用于固态蓄电池的复合隔板‑电解质的制作方法

背景技术：

本发明涉及用于电池的电解质和隔膜，特别是用于电池的电解质膜和隔板的复合材料。

植入式医疗设备通常包含电池作为电源。理想的是在植入式医疗设备中使用的电池具有相对长的电池寿命。为了实现对于该电池的该相对长的电池寿命，使用特定电池结构和化学试剂。液体电解质通常用于植入式医疗设备中的大多数电池。该液体电解质需要坚固包装，以确保液体电解质不会泄露出电池。固态蓄电池不需要液体电解质。固态蓄电池的一个挑战是具有充分导电性、与两个电极的相容性和良好的机械性能的固态电解质。

发明概述

在本发明的一个方面，本文描述了复合隔板和电解质(acompositseparatorandelectrolyte)。复合隔板和电解质包括与多孔自支承隔板膜接触的至少一层电解质膜。电解质膜可以包括锂盐和聚合物络合剂。多孔自支承隔板膜可以干燥的、或者用液体电解质组合物湿润。

根据本发明的另一个实施方式，本文描述了固态蓄电池，所述固态蓄电池包括阳极、阴极以及复合隔板和电解质，其中所述复合隔板和电解质包含锂盐、甘醇二甲醚或甘醇二甲醚的混合物、以及络合剂。在一个实施方式中，固态蓄电池包含复合隔板和电解质，所述复合隔板和电解质包含具有第一主表面和第二主表面的多孔自支承隔板膜，接触多孔自支承膜的第一主表面的第一电解质膜接触多孔自支承膜的第二主表面的和第二电解质膜，第一和第二电解质膜各自包含0～80wt％的甘醇二甲醚或甘醇二甲醚混合物、以及20～85wt％的锂盐，各重量百分数基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，并且基于电解质组合物的总重量，存在的聚合物络合剂的量为5～80wt％。

在另一个实施方式中，固态蓄电池包括含有阴极活性材料的阴极(cathode)、锂盐、甘醇二甲醚、以及络合剂。

在一个实施方式中，本文公开了复合隔板和电解质，用于含有多孔自支承隔板膜的电化学电池，所述多孔自支承膜具有第一主表面和第二主表面，接触多孔自支承膜的第一主表面的第一电解质膜以及接触多孔自支承膜的第二主表面的第二电解质膜，第一和第二电解质膜各自包含0～80wt％的甘醇二甲醚或甘醇二甲醚混合物以及20～85wt％的锂盐，各重量百分数基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，并且基于电解质组合物的总重量，存在的聚合物络合剂的量为5～80wt％。

附图的简要说明

图1是显示实施例1的复合电解质/隔板膜、以及电解质膜的数码图像复印件；

图2是显示实施例3的阴极、复合电解质/隔板膜、以及阳极的数码图像复印件；

图3是显示实施例3的电池堆(stack)的数码图像复印件；

图4是实施例4的固态蓄电池的放电曲线视图；

图5是显示在破坏性分析之后实施例5的固态蓄电池的数码图像复印件；

图6是比较实施例5和6的固态蓄电池的放电曲线的图；

图7是比较具有阴极和不同厚度的复合隔板/电解质膜的固态蓄电池的放电容量对理论容量的曲线图；

图8是使用电解质/隔板复合膜的固态蓄电池的初始放电曲线的曲线图，所述电解质/隔板复合膜由不同孔径的多孔自支承膜隔板制成；

图9是使用电解质/隔板复合材料的固态蓄电池的放电曲线的图，所述电解质/隔板复合膜在电池组装期间用电解质组合物润湿；

图10是使用电解质/隔板复合膜的固态蓄电池的放电曲线的图，所述电解质/隔板复合膜在电池组装期间用电解质组合物润湿；

图11是显示对于实施例16中所述固态蓄电池，在0.2s记录的负载电压相对于在1ma/cm2、2ma/cm2、和3ma/cm2电流密度处放电深度百分比(dod％)的函数的曲线图；

图12是本发明的各种电解质组合物在1hz处记录的tan(δ)相对于温度的图表图；

图13描述本发明中的复合隔板和电解质的剖视图；以及

图14描述本发明中的固态蓄电池的一个实施方式的剖视图。

发明详述

本文描述了包含多孔自支承隔板膜的复合隔板和电解质复合材料，所述多孔自支承隔板膜的一侧或两侧由使用电解质材料制成的膜覆盖。本文中所述的隔板和电解质复合材料膜通过使用常规的多孔自支承隔板膜提供机械强度、并且使用电解质膜提供离子传导功能，来分开隔板的机械功能和电解质的离子传导功能。

所使用的多孔自支承膜隔板应当与所使用的电池化学试剂相容，并且已证实机械稳定性，以便在电学上隔离阳极和阴极。自支承膜隔板的孔径还应当足够大，以使得电解质穿过它。

多孔自支膜承隔板可如本申请中所述干燥或“润湿”地用于复合隔板/电解质。“润湿”是指多孔自支承隔板由液体电解质组合物饱和。“液体电解质组合物”是指含有溶剂例如甘醇二甲醚(glyme)、以及盐例如锂盐的非水性组合物。

图13描述显示三层的本文的复合隔板和电解质的剖视图。在该实例中，复合隔板和电解质100包含自支承多孔隔板膜102和电解质膜103和104。在该实例中，当对复合隔板和电解质进行组装时，电解质膜将会邻近并接触自支承多孔隔板膜的两侧或表面。

在本申请中所述的多孔自支承膜跟班可以是微孔材料(包括纤维素、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、pp/pe/pp(三层))以及微孔膜、由陶瓷材料例如基于al2o3、zro2、和sio2的材料制成的布或毡，它们都是化学上耐蓄电池电解质降解的。市售微孔材料的例子包括商标名为celgard^tm2500、celgard^tm3501、celgard^tm2325、dreamweaver^tmgold、和dreamweaver^tmsilver的那些微孔材料。

