TW541741B - Battery active material powder mixture, electrode composition for batteries, secondary cell electrode, secondary cell, carbonaceous material powder mixture for electrical double-layer capacitors, polarizable electrode composition, polarizable electrode - Google Patents

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Hidenori Nakata
Hiroshi Yoshida
Tatsuya Maruo
Shigenori Minamiru
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541741 A7 ______ B7 五、發明説明（q ) 1明背景 發明領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於電池活性材料、電池用電極組合物、二 次電池電極、及二次電池。本發明亦關於電雙層電容器之 含碳材料、可極化電極組合物、可極化電極、及電雙層電 容器。 先前技藝 鋰離子二次電池一般含有作爲負電極活性材料的鋰離 子保持物質（例如碳）而彼可吸附及釋放鋰離子，且一般含 有作爲正電極栝性材料的內含鋰之雙氧化物，化學式爲 L i X Μ Y〇2 ’的末（其中Μ爲銘、錬、猛、飢、鐵或駄 ;0.2S xS 2.5 ;且 0.8 S y $ 1.25 )，如 LiCo〇2 或 LiNiCh。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因爲內含截的雙氧化物不帶有非常良好的導電性，已 提出可在正電極材料中加入一種含碳材料的導電性藥劑， 該含碳材料如粉末狀的或纖維狀的石墨或碳黑。然而，在 正電極材料中僅僅加入導電性藥劑，將無法提供介於碳材 料與活性材料粉末之間充分的接觸表面積。如此，此方式 中可增加之導電性將有其限制程度。 在此方面，〗P-A 2-262243敘述將導電性物質固定在 內含鋰的雙氧化物粉末微粒之表面上，該導電性物質包含 細微粉末狀的或纖維狀的碳材料。 然而，甚至當以此方式將含碳材料固定在內含鋰的雙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 541741 A7 ______B7 五、發明説明（2 7 ~ ~^^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 氧化物粉末微粒之表面上，介於細微粉末狀的含碳材料與 此內含鋰的雙氧化物粉末之間的接觸僅僅爲點接觸，及介 於纖維的含碳材料與此內含鋰的雙氧化物粉末之間僅僅爲 線性接觸。在兩者案例中，難於達成介於碳材料與此內含 鋰的雙氧化物粉末之間充分的接觸。結果，可獲得的介於 此內含鋰的雙氧化物與電流收集器之間的電子遷移之速度 將有限制。此將依次防止達成充分地高電池放電容量。 一項可想到的用以提高表介於碳材料與此內含鋰的雙 氧化物粉末之間的接觸面積之方式，在於增加內含碳材料 的導電性藥劑之用量，但增加導電性藥劑用量必然將降低 作爲活性材料的內含鋰的雙氧化物粉末之用量，最後將降 低電池之能量密度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一項提出的此問題解決方案之中，敘述於JP-A 11-3 07083，在此內含鋰的雙氧化物粉末之表面上將導電性物 質如碳、鋁、金或鎳固定爲薄膜，從而提高介於此內含鋰 的雙氧化物與導電性物質之間的接觸表面積，加速介於此 內含鋰的雙氧化物與電流收集器之間的電子遷移，並提高 電池的放電容量而未降低能量密度。 然而，該方法須要增加一項操作，其中經由蒸汽沈積 或濺射方法而形成導電性物質如碳、鋁、金或鎳的薄膜。 此結果將增加複雜性，而其製造成本在工業生產上係不被 接受的。此外，若導電性薄膜太厚，雖然可改進導電性’ 但結果使得在內含鋰的雙氧化物上吸附及釋放鋰離子的位 點變得被導電性物質塗覆，限制了鋰離子的移動性且造成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 541741 A7 B7 五、發明説明（3 ) 較小的電池充電/放電容量。因此，之前尙未達成具有完 全令人滿意性能的二次電池。 前述的問題也不只限制在鋰二次電池的正電極。相似 的問題亦遭遇在該電池的負電極，且遭遇在電雙層電容器 用的可極化電極。如此針對解決此類困難已有急迫的須要 〇 本發明槪要 因此本發明目的之一在提供電池活性材料及電極組合 物，而使可能降低電極的阻抗且增進電池之電容，並用以 提供二次電池電極及使用該電池活性材料及電極組合物的 二次電池。本發明另一項目的在提供電雙層電容器之含碳 材料、可極化電極組合物、及可極化電極，使可能得到電 雙層電容器，從而可在同一時間有較大量的電流，且具有 提高的功率密度，並提供自彼組裝的高性能電雙層電容器 〇 爲達成前述的目標，我們已執行廣泛的硏究而其目標 在於創造有規則的混合狀態，當將導電性粉末與電雙層電 容器用之電池活性材料或含碳材料作乾燥混合。我們的硏 究調查已顯示，當將導電性粉末及電雙層電容器用之電池 活性材料或含碳材料放置在混合容器之中，且對此混合物 執行乾燥混合，使用行星式混合器而將混合容器作旋轉與 迴轉兩者’介於混合的微粒之間的摩擦電將導致凝塊的導 電性粉末可分散呈一級微粒，且然後附著至電雙層電容器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)八4規格（210x297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 mV. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 541741 A7 B7 五、發明説明（4 ) 用之電池活性.材料或含碳材料之周圍，而該含碳材料具有 大的平均粒徑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 我們也已發現使用平均粒徑在1 〇 nm至1 0 // m的導 電性粉末，合倂以平均粒徑大於導電性粉末且範圍在〇. i 至1 00 // m的電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材料 ，可導致微粒相對的運動，以將正比於粒徑三次方的體積 效應，改變爲正比於粒徑平方的表面積效應。此將允許靜 電力發揮較大的影響，使其較容易創造膠黏劑粉末之規則 混合的狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經由基於上述發現的進一步的硏究調查，吾人亦已發 現使用將旋轉與迴轉兩者施於各成分的混合器，以執行乾 燥混合物，使彼有可能達成規則混合的狀態，其中將平均 粒徑在1 0 nm至1 0 // m的導電性物質黏附至電池活化的 物質或電雙層電容器之含碳材料之周圍。以此方式，可得 到二次電池或電雙層電容器用的活性材料粉末混合物，其 中在電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材料之中的離 子吸附與釋放位點係保持完整的，其中介於導電性物質與 電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材料之間的接觸表 面積已增加，而未增加導電性物質之用量，且彼帶有高導 電性。所生成的二次電池或電雙層電容器用的活性材料粉 末混合物可用於生產二次電池電極及二次電池，或可極化 電極及電雙層電容器，而具有卓越的性能。 據此，在第一特色之中，本發明提供電池活性材料粉 末混合物，而彼內包含平均粒徑在1至1 00 // m的電池活 本紙張尺度適用中國國家標準·（ CNS ) A4規格（21〇'〆297公釐_)~~~ " 541741 A7 _ B7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 性材料，與黏附至電池活性材料周圍的導電性粉末。此導 電性粉末平均粒徑在1 0 n m至1 0 // m，且小於活性材料之 平均粒徑。 在第二特色之中，本發明提供電池活性材料粉末混合 物，彼製備可經由將電池活性材料及一種導電性粉末放置 在混合容器之中，然後旋轉且迴轉此容器以使產生乾燥混 合物。在本發明的第二特色中，此粉末混合物典型地包含 0.1至20重量份的導電性粉末，以每1〇〇重量份的電池活 性材料計。此外，宜使電池用活性材料而彼帶有平均粒徑 在1至100 // m，且針對黏附於電池活性材料周圍的導電 性粉末帶有平均粒徑在1 0 nm至1 0 // m且小於活性材料 之平均粒徑。 在第三特色之中，本發明提供電極組合物，其製備可 經由將上述本發明的第一或第二特色之粉末混合物，與黏 合劑聚合物作溼混合，此係在混合容器之中，作旋轉與迴 轉兩者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一項依據本發明第三特色的電極組合物的較佳具體 實施例之中，該黏合劑聚合物爲不飽和聚氨基甲酸酯化合 物而彼製備可經由將下列各項反應： (A) 在分子上至少帶有一個（甲基）丙烯醯基基團與一 個羥基基團的不飽和醇； (B) 如下列通式（1)之多元醇化合物 HO-[(R1)h-(Y),-(R2)J]q-〇H (1) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8 - 541741 A7 B7 五、發明説明（ 6 其中R1與R2係各自獨立爲1至10個碳的二價烴基 團而彼可內含氨基、硝基、羰基或醚基團， Y爲-C〇〇-、-〇C〇〇…_NR3c〇_(R3爲氫或1至4個碳 的烷基基團）、-0-或伸芳基基團， 字母h、1及Μ系各自獨立爲〇或1至ίο的整數，及 字母q爲一整數而彼係-1 ; (C) 聚異氰酸酯化合物；及 (D) 任意的鏈增長劑。 在依據本發明的電極組合物另一較佳的具體實施例之 中，該黏合劑聚合物爲一種具有互穿式網狀物結構或半互 穿式網狀物結構的聚合材料，且特別爲一者而其中包含羥 烷基多醣類衍生物、聚乙烯醇衍生物或聚去水甘油衍生物 合倂以帶有可交聯官能基團的化合物，部分或所有的該化 合物係上述之不飽和聚氨基甲酸酯化合物。 而在另一項本發明較佳的具體實施例中，該黏合劑聚 合物爲內含如下通式（2)單位的熱塑性樹脂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T S-. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —C-{cH2j7~〇- 〇 (2 其中字母r爲3、4或5，且字母s爲一整數而。 .而在另一項本發明較佳的具體實施例中，該黏合劑聚 合物爲氟聚合物材料。 在第四項特色之中，本發明提供二次電池電極，而彼 內含經塗覆以依據上述的本發明第三項特色的電極組合物 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -9 541741 A7 ——______ B7 五、發明説明（7 ) 之電流收集器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第五項守寸色之中，本發明提供二次電池，而其中係 部分由前述的二次電池電極及電解質所構成。 第六項特色之中，本發明提供電雙層電容器用含碳材 料粉末混合物，該粉末混合物係由平均粒徑在〇 . 1至丄〇 〇 A m電雙層電容器之含碳材料與黏附在含碳材料筒圍的導 電性粉末所構成。該導電性粉末平均粒徑在1 〇 至1 〇 V m，且小於含碳材料之平均粒徑。 第七項特色之中，本發明提供電雙層電容器用含碳材 料粉末混合物’其製備可經由將電雙層電容器之含碳材料 及一種導電性粉末放置在混合容器之中，然後旋轉且迴轉 此容器以使產生乾燥混合物。在本發明的第七項特色之中 ，此粉末混合物典型地內含0· 1至20重量份的導電性粉 末，在每1 0 0重量份的含碳材料中。此外，宜使該含碳材 料帶有平均粒徑在〇· 1至1 00 // m，且使導電性粉末黏附 於含碳材料之周圍，且帶有平均粒徑在1 0 nm至1 〇 ;/ m 且小於含碳材料之平均粒徑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據特色本發明第六項或第七項的含碳材料一般具有 塡充密度在不多於！.〇 g/cm3且平均粒徑在〇.1至1〇〇 // m 。彼典型地之製備，可經由將介相瀝青爲主的含碳材料、 聚丙丨希腈爲主的含碳材料、氣相成長含碳材料、嫘縈爲主 的含碳材料或瀝青爲主的含碳材料，使用鹼金屬化合物作 鹼活化，然後硏磨此活性含碳材料。 在第八項特色之中，本發明提供可極化電極組合物’ 本^尺度適用中國國家標奉（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -10- 8 541741 A7 B7 五、發明説明（ 其製備可經由.將上述的本發明第六項或第七項特色之粉末 混合物，與黏合劑聚合物作溼混合，此係在混合容器之中 ，作旋轉與迴轉兩者。 在依據本發明第八項特色的可極化電極組合物的一項 較佳具體實施例之中，該黏合劑聚合物爲不飽和聚氨基甲 酸酯化合物，而彼可經由將下列反應而製備： (A) 在分子上至少帶有一個（甲基）丙烯醯基基團與一 個羥基基團的不飽和醇； (B) 如下列通式（1)之多元醇化合物 ⑴ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
'1T 其中R1與R係各自獨立爲1至10個碳的二價烴基 團而彼可內含氨基、硝基、羰基或醚基團， γ爲—COO -、-〇C〇〇-、-NR3C〇-(R3爲氫或1至4個碳 的院基基團）、或伸方基基團’ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 字母h、i及j係各自獨立爲0或1至10的整數，及 字母q爲一整數而彼係-1; (C) 聚異氰酸酯化合物；及 (D) 任意的鏈增長劑。 在依據本發明第八項特色的可極化電極組合物的另_ 較佳具體實施例之中’該黏合劑聚合物爲具有互穿式網狀 物結構或半互穿式網狀物結構的聚合材料，且特別爲一^ 而其中包含羥烷基多醣類衍生物、聚乙烯醇衍生物或聚去 -11 - 541741 A7 B7 9 五、發明説明（ 水甘油衍生物合倂以帶有可交聯官能基團的化合物，部分 或所有的該化合物係上述之不飽和聚氨基甲酸酯化合物。 而在另一項本發明較佳的具體實施例中，該黏合劑聚 合物爲內含如下通式（2)單位的熱塑性樹脂 (2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -C-icH2V〇' 其中字母r爲3、4或5，且字母s爲一整數而-5。 而在另一項本發明較佳的具體實施例中，該黏合劑聚 合物爲氟聚合物材料。 在第九項特色之中，本發明提供電雙層電容器用的可 極化電極，其電極係由電流收集器構成，而該電流收集器 係塗覆以依據上述本發明第八項特色的可極化電極組合物 〇 在第十項特色之中，本發明提供電雙層電容器，其中 係部分的由依據前述本發明的第九項特色之可極化電極與 電解質所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖示簡要敘述 由以下詳細的描述，連接以伴隨的圖示，將使本發明 的目標、特色及優點將變得更明顯的。 圖1爲在實施例14中製備的含碳材料粉末混合物之 掃描電子顯微相片。 圖2爲在比較例2中製備的含碳材料粉末混合物之掃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -12- 541741 A7 _ B7 五、發明説明（10) 描電子顯微相片。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3爲依據本發明一項具體實施例的薄片型二次電池 或電雙層電容器之切面圖。 主要元件對照表 1 正電極電流收集器 2 負電極電流收集器 3 正電極 4 負電極 5 分隔膜 6 凸出部 7 薄片外盒 螢明之詳細說明 <電池活性材料粉末混合物、及電雙層電容器用之含碳材 料粉末混合物> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的電雙層電容器用電池活性材料粉末混合物及 含碳材料粉末混合物，包含平均粒徑在I至1⑼m的電 池活性材料，或平均粒徑在0 · 1至1 〇 〇 // m的電雙層電容 器之含碳材料，及黏附在活性材料或含碳材料周圍的導電 性粉末而彼帶有平均粒徑在1 0 n m至1 0 // m且小於電池 活性材料或含碳材料之平均粒徑。 此可經由比較在圖1中依據本發明電雙層電容器用含 碳材料粉末混合物的影像，與在圖2中慣常的未混合物的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13- 541741 A7 _ B7 五、發明説明（’彳） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 影像，而立即瞭解。即在一依據本發明的粉末混合物之中 ’該粉末混合物之製備，可經由在一行星式混合器之中（ 實施例1 4)將電雙層電容器用含碳材料（活性碳纖維）與導 電性粉末（凱特黑（Ketjen black))共同加入，且將各成分作 乾燥混合，由圖1可明顯的看出凱特黑（Ketjen black)黏附 至活性碳纖維之周圍且已達成規則混合的狀態。相對照地 ’由圖2可明顯看出，圖2爲慣常的粉末混合物（比較例 2)之掃描電子顯微相片，該混合物已作類似的乾燥混合 但採用通常的槳式攪拌器取代星式混合器，有凝塊的凱特 黑（Ketjen black)黏著在介於活性碳的纖維之間。由後者粉 末混合物製作的可極化電極將帶有較高的阻抗，相較於那 些使用依據本發明實施例中製備的粉末混合物。 該粉末混合物之製備，可經由將電雙層電容器用之電 池活性材料或含碳材料合倂以導電性粉末，而放置在混合 容器之中，且經由使容器本身兩者旋轉且迴轉而將各成分 乾燥混合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 針對二或更多固體粉末乾燥混合所造成的混合狀態， 有三項可想到的模式：分離、錯亂的混合、及規則混合。 曾考量不能實際上達成規則混合的狀態，由於各項因子如 混合微粒的結塊化、介於微粒之間的尺寸差異、及靜電累 積。