阅读说明：本技术 一种大容量电池的主动泄放装置 (Active discharge device of large-capacity battery ) 是由 刘毅 雷政军 翟腾飞 郑高锋 张三学 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种大容量电池的主动泄放装置,其包括与电池盖板相连的泄压腔、驱动组件、泄爆膜和定位销,所述的驱动组件核心为记忆弹簧,记忆弹簧上端连接带有透气孔的锥形盖帽,下端连接的底帽与泄压腔下部固定,泄爆膜位于泄压腔的上部。该主动泄放装置可在电池短路、过充过放及滥用的状态下,电池内部温度达到驱动装置的响应的温度范围时,记忆弹簧会发生形变位移,驱动锥形盖帽刺破泄爆膜,泄放电池内部的高压混合气体,可实现特定温度下的精准下压,防止了电池壳体的变形和爆炸,预防了电池的热失控,提高电池的使用安全性。(The application discloses initiative bleeder mechanism of large capacity battery, it includes the pressure release chamber, drive assembly, lets out rupture disk and the locating pin that link to each other with the battery apron, the drive assembly core be memory spring, the toper block that has the bleeder vent is connected to the memory spring upper end, the end cap that the lower extreme is connected is fixed with pressure release chamber lower part, let out the rupture disk and be located the upper portion in pressure release chamber. This initiative bleeder mechanism can be under battery short circuit, overcharge overdischarge and the state of abuse, and when the inside temperature of battery reached the temperature range of drive arrangement's response, the deformation displacement can take place for memory spring, and the drive toper block punctures and lets out the rupture membrane, and the inside high-pressure mist of battery of releasing can realize accurate pushing down under the specific temperature, has prevented battery case's deformation and explosion, has prevented the thermal runaway of battery, improves the safety in utilization of battery.)

一种大容量电池的主动泄放装置

技术领域

本申请属于电池技术领域，具体涉及一种大容量电池的泄爆结构。

背景技术

锂离子电池采用有机电解液，在电池的运行过程中，随着过充、过放、重度使用、短路等因素，会导致电池内部温度升高。有资料显示，当电池内部温度达到70℃的，电解液开始缓慢分解，85℃时，分解速度会加快，温度进一步升高，就会产生大量的混合气体，使电池内压升高，引起壳体变形、鼓包等，严重的会引起爆炸，引发火灾。

目前，通常采用在壳体上设有防爆装置，常见的防爆装置有防爆阀、防爆膜、防爆针、防爆刻痕等。防爆膜的处理方式应用最多，是盖板上泄压口部复合一层金属薄膜，它能够承受一定的压力，当压力超出它所能够承受的范围时，就会发生破裂，泄放气体，降低危险，但是由于工艺水平不同，防爆膜对泄压精度控制较差。在电池壳体上设置刻痕、压槽等方式也同样存在泄压精度的控制问题。还有的防爆阀结构采用防爆针，该防爆针的头部是锥形的针状结构，但是这种结构的防爆针很容易在各种外部因素(如碰撞或挤压)的作用下误将防爆膜刺破，影响电池使用寿命。

形状记忆合金具有优异的形状记忆性能，良好的机械性能，形状记忆合金在马氏体状态受外力发生形变后，加热使温度升高至母相状态时，材料的形状恢复到形变前形状的现象，通常其输出位移达到形状记忆合金原有长度的30～50％。利用形状记忆合金的特定温度变形的特征，将形状记忆合金设计为打开电池泄爆口的驱动部件，可以在特定的温度范围内实现开启电池泄爆口，实现精准泄压，从而减少电池使用过程中的安全风险。

发明内容

为解决电池安全精准泄压问题，本申请提供了一种结构简单，操作性可靠的泄压装置，采用了形状记忆合金制成的泄压的驱动部件，可在特定的温度范围内，驱动部件发生形变位移，向泄爆口的泄爆膜施加应力，实现精准安全泄压。

一种大容量电池的主动泄放装置包括泄压腔、驱动组件、泄爆膜和定位销，所述的驱动组件核心为记忆弹簧，记忆弹簧上端连接锥形盖帽，下端连接圆形底帽，所述锥形盖帽上开设有若干透气孔，所述的圆形底帽的下翻边沿圆周设有若干定位孔，底帽表面设有若圆形干透气孔。

进一步的，所述的驱动组件位于泄压腔内的泄爆膜下部。

进一步的，所述的锥形盖帽上开设的透气孔为三角形，透气孔沿锥体表面均布。

进一步的，所述驱动组件的锥形盖帽的顶部与泄爆膜的垂直距离不大于5mm.

