CH713290B1 - Mehrteilige Transport- und Lagerverpackung für vorassemblierte elektrochemische Zellen. - Google Patents

Mehrteilige Transport- und Lagerverpackung für vorassemblierte elektrochemische Zellen. Download PDF

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Abstract

Die mehrteilige Transport- und Lagerverpackung (200) für vorassemblierte elektrochemische Zellen (100), umfasst ein Tablett (201) und eine Abdeckung (202) für das Tablett (201). Das Tablett (201) weist Ausnehmungen (206) auf, die Abdeckung (202) weist Ausnehmungen (207) auf und das Tablett (201) und die Abdeckung (202) sind ausgebildet, dass bei einem Auflegen der Abdeckung (202) auf das Tablett (201) die Ausnehmungen (207) der Abdeckung (202) und die Ausnehmungen (206) des Tabletts (201) Aufnahmen für die zu lagernden und transportierenden Zellen (100) bilden. Die Abdeckung (202) ist aus einem elastischen Material gebildet und die Ausnehmungen (207) in der Abdeckung (202) sind derart dimensioniert, dass die Zellen (100) nur begleitet von einer elastischen Aufweitung der Ausnehmungen (207) in dieselben eingeschoben werden können.

Description

[0001] Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft eine mehrteilige Transport- und Lagerverpackung für vorassemblierte elektrochemische Zellen, insbesondere für vorassemblierte Knopfzellen.
[0002] Unter vorassemblierten Zellen sind im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Zellen zu verstehen, an deren Außenseite voneinander beabstandete elektrische Leiter fixiert sind, über welche die Zellen in einen Stromkreislauf eingebunden werden können.
[0003] Während typische Zellen zylindrischer Bauart wie z.B. Knopfzellen sehr kompakt sind und sich daher auch gut lagern und transportieren lassen sind vorassemblierte Zellen sehr empfindlich. Die an ihrer Außenseite fixierten elektrischen Leiter stehen von der Außenseite in der Regel ab und können leicht verbogen werden oder abbrechen. Bei Transport und Lagerung sind vorassemblierte Zellen daher mit besonderer Sorgfalt zu behandeln.
[0004] Der nachfolgend beschriebenen Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Verpackung für vorassemblierte elektrochemische Zellen bereit zu stellen, die eine sichere Lagerung und einen sicheren Transport der Zellen gewährleisten kann.
[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch die Transport- und Lagerverpackung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Transport- und Lagerverpackung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 beschrieben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
[0006] Die erfindungsgemäße Transport- und Lagerverpackung ist mehrteilig ausgebildet, sie umfasst nämlich zumindest <tb>•<SEP>ein Tablett (wird auch als Tray bezeichnet) und <tb>•<SEP>eine Abdeckung für das Tablett.
[0007] In Übereinstimmung mit den eingangs gemachten Ausführungen dient die Verpackung der Lagerung und dem Transport vorassemblierter elektrochemischer Zellen, bevorzugt von vorassemblierten elektrochemischen Zellen zylindrischer Bauart, insbesondere von vorassemblierten Knopfzellen.
[0008] Sowohl das Tablett als auch die Abdeckung weisen Ausnehmungen auf. Besonders bevorzugt weisen das Tablett und die Abdeckung jeweils die gleiche Anzahl von Ausnehmungen auf.
[0009] Das Tablett und die Abdeckung sind dazu ausgebildet, bei einem Auflegen der Abdeckung auf das Tablett die Ausnehmungen der Abdeckung und die Ausnehmungen des Tabletts gemeinsam Aufnahmen für die zu lagernden und transportierenden Zellen zu bilden.
[0010] Das Tablett und die Abdeckung weisen bevorzugt jeweils zwei gegenüberliegende, vorzugsweise als Rechtecke ausgebildete Flachseiten sowie einen umlaufenden Rand auf. Besonders bevorzugt sind die Ausnehmungen im Tablett und die Ausnehmungen in der Abdeckung jeweils auf einer der Flachseiten angeordnet. Ist die Abdeckung ordnungsgemäß auf das Tablett aufgelegt, so dass die Flachseiten mit den Ausnehmungen aufeinander zum Liegen kommen, so fügen sich die Ausnehmungen jeweils paarweise zu einer der Aufnahmen zusammen. Die Anzahl der Aufnahmen entspricht daher im Normalfall der Anzahl der Ausnehmungen im Tablett sowie der Anzahl der Ausnehmungen in der Abdeckung.
