JP2001222909A - Ionic conductive resin for solid electrolyte, ionic conductive resin composition for solid electrolyte and solid electrolyte and battery using the same - Google Patents

Ionic conductive resin for solid electrolyte, ionic conductive resin composition for solid electrolyte and solid electrolyte and battery using the same

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JP2001222909A
JP2001222909A JP2000030614A JP2000030614A JP2001222909A JP 2001222909 A JP2001222909 A JP 2001222909A JP 2000030614 A JP2000030614 A JP 2000030614A JP 2000030614 A JP2000030614 A JP 2000030614A JP 2001222909 A JP2001222909 A JP 2001222909A
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JP
Japan
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solid electrolyte
conductive resin
battery
ion
general formula
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Takashi Watanabe
貴志 渡邉
Hiroyuki Nakatani
博之 中谷
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolyte ionic conductive resin and a resin compo sition having high ionic conductivity and high mechanical strength together, and a solid electrolyte and a battery using the same. SOLUTION: An ionic conductive resin for solid electrolyte contains an ionic conductive resin polymerized with one or more of monomers selected from a group of monomers expressed by the following general formula 1. Formula 1 where, R1 represents an alkyl or alkyl fluoride group with 10 or less hydrogens and carbons and n represents a natural number equal to or below 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質用イオ
ン伝導性樹脂、固体電解質用イオン伝導性樹脂組成物及
びこれらを用いた固体電解質、電池に関し、更に詳しく
は、キャパシタ、燃料電池、二次電池、主にリチウムイ
オンを用いたポリマー電池電極用バインダーや電解質等
に好適に用いられるイオン伝導性樹脂、樹脂組成物及び
これらを用いた固体電解質、電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion conductive resin for a solid electrolyte, an ion conductive resin composition for a solid electrolyte, a solid electrolyte and a battery using the same, and more particularly, to a capacitor, a fuel cell, and a secondary battery. The present invention relates to an ion conductive resin and a resin composition suitably used for a battery, a binder for a polymer battery electrode mainly using lithium ions, an electrolyte, and the like, and a solid electrolyte and a battery using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小型軽量化に伴い、電
源となる電池もより小型軽量でより高いエネルギー密度
を持った二次電池の出現への期待が高まっている。小型
軽量で高いエネルギー密度を持った二次電池としては、
例えば、リチウム電池、中でも、非水系リチウム二次電
池がよく知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the reduction in size and weight of electronic devices, there is an increasing expectation for secondary batteries having smaller and lighter power sources and higher energy densities. As a small and lightweight secondary battery with high energy density,
For example, lithium batteries, especially non-aqueous lithium secondary batteries, are well known.

【0003】リチウム二次電池の構成は、正負両電極及
び該両電極間を充填する電解質からなり、正負両電極
は、充放電に伴い、リチウムを吸蔵放出をする活物質が
これら電極を構成するバインダー中に分散して含有さ
れ、更に、正極では、導電助剤が上記バインダー中に分
散して含有され、金属板等からなる集電体に、塗工等の
手段で膜状に積層された構造となる。
[0003] The structure of a lithium secondary battery is composed of both positive and negative electrodes and an electrolyte filling between the two electrodes. The positive and negative electrodes are composed of an active material that absorbs and discharges lithium during charging and discharging. It is contained dispersed in a binder, and further, in the positive electrode, a conductive auxiliary is contained dispersed in the binder, and the current collector made of a metal plate or the like is laminated in a film form by means such as coating. Structure.

【0004】従来、電解質としては、一般的に液体電解
質、特に有機電解液にイオン性化合物を溶解したものが
用いられてきたが、漏液やガス発生による周辺機器の破
壊や、電池の破裂、発火の危険性、電極物質の溶出が懸
念されるため、通常、電池や電池パックに安全弁やPT
C素子、或いは保護回路等が設けられている。このよう
な状況下に、リチウム電池の信頼性をより一層向上させ
ることが望まれ、液体電解質に替えて固体高分子電解質
を使用した全固体型リチウム電池の開発がなされるに至
った。
Conventionally, as the electrolyte, a liquid electrolyte, particularly an organic electrolyte in which an ionic compound is dissolved, has been used. However, the breakdown of peripheral devices due to leakage or gas generation, the rupture of batteries, Since there is a risk of ignition and elution of electrode materials, safety valves and PTs are usually installed on batteries and battery packs.
A C element, a protection circuit, and the like are provided. Under such circumstances, it is desired to further improve the reliability of the lithium battery, and an all-solid-state lithium battery using a solid polymer electrolyte instead of a liquid electrolyte has been developed.

【0005】上記二次電池用の高分子固体電解質として
は、就中、高エネルギー密度を有するより小型軽量化さ
れた薄型電池(単セル当たりの厚さが、100〜500
μm程度のもの)にあっては、内部抵抗を小さくするた
めに固体電解質の膜厚を薄くする必要がある。例えば、
特開平10−130487号公報では、イオン伝導性高
分子としてポリエーテル共重合体を用い、これをアセト
ニトリルに溶解させ、可溶性の電解質溶液を混合して塗
工して得られる、高分子固体電解質フィルムが開示され
ている。しかしながら、上記公報に開示されている高分
子固体電解質フィルムは、室温付近でのイオン伝導率が
十分に得られない等の問題点を有するものであって所期
目的を達し得るものではない。
[0005] As the polymer solid electrolyte for the secondary battery, a small and light-weight thin battery having a high energy density (thickness per unit cell is 100 to 500) is particularly preferable.
μm), it is necessary to reduce the thickness of the solid electrolyte in order to reduce the internal resistance. For example,
JP-A-10-130487 discloses a polymer solid electrolyte film obtained by using a polyether copolymer as an ion conductive polymer, dissolving the same in acetonitrile, mixing a soluble electrolyte solution, and coating the mixture. Is disclosed. However, the polymer solid electrolyte film disclosed in the above publication has problems such as insufficient ionic conductivity near room temperature and cannot achieve the intended purpose.

【0006】又、特表平11−510308号公報で
は、2つのアクリロイル機能性を有した第1モノマー
と、1つのアクリロイル機能性を有した第1モノマーと
1つのアリル機能性を有したモノマーとで成る群から選
択されたカーボネート機能性又はシアン機能性を有した
第2モノマーと、アクリロイル機能性とオリゴ(オキシ
エチレン)基とを有した群から選択された第3モノマー
との重合化によって形成される架橋ターポリマーネット
ワーク内に塩を組み入れた固体ポリマー電解質並びに上
記架橋ターポリマーネットワーク内にLiPF6 とエチ
レンカーボネート及びプロピレンカーボネートからなる
可塑剤が組み入れたゲル型固体ポリマー電解質が開示さ
れている。
JP-A-11-510308 discloses two first monomers having acryloyl functionality, one first monomer having acryloyl functionality, and one monomer having allyl functionality. Formed by polymerizing a second monomer having a carbonate functionality or a cyan functionality selected from the group consisting of: and a third monomer selected from the group having an acryloyl functionality and an oligo (oxyethylene) group Disclosed are a solid polymer electrolyte in which a salt is incorporated in a crosslinked terpolymer network to be obtained, and a gel-type solid polymer electrolyte in which LiPF 6 and a plasticizer composed of ethylene carbonate and propylene carbonate are incorporated in the crosslinked terpolymer network.

