JP2002198094A - Polymer electrolyte, lithium secondary cell and production process of lithium secondary cell - Google Patents

Polymer electrolyte, lithium secondary cell and production process of lithium secondary cell

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JP2002198094A JP2000394625A JP2000394625A JP2002198094A JP 2002198094 A JP2002198094 A JP 2002198094A JP 2000394625 A JP2000394625 A JP 2000394625A JP 2000394625 A JP2000394625 A JP 2000394625A JP 2002198094 A JP2002198094 A JP 2002198094A
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electrolyte
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滝太郎 山口
Ryuichi Shimizu
竜一 清水
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer electrolyte which has excellent heat resistance, is not melted even at a high temperature and may surely exist in a cell, a lithium secondary cell equipped with the polymer electrolyte and a production process of the lithium secondary cell. SOLUTION: The lithium secondary cell adopts a polymer electrolyte comprising at least an acid polymer having a plurality of acidic groups, a basic compound having a valence of at least 2, which reacts with the acidic groups, thereby crosslinking the acid polymer, and an organic electrolyte with a lithium salt dissolved in an aprotic solvent, wherein the acid polymer is crosslinked by the basic compound, and the acid polymer is gelled by the organic electrolyte.

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、ポリマー電解質及
びポリマー電解質を備えたリチウム二次電池並びにこの
リチウム二次電池の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer electrolyte and a lithium secondary battery provided with the polymer electrolyte, and a method for manufacturing the lithium secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】小型軽量化及び高性能化が進んでいる携
帯電子機器のニーズに応えるため、リチウム二次電池の
更なる薄型化や形状自由度の向上が求められている。そ
こで最近では、リチウム二次電池の電解質を従来の有機
電解液からポリマー電解質に置き換えることによって、
薄型化や形状自由度の向上を図ったリチウム二次電池が
提供されている。
2. Description of the Related Art In order to meet the needs of portable electronic devices that are becoming smaller and lighter and have higher performance, there is a demand for further reduction in the thickness of lithium secondary batteries and improvement in the degree of freedom in shape. Therefore, recently, by replacing the electrolyte of a lithium secondary battery from a conventional organic electrolyte with a polymer electrolyte,
Lithium secondary batteries with a reduced thickness and improved shape flexibility have been provided.

【0003】上記のポリマー電解質は、製造方法の相違
により、大別して物理ゲルと化学ゲルの2種類のものに
分類されている。物理ゲルは、高分子ポリマーに有機電
解液を添加して加熱することにより高分子ポリマーを溶
解してペーストを形成し、このペーストをシート状の正
極に塗布するとともに塗布後のペースト上に負極を積層
して素電池とし、この素電池を電池容器に収納、封口す
ることにより、電池容器内でペーストが冷却されてゲル
状のポリマー電解質たる物理ゲルが形成される。上記の
高分子ポリマーには、常温で有機電解液により膨潤して
ゲル化しやすく、80〜100℃程度で有機電解液によ
って溶解されるような材料が選択される。
[0003] The above-mentioned polymer electrolytes are roughly classified into two types, physical gels and chemical gels, depending on the manufacturing method. The physical gel is formed by dissolving the polymer by adding an organic electrolyte solution to the polymer and heating to form a paste.The paste is applied to a sheet-shaped positive electrode, and the negative electrode is applied to the paste after application. By laminating the unit cells and storing and closing the unit cells in a battery container, the paste is cooled in the battery container to form a physical gel as a gel polymer electrolyte. As the above-mentioned high-molecular polymer, a material which is easily swelled and gelled by an organic electrolyte at room temperature and is dissolved by an organic electrolyte at about 80 to 100 ° C. is selected.

【0004】一方、化学ゲルは、例えばシート状の正極
と不織布と負極とを積層して電極群とした後に、この電
極群を電池容器に収納するとともに有機電解液及び重合
開始剤を注液し、更に例えばビニル基を有するモノマー
を注液する。これにより、重合開始剤とモノマーが反応
し、電池容器内でモノマーが重合することにより、ゲル
状のポリマー電解質たる化学ゲルが形成される。上記の
モノマーには、常温で有機電解液により膨潤してゲル化
しやすいポリマーを生成させ得るモノマーが選択され
る。
On the other hand, for the chemical gel, for example, a sheet-like positive electrode, a nonwoven fabric, and a negative electrode are laminated to form an electrode group, and then the electrode group is housed in a battery container, and an organic electrolyte and a polymerization initiator are injected. Further, for example, a monomer having a vinyl group is injected. As a result, the polymerization initiator reacts with the monomer, and the monomer is polymerized in the battery container, whereby a chemical gel as a gel polymer electrolyte is formed. As the above-mentioned monomer, a monomer that can swell with an organic electrolyte at room temperature to produce a polymer that easily gels is selected.

【0005】上記の物理ゲル及び化学ゲルは、2〜3m
S/cm程度のイオン伝導度を有しているため、リチウ
ム二次電池の電解質として適用可能である。
The above-mentioned physical gel and chemical gel have a thickness of 2-3 m.
Since it has an ion conductivity of about S / cm, it can be applied as an electrolyte of a lithium secondary battery.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の物理ゲ
ルを用いたリチウム二次電池においては、例えば外的要
因によって電池の温度が上昇すると、物理ゲルを構成す
る高分子ポリマーが有機電解液に溶解して液化し、これ
により正極と負極がショートして内部短絡が起きてしま
うという問題があった。
However, in a lithium secondary battery using the above-mentioned physical gel, when the battery temperature rises due to, for example, an external factor, the polymer constituting the physical gel is converted into an organic electrolyte. There is a problem that the anode and the anode are short-circuited due to dissolution and liquefaction, thereby causing an internal short circuit.

【0007】一方、上記の化学ゲルを用いたリチウム二
次電池においては、未反応の重合開始剤が電池内に残存
して電池の充放電反応に悪影響を及ぼしたり、重合開始
剤とモノマーとの反応に伴って電池内でガス発生が起き
たり、更にはモノマーの重合反応が不十分な場合が生じ
てポリマー電解質が形成されないといった問題があっ
た。
On the other hand, in a lithium secondary battery using the above-described chemical gel, an unreacted polymerization initiator remains in the battery and adversely affects the charge / discharge reaction of the battery, or the reaction between the polymerization initiator and the monomer may occur. There has been a problem that gas is generated in the battery with the reaction, and further, a case where the polymerization reaction of the monomer is insufficient occurs so that a polymer electrolyte is not formed.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、耐熱性に優れて高温時でも溶解することがな
く、また電池内で確実に存在し得るポリマー電解質及び
このポリマー電解質を備えたリチウム二次電池並びにこ
のリチウム二次電池の製造方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and comprises a polymer electrolyte which is excellent in heat resistance, does not dissolve even at high temperatures, and can be surely present in a battery, and a polymer electrolyte comprising the polymer electrolyte. It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery and a method for manufacturing the lithium secondary battery.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明のポリマ
ー電解質は、複数の酸性基を有する酸性ポリマーと、前
記酸性基と反応することにより前記酸性ポリマーを架橋
する少なくとも2価以上の塩基性化合物と、非プロトン
性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電解液とを少
なくとも具備してなり、前記酸性ポリマーが前記塩基性
化合物によって架橋されて架橋体が形成されるとともに
前記有機電解液が前記架橋体に保持され、かつ少なくと
も前記酸性ポリマーが前記有機電解液によってゲル化さ
れていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitution. The polymer electrolyte of the present invention comprises an acidic polymer having a plurality of acidic groups, at least a divalent or more basic compound which crosslinks the acidic polymer by reacting with the acidic group, and a lithium salt dissolved in an aprotic solvent. The acidic polymer is cross-linked by the basic compound to form a cross-linked body, and the organic electrolyte is retained by the cross-linked body, and at least the acidic polymer Are gelled by the organic electrolytic solution.

【0010】係るポリマー電解質によれば、酸性ポリマ
ーが塩基性化合物によって架橋されるとともに、酸性ポ
リマーが有機電解液によりゲル化されているので、酸性
ポリマーと塩基性化合物が解離することがなく有機電解
液を保持することができ、耐熱性に優れたポリマー電解
質を構成することができる。また、酸性ポリマーが塩基
性化合物によって架橋される構造であるため、高温時に
架橋構造が壊れることがない。また架橋は酸塩基による
化合なので反応率が極めて高く、架橋構造の形成がまん
べんなく行われ、架橋が不十分になるおそれはない。
According to such a polymer electrolyte, the acidic polymer is crosslinked by the basic compound and the acidic polymer is gelled by the organic electrolytic solution. The liquid can be held, and a polymer electrolyte having excellent heat resistance can be formed. Further, since the acidic polymer has a structure crosslinked by the basic compound, the crosslinked structure is not broken at a high temperature. Further, since the cross-linking is a compound of an acid-base, the reaction rate is extremely high, the cross-linking structure is formed uniformly, and there is no possibility that the cross-linking becomes insufficient.

【0011】本発明のポリマー電解質は、複数の塩基性
基を有する塩基性ポリマーと、前記塩基性と反応するこ
とにより前記塩基主鎖ポリマーを架橋する少なくとも2
価以上の酸性化合物と、非プロトン性溶媒にリチウム塩
が溶解されてなる有機電解液とを少なくとも具備してな
り、前記塩基性ポリマーが前記酸性化合物によって架橋
されて架橋体が形成されるとともに前記有機電解液が前
記架橋体に保持され、かつ少なくとも前記塩基性ポリマ
ーが前記有機電解液によってゲル化されていることを特
徴とする。
[0011] The polymer electrolyte of the present invention comprises a basic polymer having a plurality of basic groups and at least two basic groups which react with the basicity to crosslink the basic main chain polymer.
At least an acidic compound having a valency or higher, and an organic electrolytic solution obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent, wherein the basic polymer is crosslinked by the acidic compound to form a crosslinked body, An organic electrolytic solution is held by the crosslinked body, and at least the basic polymer is gelled by the organic electrolytic solution.

【0012】係るポリマー電解質によれば、塩基性ポリ
マーが酸性化合物によって架橋されるとともに、塩基性
ポリマーが有機電解液によりゲル化されているので、塩
基性ポリマーと酸性化合物が解離することがなく有機電
解液を保持することができ、耐熱性に優れたポリマー電
解質を構成することができる。また、塩基性ポリマーが
酸性化合物によって架橋される構造であるため、高温時
に架橋構造が壊れることがない。また架橋は酸塩基によ
る化合なので反応率が極めて高く、架橋構造の形成がま
んべんなく行われ、架橋が不十分になるおそれはない。
According to such a polymer electrolyte, since the basic polymer is crosslinked by the acidic compound and the basic polymer is gelled by the organic electrolyte, the basic polymer and the acidic compound are not dissociated and the organic polymer is not dissociated. An electrolyte can be retained, and a polymer electrolyte having excellent heat resistance can be formed. Further, since the basic polymer has a structure crosslinked by the acidic compound, the crosslinked structure does not break at high temperatures. Further, since the cross-linking is a compound of an acid-base, the reaction rate is extremely high, the cross-linking structure is formed evenly, and there is no possibility that the cross-linking becomes insufficient.

【0013】また本発明のポリマー電解質は、複数の塩
基性基を有する塩基性ポリマーと、複数の酸性基を有す
る酸性ポリマーと、非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶
解されてなる有機電解液とを少なくとも具備してなり、
前記塩基性ポリマーの塩基性基と前記酸性ポリマーの酸
性基とが化合することによりポリマー複合体が形成され
るとともに前記有機電解液が該ポリマー複合体に保持さ
れ、かつ前記塩基性ポリマーまたは前記酸性ポリマーの
いずれか一方または両方が前記有機電解液によりゲル化
されていることを特徴とする。
Further, the polymer electrolyte of the present invention comprises a basic polymer having a plurality of basic groups, an acidic polymer having a plurality of acidic groups, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent. At least have
A polymer complex is formed by the combination of the basic group of the basic polymer and the acidic group of the acidic polymer, and the organic electrolytic solution is retained by the polymer composite, and the basic polymer or the acidic polymer is retained. One or both of the polymers are gelled by the organic electrolyte.

【0014】係るポリマー電解質によれば、酸性ポリマ
ーと塩基性ポリマーがポリマー複合体を形成すると共
に、塩基性ポリマーまたは酸性ポリマーのいずれか一方
または両方が有機電解液によりゲル化されているので、
塩基性ポリマーと酸性ポリマーが解離することがなく有
機電解液を保持することができ、耐熱性に優れたポリマ
ー電解質を構成することができる。また、塩基性ポリマ
ーよ酸性ポリマーによりポリマー複合体を構成するた
め、高温時に架橋構造が壊れることがない。また架橋は
酸塩基による化合なので反応率が極めて高く、架橋構造
の形成がまんべんなく行われ、架橋が不十分になるおそ
れはない。
According to the polymer electrolyte, the acidic polymer and the basic polymer form a polymer composite, and one or both of the basic polymer and the acidic polymer are gelled by the organic electrolyte.
The organic electrolyte can be held without dissociation of the basic polymer and the acidic polymer, and a polymer electrolyte having excellent heat resistance can be formed. Further, since the polymer composite is composed of a basic polymer and an acidic polymer, the crosslinked structure is not broken at a high temperature. Further, since the cross-linking is a compound of an acid-base, the reaction rate is extremely high, the cross-linking structure is formed evenly, and there is no possibility that the cross-linking becomes insufficient.

【0015】また上記のポリマー電解質においては、前
記酸性ポリマーの有する前記酸性基が、カルボキシル基
またはスルホン酸基のいずれか一方であることが好まし
い。
In the above-mentioned polymer electrolyte, it is preferable that the acidic group of the acidic polymer is one of a carboxyl group and a sulfonic acid group.

【0016】係るポリマー電解質によれば、酸性ポリマ
ーがカルボキシル基またはスルホン酸基のいずれか一方
を具備しており、これらの基は比較的酸性度が高いた
め、塩基性化合物と化合して強固な架橋構造を形成する
ことが可能になる。
According to such a polymer electrolyte, the acidic polymer has either a carboxyl group or a sulfonic acid group, and since these groups have a relatively high acidity, they are combined with a basic compound to form a strong compound. It becomes possible to form a crosslinked structure.

【0017】また上記のポリマー電解質においては、前
記塩基性ポリマーの有する前記塩基性基が、ピリジル基
またはジメチルアミノ基のいずれか一方であることが好
ましい。
In the above-mentioned polymer electrolyte, it is preferable that the basic group of the basic polymer is either a pyridyl group or a dimethylamino group.

【0018】係るポリマー電解質によれば、塩基性ポリ
マーがピリジル基またはジメチルアミノ基のいずれか一
方を具備しており、これらの基は比較的塩基性度が高い
ため、酸性化合物と化合して強固な架橋構造を形成する
ことが可能になる。
According to such a polymer electrolyte, the basic polymer has either a pyridyl group or a dimethylamino group, and since these groups have a relatively high basicity, they are combined with an acidic compound to be strong. It becomes possible to form a suitable crosslinked structure.

