JP2002033017A - 高分子固体電解質および二次電池 - Google Patents
高分子固体電解質および二次電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高いイオン伝導度を有し、また同時に電
気化学的安定性にも優れ、さらに充電状態での安定性に
優れた高分子固体電解質を提供すること。また、そのよ
うな高分子固体電解質を用いた二次電池を提供するこ
と。 【解決手段】 高分子化合物中に、酸無水物構造を有す
る化合物および周期律表第Ｉａ族の金属塩を含有させて
なる高分子固体電解質。および、その高分子固体電解質
を用いた二次電池。
気化学的安定性にも優れ、さらに充電状態での安定性に
優れた高分子固体電解質を提供すること。また、そのよ
うな高分子固体電解質を用いた二次電池を提供するこ
と。 【解決手段】 高分子化合物中に、酸無水物構造を有す
る化合物および周期律表第Ｉａ族の金属塩を含有させて
なる高分子固体電解質。および、その高分子固体電解質
を用いた二次電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一次電池、二次電
池、コンデンサーなどに用いられる高分子固体電解質、
およびそれを用いた二次電池に関する。より詳細には、
保存安定性に優れたアクリレートまたはメタクリレート
系高分子固体電解質、およびそれを用いた二次電池に関
する。
池、コンデンサーなどに用いられる高分子固体電解質、
およびそれを用いた二次電池に関する。より詳細には、
保存安定性に優れたアクリレートまたはメタクリレート
系高分子固体電解質、およびそれを用いた二次電池に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一次電池、二次電池、コンデンサ
ーなどの電気化学素子には液体の電解質が用いられてき
た。しかしながら液体の電解質を使用すると、製品容器
からの漏液が懸念されることから、電気化学素子を利用
する上で、長期間の信頼性を高めるための改良が求めら
れていた。
ーなどの電気化学素子には液体の電解質が用いられてき
た。しかしながら液体の電解質を使用すると、製品容器
からの漏液が懸念されることから、電気化学素子を利用
する上で、長期間の信頼性を高めるための改良が求めら
れていた。
【０００３】その一つの改良方法として、液体の電解質
に代わって固体電解質を用いる方法が検討されている。
固体の電解質を用いれば、漏液の心配はなくなることか
ら、信頼性の高い素子を提供できるとともに、素子自体
の小型・軽量化が同時に図れるメリットもある。
に代わって固体電解質を用いる方法が検討されている。
固体の電解質を用いれば、漏液の心配はなくなることか
ら、信頼性の高い素子を提供できるとともに、素子自体
の小型・軽量化が同時に図れるメリットもある。
【０００４】近年、固体電解質の中でも高分子固体電解
質が注目され、研究されている。高分子固体電解質は、
可撓性を有するために、電極−電解質間のイオン電子交
換反応過程で生じる体積変化にも柔軟に対応できると推
測されることから、実用化への期待が高まっている。
質が注目され、研究されている。高分子固体電解質は、
可撓性を有するために、電極−電解質間のイオン電子交
換反応過程で生じる体積変化にも柔軟に対応できると推
測されることから、実用化への期待が高まっている。
【０００５】そのような高分子固体電解質の一例とし
て、ポリエーテル構造を有するポリエチレンオキサイド
とリチウム塩などのアルカリ金属塩との複合体が知られ
ている。また特開平５−２５３５３号公報には、ポリオ
キシアルキレンのジエステル化合物、ポリメトキシオキ
シアルキレンのエステル化合物、および二重結合を持っ
たオキシ化合物との共重合体からなる架橋樹脂と無機塩
とを主たる構成成分にする高分子固体電解質が記載され
ている。さらに特開平６−２２３８４２号公報には、カ
ーボネート基を官能基として有する有機高分子物質と金
属塩とからなる高分子固体電解質が記載されている。
て、ポリエーテル構造を有するポリエチレンオキサイド
とリチウム塩などのアルカリ金属塩との複合体が知られ
ている。また特開平５−２５３５３号公報には、ポリオ
キシアルキレンのジエステル化合物、ポリメトキシオキ
シアルキレンのエステル化合物、および二重結合を持っ
たオキシ化合物との共重合体からなる架橋樹脂と無機塩
とを主たる構成成分にする高分子固体電解質が記載され
ている。さらに特開平６−２２３８４２号公報には、カ
ーボネート基を官能基として有する有機高分子物質と金
属塩とからなる高分子固体電解質が記載されている。
【０００６】一方、特開平１−２４１７６４号公報に
は、ポリカーボネートポリオールのメタクリル酸エステ
ルを重合させることによって得られるポリカーボネート
メタクリレート樹脂は、高分子電解質材料として優れた
特性を有することが記載されている。
は、ポリカーボネートポリオールのメタクリル酸エステ
ルを重合させることによって得られるポリカーボネート
メタクリレート樹脂は、高分子電解質材料として優れた
特性を有することが記載されている。
【０００７】一般に固体電解質は、液体電解質に比べて
イオン伝導度が低いことから、充放電特性に優れた電池
の製造は難しく、そのために固体電解質中にカーボネー
ト化合物等を可塑剤として共存させることが行われてい
る。しかしながら、これらの可塑剤を含む固体高分子電
解質は、その種類によっては充電状態で保存すると、特
に金属塩としてＬｉＰＦ6を用いた時に液状化すること
がある。従って、固体電解質を用いて充放電特性に優
れ、高温環境下で安定的に作動する一次電池、二次電池
を実現するためには、イオン伝導度が高く、しかも電気
化学的安定性にも優れ、充電状態での安定性に優れ、か
つ低コストの高分子固体電解質の出現が望まれている。
イオン伝導度が低いことから、充放電特性に優れた電池
の製造は難しく、そのために固体電解質中にカーボネー
ト化合物等を可塑剤として共存させることが行われてい
る。しかしながら、これらの可塑剤を含む固体高分子電
解質は、その種類によっては充電状態で保存すると、特
に金属塩としてＬｉＰＦ6を用いた時に液状化すること
がある。従って、固体電解質を用いて充放電特性に優
れ、高温環境下で安定的に作動する一次電池、二次電池
を実現するためには、イオン伝導度が高く、しかも電気
化学的安定性にも優れ、充電状態での安定性に優れ、か
つ低コストの高分子固体電解質の出現が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高いイオン
伝導度を有し、また同時に電気化学的安定性にも優れ、
さらに充電状態での安定性に優れた高分子固体電解質の
提供を目的とする。また本発明は、そのような高分子固
体電解質を用いた二次電池の提供を目的とする。
伝導度を有し、また同時に電気化学的安定性にも優れ、
さらに充電状態での安定性に優れた高分子固体電解質の
提供を目的とする。また本発明は、そのような高分子固
体電解質を用いた二次電池の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、高分子化合物
中に、酸無水物構造を有する化合物および周期律表第Ｉ
ａ族の金属塩を含有させてなる高分子固体電解質を提供
する。
中に、酸無水物構造を有する化合物および周期律表第Ｉ
ａ族の金属塩を含有させてなる高分子固体電解質を提供
する。
【００１０】前記の酸無水物構造を有する化合物が下記
一般式（１）で表される化合物である高分子固体電解質
は本発明の好ましい態様である。 Ｒ1−Ａ−Ｏ−Ｂ−Ｒ2 （１） （式中において、Ｒ1，Ｒ2は、同一でも異なっていても
良く、有機基を示し、Ｒ1およびＲ2が互いに結合してい
てもよく、Ａ，Ｂは、それぞれ独立に、Ｃ＝ＯおよびＳ
（＝Ｏ）2から選ばれる基である。）
一般式（１）で表される化合物である高分子固体電解質
は本発明の好ましい態様である。 Ｒ1−Ａ−Ｏ−Ｂ−Ｒ2 （１） （式中において、Ｒ1，Ｒ2は、同一でも異なっていても
良く、有機基を示し、Ｒ1およびＲ2が互いに結合してい
てもよく、Ａ，Ｂは、それぞれ独立に、Ｃ＝ＯおよびＳ
（＝Ｏ）2から選ばれる基である。）
【００１１】前記の高分子化合物が、ポリエーテルポリ
オール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポ
リオール、およびポリエステルカーボネートポリオール
からなる群から選ばれる少なくとも１種のポリオール化
合物の持つ水酸基の一部または全部をアクリル酸または
メタクリル酸と反応させて得られるエステル化合物の１
種または２種以上の重合体からなる前記高分子固体電解
質は本発明の好ましい態様である。
オール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポ
リオール、およびポリエステルカーボネートポリオール
からなる群から選ばれる少なくとも１種のポリオール化
合物の持つ水酸基の一部または全部をアクリル酸または
メタクリル酸と反応させて得られるエステル化合物の１
種または２種以上の重合体からなる前記高分子固体電解
質は本発明の好ましい態様である。
【００１２】前記の周期律表Ｉａ族の金属塩が、リチウ
ム塩である前記の高分子固体電解質もまた本発明の好ま
しい態様である。
ム塩である前記の高分子固体電解質もまた本発明の好ま
しい態様である。
【００１３】前記の高分子化合物が、非水溶媒を保持し
たゲル状物である前記高分子固体電解質もまた本発明の
好ましい態様である。
たゲル状物である前記高分子固体電解質もまた本発明の
好ましい態様である。
【００１４】また本発明は、前期の高分子固体電解質を
含有する二次電池を提供する。
含有する二次電池を提供する。
【００１５】さらに本発明は、前記の高分子固体電解質
と、負極活物質として金属リチウム、リチウム含有合
金、リチウムイオンのドープおよび脱ドープが可能な炭
素材料、リチウムイオンのドープおよび脱ドープが可能
な酸化スズ、リチウムイオンのドープおよび脱ドープが
可能なシリコン、およびリチウムイオンのドープおよび
脱ドープが可能な酸化チタンからなる群から選ばれる少
なくとも１種を含む負極、正極活物質としてリチウムと
遷移金属との複合酸化物を含む正極とからなる二次電池
を提供する。
と、負極活物質として金属リチウム、リチウム含有合
金、リチウムイオンのドープおよび脱ドープが可能な炭
素材料、リチウムイオンのドープおよび脱ドープが可能
な酸化スズ、リチウムイオンのドープおよび脱ドープが
可能なシリコン、およびリチウムイオンのドープおよび
脱ドープが可能な酸化チタンからなる群から選ばれる少
なくとも１種を含む負極、正極活物質としてリチウムと
遷移金属との複合酸化物を含む正極とからなる二次電池
を提供する。
【００１６】
【発明実施の具体的形態】次に本発明に係わる高分子固
体電解質およびそれを用いた二次電池の各構成について
説明する。なお、本明細書では、アクリレートおよびメ
タクリレートを併せて（メタ）アクリレートと記す。
体電解質およびそれを用いた二次電池の各構成について
説明する。なお、本明細書では、アクリレートおよびメ
