加工带涂层板的设备和方法

专利名称：加工带涂层板的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种电化学存储单元(蓄电池，battery)的构造。特别地，本发明涉及用于制备装配蓄电池中所使用的电极板。
背景技术：
用于存储和提供电能的装置已经使用了很长时间了 。通常落入"蓄电池"描述范围的这些装置包括电化学电池和在至少一组接线端(terminal)之间提供电势的电池集合。接线端可连接到电(例如直流，DC)负载上以便为负载供电或供动力。蓄电池包括干电池、湿电池(例如铅酸电池)和通常将化学可用电动势转变为电流的其他类型的单元。
蓄电池有时被分类成"一次，，和"二次"类型。 一次蓄电池是单次使用装置，其以有限电化学容量由制造商供货并且在使用后用完并且废弃(参见例如Handbook of Batteries, David Linden and Thomas
Reddy， Eds" McGraw-Hill Professional Publishing, 2001 )。 二次蓄电池可在使用后"再充电"，通过将放电过程反向进行到 一定程度而允许同一电池重复使用。
为了提高蓄电池放电率，将电池构造成利用电池的阳极(负极)和阴极(正极)元件之间的大表面积。 一种这样的设计涉及将许多平行板放在电解质溶液中以允许离子在阳极和阴极之间转移。另 一种设计用多孔薄膜将阳极和阴极材料的平面层状板间隔开，然后将所述层巻绕成巻，称为"果冻式巻(jelly roll)"，所述果冻式巻提供了紧凑的且机械稳定的蓄电池。在巻绕蓄电池(rolled battery)的设计中，在蓄电池的空间因素允许的情况下，使用阳极、隔离物、阴极和又是隔离物材料的多个交替板，并且阳极板共同地连接到阳极接线端上而阴极板共同地连接到阴极接线端上。所述装置可巻绕成圆柱状或通常所说的棱柱结构的其他几何形状。
整个装置包装在通常为圓柱形或棱柱形(矩形)罐的刚性外壳中。除了预定接线端通过连接到其上的电负载使它们电接触之外，防止阳极和阴极材料和接线端电接触以避免蓄电池短路或放电。

发明内容
本发明提供了用于构造电化学存储装置的设备和方法。提供了用于将导电凸片连接到带涂层电极板上的改进设备和方法，所述带涂层电极板包括基底和在所述基底一侧或两侧上的电极层。将电极材料从所述基底的选定区域去除以允许凸片连接。在一个或多个实施例中，提供的改进在于提高了去除涂层材料之后的露出基底的质量，以及通过在将所述电极材料暴露于溶剂的同时将热施加给所述带涂层板来提高材料被去除的速度和容易程度。可看到完成去除过程所需的时间量显著减少。在制备电化学存储装置过程中，根据一个或多个实施例的方法和设备可用于处理阳极、阴极或同时处理阳极和阴极。
一方面提供了一种用于选择性地去除带涂层板的部分的设备。所述设备包括具有用于接收带涂层电极板的受热表面的加热工作台。溶剂涂敷器设置用于将溶剂传送到带涂层电极板的一个或多个选定部分。刮削器设置用于接触带涂层电极板并且从暴露于热和溶剂中的带涂层电极板的部分去除电极涂层。
在某些实施例中，溶剂涂敷器包括液体泵和溶剂吸收芯或垫，或喷射分配器或辊。在一些例子中，刮削器包括刀片或刷子。在一些实施例中，受热表面为固定到基部的板。在一些例子中，筒形加热器
(cartridge heater)容纳在基部的主体中。在一些例子中，所述设备还包括温度控制电路。在某些实施例中，所述设备包括例如邻近所述受热表面设置的热电偶。在一些实施例中，所述设备还包括设置用于在所述设备的出口端收取刮削好的带涂层板的收取巻筒(uptakespool )。在某些实施例中，所述设备包括设置用于将导电凸片连接到
带涂层板的刮削好的部分上的凸片施加器。在一些实施例中，凸片施 加器包括焊机。