【0019】また本発明のポリマー電解質は、先に記載
のポリマー電解質であって、前記酸性ポリマーまたは前
記塩基性ポリマーが、前記有機電解液によりゲル化され
る易ゲル化官能基を有していることを特徴とする。
The polymer electrolyte of the present invention is the polymer electrolyte described above, wherein the acidic polymer or the basic polymer has an easily gelling functional group which is gelled by the organic electrolyte. It is characterized by the following.

【0020】係るポリマー電解質によれば、上記の易ゲ
ル化可能基が有機電解液に溶解してゲル化するので、酸
性または塩基性ポリマー全体を有機電解液によってゲル
化させることができ、有機電解液を保持して高いイオン
伝導度を発現させることが可能になる。
According to the polymer electrolyte, the above-mentioned easily gellable group dissolves in the organic electrolyte and gels, so that the entire acidic or basic polymer can be gelled by the organic electrolyte, It becomes possible to express the high ionic conductivity by holding the liquid.

【0021】上記のポリマー電解質においては、前記易
ゲル化官能基がシアノ基またはメトキシカルボニル基の
いずれか一方であることが好ましい。
In the above-mentioned polymer electrolyte, it is preferable that the easily gelling functional group is one of a cyano group and a methoxycarbonyl group.

【0022】係るポリマー電解質によれば、易ゲル化官
能基としてシアノ基またはメトキシカルボニル基のいず
れか一方を備えており、これらの基は有機電解液に対し
て高い溶解性を示すので、酸性または塩基性ポリマーを
容易にゲル化させることが可能になる。
According to such a polymer electrolyte, one of a cyano group and a methoxycarbonyl group is provided as a gelling functional group, and these groups exhibit high solubility in an organic electrolytic solution. The basic polymer can be easily gelled.

【0023】本発明のポリマー電解質においては、前記
酸性ポリマーが、下記[化3]で表されるものであるこ
とが好ましい。
In the polymer electrolyte of the present invention, the acidic polymer is preferably one represented by the following [Chemical Formula 3].

【0024】[0024]

【化3】 Embedded image

【0025】ただし、置換基R1はHまたはCH3のいず
れか一方であり、置換基X1は前記易ゲル化官能基であ
ってCOOCH3またはCNのいずれか一方であり、置
換基Y1は前記酸性基であってCOOHまたはSO3Hの
いずれか一方であり、n1は100〜10000の範囲
であり、n2は10〜1000の範囲である。
However, the substituent R 1 is either H or CH 3 , the substituent X 1 is the above-mentioned gelling functional group and is either COOCH 3 or CN, and the substituent Y 1 Is the above-mentioned acidic group, which is either COOH or SO 3 H, n 1 is in the range of 100 to 10,000, and n 2 is in the range of 10 to 1,000.

【0026】また、本発明のポリマー電解質において
は、前記塩基性ポリマーが、下記[化4]で表されるも
のであることが好ましい。
Further, in the polymer electrolyte of the present invention, it is preferable that the basic polymer is represented by the following chemical formula (4).

【0027】[0027]

【化4】 Embedded image

【0028】ただし、置換基R2はHまたはCH3のいず
れか一方であり、置換基X2は前記易ゲル化官能基であ
ってCOOCH3またはCNのいずれか一方であり、置
換基Y2は前記塩基性基であってC54NまたはCm1H2
m1N(CH32(ただし0≦m1≦10)のいずれか一
方であり、n3は100〜10000の範囲であり、n 4
は10〜1000の範囲である。
However, the substituent RTwoIs H or CHThreeNozomi
But the substituent XTwoIs the easily gelling functional group.
Tte COOCHThreeOr CN
Substitution YTwoIs the aforementioned basic group and is CFiveHFourN or Cm1H2
m1N (CHThree)Two(However, 0 ≦ m1Any one of ≦ 10)
And nThreeIs in the range of 100 to 10000, and n Four
Is in the range of 10-1000.

【0029】また、本発明のポリマー電解質において
は、前記酸性化合物が、下記(1)〜(6)のいずれか
により表されるものであることが好ましい。 HOOC-Cm2H2m2-COOH (1) HOOC-(CH2O)m3-COOH (2) HOOC-(C24O)m3-COOH(3) HO3S-Cm4H2m4-SO3H (4) HO3S-(CH2O)m5-SO3H (5) HO3S-(C24O)m5-SO3H (6) ただしm2、m3、m4、m5はそれぞれ、0≦m2≦50
、1≦m3≦50、0≦m4≦50、1≦m5≦50であ
る。
In the polymer electrolyte of the present invention, the acidic compound is preferably one represented by any of the following (1) to (6). HOOC-Cm 2 H2m 2 -COOH ( 1) HOOC- (CH 2 O) m 3 -COOH (2) HOOC- (C 2 H 4 O) m 3 -COOH (3) HO 3 S-Cm 4 H2m 4 - SO 3 H (4) HO 3 S— (CH 2 O) m 5 —SO 3 H (5) HO 3 S— (C 2 H 4 O) m 5 —SO 3 H (6) where m 2 and m 3 , M 4 and m 5 are respectively 0 ≦ m 2 ≦ 50
1 ≦ m 3 ≦ 50, 0 ≦ m 4 ≦ 50, and 1 ≦ m 5 ≦ 50.

【0030】更に本発明のポリマー電解質においては、
前記塩基性化合物が、trimethylolpropane-tri-β-azir
idinylpropionate、tetramethylomethane-tri-β-aziri
dinylpropionate、trimethylopropane-tris(2-methyl-1
-aziridinepropionate)、N,N-hexamethylene-1,6-bis(1
-aziridinecarboxamide)、N,N,N',N'-tetramethylethyl
enediamine、N,N,N',N'-tetramethyldiaminomethane、
N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-propanediamine、N,N,N',
N'-tetramethyl-1,4-buthanediamine、N,N,N',N'-tetra
methyl-1,6-hexanediamine、N,N,N',N'-tetramethyl-1,
3-butanediamine、N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-phenyle
ndiamineのうちのいずれか1つであることが好ましい。
Further, in the polymer electrolyte of the present invention,
The basic compound is trimethylolpropane-tri-β-azir
idinylpropionate, tetramethylomethane-tri-β-aziri
dinylpropionate, trimethylopropane-tris (2-methyl-1
-aziridinepropionate), N, N-hexamethylene-1,6-bis (1
-aziridinecarboxamide), N, N, N ', N'-tetramethylethyl
enediamine, N, N, N ', N'-tetramethyldiaminomethane,
N, N, N ', N'-tetramethyl-1,3-propanediamine, N, N, N',
N'-tetramethyl-1,4-buthanediamine, N, N, N ', N'-tetra
methyl-1,6-hexanediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,
3-butanediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,4-phenyle
Preferably, it is any one of ndiamines.

【0031】本発明のリチウム二次電池は、先のいずれ
かに記載のポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出す
ることが可能な正極及び負極とを具備してなることを特
徴とする。
[0031] A lithium secondary battery according to the present invention is characterized by comprising the polymer electrolyte described in any of the above, and a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium.

【0032】係るリチウム二次電池によれば、上記のポ
リマー電解質を備えているので、高温時にポリマー電解
質が液化したり、ポリマー電解質の形成が不十分といっ
た問題が生じるおそれがなく、安全性に優れるとともに
サイクル特性に優れたリチウム二次電池を構成すること
が可能になる。
According to such a lithium secondary battery, since the above-mentioned polymer electrolyte is provided, there is no danger that the polymer electrolyte will be liquefied at a high temperature or the problem of insufficient formation of the polymer electrolyte will not occur, resulting in excellent safety. In addition, it becomes possible to configure a lithium secondary battery having excellent cycle characteristics.

【0033】次に、本発明のリチウム二次電池の製造方
法は、ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出するこ
とが可能なシート状の正極及び負極とを具備してなるリ
チウム二次電池の製造方法であり、複数の酸性基を有す
る酸性ポリマーと、前記酸性基と反応することにより前
記酸性ポリマーを架橋する少なくとも2価以上の塩基性
化合物と、非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解されて
なる有機電解液とを混合して電解質ペーストを得るペー
スト調製工程と、前記電解質ペーストを前記正極または
前記負極のいずれか一方または両方に塗布し、塗布後の
前記電解質ペースト上に前記正極または前記負極のいず
れか他方を積層して素電池とする素電池製造工程とを具
備してなることを特徴とする。
Next, a method for manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention is directed to a method for manufacturing a lithium secondary battery including a polymer electrolyte, a sheet-shaped positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium. An acidic polymer having a plurality of acidic groups, at least a divalent or higher valent basic compound that crosslinks the acidic polymer by reacting with the acidic group, and a lithium salt dissolved in an aprotic solvent. A paste preparation step of mixing an organic electrolyte solution to obtain an electrolyte paste, and applying the electrolyte paste to one or both of the positive electrode and the negative electrode, and applying the positive electrode or the negative electrode on the applied electrolyte paste. A unit cell manufacturing step of stacking one of the other units to form a unit cell.

【0034】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、電解質ペーストを正極または負極のいずれか一方ま
たは両方に塗布し、塗布後の電解質ペースト上に正極ま
たは負極のうちのいずれか他方を積層することにより、
塩基性化合物で酸性ポリマーを架橋してポリマー電解質
を容易に形成することができ、リチウム二次電池の生産
性を高くすることが可能になる。また、重合開始剤が不
要なので、重合開始剤の反応生成物がポリマー電解質中
に残存して充放電反応に悪影響を及ぼすことがない。
According to the method for manufacturing a lithium secondary battery, the electrolyte paste is applied to one or both of the positive electrode and the negative electrode, and the other of the positive electrode and the negative electrode is laminated on the applied electrolyte paste. By doing
A polymer electrolyte can be easily formed by crosslinking an acidic polymer with a basic compound, and the productivity of a lithium secondary battery can be increased. Further, since a polymerization initiator is unnecessary, a reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte and does not adversely affect the charge / discharge reaction.

【0035】また、本発明のリチウム二次電池の製造方
法は、ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出するこ
とが可能なシート状の正極及び負極とを具備してなるリ
チウム二次電池の製造方法であり、複数の塩基性基を有
する塩基性ポリマーと、前記塩基性基と反応することに
より前記塩基性ポリマーを架橋する少なくとも2価以上
の酸性化合物と、非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解
されてなる有機電解液とを混合して電解質ペーストを得
るペースト調製工程と、前記電解質ペーストを前記正極
または前記負極のうちのいずれか一方または両方の表面
に塗布し、塗布後の前記電解質ペースト上に前記正極ま
たは前記負極のうちのいずれか他方を積層して素電池と
する素電池製造工程とを具備してなることを特徴とす
る。
The method for producing a lithium secondary battery according to the present invention is directed to a method for producing a lithium secondary battery comprising a polymer electrolyte, a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium. And a basic polymer having a plurality of basic groups, at least a divalent or higher acidic compound which crosslinks the basic polymer by reacting with the basic group, and a lithium salt dissolved in an aprotic solvent. A paste preparing step of mixing an organic electrolyte solution to obtain an electrolyte paste, and applying the electrolyte paste to one or both surfaces of the positive electrode or the negative electrode, and applying the electrolyte paste on the electrolyte paste after application. A unit cell manufacturing step of stacking one of the positive electrode and the negative electrode to form a unit cell.

【0036】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、電解質ペーストを正極または負極のいずれか一方ま
たは両方に塗布し、塗布後の電解質ペースト上に正極ま
たは負極のうちのいずれか他方を積層することにより、
酸性化合物で塩基性ポリマーを架橋してポリマー電解質
を容易に形成することができ、リチウム二次電池の生産
性を高くすることが可能になる。また、重合開始剤が不
要なので、重合開始剤の反応生成物がポリマー電解質中
に残存して充放電反応に悪影響を及ぼすことがない。
According to the method for manufacturing a lithium secondary battery, the electrolyte paste is applied to one or both of the positive electrode and the negative electrode, and one of the positive electrode and the negative electrode is laminated on the applied electrolyte paste. By doing
A polymer electrolyte can be easily formed by crosslinking a basic polymer with an acidic compound, and the productivity of a lithium secondary battery can be increased. Further, since a polymerization initiator is unnecessary, a reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte and does not adversely affect the charge / discharge reaction.

【0037】また本発明のリチウム二次電池の製造方法
は、ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出すること
が可能なシート状の正極及び負極とを具備してなるリチ
ウム二次電池の製造方法であり、複数の塩基性基を有す
る塩基性ポリマーと、複数の酸性基を有する酸性ポリマ
ーと、非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる
有機電解液とを混合して電解質ペーストを得るペースト
調製工程と、前記電解質ペーストを前記正極または前記
負極のいずれか一方または両方に塗布し、塗布後の前記
電解質ペースト上に前記正極または前記負極のいずれか
他方を積層して素電池とする素電池製造工程とを具備し
てなることを特徴とする。
The method for manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention is a method for manufacturing a lithium secondary battery comprising a polymer electrolyte, a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium. There is a paste preparation for obtaining an electrolyte paste by mixing a basic polymer having a plurality of basic groups, an acidic polymer having a plurality of acidic groups, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent. A process for applying the electrolyte paste to one or both of the positive electrode and the negative electrode, and laminating the other of the positive electrode and the negative electrode on the applied electrolyte paste to form a unit cell And a process.

【0038】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、電解質ペーストを正極または負極のいずれか一方ま
たは両方に塗布し、塗布後の電解質ペースト上に正極ま
たは負極のうちのいずれか他方を積層することにより、
酸性ポリマーと塩基性ポリマーを化合させてポリマー電
解質を容易に形成することができ、リチウム二次電池の
生産性を高くすることが可能になる。また、重合開始剤
が不要なので、重合開始剤の反応生成物がポリマー電解
質中に残存して充放電反応に悪影響を及ぼすことがな
い。
According to the method for manufacturing a lithium secondary battery, the electrolyte paste is applied to one or both of the positive electrode and the negative electrode, and one of the positive electrode and the negative electrode is laminated on the applied electrolyte paste. By doing
A polymer electrolyte can be easily formed by combining an acidic polymer and a basic polymer, and the productivity of a lithium secondary battery can be increased. Further, since a polymerization initiator is unnecessary, a reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte and does not adversely affect the charge / discharge reaction.

【0039】本発明のリチウム二次電池の製造方法は、
先に記載のリチウム二次電池の製造方法であって、前記
素電池製造工程後に、前記素電池を40〜85℃の範囲
で10〜600分間の条件で加熱する加熱工程を具備し
てなることを特徴とする。
The method for producing a lithium secondary battery according to the present invention comprises:
The method for manufacturing a lithium secondary battery according to the above, further comprising a heating step of heating the unit cell in a range of 40 to 85 ° C. for 10 to 600 minutes after the unit cell manufacturing step. It is characterized by.

【0040】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、素電池製造工程後に得られた素電池を熱処理するの
で、塩基性または酸性化合物によるポリマーの架橋を完
全に行わせることができ、形状が安定したポリマー電解
質を得ることができる。
According to the method for manufacturing a lithium secondary battery, since the unit cell obtained after the unit cell manufacturing process is subjected to a heat treatment, the polymer can be completely cross-linked by a basic or acidic compound, and the shape can be reduced. A stable polymer electrolyte can be obtained.

