TWI449240B - 電極組合 - Google Patents

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TWI449240B
TWI449240B TW101102937A TW101102937A TWI449240B TW I449240 B TWI449240 B TW I449240B TW 101102937 A TW101102937 A TW 101102937A TW 101102937 A TW101102937 A TW 101102937A TW I449240 B TWI449240 B TW I449240B
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TW
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acrylate
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electrode
pressure
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TW101102937A
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Sung Jong Kim
Byungkyu Jung
Cha-Hun Ku
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Lg Chemical Ltd
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Description

電極組合
本發明係關於一種電極組以及一種電池。
二次電池可將電能轉換成化學能，儲存該化學能，且於必要時產生電能。鉛蓄電池、鎳鎘(NiCd)電池、鎳氫(NiMH)蓄電池、鋰離子電池(Li-ion)、以及鋰離子聚合物電池皆被稱為二次電池。
舉例來說，電池經由將電極組置入殼體中且注入電解質而製成，在一般的情況下，電極組的尺寸比殼體小，因此電極組與殼體內壁之間會形成縫隙。
在此情況下，置於殼體內之電極組可能會因外部震動或衝擊而於殼體中移動或旋轉一些角度，這種情況下，內部電路可能會因突片之焊接區的損壞而斷連，從而導致無法偵測之斷電。
本發明之主要目的係在提供一種電極組以及一種電池。
本發明之目的係在提供一種電極組，根據一實施例，該電極組可包括貼附於電極組外圍表面之壓敏性黏著膠帶，且此壓敏性黏著膠帶係包括基材層以及形成於基材層至少一表面上之壓敏性黏著層。因此，舉例來說，當基材 層與電解質接觸時，該基材層具有於縱向方向形變之性質。根據一實施例，當與流體接觸時，該基材層會於縱向方向發生膨脹。
舉例來說，壓敏性黏著膠帶可用於作為，例如，固定電極組之膠帶。本說明書中之「固定電極組之膠帶」一詞可意旨該膠帶具有填補電極組以及收納電極組的殼體之間縫係的功能，且必要時將電極組固定於殼體內。根據一實施例，例如在膠帶透過感壓黏著層而黏著具有縫隙之電極組情況下，當基材層與液態電解質接觸時，固定電極組的膠帶可形成三維結構的膠帶，且由壓敏性黏著層之固定力以及當基材層膨脹後所產生的力相互平衡，以達到填補縫隙的作用。根據一實施例，該膠帶可為，例如，電極組的密封膠帶，且可用來避免電極組之分解並且可將電極組固定於電池的殼體內。
圖1係顯示藉由形成三維結構以填補縫隙的壓敏性黏著膠帶三維結構之示意圖。
如圖1所示，膠帶101係經由壓敏性黏著層而貼附於一具有縫隙之電極組104之外圍表面，當於膠帶101貼附於電極組104的狀態下將電解質引入縫隙中，電解質與膠帶101的基材層接觸，因此，基材層會膨脹，例如，朝縱向方向膨脹。由於基材層會在壓敏性黏著層貼附狀態下而使膠帶101固定至電極組104的狀態膨脹，並使膠帶102形成三維結構。因此，電極組104以及殼體103間的縫隙會被此三維結構填補，且電極組104以及殼體103間可視需要而彼此固定。
因此，形成三維結構之壓敏性黏著膠帶之尺寸，也就是縫隙的寬度，可例如為，0.001 mm到2.0mm、0.001mm到1.0mm、或為0.01mm到0.5mm的範圍之內，然而該三維結構的尺寸可根據特定的縫隙以及不同種類之壓敏性黏著膠帶之使用而改變，但本發明不特別受限於此。該三維結構的尺寸，係根據壓敏性黏著膠帶所使用之該縫隙的尺寸，可為，舉例來說，經由調節壓敏性貼黏著之剝離強度或基材層之應變來控制，將如下文所述。
包含於膠帶中之基材層可在與液態電解質接觸後而為例如具有縱向膨脹之形變性質。舉例來說，當基材層與電解質接觸後，具有縱向方向膨脹的特性。
縱觀本發明說明書，其中使用的「縱向方向」一詞，意旨當基材層保持於一水平面，垂直於該基材層厚度方向的方向(例如箭頭所指之方向)，此外，「垂直」或「橫向」可能意味著於大致上垂直或水平而不會破壞預期效果，例如可包括±10°，±5°、或±3°的誤差範圍。
可形變之基材層，例如往任何方向包括寬度、長度、或對角線方向膨脹，皆可不受限制的使用，只要基材層具有形變的性質，例如縱向方向的膨脹。
根據一實施例，基材層可在有縱向方向上具有10%以上之應變(strain)，係根據下列方程式1。
[方程式1] 基材層於縱向方向的應變=(L2 -L1 )/L1 ×100
方程式1中，L1 係為基材層接觸液體前之基材層初始長度；以及L2 係為基材層於室溫或60℃下接觸液體24小時後之基材層長度。
根據方程式1的計算，與基材層接觸之特定電解質之使用係取決於膠帶所應用之電池種類，因此電解質並無特定的限制，根據一實施例，電解質可為液態電解質溶液，例如碳酸鹽系電解溶液。因此，「電解質」一詞可指所使用之離子傳導介質，例如使用於電池中。
此外，本說明書中之「室溫」一詞，係為一種自然發生的溫度，不加熱或冷卻，且例如可為約10℃到約30℃、約20℃到約30℃、或約25℃。
根據形成三維結構之尺寸可產生基材層於縱向方向的應變，例如可為30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、或90%以上。基材層於縱向方向之應變的上限並無特定限制，換句話說，應變值越高，形成的三維結構越大，且舉例來說，可根據需要的三維結構尺寸來調控應變。例如，基材層應變的上限可係約500%。
方程式1中，L1 及L2 代表基材層接觸流體前和接觸電解質後的長度，該基材層的長度係於預定的方向上量測，只要量測L1 及L2 的方向一致，則量測的方向並無特別的限制。舉例來說，當基材層係為四方板形時，該基材層的長度可係為寬度、長度、對角線方向的長度、或是在平面上任何方向的長度，然而，當量測L1 及L2 時，適用相同的量 測方向，因此，舉例來說，當基材層的寬度為L1 時，該基材層的寬度也為L2 。
基材層的形狀並無特別的限制，但舉例來說，可為薄膜狀或是薄片狀，此外，薄膜狀或薄片狀的基材層可為如矩形、圓形、三角形、或不規則的形狀。
基材層的材料可能包括任何具有上述應變性質的材料，根據實施例，基材層可為聚合物薄膜或片材，或可於製造薄膜或片材基材層的過程中，藉由拉伸或收縮的條件下，使基材層與電解質接觸時具有如上述之形變性質。
根據一實施例，該基材層可使用包括聚氨酯鍵、酯鍵、醚鍵、或纖維素酯化合物的基材層。
根據實施例，一活性能量射線固化型組成物的鑄造層可使用丙烯酸基材層、聚氨酯基材層、或環氧基材層。
此處使用之「鑄造層」一詞，係指一基材層，其透過在使用鑄造法塗鍍可固化的組成物之後對塗層進行固化所形成。
此外，如上述之「活性能量射線固化型之組成物」一詞，係指一種組成物，可經由照射活性能量射線而固化，上述之活性能量射線的範圍係可包括如α粒子光束之粒子光束、質子束、中子束、電子束、以及微波、紅外線(IR)、紫外線(UV)、X射線、以及γ 射線。
該組成物可包括，例如具活性能量射線固化型之丙烯酸化合物以及自由基聚合稀釋劑。
如上所述之具活性能量射線固化型之丙烯酸化合物可包括，例如聚氨酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯係為本領域中習知之光固化型之寡聚物。
