用于电化学件的膏状物质和由此制成的层制品及电化学件 本发明涉及具有电化学性能的新型材料，确切地说，本发明尤其是涉及膏状物质、由膏状物质制成的独立的或覆在基底上的层制品以及由此制成的复层品，所述复层品可以被用作蓄电池、电色层分离元件等。本发明尤其是涉及基于固体的充电式电化学电池。
人们从七年前就开始尝试着生产薄层状地电化学件如蓄电池等，其目的是要保持薄膜复层，薄膜复层一方面是如此的柔软，以致人们例如可以把它卷起来或者加工成其它所需的形状，而另一方面，薄膜复层在一些电化学件如电极和电解质之间相对于电化学活性材料所占体积而言具有很大的接触面，以及很优越的充放电性能。
为了生产出这样的电化学材料，迄今为止，人们都以固体的或粘稠的特氟龙作为原料，它混合有一定百分含量的碳和特有的电极材料并随后被印刷到或溅射到适当的分接电极上。但在这种情况下，产生了不够柔软的层制品。此外，还提出了生产这样的电极层，它是用PVC、四氢呋喃或溶解在溶剂中的聚合物制成的，随后从中除去溶剂。但是，所生成的产品的导电性不好。
生产这样一种层制品是特别麻烦的，所述的层制品可以在相应的电化学化合中起电解质的作用。US 5456000描述了一些充电式电池元件，它们可以通过层层堆积电极元件和电解质元件而形成。用薄膜或片膜作阳电极，该阳电极与基质溶液中的LiMn2O4粉末分开，由共聚物制成，并且随后被烘干。阴电极由一个在共聚物基质溶液中的粉化弥散碳的干燥层构成。在电极层之间设置了一个电解质/隔膜。为此，使聚(偏氟乙烯)-六氟丙烯-共聚物与有机增塑剂如丙烯碳酸酯或乙烯基碳酸酯反应。由这些成分形成一薄膜，随后使增塑剂从层制品中脱离出来。使电池元件保持在非活性状态下，直到可以把它提供给用户。为了激活层制品，把层制品浸泡在适当的电解液中，其中通过除去增塑剂而形成的空洞填充液态电解质。随后，电池就可供使用了。
这种结构的缺点在于，电池不能长时间保存在充电状态下，因为在界面上出现了腐蚀(见口头报告A.Blyr ea al.,4th Euroconference onSolid State Ionics,Connemara Irland,1997.9所公开内容)。使用液态电解质也在复层品的相界面上导致了稳定问题。另一个缺点是相应的电池必须被安装在防外流的外壳中。
人们也已经尝试着采用固体电解质。为此提出了使用离子导电的有机聚合物(所谓真正的聚合物电解质)。US 5009970已经描述了采用凝胶状产品的方案，所述凝胶产品是通过使固体的聚乙烯氧代聚合物与高铬锂反应，并随后进行辐射而获得的。US 5041346描述了这种聚合物电解质的氧代二甲烷交联变形物，其中还含有软化剂，所述软化剂最好具有离子溶质绝缘性能，例如它可以是对质子有惰性的双极溶剂如g-丁内酯，但已有报告证明，虽然离子导电率与纯固体锂盐相比明显提高了，但对于被用作电化学件中的电解质层来说，还仍然不够。
另一种尝试与类似的聚合物电解质有关。为此，采用了聚(氟乙烯)一聚合物和含三氟乙烯和四氟乙烯的类似氟碳共聚物。在这些聚合物中，加入了锂盐和附加的有机溶剂，它们不仅与聚合物互容，而且与盐成分互容(Tsuchida等人的Elcktrochimica Acta,Band28(1983，第591页和第833页))。不过在这种情况下，人们只能在温度提高的情况下获得高达约10-5S/cm的可利用的离子导电率，这是因为如作者已经证明的那样，混合物不是均匀的，而是形成了盐与聚合物晶体。因此，朝着这个方向的研究后来被视为不会成功的(见US 5456000，第2栏，第31-33行)。
