Dual-cartridge explosion-proof venting valve

Abstract

An explosion-proof venting valve (200) comprises a filter cover (6) comprising a first filter opening (63), a second filter opening (64), a first mounting flange (65) extending vertically downwardly around the first filter opening (63), and a second mounting flange (66) extending vertically downwardly around the second filter opening (64); a valve body (9) mounted to the filter cover (6), the valve body (9) and the filter cover (6) cooperating to define a filter chamber (69); a valve assembly (7) mounted to the valve body (9); a first filter assembly (110) disposed in the filter chamber (69) and mounted to the first mounting flange (65); and a second filter assembly (120) disposed in the filter chamber (69) and mounted to the second mounting flange (66).

Description

Dual-Cartridge Explosion-Proof Venting ValveTechnical Field

[0001] Embodiments relate to an explosion-proof venting valve, and more specifically to an explosion-proof venting valve for a battery pack used for example in an electric vehicle.Background Art

[0002] For battery pack such as lithium iron phosphate or ternary lithium battery, if the battery pack is overcharged, overdischarged, short-circuited, mechanically damaged or under external high temperature, internal chemical reaction of the battery pack is out of control, resulting in a rapid increase in temperature and triggering a series of vicious reactions. The electrolyte and other combustible materials may burn, and the battery temperature will quickly rise to 300℃～1000℃, releasing a large amount of white smoke or gray smoke, including gases such as carbon monoxide (CO) which is flammable and toxic and hydrogen fluoride (HF) which is highly corrosive and toxic; particles containing heavy metals and toxic substances, which are harmful to the respiratory system; and / or other volatile organic compounds (VOC) . If these gases are not discharged to the exterior of the battery pack in time, internal pressure of the battery pack will rise sharply in a short period of time, resulting in bursting or even explosion of the battery pack, which will affect safety of passengers.

[0003] These gases are harmful to human health and can lead to poisoning or even inhalation if being inhaled by human too much. Materials inside the battery include potassium salts, lithium manganese oxide, etc., which produce a lot of smoke when burned. Smoke contains large amounts of fine particulate matter and organic matter, which pollutes air quality and increases risk of fire spreading. The lower housing of battery pack is usually made of metal materials such as aluminum, cobalt, manganese, etc., and when the battery bursts, the lower housing may crack, releasing metal fragments. These metal fragments can not only cause human injury, but also cause secondary fires. The existing explosion-proof valves cannot adsorb harmful gases and filter other harmful substances when the battery is abnormally vented in emergency, and cannot achieve that the flue gas is invisible.

[0004] In addition, a pressure difference between the interior of the battery pack and environment pressure is extremely large during thermal runaway event, and such pressure difference will negatively influence a filter efficiency of prior art explosion-proof venting valve.

[0005] To this end, it is desirable to develop an explosion-proof venting valve that is simple in structure, balances high pressure difference, and can reliably work under different operating conditions.Summary

[0006] An object of the present disclosure is to provide an explosion-proof venting valve that is simple in structure, balances high pressure difference, and can reliably work under different operating conditions.

[0007] In one aspect, an explosion-proof venting valve is provided. The explosion-proof venting valve comprises: a filter cover comprising a first filter opening, a second filter opening, a first mounting flange extending vertically downwardly around the first filter opening, and a second mounting flange extending vertically downwardly around the second filter opening; a valve body mounted to the filter cover, the valve body and the filter cover cooperating to define a filter chamber; a valve assembly mounted to the valve body; a first filter assembly disposed in the filter chamber and mounted to the first mounting flange; and a second filter assembly disposed in the filter chamber and mounted to the second mounting flange.

[0008] The first filter assembly may comprise: a first inner support frame extending cylindrically along a first longitudinal axis; a first outer support frame extending cylindrically along the first longitudinal axis and being disposed radially outside of the first inner support frame to define a first annular filter space between the first outer support frame and the first inner support frame; a first filter element disposed in the first annular filter space, the first filter element comprising a first inner filter mesh, a first outer filter mesh, and at least one first filter medium layer disposed between the first inner filter mesh and the first outer filter mesh, the first filter element being zigzag folded between the first outer support frame and the first inner support frame to form a ring shape; and a first end cap holding a lower end of the first inner support frame and a lower end of the first outer support frame, and supporting the first inner support frame, the first filter element and the first outer support frame on the valve body.

