JP2000251939A - 高分子固体電解質電池 - Google Patents
高分子固体電解質電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた伝導性を有する安価な電解質を用いた
高分子固体電解質電池を提供することを目的とする。 【構成】 高分子とアルカリ金属塩で構成される高分子
固体電解質を用いた電池であって、該高分子固体電解質
を構成する高分子が下記化１で表されるカルボン酸ビニ
ルエステルを含む高分子固体電解質を用いた高分子固体
電解質電池とすることで、上記目的を達成できる。 【化１】 ＣＨ3 −（ＣＨ2 ）n −ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ2 （ｎ＝１〜４）
高分子固体電解質電池を提供することを目的とする。 【構成】 高分子とアルカリ金属塩で構成される高分子
固体電解質を用いた電池であって、該高分子固体電解質
を構成する高分子が下記化１で表されるカルボン酸ビニ
ルエステルを含む高分子固体電解質を用いた高分子固体
電解質電池とすることで、上記目的を達成できる。 【化１】 ＣＨ3 −（ＣＨ2 ）n −ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ2 （ｎ＝１〜４）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解質がリチウム
イオン導伝性に代表されるアルカリ金属イオン伝導性の
高分子固体電解質を用いた電池に関するものである。特
に可塑剤または溶剤を含まない高分子固体電解質を用い
た電池であって、導電性に優れた電解質および電気的特
性の優れた電池に関するものである。
イオン導伝性に代表されるアルカリ金属イオン伝導性の
高分子固体電解質を用いた電池に関するものである。特
に可塑剤または溶剤を含まない高分子固体電解質を用い
た電池であって、導電性に優れた電解質および電気的特
性の優れた電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、二次電池の中でリチウム二次電池
が、容積効率、重量効率ともに極めて高いところからポ
ータブル機器の電源や電気自動車の電源として注目さ
れ、小型機器の電源として実用化されて久しい。中でも
負極にリチウムイオンを吸蔵放出する機能を有する炭素
材料を用いたリチウムイオン電池が金属リチウムを負極
とする二次電池に比べサイクル性能が良いこと、安全性
が高いところから広く実用化されている。
が、容積効率、重量効率ともに極めて高いところからポ
ータブル機器の電源や電気自動車の電源として注目さ
れ、小型機器の電源として実用化されて久しい。中でも
負極にリチウムイオンを吸蔵放出する機能を有する炭素
材料を用いたリチウムイオン電池が金属リチウムを負極
とする二次電池に比べサイクル性能が良いこと、安全性
が高いところから広く実用化されている。
【０００３】更に、形状の選択の自由度が大きいこと、
安全性が高いこと等の優位性を考慮して従来の液状の電
解液に代えて、固体電解質を用いた電池が開発されてい
る。固体電解質は高分子と電解液のゲルで構成される高
分子ゲル電解質や高分子にリチウム塩を溶解させリチウ
ムイオン電導性を持たせた高分子固体電解質等である。
安全性が高いこと等の優位性を考慮して従来の液状の電
解液に代えて、固体電解質を用いた電池が開発されてい
る。固体電解質は高分子と電解液のゲルで構成される高
分子ゲル電解質や高分子にリチウム塩を溶解させリチウ
ムイオン電導性を持たせた高分子固体電解質等である。
【０００４】中でも溶剤を含まない高分子固体電解質は
高温安定性、化学的安定性に優れ、これを用いた電池は
安全性において極めて優れている点で注目されている。
高温安定性、化学的安定性に優れ、これを用いた電池は
安全性において極めて優れている点で注目されている。
【０００５】従来の高分子固体電解質を構成する高分子
材料は、ポリエーテル、ポリシロキサン、ポリフォスフ
ォアゼン等である。これらの高分子は分子内にエチレン
オキシド（ＥＯ）やプロピレンオキシド（ＰＯ）等のア
ルキレンオキシドを含んでおり、このエーテル酸素のド
ナー性によりアルカリ金属塩をイオン解離させ伝導性を
発現していた。
材料は、ポリエーテル、ポリシロキサン、ポリフォスフ
ォアゼン等である。これらの高分子は分子内にエチレン
オキシド（ＥＯ）やプロピレンオキシド（ＰＯ）等のア
ルキレンオキシドを含んでおり、このエーテル酸素のド
ナー性によりアルカリ金属塩をイオン解離させ伝導性を
