密封電池及安全閥的制作方法
【專(zhuān)利摘要】從閥口（213）向閥體（230）突出的圓形突起（215）在安全閥的閥座（214）上形成。突起（215）包括由突起的邊緣形狀限定、沿閥口（213）的圓周方向平行設(shè)置的第一突出區(qū)域（R1）和第二突出區(qū)域（R2）。第一突出區(qū)域（R1）和第二突出區(qū)域（R2）是這樣形成的，使得其曲率半徑在突起（215）沿閥體（230）的軸線方向的剖面上彼此不同。由閥體（230）作用在第二突出區(qū)域（R2）上的每單位表面面積的表面壓力高于由閥體（230）作用在第一突出區(qū)域（R1）上的每單位表面面積的表面壓力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】密封電池及安全閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括釋放異常內(nèi)壓的返回型安全閥的密封電池以及適用于密封電池中的返回型安全閥。
【背景技術(shù)】
[0002]已提出了在本領(lǐng)域中已知的各種類(lèi)型的充電電池作為便攜式電子設(shè)備的電源以及電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力車(chē)等的電源。在這種充電電池中，特別地，密封電池往往包括所謂的返回型安全閥，當(dāng)電池外殼的內(nèi)壓超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，該安全閥被促動(dòng)從而打開(kāi)于是降低內(nèi)壓，并在內(nèi)壓降低后返回至閉合狀態(tài)。當(dāng)發(fā)電要素的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體或類(lèi)似物并導(dǎo)致內(nèi)壓異常增加時(shí)，這種安全閥被促動(dòng)從而從外殼排放氣體。專(zhuān)利文獻(xiàn)I中描述的安全閥被認(rèn)為是這種用在密封電池中的返回型安全閥。
[0003]如圖10所述，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中描述的安全閥包括連接至電池槽的閥外殼25，該電池槽容納有正極和負(fù)極的極板組，它們構(gòu)成了電池。在閥外殼25的底壁中間，設(shè)置有與電池槽連通的閥口 26，并且在閥口 26周?chē)纬森h(huán)形密封突起27。閥外殼25容納有閥體31，其由壓接在密封突起27上的橡膠等構(gòu)成。閥蓋32與容納閥體31的閥外殼25的上開(kāi)口端相接合。閥蓋32包括與閥外殼25的內(nèi)部空間連通的開(kāi)放口 33。在以這種方式配置的安全閥中，當(dāng)電池的內(nèi)壓在正常預(yù)期范圍之內(nèi)時(shí)，保持密封突起27與閥體31之間的密封從而使電池的內(nèi)部與外部隔離以便電池中的氣體不會(huì)泄露。然而，當(dāng)電池的內(nèi)壓異常增加并達(dá)到某個(gè)設(shè)定值時(shí)，內(nèi)壓使閥體31打開(kāi)(彈性收縮)，于是氣體通過(guò)密封突起27與閥體31之間被排出電池。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本公開(kāi)專(zhuān)利公告第N0.2001-110388號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007]這種安全閥需要兩種功能，在正常使用環(huán)境所期望的壓力下安全閥保持閥閉合狀態(tài)從而密封諸如電解液和各種類(lèi)型氣體等內(nèi)容物在電池內(nèi)的密封功能，以及當(dāng)內(nèi)壓異常增加并達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)安全閥打開(kāi)從而釋放電池內(nèi)壓的開(kāi)放功能。
[0008]然而，在包括專(zhuān)利文獻(xiàn)I中描述的安全閥的常規(guī)安全閥中，很難在保持安全閥的開(kāi)放功能的同時(shí)改進(jìn)安全閥的密封功能。例如，如圖11所述，其是對(duì)應(yīng)于圖10中區(qū)域a的部分的放大圖，安全閥的開(kāi)放功能與下面的公式(I)相關(guān)，其中“L”是圖10中密封突起27的頂點(diǎn)(突起27沿閥體31軸線方向的剖面)之間的長(zhǎng)度，“F”是閥體31作用于密封突起27的負(fù)荷，以及密封長(zhǎng)度是“I”，其是閥體31的底面與密封突起27的邊緣在閥體31的軸向剖面的接觸長(zhǎng)度。
[0009]F/LI (I)
[0010]安全閥的密封功能與下面的公式(2)相關(guān)[0011]I/L (2)
[0012]這樣，為了改進(jìn)具有這種性能的安全閥的密封功能，例如，當(dāng)密封突起的密封長(zhǎng)度“I”增加時(shí)，改進(jìn)了安全閥的密封功能，但是使安全閥打開(kāi)的壓力減小了。而且，即使通過(guò)減少密封突起27的頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度“L”來(lái)改進(jìn)安全閥的密封功能，但密封突起27的頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度“L”只可減少到閥口 26的直徑的范圍。這樣，對(duì)密封功能的改進(jìn)存在著限制。以這種方式，很難在保持安全閥的開(kāi)放功能的同時(shí)改進(jìn)安全閥的密封功能。
[0013]于是，本發(fā)明的目的在于提供一種密封電池，其能夠同時(shí)滿(mǎn)足要求的密封功能和開(kāi)放功能，并提供一種可用于該密封電池的返回型安全閥。
[0014]解決問(wèn)題的方法
[0015]本發(fā)明的一個(gè)方面是包括返回型安全閥的密封電池。返回型安全閥設(shè)有包括容納單元的閥外殼，容納單元具有閥口和閥座，閥口與容納具有正極和負(fù)極的極板組的電池槽連通，閥座在閥口周?chē)由臁ｉy體容納在容納單元中。閥蓋通過(guò)使閥體推壓閥座而密封閥口。閥座包括向閥體關(guān)出的環(huán)形關(guān)起。關(guān)起包括由關(guān)起的尖部形狀限定、沿閥口的圓周方向平行設(shè)置的第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域。第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域在突起沿閥體軸線方向的剖面上具有不同的曲率半徑。第一突出區(qū)域的至少一部分設(shè)置在第二突出區(qū)域的外側(cè)，并且由閥體作用于第二突出區(qū)域的每單位面積壓力高于由閥體作用于第一突出區(qū)域的每單位面積壓 力。
[0016]根據(jù)上述配置，閥體接觸第二突出區(qū)域的部分的壓縮力增加了。這樣，第二突出區(qū)域和閥體的緊密連接狀態(tài)得以保持，于是在安全閥中與電池槽相連通的閥口的密封狀態(tài)得以保持直到電池的內(nèi)壓達(dá)到某個(gè)設(shè)定值。當(dāng)電池的內(nèi)壓異常上升并達(dá)到超過(guò)第二突出區(qū)域和閥體的面壓力的壓力(開(kāi)閥壓力)時(shí)，閥體通過(guò)開(kāi)閥壓力彈性收縮并打開(kāi)。換句話(huà)說(shuō)，由于第二突出區(qū)域和閥體的每單位面積壓力設(shè)置成高于第一突出區(qū)域和閥體的每單位面積壓力，開(kāi)閥壓力(閥體在該值時(shí)打開(kāi))依賴(lài)于第二突出區(qū)域和閥體的面壓力。因此，在上述配置中，安全閥要求的開(kāi)放功能由突起的第二突出區(qū)域確保。
