サポート上に被覆を形成するための組成物、方法及び装置
【課題】サポートの上に低温で被覆（コーティング）を付着させるのに用いることができる組成物を提供する。
【解決手段】混合物に分散された少なくとも１つの成分を含む組成物であって、前記混合物は、Ｎメチルピロリドン及びシクロペンタノンから選択される第１の溶媒と、１００℃よりも低い沸点を有する第２の溶媒と、トルエン及びベンゼンから選択される希釈剤と、結合剤とを有し、前記成分はサポート３１の上に被覆される電極材料であり、前記サポート３１は電極コレクタであり、前記溶媒の混合物は、１００℃より低い温度で気化し、前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記第１の溶媒の低温での気化を容易にする性質を有する組成物。
【解決手段】混合物に分散された少なくとも１つの成分を含む組成物であって、前記混合物は、Ｎメチルピロリドン及びシクロペンタノンから選択される第１の溶媒と、１００℃よりも低い沸点を有する第２の溶媒と、トルエン及びベンゼンから選択される希釈剤と、結合剤とを有し、前記成分はサポート３１の上に被覆される電極材料であり、前記サポート３１は電極コレクタであり、前記溶媒の混合物は、１００℃より低い温度で気化し、前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記第１の溶媒の低温での気化を容易にする性質を有する組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サポートの上に低温で被覆（コーティング）を付着させるのに用いることができる組成物（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）に関する。また、本発明は、本発明による組成物を用いてサポート上に被覆を得る方法及び装置に関する。より詳しくは、本発明は、リチウム・イオン電池のための電極又は電解質を製造する方法を提供することに関する。この方法では、電極又は電解質の製造に用いられる成分を分散させることができる溶媒の混合物が用いられる。そして、この混合物は、例えば赤外線を用いることにより僅かに温度を上昇させると気化させることができる。更に、本発明は、この混合物を構成する組成物の開発に関し、また、例えば、リチウム・イオン電池の電極又は電解質の製造に用いられるサポート・フィルムの上への被覆の形成とその乾燥とを確実にする伸展装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム・イオン電池のための電極又は電解質を準備する間に、電極又は電解質を構成する成分を、Ｎメチル・ピロリドン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ ｐｙｒｏｌｉｄｏｎｅ、以下ではＮＭＰと称する）などの溶媒の中に混合できることが知られている。更なる詳細に関しては、１９９９年の１０月８日、１０月１５日及び１０月１５日にそれぞれ出願公開された日本の特開平１１−２８３６１２号、特開平１１−２８３６２６号、特開平１１−２７３６８０号を参照のこと。ＮＭＰは、濃度が大きく比重が大きな溶媒であり、高いすなわち２０２℃の沸点を有している。サポートの上に配置される溶液の準備に用いられる溶媒の沸点が高いために、濃度が大きく比重が大きな溶媒を気化させることにより電極又は電解質の成分を例えば金属又はプラスチック製のシートであるサポートの上に電極又は電解質の成分を配置するには、電極又は電解質を乾燥させるための高い温度が必要となる。乾燥は、また、溶媒の蒸気圧を上昇させるため、真空下における加熱によって実行される場合がある。この後者の場合には、電極を用意するための費用が上昇することになる。乾燥時間及び温度は、電極の拡がりと多孔性との制御を確実にするための２つの重要な要素である。従って、時間及び乾燥温度というファクタを改善することにより、電極と電解質との製造費用を低下させる緊急の必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、リチウム・イオン型電池で用いられる電極又は電解質を用意する間など、サポートの上に被覆を形成する間に用いられる成分の十分な分散を確実にする溶媒の組成を提供することが本発明の目的である。
【０００４】
また、沸点がほんの僅かに高くなるリチウム・イオン型電池のための電極又は電解質の成分の分散を生じさせることも本発明の目的である。
また、本発明による溶媒の組成物を被覆の成分の分散の形式で用いることにより、サポート上に被覆を形成する方法及び装置を提供することも本発明の目的である。
【０００５】
電極の組成物において用いられる結合剤を同時に可溶化しほんの僅かに高い沸点を有する溶媒又は溶媒の混合物を提供することも本発明の目的である。
境界（インターフェース）を改良することによって、境界においてバブルが存在しないために被覆とサポートとの間に良好な接着を与えることも本発明の別の目的である。
【０００６】
サポート上の接着が被覆が現実に剥離して失われることがないような被覆をサポート上に形成することも本発明の別の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、低温でサポートの上に前記サポートの上に配置されるべき少なくとも１つの成分の被覆を形成することを可能にする組成物であって、前記形成はこの組成物における分散からなされ、沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含んでおり、前記濃度が大きく比重が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが約１００℃より低い温度で気化する混合物を構成する組成物に関する。
【０００８】
この組成物は、沸点が約８０℃よりも低い希釈剤を更に含むことがあり、前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記濃度の大きな溶媒の低温での気化を容易にする性質を有する。
【０００９】
本発明の好適実施例によると、前記混合物は赤外線下で気化し前記サポート上に前記被覆を構成する前記成分だけを残存させることがありうる。
前記濃度が大きく比重が大きな溶媒は、好ましくは、Ｎメチルピロリドン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ ｐｙｒｏｌｉｄｏｎｅ）とシクロペンタノン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｏｎｅ）とから選択され、前記濃度が小さな溶媒は、好ましくは、アセトン（ａｃｅｔｏｎｅ）又はエチルアセテート（ｅｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）から選択され、前記希釈剤は、好ましくは、トルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）又はベンゼン（ｂｅｎｚｅｎｅ）から選択される。
【００１０】
別の実施例によると、体積比率では、前記混合物は、２０％未満の濃度が大きな溶媒と、４０％ないし６０％の濃度が小さな溶媒と、１５％ないし２５％の希釈剤とで構成され、前記成分は、前記混合物の０．０１５ｇ／ｃｃないし０．０４ｇ／ｃｃの割合で前記分散物質の中に存在している。濃度が小さな溶媒の希釈剤に対する体積百分率は、好ましくは、８０／２０から６５／２５の間である。
【００１１】
別の実施例によると、本発明による組成物は、フッ素化ポリビニリデン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｅ， ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ）など、前記成分のための結合材を更に含みうる。
【００１２】
本発明は、更に、本発明による組成物における、サポートの上に配置される成分の分散に関し、前記成分は、グラファイト・パウダ（ｐｏｕｄｒｅ ｄｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ， ｇｒａｐｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ）を含むことがあり、前記グラファイト・パウダと前記組成物との重量比率は６０：１０から９０：１０の間を変動しうる。前記成分は、更に、コバルト酸化物を含みうる。
【００１３】
本発明は、また、サポートの上に被覆を形成する方法であって、
（ａ）沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含む組成物であって、前記濃度が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが、１００℃より低い温度で気化することが可能な混合物を構成することができる比率で存在している、組成物を提供するステップと、