其它可用材料包括：非织造pp材料以及层叠倒微孔隔板上的非织造pp材料，其分别是市场上可购得的freudenberg/viledon^tm和celgard^tm4560；以及市场上可购得的freudenbergfs24310-17f、fs24316-20f、和fs24318-25f非织造聚酯隔板。自支承膜隔板的孔径范围为大于0.015微米到0.6微米。孔径范围还可以为大于0.015到约1微米。然而，多孔自支承膜隔板中孔径不能过大，以免在电池内其不能有效隔开阴极和阳极。而且，多孔自支承膜隔板中孔径不能过小，以免其使得电解质膜成分不能穿过并提供传导。

在本申请中所述电解质膜是柔性固体膜，并具有非常低的挥发性。在本申请中“低挥发性”是指在至高200℃使用tga测定的＜10％的重量损失。电解质膜的柔性确保与电解质充分接触，并且容忍由于溶胀或收缩的电极尺寸的变化。使用具有低挥发性的材料使得电解质膜可以使用常规工艺方法制造，并制造具有最小所需包装的固态蓄电池。电解质膜典型地具有至少20,000pa～1x10⁶pa的储能模量(1hz，37℃)。

本申请中所述的电解质膜包含一种或多种锂盐或lix盐、一种或多种甘醇二甲醚、以及一种或多种聚合络合剂例如一种或多种聚环氧乙烷(peo)，所述聚合络合剂可以与lix/甘醇二甲醚络合。

电解质膜的例子包括：双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂盐(litfsi)、四乙二醇二甲醚(tetraglyme)、以及高分子量的聚环氧乙烷(peo)(mw为100,000～8,000,000da)。

本申请中所述电解质膜包含一种或多种锂盐或lix盐。该lix盐的例子包括：双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂(litfsi)、双(五氟乙基磺酰基)亚胺锂(libeti)、三(三氟磺酰基)甲基化(methide)锂、高氯酸锂(liclo4)、四氟硼酸锂(libf4)、六氟砷酸锂(liasf6)、六氟磷酸锂(lipf6)、双(氟磺酰基亚胺)锂、以及它们任何的组合。

本申请中所述电解质膜包含一种或多种甘醇二甲醚。可用的甘醇二甲醚的例子包括：四乙二醇二甲基醚(tegdme)、三乙二醇二甲基醚(triglyme)、聚(乙二醇二甲基醚)(pegdme)(mwn：200-2000)、聚(乙二醇)(mwn：200–2000)、聚二醇甲基醚(polyglycolmethylether)(mwn：200–2000)、乙二醇二丁醚、以及它们任何的组合。

在本申请中所述的电解质膜中使用的可用peo的例子包括分子量为100,000da～8,000,000da的peo。其具体例子包括具有以下cas#和(分子量；da)的peo：购自西格玛奥德里奇(sigma-aldrich)公司的25322-68-3(100,000)；25322-68-3(600,000)；和25322-68-3(5,000,000)。

聚合物络合剂的其它例子包括以下物质与环氧乙烷的共聚物：硅酮、氨基甲酸酯、苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯单体、接枝到磷嗪和硅酮聚合物主链上的环氧乙烷、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、以及聚丙烯酸锂。络合剂的其它例子包括基于以下物质的无机颗粒：二氧化硅、氧化铝、氧化钛、蒙脱土、锂蒙脱石、和沸石。

基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，lix盐以约20～约85wt％(或重量百分数)存在。在其它实施方式中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，lix盐的存在量为约24～约82wt％、约46～约66wt％、以及约40～约66wt％。申请人的意思是上述范围提供对在上述范围的任意以内以重量百分数计的数值范围或数量的支持。

基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，甘醇二甲醚以约0～约80wt％存在。在其它实施方式中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，甘醇二甲醚的存在量为约18～约76wt％、约34～约54wt％、以及约34～约60wt％。申请人意图上述范围提供在上述范围的任意以内以重量百分数计的数值范围或数量。

基于电解质膜基础的总重量，其中存在约5～约80wt％的络合剂、存在约4～约81wt％的lix。基于电解质膜总重量，其它该范围包括：为约5～约78wt％的lix盐、约9～约63wt％的lix盐、以及约8～约63wt％的lix盐。

基于电解质膜基础的总重量，其中存在约5～约80wt％的络合剂、存在约0～约76wt％的甘醇二甲醚。基于电解质膜总重量，其它该范围包括：为约7～约51wt％的甘醇二甲醚、约7～约57wt％的甘醇二甲醚。

在其它实施方式中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总摩尔数，lix盐以约19～约77mol％的量存在。在其它实施方式中，lix盐的存在量为约35～约60mol％，以及约35～约50mol％。申请人意图上述范围提供在上述范围的任意以内以摩尔百分率计的数值范围或数量。

在其它实施方式中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总摩尔数，甘醇二甲醚以约23～约81mol％的量存在。在其它实施方式中，甘醇二甲醚的存在量为约40～约65mol％，以及约50～约65mol％。申请人意图上述范围提供在上述范围的任意以内以摩尔百分率计的数值范围或数量。

基于电解质膜的总重量(lix+甘醇二甲醚+聚合物络合剂)，聚合物络合剂的存在量为约5～约80wt％。在其它实施方式中，基于电解质膜的总重量，聚合物络合剂的存在量为约10～约60wt％、约10～约50wt％、以及约10～约30wt％。申请人意图上述范围提供在上述范围的任意以内以重量百分数计的数值范围或数量。

在本申请中所述电解质膜不包含水(是非水性的)、在3v和0v之间(对于li^+/li)的电位可以进行还原的成分或添加剂(例如碳酸丙二酯(propylenecarbonate))、在甘醇二甲醚中发现的低分子量杂质(例如二甲氧基乙烷(dme))、或者能够蒸发的成分或添加剂。

在本文中所述的电解质膜可以用于蓄电池，该蓄电池典型地含有阳极(负极)、阴极(正极)、和封在盒中的隔板。图14显示了本申请中固态蓄电池的一个实施方式的剖视图。在该实施例中，固态蓄电池200包含阳极202、阴极204、以及在阳极和阴极之间的复合隔板和电解质206。阳极、阴极、和复合隔板和电解质位于使用垫环(grommet)或绝缘子212的盒208和盖210之间在该实施例中，垫环也用作盒和盖之间的密封。在该实例中使用弹簧214，以提供针对阳极/复合材料/阴极组件的偏向，以影响与盒的物理接触和电接触。在该实例中，复合隔板和电解质包含多孔自支承隔板膜216和电解质膜218。当然，如图14所示固态蓄电池可以包括具有如图13中所示三层结构的复合隔板和电解质。

