KR20180096520A - 배터리, 특히 버튼 전지, 및 이러한 배터리의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컵 (2) 및 상기 컵에 대한 폐쇄 부품을 갖는 케이싱 (1) 을 포함하는 배터리의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 이하의 연속적인 단계들: -
일 극을 한정하는 제 1 부품 (3), 및 다른 극을 한정하고 또한 상기 컵을 함께 형성하도록 되어 있는 제 2 부품 (6) 및 제 3 부품 (7) 을 갖는 적어도 세 개의 부품들을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 부품 및 상기 제 2 부품은 매칭되는 형상의 제 1 표면 (3a) 및 제 2 표면 (6a) 을 각각 포함하고, 각각의 상기 표면들의 적어도 하나의 접착제 부분은 상기 배터리의 일반적인 축선 (12) 에 평행하지 않은 기하학적 표면에서 연장되는, 상기 제공하는 단계; -
상기 제 1 부품과 상기 제 2 부품 사이에 접착 조인트 (4) 를 갖는 구조체를 제공하기 위하여 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면을 결합시키는 단계; -
상기 제 3 부품 (7) 을 상기 제 2 부품에 용접하는 단계를 포함하고, 상기 접착 조인트는 상기 컵의 내부 표면에 대향 배열되고, 상기 제 2 부품의 상기 접착제 부분은 상기 일반적인 축선을 따라서 상기 컵의 내부에 위치되는 상기 제 1 부분에 대한 정지부를 형성한다.
Description
본 발명은 배터리, 특히 버튼 전지의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전술한 제조 방법에 의해 얻어지는 배터리에 관한 것이다.
버튼 전지 배터리는, 배터리의 양극 및 음극을 각각 형성하는 컵 및 리드가 제공된 케이싱 (casing) 을 일반적으로 포함한다. 통상적으로, 버튼 전지 배터리는 컵과 리드 사이에 위치되는 예비성형된 엘라스토머 시일로 밀봉된다. 이러한 엘라스토머 시일은 양극과 음극 사이의 갈바닉 절연 (galvanic isolation) 을 제공하고, 또한 배터리 내에 포함된 전해질과 외부 환경 사이에 배리어를 형성한다. 이러한 어셈블리는 예를 들어 GB 특허 제 1566061 호에 개시되어 있다.
예비성형되어 크림핑되는 시일을 갖는 이러한 어셈블리는 상당한 양의 공간을 차지하여 배터리의 활성 체적 (active volume) 을 제한하는 단점을 갖는다. 또한, 엘라스토머 시일을 압축하여 버튼 전지의 밀봉 폐쇄를 보장하기 위하여 리드를 향해 컵의 상부 부분을 폴딩하는 단계가 필요하다.
밀봉 접합부에 할당된 공간을 줄이기 위하여, 예비성형된 엘라스토머 시일 대신에 접착 조인트가 유망한 해결책이지만, 일부 기술적 문제들이 제기된다. 실제로, 접착제가 조립될 표면에 적절하게 접착된다는 것을 보장할 필요가 있고, 일반적으로, 시간이 지남에 따라 결합된 어셈블리의 기계 및 화학 저항을 보장할 필요가 있다. 이와 관련하여, 케이싱의 두 극들을 조립할 때에 접착제의 선택 및 결합 절차에 특히 주의를 기울여야 한다. 당업자는, 특히, 케이싱 내의 활성 물질 내부에 배열되는 분리기에 대한 손상을 피하기 위하여 경화 온도가 낮은 접착제를 선택할 것이다. 따라서, 어셈블리의 최적의 기계 및 화학 저항을 보장하기 위해 가장 적합한 접착제를 선택할 기회를 제한하는 70 ℃ 를 초과하지 않는 것이 좋다. 그런 다음, 케이싱이 결합에 의해 밀봉될 때에, 케이싱 내부에 일반적으로 존재하는 전해질로 결합 표면 또는 접착제를 오염시켜, 결합 표면에의 접착제의 접착, 따라서 어셈블리의 기계 저항을 손상시키지 않도록 특히 주의해야 한다.
본 발명은 활성 체적을 얻고 배터리의 두 극들의 결합된 어셈블리의 특성들을 개선하기 위한 신규의 배터리 제조 방법을 제안한다.
이를 위하여, 관련 청구범위에 따른 제조 방법 및 배터리가 제안된다.
