DE29917812U1

DE29917812U1 - Quaderförmiger Körper mit einer an ihm anliegenden Verpackung und Verpackung für denselben

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Publication number: DE29917812U1
Application number: DE29917812U
Authority: DE
Original assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2009-10-09
Also published as: JP2002539582A; WO2000054347A1; US20020022177A1; EP1166374A1; KR20010102520A; DE19910433A1

Description

Quaderförmiger Körper mit einer an ihm anliegenden Verpackung und Verpackung für denselben

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft einen quaderförmigen Körper, der in einer an ihm eng anliegenden Verpackung eingelagert ist. Die Erfindung betrifft auch die Verpackung für einen solchen Körper.

Ein derartiger Körper besteht zum Beispiel aus mit Elektrolyt durchtränkten elektrochemischen Zellen. Derartige Zellen stellen eine Batterie dar. Aus der Batterie ragen Anoden- und Kathoden-Anschluss fahnen heraus. Durch die Zugabe von Elektrolyt werden die elektrochemischen Zellen der Batterie aktiviert, d.h. betriebsbereit gemacht.

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Flachbatterien, wie zum Beispiel LI-Ion-Batterien sind in Aluminium-Verbundfolien eingeschweißt. Die Verbundfolien haben auf der Innenseite eine Beschichtung, die sich mit den Anschlüssen der Batterieplatten verbindet und dadurch eine gasdichte Packung ermöglicht.

STAND DER TECHNIK

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Es ist bekannt, für die Herstellung von elektrochemische Zellen enthaltenden Batterien Thermof orm-Maschinen einzusetzen. Auf diesen Maschinen wird die recht steife Verbundfolie entweder einseitig tiefgezogen und mit einer Deckfolie verschweißt, oder es werden beide Verbundfolien jeweils durch Tiefziehen mit einer Mulde versehen und übereinandergeklappt miteinander verschweißt. In den beiden

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sich gegenüberliegenden Vertiefungen befinden sich dann die Batterieplatten. Die Kathoden- und Anodenfahnen, die die elektrischen Anschlüsse der Batterie darstellen, werden als flache Metallfolien aus einer Seite des Behälters, zwischen den beiden mit jeweils einer Mulde versehenen Behälterteilen, herausgeführt. Die Anoden- und Kathodenfahnen dürfen auf keinen Fall mit den Schnittkanten der Aluminium-Verbundfolie in Berührung kommen, da ansonsten ein Kurzschluss entstehen und die Batterie zerstört werden würde. Aus diesem Grund werden die Randstreifen der Verbundfolie, in deren Bereich die Anoden- und Kathodenfahnen sich befinden, bereits vor dem Zusammenführen der beiden Gehäuseteile um etwa 9 0° nach außen umgefaltet. Nach der Fertigstellung des Batteriegehäuses werden die Randstreifen nochmals um 90° , d.h. insgesamt um 180° umgefaltet. Aufgrund der Steifigkeit der Verbundfolie stellt diese Umfalttechnik einen erheblichen Aufwand dar.

In der älteren deutschen Patentanmeldung 199 10 433.6 wird vorgeschlagen, Flachbeutel als Verpackung für Batterien zu verwenden. Flachbeutelmaschinen haben nicht nur eine hohe Leistung, sondern stellen insgesamt eine vergleichsweise sehr wirtschaftliche Möglichkeit dar, Verpackungen für Batterien, d.h. "Gehäuse" für solche Batterien herzustellen. Jedes "Gehäuse" beziehungsweise jede Verpackung ist dann in Form eines Beutels vorhanden.

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Um einen elektrischen Berührschutz zwischen den Stirnseiten der Verbundfolie und den Anoden- beziehungsweise Kathoden-Fahnen herzustellen, wird bei dieser älteren Patentanmeldung vorgeschlagen, elektrisch nicht leitende Bahnen wie zum Beispiel die zum Verschließen von Beuteln an sich bekannten Wiederverschluss-Streifen auf den Innenseiten der beiden Beutelwände anzubringen. Damit können dann die einzelnen

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Beutel auf einer Flachbeutelmaschine aus einer von einer Rolle endlos abgezogenen Verbundfolienbahn hergestellt werden. Die Siegelnähte, die im Randbereich des Flachbeutels vorhanden sind, bewirken, dass die Seitenbereiche des Flachbeutels flossenartig von dem verpackten Körper wegstehen. Dadurch ist ein gewisser Raum um den verpackten Körper wie beispielsweise um das Batterie-"Gehäuse" herum erforderlich, der für die Verpackung und nicht für sonstige Bauteile zur Verfügung stehen muss.