【0041】本発明のリチウム二次電池の製造方法は、
ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出することが可
能なシート状の正極及び負極と、前記ポリマー電解質及
び前記正極並びに前記負極を収納する電池容器とを具備
してなるリチウム二次電池の製造方法であり、前記正極
と前記負極との間に、複数の酸性基を有する酸性ポリマ
ーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該電極群を前記
電池容器に収納する電極群製造工程と、前記酸性ポリマ
ーを架橋する少なくとも2価以上の塩基性化合物と、非
プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電解
液とを混合してゲル化液を調製し、該ゲル化液を前記電
池容器内の電極群に添加するゲル化工程とを具備してな
ることを特徴とする。
The method for producing a lithium secondary battery according to the present invention comprises:
A method for manufacturing a lithium secondary battery, comprising: a polymer electrolyte; a sheet-shaped positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium; and a battery container containing the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. An electrode group manufacturing step of interposing at least an acidic polymer having a plurality of acidic groups between the positive electrode and the negative electrode to form an electrode group, further storing the electrode group in the battery container, and crosslinking the acidic polymer A gelling solution is prepared by mixing at least a divalent or higher valent basic compound and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent, and the gelling solution is used as an electrode group in the battery container. And a gelling step to be added to the mixture.

【0042】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、あらかじめ酸性ポリマーを電池容器内に挿入し、あ
とから塩基性化合物を有機電解液とともに添加して酸性
ポリマーを架橋するので、電池容器内でポリマー電解質
を形成することができ、リチウム二次電池に製造工程を
簡素化して生産性を高くすることが可能になる。また、
重合開始剤が不要なので、重合開始剤の反応生成物がポ
リマー電解質中に残存して充放電反応に悪影響を及ぼす
ことがなく、また重合開始剤の反応に伴うガス発生も起
きることもない。
According to such a method for manufacturing a lithium secondary battery, an acidic polymer is inserted into a battery container in advance, and a basic compound is added together with an organic electrolytic solution to crosslink the acidic polymer. A polymer electrolyte can be formed, and the manufacturing process of a lithium secondary battery can be simplified to increase productivity. Also,
Since the polymerization initiator is unnecessary, the reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte to adversely affect the charge / discharge reaction, and no gas is generated due to the reaction of the polymerization initiator.

【0043】本発明のリチウム二次電池の製造方法は、
ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出することが可
能なシート状の正極及び負極と、前記ポリマー電解質及
び前記正極並びに前記負極を収納する電池容器とを具備
してなるリチウム二次電池の製造方法であり、前記正極
と前記負極との間に、複数の塩基性基を有する塩基性ポ
リマーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該電極群を
前記電池容器に収納する電極群製造工程と、前記塩基性
ポリマーを架橋する少なくとも2価以上の酸性化合物
と、非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有
機電解液とを混合してゲル化液を調製し、該ゲル化液を
前記電池容器内の電極群に添加するゲル化工程とを具備
してなることを特徴とする。
The method for producing a lithium secondary battery according to the present invention comprises:
A method for manufacturing a lithium secondary battery, comprising: a polymer electrolyte; a sheet-shaped positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium; and a battery container containing the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. An electrode group manufacturing step of interposing at least a basic polymer having a plurality of basic groups between the positive electrode and the negative electrode to form an electrode group, and further storing the electrode group in the battery container; A gelling solution is prepared by mixing at least a divalent or higher valent acidic compound for crosslinking a polymer and an organic electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in an aprotic solvent, and the gelling solution is mixed in the battery container. And a gelling step for adding to the electrode group.

【0044】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、あらかじめ塩基性ポリマーを電池容器内に挿入し、
あとから酸性化合物を有機電解液とともに添加して塩基
性ポリマーを架橋するので、電池容器内でポリマー電解
質を形成することができ、リチウム二次電池に製造工程
を簡素化して生産性を高くすることが可能になる。ま
た、重合開始剤が不要なので、重合開始剤の反応生成物
がポリマー電解質中に残存して充放電反応に悪影響を及
ぼすことがなく、また重合開始剤の反応に伴うガス発生
も起きることもない。
According to the method of manufacturing a lithium secondary battery, a basic polymer is inserted into a battery container in advance,
Since the basic compound is cross-linked by adding an acidic compound together with the organic electrolyte later, a polymer electrolyte can be formed in the battery container, and the manufacturing process can be simplified for the lithium secondary battery to increase the productivity. Becomes possible. Further, since the polymerization initiator is unnecessary, the reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte and does not adversely affect the charge / discharge reaction, and no gas is generated due to the reaction of the polymerization initiator. .

【0045】また本発明のリチウム二次電池の製造方法
は、 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出するこ
とが可能なシート状の正極及び負極と、前記ポリマー電
解質及び前記正極並びに前記負極を収納する電池容器と
を具備してなるリチウム二次電池の製造方法であり、前
記正極と前記負極との間に、複数の酸性基を有する酸性
ポリマーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該電極群
を前記電池容器に収納する電極群製造工程と、複数の塩
基性基を有する塩基性ポリマーと、非プロトン性溶媒に
リチウム塩が溶解されてなる有機電解液とを混合してゲ
ル化液を調製し、該ゲル化液を前記電池容器内の電極群
に添加するゲル化工程とを具備してなることを特徴とす
る。
The method for manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention includes the steps of: accommodating a polymer electrolyte, a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, and accommodating the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. A method for manufacturing a lithium secondary battery comprising a battery container, wherein between the positive electrode and the negative electrode, at least an acidic polymer having a plurality of acidic groups is interposed to form an electrode group, and further the electrode group is An electrode group manufacturing process to be housed in a battery container, a basic polymer having a plurality of basic groups, and an organic electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in an aprotic solvent to prepare a gelling solution, A gelling step of adding the gelling solution to the electrode group in the battery container.

【0046】更に本発明のリチウム二次電池の製造方法
は、ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出すること
が可能なシート状の正極及び負極と、前記ポリマー電解
質及び前記正極並びに前記負極を収納する電池容器とを
具備してなるリチウム二次電池の製造方法であり、前記
正極と前記負極との間に、複数の塩基性基を有する塩基
性ポリマーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該電極
群を前記電池容器に収納する電極群製造工程と、複数の
酸性基を有する酸性ポリマーと、非プロトン性溶媒にリ
チウム塩が溶解されてなる有機電解液とを混合してゲル
化液を調製し、該ゲル化液を前記電池容器内の電極群に
添加するゲル化工程とを具備してなることを特徴とす
る。
Further, in the method for producing a lithium secondary battery of the present invention, a polymer electrolyte, a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, and the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode are housed. A method for manufacturing a lithium secondary battery comprising a battery container, wherein the electrode group is formed by interposing at least a basic polymer having a plurality of basic groups between the positive electrode and the negative electrode, and further comprising the electrode group An electrode group manufacturing process of housing the battery container, an acidic polymer having a plurality of acidic groups, and an organic electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in an aprotic solvent to prepare a gelling solution, A gelling step of adding the gelling solution to the electrode group in the battery container.

【0047】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、あらかじめ酸性ポリマーまたは塩基性ポリマーのい
ずれか一方を電池容器内に挿入し、あとから酸性ポリマ
ーまたは塩基性ポリマーのいずれか他方をを有機電解液
とともに添加してポリマー複合体を形成するので、電池
容器内でポリマー電解質を形成することができ、リチウ
ム二次電池に製造工程を簡素化して生産性を高くするこ
とが可能になる。また、重合開始剤が不要なので、重合
開始剤の反応生成物がポリマー電解質中に残存して充放
電反応に悪影響を及ぼすことがなく、また重合開始剤の
反応に伴うガス発生も起きることもない。
According to such a method for manufacturing a lithium secondary battery, one of an acidic polymer and a basic polymer is inserted into a battery container in advance, and the other of the acidic polymer and the basic polymer is later converted into an organic electrolyte. Since it is added together with the liquid to form a polymer composite, a polymer electrolyte can be formed in the battery container, and the production process can be simplified for a lithium secondary battery to increase productivity. Further, since the polymerization initiator is unnecessary, the reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte and does not adversely affect the charge / discharge reaction, and no gas is generated due to the reaction of the polymerization initiator. .

【0048】本発明のリチウム二次電池の製造方法は、
先に記載のリチウム二次電池の製造方法であって、前記
ゲル化工程後に、40〜85℃の範囲で10〜600分
間の条件で加熱する加熱工程を具備してなることを特徴
とする。
The method for manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention comprises:
The method for producing a lithium secondary battery according to the above, further comprising a heating step of heating at 40 to 85 ° C. for 10 to 600 minutes after the gelation step.

【0049】係るリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、ゲル化工程後に電池を熱処理するので、塩基性また
は酸性化合物によるポリマーの架橋を完全に行わせるこ
とができ、形状が安定したポリマー電解質を得ることが
できる。
According to the method for manufacturing a lithium secondary battery, since the battery is heat-treated after the gelling step, the polymer can be completely crosslinked by a basic or acidic compound, and a polymer electrolyte having a stable shape can be obtained. Obtainable.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明のポリマー電解質の1つは、複数の
酸性基を有する酸性ポリマーと、前記酸性基と反応する
ことにより前記酸性ポリマーを架橋する少なくとも2価
以上の塩基性化合物と、非プロトン性溶媒にリチウム塩
が溶解されてなる有機電解液とを少なくとも含み、かつ
前記酸性ポリマーが前記塩基性化合物によって架橋され
て架橋体が形成されるとともに前記有機電解液が前記架
橋体に保持され、かつ少なくとも前記酸性ポリマーが前
記有機電解液によってゲル化されて構成されている。前
記酸性基としては、カルボキシル基またはスルホン酸基
を例示できる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. One of the polymer electrolytes of the present invention includes an acidic polymer having a plurality of acidic groups, at least a divalent or more basic compound that crosslinks the acidic polymer by reacting with the acidic group, and lithium as an aprotic solvent. At least an organic electrolytic solution in which a salt is dissolved, and the acidic polymer is crosslinked by the basic compound to form a crosslinked body, and the organic electrolytic solution is held by the crosslinked body, and at least the acidic The polymer is gelled by the organic electrolyte solution. Examples of the acidic group include a carboxyl group and a sulfonic acid group.

【0051】また、本発明のポリマー電解質の他の1つ
は、複数の塩基性基を有する塩基性ポリマーと、前記塩
基性と反応することにより前記塩基主鎖ポリマーを架橋
する少なくとも2価以上の酸性化合物と、非プロトン性
溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電解液とを少な
くとも含み、かつ前記塩基性ポリマーが前記酸性化合物
によって架橋されて架橋体が形成されるとともに前記有
機電解液が前記架橋体に保持され、かつ少なくとも前記
塩基性ポリマーが前記有機電解液によってゲル化されて
構成されている。前記塩基性基としては、ピリジル基ま
たはジメチルアミノ基を例示できる。
Another one of the polymer electrolytes of the present invention comprises a basic polymer having a plurality of basic groups and at least a divalent or higher valent compound which crosslinks the basic main chain polymer by reacting with the basic. An acidic compound and at least an organic electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in an aprotic solvent, and the basic electrolytic polymer is crosslinked by the acidic compound to form a crosslinked body, and the organic electrolytic solution is It is held in a crosslinked body and at least the basic polymer is gelled by the organic electrolyte. Examples of the basic group include a pyridyl group and a dimethylamino group.

【0052】更に、本発明のポリマー電解質の別の1つ
は、複数の塩基性基を有する塩基性ポリマーと、複数の
酸性基を有する酸性ポリマーと、非プロトン性溶媒にリ
チウム塩が溶解されてなる有機電解液とを少なくとも含
み、前記塩基性ポリマーの塩基性基と前記酸性ポリマー
の酸性基とが化合することによりポリマー複合体が形成
されるとともに前記有機電解液が該ポリマー複合体に保
持され、かつ前記塩基性ポリマーまたは前記酸性ポリマ
ーのいずれか一方または両方が前記有機電解液によりゲ
ル化されて構成されている。
Further, another one of the polymer electrolytes of the present invention comprises a basic polymer having a plurality of basic groups, an acidic polymer having a plurality of acidic groups, and a lithium salt dissolved in an aprotic solvent. And at least an organic electrolyte solution, and a polymer complex is formed by the combination of the basic group of the basic polymer and the acidic group of the acidic polymer, and the organic electrolyte solution is held by the polymer complex. In addition, one or both of the basic polymer and the acidic polymer are gelled by the organic electrolyte.

【0053】本発明のポリマー電解質は、酸性ポリマー
と塩基性化合物、または塩基性ポリマーと酸性化合物、
または酸性ポリマーと塩基性ポリマーがそれぞれ対にな
って架橋構造を形成している。例えば、酸性ポリマーと
塩基性化合物の組み合わせの場合は、酸性ポリマーの酸
性基に塩基性化合物のうちの1価の塩基が結合し、更に
塩基性化合物の残りの塩基が別の酸性ポリマーの酸性基
に結合する。このようにして、複数の酸性ポリマーの主
鎖を塩基性化合物によって架橋することにより架橋体が
形成される。また、塩基性ポリマーと酸性化合物の組み
合わせの場合は、塩基性ポリマーの塩基性基に酸性化合
物のうちの1価の酸性基が結合し、更に酸性化合物の残
りの酸性基が別の塩基性ポリマーの塩基性基に結合す
る。このようにして、複数の塩基性ポリマーの主鎖を酸
性化合物が架橋することにより架橋体が形成される。ま
た、塩基性ポリマーと酸性ポリマーの組み合わせの場合
は、塩基性ポリマーの塩基性基に酸性ポリマーの酸性基
が結合してポリマー複合体が形成される。
The polymer electrolyte of the present invention comprises an acidic polymer and a basic compound, or a basic polymer and an acidic compound,
Alternatively, the acidic polymer and the basic polymer are paired to form a crosslinked structure. For example, in the case of a combination of an acidic polymer and a basic compound, a monovalent base of the basic compound is bonded to the acidic group of the acidic polymer, and the remaining base of the basic compound is further converted to an acidic group of another acidic polymer. To join. In this way, a crosslinked body is formed by crosslinking the main chains of a plurality of acidic polymers with a basic compound. In the case of a combination of a basic polymer and an acidic compound, a monovalent acidic group of the acidic compound is bonded to the basic group of the basic polymer, and the remaining acidic group of the acidic compound is further converted to another basic polymer. To the basic group of In this manner, a crosslinked body is formed by crosslinking the main chains of the plurality of basic polymers with the acidic compound. In the case of a combination of a basic polymer and an acidic polymer, a polymer complex is formed by bonding the acidic group of the acidic polymer to the basic group of the basic polymer.

