PL196764B1 - Bateria manganowa sucha - Google Patents
Bateria manganowa suchaInfo
- Publication number
- PL196764B1 PL196764B1 PL357571A PL35757101A PL196764B1 PL 196764 B1 PL196764 B1 PL 196764B1 PL 357571 A PL357571 A PL 357571A PL 35757101 A PL35757101 A PL 35757101A PL 196764 B1 PL196764 B1 PL 196764B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- battery
- seal
- inner cylinder
- carbon rod
- zinc
- Prior art date
Links
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 19
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 16
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/154—Lid or cover comprising an axial bore for receiving a central current collector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
- H01M50/182—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for cells with a collector centrally disposed in the active mass, e.g. Leclanché cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
1. Bateria manganowa sucha zawieraj aca obudo- w e, w której s a umieszczone anodowa puszka cynko- wa, separator, izolator i wype lniaj aca mieszanina kato- dowa, a która jest przykryta od góry katodow a p lytk a zaciskow a dopasowan a do powierzchni górnej pr eta w eglowego osadzonego ko ncem dolnym w mieszaninie katodowej, a ko ncem górnym sci sle w cylindrze we- wn etrznym uszczelnienia wyposa zonego w cz esc la- cz ac a i cylinder zewn etrzny, przy czym cylinder we- wn etrzny uszczelnienia jest cz esci a lacz ac a po laczony z cylindrem zewn etrznym sci sle przylegaj acym jego ko ncem górnym do scianki wewn etrznej ko nca otwar- tego puszki cynkowej i do obrze za zewn etrznego kato- dowej p lytki zaciskowej dla doszczelnienia baterii, znamienna tym, ze uszczelnienie (3) ma na co naj- mniej cz esci górnej cylindra wewn etrznego (13) wyci e- cie (16) dla odkszta lcenia uszczelnienia (3) z utworze- niem szczeliny (17) pomi edzy uszczelnieniem (3) a pr etem w eglowym (1) i dla uwolnienia z baterii przez szczelin e (17) i otwór wentylacyjny (2a) w kato- dowej p lytce zaciskowej (2) gazu w stanie podwy zszo- nego ci snienia wewn etrznego baterii. PL PL PL PL PL PL PL PL
Description
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196764 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 357571 (13) (22) Data zgłoszenia: 05.03.2001 (51) Int.Cl.
H01M 2/04 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
05.03.2001, PCT/JP01/01700 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
13.09.2001, WO01/67527 PCT Gazette nr 37/01 (54)
Bateria manganowa sucha
(73) Uprawniony z patentu: | |
(30) Pierwszeństwo: | MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD.,Osaka,JP |
10.03.2000,JP,2000-066775 | (72) Twórca(y) wynalazku: |
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 26.07.2004 BUP 15/04 | Ryohei Ashihara,Osaka,JP Keiji Ogino,Osaka,JP Hiroshi Hase,Jakarta,ID Naoto Iguchi,Kanagawa,JP |
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: | |
31.01.2008 WUP 01/08 | (74) Pełnomocnik: |
Lewicka Katarzyna, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. |
(57) 1. Bateria manganowa sucha zawierająca obudowę, w której są umieszczone anodowa puszka cynkowa, separator, izolator i wypełniająca mieszanina katodowa, a która jest przykryta od góry katodową płytką zaciskową dopasowaną do powierzchni górnej pręta węglowego osadzonego końcem dolnym w mieszaninie katodowej, a końcem górnym ściśle w cylindrze wewnętrznym uszczelnienia wyposażonego w część łączącą i cylinder zewnętrzny, przy czym cylinder wewnętrzny uszczelnienia jest częścią łączącą połączony z cylindrem zewnętrznym ściś le przylegającym jego końcem górnym do ścianki wewnętrznej końca otwartego puszki cynkowej i do obrzeża zewnętrznego katodowej płytki zaciskowej dla doszczelnienia baterii, znamienna tym, że uszczelnienie (3) ma na co najmniej części górnej cylindra wewnętrznego (13) wycięcie (16) dla odkształcenia uszczelnienia (3) z utworzeniem szczeliny (17) pomiędzy uszczelnieniem (3) a prętem węglowym (1) i dla uwolnienia z baterii przez szczelinę (17) i otwór wentylacyjny (2a) w katodowej płytce zaciskowej (2) gazu w stanie podwyższonego ciśnienia wewnętrznego baterii.