[0017]在突起沿閥體軸線方向的剖面上，安全閥的密封功能與下面的等式(3)相關(guān)，其中“L2”是第二突出區(qū)域之間的長(zhǎng)度(例如，頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)，“12”是密封長(zhǎng)度，其是閥體和第二突出區(qū)域的接觸長(zhǎng)度，“L/’是設(shè)置在第二突出區(qū)域外側(cè)的第一突出區(qū)域之間的長(zhǎng)度(例如，頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)，“1廣是密封長(zhǎng)度，其是閥體和第一突出區(qū)域的接觸長(zhǎng)度。
[0018]I2A^I1Aj1 ⑶
[0019]換句話(huà)說(shuō)，安全閥的密封功能是由確保安全閥必要的開(kāi)放功能的第二突出區(qū)域的密封功能(I2/L2)加上與第二突出區(qū)域分開(kāi)的第一突出區(qū)域的密封功能(I1Zl1)tj安全閥的密封功能因此通過(guò)附加的第一突出區(qū)域的密封功能而改進(jìn)。
[0020]而且，由于突起由第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域配置，安全閥的密封功能能夠通過(guò)擴(kuò)大與確保安全閥的開(kāi)放功能的第二突出區(qū)域不同的區(qū)域，也就是第一突出區(qū)域的密封長(zhǎng)度I1以及第一突出區(qū)域之間的長(zhǎng)度L1而改進(jìn)。安全閥的開(kāi)放功能與根據(jù)等式(I)的F2/L2I2有關(guān)，“F2”是閥體作用在第二突出區(qū)域上的負(fù)荷，實(shí)質(zhì)上依賴(lài)于閥體作用在第二突出區(qū)域上的每單位面積壓力。這樣，在將第二突出區(qū)域的開(kāi)放功能，也就是安全閥的開(kāi)閥壓力固定至預(yù)定值的同時(shí)，安全閥的密封功能能夠得到改進(jìn)。安全閥的開(kāi)放功能和密封功能因此都能夠令人滿(mǎn)意地滿(mǎn)足。[0021]優(yōu)選地，突起是環(huán)形的。
[0022]典型的閥口是圓柱形的。通過(guò)形成環(huán)形突起，閥口與第一和第二突出區(qū)域之間的距離分別是均等的。這樣，靠近閥口的突出區(qū)域與閥口之間的距離在整個(gè)圓周上變得均等，于是作用在這個(gè)突出區(qū)域的內(nèi)壓變得均勻。這減少了開(kāi)閥壓力的變化以及密封的變化，于是能夠?qū)崿F(xiàn)操作更穩(wěn)定的安全閥。
[0023]優(yōu)選地，在突起沿閥體軸線方向的剖面上，第一突出區(qū)域的曲率半徑大于或等于第二突出區(qū)域的曲率半徑。
[0024]根據(jù)上述配置，在突起沿閥體軸線方向的剖面上，第一突出區(qū)域的密封長(zhǎng)度(I1)明顯變得大于第二突出區(qū)域的密封長(zhǎng)度(12)。第一突出區(qū)域的密封功能因此通過(guò)第一突出區(qū)域的密封長(zhǎng)度(I1)的增大而改進(jìn)。
[0025]而且，根據(jù)上述配置，第二突出區(qū)域的形狀比第一突出區(qū)域的形狀陡峭，于是進(jìn)一步增加了第二突出區(qū)域和閥體之間的每單位面積壓力。
[0026]優(yōu)選地，第一突出區(qū)域在突起沿閥體軸線方向的剖面上的曲率半徑設(shè)定在“ I X R”至IJ “10/3 X R”的范圍之內(nèi)，其中R是第二突出區(qū)域的曲率半徑。
[0027]關(guān)于安全閥的密封功能，如果突起在其與閥體的接觸部分的曲率半徑太小，閥體接觸突起的耐用性下降，于是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后泄漏量增加。關(guān)于安全閥的開(kāi)放功能，如果突起在其與閥體的接觸部分的曲率半徑太大，開(kāi)閥壓力的變化傾向于增大。然而，根據(jù)上述配置，通過(guò)在上述條件下形成第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域，能夠確保在突起和閥體的接觸部分的耐用性，并且也能夠滿(mǎn)足開(kāi)閥壓力的均勻性。
[0028]優(yōu)選地，第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域由兩個(gè)分開(kāi)的突起形成。
[0029]根據(jù)上述配置，開(kāi)放功能由第二突出區(qū)域中形成的突起保證，安全閥的密封功能由在各突起(在第一和第二突出區(qū)域中形成)和閥體之間保持的密封得以保證。這增加了與密封功能和開(kāi)放功能的要求對(duì)應(yīng)的安全閥的形狀選擇的自由度。
[0030]優(yōu)選地，第二突出區(qū)域沿閥體軸線方向的突出長(zhǎng)度大于第一突出區(qū)域沿閥體軸線方向的突出長(zhǎng)度。
[0031]根據(jù)上述配置，第二突出區(qū)域在壓力作用下積極地與閥體底面形成接觸。通過(guò)調(diào)整各區(qū)域的突出長(zhǎng)度，第二突出區(qū)域和閥體的每單位面積壓力因此能夠高于第一突出區(qū)域和閥體的每單位面積壓力。
[0032]優(yōu)選地，密封電池包括鎳氫電池。
[0033]根據(jù)這種配置，同時(shí)滿(mǎn)足開(kāi)放功能和密封功能的安全閥用在要求高精度壓力管理和密封的鎳氫電池中。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性的鎳氫電池。
[0034]本發(fā)明的第二方面是返回型安全閥。安全閥設(shè)有包括容納單元的閥外殼，容納單元具有閥口和閥座，閥口與容納具有正極和負(fù)極的極板組的電池槽連通，閥座在閥口周?chē)由臁ｉy體容納在容納單元中。閥蓋通過(guò)使閥體推壓閥座而密封閥口。閥座包括向閥體突出的環(huán)形突起。突起包括由突起的尖部形狀限定、沿閥口的圓周方向平行設(shè)置的第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域，其中第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域在突起沿閥體軸線方向的剖面上具有不同的曲率半徑。第一突出區(qū)域的至少一部分設(shè)置在第二突出區(qū)域的外側(cè)，并且由閥體作用于第二突出區(qū)域的每單位面積壓力高于由閥體作用于第一突出區(qū)域的每單位面積壓力。[0035]根據(jù)上述配置，閥體接觸第二突出區(qū)域的部分的壓縮力增加了。第二突出區(qū)域和閥體的緊密連接狀態(tài)因此得以保持。這樣，與電池槽相連通的安全閥的閥口的密封狀態(tài)得以保持直到電池的內(nèi)壓達(dá)到某個(gè)設(shè)定值。當(dāng)電池的內(nèi)壓異常上升并達(dá)到超過(guò)第二突出區(qū)域和閥體的面壓力的壓力(開(kāi)閥壓力)時(shí)，閥體通過(guò)開(kāi)閥壓力彈性收縮并打開(kāi)。換句話(huà)說(shuō)，由于第二突出區(qū)域和閥體的每單位面積壓力設(shè)置成高于第一突出區(qū)域和閥體的每單位面積壓力，開(kāi)閥壓力(閥體在該值時(shí)打開(kāi))依賴(lài)于第二突出區(qū)域和閥體的面壓力。因此，在上述配置中，安全閥要求的開(kāi)放功能由突起的第二突出區(qū)域確保。
