蓄电池以及该蓄电池的制造方法_2

文档序号:9525804阅读:来源:国知局
柱套筒 4的外周面中的形成有密封层12的部分称为密封区域T。并且,密封层12以与密封区域T 紧密接触的方式包裹在极柱套筒4的外周面上的密封区域T。
[0026] 这里,将密封层12在与对应的密封区域T垂直的向上的尺寸称为的厚度a,例如厚 度a可以具有大致均匀的厚度。将密封区域T在极柱套筒4的延伸方向(也就是图6中的 上下方向)上的尺寸称为密封区域T的密封长度d。并且,将蓄电池100内部的气体或液体 要从极柱套筒4和密封层12之间泄漏时经过路径的最小长度称为密封区域T的全长c,即 除了密封长度d还包括极柱套筒4的周面上所形成的大致平行于极柱套筒4的延伸方向的 面(例如下端面42b)的长度。在图6中,表示出了厚度a,而密封区域T的密封长度d则为 m和〇的和值,而全长c为m、η以及〇的和值。
[0027] 这里,设置凸起环42仅仅是一种优选结构,是为了延长密封面的长度,可以更好 地进行密封,也有利于极柱套筒4在在盖体1中的固定。也可以不设置凸起环42。另外,密 封层12可以设置在极柱套筒4的外周的任意区域,只要在整周区域形成即可,也可以形成 分开形成有多处。另外,对于密封层的厚度a而言,也可以不形成为均匀厚度。
[0028] 在密封层12的外周形成有作为的盖体1的一部分的周围部14,周围部14以与密 封层12紧密熔接的方式包裹在密封层12的外周。这里,周围部14基本具有大致均匀的厚 度b。当然,采用均与厚度仅是一种优选,也可以采用厚度变化的结构。
[0029] 这里,对于周围部14的厚度b,应理解为是在与对应的密封层12的厚度a的方向 上的尺寸。
[0030]周围部14和密封层12的材料可以选用热塑性树脂,例如可以优选为聚丙烯(PP)、 聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPE)、乙烯聚丙烯共聚物(EPP)、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、 聚丙烯腈-苯乙烯(AS)等合成树脂。尤其优选聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃。原因在于,与其 他材料相比,更为廉价,而且吸水率小,由于水蒸气透过而导致的电解液泄漏现象少。
[0031]另外,如图5所示,也可以优选为:在从外部观察端子3时(例如从图中的上侧), 密封层12从周围部14(盖体1)中露出。在这种情况下,优选为密封层12与周围部14呈 现不同的颜色,更优选为正、负极端子3a、3b的各自的密封层12呈现不同的颜色。这样,可 以通过颜色的视觉辨认,来帮助使用者分辨蓄电池100的端子极性。
[0032] 这里,周围部14与盖体1的其它部分是一体的,即一个部件,但并不限于此,也可 以与盖体1的其它部分形成分体结构。另外,极柱套筒4埋入在盖体1中,但不仅限于此, 端子3可以设置在壳体10的其它壁上,例如可以形成在电池槽2的壁上。
[0033] 以下结合试验数据,对极柱套筒4的密封结构进行进一步说明。针对密封层12的 厚度a以及周围部14的厚度b(参见图6),发明人进行了大量试验以及研究,并将实验结果 表示于下述的表1。
[0034] 试验条件
[0035] 使用加压的空气来测定气密性。通过在极柱套筒4与密封层12、以及密封层12与 周围部14之间的接合部分的外表面周围涂布肥皂水,来目视确认是否从接合部分漏出空 气,将漏出空气的蓄电池视为"密封不良产品"。
[0036]加压条件为4kgf/cm2 (仪表压力),时间为10秒。
[0037] 评价
[0038] 针对具有下述表1所示的厚度a、b的蓄电池各试制400个,以百分率来表示不良 产品的产生率。密封层12的厚度a设为从极柱套筒4的环状凹槽18的底到密封层12外 周面的最短距离,周围部14的厚度b设为是在与厚度a的方向相同的方向上的厚度尺寸。
[0039] 而且,在图7中,示出了a为4mm左右、b为1mm左右的情况,相当于下述表1中的 No. 21 〇
[0040] 表1中,不良率表示漏气的蓄电池的个数与全部蓄电池的个数的比率。
[0041]【表1】
[0042]
[0043] 其中,"X"表示密封不良率超过5%;"Λ"表示密封不良率大于3%而在5%以下; "〇"表示密封不良率大于2 %而在3 %以下;" ◎"表示密封不良率在2 %以下。
