CN104157809B - 一种碱性锰锌电池的密封圈 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碱性锰锌电池的密封圈，该密封圈包括密封圈本体，所述密封圈本体具有中部柱(14)，以及位于所述密封圈本体的底壁内侧的爆破沟(15)，所述密封本体的底壁外侧相应所述爆破沟(15)的位置还设置有凹槽(13)；本发明中密封本体的底壁内侧设置爆破沟，相应底壁外侧还设有凹槽，且合理控制爆破沟(15)和凹槽(13)结构尺寸，这样，与现有技术相比，可获取适当有效的爆破压力，以实现电池在做三正一反安全测试时不爆炸及在做高温、高低温、高温高湿电池性能测试时不漏液。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种碱性锰锌电池的密封圈。
背景技术
碱性锰锌电池是一种以氢氧化钾水溶液等碱性物质作电解质的锌锰电池，是中性锌锰电池的改良型。使用电解二氧化锰做正极活性物质，与导电石墨粉等材料混合后压成环状，锌粉作为负极活性物质，与电解液和凝胶剂混合成膏状。
其中，密封圈是碱性电池十分重要的部件之一，密封圈的主要作用为隔绝电池正、负极，并防止电池漏液及保证电池使用的安全性。即当电池在误用时(如：不正确安装、外部短路、跌落等)，电池内部可能会瞬时能量大聚集，此时就需要能量及时散发出来，如果能量不能及时散发很有可能出现电池爆炸以及伤及人生等危险事故。
一般地，现有技术采取在密封圈上设置爆破沟的方式防止以上事故的发生，当电池内部能力积聚时，爆破沟就会被冲破释放电池内部能量。以下给出了现有技术中一种典型的密封圈结构。密封圈包括密封圈本体，密封圈本体的中部设置有中心柱，中心柱的外围设置有环形爆破沟，为了实现比较好的防爆功能，爆破沟的厚度一般越薄越好，但是为了保证电池在正常使用时不漏液，爆破沟厚度又必须保持一个合理值。
密封圈有了爆破沟，即就有了薄弱环节，也就提高了电池漏液的可能性，电池在正常使用过程中漏液造成损害用电器又是用户不接受的。所以合理设置密封圈爆破沟，使密封圈爆破沟具有合适的耐压能力是设计和生产密封圈的难点。目前LR20、LR14、LR6、LR03电池密封圈技术都已成熟，但LR61电池密封圈因其体积小，设置爆破沟难度更大，长期以来国内生产LR61电池密封圈时，用的密封圈是不带爆破沟，即不具备防爆功能。
因此，如何改善现有LR61密封圈的结构，提高LR61电池使用的安全性和可靠性，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种密封圈的结构，该密封圈可提高电池使用的安全性和可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于碱性锰锌电池的密封圈，包括密封圈本体，所述密封圈本体具有中部柱，以及位于所述密封圈本体的底壁内侧的爆破沟，所述密封本体的底壁外侧相应所述爆破沟的位置还设置有凹槽。
优选地，所述凹槽的径向尺寸大于所述爆破沟的径向尺寸。
优选地，所述密封圈本体包括设置于所述中部柱外围的周向侧壁，所述周向侧壁通过中部设置的横壁连接所述中部柱的外表面，所述底壁为所述横壁，所述爆破沟和所述凹槽分别设置于所述横壁的下表面和上表面，且所述周向侧壁与电池的负极底周向过盈配合。
优选地，所述周向侧壁和所述横壁的连接位置形成与电池的负极底相配合的圆角结构，且处于所述凹槽和所述周向侧壁之间的所述横壁与所述负极底贴合接触。
优选地，所述爆破沟的沟底到相应所述凹槽的槽底的距离范围为0.10mm-0.15mm。
优选地，所述凹槽的槽深范围为：0.30mm-0.40mm。
优选地，所述爆破沟为环状，设置于所述中部柱的外围，且纵截面为直角梯形，所述直角梯形结构的开口的径向尺寸大于上沟底的径向尺寸。
优选地，所述沟底的径向宽度范围为：0.25mm-0.35mm；斜边在横截面内的投影宽度为0.10mm-0.20mm；所述直角梯形的开口表面至相应所述凹槽的槽底的尺寸范围为：0.35mm-0.45mm。
优选地，所述凹槽的径向最大宽度范围为：4.8mm-5.2mm。
本发明中密封本体的底壁内侧设置爆破沟，相应底壁外侧还设有凹槽，且合理控制爆破沟和凹槽结构尺寸，这样，与现有技术相比，可获取适当有效的爆破压力，以实现电池在做三正一反安全测试时不爆炸及在做高温、高低温、高温高湿电池性能测试时不漏液。
附图说明
图1为本发明一种实施例中密封圈的结构示意图；
图2为图1的局部放大图。
其中，图1至图2中部件名称和附图标记之间的一一对应关系如下所示：
11圆角结构、12横壁、13凹槽、14中部柱、14a通孔、15爆破沟、16周向侧壁。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种密封圈的结构，该密封圈可提高电池使用的安全性和可靠性。
本文以密封圈在LR61碱性锰锌电池中的使用为例，介绍技术方案，当然，本领域内技术人员应当理解，本文所提供的密封圈应用于其他电池中也在本文的保护范围内。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明一种实施例中密封圈的结构示意图。
