高离子导电性胶态高分子电解质用于可充放电高分子二次电池制造技术

本发明专利技术是关于一种二次电池的胶态高分子电解质，及其前驱物组合物，尤其该前驱物组合物可以液体灌液过程注入电池外壳铝箔袋内，经由实时加热热聚合（ｉｎ－ｓｉｔｕ　　ｈｅａｔｉｎｇ　　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ），并穿透隔离膜聚合产生胶态高分子电解质。该前驱物组合物包含（甲基）丙烯酸（酯）类单体及改性的双马来酰亚胺寡聚体，其是由巴比妥酸（ｂａｒｂｉｔｕｒｉｃ　　ａｃｉｄ）与双马来酰亚胺（ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ）反应生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种二次电池的胶态高分子电解质，及其前驱物组合物，尤其该前驱物组合物可以液体灌液过程注入电池外壳铝箔袋内，经由实时加热热聚合(in-situ heating polymerization)，并穿透隔离膜聚合产生胶态高分子电解质。
技术介绍
随着可携式电子产品的快速发展和普遍化，锂离子二次电池因重量轻与具高电压与高能量密度等特点，使得其需求与日遽增。另外，当电子产品的需求朝薄小化和具挠曲性发展时，使用高分子电解质于锂离子二次电池因而迫切需要，并引起广泛研究。锂离子高分子电池使用高分子电解质有许多的优点，无电解液泄漏的危险、可以制造超薄大面积或有角度的电池、重量轻、较低的蒸气压和自放电率，大大地增加锂离子二次电池在商业上的功效。为了研究具柔软度薄片型外壳的薄型电池(thin type battery)，已有数种胶态高分子材料配合电解液组成被研究，诸如聚环氧乙烷(PEO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)等系统及其衍生物聚合体或共聚体。一般高分子电池用的胶态高分子电解质的制程，是先将其成膜后去溶剂，再将高分子膜放置于活性物质层间堆栈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于二次电池的胶态高分子电解质前驱物组合物，包含：ａ）改性的双马来酰亚胺寡聚体，由巴比妥酸（ｂａｒｂｉｔｕｒｉｃａｃｉｄ）与双马来酰亚胺（ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ）反应生成；ｂ）一种或多种以ＣＨ↓［２］＝Ｃ（Ｒ↓［ ０］）Ｃ（Ｏ）Ｏ－（Ｃ↓［ｙ］Ｈ↓［２ｙ］Ｏ）↓［ｍ］Ｒ↓［１］表示的丙烯酸（酯）类单体，其中ｙ＝１～３，ｍ＝０～９，Ｒ↓［０］为氢或甲基，Ｒ↓［１］为氢，羟基，Ｃ１～Ｃ６烷基，Ｃ１～Ｃ６烷氧基，Ｃ２～Ｃ６烯基，Ｃ３～Ｃ６环烷基或苯基；一种或多种以Ｒ↓［２］－ＣＨ＝Ｃ（Ｒ↓［０］）（ＣＮ）表示的烯腈类单体，其中Ｒ↓［０］的定义同上，Ｒ↓［...