発現していた。
【０００６】近年、アルキレンオキシドに代わる高分子
に関し、いくつかの新規な試みがある。例えば、特開平
１０−６０２１０号公報に記載されているプロペニルプ
ロピレンカーボネイトエーテルの重合物のような環状炭
酸エステル重合体である。本公報にはこれとビニル系モ
ノマーの共重合体も開示されている。
に関し、いくつかの新規な試みがある。例えば、特開平
１０−６０２１０号公報に記載されているプロペニルプ
ロピレンカーボネイトエーテルの重合物のような環状炭
酸エステル重合体である。本公報にはこれとビニル系モ
ノマーの共重合体も開示されている。
【０００７】また、ポリエーテルを高分子とする固体電
解質の伝導性を向上させる新規な試みとして、ジャ−ナ
ルオブエレクトロケミカルソサイアティー、第１４３
巻、ページ３８２５、１９９６年にはアクセプター性を
有するアザエーテル添加が提案されている。
解質の伝導性を向上させる新規な試みとして、ジャ−ナ
ルオブエレクトロケミカルソサイアティー、第１４３
巻、ページ３８２５、１９９６年にはアクセプター性を
有するアザエーテル添加が提案されている。
【０００８】更に、ソリッドステートイオニクス、第１
０６巻、ペ−ジ３２１、１９９８年にはポリエチレンオ
キシド（ＰＥＯ）に無定型の酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）の
添加が提案されている。
０６巻、ペ−ジ３２１、１９９８年にはポリエチレンオ
キシド（ＰＥＯ）に無定型の酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）の
添加が提案されている。
【０００９】高分子固体電解質を構成する塩はリチウム
塩では過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、４フッ化ほ
う酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、３フッ化メタスルフォン
酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、３フッ化スルフォン
酸イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ）、６フ
ッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）等である。
塩では過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、４フッ化ほ
う酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、３フッ化メタスルフォン
酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、３フッ化スルフォン
酸イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ）、６フ
ッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）等である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の高分子固体
電解質は、室温での伝導度が１０-6〜１０-5Ｓ／ｃｍ、
６０℃に於いても、１０-5〜１０-4Ｓ／ｃｍであり、伝
導性が低く、それを用いた電池の電気的特性は実用に適
応するものではなかった。
電解質は、室温での伝導度が１０-6〜１０-5Ｓ／ｃｍ、
６０℃に於いても、１０-5〜１０-4Ｓ／ｃｍであり、伝
導性が低く、それを用いた電池の電気的特性は実用に適
応するものではなかった。
【００１１】また、上記新規提案は特殊な材料を使用し
たり、特殊な技法を駆使しているため高価格になる欠点
があった。
たり、特殊な技法を駆使しているため高価格になる欠点
があった。
【００１２】本発明は、従来の高分子固体電解質の欠点
であった、低い伝導性を改善し、それを用いた電池の電
気的特性を改良するものである。また、汎用性の材料を
適用して簡便な方法を適用するものであり、安価な高分
子固体電解質および電池を提供せんとするものである。
であった、低い伝導性を改善し、それを用いた電池の電
気的特性を改良するものである。また、汎用性の材料を
適用して簡便な方法を適用するものであり、安価な高分
子固体電解質および電池を提供せんとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】高分子固体電解質を構成
