TW202249332A - 鋰離子二次電池、分離膜及該等之製造方法 - Google Patents
鋰離子二次電池、分離膜及該等之製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202249332A TW202249332A TW111110519A TW111110519A TW202249332A TW 202249332 A TW202249332 A TW 202249332A TW 111110519 A TW111110519 A TW 111110519A TW 111110519 A TW111110519 A TW 111110519A TW 202249332 A TW202249332 A TW 202249332A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- monomer
- solvent
- separation membrane
- mixture layer
- negative electrode
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 116
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 106
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 92
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 72
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 8
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 abstract description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 24
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 23
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 10
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 9
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 8
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- UPFQJMVQJWHPOL-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-phenylpropane-1,2-diol Chemical group CC(C)(O)C(O)C1=CC=CC=C1 UPFQJMVQJWHPOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1.FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 4
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 4
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 4
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 3
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013528 LiN(SO2 CF3)2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- MKHFCTXNDRMIDR-UHFFFAOYSA-N cyanoiminomethylideneazanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound [N-]=C=NC#N.CCN1C=C[N+](C)=C1 MKHFCTXNDRMIDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N gamma-valerolactone Chemical compound CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N sulfonyldimethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane Chemical compound C1COCOC1 VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAQYAZNFWDDMIT-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-methoxyethane Chemical compound CCOCCOC CAQYAZNFWDDMIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMCIKMLQXFLKAX-UHFFFAOYSA-N 1-methoxy-2-[2-[2-[2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethane Chemical compound COCCOCCOCCOCCOCCOCCOC VMCIKMLQXFLKAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCEJCSULJQNRQQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutanenitrile Chemical compound CCC(C)C#N RCEJCSULJQNRQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018871 CoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PMPVIKIVABFJJI-UHFFFAOYSA-N Cyclobutane Chemical compound C1CCC1 PMPVIKIVABFJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015044 LiB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011281 LiCoPO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010941 LiFSI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013398 LiN(SO2CF2CF3)2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002991 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011328 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002995 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015872 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012573 LiSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001228 Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 (NCM 111) Inorganic materials 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O Piperidinium(1+) Chemical compound C1CC[NH2+]CC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWJVFBOUPMWANA-UHFFFAOYSA-H [Li+].