專利名稱：用于電化學(xué)電池的密封件的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明大體上涉及用于壓力容器的可排氣的密封件，更具體地涉及用于電化學(xué)電池的可排氣的密封件。
電化學(xué)電池如圓柱形堿性電化學(xué)電池采用了兩種電化學(xué)活性材料和一種含水電解質(zhì)。電化學(xué)活性材料通常是二氧化錳和鋅。這些材料通常裝在細(xì)長的圓柱形容器中，這種容器在一端敞開，使得電化學(xué)活性材料和電解質(zhì)可在電池的生產(chǎn)過程中插入于其中。封蓋組件封閉了容器的開口端，該組件包括有盤形的彈性密封件和穿過該密封件的中心而伸出來的細(xì)長金屬集電器。密封件通常包括圍繞著集電器的盤心(hub)，以及整體地模制在密封件的中央?yún)^(qū)域內(nèi)的薄隔膜。隔膜的功能是在內(nèi)部壓力過高時(shí)破裂，并從電池內(nèi)釋放出氣體。集電器提供了鋅與位于電池端部處的一個(gè)電池端蓋之間的導(dǎo)電通路。
電化學(xué)電池的制造商一直在努力提高他們的產(chǎn)品在許多種電池供電裝置中的性能。由于大多數(shù)電池以傳統(tǒng)的方式來使用，因此只有很少部分的電池處于惡劣的或?yàn)E用的狀態(tài)下。其中一種濫用狀態(tài)在電池產(chǎn)生了直接短路時(shí)發(fā)生。這種狀態(tài)在于陽極與陰極之間形成了低阻電通路時(shí)發(fā)生。在一種情況下，當(dāng)裝置如包括兩個(gè)D號(hào)電池的手電筒中的接觸彈簧無意中接通了電池的與陰極接觸的鋼制容器的邊緣和與陽極電接觸的負(fù)極端蓋之間的間隙時(shí)，就會(huì)發(fā)生直接的電短路。彈簧由高導(dǎo)電性材料如鍍鎳鋼制成，因此可在陽極和陰極之間提供低阻電連接。一旦形成了直接的電短路，電池就會(huì)盡可能快地放電。在高度約為61毫米和直徑約為35毫米的D號(hào)電池中，可能會(huì)存在超過20安的電流。由于在快速放電過程中在電池內(nèi)發(fā)生了放熱化學(xué)反應(yīng)，因此整個(gè)電池可達(dá)到超過70℃的溫度。溫度的升高使得電池內(nèi)的壓力增加。除了使電池升溫之外，在放電過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)還迅速地產(chǎn)生了大量的氫氣，這便顯著地增加了電池內(nèi)的壓力。氫氣產(chǎn)生和溫升的同時(shí)作用導(dǎo)致了通常由尼龍制成的彈性體密封件變軟，并且喪失其部分結(jié)構(gòu)剛性。由于尼龍的受熱和內(nèi)部壓力的增加，密封件的較薄的可排氣部分可能會(huì)變得細(xì)長。因此，當(dāng)變軟且變形的密封件響應(yīng)于壓力升高而破裂時(shí)，就會(huì)有一定初始量的氣體從電池內(nèi)逸出，但在軟化的破裂密封件與密封件盤心的光滑外表面接觸并且重新密封在盤心上時(shí)，破裂密封件中的裂縫會(huì)被重新密封起來。如果破裂密封件確實(shí)重新密封在盤心上且電池繼續(xù)產(chǎn)生氣體的話，電池最終會(huì)產(chǎn)生卷曲釋放(crimp release)，其中密封件與容器之間的卷曲連接被破壞，封蓋組件被迫使從容器中彈出。
如美國專利US 6270919 B1中所公開的那樣，先前試圖防止破裂密封件重新密封的嘗試包括改進(jìn)密封件的內(nèi)部盤形部分以使之包括有肋條。肋條設(shè)計(jì)成可維持破裂密封件中的開口，從而防止排氣機(jī)構(gòu)的重新密封。然而，盡管將肋條包括在密封件的隔膜中有助于防止大多數(shù)電池形成重新密封，然而結(jié)合有肋條的一些電池在承受到直接電短路期間所產(chǎn)生的熱量時(shí)會(huì)發(fā)生變形，使得肋條在密封件破裂后不能維持密封件中的開口。
