NL8204573A - Werkwijze voor het vervaardigen van een gedecoreerd batterijhuis. - Google Patents

Description

Τ"'·ί· ^r- W # -» • 1

Duracell International Ine., te Tarrytown, New York, Verenigde Staten van Amerika.

Werkwijze voor bet vervaardigen van een gedecoreerd batterijhuis.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een batterijhuis, die in het bijzonder bestaat uit kunststof en dat voorzien is van een decoratief etiket.

Batterijen of cellen zijn gewoonlijk, in de meeste gebruikelijk 5 toegepaste variëteiten, geconstrueerd uit een metalen houder, die de in het algameen corroderende celcomponenten bevatten. De metalen houder wordt daarna omgeven, door een bedrukt decoratief buitenhuis, of wordt voorzien van daarop bevestigde decoratieve etiketten voor de aantrekkingskracht op de gebruiker, informatieve opmerkingen, handelsmerkiden-10 tificaties en dergelijke. Het buitenhuis bestaat in het algemeen uit karton voor de minder dure cellen van leclanche, of uit metaal voor de meer kostbare alkalicellen. Kunststofhuizen zijn ook toegepast en zijn in het algemeen vervaardigd uit betrekkelijk dikke materialen, zoals ABS (acrylonitrilbutadiëenstyreen) die een structurele integriteit heb-15 ben. Door warmte krimpbare kanststoffen, zoals onbedrukt of bedrukt PVC (polyvinylchloride) zijn soms toegepast, echter met het nadeel, dat zulke materialen wanneer deze door warmte op de batterij of de cel worden gekrompen, elke onvolkomenheid in de onderliggende materialen of houder volgen, waardoor een afzichtelijke verpakking wordt gevormd.

20 Voor toepassingen waarin de decoratieve materialen metallisch zijn, ligt hét voor de hand dat het huismateriaal dat de meeste voorkeur verdient, metaal is. In feite geven door warmte krimpbare kunst-stofmaterialen met een bedrukte metallische laag aanleiding tot vervorming, wanneer deze op cellen of batterijen worden gekrompen. Metalen 25 huizen hebben echter diverse nadelen waarvan niet de kleinste de hoge kosten daarvan zijn. De metalen huizen moeten vanwege hun elektrische geleidbaarheid en hun nabijheid aan de elektrische cel, op juiste wijze daarvan worden geïsoleerd, teneinde de mogelijkheid van kortsluiting tussen de cel of batterijklemmen te verminderen. Voorts is het in zulke 30 huizen gebruikte metaal betrekkelijk dik, waardoor binnen bepaalde parameters van celafmeting, het beschikbare volume voor de actieve celma-terialen wordt verkleind.

De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een economische werkwijze voor het vervaardigen van een gedecoreerd batterij-celhuis, dat 35 weerstand biedt aan mechanische en chemische afbraak.

8204573 « * 2

De uitvinding heeft worts ten doel te voorzien in zulk een werkwijze, waarbij het batterij- of celhuis bestaat uit kunststof met daarop decoratief metaal.

De uitvinding heeft ook nog ten doel te voorzien in een dun kunst-5 stof huis in plaats van een metalen huis, waardoor het beschikbare cel-volume wordt vergroot en de celcapaciteit kan worden verbeterd.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. In de tekening zijn de werk- en keuzestappen van de uitvinding geïllustreerd, alsmede de inrichting die kan worden toegepast 10 bij het uitvoeren van deze stappen.

In het algemeen omvat de uitvinding het vervaardigen van gedecoreerde batterij- of celhuizen ( en dergelijke behuizingen), waarbij een dunwandig door warmte krimpbaar omhulsel, bijvoorbeeld een door warmte krimpbare kunststofbuis van 0,01 cm met geschikte afmetingen op een 15 ondersteuningsorgaan of doorn wordt geplaatst. De doorn is bij voorkeur enigszins groter (een orde van grootte van 0,005 cm is in het algemeen voldoende ) dan de cel om de daarna door warmte gekrompen buis gemakkelijk op de cel te plaatsen na de verwijdering van de doorn. De buis kan wel dan geen naad hebben, ovaal zijn en dergelijke, terwijl de buis 20 zonder naad de voorkeur verdient vanwege esthetische overwegingen. De buis wordt door warmte op de doorn gekrompen, gedecoreerd door middel van een geschikt drukproces, zoals warm stempelen, wordt bekleed met een beschermingslaag, indien nodig (zoals op een metallische decoratie), wordt naar keuze aan één einde gekrompen om de structurele inte-25 griteit te verbeteren en wordt van de doorn verwijderd voor het uiteindelijk plaatsen daarvan op de batterij of cel, waarbij het andere einde van het huis wordt gekrompen om het omhullingsproces te voltooien. Door het door warmte krimpen van het huis voorafgaand aan het plaatsen op de batterij of cel (hierna zal de term "batterij" zowel batterij als cel 30 omvatten), worden onvolkomenheden van de batterij niet in het huis zichtbaar, zoals bij bekende batterijen. Voorts kan de werkwijze volgens de werkwijze volledig en daarom economisch worden geautomatiseerd.

