專利名稱:電氣部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于制造電池和雙層電容等電氣部件的發(fā)明。
以前,離子在電極間移動的電池中,在正極構(gòu)件和負(fù)極構(gòu)件之間設(shè)置有離子導(dǎo)電性聚合物,有的也叫聚合物凝膠電池。例如,有代表性的制造方法是把氟化乙烯叉和六氟化丙烯的異分子聚合體的P(VdF-HFP)、二丁基酞酸酐酸(DBP)、二氧化硅以及丙酮混合成膠狀,把此膠狀物涂敷在正負(fù)電極構(gòu)件上,在正負(fù)電極間設(shè)置隔板,作成正負(fù)極相對設(shè)置的形式,加熱壓合成一體。然后用分離溶劑的方法分離洗滌DBP,再滲入含有離子導(dǎo)電性鹽的電解液作成電池??墒呛须x子導(dǎo)電性鹽的電解液難以迅速、均勻地滲入到聚合物層中,不能獲得優(yōu)良的電池。
本發(fā)明的目的是(1)提供一種有效地使離子在電極間移動的電氣部件。
(2)提供一種安全的、離子在電極間移動的電氣部件。
(3)提供一種有效的電池或雙層電容。
(4)提供一種均勻地把電解液滲入離子導(dǎo)電聚合物層的方法。
本發(fā)明是一種電氣部件的制造方法,其特點(diǎn)是在離子在電極間移動的電氣部件的制造方法中,一對電極構(gòu)件由集電材料上形成的電極物質(zhì)層組成,電極構(gòu)件至少有一個在電極物質(zhì)層上有溶解了離子的離子導(dǎo)電性聚合物層,并把一對電極構(gòu)件相向設(shè)置在安置部件中。
下面參照
本發(fā)明的實(shí)施形式。附圖中圖1具有電極物質(zhì)的多種電極構(gòu)件圖。
圖2制作具有電極物質(zhì)的電極構(gòu)件的圖示。
圖3形成離子導(dǎo)電性聚合物層的圖示。
圖4電池電極的示意圖。
圖5說明電極和安置部件的圖示。
圖6說明擠壓滑動攪拌裝置的圖示。
圖7說明壓實(shí)裝置的圖示。
(1)電氣部件離子在電極間移動的電氣部件作為電極,在電極構(gòu)件之間配置有離子導(dǎo)電性物質(zhì),離子在離子導(dǎo)電性物質(zhì)內(nèi)移動,在電極間產(chǎn)生電流,例如有電池、雙層電容等。
電池是在正極構(gòu)件和負(fù)極構(gòu)件的兩種電極構(gòu)件之間,配置有離子導(dǎo)電性物質(zhì),離子(包括質(zhì)子(氫的正離子))從一個電極構(gòu)件移向另一個電極構(gòu)件而被存儲的部件;雙層電容是在一對電極構(gòu)件之間配置有離子導(dǎo)電性物質(zhì),在電極構(gòu)件中的高表面積材料和離子導(dǎo)電性物質(zhì)的電解質(zhì)之間形成雙電層的部件。
(2)電極構(gòu)件電極構(gòu)件是作為電氣部件的電極使用的,是離子與離子之間傳遞電荷或可以吸引離子的元件。因此,如圖1所示,電極構(gòu)件1是在鋁、銅等這樣的導(dǎo)電材料上有一層(電極物質(zhì)層12)電極物質(zhì)13,電極物質(zhì)13可以在離子之間傳遞電荷和能對電荷有吸引力。圖1(A)中,電極物質(zhì)13使用粉狀電極活性物質(zhì)的LiCoO2那樣的粒子結(jié)合而成的粒狀物質(zhì),用于電池的正極構(gòu)件。在圖(B)中,電極物質(zhì)13使用粉狀電極活性物質(zhì)石墨、硬碳等組成的粒狀物質(zhì),用于電池負(fù)極構(gòu)件。在圖1(C)中,電極物質(zhì)13使用表面積大的粉狀高表面積材料的活性碳等組成的粒狀物質(zhì),用于雙層電容的電極構(gòu)件1。圖1中集電材料11上可以單面形成電極物質(zhì)層12,也可以雙面形成電極物質(zhì)層12。
圖1(D)是圖1(A)的粉狀電極物質(zhì)13用離子導(dǎo)電性聚合物粘結(jié)的情況,用于電池的正極構(gòu)件,圖1(E)是圖1(B)的粉狀電極物質(zhì)13用離子導(dǎo)電性聚合物粘結(jié)的情況,用于電池的負(fù)極構(gòu)件。圖1(F)是圖1(C)的粉狀電極物質(zhì)13用離子導(dǎo)電性聚合物粘結(jié)的情況,作為雙層電容的電極構(gòu)件1使用。
圖2表示圖1(D)的電極構(gòu)件1的制作過程,電極構(gòu)件1的粉狀電極物質(zhì)13是由LiCoO2這樣的粒子結(jié)合而成的粒狀物,用離子導(dǎo)電性聚合物16粘結(jié),附著在集電材料11上。圖1(E)~圖1(F)的電極構(gòu)件1也可以用同樣方法制作。在電極構(gòu)件中配置的導(dǎo)電物質(zhì)14是在電極物質(zhì)13和集電材料11間傳遞電荷性能好,集電效率高的物質(zhì)。
這里所講的粘結(jié)是指在離子導(dǎo)電性聚合物16和粉狀電極物質(zhì)整個表面之間接觸,使離子可充分移動的接觸狀態(tài),離子導(dǎo)電性聚合物16粘附在粉狀電極物質(zhì)13的表面,是用離子導(dǎo)電性聚合物16包敷的。粉狀電極物質(zhì)13的粒子越細(xì),活性越高,由于用離子導(dǎo)電性聚合物16粘結(jié),抑制了活性,是穩(wěn)定的。
粘結(jié)的離子導(dǎo)電性聚合物16層厚的話,導(dǎo)電率變小,集電效率惡化,所以希望形成薄薄的一層。
所謂粉狀電極物質(zhì)13和粉狀導(dǎo)電物質(zhì)14等的粉狀是指細(xì)的粒狀物質(zhì)。有些場合下指的是很多細(xì)的粒狀物質(zhì)的集合體。
在此介紹一下在說明電極構(gòu)件1時所用詞的關(guān)系。首先,電極構(gòu)件1是在集電材料11上形成電極物質(zhì)層12獲得的,電極物質(zhì)層12上具有電極物質(zhì)13,根據(jù)需要含有導(dǎo)電物質(zhì)14和粘接劑15。電極物質(zhì)13是表示作為電池等的電極而使用的電極活性物質(zhì),或作為雙層電容等的電極使用的高表面積材料。電極活性物質(zhì)是表示正極使用的LiCoO2等的正極用粉狀電極活性物質(zhì),或作為負(fù)極使用的碳素材料等的負(fù)極用粉狀電極活性物質(zhì)。