（ｂ）前記サポートの上の被覆という形態で形成される成分を前記混合物の中に分散させるステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）において得られた分散物質を前記サポートの上に拡げるステップと、
（ｄ）前記分散物質を乾燥させて前記被覆を取得するステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、分散物質は１００℃よりも低い温度で、例えば、別の加熱要素を追加して又は追加せずに、赤外線ランプなどの加熱要素を用いて、乾燥される。前記サポートが網状化可能なポリマ（ｐｏｌｙｍｅｒｅ ｒｅｔｉｃｕｌａｂｌｅ， ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋａｂｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）であるときには、紫外線加熱を加えて、そのポリマを網状化することがある。ステップ（ａ）では、前記成分の結合剤を前記組成物に追加することができる。
【００１５】
本発明の別の実施例によると、まず、前記結合剤が前記濃度の大きく比重が大きい溶媒の中で可溶化され、次に、前記濃度が低い溶媒が希釈剤と混合され、そのあとで前記組成物の全体が混合される。
【００１６】
本発明の別の実施例によると、前記サポートは、再充電可能な電気化学発電機のためのフィルムの形態を有する電極又は電解質である。
本発明は、また、サポートの上にフィルムの形態の被覆を形成する装置であって、
フィルム・サポートのソースと、
請求項１ないし請求項１５記載の分散物質を含むように設計された供給漕と、
前記供給漕の近傍にあるフィルム・サポートを循環させることを許容する解放手段と、
前記フィルム・サポートが前記供給漕の近傍を通過するときに所定の量の分散物質を前記フィルム・サポートの上に連続的に注ぐことを可能にする手段と、
受け取り手段、及び、前記フィルム・サポートとその被覆とを前記受け取り手段に連続的に伝達する巻き付け手段と、
前記解放手段と前記受け取り手段と前記巻き付け手段とを動作させるように設計されたモータ手段と、
前記分散物質の液体内容物を１００℃よりも低い温度で気化させて前記フィルム・サポートの上に固体被覆を残存させることを可能にする加熱手段と、
を備えている装置に関する。
【００１７】
前記加熱手段は、好ましくは、１つの赤外線ランプを備えている。
前記フィルム・サポートが網状化可能なポリマから構成されている場合には、網状化可能なポリマが例えば１％未満の僅かなパーセンテージの光触媒を含む場合には、前記加熱手段は前記網状化可能なポリマを網状化することができる少なくとも１つの紫外線ランプを更に備えている。網状化可能なポリマが例えば１％未満の僅かなパーセンテージの熱触媒を含む場合には、前記網状化は、赤外線ランプ又は加熱要素を用いて実行することができる。
【００１８】
別の実施例によると、前記供給漕は、前記フィルム・サポートの上の前記分散物質の配置の幅と厚さとを所定のパラメータに従って調節することができる手段を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】質量分析によって得られるアセトンのスペクトルである。
【図２】トルエンの類似のスペクトルである。
【図３】Ｎメチル・ピロリドンの類似のスペクトルである。
【図４】トルエン、Ｎメチル・ピロリドン及びアセトンの２０：２０：６０の比率での混合物に対応するスペクトルである。
【図５】本発明による組成物を用いてサポート上に被覆を形成するのに用いられる装置の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好適実施例によると、３要素からなる溶媒の混合物が得られる。濃度の小さな溶媒と希釈剤とが濃度が大きな溶媒に加えられる。濃度の小さな溶媒は、アセトンなどのように、約６５℃の沸点を有する。アセトンは、濃度の大きな溶媒の沸点よりも低い温度で気化する間、濃度の大きな溶媒を導く性質を有する。希釈剤は、一方では結合剤の溶解度を上昇させ他方では濃度の大きな溶媒の気化を生じさせる傾向を増加させる溶媒である。電極又は電解質の乾燥は、拡散線のすぐ上にある赤外線ランプによって実行される。
【００２１】
結合剤は、通常その最大濃度で濃度の大きな溶媒の中で可溶化される（混合物Ａ）。濃度の小さな溶媒と希釈剤との混合物（Ｂ）が準備される。この混合物（Ｂ）は、混合物（Ａ）に加えられ、拡散溶媒（Ｃ）が構成される。この混合物の中のそれぞれの溶媒のパーセンテージは、一方では新たな混合物の性能に左右され、他方では濃度の大きな溶媒の溶解度に左右される。濃度の大きな溶媒が２０％を超えないような３要素の関係では、０．０１５ｇ／ｃｃから０．０４ｇ／ｃｃの間で変動しうる比率を拘束する混合物（Ｃ）において、濃度の小さな溶媒は４０％から５０％の間を変動し、希釈剤は１５％から２５％の間を変動する。
【００２２】
個別の溶媒の分析は、気相クロマトグラフィ装置ＧＣ６８９０（アジレント・テクノロジーズ）に結合された空間サンプリング・システムＨＰ７６９４（アジレント・テクノロジーズ）を用いて、核種の注入と分離とのために実行された。検出は、「総イオン」分析方法を用いて、質量スペクトロメータＨＰ５９７３（アジレント・テクノロジーズ）によって実行された。化合物の分離は、厚さが０．２５μｍのフィルム（レステック）を有するポーラー・コラムＳｔａｂｉｌｗａｘ（登録商標）６０ｍｘ０．２５ｍｍＩＤで実行された。
【００２３】
２０％のＮＭＰ、６０％のアセトン及び２０％のトルエンという体積比率の混合物が準備された。これらの溶媒の沸点は、２０２℃（ＮＭＰ）、５６℃（アセトン）及び１１０℃（トルエン）である。この混合物が、１２時間の間、８０℃まで加熱された。すべての液体は気化し、ポリマ・タイプの残存物が得られた。
【００２４】
ＧＣによる質量分析スペクトルは、アセトンに関する図１、トルエンに関する図２及びＮＭＰに関する図３という個別に試験された溶媒のスペクトルとは異なる新たな相（図４）を示した。比較すると、８０℃で１時間が経過すると、アセトンは完全に気化し、トルエンは２２％が気化するのに対して、ＮＭＰについては気化は全く記録されていない。
【００２５】
電極の乾燥は、赤外線ランプを用いる新たな方法によって実行された。この方法は、乾燥効率を高めるために行われた。この新たな方法によると、溶媒をより短い時間で気化させることが可能である。
【００２６】
図５には、本発明の例を実験室において実行するのに用いられた機械の原型が図解されている。
図５を参照すると、本発明の好適実施例による装置は、４つの脚部３に取り付けられ、１１において調整可能であり、その中にこの装置を構成する部品が配置されるように設計されたフレーム１を備えていることが示されている。この装置自体は、平行な態様に配置され脚部３の２３に取り付けられた２つの長手方向のライザ１９、２１を含む。
【００２７】
この装置は、また、ローラ３３に取り付けられ巻かれた形式のサポート・フィルム３１のソースを有している。図５の図解に見られるように、ローラ３３は、２つのライザ１９、２１の間であってその下端部に、後に見るように、自由に回転してサポート・フィルムを自由に解放することが可能であるように、既知の態様で取り付けられている。巻かれたサポート・フィルム３１と同じ水平面上には、やはり２つのライザ１９、２１の間に自由に回転するように取り付けられたローラ・サポート３７が位置している。
【００２８】
この装置の頂部には、従来型の構造を有し拡散システム（図示せず）が提供されている供給漕４１があり、これによって、既に述べたようにサポート・フィルム３５の上に電極又は電解質のための被覆を生じさせるのに用いられる所定の量の分散物質を連続的に注ぐことが可能になる。供給漕４１は２つの制御部を含み、一方４３は、所定の幅の分散物質の配置を生じさせることを意図しており、他方４５は、所定の被覆厚を有するある量の分散物質を注ぐことを可能にするためのものである。供給漕４１は、図５の図解において見ることができるように、２つのライザの間に既知の態様で取り付けられている。
【００２９】
供給漕４１の下側には、直径の大きなローラ・サポート４７があり、サポート・フィルム３５は、供給漕とローラ・サポート４７との間を移動する間、その上に位置する。供給漕の上流においてライザ１９、２１の上側には、僅かに湾曲しているレスト・サポート４９が既知の態様で取り付けられており、これらはすべて、被覆がなされたサポート・フィルムが巻き取りコイル５１に向かってスライドすることを容易にする態様になっている。巻き取りコイル５１については、後で詳述する。
【００３０】