[0011] Erfindungsgemäß ist die Abdeckung aus einem elastischen Material gebildet. Gleichzeitig sind die Ausnehmungen in der Abdeckung derart dimensioniert, dass die Zellen nur begleitet von einer elastischen Aufweitung der Ausnehmungen in dieselben eingeschoben werden können. In Folge der elastischen Aufweitung und dem damit zwingend verbundenen Streben des elastischen Materials nach elastischer Rückstellung übt die Abdeckung auf in die Ausnehmungen eingeschobene Zellen einen Druck aus, der bei passend gewählter Dimension der Ausnehmungen die Zellen sicher in den Ausnahmen fixiert.
[0012] Die Zellen, zu deren Aufnahme die Verpackung ausgebildet ist, zeichnen sich bevorzugt durch mindestens eines der folgenden Merkmale aus: <tb>•<SEP>Die Zellen sind zylindrisch ausgebildet. <tb>•<SEP>Die Zellen weisen ein Gehäuse auf, das einen Gehäusemantel und zwei flache, endständige Stirnseiten umfasst. <tb>•<SEP>Der Gehäusemantel und eine der Stirnseiten weisen entgegengesetzte Polaritäten auf.
[0013] Typische Vertreter dieser Zellen sind, wie bereits erwähnt, Knopfzellen. Eine Knopfzelle ist bekanntlich eine elektrochemische Zelle zylindrischer Bauart, deren Gesamthöhe kleiner als ihr Gesamtdurchmesser ist.
[0014] Knopfzellen weisen in der Regel ein Gehäuse aus zwei becherförmigen Gehäusehalbteilen auf. Die Gehäusehalbteile weisen jeweils einen Boden und eine umlaufende Seitenwand auf. Eines der Gehäusehalbteile ist bevorzugt in das andere eingeschoben, so dass die Seitenwände der Gehäusehalbteile zu einem doppelwandigen, ringförmigen Abschnitt überlappen. Die außenliegende Seitenwand bildet dann besagten Gehäusemantel, die Böden der Gehäusehalbteile bilden besagte Stirnseiten. Meist ist das eingeschobene Gehäusehalbteil negativ gepolt, das andere positiv.
[0015] Die Zellen, zu deren Aufnahme die Verpackung ausgebildet ist, zeichnen sich als vorassemblierte Zellen weiterhin bevorzugt durch mindestens eines der folgenden Merkmale, bevorzugt durch eine Kombination aller folgenden Merkmale, aus: <tb>•<SEP>An dem Gehäusemantel ist ein erster elektrischer Leiter fixiert, der von einer Außenseite des Gehäuses absteht. Besonders bevorzugt ist dieser erste elektrische Leiter, bezogen auf die zylindrische Geometrie der Zelle, axial ausgerichtet. In einigen Ausführungsformen kann der erste elektrische Leiter, bezogen auf die zylindrische Geometrie der Zelle, aber auch parallel zu den flachen, endständigen Stirnseiten ausgerichtet sein. <tb>•<SEP>An der zum Gehäusemantel entgegengesetzt gepolten Stirnseite ist ein zweiter elektrischer Leiter fixiert, der von einer Außenseite des Gehäuses absteht. Der zweite elektrische Leiter ist, bezogen auf die zylindrische Geometrie der Zelle, bevorzugt parallel zu den flachen, endständigen Stirnseiten ausgerichtet. <tb>•<SEP>Besonders bevorzugt sind der erste und der zweite elektrische Leiter windschief zueinander ausgerichtet, nämlich insbesondere dann, wenn der erste elektrische Leiter, bezogen auf die zylindrische Geometrie der Zelle, axial ausgerichtet ist und der zweite elektrische Leiter, bezogen auf die zylindrische Geometrie der Zelle, parallel zu den flachen, endständigen Stirnseiten ausgerichtet ist. In einigen Ausführungsformen, nämlich insbesondere dann, wenn sowohl der erste als auch der zweite elektrische Leiter, bezogen auf die zylindrische Geometrie der Zelle, parallel zu den flachen, endständigen Stirnseiten ausgerichtet sind, können der erste und der zweite elektrische Leiter aber auch parallel zueinander ausgerichtet sein.
[0016] Bevorzugt handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter um starre Metallbleche, Metalldrähte oder Metallstifte, gegebenenfalls auch um mit Isolierstoffen ummantelte ein- oder mehradrige Leiter. In der Regel sind der erste und der zweite Leiter gerade, weisen also keine Biegung auf.