聚氨酯丙烯酸酯可包括，例如包括含有羥基之丙烯酸甲酯以及聚異氰酸酯化合物之反應混合物，聚異氰酸酯化合物可為包括至少兩個異氰酸酯基，例如脂肪族(aliphatic)、環脂肪族(cycloaliphatic)、或芳香族聚異氰酸酯(aromatic polyisocyanate)的化合物，具體而言，例如：2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-tolylene diisocyanate)、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-tolylene diisocyanate)、1,3-二甲苯二異氰酸酯(1,3-xylylene diisocyanate)、1,4-二甲苯二異氰酸酯(1,4-xylylene diisocyanate)、二苯-4,4'-二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯(diphenylmethane-4,4'-diisocyanate isophorone diisocyanate)、或其類似物。此外，含有羥基之丙烯酸甲酯，可包括羥烷基丙烯酸甲酯，如2-羥乙基丙烯酸甲酯(2-hydroxyethyl(meth)acrylate)、2-羥丙基丙烯酸甲酯(2-hydroxypropyl(meth)acrylate)、4-羥丁基丙烯酸甲酯(4-hydroxybutyl(meth)acrylate)、6-羥己基丙烯酸甲酯(6-hydroxyhexyl(meth)acrylate)、或8-羥辛基丙烯酸甲酯(8-hydroxyoctyl(meth)acrylate)，但本發明不受限於此。
聚氨酯丙烯酸酯可包括，例如包括含有羥基的丙烯酸甲酯，以及末端含有異氰酸酯之聚氨酯預聚物，例如包括聚異氰酸酯以及多元醇酯之反應混合物。該多元醇酯可包括多元醇及/或多元醇醚，以及被酯化的酸性成分反應物， 如二元酸或酸酐。該多元醇可包括，例如乙二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propylene glycol)、環己烷二甲醇(cyclohexane dimethanol)、3-甲基-1,5-戊二醇(3-methyl-1,5-pentanediol)、及其類似物，而該多元醇酯可包括，例如聚亞烷基二醇(polyalkylene glycol)，如聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚丙二醇(polypropylene glycol)、或聚四亞甲基二醇(polytetramethylene glycol,)；嵌段共聚物(block polymer)或無規聚合物(random polymer)，如聚乙烯聚丙氧基嵌段共聚物二醇(polyethylene polypropoxy block polymer diol)；以及酸性成分可包括，例如，二元酸或酸酐，如己二酸(adipic acid)、丁二酸(succinic acid)、鄰苯二甲酸(phthalic acid)、四氫酸(tetrahydrophthalic acid)、六氫酸(hexahydrophthalic acid)，以及對苯二甲酸(terephthalic acid)，但本發明不限制於其中。此外，具羥基之甲基丙烯酸，以及聚異氰酸酯可包括上述之化合物。
此外聚氨酯丙烯酸酯可係為一混合之反應物，包括具羥基之甲基丙烯酸以及聚有異氰酸酯於末端之聚氨酯預聚物，例如，包括聚異氫酸酯及醚多元醇之反應混合物。
此外，活性能量射線固化型丙烯酸酯化合物，可包括環氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、聚醚丙烯酸酯(polyether acrylate)、及其類似物。
聚酯丙烯酸酯可能包括，例如，包括甲基丙烯酸以及多元醇酯之脫水聚合反應物之混合物，在此情況下，上述之化合物可做為多元醇酯使用。
此外，聚醚丙烯酸酯可包括，例如，聚亞烷基二醇二丙烯酸甲酯(polyalkylene glycol di(meth)acrylate)；如聚乙二醇二丙烯酸甲酯(polyethylene glycol di(meth)acrylate)、聚丙二醇二丙烯酸甲酯(polypropylene glycol di(meth)acrylate)、或聚四亞甲基乙二醇二丙烯酸甲酯(polytetramethylene glycol di(meth)acrylate)，以及環氧丙烯酸酯可為反應混合物之添加物，包括甲基丙烯酸以及環氧樹脂，在此情況下，環氧樹脂可包括本領域中習知之常見的芳香族或脂肪族環氧樹脂，但本發明不受限於此。
自由基聚合型稀釋劑之組成可包括，例如，具有於活性能量射線下，可參與自由基聚合之官能基之單體。
該單體可為丙烯酸甲酯單體，且可為，例如，至少一選自由具烷基之丙烯酸甲酯；具有烷氧基之丙烯酸甲酯；具有脂環基之丙烯酸甲酯；具有芳香基之丙烯酸甲酯；聚雜環基之丙烯酸甲酯；以及一多官能基丙烯酸酯所組成之群組。
該具有烷基之丙烯酸甲酯可包括，例如，具碳數為1至20烷基之烷基丙烯酸甲酯，如甲基丙烯酸甲酯(methyl(meth)acrylate)、乙基丙烯酸甲酯(ethyl(meth)acrylate)、正丙基丙烯酸甲酯(n-propyl(meth)acrylate)、異丙基丙烯酸甲酯(isopropyl(meth)acrylate)、正丁基丙烯酸甲酯(n-butyl(meth)acrylate)、第三丁基丙烯酸甲酯(t-butyl(meth)acrylate)、第二丁基丙烯酸甲酯(sec-butyl(meth)acrylate)、戊基丙烯酸甲酯(pentyl(meth)acrylate)、 2-乙基己基丙烯酸甲酯(2-ethylhexyl(meth)acrylate)、-乙基丁基丙烯酸甲酯(2-ethylbutyl(meth)acrylate)、正辛基丙烯酸甲酯(n-octyl(meth)acrylate)、異辛基丙烯酸甲酯(isooctyl(meth)acrylate)、異壬基丙烯酸甲酯(isononyl(meth)acrylate)、十二烷基丙烯酸甲酯(lauryl(meth)acrylate)、以及十四烷基丙烯酸甲酯(tetradecyl(meth)acrylate)；該具有烷氧基之丙烯酸甲酯可包括，例如，2-(2-乙氧乙氧基)乙基丙烯酸甲酯(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl(meth)acrylate)、乙二醇苯醚丙烯酸甲酯(ethylene glycol phenyl ether(meth)acrylate)、聚乙二醇(聚合度為2至8)苯醚丙烯酸甲酯(polyethylene glycol(with a degree of polymerization of 2 to 8)phenyl ether(meth)acrylate)、乙二醇壬苯基醚丙烯酸甲酯(ethylene glycol nonyl phenyl ether(meth)acrylate)、聚乙二醇(聚合度為2至8)壬苯基醚丙烯酸甲酯(polyethylene glycol(with a degree of polymerization of 2 to 8)nonyl phenyl ether(meth)acrylate)、及其類似物；該具有脂環基之丙烯酸甲酯可包括，例如，異冰片基丙烯酸甲酯(isobornyl(meth)acrylate)、二環戊稀基丙烯酸甲酯(dicyclopentenyl(meth)acrylate)、二環氧戊稀基丙烯酸甲酯(dicyclopentenyloxy(meth)acrylate)、及其類似物；該具有芳香基之丙烯酸甲酯可包括，例如，苯羥基丙基丙烯酸甲酯(phenylhydroxypropyl(meth)acrylate)、芐基丙烯酸甲酯(benzyl(meth)acrylate)、及其類似物；該具有雜環基之丙烯酸甲酯可包括，例如，四氫呋喃基丙烯酸甲酯 (tetrahydrofurfuryl(meth)acrylate)、嗎啉基丙烯酸甲酯(morpholinyl(meth)acrylate)、以及其類似物；該多官能基丙烯酸酯可包括，例如，雙官能基丙烯酸酯，如1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(1,4-butanediol di(meth)acrylate)、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯(1,6-hexanediol di(meth)acrylate)、新戊二醇二甲基丙烯酸酯(neopentyl glycol di(meth)acrylate)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(polyethylene glycol di(meth)acrylate)、新戊二醇己二酸二甲基丙烯酸(neopentyl glycol adipate di(meth)acrylate)、羥基戊醛酸新戊二醇二甲基丙烯酸酯(hydroxyl puivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate)、二環戊基二甲基丙烯酸酯(dicyclopentanyl di(meth)acrylate)、己內酯改質之二環戊烯基二甲基丙烯酸酯(caprolactone-modified dicyclopentenyl di(meth)acrylate)、環氧乙烷改質之二甲基丙烯酸酯(ethylene oxide-modified di(meth)acrylate)、二甲基丙烯酰氧基乙基異氰脲酸酯(di(meth)acryloxy ethyl isocyanurate)、烯丙基化環己二甲基丙烯酸酯(allylated cyclohexyl di(meth)acrylate)、三環癸烷二甲醇甲基丙烯酸酯(tricyclodecanedimethanol(meth)acrylate)、二羥甲基二環戊烷二甲基丙烯酸酯(dimethylol dicyclopentane di(meth)acrylate)、乙烯氧基改質之六氫酸鄰苯二甲酸二甲基丙烯酸酯(ethylene oxide-modified hexahydrophthalic acid di(meth)acrylate)、三環癸烷二甲醇甲基丙烯酸酯(tricyclodecane dimethanol(meth)acrylate)、新戊二醇改質 之三羥甲基丙烷二甲基丙烯酸酯(neopentyl glycol modified trimethylpropane di(meth)acrylate)、金剛烷二甲基丙烯酸酯(adamantane di(meth)acrylate)、或9,9-雙[4-(2-丙烯氧乙氧基)芴(9,9-bis[4-(2-acryloyloxyethoxy)phenyl]fluorene)；三官能基丙烯酸酯，如三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、二季戊四醇三甲基丙烯酸酯(dipentaerythritol tri(meth)acrylate)、丙酸改質之二季戊四醇三甲基丙烯酸酯(propionic acid modified dipentaerythritol tri(meth)acrylate)、季戊四醇三甲基丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、環氧丙烯改質之三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸(propyleneoxide-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate)；三官能基聚氨酯丙烯酸甲酯、或三甲基丙烯酸氧乙基異氰脲酸酯(tris(meth)acryloxyethylisocyanurate)；四官能基丙烯酸酯、如雙甘油四甲基丙烯酸酯(diglycerin tetra(meth)acrylate)、或季戊四醇四甲基丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate)；五官能基丙烯酸酯，如丙酸改質之二季戊四醇五甲基丙烯酸酯(propionic acid-modified dipentaerythritol penta(meth)acrylate)；以及六官能基丙烯酸酯，如二季戊四醇六甲基丙烯酸酯(depentaerythritol hexa(meth)acrylate)、己內酯改質之二季戊四醇六甲基丙烯酸酯(caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、或聚氨酯丙烯酸甲酯(例如，一含有三 羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，及異氫酸酯單體)；但本發明不受限於此。
此外，稀釋劑可包括具有極性官能基基團之單體，特別是具有羥基、羧基、含氮之官能基、或縮水基。具有羥基之單體可包括2-羥乙基丙烯酸甲酯(2-hydroxyethyl(meth)acrylate)、2-羥丙基丙烯酸甲酯(2-hydroxypropyl(meth)acrylate)、4-羥丁基丙烯酸甲酯(4-hydroxybutyl(meth)acrylate)、6-羥己基丙烯酸甲酯(6-hydroxyhexyl(meth)acrylate)、8-羥辛基丙烯酸甲酯(8-hydroxyoctyl(meth)acrylate)、2-羥亞乙二醇丙烯酸甲酯(2-hydroxyethylene glycol(meth)acrylate)、或2-羥亞丙二醇丙烯酸甲酯(2-hydroxypropylene glycol(meth)acrylate)、及其類似物；具有羧基之單體可包括甲基丙烯酸((meth)acrylic acid)、2-甲基丙烯醯氧乙酸(2-(meth)acryloyloxy acetic acid)、3-甲基丙烯醯氧丙酸(3-(meth)acryloyloxy propylic acid)、4-甲基丙烯醯氧丁酸(4-(meth)acryloyloxy butyric acid)、丙烯酸二聚體(acrylic acid dimer)、衣康酸(itaconic acid)、馬來酸(maleic acid)、馬來酸酐(maleic anhydride)、及其類似物；含氮之單體可包括甲基丙烯醯胺((meth)acrylamide)、N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone)、N-乙烯基己內醯胺(N-vinyl carprolactam)、及其類似物；縮水基單體可包括甲基丙烯酸縮水甘油酯(glycidyl(meth)acrylate)、或其類似物，但本發明不限制於其中。
該組成物可包括，例如，30重量份至99重量份之活性能量射線固化型丙烯酸組成物以及1重量份至70重量份之自由基聚合型稀釋劑，然而，重量百分比以及丙烯酸組成物之種類以及自由基聚合型稀釋劑，舉例來說，可因考慮所需之應變而修改。
除非另有說明，此處使用之單位「重量份」係指重量比。
此外，該組成物更可包括光起始劑，光起始劑可經由活性能量射線，而誘發組成物之聚合反應。
光起始劑可包括，例如，習知之光起始劑，如安息香系、羥基酮系、胺基同系、過氧化物系、或氧化膦系之光起始劑。
以丙烯酸酯化合物以及稀釋劑為100重量份計，該組成物可包括0.01重量份至10重量份、或0.1重量份至5重量份之光起始劑，光起始劑的含量可控制於上述之範圍內，以誘導有效的固化反應，且避免固化反應後剩餘之化合物導致其物理性質或其他性質之退化。
該組成物更可包括至少一種添加物，係選自由顏料及染料、環氧樹脂、交聯劑、紫外線穩定劑、抗氧化劑、調理劑、補強劑、填充劑、消泡劑、表面活性劑、光增稠劑、以及塑化劑所組成之群組。
鑄造層可經由使用塗佈法塗佈具有適當厚度之組成物後，照射活性能量射線引起聚合反應，固化該組成物而製造而成。
塗佈組成物的具體方法，考慮所需之厚度，係可使用以下方法，如棍棒塗佈法、刮刀塗佈法、滾塗法、噴塗法、凹版塗佈法、簾塗法、逗塗法、或唇塗法，但本發明不受限於此。