[0044] 根据上述试验的结果可以看出,随着厚度a的增大密封不良率逐步下降。随着密 封层12的厚度a为依次优选为大于等于0. 3mm、1mm或2mm时,密封不良率不断得到改善, 依次小于或等于5.5%、4. 5%以及2. 5%。因此,在本实施方式中,优选密封层12的厚度a 大于等于〇· 3mm、1mm或2mm〇
[0045] 另外,根据上述试验的结果可以看出,对于相同的厚度a而言,随着周围部14的厚 度b的减小(S卩、比值b/a的减小),密封不良率有所下降。随着比值b/a为依次优选为小 于等于2、1或0. 3时,密封不良率不断得到改善,依次小于2. 5%、2. 4以及1. 5%。因此,在 本实施方式中,优选周围部14的厚度b与密封层12的厚度的比率b/a的比值小于等于2、 1 或 0· 3。
[0046] 另一方面,本发明人对密封区域T的全长c对密封性的影响也做了实验研究。具 体方法为,对于各种典型厚度a和比值b/a而调节全长c的数值,从而优选出理想的全长c。 实验条件和判断方法和上述实验类似,在此不作详述。实验结果如表2所示。
[0047]表 2
[0048]
[0049] 根据表2的结果可以看出,对于相同的厚度a(a= 4mm)和比值b/a(b/a= 1)的 组合而言,随着密封区域T的全长c的增大,密封不良率大幅下降。随着全长c依次优选为 大于等于或7mm时,密封不良率不断得到改善,依次小于等于4%、2· 4以及2%。 因此,在本实施方式中,优选全长c大于等于或7_。
[0050] 另一方面,本发明人对密封长度d对密封性的影响也做了实验研究。具体方法为, 对于各种典型厚度a和比值b/a而调节密封长度d的数值,从而优选出理想的密封长度d。 实验条件和判断方法和上述实验类似,在此不作详述。实验结果如表3所示。
[0051]表 3
[0052]
[0053] 另外,根据表3的结果可以看出,对于相同的厚度a(a= 4mm)和比值b/a(b/a= 1)的组合而言,随着密封长度d的增大,密封不良率有所下降。随着密封长度d依次优选 为大于等于〇. 5mm、l. 5mm或2mm时,密封不良率不断得到改善,依次小于等于4%、3%以及 2. 5%。因此,在本实施方式中,优选密封长度d大于等于0. 5mm、l. 5mm或2_。
[0054][蓄电池的制造方法]
[0055] 以下对本发明的一个实施方式的蓄电池的制造方法进行说明。这里,由于本发明 主要涉及极柱套筒4的密封结构,因此以极柱套筒4设置于盖体1的情况为例,仅对盖体1 的制造进行说明,省略蓄电池的其它的制造过程。对于极柱套筒设置于壳体10的盖体1之 外的部分的情况,其相关的制造过程类似,也省略相应的说明。
[0056] 图9中表示出了通过第一注塑成型步骤来形成密封层4的情况,其中表示出了同 时成型左右两个密封层4的情况。首先,通过第一注塑成型步骤,在极柱套筒4的外周形成 密封层12。具体地讲,如图9所示,在模具80的型腔中设置极柱套筒4,并且,使型腔的内 壁和极柱套筒4之间的空间形状与密封层12的形状相对应。并且,在与要形成的密封层12 的上下方向的大致中间位置设置注塑口 82。当然也可以优选为,在与要形成的密封层12的 下端附近设置注塑口 82,这样有利于熔融树脂更好地充满型腔的各个末端部分,仅仅是一 种注塑成型的优选,本发明并不仅限于此。然后通过注塑装置(未图示)从注塑口 82注入 熔融状态的熔融树脂,随着熔融树脂的注入型腔内的气体从分型面84排出。注塑的压力例 如可以为5MPa~lOMPa,熔融树脂的温度可以在树脂的熔融点和能维持化学稳定性的耐热 温度之间进行选择。
[0057] 在完成熔融树脂的注入后,进入保压步骤。即,通过注入口 82继续向型腔内施压, 这样一方面可以保持型腔内的熔融树脂的压力而使熔融树脂更充分地充满型腔内的各个 末端部分,另一方面也能对冷却而体积收缩的型腔内的熔融树脂进行补充。
[0058] 待到型腔内的树脂硬化后,进入冷却步骤。之后,待到型腔内的树脂的温度低于规 定的温度后,就可开模取出带密封层12的极柱套筒4。
[0059] 在第一注塑成型步骤中,由于密封层12的体积较小,结构较简单,因此注入口82 和密封层12之间的最大距离也不大。因此,整个密封层12的注塑质量很高,即使是相对于 注入口82的末端结构也能得到较理想的注塑效果,进而减少因注塑缺陷而引起的密封性 下降。另外,由于在密封层12的周围并没有阻碍其收缩的应力,因此在密封层12成形后, 会相对于极柱套筒4保持一定的收缩力,这样的收缩力有利于极柱套筒4与密封
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