[0017] Zu einigen bevorzugten geometrischen Merkmalen des Tabletts (zwei gegenüberliegende, vorzugsweise als Rechtecke ausgebildete Flachseiten sowie einen umlaufenden Rand) wurde bereits vorgetragen. Besonders bevorzugt ist das Tablett insgesamt rechteckig ausgebildet.
[0018] Besonders bevorzugt weist das Tablett einen Rahmen auf, der zur Aufnahme der Abdeckung vorgesehen ist und der eine plane Fläche umschließt, auf welcher die Ausnehmungen angeordnet sind. Bevorzugt handelt es sich bei der planen Fläche um die erwähnte als Rechteck ausgebildete Flachseite mit den Ausnehmungen.
[0019] Besonders bevorzugt zeichnet sich das Tablett durch mindestens eines der folgenden Merkmale aus: <tb>•<SEP>Es ist aus einem Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polyvinylchlorid, Polyethylen oder aus Polystyrol, insbesondere durch Tiefziehen oder Spritzguss. <tb>•<SEP>Es besteht aus einem nicht-elastischen Material. <tb>•<SEP>Es besteht aus einem antistatischen Material oder es ist mit einem antistatischen Material beschichtet. <tb>•<SEP>Es ist stapelbar ausgebildet.
[0020] Besonders bevorzugt umfassen die Ausnehmungen in dem Tablett Vertiefungen zur Aufnahme der elektrischen Leiter der vorassemblierten Zellen.
[0021] Auch zu einigen bevorzugten geometrischen Merkmalen der Abdeckung (zwei gegenüberliegende, vorzugsweise als Rechtecke ausgebildete Flachseiten sowie einen umlaufenden Rand) wurde bereits vorgetragen. Besonders bevorzugt ist die Abdeckung insgesamt rechteckig ausgebildet.
[0022] Die Größe der Abdeckung ist bevorzugt auf den erwähnten Rahmen des Tabletts abgestimmt, so dass sich die Abdeckung in die dafür vorgesehene Aufnahme einfügen kann.
[0023] Besonders bevorzugt zeichnet sich die Abdeckung durch mindestens eines der folgenden Merkmale aus: <tb>•<SEP>Sie besteht aus Schaumstoff (offen- oder geschlossenporig), insbesondere aus expandiertem Polypropylen (EPP), expandiertem Polyethylen (EPE), expandiertem Polystyrol (EPS) oder expandiertem Polyurethan (PU)-Schaum. <tb>•<SEP>Die Ausnehmungen in der Abdeckung sind durchgängig ausgebildet.
[0024] Bevorzugt umfasst die Abdeckung einen gesonderten, die Abdeckung durchstoßenden Kanal zur Durchführung eines Prüfkontakts. Besonders bevorzugt umfasst die Ausnehmung in der Abdeckung diesen Kanal. Dieser Kanal ist dazu vorgesehen, eine elektrische Prüfung von in den Aufnahmen gelagerten vorassemblierten Zellen zu ermöglichen ohne die Zellen aus der Verpackung entnehmen zu müssen.
[0025] Die erfindungsgemäße Verpackung weist bevorzugt 40 bis 100 Aufnahmen für Zellen auf. Besonders bevorzugt sind die Aufnahmen mit Zellen bestückt.
[0026] Besondere Vorteile bietet die erfindungsgemäße Transport- und Lagerverpackung beim Entnehmen von Zellen aus der Verpackung. Hierzu kann die Verpackung nämlich gedreht und mit der Abdeckung nach unten abgelegt werden. Es ist dann einfach möglich, das Tray abzuheben. Hierdurch ergibt sich ein freier Zugang zu den in den Ausnehmungen der Abdeckung eingeschobenen vorassemblierten Zellen, welche teilweise, beispielsweise zur Hälfte ihrer Größe (Durchmesser oder Höhe) aus der Abdeckung herausstehen und somit zur Entnahme oder für weitere Arbeitsschritte, wie z.B. Prüfen, zugänglich sind.
[0027] Die beschriebenen Merkmale sowie weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Verpackung ergeben sich auch aus der nun folgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen. In den Ausführungsformen können einzelne Merkmale der Erfindung für sich allein oder in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen.
