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技術 カップ状体の製造のための方法および装置

出願人 ヌーケン・ゲーエムベーハー
発明者 ミラン・ローファートハインリッヒ・ポルト
出願日 1995年6月22日 (26年8ヶ月経過) 出願番号 1995-156518
公開日 1996年7月9日 (25年7ヶ月経過) 公開番号 1996-174520
状態 未査定
技術分野 プレス成形、コンベアを利用した成形 二次電池(その他の蓄電池)
主要キーワード 流体出口開口 内部プランジャ 開き角度α 内部周囲 ゴムプレート カップ状体 放射線検知器 充填ホッパー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年7月9日)のものです。
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図面 (3)

目的

酸化物セラミック粉体混合物カップ状体を、カップ状体へのダメージが起らず製造するための装置および方法を提供すること。

構成

酸化物セラミックの粉体混合物34から作られたカップ状体、特に一側が閉じられ、β”−酸化アルミニウムで作られた筒状体を、好ましくはナトリウム−硫黄電池固体電解質として製造するための装置および方法。この装置は、粉体混合物で充填されることができ、数個パーツ14、16を包含する金型インサート10と、このインサート内に突出するコア20、22、26とから形成された中間領域30を有し、並びに粉体混合物34の内側から外への圧縮を起こし、カップ状体の離型のために、金型インサートのパーツが、内側から外に半径方向に移動することができる。

概要

背景

電気オンロード乗物の使用が、環境問題を克服するために必要になりつつある事実に鑑み、有効な電気化学エネルギー蓄電池への必要性が特に高まっている。電気化学エレメントとしては、鉛−酸電池、およびより少ない程度でニッケル−カドミウム電池が過去において用いられている。前者は、開発のレベルは高いが、それらが重量が重く、集中的なメンテナンスが必要なことから重要な領域での使用を排除している。このため、鉛−酸電池は、電気のオンロードの乗物における使用は実用的ではないと考えることができる。

上記欠点は、ナトリウム−硫黄電池により排除することができる。ナトリウム−硫黄電池は従来の電池とは基本的に異なる。例えば、ナトリウム−硫黄電池(Na/S)は、液体反応物および固体電解質を有する。

1の反応物質として溶融ナトリウム、および他の反応物質として溶融硫黄、並びにこれら2の反応パートナーを分離する1の固体電解質がこのセルの作動に必要である。セラミック材料のこの固体電解質は、電子ではなく、ナトリウムイオンを移動させる性質を有する。この電解質は、一般に、一側が閉じられた円柱またはるつぼの形態を有し、その内部にはナトリウム、およびその外部には硫黄がある。後者は、溶融状態でも絶縁体であるため、電気伝導性炭素フェルトに取込まれ得る。後者は、正の電流結線(connection)として作用するセルの金属ハウジング延長部を形成し、その表面が大きいことにより、電気化学的プロセスが十分迅速であることを確保する。従って、負の電流の結線は、ナトリウムと接する金属製カバーである。従って、放電中、すなわち電流結線が負荷を経由して互いに連結されたとき、ナトリウムイオンが固体電解質を通抜け硫黄側に移動する。次いで、ナトリウムイオンは硫黄と反応し、電子を吸収し、ポリ硫化物ナトリウム塩を生成する。ナトリウムイオン流に対応する電子流は、外部負荷を通り流れる。

個々の電池セルの中心は、化学組成Na2 O×11Al2 O3 を有する固体電解質である。この混合された酸化物は、Li2 Oにより安定化され得る。ナトリウムイオンの良い伝導性を達成するために、この混合酸化物は、β”相でなければならない。

最初に述べたタイプの装置および方法は、EP 0 575 921 A1に記載されている。ここでは、技術的に単純な手段により、カップ状体、特に、所与許容限度内で、再生可能な形態の、壁厚>1.8mmを有するセラミック固体電解質のカップ状体を製造することができる。