タクリレートを併せて（メタ）アクリレートと記す。
【００１７】本発明の高分子固体電解質は、高分子化合
物中に、酸無水物構造を有する化合物および周期律表第
Ｉａ族の金属塩を含有させてなる高分子固体電解質であ
る。
物中に、酸無水物構造を有する化合物および周期律表第
Ｉａ族の金属塩を含有させてなる高分子固体電解質であ
る。
【００１８】酸無水物構造を有する化合物本発明で使用
することのできる酸無水物構造を有する化合物とは、分
子中に酸無水物構造を有する化合物をいい、その要件を
満たす化合物であれば、制限なく使用することができ
る。本発明で使用することのできる酸無水物構造を有す
る化合物の好ましい例といて、次の式（１）で表される
化合物を挙げることができる。 Ｒ1−Ａ−Ｏ−Ｂ−Ｒ2 （１） （式中、Ｒ1，Ｒ2は、同じでも異なっていてもよく、有
機基を示し、Ａ，Ｂはそれぞれ独立にＣ＝ＯまたはＳ
（＝Ｏ）2から選ばれる基であり、Ｒ1とＲ2が互いに結
合していてもよい。）
することのできる酸無水物構造を有する化合物とは、分
子中に酸無水物構造を有する化合物をいい、その要件を
満たす化合物であれば、制限なく使用することができ
る。本発明で使用することのできる酸無水物構造を有す
る化合物の好ましい例といて、次の式（１）で表される
化合物を挙げることができる。 Ｒ1−Ａ−Ｏ−Ｂ−Ｒ2 （１） （式中、Ｒ1，Ｒ2は、同じでも異なっていてもよく、有
機基を示し、Ａ，Ｂはそれぞれ独立にＣ＝ＯまたはＳ
（＝Ｏ）2から選ばれる基であり、Ｒ1とＲ2が互いに結
合していてもよい。）
【００１９】前記の一般式（１）で表される化合物が、
下記の一般式（２）〜（６）で表される化合物であるこ
とがさらに好ましい。一般式（１）において、Ａ、Ｂが
ともにＣ＝Ｏである場合、下記一般式（２）となる。 Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ2 （２） 式中Ｒ1，Ｒ2は上記したとおりである。一般式（２）に
おいて、Ｒ1とＲ2が互いに結合した下記の一般式（３）
で表される化合物を、式（２）で表される化合物の好ま
しい例して挙げることができる。
下記の一般式（２）〜（６）で表される化合物であるこ
とがさらに好ましい。一般式（１）において、Ａ、Ｂが
ともにＣ＝Ｏである場合、下記一般式（２）となる。 Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ2 （２） 式中Ｒ1，Ｒ2は上記したとおりである。一般式（２）に
おいて、Ｒ1とＲ2が互いに結合した下記の一般式（３）
で表される化合物を、式（２）で表される化合物の好ま
しい例して挙げることができる。
【化３】 式中、Ｒ3〜Ｒ6は、互いに同じでも異なっていてもよ
く、水素原子、ハロゲン原子または有機基であって、好
ましくは水素原子または炭素数１〜１０の飽和もしくは
不飽和炭化水素基である。具体例としては、水素原子、
メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル
基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−
ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、１−ｎ−ヘキセニル基、
２−ｎ−ヘキセニル基、１−ｎ−ドデセニル基、２−ｎ
−ドデセニル基、ジイソブテニル基などを挙げることが
できる。Ｒ3とＲ5がさらに互いに結合して環を形成して
いてもよい。Ｒ3とＲ5がさらに互いに結合して形成した
環がノルボルナン骨格またはノルボルネン骨格である化
合物は、好ましい例である。
く、水素原子、ハロゲン原子または有機基であって、好
ましくは水素原子または炭素数１〜１０の飽和もしくは
不飽和炭化水素基である。具体例としては、水素原子、
メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル
基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−
ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、１−ｎ−ヘキセニル基、
２−ｎ−ヘキセニル基、１−ｎ−ドデセニル基、２−ｎ
−ドデセニル基、ジイソブテニル基などを挙げることが
できる。Ｒ3とＲ5がさらに互いに結合して環を形成して
いてもよい。Ｒ3とＲ5がさらに互いに結合して形成した
環がノルボルナン骨格またはノルボルネン骨格である化
合物は、好ましい例である。
【００２０】一般式（１）において、ＡがＣ＝Ｏで、Ｂ
がＳ（＝Ｏ）2であるとき、下記一般式（４）となる。 Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｒ2 （４） 式中、Ｒ1，Ｒ2は上記と同じである。Ｒ1，Ｒ2の好まし
い例として、メチル基、トリフルオロメチル基、４−メ
チルフェニル基、アセトキシル基からなる群から選ばれ
るいずれかの基を挙げることができる。Ｒ1とＲ2が互い
に結合していてもよい。Ｒ1とＲ2が互いに結合して環状
化合物を形成したものとして下記一般式（５）で示され
る化合物を、式（５）の化合物の好ましい例として挙げ
ることができる。
がＳ（＝Ｏ）2であるとき、下記一般式（４）となる。 Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｒ2 （４） 式中、Ｒ1，Ｒ2は上記と同じである。Ｒ1，Ｒ2の好まし
い例として、メチル基、トリフルオロメチル基、４−メ
チルフェニル基、アセトキシル基からなる群から選ばれ
るいずれかの基を挙げることができる。Ｒ1とＲ2が互い
に結合していてもよい。Ｒ1とＲ2が互いに結合して環状
化合物を形成したものとして下記一般式（５）で示され
る化合物を、式（５）の化合物の好ましい例として挙げ
ることができる。
【００２１】
【化４】 式中、Ｒ7〜Ｒ10は、互いに同じでも異なっていてもよ
く、水素原子、ハロゲン原子または有機基である。Ｒ7
〜Ｒ10の好ましい例は、水素原子、塩素原子、ヨウ素原
子、メトキシ基、エトキシ基からなる群から選ばれるい
ずれかの基である。Ｒ7とＲ8、Ｒ8とＲ9、Ｒ9とＲ
10は、互いに結合して環を形成していてもよい。
く、水素原子、ハロゲン原子または有機基である。Ｒ7
〜Ｒ10の好ましい例は、水素原子、塩素原子、ヨウ素原
子、メトキシ基、エトキシ基からなる群から選ばれるい
ずれかの基である。Ｒ7とＲ8、Ｒ8とＲ9、Ｒ9とＲ
10は、互いに結合して環を形成していてもよい。
【００２２】一般式（１）において、ＡとＢがともにＳ
（＝Ｏ）2であるとき、下記一般式（６）となる。 Ｒ1−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｒ2 （６） 式中、Ｒ1，Ｒ2は上記と同じである。Ｒ1，Ｒ2の好まし
い例は、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル
基、４―メチルーフェニル基、アセトキシル基からなる
群から選ばれるいずれかの基である。Ｒ1，Ｒ2は互いに
結合していてもよい。Ｒ1，Ｒ2が互いに結合して結果、
Ｒ1，Ｒ2が形成する２価の有機基の好ましい例として、
エチレンオキシ基を挙げることができる。
（＝Ｏ）2であるとき、下記一般式（６）となる。 Ｒ1−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｒ2 （６） 式中、Ｒ1，Ｒ2は上記と同じである。Ｒ1，Ｒ2の好まし
い例は、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル
基、４―メチルーフェニル基、アセトキシル基からなる
群から選ばれるいずれかの基である。Ｒ1，Ｒ2は互いに
結合していてもよい。Ｒ1，Ｒ2が互いに結合して結果、
Ｒ1，Ｒ2が形成する２価の有機基の好ましい例として、
エチレンオキシ基を挙げることができる。
【００２３】前記の酸無水物構造を有する化合物の具体
例としては、無水こはく酸、２−ブテン−５−イル−無
水こはく酸、２−ヘキセン−１−イル−無水こはく酸、
ヘキセ−２−エニル−無水こはく酸、ｎ−オクテニル−
無水こはく酸、ノネニル−無水こはく酸、ｎ−デセニル
−無水こはく酸、２−デセニル−無水こはく酸、５−ノ
ルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、４，１０−
ジオキサトリシクロ［５，２，１，０−２，６−］デセ
-−エン−３，５−ジオン、クロレンディックアンハイ
ドライド、１−メチル−７−オキサビシクロ［２，２，
１］−５−ヘプテン−２，３−ジカルボン酸無水物、メ
チルナディックアンハイドライド、２−ブロモ−５−ノ
ルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、メタンスル
ホニックアンハイドライド、トリフルオロメタンスルホ
ニックアンハイドライド、ベンゼンスルホニックアンハ
イドライド、ｐ−トルエンスルホニックアンハイドライ
ド、ジスルフリルフルオライド、カルビルスルファッ
ト、２−スルホベンゼン酸環状無水物、テトラブロモ−
２−スルホベンゼン酸環状無水物、トリフルオロアセチ
ルトリフラット、アセチルメタンスルホネート、アセチ
ル ｐ−トルエンスルホネート、６−エトキシ−３Ｈ−
２，１−ベンゾチオール−３−オン−１，１−ジオキシ
ド等があげられる。
例としては、無水こはく酸、２−ブテン−５−イル−無
水こはく酸、２−ヘキセン−１−イル−無水こはく酸、
ヘキセ−２−エニル−無水こはく酸、ｎ−オクテニル−
無水こはく酸、ノネニル−無水こはく酸、ｎ−デセニル
−無水こはく酸、２−デセニル−無水こはく酸、５−ノ
ルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、４，１０−
ジオキサトリシクロ［５，２，１，０−２，６−］デセ
-−エン−３，５−ジオン、クロレンディックアンハイ
ドライド、１−メチル−７−オキサビシクロ［２，２，
１］−５−ヘプテン−２，３−ジカルボン酸無水物、メ
チルナディックアンハイドライド、２−ブロモ−５−ノ
ルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、メタンスル
ホニックアンハイドライド、トリフルオロメタンスルホ
ニックアンハイドライド、ベンゼンスルホニックアンハ
イドライド、ｐ−トルエンスルホニックアンハイドライ
ド、ジスルフリルフルオライド、カルビルスルファッ
ト、２−スルホベンゼン酸環状無水物、テトラブロモ−
２−スルホベンゼン酸環状無水物、トリフルオロアセチ
ルトリフラット、アセチルメタンスルホネート、アセチ
ル ｐ−トルエンスルホネート、６−エトキシ−３Ｈ−
２，１−ベンゾチオール−３−オン−１，１−ジオキシ
ド等があげられる。
【００２４】高分子化合物 本発明で使用することのできる高分子化合物は、特に
（メタ）アクリレート基を有するモノマーを他の重合性
モノマーの存在下もしくは非存在下で重合させたものが
好ましい。
