DE102015215155A1 - Hörgerät und Verfahren zur Herstellung eines Hörgeräts - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hörgerät (2), insbesondere Hörhilfegerät, das eine innerhalb eines Gehäuses (4) angeordnete flexible Batterie (20) mit einem elektrischen Anschluss (24) aufweist. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren (40, 50) zur Herstellung eines Hörgeräts (2).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hörgerät und ein Verfahren zur Herstellung eines Hörgeräts. Unter Hörgerät wird insbesondere ein Hörhilfegerät verstanden, welches der Unterstützung einer unter einer Verminderung des Hörvermögens leidenden Person dient.
  • Personen, die unter einer Verminderung des Hörvermögens leiden, verwenden üblicherweise ein Hörhilfegerät. Hierbei wird meist mittels eines elektromechanischen Schallwandlers ein Umgebungsschall erfasst. Die erfassten elektrischen Signale werden mittels einer Verstärkerschaltung bearbeitet und mittels eines weiteren elektromechanischen Wandlers in den Gehörgang der Person eingeleitet. Es sind unterschiedliche Arten von Hörhilfegeräten bekannt. Die sogenannten „Hinter-dem-Ohr-Geräte“, werden zwischen Schädel und Ohrmuschel getragen. Die Einleitung des verstärkten Schallsignals in den Gehörgang erfolgt hierbei mittels eines Schallschlauchs. Eine weitere gebräuchliche Ausgestaltung eines Hörhilfegeräts ist ein „im-Ohr-Gerät“, bei dem das Hörhilfegerät selbst in den Gehörgang eingeführt wird. Mittels dieses Hörhilfegeräts wird folglich der Gehörgang zumindest teilweise verschlossen, sodass außer dem mittels des Hörhilfegeräts erzeugten Schallsignalen kein weiterer Schall oder lediglich in stark vermindertem Maß Schall in den Gehörgang eindringen kann.
  • Für den Betrieb des Hörhilfegeräts ist ein elektrischer Energiespeicher erforderlich, wofür üblicherweise eine Knopfzelle verwendet wird. Diese wird meist in einem Batteriefach des Hörhilfegeräts positioniert, in dem ferner zumindest ein federnder Kontakt angeordnet ist. Beim Einsetzen der Knopfzelle wird der Kontakt in Eingriff mit einem der beiden Pole der Batterie gebracht und folglich eine elektrische Verbindung erstellt. Im Anschluss hieran wird das Batteriefach mittels einer Abdeckung verschlossen. Um auch ein nachträgliches Entfernen der Knopfzelle zu ermöglichen, ist der Verschluss lösbar ausgestaltet. Meist weist die Abdeckung hierfür einen Vorsprung oder eine Vertiefung auf, was die Handhabung der Abdeckung vereinfacht. Im Betrieb lagert sich jedoch an dem Vorsprung bzw. in der Vertiefung Fremdpartikel an. Auch ist eine Reinigung dieses Bereichs erschwert. Zudem ist aufgrund der standardisierten Knopfzellen und der zur Kontaktierung erforderlichen federnden Kontakte eine bestimmte Mindestgröße des Hörhilfegeräts vorgegeben, sodass trotz zunehmender Miniaturisierung der einzelnen elektronischen Bauteile des Hörhilfegeräts die Mindestgröße nicht unterschritten werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Hörgerät sowie ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Hörgeräts anzugeben, wobei insbesondere eine Baugröße reduziert ist, und wobei zweckmäßigerweise eine Fehleranfälligkeit verringert ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Hörgeräts durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines Hörgeräts durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Beispielsweise ist das Hörgerät ein Kopfhörer oder umfasst einen Kopfhörer. Besonders bevorzugt ist das Hörgerät jedoch ein Hörhilfegerät. Das Hörhilfegerät dient der Unterstützung einer unter einer Verminderung des Hörvermögens leidenden Person. Mit anderen Worten ist das Hörhilfegerät ein medizinisches Gerät, mittels dessen beispielsweise ein partieller Hörverlust ausgeglichen wird. Das Hörhilfegerät ist beispielsweise ein „receiver-in-the-canal“-Hörhilfegerät (RIC; Ex-Hörer-Hörhilfegerät), ein Im-Ohr-Hörhilfegerät, wie ein „in-the-ear“-Hörhilfegerät, ein „in-the-canal“-Hörhilfegerät (ITC) oder ein „complete-in-canal“-Hörhilfegerät (CIC), eine Hörbrille, ein Taschenhörhilfegerät, ein Knochenleitungs-Hörhilfegerät oder ein Implantat. Besonders bevorzugt ist das Hörhilfegerät ein Hinter-dem-Ohr-Hörhilfegerät („Behind-the-Ear“-Hörhilfegerät), das hinter einer Ohrmuschel getragen wird.
  • Das Hörgerät ist vorgesehen und eingerichtet, am menschlichen Körper getragen zu werden. Mit anderen Worten umfasst das Hörgerät bevorzugt eine Haltevorrichtung, mittels dessen eine Befestigung am menschlichen Körper möglich ist. Sofern es sich bei dem Hörgerät um ein Hörhilfegerät handelt, ist das Hörgerät vorgesehen und eingerichtet, beispielsweise hinter dem Ohr oder innerhalb eines Gehörgangs angeordnet zu werden. Insbesondere ist das Hörgerät kabellos und dafür vorgesehen und eingerichtet, zumindest teilweise in einen Gehörgang eingeführt zu werden. Beispielsweise ist das Hörgerät ein Bestandteil eines Hörgerätesystems, das ein weiteres Hörgerät oder ein weiteres Gerät, wie eine Fernbedienung, umfasst, das beispielsweise mittels Funk oder mittels Kabel signaltechnisch mit dem Hörgerät gekoppelt ist.
