JP2015043269A5

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Publication number: JP2015043269A5
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Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2016-04-07
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Description

特表２０１０−５３３３５９号公報特開２０１１−１５４９８７号公報特開２００１−２８３９０６号公報

また、上記した正極２１とほぼ同様の手順により、負極２２を作製する。この場合には、負極活物質と、負正極結着剤および負極導電剤などとを混合して、負極合剤としたのち、その負極合剤を有機溶剤などに分散させて、ペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布してから乾燥させて負極活物質層２２Ｂを形成したのち、ロールプレス機などを用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型する。

第２手順では、正極３３に正極リード３１を取り付けると共に、負極３４に負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３および負極３４を積層してから巻回させて、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を作製したのち、その最外周部に保護テープ３７を貼り付ける。続いて、２枚のフィルム状の外装部材４０の間に巻回体を挟み込んだのち、熱融着法などを用いて一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を接着させて、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納する。続いて、電解液と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤などの他の材料とを含む電解質用組成物を調製して袋状の外装部材４０の内部に注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０を密封する。続いて、モノマーを熱重合させて、高分子化合物を形成する。これにより、ゲル状の電解質層３６が形成される。

この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統９７からスマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機９５からパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積される。この電源９１に蓄積された電力は、制御部９０の指示に応じて電気機器９４および電動車両９６に供給されるため、その電気機器９４が稼働可能になると共に、電動車両９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源９１を用いて、家屋８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。

二次電池を組み立てる場合には、正極３３の正極集電体３３Ａにアルミニウム製の正極リード３１を溶接すると共に、負極３４の負極集電体３４Ａに銅製の負極リード３２を溶接した。続いて、セパレータ３５（２５μｍ厚の微孔性ポリエチレンフィルム）を介して正極３３と負極３４とを積層してから長手方向に巻回させて巻回電極体３０を作製したのち、その最外周部に保護テープ３７を貼り付けた。続いて、２枚のフィルム状の外装部材４０の間に巻回電極体３０を挟み込んだのち、外装部材４０の３辺における外周縁部同士を熱融着して、その外装部材４０を袋状にした。この外装部材４０は、２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとが外側からこの順に積層された耐湿性のアルミラミネートフィルムである。最後に、外装部材４０の内部に電解液を注入して、その電解液をセパレータ３５に含浸させたのち、減圧環境中において外装部材４０の残りの１辺を熱融着した。この電解液の組成は、表５〜表１１に示した通りである。

Claims

式（１）で表される第１不飽和化合物および式（２）で表される第２不飽和化合物のうちの少なくとも１種と、
式（３）で表されるフェノール型化合物、式（４）で表されるリン含有化合物、および式（５）で表される硫黄含有化合物のうちの少なくとも１種と
含む、電解液用材料。

（Ｘは、ｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２と、ｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ｍおよびｎは、ｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）

（Ｒ５〜Ｒ８のそれぞれは、水素基、１価の飽和炭化水素基、１価の不飽和炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ５〜Ｒ８のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ただし、Ｒ５〜Ｒ８のうちの少なくとも１つは、１価の不飽和炭化水素基およびその２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。）

（Ｒ９〜Ｒ１１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、水酸基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ９〜Ｒ１１のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ただし、Ｒ９〜Ｒ１１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基、水酸基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。）

（Ｒ１２〜Ｒ１４のそれぞれは、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１２〜Ｒ１４のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。）

（Ｒ１５およびＲ１６のそれぞれは、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１５およびＲ１６は、互いに結合していてもよい。ｐは、１以上の整数である。）
前記第１不飽和化合物は、式（６）および式（７）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含み、
前記第２不飽和化合物は、式（８）で表される化合物のうちの少なくとも１種を含む、
請求項１記載の電解液用材料。

（Ｒ１７〜Ｒ２２のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１７およびＲ１８は、互いに結合していてもよいし、Ｒ１９〜Ｒ２２のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。）

