铅酸蓄电池及其排气阀总成的制作方法

本实用新型涉及铅酸蓄电池配套组件及工艺技术领域，特别涉及一种排气阀总成。本实用新型还涉及一种应用该排气阀总成的铅酸蓄电池。

背景技术：

排气阀是铅酸蓄电池产品的重要组成部件，其作用是：当蓄电池内部气体压力值升高到一定值时，排气阀自动打开，允许气体排出；当蓄电池内部气体压力值降低到一定值时，排气阀自动关闭，不允许空气进入。铅酸蓄电池通过排气阀部件实现对蓄电池的密封，实现减免使用期间的加水维护，还能降低使用过程中的失水和腐蚀性酸雾排出。因此，排气阀的优劣及结构特性对铅酸蓄电池的使用寿命、环保安全性、实用性等有直接影响。

目前，国内铅酸蓄电池采用的排气阀主要有两种：一种是在蓄电池盖的注液孔直接安装胶帽，并利用盖片封装，通常称为胶帽阀，这种结构的排气阀结构简单、价格低，但是加工精度低、开闭阀压力不稳定、腐蚀性酸雾易排出；二是将排气阀设计成单独的一个部件，并通过螺纹或卡扣的方式与蓄电池注液孔装配连接到一起，通常称为分体阀，这种结构的排气阀加工精度较高、开闭阀压力稳定、腐蚀性酸雾不易排出，但上述两种排气阀结构在蓄电池实际工作过程中均存在较严重的失水现象，会导致蓄电池内部水分过快流失，从而严重制约了蓄电池的整体性能和使用寿命。

因此，如何在保证铅酸蓄电池的排气阀加工精度，以使其具备较稳定的开闭阀压力，同时有效降低铅酸蓄电池使用过程中的水分流失和酸雾排出量是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种排气阀总成，该排气阀总成的加工精度较高，具备较稳定的开闭阀压力，且其能够有效降低铅酸蓄电池使用过程中的水分流失和酸雾排出量。本实用新型的另一目的是提供一种应用上述排气阀总成的铅酸蓄电池。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种排气阀总成，包括设置于蓄电池壳体顶部的阀体以及位于蓄电池内腔并连接于所述阀体底部的栓体，所述栓体的中部具有可容纳催化剂并与蓄电池内腔相连通的反应腔，所述反应腔的底部设置有下滤酸片；

所述阀体的内部具有阀腔，所述阀腔的底部具有与蓄电池内腔相连通的气道，所述气道的中部设置有中滤酸片，所述阀腔的顶部设置有盖片，所述盖片与所述中滤酸片之间设置有上滤酸片，且所述阀体上具有连通所述阀腔与外部环境的排气口。

优选地，所述气道的上端口处设置有胶帽。

优选地，所述阀腔的底部具有凸台，所述气道的上端口位于所述凸台的顶面中部，且所述胶帽套装扣合于所述凸台的顶部。

优选地，所述栓体的顶部具有与所述气道相连通的导流腔，所述导流腔的侧壁上具有与蓄电池内腔相连通的导流孔，所述导流腔与所述反应腔之间通过隔板相阻隔。

优选地，所述导流孔的轴线与所述导流腔的内周壁相切。

优选地，所述气道的底部具有与所述导流腔相连通的环形气孔。

优选地，所述阀体的下部外周壁上具有与蓄电池壳体适配的外螺纹。

优选地，所述阀体的顶部具有呈正六棱柱形的螺帽，所述螺帽的中部具有装配孔，所述排气口的上端位于所述装配孔的孔壁上，所述装配孔的底部具有与所述盖片的底部适配的止口，所述盖片嵌装于所述装配孔内。