본 발명은 적어도 세 개의 부품들을 조립함으로써 배터리 케이싱을 제조하는 것을 제안한다; 제 1 부분은 배터리의 일 극을 형성하는 역할을 하는 반면, 제 2 부품 및 제 3 부품은 다른 배터리 극을 함께 형성하도록 배열된다. 메인 실시형태에서, 일단 조립되면, 제 2 부품 및 제 3 부품은 제 1 부품에 의해 밀봉된 방식으로 폐쇄되는 배터리 컵을 형성한다.
더 구체적으로는, 어셈블리는 두 개의 단계들로 수행된다. 제 1 단계에서, 제 1 부품 및 제 2 부품은, 액체 활성 물질로 구조체를 임의로 충전하기 전에, 심지어 바람직한 변형예에서는 고체 활성 물질로 구조체를 임의로 충전하기 전에, 제 1 부품과 제 2 부품 사이에 접착 조인트를 갖는 구조체를 형성하기 위해 결합에 의해 조립된다. 접착 조인트는 제 1 부품 및 제 2 부품을 전기적으로 절연시키기 위해 배열된다. 그러므로, 이는 전해질로 접착제 또는 결합되도록 의도되는 두 개의 표면들을 오염시키는 것을 회피한다. 결합 후 활성 물질을 첨가하는 것은 또한 접착제들의 선택을 높은 경화 온도를 요구하는 접착제들까지 확대시키는 이점을 갖는다. 제 2 단계에서, 적어도 제공된 고체 활성 물질로 제 3 부품 및/또는 구조체를 충전한 후에, 케이싱은 제 3 부품과 구조체 사이에서 용접에 의해 폐쇄된다.
본 발명에 따른 제조 방법의 일 중요한 특징은, 내부 과압의 경우에, 견인력 (traction) 이 아닌 압축력으로 주로 작동하도록 접착 조인트를 배열시키는 것으로 이루어진다. 이를 위하여, 제 1 부품, 제 2 부품 및 제 3 부품은, 제 1 결합면을 적어도 부분적으로 한정하는 제 1 부품의 제 1 부분 및 제 2 결합면을 적어도 부분적으로 한정하는 제 2 부품의 제 2 부분이 서로 대향 배열되고 또한 두 개의 극들의 일반적인 정렬에 의해 한정된 케이싱의 일반적인 축선에 평행하지 않은 기하학적 표면에서 각각 연장되도록 형성 및 조립된다. 제 2 부품 및 제 3 부품은, 상기 일반적인 축선의 방향으로 제 1 부분에 대해 정지부를 형성하는 앞서 언급한 제 2 부분을 갖는 컵을 형성하도록 함께 용접되고, 상기 제 1 부분은 정지부에 대해 컵의 내부에 위치된다. 제 1 부분은 접착 조인트의 도움으로 밀봉 방식으로 컵을 폐쇄한다. 제 2 표면은 접착 조인트가 배열되는 컵의 내부 표면이고, 제 1 부품의 결합면은 따라서 컵의 내부에 배치된다. 따라서, 접착 조인트는 배터리 케이싱 내의 내부 압력의 영향으로 견인력 또는 전단력이 아닌 압축력으로 주로 응력을 받게 된다. 따라서, 이러한 디자인의 결과로서, 접착 조인트의 접착은, 접착 조인트가 컵 외부에 위치된 어셈블리와는 달리, 압력이 증가함에 따라 향상될 것이다.
컵 내부의 접착 조인트의 배열은 본 발명에 따른 2 단계 조립 방법에 의해 용이해진다. 실제로, 케이싱의 다양한 부품들을 특별하게 디자인하고 크기화함으로써, 플랜징 또는 크림핑 없이 이러한 배열을 얻을 수 있다. 더 구체적으로, 바람직한 구현에 따라, 케이싱의 일반적인 축선에 관하여, 제 2 부품은 그 높이를 통틀어 일 측 상의 개구와 타 측 상의 앞서 언급한 정지부 사이에서 최소 내부 단면을 갖고, 이러한 최소 내부 단면은 일반적인 축선을 가로지르는 평면으로 돌출시에 제 1 부품의 대응하는 치수보다 더 크게 배열되는 치수를 갖는다. 결합시키는 단계에서, 제 1 부품은 제 2 부품안으로 앞서 언급한 개구를 통해 삽입되고, 또한 제 1 부분이 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 위치되어 접착 조인트를 형성하는 접착제 층에 의해 제 2 부분에 조립될 때까지, 제 1 부분은 실질적으로 일반적인 축선을 따라서 이동된다.
