JP2002289255A - 高分子電解質およびこれを含むリチウム２次電池 - Google Patents
高分子電解質およびこれを含むリチウム２次電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高分子電解質およびこれを含むリチウム２次
電池を提供する。 【解決手段】 （ａ）下記化学式１で表示される化合
物、下記化学式２で表示される化合物またはこれらの混
合物０．１〜９０質量％、（ｂ）下記化学式３で表示さ
れる化合物０．１〜９０質量％および（ｃ）リチウム塩
を０．５〜２．０モル／リットル含む非水系有機溶媒
９．８〜９９．８質量％を含む組成物を重合して製造さ
れる。 【化１】
電池を提供する。 【解決手段】 （ａ）下記化学式１で表示される化合
物、下記化学式２で表示される化合物またはこれらの混
合物０．１〜９０質量％、（ｂ）下記化学式３で表示さ
れる化合物０．１〜９０質量％および（ｃ）リチウム塩
を０．５〜２．０モル／リットル含む非水系有機溶媒
９．８〜９９．８質量％を含む組成物を重合して製造さ
れる。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム２次電池
に係り、より詳細にはゲル状態の電解液を使用して安全
性と信頼性を向上させたリチウム２次電池に関する。
に係り、より詳細にはゲル状態の電解液を使用して安全
性と信頼性を向上させたリチウム２次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウム２次電池は、リチウムイオンが
カソードとアノードとの間を往復することによって電気
を生じる。このようなリチウム２次電池は、ニッケルカ
ドミウム電池およびニッケル水素電池に比べて体積対比
エネルギー密度と電圧が高くて、電池の重さはこのよう
なニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池に比べて
１／２程度しかならないために携帯用電子機器の小型軽
量化および長時間使用に適している。
カソードとアノードとの間を往復することによって電気
を生じる。このようなリチウム２次電池は、ニッケルカ
ドミウム電池およびニッケル水素電池に比べて体積対比
エネルギー密度と電圧が高くて、電池の重さはこのよう
なニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池に比べて
１／２程度しかならないために携帯用電子機器の小型軽
量化および長時間使用に適している。
【０００３】前述したようにリチウム２次電池は、従来
のニッケルカドミウム電池およびニッケル水素電池に比
べて電圧が高くて、はるかに多数回の充放電サイクルが
可能で環境にやさしいために次世代高性能バッテリーと
して注目されている。しかし、リチウム２次電池は爆発
などの危険性があって安全性を確保することが大きい課
題になっている。
のニッケルカドミウム電池およびニッケル水素電池に比
べて電圧が高くて、はるかに多数回の充放電サイクルが
可能で環境にやさしいために次世代高性能バッテリーと
して注目されている。しかし、リチウム２次電池は爆発
などの危険性があって安全性を確保することが大きい課
題になっている。
【０００４】一方、リチウム２次電池は、電解質の種類
によって液体電解質を使用するリチウムイオン電池と固
体状またはゲル状の電解質を使用するリチウムイオンポ
リマー電池とに分けられる。
によって液体電解質を使用するリチウムイオン電池と固
体状またはゲル状の電解質を使用するリチウムイオンポ
リマー電池とに分けられる。
【０００５】リチウムイオン電池は、電極組立体を密封
するケースとして円筒形ケースまたは角形ケースを使用
することが一般的である。しかし、最近はこのようなケ
ースの代わりにパウチ（pouch）を使用する方法が好ま
れている。その理由はケースとしてパウチを使用すれ
ば、単位質量および体積当たりエネルギー密度がさらに
高くなり、電池の軽薄化が可能になるだけではなくケー
ス材料費が少なくなからである。
するケースとして円筒形ケースまたは角形ケースを使用
することが一般的である。しかし、最近はこのようなケ
ースの代わりにパウチ（pouch）を使用する方法が好ま
れている。その理由はケースとしてパウチを使用すれ
ば、単位質量および体積当たりエネルギー密度がさらに
高くなり、電池の軽薄化が可能になるだけではなくケー
ス材料費が少なくなからである。
【０００６】図１は、ケースとしてパウチを使用するリ
チウムイオン電池の一例を模式的に示す分離斜視図であ
る。
チウムイオン電池の一例を模式的に示す分離斜視図であ
る。
【０００７】図１を参照すれば、リチウムイオン電池は
カソード１１、アノード１２およびセパレーター１３を
含む電極組立体１０と、この電極組立体１０を包んで密
封するケース９とを具備してなる。この時、電極組立体
はカソードとアノードとの間にセパレーターを挿入して
これを巻き取って形成したものである。そして、上記電
極組立体１０と外部との電気的通路の役割をするカソー
ドタップ１４およびアノードタップ１４’は、カソード
およびアノードから引出されて電極端子１５、１５’を
形成する。
カソード１１、アノード１２およびセパレーター１３を
含む電極組立体１０と、この電極組立体１０を包んで密
封するケース９とを具備してなる。この時、電極組立体
はカソードとアノードとの間にセパレーターを挿入して
これを巻き取って形成したものである。そして、上記電
極組立体１０と外部との電気的通路の役割をするカソー
ドタップ１４およびアノードタップ１４’は、カソード
およびアノードから引出されて電極端子１５、１５’を
形成する。
【０００８】図２は、従来のリチウムイオンポリマー電
池の一例を模式的に示す分離斜視図である。
池の一例を模式的に示す分離斜視図である。
【０００９】これを参照すれば、リチウムイオンポリマ
ー電池は、カソード、アノードおよびセパレーターを具
備する電極組立体２１と、上記電極組立体２１を包んで
密封するケース２２とを具備してなる。そして、上記電
極組立体２１で生じた電流を外部に誘導するための電気
的通路の役割をする電極端子２４、２４’は、カソード
およびアノードに設けられたカソードタップ２３および
アノードタップ２３’に連結されてケース２２の外に所
定長さ露出されるように設けられている。
ー電池は、カソード、アノードおよびセパレーターを具
備する電極組立体２１と、上記電極組立体２１を包んで
密封するケース２２とを具備してなる。そして、上記電
極組立体２１で生じた電流を外部に誘導するための電気
的通路の役割をする電極端子２４、２４’は、カソード
およびアノードに設けられたカソードタップ２３および
アノードタップ２３’に連結されてケース２２の外に所
定長さ露出されるように設けられている。
【００１０】前述したように図１のリチウムイオン電池
および図２のリチウムイオンポリマー電池では、電極端
子１５、１５’、２４、２４’の一部分だけを露出させ
たままケース９、２２内に電極組立体１０、２１を入れ
てここに電解液を注入した後、熱と圧力を加えて上部ケ
ースの縁部と下部ケースの縁部の熱接着性物質同士で接
着させて密封することによって電池を完成する。
および図２のリチウムイオンポリマー電池では、電極端
子１５、１５’、２４、２４’の一部分だけを露出させ
たままケース９、２２内に電極組立体１０、２１を入れ
てここに電解液を注入した後、熱と圧力を加えて上部ケ
ースの縁部と下部ケースの縁部の熱接着性物質同士で接
着させて密封することによって電池を完成する。
【００１１】図１に示された液体電解液を使用するリチ
ウムイオン電池は、外部の衝撃によるケース９の破損時
に漏れの問題が発生し、高温に放置する時に沸点が低い
有機溶媒の蒸発により電極組立体やパウチが膨らむ現象
が発生する。
ウムイオン電池は、外部の衝撃によるケース９の破損時
に漏れの問題が発生し、高温に放置する時に沸点が低い
有機溶媒の蒸発により電極組立体やパウチが膨らむ現象
が発生する。
【００１２】このような問題点を解決するために液状の
電解質の代わりに固体状またはゲル状の高分子電解質を
電極表面にコーティングしたり、液状の電解質と高分子
化および架橋しうるモノマーまたはポリマーの混合物を
電極表面にキャスティングした後、紫外線、電子ビー
ム、または熱により硬化させて電池を製造する方法など
が提案されている（米国特許第５，９７２，５３９号、
米国特許第５，２７９，９１０号、米国特許第５，９７
２，５３９号、米国特許第５，４３７，９４２号および
米国特許第５，３４０，３６８号）。しかし、上記方法
を適用する場合、電池製造工程上の問題点だけでなく、
性能面でも満足すべき水準に達していない。
電解質の代わりに固体状またはゲル状の高分子電解質を
電極表面にコーティングしたり、液状の電解質と高分子
化および架橋しうるモノマーまたはポリマーの混合物を
電極表面にキャスティングした後、紫外線、電子ビー
ム、または熱により硬化させて電池を製造する方法など
が提案されている（米国特許第５，９７２，５３９号、
米国特許第５，２７９，９１０号、米国特許第５，９７
２，５３９号、米国特許第５，４３７，９４２号および
米国特許第５，３４０，３６８号）。しかし、上記方法
を適用する場合、電池製造工程上の問題点だけでなく、
性能面でも満足すべき水準に達していない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、上記問題点を解決して電解液による
スエリング（swelling）現象を効果的に抑制して耐漏れ
性を高めて電池の信頼性および安全性低下を未然に防止
できる高分子電解質およびリチウム２次電池を提供する
ことである。
する技術的課題は、上記問題点を解決して電解液による
スエリング（swelling）現象を効果的に抑制して耐漏れ
性を高めて電池の信頼性および安全性低下を未然に防止
できる高分子電解質およびリチウム２次電池を提供する
ことである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るための本発明は、下記（１）〜（１５）の高分子電解
質およびこれを含むリチウム２次電池により達成される
ものである。
るための本発明は、下記（１）〜（１５）の高分子電解
質およびこれを含むリチウム２次電池により達成される
ものである。
【００１５】（１） （ａ） 下記化学式１で表示され
る化合物、下記化学式２で表示される化合物またはこれ
らの混合物０．１〜９０質量％、（ｂ） 下記化学式３
で表示される化合物０．１〜９０質量％、および（ｃ）