本发明的任务是制备出用于生产薄复层品形状的电化学件的材料，它没有上述缺点。尤其是，本发明的材料在制造具有电化学性能的层制品或复层品时可以生产出象充电电池(蓄电池)、电色层分离元件等这样的产品，它们更柔软并且电子导电和离子导电率更强，此外，它们不会流出来并因而不一定要安装在外壳中且尤其是密封外壳中。
通过以下技术方案来完成上述任务，即根据本发明制备可用于电化学元件中的膏状物质，它包括由以下成分构成的不均匀混合物：(A)包括至少一种有机聚合物、其前体或预聚物的或由它们构成的基体；(B)一个可电化学激活的且不溶解在基体中的固体无机材料。
术语“可用在电化学元件中”是指，可电化学激活的固体材料必须是离子导电的或电子导电的材料，它适合作电极材料或固体电解质。
如果根据本发明满足至少另一个条件，则在埋入基体(A)的可电化学激活的固体物质(B)的若干颗粒之间确保了足够的电接触。事实证明，如果膏状物质含有足够数量的可电化学激活的固体物质，则能够克服现有技术中所述的导电性差的缺点。如果电化学激活固体物质的体积含量是如此高，以致于它等于理论上最密集的球形堆积物的填充空间，则获得了足够强的或很好的导电性。由于象电化学激活的固体物质(B)的大小和外形这样的参数当然起一定的作用，所以最小值根据所用材料不同而有所不同。但是，采用至少60％体积百分比的固体物质(B)是值得推荐的，最优选地是至少65％，最佳地是约70％体积百分比。上限是不重要的，它主要取决于基体(A)的性能。如果粘合效果很好，则人们可以往本发明的膏状物质中加入高达90％体积百分比或在例外的情况下加入高达95％的固体物质(B)。
但是，也可以通过以下替换方式或补充方式获得固体物质(B)颗粒之间的足够电接触，即使用另一种离子和/或电子导体(或均匀的混合型导体，根据所需的导电性而定)，它至少作为薄层而位于(B)和(A)之间的晶界上。
如果固体物质(B)是电极材料，则遵守权利要求1的方案(a)或(b)所述的其它条件。
下面通过附图来详细描述本发明，附图中：
图1表示具有电化学性能的本发明复层品的顺序；
图2示意地表示成卷的图1所示的复层品；
图3示意地表示具有图1所示层次的应用锂技术的本发明设计方案的充放电曲线；
图4a、4b(后者表示局部放大的周期)表示本发明蓄电池的充放电曲线(阴电极：石墨；阳电极：锂钴氧化物)。
可以惊异地确定以下事实，即由于采取了本发明所基于的如权利要求1所述的措施，因而，在充放电时明显减少了必然出现的不可逆的损耗，如图4a、4b所示，充放电是对称的和可重复实现的。
物质通过使用适当基体(A)而获得膏状浓度。术语“膏状”是指，物质在制成后可以借助常用的膏状物质涂覆过程进行处理，如涂抹、用刮刀涂抹、擦涂或用各种加压方法把所述物质涂到基底上。根据需要，可以成稀液状或很粘稠状地保存所述物质。
很多种物质可以被用作基体(A)。此外，可以利用无溶剂或含溶剂的系列。例如，可交联的液态或膏状树脂系可适用作无溶剂系列。例如，使用可交联的添加聚合物或冷凝聚合物。因此，能够采用例如氨基塑料或酚基塑料(酚醛清漆)的预冷凝物，它们在膏状物质形成电化学复层品的层以后被最终交联起来。其它例子是不饱和的如通过接枝共聚而可与苯乙烯聚合的聚酯、可通过有双重功能的反应组分硬化的环氧树脂(如双酚-A-环氧树脂，利用聚酰胺来冷硬化)、同样可与苯乙烯聚合的可交联聚碳酸酯。膏状物质作为基体(A)或者在采用其主要成分的情况下与成分(B)一起总是由或多或少粘稠的预冷凝物或未交联的聚合物构成的。