この装置の反対側には、フィルムが巻き取りコイル５１に向かって戻る間にフィルム・サポートのためのレスト（支え）として用いられる２つの自由に回転するローラ５３、５５が、２つのライザ１９、２１の間に既知の態様で取り付けられている。この装置は、また、サポート４９の下に位置しているレスト・サポート６７を含んでおり、その下側を被覆のなされたサポート・フィルムが最終的には巻き取りコイル５１に向かって導かれていく。
【００３１】
巻き取りコイル５１は、この装置の下部の、ローラ・レスト４７の近傍において２つのライザ１９、２１の間に、既知の態様で取り付けられている。図解されてはいないが、動力手段がローラ・レスト４７に配置されており、巻き取りコイル５１がローラ・サポート４７と摩擦を生じながら係合するときに、巻き取りコイル５１を動作させる。このようにして、サポート・フィルム３５の端部がいったん巻き取りコイル５１に固定されると、この装置を動作させてフィルムの連続的な解放を達成するのに十分である。
【００３２】
この装置を完成させるには、紫外線ランプ５９と赤外線ランプ６１とを提供することでほとんど十分である。紫外線ランプ５９は、供給漕の出口において、レスト・サポート４９の上方に、フィルム・サポート３５の上側に配置される。赤外線ランプ５１は、供給漕４１とは反対側のこの装置の端部にあり、その光線がレスト・サポート４９の上流端部に向くように方向が決定されている。
【００３３】
この装置の動作は、以下で述べるように実行される。巻き取りコイル３１に取り付けられたフィルム・サポート３５の端部がつかまれ、サポート・フィルムは、レスト・ローラ３７をバイパスすることによって解放され、次に、供給漕４１とレスト・ローラ３７との間に入り込むことが可能となる。サポート・フィルムは、次に、レスト・サポート４９と、ローラ５３、５５と、レスト・サポート５７とをバイパスして、最終的には、レスト・ローラ４７が摩擦を生じながら６３において巻き取りコイル５１と係合し巻き取りコイル５１を導くことを確実にすることによって、巻き取りコイル５１に固定される。モータが動作され、赤外線ランプ６１とおそらくは紫外線ランプ５９もオンになり、サポート・フィルム３５の分散物質の注ぎ込みが、幅と流率とを調節した後で、開始される。
【００３４】
この機械は、また、異なるタイプの拡がり、すなわち、サイズ、形状及び粒子の分配が異なるアノード、カソード及び電解質に適するように構成することも可能である。この機械によると、例えば、赤外線、加熱要素又はそれら２つのモードの組合せなど、異なるモードの乾燥を用いることが可能になる。また、この機械は、電解質を網状化する紫外線ランプ（ＵＶ）のシステムと共に提供することも可能である。熱による網状化の場合には、加熱要素を網状化装置として用いることもできる。ＵＶ源と加熱要素との組合せは、このタイプの動作に容易に適合させることができる。
【００３５】
本発明による装置の効果は、約１ｇ程度の最小の量の活性物質を用いて被覆フィルムを得ることができることである。これは、実験室の規模で用いられるときには長所であるといえる。
【００３６】
フィルムを拡げるのに溶媒の混合物を用いることにより、一方では乾燥温度を低下させ、拡げる速度を上昇させることができる。他方では、乾燥領域を縮小させることができる。
【００３７】
次に、本発明の例を用いて図解する。
例１
ＰＶＤＦフッ素化ポリビニリデンがＮメチル・ピロリドン（ＮＭＰ）の中で可溶化される。アセトン／トルエンの８０／２０の溶媒混合物が、ＰＶＤＦ−ＮＭＰのペーストに加えられ、拡がる組成物を構成する。グラファイト・パウダが、重量比率で９０／１０で拡がる組成物の中に分散される。この混合物が、ドクター・ブレード（登録商標）方法によって、銅製のコレクタ上に形成される。この電極は、赤外線ランプによって８０℃で乾燥される。
【００３８】
電極は、タイプ２０３５のディスク電池の上に取り付けられる。電解質１Ｍ ＬｉＰＦ６＋ＥＣ／ＤＭＣ：５０／５０（エチレン・カーボネート＋ジメチルカーボネート）に浸されたセルガード（登録商標）２３００のセパレータが用いられる。
【００３９】
電気化学的な試験が室温で実行された。放電／充電曲線が、Ｃ／２４で０Ｖから２．５Ｖの間で得られた。第１のサイクルのクーロン効率は８８％であった。この結果は、真空下の１４０℃で複合材料（グラファイト−ＰＶＤＦ−ＮＭＰ）を用いて準備された電極によって得られた結果に匹敵する。
【００４０】
例２
例１において用いられたのと同じ拡がる組成物の中に、まず、カーボン・ブラックを分散させ、次に、重量比率で酸化物／カーボン・ブラック／ＰＶＤＦの比率が８０／１０／１０となるように、コバルト酸化物を分散させる。この混合物が、ドクター・ブレード（登録商標）方法によって、アルミニウムのコレクタ上に形成される。同時に、この電極は、赤外線ランプによって８０℃で乾燥される。電極は、タイプ２０３５のディスク電池の上に取り付けられる。電解質１Ｍ ＬｉＰＦ６＋ＥＣ／ＤＭＣ：５０／５０（エチレン・カーボネート＋ジメチルカーボネート）に浸されたセルガード（登録商標）２３００のセパレータが用いられる。
【００４１】
電気化学的な試験が室温で実行された。放電／充電曲線が、Ｃ／２４で２．５Ｖから４．２Ｖの間で得られた。
本発明は、冒頭の特許請求の範囲に含まれる場合には、この技術分野の当業者にとって明らかなすべての修正をカバーすると理解される。
【００４２】
（参考発明１）
低温でサポートの上に前記サポートの上に配置されるべき少なくとも１つの成分の被覆を形成することを可能にする組成物であって、前記形成はこの組成物における分散からなされる、組成物であって、沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含んでおり、前記濃度が大きく比重が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが約１００℃より低い温度で気化する混合物を構成する組成物。
【００４３】
（参考発明２）
参考発明１記載の組成物において、沸点が約８０℃よりも低い希釈剤を更に含み、前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記濃度の大きな溶媒の低温での気化を容易にする性質を有することを特徴とする組成物。
【００４４】
（参考発明３）
参考発明１記載の組成物において、前記混合物は赤外線下で気化し前記サポート上に前記被覆を構成する前記成分だけを残存させることを特徴とする組成物。
【００４５】
（参考発明４）
参考発明１記載の組成物において、前記濃度が大きく比重が大きな溶媒は、Ｎメチルピロリドンとシクロペンタノンとから選択されることを特徴とする組成物。
【００４６】
（参考発明５）
参考発明１又は参考発明５記載の組成物において、前記濃度が小さな溶媒は、アセトン又はエチルアセテートから選択されることを特徴とする組成物。
【００４７】
（参考発明６）
参考発明２記載の組成物において、前記希釈剤は、トルエン又はベンゼンから選択されることを特徴とする組成物。
【００４８】
（参考発明７）
参考発明２記載の組成物において、前記混合物の体積比率は、２０％未満の濃度が大きな溶媒と、４０％ないし６０％の濃度が小さな溶媒と、１５％ないし２５％の希釈剤とで構成されることを特徴とする組成物。
【００４９】
（参考発明８）
参考発明１記載の組成物において、前記成分は、前記混合物の０．０１５ｇ／ｃｃないし０．０４ｇ／ｃｃの割合で前記分散の中に存在していることを特徴とする組成物。
【００５０】
（参考発明９）
参考発明１記載の組成物において、希釈剤に対する濃度が小さな溶媒の体積百分率は、８０／２０から６５／２５の間であることを特徴とする組成物。
【００５１】
（参考発明１０）
参考発明１記載の組成物において、前記成分のための結合材を更に含むことを特徴とする組成物。
【００５２】
（参考発明１１）
参考発明１０記載の組成物において、前記結合材はフッ素化ポリビニリデンを含むことを特徴とする組成物。
【００５３】
（参考発明１２）
参考発明１ないし参考発明１１の任意の参考発明記載の組成物におけるサポート上に配置される成分の分散。
【００５４】
（参考発明１３）
参考発明１２記載の分散において、前記成分がグラファイト・パウダを含むことを特徴とする分散。
【００５５】
（参考発明１４）
参考発明１３記載の分散において、前記グラファイト・パウダと前記組成物との重量比率は６０：１０から９０：１０の間を変動することを特徴とする分散。
【００５６】
（参考発明１５）
参考発明１３記載の分散において、前記成分は更にコバルト酸化物を含むことを特徴とする分散。
【００５７】
（参考発明１６）
サポートの上に被覆を形成する方法であって、
（ａ）沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含む組成物であって、前記濃度が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが、１００℃より低い温度で気化することが可能な混合物を構成することができる比率で存在している、組成物を提供するステップと、
