JP2002175803A - Anode for all-solid polymer battery, the total-solid polymer battery using the same and its manufacturing method - Google Patents

Anode for all-solid polymer battery, the total-solid polymer battery using the same and its manufacturing method

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JP2002175803A
JP2002175803A JP2000371643A JP2000371643A JP2002175803A JP 2002175803 A JP2002175803 A JP 2002175803A JP 2000371643 A JP2000371643 A JP 2000371643A JP 2000371643 A JP2000371643 A JP 2000371643A JP 2002175803 A JP2002175803 A JP 2002175803A
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JP
Japan
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solid polymer
polymer battery
negative electrode
polyether
positive electrode
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Application number
JP2000371643A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Shimamura
修 嶋村
Yasuhiko Osawa
康彦 大澤
Tomoaki Arimura
智朗 有村
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anode for a total-solid polymer battery which is superior in electricity-charging/discharging characteristics, the all-solid polymer battery using the anode for the all-solid polymer battery, and manufacturing method of them. SOLUTION: The total-solid polymer battery and its manufacturing method are constituted of an anode active material, a crosslinked polyether, the anode for the all-solid polymer battery containing a non-crosslinked polyether, an electrolyte layer, and a cathode.

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、全固体ポリマー電
池に関し、特に充放電容量が改善された全固体ポリマー
電池およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an all solid polymer battery, and more particularly, to an all solid polymer battery having an improved charge / discharge capacity and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電解液の漏液がない、小型薄型化
が可能、形状自由性に優れる、などの理由からポリマー
電解質電池が注目されている。しかしながら、ポリマー
電解質電池においては、電極内部にまで電解質が浸透し
ないため、電池の充放電容量が低いという問題点があっ
た。
2. Description of the Related Art In recent years, polymer electrolyte batteries have attracted attention because of the absence of electrolyte leakage, the ability to be small and thin, and the excellent shape flexibility. However, the polymer electrolyte battery has a problem that the charge and discharge capacity of the battery is low because the electrolyte does not penetrate into the inside of the electrode.

【0003】ポリマー電解質電池は、電解質がポリマー
および電解質塩のみからなる全固体ポリマー電池と、全
固体ポリマー電池に有機溶媒等の可塑剤を添加してイオ
ン伝導度を向上させたゲルポリマー電解質電池に大別さ
れるが、このうちゲルポリマー電解質電池については、
特開平9−274933号公報や特開平11−3070
82号公報に開示されるように、電極内に予めポリマー
電解質を含有させて複合電極とすることにより電池の充
放電特性を向上させる技術が開発されている。
[0003] Polymer electrolyte batteries are classified into an all solid polymer battery in which the electrolyte comprises only a polymer and an electrolyte salt, and a gel polymer electrolyte battery in which a plasticizer such as an organic solvent is added to the all solid polymer battery to improve ionic conductivity. Of these, gel polymer electrolyte batteries are
JP-A-9-274933 and JP-A-11-3070
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 82, a technique for improving the charge / discharge characteristics of a battery by previously incorporating a polymer electrolyte into an electrode to form a composite electrode has been developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全固体
ポリマー電池においては、同様に電極内に予めポリマー
電解質を含有させて、例えばカーボン材料からなる負極
活物質とポリマー電解質とからなる複合電極としても、
充放電特性を向上させることができなかった。
However, in the case of the all solid polymer battery, a polymer electrolyte is previously contained in the electrode, and for example, a composite electrode comprising a negative electrode active material made of a carbon material and a polymer electrolyte is also used.
The charge / discharge characteristics could not be improved.

【0005】本発明は上記問題点に鑑み、充放電特性に
優れた全固体ポリマー電池用負極を提供することを目的
とする。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a negative electrode for an all-solid polymer battery having excellent charge / discharge characteristics.

【0006】また本発明は、前記全固体ポリマー電池用
負極を用いてなる全固体ポリマー電池およびその製造方
法を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an all solid polymer battery using the negative electrode for an all solid polymer battery and a method for producing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、負極活物質
と、イオン伝導性の架橋ポリエーテルと、該架橋ポリエ
ーテルに対して化学的に架橋しないポリエーテルとから
なる複合電極を作製することで充放電特性に優れた全固
体ポリマー電池が得られることを見出し、本発明を完成
するに至った。即ち、上記目的を達成するための本発明
は、請求項毎に次のように構成される。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above problems, and as a result, have found that the negative electrode active material, the ion-conductive crosslinked polyether, and the crosslinked polyether The present inventors have found that the production of a composite electrode composed of a polyether that does not chemically crosslink can provide an all-solid-state polymer battery having excellent charge / discharge characteristics, and completed the present invention. That is, the present invention for achieving the above object is configured as follows for each claim.

【0008】請求項1に記載の発明は、負極活物質と、
架橋ポリエーテルと、非架橋性ポリエーテルとを含んで
なる全固体ポリマー電池用負極である。
[0008] According to the first aspect of the present invention, there is provided an anode active material,
A negative electrode for an all solid polymer battery comprising a crosslinked polyether and a non-crosslinkable polyether.

【0009】請求項2に記載の発明は、前記負極活物質
は、カーボン材料からなることを特徴とする請求項1に
記載の全固体ポリマー電池用負極である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the negative electrode for an all solid polymer battery according to the first aspect, wherein the negative electrode active material comprises a carbon material.

【0010】請求項3に記載の発明は、前記カーボン材
料の平均粒径が、1〜20μmであることを特徴とする
請求項2に記載の全固体ポリマー電池用負極である。
A third aspect of the present invention is the negative electrode for an all solid polymer battery according to the second aspect, wherein the carbon material has an average particle size of 1 to 20 μm.

【0011】請求項4に記載の発明は、前記非架橋性ポ
リエーテルは、直鎖状のポリエチレンオキシドもしくは
ポリプロピレンオキシド、またはこれらの共重合体であ
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載
の全固体ポリマー電池用負極である。
The invention according to claim 4 is characterized in that the non-crosslinkable polyether is a linear polyethylene oxide or polypropylene oxide, or a copolymer thereof. 4. The negative electrode for an all solid polymer battery according to item 1.

【0012】請求項5に記載の発明は、前記非架橋性ポ
リエーテルは、下記構造式(1):
According to a fifth aspect of the present invention, the non-crosslinkable polyether has the following structural formula (1):

【0013】[0013]

【化2】 Embedded image

【0014】(式中、R1およびR2は、それぞれ独立し
て、水素原子、またはメチル基、メトキシ基、ヒドロキ
シ基、アミノ基、もしくは芳香族化合物の基であり、n
は10〜100000である)で表されることを特徴と
する請求項1〜4のいずれか1項に記載の全固体ポリマ
ー電池用負極である。
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl, methoxy, hydroxy, amino or aromatic compound group; n
Is 10 to 100,000). The negative electrode for an all solid polymer battery according to any one of claims 1 to 4, wherein

【0015】請求項6に記載の発明は、前記非架橋性ポ
リエーテルの添加量は、前記架橋ポリエーテルに対して
2〜50質量%であることを特徴とする請求項1〜5の
いずれか1項に記載の全固体ポリマー電池用負極であ
る。
The invention according to claim 6 is characterized in that the amount of the non-crosslinkable polyether added is 2 to 50% by mass based on the crosslinked polyether. 2. The negative electrode for an all-solid polymer battery according to item 1.