【技术特征摘要】
1.一种可用于二次电池的胶态高分子电解质前驱物组合物，包含：a)改性的双马来酰亚胺寡聚体，由巴比妥酸(barbituric acid)与双马来酰亚胺(bismaleimide)反应生成；b)一种或多种以CH2＝C(R0)C(O)O-(CyH2yO)mR1表示的丙烯酸(酯)类单体，其中y＝1～3，m＝0～9，R0为氢或甲基，R1为氢，羟基，C1～C6烷基，C1～C6烷氧基，C2～C6烯基，C3～C6环烷基或苯基；一种或多种以R2-CH＝C(R0)(CN)表示的烯腈类单体，其中R0的定义同上，R2为氢，羟基，C1～C6烷基，C1～C6烷氧基，C2～C6烯基，C3～C6环烷基或苯基；或它们的寡聚体；c)非水性金属盐电解质；d)非质子溶剂；及e)自由基起始剂，其中以a)至d)的重量和为基准，a)占1～50％；b)占1～50％；c)在d)的浓度为0.5M至2M；及d)占10～90％；而e)为成分b)的重量的0.1～5％。2.如权利要求1所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中成分a)由下列的巴比妥酸的一种或多种制备：其中R’与R”各别为-H，-CH3，-C2H5，-C6H5，-CH(CH3)2，-CH2CH(CH3)2，-CH2CH2CH(CH3)2，或-C(CH3)HCH(CH3)2。3.如权利要求2所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中R’与R”同时为-H。4.如权利要求1、2或3所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中成分a)由下列的双马来酰亚胺的一种或多种制备：-->其中R3为C1～4亚烃基，-CH2NHCH2-，-C2H4NHC2H4-，-C(O)CH2-，-CH2OCH2-，-C(O)-，-O-，-O-O-，-S-，-S-S-，-S(O)-，-CH2S(O)CH2-，-(O)S(O)-，-CH2(C6H4)CH2-，-CH2(C6H4)O-，亚苯基，亚联苯基，取代的亚苯基或取代的亚联苯基；及R4为C1～4亚烃基，-C(O)-，-C(CH3)2-，-O-，-O-O-，-S-，-S-S-，-(O)S(O)-，或-S(O)-。5.如权利要求4所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中的双马来酰亚胺选自N，N’-双马来酰亚胺-4，4’-二苯基甲烷(N，N’-bismaleimide-4，4’-diphenylmethane)、1，1’-(亚甲基双-4，1-亚苯基)双马来酰亚胺[1，1’-(methylenedi-4，1-phenylene)bismaleimide]、N，N’-(1，1’-二苯基-4，4’-二亚甲基)双马来酰亚胺[N，N’-(1，1’-biphenyl-4，4’-diyl)bismaleimide]、N，N’-(4-甲基-1，3-亚苯基)双马来酰亚胺[N，N’-(4-methyl-1，3-phenylene)bismaleimide]、1，1’-(3，3’-二甲基-1，1’-二苯基-4，4’-二亚甲基)双马来酰亚胺[1，1’-(3，3’dimethyl-1，1’-biphenyl-4，4’-diyl)bismaleimide]、N，N’-乙烯基二马来酰亚胺(N，N’-ethylenedimaleimide)、N，N’-(1，2-亚苯基)二马来酰亚胺[N，N’-(1，2-phenylene)dimaleimide]、N，N’-(1，3-亚苯基)二马来酰亚胺[N，N’-(1，3-phenylene)dimaleimide]、1，1’-己烷基二亚亚基-双吡咯-2，5-二酮(1，1’-hexanediyl-bis-pyrrole-2，5-dione)、N，N’-双-(2，5-双羰基-2，5-双氢基-吡咯-1-羧基亚甲基酰胺[N，N’-bis-(2，5-dioxo-2，5-dihydro-pyrrole-1-carboxyl)-methylenediamine]、1，1’-(3，3’-piperazine-1，4-二亚基-二丙基)双吡咯-2，5-二酮[1，1’-(3，3’-piperazine-1，4-diyl-dipropyl)bis-pyrrole-2，5-dione]、N，N’-双马来酰亚胺硫(N，N’-thiodimaleimid)、N，N’-双马来酰亚胺二硫(N，N’-dithiodimaleimid)、N，N’-双马来酰亚胺酮(N，N’-ketonedimaleimid)、N，N’-亚甲基双马来酰亚胺-->(N，N’-methylene-bis-maleinimid)、双马来酰亚胺甲-醚(bis-maleinimidomethyl-ether)、1，2-双马来酰亚胺基-1，2-乙二醇[1，2-bis-(maleimido)-1，2-ethandiol]、N，N’-4，4’-二苯醚-双马来酰亚胺(N，N’-4，4’-diphenylether-bis-maleimid)、4，4’-双马来酰亚胺-二苯砜[4，4’-bis(maleimido)-diphenylsulfone]的族群。6.如权利要求1、2或3所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中成分a)双马来酰亚胺寡聚体由巴比妥酸与双马来酰亚胺在100～150℃及0.5～8小时的反应而生成。7.如权利要求1所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中的成分b)包含一种以CH2＝C(R0)C(O)O-(CyH2yO)mR1表示的丙烯酸(酯)类单体，其中y＝1～3，m＝1～9，R0为甲基，及R1为氢。8.如权利要求7所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中的成分b)进一步包含甲基丙烯酸甲酯单体。9.如权利要求1所述的胶态高分子电解质前驱物组合物，其中的成分b)包含甲基丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：林月微，潘金平，吴茂松，李志聪，许荣木，林荣正，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]