（メタ）アクリレート基を有するモノマーを他の重合性
モノマーの存在下もしくは非存在下で重合させたものが
好ましい。
【００２５】（メタ）アクリレート基を有するモノマー
の好ましい例としては、ポリエーテルポリオール、ポリ
カーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ま
たはポリエステルカーボネートポリオールの水酸基の一
部またはすべてを（メタ）アクリル酸エステルに変換し
たポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリカーボネー
ト（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリ
レート、またはポリエステルカーボネート（メタ）アク
リレート等があげられる。ここでポリオールは、水酸基
数が２以上のアルコールを意味し、そのポリエーテルポ
リオール、ポリカーボネートポリオール、またはポリエ
ステルポリオールの重量平均分子量としては、２００〜
１００，０００、好ましくは２５０〜２０，０００、よ
り好ましくは３００〜１０，０００が望ましい。なお、
重量平均分子量が５００〜１００，０００、または１，
０００〜２０，０００のポリオールも十分に本発明の目
的を達成することができる。
の好ましい例としては、ポリエーテルポリオール、ポリ
カーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ま
たはポリエステルカーボネートポリオールの水酸基の一
部またはすべてを（メタ）アクリル酸エステルに変換し
たポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリカーボネー
ト（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリ
レート、またはポリエステルカーボネート（メタ）アク
リレート等があげられる。ここでポリオールは、水酸基
数が２以上のアルコールを意味し、そのポリエーテルポ
リオール、ポリカーボネートポリオール、またはポリエ
ステルポリオールの重量平均分子量としては、２００〜
１００，０００、好ましくは２５０〜２０，０００、よ
り好ましくは３００〜１０，０００が望ましい。なお、
重量平均分子量が５００〜１００，０００、または１，
０００〜２０，０００のポリオールも十分に本発明の目
的を達成することができる。
【００２６】前記したポリエーテルポリオールは、アル
キレンオキシドを重合して、あるいは多価アルコールに
アルキレンオキシドを付加させることによって得ること
ができる。アルキレンオキシドとしては、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロ
フラン等を挙げることができ、それらを単独で用いて
も、あるいは２種以上を組み合わせて用いてもよい。多
価アルコールとしては、前述したと同様のグリコール類
やポリオール類を使用することができる。ポリエーテル
ポリオールの具体例として、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールを
挙げることができる。
キレンオキシドを重合して、あるいは多価アルコールに
アルキレンオキシドを付加させることによって得ること
ができる。アルキレンオキシドとしては、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロ
フラン等を挙げることができ、それらを単独で用いて
も、あるいは２種以上を組み合わせて用いてもよい。多
価アルコールとしては、前述したと同様のグリコール類
やポリオール類を使用することができる。ポリエーテル
ポリオールの具体例として、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールを
挙げることができる。
【００２７】前記したポリカーボネートポリオール化合
物は、２価以上の多価アルコールおよび炭酸ジエステル
またはホスゲンとの重縮合によって合成することができ
る。多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，４
−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メ
チル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジ
オール、１，８−オクタンジオール、１，３−ビス（２
−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−
ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ネオペンチルグリコー
ル、２−メチル−１，８−オクタンジオール、１，９−
ノナンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール等のジオール類、
またトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、
ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジ
ペンタエリスリトール、グリセリン、ソルビトール等の
ポリオール類、さらにこれらのポリオール類の水酸基に
対して１〜５当量のエチレンオキシド、プロピレンオキ
シド、あるいはその他のアルキレンオキシドを付加させ
た水酸基を有するアルコール類等が挙げられる。多価ア
ルコールは、これらを単独で用いても、あるいは２種以
上を混合して用いてもよい。
物は、２価以上の多価アルコールおよび炭酸ジエステル
またはホスゲンとの重縮合によって合成することができ
る。多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，４
−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メ
チル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジ
オール、１，８−オクタンジオール、１，３−ビス（２
−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−
ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ネオペンチルグリコー
ル、２−メチル−１，８−オクタンジオール、１，９−
ノナンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール等のジオール類、
またトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、
ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジ
ペンタエリスリトール、グリセリン、ソルビトール等の
ポリオール類、さらにこれらのポリオール類の水酸基に
対して１〜５当量のエチレンオキシド、プロピレンオキ
シド、あるいはその他のアルキレンオキシドを付加させ
た水酸基を有するアルコール類等が挙げられる。多価ア
ルコールは、これらを単独で用いても、あるいは２種以
上を混合して用いてもよい。
【００２８】炭酸ジエステルとしては、炭酸ジメチル、
炭酸ジエチル、炭酸ジイソプロピル、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート等を挙げることができ、
これらはそれ単独で用いても、あるいは２種以上を組み
合わせて用いてもよい。
炭酸ジエチル、炭酸ジイソプロピル、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート等を挙げることができ、
これらはそれ単独で用いても、あるいは２種以上を組み
合わせて用いてもよい。
【００２９】前記のポリエステルポリオールは、ヒドロ
キシカルボン酸またはラクトンの重縮合によって、ある
いは多価アルコールと多価カルボン酸との重縮合によっ
て合成することができる。ここで、ヒドロキシカルボン
酸またはラクトンとしては、ヒドロキシ酢酸、乳酸、β
−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロ
ラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、
γ−ヘプタラクトン、γ−オクタラクトン、γ−ノナラ
クトン、γ−デカノラクトン、δ−バレロラクトン、β
−メチル−δ−バレロラクトン、δ−ヘキサラクトン、
δ−オクタラクトン、δ−デカノラクトン、δ−ノナラ
クトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。なお、末
端官能基を水酸基にするために、通常、２〜６価のポリ
ヒドロキシ化合物を重合開始剤として添加し、重縮合が
行われる。
キシカルボン酸またはラクトンの重縮合によって、ある
いは多価アルコールと多価カルボン酸との重縮合によっ
て合成することができる。ここで、ヒドロキシカルボン
酸またはラクトンとしては、ヒドロキシ酢酸、乳酸、β
−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロ
ラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、
γ−ヘプタラクトン、γ−オクタラクトン、γ−ノナラ
クトン、γ−デカノラクトン、δ−バレロラクトン、β
−メチル−δ−バレロラクトン、δ−ヘキサラクトン、
δ−オクタラクトン、δ−デカノラクトン、δ−ノナラ
クトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。なお、末
端官能基を水酸基にするために、通常、２〜６価のポリ
ヒドロキシ化合物を重合開始剤として添加し、重縮合が
行われる。
【００３０】多価アルコールと多価カルボン酸との重縮
合によってポリエステルポリオールを合成する場合、多
価アルコールとしては、エチレングリコール、１，２−
プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，８
−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、１，３−ビス（２−ヒドロキシエト
キシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキ
シ）ベンゼン、１，４−シクロヘキサンジオール、１，
４−シクロヘキサンジメタノール等のグリコール類、あ
るいは、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタ
ン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパ
ン、ジペンタエリスリトール、グリセリン、ソルビトー
ル等のポリオール類を挙げることができる。
合によってポリエステルポリオールを合成する場合、多