リチウム塩を０．５〜２．０モル／リットル含む非水
系有機溶媒９．８〜９９．８質量％を含む組成物を重合
して製造されることを特徴とする高分子電解質：
る化合物、下記化学式２で表示される化合物またはこれ
らの混合物０．１〜９０質量％、（ｂ） 下記化学式３
で表示される化合物０．１〜９０質量％、および（ｃ）
リチウム塩を０．５〜２．０モル／リットル含む非水
系有機溶媒９．８〜９９．８質量％を含む組成物を重合
して製造されることを特徴とする高分子電解質：
【００１６】
【化１０】
【００１７】上記化学式１、２および３中、Ｒ1および
Ｒ2は、互いに独立的に水素原子、炭素数１〜１０のア
ルキル基、炭素数１〜１０のフッ素化アルキル基、炭素
数６〜１０のアリール基、および炭素数６〜１０のフッ
素化アリール基よりなる群から選択されてなるいずれか
一つであり、Ｒ3は次の群から選択されてなるいずれか
一つであり、
Ｒ2は、互いに独立的に水素原子、炭素数１〜１０のア
ルキル基、炭素数１〜１０のフッ素化アルキル基、炭素
数６〜１０のアリール基、および炭素数６〜１０のフッ
素化アリール基よりなる群から選択されてなるいずれか
一つであり、Ｒ3は次の群から選択されてなるいずれか
一つであり、
【００１８】
【化１１】
【００１９】Ｒ4およびＲ5は、互いに独立的に次の群か
ら選択されてなるいずれか一つであり、Ｒ4とＲ5は、相
等しい構造を有することができる。
ら選択されてなるいずれか一つであり、Ｒ4とＲ5は、相
等しい構造を有することができる。
【００２０】
【化１２】
【００２１】Ｘは、次の群から選択されてなるいずれか
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、
【００２２】
【化１３】
【００２３】Ｙは、次の群から選択されてなるいずれか
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、ｍ＝０〜１０
の整数である。
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、ｍ＝０〜１０
の整数である。
【００２４】
【化１４】
【００２５】ｎは１〜６の整数であり、各ｎ値によって
Ｚは次の構造を有する。
Ｚは次の構造を有する。
【００２６】ｎ＝１のとき、Ｚは水素原子または炭素数
１〜１２のアルキル基であり、ｎ＝２のとき、Ｚは次の
群から選択されたいずれか一つであり、
１〜１２のアルキル基であり、ｎ＝２のとき、Ｚは次の
群から選択されたいずれか一つであり、
【００２７】
【化１５】
【００２８】ｎ＝３のとき、Ｚは次の群で選択されたい
ずれか一つであり、
ずれか一つであり、
【００２９】
【化１６】
【００３０】ｎ＝４のとき、Ｚは次の群から選択された
いずれか一つであり、
いずれか一つであり、
【００３１】
【化１７】
【００３２】ｎ＝５または６のとき、Ｚは次の群から選
択されたいずれか一つである。
択されたいずれか一つである。
【００３３】
【化１８】
【００３４】なお、ｎ＝５のときのＺは、上記式中、−
［−Ｙ−Ｘ−Ｃ（Ｒ2）＝ＣＨ（Ｒ1）］の原子団と結合
し得る６箇所のうちのいずれか１箇所が水素原子と結合
してなるものである。
［−Ｙ−Ｘ−Ｃ（Ｒ2）＝ＣＨ（Ｒ1）］の原子団と結合
し得る６箇所のうちのいずれか１箇所が水素原子と結合
してなるものである。
【００３５】（２） 上記組成物が、ベンゾフェノン系
化合物、ジアシルパーオキシド系化合物、アゾ系化合
物、パーオキシエステル系化合物およびパーオキシカー
ボネート系化合物よるなる群から選択されるいずれか一
つ以上の重合開始剤を上記化学式１、２および３で表示
される化合物の総量を基準として０．１〜１０質量％さ
らに含むことを特徴とする上記（１）に記載の高分子電
解質。
化合物、ジアシルパーオキシド系化合物、アゾ系化合
物、パーオキシエステル系化合物およびパーオキシカー
ボネート系化合物よるなる群から選択されるいずれか一
つ以上の重合開始剤を上記化学式１、２および３で表示
される化合物の総量を基準として０．１〜１０質量％さ
らに含むことを特徴とする上記（１）に記載の高分子電
解質。
【００３６】（３） 上記ベンゾフェノン系化合物は、
ベンゾフェノンまたは置換されたベンゾフェノンである
ことを特徴とする上記（２）に記載の高分子電解質。
ベンゾフェノンまたは置換されたベンゾフェノンである
ことを特徴とする上記（２）に記載の高分子電解質。
【００３７】（４） 上記ジアシルパーオキシド系化合
物は、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチルまたは過酸化
ラウロイルであることを特徴とする上記（２）に記載の
高分子電解質。
物は、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチルまたは過酸化
ラウロイルであることを特徴とする上記（２）に記載の
高分子電解質。
【００３８】（５） 上記アゾ系化合物は、アゾビスイ
ソブチロニトリル、アゾビス（２，４−ジメチルバレロ
ニトリル）またはアゾビス（シクロヘキサンカルボニト
リル）であることを特徴とする上記（２）に記載の高分
子電解質。
ソブチロニトリル、アゾビス（２，４−ジメチルバレロ
ニトリル）またはアゾビス（シクロヘキサンカルボニト
リル）であることを特徴とする上記（２）に記載の高分
子電解質。
【００３９】（６） 上記パーオキシエステル系化合物
は、ｔ−ブチルパーオキシエステルまたはｔ−アミルパ
ーオキシベンゾエートであることを特徴とする上記
（２）に記載の高分子電解質。
は、ｔ−ブチルパーオキシエステルまたはｔ−アミルパ
ーオキシベンゾエートであることを特徴とする上記
（２）に記載の高分子電解質。
【００４０】（７） 上記パーオキシカーボネート系化
合物は、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネー
トまたはｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルカー
ボネートであることを特徴とする上記（２）に記載の高
分子電解質。
合物は、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネー
トまたはｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルカー
ボネートであることを特徴とする上記（２）に記載の高
分子電解質。
【００４１】（８） 上記重合が、熱重合、電子ビーム
による重合またはＵＶによる重合よりなることを特徴と
する上記（１）に記載の高分子電解質。
による重合またはＵＶによる重合よりなることを特徴と
する上記（１）に記載の高分子電解質。
【００４２】（９） 上記熱重合の場合、重合温度が２
０ないし１００℃であることを特徴とする上記（８）に
記載の高分子電解質。
０ないし１００℃であることを特徴とする上記（８）に
記載の高分子電解質。
【００４３】（１０） 上記ＵＶ重合の場合、２００な
いし４００ｎｍの波長の光を使用することを特徴とする
上記（８）に記載の高分子電解質。
いし４００ｎｍの波長の光を使用することを特徴とする
上記（８）に記載の高分子電解質。
【００４４】（１１） 上記リチウム塩が、ＬｉＣｌＯ
4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓ
Ｆ6およびＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2よりなる群から選択さ
れてなる一つ以上であることを特徴とする上記（１）に
記載の高分子電解質。
4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓ
Ｆ6およびＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2よりなる群から選択さ
れてなる一つ以上であることを特徴とする上記（１）に
記載の高分子電解質。
【００４５】（１２） 上記非水系有機溶媒が、プロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート、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、ビニレンカーボネート、トリグリム、テトラ
グリム、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼンおよび
γ−ブチロラクトンよりなる群から選択された一つ以上
であることを特徴とする上記（１）に記載の高分子電解
質。
レンカーボネート、エチレンカーボネート、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、ビニレンカーボネート、トリグリム、テトラ
グリム、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼンおよび
γ−ブチロラクトンよりなる群から選択された一つ以上
であることを特徴とする上記（１）に記載の高分子電解
質。
【００４６】（１３） （ａ） リチウムイオンの吸入
／放出が可能なカソードおよびアノードと、（ｂ） 上
記カソードまたは上記アノードに上記（１）〜（１２）
のいずれか一つの組成物を添加して重合してなる高分子
電解質とを含むことを特徴とするリチウム２次電池。
／放出が可能なカソードおよびアノードと、（ｂ） 上
記カソードまたは上記アノードに上記（１）〜（１２）
のいずれか一つの組成物を添加して重合してなる高分子
電解質とを含むことを特徴とするリチウム２次電池。
【００４７】（１４） 上記カソードと上記アノードと
の間に介在された多孔性セパレーターをさらに含むこと
を特徴とする上記（１３）に記載のリチウム２次電池。
の間に介在された多孔性セパレーターをさらに含むこと
を特徴とする上記（１３）に記載のリチウム２次電池。
【００４８】（１５） リチウムイオンの吸入／放出が
可能なカソードとアノード、およびこれらの間に介在さ
れた多孔性セパレーターを具備する電池組立体を内蔵し
ているケース内に上記（１）〜（１２）のいずれか一項
による組成物が重合されてなる高分子電解質が含まれて
いることを特徴とするリチウム２次電池。
可能なカソードとアノード、およびこれらの間に介在さ
れた多孔性セパレーターを具備する電池組立体を内蔵し
ているケース内に上記（１）〜（１２）のいずれか一項
による組成物が重合されてなる高分子電解質が含まれて
いることを特徴とするリチウム２次電池。