然而，已發現一混合狀態，其中於混合期間，介於微 粒之間’由於摩擦引發的靜電累積，或摩擦電，各細微微 粒傾向於團塊黏附於醫藥學製劑的賦形劑之粗糙微粒的表 面（D.N. Travers 及 R.C. White : J. Pharm. Pharmacol. 23， 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 541741 A7 _______ _B7_ 五、發明説明（12) 260( 1 97 1 ))。此建議彼可能有可能達成膠黏劑粉末之規則 混合的狀態。 特別地，在本發明中，將電雙層電容器用之電池活性 材料或含碳材料及一種導電性粉末放置在混合容器之中， 而該混合容器裝設在一行星式混合器之中，以使其分別地 延一旋轉機制的旋轉中央軸而旋轉。然後將此行星式混合 器執行乾燥混合，此係經由旋轉機制操作及，也經由在一 軌道之中的旋轉迴轉的中央軸，以使混合容器作旋轉與迴 轉兩者。該混合物將引起介於混合微粒之間的摩擦電，從 而將凝塊的導電性粉末分散爲一級微粒而彼其黏附於電雙 .層電容器用之電池活性材料或含碳材料之周圍，彼具有大 的平均粒徑。此外，經由給予電雙層電容器用之電池活性 材料或含碳材料有1 〇〇 // m或更低之平均粒徑微粒的相對 運動將由正比於粒徑立方的體積效應改變爲正比於粒徑平 方的表面積效應。此將允許靜電力發揮較大的影響，使其 較容易的創造膠黏劑粉末之規則混合的狀態。"膠黏劑粉 末〃，如在此使用者，意指二元的粉末而其中將一類型粉 末微粒黏附於另一類型的粉末微粒。 因爲本發明的電雙層電容器用電池活性材料粉末混合 物及含碳材料粉末混合物，呈現膠黏劑粉末之規則混合的 狀態’該狀態其中導電性粉末的微粒黏附於電池活性材料 或含碳材料的微粒之周圍，加入少量之導電性粉末將造成 有效的分散與黏著。如此可賦予高放電容量及高導電性， 而未降低在每單位體積的電極中電池活性材料或含碳材料 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項存填寫本貢)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 541741 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（13) 之用量，使能夠理想的形成電子傳導路徑及離子傳導路徑 兩者。 使用於實施本發明的形成樹膠或類似糊狀物的混合物 之混合方法，係經由執行一步驟，而在該步驟中，產生膠 黏劑粉末係經由將電雙層電容器用之電池活性材料或含碳 材料與導電性粉末作乾燥混合，及執行一步驟，而在該步 驟中，將黏合劑聚合物與視需要的溶劑加入且做成電雙層 電容器用電池活性材料粉末混合物或碳粉末混合物。此二 步驟經之進行宜使用上述的行星式混合器以旋轉且迴轉混 合容器，且如此執行混合及摻合。本發明混合方法特別地 令人滿意的，當在彼帶有低塡充密度（鬆密度）的電雙層電 容器之含碳材料中，混合有導電性粉末。經由慣常的攪拌 且混合方法，難於創造出膠黏劑粉末狀態。 在第一步驟（膠黏劑粉末形成）中，將預先決定用量的 電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材料及導電性粉末 置於混合容器中，且執行混合直到彼可經由掃描電子顯微 鏡檢查確定已形成均質的不含凝塊微粒之膠黏劑粉末。在 此案例中其判斷標準係發現絕對地無凝塊狀導電性粉末的 微粒，彼係大於電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材 料，當此粉末混合物固定在基質上，如雙面膠帶及1 C m2 表面積，於掃描式電子顯微鏡放大500x之下作檢查。 在第二步驟（與黏合劑聚合物摻合）中，將預先決定量 的黏合劑聚合物與視需要的溶劑倒至在第一步驟製備的電 池活性材料粉末混合物或電雙層電容器用含碳材料粉末混 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 541741 A7 B7 五、發明説明（14) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 合物，且執行摻合直到得到均勻樹膠或糊狀物。在此步驟 中使用上述的行星式混合器係有利的，因爲須要在短時間 之內進行摻合與消泡，以及，若有加入溶劑，將溶劑加入 之量降至最低。 可使用的溶劑之實施例包括極性溶劑如水、N-甲基-2-吼咯烷酮（NMP)、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲 基磺醯胺及四氫呋喃。 此行星式混合器無任何特別的限制，只要使用以混合 各成分的混合容器放置使可旋轉且迴轉。例如，可使用 the Mazerustar KK 系歹fj，由 Kurabo Industries 公司製作者 ，或超攪拌器AR-250，由Thinky公司製作。混合條件包 含&轉如產生離心力（以g g十），如由每分鐘旋轉之數目及 旋轉半徑計算，在30g至500g，且宜在lOOg至200g，伴 隨著旋轉速度在50至3,000 rpm，且宜在100至1，500 rpm。彼係有利的進行該旋轉混合而間歇地停止且冷卻， 且設定每循環的混合時間範圍在1 〇秒至1 〇分鐘，且宜在 1至5分鐘，取決於由旋轉混合所產生的熱量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在實施本發明中，內含將作混合的各成分混合之容器 其本身必須作旋轉與迴轉。欲達成本發明目標，不能僅僅 經由在的使用旋轉且迴轉的攪拌器混合容器之中，將各成 分攪拌且混合。 電池活性材料包含正電極活性材料與負電極活性材料 ，而彼帶有平均粒徑在1至100 // m，較佳者在1至50 // m，且最佳地在1至20 // m。"平均粒徑"，如在此使用 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 X別公釐） -17- 541741 A7 B7 五、發明説明（15) 者，意指在累計曲線上的50%之點（中央尺寸）的粒 徑基於粉末100 %總體積之値，當粒徑分佈經由使用雷 射光的光繞射及散射技藝而測定。正電極活性材料之選擇 係使適合於電極應用、電池類型及其它考量。例如，適用 於鋰二次電池的正電極之正電極活性材料的實施例，包含 弟工族金屬化合物如Cu〇、Cu2〇、Ag2〇、CuS及CuS〇2; 第IV族金屬化合物如TiS、SiCh及Sn〇；第V族金屬化 合物如V2〇5、V6〇l3、Vox、Nb2〇5、Bi2〇3及Sb2〇3 ;第VI 族金屬化合物如CrCh、Cr2〇3、Mo〇3、M0S2 WCh及Se〇2 ;第VII族金屬化合物如MnCh及Mn2〇4 ;第VIII族金 屬化合物如Fe2〇3、Fe〇、Fe3〇4、Νι2〇3、Νι〇及Co〇2;導 電性聚合化合物如聚吡咯、聚苯胺、聚對-伸苯基）、聚乙 炔及聚蒽（ρ ο I y a c e n e );由L i X M y〇2代表的內含鋰的雙 氧化物，其中^1爲（1!〇、則、]^11、\^、？6或丁丨，0.2 ^ x $ 2.5 且 0·8‘ yS 1.25，如 LiCoO” 及 FeS” TiS2、 LiM〇2〇4、LiVsOs 、LiNi〇2 及 LixNiyMi-y〇2(其中 μ 爲~ 或更多金屬元素，彼係選自下列之中：鈷、錳、鈦、銘、 釩、鋁、錫 '鉛及鋅；0.05 ^ X ^ 1·1〇 ;及0.5 g y $ 1.0 )。 本發明的電池用負電極活化材料係選擇使適合於電極 應用、電池類型及其它考量。適用於鋰二次電池之負電極 的活性材料包含碳材料如石墨、碳黑、焦炭、玻璃狀碳、 碳纖維、及得自任何此類的燒結體。 在一鋰離子二次電池之中，可使用一材料而彼係可逆 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) — " 〜 ^〜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 541741 A7 B7 五、發明説明（16) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 地容納且釋放鋰離子。能可逆地吸附及釋放鋰離子之適合 的含碳材料包含非石墨化含碳材料及石墨材料。其特定的 實施例包括熱解碳、焦炭（例如瀝青焦炭、針焦炭、石 油焦炭）、石墨、玻璃狀碳、燃燒有機聚合材料（例 如已經由在適合溫度燃燒而碳化的酚系樹脂或呋喃樹脂） 、碳纖維、及活性碳。亦可使用能可逆地吸附及釋放鋰離 子的材料，包含聚合物如聚乙炔及聚吡咯，及氧化物如 S η 〇 2 〇 可用作爲電池中負電極活性材料的許多含碳材料係本 身爲導電性的，且如此將顯現爲不適合於本發明目的。然 而，當二次電池作重覆充電及放電，繼續吸附及釋放離子 將產生電極組裝之鬆驰’彼將引起介於負電極活性材料與 電流收集器之間的電子傳導將隨時間演進而縮減。可將導 電性粉末加入以預防該項循環劣化。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 此電雙層電容器之含碳材料之平均粒徑在宜在〇.丨至 ΙΟΟ/zm，更佳者爲0.1至60//m，且最佳地在0.1至50 V m。其說明性實施例包括植物爲主的材料如木材、鋸木 屑、挪卞威及紙獎用過的丨谷液，化石燃料爲主的材料如煤 及石油燃料油、與得自煤或石油瀝青的纖維紡紗而該煤或 石油瀝青係得自熱裂解的該化石燃料爲主的材料或得自焦 油瀝青；及合成的聚合物如酚系樹脂、呋喃樹脂、聚氯乙 烯樹脂、聚亞乙烯基氯化物樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺 樹脂、液晶聚合物、塑膠廢棄物及回收利用的輪胎橡膠。 此類起始材料可先碳化然後作活化以形成活性碳。在上述 本紙張尺度通用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -19 - 541741 A7 -— _ B7 五、發明説明（17) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 中’活性碳得.自碳化酚系樹脂且於8〇0至I 〇〇〇。(：之溫度 下將彼蒸汽活化者。此活性碳宜具有平均粒徑在約〇. I至 I 00 um及比表面積在約500至3500 m2/g，雖然不限於此 。基於改進使用此活性碳製備的電極的電容之觀點，徑更 佳者其平均粒在I至60//m且最佳地在3至50//ηι，且 比表面積更佳者在1 000至3500 m2/g，且最佳地在1500 至 3500 m2/g。 此外，較佳者爲呈細微分散的粉末形式的活性碳，其 製備可經由將介相瀝青爲主的含碳材料、聚丙烯腈爲主的 含碳材料、氣相成長含碳材料、嫘縈爲主的含碳材料或瀝 青爲主的含碳材料，使用鹼金屬化合物作鹼活化，然後硏 磨。用作爲纖維的含碳材料中，特別較佳者爲介相瀝青含 碳材料、聚丙烯腈爲主的含碳材料、氣相成長含碳材料、 嫘縈爲主的含碳材料或瀝青爲主的含碳材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使用活性碳彼具有孔隙度分佈，如由等溫氮吸附測定 者，其中細孔之半徑至高達l〇A，基於最多70%總孔隙體 積，使彼有可能得到活性碳帶有最理想的孔隙度分佈，當 使用非水溶性電解質溶液，且特別爲有機電解質溶液。有 機電解質溶液可完全穿過細孔之內部，允許陽離子或陰離 子可有效地吸附至活性碳之表面且形式電雙層，如此使彼 有可能貯存高水準之電能。 活性碳的孔隙度分佈，如由等溫氮吸附所測定者，其 測量係經由使用氮氣連續流動方法，此係於真空加熱除去 活性碳試樣的氣體之後。半徑大於I ο A的細孔之體積 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ ' -20- 541741 A7 B7 五、發明説明（18) (cc/g)，係由去吸附等溫計算，彼係得自孔隙度分析 ，而此分析係來自孔隙分佈圖。半徑至高達1 〇A的細孔 之體積（cc/g)，係由吸附等溫計算，彼係得自MP繪圖的 MP步驟。 在此活性碳中，半徑至高達1 〇 A的細孔之體積’如 由等溫氮吸附所測定者，最多佔7〇 % ，較佳者至高達 5 0 % ，更佳者至局達3 0 % ’且最佳地佔〇至3 0 %的總 孔隙體積。若半徑至高達1 ο A的細孔之體積太寸’活性 碳之整體孔隙體積變得太大，且每單位體積的靜電電容太 小0 在活性碳的孔隙度分佈中最普通孔隙半徑’如由等溫 氮吸附所測定者，較佳者在15至500A，更佳者在20至 200A，且最佳地在50至120A。此外，在此活性碳中，較 佳者至少在50 %，更佳者至少在60%，進一步更佳者至少 在70%，且最佳地至少在80%的帶有半徑大於10A的細孔 ，其孔隙半徑範圍在20至400A。帶有半徑大於l〇A的細 孔中，彼半徑範圍在20至400A之比例，甚至可爲100% 〇 除了滿足前述的孔隙半徑條件之外，可有利於使活性 碳帶有比表面積，而彼測量係經由氮吸附BET方法，在 1至3 500 m2/g，較佳者在5至3500 m2/g。若活性碳的比 表面積太小，活性碳之表面積，於其上形成的電雙層者， 將變得小於令人滿意者’此將造成低電容。另一*方面，若 比表面積太大，在此活性碳中的微孔及次微孔之數目，彼 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） " 一 -21 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741 A7 B7 五、發明説明（19) 係不可吸附離子性分子將增加且電極密度將減低，同樣地 造成較低的電容。 此電雙層電容器之含碳材料具有塡充密度，如係依據 JIS-K1417測量者（活性碳的測試方法），最多在1.〇 g/cm3 ’且宜在 0.4 至 1.0 g/cm3。 在導電性粉末上並無限制，只要彼可將導電度給予本 發明的電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材料。其說 明性實施例包括碳黑、凱特黑（Ketjen black )、乙炔黑 、碳晶鬚、碳纖維、天然石墨、合成石墨、氧化欽、氧化 釕、及金屬纖維如鋁及鎳。可使用上述二項或更多項的任 何一項或其組合物。較佳者使用彼爲一類型碳黑的凱特黑 (Ketjen black )，或乙炔黑。此導電性粉末之平均粒徑在 10 nm至10// m，較佳者在l〇nm至l〇〇nrn，且最佳地 在2 0 nm至4 0 nm。彼係有利於使此導電性粉末帶有平均 粒徑範圍在1/5000至1/2，且特別地在1/1 000至1/1〇， 佔電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材料之平均粒徑 〇 在實施本發明中，可有利地加入〇 · 1至2 〇重量份， 且宜在0 · 5至1 0重量份的導電性粉末，佔每1 Q Q重量份 的電雙層電容器用之電池活性材料或含碳材料。 本發明的電極組合物或可極化電極組合物之製備，可 經由將已如上述得到的電池活性材料粉末混合物或電雙層 電谷器用含碳材料粉末混合物，合倂以液體黏合劑或呈溶 液形式製備的黏合劑，及若須要的溶劑，放置在混合容器 本紙張尺度通用肀國國家標隼（CNS ) M規格（2H)X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 541741
五、發明説明（2〇) 之中’及經由旋轉且迴轉此混合容器將各成分作溼混合。 此所生成的電極組合物或可極化電極組合物，在其中已加 入最小量的需要的溶劑，以形成淤漿而帶有適用於塗覆的 黏度。如此得到的此電極組合物淤漿或可極化電極組合物 派漿’具有較佳的黏度而彼可取決於塗層方法而稍微變化 ，但一般其範圍在1，000至20,000 mPa · S，且特別地 在2,〇〇〇至1〇,〇〇〇 mPa · s，當淤漿之溫度在3〇t：。此黏 合劑聚合物之加入用量在0.5至20重量份，且特別地 在1至10重量份，以每100重量份的混合的粉末計 〇 可使用於本發明的黏合劑聚合物之實施例包括（〗）不 飽和聚氨基甲酸酯化合物，（II)具有互穿式網狀物結構或 半互穿式網狀物結構的聚合材料，（ΙΠ)內含以下通式（2) 單位之熱塑性樹脂，及（IV)氟聚合物材料。 --C^CH.VO-]- (2)