전해질의 존재 하에서의 용접은 얻어진 용접 조인트의 품질과 관련하여 특정 문제를 일으키지 않는다는 것을 주목할 것이다. 기껏해야, 이는 용접 영역의 미적 외관에 영향을 미칠 수 있다. 하지만, 간단한 최종 세척 단계가 이러한 잠재적인 문제를 극복할 수 있다. 따라서, 용접 시에, 용접하기 위해 제 3 부품을 위치결정하는 동안의 전해질의 약간의 오버플로우 (일반적으로 케이싱이 폐쇄될 때에 활성 물질이 압력하에 놓이게 됨) 가 제거된다.
본 발명에 따른 배터리 제조 방법의 결과로서, 기계 및 화학 저항에 적합한 접착제를 선택할 수 있고, 또한 경화 전 접착제를 열화시킬 위험 없이, 특히 결합에 의해 조립된 2 개의 부품들의 결합 표면들을 오염시킬 위험 없이, 완전히 깨끗한 환경에서 결합시킬 수 있다.
본 발명은 비제한적인 예로서 주어진 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다.
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도 1a, 도 1b 및 도 1c 는 본 발명에 따른 배터리 제조 방법의 연속적인 단계들을 단면도로 도시한다.
- 도 2 내지 도 4 는 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는 배터리 케이싱의 여러 변형예들을 단면도로 도시한다. 이러한 상이한 변형예들은 케이싱의 상부 부분의 기하학적 형상, 따라서 접착 조인트의 기하학적 형상이 상이하다. 또한, 도 2 에서는, 접착 조인트가 스페이서들을 유리하게는 포함한다.
- 도 5 및 도 6 은 컵 상의 상이한 위치들에 위치된 용접 조인트를 갖는 도 3 및 도 1c 의 변형예들을 각각 도시한다.
- 도 7 은 바람직한 변형예에 따라 결합 전에 어셈블리 표면들 상에 디포짓될 수 있는 상이한 층들을 개략적으로 도시한다.
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- 도 7 은 바람직한 변형예에 따라 결합 전에 어셈블리 표면들 상에 디포짓될 수 있는 상이한 층들을 개략적으로 도시한다.
본 발명은 적어도 세 개의 부품들로 시작되어 결합 및 용접에 의해 조립되는 배터리, 특히 버튼 전지 배터리를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
그 중에서도, 도 1c 에 도시된 바와 같이, 이러한 제조 방법으로부터 얻어진 버튼 전지는 배터리의 양극을 한정하는 컵 (2), 및 배터리의 음극을 한정하고 또한 컵을 폐쇄하는 폐쇄부 (3) 로 형성된 금속 케이싱 (1) 을 포함한다. 본 발명에 따라, 폐쇄부와 컵 사이의 연결은 접착 조인트 (4) 에 의해 제공되고, 컵을 형성하는 적어도 2 개의 부품들 사이의 연결은, 물질 첨가 유무와 관계없이, 이후에 "용접 조인트" 라 불리는 용접 또는 땜납 (5) 에 의해 제공된다. 또한, 본 발명에 따라, 접착 조인트는 컵 (2) 의 내부면에 배치되고, 용접 조인트는 컵 상의 상이한 위치들에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 이는 컵 (2) 의 저부 (2a) 와 측벽 (2b) 사이의 접합부에 (도 1c), 측벽 (2b) 에서 다양한 높이로 (도 5), 또는 컵의 측벽 (2b) 과 림 (2c) 사이의 접합부에서 접착 조인트 (4) 에 (도 6) 위치될 수도 있다.
