在流体通道内单向流动。当该阀应用于密闭腔体时,阀能够平衡密闭腔体的内部和外界的气压。
在本申请的一实施例中,第一单向阀芯设置在第二腔室内,第二单向阀芯设置在第一腔室内。
在上述实施方式中,第一单向阀芯和第二单向阀芯位于两个不同的腔室,便于根据流体的压力打开第一单向阀芯或第二单向阀芯。
在本申请的一实施例中,阀还包括弹性复位件,第一单向阀芯和第二单向阀芯共用弹性复位件,弹性复位件趋于将第一单向阀芯保持在封闭第一通孔的位置,并且趋于将第二单向阀芯保持在封闭第二通孔的位置。
在上述实施方式中,第一单向阀芯和第二单向阀芯共用一个弹性复位件,结构紧凑,节省成本,便于安装。
在本申请的一实施例中,阀还包括支撑座,支撑座设置在第一腔室内且与第一单向阀芯联动;弹性复位件设置在第一腔室内,弹性复位件的一端与第二单向阀芯抵接,弹性复位件的另一端与支撑座抵接。
在上述实施方式中,支撑座的设置,便于实现弹性复位件的安装定位,通过支撑座实现了第一单向阀芯和第二单向阀芯共用弹性复位件。
在本申请的一实施例中,支撑座与流体通道的内壁滑动配合。
在上述实施方式中,支撑座的边缘被流体通道的内壁限位,保证支撑座移动稳定。
在本申请的一实施例中,阀还包括连接件,连接件的一端与支撑座连接,连接件的另一端与第一单向阀芯连接,支撑座与第一单向阀芯通过连接件联动。
在上述实施方式中,通过连接件的设置,能够实现支撑座与第一单向阀芯的联动配合。
在本申请的一实施例中,连接件穿过阻挡件。
在上述实施方式中,连接件的设置形式,合理利用安装空间,同时保证支撑座和第一单向阀芯联动稳定。
在本申请的一实施例中,连接件穿过第一通孔,第一通孔的截面积大于连接件的截面积。
在上述实施方式中,连接件位于第一通孔内,使得阻挡件无需单独开设供连接件穿设的孔,减少加工难度。
在本申请的一实施例中,第一通孔设置在阻挡件的中心。
在上述实施方式中,第一通孔的设置位置,便于流体的汇集,使得第一单向阀芯应力集中,降低第一单向阀芯的开启难度。
在本申请的一实施例中,第二通孔的数量为多个,多个第二通孔围绕阻挡件的中心间隔设置。
在上述实施方式中,多个第二通孔的设置,能够保证第二单向阀芯受力平衡,以稳定打开。
在本申请的一实施例中,第一单向阀芯设置有避让部,避让部与第二通孔连通,第一单向阀芯与流体通道的内壁滑动配合。
在上述实施方式中,避让部的设置,便于流体经由避让部流入第二通孔;第一单向阀芯的边缘被流体通道的内壁限位,使得第一单向阀芯相对于流体通道移动稳定。
在本申请的一实施例中,第二单向阀芯与流体通道的内壁滑动配合。
在上述实施方式中,第二单向阀芯的边缘被流体通道的内壁限位,保证第二单向阀芯相对于流体通道移动稳定。
在本申请的一实施例中,阀还包括第一密封垫,第一密封垫安装于第一单向阀芯,第一密封垫被配置为当第一单向阀芯关闭时密封第一单向阀芯与阻挡件的接合处。
在上述实施方式中,第一密封垫的设置,使得第一单向阀芯与阻挡件的密封效果好。
在本申请的一实施例中,第一单向阀芯具有面向阻挡件的第一表面,第一表面上设置有第一凹槽,第一密封垫嵌设在第一凹槽内,当第一单向阀芯打开时,第一密封垫凸出于第一表面。
在上述实施方式中,第一密封垫的设置方式,保证了第一单向阀芯与阻挡件的良好密封性,使得第一单向阀芯与阻挡件的密封可靠性高;消除了第一密封垫与阻挡件的摩擦,增加了长期往复运动密封可靠性。
在本申请的一实施例中,阀还包括第二密封垫,第二密封垫安装于第二单向阀芯,第二密封垫被配置为当第二单向阀芯关闭时密封第二单向阀芯与阻挡件的接合处。
在上述实施方式中,第二密封垫的设置,使得第二单向阀芯与阻挡件的密封效果好。
在本申请的一实施例中,第二单向阀芯具有面向阻挡件的第二表面,第二表面上设置有第二凹槽,第二密封垫嵌设在第二凹槽内,当第二单向阀芯打开时,第二密封垫凸出于第二表面。
在上述实施方式中,第二密封垫的设置方式,保证了第二单向阀芯与阻挡件的良好密封性,使得第二单向阀芯与阻挡件的密封可靠性高;消除了第二密封垫与阻挡件的摩擦,增加了长期往复运动密封可靠性。
在本申请的一实施例中,阻挡件与阀体一体成型或固定连接。
在上述实施方式中,阻挡件与阀体的连接方式,保证阻挡件与阀体连接牢固。
在本申请的一实施例中,阀还包括透气膜,透气膜设置在第一端和/或第二端。
在上述实施方式中,透气膜的设置,使得该阀能够应用于需要透气防水的使用环境,例如应用于电池,防止水分及杂质进入电池的内部,提高电池可靠性。
另一方面,本申请实施例还提供了一种电池,包括箱体、电池单体及上述的阀,电池单体设置于箱体内,阀设置在箱体上。
再一方面,本申请实施例还提供了一种用电设备,包括上述的电池。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的电池的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的阀的一种实施例的结构简图;