另一方面提供了一种用于选择性地去除带涂层板的部分的方法。 所述方法包括提供一种带涂层板，所述带涂层板包括导电基底和电极 层。将热施加到带涂层板的区域，并且将溶剂涂敷到被加热的带涂层 板区域中的电极层的一个或多个选定部分上。在加热之前、之后或同 时涂敷溶剂。去除电极层的暴露于溶剂的部分以露出下面的导电基底。
在一些实施例中，带涂层板的区域被加热到大约100。C或更高的 温度。在某些实施例中，溶剂被加热。在一些例子中，从溶剂浸透的 芯或垫涂敷溶剂，所述溶剂浸透的芯或垫可选地被加热到大约100°C 或更高的温度。在一些例子中，通过喷射或滚动来涂敷溶剂。在某些 实施例中，在热和溶剂流沿相反方向流动的过程中设立停留时间。例 如，所述停留时间为从大约0.1秒到大约5秒。在某些实施例中，电 极层包含粘合剂并且溶剂使所述粘合剂溶解或膨胀。在一些实施例中， 电极层的暴露于溶剂的部分通过机械磨擦(例如通过擦刷或刮削)而 被去除。在一些例子中，所述方法还包括将导电凸片例如通过焊接(例 如电阻焊或超声焊)、铆接或压接连接到暴露出的导电基底上。在一些 实施例中，将处理好的带涂层板巻绕在巻筒上。


下面的附图仅出于示例性目的，不是用于限制性的。 图l说明了一种巻绕的电化学存储装置。
图2说明了图1的巻绕装置的一个端部，其中有从其延伸的多个 凸片。
图3是根据一个或多个实施例的加热组件的透视图。
图4是一种根据一个或多个实施例的用于从带涂层电极板选择性
地去除涂层的设备的示意图。
图5A-B是一种根据一个或多个实施例的用于从带涂层电极板选
择性地去除涂层的设备的透视图。图6说明了用于缠绕图l和2的装置的系统。
具体实施例方式
如前面所述的，通过按照具体应用的需要以各种几何形状将活性 材料层(阳极，阴极)和隔离薄膜层共同缠绕而形成蓄电池。 一些蓄 电池被巻绕成圆柱形状，而另一些蓄电池具有矩形或其他形状的横截 面并且被称为具有"棱柱"结构。如下面更详细的描述， 一些蓄电池采 用从每一个电极层延伸出的导电凸片来形成接线端且连接到外部接头 和蓄电池壳体上。
图1显示了蓄电池装置100的部分。阳极104和阴极108的带或 板被隔离薄膜106间隔开。所说明的实施例包括一个阳极层104和一 个阴极层108，但是替代实施例包括多个这样的层。阳极104和阴极 108的组成取决于蓄电池的具体类型，并且包括导电基底上的电活性 材料层。电活性材料层通常包括粘合剂，和可选地包括现有技术中已 知的其他导电材料，例如碳。在一个或多个实施例中，所述基底用作 集电器。合适基底的非限制性示例包括铝、不锈钢、钛、石墨纤维和 其他在电极电势下电化学稳定的导电集电器板材料。
每一个阴极108包括例如由铝制成的从阴极108延伸的阴极导电 凸片114。阴极108包括设在例如集电器的导电基底上的电活性材料 层。在一个或多个实施例中，使用了传统用于形成锂离子蓄电池的阴 极层的材料。用于锂离子蓄电池的电活性阴极材料的非限制性示例包 括LiCo02、 LiMn204、 LiNi02Co08O2、 LiFeP04、 LiNi0 33Co0 33Mn0 34O2 和(Li，Nb ) ( Fe，Mn ) P04。在某些实施例中，LiFeP04用作阴极电活 性材料。
阳极104包括设在例如集电器的导电基底上的电活性材料层。合 适的阳极材料包括但不限于传统用于形成锂离子蓄电池的阳极层的材 料。可用的阳极材料的非限制性示例包括天然或合成石墨、硬碳、焦 炭、钛酸锂尖晶石、金属和其他材料。每一个阳极104包括从阳极104 延伸的阳极导电凸片112。阳极凸片112 (例如由铜制成)具有传导性 并且提供到阳极104的电和热连接。阳极导电凸片112和阴极导电凸片114位于蓄电池设备100的相对端部。隔离薄膜106是多孔的并且 允许离子在阳极104和阴极108之间传送，但是其是电绝缘的并且用 于使两个电极彼此绝缘。