在该蓄电池阳极中使用的可用材料包括金属锂、合金锂(li-al、li-si、li-sn)、石墨碳、石油焦、mcmb、钛酸锂(li4ti5o12)、以及它们的任何组合。

在该蓄电池阴极中使用的可用材料包括：银帆氧化物/一氟化碳(svo/cfx)、氧化锰/一氟化碳(mno2/cfx)、svo、mno2、cfx、锂钴氧化物(licoo2)、锂锰氧化物(limn2o4)、锂镍锰钴氧化物(lini1/3mn1/3co1/3o2)、锂镍氧化物(linio2)、锂镍钴铝氧化物(lini0.8co0.15al0.05o2)、以及硫化锂(lixs)。这些材料也可称为“电极活性材料”、“阳极活性材料”或“阴极活性材料”，适用于特别材料。

可用的电极粘合剂或添加剂包括聚四氟乙烯(ptfe)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚(偏二氟乙烯-共-六氯丙烯)(pvdf-hfp)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、羧甲基纤维素(cmc)和苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、以及聚丙烯酸(paa)。

基于阴极的总重量，本文的阴极包含约60～约70wt％的阴极活性材料和粘合剂或添加剂的混合物。例如，基于阴极的总重量，本文的阴极基本由以下成分组成、或包含以下成分：60～70wt％或40～90wt％、以及在60～70wt％内的任意量或范围的cfx/svo/炭黑/ptfe混合物。基于阴极的总重量，其它范围包括40～90wt％、50～85wt％、和55～75wt％的阴极活性材料和粘合剂或添加剂，并且其包括在上述范围任意内的任意量或范围。

本文中的阴极还可以包含电解质，也就是lix+甘醇二甲醚+络合剂的混合物。阴极中的电解质在电极和复合隔板和电解质之间提供较高的离子传导性，其中电解质具有与在电极中原位形成的电解质相似的组成。基于阴极的总重量，阴极中电解质的量为约5～约75wt％，并且以约5～约75wt％之间任意量或范围存在。

基于阳极的总重量，阳极(除了锂金属之外)也可以包含约5～约75wt％的电解质(lix+甘醇二甲醚+络合剂)，并且电解质以约5～约75wt％之间任意量或范围存在。

对于本申请中所述蓄电池的可用盒是密闭的或半密闭的。密闭盒的例子包括具有玻璃-金属贯通装置、或陶瓷贯通装置的金属盒。半密闭盒的例子包括：纽扣电池、层叠的金属箔包装、胶合金属盒、聚合物盒、以及起褶的金属盒。

在本文中所述的固态蓄电池可以用于为各种设备例如医疗设备提供电力。例如，本文中所述的固态蓄电池可以用于植入式医疗设备，例如植入式脉冲发生器例如起搏器(与线一起使用或无线的、可全插入的起搏器，例如来自美敦力公司的micra^tm无线起搏器)、以及神经刺激器(neurostimulators)、植入式监控器例如植入式心脏监视器、例如购自美力敦公司的reveallinq^tm和reveal^tmx插入式心脏监视器、以及用于监控血压的植入式无线血压传感器。植入式心脏监视器可以用于测量或检测心跳、ecg、心房颤动、阻抗、和病人活动。所有插入式医疗设备具有外壳(典型地由钛制成)、储存数据的内存、用于为传感器和电子设备供电的电源(例如，蓄电池)、以及用于内接收来自传感器的生理测量值或信号以及在外壳内分析信号和从设备交流数据的电子电路，并且其典型地是密闭密封的。

在本文中所述的固态蓄电池可以可以用于外部医疗设备，例如以贴片或可穿戴传感器形式的外部传感器或监控器(例如来自美敦力公司的seeq^tm可穿戴心脏传感器)。该可穿戴传感器是一个或多个独立传感器，其与皮肤接触，并例如测量或检测阻抗、ecg、胸阻抗、心率和血糖水平。该可穿戴传感器典型地具有连接到传感器的电子电路板、用于传感器接触病人皮肤的粘合剂或带或环、以及用于为电子设备供电以及将数据交流到接收设备的电源。在本文中所述的固态蓄电池可以以脉搏血氧机、无线式神经全面监控器(wirelessnerveintegritymonitor)在医疗设施例如医院和诊所中使用。

通常，本申请所述的复合隔板和电解质膜可以通过如下进行制备：首先在室温下在玻璃容器中，将lix盐与甘醇二甲醚搅拌混合约8～12小时。所获得的混合物在20℃和37℃是液态的。然后，lix/甘醇二甲醚混合物与期望量的聚合物络合剂例如peo混合，直至获得均匀的混合物。液体电解质组合物与peo的混合可以在各种设备中实现：螺杆挤出机、行星式搅拌机、辊式研磨机、静态混合器等。在升高的温度下混合可以使得加工更快/混合时间更短。peo/litfsi/tetraglyme混合物以约80～87℃的温度在烘箱中加热约48小时，然后在约40～95℃的温度下，将所获得的膜压延至所期望的厚度。

然后，将一层或两层电解质膜置于多孔自支承隔板膜的主表面或一侧，并且在约60～90℃的温度下压延该组件。电解质膜结合到、密封到、热密封到、或粘附到多孔自支承隔板膜。电解质膜具有比多孔自支承隔板膜尺寸略大的尺寸，以便电解质膜包封或完全围住多孔自支承隔板膜。

在本申请所述的复合隔板和电解质中使用的多孔自支膜承隔板可干燥或润湿地使用。例如，在固态蓄电池组装之前，由上述制成的复合隔板和电解质(典型地含有30wt％以上peo)可以用液体电解质组合物(例如，lix/甘醇二甲醚)润湿，在60～90℃的温度下固化30分钟。在润湿前，电解质膜是凝胶形态的，具有低粘性，并且易于操纵和用于制造复合隔板和电解质。申请人发现在该方法中，所添加的液态电解质组合物吸收到现有的电解质膜中，并形成所获得的均匀电解质膜(典型地，含有10～25wt％的peo)。向复合隔板和电解质添加液体电解质组合物增加了凝胶状电解质膜的粘性，并且增加了在蓄电池堆组装期间与蓄电池堆中电极的粘附性。申请人还发现，与未用液体电解质组合物润湿或处理的电解质膜相比，所获得的均匀电解质膜具有较高的离子导电性。

