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      二次電池電極連接用接合帶的制作方法

      文檔序號:11142621閱讀:759來源:國知局
      二次電池電極連接用接合帶的制造方法與工藝

      本發(fā)明涉及二次電池電極連接用接合帶,特別是涉及一種在二次電池的電極制造過程中,為了連續(xù)地銜接前端與后端的電極構(gòu)件,即使附著電極連接用接合帶,也能夠防止在電極加工工序期間接合劑泄漏到電極,從而成為不良的原因,或在把電極構(gòu)件卷取成輥形態(tài)時,防止接合劑泄漏到鄰接接合帶并卷取的電極部分,而使電極損毀并廢棄的二次電池電極連接用接合帶。



      背景技術(shù):

      一般而言,二次電池不同于使用一次后便廢棄的一次電池,是使用能夠多次反復電流與物質(zhì)之間的氧化·還原過程的充電物質(zhì),即使在向電能的變換發(fā)生過一次后,也能夠再次充電并繼續(xù)使用的再充電式電池。

      現(xiàn)在,在便攜式手機或數(shù)碼相機等小型電子制品中使用的大部分的二次電池是利用電化學反應的,其中所述電化學反應是把形成有活性物質(zhì)層的正極構(gòu)件和負極構(gòu)件與隔離物一同卷取,插入電池外殼后,在該外殼中注入電解質(zhì),在連接正極與負極時,電解液的分子與活性物質(zhì)之間發(fā)生的電化學反應。

      根據(jù)正極、負極或電解液使用哪種物質(zhì),這種二次電池有鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池及鋰硫磺電池等,在形態(tài)上,制造成角形、圓筒形、薄板形等。

      這種二次電池的電極是在電極構(gòu)件輥供應的電極構(gòu)件的兩面或一面,以一定的厚度涂布活性物質(zhì)后,進行干燥、固著,形成有活性物質(zhì)層的電極構(gòu)件借助于加熱到80~150℃溫度的輥而進行加壓處理,形成基本的電極結(jié)構(gòu)體,從而卷取于卷取輥,之后再經(jīng)過預定的過程后,用于二次電池的組裝工序。

      此時,進行前端的電極構(gòu)件輥末端與后端的電極構(gòu)件輥開始端的銜接作業(yè),以便在把二次電池的電極加工成輥形態(tài)時可以連續(xù)進行加工,一般利用在下表面涂布有接合劑的電極連接用接合帶,進行銜接作業(yè)。

      但是存在的問題是,當利用以往的電極連接用接合帶進行電極構(gòu)件輥的銜接作業(yè)時,涂布在接合帶的下表面的接合劑在經(jīng)過加熱或加壓等各種工序的過程中,因熱或壓力而泄漏到電極連接用接合帶外側(cè),在制造二次電池的電極方面,成為不良的原因,或在銜接作業(yè)后,當把電極構(gòu)件卷成輥形態(tài)時,接合劑泄漏到鄰接于附著有接合帶的電極構(gòu)件而卷取的電極構(gòu)件部分,在附著有接合帶的部分,由于卷取一圈的電極構(gòu)件或卷取一圈以上的電極構(gòu)件被損毀,從而只能廢棄。

      另外,泄漏的接合劑往往還附著于加壓機或輥等各種加工裝置,因而存在加工裝置發(fā)生故障的危險,為防止這種情況,只能頻繁進行清掃或整修,存在生產(chǎn)效率下降的其它問題。

      另外,當利用以往的電極連接用接合帶進行電極構(gòu)件輥的銜接作業(yè),經(jīng)過所需的加工工序形成為電極結(jié)構(gòu)體從而卷取于卷取輥時,截斷以以往的電極連接用接合帶進行銜接作業(yè)的部分的兩端而分開,而不僅是電極連接用接合帶附著的部分,還擴張至接合劑泄漏的區(qū)域進行截斷,導致廢棄,因而存在發(fā)生電極浪費的其它問題的。