【0016】請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の
いずれか1項に記載の全固体ポリマー電池用負極を用い
てなる全固体ポリマー電池である。
A seventh aspect of the present invention is an all solid polymer battery using the all solid polymer battery negative electrode according to any one of the first to sixth aspects.

【0017】請求項8に記載の発明は、請求項1〜6の
いずれか1項に記載の全固体ポリマー電池用負極上に架
橋ポリエーテルを含んでなる電解質層を形成し、前記電
解質層上に正極活物質と架橋ポリエーテルとを含んでな
る正極を形成することを特徴とする全固体ポリマー電池
の製造方法である。
[0017] According to the present invention, an electrolyte layer containing a crosslinked polyether is formed on the negative electrode for an all solid polymer battery according to any one of claims 1 to 6; Forming a positive electrode comprising a positive electrode active material and a crosslinked polyether.

【0018】請求項9に記載の発明は、正極活物質と架
橋ポリエーテルとを含んでなる正極上に架橋ポリエーテ
ルを含んでなる電解質層を形成し、前記電解質層上に請
求項1〜6のいずれか1項に記載の負極を形成すること
を特徴とする全固体ポリマー電池の製造方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, an electrolyte layer containing a crosslinked polyether is formed on a positive electrode containing a positive electrode active material and a crosslinked polyether, and the electrolyte layer is formed on the electrolyte layer. A method for producing an all-solid-state polymer battery, comprising forming the negative electrode according to any one of the above items.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように構成された本発明によれ
ば、請求項毎に次のような効果を奏する。
According to the present invention configured as described above, the following effects can be obtained for each claim.

【0020】請求項1に記載の発明にあっては、負極活
物質と、イオン伝導性の架橋ポリエーテルと、該架橋ポ
リエーテルに対して化学的に架橋しないポリエーテルと
からなる複合電極とすることにより、充放電特性に優れ
た全固体ポリマー電池用負極が得られる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a composite electrode comprising a negative electrode active material, an ion-conductive crosslinked polyether, and a polyether which is not chemically crosslinked to the crosslinked polyether. As a result, a negative electrode for an all-solid polymer battery having excellent charge / discharge characteristics can be obtained.

【0021】請求項2に記載の発明にあっては、カーボ
ン材料を負極活物質として用いることで、より高い性能
を有する全固体ポリマー電池用負極が得られる。
According to the second aspect of the invention, by using a carbon material as the negative electrode active material, a negative electrode for an all solid polymer battery having higher performance can be obtained.

【0022】請求項3に記載の発明にあっては、カーボ
ン材料の平均粒径を規定することにより、充放電特性お
よび製造性に優れた全固体ポリマー電池用負極が得られ
る。
According to the third aspect of the invention, by defining the average particle size of the carbon material, a negative electrode for an all solid polymer battery having excellent charge / discharge characteristics and productivity can be obtained.

【0023】請求項4〜6に記載の発明にあっては、負
極に含まれる好適な非架橋性ポリエーテル、添加量を規
定することにより、より充放電特性を向上させることが
できる。
In the inventions according to claims 4 to 6, the charge / discharge characteristics can be further improved by defining the suitable non-crosslinkable polyether contained in the negative electrode and the amount of addition.

【0024】請求項7〜9に記載の発明にあっては、全
固体ポリマー電池の負極として、本発明に係る全固体ポ
リマー電池用負極を用いることにより、充放電特性が向
上した全固体ポリマー電池を得ることができる。
According to the invention of claims 7 to 9, the all solid polymer battery having improved charge / discharge characteristics by using the anode for all solid polymer battery according to the present invention as the negative electrode of the all solid polymer battery. Can be obtained.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本願第1の発明は、負極活物質
と、イオン伝導性を有する架橋ポリエーテルと、非架橋
性ポリエーテルとを含んでなることを特徴とする全固体
ポリマー電池用負極である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first invention of the present application is directed to a negative electrode for an all solid polymer battery, comprising a negative electrode active material, a crosslinked polyether having ionic conductivity, and a non-crosslinkable polyether. It is.

【0026】図1に本発明に係る全固体ポリマー電池用
負極の一実施形態を示す。図中、1は負極活物質を、2
は架橋ポリエーテルと非架橋性ポリエーテルとからなる
イオン伝導性ポリマーを、3は負極集電体をそれぞれ指
す。
FIG. 1 shows an embodiment of a negative electrode for an all solid polymer battery according to the present invention. In the figure, 1 is a negative electrode active material, 2
Denotes an ion conductive polymer composed of a crosslinked polyether and a non-crosslinkable polyether, and 3 denotes a negative electrode current collector.

【0027】負極活物質1はリチウムイオンを吸蔵・放
出可能なカーボン材料からなることが好ましい。カーボ
ン材料の具体例としては、天然黒鉛、有機物焼結体から
なる人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンフ
ァイバーなどが挙げられる。カーボン材料以外にも各種
材料を使用することが可能であり、リチウム金属、ウッ
ド合金やLi−Al合金のようなリチウム合金などが挙
げられるがこられに限定される訳ではない。
The negative electrode active material 1 is preferably made of a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions. Specific examples of the carbon material include natural graphite, artificial graphite made of an organic sintered body, carbon black, activated carbon, carbon fiber, and the like. It is possible to use various materials other than the carbon material, and examples thereof include lithium metal, a wood alloy, and a lithium alloy such as a Li-Al alloy, but are not limited thereto.

【0028】カーボン材料の大きさは、粒径の充放電特
性に及ぼす影響および製造における使用性を鑑みると、
平均粒径1〜20μmのものを用いることが好ましい。
なお、平均粒径はふるい分け試験や沈降法などの各種粒
度分布を測定する方法により測定することができる。
In view of the effect of the particle size on the charge / discharge characteristics and the usability in manufacturing, the size of the carbon material is as follows:
It is preferable to use one having an average particle size of 1 to 20 μm.
The average particle size can be measured by a method for measuring various particle size distributions such as a sieving test or a sedimentation method.