[0009] The first end cap may comprise a first annular plate body, a first inner protrusion extending upwardly around an inner circumference of the first annular plate body, and a first outer flange extending upwardly around an outer circumference of the first annular plate body, the first annular plate body closing a lower end of the first outer support frame and a lower end of the first inner support frame, the first inner protrusion abutting an inner side of the first inner support frame, and the first outer flange abutting an outer side of the first outer support frame.

[0010] The first outer support frame and the first inner support frame may be hollow cylindrical and comprise a plurality of apertures extending radially through side walls of the first outer support frame and the first inner support frame.

[0011] The second filter assembly may comprise: a second inner support frame extending cylindrically along a second longitudinal axis; a second outer support frame extending cylindrically along the second longitudinal axis and being disposed radially outside of the second inner support frame to define a second annular filter space between the second outer support frame and the second inner support frame; a second filter element disposed in the second annular filter space, the second filter element comprising a second inner filter mesh, a second outer filter mesh, and at least one second filter medium layer disposed between the second inner filter mesh and the second outer filter mesh, the second filter element being zigzag folded between the second outer support frame and the second inner support frame to form a ring shape; and a second end cap holding a lower end of the second inner support frame and a lower end of the second outer support frame, and supporting the second inner support frame, the second filter element and the second outer support frame on the valve body.

[0012] The second end cap may comprise a second annular plate body, a second inner protrusion extending upwardly around an inner circumference of the second annular plate body, and a second outer flange extending upwardly around an outer circumference of the second annular plate body, the second annular plate body closing a lower end of the second outer support frame and a lower end of the second inner support frame, the second inner protrusion abutting an inner side of the second inner support frame, and the second outer flange abutting an outer side of the second outer support frame.

[0013] The second outer support frame and the second inner support frame may be hollow cylindrical and comprise a plurality of apertures extending radially through side walls of the second outer support frame and the second inner support frame.

[0014] The filter cover may comprise: a rectangular mounting plate configured to be mounted to a battery housing; and a cover flange extending downwardly from the mounting plate. The valve body may comprise: a rectangular bottom plate; a body flange extending upwardly from the bottom plate; and a support web extending horizontally from the body flange and configured to support the first filter assembly and the second filter assembly, so as to define the filter chamber between the mounting plate, the support web, the cover flange and the body flange.

[0015] The valve assembly may comprise: a valve cover removably engaged with the valve body; an intermediate plate mounted to the valve cover and comprising a venting opening, the valve cover and the intermediate plate cooperating to define a venting space therebetween; a porous vertical support structure extending upwardly from the intermediate plate around the venting opening; a spring support plate mounted to an upper end of the porous vertical support structure; a compression spring disposed around the porous vertical support structure between the spring support plate and the bottom plate of the valve body; and a membrane being water-impermeable and gas-permeable, the membrane being disposed on a bottom surface of the intermediate plate and covering the venting opening.

[0016] In another aspect, a battery pack is provided. The battery pack comprises: a battery housing, at least one battery cell disposed in the battery housing, and the explosion-proof venting valve being described above and being mounted to the battery housing.

[0017] By means of the first filter assembly and the second filter assembly, toxic gases, particulate matter and / or metal fragments can be reliably filtered out when a thermal runaway event takes place in the battery pack.

[0018] The first filter assembly is preassembled as a module, and can be easily mounted to the explosion-proof venting valve, thus facilitating assembly and replacement of the first filter assembly and the second filter assembly.

[0019] The second filter assembly is preassembled as a module, and can be easily mounted to the explosion-proof venting valve, thus facilitating assembly and replacement of the first filter assembly and the second filter assembly.

[0020] By means of the first filter assembly and the second filter assembly disposed side by side, the high pressure of the interior of the battery pack during thermal runaway event can be evenly distributed between the first filter assembly and the second filter assembly, ensuring filter efficiency of the first filter assembly and the second filter assembly, and thus avoiding explosion of the battery pack.

[0021] By means of the first end cap, the first filter element can be reliably positioned in the first outer support frame and the first inner support frame with a simple structure.

[0022] By means of the second end cap, the second filter element can be reliably positioned in the second outer support frame and the second inner support frame with a simple structure.

[0023] Further areas of applicability of the present disclosure will become apparent from the detailed description, the claims and the drawings. The detailed description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the disclosure.Brief Description of Drawings

[0024] The present disclosure will become more fully understood from the detailed description and the accompanying drawings.

[0025] Fig. 1 is a schematic explosive view of an example explosion-proof venting valve according to embodiments.

[0026] Fig. 2 is a schematic top view of the explosion-proof venting valve of Fig. 1.

