TW475289B - Multi-layer electrochemical cell devices - Google Patents

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TW475289B TW089119626A TW89119626A TW475289B TW 475289 B TW475289 B TW 475289B TW 089119626 A TW089119626 A TW 089119626A TW 89119626 A TW89119626 A TW 89119626A TW 475289 B TW475289 B TW 475289B
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Description

Α7 Β7 五、發明說明（1 ) 如關經結合多層平板狀電化學電池裝置，諸 中所使用兒^超電容器^更明確地說，本發明描述其 界面結;電極與微孔隔板構件之間具有持久性 σ %化子电池裝置，其中可於低溫達成該結合。 相^ t展ι次及二次可充電經離子電池组係與本發明 =電化學電池裝置代表。此等電池包括正極與負極组 :物，層與隔膜，其與電絕緣且可穿過離子之材料的 ，、同伸展插人層或隔膜裝備在—起。通常以_種離子可移 動電子電解質组合物封裝該多層電池組電池結構，該組合 物：常呈流體狀態’而且—部分位於該隔膜隔板内，確使 及兒’也组電池充放電循環期間介於電極隔膜間之基本離子 傳導性。 ^ 本目的用之一種隔板係一種微孔聚烯烴隔膜，其可爲單 層或多層結構，描述於例如美國專利5,565,28 1與5,667,9ιι 。作爲可充電電池組電池隔板時，此等孔狀隔膜不僅有效 地保有其1狀結冑中之基本流體冑池電解質組合#，亦提 供額外優點一其提供汽車電池”停機"特性，可避免電池組電 池内之不受控制熱累積，否則該熱累積可能會在過度電池 充電期間導致例如危險的爆炸狀態。因爲製造該隔膜隔板 所使用I聚烯烴熔點範圍在電池組電池熱累積危險範圍下 万，所以產生該内設安全機制。因此，在一種失控電池加 熱事件中，該孔狀聚烯烴隔膜隔板加熱至熔點而且其孔結 構崩潰，因此中斷電池内之基本離子傳導性，並於危險狀 -4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） 頁 吕丁 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 、發明說明（ 况隨起，前中止電化學反應。 例:電池結構:包裝慣常爲金屬，形式，或者 使個別電極與插入不只視該電解質組份而定，亦視 要堆疊壓力而* π—構件間保持緊密物理接觸所需之重 觸對2苦不疋。如前述，此種與電解質組合物之緊密接 而言是;==操作期間介婦間之有效離子傳輸 夕：：：取近由Ll離子電池组與類似能量貯存電池所致很 二Γ裝置小型化已經對於.電池包裝形式與大小產 r @ 例％具有重要撓性程度之寬薄輕量包裝。例 二:很多取終應用比先前剛性壁高壓罐容器更需要薄而有 :::封袋型聚合物膜包裝。然而，此等撓性包裝愈來愈 典'、到並保持確使整體蓄電池組電池中重要基本緊密内 層接觸所需之實質物理性壓力。 爲了取小化先則對於確立必要電池組層間接觸之物理性 堆疊壓力有害效果的依賴，發展者已經使用電極與隔板層 層|Ιέ合作用’確使其基本緊密接觸。此種革新 t代表係使用聚合物爲底質層構件之蓄電池組電池，諸如 美國專利5,456,〇〇〇與5,46〇,9〇4中所述。t等製造中，聚合 物組合物（以聚（亞乙烯基氟）共聚物爲佳）作爲電極與隔板 構件二者之物理性基質，其與有效電解質組合物相容，不 僅促進基本離子傳導性，亦提供一種電池構件中常見組合 物組份，其促進在合理低層壓溫度範圍内之強力界面黏合 性。此種層壓多層聚合蓄電池組電池即使包裝在平坦輕量 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t I!-----------—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · -丨線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（3 ) 聚合膜中，亦可以安定、高電容性能地有效操作。 