在公開于美國專利US 6312850 B1中的密封件設(shè)計(jì)中，在形成了密封組件的一部分中的壓縮件的表面中設(shè)置了垂直的凹槽。凹槽設(shè)計(jì)成能夠防止可排氣的密封件隔膜產(chǎn)生重新密封。凹槽形成了允許氣體排出的通道，因而可防止排氣隔膜的重新密封。盡管此實(shí)施例確實(shí)防止了排氣密封件的重新密封，然而壓縮件是一個(gè)必須被制造并組裝在密封件上的附加部件。這增加了電池的成本，并使電池的制造工藝復(fù)雜化。而且，壓縮件占據(jù)了電池內(nèi)的一定容積，這一容積本來可更好地用于容納電化學(xué)活性材料。
因此，需要一種成本較低且制造簡單的彈性密封件，其僅占據(jù)了電池內(nèi)的少量容積，并且能可靠地防止可排氣的電化學(xué)電池的重新密封。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種可排氣的密封件，其可防止壓力容器內(nèi)的破裂密封件產(chǎn)生重新密封。盤形密封件制造成單個(gè)部件，其包括第一表面、第二表面、形成于這些表面之間的柔性隔膜，以及從第一表面上伸出來的突起。該突起包括近端段和排氣段。近端段在排氣界面處與柔性隔膜鄰接，并包括無一個(gè)或多個(gè)凹口的外表面。排氣段與近端段同心地設(shè)置且與之鄰接，并包括帶有至少一個(gè)形成于其中的凹口的外表面。排氣段中的凹口形成了沿著排氣段外表面的無阻礙的通道。
本發(fā)明還提供了一種帶有容器的電化學(xué)電池，該容器具有開口端、封閉端以及處于它們之間的側(cè)壁。容器包括隔板和設(shè)置在隔板的相對(duì)側(cè)的兩種電化學(xué)活性材料。形成為單個(gè)部件的盤形密封件固定在容器的開口端上。密封件具有頂面、底面以及與頂面和底面相接觸的周邊。柔性隔膜形成于這些表面之間，并且圍繞著處于中心的突起而設(shè)置，該突起從密封件頂面的中心垂直地伸出來。該突起形成有頂面和底面之間的開口。該突起具有在排氣界面處與柔性隔膜鄰接的近端段，以及與近端段同心地設(shè)置且與之鄰接的排氣段。近端段包括無一個(gè)或多個(gè)凹口的外表面。排氣段包括帶有至少一個(gè)形成于其中的凹口的外表面。排氣段中的凹口形成了沿著排氣段外表面的無阻礙的降壓通道。集電器延伸穿過突起中的開口，并且與電池中的電化學(xué)活性材料接觸。在柔性隔膜與電池的外部環(huán)境之間設(shè)有蓋子。
附圖簡介

圖1是傳統(tǒng)的圓柱形堿性電化學(xué)電池的剖視圖2是本發(fā)明的密封件的透視圖；圖3是本發(fā)明的另一密封件的透視圖；圖4是圖2所示密封件的剖視圖；和圖5是本發(fā)明的電化學(xué)電池的局部剖視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述現(xiàn)在來看附圖并更具體地參見圖1，圖中顯示了傳統(tǒng)的堿性電化學(xué)電池90的剖面。電池的部件依次為容器10、相鄰于容器10的內(nèi)表面的第一電極50、與第一電極50的內(nèi)表面56相接觸的隔板20、設(shè)于由隔板20所形成的空腔內(nèi)的第二電極60，以及固定在容器10上的封蓋組件70。容器10具有開口端12、封閉端14和位于它們之間的側(cè)壁16。封閉端14、側(cè)壁16和封蓋組件70形成了一個(gè)空腔，電池的電極即容納于其中。
本發(fā)明的密封件如圖2所示。可通過注射模制非導(dǎo)電性材料如尼龍、聚苯乙烯、聚丙烯或其他塑料材料來制造密封件。模具設(shè)計(jì)成可為密封件提供所需的特征，例如可破裂的排氣孔和用于容納集電器的位于中心的開口，這使得密封件適合在電化學(xué)電池中使用。如圖2所示，密封件100是大致盤形的部件，其具有第一表面102、第二表面104以及形成了密封件周邊的邊緣106。第一表面102在本文中稱為頂面。第二表面104在本文中稱為底面。邊緣106包括直立壁108。密封件100的中心區(qū)域110設(shè)置在壁的內(nèi)部。該中心區(qū)域包括與排氣界面126鄰接的柔性隔膜112。排氣界面與從密封件頂面的中心處垂直地伸出來的突起114接觸。突起在本文中也稱為盤心。中心區(qū)域110的非排氣部分116位于壁108與柔性隔膜112之間。非排氣部分比圍繞著盤心114的柔性隔膜112厚一些。