另一个可能是，如果固体物质(B)不是电极材料的话，则采用聚合物或聚合物前体以及用于有机聚合物的溶剂或膨化剂。在这里，一般对可用合成或天然聚合物没有限制。不仅含碳主链的聚合物是可行的，而且主链具有杂离子的聚合物如聚酰胺、聚酯、蛋白质或多聚糖也是可行的。聚合物可以是均聚物或共聚物，共聚物可以是统计学上的共聚物、接枝共聚物、多晶共聚物或混聚物。在这里，没有限制。作为具有纯碳主链的聚合物，例如可以采用合成或天然的橡胶。含氟碳氢化聚合物如特氟龙、聚偏二氯乙烯(PVDF)或聚氯乙烯是最优选的，因为在由膏状物质构成的薄膜或层制品中，由此一来能够获得很好的疏水性。这给由此获得的电化学元件提供了很好的长期稳定性。其它例子是聚苯乙烯或聚亚胺酯。共聚物的例子可以是特氟龙与无定形含氟聚合物的共聚物以及聚偏二氯乙烯/六氟代丙烯(目前可以作为Kynarflex买到)。作为在主链中带杂原子的聚合物，公知的有例如二胺二碳酸型聚酰胺或者氨基酸型聚酰胺以及聚碳酸酯、聚缩醛、聚醚和丙烯酸树脂。其它材料包括天然和合成的多聚糖(均聚糖和杂聚糖)、蛋白多糖如淀粉、纤维素、甲基纤维素。也可以采用象软骨素硫酸盐、透明质酸、壳质、天然或合成的蜡和许多其它物质。此外，上述树脂(预冷凝体)可以被用到溶剂或稀释剂中。
用于上述聚合物的溶剂或膨化剂是本领域普通技术人所熟知的。
用于所用聚合物的增塑剂(也是软化剂)可以是现有的，而与基体(A)是否含有溶剂或膨化剂无关。在这里，增塑剂或软化剂应被理解为是这样的物质，即它的分子通过副价键(范德瓦尔司力)与塑料分子结合。它们由此降低了微分子之间的相互作用力并由此降低了塑料的硬度、软化温度和脆性。这使它不同于溶剂和膨化剂。由于具有较强的挥发性，所以它们通常不是通过蒸发离开塑料的，而是必须通过相应的溶剂而从塑料中除去。增塑剂的作用是使得由所述膏状物质生产的层制品具有高机械韧性。
技术人员知道适用于各种塑料组合的软化剂。它们必须与其所要加入的塑料良好地互容。一般的软化剂是酞酸、磷酸的高沸点酯，如邻苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯。还有，例如乙烯基碳酸酯、丙烯基碳酸酯、二甲氧基乙烷、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、丁内酯、甲乙基砜、聚乙二醇、四甘醇二甲醚、1,3-二氧戊烷或S,S-二烷基二硫代碳酸酯。
如果塑料与增塑剂的混合物被用作基体，则增塑剂(或者只要采用了权利要求的方案1b所述的技术特征即可)可以随后利用适当的溶剂而脱离膏状物质。由此形成的空穴在随后把物质转变成电化学活性或激活层时通过同时进行的层压成复层品的过程而愈合。由此一来，充电蓄电池的电化学稳定性得到了改善。当在上述塑料基体中使用固体电解质时，至少为10-4S/cm-1的离子导电率是值得追求的。
可以在除去增塑剂以后给空穴填充第二种固体电解质或电极材料，以代替随后的压合空穴过程。
本发明的膏状物质和由此形成的层制品如上所述适用于许多电化学件。技术人员为此选择固体成分(B)，将这些成分用于电化学件，即没有添加塑料的电化学件。
例如，以下为可用于按照锂技术的蓄电池的固体成分(B)：-下分接电极： Al、Cu、Pt、Au、C-阳电极： LiF、LixNiVO4、Lix[Mn]2O4、LiCoO2、LiNiO2、
LiNi0.5Co0.5O2、LiNi0.8Co0.2O2,V2O5,LixV6O13-电解质(在这里是固体) Li13Al0.3Ti1.7(PO4)3,LiTaO3 SrTiO3,
LiTi2(PO4)3LiO2,LiH2(PO4)3Li2O,
Li4SiO4 Li3PO4,
