JP2000228221A - ポリマー電解質電池及びその製造方法 - Google Patents
ポリマー電解質電池及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 正極と、負極と、ポリマー電解質とを備えた
ポリマー電解質電池における充放電サイクル特性を向上
させる。 【解決手段】 正極１と負極２とポリマー電解質３とを
備えたポリマー電解質電池において、ポリマー電解質
に、下記の化１中における一般式（１）で示されるエチ
レングリコールメタクリレート化合物と一般式（２）で
示されるアルキルメタクリレートとの共重合体を含有す
るポリマー基材を用いた。 【化１】
ポリマー電解質電池における充放電サイクル特性を向上
させる。 【解決手段】 正極１と負極２とポリマー電解質３とを
備えたポリマー電解質電池において、ポリマー電解質
に、下記の化１中における一般式（１）で示されるエチ
レングリコールメタクリレート化合物と一般式（２）で
示されるアルキルメタクリレートとの共重合体を含有す
るポリマー基材を用いた。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、正極と負極とポ
リマー電解質とを備えたポリマー電解質電池及びその製
造方法に係り、特に、ポリマー電解質の特性を改善し
て、ポリマー電解質電池における充放電サイクル特性を
向上させた点に特徴を有するものである。
リマー電解質とを備えたポリマー電解質電池及びその製
造方法に係り、特に、ポリマー電解質の特性を改善し
て、ポリマー電解質電池における充放電サイクル特性を
向上させた点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高出力，高エネルギー密度の新型
電池の１つとして、非水電解液を用いて、リチウムの酸
化，還元を利用した高起電力の非水電解液電池が利用さ
れるようになった。
電池の１つとして、非水電解液を用いて、リチウムの酸
化，還元を利用した高起電力の非水電解液電池が利用さ
れるようになった。
【０００３】しかし、上記のような非水電解液電池の場
合、非水電解液が漏液したり、非水電解液が正極や負極
と反応して電池特性が低下する等の問題があった。
合、非水電解液が漏液したり、非水電解液が正極や負極
と反応して電池特性が低下する等の問題があった。
【０００４】このため、最近においては、電解質や非水
電解液をポリマー基材に含有させたポリマー電解質を使
用したポリマー電解質電池が注目されるようになった。
電解液をポリマー基材に含有させたポリマー電解質を使
用したポリマー電解質電池が注目されるようになった。
【０００５】ここで、このようなポリマー電解質電池に
おけるポリマー電解質として、従来においては、一般
に、ＬｉＰＦ6 等のリチウム塩の電解質をポリエチレン
オキシドやポリフッ化ビニリデン等のポリマー基材に含
有させたものや、上記の電解質を炭酸エステル等の有機
溶媒に溶解させた非水電解液を上記のポリマー基材に含
有させてゲル化させたものが用いられていた。
おけるポリマー電解質として、従来においては、一般
に、ＬｉＰＦ6 等のリチウム塩の電解質をポリエチレン
オキシドやポリフッ化ビニリデン等のポリマー基材に含
有させたものや、上記の電解質を炭酸エステル等の有機
溶媒に溶解させた非水電解液を上記のポリマー基材に含
有させてゲル化させたものが用いられていた。
【０００６】しかし、ポリマー基材として、従来より使
用されているポリエチレンオキシドやポリフッ化ビニリ
デン等は、一般にイオン伝導性が低く、また化学的安定
性も劣るため、ポリマー電解質電池における充放電サイ
クル特性が悪くなるという問題があった。
用されているポリエチレンオキシドやポリフッ化ビニリ
デン等は、一般にイオン伝導性が低く、また化学的安定
性も劣るため、ポリマー電解質電池における充放電サイ
クル特性が悪くなるという問題があった。
【０００７】そこで、近年においては、ポリマー基材の
イオン伝導性を高めると共に、化学的安定性を向上させ
るため、特公平７−３２０２２号公報に示されるよう
に、上記のポリマー基材として、２種類のメタクリレー
ト又はアクリレートを共重合させたものを用いたポリマ
ー電解質電池が提案された。