본 발명에 따라, 접착 조인트 (4) 는 배터리의 일반적인 축선 (12) 에 평행하지 않은 표면에서 연장되는 적어도 하나의 부분 (4a) 으로 구성되고, 상기 일반적인 축선 (12) 의 배향은 두 개의 극들에 의해 한정된다. 이러한 일반적인 축선은 또한 본원에서 배터리의 중심 축선을 한정한다. 주로 원통형 컨테이너 구조체를 갖는 배터리의 특정 케이스에서, 이는 접착 조인트가 비원통형 형상의 부분을 포함한다는 것을 의미한다. 접착 조인트의 이러한 부분은 케이싱 내부의 과압의 경우에 압축 응력을 유리하게는 받게 되어, 접착 조인트의 적절한 기계 저항을 보장한다. 도 1, 도 2 및 도 6 에서 주어진 실시예들에서, 부분 (4a) 은 일반적인 축선 (12) 에 수직하는 반면, 도 3 및 도 4 의 실시예들에서, 일반적인 축선 (12) 에 대하여 편향되고, 따라서 절두 표면을 형성한다. 일반적인 축선 (12) 에 평행하지 않은 부분 (4a) 에 더하여, 변형예에서, 접착 조인트 (4) 는 일반적인 축선에 평행한 부분 (4b) 을 포함할 수도 있다 (도 2 및 도 4).
케이싱을 얻기 위하여, 본 발명에 따른 제조 방법은 이하에서 설명된 수개의 단계들을 포함한다. 적어도 세 개의 부품들이 제공된다. 제 1 부품 (3) 은 컵 폐쇄 요소를 형성하기 위해 제공된다. 제 1 부품의 결합 표면이 본 발명의 범위 내에서 컵 (2) 에 의해 한정된 일반적인 체적 내에 위치될지라도, 이는 그럼에도 불구하고 또한 "리드" 라고 불릴 것이다. 이러한 제 1 부품 (3) 은 일반적인 축선 (12) 에 대하여 평행하지 않은 표면으로 연장되는 결합 표면 (3a) 을 포함한다.
제 2 부품 (6) 및 제 3 부품 (7) 은 용접 후에 케이싱의 컵 (2) 을 형성하도록 되어있다. 이러한 부품들의 기하학적 형상은 케이싱의 원하는 형상에 따라 다양해질 수도 있다. 도시된 실시예들에서, 케이싱의 컨테이너 구조체는 주로 원통형이지만, 다른 기하학적 형상들 (삼각형, 사각형) 이 쉽게 달성될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 제조 방법은 사이드 엣지들을 갖는 케이스들의 제조에 또한 매우 적합하다는 것을 주목할 것이다. 실제로, 크림핑된 엘라스토머 시일과 달리, 접착 조인트 또는 용접 조인트가 이러한 사이드 엣지들에 근접한 영역들에서의 어떠한 밀봉 문제들도 나타내지 않는다. 제 2 부품은 제 1 부품의 형상 (3a) 에 매칭 (matching) 되는 형상의 결합 표면 (6a) 을 포함하고, 즉 상기 결합 표면 (6a) 은 일반적인 축선 (12) 에 대하여 평행하지 않은 표면에서 연장된다. 이러한 결합 표면 (6a) 은 제 2 부품 (6) 의 내부 표면에, 또는 편평한 제 2 부품의 경우에는 (도 6), 제 3 부품에의 용접 후에 컵의 내부 표면을 규정하도록 되어 있는 표면에 배치된다. 제 2 부품은 컵의 림 (2c) 을 형성하도록 되어 있고, 변형예에 따라, 컵의 측벽 (2b) 의 전부 또는 일부를 형성하도록 되어 있다. 일단 케이싱이 조립되면, 제 3 부품 (7) 은 컵의 저부 (2a) 를 형성하도록 되어 있고, 변형예에 따라, 컵의 측벽의 전부 또는 일부를 형성하도록 되어 있다.
