CN104332572A - 防溢漏电池盖和通气口盖 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有通气口盖的通气的电池盖。可以使用一个或多个第一卡扣结构和一个或多个第二卡扣结构在第一位置和第二位置处将通气口盖附接至电池。通气口盖还可以提供从电池盖内的填充管孔至通气口的流体路径，其中该路径是迷宫部。

Description

防溢漏电池盖和通气口盖
本申请是申请号为201080010855.2、申请日为2010年1月13日、国际申请号为PCT/US2010/020951、发明名称为“防溢漏电池盖和通气口盖”的专利申请的分案申请。
优先权
本申请要求2009年1月13日提交的美国临时申请61/144,277的优先权，在此以引用的方式加入其全部内容。
技术领域
本发明涉及防溢漏电池盖(battery cover)和歧管或通气口盖(ventcover)。
背景技术
示例性的铅酸电池或其他富液式电池可以包括浸没在含水的电解质(如，含水的硫酸)内的许多铅板或铅合金板。在使用示例性的铅酸电池或其他富液式电池的充电和/或放电阶段期间，可以产生气体，且在示例性的未密封的铅酸电池内，这些气体可能需要被排放到外部环境以防止危险的条件(如压力和/或可燃条件的爆炸性聚积)。此外，多种示例性的铅酸电池和富液式电池将获益于允许气体排放、但防止或合适地延迟接触盖的电解质泄漏(如，在倾翻过程中)的盖。另外，在多个实施例中，铅酸电池或其他富液式电池内，当电解质和/或水因上面概述的放气作用而损失时，可能需要定期补充含水的电解质。这样，除了允许电池的充电和/或放电期间产生的气体合适地排放之外，多个示例性的未密封的铅酸电池或其他富液式电池可能获益于允许向电池添加电解质和/或水以替换已经因放气作用而损失的电解质和/或水的盖。
发明内容
应该期望提供一种包括这些或其他优势性特征中的任一个或多个的电池盖和通气口盖，或本申请所公开类型的类似物：
1.电池盖和通气口盖允许电池内产生的气体安全地排放到外部环境；
2.电池盖和通气口盖具有与它们的制造和/或材料相关的降低的成本(如，劳动力成本和设备成本)；
3.电池盖和通气口盖允许向电池中添加额外的电解质和/或水；
4.电池盖和通气口盖是允许倾翻的；
5.在制造电池期间，当洗涤和/或干燥电池的外表面时，电池盖和通气口盖将防止水和/或清洁产物进入电池的内部容积；
6.在清洁过程期间或之前，可以将电池盖和通气口盖安装至第一位置，而在清洁过程之后，可以将电池盖和通气口盖安装至第二位置；
7.可以使用简单的按压或施压过程来安装电池盖和通气口盖；
8.电池盖和通气口盖采用一系列挡板和导管，以在电池倾斜时有助于限制电池的电解质前进穿过电池盖和通气口盖；
9.电池盖和通气口盖包括可拆装地连接至电池盖的通气口盖；和
10.电池盖和通气口盖允许级联的填料和其他填料，以在装备的长度/速度内提供足够的酸进入电池的单元中。
示例性的实施方案涉及包括由电池盖限定的一个或多个填充管孔的电池盖，与一个或多个填充管孔对准的通气口盖，通气口盖上的一个或多个第一卡扣结构和通气口盖上的一个或多个第二卡扣结构。
另一个示例性的实施方案涉及包括由电池盖限定的一个或多个填充管孔的电池，与一个或多个填充管孔对准的通气口盖和通气口盖内在一个或多个填充管孔与一个或多个通气口之间的迷宫部，其中迷宫部包括多个突起。
根据本发明的系统和方法的多个实施方案的这些和其他特征和优势被描述在下面的根据本发明的不同设备、结构和/或方法的多个示例性实施方案的详细描述中，或从该详细描述是明显的。
附图说明
将参考下面的附图详细描述根据本公开内容的系统和方法的各种示例性实施方案，其中：
图1是具有根据示例性实施方案的电池的交通工具的透视图；
图2是根据示例性实施方案的电池的透视图；
图3是根据示例性实施方案的通气口盖和电池盖的第一部分的细节图；
图4是图3的通气口盖和电池盖的第二部分的细节图；
图5是根据示例性实施方案的通气口盖和电池盖的第一部分的细节图；
图6是图5的通气口盖和电池盖的第二部分的细节图；
图7是根据示例性实施方案的电池盖的一部分和安装在电池盖内的通气口盖的一部分的截面图；
