碱性电池密封圈爆破压力测试装置及测试方法与流程

本发明涉及碱性电池零配件品控领域，尤其涉及一种碱性电池密封圈爆破压力测试装置及测试方法。

背景技术：

1、在碱性电池中，密封圈是整个系统的密封机构和防爆机构的结合体。随着碱性电池的发展，碱性电池的密封圈的整体结构也趋于成熟，基本呈现如授权公告号cn217740659u、cn217214906u、cn216750103u、cn208835155u、cn205666264u、cn105958078b等专利所示的结构。

2、如图1所示，密封圈500为一旋转体，旋转体包括插装导体钉600的中心柱体51、与电池外壳内壁紧密贴合的外周部56和位于中心柱体51与外周部56之间的连接部52；连接部52的正面设有环形凸起部53，隔膜纸800卷位于环形凸起部53内，环形凸起部53内侧的连接部52上设有薄膜状的防爆结构54。

3、而与密封圈配合的负极底盖700呈帽型，包括顶壁71、环形侧壁72和弯折的帽檐部73，顶壁71或环形侧壁72上设有泄气孔。导体钉600垂直连接于顶壁71，负极底盖700从密封圈的背面嵌设于密封圈的环形的外周部56内，导电钉600过盈插入到中心柱体51的中孔内且朝密封圈正面延伸。

4、在电池封装时，密封圈的外周部56与连接部52形成的肩部55被支撑在钢壳900刻槽所形成的环形内凸体91上；钢壳900卷边将密封圈的外周部56的上沿折弯并压持在负极底盖700的帽檐部73上。

5、由于密封圈的爆破压力关系到电池的密封性和安全性，因此爆破压力的差异范围通常被限定在1pa以内。并且爆破压力随着电池直径的减小而增大，对于大体积的电池密封圈其爆破压力值小，稳定性要求更高。

6、授权公告号为cn201892639u的密封圈防爆压力测试装置公开了一种碱性电池密封圈的测试装置。密封圈测压模具包括基座、模芯和压帽，基座成圆柱形，外周有螺纹，中心有一个安置密封圈的型腔，基座的下部有一个空气通道，空气通道的两端为空气的进口和出口，模芯成圆柱形，模芯的下部有一个压块，压帽为圆筒形，压帽的内壁有与基座上的螺纹相配合的螺纹。

7、发明人在采用上述专利中的测试装置中发现上述结构存在一下几个问题：

8、第一、利用该结构测压模具检测的密封圈爆破压力的规律与实际电池成型后检测的集电体压力和封口压力规律不对应，测试数据的真实性存疑；

9、第二、同一型腔相近时间段注塑的密封圈爆破压力检测稳定性差，不能满足测试要求，没有办法以此为依据进行更高要求的品控管理；

10、第三、在完成爆破压力测试后，模芯的中心针过盈插入在密封圈的中心孔内，因此需要借助钳子等工具将中心针与密封圈分离，因此中心针及其容易弯曲断裂，导致后续测试存在误差，甚至模具报废。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了测试精准、稳定性佳、使用寿命长的碱性电池密封圈爆破压力测试装置，并提供了一种操作方便、测试精准、测试重复性好的碱性电池密封圈爆破压力测试方法。

2、针对现有技术存在的问题一和二，本发明提供了一种碱性电池密封圈爆破压力测试方法；解决上述技术问题所采用的技术方案为：碱性电池密封圈爆破压力测试方法，包括设备准备步骤和测试操作步骤；

3、所述设备准备步骤包括以下步骤：

4、步骤s1：将下模与测试主机相连，所述下模的上端设有凹槽，所述凹槽下方的纵向气道与测试主机的气道相连，所述凹槽包括上侧的大直径段和下侧的小直径段，所述大直径段和小直径段交界形成环形搁置部；

5、所述测试操作步骤依次包括以下步骤：

6、步骤p1：在密封圈的中心柱体下侧具有支撑的状态下将带有中心销的模芯与密封圈组合；所述模芯下端的环形凸脊向下插入到背面朝上的密封圈的外周部内，所述中心销插入到中心柱体的中孔内且朝密封圈正面延伸，进而模拟电池集电体的构造；

7、步骤p2：将嵌设有密封圈的模芯以密封圈朝下的方向放入到上模的模芯腔内；所述上模具有出气孔，所述出气孔与所述模芯的纵向气孔连通，所述纵向气孔的孔口位于所述环形凸脊内；

8、步骤p3：将所述上模与下模的旋拧，使得所述模芯被下压；密封圈进入所述凹槽内，密封圈的外周部与所述大直径段的槽壁紧贴，密封圈的肩部搁置于所述环形搁置部上，进而模拟电池封口结构；

9、步骤p4：打开测试主机的进气开关，转动气压调节阀的手柄，逐渐增大气压，当气压达到密封圈的爆破压力时，防爆结构被冲破，测试结果显示表显示爆破压力的数值。

10、针对现有技术存在的问题三，本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述设备准备步骤还包括以下步骤：

11、步骤s2：将中心销插设于模芯的纵向销孔内且下端伸出于所述模芯的端面，并用紧固螺钉通过横向的螺纹固定孔将所述中心销与模芯固定；

12、所述步骤s1和所述步骤s2的顺序不分前后。

13、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案还包括：所述步骤p1中通过定位工装实现密封圈和带有中心销的模芯的组合；