するポリマーが前記化１で表されるカルボン酸ビニルエ
ステルを含むことを特徴とする。カルボン酸ビニルエス
テルを導入することにより高分子にアクセプター性を付
与し、アニオンとの相互作用を強め、電池の電解質にと
って必要なカチオン、例えばリチウムイオンの移動度を
高める。又、高分子の柔軟性を高めて高分子の熱運動を
活発にすることによりイオンの移動度を高める。
するポリマーが前記化１で表されるカルボン酸ビニルエ
ステルを含むことを特徴とする。カルボン酸ビニルエス
テルを導入することにより高分子にアクセプター性を付
与し、アニオンとの相互作用を強め、電池の電解質にと
って必要なカチオン、例えばリチウムイオンの移動度を
高める。又、高分子の柔軟性を高めて高分子の熱運動を
活発にすることによりイオンの移動度を高める。
【００１４】但し、カルボン酸ビニルエステル単独のホ
モポリマーでは、塩のイオンへの解離が充分でないため
塩の解離性に富む化合物とのコポリマーまたはポリマー
アロイにすることが望ましい。コポリマーやポリマーア
ロイを構成する相手は特に限定されるものではないが、
比較的柔軟性が有り、塩の解離性が良いエチレンオキシ
ド（ＥＯ）に代表されるアルキレンオキシド鎖を有する
エーテル化合物が好適である。
モポリマーでは、塩のイオンへの解離が充分でないため
塩の解離性に富む化合物とのコポリマーまたはポリマー
アロイにすることが望ましい。コポリマーやポリマーア
ロイを構成する相手は特に限定されるものではないが、
比較的柔軟性が有り、塩の解離性が良いエチレンオキシ
ド（ＥＯ）に代表されるアルキレンオキシド鎖を有する
エーテル化合物が好適である。
【００１５】主鎖にアルキレンオキシド鎖を含むものと
しては、柔軟性に富むＥＯとＰＯをランダムやブロック
状に結合したものが好適である。また側鎖にアルキレン
オキシド鎖を有するものも好適である。
しては、柔軟性に富むＥＯとＰＯをランダムやブロック
状に結合したものが好適である。また側鎖にアルキレン
オキシド鎖を有するものも好適である。
【００１６】カルボン酸ビニルエステルとのコポリマー
形成には、これらエーテル化合物であって、末端にアク
リレート基、アリル基、ビニル基等官能基を有するモノ
マーまたはマクロマーが適用される。
形成には、これらエーテル化合物であって、末端にアク
リレート基、アリル基、ビニル基等官能基を有するモノ
マーまたはマクロマーが適用される。
【００１７】また、各々のポリマーであるポリビニルカ
ルボン酸とポリアルキレンオキシドが混合された状態、
すなわち両者のポリマーアロイもまた優れた特性を示す
ところから、有効である。適用するカルボン酸ビニルエ
ステルは分子式ＣＨ3 −（ＣＨ2 ）n −ＣＯＯＣＨ＝Ｃ
Ｈ2 においてｎが１〜４である。中でもｎが１〜２の範
囲内にあるものが柔軟性に富んでおりポリマーへの柔軟
性付与効果が大きいとともにアクセプタ性付与の効果が
大きい。ｎが０の酢酸ビニルはポリマーへの柔軟性付与
効果が無く、またｎが大きすぎるとポリマーと塩の相互
作用を阻害するため塩のイオンへの解離を妨げるため好
ましくない。
ルボン酸とポリアルキレンオキシドが混合された状態、
すなわち両者のポリマーアロイもまた優れた特性を示す
ところから、有効である。適用するカルボン酸ビニルエ
ステルは分子式ＣＨ3 −（ＣＨ2 ）n −ＣＯＯＣＨ＝Ｃ
Ｈ2 においてｎが１〜４である。中でもｎが１〜２の範
囲内にあるものが柔軟性に富んでおりポリマーへの柔軟
性付与効果が大きいとともにアクセプタ性付与の効果が
大きい。ｎが０の酢酸ビニルはポリマーへの柔軟性付与
効果が無く、またｎが大きすぎるとポリマーと塩の相互
作用を阻害するため塩のイオンへの解離を妨げるため好
ましくない。
【００１８】また、ポリマー内に占めるカルボン酸ビニ
ルエステルの比率は、共重合体、混合体共にポリマーを
構成するアルキレンオキシドとカルボン酸ビニルエステ
ルのモノマ−のモル比が９５対５〜７０対３０が適当で
ある。本比率範囲が伝導度が高く、膜としての機械的強
度が高い。
ルエステルの比率は、共重合体、混合体共にポリマーを
構成するアルキレンオキシドとカルボン酸ビニルエステ
ルのモノマ−のモル比が９５対５〜７０対３０が適当で
ある。本比率範囲が伝導度が高く、膜としての機械的強
度が高い。
【００１９】更に、詳しくは触れないが公知の技術であ
る、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）粉末等の無機フィラーの添
加は、本高分子電解質の特性向上にとって有効である。