  • Das Hörgerät umfasst bevorzugt einen Sensor, mittels dessen bei Betrieb ein Schallsignal erfasst wird, und insbesondere einen Aktor, mittels dessen ein Schallsignal erstellt wird. Der Sensor bzw. der Aktor ist bevorzugt ein elektromechanischer Schallwandler, wie ein Mikrofon bzw. ein Lautsprecher. Das Hörgerät umfasst bevorzugt eine Verstärkerschaltung, mittels derer akustische Umgebungssignale verstärkt werden, die mittels des Sensors erfasst werden. Zumindest jedoch werden mittels der Verstärkerschaltung Signale verstärkt, die mittels des Sensors erfasst werden.
  • Das Hörhilfegerät umfasst eine flexible Batterie (engl.: „Flexible battery“), beispielsweise eine Folienbatterie. Mit anderen Worten weist die flexible Batterie selbst kein starres Gehäuse auf. Insbesondere wird unter einer flexiblen Batterie eine sogenannte gedruckte Batterie verstanden, also eine Batterie, die insbesondere mittels Drucken erstellt wird. Beispielsweise ist die flexible Batterie eine Dünnfilmbatterie. Die flexible Batterie umfasst bevorzugt zwei Elektroden, wobei insbesondere zumindest eine der Elektroden der flexiblen Batterie mittels einer Folie oder dergleichen gebildet ist.
  • Zweckmäßigerweise ist der Abstand der beiden Elektroden zueinander, und folglich die Ausdehnung der flexiblen Batterie geringer als 2 mm, 1,5 mm oder 1 mm. Die flexible Batterie weist einen elektrischen Anschluss, insbesondere zwei elektrische Anschlüsse auf, mittels derer die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile des Hörgeräts bei Betrieb bestromt werden. Der elektrische Anschluss ist vorzugsweise mit einer der Elektroden elektrisch kontaktiert. Zwischen den beiden Elektroden (Anode und Kathode) ist bevorzugt lediglich eine Zwischenschicht angeordnet, die einen Elektrolyt enthält oder diesen bildet. Vorzugsweise sind die Elektroden in direktem mechanischen Kontakt mit der Zwischenschicht. Folglich ist zwischen den Elektroden und der Zwischenschicht kein Luftspalt gebildet. Besonders bevorzugt ist zumindest eine der beiden Elektroden, insbesondere beide, derart mit einer Kraft beaufschlagt, dass die Elektroden gegeneinander gepresst werden, was einen Wirkungsgrad erhöht.
  • Beispielsweise sind die Elektroden aus einem Metalloxid eines Übergangmetalls gefertigt. Insbesondere ist die Anode der flexiblen Batterie aus einem Oxid, einem Nitrid, einem Hydrid oder einem Sulfid gefertigt. Die Kathode der flexiblen Batterie ist beispielsweise aus einem kohlenstoffbasierten Material gefertigt, wie zum Beispiel einem Graphit, einem Graphen oder aus Kohlenstoffnanoröhren (CNT). Alternativ basiert zumindest eine der Elektroden auf einer Lithium-Legierung. Beispielsweise ist eine der Elektroden der flexiblen Batterie aus einem Vandaiumoxid und die andere aus einem Graphen gefertigt. Insbesondere ist eine der Elektroden der flexiblen Batterie aus einem Manganoxid und die andere aus einem Graphen gefertigt. Vorzugsweise ist eine der Elektroden der flexiblen Batterie aus einem Titanoxid und die andere aus einem Graphen gefertigt. Alternativ ist eine der Elektroden der flexiblen Batterie aus einem Molybdänsulfid und die andere aus einem Graphen gefertigt. In einer weiteren Alternative ist eine der Elektroden der flexiblen Batterie aus einem Polypyrrol und die andere aus Kohlenstoffnanoröhren gefertigt. Der Elektrolyt ist beispielsweise ein organischer Elektrolyt, ein wässriger Elektrolyt oder ein Polymer. Beispielsweise weist der Elektrolyt H2SO4, KOH, Na2SO4 oder HCl auf und besteht vorzugsweise hieraus.
  • Insbesondere weist die flexible Batterie ein flexibles Substrat (z.B. einen Träger) und/oder zumindest eine flexible Stromabnehmer („current collector”) auf. Alternativ oder in Kombination hierzu sind die die aktiven Materialen („active material”) bildenden Bestandteile, insbesondere der Verbund aus den Elektroden und dem Elektrolyt, flexibel und insbesondere freistehend ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Verbund robust, sodass bei einer Ausübung einer Biege- oder Dehnkraft bis zu einem bestimmten Schwellwert keine Beschädigung erfolgt. Insbesondere weist die flexible Batterie eine Schicht, die aus einem reduzierten Graphenoxid gefertigt ist, und eine weitere Schicht auf, die aus einem Manganoxid (MnO2) gefertigt ist. Zumindest eine der Schichten bildet hierbei geeigneterweise eine der Elektroden der flexiblen Batterie.