优选地，所述螺帽的下部外周壁上设置有与蓄电池壳体相抵的环形挡板，所述环形挡板的底部具有与蓄电池壳体适配的密封垫圈。

本实用新型还提供一种铅酸蓄电池，包括蓄电池壳体以及设置于所述蓄电池壳体上的排气阀总成，所述排气阀总成为如上述任一项所述的排气阀总成。

相对上述背景技术，本实用新型所提供的排气阀总成，其工作过程中，蓄电池内的氢气和氧气等气体主要经由栓体底部的下滤酸片进入反应腔内与催化剂反应，反应后生成的水在反应腔的内壁汇集后经由栓体的底部回流至蓄电池内，以减少蓄电池内的水分流失，保证蓄电池内的水分充足；同时蓄电池内的过剩氢气和氧气经由气道直接通入阀腔内，并依次经过中滤酸片和上滤酸片的处理将气体内的酸雾有效减少，之后气体经由排气口排放至外部环境中。所述排气阀总成通过反应腔内催化剂与各滤酸片的协同配合，有效降低了蓄电池内部的水分流失和酸雾排放，从而显著提高了铅酸蓄电池的整体性能和使用寿命，同时采用由阀体与栓体配合构成的复合阀结构，从而有效保证了整个排气阀总成的加工精度和结构强度，以满足高强度工况下的使用需求。

在本实用新型的另一优选方案中，所述气道的上端口处设置有胶帽。工作过程中，通常工况下该胶帽能够对气道的上端口实施可靠密封，以免蓄电池内的氢气和氧气等气体经由气道上端口直接通入阀腔内，从而保证绝大部分工况下蓄电池内的氢气和氧气等气体主要经由栓体底部的下滤酸片进入反应腔内与催化剂反应从而转化为水并回流，以免水分流失；当蓄电池内的氢气和氧气过多而导致其内部气压达到一定数值时，该胶帽被适度顶起，从而在胶帽与气道上端口间配合面处形成可供气流通过的间隙，从而使过剩的氢气和氧气可以经由气道直接通入阀腔内，并依次经过中滤酸片和上滤酸片的除酸处理而最终排放至外部环境中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的铅酸蓄电池的结构剖视图；

图2为图1中阀体部分的立体结构剖视图；

图3为图1中栓体部分的立体结构示意图；

图4为本实用新型一种具体实施方式所提供的排气阀总成与蓄电池壳体间的装配结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种排气阀总成，该排气阀总成的加工精度较高，具备较稳定的开闭阀压力，且其能够有效降低铅酸蓄电池使用过程中的水分流失和酸雾排出量；同时，提供一种应用上述排气阀总成的铅酸蓄电池。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的铅酸蓄电池的结构剖视图；图2为图1中阀体部分的立体结构剖视图；图3为图1中栓体部分的立体结构示意图；图4为本实用新型一种具体实施方式所提供的排气阀总成与蓄电池壳体间的装配结构示意图。

在具体实施方式中，本实用新型所提供的排气阀总成，包括设置于蓄电池壳体31顶部的阀体11以及位于蓄电池内腔并连接于阀体11底部的栓体21，栓体21的中部具有可容纳催化剂并与蓄电池内腔相连通的反应腔211，反应腔211的底部设置有下滤酸片22；阀体11的内部具有阀腔111，阀腔111的底部具有与蓄电池内腔相连通的气道112，气道112的中部设置有中滤酸片12，阀腔111的顶部设置有盖片13，盖片13与中滤酸片12之间设置有上滤酸片14，且阀体11上具有连通阀腔111与外部环境的排气口162。

工作过程中，蓄电池内的氢气和氧气等气体主要经由栓体21底部的下滤酸片22进入反应腔211内与催化剂反应，反应后生成的水在反应腔211的内壁汇集后经由栓体21的底部回流至蓄电池内，以减少蓄电池内的水分流失，保证蓄电池内的水分充足；同时蓄电池内的过剩氢气和氧气经由气道112直接通入阀腔111内，并依次经过中滤酸片12和上滤酸片14的处理将气体内的酸雾有效减少，之后气体经由排气口162排放至外部环境中。所述排气阀总成通过反应腔内催化剂与各滤酸片的协同配合，有效降低了蓄电池内部的水分流失和酸雾排放，从而显著提高了铅酸蓄电池的整体性能和使用寿命，同时采用由阀体与栓体配合构成的复合阀结构，从而有效保证了整个排气阀总成的加工精度和结构强度，以满足高强度工况下的使用需求。

