CA2195387A1 - Polymer-based electrolytic composition for electrochemical cells - Google Patents

Polymer-based electrolytic composition for electrochemical cells

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CA2195387A1
CA2195387A1 CA002195387A CA2195387A CA2195387A1 CA 2195387 A1 CA2195387 A1 CA 2195387A1 CA 002195387 A CA002195387 A CA 002195387A CA 2195387 A CA2195387 A CA 2195387A CA 2195387 A1 CA2195387 A1 CA 2195387A1
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Andre Belanger
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Abstract

Aprotic electrolytic composition characterized in that it consists of at least one alkaline salt and at least two macroscopically separated polymer matrices, impregnated with a polar solvent, the said solvent spreading unequally between the matrices.

Description

La pr~ésente invention cnnr~rn~ des cornpositionS électrolytiques à base de polyrnères pour générateurs ~lectrochimiques. Plus preçi~qm~nt, I'invention se rapporte à des co_positions électrolytiqueE; aprotiques caractPri~ées en ce qu'elles sont cnn~tituéeS d'au moins un sel alcalin et d'au moins. deux m~tricPs polymèreq séparées macroscopiqll~m~nt, imbibées par -un solvant polaire, le dit solvant se sépare d'une maDière inégale entre les ma~ices.
.. ,-... .. .

FY~ 1C 1: ' Toutes les rnanipulations sont effectuées da~s une enrPinte étanche pourvue d'au moins un gant (dite Ub~îte à gants") sous at~nns~hPre inerte et anhydre. 367 g d'un terpolymère à base d'oxyde d'~thylène, de méthylglycidyléther et d'allylglycidyléther et 82 g de bis(tdfluoror~th~nP~)lfonimiAe) de lithium sont ajoutés à 1638 ml d'~étonitnle On ajuste la cnn~.ntratiorl de sel et de terpolymère de fi~on ~ donner un rapport molaire o~ygène sur lithium (OlL~i) de 3011.
A 20,1) rnl de cette solution mère, on ajoute 0,90 ml d'une solution obtenue en disolvant 4,5 g de bisttrifluor~m~fh~n~sulfonimide) de lit~ium dans 20,9 g de glycérol-t~ri[poly(oxyéthylène)(ox~propylène)] triacrylate dont la masse molaire est de 8000 On agite ensl~ute le mé~ange de ces deux soll~tionc à te~élal~e ~mhi~nte pendant environ t2 heures On ajoute 2% en poids de péroxyde de benzoyle par rapport au poids de polymèreQ et l'on agite encore la sol~itinn pendant 90 minl~tes A~rès l'avoir épandu sous forme de film de 20 ~lm d'épaisseur, on chau~e le m~t~ sous atmnsrh~re i~erte à 85~C pPn~nd 24 heures. Le produit réticulé obtenu possède de bonnes propriétés m~e~ni(lues (ré~ t~nre à la pénékation).
On f~lbrique un g~n~r~te~r électrochimique en ~ltili5~nt une électrode négative de lithium mPt~llique de 30 llm d'ép~iQ~eur~ laminé sur un collecteur de courant de nickel de 8 llm L'électrolyte ~n~iste en une membrane en polymère telle que décrite au paragraphe précédent (membrane ~olymère d'une ép~i~S~P~lr de 20 llm contPn~nt du bis(trifluolur.,r~ neslllfonimide) de lithium dans lm rapport molaire OlLi = 30). L'électrode positive contient un mélange de sulfilre de titane, (TiS2)' dans une fraction massique de 90.0 %, du noir de carbone de Shawinigan dans une fraction masjique de 3.6 % et un terpolymère le poly(éthylène propylène dièn~e), (EPDM) dans une fraction~ massique de 6.4 %. La dite électrode positive possède une capacité de 1 Coulomb/cm~. L'électrode est obtenue par e~t~uction en phase solvant (cyclohexane) sur un collPcte-~-r dq courant en ~ minillm de 8~ d'ép~i~seur de façon à donner un film de 15 llm d'ép~ e!lr. ~u rnoment de l'acc~mhl~ge du générateur électrochimique on ajoute da~Lc l'électrolyte de la tét~aéthyl s~lt:~n~ e dans un rapport molaire tétraéthyl sl~lf~mide bLs(trifluorol~G~ Psl~lf~nimide~ de lithium égale à 1 (tétraéthyl sulf~mi~s /Li = 1). Le générateur électroGhimic~ue est paF la suite r~p:~PmPnt ~ss,mklé par pressage à 25~C sous vide de l'électrode négati~e de llélectrolyee et de l'électrode positive. Les résultats de cyclage à 25~C, présentés sur la figure 1, mdntre un cyclage normal du générateur sur le plan de la c~r~rité et de l'çffic~ci~é
(définie com~e le rapport d~ne décharge sur la charge subséquente) sur plus de 500 cycles, 100%
.