概要

酸化物セラミック粉体混合物のカップ状体を、カップ状体へのダメージが起らず製造するための装置および方法を提供すること。

酸化物セラミックの粉体混合物34から作られたカップ状体、特に一側が閉じられ、β”−酸化アルミニウムで作られた筒状体を、好ましくはナトリウム−硫黄電池の固体電解質として製造するための装置および方法。この装置は、粉体混合物で充填されることができ、数個パーツ14、16を包含する金型インサート10と、このインサート内に突出するコア20、22、26とから形成された中間領域30を有し、並びに粉体混合物34の内側から外への圧縮を起こし、カップ状体の離型のために、金型インサートのパーツが、内側から外に半径方向に移動することができる。

目的

本発明の目的は、特に非常に薄い壁厚であっても、リリースされるべきカップ状体へのダメージが起らないことが確保され、さらなる製造上の単純化が達成されるような、上述のタイプの装置および方法を開発することにある。また、このカップ状体は、完成されたカップ状体が焼結後、理論密度に非常に近く接近し、しかしながらクラック形成または組織形成粒子または結晶成長)の危険を犯すことないように圧縮されなければならない。

効果

実績

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請求項1

酸化物セラミック粉体混合物充填されることができ、数個パーツ包含する金型インサートと、該インサート内に突出するコアとから形成された中間領域を有し、および該粉体混合物の内側から外への圧縮を起こし、カップ状体離型のために、該金型インサートのパーツが、外側に半径方向に移動することができる該粉体混合物から作られた該カップ状体、特に、一側が閉じられ、β”−酸化アルミニウムで作られた筒状体を、好ましくはナトリウム−硫黄電池固体電解質として製造するための装置であって、該カップ状体をリリースするために該金型インサートが、金型リリース受け器内に配置され、該受け器内で該金型インサートのパーツが、該カップ状体の周囲と等距離を保ちながら外側に半径方向に移動することができる装置。

請求項2

該金型インサートの軸方向にあり、および該金型インサートのパーツを半径方向に外側に引く磁石が、該金型リリース受け器内に配置されている請求項1記載の装置。

請求項3

金型により支持されている該金型インサートが、その周辺表面を越えて突出する上部環状の全周にわたるリム、およびベース側にその方向にテーパ付けされたベース領域を有し、該金型リリース受け器が、該リムにマッチする直径を有し、並びに該金型インサートおよび該金型リリース受け器の両者が、それぞれ全周にわたる延出部をそれぞれ互いからbの距離に有し、該距離が該環状上部リムと該傾斜したベース領域との間の距離と同一である請求項1記載の装置。

請求項4

好ましくは10μmないし100μmの間隙が、該金型リリース受け器の内部壁と該金型インサートの全周にわたる環状リム外表面との間に形成される請求項3記載の装置。

請求項5

金型内に配置されたとき、該金型インサートの傾斜したベース領域と関連づけられた該延出部が、該金型インサートの全周にわたるリムのための階段状の受け器である請求項3記載の装置。

請求項6

該カップ状体をリリースするために、該金型インサートが、内部プランジャーおよび外部プランジャーを含む二重のプランジャーにより該金型リリース受け器内に挿入でき、該金型インサートのパーツの除去後、該リリースされたカップ状体が該内部プランジャーにより支持される請求項1記載の装置。

請求項7

該粉体混合物により充填され得る該内部領域を制限する該コアが、金属心棒およびそれを囲む隔壁を含み、該金属心棒が、該金属心棒の内部周囲を通る導管により互いに連結された数個の流体出口開口部を有する請求項1記載の装置。

請求項8

該金属心棒が、中心孔およびそこから延出する半径方向の孔を有し、該導管を形成する環状および交差するらせん状の開先により接続された請求項7記載の装置。

請求項9

酸化物セラミックの粉体混合物が、数個のパーツを包含する金型インサートのキャビティーと、該インサート内に突出するコアとの間に形成された中間領域に充填され、コアから圧縮され、該金型インサートの互いに離れる半径方向の動作によりリリースされ、次いで焼結され、並びに該粉体混合物を入手するとき、出発材料または均質化された粉体が少なくとも圧縮され、および粉砕される該粉体混合物から作られたカップ状体、特に一側が閉じられ、β”−酸化アルミニウムで作られた筒状体を、例えばナトリウム−硫黄電池の固体電解質として製造する方法であって、該カップ状体をリリースするために、該金型インサートのパーツが、その全周囲表面にわたり、該カップ状体から同時に除去される方法。