価アルコールとしては、エチレングリコール、１，２−
プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，８
−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、１，３−ビス（２−ヒドロキシエト
キシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキ
シ）ベンゼン、１，４−シクロヘキサンジオール、１，
４−シクロヘキサンジメタノール等のグリコール類、あ
るいは、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタ
ン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパ
ン、ジペンタエリスリトール、グリセリン、ソルビトー
ル等のポリオール類を挙げることができる。
【００３１】多価カルボン酸としては、マロン酸、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン
酸、シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸、シクロヘ
キサン−１，３−ジカルボン酸、シクロヘキサン−１，
４−ジカルボン酸、ｃｉｓ−テトラヒドロフタル酸、フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等を挙げることが
できる。また、ジカルボン酸の代わりに対応する酸無水
物あるいはジカルボン酸ジアルキルエステルを用いても
よい。
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン
酸、シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸、シクロヘ
キサン−１，３−ジカルボン酸、シクロヘキサン−１，
４−ジカルボン酸、ｃｉｓ−テトラヒドロフタル酸、フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等を挙げることが
できる。また、ジカルボン酸の代わりに対応する酸無水
物あるいはジカルボン酸ジアルキルエステルを用いても
よい。
【００３２】前記のポリエステルカーボネートポリオー
ルは、前述したポリエステルポリオールと炭酸ジエステ
ルまたはホスゲンとから合成することができる。炭酸ジ
エステルを用いる場合には、炭酸ジメチル、炭酸ジエチ
ル、炭酸ジイソプロピル、炭酸ジフェニル、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート等を例示すること
ができ、これらは単独で用いても、あるいは２種以上を
組み合わせて用いてもよい。
ルは、前述したポリエステルポリオールと炭酸ジエステ
ルまたはホスゲンとから合成することができる。炭酸ジ
エステルを用いる場合には、炭酸ジメチル、炭酸ジエチ
ル、炭酸ジイソプロピル、炭酸ジフェニル、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート等を例示すること
ができ、これらは単独で用いても、あるいは２種以上を
組み合わせて用いてもよい。
【００３３】高分子化合物の製造方法 これらの、（メタ）アクリレート基を含むモノマーの１
種もしくは２種以上から高分子化合物を製造する場合、
そのポリマーは、重量平均分子量が１０，０００以上で
あることが好ましい。特に、ゲル電解質にする場合に
は、電解液中の溶媒に対する溶解性が低い高分子量架橋
ポリマーにすることが重要である。その製造は、通常の
ポリ（メタ）アクリレートとほぼ同様の方法と条件の下
で行うことができる。
種もしくは２種以上から高分子化合物を製造する場合、
そのポリマーは、重量平均分子量が１０，０００以上で
あることが好ましい。特に、ゲル電解質にする場合に
は、電解液中の溶媒に対する溶解性が低い高分子量架橋
ポリマーにすることが重要である。その製造は、通常の
ポリ（メタ）アクリレートとほぼ同様の方法と条件の下
で行うことができる。
【００３４】重合方法は、（メタ）アクリレート基を含
むモノマーの１種もしくは２種以上を、必要に応じて共
重合可能な他のモノマーの共存下に、紫外線あるいは放
射線を照射し、または加熱することにより行われる。
むモノマーの１種もしくは２種以上を、必要に応じて共
重合可能な他のモノマーの共存下に、紫外線あるいは放
射線を照射し、または加熱することにより行われる。
【００３５】前記の共重合可能な他のモノマーとして
は、ビニルモノマーやビニリデンモノマーが挙げられ、
より具体的には、ビニルエステル、ビニルエーテル、
（メタ）アクリル酸エステル、アリルエーテル、アリル
エステルが好ましい。具体例として、（メタ）アクリル
酸エチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メ
タ）アクリル酸エトキシエトキシエチル、２−（ジメチ
ルアミノ）エチル（メタ）アクリレート、２−（ジエチ
ルアミノ）エチル（メタ）アクリレート、２−（ジｎ−
プロピルアミノ）エチル（メタ）アクリレート、２−
（ジｉ−プロピルアミノ）エチル（メタ）アクリレー
ト、３−（ジメチルアミノ）プロピル（メタ）アクリレ
ート、１−ピペリジンエチル（メタ）アクリレート、２
−Ｎ−モルフォリノエチル（メタ）アクリレート、２−
（ジメチルアミノ）エトキシエチル（メタ）アクリレー
ト、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イ
ル（メタ）アクリレート、１−メチル−２，２，６，６
−テトラメチルピペリジン−４−イル（メタ）アクリレ
ートＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト、N-メチルー２，２，６，６−テトラメチルーポリエ
チレングリコール（メタ）アクリレート、アリルアルコ
ール、酢酸ビニル、スチレン、α―メチルスチレン、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニ
リデン、アクリロニトリル、シアノ酢酸ビニル、アリル
アミン、イソプロピルアクリルアミドビニレンカーボネ
ート、無水マレイン酸が挙げられる。
は、ビニルモノマーやビニリデンモノマーが挙げられ、
より具体的には、ビニルエステル、ビニルエーテル、
（メタ）アクリル酸エステル、アリルエーテル、アリル
エステルが好ましい。具体例として、（メタ）アクリル
酸エチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メ
タ）アクリル酸エトキシエトキシエチル、２−（ジメチ
ルアミノ）エチル（メタ）アクリレート、２−（ジエチ
ルアミノ）エチル（メタ）アクリレート、２−（ジｎ−
プロピルアミノ）エチル（メタ）アクリレート、２−
（ジｉ−プロピルアミノ）エチル（メタ）アクリレー
ト、３−（ジメチルアミノ）プロピル（メタ）アクリレ
ート、１−ピペリジンエチル（メタ）アクリレート、２
−Ｎ−モルフォリノエチル（メタ）アクリレート、２−
（ジメチルアミノ）エトキシエチル（メタ）アクリレー
ト、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イ
ル（メタ）アクリレート、１−メチル−２，２，６，６
−テトラメチルピペリジン−４−イル（メタ）アクリレ
ートＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト、N-メチルー２，２，６，６−テトラメチルーポリエ
チレングリコール（メタ）アクリレート、アリルアルコ
ール、酢酸ビニル、スチレン、α―メチルスチレン、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニ
リデン、アクリロニトリル、シアノ酢酸ビニル、アリル
アミン、イソプロピルアクリルアミドビニレンカーボネ
ート、無水マレイン酸が挙げられる。
【００３６】紫外線照射法により重合する場合には、光
増感剤を用いることができ、そのような光増感剤として
は、ベンゾフェノン、アセトフェノン、２、２―ジメト
キシー２―フェニルアセトフェノンなどを例示できる。
また、加熱法により重合する場合には、熱重合開始剤を
用いることができ、重合様式の違いにより過酸化ベンゾ
イル、パーオキシジカーボネートなどの過酸化物、２，
２’−アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、
アルカリ金属などの求核試薬、ルイス酸などの求電子試
薬を単独使用し、もしくは併用することができる。
増感剤を用いることができ、そのような光増感剤として
は、ベンゾフェノン、アセトフェノン、２、２―ジメト
キシー２―フェニルアセトフェノンなどを例示できる。
また、加熱法により重合する場合には、熱重合開始剤を
用いることができ、重合様式の違いにより過酸化ベンゾ
イル、パーオキシジカーボネートなどの過酸化物、２，
２’−アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、
アルカリ金属などの求核試薬、ルイス酸などの求電子試
薬を単独使用し、もしくは併用することができる。
【００３７】溶媒を用いる場合、その例として、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレ
ングリコールなどのアルコール類、ジクロロメタン、ク
ロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素
類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素類、ヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサンな
どの飽和炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロ
フラン（ＴＨＦ）などのエーテル類、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネートな
どのカーボネート類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
ブチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε
−カプロラクトンなどのエステル類を挙げることができ
る。このとき、高分子化合物と非水溶媒は、重量比で
（高分子化合物）／（非水溶媒）＝０．０２〜１０、好
ましくは０．０４〜１が望ましい。
ール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレ
ングリコールなどのアルコール類、ジクロロメタン、ク
ロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素
