电池制造制造技术

在电池制造期间以喷雾的方式涂敷材料，例如，电解液和其他材料，特别是使用振动喷雾器（４）来产生小液滴、低速度喷雾。最理想的是液滴尺寸为约５微米到约３０微米而喷雾速度约为１０英寸／秒或更小，尤其是约３到约５英寸／秒。方法包括涂敷隔板和把电解液涂敷到至少一部分的隔板，在通过喷雾涂敷材料之前把隔板装入电池外皮内；这样涂敷电解液以使得避免在外皮的底部内显著的电解液池。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方法
本专利技术涉及电池制造。一般来说，碱性电池包括阴极、阳极、隔板和电解质溶液。一般用活性材料(例如，二氧化锰)，碳粒和粘合剂制作成阴极。阳极可以是一种包含活性材料(例如，锌微粒)的凝胶体。隔板通常配置在阴极和阳极之间。分散在整个电池中的电解质溶液可以是氢氧化物溶液。碱性电池包括普通在商店中销售的常规AA、AAA、AAAA、C和D电池。这些常规的碱性电池包含装有被薄隔板包围的中心圆柱形锌凝胶体阳极而薄隔板本身又被环形形状阴极包裹的圆柱形容器。在碱性电池制造中，开始时先把做成片状呈环形形状的阴极材料加入到圆柱形外皮是常见的。然后面朝环形里面的阴极表面放入隔板。隔板可以是预先制成的例如纤维素材料的圆柱形薄片，或者隔板可以是以液体的形式涂敷而后形成固膜的材料。然后为了湿润隔板加入少量预先装填的电解液。把预装填液倒入由隔板限定的环形孔道并且在一个时间周期后由于预装填液吸入到隔板在外皮的底部上形成电解液池。通过虹吸作用大体上使电解液池枯竭以后，把阳极材料，一般是含有例如锌微粒的稀浆，加入孔道。为了加入的阳极稀浆不排出电解液池而引起在外皮的顶部上溢出电解液，提供足够的虹吸时间是重要的。在另一种状况中，专利技术的特征在于在电池制造中涂敷电解液的方法，包括以喷雾的方式涂敷电解液。在另一种状况中，专利技术的特征在于在电池制造中涂敷隔板的方法，包括应用形成薄膜的形成薄膜体系。该体系包括第一成分和第二成分。同时以喷雾的方式涂敷第一和第二成分。在另一种状况中，专利技术的特征在于在电池制造中涂敷材料的方法，该方法包括选择要涂敷的材料和以具有约1微米到约小于75微米的平均液滴尺寸的喷雾的方式涂敷材料。实施例也可以包括下述一些内容。液滴尺寸从约5微米到约30微米。喷雾速度约为10英寸/秒或更小，最好是约3到约5英寸/秒。方法包括设置隔板和把电解液涂敷到至少一部分的隔板。方法包括在用喷雾涂敷材料之前把隔板装置在电池外皮内。方法包括倒入电解液而能避免在外皮的底部内显著形成电解液池。用超声波喷雾器形成喷雾。材料是适合作隔板的形成薄膜的材料。方法包括装置阴极和把形成薄膜的材料涂敷到至少一部分的隔板。方法包括在涂敷形成薄膜的材料之前把阴极装置在外皮内。方法包括通过第二成分的涂敷便于薄膜形成，以喷雾的方式涂敷第二成分。与形成薄膜的材料顺序地涂敷第二成分。例如，可以在第一成分的涂敷以后涂敷第二成分或者可以在涂敷第一成分之前涂敷第二成分。与形成薄膜的材料同时涂敷第二成分。形成薄膜的材料为PVA。PVA是通过电解液的涂敷而形成的薄膜。顺序地涂敷PVA和电解液。同时涂敷PVA和电解液。电池具有非圆柱形的电极表面，例如叶形表面，并且以电池轴心近旁产生的喷雾的方式涂敷材料，例如隔板材料。电池为碱性电池。实施例可以提供下列的一些优点。在电池制造期间通过以低速度、小液滴喷雾的方式供给材料的材料涂敷能增加涂敷的均匀性，减少涂敷所需要的时间，省去一些工艺处理步骤并且提供具有新特点和优点的隔板和其他元件。例如，对隔板的预先装填电解液的喷雾涂敷提供非常均匀的电解液涂敷并且在输入阳极稀浆之前也不需要等待从通过开始时把预喷射的电解液注入到内腔形成的电解液池虹吸电解液。以喷雾的方式涂敷形成薄膜的隔板材料提供易于集成到制造环境中的非常均匀的隔板。在电池制造期间的材料涂敷中振动喷雾器，特别是超声波喷雾器有很大的优点。在电池外皮环境的不透气的范围内由上述喷雾器产生的尺寸和速度可调的液滴，一般是低动量轻雾或带有悬浮粒的气体，允许低速度涂敷而没有产生扰动或飞溅。此外，可以调节速度和液滴尺。