JP2000021448A - 高分子電解質二次電池 - Google Patents
高分子電解質二次電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電サイクル特性に優れた複合高分子電解
質を用いた二次電池を提供する。 【解決手段】 非水電解液を含有した高分子電解質が、
イオン導電性高分子と、ポリメタクリル酸リチウム塩も
しくはポリスチレンスルホン酸リチウム塩に代表される
高分子酸リチウム塩とを混合した複合高分子電解質から
構成される。
質を用いた二次電池を提供する。 【解決手段】 非水電解液を含有した高分子電解質が、
イオン導電性高分子と、ポリメタクリル酸リチウム塩も
しくはポリスチレンスルホン酸リチウム塩に代表される
高分子酸リチウム塩とを混合した複合高分子電解質から
構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正極と、非水電解
液を含有した高分子電解質と、リチウムイオンを吸蔵・
放出可能な材料を主材とする負極とを備える高分子電解
質二次電池の充放電サイクル特性の向上に関するもので
ある。
液を含有した高分子電解質と、リチウムイオンを吸蔵・
放出可能な材料を主材とする負極とを備える高分子電解
質二次電池の充放電サイクル特性の向上に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、リチウム二次電池の電解質として
は、リチウムイオン導電性に優れる液体電解質が使用さ
れているが、液体電解質には、漏液、電極活物質の溶出
などの問題がある。
は、リチウムイオン導電性に優れる液体電解質が使用さ
れているが、液体電解質には、漏液、電極活物質の溶出
などの問題がある。
【０００３】そこで近年、このような問題がない固体電
解質、とくに薄膜形成が容易な高分子固体電解質がリチ
ウム二次電池の電解質として注目され、その実用化のた
めの研究が盛んに行われている。例えば、イオン導電性
高分子に非水系溶媒及びリチウム塩を加えゲル状高分子
電解質とし、これを用いた二次電池（特開昭62-219469
号公報）が提案されている。
解質、とくに薄膜形成が容易な高分子固体電解質がリチ
ウム二次電池の電解質として注目され、その実用化のた
めの研究が盛んに行われている。例えば、イオン導電性
高分子に非水系溶媒及びリチウム塩を加えゲル状高分子
電解質とし、これを用いた二次電池（特開昭62-219469
号公報）が提案されている。
【０００４】しかしながら、高分子電解質においてリチ
ウムイオンといった小さなカチオンは、高分子鎖中の酸
素原子等との相互作用が大きい。そのため、通常の無機
リチウム塩（例えば、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3
等）を使用した場合、カチオンの輸率が低くなる。よっ
て、アノード近傍において経時的なアニオン濃縮が生
じ、電池の充放電サイクル特性が悪化するという問題が
あった。
ウムイオンといった小さなカチオンは、高分子鎖中の酸
素原子等との相互作用が大きい。そのため、通常の無機
リチウム塩（例えば、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3
等）を使用した場合、カチオンの輸率が低くなる。よっ
て、アノード近傍において経時的なアニオン濃縮が生
じ、電池の充放電サイクル特性が悪化するという問題が
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みなされたものであって、その目的は充放電サイクル
特性に優れた高分子固体電解質を電解質とする高分子電
解質二次電池を提供することにある。
鑑みなされたものであって、その目的は充放電サイクル
特性に優れた高分子固体電解質を電解質とする高分子電
解質二次電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極と、非水
電解液を含有する高分子電解質と、負極とを備える高分
子電解質二次電池において、前記高分子電解質が、イオ
ン導電性高分子と高分子酸リチウム塩とを混合した複合
高分子電解質であることを特徴とする。
電解液を含有する高分子電解質と、負極とを備える高分
子電解質二次電池において、前記高分子電解質が、イオ
ン導電性高分子と高分子酸リチウム塩とを混合した複合
高分子電解質であることを特徴とする。
【０００７】ここで、前記高分子酸リチウム塩として
は、ポリメタクリル酸リチウム塩もしくはポリスチレン
スルホン酸リチウム塩であることを特徴とする。
は、ポリメタクリル酸リチウム塩もしくはポリスチレン
スルホン酸リチウム塩であることを特徴とする。
【０００８】そして、前記高分子酸リチウム塩の分子量