[0027] Fig. 3 is a schematic sectional view of the explosion-proof venting valve of Fig. 1 along section line A-A of Fig. 2.

[0028] Fig. 4 is a schematic sectional view of the explosion-proof venting valve of Fig. 1, showing gas flow when the explosion-proof venting valve is in a venting mode.

[0029] Fig. 5 is a schematic sectional view of the explosion-proof venting valve of Fig. 1, showing gas flow when the explosion-proof venting valve is in an intake mode.

[0030] Fig. 6 is a schematic front view of the first inner support frame of the first filter assembly of the explosion-proof venting valve of Fig. 1.

[0031] Fig. 7 is a schematic cross-sectional view of a part of the first filter assembly of the explosion-proof venting valve of Fig. 1, showing the first filter element, the first outer support frame and the first inner support frame.

[0032] Fig. 8 is a schematic partial enlarged cross-sectional view of the first filter element of Fig. 7.

[0033] Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of a part of the second filter assembly of the explosion-proof venting valve of Fig. 1, showing the second filter element, the second outer support frame and the second inner support frame.

[0034] Fig. 10 is a schematic partial enlarged cross-sectional view of the second filter element of Fig. 9.Description of Embodiments

[0035] The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, application, or uses. It should be understood that throughout the drawings, corresponding reference numerals indicate like or corresponding parts and features. Additionally, the drawings are generally schematic and not necessarily to scale. Some features may be exaggerated or minimized to show details of particular components. Therefore, specific structural and functional details disclosed herein are not to be interpreted as limiting, but merely as a representative basis for teaching one skilled in the art to variously employ the present disclosure.

[0036] Certain terminology may be used in the following description for the purpose of reference only, and thus are not intended to be limiting. For example, terms such as “above” and “below” refer to directions in the drawings to which reference is made. Terms such as “front” , “back” , “fore” , “aft” , “left” , “right” , “rear” , “side” , “upward” , “downward” , “horizontal” , “vertical” , “top” , and “bottom” , etc., describe the orientation and / or location of portions of the components or elements within a consistent but arbitrary frame of reference, which is made clear by reference to the text and the associated drawings describing the components or elements under discussion.

[0037] Furthermore, terms such as “first” , “second” , “third” , and so on may be used to describe separate components. Such terminologies are used descriptively for the figures, and do not represent limitations on the scope of the disclosure, as defined by the appended claims.

[0038] Referring now to the drawings, wherein like reference numbers refer to like features throughout the several views. Fig. 1 is a schematic explosive view of an example explosion-proof venting valve 200 according to embodiments. Fig. 2 is a schematic top view of the explosion-proof venting valve 200 of Fig. 1. Fig. 3 is a schematic sectional view of the explosion-proof venting valve 200 of Fig. 1 along section line A-A of Fig. 2. Fig. 4 is a schematic sectional view of the explosion-proof venting valve 200 of Fig. 1, showing gas flow when the explosion-proof venting valve 200 is in a venting mode. Fig. 5 is a schematic sectional view of the explosion-proof venting valve 200 of Fig. 1, showing gas flow when the explosion-proof venting valve 200 is in an intake mode.

[0039] The explosion-proof venting valve 200 is used for a battery pack used for example in an electric vehicle. However, as shall be understood for those skilled in the art, the explosion-proof venting valve 200 may be used in any other suitable applications as needed, without departing the scope of the disclosure.

[0040] According to one example, the explosion-proof venting valve 200 may comprise a filter cover 6; a valve body 9 mounted to the filter cover 6; a valve assembly 7 mounted to the valve body 9; a first filter assembly 110; and a second filter assembly 120. As shall be understood for those skilled in the art, the explosion-proof venting valve 200 may include other components as needed, such as a seal, etc., without departing the scope of the disclosure. By means of the first filter assembly 110 and the second filter assembly 120 disposed side by side, the high pressure of the interior of the battery pack during thermal runaway event can be evenly distributed between the first filter assembly 110 and the second filter assembly 120, ensuring filter efficiency of the first filter assembly 110 and the second filter assembly 120, and thus avoiding explosion of the battery pack.

