JP2002343435A - Polymer electrolyte and battery using the same - Google Patents

Polymer electrolyte and battery using the same

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JP2002343435A
JP2002343435A JP2001148776A JP2001148776A JP2002343435A JP 2002343435 A JP2002343435 A JP 2002343435A JP 2001148776 A JP2001148776 A JP 2001148776A JP 2001148776 A JP2001148776 A JP 2001148776A JP 2002343435 A JP2002343435 A JP 2002343435A
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JP
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polymer electrolyte
aromatic compound
polymer
electrolyte
derivative
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Naoki Shinoda
直樹 篠田
Toshihiro Abe
敏浩 阿部
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Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid state or gel-state polymer electrolyte having high ionic conductivity, and to provide a high-output polymer electrolyte battery using the same. SOLUTION: A condensation polycyclic aromatic compound or its derivative of 12 wt.% or more is contained in this polymer electrolyte which is made to contain at least a polymer and an electrolytic salt. Preferably, at least one kind selected from among a group comprising naphthalene, pyrene, anthracene, and phenanthrene, is used as the aromatic compound. The polymer electrolyte battery is formed, by using the polymer electrolyte containing the aromatic compound or its derivative, a positive electrode, and a negative electrode.

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、高分子電解質およ
びそれを用いた電池に関する。
[0001] The present invention relates to a polymer electrolyte and a battery using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】リチウムイオン電池に代表される有機電
解液電池は、高容量ではあるが、液漏れが生じた際には
火災などの危険があるため、固体状またはゲル状の高分
子電解質を用いることによって電池の信頼性および安全
性を高めることが提案されている。また、携帯機器向け
にはさらなる電池の小型化・軽量化が望まれているが、
電解液(液状電解質)を用いた電池ではそのような要求
に応えることが困難になってきており、それに代わるも
のとして高分子電解質電池の実用化が期待されている。
2. Description of the Related Art Although an organic electrolyte battery represented by a lithium ion battery has a high capacity, there is a danger of fire or the like when a liquid leaks. Therefore, a solid or gel polymer electrolyte is used. It has been proposed to increase the reliability and safety of the battery by using it. Also, for mobile devices, further miniaturization and weight reduction of batteries are desired,
It has become difficult for batteries using an electrolyte (liquid electrolyte) to meet such demands, and practical use of polymer electrolyte batteries is expected as an alternative.

【0003】しかしながら、高分子電解質のイオン伝導
度は電解液のそれに比べて低いため、高出力を得ること
が困難であり、高分子電解質電池において、いかに電解
液電池に匹敵するほどの特性が得られるようにするかが
課題となっている。
However, since the ionic conductivity of the polymer electrolyte is lower than that of the electrolyte, it is difficult to obtain a high output, and the polymer electrolyte battery has characteristics comparable to those of the electrolyte battery. The challenge is how to make it possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、イ
オン伝導度が高い固体状またはゲル状の高分子電解質を
提供し、それを用いて固体状またはゲル状の電解質系で
高出力の高分子電解質電池を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a solid or gel-like polymer electrolyte having high ionic conductivity, and using the same, a solid or gel-like electrolyte system having a high power and high output. It is an object to provide a molecular electrolyte battery.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、高分子電解質中に縮
合多環芳香族化合物またはその誘導体を12重量%以上
含有させるときは、高分子電解質のイオン伝導度を向上
させるができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, when a polymer electrolyte contains 12% by weight or more of a condensed polycyclic aromatic compound or a derivative thereof, The inventors have found that the ionic conductivity of the polymer electrolyte can be improved, and have completed the present invention.