る、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）粉末等の無機フィラーの添
加は、本高分子電解質の特性向上にとって有効である。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る高分子固体電
解質電池の断面図である。
解質電池の断面図である。
【００２１】１は正極である。正極１は活物質粒子と導
電剤であるカーボンブラックや黒鉛等の粉末と結着剤お
よび固体電解質で構成される。正極の厚みは約１００μ
ｍが適当であるが、とくに限定されるものではない。正
極活物質はコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ）、ニッ
ケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2 ）、マンガン酸リチウム
（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 ）など一般的な材料が適用できる。本
正極活物質の平均粒径は一般的な値である約１０μｍが
適当である。
電剤であるカーボンブラックや黒鉛等の粉末と結着剤お
よび固体電解質で構成される。正極の厚みは約１００μ
ｍが適当であるが、とくに限定されるものではない。正
極活物質はコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ）、ニッ
ケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2 ）、マンガン酸リチウム
（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 ）など一般的な材料が適用できる。本
正極活物質の平均粒径は一般的な値である約１０μｍが
適当である。
【００２２】結着剤には種々の合成樹脂が適用できる。
ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系のゴムエチレンプロ
ピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等のエラストマ
ーやビスフェノールＡのジアクリレートの架橋体である
架橋型樹脂も適用でき、特にこららに限定されない。
ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系のゴムエチレンプロ
ピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等のエラストマ
ーやビスフェノールＡのジアクリレートの架橋体である
架橋型樹脂も適用でき、特にこららに限定されない。
【００２３】正極活物質と導電材粉末の比率は、重量比
で９０対１０〜９７対３程度が適当である。結着剤樹脂
の粉体に対する比率は２〜１０重量％、さらに望ましく
は３〜５重量％が適当である。正極合剤層１に占めるの
活物質、導電剤および結着剤の容積比率は４０〜７０％
である。残りの３０〜６０％の空間を固体電解質が占め
ている。
で９０対１０〜９７対３程度が適当である。結着剤樹脂
の粉体に対する比率は２〜１０重量％、さらに望ましく
は３〜５重量％が適当である。正極合剤層１に占めるの
活物質、導電剤および結着剤の容積比率は４０〜７０％
である。残りの３０〜６０％の空間を固体電解質が占め
ている。
【００２４】固体電解質は高分子と前記リチウム塩から
成る。高分子材料は前記の如くアルキレンオキシド鎖を
有するモノーまたはマクロマーとカルボン酸ビニルエス
テルのコポリマ−かもしくはポリアルキレンオキシドと
ポリビニルカルボン酸の混合体である。
成る。高分子材料は前記の如くアルキレンオキシド鎖を
有するモノーまたはマクロマーとカルボン酸ビニルエス
テルのコポリマ−かもしくはポリアルキレンオキシドと
ポリビニルカルボン酸の混合体である。
【００２５】前記アルキレンオキシド鎖やポリアルキレ
ンオキシドはエチレンオキシド（ＥＯ）やプロピレンオ
キシド（ＰＯ）の単独または両方を含むが、柔軟性に富
み電気的特性に優れる（伝導度が高い）点で両方をラン
ダムまたはブロック状に含むものが望ましい。
ンオキシドはエチレンオキシド（ＥＯ）やプロピレンオ
キシド（ＰＯ）の単独または両方を含むが、柔軟性に富
み電気的特性に優れる（伝導度が高い）点で両方をラン
ダムまたはブロック状に含むものが望ましい。
【００２６】分子の形状には直鎖状、櫛形、両末端に重
合性官能基を持たせ架橋させた架橋型ポリマー等がある