【0054】そして有機電解液が上記の架橋体またはポ
リマー複合体に保持され、この有機電解液により酸性ポ
リマー若しくは塩基性ポリマーがゲル化される。酸性ポ
リマーまたは塩基性ポリマーは、有機電解液によりゲル
化される易ゲル化官能基を有している。この易ゲル化官
能基としては、たとえばシアノ基またはメトキシカルボ
ニル基を例示できる。これらの基は有機電解液に対して
高い溶解性を示すため、酸性ポリマーまたは塩基性ポリ
マーを容易にゲル化させる。これにより、架橋体または
ポリマー複合体中に有機電解液を保持することが可能に
なり、高いイオン伝導度を発現させることができる。
The organic electrolytic solution is held by the above-mentioned crosslinked product or polymer composite, and the acidic polymer or the basic polymer is gelled by the organic electrolytic solution. The acidic polymer or the basic polymer has a gelling functional group which is gelled by the organic electrolyte. Examples of the easily gelling functional group include a cyano group and a methoxycarbonyl group. These groups have high solubility in organic electrolytes, and thus easily gel an acidic polymer or a basic polymer. This makes it possible to hold the organic electrolyte in the crosslinked product or polymer composite, and to exhibit high ionic conductivity.

【0055】上記の酸性ポリマーの具体例として、下記
の[化5]に示す酸性ポリマーを例示できる。尚、[化
5]中、置換基R1はHまたはCH3のいずれか一方であ
り、置換基X1はCOOCH3またはCNのいずれか一方
の前記易ゲル化官能基であり、置換基Y1はCOOHま
たはSO3Hのいずれか一方の前記酸性基であり、n1
100〜10000の範囲であり、n2は10〜100
00の範囲である。特に[化5]中、置換基R1をCH3
とし、置換基X1(易ゲル化官能基)をCOOCH3
し、置換基Y1(酸性基)をCOOHとし、n1を100
〜10000の範囲とし、n2を10〜1000の範囲
としたメタクリル酸メチル-アクリル酸共重合体(以下
MMA-AAco)を用いることが好ましい。上記に例示
した酸性ポリマーは、酸性を示すCOOH基またはSO
3H基を複数有している。尚、上記の酸性ポリマーの重
合度を示すn1及びn2の範囲が、上記の範囲より少ない
と、ポリマー電解質の流動性が高くなって固化しないの
で好ましくなく、上記の範囲を越えると、分子量が巨大
になって有機電解液によってゲル化されなくなるので好
ましくない。
As a specific example of the above acidic polymer, an acidic polymer represented by the following [Chemical Formula 5] can be exemplified. In Chemical Formula 5, the substituent R 1 is one of H and CH 3 , the substituent X 1 is one of COOCH 3 and CN, which is the easily gelling functional group, and the substituent Y 1 is the above-mentioned acidic group of either COOH or SO 3 H, n 1 is in the range of 100 to 10,000, and n 2 is 10 to 100
00 range. In particular, in the chemical formula 5, the substituent R 1 is CH 3
And the substituent X 1 (functional group for easily gelling) is COOCH 3 , the substituent Y 1 (acidic group) is COOH, and n 1 is 100
In the range of 10,000, methyl methacrylate and the n 2 in the range of 10 to 1000 - acrylic acid copolymer is preferably used (hereinafter MMA-AAco). The acidic polymers exemplified above include COOH groups or SO
It has a plurality of 3 H groups. If the range of n 1 and n 2 indicating the degree of polymerization of the acidic polymer is less than the above range, the fluidity of the polymer electrolyte becomes high and the polymer electrolyte is not solidified. Is not preferable because it becomes too large to be gelled by the organic electrolyte.

【0056】[0056]

【化5】 Embedded image

【0057】また、上記の酸性ポリマーを架橋する塩基
性化合物としては、trimethylolpropane-tri-β-azirid
inylpropionate、tetramethylomethane-tri-β-aziridi
nylpropionate、trimethylopropane-tris(2-methyl-1-a
ziridinepropionate)、N,N-hexamethylene-1,6-bis(1-a
ziridinecarboxamide)、N,N,N',N'-tetramethylethylen
ediamine、N,N,N',N'-tetramethyldiaminomethane、N,
N,N',N'-tetramethyl-1,3-propanediamine、N,N,N',N'-
tetramethyl-1,4-buthanediamine、N,N,N',N'-tetramet
hyl-1,6-hexanediamine、N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-b
utanediamine、N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-phenylendi
amineを例示でき、これらの中でも特にtrimethylolprop
ane-tri-β-aziridinylpropionate(以下、TAZMと
表記)が好ましい。上記に例示した塩基性化合物は、塩
基性を示すアジリジン環(エチレンアミン基)またはア
ミノ基を分子中にそれぞれ2以上有しており、2価以上
の塩基である。
The basic compound which crosslinks the acidic polymer includes trimethylolpropane-tri-β-azirid
inylpropionate, tetramethylomethane-tri-β-aziridi
nylpropionate, trimethylopropane-tris (2-methyl-1-a
ziridinepropionate), N, N-hexamethylene-1,6-bis (1-a
ziridinecarboxamide), N, N, N ', N'-tetramethylethylen
ediamine, N, N, N ', N'-tetramethyldiaminomethane, N,
N, N ', N'-tetramethyl-1,3-propanediamine, N, N, N', N'-
tetramethyl-1,4-buthanediamine, N, N, N ', N'-tetramet
hyl-1,6-hexanediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,3-b
utanediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,4-phenylendi
amines, among which trimethylolprop
ane-tri-β-aziridinylpropionate (hereinafter referred to as TAZM) is preferred. The basic compounds exemplified above each have two or more aziridine rings (ethyleneamine groups) or amino groups exhibiting basicity in the molecule, and are divalent or higher valent bases.

【0058】次に、酸性ポリマーと塩基性化合物による
架橋体の形成を、MMA-AAco及びTAZMを例とし
て説明する。MMA-AAco及びTAZMによる架橋反
応は、通常の酸塩基による中和反応、若しくはアジリジ
ン環(エチレンアミン基)の開裂反応のいずれか一方ま
たは両方によって起きる。中和反応の例を下記の[化
6]に、開裂反応の例を下記の[化7]にそれぞれ示
す。
Next, the formation of a crosslinked product by an acidic polymer and a basic compound will be described using MMA-AAco and TAZM as examples. The cross-linking reaction by MMA-AAco and TAZM occurs by one or both of a neutralization reaction with a normal acid-base and a cleavage reaction of an aziridine ring (ethyleneamine group). Examples of the neutralization reaction are shown in the following [Chemical formula 6], and examples of the cleavage reaction are shown in the following [Chemical formula 7].

【0059】[0059]

【化6】 Embedded image

【0060】[0060]

【化7】 Embedded image

【0061】上記[化6]及び[化7]に示すように、
TAZMは、1つの分子中に、N(窒素原子)を含む環
状構造からなるアジリジン環を3つ有しており、この3
つのアジリジン環が塩基性基として機能する。一方、M
MA-AAcoは、ポリメチレンの主鎖にCH3基とCOO
CH3基とCOOH基が多数結合したものであり、この
COOH基が酸性基として機能する。このように、TA
ZM及びMMA-AAcoは、複数の塩基性基及び酸性基
をそれぞれ具備しており、これら酸性基及び塩基性基が
反応することにより、図1に示すような3次元構造の架
橋体が得られる。
As shown in the above [Formula 6] and [Formula 7],
TAZM has three aziridine rings having a ring structure containing N (nitrogen atom) in one molecule.
Two aziridine rings function as basic groups. On the other hand, M
MA-AAco has a CH 3 group and COO in the main chain of polymethylene.
A large number of CH 3 groups and COOH groups are bonded, and this COOH group functions as an acidic group. Thus, TA
ZM and MMA-AAco have a plurality of basic groups and acidic groups, respectively. When the acidic groups and basic groups react, a crosslinked product having a three-dimensional structure as shown in FIG. 1 is obtained. .

【0062】有機電解液は、MMA-AAcoのCOOC
3基を溶解させてMMA-AAco自体をゲル化させるこ
とにより、図1に示す架橋体中に保持される。このよう
な有機電解液としては、非プロトン性溶媒にリチウム塩
が溶解されてなるものが好ましい。非プロトン性溶媒と
しては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、ベンゾニトリル、アセトニ
トリル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロ
フラン、γ−ブチロラクトン、ジオキソラン、4−メチ
ルジオキソラン、N、N−ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサ
ン、1,2−ジメトキシエタン、スルホラン、ジクロロ
エタン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、ジメチルカ
ーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプ
ロピルカーボネート、エチルブチルカーボネート、ジプ
ロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ジ
ブチルカーボネート、ジエチレングリコール、ジメチル
エーテル等の非プロトン性溶媒、あるいはこれらの溶媒
のうちの二種以上を混合した混合溶媒を例示でき、特に
プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチ
レンカーボネートのいずれか1つを必ず含むとともにジ
メチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエ
チルカーボネートのいずれか1つを必ず含むことが好ま
しい。
The organic electrolyte is COA of MMA-AAco.
By dissolving the H 3 groups to gel the MMA-AAco itself, it is retained in the crosslinked product shown in FIG. As such an organic electrolyte, a solution in which a lithium salt is dissolved in an aprotic solvent is preferable. Examples of the aprotic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, γ-butyrolactone, dioxolan, 4-methyldioxolan, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl Sulfoxide, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane, dichloroethane, chlorobenzene, nitrobenzene, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl butyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate, dibutyl carbonate , Diethylene glycol, dimethyl Aprotic solvents such as ether, or a mixed solvent obtained by mixing two or more of these solvents. In particular, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate and dimethyl carbonate, methyl ethyl It is preferable to include at least one of carbonate and diethyl carbonate.

【0063】また、リチウム塩としては、LiPF6
LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4
LiCF3SO3、Li(CF3SO22N、LiC49
SO3、LiSbF6、LiAlO4、LiAlCl4、Li
N(Cx2x+1SO2)(Cy2 y十1SO2)(ただし
x、yは自然数)、LiCl、LiI等のうちの1種ま
たは2種以上のリチウム塩を混合させてなるものを例示
でき、特にLiPF6、LiBF4のいずれか1つを含む
ものが好ましい。またこの他に、リチウム二次電池の非
水電解液として従来から知られているものを用いること
もできる。
As the lithium salt, LiPF 6 ,
LiBF 4, LiSbF 6, LiAsF 6 , LiClO 4,
LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9
SO 3 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , Li
One or more lithium salts of N (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2 y10 1 SO 2 ) (where x and y are natural numbers), LiCl, LiI, etc. are mixed. In particular, those containing any one of LiPF 6 and LiBF 4 are preferable. In addition, a conventionally known nonaqueous electrolyte for a lithium secondary battery can also be used.

【0064】上記のポリマー電解質における酸性ポリマ
ーの組成率は1〜10重量%の範囲が好ましい。また、
塩基性化合物の組成率は1〜20重量%の範囲が好まし
い。更に有機電解液の組成率は70〜98重量%の範囲
が好ましい。酸性ポリマーの組成率が上記の範囲より少
ないと、ポリマー電解質の流動性が高くなるので好まし
くなく、上記の範囲を越えると、イオン伝導率が低下す
るので好ましくない。また、塩基性化合物の組成率が上
記の範囲より少ないと、ポリマー電解質の流動性が高く
なるので好ましくなく、上記の範囲を越えると、イオン
伝導率が低下するので好ましくない。更に有機電解液の
組成率が上記の範囲より少ないと、イオン伝導率が低下
するので好ましくなく、上記の範囲を越えると、ポリマ
ー電解質の流動性が高くなるので好ましくない。
The composition ratio of the acidic polymer in the above polymer electrolyte is preferably in the range of 1 to 10% by weight. Also,
The composition ratio of the basic compound is preferably in the range of 1 to 20% by weight. Further, the composition ratio of the organic electrolyte is preferably in the range of 70 to 98% by weight. If the composition ratio of the acidic polymer is less than the above range, the fluidity of the polymer electrolyte becomes high, which is not preferable. On the other hand, if the composition ratio of the basic compound is less than the above range, the fluidity of the polymer electrolyte increases, which is not preferable. If the composition ratio exceeds the above range, the ionic conductivity decreases, which is not preferable. Further, if the composition ratio of the organic electrolyte is less than the above range, the ionic conductivity is lowered, which is not preferable.

【0065】次に、塩基性ポリマーと酸性化合物による
架橋体の形成について説明する。本発明に係る塩基性ポ
リマーは、下記[化8]で表されるものを例示できる。
尚、[化8]中、置換基R2はHまたはCH3のいずれか
一方であり、置換基X2はCOOCH3またはCNのいず
れか一方の前記易ゲル化官能基であり、置換基Y2はC5
4NまたはSCm1H2m1N(CH32(ただし0≦m1
≦10)のいずれか一方の塩基性基であり、n3は10
0〜10000の範囲であり、n4は10〜1000の
範囲である。上記に例示した塩基性ポリマーは、塩基性
を示すC54N基またはCm1H2m1N(CH32基を複
数有している。尚、上記の塩基性ポリマーの重合度を示
すn3及びn4の範囲が、上記の範囲より少ないと、ポリ
マー電解質の流動性が高くなるので好ましくなく、上記
の範囲を越えると、分子量が巨大になって有機電解液に
よってゲル化されなくなるので好ましくない。
Next, the formation of a crosslinked product by a basic polymer and an acidic compound will be described. Examples of the basic polymer according to the present invention include those represented by the following [Chemical Formula 8].
In the chemical formula 8, the substituent R 2 is one of H and CH 3 , the substituent X 2 is one of COOCH 3 and CN, which is the easily gelling functional group, and the substituent Y 2 is C 5
H 4 N or SCm 1 H2m 1 N (CH 3 ) 2 (where 0 ≦ m 1
≦ 10), wherein n 3 is 10
In the range of 0 to 10000, n 4 is in the range of 10 to 1,000. Above exemplified basic polymer, C 5 H 4 N group or Cm 1 H2m 1 N (CH 3 ) shows a basic has a plurality of 2 groups. If the range of n 3 and n 4 indicating the degree of polymerization of the basic polymer is less than the above range, the flowability of the polymer electrolyte becomes high, which is not preferable. And it is not preferable because it is not gelled by the organic electrolytic solution.

【0066】[0066]

【化8】 Embedded image

【0067】また、上記塩基性ポリマーを架橋する酸性
化合物としては、下記(1)〜(6)のいずれかにより
表されるものを例示できる。 HOOC-Cm2H2m2-COOH (1) HOOC-(CH2O)m3-COOH (2) HOOC-(C24O)m3-COOH(3) HO3S-Cm4H2m4-SO3H (4) HO3S-(CH2O)m5-SO3H (5) HO3S-(C24O)m5-SO3H (6) ただしm2、m3、m4、m5はそれぞれ、0≦m2≦50
、1≦m3≦50、0≦m4≦50、1≦m5≦50であ
る。上記に例示した酸性化合物は、酸性を示す酸性を示
すCOOH基(カルボキシル基)またはSO3H基(ス
ルホン酸基)をそれぞれ2個ずつ有する2価の酸であ
る。尚、上記の酸性化合物の構造式中のm2、m3
4、m5の範囲が、上記の範囲より少ないと、架橋体を
作りにくくなるので好ましくなく、上記の範囲を越える
と架橋体が硬直化し、有機電解液によってゲル化されに
くくなるので好ましくない。
Examples of the acidic compound that crosslinks the basic polymer include those represented by any of the following (1) to (6). HOOC-Cm 2 H2m 2 -COOH ( 1) HOOC- (CH 2 O) m 3 -COOH (2) HOOC- (C 2 H 4 O) m 3 -COOH (3) HO 3 S-Cm 4 H2m 4 - SO 3 H (4) HO 3 S— (CH 2 O) m 5 —SO 3 H (5) HO 3 S— (C 2 H 4 O) m 5 —SO 3 H (6) where m 2 and m 3 , M 4 and m 5 are respectively 0 ≦ m 2 ≦ 50
1 ≦ m 3 ≦ 50, 0 ≦ m 4 ≦ 50, and 1 ≦ m 5 ≦ 50. The acidic compound exemplified above is a divalent acid having two acidic COOH groups (carboxyl groups) or two SO 3 H groups (sulfonic acid groups). Incidentally, m 2 , m 3 ,
When the range of m 4 and m 5 is less than the above range, it is not preferable because a crosslinked body is difficult to be formed, and when the range exceeds the above range, the crosslinked body becomes rigid and is not easily gelled by an organic electrolyte solution. .

