DE60101554T2 - Verfahren zum Dichten Verschliessen eines Batteriebehälters - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Metall-Luft-Batterie.
  • Batterien sind gemeinhin verwendete elektrische Energiequellen. Eine Batterie weist eine negative Elektrode auf, die für gewöhnlich als die Anode bezeichnet wird, und eine positive Elektrode, die für gewöhnlich als die Kathode bezeichnet wird. Die Anode weist aktives Material auf, das oxidiert werden kann; die Kathode umfasst oder verbraucht ein aktives Material, das reduziert werden kann. Das aktive Anodenmaterial kann das aktive Kathodenmaterial reduzieren. Um eine direkte Reaktion des Anodenmaterials und des Kathodenmaterials zu verhindern, sind die Anode und die Kathode durch einen Scheider bzw. Separator voneinander elektrisch isoliert.
  • Wenn eine Batterie in einer Vorrichtung bzw. in einem Gerät wie etwa in einem Mobiltelefon als eine Quelle für elektrische Energie verwendet wird, wird ein elektrischer Kontakt mit der Anode und der Kathode erzeugt, so dass Elektronen durch die Vorrichtung fließen können, und wobei entsprechende Oxidations- und Reduktionsreaktionen auftreten können, um elektrische Leistung vorzusehen. Ein sich mit der Anode und der Kathode in Kontakt befindender Elektrolyt weist Ionen auf, die durch den Scheider zwischen den Elektroden fließen, um in der Batterie während der Entladung ein Ladungsgleichgewicht aufrechtzuerhalten.
  • In einer elektrochemischen Metall-Luft-Zelle wird Sauerstoff an der Kathode reduziert und ein Metall an der Anode oxidiert. Sauerstoff wird der Kathode aus der atmosphärischen Luft außerhalb der Zelle über eine oder mehrere Luftzugangsöffnungen in dem Zellenbehälter zugeführt.
  • Eine zylindrische Metall-Luft-Batterie kann durch das Einführen einer Kathode, eines Scheiders und einer Anode in einen Batteriebehälter zusammengesetzt werden. Danach wird das Ende des Behälters dicht verschlossen. Während dem Verfahren des dichten Verschließens muss Kraft auf den Behälter ausgeübt werden, um das Ende dicht zu verschließen. Wenn die Kraft auf die Kathode übertragen wird, kann sich die Kathode verformen. Wenn dies eintritt, kann manchmal Elektrolyt aus der Zelle austreten.
  • Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Metall-Luft-Batterie gemäß der Definition in dem gegenständlichen Anspruch 1. Das Verfahren zur Herstellung der beanspruchten Batterie weist folgende Schritte auf: (a) Vorsehen einer Mehrzahl von Stützen in einer Wand des Behälters in Richtung des Endes des Behälters; (b) Kerben der Wand des Behälters an einer Position zwischen dem Ende des Behälters und den Stützen; (c) Einführen einer oberen Einheit in den Behälter, so dass die obere Einheit die Stützen berührt; und (d) Falten einer Kante des Behälters über die obere Einheit. Die Stützen können zum Beispiel durch Halbschneiden, Einschneiden oder Gesenkformen von Teilstücken der Behälterwand gebildet werden.
  • Die Stützen sehen flache Oberflächen oder "Fächer" vor, die es verhindern, dass die obere Einheit so weit in den Batteriebehälter geschoben wird, dass sie die Oberseite der Kathode berührt. Es wird bevorzugt, dass die obere Einheit nicht gegen die Kathode geschoben wird, da die Kathode in diesem Fall knicken bzw. sich verbiegen könnte. Wenn die Kathode geknickt oder verformt wird, kann teilweise Elektrolyt aus der Batterie austreten.
  • In dieser Batterie fördern Luftklappen die Luftzirkulation über die Kathodenoberfläche; die Stützen minimieren eine etwaige Beschädigung der Kathode. Ohne die Stützen kann es zu einem unpassenden Sitz der oberen Einheit kommen, was wiederum während der Aufbewahrung und im Einsatz zu einer Beschädigung der Kathode und/oder dem Austritt von Elektrolyt aus der Batterie führen kann.