が、特にこれらに限定されるものでは無い。また、Ｓｉ
やＰ元素を有するポリシロキサン、ポリフォスフォアゼ
ンを主鎖とし側鎖にアルキレンオキシド鎖を有するもの
も適用できる。
合性官能基を持たせ架橋させた架橋型ポリマー等がある
が、特にこれらに限定されるものでは無い。また、Ｓｉ
やＰ元素を有するポリシロキサン、ポリフォスフォアゼ
ンを主鎖とし側鎖にアルキレンオキシド鎖を有するもの
も適用できる。
【００２７】また、カルボン酸ビニルエステルにはアル
キルカルボン酸エステル、安息香酸ビニルエステルのよ
うに芳香族系のビニルエステル、メタアクリル酸ビニル
エステル等があるが、柔軟性付与効果の点においてアル
キルカルボン酸エステルが好ましい。
キルカルボン酸エステル、安息香酸ビニルエステルのよ
うに芳香族系のビニルエステル、メタアクリル酸ビニル
エステル等があるが、柔軟性付与効果の点においてアル
キルカルボン酸エステルが好ましい。
【００２８】中でも、化学式ＣＨ3 −（ＣＨ2 ）n −Ｃ
ＯＯＣＨ＝ＣＨ2 においてｎが１〜４、特にｎが１〜２
のものが好ましい。
ＯＯＣＨ＝ＣＨ2 においてｎが１〜４、特にｎが１〜２
のものが好ましい。
【００２９】アルキレンオキシド含有モノマーまたはマ
クロマーとカルボン酸ビニルエステルの比率は前記の如
くモノマーユニットのモル比で９５対５〜７０対３０が
好ましい。
クロマーとカルボン酸ビニルエステルの比率は前記の如
くモノマーユニットのモル比で９５対５〜７０対３０が
好ましい。
【００３０】正極１は正極集電体であるアルミニウム
（Ａｌ）箔２上に担持されている。
（Ａｌ）箔２上に担持されている。
【００３１】３は負極である。負極３は活物質である例
えば非黒鉛系の炭素や黒鉛等の粒子と結着剤および固体
電解質で構成される。負極の厚さは正極同様約１００μ
ｍが適当であるが、これに限定されるものではない。炭
素粒子の平均粒径は約５μｍが適当である。
えば非黒鉛系の炭素や黒鉛等の粒子と結着剤および固体
電解質で構成される。負極の厚さは正極同様約１００μ
ｍが適当であるが、これに限定されるものではない。炭
素粒子の平均粒径は約５μｍが適当である。
【００３２】結着材及び固体電解質の材質は前記正極と
同一である。結着剤樹脂の炭素粒子との比率は２〜１０
％が望ましい。負極合剤層３に占める炭素粒子と結着剤
の容積比率は６０〜７０％が適当である。残りの３０〜
４０％の空間を正極と同一組成の固体電解質が占めてい
る。
同一である。結着剤樹脂の炭素粒子との比率は２〜１０
％が望ましい。負極合剤層３に占める炭素粒子と結着剤
の容積比率は６０〜７０％が適当である。残りの３０〜
４０％の空間を正極と同一組成の固体電解質が占めてい
る。
【００３３】負極３は負極集電体である銅（Ｃｕ）箔４
上に担持されている。
上に担持されている。
【００３４】５は正極１と負極３の間に配置されたセパ
レ−タである。セパレ−タの厚さは特に限定されるもの
ではないが３０〜５０μｍが適当である。セパレータ５
は固体電解質単独の層または不織布等の多孔性のフィル
ムに固体電解質を充填した膜で構成される。
レ−タである。セパレ−タの厚さは特に限定されるもの
ではないが３０〜５０μｍが適当である。セパレータ５
は固体電解質単独の層または不織布等の多孔性のフィル
ムに固体電解質を充填した膜で構成される。
【００３５】固体電解質の材質は基本的に正極および負
極に含まれる固体電解質と同一であるが、前記比率の範
囲内でアルキレンオキシドの混合比率の高い組成を選ぶ
ことにより、強い膜強度を達成できる。
極に含まれる固体電解質と同一であるが、前記比率の範
囲内でアルキレンオキシドの混合比率の高い組成を選ぶ
ことにより、強い膜強度を達成できる。
【００３６】図２および図３は正極活物質がＬｉＣｏＯ
2 、負極活物質が黒鉛である非水系高分子固体電解質電
池の放電性能を示す図である。試験温度は６０℃、放電
様式は１０時間率の定電流放電、放電終止電圧は２．７
Ｖである。
2 、負極活物質が黒鉛である非水系高分子固体電解質電
池の放電性能を示す図である。試験温度は６０℃、放電
様式は１０時間率の定電流放電、放電終止電圧は２．７
Ｖである。
【００３７】図２においてＡ、Ｂ、Ｃが本発明に係る電
池、Ｄ，Ｅ、が比較電池を示す。いずれの電池おいて
も、各々の正極、負極、セパレ−タを構成する電解質の
組成は同一であり、塩はＬｉＢＦ4 、その濃度は５０ｇ
／ｋｇである。電解質を構成する高分子は、分子量５０
００のＥＯとＰＯの比が７対３で両者がランダムに配列
し、末端にアクリレート基を有する３官能型のアルキレ
ンオキシドマクロマーとカルボン酸ビニルエステルのコ