圖2所示突起114一般可被描述為包括三個(gè)不同的區(qū)段，即使盤心的所有區(qū)段就象密封件自身一樣在制造密封件時(shí)形成為單個(gè)部件時(shí)也是如此。盤心114的與排氣界面126鄰接的部分在本文中稱為近端段115。近端段的外徑在近端段的整個(gè)高度上保持恒定。近端段的頂部鄰接于盤心的排氣段117。排氣段117的最大外徑等于或略小于近端段115的外徑。排氣段117包括一個(gè)或多個(gè)凹口128，130，132和138，其用作密封件的降壓凹口。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，這些凹口是弧形的。凹口寬度與凹口深度之比應(yīng)大于1∶1且小于6∶1。寬度與深度之比優(yōu)選大于2∶1且小于4∶1。寬度與深度之比最好為約3∶1。如果需要的話，凹口可形成為矩形、半圓形或橢圓形。排氣段117的向外凸出的延伸部分140位于凹口之間。延伸部分140將凹口相互間分開。排氣段的頂部形成了第一臺(tái)肩142，其鄰接于在本文中稱為遠(yuǎn)端段119的盤心的第三區(qū)段的底部。遠(yuǎn)端段119的外徑小于排氣段117的外徑，而排氣段117的外徑等于或小于近端段115的外徑。遠(yuǎn)端段119的外表面未設(shè)有作為排氣段117的特征的凹口。遠(yuǎn)端段119的端部形成了位于盤心114的端部處的第二臺(tái)肩120。遠(yuǎn)端段119、排氣段117、近端段115的內(nèi)表面限定了一個(gè)穿過密封件100的開口122。
下面將介紹突起的近端段、排氣段和遠(yuǎn)端段的功能。近端段115與柔性隔膜112一起形成了排氣界面126。該界面設(shè)計(jì)成在電池的內(nèi)部壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)就會(huì)破裂。排氣界面126優(yōu)選在密封件排氣時(shí)會(huì)迅速地撕裂。為了實(shí)現(xiàn)可預(yù)測的快速排氣，近端段115和柔性隔膜112應(yīng)形成一個(gè)弧形的排氣界面126，其在近端段的周圍具有均勻的厚度。通過設(shè)置與較薄的排氣界面相鄰接的墊圈形近端段，就可以實(shí)現(xiàn)這種弧段。該弧段優(yōu)選為至少180°，更理想為270°，最好是一個(gè)圓。近端段的高度必須選擇成能夠保證排氣段中的一個(gè)或多個(gè)凹口不會(huì)干擾界面126處的破裂。
排氣段的重要功能是提供一個(gè)或多個(gè)凹口，其用作內(nèi)部氣體從電池中釋放出來時(shí)的降壓通路。盡管可改變凹口的長度、寬度和高度來調(diào)節(jié)例如密封件的可塑性等因素，然而優(yōu)選凹口的寬度與深度之比為約3∶1。尤其優(yōu)選弧形的凹口，這是因?yàn)榛⌒稳菀捉Y(jié)合到用于形成密封件的模具中。而且，弧形凹口有助于一致地制造密封件。凹口的高度必須足以允許氣體選出到電池的外部環(huán)境中。
遠(yuǎn)端段119的主要功能是在集電器276和內(nèi)蓋150之間提供防漏界面(見圖5)。集電器與內(nèi)蓋之間的界面必須能阻止電解質(zhì)通過沿集電器表面的蔓延而離開電池。這可通過使用外徑大于密封件100中的開口122的內(nèi)徑的集電器以便在集電器與密封件之間形成過盈配合來實(shí)現(xiàn)。為了在集電器與內(nèi)蓋之間的遠(yuǎn)端段上實(shí)現(xiàn)均勻的壓縮，遠(yuǎn)端段在這兩個(gè)部件之間的厚度必須保持一致。因此，作為排氣段的特征的一個(gè)或多個(gè)凹口必須終止于遠(yuǎn)端段之下，這樣，凹口就不會(huì)妨礙突起114的遠(yuǎn)端段119中的密封件的壓縮。