【００４９】
【発明の実施の形態】本発明の高分子電解質は、（ａ）
下記化学式１で表示される化合物、下記化学式２で表
示される化合物またはこれらの混合物０．１〜９０質量
％、（ｂ） 下記化学式３で表示される化合物０．１〜
９０質量％、および（ｃ） リチウム塩を０．５〜２．
０モル／リットル含む非水系有機溶媒９．８〜９９．８
質量％、を含む組成物を重合して製造されることを特徴
とするものであり、本発明のリチウム２次電池は、上記
高分子電解質を含むことを特徴とするものである。
下記化学式１で表示される化合物、下記化学式２で表
示される化合物またはこれらの混合物０．１〜９０質量
％、（ｂ） 下記化学式３で表示される化合物０．１〜
９０質量％、および（ｃ） リチウム塩を０．５〜２．
０モル／リットル含む非水系有機溶媒９．８〜９９．８
質量％、を含む組成物を重合して製造されることを特徴
とするものであり、本発明のリチウム２次電池は、上記
高分子電解質を含むことを特徴とするものである。
【００５０】
【化１９】
【００５１】上記化学式１、２および３中、Ｒ1および
Ｒ2は、互いに独立的に、水素原子、炭素数１〜１０の
アルキル基、炭素数１〜１０のフッ素化アルキル基、炭
素数６〜１０のアリール基、および炭素数６〜１０のフ
ッ素化アリール基よりなる群から選択されてなるいずれ
か一つであり、Ｒ3は、次の群から選択されてなるいず
れか一つであり、
Ｒ2は、互いに独立的に、水素原子、炭素数１〜１０の
アルキル基、炭素数１〜１０のフッ素化アルキル基、炭
素数６〜１０のアリール基、および炭素数６〜１０のフ
ッ素化アリール基よりなる群から選択されてなるいずれ
か一つであり、Ｒ3は、次の群から選択されてなるいず
れか一つであり、
【００５２】
【化２０】
【００５３】Ｒ4およびＲ5は、互いに独立的に、次の群
から選択されてなるいずれか一つであり、Ｒ4とＲ5は相
等しい構造を有することができる。
から選択されてなるいずれか一つであり、Ｒ4とＲ5は相
等しい構造を有することができる。
【００５４】
【化２１】
【００５５】Ｘは、次の群から選択されてなるいずれか
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、
【００５６】
【化２２】
【００５７】Ｙは、次の群から選択されてなるいずれか
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、ｍ＝０〜１０
の整数である。
一つであり、ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチ
ル基、プロピル基またはブチル基を表し、ｍ＝０〜１０
の整数である。
【００５８】
【化２３】
【００５９】ｎは１〜６の整数であり、各ｎ値によって
Ｚは次の構造を有する。
Ｚは次の構造を有する。
【００６０】ｎ＝１のとき、Ｚは水素原子または炭素数
１〜１２のアルキル基でありｎ＝２のとき、Ｚは次の群
から選択されたいずれか一つであり、
１〜１２のアルキル基でありｎ＝２のとき、Ｚは次の群
から選択されたいずれか一つであり、
【００６１】
【化２４】
【００６２】ｎ＝３のとき、Ｚは次の群で選択されたい
ずれか一つであり、
ずれか一つであり、
【００６３】
【化２５】
【００６４】ｎ＝４のとき、Ｚは次の群から選択された
いずれか一つであり、
いずれか一つであり、
【００６５】
【化２６】
【００６６】ｎ＝５または６のとき、Ｚは次の群から選
択されたいずれか一つである。
択されたいずれか一つである。
【００６７】
【化２７】
【００６８】なお、ｎ＝５のときのＺは、上記式中、−
［−Ｙ−Ｘ−Ｃ（Ｒ2）＝ＣＨ（Ｒ1）］の原子団と結合
し得る６箇所のうちのいずれか１箇所が水素原子と結合
してなるものである。
［−Ｙ−Ｘ−Ｃ（Ｒ2）＝ＣＨ（Ｒ1）］の原子団と結合
し得る６箇所のうちのいずれか１箇所が水素原子と結合
してなるものである。
【００６９】本発明の高分子電解質において、上記
（ａ）の化学式１で表示される化合物の具体的な例とし
ては、下記に示すものなどが例示できるがこれらに制限
されるべきものではない。
（ａ）の化学式１で表示される化合物の具体的な例とし
ては、下記に示すものなどが例示できるがこれらに制限
されるべきものではない。
【００７０】
【化２８】
【００７１】本発明の高分子電解質において、上記
（ａ）の化学式２で表示される化合物の具体的な例とし
ては、下記に示すものなどが例示できるがこれらに制限
されるべきものではない。
（ａ）の化学式２で表示される化合物の具体的な例とし
ては、下記に示すものなどが例示できるがこれらに制限
されるべきものではない。
【００７２】
【化２９】
【００７３】本発明の高分子電解質において、上記
（ｂ）の化学式３で表示される化合物の具体的な例とし
ては、下記に示すものなどが例示できるがこれらに制限
されるべきものではない。
（ｂ）の化学式３で表示される化合物の具体的な例とし
ては、下記に示すものなどが例示できるがこれらに制限
されるべきものではない。
【００７４】
【化３０】
【００７５】本発明の高分子電解質において、上記
（ａ）の化学式１で表示される化合物、化学式２で表示
される化合物またはこれらの混合物の含有量が組成物の
総量を基準にして０．１質量％未満の場合には添加の効
果が十分でなく、９０質量％を超える場合には電池性能
が低下するので好ましくない。
（ａ）の化学式１で表示される化合物、化学式２で表示
される化合物またはこれらの混合物の含有量が組成物の
総量を基準にして０．１質量％未満の場合には添加の効
果が十分でなく、９０質量％を超える場合には電池性能
が低下するので好ましくない。
【００７６】本発明の高分子電解質において、上記
（ｂ）の化学式３で表示される化合物の含有量が組成物
の総量を基準にして０．１質量％未満の場合には添加の
効果が十分でなく、９０質量％を超える場合には電池性
能が低下するので好ましくない。
（ｂ）の化学式３で表示される化合物の含有量が組成物
の総量を基準にして０．１質量％未満の場合には添加の
効果が十分でなく、９０質量％を超える場合には電池性
能が低下するので好ましくない。
【００７７】本発明の高分子電解質において、上記
（ｃ）の非水系有機溶媒の含有量が組成物の総量を基準
にして９．８質量％未満の場合には電池性能の低下が生
じ、９９．８質量％を超える場合にはゲル化ができない
ので好ましくない。
（ｃ）の非水系有機溶媒の含有量が組成物の総量を基準
にして９．８質量％未満の場合には電池性能の低下が生
じ、９９．８質量％を超える場合にはゲル化ができない
ので好ましくない。
【００７８】また、上記（ｃ）の非水系有機溶媒中のリ
チウム塩の含有量、すなわち非水系有機溶媒１リットル
当たりのリチウム塩のモル数（濃度）が０．５モル／リ
ットル（Ｍ）未満の場合には電池性能の低下が生じ、
２．０モル／リットル（Ｍ）を超える場合にも電池性能
の低下を生じるので好ましくない。
チウム塩の含有量、すなわち非水系有機溶媒１リットル
当たりのリチウム塩のモル数（濃度）が０．５モル／リ
ットル（Ｍ）未満の場合には電池性能の低下が生じ、
２．０モル／リットル（Ｍ）を超える場合にも電池性能
の低下を生じるので好ましくない。
【００７９】本発明の高分子電解質において、化学式
１、２および３中のＲ1が炭素数１０を超える、アルキ
ル基、フッ素化アルキル基、アリール基ないしフッ素化
アリール基の場合には、ゲル化時間の増加および電池性
能の低下が生じるので好ましくない。同様に、化学式
１、２および３中のＲ2が炭素数１０を超える、アルキ
ル基、フッ素化アルキル基、アリール基ないしフッ素化
アリール基の場合にも、ゲル化時間の増加および電池性
能の低下が生じるので好ましくない。
１、２および３中のＲ1が炭素数１０を超える、アルキ
ル基、フッ素化アルキル基、アリール基ないしフッ素化
アリール基の場合には、ゲル化時間の増加および電池性
能の低下が生じるので好ましくない。同様に、化学式
１、２および３中のＲ2が炭素数１０を超える、アルキ
ル基、フッ素化アルキル基、アリール基ないしフッ素化
アリール基の場合にも、ゲル化時間の増加および電池性
能の低下が生じるので好ましくない。
【００８０】本発明の高分子電解質において、化学式３
中のＹの構造式中のｍが１０を超える場合には、ゲル化
時間の増加および電池性能の低下が生じるので好ましく
ない。
中のＹの構造式中のｍが１０を超える場合には、ゲル化
時間の増加および電池性能の低下が生じるので好ましく
ない。
【００８１】本発明の高分子電解質において、化学式３
中のｎが６を超える場合には、ゲル化時間の増加および
電池性能の低下が生じるので好ましくない。
中のｎが６を超える場合には、ゲル化時間の増加および
電池性能の低下が生じるので好ましくない。
【００８２】上記ｎ＝１でＺが炭素数１２を超えるアル
キル基の場合には、ゲル化時間の増加および電池性能の
低下が生じるので好ましくない。
キル基の場合には、ゲル化時間の増加および電池性能の
低下が生じるので好ましくない。
【００８３】上記ｎ＝２のときのＺの構造式中のｋが１
０を超える場合には、ゲル化時間の増加および電池性能
の低下が生じるので好ましくない。
０を超える場合には、ゲル化時間の増加および電池性能
の低下が生じるので好ましくない。
【００８４】本発明によるゲル状の高分子電解質におい
て、上記重合は熱重合、電子ビームによる重合またはＵ
Ｖによる重合よりなる群から選択されるいずれか一つに
よりなされることが望ましい。ＵＶによる重合の場合に
は、２００〜４００ｎｍの波長の光を使用し、熱重合の
場合、重合温度は２０〜１００℃であることがさらに望
ましい。
て、上記重合は熱重合、電子ビームによる重合またはＵ
Ｖによる重合よりなる群から選択されるいずれか一つに
よりなされることが望ましい。ＵＶによる重合の場合に
は、２００〜４００ｎｍの波長の光を使用し、熱重合の
場合、重合温度は２０〜１００℃であることがさらに望
ましい。
【００８５】本発明による高分子電解質において、重合
方法によって、ＵＶによる重合の場合には光重合開始剤
としてベンゾフェノンまたは置換されたベンゾフェノン
（例えば、トリメチルシリルベンゾフェノン、４−メト
キシベンゾフェノンなど）のようなベンゾフェノン系化
合物などを、熱重合の場合には重合開始剤として過酸化
ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイルなどの
ジアシルパーオキシド系化合物；アゾビスイソブチロニ
トリル（azobisisobutyronitrile；ＡＩＢＮ）、アゾビ