イオン伝導性を高めると共に、化学的安定性を向上させ
るため、特公平７−３２０２２号公報に示されるよう
に、上記のポリマー基材として、２種類のメタクリレー
ト又はアクリレートを共重合させたものを用いたポリマ
ー電解質電池が提案された。
【０００８】しかし、ポリマー基材に、同公報に示され
るような共重合体を用いても、依然として、イオン伝導
性や化学的安定性が十分に向上されず、またこのポリマ
ー基材に非水電解液を含有させてゲル化させる時に、こ
のポリマー基材に非水電解液が十分に保持されず、ポリ
マー電解質電池の充放電サイクル特性を十分に向上させ
ることができないという問題があった。
るような共重合体を用いても、依然として、イオン伝導
性や化学的安定性が十分に向上されず、またこのポリマ
ー基材に非水電解液を含有させてゲル化させる時に、こ
のポリマー基材に非水電解液が十分に保持されず、ポリ
マー電解質電池の充放電サイクル特性を十分に向上させ
ることができないという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、正極と、
負極と、ポリマー電解質とを備えたポリマー電解質電池
における上記のような問題にかんがみ、ポリマー電解質
を改善し、ポリマー電解質のイオン伝導性を高めると共
に化学的安定性を向上させ、またこのポリマー電解質に
非水電解液が十分に保持されるようにし、充放電サイク
ル特性に優れたポリマー電解質電池が得られるようにす
ることを課題とするものである。
負極と、ポリマー電解質とを備えたポリマー電解質電池
における上記のような問題にかんがみ、ポリマー電解質
を改善し、ポリマー電解質のイオン伝導性を高めると共
に化学的安定性を向上させ、またこのポリマー電解質に
非水電解液が十分に保持されるようにし、充放電サイク
ル特性に優れたポリマー電解質電池が得られるようにす
ることを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
けるポリマー電解質電池においては、上記のような課題
を解決するため、正極と、負極と、ポリマー電解質とを
備えたポリマー電解質電池において、上記のポリマー電
解質に、前記の化１中における一般式（１）で示される
エチレングリコールメタクリレート化合物と一般式
（２）で示されるアルキルメタクリレートとの共重合体
を含有するポリマー基材を用いるようにしたのである。
けるポリマー電解質電池においては、上記のような課題
を解決するため、正極と、負極と、ポリマー電解質とを
備えたポリマー電解質電池において、上記のポリマー電
解質に、前記の化１中における一般式（１）で示される
エチレングリコールメタクリレート化合物と一般式
（２）で示されるアルキルメタクリレートとの共重合体
を含有するポリマー基材を用いるようにしたのである。
【００１１】ここで、この請求項１に示すポリマー電解
質電池のように、ポリマー電解質に、前記の化１中にお
ける一般式（１）で示されるエチレングリコールメタク
リレート化合物と一般式（２）で示されるアルキルメタ
クリレートとの共重合体を含有するポリマー基材を用い
ると、このポリマー電解質におけるイオン伝導性や化学
的安定性が向上すると共に、このポリマー電解質に非水
電解液が十分に保持されるるようになり、正極及び負極
とポリマー電解質とが接する界面における抵抗が減少し
て、このポリマー電解質電池における充放電サイクル特
性が向上する。
質電池のように、ポリマー電解質に、前記の化１中にお
ける一般式（１）で示されるエチレングリコールメタク
リレート化合物と一般式（２）で示されるアルキルメタ
クリレートとの共重合体を含有するポリマー基材を用い
ると、このポリマー電解質におけるイオン伝導性や化学
的安定性が向上すると共に、このポリマー電解質に非水
電解液が十分に保持されるるようになり、正極及び負極
とポリマー電解質とが接する界面における抵抗が減少し
て、このポリマー電解質電池における充放電サイクル特
性が向上する。
【００１２】また、前記の一般式（１）で示されるエチ
レングリコールメタクリレート化合物として、この発明
の請求項２に示すように、一般式（１）におけるＲ1 が
炭素数９以上のアルキル基であるエチレングリコールメ
タクリレート化合物を用いると、このアルキル基が絡み
合って３次元の架橋構造を形成し、ポリマー電解質の安