装置100通过将带状材料102共同缠绕为"果冻式巻"110而形成。 为了向蓄电池接线端提供电连接，多个导电凸片112、 114通过焊接或 其他连接方式以仔细选择的间距例如在将其巻起之前插入所述结构 内。在某些实施例中，采用超声焊或激光焊。在一些实施例中，铆接 或压接用于连接所述凸片。图2说明了装置的阳极部分，显示了从蓄 电池装置的巻绕部分IIO延伸的一组集电器凸片112。"罐"120(例如， 由比如铝或钢等传统材料制成)容纳整个果冻式巻组件并且为所述组 件提供机械保护，防止污染，用作散热器并且提供了电极接线端(未 显示)。在操作中，接触阳极材料104并且在其一个端部上从巻绕部分 110向外延伸的第一组凸片112共同地形成了蓄电池装置的阳极接线 端。接触阴极材料108并且在其另一个端部上从巻绕部分110向外延 伸的第二组凸片114共同地形成了蓄电池装置的阴极接线端。在某些 实施例中，相同极性的导电金属凸片聚集在一起并且通过铆接、压接、 使用螺紋螺钉固定或激光焊或电阻焊连接到蓄电池的外连接件上并且 连接到外部金属罐120的平底上。例如在密封罐120之前使用已知技 术或者经由在充分填充之后堵塞的罐120中的端口将电解质流体或凝 胶引入蓄电池的内部容积。
为了形成带凸片的阳极104和/或阴极108，电活性材料层的部分 从电极边缘被去除以形成用于电接触的光洁表面，每一个凸片将连接 于此处。电极材料的去除使导电凸片能够牢固并且紧密地连接到导电 基底上，通过所述连接传导由蓄电池内的化学反应所产生的电流。所 述凸片通过例如电焊、激光焊或超声焊、铆接、压接或其他类似技术 来电连接到所述基底(例如集电器)的露出部分上。
有几种方法可用来制备用于连接电极导电凸片112、 114的带涂层 电极板104、 108。生产用于凸片连接的无涂层基底的已知方法包括(1) "间断涂敷"，由此基底的区域在涂敷过程中有意留下光洁(未涂敷)
9区，和(2)通过磨擦装置(借助于或不借助于溶剂)选择性地从基底 去除涂层材料。这样的方法由于多种原因不能令人满意。间断涂敷是 一种留下用于凸片连接的无涂层的基底的有效方式，但是对于凸片位 置的改变不灵活，并且通常导致延伸跨过导电基底板的整个宽度的无 涂层区，在电极容量方面具有负面影响。另外，在不显著影响电池容 量的情况下，可被连接的凸片数量有限。选择性去除是灵活的，但是 磨擦方法耗费时间并且经受质量程度的改变。当从薄箔片去除牢固地 附着的电极材料时，特别是当电极材料涂敷在箔片的两侧上(其中该 箔片还可能使用导电粘接增强涂层进行预处理)时，使用通常的刮除 方法特别难以获得合适的质量。
作为对比，根据本发明 一个或多个实施例的设备和方法提供了甚 至从非常薄的箔片(例如电极材料牢固地附着到两侧的约10-20微米
厚的铜或铝)快速和优质地去除电极材料。在一个或多个实施例中， 电极层去除之后的露出的基底质量和从基底去除材料的速度和容易程 度通过在将电极材料暴露于溶剂的同时向带涂层板供热而得到改善。 当与室温处理相比较时，热的施加(例如使用受热基部)显著地缩短 了溶剂从基底剥离电极材料所需的时间。在至少 一些例子中观察到的 另一个优点是在电极材料去除之后基底(例如箔片)具有几乎类似镜 面的光洁度。电极材料看起来以很小的阻力从基底上基本剥离开。另 外，热有助于残余溶剂的快速蒸发。还表明生产量处理速度显著提高。 例如，与类似的未加热或室温的方法和设备相比，使用根据某些实施 例的具有受热基部的方法和设备使带凸片电极的装配速度至少提高了 40%，实现了每分钟7个部件(即4凸片电极)的生产能力。
在一个或多个实施例中，从热源向带涂层板施加热。在至少一些 实施例中，热源与所述板接触。在某些实施例中，向带涂层板的基底 侧施加热源。热源为例如受热的基部或板。在一些替代实施例中，也 考虑辐射热或激光束预热。根据一个或多个实施例，基板被加热到大 于大约60。C的温度，例如约100°C或更高，大约110°C或更高，或 大约120。C或更高。带涂层电极板设置有板的位于受热表面上方的将去除电极层(然后施加凸片)的部分。在一个实施例中，受热基部包 括筒形加热器和热电偶以便提供热和控制基部温度所需的反馈。在热 电偶损坏或没有连接的情况下，筒形加热器的输出继电器可被断开，
