專利名稱：用于電池的密封和排出閥單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于蓄電池的密封和通氣閥組件。
眾所周知，在蓄電池的內部、在它們工作和/或它們再充電的過程中，由于電解以及在電解液中含有的水的蒸發產生了氣體。正如我們所知的那樣，這是由硫酸和蒸餾水構成。
一種特殊類型的蓄電池是所謂的重組蓄電池，其中，在工作過程中產生的氣體內部冷凝于蓄電池中，從而消除了蒸餾水的消耗，并由此消除了對注水的需要。
為了安全起見，重組型蓄電池設置有一組通道，這些通道形成在用于封閉含元件的殼體的蓋子中。所述元件連接帶有安全閥組件的各蓄電池電解槽，當氣體超過預定壓力時所述安全閥組件把氣體放出到外部。
當冷卻過程中內部溫度及壓力降低時，閥組件自身還必須防止空氣進入蓄電池中。
根據現有技術的蓄電池用密封和通氣閥組件例示于
圖1中，整體由A表示。
我們能夠看出，它包括大致呈管狀的環部B，環部B從蓄電池的蓋體C伸出并與蓄電池自身的內部體積相通。一彈性蓋(整體表示為D)設置在蓄電池上，通過由底部F密封的管狀體E構成。
蓋D還示于圖2和3中，我們能夠看出，其內部設置有彼此之間以120°設置的三個挖除部G，通過管狀體E的挖除部分和部分底部F形成各挖除部G。
對應于各挖除部G的管狀體E的端部具有緊靠管狀環部B的唇緣H，從而實現密封。
在蓄電池內部過壓的情況下，所產生的氣體從內部通過圖1中所示的管子1向外部釋放。管子形成在管狀環部B和挖除部G之間，引起唇緣H的上升，由此向外部環境放出過壓。
反之亦然，在蓄電池內部形成低壓的情況下，外部壓力迫使唇緣H緊靠管狀環部B，防止空氣進入蓄電池中。
剛剛描述的常規閥組件的不便在于，挖除部G小，因此在蓋和管狀環部B之間的管子1使釋放過壓和隨后的封閉變得困難，因此提高了閥組件的慣性。無論在蓄電池的內壓升高還是降低時，閥組件的反應都非常慢。
這意味著壓力會升高到所允許的極限值之上。
另一不便在于，該密封表面僅限于在蓋管狀體和管狀環部之間的接觸表面。這通常不足以確保在蓄電池變為低壓時防止空氣從外部環境進入電池中的密封。
總的來說，在所有根據現有技術的閥組件中，即使它們的構造不同于所示的和所描述的閥組件，或多或少也存在著所述不便，即，對外部非常大的打開和關閉慣性，對內部有限的密封。
為了防止在原有技術中所描述的一些不便，本申請人自己的文獻WO01/82395提出了一種管狀體，該管狀體以相對于通氣管環的外表面的挖除頸部終止。通氣管環的外表面與固定地連接于所述管狀環外部的彈性管蓋的內表面結合。以此方式，在頸部和蓋之間形成了環形腔室，使蓄電池內部的升壓氣體徑向地并同時在所有圓周上推動蓋管狀體。這使氣體更早地釋放到外部，因此以某種方式減少了整個閥組件的工作慣性。這防止了蓄電池在其使用過程中內部壓力增加的危險。
如果一方面由引證文獻提出的發明克服了所引證原有技術的某些不便，那么對于整體上的閥組件的工作可靠性而言確實仍存在某些不便。
更具體而言，沒有防止有時在蓋打開和封閉之間的相應時間變長，意味著蓋自身不能以相同的壓力值排出所聚集的氣體。這是因為由橡膠、人造物或天然物制成的蓋粘接到管狀環部，在此處，它形成了高于預定值的阻力。粘接性來自于在通氣過程中由于氣體通過引起的化學腐蝕。
本質上說，現有技術的通氣閥不能保證所有時間都基本恒定的工作可靠性。
本發明的目的在于克服上述不便。
