CN102104119A - 一种蓄电池极柱与中盖的密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蓄电池极柱与中盖的密封结构，属于电池技术领域。它解决了现有的蓄电池极柱与中盖的密封结构的密封性较差的问题。本改良结构的蓄电池极柱与中盖的密封结构，包括位于中盖通孔边缘处的固定部，固定部内侧面和极柱外侧面之间设有填充固定件和密封件，密封件位于填充固定件的内侧，密封件包括呈环形片状的弹性部和位于弹性部内缘处的密封部一，密封部一的内侧面与极柱的外侧面相抵靠，弹性部的外缘部固定在中盖的固定部上且弹性部的外缘部与中盖的固定部之间形成环形密封。本改良结构的蓄电池极柱与中盖的密封结构具有设计合理，结构简单，密封性高的优点。

Description

一种蓄电池极柱与中盖的密封结构

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种蓄电池，特别是一种蓄电池极柱与中盖的密封结构。

背景技术

蓄电池是电池中的一种，也称二次电池或称贮能电池。电池在工作时，在两极上进行的反应均为可逆反应，因此可用充电的方法使两极活性物质恢复到初始状态，使电池得以再生，充电和放电能够反复多次循环使用。

蓄电池与外部电联接器连接的极柱是从电池盖伸出，即正、负极柱从同一个电池盖上的通孔中穿过，这样蓄电池极柱的密封就成为蓄电池制造业内一个非常重要的技术问题。

现有中、大型蓄电池极柱的密封结构主要有环氧树脂密封和铅套密封。前一种结构最常见，它是在蓄电池直出极柱上套一被压至极柱坑底部的O形橡胶圈，或者仅在极柱坑底部塞放一圈吸附性玻璃纤维隔板纸，再用环氧树脂将电池盖与极柱坑之间的空间填满，通过环氧树脂与极柱四周以及电池盖材料之间的粘结实现密封。后一种结构是在塑料电池盖上镶嵌一铅套，制造电池时将电池极组的铅极柱与铅套熔化为一体实现密封。

除此人们也提出了不同的设计方案以提高电池极柱与电池盖之间的密封性，如中国专利文献曾公开的一种阀控铅酸蓄电池极柱密封结构【中国专利号：ZL200420042736.7；授权公告号：CN2678145Y】、蓄电池极柱密封结构【中国专利号：ZL201010256620.3；授权公告号：101908603A】。上述的密封结构从理论上虽然可能都实现了极柱与电池盖之间密封，而且各种密封结构有各自的优点也有各自的缺点，为人们提供了更多的选择性。但是现有蓄电池极柱的密封结构还是存在着实质性的缺陷，其原因在于：蓄电池中具有多个极柱，特别是中、大型蓄电池，采用上述技术方案密封时必须保证极柱轴心与电池盖极柱输出口轴心的公差在0.5mm之内，否则导致密封不严密或无法装配等问题。在实际生产中无法保证极柱所处于设计位置及公差范围内，即存在着合格率很低，生产成本高。虽然个别厂家对强制对小容量极柱进行调整，但是调整后极柱产生划痕即变形，导致密封性降低，产品存在一定的质量问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种增大了极柱位置公差范围值的蓄电池极柱与中盖的密封结构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种蓄电池极柱与中盖的密封结构，它包括位于中盖通孔边缘处的固定部，固定部内侧面和极柱外侧面之间设有填充固定件和密封件，所述的密封件位于填充固定件的内侧，其特征在于，所述的密封件包括呈环形片状的弹性部和位于弹性部内缘处的密封部一，密封部一的内侧面与极柱的外侧面相抵靠，弹性部的外缘部固定在中盖的固定部上且弹性部的外缘部与中盖的固定部之间形成环形密封。