(3)電極活性物質(zhì)電極活性物質(zhì)可使用能使離子進(jìn)出的材料和π共軛導(dǎo)電性高分子材料等。例如對非水電解液電池正極使用的電極活性物質(zhì)沒有特別的限定,而在可充電的二次電池的情況下,最好使用可使鋰離子進(jìn)出的硫族化合物或含鋰的復(fù)合硫族化合物。
上述硫族化合物可舉出的例子有FeS2、TiS2、MoS2、V2O5、V6O13、MnO2等。上述含鋰的復(fù)合硫族化合物可舉出的例子有LiCoO2、用LixNiyM1-yO2(M表示從過渡金屬或A1中選出一種以上的金屬元素,希望從Co、Mn、Ti、Cr、V、Al中選出一種以上的金屬元素,0.05≤x≤1.10、0.5≤y≤1.0)表示的鋰復(fù)合氧化物、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4等。這些物質(zhì)是以鋰、鈷、鎳、錳的氧化物、鹽類或氫氧化物為原料,根據(jù)組成把這些原料進(jìn)行混合,在氧化氣氛下,在600℃-1000℃溫度范圍燒制而成的。
對非水電解液電池負(fù)極使用的電極活性物質(zhì)沒有特別的限定,使用可使離子進(jìn)出的材料就可以,可使用鋰金屬、鋰合金(鋰和鋁、鉛、銦等的合金)、碳素材料等。
此外,π共軛導(dǎo)電性高分子材料可舉出的有聚亞次乙基類、聚苯胺類、聚吡咯類、聚噻吩類、聚p(對)苯撐類、聚咔唑類、聚氮烯類、硫聚合物類等。
特別是在非水電解液一次電池中,負(fù)極使用鋰金屬能得到大的電池容量??墒褂貌皇欠蹱畹匿嚱饘佟?br>
在非水電解液二次電池中,負(fù)極使用可使鋰進(jìn)出的碳素材料,能獲得優(yōu)良的循環(huán)壽命。對碳素材料沒有特別的限定,可舉出的例子有熱分解碳素類、焦碳類(瀝青焦碳、針狀焦碳、石油焦碳等)、石墨碳類、玻璃狀碳素類、有機(jī)高分子化合物燃燒物(酚醛樹脂、呋喃樹脂等在適當(dāng)溫度下燃燒碳化后的物質(zhì))、碳纖維、活性碳等。
(4)表面積大的電極物質(zhì)表面積大的電極物質(zhì)是能吸引更多離子的粉狀高表面積材料。粉狀高表面積材料的比表面積在500m2/g以上,希望在1000m2/g以上,最好在1500m2/g~3000m2/g,而且平均顆粒直徑在30μ以下,希望使用在5~30μ的碳素材料。比表面積和平均顆粒直徑在上述范圍以外的話,有時難以得到靜電容量大、而且低電阻的雙層電容。
把碳素材料用水蒸氣活化處理法、熔融KOH活化處理法等活化后的活性碳適合用來作為這種粉高表面積材料使用?;钚蕴嫉睦佑械唾|(zhì)半焦碳系活性碳、酚醛系活性碳、石油焦碳系活性碳、聚氮烯等,可單獨(dú)使用其中一種,或兩種以上組合使用。其中要實(shí)現(xiàn)大靜電容量最好使用酚醛系活性碳、石油焦碳系活性碳、聚氮烯。
(5)導(dǎo)電物質(zhì)電極物質(zhì)是提高電極構(gòu)件導(dǎo)電率的物質(zhì),沒有什么特別的限定,例如可以使用碳黑、煙黑、乙炔黑、碳纖維、天然石墨、人造石墨、金屬纖維、氧化鈦、氧化釕等金屬粉,可單獨(dú)使用一種,也可兩種以上組合使用。其中碳黑之一的煙碳黑、乙炔黑比較理想。粉狀導(dǎo)電物質(zhì)的平均顆粒直徑為10~100nm,希望采用20~40nm的粉狀導(dǎo)電物質(zhì)。
(6)離子導(dǎo)電性鹽離子導(dǎo)電性鹽采用一般的電化學(xué)用品就可以,沒有特別的限定,希望使用以通式R1R2R3R4N+或R1R2R3R4P+(R1~R4是相互相同或不同的碳數(shù)1~10的烷基)表示的第4級鎓正離子和BF4+、N(CF3SO2)2-、PF6-、ClO4-等的負(fù)離子組成的鹽。
具體地說用于電容器的離子導(dǎo)電性鹽有(C2H5)4PBF4、(C3H7)4PBF4、(C4H9)4PBF4、(C6H13)4PBF4、(C4H9)3CH3PBF4、(C2H5)3(Ph-CH2)PBF4(Ph表示苯基)、(C2H5)4PPF6、(C2H6)PCF3SO2、(C2H5)4NBF4、(C4H9)4NBF4、(C6H13)4NBF4、(C2H6)6NPF6、LiBF4、LiCF3SO3等,可單獨(dú)使用一種,也可兩種以上組合使用。
用于鋰離子電池等的非水電解液二次電池的離子導(dǎo)電性鹽,可以使用一般的電化學(xué)用品,沒有特別的限定,例如LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiSbF6、Li CF8SO3、LiCF3COO、NaClO4、NaBF4、NaSCN、KB F4、Mg(ClO4)2、Mg(BF4)2、(C4H9)4NBF4、(C2H5)4NBF4、(C4H9)4NClO4、LiN(CF3SO2)2、Et4NPF6(Et為乙基)等,可單獨(dú)使用一種,也可兩種以上組合使用。
(7)電解液電解液的例子有二丁基醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-乙氧基甲氧基乙烷、甲基雨霧松、甲基二雨霧凇、甲基三雨霧凇、乙基雨霧凇、乙基二雨霧凇、丁基二雨霧凇等,乙二醇類(乙基溶纖劑、乙基卡必醇、丁基溶纖劑、丁基卡必醇等)的鏈狀醚類,氧雜環(huán)戊烷、2-甲基氧雜環(huán)戊烷、1,3-二氧戊烷、4,4二甲基-1,3二氧雜環(huán)戊烷等雜環(huán)式醚,γ-二丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、3-甲基-1,3氧氮環(huán)戊烷-2-酮、3-乙基-1,3-氧氮環(huán)戊烷-2-酮等的丁內(nèi)酯類,其他的電化學(xué)成分中一般使用的溶劑氨基溶劑(N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等)、碳酸脂溶劑(二乙基碳酸脂、二甲基碳酸脂、甲基乙基碳酸脂、丙基碳酸脂、乙烯碳酸脂、苯乙烯碳酸脂等)、咪唑烷酮溶劑(1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等)等等。可單獨(dú)使用這些溶劑中的一種,也可兩種以上混合使用。