としては、好ましくは５万〜500万、最適なものとして
は20万〜200万である。
としては、好ましくは５万〜500万、最適なものとして
は20万〜200万である。
【０００９】また、前記イオン導電性高分子としては、
ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキ
シド（ＰＰＯ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶｄＦ）が例示できるが、ポリスチレンブ
ロック鎖とポリエチレンオキシドブロック鎖からなる共
重合体を用いるのが最適である。
ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキ
シド（ＰＰＯ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶｄＦ）が例示できるが、ポリスチレンブ
ロック鎖とポリエチレンオキシドブロック鎖からなる共
重合体を用いるのが最適である。
【００１０】更に、前記高分子電解質において、前記非
水電解液がイオン導電性高分子の重量に対して、重量比
で0.1〜1.9含有されていることを特徴とするものであ
る。
水電解液がイオン導電性高分子の重量に対して、重量比
で0.1〜1.9含有されていることを特徴とするものであ
る。
【００１１】イオン導電性高分子に混合する電解質塩と
して、高分子酸リチウム塩を用いることにより、対アニ
オンが固定されるため、カチオンであるリチウムイオン
の輸率が向上する。高分子酸リチウム塩としては、ポリ
メタクリル酸リチウム塩、ポリスチレンスルホン酸リチ
ウム塩が挙げられる。
して、高分子酸リチウム塩を用いることにより、対アニ
オンが固定されるため、カチオンであるリチウムイオン
の輸率が向上する。高分子酸リチウム塩としては、ポリ
メタクリル酸リチウム塩、ポリスチレンスルホン酸リチ
ウム塩が挙げられる。
【００１２】また、高分子酸リチウム塩の分子量が５万
〜500万であると、複合高分子電解質としたときの相溶
性が良いために相分離を起こしにくく、そのため充放電
サイクル特性が向上する。更に、前記分子量を20万〜20
0万とするのが、最適条件である。
〜500万であると、複合高分子電解質としたときの相溶
性が良いために相分離を起こしにくく、そのため充放電
サイクル特性が向上する。更に、前記分子量を20万〜20
0万とするのが、最適条件である。
【００１３】また、イオン導電性高分子としてポリスチ
レンブロック鎖とポリエチレンオキシドブロック鎖から
なる共重合体（以下、『共重合体Ａ』と呼ぶ）を用いる
と、高分子単体でのイオン導電度・機械的強度が優れて
いるために、充放電容量が向上すると共に放電サイクル
特性が更に向上する。
レンブロック鎖とポリエチレンオキシドブロック鎖から
なる共重合体（以下、『共重合体Ａ』と呼ぶ）を用いる
と、高分子単体でのイオン導電度・機械的強度が優れて
いるために、充放電容量が向上すると共に放電サイクル
特性が更に向上する。
【００１４】そして、非水電解液を、イオン導電性高分
子に対して、重量比で0.1〜1.9添加するとゲル状高分子
電解質のバルク導電率が高くなり、大きな充放電容量が
実現すると共に充放電サイクル特性に優れた高分子固体
電解質二次電池が得られる。但し、重量比が２以上では
高分子電解質の機械的強度が低下するため、充放電サイ
クル特性が劣化する。
子に対して、重量比で0.1〜1.9添加するとゲル状高分子
電解質のバルク導電率が高くなり、大きな充放電容量が
実現すると共に充放電サイクル特性に優れた高分子固体
電解質二次電池が得られる。但し、重量比が２以上では
高分子電解質の機械的強度が低下するため、充放電サイ
クル特性が劣化する。
【００１５】尚、本発明において、正極としては、LiCo
O2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiFeO2等のリチウム含
有遷移金属酸化物を例示することができる。
O2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiFeO2等のリチウム含
有遷移金属酸化物を例示することができる。
【００１６】また、負極としては、天然黒鉛及び人造黒
鉛に代表される黒鉛、コークス、有機物焼成体等の炭素
材料や、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグ
ネシウム合金、リチウム−インジウム合金、リチウム−
タリウム合金、リチウム−鉛合金、リチウム−ビスマス
合金等のリチウム合金や、チタン、錫、鉄、モリブデ
ン、ニオブ、バナジウム及び亜鉛の一種または二種以上
を含む金属酸化物及び金属硫化物を例示することができ
