JP2002528863A - Paste material having inorganic liquid conductor, and layer and electrochemical element obtained therefrom - Google Patents

Paste material having inorganic liquid conductor, and layer and electrochemical element obtained therefrom

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、電気化学要素に使用することのできるペースト状素材に関し、(A)少なくとも一種の有機重合体、その前駆体、又はそのプレポリマーを含む又はからなるマトリックス、(B)該マトリックスを溶かさない、又は本質的に溶かさない電気化学的に活性な無機質の又はほとんど無機質の液体、及び(C)必要に応じ、該電気化学的に活性な液体に対し不活性な粉末状固体の混成混合物からなる。本発明は、(A)少なくとも一種の有機重合体、その前駆体、又はそのプレポリマーを含む又はからなるマトリックス、(B)該マトリックスを溶かさない、又は本質的に溶かさない電気化学的に活性な無機質の又はほとんど無機質の液体、及び(C)必要に応じ、該電気化学的に活性な液体に対し不活性な粉末状固体の混成混合物からなる自己保持性層、又は基体の上に置かれる層、及びそのような層を複数含む電気化学的性質を有する複合層に関する。これらの層及び複合層は、バッテリー、低温型燃料電池、太陽電池、又は電気化学的センサーを製造するのに有利に用いることができる。 (57) Abstract: The present invention relates to a paste-like material that can be used for an electrochemical element, and (A) a matrix comprising or consisting of at least one organic polymer, a precursor thereof, or a prepolymer thereof, B) an electrochemically active inorganic or almost inorganic liquid that does not dissolve or essentially dissolves the matrix, and (C) optionally a powder that is inert to the electrochemically active liquid It consists of a hybrid mixture of solids. The present invention relates to (A) a matrix comprising or consisting of at least one organic polymer, a precursor thereof, or a prepolymer thereof; (B) an electrochemically active, insoluble or essentially insoluble matrix. A self-retaining layer consisting of a hybrid mixture of an inorganic or almost inorganic liquid, and (C) a powdered solid which is inert to the electrochemically active liquid, or a layer placed on a substrate And a composite layer having electrochemical properties comprising a plurality of such layers. These layers and composite layers can be advantageously used to manufacture batteries, low temperature fuel cells, solar cells, or electrochemical sensors.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本発明は、電気化学的性質を有する新規物質に関し、特に、自己保持性である
か、又は基体上に置かれ、かつ撓み性があるペースト状の素材、その素材から作
られた層、及びその層から得られる、一次電池、二次電池、低温型燃料電池、太
陽電池等に使用することのできる複合層に関する。
The present invention relates to a novel substance having electrochemical properties, in particular, a self-supporting or flexible paste-like material placed on a substrate and a layer made from the material. And a composite layer obtained from the layer and usable for a primary battery, a secondary battery, a low-temperature fuel cell, a solar cell, and the like.

【0002】 1970年代の初頭以来、薄層二次電池等のような電気化学要素の製造が試みられ
てきた。その目的は、電極及び電解質のような電気化学的成分部材個々間の接触
面積が、使用する電気化学的活性成分の体積に比して極めて大きいことから特に
良好な充放電特性を有する複合フィルムを得ることに有る。特別の場合には、そ
のような複合フィルムは、高度な撓み性を有する結果、巻いたりあるいはもう一
つの所望の形状に沿わせることのできることが求められる。
[0002] Since the early 1970s, attempts have been made to manufacture electrochemical elements such as thin-layer secondary batteries. The purpose is to provide a composite film having particularly good charge / discharge characteristics because the contact area between individual electrochemical component members such as electrodes and electrolytes is extremely large compared to the volume of the electrochemically active component used. Is to get. In special cases, such composite films are required to have a high degree of flexibility, so that they can be rolled or conformed to another desired shape.

【0003】 過去において、そのような電極を作る試みが、固体又は粘性のある液状のテフ
ロン(登録商標)から始められた。テフロンにある割合で炭素と実際の電極物質 とを加え、ついで適当な接触電極上にプレスまたはスプレーする。しかし、これ で得られる層は、撓み性が十分でない。更に、PCVとテトラハイドロフラン又は 溶媒に溶ける他の重合体とから作り、ついで溶媒をそこから抽出することにより 電極層を製造することが提案された。しかしながら、このようにして得られた製 品の導電性が好ましいものではない。
[0003] In the past, attempts to make such electrodes have begun with solid or viscous liquid Teflon. Carbon and the actual electrode material are added in a proportion to Teflon, then pressed or sprayed onto a suitable contact electrode. However, the resulting layer is not sufficiently flexible. Furthermore, it has been proposed to produce an electrode layer by making from PCV and tetrahydrofuran or another polymer soluble in a solvent, and then extracting the solvent therefrom. However, the conductivity of the product thus obtained is not preferred.

【0004】 適当な電気化学的複合体において、電極として機能することのできる層を製造
するのに特別な問題が存在する。米国特許第5 456 000号明細書には、電極と電
解質セルとをラミネートすることにより得られる充電可能なバッテリーセルが記
載されている。重合体/共重合体から作られたマトリックスにLiMn2O4の粉末か
ら別途作られ、乾燥されたフィルム又は膜が、正極として使用されている。負極
は、重合体/共重合体のマトリックスに炭素粉末を分散させた分散物の乾燥被覆
物からなっている。電解質/分離膜は電極層間に配置されている。この目的のた
めに、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体を、プロピレ
ンカーボネート又はエチレンカーボネートのような有機可塑化剤で変性している
。これらの成分からフィルムを作り、ついでその層から可塑化剤を抽出している
。バッテリーセルは、使用されるまでこの「不活性な」状態に保たれる。活性化
するために、適当な電解質に浸され、それによって、可塑化剤を抽出したことに
より生じた空洞が、液状電解質で充填されている。これでバッテリーは使用状態
になる。
[0004] There are special problems in producing layers that can function as electrodes in suitable electrochemical composites. U.S. Pat. No. 5,456,000 describes a rechargeable battery cell obtained by laminating electrodes and electrolyte cells. A film or membrane made separately from a LiMn 2 O 4 powder in a matrix made from a polymer / copolymer and used as a positive electrode. The negative electrode consists of a dry coating of a dispersion of carbon powder in a polymer / copolymer matrix. The electrolyte / separation membrane is located between the electrode layers. To this end, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymers have been modified with organic plasticizers such as propylene carbonate or ethylene carbonate. A film is made from these components and then the plasticizer is extracted from the layer. The battery cells remain in this "inactive" state until used. In order to activate, a suitable electrolyte is immersed, whereby the cavity created by extracting the plasticizer is filled with a liquid electrolyte. The battery is now ready for use.

【0005】 そのような構成は、バッテリーを使用する直前に活性化しなければならないと
いう欠点がある。これでは殆どの場合受け入れ難いものである。
[0005] Such a configuration has the disadvantage that the battery must be activated immediately before use. This is unacceptable in most cases.

【0006】 本発明の目的は、適当な伝導体(イオン又は混合伝導体、特に電解質、又は複
数の電極の少なくとも一方)を液状であらかじめ含み、直ちに使用できる電気化
学要素において、そのような液状伝導体を含む電気化学的活性層を作るのに適し
たペースト状素材を提供することにある。これらの要素は、幅広い製品に適する
もので、例えば、一次電池、充電可能電池(蓄電池)、低温型燃料電池、太陽電
池、電気化学センサー等々に適しており、層状、特にフィルムラミネートの形状
を有し、非常に優れた伝導性が有り、必要に応じて高い撓み性を有し、更に、液
漏れがなく、したがって必ずしも容器、特に密封容器の中に配置する必要が無い
It is an object of the present invention to provide a ready-to-use electrochemical element that contains a suitable conductor (ionic or mixed conductor, especially an electrolyte, or at least one of a plurality of electrodes) in liquid form, An object of the present invention is to provide a paste-like material suitable for forming an electrochemically active layer including a body. These elements are suitable for a wide range of products, such as primary batteries, rechargeable batteries (rechargeable batteries), low-temperature fuel cells, solar cells, electrochemical sensors, etc., and have a layered shape, particularly a film laminated shape. However, it has very good conductivity, has high flexibility as required, and has no liquid leakage, and thus does not necessarily need to be placed in a container, especially a sealed container.

【0007】 上記目的は、本発明によって達成され、本発明のペースト状素材は、(A)少
なくとも一種の有機重合体、その前駆体又はプレポリマーを含むマトリックス、
(B)マトリックスを溶かさない、又は本質的に溶かさない電気化学的活性のあ
る無機質液体、及び、必要なら、(C)電気化学的活性な該液体に対して不活性
な固体粉末の混合物から作られる。これらのペースト状素材は、適切な自己支持
性の層、又は電気化学要素を製造するのに組み合わせることができるか、又は電
気化学要素の製造する他の部品と組み合わせることのできるもの(例えばフィル
ム、いわゆるテープ)の上に置くことのできる層として加工することができる。
あるいは、ある場合には、その素材は、成分(A)及び必要に応じて(C)を層状
にして、最後に成分(B)を与えて生成される。
The above object has been achieved by the present invention, and the paste-like material of the present invention comprises (A) a matrix containing at least one organic polymer, a precursor or a prepolymer thereof,
(B) a mixture of an electrochemically active inorganic liquid which does not or essentially does not dissolve the matrix and, if necessary, (C) a solid powder which is inert to the electrochemically active liquid. Can be These pasty materials can be combined with a suitable self-supporting layer, or to produce an electrochemical element, or can be combined with other components that produce an electrochemical element (eg, a film, (A so-called tape).
Alternatively, in some cases, the material is produced by layering component (A) and (C) if necessary, and finally providing component (B).

【0008】 「電気化学要素において使用することができる」という意味は、電気化学的活
性無機質液体が、電極物質又は液状電解質に適するイオン伝導性又は電子伝導性
の液体であり得ることを含む。化学量論を変える(価数の変化及び電荷の輸率に
関連する)電子伝導性液体も包含される。そのような液体は、固体インターカレ
ーション電極に置き換わることができる。
The phrase “can be used in an electrochemical element” includes that the electrochemically active inorganic liquid can be an ionic or electronically conductive liquid suitable for electrode materials or liquid electrolytes. Electronically conductive liquids that alter stoichiometry (related to valence changes and charge transport numbers) are also included. Such a liquid can replace a solid intercalation electrode.

【0009】 本発明素材は、好ましくは固体粉末(C)と併せて適切なマトリックス(A)を
使用してペースト状の粘稠性を得る。この固体粉末は充填剤及び支持体物質とし
て機能する。「ペースト状」と言う語は、得られた素材が、現在行われているペ
ースト適用手段を用いて処理できることを意味し、例えば、ベースの材料上にブ
ラシ、スパチュラ、レーキ又は種々の加圧手段により施すことができる状態を意
味する。必要に応じて、素材は比較的薄いものから、非常に粘稠なものにまです
ることができる。
The material according to the invention obtains a pasty consistency, preferably using a suitable matrix (A) in combination with a solid powder (C). This solid powder functions as a filler and a support material. The term "pasty" means that the resulting material can be processed using current paste application means, such as a brush, spatula, lake or various pressing means on the base material. Means a state that can be applied. If desired, the material can be relatively thin to very viscous.

【0010】 マトリックス(A)について複数の物質を使用することができる。溶媒系又は
非溶媒系を用いることができる。適切な非溶媒系は、例えば、架橋可能な液体(
必要なら)又は、とりわけペースト状樹脂系である。例として、架橋可能な付加
重合体からなる樹脂、又は縮合樹脂などである。例えば、フェノプラスト(ノボ
ラック)又はアミノプラストの初期縮合体を用いることができ、最終の重合が行
われ、ペースト状素材を成形して電気化学複合層の層になる。更なる例は、不飽
和ポリエステル、例えば、グラフト重合によりスチレンに架橋されることのでき
るポリエステル類、二官能性反応の相手である硬化性の二官能エポキシ樹脂(例
えば、ポリアミドで冷間硬化されるビスフェノール−A−エポキシ樹脂)、によ
り架橋されることのできるポリカーボネート類、ポリオールにより架橋重合され
ることのできるイソシアヌレート、及びスチレンで重合されることのできる二元
ポリメチルメタクリレートである。ペースト状素材は、マトリックス(A)とし
て多かれ少なかれ粘性のある初期縮合体又は未架橋重合体、あるいはその基本成
分を成分(B)と共に用いて、作られる。
[0010] Several substances can be used for the matrix (A). Solvent or non-solvent systems can be used. Suitable non-solvent systems include, for example, crosslinkable liquids (
If necessary) or, inter alia, a paste-like resin system. Examples thereof include a resin made of a crosslinkable addition polymer or a condensation resin. For example, an initial condensate of phenoplast (novolak) or aminoplast can be used, the final polymerization is performed, and the paste-like material is formed into a layer of the electrochemical composite layer. Further examples are unsaturated polyesters, such as polyesters that can be cross-linked to styrene by graft polymerization, curable bifunctional epoxy resins that are partners of bifunctional reactions (eg, cold cured with polyamides). Bisphenol-A-epoxy resin), isocyanurates that can be cross-linked and polymerized with polyols, and binary polymethyl methacrylates that can be polymerized with styrene. The paste-like material is produced by using a more or less viscous precondensate or uncrosslinked polymer or its basic components together with component (B) as matrix (A).