图8是根据示例性实施方案的通气口盖的一部分顶部部分和一部分底部部分以及电池盖的一部分的截面图；
图9是根据示例性实施方案的电池盖的一部分和安装在电池盖内的通气口盖的一部分的截面图；
图10是根据示例性实施方案的正确地对准在电池盖上的通气口盖的顶部平面图；
图11是根据示例性实施方案的未正确地对准在电池盖上的通气口盖的顶部平面图；
图12是根据示例性实施方案的正确地对准在电池盖上的通气口盖的等轴视图；
图13是根据示例性实施方案的可与通气口盖一起使用的电池盖的顶面的等轴视图；
图14是根据示例性实施方案的通气口盖的顶部部分和底部部分的分解的等轴视图；
图15是根据示例性实施方案的组装好的通气口盖的顶面的等轴视图；
图16是根据示例性实施方案的组装好的通气口盖的底面的等轴视图；
图17是根据示例性实施方案的通气口盖的顶面的等轴视图；
图18是根据示例性实施方案的电池和电池盖的等轴视图；
图19是根据示例性实施方案的电池盖的顶面的等轴视图；
图20是图18的电池通气口盖的等轴视图；
图21是图17的电池盖和通气口盖的顶部平面图；和
图22是图17的电池盖和通气口盖的等轴视图。
应该理解，附图并不一定是按比例的。在某些情形中，可以省略理解本发明不需要的或使其他细节难以设想的细节。当然，应理解，本发明不一定限制到本文所阐释的特定实施方案。
具体实施方式
参考图1，显示了根据示例性实施方案的包括电池110的交通工具10。虽然交通工具显示为汽车，但是根据多个可选择的实施方案，交通工具可以包括多种不同类型的交通工具，包括摩托车、公共汽车、休闲车、船以及类似的。根据示例性的实施方案，交通工具使用内燃机来用于机车目的。电池被配置成提供启动或操作交通工具和/或各种交通工具系统(如，照明和点火系统)所需动力的至少一部分。应该理解，虽然图1中所示的电池被定位在交通工具前面的交通工具的引擎罩内，但是在多个其他示例性的实施方案中，电池可以被定位在其他位置。例如，在多个示例性的实施方案中，电池被定位在交通工具的行李箱内或在交通工具的乘客室内(如，在交通工具的后部座位的后面)。此外，应该理解，根据多个示例性的实施方案，电池可以被使用在不涉及交通工具的多种应用中，且所有这样的应用预期在本公开内容的范围内。
图1所示的电池110可以包括任何类型的次级电池(如，可充电电池)。根据示例性的实施方案，电池包括铅酸电池。铅酸电池的多个实施方案可以是密封的(如，免维护的)或未密封的(如，湿的)。根据示例性的实施方案，铅酸电池是未密封的铅酸电池且定期需要添加电解质和/或水以保持期望的体积和/或浓度或保持两者。
在多个实施方案中，如图2和17所示，电池110包括电池外壳111，电池外壳111包括限定了一个或多个通气孔121的电池盖120(图13、16和22中所示)和可用于基本上覆盖电池盖120内的通气孔121的通气口盖130。一个或多个通气孔121可用于补充已经损失的(如，因电池的放气作用)电解质和/或水。在多个实施方案中，电池110还包括含水的电解质(如，含水的硫酸)和多个极板。
在多个实施方案中，电池外壳111包含含水的电解质和多个极板，极板基本上被浸没在含水的电解质中。在多个实施方案中，通过将电池外壳111浸没在含水的电解质的容器内而向电池外壳111填充含水的电解质。应该理解，虽然电池外壳显示为矩形，但是可以采用任何期望的形状。
在多个实施方案中，电池盖120包括顶面、前面、第一端和第二端。在多个示例性的实施方案中，第一接线柱和第二接线柱延伸或以其他方式从电池盖的顶面伸出或穿过电池盖的顶面。在多个示例性的实施方案中，第一接线柱和第二接线柱从盖的顶面延伸且被基本上定位在盖的边缘(如，角)附近。在一个示例性的实施方案中，第一接线柱和第二接线柱被基本上定位在前边沿与第一端和第二端的相交部附近。
在多个实施方案中，如图13、16和22中所示，一个或多个通气口121也可以被设置在电池盖120内以允许从电池释放气体。
在多个实施方案中，每一个通气口121被沿着盖的边缘定位。在一个实施方案中，第一通气口位于通气口盖130的第一端附近且第二通气口位于通气口盖130的第二端附近。
在多个实施方案中，一个或多个填充管孔123(图8中所示)也可以被设置在电池盖120内以有助于允许因通过一个或多个通气口121被释放的气体而损失的电解质和/或水得到补充。
