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電化學電池及其制造方法

文檔序號:2726192閱讀:178來源:國知局
專利名稱:電化學電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電化學電池。另外,本發(fā)明還涉及電化學電池 的制造方法。
背景技術(shù)
近年來,電子紙、雙電層電容器、染料敏化太陽能電池、 鋰離子電池、或者調(diào)光玻璃等電化學電池受到關(guān)注。在電化學電池方面,存在如下方法通過將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚 物(PVdF-HFP)凝膠電解質(zhì)膜夾持在電極薄膜之間,從而制 造電池。圖19是現(xiàn)有電化學電池的例子,表示染料敏化太陽能電池 的結(jié)構(gòu)。作用極薄膜7使用例如在玻璃上形成有氧化鈦電極的薄 膜。對極薄膜l使用例如在玻璃上形成有鉑電極的薄膜。在作用 極薄膜7和對極薄膜1之間夾持有例如由PVdF - HFP凝膠形成 的凝膠電解質(zhì)膜IO。在該凝膠電解質(zhì)膜10的周圍配置有密封材 料23。PVdF - HFP凝膠具有在固體成分50%下也不太大損害離子 傳導率這樣的優(yōu)異的性質(zhì)。使用PVdF - HFP凝膠的實驗室水平 中,報告有使用剛性電極的電化學電池(例如,參考專利文獻l、 非專利文獻l )。專利文獻l:日本特開2003 - 16833號7^才艮非專利文獻l:小山升主編"聚合物電池的最新技術(shù)"CMC發(fā)明內(nèi)容然而,上述現(xiàn)有的電化學電池存在不能確保凝膠與形成在作用極薄膜上的電極的密合性、以及凝膠與形成在對極薄膜上 的電極的密合性的問題。這是由于幾乎所有的凝膠都沒有粘性, 不能確保凝膠與電極的密合性。在作用極薄膜上的電極之間、以及凝膠與設置在對極薄膜上的 電極之間產(chǎn)生氣泡的問題。這兩個問題在假定例如電子紙這樣的顯示器用途的情況下 非常嚴重,這是務必要解決的課題。另 一 方面,上述現(xiàn)有的電化學電池使用硬的作用極薄膜和硬的對極薄膜。因此,還存在其不適合利用整巻(roll to roll) 方式的生產(chǎn)、不能大量生產(chǎn)的問題。為了解決該問題,可考慮使用具有柔軟性的作用極薄膜和 具有柔軟性的對極薄膜并以整巻方式進行生產(chǎn)的方法。然而,在以整巻方式進行的生產(chǎn)中存在如下問題。不能將 凝膠制作成規(guī)定的形狀并放置在輥上規(guī)定的位置。凝膠由于沒 有機械強度,在電池制作中凝膠不能進行打孔、加工。這是由 于當切割凝膠時破壞掉,不能進行加工。本發(fā)明是鑒于這樣的課題而完成的,其目的在于提供新型的電學電;也。另外,本發(fā)明的目的在于提供新型的電化學電池的制造方法。為了解決上述問題并完成本發(fā)明的目的,本發(fā)明的電化學 電池具有作用極薄膜、與作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在 作用極薄膜和對極薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封凝膠電解質(zhì) 膜周圍的密封部,其特征在于,作用極薄膜與對極薄膜具有柔 軟性。本發(fā)明的電化學電池的制造方法,其特征在于,該方法具有如下工序向設置在對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入溶膠 狀凝膠前體的工序;冷卻溶膠狀凝膠前體,使其成為半固化凝 膠的工序;從對極薄膜剝離鑄模薄膜的工序;冷卻半固化凝膠, 形成凝膠電解質(zhì)膜的工序;將密封薄膜設置在對極薄膜上,使 得該密封薄膜的孔對應于凝膠電解質(zhì)膜的工序。本發(fā)明的電化學電池的制造方法,其特征在于,該制造方 法具有如下工序向設置在對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入 凝膠溶液的工序;加熱凝膠溶液,使其成為半固化凝膠的工序; 從對極薄膜剝離鑄模薄膜的工序;加熱半固化凝膠,形成凝膠 電解質(zhì)膜的工序;將密封薄膜設置在對極薄膜上,使得該密封 薄膜的孔對應于凝膠電解質(zhì)膜的工序。本發(fā)明的電化學電池的制造方法,其特征在于,該制造方 法具有如下工序?qū)⒂筛采w薄膜和鑄模密封薄膜形成的帶覆蓋 層的鑄模密封薄膜設置在對極薄膜上的工序;向所述帶覆蓋層 的鑄模密封薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前體的工序;冷卻溶膠 狀凝膠前體,使其成為半固化凝膠的工序;從鑄模密封薄膜剝 離覆蓋薄膜的工序;冷卻半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工 序。本發(fā)明的電化學電池的制造方法,其特征在于,該制造方 法具有如下工序?qū)⒂筛采w薄膜和粘合劑層形成的帶覆蓋層的 粘合劑層薄膜設置在對極薄膜上的工序;向所述帶覆蓋層的粘 合劑層薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前體的工序;冷卻溶膠狀凝 膠前體,使其成為半固化凝膠的工序;從粘合劑層剝離覆蓋薄 膜的工序;冷卻半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序。本發(fā)明起到如下所述的效果。本發(fā)明可提供新型的電化學電池,原因在于,該電化學電 池具有作用極薄膜、與作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在作用極薄膜和對極薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封凝膠電解質(zhì)膜 周圍的密封部,其中,作用極薄膜和對極薄膜具有柔軟性。本發(fā)明可提供新型的電化學電池的制造方法,原因在于,其具有如下工序向設置在對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入 溶膠狀凝膠前體的工序;冷卻溶膠狀凝膠前體,使其成為半固 化凝膠的工序;從對極薄膜剝離鑄模薄膜的工序;冷卻半固化 凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序;將密封薄膜設置在對極薄膜 上,使得該密封薄膜的孔對應于凝膠電解質(zhì)膜的工序。本發(fā)明可提供新型的電化學電池的制造方法,原因在于, 其具有如下工序向設置在對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入 凝膠溶液的工序;加熱凝膠溶液,使其成為半固化凝膠的工序; 從對極薄膜剝離鑄模薄膜的工序;加熱半固化凝膠,形成凝膠 電解質(zhì)膜的工序;將密封薄膜設置在對極薄膜上,使得該密封 薄膜的孔對應于凝膠電解質(zhì)膜的工序。本發(fā)明可提供新型的電化學電池的制造方法,原因在于, 其具有如下工序?qū)⒂筛采w薄膜和鑄模密封薄膜形成的帶覆蓋 層的鑄模密封薄膜設置在對極薄膜上的工序;向帶覆蓋層的鑄 模密封薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前體的工序;冷卻溶膠狀凝 膠前體,使其成為半固化凝膠的工序;從鑄模密封薄膜剝離覆 蓋薄膜的工序;冷卻半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序。本發(fā)明可提供新型的電化學電池的制造方法,原因在于, 其具有如下工序?qū)⒂筛采w薄膜和粘合劑層形成的帶覆蓋層的 粘合劑層薄膜設置在對極薄膜上的工序;向帶覆蓋層的粘合劑 層薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前體的工序;冷卻溶膠狀凝膠前 體,使其成為半固化凝膠的工序;從粘合劑層剝離覆蓋薄膜的 工序;冷卻半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序。


圖l是表示電化學電池的制造工序的一個例子的圖。圖2是表示鑄模薄膜和密封薄膜的結(jié)構(gòu)的主視圖。圖3是詳細表示圖1中的工序的圖(其l)。圖4是詳細表示圖1中的工序的圖(其2)。圖5是表示電化學電池的制造工序的其他的例子的圖。圖6是詳細表示圖5中的工序的圖。圖7是表示電化學電池中設置間隔的例子的圖。圖8是表示帶覆蓋層的鑄模密封薄膜的制造工序的圖。圖9是表示帶覆蓋層的鑄模密封薄膜的結(jié)構(gòu)的圖。圖IO是表示電化學電池的制造工序的其他的例子的圖。圖11是詳細表示圖10中的工序的圖(其l)。圖12是詳細表示圖10中的工序的圖(其2)。圖13是表示電化學電池的制造工序的其他的例子的圖。圖14是表示帶覆蓋層的粘合劑層薄膜的結(jié)構(gòu)的圖。圖15是詳細表示圖13中的工序的圖(其l)。圖16是詳細表示圖13中的工序的圖(其2)。圖17是表示使用了鑄模密封薄膜的電化學電池的剖視圖。圖18是表示使用了粘合劑層的電化學電池的剖視圖。圖19是表示現(xiàn)有的電化學電池的結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實施方式