【0068】上記の塩基性ポリマー及び酸性化合物によ
る架橋反応は、酸塩基による中和反応による。すなわ
ち、C54NまたはCm1H2m1N(CH32のいずれか
一方の塩基性基と、COOH基(カルボキシル基)また
はSO3H基(スルホン酸基)のいずれか一方の酸性基
との反応により架橋体が形成される。また、塩基性ポリ
マー及び酸性化合物は、複数の塩基性基及び酸性基をそ
れぞれ具備しており、これら酸性基及び塩基性基が反応
することにより、2次元若しくは3次元構造の架橋体が
得られる。
The crosslinking reaction with the basic polymer and the acidic compound is based on a neutralization reaction with an acid base. That is, a basic group of either C 5 H 4 N or Cm 1 H 2m 1 N (CH 3 ) 2 and an acidic group of either a COOH group (carboxyl group) or an SO 3 H group (sulfonic acid group) A crosslinked product is formed by the reaction with the group. Further, the basic polymer and the acidic compound have a plurality of basic groups and acidic groups, respectively, and a two-dimensional or three-dimensional crosslinked product is obtained by reacting these acidic groups and basic groups. .

【0069】有機電解液は、塩基性ポリマーのCOOC
3基またはCN基を溶解させて塩基性ポリマー自体を
ゲル化させることにより、架橋体に保持される。
The organic electrolyte is a basic polymer COOC.
By dissolving the H 3 group or the CN group and gelling the basic polymer itself, it is retained in the crosslinked product.

【0070】上記のポリマー電解質における塩基性ポリ
マーの組成率は1〜15重量%の範囲が好ましい。ま
た、酸性化合物の組成率は1〜10重量%の範囲が好ま
しい。更に有機電解液の組成率は70〜98重量%の範
囲が好ましい。塩基性ポリマーの組成率が上記の範囲よ
り少ないと、ポリマー電解質の流動性が高くなるので好
ましくなく、上記の範囲を越えると、イオン伝導率が低
下するので好ましくない。また、酸性化合物の組成率が
上記の範囲より少ないと、ポリマー電解質の流動性が高
くなるので好ましくなく、上記の範囲を越えると、イオ
ン伝導率が低下するので好ましくない。更に有機電解液
の組成率が上記の範囲より少ないと、イオン伝導率が低
下するので好ましくなく、上記の範囲を越えると、ポリ
マー電解質の流動性が高くなるので好ましくない。
The composition ratio of the basic polymer in the polymer electrolyte is preferably in the range of 1 to 15% by weight. Further, the composition ratio of the acidic compound is preferably in the range of 1 to 10% by weight. Further, the composition ratio of the organic electrolyte is preferably in the range of 70 to 98% by weight. If the composition ratio of the basic polymer is less than the above range, the fluidity of the polymer electrolyte is increased, which is not preferable. On the other hand, if the composition ratio of the acidic compound is less than the above range, the fluidity of the polymer electrolyte is undesirably increased, and if the composition ratio exceeds the above range, the ionic conductivity is undesirably reduced. Further, when the composition ratio of the organic electrolyte is less than the above range, the ionic conductivity is lowered, which is not preferable. When the composition ratio exceeds the above range, the fluidity of the polymer electrolyte is increased, which is not preferable.

【0071】次に、塩基性ポリマーと酸性ポリマーによ
る架橋体の形成について説明する。塩基性ポリマーは上
記[化8]で表されるものを例示でき、酸性ポリマーは
上記[化5]で表されるものを例示できる。
Next, the formation of a crosslinked product by a basic polymer and an acidic polymer will be described. Examples of the basic polymer include those represented by the above [Chemical Formula 8], and examples of the acidic polymer include those represented by the above [Chemical Formula 5].

【0072】上記の塩基性ポリマー及び酸性ポリマーに
よる架橋反応は、酸塩基による中和反応による。すなわ
ち、C54NまたはCm1H2m1N(CH32のいずれか
一方の塩基性基と、COOH基(カルボキシル基)また
はSO3H基(スルホン酸基)のいずれか一方の酸性基
との反応によりポリマー複合体が形成される。また、塩
基性ポリマー及び酸性ポリマーは、複数の塩基性基及び
酸性基をそれぞれ具備しており、これら酸性基及び塩基
性基が反応することにより、2次元若しくは3次元構造
のポリマー複合体が得られる。
The crosslinking reaction with the basic polymer and the acidic polymer is based on a neutralization reaction with an acid base. That is, a basic group of either C 5 H 4 N or Cm 1 H 2m 1 N (CH 3 ) 2 and an acidic group of either a COOH group (carboxyl group) or an SO 3 H group (sulfonic acid group) Reaction with the group forms a polymer conjugate. Further, the basic polymer and the acidic polymer have a plurality of basic groups and acidic groups, respectively, and the acid group and the basic group react to form a polymer composite having a two-dimensional or three-dimensional structure. Can be

【0073】有機電解液は、塩基性ポリマーまたは酸性
ポリマーに含まれる易ゲル化官能基のCOOCH3基ま
たはCN基を溶解させて塩基性ポリマーまたは酸性ポリ
マーのいずれか一方または両方をゲル化させることによ
り、ポリマー複合体に保持される。
The organic electrolyte is prepared by dissolving the COOCH 3 group or CN group of the easily gelling functional group contained in the basic polymer or the acidic polymer to gel one or both of the basic polymer and the acidic polymer. By the above, it is retained in the polymer composite.

【0074】上記のポリマー電解質における塩基性ポリ
マーの組成率は1〜15重量%の範囲が好ましい。ま
た、酸性ポリマーの組成率は1〜10重量%の範囲が好
ましい。更に有機電解液の組成率は70〜98重量%の
範囲が好ましい。塩基性ポリマーの組成率が上記の範囲
より少ないと、ポリマー電解質の流動性が高くなるので
好ましくなく、上記の範囲を越えると、イオン伝導率が
低下するので好ましくない。また、酸性ポリマーの組成
率が上記の範囲より少ないと、ポリマー電解質の流動性
が高くなるので好ましくなく、上記の範囲を越えると、
イオン伝導率が低下するので好ましくない。更に有機電
解液の組成率が上記の範囲より少ないと、イオン伝導率
が低下するので好ましくなく、上記の範囲を越えると、
ポリマー電解質の流動性が高くなるので好ましくない。
The composition ratio of the basic polymer in the polymer electrolyte is preferably in the range of 1 to 15% by weight. Further, the composition ratio of the acidic polymer is preferably in the range of 1 to 10% by weight. Further, the composition ratio of the organic electrolyte is preferably in the range of 70 to 98% by weight. When the composition ratio of the basic polymer is less than the above range, the fluidity of the polymer electrolyte is increased, which is not preferable. When the composition ratio exceeds the above range, the ionic conductivity is lowered, which is not preferable. Further, when the composition ratio of the acidic polymer is less than the above range, the fluidity of the polymer electrolyte becomes high, which is not preferable.
It is not preferable because ionic conductivity is lowered. Further, when the composition ratio of the organic electrolyte is less than the above range, the ionic conductivity is decreased, which is not preferable.
It is not preferable because the fluidity of the polymer electrolyte increases.

【0075】また、本発明のポリマー電解質は、リチウ
ムを吸蔵・放出することが可能な正極及び負極と共にリ
チウム二次電池を構成できる。正極としては、LiMn
24、LiCoO2、LiNiO2、LiFeO2、V2
5、TiS、MoS等の有機ジスルフィド化合物及び有
機ポリスルフィド化合物等のリチウムを吸蔵、放出が可
能な正極活物質を含むものを例示できる。また負極とし
ては、可逆的にリチウムイオンを吸蔵・放出できるもの
が好ましく、例えば、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛化炭素
繊維、非晶質炭素等を含むものを例示できる。また金属
リチウムも負極として使用できる。正極及び負極の具体
例として、上記の正極活物質または負極活物質と結着材
と更に必要に応じて導電助材とを混合し、これらを金属
箔若しくは金属網からなる集電体に塗布してシート状に
成形したものを例示できる。またこの他に、従来からリ
チウム二次電池の正極もしくは負極して知られているも
のを用いることもできる。
Further, the polymer electrolyte of the present invention can constitute a lithium secondary battery together with a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium. LiMn
2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiFeO 2 , V 2 O
5 , those containing a positive electrode active material capable of inserting and extracting lithium, such as organic disulfide compounds such as TiS and MoS, and organic polysulfide compounds. As the negative electrode, those capable of reversibly occluding and releasing lithium ions are preferable, and examples thereof include those containing artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber, amorphous carbon, and the like. Metallic lithium can also be used as the negative electrode. As specific examples of the positive electrode and the negative electrode, the above-described positive electrode active material or negative electrode active material, a binder and, if necessary, a conductive auxiliary material are mixed, and these are applied to a current collector made of a metal foil or a metal net. To form a sheet. In addition to the above, those which are conventionally known as a positive electrode or a negative electrode of a lithium secondary battery can also be used.

【0076】これらの正極と負極との間に上記のポリマ
ー電解質を挟んで一体化することによりリチウム二次電
池が形成される。ポリマー電解質は、リチウムイオンの
電解質として機能すると共に正極と負極を隔離するセパ
レータとしての機能を有する。また、従来のセパレータ
にポリマー電解質を含浸させて使用しても良い。
A lithium secondary battery is formed by integrating the above-described polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode. The polymer electrolyte functions not only as a lithium ion electrolyte but also as a separator for separating the positive electrode and the negative electrode. Further, a conventional separator may be used after being impregnated with a polymer electrolyte.

【0077】次に、上記のリチウム二次電池の製造方法
の一例を、図面を参照して説明する。本発明のリチウム
二次電池の製造方法は、ペースト調製工程と、素電池製
造工程と、熱処理工程とからなる。まず、ペースト調製
工程では、図2の符号1で示すように、酸性ポリマーと
塩基性化合物と有機電解液とを混合して電解質ペースト
Pを調製する。電解質ペーストの組成は、先に説明した
ポリマー電解質の組成比と同様である。
Next, an example of a method for manufacturing the above-described lithium secondary battery will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing a lithium secondary battery of the present invention includes a paste preparation step, a unit cell manufacturing step, and a heat treatment step. First, in a paste preparation step, as shown by reference numeral 1 in FIG. 2, an acidic polymer, a basic compound, and an organic electrolyte are mixed to prepare an electrolyte paste P. The composition of the electrolyte paste is the same as the composition ratio of the polymer electrolyte described above.

【0078】次に素電池形成工程では、得られた電解質
ペーストPを、正極10に塗布し、直ちに負極を塗布後
の電解質ペースト上に積層する(符号3)。このように
して素電池12が得られる。
Next, in the unit cell forming step, the obtained electrolyte paste P is applied to the positive electrode 10 and the negative electrode is immediately laminated on the applied electrolyte paste (reference numeral 3). Thus, the unit cell 12 is obtained.

【0079】更に図中符号4に示すように、得られた素
電池12を金属製の電池容器13に収納して封口板14
により電池容器13を封口した状態で熱処理を行うこと
により、電解質ペーストP中の塩基性化合物により酸性
ポリマーを架橋させるとともに有機電解液により酸性ポ
リマーをゲル化させてポリマー電解質Eとし、符号5に
示すリチウム二次電池15が得られる。熱処理条件は4
0〜85℃の範囲で5〜600分間の条件とすることが
好ましい。熱処理温度が上記の範囲より低いと、架橋反
応が十分に進まないおそれがあるので好ましくなく、上
記の範囲を超えると有機電解液中のリチウム塩が分解す
るおそれがあるので好ましくない。同様に、熱処理時間
が上記の範囲より低いと、架橋反応が十分に進まないお
それがあるので好ましくなく、上記の範囲を超えると有
機電解液中のリチウム塩が分解するおそれがあるので好
ましくない。
Further, as shown by reference numeral 4 in the figure, the obtained unit cell 12 is housed in a metal battery
By performing a heat treatment in a state where the battery container 13 is sealed by the above, the acidic polymer is cross-linked by the basic compound in the electrolyte paste P, and the acidic polymer is gelled by the organic electrolytic solution to obtain a polymer electrolyte E. A lithium secondary battery 15 is obtained. Heat treatment condition is 4
It is preferable that the temperature is in the range of 0 to 85 ° C. for 5 to 600 minutes. If the heat treatment temperature is lower than the above range, the crosslinking reaction may not sufficiently proceed, which is not preferable. If the heat treatment temperature is higher than the above range, the lithium salt in the organic electrolyte may be decomposed, which is not preferable. Similarly, if the heat treatment time is shorter than the above range, the crosslinking reaction may not sufficiently proceed, which is not preferable. If the heat treatment time is longer than the above range, the lithium salt in the organic electrolyte may be decomposed, which is not preferable.

【0080】上記のリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、電解質ペーストPを正極10に塗布し、塗布後の電
解質ペーストP上に負極11を積層して熱処理すること
により、塩基性化合物で酸性ポリマーを架橋してポリマ
ー電解質Eを容易に形成することができ、リチウム二次
電池15の生産性を高くすることができる。また、重合
開始剤が不要なので、重合開始剤の反応生成物がポリマ
ー電解質中に残存して充放電反応に悪影響を及ぼすこと
がない。
According to the above-described method for manufacturing a lithium secondary battery, the electrolyte paste P is applied to the positive electrode 10, the negative electrode 11 is laminated on the applied electrolyte paste P, and the heat treatment is performed. The polymer electrolyte E can be easily formed by crosslinking the polymer, and the productivity of the lithium secondary battery 15 can be increased. Further, since a polymerization initiator is unnecessary, a reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte and does not adversely affect the charge / discharge reaction.

【0081】尚、上記の製造方法においては、酸性ポリ
マー及び塩基性化合物に代えて、塩基性ポリマーと酸性
化合物を用いても良い。また、電解質ペーストPを負極
11に塗布した後に正極10を積層しても良い。更に、
酸性ポリマー、塩基性ポリマー、酸性化合物及び塩基性
化合物の組み合わせによっては、熱処理を行わなくても
良い。
In the above production method, a basic polymer and an acidic compound may be used instead of the acidic polymer and the basic compound. Alternatively, the positive electrode 10 may be laminated after applying the electrolyte paste P to the negative electrode 11. Furthermore,
The heat treatment may not be performed depending on the combination of the acidic polymer, the basic polymer, the acidic compound, and the basic compound.

