TW434929B - End cap assembly for an alkaline cell - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印S农 五、發明說明（i ) 發明之技術領域 本發明有關於一種用來密封小直徑驗性電化學電池·， 特別是AAAA(LR61)尺寸的驗性電池之端蓋總成；*._本發明有 關於在端蓋總成内准許氣體從電池内部漏出的可破裂裝 置》 / 發明背景 傳統的鹼性電化學電池是由具有一個開端的圓筒狀外 殼所形成。.外般最初形成有一個加大形開端·;在電池的内 部物質被供應後\此電池是由在端蓋總成的邊緣上捲曲外 殼邊緣且徑向地壓縮環繞該總成之外殼而封閉，以提供一 個緊密封。、端蓋總成包含一個裸露的端子端蓋板及一個典 型地塑膠絕緣膜片：該塑膠絕緣膜片在外殼的開端形成一 個检子且使端子端蓋板從電池外殼絕緣：一個關於驗性電 池設計的問題在於，，當電池連續放電至超出某一點.，一般 是大約電池有用容量全部用盡的點時.，電池傾向於產生氣 體、驗性電池傳統地被提供一個諸如在端蓋總成裡的隔膜 或膜片的可破裂膜片：例如在美國專利第3, 617, 386號所 述者'如此的隔膜或膜片被設計成當電池内的氣體壓力超 過預期標準時破裂端蓋總成可能提供一個出氣孔供氣體 漏出，•當隔膜或膜片破裂時 > 在美國專利第3, 617, 386號 中所揭露的端蓋總成占據相當大的空間，.減少電池裡用於 活性材料的可用空間？ 為了提供一個緊密封、，鹼性電池具有包括一個金屬支 律圓盤之端蓋總成’其被插入在塑膠絕緣膜片裡的洞中心 -4 - ------------{裝--------訂---------線t ' (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 B7 轟 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印,η 五、發明說明（2 ) 孔中。.金屬支撐圓盤是一個離開端子端蓋板的分離膜片。 金屬支撐圓盤可能具有一個如美國專利第5, 532, 081號或 第5, 080, 985號所顯示的盤繞表面：確保端蓋總成能抵抗 在捲曲端蓋總成周圍的電池外殼期間的高徑向壓縮力量。 此支撐圓盤准許在捲曲期間的高徑向力量被作用：此總是 造成一個在端蓋總成周圍的緊機械密封：然而，，如此設計 會在電池裡佔據額外的空間且能明顯地增加製造的複雜 性特別是應用於非常小的電池： 美國專利第4, 670, 362號揭露一個塑膠絕緣圓盤：其 彈扣配合於一個用於鹼性電池圓筒狀封殼的開端，β所揭露 的絕緣圓盤不包含尼龍。.在此參考文件中揭露的塑躁圓盤 不被預期用在非常小尺寸的電池：例如ΑΑΑΑ鹼性電池，。揭 露的彈扣配合絕緣圓盤需要供插入圓筒狀封殼開端的額外 力量。因為處理非常小直徑電池如ΑΑΑΑ尺寸鹼性電池的困 難性，.所以任何供絕緣圓盤的插入所需的額外力量變成密 封此種較小電地的缺點。， —個可破裂的中心孔薄膜可能一體形成為包括在端蓋 總成裡的塑膠絕緣構件之一部份、。如此的孔薄膜可能典型 地為如在美國專利第4, 537, 841號所示的圓形形狀：此參 考文件揭露一個從絕緣構件的基部放射出的不連續裙部〆 且其需要一個在絕緣構件之洞裡固持於定位的分離金屬支 搶碟>1 ΐ如在此參考文件所示，·可破裂膜片可能_體形成 為塑膠絕緣構件的薄板部份。，可破裂薄膜也可能具有如美 國專利第5, 080, 985號所揭露之凹部或圓筒狀構形s捲曲 ® ^#4 (CNS；A4 (2)0 x 297 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁》 434929

AT B7 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印‘裂 五、發明說明（3 絕緣構件周圍之外殼的方法揭露於美國專利第5, 1 50, 602 號。. 一個與用於AAAA鹼性電池的端蓋總成設計有關的問題 在於任何用來密封電池的塑膠絕緣圓盤必然具有對應於 小直徑電池的非常小直徑。.因為此種圓盤非常小，所以他 們可能比用於較大尺寸電池之塑膠絕緣圓盤更易破裂.，特 別是當施加徑向壓縮力量時》 發明之概要說明 本發明針對於一種端蓋總成：較佳地係用於小直徑圓 筒狀驗性電池•。端蓋總成被插入外殼開端以供電池：本發 明較好是針對於具有一個比AAA尺寸電池的直徑小的直徑 之圓筒狀鹼性電池的端蓋總成（大約比丨0隨小，希望約在7 及9mm之間的直徑）。·在一較佳實施例中，.本發明針對於一 種用於AAAA(四A)電池（IEC命名♦的、LR61#電池）的端蓋 總成。，此種電池具有一個大約在7. 7及8. 3mm之間的哀徑且 具有一個大約在41· 5及42. 