TWI461303B - 壓合電極組之新穎裝置及使用其所製備之二次電池 - Google Patents

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Description

壓合電極組之新穎裝置及使用其所製備之二次電池
本發明係關於一種新穎壓合電極組之裝置，以及關於一種使用此該裝置製備之二次電池。尤其，本發明係關於一種壓合電極組之裝置，該電極組包括藉由熱接合層疊之一陰極、一陽極、以及一插置於其間之隔離膜，該裝置包括：一進料口，係使一模板進入，該模板具有陰極/隔離膜/陽極壓合結構；一加熱器，係加熱該模板，引發該陰極、隔離膜、以及陽極之間的熱接合；一出料口，係使該經熱接合之模板輸出；以及一輸送器，係傳輸該模板通過該進料口、該加熱器、以及該出料口；其中，該輸送器與該模板之上側及下側其中之至少一側接觸，以給予該模板一傳送力，且該加熱器直接加熱該輸送器與該模板接觸之區域，以傳送熱接合能量至該模板。
近來，可充電式二次電池被廣為使用於無線行動裝置之電源或輔助電源裝置。此外，為了解決傳統汽油車、柴油車以及使用石化燃料之類似交通工具的空氣污染問題，二次電池可作為用以替代上述交通工具的電動車(EV)、複合動力車(HEV)、插電式複合動力車(PHEV)、及類似物之電力來源。
此等二次電池之生產方式為：將電極組與電解質溶液一同嵌入於電池盒中。依照製備方式不同，電極組可分為堆疊型(stack-type)、摺疊型(folding-type)、堆摺型(stack-folding type)、及其他類似型態。堆疊型或堆摺型電極組中，單元組之結構內，陰極與陽極係堆疊，且一隔離膜係插置於陰極與陽極之間。
而將電極與隔離膜壓合使其結合的步驟是必須的，以可得到上述單元組。
壓合步驟一般包含有將電極黏著至隔離膜的步驟，其係藉由加熱單元組而達成。而壓合步驟的加熱一般係經由使用輻射以及回流等非直接式加熱達成。此非直接式的加熱方式可使單元組在輸送的過程中受壓合，且在生產二次電池的過程中，製造二次電池的個別步驟係彼此緊鄰銜接。
然而，相對於直接式的加熱(可透過直接接觸傳送熱)，使用輻射以及回流等非直接式加熱需要很長的時間加熱單元組至一目標溫度。
一般，為了提升製程速率，會使單元組移動經過較長的距離。因此，則會產生一些缺點，如加熱裝置的規格需放大，且因此使得生產成本增加。
但是，當使用短加熱時間的直接式加熱時，則會因為單元組與加熱部位的摩擦而使的製程速率下降並造成缺陷發生機率上升。
因此，則需開發出一種新的壓合裝置。
藉此，本發明係為了解決上述問題以及其他尚未解決的技術性問題而提出。
本發明之一目的係在於提供一壓合裝置，其在相對短的時間內，不需降低製程速率，即可進行隔離膜與電極的壓合。
本發明之另一目的係在於提供一種二次電池，其係利用該壓合裝置製得而可發揮優異的操作特性。
本發明之一態樣係提供一種壓合電極組之裝置，該電極組包括藉由依序熱接合層疊之一陰極、一陽極、以及一插置於其間之隔離膜，該裝置包括：一進料口，係使一模板進入，該模板具有陰極/隔離膜/陽極壓合結構；一加熱器，係加熱該模板，引發該陰極、隔離膜、以及陽極之間的熱接合；一出料口，係使該經熱接合之模板輸出；以及一輸送器，係傳輸該模板通過該進料口、該加熱器、以及該出料口；其中，該輸送器與該模板之上側及下側其中之至少一側接觸，以給予該模板一傳送力，且該加熱器直接加熱該輸送器與該模板接觸之區域，以傳送熱接合能量至該模板。
本發明中，由於該加熱器直接對輸送器與模板接觸的區域加熱，因此可將熱接合能量傳送至模板。因此，可同時達成加熱並傳送模板的效果，且可克服摩擦造成的問題(如，製程速率的降低或缺陷產生)。
例如，該模板是一種材料，其電極組的結構中，陰極與陽極係互相壓合且隔離膜係插置其中，且其配置方向係使隔離膜向著縱向延伸。於此，隔離膜係具有孔洞，如同隔離膜，因此於製作完成之二次電池中可將陰極與陽極電性隔離，並允許如鋰離子等離子通過。
此等模板係以一預定速率移動。因此，為了使模板加熱預定時間，根據速率-時間-距離的公式，則需要特定長度的加熱。另外，任何輸送器可用為本發明之壓合裝置，只要其可與模板於一預定長度上接觸並同時進行加熱與傳輸。