請求項10

該カップ状体の周辺表面に平行な該金型インサートのパーツがそこから引取られる請求項9記載の方法。

請求項11

該金型インサートのパーツが、該カップ状体から磁石的にまたは電磁石的に引取られる請求項9記載の方法。

請求項12

初期材料又は粉体が、焼成後、等方的にタブレットに圧縮される請求項9記載の方法。

請求項13

該粉体または初期材料が、好ましくはシリコンゴムで作られた穿孔ゴムプレートの凹部に配置され、その中へ等方的に圧縮され、該凹部が、該穿孔ゴムプレートの体積の約5%ないし30%に相当する体積を有する請求項9記載の方法。

請求項14

圧縮された粒質物の形態の該タブレットを破砕することにより得られた該粉体混合物が、平均値として一次粒子100,00ないし10,000,000から等方的に構成される請求項12記載の方法。

請求項15

該等方的粒質物が、該中間領域内への挿入および圧縮前に、振動密度0.4ないし1g/cm3 を有する請求項14記載の方法。

請求項16

該中間領域内に挿入されるべき該粉体混合物の振動密度が、約0.8g/cm3 である請求項15記載の方法。

請求項17

リリース後の該カップ状体が、焼結されたカップ状体の理論密度の約30%ないし70%に相当する密度を有する請求項9記載の方法。

請求項18

該カップ状体がβ”−酸化アルミニウムを含有する場合、リリース後のβ”−酸化アルミニウムの密度が1.4ないし1.8g/cm3 、好ましくは1.6g/cm3 である請求項9記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、酸化物セラミック粉体混合物から製造されたカップ状体を製造するための装置、特に、一側が閉じられ、β”−酸化アルミニウムで作られた筒状体(hollow-cylindrical body) を、好ましくはナトリウム−硫黄電池固体電解質として製造するための装置に関する。この装置は、粉体混合物で充填され得、数個パーツ包含する金型インサート(mold insert) と、このインサート内に突出し、上記粉体混合物の内から外への圧縮をもたらすコアから形成される中間領域を有する。ここで、上記金型インサートのパーツが、カップ状体の離型(mold release)のために外側へ半径方向に移動できる。

0002

さらに、本発明は、酸化物セラミックの粉体混合物から作られたカップ状体の製造方法、特に一側が閉じられ、β”−酸化アルミニウムで作られた筒状体を、例えば、ナトリウム−硫黄電池の固体電解質として製造するための方法に関する。この方法では、カップ状体をあらかじめ決定し、数個のパーツを包含する金型インサートのキャビティーと、そのインサート内に突出するコアとの間に形成された中間領域に、粉体混合物が充填され、コアから圧縮され、互いに離れる金型インサートのパーツの半径方向の動作により成形し、次いで焼結される。ここで、粉体混合物を入手する間に、出発材料または均質化された粉体が、少なくとも圧縮され、および破砕される。

背景技術

0003

電気オンロード乗物の使用が、環境問題を克服するために必要になりつつある事実に鑑み、有効な電気化学エネルギー蓄電池への必要性が特に高まっている。電気化学エレメントとしては、鉛−酸電池、およびより少ない程度でニッケル−カドミウム電池が過去において用いられている。前者は、開発のレベルは高いが、それらが重量が重く、集中的なメンテナンスが必要なことから重要な領域での使用を排除している。このため、鉛−酸電池は、電気のオンロードの乗物における使用は実用的ではないと考えることができる。

0004

上記欠点は、ナトリウム−硫黄電池により排除することができる。ナトリウム−硫黄電池は従来の電池とは基本的に異なる。例えば、ナトリウム−硫黄電池(Na/S)は、液体反応物および固体電解質を有する。