LiX+ROH，其中
X=Cl,Br,I(1,2或4ROH/LiX)-阴电极 Li,Li4+xTi5O12,LixMoO2,LixWO2,
LixC12,LixC6,锂合金-上分接电极 Al、Cu、Mo、W、Ti、V、Cr、Ni
但本发明显然不局限于蓄电池，它可以如上所述包括所有这样的装置，即这样的装置也可以通过传统技术，即通过不加入有机聚合物基体的技术，进行生产而获得。
以下，描述膏状物质的几个特定设计方案，所述膏状物质适用于特殊元件或元件成分。只要在此所用的电化学激活成分不属于现有技术，则显然这些物质也可能以“散料”形式即没有聚合物基体地被用到相应的电化学件中。
通过适当选择电化学活性物质，可以生产电化学件如蓄电池，它们在充放电曲线中具有这样的特性曲线，即借助所述特性曲线可以明确地控制蓄电池的充电状态和放电状态。因此，可以把上述的两种电极材料或相应的其它电极材料的混合物用作阴电极的电化学激活固体物质(B)，所述材料具有不同的氧化还原级。其中一种物质可以由碳代替。这导致了这样的充放电特性曲线，即所述特性曲线可以有利地检测出使用这种物质所生产的蓄电池的充放电状态。所述曲线还具有两个不同的平台。如果进入了平台附近的放电状态，则把这个状态显示给使用者，从而他就知道了他必须很快就要进行充电了，或者反之。
如果把碳和可与锂化合的元素加入被拟定用于阴电极的膏状物质中，则这在改善了电化学稳定的同时给由此形成的电极(具有合金中间电极的性能)提供了很强的电容。此外，体积膨胀小于纯中间电极时的情况。
此外，石墨或无定形碳(碳黑)或者其混合物可以和用于阳电极或阴电极的电极材料一起被加入膏状物质中。尤其是，在这里无定形碳占电化学激活动成分的20％-80％重量百分比是有利的。如果该物质用来阳电极，则碳的润滑作用被证明是有利的性能，这改善了由膏状物质制成的层制品的机械韧性。如果该物质用来阴电极，则如上所述，改善了电化学稳定性以及导电性。
本发明的膏状物质也可以作为中间电极被用于其它电极。这样的一个例子就是作为电化学激活固体物质(B)组合使用金属粉末和碱盐或碱土盐。由此形成的膏状物质可用于生产分解电极。因此，省掉了对中间电极来说常见的体积膨胀，这导致了耐老化性能的改善。这样的一个例子就是铜与锂盐的组合。
如果电极材料(B)是不与锂反应的金属并且还含有锂盐的话，则获得了一个很特别的电极变形方案。另外，此变形方案中的基体(A)是如上所述由塑料与增塑剂制成的，所述增塑剂随后又从膏状物质中被清除出去。不过，在这个变形方案中，长的空穴没有在随后在施压等条件下层压电化学激活层时消失，从此刻起要注意它是否保持空洞状态。当与在相邻电解质层中的锂盐组合时，具有如此成分的电极具有这样的性能，即锂可逆地埋入和扩充到所出现的空穴中。它具有中间电极的优点，但避免了它的缺点(例如体积膨胀)并由此具有很大的内表面而具有突出的电学性能。已知不与锂反应的金属的例子是镍。
事实出人意料地证明，与其预定的电化学使用目的无关，把由Li4SiO4 Li3PO4构成的混合相加入本发明的膏状物质中导致了由此形成的电极或固体电解质的塑性的提高。很小的颗粒可能是其内滑动效果改善的原因。
与固体物质(B)是电极材料或是电解质材料无关，它可以由锂离子导体和至少另一种离子导体(Li、Cu、Ag、Mg、F、Cl、H)构成。由此生产出来的电极具有良好的电化学性能，如电容、能量密度、机械稳定性和电化学稳定性。
