JP2005108500A

JP2005108500A - 非水電解質電池

Info

Publication number: JP2005108500A
Application number: JP2003337271A
Authority: JP
Inventors: Mikiya Yamazaki; 幹也山▲崎▼
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-21
Also published as: CN1604381A; KR20050031435A; US20050069765A1; TWI249873B; TW200512972A

Abstract

【課題】マンガン酸リチウムを正極活物質として用いた非水電解質電池の高温サイクル特性を改善する。
【解決手段】マンガン酸リチウムを活物質として含む正極と、負極と、ポリマー電解質と、を有する非水電解質電池において、ポリマー電解質が非水溶媒と電解質塩とプレポリマーとを含有するプレポリマー電解質中のプレポリマーを重合してなるものとし、上記プレポリマーとして、ポリエステルアクリレート及び／又はポリエステルメタクリレートを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、非水電解質電池の改良に関し、詳しくはマンガン酸リチウムを正極活物質として含む非水電解質電池の高温特性の向上に関する。

近年、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の移動情報端末の小型・軽量化が急速に進展しており、その駆動電源としての電池にはさらなる高容量化が要求されている。非水電解質電池は、高いエネルギー密度を有し、高容量であるので、上記のような移動情報端末の駆動電源やメモリーバックアップ電源として広く利用されている。また、近年では非水電解質電池を大出力を必要とするハイブリッド自動車や電気自動車用の駆動電源として活用することが考えられている。

このような非水電解質電池の正極活物質としては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）が多く用いられてきたが、コバルト酸リチウムは、容量および安全性の面で優れるものの、その主要元素であるコバルトは埋蔵量が少なく高価であるために、安定供給の面に不安がある。他方、非水電解質電池を大型器機の駆動電源として活用するためには、正極活物質用原材料が安定的に供給される必要がある。このため、高価で資源量の少ないコバルトに代えて、安価で資源量の豊富なマンガンの利用が待たれている。

然るに、マンガン酸リチウムは、安全性・化合物自体としての熱安定性に優れるが、エネルギー密度がコバルト酸リチウムよりも低く、また高温条件にさらされると、マンガン自体が電解質に溶解するという問題がある。

ところで、非水電解質の改良に関する技術として、ポリエステルアクリレート、又はポリエステルメタクリレートを重合してなる高分子固体電解質を用いる技術が提案されている（例えば特許文献１〜３参照。）。

特開２０００−３１１５１６号公報（要約書）特開２００２−３３０１６号公報（要約書）特開平２００２−３３０１６号公報（要約書）

上記特許文献１に記載の技術によると、ポリエステルポリオールが持つ水酸基の少なくとも一部を（メタ）アクリル酸エステルに変換したポリエステル（メタ）アクリレートの重合体に、周期律表第Ｉａ族の金属塩を配合することにより、高いイオン伝導度を有し、かつ電気化学的安定性を保持した可撓性のある高分子固体電解質が得られるとされる。

また、上記特許文献２に記載の技術によると、酸無水物構造を有する高分子化合物中に周期律表第Ｉａ族の金属塩を含有させることにより、高いイオン伝導度を有し、また同時に電気化学的安定性にも優れ、さらに充電状態での安定性に優れた高分子固体電解質が得られるとされる

また、上記特許文献３に記載の技術によると、高分子化合物中に、酸無水物構造を有する化合物および周期律表第Ｉａ族の金属塩を含有させることにより、高いイオン伝導度を有し、また同時に電気化学的安定性にも優れ、さらに充電状態での安定性に優れた高分子固体電解質が得られるとされる。

しかし、上記特許文献１〜３に記載の技術は全て高分子固体電解質のみに関する技術であり、高分子固体電解質と電極との反応、すなわち高温条件におけるマンガン酸リチウムの溶解という問題点が考慮されておらず、この点において更なる改良が求められている。

本発明は、上記に鑑みなされたものであって、マンガン酸リチウムを用いた非水電解質電池の高温サイクル特性を改善することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、マンガン酸リチウムを活物質として含む正極と、負極と、ポリマー電解質と、を有する非水電解質電池において、前記ポリマー電解質は、非水溶媒と電解質塩とプレポリマーとを含有するプレポリマー電解質中の前記プレポリマーが重合されてなるものであり、前記プレポリマーは、ポリエステルアクリレート及び／又はポリエステルメタクリレートを含むことを特徴とする。

