密封电池及安全阀制造技术

技术编号:9721896 阅读:104 留言:0更新日期:2014-02-27 17:35
从阀口(213)向阀体(230)突出的圆形突起(215)在安全阀的阀座(214)上形成。突起(215)包括由突起的边缘形状限定、沿阀口(213)的圆周方向平行设置的第一突出区域(R1)和第二突出区域(R2)。第一突出区域(R1)和第二突出区域(R2)是这样形成的,使得其曲率半径在突起(215)沿阀体(230)的轴线方向的剖面上彼此不同。由阀体(230)作用在第二突出区域(R2)上的每单位表面面积的表面压力高于由阀体(230)作用在第一突出区域(R1)上的每单位表面面积的表面压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封电池及安全阀
本专利技术涉及一种包括释放异常内压的返回型安全阀的密封电池以及适用于密封电池中的返回型安全阀。
技术介绍
已提出了在本领域中已知的各种类型的充电电池作为便携式电子设备的电源以及电动汽车、混合动力车等的电源。在这种充电电池中,特别地,密封电池往往包括所谓的返回型安全阀,当电池外壳的内压超过预定压力时,该安全阀被促动从而打开于是降低内压,并在内压降低后返回至闭合状态。当发电要素的化学反应产生气体或类似物并导致内压异常增加时,这种安全阀被促动从而从外壳排放气体。专利文献I中描述的安全阀被认为是这种用在密封电池中的返回型安全阀。如图10所述,专利文献I中描述的安全阀包括连接至电池槽的阀外壳25,该电池槽容纳有正极和负极的极板组,它们构成了电池。在阀外壳25的底壁中间,设置有与电池槽连通的阀口 26,并且在阀口 26周围形成环形密封突起27。阀外壳25容纳有阀体31,其由压接在密封突起27上的橡胶等构成。阀盖32与容纳阀体31的阀外壳25的上开口端相接合。阀盖32包括与阀外壳25的内部空间连通的开放口 33。在以这种方式配置的安全阀中,当电池的内压在正常预期范围之内时,保持密封突起27与阀体31之间的密封从而使电池的内部与外部隔离以便电池中的气体不会泄露。然而,当电池的内压异常增加并达到某个设定值时,内压使阀体31打开(弹性收缩),于是气体通过密封突起27与阀体31之间被排出电池。现有技术文献专利文献1:日本公开专利公告第N0.2001-110388号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题这种安全阀需要两种功能,在正常使用环境所期望的压力下安全阀保持阀闭合状态从而密封诸如电解液和各种类型气体等内容物在电池内的密封功能,以及当内压异常增加并达到预定压力时安全阀打开从而释放电池内压的开放功能。然而,在包括专利文献I中描述的安全阀的常规安全阀中,很难在保持安全阀的开放功能的同时改进安全阀的密封功能。例如,如图11所述,其是对应于图10中区域a的部分的放大图,安全阀的开放功能与下面的公式(I)相关,其中“L”是图10中密封突起27的顶点(突起27沿阀体31轴线方向的剖面)之间的长度,“F”是阀体31作用于密封突起27的负荷,以及密封长度是“I”,其是阀体31的底面与密封突起27的边缘在阀体31的轴向剖面的接触长度。F/LI (I)安全阀的密封功能与下面的公式(2)相关I/L (2)这样,为了改进具有这种性能的安全阀的密封功能,例如,当密封突起的密封长度“I”增加时,改进了安全阀的密封功能,但是使安全阀打开的压力减小了。而且,即使通过减少密封突起27的顶点之间的长度“L”来改进安全阀的密封功能,但密封突起27的顶点之间的长度“L”只可减少到阀口 26的直径的范围。这样,对密封功能的改进存在着限制。以这种方式,很难在保持安全阀的开放功能的同时改进安全阀的密封功能。于是,本专利技术的目的在于提供一种密封电池,其能够同时满足要求的密封功能和开放功能,并提供一种可用于该密封电池的返回型安全阀。解决问题的方法本专利技术的一个方面是包括返回型安全阀的密封电池。返回型安全阀设有包括容纳单元的阀外壳,容纳单元具有阀口和阀座,阀口与容纳具有正极和负极的极板组的电池槽连通,阀座在阀口周围延伸。阀体容纳在容纳单元中。阀盖通过使阀体推压阀座而密封阀口。阀座包括向阀体关出的环形关起。关起包括由关起的尖部形状限定、沿阀口的圆周方向平行设置的第一突出区域和第二突出区域。第一突出区域和第二突出区域在突起沿阀体轴线方向的剖面上具有不同的曲率半径。第一突出区域的至少一部分设置在第二突出区域的外侧,并且由阀体作用于第二突出区域的每单位面积压力高于由阀体作用于第一突出区域的每单位面积压 力。根据上述配置,阀体接触第二突出区域的部分的压缩力增加了。这样,第二突出区域和阀体的紧密连接状态得以保持,于是在安全阀中与电池槽相连通的阀口的密封状态得以保持直到电池的内压达到某个设定值。当电池的内压异常上升并达到超过第二突出区域和阀体的面压力的压力(开阀压力)时,阀体通过开阀压力弹性收缩并打开。换句话说,由于第二突出区域和阀体的每单位面积压力设置成高于第一突出区域和阀体的每单位面积压力,开阀压力(阀体在该值时打开)依赖于第二突出区域和阀体的面压力。因此,在上述配置中,安全阀要求的开放功能由突起的第二突出区域确保。