如果如权利要求1所述的本发明的膏状物质还含有第二种固体的离子导体、电子导体和/或混合型导体(C)，则可以通过各种方式把它们加入到基体中。如果它是溶解在溶剂中(基体材料(A)也在其中溶解的)的离子导体，则膏状物质的生产可以如此进行，即用于基体材料的溶剂含有第二种离子导体。溶剂的蒸汽压力必须如此低，以便能够在随后的状态下除去或蒸发掉它(例如，在物质成分紧密地混合以后，如果它没有溶剂而具有膏状稠度的话，或者在形成层或薄膜后)。如果在本发明的这样的设计方案中还有增塑剂，则建议选择一种也溶解在溶剂中的增塑剂，所述增塑剂随后能够同样借助上述溶剂而被分离出来。本发明的这种设计方案也可以利用这样的导体(C)来实现，即所述的导体具有比较差的导体性(尤其是离子导电性，如果应该有这种性能的话)。
在如权利要求1(c)所述的本发明中，选择这样的离子导体、电子导体或混合型导体(C)，它溶解在用于该体系的所选增塑剂中。在这种情况下，增塑剂应该具有比较低的蒸汽压力。在这里，当溶解在增塑剂中的成分(C)与膏状物质的其它成分紧密地混合时，在导电成分之间产生了改良的晶界，它具有一定的塑性。在本发明的这种设计方案中，可电化学激活的固体成分(B)应该具有明显小于电化学激活固体物质(B)的强导电性，所述固体物质是混合物的几个电化学的相关成分。因此，在这个变形方案中，例如作为成分(B)使用第四系的锂离子导体如Li4SiO4 Li3O4、Li4SiO4 Li2SO4或Li4SiO4 Li5AlO4，它们使10-6S/cm的离子导电率与宽稳定范围相结合。晶界塑性可以继续增大，如果还在膏状物质中加入了具有高蒸汽压力的物质的话(例如用于象邻苯二甲酸二丁酯这样的增塑剂的乙醚或二甲基乙烷)。溶剂在这里起到了增塑剂的改良剂的作用。如果基体含有PVC或PVDF或其它含卤素碳氢聚合物或主要由这样的材料构成时，这样的设计方案例如是可行的。导体(C)可以是离子导体，因此，为此使用吸湿盐也是可行的。在本发明这样的设计方案中，导体(C)以无水或贫水的形式被加入膏状物质中。在加工过程中(或者通过在随后储存在有湿气的环境中)，吸收了水。由此一来，出现了这种离子导体的晶界，它具有一定的塑性。如果吸水型离子导体能够形成结晶水合物的话，则可以通过把渗析水作为结晶水存入固体晶界中而产生体积膨胀，这种体积膨胀改善了晶界接触，并且通过导通离子与周围水合膜的弱化结合而也提高了电解质的离子导电性能(电解质的阳离子在其极性膜内的运动可以达到一定程度)。可以这样使用的盐的一个例子是LiNO3。
如果作为导体(C)且尤其是为了生产出固体电解质而采用了对水解敏感的盐，例如从高氯酸盐、卤素盐(X=Cl、Br、I)、硝酸盐、硫酸盐、硼酸盐、碳酸盐、氢氧化物或四氟硼酸盐中选择的锂盐，则可以有利地在环境气氛中生产本发明的膏状物质以及由此形成的电化学激活层。
上述制成本发明膏状物质的成分能够用传统方法混合，但最好是通过强烈搅拌或用力揉捏成分来进行。同样地，有机聚合物或其前体可以在溶剂中溶解或在膨化剂中膨胀，随后加入成分(B)。在本发明的一个优选实施例中，膏状物质在混合过程中或者之后接受超声波处理。由此一来，固体物质(B)和可能有的导体(C)被强烈压实，因为颗粒尺寸通过破碎颗粒而缩小。这提高了膏状物质的电学性能和电化学性能。人们可以在将其加入到膏状物质中之前对用于电极或电解质的材料进行超声波处理，以便马上减小颗粒尺寸。
通过在基体(A)中加入固体物质(B)，省略了在高温下对电化学激活物质进行粉末烧结，而这种粉末烧结处理对于传统的电化学件是常见的。这样的烧结无法提供产品的的膏状稠度。