ス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、アゾビス（シ
クロヘキサンカルボニトリル）などのアゾ系化合物；ｔ
−ブチルパーオキシエステル、ｔ−アミルパーオキシベ
ンゾエートなどのパーオキシエステル系化合物；ｔ−ブ
チルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチル
パーオキシ２−エチルヘキシルカーボネートなどのパー
オキシカーボネート系化合物を使用し、電子ビームによ
る重合の場合には重合開始剤を使用する必要がない。
方法によって、ＵＶによる重合の場合には光重合開始剤
としてベンゾフェノンまたは置換されたベンゾフェノン
（例えば、トリメチルシリルベンゾフェノン、４−メト
キシベンゾフェノンなど）のようなベンゾフェノン系化
合物などを、熱重合の場合には重合開始剤として過酸化
ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイルなどの
ジアシルパーオキシド系化合物；アゾビスイソブチロニ
トリル（azobisisobutyronitrile；ＡＩＢＮ）、アゾビ
ス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、アゾビス（シ
クロヘキサンカルボニトリル）などのアゾ系化合物；ｔ
−ブチルパーオキシエステル、ｔ−アミルパーオキシベ
ンゾエートなどのパーオキシエステル系化合物；ｔ−ブ
チルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチル
パーオキシ２−エチルヘキシルカーボネートなどのパー
オキシカーボネート系化合物を使用し、電子ビームによ
る重合の場合には重合開始剤を使用する必要がない。
【００８６】上記ＵＶによる重合および熱重合の場合、
上記ゲル状の高分子電解質を製造するための組成物は、
上記重合開始剤を上記化学式１、２および３で表示され
る化合物の総量を基準として０．１〜１０質量％さらに
含むことが望ましい。重合開始剤の含有量が上記化学式
１、２および３で表示される化合物の総量を基準にして
０．１質量％未満の場合にはゲル化できないか、ゲル化
時間が増加することになり、１０質量％を超える場合に
は、更なる添加によってもそれ以上の電池性能が向上し
ない。
上記ゲル状の高分子電解質を製造するための組成物は、
上記重合開始剤を上記化学式１、２および３で表示され
る化合物の総量を基準として０．１〜１０質量％さらに
含むことが望ましい。重合開始剤の含有量が上記化学式
１、２および３で表示される化合物の総量を基準にして
０．１質量％未満の場合にはゲル化できないか、ゲル化
時間が増加することになり、１０質量％を超える場合に
は、更なる添加によってもそれ以上の電池性能が向上し
ない。
【００８７】上記組成物を電池ケース内に注入して密封
した後で熱重合して電池を製造する場合において、重合
開始剤の選定においてはアゾ系化合物より過酸化物（pe
roxides）を使用することが望ましい。なぜなら、アゾ
系化合物の場合、熱重合時に非活性の窒素ガスが発生し
て均一な高分子電解質の生成を妨害して電池性能が低下
する原因を生ずるが、過酸化物の場合、特にパーオキシ
カーボネート系化合物（peroxy carbonate compound
s）、パーオキシエステル系化合物（peroxy rstercompo
unds）、ジアシルパーオキシド系化合物（diacyl perox
id compounds）の場合、熱重合時に電解液に対する溶解
性に優れたＣＯ2ガスを生じて均一な高分子電解質を生
成できるからである。またＣＯ2は陰極に安定した被膜
を形成して電池性能を向上させることが知られているの
で、熱重合開始剤としては過酸化物を使用することが望
ましい。
した後で熱重合して電池を製造する場合において、重合
開始剤の選定においてはアゾ系化合物より過酸化物（pe
roxides）を使用することが望ましい。なぜなら、アゾ
系化合物の場合、熱重合時に非活性の窒素ガスが発生し
て均一な高分子電解質の生成を妨害して電池性能が低下
する原因を生ずるが、過酸化物の場合、特にパーオキシ
カーボネート系化合物（peroxy carbonate compound
s）、パーオキシエステル系化合物（peroxy rstercompo
unds）、ジアシルパーオキシド系化合物（diacyl perox
id compounds）の場合、熱重合時に電解液に対する溶解
性に優れたＣＯ2ガスを生じて均一な高分子電解質を生
成できるからである。またＣＯ2は陰極に安定した被膜
を形成して電池性能を向上させることが知られているの
で、熱重合開始剤としては過酸化物を使用することが望
ましい。
【００８８】上記過酸化物の場合、ほとんどの化合物の
有効反応開始温度が１００℃を超えると望ましくないの
で、この温度を低めるための活性剤を添加することが望
ましい。このような活性剤としては、公知のものが使用
できるものであり、具体的な例としては、第三アミン化
合物がある。過酸化物と第三アミン化合物よりなる開始
剤システムは、レドックス開始剤システムとして知られ
ており、自己硬化性アクリル樹脂（または常温重合アク
リルレジン：self-curable acrylic resin）に多く使わ
れている。
有効反応開始温度が１００℃を超えると望ましくないの
で、この温度を低めるための活性剤を添加することが望
ましい。このような活性剤としては、公知のものが使用
できるものであり、具体的な例としては、第三アミン化
合物がある。過酸化物と第三アミン化合物よりなる開始
剤システムは、レドックス開始剤システムとして知られ
ており、自己硬化性アクリル樹脂（または常温重合アク
リルレジン：self-curable acrylic resin）に多く使わ
れている。
【００８９】化学式１で表示される化合物の場合、重合
反応を起こす不飽和二重結合だけでなく第三アミン基
（−Ｎ（Ｒ4）（Ｒ5））を共に持っていて重合反応にお
いて反応のモノマーだけでなく活性剤として作用する。
したがって、化学式１で表示される化合物を使用する場
合、広範囲な温度範囲で作用できる重合開始剤を使用で
きる利点がある。一般の第三アミン化合物に比べて化学
式１で表示される化合物が有する利点は、重合により生
成される高分子マトリックスの一構成成分になるという
ことである。一般の第三アミン化合物は反応後に高分子
マトリックスの一構成成分ではない独立的な状態で存在
するので、電池の充放電時に電気化学的分解を起こして
電池性能を低下させることがあるのに比べて、化学式１
の化合物の場合、このような電気化学的分解反応に安定
した状態にあるので電池性能の低下を防止できる。
反応を起こす不飽和二重結合だけでなく第三アミン基
（−Ｎ（Ｒ4）（Ｒ5））を共に持っていて重合反応にお
いて反応のモノマーだけでなく活性剤として作用する。
したがって、化学式１で表示される化合物を使用する場
合、広範囲な温度範囲で作用できる重合開始剤を使用で
きる利点がある。一般の第三アミン化合物に比べて化学
式１で表示される化合物が有する利点は、重合により生
成される高分子マトリックスの一構成成分になるという
ことである。一般の第三アミン化合物は反応後に高分子
マトリックスの一構成成分ではない独立的な状態で存在
するので、電池の充放電時に電気化学的分解を起こして
電池性能を低下させることがあるのに比べて、化学式１
の化合物の場合、このような電気化学的分解反応に安定
した状態にあるので電池性能の低下を防止できる。
【００９０】本発明による高分子電解質において、上記
リチウム塩がＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、Ｌ
ｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6およびＬｉＮ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2よりなる群から選択されてなる一つ以上であるこ
とが望ましい。
リチウム塩がＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、Ｌ
ｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6およびＬｉＮ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2よりなる群から選択されてなる一つ以上であるこ
とが望ましい。
【００９１】本発明によるゲル状の高分子電解質におい
て、上記有機溶媒がプロピレンカーボネート、エチレン
カーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト（ＤＥＣ）、ビニレンカーボネート、トリグリム、テ
トラグリム、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼンお
よびγ−ブチロラクトンよりなる群から選択されてなる
一つ以上であることが望ましい。
て、上記有機溶媒がプロピレンカーボネート、エチレン
カーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト（ＤＥＣ）、ビニレンカーボネート、トリグリム、テ
トラグリム、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼンお
よびγ−ブチロラクトンよりなる群から選択されてなる
一つ以上であることが望ましい。
【００９２】上記他の技術的課題を解決するために本発
明は、（ａ）リチウムイオンの吸入／放出が可能なカソ
ードおよびアノードと、（ｂ）上記カソードまたは上記
アノードに請求項１〜１２のいずれか１項に記載の組成
物を添加して重合してなるゲル状の高分子電解質とを含
むことを特徴とするリチウム２次電池を提供する。
明は、（ａ）リチウムイオンの吸入／放出が可能なカソ
ードおよびアノードと、（ｂ）上記カソードまたは上記
アノードに請求項１〜１２のいずれか１項に記載の組成
物を添加して重合してなるゲル状の高分子電解質とを含
むことを特徴とするリチウム２次電池を提供する。
【００９３】また、このリチウム２次電池は、上記カソ
ードと上記アノードとの間に介在された多孔性セパレー
ターをさらに含みうる。
ードと上記アノードとの間に介在された多孔性セパレー
ターをさらに含みうる。
【００９４】上記他の技術的課題を解決するために本発
明は、リチウムイオンの吸入／放出が可能なカソードと
アノード、およびこれらの間に介在された多孔性セパレ
