具有过压防护机构的壳体制造技术

本发明专利技术涉及一种具有过压防护机构(16)的壳体(10)，所述过压防护机构包括：卸压开口(18)，该卸压开口从壳体内部(24)延伸至壳体外侧(26)；以及由橡胶弹性的材料形成的膜密封塞(20)，该膜密封塞在卸压开口(18)中布置在密封座中，以便将这个卸压开口不透流体地闭锁。所述膜密封塞(20)具有中央区段(30)和弯折的自由边缘区段(32)，所述膜密封塞(20)经由该边缘区段在相对于膜密封塞(20)的中轴线(28)的径向方向上完全密封地贴靠在限定卸压开口(18)的壳体壁(34)处。该自由边缘区段(32)在膜密封塞(20)的没有被压力加载的运行状态下从所述中央区段(30)朝向所述壳体外侧(26)延伸离开。中央区段通过上升的壳体内压(Pi)沿着轴向方向能够如此形变，即，所述边缘区段(32)能够通过从所述中央区段的形变中得出的拉应力(Z)在轴向方向上从内向外逐步地从所述壳体壁(34)脱离，从而所述膜密封塞在达到或超过预先给定的最大的壳体内压(Pi)时释放所述卸压开口(18)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有过压防护机构的壳体
本专利技术涉及一种具有过压防护机构的壳体。这样的壳体在实践中应用在许多
中，以便防护所述壳体或其内容物免受损坏性的过压。作为过压防护机构在此通常采用安全阀或者所谓的爆破片，它们在达到或者超过最大允许的壳体内压时进行响应并且由此允许通过把布置在壳体内部中的流体排出到周边环境中来实现该壳体内压的减小。安全阀在壳体内压下降时一般自动地闭合，从而所述壳体必要时在没有另外的措施时能够被继续使用。而爆破片由于其响应于不被允许的壳体内压而依照额定破裂位置被损坏并且为了所述壳体的继续使用必须被替换。
技术介绍
安全阀以及还有爆破片在其制造或装配中是繁琐的并且因此构成不可忽略的成本因素。由橡胶弹性能够形变的材料形成的密封塞(该密封塞在卸压开口中布置在径向的压合座中)到目前为止并不是前述爆破片或安全阀的合适的替换件，因为密封塞的响应特性尤其在低的最大允许的壳体内压时到目前为止并非足够可靠。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，给出一种具有过压防护机构的壳体，所述过压防护机构具有卸压开口和膜密封塞，该壳体能够以简单的和成本有利的方式制造并且在该壳体中所述膜密封塞即使在小的壳体内压时也具有可靠的响应特性，从而所述壳体即使在关键的应用、例如作为用于锂电池组或类似物的电池组壳体时也能够被采用。此任务通过具有在权利要求1中所给出的特征的壳体来解决。本专利技术的有利的改进方案在说明书以及从属权利要求中给出。根据本专利技术的壳体具有带有卸压开口的过压防护机构，该卸压开口从所述壳体内部或壳体内侧延伸至壳体外侧。在所述卸压开口中，由橡胶弹性能够形变的材料形成的膜密封塞布置在密封座中，该密封座将卸压开口不透流体地闭锁。所述膜密封塞具有中央区段和弯折的边缘区段，该边缘区段在膜密封塞的没有被压力加载的运行状态下从所述中央区段朝向所述壳体外侧延伸离开。所述边缘区段由此与中央区段在没有被压力加载的状态下形成≤180°、优选大约90°的角。所述膜密封塞经由边缘区段在相对于膜密封塞的中轴线的径向方向上完全密封地贴靠在限定卸压开口的壳体壁处。换而言之，膜密封塞构造为径向密封元件。膜密封塞的中央区段通过上升的壳体内压(Pi)沿着轴向方向能够如此形变，即，所述边缘区段能够通过从所述中央区段的形变中得出的拉应力Z与压力成比例地在轴向方向上从内向外逐步地从所述壳体壁34脱离，直到所述膜密封塞在达到或超过预先给定的最大的壳体内压Pi时释放所述卸压开口18。由于中央区段的形变、例如中央区段的由于(还)贴靠在壳体壁处的自由边缘区段所引起的伸缩式的外展，将拉应力施加到所述自由边缘区段上，通过该拉应力使得所述边缘区段与压力成比例地连续地从所述壳体壁脱去。