ES2223496T3 - Procedimiento de revestimiento humedo en humedo para la obtencion de cuerpos compuestos, que son apropiados para empleo en baterias de iones litio. - Google Patents

Procedimiento de revestimiento humedo en humedo para la obtencion de cuerpos compuestos, que son apropiados para empleo en baterias de iones litio.

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ES2223496T3 ES00918862T ES00918862T ES2223496T3 ES 2223496 T3 ES2223496 T3 ES 2223496T3 ES 00918862 T ES00918862 T ES 00918862T ES 00918862 T ES00918862 T ES 00918862T ES 2223496 T3 ES2223496 T3 ES 2223496T3
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Abstract

Procedimiento para la obtención de un cuerpo compuesto, que comprende A) al menos una lámina substrato A, y aplicada sobre la misma, B) al menos una capa separadora B, que contiene una mezcla I, que comprende una mezcla II, constituida por c) un 1 a un 95 % en peso de un producto sólido III, preferentemente un producto sólido básico III, con un tamaño de partícula primaria de 5 nm a 20 µm, y d) un 5 a un 99 % en peso de una masa polímera IV, obtenible mediante polimerización de b1) un 5 a un 100 % en peso, referido a la masa IV de un producto de condensación V constituido por al menos un compuesto VI, que es apto para reaccionar con un ácido carboxílico o un ácido sulfónico, o un derivado, o una mezcla constituida por dos o más de los mismos, y al menos 1 mol por mol de compuesto VI de un ácido carboxílico o ácido sulfónico VII, que presenta al menos un grupo funcional polimerizable a través de radicales, o de un derivado del mismo, o de una mezcla constituida por dos o más de los mismos, yb2) un 0 a un 95 % en peso, referido a la masa IV, de un compuesto VIII adicional con un peso molecular medio (media numérica) de al menos 5000, con segmentos de poliéter en la cadena principal o lateral, ascendiendo la fracción ponderal de la mezcla II en la mezcla I a un 1 hasta un 100 % en peso.

Description

Procedimiento de revestimiento húmedo en húmedo para la obtención de cuerpos compuestos, que son apropiados para empleo en baterías de iones litio.
La presente invención se refiere a un procedimiento de revestimiento especial, el denominado procedimiento húmedo en húmedo (wet coating) para la obtención de cuerpos compuestos, que son apropiados, entre otras cosas, para pilas electroquímicas con electrólitos que contienen iones litio, así como al empleo de los cuerpos moldeados obtenidos de este modo, por ejemplo en o como baterías de iones litio, baterías, sensores, ventanas electrocrómicas, displays, condensadores y láminas conductoras de iones en sí.
Las pilas electroquímicas, en especial recargables, son conocidas generalmente, a modo de ejemplo, por "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 5ª edición, vol. A3, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1985, páginas 343-397.
Entre estas pilas adoptan un lugar especial las baterías de litio y las baterías de iones litio, en especial como pilas secundarias, debido a su elevada densidad de almacenaje de energía específica.
Como se describe, entre otras, en la anterior cita de "Ullmann", tales pilas contienen en el cátodo óxidos mixtos que contienen litio e iones manganeso, cobalto, vanadio o níquel, como se pueden describir, en el caso más sencillo desde el punto de vista estequiométrico, como LiMn_{2}O_{4}, LiCoO_{2}, LiV_{2}O_{5} o LiNiO_{2}.
Estos óxidos mixtos reaccionan reversiblemente con compuestos que pueden incorporar iones litio en su retículo, como por ejemplo grafito, bajo extracción de iones litio del retículo cristalino, oxidándose en éste los iones metálicos, como iones manganeso, cobalto o níquel. Esta reacción se puede utilizar en una pila electroquímica para el almacenaje de corriente separándose el compuesto que absorbe los iones litio, es decir, el material anódico, y el óxido mixto que contiene litio, es decir, el material catódico, por medio de un electrodo, a través del cual los iones litio migran del óxido mixto al material anódico (proceso de carga).
En este caso, los compuestos apropiados para el almacenaje reversible de iones litio se fijan habitualmente sobre electrones conductores por medio de un agente aglutinante.
En el caso de carga de la pila, los electrones fluyen a través de una fuente de tensión externa, y los cationes litio fluyen a través de los electrólitos al material anódico. En el caso de utilización de la pila, los cationes litio fluyen a través de los electrólitos, mientras que los electrones fluyen a través de una resistencia útil del material anódico al material catódico.
Para evitar un cortocircuito dentro de la pila electroquímica, entre ambos electrodos se encuentra una capa aislante eléctricamente, pero permeable para cationes litio, un denominado electrólito sólido, o un separador habitual.
La obtención de tales cuerpos moldeados apropiados para la incorporación en una batería de iones litio, como se describen, a modo de ejemplo, en la US 5 540 741 o la US 5 478 668, se efectuó, hasta la fecha, casi exclusivamente mediante técnicas de colada convencionales. Es decir, en primer lugar se coló una capa de cuerpo compuesto sobre un substrato en el grosor deseado, y se secó. Tras el secado completo de esta primera capa se aplicó después una capa adicional de cuerpo compuesto, se secó de nuevo, etc. A continuación se deben extraer los plastificantes aquí empleados, lo que significa un paso de trabajo adicional.
En la WO99/19917 se describe un procedimiento para la obtención de un cuerpo compuesto estable mecánicamente, que es apropiado, entre otros, para el empleo en baterías de iones litio. Según esta solicitud se cuelan en primer lugar las capas aisladas del cuerpo compuesto, por ejemplo, sobre una lámina soporte temporal, y se secan, en caso dado se someten a un tratamiento corona, y a continuación se ponen en contacto, por ejemplo, mediante laminado en caliente. Además, la WO98/44576 y la DE-A 197 13 046 describen un procedimiento de extrusión para la obtención de cuerpos moldeados para baterías de iones litio, que comprende los pasos de composición y extrusión en fusión de las mezclas, a partir de cuales se obtienen las capas aisladas del cuerpo compuesto.
La presente invención tomaba ahora como base la tarea primaria de poner a disposición otro procedimiento, simplificado frente a los procedimientos conocidos por el estado de la técnica, para la obtención de cuerpos moldeados estables mecánicamente, apropiados para el empleo en baterías de iones litio. En especial, en el ámbito de tal procedimiento, se puede prescindir de pasos adicionales, como la extracción de plastificantes y el costoso equipamiento.