减少了不受控制的失控加热的机会。例如使用可加工的陶瓷材料来使 加热器与周围的支撑结构绝缘。
在一个或多个实施例中，使用了如图3中以透视图说明的加热工 作台500。加热器包括使用支座47固定的基部48。板49通过固定螺 钉53固定到基部48上。基部48和板49由插入基部48的主体内的筒 形加热器50加热。显示了可选的热电偶51，其可邻近块48安装。热 电偶将基部和板的温度保持到预设温度。相关的控制电路确保温度控 制并且帮助防止过热。在使用中，带涂层电极板传送到板49的露出且 受热的表面上。该板前进并且在板的要去除电极层的一部分位于板49 的受热表面上方的位置上暂停。 一旦处理后，带涂层板再次前进以使 带涂层板的后续部分可被处理。
在大多数例子中已经观察到，单独加热在促进从基底去除电极涂 层方面不完全有效。根据某些观察，长时间(即大约l小时)留在受 热基部上方的带涂层基底并未显示出涂层粘附的显著减少。因此，为 了便于选择性的涂层去除，通常将溶剂涂敷到受热区中的电极材料涂 层上。在至少一些例子中，溶剂涂敷器的形状决定待去除的涂层区的 尺寸和形状。
在某些实施例中，溶剂分配系统将溶剂施加到待去除电极材料的 区域中的电极板表面上。所涂敷的溶剂量足以去除电极材料的期望区 域，并且可例如通过考虑待光洁区域和电极孔隙率以及通常包括一定 溶剂多余量来进行估算。用于涂敷溶剂的适当方法的非限制性示例包 括现有技术中已知的任何合适的方法，例如喷涂、泵送或从溶剂浸透 的垫涂敷。在一些例子中，使用例如无纺垫或毡垫的溶剂涂敷器将电 极板压成与受热基部接触。在某些实施例中，例如使用机械泵将溶剂 递增地涂敷到垫上。例如，使用恒定排量的泵施加溶剂，其中，恒定 体积的流体通过排出泵室内的预定体积来传送。例如，溶剂被传送到具有待去除的电极涂层区的适当尺寸和形状的溶剂吸附基底(例如芯 或垫)上。芯或垫与电极表面接触预定停留时间。在一些实施例中， 在每一次涂敷之前，设定体积的溶剂从储液室使用小直径导管被泵送 给垫以促使将恒定量溶剂传送到电极。在各个替代实施例中，电极板 与热源接触并且溶剂通过喷射、滴落、滚动或其他涂敷方法来涂敷。 在一些实施例中，例如，溶剂也使用与受热基部相连的溶剂浸透的受 热垫被加热。在某些实施例中，当基底具有低热传导性时，溶剂浸透
的垫例如使用电加热器或受热流体交换器而被加热到大约100°C或更
高的温度。
溶剂例如通过使电极涂层中的粘合剂膨胀或溶解来使涂层从基底 松开。在一个或多个实施例中，电极层包括一种或多种粉末活性材料， 一种或多种导电添加剂(比如高比表面积碳)和聚合物粘合剂材料。
合适粘合剂的非限制性示例包括聚(偏二氟乙烯，vinylidene difluoride ) ( PVDF )同聚、共聚和三元共聚物，具有例如羧甲基纤维 素(CMC )等纤维素材料的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)乳状液，聚(环 氧乙烷)同聚、共聚和三元共聚物等。适当的溶剂是那些能够使电极 层溶解或膨胀的溶剂。在一些例子中，溶剂具有对电极涂层的良好溶 解性并且例如是疏质子极性溶剂。在一个或多个实施例中，使用的溶 剂是聚合物粘合剂材料的强膨胀溶剂或良性溶剂。在一些例子中，溶 剂具有的沸点显著高于由所使用的受热基部所产生的温度，以减少溶 剂的挥发(并且提高安全性)。在一些例子中，溶剂具有低粘度以提高 溶剂通量。适当溶剂的非限制性示例包括N—甲基吡咯烷酮(NMP)
(沸点202-204。C)，其可被安全地加热到大约130-160。C， N-氧化吗 啉(MNO)， y-丁内酯(Y-BL)， 二曱基亚砜(DMSO)， 二曱基甲酰 胺(DMF)和聚(偏二氟乙烯，vinylidene difl雨ide ) ( PVDF )或其 共聚和三元共聚物。举例来说，当使用PVDF粘合剂时，NMP和"BL 是可用的溶剂。在另一个示例中，例如当使用水溶性粘合剂混合物时， 水用作膨胀或溶解剂，所述水溶性粘合剂混合物为例如羧甲基纤维素