도 1a 에 개략적으로 도시된 제 1 단계에서, 제 1 부품 및 제 2 부품은 서로에 결합된다. 더 구체적으로, 제 1 부품 (3) 의 표면 (3a) 은, 제조 후 케이싱의 저부를 한정하도록 되어 있는 사이드 상에 위치된 이러한 제 2 부품의 개구를 통해 제 2 부품안으로 제 1 부품을 삽입함으로써 제 2 부품 (6) 의 표면 (6a) 에 결합시킴으로써 조립된다. 이러한 단계를 수행하기 위하여, 제 2 부품은, 조립된 케이싱의 극들의 정렬의 일반적인 축선을 한정하는 그의 일반적인 축선에 대하여, 그 높이를 통틀어서, 한편으로는, 저부측 상의 개구와, 다른 한편으로는, 제 1 부품용 정지부 사이에 최소 내부 단면을 가지도록 배열되고, 이러한 정지부는 컵의 내측을 향해 터닝되고 또한 결합 표면 (6a) 을 규정하는 제 2 부품의 부분 (2c) 에 의해 형성된다. 최소 내부 단면은 일반적인 축선을 횡단하는 평면으로의 돌출 시에 제 1 부품의 대응하는 치수보다 더 크도록 배열되는 치수를 가진다. 원형 배터리의 경우에, 이는 제 2 부품의 내부 직경이 제 1 부품의 직경보다 크도록 배열된다는 것을 의미한다. 따라서, 사각형 배터리에 대해, 이는 제 1 부품의 폭 및 길이보다 각각 더 큰 제 2 부품의 내부 폭 및 길이이다. 따라서, 결합시키는 단계에서, 제 1 부품은 가장 큰 치수를 가지는 제 1 개구를 통해 제 2 부품안으로 삽입되고, 또한 제 1 부분이 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 위치된 접착제 층에 의해 제 2 부분에 연결될 때까지, 더 작은 치수의 제 2 개구의 방향으로 실질적으로 일반적인 축선을 따라서 이동되고, 이러한 접착제 층은, 일단 경화되면, 배터리의 두 개의 극들의 단단한 조립과 그들 사이의 갈바닉 절연을 보장하는 접착 조인트를 형성한다.
접착 조인트 (4) 에 의해 조립된 제 1 부품 및 제 2 부품을 갖는 최종 구조체는 이하에서 설명되는 용접 단계 이전에 활성 물질을 수용할 수 있는 컨테이너 (도 1 내지 도 5) 를 형성할 수 있다.
사용된 접착제는 에폭시, 아크릴레이트, 폴리우레탄 또는 다른 접착제일 수도 있다. 활성 물질, 필요한 경우, 이러한 활성 물질용 분리기의 추가 이전에 조립이 결합되므로 본 발명에 다른 제조 방법은 경화 온도에 대한 제한을 부가하지 않기 때문에, 가능한 선택은 광범위하다.
바람직하게는, 접착 조인트는 실질적으로 일정한 두께를 가진다. 접착 조인트의 두께는 스페이서 (9) 에 의해 제어될 수 있다 (도 2 참조). 그러므로, 이는 두 개의 극들 사이에서 원하는 갈바닉 절연을 달성하도록 배열되는 접착 조인트의 최소 두께를 보장한다. '스페이서' 는 입자 또는 스터드 (stud) 와 같은 밀봉 접합부에 배열된 요소들의 세트 및 패브릭과 같은 연속 구조체 모두를 의미한다. 스페이서는 접착제가 디포짓되기 전에 접착제 내에 미리 포함 (pre-incorporated) 될 수 있거나, 또는 접착제가 디포짓되기 전에 조립될 표면들 중 하나 또는 모두에 위치될 수도 있다.
접착 조인트의 접착을 개선하기 위하여, 조립될 표면들은 접착 조인트가 디포짓되기 전에 처리되거나 기능화될 수도 있다. 더 구체적으로, 표면들은 먼저 실리카 코팅된 알루미나 입자들로 표면을 샌드블라스팅 (sandblasting) 하는 것으로 이루어지는, 규화라고 또한 불리는, 반응성 샌드블라스팅을 받게 될 수도 있다. 이는 도 7 에 개략적으로 도시된 실리케이트화 층 (10; silicatized layer) 의 디포지션을 초래한다. 그런 다음, 표면들은, 예를 들어, 알콕실 작용기가 실리케이트화 층 (20) 과 화학 결합을 형성하도록 의도되는 실란기를 포함하고 또한 접착제와 화학적으로 결합하도록 의도된 다른 작용기들을 포함하는 접착 촉진제 (11) 를 디포짓함으로써 선택적으로 기능화될 수도 있다. 접착제의 유형에 따라, 이들은 예를 들어 아민 또는 아크릴레이트 기일 수도 있다. 접착 촉진제가 미리 샌드블라스팅하지 않으면서 결합될 표면에 제공될 수도 있다는 것을 주목할 것이다.
결합 후에, 도 1b 에 개략적으로 도시된 다음 단계는 케이싱을 밀봉하기 전에 적어도 고체 활성 물질 (8) 을 구조체 내로 도입시키는 것으로 이루어진다. '활성 물질'은 건조 또는 페이스트형 애노드 또는 캐소드 물질 및 가능하게는 분리기와 같은 비액체 활성 물질, 및 전해질과 같은 액체 활성 물질을 의미한다. 활성 물질은 결합된 구조물 내에 배치되거나 제 3 부품 (7) 내에 (도 6 의 구성) 내에 배치된다. 또한, 결합된 구조물 내에 그리고 제 3 부품 내에 (도 5) 활성 물질을 배열하는 것을 상정할 수 있다.