0 C 其中字母Γ爲3、4或.5，且字母s爲一整數而$5。 使用聚合材料⑴至（III)之一作爲黏合劑聚合物造成高 黏著，且可因此增加電極之物理強度。具有互穿式網狀物 結構或半互穿式網狀物結構的聚合材料（11)，其特色在於 介於電解質溶劑分子與離子性分子之間的高親和性、高離 子移動性、將電解鹽溶解至高濃度之能力，及高的離子傳 導度。內含通式（2)單位的熱塑性樹脂（111)爲熱塑性樹脂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 541741 A7 ___ B7_ 五、發明説明（21) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 且如此可容易地成形，可適當地吸收有機電解質溶液及膨 潤，及高離子傳導度。氟聚合物材料（IV)具有卓越的熱與 電氣穩定性。 上述的不飽和聚氨基甲酸酯化合物（I)較佳者可經由 將下列各項反應而製備： (A) 在分子上至少帶有一個（甲基）丙烯醯基基團與一 個羥基基團的不飽和醇； (B) 如下列通式（1)之多元醇化合物 HO-[(R1)h -(Υ)，-(Κ2)^α-〇Η (1) 其中R1與R2係各自獨立爲1至10個碳的二價烴基 團而彼可內含氨基、硝基、羰基或醚基團， Y爲- C〇〇-、-〇c〇〇-、-NR3C〇-(R3爲氫原子或1至4 個碳的烷基基團）、-0-或伸芳基基團， 字母h、i及j係各自獨立爲0或1至10的整數，及 字母q爲一整數而彼係^1; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (C) 聚異氰酸酯化合物；及 (D) 任意的鏈增長劑。 作爲成分（A)的不飽和醇無任何特別的限制，只要此 分子帶有至少一個（曱基）丙烯醯基基團及羥基基團。其說 明性實施例包括2-羥基-丙烯酸乙酯、2-羥基丙烯酸丙酯 、2-甲基丙烯酸羥乙酯、2-羥基甲基丙烯酸丙酯、二甘醇 單丙烯酸酯、二甘醇單甲基丙烯酸酯、三甘醇單丙烯酸酯 本紙張尺度適用中國國家標举（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -24 - 541741 A7 B7 五、發明説明（22) _ ' 及三甘醇單甲基丙烯酸酯。 該作爲成分（B)的多元醇化合物，例如可爲聚醚多元 醇如聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧丁二醇，乙二醇-丙二醇 共聚物或乙二醇-氧丁二醇共聚物；或聚酯多元醇如聚己 內酯。如下列通式（1)之多元醇化合物爲特別較佳的： HO-[(R1)h -(Υ);-(Κ2),],-〇Η (1) 在前述式中，R1與R2係各自獨立爲1至10個碳的二 價烴基團，且宜在1至6個碳，彼可包含氨基、硝基、鑛 基或醚基團。伸烷基基團如亞曱基、伸乙基、伸丙基、丙 烯、環氧乙烷及環氧丙烷係特別較佳的。Y爲-COO-、 -〇C〇〇-、-NR3C〇-(R3爲氫原子或1至4個碳的烷基基團） 、-〇-或伸芳基基團如伸苯基。字母h、i及j係各自獨立 爲〇或1至10的整數。字母q爲一數目其係21，較佳者 2 5，且最佳地在1〇至200。 作爲成分（B)的多元醇化合物，其數目平均分子量宜 在400至1 〇,〇〇〇，且更佳者在！，〇〇〇至5,000。 作爲成分（C)的聚異氰酸酯化合物之說明性實施例包 括芳香族二異氰酸酯如伸甲苯二異氰酸酯、4，4 ^聯苯基甲 院二異氰酸酯、對-伸苯基二異氰酸酯、1，5 -伸萘基二異氰 酸酯、3,3’-二氯-4，4’-聯苯基甲烷二異氰酸酯及二伸甲苯 二異氰酸酯；及脂肪族的或脂環族的二異氰酸酯如六亞甲 基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4，4 ’ -二氯己基甲烷 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐1 " -25- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j -訂· Φ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741 A7 B7 五、發明説明（23) 一'異酸酉曰及気化—'伸甲苯二異氯酸醋。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明中的不飽和聚氨基甲酸酯化合物，較佳者其 係由以上成分（A)至（c)所製備，且若須要亦可加入鏈增長 劑。可使用任何通常用於製備熱塑性聚氨基甲酸酯樹脂的 鍵增長劑。其說明性實施例包括脂肪族的二元醇如乙二醇 、一甘醇、丙二醇、丨，3_丙二醇、丨，4_丁二醇、丨，5_戊烷二 醇、1，6-己二醇、1，7-庚烷二醇、丨，8-辛烷二醇及丨，9_壬二 酉争；芳香族或脂環族二元醇如1，4 -雙（々-羥基乙氧基）苯、 1，4-環己二醇、雙（石—羥乙基）對酞酸酯及二伸甲苯基二醇 ;二胺類如聯氨、乙二胺、六亞甲基二胺、丙二胺 '二伸 甲苯基二胺、異佛爾酮二胺、哌嗪、哌嗪衍生物、伸苯基 二胺及伸甲苯基二胺；及氨醇類如己二醯基醯肼及異酞醯 基醯肼。可使用此類中二項或更多項的任何一項或其組成 〇 亦可使用氨基甲酸酯預聚物，其製備可經由將作爲成 分（B)的多元醇化合物與作爲成分（〇的聚異氰酸酯化合物 ，作初步反應。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在製備用於本發明的不飽和聚氨基甲酸酯化合物之中 ’可有利的採用以下比例而將以上成分（A)至（D)反應： (A) 100重量份的不飽和醇； (B) 100至20,000重量份，且宜在ι，〇〇〇至ι〇,〇〇〇重 量份的多元醇化合物； (C) 80至5,000重量份，且宜在300至2,000重量份的 聚異氰酸酯化合物；且視需要， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- 541741 A7 B7 五、發明説明（24) (D)5至1，〇〇〇重量份，且宜在10至500重量份的鏈 增長劑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可由如上述者製備的不飽和聚氨基曱酸酯化合物之實 施例，包含以下化合物。此類化合物中二項或更多項的任 何一項或其組成可使用於本發明。 (1) CH2 = C(CH3)COO-C2H4〇-CONH-C6H4-CH2C6H4-NHC〇〇-[(C2H4〇）h(CH2CH-(CH3)〇）」]Q-C〇NH-C6H4-CH2C6H4-NHC〇〇-C2H4〇-C〇C(CH3)二CH2(其中h爲7，J爲3，且q爲 5至7) 成分（A):甲基丙烯酸羥乙酯 成分（B):環氧乙烷/環氧丙烷雜排共聚物二醇（在上 述中，比例h/j爲7/3 ;數目平均分子量約3,000) 成分（C): 4,4’-聯苯基甲烷二異氰酸酯 (2) CH2 = C(CH3)COO-C2H4〇-CONH-C6H4-CH2C6H4- NHCOO-{ [(C2H4〇)h(CH2CH-(CH3)〇),],-CONH-C6H4-CH2C6H4-NHCOO-C4H8O }r-CONH-C6H4-CH2C6H4-NHCOO-C2H4〇-COC(CH3)-CH2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (其中h爲7，j爲3，q爲5至7，且r爲至20) 成分（A):甲基丙烯酸羥乙酯 成分（B):環氧乙烷/環氧丙烷雜排共聚物二醇（在上 述中，比例h/j爲7/3 ;數目平均分子量約3,000) 成分（C): 4,4’-聯苯基甲烷二異氰酸酯成分⑴）：1，4- 丁二醇 (3) CH2 = C(CH3)C〇〇-C2H4〇-C〇NH-C6H7(CH3)3-CH2- 本紙張尺度適用中國國家標準(cns ) A4規格（2i〇X297公釐） ' -27- 541741 A7 ______B7 五、發明説明（25) NHCOO-[(C2H. 〇)h(CH2-CH(CH3)〇)J]q-C〇NH-C6H7(CH3)3-CH2- NHC〇〇-C2H4〇-C〇C(CH3) = CH2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (其中h爲7，J爲3，且q爲5至7) 成分（A):甲基丙烯酸羥乙酯 成分（B):環氧乙烷/環氧丙烷雜排共聚物二醇（在上 述中，比例h/j爲7/3 ;數目平均分子量約3,000) 成分（C):異佛爾酮二異氰酸酯 (4)CH2 = C(CH3)C〇〇-C2H4〇-C〇NH-CA-CH2C6H4-NHC〇〇-CH2CH2〇-(COC5H10-O)s-CH2CH2〇-CONH-C6H4-CH2C6H4-NHCOO-C2H4O -COC(CH3)-CH2 (其中s爲0至30) 成分（A):甲基丙烯酸羥乙酯 成分（B):聚己內酯二醇（數目平均分子量，約3,000) 成分（C): 4,4’-聯苯基甲烷二異氰酸酯 所生成的不飽和聚氨基甲酸酯化合物，其數目平均分 子量宜在1，000至50,000，且最佳地在3,000至30,000。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 太小的數目平均分子量將造成硬化聚合物帶有介於交聯位 點之間的小分子量，可能造成彼作爲黏合劑聚合物時不充 分的撓曲性。另一方面，太大的數目平均分子量可能引起 黏度在電極組合物在硬化之前變爲太大的而使得難於製作 具有均勻塗層厚度的電極。 在實施本發明中，亦可附隨使用彼可與不飽和聚氨基 甲酸酯化合物共聚合的單體。該類單體之實施例包括丙烯 腈、甲基丙烯基腈、丙烯酸酯、丙燔酸甲酯及N -乙燒基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -28- 541741 A7 ----__ B7 五、發明説明（26) 哦略院酮。該附隨使用的丙烯腈或甲基丙烯基腈係有利於 增強電極塗層之強度而未犧牲離子傳導度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述的具有互穿式網狀物結構或半互穿式網狀物結構 的聚合材料（II)可由二或更多化合物所構成，如聚合物或 反應性的單體，而彼能形成相互地互穿式或半互穿式網狀 物結構。 該聚合材料與構成彼的二或更多化合物之實施例包括 • (A)經由結合（a)經院基多醣類衍生物與（d)帶有可交 聯官能基團的化合物，所形成的黏合劑聚合物；（B)經由 結合（b)聚乙_醇衍生物與（d)帶有可交聯官能基團的化 合物，所形成的黏合劑聚合物；及（C)經由結合（c)聚去 水甘油衍生物與（d)帶有可交聯官能基團的化合物，所形 成的黏合劑聚合物。使用上述本發明的的不飽和聚氨基甲 酸酯化合物（I)作爲部分或所有的該帶有可交聯官能基團 的化合物（d)係有利的，此係基於改進物理強度，及其它 原因。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 任何下列者可用作爲羥烷基多醣類衍生物而用作爲以 上黏合劑聚合物A的成分（a): (1) 羥乙基多醣類而其製備可經由將環氧乙烷與天然 多醣類如纖維素或澱粉反應者、 (2) 羥基丙基多醣類而其製備可經由同樣地反應但改 用環氧丙烷、 (3) 二羥基丙基多醣類而其製備可經由同樣地反應但 改用去水甘油或3 -氯-1，2 -丙二醇。在此類經院基多醣類 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29- 541741 Α7 Β7 五、發明説明（27) 上的一些或所有羥基基團可爲用酯-鍵結的或醚鍵結的取 代基作加帽。 該多醣類的說明性實施例包括纖維素、澱粉、潑粉醣 、支鏈激粉、布蘭醣（p u 11 u 1 a η )、/3 -1，3 -聚葡萄醣、聯聚 甘露糖、葡糖聯聚甘露糖、樹膠醛醣（arabinan)、幾丁質 、聚乙醯威多酿、褐澡酸、紅藻膠及聚葡萄糖。此多醣類 關於下列項目無任何特別的限制：分子量、是否存在分枝 的結構、在多醣類中組分糖之類型及排列及其它特性。使 用纖維素及布蘭醣爲特別較佳的，部分地因爲其立即可獲 得性。 一種合成二羥基丙基纖維素之方法敘述於u.s. Pat.
No·4,096,3 26。其它二羥基丙基多醣類可經由已知的方法 合成，如那些田Sato等人描述於Makromol. Chem.193， P.647 (1992)或描述於]Macro molecules 24，ρ·4691 ( 1991 ) ο 可使用於本發明的羥基烷基多醣類之莫耳取代度較佳 者至少在2。當莫耳取代低於2，溶解離子傳導性金屬鹽 類之能力變得太低而使得不可能使用羥烷基多醣類。莫耳 取代之上限宜在 30，且更佳者在 20。莫耳取代在大於 3〇的羥烷基多醣類，其工業合成可能有困難的，此係由 於工業生產成本及合成操作之複雜性。此外，甚至若遭遇 莫耳取代在大於 30的羥烷基多醣類的生產上額外麻煩 ’起因於較高的莫耳取代的導電度之增加不是很可能爲非 常大。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30- 541741 A7 ---_-_____B7 五、發明説明（28) 在實施本發明中用作爲成分（a)的羥烷基多醣類衍 生物’其中在上述的羥烷基多醣類的分子鏈上至少1〇% 的末端0H基團，係已使用一或更多單價基團作加帽，該 單價基團係選自：鹵素原子、經取代或未取代的單價烴基 團' R15CO-基團（其中R”爲經取代或未取代的單價烴 基團）、R153Si-基團（其中係與以上相同）、氨基、烷 基氨基基團、H(〇R10)m_基團（其中R“爲2至5個碳的 伸烷基基團’且字母㈤爲1至1〇〇的整數）、及內含磷 的基團。 上述經取代或未取代的單價烴基團舉例如以上那些針 對R1與R2的相同基團，且宜帶有1至1〇個碳。 末端0H基團可作加帽，使用任何已知的方法而引入 相應的基團。 在作爲以上黏合劑聚合物B的成分的聚乙烯醇衍 生物中，在帶有含著氧基伸烷基鏈的聚乙烯醇單位的聚合 化合物上，其一些或所有的羥基基團而可經取代。在此， "經基基團"係集合地意指從聚乙烯醇單位殘留的羥基基團 ’及在內含氧基伸院基的基團上的經基基團，而彼係已引 入在分子上。 帶有聚乙燃醇單位的聚合化合物，具有平均聚合度至 少在20，較佳者至少在30，且最佳地至少在50。在聚乙 烯醇單位上的一些或所有羥基基團係經取代以內含氧基伸 烷基的基團。平均聚合度之上限較佳者不高於2, 〇〇〇，且 最佳地在不高於200。平均聚合度在此係指數目平均聚合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T #. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 541741 A7 _____B7 五、發明説明（29) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 度。帶有太高聚合度的聚合化合物將有過度地高黏度，使 其難於操作。據此，聚合度之範圍宜在20至500單體單 位。 此類聚乙烯醇單位構成聚乙烯醇衍生物之骨幹且帶有 以下通式（3)。 一(3)
OH 在式（3)中，字母η至少在20，較佳者至少在30，且 ，最佳地至少在50。η之上限較佳者不高於2,000，且最佳 地在不高於20〇。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 彼係高度有利的，使內含聚乙烯醇單位的聚合化合物 爲均聚物，而滿足上述平均聚合度之範圍，且其中在分子 中聚乙烯醇單位之分率至少在98莫耳％。然而，亦可使 用，而無特別的限制，內含聚乙烯醇單位的聚合化合物其 滿足上述平均聚合度之範圍且帶有聚乙烯醇之分率較佳者 至少在60莫耳％，且更佳者至少爲在70莫耳％。其說明 性實施例包括聚乙烯基醛而其中在聚乙烯醇上的某些羥基 基團已轉化成醛、改良的聚乙烯醇而其中在聚乙烯醇上的 某些經基基團已院基化、聚（伸乙基乙;f：希醇）、局部皂化的 聚乙酸乙烯酯、及其它改良的聚乙烯醇。 在聚合化合物的聚乙烯醇單位上的一些或所有羥基基 團係經取代以內含氧基伸烷基的基團（此外，某些此類氧 基伸院基基團上的氫原子可經取代以羥基基團）而達到平 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（210χ297公釐） -32- 541741 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（3〇) 均莫耳取代至少在〇. 3。經取代以內含氧基伸烷基的基團 的經基基團之比例較佳者至少在3 0莫耳％，且更佳者至 少爲5 0莫耳％。 平均莫耳取代（M S)之測定，可經由準確地測量所注入 旳聚乙烯醇之重量與反應產物之重量。吾人可考慮，例如 在一案例其中將10 g的聚乙烯醇（PVA)與環氧乙烷反應， 且生成的PVA衍生物之重量爲15 g。此PVA單位帶有式-(CH2CH(OH))-，且因此其單位分子量爲44。在此得到的 PVA衍生物作爲反應產物，在起始- (CH2CH(〇H))-單位上 的的-OH基團已變爲-0-(CH2CH2〇)n-H基團，且因此反應 產物的單位之分子量爲44+ 44n。伴隨著反應之重量增加 係由44η代表。因此，該算式執行如下。 _ΡVA_ = 44_ = 1〇 g PVA 衍生物 44 + 44n 15 g 440+440n = 660 n = 0.5 如此在此實施例中莫耳取代爲0.5。當然，此値僅僅 代表平均莫耳取代，且不給予任何徵兆，例如在分子上未 反應的Ρ V A單位之數目，或經由反應而在p v A上引入的 氧乙烯基團之長度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33- 541741 A7 B7 五、發明説明（ 31,
-f CH2- CH-)7—( CH - CHCH- CU^ OH 〇、 Q ΌΗ HO^>〇 c + d + e = 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 MS = 0單位 MS = 1單位 MS = 2單位 0+1 + 2 平均MS = 3 = 1 在上述內含聚乙烯醇單位的聚合化合物上，引入內含 氧基伸烷基的基團之適合的方法包含U)將內含聚乙烯醇 單位的聚合化合物與環氧乙烷化合物如環氧乙烷反應，及 (2)將內含聚乙烯醇單位的聚合化合物與彼在末端上帶有 羥基反應性取代基的聚氧基伸烷基化合物反應。 在上述方法（1)之中，該環氧乙烷化合物可爲任何一 項或多項之組合物，而該組合物係選自：環氧乙烷、環氧 丙烷及去水甘油。 若在此案例中將環氧乙烷反應，氧乙烯鏈將會引入在 聚合化合物上，如展示於以下式。 PVA—(CH2CH20)a—Η 在此式中，字母a爲宜在1至1 〇，且最佳地在1至5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34 a攻撃
b攻撃 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741 A7 ___ B7 五、發明説明（32) 若替代甩環氧丙烷作反應，則氧丙烯鏈將會引入在聚 合化合物上，如展示如下。 PVA—(CH2CHO)b—η CH3 在此式中，字母b 宜在1至1〇，且最佳地在1至5 〇 且若用去水甘油作反應，二種枝鏈（1)與（2)將會引入 在聚合化合物上，如展示如下。 在P V A上的羥基基團與去水甘油之反應，可由下列 二種方式中之一種進行：a攻擊或b攻撃。一個去水甘油 分子之反應將產生二個新的羥基基團，彼各自可依次與去 水甘油反應。結果，如下二種枝鏈（1)與（2)將引入在 PVA 單位的羥基基團之上。
^ P VA— 0—(CH2CHCH20)—Η OH