  • Das Hörgerät weist bevorzugt ein Gehäuse auf, innerhalb dessen geeigneterweise der Aktor, der Sensor bzw. die Verstärkerschaltung zumindest teilweise angeordnet ist, sofern diese vorhanden sind. Das Gehäuse ist bevorzugt aus einem Kunststoff erstellt und dient beispielsweise dem Schutz der darin angeordneten Bauelemente des Hörgeräts. Insbesondere ist das Gehäuse für eine Positionierung hinter einem Ohr geeignet und weist eine hierfür geeignete Form auf. Beispielsweise ist die flexible Batterie an einer Außenwand des Gehäuses befestigt. Bevorzugt jedoch ist die flexible Batterie mittels des Gehäuses umgeben, sodass die flexible Batterie mittels des Gehäuses geschützt ist. Somit wird mittels des Gehäuses eine weitere Funktion übernommen, weswegen weniger Bauteile erforderlich sind, was folglich Herstellungskosten reduziert. Auch ist ein Gewicht des Hörgeräts verringert. Aufgrund der im Wesentlichen freien Wahl für die Form der flexiblen Batterie ist es nicht erforderlich, die Gestalt des Gehäuses an die Batterie anzupassen. Vielmehr wird die flexible Batterie an die Gestalt des Gehäuses angepasst. Infolgedessen ist eine Verringerung der Baugröße des Hörgeräts ermöglicht. Insbesondere ist die flexible Batterie an einer Innenwand des Gehäuses angebunden, sodass die Position der flexiblen Batterie im Wesentlichen unveränderlich ist. Folglich ist eine Unterbrechung einer elektrischen Verbindung aufgrund einer etwaigen Bewegung der flexiblen Batterie bezüglich des Gehäuses unterbunden.
  • Insbesondere weist die Innenwand eine Anzahl von Nuten, Rillen oder Vorsprüngen auf, mittels derer die flexible Batterie gehalten wird. Insbesondere dienen die Nuten, Rillen bzw. Vorsprünge der Stabilisierung des Gehäuses, also einer Erhöhung der mechanischen Integrität des Gehäuses. Folglich übernehmen diese Bauteile des Gehäuses zumindest zwei Funktionen, was ein Gewicht weiter senkt. Insbesondere sind diese Nuten, Rillen bzw. Vorsprünge einstückig mit dem Gehäuse verbunden, also an die Innenwand angeformt, was Herstellungskosten weiter verringert. Vorzugsweise ist die Batterie auf die Innenwand des Gehäuses gedruckt, was eine Montage vereinfacht und einer Herstellungszeit verkürzt.
  • Besonders bevorzugt umfasst die flexible Batterie einen Träger, auf den eine erste Elektrode appliziert ist. Beispielsweise ist die erste Elektrode auf den Träger gedruckt, und/oder der Träger ist aus einer Folie erstellt. Insbesondere wird das Material der ersten Elektrode zunächst verflüssigt und mittels eines Druckkopfes auf den Träger aufgebracht, auf dem das Material zur Ausbildung der ersten Elektrode aushärtet. Beispielsweise wird die erste Elektrode auf den Träger aufgesprüht. In einer Alternative hierzu wird die erste Elektrode mittels Tauchbeschichtens auf den Träger aufgebracht. Hierfür wird der Träger in das die erste Elektrode formende und in einen flüssigen Zustand verbrachte Material eingeführt (getaucht). Der Träger verbleibt für eine bestimmte Zeitspanne innerhalb des flüssigen Materials und wird nach Ablauf der Zeitspanne aus diesem entfernt. Nach Entfernung wird das an dem Träger anhaftende Material ausgehärtet, insbesondere getrocknet, sodass die erste Elektrode erstellt ist. Mittels eines derartigen Verfahrens sind Herstellungskosten reduziert. Insbesondere wird in einem anschließenden Verfahren an der ersten Elektrode ein Separator angebunden oder zumindest auf diese aufgelegt, der insbesondere mit einem Elektrolyt behandelt ist. Insbesondere ist der Separator mit dem Elektrolyt vollgesogen. Beispielsweise ist der Separator eine polymere Folie oder dergleichen. In einer weiteren Lage wird vorzugsweise eine zweite Elektrode aufgebracht, sodass eine galvanische Zelle erstellt ist. Insbesondere ist die flexible Batterie eine Trockenbatterie.
  • Insbesondere ist der Träger aus einem porösen Material gefertigt und weist folglich eine vergrößerte Oberfläche auf. Infolgedessen ist auch die Oberfläche der ersten Elektrode vergrößert, die insbesondere eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist. Mit anderen Worten ist die Oberfläche der ersten Elektrode nicht glatt. Folglich ist die aktive Oberfläche der ersten Elektrode vergrößert, die die Leistung der flexiblen Batterie bestimmt, weswegen die Leistung der flexiblen Batterie erhöht ist.
  • Vorzugsweise ist der Träger an der Innenwand des Gehäuses angebunden, sofern dieses vorhanden ist. Insbesondere wird zunächst die erste Elektrode auf dem Träger appliziert und in einem weiteren Arbeitsschritt der Träger an der Innenwand angebunden, wobei die erste Elektrode beispielsweise mittels Drucken oder Tauchbeschichtung auf dem Träger befestigt ist. In einer Alternative hierzu wird der Träger zunächst auf die Innenwand des Gehäuses gesprüht und in einem weiteren Arbeitsschritt die erste Elektrode aufgebracht, insbesondere mittels Drucken. Folglich ist ein Ausfüllen von etwaigen Hohlräumen oder partiellen Hohlräumen mittels des Trägers ermöglicht, sodass die strukturelle Integrität des Hörgerätes erhöht ist.