[0036]在突起沿閥體軸線方向的剖面上，安全閥的密封功能與下面的等式(3)相關(guān)，其中“L2”是第二突出區(qū)域之間的長(zhǎng)度(例如，頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)，“12”是密封長(zhǎng)度，其是閥體和第二突出區(qū)域的接觸長(zhǎng)度，“L/’是設(shè)置在第二突出區(qū)域外側(cè)的第一突出區(qū)域之間的長(zhǎng)度(例如，頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)，“1廣是密封長(zhǎng)度，其是閥體和第一突出區(qū)域的接觸長(zhǎng)度。
[0037](3)
[0038]換句話(huà)說(shuō)，確保安全閥必需的開(kāi)放功能的第二突出區(qū)域的密封功能(I2/L2)以及與第二突出區(qū)域不同的第一突出區(qū)域的密封功能(I1Zl1)相加得到安全閥的密封功能。安全閥的密封功能因此通過(guò)附加的第一突出區(qū)域的密封功能得以改進(jìn)。
[0039]而且，由于突起由第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域配置，安全閥的密封功能能夠通過(guò)增大與確保安全閥的開(kāi)放功能的第二突出區(qū)域不同的區(qū)域，也就是第一突出區(qū)域的密封長(zhǎng)度I1以及第一突出區(qū)域之間的長(zhǎng)度L1而改進(jìn)。安全閥的開(kāi)放功能與根據(jù)等式(I)的F2/L2I2有關(guān)，“F2”是閥體作用在第二突出區(qū)域上的負(fù)荷，實(shí)質(zhì)上依賴(lài)于閥體作用在第二突出區(qū)域上的每單位面積壓力。這樣，在將第二突出區(qū)域的開(kāi)放功能，也就是安全閥的開(kāi)閥壓力固定至期望值的同時(shí)，安全閥的密封功能能夠得以改進(jìn)。安全閥的開(kāi)放功能和密封功能因此能夠令人滿(mǎn)意地滿(mǎn)足。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的密封電池及安全閥，可同時(shí)令人滿(mǎn)意地滿(mǎn)足要求的密封功能和開(kāi)放功能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1 (a)是第一實(shí)施方式的包括安全閥的密封電池的平面圖，圖1 (b)是圖1 (a)的密封電池的側(cè)視圖。
[0042]圖2是第一實(shí)施方式中電池模塊的蓋體的立體圖。
[0043]圖3 (a)是圖2的蓋體的平面圖，圖3 (b)是圖2的蓋體的側(cè)視圖，圖3 (C)是圖2的蓋體的剖面圖。
[0044]圖4 Ca)是第一實(shí)施方式的安全閥的剖面圖，圖4 (b)是圖4 Ca)的安全閥的突起的局部放大圖。
[0045]圖5 Ca)是第二實(shí)施方式的安全閥的剖面圖，圖5 (b)是圖5 Ca)的安全閥的突起的局部放大圖。
[0046]圖6是與第三實(shí)施方式中安全閥的結(jié)構(gòu)有關(guān)的電池模塊的蓋體的立體圖。
[0047]圖7 (a)是圖6的蓋體的平面圖，圖7 (b)是圖6的蓋體的側(cè)視圖，圖7 (C)是圖6的蓋體的側(cè)剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0048]圖8是另一實(shí)施方式中安全閥的突起的局部放大結(jié)構(gòu)的剖面圖。[0049]圖9是根據(jù)另一實(shí)施方式的安全閥的突起的局部放大結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0050]圖10是常規(guī)安全閥的剖視圖。
[0051]圖11是常規(guī)安全閥的示出對(duì)應(yīng)于圖10中區(qū)域a的部分的放大剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052](第一實(shí)施方式)
[0053]參照?qǐng)D1至圖4描述根據(jù)本發(fā)明包括返回型安全閥的密封電池的第一實(shí)施方式。
[0054]如圖1 (a)所述，電池模塊通過(guò)以串聯(lián)方式電連接多個(gè)(例如，六個(gè))作為密封電池的電池單元140來(lái)配置以獲得要求的電容量。電池模塊具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)單獨(dú)的盒形電池單元140這樣排列，使得當(dāng)豎直地看具有最大表面面積(長(zhǎng)側(cè)表面)的表面時(shí)，短側(cè)表面(其是側(cè)表面)彼此相向。換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)連接六個(gè)電池單元140來(lái)配置電池模塊，例如，電池單元140是鎳氫電池。
[0055]如圖1(b)所述，電池模塊由樹(shù)脂制成，并由樹(shù)脂制的一體電池槽100配置，該一體的電池槽100具有上部開(kāi)口和密封其上部開(kāi)口的樹(shù)脂蓋體200。一體的電池槽包括六個(gè)電池槽141，其容納有包括正極板、負(fù)極板、隔片、集電板、電解液等發(fā)電要素之類(lèi)，。蓋體200閉合一體電池槽100的上面開(kāi)口從而以非連通的狀態(tài)密封并隔開(kāi)電池槽141。各電池槽141中的發(fā)電要素通過(guò)在電池單元140充電或放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生或吸收諸如氫氣、氧氣等的氣體。因此，當(dāng)發(fā)生過(guò)量的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的氣體。
[0056]外部端子120、130分別設(shè)置在沿電池模塊的縱向的側(cè)面上。電池單元140在外部端子120和外部端子130之間串聯(lián)以便從外部端子120、130得到六個(gè)電池單元140的總輸出。
[0057]電池模塊的蓋體200包括傳感器附裝孔201，其用于檢測(cè)電池模塊內(nèi)部溫度的傳感器的附裝。
[0058]如圖2所述，其示出分解結(jié)構(gòu)，第一實(shí)施方式的電池模塊的蓋體200起安全閥的作用，其管理密封且隔開(kāi)的六個(gè)電池槽141的內(nèi)壓。蓋體200配置成包括閥外殼210和閥罩220 (閥蓋)，閥外殼210與電池模塊的一體化電池槽100結(jié)合，閥罩220附裝至閥外殼210。
[0059]六個(gè)在底面具有閥口 213 (見(jiàn)圖4 (a))的管狀閥體容納單元211設(shè)置在閥外殼210中與電池槽141相對(duì)應(yīng)。六個(gè)由橡膠彈性體構(gòu)成的閥體230分別容納在閥體容納單元211中。與閥罩220相接合的閥罩容納槽212在閥外殼210的上表面形成。閥罩220與閥罩容納槽212相接合，各閥體230容納在各閥體容納單元211中。