喷雾器喷嘴直径是比较小的，使它们能适用于各种各样电池外皮规格的狭小直径。下面就要谈到更进一步的状况，特色和优点。附图说明图1是用于在电池制造中材料的低速度、小液滴喷雾涂敷的装置的示意图；图2是超声波喷雾器的剖面图；图3-3E是说明采用以喷雾的方式涂敷材料的电池制造的侧视剖面图；图4-4F是说明电池制造的另一个实施例的侧视剖面图；图5-5B是说明电池制造的另一个实施例的端头向前的视图。最好参阅图2，喷雾器可以是振动喷雾器，例如超声波喷雾器。超声波喷雾器包括外罩24和探针22。外罩包括交流信号经由导线28驱动的压电元件26以对探针22的邻近区段产生振荡移动。为了在探针的喷嘴30上产生振动作用根据探针的设计(特别长度)选择信号的频率。探针还包含沿着其长度的液体输送通道32。将要被喷雾的材料从源输送到输送通道32的末端附近并且从喷嘴30上的孔34喷出。喷嘴的振荡移动使出射的液体成为喷雾。通过控制供给喷雾器的功率和频率以及探针的形状能控制喷雾中喷雾的速度和尺寸。使液滴尺寸足够小因此它们均匀而有效地覆盖像能在用电解液湿润隔板时产生较快虹吸的隔板表面之类的表面，但是太小的液滴可以被微电流带离它们正要涂敷的表面。通过增大超声波频率可以减小液滴尺寸。最好的是，平均液滴尺寸是在约1微米到约75微米的范围内，更理想的是约5到约30微米，最理想的是约10到约25微米。能用激光干涉测量法测量液滴尺寸。选择喷雾的速度以产生光滑地涂敷液滴的细致的低能量轻雾而没有使它们能过分地蹦离涂敷表面或者在外皮的范围内没有产生能导致在涂敷面积外面形成轻雾(喷溅性)的扰动。速度必须是高的，足以使液滴在重力或其他一些干扰较大地改变它们的路程之前能到达涂敷表面。通过控制供给喷雾器的功率值能控制液滴速度。最好的是，喷雾速度约为10英寸/秒或更小。更理想的是3英寸/秒左右到5英寸/秒左右。用激光干涉测量法能测量喷雾速度。一般使喷雾器探针的尺寸能配合要输送材料的孔的内尺寸并且喷雾器探针具有容许涂敷到外皮的最深区域的长度。探针直径非常小因此喷雾形成稳定的低速度轻雾，以致相当大部分给与液滴的初始能量在微滴到达涂敷表面的时间期间已被消耗掉。超声波喷雾器的优点是离开探针的喷嘴向前射出容许平坦涂敷到包括外皮底部和隔板之间界面的外皮最深部分的喷雾。探针直径最好是孔的25％左右或者小于孔的直径。能够为进入到具有为标准规格电池所共有的2毫米左右到20毫米左右之间的直径和到约2英寸深度的孔内的供料量而制作一定尺寸的探针。对例如已部分装配好包括阴极圆片和隔板的AA规格电池来说，中心孔具有约0.35英寸的直径和约1.7英寸的深度。对例如已部分装配好包括阴极圆片和隔板的AAA规格电池来说，中心孔一般具有约0.23英寸的直径和约1.6英寸的深度。相配的喷雾器、探针和电源从Misonix(例如ModelMicromist 640系统/P80探针，Misonix Farmingdale，New York)是可以得到的。Msonix喷雾器具有约35瓦特的最大输出功率和在约40千赫的频率工作。具有0.110英寸的喷嘴直径的探针尺寸为5/16英寸×2英寸。喷嘴具有截锥体形状和约70微米的振幅。液滴尺寸平均为20微米左右，喷雾图形通常为圆环。流速量为0.1毫升/分钟左右到30毫升/分钟左右。相配的一些喷雾器从Sono-Tek(例如Model BD型，Sono-Tek，Milton，NesYork)也是可以得到的。在Harvey L.Berger，Partridge Hill发表的“超声液体原子化，理论和应用”(Ultrasound Liquid Atomization，Theor本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电池制造中用于涂敷材料的方法，包括：以从振动喷雾器产生的喷雾的方式涂敷材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治辛特拉，玛亚斯泰万诺维克，肯泰勒，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]