[V+5].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [Li+].[V+5].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O YWJVFBOUPMWANA-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N adiponitrile Chemical compound N#CCCCCC#N BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- ANFWGAAJBJPAHX-UHFFFAOYSA-N bis(fluorosulfonyl)azanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound CC[N+]=1C=CN(C)C=1.FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O ANFWGAAJBJPAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUFQNPMBKMKEHN-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;diethyl-(2-methoxyethyl)-methylazanium Chemical compound CC[N+](C)(CC)CCOC.FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F WUFQNPMBKMKEHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005678 chain carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 125000006001 difluoroethyl group Chemical group 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940008099 dimethicone Drugs 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BPFOYPDHLJUICH-UHFFFAOYSA-N ethenyl ethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC=C BPFOYPDHLJUICH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUPRUEGWJTZSMK-UHFFFAOYSA-N ethyl fluoro carbonate Chemical compound CCOC(=O)OF MUPRUEGWJTZSMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZTOMUSMDRMJOTH-UHFFFAOYSA-N glutaronitrile Chemical compound N#CCCCC#N ZTOMUSMDRMJOTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBWRUMICILYTAT-UHFFFAOYSA-K lithium;cobalt(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Co+2].[O-]P([O-])([O-])=O SBWRUMICILYTAT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ILXAVRFGLBYNEJ-UHFFFAOYSA-K lithium;manganese(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Mn+2].[O-]P([O-])([O-])=O ILXAVRFGLBYNEJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- DMDPGPKXQDIQQG-UHFFFAOYSA-N pentaglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOCCOC DMDPGPKXQDIQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Chemical group 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- FOWDZVNRQHPXDO-UHFFFAOYSA-N propyl hydrogen carbonate Chemical compound CCCOC(O)=O FOWDZVNRQHPXDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006234 thermal black Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/42—Acrylic resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
本發明的一方面提供一種鋰離子二次電池，其依序具備正極合劑層、分離膜及負極合劑層，其中，正極合劑層含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑，負極合劑層含有負極活性物質、第2鋰鹽、及與第1溶劑不同之第2溶劑，分離膜含有具有鋰離子傳導性之聚合物、第3鋰鹽及第3溶劑，聚合物係包含具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體及具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體作為單體單位之共聚物。
Description
本發明係有關一種鋰離子二次電池、分離膜及該等之製造方法。
近年來，隨著可攜式電子機器、電動汽車等的普及，以鋰離子二次電池為代表之二次電池的性能要求進一步提高。例如，正在研究藉由在正極及負極含有相互種類不同之電解質而提高鋰離子二次電池的性能（例如，專利文獻1）。
[專利文獻1]日本特開2001-110447號公報
在正極及負極含有種類相互不同之電解質之鋰離子二次電池中，重要的係電解質中所包含之溶劑在正極和負極之間充分分離而不混合。本發明人等考慮到為了分離該種鋰離子二次電池中電解質中的溶劑而在正極和負極之間配置分離膜。在利用分離膜時，優選係薄膜且電阻值低。
本發明的一方面的目的為提供一種使用於正極合劑層及負極合劑層中含有相互不同之溶劑之鋰離子二次電池中且膜厚薄並且電阻值低之分離膜、及具備該分離膜之鋰離子二次電池、以及該等之製造方法。
本發明的一方面提供一種鋰離子二次電池，其依序具備正極合劑層、分離膜及負極合劑層，其中，正極合劑層含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑，負極合劑層含有負極活性物質、第2鋰鹽、及與第1溶劑不同之第2溶劑，分離膜含有具有鋰離子傳導性之聚合物、第3鋰鹽及第3溶劑，聚合物係包含具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體及具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體作為單體單位之共聚物。