[0060]換句話(huà)說(shuō)，如圖3 Ca)和圖3 (b)所述，其分別示出蓋體200的平面圖和側(cè)視圖，閥罩220在電池模塊的使用狀態(tài)下附裝在閥外殼210的上表面。如圖3 (c)所述，其示出沿圖3 (a)中線A-A的剖面結(jié)構(gòu)，閥外殼210的閥體容納單元211由閥罩220密封，各閥體230容納在閥體容納單元211中。
[0061]當(dāng)相應(yīng)的電池槽141的內(nèi)壓變成異常壓力時(shí)，該異常壓力小于或等于電池模塊(電池槽141)的耐受壓力但大于正常使用的內(nèi)壓，由蓋體200形成的安全閥在相應(yīng)的電池槽141的異常壓力下使閥體230打開(kāi)。這樣，當(dāng)由蓋體200密封的各電池單元140的電池槽141的內(nèi)壓變成異常壓力時(shí)，安全閥(閥體230)打開(kāi)以釋放異常壓力從而防止內(nèi)壓超過(guò)電池槽141的耐受壓力。[0062]參照?qǐng)D4 (a)和圖4 (b)詳細(xì)描述第一實(shí)施方式的安全閥的結(jié)構(gòu)。
[0063]如圖4 (a)所述，其是對(duì)應(yīng)于圖3 (c)中區(qū)域b的部分的放大圖，例如，閥體容納單元211具有圓柱形，圓柱形的閥口 213在底面閥體容納單元211中心O的周?chē)纬?。第一?shí)施方式的閥口 213的孔徑形成例如大于或等于約“1.0mm”以便成型。從側(cè)面支撐閥體230的肋211a從閥體容納單元211的內(nèi)側(cè)壁伸向閥體230。當(dāng)閥體230在閥體容納單元211中由各肋211a從側(cè)面支撐時(shí)，閥體230固定在閥體容納單元211中。設(shè)定閥體230的高度比閥體容納單元211的深度大。
[0064]從底面?zhèn)戎伍y體230的閥座214設(shè)置在閥體容納單元211的底面上在閥口 213的周?chē)?。?dāng)在閥體230設(shè)置在閥座214上的狀態(tài)下閥罩220附裝至閥罩容納槽212時(shí)，閥體230受到壓縮因此密封閥口 213。
[0065]在第一實(shí)施方式中，從閥口 213的內(nèi)圓周邊緣向閥體230突出的突起215是環(huán)形的，在閥口 213的中心O周?chē)由欤鐖D4 (b )所述，其示出閥座214的放大結(jié)構(gòu)。突起215包括由突起215的頂部形狀界定的第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2。第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2形成為在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上具有不同的曲率半徑。第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2形成為沿閥口 213的圓周方向平行的。換句話(huà)說(shuō)，突起215在與閥口 213正交的剖面上從突起215形成區(qū)域的中心Or被分成兩部分，即，第一突出區(qū)域Rl (外圓周側(cè))和第二突出區(qū)域R2 (內(nèi)圓周側(cè))。
[0066]以這種方式，突起215在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上形成兩個(gè)具有不同曲率半徑的復(fù)合突起。在第一實(shí)施方式中，在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上，第一突出區(qū)域Rl的曲率半徑設(shè)定成大于或等于第二突出區(qū)域R2的曲率半徑。例如，第一突出區(qū)域Rl的曲率半徑在“0.3mm”到“1.0mm”范圍內(nèi)形成，以便考慮閥體230接觸第一突出區(qū)域Rl的耐久性時(shí)在第一突出區(qū)域Rl的密封功能發(fā)揮最大限度。例如，在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上，第一突出區(qū)域Rl的曲率設(shè)定在“ I X R”到“ 10/3 X R”的范圍內(nèi)，這里R是第二突出區(qū)域R2的曲率半徑。因此可保持開(kāi)閥壓力。
[0067]突起215也形成這樣的，使得第二突出區(qū)域R2沿閥體230軸線方向的突出長(zhǎng)度H2比第一突出區(qū)域Rl沿閥體230軸線方向的突出長(zhǎng)度Hl長(zhǎng)。換句話(huà)說(shuō)，突起215的頂點(diǎn)存在于第二突出區(qū)域R2中。突起215的頂點(diǎn)因此比突起215形成區(qū)域的中心Or更靠近內(nèi)圓周，也就是說(shuō)，比中心Or更靠近閥口 213。突起215的這種形狀形成了密封部，其半徑從突起215的頂點(diǎn)到閥口 213的中心O。例如，密封直徑(密封部的直徑)設(shè)定成小于或等于約“2.5mm”。在第一實(shí)施方式中，由于突起215的頂點(diǎn)形成比突起215形成區(qū)域的中心Or更接近內(nèi)側(cè)，密封直徑減小了。也就是說(shuō)，密封部沿突起215 (閥口 213)圓周方向的周長(zhǎng)限定成必要的最小長(zhǎng)度。這改進(jìn)了突起215和閥體230之間的密封。
[0068]而且，在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上，由于第一突出區(qū)域Rl的曲率半徑大于或等于第二突出區(qū)域R2的曲率半徑，第一突出區(qū)域Rl的傾斜表面變得比第二突出區(qū)域R2的傾斜表面更加平緩，如圖4 (b)所述。換句話(huà)說(shuō)，第二突出區(qū)域R2的傾斜表面比第一突出區(qū)域Rl的傾斜表面陡峭。這樣在沿閥體230軸線方向的剖面上第一密封長(zhǎng)度I1大于第二密封長(zhǎng)度I2，第一密封長(zhǎng)度是突起215的第一突出區(qū)域Rl與閥體230底面的接觸長(zhǎng)度，第二密封長(zhǎng)度是突起215的第二突出區(qū)域R2與閥體230底面的接觸長(zhǎng)度。在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上，安全閥的密封功能與下面的公式(4)相關(guān)，其中“L/’是第一突出區(qū)域Rl之間的長(zhǎng)度(例如，頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)，“L2”是第二突出區(qū)域R2之間的長(zhǎng)度(例如，頂點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)。
[0069]I2ZL^I1ZL1 (4)
[0070]就是說(shuō)，通過(guò)將第一突出區(qū)域Rl中的密封功能(I1Zl1)相加第二突出區(qū)域R2中的密封功能(I2/L2)得到了安全閥的密封功能。因此，通過(guò)增加第一密封長(zhǎng)度I1改進(jìn)了對(duì)應(yīng)于公式(4)的安全閥的密封功能。
[0071]由于第二突出區(qū)域R2的剖面形狀是陡峭的并且第二突出區(qū)域R2的突出長(zhǎng)度H2比第一突出區(qū)域Rl的突出長(zhǎng)度Hl長(zhǎng)，由閥體230的底面作用于第二突出區(qū)域R2的每單位面積壓力變得高于由閥體230的底面作用于第一突出區(qū)域Rl的每單位面積壓力。安全閥的開(kāi)放功能與下面的公式(5)相關(guān)，其中F2是由閥體230的底面作用于第二突出區(qū)域R2的負(fù)荷。
