阅读说明：本技术 一种防爆碱锰电池 (Explosion-proof alkali-manganese cell ) 是由 陈水标 孙刚 王世杰 于 2020-11-09 设计创作，主要内容包括：一种防爆碱锰电池,包括正极结构、负极结构、隔膜；正极结构包括金属外壳和正极填料腔,负极结构包括负极集流体、负极填料腔以及负极底盖；正极填料腔和负极填料腔通过隔膜隔开,负极集流体设置在负极填料腔内且位于金属外壳的中轴处,负极底盖与金属外壳底部密封连接,负极结构还包括防爆结构,防爆结构包括金属隔片、密封圈、弹簧、密封垫,金属隔片紧贴设置在正极填料腔和负极填料腔下方,密封圈围绕负极集流体设置并与金属隔片紧密贴合,密封垫设置在负极底盖内表面并与负极底盖内表面密封连接,弹簧设置在密封垫与密封圈之间并上下两端分别与密封垫与密封圈固定连接。(An explosion-proof alkaline manganese battery comprises a positive electrode structure, a negative electrode structure and a diaphragm; the anode structure comprises a metal shell and an anode filler cavity, and the cathode structure comprises a cathode current collector, a cathode filler cavity and a cathode bottom cover; the positive electrode packing cavity and the negative electrode packing cavity are separated by a diaphragm, the negative electrode current collector is arranged in the negative electrode packing cavity and positioned at the middle shaft of the metal shell, the negative electrode bottom cover is hermetically connected with the bottom of the metal shell, the negative electrode structure further comprises an explosion-proof structure, the explosion-proof structure comprises a metal spacer, a sealing ring, a spring and a sealing gasket, the metal spacer is tightly attached to the lower parts of the positive electrode packing cavity and the negative electrode packing cavity, the sealing ring is arranged around the negative electrode current collector and closely attached to the metal spacer, the sealing gasket is arranged on the inner surface of the negative electrode bottom cover and is hermetically connected with the inner surface of the negative electrode bottom cover, and the spring is arranged between.)

一种防爆碱锰电池

技术领域

本发明涉及碱锰电池的防爆结构领域，尤其涉及一种防爆碱锰电池。

背景技术

现有碱锰电池的封口结构包括负极底盖、负极集流体、金属外壳、密封圈和支撑垫片。这种封口结构中，负极底盖中心与负极集流体通过高温熔接工艺技术结合，密封圈中心的通孔与通孔内的集电体结合处采用特殊工艺技术进行配合，可以防止负极集流体中心柱爬碱和漏液。负极底盖的边缘处与金属外壳的顶端相贴合，支撑垫片不仅起到对负极底盖的挤压作用，同时由于现有金属外壳一般由冷轧钢带制作，强度有限，且负极底盖同样强度有限，支撑垫片同时还起到对负极底盖和金属壳体的支撑作用，使整个封口结构保持强度。

为了防止电池漏液，通常在端盖与电池外壳之间设有密封圈。电池在使用过程中，电池的温度过高或者过放电会在电池内部产生气体，导致内压增大，引发电池变形甚至发生爆炸。因此为了电池的使用安全，电池内通常会额外设有防爆结构。但增设的密封圈和防爆结构会影响到电池有效容积，导致电池存储电量减少。

一些碱锰电池封口结构在其负极底盖上开设有排气孔，用于连通电池内部和外界大气，虽然避免了电池发生整体爆炸的可能，但排气孔也很容易被灰尘堵塞，增大了电池爆炸和漏液的风险，因此此种设计亦会带来很大的安全隐患。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种碱锰电池用密封圈，提高了碱锰电池的防爆能力，避免电池发生漏液，有效保证了电池容量，提高了电池的安全性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种防爆碱锰电池，包括正极结构、负极结构、隔膜；其中，所述正极结构包括金属外壳和正极填料腔，所述金属外壳呈筒状；所述负极结构包括负极集流体、负极填料腔以及负极底盖；所述正极填料腔和所述负极填料腔通过隔膜隔开，所述负极集流体设置在所述负极填料腔内且位于金属外壳的中轴处，所述负极底盖与所述金属外壳底部密封连接，所述负极结构还包括防爆结构，所述防爆结构包括金属隔片、密封圈、弹簧、密封垫，所述金属隔片紧贴设置在所述正极填料腔和所述负极填料腔下方，所述密封圈围绕所述负极集流体设置并与所述金属隔片紧密贴合，所述密封垫设置在所述负极底盖内表面并与所述负极底盖内表面密封连接，所述弹簧设置在所述密封垫与所述密封圈之间并上下两端分别与所述密封垫与所述密封圈固定连接。