上記構成において、前記プレポリマー電解質は更に、ビニレンカーボネート誘導体を含む、とすることができる。

上記構成において、前記プレポリマーが、ポリエーテルアクリレート及び／又はポリエーテルメタクリレートを含む、とすることができる。

上記本発明構成によると、ポリエステルアクリレート及び／又はポリエステルメタクリレートが重合されてなるポリマー（ポリエステル系ポリマー）に含まれるポリエステル系モノマー由来の官能基が、高温時におけるマンガンの電解質への溶解を抑制するように作用する。よって高温サイクル特性が顕著に上昇する。

また、前記プレポリマー電解質に更にビニレンカーボネート誘導体が含まれると、ビニレンカーボネート誘導体が負極表面に被膜を形成して非水溶媒と負極との反応を抑制するので、更に高温サイクル特性が向上する。

また、前記プレポリマーがポリエーテルアクリレート及び／又はポリエーテルメタクリレートを重合してなるポリマー（エーテル系ポリマー）であると、ポリエステル系ポリマーよりもリチウムイオンの導電性がよいので、更に高温サイクル特性が向上する。

本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて以下に詳細に説明する。本発明は下記実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することができる。

図１は本発明の実施の形態に係るラミネート外装体を用いたゲル状非水電解質電池の正面図、図２はゲル状非水電解質電池に用いるラミネート外装体の断面図、図３は非水電解質電池に用いる電極体の斜視図である。

本発明の非水電解質電池は図３に示す電極体１を有し、この電極体１はラミネート外装体の収納空間内に配置されている。この収納空間は、図１に示すように、ラミネート外装体３を二つ折りにして、上端と左右端とをそれぞれ封止部４ａ・４ｂ・４ｃで封口することにより形成されている。この収納空間内には、電極体１と共にポリマーを含む非水溶媒にリチウム塩（電解質塩）が溶解されてなるポリマー電解質が収納されている。電極体１は、図３に示すように、正極５と、負極６と、これら両電極を離間するセパレータ（図示せず）とを偏平渦巻状に巻回することにより作製され、前記セパレータは、有機溶媒との反応性が低く、安価なオレフィン系樹脂からなる微多孔膜（厚み：０．０２５ｍｍ）から構成されている。

更に、上記正極５はアルミニウムから成る正極リード７に、また上記負極６は銅から成る負極リード８にそれぞれ接続され、電池内部で生じた化学エネルギーを電気エネルギーとして外部へ取り出し得るようになっている。

ここで、上記ラミネート外装体３は、図２に示すように、樹脂層１３（ナイロン）−接着剤層１２−アルミニウム層１１（厚み：３０μｍ）−接着剤層１２−樹脂層（ポリプロピレン）１４が接着された五層構造である。ただし、この構成に限定されることはない。

また、上記ポリマー電解質は、非水溶媒と、電解質塩と、ポリエステル系ポリマーを含有するプレポリマーと、を含むプレポリマー電解質が重合されてなるものである。

次に、本発明を実施するための電池作製方法について説明する。

〈正極の作製〉
スピネル型マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ₂Ｏ₄）からなる正極活物質９２質量部と、アセチレンブラックからなる導電剤５質量部と、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）からなる結着剤３質量部と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）とを混合し、活物質スラリーとした。

この活物質スラリーをドクターブレードにより厚み２０μｍのアルミニウム箔からなる正極芯体の両面に均一に塗布した後、乾燥機中を通過させて乾燥することにより、スラリー作製時に必要であった有機溶媒を除去した。次いで、この極板を厚みが０．１７ｍｍになるようにロールプレス機により圧延して正極５を作製した。

〈負極の作製〉
黒鉛（ｄ（００２）＝０．３３５ｎｍ）からなる負極活物質と、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）からなる結着剤と、これをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）とを混合して活物質スラリーとした。この活物質スラリーをドクターブレードにより厚み２０μｍの銅箔からなる負極芯体の両面に均一に塗布した後、乾燥機中を通過させて乾燥することにより、スラリー作製時に必要であった有機溶媒を除去した。次いで、この極板を厚みが０．１４ｍｍになるようにロールプレス機により圧延して負極６を作製した。

〈プレポリマー電解質の調製〉
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを質量比３：７となるように混合した混合溶媒に、電解質塩としてＬｉＰＦ₆を１Ｍ（モル／リットル）となるよう溶解し、電解液を作製した。この電解液１５質量部に重合性のモノマーを１質量部の割合で混合した。この溶液１００質量部に対してビニレンカーボネート（ＶＣ）を１質量部添加し、また、重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシピバレートを５０００ｐｐｍの割合で混合して、プレポリマー電解質とした。

