WO2002023662A2

WO2002023662A2 - Elektrochemisch aktivierbare schicht oder folie

Info

Publication number: WO2002023662A2
Application number: PCT/EP2001/010293
Authority: WO
Inventors: Ulf Zum Felde; Gerold Neumann; Peter Gulde
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V.
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2002-03-21
Also published as: WO2002023662A3; US20030180610A1; JP2004537139A; CA2422212A1; CN1516907A; EP1364424A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie für die Verwendung in elektrochemischen Bauelementen, die ein textiles Flächengebilde und eine zumindest in den Zwischenräumen des textilen Flächengebildes befindliche Masse aus mindestens einer ein organisches Polymer, dessen Vorstufen oder dessen Präpolymere enthaltenden oder hieraus bestehenden Matrix und einem elektrochemisch aktivierbaren, in der Matrix nicht löslichen, anorganischen Material in Form einer Festsubstanz aufweist, sowie Schichtverbünde und wiederaufladbare elektrochemische Zellen, die unter Verwendung solcher Schichten oder Folien aufgebaut sind. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Reihe von Verfahren zur Herstellung der Schichten bzw. Folien.

Description

f.

H

(D

>r rill

0

0 ß*

3

H- ω

0 tr

P» fr rt

H-

<!

H-

(D

Ü ö" ftl

H

(D

CQ

0

Sf

H-

Ω

Ϊ3" t o

Qr

(D ri bj o

H

H-

(D

φ CΛ ι co σ N P- P^J J σ PJ SD Φ P- ö * 1 t Φ Φ 3 Hi J > ß ß Hi er ß P- N o Φ TJ J α

Ω ß et p- ß Φ P- DJ P- P» er P¹ ß DJ o •<; tt tt ^' ß ß: o ^ P- Φ Φ J O ß •x tt o tt CΛ

Φ ß- rt SD Φ cn ß φ PJ CD Φ co t Φ PJ tt i tr tr to tt H Ω cn cn tt tt ß CQ • tr P" o 1

^ P- Φ er PJ rt iß ω o DJ: ^ ß: P- tt φ PJ cn tr rt P- P Φ SD: 3 ß α J ri^¬ Ω ß P- g P^J rt rt CL > ß et et er Φ o er P" φ P- 3 s rt Cd Φ Ω ri^¬ ß rt Φ P" d ß tt ß^* P" ß 3 P- • p- Φ ß φ ιp tt p- Φ ß co M et ß P- Φ p- ß tr tt-. cn N et rt φ ^T rt

O rt 23 φ Hl Φ Ω Hι tt *. tt rt O < tt fr P- Φ ^ Φ tt Φ ß φ et co G P" tr φ tt et φ

Ω < Φ -> iß ß r ö P- φ fr Ω Φ tr N o Ω ß σ co ß fr tri φ Ω P¹ P- •^• ß cn φ ß t Φ P- J co P- N O ß DJ ^* cn P- d TJ T • ß »^ DJ φ to ri^¬ P- rt tr <! Ω cn rt tt tt rt <i e φ t Φ P- Φ d tt Φ ß P- Φ . 3 O cn ß tt tt rt Φ ß tr φ s ■ 3 co o er Φ o Φ rt O: φ ß¹ ß Hi Φ 3 S ß tn <H P< P- Φ o tr s: cn rt ß d P- Ω

3 ß: tt tt N tr < tt J ß r & p- SD d P-¹ Ω 2 Φ φ P- Φ tri P- P- o P- Φ <1 tt et Qr tr

Φ ß <! N ß Φ o φ iP ß co rt cn rt tr Φ P- φ tt O: Ω • ; d tt ω co P- Φ ß tt

P- Φ ß Φ ß tt H tt rt co P- N Ω Φ Φ ß ß ß ß rt cn tr rt 3 P- o P- ß tt Φ t-" Cfl P-

Cd Φ tt iß tt iP • ß cn er d P- tr tt cn tt Cfl ιp DJ Hi Φ d rt cn cn Φ M Φ ß • P- Hi

SD ß PJ co Φ 3 0- Φ tt Φ φ P- rt d P- Φ Ω tt Φ ß Ω ß ß <J tt S! φ rt et ß tt s: <! ß > Φ P- Φ P- Ω tt ß PJ ^• Φ ß ß ß ^• ß^* Φ tt Cd -Ω. tr H φ Φ φ rt σ tr

Φ er er Φ O H ß ß to to r rt P" ιp α P- rt P- cn P- N ß ß P- N ß P- tt cπ

I-¹ Φ Φ P- tt 3 P- TJ TJ • M to TJ m P P- ß DJ Ω cn α Ω rt tn d Ω

Φ tt P- to P^J Φ Φ tt Q. TJ P- Φ Qr Φ Φ H Φ Hi ιP Qr ß tr N ß Φ tr Φ 3 tr Ό

3 Φ rt φ P- Ω tt o Φ O Φ P- σ Φ ß ß tt cn J Ω Φ ß Φ co et s: CP s: 3 TJ TJ o φ P- d φ tr Qr ISl tt P¹ ß P- 3 tt fl O cn tr cn ß tt SD: ß P- M ß <! ß Φ α VD ß rt ß co υa PJ P- Φ l-rf φ Φ Φ α Ω ß rt ß et iP et P- tt Qr φ P- Ω ß et tt 3 rt IS1 «P φ φ ß ß ß Jö ß P- tr α P- G Φ P- N ß P- ι tr tt Φ Ω Cfl D

Φ ß cn er ß P- ιp rt Φ Φ ^' P- rt <! rt Qr Φ φ Φ Hi P¹ Φ ß Φ ^■ Φ - Φ φ P- ß tr Φ ~J

CQ Φ Cfl cn cn J ιp tt ß Φ o Φ ß P- tt P- o ß tt ß φ n 1 ß tt ß rt H rt o

O rt P- rt Φ Ω ß Φ Φ P- tt to CO Cd ß ß N iß ß Hi Qr P¹ ß P) Cd co ß o N

Qr Φ ι rt ß ß^J H rt P" ß P. P" rt -_^ P- d P- P- G P- p- φ to o d Ω φ rt α tt d Qr

Φ P¹ φ tt J Φ φ S, Φ P- ß ß SD Φ φ tt Φ Cfl fr rt ß rt tr ß Φ CΛ ß ß Φ tt P^J ß J Pd co cn P- Qr Cd ß Φ P- Qr P- P- «Q ß tt s: Qr r+ ri^¬ P- φ ^ ß r rt iP ß

Φ co ιp tt rt cn Φ p- P- P¹ P- φ φ Φ Ω Φ s. Φ φ TJ tt Cfl ß tt Hi tr α Cπ

P- ß Ω Φ Hi PJ Φ Φ ß ß o to Φ Φ tt ß tr tt φ P- tt ß ιP o Ω P" G rt ß P- d Φ Cd

Φ tr ß p- er ß rt Qr er φ H tt rt cn φ Ω tr φ p^J Φ ^•-• Φ O ß P- p- tt SD P- ß P- cn P^J Φ Φ P- i ß s. s- er ß- P- Φ P- rt 3 tr P- ß ß et co J-- P- ß ß ιP P- Hi Φ Qr P¹ cn P- P- tt ß Jö φ G Φ φ P- Φ P- Φ tt Ω Φ φ Φ Φ rt Ω φ Φ P» Φ Cfl

P^J P- r d Φ P- ß Ω co φ tt ß tt P- Φ P- ß ß <! tr ß P- 3 tt Hi r ß ß tt ß CQ ß φ Φ Φ CΛ ß Ω Qr tr iP IQ rt N Φ -_* ß P- tr ß: O d üü ß et

P- ß Ω iß ^ tr ß Φ ß ^ r P- ip CE P" ß 3 tt cn cn tn O: tr ß Hi P- J iti ω Hi N

Ω SD ß^" o P- ß: ß ß pr o Φ Φ φ tt PJ: ιp Φ DJ P- s 8J Ω tr P- CQ l o < \ Ω Φ tr " Hl P- er P¹ 3 ß er Qr J et tt ß- ß: ß Φ P- tt ß p- 3 tr et iP Cf φ rt * tr CQ Φ

Φ to ß: Ω Φ P- P- Φ ß P- P- P- φ Ω iP ιp rt er Q. Φ •_^ Φ -^r- φ P- 1 er rt P- ß tt tr co φ rt α tt O ß o Φ S Ω ß - Φ Φ Φ Φ ß P- Φ P- co Φ P- Φ ß et rt ß Φ Qr rt ß ß Φ tr α P- tt er tt P- DJ P- Cfl -P- ß rt α φ fl Φ ß φ

Φ Φ cn ß ι\) Φ φ et ιp Φ Φ tr et er OJ Cd et et Φ tt Ω CP CQ

Φ P ¹ P- ß tr tr O o tt ß Qr Φ ιp Φ Φ tt ß P- er Φ cn P ß • fr tt φ ß- Φ TJ tt d Φ er φ . φ tt Φ ' Φ -> ß DJ P- ß p- ß N tt ß O IP

≤; 3 , — tt Ω o o α J tt PJ Qr Φ P- tri tt ip > p- φ Hi 3 ß • ß <! φ Φ & P¹ Φ

Φ d JE Qr to tr tt" Φ φ PJ tt PJ φ et PJ α N Φ Φ d ß ß: Cd o P- Φ > ; H ß P¹ Φ ^ PJ er Φ P- s. co rt Cd er i^ cn et iP P- d iP tn Φ tt < tt ri^¬ er to Φ Hl

SD tt o tt φ ß Φ P- φ ß Φ et tt H, Φ Φ 3 ^d Φ iP Φ 3 Φ N tt rt rt G:

Φ ri- Cfl H P- P^J ß Ω ß φ P- p- O ß: tt o er PJ tt φ P- tt Φ ß O Cd r tt rt 0 rt P- ß H tr rt tt rt <! Ω ß- ß ß m Φ ß tr ß Φ iP P^J P- ι P* Φ Φ

"_^ << 3 tt Φ Φ φ ß et Φ iP ß Φ tr tt ß P- Φ P- ß ιp Φ rt ß H¹ P ß CO ß. •<: P- Cfl H P-

^■ Φ ß O co ß P- ß ß φ Φ iß Ω P- Φ cn er Φ Φ φ 5, rt ß ri^¬ Φ ^•Q

Φ ß tt¹ . _T 3 • Ω J φ iß 3 ß tr P¹ cn TJ P" ß H P- tt P- Φ Φ Φ tt ß Φ tt ß Φ tr tt er Qr S P- et N Φ tt P- P- Ω P- P- P- ß ß O ß

Qr ß 3 Ω O Φ P- S D to Φ d P- 0 0 DJ ß tr P- J ω tr X

Φ ιP P- tr N H Ω Φ rt Ω tt ß ß Qr ⁴ er Cfl ß 0 Φ H P- ß r PJ Φ φ ß" tt Φ tr d ß Φ Φ ß N iP P¹ P- φ

<i ß ß ιp rt tt tt 3 tt rt d n P- ß ß ß 1 O p- et φ Φ Φ P- et N 3 tt ß co ß ß ß P- φ sα Ω P¹ ß to Cfl Φ tr co E rt tt

können und die Nachteile nicht aufweisen, die durch die hohen Gehalte an organischem Polymermaterial bzw. Plastifizierer entstehen.