Bei den für Batteriegehäuse starken Folien sind die Siegelnähte und damit auch die Quersiegelnähte sehr steif. Da diese Quersiegelnähte beim Siegeln der oberen Längssiegelnaht nur wenig nachgeben, entsteht beim Siegeln der oberen Längssiegelnaht eine unkontrollierte Faltenbildung, die zu Undichtigkeiten führen kann.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, um quaderförmige Körper mit einer eng an ihm anliegenden Verpackung zu versehen beziehungsweise in Gestalt von quaderf örmigen Körpern vorhandene Flachbatterien mit einem Gehäuse zu versehen, das die mit Elektrolyt durchtränkten elektrochemischen Zellen einer jeden Batterie möglichst eng umschließt.

Diese Erfindung ist für einen in einer eng an ihm 0 anliegenden Verpackung vorhandenen quaderf örmigen Körper

durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben. Die erfindungsgemäße Verpackung für einen solchen quaderförmigen Körper ist Gegenstand des Anspruchs 17. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. 35

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Das Einlagern eines quaderförmigen Körpers in einen Flachbeutel hat insbesondere dann, wenn der quaderförmige Körper eine mit Elektrolyt durchtränkte Zellen enthaltende Flachbatterie ist, den Vorteil, dass sehr wirtschaftlich arbeitende Flachbeutelmaschinen eingesetzt werden können. Im Zusammenhang mit Batterien brauchen also nicht mehr Thermoform-Maschinen verwendet zu werden, um Batteriegehäuse herzustellen. Das Umschlagen der beiden Seitenbereiche des Flachbeutels auf die eine oder die beiden Beutelwände bewirkt, dass der in einer solchen Verpackung einsitzende quaderförmige Körper insgesamt wenig Raum einnimmt; seitlich sperrend wegstehende, flossenartige Siegelnahtbereiche des Flachbeutels sind nicht mehr vorhanden. Im Bereich der oberen Längssiegelnaht kann der Seitenbereich vor dem Aufbringen der Längssiegelnaht nach innen eingefaltet werden.

Um auch im Bodenbereich die Verpackung möglichst eng an den zu verpackenden Körper anlegen zu können, hat es sich als 0 vorteilhaft herausgestellt, im Bodenbereich des Flachbeutels eine Innenfaltung, ähnlich wie bei einem Flachbodenbeutel vorzusehen. Dadurch kann sich der Bodenbereich von unten ohne störende Faltenbildung flach an den einzulagernden Körper anlegen.

Die umgeschlagenen Seitenbereiche des Flachbeutels können an die Beutelwand angeklebt oder mit einem Klebestreifen, der beispielsweise ein Klebe-Etikett sein kann, an der oder den Beutelwänden befestigt werden.

Um ein möglichst eng an dem Körper anliegendes Umschlagen der Seitenbereiche sicherzustellen, ist es vorteilhaft, im Seitenbereich eine zusätzliche Quersiegelnaht dicht neben dem bereits eingelagerten Körper vorzusehen. Diese zusätzliche Quersiegelnaht bildet dann eine relativ steife

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Biegekante, um die der Seitenbereich leicht und eng an dem Körper anliegend umgeschlagen werden kann.

Diese zusätzlich im Seitenbereich vorhandene Quer siegelnaht wird vorzugsweise nicht bis ganz nach oben, über die gesamte Beutelwand hinweg, geführt, sondern endet unterhalb der Oberseite des eingelagerten Körpers. Dadurch wird das Anbringen der oberen Längssiegelnaht, mit der der Beutel oben verschlossen wird, im seitlichen oberen Eckbereich erleichtert.