本發明的主要目的在于增加蓄電池用密封和通氣閥組件的可靠性，從而保證這種閥組件、尤其是連接到管狀環部的蓋子確保在打開和關閉之間的響應時間基本上與閥組件工作時間相同。
我們想要達到的另一目的在于，在打開和關閉之間的響應時間盡可能窄，表示在電池內部的過壓開始和向外放出氣體之間的時間最短。以此方式，危險的過壓沒有積聚在電池自身內部。
在組合電池中同等重要的是空氣不得從外部進入到電池內部，因此，在電池內部可能成為低壓的過程中該密封和通氣閥組件同樣保持密封。
通過下述用于蓄電池的密封和通氣閥組件達到了以下更加強調的上述目的，所述用于蓄電池的密封和通氣閥組件包括連接到所述蓄電池的蓋體并適合于將外部環境連接到形成在所述蓋體中的一個或多個通氣管的至少一個大致呈管狀的環部；彈性的并大致呈管狀的蓋部，其通過底部在一部分封閉并且可移動地連接到所述管狀環部的外表面，所述閥組件的特征在于，所述蓋部至少具有緊靠所述底部并與所述環部接觸的大致呈圓柱形表面的第一部分，所述第一部分具有相對于緊靠所述蓋部的剩余部分厚度進行挖除后的厚度。所述第一部分具有高于實現密封的該剩余部分的徑向彈性變形。
根據本發明的優點在于，緊靠蓋底部的第一部分的挖除厚度允許在過壓情況下的大的彈性變形，更容易使所述蓋部與所述環部分離。這種情況在由于老化引起了表面變質而由此出現粘接的時候發生。
本發明的蓋部同樣有利地使在緊靠邊緣的部分中形成優異密封當電池休息時保持相當大的剛性并完全粘接到環部表面。因而這種現象在電池變冷并在電池蓋通氣管中形成低壓時發生。
利用剛剛所述的相同特點，本發明的蓋部在所有時間內保持著工作可靠性恒定不變。此外，縮短了在通氣打開和關閉之間的響應時間，這樣蓋部在所有時間內保持基本上相同的自身工作特性。
本發明的其它特點和性能將在對本發明的兩個優選實施例進行描述中著重指出，這些優選實施例是示意性的而非限制性的并在附圖中說明，其中圖1、2和3表示根據原有技術的蓄電池用密封和通氣閥組件的不同視圖；圖4表示本發明沿縱向截面的閥組件；圖5表示圖4的閥組件的分解圖；圖6和7表示本發明的閥組件在兩個不同工作步驟中的放大圖8和9表示存在具有與圖6和7的形狀不同的環部的閥組件的兩個不同的工作步驟。
如圖4和5所示，將整體上由1表示的本發明的閥組件提供給蓄電池的蓋子C，設置在將蓄電池的各單電池連接到外部環境的一個或多個通氣管S的端部。
根據本發明，彈性蓋部3是塑料制成的并具有高彈性，或者由彈性體制成，更好地示于圖6-9中的放大部分，彈性蓋部3具有緊靠其自身底部5的、在管狀部分4中的第一大致圓柱形表面部分。該部分具有相對于緊靠蓋部3的邊43的剩余部分42的厚度T2挖除后的厚度T1。
在圖6的實施例的情況下，所述彈性蓋部在具有挖除后的厚度T1的圓柱形部分和具有厚度T2的下部都緊貼于通氣環7的外表面。
很顯然，由于第一部分41的厚度減小，因此它具有高于剩余部分42的徑向彈性。因此，如圖7和9所示，當在蓄電池的內部收到了到達管子S以便向外放出的過壓時，這種過壓很容易使蓋部3的壁41變形。這樣，形成了相對于環部2的外表面21的第一分隔區410。
這直觀上更易形成氣體最佳路徑，于是更容易把氣體放出到外部。
同樣很顯然，緊靠由42表示的邊緣的部分的厚度T2形成了可靠的密封區域，因而彈性蓋3的特定形狀保證了在所有時間內基本上恒定不變的工作可靠性。
這樣，具有稍微減小的蓋厚的這種特殊構造使得在過壓期間蓋自身可靠的分離，這樣閥組件打開和關閉響應時間是一定的并基本上相同。