雖然此種層壓蓄電池組電池等能量貯存裝置使該技藝在 小型化應用大幅進步，但是使用實質無孔聚合基質與構件 製造彼等裝置卻剝奪使用微孔狀聚缔烴隔膜隔板時可達成 之此等裝置所需停機特質。然而，聚婦煙構件所顯示之高 度表面能量使其具有高度黏附性質，因此要避免其強力永 久性黏於電極層組合物，在不導致聚缔煙構件孔狀結構溶 融或熱崩潰之合理溫度尤其如此。· 見化學電池製造者已經進行某些嚐試，藉由簡單溶液表 面塗覆或擠壓結合該孔狀隔板膜之停機性質與聚合物組合 物I層壓黏著性質，例如美國專利5,837,〇15與5,853,9 16所 述。然而，大致發現該表面塗覆組合物明顯阻塞，或者干 擾琢聚烯烴膜之孔狀結構，並導致電解質移動性與離子傳 導性不當降低。此外，添加實質數量之表面塗覆材料會增 加電池中之非反應性組份，因而減損任何形成能量貯存裝 置之比電容。 已嚐試塗覆聚合物組合物最小層以改良聚烯烴膜之表面 ，作爲結合微孔狀隔板膜與層壓電化學電池結構之另一種 途從。孩聚合物組合物不能過厚到阻塞該膜之孔隙度，但 是要能提供與較佳電極電池層組合物之基質聚合物相容之 中間轉變作用。因此，例如欲使用該微孔狀隔板膜，藉由 熱層壓包括類似聚合物之活性組合物的電極製造蓄電池組 電池時，將一種得自聚（亞乙晞基氟）共聚物稀釋溶液之薄層 覆於该膜上。已證實此種改良本身不足以在層壓溫度下提 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） —：----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 475289 A7 B7 五、發明說明（ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 供符合需求之電池組件層間的黏合作用，其中該層壓溫度 低於造成该隔板孔隙度崩潰，以及伴隨發生有效離子傳導 率和所需停機能力損失之臨界水準。 因此，本技蟄仍然需要經由使用表面改良微孔狀隔膜隔 板以提供改良黏合鬲電容及停機保護電化學電池。本技藝 中亦仍然需要使用表面改良微孔狀隔板隔膜之經改良電化 學電池。 發明總論 本發明提出經由使用表面改良微孔狀隔板隔膜之經黏合 高電容及停機保護電化學電池，亦提出用於此種電化學電 池之表面經改良微孔狀隔板隔膜之改良。 更特別的S ’本發明包括經由使用表面改良微孔狀聚缔 fe隔膜隔板I電化學電池，其於層壓溫度下黏合，該溫度 使電極與隔板層間產生牢固界面結合，但是夠低到避免^ 膜隔板孔狀結構熱崩潰或者阻塞。本發明有助於避免基本 離子傳導性損失，並保持熱停機能力。- 土 遇常，本發明包括先在表面經改良隔膜隔板上塗覆—種 表面改良聚合隔膜塗層用之主要增塑劑在一種揮發性有機 洛劑中t稀釋溶液，並去除該揮發性溶劑，諸如在空氣中 蒸發，使該增塑劑澱積在該隔板孔中。將電極覆於表面經 改良隔膜隔板各個表面上，對該多層裝配物施加適量熱與 壓力以影響黏合作用；並藉由熱及/或減壓自該裝配物:除 任何殘留物增塑劑。 該處理溶液包含約10%至30%增塑劑爲佳，約15%至2〇% 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----:----1--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-· -線 0 -7- 475289 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（） 增塑劑更佳。適用之增塑劑具有適度揮發性，並且包括唉 酸伸烷酯、苯二甲酸二烷酯、琥珀酸二烷酯、己二酸二烷 酯、癸二酸二烷酯、磷酸三烷酯、聚烷二醇醚與其混合物 。選擇揮發性明顯高於該增塑劑’而且對於隔膜隔板之表 面改良聚合物溶解本領受限制之有機溶劑。低級醇類、醇 類、酯類、脂族烴類、齒化物溶劑、氯化烴類、氯化氟碳 化合物類與其混合物均適用。將充分數量之增塑劑溶液 '塗 覆於該隔膜上，確使某些溶液明顯吸入該隔膜孔内。可以 任何適用方法塗覆該處理落液’諸如塗覆、浸潰或噴霧作 用。 