如圖2所示，一個(gè)或多個(gè)肋條148可結(jié)合到柔性隔膜112的頂面中。各肋條148的一端鄰接于近端段115的外表面。各肋條整體地形成于密封件100的頂面102中，并沿著從密封件100的中心朝向密封件周邊的放射式線段而定位。各肋條148的與盤心近端段相鄰接的一端大致位于突起114的排氣段117中的凹口之間。肋條148旨在防止柔性隔膜112重新密封在內(nèi)蓋150的內(nèi)表面上。由于肋條防止了破裂柔性隔膜的一部分向上運(yùn)動(dòng)和阻塞了滯留在電池中的氣體的選出路徑，因此破裂的密封件不會(huì)重新密封，并且不允許電池再次增壓。
圖3顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例。密封件101是盤形的并形成為單個(gè)部件，其具有第一表面102、第二表面104和周邊106。柔性隔膜112形成于第一表面和第二表面之間。突起114從第一表面102上伸出來，并在排氣界面126處與柔性隔膜112相鄰接。突起114包括近端段115和排氣段117。近端段115的表面沒有任何凹槽、凹口或通道。相反，排氣段117的表面包括至少一個(gè)凹口。如圖3所示，盤心可具有若干個(gè)凹口128，130，132和138?？筛淖儼伎诘臄?shù)量來調(diào)節(jié)密封件的物理參數(shù)的差異，比如密封件盤心的外徑；密封材料在升高溫度下的彈性；以及密封件設(shè)計(jì)成可排氣時(shí)的壓力。盤心最好具有兩個(gè)、四個(gè)或六個(gè)凹口。在任意兩個(gè)相鄰的凹口之間設(shè)有向外凸出的部分140。該向外凸出的部分將在本文中也稱為降壓通路的各個(gè)凹口相互間分開。
圖4顯示了圖2所示密封件的剖面。突起114包括近端段115、排氣段117和遠(yuǎn)端段119。近端段115在排氣界面126處鄰接于柔性隔膜112。近端段115的表面沒有任何凹槽或凹口。排氣段117包括凹口130和向外凸出的部分140(未示出)。遠(yuǎn)端段119與近端段115和排氣段117同心地設(shè)置，并且與排氣段117相連。突起114的自由端終止于臺(tái)肩120處。位于密封件中心的開口122限定了頂面102與底面104之間的通道。周邊106由壁108限定。凸緣152鄰接于壁108上。肋條148從柔性隔膜112的表面上延伸出來。
圖5顯示了本發(fā)明的電化學(xué)電池200的局部剖視圖。電池包括具有開口端212的容器210。在容器內(nèi)設(shè)有第一電極250、第二電極260、隔板220和一定量的含水堿性電解質(zhì)。封蓋組件270固定在容器的開口端上。該組件包括密封件100，其包括在排氣界面126處與柔性隔膜112鄰接的近端段115、與近端段115相鄰接并包括有凹口130和132的排氣段117，以及與排氣段117同心且與之相連的遠(yuǎn)端段119。封蓋組件還包括設(shè)置在中心的集電器276，其突出來并穿過密封件100中的開口122和內(nèi)蓋150。集電器是由導(dǎo)電材料如黃銅制成的細(xì)長棒。集電器的一端與第二電極260接觸，而集電器的另一端突出來并穿過密封件100的頂面102，而且接觸到電池的一個(gè)端蓋158。內(nèi)蓋150位于密封件100的頂面102之上。內(nèi)蓋150的周邊與密封件的凸緣152接觸。內(nèi)蓋150的中心形成有開口154。內(nèi)蓋開口154的內(nèi)徑小于盤心排氣段117的外徑，但大于盤心遠(yuǎn)端段119的外徑。集電器276的外徑、開口112的內(nèi)徑和遠(yuǎn)端段119的厚度選擇成使得在將集電器276插入到密封件100的開口122中之后，通過集電器276迫使遠(yuǎn)端段119的一部分向外運(yùn)動(dòng)到靠在內(nèi)蓋150上，從而在密封件的遠(yuǎn)端段上施加了切向張力，并在集電器276和遠(yuǎn)端段119之間以及在遠(yuǎn)端段119和內(nèi)蓋150之間形成了過盈配合。形成過盈配合的目的是防止電解質(zhì)沿著集電器276與盤心114的界面而逸出。由于遠(yuǎn)端段119必須在集電器276和內(nèi)蓋150之間均勻地受壓，因此位于盤心排氣段117中的降壓凹口不能伸入到遠(yuǎn)端段中。內(nèi)蓋150中的第二開口156允許經(jīng)由密封件中的裂縫而排出的氣體從由密封件頂面102和內(nèi)蓋150所限定的空間中逸出。端蓋158中的開口160允許已經(jīng)過開口156的氣體離開端蓋并進(jìn)入到電池的外部環(huán)境中。位于封蓋組件270之上的端蓋158與集電器276電接觸。