【0011】 もう一つの選択肢は、重合体又はその前駆体を、有機重合体の溶媒又は膨潤剤
とともに用いることである。原則として、使用できる合成重合体又は天然重合体
の制限はない。炭素主鎖を有する重合体ばかりでなく、例えば、ポリアミド、ポ
リエステル、プロテイン又はポリサッカライドのような主鎖にヘテロイオンを有
する重合体を使用することができる。重合体は、単独重合体でも、共重合体でも
よい。共重合体は、ランダム共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体又
はポリブレンドでもよく、制限はない。純粋な炭素主鎖を有する重合体に関し、
例えば天然又は合成重合体ゴムを使用することができる。特に、フッ素化炭化水
素重合体、例えば、テフロン、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)又はポリ塩化ビニ
ルが好ましい。なぜなら、特にペースト状素材から形成されたフィルム又は層に
おいて良好な撥水性を得ることを可能にするからである。これは、このようにし
て得た電気化学要素に良好な長期安定性を与える。別の例では、ポリスチレン又
はポリウレタンがある。共重合体の例では、テフロン、アモルファスフッ化重合
体、及びフッ化ビニリデン/6フッ化プロピレンの共重合体(Kynarflexとして
市販)がある。主鎖にヘテロ原子を有する重合体の例は、ジアミンジカルボン酸
又はアミノ酸タイプのポリアミド類、ポリカーボネート類、ポリアセタール類、
ポリエーテル類、及びアクリル類である。更に、天然及び合成ポリサッカライド
類(ホモグリカン類及びヘテログリカン類)、プロテオグリカン類、例えば、ス
ターチ、セルロース、メチルセルロースなどがある。更に、硫酸コンドロイチン
、ヒアルロン酸、キチン、天然又は合成ワックス、その他多くの物質が使用でき
る。更に、上記樹脂(初期縮合体)を溶媒中及び希釈剤中で使用することができ
る。
Another option is to use the polymer or its precursor with a solvent or swelling agent for the organic polymer. In principle, there are no restrictions on the synthetic or natural polymers that can be used. Not only polymers having a carbon backbone, but also polymers having a heteroion in the main chain, such as polyamides, polyesters, proteins or polysaccharides, can be used. The polymer may be a homopolymer or a copolymer. The copolymer may be a random copolymer, a graft copolymer, a block copolymer or a polyblend, and is not limited. For polymers having a pure carbon backbone,
For example, natural or synthetic polymer rubber can be used. In particular, fluorinated hydrocarbon polymers such as Teflon, polyvinylidene fluoride (PVDF) or polyvinyl chloride are preferred. This is because good water repellency can be obtained particularly in a film or layer formed from a paste-like material. This gives good long-term stability to the electrochemical element thus obtained. Another example is polystyrene or polyurethane. Examples of copolymers include Teflon, an amorphous fluoropolymer, and a copolymer of vinylidene fluoride / 6 propylene hexafluoride (commercially available as Kynarflex). Examples of the polymer having a hetero atom in the main chain include diamine dicarboxylic acid or amino acid type polyamides, polycarbonates, polyacetals,
Polyethers and acrylics. Further, there are natural and synthetic polysaccharides (homoglycans and heteroglycans) and proteoglycans such as starch, cellulose, methylcellulose and the like. In addition, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, chitin, natural or synthetic waxes, and many other substances can be used. Further, the above resin (precondensate) can be used in a solvent and a diluent.

【0012】 上記重合体のための溶媒及び膨潤剤は当業者には周知である。[0012] Solvents and swelling agents for the above polymers are well known to those skilled in the art.

【0013】 可塑剤(軟化剤も)は、マトリックス(A)が溶媒又は膨潤剤を含むかどうか
に関係なく、使用する重合体に存在してもよい。「可塑剤」又は「軟化剤」は、
可塑分子に共有結合又は二次原子価(ファンデアワールス力)による可塑分子へ
の結合分子を有する物質を含むものと理解すべきである。このようにこれらの剤
は、巨大分子間の相互作用を緩和し、したがって、樹脂の軟化温度、脆弱性及び
硬度を下げる。これは、膨潤剤、溶媒とは異なる。より高い揮発度のために、一
般に、それらを樹脂から蒸発させて除くことはできない。むしろ、適当な溶媒を
用いて抽出することができる。可塑剤を用いると、ペースト状素材から作ること
のできる層において高い機械的な撓み性が出る。
[0013] Plasticizers (as well as softeners) may be present in the polymer used, whether or not the matrix (A) contains a solvent or swelling agent. "Plasticizer" or "softener"
It should be understood to include substances that have a covalent bond to the plastic molecule or a molecule that binds to the plastic molecule by a secondary valence (Van der Waals force). Thus, these agents mitigate interactions between macromolecules and thus reduce the softening temperature, brittleness and hardness of the resin. This is different from swelling agents and solvents. Due to the higher volatility, they generally cannot be removed by evaporation from the resin. Rather, it can be extracted using a suitable solvent. The use of plasticizers results in high mechanical flexibility in layers that can be made from paste-like materials.

【0014】 樹脂群それぞれの適切な可塑剤は、当業者にとって周知である。それらは、処
理しようとする樹脂に対して高い相溶性がなければならない。共通の軟化剤は、
ジブチルフタレート又はジオクチルフタレートのような、沸点の高いフタル酸又
は燐酸のエステルである。また、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ジメトキシエタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート
、ブチロラクトン、エチルメチルスルフォン、ポリエチレングリコール、テトラ
グライム、1,3−ジオキソラン、又はS,S−ジアルキルジチオカーボネートが適切
である。
[0014] Suitable plasticizers for each of the resins are well known to those skilled in the art. They must be highly compatible with the resin to be treated. Common softeners are
High boiling esters of phthalic acid or phosphoric acid, such as dibutyl phthalate or dioctyl phthalate. Further, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethoxyethane, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, butyrolactone, ethyl methyl sulfone, polyethylene glycol, tetraglyme, 1,3-dioxolan, or S, S-dialkyldithiocarbonate is suitable.

【0015】 固体物(C)を加える一つの理由は、例えば、テープにするとき、支持性ある
いは挙動についてマトリックス(A)の性質を改良することである。固体物(C)
は、細かに分配できる形状(例えば、粉末)で用いるのがよい。液状物(B)に
より影響されない、特に酸化/還元により変化しない全ての物質が適している。
しばしば化学的に攻撃的なことがあるから、SiO2、Si3N4、Al2O3、AlN、MgOのよ
うな物質が主として用いられる。しかしながら、他のいかなる物質も、使用する
電解質又は電極物質に対し不活性であれば使用することができる。
One reason for adding the solids (C) is to improve the properties of the matrix (A) with respect to support or behavior, for example when making tapes. Solid (C)
Is preferably used in a form that can be finely distributed (for example, powder). All substances which are unaffected by the liquid (B), in particular unchanged by oxidation / reduction, are suitable.
Materials such as SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , AlN, and MgO are mainly used because they are often chemically aggressive. However, any other substance can be used if it is inert to the electrolyte or electrode material used.

【0016】 電極、電解質等として使用される液状物は少なくとも実質的に無機質でなけれ
ばならない。例えば、オキシ塩化バナジウム又はオキシ臭化バナジウムを使用す
ることができ、そこでは、バナジウムは、酸化段階でVOX、VOX2、VO2Xを経由し
て+III価から+V価に増大する。そのような物質で分解電極を得ることができ
る。これはインターカレーション電極に比して、インターカレーション電極に特
有である体積膨張がないという利点がある。このために使用耐用時間数を改良す
ることができる。
Liquids used as electrodes, electrolytes and the like must be at least substantially inorganic. For example, it is possible to use vanadium oxychloride or oxybromide vanadium, wherein the vanadium increases VOX, the VOX 2, via the VO 2 X + III valence from + V-valent oxide phase. A decomposition electrode can be obtained with such a substance. This has the advantage over the intercalation electrode that there is no volume expansion characteristic of the intercalation electrode. For this reason, the service life can be improved.

【0017】 基本的には、システムに適する電解物質としていかなる液状電解質をも使用す
ることができ、そのようなシステムとそれに応じた電解質は複数知られている。
例えば、硫酸又はKOHのような水系システムは、鉛蓄電池又はNi-Pb蓄電池又はニ
ッケルカドミウム蓄電池又は水素化ニッケル蓄電池のようなシステムにおいて陽
子伝導性電解質として用いることができ、それによって、有効な充填密度を得る
ことができる。
Basically, any liquid electrolyte can be used as a suitable electrolyte for the system, and several such systems and corresponding electrolytes are known.
For example, aqueous systems such as sulfuric acid or KOH can be used as proton conducting electrolytes in systems such as lead acid batteries or Ni-Pb batteries or nickel cadmium batteries or nickel hydride batteries, thereby providing an effective packing density. Can be obtained.

【0018】 もし必要なら、撥水性のマトリックスにおいて、伝導性液の輸率をよくするた
めに、水と混合できるアルコール又は極性有機溶媒を電解質に加えることができ
る。特に、メタノール、エタノール、プロパノール、グリコール、グリセリンの
ような、好ましくは1から6個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状の1価、
2価又は3価のアルコールが適している。特に、重合体マトリックスを可塑剤(
重合体マトリックスから抽出される)と一緒に用いたとき、そのような水性混合
物は、最終層中のマトリックスを湿潤し(必要に応じ、架橋し)、輸送をより容
易にする。しかしながら、「おおよそ無機質の液体」というとき、電解質は、塩
と、エチルカーボネート、ジエチルカーボネートのような完全に有機質の溶媒と
からなる又はおおよそなるといった可能性を排除する。それゆえ、存在する有機
溶媒の量は、溶媒全量の70%以下、好ましくは50%以下にすべきである。マ
トリックス及び/又は有機溶媒の性質に応じて、最高値が例えば30%又は15
%であれば十分である。
If necessary, in a water-repellent matrix, water-miscible alcohols or polar organic solvents can be added to the electrolyte to improve the transport number of the conductive liquid. In particular, straight-chain or branched monovalent having preferably 1 to 6 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, glycol, glycerin,
Dihydric or trihydric alcohols are suitable. In particular, the polymer matrix is used as a plasticizer (
When used together with (extracted from the polymer matrix), such an aqueous mixture wets (and optionally crosslinks) the matrix in the final layer, making transport easier. However, when referring to "substantially inorganic liquids", the exclusion of the possibility that the electrolyte consists or consists of a salt and a completely organic solvent such as ethyl carbonate, diethyl carbonate. Therefore, the amount of organic solvent present should be less than 70%, preferably less than 50% of the total amount of solvent. Depending on the nature of the matrix and / or the organic solvent, the highest values are for example 30% or 15%.
% Is sufficient.

【0019】 もう一つのやり方において、マトリックス材料は水と混合できる軟化剤又は可
塑剤を含むことができる。これにより、マトリックス材料の親水性を高め、同じ
結果をもたらす。有機添加物の最大量については上述のことが当てはまる。もう
一つの別法において、吸湿性塩、例えば、MgCl2、をマトリックス物質に加える
ことができる。マトリックスに水を引き入れ、マトリックス内の電解質の輸送を
容易にするという同様の結果をもたらす。
In another approach, the matrix material can include a water-miscible softener or plasticizer. This increases the hydrophilicity of the matrix material, with the same result. The above applies to the maximum amount of organic additive. In another alternative, hygroscopic salts, for example, can be added MgCl 2, and the matrix material. Water is drawn into the matrix with the same consequence of facilitating the transport of the electrolyte within the matrix.