定性及び均質性が高くなり、このポリマー電解質電池に
おける充放電サイクル特性がさらに向上すると考えられ
る。
レングリコールメタクリレート化合物として、この発明
の請求項２に示すように、一般式（１）におけるＲ1 が
炭素数９以上のアルキル基であるエチレングリコールメ
タクリレート化合物を用いると、このアルキル基が絡み
合って３次元の架橋構造を形成し、ポリマー電解質の安
定性及び均質性が高くなり、このポリマー電解質電池に
おける充放電サイクル特性がさらに向上すると考えられ
る。
【００１３】また、上記のエチレングリコールメタクリ
レート化合物におけるエチレングリコール鎖が長くなり
過ぎると、このエチレングリコールメタクリレート化合
物を用いた共重合体が非水電解液に溶解してしまうた
め、この発明の請求項３に示すように、前記の化１にお
ける一般式（１）におけるｎの数が１以上２５以下のエ
チレングリコールメタクリレート化合物を用いることが
好ましい。
レート化合物におけるエチレングリコール鎖が長くなり
過ぎると、このエチレングリコールメタクリレート化合
物を用いた共重合体が非水電解液に溶解してしまうた
め、この発明の請求項３に示すように、前記の化１にお
ける一般式（１）におけるｎの数が１以上２５以下のエ
チレングリコールメタクリレート化合物を用いることが
好ましい。
【００１４】一方、前記のアルキルメタクリレートとし
て、一般式（２）におけるＲ2 が炭素数３以下のアルキ
ル基であるアルキルメタクリレートを用いると、得られ
たポリマー基材が非水電解液に溶解してしまうため、請
求項１に示したように、一般式（２）におけるＲ2 が炭
素数４以上のアルキル基であるアルキルメタクリレート
を用いることが必要である。さらに、上記のポリマー基
材が非水電解液に溶解されるのをより一層抑制するため
には、請求項４に示したように、一般式（２）における
Ｒ2 が炭素数６以上のアルキル基であるアルキルメタク
リレートを用いることが好ましい。
て、一般式（２）におけるＲ2 が炭素数３以下のアルキ
ル基であるアルキルメタクリレートを用いると、得られ
たポリマー基材が非水電解液に溶解してしまうため、請
求項１に示したように、一般式（２）におけるＲ2 が炭
素数４以上のアルキル基であるアルキルメタクリレート
を用いることが必要である。さらに、上記のポリマー基
材が非水電解液に溶解されるのをより一層抑制するため
には、請求項４に示したように、一般式（２）における
Ｒ2 が炭素数６以上のアルキル基であるアルキルメタク
リレートを用いることが好ましい。
【００１５】また、この発明におけるポリマー電解質電
池において、上記のポリマー電解質としては、ポリマー
基材に電解質を含有させた固体状のポリマー電解質や、
電解質を有機溶媒に溶解させた非水電解液をポリマー基
材に含有させたゲル状のポリマー電解質を用いることが
できる。
池において、上記のポリマー電解質としては、ポリマー
基材に電解質を含有させた固体状のポリマー電解質や、
電解質を有機溶媒に溶解させた非水電解液をポリマー基
材に含有させたゲル状のポリマー電解質を用いることが
できる。
【００１６】ここで、ポリマー電解質に使用する上記の
電解質としては、従来より使用されている公知の電解質
を用いることができ、例えば、ヘキサフルオロリン酸リ
チウムＬｉＰＦ6 、過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ4 、テ
トラフルオロホウ酸リチウムＬｉＢＦ4 、トリフルオロ
メタンスルホン酸リチウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3 等のリチウ
ム化合物を用いることができる。特に、ポリマー電解質
の分解を防止するためには、電解質として、請求項５に
示したように、ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）2で示され
るイミド系電解質を用いることが好ましい。なお、この
イミド系電解質の分子量が大きくなり過ぎると、ポリマ
ー電解質のイオン伝導度が低下してしまうため、上記の
式中におけるｍの数が１〜４のものを用いることが好ま
しく、具体的には、トリフルオロメタンスルホン酸イミ
ドリチウムＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2）2 等を用いることが
好ましい。
電解質としては、従来より使用されている公知の電解質
を用いることができ、例えば、ヘキサフルオロリン酸リ
チウムＬｉＰＦ6 、過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ4 、テ
トラフルオロホウ酸リチウムＬｉＢＦ4 、トリフルオロ
メタンスルホン酸リチウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3 等のリチウ
ム化合物を用いることができる。特に、ポリマー電解質
の分解を防止するためには、電解質として、請求項５に
示したように、ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）2で示され
るイミド系電解質を用いることが好ましい。なお、この
イミド系電解質の分子量が大きくなり過ぎると、ポリマ
ー電解質のイオン伝導度が低下してしまうため、上記の
式中におけるｍの数が１〜４のものを用いることが好ま
しく、具体的には、トリフルオロメタンスルホン酸イミ
ドリチウムＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2）2 等を用いることが
好ましい。
【００１７】また、上記の電解質を溶解させる溶媒とし
ても、従来より使用されている公知の溶媒を用いること
ができ、例えば、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、ブチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート等の有機溶媒を１種又は２種
以上組み合わせて使用することができる。
ても、従来より使用されている公知の溶媒を用いること
ができ、例えば、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、ブチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート等の有機溶媒を１種又は２種
以上組み合わせて使用することができる。
【００１８】また、この発明におけるポリマー電解質電
池において、その正極に使用する正極材料としても、従
来より一般に使用されている公知の正極材料を用いるこ
とができ、例えば、マンガン、コバルト、ニッケル、バ
ナジウム、ニオブの少なくとも１種を含む金属酸化物等
に代表されるリチウムイオンの吸蔵，放出が可能な遷移
金属化合物を使用することができ、具体的には、ＬｉＣ
ｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2，ＬｉＭｎＯ2 等の材料を用いる
ことができる。
池において、その正極に使用する正極材料としても、従
来より一般に使用されている公知の正極材料を用いるこ
とができ、例えば、マンガン、コバルト、ニッケル、バ
ナジウム、ニオブの少なくとも１種を含む金属酸化物等
に代表されるリチウムイオンの吸蔵，放出が可能な遷移
金属化合物を使用することができ、具体的には、ＬｉＣ
ｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2，ＬｉＭｎＯ2 等の材料を用いる
ことができる。
【００１９】さらに、その負極に使用する負極材料とし
ても、従来より一般に使用されている公知の負極材料を
用いることができ、例えば、リチウムイオンの吸蔵，放
出が可能な人造黒鉛，天然黒鉛等の炭素材料、金属リチ
ウム、リチウム合金、Ｌｉ4Ｔｉ5 Ｏ12、ＴｉＳ2 等を
用いることができる。
ても、従来より一般に使用されている公知の負極材料を
用いることができ、例えば、リチウムイオンの吸蔵，放
出が可能な人造黒鉛，天然黒鉛等の炭素材料、金属リチ
ウム、リチウム合金、Ｌｉ4Ｔｉ5 Ｏ12、ＴｉＳ2 等を
用いることができる。
【００２０】また、この発明におけるポリマー電解質電
池を製造するにあたっては、前記の一般式（１）で示さ
れるエチレングリコールメタクリレート化合物と、一般
式（２）で示されるアルキルメタクリレートとを共重合
させてポリマー電解質を製造した後、このポリマー電解