於一較佳實施例中，該輸送器可包含：一對以一方向旋轉之滾筒以及一轉帶，該轉帶受到該滾筒而轉動，且該轉帶與該模板接觸。
在此結構中，該滾筒、以及受滾筒旋轉之轉帶可藉由控制滾筒的中央軸的長度來控制加熱時間。
如上所述，該輸送器與該模板之上側及下側之至少一者接觸，使該輸送器傳送一傳輸力給予該模板；較佳地，該輸送器與該模板之上側及下側接觸，使該輸送器傳送一傳輸力給予該模板。
相較於輸送器與該模板僅與上側或下側接觸，為了達到穩定的傳送，較佳係使輸送器與模板之上側及下側二者接觸，使輸送器傳送一傳輸力給予模板。
在此結構中，該隔離膜較佳係配置於模板之上側及下側二者。當電極暴露於模板之外側時，陰極材料以及陽極材料可於傳送時分離。
於某些狀況中，為了防止壓合裝置與隔離膜的黏著，會額外增加一保護膜使其配置於模板與壓合裝置之間。
在此，任何保護膜皆可使用，只要其不會使壓合溫度改變且不會與隔離膜黏著即可。例如，隔離膜可為聚烯烴薄膜、聚乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、橡膠薄膜、或相似物。
於特定的例子中，該輸送器包括：一對第一滾筒與第一轉帶，該第一滾筒配置於該模板之上側，該第一轉帶與該模板之上側接觸且受到該第一滾筒而旋轉；以及一對第二滾筒與第二轉帶，該第二滾筒配置於該模板之下側，該第二轉帶與該模板之下側接觸且受到該第二滾筒而旋轉。
較佳地，該輸送器之該轉帶可受到加熱器的加熱。
在此，加熱器係直接加熱轉帶，即加熱該轉帶直接與模板接觸之區域，如此可使熱能消失降到最低。
因此，該加熱器設鄰於該轉帶與該模板接觸之區域，使該加熱器加熱該轉帶與該模板接觸之區域。
不論類型，只要可導熱且具有某程度的彈性而可被滾筒轉動的任何轉帶皆可使用。
較佳地，轉帶材質係金屬材料。此外，為了考量裝置生產成本、導熱能力、維修便利性、及其他性能，在金屬材料中較佳係選擇不鏽鋼使用。
本發明之壓合裝置中，該加熱器之溫度較佳為80至105℃。當加熱器溫度低於80℃時，到達壓合溫度的時間則必須拉長。另一方面，當加熱器的溫度高於105℃時，保護膜可能會因為玻璃結晶化而黏著，而使製程難以進行。
因此，加熱器溫度更佳為90至103℃。
本發明之壓合裝置中，該模板之傳送速率較佳係400至450 mm/s。
模板之傳送速率較佳係依照製程需求進行控制。不過，較佳地，該壓合步驟係於模板以上述定義之速率通過壓合裝置來進行，以避免壓合步驟成為整個製程的瓶頸。
在此，模板受到該加熱器加熱之升溫速率較佳為20℃/秒或以上，更佳為30℃/秒至50℃/秒。
為了在傳輸速率中進行壓合，須對隔離膜進行要求，或是隔離膜須於1.5秒內由室溫上升至目標溫度64.5℃。也就是，為了在1.5秒內使溫度由30℃升高至45℃，必須對於升溫速率有所要求。
於一較佳實施例中，加熱器以及輸送器係配置於一氣密腔體中，且該腔體之溫度係設定為高於空氣溫度20至70°C。
當加熱器以及輸送器配置於外部時，則可能會發生熱能損失。因此，為了防止此熱能損失，加熱器以及輸送器較佳係配置於氣密腔體中，且腔體內之溫度係設定為高於空氣溫度20至70℃，以使腔體內部與加熱器以及輸送器的溫度差所造成的熱能流失可降至最低。
本發明亦提供一種以該裝置製得之電極組。
該電極組之結構中，陰極與陽極係經壓合，且隔離膜係插置於其間。
例如，陰極可透過將泥漿塗佈至一陰極集流器，並接著乾燥及軋延而得到；其中，該泥漿係透過將一含有陰極活性材料之陰極混合物與一溶劑(如，NMP)混合而製得。
該陰極混合物除了陰極活性材料以外，可選擇性地更包括一組成，例如導電材料、黏結劑、或填充劑。