PL 196 764 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest bateria manganowa sucha.
Znane baterie manganowe suche posiadają obudowę, w którą jest zamknięte nie osłonięte wnętrze baterii, to jest nie osłonięta z zewnątrz puszka cynkowa. Obudowa jest, po prostu, z rury albo etykiety zawierającej błonę z żywicy termokurczliwej będącej materiałem bazowym. Dla zmniejszenia kosztów, baterie są tradycyjnie uszczelniane hermetycznie poprzez umieszczenie uszczelnienia w otworze anodowej puszki cynkowej, umieszczenie katodowej pł ytki zaciskowej na wystają cej powierzchni górnej pręta węglowego, który służy jako odbierak prądu katodowego, oraz ściśnięcie powierzchni bocznych puszki cynkowej albo zagięcie otwartego końca puszki cynkowej.
Znane baterie manganowe suche mają trudności w wypuszczaniu gazu wytwarzanego we wnętrzu baterii, ponieważ są one wysoce hermetyczne. Tak więc, wymagane jest, aby posiadały one konstrukcję z mechanizmem zapobiegającym eksplozji baterii, ponieważ w sytuacji, gdy baterie są niewłaściwie użytkowane, na przykład, są odwrotnie podłączone albo wystąpi zwarcie, wytwarzana jest duża ilość gazu, a stąd czasami ciśnienie wewnętrzne wzrasta do ogromnej wartości. Z tego powodu opracowano i zaproponowano poniższe mechanizmy:
(1) Mechanizm zapobiegający eksplozji polegający na tym, że przyleganie powierzchni wewnętrznej cylindra wewnętrznego uszczelnienia i pręta węglowego włożonego do uszczelnienia rozluźnia się po zwiększeniu ciśnienia wewnętrznego w baterii, tworząc w ten sposób szczelinę, przez którą uwalniany jest gaz.
(2) Mechanizm polegający na tym, że na powierzchni wewnętrznej cylindra wewnętrznego uszczelnienia tworzony jest pionowy rowek, pomagający uwalniać gaz.
(3) Mechanizm zapobiegający eksplozji polegający na tym, że część uszczelnienia jest wyposażona w cieńszy fragment, który jest przerywany przez ciśnienie wewnętrzne, w ten sposób uwalniając z niego gaz.
Jednak te mechanizmy zapobiegające eksplozji charakteryzowały się poniższymi problemami:
W szczególności mechanizmy te charakteryzowały się rozbieżnością ciś nienia, przy którym uwalniany był gaz, nazywanego tutaj ciśnieniem uruchamiającym zapobieganie eksplozji, z powodu czynników takich jak stan materiału i warunki formowania. Mechanizm (3) charakteryzował się zwłaszcza takimi problemami, że w celu przerwania cieńszego fragmentu przy konkretnym albo wyższym ciśnieniu konieczny był szczególnie dokładny wybór materiału i grubości cieńszego fragmentu uszczelnienia, oraz że duża rozbieżność ciśnienia uruchamiającego zapobieganie eksplozji występowała także z powodu czynników zewnętrznych.
Ponadto, kiedy rozbieżność ciśnienia uruchamiającego zapobieganie eksplozji uniemożliwia uwolnienie gazu przy odpowiednim ciśnieniu, wtedy uszczelnienie jest podnoszone do góry przez ciśnienie wewnętrzne, w ten sposób powodując przyleganie powierzchni górnej cylindra wewnętrznego uszczelnienia i katodowej płytki zaciskowej. W rezultacie, nawet, jeśli gaz przechodzi do góry przez szczelinę utworzoną pomiędzy prętem węglowym a powierzchnią wewnętrzną cylindra wewnętrznego, to nie może znaleźć drogi ujścia z powodu silnego przylegania uszczelnienia i katodowej płytki zaciskowej, co może spowodować eksplozję baterii.
Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie baterii manganowej suchej o konstrukcji gwarantującej wysoką niezawodność zapobiegania eksplozji poprzez zastosowanie nowego kształtu uszczelnienia, które jest łatwe do wytwarzania i kontrolowania pod względem jej wymiarów, i mechanizmu zapobiegającego eksplozji.
Bateria manganowa sucha, według wynalazku, zawiera obudowę, w której są umieszczone anodowa puszka cynkowa, separator, izolator i wypełniająca mieszanina katodowa, a która jest przykryta od góry katodową płytką zaciskową dopasowaną do powierzchni górnej pręta węglowego osadzonego końcem dolnym w mieszaninie katodowej, a końcem górnym ściśle w cylindrze wewnętrznym uszczelnienia wyposażonego w część łączącą i cylinder zewnętrzny, przy czym cylinder wewnętrzny uszczelnienia jest częścią łączącą połączony z cylindrem zewnętrznym ściśle przylegającym jego końcem górnym do ścianki wewnętrznej końca otwartego puszki cynkowej i do obrzeża zewnętrznego katodowej płytki zaciskowej dla doszczelnienia baterii, a charakteryzuje się tym, że uszczelnienie ma na co najmniej części górnej cylindra wewnętrznego wycięcie dla odkształcenia uszczelnienia z utworzeniem szczeliny pomiędzy uszczelnieniem a prętem węglowym i dla uwolnienia z baterii przez szczelinę i otwór wentylacyjny w katodowej płytce zaciskowej gazu w stanie podwyższonego ciśnienia wewnętrznego baterii.
PL 196 764 B1
Korzystnie, wycięcie ma głębokość stanowiącą od 5% do 40% długości części cylindra wewnętrznego ściśle przylegającej do pręta węglowego.
Korzystnie, wycięcie jest wykonane w zakresie kąta od 60° do 270° względem osi środkowej cylindra wewnętrznego.
Utworzenie wycięcia umożliwia uruchomienie mechanizmu zapobiegającego eksplozji w taki sposób, że uszczelnienie jest odkształcane w stanie podwyższonego ciśnienia wewnętrznego baterii po zwiększeniu ciśnienia wewnętrznego w baterii w celu utworzenia szczeliny pomiędzy uszczelnieniem a prętem węglowym. Gaz jest uwalniany przez szczelinę i otwór wentylacyjny umieszczony w katodowej pł ytce zaciskowej.
Przedmiot niniejszego wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, którego fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny baterii manganowej suchej, według jednego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 2 - schematyczny widok perspektywiczny uszczelnienia baterii manganowej suchej, według niniejszego wynalazku, fig. 3 - mechanizm zapobiegający eksplozji uszczelnienia baterii manganowej suchej, według niniejszego wynalazku, fig. 4 - schematyczny przekrój przedstawiający połączenie katodowej płytki zaciskowej i uszczelnienia baterii manganowej suchej, według niniejszego wynalazku, a fig. 5 - przekrój podłużny przedstawiający ukształtowanie tradycyjnej baterii manganowej suchej.
Figura 1 przedstawia schematyczny przekrój podłużny baterii manganowej suchej, według korzystnego przykładu wykonania niniejszego wynalazku. Fig. 2 przedstawia schematyczny widok perspektywiczny uszczelnienia 3 używanego w baterii manganowej suchej, według niniejszego wynalazku, przedstawionej na fig. 1. Fig. 3 przedstawia częściowo powiększone widoki okolic uszczelnienia 3 przedstawionego na fig. 1, które przedstawiają mechanizm zapobiegający eksplozji uszczelnienia używanego w baterii manganowej suchej, według niniejszego wynalazku. Ponadto, fig. 5 przedstawia schematyczny przekrój podłużny przedstawiający ukształtowanie tradycyjnej baterii manganowej suchej.
Ukształtowanie baterii manganowej suchej, według niniejszego wynalazku, przedstawione na fig. 1 jest takie samo jak dla tradycyjnej suchej baterii manganowej przedstawione na fig. 5, za wyjątkiem uszczelnienia.