此外，照射的活性能量射線，例如，紫外光線(UV-ray)，可使用金屬鹵化物燈、高壓汞燈、黑光燈、感應燈、氙氣燈、或其類似物。照射活性能量射線之條件，例如，波長、光的輻射強度、以及其類似條件，可考慮組成物之材料或其他類似物來選擇，但本發明不受限於此。
此外，舉例來說，聚氨酯基材層可包括聚氨酯樹脂，例如熱塑性聚氨酯(TPU)，或一可固化之聚氨酯組成物的鑄造層。
舉例來說，可固化之聚氨酯組成物可為一種熱固化型組成物，且可為包括多元醇與異氰酸酯化合物之組成物。
舉例來說，多元醇可包括稀二醇(alkylene glycol)、二稀二醇(dialkylene glycol)、苯二酚(例如兒茶酚(catechol)、間苯二酚(resorcinol)、對苯二酚(hydroquinone))、苯三酚(benzenetriol)(例如1,2,3-苯三酚)、二醇胺(dialcohol amine)、三醇胺(trialcohol amine)、***糖醇(arabitol)、甘露醇(mannitol)、異麥芽酮糖醇(isomalt)、甘油(glycerol)、木糖醇(xylitol)、山梨醇(sorbitol)、麥芽糖醇(maltitol)、赤蘚糖醇(erythritol)、核糖醇(ribitol)、衛矛醇(dulcitol)、乳糖醇(lactitol)、蘇糖醇(threitol)、艾杜糖醇(iditol)、或多糖醇、及其類似物。此外， 異氰酸酯化合物可包括，例如，聚氨酯丙烯酸酯清單中描述之聚異氰酸酯。烯二醇或二烯二醇可包括，例如，碳數為1至20、碳數1至16、碳數1至12、碳數1至8、或碳數1至4之烯類。
可固化之聚氨酯組成物可包括，例如，多元醇以及聚異氰酸酯，藉此多元醇之羥基(OH)以及聚異氰酸酯之異氰酸酯基(NCO)之當量可大約為1：1。然而，該當量可變動，例如考慮到所需之應變，或諸如此類。
例如，可經由以與該組成物相似的塗佈方法塗佈聚氨酯組成物，接著經由應用適當的熱至該鑄造的塗層以固化聚氨酯組成物，來製造該鑄造層。
當以纖維素類之基材層作為基材層時，該基材層可包括醋酸纖維素樹脂或烷基纖維素樹脂，在此情況下，可使用將包含上述樹脂之混合物經擠壓或塗佈過程所製造之基材層。烷基化纖維素可包括，例如，醋酸丙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、及其類似物。
使用樹脂製造基材層之方法可包括，例如，視需要將包括上述樹脂及已知添加劑之原料應用於一般薄膜或片材成型過程，如擠壓或塗佈，亦可將一適當的處理應用於成型過程中以使基材層表現形變性質，例如膨脹性質，但本發明不受限於此。
當基材層為片狀或薄膜狀時，基材層之厚度，舉例來說，可考慮需填補的縫隙的大小，或是形成的三維結構的可能性而選擇，但本發明不受限於此。
膠帶可包括一壓敏性黏著層，形成於基材層上至少一表面，舉例來說，壓敏性黏著層可於上述之基材層之水平方向至縱向方向之至少一表面上形成。圖2係為膠帶之截面示意圖，顯示一膠帶2包括一壓敏性黏著層202，其中該壓敏性黏著層202係於基材層201之水平方向至縱向方向，形成於基材層201之一表面。
膠帶可形成三維結構，於基材層之垂直方向至縱向方向藉由形變而突出，例如，經由將膠帶與電解質接觸而膨脹，該膨脹的狀態係藉由以基材層之水平方向至縱向方向所形成之壓敏性黏著層將膠帶固定。
為了形成三維結構，該壓敏性黏著層可設計成具有適當之剝離強度，舉例來說，當剝離強度小於形成三維結構之範圍時，壓敏性黏著層可能無法適當的支持由基材層形變而產生之應力，例如膨脹，且該膠帶可能會剝離或是難以形成三維結構。另一方面，當剝離強度於剝離強度範圍之上時，壓敏性黏著層可能會過度抑制基材層之形變而難以形成三維結構。剝離強度可為，例如大於100 gf/25 mm、大於150 gf/25 mm、大於200 gf/25 mm、大於300 gf/25 mm、大於400 gf/25 mm、大於500 gf/25 mm、大於600 gf/25 mm、大於700 gf/25 mm、大於800 gf/25 mm、大於900 gf/25 mm、大於1000 gf/25 mm、大於1100 gf/25 mm、大於1200 gf/25 mm、大於1300 gf/25 mm、大於1400 gf/25 mm、大於1500 gf/25 mm、大於1600 gf/25 mm、大於1700 gf/25 mm、或大於1800 gf/25 mm。然而，剝離強度可例如依據被填補縫隙 的大小或是形成的三維結構而改變，但本發明不特別受限於其中。剝離強度可例如為對一玻璃板或任一形成一待填補之縫隙之物質的剝離強度，此外，剝離強度係於室溫下、剝離速率為5 mm/sec、及剝離角度為180°的條件下測量。
此外，壓敏性黏著層之剝離強度可考慮形成三維結構的性質而控制，以及剝離強度之上限並無具體限制。
各種壓敏性黏著層，若可表現出上述之剝離強度，皆可被使用為壓敏性黏著層，例如丙烯酸壓敏性黏著層、聚氨酯壓敏性黏著層、環氧樹脂壓敏性黏著層、矽壓敏性黏著層、或橡膠壓敏性黏著層、及其類似物，可用於壓敏性黏著層。
根據實施例，壓敏性黏著層可為丙烯酸壓敏性黏著層，且例如可包括一由多官能基交聯劑交聯之丙烯酸聚合物。
丙烯酸聚合物可包括，例如，一具有平均分子量(Mw)500,000以上、700,000以上、900,000以上、或1,200,000以上之丙烯酸聚合物，平均分子量係對標準品聚苯乙烯之轉換值，其由凝膠滲透層析儀(GPC)所測得，除另有註明外，「分子量」一詞係指重量平均分子量，例如丙烯酸聚合物分子量之上限可控制於2,500,000以下，但本發明不受限於此。
丙烯酸聚合物可包括，例如，具有可交聯之官能基之共聚型單體、以及聚合型態之丙烯酸甲酯單體，在此情況 下，例如，每個單體的重量比可考慮所需之剝離強度而設計，但本發明無特別受限於此。
聚合物中之丙烯酸甲酯單體可包括，例如，烷基丙烯酸甲酯，且考慮壓敏性黏著層之凝聚力、玻璃轉換溫度、或黏著力，可包括具有碳數1至14之烷基丙烯酸甲酯。單體可包括，例如，一或二或以上之甲基丙烯酸甲酯(methyl(meth)acrylate)、乙基丙烯酸甲酯(ethyl(meth)acrylate)、正丙基丙烯酸甲酯(n-propyl(meth)acrylate)、異丙基丙烯酸甲酯(isopropyl(meth)acrylate)、正丁基丙烯酸甲酯(n-butyl(meth)acrylate)、第三丁基丙烯酸甲酯(t-butyl(meth)acrylate)、第二丁基丙烯酸甲酯(sec-butyl(meth)acrylate)、戊基丙烯酸甲酯(pentyl(meth)acrylate)、2-乙基己基丙烯酸甲酯(2-ethylhexyl(meth)acrylate)、2-乙基丁基丙烯酸甲酯(2-ethylbutyl(meth)acrylate)、正辛基丙烯酸甲酯(n-octyl(meth)acrylate)、異辛基丙烯酸甲酯(isooctyl(meth)acrylate)、異壬基丙烯酸甲酯(isononyl(meth)acrylate)、十二烷基丙烯酸甲酯(lauryl(meth)acrylate)、十四烷基丙烯酸甲酯(tetradecyl(meth)acrylate)、及其類似物，但本發明不受限於此。