陰極活性材料係作為可造成電化學反應的物質，其係鋰過渡金屬氧化物(包括二個或以上之過渡金屬)，其例子可包括，但不限於：層狀化合物，如經一個或以上之過渡金屬取代之鋰鈷氧化物(LiCoO2 )或鋰鎳氧化物(LiNiO2 )；經一個或以上之過渡金屬取代之鋰錳氧化物；鋰鎳氧化物，且係由式LiNi1-y My O2 (其中，M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B、Cr、Zn、或Ga，該鋰鎳氧化物包含此些元素之一個或以上，且0.01y0.7)所表示；鋰鎳鈷錳氧化物，且係由式Li1+z Nib Mnc Co1-(b+c+d) Md O(2-e) Ae 所表示，如Li1+z Ni1/3 Co1/3 Mn1/3 O2 或Li1+z Ni0.4 Mn0.4 Co0.2 O2 (其中，-0.5z0.5，0.1b0.8，0.1c0.8，0d0.2，0e0.2，b+c+d<1，M=Al、Mg、Cr、Ti、Si、或Y，A=F、P、或Cl)；以及橄欖石鋰金屬磷酸化物，且係由式Li1+x M1-y M’y PO4-z Xz (其中，M=過渡金屬，較佳為Fe、Mn、Co、或Ni，M’=Al、Mg、或Ti，X=F、S、或N，-0.5x+0.5，0y0.5，以及0z0.1)所表示。
以該包含有陰極活性材料混合之總重量為基準，該導電材料一般的添加量為1至30重量百分比。只要導電材料具有適當的導電性，且不會造成對電池不利之化學改變，皆可用於本發明中。導電材料之例子包含有導電材料，包含石墨；碳黑(如，碳黑、乙炔黑、科琴黑(Ketjen black)、槽黑(channel black)、爐黑(furnace black)、燈黑(lamp black)、以及熱黑(thermal black))；導電纖維，例如碳纖維及金屬纖維；金屬粉墨，例如氟化碳粉末、鋁粉末、以及鎳粉末；導電鬚，如氧化鋅及鈦酸鉀；導電金屬氧化物，例如氧化鈦；以及聚伸苯基衍生物。
黏結劑係為可將電極活性材料與導電材料及集流器黏結之組成。黏結劑一般的添加量為1至30重量百分比，此係以該包含有陰極活性材料之混合的總重量為基準計算。黏結劑的例子包括：聚亞乙烯(polyvinylidene)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、羧甲基纖維素(carboxymethylcellulose(CMC))、澱粉(starch)、羥丙基纖維素(hydroxypropylcellulose)、再生纖維(regenerated cellulose)、聚乙烯四氫咯酮(polyvinyl pyrrolidone)、四氟乙烯(tetrafluoroethylene)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(ethylene propylene diene terpolymer(EPDM))、磺化EPDM(sulfonated EPDM)、苯乙烯丁二烯橡膠(styrene butadiene rubbers)、氟橡膠(fluororubbers)、及各種共聚物。
填充劑係一成分，選擇性用以抑制電極膨漲。任何填充劑皆可使用，無特殊限制，只要在電池生產過程中不會造成對電池不利的化學改變且為一纖維性材料即可。填充劑的例子包括：烯烴(olefin)聚合物，如聚乙烯、及聚丙烯；以及纖維材料，如玻璃纖維、及碳纖維。
陰極集流器一般之厚度係為3至500μm。在此，任何陰極集流器皆可使用，無特殊限制，只要其具有適當的導電性，且在電池生產過程中不會造成對電池不利的化學改變即可。陰極集流器之例子包括：不鏽鋼、鋁、鎳、鈦、燒結碳、以及表面以碳、鎳、鈦、或銀處理的不鏽鋼。集流器表面可具有微細的不規則物，以加強對電極活性材料的黏著度。此外，集流器可以各種形式呈現，包括薄膜、片狀、箔狀、網狀、孔洞結構、泡沫狀、以及不織布狀。
例如，陽極可透過以下方式製作：將泥漿塗佈至一陽極集流器，並接著乾燥；其中，該泥漿係透過將一含有陽極活性材料之陽極混合物與一溶劑(如，NMP)混合而製得。陽極可選擇性地更包括一如上述之組成，例如導電材料、黏結劑、或填充劑。
陽極活性材料的例子可包括：碳與石墨材料，如天然石墨、人造石墨、膨漲石墨(expanded graphite)、碳纖維、硬碳(hard carbon)、碳黑、奈米碳管、苝(perylene)、活性碳；可與鋰合金化之金屬，如Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb、Pd、Pt、及Ti以及含有此些元素之化合物；碳與石墨材料與金屬的複合物、及其化合物；含鋰氮化物。其中，較佳為碳基活性材料、矽基活性材料、錫基活性材料、或矽碳基活性材料。該些材料可單獨使用互相稠合使用。