  • Der hierin verwendete Begriff "in Richtung" bezieht sich auf eine Position an einem Element im Verhältnis zu einer bestimmten Stelle an diesem Element innerhalb von 20%, vorzugsweise innerhalb von 10% oder 5% der Gesamtlänge des Elements. Ein Element, das "in Richtung" eines Endes eines Behälters mit einer Länge von 10 cm angeordnet ist, ist innerhalb von 2 cm zu diesem Ende des Behälters und vorzugsweise innerhalb von 1 cm oder 0,5 cm zu diesem Ende angeordnet.
  • Der hierin verwendet Begriff "obere Einheit" betrifft jedes Element für eine Metall-Luft-Batterie, die einen Hohlraum aufweist, der eine Kathode aufnehmen kann, eine Endkappe, die eine Endoberfläche eines Batteriebehälters bilden kann, einen Stromabnehmer und eine Einrichtung für einen Eingriff mit einer Stütze an der Wand des Batteriebehälters.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung sowie aus den Ansprüchen deutlich. In den Zeichnungen zeigen:
  • die 1a und 1b Querschnittsansichten eines Batteriebehälters mit halbbeschnittenen Stützen;
  • die 2a und 2b Querschnittsansichten eines Teilstücks einer Batteriebehälterwand mit gesenkgeformten Stützen;
  • 3 eine Querschnittsansicht eines Batteriebehälters mit sechs Stützen;
  • 4 eine Querschnittsansicht einer Luftklappe;
  • 5 eine Querschnittsansicht eines Batteriebehälters mit Luftklappen;
  • 6 eine Querschnittsansicht eines Batteriebehälters mit sechs Reihen von Luftklappen;
  • die 7a und 7b Querschnittsansichten eines Batteriebehälters mit einer gekerbten Wand;
  • die 8a–e Querschnittsansichten von Komponenten einer oberen Einheit für eine Batterie;
  • die 9a–c Querschnittsansichten von Batteriebehältern.
  • Die vorliegende Erfindung sieht Verfahren zum dichten Verschließen der Enden von Batterien vor, während die Beschädigungen der Kathoden der Batterien so gering wie möglich gehalten werden.
  • Die erfindungsgemäßen Behälter können zum Beispiel wie folgt hergestellt werden. Aus Platten aus vernickeltem, kaltgewalztem Stahl werden Scheiben geschnitten. Behälter in der gewünschten Form und Größe (z. B. zylindrische Behälter für Batterien der Größen AAAA, AAA, AA, C oder D) werden danach aus diesen Scheiben tiefgezogen.
  • Der Behälter wird so bearbeitet, dass er Stützen für die obere Einheit der Batterie vorsieht. Zum Beispiel können halbbeschnittene oder eingeschnittene Oberflächen 2 in die Wand 4 des Behälters in Richtung des negativen Endes 6 des Behälters gestanzt werden, wie dies in der Abbildung aus 1a dargestellt ist. Die Abbildung aus 1b zeigt eine erweiterte Ansicht einer halbbeschnittenen Oberfläche. Das Teilstück der halbbeschnittenen Oberfläche, das in das Innere der Dose vorsteht, sieht ein "Fach" vor, an dem die obere Einheit ruhen kann. Diese Oberfläche verhindert es, dass die obere Einheit zu weit in die Batteriedose gedrückt wird. Für einen Behälter für Batterien der Größe AAA können die Stützen 5,5 mm von dem Ende des fertigen, dicht verschlossenen Behälters angeordnet sein (d. h. 5,5 mm von der Oberfläche der Endkappe).