0005

1の反応物質として溶融ナトリウム、および他の反応物質として溶融硫黄、並びにこれら2の反応パートナーを分離する1の固体電解質がこのセルの作動に必要である。セラミック材料のこの固体電解質は、電子ではなく、ナトリウムイオンを移動させる性質を有する。この電解質は、一般に、一側が閉じられた円柱またはるつぼの形態を有し、その内部にはナトリウム、およびその外部には硫黄がある。後者は、溶融状態でも絶縁体であるため、電気伝導性炭素フェルトに取込まれ得る。後者は、正の電流結線(connection)として作用するセルの金属ハウジング延長部を形成し、その表面が大きいことにより、電気化学的プロセスが十分迅速であることを確保する。従って、負の電流の結線は、ナトリウムと接する金属製カバーである。従って、放電中、すなわち電流結線が負荷を経由して互いに連結されたとき、ナトリウムイオンが固体電解質を通抜け硫黄側に移動する。次いで、ナトリウムイオンは硫黄と反応し、電子を吸収し、ポリ硫化物ナトリウム塩を生成する。ナトリウムイオン流に対応する電子流は、外部負荷を通り流れる。

0006

個々の電池セルの中心は、化学組成Na2 O×11Al2 O3 を有する固体電解質である。この混合された酸化物は、Li2 Oにより安定化され得る。ナトリウムイオンの良い伝導性を達成するために、この混合酸化物は、β”相でなければならない。

0007

最初に述べたタイプの装置および方法は、EP 0 575 921 A1に記載されている。ここでは、技術的に単純な手段により、カップ状体、特に、所与許容限度内で、再生可能な形態の、壁厚>1.8mmを有するセラミック固体電解質のカップ状体を製造することができる。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明の目的は、特に非常に薄い壁厚であっても、リリースされるべきカップ状体へのダメージが起らないことが確保され、さらなる製造上の単純化が達成されるような、上述のタイプの装置および方法を開発することにある。また、このカップ状体は、完成されたカップ状体が焼結後、理論密度に非常に近く接近し、しかしながらクラック形成または組織形成粒子または結晶成長)の危険を犯すことないように圧縮されなければならない。

課題を解決するための手段

0009

装置に関しては、上記問題は、以下の本発明により解決された。本発明において、カップ状体のリリースのために、金型リリース受け器(mold relsase receptacle) 内に金型インサートが配置されている。上記金型インサートのパーツは、カップ状体の周辺に対して等しい距離を保ちながら、半径方向、外方向に移動できる。そのようにするために、好ましくはリリース受け器内に金型インサートの軸方向に磁石が配置され、金型インサートのパーツを引去る。

0010

本発明の方法は、もしそれがあれば回復不可能なダメージになるであろう許容されない壁上のひずみがないように、金型部が、成形されたエレメントから均等かつ同時に引取られることを確保する。これは、金型リリース(mold release)時、カップ状体は、コアにより支持されていないためである。もし金型インサートのパーツとカップ状体との間の表面接触がないならば、圧力がカップ状体に局所的に適用され、回復不可能なダメージを引き起すという結果を有する。

0011

カップ状体(未処理の圧縮粉)上の不均一なひずみを金型のリリース時に排除することを確保することにより、最終生成物は完璧であり、よって統計的検査のみを必要とすることが保証される。

0012

この金型インサートのパーツの均一な引取り、すなわち自発的な外方向への動作により、金型により支持されている金型インサートが、一側に、その周辺表面を越えて突出する上部環状リムを有し、および他側に、傾斜したまたは面取りされた全周にわたるベース領域を有し、金型リリース受け器が上記リムマッチする直径を有し、並びに上記金型および上記金型リリース受け器の両者のそれぞれが、上記環状上部リムと、上記傾斜した全周にわたるベース領域との間のそれぞれ互いからの距離と同一の距離に、全周にわたる延出部を有することが提案されている。ここで、寸法は、好ましくは10μmないし100μmの間隙が、上記金型リリース受け器の内部直径と該全周にわたる環状リムの外径との間に形成されるように互いに組合わされるべきである。

0013

金型インサートからカップ状体をリリースするために、金型インサートは、二重のプランジャーを有することが提案される。この二重のプランジャーは、内部プランジャーおよび外部プランジャーを含み、金型リリース受け器内に挿入され得、成型されたカップ状体は、金型パーツの除去後、内部プランジャーにより支持される。

