CN217848223U - 一种防爆阀、电池盖板、电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计电池技术领域，公开了一种防爆阀、电池盖板、电池及电子设备，用以解决防爆阀与电池盖板焊接时产生的热应力对于防爆阀上刻痕区的拉扯，提高防爆阀开启压力的稳定性。防爆阀包括焊接区和防爆区，其中：焊接区沿防爆阀的边缘设置；防爆区位于焊接区的内侧，防爆区内设置有缓冲区和刻痕区，缓冲区位于刻痕区与焊接区之间，缓冲区为可形变的槽形结构。

Description

一种防爆阀、电池盖板、电池及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种防爆阀、电池盖板、电池及电子设备。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，电池已经广泛的应用在手机、车辆、无人机等设备中。电池在使用的过程中，可能会出现内部压力过大等不良情况，因此，为了保证电池的使用安全性，防止出现***等不良情况，电池通常会安装防爆阀，防爆阀上设置有刻痕，当电池内部的压力大于防爆阀的开启压力后，防爆阀的刻痕就会被冲破，从而达到泄压的目的。

目前，防爆阀一般通过焊接的方式固定在电池盖板上，在将防爆阀与电池盖板焊接的过程中，由于焊接产生的热应力的作用，防爆阀会向焊缝一侧收缩而对刻痕产生径向拉扯，从而影响刻痕的强度，进而会影响防爆阀的开启压力的稳定性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种防爆阀、电池盖板、电池及电子设备，用以解决防爆阀与电池盖板焊接时产生的热应力对于防爆阀上刻痕区的拉扯，提高防爆阀开启压力的稳定性。

第一方面，本申请提供了一种防爆阀，该防爆阀可以为片状结构，包括焊接区和防爆区。具体设置时，焊接区可沿防爆阀的边缘设置，防爆区位于焊接区的内侧。防爆区内可设置有缓冲区和刻痕区，其中，缓冲区位于刻痕区与焊接区之间，且缓冲区为可发生形变的槽形结构。

本实用新型提供的防爆阀通过设置缓冲区，利用缓冲区的可形变特性，不仅可以解决防爆阀与电池盖板焊接时产生的热应力对于防爆阀的拉扯，保证防爆阀的开启压力的稳定性，另外还可以提高防爆阀的疲劳寿命，使得防爆阀可以在电池的使用过程中保持稳定的防爆性能。

具体设置时，焊接区可以为围绕防爆阀的边缘设置的环形结构，从而在防爆阀与电池盖板的接触位置形成连续的焊缝，保证电池的气密性。

在一些可能的实施方案中，缓冲区在焊接区与刻痕区之间可呈环形设置，以在整个周向都能够实现对刻痕区的缓冲作用。

示例性地，缓冲区具体可以为形状较为规则的梯形槽结构或者矩形槽结构，这样在防爆阀的制作过程中较易实现相对高的加工精度，从而有助于提高防爆阀开启压力的稳定性。

在一些可能的实施方案中，防爆区的厚度可小于或等于焊接区的厚度，以提高后续刻痕区的加工精度。

示例性地，焊接区的厚度可大于或等于0.3mm，宽度可大于或等于2.5mm，以保证焊接质量，提高防爆阀与电池盖板之间的连接可靠性。

示例性地，防爆区的厚度可以为0.05mm～0.3mm。防爆区的厚度大于刻痕区的厚度。

示例性地，刻痕区的厚度可以为大于或等于0.02mm，且小于或等于0.2mm，以保证防爆阀的可加工性，并减小加工时刻痕区厚度的波动对于防爆阀开启压力的影响。

第二方面，本申请还提供了一种电池盖板，该电池盖板可包括前述任一可能的实施方案中的防爆阀，电池盖板上设置有通孔，防爆阀可设置于电池盖板的其中一侧表面，且防爆阀的防爆区可与通孔位置相对，焊接区与电池盖板的表面焊接固定。在将防爆阀焊接在电池盖板上时，由于缓冲区可以通过变形来缓解焊接热应力对防爆阀的拉扯，因此可以在保证防爆阀与电池盖板可靠连接的前提下，保证防爆阀的开启压力的稳定性。

可选的，所述防爆阀用于封堵所述通孔的孔口。

可选的，防爆阀的防爆区正对所述通孔的孔口。

第三方面，本申请还提供了一种电池，该电池可包括电池壳、电芯以及前述实施方案中的电池盖板，其中，电池壳与电池盖板可固定连接并形成密封腔体，电芯可设置于该密封腔体内。由于防爆阀的开启压力较为稳定，因此电池的使用安全性也得以提高。