【0006】本発明において、高分子電解質中に縮合多
環芳香族化合物またはその誘導体を含有させることによ
って、高分子電解質のイオン伝導度を高めることができ
る理由は、現在のところ必ずしも明確ではないが、縮合
多環芳香族化合物またはその誘導体のπ共役電子雲がリ
チウムイオン(電解質塩としては、通常、リチウム塩が
多用されるので、電解質塩の構成金属としてリチウムを
例に挙げて説明する)を引きつけ、この電子雲に沿って
リチウムイオンが移動することができるので、高分子の
熱振動に頼らずリチウムイオンが移動できることによる
ものと推定される。従来、縮合多環芳香族化合物やその
誘導体は、電解液への添加剤として使用されることがあ
ったが、その目的は負極の不可逆容量の解消や過充電時
の安全性向上を図ることであり、その添加量は電解液に
対して数重量%までであった(特開平9−17431号
公報、特開平11−185809号公報、特開2000
−195551号公報など)。これは、それらの縮合多
環芳香族化合物やその誘導体が液状の電解液中に大量に
存在すると、該縮合多環芳香族化合物やその誘導体がイ
オンキャリアーとなって自己放電を起こすためである
が、固体状またはゲル状の高分子電解質中では、縮合多
環芳香族化合物やその誘導体の移動が制限されるので、
高濃度での添加が可能になり、弊害を伴うことなく、イ
オン伝導度を向上させることができる。
In the present invention, the reason why the ionic conductivity of the polymer electrolyte can be increased by including a condensed polycyclic aromatic compound or a derivative thereof in the polymer electrolyte is not necessarily clear at present. The π-conjugated electron cloud of the condensed polycyclic aromatic compound or a derivative thereof contains lithium ions (the lithium salt is generally used as the electrolyte salt, and therefore, lithium will be described as an example of the constituent metal of the electrolyte salt). It is presumed that the lithium ions can move along the electron cloud, so that the lithium ions can move without depending on the thermal vibration of the polymer. Conventionally, condensed polycyclic aromatic compounds and their derivatives have been used as additives to electrolytes, but their purpose is to eliminate the irreversible capacity of the negative electrode and to improve safety during overcharge. And the amount of addition was up to several weight% with respect to the electrolyte (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-17431, 11-185809, 2000).
195551). This is because if the condensed polycyclic aromatic compound or its derivative is present in a large amount in the liquid electrolyte, the condensed polycyclic aromatic compound or its derivative becomes an ion carrier and causes self-discharge. In a solid or gelled polymer electrolyte, the movement of the condensed polycyclic aromatic compound or its derivative is limited,
The addition at a high concentration becomes possible, and the ionic conductivity can be improved without adverse effects.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明において、縮合多環芳香族
化合物としては、特に限定されることなく、種々のもの
を用い得るが、例えば、ナフタレン、ピレン、アントラ
セン、フェナンスレンなどが比較的安価で大量に入手で
きることから好ましい。また、ナフタレン、ピレン、ア
ントラセン、フェナンスレンなどに官能基をつけた縮合
多環芳香族化合物の誘導体も同様に用いることができ
る。そのような官能基としては、例えば、メチル基、エ
チル基、ビニル基、フェニル基などの炭化水素基などが
好ましい。そして、これらの縮合多環芳香族化合物やそ
の誘導体はそれぞれ単独で用いてもよいし、また、2種
以上併用してもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, the condensed polycyclic aromatic compound is not particularly limited, and various compounds can be used. For example, naphthalene, pyrene, anthracene, phenanthrene and the like are relatively inexpensive. It is preferable because it can be obtained in large quantities. Further, a derivative of a condensed polycyclic aromatic compound in which a functional group is added to naphthalene, pyrene, anthracene, phenanthrene or the like can be used in the same manner. As such a functional group, for example, a hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, and a phenyl group is preferable. These condensed polycyclic aromatic compounds and derivatives thereof may be used alone or in combination of two or more.

