具有可再密封的排气密封件的电池制造技术

一种用于电化学电池的可再密封的排气密封件，它包括盘形密封件，该盘形密封件具有定义容纳电池电流集电棒的开孔的第一竖立壁，在第一壁内设有排气槽，并具有带有排气槽的第二竖立圆周壁，所说第二壁卷边在电池盖和含有电池活性成分的电池壳的顶边缘之间，从而产生可再密封的封闭电池。（*该技术在2016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密封干电池，特别是涉及一种用于释放干电池内的过量气压的低压可再密封的排气口。本专利技术也涉及一种制造具有可再密封的排气密封件的干电池的方法。电池在使用期间在一定条件下可产生大量气体。因为为了防止泄漏引起电解质损失，要求这些电池总是紧密封，可能产生高的内部气压。如果不适当排气，此内压可导致泄漏、膨胀或电池可能爆炸。如果采用排气阀，它必须是可再密封的，以避免在电池的寿命期间弄干电解质和防止大气中的氧气侵入，它能导致阳极的消耗腐蚀。过去，多种不同类型的可再密封降压排气阀用于释放密封电池内的高内部气压。通常使用的一种类型的阀门主要由象扁平橡胶垫圈这样的阀元件组成，通过如螺旋弹簧的弹性元件加偏压使扁平橡胶垫圈进入排气口上的密封位置。弹性元件或弹簧设计成在某一预定内部气压下发生弯曲，以便立刻破坏密封并允许气体通过排气口逸出。已试验的另一种可再密封降压排气阀已在美国专利No.3,293,081中公开。此可再密封排气阀主要包括象O形环这样的环形密封垫圈，它通过弧形弹性元件或弹簧保持在围绕排气阀的圆周的密封位置。弹性元件或弹簧设计成有弹力并允许密封垫圈径向移动，这样当电池内达到预定高的内部气压时即立即破坏密封并允许气体通过排气口。另一类型的干电池可再密封排气口由金属球组成，金属球覆盖在排气孔上面并通过盘簧加偏压使金属球密封的嵌入排气孔周围。当内部气压达到盘簧设定的预定极限时，排气口打开以释放电池内的气体。一旦内部气压降低，盘簧使球复位并再密封排气孔。另一种可再密封排气口在美国专利No.3,415,690中公开。在此排气口中，弹性体的密封垫圈覆盖在排气孔上面并通过电池顶上的弹性端帽使其保持就位。此排气口以与前述排气口相同方式工作。在美国专利No.3,664,878中，公开了一种可再密封排气口，它由合成橡胶材料的弹性变形球组成，弹性变形球设置成覆盖在电池壳内的排气口上。固定装置设置在弹性球上，用于保持球就位在排气口上并与环绕排气口的周缘部分设置的阀座接触，以及用于压缩和变形弹性球成扁平结构，形成扁平球和阀座之间的正常不漏液密封。当壳内预定高的内部气压积累时弹性球能够进行进一步的弹性变形，以便立即破坏密封并允许气体通过排气口逸出。美国专利No.4,052,533公开了一种具有可再密封封底的干电池，可再密封封底包括一个在其中心有孔的用于接收和接触电池的电流集电棒的杯形挡板排气阀以及一个接触并与电池壳的内壁相一致的适合向上弯曲的周缘部分，从而在阀—壳界面提供一个可再密封排气通道。美国专利No.4,063,902公开了一种电池和制造方法，它具有由弹性合成橡胶海绵垫圈构成的可再密封的排气口隔板，垫圈设置并压缩在电池盖和电池壳的上壁之间，并设计成电池内的气体积累在约5至75psi时将沿盖一垫圈界面和/或壳—垫圈界面泄放。刚描述的此类可再密封减压排气阀遇到的主要问题是阀体积大和/或难于安装到电池组件中。而且，这些降压排气阀成本高。另外，由前述专利作为示例的一些现有技术可再密封排气不适合低压泄放。因而，本专利技术的一个重要目的是提供一种用于干电池的简单而经济的低压可再密封排气口。本专利技术的又一目的是提供一种用于干电池的可再密封排气口，它要求很少量的部件，因而容易组装和成本低。本专利技术的再一目的是提供一种适合各种尺寸的挤压成形电池壳的可再密封排气口。本专利技术的另一目的是提供具有低压可再密封的排气密封件的电池的制造方法。上述和其它目的将从下面的描述和附图中变得完全清楚。本专利技术涉及一种电化学电池，该电池包括具有开孔和在其内有阴极混合物的金属阳极壳，通过所说阳极壳的所说开孔端伸出的电流集电棒、以及所说开孔端的密封件；所说密封件包括一个盘，该盘具有顶面、定义盘内开孔的第一凸起竖立壁和定义圆周壁的第二竖立壁，圆周壁具有邻接盘顶面的内表面；所说第一壁具有定义盘内开孔的内表面和位于所说内表面上并端接在第一壁的内表面内的至少一个槽；设置在盘的顶面内并在第二壁的内表面延伸的至少一个槽；所说电流集电棒与第一壁压配合；并且所说圆周壁固定在阳极壳的开孔端上，提供一个密封电池，这样当电池内的预定气压增长时，第一壁将弯曲，允许气体通过第一壁的内表面内的槽排出，然后气体将通过盘的顶面内的槽和通过第二壁的内表面上的槽泄放；从而许可气体从电池内部排出。