5mm之間的長度 已確定的是對於非常小圓筒狀鹼性電池而言，，亦即 具有一個比AAA電池外殼直徑小的直徑，•特別是用於 AAAA(LR61)電池外殼直徑的圓筒狀電池外殼.，可能獲得_ 個足夠緊的密封而不需將一個遠離端蓋的分離金屬支撐圓 盤包括在電池外殼裡 '特別是，.已確定的是，，不需要使用 一個離開端蓋的分離金屬支撐面盤（不論其是平坦或盤繞 的）在電池外殼裡的任何地方〗反之，.一個足夠緊密封可 能被提供用於此種小圓筒狀鹼性電池在其開端，例如 衣紙張义度迓用中國國家標準（CIn；S)A4規格 ------------ξ 裝--------^訂 --------線--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ______B7 五、發明說明（4 ) AAAA(LR61)電池，·藉由使用一個包含二個基本構件的端蓋 總成：亦即一個具有向上延伸外圍邊緣的單一易塑絕緣密 封圓盤（具有電流集電器經過其中）及一個具有邊緣之端子 * 端蓋’，該外圍邊緣鎖進，.較佳地咬進密封圓盤外圍邊緣的 • 内部表面的外圍。.端子端蓋是希望是，帽狀，.，具有終接 在向下延伸壁面之平坦中心部分 '向下延伸壁面從垂直方 向向外呈—個角度。•當觀看端蓋200在頂部的電池且向下 看時’.端蓋的向下延伸壁面終接在一個内彎（凹形）肋内/ 該内彎肋終接在一個向上延伸壁面内，.其終接在一個端蓋 的外圍邊緣較佳地咬住絕緣密封圓盤的外圍邊緣之内部 表面。t 絕緣密封圓盤可能具有一個圓周裙部從圓盤的邊緣及 電池内部的方向向下延伸^.該裙部較好是不連續的：如此 以形成多數分離腿部’·其希望是以相同距離互相隔開。較 好有四個以相同距離互相隔開的腿部，.且其從塑勝圓盤的 裙部向下延伸、每個腿部較好是完全相同的且延伸向電池 的内部。•該分離隔開的腿部已確定提供絕緣圓盤增加的可 撓性因此其能較佳的抵抗作用於夾緊及電池内氣體壓力 增加期間所作用之徑向壓縮力量，.而無破裂之虞。 在絕緣密封圓盤的中間區域具有至少一個變薄部份以 形成可破裂膜片。.可破裂膜片較好是一個圓的截短扇形或 一個圓的形狀 '該可破裂薄膜可能具有其他的構形，例如 橢圓形、萍形、，平行六面體、•或多角形、•或呈平直或弧形 凹部的形式 <；當電池的氣逋壓力達到預期標準時•，該膜片 本紙張尺度適用中國國家標準（Ci\S)A.彳規格（210 X 297公s ) -------I-----裝--------訂-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 戽34929 經濟部智慧財產局員工消費合作.社印裂 A7 B7 五、發明說明（5) 破裂。. 已被:確定的是’.即使端蓋總成不含有一個離開端蓋的 分離金属支標圓盤，，其提供一個足夠緊密封.，即使電池可 能在極端熱或冷的環境條件下。在端蓋的外圍邊緣之彆形 $ 肋作為徑向彈簧的功能，.其中足夠的徑向力量總是被維持 以提供緊密封。•本發明的端蓋總成佔據電池内的空間比包 括一個分離金屬支撐圊盤之端蓋總成少#，該分離金屬支撐 園盤由絕緣及密封圊盤固持於定位.。 圖式之簡要說明. 本發明參考圖式被更完整的描述，，其中： 第1圖是一個被密封在AAAACLR61)鹼性電池開端裡： 沿著第2 A圖觀測線1 -1取得的本發明端蓋總成的一個特定 實施例的剖面圖，。 第2圏是一個透視第1圊所示的端蓋總成的内部構造 圖。 * 第2A圖是一個顯示一個可破裂薄膜在其中的塑膠圆盤 的上視平面圖。 第3圖是包含在第1及第2圊所示的端蓋總成的膜片的 分解圖、。 詳細說明. 本發明的端蓋總成10(第1-3圖）是適合應用於圓筒狀 鹼性電池，較佳的是具有比AAA尺寸電池外殼的直徑更小 一 ♦ 的外殼直徑，.亦即小於大約1 Omm，.希望是一個外徑大約在 7及9mm之間的外殼。.本發明的端蓋總成10是特別適合應用 適円中國國家螵準（CNS)A4規格（LM0 x 297公餐 ------------一裝--------訂---------線一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 B7 經濟部智慧时產局員工消費合作社印1 五、發明說明（6) 於圓筒狀AAAA尺寸鹼性電池：此種電池能典型地具有外徑 大約在7. 7及8. 3ππη之間的外殼*當然·，這不是說此種端蓋 總成不能使用在較大尺寸的電池，.而是依據塑膠的強度及 /或預期的内部壓力而定。. 特別適合於AAAA(四A)鹼性電池100的本發明端蓋總成 10之一特定實施例被顯示在第1 -3圖（AAAA電池係對照於 美國國際標準協會（ANSI)的"25A"電池以及歐洲之國際 電子技術委員會（IEC)的'"LR61"電池）°AAAA(LR61)鹼性 電池100(第1圖）是一個圓筒狀電池··包含一個長度約在 41 _ 5和42. 