图4为本申请一实施例提供的阀的另一种实施例的结构简图;
图5为本申请一实施例提供的阀的再一种实施例的结构简图;
图6为本申请一实施例提供的阀的一种具体实施例的结构示意图;
图7为本申请一实施例提供的阀的另一种具体实施例的结构示意图;
图8为本申请一实施例提供的阀的再一种具体实施例的结构示意图;
图9为本申请一实施例提供的阀的又一种具体实施例的连接杆的一种结构示意图;
图10为本申请一实施例提供的阀的又一种具体实施例的连接杆的另一种结构示意图;
图11为本申请一实施例提供的阀的又一种具体实施例的连接杆的再一种结构示意图;
图12为图11的阻挡件的剖视图;
图13为本申请一实施例提供的阀的***图;
图14为图13的第一单向阀芯的结构示意图;
图15为本申请一实施例提供的阀的第一单向阀芯与阻挡件的配合示意图;
图16为本申请一实施例提供的阀的组装状态下的剖视图;
图17为本申请一实施例提供的阀的透气孔的一种结构示意图;
图18为本申请一实施例的阀的装配图。
图标:1000-车辆;110-马达;120-控制器;200-电池;210-箱体;300-阀;310-阀体;311-流体通道;3111-第一端;3112-第二端;312-第一腔室;313-第二腔室;314-滑槽;320-阻挡件;321-第一通孔;322-第二通孔;330、330a、330b、330c、330d-第一单向阀芯;331-第一斜面;332-避让部;333-第一表面;334-第一凹槽;335-凸起;340、340a、340b、340c、340d-第二单向阀芯;341-第二斜面;342-第二表面;343-第二凹槽;350a、350b-第一弹性件;360a、360b-第二弹性件;370a、370b-第一限位件;380a、380b-第二限位件;390-透气膜;410、410a、410b-弹性复位件;420-转轴;430-支撑座;440-连接件;441-台阶;450-第一密封垫;460-第二密封垫;470、470a、470b-透气孔;480-锁止件;490-安装座;491-环形安装槽;492-密封圈;493-透气通道;510-端盖;511-避让孔;520-保护盖;D-第一端的流体压力与第二端的流体压力的差值;I-内;O-外。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
发明人在对电池箱体内部的压力会变化的问题进行分析,发现,对于一些密封箱体(例如,电池的箱体、变速器的箱体等)而言,必须保证外界的液体和粉尘不能进入箱体内,以免影响箱体内的器件的正常工作。但是在完全密封的情况下,当器件工作时箱体内的温度升高,压力升高,箱体内的气体无法排出;当器件停机或者晚上天气降温后,箱体内压力降低产生负压,外界的气体无法进入。如此反复会引起箱体的密封件失效,造成箱体防水防尘等级降低。对于电池的箱体而言,在电池箱体内部气压过大时,容易导致箱体密封失效甚至***;在外界压力大于箱体内部压力时,箱体内部器件相互挤压,可能导致密封失效或绝缘失效,出现短路等问题,影响电池使用安全。故而,本申请提供了一种阀、电池及用电设备,以解决或部分解决现有技术中的一些密封箱体需要透气的问题以及其他潜在问题。
如图1所示,为本申请一实施例的一种车辆1000的简易示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。如图1所示,车辆1000的内部可以设置电池200,例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池200。电池200可以用于车辆1000的供电,例如,电池200可以作为车辆1000的操作电源。并且车辆1000还可以包括控制器120和马达110。控制器120用来控制电池200为马达110的供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池200不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
本申请的实施例所提到的电池200是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池200可以包括电池模块或电池包等。电池单体包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜,是组成电池模块和电池包的基本结构单元。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体。