【0029】本発明において架橋ポリエーテルとは、主
鎖にエーテル結合(−R−O−R’−)を有する直鎖状
高分子の一部に架橋部を有し、3次元的に架橋されたも
のをいい、エーテル結合を有する直鎖状高分子として
は、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、
これらの共重合体等が挙げられる。架橋部は対象となる
高分子の種類または用途に応じて適宜選択することがで
き、例えばヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基な
どが挙げられるがこれらに限定されるものではない。な
お架橋の度合いは、一の架橋部から隣接する架橋部まで
の間に存在する炭素数が、50〜300程度のゆるい架
橋であることが好ましい。
In the present invention, the crosslinked polyether is a three-dimensionally crosslinked polymer having a crosslinked portion in a part of a linear polymer having an ether bond (—R—O—R′—) in the main chain. The linear polymer having an ether bond includes polyethylene oxide, polypropylene oxide,
These copolymers are exemplified. The crosslinked portion can be appropriately selected according to the type or use of the target polymer, and includes, for example, a hydroxy group, a carboxyl group, an amino group, and the like, but is not limited thereto. The degree of cross-linking is preferably such that the number of carbon atoms existing between one cross-linking portion and an adjacent cross-linking portion is a loose cross-link of about 50 to 300.

【0030】本発明において非架橋性ポリエーテルと
は、前記架橋ポリエーテルに設けられてなる架橋部と化
学的に架橋反応しないポリエーテルをいい、負極に他成
分的に添加されるものをいう。非架橋性ポリエーテルと
しては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシ
ド、これらの共重合体が好適に使用される。
In the present invention, the term "non-crosslinkable polyether" refers to a polyether which does not chemically react with a crosslinked portion provided in the crosslinked polyether and is added to the negative electrode as another component. As the non-crosslinkable polyether, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and copolymers thereof are preferably used.

【0031】また、下記構造式(1):Further, the following structural formula (1):

【0032】[0032]

【化3】 Embedded image

【0033】(式中、R1およびR2は、それぞれ独立し
て、水素原子、またはメチル基、メトキシ基、ヒドロキ
シ基、アミノ基、もしくは芳香族化合物の基であり、n
は10〜100000である)で表されるポリエチレン
オキサイドが好適である。なお、より好適な充放電特性
を得るためには、繰り返し数nは20以上であることが
より好ましい。また、繰り返し数nの上限は、1000
0以下であることが好ましく、1000以下であること
がより好ましく、500以下であることが特に好まし
い。
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, a methoxy group, a hydroxy group, an amino group, or a group of an aromatic compound;
Is 10 to 100,000). In order to obtain more preferable charge / discharge characteristics, the number of repetitions n is more preferably 20 or more. The upper limit of the number of repetitions n is 1000
It is preferably 0 or less, more preferably 1000 or less, and particularly preferably 500 or less.

【0034】芳香族化合物の基としては、フェニル基
(C65−)、トリル基(CH36 4−)、キシリル
基(CH3263−)、ベンジル基(C65CH
2−)、フェネチル基(C65CH2CH2−)、α−メ
チルベンジル基(C65CH(CH3)−)、ビフェニ
ル基(C65−C64−)、ナフチル基(C10
7−)、およびこれらの誘導体などが挙げられるがこれ
らに限定されるものではない。
As the group of the aromatic compound, a phenyl group
(C6HFive-), Tolyl group (CHThreeC6H Four−), Xylyl
Group (CHThree)TwoC6HThree-), Benzyl group (C6HFiveCH
Two-), Phenethyl group (C6HFiveCHTwoCHTwo−), Α-me
Tylbenzyl group (C6HFiveCH (CHThree)-), Bifeni
Group (C6HFive-C6HFour-), Naphthyl group (CTenH
7-) And their derivatives.
It is not limited to them.

【0035】非架橋性ポリエーテルの添加量は、架橋ポ
リエーテルの質量に対して2〜50質量%であることが
好ましく、5〜30質量%であることがより好ましい。
この範囲とすることで、より充放電特性に優れた全固体
ポリマー電池を得ることができる。
The addition amount of the non-crosslinkable polyether is preferably 2 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, based on the mass of the crosslinked polyether.
Within this range, an all-solid polymer battery having more excellent charge / discharge characteristics can be obtained.

【0036】架橋ポリエーテルおよび非架橋性ポリエー
テルとからなるイオン導電性ポリマー2中には、支持電
解質が含有される。支持電解質としては、LiBF4
LiPF6等のルイス酸塩、LiN(CF3SO22、L
iCF3SO3等のスルホン酸塩、その他LiClO4
LiCF3CO2などから選択される1または2以上のリ
チウム塩を用いることができる。これら支持電解質の濃
度は、架橋ポリエーテル中のエーテル酸素原子数に対す
るリチウムイオン数の比(リチウムイオン数/エーテル
酸素原子数)が、0.001〜5となるように調節され
ることが好ましく、0.01〜0.1であることがより
好ましい。
A supporting electrolyte is contained in the ion conductive polymer 2 composed of a crosslinked polyether and a non-crosslinkable polyether. LiBF 4 , as a supporting electrolyte,
Lewis acid salt such as LiPF 6 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , L
sulfonates such as iCF 3 SO 3 , other LiClO 4 ,
One or more lithium salts selected from LiCF 3 CO 2 and the like can be used. The concentration of these supporting electrolytes is preferably adjusted so that the ratio of the number of lithium ions to the number of ether oxygen atoms in the crosslinked polyether (the number of lithium ions / the number of ether oxygen atoms) is 0.001 to 5, More preferably, it is 0.01 to 0.1.

【0037】負極集電体3としては、銅箔、ニッケル
箔、鉄箔、ステンレス箔などを用いることができる。
As the negative electrode current collector 3, a copper foil, a nickel foil, an iron foil, a stainless steel foil or the like can be used.

【0038】上述した構成を有する本発明に係る全固体
ポリマー電池用負極を用いることによって、充放電特性
に優れた全固体ポリマー電池用負極を得ることができ
る。
By using the negative electrode for an all-solid polymer battery according to the present invention having the above-described structure, a negative electrode for an all-solid polymer battery having excellent charge / discharge characteristics can be obtained.

【0039】続いて、全固体ポリマー電池用負極の製造
方法の一実施形態について説明する。
Next, one embodiment of a method for producing a negative electrode for an all solid polymer battery will be described.