る。
鉛に代表される黒鉛、コークス、有機物焼成体等の炭素
材料や、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグ
ネシウム合金、リチウム−インジウム合金、リチウム−
タリウム合金、リチウム−鉛合金、リチウム−ビスマス
合金等のリチウム合金や、チタン、錫、鉄、モリブデ
ン、ニオブ、バナジウム及び亜鉛の一種または二種以上
を含む金属酸化物及び金属硫化物を例示することができ
る。
【００１７】また、高分子に含浸させる非水電解液とし
ては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の
環状炭酸エステル、または、環状炭酸エステルと、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチ
ルカーボネート、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジメト
キシエタン、エトキシメトキシエタン等の低沸点溶媒と
の混合溶媒に、上述の高分子酸リチウム塩からなる電解
質塩を溶かしたものを例示することができる。
ては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の
環状炭酸エステル、または、環状炭酸エステルと、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチ
ルカーボネート、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジメト
キシエタン、エトキシメトキシエタン等の低沸点溶媒と
の混合溶媒に、上述の高分子酸リチウム塩からなる電解
質塩を溶かしたものを例示することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定
されるものではなく、その要旨を変更しない範囲におい
て適宜変更して実施することが可能なものである。
更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定
されるものではなく、その要旨を変更しない範囲におい
て適宜変更して実施することが可能なものである。
【００１９】《実験１》この実験１では、高分子電解質
中に添加するリチウム塩の種類を変化させ、その傾向を
調べ、高分子酸リチウム塩の優位性を検証する。以下
に、正極の作製、負極の作製、高分子電解質の作製、電
池の作製、電池の特性比較という項目に分けて、説明し
ていく。
中に添加するリチウム塩の種類を変化させ、その傾向を
調べ、高分子酸リチウム塩の優位性を検証する。以下
に、正極の作製、負極の作製、高分子電解質の作製、電
池の作製、電池の特性比較という項目に分けて、説明し
ていく。
【００２０】[正極の作製]正極活物質としてのＬｉＣｏ
Ｏ2粉末85重量部と、導電剤としての炭素粉末10重量部
と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン粉末５重量部
のＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）溶液とを混合
してスラリーを調製した。このスラリーをフェライト系
ステンレス鋼からなる厚さ20μｍの集電体の片面にドク
ターブレード法により塗布して活物質層を形成した。そ
の後、150℃で乾燥して、直径10mmの円盤状の正極を作
製した。活物質層の乾燥後の厚みは約80μｍであった。
Ｏ2粉末85重量部と、導電剤としての炭素粉末10重量部
と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン粉末５重量部
のＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）溶液とを混合
してスラリーを調製した。このスラリーをフェライト系
ステンレス鋼からなる厚さ20μｍの集電体の片面にドク
ターブレード法により塗布して活物質層を形成した。そ
の後、150℃で乾燥して、直径10mmの円盤状の正極を作
製した。活物質層の乾燥後の厚みは約80μｍであった。
【００２１】[負極の作製]黒鉛粉末95重量部と、ポリフ
ッ化ビニリデン粉末５重量部のＮＭＰ溶液とを混合して
負極スラリーを調製した。この負極スラリーをフェライ
ト系ステンレス鋼からなる厚さ20μｍの集電体の片面に
ドクターブレード法により塗布して炭素層を形成した。
その後、150℃で乾燥して、直径10mmの円盤状の負極を
作製した。
ッ化ビニリデン粉末５重量部のＮＭＰ溶液とを混合して
負極スラリーを調製した。この負極スラリーをフェライ
ト系ステンレス鋼からなる厚さ20μｍの集電体の片面に