【0020】 電解質にとって、水系のほかに更に、H2SO4又はLiAlCl4/SO2(後者は、二酸
化硫黄ガスが塩化リチウムアルミニウムと反応するとき発生する)のような非水
性の液状無機電解質も加えることができる。そのような系は、より高い疎水性の
重合体マトリックスに比して高い表面張力を有している。重合体マトリックス中
の移動を高める手段はいくつか存在する。中でも水系電解質について最初に挙げ
た二種類、すなわち、電解質にアルコール等を添加、及び/又は重合体マトリッ
クスに可塑剤を添加することである。
For the electrolyte, in addition to the aqueous system, there are also non-aqueous liquid inorganic electrolytes such as H 2 SO 4 or LiAlCl 4 / SO 2 (the latter is generated when sulfur dioxide gas reacts with lithium aluminum chloride). Can be added. Such systems have a high surface tension compared to a more hydrophobic polymer matrix. There are several means to enhance migration in the polymer matrix. Among them, the first two types of water-based electrolytes, namely, adding an alcohol or the like to the electrolyte and / or adding a plasticizer to the polymer matrix.

【0021】 前述したように、本発明のペースト状素材及びそれから得た層は、多くの電気
化学要素に適しており、好ましくは、フィルム/層複合物として具体化される。
当業者なら、従来の電気化学要素に使用しようとするのと同じ液体(B)、すな
わち重合体の加えられていない物質を選ぶことができる。
As mentioned above, the paste-like material of the present invention and the layers obtained therefrom are suitable for many electrochemical elements and are preferably embodied as a film / layer composite.
The person skilled in the art can select the same liquid (B) to be used for conventional electrochemical elements, ie a substance without added polymer.

【0022】 蓄電池の下記成分は、リチウム系の蓄電池に任意に使用できる例である。The following components of the storage battery are examples that can be used arbitrarily in a lithium-based storage battery.

【0023】 下部接触電極 Al、Cu、Pt、Au、C 正極 LiF、LiNiVO4、Lix[Mn]2O4、LiCoO2、LiNiO2、LiNi0.5Co0 .5 O2、LiNi0.8Co0.2O2、V2O5、LixV6O13 電解質 LiAlCl4/SO2(無水) 負極 Li、Li4+xTi5O12、LixMoO2、LixWO2、LixC12、LixC6、 リチウム合金 上部接触電極 Al、Cu、Mo、W、Ti、V、Cr、Ni この蓄電池の電解質層は、本発明のペースト状素材から作ることができるけれ
ども、他の層は、必要あれば、液体(B)に代えて粉末の電極物質を入れたペー
スト状素材を用いることもできる。電極材料は、重合体マトリックスに溶けない
方が好ましい。電極材料対重合体マトリックスの比は約70ないし30重量%が
特に好ましい。重合体マトリックスは、上述の本発明の素材と同じ成分を有する
ことができる。
The lower contact electrode Al, Cu, Pt, Au, C cathode LiF, Li x NiVO 4, Li x [Mn] 2 O 4, LiCoO 2, LiNiO 2, LiNi 0.5 Co 0 .5 O 2, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 , V 2 O 5 , LixV 6 O 13 Electrolyte LiAlCl 4 / SO 2 (anhydrous) Negative electrode Li, Li 4 + x Ti 5 O 12 , Li x MoO 2 , Li x WO 2 , Li x C 12 , Li x C 6 , lithium alloy Top contact electrode Al, Cu, Mo, W, Ti, V, Cr, Ni The electrolyte layer of this storage battery can be made from the pasty material of the present invention, but other layers are required If so, a paste-like material containing a powdered electrode substance can be used instead of the liquid (B). Preferably, the electrode material does not dissolve in the polymer matrix. It is particularly preferred that the ratio of electrode material to polymer matrix is about 70 to 30% by weight. The polymer matrix can have the same components as the inventive material described above.

【0024】 しかしながら、もちろん、本発明は、リチウム系蓄電池に限るものではない。
上述のように、可能性のある用途はたくさんある。例えば、本発明の素材は、自
己支持性のフィルムにすることができ、あるいは基体に載せて、一次電池、二次
電池、分解型電池(decomposition battery)、低温型燃料電池、太陽電池、又
は電気化学的センサーなどに用いることができる。
However, of course, the present invention is not limited to lithium-based storage batteries.
As mentioned above, there are many potential uses. For example, the material of the present invention can be a self-supporting film, or can be mounted on a substrate to provide a primary battery, a secondary battery, a decomposition battery, a low temperature fuel cell, a solar cell, or an electric battery. It can be used for chemical sensors and the like.

【0025】 本発明のペースト状素材を作ることのできる上述の成分は、従来の方法、好ま
しくは激しくかき混ぜるか、混練することにより混合することができる。もし必
要なら、有機重合体又はその前駆体を、成分(B)及びもしあれば(C)を加える
前に、溶媒又は膨潤剤の中であらかじめ溶かすか又は膨潤させる。成分(C)が
あれば、素材が固まる前にペースト状素材に入れて、成分(A)で処理すること
が好ましい。成分(B)は、この段階で加えることができる。別法を以下に記載
する。
The above-mentioned components from which the paste-like material of the present invention can be prepared can be mixed by a conventional method, preferably by vigorous stirring or kneading. If necessary, the organic polymer or its precursor is pre-dissolved or swelled in a solvent or swelling agent before adding component (B) and (C), if any. If the component (C) is present, it is preferable that the component (C) is put into a paste-like material before it is hardened and then treated with the component (A). Component (B) can be added at this stage. Alternatives are described below.

【0026】 本発明のペースト状素材は、薄膜型電池、それに類似する電気化学的センサー
のような他の電気化学要素を製造するのに適する。この要素はいわゆる「厚膜」
技術において好ましいものである。この要素の各層は、「テープ」と呼ばれる。
各電気化学的に活性な又は活性化できる層を、約10μmから約1〜2mmまで
の厚さで作られ、互いの上に置かれ、密着される。好ましい範囲は約50μmか
ら500μmである。特に好ましい範囲は、約100μmである。しかしながら
、本発明によれば、相当する薄膜要素(この述語は好ましくは100nm〜数μm
の厚さを意味する)を作ることができる。しかしながら、この用途は制限するこ
とはできない。なぜなら、相当する要素は多くの場合、容量の点で現在の要求を
満たさないからである。しかしながら、例えば、バックアップ用として利用でき
るだろうことが推測できる。
The paste-like material of the present invention is suitable for manufacturing other electrochemical elements such as thin-film batteries and similar electrochemical sensors. This element is a so-called “thick film”
Preferred in the art. Each layer of this element is called a "tape".
Each electrochemically active or activatable layer is made of a thickness of about 10 μm to about 1-2 mm, placed on top of each other and adhered. A preferred range is from about 50 μm to 500 μm. A particularly preferred range is about 100 μm. However, according to the invention, the corresponding thin-film elements (this predicate is preferably from 100 nm to several μm
Means thickness). However, this application cannot be limited. This is because the corresponding elements often do not meet current requirements in terms of capacity. However, it can be inferred, for example, that it could be used as a backup.

【0027】 更に、本発明のペースト状素材はまた他の形体にすることもできる。このよう
に、より厚い層(例えば、約1〜10mmの範囲)を作ることができ、それから
いろいろな形状を打ち抜き、あるいは切り出すことができる。例えば、後者は非
常に小さく、そして非常に安全でなければならない医療技術においてバッテリー
及び蓄電池などに適している。用途の一例は、補聴器のバッテリーである。これ
は耳に対してあるいは内部に直に触れて装着されるか、あるいは埋め込みさえし
て、最小量の空間を占めることに加えて、漏出に対して特に厳しい要件がある。
採用される形状は、直接に、例えばキャスティング、インジェクションモールデ
ィング又は押し出し法などにより製造できることはもちろんのことである。
Further, the paste-like material of the present invention can also have other forms. In this way, thicker layers (eg, in the range of about 1-10 mm) can be made, from which various shapes can be stamped or cut. For example, the latter are very small and are suitable for batteries and accumulators in medical technology, which must be very safe. One example of an application is a hearing aid battery. It has particularly stringent requirements for leakage, in addition to occupying or even implanting directly into or into the ear or inside, occupying a minimal amount of space.
The employed shape can of course be produced directly, for example by casting, injection molding or extrusion.

【0028】 それゆえ、本発明は更に、自己支持性の形、又は基体上に置く形で好ましくは
上述の厚さで、上記のペースト状素材から作ることができる層を含むものである
。この層は、撓むことができることが好ましい。
The invention therefore furthermore comprises a layer which can be made from the above-mentioned pasty material, preferably in the above-mentioned thickness, in a self-supporting form or on a substrate. This layer is preferably capable of flexing.

【0029】 自己支持性層(フィルム、テープ)及び基体上に載せることができる層の両方
を作るには、従来技術で知られる方法を用いて行うことができ、マトリックスの
適当な重合体物質に用いることができる。ペースト状素材は、物質に応じて、キ
ュアリング(樹脂又は初期縮合物の)プレポリマー又は線状重合体の架橋、溶媒
(アセトン等のような)の蒸発、又は類似の手段により固める。重合体マトリッ
クスが可塑剤を含む場合、溶剤を抽出して成分の分配を均質に保ちながらペース
ト状素材の粘性を十分保つことができることは、特に有利である。可塑剤が何ら
かの別の目的(例えば、マトリックス物質の親水性を高めること)を満たすこと
を意味しない態様において本発明を用いた場合、ペースト状素材が自己支持性層
又は何らかのものに適用できる層に一旦固まっても除去することができる。ただ
し、重合体マトリックスは結晶化が起き難い、したがって脆性及び撓み性が起き
難い場合に限る。十分に撓み性のある重合体の例は、重合体/共重合体について
はポリフッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンとの組み合わせである。
The preparation of both self-supporting layers (films, tapes) and layers that can be mounted on a substrate can be carried out using methods known in the art and includes the use of a suitable polymeric material in the matrix. Can be used. Depending on the substance, the pasty material is hardened by curing (eg, of a resin or precondensate) or crosslinking of a linear polymer, evaporation of a solvent (such as acetone, etc.), or similar means. When the polymer matrix contains a plasticizer, it is particularly advantageous that the solvent can be extracted and the viscosity of the paste-like material can be sufficiently maintained while keeping the distribution of the components homogeneous. When the present invention is used in a manner that does not imply that the plasticizer fulfills some other purpose (eg, to increase the hydrophilicity of the matrix material), the paste-like material becomes a self-supporting layer or a layer applicable to something. Once hardened, it can be removed. However, only when the polymer matrix is unlikely to be crystallized and therefore less brittle and flexible. An example of a polymer that is sufficiently flexible is the combination of polyvinylidene fluoride and propylene hexafluoride for the polymer / copolymer.

【0030】 本発明の特別な態様において、成分(B)はペースト状素材の製造途中では加
えられないか、又は部分的にしか加えられない。すなわち、前述のように、自己
支持性層又は、素材を何らかのものの上に載せ、素材が固まった(例えば、へキ
サンのような溶媒を加えて抽出することにより)後に生じる層から可塑剤を除去
する場合、固まったマトリックスの中にスポンジに似た多くの空洞が生じる。つ
いで、液(B)に浸すと毛細管現象で液が生じた穴の空洞に吸い込まれ、その中
で液は安定したままとなる。
In a particular embodiment of the invention, component (B) is not added or only partially added during the production of the pasty mass. That is, as described above, the plasticizer is removed from the self-supporting layer or a layer formed after the material is placed on something and the material is hardened (for example, by adding and extracting a solvent such as hexane). If so, many cavities resembling a sponge are created in the consolidated matrix. Then, when immersed in the liquid (B), the liquid is sucked into the cavity of the hole where the liquid was generated by the capillary action, and the liquid remains stable therein.

【0031】 自己支持性のフィルムを得るために、例えば、カレンダーで適当な厚さのペー
スト状素材を得ることができる。これについては、標準技術を用いることができ
る。自己支持性層は、ペースト状素材を基体に施し、固まった後の生成層を取り
外すことにより得ることができる。この要件は、生成物が十分な撓み性を有する
ことである。コーティング処理は、従来のペースト施与方法を用いて行うことが
できる。例えば、ブラシ、レーキ、スプレー、スピンコーティング等により行う
ことができる。押圧技術も使用できる。上述のように、液(B)をあらかじめペ
ースト状素材の中に入れておくか、又は、少なくとも重合体マトリックス(A)
及び充填剤(C)からなるペースト状素材が固まり、中に含まれていた軟化剤が
除去された後に生じた空洞を満たすかのどちらでもよい。
In order to obtain a self-supporting film, for example, a paste-like material having an appropriate thickness can be obtained using a calender. For this, standard techniques can be used. The self-supporting layer can be obtained by applying the paste-like material to the substrate and removing the solidified product layer. The requirement is that the product has sufficient flexibility. The coating process can be performed using a conventional paste application method. For example, it can be performed by brush, rake, spray, spin coating, or the like. Pressing techniques can also be used. As described above, the liquid (B) is previously placed in the paste-like material, or at least the polymer matrix (A)
Or the paste-like material comprising the filler (C) may be solidified and filled in the cavities formed after the softener contained therein has been removed.