【0040】負極活物質1と、未架橋の架橋ポリエーテ
ル原料と、非架橋性ポリエーテルと、支持電解質とを混
合し、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート等
の非水溶媒を適量加え、それぞれを均一に分散させてペ
ースト状にする。このペーストを負極集電体3に塗布
し、加熱または紫外線もしくはエネルギー線の照射によ
り、未架橋の架橋ポリエーテル原料を架橋反応させ、負
極を形成することができる。熱により架橋反応させる場
合には、種々の重合開始剤を添加して、架橋反応を促進
させることができる。重合開始剤としては、例えばアゾ
ビスイソブチルニトリル、ベンゾイルパーオキサイドな
どが挙げられる。紫外線により架橋反応させる場合の重
合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケター
ル、アセトフェノン、ベンゾフェノンなどが挙げられ
る。放射線により架橋反応させる場合には、重合開始剤
は必要なく、放射線を直接照射することで架橋させるこ
とができる。なお開始剤は前記ペースト等に添加するこ
とができる。
The negative electrode active material 1, an uncrosslinked crosslinked polyether raw material, a noncrosslinkable polyether, and a supporting electrolyte are mixed, and an appropriate amount of a nonaqueous solvent such as ethylene carbonate or dimethyl carbonate is added. Disperse into a paste. This paste is applied to the negative electrode current collector 3, and the non-crosslinked crosslinked polyether raw material is subjected to a crosslinking reaction by heating or irradiation with ultraviolet rays or energy rays to form a negative electrode. In the case of performing a cross-linking reaction by heat, various polymerization initiators can be added to accelerate the cross-linking reaction. Examples of the polymerization initiator include azobisisobutylnitrile, benzoyl peroxide and the like. Examples of the polymerization initiator when a crosslinking reaction is caused by ultraviolet rays include benzyldimethyl ketal, acetophenone, and benzophenone. When a crosslinking reaction is performed by radiation, a polymerization initiator is not required, and crosslinking can be performed by direct irradiation with radiation. The initiator can be added to the paste or the like.

【0041】本願第2の発明は、上述した負極を用いて
なる全固体ポリマー電池である。即ち、正極活物質およ
び架橋ポリエーテルからなる正極と、電解質層と、前記
負極とを含んでなる全固体ポリマー電池である。
The second invention of the present application is an all-solid polymer battery using the above-described negative electrode. That is, it is an all-solid polymer battery including a positive electrode made of a positive electrode active material and a crosslinked polyether, an electrolyte layer, and the negative electrode.

【0042】図2に、本発明に係る全固体ポリマー電池
の一実施形態を示す。図中、4は負極を、5は正極活物
質を、6は導電助剤を、7は架橋ポリエーテルを、8は
正極集電体を、9は電解質層を、10は正極をそれぞれ
指す。
FIG. 2 shows an embodiment of the all solid polymer battery according to the present invention. In the figure, 4 indicates a negative electrode, 5 indicates a positive electrode active material, 6 indicates a conductive additive, 7 indicates a crosslinked polyether, 8 indicates a positive electrode current collector, 9 indicates an electrolyte layer, and 10 indicates a positive electrode.

【0043】正極活物質5は、リチウムイオンの吸蔵・
放出が可能な金属酸化物からなり、例えばLiCo
2、LiMn24、LiNiO2、LiTiO2、Li
FeO2、LiMnO2、LiRuO2、LiWO2などの
公知の材料を用いることができる。
The positive electrode active material 5 absorbs and stores lithium ions.
Composed of a releasable metal oxide, such as LiCo
O 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiTiO 2 , Li
Known materials such as FeO 2 , LiMnO 2 , LiRuO 2 , and LiWO 2 can be used.

【0044】導電助剤6を正極の導電性を向上させるた
めに加えてもよい。導電助剤としてはアセチレンブラッ
ク、カーボンブラック、グラファイト、黒鉛などを挙げ
ることができる。
The conductive assistant 6 may be added to improve the conductivity of the positive electrode. Examples of the conductive assistant include acetylene black, carbon black, graphite, and graphite.

【0045】架橋ポリエーテル7は、負極に用いたもの
と同様のものが使用できる。即ち、ポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、これらの共重合体等から
なるポリエーテルが、架橋部を介して3次元的に架橋さ
れた高分子を用いられる。
As the crosslinked polyether 7, the same one as used for the negative electrode can be used. That is, a polymer obtained by three-dimensionally cross-linking a polyether made of polyethylene oxide, polypropylene oxide, a copolymer thereof, or the like via a cross-linking portion is used.

【0046】正極集電体8としては、アルミニウム箔、
ステンレス箔などを用いることができる。
As the positive electrode current collector 8, aluminum foil,
Stainless steel foil or the like can be used.

【0047】電解質層9は、負極に用いたものと同様の
架橋ポリエーテル中に支持電解質が含有された構造とす
ることができる。電解質層9に含有される支持電解質と
しては、LiBF4、LiPF6等のルイス酸塩、LiN
(CF3SO22、LiCF3SO3等のスルホン酸塩、
その他LiClO4、LiCF3CO2などから選択され
る1または2以上のリチウム塩を用いることができる。
The electrolyte layer 9 can have a structure in which a supporting electrolyte is contained in the same crosslinked polyether as that used for the negative electrode. Examples of the supporting electrolyte contained in the electrolyte layer 9 include Lewis acid salts such as LiBF 4 and LiPF 6 ,
Sulfonates such as (CF 3 SO 2 ) 2 and LiCF 3 SO 3 ;
In addition, one or more lithium salts selected from LiClO 4 , LiCF 3 CO 2 and the like can be used.

【0048】正極、負極、および電解質層は上記説明し
た構成に限定されるものではなく、各種公知技術を用い
た改良を加えることも可能である。
The positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte layer are not limited to those described above, and may be improved using various known techniques.

【0049】正極の製造方法としては、例えば以下の方
法を用いることができる。即ち、正極活物質5と、未架
橋の架橋ポリエーテル原料と、支持電解質と、導電助剤
6とを混合し、エチレンカーボネート、ジメチルカーボ
ネート等の非水溶媒を適量加え、それぞれを均一に分散
させてペースト状にする。このペーストを正極集電体8
に塗布し、加熱または紫外線もしくはエネルギー線の照
射により、未架橋の架橋ポリエーテル原料を架橋反応さ
せ、正極を形成する。熱により架橋反応させる場合に
は、種々の重合開始剤を添加して、架橋反応を促進させ
ることができる。重合開始剤としては、例えばアゾビス
イソブチルニトリル、ベンゾイルパーオキサイドなどが
挙げられる。紫外線により架橋反応させる場合の重合開
始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ア
セトフェノン、ベンゾフェノンなどを挙げることができ
る。放射線により架橋反応させる場合には、重合開始剤
は必要なく、放射線を直接照射することで架橋される。
なお開始剤は前記ペースト等に添加することができ、正
極に用いられうる支持電解質は、負極に用いられるもの
と同様のものが各種使用できる。
As a method for manufacturing the positive electrode, for example, the following method can be used. That is, the positive electrode active material 5, the uncrosslinked crosslinked polyether raw material, the supporting electrolyte, and the conductive additive 6 are mixed, and an appropriate amount of a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate or dimethyl carbonate is added, and each is uniformly dispersed. Into a paste. This paste is mixed with the positive electrode current collector 8
And a non-crosslinked crosslinked polyether raw material is subjected to a crosslinking reaction by heating or irradiation of ultraviolet rays or energy rays to form a positive electrode. In the case of performing a cross-linking reaction by heat, various polymerization initiators can be added to accelerate the cross-linking reaction. Examples of the polymerization initiator include azobisisobutylnitrile, benzoyl peroxide and the like. Examples of the polymerization initiator when a crosslinking reaction is caused by ultraviolet rays include benzyldimethyl ketal, acetophenone, and benzophenone. When a crosslinking reaction is performed by radiation, a polymerization initiator is not required, and crosslinking is performed by directly irradiating radiation.
The initiator can be added to the paste or the like, and various types of supporting electrolytes that can be used for the positive electrode may be the same as those used for the negative electrode.