第四方面，本申请还提供了一种电子设备，该电子设备可包括容纳腔以及前述实施方案中的电池，电池可设置于容纳腔内。由于该电子设备的电池的使用安全性较佳，因此有利于提高该电子设备的使用可靠性，并有利于延长电子设备的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一个可能的实施例提供的电池的结构示意图；

图2为图1所示的电池在A-A处的截面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的防爆阀的结构示意图；

图4为图3中所示的防爆阀在B-B处的截面结构示意图。

附图标记：

1-电池；100-电池盖板；200-电池壳；110-第一电极；120-第二电极；130-注液孔；

140-防爆阀；150-通孔；141-焊接区；142-防爆区；1421-刻痕区；1422-缓冲区。

具体实施方式

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本实用新型的限制。如在本实用新型的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“具体的实施例”等意味着在本实用新型的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

电子设备在使用的过程中，通常需要供电装置对其进行供电。目前，各类电子设备，例如储能基站、消费类电子产品(如手机、平板或者可穿戴设备)以及电动汽车等，通常可选择锂离子电池、铅酸电池、钠电池、镁电池、铝电池以及钾电池等二次电池作为供电装置。其中，在本实用新型实施例中，二次电池(rechargeable battery)又称为充电电池、动力电池或蓄电池，其是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。在本实用新型以下各实施例中，如无特别说明，所提到的电池均指二次电池。

随着电子设备的快速发展，用户对电子设备提出了更高的要求。其中，电子设备的电池使用安全性问题已成为其关注的重点问题。参照图1，图1为本实用新型一个可能的实施例提供的电池的结构示意图。该电池1可以包括电池盖板100、电池壳200以及电芯，电池盖板100与电池壳200可固定连接并形成密封腔体，电芯即设置于该密封腔体内。值得一提的是，本实用新型提供的电池1可以但不限于为方形电池、圆形电池等规则形状的电池，也可以应用于一些可能的异形电池，在本实用新型中不对其进行限定。

电池盖板100上可设置有第一电极110和第二电极120，其中，第一电极110与第二电极120可分别为正极和负极，此时，第一电极110可与电芯的正极片电连接，第二电极120可与电芯的负极片电连接。电池盖板100还可设置有注液孔130，该注液孔130可以为贯穿电池盖板100的通孔，以便于将电解液通过该注液孔130注入至电池1的内部。

另外，为了防止电池1在使用过程中因内部压力过大而出现安全问题，电池盖板100上还通常会设置有防爆阀140，防爆阀140的一侧朝向电池1内部设置，另一侧朝向电池1外部设置。当电池发生故障，导致其内部的压力大于防爆阀140的开启压力时，防爆阀140就会开启，从而将电池1内部的气体排出，以降低电池1温度，并实现泄压的目的，防止电池1进一步发生***等更加严重的安全问题。

在将防爆阀140安装于电池盖板100上时，可在电池盖板100上设置将电池1内部与外部连通的通孔，然后将防爆阀140密封设置在该通孔处，以对通孔进行封堵。示例性地，防爆阀140可通过焊接固定在电池盖板100上。防爆阀140表面设置有刻痕区，刻痕区的厚度小于防爆阀140其它位置的厚度，因此刻痕区的结构强度也会小于其它位置的结构强度，也就是说，刻痕区即为防爆阀140的薄弱点，当刻痕区破裂时即认为防爆阀140开启。需要说明的是，此处刻痕区的厚度可理解为在防爆阀上加工完成刻痕之后，防爆阀上对应刻痕区所在位置的厚度。

通过以上描述可以看出，刻痕区的厚度对于防爆阀140的开启压力的影响气道决定性作用，因此为了保证防爆阀140开启压力的稳定性，需要精准控制刻痕区的厚度。然而，在实际应用中，在将防爆阀140与电池盖板100焊接时，会产生大量的热量导致温度急剧上升，当焊接完成后，温度又会急剧下降，防爆阀140由于急冷急热会向焊缝一侧收缩，对刻痕区造成拉扯，从而影响刻痕区的强度，进而影响防爆阀140的开启压力。

为此，本实用新型实施例提供了一种防爆阀，以解决防爆阀140与电池盖板100焊接时产生的热应力对于刻痕区的拉扯，提高防爆阀140开启压力的稳定性。为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

一并参考图2和图3所示，图2为图1所示的电池在A-A处的截面结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的防爆阀的结构示意图。在本实用新型实施例中，防爆阀140可以为薄片状结构，防爆阀140的形状包括但不限于为圆形、跑道形或其它一些规则或不规则的形状，本实用新型对此不做具体限制，图3中以圆形防爆阀140为例进行说明。另外，防爆阀140的材质可以选用具有一定变形能力的金属，例如铝、铜等。