Se solucionan éste y otros problemas mediante el procedimiento según la presente invención. Por consiguiente, la presente invención se refiere a procedimientos para la obtención de un cuerpo compuesto, que comprende
A)
al menos una lámina substrato A, y aplicada sobre la misma,
B)
al menos una capa separadora B,
\quad
que contiene una mezcla I, que comprende una mezcla II, constituida por
a)
un 1 a un 95% en peso de un producto sólido III, preferentemente un producto sólido básico III, con un tamaño de partícula primaria de 5 nm a 20 \mum, y
b)
un 5 a un 99% en peso de una masa polímera IV, obtenible mediante polimerización de
b1)
un 5 a un 100% en peso, referido a la masa IV de un producto de condensación V constituido por
\alpha)
al menos un compuesto VI, que es apto para reaccionar con un ácido carboxílico o un ácido sulfónico, o un derivado, o una mezcla constituida por dos o más de los mismos, y
\beta)
al menos 1 mol por mol de compuesto VI de un ácido carboxílico o ácido sulfónico VII, que presenta al menos un grupo funcional polimerizable a través de radicales, o de un derivado del mismo, o de una mezcla constituida por dos o más de los mismos, y
b2)
un 0 a un 95% en peso, referido a la masa IV, de un compuesto VIII adicional con un peso molecular medio (media numérica) de al menos 5000, con segmentos de poliéter en la cadena principal o lateral,
\quad
ascendiendo la fracción ponderal de la mezcla II en la mezcla I a un 1 hasta un 100% en peso,
\quad
o
\quad
un polímero o copolímero de cloruro de vinilo, acrilonitrilo, fluoruro de vinilideno, cloruro de vinilo con cloruro de vinilideno, cloruro de vinilo con acrilonitrilo, cloruro de vinilideno con hexafluorpropeno, fluoruro de vinilideno con hexafluorpropileno, y un eslabón, seleccionado a partir del grupo constituido por fluoruro de vinilo, tetrafluoretileno, y un trifluoretileno,
\quad
y estando la capa exenta de un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, y
C)
al menos una capa catódica C, que contiene un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, que es apto para desprender iones litio en la carga, o
D)
al menos una capa anódica D, que contiene un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, que es apto para absorber iones litio en la carga, o
al menos una capa catódica C, y al menos una capa anódica D,
caracterizado porque se ponen en contacto entre sí la capa separadora B, al menos una, y la capa catódica C, al menos una, o la capa anódica D, al menos una, o la capa catódica C, al menos una, y la capa anódica D, al menos una, mediante un procedimiento de revestimiento húmedo en húmedo.
En una forma de ejecución preferente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de un cuerpo compuesto, comprendiendo el cuerpo compuesto, además, al menos una capa adherente E.
A continuación se describen detalladamente en primer lugar las capas aisladas del cuerpo compuesto obtenido según la invención, y seguidamente se abordan los pasos de elaboración del procedimiento según la invención.
Lámina substrato A
En principio se puede emplear como lámina substrato A cualquier lámina que sea suficientemente estable desde el punto de vista mecánico, para servir como base para las capas adicionales del cuerpo compuesto. En particular se deben citar: láminas soporte temporales a base de poliamida o poliéster, como por ejemplo nylon o PET; papel revestido de material sintético; láminas de poliolefina; substratos de vidrio, en especial substratos de vidrio revestidos con ITO; láminas a base de polietileno microporoso, que se emplean en baterías, en general como separadores convencionales, y dotan a las baterías de un denominado mecanismo Shut-down debido a su comportamiento de fusión. Se describen tales láminas, entre otras, en la EP-A 0 715 364, la EP-A 0 798 791, así como la DE-A 198 50 826. No obstante, en este caso se trata preferentemente de láminas que contienen al menos un metal. Esta incluye láminas substrato revestidas o vaporizadas con metal, o bien láminas metálicas en sí, siendo preferentes, entre estas últimas, de nuevo láminas metálicas empleadas típicamente como electrodos de descarga. En particular se deben citar como formas de ejecución especialmente preferentes láminas de Cu como cátodo de descarga, y láminas de Al como ánodo de descarga. El grosor de capa de estas láminas asciende a 5 hasta 1000 \mum, preferentemente 5 a 100 \mum, además preferentemente 5 a
30 \mum.
Capa separadora B
El concepto "producto sólido III" comprende todos los compuestos que se presentan como producto sólido bajo condiciones normales, que no absorben ni desprenden electrones en el funcionamiento de la batería bajo las condiciones dominantes en el caso de carga de baterías, en especial baterías de iones litio.
En esta capa se emplean como producto sólido III, en primer término, productos sólidos inorgánicos, preferentemente un producto sólido inorgánico básico, seleccionado a partir del grupo constituido por óxidos, óxidos mixtos, silicatos, sulfatos, carbonatos, fosfatos, nitruros, amidas, imidas y carburos de los elementos del grupo principal I, II, III o IV, o del subgrupo IV del sistema periódico; un polímero, seleccionado a partir del grupo constituido por polietileno, polipropileno, poliestireno, politetrafluoretileno, fluoruro de polivinilideno, poliamidas, poliimidas; una dispersión de producto sólido que contiene tal polímero; y una mezcla constituida por dos o más de los mismos.
A modo de ejemplo se deben citar en especial: óxidos, como por ejemplo óxido de calcio, dióxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de magnesio o dióxido de titanio, óxidos mixtos, a modo de ejemplo de los elementos silicio, calcio, aluminio, magnesio, titanio; silicatos, como por ejemplo silicatos conductores, en cadenas, filosilicatos y tectosilicatos; preferentemente wolastonita, en especial wolastonita hidrofobizada, sulfatos, como por ejemplo sulfatos de metales alcalinos y alcalinotérreos; carbonatos, a modo de ejemplo carbonatos de metales alcalinos y alcalinotérreos, como por ejemplo carbonato de calcio, magnesio o bario, o carbonato de litio, potasio o sodio; fosfatos, a modo de ejemplo apatitas; nitruros; amidas; imidas; carburos; polímeros, como por ejemplo polietileno; polipropileno; poliestireno; politetrafluoretileno; fluoruro de polivinilideno; poliamidas; poliimidas; u otros termoplásticos, durómeros o microgeles, dispersiones de producto sólido, en especial aquellas que contienen los polímeros citados anteriormente, así como mezclas constituidas por dos o más de los productos sólidos citados anteriormente.
Según la invención se pueden emplear además como producto sólido inerte III productos sólidos inorgánicos que conducen iones Li, preferentemente un producto sólido inorgánico básico que conduce iones Li.
