CN1195202A - 二次电池的顶盖组件 - Google Patents

Abstract

一种电池的顶盖组件,包括:一带有排放电池内产生的气体的放气孔的顶盖,一带有排气孔且夹紧在顶盖上的顶盖罩,一在顶盖与顶盖罩之间并根据电池内压力变化而开/关排气孔的压力调节元件,和一形成在顶盖罩上以防止顶盖罩因电池内部压力陡增而变形的增强元件。该增强元件形成在顶盖罩的中心部分并伸向顶盖。压力调节元件由弹性材料制成,呈圆柱形,内有一中心孔可插入增强元件。顶盖罩上的排气孔绕增强元件中心分布。

Description

二次电池的顶盖组件

本发明涉及二次电池的顶盖组件。

通常，二次电池是一种可以重新充电的电池，例如镍-镉电池或者镍-氢电池，它们在许多领域有广泛应用。这种二次电池在放电或重新充电时，会受到因化学反应产生的气体导致的高压。虽然不是普遍现象，但是电池有可能由于产生的气体而导致爆炸。

因此，目前许多已知的二次电池都有一个带有安全阀的顶盖组件，它可以通过顶盖上的一个放气孔放出气体，以便在电池内部压力极度升高时减少电池内部压力。

参照图4，其中示出一普通的二次电池的局部剖面图。这种电池包括：一个电极部件106，一顶盖组件108和外壳110。该电极部件106有一个正极100，一个负极102和一个位于正极100和负极102之间的隔离片104；顶盖组件108与电极部件106的正极100相连；电极部件106装入外壳110，且外壳110与电极部件106的负极102相连。

顶盖组件108包括一个带有放气孔112的顶盖114和一顶盖罩118。顶盖罩118连在顶盖114开放式的下面，且其中心部分有一放气孔116。位于顶盖罩118和顶盖114之间的是一个压力调节元件120，可根据电池内部产生的压力来控制放气孔116的开关操作。

压力调节元件120由弹性材料构成，并设计成如图5所示的那样，当电池内部的压力升高超过一定水平时，压力调节元件120受到挤压而打开放气孔116，排出气体。

当电池内部的压力降到低于压力调节元件120的弹性力时，压力调节元件120扩张而关上放气孔116。

近年来，为了提高电池的容量，电池内部的反应物质的量有所提高，而减少了储存气体的空间。因此，使得从电池中放出的气体要少于累积于电池内的气体。

因而，如果电池内部的压力由于积存的气体和新产生的气体而突然增大，则顶盖罩118会如6所示那样，向压力调节元件120一侧扭曲，结果，压力调节元件120不能再弹性变形，堵住了顶盖罩118的放气孔116，这样就会导致电池的爆炸。

由于上述原因，二次电池需要有一种顶盖组件，它能够防止顶盖罩变形，以允许降低电池内部压力。

根据本发明，电池的顶盖组件包括：带有排放电池内部产生气体的放气孔的顶盖；带有排气孔且夹紧在顶盖上的顶盖罩；位于顶盖罩与顶盖之间且根据电池内部压力变化而开/关排气孔的压力调节元件；及在顶盖罩上形成的增强元件，以防止顶盖罩因电池内部压力急剧升高而变形。

该增强元件位于顶盖罩的中心部位并向顶盖延伸。

压力调节元件由弹性材料制成，呈圆柱形并带有一中心孔，增强元件在该孔中穿过。

顶盖罩的排气孔最好绕增强元件所在的中心部位的周围的多个部位分布。

根据下面给出的详细描述和附图，会更全面了解本发明，其中：

图1是本发明一优选实施例的二次电池的顶盖组件的横截面图；

图2是图1所示顶盖组件工作状态下的横截面图；

图3是根据本发明一优选实施例的顶盖组件的部件分解透视图；

图4是传统电池的剖面图；

图5和图6是图4所示的顶盖组件工作状态下的剖面图。

下面详述依据本发明的优选实施例。图中，相同的参考标号代表相同的部件。

首先参照图1，其为本发明第一优选实施例的二次电池顶盖组件2的剖面图。该顶盖组件2有一个带有放气孔6的顶盖8，一顶盖罩12与顶盖8开放式的下部相连并有多个排气孔10。位于顶盖罩12与顶盖8之间有压力调节元件14，它用于根据电池内部的压力控制顶盖罩12上排气孔10的开/关动作。

参照图3详述顶盖组件2。顶盖罩12有多个排气孔10绕中心部分四周间隔分布。在顶盖罩12中心部分有一伸向压力调节元件14的增强元件16。压力调节元件14由弹性材料制成，呈管状，内有插入孔18，增强元件16插入此孔与顶盖8的下表面接触。也就是说，压力调节元件14放在顶盖8与顶盖罩12之间，使得当电池内的压力低于预定的水平时，压力调节元件14便堵住排气孔10。增强元件16上有槽20，与电池内部相通(见图1)。这样大大增加了电池的内部空间。

排气孔10与顶盖罩12的中心沿半径方向的距离最好在0.5mm～3mm范围内。

下面参照图2描述上述的顶盖组件2的工作过程。

当电池内部的压力升高到预定的水平时，超过了压力调节元件的弹力，于是堵住排气孔10的压力调节元件14受到此压力的挤压。

由于顶盖罩12的排气孔10沿圆周均布，所以即使气体急剧增加，内部压力通过排气孔10均匀地作用于压力调节元件14上。

压力调节元件14由于内部压力的作用受到挤压，而与顶盖罩12分开，从而打开了排气孔10，这样将排气孔10和顶盖8的放气孔6相通，而放出气体。

这里，因为增强元件16插进压力调节元件14的插孔18内，并和顶盖8接触，所以当压力调节元件14受压变形时，由于由插孔18的内壁受增强元件16支撑，因而使压力调节元件14变形稳定。另外，由于顶盖罩12通过增强元件16支撑在顶盖8上，使得它的变形大大减小。

当气体被排出电池外，内部压力减小时，压力调节元件14重新扩张，而将顶盖罩12上的排气孔10关闭。

此外，由于在增强元件16内部有槽20而使电池内部空间大大增加，所以防止了电池内部压力突然增加。

虽然结合目前被认为是最实用且最佳实施例对本发明作了描述，但是应该认识到本发明不仅限于已公开的实施例，相反，在附属权利要求书的实质和范围内，本发明可以包括各种变化和相应的装置及方法。

Claims (4)

1.一个电池的顶盖组件，包括：

带有排放电池内部产生气体的放气孔的顶盖；

带有排气孔且夹紧在顶盖上的顶盖罩；

位于所述顶盖和顶盖罩之间，且根据电池内部的压力变化而开/关所述排气孔的压力调节元件；以及

在所述顶盖罩上形成的增强元件，以防止所述顶盖罩因电池内部压力急剧升高而变形。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述增强元件形成在所述顶盖罩的中心部分，并伸向所述顶盖。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述压力调节元件由弹性材料制成，呈圆柱形，中心有一孔，所述增强元件插在其中。

4.根据权利要求3所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖罩上的排气孔绕增强元件所在的中心部分的四周的多个部位分布。

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