[0072]F2/L2I2 (5)
[0073]就是說(shuō)，由于閥體230的底面作用于第二突出區(qū)域R2的每單位面積面壓力F2/L2I2高于由閥體230的底面作用于第一突出區(qū)域Rl的每單位面積面壓力F1Zl1I1 (F1是由閥體230施加在第一突出區(qū)域Rl上的負(fù)荷)，安全閥的開(kāi)閥壓力基本依賴(lài)于第二突出區(qū)域R2的面壓力。因此，即使改變與第一突出區(qū)域Rl有關(guān)的參數(shù)IpL1來(lái)改進(jìn)密封功能，安全閥的開(kāi)閥壓力也不受影響。
[0074]參照?qǐng)D4 (b)描述第一實(shí)施方式的安全閥的操作。
[0075]如圖4 (b)所述，當(dāng)在閥體230容納在閥體容納單元211中的狀態(tài)下，閥罩220裝在閥罩容納槽212上時(shí)，閥體230的底面推壓閥座214上形成的突起215。閥體230的底面形狀因此對(duì)應(yīng)于突起215的形狀而彈性變形。這樣，閥體230的底面與突起215形成緊密接觸于是密封了閥口 213。在各電池槽141中，通過(guò)保持密封狀態(tài)抑制了氣體和電解液從電池槽141泄漏。
[0076]在這種情況下，在突起215中形成的第一突出區(qū)域Rl與具有開(kāi)放功能的第二突出區(qū)域R2不同。這樣，通過(guò)第一突出區(qū)域Rl的形成改進(jìn)了突起215和閥體230之間的密封功能。因此，即使電池槽141中的氣體和電解液從具有開(kāi)放功能的第二突出區(qū)域R2和閥體230之間泄露，在第二突出區(qū)域R2的外圍上形成的第一突出區(qū)域Rl和閥體230之間保持的密封功能適當(dāng)?shù)匾种屏藲怏w和電解液泄漏到電池槽141外面。
[0077]當(dāng)電池槽141的內(nèi)壓異常上升并達(dá)到由突起215和閥體230的面壓力限定的開(kāi)閥壓力時(shí)，閥體230彈性變形并打開(kāi)。在電池槽141中產(chǎn)生的氣體因此依次穿過(guò)閥口 213、閥體容納單元211的間隙、以及閥罩220而排放到電池模塊外面。
[0078]在這種情況下，開(kāi)閥壓力(閥體230在該值打開(kāi))與突起215的第二突出區(qū)域R2和閥體230的面壓力相關(guān)(見(jiàn)公式(5))。換句話(huà)說(shuō)，由于突起215的第二突出區(qū)域R2和閥體230的每單位面積壓力高于第一突出區(qū)域Rl和閥體230的每單位面積壓力，閥體230不會(huì)打開(kāi)于是保持電池槽141的密封狀態(tài)直到電池槽141的內(nèi)壓達(dá)到第二突出區(qū)域R2和閥體230的面壓力。在第一實(shí)施方式中，通過(guò)突起215的第二突出區(qū)域R2可充分地增加與閥體230的面壓力，以便開(kāi)閥壓力可增加至期望的設(shè)定值并且開(kāi)閥壓力可準(zhǔn)確地保持在該設(shè)定值。而且，在第一實(shí)施方式中， 由于突起215是環(huán)形的并且在閥口 213的中心O周?chē)由欤瑥拈y口 213的中心O到突起215的第二突出區(qū)域R2的距離在整個(gè)圓周上是均等的。在突起215的第二突出區(qū)域R2上的壓力因此在整個(gè)表面上變得均勻，于是開(kāi)閥壓力因突起215的第二突出區(qū)域R2而變得均勻。這樣，在期望的設(shè)定值(開(kāi)閥壓力)閥體230的開(kāi)啟可穩(wěn)定地完成。此外，在第一實(shí)施方式中，第二突出區(qū)域R2從第一突出區(qū)域Rl朝向內(nèi)側(cè)形成，所以當(dāng)閥體230打開(kāi)時(shí)閥體230在一個(gè)區(qū)域中是彈性變形的，該區(qū)域被在閥體230的底面接觸第二突出區(qū)域R2的部分所包圍。這樣，在閥體230的底面接觸第一突出區(qū)域Rl的部分(第二突出區(qū)域R2的外部)彈性變形很小，于是準(zhǔn)確地保持了閥體230和第一突出區(qū)域Rl的密封狀態(tài)。
[0079]在第一實(shí)施方式中，當(dāng)電池槽141的內(nèi)壓低于開(kāi)閥壓力時(shí)，通過(guò)保持在閥體230和突起215的第一突出區(qū)域Rl之間的密封功能來(lái)保持電池槽141的密封狀態(tài)，于是抑制了電池槽141內(nèi)容物的泄漏。而且，突起215具有由第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu),抑制了電池槽141內(nèi)容物的泄漏。保持電池槽141的這種密封狀態(tài)直到電池槽141的內(nèi)壓達(dá)到由突起215的第二突出區(qū)域R2和閥體230的面壓力限定的開(kāi)閥壓力。因此，在第一實(shí)施方式中，在保持要求的開(kāi)放功能的同時(shí)改進(jìn)了密封功能。
[0080]在電池槽141的內(nèi)壓達(dá)到開(kāi)閥壓力后，閥體230打開(kāi)并把電池槽141的內(nèi)壓減小到低于開(kāi)閥壓力。然后，閥體230的形狀恢復(fù)從而再次保持電池槽141的密封狀態(tài)。
[0081]如上所述，第一實(shí)施方式的密封電池和安全閥具有下面描述的有益效果。
[0082](I)接觸閥體230的突起215包括由突起215的尖端形狀限定的第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2。第一和第二突出區(qū)域Rl、R2在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上具有不同的曲率半徑。由閥體230作用于第二突出區(qū)域R2的每單位面積壓力設(shè)定成高于由閥體230作用于第一突出區(qū)域Rl的每單位面積壓力。這樣，安全閥要求的開(kāi)放功能由突起215的第二突出區(qū)域R2保證，安全閥的密封功能由第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2這兩個(gè)區(qū)域保證。這樣，在保持安全閥的開(kāi)放功能的同時(shí)改進(jìn)了密封功能。
[0083](2)第二突出區(qū)域R2在第一突出區(qū)域Rl的內(nèi)圓周側(cè)上形成。開(kāi)閥壓力因此易于通過(guò)突起215的第二突出區(qū)域R2和閥體230之間的面壓力準(zhǔn)確地調(diào)整。而且，密封功能由第一突出區(qū)域Rl連同第二突出區(qū)域R2 —起適當(dāng)?shù)乇３种钡诫姵氐膬?nèi)壓達(dá)到開(kāi)閥壓力。
[0084](3)突起215是環(huán)形的。這樣，在更靠近閥口 213形成的第二突出區(qū)域R2上的壓力變得均勻，于是實(shí)現(xiàn)了開(kāi)閥壓力的均勻性。
[0085](4)突起215在與閥口 213正交的剖面上形成兩個(gè)具有不同曲率半徑的復(fù)合突起。在突起215沿閥體230軸線方向的剖面上，第一突出區(qū)域Rl的曲率半徑大于或等于第二突出區(qū)域R2的曲率半徑。這樣，由閥體230施加的每單位面積壓力在具有不同曲率半徑的第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2之間設(shè)定成不同的值。因此，不對(duì)開(kāi)放功能負(fù)責(zé)的區(qū)域(也就是，第一突出區(qū)域Rl)的密封長(zhǎng)度I1被擴(kuò)大從而與擴(kuò)大的密封長(zhǎng)度I1成比例地改進(jìn)了安全閥的密封功能。