在一个实施方式中，所述密封圈、金属外壳处设置有向内凹的凹槽。

在一个实施方式中，所述密封圈上设置有与所述凹槽相匹配的凹形缺口。

在一个实施方式中，所述密封圈与所述密封垫之间设置有防爆腔，所述弹簧设置在所述防爆腔内。

在一个实施方式中，所述密封垫与所述负极底盖上设置有贯穿所述密封垫和所述负极底盖的减震孔。

在一个实施方式中，所述减震孔采用广口式设计。

在一个实施方式中，所述减震孔的最小内径为0.4-8mm,最大内径为1.2-1.5mm。

与现有技术相比较，本发明的有益效果：

本发明取消了传统的防爆结构设计，通过防爆结构由金属隔片、密封圈、弹簧、密封垫构成，其中，金属隔片紧贴设置在正极填料腔和负极填料腔下方，能够有效地防止电池内部与外部接触，同时通过密封圈围绕负极集流体设置并与金属隔片紧密贴合，进而能够进步一的密封电池，达到防爆的作用，此外，通过所述密封垫设置在所述负极底盖内表面并与所述负极底盖内表面密封连接，所述弹簧设置在所述密封垫与所述密封圈之间并上下两端分别与所述密封垫与所述密封圈固定连接，且所述密封圈与所述密封垫之间设置有防爆腔，所述弹簧设置在所述防爆腔内，从而当内部产生气体时，这些气体首先会压迫金属隔片和密封圈并使其抵住弹簧，此时通过弹簧的弹性收缩来抵住气压，从而本发明能够避免了电池发生漏液的可能，同时实现了防爆和避免漏液的双重作用。此外，本发明通过通气孔采用广口式设计，避免灰尘堆积的情况发生。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的防爆结构示意图。

图中，1、金属外壳，2、隔膜，3、正极填料腔，4、负极集流体，5、负极填料腔，6、金属隔片，7、密封圈，8、弹簧，9、密封垫，10、负极底盖，11、凹槽，12、减震孔。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特征细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

本发明提供一种防爆碱锰电池。

如图1所示，一种防爆碱锰电池，包括正极结构、负极结构、隔膜2；其中，所述正极结构包括金属外壳1和正极填料腔3，所述金属外壳1呈筒状；所述负极结构包括负极集流体4、负极填料腔5以及负极底盖10；所述正极填料腔3和所述负极填料腔5通过隔膜2隔开，所述负极集流体4设置在所述负极填料腔5内且位于金属外壳1的中轴处，所述负极底盖10与所述金属外壳1底部密封连接。

进一步地如图2所示，所述负极结构还包括防爆结构，所述防爆结构包括金属隔片6、密封圈7、弹簧8、密封垫9，其中，所述金属隔片6紧贴设置在所述正极填料腔3和所述负极填料腔5下方，从而通过金属隔片6的设置能够有效的防止电池内部与外部接触，进而防止电池内部产生气体。

进一步地，所述密封圈7围绕所述负极集流体4设置并与所述金属隔片6紧密贴合，从而通过密封圈7与金属隔片6的设置能够进一步地防止电池的温度过高或者过放电会在电池内部产生气体，导致内压增大，引发电池变形甚至发生爆炸。

进一步地，所述密封垫9设置在所述负极底盖10内表面并与所述负极底盖10内表面密封连接，所述弹簧8设置在所述密封垫9与所述密封圈7之间并上下两端分别与所述密封垫9与所述密封圈7固定连接。从而通过弹簧8设置在所述密封垫9与所述密封圈7之间，且所述密封圈7与所述密封垫9之间设置有防爆腔，弹簧8设置在所述防爆腔内，从而当内部产生气体时，这些气体首先会压迫金属隔片6和密封圈7并使其抵住弹簧8，此时通过弹簧8的弹性收缩来抵住气压，从而本发明能够避免了电池发生漏液的可能，同时实现了防爆和避免漏液的双重作用。

进一步地，所述密封圈7、金属外壳1处设置有向内凹的凹槽11，所述密封圈7上设置有与所述凹槽11相匹配的凹形缺口，从而通过凹槽11和密封圈7上的凹形缺口能够使得密封圈7更好的固定在金属外壳1内，同时还能够起到防爆的作用。

进一步地，所述密封垫9与所述负极底盖10上设置有贯穿所述密封垫9和所述负极底盖10的减震孔12，所述减震孔12采用广口式设计，从而避免灰尘堆积的情况发生。

此外，所述减震孔的最小内径为0.4-8mm,最大内径为1.2-1.5mm。

由此，本发明取消了传统的防爆结构设计，通过防爆结构由金属隔片、密封圈、弹簧、密封垫构成，其中，金属隔片紧贴设置在正极填料腔和负极填料腔下方，能够有效地防止电池内部与外部接触，同时通过密封圈围绕负极集流体设置并与金属隔片紧密贴合，进而能够进步一地密封电池，达到防爆的作用，此外，通过所述密封垫设置在所述负极底盖内表面并与所述负极底盖内表面密封连接，所述弹簧设置在所述密封垫与所述密封圈之间并上下两端分别与所述密封垫与所述密封圈固定连接，且所述密封圈与所述密封垫之间设置有防爆腔，所述弹簧设置在所述防爆腔内，从而当内部产生气体时，这些气体首先会压迫金属隔片和密封圈并使其抵住弹簧，此时通过弹簧的弹性收缩来抵住气压，从而本发明能够避免了电池发生漏液的可能，同时实现了防爆和避免漏液的双重作用。此外，本发明通过通气孔采用广口式设计，避免灰尘堆积的情况发生。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前叙述实施对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。