5mm之間及外徑約在7. 7和8. 3mm之間的圓筒狀外 殼70。此外殼70壁厚可約在〇. 1mm和0. 25mm之間。AAAACLR61) 電池1 0 0可能使用鹼性電池的陽極、陰極、及電解液化學 及分離材料’·其等傳統地被使用在較大電池如AA或C及D電 池中：因此，.電池1〇〇可能具有一個包含鋅的陽極2〇、一 Λ 個包含固結二氧化錳的陰極30:及一個在包含過氧化氩鉀 的陽極裡的電解液。•添加劑可能如傳統般用來調節電池化 學。驗性電池可能使用一個傳統鹼性電池離子多孔分離器 材料40 ’典型地包含尼龍或纖維質 ，本發明的端蓋總成1〇 不打算被限制在任何特別的鹼性電池化學及/或鹼性電池 尺寸。本發明的端蓋總成1 〇的一個較佳實施例中是打算應 用於使用傳統的鹼性電池化學的AAAA(LR61)尺寸鹼性電池 及其改良型式 '舉例而言，.此種代表性化學是由合併參考 在本文中的美國專利第5, 401，590,號所揭露。 在第1’ 2, 2A及3圖所示的端蓋總成包含一個絕緣密封 本纸張义冱通用中家標準(CNSull.^ (210 . 297 -------------裝-------訂---------線 {請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經"部智慧財產局員工消費合作社印絮 43492 8 A7 _______B7__-_ 五、發明說明（7 ) 圓盤150、，一個端子端蓋200、及一個長形電流集電器8〇。 端蓋200形成AAAA鹼性電池】〇〇(第2囷）的負端子。（本文中 的描述是參考圖示所做’·當以電池定向在垂直位置觀察 時，·該圖式顯示出端蓋總成且端蓋總成在頂部。）端 子端蓋較好是^帽狀1 :具有一個終止於向下延伸壁面2i〇 的平坦中心部份205。·此向下延伸壁面21〇如第1及2圖所示 般係從垂直方向向外呈一個角度當觀看端蓋2〇〇在頂部 的電池且向下看時向下延伸壁面21〇終接在一個内弩（凹 形）肋215。.内彎助215終接在一個向上延伸壁面220 :該向 上延伸壁面220終接在端蓋200的外圍裙部222 : 塑膠圓盤150具有一個形成凸面151的厚中心區段.，凸 面151具有一個穿過其中的中心孔9〇 β.中心孔90被提供作 為金屬電流集電器80插入其中之用。，中心孔90在入口端153 a稍微擴大以准許電流集電器80的前導部份80 a容易的插 入。·電流集電器80的頭部85希望可被銲接至端蓋200的平 坦中心部份205的底面。.在鹼性電池1 〇〇中外殼70的任何部 份能形成正端子' 較佳地.，正端子是位於外殼7〇的閉合端 74之點76(表面突出塑膠圓盤150具有一個位於凸面151 及外圍邊緣155之間的中段區域154。. 一個圓周裙部157從 外圍裙部155向下延伸、裙部157可以是連續的因而環繞套 管70的内部表面裙部157較好是不連續的，•因此形成多 數希望是以相同距離互相隔開（第1，2A及3圈）的分離腿部 157 ’較好有四個腿部157(第2A圖）、互相等距隔開且遠離 塑膠圓盤150的外圍裙部155向下延伸每一個腿部157可 ------------^ ^ ------I ^-----I--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 -10- 本纸張尺.至適屮中因國家標準（C：\'S)A.l規格（210 1297公S ) 經濟邵智慧財產局員工消費合作钍印裂 A7 _____ B7_-____ 五、發明說明（8 ) 能希望是相同的’·且其向電池的内部延伸至凸面151的底 面159平面以下的高度：個別隔開的腿部已被確定來提供 塑膠圓盤增加的撓性因此使其能較佳的抵抗在夾緊期間 J 及電池内的氣體壓力増加期間所作用的徑向壓縮力量.，而 . 無裂開之虞' 較佳地，、在腿部157的外部表面及外殼70的内部表面 之間有一個空間73。，因此在凹部75下方的腿部157的外 部表面大致不會接觸到電池外殼70，.且不會在圓周凹部75 周圍形成一個彈扣配合》.這樣容許在電池组合期間.，圓盤 150的外圍邊緣1 55容易插入圓周凹部75上，。亦即，，只需要 少數力量使圓盤150的外圍邊緣155插在圓周凹部75上.，因 為其較佳地不在凹部75的周圍產生彈扣配合。，（假如在圓 周凹部75下方的腿部157或圓周裙部的一部份的最大外徑 是比在.該圓周凹部75的平面上的電池内徑大時·，彈扣配合 的情形就會發生。i相反地；假如在該圓周凹部下方的圓周 祿部或腿部157的最大外徑比在該凹部75的平面上的電池 ’ 内徑小時’.如第1及2圖的實施例所示者：則不會發生在外 殼中的彈扣配合）。·腿部157提供塑膠圓盤150額外的結構 - 支撐及准許在f曲該密封囿盤周圍的電池外殼的頂部71期 間使較大徑向力量作用於塑膠圓盤150 ϊ塑膠圓盤150的中 段154至少具有一個與其一體的薄部份152，，形成一個可破 裂膜片：較好是垂直於電池的縱軸190定向,。