专利名称：碱性电池的端盖组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及容封小直径的碱性电化学电池特别是AAAA(LR61)尺寸的碱电池的端盖组件。本发明涉及在端盖组件中的可断裂装置，可允许气体从电池的内部逸出。
一般的碱性电化学电池具有有开口端的外壳。外壳开始设有一个扩大的开口端。在装入电池的内装物后，通过把外壳的边卷边在端盖组件的边缘上，并把外壳绕着组件压以提供一个紧密的密封来把电池封住。端盖组件包括一个暴露的端子端盖板，典型的是一个塑料绝缘件，其形成在外壳开口端的一个塞子和把端子端盖板与电池外壳绝缘开来。碱性电池设计的一个问题是当电池连续放电超过一定点后(一般电池有用容量的完全用尽点附近)，电池有产生气体的倾向。碱性电池通常在端盖件中设有一个断裂件，如膜片或薄膜，例如US 3617386已公开的。这种膜片或薄膜设计成当电池中气体压力超过预定的水平时，膜片或薄膜会断裂。端盖组件可设有通气孔，在膜片或薄膜断裂时气体可以逸出。US 3617386公开的端盖组件占据较大的空间，减小了电池中装活性材料可用的空间。
为了提供紧密的密封，碱性电池有一个端盖组件，该组件包括一个金属支承盘插在塑料绝缘件内的腔中。金属支承盘是与端子端盖板分开的分离元件。金属支承盘可以有US 5332081或US 5080985所示的盘施状表面，其可以保证在把电池外壳卷边在端盖组件上时能承受高的径向压缩力。这种支承盘允许卷边对施加高的径向力。这保证绕着端盖组件始终有紧密的机械密封。但是这种设计会占据电池内部附加的空间，和显著地增加了制造的复杂性，特别如果应用在很小的电池上更是一个问题。
US 4670362公开了一种塑料绝缘盘，卡合在碱性电池的圆柱形外壳的开口端。公开的绝缘盘不包括尼龙。该文件所公开的绝缘盘并不打算用于小尺寸电池，如AAAA碱性电池。所公开的卡合的绝缘盘要求附加的力以便插入圆柱形外壳的开口端。插入绝缘盘要求的附加力是密封很小尺寸的电池，例如AAAA尺寸的碱性电池中的一个缺点，因为在处理这种小电池时的困难。
可断裂的通气薄膜可整体地设成包括在端盖组件中的塑料绝缘件的一部分。这种通气薄膜典型的为圆形，如US 4537841所示。该文件公开了从绝缘件的基部延伸出的不连续的裙部和要求固定在绝缘件的腔中的分开的金属支承盘。如该文件所示，可断裂薄膜可设成塑料绝缘件的一个薄的部分。可断裂薄膜也可为带槽的或圆周形状，如US5080985公开的那样。在US 5150602中公开了把外壳卷边包着绝缘件的方法。
在AAAA碱性电池的端盖组件设计中相关的问题是用于密封电池的塑料绝缘盖必须有与小的电池直径相应的很小直径。由于这种盘很小，其比大尺寸碱性电池的塑料绝缘盘更易断裂，特别在加上径向压缩力时更是如此。
本发明目的是提供优选地用于小尺寸圆柱形碱性电池的端盖组件。端盖组件插入电池外壳的开口端。本发明目的还在于提供一个端盖组件，优选地用于直径比AAA尺寸的电池(小于10mm，优选的直径为7-9mm)小的圆柱形碱性电池。在一个最佳实施例中，本发明旨在提供一个用于AAAA(4A)电池(即IEC的LR61电池)的端盖组件。这种电池的直径为约7.7-8.3mm，长度为约41.5-42.5mm。
已确定对于很小的圆柱形碱性电池，也就是有直径比AAA电池外壳小的圆柱形电池外壳的电池，(特别直径为AAAA(LR61)电池外壳的直径)，除了端盖，在电池外壳中不包括分开的金属支承盘，可得到足够的紧密的密封。特别已确定除了端盖，在电池外壳中不需要用一个分开的金属支承盘(不管是平的或盘旋形的)。或者，使用一个端盖组件包括两个元件，也就是一个有向上延伸的圆周边的单一的塑料绝缘密封盘(集流器穿过其中)和圆周边锁入(最好是咬合在)所述的密封盘的圆周边的内表面的端子端盖。端子端盖优选地为端接一个向下延伸的壁的平的中心部分的“帽形”。当端盖在顶部向下看时向下延伸的壁是由从垂直位置向外斜。端盖向下延伸的壁端接一个向里弯曲(凹形)的肋，向里弯曲的肋端接一个向上延伸的壁，该壁又端接端盖的圆周边，该圆周边优选地咬入绝缘密封盘的圆周边的内表面里边。
