碱性电化学电池制造技术

密封小直径圆柱形碱性电池的外壳（７０）开口端的端盖组件（１０）包括端子端盖（２００）、在端盖下的绝缘密封盘（１５０）和穿入绝缘密封盘（１５０）的孔中的集流器（８０）。至少绝缘密封盘（１５０）的一部分在电池外壳（７０）内。端子端盖（２００）具有一个圆周边（２２２），优选地由弯曲肋（２１５）形成，肋锁在绝缘密封盘（１５０）的圆周边（１５５）内。端盖组件不需要其它金属盘固定在绝缘密封盘内。绝缘盘（１５０）包括不连续的裙部（１５７），包括从绝缘盘的圆周边（１５５）向下延伸入电池内部的多条肋。绝缘盘（１５０）还有整体形成的可断裂薄膜（１５２）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及容封小直径的碱性电化学电池特别是AAAA(LR61)尺寸的碱电池的端盖组件。本专利技术涉及在端盖组件中的可断裂装置，可允许气体从电池的内部逸出。一般的碱性电化学电池具有有开口端的外壳。外壳开始设有一个扩大的开口端。在装入电池的内装物后，通过把外壳的边卷边在端盖组件的边缘上，并把外壳绕着组件压以提供一个紧密的密封来把电池封住。端盖组件包括一个暴露的端子端盖板，典型的是一个塑料绝缘件，其形成在外壳开口端的一个塞子和把端子端盖板与电池外壳绝缘开来。碱性电池设计的一个问题是当电池连续放电超过一定点后(一般电池有用容量的完全用尽点附近)，电池有产生气体的倾向。碱性电池通常在端盖件中设有一个断裂件，如膜片或薄膜，例如US 3617386已公开的。这种膜片或薄膜设计成当电池中气体压力超过预定的水平时，膜片或薄膜会断裂。端盖组件可设有通气孔，在膜片或薄膜断裂时气体可以逸出。US 3617386公开的端盖组件占据较大的空间，减小了电池中装活性材料可用的空间。为了提供紧密的密封，碱性电池有一个端盖组件，该组件包括一个金属支承盘插在塑料绝缘件内的腔中。金属支承盘是与端子端盖板分开的分离元件。金属支承盘可以有US 5332081或US 5080985所示的盘施状表面，其可以保证在把电池外壳卷边在端盖组件上时能承受高的径向压缩力。这种支承盘允许卷边对施加高的径向力。这保证绕着端盖组件始终有紧密的机械密封。但是这种设计会占据电池内部附加的空间，和显著地增加了制造的复杂性，特别如果应用在很小的电池上更是一个问题。US 4670362公开了一种塑料绝缘盘，卡合在碱性电池的圆柱形外壳的开口端。公开的绝缘盘不包括尼龙。该文件所公开的绝缘盘并不打算用于小尺寸电池，如AAAA碱性电池。所公开的卡合的绝缘盘要求附加的力以便插入圆柱形外壳的开口端。插入绝缘盘要求的附加力是密封很小尺寸的电池，例如AAAA尺寸的碱性电池中的一个缺点，因为在处理这种小电池时的困难。可断裂的通气薄膜可整体地设成包括在端盖组件中的塑料绝缘件的一部分。这种通气薄膜典型的为圆形，如US 4537841所示。该文件公开了从绝缘件的基部延伸出的不连续的裙部和要求固定在绝缘件的腔中的分开的金属支承盘。如该文件所示，可断裂薄膜可设成塑料绝缘件的一个薄的部分。可断裂薄膜也可为带槽的或圆周形状，如US5080985公开的那样。在US 5150602中公开了把外壳卷边包着绝缘件的方法。在AAAA碱性电池的端盖组件设计中相关的问题是用于密封电池的塑料绝缘盖必须有与小的电池直径相应的很小直径。由于这种盘很小，其比大尺寸碱性电池的塑料绝缘盘更易断裂，特别在加上径向压缩力时更是如此。本专利技术目的是提供优选地用于小尺寸圆柱形碱性电池的端盖组件。端盖组件插入电池外壳的开口端。本专利技术目的还在于提供一个端盖组件，优选地用于直径比AAA尺寸的电池(小于10mm，优选的直径为7-9mm)小的圆柱形碱性电池。在一个最佳实施例中，本专利技术旨在提供一个用于AAAA(4A)电池(即IEC的LR61电池)的端盖组件。这种电池的直径为约7.7-8.3mm，长度为约41.5-42.5mm。已确定对于很小的圆柱形碱性电池，也就是有直径比AAA电池外壳小的圆柱形电池外壳的电池，(特别直径为AAAA(LR61)电池外壳的直径)，除了端盖，在电池外壳中不包括分开的金属支承盘，可得到足够的紧密的密封。特别已确定除了端盖，在电池外壳中不需要用一个分开的金属支承盘(不管是平的或盘旋形的)。或者，使用一个端盖组件包括两个元件，也就是一个有向上延伸的圆周边的单一的塑料绝缘密封盘(集流器穿过其中)和圆周边锁入(最好是咬合在)所述的密封盘的圆周边的内表面的端子端盖。端子端盖优选地为端接一个向下延伸的壁的平的中心部分的“帽形”。当端盖在顶部向下看时向下延伸的壁是由从垂直位置向外斜。端盖向下延伸的壁端接一个向里弯曲(凹形)的肋，向里弯曲的肋端接一个向上延伸的壁，该壁又端接端盖的圆周边，该圆周边优选地咬入绝缘密封盘的圆周边的内表面里边。