〈電極体の作製〉
正負極にそれぞれ正極リード７、負極リード８を取り付け、ポリフェニルサルファイド製の保護テープ２を貼り付けた後、両極をオレフィン系樹脂からなる微多孔膜（厚み：０．０２５ｍｍ）からなるセパレータを間にし、かつ各極板の幅方向の中心線を一致させて重ね合わせた。この後、巻き取り機により巻回し、最外周をテープ止めすることにより偏平渦巻状電極体１を作製した。

図２に示す、５層構造から成るシート状のラミネート材を用意し、アルミラミネート材を二つ折りにして、その上端と左右端を合わせた。次に、正負電極リード７、８この筒状アルミラミネート材の上端部からが突出するようにして電極体１をその収納空間内に挿入し、この後、正負電極リード７、８が突出している上端４ａ及び片側端４ｂを溶着した。次いで未だ溶着されていない開口（封止後、封止部４ｃとなる部分）から上記プレゲル溶液を注液した後、封止部４ｃを溶着した。各端部の封止には、高周波誘導溶着装置を用いた。

この後、６０℃の恒温槽で３時間保持しモノマーを重合させ、非水電解質電池を作製した。

なお、上記の実施の形態ではドクターブレードによりスラリーを塗布したが、ダイコーターであってもよい。また、活物質スラリーのかわりに活物質ペーストを用い、ローラコーティング法により塗布することもできる。また、アルミニウム箔のかわりにアルミニウムメッシュを用いても同様に作製することができる。

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。

（実施例１〜１７、比較例１〜１２、参考例１〜３）
下記表１及び表２に示すように、正極活物質の種類、プレポリマーの種類、配合比、ビニレンカーボネートの添加量を変化させたこと以外は、上記実施の形態と同様にして電池を作製した。
なお、比較例７、８、１１、１２、参考例３においては、プレポリマーを加えていないので、「ポリマー電解質電池」ではなく、「非水電解液電池」となっている。

上記で作製した実施例１〜１７、比較例１〜１２および参考例１〜３の電池を用いて、下記条件による高温サイクル特性（６０℃）を測定した。その結果を下記表１及び表２に示す。

高温サイクル特性試験
１１Ｉｔ（７００ｍＡ）で４．２Ｖまで、その後４．２Ｖで３５ｍＡまで充電。
２１０分休止。
３１Ｉｔ（７００ｍＡ）で２．７５Ｖまで放電。
４１０分休止。１に戻る。
容量維持率（％）＝（５００サイクル時放電容量÷１サイクル時放電容量）×１００

