DE2222961B2 - Verfahren zum hermetisch dichten Verbinden eines Batteriegehäuses aus Kunststoff mit einem Kunststoffdeckel - Google Patents
Verfahren zum hermetisch dichten Verbinden eines Batteriegehäuses aus Kunststoff mit einem KunststoffdeckelInfo
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Description
schematischen Zeichnungen an Ausführungsbeispie- umgewendet und so auf die Abdeckung 26 aufge-
len näher erläutert. Es zeigt setzt, daß die Wände 14,16 und 30 in die zugehöri-
Fig, 1 in einem senkrechten Teilschnitt den obe- gen Aussparungen 32 eingreifen und sich die in
ren Bereich eines Batteriegebüuses mit einem im Ab- F i g. 5 gezeigte Anordnung ergibt. Das Gehäuse und
stand dargestellten zugehörigen Deckel, 5 die Abdeckung verbleiben so lange in dieser umge-
Fig. 2 den Batteriedeckel in perspektivischer Dar- wendeten Lage, bis der Klebstoff erstarrt und fest ge-
stellung, worden ist. Hierauf wird das Gehäuse 10 mit der mit
F i g. 3 das Batteriegehäuse und den daneben an- ihm mit abdichtender Wirkung verbundenen Abdek-
gf-ordneten Deckel vor dem Verbinden der beiden kung gemäß Fig.6 wieder in seine aufrechte SteJ-
Teile, 10 lung gebracht und weiter abgekühlt.
F i g. 4 und 5 zwei Arbeitsschritte eines Verfahrens F i g. 7 zeigt einen flächigen Formkörper 42 aus
zum Zusammenbauen einer Batterie, einem festen thermoplastischen Klebstoff, der zur
Fig.6 in einer Seitenansicht eine vollständig zu- Verwendung bei dem erfmdungsgemäßen Verfahren
sammengebaute Batterie, geeignet ist Der Formkörper 42 hat eine solche
F i g. 7 im Grundriß eine aus einem festen Kleb- 15 Grundrißform, daß er in die Aussparungen paßt, an
stoff hergestellte Matte zur Verwendung beim Zu- denen die Abdeckung 26 und das Gehäuse 10 inein-
sammenbauen einer Batterie, andergreifen; gemäß Fig. 7 gehören zu dem Fonn-
F i g. 8 und 9 schematisch Verfahren zum Herstel- körper 42 seitliche Abschnitte 44, stirnseitige Ab-
len einer aus einem festen Klebstoff bestehenden schnitte 46 und Zwischenabschnitte 48, die so an-
Matte zur Verwendung beim Zusammenbauen von 20 geordnet sind, daß sie in die Aussparungen 32 der
Batterien, Abdeckung 26 passen. Die Dicke des Formkörpers
Fig. 10 das Prüfen einer zusammengebauien Bat- 42 ist so gewählt, daß genau die richtige. Menge des
terie. Klebstoffs zur Verfügung steht, um eine fluddichte
Gemäß F i g. 1 gehören zu dem insgesamt mit 10 Abdichtung zwischen dem Gehäuse und der Abdekbezeichneten
Batteriegehäuse Seitenwände 12, Stirn- 25 kung zu gewährleisten, und um gleichzeitig sicherzuwände
14, von denen nur eine dargestellt ist, ein ste'len, daß kein überschüssiger Klebstoff vorhanden
ebenfalls nicht gezeigter Boden und mehrere innere ist, der anderenfalls überlaufen und längs der Wände
Wände 16. Das vorzugsweise einstückig, z.B. aus 12, 14 und 16 herabfließen und das Aussehen der
Polypropylen hergestellte Gehäuse 10 enthält die üb- fertigen Batterie beeinträchtigen könnte,
