JP2014056695A5

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Publication number: JP2014056695A5
Application number: JP2012200497A
Authority: JP
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2032-09-12

Description

この負極活物質層１４Ｂは、例えば、塗布法、焼成法（焼結法）、またはそれらの２種類以上の方法により形成されている。塗布法とは、主に、粒子（粉末）状の負極活物質と負極結着剤などとの混合物が有機溶剤などに分散された溶液を準備したのち、その溶液を負極集電体１４Ａに塗布してから乾燥させる方法である。焼成法とは、例えば、塗布法を用いて溶液を負極集電体１４Ａに塗布してから乾燥させたのち、負極結着剤などの融点よりも高い温度で塗布膜を熱処理する方法である。この焼成法としては、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法およびホットプレス焼成法などを用いることができる。

特に、溶媒は、不飽和環状炭酸エステルのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。充放電時に主に負極１４の表面に安定な保護膜が形成されるため、電解液の分解反応が抑制されるからである。不飽和環状炭酸エステルとは、１または２以上の不飽和炭素結合（炭素間二重結合）を含む環状炭酸エステルであり、例えば、炭酸ビニレン、炭酸ビニルエチレンおよび炭酸メチレンエチレンなどである。溶媒中における不飽和環状炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。

また、溶媒は、ハロゲン化炭酸エステルのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。充放電時に主に負極１４の表面に安定な保護膜が形成されるため、電解液の分解反応が抑制されるからである。ハロゲン化炭酸エステルとは、１または２以上のハロゲンを構成元素として含む環状または鎖状の炭酸エステルである。環状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンなどである。鎖状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）および炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。溶媒中におけるハロゲン化炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜５０重量％である。

「高分子鎖」および「極性基」の意味するところは、接着用高分子化合物および電解質用高分子化合物について説明した場合と同様である。「接着用高分子化合物が電解質用高分子化合物の高分子鎖と同じ高分子鎖を含む」とは、上記したように、電解質用高分子化合物の高分子鎖と接着用高分子化合物の高分子鎖とが互いに同じ化学的構造を有する（同じ化学式で表される）ことを意味する。ただし、電解質用高分子化合物の極性基と結着用高分子化合物の極性基とは、同じ種類でもよいし、異なる種類でもよい。

ここで、接着用高分子化合物が上記した共重合体である場合の高分子鎖は、フッ化ビニリデンの共重合部分の骨格でもよいし、マレイン酸エステルの共重合部分の骨格でもよい。ただし、フッ化ビニリデンの共重合量がマレイン酸エステルの共重合量よりも大きい場合の高分子鎖は、フッ化ビニリデンの重合部分の骨格であることが好ましい。一方、マレイン酸エステルの共重合量がフッ化ビニリデンの共重合量よりも大きい場合の高分子鎖は、マレイン酸エステルの重合部分の骨格であることが好ましい。なお、いずれの場合でも、フッ化ビニリデンの共重合部分およびマレイン酸エステルの共重合部分の双方であってもよい。

Claims

セパレータを介して対向された正極および負極と、
前記負極と前記セパレータとの間に設けられた電解質層と、
前記負極と前記電解質層との間に設けられた接着層とを備え、
前記負極は、活物質と、第１高分子化合物とを含み、
前記電解質層は、電解液と、第２高分子化合物とを含み、
前記接着層は、第３高分子化合物を含み、
前記第１高分子化合物は、極性基を含み、
前記第２高分子化合物は、高分子鎖を含み、
前記第３高分子化合物は、極性基と、前記第２高分子化合物の高分子鎖と同じ高分子鎖とを含む、
二次電池。
前記第１高分子化合物および前記第３高分子化合物の極性基は、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）のうちの少なくとも一方を構成元素として含み、
前記第２高分子化合物および前記第３高分子化合物の高分子鎖は、ハロゲン化アルキレン基を含む、
請求項１記載の二次電池。
前記極性基は、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、水酸基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ₂）、ニトロ基（−ＮＯ₂）、シアノ基（−ＣＮ）およびカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）のうちの少なくとも１種を含み、
前記第２高分子化合物および前記第３高分子化合物の高分子鎖は、ジフルオロエチレン基（−ＣＨ₂−ＣＦ₂−）を含む、
請求項１または請求項２に記載の二次電池。
前記第１高分子化合物は、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリル酸およびカルボキシメチルセルロースのうちの少なくとも１種を含み、
前記第２高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデン、およびフッ化ビニリデンをモノマー単位とする共重合体のうちの少なくとも１種を含み、
前記第３高分子化合物は、マレイン酸エステルとフッ化ビニリデンとの共重合体を含むか、または、ポリフッ化ビニリデンとポリアクリル酸との混合物を含む、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の二次電池。
前記活物質は、ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）のうちの少なくとも一方を構成元素として含む、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
リチウムイオン二次電池である、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池。
二次電池と、
その二次電池の使用状態を制御する制御部と、
その制御部の指示に応じて前記二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部とを備え、
前記二次電池は、
セパレータを介して対向された正極および負極と、
前記負極と前記セパレータとの間に設けられた電解質層と、
前記負極と前記電解質層との間に設けられた接着層とを備え、
前記負極は、活物質と、第１高分子化合物とを含み、
前記電解質層は、電解液と、第２高分子化合物とを含み、
前記接着層は、第３高分子化合物を含み、
前記第１高分子化合物は、極性基を含み、
前記第２高分子化合物は、高分子鎖を含み、
前記第３高分子化合物は、極性基と、前記第２高分子化合物の高分子鎖と同じ高分子鎖とを含む、
電池パック。
二次電池と、
その二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
その駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の使用状態を制御する制御部とを備え、
前記二次電池は、
セパレータを介して対向された正極および負極と、
前記負極と前記セパレータとの間に設けられた電解質層と、
前記負極と前記電解質層との間に設けられた接着層とを備え、
前記負極は、活物質と、第１高分子化合物とを含み、
前記電解質層は、電解液と、第２高分子化合物とを含み、
前記接着層は、第３高分子化合物を含み、
前記第１高分子化合物は、極性基を含み、
前記第２高分子化合物は、高分子鎖を含み、
前記第３高分子化合物は、極性基と、前記第２高分子化合物の高分子鎖と同じ高分子鎖とを含む、
電動車両。