【0007】しかしながら、上記公報に開示されている
固体ポリマー電解質は、なおイオン伝導率及び高い機械
的強度が十分に得られず、所期目的を達し得るものでは
ない。又、上記ゲル型固体ポリマー電解質は、室温以上
の温度に放置されると、ゲル型固体ポリマー電解質成分
が揮散したり、漏れたりしてイオン伝導率が低下するお
それがある。
[0007] However, the solid polymer electrolyte disclosed in the above-mentioned publication still cannot sufficiently achieve ionic conductivity and high mechanical strength, and cannot achieve its intended purpose. In addition, when the gel-type solid polymer electrolyte is left at a temperature higher than room temperature, the gel-type solid polymer electrolyte component may be volatilized or leaked, and the ionic conductivity may be reduced.

【0008】本発明者らは、高いイオン伝導性及び高い
機械的強度と長期安定性を併せ持った固体電解質用イオ
ン伝導性樹脂を得るべく鋭意検討し、式(1)に示すフ
ェノキシポリエチレングリコールアクリレート及び特定
の範囲の重合可能なその誘導体を含む重合体が、上記特
性発現に大きく寄与し得ることを見出し、本発明を完成
するに至ったのである。
The present inventors have intensively studied to obtain an ion conductive resin for a solid electrolyte having both high ion conductivity, high mechanical strength and long-term stability, and have obtained a phenoxy polyethylene glycol acrylate represented by the formula (1): They have found that a polymer containing a polymerizable derivative in a specific range can greatly contribute to the above-mentioned properties, and have completed the present invention.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の事実
に鑑みなされたものであって、高いイオン伝導性及び高
い機械的強度を併せ持った固体電解質用イオン伝導性樹
脂、樹脂組成物及びこれらを用いた固体電解質、電池を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an ion-conductive resin for a solid electrolyte, which has both high ion conductivity and high mechanical strength, a resin composition, and a resin composition. A solid electrolyte and a battery using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の固
体電解質用イオン伝導性樹脂は、下記一般式(1)で表
されるモノマーの群より選ばれた1種以上が重合したイ
オン伝導性樹脂を含有してなるものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an ion conductive resin for a solid electrolyte, wherein at least one selected from the group of monomers represented by the following general formula (1) is polymerized. It contains a conductive resin.

【0011】[0011]

【化6】 Embedded image

【0012】(式中、R1 は、水素、炭素数10以下の
アルキル基又はフッ化アルキル基を表し、nは、20以
下の自然数を表す)
(Wherein, R 1 represents hydrogen, an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a fluorinated alkyl group, and n represents a natural number of 20 or less)

【0013】請求項2記載の発明の固体電解質用イオン
伝導性樹脂は、下記一般式(1)で表されるモノマーの
群より選ばれた1種以上と、分子中に2個の(メタ)ア
クリロイル基を有するモノマーの群より選ばれた1種以
上とが共重合したイオン伝導性樹脂を含有してなるもの
である。
[0013] The ion conductive resin for a solid electrolyte according to the second aspect of the present invention comprises one or more monomers selected from the group consisting of monomers represented by the following general formula (1) and two (meth) compounds in the molecule. It contains an ion conductive resin copolymerized with at least one selected from the group of monomers having an acryloyl group.

【0014】[0014]

【化7】 Embedded image

【0015】(式中、R1 は、水素、炭素数10以下の
アルキル基又はフッ化アルキル基を表し、nは、20以
下の自然数を表す)
(Wherein, R 1 represents hydrogen, an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a fluorinated alkyl group, and n represents a natural number of 20 or less)

【0016】請求項3記載の発明の固体電解質用イオン
伝導性樹脂は、請求項2記載の固体電解質用イオン伝導
性樹脂において、上記分子中に2個の(メタ)アクリロ
イル基を有するモノマーが、下記一般式(2)又は一般
式(3)で表される化合物であるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the ion conductive resin for a solid electrolyte according to the second aspect, wherein the monomer having two (meth) acryloyl groups in the molecule is: It is a compound represented by the following general formula (2) or (3).

【0017】[0017]

【化8】 Embedded image

【0018】[0018]

【化9】 Embedded image

【0019】(式中、R2 及びR3 は、各々、水素、炭
素数10以下のアルキル基又はフッ化アルキル基を表
し、a、b、c及び(a+b)は、各々、20以下の自
然数を表す)
(Wherein, R 2 and R 3 each represent hydrogen, an alkyl group having 10 or less carbon atoms or an alkyl fluoride group, and a, b, c and (a + b) each represent a natural number of 20 or less. Represents)

【0020】請求項4記載の発明の固体電解質用イオン
伝導性樹脂組成物は、請求項1、2又は3記載の固体電
解質用イオン伝導性樹脂と可塑剤とを含有してなるもの
である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ion conductive resin composition for a solid electrolyte comprising the ion conductive resin for a solid electrolyte according to the first, second or third aspect and a plasticizer.

【0021】請求項5記載の発明の固体電解質用イオン
伝導性樹脂組成物は、請求項4記載の固体電解質用イオ
ン伝導性樹脂組成物において、上記可塑剤が、下記一般
式(4)で示される化合物であるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the ion conductive resin composition for a solid electrolyte according to the fourth aspect, wherein the plasticizer is represented by the following general formula (4). Is a compound that is

【0022】[0022]

【化10】 Embedded image

【0023】〔式中、mは、20以下の自然数を表し、
前記一般式(1)に示すn+5以下である〕
[Wherein, m represents a natural number of 20 or less;
N + 5 or less shown in the general formula (1)]

【0024】請求項6記載の発明の固体電解質は、請求
項1、2又は3記載の固体電解質用イオン伝導性樹脂も
しくは請求項4又は5記載の固体電解質用イオン伝導性
樹脂組成物とイオン性化合物とを含有してなるものであ
る。
The solid electrolyte of the invention according to claim 6 is an ion-conductive resin for a solid electrolyte according to claim 1, 2, or 3, or an ionic conductive resin composition for a solid electrolyte according to claim 4 or 5, And a compound.

【0025】請求項7記載の発明の固体電解質は、請求
項6項記載の固体電解質において、上記イオン性化合物
が、リチウム塩であるものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the solid electrolyte according to the sixth aspect, wherein the ionic compound is a lithium salt.

【0026】請求項8記載の発明の電池は、請求項6又
は7記載の固体電解質を用いてなるものである。
An eighth aspect of the present invention provides a battery using the solid electrolyte according to the sixth or seventh aspect.

【0027】本発明における上記一般式(1)で表され
るモノマーは、イオン伝導に関与するオキシエチレン鎖
の繰返単位数nは、20を超えると、得られる固体電解
質膜の機械的物性が低下し、且つ、イオン伝導性が低下
するので、上記範囲に限定される。好ましくは3≦n≦
12であり、更に好ましくは5≦n≦9である。
In the monomer represented by the above general formula (1) in the present invention, if the number n of repeating units of the oxyethylene chain involved in ion conduction exceeds 20, the mechanical properties of the obtained solid electrolyte membrane will be poor. Since the ion conductivity is lowered and the ion conductivity is lowered, the content is limited to the above range. Preferably 3 ≦ n ≦
12 and more preferably 5 ≦ n ≦ 9.