在本专利技术的最佳实施例中，盘在其内表面至少有两个间隔开的槽并且最好有四个等间隔开的槽。在本专利技术的最佳实施例中，盘有至少两个间隔开的槽，最好有六个等间隔开的槽在盘的顶面并延伸到盘的圆周壁。盘或密封件能由如聚丙烯的模压塑料制成。在最佳实施例中，盘是圆形的，具有内圆形毂和外环形垂直直壁。内圆形毂具有尺寸与电流集电棒密配合的中心垂直开孔并在毂的内壁下部设有四个排气槽。在本专利技术的最佳实施例中，盘的顶面具有环绕毂设置的环形槽，以增加第一壁顶部的弯曲能力，从而减小内部气体积累。而且盘的顶面包含六个等间隔径向水平凹槽，它们沿圆周壁的内表面垂直延伸。此六个凹槽提供了电池封闭帽和圆周壁的内表面之间的排气通道。圆周壁的边缘设有倚在壳边缘上的外凸缘，均压壳的边缘，这样使壳容易向盘的圆周壁和上述电池封闭帽翻转和卷边，提供用于电池的密封。电池内的任何气体积累都能在盘和电流集电棒之间通过定义用于电流集电棒的开孔的壁上的四个槽泄放。然后气体通过如上述的盘内的六个槽排放。本专利技术还涉及一种制造具有低压可再密封的排气密封件的干电池的方法，包括步骤(a)在金属阳极壳内放置间隔元件，它与阳极接触；阴极去极化剂混合物，它设在所说的间隔元件内；电流集电棒，使它部分浸入阴极去极化剂混合物内，这样棒伸出到去极化剂混合物的顶面上方；以及电解质；(b)由顶面和第一凸起竖立壁来制作盘，第一壁定义用于容纳电流集电棒的一个开孔并且在第一壁的内表面形成至少一个槽；形成一个在其内表面有至少一个槽的竖立圆周壁，槽延伸到盘的顶面；(c)在盘的竖立壁内安装一个盖帽在盘上并把盖一盘组件放入壳内，使电流集电棒位于盘的开孔内并且圆周壁紧邻壳的内壁；以及(d)卷边壳的上边缘部分到位于盖上的盘的圆周壁上，提供一密封电池。较好地是象硅这样的密封胶能用在电流集电棒的顶部和/或如沥青的密封胶能用在盘和壳的界面处的壳内表面上。用于上述方法中的盖的外径最好等于壳体的内径减去约1.8至2.2，即最好减去约盘的圆周壁的2倍厚度，这样在完全装配好的电池中，圆周壁将挤压在盖的边缘和壳的上边缘部分之间。适用于本专利技术的商品化的传统圆柱形电池，如Leclanche(勒克兰瑟)干电池，有两种主要类型。在“涂浆式”电池中，阴极去极化剂混合物被压制或模压，形成含有电流集电棒的圆柱形筒管。此筒管和可流动的间隔元件胶或胶质一起插入圆柱形阳极壳，胶质蒸煮或凝胶化以形成金属壳和混合物筒管之间的固定间隔元件。在筒管型电池结构中，通过间隔元件胶加入大体全部电池电解质。在“管形”电池中，间隔元件或作为粘附膜或涂层，或作为涂料纸的插入层，涂敷到金属壳的内壁。湿阴极混合物挤压或压入以充满大部分管式电池壳，然后电流集电棒直接插入挤压的混合物或穿孔棒制成的孔中。在此结构中，实际上全部电池电解质通过湿混合物加入。当考虑作为本专利技术实施例的例子而提出的附图时，本专利技术将从如下描述中变得更清楚，并且无论如何它是非限制性的，其中附图说明图1是用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电池，该电池包括具有开孔和在其内有阴极混合物的金属阳极壳、通过所说阳极壳的所说开孔端伸出的电流集电棒、以及所说开孔端的密封件；所说密封件包括一个盘，该盘具有顶面、定义盘内开孔的第一凸起竖立壁和定义圆周壁的第二竖立壁，圆周壁具有邻接顶面的内表面；所说第一壁具有定义盘内开孔的内表面和位于所说内表面上并端接在第一壁的内表面内的至少一个槽；设置在盘的顶面内并在第二壁的内表面延伸的至少一个槽；所说电流集电棒与第一壁压配合；并且所说圆周壁固定在阳极壳的开孔端上，提供一个密封电池，这样当电池内的预定气压增长时，第一壁将弯曲，允许气体通过第一壁的内表面内的槽排出，然后气体将通过盘的顶面内的槽和通过第二壁的内表面上的槽泄放；从而许可气体从电池内部排出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MR马莱，
申请(专利权)人：永备电池有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]