本发明的膏状物质尤其适用于生产薄膜电池和其它适当的电化学件如电色层分离件。它最好是所谓的“厚膜技术”中的元件。该元件的若干层也被称为带。为此生产出了若干厚约10微米-1到2毫米的电化学活性或激活层，它们重叠并且相互紧密接触。技术人员根据用途相应选择厚度。优选厚度范围是50微米-500微米，最佳的范围是约为100微米。但是，根据本发明，生产相应的薄膜元件也是可行的(薄膜元件包括最好为100nm到几微米的厚度)。但是这种应用应该受到限制，因为相应的元件在许多情况下不能满足一般的电容要求。但是，可以设想到例如将其用于备份芯片。
因此，本发明包括独立的或覆在基底上的电化学活性或激活层(最好是具有上述厚度的)，它们能够由上述的膏状物质制成。所述层最好是柔软的。
为了生产独立层(薄膜或带)或覆在基底上的层，可以参照常见的且现有技术已知的方式，这些方式可以被用于相应的基体聚合物材料。此外，根据材料的不同，膏状物质的凝固是通过硬化(对于树脂或其它预冷凝物来说)、预聚物或均匀聚合物的交联、溶剂蒸发或类似方法实现的。在这里，参见标准技术。独立层也能够通过把膏状物质涂覆到基底上并在其凝固后加热所形成的层而形成。另外，前提条件是产品具有足够的柔软性。涂覆可以按照常用的膏状物质涂覆方法来进行。例如，这里公知的涂抹、刮擦、溅射、旋涂等方式。也可以采用印刷技术。
在本发明的一个优选设计方案中，如以上对膏状物质所述的那样，使用了可交联的树脂物质(预冷凝物)，并且在形成层后通过紫外线或电子照射而使其硬化。硬化当然也可以通过热或化学方式来实现(例如通过把所形成的层浸泡在适当浴槽中)。同样地，给物质添加了适当催化剂或加速剂等以便实现交联。
本发明还涉及具有电化学性能的复层品，尤其是象蓄电池和其它电池或电色层分离件，它们是通过相应地堆积上述层而形成的或它们包括上述层。
图1表示这样排列的顺序。标记1表示分接电极，2表示中间带，3表示电极，4表示电解质，5表示电极，6表示中间带，7表示分接电极。以下标记在下文中解释。
为了生产复层品，通过膏状物质涂覆方法层层涂覆上一些膏状物质。此外，对每一层进行交联处理，或者使其脱除溶剂或以其它方式被制成层状。但还可以通过在所有层涂覆结束后进行交联或蒸发除去溶剂或膨化剂而使各基体硬化。如果这些电化学激活层是用印刷方法被涂上去的，则后一种情况是有利的，印刷方法与彩色印刷法类似。这样的例子可以举出苯胺印刷技术，借助这样的技术，可以连续快速地(米/秒)在基板上印刷所需的电化学激活层。
或者，每一层或膜分别转入其最终凝固状态。它可以是独立的膜，因而，要形成元件的相应成分随后通过层压技术而相连。为此采用传统的层压技术。在这里，例如挤压叠压技术是公知的，其中第二层通过压辊与底层复合，利用两个或三个辊缝的压延叠压技术也是公知的，其中除了膏状物质外，还加入载流子轨(traegerbahn)，叠轧法也是公知的(最好是用热辊进行对压)。技术人员毫无问题地找到相应技术，通过选择用于各膏状物质的基体获得或提供这样的技术。
叠压各层时的压制过程(层压)通常能够符合人们的要求，它不仅改善了各层的复合效果(并由此获得了更好的导电性)，而且还消除了可能存在于各层中的空穴，所述空穴如上所述例如是由于清除增塑剂等而产生的。为此可以采用常用技术。进行冷压(温度低于60℃)可能是有利的，如果所用材料允许的话。由此确保了各层很好的接触。
用本发明的膏状物质制成的电化学件是不受限制的。因此，后述设计方案只应被理解为是例子或优选实施方式。
因此，可以按照厚膜技术生产充电式电化学电池，即它具有一些约厚10微米-1到2毫米的且最好约为100微米的电化学激活层。如果电化学电池基是于锂技术的，则建议使用与用于各电极或电解质层的固体物质相同的物质，它们是如上所述选出的。此外，至少设置三层，即起阳电极作用的一层、起固体电解质作用的一层和起阴电极作用的一层，即图1的层3、4、5。