同樣重要的是，當電池休息時，由于電池冷卻，因而形成了向管狀環部7內部的低壓。因此重要的是，彈性蓋部確保了密封，從而防止空氣進入電池內。這多虧了蓋部緊靠圓柱形壁7和環狀邊緣71才得以實現，在所述環狀邊緣71處蓋3的底部5依照圓形環傾斜。
我們能夠看出，具有本發明特性的彈性蓋的應用僅部分取決于環部外部結構。實際上，在圖6和7中，示出了由7表示的具有大致圓柱形截面的環部，而在圖8和9中，示出了具有錐形端部的管狀環部2。此錐形具有截錐形截面22，此截面22與蓋部3一起形成腔室，在施以薄厚度部分41的膨脹徑向力之前，該腔室積聚氣體。
關于蓋部形狀的特點，我們能夠看出，優選的但非必要的是，具有挖除后的厚度的部分41的長度等于或大于剩余部分42。
此外，優選的但非必要的是，部分41的厚度T1等于或大于部分42的厚度T2的一半。
當電池休息時，圖8的蓋部確保與和管狀環部2的圓柱形表面接觸的圓柱形表面的密封以及與和環部2的環部邊緣接觸的底表面4的密封。
根據前面的描述，我們能夠看出，本發明達到了前述所有目的。
所描述的本發明能夠進一步預見到可行的變化，例如涉及彈性蓋的不同形狀和/或管狀環部的錐形頸部的不同形狀。
沒有示出的和因為它沒有加入下述權利要求中而沒有提到的各種變化也在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.用于蓄電池的密封和通氣閥組件(1)，包括連接到所述蓄電池的蓋體(C)并適合于將外部環境與形成在所述蓋體(C)中的一個或多個通氣管(S)相連的至少一個大致呈管狀的環部(3)；大致呈管狀(4)的彈性蓋部(3)，其通過底部(5)在一部分封閉并且可移動地連接到所述管狀環部的外表面，其特征在于，所述蓋部(3)具有緊靠所述底部(5)并與所述環部接觸的大致呈圓柱形表面的至少一部分(41)，該部分(41)具有相對于緊靠所述蓋部邊緣的剩余部分(42)的厚度(T2)的挖除后的厚度(T1)，所述第一部分具有高于實現密封的該剩余部分的徑向彈性變形。
2.根據權利要求1的閥組件，其特征在于具有所述蓋部(3)的挖除后厚度的所述第一部分(41)具有等于或大于緊靠所述蓋部邊緣的剩余部分(42)的長度。
3.根據權利要求1或2的閥組件，其特征在于所述蓋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.根據前述權利要求中任意一個的閥組件，其特征在于，連接到所述蓋部的至少一個大致呈管狀的環部具有大致呈圓柱形的形狀(7)。
5.根據權利要求1至3任意一個的閥組件，其特征在于，連接到所述蓋部(3)的所述至少一個大致呈管狀的環部具有帶斜面(22)或挖除邊緣的大致呈管狀的形狀，這樣就在所述蓋部和所述環部之間形成環形。
全文摘要
用于蓄電池的密封和通氣閥組件，包括連接到所述蓄電池的蓋體(C)并適合于將外部環境與形成在所述蓋體(C)中的一個或多個通氣管(S)相連的至少一個大致呈管狀的環部(3)；可移動地連接到所述管狀環部的外表面、由底部(5)封閉大致呈管狀(4)的彈性蓋部(3)。所述蓋部(3)具有至少一個緊靠所述底部(5)并大致呈圓柱形表面的第一部分(41)，所述第一部分(41)具有相對于緊靠所述蓋部的底部的剩余部分(42)減薄后的厚度T1，所述第一部分具有高于起密封作用的該剩余部分的徑向彈性變形。
文檔編號F16K15/14GK1615553SQ02827125
公開日2005年5月11日 申請日期2002年11月14日 優先權日2001年11月14日
發明者弗朗哥·斯托克希爾羅 申請人:弗朗哥·斯托克希爾羅