具有可交聯官能基之共聚型單體，可與丙烯酸甲酯單體或另一聚合物中之單體共聚，且可於與聚合物主鏈共聚後，提供聚合物之主鏈一交聯點與多官能基交聯劑反應，該可交聯官能基團可包括羥基、羧基、異氰酸酯基、縮水基、醯胺基、及其類似物。在某些情況下，可交聯官能基 團可為可光交聯官能基團，例如丙烯醯基(acryloyl group)、或甲基丙烯醯基(methacryloyl group)。可光交聯官能基團可經由可共聚單體所提供之可交聯官能基，與具有可光交聯官能基團之化合物反應所引進。於製備壓敏性黏著層之領域中已知有各種不同的可共聚單體，其可根據所需的官能基來使用。單體之例子可為具有羥基之單體，例如2-羥基乙基丙烯酸甲酯(2-hydroxyethyl(meth)acrylate)、2-羥基丙基丙烯酸甲酯(2-hydroxypropyl(meth)acrylate)、4-羥基丙基丙烯酸甲酯(4-hydroxybutyl(meth)acrylate)、6-羥基己基丙烯酸甲酯(6-hydroxyhexyl(meth)acrylate)、8-羥基辛基丙烯酸甲酯(8-hydroxyoctyl(meth)acrylate)、2-羥基甘醇丙烯酸甲酯(2-hydroxyethylene glycol(meth)acrylate)、或2-羥基丙二醇丙烯酸甲酯(2-hydroxypropylene glycol(meth)acrylate)；具有羧基之單體，例如，甲基丙烯酸((meth)acrylic acid)、2-甲基丙烯醯基氧基醋酸(2-(meth)acryloyloxy acetic acid)、3-甲基丙烯醯基氧基丙酸(3-(meth)acryloyloxy propylic acid)、4-甲基丙烯醯基氧基丁酸(4-(meth)acryloyloxy butyric acid)、丙烯酸二聚體(acrylic acid dime)、衣康酸(itaconic acid)、，馬來酸(maleic acid)、以及馬來酐酸(maleic anhydride)；甲基丙烯酸縮水甘油酯(glycidyl(meth)acrylate)、甲基丙烯醯胺((meth)acrylamide)、N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone)、N-乙烯基己內醯胺(N-vinyl caprolactam)、及 其類似物；但本發明不受限於此。一者或二者以上之單體可包含於聚合物中。
丙烯酸聚合物必要時更可包括另一聚合型之功能性共聚單體，且例如，可係為化學式1所示之單體。
於化學式1中，R1 至R3 係各自獨立之氫或烷基；且R4 係為氰基；經烷基取代或未取代之苯基；乙醯氧基或COR5 ，其中R5 係為烷基或經烷氧基烷基取代或未取代之胺基或縮水甘油氧基。
R1 至R5 於化學式1中，烷基或烷氧基之定義為C1 至C8 之烷基或烷氧基，且較佳為甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。
化學式1所示之單體之一具體範例，可為羧酸之乙烯基酯，例如甲基丙烯腈((meth)acrylo nitrile)、N-甲基甲基丙烯醯胺(N-methyl(meth)acrylamide)、N-丁氧基甲基甲基丙烯醯胺(N-butoxy methyl(meth)acrylamide)、苯乙烯(styrene)、甲基苯乙烯(methyl styrene)、或乙酸乙烯酯(vinyl acetate)，但本發明不受限於此。
丙烯酸聚合物之製備，例如，經由溶液聚合、光聚合、塊狀聚合、懸浮聚合、乳液聚合、及其類似聚合方法。
將壓敏性黏著層中之丙烯酸聚合物交聯之多官能基交聯劑，並無特別的限制，但可由已知之交聯劑中選擇適當之交聯劑，例如，異氰酸酯交聯劑(isocyanate crosslinking agent)、環氧交聯劑(epoxy crosslinking agent)、氮丙啶交聯劑(aziridine crosslinking agent)、金屬螯合交聯劑(metal chelate crosslinking agent)、或光交聯劑(photocrosslinking agent)，根據聚合物中可交聯之官能基之種類。異氰酸酯交聯劑可為二異氰酸酯(diisocyanate)，如二異氰酸甲酸苯酯(tolilene diisocyanate)、二甲苯二異氰酸酯(xylene diisocyanate)、二苯基甲烷二異氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)、四甲基二甲苯二異氰酸酯(tetramethylxylene diisocyanate)、或萘二異氰酸酯(naphthalene diisocyanate)；或是二異氫酸酯及多元醇之反應物、及其類似物，在此，多元醇可為三羥甲基丙烷(trimethylol propane)。環氧交聯劑可包括乙二醇縮水甘油醚(ethylene glycol diglycidylether)、甘油三環氧丙醚(triglycidylether)、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(trimethylolpropane triglycidylether)、N,N,N,N’-乙二胺四縮水甘油醚(N,N,N’,N’-tetraglycidyl ethylenediamine)、甘油二縮水甘油醚(glycerin diglycidylether)、及其類似物。氮丙啶交聯劑可包括N,N’-甲苯基-2,4-二(1-氮丙啶甲醯氨)(N,N’-toluene-2,4-bis(1-aziridinecarboxamide))、N,N’- 二苯基-4,4-二(1-氮丙啶甲醯氨)(N,N’-diphenylmethane-4,4’-bis(1-aziridinecarboxamide))、三乙三聚氰胺(triethylene melamine)、二異丙三醇-1-(2-甲基氮丙啶(bisisoprotaloyl-1-(2-methylaziridine)、三(1-氮丙啶基)氧化磷(tri-1-aziridinylphosphineoxide)、及其類似物。金屬螯合交聯劑可包括多價金屬協同之化合物，如乙醯丙酮(acetyl acetone)或乙醯乙酸乙酯(acetoacetate)。在此情況下，多價金屬包括鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂、或釩、及其類似物，以及光交聯劑可包括多官能基丙烯酸酯、及其類似物。一或兩個以上之交聯劑可考慮聚合物中可交聯官能基的類型而使用。
壓敏性黏著層中之多官能基交聯劑的重量比可被調控，例如，考慮所需之剝離強度。
上述之壓敏性黏著層，例如可經由塗佈如上述之丙烯酸聚合物與多官能基交聯劑混合之塗佈溶液，然後於適當條件下誘導聚合物與多官能基進行反應而形成。
此外，壓敏性黏著層可更包括一聚合狀態之活性能量射線聚合型化合物，因此，活性能量射線聚合型化合物可意旨有具有至少兩個官能基之化合物，如丙烯類或甲丙烯類化合物，可藉由照射活性能量射線參與聚合或交聯反應。
因此，壓敏性黏著層可同時包括一交聯結構，其包括一藉由多官能基交聯劑交聯之丙烯酸聚合物；以及一交聯結構，其包括交聯狀態之活性能量射線交聯型化合物。
例如，上述多官能基丙烯酸酯可做為活性能量射線聚合型化合物，此外，活性能量射線聚合型化合物係指光交聯型寡聚物。在此，聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、或聚醚丙烯酸酯可用來作為活性能量射線聚合型化合物。
壓敏性黏著層中之活性能量可聚合型化合物的重量比可考慮所需之剝離強度而被調控。
例如，經由誘導丙烯基聚合物與多官能基交聯劑之交聯反應，以及於適當的條件下誘導活性能量射線聚合型化合物之聚合反應，藉由混合丙烯基聚合物所製備之壓敏性黏著組成物、該多官能基交聯劑、以及活性能量射線聚合型化合物可形成壓敏性黏著層。考慮到活性能量射線聚合型化合物之聚合反應之效率，壓敏性黏著組成物可包括聚合起始劑。例如，使用做為聚合起始劑之自由基起始劑，可誘導活性能量射線聚合型化合物之交聯或聚合反應。