（ｂ）前記サポートの上の被覆という形態で形成される成分を前記混合物の中に分散させるステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）において得られた分散を前記サポートの上に拡げるステップと、
（ｄ）前記分散を乾燥させて前記被覆を取得するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【００５８】
（参考発明１７）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は１００℃よりも低い温度で乾燥されることを特徴とする方法。
【００５９】
（参考発明１８）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は加熱要素を用いて乾燥されることを特徴とする方法。
【００６０】
（参考発明１９）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は赤外線ランプを用いて乾燥されることを特徴とする方法。
【００６１】
（参考発明２０）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は赤外線ランプと加熱要素とを用いて乾燥されることを特徴とする方法。
【００６２】
（参考発明２１）
参考発明１６記載の方法において、前記成分の結合剤がステップ（ａ）の間に前記組成物に加えられることを特徴とする方法。
【００６３】
（参考発明２２）
参考発明２１記載の方法において、前記結合剤が前記濃度の大きく比重が大きい溶媒の中で可溶化され、次に、前記濃度が低い溶媒が希釈剤と混合され、そのあとで前記組成物が混合されることを特徴とする方法。
【００６４】
（参考発明２３）
参考発明１６記載の方法において、前記サポートは再充電可能な電気化学発電機のためのフィルムの形態を有する電極又は電解質であることを特徴とする方法。
【００６５】
（参考発明２４）
サポートの上にフィルムの形態の被覆を形成する装置であって、
フィルム・サポートのソースと、
参考発明１ないし参考発明１５記載の分散を含むように設計された供給漕と、
前記供給漕の近傍にあるフィルム・サポートを循環させることを許容する解放手段と、
前記フィルム・サポートが前記供給漕の近傍を通過するときに所定の量の分散を前記フィルム・サポートの上に連続的に注ぐことを可能にする手段と、
受け取り手段、及び、前記フィルム・サポートとその被覆とを前記受け取り手段に連続的に伝達する巻き付け手段と、
前記解放手段と前記受け取り手段と前記巻き付け手段とを動作させるように設計されたモータ手段と、
前記分散の液体内容物を１００℃よりも低い温度で気化させて前記フィルム・サポートの上に固体被覆を残存させることを可能にする加熱手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【００６６】
（参考発明２５）
参考発明２４記載の装置において、前記加熱手段は少なくとも１つの赤外線ランプを備えていることを特徴とする装置。
【００６７】
（参考発明２６）
参考発明２５記載の装置において、前記フィルム・サポートは網状化可能なポリマから構成され、前記加熱手段は前記網状化可能なポリマを網状化することができる少なくとも１つの紫外線ランプを更に備えていることを特徴とする装置。
【００６８】
（参考発明２７）
参考発明２４記載の装置において、前記供給漕は、前記フィルム・サポートの上の前記分散の配置の幅と厚さとを所定のパラメータに従って調節することができる手段を含むことを特徴とする装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サポートの上に低温で被覆（コーティング）を付着させるのに用いることができる組成物（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）に関する。また、本発明は、本発明による組成物を用いてサポート上に被覆を得る方法及び装置に関する。より詳しくは、本発明は、リチウム・イオン電池のための電極又は電解質を製造する方法を提供することに関する。この方法では、電極又は電解質の製造に用いられる成分を分散させることができる溶媒の混合物が用いられる。そして、この混合物は、例えば赤外線を用いることにより僅かに温度を上昇させると気化させることができる。更に、本発明は、この混合物を構成する組成物の開発に関し、また、例えば、リチウム・イオン電池の電極又は電解質の製造に用いられるサポート・フィルムの上への被覆の形成とその乾燥とを確実にする伸展装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム・イオン電池のための電極又は電解質を準備する間に、電極又は電解質を構成する成分を、Ｎメチル・ピロリドン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ ｐｙｒｏｌｉｄｏｎｅ、以下ではＮＭＰと称する）などの溶媒の中に混合できることが知られている。更なる詳細に関しては、１９９９年の１０月８日、１０月１５日及び１０月１５日にそれぞれ出願公開された日本の特開平１１−２８３６１２号、特開平１１−２８３６２６号、特開平１１−２７３６８０号を参照のこと。ＮＭＰは、濃度が大きく比重が大きな溶媒であり、高いすなわち２０２℃の沸点を有している。サポートの上に配置される溶液の準備に用いられる溶媒の沸点が高いために、濃度が大きく比重が大きな溶媒を気化させることにより電極又は電解質の成分を例えば金属又はプラスチック製のシートであるサポートの上に電極又は電解質の成分を配置するには、電極又は電解質を乾燥させるための高い温度が必要となる。乾燥は、また、溶媒の蒸気圧を上昇させるため、真空下における加熱によって実行される場合がある。この後者の場合には、電極を用意するための費用が上昇することになる。乾燥時間及び温度は、電極の拡がりと多孔性との制御を確実にするための２つの重要な要素である。従って、時間及び乾燥温度というファクタを改善することにより、電極と電解質との製造費用を低下させる緊急の必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、リチウム・イオン型電池で用いられる電極又は電解質を用意する間など、サポートの上に被覆を形成する間に用いられる成分の十分な分散を確実にする溶媒の組成を提供することが本発明の目的である。
【０００４】
また、沸点がほんの僅かに高くなるリチウム・イオン型電池のための電極又は電解質の成分の分散を生じさせることも本発明の目的である。
また、本発明による溶媒の組成物を被覆の成分の分散の形式で用いることにより、サポート上に被覆を形成する方法及び装置を提供することも本発明の目的である。
【０００５】
電極の組成物において用いられる結合剤を同時に可溶化しほんの僅かに高い沸点を有する溶媒又は溶媒の混合物を提供することも本発明の目的である。
境界（インターフェース）を改良することによって、境界においてバブルが存在しないために被覆とサポートとの間に良好な接着を与えることも本発明の別の目的である。
【０００６】
サポート上の接着が被覆が現実に剥離して失われることがないような被覆をサポート上に形成することも本発明の別の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、低温でサポートの上に前記サポートの上に配置されるべき少なくとも１つの成分の被覆を形成することを可能にする組成物であって、前記形成はこの組成物における分散からなされ、沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含んでおり、前記濃度が大きく比重が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが約１００℃より低い温度で気化する混合物を構成する組成物に関する。
【０００８】
この組成物は、沸点が約８０℃よりも低い希釈剤を更に含むことがあり、前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記濃度の大きな溶媒の低温での気化を容易にする性質を有する。
【０００９】
本発明の好適実施例によると、前記混合物は赤外線下で気化し前記サポート上に前記被覆を構成する前記成分だけを残存させることがありうる。