      另外,利用以往的電極連接用接合帶連接電極構(gòu)件輥時,經(jīng)過后續(xù)加工工序后,在卷取于卷取輥的過程中,截斷進行銜接作業(yè)的部分的兩端,但無法自動識別電極連接用接合帶附著的部分,因此作業(yè)者需要逐一確認處理,因而存在生產(chǎn)效率下降的其它問題。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

      本發(fā)明要解決的課題是要提供一種二次電池電極連接用接合帶,在二次電池的電極制造工序中,在前端與后端電極構(gòu)件輥的銜接作業(yè)中即使利用電極連接用接合帶進行,涂布于接合帶的接合劑也不泄漏到外側(cè),不僅對二次電池的電極制造不提供不良的原因,而且不因接合劑的泄漏而對加工裝置產(chǎn)生惡劣影響,從而能夠預先防止因各種清掃或整修而導致的生產(chǎn)效率的下降。

      另外,本發(fā)明要解決的另一課題是要提供一種二次電池電極連接用接合帶,在二次電池的電極制造工序中,用電極連接用接合帶對前端與后端的電極構(gòu)件輥進行銜接作業(yè),經(jīng)過所需的電極加工工序后,截斷電極連接用接合帶附著的部分,此時,使得能夠利用傳感器,識別電極連接用接合帶附著的部分,從而能夠通過自動化的工序進行截斷作業(yè),提高生產(chǎn)效率。

      技術(shù)方案

      旨在解決所述課題的二次電池電極連接用接合帶的特征在于,包括:基膜,其由薄板形態(tài)的合成樹脂構(gòu)成;及接合層,其在所述基膜的下表面形成,在除所述基膜的邊緣之外的中心部涂布接合劑而構(gòu)成。

      此時,所述基膜的厚度在5~200μm左右為適合,優(yōu)選材質(zhì)由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、定向聚丙烯(OPP)、聚酰亞胺(PI)中的任意一種構(gòu)成。

      另一方面,所述接合劑最好使用丙烯酸系接合劑,所述接合層相對于所述基膜的整體左右寬度,以50~99%寬度,在所述基膜的下表面中心部涂布接合劑,這有助于在保持接合力的同時防止所述接合劑泄漏到外側(cè),而且,涂布所述接合劑,使得所述接合層的厚度達到3~50μm左右。

      而且,在所述接合層中,最好在未涂布所述接合劑的所述基膜左右側(cè)邊緣部分,也分別涂布粘合劑,所述粘合劑使用具有50~2000g/25mm左右粘合力的丙烯酸系粘合劑。

      另外,也可以在所述接合層的下表面,還附著具有與所述基膜相同的寬度的離型紙或離型膜而構(gòu)成。

      另一方面,在所述基膜的下表面與所述接合層的上表面之間,還形成涂布一定的顏色而構(gòu)成的彩色印刷層,使得能夠利用傳感器而識別,可以構(gòu)成為進行截斷作業(yè)時,能夠利用傳感器認識電極連接用接合帶附著的部分并自動執(zhí)行截斷作業(yè)。

      另外,可以形成硅硬化樹脂層,所述硅硬化樹脂層在所述基膜的上表面涂布硅樹脂后借助于紫外線得到硬化而構(gòu)成。

      此時,本發(fā)明的接合帶為了在除離型紙或離型膜之外,以形成有接合層的狀態(tài)包圍所述基膜,以輥形態(tài)層疊的狀態(tài)進行流通銷售,可以還包括基膜覆蓋層,其在所述基膜的上表面形成,涂布石蠟樹脂或硅樹脂后干燥而形成。

      有益效果

      本發(fā)明針對二次電池電極連接用接合帶,并非在基膜整個下表面形成接合層,而是只在除邊緣之外的中心部形成接合層,從而具有的優(yōu)點是能夠預先防止在經(jīng)過加熱或加壓等各種工序的過程中,接合劑因熱或壓力而泄漏到基膜的外側(cè),在二次電池的電極引起不良或?qū)庸ぱb置造成惡劣影響。