  • Alternativ kann die Dose gesenkgeformt werden, so dass gesenkgeformte Teilstücke 10 vorgesehen werden, wie dies in der Abbildung aus 2a dargestellt ist. Die gesenkgeschmiedeten Abschnitte sehen in der Dose Vertiefungen vor, die es verhindern, dass die obere Einheit zu weit in den Behälter geschoben wird. Wenn die Dose gesenkgeformt ist, kann ein sekundärer Schärfevorgang durchgeführt werden, um scharfkantige Fächer 11 vorzusehen, wie dies in der Abbildung aus 2b dargestellt ist.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 3 weist die Behälterwand 4 eine Mehrzahl diskreter Stützen 2 auf an Stelle einer ununterbrochenen Stützfläche. Der Behälter weist vorzugsweise mindestens drei Stützen auf, wobei mindestens vier, fünf oder sechs Stützen darüber hinaus bevorzugt werden. In einem Behälter für eine Batterie der Größe AAA kann jede Stütze eine Breite von 1,0 mm sowie einen Abstand zu benachbarten Stützen von 5,0 mm aufweisen. Die Stützen können 2,0 mm von dem Ende des Behälters entfernt sein.
  • Eine Mehrzahl von Luftklappen wird in den Behälter geschnitten. Der hierin verwendete Begriff "Luftklappen" betrifft eine Öffnung mit einer Lamelle, durch die Luft strömen kann. Im Allgemeinen weist die Lamelle der Luftklappe eine Neigung im Verhältnis zu der Wand des Batteriebehälters auf. Zum Schneiden der Luftklappen wird ein Werkzeug verwendet, das einem Werkzeug ähnlich ist, das zur Entfernung und Erzeugung von Löchern der gleichen Größe wie die Größe der Luftklappen verwendet werden würde. Drei der vier Schneidkanten der schneidenden Stanzvorrichtung sind ausgespart, so dass die Schneidkanten der schneidenden Stanzvorrichtung und der Stanzmatrize nicht zusammenkommen. Die Aussparung ermöglicht es ferner, dass die geschnittene Fläche an dem Behälter angebracht verbleibt. Verwendet werden kann eine Bearbeitung in einem einzigen Zyklus. Für die Fertigung in großen Mengen kann eine Fördervorrichtung mit hoher Geschwindigkeit eingesetzt werden, wie zum Beispiel eine normale Metallbearbeitungspresse. Batteriebehälter mit Luftklappen sind in den U.S. Patenten US-A-6.232.007 und US-A-6.492.046 näher beschrieben.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 4 kann eine Luftklappe 12 auf einer Seite offen sein; wobei die Klappe bzw. die Lasche des versetzten Materials als eine Lamelle 14 bezeichnet wird. Die Klappe wird einwärts versetzt, so dass die Lamelle 14 an der inneren Oberfläche des Behälters angeordnet ist.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 5 können die Lamellen 14 der Luftklappen von der ursprünglichen Oberfläche der Behälterwand 4 versetzt werden und sich in das Innere des Behälters erstrecken.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 6 sind die Luftklappen 12 axial um den Batteriebehälter ausgerichtet. Die Luftklappen sind in einheitlichen Schritten von 60 Grad um den Umfang des Behälters räumlich getrennt angeordnet. Der Schnitt ist nicht durchgängig, um die Integrität des Behälters aufrechtzuerhalten. Stattdessen werden an jeder axialen Position drei Schnitte ausgeführt. Unter Verwendung einer einzelnen Stanzvorrichtung und -matrize können mehrere Schnitte ausgeführt werden, indem Teilstücke der Schneideoberfläche der Metallbearbeitungs-Stanzvorrichtung entfernt werden.
  • Die Wand des Behälters kann mit gekerbt werden, um die Behälterwand zu schwächen. Zum Kerben der Wand wird ein Schnitt 16 durch ein Teilstück der Behälterwand ausgeführt, wie dies in der Abbildung aus 7a dargestellt ist. Die Abbildung aus 7b zeigt eine vergrößerte Ansicht dieses Schnitts. Wenn die Wand des Behälters umgefalzt wird, lässt sie sich an der gekerbten Position verhältnismäßig leicht biegen. Das Kerben trägt somit mit dazu bei, die Kräfte so gering wie möglich zu halten, die auf den Inhalt des Batteriebehälters übertragen werden.