【0032】 本発明の好ましい態様において、ペースト状素材として架橋が可能な樹脂(初
期縮合体)を上述のように用い、層が形成された後UV又は電子線により硬化する
。もちろん、硬化は、熱硬化でも化学硬化(例えば、適当な浴に、形成された層
を浸すことにより)であってもよい。必要に応じ、架橋のために適切な開始剤あ
るいは促進剤等々をペースト状素材に加えてもよい。
In a preferred embodiment of the present invention, a crosslinkable resin (initial condensate) is used as the paste-like material as described above, and after the layer is formed, it is cured by UV or electron beam. Of course, the curing may be thermal or chemical (eg, by immersing the formed layer in a suitable bath). If necessary, an appropriate initiator or accelerator for crosslinking may be added to the paste-like material.

【0033】 更に、本発明は、電気化学的性質を有する複合層に関し、特に相当する一連の
上記層により作られる、又はそのような層を含む蓄電池、他のバッテリー又はセ
ンサーに関する。
Furthermore, the invention relates to composite layers having electrochemical properties, in particular to accumulators, other batteries or sensors made by or comprising such a series of corresponding layers.

【0034】 図1は、配置構成の1例を示す。1 接触電極、2 中間テープ、3 電極、
4 電解質、5 電極、6 中間テープ、及び7 接触電極。
FIG. 1 shows an example of an arrangement configuration. 1 contact electrode, 2 intermediate tape, 3 electrodes,
4 electrolyte, 5 electrodes, 6 intermediate tape, and 7 contact electrodes.

【0035】 以下に、より詳細に説明する。Hereinafter, a more detailed description will be given.

【0036】 複合層を生成するには、各ペースト状素材を、ペースト施与方法により互いに
プライ(ply)毎に重ねて施与することができる。各プライ(ply)が単独で架橋
されるか、それが溶媒により引き離さされ又はある別な方法で層に形成されるか
、する。しかしながら、個々のマトリックスを架橋、又は溶媒又は膨潤剤等の蒸
発により、必要な層の全てが施与された後固めることができる。後者は、例えば
、多色画法に似た押圧法を利用して電気化学的活性化層を施与すると有利である
。この例は、フレクソドラック(Flexodruck)技術であり、この技術により、基
体の多重のメータ/セカンド(meters/second)を、必要な電気化学的活性層と
連続的に印刷することができる。
In order to form the composite layer, the respective paste-like materials can be applied to each other in a ply by a paste application method. Either each ply is cross-linked alone, or it is separated by a solvent or otherwise formed into a layer. However, the individual matrices can be hardened after all of the necessary layers have been applied, by crosslinking or evaporation of solvents or swelling agents. The latter is advantageous, for example, in that the electrochemically activated layer is applied using a pressing method similar to the multicolor painting method. An example of this is the Flexodruck technology, which allows multiple meters / seconds of a substrate to be printed continuously with the required electrochemically active layer.

【0037】 別法として、全ての層又はフィルムは個々に最終的に固まった状態にすること
ができる。自己保持性である場合には、生成すべき要素の適当な成分を、積層に
より一緒にすることができる。従来の積層技術を用いることができる。例えば、
第2の層を加圧ロールにより担持層に結合する押し出しコーティング法、ペース
ト状素材と一緒に基体が2つ又は3つのロールニップに入るカレンダーコーティ
ング、又は二重化法(好ましくは加熱されたロールに圧力及び反対圧力下で結合
する)などがある。当業者であれば、ペースト状素材のマトリックスを選ぶこと
に応じて適当な技術を見出すことに問題はないであろう。
[0037] Alternatively, all layers or films can be individually finally set. If self-retaining, the appropriate components of the element to be produced can be brought together by lamination. Conventional lamination techniques can be used. For example,
Extrusion coating, in which the second layer is bonded to the carrier layer by means of pressure rolls, calender coating, in which the substrate together with the pasty material enters two or three roll nips, or duplexing (preferably applying pressure and pressure to a heated roll) Bonding under opposite pressure). One skilled in the art would have no problem finding a suitable technique depending on the choice of the matrix of the pasty material.

【0038】 個々の層を接合(積層)する際の加圧処理は、例えば、個々の層において結合
をより良いものとする(したがって、伝導性も改良する)ためにしばしば望まし
い。このために、現在の技術を用いることができる。使用材料が許すなら、冷間
プレス(60°C以下の温度で)が有利である。これは、個々の層の間に特に良
好な接触をもたらす。
[0038] Pressure treatment when joining (stacking) the individual layers is often desirable, for example, to improve bonding (and thus also improve conductivity) in the individual layers. For this purpose, current technology can be used. If the materials used permit, cold pressing (at a temperature below 60 ° C.) is advantageous. This leads to a particularly good contact between the individual layers.

【0039】 全ての用途において、本発明のペースト状素材、又はそれから作られた自己支
持性箔層、又はそれから作られ、基体上に載せられた層用いることの利点は、費
用効果であり、コンパクトな構造のために実用エネルギー密度が高く、液状電解
質又は液状電極が重合体マトリックス中にスポンジのように入っているから、漏
液に対して高い信頼性があることである。
In all applications, the advantage of using the pasty material of the invention, or a self-supporting foil layer made therefrom, or a layer made therefrom and mounted on a substrate, is cost-effective, compact Due to its simple structure, the practical energy density is high and the liquid electrolyte or liquid electrode is contained in a polymer matrix like a sponge, so that it has high reliability against liquid leakage.

【0040】 本発明のペースト状素材で作ることのできる電気化学的部材は制限されない。
それゆえ、以下に記載の実施態様は、単なる例であり、好ましい態様にすぎない
The electrochemical member that can be made from the paste-like material of the present invention is not limited.
Therefore, the embodiments described below are merely examples and are preferred embodiments.

【0041】 充電可能な電気化学的電池は、このように厚膜技法により、すなわち、約10
μmから1〜2mmまでの厚さ、好ましくは100μm厚さの電気化学的活性層
でもって作ることができる。電気化学的電池がリチウム技術に基づく場合、電解
質層の液体は、この目的のために上に評価したような物質でよい。少なくとも3
つの層を与えることができる。すなわち、正極として作用するもの、固体電解質
として作用するもの、及び負極として作用するもの、すなわち、図1の層3、4
及び5である。
A rechargeable electrochemical cell is thus made by a thick film technique, ie, about 10
It can be made with an electrochemically active layer having a thickness of from μm to 1 to 2 mm, preferably 100 μm. If the electrochemical cell is based on lithium technology, the liquid of the electrolyte layer may be a material as evaluated above for this purpose. At least 3
One layer can be given. That is, those acting as a positive electrode, those acting as a solid electrolyte, and those acting as a negative electrode, that is, the layers 3, 4 in FIG.
And 5.

【0042】 本発明によれば、蓄電池において、ある範囲で見た場合、特に有利な電流密度
を得ることができる。周知のように、電流密度は、電解質の抵抗により調整する
ことができる。それが余りにも高い場合、極性化が起こり、長期間に亘って電極
の破壊がある。逆に余りにも低いと、得られた蓄電池の力がわずかな用途にしか
十分でない。上記限度は、1mA/cm2である。電解質層が約100μmである場合
には、1mA/cm2の電流密度は、抵抗によって、無視しうる0.1Vほど電圧を下げ
る。例えば、電解質が10S/cmの伝導度である場合、層内の微細な領域(micr
o-geometry)(充填剤と溝)は、層に対する伝導度として約10S/cmとなる。
非常に推奨される評価基準によれば、層の厚さd、伝導度σion、イオン抵抗(
Ω)、表面積Aとして、以下の式を満たすように選択すべきである。 200Ω<d/(σion・A) この評価基準は、本発明によるテープを用いたとき、よく当てはまる。
According to the present invention, a particularly advantageous current density can be obtained in a storage battery when viewed in a certain range. As is well known, the current density can be adjusted by the resistance of the electrolyte. If it is too high, polarization will occur and there will be electrode breakdown over an extended period. Conversely, if it is too low, the power of the storage battery obtained is not sufficient for only a few applications. The above limit is 1 mA / cm 2 . If the electrolyte layer is about 100 μm, a current density of 1 mA / cm 2 will reduce the voltage by negligible 0.1 V due to the resistance. For example, if the electrolyte has a conductivity of 10 1 S / cm, the fine area (micr) in the layer
o-geometry A) (filler and groove) is about 10 0 S / cm as a conductivity to the layer.
According to highly recommended criteria, the layer thickness d, conductivity σ ion , ionic resistance (
Ω), the surface area A should be selected to satisfy the following equation: 200 Ω <d / (σ ion · A) This criterion applies well when the tape according to the invention is used.

【0043】 上記3層電池(又は正極/電解質/負極からなる他の所望の電気化学要素)は
、更に接触電極(図1における1及び7)が与えられる。これら接触電極は、適
切な物質(本明細書の前の方で記載してあるリチウム技術に用いることのできる
接触電極用材料)のフィルムからなるのが有用である。
The three-layer battery (or other desired electrochemical element consisting of cathode / electrolyte / negative electrode) is further provided with contact electrodes (1 and 7 in FIG. 1). These contact electrodes are usefully comprised of a film of a suitable substance (a material for a contact electrode that can be used in lithium technology as described earlier herein).

【0044】 本発明の特別な実施態様において、下部接触電極と隣接する電極との間に、及
び上部接触電極と隣接する電極との間に追加の重合体薄層(「中間テープ」、図
1の層2及び6)を入れる。これはペースト状素材を用いて作ることもできる。
この重合体薄層は導電性の金属元素又はそのような元素の合金を含むべきである
。それは、電極材料から接触電極まで電子を移送するのに適している。この例は
、重合体薄層を正極と、関連する接触電極との間に配置する場合には、金、白金
、ロジウム、及び炭素、又はこれらの合金である。負極と接触電極との間に配置
する場合には、適当な元素は、ニッケル、鉄、クロム、チタン、モリブデン、タ
ングステン、バナジウム、マンガン、ニオブ、タンタル、コバルト及び炭素であ
る。上述の電極と電解質についての知識は、もちろん、層を作るペースト状素材
の濃度及び構成にも当てはまる。接触電極及び中間テープ(図1参照)について
の態様は、電解質をLiAlCl4/SO2として上記リチウム技術を用いて作成した場合
、図3の充放電曲線を有する。
In a particular embodiment of the invention, an additional thin polymer layer (“intermediate tape”, FIG. 1) between the lower contact electrode and the adjacent electrode and between the upper contact electrode and the adjacent electrode Layers 2 and 6). This can also be made using a paste-like material.
The thin polymer layer should include a conductive metallic element or alloy of such an element. It is suitable for transferring electrons from an electrode material to a contact electrode. Examples of this are gold, platinum, rhodium, and carbon, or alloys thereof, when a thin layer of polymer is placed between the positive electrode and the associated contact electrode. When placed between the negative electrode and the contact electrode, suitable elements are nickel, iron, chromium, titanium, molybdenum, tungsten, vanadium, manganese, niobium, tantalum, cobalt and carbon. The knowledge of the electrodes and electrolytes mentioned above, of course, also applies to the concentration and composition of the pasty material from which the layers are made. The embodiment for the contact electrode and the intermediate tape (see FIG. 1) has the charge / discharge curve of FIG. 3 when the electrolyte is made using Lithium technology as LiAlCl 4 / SO 2 .