質を正極と負極の間に挟み込むようにして電池内に収容
させる他、請求項６に示すように、前記の一般式（１）
で示されるエチレングリコールメタクリレート化合物
と、一般式（２）で示されるアルキルメタクリレートと
を共重合させて、ポリマー電解質を電池内において製造
することができる。そして、このように電池内において
ポリマー電解質を製造すると、正極及び負極とポリマー
電解質とが接する界面における抵抗が減少し、電池特性
が向上する。
池を製造するにあたっては、前記の一般式（１）で示さ
れるエチレングリコールメタクリレート化合物と、一般
式（２）で示されるアルキルメタクリレートとを共重合
させてポリマー電解質を製造した後、このポリマー電解
質を正極と負極の間に挟み込むようにして電池内に収容
させる他、請求項６に示すように、前記の一般式（１）
で示されるエチレングリコールメタクリレート化合物
と、一般式（２）で示されるアルキルメタクリレートと
を共重合させて、ポリマー電解質を電池内において製造
することができる。そして、このように電池内において
ポリマー電解質を製造すると、正極及び負極とポリマー
電解質とが接する界面における抵抗が減少し、電池特性
が向上する。
【００２１】
【実施例】以下、この発明に係るポリマー電解質電池に
ついて実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実
施例におけるポリマー電解質電池においては、充放電サ
イクル特性が向上することを比較例を挙げて明らかにす
る。なお、この発明におけるポリマー電解質電池は下記
の実施例に示したものに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できる
ものである。
ついて実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実
施例におけるポリマー電解質電池においては、充放電サ
イクル特性が向上することを比較例を挙げて明らかにす
る。なお、この発明におけるポリマー電解質電池は下記
の実施例に示したものに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できる
ものである。
【００２２】（実施例１〜６及び比較例１）これらの実
施例１〜６及び比較例１においては、下記のようにして
作製した正極と負極とポリマー電解質とを用い、図１に
示すような扁平型のポリマー電解質電池を作製した。
施例１〜６及び比較例１においては、下記のようにして
作製した正極と負極とポリマー電解質とを用い、図１に
示すような扁平型のポリマー電解質電池を作製した。
【００２３】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、正極材料としてリチウム含有二酸化コバルトＬｉＣ
ｏＯ2 を用い、このＬｉＣｏＯ2 と、導電剤としての人
造黒鉛と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを９
０：５：５の重量比で混合し、この混合物にＮ−メチル
−２−ピロリドンを加えてスラリー化させ、このスラリ
ーをアルミニウム箔で構成された正極集電体の片面にド
クターブレード法により塗布した後、これを１３０℃で
２時間真空乾燥させて正極を作製した。
は、正極材料としてリチウム含有二酸化コバルトＬｉＣ
ｏＯ2 を用い、このＬｉＣｏＯ2 と、導電剤としての人
造黒鉛と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを９
０：５：５の重量比で混合し、この混合物にＮ−メチル
−２−ピロリドンを加えてスラリー化させ、このスラリ
ーをアルミニウム箔で構成された正極集電体の片面にド
クターブレード法により塗布した後、これを１３０℃で
２時間真空乾燥させて正極を作製した。
【００２４】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、負極材料として黒鉛（ｄ002 ＝３．３５Å）を用
い、この黒鉛と結着剤としてのポリフッ化ビニリデンと
を９５：５の重量比で混合し、この混合物にＮ−メチル
−２−ピロリドンを加えてスラリー化させ、このスラリ
ーを銅箔で構成された負極集電体の片面にドクターブレ