本發明的另一方面提供一種分離膜，其係在具備正極合劑層及負極合劑層之鋰離子二次電池中用於配置於正極合劑層和負極合劑層之間之分離膜，前述正極合劑層含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑，前述負極合劑層含有負極活性物質、第2鋰鹽及與前述第1溶劑不同之第2溶劑，該分離膜含有具有鋰離子傳導性之聚合物、第3鋰鹽及第3溶劑，聚合物係包含具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體及具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體作為單體單位之共聚物。
本發明的另一方面提供一種鋰離子二次電池之製造方法，其具備：獲得正極之步驟，前述正極具備含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑之正極合劑層；獲得負極之步驟，前述負極具備含有負極活性物質、第2鋰鹽及與第1溶劑不同之第2溶劑之負極合劑層；藉由將含有具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體、具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體、第3鋰鹽及第3溶劑之漿料形成為膜狀之後，使第1單體及第2單體聚合而獲得分離膜之步驟；及在正極和負極之間，設置分離膜之步驟。
本發明的另一方面提供一種製造方法，其係在具備正極合劑層及負極合劑層之鋰離子二次電池中用於配置於正極合劑層和負極合劑層之間之分離膜之製造方法，前述正極合劑層含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑，前述負極合劑層含有負極活性物質、第2鋰鹽及與第1溶劑不同之第2溶劑，前述製造方法具備：藉由將含有具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體、具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體、第3鋰鹽及第3溶劑之漿料形成為膜狀之後，使第1單體及前述第2單體聚合而獲得分離膜之步驟。
在各方面中，第2單體可以係具有4個（甲基）丙烯醯基之單體。
[發明效果]
依本發明，能夠提供一種使用於正極合劑層及負極合劑層中含有相互不同之溶劑之鋰離子二次電池中且膜厚薄並且電阻值低之分離膜、及具備該分離膜之鋰離子二次電池、以及該等之製造方法。
以下，參閱圖式，並對本發明的實施形態進行說明。其中，本發明並不限定於以下實施形態。在以下實施形態中，關於其構成要素（亦包括要件步驟等），除了特別明確地指出之情況及認為原則上明確係必須之情況等以外，不用說明，其並不是必須者。這一方面，數值和範圍亦相同，不應解釋為不合理地限制本發明。
本說明書中，“步驟”這一術語除了獨立的步驟，即使在無法與其他步驟明確地區別之情況下，只要可實現其步驟的預期作用，則亦包含於本術語中。
本說明書中，使用“～”表示之數值範圍表示將記載於“～”前後之數值分別作為最小值及最大值而包含之範圍。
在本說明書中，在提及組成物中的各成分的量之情況下，只要沒有特別指定，在組成物中相當於各成分之物質存在複數個之情況下，表示存在於組成物中之該複數個物質的合計量。
圖1係表示一實施形態之鋰離子二次電池的立體圖。如圖1所示，一實施形態之鋰離子二次電池1係所謂的積層型二次電池，其具備電極組2、收納電極組2之袋狀的電池外裝體3。在電極組2中，設置有正極集電片4及負極集電片5。正極集電片4及負極集電片5分別從電池外裝體3的內部向外部突出，以使正極集電體及負極集電體（將在後面詳細敘述）能夠與鋰離子二次電池1的外部電連接。在另一實施形態中，鋰離子二次電池1可以為除了積層型以外的形狀（硬幣型、圓筒型等）。
電池外裝體3例如可以係由積層薄膜形成之容器。積層薄膜可以係例如依序積層聚對酞酸乙二酯（PET）薄膜等聚合物薄膜、鋁、銅、不鏽鋼等的金屬箔、聚丙烯等的密封劑層而得之積層薄膜。
圖2係表示圖1中示出之鋰離子二次電池1中的電極組2的一實施形態的分解立體圖。如圖2所示，本實施形態之電極組2依序具備正極6、分離膜7及負極8。正極6具備正極集電體9及設置於正極集電體9上之正極合劑層10。正極集電體9中設置有正極集電片4。負極8具備負極集電體11及設置於負極集電體11上之負極合劑層12。在負極集電體11中設置有負極集電片5。
正極集電體9例如由鋁、鈦、不鏽鋼、鎳、煅燒炭、導電性高分子、導電性玻璃等形成。正極集電體9的厚度例如可以為1μm以上，亦可以為50μm以下。
負極集電體11例如由銅、不鏽鋼、鎳、鋁、鈦、煅燒炭、導電性高分子、導電性玻璃、鋁-鎘合金等形成。負極集電體11的厚度例如可以為1μm以上，亦可以為50μm以下。
正極合劑層10在一實施形態中，含有正極活性物質、鋰鹽（第1鋰鹽）及溶劑（第1溶劑）。
正極活性物質例如可以係鋰氧化物。作為鋰氧化物，例如可以舉出Li
xCoO
2、Li
xNiO
2、Li
xMnO
2、Li
xCo
yNi
1-yO
2、Li
xCo
yM
1-yO
z、Li
xNi
1-yM
yO
z、Li
xMn
2O
4及Li
xMn
2-yM
yO
4（各式中，M表示選自由Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、V及B組成之組中的至少一種元素（其中，M係與各式中的其他元素不同之元素）。x=0～1.2、y=0～0.9、z=2.0～2.3。）。Li
xNi
1-yM
yO
z所表示之鋰氧化物可以係Li
xNi
1- （ y1+y2 ）Co
y1Mn
y2O
z（其中，x及z與上述者相同，y1=0～0.9、y2=0～0.9，並且y1+y2=0～0.9。），例如可以係LiNi
1/3Co
1/3Mn
1/3O
2、LiNi
0.5Co
0.2Mn
0.3O
2、LiNi
0.6Co
0.2Mn
0.2O
2 、LiNi
0.8Co
0.1Mn
0.1O
2。Li
xNi
1-yM
yO
z所表示之鋰氧化物可以係Li
xNi
1- （ y3+y4 ）Co
y3Al
y4O
z（其中，x及z與上述者相同，y3=0～0.9、y4=0～0.9，並且y3+y4=0～0.9。），例如，可以係LiNi
0.8Co
0.15Al
0.05O
2。
正極活性物質可以係鋰的磷酸鹽。作為鋰的磷酸鹽，例如可以舉出磷酸錳鋰（LiMnPO
4）、磷酸鐵鋰（LiFePO
4）、磷酸鈷鋰（LiCoPO
4）及磷酸釩鋰（Li
3V
2（PO
4）
3）。
正極活性物質的含量以正極合劑層總量為基準，可以為70質量%以上、80質量%以上或85質量%以上。正極活性物質的含量以正極合劑層總量為基準，可以為95質量%以下、92質量%以下或90質量%以下。
第1鋰鹽例如可以係選自由LiPF
6、LiBF
4、LiClO
4、LiB（C
6H
5）
4、LiCH
3SO
3、CF
3SO
2OLi、LiN（SO
2F）
2（LiFSI、雙氟磺醯亞胺鋰）、LiN（SO
2CF
3）
2（LiTFSI、雙三氟甲磺醯亞胺鋰）及LiN（SO
2CF
2CF
3）
2組成之組中的至少一種。
第1鋰鹽的含量以第1溶劑總量為基準，可以為0.5mol/L以上、0.7mol/L以上或0.8mol/L以上，亦可以為1.5mol/L以下、1.3mol/L以下或1.2mol/L以下。