W bateriach manganowych suchych przedstawionych na fig. 1 i 5 do dna anodowej puszki cynkowej 4 przymocowana jest wytłoczona płytka dolna 11, w anodowej puszce cynkowej umieszczony jest separator 8 i izolator dolny 10, oraz jest ona wypełniona mieszaniną katodową 6. Pręt węglowy 1 jest włożony do środka mieszaniny katodowej 6, a uszczelnienie 3 połączone z katodową płytką zaciskową 2 jest włożone do puszki cynkowej 4 w taki sposób, aby utrzymywać pręt węglowy 1 w jej środku.
Jak pokazano na fig. 2, uszczelnienie 3 zawiera cylinder wewnętrzny 13 posiadający otwór przelotowy 12 do przyjmowania pręta węglowego 1, cylinder zewnętrzny 14 przylegający do końca otwartego puszki cynkowej 4, oraz część łączącą, która łączy oba cylindry. Część łącząca może być wyposażona w pierścieniową część cieńszą. Jednak, uszczelnienie tradycyjnej suchej baterii manganowej przedstawionej na fig. 5 nie posiada wycięcia 16, które zostanie opisane poniżej.
Asfalt, który jest uszczelniaczem 5, jest nałożony na przylegającą powierzchnię pręta węglowego 1 i cylindra wewnętrznego 13 uszczelnienia 3, fragment poniżej nich, przylegającą powierzchnię puszki cynkowej 4 i cylindra zewnętrznego 14 uszczelnienia 3 oraz fragment poniżej nich.
Uszczelnienie 3 jest integralnie połączone z katodową płytką zaciskową 2 a następnie jest nałożone na koniec otwarty anodowej puszki cynkowej 4 przyjmującej elementy wytwarzające moc. Następnie, powierzchnie boczne części górnej puszki cynkowej 4 są ściskane w celu zmniejszenia jej średnicy, tak że ścianka wewnętrzna puszki cynkowej i cylinder zewnętrzny 14 uszczelnienia 3 ściśle do siebie przylegają. Następnie, koniec otwarty puszki cynkowej 4 jest zaginany do wewnątrz, razem z końcem górnym cylindra zewnętrznego 14, tak aby ciasno ścisnąć między nimi katodową płytkę zaciskową 2, co powoduje uszczelnienie nieosłoniętej baterii.
Uszczelniona nieosłonięta bateria, w ten sposób wykonana, jest pokrywana obudową 9 w postaci rury zawierającej błonę z żywicy termokurczliwej jako materiał bazowy.
W korzystnym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku, wycię cie 16 jest wykonane co najmniej na fragmencie części górnej cylindra wewnętrznego 13 uszczelnienia 3, tak jak pokazano na fig. 2. Tymczasem, katodowa płytka zaciskowa 2 jest wyposażona w otwór wentylacyjny 2a w miejscu odpowiadającym części łączącej 15 uszczelnienia 3, tak jak pokazano na fig. 1.
Inaczej mówiąc, ta bateria manganowa sucha jest ukształtowana z wycięciem 16 zdolnym do utworzenia drogi uwalniania gazu powyżej cylindra wewnętrznego 13 uszczelnienia 3. Dzięki wycięciu 16, część uszczelnienia 3 jest odkształcana i podnoszona do góry, w celu ukształtowania szczeliny 17 pomiędzy cylindrem wewnętrznym 13 a prętem węglowym 1, kiedy wewnątrz baterii wytwarzany jest
PL 196 764 B1 gaz i wzrasta ciśnienie wewnętrzne w stanie podwyższonego ciśnienia wewnętrznego baterii w przypadkach niewłaściwego użytkowania baterii. Wtedy gaz przechodzi przez szczelinę 17 i jest uwalniany z otworu wentylacyjnego 2a na zewną trz baterii, co zapobiega eksplozji baterii.
