一种碱性电池的密封结构制造技术

在一负极集电件（１０）插入一插入孔（２８ａ）之后，一树脂密封件（２８）和一负极接线板（１２）相继插入电池壳体（１）的开口（１ａ）里，然后，所述电池壳体（１）的开口边缘被向内卷曲，密封所述电池壳体（１）的开口（１ａ）。密封件（２８）以面向所述负极接线板（１２）的方式安装在电池壳体（１）里，而对应树脂模制过程中的金属模（２２－２４）的树脂注射孔的树脂注射口位于所述电池壳体（１）的开口端。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碱性电池，它使用强烈的碱性液体作为电解液，该电池壳体的小孔被主要由树脂构成的密封单元密封。
技术介绍
圆柱形的碱性电池、例如一种碱性干电池的一般结构如图5所示，该图显示了其纵向剖视图。具体地说，在圆柱形的电池壳体(正极)1上有一头部，该头部有一从它上端表面突出的正极接线端8，而在其外周表面上粘结着装饰性标签，还有被模制成圆柱形的正极混合物3的插入颗粒，它由作为导电材料的二氧化锰和石墨构成。在正极混合物3的内侧灌注凝胶状的锌负极7，它被隔板4分隔开，而该负极是通过在碱性电解液里均匀分布凝胶剂和锌合金粉末形成的，而电解液里溶解有氢氧化钾。电池壳体1的开口1a通过以下方式被密封。在电池壳体1底部的开口1a里，一用黄铜制造的负极集电件10被压入插入孔9a里，一树脂密封件(垫圈)9安装在其中，而树脂密封件上安装一用金属制造的绝缘垫圈11。然后用电接触的方式在负极集电件10上覆盖一负极接线板12，负极接线板12与集电件10的头部10a接触，而形成在树脂密封件9上的弯折部分9b通过向内卷曲电池壳体1的底部开口的边缘而被牢牢地压在负极接线板12上。如图6所示，在用树脂形成密封件9的过程中，由下金属模13、上金属模14和芯棒金属模17组成的模具组件形成型腔18，而型腔18构成密封件9的模制空间，熔融的树脂通过树脂喷嘴19的横截面为圆环形的树脂通道19a、再通过由上金属模14、树脂喷嘴19和芯棒金属模形成的圆环形的树脂注射孔18a进入型腔18。当已经注射的树脂硬化后，将由下金属模13、上金属模14和芯棒金属模17构成的模具组件拆开，从而获得上述的密封件9。图7显示了用上述的模制步骤形成的密封件9组装的密封单元21。密封单元21是这样组装的，将负极集电件10从对应于模制时树脂注射孔18a的树脂注射口9c的相反一侧的开口端压入和插入密封件9里的注射孔9a。然后，通过与内座9d和外座9e接触来安装绝缘垫圈11，接着，将负极接线板12安装在绝缘垫圈11上，使其中心部分与负极集电件10的头部10a接触。然后，将密封单元21安装在电池壳体1的开口1a里，当向内弯曲电池壳体1的底部开口1a时，树脂密封件9的弯折部分9b如箭头所示被用力推在负极接线板12上。由于它们使用较强的碱性液体，因此即使在低温下作为电解液，该液体也是一种高度浓缩和大的离子传导率的碱性水溶液，这种碱性电池能够经受猛烈的负荷，具有大的容量和良好的低温特性，因此可用于需要动力、诸如特定的电动机驱动动力的设备上。另一方面，用作电解液的较强的碱性液体，由于它的高渗入性，可能遇到由于潜流引起的泄漏问题。因此，通过将负极集电件压入插入孔9a里，使它的外径大于树脂密封件9的插入孔9a的孔径，并弯曲电池壳体1的开口边缘，从而形成对电池壳体1的开口1a的密封。然而，在图7所示的现有技术的密封单元21的情况下，当负极集电件10通过从模制时的树脂注射口9c的相反一侧的端部小孔用力插入密封件9的插入孔9a里时，同时刺穿和破裂封闭另一端小孔的树脂注射口9c的溢料9f，并通过外推而使其扩大，在树脂注射口中产生小裂缝。由于产生这些裂缝的的树脂注射口9c被布置成与电解液接触，电解液渗入这些裂缝。此外，在高温储存、热循环重复、或正常温度下长期储存情况下，碱性电池在高浓缩碱性水溶液(电解液)气氛中遭受过大应力的位置处将经受环境应力开裂。具体地说，由于模制时在树脂注射时出现的剩余应力使树脂退化变坏，因此树脂注射口9c将构成与上述情况有关的环境应力裂缝的一起始点，裂缝将产生并不断发展。例如，在将6,6一尼龙作为密封件9的原材料时，可以推断，高浓缩的碱性水溶液将有选择地被吸入存在于结晶部分里的非结晶部分里，从而在球形晶体里的非结晶部分之间的间隙里将产生裂缝，这是因为吸收的碱性水溶液的外部应力和作用力的结合作用趋向于潮湿和扩散。