以下,對于用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行說明。優(yōu)選的實施方式進4亍:說明。對于電化學電池的制造方法進行說明。圖l是電化學電池的 制造工序的一個例子,顯示電子紙的電池的制造工序。圖3和圖4詳細顯示圖l中的工序。對于工序A進行說明。在工序A中,如圖1A和圖3A所示, 在對極薄膜1上壓粘鑄模薄膜2而設置。對于對極薄膜l進行說明。對極薄膜l使用帶電極的透明薄膜(ZEONOR、 Nippon Zeon Co., Ltd制)。該對極薄膜l作為顯示極發(fā)揮作用。對極薄膜l的厚度為100^irn。對極薄膜l的厚度并不限定于 該厚度。除此之外,厚度還優(yōu)選在50 ~ 5000pm的范圍內(nèi)。厚度 為50jim以上時,具有可持有機械強度的優(yōu)點。厚度為5000pm 以下時,具有可確保與需要彎曲的應用對應的易彎曲性的優(yōu)點。對極薄膜l的基礎(chǔ)薄膜的材質(zhì)是降冰片烯樹脂。當然,對極 薄膜1的基礎(chǔ)薄膜的材質(zhì)并不限定于此。對極薄膜l的電極由鍍銀的電極形成。電極并不限定于該鍍 銀的電極。除此之外,還可使用將銀化合物、鉑、金等作為材 質(zhì)的電極。對于鑄模薄膜2進行說明。圖2 A是表示鑄模薄膜2的結(jié)構(gòu)的 主視圖。鑄模薄膜2使用由聚乙烯一聚丙烯一聚乙烯的3層構(gòu)成的3 層薄膜(NHFM、 Aichi Plastics公司制)。對于鑄模薄膜2的厚度按如下來決定,即,經(jīng)過直到工序I 的過程,凝膠電解質(zhì)膜10的厚度成為設定電解質(zhì)膜厚。設定電 解質(zhì)膜厚在工序I的說明中進行定義。鑄模薄膜2的材質(zhì)并不限定于上述由聚乙烯一聚丙烯一聚 乙烯的3層構(gòu)成的3層薄膜,還可使用不被溶膠狀凝膠前體腐蝕 的塑料薄膜。例如可使用離聚物樹脂、改性丙烯等。這里,離 聚物樹脂是以金屬離子交聯(lián)乙烯 一 曱基丙烯酸共聚物的分子間 的樹脂???a的大小是在圖2A中的縱向的長度為40mm、橫向的長 度為25mm???a的大小并不限定于該值???a的縱和橫的長度 優(yōu)選在5 ~ 500mm的范圍內(nèi)??v和橫的長度為5mm以上時,具有 溶膠狀凝膠前體8 (后述)容易流入孔2a之中的優(yōu)點??v和橫的 長度為500mm以下時,具有可均等地保持溶膠狀凝膠前體8的厚 度的優(yōu)點。圖2A中,孔2a的長方向為上下方向???a的長方向并不限 定于該方向。除此之外,還可釆用橫方向、斜方向等。其理由 是由于相應于溶膠狀凝膠前體8的粘度等物性來調(diào)節(jié)涂布方 向,從而可選4奪最適合的方向。對于對極薄膜1和鑄模薄膜2的熱壓粘進行說明。熱壓粘的壓力為1000N/cm2。熱壓粘的壓力并不限定于該 值。在將各種厚度和材質(zhì)適用于對極薄膜1和鑄模薄膜2的情況 下,熱壓粘的壓力優(yōu)選在500 - 15000N/cn^的范圍。熱壓粘的溫度為80。C。熱壓粘的溫度并不限定于該值。在 將各種厚度和材質(zhì)適用于對極薄膜1和鑄模薄膜2的情況下,熱 壓粘的溫度優(yōu)選在50 IO(TC的范圍。熱壓粘的剝離強度為5N/2cm。熱壓粘的剝離強度并不限定 于該值。在將各種厚度和材質(zhì)適用于對極薄膜1和鑄模薄膜2的 情況下,熱壓粘的剝離強度優(yōu)選在0.2 ~ 10N/2cm的范圍。當熱壓粘的壓力、溫度和剝離強度為上述范圍內(nèi)時,具有 如下優(yōu)點;當剝離熱壓粘部的力不起作用時可防止在之后的工 序中剝離,當剝離熱壓粘部的力起作用時可容易剝離。另夕卜,在剝離強度的測定中,使用拉伸試-瞼機(TENSILON、 ORIENTEC Co.,LTD制)進行。對于工序B進行說明。在工序B中,如圖1B和圖3B所示, 在供給裝置3內(nèi),以規(guī)定的溫度加熱混合凝月交化劑和電解液,制作溶膠狀凝膠前體。將該溶膠狀凝膠前體供給到涂布裝置4中。 涂布裝置4將溶膠狀凝膠前體涂布到設置在對極薄膜1上的鑄模 薄膜2的孔中。對于溶膠狀凝膠前體8進行說明。凝膠電解質(zhì)膜所要求的條件如下所述。即,離子傳導率為lxl(rSS/cm以上;高溫下成為液狀、常溫下凝力交化的可逆凝膠; 保持電解液,即使對凝膠電解質(zhì)膜施加一些外壓也不使電解液 流出。溶膠狀凝膠前體通過在150°C混合以下成分而制造。聚偏氟乙烯一六氟丙烯共聚物 20份 (PVdF - HFP ) ( Kynar2801 、 ATOFINA Japan Co丄td制) 電解液(y-BL) 120份 氧化鈥 20份 這里,電解液(Y-BL)的組成如下所述。碘化銀 250mmol/L碘化鈉 350mmol/L 三乙醇胺 10g/L 香豆素 5g/L 2-巰基苯并咪唑 5g/L凝膠化劑PVdF - HFP的組成、優(yōu)選在5 ~ 50質(zhì)量%的范圍 內(nèi)。組成為5質(zhì)量。/。以上時,具有可^f吏凝膠化變?nèi)菀椎膬?yōu)點。組 成為50質(zhì)量%以下時,具有可高度維持離子傳導率的優(yōu)點。凝膠化劑并不限定于上述PVdF-HFP。除此之外,還可使 用聚偏氟乙烯(PVdF)、聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏 氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-丙烯腈共聚物、聚丙 烯腈等。在溶膠狀凝膠前體的制造中,除了配合凝膠化劑和電解液以外,所配合的物質(zhì)并不限定于氧化鈥。除此之外,還可配合 氧化鋁、氧化鋅等。在溶膠狀凝膠前體的制造中,加熱溫度優(yōu)選在130 200°C 的范圍內(nèi)。當加熱溫度為130。C以上時,具有溶月交狀凝膠前體溶 融的優(yōu)點。加熱溫度為200。C以下時,具有防止電解液溶劑蒸發(fā) 的優(yōu)點。對于涂布裝置4進行說明。涂布裝置4使用刮刀式涂布機。涂布裝置4并不限定于此。 除此之外,還可4吏用凹版涂布機、噴涂才幾等。對于涂布到鑄模薄膜2的孔2a中的溶膠狀凝膠前體8的膜厚 按照如下決定,即,經(jīng)過直到工序I的過程,凝膠電解質(zhì)膜IO 的厚度成為設定電解質(zhì)膜厚。對于涂布溢出部8a (圖3B )進行說明。當將溶膠狀凝膠前體8涂布到鑄模薄膜2的孔2a中時,在鑄 模薄膜2的孔2a的周圍形成溶膠狀凝膠前體的薄膜(涂布溢出部 8a)。當存在該涂布溢出部8a時,要使鑄模薄膜2與其他薄膜熱 壓粘的情況下,成為阻礙熱壓粘的因素。對于工序C進行說明。在工序C中,如圖1C和圖3C所示, 冷卻溶膠狀凝膠前體8,從而進行半凝膠化以制成半固化凝膠9。對于溶膠狀凝力交前體8的冷卻進行i兌明。對溶膠狀凝膠前體8進行半凝膠化以制成半固化凝膠的理 由如下所述。工序C的接下來的工序D中,從對極薄膜l剝離鑄模薄膜2。 此時,將溶膠狀凝膠前體8完全凝膠化后剝離鑄模薄膜2時,存 在涂布溢出部9a和鑄模薄膜2牢固地粘接、凝膠與鑄模薄膜2 — 起剝離的問題。另 一方面,完全不使溶膠狀凝膠前體8固化而剝離鑄模薄膜2時,存在溶膠狀凝膠前體8的粘度低導致溶膠狀凝膠前體8流動 而形狀破壞的問題。溶膠狀前體8在涂布后,通過冷卻而隨時間進行凝膠化。伴隨凝膠化,粘度增加。并且,通過使其半凝膠化到適度的粘度 而成為半固化凝膠,從而可解決上述問題。對于PVdF - HFP及其他的凝膠化劑的半固化凝膠的溫度 按照如下決定,即,半固化凝膠的粘度成為優(yōu)選的范圍內(nèi)(后 述)。對于PVdF - HFP及其他的凝膠化劑的半固化凝膠的粘度 優(yōu)選在20 ~ 20000mPas的范圍內(nèi)。粘度為20mPas以上時,存在 半固化凝膠的形狀不會被破壞的優(yōu)點。粘度為20000mPas以下 時,存在如下優(yōu)點由于溶膠狀凝膠前體8沒有完全凝膠化,因 而可防止涂布溢出部9a與鑄模薄膜2牢固粘接,沒有凝膠與鑄模 薄膜2 —起被剝離的問題。對于工序D進朽-說明。在工序D中,如圖1D和圖3D所示, 從對極薄膜l剝離鑄模薄膜2。在剝離鑄模薄膜2的同時,涂布溢出部9 a附著在鑄模薄膜2 上。半固化凝膠9沒有完全凝膠化,因此涂布溢出部9a簡單地被 切斷,從半固化凝膠9分離。其結(jié)果是可除去半固化凝膠9從鑄 模薄膜2的孔2a溢出的部分。對于工序E進行說明。在工序E中,如圖1E和圖3E所示,通 過冷卻半固化凝膠而凝膠化,形成凝膠電解質(zhì)膜。冷卻半固化 凝膠時,凝膠化劑的高分子化合物邊互相纏繞邊析出而凝膠化。 另外,有時可省略工序E。例如在省略工序E時,工序E之前的 工序D與工序E之后的工序F (后述)的工序間距離充分長的情 況下,可使半固化凝膠自然冷卻。對于工序F進行i兌明。在工序F中,如圖1F和圖3F所示,在對極薄膜1上設置密封薄膜6,使得該密封薄膜6的孔與凝膠電解質(zhì)膜10相對應。其結(jié)果是可形成密封凝膠電解質(zhì)膜10周圍的密封部。作為密封薄膜6,如圖2B所示,使用由聚乙烯一 聚丙烯一 聚乙烯的3層構(gòu)成的3層薄膜(NHFM、 Aichi Plastics公司制)。對于密封薄膜6的厚度按照如下決定,即,經(jīng)過直到工序I 的過程,密封薄膜6的厚度成為設定密封薄膜厚。設定密封薄膜 厚、在工序I的說明中定義。密封薄膜6的材質(zhì)并不限定于上述由聚乙烯-聚丙烯-聚 乙烯的3層構(gòu)成的3層薄膜。除此之外,還可使用離聚物樹脂、 改性丙烯等。密封薄膜6需要具有耐電解液性。因此,評價了密封薄膜6 的耐電解液性。評價試樣使用上述由聚乙烯-聚丙烯_聚乙烯的3層構(gòu)成 的3層薄膜和離聚物樹月旨(HIMILAN 、 DU PONT-MITSUI POLYCHEMICALS CO.,LTD.制造)。評價方法如下進行。將密封薄膜6浸漬在上述電解液(y-BL)中,測定重量變化。重量比初期減少的話,則可知是溶解。 重量增加的話,則可知是膨脹。優(yōu)選密封薄膜的重量的增加量為5質(zhì)量%以下。重量的增加 量為5質(zhì)量%以下時,由于膨脹度小,因而具有可減小電池間隙 的優(yōu)點。另外,密封薄膜的重量的減少量優(yōu)選為5質(zhì)量%以下。重量 的減少量為5質(zhì)量%以下時,具有能得到充分的密封能力的優(yōu)點。重量變化如下。3層薄膜減少了 0.5質(zhì)量%。離聚物樹脂減 少了 3質(zhì)量%。其結(jié)果是可知這些薄膜在耐電解液性方面優(yōu)異。密封薄膜6的孔6 a與鑄模薄膜2的孔2 a相比,縱向的長度和 橫向的長度分別有所變大。由此,可容易地使孔6a與凝膠電解 質(zhì)膜10的位置對齊。在工序F中,為了使密封薄膜6的孔6a與凝膠電解質(zhì)膜10 — 致,重要的是位置確定。作為該位置確定的方法,釆用預先在電極薄膜留出導孔、 通過針確定位置的方法。位置確定的方法并不限定于該方法。 除此之外,還可采用邊通過照相機監(jiān)—見邊機械地確定位置的方 法等。對于對極薄膜1和密封薄膜6的熱壓粘進行說明。熱壓粘的壓力為1000N/cm2。熱壓粘的壓力并限定于該值。 在對極薄膜1和密封薄膜6適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓 粘的壓力優(yōu)選在500 ~ 15000N/cm2的范圍。