  • Techniken für das Halbschneiden, Einschneiden, Gesenkformen, kerben und Ausbilden von Luftklappen sind zum Beispiel in Sheet Metal Punching: Collected Articles and Technical Papiers (1993) von Boeselager beschrieben. Zusätzlich werden in dieser Quelle Verfahren zum Schneiden und Stanzen von Löchern in einer Vielzahl von Formen beschrieben.
  • Die vorstehend beschriebenen Verfahren können auch zur Herstellung prismatischer, quadratischer oder rechteckiger Batterien sowie zylindrischer Batterien eingesetzt werden.
  • Die Kathode der Batterie weist einen Stromabnehmer auf, wie zum Beispiel ein Drahtsieb. Der Stromabnehmer kann zum Beispiel zu einer Röhre geformt werden. Eine aktive Kathodenmischung wird auf diese Röhre abgeschieden. Die Mischung weist ein Bindemittel, Kohlenstoffpartikel und einen Katalysator zur Reduzierung von Peroxid auf. Zu den nützlichen Bindemitteln zählt ein Mittel, das aus Polytetrafluorethylenteilchen (PTFE) gebildet wird. Zu den nützlichen Katalysatoren zählen Manganoxide wie etwa Mn2O3, Mn3O4 und MnO2, die zum Beispiel durch Erhitzen von Mangannitrat oder durch die Reduktion von Kaliumpermanganat hergestellt werden können. Die Außenseite der Röhre kann mit einer PTFE-Membran überzogen werden. Die Membran hilft dabei, in der Zelle einen einheitlichen Feuchtigkeitswert zu erhalten. Die Membran hilft ferner dabei es zu verhindern, dass Elektrolyt aus der Zelle austritt und CO2 in die Zelle eindringt.
  • Die erfindungsgemäßen Batterien werden danach wie folgt zusammengesetzt. Die mit der PTFE-Membran umwickelte Kathodenröhre wird in dem Behälter platziert. Der Kathoden-Stromabnehmer muss elektrisch den Boden des Behälters berühren. Der elektrische Kontakt kann durch einen direkten physischen Kontakt zwischen dem Kathoden-Stromabnehmer und dem Boden des Behälters hergestellt werden, wie zum Beispiel indem der Stromabnehmer an den Boden des Behälters geschweißt wird.
  • Alternativ kann ein leitfähiger Ansatz sowohl an dem Stromabnehmer als auch an dem Boden des Behälters angebracht werden.
  • Nachdem die Kathodenröhre eingeführt worden ist, wird ein Scheider in dem Behälter platziert. Bei dem Scheider kann es sich um ein poröses, elektrisch isolierendes Polymer wie etwa Polypropylen handeln, das es ermöglicht, dass der Elektrolyt die Kathode berührt. Der durch den Scheider gebildete innere Hohlraum wird danach mit Anodengel gefüllt.
  • Das Anodengel weist eine Mischung aus Zink und Elektrolyt auf. Die Mischung aus Zink und Elektrolyt kann einen Gelbildner aufweisen, der dabei helfen kann, es zu vermeiden, dass Elektrolyt aus der Zelle austritt, und der die Suspension der Zinkteilchen in der Anode unterstützt.
  • Bei dem Zinkmaterial kann es sich um ein Zinkpulver handeln, das mit Blei, Indium, Aluminium oder Wismut legiert ist. Zum Beispiel kann das Zink mit zwischen 400 und 600 Teilchen je Million (z. B. 500 Teilchen je Million) Blei, zwischen 400 und 600 Teilchen je Million (z. B. 500 Teilchen je Million) Indium oder zwischen 50 und 90 Teilchen je Million (z. B. 70 Teilchen je Million) Aluminium legiert werden. Vorzugsweise kann das Zinkmaterial Blei, Indium und Aluminium, Blei und Indium oder Blei und Wismut aufweisen. Alternativ kann das Zink Blei oder einen weiteren Metallzusatz aufweisen. Das Zinkmaterial kann geblasenes oder gesponnenes Zink darstellen. Geeignete Zinkpartikel sind zum Beispiel in den U.S. Patenten US-A-6.521.518 und US-A-6.284.410 beschrieben.