(8)離子導(dǎo)電性聚合物離子導(dǎo)電性聚合物是一種聚合物,聚合物要能溶解下面列舉的鋰鹽等的離子導(dǎo)電性鹽達(dá)0.1M(摩爾/升)以上濃度,而且溶解了0.1M以上濃度鋰鹽等的離子導(dǎo)電性鹽的聚合物,在室溫下能有10-8S(西門子)/cm以上的導(dǎo)電性。希望離子導(dǎo)電性聚合物至少要使鋰鹽等離子導(dǎo)電性鹽達(dá)到0.8M~1.5M濃度,在室溫下具有10-3~10-5S/cm的導(dǎo)電性。
所講的鋰鹽是指使用至少一種以ClO4-、CF3SO3-、BF4-、PF6-、AsF6-、SbF6-、CF3CO2-、(CF3SO2)2N-等負(fù)離子的鹽。
在此介紹一下說明離子導(dǎo)電性聚合物時所用詞的關(guān)系。構(gòu)成離子導(dǎo)電性聚合物的材料是用于制作離子導(dǎo)電性聚合物層2和離子導(dǎo)電性聚合物的材料,離子導(dǎo)電性聚合物層2和在粉狀電極物質(zhì)上粘結(jié)離子導(dǎo)電性聚合物構(gòu)成電極構(gòu)件1,離子導(dǎo)電性聚合物本身表示離子導(dǎo)電性聚合物原料,或包含這兩方面。形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷材料22是用于形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷的材料,是指形成離子導(dǎo)電性聚合物材料本身或離子導(dǎo)電性鹽和溶劑混合的物質(zhì)。
(9)離子導(dǎo)電性聚合物原料離子導(dǎo)電性聚合物原料是通過從外部提供能量聚合、交聯(lián)等,變成離子導(dǎo)電性聚合物的原料。所謂提供的能量是指熱、紫外線、光、電子射線等。離子導(dǎo)電性聚合物原料是考慮保持形狀等物理強(qiáng)度添加的。
在離子導(dǎo)電性聚合物本身和離子導(dǎo)電性聚合物原料共存狀態(tài)下,從外部提供能量,使離子導(dǎo)電性聚合物原料反應(yīng),形成三維網(wǎng)絡(luò)。這種情況下形成離子導(dǎo)電性聚合物本身纏繞(entanglement)在三維網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)被稱為部分相互填隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Semi-enterpenetratingNetwork system),具有優(yōu)良的物理性能。關(guān)于具有這種結(jié)構(gòu)的離子導(dǎo)電性聚合物,本發(fā)明的發(fā)明人提出了特開平8-225626號公報(bào)的專利。這樣得到的離子導(dǎo)電性聚合物具有強(qiáng)度大、容易吸收溶劑、結(jié)合力強(qiáng)的特征。從離子導(dǎo)電性聚合物本身和離子導(dǎo)電性聚合物原料得到的離子導(dǎo)電性聚合物,是溶解了0.1M以上濃度鋰鹽的聚合物,其導(dǎo)電性在室溫下為10-8S/cm以上,希望在10-5S/cm以上,最好在10-3S/cm以上。纖維素系的部分相互填隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(IPN)公布在特開平8-225626號公報(bào)中,PVA系的部分相互填隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)公布在特愿平11-78087號(PCT/JP00/01734)中,聚縮水甘油的部分相互填隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)公布在特愿平10-358825號(PCT/JP99/07039)上,聚尿烷系的部分相互填隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)公布在特愿平11-78085號(PCT/JP00/01731)上。
(10)集電材料集電材料11使用易導(dǎo)電物質(zhì)就可以,根據(jù)電氣部件的不同選擇形狀和材料。例如可用鋁和銅等導(dǎo)電材料作成板狀、箔狀或網(wǎng)狀。對其表面進(jìn)行化學(xué)處理、電處理、物理處理、或綜合的幾種方法處理,作成凹凸的、表面粗糙的、連接良好的集電材料。在板狀和箔狀的集電材料11的情況下,根據(jù)電氣部件的結(jié)構(gòu),可以使用單面或雙面,可以在單面或雙面粘結(jié)電極材料。
(11)安置部件電氣部件的安置部件4是放入由一對電極構(gòu)件組成的電極3的容器,用以前使用的東西就可以,預(yù)先準(zhǔn)備多種形式。例如,安置部件4的電池外包裝材料有鋁和不銹鋼的金屬罐、鋁網(wǎng)塑料的小袋、藥丸包裝型、枕套型等。
下面說明電氣部件的制造方法。
(1)電極構(gòu)件上形成離子導(dǎo)電性聚合物層如圖3所示,構(gòu)成離子導(dǎo)電性聚合物層2的糊狀的、用于形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22,在電極構(gòu)件1的電極物質(zhì)層12的表面上,用刮刀給料器21等薄薄涂敷一層[圖3(A)]、在電極構(gòu)件1上形成離子導(dǎo)電性聚合物層2[圖3(B)]。用于形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22是用于涂敷并形成離子導(dǎo)電性聚合物層2的材料,這是指形成離子導(dǎo)電性聚合物材料本身、或把鋰鹽等的離子導(dǎo)電性鹽和溶劑等與其混合的物質(zhì)。在形成離子導(dǎo)電性聚合物的材料中混有有機(jī)溶劑的、用于形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22的情況下,涂敷后使其干燥,使溶劑從離子導(dǎo)電性聚合物層2中揮發(fā)[圖3(C)]。用于形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22是在形成離子導(dǎo)電性聚合物的材料中,混有鋰鹽等離子導(dǎo)電性鹽涂敷涂敷劑22的話,在離子導(dǎo)電性聚合物層2中溶解鋰離子等的離子。