[0041] According to one example, the filter cover 6 may comprise a rectangular mounting plate 67 configured to be mounted to a battery housing; and a cover flange 68 extending downwardly from the mounting plate 67. The mounting plate 67 may comprise a first filter opening 63, a second filter opening 64, a first mounting flange 65 extending vertically downwardly around the first filter opening 63, and a second mounting flange 66 extending vertically downwardly around the second filter opening 64. The first filter opening 63 is a circular opening extending along a first longitudinal axis 201. The second filter opening 64 is a circular opening extending along a second longitudinal axis 202. The first filter opening 63 and the second filter opening 64 are arranged side by side. As shall be understood for those skilled in the art, the first filter opening 63 and the second filter opening 64 may be arranged in any other suitable way, without departing the scope of the disclosure.

[0042] According to one example, the valve body 9 may comprise: a rectangular bottom plate 94; a body flange 93 extending upwardly from the bottom plate 94; and a support web 96 extending horizontally from the body flange 93 and configured to support the first filter assembly 110 and the second filter assembly 120, so as to define a filter chamber 69 between the mounting plate 67, the support web 96, the cover flange 68 and the body flange 93. As shall be understood for those skilled in the art, the filter cover 6 may not comprise a cover flange 68, or the valve body 9 may not comprise a body flange 93, in this regard, the filter chamber 69 may be located only within the valve body 9 or the filter cover 6, without departing the scope of the disclosure.

[0043] According to one example, the valve body 9 may further comprise a circumferential groove 91 on a top surface of the bottom plate 94. The circumferential groove 91 is configured to receive a lower end of a compression spring 71 of the valve assembly 7. The valve body 9 may further comprise a mounting lip 97 extending upwardly from outer circumference of the body flange 93. The mounting lip 97 is configured to be mounted to the filter cover 6 for example by welding or any other suitable method. As shall be understood for those skilled in the art, the valve body 9 may not comprise the mounting lip 97, and filter cover 6 may comprise a corresponding mounting lip (not shown) , without departing the scope of the disclosure. As shall be understood for those skilled in the art, both the valve body 9 and filter cover 6 may not comprise a mounting lip, and the valve body 9 and filter cover 6 may be mounted by any other suitable means, without departing the scope of the disclosure.

[0044] According to one example, the valve assembly 7 may comprise: a valve cover 10 removably engaged with the valve body 9; an intermediate plate 73 mounted to the valve cover 10 and comprising a venting opening 76 at middle thereof, the valve cover 10 and the intermediate plate 73 cooperating to define a venting space 75 therebetween; a porous vertical support structure 72 extending upwardly from the intermediate plate 73 around the venting opening 76; a spring support plate 74 mounted to an upper end of the porous vertical support structure 72; a compression spring 71 disposed around the porous vertical support structure 72 between the spring support plate 74 and the bottom plate 94 of the valve body 9; and a membrane 98 covering the venting opening 76. As shall be understood for those skilled in the art, the valve assembly 7 may comprise any other suitable components as needed, without departing the scope of the disclosure.

[0045] According to one example, the valve body 9 may further comprise a valve cover mounting portion 95 extending downwardly from a top surface of the bottom plate 94. The valve cover mounting portion 95 is configured to be engaged with the valve cover 10. When the valve body 9 is engaged with the valve cover 10, there is radial gap (not shown) between an outer surface of the valve cover mounting portion 95 of the valve body 9 and an inner surface of vertical wall of the valve cover 10 at some circumferential positions. The radial gap is used for venting gas. By means of radial gap hidden between the outer surface of the valve cover mounting portion 95 of the valve body 9 and the inner surface of vertical wall of the valve cover 10, the membrane 98 can be protected, and foreign matter can be prevented from entering the explosion-proof venting valve 200.

[0046] The membrane 98 is water-impermeable and is gas-permeable. As shown in Fig. 3, the membrane 98 is disposed on below the intermediate plate 73 and above the valve cover 10. According to one example, the membrane 98 may be disposed on a bottom surface of the intermediate plate 73 of the valve assembly 7, as shall be understood for those skilled in the art, the membrane 98 may be disposed on any other suitable position, without departing the scope of the disclosure. The membrane 98 may be fixed to the intermediate plate 73 by any suitable means, such as by adhesive. The membrane 98 can be formed of a microporous material. The micropores in the material enable a gas transport through the membrane 98 but prevent moisture transport through the membrane 98. In particular, the membrane 98 can be formed of for example perfluorosulfonic acid, however, as shall be understood for those skilled in the art, the membrane 98 may be formed of any other suitable materials as needed, without departing the scope of the disclosure. The membrane 98 may comprise a hydrophobic coating thereon. By means of the hydrophobic coating, moisture in ambient air can be prevented from entering the first filter assembly 110 and the secondly filter assembly 120, thus increasing service life of the first filter assembly 110 and the secondly filter assembly 120.