可选地、或除了上述之外，液体电解质组合物可以用于在蓄电池堆组装期间润湿一个或两个电极。如上所述，液体电解质组合物将会吸收到电解质膜中，直至在液体电解质组合物和电解质膜之间达到平衡。对于堆体，需要在升高的温度例如60～90℃下固化，以确保液体电解质吸收到电解质膜中。加热可用于蒸发或去除任意过量的甘醇二甲醚、溶剂、或其它挥发性成分。在该方法中，通过仅在电极(其中一个或两个电极用液体电解质组合物润湿)之间插入复合材料制造蓄电池堆，其中电解质具有低粘性的复合隔板和电解质更易于操纵。

在可选地方法中，电解质膜形成或产生在隔板膜上。如上所述制备液体形态的lix/甘醇二甲醚/聚合物络合剂的电解质混合物，不进行加热和压延。所获得的lix/甘醇二甲醚/聚合物络合剂的电解质混合物施加、涂覆、浸渍涂布、涂敷、喷涂在隔板膜上，然后通过加热去除过量溶剂。可以向lix/甘醇二甲醚/聚合物络合剂的电解质混合物添加另一溶剂，以提供具有低粘度的混合物，用于施加、涂覆、浸渍涂布、涂敷、喷涂在隔板膜上。如上所述，加热可用于去除溶剂。用于含有peo作为络合剂的混合物的该示例性溶剂包括：乙腈、1,2-二甲氧基乙烷(乙二醇二甲醚(monoglyme))、或二甲基甲酰胺、或者它们任何的组合。

在另一方法中，隔板用聚合物络合剂例如peo的薄膜涂敷。通过例如浸渍涂布、喷涂、涂敷，将液体电解质组合物添加到隔板/聚合物络合剂膜上。聚合物络合剂膜和液体电解质组合物将达到平衡，并形成电解质膜。加热可用于去除任意过量的甘醇二甲醚、或其它溶剂。由聚合物络合剂膜的重量和所使用的液体电解质组合物(具有已知式)的重量，计算最终组合物。

固态蓄电池典型地通过将复合隔板和电解质置于阳极和阴极之间，然后加热组件或在加热同时压制组件进行制造。在蓄电池堆或组件中使用具有与隔板膜相邻的单个电解质膜的复合隔板和电解质情况下，复合材料的电解质膜与阳极相邻，或者与阴极相邻。

液体电解质组合物和干聚合物络合剂也可以混合为阴极活性材料，用于形成阴极。混合物形成了阴极/电解质团(dough)，所述团可以通过例如挤出或压延然后切割或切片形成为电极。在一个实例中，聚合物络合剂混入阴极或阳极材料，以形成均匀的混合物。液体电解质组合物添加并混合到电极材料/聚合物络合剂混合物中，以形成电极/电解质团。在电极如果从电极/电解质团形成为所期望形状后，热量例如通过退火(annealing)施加到所形成的电极上，以进一步固化电极，并蒸发过量的溶剂、甘醇二甲醚或挥发性材料。

例如，peo可以与电极材料材料混合，并且添加含有lix/tetraglyme的液体电解质组合物，在电极内原位形成电解质。申请人发现该电极在电极与复合隔板和电解质之间提供较高的离子传导性，其中电解质具有与在电极内原位形成电解质相似的组成。

在另一实施方式中，含有固态电解质的电极可以通过如下制造：将阳极或阴极活性材料与聚合物络合剂例如peo混合，然后如上所述使用加热或加压、或同时加热和加压形成电极。然后，所形成的电极浸没在液体电解质组合物例如lix/甘醇二甲醚中，以便将液体电解质组合物与分散在电极活性材料中的聚合物络合剂络合。可以向浸没的电极施加真空，以便通过络合剂促进液体电解质组合物的吸收。然后，含有电解质的电极经受加热，以进一步固化电极和电解质。

在另一实施方式中，固态蓄电池可以通过如下制造：将本申请中所示电解质膜(使用加热或加压、或者同时加热和加压)层叠到阳极，并将电解质膜层叠到阴极，然后通过将隔板膜置于阳极/电解质膜和阴极/电解质膜组件之间组装固态蓄电池。组装的堆体在如上所述加热和/或加压的情况下粘附或结合在一起。

在另一实施方式中，电解质膜可以形成或产生于阳极或阴极的表面、或者阴极和阳极的表面。如上所述的lix/甘醇二甲醚/聚合物络合剂混合物可以施加、涂覆、浸渍涂布、涂敷、喷涂在阳极或阴极上、或者阴极和阳极上，然后蒸发过量的溶剂。然后，所获得的的阳极/电解质膜和阴极/电解质膜组件可以和具有如上所述隔板的固态蓄电池组装。

在电解质膜可以直接产生在阳极或阴极上的实施方式中，隔板膜不需要是自支承的。例如，多孔隔板层可以产生在一个或两个电极(阴极&阳极)的顶部，并且电解质膜(lix/甘醇二甲醚/peo)可以通过层压(使用加热或加压、或者同时加热和加压)层叠到多孔隔板层。在这些实施方式中，多孔隔板用于通过维持小孔径(<1μm且>0.015μm)机械分隔阴极和阳极。该多孔隔板层可以由无机颗粒例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、蒙脱土、锂蒙脱石、和沸石的浆液产生，通过将它们涂覆在电极上，并干燥/烧结，以获得所期望的孔隙度和孔径。或者，多孔隔板也可以通过使用非织造聚合物纤维产生于电极表面上，将它们涂覆在电极上，并干燥/烘烤，以获得所期望的孔隙度和孔径。

本申请中所述的电解质膜是指为电池或蓄电池(cellorbattery)提供生命的电解质。本申请中所述的电解质膜在制造复合隔板和电解质时通过含有过量电解质或储存的电解质提供贯穿蓄电池生命的电解质。预估对于特定电池或蓄电池所需电解质量的一个方法是比较所使用的的电解质膜和阴极的厚度。在一个实施方式中，电解质膜的厚度相对阴极厚度的比率为0.125～1或以上。