防爆阀140可包括焊接区141和位于焊接区141内侧的防爆区142，其中，焊接区141可位于防爆阀140的边缘，用于与电池盖板100焊接。具体实施时，防爆阀140可设置于电池盖板100的内壁，且防爆阀140的直径可大于电池盖板100上所设置的通孔150的直径，这样，在将防爆阀140安装于电池盖板上时，防爆阀140的防爆区142可与通孔150位置相对，焊接区141则可与电池盖板100的内壁形成接触，通过将焊接区141与电池盖板100的内壁焊接即可将防爆阀140固定在电池盖板100上。示例性地，防爆阀140与电池盖板100之间可以通过激光焊的方式进行焊接。焊接区141可以为沿防爆阀140的边缘设置的环形结构，从而在防爆阀140与电池盖板100的接触位置形成连续的焊缝，保证电池的气密性。

可以理解的，在其它一些实施例中，防爆阀140也可以设置于电池盖板100的外壁，通过将防爆阀140的焊接区141与电池盖板100的外壁焊接实现其在电池盖板100上的固定。需要说明的是，在本实用新型实施例中，电池盖板100的内壁与外壁均是相对于电池1的密封腔体而言的，电池盖板100朝向电池的密封腔体的一侧可理解为其内壁，相应地，电池盖板100背向电池的密封腔体的一侧则可理解为其外壁。

具体实施时，焊接区141的厚度可以在0.3mm以上，宽度则可以在2.5mm以上，以保证焊接质量，提高防爆阀140与电池盖板100之间的连接可靠性。需要说明的是，此处焊接区141的宽度可以理解为焊接区141沿防爆阀140的中心指向其边缘的方向的尺寸，也即焊接区141的径向尺寸。

请继续参考图3，本实施例中，防爆区142内可设置有刻痕区1421，该刻痕区1421可设置于防爆阀140朝向电池内部的一侧表面，或者也可以设置于防爆阀140背向电池内部的一侧表面。刻痕区1421的形状可以为圆形、弧形或其它一些规则或不规则的形状，本实用新型对此不做限制。另外，刻痕区1421可以为连续的整段结构，也可以为分段式结构，本实用新型对此同样不做限制。具体实施时，刻痕区1421可通过冲压工艺形成。刻痕区1421的厚度可设置为大于或等于0.02mm，并且小于或等于0.2mm，以保证防爆阀140的可加工性，并减小加工时刻痕区1421厚度的波动对于防爆阀140开启压力的影响。示例性地，刻痕区1421的厚度具体可以为0.02mm，0.05mm，0.1mm，0.5mm，0.2mm，等等。

在一些可能的实施例中，为了提高刻痕区1421的加工精度，可以适当减小防爆区142的整体厚度，使防爆区142的厚度小于或等于焊接区141的厚度。例如，防爆区142的厚度可设置为大于或等于0.05mm，并且小于或等于0.3mm。示例性地，防爆区142的厚度具体可以为0.05mm，0.2mm，0.3mm，等等。应当理解的是，由于刻痕区1421是在防爆区142内冲压加工成型的结构，因此刻痕区1421的厚度必然小于防爆区142的厚度，例如当防爆区142的厚度小于或等于0.1mm时，可适用于加工厚度小于或等于0.05mm的刻痕区1421。

一并参考图3和图4所示，图4为图3中所示的防爆阀在B-B处的截面结构示意图。该实施例中，防爆区142内还可设置有缓冲区1422，缓冲区1422可位于焊接区141与刻痕区1421之间，且在具体设置时，该缓冲区1422可设计为槽形结构。可以理解的，由于防爆阀140的厚度相对较小，因此缓冲区1422可以在受力时发生一定的变形，具体表现为在防爆阀140受到径向的拉力时，缓冲区1422可以沿防爆阀140的径向伸展，此处的径向可以理解为由防爆阀140的中心指向其边缘的方向。这样，在将防爆阀140与电池盖板焊接时，焊接产生的热应力可首先作用于缓冲区1422，从而利用缓冲区1422的变形来缓解对刻痕区1421的拉扯，提高防爆阀140开启压力的稳定性。

缓冲区1422可通过冲压工艺形成，且在具体实施时，缓冲区1422的开口方向可以朝向电池的内部设置，或者也可以背向电池的内部设置，本实用新型对此不作限制。缓冲区1422的具体形状包括但不限于为梯形槽、矩形槽等等，这时，缓冲区1422可利用对应形状的模具通过一次冲压即可成型，制作工艺简单，且由于缓冲区1422的形状较为规则，因此容易实现相对较高的加工精度，有助于提高防爆阀140开启压力的稳定性。