類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素類、ヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサンな
どの飽和炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロ
フラン（ＴＨＦ）などのエーテル類、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネートな
どのカーボネート類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
ブチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε
−カプロラクトンなどのエステル類を挙げることができ
る。このとき、高分子化合物と非水溶媒は、重量比で
（高分子化合物）／（非水溶媒）＝０．０２〜１０、好
ましくは０．０４〜１が望ましい。
【００３８】重合させた後、生成ポリマーは、粉末状、
フィルム状、ゲル状等の形状で得られ、固体電解質とし
て利用することができる。溶媒の存在下で反応を進める
と、通常、ゲルを形成するが、そのゲル状物をそのまま
高分子電解質の材料として用いることも可能であるし、
また必要に応じて、乾燥し、溶媒を除去したフィルム状
ないし粉末状のポリマーとして用いることも可能であ
る。
フィルム状、ゲル状等の形状で得られ、固体電解質とし
て利用することができる。溶媒の存在下で反応を進める
と、通常、ゲルを形成するが、そのゲル状物をそのまま
高分子電解質の材料として用いることも可能であるし、
また必要に応じて、乾燥し、溶媒を除去したフィルム状
ないし粉末状のポリマーとして用いることも可能であ
る。
【００３９】高分子固体電解質 本発明に係わる高分子固体電解質は、（メタ）アクリレ
ート基を含むモノマーの１種もしくは２種以上を、共重
合可能な他のモノマーの共存下もしくは非共存下で、紫
外線や放射線を照射し、または加熱によって製造したポ
リマー中に、前記した酸無水物構造を有する化合物およ
び周期律表第Ｉａ族の金属塩が配合されている。
ート基を含むモノマーの１種もしくは２種以上を、共重
合可能な他のモノマーの共存下もしくは非共存下で、紫
外線や放射線を照射し、または加熱によって製造したポ
リマー中に、前記した酸無水物構造を有する化合物およ
び周期律表第Ｉａ族の金属塩が配合されている。
【００４０】周期律表第Ｉａ族の金属塩としては、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム等の化合物であって、固体
電解質中の金属塩濃度は０．１〜１０ｍｏｌ／ｌ、好ま
しくは０．５〜２ｍｏｌ／ｌの濃度で固体電解質中に含
まれていることが望ましい。金属塩の具体例としては、
ＬiＰＦ6、ＬiＢＦ4、ＬiＣlＯ4、ＬiＡｓＦ6、Ｌi2Ｓi
Ｆ6、Ｌｉ［（Ｃ2Ｆ5）3ＰＦ3］などのリチウム塩が挙
げられる。また、次の一般式で示されるリチウム塩も使
用することができる。ＬiＯＳＯ2Ｒ11、ＬiＮ(ＳＯ2Ｒ
12)(ＳＯ2Ｒ13)、ＬiＣ(ＳＯ2Ｒ14)(ＳＯ2Ｒ15)(ＳＯ2
Ｒ16)、ＬiＮ(ＳＯ2ＯＲ17)(ＳＯ2ＯＲ18)（ここで、Ｒ
11〜Ｒ18は、互いに同一であっても異なっていてもよ
く、炭素数１〜８のパーフルオロアルキル基である）。
これらのリチウム塩は単独で使用してもよく、また２種
以上を混合して使用してもよい。
ウム、ナトリウム、カリウム等の化合物であって、固体
電解質中の金属塩濃度は０．１〜１０ｍｏｌ／ｌ、好ま
しくは０．５〜２ｍｏｌ／ｌの濃度で固体電解質中に含
まれていることが望ましい。金属塩の具体例としては、
ＬiＰＦ6、ＬiＢＦ4、ＬiＣlＯ4、ＬiＡｓＦ6、Ｌi2Ｓi
Ｆ6、Ｌｉ［（Ｃ2Ｆ5）3ＰＦ3］などのリチウム塩が挙
げられる。また、次の一般式で示されるリチウム塩も使
用することができる。ＬiＯＳＯ2Ｒ11、ＬiＮ(ＳＯ2Ｒ
12)(ＳＯ2Ｒ13)、ＬiＣ(ＳＯ2Ｒ14)(ＳＯ2Ｒ15)(ＳＯ2
Ｒ16)、ＬiＮ(ＳＯ2ＯＲ17)(ＳＯ2ＯＲ18)（ここで、Ｒ
11〜Ｒ18は、互いに同一であっても異なっていてもよ
く、炭素数１〜８のパーフルオロアルキル基である）。
これらのリチウム塩は単独で使用してもよく、また２種
以上を混合して使用してもよい。
【００４１】これらの内、特に、ＬiＰＦ6、ＬiＢＦ4、
Ｌｉ［（Ｃ2Ｆ5）3ＰＦ3］、ＬiＯＳＯ2Ｒ11、ＬiＮ(Ｓ
Ｏ2Ｒ12)(ＳＯ2Ｒ13)、ＬiＣ(ＳＯ2Ｒ14)(ＳＯ2Ｒ15)
(ＳＯ 2Ｒ16)、ＬiＮ(ＳＯ2ＯＲ17)(ＳＯ2ＯＲ18)が好ま
く、さらに好ましくはＬｉＰＦ6である。
Ｌｉ［（Ｃ2Ｆ5）3ＰＦ3］、ＬiＯＳＯ2Ｒ11、ＬiＮ(Ｓ
Ｏ2Ｒ12)(ＳＯ2Ｒ13)、ＬiＣ(ＳＯ2Ｒ14)(ＳＯ2Ｒ15)
(ＳＯ 2Ｒ16)、ＬiＮ(ＳＯ2ＯＲ17)(ＳＯ2ＯＲ18)が好ま
く、さらに好ましくはＬｉＰＦ6である。
【００４２】固体電解質の製造は、予め（メタ）アクリ
レート基を含むモノマーの１種もしくは２種以上から製
造したポリマーと酸無水物構造を有する化合物および周
期律表第Ｉａ族の金属塩とを均一混合する方法、あるい
は、重合時にモノマーと酸無水物構造を有する化合物お
よび周期律表第Ｉａ族の金属塩とを均一に混合してから
重合を進める方法等によって行うことができる。特に後
者による方法を採用すると、ポリマー中に金属塩が均一
分散した固体電解質が容易に得られるので好ましい。こ
のとき、前記の酸無水物構造を有する化合物の添加量
は、高分子化合物１００重量部に対して、０．１〜２０
０重量部であることが好ましく、さらに好ましくは１〜
１００重量部である。
レート基を含むモノマーの１種もしくは２種以上から製
造したポリマーと酸無水物構造を有する化合物および周
期律表第Ｉａ族の金属塩とを均一混合する方法、あるい
は、重合時にモノマーと酸無水物構造を有する化合物お
よび周期律表第Ｉａ族の金属塩とを均一に混合してから
重合を進める方法等によって行うことができる。特に後
者による方法を採用すると、ポリマー中に金属塩が均一
分散した固体電解質が容易に得られるので好ましい。こ
のとき、前記の酸無水物構造を有する化合物の添加量
は、高分子化合物１００重量部に対して、０．１〜２０
０重量部であることが好ましく、さらに好ましくは１〜
１００重量部である。
【００４３】例えば、予め（メタ）アクリレート基を含
むモノマーの１種もしくは２種以上と、酸無水物構造を
有する化合物、周期律表第Ｉａ族の金属塩、さらに必要
に応じて溶媒を加え、その均一混合液を平坦な基板上に
塗布し、その後、光照射、放射線照射、あるいは加熱す
ることにより重合およびゲル化を進めることができる。
このようにして、厚さが０．１〜１０００μｍの固体電
解質薄膜を得ることができる。なお、加熱する場合に
は、電解質塩が分解しない温度範囲、例えば、０〜１０
０℃、好ましくは２０〜９０℃で行われることが望まし
い。
むモノマーの１種もしくは２種以上と、酸無水物構造を
有する化合物、周期律表第Ｉａ族の金属塩、さらに必要
に応じて溶媒を加え、その均一混合液を平坦な基板上に
塗布し、その後、光照射、放射線照射、あるいは加熱す
ることにより重合およびゲル化を進めることができる。
このようにして、厚さが０．１〜１０００μｍの固体電
解質薄膜を得ることができる。なお、加熱する場合に
は、電解質塩が分解しない温度範囲、例えば、０〜１０
０℃、好ましくは２０〜９０℃で行われることが望まし
い。
【００４４】また、本発明に係る高分子固体電解質中に
は、前記した酸無水物構造を有する化合物、高分子化合
物および周期律表第Ｉａ族の金属塩の他に、炭酸エステ
ル等の非水溶媒を含有していてもよい。このとき、高分
子化合物と非水溶媒は、重量比で（高分子化合物）／
（非水溶媒）＝０．０２〜１０が好ましく、さらに好ま
しくは０．０４〜１である。高分子化合物中に非水溶媒
を含有させるには、高分子固体電解質を製造する際に非
水溶媒を共存させた状態で重合を行ってもよいし、また
重合後に非水溶媒を含浸させる方法等をとってもよい。
は、前記した酸無水物構造を有する化合物、高分子化合
物および周期律表第Ｉａ族の金属塩の他に、炭酸エステ
ル等の非水溶媒を含有していてもよい。このとき、高分
子化合物と非水溶媒は、重量比で（高分子化合物）／
（非水溶媒）＝０．０２〜１０が好ましく、さらに好ま
しくは０．０４〜１である。高分子化合物中に非水溶媒
を含有させるには、高分子固体電解質を製造する際に非
水溶媒を共存させた状態で重合を行ってもよいし、また
重合後に非水溶媒を含浸させる方法等をとってもよい。
【００４５】非水溶媒としては、炭酸エステルあるいは
ラクトンが好適に使用できる。炭酸エステルの例として
は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチ
ルカーボネートなどの鎖状ないし環状カーボネートが、
またラクトンの例としては、γ−ブチロラクトン、δ−
バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどが挙げられ
る。
ラクトンが好適に使用できる。炭酸エステルの例として
は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチ
ルカーボネートなどの鎖状ないし環状カーボネートが、
またラクトンの例としては、γ−ブチロラクトン、δ−
バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどが挙げられ
る。
【００４６】本発明に係る高分子固体電解質は、非水溶
媒を含有する状態において保液性に優れ、イオン伝導性
が高く、また充電状態での保存安定性に優れている。こ
のような高分子固体電解質は、例えば一次電池、二次電
池、キャパシタ、エレクトロクロミック表示素子などの
電気化学素子、医療用アクチュエータなどに用いること
ができる。とくに、この高分子固体電解質は、リチウム
イオン二次電池の有機電解液の代替としての用途に適し
ている。さらに、粉末状電極材を集電体上に分散し固定
するために用いる結着材としても利用することができ
る。
媒を含有する状態において保液性に優れ、イオン伝導性
が高く、また充電状態での保存安定性に優れている。こ
のような高分子固体電解質は、例えば一次電池、二次電
池、キャパシタ、エレクトロクロミック表示素子などの
電気化学素子、医療用アクチュエータなどに用いること
ができる。とくに、この高分子固体電解質は、リチウム
イオン二次電池の有機電解液の代替としての用途に適し
ている。さらに、粉末状電極材を集電体上に分散し固定
するために用いる結着材としても利用することができ
る。
【００４７】二次電池 本発明に係わる二次電池は、負極活物質を含む負極と、
正極活物質を含む正極と、その間に配置される前述した
高分子固体電解質とから構成されている。
正極活物質を含む正極と、その間に配置される前述した
高分子固体電解質とから構成されている。
【００４８】負極活物質としては、金属リチウム、リチ
ウム含有合金、またはリチウムイオンのドープおよび脱
ドープが可能な材料等を用いることができる。そのよう