[0086](5)沿閥體230的軸線方向第二突出區(qū)域R2的突出長(zhǎng)度H2設(shè)定成大于第一突出區(qū)域Rl的突出長(zhǎng)度H1。由閥體230作用于第二突出區(qū)域R2的每單位面積壓力因此由與接觸面積不同的因素增加了，于是可設(shè)定更高自由度的開(kāi)閥壓力。第二突出區(qū)域R2和閥體230的每單位面積壓力因此變得高于第一突出區(qū)域Rl和閥體230的每單位面積壓力。這樣，安全閥的開(kāi)放功能由第二突出區(qū)域R2穩(wěn)定地保證。
[0087](6)—體電池槽100由密封且隔開(kāi)的多個(gè)電池槽141配置，并為每個(gè)電池槽141提供安全閥。用各密封且隔開(kāi)的電池槽141作為一個(gè)單元，實(shí)現(xiàn)了管理壓力并確保密封狀態(tài)的安全閥。
[0088](7)鎳氫電池用作包括上面所述安全閥的密封電池。這樣，即使是在壓力管理要求更準(zhǔn)確的完成并且密封狀態(tài)要求進(jìn)一步確保的鎳氫電池中，通過(guò)用安全閥同時(shí)實(shí)現(xiàn)開(kāi)放功能和密封功能，實(shí)現(xiàn)了較高可靠性的鎳氫電池。
[0089](第二實(shí)施方式)
[0090]參照?qǐng)D5 Ca)和圖5 (b)描述根據(jù)本發(fā)明的密封電池和安全閥的第二實(shí)施方式。第二實(shí)施方式的第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2由兩個(gè)分開(kāi)的突起配置，并且基本配置與第一實(shí)施方式相同。
[0091]圖5 (a)和5 (b)是對(duì)應(yīng)于圖4 (a)和4 (b)的剖面圖，示出第二實(shí)施方式的安全閥。在圖5 (a)和圖5 (b)中，給那些與第一實(shí)施方式相應(yīng)組件相同的組件相同的附圖標(biāo)記。這些組件不會(huì)被再次描述。
[0092]如圖5 (a)所述，第二實(shí)施方式的突起216由兩個(gè)突起216a和216b配置。突起216a和216b是環(huán)形的在閥口 213的中心O周?chē)由?。如圖5 (b)所述，其是突起216的放大圖，第一突起216a在第一突出區(qū)域Rl形成，第二突起216b在第二突出區(qū)域R2形成。在第二突出區(qū)域R2形成的第二突起216b沿閥體230軸線方向的突出長(zhǎng)度H2長(zhǎng)于在第一突出區(qū)域Rl形成的第一突起216a沿閥體230軸線方向的突出長(zhǎng)度H1。形成具有長(zhǎng)突出長(zhǎng)度的第二突起216b和閥體230的每單位面積壓力因此被調(diào)整成高于第一突起216a和閥體230的每單位面積壓力。換句話(huà)說(shuō)，以與第一實(shí)施方式相同的方式，第二突起216b在具有安全閥的開(kāi)放功能的第二突出區(qū)域R2形成，開(kāi)閥壓力(閥體230在該值時(shí)打開(kāi))由第二實(shí)施方式中第二突起216b和閥體230的面壓力決定。
[0093]在第二實(shí)施方式中，在突起216沿閥體230軸線方向的剖面上，第一突起216a的曲率半徑與第二突起216b的曲率半徑近似但被設(shè)定成不同的值。而且，在第二實(shí)施方式中，由于第一突起216a與第二突起216b分開(kāi)形成保證了安全閥的開(kāi)放功能，因此通過(guò)增加第一突起216a改進(jìn)了安全閥的密封功能。
[0094]參照?qǐng)D5 (b)描述第二實(shí)施方式的安全閥的操作。
[0095]如圖5 (b)所示，當(dāng)在閥體230容納在閥體容納單元211中的狀態(tài)下，閥罩220裝在閥罩容納槽212上時(shí)，閥體230的底面推壓在閥座214上形成的突起216。閥體230的底面形狀因此由于第一突起216a和第二突起216b的形狀而彈性變形，使得閥體230的底面與第一突起216a和第二突起216b緊密地連接因此密封閥口 213。所以，在各電池槽141中，由于密封的狀態(tài)得以保持，抑制了電池槽141中氣體和電解液的漏出。
[0096]在這種情況下，設(shè)置在第二突起216b的外側(cè)獨(dú)立于第二突起216b (其具有開(kāi)放功能)的第一突起216a基本不會(huì)彈性變形直到電池槽141的內(nèi)壓達(dá)到開(kāi)閥壓力。因此，突起216和閥體230之間的密封功能由第二突起216b和第一突起216a這兩個(gè)構(gòu)件保證。這樣，即使電池槽141中的氣體和電解液從第二突起216b (其位于更靠近閥口 213)和閥體230之間漏出，電池槽141中的氣體和電解液通過(guò)在第一突起216a和閥體230之間保持的密封功能被準(zhǔn)確地抑制而不會(huì)漏出。
[0097]當(dāng)電池槽141的內(nèi)壓異常上升并達(dá)到由第二突起216b和閥體230的面壓力限定的開(kāi)閥壓力時(shí)，閥體230彈性變形并打開(kāi)。這將電池槽141中產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)閥口 213、閥體容納單元211的間隙，以及閥罩220排出電池模塊。
[0098]在第二實(shí)施方式中，由于第一突起216a和第二突起216b是環(huán)形的且在閥口 213的中心O周?chē)由欤瑥拈y口 213的中心O到第二突起216b的距離在整個(gè)圓周上是均等的。作用于第二突起216b的壓力因此在整個(gè)圓周上變得均勻，于是開(kāi)閥壓力由于第二突起216b而變得均勻。這樣，可在期望的設(shè)定值穩(wěn)定地完成閥體230的開(kāi)啟。此外，在第二實(shí)施方式中，第二突起216b比第一突起216a形成在內(nèi)圓周側(cè)，所以當(dāng)閥體230打開(kāi)時(shí)閥體230在一個(gè)區(qū)域中彈性變形，該區(qū)域被在閥體230的底面接觸第二突起216b的部分所圍繞。在閥體230的底面接觸第一突起216a的部分，閥體230和第一突起216a的密封狀態(tài)被適當(dāng)?shù)乇３帧?br> [0099]因此，在第二實(shí)施方式中，當(dāng)電池槽141的內(nèi)壓低于開(kāi)閥壓力時(shí)，電池槽141的密封狀態(tài)由在閥體230和第一突起216a之間保持的密封功能所保持，于是抑制了電池槽141的內(nèi)容物的漏出。而且，具有第一突起216a和第二突起216b雙重結(jié)構(gòu)的突起216抑制了電池槽141的內(nèi)容物的漏出。保持電池槽141的這種密封狀態(tài)直到電池槽141的內(nèi)壓達(dá)到由第二突起216b和閥體230的面壓力限定的開(kāi)閥壓力。因此，在第二實(shí)施方式中，在改進(jìn)要求的開(kāi)放功能和密封功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放功能和密封功能。
[0100]在電池槽141的內(nèi)壓達(dá)到開(kāi)閥壓力后，通過(guò)打開(kāi)閥體230然后電池槽141的內(nèi)壓降到低于開(kāi)閥壓力，閥體230的形狀恢復(fù)以便再次保持電池槽141的密封狀態(tài)。
[0101]如上所述，第二實(shí)施方式的密封電池和安全閥具有上面描述的有益效果(I)到
(3)以及(5)到(7)，也具有下面描述的代替有益效果(4)的有益效果。