在多个实施方案中，电池盖120可以包括可用于覆盖电池盖120内的一个或多个填充管孔123的通气口盖130。
在多个实施方案中，通气口盖130包括适于与一个或多个填充管孔123中的每一个相连的一个或多个通气筒(vent barrel)131。
在多个实施方案中，如图3-9中所示，通气口盖130包括第一卡扣或一系列卡扣132和第二卡扣或一系列卡扣133，它们中的每一个都适于与设置在电池盖120内的凹进部相互作用。
在多个实施方案中，一个或多个通气口121的每一个位于通气口盖130和电池盖120内，当正确地连接至电池外壳时，它们另外是至少基本上气密/液密的。
在多个实施方案中，通气口盖130可安装到电池盖120内和/或电池盖120上至多个深度。在第一深度处的多个实施方案中，一个或多个填充管孔123被密封至电池盖120的顶面上方一高度处且基本上电池盖120的全部顶面被暴露于外部环境。在第二深度处的多个实施方案中，通气口盖130的顶面137基本上与电池盖120的顶面125的至少一部分齐平，如图21和22中所示。
通气口盖130可以用于允许气体散逸出电池外壳，但可以有助于防止含水的电解质释放。为了此作用，在多个实施方案中，如图14中所示，通气口盖130可以包括一个或多个挡板、凸出部、障碍物和/或处于迷宫型(labyrinth-type)布置的其他结构135。当含水的电解质进入通气口盖时(如，当电池处于非竖直的或倒置的位置时(如，倾斜、倒转、翻转等))，迷宫型布置可以用于减慢或阻止含水的电解质的前进。
通气口盖130还可以包括附接结构以便连接端口管或类似结构以有助于将从电池外壳散逸的气体导向至位于离电池110一定距离的外部环境。
在多个实施方案中，在制造铅酸电池期间，酸性电解质流体(如，含水的硫酸)被设置在电池的电池外壳内。此过程可以包括将电池外壳(包括电池盖和一个或多个电极)浸没在酸性电解质流体中，以便通过设置在电池盖内的一个或多个填充管孔来用酸性电解质流体填充电池外壳。在从酸性电解质流体去除浸没的电池外壳之后，剩余的酸性电解质流体可以保留在电池外壳的外表面上。此外，灰尘或其他碎屑也可以被收集在电池外壳的外表面上。电池外壳的外表面上的剩余的酸性电解质流体和/或其他碎屑可以在洗涤步骤中被去除。
如图3-4所示，在多个实施方案中，通气口盖130开始被设置在电池盖120的顶部上且与由电池盖120限定的一个或多个填充管孔123对齐。如图3所示，在多个实施方案中，当通气口盖130处于此位置时，通气口盖130置于一个或多个第一卡扣结构132上且一个或多个通气筒131与设置在电池盖内的一个或多个填充管孔123对齐，这更详细地显示在图4中。在多个实施方案中，包括电池盖的电池可以被浸没到电解质流体中和/或被填充电解质流体，且随后通气口盖可以被设置在电池盖上，如图3-4所示。
在多个实施方案中，如图3-4所示，在通气口盖130已经被设置和/或对齐在电池盖120上后，且在电池外壳在按照如上所概述的被洗涤之前，通气口盖130可以被安装到电池盖120上和/或电池盖120内至第一深度或位置。图5-6显示了在电池盖120上安装到该第一深度或位置的通气口盖130的示例性实施方案。如图5详细显示的，在多个实施方案中，通气口盖130可以被安装到第一卡扣或第一系列卡扣132与限定在电池盖120内的凹进部(或多个)匹配或被引入到该凹进部(或该多个)内的位置。这些第一卡扣132有助于确保通气口盖130不会不慎地从电池盖120去除，且在一个或多个通气筒131与一个或多个填充管孔123之间保持足够的密封，如图6更详细显示的。在多个实施方案中，设置在一个或多个通气筒131的每一个上的突起环134有助于密封一个或多个通气筒131和一个或多个填充管孔123。如图6所示，每一个突起环134被设置或定位于一个或多个填充管孔123的每一个的外边沿上。在多个实施方案中，每一个突起环134由橡胶制成。在多个实施方案中，每一个突起环134由用于制造一个或多个通气筒131的材料制成。