  • Beispielsweise umfasst der Träger den elektrischen Anschluss, insbesondere die beiden elektrischen Anschlüsse. Vorzugsweise wird zunächst der Träger gefertigt und der elektrische Anschluss bzw. die elektrischen Anschlüsse an dem Trägermaterial befestigt oder in dieses eingebettet. In einem weiteren Arbeitsschritt werden die erste Elektrode bzw. die Elektroden mittels der elektrischen Anschlüsse elektrisch kontaktiert. Auf diese Weise ist eine Vorfertigung des Trägers ermöglicht und eine Anbringung der ersten Elektrode bzw. der Elektroden vereinfacht, was Herstellungskosten reduziert.
  • Beispielsweise ist die flexible Batterie mit einer Beschichtung versehen. Mit anderen Worten wir die flexible Batterie beschichtet. Insbesondere ist die Beschichtung aus einem Polymer erstellt und folglich ein Polymerfilm. Zweckmäßigerweise wird zur Aufbringung sogenanntes „Conformal Coating“ verwendet. Auf diese Weise werden die beiden Elektroden, der Elektrolyt sowie der Separator geschützt, sofern diese vorhanden sind. Insbesondere wird der Elektrolyt innerhalb der flexiblen Batterie gehalten, und eine Verunreinigung oder Wassereinlagerung verhindert.
  • Vorzugsweise ist die flexible Batterie insbesondere mittels der Innenwand und der Beschichtung umgeben. Insbesondere ist die Beschichtung nicht im Bereich der Anlage der Batterie an der Innenwand aufgetragen, weswegen Materialkosten gesenkt sind. Auch ist eine Montage vereinfacht, da zunächst insbesondere die Batterie an dem Gehäuse angebunden wird, sofern dieses vorhanden ist, und erst in einem weiteren Schritt die Beschichtung appliziert wird. Hierbei wird mittels des Gehäuses ein Eindringen von Feuchtigkeit oder ein Auslaufen des Elektrolyts verhindert.
  • Beispielsweise umfasst der elektrische Anschluss freiendseitig ein Ratselement zur Herstellung einer Rastverbindung, also folglich ein zur Herstellung einer Rastverbindung erforderliches Verbindungsteil, beispielsweise eine Rastnase. Insbesondere ist die Rastverbindung nach Art einer sogenannten Klick- bzw. Steckschnalle („Blitzverschluss“; „Clip-Lock“) gefertigt. Beispielsweise ist das Ratselement elektrisch leitend ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst das Hörgerät eine weitere elektrische Leitung, die das zum Ratselement korrespondierende Bauelement der Rastverbindung umfasst, wobei diese elektrische Leitung mit weiteren elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen des Hörgeräts kontaktiert ist. Auf diese Weise ist einerseits eine elektrische Kontaktierung der flexiblen Batterie ermöglicht. Andererseits ist die Verbindung vergleichsweise robust, sodass diese auch bei Erschütterungen des Hörgeräts nicht gelöst wird. Zudem ist zur Herstellung der Verbindung lediglich ein Einführen der beiden zueinander korrespondierenden Ratselemente erforderlich, was eine Herstellungszeit weiter verkürzt. Hierfür ist lediglich ein vergleichsweise klein dimensioniertes Werkzeug erforderlich, sodass der Bauraum weiter verringert werden kann.
  • Beispielsweise ist innerhalb des Gehäuses ein Tragrahmen angeordnet, an dem eine Anzahl an Schaltungselemente angebunden ist, insbesondere befestigt ist. Die Schaltungselemente sind insbesondere Bestandteil der Verstärkerschaltung. Der Tragrahmen, auch als Schaltungsträger bezeichnet, dient hierbei als Tragrahmen und umgibt vorzugsweise die Schaltungselemente, sodass diese mittels des Tragrahmens vor Beschädigungen geschützt sind. Insbesondere ist der Tragrahmen aus einem Kunststoff gefertigt und vergleichsweise massiv ausgestaltet.
  • Der Tragrahmen ist mittels des Gehäuses umgeben. Der Tragrahmen ist vollständig innerhalb des Gehäuses angeordnet. Hierbei wird insbesondere mittels des Tragrahmens ein Schutz der elektrischen bzw. elektronischen Bauteile des Hörgeräts realisiert, mit Ausnahme der flexiblen Batterie, wohingegen mittels des Gehäuses ein ansprechendes optisches Äußeres des Hörgeräts realisiert wird. Eine Herstellung ist vereinfacht, da das Gehäuse unabhängig von dem Tragrahmen gefertigt werden kann. Zur Montage wird lediglich der Tragrahmen in das Gehäuse eingeführt oder zumindest derart positioniert, dass nach Fertigung der Montage der Tragrahmen von dem Gehäuse umgeben ist.