En este caso se deben citar: boratos de litio, como por ejemplo Li_{4}B_{6}O_{11}* xH_{2}O, Li_{3}(BO_{2})_{3}, Li_{2}B_{4}O_{7}* xH_{2}O, Li(BO_{2}, pudiendo ser x un número de 0 a 20; aluminatos de litio, como por ejemplo Li_{2}O* Al_{2}O_{3}* H_{2}O, Li_{2}Al_{2}O_{4}, LiAlO_{2}; silicatos de litio y aluminio, como por ejemplo zeolitas que contienen litio, feldespatos, representantes de feldespatos, filosilicatos e inosilicatos, y en especial LiAlSi_{2}O_{6} (espodúmeno), LiAlSi_{4}O_{10} (petulita), LiAlSiO_{4} (eucriptita), mica, como por ejemplo K[Li,Al]_{3}[AlSi]_{4}O_{10}(F-OH)_{2},/ K[Li,Al, Fe]_{3}[AlSi]_{4}O_{10}(F-OH)_{2}; zeolitas de litio, en especial aquellas en forma fibrosa, laminar o cúbica, en especial aquellas con la fórmula general Li_{2/z}* Al_{2}O_{3}* xSiO_{2}* yH_{2}O, correspondiendo z a la valencia, siendo x 1,8 a aproximadamente 12, e y 0 a aproximadamente 8; carburos de litio, como por ejemplo Li_{2}C_{2}, Li_{4}C; Li_{3}N; óxidos y óxidos mixtos de litio, como por ejemplo LiAlO_{2}, Li_{2}MnO_{3}, Li_{2}O, Li_{2}O_{2}, Li_{2}MnO_{4}, Li_{2}TiO_{3}; Li_{2}NH; LiNH_{2}; fosfatos de litio, como por ejemplo Li_{3}PO_{4}, LiPO_{3}, LiAlFPO_{4}, LiAl(OH)PO_{4}, LiFePO_{4}, LiMnPO_{4}; Li_{2}CO_{3}; silicatos de litio en forma conductora, en cadenas, láminas y esqueleto, como por ejemplo Li_{2}SiO_{3}, Li_{2}SiO_{4} y Li_{2}Si_{6}; sulfatos de litio, como por ejemplo Li_{2}SO_{4}, LiHSO_{4}, LiKSO_{4}; los compuestos de Li citados en la discusión de la capa catódica, estando excluida la presencia de hollín conductor en su empleo como producto sólido III; así como mezclas constituidas por dos o más de los productos sólidos que conducen iones Li citados anteriormente.
En este caso son especialmente apropiados productos sólidos básicos. En este caso se debe entender por productos sólidos básicos aquellos cuya mezcla con un diluyente líquido que contiene agua, que presenta por sí mismo un valor de pH de un máximo de 7, presenta un valor de pH más elevado que este diluyente.
Ventajosamente, los productos sólidos deben ser sensiblemente insolubles en el líquido empleado como electrólito, así como inertes electroquímicamente en el medio de batería.
Son especialmente apropiados productos sólidos que presentan un tamaño de partícula primaria de 5 nm a 20 \mum, preferentemente 0,01 a 10 \mum, y en especial 0,1 a 5 \mum, determinándose los tamaños de partícula indicados mediante microscopía electrónica. El punto de fusión de los pigmentos se sitúa preferentemente por encima de la temperatura operacional habitual para las pilas electroquímicas, habiéndose mostrado especialmente convenientes puntos de fusión por encima de 120ºC, en especial por encima de 150ºC.
En este caso, los productos sólidos pueden ser simétricos con respecto a su forma externa, es decir, presentar una proporción de tamaños altura : anchura : longitud (proporción de aspecto) de aproximadamente 1, y presentarse como bolas, granalla, productos aproximadamente esféricos, pero también en forma de poliedros arbitrarios, como por ejemplo como paralelepípedo, tetraedro, hexaedro, octaedro, o como bipirámides, o estar deformados o ser asimétricos, es decir, presentar una proporción de tamaños altura : anchura : longitud (proporción de aspecto) diferente a 1, y presentarse, por ejemplo, como agujas, tetraedros asimétricos, bipirámides asimétricas, hexaedros y octaedros asimétricos, plaquetas, discos, o como productos en forma de fibras. En tanto los productos sólidos se presenten como partículas asimétricas, el límite superior para el tamaño de partícula primaria indicado anteriormente se refiere al eje más reducido en cada caso.
Como compuesto VI, que es apto para reaccionar con un ácido carboxílico o un ácido sulfónico VII, o un derivado o una mezcla de dos o más de los mismos, en principio son empleables todos los compuestos que cumplen este criterio.
Preferentemente se selecciona el compuesto VI a partir del grupo constituido por un alcohol mono- o polivalente, que presenta exclusivamente átomos de carbono en la cadena principal; un alcohol mono- o polivalente que presenta en la cadena principal, además de al menos dos átomos de carbono, al menos un átomo que se selecciona a partir del grupo constituido por oxígeno, fósforo y nitrógeno; un compuesto que contiene silicio; una amina que presenta al menos un grupo amino primario; una amina que presenta al menos un grupo amino secundario; un aminoalcohol; un tiol mono- o polivalente; un compuesto con al menos un grupo tiol, y al menos un grupo hidroxilo; y una mezcla de dos o más de los mismos.
Entre estos son preferentes a su vez compuestos VI que presentan dos o más grupos funcionales, que pueden reaccionar con el ácido carboxílico o ácido sulfónico.
En el caso de empleo de compuestos VI, que contienen grupos amino como grupos funcionales, es preferente emplear aquellos con grupos amino secundarios, de modo que, tras condensación/reticulado, no está presente en absoluto ninguna cantidad, o están presentes solo cantidades reducidas de grupos NH libres en la mezcla Ia.