第1溶劑係用於溶解第1鋰鹽之溶劑。第1溶劑例如可以係伸乙基碳酸酯、伸丙基碳酸酯、伸乙烯基碳酸酯、乙烯基伸乙基碳酸酯、氟代伸乙基碳酸酯、二氟代伸乙基碳酸酯等環狀碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等鏈狀碳酸酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、δ-戊內酯、ε-己內酯、γ-戊內酯等環狀酯、四氫呋喃、1,3-二㗁烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、甲氧基乙氧基乙烷、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等醚、磷酸三酯等磷酸酯、乙腈、苄腈、己二腈、戊二腈等腈、二甲碸、二乙碸等鏈狀碸、環丁碸等環狀碸、丙烷磺內酯等環狀磺酸酯等。第1溶劑可以單獨使用1種或組合2種以上使用。
較佳地用作第1溶劑之溶劑係乙腈、伸乙基碳酸酯等抗氧化性優異之溶劑。藉此，能夠提高正極合劑層10的抗氧化性。
正極合劑層10中所包含之第1溶劑的含量可以在能夠溶解第1鋰鹽之範圍內適當地設定，例如，以正極合劑層總量為基準，可以為10質量%以上，亦可以為80質量%以下。
正極合劑層10可以進一步含有黏結劑及導電材料作為其他成分。
黏結劑可以係含有選自由四氟乙烯、偏二氟乙烯、六氟丙烯、丙烯酸、順丁烯二酸、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯及丙烯腈組成之組中的至少一種作為單體單元之聚合物、苯乙烯-丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丙烯酸橡膠等橡膠等。黏結劑係聚偏二氟乙烯或含有六氟丙烯和偏二氟乙烯作為單體單元之共聚物為較佳。
黏結劑的含量以正極合劑層總量為基準，可以為0.3質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上或1.5質量%以上，又，亦可以為10質量%以下、8質量%以下、6質量%以下或4質量%以下。
導電材料可以係碳黑、乙炔黑、石墨、碳纖維、碳奈米管等碳材料等。該等導電材料可以單獨使用1種，或者組合2種以上使用。
導電材料的含量以正極合劑層總量為基準，可以為0.1質量%以上、1質量%以上或3質量%以上。從正極6的體積的增加及隨之產生的鋰離子二次電池1的能量密度的降低之觀點考慮，以正極合劑層總量為基準，導電材料的含量為15質量%以下為較佳，10質量%以下為更佳，8質量%以下為進一步較佳。
正極合劑層10的厚度可以為5μm以上、10μm以上、15μm以上或20μm以上，亦可以為100μm以下、80μm以下、70μm以下或50μm以下。
在一實施形態中，負極合劑層12含有負極活性物質、鋰鹽（第2鋰鹽）及溶劑（第2溶劑）。
負極活性物質能夠使用在能量設備的領域中常用者。作為負極活性物質，具體而言，例如可以舉出金屬鋰、鈦酸鋰（Li
4Ti
5O
12）、鋰合金或其他金屬化合物、碳材料、金屬錯合物、有機高分子化合物等。該等負極活性物質可以單獨使用1種，或者組合2種以上使用。作為碳材料，可以舉出天然石墨（鱗片狀石墨等）、人造石墨等石墨（碳精）、非晶碳、碳纖維及乙炔黑、科琴碳黑（Ketjen black）、槽黑、爐黑、燈黑、熱碳黑等的碳黑等。從獲得更大的理論容量（例如，500～1500Ah/kg）之觀點考慮，負極活性物質可以係包含矽作為構成元素之負極活性物質、包含錫作為構成元素之負極活性物質等。在該等之中，負極活性物質可以係包含矽作為構成元素之負極活性物質。
包含矽作為構成元素之負極活性物質可以係包含矽作為構成元素之合金，例如可以係包含矽及選自由鎳、銅、鐵、鈷、錳、鋅、銦、銀、鈦、鍺、鉍、銻及鉻組成之組中的至少一種作為構成元素之合金。包含矽作為構成元素之負極活性物質可以係氧化物、氮化物或碳化物，具體而言，例如可以係SiO、SiO
2、LiSiO等矽氧化物、Si
3N
4、Si
2N
2O等矽氮化物、SiC等矽碳化物等。
負極活性物質的含量以負極合劑層總量為基準，可以為60質量%以上、65質量%以上或70質量%以上。負極活性物質的含量以負極合劑層總量為基準，可以為99質量%以下、95質量%以下或90質量%以下。
第2鋰鹽的種類及其含量可以與上述正極合劑層10中所包含之第1鋰鹽相同。第2鋰鹽可以與第1鋰鹽的種類相同，亦可以不同。
第2溶劑係用於溶解第2鋰鹽之溶劑。作為第2溶劑，能夠使用與用作上述第1溶劑者相同者，但使用與第1溶劑不同之溶劑。藉此，能夠使用分別適合於正極6和負極8之溶劑，因此能夠提高諸如能量密度、壽命那樣的鋰離子二次電池1的各種性能。
較佳地用作第2溶劑之溶劑係γ-丁內酯、四氫呋喃等耐還原性優異之溶劑。藉此，能夠抑制負極合劑層12中所包含之第2溶劑的還原分解。
負極合劑層12中所包含之第2溶劑的含量能夠在能夠溶解第2鋰鹽之範圍內適當地設定，例如，以負極合劑層總量為基準，可以為10質量%以上，亦可以為80質量%以下。
負極合劑層12可以進一步含有黏結劑及導電材料作為其他成分。黏結劑及導電材料的種類及其含量可以與上述正極合劑層10中的黏結劑及導電材料的種類及其含量相同。
負極合劑層12的厚度可以為10μm以上、15μm以上或20μm以上，亦可以為100μm以下、80μm以下、70μm以下、50μm以下、40μm以下或30μm以下。
在鋰離子二次電池1中，分離膜7係用於配置於正極合劑層10和負極合劑層12之間的分離膜。該分離膜具有將正極合劑層10及負極合劑層12中所包含之第1溶劑和第2溶劑相互分離，以使各自不混合之功能。能夠藉由分離膜7進行鋰離子的轉移。
分離膜7含有具有鋰離子傳導性之聚合物、鋰鹽（第3鋰鹽）及溶劑（第3溶劑）。
具有鋰離子傳導性之聚合物表示在存在鋰鹽時，具有能夠傳導源自該鋰鹽之鋰離子的性質之聚合物。關於聚合物是否能夠傳導鋰離子，能夠藉由對聚合物測量離子傳導率來確認，若向聚合物添加1～40質量%的鋰鹽時進行測量之離子傳導率的峰為1×10
-6S/cm以上，則能夠稱為具有鋰離子傳導性之聚合物。
聚合物係包含具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體及具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體作為單體單位之共聚物。認為由於將第1單體和第2單體組合而包含之聚合物具有適當的交聯密度，因此能夠形成薄膜且電阻值亦低之分離膜，但機制並不限定於此。
第1單體係具有2個（甲基）丙烯醯基及連結該2個（甲基）丙烯醯基之連結基之化合物。連結基可以包含烴基和/或含有雜原子之基團。連結基作為含有雜原子之基團，可以包含含有氧原子之基團，例如，可以包含醚基（-O-）。連結基可以係由烴基（例如，伸烷基）及含有雜原子之基團（例如，醚基）形成之2價的基團，例如，可以係聚氧化烯基或氧化烯基。
第1單體可以係下述式（1-1）所表示之單體。
[化1]
式（1-1）中，R
11及R
12分別獨立地表示氫原子或甲基（-CH
3）。
n表示1以上的整數。n例如可以為5以上、10以上、15以上、20以上，亦可以為40以下、35以下、30以下或25以下。
Z
11表示伸烷基。Z
11例如可以為碳數1～6或1～3的伸烷基。Z
11例如可以為-CH
2-CH
2-、-CH（CH
3）-CH
2-。
第1單體在25℃下的離子傳導率例如可以為0.01mS/cm以上、0.05mS/cm以上或0.10mS/cm以上，亦可以為1.0mS/cm以下、0.50mS/cm以下或0.30mS/cm以下。
第1單體在25℃下的離子傳導率能夠藉由如下所示之方法來測量。
＜用於測量離子電導率之分離膜的製作＞
藉由混合第1單體、鋰鹽、溶劑及光聚合起始劑來製備漿料。在PET製片材（8×8cm、厚度0.035mm）上設置矽橡膠製的框（4×4cm、厚度1mm），在框中放入所製備之漿料。其後，藉由照射紫外光（波長365nm）而使第1單體聚合，從而獲得分離膜。從框中取下分離膜，提供到以下所示之試驗中。其中，鋰鹽可以係LiN（SO
2CF
3）
2（LiTFSI、雙三氟甲磺醯亞胺鋰）。溶劑可以係1-乙基-3-甲基咪唑鎓-雙（三氟甲磺醯基）醯亞胺（EMI-TFSI）。光聚合起始劑可以係2-羥基-2-甲基-1-苯基丙醇。紫外光（波長365nm）的照射時間可以係15分鐘。
＜離子傳導率的測量＞
藉由使用分離膜來製作試驗用單元，對分離膜的離子傳導率進行評價。以上蓋（CR2032用蓋、Hohsen Corp.製造）、厚度為1.6mm的板片彈簧、厚度為1.0mm的SUS Corporation製造之間隔器（2張）、分離膜、墊片、下蓋（CR2032用罩、Hohsen Corp.製造）的順序將該等積層，將上蓋和下蓋壓接而製作試驗用單元。測量裝置及測量條件為如下所述。