ドクターブレード法により塗布して炭素層を形成した。
その後、150℃で乾燥して、直径10mmの円盤状の負極を
作製した。
【００２２】炭素層の乾燥後の厚みは約60μｍであっ
た。
た。
【００２３】[高分子電解質の作製]まず、以下に示す４
種類の非水電解液を調整した。
種類の非水電解液を調整した。
【００２４】溶媒としてエチレンカーボネートとジエチ
ルカーボネートの等モル混合溶液を用い、次に示す４種
類のリチウム塩ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ポリメ
タクリル酸リチウム塩（分子量20万）、ポリスチレン
スルホン酸リチウム塩（分子量20万）を、リチウムイオ
ン濃度が１Ｍとなるように、添加溶解させた。尚、前記
ポリメタクリル酸リチウム塩、ポリスチレンスルホン酸
リチウム塩とは、高分子酸リチウム塩である。
ルカーボネートの等モル混合溶液を用い、次に示す４種
類のリチウム塩ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ポリメ
タクリル酸リチウム塩（分子量20万）、ポリスチレン
スルホン酸リチウム塩（分子量20万）を、リチウムイオ
ン濃度が１Ｍとなるように、添加溶解させた。尚、前記
ポリメタクリル酸リチウム塩、ポリスチレンスルホン酸
リチウム塩とは、高分子酸リチウム塩である。
【００２５】次に、分子量500万のポリエチレンオキシ
ドをアセトニトリルに溶解させた溶液を正極活物質上に
ドクターブレード法により塗布した後に静置し、溶媒を
蒸発させることにより、ポリエチレンオキシドの高分子
膜を正極活物質上に形成した。その後、この高分子膜に
上記の４種類の非水電解液を加え、ゲル状高分子電解質
（複合高分子電解質）とした。尚、高分子電解質中の有
機高分子と非水電解液の重量比はすべて１：１である。
ドをアセトニトリルに溶解させた溶液を正極活物質上に
ドクターブレード法により塗布した後に静置し、溶媒を
蒸発させることにより、ポリエチレンオキシドの高分子
膜を正極活物質上に形成した。その後、この高分子膜に
上記の４種類の非水電解液を加え、ゲル状高分子電解質
（複合高分子電解質）とした。尚、高分子電解質中の有
機高分子と非水電解液の重量比はすべて１：１である。
【００２６】[電池の作製]上記の正極、負極及び高分子
電解質を用いて、扁平形の高分子電解質二次電池を作製
した。
電解質を用いて、扁平形の高分子電解質二次電池を作製
した。
【００２７】図1は作製した二次電池の断面模式図であ
り、図示の電池は、正極1、負極2、正極１と一体化して
いる高分子電解質３、正極缶４、負極缶５、正極集電体
６、負極集電体７及びポリプロピレン製の絶縁パッキン
グ８などからなる。
り、図示の電池は、正極1、負極2、正極１と一体化して
いる高分子電解質３、正極缶４、負極缶５、正極集電体
６、負極集電体７及びポリプロピレン製の絶縁パッキン
グ８などからなる。
【００２８】上記正極１及び負極２は、高分子電解質３
を介して対向して正極缶４及び負極缶５が形成する電池
ケース内に収納されており、正極1は正極集電体６を介
して正極缶４に、また負極２は負極集電体７を介して負
極缶５に接続されている。このようにして、電池内部に
生じた化学エネルギーを正極缶４及び負極缶５の両端子
から電気エネルギーとして外部へ取り出し得るようにな
っている。
を介して対向して正極缶４及び負極缶５が形成する電池
ケース内に収納されており、正極1は正極集電体６を介
して正極缶４に、また負極２は負極集電体７を介して負
極缶５に接続されている。このようにして、電池内部に
生じた化学エネルギーを正極缶４及び負極缶５の両端子
から電気エネルギーとして外部へ取り出し得るようにな
っている。
【００２９】[電池の特性比較]各電池（４種類）を用
い、1サイクル目の放電容量と、200サイクル目の放電容
量を測定した。この時の実験条件は、各電池を25℃に
て、電流密度100μＡ／cm2で4.2Ｖまで充電した後、電
流密度100μＡ／cm2で2.75Ｖまで放電して、各電池の１
サイクル目及び200サイクル目の正極１cm2当たりの放電
容量(mAh／cm2)を求めるというものである。
い、1サイクル目の放電容量と、200サイクル目の放電容
量を測定した。この時の実験条件は、各電池を25℃に
て、電流密度100μＡ／cm2で4.2Ｖまで充電した後、電
流密度100μＡ／cm2で2.75Ｖまで放電して、各電池の１
サイクル目及び200サイクル目の正極１cm2当たりの放電
容量(mAh／cm2)を求めるというものである。
【００３０】この結果を、表１に示す。
【００３１】
【表1】
【００３２】上記表１に示すとおり、電解質塩としてポ
リメタクリル酸リチウム塩及びポリスチレンスルホン酸