可破裂膜片152 可能希望呈一個圓的載短扇形構形或一個位於腿部157及 凸面151之間的圓形構形（第1及2A圖可破裂膜片152可 -1卜 本纸張汶度適W中國國家標準（CNS)A4規格（21(3 χ 297公爱) -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434929 ； A7 _B7_二_ 五、發明說明（9 ) 為其他形狀：例如橢圓、.矩形'平行六面體或多角形。或 者’，可破裂膜片152可為平直或弩形凹槽的形式，形成一 個在一部份塑膠圓盤150裡的薄的可破裂區域。可破裂膜 片152在塑膠圓盤150的模製期間是有利地形成‘，較好是藉 由射出成形。 其已被確定的是：即使端蓋總成1〇不含有一個分離金 屬支撐圓盤（亦即遠離端蓋200)，·其提供足夠緊的密封， 即使電池可能遭受到在熱或冷的環境情況中的極端情況', 例如大約在-29°C及7Γ0：之間：在端蓋邊緣的内弩形肋215 作為徑向彈簧功能其中足夠的徑向力量被維持以提供一 個緊的密封，.即使電池可能遭受到在熱或冷的環境情況中 的極端情況〇.儘管用於非常小直徑的電池（具有比aaa電池 的直徑小的直徑：特別是AAAA尺寸電池），具有沿著邊緣 的内考肋215以及塑擦圊盤150之端蓋20〇(較好具有多數隔 開的腿部157) 准許端蓋總成抵抗足夠的徑向壓縮，因此 其總是能被維持緊密封，。 端蓋總成10(第1及2圖）可能由分離的組件（第3圈）組 成’，藉由首先焊接電流集電器80的頭部85至端蓋200中心 部伤205的内面。_接著，.電流集電器向下插入穿過凸面κι 内的中心孔90。·凸面151起初可被提供一個薄壁在中心孔9〇 的基部上：因此中心孔90起初不會整個刺穿凸面丨51。在 此情况裡，當電流集電器被迫穿過中心孔9〇時，薄壁被穿 孔’.因此在電流集電器80及界定中心孔90的壁面之間提供 摩擦配合：中心孔90起相也可是一個稍微比電流集電器 ' -12- -3 'P a a ^ (CNS)A I (210 ^ 297 ) — 一 ------------1 裝--------訂！-----線ί . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社tpt A7 _____B7_^_ 五、發明說明（10 ) 的直徑小的直徑。‘這樣增加電流集電器80及界定中心孔9〇 的壁面之間的摩擦配合：電流集電器80被推過中心孔9〇直 到電流集電器80的頭部85變成停靠在凸面151 (第1圖）的頂 面153。，當電流集電器8〇被推過中心孔90時，端蓋2〇〇的外 - 圍邊緣222變成停靠在塑膠圓盤150的外圍邊緣155内部表 面0 . 附有電流集電器80之塑膠圓盤150及端蓋200隨後可被 ^ 插入一個圓筒狀外殼70的開端79 外殼70具有一個圓周凹 部在其表面，.在開端79附近形成圓周階梯狀75 ?塑膠絕緣 圓盤150具有一個圓周凹槽156在其外圍邊絕155的外表的 周圍（第1及3圖）。，塑膠絕緣圓盤150被插入.，因此凹槽156 靜止在圓周階梯部75上.，其形成一用於塑膠絕緣圓盤150 的座部^塑膠絕緣圓盤150的一部份158 a變成靜置在階梯 部75上且塑膠絕緣圓盤150的一部份158 b變成靜置在凹槽 75下方。.外殼70是最先形成的因此其在開端79具有擴增 的部份71。.亦即.，在開端79的外殼70之直徑起初是比外殼 ^ 其餘部分的直徑大。, 外殼70的擴增部份71最先在絕緣圓盤150的外圍邊緣 155周圍被徑向地壓縮，，直到擴增部份71内部表面非常穩 固地推壓頂住外圍邊緣155的上部份158 a .。在徑向夾緊期 * 間，，彎形肋215向内壓縮而端蓋200的平坦裁面205及絕 緣圓盤150的腿部157在電池内部的方向上稍微地向下移 動、端蓋200之平坦截面205的向下移動導致電流集電器80 的頭部85穩固地壓抵住凸面151的頂面153:徑向夾緊導致 - 13- 本紙張义..1適屮Φ國國家標準（CNS)Al規格（210 X四7公餐> --------------裝.！ -----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 4 3 4 9 2 g A7 _B7_-:__ 五、發明說明（11 端蓋200的外圍邊緣222咬進絕緣圓盤150的外圍邊緣155内 部表面ΐ而在端蓋200及絕緣圓盤150的外圍邊緣155之間 形成緊壓縮密封。.電池外殼70的外圍邊緣72可接著被夾緊 在塑膠圓盤150的外圍邊緣155上以形成一個電池肩部？電 池外殼70的外圍邊緣72較好能以兩個步驟而被夾緊在塑膠 圓盤150的外圍邊緣155上，.