【0028】又、上記一般式(1)で表されるモノマー
のアクリロイル基のα位のR1 基は、水素、炭素数10
以下のアルキル基又は炭素数10以下のフッ化アルキル
基の中から選ばれる。上記アルキル基又はフッ化アルキ
ル基の炭素数が余り大きいとリチウムイオンとの相互作
用が低下し、イオン伝導性が低下するので上記範囲に限
定される。好ましくはこれらの炭素数は4以下である。
The R 1 group at the α-position of the acryloyl group of the monomer represented by the above general formula (1) is hydrogen, having 10 carbon atoms.
It is selected from the following alkyl groups or fluorinated alkyl groups having 10 or less carbon atoms. If the number of carbon atoms of the alkyl group or the fluorinated alkyl group is too large, the interaction with lithium ions is reduced, and the ionic conductivity is reduced. Preferably, these have no more than 4 carbon atoms.

【0029】本発明の固体電解質用イオン伝導性樹脂
は、上記一般式(1)で表されるモノマーの群より選ば
れた1種以上を重合させてなるものであるが、これらの
モノマーの群に加えて、分子中に2個の(メタ)アクリ
ロイル基を有するモノマーの群より選ばれた1種以上と
を共重合させてなるものであってもよい。
The ion conductive resin for a solid electrolyte of the present invention is obtained by polymerizing one or more monomers selected from the group consisting of the monomers represented by the above general formula (1). In addition to the above, it may be obtained by copolymerizing one or more monomers selected from the group of monomers having two (meth) acryloyl groups in the molecule.

【0030】上記分子中に2個の(メタ)アクリロイル
基を有するモノマーとしては、好ましくは上記一般式
(2)又は一般式(3)で表される化合物である。一般
式(2)又は一般式(3)で表される化合物において、
a、b、(a+b)及びcで表されるイオン伝導に関与
するオキシエチレン鎖の繰返単位数nは、20を超える
と、得られる固体電解質膜の機械的物性が低下し、且
つ、イオン伝導性が低下するので、上記範囲に限定され
る。
The monomer having two (meth) acryloyl groups in the molecule is preferably a compound represented by the above formula (2) or (3). In the compound represented by the general formula (2) or (3),
When the number n of repeating units of the oxyethylene chain involved in ion conduction represented by a, b, (a + b) and c exceeds 20, the mechanical properties of the obtained solid electrolyte membrane decrease, and Since the conductivity is reduced, the range is limited to the above range.

【0031】又、上記一般式(2)又は一般式(3)で
表されるモノマーのアクリロイル基のα位のR2 基又は
3 基は、水素、炭素数10以下のアルキル基又は炭素
数10以下のフッ化アルキル基の中から選ばれる。上記
アルキル基又はフッ化アルキル基の炭素数が余り大きい
とリチウムイオンとの相互作用が低下し、イオン伝導性
が低下するので上記範囲に限定される。好ましくはこれ
らの炭素数は4以下である。
The R 2 or R 3 group at the α-position of the acryloyl group of the monomer represented by the general formula (2) or (3) is hydrogen, an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a carbon number. It is selected from 10 or less fluorinated alkyl groups. If the number of carbon atoms of the alkyl group or the fluorinated alkyl group is too large, the interaction with lithium ions is reduced, and the ionic conductivity is reduced. Preferably, these have no more than 4 carbon atoms.

【0032】これらのモノマー組成は、目的とする固体
電解質の性能に応じて適宜選択される。上記モノマーか
ら固体電解質用イオン伝導性樹脂を得る手段は、特に限
定されるものではないが、例えば、一般式(1)で表さ
れるモノマーや一般式(2)又は一般式(3)で表され
るモノマーに、重合開始剤を加え、光又は熱を加えて重
合する方法が挙げられる。
These monomer compositions are appropriately selected according to the desired performance of the solid electrolyte. Means for obtaining the ion conductive resin for a solid electrolyte from the above monomer is not particularly limited. For example, a monomer represented by the general formula (1) or a monomer represented by the general formula (2) or (3) may be used. A method of adding a polymerization initiator to the monomer to be added, and applying light or heat to perform polymerization.

【0033】本発明の固体電解質は、上記固体電解質用
イオン伝導性樹脂を含有してなるものであるが、上記固
体電解質用イオン伝導性樹脂と可塑剤とを含有してなる
樹脂組成物であってもよい。上記可塑剤としては、好ま
しくは上記一般式(4)で表される化合物である。一般
式(4)で表される化合物において、mで示されるイオ
ン伝導に関与するオキシエチレン鎖の繰返単位数は、2
0を超えると、得られる固体電解質膜の機械的物性が低
下し、且つ、イオン伝導性が低下するので、上記範囲に
限定される。好ましくは3≦m≦12であり、更に好ま
しくは5≦m≦9である。
The solid electrolyte of the present invention contains the above-mentioned ion-conductive resin for a solid electrolyte, and is a resin composition containing the above-mentioned ion-conductive resin for a solid electrolyte and a plasticizer. You may. The plasticizer is preferably a compound represented by the general formula (4). In the compound represented by the general formula (4), the number of repeating units of the oxyethylene chain involved in ionic conduction represented by m is 2
If it exceeds 0, the mechanical properties of the obtained solid electrolyte membrane will be reduced, and the ionic conductivity will be reduced. Preferably, 3 ≦ m ≦ 12, and more preferably, 5 ≦ m ≦ 9.

【0034】又、mは、前記一般式(1)、一般式
(2)又は一般式(3)で表されるモノマーにおけるオ
キシエチレン鎖の繰返単位数、n、a、b又はcとの関
連において、得られる固体電解質用イオン伝導性樹脂と
の相溶性から、m<a、m<b、m<c及びm≦(n+
5)であることが好ましい。
M is the number of repeating units of the oxyethylene chain in the monomer represented by the general formula (1), (2) or (3), and n, a, b or c. In this connection, m <a, m <b, m <c, and m ≦ (n + m) from the compatibility with the obtained ion conductive resin for solid electrolyte.
5) is preferable.

【0035】本発明の固体電解質は、上記固体電解質用
イオン伝導性樹脂又は固体電解質用イオン伝導性樹脂組
成物と、イオン性化合物とを含有してなるものである
が、固体電解質を得る手段は、特に限定されるものでは
なく、例えば、前記する上記固体電解質用イオン伝導性
樹脂の重合の際に、イオン性化合物又はイオン性化合物
及び上記一般式(4)で表される可塑剤を添加し、上記
固体電解質用イオン伝導性樹脂中に取り込ませる方法、
重合された上記固体電解質用イオン伝導性樹脂にイオン
性化合物又はイオン性化合物及び上記一般式(4)で表
される可塑剤を混練する方法等が挙げられる。
The solid electrolyte of the present invention comprises the above-mentioned ion conductive resin for solid electrolyte or the ion conductive resin composition for solid electrolyte, and an ionic compound. There is no particular limitation. For example, an ionic compound or an ionic compound and a plasticizer represented by the general formula (4) may be added during the polymerization of the ion conductive resin for a solid electrolyte. A method for incorporating into the ion conductive resin for the solid electrolyte,
A method in which an ionic compound or an ionic compound and a plasticizer represented by the above formula (4) are kneaded with the polymerized ion conductive resin for a solid electrolyte may be used.