リチウム塩に代表される高分子酸リチウム塩を用いた場
合に、容量のサイクル劣化が抑制されることが分かる。
リメタクリル酸リチウム塩及びポリスチレンスルホン酸
リチウム塩に代表される高分子酸リチウム塩を用いた場
合に、容量のサイクル劣化が抑制されることが分かる。
【００３３】《実験２》この実験２では、高分子酸リチ
ウム塩の分子量が電池特性に与える影響について、検討
を行った。
ウム塩の分子量が電池特性に与える影響について、検討
を行った。
【００３４】具体的には、上記実施例１において良好な
特性が得られた、イオン導電性高分子としてポリエチレ
ンオキシドを用い、電解液として、エチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートの等モル混合溶液に電解質塩
としてポリメタクリル酸リチウム塩及びポリスチレ
ンスルホン酸リチウム塩を溶解したものを用いた高分子
電解質二次電池において、これらの高分子酸リチウム塩
の分子量を種々変化させた高分子電解質二次電池を作製
した。尚、高分子電解質中の有機高分子と非水電解液の
重量比は１：１である。そして、上記実施例１と同様に
して、各電池の１サイクル目及び200サイクル目の放電
容量を求めた。
特性が得られた、イオン導電性高分子としてポリエチレ
ンオキシドを用い、電解液として、エチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートの等モル混合溶液に電解質塩
としてポリメタクリル酸リチウム塩及びポリスチレ
ンスルホン酸リチウム塩を溶解したものを用いた高分子
電解質二次電池において、これらの高分子酸リチウム塩
の分子量を種々変化させた高分子電解質二次電池を作製
した。尚、高分子電解質中の有機高分子と非水電解液の
重量比は１：１である。そして、上記実施例１と同様に
して、各電池の１サイクル目及び200サイクル目の放電
容量を求めた。
【００３５】この結果を、表２及び表３に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】表２、表３より、ポリメタクリル酸リチウ
ム塩、ポリスチレンスルホン酸リチウム塩の分子量が５
万〜500万の場合に、放電容量が大きく、且つ容量のサ
イクル劣化も抑制されることが分かる。この結果、高分
子酸リチウム塩の分子量は、５万〜500万が適する。
ム塩、ポリスチレンスルホン酸リチウム塩の分子量が５
万〜500万の場合に、放電容量が大きく、且つ容量のサ
イクル劣化も抑制されることが分かる。この結果、高分
子酸リチウム塩の分子量は、５万〜500万が適する。
【００３９】そして、上記の中でも、高分子酸リチウム
塩の分子量が20万〜200万のときに特に良好な結果が得
られており、最適分子量ということができる。
塩の分子量が20万〜200万のときに特に良好な結果が得
られており、最適分子量ということができる。
【００４０】《実験３》この実験３では、高分子電解質
を構成するイオン導電性高分子の種類が電池特性に及ぼ
す影響を調べ、好適な材料を検討した。
を構成するイオン導電性高分子の種類が電池特性に及ぼ
す影響を調べ、好適な材料を検討した。
【００４１】具体的には、上記実施例１において良好な
特性が得られた、高分子酸リチウム塩（電解質塩）とし
て分子量20万のポリスチレンスルホン酸リチウム塩を用
い、これをエチレンカーボネートとジエチルカーボネー
トの等モル混合溶液に溶解した電解液をイオン導電性高
分子に含浸させた高分子電解質二次電池において、正極
活物質上に形成するイオン導電性高分子として、ポリ
アクリロニトリル、ポリスチレンブロック鎖とポリエ
チレンオキシドブロック鎖からなる共重合体Ａ、ポリ
ジメチルシロキサンを用いた、３種類の高分子電解質二
次電池を作製した。そして、上記実施例１と同様にし
て、各電池の１サイクル目及び200サイクル目の放電容
量を求めた。尚、高分子電解質中の有機高分子と非水電
解液の重量比は１：１である。
特性が得られた、高分子酸リチウム塩（電解質塩）とし
て分子量20万のポリスチレンスルホン酸リチウム塩を用
い、これをエチレンカーボネートとジエチルカーボネー
トの等モル混合溶液に溶解した電解液をイオン導電性高
分子に含浸させた高分子電解質二次電池において、正極
活物質上に形成するイオン導電性高分子として、ポリ
アクリロニトリル、ポリスチレンブロック鎖とポリエ
チレンオキシドブロック鎖からなる共重合体Ａ、ポリ
ジメチルシロキサンを用いた、３種類の高分子電解質二
次電池を作製した。そして、上記実施例１と同様にし
て、各電池の１サイクル目及び200サイクル目の放電容
量を求めた。尚、高分子電解質中の有機高分子と非水電
解液の重量比は１：１である。
【００４２】この結果を、表４に示す。
【００４３】
【表４】