本发明提供了一种用于LR61碱性锰锌电池的密封圈，包括密封圈本体，密封圈本体具有中部柱14，一般，中部柱14上设置有通孔14a，铜针过盈安装于该通孔14a内部，并且铜针的外端部与电池的负极底接触。
密封圈本体的底壁内侧还设置有爆破沟15，爆破沟15可以环绕中部柱14外围设置，这样，当电池内部压力过大时，内部气体可以沿中部柱14爆破。
本发明中密封本体的底壁外侧相应爆破沟15的位置还设置有凹槽13。
需要说明的是，本发明中的内侧、外侧方位名词，是以电池组装后为参照，靠近电池内部密封液一端定义为内侧，相应地，靠近负极底的一侧为外侧。
本发明中密封本体的底壁内侧设置爆破沟15，相应底壁外侧还设有凹槽13，且合理控制爆破沟和凹槽结构尺寸，这样，与现有技术相比，可获取适当有效的爆破压力，以实现电池在做三正一反安全测试时不爆炸及在做高温、高低温、高温高湿电池性能测试时不漏液。
进一步地，上述凹槽13的径向尺寸可以大于爆破沟15的径向尺寸；凹槽13的尺寸大于爆破沟15的尺寸有利于爆破沟15从内侧向外侧的完全打开。
上述实施例中的凹槽13的纵截面可以为倒直角梯形结构，倒直角梯形结构的开口径向尺寸大于槽底的径向尺寸；当然，也可以为其他形状。
在一种具体的实施方式中，密封圈本体可以包括设置于中部柱14外围的周向侧壁16，周向侧壁16通过中部设置的横壁12连接中部柱14的外表面，底壁为横壁，爆破沟15和凹槽13分别设置于横壁的下表面和上表面，周向侧壁16与电池的负极底周向过盈配合。需要说明的是，本文中上、下等方位词，是以图1中各部件之间的相对关系而定义，仅是为描述技术方案的简洁，本领域内技术人员应当理解，本文方位词的应用不应限制本文的保护范围。
进一步地，周向侧壁16和横壁的连接位置形成与电池的负极底相配合为圆角结构11，且处于凹槽13和周向侧壁16之间的横壁与负极底贴合接触；这样有利于密封圈对负极底起到一定的支撑作用，并且负极底与密封圈周向和底壁连接位置采用圆角结构11密封，可以增加两者之间的密封可靠性。
以下给出了爆破沟15的一种优选的结构形式，具体描述详见下文。
在一种优选的实施方式中，爆破沟15为环状，设置于所述中部柱14的外围，且纵截面为直角梯形结构，直角梯形结构的开口的径向尺寸大于上沟底的径向尺寸。这样，当电池内部压力积聚增大时，爆破沟15与中部柱14接触处的应力会急剧增加，此处会首先快速爆破。
请参考图2，图2为图1的局部放大图。
在一种优选的实施方式中，爆破沟15的沟底到相应所述凹槽13的槽底的距离D范围为0.10mm-0.15mm。实验证明，沟底的厚度位于该数值范围内时，即可保证电池正常使用时的漏液现象，又可保证电池非正常使用时的快速爆破，保证电池的安全可靠使用。
沟底的径向宽度A范围为：0.25mm-0.35mm；斜边在横截面内的投影宽度B为0.10mm-0.20mm；直角梯形的开口表面至相应凹槽13的槽底的距离C范围为：0.35mm-0.45mm。
上述各实施例中，凹槽13的槽深E范围可以为：0.30mm-0.40mm，凹槽13的径向最大宽度F范围可以为：4.8-5.2mm。
碱性锌锰电池的其他结构，请参考现有技术，在此不做赘述。
以上对本发明所提供的一种碱性锌锰电池的密封圈进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于碱性锰锌电池的密封圈，包括密封圈本体，所述密封圈本体具有中部柱(14)，以及位于所述密封圈本体的底壁内侧的爆破沟(15)，其特征在于，所述密封圈本体的底壁外侧相应所述爆破沟(15)的位置还设置有凹槽(13)；所述凹槽(13)自所述密封圈本体的底壁的上表面向下凹陷；所述凹槽(13)的径向尺寸大于所述爆破沟(15)的径向尺寸；所述密封圈本体包括设置于所述中部柱(14)外围的周向侧壁(16)，所述周向侧壁(16)通过中部设置的横壁(12)连接所述中部柱(14)的外表面，所述底壁为所述横壁(12)，所述爆破沟(15)和所述凹槽(13)分别设置于所述横壁(12)的下表面和上表面，且所述周向侧壁(16)与电池的负极底周向过盈配合；所述爆破沟(15)为环状，设置于所述中部柱(14)的外围，且纵截面为直角梯形，所述直角梯形的开口的径向尺寸大于上沟底的径向尺寸；
所述沟底的径向宽度(A)范围为：0.25mm-0.35mm；斜边在横截面内的投影宽度(B)为0.10mm-0.20mm；所述直角梯形的开口表面至相应所述凹槽(13)的槽底的距离(C)范围为：0.35mm-0.45mm；所述凹槽(13)的径向最大宽度(F)范围为：4.8mm-5.2mm。
2.如权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述周向侧壁(16)和所述横壁(12)的连接位置形成与电池的负极底相配合的圆角结构，且处于所述凹槽(13)和所述周向侧壁(16)之间的所述横壁(12)与所述负极底贴合接触。
3.如权利要求1或2所述的密封圈，其特征在于，所述爆破沟(15)的沟底到相应所述凹槽(13)的槽底的距离(D)范围为0.12mm-0.15mm。
4.如权利要求1或2所述的密封圈，其特征在于，所述凹槽(13)的槽深(E)范围为：0.30mm-0.40mm。
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