Figura 3 przedstawia opisany powyżej mechanizm zapobiegający eksplozji baterii, według niniejszego wynalazku. Na fig. 3(a) przedstawiono częściowo powiększony widok uszczelnienia baterii manganowej suchej, według niniejszego wynalazku, przedstawionej na fig. 1, w stanie podwyższonego ciśnienia wewnętrznego baterii. Na fig. 3(b) przedstawiono mechanizm zapobiegający eksplozji w baterii, według niniejszego wynalazku, w stanie podwyższonego ciś nienia wewnętrznego baterii, kiedy wewnątrz baterii wytwarzany jest gaz, a ukształtowanie wycięcia 16 umożliwia odkształcenie i uniesienie uszczelnienia 3 z utworzeniem szczeliny 17 do uwolnienia gazu na zewnątrz z wnętrza baterii.
W przeciwieństwie do baterii, według niniejszego wynalazku, w znanych mechanizmach zapobiegania eksplozji, w momencie wytwarzania gazu wewnątrz baterii i dużego wzrostu ciśnienia wewnętrznego spowodowanego niewłaściwym użytkowaniem baterii, takim jak zwarcie albo odwrotne podłączenie, uszczelnienie jest podnoszone przez ciśnienie wewnętrzne powodując przywieranie powierzchni górnej cylindra wewnętrznego 13 uszczelnienia 3 i katodowej płytki zaciskowej 2, a cieńszy fragment części łączącej 15 jest w rezultacie przerywany. Zatem, dopiero przerwanie cieńszego fragmentu umożliwia uwolnienie gazu na zewnątrz baterii.
Poniżej zostaną opisane wymiary wycięcia 16 umieszczonego na części górnej uszczelnienia 3 w baterii manganowej suchej wedł ug niniejszego wynalazku.
Jak pokazano na fig. 2, głębokość wycięcia 16, to znaczy wysokość α w mm od spodu wycięcia 16 do powierzchni górnej cylindra wewnętrznego 13 wynosi korzystnie od 5 do 40% długości, odpowiadającej wymiarowi X z fig. 1, części cylindra wewnętrznego 13 ściśle przylegającej do pręta węglowego 1.
Zakres od 5 do 40% został określony dlatego, że w zakresie mniejszym niż 5% uszczelnienie 3 jest mniej odkształcane albo wypaczane, tak że gaz jest uwalniany mniej skutecznie, podczas gdy w zakresie większym niż 40% powierzchnia styku pręta węglowego 1 i cylindra wewnętrznego 13 jest mniejsza, tak że bateria staje się mniej hermetyczna, co powoduje pogorszenie zdolności wyładowczej baterii po długim magazynowaniu.
Korzystne jest także, aby wycięcie 16 było wykonane w cylindrze wewnętrznym 13 w zakresie kąta od 60 do 270° względem osi środkowej cylindra wewnętrznego 13. Inaczej mówiąc, szerokość kątowa wycięcia 16, to znaczy kąt β w °, którego wierzchołek znajduje się na osi środkowej cylindra wewnętrznego 13, jak pokazano na fig. 2, wynosi korzystnie od 60 do 270°.
Zakres od 60 do 270° został określony z powodów podobnych do podanych powyżej. W zakresie poniżej 60° uszczelnienie 3 ma tendencję do mniejszego odkształcenia albo wypaczenia, tak że gaz jest uwalniany mniej skutecznie. W zakresie większym od 270°, powierzchnia styku pręta węglowego 1 i cylindra wewnętrznego 13 jest mniejsza, tak że bateria staje się mniej hermetyczna, a katodowa płytka zaciskowa 2 ma tendencję do wypaczania się, kiedy uszczelnienie 3 jest połączone z katodową płytką zaciskową 2.
Jak pokazano na fig. 1, kiedy wytwarzana jest bateria manganowa sucha, według niniejszego wynalazku, po pierwsze do puszki cynkowej 4 jest mocowany separator 8 i izolator dolny 10, następnie jest ona wypełniana mieszaniną katodową 6, oraz jest na niej montowany izolator górny 7 i pręt węglowy 1. Następnie, uszczelnienie 3, które wcześniej zostało połączone z katodową płytką zaciskową 2, jest nasadzane na część górną puszki cynkowej 4.