En particular se deben citar como compuestos preferentes:
alcoholes mono- o polivalentes que presentan exclusivamente átomos de carbono en la cadena principal, con 1 a 20, preferentemente 2 a 20, y en especial 2 a 10 grupos OH alcohólicos, en especial alcoholes di-, tri- y tetravalentes, preferentemente con 2 a 20 átomos de carbono, como por ejemplo etilenglicol, propano-1,2- o -1,3-diol, butano-1,2- o -1,3-diol, buteno-1,4- o butino-1,4-diol, hexano-1,6-diol, neopentilglicol, dodecano-1,2-diol, glicerina, trimetilolpropano, pentaeritrita o alcoholes sacáricos, hidroquinona, novolaca, bisfenol A, pudiéndose emplear también, no obstante, como se desprende de la anterior definición, alcoholes monovalentes, como por ejemplo metanol, etanol, propanol, n-, sec- o terc-butanol, etc; además se pueden emplear también polihidroxiolefinas, preferentemente aquellas con dos grupos hidroxilo terminales, como por ejemplo \alpha,\omega-dihidroxibutadieno;
poliesterpolioles, como son conocidos, por ejemplo, por Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4ª edición, tomo 19, páginas 62-65, y se obtienen, a modo de ejemplo, mediante reacción de alcoholes divalentes con ácidos policarboxílicos polivalentes, preferentemente divalentes;
alcoholes mono- o divalentes, que contienen en la cadena principal, además de al menos dos átomos de carbono, al menos un átomo de oxígeno, preferentemente alcoholes de poliéter, como por ejemplo productos de polimerización de epóxidos de alquileno, a modo de ejemplo óxido de isobutileno, óxido de propileno, óxido de etileno, 1,2-epoxibutano, 1,2-epoxipentano, 1,2-epoxihexano, tetrahidrofurano, óxido de estireno, pudiéndose emplear también alcoholes de poliéter modificados en los grupos terminales, como por ejemplo alcoholes de poliéter modificados con grupos terminales NH_{2}; estos alcoholes poseen preferentemente un peso molecular (media numérica) de 100 a 5000, además preferentemente 200 a 1000, y en especial 300 a 800; tales compuestos son conocidos en sí, y se encuentran disponibles comercialmente, a modo de ejemplo, bajo las marcas Pluriol® o Pluronic® (firma BASF Aktiengesellschaft);
alcoholes como se definen anteriormente, en los que una parte o todos los átomos de carbono están substituidos por silicio, pudiéndose emplear aquí en especial polisiloxanos o copolímeros de óxido de alquileno/siloxano, o mezclas constituidas por alcoholes de poliéter y polisiloxanos, como se describen, a modo de ejemplo, en la PE-B 581 296 y la PE-A 525 728, valiendo del mismo modo lo dicho anteriormente con respecto al peso molecular de estos alcoholes;
alcoholes como se definen anteriormente, en especial alcoholes de poliéter, en los que una parte o todos los átomos de oxígeno están substituidos por átomos de azufre, valiendo del mismo modo lo dicho anteriormente con respecto al peso molecular de estos alcoholes;
alcoholes mono- o polivalentes, que contienen en la cadena principal, además de al menos dos átomos de carbono, al menos un átomo de fósforo o al menos un átomo de nitrógeno, como por ejemplo dietanolamina y trietanolamina;
lactonas, que se derivan de compuestos de la fórmula general HO-(CH_{2})_{z}-COOH, siendo z un número de 1 a 20, como por ejemplo \varepsilon-caprolactona, \beta-propiolactona, \gamma-butirolactona o metil-\varepsilon-caprolactona;
un compuesto que contiene silicio, como por ejemplo di- o triclorosilano, feniltriclorosilano, difenildiclorosilano, dimetilvinilclorosilano;
silanoles, como por ejemplo trimetilsilanol;
una amina que presenta al menos un grupo amino primario y/o secundario, como por ejemplo butilamina, 2-etilhexilamina, etilendiamina, hexametilendiamina, dietilentriamina, tetraetilen-pentamina, pentaetilenhexamina, anilina, fenilendiamina;
diaminas de poliéter, como por ejemplo 4,7-dioxidecan-1,10-diamina, 4,11-dioxitetradecan-1,14-diamina;
un tiol mono- o polivalente, como por ejemplo tioles alifáticos, como por ejemplo metanotiol, etanotiol, ciclohexanotiol, dodecanotiol; tioles aromáticos, como por ejemplo tiofenol, 4-clorotiofenol, 2-mercaptoanilina;
un compuesto con al menos un grupo tiol y al menos un grupo hidroxilo, como por ejemplo 4-hidroxitiofenol, así como monotioderivados de los alcoholes polivalentes definidos anteriormente;
aminoalcoholes, como por ejemplo etanolamina, N-metil-etanolamina, N-etil-etanolamina, N-butil-etanolamina, 2-amino-1-propanol, 2-amino-1-feniletanol;
mono- o poliaminopolioles con dos o más grupos hidroxilos unidos mediante enlace alifático, como por ejemplo tris(hidroximetil)-metilamina, glucamina, N,N'-bis-(2-hidroxietil)-etilendiamina.
También se pueden emplear mezclas de dos o más de los compuestos VI definidos anteriormente.
Según la invención se condensan los compuestos VI mencionados anteriormente con un ácido carboxílico o ácido sulfónico VII, que presenta al menos un grupo funcional polimerizable a través de radicales, o un derivado de los mismos, o una mezcla constituida por dos o más de los mismos, condensándose con el compuesto VII al menos uno, preferentemente todos los grupos libres aptos para la condensación dentro de los compuestos VI.
En el ámbito de la presente invención, en principio se pueden emplear como ácido carboxílico o ácido sulfónico VII todos los ácidos carboxílicos o sulfónicos que presentan al menos un grupo funcional polimerizable a través de radicales, así como sus derivados. En este caso, el concepto "derivados" aquí empleado comprende tanto compuestos que se derivan de un ácido carboxílico o sulfónico, que está modificado en la función ácido, como por ejemplo ésteres, halogenuros de ácido o anhídridos de ácido, como también compuestos que se derivan de un ácido carboxílico o sulfónico, que está modificado en el esqueleto de carbono del ácido carboxílico o sulfónico, como por ejemplo ácidos carboxílicos o sulfónicos halogenados.
En este caso se debe citar como compuesto VII en especial:
ácidos carboxílicos \alpha,\beta-insaturados o ácidos carboxílicos \beta,\gamma-insaturados.
En este caso, los ácidos carboxílicos \alpha,\beta-insaturados especialmente apropiados son aquellos de la fórmula
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{C}{\uelm{\para}{R ^{1} }}
\biequal
\melm{\delm{\para}{COOH}}{C}{\uelm{\para}{R ^{2} }}
en la que R^{1}, R^{2} y R^{3} representan hidrógeno o restos alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, siendo preferentes entre éstos, a su vez, ácido acrílico y ácido metacrílico; además son convenientemente empleables ácido cinámico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico o ácido p-vinilbenzoico, así como derivados de los mismos, como por ejemplo anhídridos, como por ejemplo anhídrido de ácido maleico o itacónico;
halogenuros, en especial cloruros, como por ejemplo cloruro de ácido acrílico o metacrílico; ésteres, como por ejemplo (met)acrilatos de (ciclo)alquilo con hasta 20 átomos de carbono en el resto alquilo, como por ejemplo (met)acrilato de metilo, etilo, propilo, butilo, hexilo, 2-etilhexilo, estearilo, laurilo, ciclohexilo, bencilo, trifluormetilo, hexafluorpropilo, tetrafluorpropilo, mono(met)acrilatos de polipropilenglicol, mono(met)acrilatos de polietileno, poli(met)acrilatos de alcoholes polivalentes, como por ejemplo di(met)acrilato de glicerina, di(met)acrilato de trimetilolpropano, di- o tri-(met)acrilato de pentaeritrita, bis(mono-(2-acriloxi)etil)carbonato de dietilenglicol, poli(met)acrilatos de alcoholes que presentan por sí mismos, de nuevo, un grupo polimerizable a través de radicales, como por ejemplo ésteres de ácido (metacrílico) y alcohol vinílico y/o alílico;
ésteres vinílicos de otros ácidos carboxílicos alifáticos o aromáticos, como por ejemplo acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, hexanoato de vinilo, octanoato de vinilo, decanoato de vinilo, estearato de vinilo, palmitato de vinilo, crotonato de vinilo, adipato de divinilo, sebacato de divinilo, 2-etilhexanoato de vinilo, trifluoracetato de vinilo;
ésteres alílicos de otros ácidos carboxílicos alifáticos o aromáticos, como por ejemplo acetato de alilo, propionato de alilo, butirato de alilo, hexanoato de alilo, octanoato de alilo, decanoato de alilo, estearato de alilo, palmitato de alilo, crotonato de alilo, salicilato de alilo, lactato de alilo, oxalato de dialilo, malonato de dialilo, succinato de dialilo, glutarato de dialilo, adipato de dialilo, pimelato de dialilo, cinatricarboxilato de dialilo, trifluoracetato de alilo, perfluorbutirato de alilo, perfluoroctanoato de alilo;
ácidos carboxílicos \beta,\gamma-insaturados y sus derivados, como por ejemplo ácido vinilacético, ácido 2-metilvinilacético, 3-butenoato de isobutilo, 3-butenoato de alilo, 2-hidroxi-3-butenoato de alilo, diceteno;
ácidos sulfónicos, como por ejemplo ácido vinilsulfónico, ácido alil- y metalilsulfónico, así como sus ésteres y halogenuros, bencenosulfonato de vinilo, amida de ácido 4-vinilbencenosulfónico.