  • Beispielsweise weist das Gehäuse, insbesondere mit Ausnahme einer etwaigen Verbindung mit einem Schallschlauch, keine Öffnung auf, zumindest jedoch keine Batteriefachöffnung. Mit anderen Worten ist das Gehäuse geschlossen ausgestaltet, und beispielsweise einstückig oder mittels Gehäuseteilen erstellt, die vorzugsweise nicht lösbar aneinander befestigt sind, insbesondere stoffschlüssig. Das Gehäuse weist jedoch zumindest eine Öffnung oder Kopplung für einen Schallschlauch oder dergleichen vorzugsweise auf. Geeigneterweise umfasst das Gehäuse eine Ober- und eine Unterschale, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das Gehäuse wasserdicht verschlossen. Auf diese Weise ist ein Eindringen von Verschmutzung oder Flüssigkeit unterbunden, die anderweitig zu einer Beschädigung von sich innerhalb des Gehäuses befindenden Teilen des Hörgeräts führen würde, also insbesondere der Verstärkerschaltung bzw. der Schaltungselemente. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse luftdicht verschlossen, beispielsweise hermetisch, was ein Eindringen von Fremdpartikeln weiter unterbindet. Insbesondere ist die flexible Batterie keine Zink-Luft-Zelle. Vorzugsweise weist die flexible Batterie Feststoffelektroden auf, z.B. Braunsteinelektroden oder Lithiumkobaltoxid- oder Lithiumeisenphosphat, wobei als Elektrolyt beispielsweise ein wässriges System oder ein organischer Elektrolyt verwendet wird. Infolgedessen ist keine Gasdiffusion zum Betrieb der flexiblen Batterie erforderlich, weswegen der Betrieb des Hörgeräts auch bei einem luftdicht verschlossenen Gehäuse ermöglicht ist.
  • Eine flexible Batterie wird zur Herstellung eines Hörgeräts verwendet. Beispielsweise wird hierbei die flexible Batterie an einem Gehäuse des Hörgeräts angebunden, sodass im Montagezustand eine Flexibilität/Biegsamkeit der flexiblen Batterie verringert ist.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Hörgerätes sieht vor, dass in einem ersten Arbeitsschritt ein Gehäuse erstellt wird. Zumindest jedoch wird ein Teil eines Gehäuses, wie eine Ober- oder Unterschale, erstellt. Insbesondere wird zur Erstellung ein Kunststoffspritzgussverfahren verwendet. Mit anderen Worten wird das Gehäuse oder der Teil des Gehäuses mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens erstellt. In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine flexible Batterie innerhalb des Gehäuses angeordnet, und beispielsweise an diesem befestigt, insbesondere punktuell oder flächig.
  • Beispielsweise wird ein Träger einer flexiblen Batterie auf eine Innenwand des Gehäuses aufgesprüht. Die Oberfläche des Trägers ist zweckmäßigerweise größer als die Oberfläche der Innenwand. Insbesondere wird hierfür ein poröses Material verwendet, das sich stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbindet. Geeigneterweise wird lediglich ein bestimmter Abschnitt des Gehäuses mit dem Träger versehen. Insbesondere ist der Träger aus einem Graphen, vorzugsweise einem reduzierten Graphenoxid („reduced graphene oxide“; rGO) gefertigt. Beispielsweise werden ferner noch elektrische Anschlüsse oder zumindest ein elektrischer Anschluss in das Material eingebettet, das zur Erstellung des Trägers auf die Innenwand gesprüht wird. Als elektrischer Anschluss wird beispielsweise eine Leitung, wie ein Kabel, verwendet, wobei diese bevorzugt freiendseitig ein Rastelement aufweist. Insbesondere weist die flexible Batterie eine Schicht, die aus einem reduzierten Graphenoxid gefertigt ist, und eine weitere Schicht auf, die aus einem Manganoxid (MnO2) gefertigt ist. Zumindest eine der Schichten bildet hierbei geeigneterweise eine der Elektroden der flexiblen Batterie.
  • In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine erste Elektrode der flexiblen Batterie auf dem Träger aufgedruckt, insbesondere mittels eines Inkjet-Verfahrens. Hierbei wird zweckmäßigerweise auch eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Elektrode und dem elektrischen Anschluss des Trägers erstellt. Nach Erstellung der ersten Elektrode wird zweckmäßigerweise ein mit einem Elektrolyt versehener Separator an der ersten Elektrode angebunden und vorzugsweise eine zweite Elektrode daran befestigt. Insbesondere wird die auf diese Weise erstellte galvanische Zelle mittels einer Beschichtung versehen, wofür insbesondere ein Polymer verwendet wird. Folglich ist die galvanische Zelle mittels der Innenwand und der Beschichtung umgebunden.
  • Vorzugsweise wird in einem weiteren Arbeitsschritt ein Tragrahmen innerhalb des Gehäuses positioniert und im Anschluss hieran das Gehäuse verschlossen. Insbesondere wird das Gehäuse luftdicht verschlossen, sodass ein Eindringen von Fremdpartikeln in das Hörgerät unterbunden ist.
  • In einer weiteren Alternative wird ein Träger erstellt, wobei beispielsweise der Träger aus einem porösen Material geschäumt wird. In dieses Material ist zweckmäßigerweise ein elektrischer Anschluss eingebettet, der beispielsweise mittels eine elektrischen Leitung erstellt ist, die freiendseitig ein Rastelement aufweist. Hierbei ist das Rastelement von dem porösen Material beabstandet, wobei hingegen das verbleibende Ende zweckmäßigerweise innerhalb des Trägers positioniert ist. Beispielsweise wird als Träger eine Folie herangezogen.