前記濃度が大きく比重が大きな溶媒は、好ましくは、Ｎメチルピロリドン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ ｐｙｒｏｌｉｄｏｎｅ）とシクロペンタノン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｏｎｅ）とから選択され、前記濃度が小さな溶媒は、好ましくは、アセトン（ａｃｅｔｏｎｅ）又はエチルアセテート（ｅｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）から選択され、前記希釈剤は、好ましくは、トルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）又はベンゼン（ｂｅｎｚｅｎｅ）から選択される。
【００１０】
別の実施例によると、体積比率では、前記混合物は、２０％未満の濃度が大きな溶媒と、４０％ないし６０％の濃度が小さな溶媒と、１５％ないし２５％の希釈剤とで構成され、前記成分は、前記混合物の０．０１５ｇ／ｃｃないし０．０４ｇ／ｃｃの割合で前記分散物質の中に存在している。濃度が小さな溶媒の希釈剤に対する体積百分率は、好ましくは、８０／２０から６５／２５の間である。
【００１１】
別の実施例によると、本発明による組成物は、フッ素化ポリビニリデン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｅ， ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ）など、前記成分のための結合材を更に含みうる。
【００１２】
本発明は、更に、本発明による組成物における、サポートの上に配置される成分の分散に関し、前記成分は、グラファイト・パウダ（ｐｏｕｄｒｅ ｄｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ， ｇｒａｐｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ）を含むことがあり、前記グラファイト・パウダと前記組成物との重量比率は６０：１０から９０：１０の間を変動しうる。前記成分は、更に、コバルト酸化物を含みうる。
【００１３】
本発明は、また、サポートの上に被覆を形成する方法であって、
（ａ）沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含む組成物であって、前記濃度が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが、１００℃より低い温度で気化することが可能な混合物を構成することができる比率で存在している、組成物を提供するステップと、
（ｂ）前記サポートの上の被覆という形態で形成される成分を前記混合物の中に分散させるステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）において得られた分散物質を前記サポートの上に拡げるステップと、
（ｄ）前記分散物質を乾燥させて前記被覆を取得するステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、分散物質は１００℃よりも低い温度で、例えば、別の加熱要素を追加して又は追加せずに、赤外線ランプなどの加熱要素を用いて、乾燥される。前記サポートが網状化可能なポリマ（ｐｏｌｙｍｅｒｅ ｒｅｔｉｃｕｌａｂｌｅ， ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋａｂｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）であるときには、紫外線加熱を加えて、そのポリマを網状化することがある。ステップ（ａ）では、前記成分の結合剤を前記組成物に追加することができる。
【００１５】
本発明の別の実施例によると、まず、前記結合剤が前記濃度の大きく比重が大きい溶媒の中で可溶化され、次に、前記濃度が低い溶媒が希釈剤と混合され、そのあとで前記組成物の全体が混合される。
【００１６】
本発明の別の実施例によると、前記サポートは、再充電可能な電気化学発電機のためのフィルムの形態を有する電極又は電解質である。
本発明は、また、サポートの上にフィルムの形態の被覆を形成する装置であって、
フィルム・サポートのソースと、
請求項１ないし請求項１５記載の分散物質を含むように設計された供給漕と、
前記供給漕の近傍にあるフィルム・サポートを循環させることを許容する解放手段と、
前記フィルム・サポートが前記供給漕の近傍を通過するときに所定の量の分散物質を前記フィルム・サポートの上に連続的に注ぐことを可能にする手段と、
受け取り手段、及び、前記フィルム・サポートとその被覆とを前記受け取り手段に連続的に伝達する巻き付け手段と、
前記解放手段と前記受け取り手段と前記巻き付け手段とを動作させるように設計されたモータ手段と、
前記分散物質の液体内容物を１００℃よりも低い温度で気化させて前記フィルム・サポートの上に固体被覆を残存させることを可能にする加熱手段と、
を備えている装置に関する。
【００１７】
前記加熱手段は、好ましくは、１つの赤外線ランプを備えている。
前記フィルム・サポートが網状化可能なポリマから構成されている場合には、網状化可能なポリマが例えば１％未満の僅かなパーセンテージの光触媒を含む場合には、前記加熱手段は前記網状化可能なポリマを網状化することができる少なくとも１つの紫外線ランプを更に備えている。網状化可能なポリマが例えば１％未満の僅かなパーセンテージの熱触媒を含む場合には、前記網状化は、赤外線ランプ又は加熱要素を用いて実行することができる。
【００１８】
別の実施例によると、前記供給漕は、前記フィルム・サポートの上の前記分散物質の配置の幅と厚さとを所定のパラメータに従って調節することができる手段を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】質量分析によって得られるアセトンのスペクトルである。
【図２】トルエンの類似のスペクトルである。
【図３】Ｎメチル・ピロリドンの類似のスペクトルである。
【図４】トルエン、Ｎメチル・ピロリドン及びアセトンの２０：２０：６０の比率での混合物に対応するスペクトルである。
【図５】本発明による組成物を用いてサポート上に被覆を形成するのに用いられる装置の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好適実施例によると、３要素からなる溶媒の混合物が得られる。濃度の小さな溶媒と希釈剤とが濃度が大きな溶媒に加えられる。濃度の小さな溶媒は、アセトンなどのように、約６５℃の沸点を有する。アセトンは、濃度の大きな溶媒の沸点よりも低い温度で気化する間、濃度の大きな溶媒を導く性質を有する。希釈剤は、一方では結合剤の溶解度を上昇させ他方では濃度の大きな溶媒の気化を生じさせる傾向を増加させる溶媒である。電極又は電解質の乾燥は、拡散線のすぐ上にある赤外線ランプによって実行される。
【００２１】
結合剤は、通常その最大濃度で濃度の大きな溶媒の中で可溶化される（混合物Ａ）。濃度の小さな溶媒と希釈剤との混合物（Ｂ）が準備される。この混合物（Ｂ）は、混合物（Ａ）に加えられ、拡散溶媒（Ｃ）が構成される。この混合物の中のそれぞれの溶媒のパーセンテージは、一方では新たな混合物の性能に左右され、他方では濃度の大きな溶媒の溶解度に左右される。濃度の大きな溶媒が２０％を超えないような３要素の関係では、０．０１５ｇ／ｃｃから０．０４ｇ／ｃｃの間で変動しうる比率を拘束する混合物（Ｃ）において、濃度の小さな溶媒は４０％から５０％の間を変動し、希釈剤は１５％から２５％の間を変動する。
【００２２】
個別の溶媒の分析は、気相クロマトグラフィ装置ＧＣ６８９０（アジレント・テクノロジーズ）に結合された空間サンプリング・システムＨＰ７６９４（アジレント・テクノロジーズ）を用いて、核種の注入と分離とのために実行された。検出は、「総イオン」分析方法を用いて、質量スペクトロメータＨＰ５９７３（アジレント・テクノロジーズ）によって実行された。化合物の分離は、厚さが０．２５μｍのフィルム（レステック）を有するポーラー・コラムＳｔａｂｉｌｗａｘ（登録商標）６０ｍｘ０．２５ｍｍＩＤで実行された。
【００２３】
２０％のＮＭＰ、６０％のアセトン及び２０％のトルエンという体積比率の混合物が準備された。これらの溶媒の沸点は、２０２℃（ＮＭＰ）、５６℃（アセトン）及び１１０℃（トルエン）である。この混合物が、１２時間の間、８０℃まで加熱された。すべての液体は気化し、ポリマ・タイプの残存物が得られた。
【００２４】
ＧＣによる質量分析スペクトルは、アセトンに関する図１、トルエンに関する図２及びＮＭＰに関する図３という個別に試験された溶媒のスペクトルとは異なる新たな相（図４）を示した。比較すると、８０℃で１時間が経過すると、アセトンは完全に気化し、トルエンは２２％が気化するのに対して、ＮＭＰについては気化は全く記録されていない。
【００２５】
電極の乾燥は、赤外線ランプを用いる新たな方法によって実行された。この方法は、乾燥効率を高めるために行われた。この新たな方法によると、溶媒をより短い時間で気化させることが可能である。