表１及び表２においてｗ％は、質量％を示す。また、化学式１〜８の構造は、以下の通りである。また、上記化学式１〜８の構造式は下記化１〜１２に示すとおりである。

化学式１
Ｒ：Ｈ、Ｒ１：ＣＨ₃、Ａ１：Ｃ₂Ｈ₅、ｍ＝６

化学式１’
Ｒ：ＣＨ₃、Ｒ１：ＣＨ₃、Ａ１：Ｃ₂Ｈ₅、ｍ＝６

化学式２
Ｒ：ＣＨ₃、Ｒ１：ＣＨ₃、Ａ１：ＣＨ₃、ｍ＝６

化学式３
Ｒ：Ｈ、Ｒ１：ＣＨ₃、Ａ１：Ｃ₂Ｈ₅、ｍ＝６

化学式３’
Ｒ：ＣＨ₃、Ｒ１：ＣＨ₃、Ａ１：Ｃ₂Ｈ₅、ｍ＝６

化学式４
Ｒ：Ｈ、Ａ１：Ｃ₅Ｈ₁₀、ｍ＝４

化学式５
Ｒ：Ｈ、Ｒ１：Ｈ、Ａ２：Ｃ₃Ｈ₆、ｍ＝３

化学式６
Ｒ：Ｈ、Ａ２：Ｃ₃Ｈ₆、ｍ＝３

化学式６’
Ｒ：Ｈ、Ａ２：Ｃ₂Ｈ₄、ｍ＝４

化学式６”
Ｒ：ＣＨ₃、Ａ２：Ｃ₃Ｈ₆、ｍ＝４

化学式７
Ｒ：Ｈ、Ａ２：Ｃ₃Ｈ₆、ｍ＝１

化学式８
Ｒ：Ｈ、Ａ２：Ｃ₃Ｈ₆、ｍ＝１

（１）上記表１及び表２から、ポリエステル系モノマーのみを用いて重合、ポリマー化（ポリエステル系ポリマー）した実施例１〜５に係る電池は、高温サイクル特性が７５〜７７％と優れていたのに対し、ポリエーテル系モノマーのみを用いて重合、ポリマー化（ポリエーテル系ポリマー）した比較例１〜５に係る電池は、高温サイクル特性が５０〜５２％、ポリマー化するモノマーを含まない比較例７は、高温サイクル特性が５０％であり、実施例１〜５に係る電池の方がはるかに高い高温サイクル特性を有することがわかる。また、ポリエステル系モノマーの種類にかかわらず、高温サイクル特性が向上していることがわかる。

このことは、次のように考えられる。ポリエーテル系ポリマーは、高温条件におけるマンガンの電解質への溶解を抑制する作用を有しない。また、ポリマー化するモノマーを含まない場合においても同様である。このため、高温条件（６０℃）での充放電に伴い、正極からマンガンが脱離し、電池容量を小さくする。また、電解質に溶解したマンガンがポリマー電解質を劣化させ、さらに電池容量を小さくする。他方、ポリエステル系ポリマーは、理由は定かではないが、高温条件におけるマンガンの電解質への溶解を抑制すること作用を有する。このため、高温サイクル特性が向上する。

（２）また、ポリエステル系ポリマーのみを用いた実施例１〜５に係る電池は、高温サイクル特性が７５〜７７％であり、他方ポリエステル系モノマーとポリエーテル系モノマーとを質量比３：７混合して重合、ポリマー化（混合ポリマー）した実施例８〜１０に係る電池は、高温サイクル特性が７４〜７５％であり、両者の間に大きな差がないことがわかる。また、実施例１０〜１２から、ポリエーテル系モノマーの配合比が大きくなるに従い、高温サイクル特性が低下する傾向がわかる。

このことは、次のように考えられる。混合ポリマーはポリエステル系モノマーを含むモノマーを重合してなるものであって、混合ポリマー中のポリエステル系モノマー由来の官能基がマンガンの高温条件における電解質への溶解を抑制する作用を有する。しかし、混合ポリマー中のポリエステル系モノマー由来の官能基が少なくなるに伴い、上述したマンガンの溶解抑制効果が小さくなる。このことから、エステル系モノマーとエーテル系モノマーの質量配合比は、１００：０〜１０：９０の範囲であることが好ましく、１００：０〜２０：８０の範囲であることがより好ましく、１００：０〜３０：７０の範囲であることが最も好ましい。

（３）また、実施例１と５、実施例８と９と１０との比較から、ポリエステル系モノマー及びポリエーテル系モノマーが、アクリレート・メタクリレート（Ｒが水素原子又はメチル基）どちらを用いても同様に高温サイクル特性が向上することがわかる。また、アルキレンオキシド基の繰り返し数が変化しても、高温サイクル特性に影響を与えないことがわかる。
また、比較例１と４と５との比較から、ポリエーテル系モノマーが、アクリレート・メタクリレートどちらを用いても、高温サイクル特性を向上させる作用を有しないことがわかる。また、アルキレンオキシド基の繰り返し数が変化しても、高温サイクル特性を向上させる作用を有しないことがわかる。

これらのことから、上記化学式において、Ｒは水素原子又はメチル基であればよく、またｍの値が高温サイクル特性に影響を与えないことがわかる。

（４）また、ポリエステル系モノマー由来の官能基を含み、マンガン酸リチウムからなる正極活物質を用いた実施例５、８に係る電池は、高温サイクル特性が７５〜７７％であり、マンガン酸リチウムとコバルト酸リチウムとを質量比１：１で混合した正極活物質を用いた以外は同一組成である実施例１４、１６に係る電池は、高温サイクル特性が８０〜８１％であり、僅かながら実施例１４、１６の方が優れていることがわかる。また、ポリエステル系モノマー由来の官能基を含まず、マンガン酸リチウムからなる正極活物質を用いた比較例１、７に係る電池は、高温サイクル特性が５０〜５２％であり、マンガン酸リチウムとコバルト酸リチウムとを質量比１：１で混合した正極活物質を用いた以外は同一組成である比較例９、１１に係る電池は、高温サイクル特性が６０〜６１％であり、比較例９、１１の方が優れていることがわかる。