在突起沿阀体轴线方向的剖面上,安全阀的密封功能与下面的等式(3)相关,其中“L2”是第二突出区域之间的长度(例如,顶点之间的长度),“12”是密封长度,其是阀体和第二突出区域的接触长度,“L/’是设置在第二突出区域外侧的第一突出区域之间的长度(例如,顶点之间的长度),“1广是密封长度,其是阀体和第一突出区域的接触长度。I2A^I1Aj1 ⑶换句话说,安全阀的密封功能是由确保安全阀必要的开放功能的第二突出区域的密封功能(I2/L2)加上与第二突出区域分开的第一突出区域的密封功能(I1Zl1)tj安全阀的密封功能因此通过附加的第一突出区域的密封功能而改进。而且,由于突起由第一突出区域和第二突出区域配置,安全阀的密封功能能够通过扩大与确保安全阀的开放功能的第二突出区域不同的区域,也就是第一突出区域的密封长度I1以及第一突出区域之间的长度L1而改进。安全阀的开放功能与根据等式(I)的F2/L2I2有关,“F2”是阀体作用在第二突出区域上的负荷,实质上依赖于阀体作用在第二突出区域上的每单位面积压力。这样,在将第二突出区域的开放功能,也就是安全阀的开阀压力固定至预定值的同时,安全阀的密封功能能够得到改进。安全阀的开放功能和密封功能因此都能够令人满意地满足。优选地,突起是环形的。典型的阀口是圆柱形的。通过形成环形突起,阀口与第一和第二突出区域之间的距离分别是均等的。这样,靠近阀口的突出区域与阀口之间的距离在整个圆周上变得均等,于是作用在这个突出区域的内压变得均匀。这减少了开阀压力的变化以及密封的变化,于是能够实现操作更稳定的安全阀。优选地,在突起沿阀体轴线方向的剖面上,第一突出区域的曲率半径大于或等于第二突出区域的曲率半径。根据上述配置,在突起沿阀体轴线方向的剖面上,第一突出区域的密封长度(I1)明显变得大于第二突出区域的密封长度(12)。第一突出区域的密封功能因此通过第一突出区域的密封长度(I1)的增大而改进。而且,根据上述配置,第二突出区域的形状比第一突出区域的形状陡峭,于是进一步增加了第二突出区域和阀体之间的每单位面积压力。优选地,第一突出区域在突起沿阀体轴线方向的剖面上的曲率半径设定在“ I X R”至IJ “10/3 X R”的范围之内,其中R是第二突出区域的曲率半径。关于安全阀的密封功能,如果突起在其与阀体的接触部分的曲率半径太小,阀体接触突起的耐用性下降,于是经过一段时间后泄漏量增加。关于安全阀的开放功能,如果突起在其与阀体的接触部分的曲率半径太大,开阀压力的变化倾向于增大。然而,根据上述配置,通过在上述条件下形成第一突出区域和第二突出区域,能够确保在突起和阀体的接触部分的耐用性,并且也能够满足开阀压力的均匀性。优选地,第一突出区域和第二突出区域由两个分开的突起形成。根据上述配置,开放功能由第二突出区域中形成的突起保证,安全阀的密封功能由在各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封电池,包括:具有阀外壳的返回型安全阀,所述阀外壳包括:具有阀口和阀座的容纳单元,所述阀口与容纳具有正极和负极的极板组的电池槽连通,所述阀座在所述阀口周围延伸,容纳在所述容纳单元中的阀体,以及通过使所述阀体推压所述阀座而密封所述阀口的阀盖,其中:所述阀座包括向所述阀体突出的环形突起;所述突起包括第一突出区域和第二突出区域,所述第一突出区域和第二突出区域由所述突起的尖部形状限定、沿所述阀口的圆周方向平行设置,其中所述第一突出区域和所述第二突出区域在所述突起沿所述阀体轴线方向的剖面上具有不同的曲率半径;并且所述第一突出区域的至少一部分设置在所述第二突出区域的外侧,由所述阀体作用于所述第二突出区域的每单位面积压力高于由所述阀体作用于所述第一突出区域的每单位面积压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.13 JP 2011-1309321.一种密封电池,包括: 具有阀外壳的返回型安全阀,所述阀外壳包括: 具有阀口和阀座的容纳单元,所述阀口与容纳具有正极和负极的极板组的电池槽连通,所述阀座在所述阀口周围延伸, 容纳在所述容纳单元中的阀体,以及 通过使所述阀体推压所述阀座而密封所述阀口的阀盖,其中: 所述阀座包括向所述阀体突出的环形突起; 所述突起包括第一突出区域和第二突出区域,所述第一突出区域和第二突出区域由所述突起的尖部形状限定、沿所述阀口的圆周方向平行设置,其中所述第一突出区域和所述第二突出区域在所述突起沿所述阀体轴线方向的剖面上具有不同的曲率半径;并且 所述第一突出区域的至少一部分设置在所述第二突出区域的外侧,由所述阀体作用于所述第二突出区域的每单位面积压力高于由所述阀体作用于所述第一突出区域的每单位面积压力。2.根据权利要求1所述的密封电池,其中所述突起是环形的。3.根据权利要求1或2所述的密封电池,其中在所述突起沿所述阀体轴线方向的剖面上,所述第一突出区域的曲率半径大于或等于所述第二突出区域的曲率半径。4.根据权利要求3所述的密封电池,其中在所述突起沿所述阀体轴线方向的剖面上,...

【专利技术属性】
技术研发人员:三浦恭荣松本繁滨田真治
申请(专利权)人:朴力美电动车辆活力株式会社
类型:
国别省市:

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