  • In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine erste Elektrode mittels Tauchbeschichten an dem Träger appliziert. Hierfür wird der Träger zweckmäßigerweise in ein flüssiges Material getaucht, das zur Erstellung der ersten Elektrode verwendet werden soll. Hieran anschließend wird der Träger aus dem flüssigen Material entfernt und das Material zur Erstellung der ersten Elektrode ausgehärtet. In einem weiteren Arbeitsschritt wird der Träger der flexiblen Batterie an einer Innenwand des Gehäuses angebunden, beispielsweise mittels einer Clipsverbindung oder eines Klebers. Vor Anbindung des Trägers an der Innenwand des Gehäuses wird beispielsweise ein mit einem Elektrolyt versehener Separator und/oder eine zweite Elektrode an den Träger angebunden, wobei vorzugsweise die erste Elektrode zwischen dem Träger und der zweiten Elektrode positioniert ist.
  • Beispielsweise wird vor Einsetzen des Trägers in das Gehäuse, also vor Einsetzen der fertig erstellten flexiblen Batterie in das Gehäuse, diese mit einer Beschichtung versehen. In einer Alternative hierzu wird zunächst der Träger an der Innenwand angebunden, insbesondere befestigt und hieran anschließend die Beschichtung aufgebracht. Folglich ist die flexible Batterie im Wesentlichen hermetisch mittels des Gehäuses und der Beschichtung umgeben. Lediglich der elektrische Anschluss, sofern dieser vorhanden ist, ist zumindest im Bereich des Rastelements nicht mit der Beschichtung versehen. Beispielsweise wird der Tragrahmen innerhalb des Gehäuses positioniert, insbesondere an diesem angebunden, wobei zweckmäßigerweise ein Schaltungselement, das an dem Tragrahmen befestigt ist, elektrisch mit dem elektrischen Anschluss der flexiblen Batterie kontaktieren wird. Vorzugsweise wird auch hier das Gehäuse luftdicht verschlossen, sodass ein Eindringen von Fremdpartikeln in das Gehäuse unterbunden ist, was eine Fehleranfälligkeit des Hörgeräts verringert.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 schematisch ein Hörgerät mit einer flexiblen Batterie,
  • 2 schematisch eine flexible Batterie,
  • 3 ein erstes Verfahren zur Herstellung eines Hörgeräts, und
  • 4 ein zweites Verfahren zur Herstellung eines Hörgeräts.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist ein Hörhilfegerät 2 dargestellt, das vorgesehen und eingerichtet, hinter einem Ohr eines Benutzers getragen zu werden. Mit anderen Worten handelt es sich um ein Hinter-dem-Ohr-Hörhilfegerät („Behind-the-Ear“-Hörhilfegerät), welches einen nicht dargestellten Schallschlauch aufweist, der in das Ohr eingeführt wird. Das Hörhilfegerät 2 umfasst ein Gehäuse 4, das aus einem Kunststoff gefertigt ist, und das mit Ausnahme der Verbindung zu dem Schallschlauch luftdicht oder zumindest jedoch wasserdicht ist. Das Gehäuse 4 weist folglich keine Öffnung auf. Innerhalb des Gehäuses 4 ist ein Tragrahmen 6 angeordnet und an diesem mittels eines Verbindungselements 8 befestigt, das beispielsweise eine Clipsverbindung oder zumindest ein partieller Formschluss ist. In einer Alternative wird als das Verbindungselement 8 ein Klebstoff herangezogen.
  • Innerhalb des Tragrahmens 6 ist ein Mikrofon 10 mit zwei elektromechanischen Schallwandlern 12 angeordnet. Mittels der beiden elektromechanischen Schallwandler 12 ist es ermöglicht, eine Richtcharakteristik des ersten Mikrofons 10 zu verändern, indem ein zeitlicher Versatz zwischen den mittels des jeweiligen elektromechanischen Schallwandlers 12 erfassten akustischen Signalen verändert wird. Die beiden elektromechanischen Schallwandler 12 sind mit einer Steuereinheit 14 signaltechnisch gekoppelt, die eine Verstärkerschaltung umfasst. Die Steuereinheit 14 ist mittels Schaltungselementen gebildet, wie zum Beispiel elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen.
  • Ferner ist mit der Steuereinheit 14 ein Lautsprecher 16 signaltechnisch gekoppelt, mittels dessen die mit dem Mikrofon 10 aufgenommenen und mittels der Steuereinheit 14 verstärkten Schallsignale ausgegeben werden. Diese Schallsignale werden mittels des nicht nähe dargestellten Schallschlauchs in das Ohr eines Benutzers des Hörhilfegeräts 2 geleitet. Zudem umfasst das Hörhilfegerät 2 weitere elektrische/elektronische Bauteile 18, mittels derer eine Charakteristik verändert werden kann. Das Mikrofon 10, die Steuereinheit 14, der Lautsprecher 16 sowie das weitere elektrische/elektronische Bauteil 18 sind im Wesentlichen innerhalb des Tragrahmens 6 angeordnet und an diesem befestigt. Auf diese Weise werden diese mittels des Tragrahmens 6 vor einer Beschädigung geschützt. Der Tragrahmen 6 ist insbesondere entsprechend der Abmessungen des Mikrofons 10, der Steuereinheit 14, des Lautsprechers 16 sowie des weiteren elektrischen/elektronischen Bauteils 18 aus einem Kunststoff gefertigt. Dahingegen ist die Form des Gehäuses 6 derart, dass ein sicherer Halt hinter dem Ohr des Benutzers des Hörhilfegeräts 2 gegeben ist.