ポリマーである。カルボン酸ビニルエステルは、本発明
電池Ａにおいては、前記化学式においてｎ＝１、電池Ｂ
においてはｎ＝２、電池Ｃにおいてはｎ＝４であるアル
キルカルボン酸エステルである。
池、Ｄ，Ｅ、が比較電池を示す。いずれの電池おいて
も、各々の正極、負極、セパレ−タを構成する電解質の
組成は同一であり、塩はＬｉＢＦ4 、その濃度は５０ｇ
／ｋｇである。電解質を構成する高分子は、分子量５０
００のＥＯとＰＯの比が７対３で両者がランダムに配列
し、末端にアクリレート基を有する３官能型のアルキレ
ンオキシドマクロマーとカルボン酸ビニルエステルのコ
ポリマーである。カルボン酸ビニルエステルは、本発明
電池Ａにおいては、前記化学式においてｎ＝１、電池Ｂ
においてはｎ＝２、電池Ｃにおいてはｎ＝４であるアル
キルカルボン酸エステルである。
【００３８】比較電池Ｄにおいては、ｎ＝０（酢酸ビニ
ル）、電池Ｅにおいてはｎ＝６である。本発明電池およ
び比較電池共にポリアルキレンオキシドとカルボン酸エ
ステルの比率は各々のモノマーのユニット比で８５対１
５である。
ル）、電池Ｅにおいてはｎ＝６である。本発明電池およ
び比較電池共にポリアルキレンオキシドとカルボン酸エ
ステルの比率は各々のモノマーのユニット比で８５対１
５である。
【００３９】図２に示した如く、カルボン酸エステルの
ｎの大きさによって電池の特性が左右され、本発明電池
に係るｎ＝１〜４のほうが優れた特性を有している。
ｎの大きさによって電池の特性が左右され、本発明電池
に係るｎ＝１〜４のほうが優れた特性を有している。
【００４０】図３は本発明電池Ｆ、Ｇ、Ｈと比較電池
Ｉ、Ｊの放電性能を比較した図である。試験条件は、図
２の場合と同一である。
Ｉ、Ｊの放電性能を比較した図である。試験条件は、図
２の場合と同一である。
【００４１】電極及び電解質の構成は基本的に前記本発
明電池Ａと同一とし、前記３官能型アルキレンオキシド
マクロマーとカルボン酸ビニルエステルの比を変えた。
アルキレンオキシドマクロマーとカルボン酸ビニルエス
テルの比は、本発明電池Ｆにおいては９５対５、電池Ｇ
においては８５対１５、電池Ｈにおいては７０対３０で
ある。一方、比較電池Ｉにおいては１００対０、Ｊにお
いては６０対４０である。
明電池Ａと同一とし、前記３官能型アルキレンオキシド
マクロマーとカルボン酸ビニルエステルの比を変えた。
アルキレンオキシドマクロマーとカルボン酸ビニルエス
テルの比は、本発明電池Ｆにおいては９５対５、電池Ｇ
においては８５対１５、電池Ｈにおいては７０対３０で
ある。一方、比較電池Ｉにおいては１００対０、Ｊにお
いては６０対４０である。
【００４２】図３に示した如く本発明に係る範囲９５対
５〜７０対３０の範囲において優れた電池特性が得られ
ることを示している。以上、電解質を構成する高分子が
ポリアルキレンオキシドとカルボン酸ビニルエステルの
コポリマーの場合についてのみ記述したが、各々のポリ
マーの混合体であるポリマーアロイについてもコポリマ
ーとほぼ同様の効果が認められる。これはポリマーアロ
イにおいてもカルボン酸ビニルエステルの柔軟性付与お
よびアクセプター性基付与の効果が現れているものと考
えられる。
５〜７０対３０の範囲において優れた電池特性が得られ
ることを示している。以上、電解質を構成する高分子が
ポリアルキレンオキシドとカルボン酸ビニルエステルの
コポリマーの場合についてのみ記述したが、各々のポリ
マーの混合体であるポリマーアロイについてもコポリマ
ーとほぼ同様の効果が認められる。これはポリマーアロ
イにおいてもカルボン酸ビニルエステルの柔軟性付与お
よびアクセプター性基付与の効果が現れているものと考
えられる。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明は高い安全性
を有し、非水系の高分子固体電解質電池において高率放
電性能に優れた電池を安価に提供するもので、工業的価
値の高いものである。
を有し、非水系の高分子固体電解質電池において高率放
電性能に優れた電池を安価に提供するもので、工業的価
値の高いものである。
【図１】本発明に係る電池の断面図である。
【図２】本発明電池および比較電池の放電性能性能を示
す図である。
す図である。
【図３】本発明電池および比較電池の放電性能性能を示
す図である。
す図である。
１ 正極 ３ 負極 ５ セパレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 高分子とアルカリ金属塩で構成される高
分子固体電解質を用いた電池であって、該高分子固体電
