发明名称 聚合物凝胶电解质形成用薄片、使用其之聚合物凝胶电解质及其制法
摘要 本发明系提供一种用于形成具有离子导电性的聚合物凝胶电解质之独特纤维质薄片、使用此薄片之聚合物凝胶电解质,及其制法。尤指本发明系提供一种用于形成其有优异离子导电性的聚合物凝胶电解质之纤维质薄片,其适用于如锂初级电池、锂次级电池、双重电容器等各种电气装置用电解质,以及使用该薄片之聚合物凝胶电解质,及其制法。
申请公布号 TW394804 申请公布日期 2000.06.21
申请号 TW087106898 申请日期 1998.05.05
申请人 三菱丽阳股份有限公司 发明人 山田辉之;林省治;宝迫芳彦;田光夫
分类号 D21H13/14;H01M2/16 主分类号 D21H13/14
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种聚合物凝胶电解质形成用纤维质薄片,其特 征为其系由非水电解液可溶性或可塑性有机聚合 物之纤维状物或纸浆状物,所形成之厚度为10m以 上之纤维质薄片,其中非水电解液可溶性或可塑性 聚合物系由丙烯聚合比例占50莫耳%以上的聚丙 烯、或由丙烯共聚物所构成,且系以非水电解 液浸渍纤维质薄片,将非水电解液可溶性或可塑性 聚合物成份加热处理后,使其凝胶化,而得聚合物 凝胶电解质。2.一种聚合物凝胶电解质形成用纤 维质薄片,其特征为其系使非水电解液不溶性或非 可塑性有机或无机纤维状物或纸浆状物构成之支 持相A,以及非水电解液可溶性或可塑性有机聚合 物制纤维状物或纸浆状物所构成基质相B一体化, 所形成之厚度为10m以上之纤维质薄片,其中非水 电解液可溶性或可塑性聚合物系由丙烯聚合比 例占50莫耳%以上的聚丙烯、或由丙烯共聚物 所构成,且系以非水电解液浸渍纤维质薄片,将非 水电解液可溶性或可塑性聚合物成份加热处理后, 使其凝胶化,而得聚合物凝胶电解质。3.如申请专 利范围第2项之聚合物凝胶电解质形成用纤维质薄 片,其中构成支持相A的纸浆状物或纤维状物,系构 成多孔构造的片状物或长纤织布。4.如申请专利 范围第3项之聚合物凝胶电解质形成用纤维质薄片 ,其中系在支持相A的至少单面上放置基质相B,使其 彼此交缠以构成纤维质薄片。5.如申请专利范围 第1.2.3或4项之聚合物凝胶电解质形成用纤维质薄 片,其中非水电解液可溶性或可塑性聚合物为丙烯 共聚量占80莫耳%以上之丙烯类聚合物。6.一 种聚合物凝胶电解质之制法,系令如申请专利范围 第1至4项中任一项之聚合物凝胶电解质形成用纤 维质薄片,与非水电解液,在非水溶剂熔点以上至 室温以下之温度下接触,于低压下或离心力下使非 水电解液可溶性或可塑性聚合物成份充分浸渍于 非水电解液中,再将此纤维质薄片于70至150℃之温 度下加热处理后,使其冷却而凝胶化。7.如申请专 利范围第6项之聚合物凝胶电解质之制法,其中构 成非水电解液的非水溶剂,系使用至少一种环状碳 酸酯类或链状碳酸酯类。8.一种聚合物凝胶电解 质,其系以非水电解液浸渍如申请专利范围第1-4项 中任一项之聚合物凝胶电解质形成用纤维质薄片, 将非水电解液可溶性或可塑性聚合物成份溶解或 可塑化后,使其凝胶化而得者。9.