多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。在一些诸如电动汽车等的大功率应用场合,电池200的应用包括三个层次:电池单体、电池模块和电池包。电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体,将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。电池包则是装入电动汽车的电池***的最终状态。目前的大部分电池包是在一个或多个电池模块上装配电池管理***、热管理部件等各种控制和保护***而制成的。随着技术的发展,电池模块这个层次可以被省略,也即,直接由电池单体形成电池包。这一改进使得电池***的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。
本申请的发明人提出了一种电池200,如图2所示,该电池200包括箱体210、电池单体(图中未示出)及阀300,电池单体设置于箱体210内,阀300设置于箱体210上。当箱体210的内部和/或外界的气压变化时,阀300能够被开启以平衡箱体210的内部和外界的气压,从而使得箱体210的内部和外界的气压平衡,实现箱体210的透气。可以理解的是,本申请实施例描述的电池200适用于各种使用电池200的装置,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
本申请的实施例描述的电池200不仅仅局限适用于上述所描述的用电设备,还可以适用于所有使用电池200的设备。
本申请实施例提供一种阀,该阀可以设置于电池的箱体上,用于实现气体在流体通道的双向流动,以平衡箱体的内部和外界的气压。
在下文中,为了方便描述,根据阀的应用场景,定义阀的靠近电池的箱体内部的一侧定位为“内”,将阀的背离箱体内部的一侧(与外界连通的一侧)定义为“外”,在图中用字母I表示“内”、字母O表示“外”。
请参照图3,其为本申请的阀300的结构简图。阀300包括阀体310、阻挡件320、第一单向阀芯330以及第二单向阀芯340。阀体310具有流体通道311,流体通道311包括相对的第一端3111和第二端3112,流体通道311用于连通电池的箱体内部与外界,第一端3111用于伸入电池的箱体内部且与箱体内部流体连通,第二端3112用于与外界流体连通。阻挡件320设置在流体通道311内,并且将流体通道311分隔为第一腔室312和第二腔室313,阻挡件320上开设有连通第一腔室312和第二腔室313的第一通孔321和第二通孔322。第一单向阀芯330被配置为封闭或开启第一通孔321,在第一单向阀芯330开启第一通孔321时,流体能够经由第一通孔321在流体通道311内单向流动。第二单向阀芯340被配置为封闭或开启第二通孔322,在第二单向阀芯340开启第二通孔322时,流体能够经由第二通孔322在流体通道311内单向流动。第一单向阀芯330和第二单向阀芯340的开启方向相反,使得流体能够在流体通道311内双向流动,进而使得第一端3111的流体压力与所述第二端3112的流体压力的差值在预设范围内。即第一单向阀芯330和第二单向阀芯340用于实现第一端3111的流体压力与第二端3112的流体压力的差值在预设范围内。
需要指出的是,这里的“第一单向阀芯330和第二单向阀芯340的开启方向相反”是指,在第一单向阀芯330开启时,流体在流体通道311内的流动方向为由第一端3111流向第二端3112,在第二单向阀芯340开启时,流体在流体通道311内的流动方向为由第二端3112流向第一端3111。或者“第一单向阀芯330和第二单向阀芯340的开启方向相反”可以理解为第一单向阀芯330和第二单向阀芯340的运动方向相反。
定义第一腔室312连通第一端3111,第二腔室313连通第二端3112。当第一端3111的流体压力与第二端3112的流体压力的差值(为了便于简化,下文用D表示第一端3111的流体压力与第二端3112的流体压力的差值)当D在预设范围内时,第一单向阀芯330封闭第一通孔321,第二单向阀芯340封闭第二通孔322,以使流体通道311被阻断,流体无法在第一腔室312和第二腔室313之间流通。当D不在预设范围内、且第一端3111的流体压力大于第二端3112的流体压力时,第一单向阀芯330打开第一通孔321,以使第一端3111和第二端3112流体连通,实现流体在流体通道311内由第一腔室312流向第二腔室313。当D不在预设范围内、且第二端3112的流体压力大于第一端3111的流体压力时,第二单向阀芯340打开第二通孔322,以使第一端3111和第二端3112流体连通,实现流体在流体通道311内由第二腔室313流向第一腔室312。
需要指出的是,只有当D不在预设范围内时,第一单向阀芯330或第二单向阀芯340才会达到开启条件,第一单向阀芯330或第二单向阀芯340才会开启。