熱壓粘的溫度為80。C。熱壓粘的溫度并不限定于該值。在 對極薄膜1和密封薄膜6適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓粘 的溫度優(yōu)選在50 IO(TC的范圍。熱壓粘后的剝離強度為5N/2cm。熱壓粘的剝離強度并不限 定于該值。在對極薄膜1和密封薄膜6適用各種厚度和材質(zhì)的情 況下,熱壓粘的剝離強度優(yōu)選在0.2 10N/2cm的范圍。熱壓粘的壓力、溫度和剝離強度在上述范圍內(nèi)時,具有可 防止熱壓粘部在之后的工序中剝離的優(yōu)點。對于工序G進行說明。在工序G中,如圖1G和圖4A所示, 在密封薄膜6上壓粘作用極薄膜7而設置。對于作用極薄膜7進行說明。作用極薄膜7位于與對極薄膜1相對。作用極薄膜7使用IT 0 薄膜(OTEC、 OJITOBI. Co.,Ltd.制)。該作用極薄膜7起到顯示 極的作用。作用極薄膜7的厚度為100pm。作用極薄膜7的厚度并不限 定于該厚度。除此之外,厚度優(yōu)選在50 5000jim的范圍內(nèi)。厚 度為50pm以上時,具有持有機械強度的優(yōu)點。厚度為5000pm 以下時,具有可確保與需要彎曲的應用對應的易彎曲性的優(yōu)點。作用極薄膜7的基礎(chǔ)薄膜的材質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)。作用極薄膜7的基礎(chǔ)薄膜的材質(zhì)并不限定于此。除此 之外,還可使用聚對苯二曱酸丁二酯、聚亞酰胺、聚碳酸酯等。作用極薄膜7的電極由ITO的電極組成。電極并不限定于該 ITO的電極。除此之外,還可使用透明電極膜IZO、 ATO等。對于作用極薄膜7和密封薄膜6的熱壓粘進行說明。熱壓粘的壓力為1000N/cm2。熱壓粘的壓力并不限定于該 值。在作用極薄膜7和密封薄膜6適用各種厚度和材質(zhì)的情況下, 熱壓粘的壓力優(yōu)選在500 15000N/cm2的范圍。熱壓粘的溫度為80。C。熱壓粘的溫度并不限定于該值。在 作用極薄膜7和密封薄膜6適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓 粘的溫度優(yōu)選在50 100。C的范圍。作用極薄膜7和密封薄膜6的剝離強度為5 N / 2 c m 。對極薄膜 1和密封薄膜6的剝離強度為5N/2 cm 。熱壓粘的剝離強度并不限 定于該值。在作用極薄膜7、密封薄膜6和對極薄膜1適用各種厚 度和材質(zhì)的情況下,熱壓粘的剝離強度優(yōu)選在0.2 ~ 10N/2cm的 范圍。熱壓粘的壓力、溫度、和剝離強度在上述范圍內(nèi)時,具有 可防止熱壓粘部在之后的工序中剝離的優(yōu)點。在作用極薄膜7和凝膠電解質(zhì)膜10之間,可防止熱壓粘導致 發(fā)生氣泡。凝膠電解質(zhì)膜充分硬、通過層壓邊擠出空氣邊貼合, 由此可防止發(fā)生氣泡。對于工序H進行說明。在工序H中,如圖1H和圖4B所示,作用極薄膜7與密封薄膜6、以及對極薄膜l與密封薄膜6進行熱 壓粘。熱壓粘如圖4B的左圖所示,在規(guī)定的壓力.溫度下,對 規(guī)定的區(qū)域進行規(guī)定的時間。其結(jié)果如圖4B的右圖所示,作用極薄膜7與密封薄膜6、以 及對極薄膜l與密封薄膜6被牢固地熱壓粘。另外,工序F和工 序G的熱壓粘是用于防止熱壓粘部在之后的工序中剝離的弱的 熱壓粘,相對于此,工序H的熱壓粘是用于確保作用極薄膜7與 密封薄膜6的密封性、以及對極薄膜1與密封薄膜6的密封性的牢 固的熱壓粘。對于熱壓粘,使用熱壓粘裝置(熱封粘合機、Ohashi Engineering Co丄td制造)。在密封薄膜6中,進行熱壓粘的區(qū)域優(yōu)選離與凝膠電解質(zhì)膜 10近的端部的距離為5~ 50mm的范圍內(nèi)。離端部的距離為5mm 以上時,具有可充分密封的優(yōu)點。離端部的距離為50mm以下時, 具有對之后進行的半切(halfcut)、取出不產(chǎn)生障礙的優(yōu)點。熱壓粘的壓力為5000N/cm2。熱壓粘的壓力并不限定于該 值。在作用極薄膜7、密封薄膜6以及對極薄膜1適用各種厚度和 材質(zhì)的情況下,熱壓的壓力優(yōu)選在1000 ~ 15000N/cm2的范圍。熱壓粘的溫度為140°C 。熱壓粘的溫度并不限定于該值。在 作用極薄膜7 、密封薄膜6和對極薄膜1適用各種厚度和材質(zhì)的情 況下,熱壓粘的溫度優(yōu)選在120 18(TC的范圍。熱壓粘的時間為40秒。熱壓粘的時間并不限定于該^i。在 作用極薄膜7 、密封薄膜6和對極薄膜1適用各種厚度和材質(zhì)的情 況下,熱壓粘的時間優(yōu)選在O.l ~ IOO秒的范圍。作用極薄膜7和密封薄膜6的剝離強度為13N/2cm。對極薄 膜1和密封薄膜6的剝離強度為13N/2cm。熱壓粘的剝離強度并 不限定于該值。在作用極薄膜7、密封薄膜6和對極薄膜1適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓粘的剝離強度優(yōu)選在13N/2cm以 上的范圍。熱壓粘的壓力、溫度、時間和剝離強度在上述范圍內(nèi)時, 具有可充分粘接而密封薄膜6的形狀不破壞的優(yōu)點。熱壓粘的方法并不限定于上述方法。除此之外,還可釆用 熱層壓法、超聲波熔粘法等。通過熱壓粘,可確保作用極薄膜7的電極與凝膠電解質(zhì)膜10 的密合性、以及對極薄膜1的電極與凝膠電解質(zhì)膜10的密合性。 電極薄膜具有柔軟性,因此,可通過從外部施加壓力,從而將 電極薄膜的電極壓到凝膠電解質(zhì)膜上。通過熱壓粘,可確保作用極薄膜7與密封薄膜6的密封性、 以及對極薄膜l與密封薄膜6的密封性。這是由于通過熱壓粘, 密封薄膜6熔融,因而容易流入到電極的凹凸部。如圖4B的右圖所示,通過熱壓粘,被夾持到作用極薄膜7 和對極薄膜1之間的凝膠電解質(zhì)膜10和密封薄膜6各自的厚度稍 微變薄。在熱壓粘的前后厚度變薄的比例在5~20%的范圍。通 過這樣變薄,可進一步確保作用極薄膜7的電極與凝膠電解質(zhì)膜 IO的密合性、對極薄膜1的電極與凝膠電解質(zhì)膜10的密合性、作 用極薄膜7與密封薄膜6的密封性、以及對極薄膜1與密封薄膜6 的密封性。對于工序I進行說明。在工序i中,如圖ll和圖4C所示,通 過切斷作用極薄膜7、密封薄膜6、和對極薄膜l,從而制造單個 電4b學電;也。如圖4C的左側(cè)那樣,相對于作用極薄膜7和密封薄膜6更長 地切斷對極薄膜l,從而使對極薄膜l的電極露出。另外,如圖 4C的右側(cè)那樣,相對于對極薄膜1和密封薄膜6更長地切斷作用 極薄膜7,從而使作用極薄膜7的電極露出。這樣使電極露出的理由是為了在之后的工序中,通過各 向異性導電膜(ACF),壓粘對極薄膜l的電極與撓性基板以及 作用極薄膜7的電極與撓性基板而使其電連接。對設定電解質(zhì)膜厚和設定密封薄膜厚進行定義。設定電解 質(zhì)膜厚是指工序I結(jié)束后的凝膠電解質(zhì)膜10的厚度。設定密封薄 膜厚是指工序I結(jié)束后的密封薄膜6的厚度。設定電解質(zhì)膜厚為100pm。設定電解質(zhì)膜厚并不限定于該 值。設定電解質(zhì)膜厚優(yōu)選在30 500pm的范圍。設定電解質(zhì)膜 厚為30pm以上時,具有發(fā)揮電子紙這樣的顯示元件的功能的優(yōu) 點。設定電解質(zhì)膜厚為500inm以下時,具有可防止電解質(zhì)膜的 電化學特性即內(nèi)部電阻變大的優(yōu)點。使設定密封薄膜厚與設定電解質(zhì)膜厚相同。其理由是由于 不含有溶劑的凝膠電解質(zhì)膜的厚度的變化很小。除工序A I之外的其他工序中,進行將IC芯片安裝到撓性 基斗反的馬區(qū)動IC用COF ( chip on flexible substrate )的連4姿。工序I之后的工序中,進行各向異性導電膜(ACF Anisotropic Conducter Film )的連接。由于在各向異性導電膜中 放入有導電性顆粒,因而通過以接合器進行加熱壓制,可將撓 性基板的電路和薄膜的電極進行電連接。以上,對于工序A I及其后的工序進行了說明。在這些工 序中,以整巻方式制作電化學電池。本發(fā)明的電化學電池的制 作并不限定于該整巻方式。除此之外,還可通過所謂的成批方 式制作單個的電化學電池。通過工序A I的方法,可以整巻方式制作電化學電池。通 過以整巻方式制造凝膠的電化學電池,可廉價且迅速大量地制 造。只要是這樣的方法,則由于使用鑄模,不需要大量減少凝 膠的液體成分,可制造凝膠。另外,所使用的凝膠由于是物理凝膠,因而不需要過氧化物等引發(fā)劑,可安全地制造。對通過工序A I及其后的工序制作的電子紙進行評價。評 價項目為(1 )作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜、以及對極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的密合性、(2)作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、 以及對極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的發(fā)生、(3)電子 紙的作為裝置的性能。對于電子紙的評價方法進行說明。作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜、以及對極薄膜與凝膠電解質(zhì) 膜的密合性的評價如下進行。將裝置在6(TC下放置7日后,利用目視檢查是否因為剝離而變白,并判斷剝離。作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、以及對極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的發(fā)生的評價如下進行。在點矩陣電池中,使其整面顯示,以光學顯微鏡檢查黑色是否整面顯示。電子紙的作為裝置的性能、具體來說是凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率(S/cm)的評價如下進行。