ード法によって塗布した後、これを１３０℃で２時間真
空乾燥させて負極を作製した。
は、負極材料として黒鉛（ｄ002 ＝３．３５Å）を用
い、この黒鉛と結着剤としてのポリフッ化ビニリデンと
を９５：５の重量比で混合し、この混合物にＮ−メチル
−２−ピロリドンを加えてスラリー化させ、このスラリ
ーを銅箔で構成された負極集電体の片面にドクターブレ
ード法によって塗布した後、これを１３０℃で２時間真
空乾燥させて負極を作製した。
【００２５】［ポリマー電解質及び電池の作製］ポリマ
ー電解質を作製するにあたり、ポリマー基材を構成する
モノマーとして、実施例１〜６においては、下記の表１
に示すように、前記の一般式（２）中におけるＲ2 が炭
素数４のアルキル基であるアルキルメタクリレートを用
いると共に、前記の一般式（１）に示すエチレングリコ
ールメタクリレート化合物として、この式中におけるｎ
の数が４で、Ｒ1 の炭素数を変更させたものを用い、こ
れらを１：１のモル比で混合させた。
ー電解質を作製するにあたり、ポリマー基材を構成する
モノマーとして、実施例１〜６においては、下記の表１
に示すように、前記の一般式（２）中におけるＲ2 が炭
素数４のアルキル基であるアルキルメタクリレートを用
いると共に、前記の一般式（１）に示すエチレングリコ
ールメタクリレート化合物として、この式中におけるｎ
の数が４で、Ｒ1 の炭素数を変更させたものを用い、こ
れらを１：１のモル比で混合させた。
【００２６】ここで、上記のエチレングリコールメタク
リレート化合物として、実施例１においてはＲ1 の炭素
数が１のものを、実施例２においてはＲ1 の炭素数が２
のものを、実施例３においてはＲ1 の炭素数が４のもの
を、実施例４においてはＲ1の炭素数が９のものを、実
施例５においてはＲ1 の炭素数が１２のものを、実施例
６においてはＲ1 の炭素数が１６のものを用いた。
リレート化合物として、実施例１においてはＲ1 の炭素
数が１のものを、実施例２においてはＲ1 の炭素数が２
のものを、実施例３においてはＲ1 の炭素数が４のもの
を、実施例４においてはＲ1の炭素数が９のものを、実
施例５においてはＲ1 の炭素数が１２のものを、実施例
６においてはＲ1 の炭素数が１６のものを用いた。
【００２７】一方、比較例１においては、ポリマー基材
を構成するモノマーとして、下記の表１に示すように、
上記の実施例１〜６の場合と同様に、前記の一般式
（２）中におけるＲ2 が炭素数４のアルキル基であるア
ルキルメタクリレートを用いる一方、前記の一般式
（２）におけるｎの数が０で、Ｒ1 の炭素数が１のアル
キルメタクリレートを用い、これらを１：１のモル比で
混合させた。
を構成するモノマーとして、下記の表１に示すように、
上記の実施例１〜６の場合と同様に、前記の一般式
（２）中におけるＲ2 が炭素数４のアルキル基であるア
ルキルメタクリレートを用いる一方、前記の一般式
（２）におけるｎの数が０で、Ｒ1 の炭素数が１のアル
キルメタクリレートを用い、これらを１：１のモル比で
混合させた。
【００２８】また、非水電解液としては、エチレンカー
ボネートとジメチルカーボネートとを１：１の体積比で
混合させた混合溶媒に、ペンタフルオロエタンスルホン
酸イミドリチウムＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 を１ｍｏ
ｌ／ｌの濃度になるように溶解させたものを用いた。
ボネートとジメチルカーボネートとを１：１の体積比で
混合させた混合溶媒に、ペンタフルオロエタンスルホン
酸イミドリチウムＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 を１ｍｏ
ｌ／ｌの濃度になるように溶解させたものを用いた。
【００２９】そして、上記のように２種類のモノマーを
混合させた混合物と上記の非水電解液とを重量比が１：
２になるように混合させて、各ポリマー電解質用の溶液
を調製した。
混合させた混合物と上記の非水電解液とを重量比が１：
２になるように混合させて、各ポリマー電解質用の溶液
を調製した。
【００３０】次いで、上記のように調製した各ポリマー
電解質用の溶液を用いて各ポリマー電解質電池を作製す
るにあたっては、図１に示すように、上記のようにして