进一步地，气道112的上端口处设置有胶帽15。通常工况下该胶帽15能够对气道112的上端口实施可靠密封，以免蓄电池内的氢气和氧气等气体经由气道112上端口直接通入阀腔111内，从而保证绝大部分工况下蓄电池内的氢气和氧气等气体主要经由栓体21底部的下滤酸片22进入反应腔211内与催化剂反应从而转化为水并回流，以免水分流失；当蓄电池内的氢气和氧气过多而导致其内部气压达到一定数值时，该胶帽15被适度顶起，从而在胶帽15与气道112上端口间配合面处形成可供气流通过的间隙，从而使过剩的氢气和氧气可以经由气道112直接通入阀腔111内，并依次经过中滤酸片12和上滤酸片14的除酸处理而最终排放至外部环境中。

此外，阀腔111的底部具有凸台113，气道112的上端口位于凸台113的顶面中部，且胶帽15套装扣合于凸台113的顶部。该凸台113能够显著提高气道112的上端口与胶帽15间的结构适配性，且胶帽15与凸台113间的套装扣合结构能够有效保证二者间的装配强度；同时，该凸台结构能够在不改变阀腔111内部主体空间规格和布局的情况下，显著增加气道112的有效长度，从而使气道112的内部气体流动更加均匀高效，提高气道112的整流效果。

需要说明的是，与上文所述的胶帽15与气道112的上端口配合结构相对应地，当凸台113与胶帽15扣合适配时，若蓄电池内的氢气和氧气过多而导致其内部气压达到一定数值时，胶帽15被顶起后会使胶帽15与凸台113间配合面上也形成可供气流通过的间隙，以保证高气压工况下的铅酸蓄电池能够稳定可靠地运行。

另一方面，栓体21的顶部具有与气道112相连通的导流腔212，导流腔212的侧壁上具有与蓄电池内腔相连通的导流孔213，导流腔212与反应腔211之间通过隔板23相阻隔。蓄电池内腔中过剩的氧气和氢气经由导流孔213通入导流腔212内，并由导流腔212对该气流进行适度引导和整理，以使气流能够快速稳定地通入气道112等下游组件中。

需要进一步说明的是，上述隔板23的目的是保证导流腔212与反应腔211间的结构空间各自独立互不影响，但原则上，导流腔212与反应腔211间也可以适度相通，以满足实际工况下气体处理需求；考虑到实际的设备运行效果和工作效率，利用隔板23将导流腔212与反应腔211相互隔绝以使二者保持结构独立是较为稳妥和优选的结构形式。

具体地，导流孔213的轴线与导流腔212的内周壁相切。该种孔轴线与腔内壁相切的导流形式使得经由导流孔213通入的气流能够在导流腔212内形成沿导流腔212内壁的周向运动的旋风，从而显著提高导流腔212内的导流和整流效果，保证气流向下游组件输送时的导通效率和过滤效果。

应当指出，为了保证导流腔212内的气流旋风效果，上述导流孔213的数量优选为如图3所示的两个，并对称设置于导流腔212的两侧，但该导流孔213的数量并不局限于此，只要是沿周向均布于导流腔212侧壁上且数量不少于两个，均能够保证相应的气流旋风导引效果，但考虑到加工成本和工艺难度，导流孔213的数量还是优选为如图所示的两个。

更具体地，气道112的底部具有与导流腔212相连通的环形气孔115。该环形气孔115能够有效增加气道112下端口的进气量，并能够与导流腔212内形成的旋风气流高效配合，保证导流腔212内的气流能够快速流畅地通入气道112内。

另外，阀体11的下部外周壁上具有与蓄电池壳体31适配的外螺纹114。通过该外螺纹114与位于蓄电池壳体31上的内螺纹相配合，实现阀体11与蓄电池壳体31间的可靠装配，进而实现所述排气阀总成的整体可靠安装，且螺纹装配的拆装简便高效，连接稳定可靠，能够进一步提高所述排气阀总成与蓄电池壳体间的装配强度和拆装作业效率。