También se pueden emplear mezclas de dos o más de los ácidos carboxílicos y/o sulfónicos descritos anteriormente.
Por consiguiente, en una forma de ejecución la capa separadora B comprende preferentemente una mezcla I que contiene una mezcla II, constituida por
a)
un 1 a un 95% en peso de un producto sólido III, preferentemente un producto sólido básico III, con un tamaño de partícula primaria de 5 nm a 20 \mum, y
b)
un 5 a un 99% en peso de una masa polímera IV, obtenible mediante polimerización de
b1)
un 5 a un 100% en peso, referido a la masa IV de un producto de condensación V constituido por
\alpha)
un alcohol polivalente VI, que contiene átomos de carbono y oxígeno en la cadena principal,
\quad
y
\beta)
al menos 1 mol de un ácido carboxílico \alpha,\beta-insaturado VII por mol de alcohol polivalente VI,
\quad
y
b2)
un 0 a un 95% en peso, referido a la masa IV, de un compuesto VIII adicional con un peso molecular medio (media numérica) de al menos 5000, con segmentos de poliéter en la cadena principal o lateral,
ascendiendo la fracción ponderal de la mezcla II en la mezcla I a un 1 hasta un 100% en peso.
En primer término, entran en consideración como compuesto VIII compuestos con un peso molecular medio (media numérica) de al menos 5000, preferentemente 5000 a 20000000, en especial 100000 a 6000000, que son aptos para solvatar cationes litio y actuar como agentes aglutinantes. Los compuestos VIII apropiados son, a modo de ejemplo, poliéteres y copolímeros que presentan al menos un 30% en peso de la siguiente unidad estructural, referido al peso total de compuesto VIII:
1
representando R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} grupos arilo, grupos alquilo, preferentemente grupos metilo, o hidrógeno, siendo los mismos iguales y diferentes, y pudiendo contener heteroátomos, como oxígeno, nitrógeno, azufre o silicio.
Se describen tales compuestos, a modo de ejemplo, en: M. B. Armand et al., Fast Ion Transport in Solids, Elsevier, New York, 1979, páginas 131-136, o en la FR-A-7832976.
El compuesto VIII puede estar constituido también por mezclas de dos o más compuestos de tal naturaleza.
Según la invención, las mezclas II estarán constituidas por un producto sólido III en un 1 a un 95% en peso, preferentemente un 25 a un 90% en peso, y en especial un 30 a un 70% en peso, y por una masa polímera IV en un 5 a un 99% en peso, preferentemente un 10 a un 75% en peso, y en especial un 30 a un 70% en peso, debiendo presentar ventajosamente el compuesto VIII de la masa polímera IV un peso molecular medio (media numérica) de 5000 a 100000000, preferentemente 50000 a 8000000. Se puede obtener la masa polímera IV mediante reacción de un 5 a un 100% en peso, preferentemente un 30 a un 70% en peso, referido a la masa polímera IV, de un compuesto V, y un 0 a un 95% en peso, en especial un 30 a un 70% en peso, referido a la masa polímera IV, de un compuesto VIII.
Para la obtención de la mezcla empleada según la invención, que contendrá una mezcla empleada según la invención en cantidades de un 1 a un 100% en peso, preferentemente un 35 a un 100% en peso, y en especial un 30 a un 70% en peso, referido a la mezcla empleada según la invención, se puede obtener una mezcla a partir de un producto sólido III, un producto de condensación V, en caso dado un compuesto VIII, y aditivos habituales, como por ejemplo plastificantes, preferentemente plastificantes que contienen óxido de polietileno u óxido de polipropileno.
En otra forma de ejecución, la capa separadora B comprende polímeros y copolímeros de cloruro de vinilo, acrilonitrilo, fluoruro de vinilideno, cloruro de vinilo con cloruro de vinilideno, cloruro de vinilo con acrilonitrilo, cloruro de vinilideno con hexafluorpropeno, fluoruro de vinilideno con hexafluorpropileno, y un eslabón, seleccionado a partir del grupo constituido por fluoruro de vinilo, tetrafluoretileno, y un trifluoretileno, como se describen, a modo de ejemplo, en la US 5 540 741 y la US 5 478 668. Entre estos son preferentes nuevamente copolímeros de fluoruro de vinilideno (1,1-difluoreteno) y hexafluorpropeno, además preferentemente copolímeros estadísticos de cloruro de vinilideno y hexafluorpropeno, ascendiendo la fracción ponderal de fluoruro de vinilideno a un 75 hasta un 92%, y la de hexafluorpropeno a un 8 hasta un 25%.
Estos polímeros, así como los productos de condensación V, se polimerizan según el modo convencional, bien conocido por el especialista, preferentemente se polimeriza a través de radicales, valiendo lo dicho respecto a los pesos moleculares obtenidos en relación al compuesto VIII.
El grosor de la capa separadora B asciende generalmente a 5 hasta 100 \mum, en especial 10 a 50 \mum.
Capa anódica C y capa catódica D
Como agente aglutinante polímero dentro de estas capas C y D se pueden emplear todos los polímeros conocidos, que son estables desde el punto de vista electroquímico, mecánico y térmico bajo las condiciones de funcionamiento de baterías, y que poseen una acción aglutinante suficiente. En este caso, los agentes aglutinantes polímeros empleados en las capas C y D pueden ser iguales o diferentes entre sí.