例如，以下条款是其它实施方式的说明：

条款1.用于电化学电池的复合隔板和电解质，其包含：

多孔自支承膜，所述多孔自支承膜具有第一主表面和第二主表面；

第一电解质膜，其接触多孔自支承膜的第一主表面；和

第二电解质膜，其接触多孔自支承膜的第二主表面，

第一和第二电解质膜各自包含：

0～80wt％的甘醇二甲醚或甘醇二甲醚的混合物、以及20～85wt％的锂盐，各重量百分数基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，以及

基于电解质组合物总重量，量为5～80wt％的聚合物络合剂。

条款2.根据条款1的复合隔板和电解质，其中，多孔自支承膜由液体电解质组合物饱和。

条款3.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，锂盐是：双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂(litfsi)、双(五氟乙基磺酰基)亚胺锂(libeti)、三(三氟磺酰基)甲基化锂、高氯酸锂(liclo4)、四氟硼酸锂(libf4)、六氟砷酸锂(liasf6)、六氟磷酸锂(lipf6)、双(氟磺酰基亚胺)锂(lifsi)、或它们任何的组合。

条款4.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，甘醇二甲醚是四乙二醇二甲基醚(tegdme)、三乙二醇二甲基醚(triglyme)、聚(乙二醇二甲基醚)(pegdme)(mwn：200-2000)、聚(乙二醇)(mwn：200–2000)、聚二醇甲基醚(mwn：200–2000)、乙二醇二丁醚、或它们任何的组合。

条款5.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，聚合物络合剂是peo。

条款6.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，所述复合材料进一步包括无机颗粒。

条款7.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，锂盐的存在量为约24～约82wt％、约46～约66wt％、或者约40～约66wt％。

条款8.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，甘醇二甲醚的存在量为约15～约80wt％、约18～约76wt％、约34～约54wt％、或者约34～约60wt％。

条款9.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，聚合物络合剂是peo，并且基于电解质组合物的总重量，其存在量为约10～约60wt％、约10～约50wt％、或者约10～约30wt％。

条款10.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，电解质膜是非水性的。

条款11.用于电化学电池的复合隔板和电解质，其基本由如下组成：

多孔自支承膜，所述多孔自支承膜具有第一主表面和第二主表面；

第一电解质膜，其接触多孔自支承膜的第一主表面；和

第二电解质膜，其接触多孔自支承膜的第二主表面，

第一和第二电解质膜各自基本由如下组成：

0～80wt％的甘醇二甲醚或甘醇二甲醚的混合物、以及20～85wt％的锂盐，各重量百分数基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，以及

基于电解质组合物总重量，量为5～80wt％的聚合物络合剂。

条款12.根据条款11的复合隔板和电解质，其中，多孔自支承膜由液体电解质组合物饱和。

条款13.根据条款11或12的复合隔板和电解质，其中，锂盐是双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂(litfsi)、双(五氟乙基磺酰基)亚胺锂(libeti)、三(三氟磺酰基)甲基化锂、高氯酸锂(liclo4)、四氟硼酸锂(libf4)、六氟砷酸锂(liasf6)、六氟磷酸锂(lipf6)、双(氟磺酰基亚胺)锂(lifsi)、或它们任何的组合。

条款14.条款11-13中任意一个的复合隔板和电解质，其中，甘醇二甲醚是四乙二醇二甲基醚(tegdme)、三乙二醇二甲基醚(triglyme)、聚(乙二醇二甲基醚)(pegdme)(mwn：200-2000)、聚(乙二醇)(mwn：200–2000)、聚二醇甲基醚(mwn：200–2000)、乙二醇二丁醚、或它们任何的组合。

条款15.条款11-14中任意一个的复合隔板和电解质，其中聚合物络合剂是peo。

条款16.条款11-15中任意一个的复合隔板和电解质，所述复合材料进一步包括无机颗粒。

条款17.条款11-17中任意一个的复合隔板和电解质，其中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，锂盐的存在量为约24～约82wt％、约46～约66wt％、或者约40～约66wt％。

条款18.条款11-17中任意一个的复合隔板和电解质，其中，基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，甘醇二甲醚的存在量为约15～约80wt％、约18～约76wt％、约34～约54wt％、或者约34～约60wt％。

条款19.条款11-18中任意一个的复合隔板和电解质，其中，聚合物络合剂是peo，并且基于电解质组合物的总重量，其存在量为约10～约60wt％、约10～约50wt％、或者约10～约30wt％。

条款20.条款11-19中任意一个的复合隔板和电解质，其中，电解质膜是非水性的。

条款21.如上述任意一个条款所述的复合隔板和电解质，其中，多孔自支承隔板膜是干的。

条款22.固态蓄电池，其包含：

阳极；

阴极；和

根据条款1～21的复合隔板和电解质。

条款23.固态蓄电池，其基本由如下组成：

阳极；

阴极；和

根据条款1～21的复合隔板和电解质。

条款24.根据条款22～23的固态蓄电池，其中阴极具有厚度，并且第一和第二电解质膜各自具有厚度，并且总电解质膜厚度为第一和第二电解质膜厚度之和，其中，电解质膜的总厚度对阴极厚度的比率为0.125～1。

条款25.用于电化学电池的复合隔板和电解质，其包含：

多孔自支承膜，所述多孔自支承膜具有第一主表面和第二主表面；并且

第一电解质膜包含：

0～80wt％的甘醇二甲醚或甘醇二甲醚的混合物、以及20～85wt％的锂盐，各重量百分数基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，以及