(2)相向設(shè)置一對電極構(gòu)件如圖4所示,一對電極構(gòu)件1中至少有一個電極構(gòu)件上要形成離子導(dǎo)電性聚合物層2。把一對電極構(gòu)件1相向設(shè)置,作成電極3[圖4(A)]。也可以在一對電極構(gòu)件1的兩個電極構(gòu)件上形成離子導(dǎo)電性聚合物層2,作成電極3。也可以在一個或兩個電極構(gòu)件上形成離子導(dǎo)電性聚合物層2的一對電極構(gòu)件1之間放置隔板31,作成電極構(gòu)件構(gòu)成的電極3[圖4(B)]。
判斷溶解與否可以進(jìn)行廣角度X射線衍射測定或偏光顯微鏡觀察。用偏光顯微鏡觀察干燥后的聚合物層。垂直放入兩塊偏光板,在暗場下放入上述聚合物層,看到雙折射的話,說明不存在結(jié)晶。此外,如果溶解的話,用X射線衍射觀察不到結(jié)晶的衍射峰。用這種方法判斷了鹽幾乎完全溶解到本發(fā)明的離子導(dǎo)電性聚合物層中。
(3)隔板隔板是具有絕緣性的、并能使離子通過就可以。例如可以使用聚乙烯非織造織物多孔薄片、聚丙烯非織造織物多孔薄片、聚酯非織造織物多孔薄片、PTFE多孔薄片、牛皮紙、人造纖維-劍麻纖維混紗薄片、馬尼拉麻薄片、玻璃纖維薄片、纖維素系列的電解低、人造纖維的抄紙、纖維素和玻璃纖維的混抄紙、或把它們組合多層使用。
(4)把電極放入安置部件中如圖5所示,相向設(shè)置的一對電極構(gòu)件,也就是電極3要放入到安置部件4中。有各種放置方法,例如有把電極3卷起來的方法[圖5(B)]、把電極3折疊起來的方法[圖5(C)]、以及把多個電極3重疊起來的方法[圖5(D)]等。
(5)向安置部件中注入電解液要向安置部件4中注入電解液的話,電解液浸透電極3的離子導(dǎo)電性聚合物層12中,離子導(dǎo)電性聚合物層12被溶脹。電解液滲入到電極物質(zhì)層的空隙,或滲入粘附在粉狀電極物質(zhì)上的離子導(dǎo)電性聚合物本身中。
希望預(yù)先把離子導(dǎo)電性聚合物本身和離子導(dǎo)電性聚合物原料放入電解液中。添加不含離子導(dǎo)電性鹽的電解液的話,擔(dān)心整體的離子濃度降低,所以希望預(yù)先加入離子導(dǎo)電性鹽。(離子導(dǎo)電性聚合物中的離子導(dǎo)電性鹽濃度)>(電解液的離子導(dǎo)電性鹽濃度)的話,由于浸透壓迫使電解液快速浸入離子導(dǎo)電性聚合物層12中,這是我們所希望的。其根據(jù)認(rèn)為是,利用浸透壓使電解液浸入濃度高的離子導(dǎo)電性聚合物層12中。離子導(dǎo)電性聚合物原料與電解液一起共同浸入離子導(dǎo)電性聚合物層和電極物質(zhì)層,然后加熱反應(yīng)成為三維網(wǎng)絡(luò)。這樣使相對設(shè)置的電極構(gòu)件和聚合物層一體化。
下面說明電氣部件制造方法的實(shí)施例。
(1)實(shí)施例1(涂敷形成電池正極構(gòu)件上離子導(dǎo)電性聚合物的涂敷劑)把1份重量的氰乙基化二羥化丙基纖維素和高氯酸鋰溶解到氧雜環(huán)戊烷中,把此溶液減壓放置,使氧雜環(huán)戊烷揮發(fā)。然后添加0.2份重量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9)、0.2份重量的甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9)。再加入0.0008份重量偶氮基雙異丁腈,把各種成分加入混合后的重量相當(dāng)于每1kg加入1克分子量的高氯酸鋰。得到的混合物是粘性溶液。氰乙基化二羥化丙基纖維素登載于特開平8-225626號公報(bào)上。作為一種物質(zhì)公布于Macromolecules,24,4691(1991)和Makromol,Chem,193,647(1992)上。
也就是說,相對于1克分子高氯酸鋰需要加入高氯酸鋰重量+氰乙基化二羥化丙基纖維素重量+聚乙二醇二甲基丙烯酸酯+甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯+偶氮基雙異丁腈=1kg,制成聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰復(fù)合的形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22。
把得到的聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合的形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22,用刮刀給料器在正極構(gòu)件(在集電材料上涂上正極材料制成的電極構(gòu)件1)上成形(涂敷),在80℃放置0.5小時,制成半固態(tài)離子導(dǎo)電性固體高分子電解質(zhì)薄膜層(離子導(dǎo)電性聚合物層2)。把正極構(gòu)件的這層薄膜(離子導(dǎo)電性聚合物層2)與負(fù)極構(gòu)件的電極物質(zhì)一側(cè)相向重疊,在80℃放置1小時,制成電極3。
(2)實(shí)施例2(正負(fù)極構(gòu)件都涂敷形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑)在負(fù)極構(gòu)件上,把實(shí)施例1制作的聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物(形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22)用刮刀給料器成形,在80℃放置0.5小時,形成半固態(tài)離子導(dǎo)電性固體高分子電解質(zhì)薄膜層(離子導(dǎo)電性聚合物層2),制成帶有離子導(dǎo)電性聚合物層2的負(fù)極構(gòu)件。除了用于負(fù)極構(gòu)件外,均用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行。正負(fù)極構(gòu)件的離子導(dǎo)電性聚合物層一側(cè)相向配置,制成電極3。