[0047] The first filter assembly 110 is disposed in the filter chamber 69 and mounted to the first mounting flange 65. The second filter assembly 120 is disposed in the filter chamber 69 and mounted to the second mounting flange 66. According to one example, the first filter assembly 110 and the secondly filter assembly 120 have the same structure. As shall be understood for those skilled in the art, the first filter assembly 110 and the secondly filter assembly 120 may have different structure, without departing the scope of the disclosure.

[0048] According to one example, the first filter assembly 110 may comprise: a first inner support frame 1 extending cylindrically along the first longitudinal axis 201; a first outer support frame 2 extending cylindrically along the first longitudinal axis 201 and being disposed radially outside of the first inner support frame 1 to define a first annular filter space 21 between the first outer support frame 2 and the first inner support frame 1; a first filter element 3 disposed in the first annular filter space 21; and a first end cap 8 holding a lower end of the first inner support frame 1 and a lower end of the first outer support frame 2, and supporting the first inner support frame 1, the first filter element 3 and the first outer support frame 2 on the valve body 9.

[0049] According to one example, the first end cap 8 may comprise a first annular plate body, a first inner protrusion 81 extending upwardly around an inner circumference of the first annular plate body, and a first outer flange 83 extending upwardly around an outer circumference of the first annular plate body. The first annular plate body closes a lower end of the first outer support frame 2 and a lower end of the first inner support frame 1, the first inner protrusion 81 abuts an inner side of the first inner support frame 1, and the first outer flange 83 abuts an outer side of the first outer support frame 2.

[0050] By means of the first end cap 8, the first filter element 3 can be reliably positioned in the first outer support frame 2 and the first inner support frame 1 with a simple structure.

[0051] Fig. 6 is a schematic front view of the first inner support frame 1 of the first filter assembly 110 of the explosion-proof venting valve 200 of Fig. 1. As shown in Fig. 6, the first inner support frame 1 is hollow cylindrical and comprises a plurality of apertures 12 extending radially through side walls of the first inner support frame 1. The first outer support frame 2 may have the same structure as the first inner support frame 1, except that the first outer support frame 2 has a larger diameter than the first inner support frame 1, That is, the first outer support frame 2 is hollow cylindrical and comprises a plurality of apertures 12 extending radially through side walls of the first outer support frame 2. In addition, the apertures 12 of the first outer support frame 2 may be smaller than the apertures 12 of the first inner support frame 1.

[0052] Fig. 7 is a schematic cross-sectional view of a part of the first filter assembly 110 of the explosion-proof venting valve 200 of Fig. 1, showing the first filter element 3, the first outer support frame 2 and the first inner support frame 1. Fig. 8 is a schematic partial enlarged cross-sectional view of the first filter element 3 of Fig. 7.

[0053] The first filter element 3 is disposed in the first annular filter space 21 between the first outer support frame 2 and the first inner support frame 1. According to one example, the first filter element 3 may comprise a first inner filter mesh 33, a first outer filter mesh 31, and at least one first filter medium layer 32 disposed between the first inner filter mesh 33 and the first outer filter mesh 31. According to one example, the first inner filter mesh 33 and the first outer filter mesh 31 may be made of metal, to provide support and protection for the at least one first filter medium layer 32. As shall be understood for those skilled in the art, the first inner filter mesh 33 and the first outer filter mesh 31 may be made of any other suitable material, such as polyethylene, etc., without departing the scope of the disclosure.

[0054] By means of the multi-stage filtration of the first filter assembly 110, particles of different sizes, liquid and / or harmful gas can be reliably filtered out or absorbed, and the larger particles can be intercepted in the first inner support frame 1 and the first inner filter mesh 33 of the first filter assembly 110 to prevent from blocking the at least one first filter medium layer 32, resulting in unobstructed gas flow during thermal runaway event, and then avoiding explosion of the battery pack.

[0055] According to one example, the first filter element 3 may be zigzag folded between the first outer support frame 2 and the first inner support frame 1 to form a ring shape. Folded first filter element 3 increases filter area of the first filter assembly 110. The at least one first filter medium layer 32 may be fiber filter paper. As shall be understood for those skilled in the art, the at least one first filter medium layer 32 may be formed of any other suitable material, without departing the scope of the disclosure. According to one example, the at least one first filter medium layer 32 may comprise absorbent for absorbing harmful gas. In addition, the at least one first filter medium layer 32 may comprise a plurality of filter medium layers.