PVA—OH ^^V〇H -^ PVA—0—(CHCH20)-H ch2oh PVA-〇H :帶有羥基基團的PVA單位 ⑴—(CH2CHCH20)x— (2) — (CHCH20)— 0 — ch2〇一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 -35- 541741 A7 B7 五、發明説明（33) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在分枝鏈.（1)與（2)中，x + y之値宜在1至10，且最佳 地在1至5。X對y之比例未特別地限定，雖然X ·· y — 般的範圍在0.4: 0.6至0.6: 0.4。 內含聚乙烯醇單位的聚合化合物與上述環氧乙烷化合 物的反應，其執行中可使用鹼性的催化劑如氫氧化鈉、氫 氧化鉀或任何的各種胺化合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 聚乙烯醇與去水甘油之反應係針對說明的目的而作記 述。首先，在反應容器中注入溶劑及聚乙烯醇。在此案例 中非必要使聚乙烯醇使溶解在溶劑中。即聚乙烯醇可能存 在溶劑中，呈之中均勻地溶解狀態或在懸浮狀態之中。加 入一給予量的鹼性的催化劑，如水溶性氫氧化鈉，且攪拌 一會兒而成爲溶液或懸浮液，接著加入以溶劑稀釋的去水 甘油。在一給予溫度下執行反應給予的時間，之後將聚乙 烯醇移除。若聚乙烯醇存在於呈未溶解形式反應混合物之 中，例如可經由使用玻璃濾膜過濾而將彼分離。另一方面 ，若聚乙烯醇溶於此反應混合物中，經由醇或其它適合的 沈澱劑倒入反應混合物中，可將彼自溶液中沈澱出，接著 使用玻璃濾膜或其類似者將其沈澱物分離。將此改良的聚 乙烯醇產物作純化，係經由溶解在水中、中和、及通過離 子交換樹脂或透析。然後將此純化的產物作冷凍乾燥，得 到二羥基丙基化聚乙烯醇。 在此反應中，介於聚乙烯醇與環氧乙烷化合物之間的 莫耳比宜在1 : 10至1 : 30，且最佳地在1 : 10至1 : 20 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ " -36 - 541741 A7 B7 34^ 五、發明説明（ 應用在上述方法（2)中，彼在末端具有羥基反應性取 代基的聚氧基伸烷基化合物，可爲如下通式（4)之化合物 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 A-(R170)i-R18 (4) 在式（4)中’字母a代表單價取代基而彼帶有與羥基 $團的反應性。其說明性實施例包括異氰酸酯基團、環氧 基基團、羧基基團、竣醯氯基團、酯基團、醯胺基團、鹵 素原子如氟、溴及氯，帶有矽的反應性取代基、及其它肯g 與羥基基團反應的單價取代基。在此類之中，異氰酸酯基 團、環氧基基團、及醯氯基團爲較佳的，此係基於其反應 性。 此羧基基團亦可爲酸酐。較佳的酯基團爲甲酯及乙酯 基團。適合的帶有矽的反應性取代基之實施例包括帶有末 端S i Η或S i Ο Η基團的取代基。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此羥基反應性基團，如異氰酸酯或環氧基，可直接鍵 結至氧基伸烷基基團R 17 〇或經由，例如介於中間的氧原 子、硫原子、羰基基團、羰基氧基基團、含氮基團（例如 ΝΗ-、N(CH3)-、N(C2H5)-)或S〇2基團。較佳者，此羥基反 應性基團鍵係結至氧基伸烷基基團r16〇，經由例如伸烷 基、伸烯基或伸芳基基團而彼帶有1至1 〇個碳，且特別 地在1至6個碳。 可使用的帶有此類型取代基A的聚氧基伸烷基基團 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐) ' 一 -37- 541741 A7 B7 五、發明説明（35) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之實施例，爲一得自將聚異氰酸酯化合物與在聚氧基伸院 基基團上的經基末端基團反應的產物。在此案例中可使用 的帶有異氰酸酯基團的化合物，包括在分子上帶有二或更 多異氰酸酯基團的化合物，如伸甲苯基二異氰酸酯、二伸 甲苯二異氰酸酯、伸萘基二異氰酸酯、聯苯基甲烷二異氰 酸酯、伸聯苯基二異氰酸酯、聯苯基醚二異氰酸酯、二甲 基對二氨基聯苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯及異佛 爾酮二異氰酸酯。例如，可使用得自以下反應的化合物。 HO——(R170)^-R18 + OCN NC〇 v - 〇-(R17〇)i—R18 Η〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此式中，R17〇爲2至5個碳的氧基伸烷基基團， 其實施例包括 HCBhO-、-CHWHsCHhO-、-CH2CH(CHO〇-、 -CH2CH(CH2CH3)〇-及-CH2CH2CH2CH2〇-。 字母 1 代 表力口 入的氧基伸院基基團之莫耳數。此加入之莫耳數目⑴宜 在1至100，且最佳地在1至50。 在此，由以上式（R170)代表的聚氧基伸烷基鏈，最佳 地爲聚乙二醇鏈、聚丙二醇鏈或聚環氧乙烷（E 〇)/聚環氧 丙烷（P 0)共聚物鏈。聚氧基伸烷基鏈之重量平均分子量宜 在100至3,000，且最佳地在其範圍在200至1，〇〇，該化 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210x297公釐） ^~ - -38- 36; 五、發明説明（ 合物在室溫下爲液體。 在上述中式R18爲鏈上〜媼 ., 』而的加帽部分。此代表氫原 t、經取代或未取代的帶有1罕]η 主10個碳的單價烴基團， 或RUC〇-基團（其中R"爲經取 $未取代的帶有1至1 〇 個碳的單價烴基團）。 可用作爲加帽部分的R"c〇_基團之說明性實施例， 包括那些其中f爲經取代或未取代的帶有】至ι〇個碳 的單M基團H較”施例包括院㈣苯基基團彼 可經取代以氰基、酿基基團、苯甲基基團及氨基苯甲基基 團。 _述的經取代或未取代的帶有i至丨0個碳的單價烴 基團，可舉例如以上那些針對R1與r2的相同基團。該類 基團以帶有1至8個碳係特別較佳的。 在方法（2)中，介於上述內含聚乙烯醇單位的聚合化 合物與上述的在末端帶有羥基反應性取代基的聚氧基伸烷 基化合物之間的反應，其反應之執行可採用如在方法（2) 中與環氧乙烷化合物執行反應的相同方法。 在此反應中，介於聚乙烯醇與在末端帶有羥基反應性 取代基的聚氧基伸烷基化合物之間的莫耳比，宜在1 : 1 至1 ·· 20，且最佳地在1 : 1至1 : 10。 其中內含氧基伸烷基的基團已引入在聚乙烯醇單位上 的聚合化合物之結構，可經由13C-NMR光譜分析證實。 作爲黏結劑聚合物B的成分（b)的帶有氧基伸烷基鏈 的內含聚乙烯醇單位的聚合化合物，其中含有氧基伸烷基 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T # 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -39 541741 A7 B7 五、發明説明（37) 基團之程度，在此案例中可使用各種分析的技藝測定，如 NMR及元素分析，雖然一種測定方法係簡單且方便的， 彼係基於注入作爲反應物的聚合物之重量，與經由反應的 形成聚合物之重量增加。例如，測定產率之執行，可經由 精確地測量注入反應中的內含聚乙烯醇單位的聚合化合物 之重量，與得自反應的帶有氧基伸烷基基團的內含聚乙烯 醇單位的聚合化合物之重量兩者，然後使用此差異計算已 引入在分子上的氧基伸烷基鏈之量（以下稱爲平均莫耳取 代，或"M S ")。 平均莫耳取代在此使用作爲一項指示物，可指示彼係 已引入在分子上的氧基伸烷基基團之莫耳數，以每聚乙烯 酉争單位計。在本發明的聚合化合物中，平均莫耳取代必須 至少0.3，且較佳者至少在0.5，更佳者至少在0.7且最 佳地至少在1 · 0。針對平均莫耳取代無特別的上限，雖然 以不高於20爲較佳的。太低的平均莫耳取代可能造成離 子傳導性鹽無法溶解、較低的離子移動性及較低的離子傳 導度。另一方面，提高平均莫耳取代超出特定水準，將無 法造成離子傳導性鹽之溶解度或離子移動性任何進一步的 改變，且如此係無意義的。 取決於其平均聚合度，此作爲成分（b)的帶有氧基伸 院基鏈的內含聚乙烯醇單位的聚合化合物，在室溫下（2 0 °C )其外觀將變化，由高度黏性的糖蜜狀液體至橡膠狀固 體。較高的平均分子量，愈多的化合物將帶有低流動性且 在室溫下可勝任爲固體，雖然呈柔軟、類似糊狀物的固體 本紙張尺度適用中國國家標奉（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -40- 541741 A7 B7 五、發明説明（38) 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 無論其平均聚合度，作爲成分（b)的聚合化合物不是 線性的聚合物。然而，由於其高度分枝的分子鏈之連結， 彼爲非結晶形的聚合物。 用作爲成分（b)的聚乙烯醇衍生物，其製備可經由加 帽一些或所有的在分子上的羥基基團（此爲來從聚乙烯醇 單位殘留的羥基基團，與在引入分子上的內含氧基伸烷基 的基團上的羥基基團之總和），且較佳者至少在1 〇莫耳％ ，帶有一或更多單價取代基，而此取代基係選自：鹵素原 子、經取代或未取代的帶有1至1 0個碳的單價烴基團、 R15CO-基團（其中R15爲經取代或未取代的帶有1至1〇個 碳的單價烴基團）、Ri53Si -基團（R"之定義同上）、氨基、 烷基氨基基團及內含磷的基團。 前述的經取代或未取代的帶有1至1 0個碳的單價燦 基團，可舉例如以上那些針對R1與R2的相同基團。該類 基團以帶有1至8個碳係特別較佳的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 加帽之·執行可使用已知的技藝，以將各種適合的取Θ 基引入在羥基末端基團上。 用作爲先前記述的黏合劑聚合物C的成分（c)的聚_ 水甘油衍生物，爲內含式（5)單位（以下稱爲"A單位"）及（6) 式單位（以下稱爲"B單位之化合物。 本紙張尺度適用中國國家標準·（ CNS ) A4規格（210X 297公釐） -41 - 541741 A7 B7 五、發明説明（39) CH2〇- I (5) —CHoCHO— ΟΙ ⑹ —ch2chch2o— } · 在化合物上分子鏈的末端，係使用特定的取代基丨乍加 帽。 聚去水甘油之製備，可經由聚合去水甘油或3-氯_ 1，2 -丙二醇，雖然一般宜使用去水甘油作爲起始材料而進 行聚合。 執行該聚合反應已知的方法包括（1)包含使用鹼性的 催化劑如氫氧化鈉、氫氧化鉀或任何的各種胺化合物的方 法；及（2)包含使用路易士酸催化劑的方法（參見A.
Dworak 等人：Macro mol. Chem. Phys.196，1963-1970(1995);及 R. Toker ·’ Macrolecules 27，320-322(1994))。 在聚去水甘油中A與B單位之總數較佳者至少在二 ’更佳者至少在六，且最佳地至少在十。無特別的上限， 雖然該基團之總數以不超過1 〇，000爲較佳的。當其中聚 去水甘油必須具有液體之可流動性時，A與B單位之總 數宜低，且當其中需要高黏度時，A與B單位之總數宜 高。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -42 - 541741 A7 B7 五、發明説明（4〇) 此類A與B單位之順序係不規則的，但爲雜排的。 任何組合均有可能，包括例如-A _ A _ A、- A - A - B -、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -A-B-A-、-B-A-A-、-A-B-B-、-B-A-B-、-B-B-A-及 •B-B-B- o 此聚去水甘油具有聚乙二醇相當之重量平均分子量 (Mw )，而彼孭ij定係經由凝膠滲透層析法（GPC )，其範圍 宜在 200至 730,000，更佳者在200至100,000，且最 佳地在600至 20,000。此聚去水甘油彼具有重量平均 分子量在至高達約2，0 0 0爲高度黏性的液體，彼可在室 溫下流動，而帶有高於3,000式重量平均分子量的聚去 水甘油在室溫下爲柔軟、類似糊狀物的固體。平均分子量 比例 （Mw/Mn )宜在1.1至 20，且最佳地在1. 1至 10。 取決於其分子量，聚去水甘油之外形在室溫下（20°C ) ’將由高度黏性的糖蜜狀液體變化爲橡膠狀固體。分子量 愈高，愈多化合物具有低流動性，在室溫下可勝任爲固體 ，雖然爲柔軟、類似糊狀物的固體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 無論其分子量多大或多小，聚去水甘油不是線性的聚 合物。然而，由於其高度分枝的分子鏈之連結，彼爲非結 晶形的聚合物。此由廣角X-射線繞射圖案係明顯的，其 中缺少任何表示結晶存在的吸收峰。 在分子中A單位對B單位之比例其範圍宜在1 /9至 9/1，且特別地在3/7至7/3。 在實施本發明中，黏合劑聚合物C的成分（c)爲聚去 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -43- 541741 A7 B7 五、發明説明（41) 水甘油衍生物，在上述的聚去水甘油之分子上鏈至少1〇% 的末端羥基基團，係經使用一或更多類型的單價基團作加 帽，該單價基團係選自：鹵素原子、經取代或未取代的單 價烴基團、基團（其中Rl5爲經取代或未取代的單 價烴基團）、R1$3Si-基團（其中之定義如上）、氨基' 火元基氨基基團、H(〇Ru)m-基團（其中R16爲2至5個碳的 伸烷基基團’且字母m爲1至100的整數）、及內含磷的 基團。 前述的經取代或未取代的帶有1至丨〇個碳的單價烴 基團舉例如以上那些針對R1與R2的相同基團。該類基團 以帶有1至8個碳係特別較佳的。 加帽之執行可使用已知的，針對在羥基末端基團上引 入各種適合的取代基之技藝。 任何下列考可用作爲作爲成分（d)的帶有可交聯官能 基團的化合物： (1)帶有環氧基基團的化合物，合倂以帶有二或更多 能與環氧基基團反應的活化氫之化合物；（2)帶有異氰酸 酯基團的化合物，合倂以帶有二或更多能與異氰酸酯基團 反應的活化氫之化合物；（3)帶有二或更多反應性的雙鍵 之化合物。 帶有環氧基基團的化合物（1)之說明性實施例包括在 分子上帶有二或更多環氧基基團的化合物，如山梨糖醇聚 甘油基醚、山梨醇聚甘油基醚、聚甘油聚甘油基醚、異戊 四醇聚甘油基醚、二甘油聚甘油基醚、三甘油基三（2-羥 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T -雜· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -44 - 541741 A7 B7 五、發明説明（42) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 乙基）異氰尿酸酯、甘油聚甘油基醚、三甲基丙烷聚甘油 基醚、間苯二酚二甘油基醚、1，6-己二醇二甘油基醚、乙 二醇二甘油基醚、丙二醇二甘油基醚、乙二醇-丙二醇共 聚物之二甘油基醚、聚丁二醇二甘油基醚及己二酸二甘油 基醚。 三度空間網狀物結構之形成，可經由將上述帶有環氧 基基團的化合物與一至少具有二個活化氫的化合物反應， 而後者化合物如胺、醇、羧酸或酚。後者化合物的說明性 實施例包括聚合的多元醇如聚乙二醇、聚丙二醇及乙二 醇-丙二醇共聚物，以及乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇 、1,3-丁二醇、1，4-丁 二醇、1,5-戊烷二醇、1，6-己二醇、 2,2-二甲基-1,3-丙二醇 '二甘醇、二丙二醇、1,4-環己烷 二甲醇、1,4-雙（冷-羥基乙氧基）苯及對-二伸甲苯基二醇 ;聚胺類如苯基二乙醇胺、甲基二乙醇胺及聚乙烯亞胺； 及聚羧酸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 帶有異氰酸酯基團的化合物（2)之說明性實施例包括 帶有二或更多異氰酸酯基團的化合物，如伸甲苯二異氰酸 酉旨、二伸曱苯二異氰酸酯、伸萘基二異氰酸酯、聯苯基曱 烷二異氰酸酯、伸聯苯基二異氰酸酯、聯苯基醚二異氰酸 酉旨、二甲基對二氨基聯苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸 酯及異佛爾酮二異氰酸酯。 亦可使用經由將上述異氰酸酯化合物與多元醇化合物 反應，所製備的末端帶有異氰酸基的多元醇化合物。該化 合物之製備，可經由反應馬異氰酸酯如聯苯基甲烷二異氰 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -45- 541741 A7 ____________B7 五、發明説明（43) 酸醋或伸甲苯一異氰酸酯，與如下所列的多元醇化合物之 一作反應。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此案例中’化介於在異氰酸酯化合物上的異氰酸酯 基團[N C 0 ]，與在多元醇化合物上的羥基基團[〇 η ]之間的 學計量比例，係滿足條件使[NCO]> [0Η]。比例[NCO]/[〇H] 較佳者其範圍在1.03/1至10/1，且特別地在i.io/i至5/1 〇 多元醇化合物適合的實施例包括聚合的多元醇如聚乙 二醇、聚丙二醇及乙二醇-丙二醇共聚物；以及乙二醇、 1，2-丙二醇、1,3-丙二醇、丨，3_ 丁二醇、丨，4-丁 二醇、1，5-戊烷二醇、1，6-己二醇、2,2 -二甲基-1，3 -丙二醇、二甘醇 、二丙二醇、1，4-環己烷二甲醇、丨，4_雙羥基乙氧基） 苯、對-二伸甲苯基二醇、苯基二乙醇胺、甲基二乙醇胺 及3,9-雙（2-羥基-1，1-二甲基）-2,4,8，10-四氧雜螺[5,5]十一 烷。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 供選擇地’替代多元醇，可使用帶有二或更多個可與 異氰酸酯反應的活化氫的胺。所使用的胺可彼具有一級或 第二氨基者，雖然以帶有一級氨基的化合物爲較佳的。其 適合的實施例包括二胺類如乙二胺、1，6-二氨基己烷、 1,4-二氨基丁烷及哌嗪；聚胺類如聚乙烯胺；及氨醇類如 N -甲基二乙醇胺及氨基乙醇。在此類之中，其中各官能基 團彼帶有相同反應性水準之二胺類係特別較佳的。在此又 一次，介於在異氰酸酯化合物上的[NCO]基團與在胺化合 物上的[NH]及[NH]基團之間的化學計量比例，係滿足條件 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X 297公釐） ' -46- 541741 A7 B7 五、發明説明（44) 使[NC〇]> [NH 2] + [NH]。 上述帶有異氰酸酯基團的化合物本身不能形成三度空 間網狀物結構。然而，三度空間網狀物結構之形成，可經 由將帶有異氰酸酯基團的化合物與彼至少具有二涸活化氯 的化合物反應，如胺、醇、羧酸或酚。該彼至少具有二涸 活化氫的化合物之說明性實施例包括聚合的多元醇如聚乙 —^醇、聚丙一醇及乙一醇-丙一共聚物，以及乙二醇、 1，2 -丙一醇 ' 1，3 -丙二醇、1，3 -丁 二醇、ι，4_ 丁 二醇、1，5_ 戍一醇、1，6 -己一^醇、2,2 - 一甲基-1，3 -丙二醇、二甘醇、 二丙二醇、1，4 -環己烷二甲醇、1，4 -雙（万-羥基乙氧基）苯 及對-二伸甲奪基二醇；聚胺類如苯基二乙醇胺、甲基二 乙醇胺及聚乙烯亞胺；及聚羧酸。 