(3)實(shí)施例3(正負(fù)極構(gòu)件都涂敷形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑,中間夾入隔板)
在正極構(gòu)件和負(fù)極構(gòu)件上把實(shí)施例1制作的聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物(形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22),用刮刀給料器成形。使正極構(gòu)件和負(fù)極構(gòu)件相向設(shè)置,中間夾入隔板31,在80℃放置1小時,制成電極3。
(4)實(shí)施例4~實(shí)施例6(在實(shí)施例1~實(shí)施例3中使用輔助溶劑涂敷聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物)把1份重量的氰乙基化二羥化丙基纖維素和高氯酸鋰溶解到氧雜環(huán)戊烷中。然后添加0.2份重量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9),0.2份重量的甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9)。再加入0.0008份重量的偶氮基雙異丁腈,除輔助溶劑氧雜環(huán)戊烷外,把各成分加入混合后的重量相當(dāng)于每1kg加入1克分子量的高氯酸鋰。制成加入輔助溶劑與聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合的、形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22。
在實(shí)施例4~實(shí)施例6中,用制作的這種聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物(形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22)替代前述使用的聚合物電解質(zhì)·過氯酸鋰混合物,與實(shí)施1~實(shí)施例3相同,成形后,在80℃放置3小時,使氧雜環(huán)戊烷蒸發(fā),作成半固態(tài)離子導(dǎo)電性固體高分子電解質(zhì)薄膜層(離子導(dǎo)電性聚合物層2)。
(5)實(shí)施例7~實(shí)施例9(在實(shí)施例1~實(shí)施例3中,涂敷使用不同離子導(dǎo)電性聚合物原料的聚合物電解質(zhì)·過氯酸鋰混合物)把1份重量的氰乙基化二羥基丙基纖維素和高氯酸鋰溶解在氧雜環(huán)戊烷中。把此溶液放置在減壓條件下,使氧雜環(huán)戊烷蒸發(fā)。然后添加規(guī)定量的聚氨基甲酸酯系交聯(lián)劑。這種聚氨基甲酸酯系交聯(lián)劑使用多元醇液和異氰酸鹽液混合物,多元醇液使用0.17份重量丙三醇基的環(huán)氧乙烷∶聚環(huán)氧乙烷=8∶2的共聚合聚多元醇(OH價=1.215mg/kg;交聯(lián)劑3),異氰酸鹽液使用0.03份重量的聚異氰酸鹽(NCO價=7.381mg/kg;交聯(lián)劑4)。把這些成分按1克分子量高氯酸鋰加入高氯酸鋰+聚電介質(zhì)重量+聚多元醇液重量+異氰酸鹽液重量=1kg,制成聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物(形成離子導(dǎo)電性聚合物的涂敷劑22),得到的混合物是粘性溶液。
在實(shí)施例7~實(shí)施例9中用其制作的聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物(形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22)替代實(shí)施例1~實(shí)施例3中使用的聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物使用,其他處理相同。
(6)實(shí)施例10~實(shí)施例12(在實(shí)施例7~實(shí)施例9中使用輔助溶劑涂敷聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物)把1份重量的氰乙基化二羥基丙基纖維素和高氯酸鋰溶解在氧雜環(huán)戊烷。然后加入0.2份重量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9)和0.2份重量的甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9)。再加入0.0008份重量的偶氮基雙異丁腈,除輔助溶劑氧雜環(huán)戊烷外,加入的其他成分總的重量每1kg對應(yīng)于加入1克分子量的高氯酸鋰,制成加入輔助溶劑的聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物(形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22)。
在實(shí)施例10~實(shí)施例12中,其制作的聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物(形成離子導(dǎo)電性聚合物層的涂敷劑22)與實(shí)施例7~實(shí)施例9相同,替代原使用聚合物電解質(zhì)·高氯酸鋰混合物使用,成形后,在80℃放置3小時,使氧雜環(huán)戊烷蒸發(fā),制成半固態(tài)離子導(dǎo)電性固體高分子電解質(zhì)薄膜層(離子導(dǎo)電性聚合物層2)。此外均采用相同的處理。