根据本申请实施例提供的阀300,第一单向阀芯330和第二单向阀芯340共同集成于阀体310,整个阀的结构紧凑;通过该阀300的结构,使得只有当第一端3111和第二端3112的流体压力差值不在预设范围内时,流体才能够在流体通道311内流动,以实现电池200的箱体210内部与外界之间的气体交换,实现电池200(请参照图2)的透气;当D在预设范围内时,第一单向阀芯330和第二单向阀芯340均为关闭状态,防止水蒸气持续不断进入电池200的箱体210内部,有效减少进入箱体210内部的水蒸气,从而减少箱体210内部的冷凝水的积聚,延长了应用该阀300的电池200的使用寿命。
在一实施例中,如图3、图4和图5所示,阀300还包括透气膜390,透气膜390设置在第一端3111和/或第二端3112。透气膜390的设置,能够防止液体及粉尘等进入电池200(请参照图2)的箱体210内部,提高了电池200可靠性。
在一实施例中,如图4所示,透气膜390设置在第二端3112,能够有效阻止液体及粉尘等进入流体通道311,并堆积在透气膜390和阻挡件320之间,形成堵塞。
在本申请中,第一单向阀芯330和第二单向阀芯340的设置位置可以具有任意适当位置,只要能够实现上述的气体阻隔功能即可。
在一实施例中,如图6所示,第一单向阀芯330a和第二单向阀芯340a位于阻挡件320的同一侧,第一单向阀芯330a和第二单向阀芯340a均位于第一腔室312内;该阀300还包括第一弹性件350a和第二弹性件360a。第一单向阀芯330a的一端与阻挡件320相连,第一单向阀芯330a的另一端为自由端;第一弹性件350a用于将第一单向阀芯330a保持在初始位置,以使第一单向阀芯330a封闭第一通孔321。第二单向阀芯340a的一端与阻挡件320相连,第二单向阀芯340a的另一端为自由端;第二弹性件360a用于将第二单向阀芯340a保持在初始位置,以使第二单向阀芯340a封闭第二通孔322。
通过将第一单向阀芯330a和第二单向阀芯340a设置在阻挡件320的同一侧,便于实现第一单向阀芯330a和第二单向阀芯340a与阻挡件320的装配,提高了装配效率。
当D在预设范围内时,第一单向阀芯330a和第二单向阀芯340a均处于初始位置,第一单向阀芯330a被配置为封闭第一通孔321,第二单向阀芯340a被配置为封闭第二通孔322,此时,流体通道311被阻断。当D不在预设范围内、且第一端3111的流体压力大于第二端3112的流体压力时,第一单向阀芯330a被配置为将第一通孔321打开,此时,第二单向阀芯340a被配置为将第二通孔322封闭,流体能够经由第一通孔321从第一腔室312流向第二腔室313。当D不在预设范围内、且第二端3112的流体压力大于第一端3111的流体压力时,第二单向阀芯340a被配置为将第二通孔322打开,第一单向阀芯330a被配置为将第一通孔321封闭,此时,流体经由第二通孔322从第二腔室313流向第一腔室312。
在一实施例中,为了实现第一单向阀芯330a和第二单向阀芯340a只能够单侧打开,该阀300还包括第一限位件370a和第二限位件380a。第一弹性件350a设置在第一通孔321内,第一限位件370a设置在第一通孔321外,第一单向阀芯330a与阻挡件320铰接;当第一单向阀芯330a处于初始位置时,第一限位件370a能够阻止第一单向阀芯330a朝向第一端3111移动。第二弹性件360a设置在第二通孔322外,第二限位件380a设置在第二通孔322内,第二单向阀芯340a与阻挡件320铰接;当第二单向阀芯340a处于初始位置时,第二限位件380a能够阻止第二单向阀芯340a朝向第二端3112移动。
在本申请的其他实施例中,第一单向阀芯330和第二单向阀芯340还可以均位于第二腔室313内。
在一实施例中,如图7所示,第一单向阀芯330b位于第一通孔321内,第二单向阀芯340b位于第二通孔322内,该阀300还包括第一弹性件350b和第二弹性件360b。第一单向阀芯330b的一端与阻挡件320相连,第一单向阀芯330b的另一端为自由端;第一弹性件350b用于将第一单向阀芯330b保持在初始位置。第二单向阀芯340b的一端与阻挡件320相连,第二单向阀芯340b的另一端为自由端;第二弹性件360b用于将第二单向阀芯340b保持在初始位置。
通过将第一单向阀芯330b设置在第一通孔321内、将第二单向阀芯340b设置在第二通孔322内,使得第一单向阀芯330b和第二单向阀芯340b与阻挡件320的装配结构紧凑,减小了占用空间。