【0045】 本発明のもう一つの実施態様において、少なくとも3つの層から電気化学電池
を構成し、両電極を層として本発明にしたがって実施する。正極側(電極)はプ
ロトン系とし、一方、負極側(対照電極)は非プロトン系とする。「プロトン系
」とは、塩、例えば、硝酸リチウム又は過塩素酸リチウムのようなリチウム塩を
「プロトン系」に溶かした系、すなわち、プロトン−分離系(H2O)と理解され
る。一方、固体電解質は、中間層として選ばれる。その陽イオン(例えば、リチ
ウム)は、伝導イオンである。特に、本実施態様においては、重合体マトリック
スの撥水性により、水は、負極側への移動を妨げられ、そこでの分解が妨げられ
る。利点は、液体電解質のために正極における速度論的運動量が増大すること、
及び可能な電解質を幅広く選択できること(この場合、正極の金属接触電極の電
位差による腐食の問題が回避され、そのためアルミニウムはコスト的に好ましい
。例えば、過塩素酸リチウムを含む電解質は、正極側の接触電極を容易に酸化す
る。) 本発明の素材は、例えば、一次電池に使用するのに適しており、特に電解質層
を作るのに適切である。適切な電極システムは、例えば、亜鉛―炭、アルカリ−
マンガン(Zn-MnO2)、亜鉛−酸化水銀(Zn−HgO)、亜鉛−酸化銀(Zn-AgO)
、亜鉛―空気中酸素(Zn-O2)、マグネシウム−空気中酸素(Mg-O2)、アルミニ
ウム−空気中酸素(Al-O2)である。適切な電解質は、臭化及び塩化アルカリ及
びアンモニウム又は水酸化アルカリ(特に、アルカリ金属はナトリウムとカリウ
ム)のアルコール溶液である。
In another embodiment of the present invention, an electrochemical cell is constructed from at least three layers and practiced according to the present invention with both electrodes as layers. The positive electrode side (electrode) is made protonic, while the negative electrode side (control electrode) is made aprotic. The "protonic", salts, for example, a system obtained by dissolving lithium salt such as lithium nitrate or lithium perchlorate "protonic", i.e., protons - are understood to separation system (H 2 O). On the other hand, a solid electrolyte is selected as the intermediate layer. The cation (eg, lithium) is a conductive ion. In particular, in the present embodiment, the water repellency of the polymer matrix prevents water from moving to the negative electrode side and prevents decomposition there. The advantage is that the kinetic momentum at the positive electrode is increased due to the liquid electrolyte,
A wide choice of possible electrolytes (in this case the problem of corrosion due to the potential difference of the metal contact electrode of the positive electrode is avoided, so aluminum is preferred in terms of cost; for example, an electrolyte containing lithium perchlorate can The electrode is easily oxidized.) The material of the present invention is suitable for use in, for example, a primary battery, and is particularly suitable for forming an electrolyte layer. Suitable electrode systems include, for example, zinc-charcoal, alkali-
Manganese (Zn-MnO 2), zinc - mercury oxide (Zn-HgO), zinc - silver oxide (Zn-Ag 2 O)
, Zinc - oxygen in the air (Zn-O 2), magnesium - oxygen in the air (Mg-O 2), aluminum - is in air oxygen (Al-O 2). Suitable electrolytes are alcoholic solutions of alkali bromide and chloride and ammonium or alkali hydroxides (particularly the alkali metals sodium and potassium).

【0046】 本発明の素材は、更に、二次電池に使用するのに適している。二次電池は既に
説明したとおりであり、例えば、鉛蓄電池やニッケル水素電池である。その他の
二次電池は、ニッケル−カドミウム、ニッケル−鉄、亜鉛−酸化銀、及びアルカ
リ−マンガン電池である。これらのための適切な電解質は、例えば、含水又は無
水H2SO4(例えば、鉛蓄電池用)又は水酸化カリウムである。
The material of the present invention is further suitable for use in a secondary battery. The secondary battery is as described above, and is, for example, a lead storage battery or a nickel hydride battery. Other secondary batteries are nickel-cadmium, nickel-iron, zinc-silver oxide, and alkali-manganese batteries. Suitable electrolytes for these, for example, hydrous or anhydrous H 2 SO 4 (e.g., for a lead-acid battery) or potassium hydroxide.

【0047】 本発明の素材は、新しいタイプの電池、いわゆる分解型電池にも使用できる。
正極、例えば、MgBr2において塩が分解し、生じた臭素は、炭素フィルム(炭素
テープ)に蓄積される。この場合、ペースト状素材、又はそれから作られたフィ
ルム又は層の電解質は、MgCl2であり、その分解電圧がMgBr2よりも高いから分解
しない。Mgは、その場で、金属フィルム又は炭素フィルム中に負極として析出し
、スポンジとして機能する。その他に、そのマグネシウムは、上記物質が閉じら
れた形で存在するならば、その物質上に析出する。しかしながら、好ましい体積
ゆえに最初の形態が好ましい。電池電圧は、MgBr2の分解電圧に等しい。この場
合に、特にそのような蓄電池では、容量が価数に伴って増えるから、より高い価
数のイオンが使用できるという利点がある。特に、軽く、低コストのMg及びAlが
よい。これらのシステムでは、無機質、水性、又は少なくとも液状の電解質を用
いるべきである。なぜなら、より高い価数のイオンの室温での固体電解質におけ
る移動度は、バッテリー及び蓄電池の用途にはあまりにも低すぎる。電極は、金
属としても、炭素フィルムとしても、粉末としてさえ存在が可能である。粉末電
極材料の場合、上述したように、重合体マトリックスのフィルムに埋め込まれる
The material of the present invention can be used for a new type of battery, a so-called decomposition type battery.
The positive electrode, for example, salt is decomposed in the MgBr 2, resulting bromine is stored in a carbon film (carbon tape). In this case, the electrolyte of the paste-like material or the film or layer made therefrom is MgCl 2 and does not decompose because its decomposition voltage is higher than MgBr 2 . Mg precipitates in situ as a negative electrode in a metal film or a carbon film and functions as a sponge. Alternatively, the magnesium precipitates on the material if the material is present in a closed form. However, the first form is preferred because of the preferred volume. Battery voltage is equal to the decomposition voltage of MgBr 2. In this case, in particular, in such a storage battery, the capacity increases with the valence, so that there is an advantage that ions having a higher valence can be used. In particular, light and low-cost Mg and Al are preferred. In these systems, mineral, aqueous, or at least liquid electrolytes should be used. Because, the mobility of higher valence ions in a solid electrolyte at room temperature is too low for battery and accumulator applications. The electrode can be present as a metal, as a carbon film, or even as a powder. In the case of powdered electrode materials, they are embedded in a polymer matrix film, as described above.

【0048】 本発明の素材を使用するもう一つの分野は、低温燃料電池である。この場合、
ナフィオンのような、プロトン伝導性重合体電解質(PEM:プロトン交換膜)が
過去使用された。しかしながら、この重合体電解質は高価であり、乾燥に対して
過敏である。特に、燃料電池を再充電する簡単な方法は存在しない。原則、水素
貯蔵装置は、小さく高価な鋼鉄製のビンであり、完全に交換しなければならない
。過去において、そのような水素貯蔵装置にスペースが必要なため、薄層構造の
ような電池をデザインすることを不可能であった。本発明によれば、吸湿性塩を
入れた重合体マトリックスを用いて電解質層を使用し、この層は湿気のある環境
に保持する。塩が溶解したとき、この層は、液状電解質を含むことになる(上記
塩は給した水分の中にある)、そして水は電気化学的に分解できる。生じた水素
は、もう一つの積層された水素化物貯蔵装置(フィルム状のY、Pt、Pd又は他の
水素吸蔵物質、好ましくは、有機重合体マトリックス中)に貯蔵される。分解に
よって失われた水は、吸湿性塩が引き込んだ水分によって補給される。
Another field of using the materials of the present invention is low temperature fuel cells. in this case,
Proton conducting polymer electrolytes (PEMs: proton exchange membranes), such as Nafion, have been used in the past. However, this polymer electrolyte is expensive and sensitive to drying. In particular, there is no simple way to recharge a fuel cell. In principle, hydrogen storage devices are small, expensive steel bottles that must be completely replaced. In the past, space requirements for such hydrogen storage devices made it impossible to design batteries such as thin-layer structures. According to the invention, an electrolyte layer is used with a polymer matrix loaded with a hygroscopic salt, which layer is kept in a humid environment. When the salt dissolves, this layer will contain the liquid electrolyte (the salt is in the supplied water) and the water can be decomposed electrochemically. The resulting hydrogen is stored in another stacked hydride storage device (Y, Pt, Pd or other hydrogen storage material in the form of a film, preferably in an organic polymer matrix). The water lost by the decomposition is replenished by the water drawn by the hygroscopic salt.

【0049】 この本発明実施態様においてはまた、使用される電解質層は、重合体マトリッ
クス(A)について重合体、溶媒及び軟化剤と、固体物質(C)を混合してペース
ト状素材を作り、この素材を所望の「テープ」に形成し、固化し、必要なら溶媒
を除去し、軟化剤を抽出し、そして生じた空洞を吸湿性塩のアルコール溶液で満
たし、アルコールを蒸発させる。一方、塩は、例えば、溶媒又は可塑剤において
仮溶媒としてのアルコールに溶けて、ペースト状素材中に入る。この場合、アル
コールは溶媒と共に抽出されることが好ましい。充填剤(C)は、得られた膜状
テープの機械的な安定性を改良するために与えられることが好ましい。必要なら
、省くこともできる。
Also in this embodiment of the present invention, the electrolyte layer used is a polymer matrix (A), a polymer, a solvent and a softener, and a solid substance (C) mixed to form a paste-like material, This material is formed into the desired "tape", solidified, the solvent is removed if necessary, the softener is extracted, and the resulting cavity is filled with an alcoholic solution of a hygroscopic salt to evaporate the alcohol. On the other hand, the salt is dissolved in an alcohol as a temporary solvent in a solvent or a plasticizer, for example, and enters the paste-like material. In this case, the alcohol is preferably extracted together with the solvent. The filler (C) is preferably provided to improve the mechanical stability of the obtained film tape. If necessary, it can be omitted.

【0050】 本発明のペースト状素材及びそれから作られたフィルム又は層は、太陽電池に
も使用できる。太陽電池が基づいているシステムは、シリコン技術というよりは
むしろ、いわゆるホンダ−フジシマ効果(1972年)を用いている。太陽光に曝さ
れたとき、二酸化チタン又は三酸化タングステンのような酸化物は水を分解(電
解)することができ、ギ酸のような他の物質さえ分解できる。これは、電子が伝
導帯で励起し、酸化物は化学で知られるもっとも高い酸化状態で存在するから、
残存ギャップが高い酸化効果を有しているからである。太陽電池は、3層(テー
プ)を含む。一つは水素を貯蔵するもので、低温燃料電池について述べたように
構成することができる。もう一つは、電解質層であり、使用中に分解される水を
含み、これも、燃料電池で述べたように実施することができる。3つ目は、更に
TiO2又はWO3、好ましくは金属粉末又は炭素(十分な電子伝導を確保するために
)を含むテープであり、他の点では電解質層と同様に構成される。燃料電池とは
反対に、太陽電池は、光で充電される。放電中は燃料電池のように作用する。
The paste-like material of the present invention and a film or layer made therefrom can also be used for a solar cell. Systems based on solar cells use the so-called Honda-Fujishima effect (1972) rather than silicon technology. When exposed to sunlight, oxides such as titanium dioxide or tungsten trioxide can degrade (electrolyze) water and even other substances such as formic acid. This is because electrons are excited in the conduction band and oxides are in the highest oxidation state known in chemistry,
This is because the residual gap has a high oxidation effect. Solar cells include three layers (tapes). One is for storing hydrogen and can be configured as described for low temperature fuel cells. Another is the electrolyte layer, which contains water that decomposes during use, which can also be implemented as described for fuel cells. Third, further
Tape containing TiO 2 or WO 3 , preferably metal powder or carbon (to ensure sufficient electronic conduction), otherwise configured similarly to the electrolyte layer. In contrast to fuel cells, solar cells are charged with light. During discharge, it acts like a fuel cell.

【0051】 本発明のペースト状素材及びそれから作られたフィルム又は層は、電気化学的
センサーにも適している。この用途については、水を引き付ける吸湿性塩を重合
体マトリックスに加える。素材から作られたフィルムの水含有量は、塩の濃度、
周辺の湿度及び温度を用いて細かに調節することができる。積層されたテープ状
参照電極に関して、種々の電圧が水分量の関数として生じるから、湿度を測定す
ることができる。
The paste-like material according to the invention and the films or layers made therefrom are also suitable for electrochemical sensors. For this use, a water-absorbing hygroscopic salt is added to the polymer matrix. The water content of the film made from the material depends on the salt concentration,
It can be finely adjusted using ambient humidity and temperature. Humidity can be measured because various voltages occur as a function of moisture content for the stacked tape reference electrodes.