即部份夾緊步驟及最後夾緊步 驟' 第一步驟可是一個部份夾緊.，其中該外圍邊緣72被部 份地夾緊在外圍邊緣155上，，例如從垂直大約小於90度的 移動，.且然後在第二步驟裡（最後夾緊）：外圍邊緣72的夾 緊在外圍邊緣1 55上可被完成，.因此外圍邊緣72及外圍邊 緣155兩者被迫進入一個水平的位置（如與縱軸190成90。 的地方），如第1圖所示.。此種夾緊方法被描述在美國專利 第4, 537, 841裡’.其在此合併參考。.外圍邊緣155周圍的外 殼70的徑向壓縮及之後在絕緣圓盤150的外圍邊緣155上的 電池外殼外圍邊緣72的部份失緊（與縱轴呈小於9〇度的狀 態）可能希望在一個連續動作中使用相同模具完成：而其 較好是先做徑向夾緊？最後夾緊步驟可能希望在一個分離 步驟中，，使用一個衝頭迫使外圍邊緣72及外圍邊緣155進 入水平位置而完成.希望的是最先完成在外園邊緣155周 圍的外殼70增大部份71的徑向壓縮，.因為當外殼70的邊緣 72被夹緊在外圍邊緣155上時，較小的垂直力是因此需要

I 的。，在夾緊後絕緣圓盤150的外圍邊緣155使端蓋200絕 緣從外殼部份71絕緣？當電池内的氣體壓力達到預期的標 準時膜片152破裂以准許氣體穿過端蓋200的通風中心孔 -14- 本紙張汶度边用中a國家搽準（CNS)A4规格（210 X 297公釐> ------------f 裝-------- 訂---------線 ί . (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 _______B7___ 五、發明說明（l2 )· 250漏出外界環境。 絕緣圓盤150及一體的可破裂膜片152可能由耐久的，、 抗腐蝕的塑膠所組成丨絕緣圓盤15〇及一體的可破裂膜片 - 152是希望由聚酸胺（尼龍），，較佳是尼龍66或是尼龍612,， • 更佳的是尼龍612，·所組成：或者，.絕緣圓盤15 〇及膜片152 可能由聚丙稀、，填充聚丙烯的滑石、，磺化聚丙烯或其他聚 酸胺（尼龍）同類所組成·。然而：尼龍66或尼龍6丨2已被確 ’ 定是較希望，，作為AAAA鹼性電池1〇〇中的絕緣圓盤15〇及膜 片152的材料、。這些材料是更希望的_，因為其耐久.，但其 還比填充聚合物的物質軟，諸如填充聚丙烯的滑石，。尼龍 66或尼龍612也顯示出比未填充或填充的聚丙烯，在電池 正常的操作期間可能曝露的所有溫度下較不會發生潛變。 由較軟材料即’•尼龍66或尼龍612形成之絕緣圓盤丨50准 許外殼70的外圍邊緣72以比一般所需的力量小之力量被夹 緊在絕緣圓盤150的外圍邊緣72上：假如使用填充聚合物 的材料諸如填充聚丙烯的滑石此已確定造成非常小直 • 徑^^電池較容易及較可靠的密封ΐ尼龍612是作為絕 緣圓盤150的更佳材料，因為其吸收較少的水氣且較有化 - 學抵抗力及更能抵抗破裂：絕緣圓盤15〇具有一個對應於 電池外殼70的内徑的直徑 '對於比ΑΑΑ尺寸小的電池而言， • 其絕緣圊盤150的直徑小於1 〇_，典型地約在7mm及9mm之 間。，特別地，.用於AAAA尺寸電池的絕緣圓盤150的直徑約 在7. 6及8. 2mm之間，，且其全部的厚度约在3及5mm之間、，較 好是大約4mm ..·* -15- +囷國家樣準（C-NS)A-l規格（21ϋ X 297公坌j -------------裝-------訂----I---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 434929 ___ B7_^__ 五、發明說明（13 ) 外殼70較佳地可為鍍鎳的鋼？端蓋200是由具有好的 機械強度及腐蝕抵抗力的傳導金屬構成.，諸如鍍鎳冷軋鋼 或不鏽鋼，.較佳是鍍鎳低碳鋼，。電流集電器80能從多種已 知的導電金屬中選出，.其被發現為有用的電流集電器材 料，，例如，.黃銅、鍍錫黃銅、.青銅、•銅或鍍銦黃銅：為了 增加在絕緣圓盤150及外殼70之間的密封，.一個傳統的防 水密封糊劑可被供應，.諸如以瀝青為基本底的密封劑.，例 如包含瀝青及適當的芳香溶劑如曱笨,。或者，，密封劑可為 一個黏的滑石密封劑。•在絕緣圓盤150被插入外殼70的開 端之前密封糊劑可被施敷於絕緣圓盤150之外圍邊緣155 的外壁或外殼70的内部表面。在電流集電器80被插入中心 孔90之前，•相同的密封劑也可施敷於形成中心孔90的壁面 或電流集電裔80的外部表面。 在一個較佳實施例中，.絕緣圓盤150可由尼龍66或尼 龍612所形成且膜片152可為一個圓的截短扇形的構形（第 2A圖）•。假如膜片152是一個截短扇形的形狀，.其侧面152a 可能希望形成一個約在45及90度之間的角度：截短扇形 152(徑向地測量）的寬度可能約在0,25及3*0丽之間且扇 形152的厚度可能約在〇. 〇3及0. 