【0036】上記イオン性化合物は、好ましくはリチウ
ム塩である。上記リチウム塩としては、特に限定される
ものではないが、例えば、六フッ化リン酸リチウム、ほ
うフッ化リチウム、六フッ化砒酸リチウム、過塩素酸リ
チウム等が挙げられる。
The ionic compound is preferably a lithium salt. Although it does not specifically limit as said lithium salt, For example, lithium hexafluorophosphate, lithium borofluoride, lithium hexafluoroarsenate, lithium perchlorate etc. are mentioned.

【0037】(リチウム塩のモル数)/(固体電解質用
イオン伝導性樹脂中のオキシエチレン鎖のエーテル体酸
素の総モル数、以下、単にエーテル体酸素の総モル数と
略称する)で表される上記リチウム塩の濃度は、好まし
くは0.01〜0.05である。上記リチウム塩の濃度
が0.01未満であると、キャリア数が少なくイオン伝
導率が低下し、0.05を超えると、リチウムイオンが
疑似的な架橋点となり、イオン伝導率が低下する。
(Mol number of lithium salt) / (total mole number of ether oxygen in oxyethylene chain in ion conductive resin for solid electrolyte, hereinafter simply referred to as total mole number of ether oxygen). The concentration of the above lithium salt is preferably 0.01 to 0.05. If the concentration of the lithium salt is less than 0.01, the number of carriers is small and the ionic conductivity is reduced. If the concentration is more than 0.05, lithium ions become pseudo-crosslinking points and the ionic conductivity is reduced.

【0038】本発明の固体電解質は、その用途に応じて
各種の形状に成形されるものであって、成形手段は特に
限定されるものではないが、溶液キャスト法等の塗工法
によって薄膜状に成形する方法が、物理特性の優れた固
体電解質を得るために好ましい方法である。
The solid electrolyte of the present invention is formed into various shapes in accordance with its use, and the forming means is not particularly limited, but is formed into a thin film by a coating method such as a solution casting method. The molding method is a preferred method for obtaining a solid electrolyte having excellent physical properties.

【0039】上記固体電解質の厚さは、目的とする固体
電解質によって決められるものであって、特に限定され
るものではないが、余り薄いと取扱性が劣り、余り厚く
なると、加工性が低下するので、好ましくは25〜10
0μm程度である。
The thickness of the solid electrolyte is determined according to the intended solid electrolyte and is not particularly limited. However, if the thickness is too small, the handleability is inferior. If the thickness is too large, the workability decreases. Therefore, preferably 25 to 10
It is about 0 μm.

【0040】又、本発明の固体電解質用イオン伝導性樹
脂又は固体電解質用イオン伝導性樹脂組成物は、正負電
極材料として用いることもできる。上記電極の作製手段
としては、例えば、本発明の固体電解質用イオン伝導性
樹脂又は固体電解質用イオン伝導性樹脂組成物を構成す
るモノマー、可塑剤、重合開始剤及び電極活物質を混合
してペースト状とし、これを集電体となる銅箔、アルミ
ニウム箔、ニッケル箔等の金属箔に薄膜状に塗布し、熱
や光によって重合、硬化させる方法等が挙げられる。
The ion conductive resin for a solid electrolyte or the ion conductive resin composition for a solid electrolyte of the present invention can also be used as a positive and negative electrode material. Examples of the means for preparing the electrode include, for example, a paste obtained by mixing a monomer, a plasticizer, a polymerization initiator, and an electrode active material constituting the ion conductive resin for a solid electrolyte or the ion conductive resin composition for a solid electrolyte of the present invention. And a method in which this is applied to a metal foil such as a copper foil, an aluminum foil, or a nickel foil as a current collector in a thin film state, and polymerized and cured by heat or light.

【0041】上記電極活物質は、特に限定されるもので
はないが、正極活物質としては、例えば、LiCoO
2 、LiNiO2 、上記化合物のCo又はNiの一部又
は全部を、Mn等の金属で置換した複合酸化物等が挙げ
られ、負極活物質としては、例えば、高分子繊維、芳香
族化合物、異方性ピッチ等を高温で焼成した炭素化合物
やカーボン粉末等が挙げられる。又、イオン伝導性を高
めるために、必要に応じて、上記電極材料に、カーボン
ブラック、金属粉末、金属酸化物粉末等の導電材料が添
加されてもよい。
The above-mentioned electrode active material is not particularly limited. As the positive electrode active material, for example, LiCoO 2
2 , LiNiO 2 , composite oxides in which part or all of Co or Ni in the above compounds are substituted with a metal such as Mn, and the like, and examples of the negative electrode active material include polymer fibers, aromatic compounds, and heterogeneous compounds. Examples include carbon compounds and carbon powders obtained by firing isotropic pitch at a high temperature. In addition, a conductive material such as carbon black, a metal powder, or a metal oxide powder may be added to the electrode material as needed in order to enhance ion conductivity.

【0042】本発明の電池は、上記固体電解質用イオン
伝導性樹脂又は固体電解質用イオン伝導性樹脂組成物を
用いて作製された固体電解質からなる電極及び/又は固
体電解質を組み込んでなるものである。上記電池の作製
手段は、特に限定されるものではないが、例えば、電池
ケース内に正電極及び負電極を固体電解質を介して複数
枚を積み重ねて積層するかもしくは渦巻き状に巻回して
積層する方法等が挙げられる。次いで、これら積層され
た正電極及び負電極は、目的とする起電力に応じて、並
列もしくは直列に結線され、終末端は、リード線によっ
て電池ケース外の端子に誘導される。
The battery of the present invention incorporates an electrode and / or a solid electrolyte made of the solid electrolyte prepared by using the ion conductive resin for a solid electrolyte or the ion conductive resin composition for a solid electrolyte. . Means for producing the battery is not particularly limited, but, for example, a positive electrode and a negative electrode are stacked in a battery case by stacking a plurality of sheets via a solid electrolyte or spirally wound and stacked. Method and the like. Next, the stacked positive and negative electrodes are connected in parallel or in series according to the target electromotive force, and the terminal end is guided to a terminal outside the battery case by a lead wire.