例如，該自由基起始劑可包括安息香(benzoin)、安息香甲醚(benzoin methylether)、安息香***(benzoin ethylether)、安息香異丙醚(benzoin isopropylether)、安息香正丁醚(benzoin n-butylether)、安息香異丁醚(benzoin isobutylether)、苯乙酮(acetophenone)，二甲胺基苯乙酮(dimethylamino acetophenone)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮(2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮 (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one)、1-羥基環己基苯基酮(1-hydroxycyclohexylphenylketone)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮(2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propane-1-one)、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-2-(hydroxy-2-propyl)ketone)、二苯酮(benzophenone)、間-苯基二苯酮(p-phenylbenzophenone)、4,4-二乙胺基二苯酮(4,4’-diethylaminobenzophenone)、二氯二苯酮(dichlorobenzophenone)、2-甲基蒽醌(2-methylanthraquinone)、2-乙基蒽醌(2-ethylanthraquinone)、2-第三丁基蒽醌(2-t-butylanthraquinone)、2-胺基蒽醌(2-aminoanthraquinone)、2-甲基噻噸酮(2-methylthioxanthone)、2-乙基噻噸酮(2-ethylthioxanthone)、2-氯基噻噸酮(2-chlorothioxanthone)、2,4-二甲基噻噸酮(2,4-dimethylthioxanthone)、2,4-二乙基噻噸酮(2,4-diethylthioxanthone)、芐基二甲基縮酮(benzyldimethylketal)、苯乙酮二甲基縮酮(acetophenone dimethylketal)、間-二甲氨基苯甲酸酯(p-dimethylamino benzoicacid ester)、寡[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮(oligo[2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]prop anone])、2,4,6-三甲基二苯基氧化磷 (2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphineoxide)，可於適當之重量比例下使用。
於一不影響預期性質的範圍內，壓敏性黏著層可更包括至少一添加劑，係選自以下列所組成之群組：偶聯劑、增粘劑、環氧樹脂、紫外光穩定劑、抗氧化劑、調理劑、補強劑、填充劑、消泡劑、表面活性劑、以及塑化劑。
壓敏性黏著層的厚度可依據其用途來決定，例如，所需之剝離強度、形成三維結構之機率、被填補的縫隙的大小、及其類似物，但本發明不受限於此。
外圍電極組的特定種類並無特別的限制，其中壓敏性黏著膠帶係貼附於電極組的外圍表面。根據實施例，該電極組可為二次電池之電極組，例如，鋰二次電池。
電極組可包括正極電極板、負極電極板、形成於正極電極板與負極電極板間的隔離膜，在某些情況下，該電極組可盤繞成膠捲狀，但本發明不受限。
正極電極板可包括一正極收集器，由具有優良導電性之片狀金屬、及其類似物所構成；以及一正極活性材料層，係塗佈於正極收集器的表面上。此外，可在正極電極板兩末端上形成未塗佈正極活性材料的部分，且突出於電極組之上部分或下部分之一預定長度的正極電極突片可貼附於上述的區域。該正極電極突片可於電極組與電池中其他部分電性連結時發揮作用。
此外，該負極電極板可包括負極收集器，由導電之片狀金屬及其類似物組成；以及塗佈於負極收集器表面上之 負極活性材料所組成，此外，可在負極電極板兩末端上形成未塗佈負極活性材料的部分，如正極電極板，以及突出於電極組之上部分或下部分之一預定長度並且可與該電極組及電池其他部件電性連接的負極電極突片，可貼附於上述的區域。
此外，該電極組更可包括形成於上部和/或下部之絕緣板，以防止與蓋子或圓柱形殼體之接觸。
由於壓敏性黏著膠帶包括一關閉部分定位於電極組的外圍表面之隔離膜之最外層，該壓敏性黏著膠帶可貼附於電極組以環繞電極組外圍表面，此外，該壓敏性黏著膠帶可貼附以覆蓋電極組之外圍表面至少30%之總面積。在此情況下，電極組外圍周表面之上部分及下部分可被貼附，以使電極組可接觸到外部環境。
圖3係為具有膠帶貼附於其上之電極組之示意圖，在這裡，一種纏繞式的圓柱型電極組如圖3所示，但使用壓敏性黏著膠帶之電極組種類並無特別的限制。
參照圖3，該電極組3包括一正極電極板31、一正極電極突片32、一負極電極板33、一負極電極突片34以及一隔離膜35。在這裡，膠帶36係貼附於電極組3之外表面。
根據圖3所示之實施例，該壓敏性黏著膠帶36包括位於電極組之外圍表面之隔離膜35之最外圍末端之一關閉部分37，因此，膠帶可貼附於隔離膜35以環繞隔離膜35的外圍表面。
如圖3所示，該壓敏性黏著膠帶36可貼附於電極組外圍表面上端或下端部分以外之區域，該上端部分可為一空間，電解質可透過該空間於殼體以及電極組之間滲透，且該下端部分可為電解質由殼體底部注入與電極組3接觸的區域。
本發明直接的提供了一種電池，根據一實施例，該電池可包括上述之電極組、收納電極組之殼體、以及於殼體中與電極組接觸之電解質。
電池中，該壓敏性黏著膠帶貼附於電極組上，藉由電解質形成三維結構將電極組固定於殼體內。
製造此種電池可使用方法例如，於壓敏性黏著膠帶貼附於電極組，且置於殼體內的狀態下，將壓敏性黏著膠帶與電解質接觸。
如圖1所示，於膠帶101經由壓敏性黏著層貼附於具有縫隙之電極組104的狀態下，經由基材層與電解質接觸後，使基材層產生形變，例如，膨脹形成具有三維結構之膠帶102。
使用的方法可例如經由將膠帶貼附於電極組上，將電極組置於殼體中，然後將電解質注入殼體中。
一種可收納電極組之殼體可包括，例如，圓柱狀殼體、及其類似物，為本領域之習知殼體，但本發明不受限於此。
此外，一種電解質溶液，一種可使膠帶形變(例如，膨脹)的電解質，可包括根據電池種類，使用本領域習知之電解質，但本發明不受限於此。例如，非水溶性之有機 溶劑以及鋰鹽，上述之鋰鹽可溶於有機溶劑中，提供電池中鋰離子來源，且可加速鋰離子在正極與負極間的移動速度。鋰鹽的例子可包括一或兩個以上之LiPF6 、LiBF4 、LiSbF6 、LiAsF6 、LiCF3 SO3 、LiN(CF3 SO2 )3 、Li(CF3 SO2 )2 N、LiC4 F9 SO3 、LiClO4 、LiAlO4 、LiAlCl4 、LiN(Cx F2x +1SO2 )(Cy F2y +1SO2 )(此處之x以及y係為自然數)、LiCl、LiI、二草酸硼酸鋰(lithium bisoxalate borate)、及其類似物，做為支援電解質鹽。鋰鹽於電解質中的濃度可根據其應用而改變，且通常於0.1M至2.0M之範圍內，此外，有機溶劑可為電池中參與電化學反應的離子移動的介質。有機溶劑的例子係可包括一或二以上之苯(benzene)、甲苯(toluene)、氟苯(fluorobenzene)、1,2-二氟苯(1,2-difluorobenzene)、1,3-二氟苯(1,3-difluorobenzene)、1,4-二氟苯(1,4-difluorobenzene)、1,2,3-三氟苯(1,2,3-trifluorobenzene)、1,2,4-三氟苯(1,2,4-trifluorobenzene)、氯苯(chlorobenzene)、1,2-二氯苯(1,2-dichlorobenzene)、1,3-二氯苯(1,3-dichlorobenzene)、1,4-二氯苯(1,4-dichlorobenzene)、1,2,3-三氯苯(1,2,3-trichlorobenzene)、1,2,4-三氯苯(1,2,4-trichlorobenzene)、碘苯(iodobenzene)、1,2-二碘苯(1,2-diiodobenzene)、1,3-二碘苯(1,3-diiodobenzene)、1,4-二碘苯(1,4-diiodobenzene)、1,2,3-三碘苯(1,2,3-triiodobenzene)、1,2,4-三碘苯(1,2,4-triiodobenzene)、氟甲苯(fluorotoluene)、1,2-二氟甲 