陽極集流器一般之厚度係為3至500μm。在此，任何陽極集流器皆可使用，無特殊限制，只要其具有適當的導電性，且不會造成對電池不利的化學改變即可。陽極集流器之例子包括：銅、不鏽鋼、鋁、鎳、鈦、燒結碳、以及表面以碳、鎳、鈦、或銀處理的不鏽鋼、以及鋁鎘合金。與陰極集流器相似，陽極集流器的表面可具有微細的不規則物，以加強對電極活性材料的黏著度。此外，集流器可以各種形式呈現，包括薄膜、片狀、箔狀、網狀、孔洞結構、泡沫狀、以及不織布狀。
隔離膜係配置於陰極及陽極之間。關於隔離膜，係使用具有高離子穿透性以及機械性質的絕緣薄膜。一般，隔離膜的孔洞率為0.01至10 μm，厚度為5至300 μm。關於隔離膜，可使用烯烴(olefin)聚合物(如及聚丙烯)及/或玻璃纖維或聚乙烯所製得之板材或不織布。當使用如聚合物之固態電解值在此作為電解質，固態電解值亦可同時作為隔離膜以及電解質。
本發明又提供一種二次電池，其結構中電極組係與一含鋰鹽之非水性電解質溶液一同密封於一電池殼中。
該含鋰鹽之非水性電解質係由非水性電解質與鋰鹽組成，電解質的較佳舉例包括：非水性溶劑、有機固態電解質、無機固態電解質、及類似物。
該包含有非質子有機溶劑之非水性溶劑的例子包括：N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidinone)、丙烯碳酸酯(propylene carbonate)、乙烯碳酸酯(ethylene carbonate)、丁烯碳酸酯(butylene carbonate)、二甲基烯碳酸酯(dimethyl carbonate)、二乙基烯碳酸酯(diethyl carbonate)、加馬丁內酯(gamma-butyrolactone)、1，2-二甲氧基已烷(1,2-dimethoxy ethane)、四羥基法蘭克(tetrahydroxy franc)、2-甲基四氫呋喃(2-methyl tetrahydrofuran)、二甲亞碸(dimethylsulfoxide)、1,3-二氧五環烷(1,3-dioxolane)、甲醯胺(formamide)、二甲基甲醯胺(dimethylformamide)、二氧戊環(dioxolane)、乙腈(acetonitrile)、硝基甲烷(nitromethane)、甲酸甲酯(methyl formate)、乙酸甲酯(methyl acetate)、磷酸三酯(phosphoric acid triester)、三甲氧基甲烷(trimethoxy methane)、二氧戊環衍生物、環丁碸(sulfolane)、甲基薩弗蘭(methyl sulfolane)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(1,3-dimethyl-2-imidazolidinone)、丙烯碳酸酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚類(ether)、丙酸甲酯(methyl propionate)、以及丙酸乙酯(ethyl propionate)。
有機固態電解質的例子包括：聚乙烯衍生物、聚乙烯氧化物衍生物(polyethylene oxide derivatives)、聚丙烯氧化物衍生物(polypropylene oxide derivatives)、磷酸酯聚合物(phosphoric acid ester polymers)、聚擾動離胺酸(poly agitation lysine)、聚酯硫化物(polyester sulfide)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohols)、聚二氟亞乙烯(polyvinylidene fluoride)、以及含有離子相關基的聚合物。
無機固態電解質的例子包括：鋰之氮化物、鹵化物、以及硫化物，例如Li3 N、LiI、Li5 NI2 、Li3 N-LiI-LiOH、LiSiO4 、LiSiO4 -LiI-LiOH、Li2 SiS3 、Li4 SiO4 、Li4 SiO4 -LiI-LiOH、及Li3 PO4 -Li2 S-SiS2 。