測量裝置：VSP 電化學測量系統（BioLogic公司製造）
測量溫度：25℃
AC振幅：10mV
頻率範圍：10mHz～1MHz
測量後，依據下述式（α）算出了分離膜的離子傳導率。
σ=L/RA・・・（α）
σ（S/cm）：離子傳導率
L（cm）：分離膜的厚度
R（Ω）：體電阻
A（cm
2）：SUS Corporation製間隔器的截面積
作為第1單體，可以舉出聚乙二醇#1000二丙烯酸酯（例如，產品名稱：NK EsterA-1000、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.製造）、聚乙二醇#800二丙烯酸酯（例如，產品名稱：NK EsterA-800、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.製造）。
第1聚合物可以單獨使用1種或組合2種以上使用。
在聚合物中作為單體單位而包含之第1聚合物的含量以分離膜總量為基準，可以為5質量%以上、10質量%以上或15質量%以上，亦可以為70質量%以下、60質量%以下或50質量%以下。
第2單體係具有3個以上（甲基）丙烯醯基之單體。第2單體中的（甲基）丙烯醯基的數量例如可以為3～6，亦可以為3～4，亦可以為4。
第2單體可以係具有3個以上的（甲基）丙烯醯基及連結該等（甲基）丙烯醯基之連結基之化合物。連結基可以包含烴基和/或含有雜原子之基團。連結基作為含有雜原子之基團，可以包含含有氧原子之基團，例如，可以包含醚基（-O-）。連結基可以係由烴基（例如，伸烷基）及含有雜原子之基團（例如，醚基）形成之2價的基團，例如，可以係聚氧化烯基或氧化烯基。
具有3個（甲基）丙烯醯基之第2單體可以係下述式（1-2）所表示之單體。
[化2]
式（1-2）中，R
13、R
14及R
15分別獨立地表示氫原子或甲基。
Z
2、Z
3及Z
4分別獨立地表示伸烷基。Z
2、Z
3及Z
4所表示之伸烷基可以係碳數1～6或1～3的伸烷基，亦可以係亞甲基（-CH
2-）。
Z
5表示烷基。Z
5例如可以係碳數1～10、1～6或1～3的烷基，亦可以係乙基（-CH
2-CH
3）。X所表示之1價的烴基例如可以係烷基。
作為具有3個（甲基）丙烯醯基之第2單體，例如，可以舉出三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（例如，產品名稱：NK EsterA-TMPT、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.製造）。
具有4個（甲基）丙烯醯基之第2單體可以係下述式（1-3）所表示之單體。
[化3]
式（1-3）中，R
16、R
17、R
18及R
19分別獨立地表示氫原子或甲基。
Z
6、Z
7、Z
8及Z
9分別獨立地表示伸烷基。Z
2、Z
3及Z
4所表示之伸烷基可以係碳數1～6或1～3的伸烷基，亦可以係伸乙基（-CH
2-CH
2-）。
a、b、c及d分別獨立地表示1以上的整數。a+b+c+d可以係4以上、10以上、20以上或30以上，亦可以係50以下或40以下。
作為具有3個（甲基）丙烯醯基之第2單體，例如，可以舉出乙氧基化新戊四醇四丙烯酸酯（例如，產品名稱：NK EsterA-TM35E、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.製造）。
第2單體在25℃下的離子傳導率例如可以為0.001mS/cm以上或0.01mS/cm以上，亦可以為0.5mS/cm以下或0.05mS/cm以下。第2單體在25℃下的離子傳導率藉由能夠使用第2單體並利用與上述第1單體在25℃下的離子傳導率的測量方法相同的方法來測量。第2單體在25℃下的離子傳導率的測量中，紫外光（波長365nm）的照射時間可以係2分鐘。
第2單體可以單獨使用1種，亦可以組合2種以上使用。
聚合物中作為單體單位而包含之第2聚合物的含量以分離膜總量基準，可以為5質量%以上、10質量%以上或15質量%以上，亦可以為70質量%以下、60質量%以下或50質量%以下。
從能夠更進一步降低分離膜的電阻值之觀點考慮，聚合物中作為單體單位而包含之、第2單體的質量（C2）相對於第1單體的質量（C1）之比（C2/C1）可以為5以下、4以下、3以下、2以下、1以下或1/2以下。從分離膜的分離能力成為更進一步優異者之觀點考慮，聚合物中作為單體單位而包含之、第2單體的質量（C2）相對於第1單體的質量（C1）之比（C2/C1）可以為1/5以上、1/4以上、1/3以上、1/2以上、1以上或2以上。
聚合物的含量以分離膜總量為基準，可以為60質量%以上、70質量%以上或80質量%以上，亦可以為90質量%以下、80質量%以下或70質量%以下。
第3鋰鹽的種類可以與上述正極合劑層10中所包含之第1鋰鹽相同。第3鋰鹽可以與第1鋰鹽和/或第2鋰鹽的種類相同，亦可以與第1鋰鹽和/或第2鋰鹽的種類不同。
從對分離膜的離子傳導率優異之觀點考慮，第3鋰鹽的含量以第3鋰鹽及第3溶劑的合計量為基準，較佳為5質量%以上，更佳為13質量%以上，進一步較佳為15質量%以上。從溶劑的黏度的觀點考慮，第3鋰鹽的含量以第3鋰鹽及第3溶劑的合計量為基準，較佳為35質量%以下，更佳為23質量%以下，進一步較佳為20質量%以下。
從進一步提高分離膜7的離子傳導率之觀點考慮，第3鋰鹽的含量以分離膜總量為基準，較佳為2質量%以上，更佳為3質量%以上，進一步較佳為5質量%以上。從進一步提高分離膜7的離子傳導率之觀點考慮，第3鋰鹽的含量以分離膜總量為基準，較佳為12質量%以下，更佳為9質量%以下，進一步較佳為6質量%以下。
第3溶劑係用於溶解第3鋰鹽之溶劑。從抑制從分離膜中揮發之觀點考慮，第3溶劑較佳為離子液體或下述式（2）所表示之乙二醇二甲醚，更佳為離子液體。
R
21O-（CH
2CH
2O）
k-R
22（2）
[式（2）中，R
21及R
22分別獨立地表示碳數1～4的烷基，k表示3～6的整數。]
離子液體含有以下陰離子成分及陽離子成分。另外，本說明書中的離子液體係-20℃以上的液體狀的物質。
離子液體的陰離子成分並無特別限定，可以係Cl
-、Br
-、I
-等鹵素的陰離子、BF
4 -、N（SO
2F）
2 -（[FSI]
-）等無機陰離子、B（C
6H
5）
4 -、CH
3SO
2O
-、CF
3SO
2O
-、N（SO
2C
4F
9）
2 -、N（SO
2CF
3）
2 -（[TFSI]
-）、N（SO
2C
2F
5）
2 -等有機陰離子等。離子液體的陰離子成分較佳為含有下述式（3）所表示之陰離子成分中的至少一種。
N（SO
2C
mF
2m+1）（SO
2C
nF
2n+1）
-（3）
[式（3）中，m及n分別獨立地表示0～5的整數。m及n可以相互相同，亦可以不同，較佳為相互相同。]
式（3）所表示之陰離子成分例如係N（SO
2C
4F
9）
2 -、N（SO
2F）
2 -（[FSI]
-）、N（SO
2CF
3）
2 -（[TFSI]
-）及N（SO
2C
2F
5）
2 -。從提高鋰離子二次電池1中的離子傳導率之觀點考慮，離子液體的陰離子成分更佳為含有選自由N（SO
2C
4F
9）
2 -、CF
3SO
2O
-、[FSI]
-、[TFSI]
-及N（SO
2C
2F
5）
2 -組成之組中的至少一種，進一步較佳為含有[FSI]
-。
離子液體的陽離子成分並無特別限定，較佳為選自由鏈狀四級鎓陽離子、哌啶陽離子、吡咯烷陽離子、吡啶鎓陽離子及咪唑鎓陽離子組成之組中的至少一種。
鏈狀四級鎓陽離子例如可以係下述式（4）所表示之化合物。
[化4]
[式（4）中，R
31～R
34分別獨立地表示碳數1～20的鏈狀烷基或R-O-（CH
2）
n-所表示之鏈狀烷氧基烷基（R表示甲基或乙基，n表示1～4的整數），X表示氮原子或磷原子。R
31～R
34所表示之烷基的碳數較佳為1～20，更佳為1～10，進一步較佳為1～5。]
哌啶陽離子例如係下述式（5）所表示之含有氮之六員環環狀化合物。
[化5]
[式（5）中，R
35及R
36分別獨立地表示碳數1～20的烷基或R-O-（CH
2）