En especial se deben citar:
1)
homopolímeros, polímeros en bloques o copolímeros IV, obtenibles mediante polimerización de las mezclas I definidas anteriormente,
2)
homopolímeros, polímeros en bloques y copolímeros, obtenidos a partir de compuestos olefínicos halogenados, como cloruro de vinilo, fluoruro de vinilo, fluoruro de vinilideno, cloruro de vinilideno, hexafluorpropeno, trifluorpropeno, 1,2-dicloroeteno, 1,2-difluoreteno, tetrafluoreteno.
Entre éstos son preferentes copolímeros estadísticos constituidos por fluoruro de vinilideno y hexafluorpropileno, en especial aquellos que presentan un contenido en hexafluorpropeno de un 8 a un 25% en peso, y un contenido en fluoruro de vinilideno de un 75 a un 92% en peso, referido respectivamente al peso total de copolímero.
3)
Además, se pueden emplear también cátodos y ánodos estratificados convencionales, como se indican en los ejemplos de manera ejemplar.
La capa catódica C contiene un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, empleado para cátodos de modo convencional (compuesto catódico), que es apto para absorber electrones en el caso de carga, preferentemente un compuesto de litio. En este caso se deben citar en especial:
LiCoO_{2}, LiNiO_{2}, LiNi_{x}Co_{y}O_{2}, LiNi_{x}Co_{y}Al_{z}O_{2}, con 0 < x,y,z \leq 1, Li_{x}MnO_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}Mn_{2}O_{4} (0 < x \leq 2), Li_{x}MoO_{2} (0 < x \leq 2), Li_{x}MnO_{3} (0 < x \leq 1), Li_{x}MnO_{2} (0 < x \leq 2), Li_{x}Mn_{2}O_{4} (0 < x \leq 2), Li_{x}V_{2}O_{4} (0 < x \leq 2,5), Li_{x}V_{2}O_{3} (0 < x \leq 3,5), Li_{x}VO_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}WO_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}WO_{3} (0 < x \leq 1), Li_{x}TiO_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}Ti_{2}O_{4} (0 < x \leq 2), Li_{x}RuO_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}Fe_{2}O_{3} (0 < x \leq 2), Li_{x}Fe_{3}O_{4} (0 < x \leq 2), Li_{x}Cr_{2}O_{3} (0 < x \leq 3), Li_{x}Cr_{3}O_{4} (0 < x \leq 3,8), Li_{x}V_{3}S_{5} (0 < x \leq 1,8), Li_{x}Ta_{2}S_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}FeS (0 < x \leq 1), Li_{x}FeS_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}NbS_{2} (0 < x \leq 2,4), Li_{x}MoS_{2}(0 < x \leq 3), Li_{x}TiS_{2} (0 < x \leq 2), Li_{x}ZrS_{2} (0 < x \leq 2), Li_{x}NbSe_{2} (0 < x \leq 3), Li_{x}VSe_{2} (0 < x \leq 1), Li_{x}NiPS_{2} (0 < x \leq 1,5), Li_{x}FePS_{2} (0 < x \leq 1,5).
La capa anódica D contiene un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, habitual, conocido por el estado de la técnica (compuesto anódico), que es apto para desprender electrones en el caso de carga, debiéndose citar en especial los siguientes:
litio, aleaciones metálicas que contienen litio, hollín de carbono micronizado, grafito natural y sintético, polvo de carbón grafitizado por vía sintética y fibras de carbono, óxidos, como óxido de titanio, óxido de cinc, óxido de estaño, óxido de molibdeno, óxido de wolframio, carbonatos, como carbonato de titanio, carbonato de molibdeno y carbonato de cinc.
La capa anódica D contiene además hasta un 30% en peso, referido al peso total de materiales que la constituyen (agente aglutinante polímero y compuesto anódico), hollín conductor, y en caso dado aditivos habituales. La capa catódica C contiene, referido al peso total de materiales que la constituyen (agente aglutinante polímero y compuesto catódico), un 0,1 a un 20% en peso de hollín.
Capa adhesiva E
En principio se pueden emplear como capa adhesiva E todos los materiales que son aptos para unir entre sí al menos una primera capa, como se define anteriormente, así como al menos una segunda capa, como se define anteriormente, como por ejemplo pegamentos termoplásticos, pegamentos de termosellado, pegamentos de contacto, agentes adhesivos, pegamentos en dispersión y pegamentos de epóxido.
Se pueden extraer otros detalles respecto a los materiales en la capa adhesiva, empleables según la invención, de un artículo con el título "Kleben und Klebstoffe" (Chemie in unserer Zeit, número 4 (1980)), así como Ullmann, Encyklopädie der technischen Chemie, 4ª edición (1977), tomo 14, páginas 227-268, así como la literatura aquí citada PCT/EP98/06394.
Como se indica ya al inicio, el procedimiento según la invención está caracterizado porque se ponen en contacto entre sí las capas definidas en este caso mediante un denominado procedimiento de revestimiento húmedo en húmedo. Se describen los principios de tal procedimiento en la EP-B 0 520 155, en especial en la página 34. En el caso del procedimiento de revestimiento húmedo en húmedo se aplican sucesivamente las capas requeridas con eficiencia elevada. En este caso, "húmedo en húmedo" significa que, tras la aplicación, por ejemplo, de una capa anódica D, por ejemplo, sobre un ánodo de descarga, la capa separadora B se aplica ya en un momento en el que la capa anódica no está aún desecada por completo.
En este caso se aplican las capas aisladas con procedimientos de revestimiento convencionales, como por ejemplo un dispositivo de revestimiento por laminado, una rasqueta, un procedimiento de revestimiento por extrusión. Además, también se pueden aplicar ambas capas casi simultáneamente con una única cabeza de revestimiento con dos salidas, o un dispositivo de revestimiento por extrusión con un cilindro de reserva. Tales dispositivos se detallan igualmente, y se describen en la literatura citada en la EP-B 0 520 155, en el punto indicado.
Para el aglomerado del producto sólido, o bien del compuesto catódico, o bien anódico, contenido en la capa catódica y anódica, se expone la composición a aplicar a fuerzas de cizallamiento, preferentemente dentro del dispositivo de revestimiento, o bien de la cabeza de revestimiento. En el contexto de la presente solicitud, el concepto "estado húmedo" significa que la composición aplicada tiene un tacto aún pegajoso en el contacto con la mano, o bien se adhiere a la mano. En este denominado "estado húmedo", la composición aplicada presenta generalmente aún un 5 a un 10% de este disolvente añadido antes del revestimiento.
La invención se refiere además a un procedimiento para la obtención de cuerpos compuestos, que presentan la siguiente estructura:
cátodo de descarga,
una capa catódica C,
una capa separadora B,
una capa anódica D, y
ánodo de descarga.
En otra forma de ejecución de la presente invención, la capa separadora B, la capa catódica C y la capa anódica D, contienen respectivamente el copolímero estadístico de fluoruro de vinilideno y hexafluorpropeno definido ya anteriormente, con un contenido en hexafluorpropeno de un 8 a un 25% en peso, referido al peso total del copolímero.