Insbesondere sollen die erfindungsgemäßen Schichten und Folien bzw. daraus hergestellten Schicht erbünde mit elektrochemischen Eigenschaften Produkte wie wiederaufladbare Batterien (Akkumulatoren) , elektrochrome Bauelemente oder dergleichen liefern, die eine hohe Flexibilität und sehr gute Elektronen- und Ionenleitungseigenschaften aufweisen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Pasten mit relativ geringen Gehalten an Binder/Plastifizierer in ein vorzugsweise flexibles textiles Flächengebilde eingebracht werden. Das Flächengebilde übernimmt dabei die Aufgabe, die mechanische Stabilität der

Folien zu gewährleisten. Durch die Beweglichkeit der Fasern, aus denen das Gebilde besteht, wird die mechanische Flexibilität der Schichten nicht nachteilig beeinflußt.

Die Erfindung stellt demzufolge eine elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie für die Verwendung in elektrochemischen Bauelementen bereit, die ein textiles Flächengebilde sowie zumindest in den Zwischenräumen des textilen Flächengebildes befindlich eine Masse aus mindestens einer ein organisches Polymer, dessen Vorstufen oder dessen Präpolymere enthaltenden oder aus diesen Bestandteilen bestehenden Matrix und einem elektrochemisch aktivierbaren, in der Matrix nicht löslichen, anorganischen Material in Form einer Festsubstanz aufweist.

Der Ausdruck "in elektrochemischen Bauelementen verwendbar" impliziert dabei, daß das elektrochemisch aktivierbare anorganische Material in Form einer Festsubstanz ein ionenleitendes oder elektronenleitendes Material sein muß, oder beides zugleich, das sich als Elektrodenmaterial oder Festelektrolyt oder dgl . in einem entsprechenden elektrochemischen Bauelement eignet. Unter dem Ausdruck "textiles Flächengebilde" soll erfindungsgemäß jedes Gebilde verstanden werden, das sich unter Verwendung von textilen Faserstoffen (Textilfasern) herstellen läßt und ein flaches Gebilde ist. Textilfasern umfassen Naturfasern (pflanzliche und tierische Fasern) , sog. Chemiefasern aus im wesentlichen organischen Polymeren, sowie alle anderen industriell herstellbaren Fasern wie Glas-, Keramik-, Metall-., Mineral- oder Kohlefasern. Im übrigen wird diesbezüglich auf die Definition in Römmp's Chemielexikon, 8. Auflage, Frauck'sche Verlagshandlung Stuttgart (1988) verwiesen, wo sich unter dem Stichwort "Textilien" auch Beispiele für flächenförmige Gebilde wie Filze, Gewebe und Vliesstoffe finden.

Figur 1 zeigt die Abfolge eines erfindungsgemäßen Schichtverbunds, bei dem sowohl die Elektroden als auch der Elektrolyt in ein Gewebe eingebettet sind.

Figur 2 zeigt eine Elektrodenfolie mit eingebettetem metallisiertem Gewebe.

Figur 3 zeigt eine Lade-Entladekurve eines Lithium-Akkumulators gemäß Beispiel 4.

Figur 4 zeigt die Abnahme der Anfangskapazität, dieser Zelle mit zunehmender Zahl der Lade-Entladeschritte (Zykelzahl) .

Gut geeignet für die vorliegende Erfindung sind textile Flächengebilde in Form von Geweben, die in ihrem mechanischen Verhalten und ihrer Beweglichkeit ihrer Umgebung im elektrochemischen Bauelement gut angepaßt sind. Insbesondere bei Lithiumakkumulatoren mit Interkalationselektroden, die im elektrischen Betrieb eine permanente Expansion und Kontraktion erfahren, führt dies zu einer erhöhten Langzeitstabilität, also zu einer verbesserten Zykelstabilität . Statt als Gewebe können die Fasern des textilen Flächengebildes natürlich auch in anderer Form vorliegen, z.B. als Vlies oder dgl. gelegt, gewirkt oder anders zu einem flachen Textilgebilde zusammengefügt sein. ω o σ

S! Cd O φ Φ CΛ co .3 O fr s: Cd O o P- iQ Φ < σ ß ß Cd P- 3 Cd P- O ß N tΛ Q < σ

Φ P< Φ et P¹ tt¹ er ri φ p- Φ o P- Φ α. Φ ß Φ P- ß Φ P- d ß Φ 3 Φ P- P. d d rt Φ o P-

P- d P- ß φ Φ d= P- φ s: 3 φ tt φ s; Φ ß Cfl tt φ Ω o P- rt φ φ Φ EP 3 ß 3 ß Φ rt 3 CQ er fr ^• Φ et ß φ 3 Φ tt Φ φ P- Φ tn s; tr tt Cfl Cd ß tt φ er Φ

Φ P- TJ P- ri^¬ et P- N -> Φ er Φ ß P- er iP Cfl Φ Φ •^ iß J P" P⁴ ri^¬ ^ ß tu P- er Φ tt ß P- tt tt et Hl tt Φ ß ß rt ß Φ Φ ß Φ ß ß Q ß P- φ P" tt d 1 φ Φ P- d ß" P- φ o O Φ d ß ≤, ß Ω d d fr Φ rt sα co P¹ ß φ ^ er O ß Hi P- P- ß ω

P- d cn Ω ß tt ß 3 ß: d tr ß to ß ri^¬ r ISI Cfl d φ ß P- P¹ et Φ P- p O Cfl CQ P φ s: ß 3 Φ P- tr P- ^' tr <1 ß w ιp d tt Φ P- ß tt cn co tt cn Φ e Φ TJ P- Qr tt ß Φ . tn Φ et P- ß Φ P- ri m CQ O tn ß Ω i ß Ω φ o Ω ß P- P- P- P- Φ ■ φ tr

P- Hi α 3 Ω tt P- ß rt tt Φ P. Φ O P- o tr P- tr O Φ rt Φ tt tt < P⁴ tn ^ d: P- tr Hi O N tr Φ Hi TJ tr ß <! α α φ ß •<: p- ß ß Φ d P- er d tt co Φ ß: ß M tt d Φ tt H O Φ sα ^■2, P- o Φ Φ tn et Ω Φ ß ß φ α

TJ S Ω ß P¹ σ ß O P> 3 • O ß ß to tt — <l φ tr 3 P- ^•^ α Qr iß iP P¹ Φ

Φ Hi iP Φ tr P" α φ 0: Φ iP sα TJ ß p- er o ß et Φ Φ O: P- H N CQ

Cfl φ Φ rt Φ tri Φ Φ ^ ß P- Φ ß • _ 3 tn Φ d r w TJ tt φ ß CQ ß CO φ P- • ß tt. Φ ß ß φ ß cn er ß rt Φ ß to Φ Ω o P- ß d Φ Φ o N <! et rt ß Φ φ tr

H, P- P- tt Φ er P- SD: rt s tt tr er ß tt P¹ d O Φ ω ω Φ P- ^d tt ß ß: ιP P⁴ rt N Hl O ß ιp tr O: d iß φ 3 Φ tn ri^¬ P tt co TJ ri^¬ ß ß ß ß: ri tt s ß P- 3 Φ d Φ P. tt ß Φ cn O Φ ß Φ ω rt tt- 3 co N tt tt • co ^ 3 Φ

P- Φ CQ iP tt φ P- φ n Φ tr er tt co Ω co p- φ s: d t^d Φ O CO Φ O P¹ o tt ß. Ω rt P- Φ ? et ß P- CQ rt ß P- Cd N tr rt Φ tt Φ iP P" Ω 3 O Pl tt P- ß P-

P- fr Φ φ er • P- O: P- CQ φ P- Φ Φ co P" ß P- Cd P- o ß iß P- co : tr ß P- ß ß P- Ω ß

Φ Φ tt ß ß ß P- Ω ß ß tt s . O α d Φ Φ Ω Hl Φ Cfl s: Ω Φ er Ω φ tr ^d P⁴

P¹ 3 rt ß ß 3 tr rt ß Φ Φ P¹ cn tr Hl ^ er φ Φ tr ß H" tr α ß ß Cfl

JE Φ Φ iß Tl Φ ß P- Φ Hl ß: to Ω ß P- P¹ Ω rt Φ tt¹ P- P- φ P. Φ φ ß Φ ≤ ^

Φ rt tt ß rt Ω Jx! Φ d co tr Φ tr φ ß ß: tt to ß P- 3 tn tr Φ et Hi tt ß ß Q ß • Φ tr rt !χ: rt φ φ s; 3 Φ P- et Ω P- φ φ iß <! r ri- P- P- P- o ß: co er Φ P- P tt rt P- o- rt φ ß P- Φ tt Ω φ tr ß" Φ P- φ P φ φ rt rt ß rt tt tt et Φ P< -t ß Φ JE P- φ tt¹ ß P- tt ß Φ ß tr tr tt Φ Φ ß φ er tt tt !X Φ ß Φ φ

Φ tt P- Φ P- ß ß Φ ß P¹ rt Hi ß rt ß: rt tt ß <! φ P- p- rt cn ri- tr i d tt ß sα