(CMC)和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)乳状液的混合物。二曱苯和甲苯是用于SBR-CMC粘合剂的有用溶剂的又一个示例。
在一个或多个实施例中，设立停留时间，在停留时间期间，热和 溶剂流沿相反方向流动，促进了电极层的部分从基底/电极界面更完全 和较快地膨胀和脱离。例如，当溶剂从垫涂敷到电极层的顶部多孔表 面时，其必须朝向基底流过/透过多孔电极层。但是，当受热基部在带 涂层板的另一侧时，热流从基部朝向溶剂浸透的垫，因此两种流(热 和溶剂)为逆流。因而，溶剂浸透的电极层的最热部分处于其中溶剂 浓度可能是最低的基底/电极界面上。但是，在该区域中升高的温度倾 向于使带有有限量溶剂的粘合剂的膨胀比在开放的顶部表面更有效。 停留时间根据电极涂层的厚度和密度以及涂层组成而改变。在 一 些实 施例中，停留时间的范围在大约0.1秒和大约5秒之间，例如在大约l 秒和大约3秒之间，或在大约1秒和大约1.5秒之间。
在一些替代实施例中，溶剂如上所述地涂敷到未被加热的带涂层 电极。虽然这软化了电极涂层并且允许其选择性的去除，但是溶剂通 常需要较长停留时间。在一些例子中，停留时间比使用加热时长大约 40。/。或更长。在一些例子中，加热过程用于一个电极，例如阴极，而 不用于另一个电极。
在暴露于溶剂和/或热中后，膨胀的和/或软化的电极材料通过例 如机械方式从处理过的表面去除。在一个或多个实施例中，处理过的 电极板前进到电极层去除刮削工作台，该工作台包括能够去除不需要 材料的装置。本文使用的"刮削器"广义上指用于通过机械方式去除材 料的装置，例如刮刀或刷子。示例性装置包括锐利的带，例如锐利的 金属带或锋利的刀片，其横跨电极材料的表面拉动。作为非限制性示 例，所述装置为具有锋利刃的钢带，例如具有45。C双侧斜面的1/16" 带。在一些例子中，所述带经由机械致动器连接和定位。例如，马达 将刮削器下降到电极材料表面并且使其横跨所述表面运动。在一个或
多个实施例中，刮削器从电极板的一边朝向另一边运动，用其拉动变 松的材料，直到变松的材料从板的边缘落下。在一些实施例中，使用 真空收集器来捕获松散材料和减少微粒污染。在一些实施例中，被处理的电极板包括其上表面和下表面的电活 性材料层。在这样的例子中，先处理带涂层电极的一个表面，然后将 所述板再次引入到加热和刮削工作台中来处理另 一表面。
图4说明了一种根据一个或多个实施例用于从带涂层电极板的选 定部分去除电极涂层的设备400。带涂层板从一个巻轴402到另一个 巻轴404上进行处理。在巻轴402、 404之间，带涂层板经过工作台 401,所述工作台包括分别将溶剂和热施加到带涂层板的选定部分上的 溶剂涂敷器406和加热基部408。带涂层板然后前进到多个清洁工作 台410，在该处电极涂层材料从已经使用热或溶剂处理过的带涂层板 的选定部分被机械地去除。清洁之后，带涂层板被收到巻轴404上。
图5A说明了根据一个或多个实施例的用于从带涂层电极板的选 定部分去除电极涂层的设备700。所述设备包括溶剂涂敷系统，所述 溶剂涂敷系统包括用于供给溶剂的溶剂泵710,用于将溶剂涂敷到带 涂层电极板的选定部分的毡垫712,和垫保持器714。具有内中心加热 器的受热基部720用于将热施加到带涂层电极板的区域。还显示了用 于去除暴露于热和溶剂中的电极涂层的选定部分的刮削组件。所述刮 削组件包括刮削刀片支座730，横幅(cross-web)刮削致动器732， 和用于控制刮削深度的由伺服马达736驱动的精确线性滑动装置734。 图5B提供了其他细节，显示了用于传送溶剂的溶剂管711、溶剂垫致 动器713、幅板夹钳(web clamp) 731、用于去除暴露于溶剂和热的 电极材料的刮削刀片733、幅板夹钳气缸735和刮削致动器737。