[0028] Fig. 1 zeigt eine vorassemblierte Knopfzelle 100. Diese umfasst den Gehäusemantel 101 und die flache Stirnseite 102. Die Stirnseite 102 ist negativ gepolt, der Gehäusemantel 101 positiv. An dem Gehäusemantel 101 ist ein erster elektrischer Leiter 103 durch Verschweißung fixiert Dieser erste elektrische Leiter 103 ist, bezogen auf die zylindrische Geometrie der Knopfzelle 100, axial ausgerichtet. An der Stirnseite 102 ist ein zweiter elektrischer Leiter 104 durch Verschweißung fixiert. Der zweite elektrische Leiter 104 ist parallel zu der flachen Stirnseite 102 ausgerichtet. Der erste elektrische Leiter 103 und der zweite elektrische Leiter 104 sind in einem rechten Winkel zueinander angeordnet.
[0029] Fig. 2 zeigt perspektivisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transport- und Lagerverpackung 200 sowie zwei auszugsweise Vergrößerungen derselben (gedrehte Darstellung). Diese umfasst das Tablett 201, die Abdeckung 202 und die Zwischenlage 203. Letztere wird für den Fall benötigt, dass ein weiteres Tablett auf das Tablett 201 gestapelt werden soll.
[0030] Bei dem Tablett 201 handelt es sich um ein rechteckig ausgebildetes Formteil aus tiefgezogenem Kunststoff. Das Tablett umfasst den Rahmen 204, der zur Aufnahme der Abdeckung 202 vorgesehen ist und der eine plane Fläche 205 umschließt, auf welcher die Ausnehmungen 206 angeordnet sind. Insgesamt sind auf der planen Fläche 205 fünf mal zehn Ausnehmungen, also 50 Ausnehmungen, in fünf Reihen von jeweils zehn Ausnehmungen angeordnet. In der Darstellungen sind in alle Ausnehmungen, abgesehen von einer, vorassemblierte Knopfzellen wie die in Fig. 1 dargestellte Knopfzelle 100 eingelegt.
[0031] Die Ausnehmungen 206 in dem Tablett umfassen jeweils zwei längliche Vertiefungen 206a und 206b zur Aufnahme der elektrischen Leiter 103 und 104 der vorassemblierten Zellen. Die Vertiefung 206a dient zur Aufnahme des elektrischen Leiters 103. Die Vertiefung 206b dient zur Aufnahme des elektrischen Leiters 104. Die Vertiefungen schließen - entsprechend der relativen Orientierung der Leiter 103 und 104 zueinander, einen rechten Winkel ein. Vorassemblierte Knopfzellen wie die in Fig. 1 dargestellte Knopfzelle 100 können verdrehsicher in die Ausnehmungen 206 eingelegt werden. Dies gilt umso mehr, als sie in der verdrehsicheren Position durch die Abdeckung 202 zusätzlich fixiert werden.
[0032] Bei der Abdeckung 202 handelt es sich um ein rechteckig ausgebildetes Formteil aus Schaumstoff. Die Größe der Abdeckung 202 ist auf den Rahmen 204 des Tabletts 201 abgestimmt, so dass sich die Abdeckung in die durch den Rahmen 204 definierte Aufnahme einfügen kann.
[0033] Die Abdeckung 202 besteht aus elastischem Schaumstoff. Sie umfasst fünf mal zehn durchgängige Ausnehmungen 207, also 50 Ausnehmungen, in fünf Reihen von jeweils zehn Ausnehmungen. Ist die Abdeckung 202 in die durch den Rahmen 204 definierte Aufnahme eingefügt, so addieren sich die Ausnehmungen 206 in dem Tablett und die Ausnehmungen 207 in der Abdeckung jeweils paarweise zu Aufnahmen für die vorassemblierten Knopfzellen. Die Ausnehmungen 207 in der Abdeckung 202 sind dabei derart dimensioniert, dass die Knopfzellen nur begleitet von einer elastischen Aufweitung der Ausnehmungen 207 in dieselben eingeschoben werden können. In Folge der elastischen Aufweitung und dem damit zwingend verbundenen Streben des elastischen Materials nach elastischer Rückstellung übt die Abdeckung 202 auf in die Ausnehmungen eingeschobene Zellen einen Druck aus, der die Zellen sicher in den Ausnehmungen 207 fixiert.