【0050】電解質層9の製造方法としては、以下の方
法を用いることができる。即ち、未架橋のポリエーテル
原料と、支持電解質とを混合し、エチレンカーボネー
ト、ジメチルカーボネート等の非水溶媒を適量加え、そ
れぞれを均一に分散させてペースト状にする。このペー
ストを、作製された負極、正極、またはガラス等に塗布
し、加熱または紫外線もしくはエネルギー線の照射によ
り、未架橋の架橋ポリエーテルを架橋反応させ、電解質
層を形成する。熱により架橋反応させる場合には、種々
の重合開始剤を添加して、架橋反応を促進することがで
きる。重合開始剤としては、例えばアゾビスイソブチル
ニトリル、ベンゾイルパーオキサイドなどが挙げられ
る。紫外線により架橋反応させる場合の重合開始剤とし
ては、例えば、ベンジルジメチルケタール、アセトフェ
ノン、ベンゾフェノンなどを挙げることができる。放射
線により架橋反応させる場合には、重合開始剤は必要な
く、放射線を直接照射することで架橋される。なお開始
剤は前記ペースト等に添加することができる。
The following method can be used for producing the electrolyte layer 9. That is, an uncrosslinked polyether raw material and a supporting electrolyte are mixed, a suitable amount of a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate or dimethyl carbonate is added, and each is uniformly dispersed to form a paste. This paste is applied to the prepared negative electrode, positive electrode, glass, or the like, and the non-crosslinked crosslinked polyether is crosslinked by heating or irradiation of ultraviolet rays or energy rays to form an electrolyte layer. When a crosslinking reaction is caused by heat, various polymerization initiators can be added to accelerate the crosslinking reaction. Examples of the polymerization initiator include azobisisobutylnitrile, benzoyl peroxide and the like. Examples of the polymerization initiator when a crosslinking reaction is caused by ultraviolet rays include benzyldimethyl ketal, acetophenone, and benzophenone. When a crosslinking reaction is performed by radiation, a polymerization initiator is not required, and crosslinking is performed by directly irradiating radiation. The initiator can be added to the paste or the like.

【0051】上述したような方法によって製造された正
極、負極、電解質層を積層させることによって本発明に
係る全固体ポリマー電池を得られるが、負極上に架橋ポ
リエーテルからなる電解質層を形成し、前記電解質層上
に正極活物質と架橋ポリエーテルからなる正極を形成し
て製造してもよく、逆に、正極活物質と架橋ポリエーテ
ルからなる正極上に架橋ポリエーテルからなる電解質層
を形成し、前記電解質層上に負極を形成して製造しても
よい。
By laminating the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte layer manufactured by the above-described method, an all solid polymer battery according to the present invention can be obtained. An electrolyte layer made of a crosslinked polyether is formed on the negative electrode. It may be manufactured by forming a positive electrode comprising a positive electrode active material and a crosslinked polyether on the electrolyte layer, and conversely, forming an electrolyte layer comprising a crosslinked polyether on a positive electrode comprising a positive electrode active material and a crosslinked polyether. Alternatively, a negative electrode may be formed on the electrolyte layer.

【0052】積層方法は、正極、負極、電解質層をそれ
ぞれ別に製造し、所望の形状に加工した後に積層させて
もよく、積層させた後に所望の形状に加工してもよい。
また、正極、負極、電解質層上に直接形成することもで
きる。
In the laminating method, the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte layer may be separately manufactured, processed into a desired shape, and then laminated, or may be laminated and processed into a desired shape.
Further, it can be formed directly on the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte layer.

【0053】なお、正極・負極・電解質に用いられてな
る架橋ポリエーテルおよび支持電解質は、界面でのイオ
ン伝導性を考慮すると同一であることが好ましいが、十
分な電池性能が得られるのであれば異なるものであって
もよい。
The crosslinked polyether and the supporting electrolyte used for the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte are preferably the same in consideration of the ionic conductivity at the interface. However, if sufficient battery performance can be obtained, It may be different.

【0054】[0054]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.

【0055】架橋ポリエーテルは、J.Electro
chem.Soc.,Vol.145,No.5,Ma
y 1998,P.1521を参照して合成した3官能
性ポリエーテル、即ち、エチレンオキシドとプロピレン
オキシドの共重合体からなり、アクリル酸エステルが末
端に設けられたポリエーテル鎖を3本含んでなる、ポリ
エーテルアクリレートを用いた。以下架橋ポリエーテル
原料にはすべて、この合成した3官能性ポリエーテルを
用いた。
Crosslinked polyethers are described in Electro
chem. Soc. , Vol. 145, No. 5, Ma
y 1998, p. 1521, a trifunctional polyether synthesized from ethylene oxide and propylene oxide, comprising three polyether chains terminated with acrylate esters. Was. Hereinafter, this synthesized trifunctional polyether was used as a crosslinked polyether raw material.

【0056】<実施例1>負極活物質であるカーボン材
料として、平均粒径20μmのMCMB黒鉛化品(大阪
ガス株式会社製)を10gと、架橋ポリエーテル原料1
0gと、支持電解質であるLiBF42.2gとを混合
し、下記構造式(2):
Example 1 As a carbon material as a negative electrode active material, 10 g of MCMB graphitized product (manufactured by Osaka Gas Co., Ltd.) having an average particle size of 20 μm, and a crosslinked polyether raw material 1
0 g and 2.2 g of LiBF 4 as a supporting electrolyte were mixed, and the following structural formula (2):

【0057】[0057]

【化4】 Embedded image

【0058】で表されるポリエチレンオキサイドを、前
記架橋ポリエーテル原料に対して10質量%(1g)と
なるように加えた。この混合物を、支持電解質であるL
iBF 4を1mol/リットル含有した体積比1:1の
エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート
(DMC)との混合溶媒10gに分散して、ペースト状
の負極塗液を調製した。次に前記負極塗液に重合開始剤
のアゾビスイソブチルニトリルを0.1質量%加え、負
極集電体である銅箔の表面に100μmの厚さで塗布
し、90℃の温度で2時間以上乾燥を行い、負極を作製
した。
The polyethylene oxide represented by
10% by mass (1 g) based on the crosslinked polyether raw material
Added to be. This mixture is added to the supporting electrolyte L
iBF FourContaining 1 mol / l of a volume ratio of 1: 1
Ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate
(DMC) and dispersed in 10 g of mixed solvent to form a paste
Was prepared. Next, a polymerization initiator is added to the negative electrode coating solution.
0.1% by mass of azobisisobutylnitrile
Applied in a thickness of 100μm on the surface of the copper foil which is the current collector
And dried at 90 ° C for 2 hours or more to produce a negative electrode
did.