0014

注意するに値し、およびそれ自体が独創的な提案によれば、金型インサートの内部を制限(画定)するコアは、全周にわたる隔壁を有する金属心棒(arbor) を含み、この心棒は、いくつかの流体出口開口部を有し、周辺に輸送される導管により金属心棒内で連結されている。特に、この金属心棒は、軸方向に進む中央孔およびそこから広がる半径方向の孔を有し、導管を形成している環状および交差するらせん開先(溝)(groove)を経由して結合されている。

0015

初めに述べられたタイプの方法は、離型のために、金型インサートのパーツがカップ状体の全体の周囲表面にわたり、カップ状体から同時に除去されることを特徴とする。金型インサートのパーツは、好ましくは磁力的または電磁気力的に、上記周囲表面に対して平行に引取られる。

0016

成型されたカップ状体(未処理の圧縮粉)の必要な焼結性を確実にするために、初期材料または焼成粉体粉砕され、次いで、穿孔ゴムプレート中で等方的に(isotropically)タブレットに圧縮される。このようにして得られたタブレットを、次いで破砕する。ここで、初期材料または均質化された粉体は、好ましくはシリコンゴム製の穿孔ゴムプレートの凹部に配置され、その中へ等方的に圧縮される。最適の結果を達成するために、この凹部は、穿孔ゴムプレートの体積の約5%ないし30%に相当する体積を有するべきである。

0017

上記タブレットを破砕することにより得られる等方的被圧縮粒質物(granulate) は、約100μmの直径を有する。それぞれの粒質物粒子(grain) は、圧縮前、好ましくは0.4ないし1g/cm3 の振動密度(vibration density) を有する100,000ないし10,000,000の一次粒子(particle)から等方的に構成される。製造された被圧縮粒質物は、顕著な流れ特性を有し、嵩密度が好ましくは0.8g/cm3 である。

0018

カップ状体の製造に好ましく用いられる粉体は、焼成され、粉砕され、次いでタブレットのような体に等方的に圧縮され、実質的に共沈された粉体である。これら体は、次いで破砕され、等方的被圧縮粒質物が得られる。「実質的に共沈された」とは、初期物質が懸濁液であり、AlO(OH)の溶液ではないことを意味する。

0019

コアと金型インサートとの間の中間領域を満たす粒質物は、筒状体が、完成焼結体理論的密度の約30%ないし70%に相当する密度を有する程度に圧縮され、筒状体を形成する。

0020

カップ状体がβ”−酸化アルミニウムを含有する場合は、圧縮後のカップ状体の密度、すなわち圧縮後の未処理の圧縮粉の密度は、1.4ないし1.8g/cm3 、好ましくは約1.6g/cm3 であるべきである。

0021

最適の製造条件、および成形されたカップ状体を製造するための短いサイクル時間を達成するために、カップ状体の圧縮および金型リリースは、空間的意味で互いに独立して行うことがさらに提案される。

0022

本発明の更なる詳細、利点および特徴は、請求の範囲においておよびその内の特徴が単独および/または組合わせにおいて示されるだけでなく、以下の、図面に示される態様の説明において示される。

0023

図面において、図1は、カップ状体を圧縮するための概要の配列(array) を示し、および図2は、圧縮され、リリースされるべき図1のカップ状体の概要を示す。

0024

以下の記載は、一側が閉じられ、特にナトリウム−硫黄電池のための固体電解質としてのβ”−酸化アルミニウムの筒状体に基いて本発明の教示を説明するもので、その結果、いかなる制限をも有しない。むしろ、本発明は、酸化物セラミックの粉体混合物からなるカップ状体を製造するいかなる場合にも使用することができるものである。

0025

β”−酸化アルミニウムのカップ状固体電解質を製造するために、AlO(OH)並びにNaおよびLi化合物を含有する均質な混合物を2時間、好ましくは空気中、約1450℃で焼成する。Al−NaおよびLi化合物の重量比は、ここでは、98重量%を越える焼成の後、Na1.67Al10.67 Li0.33O17の化学組成を有するβ”相が形成されるように選択した。残りは、放射線検知器によりアルミン酸ナトリウム(NaAlO2 )であると確認した。

