TWI233710B - Dual-electrode sheet material with inter-layer for electronic circuit layer, and the secondary cell having the same - Google Patents

Dual-electrode sheet material with inter-layer for electronic circuit layer, and the secondary cell having the same Download PDF

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Description

1233710 五、發明說明α) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於二次電池的正極電極片與負極電極 片，其特別係關於用於二次電池中一種具電子線路層夾層 的雙電極片，以及具有此雙電極片的二次電池。 【先前技術】
習知二次電池的結構，諸如鋰充電電池、鎳氫充電電 池、鋰高分充電電池等，乃皆是單純各將正極電極片、負 極電極片分別塗上電解質膜漿料，然後，再按正極電極 片、隔膜、負極電極片、隔膜自上而下的順序放好，經捲 繞製成電池極蕊，再經注入電解液、封口等手段過程，如 此即完成二次電池的製造。上述二次電池所採用的正極電 極片與負極電極片等材料，其結構分別是屬各為單獨構 件，例如正極電極片材料係一條長條片狀的結構，而負極 電極片材料係另一條長條片狀的結構。 本發明的發明人突破沿用已久的習用正極電極片與習 用負極電極片的結構，乃創新發明改良正極電極片與負極 電極片兩者結構，以利於實行更為輕、薄、短、小、甚至 於微型化的二次電池。
【發明内容】 本發明的第一目的係提供一種用於二次電池的雙電極 片，其提供正極電極片的功能以及與負極電極片的功能， 同時尚具備以密接夾層結構而構裝其間的電子線路層。
第5頁 1233710 五、發明說明（2) 本發明的第二目的係提供一種二次電池，其應用本發 明的雙電極片材料。 為達成本發明上述目的，本發明提供一種具電子線路 層夾層的雙電極片材料包括：第一電極層係包含第一基 板、以及覆蓋於第一基板表面的第一金屬箔；第二電極層 係包含一第二基板、以及覆蓋於第二基板表面的第二金屬 箔；電子線路層係夾層於第一電極層與第二電極層之間； 其中雙電極片材料係自上而下依序由第一金屬箔、第一基 板、電子線路層、第二基板、第二金屬箔積層堆疊成密接 結構。 再者，本發明提供一種二次電池包括：雙電極片材 料、電解物質、以及密封殼體，其中密封殼體利用其内部 空間，來容納雙電極片材料以及電解物質。 為使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功 效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本發 明詳加說明如后。 【實施方式】 本發明的雙電極片1 0除了可以作為二次電池（例如為 鋰充電電池、鎳氫充電電池、鋰高分子充電電池…）的正 極與負極的極片材料外，雙電極片10尚設置電子線路層 1 5 ，因此，可以將微電子感測器，例如微型熱敏電阻、 M0SFET開關切斷器等電子元件，佈設在電子線路層15上， 由於電子線路層1 5係採以夾層結構，因此這些電子元件並
1233710 五、發明說明（3) 不會外露出來。 第一圖顯示本發明的雙電極片的立體結構示意圖，以 及第二圖顯示本發明的雙電極片的分解圖。雙電極片1〇主 要包括：第一電極層11 、第二電極層13、以及電子線路層 1 5 ，分別說明如下内文。第一電極層1 1係包含第一基板 111 ，以及覆蓋於第一基板111之表面的第一金屬箔113。 第二電極層13係包含第二基板131，以及覆蓋於第二基板 131之表面的第二金屬箔133。第一基板111與第二基板131 所採用的基材，例如係可以選用印刷電路板基材、軟性電 路板基材、軟性可捲繞基材等。位於第一基板111之表面 的第一金屬箔113以及位於第二基板131之表面的第二金屬 箔1 3 3，係可以依據製造何種二次電池的條件來選擇適當 的金屬箔，例如以製造鋰充電電池為例，第一基板1 1 1之 表面的第一金屬箔113係採用銅箔，而第二基板131之表面 的第二金屬箔1 3 3係採用鋁箔。 電子線路層15係夾層在第一電極層11與第二電極層13 之間，請參見第二圖，本創作的雙電極片1 0係自上而下依 序由第一金屬箔113 、第一基板111 、電子線路層15 、第二 基板1 3 1 、第二金屬箔1 3 3積層堆疊成密接的三明治結構。 電子線路層15主要包括有電路板151以及至少一個以上的 電子元件1 5 3 ，電子線路層1 5例如可以採用印刷電路板為 基材，並再通過蝕刻製程，以形成導線線路於印刷電路板 上，如此便完成電路板151的製造。接著，再通過焊接製 程，來將該些電子元件153焊接於該導線線路的焊墊上。
1233710 五、發明說明（4) 再者，電子線路層1 5能夠設置數個導通孔（圖未顯示），利 用該些導通孔（Via holes)來使得電子線路層15具備對外 電氣連接能力。 在實施電子線路層1 5時，本發明能夠再予考慮到因為 其上要設置該些電子元件153，且因會該些電子元件153可 能會具有高度方向上的厚度存在，而妨礙到上述本創作的 雙電極片1 0的積層堆疊成密接三明治結構的實行，因此電 路板1 5 1所採行的結構，例如係採行凹面的結構，並且將 該些電子元件153佈設在較低的凹限區域中。
本發明的雙電極片1 0可以取決基材的物理性質，來加 以變化成不同的形狀。如果係採用硬質材質作為第一基板 1 1 1以及第二基板1 3 1的話，則雙電極片1 0係可以採行為平 面式板狀結構。如果係採用軟性可捲繞材質作為第一基板 1 1 1以及第二基板1 3 1的話，則雙電極片1 0係可以採行為捲 繞迴圈狀結構，或採行Z字形層層折疊結構。
第三圖係顯示應用本發明的雙電極片作為材料的二次 電池的結構剖面圖。本發明的二次電池2 0主要包括雙電極 片1 0、電解物質2 1 、以及密封殼體2 3 ，分別說明如下内 文。密封殼體2 3在其内部具有一個内部容間，來容納雙電 極片1 0 ，以及充填於該内部空間的電解物質2 1 。以製造鋰 二次可充電電池為例，位於第一基板1 1 1的表面上的銅箔 1 1 3，再予塗佈一薄層結構的陽極漿料2 5，例如可以採用 包含活性物質的氧化鈷鋰。而位於第二基板131的表面上 的鋁箔1 3 3 ，再予塗佈一薄層結構的陰極漿料2 7 ，例如可
第8頁 1233710 五、發明說明（5) 以採用包含活性物質的碳。充填於内部空間的電解物質2 1 例如可以採用固態電解液、液態電解液、膠狀態電解液。 密封殼體2 3的材質係可以採用印刷電路板基材、塑膠等。 上述較佳具體實施例僅係為了方便說明而舉例而已， 本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準， 而非僅限於上述實施例。
第9頁 1233710 圖式簡單說明 池 電 次ο 二 圖 的 意 料 示 材 構。為 結圖作 體解片 立分極 ACT pff^a 片片雙 極極的 •iuril itWI w/ 雙雙發 的的本 1明明用 明發發應。 說本本示圖 單示示顯面 簡顯顯係剖一l»lf 一备一 圖一 二三結 丨第第第的 【主 要元 件 符 號 說 10 雙 電 極 片 11 第 •丨— 電 極 層 13 第 電 極 層 15 電 子 線 路 層 20 二 次 電 池 21 電 解 物 質 23 密 封 殼 體 25 陽 極 漿 料 27 陰 極 漿 料 111 第 一 基 板 113 第 金 屬 箔 131 第 二 基 板 133 第 二 金 屬 箔 151 電 路 板 153 電 子 元 件
第10頁