電極隔膜:可爲殿積在金屬洛電、"瓦集極上之高度緻密聚人 電極，諸如用於液態電解質Li離子電池及/或緻密且非提取 及/或提取塑料Li-離子電極，諸如揭示於美國專利第 5,418,091 ; 5,429,891 ; 5,456,000 ； 5,460,904 ; 5?540?741 ： 5,571，634 ; 5,587,2)j ; 5,607,485 號者；其中至少一個電極 具有延長金屬柵、篩、金屬不織布材料、經蝕刻箔或多孔 箔形式之網狀金屬電流集極爲佳。 塗覆增塑劑/溶劑溶液之後，諸如藉由蒸發作用去除該揮 發性洛劑，使孩增塑劑表面澱積在該隔膜隔板表面與孔内 。然後以-般方式將該經塗覆隔膜隔板裝配於正極斑負杯 層或隔膜之間，並且例如在加熱之恩力滾筒之間，以_ 明顯影響該孔狀結構之溫度與壓力層壓該组合體；例如: 於該隔膜隔板停機溫度之溫度。例如，層壓使用可以在介 於7代與12代之間進行，介柳c與威之間爲佳，約 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 丨線 0 -8- A7 B7 五、發明說明（ 1 〇〇 ◦更佳’其直線負重介於每直線英忖1〇與40碎（碡/英忖） 之間’介於20與3 0碡/英吋更佳。以此等溫度與壓力範圍進 行時，延留在該孔狀隔膜隔板内及周圍之澱積增塑劑顯示 出其溶解本領傾向，並軟化該隔膜隔板之經改良表面聚合 物以及該可相容電極基質聚合物之鄰近表面，並在電極與 隔膜隔板界面之間形成緊密黏合/内聚黏合作用。 在層壓操作開始之隔膜表面上可能殘留不足以瓦解該改 良來口物層之少量增塑劑，不過，在層壓壓力下會自該隔 月吴隔板孔中擠出較大量增塑劑，並提供該聚合物界面充分 軟化作用，而影響該電極與隔膜隔板表面聚合物之深度混 合作用。層壓使用之後，受仃該層壓操作之緩慢散逸熱影 響，剩餘之增塑劑揮發，促使電極與隔膜隔板界面處形成 強力不軟化聚合物黏結。 本發明其他具體實例中，適度揮發性主要增塑劑包括在 電極聚合物基質組合物内，而且可得自電極與隔膜隔板界 面處之來源，作爲層壓操作期間之隔膜隔板聚合物層。 茲參考附圖敘述本發明。其中： 圖1係進行層壓製程中之本發明一具體實例電化學電池元 件組合體之橫剖面圖，包括—個表面經改良孔狀隔膜隔板 ;以及 圖2係圖i孔狀隔膜隔板片斷之放大橫剖面圖，更詳細描 述本發明具體實例。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) W裝--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 五 、發明說明（ 媒圖1所示，層壓電化學電池之製造通常包括在第-電極 Γ12與第二電極構件18 (其與第—電極構件12呈相反杨性) _裝配-個隔膜隔板，並以箭頭方向施加熱與壓力，以軟化 邊氷口包極與隔板組合物’使該構件界面緊密黏合接觸， Z成—種均勾之黏合層壓電池結構。通常將該電極組合物 7塗覆或層壓在個別導電電流集極構件U，19 (諸如 金屬落或網狀柵)上，先形成個別電極12，18。至少一個隹 :構件，括網狀柵，以促使隨後流體製造操作爲佳，例： 洛势發去除電極组合物增塑劑，.以及浸潰電解質溶液。 特別是，可以藉由先將—種聚合黏合劑材料溶解於適當 落劑中，添加粉末狀正極或負接材料以及導電性添加劑， 然後均勻化該组份，製得—種平滑均”漿，以及以數種 =法中任-種將此種糊漿料在載體基板、金屬落或網狀 廷流集極上，該等方法諸如計量棒或刮刀料、模搏出、 網版印刷、轉塗等，製造適用於本發明電化學電池之複人 電極。其他變化當中，㈣鑄製備中亦可包括—種該之後 黏合劑之非揮發性增塑劑作爲處理助劑。以蒸發作用去除 該揮發性聚合繼劑之後，將電極组合物機械性緻密:匕 二並猎由石牙光作用、壓製作用或於高壓與高溫條件下之層 塵作用黏合於適當金屬集極。 曰 本發明中，隔板構件16係—種市售微孔狀聚缔烴隔膜， 諸如Celgard LCC所售商標爲⑵㈣者，其已經由製造商系 加-種聚合物之表面塗層改良之，例如一種聚（亞乙缔基氣） 共聚物，其在該隔膜結構無數孔内與表面周圍形成_層此 -10- 475289 五、發明說明（8 ) 種水合物之涛塗層，同，& - 丹立層如圖2所不。該隔膜隔板16包括一種且 有孔24遍一佈之聚稀烴結構主要部㈣，其最終包含電解質 ^萑W %化學電池内之基本離子傳導性，同 可熱崩溃之停機安全特質。藉由提供—# : 物又塗膜26改良隔膜 ^ ^ ^ ，/、中琢改良聚合物係經選擇 ’具有與該電池電極隔膜中所使用之較佳聚合某質 ^性。製造商所欲之此種改良係加強聚缔烴隔膜黏附於 = '電極層（能力，^而已發現此種改良不適合許多應用 應用係以低到足以避免隔膜隔板孔狀結構崩潰以及 所需畜電池組電池停撼躲辦异 %，也柃機特貝取終破壞之溫度熱層壓的