0026

次いで、焼成された粉体を、平均粒子サイズが1.1μmの範囲になるよう磨砕破砕機内で、好ましくは10時間を越えて、好ましくは15時間粉砕した。磨砕用ボールを分離した後、得られた粉体を好ましくは100℃をやや越える温度、好ましくは105℃で乾燥した。次いで、この粉体を、シリコンゴムの穿孔ゴムプレート内で、300バールの圧力で等方的に圧縮し、高さ5.5mm、直径5mmのタブレットにした。ここで、穿孔ゴムプレートの充填体積は、穿孔ゴムプレートの約5ないし30体積%であった。

0027

等方的圧縮の後、タブレットを衝撃破砕機内で粉砕することにより、平均粒子サイズ100μmからの範囲の等方的粒質物が得られた。それぞれの粒質物粒子は、配列された一次粒子平均約1,000,000から構成される。こうして、固体電解質を製造する際、精密な形状許容差適合させるため、または焼結中のひずみおよびクラックを回避するために必須である顕著な流れ特性が得られた。

0028

固体電解質を圧縮しおよびリリース(離型)するために、本質的デザインは、図1および2に示されるような装置を用いる。圧縮(図1)および第2のワークステーションにおける金型リリース(図2)は、互いに空間的意味において分離して行われる。

0029

粒質物粉体を圧縮または圧密するための装置は、筒状の金型12により支持された金型インサート10を含む。筒状金型インサート10は、数個、好ましくは4の、互いにすべての側でフラシュにかみ合う金型パーツ14、16を含む。金型インサート10は、その内部にコア20が延出するキャビティー18を制限(画定)する。コア20は、ゴム隔壁により囲まれ、ベース側(領域24)でコアに強固に連結される金属心棒22を含む。

0030

さて、粒質物粉体34を、充填ホッパー32により、コア20、すなわちゴム隔壁26と金型インサート10との間に提供される中間空間30の中に、後者の上部表面28まで注入する。ここで、装置を、粒質物粉体34が必要な程度に中間領域30に満たされるよう、振動運動にセットすることができる。過剰の粒質物粉体34を、金型インサート10の上端28上をブラシすることにより除去する。

0031

次いで、金型インサート10を、プランジャー68により覆い、次いで、粒質物粉体34をコア20の内側から外側へ圧縮する。このために、鋼鉄心棒22は、中央孔36および中央孔に接続された半径方向の孔38、40から延出する流体出口開口部を有する。さらに、この出口開口部は、リングおよびらせん状の開先(溝)により互いに連結され、中央孔36および半径方向の孔38、40を経由し、鋼鉄心棒22とゴム隔壁26との間の中間領域に出る流体が均一に分配され、従って、粒質物粉体34は、所望のカップ状幾何形状に圧縮され得る。圧力は、好ましくはオイルにより確立される。

0032

いったん粒質物粉体34を圧縮すると、圧力を下げる。同時に、表面28上にあるプランジャーを上げ、コア20を下げる。

0033

金型インサート10内に残留するプレスされたエレメント(未処理の圧縮粉)42を除去するために、金型インサートを、金型12とともに、圧縮/金型リリースステーション図1)から空間的距離をへだてて配置された金型リリース位置または押出し位置図2)に移動する。

0034

互いに同軸的に配置された内部プランジャー46および外部プランジャー48を含む二重プランジャー配列44が、プレスされたエレメント42を押出すために提供される。

0035

金型リリースのためには、まず、内部プランジャー46をプレスされたエレメントの直下に移動する。次いで、内部プランジャー46および外部プランジャー48を、同期させて、好ましくは4に分れた金型インサート10を、プレスされたエレメント42とともに押出させるために同時に上方に移動する。この場合、金型12は、金型インサート10とともに、金型12の上方に配置される金型リリース受け器50に対して同軸的に配置されている。

0036

プレスされたエレメント42をリリースするとき、金型インサート10のパーツ14、16が同時に半径方向に移動し、プレスされたエレメント42の外側表面から均一に離れることを確実にするために、以下の設計手段が取られた。