所述拉应力具有径向指向的和轴向(朝向壳体外侧)指向的分量。通过所述拉应力能够以可靠的方式克服在边缘区段和壳体壁之间存在的摩擦锁合，以用于壳体内部的卸压，并且将边缘区段经由中央区段从卸压开口中运动出去。总体上能够由此实现过压防护机构的到目前为止未被达到的灵敏且精准的响应特性。依赖于膜密封塞的材料选择和所采用的材料强度，甚至最大的壳体内压(该壳体内压仅稍微(以十分之几或百分之几巴)超过大气环境压力(大气压))，能够保证壳体内部的可靠的卸压。橡胶弹性能够形变的膜密封塞在此能够相比于安全阀或爆破片以简化并且成本有利的方式制造并且装配在壳体处。显然的是，膜密封塞在其对壳体过压的单次响应之后必须重新安装到卸压开口中置于其密封位置，或以相应于爆破片的方式必须被更换。壳体内部相对于周边环境的尤其可靠的密封按照本专利技术通过如下方式实现：边缘区段对于壳体壁的径向的接触压力在布置在密封座中的膜密封塞的没有被压力加载的状态下在轴向上朝向所述壳体内侧升高。所述接触压力或接触压力分布在该情况中沿着轴向方向在壳体内部附近具有最大值。对于膜密封塞的极其灵敏且可靠的响应特性而言，膜密封塞的边缘区段在膜密封塞的没有被压力加载的状态下沿着轴向方向延伸直到壳体外侧或基本上直到壳体外侧。作为备选方案，所述自由边缘区段能够在没有被压力加载的状态下甚至伸出超过壳体外侧。由此所述膜密封塞的自由边缘区段在达到预先给定的最大的壳体内压时能够经由壳体边缘(壳体壁和壳体外侧通过该壳体边缘相接)凭借膜密封塞的弹性回位趋势的支撑作用，简单地完全从卸压开口中沿着轴向方向运动出来或抬起来。膜密封塞根据本专利技术松弛地安装或布置在卸压开口中。膜密封塞的中央区段在没有被压力加载的状态下具有布置在中轴线上的并沿着轴向方向向着所述壳体的外侧指向的(中央的)凹部(＝凹陷)。由此中央区段的经限定的形变能够在膜密封塞被压力加载时得以保证，通过该压力加载使得边缘区段在周向方向上均匀地从由壳体壁形成的密封面在径向方向上移走或脱去。按照本专利技术的一个尤其优选的改进方案，膜密封塞的中央区段在横截面方面锯齿形地构造。膜密封塞的中央区段例如能够具有W形亦或双W形的横截面。由此能够一方面实现中央区段的前述的中央的凹部。此外，由此在径向方向上实现膜密封塞对于膜密封元件的密封功能所需的增强。边缘区段对于壳体壁的预期的接触压力能够由此被简化地调节。膜密封塞按照本专利技术优选一体式地构造。由此能够成本有利地并且以很小的制造公差来制造膜密封塞，以便保证配合精确地并且在周向方向上均匀密封地贴靠在所述壳体的壳体壁处。显然的是，膜密封塞基于对于其密封能力所需的相对于卸压开口的径向过盈在其安装到卸压开口中之后首先经受一定程度的压缩永久变形。这是弹性体的固有特性并且必须在膜密封塞的材料选择以及尺寸设定时被相应地考虑。膜密封塞优选具有统一的厚度或者基本上统一的厚度。在后者情况下，膜密封塞的厚度优选最大以膜密封塞的额定厚度(＝平均厚度)的30％变化。在制造技术方面下，膜密封塞相对于中轴线优选旋转对称地构造。通过如下方式能够再次继续简化所述壳体或膜密封塞的装配，即，限定卸压开口的壳体壁构造用于膜密封塞的轴向止挡部。由此能够以结构简单的方式预先给定膜密封塞到卸压开口中的所期望的插入深度。这尤其在边缘区段与前述的壳体边缘的配合作用方面是有利的。附图说明在下文借助在附图中描述的实施例更加详细地阐释本专利技术。在附图中示出了：图1以透视图示出用于能量储存器的壳体，所述壳体具有带有卸压开口的过压防护机构，该卸压开口借助于安装在卸压开口中的膜密封塞不透流体地闭锁；图2以沿着在图1中用A-A表示的剖平面剖开的局部剖视图示出在过压防护机构没有被压力加载的状态下图1中的壳体；图3以局部剖视图示出在壳体内压提高时图1中的壳体；图4以局部剖视图示出在相对于图3中的示图壳体内压更大时图1中的壳体；图5以局部剖视图示出在相对于图4中的示图壳体内压还要更大时图1中的壳体；并且图6以局部横截面示出在达到预先给定的最大的壳体内压的情况下卸压的时刻中图1中的壳体，其中，膜密封塞释放卸压开口。