[0056] According to one example, the second filter assembly 120 may comprise: a second inner support frame 101 extending cylindrically along the second longitudinal axis 202; a second outer support frame 102 extending cylindrically along the second longitudinal axis 202 and being disposed radially outside of the second inner support frame 101 to define a second annular filter space 121 between the second outer support frame 102 and the second inner support frame 101; a second filter element 103 disposed in the second annular filter space 121; and a second end cap 108 holding a lower end of the second inner support frame 101 and a lower end of the second outer support frame 102, and supporting the second inner support frame 101, the second filter element 103 and the second outer support frame 102 on the valve body 9.

[0057] According to one example, the second end cap 108 may comprise a second annular plate body, a second inner protrusion 82 extending upwardly around an inner circumference of the second annular plate body, and a second outer flange 84 extending upwardly around an outer circumference of the second annular plate body. The second annular plate body closes a lower end of the second outer support frame 102 and a lower end of the second inner support frame 101, the second inner protrusion 82 abuts an inner side of the second inner support frame 101, and the second outer flange 84 abuts an outer side of the second outer support frame 102.

[0058] By means of the second end cap 108, the second filter element 103 can be reliably positioned in the second outer support frame 102 and the second inner support frame 101 with a simple structure.

[0059] The second inner support frame 101 of the second filter assembly 120 may have the same structure as the first inner support frame 1 of the first filter assembly 110. For example, the second inner support frame 101 is hollow cylindrical and comprises a plurality of apertures 12 extending radially through side walls of the second inner support frame 101. The second outer support frame 102 of the second filter assembly 120 may have the same structure as the first outer support frame 2 of the first filter assembly 110. For example, the second outer support frame 102 is hollow cylindrical and comprises a plurality of apertures 12 extending radially through side walls of the second outer support frame 102. In addition, the apertures 12 of the second outer support frame 102 may be smaller than the apertures 12 of the second inner support frame 101.

[0060] Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of a part of the second filter assembly 120 of the explosion-proof venting valve 200 of Fig. 1, showing the second filter element 103, the second outer support frame 102 and the second inner support frame 101. Fig. 10 is a schematic partial enlarged cross-sectional view of the second filter element 103 of Fig. 9.

[0061] The second filter element 103 is disposed in the second annular filter space 121 between the second outer support frame 102 and the second inner support frame 101. According to one example, the second filter element 103 may comprise a second inner filter mesh 133, a second outer filter mesh 131, and at least one second filter medium layer 132 disposed between the second inner filter mesh 133 and the second outer filter mesh 131. According to one example, the second inner filter mesh 133 and the second outer filter mesh 131 may be made of metal, to provide support and protection for the at least one second filter medium layer 132. As shall be understood for those skilled in the art, the second inner filter mesh 133 and the second outer filter mesh 131 may be made of any other suitable material, such as polyethylene, etc., without departing the scope of the disclosure.

[0062] By means of the multi-stage filtration of the second filter assembly 120, particles of different sizes, liquid and / or harmful gas can be reliably filtered out or absorbed, and the larger particles can be intercepted in the second inner support frame 101 and the second inner filter mesh 133 of the second filter assembly 120 to prevent from blocking the at least one second filter medium layer 132, resulting in unobstructed gas flow during thermal runaway event, and then avoiding explosion of the battery pack.

[0063] According to one example, the second filter element 103 may be zigzag folded between the second outer support frame 102 and the second inner support frame 101 to form a ring shape. Folded second filter element 103 increases filter area of the second filter assembly 120. The at least one second filter medium layer 132 may be fiber filter paper. As shall be understood for those skilled in the art, the at least one second filter medium layer 132 may be formed of any other suitable material, without departing the scope of the disclosure. According to one example, the at least one second filter medium layer 132 may comprise absorbent for absorbing harmful gas. In addition, the at least one second filter medium layer 132 may comprise a plurality of filter medium layers.

[0064] By means of the first filter assembly 110 and the secondly filter assembly 120, toxic gases, particulate matter and / or metal fragments can be reliably filtered out when a thermal runaway event takes place in the battery pack.

[0065] The first filter assembly 110 is preassembled as a module, and can be easily mounted to the explosion-proof venting valve 200, thus facilitating assembly and replacement of the first filter assembly 110.

[0066] The secondly filter assembly 120 is preassembled as a module, and can be easily mounted to the explosion-proof venting valve 200, thus facilitating assembly and replacement of the secondly filter assembly 120.