liehen Batterieelemente 17. Die inneren Wände 16 30 Der flächige Formkörper 4?. läßt sich nach einem des Gehäuses verlaufen parallel zu den Stirnwänden beliebigen, von mehreren anwendbaren Verfahren 12 und sind durch Abstände getrennt, so daß sie herstellen. Beispielsweise zeigt F i g. 8 eine Vorrichmehiere Zellen 18 abgrenzen, von denen jede eine tung 50, die es ermöglicht, eine bestimmte Menge Elektrodenbaugruppe 20 enthält. Die Elektroden- eines festen thermoplastischen Klebstoffs zu erhitzen, baugruppen in den Zellen 18 sind paarweise durch 35 bis er erweicht ist und eine solche Konsistenz ange-Verbindungsstücke 22 verbunden, die sich gemäß nommen hat, daß er durch eine Matrize 52 fließt, um F i g. 1 jeweils über die betreffende innere Wand 16 einen Klebstoffstrang 54 zu bilden, dessen Querhinweg erstrecken. Die Elektrodenbaugruppen in den schnitt dem Querschnitt des flächigen Formkörpers an den ^nden des Gehäuses angeordneten Zellen 18 42 entspricht. Eine Schneidvorrichtung 56 dient sind jeweils mit einem Anschlußstück 24 versehen, 40 dazu, die einzelnen Formkörper 42 von dem Strang das dazu bestimmt ist, nach oben durch die Batterie- 54 abzuschneiden. Alternativ kann man gemäß abdeckung durchzuragen, damit die Batterie an eine F i g. 9 eine Form 58 zum Gießen von Formkörpern Last angeschlossen werden kann. 42 benutzen. Zu den bevorzugten Verfahren zum
liehen Batterieelemente 17. Die inneren Wände 16 30 Der flächige Formkörper 4?. läßt sich nach einem des Gehäuses verlaufen parallel zu den Stirnwänden beliebigen, von mehreren anwendbaren Verfahren 12 und sind durch Abstände getrennt, so daß sie herstellen. Beispielsweise zeigt F i g. 8 eine Vorrichmehiere Zellen 18 abgrenzen, von denen jede eine tung 50, die es ermöglicht, eine bestimmte Menge Elektrodenbaugruppe 20 enthält. Die Elektroden- eines festen thermoplastischen Klebstoffs zu erhitzen, baugruppen in den Zellen 18 sind paarweise durch 35 bis er erweicht ist und eine solche Konsistenz ange-Verbindungsstücke 22 verbunden, die sich gemäß nommen hat, daß er durch eine Matrize 52 fließt, um F i g. 1 jeweils über die betreffende innere Wand 16 einen Klebstoffstrang 54 zu bilden, dessen Querhinweg erstrecken. Die Elektrodenbaugruppen in den schnitt dem Querschnitt des flächigen Formkörpers an den ^nden des Gehäuses angeordneten Zellen 18 42 entspricht. Eine Schneidvorrichtung 56 dient sind jeweils mit einem Anschlußstück 24 versehen, 40 dazu, die einzelnen Formkörper 42 von dem Strang das dazu bestimmt ist, nach oben durch die Batterie- 54 abzuschneiden. Alternativ kann man gemäß abdeckung durchzuragen, damit die Batterie an eine F i g. 9 eine Form 58 zum Gießen von Formkörpern Last angeschlossen werden kann. 42 benutzen. Zu den bevorzugten Verfahren zum
Die Abdeckung 26 ist so geformt, daß sie so über Herstellen der Formkörper 42 gehört das Spritzver-
das Gehäuse 10 paßt, daß die Stirnwände 28 der Ab- 45 fahren.
deckung über die oberen Teile 30 der Stirnwände 12 Auf dem Gebiet der Zusammensetzung und Hergreifen.