Cfl er Qr Φ P¹ ß Φ 3 ß: P- TJ Φ P¹ ß o iß iP φ Cfl ß P" Φ P- Φ rt Cfl Φ ß

P¹ ß Ω Φ P- α tt co o ß ß ß tt φ < ß rt ß P- Φ Φ tt sα P- ß: tt¹ tt P- ß tn d d tr φ P- Hi P- « rt tt D iß Φ co er s; . — . φ φ P" er Φ iP N ^d er ß Ω φ o Φ ß: ß φ H < Φ CQ Φ φ rr] ß P- Φ tt r P- Φ o tr Φ Φ Φ d d • eϊ i tr P- co tt d tt ß: Φ tt ß d Ω ß Φ P¹ ß tt Φ N ß tt ^ CO ß iß ß Φ

Cd ß p- P- Ω Ω tt P- 2 Φ rt tr er α α iP d Hi ß tt- et Φ i Q co tr¹ φ sα Φ ß P'T tr 1 tr s: ß ß ^ ^ J N < Φ Φ Φ ß ri^¬ i^¬ rt 3 rt Φ ß: Φ •^d s; rt Φ ri^¬

O Φ co O Hi Φ Φ H r d O er d O cn rt co et ß tt φ r Ω P- P- P- iß tt- iß Ω K Φ 3 P- o ß ß P- tt tt ß ß tt Ω P- . O Cd tt P ß" P¹ ß: Φ O Φ h-^>

Ω P- tr o P- Φ § P- iß P. Φ P- o co *< tt P- tr tn ? , Cfl ß p- Φ Φ ri Ω Cfl ß er Φ tr Φ P- g ß n Φ Φ P- Φ Φ ß IX Ω rt φ ß P- Φ O: Φ Ω P- ß Φ ß ß Φ tr Φ φ Φ

Φ tt Ω 3 iP ß Φ er et 3 tr co r co ß Ω P- ß tt tr cn co P- • ιp ß Φ ß ß ß Tl n d tr Φ Φ l_I. Φ ß p- d ß Φ rt tr P- d P- tr ß ß P- φ Ω ß tn Φ ß Φ P¹ ß rt tt er φ ß tt P¹ s: ß rt 3 O >< ß Ω Φ rt • Φ Φ ω tr rt Φ s! er iß s: ß: ß SD:

M ß d N tt -S tt¹ s: ß α Φ P- Φ P- Hi P¹ sα tr 3 Φ ß ß Φ ISJ ß: P- Cd φ Φ er Hi Ω

Φ ß P- φ P¹ SD: Φ Φ tt tt tn Hi Φ rt CΛ • d n Φ tr I-¹ er n Φ ß tr φ ß iß Φ Ω P- φ tr er sα P- P- Ω Φ ß er Hi S Φ o ß ß ?r P- tt Qr φ P- P- tt Φ

^ φ P⁴ tr P¹ ß Φ 3 φ ß ß tr Φ ß: φ tt P¹ d sα 2 O ß Φ Φ H Φ H ß ri^¬ s: ß P¹ rt P- s et ß φ ß CQ φ P- tt t Ω cn Φ -\ P- 3 ß rt ß CQ iß tt P- ιp φ Φ rt • er P. TJ CO ß ^d tr Φ o Ω 3 sα iP tt Φ P- φ

O φ cn φ - Φ rt ß Φ N Cd P- O J α o Φ o P- tr Φ P tn Φ fr er

P. P- tt Φ ß ß ^ Φ cn d SD φ tt¹ P- Φ n P. ιß Φ et ß P- φ Q. CΛ O: P-

Φ M ß tr tt ß H o 3 d Φ ß P- 3 ^1 φ ß tt M ß P- Φ ISl P 3 ß P¹ ß α P- SD: sα ß P- ß Φ er TJ Cfl ß tt φ Φ ≤. Ω ß d Φ ß co f P- t?d α

Φ H Φ Φ ^ Cl Φ tt CQ Cd P- ω r P- P- α tr Cfl 3 ?r Ω Φ Φ

Ω ri^¬ ß et P- Φ p- Φ P- o s; P- Φ φ d rt tt Φ N Ω P- O: tr ß tr CQ tt¹ d P- Φ tt ß 3 TJ Φ ß tt tt ß Cfl Φ sα ß φ tr ß ß tr

P- rt P- ß O tt Φ CQ φ d ß rt rt α •< P- cn P- tt P- P- ß ß ß α SD:

Ω ß Ω Q. ß ß Φ ω ß ß Φ ß *-! rt Ω Φ Φ P- Φ ß tr tr t N rt rt tt Φ φ rt P tt sα -S P- tr cn ß CO 3 iß rt ß d N Φ ß N Φ N P- ιP rt rt Ω rt

Φ P- ß d tt Φ tr ß to 3 . ß Φ

^d α o d tt tt- Ω φ tr

^• iß φ ß- φ ß α

Φ ι-

Cd

Φ tn ri- ß ß α rt φ - sα

Φ n

Hl

P- ß α d ß iP cn iP

Φ

3 ß:

Co

Φ ß ω

Ω r

P-

Ω jy et o sα

Φ tt

cn N er td P- TJ td » U3 o d *ι P- 3 ß TJ rt ra P- 0 φ -3 ß φ α CΛ N er <! o Φ i P- α

Ω d Φ ι-> φ P- w O er ß Φ tn P- fr ß j 0 Φ P- P¹ φ d P- ß d rt d Φ o Qr tt tt Φ tr 3 ß Φ P. CQ ß Φ 0- ra rt ß rt tt Φ tt φ φ m ra ß 3 Hl ß fl j ß φ Hi O tr tt

P- P- 0= f d rt <j tt rt P- P- ß 0 er tt fr φ tt LQ P- er ß o tt P- EP

Ω ß ri ritt CQ ß p- 0 tQ IQ ra l_I. 3 <! 3 tt 0 < ri^¬ ß φ φ rt J 3 tt P¹ ß Φ er Qr P- tt Ω d d ß tt" tt ß d φ ß p- φ Φ Ω 0 ra tt riP- er H H 3 N o CQ Qr ß α ß et Φ iQ 0 tr er CQ • Φ ß er s φ rt rt er P" 0 o tt¹ Ω φ N ß P- φ d o d Φ rt m ri ß CQ tt P- 1 ß N CQ 0 3 tt Φ P- d IQ Ω P- tr rt « CO rt ß ιp <! iß ß > cn Φ

<! rt Φ φ Φ et Φ P- °\° N rt Ω φ er tt ra P- 3 ß tr Ω Φ rt P- rt ß: rt o ß iß ß tt-

O tt ß tt ß P- φ -< Φ er ß er tt ß Ω CQ Φ tt Φ er ß Φ m P- rt m tt co rt TJ tt ß tt ti Ω Φ a rt tt -3 er rt ß 3 s rt Ω H) CO d iP Φ O tr ti > φ Φ tS3 er TJ P- P- CQ N Φ Φ P- Φ •• ß CQ P- Φ Φ er P- α o 3 N Φ P- P¹ α ß tt P- P- φ ß ß CQ 0 3 (_!. ß φ ß ß φ m Q> tt ß Φ N φ sα ß Φ d 3 H Φ ß sα rt rt Ω , ß ra et ß J Φ sα rt tr Ω ß P- tt Φ P. ß co DK Φ — 3 Q

P- Φ Φ tr Cd 0- rt > sα Cd Hl TI O p. ß Φ tt er Ϊ > Φ φ Φ tt TJ ß ß Φ

Φ ß Qr tt et Φ 0= d ß Φ — φ ß Φ tt P- t/Ö P- I-¹ P- tt ^ O tt 3 Φ n Cd ß φ tt CQ ra P- tt er ß ra o= Ω iQ ß P- φ φ Φ Φ o s: Φ o 3 ß <{ 3 P-

« tt , — , :> ?r Φ ß Ω CQ φ Ω rt er φ d fr P- r pr ß tt H φ tr N Φ O ß ß

P- 6 o Φ Φ ß tr P- Φ tr CQ φ rt tt &. rt rt Φ ri^¬ et P- ß ß φ ß s tt r P. m tt f P- tt ß S er et er ß ß d φ φ Φ P- tt tt Φ fr φ tt- -¹ ß ß tr Φ φ rt ß φ Φ P- ß Φ ß 3 Φ ISl ra Φ er d IQ P- tt <! S P- 0 P- ß ß iß rt rt ß £P ß tt tt

• CQ H- tt Φ f CQ Φ <! d $ P- ra ß ri ß t¹ P- ß ra Ω ß ß φ Φ d ß ß 3 tt rt ß ri^¬ tfl Hi tt o ra Φ ß rt P- Φ φ Φ φ CQ Ω tr N ß er tt d Hi ß Qr ß ß

Φ Hi Φ φ tt φ PJ= P- tt φ tt iQ ß ß Φ P" P- tt CQ tr Φ Φ <l ß tr Φ P¹ rt ß ß= P- £-■ P- tt" t N rt rt φ ß ß= ri φ rt er Φ Φ 3 P' iP Φ Q o P- y ß cn Φ

N tr ß P-. 0 CQ sα P- d N m N d W $, pr Hi tt - ß P P- φ ß ß Φ Φ tt

Φ P- ß Ω Ω Φ Φ ra CQ Φ φ I ) d ß ri^¬ DJ» tt Φ ra Φ Hl r s: ≤ rt ß ß sα P- ß UQ tr tΛ tr er tt ß Ω rt ß 3 rt _^~, φ CQ tt tr Φ P- Ω ß • rt P- Φ Φ Φ ß fr 0 Φ tr P- N Cd tt φ sα 0 P- tt ß 0 er Ω Φ ß P- 3 TJ tt P¹

ISl Φ 3 Φ ß tt Cd CQ 3 ß et *— _" P¹ P¹ φ Ω IQ Φ ß « iP rt er s: μ. P¹ P- P¹ co

P- 0 P- P" tt 0 P- er sα Φ P- J 3 er fr Tl rt ß 0= ß tt rt Φ IP Φ ß ß S

P- rt tQ ß rt « Hi IQ ß Φ Φ ß Φ Ω ß Φ Φ Φ ß ß fr tt ß o 10 Φ P- cn ß P-

CQ — Φ Φ 0 P- ß ß P- <! ra P- er Ω IQ 3 P- m d p rr ß N rt J tt <! 3 rt ri^¬ ß

Ω ß N tt ß ß tt rt o rt S ß Φ f φ P- rt rt ra et P- φ N tt co O p- P- tt tr , — . Φ Z ß rt s Φ tt Φ ß φ d Hl m Φ ra tt < tt <! sα o tt ß Φ Hi f- α