【0059】次に架橋ポリエーテル原料10gおよび支
持電解質であるLiBF42.2gを、支持電解質であ
るLiBF4を1mol/リットル含有した体積比1:
1のECとDMCとの混合溶媒10gに分散し、光重合
開始剤であるベンジルジメチルケタールを0.1質量%
添加し、ガラス板の上に塗布し、紫外線を20分以上照
射することで厚さ100μmのフィルム状の電解質層を
作製した。
Next, 10 g of the crosslinked polyether raw material and 2.2 g of LiBF 4 serving as a supporting electrolyte were mixed with 1 mol / liter of LiBF 4 serving as a supporting electrolyte.
1 and dispersed in 10 g of a mixed solvent of EC and DMC, and 0.1% by mass of benzyldimethyl ketal as a photopolymerization initiator.
This was added, applied on a glass plate, and irradiated with ultraviolet rays for 20 minutes or more to prepare a 100 μm-thick film-like electrolyte layer.

【0060】正極は、正極活物質であるLiMn24
0gと、架橋ポリエーテル原料10gと、導電助剤であ
るアセチレンブラック3gと、支持電解質であるLiB
42.2gとを混合し、支持電解質であるLiBF4
1mol/リットル含有した体積比1:1のECとDM
Cとの混合溶媒10gに分散して、ペースト状の正極塗
液を調製した。次に前記正極塗液に重合開始剤のアゾビ
スイソブチルニトリルを0.1質量%加え、正極集電体
であるアルミニウム箔の表面に100μmの厚さで塗布
し、90℃の温度で2時間以上乾燥し正極を作製した。
The positive electrode is made of LiMn 2 O 4 1 which is a positive electrode active material.
0 g, 10 g of a crosslinked polyether raw material, 3 g of acetylene black as a conductive additive, and LiB as a supporting electrolyte.
F 4 and 2.2g were mixed, a supporting electrolyte LiBF 4 to 1mol / l containing the volume ratio of 1: 1 of EC and DM
C and dispersed in 10 g of a mixed solvent to prepare a paste-like positive electrode coating solution. Next, 0.1% by mass of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator was added to the positive electrode coating solution, and the mixture was applied to a surface of an aluminum foil as a positive electrode current collector at a thickness of 100 μm, and was heated at 90 ° C. for 2 hours or more. It dried and the positive electrode was produced.

【0061】前記負極、電解質層、正極を適当な大きさ
に加工し張り合わせて、全固体ポリマー電池を得た。
The above-mentioned negative electrode, electrolyte layer and positive electrode were processed into appropriate sizes and bonded to obtain an all solid polymer battery.

【0062】<実施例2>ポリエチレンオキサイドを架
橋ポリエーテル原料に対して20質量%(2g)加えた
以外は実施例1と同様にして全固体ポリマー電池を得
た。
Example 2 An all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20% by mass (2 g) of polyethylene oxide was added to the crosslinked polyether raw material.

【0063】<実施例3>上記構造式(2)で表される
ポリエチレンオキサイドの代わりに、下記構造式
(3):
<Example 3> Instead of the polyethylene oxide represented by the above structural formula (2), the following structural formula (3):

【0064】[0064]

【化5】 Embedded image

【0065】で表されるポリエチレンオキサイドを用
い、架橋ポリエーテル原料に対して10質量%(1g)
添加した以外は実施例1と同様にして全固体ポリマー電
池を得た。
10% by mass (1 g) based on the crosslinked polyether raw material using polyethylene oxide represented by
Except for the addition, an all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 1.

【0066】<実施例4>上記構造式(2)で表される
ポリエチレンオキサイドの代わりに、上記構造式(3)
で表されるポリエチレンオキサイドを用い、架橋ポリエ
ーテル原料に対して20質量%(2g)添加した以外は
実施例1と同様にして全固体ポリマー電池を得た。
Example 4 Instead of the polyethylene oxide represented by the structural formula (2), the structural formula (3)
An all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene oxide represented by the following formula was used and 20% by mass (2 g) was added to the crosslinked polyether raw material.

【0067】<実施例5>実施例1と同様の方法で負極
を作製した後、架橋ポリエーテル原料10gおよび支持
電解質であるLiBF42.2gを、支持電解質である
LiBF4を1mol/リットル含有した体積比1:1
のECとDMCとの混合溶媒10gに分散し、重合開始
剤であるアゾビスイソブチルニトリルを0.1%添加
し、前記負極の上に100μmの厚さで塗布し、90℃
の温度で2時間以上乾燥を行い、負極と電解質層とが一
体になるように作製した。
Example 5 After a negative electrode was prepared in the same manner as in Example 1, 10 g of a crosslinked polyether raw material and 2.2 g of LiBF 4 as a supporting electrolyte were contained, and 1 mol / L of LiBF 4 as a supporting electrolyte was contained. 1: 1 volume ratio
The mixture was dispersed in 10 g of a mixed solvent of EC and DMC, and 0.1% of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator was added.
Was dried at a temperature of 2 hours or more to produce a negative electrode and an electrolyte layer integrally.

【0068】次に、正極活物質であるLiMn2410
gと、架橋ポリエーテル原料10gと、導電助剤である
アセチレンブラック3gと、支持電解質であるLiBF
42.2gとを混合し、支持電解質であるLiBF4を1
mol/リットル含有した体積比1:1のECとDMC
との混合溶媒10gに分散してペースト状の正極塗液を
調製した。前記正極塗液に重合開始剤のアゾビスイソブ
チルニトリルを0.1質量%加え、前記負極と電解質層
とが一体となったものの上に100μmの厚さで塗布し
た。90℃の温度で2時間以上乾燥を行い、負極、電解
質層、および正極が一体になるように作製し、適当な大
きさに加工し全固体ポリマー電池を得た。
Next, LiMn 2 O 4 10 which is a positive electrode active material is used.
g, 10 g of a crosslinked polyether raw material, 3 g of acetylene black as a conductive additive, and LiBF as a supporting electrolyte.
4 2.2 g, and LiBF 4 as a supporting electrolyte was mixed with 1
EC / DMC with a volume ratio of 1: 1 containing mol / L
Was dispersed in 10 g of a mixed solvent to prepare a paste-like positive electrode coating solution. 0.1% by mass of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator was added to the positive electrode coating liquid, and the mixture was applied to a thickness of 100 μm on the one in which the negative electrode and the electrolyte layer were integrated. Drying was performed at a temperature of 90 ° C. for 2 hours or more to prepare an anode, an electrolyte layer, and a cathode so as to be integrated, and processed into an appropriate size to obtain an all-solid polymer battery.