離子傳導率(S/cm)通過交流阻抗法進行測定(Solatron1260 )。離子傳導率通過以下式<formula>formula see original document page 21</formula>這里,1:電池的長度、S:電極面積 對于評價結(jié)果進行說明。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜、以及對極薄膜與凝膠電 解質(zhì)膜的密合性,通過目視進行檢查,結(jié)果沒有確認到白色部 分。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、以及對極薄膜與 凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的產(chǎn)生,以光學顯微鏡檢查,結(jié)果 在整面可確認黑色的點。PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率cr ( S/cm)是ct- 8.3x10-5 ( S/cm)。本發(fā)明的電化學電池的適用并不限定于電子紙。除此之外, 還可適用于雙電層電容器、染料敏化太陽能電池、鋰離子電池、 或者調(diào)光玻璃(以下,稱為雙電層電容器等適用例。)。電容器等適用例的制造方法在原則上與上述電子紙的電池的制當中與上述電子紙的電池的制造方法不同之處進行說明。對于雙電層電容器等適用例的對極薄膜l的電極分別說明。 雙電層電容器的對極薄膜1的電極可使用炭電極等。染料敏化太 陽能電池的對極薄膜l的電極可以使用鉑電極、炭電極等。鋰離 子電池的對極薄膜1的電極可以使用炭電極等。調(diào)光玻璃的對極 薄膜l的電極可使用炭電極、金屬氧化物電極等。對于雙電層電容器等適用例的溶膠狀凝膠前體的電解液分 別說明。雙電層電容器的溶膠狀凝膠前體的電解液可以使用在 碳酸亞丙酯等非水溶劑中加入以季銨鹽、季磺酸鹽等作為電解 質(zhì)的物質(zhì)。染料敏化太陽能電池的溶膠狀凝膠前體的電解液可 以使用在非水溶劑中以碘和碘化鹽作為主要電解質(zhì)的物質(zhì)等。 鋰離子電池的溶膠狀凝膠前體的電解液可以使用在碳酸亞丙酯 等非水溶劑中加入以鋰鹽(LiPFj等作為電解質(zhì)的物質(zhì)。調(diào)光 玻璃的溶膠狀凝膠前體的電解液可以使用在碳酸亞丙酯等非水 溶劑中加入以紫精(viologen)等電致變色材料作為電解質(zhì)的物 質(zhì)。對于雙電層電容器等適用例的作用極薄膜7的電極分別說 明。雙電層電容器的作用極薄膜7的電極可以使用炭電極等。染 料敏化太陽能電池的作用極薄膜7的電極可以使用在氧化鈦膜 中承載染料的電極等。鋰離子電池的作用極薄膜7的電極可以使用LiCo03、 LiNi02、 LiMn204等。調(diào)光玻璃的作用極薄膜7的電 極可以使用透明導電膜(ITO)等。使用PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的電化學電池與 現(xiàn)有的電化學電池相比,凝膠電解質(zhì)膜的密合性良好,可防止 發(fā)生氣泡。另外,凝膠電解質(zhì)具有高離子傳導率,能獲得與現(xiàn) 有電化學電池相同或比其更好的性能。由于電化學電池具有柔 軟性,因而可用于全新的卡這樣的應用。另外,凝膠電解質(zhì)膜 具有化學穩(wěn)定性。容器、染料敏化太陽能電池、鋰離子電池、或調(diào)光玻璃。除此 之外,本發(fā)明的電化學電池還可適用于其他電池、電化學傳感 器等。從以上可知,根據(jù)用于實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,可提 供新型的電化學電池,原因在于,該電化學電池具有作用極薄 膜、與作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在作用極薄膜與對極 薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封凝膠電解質(zhì)膜周圍的密封部, 其中,作用極薄膜和對極薄膜具有柔軟性。根據(jù)用于實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,可提供新型的電化 學電池的制造方法,原因在于,其具有如下工序向設置在對 極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前體的工序;冷卻 溶膠狀凝膠前體,使其成為半固化凝膠的工序;從對極薄膜剝 離鑄模薄膜的工序;冷卻半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工 序;將密封薄膜設置在對極薄膜上,使得該密封薄膜的孔對應 于凝膠電解質(zhì)膜的工序。施方式,只要不脫離本發(fā)明的主旨,當然可采用其他各種構(gòu)成。 接著,對于電化學電池及其制造方法的用于實施第2發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。圖5是電化學電池的制造工序的其他例子,表示電子紙的電池的制造工程。圖6詳細表示圖5中的工序。 工序A與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選實施方式相同。 對于工序B進行說明。在工序B中,如圖5B和圖6B所示, 在供給裝置3內(nèi),以規(guī)定的溫度加熱混合凝膠化劑、電解液和溶 劑,制作凝膠溶液。將該凝膠溶液供給到涂布裝置4中。涂布裝 置、4對設置在對極薄膜1上的鑄型薄膜2的孔涂布凝膠溶液。 對于凝膠溶液進行說明。凝膠溶液通過在70°C下混合以下的凝膠電解質(zhì)膜成分和溶 劑而制造。凝膠電解質(zhì)膜成分聚偏氟乙烯一六氟丙烯共聚物 20份(PVdF - HFP ) ( Kynar2801 、 ATOFINA Japan Co丄td制) 電解液(y- BL) 12(H分 氧化鈦 20份 這里,電解液與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 溶劑碳酸二曱酯(DMC) 60份凝膠電解質(zhì)膜成分中的凝膠化劑PVdF - HFP組成的優(yōu)選 范圍與用于實施第1發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。溶劑相對于凝膠電解質(zhì)膜成分的比率優(yōu)選在5 ~ IOOO質(zhì)量 %的范圍內(nèi)。溶劑的比率為5質(zhì)量%以上時,具有可通過含有溶 劑來控制粘度的范圍寬的優(yōu)點。溶劑的比率為IOOO質(zhì)量%以下 時,具有碳酸二甲酯和電解液溶劑(y- 丁內(nèi)酯)不共沸且容易 控制溫度的優(yōu)點。對于凝膠化劑、電解質(zhì)、其他成分,與用于實施第l發(fā)明的 優(yōu)選的實施方式相同。溶劑并不限定于碳酸二甲酯。除此之外,還可使用碳酸二 乙酯、碳酸曱乙酯、丙酮等。溶劑為電解液以外的有機溶劑, 優(yōu)選沸點比較低、通過之后加熱使其蒸發(fā)而不會混入到最終產(chǎn) 品 中的溶劑。對于凝膠溶液的制造,加熱溫度優(yōu)選在50~ 150。C的范圍 內(nèi)。加熱溫度為50。C以上時,具有容易控制粘度的優(yōu)點。加熱 溫度為150°C以下時,具有可抑制電解液溶劑蒸發(fā)的優(yōu)點。 涂布裝置4與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 涂布到鑄模薄膜2的孔中的凝膠溶液的膜厚與用于實施第1 發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的工序B中的溶膠狀凝膠前體8的膜厚 的情況相同。對于工序C進行說明。在工序C中,如圖5C和圖6C所示, 通過加熱凝膠溶液而使溶劑蒸發(fā),進行半凝膠化,制成半固化 凝膠9。對于凝月交溶液的加熱進4亍il明。加熱方法可以4吏用吹熱風 的方法、照射紅外線的方法等。對于PVdF - HFP及其他的凝膠化劑的半固化凝膠的溫度 按照如下決定,即,使半固化凝膠的粘度在優(yōu)選的范圍內(nèi)(后 述)。對于PVdF - HFP及其他的凝膠化劑的半固化凝膠的粘度 優(yōu)選在20 ~ 20000mPas的范圍內(nèi)。粘度為20mPas以上時,具有 半固化凝膠的形狀不被破壞的優(yōu)點。粘度為20000mPas以下時, 由于半固化凝膠沒有完全凝膠化,因而,具有如下優(yōu)點可防 止涂布溢出部9 a與鑄模薄膜2牢固地粘接,且沒有凝膠與鑄模薄 膜2—起剝離的問題。工序D與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 對于工序E進行說明。工序E中,如圖5E和圖6E所示,加熱半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜IO。加熱方法與工序C相同。工序F I、及其后的工序與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施 方式相同。對工序A I及其后的工序進行說明。在這些工序中,以整 巻方式制作電化學電池。本發(fā)明的電化學電池的制作并不限定 于該整巻方式。除此之外,還可通過所謂的成批的方式,制作 單個電化學電池。通過工序A I的方法,得到與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的 實施方式同樣的效果。另外,通過使用凝膠溶液,還可得到粘 度調(diào)節(jié)的自由度相比于溶膠狀凝膠前體變大、使其容易流入鑄 模薄膜2的孔中的效果。對于通過工序A I及其后的工序制作的電子紙進行評價。 評價項目和評價方法與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相 同。對評價結(jié)果進行說明。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜、以及對極薄膜與凝膠電 解質(zhì)膜的密合性,通過目視檢查,結(jié)果沒有確認到白色部分。