El cuerpo compuesto según la invención puede contener adicionalmente un plastificante. Se describen tales plastificantes apropiados en la WO99/19917 y la WO99/18625.
Preferentemente se emplean como plastificantes carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de dipropilo, carbonato de diisopropilo, carbonato de dibutilo, carbonato de etileno, carbonato de propileno; éteres, como por ejemplo dibutiléter, di-terc-butiléter, dipentiléter, dihexiléter, diheptiléter, dioctiléter, dinoniléter, dideciléter, didodeciléter, etilenglicoldimetiléter, etilenglicoldietiléter, 1-terc-butoxi-2-metoxietano, 1-terc-butoxi-2-etoxietano, 1,2-dimetoxipropano, 2-metoxietiléter, 2-etoxietiléter, éter de óxido de oligoalquileno, como por ejemplo dietilenglicoldibutiléter, dimetilenglicol-terc-butilmetiléter, trietilenglicoldimetiléter, tetraetilenglicoldimetiléter, \gamma-butirolactona, dimetilformamida; hidrocarburos de la fórmula general C_{n}H_{2n+2} con 7 < n < 50; compuestos de fósforo orgánicos, en especial fosfatos y fosfonatos, como por ejemplo fosfato de trimetilo, fosfato de trietilo, fosfato de tripropilo, fosfato de tributilo, fosfato de triisobutilo, fosfato de tripentilo, fosfato de trihexilo, fosfato de trioctilo, fosfato de tris(2-etilhexilo), fosfato de tridecilo, fosfato de dietil-n-butilo, fosfato de tris(butoxietilo), fosfato de tris(2-metoxietilo), fosfato de tris(tetrahidrofurilo), fosfato de tris(1H,1H,5H-octafluorfenilo), fosfato de tris(1H,1H-trifluoretilo), fosfato de tris(2-(dietilamino)etilo), fosfonato de dietiletilo, fosfonato de dipropilpropilo, fosfonato de dibutilbutilo, fosfonato de dihexilhexilo, fosfonato de dioctiloctilo, fosfonoacetato de etildimetilo, fosfonoacetato de metildietilo, fosfonoacetato de trietilo, fosfonato de dimetil(2-oxopropilo), fosfonato de dietil(2-oxopropilo), fosfonato de dipropil(2-oxopropilo), formiato de etildietoxifosfinilo, fosfonoacetato de trimetilo, fosfonoacetato de trietilo, fosfonoacetato de tripropilo, fosfonoacetato de tributilo. Son preferentes fosfatos de trialquilo y carbonatos.
El contenido en plastificantes en la respectiva capa asciende, referido a la mezcla que se encuentra en la misma, o bien el material que constituye la capa (agente aglutinante polímero y material catódico, o bien anódico), a un 0 hasta un 200% en peso, preferentemente un 0 a un 100% en peso, y además preferentemente un 0 a un 70% en peso.
Los materiales de partida empleados para las respectivas capas se pueden disolver o dispersar en un diluyente inorgánico u orgánico, preferentemente un diluyente orgánico líquido, debiendo presentar la disolución resultante una viscosidad preferentemente de 100 a 50000 mPas, y aplicar a continuación sobre un material soporte de modo conocido en sí, como revestimiento por pulverizado, colada, inmersión, revestimiento por rotación, revestimiento por cilindros, estampado en relieve, huecograbado o planografía, o procedimientos de serigrafía. La elaboración adicional se puede efectuar como habitualmente, por ejemplo mediante eliminación del diluyente y endurecimiento de los materiales.
Son apropiados como diluyentes orgánicos éteres alifáticos, en especial tetrahidrofurano y dioxano, hidrocarburos, en especial mezclas de hidrocarburos, como bencina, tolueno y xileno, ésteres alifáticos, en especial acetato de etilo y acetato de butilo, y cetonas, en especial acetona, etilmetilcetona y ciclohexanona. También se pueden emplear combinaciones de tales diluyentes.
Tras la formación de láminas se pueden eliminar componentes volátiles, como disolventes o plastificantes.
En tanto se desee un reticulado de las capas, se puede efectuar el mismo de modo conocido en sí, a modo de ejemplo mediante irradiación con radiación iónica o ionizante, haz de electrones, preferentemente con una tensión de aceleración entre 20 y 2000 kV, y una dosis de radiación entre 5 y 50 Mrad, luz UV o visible, añadiéndose ventajosamente a los materiales de partida, de modo habitual, un iniciador como bencildimetilcetal u óxido de 1,3,5-trimetilbenzoil-trifenilfosfina, en especial en cantidades de un máximo de un 1% en peso, referido al componente a reticular, y pudiéndose efectuar el reticulado generalmente en el intervalo de 0,5 a 15 minutos, ventajosamente bajo gas inerte, como nitrógeno o argón; mediante polimerización térmica a través de radicales, preferentemente a temperaturas de más de 60ºC, pudiéndose añadir ventajosamente a los materiales de partida un iniciador, como azo-bis-isobutironitrilo, en general en cantidades de un máximo de un 5% en peso, preferentemente un 0,05 a un 1% en peso, referido a los componentes a reticular; mediante polimerización inducida por vía electroquímica; o mediante polimerización iónica, a modo de ejemplo mediante polimerización catiónica catalizada por ácido, entrando en consideración como catalizador en primer término ácidos, preferentemente ácidos de Lewis, como BF_{3}, o en especial LiBF_{4} o LiPF_{6}. En este caso, los catalizadores que contienen iones litio, como LiBF_{4} o LiPF_{6}, pueden permanecer ventajosamente en el electrólito sólido o separador como sal conductora.
Además, las capas descritas en este caso pueden contener un compuesto disociable, que contiene cationes litio, una denominada sal conductora, y en caso dado otros aditivos, como, en especial, disolventes orgánicos, un denominado electrólito.
Estas substancias se pueden mezclar parcial o completamente con la mezcla en la obtención de la capa, o introducir en la misma tras la obtención de la capa.
Se pueden emplear como sales conductoras las sales conductoras conocidas generalmente, y descritas, a modo de ejemplo, en la PE-A 0 096 629. Según la invención se emplean preferentemente como sal conductora LiPF_{6}, LiBF_{4}, LiClO_{4}, LiAsF_{6}, LiCF_{3}SO_{3}, LiC(CF_{3}SO_{2})_{3}, LiN(CF_{3}SO_{2})_{2}, LiN(SO_{2}C_{n}F_{2n+1})_{2}, LiC[(C_{n}F_{2n+1})SO_{2}]_{3}, Li(C_{n}F_{2n+1})SO_{2}, respectivamente con n 2 a 20, LiN(SO_{2}F)_{2}, LiAlCl_{4}, LiSiF_{6}, LiSbF_{6}, o una mezcla de dos o más de las mismas, empleándose preferentemente LiBF_{4} o LiPF_{6} como sal conductora.