一种聚合物凝胶 电解质之制法,系令如申请专利范围第1-4项中任一 项之聚合物凝胶电解质形成用纤维质薄片,与非水 电解液,在非水溶剂的熔点以上至室温以下的温度 下接触,使非水电解液可溶性或可塑性聚合物成份 充分浸渍于非水电解液中,其次,将此纤维质薄片 加热(溶解)后,经冷却而产生凝胶化。10.一种聚合 物凝胶电解质电池,其特征为于正极与负极间设置 有聚合物凝胶电解质之聚合物凝胶电解质电池中, 而构成该聚合物凝胶电解质者,为以非水电解液浸 透由聚合物之纤维状物或纸浆状物所构成之多孔 纤维质薄片、并使其凝胶化所得之物。11.如申请 专利范围第10项之聚合物凝胶电解质电池,其中该 多孔纤维质薄片系由漉匀非水电解液可溶性或膨 胀性之聚合物之纤维状物或纸浆状物而制得。12. 如申请专利范围第10项之聚合物凝胶电解质电池, 其中该多孔纤维质薄片系由漉匀至少一种非水电 解液可溶性或膨胀性之聚合物之纤维状物或纸浆 状物、与至少一种非水电解液不可溶性聚合物之 纤维状物或纸浆状物之均匀混合物而制得。13.如 申请专利范围第10项之聚合物凝胶电解质电池,其 中系漉匀至少一种非水电解液可溶性或膨胀性之 聚合物之纤维状物或纸浆状物、与至少一种非水 电解液不可溶性聚合物之纤维状物或纸浆状物之 混合物,以制成薄片状物,而于该薄片状物与经热 压薄片状物内存在之非水电解液不可溶性热塑性 聚合物之纤维状物或纸浆状物间,系形成有经部分 热熔接之部份,而成该多孔纤维质薄片。14.如申请 专利范围第10项之聚合物凝胶电解质电池,其中于 由非水电解液不可溶性或非膨胀性聚合物之纤维 状物或纸浆状物所组成之第1薄片状物之至少单面 上,系层合上由非水电解液可溶性或膨胀性之聚合 物之纤维状物或纸浆状物所组成之第2薄片状物, 而成该多孔纤维质薄片。15.如申请专利范围第10 至14项中任一项之聚合物凝胶电解质电池,其中该 非水电解液可溶性之聚合物为包含50重量%以上之 丙烯单元之丙烯类聚合物。16.如申请专利范 围第10至14项中任一项之聚合物凝胶电解质电池, 其中构成该电池之正极系包含正极活性物质,而构 成该电池之负极系由锂金属或锂合金所组成,抑或 包含具有吸留或释出锂离子之机能之负极活性物 质。17.一种聚合物凝胶电解质电池之制法,其特征 为于正极与负极间设置由聚合物之纤维状物或纸 浆状物所构成之多孔纤维质薄片,而至少一部份之 该聚合物之纤维状物或纸浆状物系由非水电解液 可溶性或膨胀性之聚合物所构成,再以非水电解液 浸透此多孔纤维质薄片状物,并使其凝胶化。18.如 申请专利范围第17项之聚合物凝胶电解质电池之 制法,其中该多孔纤维质薄片系由漉匀非水电解液 可溶性或膨胀性之聚合物之纤维状物或纸浆状物 而制得。19.如申请专利范围第17项之聚合物凝胶 电解质电池之制法,其中该多孔纤维质薄片系由漉 匀至少一种非水电解液可溶性或膨胀性之聚合物 之纤维状物或纸浆状物、与至少一种非水电解液 不可溶性聚合物之纤维状物或纸浆状物之混合物 而制得。20.如申请专利范围第17项之聚合物凝胶 电解质电池之制法,其中系漉匀至少一种非水电解 液可溶性或膨胀性之聚合物之纤维状物或纸浆状 物、与至少一种非水电解液不可溶性聚合物之纤 维状物或纸浆状物之混合物,以制成薄片状物,其 次对该薄片状物行热压处理,而于该薄片状物中之 热塑性聚合物之纤维状物或纸浆状物间,系形成有 经部分热熔接之部份,而成该多孔纤维质薄片。21. 