2mm之間·丨當電池内部氣體 壓力達到一個標準時：約在5〇〇及2000psi(3.45x 10_6及 13· 8x l(T6pa表壓）之間，此範圍准許膜片152破裂*假如 <» k 可破裂膜片152是呈一個截短扇形的形狀（第2A圊），膜片 152的較佳寬度（徑向地測量）可約為1〇mm :且膜片152的 較佳厚度可為〇. 〇8mm。，側面152a較佳地可形成一個75度的 ' -16- 本纸張汶度通《I令因g家榇準（CNS)A4規格（2丨0 X四7公《 ) 111 —---— lux ^---ml — ^<1111111 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印汉 A7 B7 五、發明說明（14 ) 角度》.在此種設計裡’當AAAA電池内部壓力達到大約 1100psi(7, 6x l(T6pa)時’，膜片152將會破裂：在另—個較 佳實施例裡膜片152可能是圓形構形，具有一個大約在工 . 及2咖之間的直徑及一個大約在〇· 〇3及〇. 2mm之間的厚度。 - 感電池内:部氣體壓力達到一個標準時，此範圍准許膜片15 2 破裂，.約在 500 及 2000psi(3.45x 1(Γ6 及 13.8x 10—6pa 表壓） 之間。.以圓形構形的臈片152，· 一個特定的厚度可能大約

0. 08mm ’，且其直徑大約是1 · 5mm。在此種設計裡.，當AAAA % 電池内部壓力大約達到ll〇〇psi(7. 6x 10—6Pa)時，膜片152 * 將會破裂。，（當膜片厚度增加，破裂發生時的壓力上升： 當膜片直徑增加：破裂發生時的壓力減少）。，相信的是， 在絕緣圓盤150内的單一破裂膜片152是足以在所需程度的 内部壓力下有效破裂。，然而，應被了解的是.，絕緣圊盤150 可被提供多數分離破裂膜月作為增加安全裝置/以確信破 裂是在所需程度的電池壓力下發生β 雖然本發明已被描述關於特殊實施例被描述.，應被了 _ 解的是，.在本發明的概念内的變化是有可能的因此：本 發明不預期被限制於本文所描述的特定實施例/而是由申 請專利範圍及其同等物反映其範圍^ ' -17- ^ (CNS)A^i (210 χ 297 Γ --1111—！1_ I I i Ϊ I 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43492 9 B7 五、發明說明（15 ) 元件標號對照袅 10 端蓋總成 20 陽極 30 陰極 40 分離材料 70 外殼 71 頂部 72 外圍邊緣 73 間隔 74 閉端 75 凹部 T6 點 79 開端 80 電流集電器 85 電流集電器的頭部 90 中心孔 100 AAAA鹼性電池 150 絕緣圓盤 151 凸面 152 可破裂膜片 15 2a侧面 155 外圍邊緣 157 腿部 190 縱軸 200 端蓋 210 向下延#壁面 215 彎形肋 222 外圍邊緣 250 通風令心孔 -18， --------1--J^il---1— 訂--I------線"I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺冱適丨Η中因园家櫟準（CNS)A.l悦格（210 X 297公坌）

Claims (1)

1. 434929 A3 R8 C8 Π8 六、申請專利範圍 1 - 一種鹼性電化學電池，，該電池具有一個開端圓筒狀 電池外殼及一個插入其中閉合該外殼的端蓋總成.， 該電池具有一個正及一個負端子，，該端蓋總成包含 一個端蓋及一個電絕緣密封圓盤，•具有破裂膜片在 其中’，該絕緣密封圓盤具有一個長形導電電流集電 器穿過其中.，電流集電器是與端蓋電性接觸，，該絕 -緣密封圓盤密封該外殼的開端：且在該電流集電器 及該外殼之間提供電的絕緣，，且該外殼的邊緣被夾 緊在該絕緣密封圓盤的外圍邊緣上：而沿著夾緊的 線形成一個電池肩部，，其改良包含.： 端蓋總成包含一個端蓋，•及一個在該端蓋下面 的絕緣密封圓盤、一個長形電流集電器穿透在該絕 緣密封圓盤内的孔，.其中該絕緣密封圓盤的至少一 部份存在該電池外般内.，其中，，當在垂直位置觀察 端蓋在頂部的電池時、該絕緣密封圓盤包含一個中 心部份及一個向上延伸外圍邊緣：其中該端蓋包含 一個邊緣，其與該絕緣密封圓盤的外圍邊緣的内部 表面接界’*且該向上延伸外圍邊緣的外表與該外殼 在其開端的内部表面接界，.其中該絕緣圓盤包含一 個不連續裙部.，其包含多數一體腿部，其從該絕緣 圓盤的外圍邊緣向下放射進入電池内部，.其中該端 蓋作為電池端子的功能6 2.如申請專利範圍第1項之電化—學電池，其中端蓋包 含一個平坦的中心部份及一個向下延伸壁面.，其從 - -19- 本紙張义度適用令國國家襟準（CNS)A-l規格（21〇 X 297公?