在本文中也稱為陰極的第一電極250與容器250的內(nèi)表面接觸并形成了一個(gè)位于中央的空腔。第一電極250是二氧化錳、石墨和氫氧化鉀水溶液的混合物。通過將一定量的混合物放入到具有開口端的容器中，然后采用沖頭將混合物模制成管形固體，該管形固體形成了一個(gè)與容器側(cè)壁同心的空腔，這樣便形成了該電極。第一電極250具有凸架252和內(nèi)表面256。作為模制容器中的陰極的另一選擇，可從包括有二氧化錳的混合物中預(yù)成形多個(gè)環(huán)件，然后將環(huán)件插入到容器中以形成管形的第一電極，以此方式來形成陰極。
第二電極260為含水堿性電解質(zhì)、鋅粉和膠凝劑如交聯(lián)聚丙烯酸的勻質(zhì)混合物。含水堿性電解質(zhì)包括堿性的金屬氫氧化物，例如氫氧化鉀、氫氧化鈉或其混合物。優(yōu)選使用氫氧化鉀。適用于本發(fā)明電池的膠凝劑可以是交聯(lián)的聚丙烯酸，例如Carbopol 940，其可從美國俄亥俄州克利夫蘭市的B.F.Goodrich，Performance MaterialsDivision中得到。適合用于堿性電解質(zhì)溶液中的其它膠凝劑的例子有羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉。鋅粉可以是純鋅或者是包括有適當(dāng)量的一種或多種選自銦、鉛、鉍、鋰、鈣和鋁的金屬的合金。適當(dāng)?shù)年枠O混合物含有67％重量的鋅粉，0.50％重量的膠凝劑和32.5％重量的堿性電解質(zhì)，該堿性電解質(zhì)具有40％重量的氫氧化鉀。鋅的量可以是陽極的63％重量到70％重量。還可以在上述成分中選擇性地添加其它組分，例如脫氣抑制劑、有機(jī)或無機(jī)的防蝕劑、粘合劑或表面活性劑。脫氣抑制劑或防蝕劑的例子可包括銦鹽(如氫氧化銦)、全氟烷基氨鹽、堿性金屬硫化物，等等。表面活性劑的例子可包括聚環(huán)氧乙烷、聚烷基乙烯基醚、全氟烷基化合物，等等。第二電極可通過將上述成分結(jié)合到帶式摻合器或鼓式混合機(jī)中并使混合物形成濕漿來制造。
適用于本發(fā)明電池的電解質(zhì)是37％重量的氫氧化鉀水溶液。通過將一定量的液態(tài)電解質(zhì)放置到由第一電極形成的空腔內(nèi)，就可將電解質(zhì)結(jié)合到電池中。通過在用于制造第二電極的工藝中允許膠凝介質(zhì)吸收氫氧化鉀的水溶液，也可將電解質(zhì)引入到電池中。如果電解質(zhì)與第一電極250、第二電極260和隔板220接觸的話，那么用于將電解質(zhì)結(jié)合到電池中的方法并不重要。
隔板220是非織造纖維的卷繞薄膜。隔板圍繞著第一電極250的內(nèi)表面256設(shè)置。隔板的其中一項(xiàng)功能是在第一電極和第二電極的界面處提供屏障。該屏障必須是電絕緣的和離子可滲透的。
上述介紹僅被視為優(yōu)選實(shí)施例。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員以及制造或使用本發(fā)明的人員來說，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)是很容易想到的。因此，可以理解，附圖所示且在上文中介紹的實(shí)施例僅用于說明目的，并不用于限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求根據(jù)專利法法則和等同原則來限定。