20和中心毂36之间的电解质渗漏。静摩擦系数应大于约0.095。静摩擦系数可为例如约0.10至约0.50。
[0039]毂-钉间隙的距离对于所有的蓄电池尺寸可为相同的。毂-钉间隙可为例如至少约 0.01mm 至约 0.50_、约 0.01mm 至约 0.09_、约 0.10mm 至约 0.40_、或约 0.20mm 至约0.30mm、或约 0.225mm 至约 0.275mm。
[0040]可在将集流体20插入且穿过中心毂36的开口 38之前，将密封剂(未示出)置于毂的顶部表面和/或钉上，以减小在集流体20和中心毂36的开口 38之间电解质渗漏的可能性。中心毂36的顶部表面48可包括凹陷部54。可在将集流体20插入且穿过中心毂36的开口 38之前，将密封剂(未示出)置于凹陷部54内，以减小在集流体20和中心毂36的开口 38之间电解质渗漏的可能性。可在将集流体插入且穿过中心毂36的开口 38之前置于间隙内的密封剂和可在将集流体插入且穿过中心毂36的开口 38之前置于凹陷部54内的密封剂可为在电解质的存在下表现出对化学降解的抗性的任何密封剂。密封剂可完全或部分地填充间隙52和/或凹陷部54。密封剂可为例如聚酰胺、树脂、聚乙烯醇的水溶液、吹塑沥青、聚丁烯、聚异丁烯、聚乙烯蜡、以及它们的混合物。
[0041]密封件22包括周边边缘40。周边边缘40插置在端帽24和蓄电池10的外壳18之间。密封件22包括将中心毂36连接至周边边缘40的连接部分42。连接部分42具有顶部表面44和底部表面46。中心毂50的底部表面不延伸超过、越过连接部分42的底部表面46或在其下方延伸。
[0042]连接部分42可包括与连接部分42成一整体的可破裂排气孔56。可破裂排气孔56可定位在连接部分42的顶部表面44上，可定位在连接部分42的底部表面46上，并且可定位在连接部分42的顶部表面44和底部表面46两者上。可破裂排气孔56可为连接部分42的薄化部分，其在蓄电池外壳内部的气体压力由于例如短路状况而变得过高时充当安全释放件。可破裂排气口 56可具有任何形状和构型。可破裂排气口 56可例如具有圆形形状、椭圆形形状、V-通道形状、多边形形状、以及它们的组合。可破裂排气口 56可例如具有环形构型、辐射状构型、硬币状构型、以及它们的组合。
[0043]可破裂排气口的厚度将根据蓄电池尺寸而变化。例如，AA蓄电池的可破裂排气口的厚度可为约0.02mm至约0.20mm。例如，AAA蓄电池的可破裂排气口的厚度可为约0.05mm至约0.20mm。可破裂排气口的厚度可为例如约0.06mm至约0.095mm、或约0.15mm至约0.18mm。例如，AAAA蓄电池的可破裂排气口的厚度可为约0.07mm至约0.10mm。例如，C蓄电池的可破裂排气口的厚度可为约0.08mm至约0.20mm。例如，D蓄电池的可破裂排气口的厚度可为约0.038mm至约0.155mm。
[0044]密封件22还可包括其它结构性特征结构。密封件22可例如包括裙边22a。裙边可在蓄电池的开口端被压接闭合在端帽组件上时用于将分隔体材料保持在适当的位置。密封件22还可包括吸收和/或缓冲在电池装配期间诸如在压接期间可能发生的变形的特征结构(未示出)。这些特征结构可例如限制密封件22内的可破裂排气口 56的不期望的变形传递并且将应力传递限于该可破裂排气口 56。
[0045]端帽24可充当蓄电池10的负端子。端帽24可以足以闭合相应的蓄电池的任何形状形成。端帽24可具有例如圆柱体形状或棱柱形状。端帽24可通过将材料压制成具有合适尺寸的期望形状来形成。端帽24可由将在蓄电池10的放电期间传导电子的任何合适的材料制成。端帽24可由例如镀镍钢或镀锡钢制成。端帽24可具有顶部表面28和底部表面30。端帽24可电连接到集流体20。端帽24的底部表面30可电连接到集流体20的头部34的顶部表面58。端帽24的底部表面30可例如通过与集流体20的头部34的顶部表面58直接接触而与集流体20的头部34发生电连接。端帽24的底部表面30可例如通过焊接至集流体20的头部34的顶部表面58而与集流体20的头部34发生电连接。端帽24还可包括一个或多个孔(未示出)诸如孔穴，用于排出任何气体压力，气体压力可在蓄电池10内的放气事件期间，例如，在深度放电或在装置内反转蓄电池期间在端帽24下方建立，其引起排气口 56的破裂。
[0046]已发现，密封件的某些设计可易于在连接部分和中心毂之间断裂或脱离。表现出断裂或脱离的毂的蓄电池具有比不表现出这种状况的蓄电池高的渗漏趋势。在例如内部应力超过密封件材料的极限应力时可导致脱离或断裂的毂。此外，超过密封件材料的屈服应力的在中心毂的外径处的应力也可有助于毂的断裂。例如，中心毂的外径处的应力应小于被选择用于密封件的材料的屈服点。在压接后的另外的应力也可导致或进一步加剧密封件结构性失效和蓄电池随后渗漏的趋势。此外，蓄电池在例如储存或运载期间可暴露的环境条件，诸如高环境温度和高相对湿度也可加剧密封件的结构性失效并导致增加的渗漏。本发明的端帽组件包括密封件，其中中心毂的底部表面不在密封件的连接部分的底部表面下方延伸。本发明的端帽组件还包括插入且穿过中心毂的开口的集流体，使得在集流体的头部的底部表面和密封件的中心毂的顶部表面之间存在间隙。这些特征结构尤其有助于使施加在中心毂和密封件的连接部分之间的连接点处的应力最小化。当端帽组件结合在蓄电池内时，这些特征结构还帮助减轻密封件的结构性失效，该密封件的结构性失效可归因于蓄电池对环境条件诸如高温和高相对湿度的暴露。