采用本密封结构密封极柱与中盖的间隙时，首先将密封件的外缘部固定在中盖的固定部上且保证密封件与固定部之间形成环形密封。然后将此中盖安装在已装好极板的电池槽上，每一个极柱一一对应地与密封件中孔相对，使极柱从密封件中孔穿过并固定好中盖，若极柱偏离密封件中孔则极柱会对密封件作用一个径向力，迫使弹性部被拉伸和压缩并确保密封部一内侧面与极柱的外侧面相抵靠及形成环形密封。最后在固定部内侧面和极柱外侧面之间的间隙内浇筑上适量的环氧树脂胶，待环氧树脂胶凝固后便成为填充固定件。显然，该密封件中的密封部一能与其偏离较大值的极柱形成密封，即采用本密封结构密封极柱与中盖的间隙时增大了极柱允许所处位置范围，从而降低了蓄电池的生产难度。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的密封部一的径向截面呈圆形且圆形直径大于弹性部的厚度。该结构还能使当密封件受到径向作用力时，弹性部比密封部一优先发生形变。同时，密封部一类似于O型密封圈，用于提高及保证密封件与极柱之间的密封性。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的固定部内侧面和极柱外侧面之间的环形让位间隙的最小值和极柱直径的比例为1∶2～20。固定部内侧面和极柱外侧面之间的环形让位间隙用于保证极柱在位置公差值内时能穿过中盖的通孔；即密封件中轴心与极柱轴心允许的位置公差值为0～8mm，和现有技术相比大大的提高了位置公差值的范围。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的密封部一的径向截面呈圆形且圆形直径小于固定部内侧面和极柱外侧面之间的环形让位间隙。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的密封部一位于弹性部的一侧，密封部一与弹性部的内缘之间具有迂回部一。当密封件受到径向拉力时迂回部一除能发生径向形变外还能改变相对于弹性部的位置，增大密封件径向直径，在某些时候迂回部一能比弹性部优先发生形变。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的固定部的内端部上固定有环形压板，弹性部的一端面与固定部的内端面相抵靠，弹性部的另一端面与环形压板的一端面相抵靠，环形压板的通孔轴心与中盖的通孔轴心相重合且环形压板的通孔直径不小于中盖的固定部内径。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的固定部的内端面上开有一环形定位槽，所述的弹性部的外缘设有密封部二，密封部二嵌入环形定位槽内，密封部二外侧设有环形定位条，环形定位条与环形压板相固连；密封部二的内侧面与环形定位槽的一侧面相抵靠，密封部二的外侧面与环形定位条的一侧面相抵靠。密封部二的截面直径也远大于弹性部的厚度；进而使密封件受到径向拉力时弹性部形变量远大于密封部二形变量。该密封部二还有效地避免当密封部一受径向拉力时导致弹性部脱离固定部的现象发生，从而提高了密封件与固定部之间固定的牢固度。同时，密封部二还提高了密封件二与固定部之间的密封性。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的密封部二位于弹性部的一侧，密封部二与弹性部的外缘之间具有迂回部二。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的环形压板上穿设有若干个定位钉，定位钉与固定部相固连。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的定位钉与固定部连为一体。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的固定部外侧部具有环形凹肩，环形凹肩内也具有填充固定件。环形凹肩具有增大填充固定件与固定部之间的接触面积和避免填充固定件向电池内腔凹陷而造成密封件与极柱之间产生间隙的现象。

在上述的蓄电池极柱与中盖的密封结构中，所述的填充固定件采用环氧树脂制成。

与现有技术相比，本蓄电池极柱与中盖的密封结构具有以下优点：

1、采用本密封结构密封增大了极柱相对于中盖通孔允许的位置公差值，即降低了蓄电池相关零件之间的位置公差要求，在同等型号的蓄电池下极柱相对于中盖的位置公差值可以提高12倍左右，进而大大提高了蓄电池过程品的合格率和生产效率。