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)電池，包括(a)具有開口端、封閉端以及處于它們之間的側(cè)壁的容器，所述容器包括隔板和設(shè)置在所述隔板的相對(duì)側(cè)的電化學(xué)活性材料；(b)固定在所述容器的開口端上的盤形密封件，所述密封件形成為單個(gè)部件并具有頂面、底面以及與所述頂面和底面相接觸的周邊，柔性隔膜形成于所述表面之間，并且圍繞著處于中心的突起而設(shè)置，所述突起從所述頂面的中心垂直地伸出來，并且形成有所述頂面和底面之間的開口，所述突起具有在排氣界面處與所述柔性隔膜鄰接且包括無一個(gè)或多個(gè)凹口的外表面的近端段，以及與所述近端段同心地設(shè)置且與之鄰接并且包括帶有至少一個(gè)形成于其中的凹口的外表面的排氣段，所述排氣段中的凹口形成了沿著所述排氣段外表面的無阻礙的降壓通道；(c)延伸穿過所述突起中的所述開口并可與所述電池中的電化學(xué)活性材料相接觸的集電器；和(d)設(shè)于所述密封件的柔性隔膜和所述電池的外部環(huán)境之間的外蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述突起還包括與所述排氣段同心地設(shè)置且與之相鄰接的遠(yuǎn)端段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述電池還包括位于所述柔性隔膜與所述外蓋之間的內(nèi)蓋，所述內(nèi)蓋包括定位在中心的孔，所述孔的內(nèi)徑至少與所述突起遠(yuǎn)端段的外徑一樣大，所述突起的遠(yuǎn)端段穿過所述內(nèi)蓋的中心孔而伸出來。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述內(nèi)蓋和所述集電器協(xié)同操作以壓縮所述遠(yuǎn)端段的一部分，所述集電器的外徑選擇成在插入到所述集電器中之前大于所述密封件開口的內(nèi)徑，因此所述集電器可對(duì)所述遠(yuǎn)端段的受壓部分施加切向張力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述遠(yuǎn)端段的外徑小于所述排氣段的外徑，所述排氣段的外徑小于所述近端段的外徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電化學(xué)電池，其特征在于，在所述突起上的所述排氣段和所述遠(yuǎn)端段的界面處形成了臺(tái)肩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣界面形成了至少180°的弧段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣界面形成了至少270°的弧段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣界面形成了一個(gè)圓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣段凹口的寬度與深度之比至少大于1∶1且小于6∶1。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣段凹口的寬度與深度之比大于2∶1且小于4∶1。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣段凹口是弧形的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣段的外表面包括至少兩個(gè)凹口。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣段的外表面包括至少四個(gè)凹口。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述排氣段的外表面包括至少六個(gè)凹口。