【0052】 本発明の電気化学要素は、例えば、プラスチック容器に密封することができる
。金属容器に比べて軽くなるという利点がある。エネルギー密度の点でも有利で
ある。
The electrochemical element of the present invention can be sealed in, for example, a plastic container. There is an advantage that it is lighter than a metal container. It is also advantageous in terms of energy density.

【0053】 電気化学的複合層(電気化学要素)は、ワックス又はパラフィンを被覆したプ
ラスチック上の2以上のフィルム間に埋め込むことができる。この材料はシール
として機能し、もともとの性質により複合層に圧力をかけ、圧力のために複合層
における接触を改善するという利点がある。
The electrochemical composite layer (electrochemical element) can be embedded between two or more films on wax or paraffin coated plastic. This material acts as a seal and has the advantage of applying pressure to the composite layer by its nature and improving contact in the composite layer due to the pressure.

【0054】 電気化学要素を上述のようにあるいは他の方法により密封した場合、内部は予
定した水素/酸素分圧を受け、高い電気化学安定性を得ることができる。例えば
、電気化学要素を適当に選択設定したパラメータの環境の下で密封することによ
り行うことができる。
When the electrochemical element is sealed as described above or by another method, the inside is subjected to a predetermined hydrogen / oxygen partial pressure, so that high electrochemical stability can be obtained. For example, it can be performed by sealing the electrochemical element under an environment of appropriately selected and set parameters.

【0055】 電気化学要素の本発明の一連の層は、所望の形に配置することができる。例え
ば、撓み性のある複合層を巻いて、コンパクトな蓄電池にとって特に有利な配置
関係を達成する。このことにより、蓄電池が小さな体積を有する場合、非常に大
きな活性表面を与えることになる。図2は、そのような実施例を示しており、そ
こでの参照番号1〜7は、図1と同じであり、参照番号8は、絶縁層を示す。
The successive layers of the invention of the electrochemical element can be arranged in any desired manner. For example, winding a flexible composite layer to achieve a particularly advantageous arrangement for compact storage batteries. This gives a very large active surface if the battery has a small volume. FIG. 2 shows such an embodiment, wherein reference numbers 1 to 7 are the same as in FIG. 1, and reference number 8 denotes an insulating layer.

【0056】 非自己支持性複合層は、総合エネルギーストレージの壁のような固体のベース
に適用することができる(自己支持性複合フィルムは、もちろん、適用又は固定
することができる)。この場合、表面積が大きいという利点を生かすことができ
る。蓄電池そのものは、スペースの要件には関係がない。このタイプの実施態様
の特別な例は、太陽電池の基体中に蓄電池用複合層を統合することである。この
ようにして、独立したエネルギー供給装置を作ることができる。蓄電池の複合層
は、総合エネルギーストレージ装置の電子構造中で機能するために、固体の又は
可撓性基体にも適用できる。
The non-self-supporting composite layer can be applied to a solid base, such as the walls of an integrated energy storage (self-supporting composite films can, of course, be applied or fixed). In this case, the advantage that the surface area is large can be utilized. The storage battery itself has nothing to do with space requirements. A particular example of this type of embodiment is the integration of a battery composite layer into the solar cell substrate. In this way, an independent energy supply can be made. The composite layer of the battery can also be applied to solid or flexible substrates to function in the electronic structure of the integrated energy storage device.

【0057】 本発明は以下の実施例で更に詳しく説明する。The present invention is described in more detail in the following examples.

【0058】 実施例1 一次電池の製造 1gのPVDF-HFP、1.51gのジブチルフタレート及び10gのアセトンを、アノード
として7gの亜鉛粉末と、電解質として5gのSiO2と、カソードとして7gのMn
O2と混合する。電極及び電解質を引っ張ってテープ状にして、アセトンを蒸発さ
せ、そして可塑剤をヘキサンで抽出する。テープを水性−アルコール性KOH溶液
(溶媒:水50%、アルコール50%)で充填する。2つのステンレス鋼製電極の間
でプレスする。 実施例2 二次電池の製造 1gのPVDF-HFP、1.51gのジブチルフタレート及び10gのアセトンを、アノー
ドとして7gのCd(OH)2と、電解質として5gのSiO2と、カソードとして7gのN
i(OH)2と混合する。電極及び電解質を引っ張ってテープ状にして、アセトンを蒸
発させ、そして可塑剤をヘキサンで抽出する。テープを水性−アルコール性KOH
溶液(溶媒:水70%、アルコール30%)で充填する。2つのステンレス鋼製電極
の間でプレスする。
Example 1 Production of Primary Battery 1 g of PVDF-HFP, 1.51 g of dibutyl phthalate and 10 g of acetone, 7 g of zinc powder as an anode, 5 g of SiO 2 as an electrolyte, and 7 g of Mn as a cathode
O 2 to be mixed. The electrodes and electrolyte are pulled into a tape, the acetone is evaporated, and the plasticizer is extracted with hexane. The tape is filled with an aqueous-alcoholic KOH solution (solvent: 50% water, 50% alcohol). Press between two stainless steel electrodes. PVDF-HFP manufacturing 1g Example 2 secondary battery, dibutyl phthalate and 10g of acetone 1.51 g, 7g and Cd (OH) 2 as an anode, and SiO 2 of 5g as an electrolyte, of 7g as cathode N
Mix with i (OH) 2 . The electrodes and electrolyte are pulled into a tape, the acetone is evaporated, and the plasticizer is extracted with hexane. Tape to aqueous-alcoholic KOH
Fill with solution (solvent: 70% water, 30% alcohol). Press between two stainless steel electrodes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本願発明の配置構成の1例を示す。FIG. 1 shows an example of an arrangement configuration of the present invention.

【図2】 図2は、撓み層を巻いて、コンパクトな蓄電池に構成した本願発
明の1例を示す。
FIG. 2 shows an example of the present invention in which a flexible layer is wound to form a compact storage battery.

【図3】 図3は、図1に示す配置構成を有する本願発明の電気化学的電池
の充放電曲線を示す。
FIG. 3 shows a charge / discharge curve of the electrochemical cell of the present invention having the arrangement shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 接触電極、2 中間テープ、3 電極、4 電解質、5 電極、6 中間テ
ープ、7 接触電極、8 絶縁層。
1 contact electrode, 2 intermediate tapes, 3 electrodes, 4 electrolytes, 5 electrodes, 6 intermediate tapes, 7 contact electrodes, 8 insulating layers.

【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty

【提出日】平成12年10月13日(2000.10.13)[Submission date] October 13, 2000 (2000.10.13)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】 固体物(C)を加える一つの理由は、例えば、テープにするとき、支持性ある
いは挙動についてマトリックス(A)の性質を改良することである。固体物(C)
は、細かに分配できる形状(例えば、粉末)で用いるのがよい。液状物(B)に
より影響されない、特に酸化/還元により変化しない全ての物質が適している。
しばしば化学的に攻撃的なことがあるから、SiO2、Si3N4、Al2O3、AlN、MgO、及 びこれらの物質の混合物 のような物質が主として用いられる。しかしながら、他
のいかなる物質も、使用する電解質又は電極物質に対し不活性であれば使用する
ことができる。
One reason for adding the solids (C) is to improve the properties of the matrix (A) with respect to support or behavior, for example when making tapes. Solid (C)
Is preferably used in a form that can be finely distributed (for example, powder). All substances which are unaffected by the liquid (B), in particular unchanged by oxidation / reduction, are suitable.
Since often chemically aggressive it is, SiO 2, Si 3 N 4 , Al 2 O 3, AlN, MgO, materials such as beauty mixtures of these substances are mainly used. However, any other substance can be used if it is inert to the electrolyte or electrode material used.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0044[Correction target item name] 0044

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0044】 本発明の特別な実施態様において、下部接触電極と隣接する電極との間に、及
/又は上部接触電極と隣接する電極との間に追加の重合体薄層(「中間テープ
」、図1の層2及び6)を入れる。これはペースト状素材を用いて作ることもで
きる。この重合体薄層は導電性の金属元素又はそのような元素の合金を含むべき
である。それは、電極材料から接触電極まで電子を移送するのに適している。こ
の例は、重合体薄層を正極と、関連する接触電極との間に配置する場合には、金
、白金、ロジウム、及び炭素、又はこれらの合金である。負極と接触電極との間
に配置する場合には、適当な元素は、ニッケル、鉄、クロム、チタン、モリブデ
ン、タングステン、バナジウム、マンガン、ニオブ、タンタル、コバルト及び炭
素である。上述の電極と電解質についての知識は、もちろん、層を作るペースト
状素材の濃度及び構成にも当てはまる。接触電極及び中間テープ(図1参照)に
ついての態様は、電解質をLiAlCl4/SO2として上記リチウム技術を用いて作成し
た場合、図3の充放電曲線を有する。
In a particular embodiment of the invention, an additional thin layer of polymer (between the lower contact electrode and the adjacent electrode and / or between the upper contact electrode and the adjacent electrode) Place the "intermediate tape", layers 2 and 6) of FIG. This can also be made using a paste-like material. The thin polymer layer should include a conductive metallic element or alloy of such an element. It is suitable for transferring electrons from an electrode material to a contact electrode. Examples of this are gold, platinum, rhodium, and carbon, or alloys thereof, when a thin layer of polymer is placed between the positive electrode and the associated contact electrode. When placed between the negative electrode and the contact electrode, suitable elements are nickel, iron, chromium, titanium, molybdenum, tungsten, vanadium, manganese, niobium, tantalum, cobalt and carbon. The knowledge of the electrodes and electrolytes mentioned above, of course, also applies to the concentration and composition of the pasty material from which the layers are made. The embodiment for the contact electrode and the intermediate tape (see FIG. 1) has the charge / discharge curve of FIG. 3 when the electrolyte is made using Lithium technology as LiAlCl 4 / SO 2 .

【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty

【提出日】平成12年12月29日(2000.12.29)[Submission date] December 29, 2000 (2000.12.29)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項】 該マトリックス(A)は、少なくとも1種の有機重合体を含むか
又はからなり、この有機重合体は、溶媒又は膨潤剤において溶解するか又は膨潤
し、合成樹脂及び天然樹脂及びそれらの混合物か選ばれることを特徴とする、請
求項1に記載のペースト状素材。
4. The matrix (A) comprises or consists of at least one organic polymer, which dissolves or swells in a solvent or a swelling agent, and comprises a synthetic resin and a natural resin. The paste-like material according to claim 1, wherein a mixture thereof is selected.

【請求項】 該マトリックス(A)に吸湿性塩を入れることを特徴とする、前
記請求項のいずれか1項に記載のペースト状素材。
5., characterized in that to put the hygroscopic salt in the matrix (A), a paste-like material according to any one of the preceding claims.

【請求項】 該液体(B)は、水性又は非水性の、無機質又はほとんど無機質
の液体であり、溶解しないで固体電解質及び/又は混合伝導体及び/又は電解質
物質を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか1項に記載のペースト状素
材。
6. The liquid (B) is an aqueous or non-aqueous, inorganic or almost inorganic liquid and is characterized by containing a solid electrolyte and / or a mixed conductor and / or an electrolyte material without being dissolved. The paste-like material according to any one of the preceding claims .

【請求項】 該無機質液体は、塩化マグネシウムを含むことを特徴とする、 記請求項のいずれか1項に 記載のペースト状素材。 7. The inorganic liquid is characterized by containing magnesium chloride, pasty material according to any one of the previous SL claims.

【請求項】 (A)少なくとも1種の有機重合体、その前駆体、又はその初期
重合体を含む又はからなるマトリックス、 (B)該マトリックスを溶かさない、又は本質的に溶かさない電気化学的に活
性な無機質の又はほとんど無機質の液体、又は電気化学要素において配置できる ような、2つの隣接する電解質/電極の間にある電解質、又はイオン又は電子の 中間伝導体、ただし、電解質は、使用溶媒の全量に対して70%以下の有機溶媒 を含み、該溶媒は水と混合でき、 及び (C)必要に応じ、該電気化学的に活性な液体に対し不活性な粉末状固体の混
成混合物からなる基体に適用することのできる層、又は自己支持性層。
8. A matrix comprising or consisting of (A) at least one organic polymer, its precursor, or its prepolymer, (B) an electrochemically insoluble or essentially insoluble matrix. An inorganic or almost inorganic liquid, or an electrolyte between two adjacent electrolytes / electrodes, or an ionic or electronic intermediate conductor, which can be arranged in an electrochemical element , provided that the electrolyte is the solvent used. Contains up to 70% of an organic solvent, based on the total weight of the solvent , which solvent is miscible with water, and (C) optionally, from a hybrid mixture of a powdered solid inert to the electrochemically active liquid. Or a self-supporting layer that can be applied to a substrate.