(7)實(shí)施例13(制作二次電池)把實(shí)施例1~實(shí)施例12中制作的電極3卷起,把接頭32,32接在卷的末端,插入到鎧裝袋的安置部件4中,加入0.05份重量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9)、0.05份重量的甲氧基聚二乙醇單甲基丙烯酸酯(氧乙烯單元數(shù)=9)、0.0002份重量的偶氮基雙異丁腈,溶解到0.9份重量的用乙烯碳酸脂/二乙烯碳酸脂(1/1mol比)混合的溶劑中。此溶液中溶解了0.7mol/kg的高氯酸鋰(電解液A)。把此溶液(電解液A)注入到鎧裝袋(安置部件4)內(nèi)。
此電解液(電解液A)浸透到離子導(dǎo)電性聚合物層中,由于吸入電解液而膨脹,正負(fù)兩個構(gòu)件緊貼在一起,得到卷起的薄膜電池。得到的所有實(shí)施例(實(shí)施例1至實(shí)施例12)用離子導(dǎo)電性固體高分子電解質(zhì)薄膜層(離子導(dǎo)電性聚合物層)作成的電池也可以充放電,確認(rèn)了具有作為鋰二次電池的有效的性能。
(8)實(shí)施例14(制作全固體型二次電池)把在實(shí)施例1中得到的電極3切成長3cm、寬3cm,裝上接頭,作成1層的電池,放入鎧裝袋中。封口后把此電池加熱到80℃,進(jìn)行充放電。其結(jié)果可確認(rèn)能作為全固體型電池工作。
(9)實(shí)施例15(離子導(dǎo)電性聚合物膜膨潤的測定)把實(shí)施例1中得到的形成離子導(dǎo)電性聚合物的涂敷劑22,用刮刀成形器填充到涂了薄薄一層硅脫膜劑的玻璃板上,厚度為100μm。把100μm的隔板夾在中間,放上涂了硅脫膜劑的玻璃板夾住。在80℃放置1小時進(jìn)行反應(yīng),得到的聚合物電解質(zhì)薄膜含1mol/kg的電解液。把得到的薄膜浸到用實(shí)施例13的溶液(電解液A)中分別含0.5mol,0.7mol,1mol的高氯酸溶液的溶液中,求出了體積膨潤度。其結(jié)果示于表1。從此結(jié)果可以看出,離子導(dǎo)電性聚合物膜中鹽濃度高的情況下,溶液快速進(jìn)入,膨潤度高。
表1
下面說明用離子導(dǎo)電性聚合物粘結(jié)電極物質(zhì)的電極構(gòu)件制造方法。
(1)制作電極構(gòu)件的方法電極構(gòu)件的制造方法是在電極物質(zhì)的表面上,粘結(jié)一層非常薄的離子導(dǎo)電性聚合物或離子導(dǎo)電性聚合物原料,或者是它們的混合物,也就是離子導(dǎo)電性聚合物形成材料,然后添加溶劑,作成糊狀,涂在集電材料上干燥,使溶劑蒸發(fā)。此外也可以開始就加入溶劑,與粘結(jié)離子導(dǎo)電性聚合物形成材料的同時制成糊狀。
此時,把離子導(dǎo)電性聚合物形成材料微型化,把粉狀電極物質(zhì)的粒子表面用離子導(dǎo)電性聚合物粘結(jié),不產(chǎn)生空隙,使粉狀物質(zhì)相互間隙變小。
要使離子導(dǎo)電性聚合物形成材料粘結(jié)在粉狀電極物質(zhì)上,要把離子導(dǎo)電性聚合物形成材料和粉狀電極物質(zhì)相互擠壓滑動,得到擠壓滑動的物質(zhì)。
(2)擠壓滑動所謂擠壓滑動是指使離子導(dǎo)電性聚合物形成材料和粉狀電極物質(zhì)13的混合物50相互擠壓滑動(錯動)的動作。對混合物50施加外力,使混合物50相互緊密接觸,粒子轉(zhuǎn)動,反復(fù)進(jìn)行這種動作,得到擠壓滑動物質(zhì)。
(3)擠壓滑動攪拌裝置擠壓滑動攪拌裝置5如圖6所示。把離子導(dǎo)電性聚合物形成材料和粉狀電極物質(zhì)13的混合物50,或者此混合物加入溶劑后的混合物50放入到容器51中,旋轉(zhuǎn)主葉片52。容器51的底511和主葉片52的底面間有間隙,利用主葉片52的轉(zhuǎn)動,部分混合物50進(jìn)到容器底511和主葉片52之間,擠壓滑動混合。反復(fù)進(jìn)行,使離子導(dǎo)電性聚合物形成材料粘在電極物質(zhì)13上。
擠壓滑動攪拌裝置5的容器51內(nèi)設(shè)置有分散葉片53,使分散葉53高速旋轉(zhuǎn),使被擠壓滑動的混合物50分散。
(4)容器容器51是擠壓滑動攪拌混合物50用的裝混合物50的器具。容器51的底面有部分低的部分5111,和從低的部分5111向周邊升高的斜度。例如有中間部位低,向周邊升高的斜度。如形成缽狀底511,例如其低部5111的角度可為120°。容器51的底511要具有耐磨性,例如可使用SUS,熔融噴射鎢和碳化物等制造。此外,在底面也可以有多個低的部位5111。
(5)主葉片主葉片52是相對于容器51的底面運(yùn)動,使混合物擠壓滑動攪拌的部分。如圖6(B)所示,主葉片52在對應(yīng)于容器51的低的部位5111位置裝有鈾,從容器低的部位5111沿容器底向上彎曲。主葉片52的葉片根數(shù)可以如圖6(B)所示在中心裝有兩根,也可以多至10根以上,要根據(jù)混合物的量和種類確定。
驅(qū)動主葉片主軸521的主電機(jī)522的轉(zhuǎn)數(shù)在擠壓滑動時為低速,例如120RPM以下。
容器51底面和主葉片52底面的間隙,因要進(jìn)行混合物的擠壓滑動,所以要窄,例如此間隙在15mm以下。此間隙的大小依賴于擠壓滑動攪拌裝置5的容量和主葉片的形狀等。
主葉片52的前進(jìn)方向(擠壓滑動方向)一側(cè)相對于容器51的底面形成銳角的擠壓角θ。如圖6(C)所示,主葉片52的斷面是倒的臺形時,擠壓角為3度~70度。此外如圖6(D)所示,主葉片52斷面也可以是圓形、圓角形等。主葉片的材質(zhì)要有耐磨性,例如使用SUS,熔融噴射鎢和碳化物等制造。
與主葉片52前進(jìn)方向(擠壓滑動方向)相反方向一側(cè)相對于底面幾乎垂直,或成鈍角。因此使主軸521反轉(zhuǎn)的話,可以把混合物50匯集到主軸521的周圍。
底面有多個低的部位5111的話,也要對應(yīng)其個數(shù)在低的部位設(shè)置主葉片52的中心。
(6)分散葉片分散葉片53是用于分散主葉片52擠壓滑動的混合物50的部件。分散葉片53設(shè)置在能夠分散混合物50的位置,以1000-4000轉(zhuǎn)/分的高速旋轉(zhuǎn)。通過高速旋轉(zhuǎn),使粉狀電極物質(zhì)16的粒子表面上粘結(jié)的離子導(dǎo)電性聚合物16和其原料,全部分散成均勻粉狀物質(zhì)。