绝缘密封盘可以有一个从盘的边缘向下延伸出和沿向电池里面的方向延伸的圆周裙部。该裙部优选地是不连续的，因此形成多个单个的腿，这些腿优选地是等距离隔开的。优选地有等距离隔开的四个腿，从绝缘盘的边缘向下延伸出。各腿优选地是相同的，和朝着电池内部延伸。已确定单个分开的腿使绝缘盘有附加的柔性，使它可更好承受卷边时的径向压缩力及电池内部积聚的气体压力而不会开裂。
绝缘密封盘的中段区具有至少一个变薄的部分，构成可断裂的薄膜。优选地，可断裂薄膜为截头扇形或圆形。薄膜也可为其它形状，如椭圆、矩形、平行四边形、多边形或为直的或弧形的槽。当电池内的气体压力达到预定值时，可断裂薄膜断裂。
已经确定端盖组件除端盖外不包括分开的金属支承盘，即使在电池在极热和极冷的环境条件中端盖组件仍提供了足够的密封。在端盖圆周边的弯曲的肋起到径向弹簧的作用，其中总是可维持足够的径向力提供紧密的密封。本发明的端盖组件与包括一个分开的金属支承件被绝缘密封盘固定就位的端盖组件相比，在电池中占的空间更小。
下面参照附图详细说明本发明，附图中
图1是沿着图2A中1-1线剖切的密封在AAAA(LR61)的碱性电池的开口端的本发明的端盖组件的专门实施例的横剖面图；图2是图1所示的端盖组件的部分剖去的透视图；图2A是绝缘盘的顶视图，示出其中的一个可断裂的薄膜；图3是构成图1,2所示的端盖组件的元件的分解透视图。
本发明的端盖组件10(图1-3)适用于用在圆柱形的碱性电池上，优选地，碱性电池的外壳直径小于AAA尺寸的电池外壳的直径，也就是小于约10mm，优选地，外壳的外径为7-9mm。本发明的端盖组件10特别适合用于圆柱形的AAAA尺寸的碱性电池。这种电池的外壳的外径约为7.7-8.3mm。当然，并不是说这种端盖组件不能用于大尺寸的电池，这取决于塑料的强度和/或期望的内压力。
图1-3中示出对AAAA(4A)碱性电池100优选的本发明的端盖组件10的一个专门的实施例。[美国国家标准研究院(ANSI)又称AAAA电池为“25A”电池，而欧州国际电技术委员会(IEC)又称该电池为“LR61”电池]。AAAA(LR61)电池(图1)是一个圆柱形电池，包括一个圆柱形外壳70，长度为约41.5-42.5mm，和外径为约7.7-8.3mm。外壳70的壁厚为约0.1mm-0.25mm。AAAA(LR61)电池100可用在大尺寸电池如AA、C或D电池中用的碱性电池阴极、阳极和电解成分及隔离材料。电池100有包括锌的阳极20，和包括致密的二氧化镁的阴极30和包括氢氧化钾的在阳极中的电解质，可以像通常的那样用添加剂来对电池的组成及化学性进行改型。碱性电池可用普通碱性电池的多孔的离子隔离材料40，典型地包括人造丝或纤维素。本发明的端盖组件10不打算被限制为任何的特别的碱性电池组成和化学性和/或碱性电池尺寸。在一个实施例中，本发明的端盖组件10用于AAAA(LR61)尺寸的碱性电池，使用普通的碱性电池组成和化学性和其改性剂。例如，这种代表性的组成和化学性公开在US 5401590中，该文件结合作为本发明的参考。
在图1、2、2A和3中所示的端盖组件包括一个绝缘密封板150，一个端子端盖200和一个细长的集流器80。端盖200构成AAAA碱性电池100的负端子(图2)。(这里的说明参照附图，其示出电池在垂直位置，端盖组件10在电池的顶部)。端子端盖200优选地为帽子形，具有一个平的中央部分205，其端接一个向下延伸的壁210。向下延伸的壁210向下往外斜(如图1、2所示)。当端盖在上向下看时，向下延伸的壁210端接一个向里弯曲的(凹形)肋215。向里弯曲的肋215端接一个向上延伸的壁220，其端接端盖200的圆周边222。