ーターを具備する電池組立体を内蔵しているケース内に
請求項１〜１２のいずれか１項による組成物が重合され
てなるゲル状の高分子電解質を含むことを特徴とするリ
チウム２次電池を提供する。
明は、リチウムイオンの吸入／放出が可能なカソードと
アノード、およびこれらの間に介在された多孔性セパレ
ーターを具備する電池組立体を内蔵しているケース内に
請求項１〜１２のいずれか１項による組成物が重合され
てなるゲル状の高分子電解質を含むことを特徴とするリ
チウム２次電池を提供する。
【００９５】従来のゲル状ポリマー電解質形成用モノマ
ーとしては、主鎖が主にポリエチレンオキシド、ポリプ
ロピレンオキシドのようなポリアルキレンオキシド系列
よりなり、これにアクリル、ビニル、エポキシなどの機
能基を有するモノマーが主に利用されたが、本発明はポ
リアルキレンオキシド系列以外に新しく上記化学式１で
表示される化合物、上記化学式２で表示される化合物ま
たはこれらの混合物を使用して電解質の物理的特性およ
び電気化学的特性を向上させる点にその特徴がある。
ーとしては、主鎖が主にポリエチレンオキシド、ポリプ
ロピレンオキシドのようなポリアルキレンオキシド系列
よりなり、これにアクリル、ビニル、エポキシなどの機
能基を有するモノマーが主に利用されたが、本発明はポ
リアルキレンオキシド系列以外に新しく上記化学式１で
表示される化合物、上記化学式２で表示される化合物ま
たはこれらの混合物を使用して電解質の物理的特性およ
び電気化学的特性を向上させる点にその特徴がある。
【００９６】以下、本発明に係る組成物を利用してゲル
状高分子電解質を製造する過程を述べれば次の通りであ
る。
状高分子電解質を製造する過程を述べれば次の通りであ
る。
【００９７】上記化学式１で表示される化合物、上記化
学式２で表示される化合物またはこれらの混合物に上記
化学式３で表示される化合物またはこれらの２種以上の
混合物を前述したような割合で混合する。前述したよう
な比率は、製造されるリチウム２次電池の電気化学的安
全性、電池性能などを考慮して最適に選択してなるもの
である。
学式２で表示される化合物またはこれらの混合物に上記
化学式３で表示される化合物またはこれらの２種以上の
混合物を前述したような割合で混合する。前述したよう
な比率は、製造されるリチウム２次電池の電気化学的安
全性、電池性能などを考慮して最適に選択してなるもの
である。
【００９８】このような組成物にベンゾフェノン、過酸
化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、ア
ゾビスイソブチロニトリルよりなる群から選択されるい
ずれか一つ以上の重合開始剤をさらに添加できる。
化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、ア
ゾビスイソブチロニトリルよりなる群から選択されるい
ずれか一つ以上の重合開始剤をさらに添加できる。
【００９９】次いで、前述したような組成物にリチウム
塩０．５〜２モル／リットルを含有する非水系有機溶媒
をさらに添加して攪拌して均一に混合する。
塩０．５〜２モル／リットルを含有する非水系有機溶媒
をさらに添加して攪拌して均一に混合する。
【０１００】次に、この混合物を熱重合、電子ビーム重
合またはＵＶ重合方法で重合すればゲル状の高分子電解
質を得られる。熱重合する場合には、重合温度は２０〜
１００℃が望ましく、ＵＶによる重合の場合には２００
〜４００ｎｍの波長の光を使用することが望ましい。重
合温度が２０℃未満の場合にはゲル化時間が増加し、１
００℃を超える場合にはリチウム塩分解などの副反応を
生じるので好ましくない。またＵＶによる重合の波長が
２００ｎｍ未満の場合にはモノマー分解などの副反応を
生じる場合があり、４００ｎｍを超える場合にはゲル化
時間が増加するので好ましくない。
合またはＵＶ重合方法で重合すればゲル状の高分子電解
質を得られる。熱重合する場合には、重合温度は２０〜
１００℃が望ましく、ＵＶによる重合の場合には２００
〜４００ｎｍの波長の光を使用することが望ましい。重
合温度が２０℃未満の場合にはゲル化時間が増加し、１
００℃を超える場合にはリチウム塩分解などの副反応を
生じるので好ましくない。またＵＶによる重合の波長が
２００ｎｍ未満の場合にはモノマー分解などの副反応を
生じる場合があり、４００ｎｍを超える場合にはゲル化
時間が増加するので好ましくない。
【０１０１】本発明で電解液を構成するリチウム塩と非
水系有機溶媒は、本発明が属する技術分野で公知のもの
であれば特別の制限なしに使用可能であるが、リチウム
塩としては、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、Ｌ
ｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6およびＬｉＮ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2よりなる群から選択されてなる一つ以上であるこ
とが望ましく、非水系有機溶媒としては、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチル
カーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート、
ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ビニレンカーボネー
ト、トリグリム、テトラグリム、フルオロベンゼン、ジ
フルオロベンゼンおよびγ−ブチロラクトンよりなる群
から選択されてなる一つ以上であることが望ましい。
水系有機溶媒は、本発明が属する技術分野で公知のもの
であれば特別の制限なしに使用可能であるが、リチウム
塩としては、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、Ｌ
ｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6およびＬｉＮ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2よりなる群から選択されてなる一つ以上であるこ
とが望ましく、非水系有機溶媒としては、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチル
カーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート、
ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ビニレンカーボネー
ト、トリグリム、テトラグリム、フルオロベンゼン、ジ
フルオロベンゼンおよびγ−ブチロラクトンよりなる群
から選択されてなる一つ以上であることが望ましい。
【０１０２】以下、前述したゲル状の高分子電解質を含
む本発明のリチウム２次電池の製造方法を説明する。
む本発明のリチウム２次電池の製造方法を説明する。
【０１０３】まず、電極活物質、バインダー、導電剤お
よび溶媒を含む電極活物質組成物を利用して集電体上に
電極活物質層を形成する。この時、電極活物質層を形成
する方法としては、電極活物質組成物を集電体上に直接
コーティングする方法や、または電極活物質組成物を別
の支持体上部にコーティングおよび乾燥させた後、この
支持体から剥離して得られたフィルムを集電体上にラミ
ネーションする方法がある。ここで支持体は活物質層を
支持できるものであればいずれも使用可能であり、具体
的な例として、マイラーフィルム、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）フィルムなどがある。
よび溶媒を含む電極活物質組成物を利用して集電体上に
電極活物質層を形成する。この時、電極活物質層を形成
する方法としては、電極活物質組成物を集電体上に直接
コーティングする方法や、または電極活物質組成物を別
の支持体上部にコーティングおよび乾燥させた後、この
支持体から剥離して得られたフィルムを集電体上にラミ
ネーションする方法がある。ここで支持体は活物質層を
支持できるものであればいずれも使用可能であり、具体
的な例として、マイラーフィルム、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）フィルムなどがある。
【０１０４】本発明の電極活物質は、カソードの場合に
はＬｉＣｏＯ2などのリチウム複合酸化物、アノードの
場合はカーボン、グラファイトなどの物質が使われ、導
電剤としてはカーボンブラックなどが使われる。ここで
導電剤の含有量は、電極活物質（例：ＬｉＣｏＯ2）１
００質量部を基準として１〜２０質量部であることが望
ましい。導電剤の含有量が１質量部未満の場合には電池
性能の低下を招くおそれがあり、２０質量部を超える場
合には電池容量の低下を招くおそれがあるので好ましく
ない。なお、基準となる電極活物質は、カソードを製造
する際はカソード活物質を、アノードを製造する際はア
ノード活物質を意味するものである。
はＬｉＣｏＯ2などのリチウム複合酸化物、アノードの
場合はカーボン、グラファイトなどの物質が使われ、導
電剤としてはカーボンブラックなどが使われる。ここで
導電剤の含有量は、電極活物質（例：ＬｉＣｏＯ2）１
００質量部を基準として１〜２０質量部であることが望
ましい。導電剤の含有量が１質量部未満の場合には電池
性能の低下を招くおそれがあり、２０質量部を超える場
合には電池容量の低下を招くおそれがあるので好ましく
ない。なお、基準となる電極活物質は、カソードを製造
する際はカソード活物質を、アノードを製造する際はア
ノード活物質を意味するものである。
【０１０５】上記バインダーとしては、ビニリデンフル
オライド−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（Ｖｄ
Ｆ／ＨＦＰ copolymer）、ポリビニリデンフルオライ
ド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート
およびその混合物が使われ、その含有量は、電極活物質
１００質量部を基準として１〜３０質量部であることが
望ましい。バインダーの含有量が１質量部未満の場合に
はバインディング性能低下による電池性能の低下を招く
おそれがあり、３０質量部を超える場合には過度な抵抗
による電池性能の低下を招くおそれがあるので好ましく
ない。なお、基準となる電極活物質は、カソードを製造
する際はカソード活物質を、アノードを製造する際はア
