[发明专利]二次电池的盖帽组件

说明书

本发明涉及一种二次电池的盖帽组件，尤其是涉及一种具有半渗透性膜层的盖帽组件，该半渗透膜层能防止电解质从电池泄漏并允许气体排放。

一般地，二次电池是诸如镍镉电池或镍氢电池这样的应用广泛可充电的电池。由于充放电时的化学反应产生气体，此二次电池承受高的内压，虽不常见，但由于气体产生，可能发生电池爆炸。

因此，目前公知的许多电池具有装有安全阀的盖帽组件，当压力过度增加时安全阀能通过帽套上形成的排气孔放出气体，以降低电池内的气压。

美国专利NOS.3,516,870和4,078,121公开了此种电池。

然而，此现有盖帽组件的缺陷在于当气体通过帽套上形成的排气孔放出时，电解质随之泄漏。当这种情况发生时，由于电池内电解质密度变化，电池性能变差。另外，电池的外表面和外围设备被电解质污染和损坏。

因此，本发明试图解决现有电池的上述问题。

本发明目的是提供一种二次电池的盖帽组件，在允许气体排放的同时能防止电解质泄漏，从而保持电池性能并防止外围设备被污染和损坏。

根据本发明的一个特征，通过在电池盖帽组件内应用半渗透性膜层来实现上述目的，该半渗透性膜层能防止电解质泄漏，同时完成气体排放。

本渗透性膜层设置在压力调节件和帽套之间。帽套设置有排气孔，用于排放电池内产生的气体。气体通过排气孔经半渗透性膜层排放，而由于膜层的半渗透性，电解质不会通过排气孔泄漏。通过排气孔放出的气体再通过在盖帽组件的帽上形成的排气孔而排放到电池的外面。

半渗透性膜层最好由象聚乙烯或聚氯乙烯这样的合成树脂制成。更优选地，聚乙烯可从低密度聚乙烯或交联聚乙烯中选择。

从下面给出的详细描述和附图将更完全理解本发明，但它们仅用于示意说明，而不用于限制本发明，其中：

图1是根据本发明第一实施例的二次电池盖帽组件的剖视图；

图2是根据本发明第二实施例的二次电池盖帽组件的剖视图；

图3是根据本发明第三实施例的二次电池盖帽组件的剖视图。

下面是根据本发明优选实施的描述。在图中，相同标号表示相同元件。

首先参照图1，表示根据本发明第一实施例的二次电池盖帽组件的横截面图。本发明盖帽组件包括具有排气孔5的帽4，通过排气孔5放出气体。帽套6在帽4的开口下端处连接在帽4上，并且在其中心部分有排气孔7。在帽套6和帽4之间设置弹性体12来根据电池内产生的压力控制排气孔7的打开/关闭操作。本发明的主要元件半渗透膜层10位于弹性件和帽套6之间。膜层10选自可防止电解质从电池泄漏而能使气体排放的材料。密封件8设置在帽套6和电池壳体之间以提供密封。

弹性件12设计成当电池内压力增加到超过某一水平时，即超过弹性件12的弹性力时，弹性件12由于所述压力而压缩，从而打开排气孔7以放出气体。当电池内的压力降低到低于弹性件12的弹性力水平时，弹性件12扩张并关闭排气孔7。

弹性件由图1所示的圆柱形橡胶件12，或图2所示的压力板14和螺旋弹簧1 5，或者图3所示的压力板14和Z字形构造的片簧16构成。

如上所述，半渗透性膜层10设计成防止电解质从电池泄漏而同时允许气体放出。半渗透性膜层10最好由象聚乙烯或聚氯乙烯这样的合成树脂构成。更优选地，聚乙烯可从低密度聚乙烯或交联聚乙烯中选择。

下面将描述根据本发明的二次电池盖帽组件的工作。

由于电池放电和充电时产生气体，当电池内的压力增加到超过预定水平时，弹性件12被增加的压力压缩，结果帽套6上形成的排气孔7就能打开。

当孔7打开时，电池内的气体通过孔7放出。

此放出的气体透过半渗透性膜层10通过在帽4上形成的排气孔5而排放到电池的外面。当电池内压力降低到预定水平时，弹性件12扩张，从而关闭排气孔7。

在此工作期间，电解质流向帽套6的排气孔7。然而，由于膜层10的半渗透特性，电解质不会通过排气孔7泄漏。

如上所述，根据本发明的创造性盖帽组件由于不泄漏电解质而具有防止电池外表面及外围设备被污染和破坏的优点。

另外，因为能避免电解质泄漏，当对电池放电和充电时，密度不会变化，这样不会出现电池性能降低。

已结合目前考虑到的最实际及优选实施例对本发明进行过描述，应该理解本发明不局限于此公开实施例，相反，试图覆盖各种变形和相等布置及方法，它们都包含在附加权利要求的精神和范围内。