그런 다음, 제 3 단계에서, 케이싱은 케이싱 저부를 규정하도록 의도된 제 3 부품 (7) 과 결합된 구조체 사이에서 용접에 의해 마감된다. 이러한 제 3 부품은 제 1 부품을 삽입하는데 사용되었던 제 2 부품 내의 개구의 엣지에 대해 배치된다. 용접은 필러 물질의 첨가 여부에 관계없이 달성될 수도 있다. 상이한 유형들의 용접 (초음파, 납땜, 등) 이 상정된다. 케이싱 또는 활성 물질의 강도를 손상시키는 위험 없이 급속하게 방산되는 고도로 국부화된 열의 상당한 소스를 제공하는 이점을 가지는 레이저 용접이 선호된다.
다른 변형예들에서, 용접 조인트 (5) 는 컵 상의 상이한 위치들에 위치될 수도 있다. 컵의 측벽 (2b) 과 림 (2c) 사이에 위치된 용접 조인트를 갖는 디자인 (도 6) 은 이것이 용접부에 대해 어떠한 응력을 가하지 않으면서 컵의 저부와 측부 사이의 전도성을 보장할 수 있으므로 유리하다. 이 어셈블리는 또한 달성이 간단하다는 이점을 제공한다.
마침내, 본 발명에 따른 방법이 결합 단계와 용접 단계 사이에서 발생하는 활성 물질들을 모두 충전하는 단계로 설명되었다는 것을 주목해야 한다. 이것이 주로 액체 활성 물질, 즉 전해질이라는 것을 강조하는 것이 중요하고, 상기 액체 활성 물질은 조립될 표면들을 더럽히는 것과 접착제를 오염시키는 것을 회피하기 위하여 결합 단계 이후에 도입되어야 한다. 따라서, 리드를 결합하는 단계 이전에 건조 또는 페이스트형 애노드 물질을 도입시키는 것을 상정할 수 있다. 따라서, 접착제 경화 온도가 너무 높지 않도록 (도 2) 하면서, 이를 제 위치에 홀딩하기 위하여 경화 전에 접착 조인트 (4) 의 하부 부분에 분리기 (8a) 를 위치시키는 것을 상정할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명은, 이후에 바람직하게는 용접에 의해 폐쇄되는, 컵 또는 리드로 만들어진 오리피스를 통해 어셈블리를 용접한 후 전해질을 도입하는 것을 배제하지 않는다.
(1)
케이싱
(2) 컵
(a) 저부
(b) 측벽
(c) 컵의 내부를 향해 터닝된 림
(3) 리드 또는 제 1 부품
(a) 결합 표면
(4) 접착 조인트
(a) 일반적인 축선에 평행하지 않는 부분
(b) 일반적인 축선에 평행한 부분
(5) 용접 조인트
(6) 제 2 부품
(a) 결합 표면
(7) 제 3 부품
(8) 활성 물질
(a) 분리기
(9) 접착 조인트 내에 통합된 스페이서
(10) 실리카층
(11) 접착 촉진제 층
(12) 케이싱의 중심 축선과 일치하는 케이싱의 일반적인 축선
(2) 컵
(a) 저부
(b) 측벽
(c) 컵의 내부를 향해 터닝된 림
(3) 리드 또는 제 1 부품
(a) 결합 표면
(4) 접착 조인트
(a) 일반적인 축선에 평행하지 않는 부분
(b) 일반적인 축선에 평행한 부분
(5) 용접 조인트
(6) 제 2 부품
(a) 결합 표면
(7) 제 3 부품
(8) 활성 물질
(a) 분리기
(9) 접착 조인트 내에 통합된 스페이서
(10) 실리카층
(11) 접착 촉진제 층
(12) 케이싱의 중심 축선과 일치하는 케이싱의 일반적인 축선
Claims (17)
- 배터리의 제조 방법으로서,
상기 배터리의 제 1 극 및 제 2 극을 한정하는 케이싱 (1) 을 구비하고,
상기 제 1 극 및 상기 제 2 극의 일반적인 정렬은 상기 배터리의 일반적인 축선 (12) 을 한정하고;
상기 방법은 이하의 연속적인 단계들:
- 상기 제 1 극을 형성하도록 되어 있는 제 1 부품 (3), 및 상기 제 2 극 (2) 을 함께 형성하도록 되어 있는 제 2 부품 (6) 및 제 3 부품 (7) 을 갖는 적어도 세 개의 부품들을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 부품 및 상기 제 2 부품은 매칭 (matching) 되는 각각의 형상들을 갖는 제 1 표면 (3a) 및 제 2 표면 (6a) 을 각각 구비하고 또한 상기 제 1 극과 상기 제 2 극 사이에 절연 (isolating) 조인트를 형성하기 위해 결합 (bonding) 에 의해 조립되도록 의도되는, 상기 제공하는 단계;
