[发明专利]透射传输连接装置、使用该装置的连接方法以及由此产生的连接结构

说明书

本发明的通过光透射接合技术将由光吸收材料制成的第一部件(3)连接到由光透射材料制成的第二部件(5)的透射传输连接装置(1)包括安装到第一支撑件(12)上的保持第一部件(3)的第一工具(10)和安装到第二支撑件(22)上的保持第二部件(5)的第二工具(20)，其中所述第一工具(10)和所述第二工具(20)可相对于彼此移动，并且所述第一工具(10)至少部分地由具有高热阻的热隔离件(14)的层制成或包括热隔离件(14)的层。

技术领域

本发明涉及一种通过光透射接合或焊接技术将由光吸收材料制成的第一部件连接到由光透射材料制成的第二部件的透射传输连接装置、使用该透射传输连接装置的连接方法，以及由此产生的包括由光吸收材料制成的第一部件和由透光材料制成的第二部件的连接结构。

背景技术

在能量存储领域，特别是在存储电能的领域，存在各种解决方案。这些解决方案之一是使用近年来变得越来越重要的电池。

在电池领域内，同样存在若干替代的解决方案。其中，可以使用液流电池或氧化还原液流电池，其是一种电化学电池，其中化学能由溶解在液体中的两种化学组分提供，两种化学组分在膜的分离侧上被泵送通过系统。在EP0312875A1中描述了氧化还原电池的示例。

在这种电池系统中，由于大的电化学电势窗口，电极通常由石墨组成。在EP2519479A2中描述了用于相应石墨电极的示例性制造方法。其中，制备包含至少一层织物和至少一种含石墨成形体的层状复合材料，所述含石墨成形体通过将石墨颗粒与至少一种固体有机添加剂混合以形成混合物，然后压缩由此获得的混合物的方法获得。

特别地，考虑到现有技术，本发明的一个问题是提供一种用于生产用于电化学电池的相应石墨电极的替代方法以及用于生产这种石墨电极的相应装置。

发明内容

上述目的通过根据独立权利要求1的透射传输连接装置、根据独立权利要求9的使用本发明的透射传输连接装置的连接方法以及根据独立权利要求13的连接结构来解决。进一步的优选实施例和发展由以下描述、附图以及所附权利要求得到。

本发明的通过光透射接合技术将由光吸收材料制成的第一部件连接到由光透射材料制成的第二部件的透射传输连接装置包括安装到第一支撑件的保持第一部件的第一工具和安装到第二支撑件的保持第二部件的第二工具，其中所述第一工具和所述第二工具可相对于彼此移动，并且所述第一工具至少部分地由具有高热阻的热隔离件的层制成或包括热隔离件的层。

在现有技术中，特别是在塑料焊接领域中，已知透射传输连接装置的一般构造(例如透射传输焊接装置)以及程序过程。其中，透射传输焊接装置用于将光或激光吸收材料的第一塑料部件连接到光或激光透射材料的第二塑料部件。相应的工艺也被表示为激光塑料焊接、透射传输焊接或聚合物焊接，但是连接两个塑料部件的概念是相同的。

这种接合或连接方法的基本原理是将激光辐射透射通过一个塑料部件，即透射部件，以产生连接。与在材料表面施加能量的标准焊接不同，传输连接方法在两个塑料部件之间的界面处施加能量。这可以通过同时照射整个连接部分、连接结构或焊缝，即同时光或激光透射焊接来完成。除了其他方法之外，进一步的方法是准同时的透射传输焊接(quasisimultaneous through transmission welding)或轮廓焊接(contour welding)。在本发明中，特别优选使用同时的方法。

现在，基于用于电化学电池等中的石墨电极的示例性制造来说明本发明的透射传输连接装置的结构和功能。

示例性石墨电极包括由光或激光吸收材料制成的第一部件。在优选示例中，第一部件是填充有石墨颗粒的塑料基质材料。提供例如用于随后将含石墨的第一部件安装到氧化还原液流电池堆栈中的框架的第二部件优选地由对所使用的光或激光透明的塑料构成。