MX2013013609A - Pelicula conductiva, colector de corriente que usa la misma, bateria y bateria bipolar. - Google Patents

Abstract

Una película conductiva incluye una capa 1 formada por un material conductivo 1 que incluye un material de polímero 1 que contiene cualquiera de (1) una amina y una resina epoxi (donde la resina epoxi y la amina se mezclan en una relación de 1.0 o más en términos de la relación del número de átomos de hidrógeno activos en la amina con respecto al número de grupos funcionales en la resina epoxi), (2) una resina fenoxi y una resina epoxi, (3) un polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo, y (4) una resina curable y un elastómero y partículas conductivas 1. La película conductiva tiene excelente estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo y baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor. Una película conductiva multicapa que incluye la película conductiva logra excelente adhesión entre capas, y usándolos como un colector de corriente permite la producción de una batería que satisface tanto reducción en peso como durabilidad.

Description

PELÍCULA CONDUCTIVA, COLECTOR DE CORRIENTE QUE USA IA MISMA, BATERÍA Y BATERÍA BIPOLAR Campo de la Invención La presente invención se refiere a una película conductiva, colector de corriente que usa la película, batería y batería bipolar.

Antecedentes de la Invención Para protección ambiental, ha existido una demanda por baterías compactas con alta densidad de potencia generada como la fuente de potencia para vehículos y teléfonos celulares. Específicamente, ha llamado la atención una batería de iones de litio, que incluye un material activo que tiene alta densidad de potencia generada.

La aplicación a la fuente de poder para vehículos requiere una pluralidad de baterías de iones de litio que se conecten en serie para incrementar la potencia generada. Sin embargo, las baterías conectadas a través de los miembros de conexión tienen un problema de reducción de potencia debido a la resistencia eléctrica de los miembros de conexión. Además, el miembro de conexión tiene efectos desvent josos en el espacio y peso de las baterías.

A fin de resolver los problemas, se ha desarrollado una batería bipolar. La batería bipolar incluye un colector de corriente que tiene ambas superficies en las cuales se proporcionan un material activo de electrodos positivos y un material activo de electrodos negativos.

Debido a la estructura de la batería bipolar, se requiere una superficie formadora de capa de material activo de electrodo positivos del colector de corriente para ser estable en un entorno potencial de equilibrio entre el material activo de electrodos positivos y un ion de litio y el lado opuesto, es decir, la superficie formadora de capa de material activo de electrodos negativos del colector de corriente se requiere para ser estable en un entorno de potencial de equilibrio entre el material activo de electrodos negativos y un ion de litio.

Por ejemplo, el Documento 1 de Patente da a conocer el uso de una lámina delgada de metal como un colector de corriente. En el caso de un colector de corriente que usa una lámina delgada de metal, un colector de corriente que selecciona una lámina delgada de metal tal como una lámina delgada de SUS es estable en entornos de potencial de equilibrio en un electrodo positivo y un electrodo negativo, pero tal colector de corriente incrementa el peso de una batería, y esto limita la mejora en la densidad de potencia generada.

En contraste, como un colector de corriente que tiene peso ligero, que debe mejorar la densidad de potencia generada, por ejemplo, el Documento 2 de Patente da a conocer un colector de corriente que contiene un material de polímero y el Documento 3 de Patente da a conocer un colector de corriente que incluye dos o más capas en las cuales al menos una capa contiene un material de polímero o un material de cerámica.

Lista de Referencias Documento 1 de Patente: JP-A No. 2004-95400 Documento 2 de Patente: JP-A No. 2006-190649 Documento 3 de Patente: JP-A No. 2007-329004 Breve Descripción de la Invención Problema técnico Un objeto de la presente invención es proporcionar una película conductiva que tenga excelente estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo que tenga baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una película conductiva de múltiples capas que tenga excelente estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo, tenga baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor, y tenga excelente adhesión entre capas.

Solución al Problema Como resultado de estudios intensivos en vista de los problemas anteriores, los inventores de la presente invención han descubierto que una capa de polímero conductiva que contiene un material de polímero particular y partículas conductivas puede resolver los problemas y la invención se ha logrado.

Es decir, la presente invención se refiere a una película conductiva que incluye una capa 1 formada por un material conductivo 1 que incluye un material de polímero 1 que contiene cualquiera de los siguientes componentes (1) a (4) y partículas conductivas 1: (1) una amina y una resina epoxi (donde la resina epoxi y la amina se mezclan en una relación de 1.0 o más en términos de la relación del número de átomos de hidrógeno activos en la amina con respecto al número de grupos funcionales en la resina epoxi) ; (2) una resina fenoxi y una resina epoxi; (3) un polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo; y (4) una resina curable y un elastómero.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la amina en (1) que tenga un equivalente de amina de 120 g/eq o menos.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la amina en (1) sea al menos una seleccionada del grupo que consiste de poliamina alifática, poliamina aliciclica y poliamina aromática.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina epoxi en (1) tenga un equivalente de epoxi de 1,000 g/eq o menos.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina fenoxi en (2) tenga un equivalente de grupo hidroxilo que varía de 100 a 500 g/eq.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina fenoxi en (2) tenga un peso molecular promedio en peso de 30,000 o más.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina epoxi en (2) tenga un equivalente de epoxi de 500 g/eq o menos.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina epoxi en (2) tenga un peso molecular promedio en número de 5,000 o menos.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que el componente (2) contenga la resina fenoxi y la resina epoxi en una relación que varía de 0.5 a 2.0 en términos de equivalente del grupo epoxi en la resina epoxi con respecto a un equivalente de 1.0 del grupo hidroxilo en la resina fenoxi.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que el polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo en (3) sea un (co) polímero de alcohol vinilico que tiene una unidad estructural de alcohol vinilico como un componente principal .

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina curable en (4) sea una resina termoendurecible .

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina curable en (4) se cure mediante reacción de adición.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que la resina curable en (4) incluya un polímero de hidrocarburo saturado (A) que contiene al menos un grupo alquenilo capaz de someterse a la hidrosililación en la molécula y un compuesto que contenga al menos dos grupos hidrosililo en la molécula.

Es preferible que el polímero de hidrocarburo saturado (A) sea un polímero de isobutileno. Es preferible que el compuesto (B) sea un poliorganohidrogenpolisiloxano . Es preferible que el compuesto (B) contenga 2 a 40 grupos hidrosililo en promedio por molécula. Es preferible que la relación molar (grupo alquenilo total: grupo hidrosililo total) de la cantidad de grupo hidrosililo total en el compuesto (B) a la cantidad de grupo alquenilo total en el polímero de hidrocarburo saturado (A) sea de 1:0.5 a 1:5.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que el elastómero en (4) contenga un enlace de carbono saturado en una cadena principal.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que el elastómero en (4) sea caucho de butilo.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que el componente (4) contenga la resina curable y el elastómero en una relación en peso de 1:99 a 99:1.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que las partículas conductivas 1 sean partículas conductivas de carbono o partículas conductivas que contengan un elemento metálico, y es más preferible que las partículas conductivas 1 sean partículas conductivas que contengan un elemento metálico.

Es preferible que el elemento metálico sea al menos uno seleccionado del grupo que consiste de platino, oro, plata, cobre, níquel y titanio.

En la película conductiva de la presente invención, es preferible que las partículas conductivas 1 y el material de polímero 1 se mezclen en una relación en peso que varía de 1:99 a 99:1.

Es preferible que la película conductiva de la presente invención tenga un espesor que varíe de 1 a 100 pm.

Es preferible que la película conductiva de la presente invención tenga una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 10 Q"cm2 o menos.

Una película conductiva multicapa de la presente invención incluya una capa 1 que incluya la película conductiva de la presente invención.

Es preferible que la película conductiva multicapa de la presente invención incluya además una capa 2 que incluya un material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo.

En la película conductiva multicapa de la presente invención, es preferible que el material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo sea un material conductivo 2 que contenga un material de polímero 2 y partículas conductivas 2.

En la película conductiva multicapa de la presente invención, es preferible que el material de polímero 2 sea al menos uno seleccionado del grupo que consiste de poliimida aromática, poliamida-imida, y poliamida.

En la película conductiva multicapa de la presente invención, es preferible que las partículas conductivas 2 sean partículas conductivas de carbono.

En la película conductiva multicapa de la presente invención, es preferible que el material de polímero 2 y las partículas conductivas 2 estén contenidos en una relación en peso que varía de 50:50 a 99:1. ;f Es preferible que la película conductiva multicapa de la presente invención tenga un espesor que varía de 2 a 150 µp?.

Es preferible que la película conductiva multicapa de la presente invención tenga una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 15 O'at?2 o menos .

Un colector de corriente de la presente invención incluye la película conductiva de la presente invención o la película conductiva multicapa de la presente invención.

Una batería de la presente invención incluye el colector de corriente de la presente invención.

Es preferible que la batería de la presente invención sea una batería bipolar.

Es preferible que la batería bipolar de la presente invención incluya la película conductiva de la presente invención o la película conductiva multicapa de la presente invención; una capa de un material activo de electrodo negativo, la capa que se conecta eléctricamente a una superficie de la película conductiva o loa película conductiva multicapa; una capa de un material activo de electrodo positivo, la capa que se conecta eléctricamente a la otra superficie de la película conductiva o la película conductiva multicapa; y las capas de electrolito alternamente piladas en los electrodos para una batería bipolar, el electrodo que incluye la película conductiva o la película conductiva multicapa, la capa de material activo del electrodo positivo, y la capa de material activo de electrodo negativo. Es preferible que la capa de material activo de electrodo positivo esté en contacto con la capa 2 de la película conductiva multicapa.

En la batería bipolar de la presente invención, es preferible que el material activo de electrodo positivo contenga un óxido compuesto de litio y un metal de transición y el material activo de electrodo negativo contenga un óxido compuesto de litio y un metal de transición y/o carbono.

Efectos Ventajosos de la Invención Una película conductiva de la presente invención tiene excelente actividad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo y baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor.

Una película conductiva multicapa de la presente invención tiene excelente actividad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo, baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor y excelente adhesión entre capas.

Por consiguiente, el uso de la película conductiva o la película conductiva multicapa de la presente invención permite la producción de una batería que satisface tanto la reducción de peso como la durabilidad.

La película conductiva de la presente invención tiene excelente estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo, propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica, y baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor cuando el material de polímero 1 contiene los compuestos (1) a (3) (donde la amina en (1) tiene un equivalente de amina de 120 g/eq o menos) . El uso de partículas conductivas que contienen un elemento metálico como las partículas conductivas 1 logra excelentes propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica además de los efectos ventajosos anteriores .

Breve Descripción de la Figura La Figura 1 es una vista esquemática para la medición de propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica en un ejemplo de la presente invención .

Descripción Detallada de la Invención Una modalidad de la presente invención se describirá como sigue, pero la presente invención no se limita a la modalidad.

La película conductiva de la presente invención se caracteriza por, incluir una capa 1 formada por un material conductivo (a partir de ahora llamado "material conductivo 1") que incluye un material de polímero particular 1 que contiene cualquiera de los siguientes componentes (1) a (4) y partículas conductivas 1. La película conductiva de la presente invención que tiene tal estructura proporciona efectos ventajosos para tener estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio y en un electrodo negativo (a partir, de ahora también llamado "durabilidad contra el potencial de electrodo negativo") y que tiene baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor. (1) Una amina y una resina epoxi (done la resina epoxi y la amina se mezcla en una relación de 1.0 o más en términos de la relación del número de átomos de hidrógeno activos en la amina con respecto al número de grupos funcionales en la resina epoxi) . (2) Una resina fenoxi y una resina epoxi. (3) Un polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo. (4) Una resina curable y un elastómero.

En la presente invención, tener estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo significa tener durabilidad contra un entorno de potencial de equilibrio a un ion de litio en un material activo de electrodo negativo. Significa específicamente que ningún material se somete, por ejemplo, a la degradación en un entorno de +0 V a +2 V con respecto al potencial de equilibrio entre litio metálico y un ion de litio.

La durabilidad contra el potencial de electrodo negativo se puede determinar por la técnica electroquímica. Específicamente, se usa una celda electroquímica equipada con un contraelectrodo de metal de litio y un electrodo de trabajo de la película conductiva (multicapa) de la presente invención, y una corriente constante se suministra desde el electrodo de trabajo hasta el contraelectrodo. Cuando la diferencia potencial entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo alcanza una diferencia potencial propuesta entre +0 V y +2 V dentro de un período de tiempo predeterminado, tal película conductiva (multicapa) se puede evaluar para tener excelente durabilidad. Cuando la diferencia de potencial no logra alcanzar un valor propuesto, tal película conductiva (multicapa) se puede evaluar por no tener durabilidad debido a que los materiales se someten, por ejemplo, a degradación. Una película conductiva (multicapa) que no tiene durabilidad contra el potencial de electrodo negativo no se prefiere debido a que tal película empleada en una batería se deteriora por la carga y esto acorta la vida de la batería.

En particular, la película conductiva de la presente invención que incluye un material de polímero 1 que contiene cualquiera de los componentes (1) a (3) (donde la amina en (1) tiene un equivalente de amina de 120 g/eq o menos) también tiene excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. El uso de la película conductiva como un colector de corriente puede resolver problemas en los cuales la penetración de un solvente en una solución electrolítica a través del colector de corriente conduce a la desecación del solvente en la solución electrolítica de una batería, lo cual en consecuencia 'pierde funciones conforme la batería o un ion de litio solvatado se mueve a través del colector de corriente en una batería cargada, que en consecuencia no logra mantener el estado de carga por un período de tiempo prolongado .

En la presente invención,* tiene excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica significa que no es probable que pase un solvente usado en una batería de iones . de litio. Las propiedades de barrera se pueden evaluar por un método no limitado de, por ejemplo, poner un solvente (por ejemplo, un solvente de carbonato) de una solución electrolítica usada en una batería de iones de litio en contacto con una superficie de una película conductiva mientras que la otra superficie está en contacto con el aire seco y determinar la cantidad de penetración del solvente de la solución electrolítica para un período de tiempo predeterminado.

Específicamente, una película que tiene un área en contacto con un solvente de carbonato de 16.6 cm2 tiene de manera preferente una cantidad de penetración de solvente de 200 mg o menos a 25°C después de 48 horas, de manera más preferente después de dos semanas (336 horas) y de manera más preferente tiene una cantidad de penetración de solvente de 100 mg o menos, de manera aún más preferente 50 mg o menos, y de manera mucho más preferente de 5 mg o menos. Una película conductiva que tiene deficientes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica no se prefiere debido a que una batería bipolar que emplea tal película se descarga sin suministrar corriente al exterior debido a una reacción secundaria provocada por la transferencia de un ion solvatado a través de la película conductiva fuera de la película conductiva.

Se describirá el material conductivo 1 usado en la presente invención. El material conductivo 1 usado en la presente invención incluye un material de polímero particular 1 y partículas conductivas 1.

Se describirá un material de polímero que contiene un componente (1) de una amina y una resina epoxi (donde la resina epoxi y la amina se mezclan en una relación de 1.0 o más en términos de la relación en número de átomos de hidrógeno activos en la amina con respecto al número de grupos funcionales en la resina epoxi) usada como el material de polímero 1 de la presente invención.

La resina epoxi usada en este documento es un compuesto que tiene dos o más grupos epoxi por molécula y produce un material curado tridimensional con un agente de curación apropiado. La resina epoxi puede ser un compuesto que tiene dos o más grupos epoxi por molécula y un ejemplo típico es una resina epoxi de éter glicidílico.

La resina epoxi de éter glicidílico se produce al hacer reaccionar un compuesto de monómero-epoxi, principalmente una epihalohidrina con un alcohol y un fenol, principalmente un bisfenol para producir un éter glicidílico. Los ejemplos de fenoles divalentes (bisfenoles) como un material para el éter glicidílico incluyen bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S, fluorenobisfenol, 4 , 4 ' -bifenol, 2 , 2 ' -bifenol, hidroquinona, y resorcina. Los ejemplos de fenoles trivalentes o valentes superiores como un material para el éter glicidílico incluyen tris- (4-hidroxifenil) metano, 1.1.2.2- tetrakis ( -hidroxifenol ) etano, resinas novolac tal como resina novolac de fenol, resina novolac de cresol, y una resina novolac de naftol, y resinas de aralquilo tales como resina de fenol-aralquilo, una resina de cresol-aralquilo, y una resina de naftol-aralquilo .

Los ejemplos preferidos de la resina epoxi incluyen, además de la resina epoxi de éter glicidílico, resinas epoxi de glicidilamina obtenidas por glicidilación de aminas tales como diaminofenilmetano, diaminodifenilsulfona, anilina, toluidina, aminofenol, aminocresol, m-xililendiamina, 1, 3-bisaminometilciclohexano, y una hidantoina sustituida con alquilo; resinas epoxi hidrogenadas tales como una resina epoxi de bisfenol A hidrogenada, una resina epoxi de bisfenol F hidrogenada, una resina epoxi de bisfenol hidrogenada, una resina epoxi de novolac fenol hidrogenada, una resina epoxi de novolac cresol hidrogenada, una resina epoxi novolac de bisfenol A hidrogenada, una resina epoxi de naftalendiol hidrogenada, y una resina epoxi de novolac de fenol-diciclopentadieno hidrogenada; y resina epoxi aliciclicas obtenidas por epoxidación de olefinas tales como carboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetil-3 ' , 4 ' -epoxiciclohexano, 1, 2-epoxi-vinilciclohexeno, adipato de bis (3,4-epoxiciclohexilmetilo) , l-epoxietil-3, -epoxiciclohexano, diepóxido de limoneno, 3, 4-epoxiciclohexilmetanol, y diepóxido de diciclopentadieno .

Las resinas epoxi se pueden usar individualmente o se pueden usar en combinación de dos o más de ellas.

La resina epoxi tiene de manera preferente un peso molecular promedio en número de 5,000 o menos, de manera más preferente de 3,000 o menos, y de manera particular pre erentemente de 1.0 o menos. Una resina epoxi que tiene un peso molecular promedio en número de 5.0 o menos reduce la distancia entre los puntos de reticulación y una amina y de esta manera es probable que logre excelentes propiedades de barrera adicionales para un solvente de una solución electrolítica .

La resina epoxi usada en este documento tiene de manera preferente un equivalente de epoxi de 1.0 g/eq o menos, de manera más preferente 500 g/eq, y de manera particular preferentemente de 300 g/eq. Una resina epoxi que tiene un equivalente de 1,000 g/eq o menos incrementa el número de puntos de reticulación a una amina y de esta manera es probable que logre excelentes propiedades de barrera adicionales para un solvente de una solución electrolítica .

La amina usada en la presente invención no se limita particularmente pero es típicamente una amina conocida usada como un agente de curación para una resina epoxi. Las aminas preferidas son poliamina alifática, poliamina aliciclica, y poliamina aromática desde el punto de vista de adhesividad y resistencia a solventes.

La amina usada en la presente invención tiene de manera preferente un equivalente de amina de 120 g/eq o menos, de manera más preferente de 100 g/eq o menos, y de manera aún más preferente de 80 g/eq o menos desde el punto de vista de excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. Ejemplos específicos de la poliamina alifática incluyen dietilentriamina (DETA, un equivalente de amina de 20.7 g/eq), trietilentetramina (TETA, un equivalente de amina de 24.4 g/eq), tetraetilenpentamina (un equivalente de amina de 27.1 g/eq), m-xilendiamina (un equivalente de amina de 34.1 g/eq), trimetilhexametilendiamina (un equivalente de amina de 39.6 g/eq) , 2-metilpentametilendiamina (un equivalente de amina de 29.0 g/eq), y dietilaminopropilamina (un equivalente de amina de 65.0 g/eq). Los ejemplos específicos de la poliamina alicíclica incluyen isoforondiamina (un equivalente de amina de 42.6 g/eq), 1,3-bisaminometilciclohexano (un equivalente de amina de 35.5 g/eq), bis ( 4-aminociclohexil) metano (un equivalente de amina de 52.5 g/eq), norborneno-diamina (un equivalente de amina de 38.6 g/eq), 1, 2-diaminociclohexano (un equivalente de amina de 28.5 g/eq), y Laromin C-260 (un equivalente de amina de 59.5 g/eq) . Los ejemplos específicos de la poliamina aromática incluyen diaminodifenilmetano (un equivalente de amina de 49.6 g/eq), m-fenilendiamina (un equivalente de amina de 31.0 g/eq), y diaminodifenilsulfona (un equivalente de amina de 62.1 g/eq). Estas aminas se pueden usar individualmente o como una mezcla de dos o más de ellas. A fin de mejorar las propiedades de barrera del solvente, las poliaminas alifáticas son más preferidas y TETA y DETA se prefieren particularmente.

En la presente invención, la relación del mezclado de la amina y la resina epoxi es 1.0 o más en términos de la relación del número de átomos de hidrógeno activos en la amina con respecto al número de grupos funcionales (el número de grupos epoxi) en la resina epoxi y es de manera preferente de 1.1 o más y de manera más preferente 1.2 o más desde el punto de vista de mejora en la durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. Sin embargo, una relación de mezclado de 3.0 o más puede reducir la resistencia de una película conductiva que se obtiene.

Se describirá un material de polímero que contiene un componente (2) de una resina fenoxi y una resina epoxi usado como el material de polímero 1 de la presente invención .

En la presente invención, la resina fenoxi puede ser cualquier resina fenoxi conocidas y ejemplos incluyen una resina fenoxi producida a partir de un bisfenol y una epihalfidrina y una resina fenoxi producida por la polimerización de adición de una resina epoxi fenólica y un bisfenol. Ejemplos típicos del bisfenol usado como un material para la resina fenoxi incluyen 2,2- bis (4-hidroxifenil) propano, bis ( 4-hidroxifenil ) metano, bis (4-hidroxifenil) sulfona, sulfuro de bis ( -hidroxifenil) , e hidroquinona de 3, , 5 , 6-dibenzo-l , 2-oxafosfan-2-óxido . La resina fenoxi se puede producir fácilmente por un método conocido para ajusfar una relación molar de reacción del bisfenol y una resina epoxi del bisfenol o una epihalohidrina . También se puede obtener una resina fenoxi copolimeroizada al combinar una pluralidad de los bisfenoles en una manera similar.

La resina fenoxi usada en la presente invención tiene de manera preferente un peso molecular promedio en peso de 30,000 o más, de manera más preferente 40,000 o más, y de manera aún más preferente 50,000 o más. Una resina fenoxi que tiene un peso molecular de menor que 30,000 puede proporcionar propiedades de barrera insuficientes para un solvente de una solución electrolítica cuando se cura con una resina epoxi. El límite superior es de manera preferente 80,000 desde el punto de vista de un grado de libertad de un solvente utilizable y fácil manejo con una resina epoxi.

La resina fenoxi usada en la presente invención tiene de manera preferente un equivalente de grupo hidroxilo que varía de 100 a 500 g/eq, de manera más preferente de 150 a 450 g/eq, y de manera particular preferentemente de 200 a 400 g/eq. Una resina fenoxi que tiene un equivalente de grupo hidroxilo de menor que 100 g/eq tiene puntos de reacción en exceso con una resina epoxi y está puede incrementar el grado de contracción de curación.

Ei¾ la presente invención, una resina fenoxi que tiene ya sea un peso molecular promedio en peso o un equivalente de grupo hidroxilo dentro del intervalo preferido produce fácilmente una película que tiene propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica o adhesión de entre capas. La resina fenoxi satisface de manera más preferente tanto el intervalo de peso molecular promedio en peso preferido y el intervalo equivalente de grupo hidroxilo preferido debido a que la película que se obtiene tiene excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y excelente adhesión de entre capas.

Los ejemplos de productos comercialmente disponibles de la resina fenoxi utilizable en la presente invención incluyen YP-50S (nombre comercial, fabricado por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., un peso molecular promedio en peso de 50,0 a 70, 000), YP-70 (nombre comercial, fabricado por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., un peso molecular promedio en peso de 50,000 a 60,000), YPB-43C (nombre comercial, fabricado por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., un peso molecular promedio en peso de 60,000 o más), y FX-316 (nombre comercial,. fabricado por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., un peso molecular promedio en peso de 40, 000 a 60, 000) .

La resina epoxi puede ser un compuesto que tiene dos o más grupos epoxi por molécula y no es necesariamente un poliéter. En la presente invención, se pueden usar resinas epoxi conocidas y ejemplos de la resina epoxi incluyen una resina epoxi de poliéter, una resina epoxi multifuncional, una resina epoxi de ácido dimérico, una resina epoxi aliciclica, y una resina epoxi arainoaromática . Entre ellas, una resina epoxi de poliéter, una resina epoxi, multifuncional, una resina epoxi aliciclica, y una resina epoxi aminoaromática se usan de manera preferente desde el punto de vista de propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica.

La resina epoxi de poliéter se produce al hacer reaccionar un compuesto de monómero-epoxi, principalmente una epihalohidrina con un bisfenol para producir un éter glicidílico. Ejemplos típicos del bisfenol usado como un material para la resina epoxi incluyen 2,2-bis(4-hidroxifenil) propano, bis ( 4-hidroxifenil ) metano, bis (4-hidroxifenil) sulfona, sulfuro de bis (4-hidroxifenil) , e hidriquinona de 3, 4 , 5, 6-dibenzo-l, 2-oxafosfan-2-óxido. Los ejemplos de productos comercialmente disponibles de la resina de poliéter-epoxi producida de tal bisfenol incluyen jER 828 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un peso molecular promedio de 370, un equivalente de epoxi de 184 a 194 g/eq) , jER 1004AF (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un peso molecular promedio de 1,650, un equivalente de epoxi de 875 a 975 g/eq) , jER 806 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 160 a 170 g/eq) , y jER YX4000 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 180 a 192 g/eq) . Los ejemplos de productos comercialmente disponibles de la resina epoxi multifuncional incluyen jER 152 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 176 a 178 g/eq), jER 157S70 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 200 a 220 g/eq) , y jER 1032H60 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 163 a 175 g/eq) . Los ejemplos de productos comercialmente disponibles de la resina epoxi ácido-dimero incluyen jER 871 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 390 a 470 g/eq) , y jER 872 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 600 a 700 g/eq). Los ejemplos de productos comercialmente disponibles de la resina epoxi amino-aromática incluyen jER 604 (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 110 a 130 g/eq) , y jER 63Q (nombre comercial, fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation, un equivalente de epoxi de 90 a 105 g/eq) .

La resina epoxi tiene de manera preferente un peso molecular promedio en número de 5,000 o menos, y de manera más preferente tiene 3,000 o menos y de manera aún más preferente 1,000 o menos desde el punto de vista de propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. Una resina epoxi que tiene un peso molecular promedio en número de más de 5,000 puede incrementar la distancia entre los puntos de reticulación y una resina fenoxi y está puede deteriorar en consecuencia las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica .

La resina epoxi tiene de manera preferente un equivalente de grupo epoxi de 500 g/eq o menos, de manera más preferente 400 g/eq o menos, y de manera aún más preferente 300 g/eq o menos desde el punto de vista de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. Una resina epoxi que tiene un equivalente de grupo epoxi de más de 500 g/eq puede reducir la densidad de reticulación a una resina fenoxi.

Una resina epoxi que tiene ya sea un peso molecular promedio en número o un equivalente de grupo epoxi dentro del intervalo preferido produce fácilmente una película que tiene propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La resina epoxi satisface de manera más preferente tanto el intervalo de peso molécula promedio en número preferido como el intervalo equivalente de grupo epoxi preferido debido a que la película que se obtiene tiene excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica.

La resina fenoxi y la resina epoxi se mezclan de manera preferente en una relación que varía de 0.5 a 2.0 en términos de equivalente de grupo epoxi en la resina epoxi con respecto a 1.0 equivalente de grupo hidroxilo en la resina fenoxi, de manera más preferente de 0.7 a 1.5, y de manera aún más preferente de 0.9 a 1.2. Una relación de menor que 0.5 en términos de equivalente puede reducir la densidad de reticulación de una resina fenoxi y una resina epoxi. Una relación de más de 2.0 en términos de equivalente puede no lograr la estabilidad en un entorno de potencial- de equilibrio en un electrodo negativo debido a grupos epoxi no reaccionado.

Un acelerador de curación que tiene capacidad catalítica para promover la reacción entre una resina fenoxi y una resina epoxi también se puede usar apropiadamente. Los ejemplos del acelerador de curación incluyen un compuesto de amina terciaria, un compuesto de metal alcalino, un compuesto de fosfato orgánico, una sal de amonio cuaternaria, una amina cíclica y un imidazol. Estos agentes se pueden usar individualmente o se pueden usar como una mezcla de dos o más de ellos. Entre ellos, un compuesto de amina terciaria se usa particularmente de manera preferente en consideración de la estabilidad adicional en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo.

Particularmente de manera preferida los ejemplos usados del compuesto de amina terciaria incluyen 2,4,6-tris (dimetilaminometil) fenol, trietilamina, tri-n-propilamina, tri-n-butilamina, trietanolamina, y bencildimetilamina . Estos compuestos también se pueden usar individualmente o se pueden usar como una mezcla de dos o más de ellos.

El acelerador de curación se puede agregar en una cantidad de aproximadamente 0.01 a 5% en peso en un contenido sólido de reacción. Un acelerador de curación contenido en una cantidad de menor que 0.01% en peso puede no lograr proporcionar el efecto catalítico. Un acelerador de curación contenido en una cantidad de más de 5% en peso es más que la función catalítica adecuada y puede ser inútil .

Se describirá un componente (3) de un polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo usado como el material de polímero 1 en la presente invención. El polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo no se limita particularmente y es de manera preferente un (co) polímero de alcohol vinilico que tiene una unidad estructural de alcohol vinilico como un componente principal. En este punto, el " (co) polímero de alcohol vinílico" significa "polímero de alcohol vinílico y/o copolímero de alcohol vinílico".

En la · presente invención, la "unidad estructural del alcohol vinílico" significa una estructura alifática saturada de cadena recta en la cual las moléculas de alcohol vinílico como una unidad de monómeros se conectan entre sí a través de la porción de enlace doble y el grupo hidroxilo permanece como un grupo funcional. El " (co) polímero de alcohol vinílico" significa un polímero que tiene unidad estructural de alcohol vinílico. Los ejemplos del polímero incluyen alcohol polivinílico y un copolímero de alcohol vinílico y otro monómero que tiene un enlace de carbono-carbono insaturado. El monómero que tiene un enlace de carbono-carbono insaturado no se limita particularmente y es de manera preferente etileno, 1-ciclohexano, y análogos de ellos que se polimerizan en una estructura de hidrocarburo alifático saturado desde el punto de vista de durabilidad contra el potencial de electrodo negativo.

Teniendo una unidad estructural de alcohol vinílico "como un componente principal" significa que una estructura de resina tiene un grado de saponificación (% en mol) , lo cual representa el contenido de la "unidad estructural del alcohol vinílico", de 50% en mol o más. El grado de saponificación no es limita particularmente y varía de manera preferente de 70 a 100% en mol, de manera más preferente 90 a 100% en mol, y de manera particular preferentemente de 98 a 100% en mol. Un alcohol polivinilico que tiene un grado de saponificación bajo incrementa el contenido de un grupo acetilo como un intermediario durante la purificación y puede provocar un efecto adverso en la durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. Ejemplos específicos de un producto comercialmente disponible incluyen GOHSENOL de tipo N (marca registrada) N-300 (fabricado por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., un grado de saponificación de 98.0 a 99.0% en mol, una viscosidad de 25 a 30 mPas) , NH-18 (fabricado por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., un grado de saponificación de 98.0 a 99.0% en mol, una viscosidad de 25 a 30 mPas), NH-20 (fabricado por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., un grado de saponificación de 98.5 a 99.4% en mol, una viscosidad de 35 a 43 mPas) , NH-26 (fabricado por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., un grado de saponificación de 99.4% en mol o más, una viscosidad de 60 a 68 mPas), NM-14 (fabricado por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., un grado de saponificación de 99.0% en mol o más, una viscosidad de 20.5 a 24.5 mPas) , NM-11 (fabricado por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., un grado de saponificación de 99.0% en mol o más, una viscosidad de 13 a 16 mPas), y NL-05 (fabricado por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., un grado de saponificación de 99.0% en mol o más, una viscosidad de 4.6 a 6.0 mPas) y EVAL (marca registrada, fabricado por Kuraray Co., Ltd., un grado de saponificación de 99.4% o más) es decir un copolimero de alcohol vinilico y etileno.

Se describirá un material de polímero que contiene un componente (4) de una resina curable y un elastómero usado como el material de polímero 1 en la presente invención.

La resina curable usada en este punto es un componente de resina curable que se somete a una reacción química para formar una estructura de red de polímero. Específicamente, incluye naturalmente una resina que tiene un grupo funcional químicamente reactivo en la molécula y también incluye un agente de curación cuando se usa el agente de curación. Los ejemplos de la resina curable incluyen una composición de un componente que inicia la curación por, por ejemplo, humedad en aire, una composición de dos componentes que se usa al mezclar una resina con un agente de curación u otra resina reactiva con la resina, y resinas curables conocidas y agentes de curación usados en una composición de tres componentes.

Una resina termoendurecible que inicia la curación por calor se prefiere desde el punto de vista de productividad. La resina termoendurecible se puede curar por una reacción de curación conocida y ejemplos de la reacción incluyen reacción de adición y reacción de condensación. La reacción de adición se prefiere debido a que no se genera un subproducto durante un proceso de reacción.

Los ejemplos de la reacción de curación que usan la reacción de adición incluyen hidrosililación. En la hidrosililación, una resina se cuera por la reacción de adición de un grupo Si-H a un grupo alquenilo y de esta manera la velocidad de curación es alta. Tal reacción se prefiere para un sistema de producción en linea.

Las resinas curables conocidas capaces de someterse a hidrosililación se pueden usar como la resina curable que tiene reactividad de hidrosililación y las resinas preferidas son un polímero de hidrocarburo saturado (A) que contiene al menos un grupo alquenilo capaz de someterse a la hidrosililación en la molécula (componente (A) ) y un compuesto (B) que contiene al menos dos grupos hidrosililo en la molécula (componente (B) ) desde el punto de vista de la resistencia de una resina después de la curación. En este punto, el polímero de hidrocarburo saturado es un concepto para proponer un polímero que no contiene sustancialmente un enlace insaturado de carbono-carbono excepto un anillo aromático y significa que las unidades de repetición que constituyen la cadena principal excepto ;;el grupo alquenilo se compone de un grupo hidrocarburo. Sin embargo, una estructura de cadena principal puede incluir un enlace insaturado de carbono-carbono en una pequeña cantidad, de manera preferente en un intervalo de 10.% o menor siempre y cuando la durabilidad que es un objeto de la presente invención no se deteriore.

El grupo alquenilo capaz de someterse a hidrosililación (a partir de ahora también llamada simplemente "grupo alquenilo") no se limita particularmente siempre y cuando el grupo contenga un enlace doble de carbono-carbono que tiene reactividad de hidrosililación. Los ejemplos del grupo alquenilo incluyen grupos hidrocarburo insaturados alifáticos tales como un grupo vinilo, un grupo alilo, un grupo metilvinilo, un grupo propenilo, un grupo butenilo, un grupo pentilo, y un grupo hexenilo; grupos hidrocarburo insaturados cíclicos tales como un grupo ciclopropenilo, un grupo ciclobutenilo, un grupo ciclopentenilo, y un grupo ciclohexenilo; y un grupo metacrilo. Entre ellos, un grupo alilo se prefiere debido a que tiene alta reactividad de hidrosililación y el grupo alquenilo se introduce comparativamente de manera fácil.

En el componente (A) en la presente invención, el grupo alquenilo capaz de someter a hidrosililación puede estar en una terminal de la cadena principal o en una cadena lateral de un polímero de hidrocarburo saturado o puede estar tanto en una terminal de la cadena principal como en una cadena lateral. En particular, el grupo alquenilo está de manera preferente en una terminal de la cadena principal debido a que tal componente (A) incrementa la cantidad de una cadena de red efectiva de un componente de polímero de hidrocarburo saturado contenido en un material curado formado finalmente y esto permite la fácil producción de un material curado de caucho que tiene alta resistencia y alto alargamiento.

Un polímero que forma una estructura del polímero de hidrocarburo saturado como el componente (A) se puede obtener tal, por ejemplo, (1) polimerizar un compuesto olefínico que tiene de 2 a 6 átomos de carbono, tal como etileno, propileno, 1-buteno, e isobutileno como un componente principal o (2) homopolimerizar un compuesto de dieno tal como butadieno e isopreno o copolimerizar el compuesto olefínico y el compuesto de dieno, seguido por hidrogenación . Un polímero de isobutileno, un polímero de butadieno hidrogenado, o un polímero de isopreno hidrogenado se prefiere desde el punto de vista de fácil introducción de un grupo funcional a una terminal, fácil control de un peso molecular, e incremento del número de grupos funcionales terminales .

El polímero de isobutileno se puede formar de una unidad de isobutileno sola como una unidad de monómero o puede contener una unidad de monómero copolimerizable con isobutileno de manera preferente en una cantidad de 50% en peso o menos, de manera más preferente 30% en peso o menos, y de manera aún más preferente 20% en peso o menos con base en la cantidad del polímero de isobutileno. Los ejemplos de tal unidad de monómero incluyen definas que tienen de 4 a 12 átomos de carbono, éter vinílico, compuestos de vinilo aromáticos, vinilsilanos , y alil-silanos . Ejemplos específicos de tal componente de copolímero incluyen 1-buteno, 2-buteno, 2-metil-l-buteno, 3-metil-l-buteno, penteno, 4-metil-l-penteno, hexeno, vinilciclohexano, éter metil-vinílico, éter etil-vinílico, éter isobutil-vinílico, estireno, a-metilestireno, dimetilestireno, p-t-butoxiestireno, p-hexeniloxiestireno, p-aliloxiestireno, p-hidroxiestireno, ß-pineno, indeno, vinildimetilmetoxisilano, viniltrimetilsilano, divinildimetoxisilano, divinil-dimetilsilano, 1,3-divinil-l, 1, 3, 3-tetrametildisiloxano, trivinilmetilsilano, tetravinilsilano, alildimetilmetoxi-silano, aliltrimetilsilano, dialildimetoxisilano, dialildimetilsilano, ?-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano, y ?-metacriloiloxipropilmetildimetoxisilano . Un polímero de isobutileno particularmente preferido es un polímero de isobutileno formado de una unidad de isobutileno sola o como una unidad de monómero.

El polímero de butadieno hidrogenado y el polímero de isopreno hidrogenado pueden contener otras unidades de monómero además de la unidad de monómero como un componente principal como con el caso en el polímero de isobutileno.

El polímero de hidrocarburo saturado como el componente (A) puede contener una unidad de monómero que tiene un enlace doble que permanece después de la polimerización, tal como un compuesto de polieno que incluye butadieno, isopreno, 1, 13-tetradecadieno, 1, 9-decadieno, 1 , 7-octadieno, y 1 , 5-hexadieno, en una pequeña cantidad, de manera preferente en un intervalo de 10% en peso o menos, siembre y cuando se logre un objeto de la presente invención .

El componente (A) tiene de manera preferente un peso molecular promedio en número de 2,000 a 100,000 (método GPC, en términos de poliestireno) desde el punto de vista de fácil manejo y elasticidad de caucho después de la curación. Típicamente, un componente (A) que tiene un peso molecular promedio en número más grande es probable que incremente la flexibilidad de una película conductiva que se obtiene.

Los ejemplos del método para producir el componente (A) incluyen un método para hacer reaccionar un polímero que tiene un grupo funcional tal como grupo hidroxi con un compuesto que tiene un grupo insaturado, introducir en consecuencia el grupo insaturado al polímero, como se da a conocer en JP-A No. H03-152164 y JP-A No. H07-304969. Los ejemplos del método para introducir un grupo insaturado a un polímero que tiene un átomo de halógeno incluyen un método para llevar a cabo reacciones de Friedel-Crafts con éter alquenil-fenílico, un método para llevar a cabo una reacción de sustitución con, por ejemplo, aliltrimetilsilano en presencia de un ácido a Lewis, y un método para llevar a cabo una reacción Friedel-Crafts con varios fenoles para introducir un grupo hidroxilo y luego combinar el método o introducción del grupo alquenilo. Otros métodos aplicables son introducir un grupo insaturado durante la polimerización de un monómero como se da a conocer en la patente de los Estados Unidos No. 4316973, JP-A No. S63-105005, y JP-A No. H04-288309. Entre ellos, el método para introducir un enlace insaturado durante la -polimerización de un monómero es de manera particular preferentemente empleado debido a que el componente (A) se puede simplemente producir a bajo costo.

El componente (B) usado en la presente invención puede ser cualquier compuesto conocido siempre y cuando el compuesto incluya al menos dos grupos hidrosililo en la molécula. Un organohidrógeno polisiloxano se prefiere debido a que tiene buena compatibilidad con una resina. En este punto, el organohidrógeno polisiloxano significa un polisiloxano que tiene un grupo de hidrocarburo y un átomo de hidrógeno en un átomo Si y ejemplos específicos incluyen polisiloxanos de cadena cíclicos representado, por ejemplo, por (donde 2 < mi + ni < 50, 2 < mi, 0 < ni, R es un grupo hidrocarburo que tiene una cadena principal con 1 a 20 átomos de carbono y puede contener uno o más grupos fenilo) (donde 0 < m2 + n2 < 50, 0 < m2, 0 < n2, R es un grupo hidrocarburo que tiene una cadena principal con 1 a 20 átomos de carbono y puede contener uno o más grupos fenilo) (donde 3 < m3 + n3 < 20, 2 < m3 < 19, 1 < n3 < 18, R es un grupo hidrocarburo que tiene una cadena principal con 1 a 20 átomos de carbono y puede contener uno o más grupos fenilo) .

En los organohidrógeno polisiloxanos ejemplificados en lo anterior, la posición de los grupos siloxi representados por (donde R es un grupo hidrocarburo que tiene una cadena principal con 1 a 20 átomos de carbono y puede contener uno o más grupos fenilo) no se especifica, y en un organohidrogeno polisiloxano que tiene una pluralidad de los grupo siloxi (1) y una pluralidad de los grupos siloxi (2), los grupos se pueden arreglar alternativamente entre si o se pueden arreglar en una manera aleatoria.

Un organohidrogeno polisiloxano representado por la siguiente fórmula se prefiere debido a que tiene buena compatibilidad con el componente (A) .

(En la fórmula, 2 < k < 10, 0 < 1 <5, R es un grupo hidrocarburo que tiene de 8 a 20 átomos de carbono) .

En la Fórmula Química anterior, los grupos siloxi representados por las Fórmulas (1) y (2) se pueden arreglar alternativamente entre sí o se pueden arreglar en una manera aleatoria .

El número de grupos hidrosililo contenidos en el componente (B) pueden ser al menos dos por molécula y varia de manera preferente de 2 a 40 y de manera más preferente de 3 a 30. En este punto, un grupo hidrosililo significa un grupo SiH. Para un componente (B) que tiene dos átomos de hidrógeno que se enlazan al mismo átomo Si, el número de grupos hidrosililo es 2. Un componente (B) que tiene un número de grupos hidrosililo que varían de 2 a 40 puede satisfacer tanto buena velocidad de curación como estabilidad del componente (B) .

La relación molar (grupo alquenilo total: grupo hidrosililo total) de la cantidad de grupo alquenilo total en el componente (A) y la cantidad de grupo hidrosililo total en el componente (B) es de manera preferente de 1:0.5 a 1:5. La relación molar es de manera más preferente 1:0.7 a 1:4 a fin de lograr apropiadamente flexibilidad y espesor superficial en una película conductiva obtenida después de la curación. La relación molar de la cantidad de grupo alquenilo total en el componente (A) y la cantidad de grupo hidrosililo total en el componente (B) es de manera preferente de 1:1 a 1:4 a fin de formar una estructura reticulada suficiente para lograr de esta manera una buena propiedad de curación y para eliminar una curación insuficiente, huecos, grietas y otros defectos.

El control de número de grupos hidrosililo por molécula de un agente de curación como el componente (B) y/o la relación molar de la cantidad del grupo alquenilo total en el componente (A) y la cantidad de grupo hidrosililo total en el componente (B) permite un fácil control de la flexibilidad y el espesor superficial de una película conductiva obtenida después de la curación.

El componente (A) y el componente (B) se hacen reaccionar de manera preferente al usar un catalizador de hidrosililación desde el punto de vista de eficiencia de producción.

El catalizador de hidrosililación puede ser un catalizador conocido y no se limita particularmente. Ejemplos específicos incluyen ácido cloroplatinico, platino elemental, y platino sólido soportado sobre un portador tal como alúmina, sílice, y negro de carbón; un complejo de platino-vinilsiloxano {por ejemplo, Ptn (ViMe2SiOSiMe2Vi) n y Pt [ (MeViSiO) 4] m} ; un complejo de platino-fosfina {por ejemplo, Pt(PPh3) y Pt(PBu3)4}; un complejo de platino-fosfito {por ejemplo, Pt[P(OPh)3] y Pt [ P (OBu) 3 ] } (donde Me es un grupo metilo, Bu es un grupo butilo, Vi es un grupo vinilo, Ph es un grupo fenilo, y n y m son un número entero; a partir de ahora, se aplica el mismo significado) ; y Pt(acac)2 (donde acac es un grupo acetilacetonato; a partir de ahora, se aplica el mismo significado) . Ejemplos adicionales incluyen un compuesto de platino-hidrocarburo tal como un compuesto de platino-olefina descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 3159601 y Patente de los Estados Unidos No. 3159662 de Ashby, et al., y un catalizador de alcoholato de a platino descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 3220972 de Lamoreaux. Para un complejo de platino-vinilsiloxano, la relación molar del platino (Pt) y un ligando es de manera preferente de 1:0.2 a 1:4 desde el punto de vista de reactividad.

Ejemplos específicos del catalizador excepto compuestos de platino incluyen RhCl(PPh3)3, RhCl3, Rh/Al203, RuCl3, IrCl3, FeCl3, A1C13, PdCl2-2H20, NiCl2, y TiCl4- Estos catalizadores de hidrosililación se pueden usar individualmente o se pueden usar en combinación de dos o más de ellos. Entre los catalizadores de hidrosililación, por ejemplo, ácido cloroplatínico, un complejo de platino-olefina, un complejo de platino-vinilsiloxano, y Pt(acac)2 son preferidos desde el punto de vista de la actividad catalítica .

La cantidad de un catalizador usado no se limita particularmente y es de manera preferente de 10_1 a 10~8 mol con respecto a 1 mol del grupo alquenilo en el componente (A) desde el punto de vista de costo y supresión de espuma debido a una gran cantidad de gases corrosivos y un gas hidrógeno generado durante la curación. La cantidad es de manera más preferente de 10"2 a 10"6 mol desde el punto de vista de reactividad.

El elastomero usado en combinación con la resina curable no se limita particularmente y ejemplos incluyen elastomeros termoendurecibles tales como caucho natural, caucho de estireno-butadieno, caucho de butadieno, caucho de isopreno, caucho de acrilonitrilo-butadieno, caucho de cloropreno, caucho de etileno-propileno, terpolimero de etileno-propileno, caucho de butilo, caucho acrilico, polietileno clorosulfonado, caucho de uretano, caucho de silicona, y fluorocaucho; y elastomeros termoplásticos tales como un elastomero estirénico, un elastomero olefinico, un elastomero de éster, un elastomero de uretano, un elastomero de cloruro de vinilo y un elastomero de aramida. Un elastomero que contiene un enlace de carbono insaturado en una cadena principal es preferido, y en particular, el caucho de butilo es más preferido debido a que tiene alta durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La adición de un elastomero a una resina curable permite la producción de una película conductiva que tiene más durabilidad excelente contra el potencial de electrodo negativo .

La resina curable y el elastomero se mezclan de manera preferente en una relación en peso de 1:99 a 99:1, de manera más preferente 5:95 a 95:5, y de manera aún más preferente 10:90 a 90:10. Una resina curable contenida dentro del intervalo logra buena durabilidad contra el potencial de electrodo negativo, mantiene la conductividad eléctrica y estabiliza la calidad.

El material de polímero 1 de la presente invención puede contener otras resinas además de los componentes (1) a (4) siempre y cuando los efectos ventajosos de la invención no se deterioren.

Las partículas conductivas 1 usadas en la presente invención significan sólidos particulados que tienen conductividad eléctrica.

Las partículas conductivas 1 son de manera preferente un material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo negativo aplicado. Ejemplos preferidos incluyen, pero no limitan necesariamente a, partículas SUS, partículas conductivas de carbono, partículas de plata, partículas de oro, partículas de cobre, partículas de titanio y partículas de aleación.

Las partículas conductivas de carbono tienen una ventana potencial muy amplia, son estables en un amplio intervalo con respecto a tanto el potencial de electrodo positivo como el potencial de electrodo negativo, y son excelentes en la conductividad. Las partículas conductivas de carbono son de peso muy ligero y de esta manera minimizan el incremento en masa. Además, las partículas conductivas de carbono se usan frecuentemente como el agente auxiliar conductivo de un electrodo. Esto reduce en gran medida la resistencia al contacto aún si las partículas conductivas de carbono están en contacto con el agente auxiliar conductivo debido al mismo material. Ejemplos específicos de las partículas conductivas de carbono incluyen negro de carbón tales como negro de acetileno y Ketjenblack, grafito, grafeno, y nanotubos de carbono. Entre ellos, #3950B (fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation), Black Pearls 2000 (fabricado por Cabot Corporation) , Printex XE2B (fabricado por Degussa) , Ketjenblack EC-600JD (fabricado por Lion Corporation) , ECP-600JD (fabricado por Lion Corporation), EC-300J (fabricado por Lion Corporation), y ECP (fabricado por Lion Corporation) se usan de manera preferente debido a que tal material tiene de manera particular excelente conductividad.

Para las partículas conductivas 1 que emplean partículas conductivas de carbono, las partículas conductivas de carbono se pueden someter a tratamiento hidrofóbico superficial. Esto puede reducir la capacidad de conformación a un electrolito y hacen una condición en la cual el electrolito es improbable que penetre los poros en un colector de corriente.

Para un material de polímero que está en contacto con un electrodo negativo y se usa en un colector de corriente, el material de polímero se desea que tenga estabilidad en un entorno potencial de equilibrio en un electrodo negativo y también tenga propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica a fin de evitar una fuga de un componente de solución electrolítica. El estudio por lo inventores ha observado desafortunadamente que un material de polímero que contiene carbono como las partículas conductivas es probable que degrade gradualmente el desempeño de la batería. Estudios adicionales para enfrentar el problema han revelado en consecuencia que los iones de litio en una solución electrolítica pasan a través de las partículas de carbono y han revelado que usan un material de polímero que satisface tanto la estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo como las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y mejoran las propiedades de barrera para un componente (ión) contenido en una solución electrolítica puede mejorar adicionalmente el desempeño de la batería. Los inventores han llevado a cabo repetidamente estudios intensivos con base en los estudios anteriores y han descubierto que usar un material de polímero que tiene excelente estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo y excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y el uso de partículas conductivas que contienen un elemento metálico pueden mejorar el desempeño de la batería.

En la presente invención, las excelentes propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica significan que un componente contenido en una solución electrolítica de una batería de ion de litio es improbable que pase. El método de evaluación de las propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica no se limita particularmente y, por ejemplo, las propiedades de barrera se pueden evaluar al determinar la distribución del elemento de litio en una sesión transversal de una película conductiva después de la exposición a un entorno de potencial predeterminado por la técnica electromecánica. Específicamente, se usa una celda electroquímica equipada con un contra electrodo de metal de litio y un electrodo de trabajo de la película conductiva de la presente invención. Una corriente se controla para una semana de modo que la diferencia de potencial * entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo mantiene una diferencia de potencial propuesta entre +0 V y +2 V, y luego se determina la distribución de un elemento de litio presente en una sección transversal de la película conductiva. La profundidad de penetración de un elemento de litio de la superficie de la película es de manera preferente de 5 µp? o menos, de manera más preferente 3 pm o menos, y de manera aún más preferente de 1 µ?? o menos. Una batería que emplea la película conductiva multicapa que tiene excelentes propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica puede suprimir una reacción secundaria que es provocada por la transferencia de un componente contenido en una solución electrolítica a través de la capa 1 a las capas diferentes a la capa 1 y el sobrevoltaje que es provocado por la reducción de un componente contenido en una solución electrolítica, suprimiendo de este modo el deterioro de la batería.

De esta manera, desde el punto de vista de estabilidad a largo plazo de una película conductiva usada como un colector de .corriente para la batería, las partículas conductivas 1 son de manera preferente partículas conductivas que contienen un elemento metálico y son de manera preferente un metal elemental y una aleación, uno óxido, un carburo, un nitruro., un siliciuro, un boruro, y un fosfuro del mismo. Entre ellos, desde el punto de vista de conductividad, es más preferido un metal elemental. Las partículas conductivas que contienen un elemento metálico pueden ser un material compuesto. Se prefiere un elemento metálico puro debido a que puede reducir la resistencia de contacto con un material activo.

El elemento metálico no se limita particularmente pero es de manera preferible un material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo negativo aplicado, tal como platino, oro, plata, cobre, estaño, bismuto, zinc, níquel, paladio, cromo, indicio, antimonio, aluminio, germanio, silicio, berilio, tungsteno, molibdeno, manganeso, tántalo, titanio, neodimio, magnesio y zirconio y de manera más preferente platino, oro, plata, cobre, níquel, y titanio. Los ejemplos de la aleación de los elementos metálicos incluyen SUS, Nicromo, constantano, y níquel-plata .

Las partículas conductivas que contienen un elemento metálico puede tener cualquier forma pero la forma es de manera preferente una forma dendrítica, una forma acicular, una forma similar a plata, una forma de ' hojuelas, y una forma escamosa, por ejemplo, debido a que la película conductiva obtiene excelente conductividad.

Las partículas conductivas que contienen un elemento metálico pueden tener cualquier tamaño de partícula pero el tamaño de partícula promedio es de 0.05 a 100 µp?, de manera preferente de 0.1 a 75 um, de manera más preferente 0.1 a 50 µp?, y de manera particular preferentemente de 0.5 a 25 µp?. Un tamaño de partícula promedio de menor que 0.05 µ?? es probablemente para incrementar la resistencia eléctrica debido a la resistencia de interfaz de las partículas conductivas que contiene un elemento metálico, y un tamaño de partícula promedio de más de 100 µp? tiene una posibilidad de deteriorar en gran medida la naturaleza superficial o de reducir en gran medida las características mecánicas. El tamaño de partícula promedio se puede determinar por distribución de tamaño de partícula de difracción láser.

En la presente invención, las partículas conductivas 1 también pueden emplear, por ejemplo, partículas de un polímero conductivo tal como polipirrol y polianilina a demás de las partículas anteriores y pueden emplear partículas prácticamente usadas como lo que es llamada una composición de resina conductiva agente de relleno .

En la presente invención, se puede usar un solvente a fin de dispersar las partículas conductivas 1. Un solvente utilizable no se limita particularmente y un solvente que disuelve o dispersa un componente del material de polímero 1 es preferido. Por ejemplo, para un material de polímero 1 que contiene el componente (1) de una amina y una resina epoxi (donde la resina epoxi y la amina se mezclan en una relación de 1.0 o más en términos de la relación del número de átomos de hidrógeno activos en la amina con respecto al número de grupos funcionales en la resina epoxi) o el componente (2) de la resina fenoxi y una resina epoxi, ejemplos utilizables del solvente incluyen acetona, metil-etil-cetona, tolueno, xileno, metil-isobutil-cetona, acetato de etilo, éter monometílico de etilenglicol, N,N-dimetilformamida, N, N-dimetilacetamida, metanol, etanol, y ciclohexanona . Para un material de polímero 1 que contiene el componente (3) de un polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo, se prefiere un solvente polar debido a que el polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo tiene alta polaridad. Ejemplos utilizables del solvente polar incluyen, pero no limitan necesariamente a, agua pura y solventes orgánicos altamente polares tal como dimetilformamida (DMF) y sulfóxido de dimetilo (DMSO) , y el agua se usa de manera particular preferentemente debido a que no es un solvente orgánico que genera un producto residual desde un punto de vista industrial. Estos solventes se pueden usar como una mezcla de dos o más de ellos. Para un material de polímero 1 que contiene el componente (4) de una resina curable y un elastómero, ejemplos del solvente incluyen solventes de hidrocarburo tales como tolueno, xileno, heptano, y solventes de petróleo; solventes halogenados tal como tricloroetileno; solventes de éster tal como acetato de etilo y acetato de butilo; solventes de cetona tal como acetona metil-etil-cetona, y metilisobutilcetona; solventes de alcoho'l tales como metanol, etanol, e isopropanol; y solventes de silicona tales como hexametilciclotrisiloxano, octametilciclotetrasiloxano, y decametilciclopentasiloxano .

La película conductiva de la presente invención contiene de manera preferente las partículas conductivas 1 y el material de polímero 1 en una relación en peso que varía de 1:99 a 99:1, de manera más preferente 1:99 a 50:50, de manera aún más preferente de 5:95 a 40:60, y de manera mucho más preferente de 10:90 a 20:80. Una relación de mezclado dentro del intervalo preferido mantiene la conductividad eléctrica que no deteriore la función como una película conductiva y proporciona la resistencia como una película conductiva para lograr un fácil manejo.

Las partículas conductivas 1 se pueden distribuir homogéneamente o no homogéneamente en la película conductiva de la presente invención y la distribución de las partículas conductivas 1 puede fluctuar en la película conductiva. Se puede usar una pluralidad de tipos de partículas conductivas y la distribución de las partículas conductivas puede fluctuarte en la película conductiva.

La película conductiva de la presente invención contiene de manera más preferente partículas inorgánicas similar a placa aislante, que mejora la adhesión entre capas. Las partículas inorgánicas tipo placa aislante pueden emplear partículas inorgánicas similar a placa aislante conocidas naturales o sintéticas. Diferente a las partículas inorgánicas similares a placa conductiva, las partículas inorgánicas tipo placa aislante pueden controlar apropiadamente la resistencia eléctrica en la dirección en el plano. Esto evita que una batería se descomponga debido a una sobre-corriente en la dirección en plano del colector de corriente en caso de un corto circuito. Los ejemplos de las partículas inorgánicas tipo placa aislante incluyen mica escamosa o en hojuelas, mica, sericita, ilita, talco, caolinita, montmorilonita, esmectita, vermiculita, dióxido de titanio similar a placa o en hojuelas, titanato de potasio, titanato de litio, boehmita, y alúmina. Entre ellos, el talco similar a placa o en hojuelas, caolinita, mica, dióxido de titanio, y alúmina son preferidos y el talco, caolinita, y mica son más preferidos. En la presente invención, una forma similar a placa incluyen, además de la forma similar a placa, una forma en hojuelas y una forma escamosa, por ejemplo, Una proporción dimensional de las partículas inorgánicas tipo placa aislante en la presente invención se puede determinar como sigue: un polvo fino de las partículas inorgánicas tipo placa aislante se observa bajo un microscopio electrónico de exploración (S-4800, fabricado por Hitachi, Ltd.) en un aumento de 30,000 a 100,000; se seleccionan arbitrariamente diez partículas que tienen una sesión transversal observable; se miden el espesor y la longitud de cada sección transversal, se calcula la relación de longitud/espesor; y se calcula la media aritmética. Las partículas inorgánicas tipo placa aislante en la presente invención tienen de manera preferente una proporción dimensional de 5 o más y de manera más preferente 7 o más. Partículas inorgánicas tipo placa aislante que tienen una proporción dimensional de 5 o más probablemente se van a orientar en la película conductiva y es poco probable que incremente en el valor de resistencia en la dirección de espesor, las partículas inorgánicas tipo placa aislante tienen de manera preferente un eje mayor de 0.1 µp? a aproximadamente 100 µp? y de manera más preferente de 0.2 um a 50 µ??. las partículas inorgánicas tipo placa aislante que tienen un eje mayor dentro del intervalo permiten que la película conductiva mantenga la resistencia y hacen fácil el manejo.

Las partículas inorgánicas tipo placa aislante en la presente invención se pueden someter a tratamiento superficial con un agente de acoplamiento, por ejemplo, el tratamiento superficial con un agente de acoplamiento u otros agentes puede mejorar la resistencia mecánica de la película conductiva y el desempeño de la batería. El agente de acoplamiento no se limita particularmente y los agentes de acoplamiento utilizables son agentes de acoplamiento típicamente usados tales como un agente de acoplamiento de silano, un agente de acoplamiento de titanato y un agente de acoplamiento de aluminato. El método de tratamiento superficial capaz de ser empleado es un método de tratamiento superficial en seco o en húmedo conocido.

Los ejemplos comercialmente disponibles de las partículas inorgánicas tipo placa aislante incluyen micas tales como de serie A (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series B (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series C (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series SJ (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series L-plier (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series MICALET (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series Y (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series SA (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), series EX (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.), y series CT (fabricadas por Yamaguchi Mica Co., Ltd.); caolinitas tal como RC-1 (fabricadas por Takehara Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Glomax LL (fabricadas por Takehara Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Satintone W (fabricadas por Takehara Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Satintone No.5 (fabricadas por Takehara Kagaku Kogyo Co., Ltd.), y arcilla de caolín NN (fabricada por Takehara Kagaku Kogyo Co., Ltd.); y talcos como MICRO ACE (fabricados por Nippon Tale Co., Ltd.), NANO ACE (fabricados por Nippon Tale Co., Ltd.), series J/M (fabricadas por Fuji Tale Industrial Co., Ltd.), series M/M (fabricadas por Fuji Tale Industrial Co., Ltd.), series R/M (fabricadas por Fuji Tale Industrial Co., Ltd.), series RCP (fabricadas por Fuji Tale Industrial Co., Ltd.), series FT (fabricadas por Fuji Tale Industrial Co . , Ltd.), series MF (fabricadas por Fuji Tale Industrial Co., Ltd.), series PS (fabricadas por Asada Milling Co . , Ltd.), Aseries S (fabricadas por Asada Milling Co., Ltd.), y series JET (fabricadas por Asada Milling Co., Ltd. ) .

Las partículas inorgánicas tipo placa aislante se pueden distribuir homogéneamente o no homogéneamente en la película conductiva y la distribución de las partículas inorgánicas tipo placa aislante pueden fluctuar en la película conductiva.

Para la relación de mezclado del material de polímero 1 y las partículas inorgánicas tipo placa aislante, las partículas inorgánicas tipo placa aislante están de manera preferente contenidas en una cantidad que varía de 1 a 200 partes en peso, de manera más preferente que varían de 10 a 150 partes en peso, y de manera mucho más preferente que varían de 15 a 100 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del material de polímero 1. Una relación de mezclado dentro del intervalo permite que la película conductiva mantenga la resistencia y haga fácil el manejo.

Para una película conductiva multicapa, si la capa 1 tiene un coeficiente de expansión lineal más grande que el coeficiente de expansión lineal de otra capa, las partículas inorgánicas tipo placa aislante contenidas en la capa 1 incluidas en una película conductiva también proporcionan un efecto para reducir el alabeo de la película multicapa con la otra capa. El grado de alabeo de una película conductiva, se puede evaluar como sigue: una parte de la película se corta en un cuadrado de 5 cm; después, la película cortada se seca absolutamente y se deja sobre un plano horizontal en un entorno de baja humedad con un punto de condensación de -30°C o menos; y luego, la elevación de la película conductiva se mide. Es preferible que la película conductiva no se enrolles espontáneamente una o más veces y tenga una distancia de elevación de 1 cm o menos. La distancia de elevación es de manera más preferente 7 mm o menos y de manera mucho más preferente de 5 mm o menos. Una película conductiva enrollada espontáneamente una o más veces o una película que tiene una distancia de elevación de 1 cm o más para elevar un colector de corriente puede tener dificultad en el manejo.

El espesor de la película conductiva de la presente invención no se limita particularmente, pero es de manera preferente de 1 a 100 um, de manera más preferente 1.5 a 75 µp?, y de manera aún más preferente 2 a 50 µp?. Una película conductiva que tiene un espesor de más de 100 µp? puede deteriorar más el desempeño de la batería tal como la densidad de potencia generada o puede incrementar la resistencia en la dirección de espesor de la película conductiva para conducir el incremento en la resistencia interna de una batería cuando la película se emplea en una batería. Una película que tiene un espesor de menor que 1 µp? puede ser difícil de manejar.

La película conductiva de la presente invención tiene de manera preferente una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 10 O'at?2 o menos. Una batería que usa la película que tiene un valor de resistencia de más de 10 O???2 puede tener una resistencia interna incrementada para reducir de esta manera la densidad de potencia generada. La resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor es de manera más preferente de 5 O'a?2 o menos y de manera aún más preferente 1 O'??2 o menos debido a que tal película reduce la resistencia interna de una batería para lograr una excelente densidad de potencia generada.

La película conductiva de la presente invención se puede apilar en capas adicionales para formar una película conductiva multicapa a fin de mejorar la resistencia y la resistencia al calor de una película. La película conductiva multicapa de la presente invención tiene durabilidad contra el potencial de electrodo negativo debido a que tiene la película conductiva de la presente invención como la capa 1. Una película conductiva multicapa usada en una aplicación que requiere conductividad eléctrica, tal como una batería, puede tener cualquier número de capas siempre y cuando no se deteriore la conductividad eléctrica. Sin embargo, un número de exceso de capas incrementa la resistencia eléctrica de la película conductiva multicapa en la dirección de espesor debido al efecto de resistencia de interface entre las capas y esto probablemente en consecuencia deteriorará el desempeño de la batería. De esta manera, el número de capas es de manera preferente de 5 o menos. Otras capas excepto la capa 1 tienen de manera preferente conductividad eléctrica y una capa utilizable no se limita particularmente siempre y cuando la capa tenga conductividad eléctrica.

Cada capa de la película conductiva multicapa de la presente invención tiene de manera preferente propiedades de barrera para una solución electrolítica. Una batería bipolar que emplea la película conductiva multicapa que tiene propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica puede suprimir una reacción secundaria provocada por la transferencia de un ion solvatado a cada capa o la transferencia de un ion solvatado a través de cada capa de la película conductiva multicapa y de esta manera puede reducir la pérdida eléctrica por la carga y descarga.

La película conductiva multicapa de la presente invención, está provista de manera preferente con una capa 2 que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo debido a que una batería bipolar que emplea tal película obtiene excelentes características de ciclo. La capa 2 está de manera preferente presente en una superficie de la película conductiva multicapa debido a que tal película puede ejercer durabilidad contra el potencial de electrodo positivo. Los ejemplos del material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo incluyen metales tales como aluminio, SUS, y níquel; compuestos de metal, tales como ITO y Ti02; compuestos de materiales de polímero y partículas conductivas; y compuestos de materiales' inorgánicos tales como cerámicas y vidrio y partículas conductivas. Se puede usar material comúnmente usado como una capa conductiva. Estos materiales se pueden usar individualmente o una pluralidad de ellos se puede usar en cada capa. En la presente invención, la capa 2 contiene de manera más preferente un compuesto (a partir de ahora llamado "material conductivo 2") de un material de polímero 2 y partículas conductivas 2, debido a que un material que tiene una densidad de peso pequeña se prefiere a fin de' mejorar el desempeño de una batería de ion de litio bipolar, específicamente, para reducir el peso.

Como una modalidad preferida de la película conductiva multicapa de la presente invención, una película conductiva multicapa incluye una capa 1, que incluye la película conductiva de la presente invención y una capa 2, que incluye un material conductivo 2 que contiene un material de polímero 2 y partículas conductivas 2 se describirán a continuación.

En la presente invención, tener durabilidad contra el potencial de electrodo positivo significa tener durabilidad contra un entorno de potencial de equilibrio a un ion de litio en un material activo de electrodo positivo. Significa típicamente que ningún material se somete, por ejemplo, a degradación en un entorno de +4V a +5V con respecto a un potencial de equilibrio entre el litio metálico y un ion de litio. La durabilidad se puede determinar por la técnica electroquímica. Específicamente, se usa una celda electroquímica equipada con un contraelectrodo de metal de litio y un electrodo de trabajo de la película conductiva multicapa de la presente invención. En una condición en la cual el potencial del electrodo de trabajo con respecto al contra-electrodo se controla para proporcionar una diferencia de potencial propuesta entre +4V y +5V, cuando la corriente del contra-electrodo al electrodo de trabajo después de 1 día es un valor predeterminado o menos, que una película conductiva multicapa se puede evaluar para tener durabilidad. La durabilidad se puede determinar de una manera similar a aquella en la prueba de durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. Específicamente, se mantiene un potencial constante de modo que el potencial del electrodo a con respecto al electrodo de b es 4.2 V, entonces la corriente a después de un 1 minuto y la corriente b después de 1 día se determinan, y se calcula la relación b/a. Una película que tiene una relación b/a de 1/2 o menos se considera que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo.

El material de polímero 2 no se limita particularmente y se pueden usar varios materiales de polímero siempre y cuando el material muestre durabilidad contra el potencial de electrodo positivo. Por ejemplo, los materiales preferidos son poliimida aromática, poliamida-imida, poliamida, polietileno, polipropileno, silicona, éter de polifenileno, nilón, polibutilen tereftalato, sulfuro de polifenileno, poliéter éter cetona, y poliéster debido a que estos materiales tienen excelente durabilidad contra el potencial de electrodo positivo, así como excelente resistencia a un solvente tal como un solvente de electrolito usado en una batería de ion de litio y un solvente usado durante la producción de un electrodo. La poliimida aromática, poliamida-imida, y poliamida son más preferidas y la poliimida aromática se prefiere particularmente .

La poliamida y poliamida-imida no se limitan particularmente, siempre y cuando un polímero se obtenga por la reacción de un diamina y al menos un compuesto ácido seleccionado de un ácido dicarboxílico, un derivado de ácido reactivo de un ácido dicarboxílico, un ácido tricarboxílico, y un derivado de ácido reactivo de un ácido tricarboxílico, y un polímero conocido pueda usar.

Los ejemplos del ácido dicarboxilico o un derivado de ácido reactivo del mismo incluyen ácidos dicarboxilicos alifáticos tales como ácido oxálico, ácido malónico, ácido succinico, ácido glutárico, ácido adipico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico, ácido tridecanodioico, ácido ciclohexanodicarboxílico, y ácido dimero; ácidos dicarboxilicos aromáticos tales como ácido itálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftalenodicarboxilico, ácido oxidibenzoico, ácido dicarboxilico del éter de 4,4'-difenilico, ácido dicarboxilico de 4 , ' -difenilsulfona, y ácido 4, 4' -difenildicarboxílico, y derivados de ácido reactivos de los mismos.

Los ejemplos del ácido tricarboxilico o un derivado de ácido reactivo del mismo incluyen ácido trimelitico, ácido 3, 3, 4 ' -benzofenonotricarboxílico, ácido 2 , 3 , 4 ' -difenil-tricarboxilico, ácido 2,3,6-piridinatricarboxílico, ácido 3, 4 , 4 ' -benzanilida-tricarboxilico, ácido 1, 4 , 5-naftalen-tricarboxilico, ácido tricarboxilico de éter 2' -metoxi-3, 4, 4' -difenilico, y ácido 2 ' -clorobenzanilida-3 , 4,4' -tricarboxilico .

Los ejemplos de la diamina incluyen 4,4'-diaminodifenilpropano, 4 , 4 ' -diaminodifenilmetano, benzidina, 3, 3' -diclorobenzidina, 3, 3' -dimetilbenzidina, 2, 2' -dimetil-bencidina, 3, 3' -dimetoxibencidina, 2, 2' -dimetoxibencidina, sulfuro de 4, 4' -diaminodifenilo, 3, 3' -diaminodifenilsulfona, 4 , 4 ' -diaminodifenilsulfona, 4 , 4 ' -oxidianilina, 3,3'-oxi-dianilina, 3, 4 ' -oxidianilina, 1 , 5-diaminonaftaleno, 4,4'-diaminodifenildietillsilano, 4,4' -diaminodifenilsilano, óxido de 4 , ' -diaminodifeniletilfosfina, , 4 ' -diaminodifenil N-metilamina, 4, 4' -diaminodifenil N-fenilamina, 1,4-diaminobenceno (p-fenilendiamina) , 1, 3-diaminobenceno, 1,2-diaminobenceno, bis { - ( 4-aminofenoxi) fenil } sulfona, bis {4-(4-aminofenoxi) fenil }propano, bis{4- (3-aminofenoxi) fenil}-sulfona, 4, 4' -bis (4-aminofenoxi) bifenil, 4 , 4 ' -bis ( 3-amino-fenoxi) bifenilo, 1, 3-bis (3-aminofenoxi) enceno, l,3-bis(4-aminofenoxi) benceno, 3, 3' -diaminobenzofenona, 4 , 4 ' -diamino-benzofenona, y análogos de las mismas.

La poliimida aromática puede tener cualquier estructura molecular, siempre y cuando se use un dianhidrido tetracarboxilico aromático y una diamina aromática. La poliimida aromática se produce al usar un ácido poliámico como un precursor. El ácido poliámico se puede producir mediante cualquier método conocido y se produce típicamente al disolver un dianhídrido tetracarboxilico aromático y una diamina aromática en cantidades sustancialmente equimoleculares en un solvente orgánico y al agitar la solución en una condición de temperatura controlada hasta que la polimerización del dianhídrido ácido y la diamina se completa. Tal solución de ácido poliámico se puede obtener típicamente a una concentración de 5 a 35% en peso y de manera preferente de 10 a 30% en peso. Una solución de ácido poliámico que tiene una concentración dentro del intervalo obtiene un peso molecular apropiado y viscosidad de solución.

El método de polimerización puede ser cualquier método conocido y un método de combinación del mismo. En la polimerización de un ácido poliámico, el método de polimerización se caracteriza por el orden de adición de los monómeros y el control del orden de adición de los monómeros puede controlar varias propiedades físicas de una poliimida que se obtiene. De esta manera, la presente invención puede emplear cualquier método para agregar monómeros para la polimerización del ácido poliámico. Ejemplos típicos del método de polimerización son como sigue. 1) Un método en el cual una diamina aromática se disuelve en un solvente polar orgánico y se hace reaccionar con una cantidad sustancialmente equimolecular de dianhídrido tetracarboxílico aromático que se polimeriza. 2) Un método en el cual un dianhídrido tetra-carboxílico aromático se hace reaccionar con un compuesto de diamina aromática en una cantidad más pequeña que aquella del dianhídrido tetracarboxílico aromático en un solvente polar orgánico para producir un pre-polímero que tiene cada extremo con un grupo anhídrido ácido; y subsecuentemente, el compuesto de diamina aromática se usa para ser polimerizado de modo que el dianhídrido tetracarboxilico aromático y el compuesto de diamina aromática son sustancialmente equimolecular en el proceso total. 3) Un método en el cual un dianhídrido tetracarboxilico aromático se hace reaccionar con un compuesto de diamina aromática en una cantidad más grande que aquella del dianhídrido tetracarboxilico aromático en un solvente polar orgánico para producir un prepolímero que tiene cada extremo con un grupo amino; y subsecuentemente, al prepolímero, el compuesto de diamina aromática se agrega adicionalmente, y luego el dianhidrido tetracarboxilico aromático se usa para ser polimerizado de modo que el dianhídrido tetracarboxilico aromático y el compuesto de diamina aromática son sustancialmente equimolecular en el proceso total. 4) Un método en el cual dianhídrido tetracarboxilico aromático se disuelve y/o se dispersa en un solvente polar orgánico, luego un compuesto de diamina aromática se usa para ser sustancialmente equimolecular, y la mezcla se polimeriza. 5) Un método en el cual una mezcla de un dianhídrido tetracarboxilico aromático y una diamina aromática en cantidades sustancialmente equimoleculares se hace reaccionar en un solvente polar orgánico que se polimeriza .

Estos métodos se pueden emplear individualmente o se pueden combinar parcialmente.

La presente invención puede emplear un ácido poliámico obtenido al usar cualquiera de los métodos de polimerización.

En este punto, el material usado en una solución del ácido poliámico como el precursor de la poliimida utilizable en la presente invención se describirá.

Los ejemplos de dianhídrido tetracarboxílico apropiado utilizable en la presente invención incluyen dianhídrido piromelítico, dianhídrido 2,3,6,7-naftalenotetracar-boxílico, dianhídrido 3, 3', 4,4'-bifeniltetracarboxílico, dianhídrido 2, 3,3', 4'-bifeniltetracarboxílico, dianhídrido 1,2,5,6-naftalenotetracarboxílico, dianhídrido 2, 2', 3,3'-bifeniltetracarboxílico, dianhídrido 3, 3' , , 4 ' -benzo-fenonatetracarboxílico, dianhídrido 4 , ' -oxiftálico, dianhídrido 2, 2-bis (3, 4-dicarboxifenil) propano, dianhídrido 3, 4 , 9, 10-perilenotetracarboxílico, dianhídrido bis (3,4-dicarboxifenil) propano, dianhídrido 1, 1-bis (2 , 3-dicarboxi-fenil)etano, dianhídrido 1, 1-bis (3, 4- dicarboxifenil ) etano, dianhídrido bis (2, 3-dicarboxifenil) metano, dianhídrido bis (3, 4-dicarboxifenil) etano, dianhídrido oxidiftálico, dianhídrido bis (3, 4-dicarboxifenil) sulfona, bis (anhídrido de monoéster trimelitico) , de p-fenileno, bis (anhídrido de monoéster trimelitico) de etileno, bis (anhídrido de monoéster de trimelitico) de bisfenol A y análogos de los mismos. Estos compuestos se usa de manera preferente individualmente o como una mezcla en cualquier relación arbitraria .

Entre estos dianhídridos ácidos, el dianhídrido piromelítico, dianhídrido3, 3' , , 4' -benzofenonatetracar-boxílico, dianhídrido 4, 4' -oxiftálico, y dianhídrido 3 , 3 ' , 4 , 4 ' -bifeniltetracarboxílico se prefieren específicamente debido a que tal compuesto es de manera industrial fácilmente disponible. Estos se pueden usar individualmente o se pueden usar como una mezcla apropiada de dos o más de ellos .

Los ejemplos de la diamina aromática apropiada utilizable en la presente invención incluyen 4,4'-diaminodifenilpropano, 4 , 4 ' -diaminodifenilmetano, bencidina, 3, 3' -diclorobencidina, 3, 3' -dimetilbencidina, 2,2'- dimetil-bencidina, 3, 3' -dimetoxibencidina, 2,2'- dimetoxibencidina, sulfuro de 4 , 4' -diaminodifenilo, 3,3'- diaminodifenil-sulfona, 4 , 4 ' -diaminodifenilsulfona, 4,4'- oxidianilina, 3 , 3 ' -oxidianilina, 3, 4' -oxidianilina, 1,5- diaminonaftaleno, , 4' -diaminodifenildietilsilano, 4,4'- diaminodifenilsilano, óxido de 4 , 4 ' -diaminodifeniletilfosfina, , ' -diaminodifenil N-metilamina, 4 , 4 ' -diaminodifenil N-fenilamina, 1/4- diaminobenceno (p-fenilendiamina ) , 1, 3-diaminobenceno, 1,2-diaminobenceno, bis { 4- (4-aminofenoxi) fenil } sulfona, bis-{4- ( 4-aminofenoxi ) fenil }propano, bis { 4- ( 3-aminofenoxi ) fenil } -sulfona, 4 , 4' -bis (4-aminofenoxi) bifenilo, 4, 4' -bis (3- amino-fenoxi ) bifenilo, 1 , 3-bis ( 3-aminofenoxi ) benceno, 1,3- bis (4-aminofenoxi) benceno, 1, 4-bis (4-aminofenoxi)benceno, 3,3'-diaminobenzofenona, 4 , 4 ' -diaminobenzofenona, y análogos de ellas .

Entre estas diaminas aromáticas, al menos una diamina aromática seleccionada de 4,4'- diaminodifenil-propano, 4 , 4 ' -diaminodifenilmetano, 4,4'- diaminodi-fenilsulfona, 4 , 4' -oxidianilina, 3,3'- oxidianilina, 3,4'-oxidianilina, 1 , 5-diaminonaftaleno, 4 , 4 ' -diaminodifenil-silano, óxido de 4 , 4 ' -diaminodifeniletilfosfina, 4,4'-diaminodifenil N- metilamina, , 4 ' -diaminodifenil N-fenilamina, 1,4- diaminobenceno (p-fenilendiamina) , 1,3-diaminobenceno, 1, 2-diaminobenceno, bis { 4- (4-aminofenoxi) -fenil } sulfona, bis- { 4- ( 4-aminofenoxi) fenil }propano, bis{4-( 3-aminofenoxi) fenil } -sulfona, 4, ' -bis (4-aminofenoxi) bifenilo, 4 , 4 ' -bis ( 3-aminofenoxi ) bifenilo, 1, 3-bis (3-amino-fenoxi) benceno, 1, 3-bis ( 4-aminofenoxi) enceno, 1, 4-bis (4-aminofenoxi) benceno, 3, 3' -diaminobenzofenona y 4 , ' -diamino-benzofenona se usa específicamente de manera preferente debido a que estas diaminas aromáticas son de manera industrial fácilmente disponibles. Estas diaminas aromáticas se pueden usar como una combinación apropiada.

El solvente usado de manera preferente para la síntesis de un ácido poliámico puede ser cualquier solvente capaz de disolver el ácido poliámico y es un solvente de amida, es decir, por ejemplo, N, -dimetilformamida, N,N-dimetilacetamida, y N-metil-2-pirrolidona . N, -dimetil-formamida y N, -dimetilacetamida se usan particularmente manera preferente.

Las partículas conductivas 2 usadas en la capa 2 de la película conductiva multicapa de la presente invención son de manera preferente un material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo aplicado. Ejemplos preferidos de tal material incluyen, pero no se limitan necesariamente a, partículas de aluminio, partículas de SUS, partículas conductivas de carbono, partículas de plata, partículas de oro, partículas de cobre, partículas de titanio y partículas de aleación. Entre ellas, las partículas de aluminio, partículas de SUS, y partículas conductivas de carbono son más preferidas y las partículas conductivas de carbono se prefieren particularmente debido a que tal material estable en un entorno de potencial de electrodo positivo. Ejemplos específicos de las partículas conductivas de carbono incluyen negros de carbón, tales como negro de acetileno y negro Ketj, grafito, grafeno y nanotubos de carbono.

Entre ellas, #3950B (fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation), Blacks Pearls 2000 (fabricado por Cabot Corporation) , Printex XE2B (fabricado por Degussa) , Ketjenblack CE-600JD (fabricado por Lion Corporation) , ECP-600JD (fabricado por Lion Corporation), EC-300J (fabricado por Lion Corporation) y ECP (fabricado por Lion Corporation) se usan de manera preferente debido a que tal material tiene particularmente excelente conductividad.

Las partículas conductivas 2 pueden emplear un material usado prácticamente como la que es llamada una composición de resina conductiva agente de rellenoa además de las partículas anteriores.

Las partículas conductivas 2 se pueden distribuir homogéneamente o no homogéneamente en la capa 2 y la distribución de las partículas pueden fluctuar en la capa 2. Se puede usar una pluralidad de tipos de partículas conductivas y la distribución de las partículas conductivas 2 puede fluctuar en la capa 2.

El material de polímero 2 y las partículas conductivas 2 están de manera preferente contenidos en una relación en peso de 50:50 a 99:1 y de manera más preferente de 60:40 a 95:5. El material de polímero 2 contenido dentro del intervalo mantiene la conductividad eléctrica para que no deteriore la función como una película conductiva y proporcione la resistencia como una película conductiva para lograr un fácil manejo.

El material conductivo 1 usado en la película conductiva de la presente invención y el material conductivo 2 usado en la capa 2 de la película conductiva multicapa se puede producir por un método conocido aplicable en los campos industriales de una combinación de un componente de polímero y partículas conductivas. Ejemplos no limitantes del método son como sigue: (i) un método para combinar y dispersar partículas conductivas, mientras que se funde un componente de polímero; (ii) un método para combinar y dispersar partículas conductivas mientras que se disuelve un componente de polímero -en un solvente; (iü) un método para combinar y dispersar partículas conductivas concurrentemente con la reacción de polimerización de un componente de polímero; y (iv) un método para combinar y dispersar un precursor de un componente de polímero y partículas conductivas.

Un método preferido para formar la película conductiva de la presente invención es combinar y dispersar partículas conductivas, mientras que se funde un componente de polímero o mientras que se disuelve un componente de polímero en un solvente desde el punto de vista> de la estabilidad de producción. Para un material de polímero 2 que emplea una poliimida soluble, se pueden combinar y dispersar una solución de poliimida y partículas conductivas. A fin de dispersar finamente las partículas conductivas y de estabilizar el estado de dispersión, un dispersante, un espesante, u otros agentes se pueden usar dentro del intervalo que no afecten las características de la película. El material de polímero 2 que incluye poliimida aromática puede emplear un ácido poliámico como un dispersante.

La combinación y dispersión se forman de manera preferente al usar, por ejemplo, un molino de bolas, un molino de cuentas, un molino de arena, un molino coloide, un molino de chorro, o un molino de rodillos, y el producto tiene de manera preferente un diámetro medio de 10 mm o menos .

En particular, un material conductivo que emplea partículas conductivas de carbono se dispersa de manera preferente por un método con un molino de cuentas, un molino de bolas, u otros medios para producir un líquido fluido para buen manejo del material conductivo o una solución del material conductivo en el siguiente proceso de formación de película .

La película conductiva y la capa 1 y/o la capa 2 en la película conductiva multicapa de la presente invención pueden contener un agente de relleno a fin de mejorar las diversas características de la película, tales como propiedades deslizantes, conductividad de calor, conductividad eléctrica, resistencia a corona, rigidez de bucle y propiedades de corte. Se puede usar cualquier agente de relleno.

El tamaño de partícula de un agente de relleno no se limita particularmente debido a que se determina dependiendo de las características de la película que se modifica y el tipo de un agente de relleno que se agrega. El tamaño de partícula promedio es de típicamente 0.05 a 100 µ?t?, de manera preferente de 0.1 a 75 µp? , de manera más preferente de 0.1 a 50 , y aún de manera más preferente de 0.1 a 25 µ??. Un tamaño de partícula promedio de menor que 0.05 pm es probable que no logre ejercer un efecto modificador y un agente de relleno que tiene un tamaño partícula promedio de más de 100 µp? puede deteriorar en gran medida la naturaleza superficial o reducir en gran medida las características mecánicas.

La cantidad de un agente de relleno agregado no se limita particularmente debido a que se determina dependiendo de las características de la película que se modifican y el tamaño de partícula de un agente de relleno. La cantidad de un agente de relleno agregado es típicamente de 0.01 a 200 partes en peso, de manera preferente de 0.01 a 100 partes en peso, y de manera más preferente de 0.02 a 80 partes en peso, con respecto a las 100 partes en peso del componente de polímero. Un agente de relleno contenido en una cantidad de menor que 0.01 partes en peso puede no lograr ejercer un efecto modificador y un agente de relleno contenido en una cantidad de más de 200 partes en peso puede reducir en gran medida las características mecánicas de una película.

Para agregar un agente de relleno a la película conductiva o la capa 1 o la capa 2. de la película conductiva multicapa de la presente invención, el método de combinación se puede aplicar como con lo anterior, y el agente de relleno se puede agregar concurrentemente con la combinación y dispersión de las partículas conductivas.

Se describirá el método para formar la película conductiva de la presente invención.

Los ejemplos preferidos del método para formar la película conductiva de la presente invención incluyen: a) un método para formar un recubrimiento de una solución que contiene un material conductivo 1 sobre la superficie de una lámina delgada de metal, secar el recubrimiento para remover un solvente, curar el recubrimiento como sea necesario, y luego liberar la película de la lámina delgada de metal; b) un método para formar de un recubrimiento de una solución que contiene un material conductivo 1 sobre la superficie de una película de plástico, secar el recubrimiento para remover un solvente, curar el recubrimiento como sea necesario, y luego liberar la película de la película de plástico; y c) un método para calentar y fundir un material conductivo 1 con un extrusor de fusión, extruir el material en una película, curar la película como sea necesario, y recolectar la película.

A un material de polímero 1 que contiene el componente (1) de una amina y una resina epoxi o el componente (2) de una resina fenoxi y una resina epoxi, el método a) se aplica de manera preferente desde el punto de vista de productividad. Un recubrimiento se puede formar mediante cualquier método conocido aplicable en los campos industriales y el método no se limita particularmente. Una solución de grabado de metal conocida es una solución acuosa que contiene principalmente cloruro férrico y la solución se puede usar particularmente de manera preferente cuando la lámina delgada de cobre o la lámina delgada de aluminio se usa como lámina delgada de metal. El tiempo y temperatura de curación se pueden ajustar apropiadamente y no se limita particularmente. Por ejemplo, un material de polímero 1 que contiene el componente (1) de una amina y una resina epoxi se acelera para ser curado a una temperatura de aproximadamente 20 a 80°C que es menor que el punto de ebullición de un solvente de dispersión para un material conductivo 1 durante aproximadamente 1 a 60 minutos y después el material conductivo 1 se cura a una temperatura de aproximadamente 80 a 300°C que es mayor que el punto de ebullición durante aproximadamente 1 a 600 minutos. Un material de polímero 1 que contiene el componente (2) de una resina fenoxi y una resina epoxi se acelera para ser curado a una temperatura de aproximadamente 30 a 80°C que es menor que el punto de ebullición de un solvente de dispersión para un material conductivo para 1 de aproximadamente 1 a 60 minutos y después el material conductivo 1 se cura a una temperatura de aproximadamente 80 a 200°C que es mayor que el punto de ebullición durante aproximadamente 1 a .120 minutos. Un tiempo de curación excesivamente corto puede lograr una curación insuficiente y no es favorable. Un tiempo de curación excesivamente prolongado puede degradar el material conductivo 1 que se ha curado. Una temperatura de curación excesivamente baja puede ser poco probable que ejerza un efecto de aceleración de curación durante un período de tiempo corto y una temperatura de curación excesivamente alta puede degradar el material conductivo 1 que se ha curado.

Un material de polímero 1 que contiene el componente (3) de un polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo puede emplear particularmente de manera preferente el método a) o b) en el cual una solución de un material conductivo 1 que contiene el material de polímero 1 y las partículas conductivas 1 se aplica y se seca desde el punto de vista de productividad. El recubrimiento se puede llevar a cabo mediante cualquier método conocido aplicable en los campos industriales y el método no se limita particularmente. El tiempo y la temperatura de secado se pueden ajustar apropiadamente y no se limita particularmente. Típicamente, un recubrimiento se seca de manera preferente en una manera escalonada de primero secar un recubrimiento a una temperatura baja aproximadamente temperatura ambiente y secar subsecuentemente el recubrimiento a una temperatura alta de aproximadamente 100 a 150°C. Una temperatura de secado excesivamente baja puede lograr un secado insuficiente y una temperatura de secado excesivamente alta puede degradar una película conductiva durante el secado. El secado en una temperatura alta solo puede provocar un defecto de huecos en una película debido a la evaporación instantánea de una gran cantidad de solventes restantes y de esta manera no es favorable .

Los ejemplos del método para formar una película de un material de polímero 1 que contiene el componente (4) de una resina curable y un elastómero incluyen un método para fundir y extruír un material conductivo 1 que contiene partículas conductivas 1, la resina curable, y el elastómero y un método para secar una solución de dispersión de un material conductivo 1 que contiene partículas conductivas 1, la resina curable, y el elastómero sobre un sustrato. La resina curable se puede curar a temperatura ambiente y se puede someter a calentamiento, humidificación, irradiación ultravioleta, u otros tratamientos como sea necesario. Una resina curable que contiene un polímero de hidrocarburo saturado que contiene un grupo alquenilo capaz de someterse a hidrosililación y un compuesto que contiene al menos dos grupos hidrosililo en la molécula se calienta de manera preferente a 50°C o más, de manera más preferente 80°C o más, y aun de manera más preferente 120°C o más, para ser curado, la curación térmico puede reducir el tiempo de curación para mejorar la productividad. El tiempo de calentamiento es de manera preferente de 10 segundos o más, de manera más preferente de 60 segundos o más, y aun de manera más preferente de 180 segundos o más. El tiempo de calentamiento dentro del intervalo promueve suficientemente la curación para producir una película conductiva que tiene excelente resistencia mecánica. Se puede emplear un método de calentamiento conocido aplicable en los campos industriales y los ejemplos del método de calentamiento incluyen calentamiento por aire calentado y rayos de infrarrojo lejano.

Un método para formar la película conductiva multicapa de la presente invención se describirá a continuación .

Los ejemplos del método para formar cada capa en una película conductiva multicapa que es una modalidad preferida de la presente invención y tiene una capa 1, que incluye la película conductiva de la presente invención y una capa 2, que incluye un material conductivo 2 que contiene un material de polímero 2 y partículas conductivas 2 incluyen: a) un método en el cual primero, la capa 2 se forma, después un material conductivo disuelto o fundido 1 se forma sobre la capa 2, y luego la capa formada se seca y se cura, como sea necesario; b) un método en el cual primero, la capa 1 se forma, después un material conductivo disuelto o fundido 2 o un precursor disuelto o fundido del material conductivo 2 se aplica sobre la capa 1, luego la capa formada se seca, como sea necesario, y el precursor del material conductivo 2 se hace reaccionar, como sea necesario; c) un método en el cual un material conductivo disuelto o fundido 1 y un material conductivo disuelto o fundido 2 o un precursor disuelto o fundido del material conductivo 2 se aplica sobre un sustrato mediante co-extrusión, y las capas se secan y se curan, como sea necesario, y el precursor del material conductivo 2 se hace reaccionar, como sea necesario; d) un método en el cual el material conductivo 1 se aplica sobre una superficie de una capa similar a película 3 mediante recubrimiento, extrusión, u otras técnicas para formar la capa 1, después los solventes se evaporan y la capa se cura, como sea necesario, luego el material conductivo 2 o un precursor del material conductivo 2 se aplica sobre la superficie sin que la capa 1 de la capa 3 por recubrimiento, extrusión, u otras técnicas formen la capa 2, luego los solventes se evaporan y la capa se cura, como sea necesario, y el precursor del material conductivo 2 se hace reaccionar, como sea necesario; y e) un método en el cual la capa 1 y la capa 2 se producen separadamente y se unen y se combinan por, por ejemplo, unión por termocompresión. Estos métodos se pueden combinar .

El tratamiento corona, tratamiento de plasma, y otros tratamientos se pueden llevar a cabo apropiadamente a fin de mejorar la adhesión. Desde el punto de vista de productividad, un método preferido es primero formar la capa 2, después formar un material conductivo 1 disuelto sobre la capa 2, luego evaporar los solventes, y curar las capas.

Para una capa 2 que emplea un material conductivo 2 que contiene un material de polímero y partículas conductivas 2, se describirá el método para producir la capa 2, específicamente, el método para producir una película de la capa 2. La película se puede formar mediante un método conocido aplicable en los campos industriales y el método no se limita particularmente. Los ejemplos del método incluyen un método para fundir y extruir el material polímero 2 y las partículas conductivas 2 y un método para secar una solución del material de polímero 2 y las partículas conductivas 2 sobre un sustrato.

Para formar una película que contiene poliimida aromática y partículas conductivas de carbono y es una modalidad preferida de la capa 2, el método ejemplificado es formar una solución de ácido poliámico en la cual las partículas conductivas de carbono se dispersan en una película de poliimida. Específicamente, una solución de ácido poliámico en el cual las partículas conductivas de carbono se dispersan se aplica sobre un substrato tal como un tambor de metal o una banda de metal mediante vaciad u otro método; luego la solución se seca a temperatura de temperatura ambiente a aproximadamente 200 °C para producir una película de secado de autosoporte, y la película se fija a un armazón de metal y se calienta a una temperatura final de aproximadamente 400 °C a 600 °C, produciendo en consecuencia una película de poliimida. En ese momento, es requerida una estructura de ácido poliámico*; para que reaccione químicamente en una estructura de poliimida. Los ejemplos del método de reacción incluyen imidación, imidación de calentamiento y química usando un agente de deshidratación y un catalizador. Se puede emplear cualquier método, la curación térmico se lleva a cabo de manera preferente en una temperatura más alta desde el punto de vista de productividad debido a que tal condición provoca fácilmente la imidación para acelerar la curación. Sin embargo, una temperatura excesivamente alta puede provocar descomposición térmica. Una temperatura de calentamiento excesivamente baja es poco probable que promueva la imidación a un por la curación químico y de esta manera incrementa el tiempo para el proceso de curación.

El tiempo de imidación se puede ajustar para completar suficientemente la imidación sustancial y el secado y no se limita inequívocamente. Un tiempo apropiado es típicamente en un intervalo de aproximadamente 1 a 600 segundos .

La capa 2 obtenida en el procedimiento interior se puede someter a un tratamiento apropiado tal como tratamiento corona y tratamiento de plasma a fin de mejorar la adhesión a una capa 1, capa de material activo del electrodo positivo, o una capa de material activo de electrodo negativo que se forman en los siguientes procesos.

Los espesores de la capa 1 y la capa 2 se pueden ajustar dependiendo del espesor de un recubrimiento de cada capa antes del secado y curación o en una concentración de contenido sólido. La película conductiva multicapa de la presente invención tiene de manera preferente un espesor total de 2 a 150 µ??. Un espesor de más de 150 µp? puede deteriorar el desempeño de la batería tal como densidad de potencia generada o puede incrementar la resistencia en la dirección de espesor de la película conductiva multicapa para conducir al incremento en la resistencia interna de una batería. Una película que tiene un espesor de menor que 2 µ?? puede ser difícil de ser manejada. El espesor total de manera más preferente de 2 a 100 µ?t? y de manera aún más preferente de 2 a 50 µp? debido a que tal película tiene un excelente equilibrio entre resistencia y flexibilidad.

El espesor de la capa 1 en la película conductiva multicapa de la presente invención no se limita particularmente y es de manera preferente de 1 a 100 µp?. para la película conductiva multicapa de la presente invención que tiene la capa 2, el espesor de la capa 2 se puede ajustar apropiadamente dependiendo del espesor de un recubrimiento antes del secado y curación o en una concentración de contenido sólido y es de manera preferente de 1 a 100 µp?. La e película conductiva multicapa puede incluir además otras capas además de la capa 2 pero el espesor de cada capa se ajusta de manera preferente de modo que el espesor total de la película conductiva multicapa de la presente invención está dentro del intervalo preferido (2 a 150 um) .

La película conductiva multicapa de la presente invención tiene de manera preferente una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 15 Q'cm2 o menos. Una batería que usa la película que tiene un valor de resistencia de más de 15 O'??2 puede tener una resistencia interna incrementada para reducir de este modo la densidad de potencia generada. La resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor es de manera más preferente de 7.5 Q"cm2 o menos y de manera aún más preferente 1.5 Q'cm2 o menos debido a que tal pelíucla reduce la resistencia interna de una batería para lograr una excelente densidad de potencia generada.

A fin de evitar que se adhieran sustancias extrañas a la película conductiva o a la película conductiva multicapa de la presente invención o para mantener las propiedades específicas de la película, una película removible se puede unir sobre una superficie de la película conductiva o la película conductiva multicapa. La película removible no se limita particularmente y se puede usar en una película conocida. Los ejemplos de la película incluye películas de resina sintética tal como una película de PET, una película de politetrafluoroetileno, una película de polietileno y una película de polipropileno.

La película conductiva o la película conductiva multicapa de la presente invención es utilizable para un colector de corriente, una tableta, un contenedor u otros miembros en una batería. Entre ellos, un colector de corriente se prefiere debido a que la película tiene estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo. La película conductiva o la película conductiva multicapa de la presente invención puede mejorar el desempeño de la batería, específicamente, puede reducir el peso.

La película conductiva o la película conductiva multicapa de la presente invención se puede emplear para un colector de corriente en una batería bipolar. Entre ellas, la película que incluye la capa 2 que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo se adapta mejor para un colector de corriente en una batería bipolar. Específicamente, una capa de material activo de electrodo positivo (electrodo positivo) se forma para ser conectado eléctricamente a la superficie de la capa 2 que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo y una capa de material activo de electrodo negativo (electrodo negativo) se forma para ser conectado eléctricamente a la otra superficie, constituyendo de este modio un electrodo para una batería bipolar. En particular, desde el punto de vista de reducción de peso, para una película conductiva multicapa que tiene una capa 2 que incluye el material de polímero 2 que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo, la capa de material activo de electrodo positivo se forma de manera preferente para estar en contacto con la capa 2, constituyendo de este modo la película conductiva multicapa. El electrodo para una batería bipolar que emplea la película conductiva o la película conductiva multicapa de la presente invención se usa de manera preferente para una batería bipolar que tiene una estructura que apila las capas de electrolito. Una batería bipolar que emplea el material de polímero que tiene mejores propiedades para un solvente de una solución electrolítica y durabilidad contra el potencial de electrodo positivo puede suprimir una reacción secundaria provocada por la transferencia de un ion solvatado a través de la capa 2 a las capas diferentes a la capa 2 y de esta manera puede reducir la pérdida eléctrica por la carga y descarga.

Las estructuras de un electrodo positivo y un electrodo negativo no se limitan particularmente y se pueden usar un electrodo positivo conocido y un electrodo negativo conocido. El electrodo como un electrodo positivo incluye un material activo de electrodo positivo, y el electrodo como un electrodo negativo incluye un material activo de electrodo negativo. El material activo del electrodo positivo y el material activo del electrodo negativo se pueden seleccionar apropiadamente dependiendo del tipo de una batería. Por ejemplo, para una batería como una batería de ion de litio, ejemplos del material activo del electrodo positivo incluyen óxidos compuestos de Li-Co tales como LiCo02, óxidos compuestos de Li-Ni tal como LiNi02, óxidos compuestos de Li- n tal como LiMn204 pinela, y óxidos compuestos de Li-Fe tal como LiFe02. Ejemplos adicionales incluyen compuestos de fosfato y compuestos de sulfato de un metal de transición y litio, tal como LiFeP04; óxidos y sulfuros de un metal de transición, tal como V2O5, n02, TiS2, MoS2, y Mo03; y Pb02, AgO, y NiOOH. Bajo ciertas circunstancias, dos o más materiales activos de electrodo positivo se pueden usar en combinación.

Los ejemplos del material activo de electrodo negativo incluyen materiales de carbono tales como un material de carbono cristalino y un material de carbono amorgo y materiales de metal tal como un óxido compuesto de litio y un metal de transición, incluyendo Li4Ti50i2. Ejemplos específicos incluyen grafito natural, grafito artificial, negro de carbón, carbón activado, fibra de carbono, cogue, carbón blando y carbón duro. Bajo ciertas circunstancias, dos o más materiales activos de electrodo negativo se pueden usar en combinación.

El electrodo puede incluir componentes adicionales ) tal como un agente auxiliar conductor, un polímero conductor de iones y un electrolito de soporte. Los ejemplos del agente auxiliar conductivo incluyen negro acetileno, negro de carbón y grafito. La adición de un agente auxiliar conductivo puede incrementar la conductividad de los electrones generados en el electrodo para mejorar de esta manera el desempeño de la batería. Los ejemplos del polímero conductor de iones incluye óxido de polietileno (PEO) y óxido de polipropileno (PPO) . El electrolito de soporte se puede seleccionar dependiendo del tipo de una batería. Para una batería como una batería de ion de litio, ejemplos del electrolito de soporte incluyen LiBF4, LiPF6, Li (SO2CF3) 2N, y LiN(S02C2F5)2.

Las cantidades de materiales constituyentes en el electrodo, tal como un material activo, una sal de litio, y un agente auxiliar conductivo se determinan de manera preferente en consideración del propósito propuesto (por ejemplo, orientado a la potencia de potencia generada u orientado a la energía) de una batería y conductividad iónica.

La capa de electrolito puede ser cualquiera de una capa líquida, una capa de gel, y una capa sólida. En consideración de la seguridad cuando una batería se rompe y la prevención de la unión de líquido, la capa de electrolito es de manera preferente una capa de electrolito de polímero de gel o una capa de electrolito de estado todo sólido.

El electrolito que usa una capa de electrolito de polímero de gel pierde capacidad de flujo y esto puede suprimir la salida de flujo del electrolito a un colector de corriente y puede bloquear la conductividad iónica entre las capas. Los ejemplos de un polímero hospedero para el electrolito de polímero de gel incluyen PEO, PPO, PVDF, un copolímero de fluoruro de polivinilideno-hexafluoropropileno (PVDF-HFP), PAN, PMA, y PMMA. Un plastificante utilizable es una solución electrolítica usada típicamente en una batería de ion de litio.

El electrolito de polímero de gel se produce al agregar una solución electrolítica usada típicamente en una batería de ion de litio a un electrolito de polímero totalmente de estado sólido tal como PEO y PPO. El electrolito de polímero de gel también se puede producir al soportar una solución electrolítica en la estructura de un polímero sin conductividad de ion de litio, tal como PVDF, PAN, y PMMA. La relación del polímero y la solución de electrolito que constituye un electrolito de polímero de gel no se limita particularmente, y todos los electrolitos de polímero de gel intermedios entre el electrolito de polímero totalmente de estado sólido que contiene 100% de un polímero y el electrolito líquido que contiene 100% de una solución electrolítica se incluyen en el concepto del electrolito de polímero de gel. El electrolito totalmente de estado sólido incluye cada electrolito que tiene conductividad de ion de Li, tal como un polímero y un sólido inorgánico.

El electrolito que usa una capa de electrolito totalmente de estado sólido pierde capacidad de flujo y esto puede eliminar el flujo de salida del electrolito a un colector de corriente y puede bloquear la conductividad iónica entre las capas.

La capa de electrolito contiene de manera preferente un electrolito de soporte a fin de mantener la conductividad iónica. Para una batería como una batería de ion de litio, ejemplos utilizables del electrolito de soporte incluyen, pero no se limitan a, LiBF4, LÍPF6, LiN (S02CF3) 2 , LiN (SO2C2F5) 2 , o una mezcla de ellos. Un polímero de óxido de polialquileno tal como PEO y PPO pueden disolver bien las sales de litio tales como LiBF4, L1PF6, LiN (SO2CF3) 2 , y LiN (SO2C2F5) 2 como se describe en lo anterior. La formación de una estructura reticulada ejerce excelente resistencia mecánica.

Una pluralidad de baterías se pueden combinar en serie, en paralelo, o en serie y paralelo para formar de esta manera una batería ensamblada. La conexión en serie o en paralelo permite capacidad y voltaje se controlan libremente .

El número de baterías y la manera de conexión en una batería ensamblada se puede diseñar dependiendo de la potencia generada, propuesta y la capacidad de una batería. La formación de un paquete de batería incrementa la estabilidad como una batería ensamblada como es comparada con una celda unitaria. La formación de una batería ensamblada puede reducir el efecto de deterioro provocado por una celda en todas las baterías.

La batería o la batería ensamblada se puede usar de manera preferente como una fuente de energía para accionar vehículos. El uso de la batería o la batería ensamblada de la presente invención en un vehículo híbrido o en un vehículo eléctrico puede incrementar el tiempo de vida y la conflabilidad del vehículo. Sin embargo, la aplicación no se limita a vehículo y, por ejemplo, la batería se puede usar para trenes.

E emplos Efectos ventajosos de la presente invención se describirán con detalle adicional con base en los ejemplos y ejemplos comparativos, pero la presente invención no se limita a los ejemplos. Una persona experta en la técnica puede hacer varios cambios, modificaciones, y alteraciones sin apartarse del alcance de la invención.

La durabilidad del electrodo negativo, la durabilidad de electrodo positivo, la resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de ;;espesor, las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica, la capacidad irreversible de una semi-celda, prueba de desprendimiento de cinta, y propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica de una película conductiva o una película conductiva multicapa obtenida en los ejemplos o los ejemplos comparativos se determinaron y se evaluaron por los métodos posteriores .

Durabilidad de Electrodo Negativo La celda de electrodo usada fue una celda plana (Hohsen Corporation) . El contraelectrodo usado fue una lámina delgada de Li cilindrica que tiene un diámetro de 15 mm y un espesor de 0.5 mm; el separador usado fue un Celgard 2500 cortado (fabricad de PP, Celgard) que tiene una forma de disco con un diámetro de 19 mm; el electrodo de trabajo fue una película conductiva cortadas (multicapa) producida en el Ejemplo o Ejemplo Comparativo y tiene una forma de disco con un diámetro de 30 mm; y la solución electrolítica fue 1 mol/L de solución de LiPF6 en una mezcla de carbonato de etileno y carbonato de dietilo (relación en volumen 3:7, nombre comercial: LBG-96533, Kishida Chemical Co . , Ltd.) Se produjo una celda en una atmósfera de argón mediante el siguiente procedimiento. En una celda, se apilaron un contraelectrodo, un separador impregnado con una solución electrolítica, y un electrodo de trabajo (para una película conductiva multicapa, se instaló el electrodo de trabajo de modo que la superficie de la capa 1 estuvo en contacto con el separador) en este orden. En este punto, el contraelectrodo y el separador estuvieron en contacto entre sí en una región circular que tiene un diámetro de 15 mm solo y el electrodo de trabajo y el separador estuvieron en contacto entre sí en una región circular que tiene un diámetro de 16 mm solo. Esto evitó el electrodo de trabajo estuviera en contacto con el contraelectrodo. Después, cada uno del contraelectrodo y el electrodo de trabajo se conectaron a un electrodo SUS304 (considerado como un electrodo A y un electrodo B, respectivamente), y la celda se selló para evitar que el gas pase a la celda.

La medición se llevó a cabo por el siguiente procedimiento. La celda se colocó en un horno de temperatura constante a 55°C y se dejó durante 1 hora. Después, los electrodos A y B en la celda se conectaron a ultistat 1470E fabricado por Solartron. Después, una corriente constante de 20.1 µ? se suministró desde el electrodo B al electrodo A mientras que la diferencia de potencial entre el electrodo A y el electrodo B se supervisó. En este punto, se determinó el tiempo hasta que la diferencia de potencial entre el electrodo A y el electrodo B alcanzó 5 mV. El tiempo hasta que la diferencia de potencial alcanzó 5 mV que se determinó al usar una lámina delgada de cobre (20 ym de espesor) usada típicamente como el colecto de corriente en la batería de ion de litio se consideró como 1, y el tiempo hasta que la diferencia de potencial alcanzó 5 mV determinada por el uso de una muestra para la medición se consideró como el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparado con la lámina delgada de cobre. Una película que tiene un tiempo hasta que alcanza un potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre de 10 o menos tiene excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. Una película que tiene un tiempo hasta que la película alcanza el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre más cercana a uno tiene mayor durabilidad contra el potencial de electrodo negativo.

Durabilidad de Electrodo Positivo La estructura y el procedimiento de producción de una celda fueron las mismas como el método de prueba para la durabilidad del electrodo negativo.

La medición se llevó a cabo por el siguiente procedimiento. La celda se colocó en un horno de temperatura constante a 55°C y se dejó durante 1 hora. Luego, los electrodos A y B de la celda se conectaron a Multistat 1470E fabricado por Solartron. Después, se mantuvo un potencial constante de modo que el potencial del electrodo A con respecto^; al electrodo B fue 4.2 V, luego se determinó la corriente a después de 1 minuto y la corriente b después de 1 dia, y se calculó la relación b/a. Una película que tiene una relación b/a de 1/2 o menos se considera que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo.

Resistencia Eléctrica por área unitaria en la dirección del espesor Cada una de las películas conductivas o las películas conductivas multicapa obtenida en los Ejemplos Comparativos se cortó un cuadrado de 15-mm, y en un área de 10-mm al cuadrado a la parte central sobre cada superficie de la película cortada, se formó por pulverización una capa delgada de oro. Con cada capa delgada de oro, una lámina delgada de cobre se puso en contacto cercano mientras que se aplicó a una presión de 1 MPa, y se determinó el voltaje eléctrico V cuando una corriente eléctrica I se suministró a través de las dos láminas delgadas de cobre (LCR HiTESTER (marca registrada) 3522-50, fabricada por Hioki E. E. Corporation) . La relación de los valores de medición V/I se consideró como la resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor (resistencia en la dirección perpendicular a la superficie) .

Propiedades de Barrera para el Solvente de la Solución Electrolítica Cada película conductiva obtenida en los Los ejemplos de Síntesis, Ejemplos, y Ejemplos Comparativos se cortó en una forma de disco que tiene un diámetro de 8 cm que se usa como una película de muestra para la prueba de propiedad de barrera de un solvente de una solución electrolítica. Las películas conductivas multicapa obtenidas en los Ejemplos 2 a 5 y 7 a l0 y los Ejemplos Comparativos 1 a 4 se separaron de manera forzada en la capa 1 y la capa 2 de la superficie adhesiva entre las capas para producir de esta manera una película conductiva de capa individual de la capa 1. La película conductiva de capa individual obtenida de la capa 1 se cortó en una forma de disco que tiene un diámetro de 8 cm que se usa como una película de muestra para la prueba de propiedad de barrera par aun solvente de una solución electrolítica.

Para la prueba de propiedad de barrera para un solvente, se usaron las siguientes plantillas como partes correspondientes mostrada en la Figura 1: Bloque de Teflon (1) : un bloque de Teflon en forma de columna ("Teflon" es una marca registrada) que tiene un diámetro de 10 cm y una altura de 2 cm y que incluye un extremo que tiene una muesca circular con un diámetro de 4 cm y una profundidad de 1 cm.

Junta tórica (2): una junta tórica que tiene un diámetro interior de 4.44 cm y un espesor de 0.31 cm.

Soporte de película (4): un soporte de película fabricado de SUS304 y que tiene un diámetro interior de 4 cm, un diámetro exterior de 10 cm, y un espesor de 0.2 ram.

Se determinó la cantidad de penetración de solvente por el procedimiento posterior. En una muesca de un bloque de Teflon (1), se cargaron 0.5 g de un solvente de carbonato (5) y una junta tórica (2), una película de muestra (3), y un soporte de película (4) se apilaron en el solvente en este orden. La presión se aplicó entre el soporte de película (4) y el bloque de Teflon (1) para prevenir que el solvente de carbonato (5) se fugue de los espacios entre la junta tórica (2) , la película de muestra (3), y el bloque de Teflon (1). El ajuste de la prueba se invirtió para eliminar el soporte de película (4) en la posición inferior (Figura 1) , y se determinó el peso total. Luego, el ajuste de la prueba se dejó en una condición mostrada en la Figura 1 en una atmósfera de aire seco y a 25°C durante 48 horas o 2 semanas (336 horas) y luego se pesó nuevamente. La diferencia en el peso se consideró como la cantidad de penetración del solvente. Una película de muestra que tiene una cantidad de muestra que tiene una cantidad de penetración de solvente de 100 mg o menos tiene excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. En la prueba, una película tiene un área en contacto con el solvente de 16.6 cm2.

Capacidad Irreversible de una Semi-celda en un Tercer Ciclo 1. Preparación de la suspensión de material activo de electrodo negativo A 95 partes en peso de grafito artificial como un material activo de electrodo negativo y 5 partes en peso de fluoruro de polivinilideno (KF9130: fabricado por Kureha Corporation) como un aglutinante, se agregaron 95 partes en peso de N-metil-2-pirrolidona (fabricada por ako Puré Chemical Industries, Ltd.) y la totalidad se agitó y se desgasó para producir de esta manera una suspensión de material activo de electrodo negativo. 2. Preparación del electrodo negativo Cada uno de las películas conductivas obtenidas en los Ejemplos 11 y 15 y el Ejemplo de Síntesis 1 (Ejemplo Comparativo 5) y las películas conductivas multicapa obtenidas en los Ejemplos 12 a 14 se cortó en una forma de disco que tiene un diámetro de 15 mm. Después, la suspensión de material activo de electrodo negativo preparada en el paso 1 se aplicó sobre el centro de la capa 1 con cuchilla de doctor para proporcionar una forma de disco que tiene un diámetro de 8 mm y un espesor de 130 pm, y luego el recubrimiento se secó y se presionó para producir de esta manera un electrodo negativo que tiene la capa de material activo de electrodo negativo. 3. Preparación de la batería La celda de electrodos usada fue una celda plana (Hohsen Corporation) . El contraelectrodo usado fue una lámina delgada de Li cilindrica que tiene un diámetro de 15 mm y un espesor de 0.5 mm; el separador usado fue un Celgard 2500 cortado (fabricado de PP, Celgard) que tiene una forma de disco con un diámetro de 19 mm; el electrodo negativo usado fue el electrodo negativo preparado en el paso 2; y la solución electrolítica usada fue 1 mol/L de solución de LiPF6 en una mezcla de carbonato de etileno y carbonato de dietilo (relación en volumen 3:7, nombre comercial: LBG-96533, Kishida Chemical Co., Ltd.) · Se produjo una celda en una atmósfera de argón por el siguiente procedimiento. En una celda, un contraelectrodo, un separador impregnado con una solución electrolítica, y un electrodo negativo se apilaron en este orden. En este punto, la capa de material activo de electrodo negativo estuvo en contacto con el separador. La capa 2 de la película conductiva multicapa no estuvo en contacto con la solución electrolítica. Después, cada uno del contraelectrodo y el electrodo negativo se conectó a un electrodo SUS304 (considerado como un electrodo A y un electrodo B, respectivamente) , y la celda se selló para evitar que el gas pase a la celda. 4. Medición de carga y descarga La medición se llevó a cabo por el siguiente procedimiento. Una celda se colocó en un horno de temperatura constante a 45°C.

La celda se cargó a 25°C en un sistema de voltaje constante de corriente constante (CCCV, corriente: 0.1 C, voltaje: 0.005 V) durante 12 horas. Luego, la celda se descargó en una corriente constante (CC, corriente: 0.1C) a 1.5 V. El proceso de carga y descarga se consideró como un ciclo y el ciclo se repitió tres veces.

La diferencia entre la capacidad de carga en el tercer ciclo y la capacidad de descarga en el tercer ciclo se normalizó por la masa del material activo y el valor normalizado se consideró como capacidad irreversible. La capacidad irreversible determinada al usar la lámina delgadas de cobre (20 µp? de espesor) usada típicamente como el colector de corriente en una batería de ion de litio se consideró como 1, y la capacidad irreversible de una muestra para medición se calculó como la capacidad irreversible relativa con respecto a la capacidad irreversible de la lámina delgada de cobre. Una película que tiene una capacidad irreversible relativa a pequeña se puede evaluar para tener excelentes características de ciclo cuando se prepara una batería .

Prueba de Desprendimiento de Cinta A cada superficie de la película conductiva multicapa obtenida en el Ejemplo o Ejemplo Comparativo, una cinta adhesiva sensible a la presión (CT-405, fabricada por Nichiban Co., Ltd.) se unión a presión, luego la cinta adhesiva se desprendió de manera forzada en una forma de T, y el grado de desprendimiento de dos capas se observó vidualmente, evaluando de este modo la adhesión entre capas entre dos capas.

Propiedades de Barrera para el Componente Contenido en la Solución Electrolítica La celda de electrodo usada fue una celda plana (Hohsen Corporation) . El contraelectrodo usado fue una lámina delgada de Li cilindrica que tiene un diámetro de 15 mm y un espesor de 0.5 mm; el separador usado fue un Celgard 2500 cortado (fabricado de PP, Celgard) que tiene un diámetro de 19 mm; el electrodo de trabajo usado fue una película conductiva cortada que tiene un diámetro de 30 mm; y la solución electrolítica usada fue 1 mol/L de solución de LÍPF6 en una mezcla de carbonato de etileno y carbonato de dietilo (LBG-96533, Kishida Chemical Co., Ltd.).

Se produjo una celda en una atmósfera de argón por el siguiente procedimiento. En una celda, un contraelectrodo, un separador impregnado con una solución electrolítica, y un electrodo de trabajo se apilaron en este orden. En este punto, el contraelectrodo y el separador estuvieron en contacto entre si en una región circular que tiene un diámetro de 15 mm solo y el electrodo de trabajo y el separador estuvieron en contacto entre si en una región circular que tiene un diámetro de 16 mm. Esto evitó que el electrodo de trabajo estuviera en contacto con el contraelectrodo. El electrodo de trabajo se proporcionó para que el separador estuviera en contacto con la capa 1 de película conductiva multicapa. Después, cada uno del contraelectrodo y el electrodo de trabajo se conectó a un electrodo SUS304 (considerado como un electrodo A y un electrodo B, respectivamente) , y la celda se selló para evitar que el gas pase a la celda.

Una muestra para análisis se preparó por el siguiente procedimiento. Una celda se colocó en un horno de temperatura constante a 55°C y se dejó durante 1 hora. Luego, los electrodos A y B de la celda se conectaron a Multistat 1470E fabricado por Solartron. Después, una corriente constante de 20.1 µ? se suministró continuamente desde el electrodo B al electrodo A mientras que la diferencia de potencial entre el electrodo A y el electrodo B se supervisó hasta que la diferencia de potencial entre el electrodo A y el electrodo B alcanzó 5 mV. Subsecuentemente, una corriente se controló adicionalmente durante una semana para que la diferencia de potencial del electrodo A y el electrodo B se mantuviera 5 mV. Luego, la película conductiva sola se quitó de la celda; la solución electrolítica de adhesión se removió; luego la película se incrustó en una resina; una porción de sección transversal se preparó con un micrótomo; la distribución de un elemento de litio en la porción de sección transversal se observó por la espectrometría de masas iónica secundaria de tiempo de vuelo que usa TOF.SIMS 5 fabricado por ION-TOF; y la profundidad de penetración de un elemento de litio de la superficie de película se determinó. Una película que tiene una profundidad de penetración de elemento de litio de la superficie de 5 um o menos se evaluó por tener propiedades de barrera excelentes para un componente contenido en una solución electrolítica.

Ejemplo de Síntesis 1 Como materiales de partida, se usaron dianhídrido de 3, 3 ' , 4 , 4 ' -bifeniltetracarboxílico (BPDA) como un dianhídrido tetracarboxílico y , 4 ' -oxidianilina (ODA) como un compuesto de diamina, y N, N-dimetilacetamida (D Ac) se usó como un solvente.

En un matraz de vidrio que tiene un volumen de 2, 000 mi, 735 g de DMAc y 54.66 g de ODA se cargaron y la mezcla se agitó para disolver el ODA. Luego, 78.73 g de BPDA se agregó y la mezcla se agitó adicionalmente. Separadamente, se preparó una suspensión que tiene 30 g de DMAc y 1.61 g de BPDA. La suspensión se agregó a la solución de reacción mientras que se observó cuidadosamente la viscosidad. La adición y agitación se detuvieron cuando la viscosidad alcanzó 200 Pa's, produciendo una solución de ácido poliámico que tiene una concentración de contenido de sólidos de resina de 15% en peso.

La solución de ácido poliámico obtenida, Ketjenblack (ECP600JD, fabricada por Lion Corporation) , y N, N-dimetilformamida (a partir de ahora llamada DMF) se mezclaron en una relación en peso de 10:1:20 y la mezcla se sometió a una dispersión de molino de bolas con bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm. La condición de dispersión fue de 250 g de la mezcla mezclada en la relación anterior, 500 g de bolas de dióxido de zirconio, y en una velocidad de rotación de 600 rpm durante 30 minutos.

A la mezcla, la solución de ácido poliámico se agregó adicionalmente en una cantidad en términos de una relación en peso de 56.67 y la mezcla se agitó para producir una solución de ácido poliámico dispersada en partículas conductivas de carbono homogéneo.

A 50 g de la solución de ácido poliámico dispersada en partículas conductivas de carbono, la cantidad total de un solvente de curación que contiene 2.5 g ' de isoqudnolina, 9.52 g de anhídrido acético, y 2.5 g de DMF se agregaron y la mezcla se agitó bien en un baño de hielo. La mezcla se vació sobre una película delgada de aluminio que tiene un espesor de 40 pm para dar un espesor final de 25 µp? y la película se secó a 160°C durante 70 segundos. La película de autosoporte después de secado se liberó de la lámina delgada de aluminio y luego se fijó a un armazón de agujas de metal. La película se secó a 300°C durante 11 segundos y se secó e imidizó subsecuentemente a 450 °C durante 1 minuto, produciendo en consecuencia una película conductiva de capa individual (25 µp? de espesor) como la capa 2.

Ejemplo 1 Una mezcla de una resina epoxi (nombre comercial: jER828, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 184 a 194 g/eq) , Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricada por Lion Corporation), y sileno en una relación en peso de 29.2:3.3:67.4 se sometió a tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirieron tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El líquido de dispersión de carbono y la trietilentetramina (TETA) se mezclaron en una relación en peso de 10:0.45 para producir un líquido de recubrimiento homogéneo.

El liquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una lámina delgada de cobre para proporcionar un espesor final de 15 µp? y el recubrimiento se calentó se curó a 150°C durante 3 horas. Subsecuentemente, la película se sumergió en una solución de grabado para la lámina delgada de metal (nombre comercial: H-200A, fabricada por Sunhayato Corp.) y la lámina delgada de cobre se disolvió y se removió durante 3 horas para producir una película conductiva (15 µp? de espesor) .

La película conductiva obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 8.0, que sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 13 p?O'???2, que fue baja y buena resistencia eléctrica. Adicionalmente, la medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica reveló una cantidad de penetración de solvente de 0.8 mg después de 48 horas, que sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica.

Ejemplo 2 Una mezcla de una resina epoxi (nombre comercial: jER828, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 184 a 194 g/eq) , Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation), y xileno en una relación en peso de 29.2:3.3:67.4 se sometió a tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un liquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tiene un diámetro de 5 mm y requirió tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El liquido de dispersión de carbono y trietilentetramina (TETA) se mezclaron en una relación en peso de 10:0.45 para producir un líquido de recubrimiento homogéneo .

El líquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 pm y el recubrimiento se calentó y se curó a 150°C durante 3 horas para producir una película conductiva multicapa (40 µ?? de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a medición de la durabilidad de electrodo negativo, las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica, la adhesión entre capas, y la resistencia eléctrica en la dirección de espesor.

La prueba de durabilidad de electrodo negativo reveló que el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 8.0, lo que sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue 33 G?O'a?2, lo cual fue bajo y buena resistencia eléctrica. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo que sugirió excelente adhesión entre capas.

La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 0.8 mg después de 48 horas, lo que sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica.

Ejemplo 3 La película conductiva multicapa se produjo y se evaluó en una manera similar a aquella en el Ejemplo 2 excepto que la amina usada en el Ejemplo 2 se reemplazó con dietilentriamina (DETA) y el líquido de dispersión de carbono y DETA se mezclaron en una relación en peso de 10:1.3.

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 8.0, lo gue sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue 47 mQ'cm2, lo cual fue bajo y buena resistencia eléctrica. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual se pidió excelente adhesión entre capas .

La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 2.0 mg después de 48 horas, lo que sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica.

Ejemplo 4 Una mezcla de una resina epoxi (nombre comercial: jER828, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 184 a 194 g/eq) , polvo de níquel (Ni-255: un tamaño de partícula promedio de 2.2 µp?, fabricado por Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.), y xileno en una relación en peso de 29.2:33:67.4 se dispersó y se desgasó usando un mezclador de centrífuga planetario (THINKY MIXER (marca registrada) ARE-300, fabricado por Thinky Corporation) para producir un líquido de dispersión.

El líquido de dispersión y trietilentetramina (TETA) se mezclaron en una relación en peso de 10:0.34 para producir un liquido de recubrimiento homogéneo.

El liquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 pm y el recubrimiento se calentó y se curó a 150 °C durante 3 horas para producir una película conductiva multicapa (40 µ?? de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a medición de la durabilidad de electrodo negativo, las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica, la adhesión entre capas, y la resistencia eléctrica en la dirección de espesor.

La prueba de durabilidad de electrodo negativo reveló que el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 8.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 40 mD'cm2, lo cual fue bajo y buena resistencia eléctrica. Prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas.

La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente en una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 0.8 mg después de 48 horas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La evaluación en las propiedades de bárrera para un componente contenido en una solución electrolítica reveló que la profundidad de penetración del elemento de litio de la superficie de la película fue de 1 µp? o menos, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica.

Ejemplo 5 La película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) se produjo y se evaluó de una manera similar de aquella en el Ejemplo 2 excepto que la amina usada en el Ejemplo 2 se reemplazó con la diamina de un ácido dímero (nombre comercial: Priamine 1074, fabricado por CRODA) y el liquido de dispersión de carbono y Priamine 1074 se mezclaron en una relación en peso de 10:8.6.

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 4.0, lo que sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. Sin embargo, la película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 451 mg después de 48 horas. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 21 mO'cm2, y en la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse.

Ejemplo Comparativo 1 La película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) se produjo y se evaluó en una manera similar que aquella en el Ejemplo 2 excepto que el líquido de dispersión de carbono y la trietilentetramina usados en el Ejemplo 2 se mezclaron en una relación en peso de 10:1.0.

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo pero no logró alcanzar el potencial de electrodo negativo, lo cual sugirió una durabilidad de electrodo negativo deficiente .

La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 41 mQ'cm2, y en la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse. La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera por un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 12.3 mg después de 48 horas.

Ejemplo Comparativo 2 La película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) se produjo y es evaluó en una manera similar a aquella en el Ejemplo 2 excepto que la amina usada en el Ejemplo 2 se reemplazó con una diamina de un ácido dímero (nombre comercial: Priamine 1074, fabricado por CRODA, un equivalente de amina de 136 g/eq) y el líquido de dispersión de carbono y Priamine 1074 se mezclaron en una relación en peso de 10:5.7.

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo pero no logró alcanzar el potencial de electrodo negativo, lo cual sugirió una durabilidad de electrodo negativo deficiente. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 23 G?O'a?2. La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 861 mg después de 48 horas.

La Tabla 1 muestra los resultados de los Ejemplos 1 a 5 y los Ejemplo Comparativos 1 y 2.

Tabla 1 Como es evidente de la Tabla 1, la película conductiva del Ejemplo 1 y las películas conductivas multicapa de los Ejemplos 2 a 5 tuvieron excelente estabilidad en un entorno potencial de equilibrio en un electrodo negativo y baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor. La película conductiva del Ejemplo 1 y las películas conductivas multicapa de los Ejemplos 2 a 4 también tuvieron excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La película conductiva multicapa del Ejemplo 4 tuvo adicionalmente excelentes propiedades de barrera para un componente o contenido en una solución electrolítica. De esta manera, el uso de la película conductiva y la película conductiva multicapa de la presente invención como un colector de corriente permite la producción de una batería que satisface tanto reducción de peso como durabilidad.

Ejemplo 6 Una mezcla de una resina fenoxi (nombre comercial: YP-50S, fabricada por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., equivalente de grupo hidroxilo: 280 a 290 g/ep) , Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation) , y ciclohexanona en una relación en peso de 28:3.8:140 se sometió a tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tiene un diámetro de 5 mm y requirieron tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El liquido de dispersión de carbono, una resina epoxi (nombre comercial: jER 630, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 90 a 105 g/eq) , y 2, 4, 6-tris (dimetilaminometil) fenol (nombre comercial: DMP-30, fabricado por Nisshin EM Corporation) se mezclaron en una relación en peso de 171.8:10:2 para producir un liquido de recubrimiento homogéneo.

El liquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una lámina delgada de cobre para proporcionar un espesor final de 15 m y el recubrimiento se calentó y se curó a 50°C durante 1 hora, luego a 150°C durante 1 hora, y a 180°C durante 1 hora.

Subsecuentemente, la película se sumergió en una solución de grabado para la lámina delgada de metal (nombre comercial: H-200A, fabricado por Sunhayato Corp.) y la lámina delgada de cobre se disolvió y se removió durante 3 horas para producir una película conductiva.

La película conductiva obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada e cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 40 mQ'cm2, que fue baja y buena resistencia eléctrica. La película se sometió a medición de las propiedades de barrera por un solvente en una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 1 mg después de 48 horas, lo cual sugirió excelente propiedades de barrera para un solvente en una solución electrolítica.

Ejemplo 7 Una mezcla de una una resina fenoxi (nombre comercial: YP-50S, fabricada por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., equivalente de grupo hidroxilo: 280 a 290 g/ep), Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation) , y ciclohexanona en una relación en peso de 28:3.8:140 se sometió a tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirieron tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El líquido de dispersión de carbono, una resina epoxi- (nombre comercial: jER 630, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 90 a 105 g/eq) , y 2 , 4 , 6-tris (dimetilaminometil ) fenol (nombre comercial: DMP-30, fabricado por Nisshin EM Corporation) se mezclaron en una relación en peso de 171.8:10:2 para reproducir un líquido de recubrimiento homogéneo.

El líquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 µ?? y el recubrimiento se secó a 50 °C durante 1 hora, luego a 150 °C durante 1 hora, y a 180 °C durante 1 hora para producir una película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue 60 mQ'cm2, lo cual fue baja y buena resistencia eléctrica. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos cintas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas. La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 1 mg después de 48 horas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica.

Ejemplo 8 Una mezcla de una resina fenoxi (nombre comercial: YP-50S, fabricada por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., equivalente de grupo hidroxilo: 280 a 290 g/ep) , Ketjenblack (ECP600JD, fabricado por Lion Corporation) , y ciclohexanona en una relación en peso de 28.5:4.6:140 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un liquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El liquido de dispersión de carbono, una resina epoxi (nombre comercial: jER 828, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 184 a 194 g/eq) , y 2 , , 6-tris (dimetilaminometil ) fenol (DMP-30) se mezclaron en una relación en peso de 171.1:18.5:3.7 para reproducir un liquido de recubrimiento homogéneo.

El liquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 µ?? y el recubrimiento se secó a 50°C durante 1 hora, luego a 150°C durante 1 hora, y a 180 °C durante 1 hora para producir una película conductiva multicapa (40 um de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, que sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 60 mQ"cm2, lo cual fue baja y buena resistencia eléctrica. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos cintas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas. La película de la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración de solvente resultante fue de 3 mg después de 48 horas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica.

Ejemplo 9 Una mezcla de una resina fenoxi (YP-50S, fabricada por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., equivalente de grupo hidroxilo: 280 a 290 g/ep) , Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation) , y ciclohexanona en una relación en peso de 28.5:12.1:280 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El liquido de dispersión de carbono, una resina epoxi (nombre comercial: jER 1004AF, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 875 a 975 g/eq) , y 2 , 4 , 6-tris (dimetilaminometil ) fenol (DMP-30) se mezclaron en una relación en peso de 320.6:92.5:10 para reproducir un liquido de recubrimiento homogéneo.

El liquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 um y el recubrimiento se secó a 50°C durante 1 hora, luego a 150°C durante 1 hora, y a 180 °C durante 1 hora para producir una película conductiva multicapa (40 m de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 60 ???O'a?2, que fue baja y buena resistencia eléctrica. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas. La película de-; la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 100 mg después de 48 horas.

Ejemplo 10 Una mezcla de una resina fenoxi (nombre comercial: YP-50S, fabricada por Nippon Steel Chemical Co . , Ltd., equivalente de grupo hidroxilo: 280 a 290 g/ep) , polvo de níquel (Ni-255: un tamaño de partícula promedio 2.2 µp?, fabricado por Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.), y ciclohexanona en una relación en peso de 28:38:140 se dispersó y se desgasó usando un mezclador de centrífuga planetario (THINKY MIXER (marca registrada) ARE-300, fabricado por Thinky Corporation) para producir un líquido de dispersión.

El líquido de dispersión, una resina epoxi (nombre comercial: jER 630, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation, equivalente de epoxi: 90 a 105 g/eq), y 2,4,6-tris (dimetilaminometil) fenol (nombre comercial: DMP-30, fabricado por Nisshin EM Corporation) se mezclaron en una relación en peso de 206:10:2 para reproducir un líquido de recubrimiento homogéneo.

El líquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 µp? y el recubrimiento se secó a 50°C durante 1 hora, luego a 150°C durante 1 hora, y a 180 °C durante 1 hora para producir una película conductiva multicapa (40 µp? de espesor).

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante . hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 60 mD'cm2, que fue baja y buena resistencia eléctrica. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas.

La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 1 mg después de 48 horas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La evaluación de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica reveló que la profundidad de penetración del elemento de litio de la superficie de película fue 1 µ?? o menos, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica.

Ejemplo Comparativo 3 Una mezcla de una resina fenoxi (nombre comercial: YP-50S, fabricada por Nippon Steel Chemical Co., Ltd., equivalente de grupo hxdroxilo: 280 a 290 g/ep) , Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation) , y ciclohexanona en una relación en peso de 28:2.8:140 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El líquido de dispersión de carbono obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 ym y el recubrimiento se secó a 50°C durante 1 hora, luego a 150°C durante 1 hora, y a 180 °C durante 1 hora para producir una película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 13, el cual sugirió durabilidad deficiente contra el potencial de electrodo negativo. La película de la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 480 mg después de 48 horas, lo cual sugirió propiedades de barrera deficientes para un solvente de una solución electrolítica.

Ejemplo Comparativo 4 Una mezcla de una resina epoxi (nombre comercial: jER 828, fabricada por Mitsubishi Chemical Corporation; equivalente de epoxi: 184 a 194 g/eq) , Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation), y ciclohexanona en una relación en peso de 10:1:100 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El líquido de dispersión de carbono y 2,4,6-tris (dimetilaminometil) fenol (DMP-30) se mezclaron en una relación en peso de 111:1 para reproducir un líquido de recubrimiento homogéneo.

El líquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 ym y el recubrimiento se secó a 50°C for 1 hora, luego a 150°C durante 1 hora, y a 180 °C durante 1 hora para producir una película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) .

En la prueba de durabilidad de electrodo negativo, la película conductiva multicapa obtenida no logró alcanzar el potencial de electrodo negativo y tuvo durabilidad deficiente contra el potencial de electrodo negativo.

La. Tabla 2 muestra los resultados de los Ejemplos 6 a 10 y los Ejemplos Comparativos 3 y 4.

Tabla 2 Como es evidente a partir de la Tabla 2, la película conductiva del Ejemplo 6 y las películas conductivas multicapa de los Ejemplos 7 a 10 tuvieron excelente estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo y baja resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor. La película conductiva multicapa del Ejemplo 10 también tuvo excelentes propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica. De esta manera, el uso de la película conductiva y la película conductiva multicapa de la presente invención como un colector de corriente permite la producción de una batería que satisface tanto la reducción de peso y durabilidad.

Ejemplo 11 Una mezcla de alcohol polivinílico (nombre comercial: GOHSENOL de tipo N (marca registrada) N-300, fabricada por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, - fabricado por Lion Corporation) , y agua pura en una relación en peso de 20:3:180 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El líquido de recubrimiento obtenido se aplicó sobre una superficie de una lámina delgada de aluminio para proporcionar un espesor final de 15 µp?. El recubrimiento se secó a 30 °C durante 1 hora y a 150 °C durante 5 minutos y luego se liberó para producir una película conductiva (15 µ?? de espesor) .

La película conductiva obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 46.1 mH'cm2, que fue baja y buena resistencia eléctrica. La película conductiva se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 2 mg después de dos semanas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La medición de la capacidad irreversible de una semi-celda reveló una buena capacidad irreversible de 1.1 en el tercer ciclo.

Ejemplo 12 Una mezcla de alcohol polivinílico (nombre comercial: GOHSENOL de tipo N (marca registrada) N-300, fabricada por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation) , y agua pura en una relación en peso de 20:3:180 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un liquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El liquido de dispersión de carbono obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 µp? y el recubrimiento se secó a 30 °C durante 1 hora y a 150 °C durante 5 minutos para producir una película conductiva multicapa (40 µ?? de espesor) .

A fin de evaluar las propiedades de barrera del solvente de la capa 1, una película conductiva de capa individual como la capa 1 se produjo por el método posterior. El líquido de dispersión de carbono obtenido se aplicó sobre una lámina delgada de aluminio. el recubrimiento se secó a 30 °C durante 1 hora y a 150 °C durante 5 minutos y luego se liberó de la lámina delgada de aluminio para producir una película conductiva de capa individual como la capa 1 (15 µta de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 45.3 mQ'cm2, lo cual fue baja y buena resistencia eléctrica. La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 2 mg después de dos semanas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La medición de la capacidad irreversible de una semi-celda reveló una buena capacidad irreversible de 1.1 en el tercer ciclo. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas .

Ejemplo 13 Una mezcla de polialcohol vinílico (nombre comercial: GOHSENOL tipo N (marca registrada) N-300, fabricada por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation) , y agua pura en una relación en peso de 20:2:180 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un liquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El liquido de dispersión de carbono obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 ym y el recubrimiento se secó a 30 °C durante 1 hora y a 150 °C durante 5 minutos para producir una película conductiva multicapa (40 µta de espesor) .

A fin de evaluar las propiedades de barrera del solvente de la capa 1, una película conductiva de capa individual como la capa 1 se produjo por el método posterior. El líquido de dispersión de carbono obtenido se aplicó sobre una lámina delgada de aluminio. El recubrimiento se secó a 30 °C durante 1 hora y a 150 °C durante 5 minutos y luego se liberó de la lámina delgada de aluminio para producir una película conductiva de capa individual como la capa 1 (15 µ?? de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 257.4 mQ'cm2, que fue baja y buena resistencia eléctrica. La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 3 mg después de dos semanas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La medición de la capacidad irreversible de una semi-celda reveló una buena capacidad irreversible de 1.2 en el tercer ciclo. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas.

Ejemplo 14 Una mezcla de un copolímero de etileno-alcohol polivinílico (nombre comercial: EVAL (marca registrada), fabricada por Kuraray Co., Ltd.), Ketjenblack (nombre comercial: ECP600JD, fabricado por Lion Corporation), y agua pura en una relación en peso de 20:2:180 se sometió a un tratamiento de dispersión con un molino de bolas para producir un líquido de dispersión de carbono. La dispersión empleó bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 MI y requirió un tratamiento en una velocidad de rotación de 500 rpm durante 30 minutos.

El líquido de dispersión de carbono obtenido se aplicó sobre una superficie de la película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 para proporcionar un espesor final de 15 µ?t? y el recubrimiento se secó a 30°C durante 1 hora y a 150°C durante 5 minutos para producir una película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) .

A fin de evaluar las propiedades de barrera de solvente de la capa 1, una película conductiva de capa individual como la capa 1 se produjo por el método posterior. El líquido de dispersión de carbono obtenido se aplicó sobre una lámina delgada de aluminio. El recubrimiento se secó a 30 °C durante 1 hora y a 150 °C durante 5 minutos y luego se liberó la lámina delgada de aluminio para producir una película conductiva de capa individual como la capa 1 (15 µp? de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida se sometió a la prueba de durabilidad del electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 155.6 mQ'cm2, que fue baja y buena resistencia eléctrica. La película conductiva de capa individual como la capa 1 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 2 mg después de dos semanas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La medición de la capacidad irreversible de una semi-celda reveló una buena capacidad irreversible de 1.3 en el tercer ciclo. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas .

Ejemplo 15 Una mezcla de polialcohol vinílico (nombre comercial: GOHSENOL tipo N (marca registrada) N-300, fabricada por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), polov de níquel (Ni-255, un tamaño de partícula promedio 2.2 µp?, fabricado por Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.), y agua pura en una relación en peso de 20:20:180 se dispersó y se desgasó usando un mezclador de centrífuga planetario (THINKY MIXER (marca registrada) ARE-300, fabricado por Thinky Corporation) para producir un líquido de dispersión.

El líquido de dispersión obtenido se aplicó sobre una superficie de una lámina delgada de aluminio para proporcionar un espesor final de 15 µp?. El recubrimiento se secó a 30 °C durante 1 hora y a 150 °C durante 5 minutos y · luego se liberó para producir una película conductiva .

La película conductiva obtenida se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparado con la lámina delgada de cobre fue de 1.0, lo cual sugirió excelente durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 40 iá.'cm2, lo cual fue baja y buena resistencia eléctrica. La película conductiva se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 2 mg después de dos semanas, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La medición de la capacidad irreversible de una semi-celda reveló una buena capacidad irreversible de 1.1 en el tercer ciclo. La evaluación de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica reveló que la profundidad de penetración de elemento de litio de la superficie de película fue de 1 µp? o menos, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para .un componente contenido en una solución electrolítica.

Ejemplo Comparativo 5 La película conductiva de capa individual como la capa 2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis 1 se usó sin tratamiento.

La película conductiva de capa individual se sometió a la prueba de durabilidad de electrodo negativo pero no logró alcanzar el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre, que no sugirió durabilidad contra el potencial de electrodo negativo. En contraste, en la prueba de durabilidad de electrodo positivo, la corriente después de 1 día fue 0.03 como es comparada con la corriente después de 1 minuto, sugiriendo excelente durabilidad contra el potencial de electrodo positivo. La resistencia eléctrica en la dirección de espesor fue de 30 mD'cm2, lo cual fue baja y buena resistencia eléctrica. La película conductiva de. capa individual como la capa 2 se sometió a medición de las propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica y la cantidad de penetración del solvente resultante fue de 0.1 mg, lo cual sugirió excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. La medición de la capacidad irreversible de una semi-celda reveló una capacidad irreversible deficiente de 10 en el tercer ciclo.

La Tabla 3 muestra los resultados de los Ejemplos 11 a 15 y el Ejemplo Comparativo 5.

Tabla 3 *La capa sirvió como tanto los electrodos positivos y negativos en el Ejemplo Comparativo 5.

*Las partes de las partículas conductivas y la cantidad de las partículas conductivas se muestran con partes en peso basado en 1 partes en peso de un polímero.

Como es evidente a partir de la Tabla 3, las películas conductivas de los Ejemplos 11 y 15 y las películas conductiva multicapa de los Ejemplos 12 a 14 tuvieron excelente estabilidad en un entorno de potencial de equilibrio en un electrodo negativo y excelentes propiedades de barrera para un solvente de una solución electrolítica. Estas películas conductivas y las películas conductivas multicapa también tuvieron excelentes características de ciclo de una semi-celda de electrodo negativo. La película conductiva del Ejemplo 15 también tuvo excelentes propiedades de barrera para un componente contenido en una solución electrolítica. De esta manera, el uso de la película conductiva y la película conductiva multicapa de la presente invención como un colector de corriente permite la producción de una batería que satisface tanto reducción de peso como durabilidad.

Ejemplo de Síntesis 2 Una mezcla de poliisobutileno (EP400, fabricada por Kaneka Corporation), caucho de butilio (IIR365, fabricado por Japan Butyl Co., Ltd.), Ketjenblack (EC600JD, fabricado por Lion Corporation) , y tolueno se preparó en relación en peso de 4.43:5: 1:30 y se sometió a una dispersión de molino de bolas usando bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm. La condición de dispersión fue de 250 g de la mezcla preparar en la relación anterior, 500 g de bolas de dióxido de zirconio, y en una velocidad de rotación de 600 rpm durante 30 minutos. A la mezcla de dispersión, 0.57 partes en peso de un agente de curación, 0.009 partes en peso de un retardante (Surfynol 61, fabricado por Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), y 0.006 partes en peso de un catalizador de curación (Pt-VTS-3.0X, fabricado por Umicore Japan) se agregaron adicionalmente con base en la relación en peso anterior, y la mezcla se agitó y se desgasó para producir de esta manera un material conductivo.

El endurecedor usado en este documento es un compuesto en el cual el número promedio de grupo hidrosililo es de aproximadamente 5.5 por molécula y se obtuvo al agregar 2 equivalentes de -olefina con base en la cantidad de grupo hidrosililo total a la silicona de metilhidrógeno que tiene 7.5 unidades de repetición (-Si-O-) en el número promedio en presencia de un catalizador de platino. El compuesto tuvo un contenido de grupo Si-H de 6 mmol/g.

Ejemplo de Síntesis 3 Una mezcla de poliisobutileno (EP400, fabricada por Kaneka Corporation) , Ketjenblack (EC600JD, fabricado por Lion Corporation) , y tolueno se preparó en una relación en peso de 9.07:1:30 y se sometió a dispersión de molino de bolas usando bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm. La condición de dispersión fue de 250 g de la mezcla preparada en la relación anterior, 500 g de bolas de dióxido de zirconio, y una velocidad de rotación de 600 rpm durante 30 minutos. A la mezcla de dispersión, 0.93 partes en peso de un agente de curación, 0.017 partes en peso de un retardante (Surfynol 61, fabricado por Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), y 0.012 partes en peso de un catalizador de curación ( Pt-VTS-3.0X, fabricado por Umicore Japan) se agregaron adicionalmente con base en la relación en peso anterior y la mezcla se agitó y se desgasó para producir de esta manera un material conductivo.

El agente de curación usado fue el mismo como en el Ejemplo de Síntesis 2.

Ejemplo Comparativo 6 El material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 3 se aplicó sobre una lámina de Teflon (marca registrada) usando una barra de alambre (Barra No. 30, una velocidad de recubrimiento de 1 cm/seg) y el recubrimiento se secó y se curó a 150°C durante 10 minutos. Luego, la lámina de Teflon (marca registrada) se desprendió para ser removida, produciendo de este modo una película conductiva (20 µta de espesor) .

La película conductiva obtenida tuvo una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 120 mQ'cm2 (20 m de espesor) . La prueba de durabilidad de electrodo negativo reveló que el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparado con la lámina delgada de cobre fue de 6. Ejemplo 16 La película conductiva (20 µp? de espesor) se produjo en una manera similar a aquella en el Ejemplo Comparativo 6 excepto que el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 3 y usado en el Ejemplo Comparativo 6 se reemplazó con el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 2.

La película conductiva obtenida tuvo una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 300 mD'cm2 (20 µ?? de espesor) . La prueba de durabilidad de electrodo negativo reveló que el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.9, que fue una durabilidad mucho más alta contra el potencial de electrodo negativo que aquella del Ejemplo Comparativo 6. Ejemplo de Síntesis 4 Una mezcla de caucho de butilo (IIR365, fabricado por Japan Butyl Co., Ltd.), Ketjenblack (EC600JD, fabricado por Lion Corporation) , y tolueno se preparó en una relación en peso de 10:1:30 y se sometió a dispersión de molino de bolas usando bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm. La condición de dispersión fue de 250 g de la mezcla preparada en la relación anterior, 500 g de bolas de dióxido de zirconio, y en una velocidad de rotación de 600 rpm durante 30 minutos. Después, la mezcla de dispersión se desgasó para producir un material conductivo.

Ejemplo Comparativo 7 La película conductiva (20 um de espesor) se produjo en una manera similar a aquella en el Ejemplo 16 excepto que el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 2 y usado en el Ejemplo 16 se reemplazó con el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 4.

La película conductiva obtenida tuvo una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 1,000 mü'cm2 (20 µ?? de espesor). La prueba de durabilidad de electrodo negativo reveló que el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 20, lo cual se evaluó como durabilidad deficiente contra el potencial de electrodo negativo.

Ejemplo de Síntesis 5 Como materiales de partida, se usaron dianhídrido piromelítico (PMDA) como un dianhídrido tetracarboxílico, , 4 ' -oxidianilina (ODA) como una diamina, y N,N-dimetilformamida (DMF) como un solvente.

En un matraz de vidrio que tiene un volumen de 2,000 mi, 681 g de DMF y 90.46 g de ODA se cargaron y la mezcla se agitó para disolver el ODA. Luego, se agregaron 96.57 g de PMDA y la mezcla se agitó adicionalmente para preparar una solución de reacción. Separadamente, se preparó una suspensión que contiene 30 g de DMF y 1.97 g de PMDA. La suspensión se agregó a la solución de reacción mientras que la viscosidad se observó cuidadosamente. La adición y agitación se detuvieron cuando la viscosidad alcanzó 200 Pa's, produciendo una solución de ácido poliámico que tiene una concentración de contenido de sólidos de resina de 21%.

Una mezcla de solución de ácido poliámico obtenida, Ketjenblack (EC600JD, fabricado por Lion Corporation) , y DMF se preparó en una relación en peso de 7.14:1:30 y se sometió a dispersión de molino de bolas usando bolas de dióxido de zirconio que tienen un diámetro de 5 mm. La condición de dispersión fue de 250 g de la mezcla preparada en la relación anterior, 500 g de bolas de dióxido de zirconio, y en una velocidad de rotación de 600 rpm durante 30 minutos.

A la mezcla de dispersión, 40.46 partes en peso de la solución de ácido poliámico se agregó adicionalmente con base en la relación en peso anterior y la mezcla se agitó para producir una solución de ácido poliámico dispersada en partículas conductivas de carbono homogéneo.

La solución de ácido poliámico dispersada en partículas conductivas de carbono se vació sobre una película de PET (SG-1, fabricada por Panac Co., Ltd.) que tiene un espesor de 125 µ?t? para proporcionar un espesor final de 25 µp? y la película se secó a 70°C durante 10 minutos. La película de auto-soporte después del secado se liberó del PET y luego se fijó a un armazón de agujas de metal. La película se secó a 160°C a 300°C durante 7 minutos, 30 segundos y se secó y se imidó subsecuentemente a 400°C durante 3 minutos, produciendo en consecuencia una película (25 µp? de espesor) como la capa 2.

Ejemplo Comparativo 8 El material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 3 se aplicó sobre la capa 2 producida en el Ejemplo de Síntesis 5 usando una barra de alambre (Barra No. 30, una velocidad de recubrimiento de 1 cm/seg) y el recubrimiento se secó y se curó a 150 °C durante 10 minutos para producir una película conductiva multicapa (40 pm de espesor) .

La película conductiva multicapa obtenida tuvo una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 170 mQ'cm2 (40 m de espesor) . En la prueba de durabilidad de electrodo negativo, el electrodo de trabajo se instaló de modo que el separador estuvo en contacto con la capa 1 y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 6.

Ejemplo 17 La película conductiva multicapa (40 µ?? de espesor) se produjo en una manera similar a aquella en el Ejemplo Comparativo 8 excepto que el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 3 y usado en el Ejemplo Comparativo 8 se reemplazó con el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 2.

La película conductiva multicapa obtenida tuvo una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 340 mD'cm2 (40 µ?? de espesor) . La prueba de durabilidad de electrodo negativo reveló que el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.9, que fue una durabilidad mucho más alta contra el potencial de electrodo negativo que aquel del Ejemplo Comparativo 8. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas.

Ejemplo 18 La película conductiva multicapa (40 im de espesor) se produjo en una manera similar a aquella en el Ejemplo 17 excepto que la capa 2 producida en el Ejemplo de Síntesis 5 y usada en el Ejemplo 17 se reemplazó en la capa 2 producida en el Ejemplo de Síntesis 1.

La película conductiva multicapa obtenida tubo una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 380 mQ'cm2 (40 µp? de espesor) . La prueba de durabilidad de electrodo negativo reveló que el tiempo hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 1.9, que fue una durabilidad mucho más alta contra el potencial de electrodo negativo que aquel del Ejemplo Comparativo 8. En la prueba de desprendimiento de cinta, dos capas no lograron desprenderse, lo cual sugirió excelente adhesión entre capas.

Ejemplo Comparativo 9 La película conductiva multicapa (40 µp? de espesor) se produjo en una manera similar a aquella en el Ejemplo 18 excepto que el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 2 y usado en el Ejemplo 18 se reemplazó con el material conductivo sintetizado en el Ejemplo de Síntesis 3.

La película conductiva multicapa obtenida tuvo una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 1, 050 mD'cm2 (40 µ?? de espesor). En la prueba de durabilidad de electrodo negativo, se instaló el electrodo de trabajo de modo que el separador estuvo en contacto con la capa 1 y el tiempo resultante hasta que la película alcanzó el potencial de electrodo negativo como es comparada con la lámina delgada de cobre fue de 20. De esta manera, la capa 1 se evaluó por tener durabilidad deficiente contra el potencial de electrodo negativo.

Lista de Signos de Referencia 1.- Bloque de Teflon (marca registrada) Block 2.- Junta tórica 3. - Película 4. - Soporte de Película 5. - Solvente de Carbonato

Claims (40)

REIVINDICACIONES

1. Un colector de corriente, caracterizado porque comprende una película conductiva que incluye una capa formada por un material conductivo, el material conductivo que incluye un material de polímero que contiene cualquiera de los componentes (1), (2), y (4) y partículas conductivas : (1) una amina y una resina epoxi (donde la resina epoxi y la amina se mezclan en una relación de 1.0 o más en términos de relación del número de átomos de hidrógeno activos en la amina con respecto al número de grupos funcionales en la resina epoxi) ; (2) una resina fenoxi y una resina epoxi; y (4) una resina curable y un elastómero.

2. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la amina en (1) tiene un equivalente de amina de 120 g/eq o menos.

3. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la amina en (1) es al menos una seleccionada del grupo que consiste de poliamina alifática, poliamina alicíclica y poliamina aromática.

4. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina epoxi en (1) tiene un equivalente de epoxi de 1,000 g/eq o menos.

5. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina fenoxi en (2) tiene un equivalente de grupo hidroxilo que- varia de 100 a 500 g/eq.

6. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina fenoxi en (2) tiene un peso molecular promedio en peso de 30.0 o más .

7. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina epoxi en (2) tiene un equivalente de epoxi de 500 g/eq o menos.

8. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina epoxi en (2) tiene un peso molecular promedio en número de 5,000 o menos .

9. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente (2) contiene la resina fenoxi y la resina epoxi en una relación que varia de 0.5 a 2.0 en términos de equivalente de grupo epoxi en la resina epoxi con respecto a 1.0 equivalente de grupo hidroxilo en la resina fenoxi.

10. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque resina curable en (4) es una resina termoendurecible .

11. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque resina curable en (4) se cura por la reacción de adición.

12. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque resina curable en (4) contiene un polímero de hidrocarburo saturado (A) que contiene al menos un grupo alquenilo capaz de someterse a la hidrosililación en la molécula y un compuesto (B) que contiene al menos dos grupos hidrosililo en la molécula.

13. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el polímero de hidrocarburo saturado (A) es un polímero de isobutileno.

14. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el compuesto (B) es poliorganohidrogenopolisiloxano .

15. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el compuesto (B) contiene de 2 a 40 grupos hidrosililo en promedio por molécula .

16. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la relación molar (grupo alquenilo total: grupo hidrosililo total) de la cantidad de grupo hidrosililo total en el compuesto (B) a la cantidad de grupo alquenilo total en el polímero de hidrocarburo saturado (A) es de 1:0.5 a 1:5.

17. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elastómero en (4) contiene un enlace de carbono insaturado en una cadena principal .

18. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elastómero en (4) es caucho de butilo.

19. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente (4) contiene la resina curable y el elastómero en una relación en peso de 1:99 a 99:1.

20. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas conductivas 1 son partículas conductivas de carbono o partículas conductivas que contienen un elemento metálico.

21. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas conductivas 1 son partículas conductivas que contienen un elemento metálico.

22. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el elemento metálico es al menos uno seleccionado del grupo que consiste de platino, oro, plata, cobre, níquel, y titanio.

23. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas conductivas 1 y el material de polímero 1 se mezclan en una relación en peso que varia de 1:99 a 99:1.

24. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pelicula conductiva tiene un espesor que varia de 1 a 100 µp?.

25. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pelicula conductiva tiene una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 10 O'at?2 o menos.

26. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pelicula conductiva 1 es una capa en una pelicula conductiva multicapa .

27. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la pelicula conductiva multicapa que tiene además una capa 2, la capa 2 que incluye un material que incluye durabilidad contra el potencial de electrodo positivo.

28. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo es un material conductivo 2 que contiene un material de polímero 2 y partículas conductivas 2.

29. Un colector de corriente, caracterizado porque comprende una película conductiva multicapa que incluye una capa 1 y una capa 3, la capa 1 que se forma con un material conductivo 1 que incluye un material de polímero 1 que contiene un componente (3) de un polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo y partículas conductivas 1, y la capa 2 que incluye un material que tiene durabilidad contra el potencial de electrodo positivo, el material que contiene un material de polímero 2 y partículas conductivas 2.

30. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el polímero de hidrocarburo saturado que tiene un grupo hidroxilo en (3) es un (co) polímero de alcohol vinílico que tiene una unidad estructural de alcohol vinílico como un componente principal .

31. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 28 o 29, caracterizado porque el material de polímero 2 es al menos uno seleccionado del grupo que consiste de poli-imida aromática, poliamida-imida, y poliamida .

32. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 28 o 29, caracterizado porque las partículas conductivas 2 son partículas conductivas de carbono.

33. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 28 o 29, caracterizado porque el material de polímero 2 y las partículas conductivas 2 están contenidas en una relación en peso que varia de 50:50 a 99: 1.

34. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 27 o 29, caracterizado porque la película conductiva multicapa tiene un espesor que varia de 2 a 150 µp?.

35. El colector de corriente de conformidad con la reivindicación 27 o 29, caracterizado porque tiene una resistencia eléctrica por área unitaria en la dirección de espesor de 15 O-cm2 o menos.

36. Una batería, caracterizada porque comprende el colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1 o 30.

37. La batería de conformidad con la reivindicación 36, caracterizada porque es una batería bipolar.

38. Una batería bipolar, caracterizada porque comprende : el colector de corriente de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 29; una capa de un material activo de electrodo negativo, la capa que se conecta eléctricamente a una superficie del colector de corriente; una capa de un material activo de electrodo positivo, la capa que se conecta eléctricamente a la otra superficie del colector de corriente; y capas de electrolito apiladas alternamente en los electrodos para una batería bipolar, el electrodo que incluye el colector de corriente, la capa de material activo de electrodo positivo, y la capa de material activo de electrodo negativo.

39. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 38, caracterizada porque la capa de material activo de electrodo positivo está en contacto con la capa 2 de la película conductiva multicapa.

40. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 38, caracterizada porque el material activo de electrodo positivo contiene un óxido compuesto de litio y un metal de transición y el material activo de electrodo negativo contiene un óxido compuesto de litio y un metal de transición y/o carbono.