鋰鹽係為可溶於上述非水性電解質的材料，其例子包括：LiCl、LiBr、LiI、LiClO4 、LiBF4 、LiB10 Cl10 、LiPF6 、LiCF3 SO3 、LiCF3 CO2 、LiAsF6 、LiSbF6 、LiAlCl4 、CH3 SO3 Li、CF3 SO3 Li、(CF3 SO2 )2 NLi、鋰氯硼烷(chloroborane lithium)、短鏈脂肪族碳酸鋰(lower aliphatic carboxylic acid lithium)、四苯基硼酸鋰(lithium tetraphenyl borate)、以及亞胺(imide)。
此外，為了提升充電/放電特性以及燃燒特性。例如，可將砒啶(pyridine)、三乙基亞磷酸酯(triethylphospbite)、三乙醇胺(triethanolamine)、環醚類(cyclic ether)、乙二胺(ethylenediamine)、n-甘醇二甲醚(n-glyme)、六磷酸三醯胺(hexaphosphoric triamide)、苯胺衍生物(nitrobenzene derivatives)、硫(sulfur)、醌亞胺染料(quinone imine dyes)、經氮取代之噁唑林酮(N-substituted oxazolidinone)、N,N-取代之咪唑啶(N,N-substituted imidazolidine)、乙稀以二醇二烷基醚(ethylene glycol dialkyl ether)、銨鹽(ammonium salts)、吡咯(pyrrole)、2-甲氧基乙醇(2-methoxy ethanol)、三氯化鋁(aluminum trichloride)或相似物添加至非水性電解質中。為了具有耐燃性，該非水性電解質可視所需而更包括含鹵素溶劑，例如四氯化碳及三氟乙烯。此外，為了提升高溫儲存特性，非水性電解質可更包括二氧化碳氣體或類似物。
電池殼可為柱狀筒罐、方形罐、或袋狀，其可使壓合板熱接合。其中，一般係使用袋狀的電池殼，係由於其具有低重量、低製造成本以及易塑形的優點。
壓合板包含一內樹脂層，其係可進行熱接合；一阻障金屬層；以及一外樹脂層，其係可提供耐性。
外樹脂層可對外部環進去有良好抵抗性，因此需要預定程度以上的張力強度以及耐候性。為此，可使用包含有具較佳張力強度與耐候性之聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate(PEN))、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate(PET))或取向尼龍(oriented nylon)。
此外，外塗佈層之材質係聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及/或其外表面係具有苯二甲酸乙二酯層(PET)。
與聚對苯二甲酸乙二酯(PET)相比，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)即使厚度很薄，仍具有優秀的張力強度以及耐候性，因此適合作為外部塗佈層。
內樹脂層的聚樹脂可為具有熱接合特性(熱黏結特性)、對電解質溶液的低吸水性(hygroscopicity)的聚樹脂，以防止電解質溶液進入其中，且不會因電解質溶液而膨脹或沉積，且較佳為氯化聚丙烯(CPP)薄膜。
於較佳的實施例中，本發明之該壓合板的外塗佈層厚度可為5至40μm，阻障層的厚度可為20至150μm，且內膠層的厚度可為10至50μm。當各層的厚度過小時，材料的阻障效能以及張力的改善會無法達成；而另一方面，當厚度過大時，則會產生生產性惡化以及厚度增加等缺點。
此等二次電池可用於電池中作為小裝置的電力源、或是作為需要高溫穩定性、長循環特性、以及高速特性及相似性質之中型或大型電池模組的單位電池(包含複數個電池，作為中型或大型裝置的電力源)。
中型或大型裝置較佳包括，但不限於：電池驅動馬達的電源工具；電動車(EV)、複合動力車(HEV)、以及插電式複合動力車(PHEV)等電力車；電動腳踏車(E-bikes)、速克達(scooters)等兩輪車；電動高球車、電源儲存系統及相似物。