【0008】上記縮合多環芳香族化合物またはその誘導
体の高分子電解質中の含有量は、高分子電解質中におい
て12重量%以上(すなわち、縮合多環芳香族化合物ま
たはその誘導体を含んだ状態の高分子電解質100重量
部中において縮合多環芳香族化合物またはその誘導体が
12重量部以上)であることが必要である。これは、縮
合多環芳香族化合物またはその誘導体の高分子電解質中
の含有量が12重量%より少ない場合は、高分子電解質
のイオン伝導度を充分に向上させることができないから
である。そして、この縮合多環芳香族化合物またはその
誘導体の高分子電解質中の含有量が多くなると高分子電
解質のイオン伝導度が高くなるので、その高分子電解質
中の含有量としては、20重量%以上が好ましいが、多
くなりすぎると高分子フィルムとしての強度が保てなく
なるので70重量%以下が好ましく、60重量%以下が
より好ましい。
[0008] The content of the above-mentioned condensed polycyclic aromatic compound or its derivative in the polymer electrolyte is 12% by weight or more in the polymer electrolyte (that is, a high content containing the condensed polycyclic aromatic compound or its derivative). (Condensed polycyclic aromatic compound or its derivative is 12 parts by weight or more in 100 parts by weight of the molecular electrolyte). This is because when the content of the condensed polycyclic aromatic compound or its derivative in the polymer electrolyte is less than 12% by weight, the ionic conductivity of the polymer electrolyte cannot be sufficiently improved. When the content of the condensed polycyclic aromatic compound or its derivative in the polymer electrolyte increases, the ionic conductivity of the polymer electrolyte increases, so that the content in the polymer electrolyte is 20% by weight or more. However, if the amount is too large, the strength as a polymer film cannot be maintained. Therefore, the amount is preferably 70% by weight or less, more preferably 60% by weight or less.

【0009】また、上記縮合多環芳香族化合物またはそ
の誘導体の高分子電解質中の含有量を高分子電解質中の
リチウム塩などの電解質塩との関係で考えると、電解質
塩のモル濃度の0.5倍以上が好ましく、1倍以上がよ
り好ましい。これは、前記のように、高分子電解質のイ
オン伝導度を高めるためには、リチウムイオンに対して
縮合多環芳香族化合物またはその誘導体が一定量以上必
要であることによるものである。
Further, considering the content of the condensed polycyclic aromatic compound or its derivative in the polymer electrolyte in relation to the electrolyte salt such as lithium salt in the polymer electrolyte, the molar concentration of the electrolyte salt is 0.1%. 5 times or more is preferable, and 1 time or more is more preferable. This is because, as described above, in order to increase the ionic conductivity of the polymer electrolyte, a certain amount or more of a condensed polycyclic aromatic compound or a derivative thereof is required for lithium ions.

【0010】本発明における高分子電解質は、固体状ま
たはゲル状に調製されるが、その高分子電解質を構成す
るポリマー(高分子)としては従来から使用されている
ものを特に制限なく用いることができる。そのようなポ
リマーとしては、例えば、フッ化ビニリデン系化合物、
アクリロニトリル系化合物、スチレン系化合物、アルキ
ルメタクリレート・アルキルアクリレート系化合物、ウ
レタンアクリレート系化合物、アクリルアミド・メタク
リルアミド系化合物、N−ビニルアミド系化合物、アル
キルビニルエーテル系化合物や上記例示の化合物の合成
にあたって使用されるモノマーの2種類以上の共重合体
などが挙げられるが、それら例示のものに限られること
はない。
[0010] The polymer electrolyte in the present invention is prepared in a solid or gel form, and the polymer (polymer) constituting the polymer electrolyte may be a conventionally used polymer without any particular limitation. it can. Examples of such a polymer include a vinylidene fluoride compound,
Acrylonitrile compounds, styrene compounds, alkyl methacrylate / alkyl acrylate compounds, urethane acrylate compounds, acrylamide / methacrylamide compounds, N-vinylamide compounds, alkyl vinyl ether compounds and monomers used in the synthesis of the compounds exemplified above. And the like, but are not limited to those exemplified.