苯(1,2-difluorotoluene)、1,3-二氟甲苯(1,3-difluorotoluene)、1,4-二氟甲苯(1,4-difluorotoluene)、1,2,3-三氟甲苯(1,2,3-trifluorotoluene)、1,2,4-三氟甲苯(1,2,4-trifluorotoluene)、氯甲苯(chlorotoluene)、1,2-二氯甲苯(1,2-dichlorotoluene)、1,3-二氯甲苯(1,3-dichlorotoluene)、1,4-二氯甲苯(1,4-dichlorotoluene)、1,2,3-三氯甲苯(1,2,3-trichlorotoluene)、1,2,4-三氯甲苯(1,2,4-trichlorotoluene)、碘甲苯(iodotoluene)、1,2-二碘甲苯(1,2-diiodtoluene)、1,3-二碘甲苯(1,3-diiodotoluene)、1,4-二碘甲苯(1,4-diiodotoluene)、1,2,3-三碘甲苯(1,2,3-triiodotoluene)、1,2,4-三碘甲苯(1,2,4-triiodotoluene)、R-CN(其中R係為一種線性、支狀或環狀之碳數為2至50之碳氫化合物自由基，其中碳氫化合物自由基可包括雙鍵、芳香環、或酯鍵、及其他鍵)、二甲基甲醯胺(dimethylformamide)、二甲基醋酸酯(dimethylacetate)、二甲苯(xylene)、環己烷(cyclohexane)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、2-甲基四氫呋喃(2-methyltetrahydrofuran)、環己酮(cyclohexanone)、乙醇(ethanol)、異丙醇(isopropyl alcohol)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate)、碳酸甲乙酯(ethylmethyl carbonate)、碳酸二乙酯(diethyl carbonate)、碳酸甲丙酯(methylpropyl carbonate)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate)、丙酸甲酯(methyl propionate)、丙酸乙酯(ethyl propionate)、醋酸甲酯(methyl acetate)、醋酸乙酯(ethyl acetate)、醋酸丙酯(propyl acetate)、二甲氧基乙烷(dimethoxyethane)、1,3-二氧環戊烷(1,3-dioxolane)、二甘醇二甲醚(diglyme)、四甘醇二甲醚(tetraglyme)、碳酸乙烯酯(ethylene carbonate)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate)、γ -丁內酯(γ-butylolactone)、環丁碸(sulfolane)、戊內酯(valerolactone)、癸內酯(decanolide)、或甲瓦龙酸內酯(mevalolacton)，但本發明不受限於此。
根據實施例，電解質可為碳酸鹽系之電解質，根據實施例，該碳酸鹽系之電解質可為液態之電解質溶液。
壓敏性黏著層，其對於基材層具有預定之剝離強度與形變的性質，例如上文所述之膨脹性質，係形成於壓敏性黏著膠帶上。因此，膠帶在經該方法處理之後可形成三維結構，例如，當膠帶貼附於電極組的狀態。因此，該膠帶可有效的填補電極組內壁及殼體間的縫隙，且可固定電極組以避免移動或晃動。
換句話說，壓敏性黏著膠帶之「三維結構」可透過接觸電解質之壓敏性黏著膠帶的基材層之形變能力，與壓敏性黏著層之剝離強度之間的交互作用而形成，且可為一種可包括任何可以將電極組穩固地固定於殼體內之結構之概念。
圖4係一種電池製造過程之示意圖，根據一實施例，顯示壓敏性黏著膠帶51a及51b經由電解質所形成之三維結構，將電極組53固定於殼體52內。
例如，如圖4左圖所示，壓敏性黏著膠帶51a貼附於電極組53後，於***殼體52時保持平面狀，然而，於接觸注 入殼體52內之電解質一預定的時間後，如圖4右圖所示，該壓敏性黏著膠帶53b會形成三維結構，因此有可能填補電極組53以及殼體52之間的縫隙，且固定電極組53。
下文將詳細介紹本發明的具體實施例。然而，本發明不僅限於以下揭露之實施例，但可以各種形式實現。以下實施例係為了使本領域之技術人員可實際體現以及實踐而描述。
雖然第一、第二等用語可使用於描述各種物件，這些物件並不受限於這些用語中，這些用語僅使用於區分個別的物件，舉例來說，不超出實施例之範圍，第一物件可稱為第二物件，且同樣，第二物件可被稱為第一物件。和/或此用語可包括列出的相關的項目中，任何以及所有組合。
當一物件係為「連接」或「連結」於另一物件時，其可被直接連接或連結於另一物件上，或者具有中介物件，相反的，當一物件係為「直接連接」或「直接連結」於另一物件上時，是不具有中介物件的。
此處所使用之術語僅為了描述特定實例，並非有意的限制實施例。除了文中清楚的指明，否則文中的單一形式的「一」、以及「該」係包括複數形式。此外更應進一步了解「組成」、「具有」、「包括」、和/或「包含」之用語被使用時，表示指定的特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、和/或其之群組，但不排除存在或添加一種或多種其 他的特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、和/或其之群組。
參考附圖中，本發明之實施例將於下列詳細描述。為了幫助理解本發明，如數字所指之元件係通用於全部附圖的描述，且相同元件之描述將不再重申。
在下文之實施例以及比較例中，電極組及電池之物理性質係經由下列方法測得。
一、基材層縱向方向應變之量測
將基材層裁剪成寬10 mm，長50 mm之樣品，將所製備之的樣品浸泡於碳酸鹽為主的電解質中，於密封狀態下於室溫保持一天，然後將樣品從電解質中移出，測量其樣品高度，以及根據下列方程式A測量基材層於縱向方向之應變。
[方程式A] 縱向方向之應變=(L2 -L1 )/L1 ×100
方程式A中，L1 係為該基材層浸泡於電解質前之基材層初始長度，也就是50 mm；以及L2 係為該基材層浸漬於電解質後之基材層長度。
二、壓敏性黏著膠帶之剝離強度的量測
將壓敏性黏著膠帶裁減成寬25 mm以及長200 mm之樣品，使用2公斤的橡膠滾輪將樣品藉由壓敏性黏著層貼附於玻璃板上，且於室溫下保存2小時，然後於剝離速率為5 mm/sec，剝離角度為180°的條件下使用拉力機測量。
三、壓敏性黏著膠帶形成三維結構之能力評估
將由實施例與比較例所製造之電池於室溫下存放一天，然後拆卸取出電極組。根據下列的標準，三維結構經由評估貼附於電極組後之壓敏性黏著膠帶的情形來評估形成三維結構的機率：
〈形成三維結構機率的評估標準〉
○：可觀察到壓敏性黏著膠帶之三維結構。
△：無法觀察到壓敏性黏著膠帶之三維結構。
×：無法觀察到壓敏性黏著膠帶之三維結構且膠帶自電極組上剝離。
四、膨脹膠帶填補縫隙能力之評估(防止電極組移動之能力)
膠帶填補縫隙之能力，可使用評估防止電極組移動的特性的方法來量測，舉例來說，上述之方法包括評估殘餘震動之方法以及評估殘餘衝擊之方法。評估殘餘震動之方法係可根據UN 38.3標準震動試驗進行，當在評估之後電池的電源不被感應到時，係判定終端因移動而斷連。評估殘餘衝擊的方法，當將電池添加到一八角形的柱體且被纏繞一固定時間後，電池的電源不被感應到，則判斷終端因移動而斷連。膨脹膠帶填補縫係之能力係根據下列標準經由上述之方法進行評估：
〈填補縫隙能力的評估標準〉
○：殘餘震動以及殘餘衝擊評估後測量到電池電源。
△：殘餘震動以及殘餘衝擊評估後測量到電池電源，但電阻增加10%以上。
×：殘餘震動以及殘餘衝擊評估後無法測量到電池電源。
製備例1 聚氨酯類之基材層的製備
一厚度約為40 μm之薄膜，包括丁二醇以及亞甲基二苯基甲烷二異氰酸酯，其具有等比例之多元醇之氫氧基以及二異氰酸酯之異氰酸酯基，使用T型模具，然後固化以形成基材層。製造出之基材層，於縱向方向之應變大約為100%。
製備例2 聚氨酯丙烯酸酯類之基材層的製備