於此，本發明之一較佳實施例將配合參照圖式，加以詳述於下。然而，需注意的是，本發明之技術範疇與精神並不受到此些實施例之限制。
圖1係本發明一較佳實施例之壓合裝置示意圖。
如圖1所示，壓合裝置100包括有：一進料口110，其係使模板200進入；第一及第二轉帶131及132，其係與模板200接觸並進行輸送；第一及第二滾筒121a、121b、122a及122b，其係分別旋轉該第一及第二轉帶131及132；加熱器140，係加熱該第一及第二轉帶131及132進而加熱模板200；以及一出料口150，其係使模板200輸出。
模板200係一構件，其中，電極組之單位電池配置於一隔離膜上，且該單位電池可為全電池或是雙電池(圖未示)。
做為該單位電池之全電池係具有陰極/隔離膜/陽極單位結構，其中陰極與陽極係分別配置於電池的二側。此等全電池的例子包括陰極/隔離膜/陽極電池(最基本的結構)、陰極/隔離膜/陽極/隔離膜/陰極/隔離膜/陽極、以及類似物。
此外，做為該單位電池之雙電池係具有相同的電極配置於電池二側，如陰極/隔離膜/陽極/隔離膜/陰極單位結構、或陽極/隔離膜/陰極/隔離膜/陽極單位結構。一般，具有陰極/隔離膜/陽極/隔離膜/陰極結構的電池係為「C-型雙電池」，而具有陽極/隔離膜/陰極/隔離膜/陽極結構的電池係為「A-型雙電池」。亦即，一具有陰極配置於二側的電池稱為「C-型雙電池」，而具有陽極配置於二側的電池稱為「A-型雙電池」。
雙電池中，該些建構此雙電池之的陰極、陽極、及隔離膜的數目並無特殊限制，只要配置於電池二側的電極為相同即可。
在模板200輸經進料口110前，係將保護膜210配置於模板200的上下二側。例如，當電極配置於該模板200上而與轉帶131及132直接接觸時，該保護膜210可避免陰極與陽極材料分離；且可防止配置於模板200底部的隔離膜與轉帶131及132相黏。而在壓合模板由出料口150輸出前，回收此等保護膜210。
第一滾筒121a及121b係以逆時針方向旋轉，如此可使第一轉帶131以逆時針的方向旋轉，而對於模板100施與一由左至右的傳送力。此外，與第一滾筒121a及121b相反，該第二滾筒122a及122b係以順時針方向旋轉，使轉帶132可以順時針的方向旋轉並對於模板100施與一由左至右的傳送力。
在壓合過程中，壓合裝置100之腔體300係為氣密的。而透過於氣密的腔體300中進行壓合，可減少熱流失，且可達到更好的壓合效果。
為了減少熱流失，腔體300的溫度係設定為高於空氣溫度20至70℃。
圖2係為以不同接觸方式加熱時的模板溫度圖。
如圖2所示，當加熱器與模板之距離為1 mm時，理論值與實驗值係相同，且溫度於3秒內上升至53℃。直接加熱的例子中，理論直係在1.5秒內上升至82℃，但直接加熱實驗值卻是於1.5秒內上升至66℃。由此些結果可知，直接(接觸)加熱可比傳統非直接加熱快二倍或以上的速度使溫度抬昇至目標溫度，因此可以節省壓合時間。
以上係藉由本發明的具體實施例詳細地說明本發明之實施方式，然而，本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
[產業利用性]
綜上所述，本發明之壓合裝置利用直接接觸模板的方式同時進行加熱與傳輸，因此可於短時間內完成壓合並提升整體效率。
上述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。
100．．．壓合裝置
110．．．進料口
121a．．．第一滾筒
121b．．．第一滾筒
122a．．．第二滾筒
122b．．．第二滾筒
131．．．第一轉帶
132．．．第二轉帶
140．．．加熱器
150．．．出料口
200．．．模板
210．．．保護膜
為讓本發明之上述與其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，配合所附圖式加以說明較佳實施例，其中：
圖1係本發明一較佳實施例之壓合裝置示意圖。
圖2係為以不同接觸方式加熱時的模板溫度圖。
100．．．壓合裝置
110．．．進料口
