[发明专利]用于铅酸电池的阻火器

说明书

在VRLA(阀控铅酸)电池中，氢气(主要)和氧气形成在电池容器中并且需要被排到空气中。同时，电池容器需要被密封以防止氧气进入。这由在预定压力时释放气体且防止正压而关闭的排气口来实现。这些电池的排气口通常包括一般具有Bunsen或瓣阀设计的氯丁橡胶或EPDM(三元乙丙橡胶)阀门。

在排气口操作期间，可能的是，外部火花可以点燃气体且通过排气口进入电池内部。如果发生这种情况，电池内的气体可以点燃并可能引发危害性爆炸。阻火器越来越普遍地安装在VRLA电池排气口上以防止这种情况发生。那些阻火盘的厚度通常为3mm，并且通常是具有陶瓷或聚乙烯/聚丙烯材料的烧结结构。那些阻火器用于扩散气体并且提供曲折路径以防止外部火花通过阻火盘进入电池内部。

除了这些部件之外，塑料盘通常被安装在阻火器上以保持其清洁并且将排气口和阻火器保持在适当位置处。这三种部件之一经常被安装至电池的每个单元，这样12V的电池需要安装18个部件。

可以购买具有这些部件两个或三个的组件，该组件有时包括附加的塑料外壳或密封。这使得这些部件更容易或/和更快地安装，但是与单个装置相比组装通常成本更高，因此增加成品电池的材料成本。

US2007/0231677A1公开了一种具有排气系统的电池，其中在排气管的端部上放置有柔性橡胶帽。该橡胶帽是柔性的并且根据有电池内部生成气体所产生的压力而变形，从而打开在其自身内表面和排气管外表面之间的泄漏路径，通过该泄漏路径气体可以排放到电池外部。该排气系统的设计很简单。然而，在气体快速生成的情况下，柔性帽可能变形，使得泄漏路径比用于氢气火焰的熄灭路径更宽，因此可能使火焰进入电池内部。

因此，需要一种用于铅酸电池的改进阻火装置。

本发明提供了一种铅酸电池，包括具有至少一个排气孔的壳体以及用于控制气体通过至少一个排气孔从电池排出的至少一个阻火塞，其中该阻火塞或每个阻火塞与一个排气孔相关联并且具有用于控制气体从该排气口排出的阀部件和与排气孔周围的电池壳体相邻或接触的塞部分，该塞部分与电池壳体一起限定了流动路径，通过该流动路径从阀部件释放的气体能够从电池排出，流动路径的至少一部分具有足够窄的截面以防止火花沿流动路径传播。

在有利实施方式中，本发明提供了一种铅酸电池，包括具有至少一个排气孔的壳体以及用于控制气体通过至少一个排气孔从电池排出的至少一个阻火塞，其中该阻火塞或每个阻火塞与一个排气孔相关联并且具有用于控制气体从该排气口排出的阀部件和与排气孔周围的电池壳体相邻或接触的塞部分，并且塞部分与电池壳体一起限定了一个或多个通道，从阀部件释放的气体能够通过一个或多个通道从电池排出，该通道或每个通道的至少一部分具有足够窄的截面以防止火花沿通道传播。

因为在电池使用时电池中将产生气体，电池内部的压力增加直到压力足以使阻火塞的阀部件打开。当阀部件打开，气体通过排气孔和通过阀部件释放并且通过流动路径(例如在电池壳体和阻火塞的塞部分之间限定的一个或多个通道)排到电池外部。用于控制气体排放的阀部件和塞部分的结合具有优点，即对于电池的每个排气孔仅需要设置一个部件(阻火塞)，因此降低了组装过程的复杂性且在很多情况下有助于降低电池的总体成本，其中，该塞部分与电池壳体一起限定了气体能从电池中排出的流动路径，同时防止火花沿流动路径进入。

阻火塞包括两个基本部件，第一部件是控制气体从排气孔排出的阀部分，第二部件是与电池壳体表面的一部分相邻或接触的塞部分，并且塞部分与电池壳体一起限定了流动路径，例如，具有可以将阀部件释放的气体从电池释放的一个或多个通道。流动路径很小，火花不能通过。在该实施方式中，流动路径包括一个或多个通道，一个或多个通道的每个尺寸设计成很小以不让火花通过。通过这种方式，本发明的阻火塞在一个部件中结合两种功能，即控制气体排出和防止火花传播。

优选地，阻火塞模制成单个部件。在优选实施方式中，阻火塞被注塑方式制成。注塑方式可以通过较低成本快速制造阻火塞。本发明人已经发现在注塑过程中可以使用单个开口模具制造本发明的阻火塞的某些实施方式。也可以使用诸如双开口模具的其它模具来制造阻火塞的更复杂形状，并且其也落入本发明范围内，但是与单开口模具相比使用双开口模具将增加成本。