基于电解质组合物总重量，量为5～80wt％的聚合物络合剂。

条款26.用于电化学电池的复合隔板和电解质，其基本由如下组成：

多孔自支承膜，所述多孔自支承膜具有第一主表面和第二主表面；并且

第一电解质膜基本由如下组成：

0～80wt％的甘醇二甲醚或甘醇二甲醚的混合物、以及20～85wt％的锂盐，各重量百分数基于混合的甘醇二甲醚和锂盐的总重量，以及

基于电解质组合物总重量，量为5～80wt％的聚合物络合剂。

条款27.固态蓄电池，其包含：

阳极；

阴极，其包含聚合物络合剂、锂盐和、甘醇二甲醚；以及

根据条款1-21的复合隔板和电解质。

条款28.根据条款27的固态蓄电池，其中阴极包含含有peo、litfsi和tetraglyme的电解质。

条款29.用于固态蓄电池的电极，其包含：

除了锂金属之外的电极活性材料；

聚合物络合剂；

锂盐；和

甘醇二甲醚。

条款30.根据条款29的电极，其中，聚合物络合剂、锂盐和甘醇二甲醚络合在一起形成电解质。

条款31.根据条款30的电极，其中，电解质存在于阴极中，基于电极的总重量，其存在量为约5～约75wt％。

条款32.根据条款29-31的电极，其中，电极活性材料是cfx和svo，并且进一步包括炭黑和ptfe。

条款33.根据条款32的电极，其中，cfx、svo、炭黑和ptfe组合存在于电极中，基于电极的总重量，其存在量为60～70wt％。

条款34.固态蓄电池，其包含：

锂金属阳极；

阴极，其包含cfx、svo、peo、litfsi和tetraglyme；和

包含多孔自支承膜的复合隔板和电解质，所述多孔自支承膜具有第一主表面和第二主表面；

第一电解质膜，其接触多孔自支承膜的第一主表面；和

第二电解质膜，其接触多孔自支承膜的第二主表面，

第一和第二电解质膜各自包含：

10～15wt％的peo、40～55wt％的litfsi和30～45wt％的tetraglyme，各自重量百分数基于电解质组合物总重量。

条款35.条款34的固态蓄电池，其中，阴极进一步包含炭黑和ptfe，并且其中，cfx、svo、炭黑和ptfe组合存在于阴极中，基于电极的总重量，其存在量为40～90wt％。

条款36.医疗设备，其包含：

外壳；

用于感知生理信号的传感器；和

根据上述设计固态蓄电池的条款的固态蓄电池。

条款37.根据条款36的医疗设备，所述医疗设备进一步包含：配置用于储存和交流生理信号的电子电路。

条款38.根据条款36和37的医疗设备，其中，生理信号包括：对应心率、ecg、心房颤动或病人活动的信号。

条款39.根据条款36-38的医疗设备，其中，医疗设备是植入式医疗设备。

条款40.根据条款36-38的医疗设备，其中，医疗设备是外部医疗设备。

条款41.根据条款36-39的医疗设备，其中，医疗设备植入式心脏监视器或无引线的起搏器。

条款42.根据条款36-38和的医疗设备，其中，医疗设备是外部心脏监视器或血糖仪。

条款43.根据条款27、28、以及34-35的固态蓄电池，所述固态蓄电池进一步包含外壳，用于包含固态蓄电池。

条款44.根据条款43的固态蓄电池，其中，外壳是密闭密封的。

条款44.根据条款43的固态蓄电池，其中，外壳是非密闭密封的。

实施例

实施例1：

通过如下制造两层电解质膜(约10cmx30cm)：1)混合litfsi和tetraglyme以获得清澈液体；2)将peo与litfsi/tetraglyjme液体混合；3)在87℃真空烘烤peo/litfsi/tetraglyme混合物2天；和4)使用mylar作为组合物两侧的支撑膜，在90℃下将经烘烤的peo/litfsi/tetraglyme组合物压延成约50μm的薄膜。所获得的电解质膜的组成是63.3wt％的5000kdapeo、20.7wt％的litfsi和16.0wt％的tetraglyme。通过将celgard3501膜浸渍在litfsi/tetraglyme(重量比20.7：16.0)液体电解质组合物中，然后使用纸巾去除过量的表面电解质组合物，制备湿隔板。celgard3501膜的尺寸小于两层电解质膜尺寸，以确保celgard3501膜的边缘被覆盖。复合电解质/隔板通过以下形成：将各电解质膜层叠到隔板(celgard3501膜)的各侧，然后通过热(90℃)压延辊压延组件。图1显示了所获得的的电解质和隔板复合材料以及电解质膜。

实施例2：

按照上述实施例1中所述制造电解质膜。在该实施例2中，celgard3501尺寸上小于两层电解质膜的大小，以确保celgard3501膜被电解质膜完全覆盖。复合电解质/隔板膜通过将电解质膜的片层压到(干的，没有润湿的)celgard3501膜的各侧，然后通过热(90℃)压延辊压延组件。

实施例3：

按照上述实施例1中所述制造电解质膜，不同的是：组成是80.0wt％的5000kdapeo、11.3wt％的litfsi和8.7wt％的tetraglyme。润湿的隔板通过如下制造：将celgard3501膜浸渍到litfsi/tetraglyme(重量比11.3：8.7)液体电解质组合物中，然后用纸巾除去过量的表面电解质组合物。如实施例1中所述形成复合电解质/隔板膜。

复合电解质/隔板膜于阳极和阴极之间，并且堆体在1psi压力、70℃下热压10分钟，以形成阳极和阴极结合到电解质膜的电池堆。

所使用的的阳极是锂金属箔(22mmx28mmx0.4mm)，并且所使用的阴极为cfx/svo(22mmx28mmx0.7mm)。复合电解质/隔板膜的大小单位约24mmx30mmx0.125mm。阴极、复合电解质/隔板膜和阳极如图2所示，并且电池堆如图3所示。

实施例4

在纽扣电池中的固态蓄电池使用锂阳极、复合电解质/隔板膜和cfx/svo阴极制造。按照上述实施例1中所述制造复合电解质/隔板膜。电解质膜的组成为63.3wt％的5000kdapeo、17.0wt％的litfsi和19.7wt％的tetraglyme。阴极的组成为：63wt％的cfx/svo/炭黑、6.4wt％的5000kdapeo、14.2wt％的litfsi和16.4wt％的tetraglyme。阴极通过以下制造：(1)混合cfx/svo/炭黑粉末(重量比为39.4/56.4/4.3)；(2)将cfx/svo/炭黑与peo粉末混合(重量比为9.2：90.8)；(3)将litfsi/tetraglyme混入液体溶液(重量比为46.3：53.7)；(4)将cfx/svo/炭黑/peo粉末与litfsi/tetraglyme液体溶液混合，以形成类似团的混合物(dough-likemixture)；和(5)将类似团的混合物压延为薄片(～0.7mm)。