【0011】電解質塩としては、例えば、LiCl
4 、LiPF6 、LiBF4 、LiAsF6 、LiS
bF6 、LiCF3 SO3 、LiC4 9 SO3 、Li
CF3 CO2 、Li2 2 4 (SO3 2 、LiN
(CF3 SO2 2 、LiC(CF 3 SO2 3 、Li
n 2n+1SO3 (n≧2)、LiN(RfOSO2
2 〔ここでRfはフルオロアルキル基〕などのリチウム
塩が好適に用いられ、これらの電解質塩はそれぞれ単独
で用いることもできるし、また、2種以上混合して用い
ることもできる。高分子電解質中のポリマー成分と電解
質塩との比率は、一定以上のイオン伝導度を得るために
はポリマーの重量に対して電解質塩が5重量%以上(ポ
リマー100重量部に対して電解質塩が5重量部以上)
であることが好ましく、10重量%以上であることがよ
り好ましく、20重量%以上であることがさらに好まし
いが、多すぎてもイオンが解離しないため60重量%以
下であることが好ましく、40重量%以下であることが
さらに好ましい。
As an electrolyte salt, for example, LiCl
OFour, LiPF6, LiBFFour, LiAsF6, LiS
bF6, LiCFThreeSOThree, LiCFourF9SOThree, Li
CFThreeCOTwo, LiTwoCTwoFFour(SOThree)Two, LiN
(CFThreeSOTwo)Two, LiC (CF ThreeSOTwo)Three, Li
CnF2n + 1SOThree(N ≧ 2), LiN (RfOSOTwo)
Two[Where Rf is a fluoroalkyl group]
Salts are preferably used, and these electrolyte salts are each used alone.
Can also be used, or a mixture of two or more
You can also. Polymer components and electrolysis in polymer electrolytes
In order to obtain a certain level of ionic conductivity.
Indicates that the electrolyte salt is 5% by weight or more based on the weight of the polymer (Po
(Electrolyte salt is 5 parts by weight or more based on 100 parts by weight of rimer)
And preferably at least 10% by weight.
And more preferably 20% by weight or more.
However, if the amount is too large, ions do not dissociate.
Below, preferably 40% by weight or less.
More preferred.

【0012】本発明の高分子電解質は、上記例示のよう
なポリマーと電解質塩を基本構成成分とし、それに縮合
多環芳香族化合物またはその誘導体を含有させて調製さ
れ、そのような必須成分で構成される場合には固体状に
調製されるが、本発明においては、そのような固体状の
高分子電解質に有機溶媒を添加し、混合してゲル状の高
分子電解質としてもよいし、また、高分子電解質の調製
時に有機溶媒を加えてゲル状の高分子電解質として調製
してもよい。そのように高分子電解質をゲル状にするに
あたって用いる有機溶媒としては、例えば、1,2−ジ
メトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、プロピレ
ンカーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラ
クトン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、
ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチル
メチルカーボネートなどが挙げられ、それらはそれぞれ
単独でまたは2種以上混合して用いることができるが、
それらのみに限られることはない。
The polymer electrolyte of the present invention is prepared by using the above-exemplified polymer and electrolyte salt as basic constituents, and further containing a condensed polycyclic aromatic compound or a derivative thereof. In the case of being performed, it is prepared in a solid state.In the present invention, an organic solvent may be added to such a solid state polymer electrolyte and mixed to form a gelled polymer electrolyte, or An organic solvent may be added during the preparation of the polymer electrolyte to prepare a gel polymer electrolyte. Examples of the organic solvent used for gelling the polymer electrolyte include, for example, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3 -Dioxolan,
Diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and the like, which can be used alone or in combination of two or more,
They are not limited to them.

【0013】本発明の高分子電解質を用いて電池を構成
する場合、その正極の活物質としては、例えば、LiC
oO2 などのリチウムコバルト酸化物、LiMn2 4
などのリチウムマンガン酸化物、LiNiO2 などのリ
チウムニッケル酸化物、LiNiO2 のNiの一部をC
oで置換したLiNi1-x Cox 2 、二酸化マンガ
ン、五酸化バナジウム、クロム酸化物などの金属酸化物
または二硫化チタン、二硫化モリブデンなどの金属硫化
物の1種または2種以上が用いられる。上記例示の正極
活物質の中でも、LiNiO2 、LiNi1-x Cox
2 、LiMn2 4 などの充電時の開路電圧がLi基準
で4V以上を示すリチウム複合酸化物を用いる場合に
は、高エネルギー密度が得られるので、特に好ましい。
A battery is constructed using the polymer electrolyte of the present invention.
In this case, as the active material of the positive electrode, for example, LiC
oOTwoSuch as lithium cobalt oxide, LiMnTwoOFour
Such as lithium manganese oxide, LiNiOTwoSuch as
Titanium nickel oxide, LiNiOTwoPart of Ni in C
LiNi substituted with o1-xCoxOTwo, Manganese dioxide
Oxides, such as vanadium pentoxide and chromium oxide
Or metal sulfides such as titanium disulfide and molybdenum disulfide
One or two or more of the products are used. The positive electrode of the above example
Among the active materials, LiNiOTwo, LiNi1-xCoxO
Two, LiMnTwoO FourOpen circuit voltage during charging of Li etc. is Li standard
When using lithium composite oxide showing 4V or more at
Is particularly preferable since a high energy density can be obtained.