当D在预设范围内时,第一单向阀芯330b和第二单向阀芯340b均处于初始位置,第一单向阀芯330b封堵第一通孔321,第二单向阀芯340b封堵第二通孔322,流体通道311被阻断。当D不在预设范围内、且第一端3111的流体压力大于第二端3112的流体压力时,第一单向阀芯330b被配置为开启,以使流体能够经由第一通孔321从第一腔室312流向第二腔室313,直至第一端3111的流体压力与第二端3112的流体压力回归至预设范围内。当D不在预设范围内、且第二端3112的流体压力大于第一端3111的流体压力时,第二单向阀芯340b被配置为开启,以使流体能够经由第二通孔322从第二腔室313流向第一腔室312,直至第二端3112的流体压力与第一端3111的流体压力回归至预设范围内。
在一实施例中,为了实现第一单向阀芯330b和第二单向阀芯340b只能够单侧打开,该阀还包括第一限位件370b和第二限位件380b。第一限位件370b设置在第一单向阀芯330b的靠近第一端3111的一侧,当第一单向阀芯330b处于初始位置时,第一限位件370b能够阻止第一单向阀芯330b朝向第一端3111移动。第二限位件380b设置在第二单向阀芯340b的靠近第二端3112的一侧,当第二单向阀芯340b处于初始位置时,第二限位件380b能够阻止第二单向阀芯340b朝向第二端3112移动。
在一实施例中,第一单向阀芯330和第二单向阀芯340分别位于阻挡件320的两侧,第一单向阀芯330设置在第二腔室313内,第二单向阀芯340设置在第一腔室312内。第一单向阀芯330和第二单向阀芯340位于不同的腔室,便于根据流体的压力打开第一单向阀芯330或第二单向阀芯340。在本申请的其他实施例中,第一单向阀芯330可以设置在第一腔室312内,第二单向阀芯340可以设置在第二腔室313内。
在一实施例中,如图8和图9所示,该阀300还包括弹性复位件410,第一单向阀芯330和第二单向阀芯340共用弹性复位件410。弹性复位件410趋于将第一单向阀芯330保持在封闭第一通孔321的位置,并且趋于将第二单向阀芯340保持在封闭第二通孔322的位置。第一单向阀芯330和第二单向阀芯340共用一个弹性复位件410,结构紧凑,节省成本,便于安装。
弹性复位件410可以为任意适合的结构形式,只要能够趋于将第一单向阀芯330保持在封闭第一通孔321的位置,并且趋于将第二单向阀芯340保持在封闭第二通孔322的位置即可。
在一实施例中,如图8所示,弹性复位件410a为扭簧,阀300还包括转轴420,转轴420穿设于阻挡件320,转轴420的两端分别位于第一腔室312和第二腔室313。第一单向阀芯330c与转轴420的一端可转动地连接,第二单向阀芯340c与转轴420的另一端可转动地连接;扭簧的一个支臂与第一单向阀芯330c相连,扭簧的另一个支臂与第二单向阀芯340c相连。
该种阀的结构,当D不在预设范围内、且第一端3111的流体压力大于第二端3112的流体压力时,流体能够推动第一单向阀芯330c绕转轴420转动,从而打开第一通孔321,使得流体经由第一通孔321从第一腔室312流向第二腔室313,随着流体的流动,第一端3111的流体压力与第二端3112的流体压力趋于平衡,当D恢复至预设范围内时,扭簧能够带动第一单向阀芯330c复位,以封闭第一通孔321;当D不在预设范围内、且第二端3112的流体压力大于第一端3111的流体压力时,流体还能够推动第二单向阀芯340c绕转轴420转动,从而打开第二通孔322,使得流体经由第二通孔322从第二腔室313流向第一腔室312,随着流体的流动,第二端3112的流体压力与第一端3111的流体压力趋于平衡,当D恢复至预设范围内时,扭簧能够带动第二单向阀芯340c复位,以封闭第二通孔322。
如图8所示,第一单向阀芯330c具有第一斜面331,在第一单向阀芯330c处于初始位置时,第一斜面331遮挡第一通孔321;当流体作用于第一斜面331时,由于第一单向阀芯330受力不均,第一单向阀芯330能够相对于阻挡件320顺时针转动,从而打开第一通孔321,使得流体能够经由第一通孔321从第一腔室312流向第二腔室313;当D在预设范围内时,扭簧驱动第一单向阀芯330相对于阻挡件320逆时针转动,以封闭第一通孔321。第二单向阀芯340c具有第二斜面341,在第二单向阀芯340c处于初始位置时,第二斜面341遮挡第二通孔322;当流体作用于第二斜面341时,由于第二单向阀芯340c受力不均,第二单向阀芯340c能够相对于阻挡件320顺时针转动,从而打开第二通孔322,使得流体能够经由第二通孔322从第二腔室313流向第一腔室312;当D在预设范围内时,扭簧驱动第二单向阀芯340c相对于阻挡件320逆时针转动,以封闭第二通孔322。
在一实施例中,如图9、图10和图11所示,弹性复位件410b为螺旋弹簧;该阀300还包括支撑座430,支撑座430设置在第一腔室312内,并且与第一单向阀芯330d联动;弹性复位件410b设置在第一腔室312内,弹性复位件410b的一端与第二单向阀芯340d抵接,弹性复位件410b的另一端与支撑座430抵接。支撑座430的设置,便于实现弹性复位件410b的安装定位,通过支撑座430实现了第一单向阀芯330d和第二单向阀芯340d共用弹性复位件410b。