14、所述定位工装包括支撑底板、所述支撑底板包括支撑槽，所述支撑槽内设有环形支撑壁和中央支撑柱，所述中央支撑柱的中间设有避让孔；

15、密封圈反面朝上地放置在定位工装的支撑槽内，密封圈肩部被环形支撑壁支撑，密封圈中心柱体被中央支撑柱支撑；在所述模芯嵌入过程中，所述中心销通过所述避让孔实现避空。

16、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案还包括：所述上模包括位于所述模芯腔前侧的连接孔，所述连接孔的孔高小于所述模芯的主体高度；

17、所述步骤p3中将所述上模置于所述下模上，所述模芯被所述下模的上端面阻挡而不完全脱离所述模芯腔。

18、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案还包括：所述下模包括下基体和上基体，所述下基体的直径大于上基体以使所述下基体的上端面形成环形限位壁；

19、所述上基体的外周面包括下螺纹壁；所述上模的下端包括连接孔，所述连接孔的内壁从上到下包括上螺纹壁、上光滑壁和扩口引导壁；

20、所述步骤p3包括以下分步骤：

21、步骤p31：将套设有模芯的上模倾斜一定角度，通过所述扩口引导壁将所述上模斜扣在所述下模时，所述上模被导正；

22、步骤p32：在重力作用下，所述上模的上光滑壁顺着所述下模的上基体下滑，直到所述上螺纹壁和下螺纹壁接触；

23、步骤p33：旋拧所述上模，直到所述上模的下端面抵接所述环形限位壁，所述步骤p3完成。

24、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案还包括：还包括测试结束步骤：

25、所述测试结束步骤包括以下步骤：

26、步骤t1：爆破压力数据采集，关闭进气开关；

27、步骤t2：将所述上模拧开，将密封圈与所述模芯及中心销脱离；

28、所述中心销的下端设有锥型尖部；在所述步骤p1中所述锥型尖部的后段位于密封圈的中心柱体的前段内；

29、所述步骤t2中，利用夹持工具夹持密封圈的中心柱体的前段将密封圈从所述模芯上拽离。

30、针对现有技术存在的问题一到三，本发明提供了一种碱性电池密封圈爆破压力测试装置；解决上述技术问题所采用的技术方案为：碱性电池密封圈爆破压力测试装置，包括下模、模芯、中心销和上模；

31、所述上模为下端敞口的中空结构，其内从上到下包括出气孔、模芯腔和设有内螺纹的连接孔，所述模芯腔内径小于连接孔；

32、所述模芯包括主体和主体下端的环形凸脊，所述主体设有位于中心且上下贯穿的纵向销孔、横向的螺纹固定孔以及纵向气孔，所述纵向气孔的孔口位于所述环形凸脊内，所述连接孔的孔高小于所述主体高度；

33、所述中心销插设于所述模芯的纵向销孔内且下端伸出于所述模芯的端面，紧固螺钉通过所述螺纹固定孔将所述中心销与模芯固定；

34、所述下模包括上基体和与测试主机相连的下基体，所述下基体的直径大于上基体以使所述下基体的上端面形成环形限位壁，所述上基体的外周面设有与所述连接孔匹配的外螺纹；

35、所述上基体的上端设有容纳密封圈的凹槽；所述凹槽包括上侧的大直径段和下侧的小直径段，所述大直径段和小直径段交界形成环形搁置部，所述大直径段的高度小于等于密封圈外周部的高度。

36、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：测试时，密封圈以背面朝上的方式位于所述凹槽内，密封圈的外周部与所述大直径段的槽壁紧贴，密封圈的肩部搁置于所述环形搁置部上，所述模芯的环形凸脊插入到密封圈的外周部内，密封圈的连接部被所述环形搁置部和所述环形凸脊夹合，所述中心销插入到密封圈的中心柱体的中孔内且朝密封圈正面延伸，密封圈与所述下模构成密封体系。

37、本发明解决上述技术问题所采用的优选技术方案还包括：所述中心销为下端设有锥型尖部的标准针规，所述锥型尖部的后段位于密封圈的中心柱体的前段内。

38、本发明解决上述技术问题所采用的优选技术方案还包括：所述连接孔的内壁从上到下包括上螺纹壁、上光滑壁和扩口引导壁；

39、所述上基体的外周面从上到下包括缩口引导壁和下螺纹壁；所述上螺纹壁和下螺纹壁的螺纹为相互匹配的单头平行螺纹。

40、与现有技术相比，本发明的优点是：通过环形凸脊和环形搁置部的设置，更为真实地模拟集电体的形成方式，电池的封口结构，还原密封圈在电池内受到的作用力的状态，进而为测试数据的真实性、准确性、稳定性和可重复性提供有力保障。

41、采用先将密封圈与模芯组合再与下模结合的方式，还原电池的成型过程。在密封圈的中心柱体下侧具有支撑的状态下将带有中心销的模芯与密封圈组合避免了密封圈防爆结构的损伤。进而进一步提高了测试的真实性、准确性和稳定性。

42、通过中心销和模芯的可拆卸连接，提高加工便利性，也降低模芯的整体报废频率，延长装置使用寿命，降低成本，提高测试稳定性。