ノード活物質を意味するものである。
オライド−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（Ｖｄ
Ｆ／ＨＦＰ copolymer）、ポリビニリデンフルオライ
ド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート
およびその混合物が使われ、その含有量は、電極活物質
１００質量部を基準として１〜３０質量部であることが
望ましい。バインダーの含有量が１質量部未満の場合に
はバインディング性能低下による電池性能の低下を招く
おそれがあり、３０質量部を超える場合には過度な抵抗
による電池性能の低下を招くおそれがあるので好ましく
ない。なお、基準となる電極活物質は、カソードを製造
する際はカソード活物質を、アノードを製造する際はア
ノード活物質を意味するものである。
【０１０６】上記溶媒としては、通常のリチウム２次電
池で使われるものであればいずれも使用可能であり、具
体的な例としては、アセトン、Ｎ−メチルピロリドン、
アセトニトリル、テトラヒドロフランなどがある。
池で使われるものであればいずれも使用可能であり、具
体的な例としては、アセトン、Ｎ−メチルピロリドン、
アセトニトリル、テトラヒドロフランなどがある。
【０１０７】このように製造されたカソードとアノード
活物質層に前述したゲル状高分子電解質を製造するため
の組成物を添加した後に重合してゲル状高分子電解質が
含浸または塗布されたカソードとアノード活物質層を製
造し、ここにセパレーターを挿入するか、または挿入せ
ずにこれらをジェリーロール（jelly-roll）方式で巻き
取って電極組立体（図１）を作ったり、またはこれらを
積層してバイセル（bi-cell）構造の電極組立体（図
２）を作る。なお、カソードやアノードに組成物を添加
する方法としては、特に制限されるものではなく、例え
ば、カソードやアノードに組成物を塗布、含浸、噴霧、
吹付したり、あるいはカソードやアノードを組成物に浸
漬するなどの方法が例示できる。次いで、この電極組立
体をケース内に入れて密封すれば本発明によるリチウム
２次電池が完成される。
活物質層に前述したゲル状高分子電解質を製造するため
の組成物を添加した後に重合してゲル状高分子電解質が
含浸または塗布されたカソードとアノード活物質層を製
造し、ここにセパレーターを挿入するか、または挿入せ
ずにこれらをジェリーロール（jelly-roll）方式で巻き
取って電極組立体（図１）を作ったり、またはこれらを
積層してバイセル（bi-cell）構造の電極組立体（図
２）を作る。なお、カソードやアノードに組成物を添加
する方法としては、特に制限されるものではなく、例え
ば、カソードやアノードに組成物を塗布、含浸、噴霧、
吹付したり、あるいはカソードやアノードを組成物に浸
漬するなどの方法が例示できる。次いで、この電極組立
体をケース内に入れて密封すれば本発明によるリチウム
２次電池が完成される。
【０１０８】本発明によるリチウム２次電池の他の製造
方法は次の通りである。
方法は次の通りである。
【０１０９】前述したように製造したカソードとアノー
ド活物質層を製造した後、ゲル状高分子電解質を含浸ま
たは塗布せずにカソードとアノード活物質層間にセパレ
ーターを挿入してこれらをジェリーロール方式で巻き取
ってなる電極組立体（図１）を作ったり、またはこれら
を積層してバイセル構造の電極組立体（図２）を作る。
ド活物質層を製造した後、ゲル状高分子電解質を含浸ま
たは塗布せずにカソードとアノード活物質層間にセパレ
ーターを挿入してこれらをジェリーロール方式で巻き取
ってなる電極組立体（図１）を作ったり、またはこれら
を積層してバイセル構造の電極組立体（図２）を作る。
【０１１０】次いで、この電極組立体をケース内に入れ
て、前述したゲル状高分子電解質を製造するための組成
物をケース内に注入する。その後、上記ケースを密封し
た後、得られた結果物を所定温度に調節されたオーブン
に所定時間放置する。この時、オーブンの温度は２０〜
１００℃範囲を維持するように調節することが望まし
い。２０℃未満の場合にはゲル化時間が増加し、１００
℃を超える場合にはリチウム塩分解などの副反応を生じ
るので好ましくない。
て、前述したゲル状高分子電解質を製造するための組成
物をケース内に注入する。その後、上記ケースを密封し
た後、得られた結果物を所定温度に調節されたオーブン
に所定時間放置する。この時、オーブンの温度は２０〜
１００℃範囲を維持するように調節することが望まし
い。２０℃未満の場合にはゲル化時間が増加し、１００
℃を超える場合にはリチウム塩分解などの副反応を生じ
るので好ましくない。
【０１１１】前述したような本発明に係るリチウム２次
電池の多孔性セパレーターは特別に制限されてはいない
が、本発明では巻取りやすいポリエチレン（ＰＥ）セパ
レーター、ポリプロピレン（ＰＰ）セパレーター、ＰＰ
／ＰＥ二重セパレーター、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰまたはＰＥ
／ＰＰ／ＰＰ三重セパレーター、ポリビニリデンフルオ
ライドセパレーターまたはビニリデンフルオライドとヘ
キサフルオロプロピレンコポリマーセパレーターを使用
できる。
電池の多孔性セパレーターは特別に制限されてはいない
が、本発明では巻取りやすいポリエチレン（ＰＥ）セパ
レーター、ポリプロピレン（ＰＰ）セパレーター、ＰＰ
／ＰＥ二重セパレーター、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰまたはＰＥ
／ＰＰ／ＰＰ三重セパレーター、ポリビニリデンフルオ
ライドセパレーターまたはビニリデンフルオライドとヘ
キサフルオロプロピレンコポリマーセパレーターを使用
できる。
【０１１２】このようにしてゲル状の高分子電解質を得
られ、電解質がゲル状で存在すれば外部に漏れる可能性
が少ないので電解液漏れによる電池の安全性および信頼
性低下を未然に防止できる。
られ、電解質がゲル状で存在すれば外部に漏れる可能性
が少ないので電解液漏れによる電池の安全性および信頼
性低下を未然に防止できる。
【０１１３】
【実施例】以下、本発明を下記実施例をあげて説明する
が、本発明が下記実施例だけに限定されるのではない。
が、本発明が下記実施例だけに限定されるのではない。
【０１１４】実施例１ Ｎ−メチルピロリドン６００ｍｌにポリビニリデンフル
オライド１５ｇを入れて２時間混合して溶解した。この
混合物にＬｉＣｏＯ2 ４７０ｇとカーボンブラック
（Ｓｕｐｅｒ−Ｐ；３Ｍ社製）１５ｇを付加した後、こ
れを５時間ボールミリングしてカソード活物質組成物を
形成した。
オライド１５ｇを入れて２時間混合して溶解した。この
混合物にＬｉＣｏＯ2 ４７０ｇとカーボンブラック
（Ｓｕｐｅｒ−Ｐ；３Ｍ社製）１５ｇを付加した後、こ
れを５時間ボールミリングしてカソード活物質組成物を
形成した。
【０１１５】上記カソード活物質組成物を３２０μｍギ
ャップのドクターブレードを使用して厚さが１４７μｍ
で幅が４．９ｃｍのアルミニウム薄膜上にコーティング
および乾燥させてカソード電極板を作った。
ャップのドクターブレードを使用して厚さが１４７μｍ
で幅が４．９ｃｍのアルミニウム薄膜上にコーティング
および乾燥させてカソード電極板を作った。
【０１１６】一方、アノード電極板は次の過程によって
製造した。
製造した。
【０１１７】Ｎ−メチルピロリドン６００ｍｌにポリビ
ニリデンフルオライド５０ｇを付加して２時間混合して
溶解した。この混合物にメゾカーボンファイバ（ＭＣ
Ｆ；ＰＥＴＯＫＡ社製）４４９ｇとシュウ酸（活物質の
集電体に対する接着力を増大するために添加した）１ｇ
を入れた後、これを５時間ボールミリングしてアノード
活物質組成物を形成した。
ニリデンフルオライド５０ｇを付加して２時間混合して
溶解した。この混合物にメゾカーボンファイバ（ＭＣ
Ｆ；ＰＥＴＯＫＡ社製）４４９ｇとシュウ酸（活物質の
集電体に対する接着力を増大するために添加した）１ｇ
を入れた後、これを５時間ボールミリングしてアノード
活物質組成物を形成した。
【０１１８】上記アノード活物質組成物を４２０μｍギ
ャップのドクターブレードを使用して厚さが１７８μｍ
で幅が５．１ｃｍの銅薄膜上にコーティングおよび乾燥
して単位アノード電極板を作った。
ャップのドクターブレードを使用して厚さが１７８μｍ
で幅が５．１ｃｍの銅薄膜上にコーティングおよび乾燥
して単位アノード電極板を作った。
【０１１９】これと別に、セパレーターとしてはポリプ
ロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレンの３層セパレ
ーターを使用し、この時、セパレーターの幅は５．２５
ｃｍで厚さは１８μｍであった。
ロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレンの３層セパレ
ーターを使用し、この時、セパレーターの幅は５．２５
ｃｍで厚さは１８μｍであった。
【０１２０】上記カソード電極板とアノード電極板との
間に上記３層セパレーターを介在させた後、これをジェ
リーロール方式で巻き取って電極組立体を作った。次い
でこの電極組立体をパウチ内に入れた。
間に上記３層セパレーターを介在させた後、これをジェ
リーロール方式で巻き取って電極組立体を作った。次い
でこの電極組立体をパウチ内に入れた。
【０１２１】一方、ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト１ｇ、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルメ
タクリレート３ｇ、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート１ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が溶解されたＥ
Ｃ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は１：１であ
る）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇを混合して
ゲル状電解質製造用組成物を製造した。この組成物３ｇ
を上記過程によって得られたパウチ電池に注入してか
ら、これを密封した。次いで、結果物を７５℃に調節さ
れたオーブンで４時間放置することによってリチウム２
次電池を完成した。