【００４４】この表４より、イオン導電性高分子として
共重合体Ａを用いた場合に放電容量が大きく、且つ容量
のサイクル劣化も抑制されることが分かる。この結果、
ポリスチレンブロック鎖とポリエチレンオキシドブロッ
ク鎖からなる共重合体Ａの秀逸性が伺える。
共重合体Ａを用いた場合に放電容量が大きく、且つ容量
のサイクル劣化も抑制されることが分かる。この結果、
ポリスチレンブロック鎖とポリエチレンオキシドブロッ
ク鎖からなる共重合体Ａの秀逸性が伺える。
【００４５】《実験４》この実験４では、高分子電解質
中の非水電解液量が電池特性に及ぼす影響を調べ、非水
電解液量の好適な範囲を調べた。
中の非水電解液量が電池特性に及ぼす影響を調べ、非水
電解液量の好適な範囲を調べた。
【００４６】具体的には、上記実施例3において良好な
特性が得られた、イオン導電性高分子として共重合体Ａ
を用い、高分子酸リチウム塩（電解質塩）としては分子
量20万のポリスチレンスルホン酸リチウム塩を用いた高
分子電解質二次電池において、これをゲル状高分子電解
質とするための非水電解液の量を種々変化させた高分子
電解質二次電池を作製した。そして、上記実施例１と同
様にして、各電池の１サイクル目及び200サイクル目の
放電容量を求めた。
特性が得られた、イオン導電性高分子として共重合体Ａ
を用い、高分子酸リチウム塩（電解質塩）としては分子
量20万のポリスチレンスルホン酸リチウム塩を用いた高
分子電解質二次電池において、これをゲル状高分子電解
質とするための非水電解液の量を種々変化させた高分子
電解質二次電池を作製した。そして、上記実施例１と同
様にして、各電池の１サイクル目及び200サイクル目の
放電容量を求めた。
【００４７】この結果を、表５に示す。 尚、非水電解
液量はイオン導電性高分子の重量に対する重量比で表し
ており、電解液は上記の電解質塩をエチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートの等モル混合溶液に溶解した
ものである。
液量はイオン導電性高分子の重量に対する重量比で表し
ており、電解液は上記の電解質塩をエチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートの等モル混合溶液に溶解した
ものである。
【００４８】
【表５】
【００４９】これより、非水電解液量がイオン導電性高
分子の重量に対して重量比で0.1〜1.9の場合に放電容量
が大きく、且つ容量のサイクル劣化も抑制されることが
分かる。
分子の重量に対して重量比で0.1〜1.9の場合に放電容量
が大きく、且つ容量のサイクル劣化も抑制されることが
分かる。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によれば、
充放電サイクル特性に優れた高分子電解質二次電池を提
供することができ、その工業的価値は極めて大きい。
充放電サイクル特性に優れた高分子電解質二次電池を提
供することができ、その工業的価値は極めて大きい。
【図1】本発明電池の断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ 高分子電解質 ４ 正極缶 ５ 負極缶 ６ 正極集電体 ７ 負極集電体 ８ 絶縁パッキング
フロントページの続き (72)発明者 能間 俊之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AK03 AL07 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ03 HJ01 HJ11
Claims (6)
- 【請求項１】 正極と、非水電解液を含有する高分子電
解質と、負極とを備える高分子電解質二次電池におい
て、前記高分子電解質が、イオン導電性高分子と高分子
酸リチウム塩とを混合した複合高分子電解質であること
を特徴とする高分子電解質二次電池。 - 【請求項２】 前記高分子酸リチウム塩が、ポリメタク
リル酸リチウム塩もしくはポリスチレンスルホン酸リチ
ウム塩であることを特徴とする請求項１記載の高分子電
解質二次電池。 - 【請求項３】 前記高分子酸リチウム塩の分子量が、５
万〜500万であることを特徴とする請求項１記載の高分
子電解質二次電池。 - 【請求項４】 前記高分子酸リチウム塩の分子量が、20
万〜200万であることを特徴とする請求項１記載の高分
子電解質二次電池。 - 【請求項５】 前記イオン導電性高分子が、ポリスチレ
ンブロック鎖とポリエチレンオキシドブロック鎖からな
る共重合体を用いることを特徴とする請求項１記載の高
分子電解質二次電池。 - 【請求項６】 前記高分子電解質において、前記非水電
解液がイオン導電性高分子の重量に対して、重量比で0.