【0069】<実施例6>ポリエチレンオキサイドを架
橋ポリエーテル原料に対して20質量%(2g)加えた
以外は実施例5と同様にして全固体ポリマー電池を得
た。
Example 6 An all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 5, except that 20% by mass (2 g) of polyethylene oxide was added to the crosslinked polyether raw material.

【0070】<実施例7>上記構造式(2)で表される
ポリエチレンオキサイドの代わりに、上記構造式(3)
で表されるポリエチレンオキサイドを用い、架橋ポリエ
ーテル原料に対して10質量%(1g)添加した以外は
実施例5と同様にして全固体ポリマー電池を得た。
<Example 7> Instead of the polyethylene oxide represented by the above structural formula (2), the above structural formula (3)
An all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 5, except that polyethylene oxide represented by the formula (1) was used and 10% by mass (1 g) was added to the crosslinked polyether raw material.

【0071】<実施例8>上記構造式(2)で表される
ポリエチレンオキサイドの代わりに、上記構造式(3)
で表されるポリエチレンオキサイドを用い、架橋ポリエ
ーテル原料に対して20質量%(2g)添加した以外は
実施例5と同様にして全固体ポリマー電池を得た。
Example 8 Instead of the polyethylene oxide represented by the structural formula (2), the structural formula (3)
An all-solid-state polymer battery was obtained in the same manner as in Example 5, except that polyethylene oxide represented by the following formula was used and 20% by mass (2 g) was added to the crosslinked polyether raw material.

【0072】<実施例9>実施例5と同様の方法で、負
極と電解質層とを一体に形成した。
Example 9 A negative electrode and an electrolyte layer were integrally formed in the same manner as in Example 5.

【0073】次に、正極活物質であるLiMn2410
gと、架橋ポリエーテル原料10gと、導電助剤である
アセチレンブラック3gと、支持電解質であるLiBF
42.2gとを混合し、支持電解質であるLiBF4を1
mol/リットル含有した体積比1:1のECとDMC
との混合溶媒10gに分散してペースト状の正極塗液を
調製した。前記正極塗液に重合開始剤のアゾビスイソブ
チルニトリルを0.1質量%加え、正極集電体であるア
ルミニウム箔の表面に100μmの厚さで塗布し、90
℃の温度で2時間以上乾燥し正極を作製した。電池にす
るため、前記負極と電解質層とが一体に形成されたもの
と前記正極を張り合わせて全固体ポリマー電池を得た。
Next, the positive electrode active material LiMn 2 O 4 10
g, 10 g of a crosslinked polyether raw material, 3 g of acetylene black as a conductive additive, and LiBF as a supporting electrolyte.
4 2.2 g, and LiBF 4 as a supporting electrolyte was mixed with 1
EC / DMC with a volume ratio of 1: 1 containing mol / L
And a paste-like positive electrode coating solution was prepared by dispersing the mixture in 10 g of a mixed solvent. 0.1 mass% of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator was added to the positive electrode coating solution, and the mixture was applied in a thickness of 100 μm to the surface of an aluminum foil as a positive electrode current collector.
After drying at a temperature of 2 ° C. for 2 hours or more, a positive electrode was prepared. In order to form a battery, an all-solid-state polymer battery was obtained by laminating the above-mentioned positive electrode with the negative electrode and the electrolyte layer integrally formed.

【0074】<実施例10>ポリエチレンオキサイドを
架橋ポリエーテル原料に対して20質量%(2g)加え
た以外は実施例9と同様にして全固体ポリマー電池を得
た。
Example 10 An all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 9 except that 20% by mass (2 g) of polyethylene oxide was added to the crosslinked polyether raw material.

【0075】<実施例11>上記構造式(2)で表され
るポリエチレンオキサイドの代わりに、上記構造式
(3)で表されるポリエチレンオキサイドを用い、架橋
ポリエーテル原料に対して10質量%(1g)添加した
以外は実施例9と同様にして全固体ポリマー電池を得
た。
<Example 11> Instead of the polyethylene oxide represented by the structural formula (2), the polyethylene oxide represented by the structural formula (3) was used, and 10% by mass ( Except for adding 1 g), an all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 9.

【0076】<実施例12>上記構造式(2)で表され
るポリエチレンオキサイドの代わりに、上記構造式
(3)で表されるポリエチレンオキサイドを用い、架橋
ポリエーテル原料に対して20質量%(2g)添加した
以外は実施例9と同様にして全固体ポリマー電池を得
た。
<Example 12> Instead of the polyethylene oxide represented by the structural formula (2), the polyethylene oxide represented by the structural formula (3) was used, and 20% by mass ( Except for adding 2 g), an all solid polymer battery was obtained in the same manner as in Example 9.

【0077】<比較例1>負極活物質であるカーボン材
料として、平均粒径20μmのMCMB黒鉛化品(大阪
ガス株式会社製)を10gと、架橋ポリエーテル原料1
0gとを混合し、この混合物を支持電解質であるLiB
4を1mol/リットル含有した体積比1:1のEC
とDMCとの混合溶媒10gに分散して、ペースト状の
負極塗液を調製した。次に前記負極塗液に重合開始剤の
アゾビスイソブチルニトリルを0.1質量%加え、負極
集電体である銅箔の表面に100μmの厚さで塗布し、
90℃の温度で2時間以上乾燥を行い、負極を作製し
た。電解質層、正極は実施例1と同様にして作製し、前
記負極、電解質層、正極を張り合わせて全固体ポリマー
電池を得た。
Comparative Example 1 As a carbon material as a negative electrode active material, 10 g of MCMB graphitized product (manufactured by Osaka Gas Co., Ltd.) having an average particle size of 20 μm, and a crosslinked polyether raw material 1
0 g, and the mixture is mixed with LiB as a supporting electrolyte.
EC with a volume ratio of 1: 1 containing 1 mol / L of F 4
And DMC were dispersed in 10 g of a mixed solvent to prepare a paste-like negative electrode coating solution. Next, 0.1% by mass of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator was added to the negative electrode coating solution, and applied to a surface of a copper foil as a negative electrode current collector in a thickness of 100 μm,
Drying was performed at a temperature of 90 ° C. for 2 hours or more to produce a negative electrode. The electrolyte layer and the positive electrode were produced in the same manner as in Example 1, and the negative electrode, the electrolyte layer, and the positive electrode were laminated to obtain an all solid polymer battery.

【0078】実施例1〜12及び比較例1の全固体ポリ
マー電池に用いられた負極の構成を表1にまとめて示
す。
Table 1 summarizes the structures of the negative electrodes used in the all solid polymer batteries of Examples 1 to 12 and Comparative Example 1.