  • Innerhalb des Gehäuses 4 ist ferner eine flexible Batterie 20, beispielsweise in Form einer Dünnfilmbatterie, angeordnet und an einer Innenwand 22 des Gehäuses 4 befestigt. Die flexible Batterie 20, die insbesondere eine gedruckte Batterie ist, weist zwei elektrische Anschlüsse 24 auf, die elektrisch mit der Steuereinheit 14 kontaktiert sind. Mittels der elektrischen Anschlüsse 24 erfolgt eine Bestromung der Steuereinheit 14.
  • In 2 ist schematisch die flexible Batterie 20 dargestellt. Die flexible Batterie 20 umfasst einen Träger 26, der an der Innenwand 22 befestigt ist. Der Träger 26 umfasst vorzugsweise einen Trägerkörper 28, der aus einem porösen Material gefertigt ist. Folglich weist der Trägerkörper 28 eine vergleichsweise große Oberflächenrauheit auf. Innerhalb des Trägerkörpers 28 sind zumindest teilweise die beiden elektrischen Anschlüsse 24 eingebettet. Der Träger 26 ist an der Innenwand 22 befestigt, wobei dies beispielsweise mittels eines Klebstoffs, eines Formschlusses oder aber eines Stoffschlusses erfolgt. Beispielsweise ist der Träger 26, insbesondere der Trägerkörper 28, auf die Innenwand 22 aufgesprüht.
  • Auf einer Oberfläche des Trägers 26 ist eine erste Elektrode 30 angeordnet, und insbesondere ist die Oberfläche des Trägerkörpers 28 mittels der ersten Elektrode 30 beschichtet oder versehen. Hierbei ist die Oberfläche der ersten Elektrode 30 im Wesentlichen gleich der Oberfläche des porösen Trägerkörpers 28, sodass die erste Elektrode 30 eine vergleichsweise große Oberfläche aufweist. Auf der dem Träger 26 gegenüber liegenden Seite der ersten Elektrode 30 ist ein Separator 32 angeordnet und an der ersten Elektrode 30 vorzugsweise befestigt. Der Separator 32 ist eine polymere Folie, die mit einem Elektrolyt getränkt ist. Der Separator 32 ist zwischen der ersten Elektrode 30 und einer zweiten Elektrode 34 positioniert, die beispielsweise aus einem Graphit erstellt ist. Die erste Elektrode 30 und die zweite Elektrode 34 ist jeweils mittels eines der elektrischen Anschlüsse 24 elektrisch kontaktiert, die auf dem den jeweiligen Elektroden 30, 34 abgewandten Freiende ein Rastelement 36 in Form eines Steckverschlusses (sogenannter Clip-Lock) aufweisen. Die Steuereinheit 14 weist hierzu korrespondierende nicht dargestellte Rastelemente auf, weswegen eine mechanisch vergleichsweise stabile Verbindung zwischen der flexiblen Batterie 20 und der Steuereinheit 14 geschaffen ist. Auf den nicht an der Innenwand 22 anliegenden Oberflächen ist die flexible Batterie 20 mit einer Beschichtung 38 aus einem Polymer versehen, welche mittels eines sogenannten „Conformal Coating“ erstellt wird. Infolgedessen ist die flexible Batterie 20 im Wesentlichen hermetisch verschlossen. Insbesondere ist die zweite Elektrode 34 aus einem Manganoxid und die erste Elektrode 30 aus einem Graphen gefertigt.
  • In 3 ist ein erstes Verfahren 40 zur Herstellung des Hörhilfegeräts 2 dargestellt. In einem ersten Arbeitsschritt 42 wird das Gehäuse 4 oder zumindest eine Gehäusehälfte des Gehäuses aus einem Kunststoff erstellt. Hierfür wird ein Kunststoffspritzgussverfahren herangezogen. In einem zweiten Arbeitsschritt 44 wird der Träger 26 der flexiblen Batterie 20 auf die Innenwand 22 des Gehäuses aufgesprüht. Hierbei werden zunächst die elektrischen Anschlüsse 24 geeignet positioniert und das Material des Trägerkörpers 28 zur stoffschlüssigen Verbindung auf die Innenwand 22 aufgesprüht, wobei eine poröse Oberfläche gebildet wird. Folglich ist die der Innenwand 22 abgewandte Oberfläche des Trägers 26 größer als die Oberfläche der Innenwand 22, die mittels des Trägers 26 abgedeckt ist. In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 46 wird die erste Elektrode 30 mittels eines Druckverfahrens auf dem Träger 26 appliziert. Hierfür wird eine sogenannte „Inkjet Material Deposition“ verwendet.
  • In einem sich hieran anschließenden vierten Arbeitsschritt 48 wird der Separator 32, die zweite Elektrode 34 sowie die Beschichtung 38 aufgebracht. Folglich wird die flexible Batterie 20 fertiggestellt. Auch wird der Tragrahmen 6 innerhalb des Gehäuses 4 positioniert, und die beiden elektrischen Anschlüsse 24 werden elektrisch mit der Steuereinheit 14 kontaktiert. Hieran anschließend wird das Gehäuse 4 luftdicht verschlossen, was ein Eindringen von Fremdpartikeln verbindet.