上述帶有反應性雙鍵的化合物（3)(彼可用作爲作 爲成分（d)的帶有可交聯官能基團的化合物包含內含二 或更多反應性雙鍵的化合物）之說明性實施例，如二乙烯 基苯、二乙烯基-硕、甲基丙烯酸烯丙酯、乙二醇二丙烯 酸曱酯、二甘醇二丙烯酸甲酯、三甘醇二丙烯酸甲酯、聚 乙二醇二丙烯酸甲酯（平均分子量200至1，〇〇〇 )、1,3-丁二醇二丙烯酸甲酯、丨，6_己二醇二丙烯酸曱酯、新戊二 醇二丙烯酸甲酯、聚丙二醇二丙烯酸甲酯（平均分子量 400 )、2-羥基-丨，3_二甲基丙烯醯基丙烷、2,2-雙[4-(甲基 丙烯基氧基乙氧基）苯基]_丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯基氧 基乙氧基-二乙氧基）苯基]-丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯基氧 基乙氧基-聚乙氧基）苯基]-丙烷、二丙烯酸乙二醇酯、二 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -47- 541741 A7 B7 五、發明説明（45) 甘醇二丙烯酸酉旨、三甘醇二丙烯酸酯、聚二丙烯酸乙二醇 酯（平均分子量200至1,〇〇0 )、丨，二丙烯酸3_丁二醇酯 、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸新戊二醇酯、聚丙二 醇一丙烯酸酯（平均分子量4 0 0 )、2 -經基-1，3 -二丙烯醯 基-丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯基乙氧基）苯基]丙烷、2,2_雙 [4-(丙烯醯基乙氧基-二乙氧基）苯基]丙烷、2,2_雙[4-(丙 烯醯基乙氧基-聚乙氧基）苯基]丙烷、三羥甲基-丙烷三 丙烯酸酯、三經甲基丙烷三丙烯酸甲酯、四羥甲基甲烷三 丙烯酸酯、四經甲基甲烷四丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇丙 烯酸酯、氫化二環戊二烯二丙烯酸酯、聚酯二丙烯酸酯、 聚酯二丙烯酸甲酯、及上述的不飽和聚氨基曱酸酯化合物 ⑴。 若須要，可加入內含丙烯酸或甲基丙烯酸基團的化合 物。該化合物之實施例包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯如甘 油基甲基丙烯酸酯、甘油基丙烯酸酯及四氫呋喃甲基丙烯 酸酯，與甲基丙烯醯基異氰酸酯、2-羥基-甲基丙烯酸及 N，N-二甲氨基乙基甲基丙烯酸。亦可加入其它內含反應性 雙鍵的化合物，如丙烯醯胺（例如N-羥甲基丙烯醯胺、亞 甲基雙丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺），及乙烯基化合物如 乙烯基二氫鳄唑及伸乙烯基碳酸酯。 在此亦然，爲了形成三度空間網狀物結構，必須加入 彼至少具有二個反應性雙鍵的化合物。即三度空間網狀物 結構，不能僅由彼具有單一反應性雙鍵的化合物如甲基丙 烯酸甲酯形成，。需要加入一些帶有至少二個反應性雙鍵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -48- 541741 A7 B7 五、發明説明（46) 的化合物。 在上述的帶有反應性雙鍵的化合物中，特別較佳的反 應性單體包含上述的不飽和聚氨基甲酸酯化合物（I)，及 如下通式（7)的帶有聚氧基伸烷基成分的二酯。建議使用 此類，合倂以如下通式（8)的帶有聚氧基伸烷基成分的單 酯。 ? R20 〇 R21 H2C=C-c-t=CH2 (7) R22〇 r23 H2C= C_ C- 〇-{〇Η2€Η2〇}γ-{ C^CHO^R24 ⑻ 在式（7)中，R19、RM及R21係各自獨立爲氫原子或帶 有1至6個碳的烷基基團，且宜在1至4個碳，如甲 基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二-丁 基及第三-丁基；且a 與/3 係滿足條件使及/5^0 或條件a ^ 0及y5 - 1。總和a + /3 較佳者不高於1 00， 且特別地在1 至30。R19、R2。及R21最佳地爲甲基、乙 基、正丙基、異丙基、正丁基、1-丁基、第二-丁基或第 三-丁基。 在式中（8)，R22、R23及R24係各自獨立爲氫原子或 帶有1至6個碳的烷基基團，且宜在1至4個碳’如甲 基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二-丁 基及第三-丁基；且r及5滿足條件使及δ-ο或 條件r ^ 〇及5 g 1。總和r + 5 較佳者不高於1〇〇，且 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲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 -49 - 541741 A7 B7 五、發明説明（47) 特別地在1 至30。R22 、R23及R24最佳地爲甲基、乙 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二-丁基或第 三-丁基。 典型地，上述的不飽和聚氨基甲酸酯化合物（I)或帶 有聚氧基伸烷基成分的二酯及帶有聚氧基伸烷基成分的單 酯，係經加熱或暴露至適合形式的輻射線，如電子束、微 波或無線電頻率輻射線，在電極組合物之中，或各化合物 之混合物中加熱，以形成三度空間網狀物結構。 三度空間網狀物結構之形成，一般可經由僅反應上述 的不飽和聚氨基甲酸酯化合物（I)或帶有聚氧基伸烷基成 分的二酯。然而，如已述及者，將帶有聚氧基伸烷基成分 的單酯，彼爲單官能單體，加入不飽和聚氨基曱酸酯化合 物或帶有聚氧基伸院基成分的二酯爲較佳的，因爲該加入 係將聚氧基伸烷基枝鏈引入在三度空間網狀物上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在不飽和聚氨基曱酸酯化合物或帶有聚氧基伸烷基成 分的二酯與帶有聚氧基伸烷基成分的單酯之相對比例上， 無特別的限制，雖然（不飽和聚氨基甲酸酯化合物或帶有 聚氧基伸烷基成分的二酯）/(帶有聚氧基伸烷基成分的單 酉旨）的一重量比例範圍在0.2至10，且特別地在0.5至5， 係較佳的，以用於提高電極塗層之強度。 內含成分（a)、（ b)或（c)且合倂以成分（d)的黏合劑聚合 物，當加熱或暴露至適合形式的輻射線，如電子束、微波 或無線電頻半輪射線’形成半互芽式聚合物網狀物結構， 其中成分（a)、（b)或（c)之聚合的分子鏈連結以一聚合物三 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -50- 541741 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（48) 度空間網狀物之結構，該聚合物之形成，係經由反應（聚 合）作爲成分（d )的帶有可交聯官能基團的化合物。 內含如下通式（2)單位的熱塑性樹脂，可使用作爲上 述的類型（III)黏合劑聚合物。 0 w L Js 在此式中，字母r爲3、4或5，且字母s爲一整數而 -5。 該熱塑性樹脂較佳者爲熱塑性聚氨基甲酸酯樹脂，其 製備可經由將（E)多元醇化合物與（F)聚異氰酸酯化合物及 (G)鏈增長劑作反應。適合的熱塑性聚氨基曱酸酯樹脂不 僅包含彼具有氨基甲酸酯鍵聯的聚氨基甲酸酯樹脂，且包 含彼具有氨基甲酸酯鍵聯及尿素鍵聯兩者的聚氨基甲酸 酯-尿素樹脂。 作爲以上成分（E)的多元醇化合物，較佳者其製備可 經由任何的如下化合物⑴至（v i)的脫水或脫醇，且最佳地 爲聚酯多元醇、聚酯聚醚多元醇、聚酯聚碳酸酯多元醇、 聚己內酯多元醇、或其混合物： (1)可經由一或更多環酯（內酯）的開環聚合所製備的聚 酯多元醇； (π)可經由將至少一種上述得自開環聚合環酯（內酯） 的聚酯多元醇，與至少一種羧酸及至少一種化合物作反應 所製備的聚酯多元醇，該末項化合物係選自一類群而此類 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-51 - 541741 Α7 _______ Β7 五、發明説明（49) 群係由下列所組成··二氫脂肪族的醇、碳酸酯化合物、聚 碳酸酯多元醇及聚醚多元醇； (i i 1)可經由將至少一種竣酸與至少一種二氫脂肪族的 醇作反應所製備的聚酯多元醇； (iv) 可經甶將至少一種羧酸與至少一種聚碳酸酯多元 醇作反應所製備的聚酯聚碳酸酯多元醇； (v) 可經由將至少一種羧酸與至少一種聚醚多元醇作 反應所製備的聚酯聚_多元醇；及 (vi) 可經由將至少一種羧酸與二或更多化合物作反應 所製備的聚酯多元醇，該二或更多化合物係選自一類群而 此類群係由二氫脂肪族的醇類、聚碳酸酯多元醇及聚醚多 元醇所組成。 適合的環酉旨（內酯）之實施例包括7 - 丁內酯，5 -戊內 酯及ε -己內酯。 適合的羧酸之實施例包括彼具有5至1 4個碳的線 性脂肪族二羧酸，如戊二酸、己二酸、庚二酸、軟木酸酸 、壬二酸、癸二酸及十二烷二酸；具有5至14個碳的 分枝的脂肪族的二羧酸，如2-甲基琥珀酸、2-甲基己二酸 、3-甲基己二酸、3 -甲基戊二酸、2-甲基辛烷二酸、3, 8 -二甲基癸烷二酸及3,7 -二甲基癸烷二酸；芳香族二羧 酸如對酞酸、間酞酸及鄰酞酸；及可形成其酯的衍生物。 上述二項或更多項的任何一項或其組合物可使用。在此類 之中，線性的或分枝的脂肪族的一'殘酸’彼具有5至14 個碳爲較佳的。使用己二酸、壬二酸或癸二酸爲特別較佳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇><297公釐） —IUί----ιφ—I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -52- 541741 A7 __ B7 五、發明説明（50) 的。 適合的二價脂肪族的醇類之實施例包括2至1 4個碳 的線性脂肪族的二元醇，如乙二醇、丨，3_丙二醇、丨，4-丁 二醇、1，5 -戊烷二醇、—己二醇、l，7-庚烷二醇、 1，8 -辛烷-二醇、1，9_壬二醇及1，1〇_癸二醇；3至14 個碳的分枝的脂肪族的二元醇，包括2 -甲基-1，3 -丙二醇 、新戊一醇、3 -曱基-1,5-戊院二醇及2-甲基-1，8-半 烷二醇；及脂環族二元醇如環己烷二甲醇及環己二醇。可 使用上述二項或更多項的任何一項或其組合物。在此類之 中’以其中帶有有4至10個碳的線性的或分枝的脂肪 族的二元醇爲較佳的，且以3-甲基-1，5-戊烷二醇爲特別 較佳的。 適合的碳酸酯化合物之實施例包括碳酸二烷酯如碳酸 二曱酯及碳酸二乙酯，伸烷基碳酸酯如碳酸伸乙酯，及碳 酸一方酯如碳酸聯苯酯。 適合的聚碳酸酯多元醇包括那些可經由介於多元醇與 一或更多的上述碳酸酯化合物之間進行脫醇反應而製備者 。多元醇的說明性實施例包括乙二醇、丨，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊烷二醇、1，6-己二醇' 1，7-庚烷二醇、1，8_ 辛烷二醇、丨，9-壬二醇、1，1〇_癸二醇、二甘醇及丨，4-環己 烷二甲醇。 適合的聚醚多元醇包含聚乙二醇、聚丙二醇、環氧乙 烷/環氧丙烷共聚物及聚氧丁二醇。可使用此類中二項或 更多項的任何一項或其組成。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -53- 541741 A7 B7 五、發明説明（51) 作爲成分（E )的多元醇化合物其數目平均分子量宜在 1，000至5,0〇0，且最佳地在 1,500至3,000。具有太 小數目平均分子量的多元醇化合物而可能降低所生成的熱 塑性聚氨基甲酸酯樹脂膜之物理性質，如耐熱性及抗張伸 長。另一方面，太大的數目平均分子量將增加於合成期間 的黏度，彼可能較低所製備的熱塑性聚氨基曱酸酯樹脂之 生產穩定性。在此配合多元醇化合物所使用的數目平均分 子量，其計算係基於羥基値測量，依據 ns K 1 577。 用作爲如上成分（F)的聚異氰酸酯化合物其說明性實 施例包括芳香族二異氰酸酯如伸曱苯二異氰酸酯、4, 4’ -聯苯基-甲烷二異氰酸酯、對-伸苯基二異氰酸酯、1，5 -伸萘基二異氰酸酯、3, 3’ -二氯-4, 4’ -聯苯基甲烷二異氰 酸酯及二伸甲苯二異氰酸酯；及脂肪族的或脂環族的二異 氰酸酯如六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4， 4’ -二環己基甲烷二異氰酸酯及氫化二伸甲苯二異氰酸酯 〇 用作爲如上成分（G)的鏈增長劑較佳者爲低分子量化 合物而彼具有分子量在不多於300，且帶有二個能與異氰 酸酯基團反應的活化氫原子。 該低分子量化合物的說明性實施例包括脂肪族的二元 醇如乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇 、1，5-戊烷二醇、1,6-己二醇、1，7-庚烷-二醇、1，8-辛烷二 醇及1，9-壬二醇；芳香族或脂環族二元醇如1，4-雙（（3-羥 基乙氧基）苯、1,4-環己二醇、雙（（3-羥乙基）對酞酸酯及二 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\兵 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -54- 541741 A7 B7 五、發明説明（52) (請先閲讀背面之注意事項存填寫本頁) 伸甲苯基二醇；二胺類如聯氨、乙二胺、六亞甲基二胺、 丙二胺、二伸甲苯基-二胺、異佛爾酮二胺、哌嗪、哌嗪 衍生物、伸苯基二胺及伸甲苯基二胺；及氨醇類如己二_ 基醯肼及異酞醯基醯肼。可使用此類中二項或更多項的任 何一項或其組成。 在製備用於本發明的熱塑性聚氨基甲酸酯樹脂之中’ 可有利的採用以下比例將成分（E)至（G)作反應：（E) 100重 量份的多元醇化合物；（F)5至200重量份，且宜在20至 1〇〇重量份的聚異氰酸酯化合物；（G)l至200重量份，且 宜在5至1 00重量份的鏈增長劑。 此熱塑性樹脂具有膨潤比例，如由如下所示的公式測 定者，其範圍在150至8 00%，較佳者在250至500%，且 最佳地在250至400%。 以克計的膨潤重量，離子傳導性熱塑性樹脂組 膨潤比例(％)= 成物於20°C(g)，浸泠在雷解質溶液24小日吉夕後 χΙΟΟ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 熱塑性樹脂於浸沒在電解質溶液之前以克計的 重量(g) 可使用作如上述的類型（IV)黏合劑聚合物的氟聚合物 材料之說明性實施例包括，聚氟化亞乙烯（PVDF)、氟化亞 乙烯-六氟丙烯（HFP)共聚物（p(VDF-HFP))、氟化亞乙燦_氯 三氟伸乙基（CTFE)共聚物（P(VDF-CTFE))、氟化亞乙嫌-六 氟丙烯氟橡膠（P(VDF-HFP))、氟化亞乙烯-四氟乙嫌-六氯 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 55- 541741 A7 B7 五、發明説明（53) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丙烯氟橡膠（p( VDF-TFE-HFP))及氟化亞乙烯―四氟乙烯-全 氟（烷基乙烯基醚）氟橡膠。此氟聚合物具有氟化亞乙烯含 量較佳者至少在50 wt%，且最佳地至少在70 wt%。在氟 聚合物中氟化亞乙烯含量上限較佳者約97 wt%。在上述 氟聚合物中，宜使用聚氟化亞乙烯（PVDF)、氟化亞乙烯與 六氟丙烯（P(VDF-HFP))之共聚物、或氟化亞乙烯與氯三氟 伸乙基（P(VDF-CTFE))之共聚物。 此氟聚合物典型地具有重量平均分子量至少在 5〇0,000，較佳者在500,000至2,000,000，且最佳地在 500,000至1,500,000。太低的重量平均分子量可能造成物 理強度過度的衰退。 將如上述製備的電極組合物或可極化電極組合物塗覆 在電導體之上，從而形成依據本發明的二次電池電極或可 極化電極。 如此製作的本發明二次電池用正電極帶有阻抗，而彼 係經由如下記述的方法測量者，最多在3.0 Ω，且較佳者 最多在2.0 Ω。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此製作的本發明二次電池的負電極帶有阻抗，而 彼測量係經由如下記述的方法者，最多在1 5 0 m Ω，且較 佳者最多在8 0 m Ω。 如此製作的本發明可極化電極帶有阻抗，而彼測量係 經由如下記述的方法者，最多在200 m Ω，且較佳者最多 在 100 m Ω 。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -56- 541741 A7 B7 五、發明説明（54) [測量阻抗之方法] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以刮刀將電極組合物或可極化電極組合物塗覆在20 以m厚的鋁箔上，然後於80°C乾燥2小時以執行硬化， 從而形成試樣電極。將此電極作滾筒加壓，從而控制電極 片之厚度在l〇〇//m。由生成的電極切割20 mm直徑的圓 盤，在0.3 Mp a的壓力之下，夾心在二個彼具有相同直 ® 20 mm的飼圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量其AC 阻抗。 <二次電池〉 本發明的一^次電池包含正電極、負電極、分隔膜及電 解質溶液。依據本發明的二次電池用電極係作爲正電極、 負電極，或正電極與負電極兩者。 此電解質溶液之製備，可經由將離子導電性鹽溶解在 可溶解彼的溶劑之中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此離子傳導性鹽無任何特別的限制，只要彼可使用於 慣常的鋰電池。其說明性實施例包括L i C 1 0 4、L i B F 4、 LiAsF6、LiPF6 、L i S bF6、L i CF 3 S 〇 3、L iCF3 C 〇〇、N a C 1 〇 4、 NaBF4、NaSCN、KBF4、Mg(Cl〇4)2、Mg(BF4)2、 (C4H9)4NBF4、（C2H5)4NBF4、（C4H9)4NC1〇4、LiN(CF3S〇2)2 及（C2H5)4NPF6。可使用此類中二項或更多項的任何一項或 其組成。 可溶解離子傳導性鹽的溶劑其說明性實施例包括環醚 類如二丁基醚、1，2-二甲氧基乙烷、1,2-乙氧基甲氧基乙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -57- 541741 A7 B7 五、發明説明（55) (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 烷、甲基二甘醇二甲醚'甲基三甘醇二曱醚'甲基四甘醇 二甲醚、乙基甘醇二甲醚、乙基二甘醇二甲、丁基二甘 醇二甲醚、及二醇醚類（例如乙基賽璐蘇、乙基一甘醇一 乙醚、丁基賽璐蘇、丁基二甘醇一乙醚）；雜環基的醚類 如四氫呋喃、2 -甲基四氫咲喃、1，3-二噚茂院及4，4 -二甲 基-1，3 -二噚烷；丁內酯如T - 丁內酯、^ -戊內酯、5 -戊 內酯、3 -甲基-1，3 -鳴11坐卩定-2 -酮及3 -乙基-1，3 - _哩D定-2 -酮 :及其它通常使用於鋰電池的溶劑’如水、醇溶齊彳（例如 甲醇、乙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、1，4-丁二 醇及甘油）、聚氧基伸烷基多元醇（例如聚環氧乙院、聚環 氧丙烷、聚氧基伸乙基-氧基丙二醇及其二或更多者之混 合物）、醯胺溶劑（例如N-甲基甲醯胺、N，N-二甲基甲醯胺 、N -甲基-乙醯胺及N -甲基吡咯啉酮）、碳酸酯溶劑（例如 碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、碳酸伸丙酯、 碳酸伸乙酯、碳酸苯乙烯酯）、及咪唑啉酮溶劑（例如1，3-二甲基-2-咪唑啉酮）。