なリチウムイオンをドープおよび脱ドープすることが可
能な材料としては、炭素材料、酸化スズ、シリコン、酸
化チタン、あるいは遷移金属窒素化物等の中から適宜選
択することができる。これらの中でもリチウムイオンを
ドープおよび脱ドープすることが可能な炭素材料が好ま
しく、それはグラファイトであっても非晶質炭素であっ
てもよい。具体的には、活性炭、炭素繊維、カーボンブ
ラック、メソカーボンマイクロビーズ、天然黒鉛を例示
することができる。
ウム含有合金、またはリチウムイオンのドープおよび脱
ドープが可能な材料等を用いることができる。そのよう
なリチウムイオンをドープおよび脱ドープすることが可
能な材料としては、炭素材料、酸化スズ、シリコン、酸
化チタン、あるいは遷移金属窒素化物等の中から適宜選
択することができる。これらの中でもリチウムイオンを
ドープおよび脱ドープすることが可能な炭素材料が好ま
しく、それはグラファイトであっても非晶質炭素であっ
てもよい。具体的には、活性炭、炭素繊維、カーボンブ
ラック、メソカーボンマイクロビーズ、天然黒鉛を例示
することができる。
【００４９】正極活物質としては、ＭｏＳ2、ＴｉＳ2、
ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5などの遷移金属酸化物または遷移金属
硫化物、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌ
ｉＮｉＯ2、ＬｉＮｉXＣｏ(1-X)Ｏ2などのリチウムと遷
移金属とからなる複合酸化物、ポリアニリン、ポリチオ
フェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリアセン、
ジメルカプトチアジアゾール／ポリアニリン複合体など
の導電性高分子化合物、ジスルフィド化合物等が挙げら
れる。これらの中でも、特にリチウムと遷移金属とから
なる複合酸化物が好ましい。
ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5などの遷移金属酸化物または遷移金属
硫化物、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌ
ｉＮｉＯ2、ＬｉＮｉXＣｏ(1-X)Ｏ2などのリチウムと遷
移金属とからなる複合酸化物、ポリアニリン、ポリチオ
フェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリアセン、
ジメルカプトチアジアゾール／ポリアニリン複合体など
の導電性高分子化合物、ジスルフィド化合物等が挙げら
れる。これらの中でも、特にリチウムと遷移金属とから
なる複合酸化物が好ましい。
【００５０】このような高分子固体電解質を二次電池に
使用する場合、高分子固体電解質をあらかじめフィルム
状に成形し、正極と負極との間に挟み込むことによって
電池を製造することができる。フィルム状に代えてあら
かじめゲル状に形成した高分子固体電解質を配置するこ
ともできる。また、正極、セパレーター、負極の３層構
造体を形成した後、電解液をそこへ含浸させる工程を有
する電池製造プロセスでは、電解液の代わりに、酸無水
物構造を有する化合物、高分子化合物、周期律表第Ｉａ
族の金属塩、および非水溶媒とからなる溶液を添加含浸
し、その後ゲル化させる方法をとることも可能である。
いずれの場合にも、前述した本発明に係わる高分子固体
電解質を使用すれば、従来の電池製造プロセスの改造を
最小限に抑えて、二次電池を製造することができる。電
池の形状としては、フィルム型、コイン型、円筒型、あ
るいは角型など任意の形状をとることができる。
使用する場合、高分子固体電解質をあらかじめフィルム
状に成形し、正極と負極との間に挟み込むことによって
電池を製造することができる。フィルム状に代えてあら
かじめゲル状に形成した高分子固体電解質を配置するこ
ともできる。また、正極、セパレーター、負極の３層構
造体を形成した後、電解液をそこへ含浸させる工程を有
する電池製造プロセスでは、電解液の代わりに、酸無水
物構造を有する化合物、高分子化合物、周期律表第Ｉａ
族の金属塩、および非水溶媒とからなる溶液を添加含浸
し、その後ゲル化させる方法をとることも可能である。
いずれの場合にも、前述した本発明に係わる高分子固体
電解質を使用すれば、従来の電池製造プロセスの改造を
最小限に抑えて、二次電池を製造することができる。電
池の形状としては、フィルム型、コイン型、円筒型、あ
るいは角型など任意の形状をとることができる。
【００５１】
【実施例】次に、本発明を実施例によってさらに詳細に
説明するが、本発明はそれら実施例によって何ら限定さ
れるものではない。
説明するが、本発明はそれら実施例によって何ら限定さ
れるものではない。
【００５２】（合成例１）攪拌機、温度計およびリービ
ッヒ冷却管を装備したガラス反応容器にアジピン酸２９
２ｇ（２．０モル）、ジエチレングリコール３１８ｇ
（３．０モル）、およびチタンテトラブトキシド１２ｍ
ｇを仕込み、１６０℃から２３０℃まで徐々に昇温し、
生成する水を反応系外に除去しながら２４時間反応を続
けた。その結果、目的とするポリエステルジオールを無
色オイル状物として収量５３８ｇで得た。
ッヒ冷却管を装備したガラス反応容器にアジピン酸２９
２ｇ（２．０モル）、ジエチレングリコール３１８ｇ
（３．０モル）、およびチタンテトラブトキシド１２ｍ
ｇを仕込み、１６０℃から２３０℃まで徐々に昇温し、
生成する水を反応系外に除去しながら２４時間反応を続
けた。その結果、目的とするポリエステルジオールを無
色オイル状物として収量５３８ｇで得た。
【００５３】（合成例２）攪拌機、温度計およびディー
ンスタークを装備したガラス反応容器に、合成例３で得
たポリエステルジオール（ＯＨ価２０８ｍｇＫＯＨ／
ｇ）５３．８ｇ、アクリル酸１４．４ｇ、ｐ−トルエン
スルホン酸一水和物１．０８ｇ、４−メトキシフェノー
ル０．１１ｇおよびトルエン１００ｍｌを仕込んだ。６
時間加熱還流させながら、生成する水を反応系外に除去
した。温度を５０℃まで下げた後、無水酢酸４．０８ｇ
を添加してさらにこの温度で２時間攪拌を続けた。次い
で５０℃で協和化学工業（株）の固体塩基製品である
Ｋｙｏｗａａｄ２０００を２０ｇ添加し、この温度で２
時間攪拌を続けた。その後、室温まで冷却した後不溶物
をろ過し、ろ液を減圧下で濃縮することによって、目的
とするポリエステルアクリレートを無色オイル状物とし
て、収量６１．５ｇで得た。
ンスタークを装備したガラス反応容器に、合成例３で得
たポリエステルジオール（ＯＨ価２０８ｍｇＫＯＨ／
ｇ）５３．８ｇ、アクリル酸１４．４ｇ、ｐ−トルエン
スルホン酸一水和物１．０８ｇ、４−メトキシフェノー
ル０．１１ｇおよびトルエン１００ｍｌを仕込んだ。６
時間加熱還流させながら、生成する水を反応系外に除去
した。温度を５０℃まで下げた後、無水酢酸４．０８ｇ
を添加してさらにこの温度で２時間攪拌を続けた。次い
で５０℃で協和化学工業（株）の固体塩基製品である
Ｋｙｏｗａａｄ２０００を２０ｇ添加し、この温度で２
時間攪拌を続けた。その後、室温まで冷却した後不溶物
をろ過し、ろ液を減圧下で濃縮することによって、目的
とするポリエステルアクリレートを無色オイル状物とし
て、収量６１．５ｇで得た。
【００５４】（実施例１） ＜溶液の調整＞酸無水物構造を有する化合物として、こ
はく酸を用い、（メタ）アクリレート構造を有するモノ
マーとして、合成例２で合成したポリエステルジオール
のアクリレートを用いた。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３／７混合物（体積
比）にＬｉＰＦ6を１（ｍｏｌ／ｌ）の濃度で溶解し
た。それぞれを、酸無水物構造を有する化合物／（メ
タ）アクリレート構造を有するモノマー／電解液＝１／
１０／１００（重量比）の割合で混合した後、２，２
‘−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリルを１０
００ｐｐｍの濃度になるように添加し、溶液を調整し
た。
はく酸を用い、（メタ）アクリレート構造を有するモノ
マーとして、合成例２で合成したポリエステルジオール
のアクリレートを用いた。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３／７混合物（体積
比）にＬｉＰＦ6を１（ｍｏｌ／ｌ）の濃度で溶解し
た。それぞれを、酸無水物構造を有する化合物／（メ
タ）アクリレート構造を有するモノマー／電解液＝１／
１０／１００（重量比）の割合で混合した後、２，２
‘−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリルを１０
００ｐｐｍの濃度になるように添加し、溶液を調整し
た。
【００５５】＜負極の作製＞大阪ガス（株）製のメソカ
ーボンマイクロビーズ（商品名；ＭＣＭＢ６−２８、ｄ
００２＝０．３３７ｎｍ、密度２．１７ｇ／ｃｍ3）の
炭素粉末９０重量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）１０重量部とを混合し、溶剤のＮ−
メチルピロリドンに分散させ、ペースト状の負極合剤ス
ラリーを調製した。次に、この負極合剤スラリーを厚さ
２０μｍの帯状銅箔製の負極集電体に塗布し、乾燥させ
て帯状の炭素負極を得た。乾燥後の負極合剤の厚さは２
５μｍであった。さらに、この帯状電極を直径１５ｍｍ
の円盤状に打ち抜いた後、圧縮成形して負極電極とし
た。
ーボンマイクロビーズ（商品名；ＭＣＭＢ６−２８、ｄ
００２＝０．３３７ｎｍ、密度２．１７ｇ／ｃｍ3）の
炭素粉末９０重量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）１０重量部とを混合し、溶剤のＮ−
メチルピロリドンに分散させ、ペースト状の負極合剤ス
ラリーを調製した。次に、この負極合剤スラリーを厚さ
２０μｍの帯状銅箔製の負極集電体に塗布し、乾燥させ
て帯状の炭素負極を得た。乾燥後の負極合剤の厚さは２
５μｍであった。さらに、この帯状電極を直径１５ｍｍ
の円盤状に打ち抜いた後、圧縮成形して負極電極とし
た。
【００５６】＜正極の作製＞本庄ケミカル（株）製のＬ
ｉＣｏＯ2（製品名：ＨＬＣ−２１、平均粒径８μｍ）
微粒子９１重量部と、導電材としてのグラファイト６重
量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）３重量部とを混合して正極合剤を調製し、Ｎ−メチ
ルピロリドンに分散させて正極合剤スラリーを得た。こ
のスラリーを厚さ２０μｍの帯状アルミニウム箔製正極
集電体に塗布し、乾燥させ、圧縮成形によって帯状正極
を得た。乾燥後の正極合剤の厚さは４０μｍであった。
その後、この帯状電極を直径１５ｍｍの円盤状に打ち抜
くことによって正極電極とした。
ｉＣｏＯ2（製品名：ＨＬＣ−２１、平均粒径８μｍ）
微粒子９１重量部と、導電材としてのグラファイト６重
量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）３重量部とを混合して正極合剤を調製し、Ｎ−メチ