The pr ~ present invention cnnr ~ rn ~ electrolytic cornpositionS based on polymers for electrochemical generators. More preci ~ qm ~ nt, the invention relates to co_positions electrolytic; aprotic caractPri ~ ées in that they are cnn ~ tituéesS of at least one alkaline salt and at least. two m ~ polymeric tricPs separated macroscopiqll ~ m ~ nt, soaked with -a solvent polar, the said solvent separates from an uneven maDière between ma ~ ices.
.., -... ...

FY ~ 1C 1: ' All rnanipulations are carried out in a sealed enclosure provided with at least one glove (called Ub ~ glove compartment ") under at ~ nns ~ hPre inert and anhydrous. 367 g of a terpolymer based ~ thylene oxide, methyl glycidyl ether and allyl glycidyl ether and 82 g of bis (tdfluoror ~ th ~ nP ~) lfonimiAe) of lithium are added to 1638 ml of ~ etonitnle We adjust the cnn ~ .ntratiorl of salt and terpolymer of fi ~ on ~ give a molar ratio o ~ ygene on lithium (OlL ~ i) of 3011.
To 20.1) ml of this stock solution, 0.90 ml of a solution obtained by dissolving 4.5 is added g of bisttrifluor ~ m ~ fh ~ n ~ sulfonimide) of bed ~ ium in 20.9 g of glycerol-t ~ ri [poly (oxyethylene) (ox ~ propylene)] triacrylate whose molar mass is 8000 Shake ensl ~ ute the mé ~ angel of these two efforts ~ tionc to te ~ elal ~ e ~ mhi ~ nte for about t2 hours On add 2% by weight of benzoyl peroxide relative to the weight of polymerQ and stirred still the ground ~ itinn for 90 minl ~ tes A ~ after having spread it in the form of a film 20 ~ lm thick, we chau ~ e the m ~ t ~ under atmnsrh ~ re i ~ erte at 85 ~ C pPn ~ nd 24 hours. The crosslinked product obtained has good properties m ~ e ~ ni (read (re ~ t ~ nre at penetration).
We f ~ lbrique a g ~ n ~ r ~ te ~ r electrochemical in ~ ltili5 ~ nt a negative lithium electrode mPt ~ llique of 30 llm thick ~ iQ ~ eur ~ laminated on a nickel current collector of 8 llm The electrolyte ~ n ~ iste in a polymer membrane as described in the previous paragraph (membrane ~ olymer of an ep ~ i ~ S ~ P ~ lr of 20 llm contPn ~ nt bis (trifluolur., r ~ neslllfonimide) lithium in lm molar ratio OlLi = 30). The positive electrode contains a mixture of titanium, (TiS2) 'in a mass fraction of 90.0%, of Shawinigan's carbon black in a masjic fraction of 3.6% and a terpolymer poly (ethylene propylene dien ~ e), (EPDM) in a mass fraction of 6.4%. Said positive electrode has a capacity of 1 Coulomb / cm ~. The electrode is obtained by e ~ t ~ uction in solvent phase (cyclohexane) on a collPcte- ~ -r dq current in ~ minillm of 8 ~ thick ~ i ~ sor so as to give a film of 15 llm th ~ e! lr. ~ u rnoment of acc ~ mhl ~ ge of the electrochemical generator we add da ~ Lc the electrolyte tet ~ aethyl s ~ lt: ~ n ~ e in a molar ratio tetraethyl sl ~ lf ~ mide bLs (trifluorol ~ G ~ Psl ~ lf ~ nimide ~ of lithium equal to 1 (tetraethyl sulf ~ mi ~ s / Li = 1).