此類溶劑可單獨使用或以其二或更 多者之混合物使用。而眾非水溶性碳酸酯溶劑，如碳酸伸 丙酯爲特別較佳的。在溶劑中離子傳導性鹽之濃度宜在約 〇_5至約1.5莫耳/L。 此分隔膜係由基材材料組成，其說明的、非限制性實 施例，包括氟聚合物、聚醚如聚環氧乙烷及聚環氧丙院、 聚烯烴類如聚乙烯及聚丙烯、聚丙烯腈、聚亞乙烯基氯化 物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚甲 基丙烯基腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2!〇χ297公釐） -58- 541741 A7 _____B7 五、發明説明（56) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 亞胺 '聚丁二烯、聚苯乙烯、聚異戊間二烯、聚氨基甲酸 酉曰及任何的上述聚合物之衍生物、與纖維素、紙及不織物 。此類可單獨使用或以其二或更多者之組合物使用。 可將ί具料加入分隔膜基材中。可使用任何適合的塡料 而無特別的限制，只要彼可合倂以聚合物構成分隔膜而形 成基質彼具有其中可使電解質溶液含浸的塡料-聚合物界 面之細微孔。此塡料可爲無機或有機材料，且可帶有寬廣 範圍的物理特性如顆粒形狀及尺寸、密度及表面狀態。 此二次電祂較佳者爲膜型（紙型）電池，雖然可使用其 匕適合的電池形狀而無特別的限制，包含鈕扣、硬幣、稜 柱形及堆疊電祂，與彼具有螺旋建構的圓筒狀電池。 本發明的二次電池很適合使用在寬廣範圍的應用之中 ’主要包含的電源供應器及記憶後備電源供應器而用於可 攜式電子設備如攝影機、筆記型電腦及無線終端機，不間 斷電源供應器而用於設備如個人電腦、運送裝置如電動車 及混合車，合倂以太陽電池而作爲能量，貯存系統’ 以用於太陽能發電，及合倂以其它電池而作爲整平電源供 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 應器。 <電雙層電容器> 本發明的電雙層電容器由一對如上述製作之可極化電 極與介於可極化電極之間的分隔膜所組成。在所生成的組 裝中裝以電解質。依據本發明的可極化電極係用作爲在電 容器中的可極化電極。 本紙張尺度適用中國國家標牟（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -59- 541741 A7 B7 五、發明説明（57) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此電解質溶液之製備，可經由將離子導電性鹽溶解在 彼可溶解的溶劑之中。此離子傳導性鹽可爲任何使用於慣 常的電雙層電容器之離子傳導性鹽。其較佳的實施例包括 一種鹽類而彼係得自結合通式R25R26R27R28N +或 R25R26R27R2SP +的四級鐃陽離子（其中R25至R28係各自獨立 爲帶有1至10個碳的烷基）與陰離子如BF4_、N(CF3S〇〇2· 、PF6-或 Cl〇4-。 說明性實施例包括（C2H〇4PBF4、（C3H7)4PBF4、 (C4H9)4PBF4、（C6H")4PBF4、（C4H9)3CH3PBF4、（C2H5)3(Ph-CH〇PBF4(其中 Ph 代表苯基）、（C2H5)4PPF6、 (C2H5)4PCF3S〇3、（C2H〇4PN(CF3S〇2)2、（C2H5)4NBF4、 (C4H9)4NBF4、（C6Hl3)4NBF4、（C2H5)4NPF6、LiBF4 及
LiCF3S〇3。此類可單獨使用或以其二或更多者之組合物使 用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可溶解離子傳導性鹽的溶劑之說明性實施例包括環醚 類如二丁基醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-乙氧基甲氧基乙 烷、甲基二甘醇二甲醚、甲基三甘醇二甲醚、甲基四甘醇 二甲醚、乙基甘醇二甲醚、乙基二甘醇二甲醚、丁基二甘 醇二曱醚、及二醇醚類（例如乙基賽璐蘇、乙基二甘醇一 乙醚、丁基賽璐蘇、丁基二甘醇一乙醚）；雜環基的醚類 如四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3-二腭茂烷及4,4-二甲 基-1,3-二鳄烷；丁內酯如r -丁內酯、r -戊內酯、5 -戊 內酯、3-甲基-1，3-噚唑啶-2-酮及3-乙基-1，3-噚唑啶-2-酮 ;及其它通常使用於電化學裝置的溶劑，如醯胺溶劑（例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -60- 541741 A7 B7 五、發明説明（58) 如N-曱基曱醯胺、N，N-二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺及 N-甲基吡咯啉酮）、碳酸酯溶劑（例如碳酸二乙酯、碳酸 二甲酯、碳酸乙酯甲酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸 苯乙烯酯）、及咪唑啉酮溶劑（例如1，3-二甲基-2-咪唑啉 酮）。此類溶齊!1可單獨使用或以其二或更多者之混合物使 用。 在電解質溶液中，離子傳導性鹽在溶劑中之濃度宜在 0.5至3.0莫耳/L，且最佳地在0.7至2.2莫耳/L。 此分隔膜可包含通常使用於電雙層電容器類型的分隔 膜基材。其說明性實施例包括聚乙烯不織物、聚丙烯不織 物、聚酯不織物、聚四氟乙烯多孔的膜、牛皮紙、疊自嫘 縈纖維與西波爾麻纖維之摻合物的片狀物、馬尼拉麻大麻 片、玻璃纖維片、纖維素爲主的電解質的紙、產自嫘縈纖 維之紙、產自纖維素與玻璃纖維之摻合物的紙、及其呈多 層片形式的組合物。 供選擇地，使用於上述的電雙層電容器用的可極化電 極之聚合物黏合劑，可形成膜且亦可使用作爲分隔膜。在 該案例中，因爲分隔膜具有如同在電極中聚合物黏合劑的 相同組合物，此電極-分隔膜邊界可作整體性控制，使彼 有可能進一步降低電容器的內電阻。 在本發明的電雙層電容中使用低阻抗可極化電極器， 將予電容器高功率及高能量密度。 本發明的電雙層電容器很適合使用在寬廣範圍的應用 之中，包括記憶後備電源供應器而用於個人電腦及無線終 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X29?公釐1 — ~ -61 - _：__：__IL_______ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741 A7 __B7 五、發明説明（59) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 端機，個人電腦及其它設備的不間斷電源供應器，用於電 動車與混合車，合倂以太陽電池作爲能量貯存系統而用於 太陽能發電，且合倂以其它電池而作爲整平電源供應器。 以下提供的合成實施例、本發明之實施例及比較例係 用以闡明本發明，但不用以限制其範圍。 佥成實施例1 合成不飽和聚氨基甲酸酯化合物 在一裝有携拌益、溫度s十及冷凝管的反應器中，注入 870重量份的脫水環氧乙烷（E〇）/環氧丙烷（p〇)雜排共聚物 二醇（莫耳比在EO/P 0 = 7/3)而彼具有羥基之數目36.1、 107.4重量份的4,4’-聯苯基甲烷二異氰酸酯、及1 〇〇重量 份的甲基乙基酮作爲溶劑。多此類成分攪拌且從而於8〇 °C混合3小時，得到帶有異氰酸酯末端基團的聚氨基甲酸 酯預聚物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，全部反應器冷卻至5 0 °C，然加入後〇. 3重量份 的苯并醌、5重量份的二丁基錫月桂酸鹽、16.3重量份的 經丙烯酸乙酯及6 · 3重量份的1，4 - 丁二醇，且將各成分於 5 (TC反應3小時。接著於真空之下將甲基乙基酮移除，產 生不飽和聚氨基甲酸酯化合物。 此生成的不飽和聚氨基甲酸酯化合物之重量平均分子 量係經由凝膠滲透層析法測量，且發現其分佈在丨7，3 〇 〇 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（21〇 χ297公釐） — -62 - 541741 A7 ____B7_ 五、發明説明（SO) 及 6,200。 合_成竇施例2 合成纖維素衍生物 將八克的經基丙基纖維素（莫耳取代，4.6 5 ; N i ρ ρ ο η Soda公司之產物）懸浮於400毫升的丙烯腈中，接著1毫 升的4 wt%水溶性氫氧化鈉加入且於30°C將此混合物攪拌 4小時。 然後將此反應混合物用乙酸中和且倒至大量的甲醇中 ，得到氰基乙基化的羥基丙基纖維素。 去除雜質，將此氰基乙基化的羥基丙基纖維素溶於丙 酮，接著溶液放置在一透析薄膜管之中且經由使用離子交 換水作透析純化。收集且乾燥於透析期間沈澱出的氰基乙 基化的羥基丙基纖維素。 由生成的氰基乙基化的羥基丙基纖維素之元素分析指 出，氮含量在7.3 wt %。基於此値，在羥基丙基纖維素上 的經使用氰基乙基基團作加帽的羥基基團之比例爲94%。 合成實施例3 合成聚去水甘油衍生物 在內含去水甘油的燒瓶中注入二氯甲烷作爲溶劑，使 去水甘油之濃度在4.2莫耳/L，且將反應溫度爲設定在-10 。。。 將三氟硼酸鹽二乙基醚化物（BF; · 〇Eb)加入作爲催化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 63- 541741 A7 一 B7 五、發明説明（S1) 劑（反應起始齊α )其濃度在1·2 X 1(Τ2莫耳/L，且經由於通氮 之下攪拌3小時而執行反應。於反應完成之後，將甲醇加 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 入而停止反應，之後經由真空蒸餾下移除甲醇及二氯甲烷 〇 將所生成的粗聚合物溶於水且以碳酸氫鈉中和，之後 將此溶液通過一管柱，該管柱塡充有離子交換樹脂（其係 由 Organo Corporation 製作，商品名爲 Amberlite IRC-76) 。將溶析液通過5C濾紙，在真空下蒸餾此生成的濾液， 且將蒸餾殘餘物乾燥。 經由凝膠渗透層析法（GPC)，分析所生成的純化的聚 去水甘油，在此使用0.1 Μ生理食鹽水作爲動相，基於 與聚乙二醇相當的重量平均分子量發現爲6,250。經由廣 角X-射線繞射分析所評估之結晶性，顯示此聚去水甘油 爲非結晶形的。聚去水甘油在室溫下呈柔軟、類似糊狀物 的固體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將三重量份的此生成的聚去水甘油，混合以20份的 二_烷及1 4份的丙烯腈。在此混合溶液中加入水溶性氫 氧化鈉，其中包含〇. 1 6份的氫氧化鈉溶於1重量份的水 中，並於25 °C執行攪拌10小時以執行反應。在反應完成 之後，將2 0份的水加入混合物中，且然後使用離子交換 樹脂中和（AmberliteIRC-76’ 其係由 Organo Corporation 製作）。經由過濾將離子交換樹脂分離，之後將5 0重量份 的丙酮加入溶液中且將不溶物過濾。將此濾液作真空濃縮 ，產生粗製氰基乙基化的聚去水甘油。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -64 - 541741 A7 B7 五、發明説明（32) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將此粗製氰基乙基化的聚去水甘油溶於丙酮中，且使 用5 A濾紙將此溶液過濾，然後聚去水甘油自水溶液中沈 澱出，且收集此沈澱物。將此二項操作（溶解丙酮中且沈 澱在水中）重覆兩次，接著將在真空下於5(TC產物乾燥， 得到純化的氰基乙基化的聚去水甘油。 此純化的氰基乙基化的聚去水甘油之紅外線吸收光譜 顯示，無羥基基團吸收，顯示所有羥基基團已經取代以氰 基乙基基團。用以測定結晶性的廣角X-射線繞射分析顯 示’此產物在室溫下爲非結晶形的。此聚去水甘油在室溫 下呈柔軟、類似糊狀物的固體。 合成實施例4 合成聚乙烯醇衍生物 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在裝有攪拌元件的反應容器中注入1 〇重量份的聚乙 烯醇（平均聚合度，5 0 0 ;乙烯醇分層，-9 8 %)及7 0重量 份的丙酮。在攪拌下逐步地加入一溶液，而該溶液係1. 8 1 重量份的氫氧化鈉在2.5重量份的水中的溶液，之後在室 溫下繼續攪拌一小時。 於3小時期間內，在此溶液中逐步地加入一之溶液 ，而該溶液係67重量份的去水甘油在1 〇〇重量份的丙 酮中。於5 0 °C將所生成的混合物攪拌8小時以執行反 應。在反應完成之後，攪拌停止，從而使聚合物自混合物 中沈澱出。收集此沈澱物，溶於400重量份的水中，且 用乙酸中和。經由透析純化此中和聚合物，且將生成的溶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -65- 541741 A7 B7 五、發明説明（63) 液冷凍乾燥，得到22.50重量份的二羥基丙基化聚乙烯 醇。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 將三重量份的生成的聚乙烯醇聚合物混合以20重量 份的二Df烷及14重量份的丙烯腈。在此混合溶液中加入 一溶液，而該溶液係〇. 1 6重量份的氫氧化鈉在1重量份 的水中，並於25 °C執行攪拌1 〇小時。 使用離子交換樹脂將所生成的混合物作中和，該離子 交換樹脂係由Org a no Corporation製作，商品名爲 A m b e r 1 i t e IR C - 7 6。經由過 '濾將離子交換樹脂分離，之後 將50重量份旳丙酮加入溶液中且將不溶物過濾。將所生 成的丙酮溶液置於透析薄膜管件且以流動的水作透析。收 集沈澱在透析薄膜管之中的聚合物，且再溶於丙酮中。將 生成的溶液過濾，接著將丙酮揮發，得到氰基乙基化的聚 乙烯醇聚合物衍生物。 此聚合物衍生物之紅外線吸收光譜顯示無羥基基團吸 收，證實所有羥基基團均已被氰基乙基基團作加帽（加帽 比例100%)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 合成實施仞ί 5 熱塑性聚氨基甲酸酯樹脂 在一裝有攪拌器、溫度計及冷凝管的反應器中，注入 64.34重量份旳預熱且脫水聚己內酯二醇（praccel 220Ν， 由 Daicel Chemical Industries 公司製作）及 28.57 重量份 的4,4'-聯苯基甲烷二異氰酸酯。於i20°C在通氮之下將 本紙張尺度適用中周國家標隼（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -66- 541741 A7 B7 五、發明説明（S4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 反應器內容物量攪拌且混合2小時，接著將7.09 重量份 的1，4-丁二醇加入此混合物中，且同樣地於1 20 °C在通 氮之下執行反應。當反應達到其中反應產物變得橡膠狀之 時間點，即停止。然後自反應器中移除反應產物且加熱至 1 00°C保持12 小時。一旦異氰酸酯吸收峰確定已自紅外 線吸收光譜上消失，即停止加熱，產生固體聚氨基甲酸酯 樹脂。 所生成的聚氨基甲酸酯樹脂具有重量平均分子量（Mw) 在1.71 X 105。此聚氨基甲酸酯樹脂，當於20°C浸入一電 解質溶液之中24小時後其膨潤比例爲400%，而此電解質 溶液之製備可經由溶解1莫耳的LiPFb作爲支撐鹽，在1 公升的1 : 1 (體積比）碳酸伸乙酯與碳酸伸丙酯之混合物中 〇 實施例1 生產正電極活性材料粉末混合物及正電極（1) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一混合容器中注入97重量份的LiCo〇2(平均粒徑5 // m)作爲正電極活性材料，及3重量份的丹卡黑（Denka Black)(—種乙炔黑，由 Denki Kagaku Kogyo K.K.製作；平 均粒徑42 nm)作爲導電性粉末。在一行星式混合器（ Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作）之 中將各成分作乾燥混合，此係經由將此混合容器與內容物 旋轉且迴轉，旋轉與迴轉之速度在約1，000 rpm，各作三 次5分鐘的循環，從而形成正電極活性材料粉末混合物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ~~ -67- 541741 A7 B7 五、發明説明（65) 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，將88重量份的生成的正電極活性材料粉末混 合物、8重量份的於合成實施例1中製備的不飽和聚氨基 甲酸酯化合物，4重量份的甲氧基二甘醇單曱基丙烯酸酯 、30重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮及0.1重量份的偶氮基 雙異丁腈，放置在混合容器之中，且在一行星式混合器之 中（Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作） 作三組的溼混合與消泡操作。各組的操作包括旋轉且迴轉 此混合容器，旋轉與迴轉之速度在約1，000 rpm各作5分 鐘，然後在約1,000 rpm的旋轉速度與在約270 rpm的旋 轉速度下作1分鐘。此方法將產生糊狀的正電極黏合劑組 合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以刮刀將正電極黏合劑組合物塗覆在鋁箔上，然後於 8 〇°C乾燥2小時以執行硬化，從而得到正電極。接著，將 此正電極作滾筒加壓，產生具有最終厚度在1 〇〇 pm及密 度在3.0 g/cm3的正電極。