【0079】[0079]

【表1】 [Table 1]

【0080】得られた実施例1〜12及び比較例の全固
体ポリマー電池について、電池電圧が4.2Vになるま
で0.1Cの電流で定電流充電を行った後、さらに4.
2Vで定電圧充電を行い、合計12時間充電を実施し
た。続いて電池電圧が2.5Vに低下するまで0.1C
の電流で放電を行い、初期の放電容量を測定した。比較
例の放電量を1としたときの放電量相対値を表2に示
す。
The obtained all-solid-state polymer batteries of Examples 1 to 12 and Comparative Example were charged at a constant current of 0.1 C until the battery voltage reached 4.2 V.
Constant voltage charging was performed at 2 V, and charging was performed for a total of 12 hours. Then 0.1C until battery voltage drops to 2.5V
And the initial discharge capacity was measured. Table 2 shows relative values of the discharge amount when the discharge amount of the comparative example is set to 1.

【0081】[0081]

【表2】 [Table 2]

【0082】表2から明らかなように、直鎖状のポリエ
ーテルを添加した、本発明に係る実施例1〜12の全固
体ポリマー電池は、比較例1に比べて初期放電容量が格
段に大きいことがわかる。
As is clear from Table 2, the all-solid-state polymer batteries of Examples 1 to 12 according to the present invention to which the linear polyether was added had much higher initial discharge capacity than Comparative Example 1. You can see that.

【0083】以上、本発明を12の実施例に基づいて説
明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるも
のではない。正極活物質、電極の作製方法、作製される
電池の形態等、細部については本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で適宣選択、変更、組み合わせが可能である。
Although the present invention has been described based on the twelve embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. The details such as the positive electrode active material, the method for producing the electrode, and the form of the battery to be produced can be appropriately selected, changed, and combined without departing from the gist of the present invention.

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

【図1】 本発明に係る全固体ポリマー電池用負極の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a negative electrode for an all solid polymer battery according to the present invention.

【図2】 本発明に係る全固体ポリマー電池の断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the all solid polymer battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負極活物質 2 イオン伝導性ポリマー 3 負極集電体 4 負極 5 正極活物質 6 導電助剤 7 架橋ポリエーテル 8 正極集電体 9 電解質層 10 正極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Negative electrode active material 2 Ion conductive polymer 3 Negative electrode current collector 4 Negative electrode 5 Positive electrode active material 6 Conductive auxiliary agent 7 Crosslinked polyether 8 Positive electrode current collector 9 Electrolyte layer 10 Positive electrode

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/40 H01M 10/40 B (72)発明者 有村 智朗 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ02 AK03 AL06 AL07 AL08 AL12 AM07 AM16 BJ12 DJ09 EJ12 EJ14 HJ01 HJ02 HJ05 5H050 AA02 BA18 CA07 CA08 CA09 CB07 CB08 CB09 CB12 DA13 EA11 EA23 EA28 FA02 FA18 GA10 GA22 HA01 HA02 HA05──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H01M 10/40 H01M 10/40 B (72) Inventor Tomoaki Arimura 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan F-term (Reference) 5H029 AJ02 AK03 AL06 AL07 AL08 AL12 AM07 AM16 BJ12 DJ09 EJ12 EJ14 HJ01 HJ02 HJ05 5H050 AA02 BA18 CA07 CA08 CA09 CB07 CB08 CB09 CB12 DA13 EA11 EA23 EA28 FA02 FA18 GA10

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負極活物質と、架橋ポリエーテルと、非
架橋性ポリエーテルとを含んでなる全固体ポリマー電池
用負極。
1. A negative electrode for an all solid polymer battery comprising a negative electrode active material, a crosslinked polyether, and a non-crosslinkable polyether.
【請求項2】 前記負極活物質は、カーボン材料からな
ることを特徴とする請求項1に記載の全固体ポリマー電
池用負極。
2. The negative electrode for an all solid polymer battery according to claim 1, wherein the negative electrode active material is made of a carbon material.
【請求項3】 前記カーボン材料の平均粒径が、1〜2
0μmであることを特徴とする請求項2に記載の全固体
ポリマー電池用負極。
3. The carbon material has an average particle size of 1 to 2
The negative electrode for an all solid polymer battery according to claim 2, wherein the thickness is 0 µm.
【請求項4】 前記非架橋性ポリエーテルは、直鎖状の
ポリエチレンオキシドもしくはポリプロピレンオキシ
ド、またはこれらの共重合体であることを特徴とする請
求項1〜3のいずれか1項に記載の全固体ポリマー電池
用負極。
4. The method according to claim 1, wherein the non-crosslinkable polyether is a linear polyethylene oxide or polypropylene oxide, or a copolymer thereof. Anode for solid polymer batteries.
【請求項5】 前記非架橋性ポリエーテルは、下記構造
式(1): 【化1】 (式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原
子、またはメチル基、メトキシ基、ヒドロキシ基、アミ
ノ基、もしくは芳香族化合物の基であり、nは10〜1
00000である)で表されることを特徴とする請求項
1〜4のいずれか1項に記載の全固体ポリマー電池用負
極。
5. The non-crosslinkable polyether has the following structural formula (1): (Wherein, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, or a methyl group, a methoxy group, a hydroxy group, an amino group, or a group of an aromatic compound, and n is 10 to 1
The negative electrode for an all solid polymer battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the negative electrode is represented by the following formula:
【請求項6】 前記非架橋性ポリエーテルの添加量は、
前記架橋ポリエーテルに対して2〜50質量%であるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の全
固体ポリマー電池用負極。
6. The amount of the non-crosslinkable polyether added is:
The anode for an all solid polymer battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the amount is 2 to 50% by mass based on the crosslinked polyether.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の全
固体ポリマー電池用負極を用いてなる全固体ポリマー電
池。
7. An all-solid polymer battery using the all-solid polymer battery negative electrode according to claim 1. Description:
【請求項8】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の全
固体ポリマー電池用負極上に架橋ポリエーテルを含んで
なる電解質層を形成し、前記電解質層上に正極活物質と
架橋ポリエーテルとを含んでなる正極を形成することを
特徴とする全固体ポリマー電池の製造方法。
8. An electrolyte layer containing a crosslinked polyether is formed on the negative electrode for an all solid polymer battery according to claim 1, and a positive electrode active material and a crosslinked polyether are formed on the electrolyte layer. A method for producing an all-solid polymer battery, comprising forming a positive electrode comprising ether.
【請求項9】 正極活物質と架橋ポリエーテルとを含ん
でなる正極上に架橋ポリエーテルを含んでなる電解質層
を形成し、前記電解質層上に請求項1〜6のいずれか1
項に記載の負極を形成することを特徴とする全固体ポリ
マー電池の製造方法。
9. An electrolyte layer comprising a crosslinked polyether is formed on a positive electrode comprising a positive electrode active material and a crosslinked polyether, and an electrolyte layer comprising the crosslinked polyether is formed on the electrolyte layer.
A method for producing an all-solid-state polymer battery, comprising forming the negative electrode described in the above item.
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