      另外,本發(fā)明利用二次電池電極連接用接合帶,對電極構(gòu)件輥進行銜接作業(yè),考慮到經(jīng)過所需的電極加工工序后,當截斷電極連接用接合帶附著的部分時接合劑泄漏到外部,因而無需擴張至接合帶左右外側(cè)區(qū)域進行截斷,可以只截斷接合帶附著的部分或部分地截斷未形成接合層的接合帶左右側(cè)邊緣,具有能夠使從電極構(gòu)件輥截斷、廢棄的部分實現(xiàn)最小化的優(yōu)點。

      另外,本發(fā)明利用二次電池電極連接用接合帶對電極構(gòu)件輥進行銜接作業(yè),經(jīng)過所需的電極加工工序后,當截斷電極連接用接合帶附著的部分時,在電極連接用接合帶上形成彩色印刷層,使得能夠借助于傳感器而認識,從而即使作業(yè)者不逐一確認接合帶附著的部分并進行截斷作業(yè),也能夠以自動化的工序,認識接合帶附著的部分并進行截斷作業(yè),具有提高生產(chǎn)效率的另一優(yōu)點。

      附圖說明

      圖1是本發(fā)明一實施例的二次電池電極連接用接合帶的剖面圖。

      圖2是本發(fā)明另一實施例的二次電池電極連接用接合帶的剖面圖。

      圖3圖示了本發(fā)明的二次電池電極連接用接合帶的使用實施例。

      圖4圖示了本發(fā)明的二次電池電極連接用接合帶的另一實施例。

      附圖標記的說明

      10-電極構(gòu)件 100-基膜

      200-接合層 210-接合劑

      220-粘合劑 300-離型紙

      400-彩色印刷層 500-硅硬化樹脂層

      600-基膜覆蓋層

      具體實施方式

      下面參照附圖,詳細說明本發(fā)明的具體實施例。

      圖1是本發(fā)明一實施例的二次電池電極連接用接合帶的剖面圖。

      如果參照圖1a,本發(fā)明一實施例的二次電池電極連接用接合帶包括由薄板形態(tài)的樹脂構(gòu)成的基膜100、在所述基膜100的下表面形成的彩色印刷層400、在所述彩色印刷層400的下表面形成的接合層200、位于所述基膜100的下表面的離型紙300構(gòu)成。

      此時,所述基膜100可以利用各種材質(zhì)制造,但在使用諸如鋁的金屬系列的薄板的情況下,在經(jīng)過各種二次電池電極制造工序的過程中,因摩擦等而發(fā)生靜電,由此可能對二次電池的電極制造引起不良的危險非常大,因而應摒棄利用金屬系列的材質(zhì)制造所述基膜100。

      因此,所述基膜100最好利用合成樹脂進行制造,以便不對二次電池制造工序造成影響,特別是利用諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、定向聚丙烯(OPP)或聚酰亞胺(PI)等的材質(zhì)制造所述基膜100,這在加工性或耐久性等方面優(yōu)選。

      而且,所述基膜100的厚度根據(jù)以何種材質(zhì)構(gòu)成而稍有差異,但為了使對二次電池電極制造所產(chǎn)生的影響最小化,在10~200μm的范圍內(nèi),當為柔軟材質(zhì)的基膜100時,相對較厚地形成,當為比較堅硬的材質(zhì)的基膜100時,相對較薄地形成。

      另一方面,在所述基膜100的下表面,形成有涂布了一定的顏色的彩色印刷層400,以便能夠借助于傳感器而識別,作為使用的傳感器,紅外線傳感器、紫外線傳感器、顏色傳感器等能夠感知限定顏色并作出反應的各種傳感器均可使用。