對于在作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、以及對極薄膜 與凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的發(fā)生,以光學顯微鏡進行檢查, 結(jié)果在整面可確認黑色的點。PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率cj(S/ cm)是o- 7.0x10-5 ( S/ cm)。接著,對于雙電層電容器等適用例的制造方法進行說明。 雙電層電容器等適用例的制造方法原則上與上述電子紙的電池 的制造方法相同。另外,雙電層電容器等適用例的對極薄膜l 的電極、作用極薄膜7的電極和凝膠溶液的電解液與在用于實施 第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中說明的雙電層電容器等適用例的對極薄膜l的電極、作用極薄膜7的電極、和溶膠狀凝膠前體的 電解液相同。使用了 PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的電化學電池 可得到與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式同樣的效果。從以上可知,根據(jù)用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可 提供新型的電化學電池,原因在于,該電化學電池具有作用極 薄膜、與作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在作用極薄膜和對 極薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封凝膠電解質(zhì)膜周圍的密封部, 其中,作用極薄膜和對極薄膜具有柔軟性。根據(jù)用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可提供新型的電 化學電池的制造方法,原因在于,其具有如下工序向設置在 對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入凝膠溶液的工序;加熱凝膠 溶液,使其成為半固化凝膠的工序;從對極薄膜剝離鑄模薄膜 的工序;加熱半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序;將密封 薄膜設置在對極薄膜上,使得該密封薄膜的孔對應于凝膠電解 質(zhì)膜的工序。另外,本發(fā)明并不限于上述用于實施發(fā)明的優(yōu)選的實施方 式,只要不脫離本發(fā)明的要點,可以采用其他各種構(gòu)成,這是 當然的。發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行說明。對于電化學電池的制造方法進行i兌明。工序A ~ E與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。對于工序F進行說明。在工序F中,將密封薄膜6設置在對 極薄膜l上,使得該密封薄膜6的孔6a與凝膠電解質(zhì)膜10對應,。 其結(jié)果是形成密封凝膠電解質(zhì)膜IO周圍的密封部。對于密封薄膜6,除了孔6a的大小以外,與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。密封薄膜6的孔6a相比于鑄模薄膜2的孔2a,分別僅以規(guī)定 的寬度使縱向的長度和橫向的長度變大。規(guī)定的寬度優(yōu)選在 0.5 5mm的范圍內(nèi)。 >見定的寬度為0.5mm以上時,具有可防止 電解液與密封薄膜接觸的優(yōu)點。規(guī)定的寬度為5mm以下時,具 有凝膠被電極薄膜充分地夾壓、可確保密合性的優(yōu)點。工序G I及其后的工序與用于實施第1發(fā)明的優(yōu)選的實施 方式相同。工序I中,可得到如圖7所示的電化學電池。該圖7表示在電 化學電池中設置間隔的例子。密封薄膜6與凝膠電解質(zhì)膜IO之間 存在間隙,密封薄膜6處于與凝膠電解質(zhì)膜10非接觸的狀態(tài)。對于工序A-I及其后的工序進行說明。在這些工序中,以 整巻方式制作電化學電池。本發(fā)明的電化學電池的制作并不限 定于該整巻方式。除此之外,還可通過所謂的成批的方式制作 單個電化學電池。通過工序A ~ I的方法,可得到與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選 的實施方式同樣的效果。對于通過工序A I及其后的工序制作的電子紙進行評價。 評價項目和評價方法與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相 同。對于評價結(jié)果進行說明。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜,以及對極薄膜與凝膠電 解質(zhì)膜的密合性,通過目視檢查,結(jié)果沒有確認到白色部分。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、以及對極薄膜與 凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的發(fā)生,以光學顯微鏡進行檢查, 結(jié)果在整面可確認黑色的點。PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率o ( S/cm)是<formula>formula see original document page 29</formula>
對于通過在電子紙的密封薄膜6與凝膠電解質(zhì)膜10之間設 置間隙而得到的效果進行評價。有無間隙的評價如以下那樣進行。在45。C、 80%RH、 一周 的條件下老化電化學電池。通過計算在該老化的前后的重量變 化來進行評價。評價的對象是在用于實施第3發(fā)明的優(yōu)選的實施 方式中制作的試樣(有間隙的試樣)。作為評價的比較對象,使 用在用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中制作的試樣(沒有間 隙的試樣)。對于評價有無間隙的結(jié)果進行說明。各試樣的老化前后的 重量如下所述。老化前 老化后 有間隙的試樣 30.511g 30.455g沒有間隙的試樣 30.602g 30.134g有間隙的試樣相比于沒有間隙的試樣,重量變化小。認為 在有間隙的試樣中,電解液不腐蝕密封薄膜,因而可確保充分 的密封性,在沒有間隙的試樣中,電解液腐蝕密封薄膜,因而 不能充分地確保密封性。接著,對于雙電層電容器等適用例的制造方法進行說明。電池的制造方法相同。另外,雙電層電容器等適用例的對極薄 膜l的電極、作用極薄膜7的電極和溶膠狀凝膠前體的電解液與 在用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中說明的雙電層電容器 等適用例的對極薄膜l的電極、作用極薄膜7的電極和溶膠狀凝 膠前體的電解液相同。從以上可知,根據(jù)用于實施發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可提 供新型的電化學電池,原因在于,該電化學電池具有作用極薄膜、與作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在作用極薄膜與對極 薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封凝膠電解質(zhì)膜周圍的密封部, 其中,作用極薄膜和對極薄膜具有柔軟性。根據(jù)用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可提供新型的電 化學電池的制造方法,原因在于,其具有如下工序向設置在對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前體的工序;冷 卻溶膠狀凝膠前體,使其成為半固化凝膠的工序;從對極薄膜 剝離鑄模薄膜的工序;冷卻半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的 工序;將密封薄膜設置在對極薄膜上,使得該密封薄膜的孔對 應于凝膠電解質(zhì)膜的工序。另外,本發(fā)明并不限于上述用于實施發(fā)明的優(yōu)選的實施方 式,只要不脫離本發(fā)明的要點,當然可采用其他各種構(gòu)成。接著,對于用于實施涉及電化學電池及其制造方法的第4 的發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行說明。對于電化學電池的制造方法進行說明。圖8是表示帶覆蓋層 的鑄模密封薄膜的制造工序的圖。圖10是表示電化學電池的制 造工序的其他例子的圖。圖U和圖12是詳細表示圖10中的工序 的圖。對于帶覆蓋層的鑄模密封薄膜的制造工序進行說明。在該 工序中,如圖8所示,通過輥18,18將覆蓋薄膜15、鑄模密封薄 膜17和覆蓋薄膜16壓粘。接著,通過打孔機19開孔。接著,通 過剝離覆蓋薄膜16,制作帶覆蓋層的鑄模密封薄膜。如圖9所示, 帶覆蓋層的鑄模密封薄膜24由覆蓋薄膜15和鑄模密封薄膜17形 成。對于覆蓋薄膜15進行說明。覆蓋薄膜15使用經(jīng)表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET) (帝人公司制)。表面處理的理由是通過通過減小鑄模密封薄膜n與覆蓋薄膜i5的剝離強度而容易剝離。覆蓋薄膜15的厚度為10pm。覆蓋薄膜15的厚度并不限定于 該厚度。覆蓋薄膜15的厚度優(yōu)選在5 20(am的范圍內(nèi)。厚度為 5jLim以上時,具有可確保機械強度優(yōu)點。厚度為20pm以下時, 具有鑄模密封薄膜17與凝膠電解質(zhì)膜10 (后述)的高度容易一 致的優(yōu)點。覆蓋薄膜15的材質(zhì)并不限定于上述經(jīng)表面處理的聚對苯二 甲酸乙二酯(PET)。