ルピロリドンに分散させて正極合剤スラリーを得た。こ
のスラリーを厚さ２０μｍの帯状アルミニウム箔製正極
集電体に塗布し、乾燥させ、圧縮成形によって帯状正極
を得た。乾燥後の正極合剤の厚さは４０μｍであった。
その後、この帯状電極を直径１５ｍｍの円盤状に打ち抜
くことによって正極電極とした。
【００５７】＜電池の作製＞このようにして得られた円
盤状負極、および円盤状正極を用い、ステンレス製の２
０３２サイズの電池缶内に負極、ポリエチレン製セパレ
ータ、正極の順序で各々を積層し、溶液１を含浸させ
た。その後、電池缶内にステンレス製の板（厚さ２．４
ｍｍ、直径１５．４ｍｍ）を収納し、さらにポリプロピ
レン製のガスケットを介して、電池缶（蓋）をかしめ
た。その結果、電池内の気密性が保持でき、直径２０ｍ
ｍ、高さ３．２ｍｍのボタン型二次電池を得た。この電
池を５０℃のオーブンに６時間放置することで、ボタン
型ゲル型高分子電解質二次電池を得た。
盤状負極、および円盤状正極を用い、ステンレス製の２
０３２サイズの電池缶内に負極、ポリエチレン製セパレ
ータ、正極の順序で各々を積層し、溶液１を含浸させ
た。その後、電池缶内にステンレス製の板（厚さ２．４
ｍｍ、直径１５．４ｍｍ）を収納し、さらにポリプロピ
レン製のガスケットを介して、電池缶（蓋）をかしめ
た。その結果、電池内の気密性が保持でき、直径２０ｍ
ｍ、高さ３．２ｍｍのボタン型二次電池を得た。この電
池を５０℃のオーブンに６時間放置することで、ボタン
型ゲル型高分子電解質二次電池を得た。
【００５８】＜充電保存試験＞このようにして得られた
ゲル型高分子電解質二次電池について、４．２Ｖ、１ｍ
Ａ定電流定電圧充電方法で充電を行い、充電電流が５０
μＡ以下になった時点で終了とした。この満充電状態の
ゲル型高分子電解質二次電池を、室温、２４時間放置し
た後、分解して、ゲルの液状化が起こっているかどうか
を目視で確認した。結果を表１に示す。
ゲル型高分子電解質二次電池について、４．２Ｖ、１ｍ
Ａ定電流定電圧充電方法で充電を行い、充電電流が５０
μＡ以下になった時点で終了とした。この満充電状態の
ゲル型高分子電解質二次電池を、室温、２４時間放置し
た後、分解して、ゲルの液状化が起こっているかどうか
を目視で確認した。結果を表１に示す。
【００５９】（実施例２）実施例１において、酸無水物
構造を有する化合物としてスルホベンゼン酸無水物を用
い、同様にゲル型高分子電解質二次電池を作成し、充電
保存試験を行った。結果は表１に示す。
構造を有する化合物としてスルホベンゼン酸無水物を用
い、同様にゲル型高分子電解質二次電池を作成し、充電
保存試験を行った。結果は表１に示す。
【００６０】（実施例３）実施例１において、酸無水物
構造を有する化合物としてメタンスルホニックアンハイ
ドライドを用い、同様にゲル型高分子電解質二次電池を
作成し、充電保存試験を行った。結果は表１に示す。
構造を有する化合物としてメタンスルホニックアンハイ
ドライドを用い、同様にゲル型高分子電解質二次電池を
作成し、充電保存試験を行った。結果は表１に示す。
【００６１】（比較例１）実施例１の溶液調整におい
て、酸無水物構造を有する化合物／（メタ）アクリレー
ト構造を有するモノマー／電解液＝０／１０／１００
（重量比）として溶液を調整した後、ゲル型高分子電解
質電池を作成し、充電保存試験を行った。結果を表１に
示す。
て、酸無水物構造を有する化合物／（メタ）アクリレー
ト構造を有するモノマー／電解液＝０／１０／１００
（重量比）として溶液を調整した後、ゲル型高分子電解
質電池を作成し、充電保存試験を行った。結果を表１に
示す。
【００６２】
【表１】 ○： ゲルの液状化無し ×： ゲルの液状化有り
【００６３】（実施例５） ＜放電容量の測定＞実施例１で得られたゲル型高分子電
解質二次電池について、その放電容量を室温にて測定し
た。なお、本実施例では、負極にＬｉ+がドープされる
電流方向を充電、脱ドープされる電流方向を放電とし
た。充電は、４．２Ｖ、１ｍＡ定電流定電圧充電方法で
行い、充電電流が５０μＡ以下になった時点で終了とし
た。放電は、２．７５Ｖまで１ｍＡにて定電流放電を行
った結果、充放電が可能の二次電池が得られた。
解質二次電池について、その放電容量を室温にて測定し
た。なお、本実施例では、負極にＬｉ+がドープされる
電流方向を充電、脱ドープされる電流方向を放電とし
た。充電は、４．２Ｖ、１ｍＡ定電流定電圧充電方法で
行い、充電電流が５０μＡ以下になった時点で終了とし
た。放電は、２．７５Ｖまで１ｍＡにて定電流放電を行
った結果、充放電が可能の二次電池が得られた。
【００６４】
【発明の効果】本発明に係わる高分子固体電解質は、高
いイオン伝導度を有し、同時に電気化学的安定性に優れ
ており、さらに可塑剤やアルカリ金属塩の高い保持性能
を有している。そのフィルム状物は可撓性があり、ゲル
状物は優れた保液性を有している。
いイオン伝導度を有し、同時に電気化学的安定性に優れ
ており、さらに可塑剤やアルカリ金属塩の高い保持性能
を有している。そのフィルム状物は可撓性があり、ゲル
状物は優れた保液性を有している。
【００６５】従って、この高分子固体電解質は、一次電
池、二次電池、キャパシタ、エレクトロクロミック表示
素子などの電気化学素子、医療用アクチュエータなどに
好適に用いることができる。
池、二次電池、キャパシタ、エレクトロクロミック表示
素子などの電気化学素子、医療用アクチュエータなどに
好適に用いることができる。
【００６６】特にこの高分子固体電解質を含む二次電池
は、充放電特性等の電池性能に優れている上に、保液性
がよいので電池からの漏液の懸念がほとんどなくなり、
充電状態での保存安定性に優れ、電池の信頼性が向上し
ている。
は、充放電特性等の電池性能に優れている上に、保液性
がよいので電池からの漏液の懸念がほとんどなくなり、
充電状態での保存安定性に優れ、電池の信頼性が向上し
ている。
───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｈ０１Ｍ 6/18 Ｈ０１Ｇ 9/02 ３２１ (72)発明者 石徳 武 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内 (72)発明者 大西 仁志 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内 (72)発明者 鳥井田 昌弘 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内 (72)発明者 野木 栄信 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内 (72)発明者 青木 忍 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内 Ｆターム(参考） 5G301 CA30 CD01 DA28 DA42 DD10 DE01 5H024 AA02 AA12 DD17 FF23 GG01 HH00 HH01 5H029 AJ06 AK02 AK03 AK05 AK16 AL01 AL02 AL06 AL07 AL08 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 DJ09 EJ12 HJ00 HJ01 HJ02
Claims (16)
- 【請求項１】高分子化合物中に、酸無水物構造を有する
化合物および周期律表第Ｉａ族の金属塩を含有させてな
る高分子固体電解質。 - 【請求項２】前記の酸無水物構造を有する化合物が下記
一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする
請求項１に記載の高分子固体電解質。 Ｒ1−Ａ−Ｏ−Ｂ−Ｒ2 （１） （式中において、Ｒ1，Ｒ2は、同一でも異なっていても
良く、有機基を示し、Ｒ1およびＲ2が互いに結合して２
価の有機基であってもよく、Ａ，Ｂは、それぞれ独立
に、Ｃ＝ＯおよびＳ（＝Ｏ）2から選ばれる基であ
る。） - 【請求項３】前記の酸無水物構造を有する化合物が、一
般式（２）で示される化合物であることを特徴とする請
求項２に記載の高分子固体電解質。 Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ2 （２） （式中、Ｒ1，Ｒ2は、同一でも異なっていても良く、有
機基であり、Ｒ1とＲ2が互いに結合していてもよい。） - 【請求項４】前記酸無水物構造を有する化合物が、一般
式（３）で示される化合物であることを特徴とする請求
項３に記載の高分子固体電解質。 【化１】 （式中においてＲ3〜Ｒ6は、同一であっても異なってい
ても良く、水素原子または有機基であって、Ｒ3とＲ5が
互いに結合していてもよい。） - 【請求項５】前記の酸無水物構造を有する化合物が、一
般式（４）で示される化合物であることを特徴とする請
求項２に記載の高分子固体電解質。 Ｒ1−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｒ2 （４） （式中、Ｒ1，Ｒ2は有機基であり、それらは同一であっ
ても異なっていても良く、あるいはＲ1，Ｒ2が互いに結
合していてもよい。） - 【請求項６】前記の酸無水物構造を有する化合物が、一
般式（５）で示される化合物であることを特徴とする請
求項５に記載の高分子固体電解質。 【化２】 （式中、Ｒ7〜Ｒ10は、同一であっても異なっていても
良く、水素原子、ハロゲン原子または有機基であり、Ｒ
7とＲ8、Ｒ8とＲ9、Ｒ9とＲ10は互いに結合して環を形
成していてもよい。） - 【請求項７】前記の酸無水物構造を有する化合物が、一
般式（６）で示される化合物であることを特徴とする請
求項２に記載の高分子固体電解質。 Ｒ1−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）2−Ｒ2 （６） （式中、Ｒ1、Ｒ2は、同一であっても異なっていても良
く、有機基であり、Ｒ 1とＲ2が互いに結合していてもよ
い。） - 【請求項８】前記の酸無水物構造を有する化合物の含有
量が、高分子化合物１００重量部に対して、０．１〜２
００重量部であることを特徴とする請求項１〜７のいず
れかに記載の高分子固体電解質。 - 【請求項９】前記の高分子化合物が、ポリエーテルポリ
オール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポ
リオール、およびポリエステルカーボネートポリオール
からなる群から選ばれる少なくとも１種のポリオール化
合物の持つ水酸基の一部または全部をアクリル酸または
メタクリル酸と反応させて得られるエステル化合物の１
種または２種以上の重合体からなることを特徴とする請
求項１〜８のいずれかに記載の高分子固体電解質。 - 【請求項１０】前記のポリオール化合物の重量平均分子
量が２００〜１００，０００であることを特徴とする請
求項９に記載の高分子固体電解質。 - 【請求項１１】前記の周期律表Ｉａ族の金属塩が、リチ
