电池安全阀、电池和电池模组以及产气方法

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电池安全阀、电池和电池模组以及产气方法。

背景技术：

1、电池的热失控问题是造成起火事故的主要原因之一。电池热失控过程中由于内部化学反应会产生气体，如氢气、一氧化碳、二氧化碳和烷烃等。当产生的气体足够多时，电池内部压力超过安全阀所能承受的临界值，则安全阀打开，内部气体向外界喷发。这个过程除了有气体喷发，还有部分电解液和电极材料物质，消耗电池内部材料，影响电池使用寿命。电池从开始滥用，到发生热失控，整个过程要经历两次排气，且两次排气存在一定间隔。第一次排气后，电池并未完全损坏，仍可以工作；第二次排气后，电池开始热失控，则不能继续工作。然而传统电池单向阀并不能严格实现喷气时的气体单向扩散，电池喷气时仍然存在外界气体杂质进入电池内部的情况。当安全阀开启之后，锂电池内部泄露出的化学物质在高温的条件下会与空气中的氧气发生化学反应，仍然有可能出现起火的情况。如何延长第一次排气和第二次排气的间隔，并延长电池使用寿命，成为目前迫切需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种能够延长电池使用寿命的电池安全阀。进一步地，本申请还提供了一种包括所述电池安全阀的电池、电池模组和产气方法。

2、本申请提供一种电池安全阀，所述电池安全阀包括阀体，以及设置于所述阀体上的密封气囊，所述密封气囊与所述阀体连通用于收集所述阀体喷出的电池产气。

3、在一些实施方式中，所述密封气囊的囊壁包括至少一层耐温层，相邻所述耐温层之间形成夹层空腔，所述夹层空腔内设置有阻燃材料层和吸热材料层中的至少一层。

4、在一些实施方式中，所述夹层空腔内设置有隔断结构，所述隔断结构将所述夹层空腔分为至少两个分隔空腔，所述分隔空腔内设置有阻燃材料层和吸热材料层中的至少一层。

5、在一些实施方式中，所述密封气囊的材料包括弹性材料。

6、在一些实施方式中，所述阀体上还设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述密封气囊内的气体压力。

7、第二方面，本申请提供一种电池，所述电池包括如第一方面所述的电池安全阀。

8、第三方面，本申请提供一种电池模组，所述电池模组包括箱体，以及设置于所述箱体内的至少一个如第二方面所述的电池。

9、在一些实施方式中，所述电池安全阀均朝向所述箱体的同一内壁，内壁上设置有压力感应器，所述压力感应器用于检测所述电池中所述密封气囊的膨胀体积。

10、在一些实施方式中，所述压力感应器包括至少一个设置于所述箱体内壁的感应板，所述感应板与所述箱体内壁之间设置有至少一个压力传感器，所述压力传感器用于检测所述感应板区域内电池中所述密封气囊膨胀造成的压力。

11、第四方面，本申请提供一种如第三方面所述电池模组的产气方法，所述产气方法包括：

12、所述电池发生产气后，产生的气体经所述阀体进入所述密封气囊内。

13、在一些实施方式中，所述电池模组包括压力感应器，所述产气方法包括：

14、所述电池发生产气后，气体进入所述密封气囊，所述压力感应器检测到所述密封气囊发生膨胀，所述压力感应器根据所述密封气囊的膨胀程度，判断所述电池的产气状态。

15、与传统技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

16、本申请通过在阀体上设置密封气囊，收集电池第一次产气和第二次产气，在电池发生第一次产气时，实现了气体进入密封气囊的收集，并避免了外界空气进入电池内部，保障电池继续运行，延长电池发生第二次产气的间隔，进而提高电池的使用寿命。

技术特征：

1.一种电池安全阀，其特征在于，所述电池安全阀包括阀体，以及设置于所述阀体上的密封气囊，所述密封气囊与所述阀体连通用于收集所述阀体喷出的电池产气。

2.如权利要求1所述的电池安全阀，其特征在于，所述密封气囊的囊壁包括至少一层耐温层，相邻所述耐温层之间形成夹层空腔，所述夹层空腔内设置有阻燃材料层和吸热材料层中的至少一层；

3.如权利要求1所述的电池安全阀，其特征在于，所述密封气囊的材料包括弹性材料。

4.如权利要求1-3任一项所述的电池安全阀，其特征在于，所述阀体上还设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述密封气囊内的气体压力。

5.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-4任一项所述的电池安全阀。

6.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括箱体，以及设置于所述箱体内的至少一个权利要求5所述的电池。

7.如权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池安全阀均朝向所述箱体的同一内壁，内壁上设置有压力感应器，所述压力感应器用于检测所述电池中所述密封气囊的膨胀体积。

8.如权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述压力感应器包括至少一个设置于所述箱体内壁的感应板，所述感应板与所述箱体内壁之间设置有至少一个压力传感器，所述压力传感器用于检测所述感应板区域内电池中所述密封气囊膨胀造成的压力。

9.一种权利要求6-8任一项所述电池模组的产气方法，其特征在于，所述产气方法包括：

10.如权利要求9所述的产气方法，其特征在于，所述电池模组包括压力感应器，所述产气方法包括：

技术总结
本申请提供一种电池安全阀、电池和电池模组以及产气方法。电池安全阀包括阀体，以及设置于阀体上的密封气囊，密封气囊与阀体连通用于收集阀体喷出的电池产气。本申请通过在阀体上设置密封气囊，收集电池第一次产气和第二次产气，在电池发生第一次产气时，实现了气体进入密封气囊的收集，并避免了外界空气进入电池内部，保障电池继续运行，延长电池发生第二次产气的间隔，进而提高电池的使用寿命。

技术研发人员：李伟峰,薛耀,高镇海
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15