【0082】次に、本発明のリチウム二次電池の別の例
を図面を参照して説明する。このリチウム二次電池の製
造方法は、電極群形成工程と、ゲル化工程と、熱処理工
程とからなる。まず図3の符号6に示すように、電極群
形成工程では、正極20と負極21との間に、酸性ポリ
マー22を配置して電極群23とし、この電極群を電池
容器24に収納する。酸性ポリマー22は、あらかじめ
ポリオレフィン樹脂からなる不織布等に含浸させ、これ
を正極20と負極21の間に挟んでも良い。
Next, another example of the lithium secondary battery of the present invention will be described with reference to the drawings. This method for manufacturing a lithium secondary battery includes an electrode group forming step, a gelling step, and a heat treatment step. First, as shown by reference numeral 6 in FIG. 3, in the electrode group forming step, an acidic polymer 22 is arranged between the positive electrode 20 and the negative electrode 21 to form an electrode group 23, and this electrode group is housed in a battery container 24. The acidic polymer 22 may be impregnated in advance into a nonwoven fabric or the like made of a polyolefin resin and sandwiched between the positive electrode 20 and the negative electrode 21.

【0083】次にゲル化工程では、図3中符号7で示す
ように、塩基性化合物と有機電解液とを混合してゲル化
液Gを調製する。そして、このゲル化液Gを符号8に示
すように、電池容器24内の電極群23に添加する。更
に図中符号9に示すように、電池容器23を封口板25
により封口し、この状態で熱処理を行うことにより、ゲ
ル化液中の酸性化合物により塩基ポリマー22を架橋さ
せるとともに有機電解液により塩基性ポリマー22をゲ
ル化させてポリマー電解質Eとし、符号10に示すリチ
ウム二次電池26が得られる。熱処理条件は先の製造方
法と同様に、40〜85℃の範囲で5〜600分間の条
件とすることが好ましい。
Next, in the gelling step, as shown by reference numeral 7 in FIG. 3, a basic compound and an organic electrolytic solution are mixed to prepare a gelling solution G. Then, as shown by reference numeral 8, the gelling solution G is added to the electrode group 23 in the battery container 24. Further, as shown by reference numeral 9 in the figure, the battery container 23 is
By performing heat treatment in this state, the basic polymer 22 is cross-linked by the acidic compound in the gelling solution, and the basic polymer 22 is gelled by the organic electrolytic solution to obtain a polymer electrolyte E. A lithium secondary battery 26 is obtained. The heat treatment is preferably performed at a temperature in the range of 40 to 85 ° C. for 5 to 600 minutes, as in the above-described manufacturing method.

【0084】上記のリチウム二次電池の製造方法によれ
ば、あらかじめ酸性ポリマー22を電池容器24内に挿
入し、あとから塩基性化合物を有機電解液とともに添加
して酸性ポリマー22を架橋するので、電池容器24内
でポリマー電解質Eを形成することができ、リチウム二
次電池の製造工程を簡素化して生産性を高くすることが
できる。また、重合開始剤が不要なので、重合開始剤の
反応生成物がポリマー電解質中に残存して充放電反応に
悪影響を及ぼすことがなく、また重合開始剤の反応に伴
うガス発生も起きることもない。
According to the above-described method for manufacturing a lithium secondary battery, the acidic polymer 22 is inserted into the battery container 24 in advance, and a basic compound is added together with the organic electrolyte to crosslink the acidic polymer 22. The polymer electrolyte E can be formed in the battery container 24, and the manufacturing process of the lithium secondary battery can be simplified to increase the productivity. Further, since the polymerization initiator is unnecessary, the reaction product of the polymerization initiator does not remain in the polymer electrolyte and does not adversely affect the charge / discharge reaction, and no gas is generated due to the reaction of the polymerization initiator. .

【0085】尚、上記の製造方法においては、酸性ポリ
マー及び塩基性化合物に代えて、塩基性ポリマーと酸性
化合物を用いても良い。また、酸性ポリマーと塩基性化
合物との組み合わせに代えて、酸性ポリマーと塩基性ポ
リマーとの組み合わせでも良い。更に、酸性ポリマー、
塩基性ポリマー、酸性化合物及び塩基性化合物の組み合
わせによっては、熱処理を行わなくても良い。
In the above production method, a basic polymer and an acidic compound may be used instead of the acidic polymer and the basic compound. Further, instead of the combination of the acidic polymer and the basic compound, a combination of the acidic polymer and the basic polymer may be used. Further, acidic polymers,
Depending on the combination of the basic polymer, the acidic compound and the basic compound, the heat treatment may not be performed.

【0086】[0086]

【実施例】(実験例1)種々のポリマー電解質を作成し
て、ポリマー電解質の外観及びイオン伝導度を測定し
た。重量平均分子量Mwが34000、数平均分子量Mn
が15000のMMA-AAco(酸性ポリマー)を有機
電解液に溶解し、更にTAZM(塩基性化合物)を添加
して電解質ペーストを調製した。この電解質ペーストに
ついて、必要に応じて80℃10分間の条件で熱処理を
行った。このように、TAZMによりMMA-AAcoを
架橋させると共に有機電解液によりMMA-AAcoをゲ
ル化させることにより、表1に示す実験例1〜10のポ
リマー電解質を作成した。有機電解液は、EC+DMC
(1+1)の混合溶媒に1MのLiBF4を溶解させたも
の(有機電解液1)、DMCに1MのLiBF4を溶解
させたもの(有機電解液2)及びEC+DMC(1+1)
の混合溶媒(有機電解液3)を用いた。尚、ECとDM
Cは1:1の体積比で混合した。また、ECはエチレン
カーボネートの略称であり、DMCはジメチルカーボネ
ートの略称である。
EXAMPLES (Experimental Example 1) Various polymer electrolytes were prepared, and the appearance and ionic conductivity of the polymer electrolyte were measured. Weight average molecular weight Mw is 34000, number average molecular weight Mn
Was dissolved in an organic electrolyte solution of MMA-AAco (acidic polymer), and TAZM (basic compound) was further added to prepare an electrolyte paste. This electrolyte paste was heat-treated at 80 ° C. for 10 minutes as needed. Thus, the polymer electrolytes of Experimental Examples 1 to 10 shown in Table 1 were prepared by crosslinking MMA-AAco with TAZM and gelling MMA-AAco with the organic electrolyte. Organic electrolyte is EC + DMC
1M LiBF 4 dissolved in (1 + 1) mixed solvent (organic electrolyte 1), 1M LiBF 4 dissolved in DMC (organic electrolyte 2) and EC + DMC (1 + 1) )
Was used (organic electrolyte solution 3). EC and DM
C was mixed at a volume ratio of 1: 1. EC is an abbreviation for ethylene carbonate, and DMC is an abbreviation for dimethyl carbonate.

【0087】得られたポリマー電解質を直径16mm、
厚さ1mmの円盤状に切り出し、切り出したポリマー電
解質を直径16mm、厚さ0.5mmの金属リチウム箔
2枚で挟んで単セルとした。この単セルについて、交流
インピーダンス法により、ポリマー電解質のリチウムの
イオン伝導度を測定した。結果を表1に示す。また、作
成したポリマー電解質の外観の観察結果を表1に併せて
示す。尚、上記の操作は全て露点−40℃以下の空気中
で行った。また、全てのポリマー電解質の調製の際に、
ガス発生は認められなかった。
The obtained polymer electrolyte was made
A 1-mm-thick disk was cut out, and the cut-out polymer electrolyte was sandwiched between two metallic lithium foils having a diameter of 16 mm and a thickness of 0.5 mm to form a single cell. For this single cell, the ionic conductivity of lithium in the polymer electrolyte was measured by the AC impedance method. Table 1 shows the results. Table 1 also shows the observation results of the appearance of the prepared polymer electrolyte. The above operations were all performed in air at a dew point of −40 ° C. or less. Also, during the preparation of all polymer electrolytes,
No gas generation was observed.

【0088】[0088]

【表1】 [Table 1]

【0089】表1に示すように、実施例1及び実施例2
の試料は、MMA-AAco、有機電解液及びTAZMを
混合して放置しただけで半固形状のゲル状態となった。
これらのイオン伝導度を測定したところ、3〜3.5m
S/cmのイオン伝導度を示し、リチウム二次電池の電
解質として十分なイオン伝導性を有していることが確認
された。次に、実施例3については、実施例1及び実施
例2と同様に、MMA-AAco、有機電解液及びTAZ
Mを混合して放置しただけで半固形状のゲル状態となっ
た。イオン伝導度も、3.2mS/cmを示し、リチウ
ム二次電池の電解質として十分なイオン伝導性を有して
いることが確認された。
As shown in Table 1, Examples 1 and 2
The sample No. 1 was in a semi-solid gel state only by mixing and allowing MMA-AAco, the organic electrolyte and TAZM to stand.
When these ionic conductivities were measured, they were 3 to 3.5 m.
It showed an ion conductivity of S / cm, and it was confirmed that it had sufficient ion conductivity as an electrolyte of a lithium secondary battery. Next, about Example 3, similarly to Example 1 and Example 2, MMA-AAco, organic electrolyte solution, and TAZ
M was mixed and allowed to stand, resulting in a semi-solid gel state. The ionic conductivity also showed 3.2 mS / cm, confirming that the lithium secondary battery had sufficient ionic conductivity as an electrolyte.

【0090】次に、実施例4及び5については、MMA
-AAco、有機電解液及びTAZMを混合して熱処理を
行ってもゲル化せず、外観が液体のままであった。これ
は、実施例4については、TAZM量がMMA-AAco
量に対して少なすぎたために架橋が充分に行われず、ゲ
ル化が進まなかったものと考えられる。また、実施例5
については、TAZM量がMMA-AAco量に対して少
なすぎたために架橋が充分に行われず、更に有機電解液
量が過剰であったためにMMA-AAcoが溶解されたま
まの状態になったためと考えられる。尚、イオン伝導度
については外観が液体であったために測定しなかった。
Next, in Examples 4 and 5, MMA
-Even when heat treatment was performed by mixing AAco, the organic electrolyte solution and TAZM, the gel did not gel and the appearance remained liquid. This is because, in Example 4, the amount of TAZM was MMA-AAco.
It is considered that the crosslinking was not sufficiently performed because the amount was too small, and gelation did not proceed. Example 5
It is considered that the amount of TAZM was too small with respect to the amount of MMA-AAco, so that crosslinking was not sufficiently performed, and that the amount of organic electrolyte was excessive, so that MMA-AAco remained dissolved. Can be The ionic conductivity was not measured because the appearance was liquid.

【0091】次に、実施例6については、MMA-AAc
o、有機電解液及びTAZMを混合しただけではゲル化
が進行せず、熱処理を行うことによりようやく半固形状
のゲル状態となった。これは実験例3と比較して、TA
ZM量が若干少なかったため、架橋反応を進行させるた
めに熱処理が必要になったためと考えられられる。ただ
し、イオン伝導度については、3.3mS/cmと比較
的高い値を示し、リチウム二次電池の電解質として十分
なイオン伝導性を有していることが確認された。次に、
実施例7については、実施例1及び実施例2と同様に、
MMA-AAco、有機電解液及びTAZMを混合して放
置しただけで半固形状のゲル状態となった。イオン伝導
度は、2.4mS/cmと若干低めだが、リチウム二次
電池の電解質としては十分なイオン伝導性を有している
ことが確認された。
Next, in Example 6, MMA-AAc
o, the gelation did not progress only by mixing the organic electrolyte and TAZM, and the heat treatment finally resulted in a semi-solid gel state. This is different from the experimental example 3 in that TA
It is considered that the heat treatment was required to advance the crosslinking reaction because the ZM amount was slightly small. However, the ion conductivity showed a relatively high value of 3.3 mS / cm, and it was confirmed that the lithium secondary battery had sufficient ion conductivity as an electrolyte. next,
About Example 7, similarly to Example 1 and Example 2,
A mixture of MMA-AAco, an organic electrolyte and TAZM was left alone to form a semi-solid gel. Although the ionic conductivity was slightly lower at 2.4 mS / cm, it was confirmed that the lithium secondary battery had sufficient ionic conductivity as an electrolyte.

【0092】実施例8は、実施例3の配合比に対して有
機電解液の種類のみが変更されたもので、ECが添加さ
れていない有機電解液2を用いたものである。この実施
例8については、MMA-AAco、有機電解液及びTA
ZMを混合しただけで完全な固体状態となり、良好なゲ
ル状態に至らなかった。一部に有機電解液のみが固化せ
ずに分離したものもあった。従って、良好なゲル状態を
得るためには、有機電解液の組成も重要な要因であり、
少なくともECが含まれていることが必要であると考え
られる。尚、イオン伝導度については外観が固体であっ
たために測定しなかった。
Example 8 differs from Example 3 only in that the type of the organic electrolyte is changed, and uses the organic electrolyte 2 to which EC is not added. For Example 8, MMA-AAco, organic electrolyte and TA
The solid state was obtained only by mixing ZM, and did not reach a good gel state. In some cases, only the organic electrolyte was separated without solidification. Therefore, in order to obtain a good gel state, the composition of the organic electrolyte is also an important factor,
It is considered necessary to include at least EC. The ionic conductivity was not measured because the appearance was solid.

【0093】実施例9及び10は、実施例1及び2の配
合比に対して有機電解液の種類のみが変更されたもの
で、LiBF4が溶解されていない有機電解液3を用い
たものである。この実施例9及び10については、MM
A-AAco、有機電解液及びTAZMを混合して熱処理
を行ってもゲル化せず、外観が液体のままであった。従
って、良好なゲル状態を得るためには、LiBF4、即
ちリチウム塩が含まれていることが必要であると考えら
れる。尚、イオン伝導度については外観が液体であった
ために測定しなかった。
In Examples 9 and 10, only the type of the organic electrolyte was changed with respect to the mixing ratio of Examples 1 and 2, and the organic electrolyte 3 in which LiBF 4 was not dissolved was used. is there. For Examples 9 and 10, the MM
Even when A-AAco, the organic electrolyte solution and TAZM were mixed and heat-treated, the gel did not gel and the appearance remained liquid. Therefore, it is considered that LiBF 4 , that is, a lithium salt must be contained in order to obtain a good gel state. The ionic conductivity was not measured because the appearance was liquid.