Φ π tt Φ ß ß d er tt Φ N ß rt Ω ß d= Ω ß d φ CQ - ß φ Φ N Φ tt P- Φ ß — P- rt ?r ß P- rt d m Φ d Φ tQ er er P- Φ φ tt 3 φ ip 0- rt N ß rt P- rt iQ CQ LQ tt 0 m P" ≤ ra Ω ä. tt sα N ß ß d ( l P-

Φ tQ Φ <! 3 ß rt cn P- rr Φ rt ß Φ rt er ß= er φ P- rt ß N s: Φ tfl CΛ

P- Φ tt t i Φ ISl CQ o ß P" ß ß Φ fr tt ß Φ tr tt Ω ß • ISl - < Φ tt O Ω ß 3 0 s: P- d ri ι ra Φ P¹ rt ß rt sα ß ß tt tt er Φ O tt Φ s: er

LQ P- H P- P- ß ß= o P- < P- rt ra P- φ N P-. P¹ Φ P- rt <l ö er tt P¹ Qr tt P- d Φ CD 0 Φ CQ ß lO ß ß 0 Φ ra J E ! ß Φ φ ß ß φ o P- Φ rt ri Φ cn φ Ω ß m Ω ß tt Ω tt cπ P- <! α tt¹ ß J P. tt ß P- φ P- rt φ co 3 ß tr sα Φ t φ er er Φ 0 d P- Φ P- d φ P- ß s CQ ^ Qr o s: Φ ^{• 1} sα et rt rt ß tsi Φ Φ ß P¹ Φ 3 Φ φ tt Ω 3 tt ß rt Φ rt Φ P- s: Φ 3 ß φ ß ß Φ Φ

,— . ISl Φ 1 d ß P- 0 d ra φ rt P¹ er er ß er ß Φ ra φ Φ 3 Φ α tt 1 sα ß cn ß ω et tt CQ rt P¹ fr 3 ß €, φ Φ et P- ß pj. tQ rt rt tt Ω Φ o\° ß

— α ß d ß= P- Φ φ 3 1 ß ß P¹ . ß tt P¹ Φ CQ S Qr G tr tt Φ _^ to er O

^■ F ß rt Φ ß 1 ß ß P- TJ m Φ Φ Φ rt P- d ß Φ 3 ß to ß sα P- P- ß P- φ sα N ß o\° ß 1 ß tt p ü φ ß tt . ß ra er riß Hi ß <! er d cn φ tt P- ^ TJ 0 ra p riß P- N ß rt m tt • ß er O Φ tt er tt

Cfl Qr rt o P- ?*! **. 3 tt N Ω ß tt ß Tl P- -- rt P- ß Cfl Φ Cd tt P- Ω Φ

Φ P. Ω o= Φ ß o Φ er ß 0 ß Φ Φ φ d ß X ιp Ω <! Φ N EP tr tt ^d sα tt φ er tt ra ß N φ ß s: ß Ω ß tt ra P¹ ra P- ß r o co d rt o d= Q> «• tt ß rt Φ rt rt ß er rt rt rt tt ra N _^— , Φ φ tt o iß sα 3 tt¹ ß φ ß Φ ra er ß $ ß sα Φ ß= ra φ rt > tt N ß ω L_l. P- φ ß tt d tt d P- rt ß ß f Φ 3 tt d P- _^-_^ tr d 0- s: Φ φ tt- φ

Φ Φ Ω ß er ω • ß Φ tt P- P¹ er Ω φ Cd ß iP φ Φ s: cn ß er CQ CTi ß m P- ra φ er ra -— - tt" rt tt Φ et ß sα rt N α 01 Ω Ω rt ß Φ rt tfl tn P- ß Φ ß d P- er er ß ß ß φ φ Φ P¹ P-

Ω tt ß Φ td ß sα P- ß ω ß tr N ra N Φ ß •

Die Masse, die sich zumindest in den Zwischenräumen des textilen Flächengebildes befindet, kann wie folgt hergestellt werden:

Für die Matrix (A) kann eine Vielzahl von Materialien verwendet werden. Dabei kann man mit lösungsmittelfreien oder lösungsmittelhaltigen Systemen arbeiten. Als lösungsmittelfreie Systeme eignen sich beispielsweise vernetzbare, flüssige oder pastöse Harzsysteme. Beispiele hierfür sind Harze aus vernetzbaren Additionspolymeren oder Kondensationsharzen. So können beispielsweise Vorkondensate von Phenoplasten (Novolake) oder Aminoplasten eingesetzt werden, die nach Ausformen der pastösen Masse zur Schicht eines elektrochemischen Schichtverbundes endvernetzt werden. Weitere Beispiele sind ungesättigte, beispielsweise durch Pfropf-Copolymerisation mit Styrol vernetzbare Polyester, durch bifunktionelle

Reaktionspartner härtbare Epoxiharze (Beispiel: Bisphenol-A- Epoxiharz, kalt gehärtet mit Polyamid) , vernetzbare Polycarbonate wie durch ein Polyol vernetzbares Polyisocyanurat, oder binäres Polymethylmethacrylat, das ebenfalls mit Styrol polymerisiert werden kann. Man erhält eine pastöse Masse, die dabei jeweils aus dem mehr oder weniger zähflüssigen Vorkondensat bzw. unvernetzten Polymer als Matrix (A) oder unter Verwendung wesentlicher Bestandteile davon, zusammen mit der . Komponente (B) , gebildet wird.

Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von Polymeren oder Polymer-Vorstufen zusammen mit einem Lösungs- oder Quellmittel für das organische Polymer. Im Prinzip besteht hier keine Beschränkung bezüglich der einsetzbaren synthetischen oder natürlichen Polymere. Nicht nur Polymere mit Kohlenstoff-

Hauptkette sind möglich, sondern auch Polymere mit Heteroionen in der Hauptkette wie Polyamide, Polyester, Proteine oder Polysaccharide . Die Polymere können Homo- oder Copolymere sein; die Copolymere können statistische Copolymere, Pfropfcopolymere, Blockcopolymere oder Polyblends sein; eine Beschränkung ist hier nicht gegeben. Als Polymere mit reiner Kohlenstoff-Hauptkette sind beispielsweise natürliche oder synthetische Kautschuke verwendbar. Besonders bevorzugt sind fluorierte Kohlenwasserstoff-Polymere wie Teflon, Polyvinylidenfluorid (auf PVDF) oder Polyvinylchlorid, da hiermit bei den aus der pastösen Masse gebildeten Folien oder Schichten besonders gute wasserabweisende Eigenschaften erzielt werde können. Dies verleiht den damit erzeugten elektochemischen Bauelementen eine besonders gute Langzeitstabilität. Weitere Beispiele sind Polystyrol oder Polyurethan. Als Beispiele für Copolymere seien Copolymere von Teflon und amorphem Fluorpolymer sowie Polyvinylidenfluorid/Hexafluorpropylen (im Handel als Kynarflex erhältlich) genannt. Als Beispiele für Polymere mit Heteroatomen in der Hauptkette seien Polyamide vom Diamin-Dicarbonsäure-Typ oder vom Aminosäure-Typ, Polycarbonate, Polyacetale, Polyether und Acrylharze genannt. Weitere Materialien umfassen natürliche und synthetische Polysacharide (Homo- und Heteroglykane) , Proteoglykane, beispielsweise Stärke, Cellulose,

Methylcellulose . Auch Substanzen wie Chondroitinsulfat, Hyaluronsäure, Chitin, natürliche oder synthetische Wachse und viele andere Substanzen können eingesetzt werden. Zusätzlich können auch die vorgenannten Harze (Präkondensate) in Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln verwendet werden.

Lösungs- bzw. Quellmittel für die vorgenannten Polymere sind dem Fachmann bekannt .

Unabhängig davon, ob die Matrix (A) ein Lösungs- oder

Quellmittel enthält oder nicht, kann ein Plastifiziermittel (auch Weichmacher) für das bzw. die eingesetzten Polymere vorhanden sein. Unter "Plastifizierer" oder "Weichmacher" sollen hier Substanzen verstanden werden, deren Moleküle durch Nebenvalenzen (Van-der-Waals-Kräfte) an die Kunststoffmoleküle gebunden werden. Sie verringern dadurch die

Wechselwirkungskräfte zwischen den Makromolekülen und setzen damit die Erweichungstemperatur und die Sprödigkeit und Härte der Kunststoffe herab. Dies unterscheidet sie von Quell- und Lösungsmitteln. Aufgrund ihrer niedrigeren Flüchtigkeit lassen sie sich üblicherweise bei Raumtemperatur nicht durch Abdampfen aus dem Kunststoff entfernen, sondern müssen ggf. durch ein entsprechendes Lösungsmittel herausgelöst werden. Das Einarbeiten eines Plastifizierers bewirkt eine hohe mechanische Flexibilität der aus der pastösen Masse erzeugbaren Schicht.

Der Fachmann kennt geeignete Weichmacher für die jeweiligen Kunststoffgruppen. Sie müssen mit dem Kunststoff, in den sie eingearbeitet werden sollen, gut verträglich sein. Gängige Weichmacher sind hochsiedende Ester der Phthalsäure oder der Phosphorsäure, beispielsweise Dibutylphthalat oder Dioctyphthalat . Weiterhin eignen sich beispielsweise Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dimethoxyethan, Dirnethylcarbonat, Diethylcarbonat, Butyrolacton, Ethylmethylsulfon, Polyethylenglykol , Tetraglyme, 1,3-Dioxolan oder S, S-Dialkyldithiocarbonat .

Wird als Matrix eine Kombination aus Kunststoff und Plastifizierer verwendet, so kann der Plastifizierer anschließend mit einem geeigneten Lösungsmittel oder durch Abdampfen (z.B. unter Vakuum und/oder erhöhten Temperaturen) wieder aus der pastösen Masse herausgelöst werden. Dabei möglicherweise entstehende Kavitäten können durch nachfolgende . Press- und Laminationsvorgänge zum Zusammenfügen der verschiedenen Schichten geschlossen werden. Hierdurch wird die elektrochemische Stabilität des geladenen Akkumulators verbessert. Erstrebenswert ist bei Einsatz eines Festelektrolyten in der beschriebenen Kunststoffmatrix eine ionische Leitfähigkeit von mindestens 10^"4S cm""¹.

