專利名稱：直接印制的原電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外金屬容器外表面有一層絕緣裝飾層的原電池。
主要用作電動(dòng)用具的原電池通常有一個(gè)絕緣外套和兩個(gè)通常位于兩端的觸點(diǎn)。電動(dòng)用具的電路通過(guò)接觸部位閉路。位于接觸部位之間的絕緣是供防止原電池因疏忽而放電的。因此，例如許多電動(dòng)用具都裝有彈簧作為電接觸部位，外套式絕緣的作用是防止兩原電池端子因所述彈簧無(wú)意翻側(cè)而短路。原電池的絕緣外殼還起保護(hù)原電池的作用，使其容器不致因環(huán)境的影響而刮傷和出現(xiàn)腐蝕的斑點(diǎn)或痕跡。原電池的絕緣外殼上還標(biāo)有簡(jiǎn)介和廣告資料。另一方面，這個(gè)裝飾包括有關(guān)所采用的電化學(xué)系統(tǒng)、原電池號(hào)、原電池電壓、制造廠家、原產(chǎn)國(guó)名和保用時(shí)間等資料，此外還用來(lái)按其設(shè)計(jì)方式提供適當(dāng)?shù)膹V告信息。
德國(guó)專利文獻(xiàn)DE1671802和DE2845242公開(kāi)了原電池的一種金屬外殼，外殼的外表面有一層裝飾層。這些原電池外殼主要供勒克朗謝原電池用，用以防止電解液在原電池完全放電之后漏出。在勒克朗謝原電池的情況下，在原電池接近完全放電時(shí)可以在設(shè)計(jì)成原電池容器的鋅電極上開(kāi)一些孔眼。為防止勒克朗謝原電池漏泄，在插入絕緣層之后給原電池配備設(shè)有裝飾層的金屬外套。上述加外套的方法，堿性錳原電池也采用。為提高原電池的容量，現(xiàn)在有時(shí)采用美國(guó)專利文獻(xiàn)US4,869,978、WO/19835和US4,801,514公開(kāi)的薄膜標(biāo)簽或粘性標(biāo)簽，供電氣絕緣和裝飾用，因?yàn)檫@樣可以減小外殼的厚度。保持原電池的尺寸不變，這樣就可采用更大的原電池容器，從而可以往原電池中注入更多的活性化合物。這種給原電池加電絕緣外套的公知方法，其成本因素很重要，原電池的制造廠家也都對(duì)減小絕緣層厚度感興趣。
本發(fā)明的目的是提供一種不用周知的花費(fèi)大給原電池加外套的方法制造的原電池及其制造方法。
按照本發(fā)明，上述目的是通過(guò)這樣一種原電池達(dá)到的，原電池外包括金屬容器，將絕緣裝飾層用印刷法和/或涂敷法直接敷到金屬容器上。
本發(fā)明原電池的好處在于，原電池是通過(guò)在金屬容器成形之前加上絕緣裝飾層而制成的。在本發(fā)明進(jìn)一步研究出的制造方案中，原電池是通過(guò)至少將絕緣層敷到預(yù)制好的金屬容器上制造出來(lái)的。在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，絕緣裝飾層是敷在成品原電池的金屬容器上的，即敷到已充有活性物質(zhì)且密封好的原電池上。在原電池的制造過(guò)程中，絕緣層是用電泳涂敷法、噴涂法、粉末涂敷法、刀片涂敷法或浸漬法敷上去的，裝蝕層則用諸如變形印刷法(即加工過(guò)程中考慮到加工對(duì)象以后的變形的印刷法)、平板絲網(wǎng)印刷法、旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷法、膠版印刷或凹版移印法等之類的印刷法敷上去的。最好是采用可用紫外線固化的涂層。采用這類涂層，由于要使涂層充分固化無(wú)需進(jìn)行熱處理，因而可以提高加工周期率和減小損害原電池的風(fēng)險(xiǎn)。這種新型原電池及其制造方法具有下列優(yōu)點(diǎn)1.可以高速進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)；2.無(wú)需塑料薄膜標(biāo)簽，因而節(jié)約了材料費(fèi)；3.由于取消了印刷膜帶的預(yù)制、切割和敷設(shè)工序和運(yùn)輸、儲(chǔ)存，因而因加工深度減小而簡(jiǎn)化了加工工序；4.由于容器的涂層比薄膜標(biāo)簽薄從而有容積更大的大原電池容器可裝電化學(xué)活性物質(zhì)，因而提高了原電池的容量；5.提高了原電池設(shè)計(jì)方案選擇的靈活性。
下面就幾個(gè)實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)例1在平板絲網(wǎng)印刷單一工序中，通過(guò)直接印刷轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬容器而在原電池成品上形成絕緣和裝飾層。印刷是用普通的印刷油墨進(jìn)行的，油墨調(diào)到極高的粘度，以聚丙烯酸酯或聚氨基甲酸乙酯為主要原料。在大約60℃的暖空氣流中進(jìn)行干燥。干印刷油墨的厚度在10至20微米的范圍，這使絕緣電阻達(dá)到足夠的阻值。
實(shí)例2往敷好底層涂層的原電池上噴涂環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨基甲酸乙酯樹(shù)脂或聚丙烯酸酯，作為絕緣層。接著用實(shí)例1的平板印刷法在預(yù)涂的原電池容器上形成裝飾層。使用的印刷油墨是可用紫外線固化的涂料，在幾秒鐘內(nèi)就可固化。這種涂層得出的絕緣電阻可與粘性標(biāo)簽的不相上下。
實(shí)例3在原電池制成之前，按實(shí)例2給金屬容器打底子，作為絕緣層。裝飾層是用旋轉(zhuǎn)膠版印刷法用普通的印刷油墨敷到這些打好底子的原電池上的。敷層厚度為20微米左右，這使絕緣電阻達(dá)到實(shí)際應(yīng)用所要求的阻值。
實(shí)例4先用彈性的耐磨底子涂料噴涂原電池容器，接著在180°下烘焙。得出的容器作為未經(jīng)涂敷容器的散裝(bulk)材料用來(lái)以同樣的方法制造原電池。涂層經(jīng)過(guò)烘焙且采用彈性涂料，這樣可以防止涂層在沿口的區(qū)剝落。接著，用可用紫外線固化的涂料系用膠版印刷敷上裝飾層(層厚一般在1至5微米的范圍)。最后可以在頂層涂上透明清漆(層厚一般在10至30微米范圍)。采用紫外線涂料的好處是固化處理時(shí)原電池?zé)o需承受熱應(yīng)力。
實(shí)例5用滾壓法給成品原電池打上可用紫外線固化的底子層(例如20微米厚)，接著用膠版印刷敷上裝飾層(通常2～10微米厚)，通常可多達(dá)7種顏色，可能的話一次過(guò)完成。最后敷上最頂涂層，也同樣取可用紫外線固化的涂層系的形式，其目的是增加機(jī)械保持和增加光澤。
實(shí)例6用噴涂法給成品原電池敷上兩成分涂料系，接著用膠版印刷用可用紫外線固化的涂料形成裝飾層。再用可用紫外線固化的透明涂料進(jìn)行滾壓，所述透明涂料含吸收紫外線的成分或熒光成分。這樣做的好處是，如此印刷出的原電池可以借助掃描系統(tǒng)辨別和分類。
權(quán)利要求
1.一種原電池，包括外金屬容器，其外表面有絕緣層和裝飾層，其特征在于，所述絕緣和裝飾層用印刷法和/或涂敷法直接敷到金屬容器上。
2.如權(quán)利要求1所述的原電池制造方法，其特征在于，所述絕緣和裝飾層是在金屬容器成形之前敷到金屬材料上的。
3.如權(quán)利要求1所述的原電池制造方法，其特征在于，至少所述絕緣層敷到預(yù)制的金屬容器上。
4.如權(quán)利要求1所述的原電池制造方法，其特征在于，所述絕緣和裝飾層敷到成品原電池的金屬容器上。
5.如2至4任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述絕緣層用電泳涂敷法、噴涂法、粉末涂敷法、刀片涂敷法或浸漬法敷上去，裝飾層則用諸如變形印刷法、平板絲網(wǎng)印刷法、旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷法、膠版印刷法或凹版移印法等之類的印刷法敷上去。
6.如權(quán)利要求1所述的原電池，其特征在于，所述絕緣層和裝飾層是可用紫外線固化的涂層。
全文摘要
一種原電池,其外金屬容器外表面的絕緣層和裝飾層用印刷法和/或涂敷法直接敷到金屬容器上。
文檔編號(hào)H01M6/04GK1180935SQ9712150
公開(kāi)日1998年5月6日 申請(qǐng)日期1997年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月18日
發(fā)明者J·施爾, C·克勞斯 申請(qǐng)人:瓦爾達(dá)電池股份公司