(7)涂在集電材料上通過擠壓滑動成的糊狀擠壓滑動物質(zhì)薄薄涂在集電材料表面上,涂敷后使溶劑揮發(fā)、干燥,得到電極構(gòu)件。使擠壓滑動物質(zhì)涂在集電材料上的裝置有刮刀給料器等。
把涂敷后的擠壓滑動物質(zhì)壓緊在集電材料上,可以使其更密實(shí)。要使其密實(shí),例如可以使用圖7所示的壓實(shí)裝置6。壓實(shí)裝置6在壓力輥61間夾住涂了擠壓滑動物質(zhì)的集電材料的電極構(gòu)件1,在壓力裝置63和固定部件64之間給支承輥62施加壓力,通過旋轉(zhuǎn)可以把擠壓滑動物質(zhì)壓實(shí)在集電材料上,制成電極構(gòu)件1。
下面說明制作電極構(gòu)件的例子。
(1)制作正電極構(gòu)件的例19.1份重量的、平均顆粒直徑5μm的LiCoO2粉狀電極活性物質(zhì)、0.6份重量的、平均顆粒直徑4μm的石墨粉粉狀導(dǎo)電物質(zhì)放入擠壓滑動攪拌裝置中,進(jìn)行擠壓滑動20分鐘。然后加入0.546份重量的離子導(dǎo)電性聚合物原料(A1)和3.5份重量的乙睛氰甲烷。離子導(dǎo)電性聚合物原料(A1)是混合物,其組成和混合比示于表2。
表2離子導(dǎo)電性聚合物原料(A1)
添加了離子導(dǎo)電性聚合物原料(A1)的擠壓滑動物質(zhì),在擠壓滑動攪拌裝置內(nèi)擠壓滑動5小時。擠壓滑動物質(zhì)變成糊狀。然后加入0.254份重量的縮聚MDI、MR-200(NPU社制),在擠壓滑動攪拌裝置中攪拌5分鐘。取出擠壓滑動物質(zhì),放到厚度20μm的鋁箔上,用100μm間隙的刮刀給料器涂敷。在室溫下放置15分鐘,接著在80℃加熱1小時。得到的作為正電極的電極構(gòu)件厚度為80μm。
(2)制作正電極構(gòu)件的例29.0份重量的、平均顆粒直徑5μm的LiCoO2粉狀電極活性物質(zhì),0.6份重量的煙黑的粉狀導(dǎo)電物質(zhì)、和0.2份重量的、平均顆粒直徑4μm的石墨粉放入擠壓滑動攪拌裝置(容積300cc)中,進(jìn)行擠壓滑動20分鐘。然后加入1.172份重量的離子導(dǎo)電性聚合物原料(A1)和3.5份重量的乙睛氰甲烷。把這種混合物在擠壓滑動攪拌裝置中擠壓滑動5小時。使擠壓滑動物質(zhì)變成糊狀。在擠壓滑動物質(zhì)中加入0.548份重量的縮聚MDI、MR-200(NPU社制),擠壓滑動5分鐘。取出擠壓滑動物質(zhì),放到厚度20μm的鋁箔上,用100μm間隙的刮刀給料器涂敷。在室溫下放置15分鐘,接著在80℃加熱1小時。得到的電極厚度為80μm。
(3)制作正電極構(gòu)件的例39.1份重量的、平均顆粒直徑5μm的LiCoO2粉狀電極活性物質(zhì),0.341份重量的導(dǎo)電性聚合物原料(A1)、3.0份重量的乙睛氰甲烷放入擠壓滑動攪拌裝置(容積300cc)中,進(jìn)行擠壓滑動7小時。擠壓滑動物質(zhì)變成糊狀。然后加入0.159份重量的縮聚MDI、MR-200(NPU社制),擠壓滑動5分鐘。取出擠壓滑動物質(zhì),放到厚度20μm的鋁箔上,用100μm間隙的刮刀給料器涂敷。在室溫下放置15分鐘,接著在80℃加熱1小時。得到的電極厚度為80μm。
(4)制作正電極構(gòu)件的例49.1份重量的、平均顆粒直徑5μm的LiCoO2粉狀電極活性物質(zhì),0.6份重量的、平均顆粒直徑4μm的石墨粉粉狀導(dǎo)電物質(zhì)放入擠壓滑動攪拌裝置(容積300cc)中,進(jìn)行擠壓滑動20分鐘。然后加入2.0份重量的離子導(dǎo)電性聚合物原料(A2)和3.0份重量的乙睛氰甲烷。離子導(dǎo)電性聚合物原料(A2)是混合物,其組成和混合比示于表3。
表3離子導(dǎo)電性聚合物原料(A2)
添加了離子導(dǎo)電性聚合物原料(A2)的擠壓滑動物質(zhì)在擠壓滑動攪拌裝置(容積300cc)中擠壓滑動5小時。擠壓滑動物質(zhì)變成糊狀。在擠壓滑動物質(zhì)中添加溶解了0.01份重量的2,2’雙偶氮(2,4-二甲基戊腈)、0.5份重量的乙烯碳酸脂(EC)/二乙烯碳酸脂(DEC)=(1/1)體積的液體電解質(zhì)的溶液,再擠壓滑動5分鐘。取出擠壓滑動物質(zhì),放到厚度20μm的鋁箔上,用100μm間隙的刮刀給料器涂敷。在室溫下放置15分鐘,接著在80℃加熱3小時。得到的電極厚度為80μm。
(5)制作負(fù)電極構(gòu)件的例59.1份重量的、平均顆粒直徑5μm的石墨粉的粉狀電極活性物質(zhì),0.341份重量的導(dǎo)電性聚合物原料(A1)、3.0份重量的乙睛氰甲烷放入擠壓滑動攪拌裝置(容積300cc)中,進(jìn)行擠壓滑動7小時。擠壓滑動物質(zhì)變成糊狀。然后加入0.159份重量的縮聚MDI、MR-200(NPU社制),擠壓滑動5分鐘。取出擠壓滑動物質(zhì),放到厚度20μm的銅箔上,用100μm間隙的刮刀給料器涂敷。在室溫下放置15分鐘,接著在80℃加熱1小時。得到的電極厚度為80μm。
(6)制作負(fù)電極構(gòu)件的例69.1份重量的、平均顆粒直徑5μm的石墨粉的粉狀電極活性物質(zhì),0.2份重量的導(dǎo)電性聚合物原料(A2)、3.0份重量的乙睛氰甲烷放入擠壓滑動攪拌裝置(容積300cc)中,進(jìn)行擠壓滑動5小時。擠壓滑動物質(zhì)變成糊狀。在擠壓滑動物質(zhì)中添加溶解了0.01份重量的2,2’雙偶氮(2,4-二甲基戊腈)、0.5份重量的乙烯碳酸脂(EC)/二乙烯碳酸脂(DEC)=(1/1)體積的液體電解質(zhì)的溶液,再擠壓滑動5分鐘。取出擠壓滑動物質(zhì),放到厚度20μm的銅箔上,用100μm間隙的刮刀給料器涂敷。在室溫下放置15分鐘,接著在80℃加熱3小時。得到的電極厚度為80μm。
(7)制作電容電極構(gòu)件的例7電容用電極作為電極材料,在用酚得到的活性碳(關(guān)西化學(xué)(株)制)中添加碳黑粉狀導(dǎo)電物質(zhì),用混合器進(jìn)行干混合。然后添加聚合物A1的粘結(jié)劑并進(jìn)行混合。再添加NMP(N甲基吡咯烷酮)溶劑進(jìn)行混合?;旌虾笥霉蔚督o料器涂敷在集電材料上。把試樣用紅外線或熱風(fēng)干燥。電極厚度為75μm。