，與電極隔膜緊密黏合。 K 訂 本發明克服上述缺點。特別是，根據本發明-種具體杏 例’以約10至观適度揮發性增塑劑在有機溶射之稀釋产 液處理經改良隔膜，其中該增塑劑係_種該隔膜隔板：： 聚^物用之主要增塑劑。然後，乾燥經處理隔膜以去除有 機，谷劑，並在改良聚合物膜26表面澱積一層增塑劑層28。 然後將以此種方式處理之微孔狀隔膜隔板與若干共料人 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 制 :電極層或隔膜任何裝配在一起，如圖丨所示，並於容易： 得之市售裝置中以熱與壓力層壓。 因爲層28中局部澱積增塑劑之原位增塑效果恰好低於 隔板聚晞烴體正常軟化點之層壓壓力足以確立電極與隔板 間之所而永久性黏合作用，而且不會危及隔膜隔板之孔狀 結構。該殿積增塑劑之適度揮發性使其隨著時間自層壓黏 合位置散逸出來，結果強化該黏合力。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - 475289 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 五、發明說明（ 該隔膜塗覆溶液中之增塑劑有效濃度視電極製造中之特 定隔膜改良與電極基質聚合物而定，在溫度安全低於隔膜 P网板氷晞烴王體流動溫度之下，澱積足以促進該隔膜隔板 改良聚合物與電極基質聚合物鄰近表面黏合/内聚軟化之最 少最通量增塑劑。特定增塑劑溶液組合物之選擇正好在電 池製造技術者之正常能力範圍内。 本發明另一具體貫例中，該增塑劑包括在電極聚合物基 質組合物内，該電極基質組合物中欲結合最適比例增塑劑 亦在電池製造技術者技巧中。 下列實施例説明本發明所使用方法，並提供有效進行本 發明之成份與組合物選擇指導。然而，熟練之技藝者明白 其他具體實例，而且此等其他具體實例當然在熟練之電池 製造技術人員能力範圍内。 實施例1 製備塑料陰極 將74克工聯等級LiCo〇2、8克聚（亞乙烯基氟）、六氟丙晞 (PVdF-HFP)共聚物（Kynar PowerFLEX LBG，Elf Atochem)、 5克Super P導電性碳（MMM，比利時）、π克苯二甲酸二丁 酯（DBP，Aldrich)與150毫升丙酮均勻化，並在一個密封容 器中以45°C加熱1小時。在實驗室摻合機中額外均勻化之後 ，使用一種間距約0.3毫米之刮刀裝置將所形成糊漿澆鍚在 聚酯載體薄膜上。在溫空氣氣流中蒸發丙酮，並自該載體 去除所形成之自撑式膜。使用該膜部分作爲正極隔膜，並 使用溫度約145°C之加熱滚筒層壓器與相同大小部分之銘多 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —.—-------壯衣— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) “^1 --線 475289 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^^ 五 A7 ______ B7_、發明說明（1。） ' 孔金屬栅（MwroGnd，Delker Corp.)層壓在一起。於室严下 以己烷自電極隔膜提取出在輔助操作中經常用以加強電解 質溶液吸收性之DBP增塑劑，並於約…^空氣乾燥所形:: 極構件。 7 在其他具體實例中，使用上述層壓方法將上述方法所形 成之兩個電極膜層壓在銘柵反面，產生具有埋藏鋁集極層 之正極結構。由90克LiCo〇2、5克聚（亞乙晞基氟）均聚物 (Kynar 741 ’ Elf Atochem)、5克 Super P碳與 60 毫升正甲声 外匕咯烷酮之組合物同樣製備適用於本發明之另外氯化構件 以及包括許多目前市售蓄電池組電池之代表性構件。所形 成糊漿么復在0 · 0 ：>毫米銘洛上約〇. 3毫米，在熱空氣中乾燥 ’並將所形成經塗覆，治碌光成約〇. 1毫米厚，形成正極構件 。代替下列實施例中之前述電極構件時，此電極選擇性提 供實質相同之物理與電化學結果。 實施例2 製備塑料陰極 如實施例1所述處理70克MCMB 25-28微珠中間相人造石 墨（Osaka Gas Co·，日本）、8 克 PVdF-HFP 共聚物（Kynar PowerFLEX LBG，Elf Atochem)、4 克 Super P 導電性碳 (MMM，比利時）、18克DBP增塑劑與150毫升丙酮。