根据本发明，如果遵守某些临界条件，则事实表明在蓄电池中获得了很有利的电流密度。电流密度可以众所周知地通过电解质电阻来调整。如果它选得太高，则电极可能因极化而长期受到破坏，如果太低，则所获得的蓄电池的功率只够几个使用区使用。上述临界条件最好是1mA/cm2。如果电解质的导电率为10-4S/cm，则当电解质层厚度约为100微米时，这是很有利的。顾名思义，1mA/cm2的电流密度导致由电阻决定的可忽略不计的0.1伏压降。相反地，如果电解质导电率例如为10-5S/cm，则电解质层厚度降低到约为10微米。因此值得推荐的是，如此选择层的厚度d与导电率σion和离子电阻(Ω)相对表面A的关系，即满足以下公式：
200Ω＜d/(σionA)
上述三层电池(或任何其它一种电化学件，其由阳电极/电解质/阴电极构成)还可以设置一个分接电极(图1的层1、7)。它们是由用适当材料制成的膜构成的(用于分接电极的材料，可以如上所述地用在锂技术中)。
在本发明的一个特定设计方案中，在下分接电极和与其相邻的电极以及在上分接电极和与之相邻的电极之间，加入另一个薄塑料层(中间带，图1的层2、6)，它同样可以利用本发明的膏状物质制成。这个薄塑料层应该含有导电的金属元素或其合金，这些金属元素或合金适用于把各电极材料中的电子转移给分接电极。这样的一个例子就是金、白金、铑、碳或这些元素的合金，如果所述塑料层位于阳电极和所属分接电极之间的话，并且列举出镍、铁、铬、钛、钼、钨、钒、锰、铌、钽、钴或碳。为了形成并集中这些膏状物质(其形成这些层)，当然以上对电极和电解质的描述也是适用的。具有分接电极和中间带(见图1)的设计方案具有如图3所示的充放电曲线，如果它例如是按照上述锂技术制成的话。
本发明的电化学件能够例如被密封在塑料外壳内。与金属外壳相比，这里有利地减轻了重量。这对能量密度也有利。
电化学复层品(电化学件)可以埋在两个或更多个由涂有蜡或石蜡的塑料构成的薄膜之间。这些材料起到了密封剂的作用，并且还能够因其固有性能而对复层品施加机械压力，从而通过压制作用在复层品中有利地使接触得到改善。
在电化学件按照上述方式或其它方式被密封起来时，人们可以对内部施加预定的水/氧气局部压力，这产生了高的电化学稳定性。这例如可以通过适当调节和选定参数，把电化学件密封在这样的环境中而实现。
如果湿气在加工过程中进入复层品中(这在一些设计中可能是这样的)，则产生了长期不理想的结果，结果在密封到外壳等中之前，使复层品处于真空状态，也可以处于高温状态，以便除去湿气。
在本发明的一个特殊设计方案中，如上所述，为充电式蓄电池选择了三层体系，其中给所述层增加了添加物，它在充电时分解。分解产物在界面处与位于那里的电化学激活成分(B)或(C)重新结合，随后如果分解产物是离子导体，则实际上出现了五层体系。这样的一个例子就是乙醚，它通过锂技术在蓄电池界面上形成了锂有机物。基体的聚合物成分、增塑剂、增粘剂和/或加工时加入的残余水能够按照相应的设计方式这样地分解或部分分解。
在本发明的另一个设计方案中，选择了这样一层作为电解质层，它由两个成分不同的层压膜构成，所述成分分别适应于其所接触的电极。这有利地影响了阳电极与电解质1以及阴电极与电解质2之间的相接稳定性。作为这种设计方案的实例地就是把锂碘化物用作第一层的电解质材料，把Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3用作中间层的电解质材料。