このことは、次のように考えられる。マンガン酸リチウムは高温条件において電解質に溶解するという問題を有するが、化合物自体の熱安定性はコバルト酸リチウムよりも高い。コバルト酸リチウムとマンガン酸リチウムとを混合して用いることにより、正極活物質は、コバルト酸リチウムの優れた性能・容量と、マンガン酸リチウムの優れた熱安定性とを兼ね備えることとなる。また、上述したように、ポリエステル系モノマー由来の官能基は、マンガンの電解質への溶解を抑制する作用を有する。これら３者の相乗作用によって、実施例１４、１６が実施例５、８よりも高温サイクル特性が高くなる。
他方、比較例においてはポリエステル系モノマー由来の官能基を含まない。したがってマンガン酸リチウムの電解質への溶解を防止することはできないが、マンガン酸リチウムの配合比が小さくなるにつれて、電解質に溶解するマンガン量が減少するので、比較例９、１１の方が、比較例１、７よりも高温サイクル特性に優れることになる。

（５）また、ポリエステル系モノマー由来の官能基を含み、ビニレンカーボネートを含む実施例６、７、１３、１５、１７に係る電池は、ビニレンカーボネートを含まないこと以外は同一組成である実施例５、８、１４、１６に係る電池よりも高温サイクル特性が２〜５％が優れていることがわかる。

このことは、次のように考えられる。ビニレンカーボネートは、負極と反応して負極表面に被膜を形成し、非水溶媒と負極との反応を抑制するように作用する。このビニレンカーボネートは炭素−炭素二重結合を有するため、ポリマー化によってビニレンカーボネートがポリマー分子内に取り込まれる可能性があるが、この場合においても負極と非水溶媒との反応を抑制するように作用するものと推測される。

（６）また、ポリエステル系モノマー由来の官能基を含まず、ビニレンカーボネートを含む比較例６、８、１０、１２に係る電池と、ビニレンカーボネートを含まないこと以外は同一組成である比較例１、７、９、１１に係る電池との間に、大きな高温サイクル特性の差がないことがわかる。

このことは、次のように考えられる。比較例に係る電池は、ポリエステル系モノマー由来の官能基を含んでいないので、マンガンの電解質への溶解を抑制することができない。また、ビニレンカーボネートはマンガン酸リチウムを含む正極ではなく、負極に被膜を形成するものである。このため、ビニレンカーボネートを添加しても、正極に含まれるマンガンが電解質に溶解することによる電池容量の低下を抑制することができないので、両者ともに高温サイクル特性が悪い。

（７）また、ポリマー組成が同一で、正極活物質としてマンガン酸リチウムのみを用い、ビニレンカーボネートを２質量％添加した実施例６に係る電池は、高温サイクル特性が８１％であり、正極活物質としてコバルト酸リチウムのみを用い、ビニレンカーボネートを２質量％添加した参考例１に係る電池の高温サイクル特性の７９％と、僅かながら実施例６の方が優れていることがわかる。

このことは、次のように考えられる。マンガン酸リチウムは高温条件において電解質に溶解するという問題を有するが、熱安定性はコバルト酸リチウムよりも高い。また、上述したように、ポリエステル系モノマー由来の官能基は、マンガンの電解質への溶解を抑制する作用を有する。この両者の相乗作用によって、実施例６が参考例１よりも高温サイクル特性が高くなる。

（８）また、正極活物質としてコバルト酸リチウムを用い、ポリエステル系ポリマーを用いた参考例１、ポリエーテル系ポリマーを用いた参考例２、ポリマー成分を含まない参考例３の高温サイクル特性は、７９〜８０％であり、高温サイクル特性に大きな差がないことがわかる。このことから、正極活物質としてコバルト酸リチウムを用いた場合には、ポリマー成分の種類や有無と、高温サイクル特性との間に相関関係がないことがわかる。

このことは、次のように考えられるコバルト酸リチウムは、マンガン酸リチウムと違い、高温条件において電解質に溶解することがない。このため、ポリエステル系ポリマーを含まなくても、高温サイクル特性が低下することはない。

〔その他の事項〕
（１）なお、上記実施例ではビニレンカーボネート誘導体としてビニレンカーボネートを用いたが、メチルビニレンカーボネート・エチルビニレンカーボネート等を用いてもよい。ただし、ビニレンカーボネート誘導体の添加量が過剰であると、負極に形成される被膜の抵抗が大きくなって電池性能を低下させ、また過小であると十分な効果が得られない。このため、ビニレンカーボネート誘導体の添加量は、ポリマー電解質１００質量部に対して０．０１〜１０質量部であることが好ましく、０．０５〜５質量部であることがより好ましい。