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述密封件包括形成于所述柔性隔膜中的至少一個(gè)肋條，所述肋條鄰接于所述突起的近端段，并與從所述密封件的中心朝向所述密封件的周邊的放射式線段對(duì)齊，所述肋條位于所述排氣段中的所述至少兩個(gè)凹口之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述蓋是導(dǎo)電的并與所述集電器接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述密封件是不導(dǎo)電的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述密封件包括選自尼龍、聚丙烯、聚苯乙烯的材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述密封件由選自尼龍、聚丙烯、聚苯乙烯的材料組成。
21.一種用于壓力容器中的形成為單個(gè)部件的盤形密封件，包括(a)第一表面、第二表面以及形成于所述表面之間的柔性隔膜；和(b)處于中心并從所述第一表面的中心垂直地伸出來的突起，所述隔膜圍繞著所述突起而定位，所述突起具有在排氣界面處與所述柔性隔膜鄰接且包括無一個(gè)或多個(gè)凹口的外表面的近端段，以及與所述近端段同心地設(shè)置且與之鄰接并且包括帶有至少一個(gè)形成于其中的凹口的外表面的排氣段，所述排氣段中的凹口形成了沿著所述排氣段外表面的無阻礙的降壓通道；
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述可破裂的界面形成了至少180°的弧段。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述可破裂的界面形成了至少270°的弧段。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述可破裂的界面形成了一個(gè)圓。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述排氣段的外表面包括兩個(gè)或更多個(gè)凹口。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述排氣段的外表面包括四個(gè)或更多個(gè)凹口。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述排氣段的外表面包括六個(gè)或更多個(gè)凹口。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述排氣段凹口的寬度與深度之比至少為1∶1。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述排氣段凹口的寬度與深度之比至少為2∶1。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封件，其特征在于，所述排氣段凹口是弧形的。
31.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述密封件是不導(dǎo)電的。
32.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述密封件包括選自尼龍、聚丙烯、聚苯乙烯的材料。
33.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電化學(xué)電池，其特征在于，所述密封件由選自尼龍、聚丙烯、聚苯乙烯的材料組成。
全文摘要
提供了一種用于封閉電化學(xué)電池的開口端的可排氣的密封件。密封件包括形成于中央盤心的外表面中的凹口，盤心在排氣界面處鄰接于柔性隔膜上。如果電池的內(nèi)部壓力達(dá)到了一個(gè)不安全的水平且密封件破裂，那么凹口可防止破裂密封件產(chǎn)生重新密封，從而避免了電池中的壓力的二次累積。
文檔編號(hào)H01M2/00GK1633720SQ03804086
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2003年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月20日
發(fā)明者W·M·斯特克 申請(qǐng)人:永備電池有限公司