电池的排气装置以及相应的电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的各实施方式涉及电池领域，更具体地涉及一种电池的排气装置以及具有该排气装置的电池。
【背景技术】
[0002]电池，通常是指将化学能转化成电能的装置，其种类繁多，包括诸如铅酸电池、燃料电池、镍镉电池等。这些电池例如可以应用于诸如太阳能的路灯等的照明系统中，以用于提供持续的电力。在这些电池的充放电过程中，由于电池内部的化学反应，可能产生诸如氢气、氧气或其他有害物质等的气体，这些气体需要及时地经由电池的排气口从电池内部排出，以免影响电池的正常运转。
[0003]作为电池释放排气口的示例，图1示出了一种常规的铅酸电池的示例。如图1所示，电池I在其外表面上具有至少一个气体释放开口 11。这些气体释放开口 11通常由诸如压力阀的调节阀进行控制。当电池内的气体压力累积至一定阈值水平时，该气体释放开口上的压力阀能够自动地将产生的诸如氢气、氧气等的废气释放到电池外部。
[0004]在诸如太阳能路灯的照明应用中，电池通常被密封到一个电池盒中，然后将该电池盒埋设于地表以下。该电池盒具有足够的机械强度，从而能够提供对内部的电池的防水、防腐蚀等保护。此外，电池盒上具有排气管，以用于将电池内产生的气体经由该电池盒上的排气管释放到外部环境中。
[0005]图2和图3分别示出了针对现有技术的铅酸电池的电池盒结构的分解示意图和组装示意图。
[0006]如图2和图3所示，铅酸电池I的外部套有电池盒5。该电池盒5具有适于组装在一起的上盖52和下盖51，从而将电池I封闭于其中。电池盒的上盖52上设置有开口，从而正负极导电线路41、42和排气管2分别从该开口通过，其中正负极线路41、42连接至电池I上的正负极，以及排气管2适于将电池盒内部的气体引导到至诸如地表的外部环境中。
[0007]通过以上描述，将理解上述电池内部所产生的气体释放将经历以下过程，即从电池—电池盒—外部环境的过程。然而，现有的这种排气方式已被证明为排气效率低下。具体地，由于排气管2的结构细长，需要在其进口端和出口端保持一定的气压，该排气管才适于促进气体的排放，然而从电池内部被释放到电池盒中的气体——由于电池盒的较大气体存储空间一一将不可避免地经历气体体积膨胀的过程，从而可能大幅地降低电池盒内的气体的压力，甚至于降低到接近于大气压力的程度。为了能够从排气管2排气，电池盒内的气体需要不断累积，直至达到能够从排气管2排出气体的气体压力为止。
[0008]但是，这样的气体排放方式将导致电池盒内长期存储诸如氢气、氧气等的可燃气体或者其他有害气体，而不能快速且有效地排出。在诸如水浸、雷击、过充等一些极端情况下，这些气体在电池内的产生将更加迅速，且电池盒内的气体不能快速且有效地排放到外部环境中。这导致了现有的电池以及电池盒结构可能存在爆炸、化学腐蚀等危险。
[0009]因此，希望提供一种能够提高现有的排气效率的电池排气结构。【实用新型内容】
[0010]鉴于以上，本公开的目的之一即在于克服或缓解现有技术中存在的气体排气效率不高的技术问题。此外，通过本公开的技术方案，避免了常规使用的电池盒，在提高从电池内部到外部环境排气效率的同时有效地降低了成本。
[0011]因此，根据本公开的一个方面，提供了一种电池的排气装置，所述电池包括至少一个气体释放开口，所述排气装置包括:排气管;和接口部件，所述接口部件连接所述排气管和所述电池的所述至少一个气体释放开口，并且具有进口端和出口端;其中，所述进口端的开口被配置成封闭所述电池的、包括所述至少一个气体释放开口的开口区域在内的仅部分外表面区域。
[0012]根据本公开进一步的实施例，其中所述接口部件内的空间体积小于所述电池的体积。
[0013]根据本公开进一步的实施例，其中所述接口部件的进口端的开口面积仅略微大于所述气体释放开口的总开口面积。
[0014]根据本公开进一步的实施例，其中所述电池包括多个气体释放开口，以及所述接口部件具有多个进口端，所述多个气体释放开口和所述多个进口端一一对应。
[0015]根据本公开进一步的实施例，其中所述电池包括多个气体释放开口，以及所述接口部件具有唯一一个进口端，所述唯一一个进口端的开口覆盖所有所述气体释放开口。
[0016]根据本公开进一步的实施例，其中所述接口部件具有唯一一个出口端，所述唯一一个出口端与所述排气管相连接。
[0017]根据本公开进一步的实施例，其中所述接口部件能够以插拔、胶粘、热恪合、或经由可替换紧固件的形式安装于所述电池上，从而实现所述接口部件与所述电池的外表面的密封连接。
[0018]根据本公开进一步的实施例，所述接口部件的进口端的数目大于所述出口端的数目；以及所述排气管内的空间体积大于所述接口部件内的空间体积。
[0019]根据本公开进一步的实施例，其中所述排气管上设置有分子膜控制阀，其适于控制从所述接口部件到外部环境的气体排放。