將此生成的電極切割爲20 mm 直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼具有相 同直徑20 mm的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量其 AC阻抗。此正電極具有阻抗2.5 Ω。 實施例2 生產正電極活性材料粉末混合物及正電極（2) 在一混合容器中注入97重量份的LiCoCK(平均粒徑5 // m)作爲正電極活性材料及3重量份的丹卡黑（Denka ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -68- 541741 A7 ___ B7 五、發明説明（66) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Black)(平均粒徑42 nm)作爲導電性粉末。在一行星式混 合 ^(Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作） 之中將各成分作乾燥混合，此係經由將此混合容器與內容 物旋轉且迴轉，旋轉與迴轉之速度在約l，〇〇〇rpm，各作 三次5分鐘的循環，從而形成正電極活性材料粉末混合物 〇 接著，將8 8重量份的所生成的正電極活性材料粉末 混合物、6重量份的於合成實施例1中製備的不飽和聚氨 基甲酸酯化合物、3重量份的甲氧基二甘醇單甲基丙烯酸 醋、3重量份的在合成貫施例2中製備的纖維素衍生物、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 0重量份的N -甲基-2 -吡咯烷酮及〇. 1重量份的偶氮基雙 異丁腈，放置在混合容器之中，且在一行星式混合器之中 (Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作）作 三組的溼混合與消泡操作。各組的操作包括旋轉且迴轉此 混合容器，旋轉與迴轉之速度在約1，000 rpm各作5分鐘 ，然後在約1，000 rpm的旋轉速度與在約270 rpm的旋轉 速度下作1分鐘。此方法將產生糊狀的正電極黏合劑組合 物。 以刮刀將正電極黏合劑組合物塗覆在鋁箔上，然後於 8 0 °C乾燥2小時以執行硬化，從而得到正電極。接著，將 此正電極作滾筒加壓，產生正電極而彼具有最終厚度在 1〇〇// m且密度在3.0 g/cm3。將此生成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼具 有相同直徑20 mm的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -69- 541741 A7 B7 五、發明説明（S7) 其AC阻抗。此正電極具有阻抗2.3 Ω。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^施例3 生產正電極活性材料粉末混合物及正電極（3) 除了使用得自合成貫施例3的聚去水甘油衍生物取代 得自合成實施例2的纖維素衍生物，正電極的黏合劑組合 物之製備完全相同於實施例2，然後同樣地乾燥與硬化以 形成正電極。將此生成的正電極作滾筒加壓，產生正電極 而彼具有最終厚度在100 // m且密度在3.0 g/cm3。將此生 成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在〇·3 MPa的壓力之下 ，夾心在二個彼具有相同直徑20 mm的銅圓盤之間，且 在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此正電極具有阻抗2.4 Ω。 實施例4 生產正電極活性材料粉末混合物及正電極（4) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了使用得自合成實施例4的聚乙烯醇衍生物取代得 自合成實施例2的纖維素衍生物，正電極的黏合劑組合物 之製備完全相同於實施例2，然後同樣地乾燥與硬化以形 成正電極。將此生成的正電極作滾筒加壓，產生正電極而 彼具有最終厚度在100 // m且密度在3.0 g/cm3。將此生 成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在0.3 Mpa的壓力之 下，夾心在二個彼具有相同直徑20 mm的銅圓盤之間， 且在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此正電極具有阻抗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -70 - 541741 A7 B7 五、發明説明（θ8) 2·4Ω。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例5 生產正電極活性材料粉末混合物及正電極（5) 在一混合容器中注入97重量份的UCo〇2(平均粒徑5 Α ιώ )作爲正電極活性材料及3重量份的丹卡黑（D e n k a Black)(平均粒徑42 nm)作爲導電性粉末。在一行星式混 合器（Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作） 之中將各成分作乾燥混合，此係經由將此混合容器與內容 物旋轉且迴轉，旋轉與迴轉之速度在約1,000 rpm，各作 三次5分鐘的循環，從而形成正電極活性材料粉末混合物 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，將97重量份的生成的正電極活性材料粉末混 合物，及42·9重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液而彼內含 7 wt%溶解的得自合成實施例5的熱塑性聚氨基甲酸酯樹 脂，放置在混合容器之中，且在一行星式混合器之中 (Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作）作 三組的溼混合與消泡操作。各組的操作包括旋轉且迴轉此 混合容器，旋轉與迴轉之速度在約1，000 rpm各作5分鐘 ，然後在約1，000 rpm的旋轉速度與在約270 rpm的旋轉 速度下作1分鐘。此方法將產生糊狀的正電極黏合劑組合 物。 以刮刀將正電極黏合劑組合物塗覆在鋁箔上，然後於 80 °C乾燥2小時以執行硬化，從而得到正電極。接著，將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -71 - 541741 A7 ___ B7 __ 五、發明説明（S9) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此正電極作滾筒加壓，產生正電極而彼具有最終厚度在 100 // m且密度在3.0 g/cm3。將此生成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼具 有相同直徑20 mm的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量 其AC阻抗。此正電極具有阻抗1.9 Ω。 實施例6 生產正電極活性材料粉末混合物及正電極（6) 在一混合容器中注入97重量份的LiCo〇2(平均粒徑5 // m)作爲正電極活性材料及3重量份的丹卡黑（D e n k a Black)(平均粒徑42 nm)作爲導電性粉末。在一行星式混 合器（Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作） 之中將各成分作乾燥混合，此係經由將此混合容器與內容 物旋轉且迴轉，旋轉與迴轉之速度在約1，〇〇〇 rpm，各作 三次5分鐘的循環，從而形成正電極活性材料粉末混合物 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，將97重量份的生成的正電極活性材料粉末混 合物，及3 0重量份的N -甲基-2 -吼略院酮溶液而彼內含 1 0 wt%溶解的聚氟化亞乙烯放置在混合容器之中，且在一 行星式混合器之中（Mazerustar KK-102N，由Kurabo I n d u s t r i e s公司製作）作三組的溼混合與消泡操作。各糸且 的操作包括旋轉且迴轉此混合容器，旋轉與迴轉之速度在 約1，000 rpm各作5分鐘，然後在約1，〇〇〇 rpm的旋轉速 度與在約27 0 rpm的旋轉速度下作1分鐘。此方法將產生 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' ' -72 - 541741 A7 B7 五、發明説明（70) 糊狀的正電極黏合劑組合物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以刮刀將正電極黏合劑組合物塗覆在鋁箔上，然後於 8〇°C乾燥2小時以執行硬化，從而得到正電極。接著，將 此正電極作滾筒加壓，產生正電極而彼具有最終厚度在 100 // m且密度在3.0 g/cm3。將此生成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼具 有相同直徑2〇mm的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量 其AC阻抗。此正電極具有阻抗2.3 Ω。 比較例1 生產正電極活性材料粉末混合物及正電極（7) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了使用槳式攪拌器取代使用於實施例5的行星式混 合器，且在20 0 rpm混合2小時，正電極的黏合劑組合物 之製備如在實施例5中相同方式，然後同樣地作乾燥以形 成正電極。將此生成的正電極作滾筒加壓，產生正電極而 彼具有最終厚度在100// m且密度在3.0 g/cm3。將此生 成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在〇.3 MPa的壓力之 下，夾心在二個彼具有相同直徑20 mm的銅圓盤之間， 且在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此正電極具有阻抗 3·2 Ω。 實施例7 生產負電極活性材料粉末混合物及負電極（1) 在一混合容器中注入9 8重量份的介相碳微珠粒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " 一 -73- 541741 A7 _ _ B7 五、發明説明（71) (MCMB6 - 28 ;由〇saka Gas Chemicals 公司製作）作爲 負電極活性材料及2重量份的丹卡黑（Denka Black )( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 平均粒性4 2 n m )作爲導電性粉末。在一行星式混合器 (Mazerustar KK - 102N，由 Kurabo Industries 公司製作） 之中將各成分作乾燥混合，此係經由將此混合容器與內容 物旋轉且迴轉，旋轉與迴轉之速度在約！，〇〇〇 rpm，各作 二次5分鐘的循環，從而形成負電極活性材料粉末混合物 〇 接著，將98重量份的生成的負電極活性材料粉末混 合物及1 0 0重量份的N -曱基-2 -吡略院酮溶液而彼內含2 wt%溶解的聚氟化亞乙烯，放置在混合容器之中，且在一 行星式混合器之中（MazerustarKK-102N，由Kurabo Industries公司製作）作三組的溼混合與消泡操作。各組的 操作包括旋轉且迴轉此混合容器，旋轉與迴轉之速度在約 1，000 rpm各作5分鐘，然後在約1，〇〇〇 rpm的旋轉速度與 在約27 0 rpm的旋轉速度下作1分鐘。此方法將產生糊狀 的負電極黏合劑組合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以刮刀將此負電極黏合劑組合物塗覆在銅箔上，然後 於80°C乾燥2小時以執行硬化，從而得到負電極。接著 ，將此負電極作滾筒加壓，產生的負電極而彼具有最終厚 度在100 // m且密度在1.5 g/cm3。將此生成的電極切割爲 20 mm直徑圓盤，在〇.3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼 具有相同直徑20 mm的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測 量其AC阻抗。此負電極的阻抗在30 m Ω。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -74- 541741 A7 __B7 五、發明説明（72) 竇施例8 蓄電池（1) 將分隔膜基材（一種具有三層PP/PE/PP建構旳膜）放 置在介於以上實施例6中製作的正電極與以上實施例7中 製作負電極之間。將所生成的電池組裝插入的在一鋁薄片 外盒之中，接著將此薄片盒之內部抽氣以使薄片材料緊貼 電池組裝。接著，將內含1莫耳的LiPF6作爲支撐鹽的電 解質溶於一公升的1 : 1 (體積比）碳酸伸乙酯與碳酸二乙酯 之混合物中，經由通過此盒之針孔而引入電池組裝中。接 著將此薄片盒密封，從而得到薄片型蓄電池而彼具有展示 於圖3之建構。包含在此示圖中者，計有正電極電流收集 器1、負電極電流收集器2、正電極3、負電極4、分隔膜 5、凸出部 6、及薄片外盒 7。 實施例9 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極化電 極（1) 在一混合容器中注入92重量份的活性碳（MSP20，其 係由 Kansai Netsukagaku K.K.製作；平均粒徑 8// m)及 8 重量份的凱特黑（Ketjen black)，其平均粒徑在30 nm，作 爲導電性粉末。在一行星式混合器（Mazerustar KK-102N， 由K u r a b ο I n d u s t r i e s公司製作）之中將各成分作乾燥混合 ，此係經由將此混合容器與內容物旋轉且迴轉，旋轉與迴 轉之速度在約1，〇〇〇 rpm，各作三次5分鐘的循環，從而 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐1 ~~ -75- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741 A7 B7 五、發明説明（73) 形成含碳材料粉末混合物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，將88重量份的所生成的含碳材料粉末混合物 ，8重量份的於合成實施例1中製備的不飽和聚氨基甲酸 酯化合物，4重量份的甲氧基二甘醇單甲基丙烯酸酯、70 重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮及0.1重量份的偶氮基雙異 丁腈，放置在混合容器之中，且在一行星式混合器之中 (Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作）作 三組的溼混合與消泡操作。各組的操作包括旋轉且迴轉此 混合容器，旋轉與迴轉之速度在約1，000 rpm各作5分鐘 ，然後在約1，000 rpm的旋轉速度與在約270 rpm的旋轉 速度下作1分鐘。此方法將產生糊狀的可極化電極黏合劑 組合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以刮刀將此可極化電極黏合劑組合物塗覆在鋁箔上， 然後於80°C乾燥2小時以執行硬化，從而得到可極化電 極。接著，將此可極化電極作滾筒加壓，產生可極化電極 而彼具有最終厚度在1 0 0 // m且密度在0 · 6 g / c m'。將此生 成的電極切割爲20mm直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之下 ，夾心在二個彼具有相同直徑20 mm的銅圓盤之間，且 在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此可極化電極之阻抗爲 1 4 0 m Ω 〇 實施例1 0 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極化電 極（2) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -76- 541741 A7 B7 五、發明説明（74) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一混合容器中注入92重量份的活性碳（MSP20，其 係由 Kansai Netsukagaku K.K.製作；平均粒徑 8// m)及 8 重量份的凱特黑（Ketjen black)，其平均粒徑在30 nm，作 爲導電性粉末。在一行星式混合器（Mazerustar KK-102N， 由Kurabo Industries公司製作）之中將各成分作乾燥混合 ，此係經由將此混合容器與內容物旋轉且迴轉，旋轉與迴 轉之速度在約1,000 rpm，各作三次5分鐘的循環，從而 形成含碳材料粉末混合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，將88重量份的所生成的含碳材料粉末混合物 ，6重量份的於合成實施例1中製備的不飽和聚氨基甲酸 酯化合物，3重量份的甲氧基二甘醇單甲基丙烯酸酯、3 重量份的在合成實施例2中製備的纖維素衍生物、70重 量份的N-甲基-2-吡咯烷酮及0.1重量份的偶氮基雙異丁 睛，放置在混合容器之中，且在一行星式混合器之中 (Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作）作 三組的溼混合與消泡操作。各組的操作包括旋轉且迴轉此 混合容器，旋轉與迴轉之速度在約1，〇〇〇 rpm各作5分鐘 ，然後在約1，000 rpm的旋轉速度與在約270 rpm的旋轉 速度下作1分鐘。此方法將產生糊狀的可極化電極黏合劑 組合物。 以刮刀將此可極化電極黏合劑組合物塗覆在鋁箔上， 然後於80°C乾燥2小時以執行硬化，從而得到可極化電 極。接著，將此可極化電極作滾筒加壓，產生可極化電極 而彼具有最終厚度在100 // m且密度在0.6 g/cm3。將此生 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐)一 -77- 541741 Α7 Β7 五、發明説明（75) 成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之下 ’夾心在二個彼具有相同直徑20 mm的銅圓盤之間，且 在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此可極化電極之阻抗爲 1 1 0 m Ω。 复A例1 1 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極化電 極（3) 除了使用得自合成實施例3的聚去水甘油衍生物取代 得自合成實施例2的纖維素衍生物，以如在實施例1 〇 中完全相同方式，製備可聚合的電極黏合劑組合物，然後 同樣地乾燥與硬化以形成可極化電極。將所生成的可極化 電極作滾筒加壓，產生可極化電極而彼具有最終厚度在 10 0 // m且密度在 0.6 g / c m3。將此生成的電極切割爲 20 mm直徑圓盤，在 0.3 Mpa的壓力之下，夾心在二個 彼具有相同直徑 20 mm的銅圓盤之間，且在 1 kHz的 頻率測量其 A C阻抗。此可極化電極之阻抗爲1 20 Μ Ω 實施例1 2 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極化電 極（4) 除了使用得自合成實施例4的聚乙烯醇衍生物取代得 自合成實施例2的纖維素衍生物，以如在實施例1 〇中完 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 释 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -78- 541741 A7 B7 五、發明説明（76) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 全相同方式，製備可聚合的電極黏合劑組合物，然後同樣 地乾燥與硬化以形成可極化電極。將所生成的可極化電極 作滾筒加壓，產生可極化電極而彼具有最終厚度在1 00 // m且密度在0. 6 g/cm3。將此生成的電極切割爲20 mm直 徑圓盤，在0. 3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼具有相同 直徑20 mm的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量其AC 阻抗。此可極化電極之阻抗爲1 20 m Ω。 實施例1 3 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極化電 極（5) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一混合容器中注入92重量份的活性碳（MSP20，其 係由 Kansai Netsukagaku K.K.製作；平均粒徑 20// m)及 8 重量份的凱特黑（Ketjen black)，其平均粒徑在30 nm，作 爲導電性粉末。在一行星式混合器之中（Mazerustar KK-102N，由Kurabo Industries公司製作’）將各成分作乾媒混 合，此係經由將此混合容器與內容物旋轉且迴轉，旋轉與 迴轉之速度在約1,000 rpm，各作三次5分鐘的循環，從 而形成含碳材料粉末混合物。 接著，將95重量份的生成的含碳材料粉末混合物及 100重量份的N-甲基-2-吡略烷酮溶液，此溶液其中已溶 有5 wt%在合成實施例5中製備的熱塑性聚氨基甲酸酯樹 脂，放置在混合容器之中，且在一行星式混合器之中 (Mazerustar KK-102N，由 Kurabo Industries 公司製作）作 本紙張尺度適用中國國家標参（CNS ) A4規格（210X297公釐） -79- 541741 Α7 Β7 五、發明説明（77) 三組的溼混合與消泡操作。各組的操作包括旋轉且迴轉此 混合容器，旋轉與迴轉之速度在約1，000 rpm各作5分鐘 ，然後在約1，〇〇〇 rpm的旋轉速度與在約270 rpm的旋轉 速度下作1分鐘。此方法將產生糊狀的可極化電極黏合劑 組合物。 以刮刀將此可極化電極黏合劑組合物塗覆在鋁箔上， 然後於80°C乾燥2小時以執行硬化，從而得到可極化電 極。接著，將此可極化電極作滾筒加壓，產生可極化電極 而彼具有最終厚度在100// m且密度在0.6 g/cm3。將此生 成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之下 ，夾心在二個彼具有相同直徑20 mm的銅圓盤之間，且 在1 kHz的頻璋測量其AC阻抗。此可極化電極之阻抗爲 5 0毫克。 實施例1 4 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極化電 極（6) 生產活性碳： 經由得自石油裂解的殘餘油熱處理的製備之帶有曼特 勒（Mettler)軟化點在2 8 5 °C的介相瀝青，可作熔融吹出紡 紗，使用的噴絲頭彼在2 mm寬廣狹縫之中具有一千個 0· 2 mm直徑孔的股，從而生產瀝青纖維。 經由吸氣而將此紡紗瀝青纖維吸引至由35篩孔不銹 鋼電線織物製作的傳動帶之背面，且從而收集在此傳動帶 本紙張尺度適用中國國家標參（CNS ) A4規格（21〇χ297公董) " -80- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741 A7 __B7 五、發明説明（78) 上。所生成的蓆狀瀝青纖維作不熔化處理，此係在空氣中 ，採用平均升溫速率在4°C /min，產生不熔的纖維。在氮 下於700°C將此不熔的纖維然後作碳化處理，接著在高速 旋轉磨機之中將彼硏磨至平均粒徑在2 5 // m，。 接著，將2至4重量份的氫氧化鉀加入且均勻地混合 以1重量份的此硏磨碳纖維，且在氮氣下於700°C執行鹼 活化2至4小時。所生成的反應產物冷卻至室溫且置於異 丙醇中，然後用水淸洗至中性且乾燥。 在一球磨機之中將此乾燥含碳材料碾磨，從而產生活 性碳而彼具有累計的平均粒徑在2 · 4 // m。在此生成的活 性碳中，半徑大於10A的細孔佔70%總孔隙體積，且BET 比表面積爲90 m2/g。 <製作可極化旳電極〉 除了使用前述的活性碳取代使用於實施例1 3中的活 性碳（MSP20)，使用如在實施例13中完全相同方式製備 可聚合的電極黏合劑組合物，然後同樣地乾燥與硬化以形 成可極化電極。將所生成的可極化電極作滾筒加壓，產生 可極化電極而彼具有最終厚度在1 0 0 // m且密度在1.0 g/cm3。將此生成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在0.3 MPa的壓力之T，夾心在二個彼具有相同直徑20 mm的 銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此可極 化電極之阻抗爲2 5 m Ω。此可極化電極之掃描電子顯微 相片展示於圖 1。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐1 ' -81- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、π 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741
复直例15 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極 極（7) 除了使用聚氟化亞乙烯取代得自合成實施例5的熱塑 性聚氨基甲酸酯樹脂，使用如在實施例1 4中完全相同方 式製備可聚合的電極黏合劑組合物，然後同樣地乾燥與硬 化以形成可極化電極。將所生成的可極化電極作滾筒加壓 ’產生可極化電極而彼具有最終厚度在1 〇〇 # 1Ή且密度在 1·〇 g/cm3。將此生成的電極切割爲2〇 min直徑圓盤，在 0.3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼具有相同直徑2〇 mm 的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此可 極化電極之阻抗爲3 0 m Ω。 比較例2 電 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製作電雙層電容器用之含碳材料粉末混合物，及可極化電 極（8) 除了使用槳式混合器取代於實施例1 4中使用的行星 式混合器，且在2 0 0 r p m混合2小時，使用如在實施例1 4 中完全相同方式製備可聚合的電極黏合劑組合物，然後同 樣地作乾燥以形成正電極。將所生成的可極化電極作滾筒 加壓，產生正電極而彼具有最終厚度在1 00 μ m且密度在 1 .〇g/cm3。將此生成的電極切割爲20 mm直徑圓盤，在 0.3 MPa的壓力之下，夾心在二個彼具有相同直徑20 mm 的銅圓盤之間，且在1 kHz的頻率測量其AC阻抗。此可 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -82- 541741 Α7 Β7 五、發明説明（80) 極化電極之阻抗爲600 m Ω °此可極化電極之掃描電子顯 微相片展示於圖2 ° 實施例1 6 電雙層電容器（1) 將分隔膜基材（聚四氟乙烯）放置介於一對的在實施例 1 4中製備的可極化電極之間。將所生成的電池組裝插入 在一鋁薄片外盒之中，接著將此薄片盒之內部抽氣以使薄 片材料緊貼電池組裝。接著，由1莫耳/公斤的四乙基銨 四氟硼酸鹽在碳酸伸丙酯中的溶液構成之電解液，經由通 過此盒之針孔而引入電池組裝中。接著將此薄片盒密封， 從而得到薄片型電雙層電容器’而彼具有展示於圖3之建 構。 如上所述的及在前述的實施例中說明者，本發明提供 二次電池而彼可降低電極的阻抗，且在高電容及高電流之 下操作，彼帶有高等級的性質，且如此彼特別地很適合使 用於一類應用而用如鋰二次電池與鋰離子二次電池。 本發明亦提供帶有高輸出電壓及高電容的電雙層電容 器，此外係由於其低阻抗。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -83-

Claims (1)

  1. 541741 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第9 1 1 00624號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國92年4月17日修正 1 · 一種電池活性材料粉末混合物，包含： 一種電池活性材料，其平均粒徑爲1至1 00 // m，及 一種黏附至該電池活性材料周圍的導電性粉末； 其中該導電性粉末平均粒徑爲1 0 nm至1 0 // m，且小 於活性材料之平均粒徑。 2· —種電池活性材料粉末混合物，其係藉由放置電 池话性材料及導電性粉末在混合容器之中，然後旋轉且迴 轉此容器以產生乾燥混合物而製得。 3·如申請專利範圍第2項之粉末混合物，其係由以 每1Q0重量份電池活性材料計用0.1至20重量份導電性 粉末所構成。 4. 如申請專利範圍第2項或第3項之粉末混合物， 其中電池活性材料之平均粒徑爲1至1 〇〇 // m，而該導電 性粉末黏附至電池活性材料周圍且其平均粒徑爲10 nm至 1 0 // m，且小於活性;之平均+粒徑。 5. —種電極組申請專利範圍第1項至第 4項中任何一項之粉末混合物Ύ黏合劑聚合物、及選擇性 使用之溶劑。 6. 如申請專利範圍第5項之電極組合物，其·中該黏 合劑聚合物爲不飽和聚胺基甲酸酯化合物，此化合物可經 本紙張尺A適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541741 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 下列物質之反應而製備： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (A) 在分子上帶有至少一個（甲基）丙烯醯基基團與 個經基基團的不飽和醇； (B) 如以下通式（1)之多元醇化合物 HO-[(R1)h-(Y)i-(R2)j ]q-〇H (1) 其中R1與R2係各自獨立爲1至丨〇個碳的二價烴基 團而彼可內含胺基、硝基、羰基或醚基團， Y爲_C〇0_、_〇(：〇〇_、·ΝΚ3(：〇-(Ι^爲氫或丄至4個碳 的院基基團）、-〇 -或伸芳基基團， 子母h、i及j係各自獨立爲〇或1至1〇的整數，而 字母q爲一整數而彼係-1; (C) 聚異氰酸酯化合物；及 (D) 選擇性使用的鏈增長劑。 7. 如申請專利範圍第5項之電極組合物，其中該黏 合劑聚合物爲一種具有互穿式網狀物結構或半互穿式網狀 物結構的聚合材料。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 昌 X 消 費 合 作 社 印 製 8. 如申請專利範圍第7項之電極組合物，其中具有 互穿式網狀物結構或半互穿式網狀物結構的聚合材料包括 淫烧基多醣類衍生物、聚乙烯醇衍生物或聚去水甘油衍生 物合倂以帶有可交聯官能基團的化合物，部分或所有的該 化合物係如申請專利範圍第6項電極組合物之不飽和聚胺 ®甲酸酯化合物。 9. 如申請專利範圍第5項之電極組合物，其中該黏 合劑聚合物爲內含如下通式（2)單位的熱塑性樹脂
    -2- (2)541741 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 -c-(ch2V〇· 〇 其中子母r爲3、4或5，且字母s爲一整數而-5。 10.如申請專利範圍第5項之電極組合物，其中該黏 合劑聚合物爲氟聚合物材料。 Π. —種一次電池電極，其特徵在於包含一塗覆了申 請專利範圍第5項至第10項中任何—項之電極組合物的 電流收集器。 12· —種一次電池，其特徵在於部分地包含如申請專 利範圍第11項之二次電池電極與電解質。 13· —種電雙層電容器用含碳材料粉末混合物，該粉 末混合物包含： 一種電雙層電容器用之含碳材料，其平均粒徑爲 至 100/z m，及 一種黏附在含碳材料周圍的導電性粉末； 其中導電性粉末平均粒徑爲1〇 llm至1〇 # m且小於 含碳材料之平均粒徑。 14· 一種電雙層電容器用含碳材料粉末混合物，其係 藉由將電雙層電容器用含碳材料與導電性粉末放置在混合 容器之中’然後旋轉且迴轉此容器以產生乾燥混合物而製 得。 15.如申請專利範圍第14項之粉末混合物，.其係由 以每1 00重量份含碳材料計用〇.丨至2〇重量份導電性粉 表紙張尺度適用十國國家標準（CNS ) A4規格（2〗〇><297公董） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3- 541741 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 末所構成。 16·如申請專利範圍第14項或第15項之粉末混合物 ，其中含碳材料之平均粒徑爲0.1至100 # m，而導電性 粉末係黏附至含碳材料之周圍，其平均粒徑爲1 〇 n m至 1 0 // m且小於含碳材料之平均粒徑。 17 ·如申g靑專利範圍第1 3項至第1 5項中任何一項之 粉末混合物，其中含碳材料之塡充密度不大於h〇 g/cm3 ’且平均粒徑爲0.1至100//m。 18.如申請專利範圍第13項至第15項中任何一項之， 粉末混合物，其中電雙層電容器用含碳材料係藉由將介相 歷円爲主的碳材料 '聚丙烧騰爲主的碳材料、氣相成長碳 材料、嫘縈爲主的碳材料或瀝青爲主的碳材料，使用驗金 屬化合物進行鹼活化，然後胃之碳材料而製得。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -^τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19. 種可極化電極組合擔自申請專利範圍第 1 3項至第1 8項中任何一項之粉末混合%、黏合劑聚合物 '及選擇性使用之溶劑。 20·如申請專利範圍第19項之可極化電極組合物， 其中該黏合劑聚合物爲不飽和聚胺基甲酸酯化合物，此化 合物可經下列物質之反應而製備： (Α)在分子上帶有至少一個（甲基.）丙烯醯基基團與一 個經基基團的不飽和醇； (Β)如以下通式（！）之多元醇化合物H〇-[(R1)h-(Y)i-(R2)J]Q-OH (1) φ>. 本紙張尺渡適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -4 - 541741 8 8 8 8 ABCD 々、申請專利範圍 其中R1與R2係各自獨立爲1至ίο個碳的二價烴基 團而彼可內含胺基、硝基、羰基或醚基團， γ爲·〇〇〇_' _〇c〇〇_、_NR3C〇-(R3爲氫或1至4個碳 的焼基基團）、-0-或伸芳基基團，字母h、i及j係各自獨 立爲0或1至10的整數，且字母g爲一整數而彼係-1; (C) 聚異氰酸酯化合物；及 (D) 選擇性使用的鏈增長劑。 21.如申請專利範圍第19項之可極化電極組合物， 其中該黏合劑聚合物爲具有互穿式網狀物結構或半互穿式 網狀物結構的聚合材料。 22·如申請專利範圍第2 1項之可極化電極組合物， 其中具有互穿式網狀物結構或半互穿式網狀物結構的聚合 材料包括羥烷基多醣類衍生物、聚乙烯醇衍生物或聚去水 甘油衍生物合倂以帶有可交聯官能基團的化合物，部分或 所有的該化合物係如申請專利範圍第20項可極化電極組 合 物之不飽和聚胺基甲酸酯化合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23·如申請專利範圍第1 9項之可極化電極組合物， 其中該黏合劑聚合物爲內含如下通式（2)單位的熱塑性樹 脂 (2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) {ch2V〇 〇 其中字母ι·爲3、4或5，且字母s爲一整數而 24·如申請專利範圍第丨9項之可極化電極組合物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 541741 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中該黏合劑聚合物爲氟聚合物材料。 25. —種電雙層電容器用的可極化電極，該電極的特 徵在於包含一塗覆了申請專利範圍第1 9項至第24項中任 何一項之可極化電極組合物的電流收集器。 26. —種電雙層電容器，其特徵在於部分地包含如申 請專利範圍第25項之可極化電極與電解質。 (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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6-
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