n-所表示之烷氧基烷基（R表示甲基或乙基，n表示1～4的整數）。R
35及R
36所表示之烷基的碳數較佳為1～20，更佳為1～10，進一步較佳為1～5。]
吡咯烷陽離子例如係下述式（6）所表示之五員環環狀化合物。
[化6]
[式（6）中，R
37及R
38分別獨立地表示碳數1～20的烷基或R-O-（CH
2）
n-所表示之烷氧基烷基（R表示甲基或乙基，n表示1～4的整數）。R
37及R
38所表示之烷基的碳數較佳為1～20，更佳為1～10，進一步較佳為1～5。]
吡啶鎓陽離子例如係下述式（7）所表示之化合物。
[化7]
[式（7）中，R
39～R
43分別獨立地表示碳數1～20的烷基、R-O-（CH
2）
n-所表示之烷氧基烷基（R表示甲基或乙基，n表示1～4的整數）或氫原子。R
39～R
43所表示之烷基的碳數較佳為1～20，更佳為1～10，進一步較佳為1～5。]
咪唑鎓陽離子例如係下述式（8）所表示之化合物。
[化8]
[式（8）中，R
44～R
48分別獨立地表示碳數1～20的烷基、R-O-（CH
2）
n-所表示之烷氧基烷基（R表示甲基或乙基，n表示1～4的整數）或氫原子。R
44～R
48所表示之烷基的碳數較佳為1～20，更佳為1～10，進一步較佳為1～5。]
更具體而言，離子液體可以係N,N-二乙基-N-甲基-N-（2-甲氧基乙基）銨-雙（三氟甲磺醯基）醯亞胺（DEME-TFSI）、N,N-二乙基-N-甲基-N-（2-甲氧基乙基）銨-雙（氟磺醯基）醯亞胺（DEME-FSI）、1-乙基-3-甲基咪唑鎓-雙（三氟甲磺醯基）醯亞胺（EMI-TFSI）、1-乙基-3-甲基咪唑鎓-雙（氟磺醯基）醯亞胺（EMI-FSI）、N-甲基-N-丙基吡咯烷-雙（三氟甲磺醯基）醯亞胺（Py13-TFSI）、N-甲基-N-丙基吡咯烷-雙（氟磺醯基）醯亞胺（Py13-FSI）、N-乙基-N-甲基吡咯烷-雙（三氟甲磺醯基）醯亞胺（Py12-TFSI）、N-乙基-N-甲基吡咯烷-雙（氟磺醯基）醯亞胺（Py12-FSI）、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺（EMI-DCA）等。
在上述式（2）所表示之乙二醇二甲醚中，式（2）中，R
21及R
22分別獨立地表示碳數4以下的烷基或碳數4以下的氟烷基，k表示1～6的整數。R
21及R
22分別獨立地較佳為甲基或乙基。
具體而言，乙二醇二甲醚可以係單乙二醇二甲醚（k=1）、二乙二醇二甲醚（k=2）、三乙二醇二甲醚（k=3）、四乙二醇二甲醚（k=4）、五乙二醇二甲醚（k=5）、六乙二醇二甲醚（k=6）。
分離膜7作為溶劑而含有乙二醇二甲醚之情況下，乙二醇二甲醚中的一部分或全部可以與鋰鹽（第3鋰鹽）形成錯合物。
從藉由溶劑（第1溶劑及第2溶劑）的分離能力而獲得更優異之分離膜7之觀點考慮，第3溶劑的含量以分離膜總量為基準可以為40質量%以下、38質量%以下、35質量%以下、33質量%以下、30質量%以下、25質量%以下、20質量%以下、18質量%以下、15質量%以下、13質量%以下或10質量%以下。從進一步提高分離膜7的離子傳導率之觀點考慮，第3溶劑的含量以分離膜總量為基準，可以為5質量%以上、8質量%以上、18質量%以上或27質量%以上。
第3溶劑的含量能夠藉由如下所示之方法來測量。首先，用甲醇將分離膜稀釋約10倍之後，進行15分鐘的基於超音波照射之萃取，獲得萃取液。將1.0μL的該萃取液注入到氣相色譜儀中，進行氣相色譜儀質量分析。氣相色譜儀質量分析的具體條件為如下所述。
裝置名稱：GC-4000（GL Sciences Inc.製造）
載氣：氦氣5.0mL/分鐘
管柱：TC-WAX 聚乙二醇（0.53mm I.D.×30m，1.0μL）
分流比：1/10
注入溫度：250℃
檢測溫度：250℃
烘箱溫度：從60℃（1分鐘）以20℃/分鐘的速度升溫→240℃
檢測器：氫火焰離子化檢測器（FID）
範圍：10
2
分離膜7例如可以進一步含有無機填充劑作為其他成分，從進一步提高分離膜的離子傳導率之觀點考慮，可以不含有無機填充劑。
分離膜7的厚度可以為85μm以上或90μm以上，亦可以為400μm以下、300μm以下、200μm以下或100μm以下。
分離膜的電阻值例如可以為小於180Ω、160Ω以下、140Ω以下、120Ω以下或100Ω以下。分離膜的電阻值例如可以為30Ω以上或50Ω以上。分離膜的電阻值可以藉由如下所述之方法來測量。首先，以上蓋（CR2032用蓋、Hohsen Corp.製造）、厚度為1.6mm的板片彈簧、厚度為1.0mm的SUS Corporation製造之間隔器（2張）、分離膜、墊片、下蓋（CR2032用罩、Hohsen Corp.製造）的順序將該等積層，將上蓋和下蓋壓接而製作試驗用單元，測量分離膜的電阻值（體電阻）。測量裝置及測量條件設為如下所述。
測量裝置：VSP 電化學測量系統（BioLogic公司製造）
測量溫度：25℃
AC振幅：10mV
頻率範圍：10mHz～1MHz
分離膜的離子傳導率例如可以為0.04mS/cm以上或0.05mS/cm以上，例如亦可以為0.15mS/cm以下。
分離膜的離子傳導率依據下述式（α）來算出。
σ=L/RA・・・（α）
σ（S/cm）：離子傳導率
L（cm）：分離膜的厚度
R（Ω）：體電阻
A（cm
2）：SUS Corporation製間隔器的截面積
接著，對鋰離子二次電池1之製造方法進行說明。一實施形態之鋰離子二次電池1之製造方法具備：獲得正極6之步驟，前述正极6具備含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑之正極合劑層10；獲得負極8之步驟，前述負極8具備含有負極活性物質、第2鋰鹽及與第1溶劑不同之第2溶劑之負極合劑層12；藉由將含有第1單體、第2單體、第3鋰鹽及第3溶劑之漿料形成為膜狀之後，使第1單體及第2單體聚合而獲得分離膜7之步驟；及在正極6與負極8之間，設置分離膜7之步驟。各步驟的順序係任意的。
在上述製造方法中，關於正極活性物質、第1鋰鹽、第1溶劑、負極活性物質、第2鋰鹽、第2溶劑、第3鋰鹽、及第3溶劑的具體態樣為如上所述。
在獲得正極之步驟及獲得負極之步驟中，能夠利用公知的方法來獲得正極6及負極8。例如，使用混煉機、分散機等，將使用於正極合劑層10或負極合劑層12之材料分散於適量的分散介質而獲得漿料狀的正極合劑或負極合劑。其後，利用刮刀法、浸漬法、噴塗法等，將該正極合劑或負極合劑塗佈於正極集電體9上或負極集電體11上，並且使分散介質揮發而獲得正極6及負極8。此時，分散介質可以係水、N-甲基-2-吡咯啶酮（NMP）等。
在獲得分離膜之步驟中，在一實施形態中製備含有第1單體、第2單體、第3鋰鹽及第3溶劑之漿料。第1單體及第2單體的具體態樣為如上所述。
漿料中的第1單體的含量以漿料總量為基準，可以為5質量%以上、10質量%以上或15質量%以上，亦可以為70質量%以下、60質量%以下或50質量%以下。
漿料中的第2單體的含量以漿料總量為基準，可以為5質量%以上、10質量%以上或15質量%以上，亦可以為70質量%以下、60質量%以下或50質量%以下。
漿料中的第2單體的質量相對於第1單體的質量可以與對作為單體單位而包含於聚合物中之第2單體的質量相對於第1單體的質量之比進行敘述之量相同。
漿料中的第3溶劑的含量以漿料總量為基準，可以為40質量%以下、38質量%以下、35質量%以下、33質量%以下、30質量%以下、25質量%以下、20質量%以下、18質量%以下、15質量%以下、13質量%以下或10質量%以下。從進一步提高分離膜7的離子傳導率之觀點考慮，第3溶劑的含量以漿料總量為基準可以為5質量%以上、8質量%以上、18質量%以上或27質量%以上。
漿料中可以添加聚合起始劑。藉此，能夠適當地聚合第1單體及第2單體，能夠由漿料適當地製作分離膜。聚合起始劑可以係熱聚合起始劑或光聚合起始劑，能夠依據目的而適當選擇。
作為熱聚合起始劑，可以舉出偶氮雙異丁腈、偶氮雙（2-甲基丁腈）等。
作為光聚合起始劑，可以舉出2-羥基-2-甲基-1-苯基丙醇、二苯基（2,4,6-三甲基苯甲醯基）氧化膦等。
聚合起始劑的含量以漿料總量為基準，可以為0.5質量%以上、1質量%以上、10質量%以上或20質量%以上，亦可以為50質量%以下、40質量%以下、30質量%以下、10質量%以下、5質量%以下或3質量%以下。