以上對制作電極構(gòu)件的詳細(xì)說明登載在本發(fā)明申請人申請的專利申請(特愿平11-262501號、特愿平11-262502號、特愿平11-2691124號)上。
本發(fā)明有如下效果。
(1)本發(fā)明能夠得到離子在電極間移動效率高的電氣部件。
(2)本發(fā)明能夠得到安全的、離子在電極間移動的電氣部件。
(3)本發(fā)明能夠得到高效的電池或雙層電容。
標(biāo)號說明1······電極構(gòu)件11····· 集電材料12····· 電極物質(zhì)層13····· 電極物質(zhì)14····· 導(dǎo)電物質(zhì)15····· 粘結(jié)劑16····· 離子導(dǎo)電性聚合物2······離子導(dǎo)電性聚合物層21····· 刮刀給料器22····· 形成離子導(dǎo)電性聚合物層用的涂敷劑3····· 電極31····· 隔板32····· 接頭4····· 安置部件5····· 擠壓滑動攪拌裝置50····· 混合物51····· 容器511···· 底5111···· 低的部位512···· 蓋52···· 主葉片521···· 主軸522···· 主電機(jī)53····· 分散葉片531···· 副電機(jī)6······壓實(shí)裝置61····· 壓力輥62····· 支承輥63····· 壓力裝置64····· 固定部件
權(quán)利要求
1.電氣部件的制造方法,屬于離子在電極間移動的電氣部件的制造方法,其特征為包括步驟由在集電材料上形成的電極物質(zhì)層構(gòu)成一對電極構(gòu)件,在至少一個電極構(gòu)件的電極物質(zhì)層上形成溶解了離子的離子導(dǎo)電性聚合物層;把一對電極構(gòu)件相向設(shè)置在安置部件中。
2.電氣部件的制造方法,屬于離子在電極間移動的電氣部件的制造方法,其特征為包括步驟由在集電材料上形成的電極物質(zhì)層構(gòu)成一對電極構(gòu)件,在至少一個電極構(gòu)件的電極物質(zhì)層上形成溶解了離子的離子導(dǎo)電性聚合物層;把一對電極構(gòu)件相向設(shè)置在安置部件中,在安置部件內(nèi)注入電解液。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為形成離子導(dǎo)電性聚合物層時,把離子導(dǎo)電性鹽混入形成離子導(dǎo)電性聚合物的材料中,形成在電極物質(zhì)層上。
4.如權(quán)利要求3所述的電氣部件的制造方法,其特征為在離子導(dǎo)電性聚合物層中,離子導(dǎo)電性鹽幾乎全部分解。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為在形成離子導(dǎo)電性聚合物層時,在電極物質(zhì)層上涂敷離子導(dǎo)電性聚合物和離子導(dǎo)電性聚合物原料的混合物來形成。
6.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為在形成離子導(dǎo)電性聚合物層時,把離子導(dǎo)電性鹽和有機(jī)溶劑混入構(gòu)成離子導(dǎo)電性聚合物的材料中形成在電極物質(zhì)層上,并使有機(jī)溶劑蒸發(fā)。
7.如權(quán)利要求6所述的電氣部件的制造方法,其特征為即使有機(jī)溶劑蒸發(fā),在離子導(dǎo)電性聚合物層中,離子導(dǎo)電性鹽也幾乎全部分解。
8.如權(quán)利要求2所述的電氣部件的制造方法,其特征為電解液含有離子導(dǎo)電性聚合物原料。
9.如權(quán)利要求2所述的電氣部件的制造方法,其特征為電解液含有離子。
10.如權(quán)利要求9所述的電氣部件的制造方法,其特征為離子導(dǎo)電性聚合物層的離子導(dǎo)電性鹽的濃度比電解液中的離子導(dǎo)電性鹽的濃度高。
11.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為在一對電極構(gòu)件間設(shè)置隔板。
12.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為至少有一個電極構(gòu)件的電極物質(zhì)粘附有離子導(dǎo)電性聚合物。
13.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為至少有一個電極構(gòu)件的電極物質(zhì)層含有導(dǎo)電物質(zhì)。
14.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為用一對電極構(gòu)件作為電極物質(zhì)中使用的電極活性物質(zhì)的正極構(gòu)件和負(fù)極構(gòu)件,把電氣部件作成電池。
15.如權(quán)利要求14所述的電氣部件的制造方法,其特征為負(fù)極構(gòu)件的集電材料用銅,負(fù)極構(gòu)件做得比正極構(gòu)件大。
16.如權(quán)利要求1或2所述的電氣部件的制造方法,其特征為一對電極構(gòu)件的電極物質(zhì)中使用表面積大的高表面積材料,把電氣部件作成雙層電容。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供高效的離子在電極間移動的電氣部件。離子在電極間移動的電氣部件制造方法為,由在集電材料11上形成的電極物質(zhì)層12組成一對電極構(gòu)件1,電極構(gòu)件1至少有一個在電極物質(zhì)層12上形成溶解了離子的離子導(dǎo)電性聚合物層2。使集電材料11在外側(cè),一對電極構(gòu)件相向設(shè)置在安置部件4中,在安置部件內(nèi)注入電解液。
文檔編號H01M6/18GK1324117SQ0111613
公開日2001年11月28日 申請日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月15日
發(fā)明者佐藤貴哉, 清水達(dá)夫 申請人:日清紡績株式會社, 伊藤忠商事株式會社