專利名稱：電池標(biāo)簽及電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池標(biāo)簽和包含主體和電池標(biāo)簽的電池(battery)。
背景技術(shù)：
單軸取向的剛性聚氯乙烯(PVC)膜非常適用于生產(chǎn)壓敏電池標(biāo)簽。然而，由于PVC 的本性，這些膜被認(rèn)為是對環(huán)境有害的，因?yàn)榇嬖谂c處理PVC膜相關(guān)的問題。因此，期望獲 得取代性的材料。公開W02004/072930披露了一種可收縮電池標(biāo)簽，包括聚合物基膜和用于將標(biāo)簽 結(jié)構(gòu)粘合到電池基體的第一壓敏粘結(jié)劑。該聚合物基膜優(yōu)選是聚苯乙烯膜，并且其厚度在 0.01至0.05mm之間。在所述基膜上覆蓋有透明聚合物頂膜。該頂膜通過透明的第二粘結(jié) 劑粘結(jié)在所述基膜上。在標(biāo)簽的制備中與純聚苯乙烯膜相關(guān)的問題是所述膜易于撕裂，因此在電池標(biāo)簽 的制備過程中在分配和分切中發(fā)生問題。所述聚苯乙烯膜還容易破裂，尤其是在加工方向， 從而導(dǎo)致模切和基質(zhì)剝離操作十分困難。與該具體應(yīng)用相關(guān)的一個問題是電池標(biāo)簽典型地是噴鍍金屬的或是白色的。在噴 鍍金屬的膜的情況下，滑爽添加劑可能破壞噴鍍金屬的層。在白色膜的情況下，含有二氧化 鈦和分散劑的白色母料與膜材料混合，因此膜的性質(zhì)可能改變。由于上述事實(shí)，單層表面膜 可能不是最佳選擇。

發(fā)明內(nèi)容
電池標(biāo)簽是卷繞(wrapped around)電池主體并通過粘結(jié)劑附著在主體上的標(biāo)簽， 該粘結(jié)劑通常是壓敏粘結(jié)劑。所述標(biāo)簽設(shè)置為以標(biāo)簽邊緣在電池主體縱向方向輕微重疊的 方式環(huán)繞主體，即重疊部分形成接縫。所述標(biāo)簽還長于主體以使得標(biāo)簽在主體縱向方向上 延伸超過電池邊緣(唇部(lips))。在電池標(biāo)簽卷繞主體后，熱處理標(biāo)簽?zāi)┒?，使?biāo)簽材料 收縮并彎曲覆蓋在主體邊緣上。在實(shí)踐中，在電池不同邊緣處使用的熱處理溫度可彼此不 同。所述電池標(biāo)簽包括具有正面和背面的表面膜和在該表面膜背面的粘結(jié)層。所述表 面膜為共成型的(conformed)多層膜，即其例如通過共擠出技術(shù)之一形成，其中該膜的所 有層由熔融塑料材料同時形成。所述表面膜是經(jīng)取向的但未定形(set)，即表面膜在特定溫 度范圍內(nèi)能顯著收縮。所述表面膜可以是單軸取向的，但所述表面膜也可以是雙軸取向的。 在所述膜雙軸取向的情況下，在第一方向(通常為加工方向)的拉伸可以是較高的，并且在 第二方向(通常為橫向方向)的拉伸比可以是較低的。能被用于電池標(biāo)簽方面的膜典型地是厚度低于70 μ m,優(yōu)選低于60 μ m的膜。如果 標(biāo)簽太厚和太硬，標(biāo)簽將卷曲且接縫將打開。這既不雅觀，技術(shù)上也不可接受。所述表面膜可以是直接印刷的，或者可以將預(yù)印刷的膜層壓在標(biāo)簽的表面膜上。 所述標(biāo)簽的表面膜可以是有色的，通常為白色的或是噴鍍金屬的(metallized)。當(dāng)所述表面膜為白色膜時，其通過混合含有二氧化鈦和分散劑的白色母料與基礎(chǔ)膜材料制備，相比 于未著色的膜，膜性質(zhì)可能改變。膜的金屬噴鍍可以通過真空金屬噴鍍工藝制備。因此，意在金屬噴鍍的表面膜應(yīng) 該不含某些可能破壞金屬噴鍍的滑爽添加劑。因而，由于金屬噴鍍和白色膜，制備工藝是具 有挑戰(zhàn)性的。可能的是，必須調(diào)整表面膜的性能使得其關(guān)于收縮性能恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作用。例 如，可以省略某些滑爽添加劑，或者含苯乙烯聚合物的量可以依據(jù)所需收縮性能減少或增 加。牢記上述限制的同時，還存在關(guān)于電池標(biāo)簽?zāi)蜔嵝缘哪承┮?。