在多个实施方案中，当通气口盖130被安装到如图5-6所示的第一位置时，防泄漏密封件被设置在电池外壳的内部容积与外部环境之间，至少至足以洗涤电池外壳的外表面的位置。电池外壳随后可以被洗涤，如通过将电池外壳浸没在洗涤流体中至覆盖包括电池盖的整个电池外壳，但不覆盖通气口盖的顶部或通气口盖内的任何孔(如，排气孔)的深度。可选择地，电池外壳可以被使用，如一系列喷头和/或刷子来进行洗涤。电池外壳可以被洗涤，如以去除在按照上面所述的用电解质流体填充电池外壳之后保留在电池外壳的外表面上的过多的电解质流体和碎屑。
在多个实施方案中，在已经洗涤电池外壳之后，通气口盖130可以被安装到第二深度或位置。图7-9显示了在电池盖120上安装至此第二深度或位置的通气口盖130的示例性实施方案。如图8所示，在多个实施方案中，当通气口盖130被安装至第二深度或位置时，通气口盖130的顶面137基本上与电池盖120的顶面125的至少一部分齐平。如图9所示，在多个实施方案中，当通气口盖130被设置到第二深度或位置时，第二卡扣或第二系列卡扣133与电池盖120内的凹进部(或多个凹进部)124匹配或被引入到该凹进部124(或多个凹进部)内。如图7所示，在多个实施方案中，当通气口盖130被设置到第二深度时，第一卡扣(多个卡扣)132延伸超过凹进部(或多个凹进部)124，该凹进部124先前被接合在第一深度处。如图8所示，一个或多个通气筒131被设置到由电池盖120限定的一个或多个填充管孔123内且一个或多个通气筒131的突起环134有助于在突起环134与一个或多个填充管孔123的内壁之间提供液密和/或气密密封。
在多个实施方案中，为了使通气口盖130在电池盖120上正确地对准，通气口盖130和/或电池盖120可以包括只允许通气口盖130被安装成正确对准的带键的结构或突起。例如，如图10-12所示，在多个实施方案中，通气口盖130可以具有凹陷部分，当通气口盖130被正确地对准时，该凹陷部分与电池盖120的突起连接。图10和12显示了与电池盖120正确对准的通气口盖130的示例性实施方案。图10和12中的通气口盖130的角与电池盖被正确地相接。图11显示了与电池盖120不正确对准的通气口盖130的示例性实施方案(例如，通气口盖130的角与电池盖120相接且电池盖120的角与通气口盖130相接)。
应该理解，可以在上述示例性的制造过程期间由于多种原因去除通气口盖。在多个实施方案中，可以在将通气口盖安装至上述第一深度或位置之后和在将通气口盖安装至第二深度或位置之前去除通气口盖，如，在最初的充电过程之后添加额外的水和/或电解质。在多个实施方案中，第一夹具或第一组夹具可从电池外部释放，以有助于从第一位置或深度去除通气口盖，而当安装至第二深度或位置时，第二夹具或第二组夹具可以进一步将通气口盖固定至电池盖。
还应该理解，在多个实施方案中，通气口盖可以用于替换可以在上述洗涤和/或干燥步骤之前或期间安装的临时盖，和/或可以在上述洗涤和/或干燥步骤之后安装的最终盖。例如，在多个实施方案中，被设置在第一深度或位置时的通气口盖起到与临时盖相同或类似的作用(如，有助于防止水和/或清洁溶液在洗涤和/或干燥阶段进入电池的内部)，而当被安装至第二深度或位置时，通气口盖起到与最终盖相同或类似的作用(如，允许气体安全排出和/或防止电解质溢出或泄漏出电池)。
还应理解，在多个实施方案中，电池盖和通气口盖是允许倾翻的。即，当电池不处于最佳位置或方位(如，倾斜、转动、翻转等)时，电池盖和通气口盖可以有助于防止电解质或其他液体逸出电池的内部(如，通过流出填充管孔，进入通气口盖和/或离开通气口)。如图8和14所示，在多个实施方案中，通气口盖130包括突起135，诸如，如挡板和壁。这些突起可以有助于引导任何流体(如，气体、液体(如，电解质))穿过一个或多个填充管孔123与通气口121之间的复杂迷宫部。如果电池110被远离最佳方位移动(如，倾斜、转动或翻转)，那么迷宫部136可以有助于容纳电池外壳和通气口盖内的电解质。当电池恢复到竖直或最佳位置时，迷宫部还可以有助于引导电解质回到电池外壳的内部，同时允许气体正确地排出。
正如本文中使用的，术语“大致”、“约”、“基本上”和类似术语期望具有与本公开内容所涉及的主题所属领域的技术人员常用的且公认的用法一致的宽泛意义。阅读本公开内容的本领域技术人员应该理解，这些术语期望允许对所描述和要求保护的某些特征进行的描述不会将这些特征的范围限制到所提供的准确的数值范围。因此，这些术语应该被解释为表明所描述和要求保护的主题的非实质的或不重要的修改和改动被认为在由所附权利要求描述的本发明的范围内。