在一实施例中,支撑座430与流体通道311的内壁滑动配合。支撑座430的边缘被流体通道311的内壁限位,保证支撑座430移动稳定。
在一实施例中,阀300还包括连接件440,连接件440的一端与支撑座430连接,连接件440的另一端与第一单向阀芯330d连接,支撑座430与第一单向阀芯330d通过连接件440联动。通过连接件440的设置,能够实现支撑座430与第一单向阀芯330d的联动配合。
连接件440的设置位置有多种,可以位于任意适应位置。
在一实施例中,如图9所示,阀体310的内壁开设有滑槽314,连接件440滑动设置于滑槽314内,连接件440的两端分别位于阻挡件320的两侧。滑槽314的设置,使得连接件440移动稳定。
在另一实施例中,如图10和图11所示,连接件440穿过阻挡件320,连接件440的一端与第一单向阀芯330d相连,连接件440的另一端穿过阻挡件320后,与支撑座430连接。该种连接件440的设置形式,结构简单,合理利用安装空间,同时保证支撑座430和第一单向阀芯330d联动稳定。
需要指出的是,连接件440的一端可以与第一单向阀芯330d固定连接或一体成型,另一端可以与支撑座430可拆卸地连接;或者,连接件440的一端可以与第一单向阀芯330d可拆卸地连接,另一端可以与支撑座430固定连接或一体成型。在一实施例中,如图11所示,连接件440的一端与第一单向阀芯330d一体形成,连接件440的另一端与支撑座430通过锁止件480(可以为螺母、销钉等)可拆卸地连接,既便于安装,还能保证连接件440的连接稳定性。连接件440的背离第一单向阀芯330d的一端设置有外螺纹和台阶441,外螺纹由连接件440的端部延伸至台阶441;锁止件480开设有与该外螺纹对应的螺纹孔,锁止件480与连接件440螺纹配合并将支撑座430压紧在台阶441上。在本申请的一实施例中,锁止件480为螺母,在保证连接牢固的同时,便于操作。
在一实施例中,如图10和图11所示,连接件440穿过第一通孔321,第一通孔321的截面积大于连接件440的截面积。连接件440位于第一通孔321内,使得阻挡件320无需单独开设供连接件440穿设的孔,减少加工难度。
在一实施例中,如图11所示,第一通孔321设置在阻挡件320的中心。第一通孔321既用于气体流通,还用于连接件440的穿设,第一通孔321的设置位置,使得阻挡件320的结构简单,无需开设多个第一通孔321,并且气体作用于第一单向阀芯的作用面为环形,保证第一单向阀芯330受力均匀,使得第一单向阀芯运动平稳。
在本申请的其他实施例中,如图10所示,第二通孔322可以设置在阻挡件320的中心,第一通孔321设置在靠近阻挡件320的边缘的位置。
在一实施例中,如图11和图12所示,第二通孔322的数量为多个,多个第二通孔322围绕阻挡件320的中心间隔设置。多个第二通孔322的设置,能够保证第二单向阀芯340d受力平衡,以稳定打开第二通孔322。
在一实施例中,如图12所示,第二通孔322为条形孔,第二通孔322沿阻挡件320的周向延伸。相对于圆形孔,条形孔具有较大的流通面积。
请参照图13,其为本申请一实施例的阀的***图。第一单向阀芯330d设置有避让部332,如图14所示,避让部332沿第一单向阀芯330d的周向间隔分布;在第一单向阀芯330d与阻挡件320装配时,避让部332被配置为与第二通孔322连通;如图11所示,第一单向阀芯330d与流体通道311的内壁滑动配合。避让部332的设置,便于流体经由避让部332流入第二通孔322;第一单向阀芯330d的边缘被流体通道311的内壁限位,使得第一单向阀芯330d相对于流体通道311移动稳定。
在一些实施例中,如图15所示,避让部332与第二通孔322的位置对应,使得第一单向阀芯330d不会遮挡第二通孔322。第一单向阀芯330d的外周面上形成有沿其周向间隔分布的凸起335,凸起335与流体通道的内壁抵接,凸起335与第二通孔322交错设置,相邻的两个凸起335之间形成避让部332。
在一实施例中,如图16所示,第二单向阀芯340d与流体通道311的内壁滑动配合。第二单向阀芯340d的边缘被流体通道311的内壁限位,保证第二单向阀芯340d相对于流体通道311移动稳定。
在一实施例中,如图13和图16所示,阀300还包括第一密封垫450和第二密封垫460。第一密封垫450安装于第一单向阀芯330d,第一密封垫450被配置为当第一单向阀芯330d关闭时密封第一单向阀芯330d与阻挡件320的接合处。第二密封垫460安装于第二单向阀芯340d,第二密封垫460被配置为当第二单向阀芯340d关闭时密封第二单向阀芯340d与阻挡件320的接合处。第一密封垫450的设置,使得第一单向阀芯330d与阻挡件320的密封效果好;第二密封垫460的设置,使得第二单向阀芯340d与阻挡件320的密封效果好。