Se emplean estas sales conductoras en cantidades de un 0,1 a un 50% en peso, preferentemente un 0,1 a un 20% en peso, en especial un 1 a un 10% en peso, referido respectivamente al material que forma la respectiva capa.
Las capas que forman los cuerpos compuestos según la invención presentan generalmente un grosor de 5 a 500 \mum, preferentemente 10 a 500 \mum, además preferentemente 10 a 200 \mum. El cuerpo compuesto, preferentemente en forma de una lámina, se presenta generalmente en un grosor total de 15 a 1500 \mum, en especial con un grosor total de 50 a 500 \mum.
Frente a los procedimientos conocidos hasta la fecha para la obtención de tales cuerpos compuestos, o bien para electrólitos sólidos/separadores, el procedimiento reivindicado en este caso presenta especialmente las siguientes ventajas:
-
en el procedimiento de revestimiento húmedo en húmedo aquí presente se pueden aplicar las capas aisladas sucesiva o incluso simultáneamente; por consiguiente, se trata de un procedimiento extremadamente efectivo para la obtención de tales cuerpos compuestos,
-
debido al hecho de aplicar las capas aquí tratadas ya sobre una lámina substrato estable mecánicamente, no es necesario que las capas sean estables mecánicamente en sí,
-
para obtener un cuerpo moldeado estable mecánicamente, en el ámbito de la presente invención no es necesario llevar a cabo un paso de laminado,
-
se puede llevar a cabo el procedimiento según la invención con dispositivos de revestimiento convencionales,
-
además, en especial el caso de empleo de fosfatos de trialquilo y carbonatos, indicados explícitamente como plastificantes, no es necesario un paso de extracción a continuación de la obtención de las capas aisladas, o bien del cuerpo compuesto.
Ejemplos Ejemplo 1
Sobre un electrodo aún no desecado completamente, constituido por una lámina de cobre (15 \mum), que se revistió con una suspensión constituida por
200 g de grafito MCMB,
10 g de hollín conductor,
6 g de PVDF,
250 g de tolueno,
se aplicó con rasqueta una suspensión constituida por
35 g de Kynarflex® 2081,
50 g de wolastonita Tremin®800 EST,
15 g de fosfato de tris(2-etilhexilo),
200 g de tolueno.
A continuación se secaron los electrodos a temperaturas elevadas (aproximadamente 50 a 150ºC) y presión reducida.
Ejemplo 2
Sobre una lámina de cobre (15 \mum) se coextrusionó en primer lugar un electrodo constituido por
5600 g de grafito MCMB (Osaka Gas),
1500 g de Kynar® 2081 (Elf Atochem),
400 g de hollín conductor Super® P (MMM Carbon),
5000g de carbonato de propileno,
y directamente a continuación un separador constituido por
3000 g de Kynar® 2081 (Elf Atochem),
2000 g de Aerosil®8200 (Degussa),
5000 g de carbonato de propileno,
bajo empleo de dos instalaciones extrusoras de doble árbol y una instalación de arrollado refrigerante. La temperatura interna en la extrusora y en la tobera de ranura ancha se situaba aproximadamente en 130 a 150ºC. La unión adhesiva constituida por lámina de cobre, electrodo y separador tiene un grosor de lámina de 250 a 300 \mum.

Claims (6)

1. Procedimiento para la obtención de un cuerpo compuesto, que comprende
A)
al menos una lámina substrato A, y aplicada sobre la misma,
B)
al menos una capa separadora B,
\quad
que contiene una mezcla I, que comprende una mezcla II, constituida por
c)
un 1 a un 95% en peso de un producto sólido III, preferentemente un producto sólido básico III, con un tamaño de partícula primaria de 5 nm a 20 \mum, y
d)
un 5 a un 99% en peso de una masa polímera IV, obtenible mediante polimerización de
b1)
un 5 a un 100% en peso, referido a la masa IV de un producto de condensación V constituido por
\alpha)
al menos un compuesto VI, que es apto para reaccionar con un ácido carboxílico o un ácido sulfónico, o un derivado, o una mezcla constituida por dos o más de los mismos, y
\beta)
al menos 1 mol por mol de compuesto VI de un ácido carboxílico o ácido sulfónico VII, que presenta al menos un grupo funcional polimerizable a través de radicales, o de un derivado del mismo, o de una mezcla constituida por dos o más de los mismos, y
b2)
un 0 a un 95% en peso, referido a la masa IV, de un compuesto VIII adicional con un peso molecular medio (media numérica) de al menos 5000, con segmentos de poliéter en la cadena principal o lateral,
\quad
ascendiendo la fracción ponderal de la mezcla II en la mezcla I a un 1 hasta un 100% en peso,
\quad
o
\quad
un polímero o copolímero de cloruro de vinilo, acrilonitrilo, fluoruro de vinilideno, cloruro de vinilo con cloruro de vinilideno, cloruro de vinilo con acrilonitrilo, cloruro de vinilideno con hexafluorpropeno, fluoruro de vinilideno con hexafluorpropileno, y un eslabón, seleccionado a partir del grupo constituido por fluoruro de vinilo, tetrafluoretileno, y un trifluoretileno,
\quad
y estando la capa exenta de un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, y
C)
al menos una capa catódica C, que contiene un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, que es apto para desprender iones litio en la carga, o
D)
al menos una capa anódica D, que contiene un compuesto conductor de electrones, activo electroquímicamente, que es apto para absorber iones litio en la carga, o
al menos una capa catódica C, y al menos una capa anódica D,
caracterizado porque se ponen en contacto entre sí la capa separadora B, al menos una, y la capa catódica C, al menos una, o la capa anódica D, al menos una, o la capa catódica C, al menos una, y la capa anódica D, al menos una, mediante un procedimiento de revestimiento húmedo en húmedo, presentando el revestimiento en estado húmedo aún un 5 a un 10% del disolvente añadido al mismo antes del revestimiento.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, comprendiendo el cuerpo compuesto, además, al menos una capa adhesiva E.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, siendo la lámina substrato A, al menos una, un electrodo de descarga laminar.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo la capa separadora B, al menos una, un copolímero estadístico constituido por fluoruro de vinilideno y hexafluorpropeno, con un contenido en hexafluorpropeno de un 8 a un 25% en peso, referido al peso total del copolímero.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, presentando el cuerpo compuesto la siguiente estructura:
cátodo de descarga,
una capa catódica C,
una capa separadora B,
una capa anódica D, y
ánodo de descarga.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, comprendiendo la capa separadora B, la capa catódica C y la capa anódica D, respectivamente, un copolímero estadístico de fluoruro de vinilideno y hexafluorpropeno, con un contenido en hexafluorpropeno de un 8 a un 25% en peso, referido al peso total del copolímero.
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