【0014】正極は、上記正極活物質に、必要に応じ
て、例えば、鱗片状黒鉛、カーボンブラック、アセチレ
ンブラックなどの導電助剤や、例えば、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのバインダー
などを適宜添加し、混合して調製した正極合剤を加圧成
形するか、またはその正極合剤を溶剤に分散させて正極
合剤含有ぺーストを調製し(この場合、バインダーはあ
らかじめ溶剤に溶解または分散させておいてから正極活
物質などと混合してもよい)、その正極合剤含有ぺース
トをアルミニウム箔などからなる正極集電体に塗布し、
乾燥して正極合剤層を形成し、必要に応じて圧延処理す
る工程を経由することによって作製される。ただし、正
極の作製方法は、上記例示の方法に限られることなく、
他の方法によってもよい。
The positive electrode may be added to the positive electrode active material, if necessary, with a conductive additive such as flake graphite, carbon black, and acetylene black, and a binder such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene. The positive electrode mixture prepared by mixing and mixing is pressed or molded, or the positive electrode mixture is dispersed in a solvent to prepare a paste containing the positive electrode mixture (in this case, the binder is previously dissolved or dissolved in the solvent. The paste may be mixed with the positive electrode active material after dispersing), and the paste containing the positive electrode mixture is applied to a positive electrode current collector made of aluminum foil or the like,
It is manufactured by drying and forming a positive electrode mixture layer and, if necessary, passing through a step of rolling. However, the method for producing the positive electrode is not limited to the method exemplified above,
Other methods may be used.

【0015】負極に用いる材料としては、リチウムイオ
ンをドープ・脱ドープできるものであればよく、本発明
においては、そのような材料を負極活物質として呼ぶ
が、この負極活物質の具体例としては、例えば、黒鉛、
熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分
子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素
繊維、活性炭などの炭素化合物が挙げられる。また、S
i、Sn、Inなどの合金あるいはLiに近い低電位で
充放電できる酸化物などの化合物も負極活物質として用
いることができる。
The material used for the negative electrode may be any material capable of doping and undoping lithium ions. In the present invention, such a material is referred to as a negative electrode active material. , For example, graphite,
Carbon compounds such as pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, fired bodies of organic polymer compounds, mesocarbon microbeads, carbon fibers, activated carbon and the like. Also, S
An alloy such as i, Sn, In, or a compound such as an oxide which can be charged and discharged at a low potential close to Li can also be used as the negative electrode active material.

【0016】負極は、上記負極活物質に、必要に応じ
て、前記正極の場合と同様のバインダーなどを添加し、
混合して調製した負極合剤層を加圧成形するか、または
上記負極合剤を溶剤に分散させて負極合剤含有ぺースト
を調製し(この場合、バインダーは溶解または分散させ
ておいてから負極活物質として混合してもよい)、その
負極合剤含有ぺーストを銅箔などからなる負極集電体に
塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、必要に応じて圧
延処理する工程を経由することによって作製される。た
だし、負極の作製方法は、上記例示の方法に限られるこ
となく、他の方法によってもよい。
The negative electrode may contain the same binder as in the case of the positive electrode, if necessary, added to the negative electrode active material.
The negative electrode mixture layer prepared by mixing is pressure-formed, or the negative electrode mixture is dispersed in a solvent to prepare a paste containing the negative electrode mixture (in this case, the binder is dissolved or dispersed before dispersing). The paste containing the negative electrode mixture may be applied to a negative electrode current collector made of copper foil or the like, and dried to form a negative electrode mixture layer, and optionally subjected to a rolling treatment. It is produced by going through a process. However, the method for manufacturing the negative electrode is not limited to the method described above, and may be another method.