| ) ---Γ---*------'一裝--------訂---------線| ' (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AS C8 ^—— _ Π8 申請專利範圍 垂直方向向外呈一個角度且從中心部份延伸開來， 電池以該^蓋在頂部而向下觀察時，該向下延伸 壁面終接在一個向内彎形（凹形）肋，該向内彎形肋 、、接在一個向上延伸壁面’該向上延伸壁面終接在 該端蓋邊緣，該端蓋邊緣接界於該絕緣圓盤的外圍 邊緣内部。 3 ’如申請專利範圍第2項之電化學電池，其中該圓筒 狀驗性電池外殼是一個AAAA(LR61)尺寸，且其中 該端蓋總成，除了在該電池外殼之開端的任何部份 内的端蓋外’不包括一個金屬圓盤。 4·如申請專利範圍第3項之電化學電池，其中該絕緣 密封圓盤的中心部份包含一個一體凸面，其具有一 個穿過其中作為該電流集電器的插入用之孔，且其 中該端蓋邊緣咬住該絕緣圓盤的外圍邊緣的内部表 面。 5. 如申請專利範圍第4項之電化學電池，其中該絕緣 圓盤包含一個中段區域’其從該凸面徑向地延伸且 位於該凸面及該向上延伸的外圍邊緣之間，該中段 區域包含一個一體的破裂膜片部份在其中，其中當 電池内的氣體壓力達到一個預期的標準時，該膜片 破裂。 6. 如申請專利範圍第5項之電化學電池，其中該破裂 膜片部份形成一個島狀物在該中段的一部份内。 7. 如申請專利第6項之電化學電池，其中該破裂膜片 . -20- 本紙張尺度適用中0國家槔準（CNS)Al規格（210 x 297公釐） I —III I I I I 1 I - I I I ί I I I · I I I--I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 434929 AS R3 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 具有一個圓或橢圓的構形。. 8. 如申請專利範圍帛6項之電化學電池，其中該破裂 膜片具有一個圓的截短扇形的構形。 9. 如申請專利第6項之電化學電池，其中該破裂膜片 具有一個多角形的構形/ 10.如申請專利範圍第4項之電化學電池.，其中該端蓋 總成進一步的包含一個包含瀝青材料的密封材料， 其在該絕緣密封圓盤的外圍邊緣及該外殼之間〃 · 11 如申請專利範圍第4項之電化學電池，其中該外殼 具有一個圓周的凹部在其表面，且該絕緣圓盤的外 圍邊緣一部份靜置在該凹部上，，且其中該絕緣圓盤 在該凹部的周圍沒有形成彈扣配合。 12.如申請專利範圍第u項之電化學電池.，其中該圓周 裙部在該凹部下的最大外徑比該電池在該圓周凹部 平面上的内徑小。. 1 3 .如申請專利範圍第4項之電化學電池，，其中在其開 端的一部份外殼是被徑向地壓縮頂住該絕緣密封圓 盤的外圍邊緣：於是該端蓋的中心部份及該絕緣圓 盤的腿部在電池内部的方向向下移動。 14.如申請專利範圍第13項之電化學電池，，其中該裙部 包含至少四個遠離該絕緣圓盤的外圍邊緣之延伸腿 部。 1 5,如申請專利範圍第14項之電化學電池v其中該電流 集電器的一端被銲接至該端蓋的平坦中心部份3 . -21- 本紙ίΐΐ尺度適用中國國家標準（CNS)v\4規格（210乂297公笼） ------·------{裝-----I--訂-------1|線| (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AS R8 C8 m 六、申請專利範圍 16.如申請專利範圍第14項之電化學電池，其中離開該 絕緣圓盤的外圍邊緣而延伸的腿部被互相等距地隔 開。· 1 7.如申請專利範圍第6項之電化學電池，其中該破裂 膜片是一個圓之截短扇形，，具有約在〇 25及〇 3mm 之間的寬度（徑向地測量），且該截短扇形的側面形 •成一個大約在45及90度之間的角度。 18_如申請專利範圍第4項之電化學電池.，其中該絕緣 密封圓盤包含尼龍66。. 19_如申請專利範圍第4項之電化學電池：其中絕緣密 封圓盤包含尼龍612' 20_如申請專利範圍第4項之電化學電池.，其中該 AAAA(LR61)電池外殼具有一個約在7.7及8.3mm 之間的外徑。. 2 1.如申請專利範圍第4項之電化學電池，其中絕緣密 « 封圓盤具有一個大約在3及5 mm之間的全部厚度及 一個.約在7_6及8.2mm之間.的直經。. 22.如申請專利範圍第2 1項之電化學電池：其中在該絕 緣密封圓盤内的破裂膜片具有—個約在0·03及 0.2mm之間的厚度。， 2 3 . —種鹼性電化學電池該電池具有一個開端圓筒狀 電池外殼及一個插入其中閉合該外殼的端蓋總成.， 該電池具有一個正及一個負端子：該耦蓋總成包含 一個端蓋及一個電絕緣密封圓盤：具有破裂膜片在 -22- 本紙張又度適用中國國家慄準（CNS)A.