进一步的，所述的泄压腔为圆柱筒，筒身设有定位环，所述定位环与电池盖板的连接孔焊接。

进一步的，所述泄压腔上部内壁设有圆形凹台，所述泄爆膜焊接在所述圆形凹台上。

进一步的，所述泄压腔位于电池盖板下方的圆柱形筒身设有定位孔，定位孔的数量、位置与驱动装置底帽的定位孔相同。

进一步的，所述驱动组件的底帽与泄压腔齐平装配，并用定位销固定。

进一步的，所述的底帽与所述的泄压腔通过定位销固定。

进一步的，所述记忆弹簧的材质为CuZnAl记忆合金，其动作相应温度为80～95℃。

进一步的，所述的定位销为铆钉或螺栓，材质为不锈钢或铝。

进一步的，所述的盖帽、泄压腔的材质为不锈钢或铝。

本申请还提供了一种大容量电池，包括了上述的大容量电池的主动泄放装置。

本申请采用可在特定温度范围内产生形变的记忆弹簧为驱动元件，当记忆弹簧的温度达到其形变温度是，即可产生形变位移，驱动盖帽的锥形撞针向泄爆膜施加应力，将面压力转化为点压力，降低了泄爆难度，同时也可实现在精准的温度范围内泄压，提高了泄爆可靠度，防止了电池使用过程中产生的鼓包变形，防止了泄压口不能及时打开导致热失控，提升的电池使用过程的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例的一些实施例，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的附图。

图1为一种大容量电池的泄放装置整体视图

图2为一种大容量电池的泄放装置的爆炸图

图3为驱动装置视图

图4为泄爆腔视图

图5为电池盖板视图

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

下面结合附图及具体的实施例对本申请实施例的技术方案进行详细的说明。

如图1～5所示，本申请的泄放装置的实施方式，一种大容量电池的主动泄放装置，包括泄爆膜1、驱动组件2、泄压腔3、定位销4和电池盖板5，所述的驱动组件2的核心为记忆弹簧21，记忆弹簧21上端连接锥形盖帽22，锥形盖帽22上均布由若干透气孔23，记忆弹簧21下端连接圆形底帽24，其下翻边沿圆周均布4个定位孔25，底帽的表面设有若干透气孔，这样可使电池内部的温度迅速扩散至泄压腔，使记忆弹簧21迅速感知温度，在记忆弹簧21达到动作温度时会发生伸长形变，驱动锥形盖帽22向泄爆膜1施加应力，刺穿泄爆膜，电池壳体内部的混合气体则会通过设置在盖帽上的透气孔国扩散。

泄压腔3的圆柱表面设有定位环32，通过定位环32与电池盖板5上的连接孔焊接，泄压腔3的上部筒体内设圆形凹台31，泄爆膜1焊接在圆形凹台31上，泄压腔3的下部筒身上开设有4个定位孔33，定位孔33与驱动组件上的定位孔25通过铆钉或螺栓固定。

驱动组件2整体位于泄压腔3内部，底帽24与泄压腔下表面齐平组装，通过定位销4与泄压腔2固定，锥形盖帽22的顶部与泄爆膜1的垂直距离不大于5mm。

记忆弹簧21采用CuAl Zn记忆合金，其相应温度为80～95℃，低温时，记忆弹簧处于压缩的稳定状态，当温度达到其变态温度时，记忆弹簧将发生伸长形变。采用这样的温度范围时因为多数情况下电解液在该温度范围内已经开始分解并释放气体，记忆弹簧在该温度区间内响应，驱动锥形盖帽23向泄爆膜1施加点应力，打开泄爆口，及时排出电池内部的混合气体，可预防电池热失控带来的爆炸及起火风险。

同时在电池内压相同的情况下，泄爆膜一点受压相比与泄爆膜整体受压更容易打开，这样提高了泄压的效率，同时也防止了电池内部出现更大的压力破坏，提高了电池的使用安全。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。