【0043】請求項1記載の発明の固体電解質用イオン
伝導性樹脂は、高いイオン伝導性及び機械的強度を併せ
有し、これを電極バインダーや固体電解質として用いた
電池は、高容量、高エネルギー密度及び良好なサイクル
特性を示すもであって、小型軽量化が可能であり、特
に、リチウムポリマー電池等の二次電池として各種電子
機器の電源に用いられ、顕著な効果を奏し得るものであ
る。上記特性は、上記一般式(1)で表されるモノマー
が重合したイオン伝導性樹脂を含有してなるものである
ので、オキシエチレン鎖に連なるフェニル基の存在によ
って、フレキシビリティー及びイオン移動度を高める為
の可塑剤の分散、含有に適した自由体積を有することに
因るものと推定される。
The ion conductive resin for a solid electrolyte according to the first aspect of the present invention has both high ion conductivity and high mechanical strength, and a battery using the same as an electrode binder or a solid electrolyte has a high capacity and a high energy. It shows density and good cycle characteristics, and can be reduced in size and weight. In particular, it is used as a secondary battery such as a lithium polymer battery as a power source for various electronic devices, and can provide a remarkable effect. . Since the above properties include an ion conductive resin in which the monomer represented by the general formula (1) is polymerized, flexibility and ion mobility are determined by the presence of a phenyl group linked to the oxyethylene chain. It is presumed to be due to having a free volume suitable for dispersing and containing a plasticizer for increasing the water content.

【0044】請求項2及び3記載の発明の固体電解質用
イオン伝導性樹脂は、いずれも前項記載の発明の固体電
解質用イオン伝導性樹脂が奏する諸効果に加えて、更に
優れた機械的強度を発現し得るものである。上記特性
は、上記一般式(1)で表されるモノマーと、上記一般
式(2)又は一般式(3)で表される分子中に2個の
(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが共重合した
イオン伝導性樹脂を含有してなるものであるので、分子
内及び/又は分子間架橋によって、機械的強度を強化し
得るものと考えられる。
The ion conductive resin for a solid electrolyte according to the second and third aspects of the present invention has a further excellent mechanical strength in addition to the effects of the ion conductive resin for a solid electrolyte according to the first aspect of the present invention. It can be expressed. The above property is that the monomer represented by the general formula (1) and the monomer represented by the general formula (2) or (3) having two (meth) acryloyl groups in a molecule are copolymerized. It is thought that since it contains the ion-conductive resin described above, the mechanical strength can be enhanced by intramolecular and / or intermolecular crosslinking.

【0045】請求項4及び5記載の発明の固体電解質用
イオン伝導性樹脂組成物は、前項記載の発明の固体電解
質用イオン伝導性樹脂と同様に、高いイオン伝導性及び
機械的強度を併せ有し、特に柔軟性に優れるものであ
り、加工性に優れると共に、耐熱性や高温保存性を向上
させるものであって、これを電極バインダーや固体電解
質として用いた電池は、高容量、高エネルギー密度及び
良好なサイクル特性を示し、小型軽量化が可能であり、
特に、リチウムポリマー電池等の二次電池として各種電
子機器の電源に用いられ、顕著な効果を奏し得るもので
ある。
The ionic conductive resin composition for a solid electrolyte according to the fourth and fifth aspects of the present invention has high ionic conductivity and high mechanical strength, similarly to the ionic conductive resin for a solid electrolyte of the preceding aspect. In particular, it is excellent in flexibility, excellent in processability, and improves heat resistance and high-temperature storage property.Batteries using this as an electrode binder or solid electrolyte have high capacity and high energy density. And good cycle characteristics, and can be reduced in size and weight.
In particular, it is used as a secondary battery such as a lithium polymer battery as a power source for various electronic devices, and can provide remarkable effects.

【0046】上記特性は、上記一般式(4)で表される
可塑剤が、スルホン酸エステル基等の極性基とトリル基
からなる芳香環の存在によって、リチウム塩を強く解離
させると共に、トリル基がイオン伝導性樹脂のフェニル
基との相互作用によって可塑剤の相溶性が向上し、ブリ
ードアウトを抑制し、電池の耐熱性や高温保存性を向上
させるものと推定される。
The plasticizer represented by the general formula (4) strongly dissociates a lithium salt due to the presence of an aromatic ring composed of a polar group such as a sulfonic acid ester group and a tolyl group, Is presumed to improve the compatibility of the plasticizer due to the interaction with the phenyl group of the ion-conductive resin, suppress bleed-out, and improve the heat resistance and the high-temperature storage property of the battery.

【0047】請求項6及び7記載の発明の固体電解質
は、請求項1〜3記載の発明の固体電解質用イオン伝導
性樹脂もしくは請求項4又は5記載の発明の固体電解質
用イオン伝導性樹脂組成物とリチウム塩等のイオン性化
合物とを含有してなるものであるので、前各項記載の発
明の固体電解質用イオン伝導性樹脂もしくは固体電解質
用イオン伝導性樹脂組成物が有する諸機能を同様に奏し
得るものである。
The solid electrolyte of the invention according to claims 6 and 7 is an ion-conductive resin for a solid electrolyte according to claims 1 to 3 or an ion-conductive resin composition for a solid electrolyte according to claim 4 or 5. Product and an ionic compound such as a lithium salt, so that the various functions of the ion-conductive resin for a solid electrolyte or the ion-conductive resin composition for a solid electrolyte of the invention described in the preceding paragraphs are the same. Can be played.

【0048】請求項8記載の発明の電池は、上述のよう
に構成されているので、前各項に記載するように、高容
量、高エネルギー密度及び良好なサイクル特性を示すも
であり、小型軽量化が可能であり、各種電子機器の電源
に用いられ、顕著な効果を奏し得るものである。
Since the battery according to the eighth aspect of the present invention is configured as described above, it has high capacity, high energy density and good cycle characteristics as described in the preceding sections, and has a small size. It can be reduced in weight and is used as a power source for various electronic devices, and can provide a remarkable effect.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0050】(実施例1) 〈負電極の作製〉41.2重量部のコークス(三菱化学
社製、「MBC−N」)と、4.8重量部のアセチレン
カーボンブラックと、3.0重量部のポリアクリロニト
リル(POLY Science社製、平均分子量15万)と、5.
7重量部のLiPF6 と、45.3重量部の可塑剤〔ト
リエチレングリコールメチルエーテル(アルドリッチ社
製)とパラトルエンスルホン酸クロリド(和光純薬社
製)の当モルをピリジン中、0℃で反応させて得た上記
一般式(4)に属する可塑剤、m=3〕の混練物を、2
5.4mm×38.1mmの銅フォイル上に、厚さ30
0μmでホットプレスして負極を作製した。得られた負
極の炭素充填量は、19mg/cm2 であった。
Example 1 <Preparation of Negative Electrode> 41.2 parts by weight of coke (“MBC-N” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 4.8 parts by weight of acetylene carbon black, and 3.0 parts by weight 4. parts of polyacrylonitrile (POLY Science, average molecular weight 150,000);
An equimolar amount of 7 parts by weight of LiPF 6 and 45.3 parts by weight of a plasticizer [triethylene glycol methyl ether (manufactured by Aldrich) and paratoluenesulfonic acid chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added in pyridine at 0 ° C. The kneaded product of the plasticizer belonging to the general formula (4), m = 3] obtained by the reaction
30 mm thick on a 5.4 mm x 38.1 mm copper foil
A negative electrode was prepared by hot pressing at 0 μm. The carbon loading of the obtained negative electrode was 19 mg / cm 2 .