纽扣电池中的固态蓄电池按如下制造：(1)冲切锂金属圆盘(16mm直径和0.4mm厚度)；(2)冲切阴极圆盘(16mm直径)；(3)冲切电解质/隔板复合膜(18mm直径)；(4)将锂金属圆盘压制到ni集电器上；(5)将阴极圆盘压制到ti集电器上；(6)电解质/隔板膜夹在阴极和li阳极之间以形成电池堆；(7)将电池堆密封在铝箔袋中，其中ti垂片(tab)和ni垂片延伸到箔袋之外作为正极端子和负极端子。具有箔袋的电池堆在60℃烘烤2小时，然后在37℃、1.8v的截止电压的情况下，以c/720的速率放电。。在不同放电深度(dod)处存在2ma/cm²-2秒dc脉冲，以表征固态蓄电池的功率容量。

图4显示上述条件下固态蓄电池的放电曲线。如图4所示，固态蓄电池在c/720的速率下输送理论容量的93％。此外，在2ma/cm2-2秒脉冲、高达80％dod下固态蓄电池的负载电压为高于2.2v，足以为设备中的无线通信例如蓝牙通信协议供电。

实施例5和6：

如实施例1那样制造具有以下组成的电解质膜：63.3wt％的5000kdapeo、17.0wt％的litfsi和19.7wt％的tetraglyme。如实施例4那样制造阴极，不同的是阴极组成为：65wt％的cfx/svo/炭黑/ptfe、4.4wt％的5000kdapeo、14.2wt％的litfsi和16.4wt％的tetraglyme。如实施例4那样制造阳极。

使用上述材料，如实施例4那样制造纽扣电池中的固态蓄电池。在不同放电深度(dod)处存在2ma/cm²-2秒dc脉冲，以表征固态蓄电池的功率容量。

如图5所示，破坏性分析指出电解质膜/电解质/隔板膜复合材料充分结合，并且不能容易地分开。

实施例6：按如上所述制造另一固态蓄电池，不同的是：除了电池的其它部分之外，制造复合隔板，然后与阳极和阴极组装。

图6显示了比较实施例5和6的固态蓄电池(预先制造的复合隔板相对于如上所述制造的隔板复合材料)的放电曲线。曲线10表示实施例5的放电曲线，并且曲线12表示实施例6的放电曲线。

实施例7-9：

按照上述实施例1中所述制造复合电解质/隔板膜。按照实施例4中所述制造三组阳极和阴极，不同的是，各阴极组成为：68.2wt％的cfx/svo/炭黑/ptfe、2.11wt％的5000kdapeo、16.7wt％的litfsi和12.9wt％的tetraglyme，并且阴极的厚度为0.25mm(实施例7)、0.375mm(实施例8)、和0.5mm(实施例9)。按照实施例5中所述制造纽扣电池中的固态蓄电池。

图7表示用具有不同厚度的阴极的电池的放电容量相对于理论容量。图表14描述在c/2160速率处的放电容量相对理论容量、以及电解质膜厚度相对阴极厚度之间的关系。图表16描述在c/720速率处的放电容量相对理论容量、以及电解质膜厚度相对阴极厚度之间的关系。可以观察到实现了较高的容量、或接近100％的理论容量，电解质膜厚度对阴极厚度的比率是重要的。较厚的阴极需要较厚的电解质膜。在复合电解质/隔板膜中的电解质膜可以用作过量电解质的“储器”，用于对寄生损失的补偿。在复合电解质/隔板膜中的电解质膜还可以提供过量电解质“储器”，以在由于随电极膨胀的孔中保持足够的电解质。对于在放电和寄生损失期间电池的任何预期的体积变化，可以调整电解质膜的厚度以补偿阴极的厚度。

实施例10和11：

按照实施例1所述用以下组合物制造电解质膜：

实施例10：50wt％的5000kdapeo、23.1wt％的litfsi和26.9wt％的tetraglyme。

实施例11：30wt％的5000kdapeo、20wt％的al2o3、23.1wt％的litfsi和26.9wt％的tetraglyme。(al2o3是纳米粉末，购自西格玛奥德里奇公司的#544833)

两层电解质膜的厚度为50μm并且是无需支撑的(freestanding)。实施例8的电解质膜略微清澈，并且实施例9的电解质膜颜色暗。向具有30wt％peo(5000kda)的组合物添加al2o3提供机械稳定性。

实施例12–15：

如实施例1所述制造电解质膜，不同的是，组成为：63.3wt％的5000kdapeo、17.0wt％的litfsi和19.7wt％的tetraglyme。

用以下干隔板，按实施例2制造复合电解质/隔板膜：孔径为0.064μm的celgard3501(实施例10)；孔径为0.064μm的celgard2500(实施例11)；孔径为0.027μm的celgard2320(实施例12)；以及孔径为0.015μm的whatmannuclepore径迹蚀刻膜(track-etchedmembrane)(实施例13)。

使用上述电解质膜和干隔板按实施例4中所述制造四个固态蓄电池，不同的是，放电速率为c/400。阴极和阳极的组成为：63wt％cfx/svo/炭黑、6.4wt％5000kdapeo、14.2wt％的litfsi和16.4wt％的tetraglyme；冲切锂金属(16mm直径，0.4mm厚度)。

图8显示使用复合电解质/隔板膜的固态蓄电池的初始放电曲线，所述由电解质/隔板复合材料膜不同孔径的上述隔板制造。实施例12～15各自具有三个重复样品。如图8所示，隔板膜孔径影响电池性能。实施例13的两个重复样品没有在c/400处放电，并且实施例13的一个重复样品(图表24)显示高极化(polarization)。实施例10～12的所有重复样品(图表18、20、22)的放电数据显示出在使用孔径大于0.015μm的隔板的电池中，电池性能没有显著差异。