除此之外,還可使用經(jīng)表面處理的聚對苯 二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰亞胺、聚碳酸酯等。對于鑄模密封薄膜17進行說明。作為鑄模密封薄膜17,使用由聚乙烯 一 聚丙烯 一 聚乙烯的3 層形成的3層薄膜(NHFM、 Aichi Plastics公司制)。鑄模密封薄膜17的厚度按照如下決定,即,經(jīng)過直到工序 H的過程,凝膠電解質(zhì)膜10的厚度成為設定電解質(zhì)膜厚。設定 電解質(zhì)膜厚在工序H的說明中定義。鑄模密封薄膜17的材質(zhì)并不限定于上述由聚乙烯 一 聚丙烯 一聚乙烯的3層形成的3層薄膜,還可使用不被溶膠狀凝膠前體 腐蝕的塑料薄膜。例如,可使用離聚物樹脂、改性丙烯等。對于覆蓋薄膜16進行說明。覆蓋薄膜16的厚度為50iim。覆蓋薄膜16的厚度并不限定于 該厚度。覆蓋薄膜16的厚度優(yōu)選在5 lOOOiim的范圍內(nèi)。厚度 為5jim以上時,具有可確保機械強度的優(yōu)點。厚度為1000)am以 下時,具有容易打孔和巻取的優(yōu)點。覆蓋薄膜16的材質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。覆蓋薄 膜16的材質(zhì)并不限定于此。除此之外,還可使用聚對苯二曱酸 丁二酯(PBT)、聚酰亞胺、聚碳酸酯等。熱壓粘的壓力為1000N/cm2。熱壓粘的壓力并不限定于該值。在覆蓋薄膜15、鑄模密封薄膜17和覆蓋薄膜16適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓粘的壓力優(yōu)選在500 15000N/cm2的范圍。熱壓粘的溫度為80。C。熱壓粘的溫度并不限定于該值。在 覆蓋薄膜15、鑄模密封薄膜17和覆蓋薄膜16適用各種厚度和材 質(zhì)的情況下,熱壓的溫度優(yōu)選在50 100。C的范圍。覆蓋薄膜15與鑄模密封薄膜17的剝離強度為2N/2cm。覆蓋 薄膜16與鑄模密封薄膜17的剝離強度為5N/2cm。熱壓粘的剝離 強度并不限定于該值。在覆蓋薄膜15和鑄模密封薄膜17適用各 種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓粘的剝離強度優(yōu)選在0.05 ~ 3N/2cm的范圍。在覆蓋薄膜16和鑄模密封薄膜17適用各種厚度 和材質(zhì)的情況下,熱壓粘的剝離強度優(yōu)選在0.2 ~ 10N/2cm的范 圍。熱壓粘的壓力、溫度和剝離強度在上述范圍內(nèi)時,具有如中剝離,并且在剝離熱壓粘部的力起作用時可容易剝離。帶覆蓋層的鑄模密封薄膜24的孔24a與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中的鑄模薄膜2的孔2 a相同。對于工序A進行說明。在工序A中,如圖IOA和圖IIA所示,在對極薄膜1上壓粘帶覆蓋層的鑄模密封薄膜24而設置。對極薄膜l與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 對于對極薄膜1與帶覆蓋層的鑄模密封薄膜2 4的熱壓粘進行說明。熱壓粘的壓力為1000N/cm2。熱壓粘的壓力并不限定于該 值。在對極薄膜1和帶覆蓋層的鑄模密封薄膜24適用各種厚度和 材質(zhì)的情況下,熱壓粘的壓力優(yōu)選在500 ~ 15000N/cm2的范圍。熱壓粘的溫度為8(TC。熱壓粘的溫度并不限定于該值。對極薄膜1和帶覆蓋層的鑄模密封薄膜2 4適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓粘的溫度優(yōu)選在50 IO(TC的范圍。對極薄膜1和帶覆蓋層的鑄模密封薄膜24的剝離強度為 5N/2cm。熱壓粘的剝離強度并不限定于該值。對極薄膜l和帶 覆蓋層的鑄模密封薄膜2 4適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,熱壓 粘的剝離強度優(yōu)選在0.2 ~ 10N/2cm的范圍。熱壓粘的壓力、溫度和剝離強度在上述的范圍內(nèi)時,具有 可防止熱壓粘部在之后的工序中剝離的優(yōu)點。對于工序B進行說明。在工序B中,如圖IOB和圖IIB所示, 在供給裝置3內(nèi),以規(guī)定的溫度加熱混合凝膠化劑和電解液以制 作溶膠狀凝膠前體。將該溶膠狀凝膠前體供給到涂布裝置4中。 涂布裝置4將溶膠狀凝膠前體涂布到設置在對極薄膜1上的帶覆 蓋層的鑄模密封薄膜2 4的孔中。溶膠狀凝膠前體與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。涂布到帶覆蓋層的鑄模密封薄膜24的孔24a中的溶膠狀凝 膠前體8的膜厚按照如下決定,即,經(jīng)過直到工序H的過程,凝 膠電解質(zhì)膜10的厚度成為設定電解質(zhì)膜厚。工序C與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。對于工序D進4亍說明。在工序D中,如圖IOD和圖IID所示, 從鑄模密封薄膜17剝離覆蓋薄膜15。圖17是表示使用了鑄模密封薄膜的電化學電池的剖視圖。 對通過拉伸試驗機進行剝離強度試驗的結(jié)果進行比較。覆蓋薄 膜15與鑄模密封薄膜17的剝離強度為2N/2cm,對極薄膜l與鑄 模密封薄膜17的剝離強度為5N/2cm。相比于前者的剝離強度, 后者的剝離強度更大。因此,即使剝離覆蓋薄膜15,鑄模密封 薄膜17也不會從對極薄膜1剝離。工序E與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 工序F H及其后的工序與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中工序G I及其后的工序相同。對工序A H及其后的工序進行說明。在這些工序中,以整 巻方式制作電化學電池。本發(fā)明的電化學電池的制作并不限定 于該整巻方式。除此之外,還可通過所謂的成批的方式,制作 單個電化學電池。通過工序A H的方法,可得到與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選 的實施方式同樣的效果。另外,通過使用帶覆蓋層的鑄模密封 薄膜,可不需要進行凝膠電解質(zhì)膜與鑄模密封薄膜的位置確定。對于通過工序A H及其后的工序制作的電子紙進行評價。 評價項目和評價方法與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相 同。對于評價結(jié)果進行說明。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜、以及對極薄膜與凝膠電 解質(zhì)膜的密合性,通過目視檢查,結(jié)果沒有確認到白色部分。對于在作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、以及在對極薄 膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的發(fā)生,以光學顯微鏡進行檢 查,結(jié)果在整面可確認黑色的點。PVdF- HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率cj( S/cm) 為8.2xl(T5 ( S/cm)。接著,對于雙電層電容器等適用例的制造方法進行說明。雙電層電容器等適用例的制造方法原則上與上述電子紙的 電池的制造方法相同。另外,雙電層電容器等適用例的對極薄 膜l的電極、作用極薄膜7的電極和溶膠狀凝膠前體的電解液與 在用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中說明的雙電層電容器 等適用例的對極薄膜1的電極、作用極薄膜7的電極和溶膠狀凝膠前體的電解液相同。使用了 PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的電化學電池 可得到與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式同樣的效果。從以上可知,根據(jù)用于實施發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可提 供新型的電化學電池,原因在于,該電化學電池具有作用極薄 膜、與作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在作用極薄膜和對極 薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封凝膠電解質(zhì)膜周圍的密封部, 其中,作用極薄膜和對極薄膜具有柔軟性。根據(jù)用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可提供新型的電 化學電池的制造方法,原因在于,其具有如下工序?qū)⒂筛采w 薄膜和鑄模密封薄膜形成的帶覆蓋層的鑄模密封薄膜設置在對 極薄膜上的工序;向帶覆蓋層的鑄模薄膜的孔中放入溶膠狀凝 膠前體的工序;冷卻溶膠狀凝膠前體,使其成為半固化凝膠的 工序;從鑄模密封薄膜剝離覆蓋薄膜的工序;冷卻半固化凝膠, 形成凝膠電解質(zhì)膜的工序。另外,本發(fā)明并不限于上述用于實施發(fā)明的優(yōu)選的實施方 式,只要不脫離本發(fā)明的要點,當然可采用其他各種構(gòu)成。接著,對于用于實施涉及電化學電池及其制造方法的第5 發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行說明。對于電化學電池的制造方法進行說明。圖13是表示電化學 電池的制造工序的其他的例子的圖。圖15和圖16是詳細表示圖 13中的工序的圖。對于工序A進刊-說明。在工序A中,如圖13A和圖15A所示, 將帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20壓粘到對極薄膜1上而設置。對于帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20進行說明。圖14表示帶覆 蓋層的粘合劑層薄膜20的結(jié)構(gòu)。帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20由 覆蓋薄膜21和粘合劑層2 2形成。對于覆蓋薄膜21進行說明。作為覆蓋薄膜21,使用經(jīng)表面處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(50GS, Lintec Corporation制)。表面處理的理由是為 了通過減小粘合劑層22與覆蓋薄膜21的剝離強度而容易剝離。覆蓋薄膜21的厚度為10pm。覆蓋薄膜21的厚度并不限定于 該厚度。覆蓋薄膜21的厚度優(yōu)選下5 ~ 20pm的范圍內(nèi)。厚度為 5Mm以上時,具有可確保機械強度的優(yōu)點。厚度為20pni以下時, 具有粘合劑層22與凝膠電解質(zhì)膜10 (后述)的高度容易一致的 優(yōu)點。覆蓋薄膜21的材質(zhì)并不限定于上述經(jīng)表面處理的聚對苯二 甲酸乙二酯(PET)。除此之外,還可使用經(jīng)表面處理的聚對苯 二曱酸丁二酯(PBT)、聚酰亞胺、聚碳酸酯等。作為粘合劑層22,使用粘合劑(G9000, Sony Chemicals Corporation制)。該粘合劑為無溶劑丙烯酸系雙面粘合劑。粘合劑層22的厚度按照如下決定,即,經(jīng)過直到工序H的 過程,凝膠電解質(zhì)膜10的厚度成為設定電解質(zhì)膜厚。設定電解 質(zhì)膜厚在工序H中定義。外,為了維持產(chǎn)品的穩(wěn)定性,還可使用具有耐電解液性的粘合劑。粘合劑層22要求具有耐電解液性。因此,評價粘合劑層22 的耐電解'液性。作為評價試樣,使用上述由粘合劑(G9000 )形成的粘合 劑層。評價方法與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。粘合 劑層的耐電解液性的優(yōu)選范圍與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實 施方式相同。質(zhì)量變化如下。由粘合劑(G9000 )形成的粘合劑層增加 了4質(zhì)量%。該結(jié)果可知,由粘合劑(G9000 )形成的粘合劑層 的耐電解液性優(yōu)異。覆蓋薄膜21與粘合劑層22的剝離強度為5N/2cm。壓粘的剝 離強度并不限定于該值。在覆蓋薄膜21和粘合劑層22適用各種 厚度和材質(zhì)的情況下,剝離強度優(yōu)選在0.2 10N/2cm的范圍。壓粘的剝離強度在上述的范圍內(nèi)時,具有如下優(yōu)點剝離 壓粘部的力不起作用時可防止在之后的工序中剝離,并且剝離 壓粘部的力起作用時可容易地剝離。對極薄膜l與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。對于對極薄膜1與帶覆蓋層的粘合劑層薄膜2 0的壓粘進行 說明。壓粘的壓力為5000N/cm2。壓粘的壓力并不限定于該值。 在對極薄膜1和帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20適用各種厚度和材 質(zhì)的情況下,壓粘的壓力優(yōu)選在IOOO ~ 15000N/cm2的范圍。壓粘的溫度為常溫。壓粘的溫度并不限定于該值。對極薄 膜1和帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20適用各種厚度和材質(zhì)的情況 下,壓粘的溫度優(yōu)選在5 80。C的范圍。對極薄膜1和帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20的剝離強度為 15N/2cm。壓粘的剝離強度并不限定于該值。對極薄膜l和帶覆 蓋層的粘合劑層薄膜2 0適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,壓粘的 剝離強度優(yōu)選在15N/2cm以上的范圍。壓粘的壓力、溫度和剝離強度在上述的范圍內(nèi)時,具有可 充分地粘,接的優(yōu)點。對于工序B進行說明。在工序B中,如圖13B和圖15B所示, 在供給裝置3內(nèi),在規(guī)定的溫度下加熱混合凝膠化劑和電解液以 制作溶膠狀凝膠前體。將該溶膠狀凝膠前體供給到涂布裝置4。涂布裝置4將溶膠狀凝膠前體涂布到設置在對極薄膜1上的帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20的孔中。溶膠狀凝膠前體與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。涂布到帶覆蓋層的粘合劑層薄膜20的孔20a中的溶膠狀凝膠前體8的膜厚按照如下決定,即,經(jīng)過直到工序H的過程,凝膠電解質(zhì)膜10的厚度成為設定電解質(zhì)膜厚。工序C與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 對于工序D進4亍-說明。在工序D中,如圖13D和圖15D所示,從粘合劑層22剝離覆蓋薄膜21。圖18是表示使用了粘合劑層的電化學電池的剖視圖。對通過伸試驗機進行剝離強度試驗的結(jié)果進行比較。覆蓋薄膜21與粘合劑層22的剝離強度為5N/2cm,對極薄膜1與粘合劑層22(常溫下壓粘)的剝離強度為15N/2cm。相比于前者的剝離強度,后者的剝離強度更大。因此,即使剝離覆蓋薄膜21,粘合劑層22也不會從對極薄膜1剝離。工序E與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 對于工序F進4亍說明。在工序F中,如圖13F和圖16A所示,將作用極薄膜7壓粘到粘合劑層2 2上而設置。作用極薄膜7與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。對于作用極薄膜7與粘合劑層2 2的壓粘進行說明。壓粘的壓力為5000N/cm2 。壓粘的壓力并不限定于該值。作用極薄膜7和粘合劑層2 2適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,壓粘的壓力優(yōu)選在1000 15000N/cm2的范圍。壓粘的溫度為常溫。壓粘的溫度并不限定于該值。作用極薄膜7和粘合劑層2 2適用各種厚度和材質(zhì)的情況下,壓粘的溫度優(yōu)選在5~ 8(TC的范圍。作用極薄膜7與粘合劑層22的剝離強度為15N/2cm。壓粘的 剝離強度并不限定于該值。作用極薄膜7和粘合劑層22適用各種 厚度和材質(zhì)的情況下,壓粘的剝離強度優(yōu)選在15N/2cm以上的 范圍。壓粘的壓力、溫度和剝離強度在上述范圍內(nèi)時,具有可充 分地粘接的優(yōu)點。對于工序G進行說明。在工序G中,如圖13G和圖16B所示, 夾持著作用極薄膜7和對極薄膜1進行加壓 加熱。加壓 加熱 在規(guī)定的壓力 溫度下進行規(guī)定的時間。加壓.加熱的方法與在用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中的工序H相同。壓力為5000N/cm2。壓力并不限定于該值。壓力優(yōu)選在 1000 ~ 15000N/cm2的范圍。溫度為120。C。溫度并不限定于該值。溫度優(yōu)選在100~ 150 °C的范圍。加壓 力口熱的時間為60秒。時間并不限定于該^i。加壓 加熱的時間優(yōu)選在30 60秒的范圍。作用極薄膜7與粘合劑層22的剝離強度為15N/2cm。對極薄 膜1與粘合劑層22的剝離強度為15N/2cm。壓粘的剝離強度并不 限定于該值。作用極薄膜7、粘合劑層22和對極薄膜1適用各種 厚度和材質(zhì)的情況下,壓粘的剝離強度優(yōu)選在15N/2cm以上的 范圍。壓粘的壓力、溫度、時間和剝離強度在上述范圍內(nèi)時,具 有粘合劑層2 2的形狀不被石皮壞而可充分地粘接的優(yōu),存、。通過加壓 加熱,可確保作用極薄膜7的電極與凝膠電解質(zhì) 膜10的密合性、以及對極薄膜1的電極與凝膠電解質(zhì)膜10的密合性。工序H與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中的工序I相同。粘合劑層22具有作為密封部的功能。另外,還可在該粘著 劑層22的外側(cè)另外再設置密封部。工序H之后的工序與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式 中的工序I之后的工序相同。對于工序A H及其后的工序進4亍說明。在這些工序中,以 整巻方式制作電化學電池。本發(fā)明的電化學電池的制作并不限 定于該整巻方式。除此之外,還可通過所謂的成批的方式制作 單個電化學電池。通過工序A H的方法,可得到與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選 的實施方式同樣的效果。另外,通過使用帶覆蓋層的粘合劑層 薄膜,可以不需要進行凝膠電解質(zhì)膜與粘合劑層的位置確定。對通過工序A H及其后的工序制作的電子紙進行評價。評 價項目和評價方法與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。對評價結(jié)果進行說明。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜、以及對極薄膜與凝膠電 解質(zhì)膜的密合性,通過目視檢查,結(jié)果沒有確認到白色部分。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、以及對極薄膜與 凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的發(fā)生,以光學顯微鏡進行檢查, 結(jié)果在整面可確認黑色的點。PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率o( S/c m) 為8.1xl0 —5 ( S/cm)。接著,對于雙電層電容器等適用例的制造方法進行說明。雙電層電容器等適用例的制造方法原則上與上述電子紙的 電池的制造方法相同。