      一般而言,普遍大量使用紅外線傳感器,在要采納紅外線傳感器的情況下,涂布于所述彩色印刷層400的顏色主要使用白色或綠色,也可以使用包含白色的綠色。而且,為了發(fā)現(xiàn)包含白色的綠色,也可以使用先把白色涂布于所述基膜100上表面并干燥后再次涂布綠色而進行雙重涂布的方法。

      如上所述,在所述基膜100的下表面形成所述彩色印刷層400,從而在電極構(gòu)件10上附著電極連接用接合帶,連續(xù)執(zhí)行所需的加工工序后,在截斷電極連接用接合帶附著的部分的工序中,無需作業(yè)者逐一確認并進行截斷作業(yè),而是擁有自動化制造工序,使得借助于傳感器而認識電極連接用接合帶附著的部分并進行截斷作業(yè),能夠提高生產(chǎn)效率。

      而且,為了使傳感器能夠充分認識在所述基膜100的下表面形成的所述彩色印刷層400,優(yōu)選所述基膜100使用透明材質(zhì)或半透明材質(zhì)。

      另一方面,在所述彩色印刷層400的下表面涂布接合劑210,使得形成接合層200,所述接合層200并非在所述彩色印刷層400的整個下表面形成,只在除所述彩色印刷層400上下左右側(cè)邊緣部分之外的中心部涂布接合劑210,使得形成接合層200。

      如上所述,空出所述彩色印刷層400的上下左右側(cè)邊緣,只在中心部涂布接合劑210,從而能夠防止在把電極連接用接合帶附著于電極構(gòu)件10的狀態(tài)下,在各種加工作業(yè)中,接合劑210因加熱或加壓而泄漏到所述電極連接用接合帶的左右外側(cè)并引起不良,雖然根據(jù)在所述彩色印刷層100涂布的接合劑210的厚度而異,但在一般把所述接合層200的厚度形成為3~50μm左右的情況下,在所述彩色印刷層400的下表面涂布所述接合劑210,在電極連接用接合帶的下表面左右側(cè)邊緣分別形成0.5~25%的空白空間,使得所述接合層200形成的左右寬度與電極連接用接合帶的整個左右寬度相比達到50~99%。

      即,假如電極連接用接合帶的寬度為10cm,則所述接合劑210可以涂布成5~9.9cm的寬度,在左右側(cè)分別形成0.5~25mm的空白空間。

      在大體上電極連接用接合帶的寬度為10cm左右的情況下,優(yōu)選地把所述接合劑210涂布成9cm左右的寬度,使得在左右側(cè)分別形成5mm左右的空白空間;所述接合劑210涂布的寬度采納能夠堅固地銜接電極構(gòu)件的最小限度的寬度即可。

      而且,作為形成所述接合層200的接合劑210,優(yōu)選使用丙烯酸系列的接合劑;利用具有高粘合力者,以便進行了銜接作業(yè)的電極構(gòu)件10在各種加工工序期間,使得電極連接用接合帶不掉落分離。

      所述離型紙300位于所述接合層200的下部,在所述離型紙300的上表面涂布有硅樹脂等,與所述接合層200的接合劑210完全不接觸地形成,使得在電極構(gòu)件10的銜接作業(yè)時,可以揭下所述離型紙300進行粘貼,另外,所述離型紙300具有與所述基膜100相同寬度地形成,使得能夠保護所述基膜100和接合層200。

      另外,可以使用離型膜取代所述離型紙300,進一步而言,也可以與實際生活中常用的OPP卷裝膠帶一樣,以無所述離型紙300或離型膜的形態(tài)構(gòu)成。

      另一方面,所述彩色印刷層400下表面的未涂布接合劑210的邊緣部分可以不進行任何處理地空置,但如圖1b所示,也可以在邊緣部分附加地涂布粘合劑220而形成所述接合層200。