【0094】以上より、良好なゲル状態が得られたポリ
マー電解質については、いずれも3mS/cm以上の良
好なイオン伝導度を示すことが明らかになった。また、
良好なゲル状態を得るためには、酸性ポリマー、塩基性
化合物及び有機電解液の配合比の適正化が必要であり、
更に有機電解液の組成についてもEC及びLiBF4
必要であることがわかった。尚、ECの代わりにPC
(プロピレン)カーボネート)を用い、LiBF4の代
わりにLiPF6を用いた場合でも上記と同様な結果が
得られた。
From the above, it was found that all the polymer electrolytes in which a good gel state was obtained show a good ionic conductivity of 3 mS / cm or more. Also,
In order to obtain a good gel state, it is necessary to optimize the mixing ratio of the acidic polymer, the basic compound and the organic electrolyte,
It was also found that EC and LiBF 4 were necessary for the composition of the organic electrolyte. PC instead of EC
(Propylene) carbonate) and using LiPF 6 instead of LiBF 4 , the same results as above were obtained.

【0095】(実験例2)次に、塩基性ポリマーと酸性
ポリマーと有機電解液によりポリマー電解質を作成し
て、このポリマー電解質の外観及びイオン伝導度を測定
した。まず、メチルメタクリレート9g、4-ビニルピ
リジン1g及び重合開始剤AIBN5mgを反応容器内
のメチルエチルケトン50mlに投入して溶解し、更に
反応容器を液体窒素浴に浸積させて冷却固化し、更に真
空脱気した。次に、窒素雰囲気中で60℃、4時間の条
件で加熱して反応させ、乾燥メタノールを滴下して未反
応物及び重合開始剤を除去し、100℃で真空乾燥する
ことにより、メチルメタクリレート・4-ビニルピリジ
ン共重合体(塩基性ポリマー)を調製した。この共重合
体の重量平均分子量Mwは34000であった。
(Experimental Example 2) Next, a polymer electrolyte was prepared from a basic polymer, an acidic polymer and an organic electrolyte, and the appearance and ionic conductivity of the polymer electrolyte were measured. First, 9 g of methyl methacrylate and 1 g of 4-vinylpyridine and 5 mg of a polymerization initiator AIBN are put into 50 ml of methyl ethyl ketone in a reaction vessel and dissolved therein. did. Next, the reaction was carried out by heating at 60 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere, dry methanol was added dropwise to remove unreacted substances and the polymerization initiator, and vacuum drying was performed at 100 ° C. to obtain methyl methacrylate. A 4-vinylpyridine copolymer (basic polymer) was prepared. The weight average molecular weight Mw of this copolymer was 34,000.

【0096】上記の塩基性ポリマーの10重量部を90
重量部の有機電解液に溶解してA液とした。また、重量
平均分子量Mwが34000、数平均分子量Mnが150
00のMMA-AAco(酸性ポリマー)10重量部を9
0重量部の有機電解液に溶解してB液とした。上記のA
液およびB液を混合し、80℃10分間の条件で熱処理
することにより、実施例11のポリマー電解質を得た。
10 parts by weight of the above basic polymer was added to 90 parts
Solution A was dissolved in parts by weight of an organic electrolyte solution. Further, the weight average molecular weight Mw is 34,000, and the number average molecular weight Mn is 150.
10 parts by weight of MMA-AAco (acidic polymer)
Solution B was dissolved in 0 parts by weight of an organic electrolyte solution. A above
The solution and the solution B were mixed and heat-treated at 80 ° C. for 10 minutes to obtain a polymer electrolyte of Example 11.

【0097】また、メチルメタクリレートを9.5gと
し、4-ビニルピリジンを0.5gとしたこと以外は上
記実施例11と同様にして実施例12のポリマー電解質
を得た。尚、有機電解液は、EC+DMC(1+1)の混
合溶媒に1MのLiBF4を溶解させたものを用いた。
A polymer electrolyte of Example 12 was obtained in the same manner as in Example 11 except that 9.5 g of methyl methacrylate and 0.5 g of 4-vinylpyridine were used. As the organic electrolyte, a solution obtained by dissolving 1M LiBF 4 in a mixed solvent of EC + DMC (1 + 1) was used.

【0098】得られたポリマー電解質について、実験例
1と同様にしてリチウムのイオン伝導度を測定した。な
お外観については、どちらのポリマー電解質も半固形状
のゲル状態であった。結果を表2に示す。
For the obtained polymer electrolyte, the ionic conductivity of lithium was measured in the same manner as in Experimental Example 1. In addition, regarding the appearance, both polymer electrolytes were in a semi-solid gel state. Table 2 shows the results.

【0099】 [0099]

【0100】表2から明らかなように、実施例11及び
実施例12のポリマー電解質は、良好なイオン伝導度を
示すことがわかる。
As is clear from Table 2, it is understood that the polymer electrolytes of Examples 11 and 12 show good ionic conductivity.

【0101】(実験例3)従来のポリマー電解質である
物理ゲルと化学ゲルを作成し、これらのポリマー電解質
と本発明のポリマー電解質とで比較試験を行った。ま
ず、ポリフッ化ビニリデン10重量部に90重量部の有
機電解液を添加して100℃に加熱することにより、ポ
リフッ化ビニリデンを溶解した。これを冷却することに
より、比較例1のポリマー電解質(物理ゲル)を得た。
このポリマー電解質のイオン伝導度は3.0mS/cm
であった。
(Experimental Example 3) Physical gels and chemical gels, which are conventional polymer electrolytes, were prepared, and a comparative test was conducted between these polymer electrolytes and the polymer electrolyte of the present invention. First, 90 parts by weight of an organic electrolyte solution was added to 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride and heated to 100 ° C. to dissolve polyvinylidene fluoride. By cooling this, a polymer electrolyte (physical gel) of Comparative Example 1 was obtained.
The ionic conductivity of this polymer electrolyte is 3.0 mS / cm
Met.

【0102】また、PEGDMA(ポリエチレングリコ
ールジメチルアクリレート)5重量部に95重量部の有
機電解液を添加し、更に微量の重合開始剤AIBNを添
加して窒素雰囲気中で60℃で24時間反応させること
により、比較例2のポリマー電解質(化学ゲル)を得
た。このポリマー電解質のイオン伝導度は2.5mS/
cmであった。
Also, 95 parts by weight of an organic electrolyte solution is added to 5 parts by weight of PEGDMA (polyethylene glycol dimethyl acrylate), and a small amount of a polymerization initiator AIBN is further added, followed by reaction at 60 ° C. for 24 hours in a nitrogen atmosphere. As a result, a polymer electrolyte (chemical gel) of Comparative Example 2 was obtained. The ionic conductivity of this polymer electrolyte is 2.5 mS /
cm.

【0103】(比較試験)上記の実施例1及び2のポリ
マー電解質と、比較例1及び2のポリマー電解質をそれ
ぞれ、60℃で24時間貯蔵することにより、貯蔵試験
をおこなった。その結果、実施例1、2及び比較例2の
ポリマー電解質については、貯蔵後も特に変化は見られ
なかった。一方、物理ゲルである比較例1のポリマー電
解質は、高温貯蔵により溶解して液体状に変化してい
た。
(Comparative Test) A storage test was performed by storing the polymer electrolytes of Examples 1 and 2 and the polymer electrolytes of Comparative Examples 1 and 2 at 60 ° C. for 24 hours. As a result, the polymer electrolytes of Examples 1 and 2 and Comparative Example 2 showed no particular change after storage. On the other hand, the polymer electrolyte of Comparative Example 1, which was a physical gel, was dissolved and changed to a liquid state by high-temperature storage.

【0104】次に、比較例2のポリマー電解質について
は、10個の試料を用意したが、うち3つの試料につい
てはゲル化が完全に進まないものがあった。この3つに
ついては、重合反応中に酸素が混入したためと考えられ
る。従って化学ゲルについては、製造時の雰囲気を厳重
に管理する必要がある。またゲル化が進行した残り7つ
の試料については、重合反応の際にAIBNの分解によ
る窒素ガスが生成した。
Next, as for the polymer electrolyte of Comparative Example 2, ten samples were prepared. Among them, three samples did not completely progress to gelation. These three are considered to be due to oxygen being mixed during the polymerization reaction. Therefore, for a chemical gel, it is necessary to strictly control the atmosphere during production. Regarding the remaining seven samples in which gelation had progressed, nitrogen gas was generated by the decomposition of AIBN during the polymerization reaction.

【0105】以上のことから、本発明のポリマー電解質
は、従来の物理ゲルよりも高温下での安定性が高く、更
に化学ゲルのように収率が低いこともなく、架橋させる
際にガス発生を起こすこともないことが明らかである。
従って、本発明のポリマー電解質をリチウム二次電池の
電解質に好適に用いることが可能であることが判明し
た。
As described above, the polymer electrolyte of the present invention has higher stability at high temperatures than conventional physical gels, has a low yield unlike chemical gels, and generates gas during crosslinking. It is clear that no problem occurs.
Therefore, it was found that the polymer electrolyte of the present invention can be suitably used for an electrolyte of a lithium secondary battery.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
ポリマー電解質によれば、架橋体またはポリマー複合体
に有機電解液が保持され、かつポリマーが有機電解液に
よりゲル化されているので、ポリマーと化合物またはポ
リマー同士がが解離することがなく有機電解液を保持す
ることができ、耐熱性に優れたポリマー電解質を構成す
ることができる。また、ポリマーが化合物に、またはポ
リマー同士が架橋される構造であるため、高温時に架橋
構造が壊れることがない。また架橋は酸塩基による化合
なので反応率が極めて高く、架橋構造の形成がまんべん
なく行われ、架橋が不十分になるおそれがない。
As described above in detail, according to the polymer electrolyte of the present invention, the organic electrolyte is held in the crosslinked product or the polymer composite, and the polymer is gelled by the organic electrolyte. In addition, the polymer and the compound or the polymers can hold the organic electrolyte without being dissociated, and a polymer electrolyte having excellent heat resistance can be formed. In addition, since the polymer has a structure in which the compound is crosslinked, or the polymers are crosslinked, the crosslinked structure is not broken at a high temperature. Further, since the cross-linking is a compound of an acid-base, the reaction rate is extremely high, the cross-linking structure is formed evenly, and there is no possibility that the cross-linking becomes insufficient.

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

【図1】 本発明の実施形態であるポリマー電解質の
架橋構造を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a crosslinked structure of a polymer electrolyte according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態であるポリマー電解質の
製造方法を説明するための工程図である。
FIG. 2 is a process chart illustrating a method for producing a polymer electrolyte according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態であるポリマー電解質の
製造方法を説明するための工程図である。
FIG. 3 is a process diagram illustrating a method for producing a polymer electrolyte according to an embodiment of the present invention.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 BB20Y BG01W BG04W BG04X BG06W BG06X BG07X BG10W BG10X BG11W BG11X BQ00W CH05Y ED036 EF066 EN036 EU016 EV236 GQ02 5H029 AJ00 AJ12 AJ14 AJ15 AK02 AK03 AK05 AL06 AL07 AL08 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ11 BJ12 CJ02 CJ06 CJ08 CJ11 CJ13 CJ22 DJ04 DJ09 EJ12 HJ00 HJ02 HJ11 HJ14 Continued on the front page F-term (reference) 4J002 BB20Y BG01W BG04W BG04X BG06W BG06X BG07X BG10W BG10X BG11W BG11X BQ00W CH05Y ED036 EF066 EN036 EU016 EV236 GQ02 5H029 AJ00 AM07 AL02 A0312 CJ06 CJ08 CJ11 CJ13 CJ22 DJ04 DJ09 EJ12 HJ00 HJ02 HJ11 HJ14