將40重量份之聚氨酯丙烯酸酯，以及70重量份之異冰片丙烯酸酯(IBOA)混合作為稀釋劑，再加入0.5重量份之光起始劑(Irgacure-184；1-羥基環己基苯基丙酮；1-hydroxyl cyclohexyl phenylketone)，混合且消泡以製備一組成物。將該所製備之組成物塗佈於聚酯離型膜，使用棍棒塗佈法形成一厚度大約為40 μm之薄膜。將該聚酯離型膜覆蓋於塗佈層上，以避免與氧氣之接觸，該組成物經由金屬鹵化物燈照射強度為800 mJ/cm2 之UV-A光線而固化，而製造出一基材層。該基材層於縱向方向之應變大約為43%。
製備例3 環氧丙烯酸酯類之基材層的製備
混合60重量份之環氧丙烯酸酯、38重量份之IBOA、以及2重量份之丙烯酸後，再加入1.2重量份之光起始劑(Irgacure-184)，混合，消泡後以製備一組成物。將該所製備之組成物塗佈於聚酯離型膜，使用棍棒塗佈法形成一厚度大約為40 μm之薄膜。將該聚酯離型膜覆蓋於塗佈層 上，以避免與氧氣之接觸，該組成物經由金屬鹵化物燈照射強度為800 mJ/cm2 之UV-A光線而固化，而製造出一基材層。該基材層於縱向方向之應變大約為11%。
製備例4 纖維素類之基材層的製備
一包含醋酸丙酸纖維素之原料，使用膠體滲透層析儀測量，具有平均分子量(Mn)為70000，使用T型模具將此原料形成厚度為40 μm基材層，而製造出一基材層。該基材層於縱向方向之應變大約為20%。
實施例1 製造壓敏性黏著膠帶
一壓敏性黏著膠帶係經由一壓敏性黏著層，其厚度為15μm及對玻璃板的剝離強度為1900 gf/25 mm之丙烯酸類壓敏性黏著層，其中包含與異氰酸酯交聯劑交聯之丙烯酸貼附樹脂，該壓敏性黏著層形成於製備例1所述之聚氨酯類基材層(厚度為40μm)之一表面上。
製造電極組以及電池
一壓敏性黏著膠帶貼蓋於一膠捲型電極組(截面直徑大約為17.45 mm到17.24 mm)之外圍表面約50%的面積，其中該電極組包括一負電極、一正電極、以及一隔離膜。然後將電極組置入一圓柱型的殼體(截面直徑為17.50 mm到17.55 mm)，而後，注入碳酸鹽系之電解質於殼體內，且密封以完成電池之製作。
實施例2到4以及比較例1及2
壓敏性黏著膠帶和電池的製造方法與實施例1所述相同，除了基材層的改變如表1所示，壓敏性黏著層使用如實施例1之相同的組成物，而製造壓敏性黏著膠帶之壓敏性黏著層對於玻璃之剝離強度變化則如表1所示。
上述實施例及比較例之物理性質量測於下列表2所示。
例如，當貼附於電極組外圍表面之壓敏性黏著膠帶經由電解質而形成三維結構時，電極組可有效的固定於殼體內，因此，電極組不會因外部的震動或衝擊於殼體內移動 或旋轉，可避免對電路焊接點的損害或是內部電路連結的中斷。
本發明雖於實施範例中具體的描述且實現，對於習知本領域之技術人員來說，各種形式及細節，可於不超過本發明申請專利範圍而做改變。
101‧‧‧膠帶
102‧‧‧壓敏性黏著膠帶
103‧‧‧物件
104‧‧‧物件
2‧‧‧膠帶
201‧‧‧基材層
32‧‧‧正極電極突片
33‧‧‧負極電極板
34‧‧‧負極電極突片
35‧‧‧隔離膜
36‧‧‧膠帶
37‧‧‧關閉部分
53‧‧‧電極組
202‧‧‧壓敏性黏著層
3‧‧‧電極組
31‧‧‧正極電極板
51a‧‧‧壓敏性黏著膠帶
51b‧‧‧壓敏性黏著膠帶
52‧‧‧殼體
本發明中上述以及其他之物件、特徵及優點，對於本技術領域之技術人員，經由所附圖式作為參考，以更明顯的描述具體實施例。
圖1係本發明中貼附於電極組之壓敏性黏著膠帶形成三維結構之過程。
圖2係本發明一壓敏性黏著膠帶之示意圖。
圖3係本發明於製造電池的過程中壓敏性黏著膠帶形成三維結構之過程。
圖4係本發明一較佳實施例之形成電池之過程。
101‧‧‧膠帶
102‧‧‧壓敏性黏著膠帶
103‧‧‧物件
104‧‧‧物件

Claims (18)

  1. 一種電極組，其具有一壓敏性黏著膠帶貼附於該電極組之一外圍表面；其中，該壓敏性黏著膠帶係包括：一基材層，該基材層與一電解質接觸後係於一縱向方向產生形變；以及一壓敏性黏著層，該壓敏性黏著層係沿一平行於該基材層之該縱向方向之方向，形成於該基材層之一表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，更包括：一正極電極板；一負極電極板；以及一隔離膜，係形成於該正極電極板及負極電極板之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電極組，其中，該電極組係捲繞成一膠捲狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，當該壓敏性黏著膠帶與該電解質接觸時，該壓敏性黏著膠帶於一垂直於該縱向方向之方向係形成具有0.001 mm至2.0 mm之高度之一三維結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，根據下列方程式1，該基材層於該縱向方向具有至少10%之一應變；[方程式1]縱向方向之應變=(L2 -L1 )/L1 ×100 (其中，L1 係為該基材層接觸流體前之一基材層初始長度；以及L2 係為該基材層於室溫或60℃下接觸流體24小時後之一基材層長度。)
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，該基材層係包括一聚氨酯鍵、一酯鍵、或一醚鍵，或一包括纖維素酯類之化合物之基材層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，該基材層係為一組合物之鑄造層，該組合物係包括一活性能量射線聚合型丙烯酸化合物以及一自由基聚合型稀釋劑。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電極組，其中，該活性能量射線聚合型丙烯酸化合物係為一聚氨酯丙烯酸酯、一環氧丙烯酸酯、一聚酯丙烯酸酯或一聚醚丙烯酸酯。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之電極組，其中，該自由基聚合型稀釋劑包括至少一選自由：一烷基甲基丙烯酸酯；一含有烷氧基之甲基丙烯酸酯；一含有脂環基之甲基丙烯酸酯；一含有芳香基之甲基丙烯酸酯；一含有雜環基之甲基丙烯酸酯；以及一多官能基丙烯酸酯所組成之群組。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，該基材層包括一熱塑型聚氨酯。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，該基材層係為一可固化之聚氨酯組成物之鑄造層，該組成物係包括多元醇及異氰酸酯化合物。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，該基材層係包括一醋酸纖維素樹脂或烷基化纖維素樹脂。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，於剝離速率為5 mm/sec，剝離角度為180°的條件下測量對於一電極組或玻璃板之一剝離強度，該壓敏性黏著層係於室溫下具有100 gf/25 mm以上之剝離強度。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，該壓敏性黏著層係包括一丙烯酸壓敏黏著劑、一聚氨酯壓敏黏著劑、一環氧壓敏黏著劑、一矽壓敏黏著劑或一橡膠壓敏黏著劑。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之電極組，其中，該電解質係為一碳酸鹽系之電解質水溶液。
  16. 一種電池，包括：如申請專利範圍第1項所定義之該電極組；一收納該電極組之殼體；以及一與該殼體內之該電極組接觸之電解質。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電池，其中該電極組中之該壓敏性黏著膠帶係經由一電解質而形成一三維結構，以將該電極組固定於該殼體內。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之電池，其中該電解質係為一碳酸鹽系之電解質水溶液。
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