[0067] According to one example, the filter cover 6 may comprise a plurality of mounting holes 62 for receiving fasteners such as bolt, screw, or the like. As shown in Fig. 2, there are six mounting holes 62 arranged in two rows. As shall be understood for those skilled in the art, the filter cover 6 may comprise any other suitable number of mounting holes 62 as needed, such as 3, 4, 5, etc., and the mounting holes 62 may be arranged in any other suitable way, without departing the scope of the disclosure.

[0068] In another aspect, a battery pack is provided. The battery pack comprises: a battery housing, at least one battery cell disposed in the battery housing, and the explosion-proof venting valve 200 mounted to the battery housing.

[0069] When pressure of interior of the battery pack is less than environment pressure, the explosion-proof venting valve 200 is in an intake mode, as shown in Fig. 5, air from outside environment will flow into the explosion-proof venting valve 200 via the radial gap between the outer surface of the valve cover mounting portion 95 of the valve body 9 and the inner surface of vertical wall of the valve cover 10, then flows through the membrane 98, the venting opening 76, the porous vertical support structure 72 and flows into the filter chamber 69 outside of the first filter assembly 110 and the second filter assembly 120. The air then flows through first filter assembly 110 (the first outer support frame 2, the first filter element 3, the first inner support frame 1) or the second filter assembly 120 (the second outer support frame 102, the second filter element 103, the second inner support frame 101) , and flows into the battery housing via a first inner space 13 of the first inner support frame 1 and the first filter opening 63, or via a second inner space 113 of the second inner support frame 101 and the second filter opening 64.

[0070] When pressure of interior of the battery pack is greater than environment pressure, the explosion-proof venting valve 200 is in a venting mode, as shown in Fig. 4. Gas inside of the battery pack flows out to the environment, specifically, the gas flows through the first filter opening 63 and the first inner space 13 of the first inner support frame 1, or through the second filter opening 64 and the second inner space 113 of the second inner support frame 101. Then, the gas flows through first filter assembly 110 (the first inner support frame 1, the first filter element 3, the first outer support frame 2) or the second filter assembly 120 (the second inner support frame 101, the second filter element 103, the second outer support frame 102) . In this regard, toxic gases, particulate matter and / or metal fragments can be reliably filtered out by the first filter element 3 or the second filter element 103, to generate filtered gas. The filtered gas then flows into the filter chamber 69 outside of the first filter assembly 110 and the second filter assembly 120, through the porous vertical support structure 72, the venting opening 76, the membrane 98, and then flows into outside environment via the radial gap between the outer surface of the valve cover mounting portion 95 of the valve body 9 and the inner surface of vertical wall of the valve cover 10.

[0071] When the battery pack experiences a thermal runaway event, the pressure difference between the interior of the battery pack and environment pressure will be greater than a predetermined threshold that can overcome force of the compression spring 71 of the valve assembly 7 to urge the valve cover 10 of the valve assembly 7 to move away from the valve body 9, and thus the explosion-proof venting valve 200 is in the blasting mode, so as to rapidly lower the pressure of interior of the battery pack.

[0072] Aspects of the present disclosure have been described in detail with reference to the illustrated embodiments; those skilled in the art will recognize, however, that many modifications may be made thereto without departing from the scope of the present disclosure. The present disclosure is not limited to the precise construction and compositions disclosed herein; any and all modifications, changes, and variations apparent from the foregoing descriptions are within the scope of the disclosure as defined by the appended claims. Moreover, the present concepts expressly include any and all combinations and subcombinations of the preceding elements and features.