绝缘盘150有一个厚的中央部分，形成一个凸台151，中间有中心孔90。中心孔90用来插入集流器80。在进口端153a，孔90稍微扩大，便于插入集流器80的导入部80a。集流器80的头部85优选地焊到端盖200的平的中央部分205的底表面。在碱电池100中，外壳70的任一部分可构成正端子。优选地，正端子是位于外壳70的封闭端74的突头(表面突起)76。绝缘盘150具有位于凸台151和圆周边155之间的中段区154。从圆周边155向下延伸一个圆周裙部157。裙部157可以是连续的绕着外壳70的内表面。优选地，裙部157是不连续的，形成多个单个的腿157(图1,2A和3)，这些腿相互隔开等距离。优选地，有四个腿157(图2A)，相互等距离开，并从绝缘盘150的圆周边向下延伸。各腿157最好是相同的，并向电池内部延伸到低于凸台151的底表面159的平面。已确定单个隔开的腿对绝缘盘提供附加的柔性使其可更好地经受在卷边时施加的径向压缩力及电池里积聚的气体压力，而不会开裂。
优选地，在腿157的外表面和外壳70的内表面之间有间隙73。因此，腿157低于凹槽75的外表面一般不与电池外壳70接触，和不形成绕着圆周凹槽75的卡合配合。这使得在电池组装时可方便地把绝缘盘150的圆周边155插到圆周凹槽75上。也就是说，只须少量的力就可把绝缘盘150的圆周边155插到圆周凹槽75上，因为优选地是不要卡合配合在凹槽75上(如果圆周裙部或腿157低于圆周凹槽75的部分的最大外径大于在圆周凹槽75的平面处电池的内径则产生卡合配合。相反地，如果圆周裙部或腿157低于圆周凹槽75的部分的最大外径小于在圆周凹槽75的平面处电池的内径，则不产生卡合配合，如图1,2所示的实施例那样)。腿157对绝缘盘150提供附加的结构支承，和在把电池外壳的顶部71卷边到包着所述的绝缘盘时允许对绝缘盘150施加更大的径向力。绝缘盘150的中段区154有至少一个整体的薄的部分152，其形成一个可断裂薄膜，其方向优选地垂直于电池的纵向轴线19。可断裂薄膜152最好是在腿157和凸台151之间的截头扇形或一个圆(图1和2A)。可断裂薄膜152也可以是其它形状，例如椭圆、矩形、平行四边形或多边形。或者，可断裂薄膜可以是一个直的或弧形的槽，形成在绝缘盘150的一部分里的一个薄的可断裂区。可断裂薄膜152优选地在成形绝缘盘150时形成，优选地由注射成形形成。
已经确定端盖组件10即使不合有一个分开的金属板，也就是端盖200以除外，即使电池会受到极热或极冷的环境条件，例如在-29℃至71℃之间，端盖组件10也可提供足够的密封。在端盖的边缘，弯曲肋215起到一个径向弹簧的作用，其中即使电池暴露在极冷或极热的环境条件下，仍可保持足够的径向力以提供紧密的密封。对于很小直径的电池，直径小于AAA电池的直径，特别是AAAA尺寸的电池，端盖200的边缘的弯曲肋215与绝缘盘150一起，优选地绝缘盘150带有分开的腿157，允许端盖组件经受足够的径向压缩，可以总是维持紧密的密封。
通过首先把集流器80的头部85焊到端盖200的中心部分205的内表面可从单个部件(图3)组装成端盖组件10(图1,2)。随后集流器80向下插入凸台151中的孔90。凸台151可以开始在孔90的底部设有一薄壁使得孔90最初不完全穿过凸台151。在这种情形下，当集流器被强制穿过孔90时，薄膜被刺穿，随后在集流器80及限定孔90的壁之间提供摩擦配合。孔90最初的直径比集流器80的直径稍小一些。这样增加了在集流器80和限定孔90的壁之间的摩擦配合。集流器80被压过孔90直到集流器的头部85对着凸台151的顶表面153(图1)。当集流器80穿过孔，端盖200的圆周边222对着绝缘盘150的圆周边155的内表面。
随后，塑料绝缘盘150与集流器80及端盖200一起插入圆柱形外壳70的开口端79。外壳70的表面有圆周凹槽，在邻近开口端79处形成一个圆周台阶75。绝缘盘150有一个圆周槽156绕着绝缘盘150的圆周边155的外表面(图1,3)。绝缘盘150的插入使得槽156贴在圆周台阶75上，该台阶形成绝缘盘150的座。绝缘盘150的一部分158a放在台阶75上，和绝缘盘150的一部分158b位于台阶75的下面。外壳70最初设成使得它具有在开口端79处的一个扩大部分71。也就是，外壳70在开口端79的直径开始比外壳的其余部分的直径更大。