如申请专利范围第17项之聚合物凝胶电解质电池 之制法,其中于由非水电解液不可溶性或非膨胀性 聚合物之纤维状物或纸浆状物所组成之第1薄片状 物之至少单面上,系层合上由非水电解液可溶性或 膨胀性之聚合物之纤维状物或纸浆状物所组成之 第2薄片状物,而成该多孔纤维质薄片。22.如申请 专利范围第17至21项中任一项之聚合物凝胶电解质 电池之制法,其中该非水电解液可溶性之聚合物为 包含50重量%以上之丙烯单元之丙烯类聚合物 。23.如申请专利范围第17至21项中任一项之聚合物 凝胶电解质电池之制法,其中系于低压下或于离心 力下以非水电解液浸透该多孔纤维质薄片。24.如 申请专利范围第17至21项中任一项之聚合物凝胶电 解质电池之制法,其中构成该电池之正极系包含正 极活性物质,而构成该电池之负极系由锂金属或锂 合金所组成,抑或包含具有吸留或释出锂离子之机 能之负极活性物质。25.如申请专利范围第17至21项 中任一项之聚合物凝胶电解质电池之制法,其中系 利用该多孔纤维质薄片之纤维状物或纸浆状物间 产生之毛细力,以进行浸透。26.一种聚合物凝胶电 解质之制法,其特征为以由聚合物之纤维状物或纸 浆状物所构成之多孔纤维质薄片调制聚合物凝胶 电解质时,系于将该多孔纤维质薄片夹置于电极间 之状态下,以非水电解液浸透该多孔纤维质薄片, 并使该多孔纤维质薄片凝胶化,以调制聚合物凝胶 电解质。27.如申请专利范围第26项之聚合物凝胶 电解质之制法,其中该多孔纤维质薄片系由漉匀非 水电解液可溶性或膨胀性之聚合物之纤维状物或 纸浆状物而制得。28.如申请专利范围第26项之聚 合物凝胶电解质之制法,其中该多孔纤维质薄片系 由漉匀至少一种非水电解液可溶性或膨胀性之聚 合物之纤维状物或纸浆状物、与至少一种非水电 解液不可溶性聚合物之纤维状物或纸浆状物之混 合物而制得。29.如申请专利范围第26项之聚合物 凝胶电解质之制法,其中系漉匀至少一种非水电解 液可溶性或膨胀性之聚合物之纤维状物或纸浆状 物、与至少一种非水电解液不可溶性聚合物之纤 维状物或纸浆状物之混合物,以制成薄片状物,其 次热压该薄片状物,而于该薄片状物中存在之对非 水电解液为可溶性之聚合物之纤维状物或纸浆状 物间,系形成有经部分热熔接之部份,而成该多孔 纤维质薄片。30.如申请专利范围第26项之聚合物 凝胶电解质之制法,其中于由非水电解液不可溶性 或非膨胀性聚合物之纤维状物或纸浆状物所组成 之第1薄片状物之至少单面上,系层合上由非水电 解液可溶性或膨胀性之聚合物之纤维状物或纸浆 状物所组成之第2薄片状物,而成该多孔纤维质薄 片。31.如申请专利范围第26至30项中任一项之聚合 物凝胶电解质之制法,其中该非水电解液可溶性之 聚合物为包含50重量%以上之丙烯单元之丙烯 类聚合物。32.如申请专利范围第26至30项中任一项 之聚合物凝胶电解质之制法,其中构成该电池之正 极系包含正极活性物质,而构成该电池之负极系由 锂金属或锂合金所组成,抑或包含具有吸留或释出 锂离子之机能之负极活性物质。33.如申请专利范 围第26至30项中任一项之聚合物凝胶电解质之制法 ,其中系利用该多孔纤维质薄片之纤维状物或纸浆 状物间产生之毛细力,以使该非水电解液浸透该多 孔纤维质薄片。图式简单说明: 第一图为使用本发明高分子凝胶电解质的薄型薄 片次级电池构造断面图。
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