Um obere, seitlich auskragende Bereiche des allseits verschlossenen Flachbeutels zu vermeiden, kann im oberen Eckbereich des Beutels, bei umgeschlagenem Seitenbereich, eine Seiten-Innenfalte in dieser oberen Beutelecke vorgesehen werden. Sofern dann die obere Längssiegelnaht angebracht und der Beutel oben verschlossen wird, sind keine Beutelbereiche vorhanden, die seitlich aus dem Lichtraumprofil der den Körper einhüllenden Verpackung wegstehen.

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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung, insbesondere auch im Zusammenhang mit den am oberen Längsrand der beiden Beutelwände zum Zwecke eines Berührschutzes angebrachten isolierenden Streifen, sind den in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmalen sowie dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

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Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer zu einer

Flachbeutel form umgeschlagenen, die Beutelwände eines solchen Flachbeutels darstellenden Verbund folie,

Fig. 2 einen von der Verbundfolie nach Fig. 1 separierten Teilbereich, nämlich einen oben offenen und zum Einlagern eines Batteriekörpers vorbereiteten Flachbeutel,

Fig. 3 eine Darstellung eines teilweise in den Flachbeutel nach Fig. 2 eingesetzten Batteriekörpers,

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Fig. 4 eine Darstellung des vollständig in den Flachbeutel eingeschobenen Batteriekörpers,

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Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der von Fig. 4, mit

unmittelbar neben dem eingelagerten Batteriekörper angebrachten Faltlinien in den Beutelwänden des Flachbeutels,

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Fig. 6 eine Darstellung ähnlich der von Fig. 5 mit im Bereich der Faltlinien vorgesehenen weiteren Quersiegelnähten,

Fig. 7 eine Untersicht des Gegenstandes von Fig. 6,

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Fig. 8 eine Untersicht des Gegenstandes von Fig. 6 mit umgeschlagenen Seitenbereichen, die wechselweise auf die Beutelwände umgeschlagen sind,

Fig. 8.1 eine Darstellung ähnlich der von Fig. 8 mit auf

dieselbe Beutelwand umgeschlagenen Seitenbereichen,

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Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Beutels gemäß Fig. 8,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Gegenstandes von Fig. 9 mit oberhalb des eingelagerten

Batteriekörpers vorhandenen Seiten-Innenfalten in beiden oberen Außenbereichen des Flachbeutels,

Fig. 10.1 eine ausschnittsweise Darstellung der Fig. 10, mit nicht vorhandener Seiten-Innenfalte,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung ähnlich der von
Fig. 10, mit zusätzlich aufgebrachter oberer
Längssiegelnaht und

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Fig. 12 eine Ansicht längs des Schnittes 12 - 12 von Fig. 10.

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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

In Fig. 1 ist eine einteilige Verbundfolien-Bahn 10
dargestellt, die beispielsweise von einer Rolle endlos
abgezogen wird und die in ihrem Bodenbereich 12 mit einer W-förmigen Bodenfalte 14 versehen ist. Die Bahn 10 besitzt
also zwei sich gegenüberliegende Beutelwände 16, 18.

Entsprechend der Länge der aus der Bahn 10 herzustellenden Flachbeutel 2 0 werden Quersiegelnähte 22 längs der Bahn 10 im Abstand 24 angebracht und dabei die beiden Beutelwände

0 16, 18 miteinander verschweißt. Vor dem Aufbringen der
Quersiegelnähte 22 ist im oberen Bereich der beiden
Beutelwände 16, 18 jeweils ein Kunststoff-Streifen 26, 28
befestigt. Die beiden Kunststoff-Streifen 26, 28 überragen den oberen Rand 3 0 der jeweiligen Beutelwand 16, 18. Diese beiden Kunststoff-Streifen 26, 28 können die unteren Teile

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eines an sich bekannten Wiederverschluss-Streifens sein. Wiederverschluss-Streifen sind zum Wiederverschließen von Flachbeuteln bekannt. Im vorliegenden Fall dienen sie aber nicht zum Verschließen eines Flachbeutels 20, sondern dazu, den oberen Rand 3 0 gegen eine ungewollte Berührung mit den aus einem Batteriekörper 32 oben herausschauenden Anschlussfahnen 34 zu schützen.