Het proces is in de tekening duidelijker geïllustreerd, waarbij 35 een platte, door warmte krimpbare buis zonder naad, zoals uit PVC, uit een voorraadrol 10 wordt toegevoerd aan een snij- en openingsinrichting 11, waarbij de buis op voorafbepaalde afmetingen wordt gesneden en geopend. De op afmeting gesneden en geopende buis wordt daarna op een doorn 13 geplaatst, die deel uitmaakt van een roterende kiesschijf 14 40 met daaromheen werkzaam ingestelde inrichtingen. De doorn 13 met daarop 8204573 3 de op afmeting gesneden buis 12 loopt aanvankelijk door en tunnelin-richting 15 voor bet door warmte krimpen, waarbij de buis 12 vooraf wordt gekrompen tót de vereiste uiteindelijke afmetingen van het batte-rijhuis. Dit wijkt af van de bekende omhullingsbewerkingen met krimpen 5 door warmte, waarbij het materiaal aanvankelijk op de batterij zelf wordt gekrompen. Volgens een andere uitvoeringsvorm kan de doorn zelf worden verward tót het krimpen door warmte tot stand te brengen. Daarna loopt de doorn 13 met daarop de door warmte gekrompen buis 12 naar de decoratieinrichting 16, waar de door warmte gekrompen buis wordt belt) drukt en gedecoreerd, zoals met aanliggende metallische foelies 17 en 18 met een overdracht door druk en warmte (warmtestempelen) door middel van het stempel 19. Vanwege de dunne (bijvoorbeeld 0,0005 cm) metallische foelies en hun neiging ten opzichte van elkaar te verschuiven, zijn geschikts geleidingen met transportbedden ( niet getoond) voor de 15 foelies nodig, teneinde de juiste oriëntatie van de stempelbedrukking te handhaven* Afhankelijk van het toegepaste, door warmte krimp bare materiaal en de mate van benodlge krimp door warmte, kan het warmstempelen zelf worden gebruikt voor het tot stand brengen van de krimp door warmte, wanneer slechts een minimale krimp vereist is.

20 Het aanbrengen van een chemisch bestendige, transparante bekleding 20 op de gedecoreerde buis 12 vindt plaats in de volgende werkinrichting 21 door een soortgelijk warmstempelen met behulp van een stempel 22. De bekleding 20 wordt aangebracht om mechanische en chemische afbraak van de betrekkelijk breekbare metallische foeliedecoratie te ver-25 hinderen. Daarom zal de gebruikte bekleding 20 worden gekozen volgens zijn bestendigheid tegen de gewone corroderende chemische componenten, die in de batterijen aanwezig zijn, zoals Κ0Η die in alkalibatterijen wordt gevonden en dimethoxyethaan gevonden in Li/Mn02“batterijen.

Door het aanbrengen van de beachermingsbekleding 20 wordt daardoor ook 30 de metallische foeliedecoratie geisoleerd tegen mogelijke electrische kortsluitingen met de batteri jcomponenten. Indien de decoratie van de buis 12 niet van een breekbar» aard is, zoals de hierboven genoemde metallische foelies, kan zulk een bekledingsstap een keuzebewerking zijn om de inkt op de bedrukte buis 12 of het door warmte krimpbare 35 materiaal zelf te beschermen.

Na het aanbrengen van de beschermingsbekleding 20 wordt de doorn met de vooraf gekrompen, gedecoreerde en beklede buis 12 naar de krimp-inrichting 23 gebracht, waar de buis ten dele uit de doorn wordt gelicht en aan één einde met warmte gekrompen, waar door zulk een krimp 40 mogelijk is. De krimp wordt n»ar keuze toegepast, maar het verdient de 8204573 4 voorkeur om de structurele integriteit en stijfheid van de dunne buis te verbeteren en om het later omhullen van de batterij te vergemakkelijken, doordat voorzien is in een aanslag in het huis voor de batterij. De vooraf gekrompen, gedecoreerde, beklede en gekrompen buis 12 5 wordt daarna naar de uitwerpinrichting 24 gebracht, waar deze wordt uitgeworpen en slechts dan wordt gebruikt om de vaste omhulling of omsluiting van een batterij te voltooien door het andere einde te krimpen. Om het uitwerpen te vergemakkelijken wordt de doom aanvankelijk gevormd uit of bekleed met een materiaal, zoals polytetrachlooretheen 10 (PTFE), dat een lage wrijvingscoëfficiënt heeft.

