CN1615553A - 用于电池的密封和排出阀单元 - Google Patents

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Abstract

用于蓄电池的密封和通气阀组件，包括：连接到所述蓄电池的盖体(C)并适合于将外部环境与形成在所述盖体(C)中的一个或多个通气管(S)相连的至少一个大致呈管状的环部(3)；可移动地连接到所述管状环部的外表面、由底部(5)封闭大致呈管状(4)的弹性盖部(3)。所述盖部(3)具有至少一个紧靠所述底部(5)并大致呈圆柱形表面的第一部分(41)，所述第一部分(41)具有相对于紧靠所述盖部的底部的剩余部分(42)减薄后的厚度T1，所述第一部分具有高于起密封作用的该剩余部分的径向弹性变形。

Description

用于电池的密封和排出阀单元
本发明涉及用于蓄电池的密封和通气阀组件。
众所周知，在蓄电池的内部、在它们工作和/或它们再充电的过程中，由于电解以及在电解液中含有的水的蒸发产生了气体。正如我们所知的那样，这是由硫酸和蒸馏水构成。
一种特殊类型的蓄电池是所谓的重组蓄电池，其中，在工作过程中产生的气体内部冷凝于蓄电池中，从而消除了蒸馏水的消耗，并由此消除了对注水的需要。
为了安全起见，重组型蓄电池设置有一组通道，这些通道形成在用于封闭含元件的壳体的盖子中。所述元件连接带有安全阀组件的各蓄电池电解槽，当气体超过预定压力时所述安全阀组件把气体放出到外部。
当冷却过程中内部温度及压力降低时，阀组件自身还必须防止空气进入蓄电池中。
根据现有技术的蓄电池用密封和通气阀组件例示于图1中，整体由A表示。
我们能够看出，它包括大致呈管状的环部B，环部B从蓄电池的盖体C伸出并与蓄电池自身的内部体积相通。一弹性盖(整体表示为D)设置在蓄电池上，通过由底部F密封的管状体E构成。
盖D还示于图2和3中，我们能够看出，其内部设置有彼此之间以120°设置的三个挖除部G，通过管状体E的挖除部分和部分底部F形成各挖除部G。
对应于各挖除部G的管状体E的端部具有紧靠管状环部B的唇缘H，从而实现密封。
在蓄电池内部过压的情况下，所产生的气体从内部通过图1中所示的管子1向外部释放。管子形成在管状环部B和挖除部G之间，引起唇缘H的上升，由此向外部环境放出过压。
反之亦然，在蓄电池内部形成低压的情况下，外部压力迫使唇缘H紧靠管状环部B，防止空气进入蓄电池中。
刚刚描述的常规阀组件的不便在于，挖除部G小，因此在盖和管状环部B之间的管子1使释放过压和随后的封闭变得困难，因此提高了阀组件的惯性。无论在蓄电池的内压升高还是降低时，阀组件的反应都非常慢。
这意味着压力会升高到所允许的极限值之上。
另一不便在于，该密封表面仅限于在盖管状体和管状环部之间的接触表面。这通常不足以确保在蓄电池变为低压时防止空气从外部环境进入电池中的密封。
总的来说，在所有根据现有技术的阀组件中，即使它们的构造不同于所示的和所描述的阀组件，或多或少也存在着所述不便，即，对外部非常大的打开和关闭惯性，对内部有限的密封。
为了防止在原有技术中所描述的一些不便，本申请人自己的文献WO01/82395提出了一种管状体，该管状体以相对于通气管环的外表面的挖除颈部终止。通气管环的外表面与固定地连接于所述管状环外部的弹性管盖的内表面结合。以此方式，在颈部和盖之间形成了环形腔室，使蓄电池内部的升压气体径向地并同时在所有圆周上推动盖管状体。这使气体更早地释放到外部，因此以某种方式减少了整个阀组件的工作惯性。这防止了蓄电池在其使用过程中内部压力增加的危险。