Figura 4 przedstawia połączenie katodowej płytki zaciskowej 2 i uszczelnienia 3. Jak pokazano na fig. 4, w celu trwałego połączenia katodowej płytki zaciskowej 2 z uszczelnieniem 3 poprzez ukształtowanie podcięcia 18, korzystne jest, aby β wynosił od 60 do 270°, jak wyjaśniono powyżej. Na fig. 4, w celu opisania połączenia katodowej płytki zaciskowej 2 i uszczelnienia 3, puszka cynkowa, uszczelniacz i podobne elementy są pominięte, a uszczelnienie 3 jest pokazane jako nie zawinięte do wewnątrz.
P r z y k ł a d 1 i P r z y k ł a d P o r ó w n a w c z y 1
Poniżej zostanie opisany konkretny przykład wykonania niniejszego wynalazku.
W baterii manganowej suchej rozmiaru AAA, takiej jak pokazano na fig. 1, do puszki cynkowej 4 został po pierwsze przymocowany separator 8 i izolator dolny 10, następnie została ona wypełniona mieszaniną katodową 6, oraz w jej środku został wmontowany pręt węglowy 1. Katodowa płytka zaciskowa 2 została oddzielnie połączona z uszczelnieniem 3 posiadającym wycięcie 16 ukształtowane na cylindrze wewnętrznym 13. Następnie, po nałożeniu uszczelniacza 5 na dolną powierzchnię zewnętrzną cylindra zewnętrznego 14 uszczelnienia 3 i górną powierzchnię zewnętrzną pręta węglowego 1,
PL 196 764 B1 uszczelnienie 3 połączone z katodową płytką zaciskową 2 zostało nałożone na część górną puszki cynkowej 4. Wreszcie, część górna puszki cynkowej 4 została zawinięta do wewnątrz i doszczelniona, w celu wytworzenia baterii manganowej suchej „A” wedł ug niniejszego wynalazku.
Wysokość α wycięcia 16 uszczelnienia 3 wynosiła 0,6 mm, to znaczy 22% z 2,7 mm, czyli wysokości, X na fig. 1, fragmentu cylindra wewnętrznego 13 ściśle przylegającego do pręta węglowego 1. Ponadto, szerokość kątowa wycięcia 16, to znaczy kąt β w , którego wierzchołek znajduje się na osi środkowej cylindra wewnętrznego 13, wynosiła 180°. Wysokość, Y na fig. 1, cylindra wewnętrznego 13 uszczelnienia 3 po stronie, która nie przylegała do pręta węglowego 1, wynosiła 3,2 mm.
Dla porównania została wykonana tradycyjna bateria manganowa sucha rozmiaru AAA „B” przedstawiona na fig. 5, w której na cylindrze wewnętrznym 13 uszczelnienia 3 nie zostało ukształtowane wycięcie 16.
Baterie manganowe suche „A” i „B” zostały poddane testowi odwrotnego podłączenia, w którym podłączono odwrotnie jedną z 4 baterii, w celu zbadania stopnia występowania eksplozji baterii. Test wykazał, że 100 suchych baterii „A” było wolnych od problemów takich jak eksplozja. Z drugiej strony, część ze 100 suchych baterii „B” wykazało odkształcenie spowodowane poluzowaniem puszki cynkowej, częściowym pęknięciem albo oddzieleniem.
Następnie baterie manganowe suche „A” i „B” były przechowywane w wysokiej temperaturze 45°C przez 3 miesiące, w celu zbadania napięcia jałowego i prądu zwarciowego. Badania dowiodły, że nie było żadnej różnicy pomiędzy bateriami manganowymi suchymi „A” i „B”.