[0102](4A)突起由分別對(duì)應(yīng)于第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2的分開(kāi)的第一突起216a和第二突起216b配置。于是，改進(jìn)了安全閥的密封功能，而不會(huì)改變第二突起216b的密封長(zhǎng)度和直徑，就是說(shuō)，固定了隨密封長(zhǎng)度和直徑改變的第二突起216b的開(kāi)放功能。這提高了根據(jù)密封功能和開(kāi)放功能的需要選擇安全閥的形狀的自由度。
[0103](第三實(shí)施方式)
[0104]參照?qǐng)D6和圖7描述根據(jù)本發(fā)明的密封電池和安全閥的第三實(shí)施方式。第三實(shí)施方式采用了各電池槽連通的密封電池，并且基本配置與第一實(shí)施方式相同。
[0105]圖6和圖7是對(duì)應(yīng)于圖2和圖3的圖，示出第三實(shí)施方式中安全閥的實(shí)施例。在圖6和圖7中，給那些與第一實(shí)施方式相應(yīng)組件相同的組件相同的附圖標(biāo)記。這些組件不會(huì)被再次描述。
[0106]如圖6所述，第三實(shí)施方式的密封電池的蓋體200A包括連通口 210A，其與電池模塊內(nèi)的電池槽連通并連接至單一的安全閥300。
[0107]第三實(shí)施方式的安全閥300由閥外殼310和閥罩320配置，閥外殼310通過(guò)接合連通口 2IOA附裝至蓋體200A，閥罩320與閥外殼310接合。第三實(shí)施方式的安全閥300也由例如樹(shù)脂構(gòu)成。
[0108]閥外殼310包括用來(lái)容納由橡膠彈性體配置的閥體330的管狀閥體容納單元311。從側(cè)面支撐閥體330的多個(gè)肋311a從閥體容納單元311的內(nèi)側(cè)壁突出。閥外殼310包括用來(lái)容納具有圓形底面的閥罩320的圓形閥罩容納槽312。與電池槽連通的閥口(未示出)在閥外殼310的底面形成。
[0109]如上配置的安全閥300在閥體330容納在閥外殼310的閥體容納單元311中的狀態(tài)下附裝至蓋體200A的連通口 210A，如示出蓋體200A的圖7 Ca)的平面圖和圖7 (b)的側(cè)視圖所示。如圖7 (c)所示，其是沿圖7 (a)中線A-A的剖面圖，閥外殼210在各閥體230容納在閥體容納單元211的狀態(tài)下由閥罩220密封。
[0110]在第三實(shí)施方式中，與閥體330的面壓力滿(mǎn)足與第一實(shí)施方式相同條件的第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域在配置安全閥300的閥外殼310的閥體容納單元311的底面上形成為用來(lái)從底面支撐閥體330的突起。換句話(huà)說(shuō)，在第二突出區(qū)域中與閥體330的每單位面積壓力設(shè)定成高于第一突出區(qū)域中與閥體330的每單位面積壓力，以便由第二突出區(qū)域保證安全閥300的開(kāi)放功能。
[0111]以這種方式，第三實(shí)施方式在通過(guò)包括設(shè)置在閥體容納單元311底面上的第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域的突起保持安全閥300要求的開(kāi)放功能的同時(shí)，也改進(jìn)了密封功倉(cāng)泛。
[0112]如上所述，第三實(shí)施方式的密封電池和安全閥具有上面描述的有益效果(I)至
(5)以及(7)，也具有下面的代替有益效果(6)的有益效果。
[0113](6A)電池槽由多個(gè)連通的電池槽配置，單一的安全閥300設(shè)置在蓋體200A中，該蓋體200A包括與各電池槽連通的連通口 210A。這樣，即使是在電池模塊的電池槽連通的配置中，也適當(dāng)?shù)貪M(mǎn)足了單一的安全閥300的密封功能和開(kāi)放功能。這實(shí)現(xiàn)了包括突起的安全閥的多功能性。
[0114](其它實(shí)施方式)
[0115]上面描述的各實(shí)施方式可改型成下面描述的形式。
[0116]在第二實(shí)施方式中，電池槽由多個(gè)密封并隔開(kāi)的電池槽141配置，安全閥設(shè)置在多個(gè)電池槽141的每一個(gè)中。相反的，如果密封電池的電池槽以與第三實(shí)施方式相同的方式連通，在閥座上包括兩個(gè)突出區(qū)域(可以是一體或分開(kāi)的主體)的單一的安全閥可設(shè)置在電池的蓋體中。這也得到了有益效果(4A)和(6A)。而且，在上面描述的各實(shí)施方式中，安全閥可僅設(shè)置在由多個(gè)密封且隔開(kāi)的電池單元配置的電池模塊的一些電池單元中。這提高了密封電池中安全閥的設(shè)計(jì)的自由度。
[0117]在上面描述的各實(shí)施方式中，第二突出區(qū)域R2沿閥體230軸線方向的突出長(zhǎng)度H2長(zhǎng)于第一突出區(qū)域Rl沿閥體230軸線方向的突出長(zhǎng)度H1。代替的，第二突出區(qū)域R2的突出長(zhǎng)度H2和第一突出區(qū)域Rl的突出長(zhǎng)度Hl可以是相等的或者第二突出區(qū)域R2的突出長(zhǎng)度H2可以小于第一突出區(qū)域Rl的突出長(zhǎng)度H1。在這種情況下，例如，通過(guò)使第二突出區(qū)域R2與閥體230的接觸面積小于第一突出區(qū)域Rl與閥體230的接觸面積，第二突出區(qū)域R2和閥體230的每單位面積壓力高于第一突出區(qū)域Rl和閥體230的每單位面積壓力。
[0118]在第一和第三實(shí)施方式中，突起215形成兩個(gè)復(fù)合突起215，并且突起215沿閥體230軸線方向的剖面包括不同的曲率半徑。而且，在第二實(shí)施方式中，突起的第一突出區(qū)域Rl和第二突出區(qū)域R2由兩個(gè)突起216a、216b配置。代替的，突起可由具有三角形剖面的突起217配置,該三角形剖面包括在閥口 213的內(nèi)圓周邊緣正上方(immediately above)的頂點(diǎn)217b，如圖8所示，其對(duì)應(yīng)于圖4和圖5。在這種情況下，曲率半徑無(wú)限大的傾斜表面217a在第一突出區(qū)域Rl中形成，突起217的頂點(diǎn)217b在第二突出區(qū)域R2中形成。根據(jù)這種配置，具有陡峭形狀的第二突出區(qū)域(頂點(diǎn)217b)和閥體230的每單位面積壓力變得高于第一突出區(qū)域Rl (傾斜表面217a，具有比第二突出區(qū)域R2更加平緩的形狀)和閥體230的每單位面積壓力。換句話(huà)說(shuō)，安全閥的開(kāi)放功能由第二突出區(qū)域R2 (頂點(diǎn)217b)保證。根據(jù)這種突起217，是第一突出區(qū)域Rl (傾斜表面217a)和閥體230的接觸長(zhǎng)度的密封長(zhǎng)度變得大幅度地大于是第二突出區(qū)域R2 (頂點(diǎn)217b)和閥體230的接觸長(zhǎng)度的密封長(zhǎng)度。換句話(huà)說(shuō)，在保持第二突出區(qū)域R2 (頂點(diǎn)217b，其提供開(kāi)放功能)和閥體230之間的密封狀態(tài)的同時(shí)，通過(guò)在頂點(diǎn)217b的外側(cè)形成的第一突出區(qū)域Rl (傾斜表面217a)極大地改進(jìn)了安全閥的密封功能。