Anstelle des späteren Verpressens der Kavitäten können diese auch nach dem Herauslösen des Plastifizierers mit einem zweiten festen oder flüssigen Elektrolyt- oder Elektrodenmaterial aufgefüllt werden.

Die vorliegenden, erfindungsgemäßen Schichten eignen sich, wie bereits erwähnt, für eine Vielzahl elektrochemischer Bauelemente wie Akkumulatoren, elektrochrome Bauelemente und insbesondere wiederaufladbare elektrochemische Zellen auf Festkörperbasis. Der Fachmann kann hierfür dieselben Festsubstanzen (B) auswählen, die er für klassische elektrochemische Bauelemente, d.h. solche ohne den Zusatz von Kunststoffen, verwenden würde.

Beispielhaft seien nachstehend mögliche Festsubstanzen (B) für einen Akkumulator in Lithiumtechnologie genannt:

- untere Ableitelektrode AI, Cu, Pt, Au, C

- positive Elektrode LiF, Li_xNiVθ4, Li_x[Mn]2θ4, LiCoθ2 ,

LiNi0₂, LiNi_0/5Co_0/5θ2, LiNi_0/8Co_0/2θ2, V₂0₅, Li_xV₆0₁₃

- Elektrolyt (hier Festkörper) _± 3AI0 3Tiχ 7 (PO4) 3,

LiTa0₃ ^• SrTiθ3 , iTi2 (PO4) 3 -Liθ2 , LiH₂ (Pθ4)3 -Li 0, Li₄Si0₄ -Li3P0₄, LiX + ROH mit X=C1, Br, I (1, 2 oder 4 ROH pro LiX) . - Negative Elektrode Li, Li _+xTi5θ]_2, Li_xMoθ2 , Li_x θ2 ,

Li_xCτ_2/ ^Li ^c6' Lithiumlegierungen

- obere Ableitelektrode AI, Cu, Mo, W, Ti, V, Cr, Ni

Die vorliegende Erfindung ist aber selbstverständlich nicht auf Akkumulatoren in Lithiumtechnologie beschränkt, sondern umfaßt, wie bereits oben erwähnt, alle diejenigen Systeme, die sich auch "konventioneller" Technik, d. h. ohne Einarbeiten einer organischen Polymermatrix, herstellen lassen.

Nachstehend sollen einige spezielle Ausgestaltungen der Massen beschrieben werden, die sich für spezielle Bauelemente oder Bauelement-Bestandteile eignen. Soweit die darin eingesetzten elektrochemisch aktivierbaren Bestandteile noch nicht Stand der Technik sind, sollte klar sein, daß diese Substanzen auch in "Bulk-Form", d. h. ohne Polymermatrix, in entsprechenden elektrochemischen Bauelementen eingesetzt werden können.

Durch geeignete Wahl der elektrochemisch aktiven Substanzen lassen sich elektrochemische Bauelemente, beispielsweise Akkumulatoren herstellen, die in den Lade-/Entladekurven

Charakteristika aufweisen, mittels derer eine gezielte Kontrolle von Be- und Entladezustand des Akkumulators möglich ist. So können als elektrochemisch aktivierbare Festsubstanz (B) für die positive oder die negative Elektrode Mischungen zweier der voranstehend erwähnten Elektrodenmaterialien oder entsprechender anderer Elektrodenmaterialien eingesetzt werden, die unterschiedliche Oxidations-/Reduktionsstufen besitzen. Eine der beiden Substanzen kann alternativ durch Kohlenstoff ersetzt sein. Dies führt zu charakteristischen Verläufen der Be- und Entladekurven, die eine vorteilhafte Detektion des Be-,bzw. Entladezustandes eines unter Verwendung solcher Massen hergestellten Akkumulators ermöglichen. Die Kurven weisen dabei zwei verschiedene Plateaus auf. Wird das dem Ξntladezustand nähere Plateau erreicht, kann dieser Zustand dem Benutzer angezeigt werden, so daß er weiß, daß er bald eine Wiederaufladung vornehmen muß, und vice versa.

Wird in eine für eine negative Elektrode vorgesehene Schicht- Kohlenstoff und ein mit Lithium legierbares Element eingearbeitet, so verleiht dies der daraus herstellbaren Elektrode (mit Eigenschaften einer Legierungs- und einer Interkalationselektrode) eine besonders hohe. Kapazität bei verbesserter elektrochemischer Stabilität . Außerdem ist die Volumenausdehnung geringer als bei einer reinen Interkalationselektrode.

Graphit oder amorpher Kohlenstoff (Ruß) bzw. eine Mischung aus beidem kann des weiteren mit Elektrodenmaterial für eine positive oder negative Elektrode in die pastöse Masse eingearbeitet werden. Insbesondere sind hier Gewichtsanteile von 20 bis 80 Gewichts-% amorphem Kohlenstoff, bezogen auf die elektrochemisch aktivierbare Komponente, vorteilhaft. Ist die Masse für eine positive Elektrode vorgesehen, so ist als vorteilhafte Eigenschaft ' die Schmierwirkung des Kohlenstoffs zu erwähnen, die die mechanische Flexibilität einer aus der pastösen Masse erzeugten Schicht verbessert. Ist die Masse für eine negative Elektrode vorgesehen, so wird zusätzlich die elektrochemische Stabilität und die elektronische Leitfähigkeit verbessert, wie bereits voranstehend beschrieben.

Die erfindungsgemäße Schicht kann auch für andere Elektroden als Interkalationselektroden verwendet werden. Ein Beispiel hierfür ist der Einsatz von Metallpulver in Kombination mit einem Alkali- oder Erdalkalisalz als elektrochemisch aktivierbare Festsubstanz (B) . Eine hiermit erzeugte pastöse Masse kann für die Herstellung von Zersetzungselektroden dienen. Damit entfällt die für Interkalationselektroden typische Volumenausdehnung, was zu einer verbesserten Alterungsbeständigkeit führt. Als Beispiel hierfür sei die Kombination Kupfer plus Lithiumsulfat genannt.

Eine ganz besondere Elektrodenvariante ist erhältlich, wenn das Elektrodenmaterial (B) ein nicht mit Lithium reagierendes Metall ist und weiterhin ein Lithiumsalz enthält. Die Matrix (A) in dieser Variante wird dabei wie bereits oben beschrieben aus einer Kombination von Kunststoff mit einem Plastifizierer hergestellt,, der anschließend wieder aus der pastösen Masse herausgelöst wird. In dieser Variante sollen allerdings die dabei entstehenden Kavitäten nicht bei einem späteren Laminieren der elektrochemisch aktivierbaren Schichten unter Druck oder dgl . geschlossen werden; es ist vielmehr darauf zu achten, daß sie offen bleiben. In Kombination mit einem Lithiumsalz in der benachbarten Elektrolytschicht besitzt eine so zusammengesetzte Elektrode die^' Eigenschaft, Lithium reversibel in den entstandenen Kavitäten ein- und ausbauen zu können. Sie hat die Vorteile einer Interkalationselektrode, vermeidet jedoch deren Nachteile (z.B. die Volumenausdehnung) und hat aufgrund der großen inneren Oberfläche hervorragende elektrische Eigenschaften. Als Beispiel für ein nicht mit Lithium reagierendes Metall sei Nickel genannt.

Überraschenderweise hat sich auch gezeigt, daß die Einarbeitung eines Phasengemischs aus Li4SiÜ4 -Li₃pθ₄ in -die in das Flächengebilde einzubringende Masse, unabhängig von deren vorgesehenem elektrochemischem Verwendungszweck, zu einer Verbesserung der Plastizität der daraus erzeugten Elektroden oder Festelektrolyte führt. Voraussetzung hierfür ist, daß das Phasengemisch äußerst fein gemahlen ist. Die extrem geringen Korngrößen dürften die Ursache für eine verbesserte innere Gleitwirkung sein. Unabhängig davon, ob die Festsubstanz (B) ein Elektrodenmaterial oder ein Elektrolytmaterial ist, kann es aus einem Lithiumionenleiter und einem oder mehreren weiteren Ionenleitern (z.B. für Li,- Cu, .Ag, Mg, F, Cl, H) bestehen. Hiermit hergestellte Elektroden und Elektrolyt-Schichten weisen besonders günstige elektrochemische Eigenschaften wie Kapazität, Energiedichte, mechanische und elektrochemische Stabilität auf.

Wie erwähnt, kann in einer Ausgestaltung der Erfindung die in das Flächengebilde einzubringende Masse zusätzlich einen zweiten festen Ionen-, Elektronen- und/oder¹ einen gemischten Leiter (C) enthalten. Dieser kann auf verschiedene Weise in die Matrix eingearbeitet werden. Wenn es sich um einen Ionenleiter handelt, der in einem Lösungsmittel löslich ist - etwa demjenigen, in dem auch das Matrixmaterial (A) löslich ist - so kann die Herstellung der Masse dadurch erfolgen, daß das Lösungsmittel für das Matrixmaterial diesen zweiten Ionenleiter enthält . Der Dampfdruck des Lösungsmittels muß dabei so hoch sein, daß es in • einem späteren Stadium gezielt ausgetrieben werden kann (z.B. nach dem innigen Vermengen der Bestandteile der Masse, wenn diese auch ohne die Anwesenheit des Lösungsmittels eine pastöse Konstistenz aufweist, oder aber nach Erzeugen der Schicht oder Folie) . Sofern in einer solchen Ausgestaltung der Erfindung auch ein Plastifizierer vorhanden sein soll, bietet es sich an, einen ebenfalls im Lösungsmittel löslichen Plastifizierer zu wählen, der dann gegebenenfalls mit Hilfe des genannten Lösungsmittels anschließend wieder entfernt werden kann. Diese Ausgestaltung der Erfindung läßt sich auch mit solchen Leitern (C) bewerkstelligen, die eine relativ schlechte Leitfähigkeit (insbesondere Ionenleitfähigkeit, wenn diese Eigenschaft vorhanden sein soll) besitzen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Ionen-, Elektronen- oder gemischter Leiter (C) gewählt werden, der im gewählten Plastifizierer für das System löslich ist. Der Plastifizierer sollte in diesem Fall einen relativ niedrigen Dampfdruck aufweisen. Hier wird beim innigen Vermengen von in ω o O σ

