[发明专利]圆柱形电池及其制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及诸如碱性电池或锂电池之类的圆柱形电池，其中圆柱形电池外壳内容纳发电元件并且电池外壳的开口用密封部件密封，本发明还涉及制造这种圆柱形电池的方法。

背景技术

在以锌作为阳极激活材料的碱性电池中，会担心由于错误的充电或者锌的腐蚀而在电池内部产生气体，从而使电池内压增大甚至导致电池爆炸。碱性电池通常由此具有防爆机构，它在电池内压增大时起作用以避免可能的爆炸。

防爆机构的原理是有意使机械强度降低的特定部分(它是密封电池开口的密封部件的一部分)在电池内压增大时断裂，从而强迫气体漏出电池外部，由此防止电池爆炸。

以下借助图5描述具有现有技术防爆机构的典型碱性电池。

电池外壳21包含作为供电元件的阴极混合物22、分隔件23和阳极24。电池外壳21的上开口具有台阶部分25，其受外部开槽处理而向内弯曲。合成树脂(例如尼龙)的密封件29被用来密封电池外壳21的开口，并且包含支持阳极收集器28的内部管状件30、被电池外壳21的开口端夹持的外部管状件32以及将内部管状件30与外部管状件32连接起来的连接件31。连接件31具有薄壁部分34。具有中心通孔的金属垫圈26(内部管状件30固定其中)和阳极端板33的外周边部分固定在密封件29的外部管状件32中。电池外壳21的开口端是防漏的，因此金属垫圈26和阳极端板33的外周边部分由外管状件32紧固。紧固部分固定在电池外壳21的台阶部分25。

当电池内压过度增大时，密封件29的薄壁部分34破裂，并且流经该破裂部分的气体经分别形成于金属垫圈26和阳极端板33的通孔26a和33a流向外部。

由图5可见，现有技术防爆机构具有相当复杂的结构并且定位在电池内部。防爆机构所需的空间牺牲了发电元件的容量。

一旦防爆机构起作用使密封件29的薄壁部分34断裂，电解质就会经断裂部分的开口泄漏出去。开口不封闭而泄漏继续下去。在气体释放之后，甚至连可充电电池也不再能用。

在超过60℃的高温环境内，密封件的薄壁部分就拉伸而不破裂。因此防爆机构不再起作用并且可能导致电池爆炸。

本发明的主要目标是提供一种具有不牺牲发电元件空间而能增加发电元件总容量的防爆机构的圆柱形电池。

本发明的另一个目标是提供一种可以连续使用的圆柱形电池，它在防爆机构起作用释放完电池内部气体之后使电池内部与外部屏蔽。

发明内容

本发明的主要目标由圆柱形电池实现，该电池包括容纳发电元件的电池外壳；密封电池外壳开口的密封件；以及设置在电池外壳开口附近并且底面向电池外壳弯曲的圆形槽，其中槽的底面具有至少一个由密封件密封的气体流出孔。

本发明的主要目标和另一目标由圆柱形电池实现，该电池包括容纳发电元件的电池外壳；密封电池外壳开口的密封件；以及设置在电池外壳开口附近并且底面向电池外壳弯曲的圆形槽，其中槽的底面具有至少一个由槽内弹性环密封的气体流出孔。

虽然在所附权利要求中限定了本发明的新特征，但是通过以下结合附图对本发明的描述将进一步理解本发明。

附图简述

图1为本发明一实例中碱性电池的省略前视图。

图2示出了制造图1所示碱性电池的前半部分过程。

图3示出了制造图1所示碱性电池的后半部分过程。

图4为本发明另一实例中另一碱性电池的省略前视图。

图5为现有技术碱性电池主要部件的剖面图。

实施发明的较佳方式

本发明的圆柱形电池包括设置在容纳发电元件的电池外壳的开口附近并且具有向电池外壳内弯曲的底面的圆形槽，其中槽的底面具有至少一个由密封件密封的气体流出孔。当电池外壳内压增加或者超过一异常高水平时，气体压迫密封元件并且经气体流出孔流向外部。

按照本发明的一个较佳模式，密封件为热熔粘合剂。比较好的是密封件为延伸入槽内的环形。

按照本发明的另一较佳模式，密封件为设置在槽内密封气体流出孔的弹性环。

比较好的是弹性环具有基本圆形的横剖面并且固定在槽内部。弹性环通过下压并且使电池外壳开口端向电池外壳底面变形以收窄槽的开口周边固定在槽内部。这种布局增强了弹性环密封气体流出孔的效果并且由此改进了防泄漏能力。

在弹性环与槽接触的面上涂覆密封剂层进一步改进了防泄漏能力。在电池外壳内气体流出孔周边部分涂覆防水剂进一步改进了防泄漏能力。

用于密封元件的比较好的热熔粘合剂实例是带不饱和酸的聚乙烯链接聚合物或者乙烯基醋酸共聚物，例如丙烯酸、聚丙烯酸、顺丁烯二酸。