1〜1.9含有されていることを特徴とする請求項１記載の
高分子電解質二次電池。
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|---|---|---|---|
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| JP18462698A JP3398057B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 高分子電解質二次電池 |
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|---|---|
| JP2000021448A true JP2000021448A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3398057B2 JP3398057B2 (ja) | 2003-04-21 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004066420A1 (ja) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Sony Corporation | 電極および電池 |
| JP2006318674A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Mie Univ | 高分子固体電解質 |
| JP2008218404A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-09-18 | Nippon Shokubai Co Ltd | イオン伝導性材料及びその用途 |
| WO2011016342A1 (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 固体電解質および固体電解質を有するリチウム二次電池 |
| JP2011216226A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 電解質、及び電解質膜 |
| JP2012018909A (ja) * | 2010-06-07 | 2012-01-26 | Sekisui Chem Co Ltd | 電解質及び電解質膜 |
| JP2012074167A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Sekisui Chem Co Ltd | リチウムイオン二次電池用電極及びその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池 |
| WO2012090575A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| US8367251B2 (en) | 2007-08-30 | 2013-02-05 | Sony Corporation | Anode with lithium containing ionic polymer coat, method of manufacturing same, secondary battery, and method of manufacturing same |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147713A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-08 | Hidetoshi Tsuchida | 高分子化合物およびイオン伝導体 |
| JPH02230667A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Shin Etsu Chem Co Ltd | リチウム電池 |
| JPH05299119A (ja) * | 1992-01-20 | 1993-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高分子固体電解質及びその製造方法 |
| JPH05303905A (ja) * | 1992-04-24 | 1993-11-16 | Ube Ind Ltd | イオン伝導性固体電解質 |
| JPH0799060A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電池 |
| JPH07282619A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-27 | Citizen Watch Co Ltd | 高分子固体電解質 |
| JPH08241734A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 高分子固体電解質電池 |
| JPH1050345A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポリマ電解質およびそれを用いたリチウム・ポリマ電池 |
| JPH10125134A (ja) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Sony Corp | 高分子電解質 |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP18462698A patent/JP3398057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147713A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-08 | Hidetoshi Tsuchida | 高分子化合物およびイオン伝導体 |
| JPH02230667A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Shin Etsu Chem Co Ltd | リチウム電池 |
| JPH05299119A (ja) * | 1992-01-20 | 1993-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高分子固体電解質及びその製造方法 |
| JPH05303905A (ja) * | 1992-04-24 | 1993-11-16 | Ube Ind Ltd | イオン伝導性固体電解質 |
| JPH0799060A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電池 |
| JPH07282619A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-27 | Citizen Watch Co Ltd | 高分子固体電解質 |
| JPH08241734A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 高分子固体電解質電池 |
| JPH1050345A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポリマ電解質およびそれを用いたリチウム・ポリマ電池 |
| JPH10125134A (ja) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Sony Corp | 高分子電解質 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004066420A1 (ja) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Sony Corporation | 電極および電池 |
| JP2006318674A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Mie Univ | 高分子固体電解質 |
| JP2008218404A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-09-18 | Nippon Shokubai Co Ltd | イオン伝導性材料及びその用途 |
| US8367251B2 (en) | 2007-08-30 | 2013-02-05 | Sony Corporation | Anode with lithium containing ionic polymer coat, method of manufacturing same, secondary battery, and method of manufacturing same |
| WO2011016342A1 (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 固体電解質および固体電解質を有するリチウム二次電池 |
| JP5533871B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2014-06-25 | コニカミノルタ株式会社 | 固体電解質および固体電解質を有するリチウム二次電池 |
| JP2011216226A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 電解質、及び電解質膜 |
| JP2012018909A (ja) * | 2010-06-07 | 2012-01-26 | Sekisui Chem Co Ltd | 電解質及び電解質膜 |
| JP2012074167A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Sekisui Chem Co Ltd | リチウムイオン二次電池用電極及びその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池 |
| CN103283075A (zh) * | 2010-12-28 | 2013-09-04 | 积水化学工业株式会社 | 锂离子二次电池 |
| JP2014007168A (ja) * | 2010-12-28 | 2014-01-16 | Sekisui Chem Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JP5487458B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-05-07 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| WO2012090575A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| US9362590B2 (en) | 2010-12-28 | 2016-06-07 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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