（２）また、上記実施例では非水溶媒としてエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネートを用いたが、これらの他に、ジメチルカーボネート、ブチレンカーボネート等のカーボネート類、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類、γ−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、シクロヘキサノン等のケトン類、蟻酸エチル、酢酸メチル等のエステル類等を単独で、あるいは２種以上混合して用いることができる。これらの内でも、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、ケトン類、が好ましく、特にカーボネート類がさらに好ましい。

（３）また、上記実施例では正極活物質としてスピネル型マンガン酸リチウム（Ｌｉ₂ＭｎＯ₄）及びスピネル型マンガン酸リチウムとコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）との混合物を用いたが、マンガン酸リチウムと、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ₂）、鉄酸リチウム（ＬｉＦｅＯ₂）等の他のリチウム含有遷移金属酸化物との混合物を用いてもよい。また、結晶格子中に他の金属元素を有するリチウム含有マンガン酸化物であってもよい。また、全正極活物質中のマンガン酸リチウムの質量配合比としては、１０〜１００％であることが好ましい。

（４）また、上記実施例では負極活物質として黒鉛を用いたが、カーボンブラック、コークス、ガラス状炭素、炭素繊維、あるいはこれらの焼成体等の炭素質物、金属リチウム、リチウム合金、リチウムを吸蔵放出できる金属酸化物、ケイ素、ケイ素化合物等を用いることができる。

（５）また、電解質塩としては、ＬｉＮ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂、ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄等が単独で、あるいは２種以上混合して使用することができる。特にＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄が好ましい。また、非水溶媒に対する溶解量は０．５〜２．０モル／ｌとすることが好ましい。

（６）また、ポリエステル系モノマーとポリエーテル系モノマーは、上記実施例で用いた官能基や繰り返し数に限定されることはなく、Ｒとして水素原子またはメチル基、Ｒ１としてメチル基またはエチル基、Ａ１としてＣ_nＨ_nで示される炭素数２以上のアルキレン基（直鎖状または分枝状）、Ａ２としてＣ_pＨ_pで示される炭素数２以上のアルキレン基（直鎖状または分枝状）等であってもよく、ｍは１以上の整数であればよい。ただし、上記化学式１〜８は全てポリエステル系モノマー、ポリエーテル系モノマーの例示であって、これ以外の構成であってもよい。

（７）また、上記実施例では電解液１５質量部に対してプレポリマーを１質量部の割合で混合したが（６．６７質量％）、この値に限定されることはなく、電解液１００質量部に対して１〜３０質量部の範囲にあればよい。

（８）また、上記実施例では重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシピバレートを５０００ｐｐｍ配合したが、これ以外にもジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル・ジアルキルパーオキシド、パーオキシケタール、パーオキシジカーボネート、パーオキシモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート等の有機過酸化物を用いることができる。また、配合比も５０００ｐｐｍに限定されることはない。また、重合開始剤を用いなくても、加熱、紫外線照射等によってポリマー化させることができる。

以上説明したように、本発明によると、高温サイクル特性・高温安定性に優れた非水電解質電池を安価に提供することができるので、その産業上利用可能性は大きい。

図１は、本発明に係る非水電解質電池の正面図である。図２は、本発明に係る非水電解質電池に用いるラミネート外装体の断面図である。図３は、本発明に係る非水電解質電池に用いる電極体の斜視図である。

符号の説明

１電極体
２保護テープ
３アルミラミネート外装体
４ａ、４ｂ、４ｃ封止部
５正極
６負極
７正極リード
８負極リード

Claims

マンガン酸リチウムを活物質として含む正極と、負極と、ポリマー電解質と、を有する非水電解質電池において、
前記ポリマー電解質は、非水溶媒と電解質塩とプレポリマーとを含むプレポリマー電解質中のプレポリマーを重合してなるものであり、
前記プレポリマーは、ポリエステルアクリレート及び／又はポリエステルメタクリレートを含む、
ことを特徴とする非水電解質電池。
請求項１に記載の非水電解質電池において、
前記プレポリマー電解質は更に、ビニレンカーボネート誘導体を含む、
ことを特徴とする非水電解質電池。
請求項１または２に記載の非水電解質電池において、
前記プレポリマーが、ポリエーテルアクリレート及び／又はポリエーテルメタクリレートを含む、
ことを特徴とする非水電解質電池。