应该注意，说明书中提到相对位置(如，“顶部”和“底部”)仅仅用于确认被定位在附图中的不同的元件。应该认为，特定部件的方位可以根据它们所使用的应用而显著变化。
基于本公开内容的目的，术语“连接”意指两个构件彼此直接或间接相连。这样的相连可以本质上是静止的或本质上是可移动的。这样的相连可以用两个构件，或彼此整体形成为单一整体的两个构件和任何额外的中间构件，或彼此附接的两个构件与任何额外的中间构件来实现。这样的相连可以本质上是永久性的或本质上是可释放的。
还重要地注意到，正如在优选的和其他示例性实施方案中显示的电池盖和通气口盖的结构和布置仅仅是示例性的。虽然在本公开内容中仅仅详细描述了本发明的一些实施方案，但是阅读本公开内容的本领域的技术人员将易于理解，可以做出许多修改(如，不同构件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、使用材料、颜色、方位的变化等)而实质上并不偏离所述主题的新颖性教导和优势。例如，显示为整体形成的构件可以由多个部件配置，或显示为多个部件的构件可以被整体形成，界面的操作(如，夹具等)可以被颠倒或以其他方式变化，结构的长度或宽度和/或系统的配置或连接件或其他构件可以被改变，设置在构件之间的调节位置的性质和数目可以被改变(如，接合槽数目或接合槽的尺寸或接合类型的变化)。应该注意，系统的构件和/或组件可以由提供足够的强度或耐久性的多种材料中的任一种构成，可以配置成多种颜色、质地中的任一种和组合。还应该注意，在多种其他应用的任一种中，显示器系统可以与旋转显示器，或可选择地，其他固定的和不可移动的显示器或多种其他表面中的任一种配套使用。因此，所有这样的修改期望被包括在本发明的范围内。在优选和其他示例性实施方案的设计、操作条件和布置方面可以做出其他替换、修改、变化和省略而并不偏离本发明的精神。

Claims (10)

1.一种电池，包括：
一个或多个由电池盖限定的填充管孔；
通气口盖，其适于与所述一个或多个填充管孔对准；和
所述通气口盖内的迷宫部，其在所述一个或多个填充管孔与一个或多个通气口之间，其中所述迷宫部包括多个突起。
2.如权利要求1所述的电池，其中所述通气口盖还包括：
一个或多个第一卡扣结构；和
一个或多个凹进部；
其中当所述一个或多个第一卡扣结构与所述电池盖中的一个或多个凹进部匹配时，所述通气口盖适于安装到第一位置。
3.如权利要求2所述的电池，其中所述通气口盖还包括：
一个或多个第二卡扣结构；和
一个或多个凹进部；
其中当所述一个或多个第二卡扣结构与所述电池盖中的一个或多个凹进部匹配时，所述通气口盖适于安装到第二位置。
4.如权利要求3所述的电池，其中和所述一个或多个第一卡扣结构相关联的所述一个或多个凹进部与和所述一个或多个第二卡扣结构相关联的所述凹进部不相同。
5.如权利要求3所述的电池，其中当所述通气口盖处于所述第二位置时，所述通气口盖的顶面与所述电池盖的顶面的至少一部分基本齐平。
6.如权利要求1所述的电池，其中所述一个或多个第一卡扣结构、一个或多个第二卡扣结构和一个或多个凹进部的匹配布置允许所述通气口盖被安装到所述电池盖上和从所述电池盖上移除。
7.如权利要求1所述的电池，还包括所述电池的内部容积与外部环境之间的防泄漏密封件。
8.如权利要求1所述的电池，还包括：
在所述通气口盖中的一个或多个通气筒；和
在所述一个或多个通气筒中的至少一个上的突起环；
其中所述通气筒被设置在所述一个或多个填充管孔内且所述突起环帮助在所述突起环和所述一个或多个填充管孔的内壁之间提供液密密封。
9.如权利要求1所述的电池，还包括一个或多个带键的结构，以仅允许所述通气口盖的正确对准的安装。
10.如权利要求9所述的电池，其中所述带键的结构包括所述通气口盖上的凹陷部分和所述电池盖上的突起，当所述通气口盖与电池盖被正确地对准时，所述凹陷部分与所述突起匹配。
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