2、本密封结构还具有设计合理，结构简单，密封性高的优点。

附图说明

图1是蓄电池极柱与中盖的密封结构的剖视结构示意图。

图2是蓄电池极柱与中盖的密封结构中密封件的俯视结构示意图。

图3是蓄电池极柱与中盖的密封结构中密封件的剖视结构示意图。

图中，1、极柱；2、中盖；2a、固定部；2b、环形定位槽；2c、定位钉；2d、环形凹肩；3、密封件；31、弹性部；32、密封部一；33、密封部二；34、迂回部一；35、迂回部二；4、环形压板；5、环形定位条；6、填充固定件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本蓄电池包括中盖2、极柱1和密封结构。中盖2上具有与极柱1一一对应的通孔，密封结构也与极柱1一一对应。本极柱1与中盖2的密封结构包括填充固定件6、密封件3和位于中盖2通孔边缘处的固定部2a。

具体来说，如图1所示，固定部2a内侧面和极柱1外侧面之间的环形让位间隙的最小值和极柱1直径的比例为1∶2～20。环形让位间隙的最小值直接与极柱1位置公差范围值相关，于是一般来说上述的比例优选值为1∶5～10。

如图2所示，密封件3橡胶材料制成，它包括成呈环形片状的弹性部31、位于弹性部31内缘处的密封部一32，位于弹性部31外缘处的密封部二33。密封部一32位于弹性部31的一侧，密封部一32与弹性部31的内缘之间具有迂回部一34。密封部二33位于弹性部31的一侧，密封部二33与弹性部31的外缘之间具有迂回部二35。密封部一32和密封部二33相对于弹性部31位于弹性部31的同一侧。

密封部一32和密封部二33的径向截面均呈圆形且圆形直径与弹性部31的厚度比例小于1∶2，使密封部一32的截面直径和密封部二33的截面直径均远大于弹性部31的厚度；进而使密封件3受到径向拉力时弹性部31形变量远大于密封部一32形变量或密封部二33形变量。当密封件3受到径向拉力时迂回部一34和迂回部二35除能发生径向形变外还能改变相对于弹性部31的位置，增大密封件3径向直径。

如图1所示，密封部一32的径向截面呈圆形且圆形直径远小于固定部2a内侧面和极柱1外侧面之间的环形让位间隙。密封件3套设在极柱1上，密封部一32的内侧面与极柱1的外侧面紧紧地相抵靠，于是密封件3与极柱1之间形成环形密封，避免介质从密封件3与极柱1之间渗漏出去。

密封件3弹性部31的外缘部一端面与固定部2a的内端面相抵靠，另一端面设有环形压板4。中盖2固定部2a的内端面外侧设有环形压板4，环形压板4的通孔轴心与固定部2a轴心相重合且通孔的直径与固定部2a的内径相等，该结构避免环形压板4影响到极柱1位置公差范围值。环形压板4上穿设有若干个周向均匀排列的定位钉2c，定位钉2c与固定部2a连为一体，于是环形压板4固定在固定部2a上，进而将密封件3弹性部31的外缘部固定在固定部2a上及使密封件3弹性部31的外缘部与固定部2a形成环形密封。

为了保证及提高密封件3与固定部2a之间的密封性和牢固度，于是在固定部2a的内端面上开有一环形定位槽2b，密封部二33和迂回部二35嵌入环形定位槽2b内，密封部二33外侧设有环形定位条5，环形定位条5与环形压板4相固连且连为一体。密封部二33的内侧面与环形定位槽2b的一侧面相抵靠，密封部二33的外侧面与环形定位条5的一侧面相抵靠。由于密封部二33的径向截面面积远大于弹性部31的厚度，于是密封部二33可以避免当密封部一32受径向拉力时导致弹性部31脱离固定部2a的现象发生。