121a．．．第一滾筒
121b．．．第一滾筒
122a．．．第二滾筒
122b．．．第二滾筒
131．．．第一轉帶
132．．．第二轉帶
140．．．加熱器
150．．．出料口
200．．．模板
210．．．保護膜

Claims (17)

  1. 一種壓合電極組之裝置，該電極組包括藉由依序熱接合層疊之一陰極、一陽極、以及一插置於其間之隔離膜，該裝置包括：一進料口，係使一模板進入，該模板具有陰極/隔離膜/陽極壓合結構；一加熱器，係加熱該模板，引發該陰極、隔離膜、以及陽極之間的熱接合；一出料口，係使該經熱接合之模板輸出；一輸送器，係傳輸該模板通過該進料口、該加熱器、以及該出料口；一保護膜，係配置於該模板與該裝置之間；其中，該輸送器與該模板之上側及下側其中之至少一側接觸，以給予該模板一傳送力，且該加熱器直接加熱該輸送器與該模板接觸之區域，以傳送少量熱接合能量至該模板；以及該加熱器及該輸送器係配置於一氣密腔體中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該輸送器係包括：一對以一方向旋轉之滾筒以及一轉帶，該轉帶受到該滾筒而轉動且該轉帶與該模板接觸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該輸送器與該模板之上側及下側接觸，使該輸送器傳送一傳輸力給予該模板。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中，該輸送器包括：一對第一滾筒與第一轉帶，該第一滾筒配置於該模板之該上側上，該第一轉帶與該模板之該上側接觸且受到該第一滾筒而旋轉；以及一對第二滾筒與第二轉帶，該第二滾筒配置於該模板之該下側上，該第二轉帶與該模板之該下側接觸且受到該第二滾筒而旋轉。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中，該輸送器之該轉帶係受到該加熱器加熱。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中，該加熱器鄰設於該轉帶與該模板接觸之區域，使該加熱器加熱該轉帶與該模板接觸之區域。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中，該轉帶之材質係金屬材料。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中，該轉帶之材質係不鏽鋼。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該加熱器之溫度係80至105℃。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該模板之傳送速率係400至450mm/s。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該模板受到該加熱器加熱之升溫速率為20℃/秒或以上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中，該模板受到該加熱器加熱之升溫速率為30℃/秒至50℃/秒。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，該腔體之溫度係設定為高於空氣溫度20至70℃。
  14. 一種電極組，其係使用如申請專利範圍第1項至第13項中任何一項所述之裝置製得。
  15. 一種二次電池，其中，如申請專利範圍第14項所述之電極組係與一電解質溶液一同密封於一電池殼中。
  16. 一種電池組，係包含二或以上如申請專利範圍第15項所述之二次電池作為一單位電池。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電池組，其中，該電池組係使用作為一電動車(EV)、一複合動力車(HEV)、一插電式複合動力車(PHEV)、或是一儲電系統之電力來源。
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