【請求項】 (1)有機質重合体を含み、正極に適した物質を含む撓み性のあ
る層、 (2)(B)が電解質群から選ばれる請求項に記載の層、 (3)有機質重合体を含み、負極に適した物質を含む撓み性のある層 からなる電気化学的性質を有する複合層。
9. The layer according to claim 8, wherein (1) a flexible layer containing an organic polymer and a substance suitable for a positive electrode, (2) the layer according to claim 8 , wherein (B) is selected from the group of electrolytes , (3) A composite layer having electrochemical properties consisting of a flexible layer containing an organic polymer and a substance suitable for a negative electrode.

【請求項10】 (1)(B)がカソード又はアノード物質から選ばれ請求項8
に記載の撓み性のある層、 (2)有機質重合体マトリックスに埋め込まれた固体電解質を含む撓み性の
ある層、 及び (3)有機質重合体マトリックスに埋め込まれた液体又は固体の電極物質を
含み、該電極物質は、該層(1)の該電極物質の相対電極でありうる、撓み性の
ある層 からなる、電気化学的性質を有する複合層。
10. The method according to claim 8, wherein (1) (B) is selected from cathode or anode materials.
(2) a flexible layer comprising a solid electrolyte embedded in an organic polymer matrix; and (3) a liquid or solid electrode material embedded in an organic polymer matrix. A composite layer having electrochemical properties, comprising a flexible layer which can be a counter electrode of the electrode substance of the layer (1).

【請求項11】 正極物質を有する該層に、下部の接触電極として働く層を適用
し、負極物質を有する該層に上部接触電極として働く層を適用することを特徴と
する、請求項又は10に記載の電気化学的性質を有する複合層。
11. A said layer having positive electrode material, applying a layer acting as a bottom of the contact electrode, characterized by applying a layer acting as a top contact electrode said layer having a negative electrode material, according to claim 9 or A composite layer having the electrochemical properties according to 10 .

【請求項12】 該カソード物質は、塩、好ましくはリチウム塩であり、プロト
ン分離溶媒、好ましくはH2Oに溶け、そして該アノード物質は、非プロトン性物
質であることを特徴とする、請求項10又は11に記載の複合層。
12. The cathode material is a salt, preferably a lithium salt, soluble in a proton separating solvent, preferably H 2 O, and the anode material is an aprotic material. Item 12. The composite layer according to item 10 or 11 .

【請求項13】 請求項9〜12のいずれか1項に記載の該複合層の、一次電池、
二次電池又は分解型電池における使用。
13. of the composite layer according to any one of claims 9 to 12, a primary battery,
Use in secondary or disassembled batteries.

【請求項14】 請求項に記載の少なくとも1層の、低温型燃料電池、太陽電
池、電気化学的センサー、特に水分を測定するための電気化学的センサーにおけ
る使用。
14. Use of at least one layer according to claim 8 in a low-temperature fuel cell, a solar cell, an electrochemical sensor, in particular an electrochemical sensor for measuring moisture.

【請求項15】 架橋できる初期重合を、液状電極物質、電解質、又は中間伝導 (B)及び、必要なら、該固体(C)と混合することを特徴とする、請求項1〜 のいずれか1項に記載のペースト状素材の製造方法。ClaimsFifteenThe initial polymerization that can be cross-linkedLiquid electrode material, electrolyte, or intermediate conduction body (B) and, if necessary, a mixture with the solid (C). 7 The method for producing a paste-like material according to any one of the above.

【請求項16】 該有機質重合体、その前駆体、又はその初期重合体を組み合わ
せ、必要なら可塑剤及び該固体(C)と組み合わせ、十分に混合し、その際、主
として可塑剤が溶ける溶媒を加え、該溶媒に溶けた可塑剤は、該素材から洗い出
し、いかなる溶媒も該素材から除去し、最後に電気化学的に活性な液体(B)を
加えることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載のペースト状素材
の製造方法。
16. organic polymer, precursors thereof, or combinations thereof prepolymer, combined with if necessary a plasticizer and a solid (C), mixed well, this time, the solvent mainly plasticizer dissolves in addition, plasticizer dissolved in the solvent, washed out said workpiece, any solvent is removed from said workpiece, characterized in that added finally electrochemically active liquid (B), claim 1-7 The method for producing a paste-like material according to any one of the above.

【請求項17】 マトリックス(A)が架橋性重合体又は初期重合体からなる素
材を該ペースト状素材として使用し、該ペースト状素材から得た該層を重合体成
分の架橋処理にかけ、架橋処理を電子照射により、又は加熱により、又は架橋化
学薬剤に浸すことにより行うことを特徴とする、請求項に記載の層、又はある
ものの上に置く層を製造する方法。
17. A material in which the matrix (A) is composed of a crosslinkable polymer or an initial polymer is used as the paste-like material, and the layer obtained from the paste-like material is subjected to a crosslinking treatment of a polymer component. 9. The method according to claim 8 , wherein the method is carried out by electron irradiation, by heating or by immersion in a cross-linking chemical.

【請求項18】 (A)少なくとも1種の有機質重合体、その前駆体、又はその
初期重合体、可塑剤、及び溶媒、膨潤剤、及び(C)必要に応じ粉末固体からな
る、又はこれらの成分を含むペースト状素材を作り、ついで所望の形状にして、
この形状体を溶媒又は膨潤剤及びいかなる追加されたものを蒸発させて固化し、
ついで溶媒又は可塑剤を用いて、固化された層から後者を抽出し、最後に、そこ
から生じた空洞を、(B)に浸すことにより、無機質の又はほとんど無機質の液
体であって、しかも該マトリックスを溶かさない又は本質的に溶かさない液体 は、電気化学要素において配置できるような、2つの隣接する電解質/電極の間 にある電解質、又はイオン又は電子の中間伝導体で満たすこと、ただし、電解質 は、使用溶媒の全量に対して70%以下の有機溶媒を含み、該溶媒は水と混合で きる ことを特徴とする、請求項に記載の層、又はあるものの上に置く層を製造
する方法。
Claims18(A) at least one organic polymer, a precursor thereof, or
Initial polymer, Plasticizer and solvent, swelling agent, and (C) powdered solid if necessary.
Or make a paste-like material containing these components, then into the desired shape,
Evaporating the solvent or swelling agent and any additional material to solidify the shape,
The latter is then extracted from the solidified layer using a solvent or a plasticizer, and finally
Immersed in (B)MineralOr almost inorganic liquid
A liquid which is a body and which does not or essentially does not dissolve the matrixor Is between two adjacent electrolytes / electrodes so that they can be placed in an electrochemical element With an electrolyte, or an ionic or electronic intermediate conductor, provided that the electrolyte Contains 70% or less of an organic solvent based on the total amount of the solvent used, and the solvent is mixed with water. Wear Claims8Manufacture layers described in or above
how to.

【請求項19該液体(B)は、少なくとも部分的に有機質の溶媒に溶けた塩
であり、該空洞が満たされたとき、該溶媒の有機質成分が抽出され、無機質成分
、好ましくはH2Oで置き換えられることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
19. The liquid (B) is a salt dissolved in the solvent at least partially organic, when the cavity has been filled, organic component of the solvent is extracted, mineral component, preferably H 2 19. The method according to claim 18, wherein the method is replaced by O.

【請求項20】 層に用いられる各ペースト状素材がペースト施与手段、特に好
ましくは押圧法により基体上に順次施され、ついで該層を最終的に固化すること
を特徴とする、請求項12のいずれか1項に記載の方法。
20. The method according to claim 9 , wherein each paste-like material used for the layer is applied successively to the substrate by means of a paste application means, particularly preferably by a pressing method, and the layer is finally solidified. 13. The method according to any one of claims 12 to 12 .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 8/02 H01M 8/02 P 10/40 10/40 Z // H01M 8/10 8/10 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CR,C U,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI,GB ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG ,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT, RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,T J,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4J002 BG061 CC031 CC151 CD001 CF001 CG001 DD056 DD076 DE077 DE147 DE196 DF017 DG036 DJ007 DJ017 5H026 AA09 BB03 EE11 HH03 5H029 AJ14 AK01 AL01 CJ02 CJ03 CJ08 CJ12 CJ22 5H050 AA19 BA01 BA08 CA03 CA05 CB02 CB13 DA14 EA23 GA02 GA07 GA10 GA12 GA23 HA04──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01M 8/02 H01M 8/02 P 10/40 10/40 Z // H01M 8/10 8/10 (81 ) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW) ), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR , C , CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, L K, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZWF terms (reference) 4J002 BG061 CC031 CC151 CD001 CF001 CG001 DD056 DD076 DE077 DE147 DE196 DF017 DG036 DJ007 DJ017 5H026 AA09 BB03 EE11 HH03 5H029 AJ14 AK01 AL01 CJ02 CJ03 CJ08 CJ12 CJ22 5H050 AA19 BA01 BA08 CA03 CA05 CB02 CB13 DA14 EA23 GA02 GA07 GA10 GA12 GA23 HA04