electroGhimic ~ eu is paF following r ~ p: ~ PmPnt ~ ss, mklé by pressing at 25 ~ C under vacuum of the electrode negati ~ e of the electrolyte and the positive electrode. The cycling results at 25 ~ C, presented on the Figure 1, mdntre a normal cycle of the generator in terms of c ~ r ~ rity and çffic ~ ci ~ é
(defined as the discharge ratio on the subsequent charge) over 500 cycles, 100%
.

2! 95387 correspondant à la cararité de 1 Coulomblcm2 de la positive. Les cycles de décharges profon.les furent obtenu~ à un courant de décharge ~onct~tlt Id de 23 ~Vcm2 et un courant de charge de 18 IlAlcm2, el~tr~ des limites de voltage de 2,7 V et 1,7 V.

Fx~n~ 2:
Toute- les rranip~ tionq furent ~ffectl~ées dans une bôîte à gants sous ~tmosrhPre inerte et a~hydre. Une solution A est obtenue par l'ajout de ~,4 g de bis(trifluornméth~n~llfonimi-le) de Iithium à 21.2 g de glycérol-tri[poly(o~y~L~lène)(o~ypropy~ène)] triacrylate dont la masse molaire est de 8000 le façon à donner un rapport molaire oxygène sur li~hium (O/Li) de 30/1. Urle so~ on B es~ obtenue par l'ajout de 11,3 g de de bis(t~i~uornm~th~n~slllfon~ e) de lithium dans 52,1 g de din~t~l~erylate de polyoxyéthylè~eglycol du comm~rce dont la masse molë~ ire est de 200 (dispon~b~e chez Polyscience, USA) de façon à dorner un rapport molaire oxygène sur lithium (O/Li) de 30~1. Une snIlltion C est obtenue par le m~l~n~e d'une proportion de ~h~c~lnP: des sollltion.c A etB. La proportion de solution A et B est ajustée de fa~on à obtenir dans la solution une proporti~n vol-lmique de polymère de la sC~ tinn A de 70 % et du polymère de la solution B
de 30 %. On ~ajout 1% en poids (poids polymères) de photnini~ ellr Irgacure-65 1~ (Ciba Geigy).
La sollltion C est épandue sous forme de film de 20~Lrn d'ép~iqs~ur et réticulée par illadiation 1~ pe~dant 2 min. à une p~ c~nce de 14,6 mW/cm2 (UVA). Le produit réticulé
obtenu possè~e de bonne pfopriétés mec~niques l;f~ t~nce à la pénétration).
On fa~rique un générateur électroc~ rti~ e en utili~nt une électrode négative de lithium n~Pt~ilique de 30 ~Lm d'épaisseur, laminé sur un collecte-lr de courant de nickel de 8 llm.
L'électrolyte consiste en une membrane en polymère telle que décrite au paragraphe précédPnt (membrane p~lyrnère d~ne épaisseur de 20 ~lm c~ntPn~nt du bis(tri~uoromPth~nP~ fonimide) de lithium dans un rapport molaire O/Li = 30). L'éleckode positive cQnti~nt un mélange d'o~yde de cobalt, (LiColO2), dans une fraction massique de 9l.6 %, du noir de carbone de Shawinigan dans une fraction ~assique de 2.7 % et un polymère le ~uorure de vinyldiene-co-hPY~fll!oropropène, dans une fra~tio,n massique de 5.7 %. La dite électrode positive possède une c~paçité de 4.07 Coulomb/cm~. L'électrode est obtenu par enduction en phase solvant (acétone) sur un collecteur de courant el1 sthl"~inin~ de 811m d'épaisseur de facon à donner un film de 49 ~m d'épaisseur. Au moment de l'~ss~mbl~ue du générateur électrochimique l'électrolyte est imrnergé 30 mim-teS dans le solvant te~ethyl sl~lf~m;~ et la cAthn~lP est immergée 10 minutes dans une solution de tétraéthyl s~ e contenant du bis(trifluoromPth~nPslllfonimide) de lithium à une concentration de 0,31 mol~Kg. Suite à l'immPt.eic~n, la tétraéthyl sulf~mi~le occupe 40 % du volume de l'électrolyte e~ 61 % du volume de la cathode. Le géné,rateur électrochimique est, par la suite rapi~lement A~Cspm~té par ~ e léger à 25~C de l'électrode négative de l'électrolyte et de l'électrode positive et mis dans un sachet it~n~h~. Après onze cycles de décharge profonde obtenus à un courant de décharge cc-n~l~nl Id de 13 ~Vcm2 et un courant de charge de 13 ~wVcm2, entr~ des limite de voltage de 4,2 V et 2,5 V on obtient toujours plus de 61 % de la acité. - . .

2i q5337 _, . .
FYemrle 3: -Touteg les manipllJAAti~nc furent eff~h~éP,s dans une bolte à gants sous atmosphère inerte etanhydre, Une solution A est obtenue par l'ajout de 4,4 g de bis(triiluoromé~ fonimide) d e liLhiu~ 21.~ ~ ~le ~ly-;~r~ lri~ ly(0~y~ yl~ )(oxyl~royyld~e)~ triac~ylate ~lont la masse molaire est de 8000 ~e fa,con à donner un rapport molaire oxygène sur lithiurn (OlLi) de 30/1. Une SollltiQn B es~ obtenue par l'ajout de 11,3 g de de bis(tri~uoromPthnnp~ fnnimide) de lithium dans ~2,1 g de flin~thAA.rylate de polyu~-yelllrlèneglycol du commerce dont la masse mo1écl~lnire est de 200 (disponi~le chez Polyscience) de fac,on à donner un ra,pport molaire ox~gène sur lithium (O/Li) de 3011. Une solution C est obtenue par le mélange d~ne proportion de cll~1n~. des solutions A et B. La proportion de sol~tion A et B est aju~tée de façon à obter~ir dans la solution C
ulle proportio~ volumique de polymère de la solution A de 70 % et du polymère de la solution B
de 30 %. On ~joute 1% en poids (poids polymères) de photoini~iAte~r Ir~acure-651~ (Ciba Geigy).
La solllti~ n C est epAAn~ue sous forme de film de 20~1m d'épaisseur et réticulé par iA~ion Utr pen~ n~ 2 min. ~ une pui~s~nGe de 14,6 m~lcm~ (WA). Le produit réticulé
obtenu possè~e de bonnes propnétés meCAAni~lues (rPCi~tAAn~e à la pénétration).
On falbrique un générateur électroc~imique en ~ltili~nt une électrode négative de lithium m~t~ rlue d~ 30 ~n d'épaisseur, laminé sur un collecte~lr de courant de nLckel de 8 ~L
L'électrolyte ~onsiste ell une membrane en polymère telle que décrite au paragraphe précédent (mernbrane p~lymère d'une épaisseur de 20 ~m c~nten~nt du bis(trifiuorométh~n~s.~lfonimide) de lithium dans lhn rapport molaire O/Li = 30). L'électrode positive contient un mélange d'ox~de de cobalt, (LiCo~2) dans un fractionmassique de 91.6 %, du noir de carbone de Shawinigan dans un rapport rnassi~ue de 2.7 % et un polymère le fiuorure de vinyldienne co-hexa~uoro propène, da~s un rapport ~assique de 5.7 %. La dite électrode positive possède une capacité de 4.07 Coulomb/cm~ L'électrode est obtenue par en~luc-tion en phase solvant (acétone) sur un collecteur de courant er~ a1llminillm de 8~m d'épai~seur de façon à donner un film de 49 llm d'épaisseur. Au moment de l'~sc~mhl~e du générateur électrochimique, llelectrolyte est immergé 30 mim~tes dans le m~l~e d~ solva~t ca~bonate de propylène plus carbonate d'éthylène (dans des proportions volumique d~ G0% et 40% respectivement) et la cathode est immergée 10 mim]tes dans une solution du ~nPla~e de solvant carbonate de propylène plus carbonate d'éthylène (dans des plopol ~ions volllm;1~1es de 60% et 40% respee~ivemelll) conten~n~ du bis(tri~uorul)1éll~nP~ Irun;,'~;de) de lithium à une concentration de 0,31 mol/Kg. Suite à
l'immersio~ l~ solvant occupe 51 % du volume de l'électrolyte et 61 % du volume de la cathode.
Le générateur électrochimique est par la suite rapi~çmP-nt assemblé par pressage léger à 25~C de l'électrode negative de l'électrolyte et de l'éleckode positive et rnis dans un sachet étanche. Après cinquante cy¢les de décharge profonde obtenus a un courant de décharge constant Id de 13 ~AIcm2 et u~ courant de charge de 13 ~A/cm2, entre des lirnite de voltage de ~,2 V et 2,5 V or obtient toujo~rs plu9 de 50 ~/O de la c~p~cité
2! 95387 corresponding to the cararity of 1 Coulomblcm2 of the positive. Deep discharge cycles were obtained ~ at a discharge current ~ onct ~ tlt Id of 23 ~ Vcm2 and a charge current of 18 IlAlcm2, el ~ tr ~ voltage limits of 2.7 V and 1.7 V.

Fx ~ n ~ 2:
All- rranip ~ tionq were ~ ffectl ~ ées in a glove box under ~ tmosrhPre inert and a ~ hydra. A solution is obtained by adding ~, 4 g of bis (trifluornmeth ~ n ~ llfonimi-le) Iithium to 21.2 g of glycerol-tri [poly (o ~ y ~ L ~ lene) (o ~ ypropy ~ ene)] triacrylate whose molar mass is 8000 the way to give a molar ratio oxygen on li ~ hium (O / Li) of 30/1. Urle so ~ on B es ~ obtained by adding 11.3 g of bis (t ~ i ~ uornm ~ th ~ n ~ slllfon ~ e) of lithium in 52.1 g of din ~ t ~ l ~ polyoxyethyl erylate ~ eglycol of comm ~ rce whose molecular weight ~ ire is 200 (available ~ b ~ e at Polyscience, USA) so as to gild an oxygen to lithium molar ratio (O / Li) from 30 ~ 1. A snIlltion C is obtained by the m ~ l ~ n ~ e of a proportion of ~ h ~ c ~ lnP:
sollltion.c A andB. The proportion of solution A and B is adjusted so as to obtain in the solution a proporti ~ n vol-lmique of polymer of sC ~ tinn A of 70% and of polymer of solution B
30%. We add 1% by weight (polymer weight) of photnini ~ ellr Irgacure-65 1 ~ (Ciba Geigy).
The stress C is spread in the form of a film of 20 ~ Lrn of ep ~ iqs ~ ur and crosslinked by illadiation 1 ~ pe ~ within 2 min. at a p ~ c ~ nce of 14.6 mW / cm2 (UVA). The crosslinked product obtained posse ~ e good pfopriété mec ~ niques l; f ~ t ~ nce penetration).
We fa ~ rique an electroc ~ rti ~ e generator using a negative lithium electrode n ~ Pt ~ island 30 ~ Lm thick, laminated on a collection-lr of nickel current of 8 llm.
The electrolyte consists of a polymer membrane as described in the previous paragraph.
(membrane p ~ lyrnère of ~ thickness of 20 ~ lm c ~ ntPn ~ nt bis (tri ~ uoromPth ~ nP ~ fonimide) lithium in a molar ratio O / Li = 30). The eleckode positive cQnti ~ nt a mixture of o ~ yde of cobalt, (LiColO2), in a mass fraction of 9l.6%, of the carbon black of Shawinigan in a ~ 2.7% assic fraction and a polymer ~ vinyldiene-co-hPY uoride ~ fll! oropropene, in a fra ~ tio, n mass of 5.7%. Said positive electrode has a c ~ paity of 4.07 Coulomb / cm ~. The electrode is obtained by coating in solvent phase (acetone) on a collector current el1 sthl "~ inin ~ 811m thick so as to give a film 49 ~ m thick.
moment of the ~ ss ~ mbl ~ ue of the electrochemical generator the electrolyte is immrnergé 30 mim-teS in the solvent te ~ ethyl sl ~ lf ~ m; ~ and the cAthn ~ lP is immersed for 10 minutes in a solution of tetraethyl s ~ e containing bis (trifluoromPth ~ nPslllfonimide) of lithium at a concentration 0.31 mol ~ Kg. Following immPt.eic ~ n, tetraethyl sulf ~ mi ~ le occupies 40% of the volume of the electrolyte e ~ 61% of the volume of the cathode. The electrochemical generator is thereafter rapi ~ lement A ~ Cspm ~ tee by ~ e light at 25 ~ C of the negative electrode of the electrolyte and the positive electrode and put in a bag it ~ n ~ h ~. After eleven deep discharge cycles obtained at a discharge current cc-n ~ l ~ nl Id of 13 ~ Vcm2 and a charge current of 13 ~ wVcm2, input ~ voltage limits of 4.2 V and 2.5 V we always obtain more than 61% of the acity. -. .

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FYemrle 3: -Toutg the manipllJAAti ~ nc were eff ~ h ~ éP, s in a glove bowl under an inert etanhydrous atmosphere, A solution A is obtained by the addition of 4.4 g of bis (triiluorome ~ fonimide) d e liLhiu ~ 21. ~ ~ ~ le ~ ly-; ~ r ~ lri ~ ly (0 ~ y ~ yl ~) (oxyl ~ royyld ~ e) ~ triac ~ ylate ~ lont the molar mass is 8000 ~ e fa, con to give an oxygen molar ratio on lithiurn (OlLi) of 30/1. A
SollltiQn B es ~ obtained by adding 11.3 g of bis (tri ~ uoromPthnnp ~ fnnimide) of lithium in ~ 2.1 g of flin ~ polyAA thAA.rylate ~ -yelllrlèneglycol of the trade whose mass mo1écl ~ lnire is 200 (available at Polyscience) in order to give a ra, ox molar pport ~ gene on lithium (O / Li) of 3011. A solution C is obtained by mixing a proportion of cll ~ 1n ~. of solutions A and B. The proportion of sol ~ tion A and B is adjusted so as to obtain ~ ir in solution C
ulle proportio ~ volume of polymer of solution A of 70% and of polymer of solution B
30%. We add 1% by weight (polymer weight) of photoini ~ iAte ~ r Ir ~ acure-651 ~ (Ciba Geigy).
The solllti ~ n C is epAAn ~ ue in the form of a film 20 ~ 1m thick and crosslinked by iA ~ ion Utr pen ~ n ~ 2 min. ~ a pui ~ s ~ nGe of 14.6 m ~ lcm ~ (WA). The crosslinked product obtained posse ~ e good properties meCAAni ~ read (rPCi ~ tAAn ~ e penetration).
We generate a generator electroc ~ imique en ~ ltili ~ nt a negative lithium electrode m ~ t ~ rlue d ~ 30 ~ n thick, laminated on a collection ~ lr of nLckel current of 8 ~ L
The electrolyte ~ onsists ell a polymer membrane as described in the previous paragraph (mernbrane p ~ lymer with a thickness of 20 ~ mc ~ nten ~ nt bis (trifiuorométh ~ n ~ s. ~ lfonimide) of lithium in lhn O / Li molar ratio = 30). The positive electrode contains a mixture of ox ~ de cobalt, (LiCo ~ 2) in a mass fraction of 91.6%, carbon black from Shawinigan in a rnassi ratio ~ 2.7% eu and a polymer co-hexa vinyldian fiuoride ~ uoro propene, da ~ s 5.7% assault ratio. Said positive electrode has a capacity of 4.07 Coulomb / cm ~ The electrode is obtained by en ~ luc-tion in solvent phase (acetone) on a collector of current er ~ a1llminillm 8 ~ m thick ~ sor so as to give a film of 49 llm thick. At moment of the ~ sc ~ mhl ~ e of the electrochemical generator, the electrolyte is immersed 30 mim ~ tes in m ~ l ~ ed ~ solva ~ t ca ~ propylene bonate plus ethylene carbonate (in proportions volume ~ G0% and 40% respectively) and the cathode is immersed 10 mim] tes in a ~ nPla ~ e solution of solvent propylene carbonate plus ethylene carbonate (in plopol ~ volllm ions; 1 ~ 1es of 60% and 40% respee ~ ivemelll) content ~ n ~
bis (tri ~ uorul) 1éll ~ nP ~ Irun;, '~; de) of lithium at a concentration of 0.31 mol / Kg. Following the immersio ~ l ~ solvent occupies 51% of the volume of the electrolyte and 61% of the volume of the cathode.
The electrochemical generator is subsequently rapi ~ çmP-nt assembled by light pressing at 25 ~ C
the negative electrode of the electrolyte and the positive eleckode and supplied in a sealed bag. After fifty deep discharge cycles obtained at a constant discharge current Id of 13 ~ AIcm2 and u ~ charging current of 13 ~ A / cm2, between voltage limits of ~, 2 V and 2.5 V or toujo ~ rs plu9 of 50 ~ / O from the c ~ p ~ cited

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Claims (12)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué sont définies comme il suit: The achievements of the invention regarding which a right exclusive ownership or privilege is claimed are defined as follows: 1. Composition électrolytique aprotique caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins un sel alcalin et d'au moins deux matrices polymères séparées macroscopiquement, imbibées par un solvant polaire, le dit solvant se répartissant d'une manière inégale entre les matrices. 1. Aprotic electrolytic composition characterized in that it consists of at least one alkaline salt and at least two macroscopically separated polymer matrices, impregnated with a polar solvent, said solvent being distributed unevenly between the matrices. 2. (i) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que la partition du solvant entre les matrices polymères est obtenue par contrôle du taux de réticulation de chacune des matrices.
(ii) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée ce que la partition du solvant entre les matrices polymères est obtenue par l'introduction de charges solides.
(iii) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que la partition du solvant entre les matrices polymères est obtenue par le choix du solvant.
(iv) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que la partition du solvant entre les matrices polymères est obtenue par le choix des polymères.
2. (i) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the partition of the solvent between the polymer matrices is obtained by controlling the crosslinking rate of each of the matrices.
(ii) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the partition solvent between the polymer matrices is obtained by the introduction of solid fillers.
(iii) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the partition of the solvent between the polymer matrices is obtained by the choice of the solvent.
(iv) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the partition solvent between the polymer matrices is obtained by the choice of polymers.
3. (i) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que les matrices polymères peuvent être constituées du mélange d'un polymère réticulable et d'au moins un autre polymère, eligomère ou monomère comportant des doubles liaisons de réticulation polyfonctionnelles permettant d'obtenir un réseau interpénétré.
(ii) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que les matrices polymères peuvent être constituées du mélange d'un polymère non réticulable et d'au moins un autre polymère, oligomère ou monomère comportant des doubles liaisons de réticulation polyfonctionnelles permettant d'obtenir un réseau semi-interpénétré.
3. (i) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the matrices polymers can consist of a mixture of a crosslinkable polymer and at least one other polymer, eligomere or monomer having double cross-linking bonds polyfunctional allowing to obtain an interpenetrating network.
(ii) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the matrices polymers can consist of a mixture of a non-crosslinkable polymer and at least one other polymer, oligomer or monomer having cross-linking double bonds polyfunctional allowing to obtain a semi-interpenetrated network.
4. (i) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce la qualité de l'interface et ladhésion entre les matrices polymères est maintenue ou/et améliorée par l'ajout d'au moins un nouveau polymère, oligomère ou monomère comportant des doubles liaisons de réticulation multidimensionnelles permettant d'obtenir un réseau interpénétré.
(ii) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée ce la qualité de l'interface et l'adhésion entre les matrices polymères est maintenue ou/et améliorée par l'ajout d'au moins un nouveau polymère ou oligomére non réticulable.
4. (i) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the quality of the interface and adhesion between the polymer matrices is maintained and/or improved by the addition of least one new polymer, oligomer or monomer comprising double bonds of multidimensional crosslinking making it possible to obtain an interpenetrating network.
(ii) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the quality of the interface and adhesion between the polymer matrices is maintained and/or improved by the addition of least one new non-crosslinkable polymer or oligomer.
5. Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins une fraction des groupements anioniques des porteurs de charge sont fixés sur au moins une des matrices polymère. 5. Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that at least one fraction of the anionic groups of the charge carriers are fixed on at least one of the polymer matrices. 6. Générateur électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et dont la composante électrolytique est selon la revendication 1. 6. Electrochemical generator comprising a negative electrode, a positive electrode and the electrolytic component of which is according to claim 1. 7. Générateur électrochimique selon la revendication 5 caractérisé en ce que la matrice polymère en contact avec le matériau d'électrode positive, est électrochimiquement stable en présence du dit matériau. 7. Electrochemical generator according to claim 5 characterized in that the matrix polymer in contact with the positive electrode material, is electrochemically stable in presence of said material. 8. Générateur électrochimique selon la revendication 6 caractérisé en ce que la matrice polymère est choisie parmi le fluorure de vinyldiene-co-hexafluoropropène, le fluorure de vinyldiene, (PVDF), le polyacrylonitrile, (PAN), le polyméthacrylate de méthyle, (PMMA) et le poly(éthylène propylène dienne), (EPDM). 8. Electrochemical generator according to claim 6 characterized in that the matrix polymer is chosen from vinyldiene-co-hexafluoropropene fluoride, vinyldiene, (PVDF), polyacrylonitrile, (PAN), polymethyl methacrylate, (PMMA) and poly(ethylene propylene dienne), (EPDM). 9. Générateur électrochimique selon la revendication 5 caractérisé en ce que la matrice polymère en contact avec l'électrode négative est électrochimiquement compatible avec le matériau.
d'électrode negative.
9. Electrochemical generator according to claim 5 characterized in that the matrix polymer in contact with the negative electrode is electrochemically compatible with the material.
negative electrode.
10. (i) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que au moins une des matrices polymères est constituée d'un polyéther.
(ii) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que au moins une des matrices polymères est constituée d'un polyéther réticulable.
10. (i) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that at least one polymer matrices consist of a polyether.
(ii) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that at least one of the polymer matrices consists of a crosslinkable polyether.
11. Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que le solvant est choisi parmi le carbonate de propylène, le carbonate d'éthylène, le tétrahydrofuranne, le 2-méthyltétrahydrofuranne, le 1,3-dioxolanne, le 4,4-diméthyl-1,3-dioxolanne, la .gamma.-butyrolactone, le cabonate de butylène, le sulfolane, le 3-méthylsulfolane, le ter-bytyl-éther, le 1,2-dimétoxyéthane, le 1,2-diéthoxyéthane, le bis(méthoxyéthyl)éther, le 1,2-éthoxyméthoxyéthane, leterbutylméthyléther, les éthers méthyliques des polyéthylèneglycols et sulfamides, de formule:
R1R2N-SO2-NR3R4, dans laquelle R1, R2, R3 et R4 sont des alkyls comprenant entre 1 et 6 carbones ou/et des oxyalkyls comprenant entre 1 et 6 atomes de carbone.
11. Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that the solvent is chosen from propylene carbonate, ethylene carbonate, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4,4-dimethyl-1,3-dioxolane, .gamma.-butyrolactone, butylene cabonate, sulfolane, 3-methylsulfolane, ter-bytyl ether, 1,2-dimetoxyethane, 1,2-diethoxyethane, bis(methoxyethyl)ether, 1,2-ethoxymethoxyethane, terbutylmethylether, methyl ethers of polyethylene glycols and sulfonamides, of formula:
R1R2N-SO2-NR3R4, in which R1, R2, R3 and R4 are alkyls comprising between 1 and 6 carbons and/and oxyalkyls comprising between 1 and 6 carbon atoms.
12. (i) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que au moins une des matrices polymères sert à l'encapsulation du matériau d'électrode positive.
(ii) Composition électrolytique selon la revendication 1 caractérisée en ce que au moins une des matrices polymères sert à l'encapsulation du matériaux d'électrode négative.
12. (i) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that at least one polymer matrices are used to encapsulate the positive electrode material.
(ii) Electrolytic composition according to claim 1 characterized in that at least one of the polymer matrices is used to encapsulate the negative electrode materials.
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