实施例16

在固态蓄电池中比较润湿复合隔板和电解质的不同方法。按照如下制造四个小面积(0.75cm²)固态蓄电池：按照实施例1中制造电解质膜，并且所获得的电解质膜的组成为：30wt％的5000kdapeo、39.4wt％的litfsi和30.6wt％的tetraglyme。阳极是锂金属(0.75cm²；0.7mm厚)，并且所使用的阴极是：65wt％cfx/svo/ptfe/碳；4.38wt％peo5000kda；17.3wt％litfsi；13.4wt％tetraglyme(0.67cm²；0.7mm厚)。在润湿前，各电解质膜的厚度为约25微米。

小面积固态蓄电池按照如下组装：将阴极压制为用作集电器的钛杯和用于最终蓄电池包装的盒。液体电解质组合物(56.4wt.％的litfsi+43.6wt％tetraglyme)用于将如上所述的30wt％peo5000kda电解质膜的25μm板稀释为12.5wt％peo5000kda电解质膜。所需电解质组合物的量(3.7mg)由如下计算：30wt％peo电解质膜(30wt％的peo-5000kda/39.4wt％的litfsi/30.6wt％的tetraglyme)的真实微观密度和所期望最终组成的12.5wt％peo电解质膜(12.5wt％的peo/5000kda/49.3wt％的litfsi/38.2wt％的tetraglyme)、初始电解质膜厚度和最终电解质膜厚度、以及电解质/隔板的面积。该经计算的量(3.7mg)的液体电解质组合物(56.4wt％的litfsi/43.6wt％的tetraglyme)(体积上或重量上)分布到如上所述密封在钛杯中的阴极上、并且使用毡头敷料机(felttippedapplicator)分散在阴极表面上。

随后，电解质/多孔隔板复合材料如实施例1中所述由30wt％peo膜(30wt％的peo-5000kda/39.4wt％的litfsi/30.6wt％的tetraglyme)产生(不同的是，隔板没有用液体电解质润湿，但是干燥地使用)，并置于阴极上。然后，将相同量的如上所述液体电解质组合物(56.4wt％的litfsi/43.6wt％的tetraglyme)分布在复合隔板/电解质上，并且与如上所述的锂阳极匹配。

阴极/液体电解质/(复合隔板/电解质)/液体电解质/阳极的堆体在87℃加热30分钟，使得各电解质膜与分布的液体电解质达到平衡。随后加热，通过使用阳极上基于钛箔的盖密封各电池堆，并且使用绝缘聚合物例如聚丙烯围绕电池的周围密封。所获得的小面积(0.75cm²)固态蓄电池在c/720速率放电，并且在放电的不同阶段周期性地经受高电流脉冲(1ma/cm²、2ma/cm²、和3ma/cm²)。

按照如下制造四个较大面积的(2cm²)固态蓄电池：将自支承多孔隔板浸渍在含有12.5wt％peo5000kda凝胶电解质(12.5wt％的peo5000kda/49.3wt％的litfsi/38.2wt％的tetraglyme)的容器中。凝胶电解质维持在升高的温度(87℃)处，以便使得隔板容易浸渍，并且随后从电解质中取出。阴极(65wt％cfx/svo/ptfe/carbon；4.38wt％peo5000kda；17.3wt％litfsi；13.4wt％tetraglyme)压制为0.7mm厚、15.875mm直径的圆盘。阳极由锂金属(0.3mm厚、15.875mm直径)制造。浸渍在加热的电解质(凝胶形态的)中的隔板放置在阴极和阳极之间，并且组装为用于电学实验的2032尺寸的纽扣电池。固态蓄电池在c/720速率放电，并且在放电的不同阶段，以1ma/cm²、2ma/cm²、和3ma/cm²脉冲电流进行脉冲。

图9显示4个小面积蓄电池的放电曲线，并且图10显示4个较大面积蓄电池的放电曲线。图9和图10中的数据显示出在加速条件下，在隔板上的电解质膜制造工艺对蓄电池的放电性能有不可忽略的影响。在加速条件下，浸渍涂布的隔板和(2cm²蓄电池)和用液体电解质处理的30wt％peo电解质膜(0.75cm²蓄电池)获得＞80％的理论容量。

图11显示对于如上所述的小(“+”符号)面积和大(“圆圈”)面积蓄电池，在0.2s记录的负载电压相对于在1ma/cm²、2ma/cm²、和3ma/cm²电流密度处的放电深度百分比(dod％)的函数。数据显示出：复合电解质/隔板的制造工艺对于两个固态蓄电池的功率性能有不可忽视的影响。0.75cm²蓄电池显示出于2cm²蓄电池相类似的功率性能。然而，小面积固态蓄电池更容易制造，因为它们在隔板上使用30wt％peo5000kda电解质膜(然后，用液体电解质组合物处理，以形成最终的电解质膜)。向30wt％peo5000kda电解质膜添加液体电解质组合物以在隔板上形成具有高度粘性、且是凝胶形态电解质的方法提供了在2cm²电池(其使用浸渍涂布工艺制造)上观察到的高功率容量。浸渍涂布工艺将难以按比例制造小面积蓄电池，并且由于所获得的隔板/电解质复合材料的粘性，更难以制造隔板/电解质复合材料。

实施例17

图12显示对于各种电解质膜在1hz处记录的tan(δ)值相对于温度的图表。在改变peo的量和分子量的情况下，各电解质膜由50mol％litfsi/tetraglyme和peo组成。图表300的电解质膜包含63.4wt％peo(5000kda)；图表302的电解质膜包含50wt％peo(600kda)；图表304的电解质膜包含63.4wt％peo(5000kda)；图表306的电解质膜包含30wt％peo(600kda)；图表308的电解质膜包含30wt％peo(100kda)；并且图表310电解质膜包含12.5wt％peo(600kda)。

tan(δ)值通常对应于电解质膜的“粘性”或“粘度”。相对于具有低tan(δ)值的凝胶(<1，但>0.2)，具有较高tan(δ)值(>1)的电解质膜拥有较大的“粘性”或“粘度”。

图12显示在低“粘性”的tan(δ)值、各温度处的低离子导电性电解质膜和具有高“粘度”、高离子导电性的电解质膜。比较显示出：通过将合适量的液体电解质组合物添加到底“粘性”、低离子导电性电解质膜中，并且随后如上所述的升高的温度下固化隔板/电解质复合材料，在隔板上获得高“粘性”、高离子导电性电解质膜，用于低表面积(0.75cm²)的蓄电池。