在一些实施例中,如图16所示,第一单向阀芯330d具有面向阻挡件320的第一表面333,第一表面333上设置有第一凹槽334,第一密封垫450嵌设在第一凹槽334内,当第一单向阀芯330d打开时,第一密封垫450凸出于第一表面333。如图11所示,第二单向阀芯340d具有面向阻挡件320的第二表面342,第二表面342上设置有第二凹槽343,第二密封垫460嵌设在第二凹槽343内,当第二单向阀芯340打开时,第二密封垫460凸出于第二表面342。
第一密封垫450和第二密封垫460的设置方式,留有压缩余量,保证了第一单向阀芯330d、第二单向阀芯340d与阻挡件320的良好密封性,使得第一单向阀芯330d、第二单向阀芯340d与阻挡件320的密封可靠性高;由于采用轴向密封方式,消除了第一密封垫450、第二密封垫460与阻挡件320的摩擦,增加了长期往复运动密封可靠性。
在一实施例中,为了方便加工制造,阻挡件320与阀体310一体成型。在其他实施例中,阻挡件320和阀体310可以通过焊接、粘接、螺栓连接、卡接等方式固定连接。
在本申请的实施例中,如图16和图17所示,该阀300还包括透气孔470,透气孔470用于连通电池的箱体内部与流体通道311,透气孔470可以设置在任意适合的位置。
在一实施例中,如图17所示,透气孔470a设置在支撑座430上,透气孔470a贯穿支撑座430,用于连通电池的箱体内部与流体通道311,以实现箱体内部与外界的透气。
在一实施例中,如图16和图18所示,透气孔470b设置在阀体310的侧壁上,透气孔470b与第一腔室312连通,在阀300应用于电池的箱体上时,透气孔470b位于箱体内部。箱体内部的气体经由透气孔470b进入流体通道311,然后经由第一通孔321从第一腔室312流向第二腔室313,并流向外界;或者,外界的气体经由流体通道311和透气孔470b进入箱体内部。装配时,部分阀体310位于箱体内,侧壁开设的透气孔470b更靠近箱体的内壁,此种设置方式,相对于靠近第一端3111的支撑座430上开设的透气孔470a,能够提高防止异物经由透气孔进入流体通道311内的效果。
在一实施例中,如图13、图16和图17所示,该阀300还包括安装座490,安装座490用于将阀300安装于电池的箱体上,安装方式可以为螺栓连接、焊接等;
在一实施例中,如图13、图16和图17所示,安装座490设置有环形安装槽491,环形安装槽内设置有密封圈492。如图2所示,当阀300安装于箱体210时,密封圈492用于密封阀体310与箱体210。
在一实施例中,如图16所示,安装座490上设置有与流体通道311连通的透气通道493;电池的箱体内部的气体能够经由流体通道311流入透气通道493并排入外界,或者外界的气体能够经由透气通道493进入流体通道311并进入电池的箱体内。
安装座490与阀体310的连接方式可以为任意适合形式。
在一实施例中,如图13和图16所示,安装座490与阀体310为两个独立的部件,安装座490与阀体310固定连接(螺纹连接、焊接等)且密封配合。
在一实施例中,如图17所示,安装座490与阀体310一体成型。
在一实施例中,透气膜390的设置于第二端3112,如图16所示,透气膜390安装于安装座490内;如图17所示,透气膜390安装于安装座490的靠近外界的一端;这些设置方式,能够有效阻止灰尘等杂质进入流体通道311内,避免杂质在流体通道311内堆积。
在一些实施例中,如图13和图16所示,该阀300还包括端盖510,端盖510设置于流体通道311的第一端3111,端盖510封堵第一端3111,端盖510与阀体310可拆卸地连接。端盖510上开设有避让孔511,初始状态时,支撑座430被配置为与端盖510抵接,锁止件480穿设于避让孔511内。
在一实施例中,如图13和图16所示,该阀300还包括保护盖520,保护盖520盖设于安装座490的开口端,用于保护透气膜390。保护盖520与安装座可拆卸地连接,以便于检修或更换透气膜390。
需要指出的是,本申请提及的透气膜390为防水透气膜,其只能允许气体通过、不允许水分通过。
需要说明的是,虽然上述只列举了阀300应用于电池的场景,但是本申请不限于此,阀300还可以应用于其他具有密闭腔体的装置。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种阀,其特征在于,包括:
阀体,具有流体通道,所述流体通道包括第一端和第二端;
