JP2001518228A - ポリイミドバッテリ - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.少なくとも1つのアノードであって、各アノードが:アノード電流コレクタ ;第1の可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド、ここで該ポリイミドがN, N−メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、およびジメ チルホルムアミド(DMF)からなる群から選択される溶媒中に可溶であり;導電 フィラー;および層間材料を含む、アノードと; 少なくとも1つのカソードであって、各カソードが:カソード電流コレクタ; 第2の可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド、ここで該ポリイミドがN,N −メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、およびジメチ ルホルムアミド(DMF)からなる群から選択される溶媒中に可溶であり;導電フ ィラー;および金属酸化物を含む、カソードと; 各アノードと各カソードとの間に配置される少なくとも1つの電解質であって 、各電解質が:第3の可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド、ここで該ポリ イミドがN,N−メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc) 、およびジメチルホルムアミド(DMF)からなる群から選択される溶媒中に可溶 であり;およびリチウム塩を含む、電解質と、を含むバッテリ。 2.前記第1、第2、および第3の可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミドの うちの少なくとも2つが同じ化学組成を有する、請求項1に記載のバッテリ。 3.前記カソードおよび/またはアノードがさらにリチウム塩を含む、請求項1 または2に記載のバッテリ。 4.前記リチウム塩がLiCl、LiBr、LiI、Li(ClO4)、Li(BF4)、Li(PF6)、Li(AsF6 )、Li(CH3CO2)、Li(CF3SO3)、Li(CF3SO2)2N、Li(CF3SO2)3、Li(CF3CO2)、Li(B(C6 H5)4)、Li(SCN)、およびLi(NO3)からなる群から選択される、前記請求項のいず れかに記載のバッテリ。 5.前記リチウム塩がLi(PF6)である、請求項4に記載のバッテリ。 6.前記アノード電流コレクタおよび/またはカソード電流コレクタが、開口を 有する展伸された金属ホイルを含む、前記請求項のいずれかに記載のバッテリ。 7.前記アノード電流コレクタが、開口を有する展伸されたアルミニウムホイル を含む、請求項6に記載のバッテリ。 8.前記カソード電流コレクタが、開口を有する展伸された銅ホイルを含む、請 求項6または7に記載のバッテリ。 9.前記層間材料が、カーボン、活性炭、グラファイト、石油コークス、リチウ ム合金、ニッケル粉末、および低電圧リチウム層間化合物からなる群から選択さ れる、前記請求項のいずれかに記載のバッテリ。 10.前記金属酸化物が、LiCoO2;LiMnO2;LiNiO2;V6O13;V2O5;およびLiMn2 O4からなる群から選択される、前記請求項のいずれかに記載のバッテリ。 11.可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド、ここで該ポリイミドがN,N −メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、およびジメチ ルホルムアミド(DMF)からなる群から選択される溶媒中に可溶であり;および リチウム塩、を含む電解質。 12.前記リチウム塩がLiCl、LiBr、LiI、Li(ClO4)、Li(BF4)、Li(PF6)、Li(As F6)、Li(CH3CO2)、Li(CF3SO3)、Li(CF3SO2)2N、Li(CF3SO2)3、Li(CF3CO2)、Li(B (C6H5)4)、Li(SCN)、およびLi(NO3)からなる群から選択される、請求項11に記 載の電解質。 13.重量比約2%から重量比約10%までの可溶性のアモルファス熱可塑性ポリ イミド、および重量比約1%から重量比約12%までのリチウム塩を含む、請求項 11または12に記載の電解質。 14.a)N,N−メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc )、およびジメチルホルムアミド(DMF)からなる群から選択される溶媒中に溶 解された第1の可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド;導電フィラー;およ び層間材料を含むアノードスラリー、を作成する工程と; b)N,N−メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、 およびジメチルホルムアミド(DMF)からなる群から選択される溶媒中に溶解さ れた第2の可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド;導電フィラー;および金 属酸化物を含むカソードスラリー、を作成する工程と; c)N,N−メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、 およびジメチルホルムアミド(DMF)からなる群から選択される溶媒中に溶解さ れた第3の可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド;およびリチウム塩を含む 電解質溶液、を作成する工程と; d)電解質層を形成するために該電解質溶液の膜をキャストする工程と; e)アノードを形成するために該アノードスラリーを第1の電流コレクタ上に コーティングする工程と; f)カソードを形成するために該カソードスラリーを第2の電流コレクタ上に コーティングする工程と; g)該電解質層、該アノード、および該カソードを乾燥する工程と; h)該アノードをリチウム塩溶液中に浸漬する工程と; i)バッテリを形成するために該アノード、該電解質層、および該カソードを 組立てる工程と、を含む、バッテリを作成するためのプロセス。 15.1つ以上の前記可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミド溶液が、可溶性 のアモルファス熱可塑性ポリイミド粉末と溶媒とを混合することによって作成さ れる、請求項14に記載のプロセス。 16.リチウム塩が、前記第1および/または第2の可溶性のアモルファス熱可 塑性ポリイミド溶液に添加される、請求項14または15に記載のプロセス。 17.前記バッテリが、 a)前記アノードを提供する工程と; b)少なくとも1滴の前記電解質溶液を該アノードに塗布する工程と; c)該電解質溶液が前記電解質層と該アノードとの間に配置されるように該ア ノードの上方に該電解質層を位置する工程と; d)少なくとも1滴の該電解質溶液を該電解質層に塗布する工程と; e)該電解質溶液が前記カソードと該電解質層との間に配置されるように該電 解質層の上方に該カソードを位置し、アセンブリを形成する工程と; f)該電解質溶液を乾燥させるのに十分であり、そして各可溶性のアモルファ ス熱可塑性ポリイミドがメルトフローを起こす温度で該アセンブリを加熱する工 程と; g)該アセンブリを室温に冷却する工程と、 によって、バッテリが組立てられる、請求項14から16のいずれかに記載のプ ロセス。 18.前記電解質層、前記アノード、および前記カソードが、粘着状態となるよ うに乾燥される、請求項14から16のいずれかに記載のプロセス。 19.a)前記アノードを提供する工程と; b)前記電解質層を該アノードの上方に位置する工程と; c)前記カソードを該電解質層の上方に位置して、アセンブリを形成する工程 と; d)該アセンブリに圧力を印加する工程と、 によって、前記バッテリが組立てられる、請求項18に記載のプロセス。 20.各可溶性のアモルファス熱可塑性ポリイミドがメルトフローを起こす温度 で前記アセンブリを加熱する工程と、該アセンブリを室温に冷却する工程とをさ らに含む、請求項19に記載のプロセス。 21.前記アセンブリを保護筐体中に封入する工程をさらに含む、請求項14か ら20のいずれかに記載のプロセス。 22.請求項14から21のいずれかに記載のプロセスによって得られる、バッ テリ。
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