外壳70的扩大的部分71首先被绕着绝缘盘150的圆周边155径向加压直到外壳的部分71很窄地压对着圆周边155的上部分158a。在径向卷边时，弯曲的肋215向里压而端盖200的平部分205和绝缘盘150的腿157沿着向电池内部的方向稍微向下移动。平部分205和端盖200的向下运动使集流器80的头部85牢固地压对着凸台151的顶表面。径向卷边使绝缘盘150的圆周边155形成在端盖200和绝缘盘150的圆周边155之间的压密封。电池外壳70的圆周边72随后卷边在绝缘盘150的圆周边155上形成电池的台阶。优选地，电池外壳70的圆周边72可以以两阶段卷边在绝缘盘150的边155上，也就是一个部分卷边步骤及一个最后卷边步骤。第一步骤可以是一个部分卷边，其中圆周边72部分卷边在圆周边155上，例如从垂直位置作小于约90°的运动，随后进第二步骤(最后卷边)，可以完成把圆周边72卷边在圆周边155上使得强制圆周边70及155进入水平位置(也就是与纵轴线190成90°)，如图1所示。这种方法在US 4537841中已说明，该文件结合作为本发明的参考。径向压外壳70包着圆周边155，和随后把电池外壳的圆周边72部分卷边(从垂直位置作小于90°的运动)在绝缘盘150的圆周边155上最好用同一模具在一个连续的运动中完成，优选地首先完成径向卷边。最后卷边步骤最好在一个分开的步骤中使用一个冲头强制圆周边72及圆周边进入水平位置来完成。最好先完成把外壳70的扩大部分71径向压包着圆周边155，如上所述，因为当外壳70的圆周边72卷边在圆周边155上只需很小的垂直作用力。在卷边后，绝缘盘150的圆周边155使外壳部分71与端盖200相互绝缘。当电池中的气体压力达到预定的水平，薄膜152断裂，允许气体通过端盖200中的通气孔250逸到周围环境中。
绝缘盘150和整体的可断裂的薄膜可由耐久的抗腐蚀的塑料制成。绝缘盘150和整体的可断裂的薄膜152最好是由聚酰胺(尼龙)组成，更优选的为尼龙60或尼龙612，更优选地为尼龙612。或者，绝缘盘150和薄膜152可由聚丙烯、填有滑石的聚丙烯、磺化聚乙烯或其它的聚酰胺(尼龙)组成。但是已确定尼龙66或尼龙612是对AAAA碱性电池100中的绝缘盘150和薄膜152是更加优选的材料。因为这些材料更耐用，但比填料聚合物，如填滑石的聚丙烯更软，因此这些材料是更加优选的。在正常操作电池要暴露的所有温度下，尼龙66或尼龙612也显示比未填料及填料的聚丙烯有更小的蠕变。由较软的材料，也就是尼龙66或尼龙612制成的绝缘盘150允许比如果用填滑石的聚丙烯之类的填料聚合物用更小的力把外壳70的圆周边72卷边到绝缘盘150的圆周边155上。已确定这导致对很小直径的AAAA电池100更方便及更可靠的密封。尼龙612是绝缘盘150更加优选的材料，因为它吸水少，更耐化学腐蚀及更加抗开裂。绝缘盘150的直径与外壳70的内径相当。对于小于AAA尺寸的电池，绝缘盘150的直径小于10mm，典型地为约7-9mm。特别，对于AAAA尺寸的电池，绝缘盘150的直径为7.6-8.2mm，总厚度为约3-5mm，优选地为约4mm。
外壳70的材料优选地为镀镍钢。端盖200由具有好的机械强度及抗腐蚀性的导电材料(如镀镍冷轧钢或不锈钢，优选地为镀镍低碳钢)制成。集流器80可从许多已知的可用作集流器的导电材料中选出，如黄铜、镀锡黄铜、青铜、紫铜或镀铟黄铜。为提高在绝缘盘150和外壳70之间的密封性，可用普通的防水密封膏，如沥青基的密封剂，例如包括沥青和合适的芳香族溶剂，如甲苯。或者，密封剂可以是一个粘性聚酰胺密封剂。可在绝缘盘150插到外壳70的开口端之前；把密封膏加到绝缘盘150的圆周边155的外壁，或外壳70的内表面。也可在集流器80插入孔90前，把同样的密封剂加到形成孔90的壁或加到集流器80的外表面。