解質を構成する高分子が下記化１で表されるカルボン酸
ビニルエステルを含む高分子固体電解質を用いたことを
特徴とする高分子固体電解質電池。 【化１】 ＣＨ3 −（ＣＨ2 ）n −ＣＯＯＣＨ＝ＣＨ2 （ｎ＝１〜４） - 【請求項２】 前記高分子固体電解質を構成する高分子
が、カルボン酸ビニルエステルとアルキレンオキシド鎖
を有する重合性モノマーまたはマクロマーとのコポリマ
ーか、またはポリビニルカルボン酸とポリアルキレンオ
キシドのポリマーアロイであって、カルボン酸ビニルエ
ステルニットとアルキレンオキシドモノマーまたはマク
ロマーの比がモル比で５対９５〜３０対７０であること
を特徴とする請求項１記載の高分子固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11049231A JP2000251939A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 高分子固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11049231A JP2000251939A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 高分子固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000251939A true JP2000251939A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12825141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11049231A Pending JP2000251939A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 高分子固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000251939A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003092138A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Yuasa Corp | 高分子固体電解質および高分子固体電解質リチウム電池 |
| US7083877B2 (en) | 2002-06-13 | 2006-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | All solid state battery with coated substrate |
| US7288340B2 (en) | 2003-03-20 | 2007-10-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Integrated battery |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11049231A patent/JP2000251939A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003092138A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Yuasa Corp | 高分子固体電解質および高分子固体電解質リチウム電池 |
| JP4569063B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2010-10-27 | 株式会社Ｇｓユアサ | 高分子固体電解質および高分子固体電解質リチウム電池 |
| US7083877B2 (en) | 2002-06-13 | 2006-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | All solid state battery with coated substrate |
| US7288340B2 (en) | 2003-03-20 | 2007-10-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Integrated battery |
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