[0020]根据本公开的另一个方面，提供了一种电池，其包括根据以上实施例中任一个所述的排气装置。
[0021 ]根据本公开进一步的实施例，所述电池包括铅酸蓄电池、染料电池或镍镉电池。
【附图说明】
[0022]在附图中，相似/相同的附图标记通常贯穿不同视图而指代相似/相同的部分。附图并不必按比例绘制，而是通常强调对本实用新型的原理的图示。在附图中:
[0023]图1示出了一种常规的铅酸电池的示例；
[0024]图2示出了针对现有技术的铅酸电池的电池盒结构的分解示意图；
[0025]图3示出了针对现有技术的铅酸电池的电池盒结构的组装示意图；
[0026]图4示出了根据本公开的一个实施例的电池的分布式排气装置的示意图；
[0027]图5示出了根据本公开的另一个实施例的集中式排气装置的示意图；
[0028]图6示出了根据图5所示的集中式排气装置的变形实施例的分解示意图；以及
[0029]图7示出了根据图5所示的集中式排气装置的变形实施例的组装示意图。
【具体实施方式】
[0030]以下将参考附图对本公开的各个实施例进行详细描述。实施例的一个或多个示例由附图所示出。实施例通过本公开的阐述所提供，并且不旨在作为对本公开的限制。例如，作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可能在另一个实施例中被使用以生成又一进一步的实施例。本公开旨在包括属于本公开范围和精神的这些和其他修改和变化。
[0031]如前所述，本公开的目的在于提供一种具有改善的排气效率的电池排气装置。为此，本公开的构思是在电池的气体释放开口以及排气管之间提供一个具有优化的气体体积空间的排气接口部件。
[0032]图4示出了根据本公开的一个实施例的电池的分布式排气装置的示意图。
[0033]根据本公开的该实施例的分布式排气装置可以包括分布式的接口部件3和类似于现有技术的图2和图3所示的排气管2。
[0034]如图4所示，分布式接口部件3在电池I的外表面上。电池I为市场上可售的、具有至少一个气体释放开口的电池，电池I的示例包括但不限于铅酸电池、燃料电池等化学电池或者它们的组合。
[0035]众所周知，电池I在充放电的化学反应过程中将可能产生诸如氢气、氧气等气体，这些气体需要通过电池I的外表面上的气体释放开口释放到电池外部，以免影响电池I的正常使用。
[0036]作为示例，电池I的至少一个气体释放开口例如如图1所示可以为6个气体释放开口，其中6个气体释放开口 11中的每个气体释放开口 11具有诸如压力阀的调节阀，其适于在电池内部的气压达到一定阈值时向电池外部释放气体。
[0037]与现有技术的排气结构不同，根据本公开的实施例的排气装置不包括如图2和图3所示的电池盒5，而是包括在至少一个气体释放开口 11上的接口部件3。
[0038]本公开的该实施例的接口部件3适于连接排气管2和电池I的至少一个气体释放开口 11，并且具有进口端31和出口端32。
[0039]如图4可见，本公开的该实施例的接口部件3具有多个进口端31(图中示出为6个)和唯一的一个出口端32，其中多个进口端31可以与图1所示的多个气体释放开口 11——对应，从而形成从多个气体释放开口 11收集电池所释放的诸如氢气、氧气等的气体的分布式排气结构。
[0040]上述接口部件3的唯——个出口端32与排气管2(未示出)相连接，从而适于将从电池I内部释放到接口部件3中的气体通过该唯——个出口端32释放到排气管2中，然后进一步通过排气管2释放到外部环境中。
[0041]例如，在诸如利用太阳能的路灯照明应用中，电池I可能被埋设于地底下，电池I所产生的气体将经由上述分布式的接口部件3、排气管2释放到如地表的大气环境中。
[0042]为了防止外部环境中的有害物质例如水汽、昆虫等进入接口部件3，本公开的排气管2可以类似于现有技术的排气管而设置有分子膜控制阀，从而适于在控制从所述接口部件3到外部环境的气体排放的同时防止有害物质的侵入。
[0043]应当理解，图4中所示的分布式接口部件3的进口端和出口端的数目仅仅是示例，根据本公开的实施例，接口部件3的进口端的数目可以等于或少于电池I本身的气体释放开口数目，以及可以允许多于一个的出口端。优选地，接口部件3的出口端的数目可以被设计成少于进口端的数目，以促进气体从接口部件3向排气管2的释放。在接口部件3具备多个出口端的情况下，该多个出口端可以设计成对称或非对称的形式，并且可以充分利用气流的不平衡来产生冲刷效应，以进一步促进从接口部件3向排气管2中的气体释放。
[0044]更进一步地，由图4可见，接口部件3的进口端31将仅覆盖电池I的至少一个气体释放开口 11的开口区域在内的仅部分外表面区域。在一个实施例中，本公开的接口部件3的进口端31的开口面积甚至可以仅略微大于或等于或小于气体释放开口 11的总开口面积。
[0045]与此同时，本公开的接口部件3内的容积空间的体积可以被配置为远小于现有技术的电池盒5的体积，甚至远小于电池I的体积