ト１ｇ、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルメ
タクリレート３ｇ、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート１ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が溶解されたＥ
Ｃ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は１：１であ
る）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇを混合して
ゲル状電解質製造用組成物を製造した。この組成物３ｇ
を上記過程によって得られたパウチ電池に注入してか
ら、これを密封した。次いで、結果物を７５℃に調節さ
れたオーブンで４時間放置することによってリチウム２
次電池を完成した。
【０１２２】比較例１ ポリエチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレ
ート４ｇ、ポリエチレングリコールジメタクリレート２
ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が溶解されたＥＣ／ＤＥ
Ｃ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は１：１である）溶液１
５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇを混合してゲル状電解
質製造用組成物を製造したことを除いては実施例１と同
じ方法でリチウム２次電池を完成した。
ート４ｇ、ポリエチレングリコールジメタクリレート２
ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が溶解されたＥＣ／ＤＥ
Ｃ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は１：１である）溶液１
５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇを混合してゲル状電解
質製造用組成物を製造したことを除いては実施例１と同
じ方法でリチウム２次電池を完成した。
【０１２３】実施例２ ジメチルアミノエチルアクリレート１ｇ、ポリエチレン
グリコールモノエチルエーテルメタクリレート２．５
ｇ、エトキシレーティッドトリメチロールプロパントリ
アクリレート（ethoxylated trimethylolpropane triac
rylate）０．５ｇ、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート２ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が溶解されたＥ
Ｃ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は１：１であ
る）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇを混合して
ゲル状電解質製造用組成物を製造したことを除いては実
施例１と同じ方法でリチウム２次電池を完成した。
グリコールモノエチルエーテルメタクリレート２．５
ｇ、エトキシレーティッドトリメチロールプロパントリ
アクリレート（ethoxylated trimethylolpropane triac
rylate）０．５ｇ、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート２ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が溶解されたＥ
Ｃ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は１：１であ
る）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇを混合して
ゲル状電解質製造用組成物を製造したことを除いては実
施例１と同じ方法でリチウム２次電池を完成した。
【０１２４】実施例３ シアノエチルアクリレート２ｇ、ポリエチレングリコー
ルモノエチルエーテルメタクリレート３ｇ、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレート１ｇ、１．３Ｍ濃度のＬ
ｉＰＦ6が溶解されたＥＣ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混
合体積比は１：１である）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ
０．０６ｇを混合してゲル状電解質製造用組成物を製造
したことを除いては実施例１と同じ方法でリチウム２次
電池を完成した。
ルモノエチルエーテルメタクリレート３ｇ、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレート１ｇ、１．３Ｍ濃度のＬ
ｉＰＦ6が溶解されたＥＣ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混
合体積比は１：１である）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ
０．０６ｇを混合してゲル状電解質製造用組成物を製造
したことを除いては実施例１と同じ方法でリチウム２次
電池を完成した。
【０１２５】実施例４ シアノエチルアクリレート３ｇ、ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート３ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が
溶解されたＥＣ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は
１：１である）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇ
を混合してゲル状電解質製造用組成物を製造したことを
除いては実施例１と同じ方法でリチウム２次電池を完成
した。
ルジメタクリレート３ｇ、１．３Ｍ濃度のＬｉＰＦ6が
溶解されたＥＣ／ＤＥＣ（ＥＣとＤＥＣの混合体積比は
１：１である）溶液１５ｇおよびＡＩＢＮ ０．０６ｇ
を混合してゲル状電解質製造用組成物を製造したことを
除いては実施例１と同じ方法でリチウム２次電池を完成
した。
【０１２６】実施例５ 実施例１で製造したカソード電極板に実施例１のゲル状
高分子電解質製造用組成物を塗布して８５℃で１時間加
熱してゲル状高分子電解質が含浸、塗布されたカソード
を製造した。次いで実施例１のようにセパレーターおよ
びアノードを位置させてジェリーロールタイプで巻き取
ってケースに入れて密封してリチウム２次電池を製造し
た。
高分子電解質製造用組成物を塗布して８５℃で１時間加
熱してゲル状高分子電解質が含浸、塗布されたカソード
を製造した。次いで実施例１のようにセパレーターおよ
びアノードを位置させてジェリーロールタイプで巻き取
ってケースに入れて密封してリチウム２次電池を製造し
た。
【０１２７】実施例６ ＡＩＢＮの代りにベンゾフェノンを使用してＵＶ（λｍ
ａｘ＝３６０ｎｍ）を１０秒照射してゲル状高分子電解
質が含浸、塗布されたカソードを製造したことを除いて
は実施例５と同じ方法でリチウム２次電池を完成した。
ａｘ＝３６０ｎｍ）を１０秒照射してゲル状高分子電解
質が含浸、塗布されたカソードを製造したことを除いて
は実施例５と同じ方法でリチウム２次電池を完成した。
【０１２８】実施例７ 実施例３で製造したカソード電極板に実施例３のゲル状
高分子電解質製造用組成物を塗布して８５℃で１時間加
熱してゲル状高分子電解質が含浸、塗布されたカソード
を製造した。次いで実施例１のようにセパレーターおよ
びアノードを位置させてジェリーロールタイプで巻き取
ってケースに入れて密封してリチウム２次電池を製造し
た。
高分子電解質製造用組成物を塗布して８５℃で１時間加
熱してゲル状高分子電解質が含浸、塗布されたカソード
を製造した。次いで実施例１のようにセパレーターおよ
びアノードを位置させてジェリーロールタイプで巻き取
ってケースに入れて密封してリチウム２次電池を製造し
た。
【０１２９】実施例８ ＡＩＢＮの代りにベンゾフェノンを使用してＵＶ（λｍ
ａｘ＝３６０ｎｍ）を１０秒照射してゲル状高分子電解
質が含浸、塗布されたカソードを製造したことを除いて
は実施例５と同じ方法でリチウム２次電池を完成した。
ａｘ＝３６０ｎｍ）を１０秒照射してゲル状高分子電解
質が含浸、塗布されたカソードを製造したことを除いて
は実施例５と同じ方法でリチウム２次電池を完成した。
【０１３０】比較例２ 前記ゲル状電解質製造用組成物の代わりに、１．３Ｍの
ＬｉＰＦ6が溶解されたＥＣ：ＤＭＣ：ＤＥＣ（体積比
＝３：３：４）溶液（宇部興産株式会社製）を注入し７
５℃における熱重合工程を施さないことを除けば、実施
例１と同様な方法によりリチウム２次電池を完成した。
ＬｉＰＦ6が溶解されたＥＣ：ＤＭＣ：ＤＥＣ（体積比
＝３：３：４）溶液（宇部興産株式会社製）を注入し７
５℃における熱重合工程を施さないことを除けば、実施
例１と同様な方法によりリチウム２次電池を完成した。
【０１３１】上記実施例１〜８および比較例１〜２によ
って製造されたリチウム２次電池に対して信頼性と安全
性評価を行った。８５℃で４時間放置する高温放置試験
および１０秒間４０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で加圧して電
池が漏れるかどうかを試験した。
って製造されたリチウム２次電池に対して信頼性と安全
性評価を行った。８５℃で４時間放置する高温放置試験
および１０秒間４０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で加圧して電
池が漏れるかどうかを試験した。
【０１３２】評価結果、実施例１〜８のリチウム２次電
池は、比較例１〜２の場合と比較して信頼性と安全性に
優れることが分かった。実施例１〜８のリチウム２次電
池は、液状の電解質を使用する比較例２の場合と比較し
てゲル状の電解質の使用により電解液が外部に漏れた
り、電解液によって電極組立体やパウチがスエリングさ
れる現象がないため、信頼性と安全性が低下する可能性
がない。
池は、比較例１〜２の場合と比較して信頼性と安全性に
優れることが分かった。実施例１〜８のリチウム２次電