在一个最佳实施例中，绝缘盘150由尼龙60或尼龙612制成，和薄膜152可以是截头扇形(图2A)。如果薄膜152是截头扇形(图2A)，其侧边152a最好形成45-90度的夹角。沿径向测量的截头扇形薄膜152的宽度为约0.25-3.0mm，截头扇形薄膜152的厚度为约0.03-0.2mm。这种范围允许当电池的气体内压力达到约500-2000psi(3.45×10-6-13.8×10-6帕斯卡)时，薄膜152会断裂。如果可断裂薄膜152是截头扇形(图2A)，沿径向测量的薄膜152的最佳宽度为约1.0mm，和最佳厚度为约0.08mm。薄膜152的侧边152a优选地形成75度的角度。在这种设计中，当AAAA电池的内压力达到1100psi(7.6×10-6帕斯卡)时，薄膜152会断裂。在另一个优选实施例中，薄膜152可以是圆形的，直径为约1-2mm，和厚度为约0.03-0.2mm。这种范围允许当电池的气体内压力达到约500-2000Psi(3.45×10-6-13.8×10-6帕斯卡)。在薄膜152为圆形的情形下，其专门的厚度为约0.08mm和直径为约1.5mm。在这种设计中，当AAAA电池的气体内压力达到约1100psi(7.6×10-6帕斯卡)时，薄膜152会断裂(当薄膜的厚度增加时，发生断裂的压力提高，而当直径增加时，发生断裂的压力降低)。可以相信对于在要求的内压力水平下发生断裂，在绝缘盘150中的单个可断裂薄膜152是足够的。但是，可以明白绝缘盘150可设置多个隔绝的断裂薄膜，作为附加的安全特点来确保在要求的电池内压力下发生断裂。
虽然已参照了最佳实施例说明了本发明，但是应明白在本发明范围中可以有许多变化。因此本发明不限于上述的专门的实施例，本发明的范围应由权利要求书及其等同物来反映。
权利要求
1．一种碱性电化学电池，所述的电池具有一个带开口端的圆柱形电池外壳和一个插入外壳中封闭所述的外壳的端盖组件，所述的电池具有一个正端子及一个负端子，所述的端盖组件包括一个端盖和一个带有可断裂薄膜的绝缘密封盘，所述的绝缘密封盘有一个细长的导电的集流器穿过其中，集流器与端盖电接触，所述的绝缘密封盘密封所述的外壳的开口端和提供在所述的集流器与所述的外壳之间的电绝缘，和所述的外壳的边缘卷边在所述的绝缘密封盘的圆周边上以便沿着卷边线形成一个电池台肩，其特征在于，所述的端盖组件包括一个端盖，和在所述的端盖下的一个绝缘密封盘，一个细长的集流器穿过所述的绝缘密封盘中的孔，其中至少所述的绝缘密封盘的一部分位于所述的电池外壳中；当电池处于垂直位置且端盖在顶部观察时，所述的绝缘密封盘包括一个中心部分和一个向上延伸的圆周边；所述的端盖包括贴着所述的绝缘密封盘的圆周边的内表面的圆周边，和所述的向上延伸的圆周边的外表面贴着所述的外壳的开口端的内表面，所述的绝缘盘包括一个不连续的裙部，所述的裙部包括多个整体的腿，从所述的绝缘盘向下延伸进入电池的内部；所述的端盖作为电池的一个端子。
2．按照权利要求1的电化学电池，其特征在于所述的端盖包括一个平的中心部分和一个向下延伸斜向外的壁，该壁从所述的中心部分向外延伸，当端盖在上向下看时，所述的向外延伸的壁端接一个向里弯曲的凹下的肋，所述的向里弯曲的肋端接一个向上延伸的壁，该壁端接与所述的绝缘盘的圆周边的内表面贴合的所述的端盖边缘。
3．按照权利要求2的电化学电池，其特征在于所述的圆柱形的电池外壳是AAAA尺寸的，和在电池外壳的开口端，在电池外壳的任一部分内，除所述的端盖外，所述的端盖组件不包括其它金属盘。
4．按照权利要求3的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的中心部分包括一个整体的凸台，该凸台中有孔供插入集流器，并且所述的端盖边缘咬入所述的绝缘盘的圆周边的内表面。
5．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的绝缘盘包括一个中段区，从所述的凸台沿径向延伸出并且位于所述的凸台和所述的向上延伸的圆周边之间，所述的中段区包括一个整体的可断裂的薄膜，当在所述的电池中的气体压力达到预定水平，所述的薄膜断裂。
6．按照权利要求5的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜形成在所述的中段区的一部分内的一个岛。
7．按照权利要求6的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜是圆形或椭圆形的。