Dis oberen Teile 30 der inneren Wände 16 stellung fester thermoplastischer Klebstoffe ist die
greifen in Aussparungen 32 auf der Unterseite der Entwicklung so weit fortgeschritten, daß für den erAbdeckung
26 ein. Die Abdeckung weist Öffnungen findungsgeniäßen Zweck zahlreiche Klebstoffe der
34 auf, über die die verschiedenen Zellen 18 zugang- 50 verschieden-vien Zusammensetzung zur Verfügung
lieh sind. Diese öffnungen können z.B. mit Hilfe stehen; die Hauptforderung, welche die in Frage
von Schraubkappen verschlossen werden. kommenden Klebstoffe zu erfüllen haben, besteht
Bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ver- darin, daß sie fest an den Werkstoffen haften, aus dcfahren
zum Zusammenbauen des Batteriegehäuses 10 nen das Batteriegehäuse und die Abdeckung herge-
und der Abdeckung 26 unter Erzielung einer flud- 55 stellt sind. Ein weiteres Erfordernis besteht darin,
dichten Abdichtung wird die Abdeckung gemäß daß die Temperatur, bei der der betreffende Kleb-Fig.3
auf einer Palette 36 angeordnet, und die er- stoff schr-ilzt, nicht so hoch ist, daß bei dem Erreiforderliche
Menge des festen Klebstoffs wird dort an- chen dieser Temperatur das Gehäuse und/oder die
geordnet, wo die Abdeckung mit dem Gehäuse 10 Abdeckung geschädigt wird. Beispielsweise könnte
zusammenstößt, d. h. in den Aussparungen 32. Hier- 60 man einen Klebstoff verwenden, bei dem Äthylenviauf
werden das Gehäuse 10, die Abdeckung 26 und nylacetat-Mischpolymerisate, vorzugsweise Pfropfder
Klebstoff erhitzt, z. B. gemäß F i g. 4 durch Hin- mischpolymerisate aus Äthylen und einem Vinylacedurchführen
dieser Teile mittels eines Förderbandes tathomopolymerisat, mit einem Glyzerinester eines
38 durch einen Ofen 40. In dem Ofen werden die hydrierten Baumharzes kombiniert sind. Bei der VerAbdeckung
26, au Gehäuse 10 und der feste Kleb- 65 wendung dieses Klebstoffs wird es bevorzugt, den
stoff auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, um Formkörper 42 in dem Ofen 40 auf eine Temperatur
den festen Klebilnff zum Schmelzen zu bringen. zwischen etwa 77 und 132° C und vorzugsweise eine
Nachdem dies geschehen ist, wird das Gehäuse 10 Temperatur von etwa 105° C, die Abdeckung 26 auf
eine Temperatur zwischen etwa 82 und 138° C und vorzugsweise auf etwa HO0C, die Elektrodenverbindungsstücke
22 auf eine Temperatur zwischen etwa 77 und 132° C und vorzugsweise auf etwa 105° C und die Wände 14, 16 und 30 des Gehäuses
10 auf eine Temperatur zwischen etwa 82 und 138° C und vorzugsweise auf etwa 105° C zu erhitzen.
Zu diesem Zweck kann man z. B. die Temperatür des Ofens 40 so regeln, daß sie im Bereich von
etwa 93 bis 149° C und vorzugsweise bei etwa 121° C liegt; hierbei wird die Laufgeschwindigkeit
des Förderbandes 38 so geregelt, daß das Gehäuse 10 und die Abdeckung 26 den Ofen 40 innerhalb
einer Zeitspanne von 12 bis 16 und vorzugsweise von 14 min durchlaufen. Nachdem die gewünschte Temperatur
erreicht und das Gehäuse 10 umgewendet und mit der Abdeckung 26 vereinigt worden ist, beläßt
man das Gehäuse 3 bis 9 Minuten und Vorzugsweise 6 Minuten lang in seiner umgekehrten Lage,
damit der Klebstoff abbinden kann. Hierbei trägt das Gewicht des Gehäuses 10 mit den darin enthaltenen
Batterieelementen dazu bei, daß die Erzielung einer einwandfreien Abdichtung gewährleistet wird. Nachdem
der Klebstoff hart geworden und die Batterie wieder in ihre aufrechte Stellung gebracht worden ist,
wird sie vorzugsweise 10 bis 35 min und Vorzugsweise 25 min lang abgekühlt; diese Abkühlzeit kann
durch Besprühen des mit der Abdeckung vereinigten Gehäuses mit einem Luft- und Wasserstrom abgekürzt
werden. Sobald sich die Abdeckung und das Gehäuse auf eine Temperatur zwischen etwa 26 und
43° C und vorzugsweise auf etwa 35° C abgekühlt haben, kann man die Dichtheit der Verbindung in
der aus Fig. 11 ersichtlichen Weise dadurch prüfen, daß man Druckluft von einer Druckluftquelle 80 aus
über ein Ventil und einen Druckmesser 82 in jede der Zellen 18 einleitet und die Zellen einem Uberdruck
von etwa 0,07 bis 0.35 kg/cm2 und vorzugsweise von etwa 0,14 kg/cm2 aussetzt.