Claims (1)

1233710 六、申請專利範圍 1. 一種具電子線路層夾層的雙電極片材料，包括： 一第一電極層，係包含一第一基板、以及一覆蓋於該 第一基板表面的第一金屬箔； 一第二電極層，係包含一第二基板、以及一覆蓋於該 第二基板表面的第二金屬箔； 一電子線路層，係夾層於該第一電極層與該第二電極 層之間； 其中該雙電極片材料係自上而下依序由該第一金屬箔、該 第一基板、該電子線路層、該第二基板、該第二金屬箔f 層堆疊成密接結構。 2. 如申請專利範圍第1項所述之雙電極片材料，其中該第 一基板，係一印刷電路板基材；其中該第二基板，係一印 刷電路板基材。 3 .如申請專利範圍第1項所述之雙電極片材料，其中該第 一基板，係一軟性可捲繞基材；其中該第二基板，係一軟 性可捲繞基材。 4.如申請專利範圍第1項所述之雙電極片材料，其中該第 一金屬箔，係一銅箔；其中該第二金屬箔，係一鋁箔。
5 .如申請專利範圍第1項所述之雙電極片材料，其中該電 子線路層，係包含一電路板、以及至少一個以上且焊接在 該電路板的電子元件。 6, 如申請專利範圍第5項所述之雙電極片材料，其中該電 路板，係選自於一印刷電路板、一軟性電路板。 7. —種二次電池，包括：
第11頁 1233710 六、申請專利範圍 第一基板、以及一覆蓋 一雙電極片材料，係包含： 一第一電極層，係包含 於該第一基板表面的第一金屬箔； 以及一覆蓋 一第二電極層，係包含一第二基板 於該第二基板表面的第二金屬箔； 一電子線路層，係夾層於該第一電極層與該第二 電極層之間；其中該雙電極片材料係自上而下依序由該第 一金屬箔、該第一基板、該電子線路層、該第二基板、該 第二金屬箔積層堆疊成密接結構； 一電解物質； 一具有内部空間的密封殼體，係在該内部空間來容納 該雙電極片材料以及該電解物質。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之雙電極片材料，其中該第 一基板，係一印刷電路板基材；其中該第二基板，係一印 刷電路板基材。 9 .如申請專利範圍第7項所述之二次電池，其中該第一基 板，係一軟性可捲繞基材；其中該第二基板，係一軟性可 捲繞基材。 1 0 ·如申請專利範圍第7項所述之二次電池，其中該第一金 屬箔，係一銅箔；其中該第二金屬箔，係一鋁箔。 1 1 .如申請專利範圍第7項所述之二次電池，其中該電子線 路層，係包含一電路板、以及至少一個以上且焊接在該電 路板的電子元件。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項所述之二次電池，其中該電路
第12頁 1233710 六、申請專利範圍 板，係選自於一印刷電路板、一軟性電路板。 翁 # imn 第13頁
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