示例性地，缓冲区1422在焊接区141与刻痕区1421之间可呈环形设置，从而在整个周向都能够对刻痕区1421起到缓冲作用。这时，沿防爆阀140的中心指向其边缘的方向，刻痕区1421、缓冲区1422、焊接区141可呈辐射状排布。

应当说明的是，缓冲区1422不仅可以通过变形缓解焊接时产生的热应力对刻痕区1421的拉扯，相较于平面结构，缓冲区1422的槽形结构形式还可以增加焊接区141与刻痕区1421之间的距离，从而增加焊接区141至刻痕区1421的热量传播路径长度，减小焊接产生的热量造成的刻痕区1421急冷急热的温差值，进而可以进一步缓解对刻痕区1421的拉扯，提高防爆阀140开启压力的稳定性。

值得一提的是，由于刻痕区1421的厚度较小，若受到拉扯较容易产生微裂纹，此时，一旦防爆阀140接触到电池内部的电解液，极易造成防爆阀140的化学与电化学的腐蚀，造成防爆阀140出现破裂、漏液等现象。而本实用新型实施例中由于焊接热应力对刻痕区1421的拉扯作用得以缓解，因此可以减小刻痕区1421出现微裂纹的风险，进而能够提高防爆阀140的使用可靠性。

另外，在电池的使用过程中，电池内部的压力会由于充放电而循环变化，防爆阀140在充放电的过程中也会由于电池内外压差的变化而产生呼吸作用，也就是说，防爆阀140会随着电池内部的压力变化不断被推拉，缓冲区1422的设置可以有效缓解防爆阀140在呼吸过程中对于刻痕区1421的拉扯作用，从而可以提高防爆阀140的疲劳寿命，进而提高防爆阀140长期使用的稳定性。

综上所述，本实用新型实施例中通过在防爆阀140上设置槽形结构的缓冲区1422，不仅可以解决防爆阀140与电池盖板焊接时产生的热应力对于防爆阀140的拉扯，保证防爆阀140的开启压力的稳定性，同时减小防爆阀140在电解液的腐蚀作用下破裂或漏液的风险，另外还可以提高防爆阀140的疲劳寿命，使得防爆阀140可以在电池的使用过程中保持稳定的防爆性能，进而有利于提高电池的使用安全性。

本实用新型上述实施例提供的电池可以但不限于应用于电子装置、电动车辆或电力储存***等电子设备中。其中，电子装置例如可为使用电池作为驱动电源的各种电脑、手机、显示屏等设备。电动车辆例如可为利用电池作为驱动电源的电动汽车、电动三轮车、电动自行车等。电力储存***例如可以为利用电池作为电力储存源的电力储存***。

在这些电子设备中，其可以包括一容纳腔，电池可容置于该容纳腔内。另外，电池可与电子设备的用电元件电连接，以为用电元件提供电能。由于该电子设备的电池的使用安全性较佳，因此有利于提高该电子设备的使用可靠性，并有利于延长电子设备的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种防爆阀，其特征在于，所述防爆阀为片状结构，包括焊接区和防爆区，其中：

所述焊接区沿所述防爆阀的边缘设置；

所述防爆区位于所述焊接区的内侧，所述防爆区内设置有缓冲区和刻痕区，所述缓冲区位于所述刻痕区与所述焊接区之间，所述缓冲区为可形变的槽形结构。

2.如权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述缓冲区在所述焊接区与所述刻痕区之间呈环形设置。

3.如权利要求1或2所述的防爆阀，其特征在于，所述缓冲区为梯形槽或矩形槽。

4.如权利要求1或2所述的防爆阀，其特征在于，所述防爆区的厚度小于或等于所述焊接区的厚度。

5.如权利要求1或2所述的防爆阀，其特征在于，所述焊接区的厚度大于或等于0.3mm。

6.如权利要求1或2所述的防爆阀，其特征在于，所述防爆区的厚度为大于或等于0.05mm，且小于或等于0.3mm。

7.如权利要求6所述的防爆阀，其特征在于，所述刻痕区的厚度小于所述防爆区的厚度，所述刻痕区的厚度为大于或等于0.02mm，且小于或等于0.2mm。

8.一种电池盖板，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的防爆阀，所述电池盖板设置有通孔，所述防爆阀设置于所述电池盖板的一侧表面，所述防爆区与所述通孔位置相对，所述焊接区与所述电池盖板的表面焊接固定。

9.一种电池，其特征在于，包括电池壳、电芯以及如权利要求8所述的电池盖板，所述电池壳与所述电池盖板固定连接并形成密封腔体，所述电芯设置于所述密封腔体内。

10.一种电子设备，其特征在于，包括容纳腔以及如权利要求9所述的电池，所述电池设置于所述容纳腔内。

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