【0017】[0017]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限定
されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to only these examples.

【0018】実施例1 エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの
体積比1:2の混合溶媒の1.2モル/リットルLiB
4 溶液70体積部と、第一工業製薬社製のエレクセル
TA−140〔商品名、三官能架橋型ポリエチレンオキ
サイドモノマー(末端アクリル)〕30体積部とを混合
し、この混合物に対してナフタレンを17重量%(Li
BF4 の約2倍のモル数)になるように加えて混合し
(すなわち、ナフタレンが全体中の17重量%を占める
ように加えて混合する)、さらに重合開始剤として30
00ppmの過酸化ベンゾイルを加えて混合した後、電
気伝導度測定セル内に注入充填し、80℃で30分間保
持してゲル状のナフタレン含有高分子電解質を得た。
Example 1 1.2 mol / l LiB of a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate in a volume ratio of 1: 2
F 4 and Solution 70 parts by volume, Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co. Erekuseru TA-140 [trade name, trifunctional crosslinkable polyethylene oxide monomers (termini acrylic)] was mixed with 30 parts by volume, the naphthalene To this mixture 17% by weight (Li
(About twice the number of moles of BF 4 ) and mixed (ie, added so that naphthalene accounts for 17% by weight of the whole) and further added as a polymerization initiator.
After adding and mixing 00 ppm of benzoyl peroxide, the mixture was poured into an electric conductivity measurement cell and kept at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a gel-like naphthalene-containing polymer electrolyte.

【0019】比較例1 エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの
体積比1:2の混合溶媒の1.2モル/リットルLiB
4 溶液70体積部と、第一工業製薬社製のエレクセル
TA−140(前出)30体積部とを混合し、この混合
物に重合開始剤として3000ppmの過酸化ベンゾイ
ルを加えて混合した後、電気伝導度測定セル内に注入充
填し、80℃で30分間保持してゲル状の高分子電解質
を得た。
Comparative Example 1 1.2 mol / l LiB of a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate in a volume ratio of 1: 2
After mixing 70 parts by volume of the F 4 solution and 30 parts by volume of Elexel TA-140 (described above) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and adding and mixing 3000 ppm of benzoyl peroxide as a polymerization initiator to the mixture, The mixture was poured into an electric conductivity measurement cell and kept at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a gel polymer electrolyte.

【0020】比較例2 エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの
体積比1:2の混合溶媒の1.2モル/リットルLiB
4 溶液70体積部と、第一工業製薬社製のエレクセル
TA−140(前出)30体積部とを混合し、この混合
物にナフタレンを5重量%になるように加えて混合し、
さらに重合開始剤として3000ppmの過酸化ベンゾ
イルを加えて混合した後、電気伝導度測定セル内に注入
充填し、80℃で30分間保持してゲル状の高分子電解
質を得た。
Comparative Example 2 1.2 mol / l LiB of a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate in a volume ratio of 1: 2
70 parts by volume of the F 4 solution and 30 parts by volume of Elexel TA-140 (described above) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. were mixed, and naphthalene was added to this mixture to be 5% by weight and mixed.
Furthermore, after adding and mixing 3000 ppm of benzoyl peroxide as a polymerization initiator, the mixture was poured into an electric conductivity measurement cell, and kept at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a gel polymer electrolyte.