  • Die Zinkteilchen können sphärisch oder nicht sphärisch sein. Die Zinkteilchen können zum Beispiel nadelkristallförmig sein (mit einem Längenverhältnis von mindestens zwei). Das Zinkmaterial weist eine Mehrzahl von Teilchen mit Größen zwischen 250 und 44 μm (Siebweite 60 und Siebweite 325) auf. Zum Beispiel kann das Zinkmaterial die folgende Verteilung an Teilchengrößen aufweisen:
    0–3 Gewichtsprozent auf 250 μm (Siebweite 60) Sieb;
    40–60 Gewichtsprozent auf 140 μm (Siebweite 100) Sieb;
    30–50 Gewichtsprozent auf 74 μm (Siebweite 200) Sieb;
    0–3 Gewichtsprozent auf 44 μm (Siebweite 325) Sieb; und
    0–0,5 Gewichtsprozent auf Pfanne.
  • Geeignete Zinkmaterialien sind erhältlich von Union Miniere (Overpelt, Belgien), Duracell (USA), Noranda (USA), Grillo (Deutschland) oder Toho Zinc (Japan).
  • Bei dem Gelbildner handelt es sich um ein absorbierendes Polyacrylat. Das absorbierende Polyacrylat weist ein Absorptionsvermögen von weniger als etwa 30 Gramm Saline je Gramm Gelbildner auf, gemessen gemäß der Beschreibung in dem U.S. Patent US-A-4.541.871. Das Anodengel weist ausgedrückt in dem Trockengewicht von Zink in der Anodenmischung weniger als ein Prozent des Gelbildners auf. Vorzugsweise liegt der Anteil des Gelbildners zwischen 0,2 und 0,8 Gewichtsprozent, wobei ein Wert zwischen 0,3 und 0,6 Gewichtsprozent darüber hinaus bevorzugt wird, und wobei ein Wert von etwa 0,33 Gewichtsprozent am meisten bevorzugt wird. Bei dem absorbierenden Polyacrylat kann es sich um Natriumpolyacrylat handeln, das durch Suspensionspolymerisation hergestellt wird. Geeignete Natriumpolyacrylate weisen eine durchschnittliche Teilchengröße zwischen 105 und 180 Mikron und einen pH-Wert von etwa 7,5 auf. Geeignete Gelbildner sind zum Beispiel in den U.S. Patenten US-A-4.541.871, US-A-4.590.227 oder US-A-4.507.438 beschrieben.
  • In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Anodengel ein nichtionogenes Tensid bzw. einen nichtionogenen grenzflächenaktiven Stoff aufweisen. Bei dem Tensid kann es sich um ein nichtionogenes Tensid handeln, wie etwa ein nichtionogenes Alkylphosphat oder ein nichtionogenes Arylphosphat (z. B. RA600 oder RM510, erhältlich von Rohm & Haas), das auf eine Zinkoberfläche aufgetragen wird. Das Anodengel kann zwischen 20 und 100 Teilchen je Million des auf die Oberfläche des Zinkmaterials aufgetragenen Tensids aufweisen. Das Tensid kann als Gasinhibitor fungieren.
  • Bei dem Elektrolyt kann es sich um eine wässerige Lösung aus Kaliumhydroxid handeln. Der Elektrolyt kann zwischen 30 und 40 Prozent, vorzugsweise zwischen 35 und 40 Prozent Kaliumhydroxid aufweisen. Der Elektrolyt kann zudem zwischen 1 und 2 Prozent Zinkoxid aufweisen.
  • Nachdem das Anodengel in den Behälter eingeführt worden ist, wird eine vormontierte obere Einheit oben auf dem Behälter platziert.
  • Die obere Einheit für die Batterie weist eine negative Endkappe 20 und einen Stromabnehmer 22 auf, die zusammengeschweißt sind, wie dies in den Abbildungen der 8a und 8b dargestellt ist. Ein Material, wie zum Beispiel ein Bitumenklebstoff 24, wird an dem Stromabnehmer platziert, wie dies in der Abbildung aus 8c dargestellt, ist.