- 상기 제 1 부품 및 상기 제 2 부품을 전기 절연시키도록 배열되는 접착 조인트 (4) 를 사이에 갖는 상기 제 1 부품 및 상기 제 2 부품으로 구성된 구조체를 제공하기 위하여 상기 제 1 표면 (3a) 및 상기 제 2 표면 (6a) 을 결합시키는 단계;
- 적어도 하나의 고체 활성 물질로 상기 제 3 부품 (7) 및/또는 상기 구조체를 적어도 부분적으로 충전하는 단계로서, 상기 제 3 부품은 선행되는 단계들 중 하나의 단계 또는 다른 단계 이전에 충전가능한, 상기 충전하는 단계;
- 상기 제 2 부품에 상기 제 3 부품 (7) 을 용접시키는 단계로서, 상기 제 2 부품 및 상기 제 3 부품은 용접 조인트를 가지는, 상기 용접시키는 단계
를 포함하고,
상기 제 1 부품, 상기 제 2 부품 및 상기 제 3 부품은, 상기 제 1 표면을 적어도 부분적으로 한정하는 상기 제 1 부품의 제 1 부분 및 상기 제 2 표면을 적어도 부분적으로 한정하는 상기 제 2 부품의 제 2 부분이 서로 대향 배열되어 상기 케이싱의 상기 일반적인 축선 (12) 에 평행하지 않은 표면에서 연장되도록 형성되어 조립되고, 상기 제 2 부품 및 상기 제 3 부품은 상기 제 1 부분에 대해 상기 일반적인 축선의 방향으로 정지부를 형성하는 상기 제 2 부분을 갖는 컵 (2) 을 형성하기 위해 함께 용접되고, 상기 제 1 부분은 상기 정지부에 대해 상기 컵의 내부에 위치되고, 상기 제 2 표면은 상기 접착 조인트가 배열되는 상기 컵의 내부 표면이고, 상기 제 1 부품은 상기 접착 조인트의 도움으로 밀봉 방식으로 상기 컵을 폐쇄하는, 배터리의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 배터리는 버튼 전지 배터리인 것을 특징으로 하는, 배터리의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 일반적인 축선에 대해, 상기 제 2 부품은 상기 제 2 부품의 높이를 통틀어서 일측에서의 개구와 타측에서의 상기 정지부 사이에 최소 내부 단면을 가지고, 상기 최소 내부 단면은 상기 일반적인 축선을 횡단하는 평면으로의 돌출 시에 상기 제 1 부품의 대응하는 치수보다 크도록 배열되는 치수를 가지고;
상기 결합시키는 단계에서, 상기 제 1 부품은 상기 제 2 부품안으로 상기 개구를 통해 삽입되고, 또한 상기 제 1 부분이 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에 위치되어 상기 접착 조인트를 형성하는 접착제 층에 의해 상기 제 2 부분에 조립될 때까지 실질적으로 상기 일반적인 축선을 따라서 이동되는 것을 특징으로 하는, 배터리의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착 조인트 (4) 는 스페이서 (9) 에 의해 제어된 실질적으로 일정한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 배터리의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 표면 및 상기 제 2 표면은, 결합시키는 단계 이전에, 각각의 상기 제 1 표면 및 상기 제 2 표면에 실리카 층 (10) 을 디포짓하기 위해 반응성 샌드블라스팅 (reactive sandblasting) 에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는, 배터리의 제조 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 표면 (3a) 및 상기 제 2 표면 (6a) 은 각각의 상기 표면에, 또는 적절하게는, 상기 제 1 표면 및 상기 제 2 표면에 미리 디포짓된 실리카 층에 접착 촉진제 층 (11) 을 디포짓함으로써 기능화되는 것을 특징으로 하는, 배터리의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 3 부품 (7) 및/또는 상기 구조체는 상기 용접시키는 단계 이전에 액체 활성 물질로 또한 충전되는 것을 특징으로 하는, 배터리의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 실질적으로 편평하거나 절두형인 것을 특징으로 하는, 배터리의 제조 방법. - 배터리로서,