【００２６】
図５には、本発明の例を実験室において実行するのに用いられた機械の原型が図解されている。
図５を参照すると、本発明の好適実施例による装置は、４つの脚部３に取り付けられ、１１において調整可能であり、その中にこの装置を構成する部品が配置されるように設計されたフレーム１を備えていることが示されている。この装置自体は、平行な態様に配置され脚部３の２３に取り付けられた２つの長手方向のライザ１９、２１を含む。
【００２７】
この装置は、また、ローラ３３に取り付けられ巻かれた形式のサポート・フィルム３１のソースを有している。図５の図解に見られるように、ローラ３３は、２つのライザ１９、２１の間であってその下端部に、後に見るように、自由に回転してサポート・フィルムを自由に解放することが可能であるように、既知の態様で取り付けられている。巻かれたサポート・フィルム３１と同じ水平面上には、やはり２つのライザ１９、２１の間に自由に回転するように取り付けられたローラ・サポート３７が位置している。
【００２８】
この装置の頂部には、従来型の構造を有し拡散システム（図示せず）が提供されている供給漕４１があり、これによって、既に述べたようにサポート・フィルム３５の上に電極又は電解質のための被覆を生じさせるのに用いられる所定の量の分散物質を連続的に注ぐことが可能になる。供給漕４１は２つの制御部を含み、一方４３は、所定の幅の分散物質の配置を生じさせることを意図しており、他方４５は、所定の被覆厚を有するある量の分散物質を注ぐことを可能にするためのものである。供給漕４１は、図５の図解において見ることができるように、２つのライザの間に既知の態様で取り付けられている。
【００２９】
供給漕４１の下側には、直径の大きなローラ・サポート４７があり、サポート・フィルム３５は、供給漕とローラ・サポート４７との間を移動する間、その上に位置する。供給漕の上流においてライザ１９、２１の上側には、僅かに湾曲しているレスト・サポート４９が既知の態様で取り付けられており、これらはすべて、被覆がなされたサポート・フィルムが巻き取りコイル５１に向かってスライドすることを容易にする態様になっている。巻き取りコイル５１については、後で詳述する。
【００３０】
この装置の反対側には、フィルムが巻き取りコイル５１に向かって戻る間にフィルム・サポートのためのレスト（支え）として用いられる２つの自由に回転するローラ５３、５５が、２つのライザ１９、２１の間に既知の態様で取り付けられている。この装置は、また、サポート４９の下に位置しているレスト・サポート６７を含んでおり、その下側を被覆のなされたサポート・フィルムが最終的には巻き取りコイル５１に向かって導かれていく。
【００３１】
巻き取りコイル５１は、この装置の下部の、ローラ・レスト４７の近傍において２つのライザ１９、２１の間に、既知の態様で取り付けられている。図解されてはいないが、動力手段がローラ・レスト４７に配置されており、巻き取りコイル５１がローラ・サポート４７と摩擦を生じながら係合するときに、巻き取りコイル５１を動作させる。このようにして、サポート・フィルム３５の端部がいったん巻き取りコイル５１に固定されると、この装置を動作させてフィルムの連続的な解放を達成するのに十分である。
【００３２】
この装置を完成させるには、紫外線ランプ５９と赤外線ランプ６１とを提供することでほとんど十分である。紫外線ランプ５９は、供給漕の出口において、レスト・サポート４９の上方に、フィルム・サポート３５の上側に配置される。赤外線ランプ５１は、供給漕４１とは反対側のこの装置の端部にあり、その光線がレスト・サポート４９の上流端部に向くように方向が決定されている。
【００３３】
この装置の動作は、以下で述べるように実行される。巻き取りコイル３１に取り付けられたフィルム・サポート３５の端部がつかまれ、サポート・フィルムは、レスト・ローラ３７をバイパスすることによって解放され、次に、供給漕４１とレスト・ローラ３７との間に入り込むことが可能となる。サポート・フィルムは、次に、レスト・サポート４９と、ローラ５３、５５と、レスト・サポート５７とをバイパスして、最終的には、レスト・ローラ４７が摩擦を生じながら６３において巻き取りコイル５１と係合し巻き取りコイル５１を導くことを確実にすることによって、巻き取りコイル５１に固定される。モータが動作され、赤外線ランプ６１とおそらくは紫外線ランプ５９もオンになり、サポート・フィルム３５の分散物質の注ぎ込みが、幅と流率とを調節した後で、開始される。
【００３４】
この機械は、また、異なるタイプの拡がり、すなわち、サイズ、形状及び粒子の分配が異なるアノード、カソード及び電解質に適するように構成することも可能である。この機械によると、例えば、赤外線、加熱要素又はそれら２つのモードの組合せなど、異なるモードの乾燥を用いることが可能になる。また、この機械は、電解質を網状化する紫外線ランプ（ＵＶ）のシステムと共に提供することも可能である。熱による網状化の場合には、加熱要素を網状化装置として用いることもできる。ＵＶ源と加熱要素との組合せは、このタイプの動作に容易に適合させることができる。
【００３５】
本発明による装置の効果は、約１ｇ程度の最小の量の活性物質を用いて被覆フィルムを得ることができることである。これは、実験室の規模で用いられるときには長所であるといえる。
【００３６】
フィルムを拡げるのに溶媒の混合物を用いることにより、一方では乾燥温度を低下させ、拡げる速度を上昇させることができる。他方では、乾燥領域を縮小させることができる。
【００３７】
次に、本発明の例を用いて図解する。
例１
ＰＶＤＦフッ素化ポリビニリデンがＮメチル・ピロリドン（ＮＭＰ）の中で可溶化される。アセトン／トルエンの８０／２０の溶媒混合物が、ＰＶＤＦ−ＮＭＰのペーストに加えられ、拡がる組成物を構成する。グラファイト・パウダが、重量比率で９０／１０で拡がる組成物の中に分散される。この混合物が、ドクター・ブレード（登録商標）方法によって、銅製のコレクタ上に形成される。この電極は、赤外線ランプによって８０℃で乾燥される。
【００３８】
電極は、タイプ２０３５のディスク電池の上に取り付けられる。電解質１Ｍ ＬｉＰＦ６＋ＥＣ／ＤＭＣ：５０／５０（エチレン・カーボネート＋ジメチルカーボネート）に浸されたセルガード（登録商標）２３００のセパレータが用いられる。
【００３９】
電気化学的な試験が室温で実行された。放電／充電曲線が、Ｃ／２４で０Ｖから２．５Ｖの間で得られた。第１のサイクルのクーロン効率は８８％であった。この結果は、真空下の１４０℃で複合材料（グラファイト−ＰＶＤＦ−ＮＭＰ）を用いて準備された電極によって得られた結果に匹敵する。
【００４０】
例２
例１において用いられたのと同じ拡がる組成物の中に、まず、カーボン・ブラックを分散させ、次に、重量比率で酸化物／カーボン・ブラック／ＰＶＤＦの比率が８０／１０／１０となるように、コバルト酸化物を分散させる。この混合物が、ドクター・ブレード（登録商標）方法によって、アルミニウムのコレクタ上に形成される。同時に、この電極は、赤外線ランプによって８０℃で乾燥される。電極は、タイプ２０３５のディスク電池の上に取り付けられる。電解質１Ｍ ＬｉＰＦ６＋ＥＣ／ＤＭＣ：５０／５０（エチレン・カーボネート＋ジメチルカーボネート）に浸されたセルガード（登録商標）２３００のセパレータが用いられる。
【００４１】
電気化学的な試験が室温で実行された。放電／充電曲線が、Ｃ／２４で２．５Ｖから４．２Ｖの間で得られた。
本発明は、冒頭の特許請求の範囲に含まれる場合には、この技術分野の当業者にとって明らかなすべての修正をカバーすると理解される。
【００４２】
（参考発明１）
低温でサポートの上に前記サポートの上に配置されるべき少なくとも１つの成分の被覆を形成することを可能にする組成物であって、前記形成はこの組成物における分散からなされる、組成物であって、沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含んでおり、前記濃度が大きく比重が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが約１００℃より低い温度で気化する混合物を構成する組成物。
【００４３】
（参考発明２）
参考発明１記載の組成物において、沸点が約８０℃よりも低い希釈剤を更に含み、前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記濃度の大きな溶媒の低温での気化を容易にする性質を有することを特徴とする組成物。
【００４４】
（参考発明３）
参考発明１記載の組成物において、前記混合物は赤外線下で気化し前記サポート上に前記被覆を構成する前記成分だけを残存させることを特徴とする組成物。
【００４５】
（参考発明４）
参考発明１記載の組成物において、前記濃度が大きく比重が大きな溶媒は、Ｎメチルピロリドンとシクロペンタノンとから選択されることを特徴とする組成物。