Sollte sich zeigen, daß eine fertige Batterie fehlerhaft ist, kann man sie wieder zerlegen, indem man
zuerst Wärme zuführt, um den Klebstoff zu schmelzen und die durch ihn hergestellten Verbindungen zu
lösen. Zu diesem Zweck kann man die Batterie z. B. während einer Zeitspanne von bis zu 5 min und vorzugsweise
von 3 min in dem Ofen 40 anordnen. Nach
ao dem Erwärmen kann man die Abdeckung 26 von
dem Gehäuse 10 abheben, um eine Beseitigung des Fehlers zu ermöglichen, woraufhin die Batterie erneut
mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung verschlossen werden kann; auf diese Weise ist es
as möglich, zu vermeiden, daß die Gehäuse und Abdekkungen
fehlerhafter Batterien als Ausschuß behandelt werden müssen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1 2
dungsflgchen zwischen Gehäuse und Deckel ist auch Patenunsprüche: bereits das Zwischenfügen einer Folie aus Kunststoff
zwischen diesen Flächen vorgesehen.
J, Verfahren zum hermetisch dichten Verbin- Beim Einbringen des Klebers in Form von Pulver
den eines Batteriegehguses aus Kunststoff, insbe- 5 oder Schnurstücken in die Aussparungen ist es jesondere
Polypropylen, nut einem Kunststoffdek- doch nachteilig, daß eine exakte Dosierung der Klebkel,
der Aussparungen zur Aufnahme vorspnn- stoffmenge und ihrer gleichmäßigen Verteilung nicht
gender Gehäuseteüe aufweist, bei dem ein ther- mit der -wünschenswerten Sicherheit gewährleistet ist.
moplasttischer Kleber in fester Form in die Aus- Eine genaue Bemessung der Klebstoffmenge ist jesparungen
eingebracht und auf Erweichungstem- xo doch wichtig, weil bei zu kleiner Menge eine ordperatur
erhitzt wird, das Gehäuse und der Deckel nungsgemäße hermetische Abdichtung nicht erreicht
zusammengesetzt werden und der Kleber unter wird und weil bei zu großer Klebstoffmenge der er-Erstarren
abgekühlt wird, wobei der erstarrte weichte Kleber aus den Aussparungen überläuft. Ein
Kleber zum beschädigungsfreien Lösen des Dek- Überlaufen nach außen bedeutet eine Verschmutkels
vom Gehäuse erneut durch Wärmeeinwir- 15 zuiig des Batteriegehäuses, während ein Überlaufen
kung erweichbar ist, dadurch gekenn- des Klebers zur Innenseite zu Störungen und zu einer
zeichnet, daß der thermoplastische Kleber verkürzten Lebensdauer der Batterieelemente führen
vor seinem Einbringen zu einem dem Ausspa- kann.
rungsverlauf entsprechenden flächigen Formkör·· Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zur/runde,
per mit genau vorbestimmter Stärke geformt 20 das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß gewird,
der in die Aussparungen eingelegt wird. währleistet ist, daß der Kleber in der richtigen Menge
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- und in gleichmäßiger Verteilung eingebracht wird,
kennzeichnet, daß das Gehäuse auf den mit nach Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erunten weisender Oberseite angeordneten Deckel findungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der aufgesetzt wird und Gehäuse und Deckel bis zur 25 thermoplastische Kleber vor seinem Einbringen zu Erstarrung des Klebstoffes in dieser Anordnung einem dem Aussparungsverlauf entsprechenden fläverbleiben. chigen Formkörper mit genau vorbestimmter Stärke
kennzeichnet, daß das Gehäuse auf den mit nach Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erunten weisender Oberseite angeordneten Deckel findungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der aufgesetzt wird und Gehäuse und Deckel bis zur 25 thermoplastische Kleber vor seinem Einbringen zu Erstarrung des Klebstoffes in dieser Anordnung einem dem Aussparungsverlauf entsprechenden fläverbleiben. chigen Formkörper mit genau vorbestimmter Stärke
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geformt wird, der in die Aussparungen eingelegt
gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kleber wird.
vor seinem Einbringen aus einer Düse mit dem 30 Auf diese Weise wird die erforderliche Kleber-Aussparungsverla.f
entsprechendem Querschnitt menge durch Einhaltung einer bestimmten Stärke des extrudiert wird und vom extrudierten Strang flä- Formkörpers erzielt. Der feste Formkörper läßt sich
chige Formkörper in der erforderlichen Stärke nicht nur leicht einbringen, es ist auch eine gleichmäabgesclinitten
werden. ßige Verteilung in den Aussparungsabschnitten ge-
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 35 währleistet, so daß nicht nur insgesamt, sondern auch
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als thermo- an den einzelnen Verbindungsstellen jeweils die richplastischer
Klebstoff eine Kombination aus Äthy- tige Klebermenge vorhanden ist. Das gilt insbesonlenvinylacetat-Mischpolymerisaten
und einem dere auch bei einem komplizierten Aussparangsver-Glyzerinester
eines hydrierten Baumharzes ver- lauf, wie er sich beispielsweise bein,. Vorhandensein
wendet wird. 40 mehrerer aufragender Gehäusezwischenwände zur
Bildung einzelner Batteriezellen ergibt.