另外,雙電層電容器等適用例的對極薄 膜l的電極、作用極薄膜7的電極和溶膠狀凝膠前體的電解液與在用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中"^兌明的雙電層電容器等適用例的對極薄膜l的電極、作用極薄膜7的電極以及溶膠狀 凝膠前體的電解液相同。使用了 PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的電化學電池 可得到與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式同樣的效果。從以上可知,根據(jù)用于實施發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可提 供新型的電化學電池,原因在于,該電化學電池具有作用極薄 膜、與作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在作用極薄膜和對極 薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封凝膠電解質(zhì)膜周圍的密封部,其中,作用極薄膜和對極薄膜具有柔軟性。根據(jù)用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,可提供新型的電 化學電池的制造方法,原因在于,其具有如下工序?qū)⒂筛采w 薄膜和粘合劑層形成的帶覆蓋層的粘合劑層薄膜設置在對極薄 膜上的工序;向帶覆蓋層的粘合劑層薄膜的孔中放入溶膠狀凝 膠前體的工序;冷卻溶膠狀凝膠前體,使其成為半固化凝膠的 工序;從粘合劑層剝離覆蓋薄膜的工序;冷卻半固化凝膠,形 成凝膠電解質(zhì)膜的工序。另外,本發(fā)明并不限于上述用于實施發(fā)明的優(yōu)選的實施方 式,只要不脫離本發(fā)明的要點,當然可采用其他各種構(gòu)成。明。[比較例l ]制作使用了由PVdF - HFP凝膠形成的凝膠電解質(zhì)膜和剛 性電極板的電子紙。在剛性電極板上貼合口字型的密封薄膜, 通過分配器向其中滴加加熱熔融的溶膠狀凝膠前體,進而以另 一個剛性電極板密閉。對于所制作的電子紙進行評價。評價項目以及評價方法與用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。 對于評價結(jié)果進行說明。對于作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜、以及對極薄膜與凝膠電 解質(zhì)膜的密合性,通過目視檢查,結(jié)果在整面中確認到一部分 有白色的部分。對于在作用極薄膜與凝膠電解質(zhì)膜的界面、以及對極薄膜 與凝膠電解質(zhì)膜的界面中氣泡的發(fā)生,以光學顯微鏡進行檢查, 結(jié)果在整面中可確認僅50%的黑色的點。PVdF - HFP系凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率cy ( S/cm) 為l.Oxl()6 ( S/cm )。 [比較例2 ]通過接下來的方法,嘗試制作由PVdF - HFP系凝膠形成的 凝膠電解質(zhì)膜。嘗試PVdF- HFP系凝膠一平膜的打孔 加工。 該方法是通常的粘合片的制造方法。然而,在凝膠中過多含有 液體成分,沒有機械強度,因此,不可在之后進行打孔 加工。 因此,不可制作電子紙。 [比較例3 ]通過接下來的方法,嘗試制作由丙烯酸系凝膠形成的凝膠 電解質(zhì)膜。嘗試丙烯酸系凝膠一平膜的打孔 加工。然而,在 凝膠中過多含有液體成分,沒有機械強度,因此,不可在之后 進行打孔.加工。因此,不可制作電子紙。另外,丙烯酸系凝 膠是將電解液和單官能 多官能丙烯酸單體混合并使單體聚合 而使其凝膠化得到的物質(zhì)。 [比|交例4 ]使用鑄模薄膜制作由丙烯酸系凝膠形成的凝膠電解質(zhì)膜。 丙烯酸單體在氧氣存在下不發(fā)生凝膠化。為使其凝膠化,裝上 覆蓋薄膜(PET),以紫外線使其固化時, 一直到涂布溢出部都完全固化,與鑄模薄膜粘接。在剝離鑄模薄膜時,連凝膠也被 剝離。另外,在其之后的作用極薄膜的貼合中,為了確保與電 極接觸而需要粘性,但聚合僅在氧氣被隔斷的狀態(tài)下發(fā)生,若 在中途剝離,則不能進一步進行聚合。 [比較例5 ]滴加丙烯酸單體到密封部的厚度,在液狀單體的狀態(tài)下貼 合作用極薄膜,進行電池化。其后,在隔斷外部氧氣的狀態(tài)下, 通過光或熱進行凝膠化。在該情況下,需要微妙地控制丙烯酸 單體和電解液的混合液的滴加量。另外,為了進行滴加,需要 降低粘度,因此難以實施。 [比較例6 ]制作使用了由丙蹄酸凝膠形成的凝膠電解質(zhì)膜和剛性電極 的電子紙。制作預先具有適當間隔的空電池。接著,通過真空 注入,將充分攪拌電解液、氧化鈦、丙烯酸單體和引發(fā)劑的混 合物填充到空電池中。接著堵上注入口。接著,進行加熱使引 發(fā)劑反應,進行丙烯酸的凝膠化。對于所制作的電子紙進行離子傳導率的評價。評價方法與 用于實施第l發(fā)明的優(yōu)選的實施方式相同。丙烯酸凝膠的凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率cj ( S/cm)為 9xl(T6 ( S/cm)。 [比較例7 ]制作由結(jié)冷膠(和光純藥工業(yè)公司制)形成的凝膠電解質(zhì) 膜。使用其制作電子紙。然而,以結(jié)冷膠未能得到滿意的電化 學的性能。凝膠電解質(zhì)膜的離子傳導率o為2xl(T6 ( S/cm)。另 外,結(jié)冷膠是物理凝膠的一種。
權(quán)利要求
1.電化學電池,其具有作用極薄膜、與所述作用極薄膜相對的對極薄膜、夾持在所述作用極薄膜與所述對極薄膜之間的凝膠電解質(zhì)膜、密封所述凝膠電解質(zhì)膜周圍的密封部,其特征在于,所述作用極薄膜和所述對極薄膜具有柔軟性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電化學電池,其特征在于,在密封部和凝膠電解質(zhì)膜之間具有間隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電化學電池,其特征在于,密封 部由粘合劑形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電化學電池,其特征在于,電化 學電池是電子紙、雙電層電容器、染料敏化太陽能電池、鋰離 子電池、或者調(diào)光玻璃。
5. 電化學電池的制造方法,其特征在于,該制造方法具有 ^口下工序向設置在對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前 體的工序;冷卻所述溶膠狀凝膠前體,使其成為規(guī)定粘度的半固化凝 膠的工序;從所述對極薄膜剝離所述鑄模薄膜的工序; 冷卻所述半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序; 將密封薄膜設置在所述對極薄膜上,使得該密封薄膜的孔 對應于所述凝膠電解質(zhì)膜的工序。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電化學電池的制造方法,其特征 在于,密封薄膜處于與凝膠電解質(zhì)膜非接觸的狀態(tài)。
7. 電化學電池的制造方法,其特征在于,該制造方法具有 如下工序向設置在對極薄膜上的鑄模薄膜的孔中放入凝膠溶液的工序;加熱所述凝膠溶液,使其成為規(guī)定粘度的半固化凝膠的工序;從所述對極薄膜剝離所述鑄模薄膜的工序; 加熱所述半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序; 將密封薄膜設置在所述對極薄膜上,使得該密封薄膜的孔 對應于所述凝膠電解質(zhì)膜的工序。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電化學電池的制造方法,其特征 在于,密封薄膜處于與凝膠電解質(zhì)非接觸的狀態(tài)。
9. 電化學電池的制造方法,其特征在于,該制造方法具有 如下工序?qū)⒂筛采w薄膜和鑄模密封薄膜形成的帶覆蓋層的鑄模密封 薄膜設置在對極薄膜上的工序;向所述帶覆蓋層的鑄模密封薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前 體的工序;冷卻所述溶膠狀凝膠前體,使其成為規(guī)定粘度的半固化凝 膠的工序;從所述鑄模密封薄膜剝離所述覆蓋薄膜的工序; 冷卻所述半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序。
10. 電化學電池的制造方法,其特征在于,該制造方法具 有^口下工序?qū)⒂筛采w薄膜和粘合劑層形成的帶覆蓋層的粘合劑層薄膜 設置在對極薄膜上的工序;向所述帶覆蓋層的粘合劑層薄膜的孔中放入溶膠狀凝膠前 體的工序;冷卻所述溶膠狀凝膠前體,使其成為規(guī)定粘度的半固化凝膠的工序;從所述粘合劑層剝離所述覆蓋薄膜的工序; 冷卻所述半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜的工序。
全文摘要
本發(fā)明的電化學電池的制造方法具有以下工序。在工序A中,壓粘對極薄膜1和鑄模薄膜2。在工序B中,向設置在對極薄膜1上的鑄模薄膜2的孔中放入溶膠狀凝膠前體8。在工序C中,冷卻溶膠狀凝膠前體8,使其成為半固化凝膠。在工序D中,從對極薄膜1剝離鑄模薄膜2。在工序E中,冷卻半固化凝膠,形成凝膠電解質(zhì)膜。在工序F中,將密封薄膜6設置在對極薄膜1上,使得密封薄膜6的孔對應于凝膠電解質(zhì)膜。在工序G中,將作用極薄膜7壓粘到密封薄膜6上。在工序II中,熱壓粘疊層的薄膜。在工序I中,通過切割,制作單個電化學電池。這里,作用極薄膜7和對極薄膜1具有柔軟性。
文檔編號G02F1/15GK101228476SQ20068002678
公開日2008年7月23日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者初田弘毅 申請人:索尼化學&信息部件株式會社
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