Claims

1.An explosion-proof venting valve (200) comprising:a filter cover (6) comprising a first filter opening (63) , a second filter opening (64) , a first mounting flange (65) extending vertically downwardly around the first filter opening (63) , and a second mounting flange (66) extending vertically downwardly around the second filter opening (64) ;a valve body (9) mounted to the filter cover (6) , the valve body (9) and the filter cover (6) cooperating to define a filter chamber (69) ;a valve assembly (7) mounted to the valve body (9) ;a first filter assembly (110) disposed in the filter chamber (69) and mounted to the first mounting flange (65) ; anda second filter assembly (120) disposed in the filter chamber (69) and mounted to the second mounting flange (66) .2.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 1, wherein the first filter assembly (110) comprises:a first inner support frame (1) extending cylindrically along a first longitudinal axis (201) ;a first outer support frame (2) extending cylindrically along the first longitudinal axis (201) and being disposed radially outside of the first inner support frame (1) to define a first annular filter space (21) between the first outer support frame (2) and the first inner support frame (1) ;a first filter element (3) disposed in the first annular filter space (21) , the first filter element (3) comprising a first inner filter mesh (33) , a first outer filter mesh (31) , and at least one first filter medium layer (32) disposed between the first inner filter mesh (33) and the first outer filter mesh (31) , the first filter element (3) being zigzag folded between the first outer support frame (2) and the first inner support frame (1) to form a ring shape; anda first end cap (8) holding a lower end of the first inner support frame (1) and a lower end of the first outer support frame (2) , and supporting the first inner support frame (1) , the first filter element (3) and the first outer support frame (2) on the valve body (9) .3.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 2, wherein the first end cap (8) comprises a first annular plate body, a first inner protrusion (81) extending upwardly around an inner circumference of the first annular plate body, and a first outer flange (83) extending upwardly around an outer circumference of the first annular plate body, the first annular plate body closing a lower end of the first outer support frame (2) and a lower end of the first inner support frame (1) , the first inner protrusion (81) abutting an inner side of the first inner support frame (1) , and the first outer flange (83) abutting an outer side of the first outer support frame (2) .4.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 3, wherein the first outer support frame (2) and the first inner support frame (1) are hollow cylindrical and comprise a plurality of apertures (12) extending radially through side walls of the first outer support frame (2) and the first inner support frame (1) .5.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 4, wherein the second filter assembly (120) comprises:a second inner support frame (101) extending cylindrically along a second longitudinal axis (202) ;a second outer support frame (102) extending cylindrically along the second longitudinal axis (202) and being disposed radially outside of the second inner support frame (101) to define a second annular filter space (121) between the second outer support frame (102) and the second inner support frame (101) ;a second filter element (103) disposed in the second annular filter space (121) , the second filter element (103) comprising a second inner filter mesh (133) , a second outer filter mesh (131) , and at least one second filter medium layer (132) disposed between the second inner filter mesh (133) and the second outer filter mesh (131) , the second filter element (103) being zigzag folded between the second outer support frame (102) and the second inner support frame (101) to form a ring shape; anda second end cap (108) holding a lower end of the second inner support frame (101) and a lower end of the second outer support frame (102) , and supporting the second inner support frame (101) , the second filter element (103) and the second outer support frame (102) on the valve body (9) .6.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 5, wherein the second end cap (108) comprises a second annular plate body, a second inner protrusion (82) extending upwardly around an inner circumference of the second annular plate body, and a second outer flange (84) extending upwardly around an outer circumference of the second annular plate body, the second annular plate body closing a lower end of the second outer support frame (102) and a lower end of the second inner support frame (101) , the second inner protrusion (82) abutting an inner side of the second inner support frame (101) , and the second outer flange (84) abutting an outer side of the second outer support frame (102) .7.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 6, wherein the second outer support frame (102) and the second inner support frame (101) are hollow cylindrical and comprise a plurality of apertures (12) extending radially through side walls of the second outer support frame (102) and the second inner support frame (101) .8.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 1, wherein the filter cover (6) comprises: a rectangular mounting plate (67) configured to be mounted to a battery housing; and a cover flange (68) extending downwardly from the mounting plate (67) ; andthe valve body (9) comprises: a rectangular bottom plate (94) ; a body flange (93) extending upwardly from the bottom plate (94) ; and a support web (96) extending horizontally from the body flange (93) and configured to support the first filter assembly (110) and the second filter assembly (120) , so as to define the filter chamber (69) between the mounting plate (67) , the support web (96) , the cover flange (68) and the body flange (93) .9.The explosion-proof venting valve (200) according to claim 1, wherein the valve assembly (7) comprises:a valve cover (10) removably engaged with the valve body (9) ;an intermediate plate (73) mounted to the valve cover (10) and comprising a venting opening (76) , the valve cover (10) and the intermediate plate (73) cooperating to define a venting space (75) therebetween;a porous vertical support structure (72) extending upwardly from the intermediate plate (73) around the venting opening (76) ;a spring support plate (74) mounted to an upper end of the porous vertical support structure (72) ;a compression spring (71) disposed around the porous vertical support structure (72) between the spring support plate (74) and the bottom plate (94) of the valve body (9) ; anda membrane (98) being water-impermeable and gas-permeable, the membrane (98) being disposed on a bottom surface of the intermediate plate (73) and covering the venting opening (76) .10.A battery pack, comprising:a battery housing;at least one battery cell disposed in the battery housing; andthe explosion-proof venting valve (200) according to claim 1 and being mounted to the battery housing.

Images