CN101740730A - 碱性锌锰电池密封圈 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱性锌锰电池密封圈，为解决现有技术中防爆压力较低、漏液等问题而发明。包括横截面呈倒置的“山”字型的密封圈本体，位于所述密封圈本体中心位置向下的部分为中心柱，沿中心柱外围的部分向下设置有环形凹槽，中心柱与所述凹槽之间的扇形密封圈本体部分为防爆区，沿所述防爆区外缘设置有弧形防爆线，所述密封圈本体由尼龙612制成。上述的结构，由于防爆线采用四分之一圆弧，其余四分之三为正常区域，不管在密封圈生产时，还是在与点焊件组装时，受力为正常区域，防爆线不受力。由于尼龙612材料硬，防爆压力设计为7-9MPa，具有更高的防爆压力(钢壳能够承受的压力最小12MPa，仍有3MPa的预留安全压力)，电池的耐漏液性能得到了提高。

Description

碱性锌锰电池密封圈
技术领域
本发明涉及一种碱性锌锰电池密封圈。
背景技术
现有的密封圈在碱性锌锰电池(以下简称碱性电池)中主要有以下四个作用：1.绝缘；2.密封；3.防止漏液、防止爆炸；4.防止爬碱。在国内，2000年以前，主要采用以PP(聚丙烯)为原料的密封圈，这种材料防爆压力在3-4Mpa，电池耐漏液性能不是很好，同时最主要的问题是有时密封圈防爆线不能被打开，时有电池爆炸现象发生。在2000年以后，各大碱性电池厂家纷纷采用一种以尼龙66(聚己二酸己二胺)中编号为2710的材料为新型密封圈，其结构见图1、图2。这种密封圈在中心柱11四周均为防爆线19(密封圈较薄区域，在电池内部压力超过设计压力时，该区域就会被冲破，从而防止电池爆炸)，防爆压力可达5-7Mpa，电池防漏液性能得到很大的提高。但这种结构密封圈也有三个缺陷：1.防爆线在中心柱四周，生产密封圈时及密封圈与点焊件，防爆线很容易受力而受伤导致电池漏液；2.尼龙66吸水性较强(一般在10％以上)，中心柱长时间在氢氧化钾溶液中容易浸泡很容易裂开；3.国内绝大部分采用冷流道注塑工艺，产生高达50％的回料，回料的利用价值很低，在很大程度上提高了密封圈的成本。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种防爆压力较高、防漏液性更好的碱性锌锰电池密封圈。
为了达到上述目的，本发明的碱性锌锰电池密封圈包括横截面呈倒置的“山”字型的密封圈本体，位于所述密封圈本体中心位置向下的部分为中心柱，沿所述中心柱外围的部分向下设置有环形凹槽，所述中心柱与所述凹槽之间的扇形密封圈本体部分为防爆区，沿所述防爆区外缘设置有弧形防爆线，所述密封圈本体由尼龙612制成。
其中，所述弧形防爆线对应的圆心角为90度。
进一步地，所述防爆区的密封圈本体厚度较所述凹槽与中心柱之间的密封圈本体部分的厚度相对较薄，防爆线处的厚度较所述防爆区的密封圈本体厚度相对较薄。
上述的结构，由于防爆线采用四分之一圆，其余四分之三为正常区域，这样，不管是在密封圈生产时，还是在与点焊件组装时，受力的为正常区域，防爆线不受力。由于尼龙612材料硬，防爆压力设计为7-9Mpa，具有更高的防爆压力(钢壳能够承受的压力最小12Mpa，仍有3Mpa的预留安全压力)，电池的耐漏液性能得到了进一步提高。
附图说明
图1为本发明背景技术的俯视结构示意图。
图2为图1的剖视结构示意图。
图3为本发明具体实施例的俯视结构示意图。
图4为图3的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图3、图4所示，本发明的碱性锌锰电池密封圈包括横截面呈倒置的“山”字型的密封圈本体1，位于所述密封圈本体中心位置向下的部分为中心柱11，所述中心柱内设置有中心孔12，沿所述中心柱外围的部分向下设置有环形凹槽13，所述凹槽的开口从上到下逐渐变小，其中，所述凹槽底部外侧内壁向内设置有突起14，所述突起的上部边缘自上而下呈过渡曲线15设置，便于在安装过程中将安装件置入所述凹槽内部时更便捷，所述中心柱与所述凹槽之间的扇形密封圈本体部分为防爆区16，所述防爆区的密封圈本体厚度17较所述凹槽与中心柱之间的密封圈本体部分的厚度18相对较薄，沿所述防爆区外缘设置有弧形防爆线19，防爆线19处的厚度较所述防爆区的密封圈本体厚度18相对较薄，并且所述防爆区的厚度沿其径向由内向外逐渐变薄，其边缘位置即为弧形防爆线，其厚度最薄，所述密封圈本体由尼龙612制成。其中，所述弧形防爆线对应的圆心角最好为90度，即所述防爆区的扇形面积占整个密封圈本体圆形面积的四分之一。