Omdat de buis en decoratieve bekledingen dun zijn vergeleken met metalen of stijve kunststofhuizen (de buis heeft ongeveer halve dikte), is een groter celvolume beschikbaar voor actieve materialen.

Bepaalde door warmte krimpbare materialen, die toepasbaar zijn 15 voor de buis volgens de uitvinding, omvattten behalve PVC, polyalkenen, zoals polyetheen en polypropeen; polyvinylideenchloride; polyester; nylon, enz.

Materialen voor de beschermingsbekleding omvatten dunne foelies, bijvoorbeeld 0,0005 cm van de hierboven genoemde materialen die 20 geschikt zijn voor de door warmte krimpbare buis.

Indien gewenst kan de door warmte krimpbare buis een extra afdichting voor de batterij vormen. Bijvoorbeeld kan de bovenzijde van de batterij aan de omtrek worden bekleed met een afdichtmiddel, zodat daardoor na het door warmte krimpen van de buis, daarop een afdichting 25 wordt gevormd.

Teneinde decoratief kleuren van de door warmte krimpbare buis te vergemakkelijken, zal deze buis bij voorkeur een kleur hebben, die een basiskleur of het belangrijkste gedeelte van de decoratieve kleuring vormt. Bijvoorbeeld hebben stroombatterijen, die in de handel zijn 30 gebracht onder het handelsmerk "Duracell R" voor het grootste gedeelte de configuratie van koperen (een exclusieve metallische kleur) en zwarte banden met zwarte en zilveren (metallische) bedrukking. Aldus zijn volgens de hierboven genoemde werkwijze in de decoratieinrichting 16, de metallische foelies 17 en 18 koper- en zilverkleurig en is het 35 door warmte krimpbare basismateriaal zwart, teneinde de vereiste decoraties van het huis voort te brengen.

Het is duidelijk dat binnen het kader van de uitvinding diverse varianten mogelijk zijn.

8204573

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een batterijhuis uit een gedecoreerd, door warmte krimpbaar omhullingsorgaan, met het kenmerk, dat de werkwijze bestaat uit de stappen van het plaatsen van het omhul- 5 lingsorgaan op een ondersteuningsorgaan en het daarop krimpen van het door warmte krimpbare omhullingsorgaan, het decoreren van het omhullingsorgaan, terwijl dit zich op het ondersteuningsorgaan bevindt, het verwijderen van het gedecoreerde, door warmte gekrompen omhullingsorgaan van het genoemde ondersteuningsorgaan en het daarin opsluiten van 10 een batterij*

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ondersteuningsorgaan een doorn is met een diameter, die enigszins groter is dan van de batterij.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat dë doorn 15 een oppervlak heeft, dat bestaat uit een materiaal met een lage wrij- vingscoëfIciëit.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het omhullingsorgaan met een metallische foelie wordt gedecoreerd.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het omhul-20 lingsorgaan door warmstempelen wordt gedecoreerd.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, met het knemerk, dat de metallische foeliedecoratie wordt bekleed met een transparante beschermende foeliebekleding

7. Werkwijze volgens de conclusies 1, 4, 5 of 6, met het kenmerk, 25 dat één einde van het genoemde omhullingsorgaan wordt gekrompen voorafgaand aan de verwijdering van het genoemde ondersteuningsorgaan.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het door warmte krimpbare omhullingsorgaan bestaat uit een platte buis, die op afmeting wordt gesneden en geopend voorafgaand aan het plaatsen daarvan 30 op het ondersteuningsorgaan.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het door warmte krimpbare omhullingsorgaan bestaat uit PVC.

10. Gedecoreerd batterijhuis vervaardigd volgens de werkwijze van de conclusies 1, 2, 3, 4, 5,6, 8 of 9.

11. Werkwijze voor het omhullen van een batterij met een gedeco reerd huis gekenmerkt door het door warmte krimpen van een door warmte krimpbaar omhullingsorgaan tot een vooraf bepaalde afmeting, het decoreren van het genoemde omhullingsorgaan, het daarin plaatsen van een batterij en het door warmte krimpen van het genoemde omhullingsorgaan 40 aan ten minste één einde om de genoemde batterij daarin op te nemen. 8204573 ^*V

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat êén einde van het omhullingsorgaan door warmte wordt gekrompen, voorafgaand aan het daarin plaatsen van de batterij.

13. Batterij met een gedecoreerd huis vervaardigd volgens conclusie 11 5 of 12. 3204573