池は、液状の電解質を使用する比較例２の場合と比較し
てゲル状の電解質の使用により電解液が外部に漏れた
り、電解液によって電極組立体やパウチがスエリングさ
れる現象がないため、信頼性と安全性が低下する可能性
がない。
【０１３３】図３は、実施例１の電池と比較例１の電池
に対して１Ｃ充放電による寿命特性を測定した結果を示
すものである。図３を参照すれば、１００サイクル中に
実施例１の電池の容量低下が比較例１の電池の容量低下
よりはるかに少ないことが分かる。
に対して１Ｃ充放電による寿命特性を測定した結果を示
すものである。図３を参照すれば、１００サイクル中に
実施例１の電池の容量低下が比較例１の電池の容量低下
よりはるかに少ないことが分かる。
【０１３４】
【発明の効果】本発明によれば、電解液によるスエリン
グ現象を効果的に抑制して電解液が外部に漏れず、それ
により電池の信頼性および安全性の低下を防止できるリ
チウム２次電池を得られる。
グ現象を効果的に抑制して電解液が外部に漏れず、それ
により電池の信頼性および安全性の低下を防止できるリ
チウム２次電池を得られる。
【０１３５】本発明について上記実施例を参考にして説
明したが、これは例示的なものに過ぎず、本発明に属す
る技術分野の通常の知識を有する者であればこれより多
様な変形および均等な他の実施例が可能であるという点
を理解するはずである。したがって、本発明の真の保護
範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばな
らない。
明したが、これは例示的なものに過ぎず、本発明に属す
る技術分野の通常の知識を有する者であればこれより多
様な変形および均等な他の実施例が可能であるという点
を理解するはずである。したがって、本発明の真の保護
範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばな
らない。
【図１】 従来技術によるリチウムイオン電池の一実施
例を模式的に示す分離斜視図である。
例を模式的に示す分離斜視図である。
【図２】 従来技術によるリチウムイオンポリマー電池
の他の一実施例を模式的に示す分離斜視図である。
の他の一実施例を模式的に示す分離斜視図である。
【図３】 実施例１および比較例１の電池に対する１Ｃ
充放電寿命特性を測定したグラフである。
充放電寿命特性を測定したグラフである。
９、２２…電池ケース、 １０、２１…電極組
立体、１１…カソード、 １２…アノー
ド１３…セパレーター、 １４、２３…カソ
ードタップ、１４’、２３’…アノードタップ、１５、
１５’、２４、２４’…電極端子。
立体、１１…カソード、 １２…アノー
ド１３…セパレーター、 １４、２３…カソ
ードタップ、１４’、２３’…アノードタップ、１５、
１５’、２４、２４’…電極端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 216/00 Ｃ０８Ｆ 216/00 218/00 218/00 220/10 220/10 220/34 220/34 220/54 220/54 Ｈ０１Ｍ 4/02 Ｈ０１Ｍ 4/02 Ｂ 4/58 4/58 (72)発明者 李 庚 嬉 大韓民国忠清南道天安市聖城洞500番地 宇成アパート107棟405号 Ｆターム(参考） 4J011 HA03 HB02 HB17 HB22 HB26 PA04 PA07 PB27 PC02 4J015 AA04 AA05 BA03 BA07 4J100 AL08P AL08Q AL66Q AL67Q BA02Q BA06Q BA07Q BA08Q BA31P BA40P BC43P CA04 CA05 FA03 FA19 FA28 FA30 JA43 5H029 AJ12 AK03 AL07 AL08 AM00 AM02 AM03 AM07 AM16 BJ02 CJ02 CJ11 DJ04 EJ12 HJ00 HJ01 HJ02 HJ10 HJ14 5H050 AA15 BA17 CA08 CB08 CB09 FA05
Claims (15)
- 【請求項１】 （ａ） 下記化学式１で表示される化合
物、下記化学式２で表示される化合物またはこれらの混
合物０．１ないし９０質量％、 （ｂ） 下記化学式３で表示される化合物０．１ないし
９０質量％、および （ｃ） リチウム塩を０．５ないし２．０モル／リット
ル含む非水系有機溶媒９．８ないし９９．８質量％を含
む組成物を重合して製造されることを特徴とする高分子
電解質： 【化１】 上記化学式１、２および３中、Ｒ1およびＲ2は、互いに
独立的に水素原子、炭素数１ないし１０のアルキル基、
炭素数１ないし１０のフッ素化アルキル基、炭素数６な
いし１０のアリール基、および炭素数６ないし１０のフ
ッ素化アリール基よりなる群から選択されてなるいずれ
か一つであり、 Ｒ3は次の群から選択されてなるいずれか一つであり、 【化２】 Ｒ4およびＲ5は、互いに独立的に次の群から選択されて
なるいずれか一つであり、Ｒ4とＲ5は、相等しい構造を
有することができる。 【化３】 Ｘは、次の群から選択されてなるいずれか一つであり、
ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピ
ル基またはブチル基を表し、 【化４】 Ｙは、次の群から選択されてなるいずれか一つであり、
ここでＲ6は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピ
ル基またはブチル基を表し、ｍ＝０〜１０の整数であ
る。 【化５】 ｎは１〜６の整数であり、各ｎ値によってＺは次の構造
を有する。ｎ＝１のとき、Ｚは水素原子または炭素数１
〜１２のアルキル基でありｎ＝２のとき、Ｚは次の群か
ら選択されたいずれか一つであり、 【化６】 ｎ＝３のとき、Ｚは次の群で選択されたいずれか一つで
あり、 【化７】 ｎ＝４のとき、Ｚは次の群から選択されたいずれか一つ
であり、 【化８】 ｎ＝５または６のとき、Ｚは次の群から選択されたいず
れか一つである。 【化９】 なお、ｎ＝５のときのＺは、上記式中、−［−Ｙ−Ｘ−
Ｃ（Ｒ2）＝ＣＨ（Ｒ1）］の原子団と結合し得る６箇所
のうちのいずれか１箇所が水素原子と結合してなるもの
である。 - 【請求項２】 上記組成物が、ベンゾフェノン系化合
物、ジアシルパーオキシド系化合物、アゾ系化合物、パ
ーオキシエステル系化合物およびパーオキシカーボネー
ト系化合物よるなる群から選択されるいずれか一つ以上
の重合開始剤を上記化学式１、２および３で表示される
化合物の総量を基準として０．１ないし１０質量％さら
に含むことを特徴とする請求項１に記載の高分子電解
質。 - 【請求項３】 上記ベンゾフェノン系化合物は、ベンゾ
フェノンまたは置換されたベンゾフェノンであることを
特徴とする請求項２に記載の高分子電解質。 - 【請求項４】 上記ジアシルパーオキシド系化合物は、
過酸化ベンゾイル、過酸化アセチルまたは過酸化ラウロ
イルであることを特徴とする請求項２に記載の高分子電
解質。 - 【請求項５】 上記アゾ系化合物は、アゾビスイソブチ
ロニトリル、アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）またはアゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）
であることを特徴とする請求項２に記載の高分子電解
質。 - 【請求項６】 上記パーオキシエステル系化合物は、ｔ
−ブチルパーオキシエステルまたはｔ−アミルパーオキ
シベンゾエートであることを特徴とする請求項２に記載
の高分子電解質。 - 【請求項７】 上記パーオキシカーボネート系化合物
は、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートま
たはｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルカーボネ
ートであることを特徴とする請求項２に記載の高分子電
解質。 - 【請求項８】 上記重合が、熱重合、電子ビームによる
重合またはＵＶによる重合よりなることを特徴とする請
求項１に記載の高分子電解質。 - 【請求項９】 上記熱重合の場合、重合温度が２０ない
し１００℃であることを特徴とする請求項８に記載の高
分子電解質。 - 【請求項１０】 上記ＵＶ重合の場合、２００ないし４
００ｎｍの波長の光を使用することを特徴とする請求項
８に記載の高分子電解質。 - 【請求項１１】 上記リチウム塩が、ＬｉＣｌＯ4、Ｌ
ｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6お
よびＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2よりなる群から選択されて
なる一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の
高分子電解質。 - 【請求項１２】 上記非水系有機溶媒が、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、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、ビニレンカーボネート、トリグリム、テトラグリ
ム、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼンおよびγ−
ブチロラクトンよりなる群から選択された一つ以上であ
ることを特徴とする請求項１に記載の高分子電解質。 - 【請求項１３】 （ａ） リチウムイオンの吸入／放出
が可能なカソードおよびアノードと、 （ｂ） 上記カソードまたは上記アノードに請求項１な
いし請求項１２のいずれか一項に記載の組成物を添加し
て重合してなる高分子電解質とを含むことを特徴とする
リチウム２次電池。 - 【請求項１４】 上記カソードと上記アノードとの間に
介在された多孔性セパレーターをさらに含むことを特徴
とする請求項１３に記載のリチウム２次電池。 - 【請求項１５】 リチウムイオンの吸入／放出が可能な
カソードとアノード、およびこれらの間に介在された多
孔性セパレーターを具備する電池組立体を内蔵している
ケース内に請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に
よる組成物が重合されてなる高分子電解質が含まれてい
ることを特徴とするリチウム２次電池。
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