[0119]以相同的方式，突起可由包括第一突起218a和第二突起218b的突起218配置，在突起沿閥體230軸線方向的剖面上，具有預(yù)定曲率半徑的第一突起218a在突起的形成區(qū)域的整個(gè)表面上形成，第二突起218b在第一突起218a的頂點(diǎn)上形成小于第一突起218a，如圖9所述，例如，其對(duì)應(yīng)于圖4和圖5。根據(jù)突起218，當(dāng)用第一突起218a的表面中第二突起218b的非形成區(qū)域作為第一突出區(qū)域R1，包括第二突起218b的區(qū)域作為第二突出區(qū)域R2時(shí)，第二突出區(qū)域R2 (第二突起218b)和閥體230的接觸面積變得小于第一突出區(qū)域Rl和閥體230的接觸面積。而且，由于第二突起218b的頂點(diǎn)高于第一突起218a的頂點(diǎn)，第二突出區(qū)域R2和閥體230的每單位面積壓力變得高于第一突出區(qū)域Rl和閥體230的每單位面積壓力。在這種情況下，在沿閥體230的軸線方向的剖面上，由于第一突出區(qū)域Rl在第二突出區(qū)域R2的外側(cè)接觸閥體230，在通過(guò)第二突出區(qū)域R2保持安全閥的開(kāi)放功能的同時(shí)，通過(guò)第一突出區(qū)域Rl和閥體230的緊密地連接狀態(tài)大幅度地改進(jìn)了安全閥的密封功能。另夕卜，突起僅僅需要包括沿閥口 213的圓周方向平行的第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域這兩個(gè)區(qū)域，各區(qū)域和閥體的每單位面積壓力被設(shè)定成不同的。
[0120]當(dāng)從閥口 213的上表面看時(shí)突起是環(huán)形的。代替的，當(dāng)從上表面看閥口 213時(shí),例如，突起可具有多邊形的形狀。另外，突起僅僅需要在閥口 213的周?chē)纬森h(huán)狀，可以是任意形狀，只要滿(mǎn)足密封功能和開(kāi)放功能即可。
[0121]在上面描述的各實(shí)施方式中，電池模塊由樹(shù)脂制成，就是說(shuō)，一體電池槽100和蓋體200由樹(shù)脂制成。代替的，一體電池槽和蓋體可由除了樹(shù)脂之外的材料制成,諸如金屬等等。這增加了包括安全閥的可使用的電池模塊的類(lèi)型的多樣性。在第三實(shí)施方式中，單個(gè)安全閥300由樹(shù)脂制成。代替的，安全閥300可由除了樹(shù)脂之外的材料制成，諸如金屬等等。
[0122]在上面描述的各實(shí)施方式中，安全閥的材料和蓋體200的材料是相同的。代替的，安全閥的材料和蓋體的材料可以是不同的。在這種情況下，不同的材料可一體化地形成，安全閥可附裝至蓋體。這改進(jìn)了安全閥設(shè)計(jì)的自由度。
[0123]在上面描述的各實(shí)施方式中，已示出了通過(guò)以串聯(lián)方式電連接六個(gè)電池單元140配置的電池模塊。代替的，配置電池模塊的電池單元的數(shù)量可以少于六個(gè)或多于六個(gè)。這樣，可增加安全閥適合的電池模塊的類(lèi)型等的多樣性。
[0124]在上面描述的各實(shí)施方式中，安全閥設(shè)置在多個(gè)電池單元連接的電池模塊中。代替的，安全閥可設(shè)置在僅包括一個(gè)電池單元的電池模塊中、電池模塊以外的電池單元的電池槽中等。這樣，可增加安全閥應(yīng)用的電池類(lèi)型的多樣性。
[0125]在上面描述的各實(shí)施方式中，電池模塊包括鎳氫電池。代替的，電池模塊的電池等可以是充電電池(蓄電池)，諸如鎳鎘電池、鋰離子電池等。這增加了電池端子以及使用電池端子的電池的應(yīng)用范圍。
[0126]在上面描述的各實(shí)施方式中，電池是充電電池。代替的，電池可以是原電池。[0127]在上面描述的各實(shí)施方式中，安全閥用在密封電池中。安全閥可用在內(nèi)壓向密封電池一樣異常上升的密封容器中。這增加了可利用安全閥的應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種密封電池，包括: 具有閥外殼的返回型安全閥，所述閥外殼包括: 具有閥口和閥座的容納單元，所述閥口與容納具有正極和負(fù)極的極板組的電池槽連通，所述閥座在所述閥口周?chē)由欤? 容納在所述容納單元中的閥體，以及 通過(guò)使所述閥體推壓所述閥座而密封所述閥口的閥蓋，其中: 所述閥座包括向所述閥體突出的環(huán)形突起； 所述突起包括第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域，所述第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域由所述突起的尖部形狀限定、沿所述閥口的圓周方向平行設(shè)置，其中所述第一突出區(qū)域和所述第二突出區(qū)域在所述突起沿所述閥體軸線方向的剖面上具有不同的曲率半徑；并且 所述第一突出區(qū)域的至少一部分設(shè)置在所述第二突出區(qū)域的外側(cè)，由所述閥體作用于所述第二突出區(qū)域的每單位面積壓力高于由所述閥體作用于所述第一突出區(qū)域的每單位面積壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封電池，其中所述突起是環(huán)形的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封電池，其中在所述突起沿所述閥體軸線方向的剖面上，所述第一突出區(qū)域的曲率半徑大于或等于所述第二突出區(qū)域的曲率半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封電池，其中在所述突起沿所述閥體軸線方向的剖面上，所述第一突出區(qū)域的曲率半徑設(shè)定在“1XR”到“10/3XR”的范圍之內(nèi)，其中R是所述第二突出區(qū)域的曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的密封電池，其中所述第一突出區(qū)域和所述第二突出區(qū)域由兩個(gè)分開(kāi)的突起形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的密封電池，其中所述第二突出區(qū)域沿所述閥體軸線方向的突出長(zhǎng)度大于所述第一突出區(qū)域沿所述閥體軸線方向的突出長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的密封電池，其中所述密封電池包括鎳氫電池。
8.一種返回型安全閥，包括: 閥外殼，所述閥外殼包括: 具有閥口和閥座的容納單元，所述閥口與容納具有正極和負(fù)極的極板組的電池槽連通，所述閥座在所述閥口周?chē)由欤? 容納在所述容納單元中的閥體，以及 通過(guò)使所述閥體推壓所述閥座而密封所述閥口的閥蓋，其中: 所述閥座包括向所述閥體突出的環(huán)形突起； 所述突起包括由所述突起的尖部形狀限定、沿所述閥口的圓周方向平行設(shè)置的第一突出區(qū)域和第二突出區(qū)域，其中所述第一突出區(qū)域和所述第二突出區(qū)域在所述突起沿所述閥體軸線方向的剖面上具有不同的曲率半徑；并且 所述第一突出區(qū)域的至少一部分設(shè)置在所述第二突出區(qū)域的外側(cè)，由所述閥體作用于所述第二突出區(qū)域的每單位面積壓力高于由所述閥體作用于所述第一突出區(qū)域的每單位面積壓力。
【文檔編號(hào)】H01M2/12GK103608947SQ201280028770
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月13日
【發(fā)明者】三浦恭榮, 松本繁, 濱田真治 申請(qǐng)人:樸力美電動(dòng)車(chē)輛活力株式會(huì)社