漿料可以進一步含有無機填充劑作為其他成分，亦可以不含有無機填充劑。
在獲得分離膜之步驟中，接著，在將上述漿料形成為膜狀之後，使第1單體及第2單體聚合。
將漿料形成為膜狀之方法例如係在PET製片材等基材的一個面上設置任意大小的框，並向其中流入漿料之方法。或者，亦可以利用刮刀法、浸漬法、噴塗法等將漿料塗佈於基材的一個面上而將漿料形成為膜狀。
關於使第1單體及第2單體聚合之方法，在漿料含有熱聚合起始劑之情況下，以規定的條件施加熱之方法。加熱溫度例如可以為80～90℃。加熱時間只要依據加熱溫度來適當調整即可，例如，為1～10分鐘。
關於使第1單體及第2單體聚合之方法，在漿料含有光聚合起始劑之情況下，係以規定的條件照射光之方法。在一實施形態中，可以藉由包含200～400nm的範圍內的波長之光（紫外光）的照射來使聚合性化合物聚合。
在正極6和負極8之間設置分離膜7之步驟中，例如藉由積層板來積層正極6、分離膜7及負極8。藉此，能夠獲得具備正極6、負極8及設置於正極6和負極8之間之分離膜7之電極組2。又，能夠藉由將該電極組2容納於電池外裝體3來獲得鋰離子二次電池1。
[實施例]
以下，藉由實施例來對本發明進行進一步具體地說明，但本發明並不限定於該等實施例。
[實施例1]
將下述式（A）所表示之單體（式中的n=23、產品名稱：NK EsterA-1000、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.製造）、下述式（B）所表示之單體（式中的a+b+c+d=35、產品名稱：NK EsterATM-35E、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.製造）、鋰鹽（LiTFSI）、溶劑（EMI-TFSI）及光聚合起始劑（2-羥基-2-甲基-1-苯基丙醇）進行混合而製備了漿料。各材料的組成示於表1中。在PET製片材（8×8cm、厚度0.035mm）上設置矽橡膠製的框（4×4cm、厚度1mm），在框中放入了所製備之漿料。其後，藉由將紫外光（波長365nm）照射5分鐘並使上述單體聚合而獲得了分離膜。從框中取下分離膜，提供到以下所示之試驗中。
[化9]
[化10]
[實施例2]
除了將漿料的組成變更為如表1所示，以及將紫外光（波長365nm）的照射時間變更為4分鐘以外，藉由與實施例1相同的方法製作了分離膜。
[實施例3]
除了將漿料的組成變更為如表1所示、以及將紫外光（波長365nm）的照射時間變更為3.5分鐘以外，藉由與實施例1相同的方法製作了分離膜。
[比較例1]
除了將漿料的組成變更為如表1所示、以及將紫外光（波長365nm）的照射時間變更為15分鐘以外，藉由與實施例1相同的方法製作了分離膜。
[比較例2]
除了將漿料的組成變更為如表1所示、以及將紫外光（波長365nm）的照射時間變更為2分鐘以外，藉由與實施例1相同的方法製作了分離膜。
＜膜厚的測量＞
藉由如下所示之方法測量了分離膜的膜厚。
使用測微計（Mitutoyo Corporation製造，PMU150-25MX）測量任意3處的膜厚，將該等的平均值作為分離膜的膜厚。
＜電阻值（體電阻）的測量＞
藉由使用實施例及比較例之分離膜製作試驗用單元，評價了分離膜的電阻值。首先，以上蓋（CR2032用蓋、Hohsen Corp.製造）、厚度為1.6mm的板片彈簧、厚度為1.0mm的SUS Corporation製造之間隔器（2張）、分離膜、墊片、下蓋（CR2032用罩、Hohsen Corp.製造）的順序將該等積層，將上蓋和下蓋壓接而製作試驗用單元，測量了分離膜的電阻值（體電阻）。測量裝置及測量條件為如下所述。
測量裝置：VSP 電化學測量系統（BioLogic公司製造）
測量溫度：25℃
AC振幅：10mV
頻率範圍：10mHz～1MHz
[表1]
| 項目 | 比較例 | 實施例 | 比較例 | |||
| 1 | 1 | 2 | 3 | 2 | ||
| 各材料的添加量（g） | A-1000 | 4.0 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 0.0 |
| ATM-35E | 0.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | |
| EMITFSI | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
| LiTFSI | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | |
| 2-羥基-2-甲基-1-苯基丙醇 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 能夠製作之膜厚（μm） | 418 | 96 | 90 | 95 | 87 | |
| 各膜厚下的電阻值（Ω） | 180 | 62 | 74 | 95 | 172 |
如表1所示，實施例之分離膜，能夠薄膜化，並且電阻值低。
在比較例1中示出之漿料組成中，若將膜厚減薄至90μm左右，則從PET製片材中剝離分離膜時被撕裂，不能形成分離膜。
＜溶劑分離能力的評價＞
藉由如下所示之方法評價了實施例1～3之分離膜的溶劑分離能力。將實施例3之分離膜和分離器（UP3085、Ube Industries, Ltd製造）重疊並將該等夾在2片矽橡膠（厚度0.5mm）製片材者配置於H型單元之間。分離膜側的單元中放入碳酸二甲酯（DMC），目視觀察經過規定天數後的分離器的外觀。若分離膜的溶劑分離能力優異，則DMC不易透過分離膜，因此DMC不易滲透到分離器，但是，若係溶劑分離能力差之分離膜，則DMC透過分離膜而滲透到分離器。故，能夠藉由觀察分離器的外觀，並且確認DMC是否滲透到分離器來評價分離膜的溶劑（相當於第1溶劑及第2溶劑之溶劑）的分離能力。
實施例3之分離膜與實施例1～2之分離膜相比，溶劑的分離能力優異。關於實施例3之分離膜，即使在開始試驗後經過7天，DMC亦沒有滲透到分離器中。
1:鋰離子二次電池
2:電極組
3:電池外裝體
4:正極集電片
5:負極集電片
6:正極
7:分離膜
8:負極
9:正極集電體
10:正極合劑層
11:負極集電體
12:負極合劑層
圖1係表示一實施形態之鋰離子二次電池的立體圖。
圖2係表示圖1中示出之鋰離子二次電池中的電極組的一實施形態的分解立體圖。
Claims (8)
- 一種鋰離子二次電池，其依序具備正極合劑層、分離膜及負極合劑層，其中 前述正極合劑層含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑， 前述負極合劑層含有負極活性物質、第2鋰鹽及與前述第1溶劑不同之第2溶劑， 前述分離膜含有具有鋰離子傳導性之聚合物、第3鋰鹽及第3溶劑， 前述聚合物係包含具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體及具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體作為單體單位之共聚物。
- 如請求項1所述之鋰離子二次電池，其中 前述第2單體係具有4個（甲基）丙烯醯基之單體。
- 一種分離膜，其係在具備正極合劑層及負極合劑層之鋰離子二次電池中用於配置於前述正極合劑層和前述負極合劑層之間之分離膜，前述正極合劑層含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑，前述負極合劑層含有負極活性物質、第2鋰鹽及與前述第1溶劑不同之第2溶劑， 前述分離膜含有具有鋰離子傳導性之聚合物、第3鋰鹽及第3溶劑， 前述聚合物係包含具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體及具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體作為單體單位之共聚物。
- 如請求項3所述之分離膜，其中 前述第2單體係具有4個（甲基）丙烯醯基之單體。