Das Verfahren läßt sich zweckmäßigerweise so
durchführen, daß das Gehäuse auf den mit nach unten weisender Oberseite angeordneten Deckel aufge-45
setzt wird und Gehäuse und Deckel bis zur Erstar-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum herme- rung des Klebstoffes in dieser Anordnung verbleiben,
tisch dichten Verbinden eines Batteriegehäuses aus Tn diesem Falle ist sichergestellt, daß der erweichte
Kunststoff, insbesondere Polypropylen, mit einem Kleber nicht aus den Deckelaussparungen ausläuft,
Kunststoffdeckel, der Aussparungen zur Aufnahme was selbst bei richtiger Dosierung noch infolge
vorspringender Gehäuseteüe aufweist, bei dem ein 50 Schwerkraftwirkung möglich wäre,
thermoplastischer Kleber in fester Form in die Aus- Besonders vorteilhaft ist eine Verfahrensweise, bei sparungen eingebracht und auf Erweichungstempera- welcher der thermoplastische Kleber vor seinem Eintur erhitzt wird, das Gehäuse und der Deckel zusam- bringen aus einer Düse mit dem Aussparungsverlauf mengesetzt werden und der Kleber unter Erstarren entsprechendem Querschnitt extrudiert wird und abgekühlt wird, wobei der erstarrte Kleber zum be- 55 vom extrudierten Strang flächige Formkörper in der schädigungsfreien Lösen des Deckels vom Gehäuse erforderlichen Stärke abgeschnitten werden. So laserneut durch Wärmeeinwirkung erweichbar ist. sen sich die flachen Formkörper ohne großen Auf-
thermoplastischer Kleber in fester Form in die Aus- Besonders vorteilhaft ist eine Verfahrensweise, bei sparungen eingebracht und auf Erweichungstempera- welcher der thermoplastische Kleber vor seinem Eintur erhitzt wird, das Gehäuse und der Deckel zusam- bringen aus einer Düse mit dem Aussparungsverlauf mengesetzt werden und der Kleber unter Erstarren entsprechendem Querschnitt extrudiert wird und abgekühlt wird, wobei der erstarrte Kleber zum be- 55 vom extrudierten Strang flächige Formkörper in der schädigungsfreien Lösen des Deckels vom Gehäuse erforderlichen Stärke abgeschnitten werden. So laserneut durch Wärmeeinwirkung erweichbar ist. sen sich die flachen Formkörper ohne großen Auf-
Ein solches Verfahren ist bereits bekannt (franzö- wand herstellen, wobei es gegebenenfalls auch auf
sische Patentschrift 1 308 071). Die Verwendung einfache Weise möglich ist, die Stärke der Formkor-
eines beim Einbringen festen Klebers ist von Vorteil, 60 per zu ändern oder gar durch Verwendung einer an-
weil Verunreinigungen durch nicht ordnungsgemäßes deren Extrudierdüse Formkörper für einen anderen
Einbringen des Klebers, zu frühes Erhärten des KIe- Aussparungsverlauf herzustellen,
bers bei Arbeitsunterbrechungen und aus dem glei- Ferner hat es sich als zweckmäßig herausgestellt,
chen Grunde auftretende Störungen bei der Zufuhr als thermoplastischen Klebstoff eine Kombination
des Klebers vermieden werden. Der feste Kleber wird 65 aus Äthylenvinylacetat-Mischpolymerisaten und
in Pulverform oder als Schnur in die betreffenden einem Glycerinester eines hydrierten Baumharzes zu
Aussparungen eingelegt. Bei der Verwendung von verwenden,
flach aufeinanderliegenden flanschförmigen Verbin- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2222961B2 true DE2222961B2 (de) | 1974-06-06 |
DE2222961C3 DE2222961C3 (de) | 1975-01-23 |
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ID=22500348
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |