[发明专利]用于组装离子性导电物品的连续热熔方法

说明书

                     发明领域

本发明涉及一种热熔形成导电性组合物的方法，它包括把离子交联聚合物并入多层的电化学电池中，适宜在诸如蓄电池、燃料电池、电解电池、离子交换膜、传感器、电化学电容器、电致变色窗口和修饰电极这类电化学应用中使用。特别的兴趣是在锂蓄电池中的应用。

                      技术背景

Cook等人在美国专利4,818,643中公开了一种聚合物电解质材料和/或阴极材料的挤压方法，也可挤压到电池的其它组件，包括电流收集器上，可按顺序地或共同地挤压。其中的实施例8中，描述了在挤压第二步中往热熔的聚环氧乙烷和盐的掺合物中加入碳酸亚丙酯。

Gozdz等人在美国专利5,418,091中公开了一种“干膜”方法，它涉及在含有1，1-二氟乙烯(VF₂)和六氟丙烯(HFP)的共聚物的一种电解质组合物中使用一种暂时的增塑剂，这种暂时的增塑剂是用来在把它们除去后在固体聚合物中提供空隙，并且这种暂时的增塑剂是在后面的步骤中被除去，紧接着就被吸湿性的锂盐溶液所替代。这种暂时的增塑剂可使电池形成工艺的早期步骤在实施时无需对湿气有不必要的关注。Gozdz没有公开一种热熔挤压方法。

Schmutz等人在美国专利5,470,357中公开了前面引证的Gozdz的组合物的热熔挤压。Schmutz等人讲授了一种用类似于固体聚合物电解质的聚合物的溶液，预处理电流收集器以使层压变得容易的方法。层压可用延压辊来完成。这一方法在其它方面类似于Godiz的方法。

Cherm等人在WO 97/44847中公开了一种适宜于用在蓄电池的形成活化电极的挤压方法，这种方法包括把非离子性聚合物、一种电极活性材料、一种盐和有机碳酸酯混合，并把混合物进料到挤压机的进料区中，在那里把各种组份混合后挤压成适用于层压到蓄电池的其它组件上的薄膜。

Keller等人在美国专利5,725,822中公开了挤压一种活化的电极组合物的方法，这种方法包括把一种由(非离子性)聚合物、一种电极活性材料、一种盐和有机溶剂组成的混合物进料到螺杆挤压机的进口区，而把另外的溶剂(或可能是聚合物和溶剂和混合物)进料到挤压机的出口区。在第一进料步骤中，溶剂的量被调节到能为融体提供充份的剪切力，使良好的混合得以发生，并在第二步骤中，进料溶剂的量则被调节到使溶剂总量即为最终电极材料中的最后含量。挤压好的电极可被淀积在电流收集器上和/或用一层固体聚合物电解质涂布。由这样挤压出来的组件装配锂蓄电池的方法也被公开。

Doyle等人在WO 98/20573中，公开了使用全氟离子交联聚合物，来形成电化学电池的电极和隔膜。具体地，锂离子交联聚合物被用于形成锂离子电池。电极和隔膜是通过把溶液和分散物浇铸到底物上，接着通过干燥步骤，随后是溶剂接触步骤而形成的。把这些组件组合成电化学电池的方法也被公开。

                       发明概述

本发明提供一种形成成型物品的方法，这种方法包括：

在一种容器中把一种聚合物和一种极性非质子液体结合以形成一种组合物，这种聚合物含有1，1-二氟乙烯的单体单元和2-50摩尔％的具有侧集的全氟烯烃单体单元，侧基由聚合物链组成，它包含下式(I)代表的基：

      -(OCF₂CFR)_aOCF₂(CFR′)_bSO₂X^-(M⁺)[YZ_c]_d    (I)其中R和R’可各自独立地选自F、Cl或一个含有1至10个碳原子的全氟烷基，后者也可被一个或多个醚氧原子所取代；

a＝0，1或2；

b＝0至6；

M⁺是氢或一个一价金属阳离子；