- 一種鋰離子二次電池之製造方法，其具備： 獲得正極之步驟，前述正極具備含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑之正極合劑層； 獲得負極之步驟，前述負極具備含有負極活性物質、第2鋰鹽及與前述第1溶劑不同之第2溶劑之負極合劑層； 藉由將含有具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體、具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體、第3鋰鹽及第3溶劑之漿料形成為膜狀之後，使前述第1單體及前述第2單體聚合而獲得分離膜之步驟；及 在前述正極和前述負極之間，設置前述分離膜之步驟。
- 如請求項5所述之製造方法，其中 前述第2單體係具有4個（甲基）丙烯醯基之單體。
- 一種製造方法，其係在具備正極合劑層及負極合劑層之鋰離子二次電池中用於配置於前述正極合劑層和前述負極合劑層之間之分離膜之製造方法，前述正極合劑層含有正極活性物質、第1鋰鹽及第1溶劑，前述負極合劑層含有負極活性物質、第2鋰鹽及與前述第1溶劑不同之第2溶劑， 前述製造方法具備：藉由將含有具有2個（甲基）丙烯醯基之第1單體、具有3個以上的（甲基）丙烯醯基之第2單體、第3鋰鹽及第3溶劑之漿料形成為膜狀之後，使前述第1單體及前述第2單體聚合而獲得分離膜之步驟。
- 如請求項7所述之製造方法，其中 前述第2單體係具有4個（甲基）丙烯醯基之單體。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| WOPCT/JP2021/012675 | 2021-03-25 | ||
| PCT/JP2021/012675 WO2022201463A1 (ja) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | リチウムイオン二次電池、分離膜及びこれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202249332A true TW202249332A (zh) | 2022-12-16 |
Family
ID=83396588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111110519A TW202249332A (zh) | 2021-03-25 | 2022-03-22 | 鋰離子二次電池、分離膜及該等之製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240162562A1 (zh) |
| EP (1) | EP4293779A1 (zh) |
| JP (1) | JPWO2022201463A1 (zh) |
| KR (1) | KR20230110305A (zh) |
| CN (1) | CN116888797A (zh) |
| TW (1) | TW202249332A (zh) |
| WO (1) | WO2022201463A1 (zh) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3566891B2 (ja) | 1999-10-05 | 2004-09-15 | シャープ株式会社 | リチウム二次電池 |
| JP2011192611A (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 固液ハイブリッド電解質層 |
| WO2020250394A1 (ja) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 二次電池 |
-
2021
- 2021-03-25 US US18/278,603 patent/US20240162562A1/en active Pending
- 2021-03-25 WO PCT/JP2021/012675 patent/WO2022201463A1/ja active Application Filing
- 2021-03-25 CN CN202180094600.7A patent/CN116888797A/zh active Pending
- 2021-03-25 JP JP2023508345A patent/JPWO2022201463A1/ja active Pending
- 2021-03-25 KR KR1020237020240A patent/KR20230110305A/ko unknown
- 2021-03-25 EP EP21933068.5A patent/EP4293779A1/en active Pending
-
2022
- 2022-03-22 TW TW111110519A patent/TW202249332A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116888797A (zh) | 2023-10-13 |
| JPWO2022201463A1 (zh) | 2022-09-29 |
| US20240162562A1 (en) | 2024-05-16 |
| WO2022201463A1 (ja) | 2022-09-29 |
| KR20230110305A (ko) | 2023-07-21 |
| EP4293779A1 (en) | 2023-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102303831B1 (ko) | 고분자, 이를 포함하는 전해질 및 리튬이차전지 | |
| JP5457429B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用電解液及びリチウムイオン二次電池 | |
| US10355279B2 (en) | Negative electrode material for lithium ion secondary batteries, negative electrode for lithium ion secondary batteries using same, lithium ion secondary battery and battery system | |
| JP2017069146A (ja) | 化合物、添加剤、電解液及びリチウムイオン二次電池 | |
| TW202249332A (zh) | 鋰離子二次電池、分離膜及該等之製造方法 | |
| US20240178518A1 (en) | Lithium-ion secondary battery, separation membrane, and method for manufacturing these | |
| JP7446657B2 (ja) | 二次電池用電極、二次電池用電解質層及び二次電池 | |
| JP6950855B1 (ja) | リチウムイオン二次電池、分離膜及びこれらの製造方法 | |
| EP4293787A1 (en) | Lithium ion secondary battery and separation membrane | |
| US20230178850A1 (en) | Lithium ion secondary battery and separation membrane | |
| EP4195345A1 (en) | Lithium ion secondary battery and separation membrane | |
| KR20230086799A (ko) | 리튬 이온 2차 전지 및 분리막 | |
| CN118263530A (zh) | 锂二次电池用高分子电解质及含其的锂二次电池 | |
| JP2017182946A (ja) | リチウム二次電池用電解液およびこれを備えるリチウム二次電池 | |
| JP2017069145A (ja) | 化合物、添加剤、電解液及びリチウムイオン二次電池 |