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の酸性基を有する酸性ポリマー
と、前記酸性基と反応することにより前記酸性ポリマー
を架橋する少なくとも2価以上の塩基性化合物と、非プ
ロトン性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電解液
とを少なくとも具備してなり、 前記酸性ポリマーが前記塩基性化合物によって架橋され
て架橋体が形成されるとともに前記有機電解液が前記架
橋体に保持され、かつ少なくとも前記酸性ポリマーが前
記有機電解液によってゲル化されていることを特徴とす
るポリマー電解質。
1. An acidic polymer having a plurality of acidic groups, at least a divalent or higher valent basic compound which crosslinks the acidic polymer by reacting with the acidic group, and a lithium salt dissolved in an aprotic solvent. And the organic polymer is held by the crosslinked body while the acidic polymer is crosslinked by the basic compound to form a crosslinked body, and at least the acidic polymer is A polymer electrolyte, which is gelled by an organic electrolyte.
【請求項2】 複数の塩基性基を有する塩基性ポリマ
ーと、前記塩基性と反応することにより前記塩基主鎖ポ
リマーを架橋する少なくとも2価以上の酸性化合物と、
非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電
解液とを少なくとも具備してなり、 前記塩基性ポリマーが前記酸性化合物によって架橋され
て架橋体が形成されるとともに前記有機電解液が前記架
橋体に保持され、かつ少なくとも前記塩基性ポリマーが
前記有機電解液によってゲル化されていることを特徴と
するポリマー電解質。
2. A basic polymer having a plurality of basic groups and at least a divalent or higher valent acidic compound which cross-links the base main chain polymer by reacting with the basic.
An organic electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in an aprotic solvent, wherein the basic polymer is crosslinked by the acidic compound to form a crosslinked body, and the organic electrolyte solution is the crosslinked body. , And at least the basic polymer is gelled by the organic electrolytic solution.
【請求項3】 複数の塩基性基を有する塩基性ポリマ
ーと、複数の酸性基を有する酸性ポリマーと、非プロト
ン性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電解液とを
少なくとも具備してなり、 前記塩基性ポリマーの塩基性基と前記酸性ポリマーの酸
性基とが化合することによりポリマー複合体が形成され
るとともに前記有機電解液が該ポリマー複合体に保持さ
れ、かつ前記塩基性ポリマーまたは前記酸性ポリマーの
いずれか一方または両方が前記有機電解液によりゲル化
されていることを特徴とするポリマー電解質。
3. It comprises at least a basic polymer having a plurality of basic groups, an acidic polymer having a plurality of acidic groups, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent, A polymer complex is formed by the combination of the basic group of the basic polymer and the acidic group of the acidic polymer, and the organic electrolytic solution is retained by the polymer composite, and the basic polymer or the acidic polymer is retained. A polymer electrolyte, wherein one or both of the polymers are gelled by the organic electrolyte.
【請求項4】 前記酸性ポリマーの有する前記酸性基
が、カルボキシル基またはスルホン酸基のいずれか一方
であることを特徴とする請求項1または請求項3に記載
のポリマー電解質。
4. The polymer electrolyte according to claim 1, wherein the acidic group contained in the acidic polymer is one of a carboxyl group and a sulfonic acid group.
【請求項5】 前記塩基性ポリマーの有する前記塩基
性基が、ピリジル基またはジメチルアミノ基のいずれか
一方であることを特徴とする請求項2または請求項3に
記載のポリマー電解質。
5. The polymer electrolyte according to claim 2, wherein the basic group of the basic polymer is one of a pyridyl group and a dimethylamino group.
【請求項6】 前記酸性ポリマーまたは前記塩基性ポ
リマーが、前記有機電解液によりゲル化される易ゲル化
官能基を有していることを特徴とする請求項1ないし請
求項5のいずれかに記載のポリマー電解質。
6. The method according to claim 1, wherein the acidic polymer or the basic polymer has a gelling functional group which is gelled by the organic electrolyte. A polymer electrolyte as described in the above.
【請求項7】 前記易ゲル化官能基が、シアノ基また
はメトキシカルボニル基のいずれか一方であることを特
徴とする請求項6に記載のポリマー電解質。
7. The polymer electrolyte according to claim 6, wherein the easily gelling functional group is one of a cyano group and a methoxycarbonyl group.
【請求項8】 前記酸性ポリマーが、下記[化1]で
表されるものであることを特徴とする請求項1、3、
4、6、7のいずれかに記載のポリマー電解質。 【化1】 ただし、置換基R1はHまたはCH3のいずれか一方であ
り、置換基X1は前記易ゲル化官能基であってCOOC
3またはCNのいずれか一方であり、置換基Y1は前記
酸性基であってCOOHまたはSO3Hのいずれか一方
であり、n1は100〜10000の範囲であり、n2
10〜1000の範囲である。
8. The method according to claim 1, wherein the acidic polymer is represented by the following chemical formula 1.
8. The polymer electrolyte according to any one of 4, 6, and 7. Embedded image However, the substituent R 1 is one of H and CH 3 , and the substituent X 1 is the above-mentioned gelling functional group and has COOC
H 3 or CN, the substituent Y 1 is the above-mentioned acidic group and is either COOH or SO 3 H, n 1 is in the range of 100 to 10,000, and n 2 is 10 to 10. It is in the range of 1000.
【請求項9】 前記塩基性ポリマーが、下記[化2]
で表されるものであることを特徴とする請求項2、3、
5、6、7のいずれかに記載のポリマー電解質。 【化2】 ただし、置換基R2はHまたはCH3のいずれか一方であ
り、置換基X2は前記易ゲル化官能基であってCOOC
3またはCNのいずれか一方であり、置換基Y2は前記
塩基性基であってC54NまたはCm1H2m1N(CH3
2(ただし0≦m1≦10)のいずれか一方であり、n3
は100〜10000の範囲であり、n 4は10〜10
00の範囲である。
9. The basic polymer is represented by the following [Chemical Formula 2]
4. The method according to claim 2, wherein:
The polymer electrolyte according to any one of 5, 6, and 7. Embedded imageProvided that the substituent RTwoIs H or CHThreeOne of
Substituent XTwoIs the above-mentioned easily gelling functional group and COOC
HThreeOr CN, and the substituent YTwoIs
A basic group,FiveHFourN or Cm1H2m1N (CHThree)
Two(However, 0 ≦ m1≦ 10), and nThree
Is in the range of 100 to 10000, and n FourIs 10 to 10
00 range.
【請求項10】 前記酸性化合物が、下記(1)〜
(6)のいずれかにより表されるものであることを特徴
とする請求項1に記載のポリマー電解質。 HOOC-Cm2H2m2-COOH (1) HOOC-(CH2O)m3-COOH (2) HOOC-(C24O)m3-COOH(3) HO3S-Cm4H2m4-SO3H (4) HO3S-(CH2O)m5-SO3H (5) HO3S-(C24O)m5-SO3H (6) ただしm2、m3、m4、m5はそれぞれ、0≦m2≦50
、1≦m3≦50、0≦m4≦50、1≦m5≦50であ
る。
10. The method according to claim 1, wherein the acidic compound is selected from the group consisting of:
The polymer electrolyte according to claim 1, wherein the polymer electrolyte is represented by any one of the above (6). HOOC-Cm 2 H2m 2 -COOH ( 1) HOOC- (CH 2 O) m 3 -COOH (2) HOOC- (C 2 H 4 O) m 3 -COOH (3) HO 3 S-Cm 4 H2m 4 - SO 3 H (4) HO 3 S— (CH 2 O) m 5 —SO 3 H (5) HO 3 S— (C 2 H 4 O) m 5 —SO 3 H (6) where m 2 and m 3 , M 4 and m 5 are respectively 0 ≦ m 2 ≦ 50
1 ≦ m 3 ≦ 50, 0 ≦ m 4 ≦ 50, and 1 ≦ m 5 ≦ 50.
【請求項11】 前記塩基性化合物が、trimethylolpr
opane-tri-β-aziridinylpropionate、tetramethylomet
hane-tri-β-aziridinylpropionate、trimethylopropan
e-tris(2-methyl-1-aziridinepropionate)、N,N-hexame
thylene-1,6-bis(1-aziridinecarboxamide)、N,N,N',N'
-tetramethylethylenediamine、N,N,N',N'-tetramethyl
diaminomethane、N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-propaned
iamine、N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-buthanediamine、
N,N,N',N'-tetramethyl-1,6-hexanediamine、N,N,N',N'
-tetramethyl-1,3-butanediamine、N,N,N',N'-tetramet
hyl-1,4-phenylendiamineのうちのいずれか1つである
ことを特徴とする請求項2に記載のポリマー電解質。
11. The method according to claim 11, wherein the basic compound is trimethylolpr
opane-tri-β-aziridinylpropionate, tetramethylomet
hane-tri-β-aziridinylpropionate, trimethylopropan
e-tris (2-methyl-1-aziridinepropionate), N, N-hexame
thylene-1,6-bis (1-aziridinecarboxamide), N, N, N ', N'
-tetramethylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl
diaminomethane, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,3-propaned
iamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,4-buthanediamine,
N, N, N ', N'-tetramethyl-1,6-hexanediamine, N, N, N', N '
-tetramethyl-1,3-butanediamine, N, N, N ', N'-tetramet
The polymer electrolyte according to claim 2, wherein the polymer electrolyte is any one of hyl-1,4-phenylendiamine.
【請求項12】 請求項1ないし請求項11のいずれ
かに記載のポリマー電解質と、リチウムを吸蔵・放出す
ることが可能な正極及び負極とを具備してなることを特
徴とするリチウム二次電池。
12. A lithium secondary battery comprising: the polymer electrolyte according to claim 1; and a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium. .
【請求項13】 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵
・放出することが可能なシート状の正極及び負極とを具
備してなるリチウム二次電池の製造方法であり、 複数の酸性基を有する酸性ポリマーと、前記酸性基と反
応することにより前記酸性ポリマーを架橋する少なくと
も2価以上の塩基性化合物と、非プロトン性溶媒にリチ
ウム塩が溶解されてなる有機電解液とを混合して電解質
ペーストを得るペースト調製工程と、 前記電解質ペーストを前記正極または前記負極のいずれ
か一方または両方に塗布し、塗布後の前記電解質ペース
ト上に前記正極または前記負極のいずれか他方を積層し
て素電池とする素電池製造工程とを具備してなることを
特徴とするリチウム二次電池の製造方法。
13. A method for producing a lithium secondary battery, comprising: a polymer electrolyte; a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium; and an acidic polymer having a plurality of acidic groups. A paste for mixing an at least divalent basic compound which crosslinks the acidic polymer by reacting with the acidic group, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent to obtain an electrolyte paste A preparing step, a unit cell in which the electrolyte paste is applied to one or both of the positive electrode and the negative electrode, and the other of the positive electrode and the negative electrode is stacked on the applied electrolyte paste to form a unit cell And a method of manufacturing a lithium secondary battery.
【請求項14】 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵
・放出することが可能なシート状の正極及び負極とを具
備してなるリチウム二次電池の製造方法であり、 複数の塩基性基を有する塩基性ポリマーと、前記塩基性
基と反応することにより前記塩基性ポリマーを架橋する
少なくとも2価以上の酸性化合物と、非プロトン性溶媒
にリチウム塩が溶解されてなる有機電解液とを混合して
電解質ペーストを得るペースト調製工程と、 前記電解質ペーストを前記正極または前記負極のいずれ
か一方または両方に塗布し、塗布後の前記電解質ペース
ト上に前記正極または前記負極のいずれか他方を積層し
て素電池とする素電池製造工程とを具備してなることを
特徴とするリチウム二次電池の製造方法。
14. A method for producing a lithium secondary battery comprising a polymer electrolyte, a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, wherein the method comprises the steps of: A polymer, at least a divalent or higher valent acidic compound that crosslinks the basic polymer by reacting with the basic group, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent to form an electrolyte paste A paste preparation step of obtaining the above, applying the electrolyte paste to one or both of the positive electrode and the negative electrode, and laminating either the other of the positive electrode or the negative electrode on the applied electrolyte paste and a unit cell. A method for manufacturing a lithium secondary battery, comprising:
【請求項15】 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵
・放出することが可能なシート状の正極及び負極とを具
備してなるリチウム二次電池の製造方法であり、 複数の塩基性基を有する塩基性ポリマーと、複数の酸性
基を有する酸性ポリマーと、非プロトン性溶媒にリチウ
ム塩が溶解されてなる有機電解液とを混合して電解質ペ
ーストを得るペースト調製工程と、 前記電解質ペーストを前記正極または前記負極のいずれ
か一方または両方に塗布し、塗布後の前記電解質ペース
ト上に前記正極または前記負極のいずれか他方を積層し
て素電池とする素電池製造工程とを具備してなることを
特徴とするリチウム二次電池の製造方法。
15. A method for producing a lithium secondary battery comprising a polymer electrolyte, a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, wherein the method comprises the steps of: A paste preparation step of mixing a polymer, an acidic polymer having a plurality of acidic groups, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent to obtain an electrolyte paste; and A unit cell manufacturing step of coating the electrolyte paste after application to one or both of the negative electrodes, and laminating the other of the positive electrode or the negative electrode on the electrolyte paste to form a unit cell. Of manufacturing a rechargeable lithium battery.
【請求項16】 前記素電池製造工程後に、前記素電
池を40〜85℃の範囲で10〜600分間の条件で加
熱する加熱工程を具備してなることを特徴とする請求項
13ないし請求項15に記載のリチウム二次電池の製造
方法。
16. The method according to claim 13, further comprising a heating step of heating the unit cell at a temperature of 40 to 85 ° C. for 10 to 600 minutes after the unit cell manufacturing step. 16. The method for producing a lithium secondary battery according to item 15.
【請求項17】 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵
・放出することが可能なシート状の正極及び負極と、前
記ポリマー電解質及び前記正極並びに前記負極を収納す
る電池容器とを具備してなるリチウム二次電池の製造方
法であり、 前記正極と前記負極との間に、複数の酸性基を有する酸
性ポリマーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該電極
群を前記電池容器に収納する電極群製造工程と、 前記酸性ポリマーを架橋する少なくとも2価以上の塩基
性化合物と、非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解され
てなる有機電解液とを混合してゲル化液を調製し、該ゲ
ル化液を前記電池容器内の電極群に添加するゲル化工程
とを具備してなることを特徴とするリチウム二次電池の
製造方法。
17. A lithium secondary battery comprising: a polymer electrolyte; a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium; and a battery container containing the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. A method for manufacturing a battery, comprising: an electrode group including at least an acidic polymer having a plurality of acidic groups between the positive electrode and the negative electrode; and an electrode group manufacturing step of further housing the electrode group in the battery container. A gelling solution is prepared by mixing at least a divalent or more basic compound that crosslinks the acidic polymer and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent. A method for producing a lithium secondary battery, comprising: a gelation step of adding the electrode group to an electrode group in a container.
【請求項18】 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵
・放出することが可能なシート状の正極及び負極と、前
記ポリマー電解質及び前記正極並びに前記負極を収納す
る電池容器とを具備してなるリチウム二次電池の製造方
法であり、 前記正極と前記負極との間に、複数の塩基性基を有する
塩基性ポリマーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該
電極群を前記電池容器に収納する電極群製造工程と、 前記塩基性ポリマーを架橋する少なくとも2価以上の酸
性化合物と、非プロトン性溶媒にリチウム塩が溶解され
てなる有機電解液とを混合してゲル化液を調製し、該ゲ
ル化液を前記電池容器内の電極群に添加するゲル化工程
とを具備してなることを特徴とするリチウム二次電池の
製造方法。
18. A lithium secondary battery comprising: a polymer electrolyte; a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium; and a battery container containing the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. A method for manufacturing a battery, comprising: an electrode group including at least a basic polymer having a plurality of basic groups interposed between the positive electrode and the negative electrode to form an electrode group, and further including the electrode group in the battery container. And at least a divalent or more acidic compound that crosslinks the basic polymer, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent to prepare a gelling solution, and the gelling solution is And a gelling step of adding the electrode group to the electrode group in the battery container.
【請求項19】 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵
・放出することが可能なシート状の正極及び負極と、前
記ポリマー電解質及び前記正極並びに前記負極を収納す
る電池容器とを具備してなるリチウム二次電池の製造方
法であり、 前記正極と前記負極との間に、複数の酸性基を有する酸
性ポリマーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該電極
群を前記電池容器に収納する電極群製造工程と、 複数の塩基性基を有する塩基性ポリマーと、非プロトン
性溶媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電解液とを混
合してゲル化液を調製し、該ゲル化液を前記電池容器内
の電極群に添加するゲル化工程とを具備してなることを
特徴とするリチウム二次電池の製造方法。
19. A lithium secondary battery comprising: a polymer electrolyte; a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium; and a battery container containing the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. A method of manufacturing a battery, comprising: an electrode group including at least an acidic polymer having a plurality of acidic groups between the positive electrode and the negative electrode; and an electrode group manufacturing step of further housing the electrode group in the battery container. A gelling solution is prepared by mixing a basic polymer having a plurality of basic groups and an organic electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in an aprotic solvent, and the gelling solution is used as an electrode in the battery container. A method for producing a lithium secondary battery, comprising: a gelling step of adding to a group.
【請求項20】 ポリマー電解質と、リチウムを吸蔵
・放出することが可能なシート状の正極及び負極と、前
記ポリマー電解質及び前記正極並びに前記負極を収納す
る電池容器とを具備してなるリチウム二次電池の製造方
法であり、 前記正極と前記負極との間に、複数の塩基性基を有する
塩基性ポリマーを少なくとも挟んで電極群とし、更に該
電極群を前記電池容器に収納する電極群製造工程と、 複数の酸性基を有する酸性ポリマーと、非プロトン性溶
媒にリチウム塩が溶解されてなる有機電解液とを混合し
てゲル化液を調製し、該ゲル化液を前記電池容器内の電
極群に添加するゲル化工程とを具備してなることを特徴
とするリチウム二次電池の製造方法。
20. A lithium secondary battery comprising: a polymer electrolyte; a sheet-like positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium; and a battery container containing the polymer electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. A method of manufacturing a battery, wherein an electrode group is formed by sandwiching at least a basic polymer having a plurality of basic groups between the positive electrode and the negative electrode, and further including an electrode group in the battery container. And an acidic polymer having a plurality of acidic groups, and an organic electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic solvent to prepare a gelling solution, and using the gelling solution as an electrode in the battery container. A method for producing a lithium secondary battery, comprising: a gelling step of adding to a group.
【請求項21】 前記ゲル化工程後に、40〜85℃
の範囲で10〜600分間の条件で加熱する加熱工程を
具備してなることを特徴とする請求項17ないし請求項
20のいずれかに記載のリチウム二次電池の製造方法。
21. After the gelling step, 40-85 ° C.
21. The method for producing a lithium secondary battery according to claim 17, further comprising a heating step of heating under a condition of 10 to 600 minutes in the range described above.
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