在約 145°C溫度下使用一個加熱雙滾筒層壓器層壓所形成電極隔 膜邵分與相同大小部分之銅多孔金屬拇（MicroGrid，Delker Corp.)。以實施例1之方式提取DBP增塑劑，並於約70°C空 氣乾燥所形成負極構件。 -13- ---K---l·-----«裝 i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-- ;線 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 475289 A7 B7 ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（ 11 另一具體實例中，該銅柵可埋在二層電極隔膜之間，或 是以實施例1所述相同方式塗覆電極糊漿。 實施例 里備塗霜聚烯烴隔膜隔姑 根據本發明具體實例，以下列方式處理一種市售三層U 微米微孔狀聚烯烴隔膜隔板材料，其已經由製造商以二種 專買聚（亞乙烯基氟）共聚物組合物塗料進行表面改良。將一 個隔膜隔板部分橫向大小切得略大於實施例丨與2之電極構 件’以確使此等構件之間完全絕緣.，將該隔膜隔板浸於碳 酸丙晞於甲醇中之15%溶液數秒，，然後移開使過量溶 液自樣本滴落。該原本不透明隔膜呈現半透明狀，表卞 溶液浸於隔膜孔中。然後’將該樣本空氣乾燥數分鐘面2 期間甲醇載液蒸發，殘留之PC澱積在隔膜隔板之孔表面2 ，而且不會破壞該孔狀隔膜結構，如還原成接近原有隔膜 之隔膜不透明度所示。 ^ 實施例4 裝配蓄電池組電池 如圖1所述，裝配實施例1-3之電極構件，並以約^⑻。〇與 25磅/英叫1滾筒壓力，在一市售加熱相對滾筒層壓器裝詈中 層壓該組合體，製備一種功能性層壓可充電電化;苷 電池組電池。將該層壓製件置於約7(rCt循環命气圹中1田 時，以去除濕氣及殘留PC，然後包裝在一個备々户 虱乳氛中之密 封多層箔/聚合物封袋中，其中具有碳酸伸乙酯：碳酸一 醋(EC: DMC)均分混合物中浅邮活性溶液:二 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 ill· — — —-----—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *1=0, •線· 475289 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 。然後，將該電-池連接於一個電池组循環器，並在使用 cccv充電協定（以c/2速率充電至4 2伏特之較高截止電壓， 然後在4.2伏特固定電壓下保持2小時期間）以及cc 乃恒 定電流放電之一般用途的各種條件下試驗。該蓄電池組電 池顯示高度反應性能，以及較長循環期間之明顯安定電2 。循環試驗期間結㈣，使該經包裝t電池组電池與:片 加熱板接觸，迅速將其溫度提高至約16代，該溫度超過指 定之隔膜隔板聚稀煙軟化停機溫度。該電池組之電流輸出 在電池溫度約⑽時迅速停止，表.示該層壓操作期間電池 之微孔狀結構得到支持。 實施例5 裝配蓄電池紐雷此 以實施例4之方式與條件，將以實施m與2方式製備之兩 極構件樣本與實施例3所使用但是沒有進行該實施例之^ 劑溶液處理的市售表面經改良微孔狀隔板隔膜裝配、；； 並麵電池組電池。該電池構件層間之層壓黏合性：以 ，取終包裝操作期間小心處理該層壓電池結構；但 顯地沒有不當外力下，該層界 ^ .. 此奋易分離。此種不去 蓄電池組電池性能明^ 伏，以及電池電容隨著無數循環(次數)顯著減少。 實施例6 赴鹰黏合強/1 ，以，於停機溫度層壓期間所發展之對照界面 试疋1化前述增塑劑處理功效 又曰 、 、 彳如根據實施例4與5層 • 15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 · 丨線- ^/^289五 發明說明（ 13 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 壓製件間之功效，複製此等實施例之層壓電池結構，但是 該組合體之尾端區中沒有層壓壓力，以提供個別電池組構 件層未黏合邵分，其係作爲隨後剝離強度試驗之入口標識 。