P- P- sα W <J si N tr s! CQ φ P- Pl Φ tα er j^ 3 TJ $ TJ er CΛ t¹ tr¹ f α φ Φ Pi TI J N Cd J φ 0 Φ o 0 ß d ^> 0 ß J P- ß ß m ß Φ 0 0= H P- P¹ 0 ß= Cϊ Φ P- P- I-¹ P¹ Φ φ 3 Φ P¹ ra ß CQ tt (-^■ m tQ ß CQ ß= ß ß ra tr CQ ß tt ß er CΛ) ß P- - et 3 φ Φ d ra ß ra ß

P- ß d m tr tt Φ ra rt I 3 P- ß P. rt tt¹ !-^■ ra P- ra Φ ri er rt cn tr P- pr fr rt rt ra ra rt ra td m I-¹ IQ 3 φ P- o ß Φ φ φ ß P- d Φ Φ Φ P- rt rt 3 P- Hi P- P- rt ri^¬ ri^¬ ra rt Ω ß er o φ tt φ tt tt¹ ra tt¹ tt tt ß ra φ o P^J er Ω P- P- to ß= O d tt tt P- d P- tr ß P- φ tr P- Φ ß ra P- pr Φ φ tt ra ra er rt rt er Hi ö Hi α P- P- er . 3 P¹ 0 0 Ω er N Φ sα Hi pr Φ rt ß ß Φ 0 P- ß ra er Φ φ ß P- ß P- Ω ri P- • P- ß Ω Ω er Q P- ß rt P- riΦ N d ß ß TJ ri d Φ tt tt 3 Φ ra tsa m ISI 3 er ß= CQ tr¹ 0 ra er er rt rt φ IS1 tt tr¹ ß Φ m P¹ P- Φ Hi t^H P- Hl 0= m ra P- P- TJ rt pr P- ß ra Φ Φ 3 ß ß= sα P- P-

0 Φ P- ß sα m ra tt CQ ß rt tt CQ Φ Φ φ tr< φ Hi ^■ ra Φ σi φ φ 3 3 Φ ß rt Φ P¹ Φ

P¹ P- Φ pr Φ PT Ω m Φ tQ Φ φ d ra tt ß tt 0= tt P- φ Hl P- ß ß P- P- ß. N ß φ tt rt ß 0 tr « ß er •• ß Φ rt P- CQ H- P- ra ß φ CQ φ tt P- Φ rt P¹ P¹ ra m P- ß ß Φ et Hi ß ß tt ß Φ 0 tt . φ CQ Ω Ω rt tt d tt d rt ß O Φ ra Ω Ω CQ —, d tt φ ß= rt d P- ß P- 3 ß tt φ ß^J tr 0 P- ß Ω Φ ra P. P- P- er er Φ ö Hl Φ Pi ß tr 0 ß ß ra H P- 3 -S ra Hi P- CQ P? tt ri Φ er Ω tt — $, P- Φ CQ

P- ß IQ ri _* 0 Φ Φ P- ß= 0 rt er Hi φ td ra P- φ tt ß Φ er tt ß Φ ri tt Φ pr tQ CQ et ß d ß p ß er P- ß er Φ 1 P- 3 φ _^-_^ m tt P¹ tt Φ pr er P- P- Φ P¹ ß pr m tt Φ φ tt Φ P- P- TJ S ß p- N rt Q ω P- P-¹ et o ß ra ß J o ß Φ ß ra rt Ω ß P- φ φ tt ri φ 0 ß φ rt α • Φ <! tt 3 ß Φ P- er tt rt Pi ß m es P- ö Ω ß 3 er ß α μ. ß d tt P- rirt P- P- Φ 0= ^ P- <l <i Φ Hi Φ ra er rt er rt ß Φ φ ß ß P- 3 ß Hl Φ 1 tt ra Φ er LXJ Q tt IΛ 0 φ P- ß P- ß rt Φ ra P- ß et m P- s Φ ß CQ d= 3 P- 0 P" d Φ Φ Φ - ß Φ tr¹ P-

Hi Hl m P- rt CQ d tt P- m tt Φ X P¹ rt tt ^•-•- σ 0= 3

P- P P- ß M P

TJ t-< φ rt tt Φ ß P- cd ra

Ω Φ φ Hi P- φ Φ Φ Φ tt Φ ra P- f tt Ω ≤. td ß ß 0 0 P- ra Φ er P- Φ φ φ td tr ra rt ß tt tt 3 Ω Hl ra φ Φ φ φ Φ TJ er p- tt¹ rr P- tt ß φ ß ß rt i ra ß φ d s td P- er Φ tt tt P- P- Φ tt TJ er CQ sα Φ CΛ tt tt Hl P- φ er m tr td 3 d Φ P- P- P- ra d ß ß rt Φ . O Pt er Φ £. Φ ß ß P- Cd Φ SD: φ ß S rt

P- CQ ß ß ß ß ß ra Φ Ω Φ tt K Φ ß rt rt tt Φ ß d rt O Φ er CQ φ ß ß ß ra φ Φ P- tt¹ φ ß er tt 3 tt er tt rt 0 d tr ß • ß Φ > ß m >τl P- Φ PiPi ra ß

Pier φ ß sα r rt- ß φ Hl ^> : tr P- m tr ß 0 ß CQ tt rt Φ CQ tt er rt ra sα

ISl er Φ Pi s P- tQ Φ TJ ra P- tt tt P- tQ _^--_^ ß= φ CQ p- s α , — . tf P- ß ra pr tt Φ φ ct d tt ß d P- ß Φ tt P¹ rt CQ er ß tt o P¹ tt Φ φ ß Φ N P- P> Cd P- ß ß et Φ 0 P- Φ

0 sα tt Φ φ tt ß Φ pr Φ TI sα 0 — rr ra tt rt tt d φ o — ' ) ß Pi ra P- d Ω P¹ φ P- φ -¹ Φ Ω d Ir¹ m er Φ P- 0 d m J rt — ra 1 J rt et d rt ra er φ P- P¹

P- tr Φ Hl ß ß rt rt P- rt tt ß pr d 0 <ι ß ß ö PJ: J cn Φ O Φ Φ tr CQ Φ ß ß ß et w p- φ CQ tQ P- rt d 3 tQ 0 3 sα tj P¹ P¹ P- >- ri P¹ P- tt-. P- ra ß Φ 3 φ . — , φ Φ ^ Qr ß ra Φ N Φ ra ß J Φ T! et CQ ß 3 N ß o ß ß tt¹ rt d 0! P- φ o

3 ß sα P- φ rt P- P- P- er CQ P- 3 P- Φ tt d φ I-¹ ra ~ ^ ra d ß Hi rt ra tt 3 — ' tt Φ ß Φ Φ P- rt ß ra ß P- ra P- 0 ß 3 sα rt tt- rr Ω φ tr Ω P- ß ^ ß Ω N o Q < CQ ra ß= Φ <! tt Ω ß P- P- CQ 0 P- tr Ω P- 3 rt P- er φ tsi φ P¹ er Φ Pi 3

Φ Φ rt ra <! ^ rt rt rt o sα P. er Φ 3 φ s φ 0 ß^* N N . tt P- rt d P- P-

3 tt tr Ω φ 0 φ ^ P- tt P- Φ ß tt P- P- X P- 3 Φ cn N ra d ß CQ ttl rt

P- er d= er tt tt P- ß 0 CQ IQ φ P- ra • co 3 ^•<; Φ ri P- ß P- S öd Φ ß fr rt P- ra Φ s; er ß ß pr d tt Φ ß Φ P) Φ ß rt P- ß Φ P- ß= r •_^ O tt- * — ß CQ rt "« IS1 P- m ra ß= Φ CQ P. tt Hi ß ß ß- J tt CΛ o ra ß N m rr ß ri !l-. cd ra P- P- Φ φ m Φ Ω CQ tt P- p- 3 tQ CQ ß ß ß φ . er P- ra er φ Φ s • < Ω ß s <! i φ ß ß φ tr ra Φ Hi ra Φ tt m m H φ ß φ Φ φ φ ß P. P- P- tr¹ er P- Φ P- P- tt tt ß Φ Φ ß Hi rt P- Φ 3 rt 0 l ß rt tt P- tt ß CD Φ ß Φ P- Λ d P- ra tt Φ Φ rt 3

Q rt d tt tt N d ß m ß CQ ,-, 0= ß P¹ φ ra 3 φ d tt Φ ISJ d ß Φ tt Φ Φ tt Ω Φ rt Φ ß tt¹ et N Φ 0 ra φ Φ φ P- TJ P- P- Hl er 3 Φ cn ß CQ Φ td er φ P- ß —, tr Φ sα P-" • Φ er φ ß P- P- Ω er P- ri ß d= ra « P- O tt P- tt ß P- *Ά rt sα sα ß φ P- P- d φ ß rt er ß φ rt CQ tt r O er ß . rt P. Φ ß Hi tt ß 0 Φ

Φ ß sα P- Φ ß s! Qr ß tt 3 Φ 1SI Φ Φ P^J Φ φ ß tt 0 φ PJ: ß ß Φ P- Φ φ tt tt ra P- & ß tt φ φ P- CQ ß P- d tt ß 0 m ß ß ß 0 tt tt ß ß Φ

P- φ P- φ Φ ß φ ~ * C-. ra t m •_^ CQ ^■€ tt N CQ Φ P- sα φ m Φ i CQ CQ ß ß « ß ß t-! ß ra d ra Φ Φ P- Φ h tr tt 3 0 rt H- C α> tt ß P- sα Φ tt Φ tt rt m ß ß P- d= φ 3 Φ ß tt φ ß ß Φ

CQ rt d Φ sα sα ra P- Ω N o tt P- CQ tt P- P- ß P- ^•— • N CQ P- ß .

Φ P- ß ß tt φ tt er , — φ ß Φ φ rt rt N ra P¹ P- ra N

P- 0 iQ ß tt P- π ß P- d tt sα Φ Φ Ω rt CQ Φ ra Φ ß ß rr - — m ra rt φ rt ß er • Φ P- Φ

Φ Φ rt Φ ß Φ ß ß tt φ

er < **1 rt sα α π α ß sα Φ er <l TI Φ *. $ < J < 21 e Pi 3 ö * < P. 5 Jr! er Td si CQ J

P- Φ H Φ P- P- 0 d P- P¹ Φ Φ Φ P- P- P- 0 0 Φ φ Φ ß Φ P- Φ 0 ß > ß Φ Φ P- ß 0

Φ tt ß: X Φ Φ tt ri^¬ Ω Φ φ tt tt ra ß tt tt tt P¹ tt P- tt ra P- φ tt tt tt sα P¹ P- ra tt P> tt H, Ω rt ß tt er fr ß sα rt Φ sα s CQ •^ ?r m ra m pi rt ß tt 0 ra rt sα ISl ß ß: tr TJ α CQ ß Hl ri^¬ er P- ra tt φ |3 ß φ rt rt rt g, Φ Φ d 0 CQ TJ Φ tt iQ iP φ I-¹ Φ tt m <J d= tt Q Ω d P- P¹ Φ Φ Φ Φ Φ P- ß P- ra X Φ P- ß P- Φ φ d ß Φ to tt 0= Ω o tt 0 Φ tr er P- H 0= tt rt <J P¹ X ß φ P¹ P- ß φ Φ -> ra ß ß ß iP ß rt ιq LΛ tr tt Ω m rt m φ ß m Φ φ rt er er Pi P- P" pr ra rt ß vP Φ Φ Φ φ ß i er Φ Φ rt rirt O ß tt d P- <! ß Φ ra ri^¬ M ß er ^ ß to ß tt¹ P- P- Φ er rt ß tt S φ P- 3 ß P¹ TI 0 Hi tt 0 Φ -3 tt t¹ tr¹ d= ß P- P¹ Hi rt Φ Φ 3 N - ß ß ß P- 0 Φ sα P- CQ Φ SD: tt rt N P- ß φ 0 φ P- P¹ rt sα tt¹ ß: O: ß N tr tt P- rt N ra m ß sα tt Φ m H m Φ d φ P- P¹ P- -≡i P¹ p- sα Ω tt P¹ d Φ td m -3 Ω ra φ Φ tt Ω pr TI rt tt ra tt , „ ra • ! rt

Φ Φ tr 3 rt t tt m tr 0= P¹ Φ φ rt IX φ rt φ ω S Φ e td Ω -3 φ _^~. er Φ t

—. φ . <! ß P- φ er Φ P- cd ß φ cd rt ß JD: ß er -S Φ ttl II Φ tt . tr ß Qr Q ß iP tr φ ß ö Φ tt -> — 3 tr <J - Φ ß Ω Φ Φ I-¹ φ o φ ß Φ

~— ' Φ rt ιp φ φ tt sα ß ri^¬ ß s SD: Φ 0 ß ra -3 Φ er Φ ß H- ri^¬ P" P- ~, $

3 Φ Φ ß tt tt tt tt Φ P- d er tr ra tt φ rt φ ß Φ P- P- CQ φ tt ß tl o Φ t tr er ιp P- d tr 0 td ß P- ß Φ tt 0 CQ ß tt ß ß φ ß ß Φ CQ

Td rt P- φ ß ß Φ P- P- φ Pi r φ ß Φ <! ß sα P- CQ Φ er s Hi tu t* P- Φ d ß d co CQ CQ P- φ CQ ß ß sα £ 0 sα Φ P- φ Φ d Φ P" tt P- ß _^

Ω Ω φ Cfl rt φ rt ß Φ ö J^ Q ß sα Φ tt rt p φ er J ra ß d "> rt P- tr tr P- Φ iP Φ tt d d ß p- δ Φ sα tt 0 m Φ P- ß Ω rt Φ 0 tr er ß .

<! 3 ß ß tt¹ ß ß ß o m Φ tt ⁽Q sα ra rt P- cd P" CQ er φ P¹ tt PI P- ra φ ß φ α ß rt CQ Ω m ß Φ d Φ d P-" < φ P- rt tt tt φ tr — d sα er td tt ß iP rt Φ Φ er CQ er ß ra tr Φ Hl φ 0 ra Φ 0= P- pr 0 3 tt Φ p-

Hi ß Jö tt to φ tt P- tt ß < tt Φ tQ Φ ß Φ • tt rt ra Φ CJ ri^¬ tt m 0 ra ß ß φ • TJ ß N ß Hl φ o= ß S <! ß N ß Φ φ er 3 tt ß ≥i ß tt" o tr er P- tt P- td rt tt CΛ Φ d 0 O d ß P- Φ CQ o rt P- P¹ ß cd tt Φ er Td O TJ φ Pi Φ tr φ ß ß m tt tr P- Φ CQ P- ß « ß Φ Ω •» rt N ra sα φ φ Pr Φ ß: P. ß ß" P- φ ß Φ ß Hl rt Ω N Φ 3 CQ CQ rt CQ 0 er tr tt Φ Φ P- ß tt d co φ Φ fr ra ß Φ e d <! Φ s- Φ φ ß er d Φ pr ß d tt ra ß < fr rt ß ri^¬ P- ra sα tt" tt <! CQ 0 ß¹ er Φ P- ß ra Φ ß 3 ß rt ß ß Φ TJ ß o rt Φ - 3 tt Φ φ d tt¹ N 0 rt tt 0= Φ P- P¹ tt P- tt CQ P- ß » d φ P- er rt ti Φ φ ß ß o tt tt tt CQ 0 tt Φ ra ß ra φ tr m CQ ra m ß ra 3 Hi φ

Φ ß d ra P¹ rt Ω CQ CQ ß P- d Φ φ Φ rt Φ ß Ω CΛ LQ TJ d=

P- Cfl t Hi O 3 CQ ^ TJ er P. Φ ß P- ß ß ß P- Φ m rt er i d φ Hl tt

P- Φ td d= Φ ri ß sα φ ß ß > Φ CQ Hi &. d rt ß rt 3 P- P¹ -3 P- Hi ß Ω P- tt Φ < Φ CQ P- = tt CQ d ra ß d Hl Φ N Φ 0 ß φ Hi (D= ß P- d=

Φ P- tr ß tt 0 Φ rt φ d ω ra « 1 tt rt P¹ Q pr ß er sα P- tt ß • ß ri^¬ Qr ß p- <! 0= Hi tr¹ U CQ 0 Ω pr ß TJ rt TJ ri l-¹ P¹ φ

Φ P- tt P- TJ ß 0 ra Φ tr φ P- 0 Φ 3 0 CQ er 0 ^ d rt er P- ß rt P- φ ß Cd to ß φ <! Φ tt φ tt P- φ Pi ra J P- ß 0 Hi Φ ß= <! ra Ω td P- φ Ω iP co o tt CQ ß φ Φ rt tt φ rt o φ £ er < tt 3 tt P- rt tu d tr tt ß r P- tr td rt tt Φ pr Ω Φ Pi tt ß ß tt Φ Φ Φ α Φ S Φ φ 0= 0 ß Φ N ß to Φ sα tt- O: ß ra ra S er e tt d Φ tt Hi ß Φ P- ß tt ra tt rt Q φ s

Cfl TJ ß Φ ß co er 0 Φ ß tt φ tt . rt ß O sα rt rt ß ra CD er tr φ ß Φ d φ

P- tt er φ Φ er ra P- ß ,—. Ω 3 d rt d φ P- P- Φ ra Φ ß rt tt tn LQ tt o Φ tt ß tt Ω φ ra ra π er ß Φ Φ ß CQ 0 P-

P¹ Φ TJ P- Φ er ß φ Ω sα - — CQ P¹ Φ p φ tt tt S ß d ß φ ß ra CQ Φ ß T) ß tt t tt ß ß S P- Φ φ ß er Φ & ,—« sα CQ Φ rt m φ ra O Φ ISl LQ rt φ ß to i ß ß ß ß Φ tt m Φ ra sα Cd 3 ß P¹ • er 0 ra cn ra ß tt er Hi ß t d to ß rt tt Ω Φ P- m w tt" P- P» rt Ω φ tt Ω Φ φ Φ

Φ et tr Φ ß to sα s 3 ^ ß= sα er tt et d= Φ isi ra P-" Φ er er ^* P- P- P- tt ß iP Φ P- ß ß d 0= tt Φ N et 0 er d ri P¹ P- m 0 ß ß ß o to φ ß φ rt ß ß tt pr ß d td d Φ tt tt ra φ P¹ Ω 0 ß 0 CQ φ ra α φ ß P- P- Φ i ß φ W tt CQ H LQ Φ tt P- P- rt tr $ ß tt Φ CQ Φ

Φ P- ß ß co tt pr Φ tt Pi Hi φ ß ß rt er Φ P- rt P- rt ß ra rt tt φ N rt P- tt P- sä P- CQ ß tt ß φ rt Φ ISl ß d α Pi Φ ß ß φ ß ß Φ P- 0 d φ P- P- rt tr

Qr tt p- P- H ß tt ß Pi N iP Φ φ H ß 9 dr er m sα ß tt ß s

P- Φ Ω Φ P- Φ P- sα rt tt tt" Φ Φ ß ß ß tr tt ß Φ Φ ~ Φ ß ß CQ Φ ß ra

Cd

Φ Q tt

P-

Hi

Hl d

3

Hi ß

CΛ et ü

P-

Ω pr φ ß

<!

0 ß

<!

0 tt

N d Q m

$

Φ p-

CQ φ

P> o o ß

3 tr

P- ra

N d

einigen μm) . Diese Anwendung dürfte aber beschränkt sein, da entsprechende Bauelemente den gängigen Kapazitätanforderungen in einer Vielzahl von Fällen nicht genügen dürften. Denkbar ist allerdings die Anwendung beispielsweise für Backup-Chips.

Die vorliegende Erfindung umfaßt daher selbsttragende oder auf einem Substrat aufliegende, elektrochemisch aktive bzw. aktivierbare Schichten, bevorzugt in den angegebenen Dicken, die aus den voranstehend beschriebenen pastösen Massen und textilen Flächengebilde erzeugt werden können. Die Schichten sind vorzugsweise flexibel .

Zur Erzeugung sowohl der selbsttragenden Schichten (Folien, Tapes) auf der auf einem Substrat aufliegenden Schichten kann auf die üblichen, im Stand der Technik bekannten Verfahren zurückgegriffen werden, die für die entsprechenden Polymermaterialien der Matrix anwendbar sind. Die Verfestigung der pastösen Massen erfolgt dabei je nach Material beispielsweise durch Härten (von Harzen oder anderen Präkondensaten) , durch Vernetzen von Präpolymerisaten oder linearen Polymerisaten, durch Abdampfen von Lösungsmittel oder auf ähnliche Art und Weise.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden vernetzbare Harzmassen (Präkondensate) , wie weiter oben für die pastösen Massen beschrieben, eingesetzt und nach Ausformen der Schicht durch UV- oder Elektronenbestrahlung ausgehärtet . Eine Härtung kann natürlich auch thermisch oder chemisch (beispielsweise durch Eintauchen der erzeugten Schicht in ein entsprechendes Bad) bewirkt werden. Gegebenenfalls werden den Massen geeignete Initiatoren oder Beschleuniger oder dgl . für die jeweilige Vernetzung zugesetzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Schichtverbünde mit elektrochemischen Eigenschaften, wie_. insbesondere Akkumulatoren und andere Batterien oder elektrochrome Bauelemente, ganz besonders bevorzugt wiederaufladbare elektrochemische Zellen,

Schicht durch Anpreßwalzen mit einer Trägerschicht verbunden wird, Kalanderbeschichten mit zwei oder drei Walzspalten, worin neben der pastösen Masse die Trägerbahn mit einläuft, oder Doublieren (Verbinden unter Druck und Gegendruck von bevorzugt erhitzten Walzen) . Der Fachmann wird die entsprechenden

Techniken ohne weiteres auffinden, die sich durch die Wahl der Matrices für die jeweiligen pastösen Massen ergeben oder anbieten.

Ein Preßvorgang während des Verbindens (Laminierens) der einzelnen Schichten kann häufig erwünscht sein, nicht nur zum besseren Verbinden (und damit dem Erzielen einer besseren Leitfähigkeit) der einzelnen Schichten, sondern beispielsweise auch, um möglicherweise vorhandene Kavitäten in den einzelnen Schichten zu beseitigen, die beispielsweise wie voranstehend beschrieben durch Auswaschen von Plastifizierer oder dergleichen erzeugt worden sind. Hierfür sind gängie Techniken anwendbar. Vorteilhaft kann eine Kaltverpressung (bei Temperaturen unter 60°C) erfolgen, sofern die eingesetzten Materialien dies erlauben. Ein besonders guter Kontakt der einzelnen Schichten untereinander wird dadurch gewährleistet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die wie beschrieben hergestellten Schichten vor oder nach dem Zusammenlaminieren mit einer Elektrolytlösung (z.B. einem in einem organischen Lösungsmittel wie Propylcarbonat und/oder Ethylcarbonat oder dgl . gelösten Lithiumsalz) imprägniert werden. Derartige Elektrolytlösungen sind dem Fachmann bekannt und teilweise auch käuflich.

Die elektrochemischen Bauteile, die mit den erfindungsgemäßen pastösen Massen herstellbar sind, sind nicht beschränkt. Die nachstehend beschriebenen Ausgestaltungen sind daher nur als Beispiele oder besonders bevorzugte Ausgestaltungen zu verstehen.

So können wiederaufladbare elektrochemische Zellen in Dickschichttechnologie hergestellt werden, d. h. mit einzelnen, tu H¹ cπ O o o cπ

Siegelung ist es außerdem möglich, im Bereich der Durchführung der Kontaktzunge durch die Siegelnaht vor der Siegelung mit beispielsweise einem Dispenser Siegelmasse in das Gewebe einzutragen. Aufgrund der Gewebestruktur haftet diese besonders gut im Gegensatz zu Auftrag auf Metallbänder.

Fig. 2 zeigt eine Elektrodenfolie 1 mit eingebettetem metallisiertem Gewebe. Im Bereich der Kontaktzunge 2 ist das Gewebe zu der erforderlichen reduzierten Dicke für die Durchführung durch die Siegelnaht gepreßt worden. Auch bei dieser Ausgestaltung ist es natürlich nicht wie in der Figur gezeigt zwingend, daß sich ober- und/oder unterhalb des textilen Flächengebildes ein durchgehender Film der Masse aus Polymermatrix und elektrochemisch aktivierbarer Festsubstanz befindet.

Nachfolgende Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispiel 1 Für die Herstellung einer positiven Elektrode werden 2 g PVDF- HFP mit 1 g Ethylencarbonat und 100 g Aceton zusammengegeben. Dann werden 14 g LiCo0₂ und 3 g Leitfähigkeitsruß in Form feiner Pulver zugesetzt. Diese Bestandteile werden anschließend durch starkes Rühren innig miteinander vermischt. In diese Paste wird ' dann ein kommerziell erhältliches, aluminiumbeschichtetes Gewebe eingetaucht. Die Gewebedicke betrug 150 μm. Nach dem kontrollierten Herausziehen des Gewebes aus der Paste ist dieses mit Paste gefüllt. Das gefüllte Gewebe wird anschließend getrocknet und erneut getaucht. Durch wechselweises Trocknen und Tauchen läßt sich die gewünschte Schichtdicke einstellen. Man erhielt eine stabile und hochflexible Folie, die als positive Elektrode in einem Lithiumakkumulator verwendet wurde.

Beispiel 2 Eine negative Elektrode wurde durch wechselweises Tauchen und Trocknen eines kupferbeschichteten Gewebes von 150 μm Dicke hergestellt. Die Paste wurde wie folgt angesetzt. 2 g PVDF-HFP wurden mit 1 g Ethylencarbonat und 100 g Aceton durch Rühren o

aufgeladen, dann bei konstanter Spannung ein abnehmender Ladestrom aufgeprägt. Anschließend wurde bei konstantem Strom die Zelle bis auf 3 V herab entladen. Figur 3 zeigt das Diagramm eines solchen Lade- und Entladezyklus. Figur 4 zeigt die Abnahme der Anfangskapazität in Abhängigkeit von der Zykelzahl.

Claims

Ansprüche :

1. Elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie für die Verwendung in elektrochemischen Bauelementen, die (a) ein textiles Flächengebilde und

(b) eine zumindest in den Zwischenräumen des textilen Flächengebildes befindliche Masse aus mindestens

(A) einer ein organisches Polymer, dessen Vorstufen oder dessen Präpolymere enthaltenden oder hieraus bestehenden Matrix und

(B) einem elektrochemisch aktivierbaren, in der Matrix nicht löslichen, anorganischen Material in Form einer Festsubstanz aufweist.

2. Elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kathode oder Anode eingesetzt werden kann und das textile Flächengebilde aus einem metallisierten Kunststoffmaterial oder aus Metall besteht.

3. Elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Elektrolytschicht eingesetzt werden kann und das textile Flächengebilde aus einem organischen oder anorganischorganischen Polymermaterial, Glas oder Keramik besteht.

4. Elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde ein flexibles Gewebe ist.

5. Elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymer der Matrix (A) ein quellfähiges und/oder chloriertes oder fluoriertes Polymer, vorzugsweise Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid, Polyethylenoxid oder ein Polyvinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymeres oder eine mindestens eines dieser Polymere enthaltende Polymermischung ist.

6. Elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie- ggf. einen

Plastifizierer enthält, dessen Anteil in der Schicht oder Folie nicht mehr als 15 Vol.-%, vorzugsweise 0-3 Vol-%, beträgt.

7. Elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Polymermaterial der Matrix (A) in der Schicht oder Folie nicht mehr als -15 Vol-%, vorzugsweise nicht mehr als 6 Vol.-% beträgt.

8. Schichtverbund mit elektrochemischen Eigenschaften, umfassend eine elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach einem der voranstehenden Ansprüche, die als Kathode geeignet ist und/oder eine elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach einem der voranstehenden Ansprüche, die als Elektrolytschicht geeignet ist, und/oder eine elektrochemisch aktivierbare Schicht oder Folie nach einem der voranstehenden Ansprüche, die als Anode geeignet ist.

9. Wiederaufladbare elektrochemische Zelle, umfassend einen Schichtverbund nach Anspruch 8.

10. Wiederaufladbare elektrochemische Zelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrochemisch aktiven

Schichten oder Folien von einem Gehäuse umschlossen sind und die Kathodenschicht und Anodenschicht jeweils metallisierte Flächengebilde enthalten, die als Kontaktzungen über die Kathoden- bzw. Anodenfläche heräusragen und durch die Gehäusewand hindurch nach außen geführt sind.

11. Wiederaufladbare elektrochemische Zellen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einer metallisierten Kunststofffolie besteht, die durch Siegelnähte verschlossen ist, und die Kontaktzungen durch die Siegelnaht nach außen geführt sind.

12. Verfahren zum Herstellen einer elektrochemisch aktivierbaren Schicht oder Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die folgenden Schritte: - Herstellen einer pastösen Masse aus mindestens

(B) einem elektrochemisch aktivierbaren, in der Matrix nicht löslichen, anorganischen Material in

Form einer Festsubstanz,

- Füllen mindestens der Zwischenräume des textilen Flächengebildes mit der pastösen Masse, und

- Verfestigen der pastösen Masse zu einer Schicht oder flexiblen Folie.

13. Verfahren nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde in die pastöse Masse ein- oder mehrmals eingetaucht und kontrolliert wieder herausgezogen wird, derart, daß zumindest die Zwischenräume des textilen Flächengebildes mit der pastösen Masse gefüllt sind.

14. Verfahren nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde drucktechnisch unter Zuhilfenahme rotierender Walzen mit der pastösen Masse derart beschichtet wird, daß die Masse in die Zwischenräume des textilen Flächengebildes eindringt.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse Masse durch Aufgießen unter Anwendung von Druck in die Zwischenräume des textilen Flächengebildes gedrückt wird.

6. Verfahren zum Herstellen einer elektrochemisch aktivierbaren Schicht oder Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die folgenden Schritte:

- Herstellen einer pastösen Masse aus mindestens (A) einer ein organisches Polymer, dessen

Vorstufen oder dessen Präpolymere enthaltenden oder hieraus bestehenden Matrix und

(B) einem elektrochemisch aktivierbaren,, in der Matrix nicht löslichen, anorganischen Material in Form einer Festsubstanz,

- Verfestigen der pastösen Masse zu einer Schicht oder flexiblen Folie,

- Einlaminieren des textilen Flächengebildes in die verfestigte Schicht oder Folie unter Anwendung von Druck und/oder Wärme.