具体实施方式图1示出了用于锂离子蓄电池12的壳体10，因此示出了所谓的电池组壳体。显然的是，所述壳体10也能够应用在其它的技术用途中。所述壳体10具有两个联接极14，用于将锂离子蓄电池12联接到在附图中没有反映出的电消耗器上，例如联接到机动车的车载电网上。所述壳体10设有能够使用一次的过压防护机构16，该过压防护机构包括卸压开口18和在卸压开口18中布置在密封座中的膜密封塞2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有过压防护机构(16)的壳体(10)，所述过压防护机构包括：卸压开口(18)，该卸压开口从壳体内部(24)延伸至壳体外侧(26)；以及由橡胶弹性的材料形成的膜密封塞，该膜密封塞在卸压开口中布置在密封座中，以便将这个卸压开口不透流体地闭锁，其中，所述膜密封塞松弛地布置在卸压开口中，并且所述膜密封塞具有中央区段(30)和弯折的自由边缘区段(32)，所述膜密封塞(20)经由该边缘区段在相对于膜密封塞(20)的中轴线(28)的径向方向上完全密封地贴靠在限定卸压开口(18)的壳体壁(34)处，其中，该自由边缘区段(32)在膜密封塞(20)的没有被压力加载的运行状态下从所述中央区段(30)朝向所述壳体外侧(26)延伸离开，并且沿着轴向方向延伸直到壳体外侧(36)或者伸出超过壳体外侧(36)，其中，所述膜密封塞(20)的自由边缘区段(32)对于所述壳体壁(34)的径向的接触压力(46)在膜密封塞(20)的没有被压力加载的运行状态下在轴向上朝向所述壳体外侧(26)减小，其中，所述中央区段在没有被压力加载的状态下具有布置在中轴线上的并沿着轴向方向向着所述壳体的外侧指向的中央的凹部，并且通过上升的壳体内压(Pi)沿着轴向方向能够如此形变，即，所述边缘区段(32)能够通过从所述中央区段的形变中得出的拉应力(Z)与压力成比例地在轴向方向上从内向外逐步地从所述壳体壁(34)脱离，直到所述膜密封塞在达到或超过预先给定的最大的壳体内压(Pi)时释放所述卸压开口(18)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.07 DE 102015208544.91.一种具有过压防护机构(16)的壳体(10)，所述过压防护机构包括：卸压开口(18)，该卸压开口从壳体内部(24)延伸至壳体外侧(26)；以及由橡胶弹性的材料形成的膜密封塞，该膜密封塞在卸压开口中布置在密封座中，以便将这个卸压开口不透流体地闭锁，其中，所述膜密封塞松弛地布置在卸压开口中，并且所述膜密封塞具有中央区段(30)和弯折的自由边缘区段(32)，所述膜密封塞(20)经由该边缘区段在相对于膜密封塞(20)的中轴线(28)的径向方向上完全密封地贴靠在限定卸压开口(18)的壳体壁(34)处，其中，该自由边缘区段(32)在膜密封塞(20)的没有被压力加载的运行状态下从所述中央区段(30)朝向所述壳体外侧(26)延伸离开，并且沿着轴向方向延伸直到壳体外侧(36)或者伸出超过壳体外侧(36)，其中，所述膜密封塞(20)的自由边缘区段(32)对于所述壳体壁(34)的径向的接触压力(46)在膜密封塞(20)的没有被压力加载的运行状态下在轴向上朝向所述壳体外侧(26)减小，其中，所述中央区段在没有被压力加载的状态下具有布置在中轴线上的并沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·鲍尔，
申请(专利权)人：特瑞堡密封系统德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE