(57)【要約】  ニードル弁アプリケーターを用いて電気化学電池の構成要素の表面へ液体接着剤を付与する方法。液体接着剤は、それを、空気圧によって作動するニードル弁アプリケーターに接続された管状チップを介して分配することによって付与される。前記方法は、接着剤を、電池構成要素の狭い幅または到達し難い表面に、正確に一貫してかつ再現可能な方式で付与するのに効果的である。特定の応用では、接着剤は、亜鉛／空気ボタン電池のカソードケーシングの端子部分を取り囲む狭い凹型段差に付与することができる。このような応用では、カソードケーシングは、接着剤がアプリケーターからそこへ付与されるときに、典型的に約毎分５０〜１０００回転の速度で回転させてよい。接着剤は、カソードケーシングとカソードアセンブリとの間に密封をもたらすことによって、電池からの電解質の漏れを防止する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学電池構成要素の表面の一部に接着剤を付与する方法であって、
電気化学電池構成要素表面の少なくとも一つとアプリケーターとを互いに相対的に回転させることであって、前記アプリケーターが、前記接着剤を分配するための弁をその中に有すること、及び
前記接着剤を前記アプリケーターを介して前記表面の一部に付与することを含む、方法。
【請求項２】
前記アプリケーターが静止している間に前記電池構成要素表面を回転させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電池構成要素表面が静止している間に前記アプリケーターを回転させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アプリケーターと前記電池構成要素表面とをそれぞれ同時に回転させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アプリケーターが、ハウジング及びその中に配置されたニードル弁を備えており、前記ニードル弁が、ピストン及びそれと接続された、軸方向に移動可能な細長いロッドを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アプリケーターがさらに管状分配チップを備えており、前記弁の開口時に前記液体接着剤が前記分配チップを介して前記の回転している表面上へ伝わるように、前記弁が前記管状分配チップの入口端部と作動的に係合する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記弁が空気圧によって作動する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記管状分配チップが約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）の内径を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記表面と前記アプリケーターとの間の相対速度が約毎分５０〜１０００回転である、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記表面と前記アプリケーターとの間の相対速度が約毎分１００〜６００回転である、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記表面と前記アプリケーターとの間の相対速度が約毎分１２０〜６００回転である、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．０６〜１．２０秒である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．６秒である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．５秒である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
接着剤が少なくとも一つの完全な輪で前記表面に付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
接着剤が輪になって前記表面に付与され、前記接着剤の輪が約５度までの重なり部分を有している、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記接着剤が熱可塑性ポリアミド樹脂を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記接着剤が、約１０〜２０００センチポアズの粘度を有する液体である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記接着剤が、約１５０〜２５０センチポアズの粘度を有する液体である、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
電気化学電池のためのケーシングの内部表面の一部に接着剤を付与する方法であって、
前記接着剤を分配するためのニードル弁をその中に有するアプリケーターの下で前記表面を回転させること、及び
前記接着剤を前記アプリケーターを介して前記の回転している表面の一部に付与することを含む、方法。
【請求項２１】
前記アプリケーターがハウジング及びその中に配置されたニードル弁を備えており、前記ニードル弁が、ピストン及びそれと接続された、軸方向に移動可能な針状のロッドを備えている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記アプリケーターがさらに管状分配チップを備えており、前記弁の開口時に前記液体接着剤が前記アプリケーターから前記分配チップを介して前記回転している表面上へ伝わるように、前記ニードル弁が前記分配チップの入口端部と作動的に係合する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記ニードル弁が空気圧によって作動する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記管状分配チップが約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）の内径を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記表面が前記アプリケーターに対して相対的に約毎分５０〜１０００回転の速度で回転する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記表面が前記アプリケーターに対して相対的に約毎分１００〜６００回転の速度で回転する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記表面が前記アプリケーターに対して相対的に約毎分１２０〜６００回転の速度で回転する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記回転している表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．０６〜１．２０秒である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記回転している表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．６秒である、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記回転している表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．５秒である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
接着剤が少なくとも一つの完全な輪になって前記回転している表面に付与される、請求項２０に記載の方法。
【請求項３２】
接着剤が輪になって前記回転している表面に付与され、前記接着剤の輪が約５度までの重なり部分を有している、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記接着剤が熱可塑性ポリアミド樹脂を含む液体である、請求項２０に記載の方法。
【請求項３４】
前記接着剤が、約１０〜２０００センチポアズの粘度を有する液体である、請求項２０に記載の方法。
【請求項３５】
前記接着剤が、約１５０〜２５０センチポアズの粘度を有する液体である、請求項２０に記載の方法。
【請求項３６】
亜鉛／空気電池のためのカソードケーシングの内部表面の一部に液体接着剤を付与する方法であって、
前記接着剤を分配するためのニードル弁をその中に有するアプリケーターの下で前記表面を回転させること、及び
前記アプリケーターを介してポリアミド樹脂を含む前記接着剤を前記の回転している表面の一部に付与することを含み、前記カソードケーシングが、開口端及び閉鎖端を有する缶の形態であり、前記液体接着剤が前記アプリケーターから前記閉鎖端の内部表面へ伝わる、方法。
【請求項３７】
カソードケーシングの前記閉鎖端の少なくとも一部が平坦であり、前記液体接着剤が前記アプリケーターから前記平坦部分の内部表面へ伝わる、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
カソードケーシングの前記閉鎖端の中央部分が電池の正極端子を形成し、前記正極端子が凹型環状段差で囲まれており、前記液体接着剤が前記アプリケーターから前記凹型環状段差の内部表面へ伝わる、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記接着剤が、二量化脂肪酸類とジアミン類との反応生成物である熱可塑性ポリアミド樹脂を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
前記アプリケーターが、ハウジング及びその中に配置されたニードル弁を備えており、前記ニードル弁が、ピストン及びそれと接続された、軸方向に移動可能な針状のロッドを備えている、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記アプリケーターがさらに管状分配チップを備えており、前記弁の開口時に前記液体接着剤が前記アプリケーターから前記分配チップを介して前記回転している表面上へ伝わるように、前記ニードル弁が前記分配チップの入口端部と作動的に係合する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
前記ニードル弁が空気圧によって作動する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】
前記管状分配チップが約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）の内径を有する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記表面が前記アプリケーターに対して相対的に約毎分５０〜１０００回転の速度で回転する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
前記表面が前記アプリケーターに対して相対的に約毎分１００〜６００回転の速度で回転する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
前記表面が前記アプリケーターに対して相対的に約毎分１２０〜６００回転の速度で回転する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４７】
前記液体接着剤が前記管状分配チップから前記回転している表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．０６〜１．２０秒である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記液体接着剤が前記管状分配チップから前記回転している表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．６秒である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
前記液体接着剤が前記管状分配チップから前記回転している表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．５秒である、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
接着剤が、少なくとも１つの完全な輪になって前記回転している表面に付与される、請求項３６に記載の方法。
【請求項５１】
接着剤が輪になって前記回転している表面に付与され、前記接着剤の輪が約５度までの重なり部分を有している、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記接着剤が、前記平坦部分の前記内部表面の周囲に付与される、請求項３７に記載の方法。
【請求項５３】
前記接着剤が、前記環状段差の前記内部表面の周囲に付与される、請求項３８に記載の方法。
【請求項５４】
前記接着剤が、約１０〜２０００センチポアズの粘度を有する液体である、請求項３６に記載の方法。
【請求項５５】
前記接着剤が、約１５０〜２５０センチポアズの粘度を有する液体である、請求項３６に記載の方法。
【請求項５６】
前記管状分配チップからの前記液体接着剤が、前記カソードケーシングの前記閉鎖端の前記内部表面を、約０．２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）のコーティング幅でコーティングする、請求項４１に記載の方法。
【請求項５７】
前記環状段差の内部表面上の接着剤に電解質バリアシートの一部を付与することを更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５８】
電解質バリアシートがテフロン（Teflon）（テトラフルオロエチレン）である、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
バリアシートの縁が、前記段差の内部表面上の接着剤に付与され、それによってバリアシートの縁が前記段差の内部表面と接着する、請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
二酸化マンガンを含む触媒性カソードが、バリアシートが前記段差の内部表面と触媒性カソードとの間にあるようにして、電解質バリアシートの上に付与される、請求項５７に記載の方法。
【請求項６１】
前記電池がボタン電池であり、前記段差がカソードケーシングの一体化部分である、請求項３８に記載の方法。
【請求項６２】
段差が環状の輪の形態であり、接着剤が前記段差の形状に適合する連続した輪の形態で付与される、請求項３８に記載の方法。
【請求項６３】
電気化学電池構成要素の表面の一部に接着剤を付与する方法であって、
電気化学電池構成要素の表面上でアプリケーターを回転させることであって、前記アプリケーターが、前記接着剤を分配するための弁をその中に有すること、
前記接着剤を前記アプリケーターを介して前記表面の一部に付与することを含む、方法。
【請求項６４】
前記アプリケーターがハウジング及びその中に配置されたニードル弁を備えており、前記ニードル弁が、ピストン及びそれと接続された、軸方向に移動可能な細長いロッドを備えている、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記アプリケーターがさらに管状分配チップを備えており、前記弁の開口時に前記接着剤が前記分配チップを介して前記表面上へ伝わるように、前記弁が前記管状分配チップの入口端部と作動的に係合する、請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
前記弁が空気圧によって作動する、請求項６３に記載の方法。
【請求項６７】
前記管状分配チップが約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）の内径を有する、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記アプリケーターが前記表面上で、前記表面に対して相対的に約毎分５０〜１０００回転の速度で回転する、請求項６５に記載の方法。
【請求項６９】
前記アプリケーターが前記表面上で、前記表面に対して相対的に約毎分１００〜６００回転の速度で回転する、請求項６５に記載の方法。
【請求項７０】
前記アプリケーターが前記表面上で、前記表面に対して相対的に約毎分１２０〜６００回転の速度で回転する、請求項６５に記載の方法。
【請求項７１】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．０６〜１．２０秒である、請求項６８に記載の方法。
【請求項７２】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．６秒である、請求項６９に記載の方法。
【請求項７３】
前記接着剤が前記管状分配チップから前記表面へ伝わる時に、前記弁の開口時間が約０．１〜０．５秒である、請求項７０に記載の方法。
【請求項７４】
接着剤が前記表面に少なくとも一つの完全な輪になって付与される、請求項６３に記載の方法。
【請求項７５】
接着剤が前記表面に輪になって付与され、前記接着剤の輪が約５度までの重なり部分を有している、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記接着剤が熱可塑性ポリアミド樹脂を含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項７７】
前記接着剤が、約１０〜２０００センチポアズの粘度を有する液体である、請求項６３に記載の方法。
【請求項７８】
前記接着剤が約１５０〜２５０センチポアズの粘度を有する液体である、請求項６３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤を、ニードル弁アプリケーターを用いて電気化学電池の構成要素に付与する方法に関する。特に、本発明は、接着剤を、管状分配チップが取り付けられた空気圧によって作動するニードル弁アプリケーターを用いて亜鉛／空気電池のカソードケーシングの内部表面に付与する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着剤を電気化学電池構成要素、例えば、前記電池用のケーシングの内部表面部分に付与する必要がある。接着剤でコーティングされる表面部分は非常に狭いか、もしくは従来の刷毛または接触ローラーを用いてアクセスするのが困難である可能性がある。従来の亜鉛／ＭｎＯ２アルカリ電池などの多くの電池類は、電池を封止するために電池ケーシング（ハウジング）の開口端に挿入されるプラスチック絶縁プラグを包含する。このような絶縁プラグの縁と典型的に金属の電池ケーシングとの間に接着剤シーラントを付与することが望ましい利益である可能性がある。このような電池では、細長い爪の形の金属集電体は、前記集電体の前記チップがアノード混合物に入るように、絶縁プラグの穴から挿入される。集電体が絶縁プラグに挿入されるときに封止が展開するように、接着剤シーラントを集電体または絶縁プラグの表面に付与することが有用であり得る。例えば、刷毛またはローラーを用いて接着剤を塗布する従来の接触方法は、通常、時間がかかり、あるいは非常に狭いまたは到達し難い表面に付与するのが困難である。
【０００３】
亜鉛／空気電池（Zinc/air depolarized cells）は、典型的に、プログラム可能なタイプの補聴器を包含する電子補聴器用の電池として特別な実用性を有する小型ボタン電池の形態である。前記電池が適切に封止されていない場合、特に前記電池が誤用される場合には、このような電池から電解質が漏れる問題がある可能性がある。このような小型電池は、典型的に、直径約４〜１２ｍｍ及び高さ約２〜６ｍｍの円盤状の円筒形を有する。亜鉛空気電池はまた、従来のＡＡＡＡ、単４（AAA）、単３（AA）、単２（C）及び単１（D）寸法のＺｎ／ＭｎＯ２アルカリ電池に相当する寸法並びにさらにより大きな寸法の円筒形ケーシングを有する、幾分より大きな寸法でも製造され得る。
【０００４】
小型の亜鉛／空気ボタン電池は、典型的に、アノードケーシング（アノードカップ）と、カソードケーシング（カソードカップ）とを含む。アノードケーシング及びカソードケーシングはそれぞれ、閉鎖端及び開口端を有する。必要な材料をアノード及びカソードケーシングに挿入した後、カソードケーシングの開口端を、典型的には、アノードケーシングの開口端を覆うように差し込んで、電池を圧着することによって封止する。アノードケーシングは、ガスの発生を軽減するために任意に添加される水銀と共に亜鉛、通常は微粒子亜鉛を含む混合物で充填され得る。電解質は、通常、水酸化カリウム水溶液であるが、他の水性アルカリ電解質も使用できる。カソードケーシングの閉鎖端は（前記ケーシングが閉鎖端を上にして垂直位で保持されている場合）、その中央または平底の近くに隆起部分を有することができる。この部分は、正極端子を形成し、典型的にそこを貫通する複数の通気孔を含む。閉鎖端上に隆起した中央部を有するカソードケーシングは、通常、一体形成された凹型環状段差を有し、これは隆起した正極端子から伸びて且つそれを取り囲んでいる。
【０００５】
カソードケーシングは、ケーシングの閉鎖端において隆起部分の内部表面（正極端子接触域）に並んだエアディフューザー（エアフィルター）を含む。エアディフューザーは、ケーシングの閉鎖端の隆起部分内に通気孔と隣接して配置される。典型的に微粒子二酸化マンガンと、炭素と疎水性結合剤との混合物を含む触媒材料は、空気孔と接触していないエアディフューザーの面でエアディフューザーを覆ってカソードケーシングに挿入され得る。カソード材料は、それがエアディフューザー（フィルター）を覆うように、カソードケーシングに挿入されるカソード触媒アセンブリの一部である可能性がある。カソード触媒アセンブリは、触媒材料の一方の面に電解質バリア材料（疎水性の通気性フィルム）、好ましくはテフロン（Teflon）（テトラフルオロエチレン）の層を、反対の面に電解質浸透性（イオン透過性）セパレーター材料を積層することによって形成され得る。カソード触媒アセンブリは、その後、典型的に、その中央部分がエアディフューザーを覆って、電解質バリア層の一部が前記段差の内部表面に支えられているように、カソードケーシングに挿入される。
【０００６】
高電流または他の過酷な供給では、電解質がカソード触媒アセンブリの縁に移動する可能性があり、カソードケーシングからの電解質の漏れが生じる可能性がある。漏れは、生じる場合、カソード触媒アセンブリ及びカソードケーシングの周縁部に沿って生じやすく、その後、カソードケーシングの閉鎖端で空気孔を通って電池から徐々に漏れ出す。漏れについての可能性はまた、カソードケーシングが非常に薄く作られている場合により大きい。例えば、利用可能な内部容積の量を増やすために、約０．１０２ｍｍ（４ミル）〜０．２５４ｍｍ（１０ミル）またはそれ未満、例えば、約０．０５１ｍｍ（２ミル）〜０．１５２ｍｍ（６ミル）の壁厚を有している。薄い壁のカソードケーシングは、圧着によって電池を閉鎖した後でよりゆるみ易い。このようなケーシングのゆるみは、カソード触媒アセンブリとカソードケーシング段差の内部表面との間に微細な通路を展開または拡大させる結果となり、その結果、電解質の漏れ経路をもたらす可能性がある。
【０００７】
同一出願人による米国特許第６，４３６，１５５Ｂ１号には、接着剤の狭い帯を、亜鉛／空気電池のカソードケーシングの隆起した端子部分を取り囲む凹型環状段差に付与するためのパッド転写法が開示されている。前記凹型段差の内部表面への接着剤の付与によって、カソードアセンブリと亜鉛／空気電池のカソードケーシングとの間に封止が提供される。パッド転写法によって付与される接着剤は、カソードアセンブリの縁の周囲での電解質の漏れを防ぎ、それ故にカソードケーシングの空気孔からの電解質の漏れを防ぐ。
【０００８】
同一出願人による米国特許第６，６１０，３５３Ｂ１号には、接着剤を電気化学電池構成要素及びケーシングに付与するためのジェット噴射法が開示されている。ノズルアセンブリは、圧電変換器で囲まれた弾力性のあるガラス毛細管を有するノズルを備えている。圧電変換器は、前記毛細管を律動的に動かし（振動させ）、それによって液体接着剤をそこに通過させて、ノズルから極小寸法の液滴の形態で分配させる。特に、ジェット噴射法は、接着剤の非常に狭い帯を、亜鉛／空気電池のカソードケーシングの隆起した端子部分を取り囲む前記凹型段差に付与することが可能である。
【０００９】
液体接着剤を包含する流動体を分配するのに使用されている別の方法は、ニードル弁アプリケーターを用いるものである。このような方法は、前記弁に接続された管状チップの中に流動体を通過させることが可能な、空気圧によって作動するニードル弁を用いる。ニードル弁アプリケーターは、電池構成要素の特定の部分または電池ケーシングの特定領域に接着剤を小滴で付与するのに使用されてきた。それらは、接着剤の非常に狭い連続した帯、例えば約０．７６ｍｍ（３０ミル）未満の帯幅を、特に付与経路が曲線状である場合に、正確に付与するためには効果がないと一般には考えられてきた。代表的なニードル弁アプリケーター特許は：米国特許２００１／００５２５８５Ａ１、米国特許第６，２４４，５２２Ｂ１号、米国特許第６，１６４，５６８号、米国特許第５，２７７，３４４号、米国特許第５，０７８，３２５号、米国特許第４，９８８，０１５号、米国特許第４，９２２，８５２号、及び米国特許第４，５７９，２５５号である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の一態様は、液体接着剤を電気化学電池の構成要素、特にこのような電池のためのケーシングの内部表面の一部に、ニードル弁作動式アプリケーターを用いて付与する方法を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記接着剤は、好ましくは、コーティングされる前記表面がアプリケーター分配チップの下で回転している間に、アプリケーターハウジング内で空気圧によって作動するニードル弁に接続された管状チップを介して分配される。アプリケーターに関して本明細書で使用するとき、「ニードル弁」という用語は、アプリケーター内で弁または弁構成要素として機能する針状ロッドを有することを特徴とする。前記ロッドは、ピストンに接続された、軸方向に移動可能な細長い部材、典型的には針状の形である。前記ロッドの遠位端は、円錐台形の台座と係合して弁を閉じるために、ニードルチップと類似した円錐状に成形されてよい。しかしながら、前記ロッドの遠位端は、その上、様々な形の台座と係合するように別の形であってもよい。前記ロッドの遠位端は、典型的に、管状分配チップの入口端部と係合する。ニードルロッドは、本明細書では単に「ニードル」と呼ばれることもあり、ピストンの空気圧式作動などによって軸方向に移動できる。弁が閉じると、前記のロッド遠位端が管状分配チップの入口端部と係合して、その上に設置されるため、液体接着剤がそこを通過するのを阻止する。弁が開くと、すなわち前記ロッドの遠位端が管状分配チップの入口端部から外れると、液体接着剤が分配チップから電気化学電池構成要素またはコーティングされるケーシング表面へ流出する。ニードルまたはニードルロッドは、分配チップ内または弁本体内に配置することができる合わせ面の上に「設置される」場合もある。アプリケーター内のニードル弁は、コーティングされる特定表面への接着剤の付与を可能にする所望の時間の間、例えば、表面をアプリケーターの下で回転させている時に開くように前もってセットすることができる。
【００１２】
市販のニードル弁作動式アプリケーター類の設計における最近の進歩は、それに接続される管状分配チップにおける進歩を包含するものであって、現在、非常に狭い幅で流動体を正確に分配させることが可能であることが見出されている。さらに、弁の開口時間（分配時間）は、非常に短い期間、例えば、約０．１〜０．６秒のように、約０．８秒未満に設定されてもよい。弁の開口時間は、さらにより短い期間、例えば約０．０５秒に設定することもできる。溶媒型接着剤溶液または分散液などの液体接着剤は、約０．７６ｍｍ（３０ミル）未満、例えば約０．２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）の幅の非常に狭い帯で分配され得ることが分かった。特に、溶媒型接着剤は、例えば約０．１〜０．６秒の短い弁の開口時間中に、このように非常に狭い帯で正確に分配され得ることが分かった。特に、接着剤のこのように非常に狭い帯は、直線状または連続した曲線状の経路、例えば弓形または円周状の経路で、電気化学電池ケーシングの一部分の表面上にニードル弁アプリケーターを用いて分配され得ることが分かった。特に、液体接着剤は、好ましくは約０．０２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）までの狭い幅を有する、１つ以上の円周状の連続した帯で、アプリケーターの下で回転している電気化学電池ケーシングの特定の表面上に分配され得る。
【００１３】
空気圧によって作動するニードル弁アプリケーターは、管状分配チップに接続された空気圧によって作動するニードル弁ピストンアセンブリを有することを特徴とする。約７０〜９０ｐｓｉ）の圧力下での給気がピストンアセンブリに投入される。弁は、分配サイクル当たりに特定の時間開くように前もってセットされて、その期間中に接着剤（または他の流動体）の連続流量が管状分配チップから分配されるのを可能にする。ピストンアセンブリは、ピストン、それに接続された針状ピストンロッド、ピストンばね、及び前記ニードルロッドを囲むパッキンを備えている。アプリケーターはまた、弁に接続される取り外し可能な分配チップアセンブリも包含する。分配チップアセンブリは、その中に収容された微細な管状分配チップを有する。ニードルロッドの遠位端は、管状分配チップの入口端部に設置される。液体接着剤（または他の流動体）は、外部バットから、ニードルロッドと管状分配チップとの接合部に配置された内部分配室へ供給される。弁は、分配操作のサイクル当たりに特定の弁開口時間を達成するように前もってセットできる電子コントローラーに接続される。空気は所望の弁開口時間の間、吸気室へ律動的に送り込まれる。弁開口時間中、ニードルロッドの端部は、管状分配チップの入口端部から外れるため、弁を開いて、接着剤を分配チップの中を通過させかつ受容表面上へ移動させることができる。サイクル終了時に、気圧の律動的な動きが停止し、ピストンばねがニードルロッドをその台座の方へ戻して管状分配チップへの入口を塞ぐ。
【００１４】
本明細書の特定の応用では、前もって設定した弁開口時間中、亜鉛／空気電池のカソードケーシング缶は回転タレット上で１回転し、その期間中に接着剤の連続した帯がニードル弁作動式アプリケーターから分配される。カソードケーシングは、前もって設定した弁開口時間に対応した速度で１回転する。弁開口時間中、ニードルロッドは入口から管状分配チップの方へ外れて、接着剤の狭い連続した帯をそこから分配させることができる。この方法では、接着剤の連続した帯が、亜鉛／空気電池のカソードケーシングの隆起した端子部分を取り囲む凹型環状段差の内部表面に輪になって付与され得る。あるいは、カソードケーシングは固定されてもよく、接着剤は、カソード缶の上を環状の経路で回転するタレットに接続されたニードル弁アプリケーターから分配されてよい。好ましくは、接着剤は、カソードケーシング段差に約０．０２５４〜１．２７ｍｍ（１０〜５０ミル）、好ましくは約０．０２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）の幅で付与される。このような付与の場合、アプリケーター内のニードル弁に接続された管状分配チップは、望ましくは、０．２０ｍｍ（８ミル）未満、好ましくは約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）の内径を有する。サイクル当たり約０．１〜０．５秒の分配サイクル時間（弁開口時間）は、毎分約３０〜１００個のカソード缶環状段差に接着剤を連続した輪で付与することが可能である。
【００１５】
空気圧によって作動するニードル弁流動体分配器の設計における２つの最近の進歩は、接着剤流動体を本出願人の要件内の非常に狭い幅、すなわち約０．０２５４〜１．２７ｍｍ（１０〜５０ミル）、好ましくは約０．０２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）で分配することを可能にした。第一の進歩は、ニードルロッドの端部を管状チップアセンブリ内で管状分配チップと直接接触させて設置されることを可能にした。ニードルロッドの端部と管状分配チップとの直接接触、すなわち、ニードルロッドを管状分配チップの入口端部（に直接設置させることは、結果として、分配チップを通過する流動体の量をより良く制御し、流動体を非常に狭い幅で分配することを可能にするのに役立つ。管状分配チップの入口端部と接触させたニードルロッドの端部の設置は、第２の進歩、すなわち、その中を貫通する非常に小さな穴を有する管状分配チップの使用を可能にする。例えば、０．２０ｍｍ（８ミル）未満、例えば、約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）の内径を有する管状分配チップが、アプリケーター内のニードル弁と接触し得る取り外し可能な管状チップアセンブリ内に挿入されていてよい。
【００１６】
０．２０ｍｍ（８ミル）未満、好ましくは約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）の内径の管状分配チップがそこに取り付けられたこのような空気圧によって作動するニードル弁の使用は、接着剤、好ましくは溶媒型接着剤の連続した円周状の帯を、亜鉛／空気電池のカソードケーシングの隆起した端子部分を取り囲む凹型環状段差の内部表面に付与することを可能にすることが分かった。接着剤は、この方法では、亜鉛／空気電池のカソードケーシングの前記凹型段差へ連続した非常に狭い円周状の帯で付与できる。特に、接着剤は、カソードケーシングを分配アプリケーターの下で高速、例えば約毎分１００〜６００回転で回転させながら、亜鉛／空気電池カソードケーシングのこのような凹型段差へ、約（０．０２５４〜１．２７ｍｍ（１０〜５０ミル）、好ましくは約０．０２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）の要求される狭い帯幅で付与されてよい。
【００１７】
好ましい接着剤は、ポリアミド接着剤樹脂を含む溶媒型溶液である。接着剤構成成分は、望ましくは低分子量の熱可塑性ポリアミド樹脂である。好ましいポリアミド樹脂は、商標名リアミド（REAMID）−１００及びバーサミド（VERSAMID）−１００（ゼネラル・ミルズ・ケミカルズ（General Mills Chemicals））として入手可能である。これらの樹脂は、室温でゲルであって、分子量約３９０の二量体化脂肪酸であり、且つ二量体化脂肪酸とジアミンとの反応生成物である。より高分子量のポリアミド系接着剤構成成分が使用できるが、低分子量の構成成分は、選択される好ましい溶剤中により容易に溶解するので好ましい。接着剤構成成分は、所望の粘度になるように溶剤に溶解される。イソプロパノール又はトルエンのような様々な溶剤、並びに溶剤の混合物を使用することができる。好ましい実施形態は、その比較的良性の性質の理由から、選択される溶剤としてイソプロパノールを使用する。ポリアミドの更なる利点は、水酸化カリウム電解質による化学的侵食に耐えることである。
【００１８】
接着剤は、本明細書に記載のニードル弁付与法を用いて電気化学電池構成要素に効率良く付与できる。接着剤は、電池のポリマー構成要素の所望の表面間、金属構成要素の表面間、又はポリマー及び金属構成要素の表面間に接着シールを提供するように付与することができる。例えば、接着剤は、プラスチック絶縁プラグと電気化学電池の外部ケーシングとの間に接着シールを提供して、円筒形または平坦な（角柱形）のアルカリ電池の金属またはプラスチックケーシングの開口端を封止するように付与できる。このような電池には、典型的に、そのチップが電極混合物の一つに差し込まれるように絶縁プラグの中を通って挿入される細長い集電体（爪）がある。例えば、亜鉛／ＭｎＯ２アルカリ電池には、通常、亜鉛アノード混合物に差し込むことができるように、絶縁プラグ内の開口部から挿入される細長い集電体の爪がある。液体接着剤は、接着シールが集電体と絶縁プラグとの間で展開できるように、本明細書に記載のニードル弁付与法によってこのような集電体の表面の周囲に付与できる。あるいは、シーラントは、絶縁プラグの穴の壁に付与できる。
【００１９】
本発明の特別な態様は、空気圧によって作動するニードル弁アプリケーターを用いることによって液体接着剤を亜鉛／空気電池用のカソードケーシングの内部表面の一部に付与する方法を対象とする。特定の応用では、接着剤は、亜鉛／空気電池のカソードケーシングの隆起した端子端部分を取り囲む凹型環状段差の内部表面に付与できる。接着剤は、好ましくは、カソードケーシングをアプリケーター分配チップの下で回転させている時に、前記凹型段差に連続した帯で付与される。好ましくは、接着剤は、カソードケーシングの前記環状段差に、約０．２５４〜１．２７ｍｍ（１０ミル〜５０ミル）、好ましくは約０．２５４ｍｍ〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）の幅を有する狭い帯で分配される。接着剤の幅は、前記凹型段差の幅より小さくなければならない。そうでなければ、幾らかの接着剤が、前記段差から伸びて且つそのすぐ近くにあるカソード垂直側壁に付与される可能性がある。このような垂直側壁への接着剤の付着は、カソードアセンブリとケーシング側壁との間に必須の良好な電気接触を達成するのを妨げることから、回避する必要がある。接着剤は、乾燥すると、シーラントとして作用して、電池から電解質が漏れるのを防止する。カソードケーシングの閉鎖端が平坦な場合、すなわち凹型段差を有しない場合、接着剤は閉鎖端の内部表面に、その周縁部に沿ってまたはその周縁部付近で、好ましくは連続した帯で付与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のニードル弁アプリケーター法は、接着剤を電気化学電池の構成要素へ、前記電池の組み立て中に付与するのに使用されてよい。ほとんどの電池は、電池を封止するために電池ケーシング（ハウジング）の開口端に挿入されて電気的短絡を防止するプラスチック絶縁プラグを包含する。ケーシングは典型的に金属である。接着剤は、このような絶縁プラグの縁と電池ケーシングとの間に付与されてよい。典型的に細長い爪の形の金属の集電体は、集電体のチップがアノード混合物に達するように絶縁プラグの穴から挿入される。接着剤は、本明細書に記載のニードル弁アプリケーター法によって集電体の表面に付与されて、アノード集電体と絶縁プラグとの間に接着シールを形成してよい。
【００２１】
特別な応用では、接着剤は、ニードル弁アプリケーターによって亜鉛／空気電池のカソードケーシング（カソード缶）内の表面部分に付与されてよい。分配アプリケーターに関して本明細書で使用するとき、用語「ニードル弁」は、アプリケーター内の弁または弁構成要素として機能する針状ロッドを含むことを特徴とする。前記ロッドは、典型的にピストンに接続された細長い部材である。ロッドの遠位端は、円錐台形の台座と係合して弁を閉じるために、ニードルチップと類似した円錐状に成形されてよい。しかしながら、ニードルロッドの遠位端は、平坦であっても、または様々な形の台座と係合するように他の形であってもよい。ロッドは、典型的に小さな直径、例えば、約５ｍｍ未満、より典型的には約２ｍｍ未満である。ニードルロッドは、ピストンの動きに対応して、アプリケーターハウジング内を軸方向に移動できる。特に、接着剤は、ニードル弁アプリケーターによって亜鉛／空気電池のカソードケーシング（カソード缶）の閉鎖端の内部表面に有利に付与できることが分かった。特別な実施形態では、接着剤は、ニードル弁アプリケーター法によって、亜鉛／空気ボタン電池の従来のカソードケーシングの隆起した端子接触部分を取り囲む周辺の凹型段差に付与できる。カソードケーシングの閉鎖端が平坦である場合、すなわち凹型段差がない場合、接着剤シーラントは、ニードル弁アプリケータによって閉鎖端の内部表面へ、その周縁部に沿って、その近くに、またはそれと隣接して付与できる。
【００２２】
具体的な実施形態では、亜鉛／空気電池用のカソード缶２４０の閉鎖端子端部２４４における凹型環状段差２４５の内部表面２４５ａへの接着剤の付与が図１に示されている。接着剤１４３ａは、段差２４５の少なくとも主要部分にわたって、好ましくは空気圧によって作動するニードル弁アプリケーター３００によって段差２４５にわたって連続した円周状の帯で付与される。
【００２３】
図２に最もよく示すように、ニードル弁アプリケーターは、主要な円筒形ハウジング３０５、ニードル弁ピストンアセンブリ３１０、吸気室３３０、分配流動体（液体接着剤）入口室３７０、ピストンばねアセンブリ３４０、ニードルロッドパッキン３９４、パッキングばね３９２、及び管状分配チップ３６０を中に収容する取り外し可能な分配チップアセンブリ３５０を含む。吸気室３３０は主要ハウジング３０５内にあり、流動体（接着剤）分配室３７０は、主要ハウジング３０５にボルト留めされて、示されたハウジング３７２内にある。流動性接着剤は加圧下で入口分配室３７０へ供給され、それはニードルロッド３２５の下部表面に沿って進んで下部分配室３７５に注入される。ニードル弁ピストンアセンブリ３１０は、針状のピストンロッド３２５に接続された円筒形ピストン３２０を含む。吸気室への気圧が最小閾値レベルまで低下するか、あるいは周囲気圧まで低下すると、ニードルロッド３２５の遠位端３２６は管状分配チップ３６０の入口端部３５２にしっかりと設置される。ピストンばね３０７の下向きの圧力は、ニードルロッド３２５の遠位端３２６を管状分配チップ３６０の入口３５２に対してしっかりと設置し続ける。ロッド３２５の遠位端３２６は、円錐台形を有し得る分配チップの入口３５２と係合しかつそこに設置されるように、ニードルチップと類似した円錐状に成形されてよい。ニードルロッド遠位端３２６がこうして設置されると、管状分配チップの入口端部３５２が閉鎖されて（弁が閉じて）、接着剤がそこを通って分配されるのを妨ぐ。
【００２４】
高圧下での空気が、設定された期間の間、吸気室３３０に律動的に送り込まれると、ピストン３２０及びニードルロッド３２５が軸方向に上方に移動して、ピストンばね３０７を押す。ピストン３２０の上向きの作用が弁３５３を開ける、すなわちニードルロッド３２５をその台座３５２から押して外す。弁開口時間中、加圧された液体接着剤は、下部接着剤分配室３７５から管状分配チップ３６０を通って流出し、分配チップ出口３６２からコーティングされる表面へ伝わる。接着剤は、受容表面上に一滴または少量で分配され得る。あるいは、受容表面は、分配チップ３６０の下で、ニードル弁開口時間に合わせた速度で回転していてよく、その場合、接着剤は弓形または円周状の帯で受容表面に分配されてよい。
【００２５】
前述の種類のニードル弁アプリケーター３００は、一般に、ＥＦＤ社（EFD Company）、ノードソン社（Nordson Company）から入手可能である。最新版のニードル弁アプリケーターは、管状分配チップ３６０を中に有する取り外し可能な分配チップアセンブリ３５０を有する。このようなアセンブリを、図１、２、及び２Ａに示す。分配チップアセンブリ３５０は、出口端部３５７及び管状分配チップ３６０を中に保持するプラスチックハウジング３５５を含む。典型的に小さな内径の中空ステンレス鋼チューブである管状分配チップ３６０は、管状分配チップ３６０がそこから外側へ伸びるようにプラスチックハウジング３５５内に固定されている。図２Ａに最もよく示される設計は、分配チップアセンブリ全体が単にそれをハウジング拡張部３０９から（ねじを外すことにより）取り外すことによって交換できるという利点を有する。同様に、弁の下部ハウジング３０６及び内部支持リング３２７は、流動体分配ハウジング３７２から取り外して、ニードル弁の内部洗浄を可能にする場合がある。通常、このような内部洗浄は迅速に、例えば数分内で行われてよい。ＥＦＤ社（EFD Company）（ノードソン社（Nordson Company））から入手可能な、図面、例えば図２及び２Ａに示されている好ましいニードル弁アプリケーターでは、弁の台座３５２は、管状分配チップ３６０用のプラスチックハウジング３５５内に深く配置されている。この特徴は、流動体を微細な管状分配チップを介して分配することに対して、より良好な制御をもたらす。図２に示すように更に最新のニードル弁アプリケーターは、ピストン３２０が軸方向に上方に動くときに、ニードルロッド３２５の動作距離を制御する手段が取り付けられている。これは、結果として、ピストンがその最大の上方動作まで移動するときに、ニードル３２５の端部が管状分配チップ３６０の入口３５２から外れる距離（不在ギャップ）を定める。手動で調節可能な調節つまみ３４２（図２）を用いて、ニードルロッド３２５の最大動作距離を調節することができる。例えば、ノブ３４２を緩めると、ピストン止め３４４とピストン３２０との間のギャップがより大きくなる。このような場合、圧搾空気が入口室３３０に律動的に送り込まれるにつれて、ニードルロッド３２５の端子端部３２６は管状分配チップ３６０の入口３５２からより大きな距離で外れる。特定の弁開口時間の間に分配される接着剤の実際の量は、ニードルロッドが分配チップ入口３５２から外れるようにニードルロッド３２５の動作距離がより高く設定されている（結果、ニードルロッドの遠位端３２６と管状分配チップの入口３５２との間のギャップがより大きくなる）場合、幾らか増加する可能性がある。
【００２６】
ニードル弁アプリケーター３００の典型的な操作の全体の概略を図２Ｂに示す。この概略は、前述のニードル弁作動式アプリケーター３００を使用するときに用いられる代表的な操作タイプである。望ましくは、ニードル弁の製造者、例えばＥＦＤ社（EFD Company）（ノードソン社（a Nordson Company））によって供給されるコントローラー４００が、サイクル当たりのニードル弁開口時間を設定するのに主として用いられる。コントローラーは、接続されたコンピューター４１０によってプログラム化されてよい。アプリケーター３００内のニードル弁開口時間は、サイクル当たりの、圧搾空気４３２が吸気室３３０へ律動的に送り込まれる時間に相当する（図２及び２Ｂ）。典型的に、前記空気は、コンプレッサーまたは他の供給源４２０から入口ライン４１５を通ってコントローラー４００へ供給される。前記空気４３２は、コントローラー４００から出口ライン４３０を通ってアプリケーター３００の吸気室３３０へ伝わる。空気４３２は、典型的に、約４８３〜６２１ｋＰａ（約７０〜９０ｐｓｉ）の圧力で律動的に送られて、前記の律動的な供給期間中に、アプリケーター３００内のニードル弁の開口と管状分配チップ３６０からの流動体（接着剤）の分配とを達成する。接着剤流動体１４３ａは、圧搾空気源４５０によって加圧される供給バット４６０から液状の溶液または分散液の形態でアプリケーター３００の入口分配室３７０へ供給される。
【００２７】
本明細書の図２に示すような最新のニードル弁アプリケーター類では、約０．０１秒程度の短い弁開口時間が達成され得る。もっと長い期間、例えば約０．０１〜５秒及び１０秒までまたはそれ以上の期間の弁の開口は容易に達成できる。本質的に、弁開口時間の上限は、その期間中に分配流動体（接着剤）が連続的に供給されるのであれば、コントローラー４００で任意の時間に設定できる。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態では、個々のカソード缶２４０はタレット（図１）に機械的に搬送されてよく、ここで、これらは前もって設定された速度で回転する。弁３５３の開口時間は、コントローラー４００において、望ましくは約０．１〜０．６秒の範囲内に設定されてよい。カソードケーシング（缶）２４０の回転速度は、ニードル弁３５３の開口時間がカソード缶２４０の１回転の期間に相当するように設定できるように同期させる。弁３５３の開口時間中、接着剤シーラント１４３ａが管状分配チップ３６０から分配される。カソード缶２４０は、約毎分１０００〜５０回転の速度で回転されてよく、これはそれぞれ、回転当たり約０．０６〜１．２０秒の速度、ひいてはサイクル当たり約０．０６〜１．２０秒の同期された弁３５３の開口時間に相当する。典型的に、カソード缶２４０は、約毎分６００〜１００回転の速度で回転し、これはそれぞれ、回転当たり約０．１〜０．６秒の速度に相当する。従って、サイクル当たり約０．１〜０．６秒の弁３５３の開口時間を前もって設定して、約毎分６００〜１００回転のこのような回転速度とそれぞれ同期させることができる。好ましくは、カソード缶２４０は、約毎分６００〜１２０回転の速度で回転し、これはそれぞれ、回転当たり約０．１〜０．５秒の速度、ひいてはサイクル当たり約０．１〜０．５秒の同期された弁３５３の開口時間に相当する。
【００２９】
あるいは、ニードル弁アプリケーター３００は、タレットに接続されてよい。カソード缶２４０は、その際固定されてよく、接着剤は、アプリケーター３００内の分配チップ３６０から分配されてよく、これはカソード缶の上を環状の経路で回転または旋回する。このような実施形態では、カソード缶２４０上でのアプリケーター３００の１回転は、接着剤を完全な輪で、例えば環状段差２４５ａに付与することを可能にする。回転速度及び弁の開口時間は、アプリケーター３００を固定し且つカソード缶２４０をアプリケーターの下で回転させる場合の好ましい実施形態における前述のものと同じものであり得る。また、アプリケーター３００及びカソード缶２４０の両方は、異なる速度において環状の経路で同時に回転してもよい。前記二者間の相対速度は、接着剤の連続した輪がカソード缶２４０の環状段差２４５の内部表面に付与され得るように弁の開口時間を決定する。この場合、アプリケーター３００とカソード缶２４０との間の相対回転速度は、アプリケーター３００を固定し且つカソード缶２４０を回転させる場合の上記回転速度と同じであってよい。
【００３０】
特定の応用では、接着剤１４３ａは、管状分配チップ３６０から連続した流れで、図１に示したカソード缶２４０の凹型環状段差２４５の内部表面２４５ａ上に分配できる。接着剤１４３ａは、好ましくはカソード缶の１回転中に、段差表面２４５ａ上に均一な円周状のコーティングを形成するように分配される。当然のことながら、弁３５３の開口時間は、接着剤１４３ａが必要に応じて段差表面２４５ａの弓形の部分のみをコーティングし得るように調節されてよい。また、当然のことながら、複数の接着剤コーティング１４３ａが、表面２４５ａを１回転より多く回転させることによって表面２４５ａに付与されてもよい。しかしながら、本出願では、カソード缶の環状段差表面２４５ａを接着剤１４３ａの単一の連続した輪でコーティングすることが好ましい。弁は、接着剤１４３ａが表面２４５ａに、前記表面の完全な１回転を少し超えて、例えば、有利には完全な１回転を約５度まで超えて付与されるほど十分に長く開けたままにしていてよい。操作上の観点から、これは、接着剤コーティング１４３ａが少なくとも一つの連続した輪になって、すなわち環状段差表面２４５ａの少なくとも１回の完全な回転で効率良く付与されることを保証する安全域を提供する。
【００３１】
カソードケーシング２４０（図１）は、本体２４２、一体型閉鎖端２４９及び開口端２４７を有する。カソードケーシングの閉鎖端２４９は（ケーシングが閉鎖端を上にして垂直位で保持されている場合）、典型的にはその中央付近に隆起部分２４４を有する。この隆起部分２４４は、正極端子接触域を形成し、典型的にはそれを貫通する複数の空気孔２４３を含む。カソードケーシング閉鎖端２４９はまた、典型的には、隆起した端子部分２４４の周縁部２４６から外周縁部２４８に向かって伸びる凹型環状段差２４５も有する。従来の亜鉛／空気ボタン電池の直径は、約４〜１６ｍｍ、より典型的には約４〜１２ｍｍまで様々であり得る。このような電池では、凹型環状段差２４５は、典型的には約０．７６２ｍｍ（３０ミル）の幅を有していてよい。
【００３２】
凹型環状段差２４５ａの幅は、そのため、典型的なボタン電池の場合、例えば補聴器の電池として使用するのに十分に小さな寸法のボタン電池の場合は非常に小さい。段差２４５ａに付与される接着剤１４３ａの幅は、望ましくは段差表面２４５ａの幅よりもさらに小さい。接着剤１４３ａは段差表面２４５ａに正確に付与されなければならない。接着剤が、段差表面２４５ａの接合部付近のカソード缶の垂直壁２４２のどの部分にも不注意に付与されていないかまたは飛び散っていないことが絶対に必要である。垂直壁２４２のこのような部分に不注意に付与された接着剤は、カソードアセンブリ２３０とカソード缶２４０との間で必須の密接な電気接触が達成されるのを妨げる。（逆にいえば、空気孔などの近くに飛び散ったシーラントは空気の進路を閉鎖する可能性があり、また濾紙に染み込んだシーラントも空気の進路を閉鎖する可能性がある。）典型的なカソード缶の環状段差表面２４５ａ上への接着剤コーティング１４３ａの所望の配置を達成するために、このような接着剤の幅は望ましくは約０．２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）であってよい。本明細書に記載されているような環状段差表面２４５ａへ付与するための好ましい接着剤１４３ａは、溶媒型ポリアミド接着剤液体であってよいが、他の接着剤も使用できる。環状段差表面２４５ａへ付与されるこのような接着剤１４３ａ（湿潤）の厚さは、典型的に約２０〜４０ミクロン（０．０２０〜０．０４０ｍｍ）及びさらにそれより以上であってよい。接着剤シーラント層１４３（図３）を形成するこのような接着剤コーティング（乾燥）の厚さは、典型的に約１０ミクロン（０．０１０ｍｍ）及びさらにそれ以上であってよい。
【００３３】
液体接着剤１４３ａは、カソード缶２４０が高速、例えば約１０〜６３ｒａｄ／ｓ（毎分１００〜６００回転）で回転するときに、このような小さな幅、例えば約０．２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）で環状段差２４５ａなどの表面に正確に付与できないことは明白である。接着剤１４３ａのこのような付与は、ニードル弁分配アプリケーター３００を使用することにより、要求される小さな幅で環状段差表面２４５ａに付与できることが本出願人らによって解明された。しかしながら、要求される小さな付与幅、例えば約０．２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）での接着剤の付与を達成するために、管状分配チップ３６０は望ましくは非常に小さな穴を有しなければならない。すなわち、管状分配チップ３６０の内径は望ましくは約０．１０２〜０．１５２ｍｍ（４〜６ミル）でなければならないことが分かった。接着剤１４３ａをカソード缶２４０の環状段差表面２４５ａ（図１）へ付与する本例に使用するのに適した、図２に示される種類のニードル弁アプリケーター３００は、ＥＦＤ社（EFD Company）（ノードソン社（Nordson Company））から入手可能である。ＥＦＤ社（EFD Company）からの好ましいアプリケーター３００は、７４１ＭＤ−ＳＳニードル弁アプリケーター（商標）として入手可能である。接着剤１４３ａの所望の分配幅、例えば約０．２５４〜０．６３５ｍｍ（１０〜２５ミル）は、このようなニードル弁アプリケーター３００を、約０．１０２〜０．１５２ｍｍ（４〜６ミル）の内径を有する管状分配チップ３６０と合わせて用いて達成できることが分かった。適した管状分配チップ３６０は、ＥＦＤ社（EFD Company）（ノードソン社（Nordson Company））から、０．１５ｍｍ（６ミル）の内径（Ｉ．Ｄ．）を有する３０ゲージのステンレス鋼チップとしてまたは０．１０ｍｍ（４ミル）の内径（Ｉ．Ｄ．）を有する３２ゲージのステンレス鋼チップとして入手可能である。取り外し可能な分配チップアセンブリ３５０を形成するプラスチックハウジング３５５内に既に取り付けられたこのような分配チップ３６０は、ＥＦＤから入手可能である。このようなチップアセンブリ３５０は、ニードル弁アプリケーターハウジングの延長部３０９に容易に挿入される（図２）。
【００３４】
様々な液体接着剤１４３ａがニードル弁アプリケーター３００を介して分配され得る。しかしながら、約０．１５〜０．２５Ｐａ．ｓ（約１５０〜２５０センチポアズ）の低粘度の液体接着剤が望ましいことが分かった。このような粘度範囲は、液体接着剤を、好ましい小さな内径、例えば約０．１０〜０．１５ｍｍ（４〜６ミル）を有する管状分配チップを介して連続した流れで分配し易くする。また一方、約０．０１〜２Ｐａ．ｓ（約１０〜２０００センチポアズ）の液体接着剤の粘度範囲は、適したニードルＩ．Ｄ．選択によって可能であると考えられている。液体接着剤１４３ａは、好ましくはポリアミド樹脂を含む溶媒型接着剤溶液であって、これは、乾燥して、溶媒が蒸発すると、接触表面との恒久的な接着結合を有する接着剤層１４３を形成する。原則的に、溶媒型感圧接着剤もまた、本明細書で参照されるニードル弁アプリケーター３００によって分配できる。好ましいポリアミド接着剤樹脂は、バーサミド（VERSAMID）樹脂（商標）として（ゼネラル・ミルズ・ケミカルズ（General Mills Chemicals））から入手可能である。別の好ましいポリアミド接着剤樹脂は、リアミド−１００（REAMID-100）（商標）としてスペシャリティ・ケミカルズ（Specialty Chemicals）から入手可能である。バーサミド（VERSAMID）またはリアミド−１００（REAMID-100）樹脂は、イソプロピルアルコール中で易溶性である。そのため、約０．１５〜０．２５Ｐａ．ｓ（約１５０〜２５０センチポアズ）の所望の粘度を有する液体接着剤溶液は、バーサミド（VERSAMID）またはリアミド−１００（REAMID-100）樹脂と混合されるイソプロピルアルコール溶剤の量を調節することによって得ることができる。ニードル弁アプリケーター３００で使用されるような好ましいブレンドは、３５〜５５重量％の接着剤樹脂固形分及び残りのイソプロピルアルコールを含む。その他の溶媒型接着剤系類も液体接着剤１４３ａに使用できる。例えば、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン、及びこれらの混合物などの熱可塑性ブロックコポリマー類をいずれも適した溶剤に溶解したものが使用できる。
【００３５】
亜鉛／空気電池は、典型的に亜鉛を含む金属アノードと、空気カソードとを有する。前記電池は、通常、金属／空気電池と呼ばれる。本発明の亜鉛／空気電池は、望ましくは小型ボタン電池の形態である。それは、電子補聴器用の電源としての特別な用途を有する。本発明の小型の亜鉛／空気ボタン電池は、典型的に、約４〜１６ｍｍ、好ましくは約４〜１２ｍｍの直径及び約２〜９ｍｍ、好ましくは約２〜６ｍｍの高さの円盤状の円筒形を有する。小型の亜鉛／空気電池は、典型的に約１．２ボルト〜０．２ボルトの動作負荷電圧を有する。前記電池は、典型的に約１．１〜約０．９ボルトの間の実質的に均一な放電電圧特性を有し、その後、電圧が極めて突然にゼロまで下がる。前記小型ボタン電池は、約０．２〜２５ミリアンペア（milliAmp）の速度で放電できる。本明細書で使用するとき、「小型電池」または「小型ボタン電池」という用語は、このような小さな寸法のボタン電池を包含するものとするが、小さな亜鉛／空気電池についての他の形及び寸法も可能であることから、それらに限定されるものではない。例えば、亜鉛空気電池はまた、従来のＡＡＡＡ、単４（AAA）、単３（AA）、単２（C）及び単１（D）寸法のＺｎ／ＭｎＯ２アルカリ電池と同等の寸法、並びにさらにより大きな寸法の円筒形ケーシングを有する幾らか大きな寸法で製造することもできる。本発明はまた、このようなより大きな電池寸法にも、また他の電池形状、例えば角柱形または楕円形にも適用できるものとする。
【００３６】
亜鉛／空気電池は、追加の水銀を、例えばアノードに亜鉛の約３重量％で含むことができるか、または本質的に水銀を含まないことができる（水銀無添加電池）。このような水銀無添加電池類では、水銀が添加されず、また存在する唯一の水銀は亜鉛と共に自然に産出された微量である。従って、本発明の電池は、電池総重量につき約５０ｐｐｍ未満、好ましくは電池総重量につき約２０ｐｐｍ未満、より好ましくは電池総重量につき約１０ｐｐｍ未満の合計水銀含量を有し得る。（本明細書で使用するとき、用語「本質的に水銀を含まない」とは、電池が電池総重量につき約５０ｐｐｍ未満の水銀含量を有することを意味する。）本発明の電池は、アノードに非常に少量の鉛添加物を有することができる。鉛がアノードに添加される場合、電池中の鉛含量は、典型的に、アノード内の全金属含量の約１００〜６００ｐｐｍであり得る。また一方、電池は、望ましくは、追加量の鉛を含有しないため、事実上無鉛であり得る、すなわち、全鉛含有量は、アノードの全金属含量の３０ｐｐｍ未満、望ましくは１５ｐｐｍ未満である。
【００３７】
亜鉛／空気電池２１０及びその中の構成要素は、接着剤コーティング１４３が本明細書に記載のニードル弁付与法によって付与されること以外は、同一出願人による米国特許第６，４３６，１５６Ｂ１号及び米国特許第６，６１０，３５３Ｂ１号における特定の実施形態に記載されたものと同一または類似である。接着剤組成物は本明細書に記載の通りである。亜鉛／空気電池２１０（図３）は、アノードケーシング２６０、カソードケーシング２４０、及びそれらの間の電気絶縁材料２７０を有する。アノードケーシング２６０は、本体２６３、一体型閉鎖端２６９、及び開口端２６７を有する。カソードケーシング２４０は、本体２４２、一体型閉鎖端２４９、及び開口端２４７を有する。カソードケーシングの閉鎖端２４９は（該ケーシングが閉鎖端を上にして垂直位で保持されている場合）、典型的にその中央付近に隆起部分２４４を有する。この隆起部分２４４は、正極端子接触域を形成し、典型的にそこを貫通する複数の空気孔２４３を含む。カソードケーシングの閉鎖端２４９はまた、典型的に、前記の隆起した端子部分の周縁部２４６から外周縁部２４８に向かって伸びる凹型環状段差２４５も有する。
【００３８】
アノードケーシング２６０は、微粒子亜鉛及びアルカリ電解質を含むアノード混合物２５０を収容する。微粒子亜鉛は、望ましくは約１００〜１０００ｐｐｍのインジウムで合金化されている。カソードケーシング２４０は、複数の空気孔２４３を、その閉鎖端におけるその表面の隆起部分２４４に有する。触媒複合材料２３４を含むカソード触媒アセンブリ２３０（図４）は、前記ケーシング内の空気孔の最も近くに配置されている。電池の放電中、触媒材料２３４は、周囲の酸素が空気孔２４３から侵入するときに、周囲の酸素との電気化学反応を促進する。接着剤シーラント１４３ａは、図１に示すようにカソードケーシング２４０の内部表面の一部に沿って付与される。接着剤シーラントは、乾燥して接着剤層１４３を形成する（図３）。好ましい実施形態では、接着剤はニードル弁アプリケーター３００を用いて前述の方法で付与される。接着剤１４３ａは、液体として連続した輪で、図１に示すようにケーシングの閉鎖端２４９における凹型環状段差２４５の内部表面２４５ａ上に付与される。接着剤シーラントは、乾燥して接着剤層１４３を形成する（図３）。カソードケーシングの閉鎖端が平坦である場合、すなわち凹型段差２４５を有しない場合、接着剤シーラント１４３は、前記閉鎖端の外周縁部２４８と隣接する閉鎖端２４９の内部表面に付与され得る。このような後者の場合、接着剤シーラント１４３は、望ましくは、接着剤１４３の連続した輪の外径が、閉鎖端２４９の内径の約７５％〜１００％、好ましくは約９０〜１００％、より好ましくは約９５〜１００％であるように、連続した輪として閉鎖端２４９の内部表面に付与される。接着剤の輪は、好ましくはカソード材料２３４の大部分が、流入する空気源に晒されるように、狭い帯で付与される。
【００３９】
カソード触媒アセンブリ２３０（図３及び４）は、電解質バリアフィルム材料２３５、好ましくはテフロン（Teflon）（テトラフルオロエチレン）の層を触媒複合材料２３４の一方の面に、イオン透過性セパレーター材料２３８を反対の面に積層することによって形成され得る。電解質バリアフィルム２３５、好ましくはテフロン（Teflon）は、空気を透過する性質を有し、更には疎水性であって、電解質がそれを通って伝わるのを防止する。カソード触媒アセンブリ２３０の縁は、段差２４５上の前記接着剤の輪１４３へ貼り付けることができ、それによってカソード複合体２３４とケーシング段差２４５との間に恒久的な接着シールを提供する。特定の実施形態では、カソード触媒アセンブリ２３０は段差２４５上の接着剤１４３へ、電解質バリア２３５を前記接着剤に接触させて貼り付けることができる。好ましい実施形態では、好ましくはテフロン（Teflon）の別個の電解質バリアシート２３２を段差２４５の内部表面における接着剤の輪１４３へ貼り付けて、それによって電解質バリアシート２３２を段差２４５の内部表面２４５ａに接着させることができる。触媒アセンブリ２３０は、その後、好ましくはテフロン（Teflon）の第２の電解質バリアシート２３５の表面を前記バリアシート２３２と好ましくは接触させて、電解質バリアシート２３２上に付与されることができる。（図４）バリアシート２３２は、特にバリアシート２３２に向かって付与される第２のバリアシート２３５（図４）と組み合わせて、接着剤１４３を用いて段差２４５の内部表面に接着された場合、触媒アセンブリ２３０の縁の周囲を電解質が移動すること及び空気孔２４３から徐々に漏れることを防止する、非常に有効なシールを提供する。接着剤シーラント１４３の使用はまた、アノードケーシング本体上で外周縁部２４２ｂを圧着している間に必要とされる圧着力の量も軽減する。これは、約０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）、典型的には約０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）〜０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）のように薄壁のケーシングの厚さ、または薄いカソード触媒アセンブリ２３０が用いられる場合、高い圧着力がこのような薄いケーシング及びカソードアセンブリを場合により変形または破壊する可能性があることから、特に有利である。
【００４０】
本発明の亜鉛／空気電池の好ましい実施形態を図３に示す。図３に示す実施形態は、小型ボタン電池の形態である。前記電池２１０は、カソードケーシング２４０（カソードキャップ）と、アノードケーシング２６０（アノードキャップ）とを、それらの間の電気絶縁材料２７０と共に含む。絶縁体２７０は、望ましくはリングの形であり得、これは図３に示すようにアノードケーシング本体２６３の外側表面を覆うように差し込むことができる。絶縁体リング２７０は、望ましくは、アノードケーシングの周縁部２６８を超えて伸びる拡張部分２７３ａを有する（図３）。拡張部分２７３ａを有する絶縁体２７０は、電池を封止した後でアノード活性材料がカソードケーシング２４０と接触するのを防止する。絶縁体２７０は、圧縮されたときの流動に耐える（低温流に耐える）高密度ポリエチレン、ポリプロピレンまたはナイロンなどの耐久性の電気絶縁材料である。
【００４１】
アノードケーシング２６０とカソードケーシング２４０は、最初は別個の部品である。アノードケーシング２６０とカソードケーシング２４０に活性材料を別々に注入し、その後、アノードケーシング２６０の開口端２６７をカソードケーシング２４０の開口端２４７に差し込むことができる。アノードケーシング２６０は、それがアノードケーシング２６０の高さの少なくとも５０％を超える点まで周縁部２６８から垂直方向に下向きに伸びた最大直径の第１直線本体部分２６３ａを有することを特徴とし（図３）、その後、前記ケーシングは内側に傾いて、傾斜した中央部２６３ｂを形成する。中央部２６３ｂの末端部から垂直方向に下向きに伸びる第２直線部分２６３ｃがある。第２直線部分２６３ｃの直径は、前記直線部分２６３ａよりも小さい。前記部分２６３ｃは９０°曲がって、比較的平坦な負極端子表面２６５を有する閉鎖端２６９を形成して終結する。カソードケーシング２４０の本体２４２は、閉鎖端２４９から垂直方向に下向きに伸びる最大直径の直線部分２４２ａを有する。本体２４２は周縁部２４２ｂで終結する。カソードケーシング２４０の周縁部２４２ｂ及び絶縁体リング２７０の下層の周縁部２７３ｂは、最初は垂直方向に一直線であり、アノードケーシング２６０の傾斜した中央部２６３ｂを覆うように機械的に圧着することができる。このことは、カソードケーシング２４０をアノードケーシング２６０上の所定の位置に固定して、しっかりと密封された電池を形成する。
【００４２】
アノードケーシング２６０は、別々に、先ず微粒子亜鉛及び粉末ゲル化剤材料の混合物を調製することによってアノード活性材料で満たすことができる。亜鉛の平均粒径は、望ましくは約３０〜３５０ミクロンである。亜鉛は純粋な亜鉛であり得るが、好ましくはインジウムを用いて合金化された微粒子亜鉛の形態である。亜鉛はまた、少量のインジウム及び鉛を用いて合金化された微粒子亜鉛の形態でもあり得る。合金材料は、典型的に、約０．１重量％未満の亜鉛を含む。これら微粒子亜鉛合金類は、そのために純粋な亜鉛から本質的に構成されており、本質的に純粋な亜鉛の電気化学容量を有する。従って、「亜鉛」という用語は、このような材料を包含すると解されるべきである。ゲル化剤材料は、アルカリ電解質中に実質的に不溶である様々な既知のゲル化剤類から選択することができる。このようなゲル化剤類は、亜鉛／空気電池を包含するアルカリ電池で使用するための微粒子亜鉛との混合物について当該技術分野において報告されている。典型的なゲル化剤は、架橋カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、またはカーボポール（Carbopol）Ｃ９４０（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ（B.F. Goodrich））という商標で入手可能な架橋ポリアクリル酸ポリマーであってよい。その他のゲル化剤類は、例えば、ウォーターロック（Waterlock）Ａ２２１（グレイン・プロセッシング社（Grain Processing Corp.））という商標で入手可能な、デンプン主鎖中にグラフト化された加水分解ポリアクリロニトリルの形態で通常使用される。微粒子亜鉛とゲル化剤粉末との乾燥混合物は、典型的に該乾燥混合物の約０．１〜１重量％を形成するゲル化剤を用いて形成することができる。約３０〜４０重量％のＫＯＨ及び約２重量％のＺｎＯを含むＫＯＨ電解質水溶液の溶液を前記乾燥混合物に添加し、形成された湿潤アノード混合物２５０をアノードケーシング２６０に挿入することができる。
【００４３】
カソード触媒アセンブリ２３０（図３及び４）及びエアディフューザー２３１は、次のようにしてケーシング２４０に挿入することができる：空気透過性濾紙または多孔性ポリマー材料の形態であり得るエアディフューザーディスク２３１（図３）を、前記ケーシングの隆起部分２４４の内部表面に対して空気孔２４３と接触させて配置させるように、カソードケーシング２４０に挿入することができる。接着剤シーラントの輪１４３は、カソードケーシングの閉鎖端における凹型段差２４５の内部表面に付与される。例えばポリテトラフルオロエチレン（テフロン（Teflon））の、別個の電解質バリア層２３２（図３及び４）は、任意に、前記バリア層２３２の縁が接着剤の輪１４３と接触するように、エアディフューザー２３１を覆って挿入することができる。バリア層２３２は、空気透過性であるが、アルカリ電解質または水を透過させない。接着剤の輪１４３は、このように、バリア層２３２の縁を凹型段差２４５の内部表面に恒久的に接着させる。バリア層２３２がそこに接着された接着剤の輪１４３は、電解質がアノードからカソード触媒アセンブリ２３０へ及びその周囲へ移動することと、その後、空気孔２４３を通って電池から漏れることとを防止する。図４に示すようなカソード触媒アセンブリ２３０は、図４に示すように、電解質バリア材料の層２３５、前記バリア層２３５の下のカソード触媒複合体の層２３４、及び前記触媒複合体２３４の下のイオン透過性セパレーター材料の層２３８を含む積層体として調製することができる。前記セパレーター２３８は、セロファン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル、及び微小多孔性ポリプロピレンを包含する従来のイオン透過性セパレーター材料から選択することができる。これらの層はそれぞれ別個に調製して、熱及び圧力を加えることによって合わせて積層して触媒アセンブリ２３０を形成することができる。電解質バリア層２３５は、望ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（Teflon））であり得る。触媒アセンブリ２３０は、その後、好ましくはバリア（テフロン（Teflon））シート２３５の表面をバリアシート２３２と接触させて、電解質バリアシート２３２（図４）上に付与され得る。
【００４４】
カソード触媒複合体２３４は、望ましくは微粒子二酸化マンガンと、炭素と、疎水性結合剤とのカソード触媒混合物２３３を含み、これは従来のコーティング法で導電性スクリーン２３７、好ましくはニッケルメッシュスクリーンの表面に付与される。その他の触媒材料には、銀、白金、パラジウム、及びルテニウムのような金属類、または金属若しくはマンガンの他の酸化物（例えば、ＭｎＯｘまたはＭｎｘＯｙ）、並びに酸素還元反応を触媒作用することが知られている他の構成成分などが包含または使用されてもよい。付与中に、触媒混合物２３３はスクリーン２３７の多孔質メッシュに実質的に吸収される。触媒混合物２３３中で使用される二酸化マンガンは、従来の電池級の二酸化マンガン、例えば電解二酸化マンガン（ＥＭＤ）であり得る。混合物２３３の調製に使用される炭素は、グラファイト、カーボンブラック及びアセチレンブラックを包含する様々な形態であり得る。適した疎水性結合剤は、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（Teflon））であり得る。触媒混合物２３３は、典型的に約５〜１５重量％のＭｎＯ２、及び３０〜５０重量％の炭素、及び残りの結合剤を含んでよい。電池放電中、触媒混合物２３３は、主として触媒として作用して、流入する空気を伴う電気化学反応を促進する。また一方、追加の二酸化マンガンを前記触媒に添加して、前記電池を空気補助型亜鉛／空気もしくは空気補助型アルカリ電池へ変換することもできる。ボタン電池の形態であり得るこのような電池では、これが二酸化マンガンの少なくとも一部が放電する、すなわち幾らかのマンガンが流入する酸素と共に電気化学放電中に還元される。接着剤の輪１４３及び本明細書に記載の付与方法は、このような空気補助型電池にも同様に付与することができて、そこからの電解質の漏れを防止することを意図される。
【００４５】
エアディフューザー２３１及び触媒アセンブリ２３０を、バリア層２３５あるいは接着剤の輪１４３に接着されたバリア層２３２のいずれかと共にケーシング２４０に挿入した後、アノードケーシング２６０にアノード材料２５０を充填する。充填されたアノードケーシング２６０の開口端２６７を、カソードケーシング２４０の開口端２４７に差し込むことができる。カソードケーシングの周縁部２４２ｂは、前述のように、アノードケーシングの傾斜した中央部２６３ｂを、それらの間の絶縁体２７０と共に覆うように圧着することができる。
【００４６】
好ましい実施形態（図３）では、アノードケーシング２６０は、前記の組み立てられた電池内で亜鉛アノードミックス２５０が銅層と接触するように、内部表面上にメッキまたは被覆加工された銅２６６の層を有する。銅メッキは、それが、亜鉛が放電しているときにアノード２５０から負極端子２６５へ伝わる電子のための導電性の高い経路を提供するため、望ましい。アノードケーシング２６０は、望ましくは、内部表面に銅の層をメッキしたステンレス鋼から形成される。好ましくは、アノードケーシング２６０は、図３に示すように、その内部表面に銅層２６６を有しかつその外側表面にニッケル層２６２を有するステンレス鋼２６４から構成された３層被覆加工材料から形成される。従って、組み立てられた電池２１０では、銅層２６６は、亜鉛アノードミックス２５０と接触するアノードケーシングの内部表面を形成し、ニッケル層２６２はアノードケーシングの外側表面を形成する。
【００４７】
銅層２６６は、望ましくは約０．００５ｍｍ（０．０００２インチ）〜０．０５ｍｍ（０．００２インチ）の厚さを有する。ステンレス鋼は、典型的に約０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．２５４ｍｍ（０．０１インチ）の厚さを有し、及びニッケル層は約０．００２５４ｍｍ（０．０００１インチ）〜０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）の厚さを有する。３層被覆加工材料から構成されるアノードケーシング２６０の合計壁厚は、望ましくは約０．０２５４ｍｍ（０．００１インチ）〜０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）であり得る。
【００４８】
段差２４５の内部表面上に接着剤の輪１４３を包含する前述（図３）のような構成要素を有する小型亜鉛／空気電池が、その後、調製できる。テフロン（Teflon）の別個の電解質バリア層２３２は、接着剤の輪１４３を用いて段差２４５の内部表面に接着することができる。具体例（電池寸法については限定されるものではない）として、電池は、約１５．４ｍｍ（０．６０８インチ）の全体直径及び約７．９８ｍｍ（０．３１４インチ）の高さ（正極端子から負極端子まで）を有する標準寸法の６３５亜鉛／空気電池であり得る。（このような寸法は、国際電気化学委員会（International Electrochemical Commission）−ＩＥＣによって設定されているようなかかる寸法の電池における標準範囲内である。）カソードケーシング２４０は、約０．２５ｍｍ（０．０１インチ）の壁厚を有するニッケルメッキ鋼であり得る。カソード触媒複合体２３７は、次の組成を有しうる：ＭｎＯ２  ５重量％、カーボンブラック  １５重量％、テフロン（Teflon）結合剤  １８重量％、及びニッケルメッシュスクリーン  ６２重量％。アノード２５０は、無添加水銀（水銀含量は電池重量の２０ｐｐｍ未満であり得る）を含むことができ、次の組成を有し得る：亜鉛  ７８重量％（亜鉛は約０．１重量％未満のインジウムで合金化され得る）、電解質（３５〜４０重量％のＫＯＨ及び２重量％のＺｎＯ）２重量％、及び残りのゲル化剤。アノード２５０全体（亜鉛／ゲル化剤ミックス＋電解質）は２．４ｇであり得る。
【００４９】
別の具体的な非限定例として、電池寸法は、約７．６８〜７．７３ｍｍ（０．３０２５〜０．３０４５インチ）の外径及び約３．３０〜３．５２ｍｍ（０．１３００〜０．１３８４インチ）の高さを有する標準寸法の３１２亜鉛／空気電池であり得る。両方の寸法の電池についてのケーシング２４０の壁厚は、例えば０．１０ｍｍ（０．００４インチ）であり得る。前記３１２寸法の電池の構成は、活性材料の総量を前記３１２電池寸法の容量に調節すること以外は、前記６３５寸法の電池に関する前述の通りであり得る。液体接着剤シーラント１４３ａを付与する本発明の方法、並びに本明細書に記載されているような接着剤シーラント（湿潤及び乾燥）の好ましい幅及び厚さは、このような異なる電池寸法にもなお同様に応用できる。前述の通り、本発明の方法は、望ましくは、約４〜１６ｍｍ、好ましくは約４〜１２ｍｍの直径及び約２〜９ｍｍ、好ましくは約２〜６ｍｍの高さの円盤状の円筒形を典型的に有する小型亜鉛／空気ボタン電池に応用できる。
【００５０】
独立した分配チップ３６０を有するその特有のアプリケーター３００と、その下を通過する別個のカソード缶２４０などの標的表面とをそれぞれ有する、平行に走る１つ以上のアセンブリラインがあってよい。分配操作は、長期間、例えば少なくとも２４時間またはそれ以上の期間、本質的に連続運転が可能である。分配チップ３６０が詰まった場合、前記アセンブリが停止するので、チップ３６０を交換することができ、それは１分または２分しかかからない。
【００５１】
本発明は特定の実施形態に関して記載されているが、当然のことながら、本発明の概念から逸脱することなく他の実施形態が実行可能であるべきである。従って、本発明は、特定の実施形態に限定されると意図されるものではなく、むしろ請求項及び同等物がその範囲を表す。
【００５２】
本発明は、以下の図面を参照してよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】空気圧によって作動するニードル弁アプリケーターから亜鉛／空気電池用のカソードケーシングの閉鎖端における凹型段差へ分配される液体接着剤シーラントの付与を示す透視図。
【図２】接着剤シーラントを亜鉛／空気電池用のカソードケーシングの凹型段差へ分配するためのニードル弁アプリケーターの断面図。
【図２Ａ】ニードル弁の台座及びそこに取り付けられた取り外し可能な管状チップアセンブリの拡大された等角投影断面図。
【図２Ｂ】ニードル弁アプリケーター及び前記弁の開口時間を調節するためのシステムコントローラーへ供給される空気及び接着剤を示す模式的な流れ図。
【図３】接着剤シーラントを用いた本発明の亜鉛／空気電池の一実施形態の等角投影断面図。
【図４】図３に示されたカソード触媒アセンブリ及び接着剤シーラントの好ましい実施形態の分解図。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2008512843.tif 000009
2008512843.tif 000010
2008512843.tif 000011