8．按照权利要求6的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜具有一个截头扇形的形状。
9．按照权利要求6的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜为多边形。
10．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的端盖组件还包括一个密封材料，所述的密封材料包括在所述的绝缘密封盘的圆周边和所述的外壳之间的沥青材料。
11．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的外壳的表面有一个圆周凹槽，和所述的绝缘盘的圆周边的一部分座放在所述的凹槽上，和所述的绝缘盘不形成绕着所述的凹槽的卡合配合。
12．按照权利要求11的电化学电池，其特征在于在所述的凹槽下，所述的裙部的最大外径小于在所述的圆周凹槽平面处所述的电池的内径。
13．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的外壳的开口端的一部分压对着所述的绝缘密封盘的圆周边缘，因此所述的端盖的中心部分和所述的绝缘盘的腿沿着向电池内部的方向向下移动。
14．按照权利要求13的电化学电池，其特征在于所述的裙部包括至少四个腿，从所述的绝缘盘的圆周边向外延伸。
15．按照权利要求14的电化学电池，其特征在于所述的集流器的一端焊到所述的端盖的所述的平的中心部分。
16．按照权利要求14的电化学电池，其特征在于从所述的绝缘盘的圆周边向外延伸的所述的腿相互等距离隔开。
17．按照权利要求6的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜是截头扇形，沿径向测量的宽度为0.25-3.0mm，截头扇形的两侧形的角度为45-90度。
18．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的材料是尼龙66。
19．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的材料是尼龙612。
20．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的AAAA电池的外壳的外径为7.7-8.3mm。
21．按照权利要求4的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的总厚度为3-5mm，直径为7.6-8.2mm。
22．按照权利要求21的电化学电池，其特征在于在所述的绝缘密封盘中的可断裂的薄膜厚度为0.03-0.2mm。
23．一种碱性电化学电池，所述的电池具有一个带开口端的圆柱形电池外壳和一个插入外壳中封闭所述的外壳的端盖组件，所述的电池具有一个正端子及一个负端子，所述的端盖组件包括一个端盖和一个带有可断裂薄膜的绝缘密封盘，所述的绝缘密封盘有一个细长的导电的集流器穿过其中，集流器与端盖电接触，所述的绝缘密封盘密封所述的外壳的开口端和提供在所述的集流器与所述的外壳之间的电绝缘，和所述的外壳的边缘卷边在所述的绝缘密封盘的圆周边上以便沿着卷边线形成一个电池台肩，其特征在于，所述的圆柱形的电池外壳的直径小于AAA尺寸的电池外壳的直径，所述的端盖组件包括一个端盖，和在所述的端盖下的一个绝缘密封盘，一个细长的集流器穿过所述的绝缘密封盘中的孔，其中至少所述的绝缘密封盘的一部分位于所述的电池外壳中；当电池处于垂直位置且端盖在顶部观察时，所述的绝缘密封盘包括一个中心部分和一个向上延伸的圆周边；所述的端盖包括咬住所述的绝缘密封盘的圆周边的一个边缘，和所述的向上延伸的圆周边的外表面贴着所述的外壳的开口端的内表面；所述的绝缘盘包括一个不连续的裙部，所述的裙部包括多个整体的腿，从所述的绝缘盘向下延伸进入电池的内部，所述的端盖作为电池的一个端子。