所述?biāo)簽應(yīng)該經(jīng) 受得住儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)，其規(guī)定標(biāo)簽?zāi)茉?1°c的溫度儲存7天而不發(fā)生接縫打開，即標(biāo)簽 不應(yīng)該收縮或更多以致卷繞電池主體的標(biāo)簽打開并露出主體。所述存儲穩(wěn)定性試驗(yàn)在 電池標(biāo)簽行業(yè)廣泛使用。為了提高在較低溫度(儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)要求的70°C左右)的尺寸穩(wěn)定性和抗老化 性，多層膜的至少一層含有含苯乙烯聚合物。另一方面，所述膜應(yīng)該在200°C至400°C的溫 度，即在電池標(biāo)簽被熱處理的范圍內(nèi)，收縮。因此，存在膜保持尺寸穩(wěn)定的第一溫度范圍和 膜發(fā)生顯著收縮的第二溫度范圍。典型地，在高于200°C的溫度所述表面膜在一個方向上收 縮超過50%。所述含苯乙烯聚合物包括例如聚苯乙烯和苯乙烯的共聚物。所述含苯乙烯聚 合物還可以選自苯乙烯衍生物。來自能被使用的材料的一個實(shí)際的例子是Myrolux HS70 (BASF, Germany)。含苯乙烯聚合物可以在一層中與至少一種其它聚合物例如聚烯烴在 共混物中共存。然而，所述含苯乙烯聚合物可以在層中原樣存在。優(yōu)選的聚烯烴是聚乙烯 和聚丙烯。優(yōu)選的聚乙烯是HDPE (高密度聚乙烯)和LLDPE (線性低密度聚乙烯)。多層膜中的層數(shù)不被限制，但根據(jù)一個有利的實(shí)施方式，電池標(biāo)簽含有三個層。所 述層中的至少一層含有含苯乙烯聚合物，例如聚苯乙烯。例如，可以是三層膜，其外層由聚 烯烴例如聚乙烯制得，并且內(nèi)層含有含苯乙烯聚合物。所述聚烯烴外層有益于制備工藝，而 所述內(nèi)層用于調(diào)整收縮性能。依據(jù)另一個實(shí)例，膜可以含有三個層，其中每個層都含有含苯 乙烯聚合物。所述含苯乙烯聚合物可以與其它聚合物形成共混物，例如與所述聚烯烴中的 一種，但其也可以在各個層中是單一聚合物。然而，包含聚烯烴外層和內(nèi)含苯乙烯層的結(jié)構(gòu) 從制備的觀點(diǎn)來看可能是有益的，尤其是關(guān)于基質(zhì)剝離和轉(zhuǎn)換性能。在上述兩種情況中，如果三層膜定為用于層壓，則所述三層膜的厚度可以是25 μ m 至55 μ m，優(yōu)選30至40 μ m。然而，典型地所述厚度是低于50 μ m且高于30 μ m。如果所述 三層膜不定為用于層壓，則其厚度可以是50至60 μ m。在第一個實(shí)例中，聚烯烴層的厚度 可以為4至20 μ m，而含苯乙烯聚合物層的厚度可以為20至50 μ m。在第二個實(shí)例中，含苯 乙烯聚合物層的厚度可以為10至40μπι。然而，所述含苯乙烯聚合物層的厚度可以彼此不 同，并且含苯乙烯聚合物的量在每層中可以變化。


下面，將參考實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中圖Ia顯示了制備過程中的電池，圖Ib顯示了完成后的電池，
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圖2顯示了含有本發(fā)明標(biāo)簽的基料的橫截面視圖，和圖3表示標(biāo)簽的表面膜的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式圖Ia顯示了被標(biāo)簽2卷繞的主體1。所述標(biāo)簽的邊緣3可以與相對邊緣輕微重疊 以形成接縫3a。標(biāo)簽在主體1縱向方向延伸超過電池的邊緣(唇部)。在圖Ib中標(biāo)簽已 經(jīng)收縮覆蓋主體1的邊緣4從而已經(jīng)形成最終的電池。圖Ia和Ib示出圓柱狀電池，但其 它形狀也是可能的。圖2顯示了含有電池標(biāo)簽2的基料。所述電池標(biāo)簽含有表面膜5和粘結(jié)層6。在 標(biāo)簽2下面是釋放表面，例如隔離紙7，或隔離膜。圖3顯示了一種可能的表面膜5的橫截面視圖。