  • In 4 ist ein zweites Verfahren 50 zur Herstellung des Hörgeräts 2 dargestellt. Das zweite Verfahren 50 weist den ersten Arbeitsschritt 42 auf. Mit anderen Worten wird das Gehäuse 4 erstellt. In einem sich hieran anschließenden fünften Arbeitsschritt 52 wird der Träger 26 erstellt, wofür beispielsweise zunächst der Trägerkörper 28 erstellt wird. Beispielsweise wird dieser aus einem Block geschnitten oder gegossen. Ferner werden die elektrischen Anschlüsse 24 an dem Trägerkörper 28 befestigt oder in diesem eingebettet. Mittels Tauchbeschichten wird die erste Elektrode 30 an den Träger 26 appliziert. Hierfür wird das Material, aus dem die erste Elektrode 30 bestehen soll, verflüssigt und der Träger 26 in diese Flüssigkeit eingeführt. Beispielsweise sind bestimmte Bereiche des Trägers 26, wie ein gewünschter Kontaktbereich mit der Innenwand 22 des Gehäuses 4 mit einer Abdeckung versehen, die nach Entfernen des Trägers 26 aus dem Tauchbad entfernt wird. Nach Aushärten der Flüssigkeit auf dem Träger 26 ist dort folglich die erste Elektrode 30 erstellt. Nach Aushärten der ersten Elektrode 30 wird der mit dem Elektrolyt getränkte Separator 32 sowie die zweite Elektrode 34 zur Erstellung der flexiblen Batterie 20 montiert.
  • In einem sich hieran anschließenden sechsten Arbeitsschritt 54 wird der Träger 26 an der Innenwand 22 des Gehäuses 4 angebunden, wofür insbesondere Klebstoff verwendet wird. Bei einer Alternative hierzu wird der Träger 26 formschlüssig in entsprechende Konturen des Gehäuses 4 eingeführt. Auch wird die Beschichtung 38 aufgetragen. In einem sich hieran anschließenden siebten Arbeitsschritt 56 wird das Hörhilfegerät 2 vollendet, indem der Tragrahmen 6 innerhalb des Gehäuses positioniert wird und mittels des Verbindungselements 8 an diesem angebunden wird. Hieran anschließend wird das Gehäuse 4 luftdicht verschlossen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Hörhilfegerät
    4
    Gehäuse
    6
    Tragrahmen
    8
    Verbindungselement
    10
    Mikrofon
    12
    elektromechanischer Schallwandler
    14
    Steuereinheit
    16
    Lautsprecher
    18
    elektrisches/elektronisches Bauteil
    20
    flexible Batterie
    22
    Innenwand
    24
    elektrischer Anschluss
    26
    Träger
    28
    Trägerkörper
    30
    erste Elektrode
    32
    Separator
    34
    zweite Elektrode
    36
    Rastelement
    38
    Beschichtung
    40
    erstes Verfahren
    42
    erster Arbeitsschritt
    44
    zweiter Arbeitsschritt
    46
    dritter Arbeitsschritt
    48
    vierter Arbeitsschritt
    50
    zweites Verfahren
    52
    fünfter Arbeitsschritt
    54
    sechster Arbeitsschritt
    56
    siebter Arbeitsschritt

Claims (12)

  1. Hörgerät (2), insbesondere Hörhilfegerät, das eine flexible Batterie (20) mit einem elektrischen Anschluss (24) aufweist.
  2. Hörgerät (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Batterie (20) innerhalb eines Gehäuses (4) angeordnet ist.
  3. Hörgerät (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (4) ein Tragrahmen (6) mit Schaltungselementen (14) angeordnet ist.
  4. Hörgerät (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) luft- und/oder wasserdicht verschlossen ist.
  5. Hörgerät (2) nach nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Batterie (20) einen Träger (26), der insbesondere aus einem porösen Material gefertigt ist, aufweist, auf den eine erste Elektrode (30) appliziert ist.
  6. Hörgerät (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (26) auf eine Innenwand (22) des Gehäuses (4) gesprüht oder an dieser angebunden ist.
  7. Hörgerät (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (26) den elektrischen Anschluss (24) aufweist.
  8. Hörgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Batterie (20) mit einer Beschichtung (38) versehen ist.
  9. Hörgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Anschluss (24) freiendseitig ein Rastelement (36) aufweist.
  10. Verwendung einer flexiblen Batterie (20) zur Herstellung eines Hörgeräts (2).
  11. Verfahren (40, 50) zur Herstellung eines Hörgeräts (2), bei dem – ein Gehäuse (4) erstellt wird, und – eine flexible Batterie (20) innerhalb des Gehäuses (4) angeordnet wird. Verfahren (40) nach Anspruch 11, bei dem – ein Träger (26) der flexiblen Batterie (20) auf eine Innenwand (22) des Gehäuses (4) aufgesprüht wird, und – eine erste Elektrode (30) der flexiblen Batterie (20) auf den Träger (26) gedruckt wird.
  12. Verfahren (50) nach Anspruch 11, bei dem – mittels Tauchbeschichten ein Träger (26) der flexiblen Batterie (20) mit einer ersten Elektrode (30) der flexiblen Batterie (20) versehen wird, und – der Träger (26) der flexiblen Batterie (20) an einer Innenwand (22) des Gehäuses (4) angebunden wird.
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