[0047]参见图3，蓄电池10示出为包括标签62，该标签62具有结合到其中以确定蓄电池10的电压、容量、状态、和/或功率的指示灯或测试仪64。标签62可为层合的多层膜，其具有透明或半透明的层，带有标签图案和文字。标签62可由聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、以及其它类似的聚合物材料制成。置于蓄电池上的已知类型的测试仪可包括热致变色的和电致变色的指示灯。在热致变色的蓄电池测试仪中，指示灯可置于蓄电池的阳极电极和阴极电极之间。消费者通过手动按下开关来启动指示灯。一旦按下开关，消费者就已经通过热致变色测试仪将蓄电池阳极连接到蓄电池阴极。热致变色测试仪可包括一个银导体，其具有可变宽度，使得导体的电阻也沿着其长度而变化。当电流通过银导体时，电流产生热，其改变覆盖银导体的热致变色油墨显示的颜色。热致变色油墨显示可被布置为一个测量仪以指示蓄电池的相对容量。电流越高，产生的热越多，并且越多的测量仪将变化以指示蓄电池良好。
[0048]实验测试
[0049]装配好的AA碱件一次蓄电池的件能测试
[0050]装配示例性AA蓄电池以评估本发明对蓄电池渗漏和放电性能的效应。阳极包括阳极浆液，阳极浆液包含4.26克锌；1.797克氢氧化钾碱性电解质，具有溶于水的约31重量％的KOH和2重量％的ZnO ；0.0265克聚丙烯酸胶凝剂；以及0.005克抗蚀剂。阴极包括EMD、石墨、以及氢氧化钾电解质水溶液的共混物。阴极包括9.987克EMD负载、0.1163克Timcal 8陬-90石墨负载、0.464克1111?^1 MX15石墨、以及0.632克电解质。分隔体插置在阳极和阴极之间。阳极、阴极、分隔体以及另外1.330克的电解质置于形状为圆柱体的外壳的开口端。提供包括具有不同设计的密封件的端帽组件。将集流体插入且穿过密封件的中心毂的开口，使得改变毂-钉间隙。将端帽组件置于外壳的开口端。然后将外壳压接在端帽组件上，以完成蓄电池装配工艺。
[0051]经历放电性能测试的蓄电池可首先暴露于温度调理状况。在温度调理状况下，蓄电池在14天的过程中暴露于变化的温度。将蓄电池暴露于可称为一个循环的单个24小时时间段的过程。一个循环包括将蓄电池在六个半(6.5)小时的过程中暴露于从约28°C缓降至约25°C的温度。然后将蓄电池在四个半(4.5)小时的过程中暴露于从约25°C缓升至约34°C的温度。然后将蓄电池在两个(2)小时的过程中暴露于从约34°C缓升至约43°C的温度。然后将蓄电池在一个(I)小时的过程中暴露于从约43°C缓升至约48°C的温度。然后将蓄电池在一个(I)小时的过程中暴露于从约48°C缓升至约55°C的温度。然后将蓄电池在一个(I)小时的过程中暴露于从约55°C缓降至约48°C的温度。然后将蓄电池在一个(I)小时的过程中暴露于从约48°C缓降至约43°C的温度。然后将蓄电池在三个(3)小时的过程中暴露于从约43°C缓降至约32°C的温度。最后将蓄电池在四个(4)小时的过程中暴露于从约32°C缓降至约28°C的温度。在14天的过程中重复该循环，然后使蓄电池进行放电性能测试。
[0052]性能测试包括放电性能测试，其可称为ANSI/IEC电动玩具测试(玩具测试)(ANSI/IEC Motorized Toys Test，Toy Test)。玩具测试协议包括在将蓄电池暴露于以上温度调理状况之后向蓄电池施加3.9欧姆的恒定载荷，持续I小时。随后蓄电池停止工作23小时的时间段。重复这一循环直至达到0.8伏特的截止电压。然后记录所实现的运行时数。
[0053]性能测试也包括放电性能测试，其可称为ANSI/IEC远程控制测试(远程控制测试)(ANSI/IEC Remote Controls Test)。远程控制测试(Remote Controls Test)协议包括每分钟向蓄电池施加24欧姆的恒定载荷15秒，持续8小时。随后蓄电池停止工作16小时的时间段。重复这一循环直至达到1.0伏特的截止电压。然后记录所实现的运行时数。
[0054]性能测试也包括放电性能测试，其可称为ANSI/IEC时钟/收音机测试(时钟/收音机测试)(ANSI/IEC Clock/Rad1 Test，Clock/Rad1 Test)。时钟 / 收音机测试(Clock/Rad1 Test)协议包括向蓄电池施加43欧姆的恒定载荷，持续4小时。随后蓄电池停止工作20小时的时间段。重复这一循环直至达到0.9伏特的