【0051】〈正電極の作製〉50.9重量部のLiC
oO2 と、5.1重量部のアセチレンカーボンブラック
と、2.5重量部のポリアクリロニトリルと、5.1重
量部のLiPF6 と、36.4重量部の可塑剤(負極で
用いた可塑剤と同じ)の混練物を、22.2mm×3
4.9mmのアルミニウムフォイル上に、厚さ250μ
mでホットプレスして負極を作製した。得られた正極の
LiCoO2 充填量は、37mg/cm2 であった。
<Preparation of Positive Electrode> 50.9 parts by weight of LiC
oO 2 , 5.1 parts by weight of acetylene carbon black, 2.5 parts by weight of polyacrylonitrile, 5.1 parts by weight of LiPF 6 , and 36.4 parts by weight of a plasticizer (the plasticizer used in the negative electrode) 22.2 mm x 3)
250μ thickness on 4.9mm aluminum foil
m to obtain a negative electrode. The amount of LiCoO 2 charged in the obtained positive electrode was 37 mg / cm 2 .

【0052】〈固体電解質膜の作製〉フェノキシポリエ
チレングリコールアクリレート〔新中村化学社製、「A
MP−60G」、上記一般式(1)の重合可能な化合
物、n=6〕13.5重量部とエチレンオキサイド変性
ビスフェノールAジアクリレート〔新中村化学社製、
「A−BPE−20」、上記一般式(2)の重合可能な
化合物、a+b=20〕3重量部と、可塑剤(正負両極
で用いた可塑剤と同じ)71.4重量部と、ベンゾイル
ペルオキシド1.1重量部と、LiPF6 11重量部の
混合物を、厚さ100μmで、38mm×50mmサイ
ズに成形し、70℃で8分間加熱して固体電解質膜を作
製した。
<Preparation of Solid Electrolyte Membrane> Phenoxypolyethylene glycol acrylate [Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd .;
MP-60G, a polymerizable compound of the above general formula (1), n = 6] 13.5 parts by weight and ethylene oxide-modified bisphenol A diacrylate [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
"A-BPE-20", a polymerizable compound of the above general formula (2), a + b = 20] 3 parts by weight, a plasticizer (same as the plasticizer used for the positive and negative electrodes) 71.4 parts by weight, and benzoyl A mixture of 1.1 parts by weight of peroxide and 11 parts by weight of LiPF 6 was formed into a 38 mm × 50 mm size having a thickness of 100 μm and heated at 70 ° C. for 8 minutes to produce a solid electrolyte membrane.

【0053】〈電池の作製〉図1は、上記のように準備
された電池材料を用いて作製された本発明の電池の一例
を示す平面図であり、図2は、図1のII−II線にお
ける断面図である。正電極1及び負電極2は、固体電解
質膜3を挟んで積層され、内側にポリフッ化ビニリデン
がラミネートされているアルミニウム製の電池ケース内
に不活性ガスと共に封入し、各々の正負電極集電体11
及び21よりリード線12及び22の先端を上記電池ケ
ース外に出し、開口部を熱融着して固体電解質膜面積
7.76cm2 の電池を作製した。尚、13及び23
は、各々の正負電極活物質層である。
<Production of Battery> FIG. 1 is a plan view showing an example of the battery of the present invention produced using the battery material prepared as described above, and FIG. It is sectional drawing in a line. The positive electrode 1 and the negative electrode 2 are laminated with the solid electrolyte membrane 3 interposed therebetween, sealed in an aluminum battery case having polyvinylidene fluoride laminated inside together with an inert gas, together with an inert gas collector. 11
Then, the tips of the lead wires 12 and 22 were taken out of the battery case from above and 21 and the opening was thermally fused to produce a battery having a solid electrolyte membrane area of 7.76 cm 2 . 13 and 23
Are the positive and negative electrode active material layers.

【0054】〈電池の評価〉得られた電池について、定
電流で充放電サイクルした。充電電流、放電電流共に
0.52mA/cm2 であって同じであった。この電池
は、室温(20℃)で、4.2Vまで充電し、2.7V
まで放電した。表1にその電圧特性を示した。
<Evaluation of Battery> The obtained battery was subjected to a charge / discharge cycle at a constant current. Both the charging current and the discharging current were 0.52 mA / cm 2, which was the same. This battery was charged to 4.2V at room temperature (20 ° C) and 2.7V
Until discharge. Table 1 shows the voltage characteristics.

【0055】〈電池の高温貯蔵性〉又、得られた電池
を、温度80℃、相対湿度80%の雰囲気中で20日間
暴露し、電池ケースからの漏液の有無を調べた後、電池
ケースを分解し、電池ケース内での低分子量成分の分離
の有無を、各々目視で観察して試験した。試験結果は表
2に示した。
<High Temperature Storage Property of Battery> The obtained battery was exposed to an atmosphere at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 80% for 20 days, and the presence or absence of leakage from the battery case was examined. Was decomposed, and the presence or absence of separation of low molecular weight components in the battery case was visually observed and tested. The test results are shown in Table 2.

【0056】(実施例2)固体電解質膜の作製に際し
て、実施例1で用いたエチレンオキサイド変性ビスフェ
ノールAジアクリレートに替えて、(ポリ)エチレング
リコールジアクリレート〔新中村化学社製、「NKエス
テルA−600」、上記一般式(3)の重合可能な化合
物、c=14〕3重量部を用いたこと以外は、実施例1
と同様にして正負電極及び固体電解質膜を作製し、これ
らを用いて電池を作製した。得られた電池は、実施例1
と同様に評価された。評価結果は、表1及び表2に示し
た。
(Example 2) In producing a solid electrolyte membrane, (poly) ethylene glycol diacrylate [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., "NK Ester A" was used instead of the ethylene oxide-modified bisphenol A diacrylate used in Example 1. -600 ", a polymerizable compound of the general formula (3), c = 14], except that 3 parts by weight were used.
Positive and negative electrodes and a solid electrolyte membrane were produced in the same manner as described above, and a battery was produced using these. The obtained battery was obtained in Example 1.
Was evaluated as well. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

【0057】(実施例3)正負電極及び固体電解質膜の
作製に際して、実施例1で用いた可塑剤〔上記一般式
(4)において、m=3〕に替えて、可塑剤〔実施例1
で用いたトリエチレングリコールメチルエーテルに替え
て、ポリエチレングリコールメチルエーテル(アルドリ
ッチ社製、数平均分子量350)を用いて可塑剤を調製
した。上記一般式(4)において、m=7〕同重量部を
用いたこと以外は、実施例1と同様にして正負電極及び
固体電解質膜を作製し、これらを用いて電池を作製し
た。得られた電池は、実施例1と同様に評価された。評
価結果は、表1及び表2に示した。
(Example 3) In producing the positive and negative electrodes and the solid electrolyte membrane, a plasticizer [Example 1] was used in place of the plasticizer used in Example 1 (m = 3 in the above formula (4)).
A plasticizer was prepared using polyethylene glycol methyl ether (manufactured by Aldrich, number average molecular weight 350) instead of the triethylene glycol methyl ether used in the above. In the above general formula (4), m = 7] A positive / negative electrode and a solid electrolyte membrane were produced in the same manner as in Example 1 except that the same parts by weight were used, and a battery was produced using these. The obtained battery was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