0037

図面に示されるように、金型インサート10は、全周にわたり突出する環状リム52を有する。金型インサート10は、ベース側で傾斜している(傾斜した面54)。金型12上の、金型12の軸線56に対して同軸的に配置された金型リリース受け器50は、上部リム52の外径と等しい内径を有する。この結果、金型インサート10が、二重プランジャー配列44の外部プランジャー48により、金型リリース受け器50の方向に移動されたならば、金型インサート10は、一方で金型12の周壁により支持され、他方で金型リリース受け器50により案内される。この目的のため、すでに述べたように、金型リリース受け器50は、金型インサートの環状リム52の外径と同一の内径を有する。リム52およびベース領域以外の金型インサートの筒壁部58は、金型12の内径よりわずかに小さいかまたはそれと等しい外径を有する。

0038

好ましくは、10μmないし100μmの範囲の間隙が、金型リリース受け器50とリム52との間、または金型インサートの筒壁部58と金型12との間に形成される。

0039

さらに、図2には、金型リリース受け器50は、その上端部60において外方向にテーパ付けされていることが明確に示されている。ここで、テーパ領域60は、金型インサート10のリム52を受取り、段を形成する金型12の部分62からある距離にある。この距離は、環状リム52と金型インサート10の傾斜したベース領域54との間の距離と同一である。この距離は、図面中bとして示されている。

0040

さらに、金型リリース受け器は、磁石64、66を縦軸56に対して平行に有する。これらの磁石により、金型インサート10のパーツ14、16は、金型インサート10が、角度をつけられたベース領域54とともにステージ52の領域に到達すると、プレスされたエレメント42から自発的に半径方向外方向に引取られる。寸法がマッチしているため、環状リム52もまたこの瞬間に金型リリース受け器50のテーパ部60に到達し、この結果、金型インサートのパーツ14、16は、プレスされたエレメント42から傾斜することなく半径方向に引かれる。これにより、変形を起し、次の焼結中にクラックまたは変形の形態で顕在化する力が、中空のプレスされたエレメント42に作用し得ないことが確保される。

0041

金型インサート10と金型12および金型リリース受け器50との両者の所期幾何学的整合の結果、プレスされたエレメント42から金型インサートのパーツ14、16が迅速に半径方向に引取られることは、プレスされたエレメント42からの自発的引取りと説明することができる。

0042

この引取りは、安定した動作である。なぜならば、その上に金型インサート10の環状リム52の下端が載っているところの金型リリース受け器50のテーパ部60の領域における開き角度αが、金型インサート10のベース領域54における傾斜角αに対応しているからである。ここで、傾斜したベース領域54は、金型10の階段状の受け器62の下端に沿って滑る。

0043

金型インサートのパーツ14、16が、プレスされたエレメント42から必要な距離a引かれるや否や、内部プランジャー46のみが、プレスされたエレメント42に接近できるようさらに上昇する。

0044

金型インサート10のパーツ14、16が、磁石64、66に対する金型インサートの整列に関係なく所望の範囲で均等に半径方向に引かれることを確実にするために、好ましくは8個の磁石64、66を、金型リリース受け器50中に均等に配置する。

0045

次いで、プレスされたエレメント42を、空気中、最高温度1605℃で焼結する。この結果、ゆがみまたはクラックを生むことなく、約23%(軸方向および半径方向に)等方的に収縮する。

0046

プレスされたエレメント42から、水分および空気を圧力をかけることなく排出させるように、粒質物粉体34を、プレス中に、理論密度の約30%ないし70%、好ましくは50%に相当する密度になる範囲で圧縮することが提供される。

0047

最初に記載の組成の固体電解質は、以下の特性を有していた。

0048

図面の簡単な説明

0049

図1本発明のカップ状体の圧縮装置の断面図である。
図2圧縮され、リリースされるべきカップ状体とともに本発明の圧縮装置を示す断面図である。

--

0050

10…金型インサート、12…金型、20…コア、26…ゴム隔壁、30…中間領域、34…粒質物粉体、42…カップ状体、44…二重プランジャー、50…金型リリース受け器、64、66…磁石

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