【0021】上記実施例1および比較例1〜2の高分子
電解質について、その−20℃、0℃および20℃にお
ける電気伝導度を測定した。その結果を表1に示す。な
お、上記の電気伝導度の測定は、周波数100kHzで
の交流インピーダンス法によって行った。
With respect to the polymer electrolytes of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, their electric conductivities at -20 ° C, 0 ° C and 20 ° C were measured. Table 1 shows the results. The measurement of the electric conductivity was performed by an AC impedance method at a frequency of 100 kHz.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】表1に示すように、実施例1の高分子電解
質は、従来の高分子電解質に相当する比較例1の高分子
電解質に比べて、−20℃〜20℃の範囲において高い
電気伝導度を得ることができた。また、ナフタレンを含
有させていても、その含有量が少ない比較例2の高分子
電解質は、実施例1の高分子電解質に比べて充分な電気
伝導度の向上を得ることができなかった。
As shown in Table 1, the polymer electrolyte of Example 1 has a higher electric conductivity in the range of -20 ° C. to 20 ° C. than the polymer electrolyte of Comparative Example 1 corresponding to a conventional polymer electrolyte. I was able to get the degree. Further, even when naphthalene was contained, the polymer electrolyte of Comparative Example 2 having a small content thereof could not obtain a sufficient improvement in electric conductivity as compared with the polymer electrolyte of Example 1.

【0024】なお、上記実施例において、高分子電解質
のイオン伝導度を測定せずに、電気伝導度を測定してい
るのは、イオン伝導度を測定することが困難であること
と、イオン伝導度と電気伝導度とが相関性を有してい
て、電気伝導度の高いものはイオン伝導度も高いという
理由によるものである。
In the above embodiment, the electric conductivity was measured without measuring the ionic conductivity of the polymer electrolyte because it was difficult to measure the ionic conductivity because The degree and the electrical conductivity have a correlation, and the higher the electrical conductivity, the higher the ionic conductivity.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
イオン伝導度の高い高分子電解質を得ることができ、ま
た、それを用いることによって、高出力の高分子電解質
電池を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A polymer electrolyte having high ionic conductivity can be obtained, and a high-output polymer electrolyte battery can be provided by using the polymer electrolyte.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 BC011 BD141 BE041 BG041 BG051 BG071 BG101 BG131 BJ001 BQ001 DD006 DE196 DH006 DK006 EA067 EH006 EV216 EV236 FD116 GQ02 5H024 AA06 AA09 FF11 FF21 FF23 FF31 HH00 HH01 5H029 AJ03 AK02 AK03 AL06 AL07 AL08 AL11 AL12 AM16 HJ00 HJ01 Continued on the front page F-term (reference) 4J002 BC011 BD141 BE041 BG041 BG051 BG071 BG101 BG131 BJ001 BQ001 DD006 DE196 DH006 DK006 EA067 EH006 EV216 EV236 FD116 GQ02 5H024 AA06 AA09 FF11 FF21 FF23 ALH HJ01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともポリマーと電解質塩を含み、
かつ縮合多環芳香族化合物またはその誘導体を12重量
%以上含むことを特徴とする高分子電解質。
Claims: 1. An apparatus comprising at least a polymer and an electrolyte salt,
A polymer electrolyte comprising a condensed polycyclic aromatic compound or a derivative thereof in an amount of 12% by weight or more.
【請求項2】 縮合多環芳香族化合物が、ナフタレン、
ピレン、アントラセンおよびフェナンスレンよりなる群
から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請
求項1記載の高分子電解質。
2. The fused polycyclic aromatic compound comprises naphthalene,
The polymer electrolyte according to claim 1, wherein the polymer electrolyte is at least one selected from the group consisting of pyrene, anthracene, and phenanthrene.
【請求項3】 縮合多環芳香族化合物またはその誘導体
の含有量が、モル濃度で電解質塩のモル濃度の0.5倍
以上であることを特徴とする請求項1または2記載の高
分子電解質。
3. The polymer electrolyte according to claim 1, wherein the content of the condensed polycyclic aromatic compound or a derivative thereof is at least 0.5 times the molar concentration of the electrolyte salt in molar concentration. .
【請求項4】 少なくとも正極と負極と請求項1〜3の
いずれかに記載の高分子電解質を用いたことを特徴とす
る電池。
4. A battery comprising at least a positive electrode, a negative electrode, and the polymer electrolyte according to claim 1.
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