24．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于在所述的电池外壳开口端的任一部分除了所述的端盖外，所述的端盖组件不包括一个金属盘。
25．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于所述的端盖包括一个平的中心部分和一个向下延伸斜向外的壁，该壁从所述的中心部分向外延伸，当端盖在上向下看时，所述的向外延伸的壁端接一个向里弯曲的凹下的肋，所述的向里弯曲的肋端接一个向上延伸的壁，该壁端接与所述的绝缘盘的圆周边的内表面贴合的所述的端盖边缘。
26．按照权利要求25的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的中心部分包括一个整体的凸台，该凸台中有孔供插入集流器。
27．按照权利要求26的电化学电池，其特征在于所述的绝缘盘包括一个中段区，从所述的凸台沿径向延伸出并且位于所述的凸台和所述的向上延伸的圆周边之间，所述的中段区包括一个整体的可断裂的薄膜，当在所述的电池中的气体压力达到预定水平，所述的薄膜断裂。
28．按照权利要求27的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜形成在所述的中段区的一部分内的一个岛。
29．按照权利要求28的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜是圆形或椭圆形的。
30．按照权利要求28的电化学电池，其特征在于所述的可断裂的薄膜具有一个截头扇形的形状。
31．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于所述的碱性电池外壳的直径为7-9mm。
32．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于所述的AAAA电池的外壳的外径为7.7-8.3mm。
33．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的材料是尼龙66。
34．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的材料是尼龙612。
35．按照权利要求26的电化学电池，其特征在于所述的绝缘密封盘的总厚度为3-5mm，直径为7.6-8.2mm。
36．按照权利要求28的电化学电池，其特征在于在所述的绝缘密封盘中的可断裂的薄膜厚度为0.03-0.2mm。
37．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于所述的外壳的表面有一个圆周凹槽，和所述的绝缘盘的圆周边的一部分座放在所述的凹槽上，和所述的绝缘盘不形成绕着所述的凹槽的卡合配合。
38．按照权利要求37的电化学电池，其特征在于在所述的凹槽下，所述的裙部的最大外径小于在所述的圆周凹槽平面处所述的电池的内径。
39．按照权利要求23的电化学电池，其特征在于所述的外壳的开口端的一部分压对着所述的绝缘密封盘的圆周边缘，因此所述的端盖的中心部分和所述的绝缘盘的腿沿着向电池内部的方向向下移动。
全文摘要
密封小直径圆柱形碱性电池的外壳(70)开口端的端盖组件(10)包括端子端盖(200)、在端盖下的绝缘密封盘(150)和穿入绝缘密封盘(150)的孔中的集流器(80)。至少绝缘密封盘(150)的一部分在电池外壳(70)内。端子端盖(200)具有一个圆周边(222),优选地由弯曲肋(215)形成,肋锁在绝缘密封盘(150)的圆周边(155)内。端盖组件不需要其它金属盘固定在绝缘密封盘内。绝缘盘(150)包括不连续的裙部(157),包括从绝缘盘的圆周边(155)向下延伸入电池内部的多条肋。绝缘盘(150)还有整体形成的可断裂薄膜(152)。
文档编号H01M2/08GK1310866SQ99808907
公开日2001年8月29日 申请日期1999年7月28日 优先权日1998年7月29日
发明者肖恩·A·萨金特, 威廉·H·加德纳 申请人:杜拉塞尔公司