结果，由于渗入树脂注射口9c中的小裂缝的电解液被在负极集电件10和密封件9的插入孔9a的孔周围表面之间的潜动现象而潜流，裂缝不断地在树脂注射口9c处产生并发展，这裂缝起源于在树脂模制过程中获得的剩余应力引起的。这样，随裂缝的发展电解液渗入，最终泄漏到外面。本专利技术的提出是由于上述问题的存在，因此，它的目的是提供一种碱性电池，其中，通过简单的结构能可靠地防止环境应力裂缝的产生，从而获得良好的防泄漏性能。本专利技术的简要说明按照本专利技术，为了实现上述目的，在一种碱性电池里，在负极集电件插入其中的插入孔里后，将一树脂密封件和负极接线板连续插入电池壳体的开口里，然后，使上述电池壳体的开口边缘向内卷曲，密封所述电池壳体的开口。所述密封件以面对所述负极接线板的布置方式安装在所述电池壳体里，而对应于树脂模制过程中的所述金属模的树脂注射孔的树脂注射口位于所述电池壳体的开口端。对于这种碱性电池来说，由于对应于密封件的树脂模制过程中的所述金属模的树脂注射孔的树脂注射口是一布置在电池壳体的开口端处的结构，因此，即使在模制过程中在树脂注射口里有剩余应力产生的裂缝，电解液也不会渗入这些裂缝，因此，这些裂缝不会发展到足以产生电解液泄漏的程度。从而可获得良好的防泄漏性能。较佳的是，在本专利技术里，负极集电件是通过密封件的中心位置用力插入一插入孔里、延伸进入电池壳体的内部、并以悬臂方式受到支承。所述的插入孔具有小于负极集电件直径的孔径，而密封件具有在所述电池壳体的开口端的开口边缘处的树脂注射口。在这里，由于树脂模制密封件的金属模是这样一种结构，即其中一树脂注射孔在型腔中间的插入孔的孔边缘处，因此密封件的树脂模制较容易。负极集电件从在密封件插入孔处的树脂注射口附近的小孔里用力插入，虽然在具有模制时的剩余应力的树脂注射口中产生细小的裂缝，但这些裂缝产生在面向密封件里的电解液的相反侧的位置上，从而与传统的碱性电池相反，它们不会构成由于电解液的渗入而使环境应力裂缝发展的起始点。此外，由于在密封件和负极集电件之间的潜动造成的电解液渗入引起的泄漏可有效防止，这是因为，负极集电件必须用力插入孔径比其直径小的密封件的插入孔。此外，按照本专利技术，可在密封件上的偏离中心位置的一旁边部分内、在电池壳体开口边缘侧面的地方设置树脂注射口。结果，由于树脂注射口位于远离插入孔的的密封件的侧面部分上，因此在负极集电件用力插入插入孔时不可能产生裂缝；因此，负极集电件可平稳地插入插入孔。此外，在本专利技术中，一种理想的结构是，在密封件的插入孔中靠近电解液的一侧小孔具有以圆弧方式倒角的圆弧孔边缘。因此，当用力插入负极集电件并进入密封件的插入孔时，不可能有过度的应力作用在插入孔靠近电解液的小孔边缘处，这样，在密封件靠近电解液的位置处的环境应力裂缝的产生可得到有效防止；在防泄漏方面得到进一步的改进。附图的简要说明附图说明图1是显示按照本专利技术一实施例的碱性电池的树脂密封件的模制步骤的剖视图；图2是显示上述碱性电池的密封单元的剖视图；图3是显示按照本专利技术另一实施例的碱性电池的树脂密封件的模制步骤的剖视图；图4是显示上述碱性电池的密封单元的剖视图；图5是显示按照本专利技术的碱性电池的整体结构的纵向剖视图；图6是显示现有技术中的碱性电池密封件的模制步骤的剖视图；以及图7是显示上述碱性电池的密封单元的剖视图。实施本专利技术的较佳方式下面参考附图详细描述本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱性电池，在一负极集电件（１０）插入其内的一插入孔（２８ａ）之后，一树脂密封件（２８）和一负极接线板（１２）相继插入电池壳体（１）的开口（１ａ）里，然后，所述电池壳体（１）的开口边缘被向内卷曲，密封所述电池壳体（１）的开口（１ａ），其特征在于，所述密封件（２８）以面向所述负极接线板（１２）的方式安装在所述电池壳体（１）里，而对应树脂模制过程中的一金属模的树脂注射孔的树脂注射口位于所述电池壳体（１）的开口端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山本贤尔，金子登子和，大漥威，佐伯俊奈，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]