      所述粘合劑220使用粘合力比所述接合劑210低者,最好利用以使丙烯酸單體進行聚合反應的丙烯酸系高分子為主體的丙烯酸系列粘合劑220,另外,優(yōu)選所述粘合劑220為可剝離粘合劑,以便在把電極連接用接合帶附著于電極構(gòu)件10時,電極連接用接合帶的左右側(cè)邊緣的未涂布所述粘合劑220的部分稍后容易再次掉落,從而能夠使電極損傷并廢棄的部分實現(xiàn)最小化。

      即,在把電極連接用接合帶附著于電極構(gòu)件10并執(zhí)行所需的加工工序期間,所述基膜100與彩色印刷層400堅固地接合于電極構(gòu)件10,使得不妨害未涂布所述接合劑210的邊緣部分;在把電極連接用接合帶附著的部分從電極構(gòu)件10截斷的步驟中,不以所述基膜100與彩色印刷層400的左右外側(cè)為基準進行截斷,而是在截斷邊緣內(nèi)側(cè)的情況下進行截斷,使留在電極構(gòu)件10的所述基膜100與彩色印刷層400邊緣的一部分,不對電極構(gòu)件10施加損傷或不殘留所述粘合劑220地干凈掉落。

      如上所述,所述粘合劑220使用具有50~2000g/25mm左右粘合力的丙烯酸系列粘合劑,使得初期粘合力雖高,但稍后的最終粘合力低,容易去除;優(yōu)選具有與所述接合劑210的涂布厚度相同的5~50μm的厚度,以便所述接合層200能夠具有均一的厚度。

      在圖3a中,圖示了這種本發(fā)明一實施例的二次電池電極連接用接合帶的使用實施例。

      如果參照圖3a,為了連接前端的電極構(gòu)件10末端與后端的電極構(gòu)件10開始端而附著所述電極連接用接合帶,去除所述接合層200下端的所述離型紙300后貼好,使所述接合層200可以均勻地橫跨前端與后端的電極基材加以擺放。

      此時,并非在所述彩色印刷層400整個下表面形成所述接合層200,而是只在除所述彩色印刷層400左右側(cè)邊緣部分之外的中心部形成,因而在附著所述電極連接用接合帶期間或附著后,在對電極構(gòu)件10進行加工期間,構(gòu)成所述接合層200的接合劑210因加熱或加壓而泄漏到外部并給電極構(gòu)件10或加工裝置造成不良影響的危險顯著降低。

      一般而言,只在電極構(gòu)件10的上表面或下表面中某一面附著所述電極連接用接合帶,但在需要的情況下,也可以在上表面和下表面均附著所述電極連接用接合帶。此時,為了最終順利執(zhí)行截斷作業(yè),需要把附著于上表面與下表面的所述電極連接用接合帶的位置相同地對齊。

      如上所述,利用所述電極連接用接合帶,對前端的電極構(gòu)件10與后端的電極構(gòu)件10進行銜接作業(yè)后,連續(xù)地執(zhí)行所需的加工工序;加工工序結(jié)束后,應再次進行分離前端的電極構(gòu)件10與后端的電極構(gòu)件10的截斷作業(yè),在所述彩色印刷層400整個下表面形成有所述接合層200的情況下,考慮到泄漏的接合劑210,應以所述電極連接用接合帶的左右邊緣外側(cè)(例如圖3中的A-A’線與B-B’線)為基準進行截斷,因而能夠使用的電極構(gòu)件10部分也一同截斷,或者以輥形態(tài)卷取,當在鄰接電極構(gòu)件10中也發(fā)生損傷時,需要截斷卷取一圈或其以上的電極構(gòu)件10并廢棄,因而發(fā)生浪費。

      因此,如本發(fā)明的一實施例所示,在所述電極連接用接合帶中,以未涂布所述接合劑210的所述基膜100與彩色印刷層400的左右邊緣內(nèi)側(cè)(例如圖3中的C-C’線與D-D’線)為基準進行截斷時,可以使浪費的電極構(gòu)件10部分實現(xiàn)最小化;正如前面所言,即使在所述基膜100的左右側(cè)邊緣涂布有所述粘合劑220,在截斷作業(yè)后,也能夠順利去除留有的基膜100而使用電極構(gòu)件,或使廢棄浪費的部分實現(xiàn)最小化。