表面膜5是共擠出的三層膜，其 在其的一層或多層中含有含苯乙烯聚合物。根據(jù)一個解決方案，表面膜5含有由聚烯烴制備的層8和10、和包含含苯乙烯聚合 物的層9。例如，所述含苯乙烯聚合物可以是聚苯乙烯或苯乙烯的共聚物。含苯乙烯聚合物 可以在一層中與其它聚合物例如聚烯烴共混共存，但也可能的是含苯乙烯聚合物是層中僅 有的聚合物。優(yōu)選的聚烯烴是聚乙烯和聚丙烯。優(yōu)選的聚乙烯是HDPE (高密度聚乙烯)和 LLDPE (線性低密度聚乙烯)。根據(jù)另一解決方案，表面膜5含有層8、9和10，其中所述層8、9和10均含有含苯 乙烯聚合物。例如，含苯乙烯聚合物可以是聚苯乙烯或苯乙烯的共聚物。含苯乙烯聚合物 可以在一層中與其它聚合物例如聚烯烴共混共存，但也可能的是含苯乙烯聚合物是層中僅 有的聚合物。優(yōu)選的聚烯烴是聚乙烯和聚丙烯。優(yōu)選的聚乙烯是HDPE (高密度聚乙烯)和 LLDPE (線性低密度聚乙烯)。實(shí)施例將AAA電池用在接縫處最大重疊2mm的標(biāo)簽標(biāo)記。所述標(biāo)簽含有壓敏粘結(jié)劑。存 在三種不同種類的膜，即聚氯乙烯膜(PVC)、含聚苯乙烯的膜和聚烯烴膜。將經(jīng)標(biāo)記的電池 在71°C的溫度保持一周，之后對其進(jìn)行評估。結(jié)果顯示在表1中。表1.電池標(biāo)簽測試結(jié)果
膜收縮(％，在平坦的鋼板上 測量)AAA電池上的接縫打幵PYC<1否含聚苯乙烯的膜<1否聚烯烴>10是 如從測試結(jié)果可以看出的那樣，所述含聚苯乙烯的膜產(chǎn)生了與PVC膜一樣好的可 接受的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.電池標(biāo)簽O)，包括具有正面和背面的經(jīng)取向的表面膜( 和在該表面膜(5)的背 面的粘結(jié)層(6)，其特征在于所述表面膜( 為共擠出的多層膜，該共擠出的多層膜包括至 少一個包含含苯乙烯聚合物的層。
2.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)簽O)，其特征在于所述表面膜(5)是三層膜，包括作為 所述外層(8，10)的聚烯烴層和作為所述內(nèi)層(9)的包含含苯乙烯聚合物的層。
3.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)簽O)，其特征在于所述表面膜(5)是三層膜，每一層 (8,9,10)均含有含苯乙烯聚合物。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的電池標(biāo)簽O)，其特征在于所述含苯乙烯聚合物是聚苯 乙烯或苯乙烯的共聚物。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的電池標(biāo)簽O)，其特征在于所述表面膜(5)的厚度低于 70 μ m0
6.如前述任一權(quán)利要求所述的電池標(biāo)簽，其特征在于，在低于71V的溫度，所述表面 膜收縮低于1%，以及在200°C至400°C的溫度，所述表面膜在至少一個方向上收縮超過 50%。
7.電池，包括主體(1)和卷繞該主體(1)的電池標(biāo)簽O)，該電池標(biāo)簽包括具有正面和 背面的經(jīng)取向的表面膜( 和在該表面膜的背面的粘結(jié)層(6)，其特征在于所述表面膜(5) 為共擠出的多層膜，該共擠出的多層膜包括至少一個包含含苯乙烯聚合物的層。
全文摘要
本發(fā)明涉及電池標(biāo)簽(2)，包含具有正面和背面的經(jīng)取向的表面膜(5)和在該表面膜(5)背面的粘結(jié)層(6)。該表面膜(5)為共擠出的多層膜，包括至少一個含有含苯乙烯聚合物的層。本發(fā)明還涉及包括主體(1)和卷繞該主體(1)的電池標(biāo)簽(2)的電池。
文檔編號G09F3/10GK102137905SQ200980124128
公開日2011年7月27日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者N·米切爾 申請人:Upm拉弗拉塔克公司