如果一方面由引证文献提出的发明克服了所引证原有技术的某些不便，那么对于整体上的阀组件的工作可靠性而言确实仍存在某些不便。
更具体而言，没有防止有时在盖打开和封闭之间的相应时间变长，意味着盖自身不能以相同的压力值排出所聚集的气体。这是因为由橡胶、人造物或天然物制成的盖粘接到管状环部，在此处，它形成了高于预定值的阻力。粘接性来自于在通气过程中由于气体通过引起的化学腐蚀。
本质上说，现有技术的通气阀不能保证所有时间都基本恒定的工作可靠性。
本发明的目的在于克服上述不便。
本发明的主要目的在于增加蓄电池用密封和通气阀组件的可靠性，从而保证这种阀组件、尤其是连接到管状环部的盖子确保在打开和关闭之间的响应时间基本上与阀组件工作时间相同。
我们想要达到的另一目的在于，在打开和关闭之间的响应时间尽可能窄，表示在电池内部的过压开始和向外放出气体之间的时间最短。以此方式，危险的过压没有积聚在电池自身内部。
在组合电池中同等重要的是空气不得从外部进入到电池内部，因此，在电池内部可能成为低压的过程中该密封和通气阀组件同样保持密封。
通过下述用于蓄电池的密封和通气阀组件达到了以下更加强调的上述目的，所述用于蓄电池的密封和通气阀组件包括：
连接到所述蓄电池的盖体并适合于将外部环境连接到形成在所述盖体中的一个或多个通气管的至少一个大致呈管状的环部；
弹性的并大致呈管状的盖部，其通过底部在一部分封闭并且可移动地连接到所述管状环部的外表面，所述阀组件的特征在于，所述盖部至少具有紧靠所述底部并与所述环部接触的大致呈圆柱形表面的第一部分，所述第一部分具有相对于紧靠所述盖部的剩余部分厚度进行挖除后的厚度。所述第一部分具有高于实现密封的该剩余部分的径向弹性变形。
根据本发明的优点在于，紧靠盖底部的第一部分的挖除厚度允许在过压情况下的大的弹性变形，更容易使所述盖部与所述环部分离。这种情况在由于老化引起了表面变质而由此出现粘接的时候发生。
本发明的盖部同样有利地使在紧靠边缘的部分中形成优异密封：当电池休息时保持相当大的刚性并完全粘接到环部表面。因而这种现象在电池变冷并在电池盖通气管中形成低压时发生。
利用刚刚所述的相同特点，本发明的盖部在所有时间内保持着工作可靠性恒定不变。此外，缩短了在通气打开和关闭之间的响应时间，这样盖部在所有时间内保持基本上相同的自身工作特性。
本发明的其它特点和性能将在对本发明的两个优选实施例进行描述中着重指出，这些优选实施例是示意性的而非限制性的并在附图中说明，其中：
图1、2和3表示根据原有技术的蓄电池用密封和通气阀组件的不同视图；
图4表示本发明沿纵向截面的阀组件；
图5表示图4的阀组件的分解图；
图6和7表示本发明的阀组件在两个不同工作步骤中的放大图；
图8和9表示存在具有与图6和7的形状不同的环部的阀组件的两个不同的工作步骤。
如图4和5所示，将整体上由1表示的本发明的阀组件提供给蓄电池的盖子C，设置在将蓄电池的各单电池连接到外部环境的一个或多个通气管S的端部。
根据本发明，弹性盖部3是塑料制成的并具有高弹性，或者由弹性体制成，更好地示于图6-9中的放大部分，弹性盖部3具有紧靠其自身底部5的、在管状部分4中的第一大致圆柱形表面部分。该部分具有相对于紧靠盖部3的边43的剩余部分42的厚度T2挖除后的厚度T1。
在图6的实施例的情况下，所述弹性盖部在具有挖除后的厚度T1的圆柱形部分和具有厚度T2的下部都紧贴于通气环7的外表面。