Die Verbundfolien-Bahn 10 wird im Bereich ihrer Quersiegelnähte 22 zertrennt. Es entstehen dann einzelne Flachbeutel 20. Nach Öffnen der beiden Beutelwände 16, 18 wird von oben ein Batteriekörper 32 in jeweils einen Beutel 20 eingesetzt. Dieser Batteriekörper 32 besteht aus elektrochemischen Zellen, die einzeln übereinandergepackt oder aufgewickelt als Paket vorhanden sind. Oben schauen aus dem Batteriekörper 32 die Anschlussfahnen 34 als Anoden- und Kathoden-Fahnen heraus.

Nach Einsetzen des Batteriekörpers 32 in den Flachbeutel drückt der Boden 35 des Batteriekörpers 32 die W-förmige Bodenfalte 14 flach, so dass der Bodenbereich 12 des Flachbeutels 20 im Bereich seiner Bodenfalte 14 flach an dem Boden 35 des Batteriekörpers 32 anliegt, so wie dies den Figuren 4 und folgende, insbesondere Fig. 7 und 8 zu entnehmen ist.

Die beiden die Quersiegelnähte enthaltenden linken und rechten Seitenbereich 38, 40 werden dann durch Faltlinien 42, 44 zusammengedrückt und dabei der eingelagerte Batteriekörper 32 durch die Seitenbereiche 38, 40 auch seitlich eingerahmt (Fig. 5) .

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Unmittelbar neben der Faltlinie 42, 44 wird dann eine innere Quersiegelnaht 46.1, 46.2 aufgebracht. Diese Quersiegelnähte

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46.1, 46.2 haben im vorliegenden Beispielsfall keine seitliche Anbindung an die äußeren Quersiegelnähte 22. Die inneren Quersiegelnähte 46.1, 46.2 reichen bis in eine Höhe 48, die unterhalb der Oberkante des Batteriekörpers 32, die durch die Höhe 50 gekennzeichnet ist (Fig. 6), liegt.

Dadurch überlappt sich die später, nach dem Umschlagen der Seitenbereiche 3 8, 40, auf zubringende Längssiegelnaht (Fig. 11) nicht mit Bereichen der inneren Quersiegelnähte 4 6.1, 46.2.

Die beiden Seitenbereiche 38, 40 werden anschließend abwechselnd auf die beiden Beutelwände 16, 18 (Fig. 8) oder auf dieselbe Beutelwand 16 (Fig. 8.1) umgeschlagen und an der beziehungsweise den Beutelwänden befestigt. Die Befestigung kann mittels einer Verklebung oder mittels die Seitenbereiche 38, 40 mit der betreffenden Beutelwand 16, zusammenhaltenden Klebebändern oder Klebe-Etiketten erfolgen.

Anschließend wird gemäß Fig. 10 im vorliegenden Beispielsfall in dem oberen seitlichen Eckbereich des Flachbeutels 2 0 eine Seiten-Innenfalte 54 vorgesehen. Diese Seiten-Innenfalte 54 ist oberhalb der Höhe 50 vorhanden. Sofern diese Seiten-Innenfalte 54 nicht vorgesehen wird, kragt der entsprechende obere Eckbereich 52 des Flachbeutels 20 seitlich nach außen aus (Fig. 10.1) .

Anschließend wird im oberen Bereich des Flachbeutels 20, unmittelbar oberhalb des eingelagerten Batteriekörpers 32, eine Längssiegelnaht 56 angebracht, die auch im Bereich der beiden seitlichen Seiten-Innenfalten 54 vorhanden ist. Durch diese Längssiegelnaht 56 wird der Flachbeutel 20 oben gasdicht verschlossen.

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Oberhalb des oberen Randes 58 der Längssiegelnaht 56 sind noch Bereich der beiden Beutelwände 16, 18 vorhanden, so dass der obere Rand 3 0 der beiden Beutelwände 16, oberhalb der Längssiegelnaht 56 sichtbar bleibt.

Oberhalb des oberen Randes 3 0 sind bei dem verschlossenen Beutel (Fig. 11) die beiden Kunststoff-Streifen 26, vorhanden, die aus nichtleitendem Material bestehen und die die beiden Anschlussfahnen 34, die oben aus dem Flachbeutel 2 0 herausschauen, den oberen Rand 3 0 der beiden Beutelwände 16, 18 gegen ungewollten Berührkontakt mit den Anschlussfahnen 34 sichern.