【００４６】
（参考発明５）
参考発明１又は参考発明５記載の組成物において、前記濃度が小さな溶媒は、アセトン又はエチルアセテートから選択されることを特徴とする組成物。
【００４７】
（参考発明６）
参考発明２記載の組成物において、前記希釈剤は、トルエン又はベンゼンから選択されることを特徴とする組成物。
【００４８】
（参考発明７）
参考発明２記載の組成物において、前記混合物の体積比率は、２０％未満の濃度が大きな溶媒と、４０％ないし６０％の濃度が小さな溶媒と、１５％ないし２５％の希釈剤とで構成されることを特徴とする組成物。
【００４９】
（参考発明８）
参考発明１記載の組成物において、前記成分は、前記混合物の０．０１５ｇ／ｃｃないし０．０４ｇ／ｃｃの割合で前記分散の中に存在していることを特徴とする組成物。
【００５０】
（参考発明９）
参考発明１記載の組成物において、希釈剤に対する濃度が小さな溶媒の体積百分率は、８０／２０から６５／２５の間であることを特徴とする組成物。
【００５１】
（参考発明１０）
参考発明１記載の組成物において、前記成分のための結合材を更に含むことを特徴とする組成物。
【００５２】
（参考発明１１）
参考発明１０記載の組成物において、前記結合材はフッ素化ポリビニリデンを含むことを特徴とする組成物。
【００５３】
（参考発明１２）
参考発明１ないし参考発明１１の任意の参考発明記載の組成物におけるサポート上に配置される成分の分散。
【００５４】
（参考発明１３）
参考発明１２記載の分散において、前記成分がグラファイト・パウダを含むことを特徴とする分散。
【００５５】
（参考発明１４）
参考発明１３記載の分散において、前記グラファイト・パウダと前記組成物との重量比率は６０：１０から９０：１０の間を変動することを特徴とする分散。
【００５６】
（参考発明１５）
参考発明１３記載の分散において、前記成分は更にコバルト酸化物を含むことを特徴とする分散。
【００５７】
（参考発明１６）
サポートの上に被覆を形成する方法であって、
（ａ）沸点が約１５０℃よりも高く濃度が大きく比重が大きな少なくとも１つの溶媒と、沸点が約１００℃よりも低く濃度が小さな溶媒とを含む組成物であって、前記濃度が大きな溶媒と前記濃度が小さな溶媒とが、１００℃より低い温度で気化することが可能な混合物を構成することができる比率で存在している、組成物を提供するステップと、
（ｂ）前記サポートの上の被覆という形態で形成される成分を前記混合物の中に分散させるステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）において得られた分散を前記サポートの上に拡げるステップと、
（ｄ）前記分散を乾燥させて前記被覆を取得するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【００５８】
（参考発明１７）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は１００℃よりも低い温度で乾燥されることを特徴とする方法。
【００５９】
（参考発明１８）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は加熱要素を用いて乾燥されることを特徴とする方法。
【００６０】
（参考発明１９）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は赤外線ランプを用いて乾燥されることを特徴とする方法。
【００６１】
（参考発明２０）
参考発明１６記載の方法において、前記分散は赤外線ランプと加熱要素とを用いて乾燥されることを特徴とする方法。
【００６２】
（参考発明２１）
参考発明１６記載の方法において、前記成分の結合剤がステップ（ａ）の間に前記組成物に加えられることを特徴とする方法。
【００６３】
（参考発明２２）
参考発明２１記載の方法において、前記結合剤が前記濃度の大きく比重が大きい溶媒の中で可溶化され、次に、前記濃度が低い溶媒が希釈剤と混合され、そのあとで前記組成物が混合されることを特徴とする方法。
【００６４】
（参考発明２３）
参考発明１６記載の方法において、前記サポートは再充電可能な電気化学発電機のためのフィルムの形態を有する電極又は電解質であることを特徴とする方法。
【００６５】
（参考発明２４）
サポートの上にフィルムの形態の被覆を形成する装置であって、
フィルム・サポートのソースと、
参考発明１ないし参考発明１５記載の分散を含むように設計された供給漕と、
前記供給漕の近傍にあるフィルム・サポートを循環させることを許容する解放手段と、
前記フィルム・サポートが前記供給漕の近傍を通過するときに所定の量の分散を前記フィルム・サポートの上に連続的に注ぐことを可能にする手段と、
受け取り手段、及び、前記フィルム・サポートとその被覆とを前記受け取り手段に連続的に伝達する巻き付け手段と、
前記解放手段と前記受け取り手段と前記巻き付け手段とを動作させるように設計されたモータ手段と、
前記分散の液体内容物を１００℃よりも低い温度で気化させて前記フィルム・サポートの上に固体被覆を残存させることを可能にする加熱手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【００６６】
（参考発明２５）
参考発明２４記載の装置において、前記加熱手段は少なくとも１つの赤外線ランプを備えていることを特徴とする装置。
【００６７】
（参考発明２６）
参考発明２５記載の装置において、前記フィルム・サポートは網状化可能なポリマから構成され、前記加熱手段は前記網状化可能なポリマを網状化することができる少なくとも１つの紫外線ランプを更に備えていることを特徴とする装置。
【００６８】
（参考発明２７）
参考発明２４記載の装置において、前記供給漕は、前記フィルム・サポートの上の前記分散の配置の幅と厚さとを所定のパラメータに従って調節することができる手段を含むことを特徴とする装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合物に分散された少なくとも１つの成分を含む組成物であって、前記混合物は、Ｎメチルピロリドン及びシクロペンタノンから選択される第１の溶媒と、１００℃よりも低い沸点を有する第２の溶媒と、トルエン及びベンゼンから選択される希釈剤と、結合剤とを有し、
前記成分はサポートの上に被覆される電極材料であり、
前記サポートは電極コレクタであり、
前記溶媒の混合物は、１００℃より低い温度で気化し、
前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記第１の溶媒の低温での気化を容易にする性質を有する組成物。
【請求項２】
請求項１記載の組成物において、前記第２の溶媒はアセトン又はエチルアセテートから選択されることを特徴とする組成物。
【請求項３】
請求項１記載の組成物において、前記混合物の体積比率は、２０％未満の第１の溶媒と、４０％ないし６０％の第２の溶媒と、１５％ないし２５％の希釈剤とで構成されることを特徴とする組成物。
【請求項４】
請求項１記載の組成物において、前記成分は、前記混合物の０．０１５ｇ／ｃｃないし０．０４ｇ／ｃｃの割合で前記分散物質の中に存在していることを特徴とする組成物。
【請求項５】
請求項１記載の組成物において、希釈剤に対する第２の溶媒の体積百分率は、８０／２０から６５／２５の間であることを特徴とする組成物。
【請求項６】
請求項５記載の組成物において、前記結合材はフッ素化ポリビニリデンを含むことを特徴とする組成物。
【請求項７】
請求項１記載の組成物において、前記成分がグラファイト・パウダを含むことを特徴とする分散物質。
【請求項８】
請求項７記載の組成物において、前記グラファイト・パウダと前記組成物との重量比率は６０：１０から９０：１０の間を変動することを特徴とする分散物質。
【請求項９】
請求項７記載の組成物において、前記成分は更にコバルト酸化物を含むことを特徴とする分散物質。
【請求項１０】
電極コレクタであるサポートの上に被覆を形成する方法であって、
（ａ）結合剤と、Ｎメチルピロリドン及びシクロペンタノンから選択される第１の溶媒と、１００℃よりも低い沸点を有する第２の溶媒と、トルエン及びベンゼンから選択される希釈剤とを含む組成物であって、前記第１の溶媒と前記第２の溶媒とが、１００℃より低い温度で気化することが可能な混合物を構成することができる比率で存在している、組成物を提供するステップと、
（ｂ）活性電極材料から選択され、前記サポートの上の被覆という形態で形成される成分を前記混合物の中に分散させるステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）において得られた分散物質を前記サポートの上に拡げるステップと、