上述的结构，不同类型电池密封圈仅尺寸不同，结构完全相同。材料采用美国杜邦尼龙612(聚十二二酰己二胺)中编号为3734尼龙，尼龙612具有很好的抗腐蚀性和良好的弯曲恢复能力(如附表1为尼龙612的物性表)；与尼龙6、尼龙66和尼龙610相比，尼龙612具有较低的吸水率，从而在潮湿的环境中(氢氧化钾溶液中)仍能保持较大的硬度；在材料密度方面尼龙612也相对较低，因此降低了成本；还有就是因为尼龙612是100％的石化聚合物，所以确保了品质的一致性。尼龙612流动性很好，密封圈注塑采用热流道工艺，无回料产生，材料利用率100％，大大降低了成本。由于材料吸水性差，中心柱能耐氢氧化钾溶液长时间的浸泡，而不产生开裂现象，避免电池在长时间贮存后(特别是恶劣的环境)出现批量因中心柱开裂而漏液的现象。防爆线采用四分之一圆弧，其余四分之三区域为正常区域。这样，不管是在密封圈生产时，还是在与点焊件组装时，受力的部分为密封圈本体的正常区域，防爆线不受力。由于尼龙612材料硬，防爆压力设计为7-9Mpa，具有更高的防爆压力(钢壳能够承受的压力最小12Mpa，仍有3Mpa的预留安全压力)，电池的耐漏液性能得到了进一步提高。
利用上述结构的碱性锌锰电池密封圈制造的电池实验数据如下：
在恶劣环境中检测：1.高温试验：70℃，放置8星期，电池不漏液；2.高低温循环：70℃16小时，-20℃8小时为一个循环，连续进行30个循环，电池不漏液；3.高温高湿试验：60℃，90％RH，放置8星期，电池不漏液。
电池安全性检测：1.短路试验：电池短路放电24小时，电池不漏液；2.过放电：10Ω连续放电48小时，电池不漏液；3.三充一试验：三只正放一只反放，短路放电24小时，电池均漏液无爆炸。电池常温贮存1个月，漏液率由万分之一提高到十万分之一。经过各种检验测试，新型密封圈对电池的耐漏液性、安全性能高均有提高，降低了生产成本。
附表1尼龙612物性表
  项目   数值   项目   数值
  相对密度   1.07   洛氏硬度   R114
  熔点   210   热变形温度(℃)
  拉伸强度   62   1.82MPa   60
  弯曲强度   83   吸水性24h(％)   0.4
  弯曲弹性模量   2000   成型收缩率(％)   1.1
  伸长率   200   体积电阻率   ≥1×1014
  缺口冲击强度   54   介电常数   2.62
  介电损耗角正切10   0.03
本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上做任何变化，凡是利用上述的碱性锌锰电池密封圈都是本发明的一种变形，均应认为落在本发明保护范围之内。

Claims (3)

1.一种碱性锌锰电池密封圈，包括横截面呈倒置的“山”字型的密封圈本体，位于所述密封圈本体中心位置向下的部分为中心柱，其特征在于，沿所述中心柱外围的部分向下设置有环形凹槽，所述中心柱与所述凹槽之间的扇形密封圈本体部分为防爆区，沿所述防爆区外缘设置有弧形防爆线，所述密封圈本体由尼龙612制成。
2.如权利要求1所述的碱性锌锰电池密封圈，其特征在于，所述弧形防爆线对应的圆心角为90度。
3.如权利要求1或2所述的碱性锌锰电池密封圈，其特征在于，所述防爆区的密封圈本体厚度较所述凹槽与中心柱之间的密封圈本体部分的厚度相对较薄，防爆线处的厚度较所述防爆区的密封圈本体厚度相对较薄。
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