这样一个层序被认为是电池的实例，即它按以下顺序构成：
导体1/Y/MeX-Alkoholat/Wo3/导体2
在这个次序中，金属Me例如是从锂、钠、钾、铷、铯中选出的，其阴离子X例如是氟化物、氯化物、硼化物和碘化物。导体1例如是从铟锡氧化物(ITO)、锌铝氧化物(AnxAlyOz)和银中选出的。导体2例如可以从铟锡氧化物(ITO)、锌铝氧化物(AnxAlyOz)中选出。
本发明的电化学件的层系列能够以任意形式布置。例如，柔软的复层品可以被卷起来，由此获得了特别有利的结构紧凑的蓄电池几何形状。在蓄电池安装体积小的情况下，存在很大的电池活性面。图2示出了其布置情况，其中标记1-7与图1所示的相同，并且标记8表示绝缘层。
不独立的复层品能够被涂覆到固体底座如壁上以便集中储能(独立的复层品当然能够同样被涂覆或粘上去)。在这里，可利用的面积大，而且蓄电池不需要自己的空间。这样的设计方式的一个特定例子就是把蓄电池的复层品整合到太阳能电池的基板中。由此一来，能够提供自给自足的供能器件。蓄电池的系列层也能被涂覆到坚固或柔软的底板上，以便用到整体式储能器的电组件中。
以下，详细描述本发明的实例：
例1
为了生产阳电极，0.8g的PVC与1.2g的邻苯二甲酸二丁酯和14g的丙酮混合，以精细粉末形式加入3g-6g的LiMn2O4与0.5g-0.75g的C，随后通过强力搅拌来紧密地混合组成物。随后，把所获得的膏状物质涂抹在基板上并干燥。
例2
按以下方式生产电解质层：把0.8g-1g的PVDF-HFP、1.2g-1.5g的邻苯二甲酸二丁酯、以及14g的丙酮紧密地混合，以精细粉末形式加入2.5g-4g的Li9AlSiO8和0.35g-0.5g的Lil，随后通过用力搅拌而获得紧密的混合物。其它处理与例1相同。
例3
为了生产阴电极，把1g的聚苯乙烯、1.5g-1.8g的苯二甲酸二辛酯、15g的丙酮混合起来。在一段时间后，加入5g石墨，用力搅拌化合物一段时间，以便获得紧密的混合物。其它处理与例1相同。
例4
重复例1，不过在这里，使用了0.3g的乙烯基碳酸酯代替1.2g邻苯二甲酸二丁酯。人们可以利用高达0.6g的乙烯基碳酸酯来作这个例子。
例5
重复例2，不过在这里，使用了0.25g-0.40g的乙烯基碳酸酯和0.05g-0.2g的Lil代替邻苯二甲酸二丁酯。
例6
重复例3，不过在这里，使用了0.5g的乙烯基碳酸酯代替苯二甲酸二辛酯。
例7
为了生产阳极，将1.5g的PVDF-HFP和0.6g的乙烯基碳酸酯和40g的丙酮混合。加入细粉末状的6g石墨，随后通过强烈搅拌而紧密地混合组成物。然后，把所获得的物质涂抹到基板上并干燥。丙酮和乙烯基碳酸酯能够随后通过常用方法或者例如最好在60℃-90℃的真空中干燥(约10-2毫巴)而被分离出来。
例8
重复例7，不过在这里，还要在混合物中加入多达2.8g的乙炔黑。
例9
按以下方式生产电解质层，即紧密地混合12g的PVDF-HFP和3.6g的乙烯基碳酸酯和90g的丙酮。以细粉末形式加入36g的LiAlSiO4(锂辉石)，随后通过强烈搅拌而得了紧密的混合物。其它处理与例1相同。
例10
为了生产阴极，紧密地混合2g的PVDF-HFP和0.8g的乙烯基碳酸酯和40g的丙酮。经过一段时间后，加入8g的LiCoO2和1.2g的乙炔黑。搅拌混合物一段时间，以便获得紧密的混合物。其它处理与例1相同。
例11-13
上述例1-3的薄膜材料也能在删去溶剂和软化剂的情况下生产出来，其中成分的混合是在适当温度下进行的。温热的膏状物质借助于普通的热拉拔或压制过程而被制成薄膜形状。