Jak opisano powyżej, niniejszy wynalazek może zapewnić wysoce bezpieczną baterię manganową suchą zdolną do zapobiegania eksplozji baterii poprzez bezpieczne uwalnianie gazu w stanie podwyższonego ciśnienia wewnętrznego baterii spowodowanym odwrotnym podłączeniem, zwarciem i tym podobnymi.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Bateria manganowa sucha zawierająca obudowę, w której są umieszczone anodowa puszka cynkowa, separator, izolator i wypełniająca mieszanina katodowa, a która jest przykryta od góry katodową płytką zaciskową dopasowaną do powierzchni górnej pręta węglowego osadzonego końcem dolnym w mieszaninie katodowej, a końcem górnym ściśle w cylindrze wewnętrznym uszczelnienia wyposażonego w część łączącą i cylinder zewnętrzny, przy czym cylinder wewnętrzny uszczelnienia jest częścią łączącą połączony z cylindrem zewnętrznym ściśle przylegającym jego końcem górnym do ścianki wewnętrznej końca otwartego puszki cynkowej i do obrzeża zewnętrznego katodowej płytki zaciskowej dla doszczelnienia baterii, znamienna tym, że uszczelnienie (3) ma na co najmniej części górnej cylindra wewnętrznego (13) wycięcie (16) dla odkształcenia uszczelnienia (3) z utworzeniem szczeliny (17) pomiędzy uszczelnieniem (3) a prętem węglowym (1) i dla uwolnienia z baterii przez szczelinę (17) i otwór wentylacyjny (2a) w katodowej płytce zaciskowej (2) gazu w stanie podwyższonego ciśnienia wewnętrznego baterii.
- 2. Bateria według zastrz. 1, znamienna tym, że wycięcie (16) ma głębokość (α) stanowiącą od 5% do 40% długości (X) części cylindra wewnętrznego (13) ściśle przylegającej do pręta węglowego (1).
- 3. Bateria według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że wycięcie (16) jest wykonane w zakresie kąta (β) od 60° do 270° względem osi środkowej cylindra wewnętrznego (13).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000066775A JP4080131B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | マンガン乾電池 |
PCT/JP2001/001700 WO2001067527A2 (en) | 2000-03-10 | 2001-03-05 | Manganese dry battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL357571A1 PL357571A1 (pl) | 2004-07-26 |
PL196764B1 true PL196764B1 (pl) | 2008-01-31 |
Family
ID=18586078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL357571A PL196764B1 (pl) | 2000-03-10 | 2001-03-05 | Bateria manganowa sucha |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030013014A1 (pl) |
EP (1) | EP1261991B1 (pl) |
JP (1) | JP4080131B2 (pl) |
KR (1) | KR100735392B1 (pl) |
CN (1) | CN1189955C (pl) |
AT (1) | ATE405956T1 (pl) |
BR (1) | BR0109108B1 (pl) |
CA (1) | CA2397457A1 (pl) |
DE (1) | DE60135447D1 (pl) |
PL (1) | PL196764B1 (pl) |
WO (1) | WO2001067527A2 (pl) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005100731A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ亜鉛一次電池 |
US9942511B2 (en) | 2005-10-31 | 2018-04-10 | Invention Science Fund I, Llc | Preservation/degradation of video/audio aspects of a data stream |
JP2007048730A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ乾電池 |
JP2008135327A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マンガン乾電池 |
CN101847749B (zh) * | 2010-06-08 | 2012-06-06 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种锂电池 |
KR102368091B1 (ko) * | 2015-03-02 | 2022-02-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
CN106910911A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-06-30 | 安徽亿诺新能源有限责任公司 | 一种便于回收环保电池 |
CN107799782B (zh) * | 2017-10-19 | 2024-04-09 | 东莞超霸电池有限公司 | 一种高压防爆锌锰电池 |
EP3850683A1 (en) | 2018-09-11 | 2021-07-21 | Energizer Brands, LLC | Hearing aid battery with slotted grommet |
US11641044B1 (en) | 2020-04-14 | 2023-05-02 | Energizer Brands, Llc | Battery housing and systems and methods of making thereof |