固定部2a的外端部具有环形凹肩2d，在环形凹肩2d及固定部2a内侧面和极柱1外侧面之间的环形让位间隙均具有采用环氧树脂制成的填充固定件6。

本极柱1与中盖2的密封结构的装配步骤如下，首先将密封件3通过环形压板4和环形定位条5固定在中盖2的固定部2a上；再将此中盖2安装在已装好极板的电池槽上，每一个极柱1一一对应地与密封件3中孔相对，使极柱1从密封件3中孔穿过并固定好中盖2，最后在环形凹肩2d及固定部2a内侧面和极柱1外侧面之间的环形让位间隙内浇筑上适量的环氧树脂胶。由于中盖2的通孔直径较大及密封件3的弹性部31形变量较大，于是增大了极柱1允许位置公差值，即当极柱1偏离设计位置且偏离值位于公差值内时，改极柱1均能穿过中盖2的通孔，同时极柱1能迫使弹性部31拉伸或压缩及迫使密封部一32轴心与极柱1轴心相同。由此可知，密封部一32的截面直径远大于弹性部31的厚度，有效地避免了密封件3在此状态下密封部一32与极柱1之间产生间隙。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了极柱1；中盖2；固定部2a；环形定位槽2b；定位钉2c；环形凹肩2d；密封件3；弹性部31；密封部一32；密封部二33；迂回部一34；迂回部二35；环形压板4；环形定位条5；填充固定件6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种蓄电池极柱与中盖的密封结构，它包括位于中盖(2)通孔边缘处的固定部(2a)，固定部(2a)内侧面和极柱(1)外侧面之间设有填充固定件(6)和密封件(3)，所述的密封件(3)位于填充固定件(6)的内侧，其特征在于，所述的密封件(3)包括呈环形片状的弹性部(31)和位于弹性部(31)内缘处的密封部一(32)，密封部一(32)的内侧面与极柱(1)的外侧面相抵靠，弹性部(31)的外缘部固定在中盖(2)的固定部(2a)上且弹性部(31)的外缘部与中盖(2)的固定部(2a)之间形成环形密封。

2.根据权利要求1所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的密封部一(32)的径向截面呈圆形且圆形直径大于弹性部(31)的厚度。

3.根据权利要求1所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的固定部(2a)内侧面和极柱(1)外侧面之间的环形让位间隙的最小值和极柱(1)直径的比例为1∶2～20。

4.根据权利要求1所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的密封部一(32)的径向截面呈圆形且圆形直径小于固定部(2a)内侧面和极柱(1)外侧面之间的环形让位间隙。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的密封部一(32)位于弹性部(31)的一侧，密封部一(32)与弹性部(31)的内缘之间具有迂回部一(34)。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的固定部(2a)的内端部上固定有环形压板(4)，弹性部(31)的一端面与固定部(2a)的内端面相抵靠，弹性部(31)的另一端面与环形压板(4)的一端面相抵靠，环形压板(4)的通孔轴心与中盖(2)的通孔轴心相重合且环形压板(4)的通孔直径不小于中盖(2)的固定部(2a)内径。

7.根据权利要求6所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的固定部(2a)的内端面上开有一环形定位槽(2b)，所述的弹性部(31)的外缘设有密封部二(33)，密封部二(33)嵌入环形定位槽(2b)内，密封部二(33)外侧设有环形定位条(5)，环形定位条(5)与环形压板(4)相固连；密封部二(33)的内侧面与环形定位槽(2b)的一侧面相抵靠，密封部二(33)的外侧面与环形定位条(5)的一侧面相抵靠。

8.根据权利要求7所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的密封部二(33)位于弹性部(31)的一侧，密封部二(33)与弹性部(31)的外缘之间具有迂回部二(35)。

9.根据权利要求6所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的环形压板(4)上穿设有若干个定位钉(2c)，定位钉(2c)与固定部(2a)相固连。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的蓄电池极柱与中盖的密封结构，其特征在于，所述的固定部(2a)的外侧部具有环形凹肩(2d)，环形凹肩(2d)内也具有填充固定件(6)。

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