进一步地，阀体11的顶部具有呈正六棱柱形的螺帽16，螺帽16的中部具有装配孔161，排气口162的上端位于装配孔161的孔壁上，装配孔161的底部具有与盖片13的底部适配的止口163，盖片13嵌装于装配孔161内。该种正六棱柱形螺帽16有助于提高工作人员将阀体11由蓄电池壳体31上拆除或安装时的操作便利性；同时止口163能够对盖片13提供适当的限位，以免盖片13过于伸入装配孔161内而与阀腔等内部构件形成结构干涉；排气口162设置于装配孔161的孔壁上能够有效避免排气口162对阀体11主体结构产生干涉，且实际应用中该排气口162优选地设置于盖片13的边缘部与装配孔161内壁间的配合间隙处，以保证排气口162处的气流通畅。

当然，上述螺帽16的形状为正六棱柱形仅为优选方案，是考虑到了机械领域较为常见的操作工具而作出的适应性结构设计，原则上该螺帽16的形状并不局限于此，其还可以为其他棱柱、多面体甚至外周面为限滑摩擦面的手轮结构件，工作人员可以根据工况需要灵活调整，原则上，应以能够保证所述排气阀总成的实际装配使用需要为准。

此外，螺帽16的下部外周壁上设置有与蓄电池壳体31相抵的环形挡板17，环形挡板17的底部具有与蓄电池壳体31适配的密封垫圈171。将所述排气阀总成与蓄电池壳体31可靠装配时，该环形挡板17的底部与蓄电池壳体31的外表面相抵，以阻止阀体11的主体结构进一步伸入蓄电池壳体31内，从而有效保证所述排气阀总成与蓄电池壳体31间的相对位置，避免过度装配导致的结构干涉或损伤。

更具体地，上述密封圈171能够通过自身的弹性形变为环形挡板171与蓄电池壳体31间的抵接配合提供充分的机构缓冲，以免环形挡板171与蓄电池壳体31间直接刚性接触导致二者主体结构产生非工作性损伤，同时通过该密封圈171有效保证环形挡板171与蓄电池壳体31间配合面处的结构密封性，保证组件整体工作性能；与此相似地，实际应用中可以在栓体21的底部，即下滤酸片22的下方设置密封环23，以保证栓体21底部组件的结构密封，保证反应腔211等主要腔室结构的密封性。

请着重参考图1。

在具体实施方式中，本实用新型所提供的铅酸蓄电池，包括蓄电池壳体31以及设置于蓄电池壳体31上的排气阀总成，该排气阀总成10为如上文实施例中所述的排气阀总成。该铅酸蓄电池的工作过程中的水分流失较少，酸雾排出量较小，且其工作性能较好，使用寿命较长。

综上可知，本实用新型中提供的排气阀总成，其工作过程中，蓄电池内的氢气和氧气等气体主要经由栓体底部的下滤酸片进入反应腔内与催化剂反应，反应后生成的水在反应腔的内壁汇集后经由栓体的底部回流至蓄电池内，以减少蓄电池内的水分流失，保证蓄电池内的水分充足；同时蓄电池内的过剩氢气和氧气经由气道直接通入阀腔内，并依次经过中滤酸片和上滤酸片的处理将气体内的酸雾有效减少，之后气体经由排气口排放至外部环境中。所述排气阀总成通过反应腔内催化剂与各滤酸片的协同配合，有效降低了蓄电池内部的水分流失和酸雾排放，从而显著提高了铅酸蓄电池的整体性能和使用寿命，同时采用由阀体与栓体配合构成的复合阀结构，从而有效保证了整个排气阀总成的加工精度和结构强度，以满足高强度工况下的使用需求。

此外，本实用新型所提供的应用上述排气阀总成的铅酸蓄电池，其工作过程中的水分流失较少，酸雾排出量较小，且其工作性能较好，使用寿命较长。

以上对本实用新型所提供的排气阀总成以及应用该排气阀总成的铅酸蓄电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。