很显然，由于第一部分41的厚度减小，因此它具有高于剩余部分42的径向弹性。因此，如图7和9所示，当在蓄电池的内部收到了到达管子S以便向外放出的过压时，这种过压很容易使盖部3的壁41变形。这样，形成了相对于环部2的外表面21的第一分隔区410。
这直观上更易形成气体最佳路径，于是更容易把气体放出到外部。
同样很显然，紧靠由42表示的边缘的部分的厚度T2形成了可靠的密封区域，因而弹性盖3的特定形状保证了在所有时间内基本上恒定不变的工作可靠性。
这样，具有稍微减小的盖厚的这种特殊构造使得在过压期间盖自身可靠的分离，这样阀组件打开和关闭响应时间是一定的并基本上相同。
同样重要的是，当电池休息时，由于电池冷却，因而形成了向管状环部7内部的低压。因此重要的是，弹性盖部确保了密封，从而防止空气进入电池内。这多亏了盖部紧靠圆柱形壁7和环状边缘71才得以实现，在所述环状边缘71处盖3的底部5依照圆形环倾斜。
我们能够看出，具有本发明特性的弹性盖的应用仅部分取决于环部外部结构。实际上，在图6和7中，示出了由7表示的具有大致圆柱形截面的环部，而在图8和9中，示出了具有锥形端部的管状环部2。此锥形具有截锥形截面22，此截面22与盖部3一起形成腔室，在施以薄厚度部分41的膨胀径向力之前，该腔室积聚气体。
关于盖部形状的特点，我们能够看出，优选的但非必要的是，具有挖除后的厚度的部分41的长度等于或大于剩余部分42。
此外，优选的但非必要的是，部分41的厚度T1等于或大于部分42的厚度T2的一半。
当电池休息时，图8的盖部确保与和管状环部2的圆柱形表面接触的圆柱形表面的密封以及与和环部2的环部边缘接触的底表面4的密封。
根据前面的描述，我们能够看出，本发明达到了前述所有目的。
所描述的本发明能够进一步预见到可行的变化，例如涉及弹性盖的不同形状和/或管状环部的锥形颈部的不同形状。
没有示出的和因为它没有加入下述权利要求中而没有提到的各种变化也在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.用于蓄电池的密封和通气阀组件(1)，包括：
连接到所述蓄电池的盖体(C)并适合于将外部环境与形成在所述盖体(C)中的一个或多个通气管(S)相连的至少一个大致呈管状的环部(3)；
大致呈管状(4)的弹性盖部(3)，其通过底部(5)在一部分封闭并且可移动地连接到所述管状环部的外表面，其特征在于，所述盖部(3)具有紧靠所述底部(5)并与所述环部接触的大致呈圆柱形表面的至少一部分(41)，该部分(41)具有相对于紧靠所述盖部边缘的剩余部分(42)的厚度(T2)的挖除后的厚度(T1)，所述第一部分具有高于实现密封的该剩余部分的径向弹性变形。
2.根据权利要求1的阀组件，其特征在于具有所述盖部(3)的挖除后厚度的所述第一部分(41)具有等于或大于紧靠所述盖部边缘的剩余部分(42)的长度。
3.根据权利要求1或2的阀组件，其特征在于所述盖部的所述第一部分的挖除后厚度等于或大于剩余部分(42)的厚度的一半。
4.根据前述权利要求中任意一个的阀组件，其特征在于，连接到所述盖部的至少一个大致呈管状的环部具有大致呈圆柱形的形状(7)。
5.根据权利要求1至3任意一个的阀组件，其特征在于，连接到所述盖部(3)的所述至少一个大致呈管状的环部具有带斜面(22)或挖除边缘的大致呈管状的形状，这样就在所述盖部和所述环部之间形成环形。
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