阻挡件,设置在所述流体通道内,且将所述流体通道分隔为第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与所述第一端流体连通,所述第二腔室与所述第二端流体连通,所述阻挡件上开设有连通所述第一腔室和所述第二腔室的第一通孔和第二通孔;
第一单向阀芯,被配置为封闭或开启所述第一通孔;以及
第二单向阀芯,被配置为封闭或开启所述第二通孔,所述第一单向阀芯和所述第二单向阀芯的开启方向相反,以使所述第一端的流体压力与所述第二端的流体压力的差值在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的阀,其特征在于,所述第一单向阀芯设置在所述第二腔室内,所述第二单向阀芯设置在所述第一腔室内。
3.根据权利要求1-2任一项所述的阀,其特征在于,所述阀还包括:
弹性复位件,所述第一单向阀芯和所述第二单向阀芯共用所述弹性复位件,所述弹性复位件趋于将所述第一单向阀芯保持在封闭所述第一通孔的位置,并且趋于将所述第二单向阀芯保持在封闭所述第二通孔的位置。
4.根据权利要求3所述的阀,其特征在于,所述阀还包括:
支撑座,所述支撑座设置在所述第一腔室内且与所述第一单向阀芯联动;
所述弹性复位件设置在所述第一腔室内,所述弹性复位件的一端与所述第二单向阀芯抵接,所述弹性复位件的另一端与所述支撑座抵接。
5.根据权利要求4所述的阀,其特征在于,所述支撑座与所述流体通道的内壁滑动配合。
6.根据权利要求4所述的阀,其特征在于,所述阀还包括:
连接件,所述连接件的一端与所述支撑座连接,所述连接件的另一端与所述第一单向阀芯连接,所述支撑座与所述第一单向阀芯通过所述连接件联动。
7.根据权利要求6所述的阀,其特征在于,所述连接件穿过所述阻挡件。
8.根据权利要求7所述的阀,其特征在于,所述连接件穿过所述第一通孔,所述第一通孔的截面积大于所述连接件的截面积。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的阀,其特征在于,所述第一通孔设置在所述阻挡件的中心。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的阀,其特征在于,所述第二通孔的数量为多个,多个所述第二通孔围绕所述阻挡件的中心间隔设置。
11.根据权利要求10所述的阀,其特征在于,所述第一单向阀芯设置有避让部,所述避让部与所述第二通孔连通,所述第一单向阀芯与所述流体通道的内壁滑动配合。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的阀,其特征在于,所述第二单向阀芯与所述流体通道的内壁滑动配合。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的阀,其特征在于,所述阀还包括:
第一密封垫,所述第一密封垫安装于所述第一单向阀芯,所述第一密封垫被配置为当所述第一单向阀芯关闭时密封所述第一单向阀芯与所述阻挡件的接合处。
14.根据权利要求13所述的阀,其特征在于,所述第一单向阀芯具有面向所述阻挡件的第一表面,所述第一表面上设置有第一凹槽,所述第一密封垫嵌设在所述第一凹槽内,当所述第一单向阀芯打开时,所述第一密封垫凸出于所述第一表面。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的阀,其特征在于,所述阀还包括:
第二密封垫,所述第二密封垫安装于所述第二单向阀芯,所述第二密封垫被配置为当所述第二单向阀芯关闭时密封所述第二单向阀芯与所述阻挡件的接合处。
16.根据权利要求15所述的阀,其特征在于,所述第二单向阀芯具有面向所述阻挡件的第二表面,所述第二表面上设置有第二凹槽,所述第二密封垫嵌设在所述第二凹槽内,当所述第二单向阀芯打开时,所述第二密封垫凸出于所述第二表面。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的阀,其特征在于,所述阻挡件与所述阀体一体成型或固定连接。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的阀,其特征在于,所述阀还包括:
透气膜,所述透气膜设置在所述第一端和/或所述第二端。
19.一种电池,其特征在于,包括箱体、电池单体及如权利要求1-18中任一项所述的阀,所述电池单体设置于所述箱体内,所述阀设置在所述箱体上。
20.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求19所述的电池。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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