【0058】(実施例4)固体電解質膜の作製に際し
て、実施例1で用いたフェノキシポリエチレングリコー
ルアクリレート(n=6)に替えて、フェノキシポリエ
チレングリコールアクリレート〔新中村化学社製、「A
MP−90G」、上記一般式(1)の重合可能な化合
物、n=9〕同重量部を用いたこと以外は、実施例1と
同様にして正負電極及び固体電解質膜を作製し、これら
を用いて電池を作製した。得られた電池は、実施例1と
同様に評価された。評価結果は、表1及び表2に示し
た。
Example 4 In preparing a solid electrolyte membrane, phenoxy polyethylene glycol acrylate [Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., “A” was used instead of phenoxy polyethylene glycol acrylate (n = 6) used in Example 1.
MP-90G ", a polymerizable compound of the above general formula (1), n = 9] except that the same parts by weight were used, to produce a positive / negative electrode and a solid electrolyte membrane in the same manner as in Example 1. A battery was produced using the above. The obtained battery was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

【0059】(実施例5)正負両電極の作製に際して、
実施例1で用いたポリアクリロニトリルに替えて、フェ
ノキシポリエチレングリコールアクリレート〔新中村化
学社製、「AMP−60G」、上記一般式(1)の重合
可能な化合物、n=6〕4.5重量部と、エチレンオキ
サイド変性ビスフェノールAジアクリレート〔新中村化
学社製、「A−BPE−20」、上記一般式(2)の重
合可能な化合物、a+b=20〕0.6重量部と、ベン
ゾイルペルオキシド1.1重量部とを用い、70℃で8
分間加熱して正負両電極を作製したこと以外は、実施例
1と同様にして電池を作製した。得られた電池は、実施
例1と同様に評価された。評価結果は、表1及び表2に
示した。
(Example 5) In producing both positive and negative electrodes,
4.5 parts by weight of phenoxy polyethylene glycol acrylate [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., “AMP-60G”, polymerizable compound of the above general formula (1), n = 6] in place of the polyacrylonitrile used in Example 1 0.6 parts by weight of ethylene oxide-modified bisphenol A diacrylate [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., "A-BPE-20", a polymerizable compound of the general formula (2), a + b = 20], and benzoyl peroxide 1 8 parts at 70 ° C.
A battery was fabricated in the same manner as in Example 1, except that the positive and negative electrodes were fabricated by heating for minutes. The obtained battery was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

【0060】(比較例1)固体電解質膜の作製に際し
て、メトキシヘキサエチレングリコールアクリレート
(新中村化学社製、「AM−60G」)13.5重量部
と、(ポリ)エチレングリコールジアクリレート〔新中
村化学社製、「NKエステルA−600」、上記一般式
(3)の重合可能な化合物、c=14〕3重量部を用い
たこと以外は、実施例1と同様にして電池を作製した。
得られた電池は、実施例1と同様に評価された。評価結
果は、表1及び表2に示した。
(Comparative Example 1) In preparing a solid electrolyte membrane, 13.5 parts by weight of methoxyhexaethylene glycol acrylate (“AM-60G” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and (poly) ethylene glycol diacrylate [Shin-Nakamura A battery was produced in the same manner as in Example 1, except that 3 parts by weight of “NK ester A-600”, a polymerizable compound of the general formula (3), c = 14], manufactured by Chemical Industries, Ltd., were used.
The obtained battery was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

【0061】(比較例2)固体電解質膜の作製に際し
て、2−エトキシエチルアクリレート、アクリロニトリ
ル及びトリ(エチレングリコール)ジメタクリレートを
重量比で5.88:1.88:1.00の割合で混合し
たモノマー溶液16.5重量部に、エチレンカーボネー
ト/プロピレンカーボネート混合物71.4重量部と、
ベンゾイルペルオキシド1.1重量部と、LiPF6
1重量部の混合物を成形し、70℃で8分間加熱して固
体電解質膜を作製したこと以外は、実施例1と同様にし
て電池を作製した。得られた電池は、実施例1と同様に
評価された。評価結果は、図1及び表2に示した。
(Comparative Example 2) In producing a solid electrolyte membrane, 2-ethoxyethyl acrylate, acrylonitrile and tri (ethylene glycol) dimethacrylate were mixed at a weight ratio of 5.88: 1.88: 1.00. To 16.5 parts by weight of the monomer solution, 71.4 parts by weight of an ethylene carbonate / propylene carbonate mixture,
And benzoyl peroxide 1.1 parts by weight, LiPF 6 1
A battery was produced in the same manner as in Example 1, except that 1 part by weight of the mixture was molded and heated at 70 ° C. for 8 minutes to produce a solid electrolyte membrane. The obtained battery was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in FIG.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】[0064]

【発明の効果】請求項1記載の発明の固体電解質用イオ
ン伝導性樹脂は、上述のように構成されているので、イ
オン伝導性及び機械的強度等に優れ、これを電極バイン
ダーや固体電解質として用いた電池は、高容量、高エネ
ルギー密度及び良好なサイクル特性を示す小型軽量化電
池、特に、リチウムポリマー電池等の二次電池として各
種電子機器の電源に用いられ、顕著な効果を奏し得るも
のである。
The ionic conductive resin for a solid electrolyte according to the first aspect of the present invention is excellent in ionic conductivity and mechanical strength because it is constituted as described above, and is used as an electrode binder or a solid electrolyte. The batteries used are compact and lightweight batteries that exhibit high capacity, high energy density, and good cycle characteristics, and are used as power sources for various electronic devices as secondary batteries such as lithium polymer batteries, and can produce significant effects. It is.

【0065】請求項2及び3記載の発明の固体電解質用
イオン伝導性樹脂は、上述のように構成されているの
で、いずれも前項記載の発明の固体電解質用イオン伝導
性樹脂が奏する優れた諸効果に加えて、特に優れた機械
的強度を有するものである。
Since the ion conductive resin for a solid electrolyte according to the second and third aspects of the present invention is constructed as described above, all of the excellent ion conductive resins for the solid electrolyte according to the invention according to the preceding aspect are produced. In addition to the effect, it has particularly excellent mechanical strength.

【0066】請求項4及び5記載の発明の固体電解質用
イオン伝導性樹脂組成物は、上述のように構成されてい
るので、前項記載の発明の固体電解質用イオン伝導性樹
脂が奏する優れた諸効果に加えて、特に優れたイオン伝
導性と耐熱性を示し、更に柔軟性に富む優れた加工性を
併せ有するものである。
The ion conductive resin composition for a solid electrolyte according to the fourth and fifth aspects of the present invention is constituted as described above. In addition to the effects, it exhibits particularly excellent ion conductivity and heat resistance, and further has excellent flexibility and excellent workability.