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)少なくとも一種の有機重合体、その前駆体、又はそのプ
レポリマーを含む、又は、からなるマトリックス、(B)該マトリックスを溶か
さない、又は本質的に溶かさない電気化学的に活性な無機質の、又は、ほとんど
無機質の液体、及び(C)必要に応じ、該電気化学的に活性な液体に対し不活性
な粉末状固体の混成混合物からなる電気化学要素に使用することのできるペース
ト状素材。
1. A matrix comprising or consisting of (A) at least one organic polymer, a precursor thereof, or a prepolymer thereof, and (B) an electrochemically insoluble or essentially insoluble matrix. For use in an electrochemical element consisting of a hybrid mixture of an inorganic or almost inorganic liquid which is active at least and (C) a powdered solid which is inert with respect to said electrochemically active liquid. Paste material that can be made.
【請求項2】該マトリックス(A)は、可塑剤及び/又は溶媒又は膨潤剤を
含むことを特徴とする、請求項1に記載のペースト状素材。
2. The paste-like material according to claim 1, wherein the matrix (A) contains a plasticizer and / or a solvent or a swelling agent.
【請求項3】該マトリックス(A)は、架橋可能な液体状又は柔らかい樹脂
であるか又はそれを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のペースト状
素材。
3. The paste-like material according to claim 1, wherein the matrix (A) is a crosslinkable liquid or soft resin or contains it.
【請求項4】該樹脂は、架橋可能な付加重合体及び縮合樹脂、特にアミノプ
ラスト、フェノールプラスト、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート
、及びメチルメタクリレート反応樹脂から選ばれることを特徴とする、請求項3
に記載のペースト状素材。
4. The resin according to claim 3, wherein said resin is selected from the group consisting of crosslinkable addition polymers and condensation resins, in particular aminoplasts, phenolplasts, epoxy resins, polyesters, polycarbonates and methyl methacrylate reaction resins.
Paste-like material described in 1.
【請求項5】該マトリックス(A)の該有機重合体は、天然重合体及び合成
重合体及びそれらの混合物、特に天然及び合成のポリサッカライド、プロテイン
、樹脂、ワックス、及びハロゲン添加及びハロゲン非添加ラバー、サーモプラス
ト及びサーモエラストマーから選ばれることを特徴とする、請求項1又は2に記
載のペースト状素材。
5. The organic polymer of the matrix (A) comprises natural and synthetic polymers and mixtures thereof, especially natural and synthetic polysaccharides, proteins, resins, waxes and halogenated and non-halogenated polymers. The paste-like material according to claim 1 or 2, wherein the material is selected from rubber, thermoplast, and thermoelastomer.
【請求項6】該マトリックス(A)は、少なくとも一種の有機重合体を含む
か又はからなり、この有機重合体は、溶媒又は膨潤剤において溶解するか又は膨
潤し、合成樹脂及び天然樹脂及びそれらの混合物か選ばれることを特徴とする、
前記請求項のいずれか1項に記載のペースト状素材。
6. The matrix (A) contains or consists of at least one organic polymer, which is soluble or swellable in a solvent or a swelling agent, and which comprises a synthetic resin and a natural resin and Characterized in that a mixture of
A paste-like material according to any one of the preceding claims.
【請求項7】該マトリックス(A)に吸湿性塩を入れることを特徴とする、
前記請求項のいずれか1項に記載のペースト状素材。
7. A matrix (A) comprising a hygroscopic salt.
A paste-like material according to any one of the preceding claims.
【請求項8】該電気化学的に活性な液体(B)は、正極物質に適した材料、
又は負極物質に適した材料、又は電解質に適した材料、二種のそのような材料の
間にイオン又は電子の中間伝導体として適した材料、電化科学要素において隣接
して配置することのできる材料から選ぶことができることを特徴とする、前記請
求項のいずれか1項に記載のペースト状素材。
8. The electrochemically active liquid (B) comprises a material suitable for a cathode material,
Or a material suitable for the negative electrode material, or a material suitable for the electrolyte, a material suitable as an intermediate conductor of ions or electrons between two such materials, a material which can be disposed adjacently in the electric science element. The paste-like material according to claim 1, wherein the paste-like material can be selected from the group consisting of:
【請求項9】該液体(B)は、水性又は非水性の、無機質又はほとんど無機
質の液体であり、溶解しないで固体電解質及び/又は混合伝導体及び/又は電解
質物質を含むことを特徴とする、請求項8に記載のペースト状素材。
9. The liquid (B) is an aqueous or non-aqueous, inorganic or almost inorganic liquid, and contains a solid electrolyte and / or a mixed conductor and / or an electrolyte material without being dissolved. The paste-like material according to claim 8.
【請求項10】該無機質液体は、塩化マグネシウムを含むことを特徴とする
、請求項8又は9に記載のペースト状素材。
10. The paste-like material according to claim 8, wherein the inorganic liquid contains magnesium chloride.
【請求項11】該液体は、オキシハロゲン化バナジウム、水性又は非水性の
硫酸、水酸化カリウム又はLiAlCl4/SO2であるか、又はほとんど含むことを特徴
とする、請求項8に記載のペースト状素材。
11. The paste according to claim 8, wherein the liquid is or substantially contains vanadium oxyhalide, aqueous or non-aqueous sulfuric acid, potassium hydroxide or LiAlCl 4 / SO 2. Material.
【請求項12】該無機質液体は、親水性有機添加物、好ましくはアルコール
を含むことを特徴とする、請求項8〜11に記載のペースト状素材。
12. A paste-like material according to claim 8, wherein said inorganic liquid contains a hydrophilic organic additive, preferably an alcohol.
【請求項13】該固体物質(C)は、SiO2、Si3N4、Al2O3、AlN、MgO又はそ
れらの混合物から選ばれることを特徴とする、前記請求項のいずれか1項に記載
のペースト状素材。
13. The method according to claim 1, wherein the solid substance (C) is selected from SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , AlN, MgO or a mixture thereof. Paste-like material described in 1.
【請求項14】(A)少なくとも一種の有機重合体、その前駆体、又はその
プレポリマーを含む又はからなるマトリックス、(B)該マトリックスを溶かさ
ない、又は本質的に溶かさない電気化学的に活性な無機質の、又は、ほとんど無
機質の液体、及び(C)必要に応じ、該電気化学的に活性な液体に対し不活性な
粉末状固体の混成混合物からなる基体に適用することのできる層、又は自己支持
性層。
14. A matrix comprising or consisting of (A) at least one organic polymer, a precursor thereof, or a prepolymer thereof; (B) an electrochemically active, insoluble or essentially insoluble matrix. A layer which can be applied to a substrate consisting of a mixed mixture of an inorganic or almost inorganic liquid and (C) a powdered solid which is inert to the electrochemically active liquid, or Self-supporting layer.
【請求項15】該層は、撓み性の層であることを特徴とする、請求項14に記
載の、基体に適用することのできる層、又は自己支持性層。
15. The layer applicable to a substrate or the self-supporting layer according to claim 14, wherein the layer is a flexible layer.
【請求項16】(1)有機質重合体を含み、正極に適した物質を含む撓み性
のある層、(2)電気化学的に活性な液体(B)が電解質の性質を有する物質か
ら選ばれる請求項14又は15に記載の層、(3)有機質重合体を含み、負極に適し
た物質を含む撓み性のある層からなる電気化学的性質を有する複合層。
16. A flexible layer containing an organic polymer and a substance suitable for a positive electrode, and (2) an electrochemically active liquid (B) is selected from substances having an electrolyte property. 16. A composite layer having electrochemical properties comprising a layer according to claim 14 or 15, and (3) a flexible layer containing an organic polymer and containing a substance suitable for a negative electrode.
【請求項17】(1)無機質液体がカソード又はアノードに適した液状物質
である請求項14または15に記載の撓み性のある層、(2)有機質重合体マトリッ
クスに埋め込まれた固体電解質を含む撓み性のある層、及び(3)有機質重合体
マトリックスに埋め込まれた液体又は固体の電極物質を含み、該電極物質は、該
層(1)の該電極物質の相対電極でありうる、撓み性のある層からなる、電気化
学的性質を有する複合層。
17. The flexible layer according to claim 14, wherein (1) the inorganic liquid is a liquid substance suitable for a cathode or an anode, and (2) a solid electrolyte embedded in an organic polymer matrix. A flexible layer, and (3) a liquid or solid electrode material embedded in an organic polymer matrix, said electrode material being a counter electrode of said electrode material of said layer (1). Composite layer having electrochemical properties, comprising a layer with
【請求項18】正極物質を有する該層に、下部の接触電極として働く層を適
用し、負極物質を有する該層に上部接触電極として働く層を適用することを特徴
とする、請求項16又は17に記載の電気化学的性質を有する複合層。
18. The method according to claim 16, wherein a layer serving as a lower contact electrode is applied to the layer having a positive electrode material, and a layer serving as an upper contact electrode is applied to the layer having a negative electrode material. 18. A composite layer having the electrochemical properties according to 17.
【請求項19】該下部接触電極として働く層と正極物質を有する層との間に
及び/又は上部接触電極と負極物質を有する層との間に、該電極物質から該接触
電極へ電子を移動させるに適した導電性金属元素またはこれらの元素の合金を含
む薄いプラスチック層が存在することを特徴とする、請求項8に記載の電気化学
的性質を有する複合層。
19. Transferring electrons from said electrode material to said contact electrode between said layer serving as lower contact electrode and said layer having positive electrode material and / or between said upper contact electrode and said layer having negative electrode material. 9. The composite layer with electrochemical properties according to claim 8, characterized in that there is a thin plastic layer containing a conductive metal element or an alloy of these elements suitable for being applied.
【請求項20】該カソード物質は、塩、好ましくはリチウム塩であり、プロ
トン分離溶媒、好ましくはH2Oに溶け、そして該アノード物質は、非プロトン性
物質であることを特徴とする、請求項17〜19のいずれか1項に記載の複合層。
20. The cathode material according to claim 1, wherein the cathode material is a salt, preferably a lithium salt, soluble in a proton-separating solvent, preferably H 2 O, and the anode material is an aprotic material. Item 20. The composite layer according to any one of Items 17 to 19.
【請求項21】請求項16〜20のいずれか1項に記載の該複合層の、一次電池
、二次電池又は分解型電池における使用。
21. Use of the composite layer according to any one of claims 16 to 20 in a primary battery, a secondary battery, or a disassembled battery.
【請求項22】複合層が約10μmから約2mmまでの厚さを有することを
特徴とする、請求項21に記載の複合層の使用。
22. Use of a composite layer according to claim 21, characterized in that the composite layer has a thickness from about 10 μm to about 2 mm.
【請求項23】請求項14又は15のいずれか1項に記載の少なくとも1層の、
低温型燃料電池、太陽電池、電気化学的センサー、特に水分を測定するための電
気化学的センサーにおける使用。
23. The at least one layer according to claim 14 or 15,
Use in low temperature fuel cells, solar cells, electrochemical sensors, especially electrochemical sensors for measuring moisture.
【請求項24】架橋できる初期重合を、該電気化学的に活性な液体(B)及
び、必要なら、該固体(C)と混合することを特徴とする、請求項1〜13のいず
れか1項に記載のペースト状素材の製造方法。
24. The polymerizable composition according to claim 1, wherein a crosslinkable prepolymer is mixed with the electrochemically active liquid (B) and, if necessary, the solid (C). The method for producing a paste-like material according to the above item.
【請求項25】該有機質重合体、その前駆体、又はそのプレポリマーを組み
合わせ、必要なら可塑剤及び該固体(C)と十分に混合し、その際、主として可
塑剤が溶ける溶媒を加え、該溶媒に溶けた可塑剤は、該素材から洗い出し、いか
なる溶媒も該素材から除去し、最後に電気化学的に活性な液体(B)を加えるこ
とを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載のペースト状素材の製造方
法。
25. The organic polymer, a precursor thereof, or a prepolymer thereof is combined, and if necessary, sufficiently mixed with a plasticizer and the solid (C). 14. The plasticizer according to claim 1, wherein the plasticizer dissolved in the solvent is washed out of the material, any solvent is removed from the material, and finally an electrochemically active liquid (B) is added. 2. The method for producing a paste-like material according to item 1.
【請求項26】マトリックス(A)が架橋性重合体又はプレポリマーからな
る素材を該ペースト状素材として使用し、該ペースト状素材から得た該層を重合
体成分の架橋処理にかけ、架橋処理を電子照射により、又は加熱により、又は架
橋化学薬剤に浸すことにより行うことを特徴とする、請求項14又は15に記載の層
、又はあるものの上に置く層を製造する方法。
26. A material in which the matrix (A) comprises a crosslinkable polymer or prepolymer is used as the paste-like material, and the layer obtained from the paste-like material is subjected to a crosslinking treatment of a polymer component. 16. The method for producing a layer according to claim 14 or 15, wherein the method is carried out by electron irradiation, by heating, or by immersion in a cross-linking chemical.
【請求項27】該マトリックス(A)は樹脂からなり、該生成した層をUV又
は電子を用いて硬化することを特徴とする、請求項26に記載の、層又はあるもの
の上に置く層を製造する方法。
27. The method according to claim 26, wherein the matrix (A) is made of a resin, and the resulting layer is cured by using UV or electrons. How to make.
【請求項28】(A)少なくとも一種の有機質重合体、その前駆体、又はそ
のプレポリマー、可塑剤、及び溶媒、膨潤剤、及び(C)必要に応じ粉末固体か
らなる、又はこれらの成分を含むペースト状素材を作り、ついで所望の形状にし
て、この形状体を溶媒又は膨潤剤及びいかなる追加されたものを蒸発させて固化
し、ついで溶媒又は可塑剤を用いて、固化された層から後者を抽出し、最後に、
そこから生じた空洞を、(B)に浸すことにより、電気化学的に活性な無機質の
又はほとんど無機質の液体であって、しかも該マトリックスを溶かさない又は本
質的に溶かさない液体で満たすことを特徴とする、請求項14又は15に記載の層、
又はあるものの上に置く層を製造する方法。
28. (A) At least one organic polymer, a precursor thereof, or a prepolymer thereof, a plasticizer, a solvent, a swelling agent, and (C) a powdered solid as required, or a component thereof. A paste-like material is prepared, which is then made into the desired shape, and the shape is solidified by evaporating the solvent or swelling agent and any additions, and then using a solvent or plasticizer to remove the latter from the solidified layer. And finally,
By immersing the resulting cavity in (B), the cavity is filled with a liquid which is an electrochemically active inorganic or almost inorganic liquid and which does not or does not substantially dissolve the matrix. The layer according to claim 14 or 15,
Or a method of manufacturing a layer to be placed on something.
【請求項29】該無機質又はほとんど無機質の液体は、少なくとも部分的に
有機質の溶媒に溶けた塩であり、該空洞が満たされたとき、該溶媒の有機質成分
が抽出され、無機質成分、好ましくはH2Oで置き換えられることを特徴とする、
請求項28に記載の方法。
29. The inorganic or almost inorganic liquid is a salt at least partially dissolved in an organic solvent, and when the cavity is filled, the organic component of the solvent is extracted and the inorganic component, preferably Characterized by being replaced by H 2 O,
29. The method according to claim 28.
【請求項30】層に用いられる各ペースト状素材がペースト施与手段、特に
好ましくは押圧法により基体上に順次施され、ついで該層を最終的に固化するこ
とを特徴とする、請求項17〜20に記載の方法。
30. The method according to claim 17, wherein each paste-like material used for the layer is applied successively on the substrate by means of a paste application means, particularly preferably by a pressing method, and the layer is finally solidified. 20. The method according to
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