US12087899B1 (en) | 2021-05-19 | 2024-09-10 | Energizer Brands, Llc | Electrode and separator feed system and method of use |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE787331A (fr) * | 1971-08-09 | 1973-02-08 | Union Carbide Corp | Bouchage a soupape pour pile seches |
US4020241A (en) * | 1976-03-29 | 1977-04-26 | Union Carbide Corporation | Galvanic cell having a resealable vent closure |
US4227701A (en) * | 1979-01-02 | 1980-10-14 | Fuji Electrochemical Co., Ltd. | Rupturable sealing structure of cell |
JPS6032246A (ja) * | 1983-07-30 | 1985-02-19 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ電池 |
JPS6062059A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 円筒形アルカリ電池 |
US6010802A (en) * | 1996-01-22 | 2000-01-04 | Rayovac Corporation | Current collector assembly |
US5932371A (en) | 1997-06-30 | 1999-08-03 | Eveready Battery Company, Inc. | Snap-through gasket for galvanic cells |
-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000066775A patent/JP4080131B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-05 CA CA002397457A patent/CA2397457A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-05 US US10/203,265 patent/US20030013014A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-05 CN CNB018062334A patent/CN1189955C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-05 DE DE60135447T patent/DE60135447D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-05 BR BRPI0109108-5A patent/BR0109108B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-03-05 PL PL357571A patent/PL196764B1/pl unknown
- 2001-03-05 AT AT01908323T patent/ATE405956T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-03-05 KR KR1020027009232A patent/KR100735392B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-03-05 EP EP01908323A patent/EP1261991B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-05 WO PCT/JP2001/001700 patent/WO2001067527A2/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1416598A (zh) | 2003-05-07 |
JP2001256947A (ja) | 2001-09-21 |
KR20020086470A (ko) | 2002-11-18 |
BR0109108B1 (pt) | 2010-11-30 |
BR0109108A (pt) | 2002-12-17 |
PL357571A1 (pl) | 2004-07-26 |
EP1261991A2 (en) | 2002-12-04 |
EP1261991B1 (en) | 2008-08-20 |
WO2001067527A3 (en) | 2002-03-21 |
DE60135447D1 (de) | 2008-10-02 |
CA2397457A1 (en) | 2001-09-13 |
WO2001067527A2 (en) | 2001-09-13 |
CN1189955C (zh) | 2005-02-16 |
US20030013014A1 (en) | 2003-01-16 |
ATE405956T1 (de) | 2008-09-15 |
JP4080131B2 (ja) | 2008-04-23 |
KR100735392B1 (ko) | 2007-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL196764B1 (pl) | Bateria manganowa sucha | |
TWI469420B (zh) | 新結構蓋組及使用其之圓柱形電池 | |
US4663247A (en) | Coiled electrode assembly cell construction with pressure contact member | |
KR101111073B1 (ko) | 이차전지용 캡 어셈블리 | |
EP1104585B1 (en) | End cap assembly for an alkaline cell | |
JP2000504479A (ja) | 回路遮断端子を備えた密封電気化学的電池 | |
EP1082767B1 (en) | End cap assembly for an alkaline cell | |
US4609598A (en) | Electrochemical cell | |
EP0782204B1 (en) | Vent cap for a lithium battery | |
EP0158703A1 (en) | Hermetically sealed galvanic cell having safety vent construction | |
US6495284B2 (en) | End seal assembly for an alkaline cell | |
KR100696786B1 (ko) | 이차 전지 | |
EP1125313B1 (en) | Metal halide lamp | |
EP0322872B1 (en) | Dry cell | |
US5510204A (en) | Galvanic cell with an anode electrode that extends up to at least 80 perent of the height of the cathode electrode | |
EP0081514B1 (en) | Alkali metal cells and batteries and the manufacture thereof | |
CN1174506C (zh) | 具有多个阳极空间的电化学电池 | |
US3575724A (en) | Cylindrical primary dry cells | |
US6686088B2 (en) | Header insulator for an electrochemical cell | |
JP2825921B2 (ja) | マンガン乾電池 | |
GB2210727A (en) | Electrochemical cell | |
JP4112854B2 (ja) | 角型電池及びその製造方法 | |
JPS5991676A (ja) | 蓄電池の製造方法 | |
KR19990023888U (ko) | 알칼리 2차전지의 캡 어셈블리 |