【0067】請求項6及び7記載の発明の固体電解質
は、上述のように構成されているので、前各項に記載す
る諸効果を有するものであり、これを正負両電極や電極
間の固体電解質として用いた電池は、高容量、高エネル
ギー密度及び良好なサイクル特性を示すもであるので、
小型軽量化が可能であり、特に、リチウムポリマー電池
等の二次電池として各種電子機器の電源に用いられ、顕
著な効果を奏し得るものである。
Since the solid electrolyte according to the present invention is constructed as described above, it has the effects described in the preceding paragraphs. Since the battery used as the electrolyte shows high capacity, high energy density and good cycle characteristics,
It can be reduced in size and weight, and is particularly used as a secondary battery such as a lithium polymer battery as a power source for various electronic devices, and can provide remarkable effects.

【0068】請求項8記載の発明の電池は、上述のよう
に構成されているので、前各項に記載するように、高容
量、高エネルギー密度及び良好なサイクル特性を示すも
であり、小型軽量化が可能であり、各種電子機器の電源
に用いられ、顕著な効果を奏し得るものである。
Since the battery according to the eighth aspect of the present invention is configured as described above, it has high capacity, high energy density and good cycle characteristics as described in each of the preceding sections, and has a small size. It can be reduced in weight and is used as a power source for various electronic devices, and can provide a remarkable effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電池の一例につき、電池ケースを取り
除いて示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an example of a battery of the present invention with a battery case removed.

【図2】図1のII−II線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正電極 2 負電極 3 固体電解質膜 11、21 集電体 12、22 リード線 13 正電極活物質層 23 負電極活物質層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 2 Negative electrode 3 Solid electrolyte membrane 11, 21 Current collector 12, 22 Lead wire 13 Positive electrode active material layer 23 Negative electrode active material layer

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 299/02 C08F 299/02 5H029 C08K 5/42 C08K 5/42 C08L 33/14 C08L 33/14 55/00 55/00 H01B 1/12 H01B 1/12 Z H01M 8/02 H01M 8/02 P 8/10 8/10 10/40 10/40 B Fターム(参考) 4J002 BG071 BQ001 DE187 DE197 DH047 DK007 EV246 FD026 FD207 GQ00 4J027 AC03 AC06 AJ08 BA19 CA10 CA26 CB03 CC02 CD01 4J100 AL08P AL66Q BA08P BA08Q BC43P BC45Q CA01 CA04 JA43 5G301 CA30 CD01 5H026 AA06 EE18 5H029 AJ06 AM16 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C08F 299/02 C08F 299/02 5H029 C08K 5/42 C08K 5/42 C08L 33/14 C08L 33/14 55/00 55 / 00 H01B 1/12 H01B 1/12 Z H01M 8/02 H01M 8/02 P 8/10 8/10 10/40 10/40 BF term (reference) 4J002 BG071 BQ001 DE187 DE197 DH047 DK007 EV246 FD026 FD207 GQ00 4J027 AC03 AC06 AJ08 BA19 CA10 CA26 CB03 CC02 CD01 4J100 AL08P AL66Q BA08P BA08Q BC43P BC45Q CA01 CA04 JA43 5G301 CA30 CD01 5H026 AA06 EE18 5H029 AJ06 AM16

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1)で表されるモノマーの
群より選ばれた1種以上が重合したイオン伝導性樹脂を
含有してなることを特徴とする固体電解質用イオン伝導
性樹脂。 【化1】 (式中、R1 は、水素、炭素数10以下のアルキル基又
はフッ化アルキル基を表し、nは、20以下の自然数を
表す)
1. An ion conductive resin for a solid electrolyte, comprising an ion conductive resin obtained by polymerizing at least one selected from the group of monomers represented by the following general formula (1). Embedded image (In the formula, R 1 represents hydrogen, an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a fluorinated alkyl group, and n represents a natural number of 20 or less.)
【請求項2】 下記一般式(1)で表されるモノマーの
群より選ばれた1種以上と、分子中に2個の(メタ)ア
クリロイル基を有するモノマーの群より選ばれた1種以
上が共重合したイオン伝導性樹脂を含有してなることを
特徴とする固体電解質用イオン伝導性樹脂。 【化2】 (式中、R1 は、水素、炭素数10以下のアルキル基又
はフッ化アルキル基を表し、nは、20以下の自然数を
表す)
2. One or more selected from the group of monomers represented by the following general formula (1) and one or more selected from the group of monomers having two (meth) acryloyl groups in the molecule: An ion-conductive resin for a solid electrolyte, characterized by containing an ion-conductive resin copolymerized with a resin. Embedded image (In the formula, R 1 represents hydrogen, an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a fluorinated alkyl group, and n represents a natural number of 20 or less.)
【請求項3】 上記分子中に2個の(メタ)アクリロイ
ル基を有するモノマーが、下記一般式(2)又は一般式
(3)で表される化合物であることを特徴とする請求項
2記載の固体電解質用イオン伝導性樹脂。 【化3】 【化4】 (式中、R2 及びR3 は、各々、水素、炭素数10以下
のアルキル基又はフッ化アルキル基を表し、a、b、c
及び(a+b)は、各々、20以下の自然数を表す)
3. The compound according to claim 2, wherein the monomer having two (meth) acryloyl groups in the molecule is a compound represented by the following general formula (2) or (3). Ion conductive resin for solid electrolyte. Embedded image Embedded image (Wherein R 2 and R 3 each represent hydrogen, an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a fluorinated alkyl group, and a, b, c
And (a + b) each represent a natural number of 20 or less.
【請求項4】 請求項1、2又は3記載の固体電解質用
イオン伝導性樹脂と可塑剤とを含有してなることを特徴
とする固体電解質用イオン伝導性樹脂組成物。
4. An ion-conductive resin composition for a solid electrolyte, comprising the ion-conductive resin for a solid electrolyte according to claim 1, 2 or 3, and a plasticizer.
【請求項5】 上記可塑剤が、下記一般式(4)で表さ
れる化合物であることを特徴とする請求項4記載の固体
電解質用イオン伝導性樹脂組成物。 【化5】 〔式中、mは、20以下の自然数を表し、前記一般式
(1)に示すn+5以下である〕
5. The ion conductive resin composition for a solid electrolyte according to claim 4, wherein the plasticizer is a compound represented by the following general formula (4). Embedded image [In the formula, m represents a natural number of 20 or less, and is n + 5 or less shown in the general formula (1).]
【請求項6】 請求項1、2又は3記載の固体電解質用
イオン伝導性樹脂もしくは請求項4又は5記載の固体電
解質用イオン伝導性樹脂組成物とイオン性化合物とを含
有してなることを特徴とする固体電解質。
6. An ionic compound comprising the ionic conductive resin for a solid electrolyte according to claim 1, 2 or 3, or the ionic conductive resin composition for a solid electrolyte according to claim 4 or 5. Characterized solid electrolyte.
【請求項7】 上記イオン性化合物が、リチウム塩であ
ることを特徴とする請求項6項記載の固体電解質。
7. The solid electrolyte according to claim 6, wherein the ionic compound is a lithium salt.
【請求項8】 請求項6又は7記載の固体電解質を用い
てなることを特徴とする電池。
8. A battery comprising the solid electrolyte according to claim 6 or 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010080301A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Nippon Nyukazai Kk Polyelectrolyte and lithium-ion secondary battery using the same
WO2012140707A1 (en) * 2011-04-11 2012-10-18 パナソニック株式会社 Thin battery and battery device

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