绝缘密封盘可以有一个从盘的边缘向下延伸出和沿向电池里面的方向延伸的圆周裙部。该裙部优选地是不连续的，因此形成多个单个的腿，这些腿优选地是等距离隔开的。优选地有等距离隔开的四个腿，从绝缘盘的边缘向下延伸出。各腿优选地是相同的，和朝着电池内部延伸。已确定单个分开的腿使绝缘盘有附加的柔性，使它可更好承受卷边时的径向压缩力及电池内部积聚的气体压力而不会开裂。绝缘密封盘的中段区具有至少一个变薄的部分，构成可断裂的薄膜。优选地，可断裂薄膜为截头扇形或圆形。薄膜也可为其它形状，如椭圆、矩形、平行四边形、多边形或为直的或弧形的槽。当电池内的气体压力达到预定值时，可断裂薄膜断裂。已经确定端盖组件除端盖外不包括分开的金属支承盘，即使在电池在极热和极冷的环境条件中端盖组件仍提供了足够的密封。在端盖圆周边的弯曲的肋起到径向弹簧的作用，其中总是可维持足够的径向力提供紧密的密封。本专利技术的端盖组件与包括一个分开的金属支承件被绝缘密封盘固定就位的端盖组件相比，在电池中占的空间更小。下面参照附图详细说明本专利技术，附图中附图说明图1是沿着图2A中1-1线剖切的密封在AAAA(LR61)的碱性电池的开口端的本专利技术的端盖组件的专门实施例的横剖面图；图2是图1所示的端盖组件的部分剖去的透视图；图2A是绝缘盘的顶视图，示出其中的一个可断裂的薄膜；图3是构成图1,2所示的端盖组件的元件的分解透视图。本专利技术的端盖组件10(图1-3)适用于用在圆柱形的碱性电池上，优选地，碱性电池的外壳直径小于AAA尺寸的电池外壳的直径，也就是小于约10mm，优选地，外壳的外径为7-9mm。本专利技术的端盖组件10特别适合用于圆柱形的AAAA尺寸的碱性电池。这种电池的外壳的外径约为7.7-8.3mm。当然，并不是说这种端盖组件不能用于大尺寸的电池，这取决于塑料的强度和/或期望的内压力。图1-3中示出对AAAA(4A)碱性电池100优选的本专利技术的端盖组件10的一个专门的实施例。。AAAA(LR61)电池(图1)是一个圆柱形电池，包括一个圆柱形外壳70，长度为约41.5-42.5mm，和外径为约7.7-8.3mm。外壳70的壁厚为约0.1mm-0.25mm。AAAA(LR61)电池100可用在大尺寸电池如AA、C或D电池中用的碱性电池阴极、阳极和电解成分及隔离材料。电池100有包括锌的阳极20，和包括致密的二氧化镁的阴极30和包括氢氧化钾的在阳极中的电解质，可以像通常的那样用添加剂来对电池的组成及化学性进行改型。碱性电池可用普通碱性电池的多孔的离子隔离材料40，典型地包括人造丝或纤维素。本专利技术的端盖组件10不打算被限制为任何的特别的碱性电池组成和化学性和/或碱性电池尺寸。在一个实施例中，本专利技术的端盖组件10用于AAAA(LR61)尺寸的碱性电池，使用普通的碱性电池组成和化学性和其改性剂。例如，这种代表性的组成和化学性公开在US 5401590中，该文件结合作为本专利技术的参考。在图1、2、2A和3中所示的端盖组件包括一个绝缘密封板150，一个端子端盖200和一个细长的集流器80。端盖200构成AAAA碱性电池100的负端子(图2)。(这里的说明参照附图，其示出电池在垂直位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱性电化学电池，所述的电池具有一个带开口端的圆柱形电池外壳和一个插入外壳中封闭所述的外壳的端盖组件，所述的电池具有一个正端子及一个负端子，所述的端盖组件包括一个端盖和一个带有可断裂薄膜的绝缘密封盘，所述的绝缘密封盘有一个细长的导电的集流器穿过其中，集流器与端盖电接触，所述的绝缘密封盘密封所述的外壳的开口端和提供在所述的集流器与所述的外壳之间的电绝缘，和所述的外壳的边缘卷边在所述的绝缘密封盘的圆周边上以便沿着卷边线形成一个电池台肩，其特征在于， 所述的端盖组件包括一个端盖，和在所述的端盖下的一个绝缘密封盘，一个细长的集流器穿过所述的绝缘密封盘中的孔，其中至少所述的绝缘密封盘的一部分位于所述的电池外壳中；当电池处于垂直位置且端盖在顶部观察时，所述的绝缘密封盘包括一个中心部分和一个向上延伸的圆周边；所述的端盖包括贴着所述的绝缘密封盘的圆周边的内表面的圆周边，和所述的向上延伸的圆周边的外表面贴着所述的外壳的开口端的内表面，所述的绝缘盘包括一个不连续的裙部，所述的裙部包括多个整体的腿，从所述的绝缘盘向下延伸进入电池的内部；所述的端盖作为电池的一个端子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩A萨金特，威廉H加德纳，
申请(专利权)人：杜拉塞尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]