在去除带涂层电极板的期望区域中的电极材料之后，将集电凸片 连接到下面基底的光洁的露出表面上。在一些实施例中，经过清洁和 刮削的电极板被收到巻筒上，从所述巻筒对其进行处理以便连接凸片。 在一些例子中，巻筒是安装在用于制备带涂层电极板的设备的轴上的 可拆卸巻筒。用于连接凸片的适当方法的非限制性示例包括传统方法， 例如焊接(例如超声焊或激光焊)、铆接和压接。光洁的箔片基底促进 了良好的超声焊接。带凸片的电极板被装配到例如图l和2所说明的 电化学存储装置中。图6说明了用于装配本文所述的巻绕蓄电池装置的示例性设备和 方法。巻筒303和307保持隔离薄膜板材料106。巻筒305保持带凸 片的阳极电极板材料104，巻筒309保持带凸片的阴极电极板材料108。 板材料106、 108和104在工作台311处收集。包括带凸片的电极基底 的板被共同地巻绕在巻筒315上。在一个或多个实施例中，根据需要 增加现有技术中已知的其他处理设备和/或步骤从而完成蓄电池的巻 绕部分110的制造。
在装配装置的过程中，共同缠绕板广义上包括一种将一层或多层 板或板状材料一起缠绕在巻筒上或绕彼此缠绕来形成每一种材料的螺 旋结构而其他材料散布在其中的工艺。精确的最终成品的形状不必一 定是圆柱形状。围绕轴盘绕、巻绕或缠绕不需要所述层围绕所述轴形 成精确的圆形层。也考虑使用其他的巻绕或堆叠结构，例如棱柱横截 面结构。在一些实施例中，巻绕形成了半径增加的螺旋而不是半径恒 定的圆环。
虽然传统的蓄电池设计通常努力来为大功率应用提供期望结果， 但是使用如本文描述而制成的带凸片式带涂层电极的特定蓄电池设计 允许减小阻抗的设计，所述设计提供了用于大功率和大电流应用的改 善的电学性能。蓄电池电池内部构件和端帽的较低电阻还减少了由蓄 电池产生和散发的热。参见例如2006年9月5日提交的共同待审美国 专利申请No. 11/515,597,名称为"Battery Cell Design and Method of its Construction (蓄电池电池的设计及其构造方法)"，将其并入本文 作为参考。
作为非限制性示例，具有LiFeP(V石墨化学性质的锂离子电池配 制成大功率。电极使用传统方法制造以将集电器两侧都涂有电活性材 料。例如，两侧式阴极和阳极的厚度分别为200微米和IOO微米。阳 极和阴极集电器的厚度是大约10-20微米。隔离物的厚度是大约25微 米。铝和铜导电凸片分别具有大约0.1mmx4mm和0.015mmx5mm的 尺寸(横截面)，并且分别沿阳极和阴极边缘彼此间隔开。在使用本文 描述的方法将电极材料从集电器上选择性地去除之后，连接凸片。激光焊接用于将导电凸片连接到阳极和阴极集电器上。所述板被同心地
巻绕成巻绕蓄电池结构，例如"18650"或"26650"电池尺寸。18650型 电池中的阴极和阳极的长度分别为大约55cm和大约61cm。 26650型 电池中的阴极和阳极的长度分别为大约150cm和大约156cm。铜和铝 带(8mmx0.1mmx2.0cm)用于将果冻式巻分别连接到钢罐和头部上。 在阅读本说明时，本领域技术人员应意识到在不偏离本发明范围 的情况下，本公开的各方面的可用修改和等同替代不受上述公开的具 体实施例的限制。
权利要求
1. 一种用于选择性地去除带涂层板的部分的设备，所述设备包括(a)加热工作台，所述加热工作台具有用于接收带涂层电极板的受热表面；(b)溶剂涂敷器，所述溶剂涂敷器设置用于将溶剂传送到带涂层电极板的一个或多个选定部分；以及(c)刮削器，所述刮削器设置用于接触带涂层电极板并且从暴露于热和溶剂的带涂层电极板的部分去除电极涂层。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述溶剂涂敷器包括液体 泵和溶剂吸收芯或垫。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述溶剂涂敷器包括喷射 分配器或辊。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述受热表面是固定到基 部上的板。