      另外,在所述基膜100的下表面,形成有能夠被傳感器認識的彩色印刷層400,因而能夠與電極構(gòu)件10的各種加工工序相連續(xù),使截斷作業(yè)也作為自動化工序的一環(huán)而執(zhí)行。

      另一方面,在圖2中圖示了本發(fā)明另一實施例的二次電池電極連接用接合帶的剖面圖。

      如果參照圖2a,本發(fā)明另一實施例的二次電池電極連接用接合帶包括由薄板形態(tài)的樹脂構(gòu)成的基膜100、在所述基膜100的上表面形成的硅硬化樹脂層500、在所述基膜100的下表面形成的彩色印刷層400、在所述彩色印刷層400的下表面形成的接合層200、位于所述基膜100的下表面的離型紙300構(gòu)成。

      此時,所述硅硬化樹脂層500是為了保護所述基膜100、使因電極連接用接合帶而對電極構(gòu)件10的污染或不良影響最小化而形成的。

      這種所述硅硬化樹脂層500可以以在所述基膜100的上表面涂布硅樹脂后,利用紫外線使得硬化的方法形成;以最小限度的厚度形成,以便位于所述基膜100下表面的所述彩色印刷層400可以被傳感器容易地認識。

      圖4圖示了本發(fā)明的二次電池電極連接用接合帶的另一實施例。

      在圖4所示的一實施例中,a圖示了接合層200只由接合劑210構(gòu)成,b具體圖示了接合層200由接合劑210和粘合劑220一同構(gòu)成。

      為了把本發(fā)明的接合帶纏繞成輥形態(tài)加以提供,優(yōu)選在基膜的上部表面追加形成基膜覆蓋層600,使得在去除本發(fā)明的構(gòu)成要素中的離型紙或離型膜后,即使接合層200直接接觸基膜100的上表面,接合層200與基膜100的上部表面相互不受影響。

      這是因為,如果以輥形態(tài)構(gòu)成本發(fā)明的接合帶,則以上下層疊有多個本發(fā)明的單位接合帶的形態(tài)構(gòu)成;此時,在要一層層地展開接合帶加以使用的情況下,在粘合層與另一接合帶的基膜上部表面間,必須要求發(fā)揮覆蓋作用的覆蓋層600,以便不相互受到影響。

      另一方面,所述基膜100與前面圖1所作的說明一樣,可以利用諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、定向聚丙烯(OPP)或聚酰亞胺(PI)等的多種合成樹脂材質(zhì)制造;需要注意的是,在所述基膜100的下表面形成有所述彩色印刷層400,因而所述基膜100應制造得最大限度具有透明性質(zhì),使得所述彩色印刷層400能夠容易地被傳感器認識。

      另一方面,所述接合層200與離型紙300與前面圖1所作的說明一樣,所述接合層200可以如圖2b所示,也可以在所述彩色印刷層400的中心部涂布接合劑210、在左右側(cè)邊緣涂布粘合劑220形成。

      而且,在圖3b中,圖示了本發(fā)明另一實施例的二次電池電極連接用接合帶的使用實施例,作為與圖3a類似的內(nèi)容,與前面說明的內(nèi)容相似。

      以上與附圖一同敘述了本發(fā)明的技術(shù)思想,但這只是示例性地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例,并非限定本發(fā)明。另外,只要是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員,任何人均可在不超出本發(fā)明的技術(shù)思想范疇的范圍內(nèi)進行多種變形及模仿,這是明確的事實。

      工業(yè)實用性

      本發(fā)明能夠使二次電池電極的不良實現(xiàn)最小化,而且使對加工裝置的不良影響最小化的同時,連接二次電池電極,能夠在體現(xiàn)自動化的工序而提高生產(chǎn)效率的二次電池產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域利用。

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