Claims

1. Quaderförmiger Körper (32) mit einer an ihm eng anliegenden Verpackung (20), dadurch gekennzeichnet, dass

1. der Körper (32) in einem Flachbeutel (20) eingelagert ist,

2. die beiden Seitenbereiche (38, 40) des Flachbeutels (20) mit den seine beiden Beutelwände (16, 18) jeweils seitlich fest zusammenhaltenden Quersiegelnähten (22) von außen auf eine oder auf beide Beutelwände (16, 18), vor dem Herstellen der oberen Längssiegelnaht, umgeschlagen sind.

2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

1. der Bodenbereich (12) des Flachbeutels (20) im Querschnitt die W-Faltung (14) eines Flachbodenbeutels besitzt, so dass

2. der Flachbeutel (20) im Querschnittsbereich seiner flachgedrückten W-Faltung (14) flächig an der Bodenfläche (35) des Körpers (32) anliegt.

3. Körper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die zumindest eine Quersiegelnaht (22) an einer Beutelwand (16, 18) angeklebt ist.

4. Körper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die zumindest eine Quersiegelnaht (22) mit einem Klebestreifen an der Beutelwand (16, 18) befestigt ist.

5. Körper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

1. der Klebestreifen ein Klebe-Etikett ist.

6. Körper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

1. im Seitenbereich (38, 40) eine zusätzliche Quersiegelnaht (46) so dicht neben dem Körper (32) vorhanden ist, dass

2. der dem Körper (32) zugewandte Rand dieser zusätzlichen Quersiegelnaht (46) die Biegekante (44) des umgeschlagenen Seitenbereiches (38, 40) bildet oder an dieser Biegekante (44) angrenzt.

7. Körper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die zusätzliche Quersiegelnaht (46) kürzer ist als die in diesem Seitenbereich (38, 40) vorhandene äußere Quersiegelnaht (22).

8. Körper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die zusätzliche Quersiegelnaht (46) unterhalb der Oberseite des Körpers (32) endet.

9. Körper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

1. der quaderförmige Körper (32) aus mit Elektrolyt durchtränkten elektrochemischen Zellen besteht,

2. eine Anoden- und eine Kathoden-Anschlussfahne (34) oben aus dem Flachbeutel (20) herausragen.

10. Körper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die beiden oberen Längsrandbereiche des Flachbeutels (20) durch zumindest eine Längssiegelnaht (56) dicht und fest miteinander verbunden sind.

11. Körper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass

1. im oberen Eckbereich der Verpackung, bei umgeschlagenem Seitenbereich (38, 40), eine Seiten-Innenfalte (54) vorhanden ist.

12. Körper nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass

1. eine elektrisch nicht leitende Bahn (26, 28) auf dem oberen Längsrandbereich, zwischen denen die Fahnen (34) aus dem Beutel (20) herausgeführt sind, jeweils so angebracht ist,

1. dass die Bahn (26, 28) zumindest in den Bereichen der Fahnen (34) vorhanden ist,

2. dass die Bahn (26, 28) über den freien Rand (30) der betreffenden Beutelwand (16, 18) herausragt und/oder den freien Rand (30) des Längsrandbereiches, an dem sie befestigt ist, umgreift.

13. Körper nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass

1. eine elektrisch nicht leitende Beschichtung zumindest auf den Bereichen der beiden Beutelwände, zwischen denen die Fahnen aus dem Beutel herausgeführt sind, so aufgebracht ist, dass die Beschichtung die Fahnen gegenüber den Beutelwänden elektrisch isolierend umgibt.

14. Körper nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass

1. der Flachbeutel (20) aus einer Verbundfolie (10) hergestellt ist.

15. Körper nach einem der Ansprüche 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die beiden elektrisch nicht leitenden Bahnen (26, 28) ein Wiederverschluss-Streifen (WVS) oder ein Teil desselben sind.

16. Körper nach einem der Ansprüche 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die elektrisch nicht leitende Bahn eine Polyäthylen- Folie ist.

17. Verpackung für einen quaderförmigen Körper, wie insbesondere für mit Elektrolyt durchtränkte elektrochemische Zellen, die eng an diesem Körper anliegt, nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die Verpackung ein Flachbeutel (20) ist,