  • Eine Abschlussdichtung 26 wird im Spritzguss hergestellt. Die Abschlussdichtung weist einen Abschlusshohlraum 28 auf. Zu den geeigneten Stoffen für die Herstellung der Abschlussdichtung zählen Nylon 6/6 Harze (erhältlich von DuPont, Wilmington, DE, USA, unter der Bezeichnung Zytel 101F oder von der Nylon Corporation of America unter der Bezeichnung Nycoa 520) und Nylon 612 Harze (erhältlich von DuPont). Die Abschlussdichtung kann eine Kathode effektiv dicht verschließen, die nahe dem Ende und um die obere Oberfläche dimensionale Abweichungen aufweist. Zum Beispiel kann eine Abschlussdichtung verwendet werden, um einen guten dichten Verschluss vorzusehen, selbst wenn die Oberkante der Kathode nicht absolut eben ist oder wenn die Dicke der Kathode ungleichmäßig ausfällt.
  • Zur Fertigstellung der oberen Einheit 30 wird der Stromabnehmer 22 in die Abschlussdichtung 26 eingeführt, wie dies in den Abbildungen der 8d und 8c dargestellt ist.
  • Wenn die Batterie zusammengesetzt wird, wird ein Klebstoff 32 in den Abschlusshohlraum 28 abgegeben. Zu den nützlichen Klebstoffen zählen Heizschmelzpolyamide wie zum Beispiel MACROMELT© 6329, erhältlich von Henkel Adhesives (Elgin, IL, USA), und Bitumendichtungsmittel wie zum Beispiel Asphalt B1128, erhältlich von der BiWax Corp (Commerce City, CO, USA). Die obere Einheit 30 wird danach in den Batteriebehälter eingeführt, bis die obere Einheit die halbbeschnittene Oberfläche oder das gesenkgeformte Teilstück berührt, wie dies in der Abbildung aus 9a dargestellt ist.
  • Wie dies bereits vorstehend im Text erörtert worden ist, verhindern es die Stützen, dass die obere Einheit zu weit in den Behälter eingeführt wird, wodurch ansonsten die Kathode 34 beschädigt werden könnte. Die Stützen sollten an einer derartigen Position angeordnet sein, dass die Kanten der oberen Dichtungsfläche die obere Oberfläche berühren bevor die Kathode den Boden des Abschlusshohlraums 28 berührt. Wenn zum Beispiel eine AAA-Zelle gemäß den hierin beschriebenen Verfahren zusammengesetzt bzw. montiert wird, so ist zwischen der Oberseite der Kathode und dem Boden des Abschlusshohlraums mindestens ein Abstand von 0,254 bis 0,381 mm (0,010 bis 0,0150 Zoll) gegeben.
  • In Bezug auf die Abbildung aus 9b wird danach die obere externe Peripherie 36 (d. h. die Lippe) des Behälters in einem Umfalzvorgang über die obere Einheit umgeschlagen, um die obere Einheit an der Oberseite der Zelle dicht zu verschließen. Die Lippe wird allgemein entlang der Kerbe an der inneren Behälterwand gefaltet.
  • Für die Durchführung dieses Vorgangs zum dichten Verschließen können verschiedene Vorrichtungen bzw. Maschinen eingesetzt werden, zu den unter anderem Dornpressen, mechanische Schwungradpressen mit 5 Tonnen, hydraulische Pressen und pneumatische Pressen zählen.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das für diesen Vorgang verwendete Pressformwerkzeug eine obere Hälfte und eine untere Hälfte aufweisen, die durch Führungsstifte und Laufbuchsen ausgerichtet sind. Die untere Hälfte des Werkzeugs ist einfach ein Nest bzw. eine Vertiefung, welche die unverschlossene Zelle einspannt bzw. begrenzt und die unverschlossene Zelle in Ausrichtung mit der oberen Werkzeugbestückung ausrichtet. Im Einsatz wird die unverschlossene Zelle in der Vertiefung platziert, wobei das unverschlossene Ende nach oben zeigt. Das obere Werkzeug besteht aus zwei zylindrischen Buchsen. Wenn die Presse arbeitet senkt sich die obere Werkzeugbestückung und die äußere Buchse verläuft über das offene Ende der Zelle. Die innere Buchse weist ungefähr die gleiche Größe auf wie der Außendurchmesser der Dose. Das vordere Ende der inneren Buchse weist einen Radius auf, der mit dem unverschlossenen Ende zusammentrifft und die Lippe einwärts in Richtung der Mittellinie der Zelle kräuselt. Die äußere Buchse führt bzw. richtet die innere Buchse und die Dose aus und minimiert etwaige Beulungen, die in der Dose auftreten können. Vorzugsweise werden für den dichten Verschluss der Batterien Pressen mit 2–5 Tonnen verwendet.