상기 배터리는 상기 배터리의 제 1 극 및 제 2 극을 한정하는 케이싱 (1), 및 그 배향이 상기 제 1 극 및 상기 제 2 극의 일반적인 정렬에 대응하는 일반적인 축선 (12) 을 포함하고, 상기 케이싱은 제 1 극을 형성하는 제 1 부품 (3), 및 용접 조인트를 구비하고 또한 상기 제 2 극을 한정하는 컵 (2) 을 형성하기 위해 함께 용접되는 제 2 부품 (6) 및 제 3 부품 (7) 을 포함하고,
상기 배터리는 절연 방식으로 상기 제 1 부품의 제 1 표면 (3a) 을 상기 제 2 부품의 제 2 표면 (6a) 에 연결하는 접착 조인트 (4) 를 포함하고,
상기 제 1 부품, 상기 제 2 부품 및 상기 제 3 부품은, 상기 제 1 표면을 적어도 부분적으로 한정하는 상기 제 1 부품의 제 1 부분 및 상기 제 2 표면을 적어도 부분적으로 한정하는 상기 제 2 부품의 제 2 부분이 서로 대향 위치되어 상기 케이싱의 상기 일반적인 축선 (12) 에 평행하지 않은 표면으로 연장되도록 배열되고;
상기 제 2 부분은 상기 제 1 부분에 대해 상기 일반적인 축선의 방향으로 정지부를 형성하고, 상기 제 1 부분은 상기 정지부에 대해 상기 컵의 내부에 위치되고, 상기 제 2 표면은 상기 접착 조인트가 배열되는 상기 컵의 내부 표면이고, 또한 상기 제 1 부품은 상기 접착 조인트의 도움으로 밀봉 및 절연 방식으로 상기 컵을 폐쇄하는, 배터리. - 제 9 항에 있어서,
상기 배터리는 버튼 전지 배터리인 것을 특징으로 하는, 배터리. - 제 10 항에 있어서,
상기 컵 (2) 은 상기 정지부를 적어도 부분적으로 형성하는 림 (2c) 에서 끝나는 측벽 (2b) 에 얹혀진 저부 (2a) 를 포함하고, 상기 용접 조인트 (5) 는 상기 저부 (2a) 와 상기 측벽 (2b) 사이의 접합부에 위치되는 것을 특징으로 하는, 배터리. - 제 10 항에 있어서,
상기 컵 (2) 은 상기 정지부를 적어도 부분적으로 형성하는 림 (2c) 에서 끝나는 측벽 (2b) 에 얹혀진 저부 (2a) 를 포함하고, 상기 용접 조인트 (5) 는 상기 측벽 (2b) 상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 배터리. - 제 10 항에 있어서,
상기 컵 (2) 은 상기 정지부를 적어도 부분적으로 형성하는 림 (2c) 에서 끝나는 측벽 (2b) 에 얹혀진 저부 (2a) 를 포함하고, 상기 용접 조인트 (5) 는 상기 측벽 (2b) 과 상기 림 (2c) 사이의 접합부에 위치되는 것을 특징으로 하는, 배터리. - 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컵 (2) 의 상기 측벽 (2b) 과 상기 제 1 부품 (3) 사이에는 중첩부가 없는 것을 특징으로 하는, 배터리. - 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착 조인트 (4) 는 상기 접착 조인트의 접착제 내에 포함된 스페이서 (9) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리. - 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착 조인트 (4) 는 상기 제 1 표면 (3a) 및 상기 제 2 표면 (6a) 에서 앵커링 (anchored) 되는 두 개의 실리카 층들 (10) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 배터리. - 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착 조인트 (4) 는 상기 제 1 표면 및 상기 제 2 표면에, 또는 적절하게는, 접착 촉진제 층 (11) 을 통해 그 위에 디포짓된 실리카 층들 (10) 에 화학적으로 링크된 것을 특징으로 하는, 배터리.
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