[发明专利]一种具有呼吸效应的功能排气阀及其制备方法

说明书

本申请公开一种具有呼吸效应的功能排气阀及其制备方法，其中所述具有呼吸效应的功能排气阀包括一基材和一高压透气层，其中所述基材设置贯穿于所述基材顶部和底部的至少一组排气孔，其中所述高压透气层被复合覆盖于所述基材的至少一侧，并封堵所述排气孔。

技术领域

本发明涉及一种排气阀，尤其涉及一种具有呼吸效应的功能排气阀及其制备方法。

背景技术

2020年，中国在第七十五届联合国大会上提出在2030年实现碳达峰承诺，进一步将新能源产业推向行业浪潮，而新能源的重要组成部分就是清洁电能的存储装置(锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池、锂硫电池、锂空电池、燃料电池、固态电池等等)，下面以当前产量最大的锂离子电池为例。当前锂离子电池有不同的材料体系、不同的制成工艺、不同的电性能区间、不同的电芯型号、不同的电芯壳体，使用范围小到蓝牙耳机、智能穿戴设备，大到电动汽车、电动轮船等等，不管在什么使用场景下，在电池的全生命周期使用过程中和在电池的不断充放电过程中，电池内部都会间歇性的产生气体，电池内不断增加的内压会恶化电池的电性能、影响电池的使用寿命、增大安全隐患、也间接增加了电池的使用成本。

为了降低电池内部产气的问题，大部门电池研发部门都是着重于电池材料的改性、电池配方的优化、制成工艺的改进等，这些都增加了电池的成本，而且也会影响其方面的电性能发挥(比如能量密度的降低或低温倍率性能的恶化等)。

电能储存装置本身主要包括一主体部分和一壳体，其中所述壳体形成一密封空间，以使得所述主体部分能够密封地保持在所述密封空间中。但是随着所述主体部分长时间工作，会间歇性的产生气体，随着气体的增多，密封的空间内气压增大。如果不及时地将这些气体排出，有可能会出现安全隐患。但是，如果在壳体上设置排气口，则无法达到密封所述主体部分的目的。此外，为了防止所述电能储存装置在收到碰撞和挤压时发生爆炸事故，需要所述壳体具有较高的强度。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种具有呼吸效应的功能排气阀及其制备方法，其中所述具有呼吸效应的功能排气阀能够在气压达到一预定值时，具有一定大小的透气功能，从而能够实现单向排气的目的，此外，所述具有呼吸效应的功能排气阀在气压低于所述预定值时，能够完全密封。

本发明的另一个优势在于提供一种具有呼吸效应的功能排气阀及其制备方法，其中所述具有呼吸效应的功能排气阀具有较高的强度。

本发明的另一个优势在于提供一种具有呼吸效应的功能排气阀及其制备方法，其中所述具有呼吸效应的功能排气阀被应用于现有的电能存储装置时，可以有效地避免安全事故的发生。

本发明的另一个优势在于提供一种具有呼吸效应的功能排气阀及其制备方法，其中所述具有呼吸效应的功能排气阀通过金属材料和高分子材料复合而成，其制作成本较低。

为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供一种具有呼吸效应的功能排气阀，所述具有呼吸效应的功能排气阀包括：

一基材，其中所述基材设置贯穿于所述基材顶部和底部的至少一组排气孔；

一高压透气层，其中所述高压透气层被复合覆盖于所述基材的至少一侧，并封堵所述排气孔。

根据本发明一实施例，所述基材被实施为由可在酸化和/或碱化后形成含氧极性官能团的金属材料制成。

根据本发明一实施例，所述高压透气层被实施为由透气高分子材料制成。

根据本发明一实施例，所述高压透气层包括两个侧层和位于两个所述侧层中间的一中间层，其中一个侧层被复合于所述基材，且被定义为一内侧层，另一个所述侧层被定义为外侧层，其中所述内侧层被实施为含有极性基团的高分子材料制成，其中所述中间层被实施为高分子多孔结构材料制成。

根据本发明一实施例，所述内侧层被实施为含有极性基团的改性丙烯酸制成。