[0034] Die Dicke der Abdeckung 202 entspricht etwa der Hälfte des Durchmessers der Knopfzellen. In aller Regel bieten die Ausnehmungen 206 Raum für zwischen 40 % und 60 % des Volumens der Knopfzellen. Entsprechend befinden sich in aller Regel zwischen 60 % und 40 % des Volumens der Knopfzellen in den Ausnehmungen 207, wenn die Abdeckung 202 in die durch den Rahmen 204 definierte Aufnahme eingefügt ist.
[0035] Die Abdeckung 202 dient nicht nur zum verdrehsicheren Fixieren von Zellen sondern auch als Schutz für deren elektrische Leiter.
[0036] Die Ausnehmungen 207 in der Abdeckung 202 umfassen jeweils einen gesonderten, die Abdeckung durchstoßenden Kanal 207a zur Durchführung eines Prüfkontakts. Dieser Kanal ermöglicht es, eine elektrische Prüfung von in den Aufnahmen gelagerten vorassemblierten Zellen zu vorzunehmen, ohne die Zellen aus der Verpackung entnehmen zu müssen. Hierzu münden die Kanäle 207a jeweils an den Kreuzungspunkten 208 der längliche Vertiefungen 206a und 206b. Ein durch die Kanäle 207a geschobener Prüfkontakt kann hier nämlich gleichzeitig mit den elektrischen Leitern 103 und 104 in Kontakt treten.
[0037] Bei der Zwischenlage 103 handelt es sich um ein rechteckig ausgebildetes Formteil aus Pappe oder Karton. Gegebenenfalls kann dieses bedruckt oder beschriftet sein.
[0038] Fig. 3 zeigt einen Stapel 300 aus sieben Transport- und Lagerverpackungen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Der Stapel kann grundsätzlich aus beliebig vielen Transport- und Lagerverpackungen bestehen.
[0039] Fig. 4 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Verpackung 200 in einer Entnahmeposition. Hierzu wird die Verpackung 200 gedreht und mit der Abdeckung 202 nach unten vorzugsweise auf der Zwischenlage 103 abgelegt. Nach anschließendem Abheben des Tabletts 201 ergibt sich ein freier Zugang zu den vorassemblierten Zellen. Diese können leicht einzeln entnommen werden. Die Abdeckung 202 dient also als „Spender“ für die vorassemblierten Zellen.

Claims (11)

1. Mehrteilige Transport- und Lagerverpackung (200) für vorassemblierte elektrochemische Zellen (100), umfassend • ein Tablett (201) und • eine Abdeckung (202) für das Tablett (201), wobei • das Tablett (201) Ausnehmungen (206) aufweist und • die Abdeckung (202) Ausnehmungen (207) aufweist und • das Tablett (201) und die Abdeckung (202) dazu ausgebildet sind, dass bei einem Auflegen der Abdeckung (202) auf das Tablett (201) die Ausnehmungen (207) der Abdeckung (202) und die Ausnehmungen (206) des Tabletts (201) Aufnahmen für die zu lagernden und transportierenden Zellen (100) bilden, wobei • die Abdeckung (202) aus einem elastischen Material gebildet ist und • die Ausnehmungen (207) in der Abdeckung (202) derart dimensioniert sind, dass die Zellen (100) nur begleitet von einer elastischen Aufweitung der Ausnehmungen (207) in dieselben eingeschoben werden können.
2. Verpackung nach Anspruch 1, wobei das Tablett (201) aus einem nicht-elastischen Material besteht.
3. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Tablett (201) aus einem antistatischen Material besteht oder mit einem antistatischen Material beschichtet ist.
4. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ausnehmungen (206) in dem Tablett (201) Vertiefungen (206a; 206b) zur Aufnahme von elektrischen Leitern (103; 104) umfassen.
5. Verpackung einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Tablett (201) rechteckig ausgebildet ist.
6. Verpackung einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Tablett (201) einen Rahmen (204) aufweist, der zur Aufnahme der Abdeckung (202) vorgesehen ist und der eine plane Fläche (205) umschließt, auf welcher die Ausnehmungen (206) angeordnet sind.
7. Verpackung einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Tablett (201) stapelbar ausgebildet ist.
8. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ausnehmungen (207) in der Abdeckung (202) durchgängig ausgebildet sind.
9. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ausnehmungen (207) in der Abdeckung (202) einen gesonderten, die Abdeckung (202) durchstoßenden Kanal (207a) zur Durchführung eines Prüfkontakts umfassen.
10. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Abdeckung (202) rechteckig ausgebildet ist.
11. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie 40 bis 100 Aufnahmen für Zellen (100) aufweist.
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