5. 根据权利要求4所述的设备，还包括容纳在所述基部主体中的 筒形加热器。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述刮削器包括刀片或刷子。
7. 根据权利要求1所述的设备，还包括温度控制电路。
8. 根据权利要求1所述的设备，还包括邻近所述受热表面设置的 热电偶。
9.根据权矛]^ 1所迷的设备，还包括设置用于收取刮削好的带 涂层板的巻筒。
10. 根据权利要求1所述的设备，还包括设置用于在所述设备出 口端处将导电凸片连接到带涂层板的刮削好的部分上的凸片施加器。
11. 根据权利要求IO所述的设备，其中，所述凸片施加器包括焊机。
12. —种用于选择性地去除带涂层板的部分的方法，所述方法包括(a )加热带涂层板的区域，所述带涂层板包括导电基底和电极层； (b )将溶剂涂敷到带涂层板的被加热的区域中的电极层的一个或多个选定部分，其中溶剂在加热之前、之后或与加热同时涂敷；以及(c)去除所述电极层的暴露于溶剂的部分以露出下面的导电基底。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述带涂层板的区域被 加热到大约100。C或更高的温度。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述溶剂被加热。
15. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述溶剂从溶剂浸透的 芯或垫涂敷。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述溶剂浸透的芯或垫 -故加热到大约100。C或更高的温度。
17. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述溶剂通过喷涂或滚 动来涂敷。
18. 根据权利要求12所述的方法，其中，设立停留时间，在所述 停留时间期间，热和溶剂流沿相反方向流动。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中，所述停留时间为从大约 0.1秒到大约5秒。
20. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述电极层包括粘合剂 而且所述溶剂使粘合剂溶解或膨胀。
21. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述电极层的暴露于溶 剂的部分通过机械磨擦去除。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中，机械磨擦包括擦刷或刮削。
23. 根据权利要求12所述的方法，还包括将所述带涂层板缠绕到 巻筒上。
24. 根据权利要求12所述的方法，还包括将导电凸片连接到所述露出的导电基底上。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述凸片通过焊接、铆 接或压接连接。
全文摘要
本发明描述了一种用于制备在装配电化学存储装置中所用的带凸片电极板的设备和方法。为了提供用于连接导电凸片的光洁表面，带涂层电极板的部分通过将所述板与热或溶剂接触和机械地去除暴露于溶剂区域中的电极材料而选择性地去除。
文档编号H01M4/00GK101473466SQ200780023218
公开日2009年7月1日 申请日期2007年5月14日 优先权日2006年5月12日
发明者A·S·戈兹齐, C·E·马丁, 小吉尔伯特·N·赖利 申请人:A123系统公司