然後’將各個電池樣本安裝於Instr〇n強力強度試驗裝置 ，如此個別電極/隔膜隔板層壓對之入口標識夾在該裝置中 。在每分鐘固定施加200%應變下，以室溫進行各種強度試 驗。該施加應變試驗之回應中，實施例5之未處理樣本記錄 局無實質界面黏合強度，在沒有明顯各表面損壞之下，正 極/隔板與負極/隔板二者界面容易分離，如此顯示此等電池 構件間之最小黏合強度。 另方面，在相同剝離強度試驗條件下，根據本發明上 述具阮例處理後製備之實施例4樣本的界面對記錄爲 Instron裝置中之實質黏度強度。該資料對於測定電極/隔板 界面黏合強度而言不具決定性，此係因爲該界面不會發生 立即黏合失效，然而個別電極组合物層主體内卻會發生此 現象之故。因此，本發明所產生之電極/隔板界面黏：作用 確貝起過個別電極組合物層之強度。 實施例7 製備電極 根據本發明另一具體實例之層壓 曰！田％池組電池製造方法 ，除了以《伸丙@旨（PC)代替苯二曱酸.二丁酉旨⑽p)作 合物基質增塑劑，以及不使用輔提 1w t g 土y挺取挺作之外， 如貝她例1與2製備正極與負極構件。 括约所形成足電極隔膜包 祜约15 /〇PC増塑劑。 本紙張尺度適用中國規格⑽ϋ .! l· ! I-----續衣—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂， -丨線- -16 五、發明說明（ 14 經濟部智慧財產局員工消費合作社印务 實施♦ 也組電池^ 層壓實施例7之電極構件… 以實施例5之方式用以製備蓄電池:電:隔=板;並另外 池結構獲得之構，相對於實 上表面相^ …所需之電化學電池特性二者大致 實施例j 也組電A ^備^例1與2之電極構件，但是不進 極=發明增塑劑化合物對照功效之實“樣本S :備層壓電池結構與蓄電池組電池樣本，並以相同 订尤驗。^試驗結果有關該微孔隔膜隔板之表面改 艮水：物大體上在各方面均符合最低限度需求，證實一種 U叙較佳性能，諸如ρ(：，其顯示更強之溶解本領 塑能力。 — 曰 實施例 使用‘述實施例4與8之方式製造本發明個別範圍具體實 例右干文限制蓄電池組電池。限制條件自約8(TC至110°C， '及’衰同壓力約1 〇至3 0镑/英忖，隔板界面黏合作用與電化 學電池性能二者均具有大體類似結果。 實施例1 数塑劍試驗 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · --線· n n - -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A ⑽χ 297公餐） A7 B7 五、 發明說明（ 15 以了以自約10%改爲3〇%p 隔板材料之外”…〈甲知中％錢處理該隔膜 gp # @她例4<万式製備若干蓄電池組電池， 即，使用貫施例1-3之雷砂嫉杜，、，. ±r^u x. / 。如先前實施例，試驗結果 業上可接受範圍内略微變動。 增:電池組電池被視爲包括其他概括性 :1::…組合物，諸如碳酸伸丁醋、苯二甲酸二 匕曰冬=曱鉍一乙酯、苯二甲酸二丙酯、苯二甲酸二丁 2、一料之二甲_、三甘醇之二甲義、歧酸二甲 :::琥珀酸二乙酯、琥珀酸二丁酯·、[二酸二甲酯、己二 1一乙酯、癸二酸二甲g旨，及其混合物。其中，除了範例 〈碳酸伸丙醋外，包括二甘醇之二甲醚類與三甘醇之二甲 醚類之組合物增塑能力更劇烈之故，其爲特佳之組合物。 、在本發明隔膜處理具體實例中，可使用微孔狀若干其他 通用溶劑載體代替範列甲醇，諸如丙目、甲基乙嗣、乙醇 、正丙醇、異丙醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酸甲酯 '石户 酸二：酷、氯化甲晞、氯仿、二氣乙燒、三氯乙晞、㈣ 滞點氯氟碳化合物以及其混合物。雖然已知此種其他组份 在製備微孔狀薄膜處理組合物時提供大體相似結果，但2 其較佳選擇視若干輔助考量而^，諸如例如所需之溶劑蒸 發時間與處理速度、維持安全環境以及處理設備與條件之 健王丨生例如，使用丙酮作爲處理溶液載液時可促成更迅 速蒸發作用以及較短處理生產線，甲醇之更低溶解本領可 以最小化衫訾该聚烯烴隔膜隔板材料表面改良聚合物構造 或均勻度之傾向，因此導致偏好甲醇溶劑。亦有溶解本領 -18- 本纸張尺度綱中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) " '------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-· -丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣
475289 五、發明說明（ 敉差^其他落劑實例，諸如乙醇、正丙醇、異丙醇、二氯 乙烷=三氯乙烷。其他考量諸如腐蝕性、市面獲取性、成 本母丨生可燃性以及在電化學電池圍繞中之反應性同樣 必須選擇性最終組份。 1、料在則述死明書範圍内，熟悉之技術人員更容易明暸 本發明其他具體實例與變化。此等具體實例盥變化同樣欲 包括在附綠中請專利範圍所界定之本發明範圍内。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 . •丨線： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印剩农 19

Claims (1)

  1. 475289 A8 B8 C8 ' D8 六、申請專利範圍 1. 一種多層電化學裝置，包括： 弟一電極結構’其包括： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由一種聚合黏合劑材料、電極材料與一種導電性添 加劑之混合物所形成之第一微孔狀電極層；以及 第一電流集極； 第二電極結構，其包括： 由一種聚合黏合劑材料、電極材料與一種導電性添 加劑之混合物所形成之第二微孔狀電極層；以及 弟二電流集極；以及 一種微孔狀隔板，其介於該第一電極結構與第二電極 結構之間，該隔板具有一層聚合物塗層，該聚合物塗層 可與第一電極結構與第二電極結構之聚合黏合劑材料相 容； 其中，於黏合作用之前與期間，該隔板聚合物塗層之 主要增塑劑至少存在第一電極結構與第二電極結構間之 界面，該增塑劑促進該隔板對第一 t極結構與第二電極 結構之黏合作用。 2·根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置係一種可充 電鋰金屬或鋰離子電池組。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3. 根據祆請專利範圍第2項之裝置，該第一電極結構包括一 個正極與正電流集極，該第二電極結構包括一個負極與 負電流集極。 4. 根據申請專利範圍第3項之裝置，其中該正電流集極與負 電流集極至少一者係網狀構件。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 475289 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 5. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該增塑劑包括在用 以形成第一電極層與第二電極層之混合物中。 6. 根據申請專利範圍第5項之裝置，其中藉由蒸發作用或以 液態或超臨界狀態溶解該增塑劑但是不溶解該黏合劑材 料之溶劑，以去除該增塑劑。 7. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該增塑劑係一層澱 積於該隔板聚合物塗層上之膜。 8. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該隔板係一種微孔 狀聚缔烴隔板。 9. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該聚合物塗層包括 一種聚（亞乙烯基氟）共聚物。 10. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一電流集極可 與該第一電極層黏合，或埋於該第一電極層中，以及， 其中該第二電流集極可與該第二電極層黏合，或埋於該 第二電極層中。 11. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置係一種電化 學電池超電容器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
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