ウム塩であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
かに記載の高分子固体電解質。 - 【請求項１２】前記の周期律表Ｉａ族の金属塩が、Ｌｉ
ＰＦ6であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
かに記載の高分子固体電解質。 - 【請求項１３】前記の高分子化合物が、非水溶媒を保持
したゲル状物であることを特徴とする請求項１〜１２の
いずれかに記載の高分子固体電解質。 - 【請求項１４】前記の高分子化合物と非水溶媒の比が、
高分子化合物の非水溶媒に対する重量比で０．０２〜１
０であることを特徴とする請求項１３に記載の高分子固
体電解質。 - 【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載の高分
子固体電解質を含有することを特徴とする二次電池。 - 【請求項１６】請求項１〜１４のいずれかに記載の高分
子固体電解質と、負極活物質として金属リチウム、リチ
ウム含有合金、リチウムイオンのドープおよび脱ドープ
が可能な炭素材料、リチウムイオンのドープおよび脱ド
ープが可能な酸化スズ、リチウムイオンのドープおよび
脱ドープが可能なシリコン、およびリチウムイオンのド
ープおよび脱ドープが可能な酸化チタンからなる群から
選ばれる少なくとも１種を含む負極、正極活物質として
リチウムと遷移金属との複合酸化物を含む正極とからな
ることを特徴とする二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215069A JP4525997B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 高分子固体電解質および二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215069A JP4525997B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 高分子固体電解質および二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7410729B2 (en) | 2003-09-29 | 2008-08-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte cell with improved high temperature characteristics |
| CN101814626A (zh) * | 2009-02-25 | 2010-08-25 | 索尼公司 | 二次电池 |
| JP2010192326A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| JP2012009441A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 添加剤を含むリチウム二次電池用ゲル電解質およびこれを含むリチウム二次電池 |
| CN114069032A (zh) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 聚合物固态电解质、全固态锂电池电芯、全固态锂电池及其应用 |
| CN114069033A (zh) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 复合固态电解质、全固态锂电池电芯、全固态锂电池及其应用 |
| WO2022110709A1 (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 广州天赐高新材料股份有限公司 | 组合物、包含该组合物的电解液及锂离子电池 |
| CN117525575A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 潮州三环（集团）股份有限公司 | 一种固态电解质及其制备方法和应用 |
| KR20240042405A (ko) | 2021-08-06 | 2024-04-02 | 도아고세이가부시키가이샤 | 전극용 바인더, 전극 합제층 형성용 조성물, 리튬 이온 이차전지용 전극 및 리튬 이온 이차전지(electrode binder, electrode mixture layer formation composition, lithium ion secondary battery electrode, and lithium ion secondary battery) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6398902A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | キヤノン株式会社 | 導電性ハイブリツド重合体及び該重合体の製造方法 |
| JP2001155772A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池 |
| JP2001210376A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-03 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 非水系ゲル状組成物及びこれを用いたリチウム二次電池 |
-
2000
- 2000-07-14 JP JP2000215069A patent/JP4525997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6398902A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | キヤノン株式会社 | 導電性ハイブリツド重合体及び該重合体の製造方法 |
| JP2001155772A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池 |
| JP2001210376A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-03 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 非水系ゲル状組成物及びこれを用いたリチウム二次電池 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7410729B2 (en) | 2003-09-29 | 2008-08-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte cell with improved high temperature characteristics |
| JP2010192326A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| US8512900B2 (en) | 2009-02-19 | 2013-08-20 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolytic solution secondary battery |
| CN101814626A (zh) * | 2009-02-25 | 2010-08-25 | 索尼公司 | 二次电池 |
| JP2010198922A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Sony Corp | 二次電池 |
| US9005821B2 (en) | 2009-02-25 | 2015-04-14 | Sony Corporation | Secondary battery |
| JP2012009441A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 添加剤を含むリチウム二次電池用ゲル電解質およびこれを含むリチウム二次電池 |
| US9825329B2 (en) | 2010-06-25 | 2017-11-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Gel electrolyte including additives for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including same |
| CN114069032A (zh) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 聚合物固态电解质、全固态锂电池电芯、全固态锂电池及其应用 |
| CN114069033A (zh) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 复合固态电解质、全固态锂电池电芯、全固态锂电池及其应用 |
| CN114069032B (zh) * | 2020-07-30 | 2023-06-30 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 聚合物固态电解质、全固态锂电池电芯、全固态锂电池及其应用 |
| CN114069033B (zh) * | 2020-07-30 | 2023-06-30 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 复合固态电解质、全固态锂电池电芯、全固态锂电池及其应用 |
| WO2022110709A1 (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 广州天赐高新材料股份有限公司 | 组合物、包含该组合物的电解液及锂离子电池 |
| KR20240042405A (ko) | 2021-08-06 | 2024-04-02 | 도아고세이가부시키가이샤 | 전극용 바인더, 전극 합제층 형성용 조성물, 리튬 이온 이차전지용 전극 및 리튬 이온 이차전지(electrode binder, electrode mixture layer formation composition, lithium ion secondary battery electrode, and lithium ion secondary battery) |
| CN117525575A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 潮州三环（集团）股份有限公司 | 一种固态电解质及其制备方法和应用 |
| CN117525575B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-02 | 潮州三环（集团）股份有限公司 | 一种固态电解质及其制备方法和应用 |
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