（ｄ）前記分散物質を乾燥させて前記被覆を得るステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、前記分散物質は１００℃よりも低い温度で乾燥されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、前記結合剤が前記第１の溶媒の中で可溶化され、次に、前記第２の溶媒が希釈剤と混合され、そのあとで前記組成物が混合されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、前記サポートは再充電可能な電気化学発電機のためのフィルムの形態を有する電極又は電解質であることを特徴とする方法。
【請求項１４】
サポートの上にフィルムの形態の電極材料の被覆を形成する装置であって、
フィルム・サポートのソースと、
請求項１ないし請求項９記載の組成物を含むように設計された供給漕と、
前記供給漕の近傍にある前記フィルム・サポートを循環させることを許容する解放手段と、
前記フィルム・サポートが前記供給漕の近傍を通過するときに所定の量の組成物を前記フィルム・サポートの上に連続的に注ぐことを可能にする手段と、
受け取り手段、及び、前記フィルム・サポートとその被覆とを前記受け取り手段に連続的に伝達する巻き付け手段と、
前記解放手段と前記受け取り手段と前記巻き付け手段とを動作させるように設計されたモータ手段と、
前記分散物質の液体内容物を１００℃よりも低い温度で気化させて前記フィルム・サポートの上に固体被覆を残存させることを可能にする加熱手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の装置において、前記加熱手段は少なくとも１つの赤外線ランプを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の装置において、前記フィルム・サポートは網状化可能なポリマから構成され、前記加熱手段は前記網状化可能なポリマを網状化することができる少なくとも１つの紫外線ランプを更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１４記載の装置において、前記供給漕は、前記フィルム・サポートの上の前記分散物質の配置の幅と厚さとを所定のパラメータに従って調節することができる手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項１】
混合物に分散された少なくとも１つの成分を含む組成物であって、前記混合物は、Ｎメチルピロリドン及びシクロペンタノンから選択される第１の溶媒と、１００℃よりも低い沸点を有する第２の溶媒と、トルエン及びベンゼンから選択される希釈剤と、結合剤とを有し、
前記成分はサポートの上に被覆される電極材料であり、
前記サポートは電極コレクタであり、
前記溶媒の混合物は、１００℃より低い温度で気化し、
前記希釈剤は、前記混合物の溶解度を上昇させ前記第１の溶媒の低温での気化を容易にする性質を有する組成物。
【請求項２】
請求項１記載の組成物において、前記第２の溶媒はアセトン又はエチルアセテートから選択されることを特徴とする組成物。
【請求項３】
請求項１記載の組成物において、前記混合物の体積比率は、２０％未満の第１の溶媒と、４０％ないし６０％の第２の溶媒と、１５％ないし２５％の希釈剤とで構成されることを特徴とする組成物。
【請求項４】
請求項１記載の組成物において、前記成分は、前記混合物の０．０１５ｇ／ｃｃないし０．０４ｇ／ｃｃの割合で前記分散物質の中に存在していることを特徴とする組成物。
【請求項５】
請求項１記載の組成物において、希釈剤に対する第２の溶媒の体積百分率は、８０／２０から６５／２５の間であることを特徴とする組成物。
【請求項６】
請求項５記載の組成物において、前記結合材はフッ素化ポリビニリデンを含むことを特徴とする組成物。
【請求項７】
請求項１記載の組成物において、前記成分がグラファイト・パウダを含むことを特徴とする分散物質。
【請求項８】
請求項７記載の組成物において、前記グラファイト・パウダと前記組成物との重量比率は６０：１０から９０：１０の間を変動することを特徴とする分散物質。
【請求項９】
請求項７記載の組成物において、前記成分は更にコバルト酸化物を含むことを特徴とする分散物質。
【請求項１０】
電極コレクタであるサポートの上に被覆を形成する方法であって、
（ａ）結合剤と、Ｎメチルピロリドン及びシクロペンタノンから選択される第１の溶媒と、１００℃よりも低い沸点を有する第２の溶媒と、トルエン及びベンゼンから選択される希釈剤とを含む組成物であって、前記第１の溶媒と前記第２の溶媒とが、１００℃より低い温度で気化することが可能な混合物を構成することができる比率で存在している、組成物を提供するステップと、
（ｂ）活性電極材料から選択され、前記サポートの上の被覆という形態で形成される成分を前記混合物の中に分散させるステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）において得られた分散物質を前記サポートの上に拡げるステップと、
（ｄ）前記分散物質を乾燥させて前記被覆を得るステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、前記分散物質は１００℃よりも低い温度で乾燥されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、前記結合剤が前記第１の溶媒の中で可溶化され、次に、前記第２の溶媒が希釈剤と混合され、そのあとで前記組成物が混合されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、前記サポートは再充電可能な電気化学発電機のためのフィルムの形態を有する電極又は電解質であることを特徴とする方法。
【請求項１４】
サポートの上にフィルムの形態の電極材料の被覆を形成する装置であって、
フィルム・サポートのソースと、
請求項１ないし請求項９記載の組成物を含むように設計された供給漕と、
前記供給漕の近傍にある前記フィルム・サポートを循環させることを許容する解放手段と、
前記フィルム・サポートが前記供給漕の近傍を通過するときに所定の量の組成物を前記フィルム・サポートの上に連続的に注ぐことを可能にする手段と、
受け取り手段、及び、前記フィルム・サポートとその被覆とを前記受け取り手段に連続的に伝達する巻き付け手段と、
前記解放手段と前記受け取り手段と前記巻き付け手段とを動作させるように設計されたモータ手段と、
前記分散物質の液体内容物を１００℃よりも低い温度で気化させて前記フィルム・サポートの上に固体被覆を残存させることを可能にする加熱手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の装置において、前記加熱手段は少なくとも１つの赤外線ランプを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の装置において、前記フィルム・サポートは網状化可能なポリマから構成され、前記加熱手段は前記網状化可能なポリマを網状化することができる少なくとも１つの紫外線ランプを更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１４記載の装置において、前記供給漕は、前記フィルム・サポートの上の前記分散物質の配置の幅と厚さとを所定のパラメータに従って調節することができる手段を含むことを特徴とする装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６７８０１（Ｐ２０１３−６７８０１Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２３７５８９（Ｐ２０１２−２３７５８９）
【出願日】平成２４年１０月２９日（２０１２．１０．２９）
【分割の表示】特願２００２−５１１４０４（Ｐ２００２−５１１４０４）の分割
【原出願日】平成１３年６月１５日（２００１．６．１５）
【出願人】（５９７１６４９０９）イドロ−ケベック (30)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｙｄｒｏ−Ｑｕｅｂｅｃ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３７５８９（Ｐ２０１２−２３７５８９）
【出願日】平成２４年１０月２９日（２０１２．１０．２９）
【分割の表示】特願２００２−５１１４０４（Ｐ２００２−５１１４０４）の分割
【原出願日】平成１３年６月１５日（２００１．６．１５）
【出願人】（５９７１６４９０９）イドロ−ケベック (30)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｙｄｒｏ−Ｑｕｅｂｅｃ
【Ｆターム（参考）】
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