  • Nach dem Vorgang des dichten Verschließens wird die obere Dichtung zwischen der Stützfläche und dem gefalteten Teilstück des Behälters befestigt, wie dies in der Abbildung aus 9c dargestellt ist, bei der es sich um eine vergrößerte Ansicht der oberen linken Ecke der Abbildung aus 9b handelt. Die Kathode berührt den sich in dem Abschlusshohlraum befindenden Klebstoff, wobei sie den Boden des Abschlusshohlraums jedoch nicht berührt.

Claims (15)

  1. Metall-Luft-Batterie mit einem positiven Ende und einem negativen Ende, wobei die Batterie folgendes umfasst: (a) einen Behälter mit einer Mehrzahl von Luftklappen; (b) eine Anode; (c) eine Kathode; (d) einen Scheider zwischen der Anode und der Kathode; (e) eine obere Einheit, die sich in Kontakt mit einer Mehrzahl von Stützen in einer Wand des Behälters befindet, wobei die Stützen diskrete Stützstrukturen aufweisen, die räumlich getrennt zueinander angeordnet sind; wobei die obere Einheit ein Element mit einem Hohlraum zur Aufnahme einer Kathode, einer Endabdeckung, die eine Endoberfläche eines Batteriebehälters bilden kann, eines Stromabnehmers und einer Einrichtung zum Eingriff mit einer Stütze an der Wand eines Batteriebehälters umfasst.
  2. Batterie nach Anspruch 1, wobei die obere Einheit in Richtung des positiven Endes der Batterie angeordnet ist.
  3. Batterie nach Anspruch 1, wobei die obere Einheit in Richtung des negativen Endes der Batterie angeordnet ist.
  4. Batterie nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei es sich bei der Batterie um eine zylindrische Batterie handelt.
  5. Batterie nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei es sich bei der Batterie um prismatische Batterie handelt.
  6. Batterie nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei es sich bei der Batterie um quadratische Batterie handelt.
  7. Batterie nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei es sich bei der Batterie um eine rechteckige Batterie handelt.
  8. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die obere Einheit eine Abschlussdichtung aufweist.
  9. Batterie nach Anspruch 8, wobei die Abschlussdichtung einen Hohlraum mit einem Boden aufweist, wobei die Kathode den Boden des Hohlraums nicht berührt.
  10. Batterie nach Anspruch 9, wobei die Batterie ferner einen Klebstoff in dem Hohlraum umfasst.
  11. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die diskreten Elemente in gleichen Zwischenabständen räumlich getrennt voneinander um die Peripherie des Behälters angeordnet sind.
  12. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter mindestens drei Stützen aufweist.
  13. Batterie nach Anspruch 11, wobei der Behälter mindestens vier Stützen aufweist.
  14. Batterie nach Anspruch 12, wobei der Behälter mindestens sechs Stützen aufweist.
  15. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Stützen in Relation von dem positiven Ende zu dem negativen Ende einwärts in das Innere des Behälters erstrecken.
DE60101554T 2000-01-31 2001-01-30 Verfahren zum Dichten Verschliessen eines Batteriebehälters Expired - Lifetime DE60101554T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/494,586 US6423438B1 (en) 2000-01-31 2000-01-31 Method for sealing battery container
US494586 2000-01-31
PCT/US2001/002941 WO2001056094A1 (en) 2000-01-31 2001-01-30 Method for sealing battery container

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