（Ｒ２３は、１価の不飽和炭化水素基およびその２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。）
前記ハロゲン基は、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちの少なくとも１種を含み、
前記１価の炭化水素基は、炭素数＝１〜１２のアルキル基、炭素数＝２〜１２のアルケニル基、炭素数＝２〜１２のアルキニル基、炭素数＝６〜１８のアリール基、および炭素数＝３〜１８のシクロアルキル基のうちの少なくとも１種を含み、
前記１価の酸素含有炭化水素基は、炭素数＝１〜１２のアルコキシ基、およびエステル基のうちの少なくとも１種を含み、
前記１価のハロゲン化炭化水素基は、前記１価の炭化水素基のうちの少なくとも一部の水素基が前記ハロゲン基により置換された基を含み、
前記１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基は、前記１価の酸素含有炭化水素基のうちの少なくとも一部の水素基が前記ハロゲン基により置換された基を含み、
前記１価の飽和炭化水素基は、炭素数＝１〜１２のアルキル基および炭素数＝３〜１８のシクロアルキル基のうちの少なくとも１種を含み、
前記１価の不飽和炭化水素基は、炭素数＝２〜１２のアルケニル基、炭素数＝２〜１２のアルキニル基、および炭素数＝６〜１８のアリール基のうちの少なくとも１種を含む、
請求項１または請求項２に記載の電解液用材料。
前記第１不飽和化合物は、式（１−１）〜式（１−５６）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含み、
前記第２不飽和化合物は、式（２−１）および式（２−２）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含み、
前記フェノール型化合物は、式（３−１）〜式（３−５）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含み、
前記リン含有化合物は、式（４−１）および式（４−２）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含み、
前記硫黄含有化合物は、式（５−１）〜式（５−３）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含む、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電解液用材料。
前記フェノール型化合物、前記リン含有化合物および前記硫黄含有化合物のそれぞれの含有量の総和は、前記第１不飽和化合物および前記第２不飽和化合物のそれぞれの含有量の総和に対して、１ｐｐｍ〜５００００ｐｐｍである、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電解液用材料。
リチウム二次電池の電解液に用いられる、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電解液用材料。
非水溶媒および電解質塩と共に電解液用材料を含み、
前記電解液用材料は、
式（１）で表される第１不飽和化合物および式（２）で表される第２不飽和化合物のうちの少なくとも１種と、
式（３）で表されるフェノール型化合物、式（４）で表されるリン含有化合物、および式（５）で表される硫黄含有化合物のうちの少なくとも１種と
を含む、電解液。

（Ｘは、ｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２と、ｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ｍおよびｎは、ｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）

（Ｒ５〜Ｒ８のそれぞれは、水素基、１価の飽和炭化水素基、１価の不飽和炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ５〜Ｒ８のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ただし、Ｒ５〜Ｒ８のうちの少なくとも１つは、１価の不飽和炭化水素基およびその２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。）

（Ｒ９〜Ｒ１１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、水酸基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ９〜Ｒ１１のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ただし、Ｒ９〜Ｒ１１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基、水酸基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。）

（Ｒ１２〜Ｒ１４のそれぞれは、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１２〜Ｒ１４のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。）

（Ｒ１５およびＲ１６のそれぞれは、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１５およびＲ１６は、互いに結合していてもよい。ｐは、１以上の整数である。）
前記第１不飽和化合物および前記第２不飽和化合物のそれぞれの含有量の総和は、０．０１重量％〜１０重量％であり、
前記第１不飽和化合物および前記第２不飽和化合物のそれぞれの含有量の総和に対する前記フェノール型化合物、前記リン含有化合物および前記硫黄含有化合物のそれぞれの含有量の総和は、１ｐｐｍ〜５００００ｐｐｍである、
請求項７記載の電解液。
正極および負極と共に電解液を備え、
前記電解液は、非水溶媒および電解質塩と共に電解液用材料を含み、
前記電解液用材料は、
式（１）で表される第１不飽和化合物および式（２）で表される第２不飽和化合物のうちの少なくとも１種と、
式（３）で表されるフェノール型化合物、式（４）で表されるリン含有化合物、および式（５）で表される硫黄含有化合物のうちの少なくとも１種と
を含む、二次電池。

（Ｘは、ｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２と、ｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ｍおよびｎは、ｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）

（Ｒ５〜Ｒ８のそれぞれは、水素基、１価の飽和炭化水素基、１価の不飽和炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ５〜Ｒ８のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ただし、Ｒ５〜Ｒ８のうちの少なくとも１つは、１価の不飽和炭化水素基およびその２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。）

（Ｒ９〜Ｒ１１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、水酸基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ９〜Ｒ１１のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。ただし、Ｒ９〜Ｒ１１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基、水酸基、１価の炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。）

（Ｒ１２〜Ｒ１４のそれぞれは、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１２〜Ｒ１４のうちの任意の２つ以上は、互いに結合していてもよい。）

（Ｒ１５およびＲ１６のそれぞれは、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、およびそれらの２種類以上が結合された基のうちのいずれかである。Ｒ１５およびＲ１６は、互いに結合していてもよい。ｐは、１以上の整数である。）