丨規格（2川χ 297公;ξ| ) --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 H8 C8 D8 434929 六、申請專利範圍 其中’·該絕緣密封圓盤具有_個長形導電電流集電 器穿過其中電流集電器是與端蓋電性接觸，該絕 緣密封圓盤密封該外殼的開端，且在該電流集電器 k 及該外殼之間提供電的絕緣，且該外殼的邊緣被夾 緊在該絕緣密封圓盤的外圍邊緣上，而沿著央緊的 線形成一個電池肩部I.其改良包含： 該圓筒狀電池外殼具有一個比AAA尺寸電池 外殼的直徑小的直徑，•端蓋總成包含一個端蓋，及 一個在該端蓋下下的絕緣密封圓盤.、一個透視過該 絕缘密封圓盤内的孔徑之長形電流集電器其中該 絕緣密封圓盤的至少一部分存在於該電池外殼内， 當與在頂部的端蓋一起觀看電池的垂直部分時，，其 中該絕緣密封圓盤包含一個十心部分及一個向上延 伸外圍邊緣：其中該端蓋包含一個邊緣其咬住該 絕緣圓盤的外圍邊緣之内部表面：且該向上延伸外 圍邊緣之外表與該外殼的内部表面在其開端接界.， 其中該絕緣密封圓盤包含一個不連續裙部，.其包含 多數從絕緣圓盤的外圍邊緣向下放射進入電池内部 之一體腿部其中該端蓋為一個電池端子的功能之 24.如申請專利範圍第23項之電化學電池：其中該端蓋 總成不包括一個除了在該電池外殼開端的任何部份 内的端蓋之金屬圓盤。 25‘如申請專利範团第23項之電化學電池，其中端蓋包 含一個平坦中心部分及一個向下延伸壁面，，係從垂 -23- 本紙張又度適用中0國家標準（CNSM.丨規烙（2i〇x297公楚） ---*---Γ-----「裝--------訂---------線-1: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AS R8 C8 m 六、 申請專利範圍 直方向向外呈一個自降 两度及遠離該中心部份而延伸.， ^電池以該端蓋在頂 貝°卩而向下觀察時，該向下延伸 壁面終接在一個向内# π/ 考形（凹形）肋，.該向内彎形肋 終接在一個向上延柚 每·伸壁面、該向上延伸壁面終接在 父住該絕緣圓盤外圍邊緣的内部表面之端蓋邊緣。 .如申請專利範圍第25項之電化學電池，，其中該絕緣 密封圓盤的中心ΑβA 卩^含-個-體凸面：具有-個 供該電流集電器插入的孔經過其中。 A如申請專利範圍第26項之電化學電池，丨中該絕緣 圓盤包含-個t段區域，其從該凸面徑向地延伸且 位於該凸面及該向上延伸的外圍邊緣之間；該中段 區域包含一個完整的可破裂膜片部份在其中，其中 當在電池裡的氣體壓力達到一個預期的標準時，，該 膜片破裂。* 28·如申請專利範圍第27項之電化學電池.，其中該可破 裂膜片部份形成一個島狀物在該中段區域的一部份 内。 % •如申*月專利範圍第28項之電化學電池：其中該破裂 膜片為一個圓或橢圓的構形。 3〇.如申請專利範圍第28項之電化學電池其中該破裂 膜片為一個圓的截短扇形的構形。、 31_如申請專利範圍第23項之電化學電池，其中該驗性 電池外殼具有一個約在7及9mm之間的直徑。 32_如申請專利範圍第23項之電化學電池，.其中該電池 .24· --------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表纸張尺度適用令國國家慄準（CNS)Aj規格 (210 X 297 公复） 9 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 R8 C8 D8 六、申請專利範圍 外殼是一個約7.7及8.3mm之間的外徑之 AAAA(LR61)尺寸' 33. 如申請專利範圍第23項之電化學電池·，其中該絕緣 密封圓盤包含尼龍66。， 34. 如申請專利範圍第23項之電化學電池，，其中該絕緣 密封圓盤包含尼龍612». 35_如申請專利範圍第26項之電化學電池，，其中該絕緣 密封圓盤具有一個大約在3及5mm之間的全部厚度 及一個大約在7.6及8.2mm之間的直後。 36.如申請專利範圍第28項之電化學電池，•其中絕緣密 封圓盤具有一個一體可破裂膜片’、具有約在〇.〇3及 0.2mm之間的厚度 37_如申請專利範圍第23項之電化學電池，其中該外殼 具有一個圓周凹部在其表面，'且該絕緣圓盤的外圍 邊緣的一部份靜置在該凹部上且其中該絕緣圓盤在 該凹部的周圍沒有形成彈扣配合，。 38. 如申請專利範圍第37項之電化學電池·，其中該圓周 祿部在該凹部下的最大外徑比該電池在該圓周凹部 的平面上的内經小9 39. 如申請專利範圍第23項之電化學電池，其中在 其開端的一部份外殼是徑向地壓縮以頂住該絕緣 密封圓盤的外圍邊緣’·於是該端蓋中心部份及絕 緣圓盤的腿部在電池内郜的方向向下移動。 L_ -25. ----；------'----^裝--------訂---------線「 f靖先閲讀背面之;i意事項再填寫本頁)