作製した正極１と負極２との間にポリプロピレン製の多
孔膜からなるセパレータ（図示せず）を介在させ、正極
１における正極集電体５が正極缶４ａと接触するように
してこれらを正極缶４ａ内に収容させると共に、この正
極缶４ａ内に上記のポリマー電解質用の溶液と共に重合
開始剤であるｔ−ブチルパーオキシオクトエートを加
え、上記のセパレータにポリマー電解質用の溶液を含浸
させた。
電解質用の溶液を用いて各ポリマー電解質電池を作製す
るにあたっては、図１に示すように、上記のようにして
作製した正極１と負極２との間にポリプロピレン製の多
孔膜からなるセパレータ（図示せず）を介在させ、正極
１における正極集電体５が正極缶４ａと接触するように
してこれらを正極缶４ａ内に収容させると共に、この正
極缶４ａ内に上記のポリマー電解質用の溶液と共に重合
開始剤であるｔ−ブチルパーオキシオクトエートを加
え、上記のセパレータにポリマー電解質用の溶液を含浸
させた。
【００３１】そして、上記の正極缶４ａの上に絶縁パッ
キン７を介して負極缶４ｂを設け、この負極缶４ｂに負
極２における負極集電体６を接触させ、この状態で６０
℃で６時間かけてポリマー電解質用の溶液に含まれる２
種類のモノマーを共重合させて、上記の正極１と負極２
との間にポリマー電解質３が設けられた実施例１〜６及
び比較例１の各ポリマー電解質電池を作製した。
キン７を介して負極缶４ｂを設け、この負極缶４ｂに負
極２における負極集電体６を接触させ、この状態で６０
℃で６時間かけてポリマー電解質用の溶液に含まれる２
種類のモノマーを共重合させて、上記の正極１と負極２
との間にポリマー電解質３が設けられた実施例１〜６及
び比較例１の各ポリマー電解質電池を作製した。
【００３２】（実施例７〜１２）これらの実施例７〜１
２においては、ポリマー基材を構成するモノマーとし
て、下記の表１に示すように、上記の実施例１〜６の場
合と同様に、前記の一般式（２）中におけるＲ2 が炭素
数４のアルキル基であるアルキルメタクリレートを用い
ると共に、前記の一般式（１）に示すエチレングリコー
ルメタクリレート化合物として、この式中におけるｎの
数が４で、Ｒ1 の炭素数を変更させたものを用い、これ
らを１：１のモル比で混合させた。
２においては、ポリマー基材を構成するモノマーとし
て、下記の表１に示すように、上記の実施例１〜６の場
合と同様に、前記の一般式（２）中におけるＲ2 が炭素
数４のアルキル基であるアルキルメタクリレートを用い
ると共に、前記の一般式（１）に示すエチレングリコー
ルメタクリレート化合物として、この式中におけるｎの
数が４で、Ｒ1 の炭素数を変更させたものを用い、これ
らを１：１のモル比で混合させた。
【００３３】ここで、上記のエチレングリコールメタク
リレート化合物として、実施例７においてはＲ1 の炭素
数が１のものを、実施例８においてはＲ1 の炭素数が２
のものを、実施例９においてはＲ1 の炭素数が４のもの
を、実施例１０においてはＲ 1 の炭素数が９のものを、
実施例１１においてはＲ1 の炭素数が１２のものを、実
施例１２においてはＲ1 の炭素数が１６のものを用い
た。
リレート化合物として、実施例７においてはＲ1 の炭素
数が１のものを、実施例８においてはＲ1 の炭素数が２
のものを、実施例９においてはＲ1 の炭素数が４のもの
を、実施例１０においてはＲ 1 の炭素数が９のものを、
実施例１１においてはＲ1 の炭素数が１２のものを、実
施例１２においてはＲ1 の炭素数が１６のものを用い
た。
【００３４】また、これらの実施例７〜１２において
は、上記の実施例１〜６及び比較例１の場合と同じ非水
電解液を用い、上記のように２種類のモノマーを混合さ
せた混合物とこの非水電解液とを重量比が１：２になる
ように混合させて、各ポリマー電解質用の溶液を調製し
た。
は、上記の実施例１〜６及び比較例１の場合と同じ非水
電解液を用い、上記のように２種類のモノマーを混合さ
せた混合物とこの非水電解液とを重量比が１：２になる
ように混合させて、各ポリマー電解質用の溶液を調製し
た。
【００３５】そして、このように調製した各ポリマー電
解質用の溶液に対して紫外線を照射し、各ポリマー電解
質用の溶液に含まれる２種類のモノマーを共重合させ
て、それぞれ厚みが３０μｍ程度になったゲル状の各ポ
リマー電解質３を得た。
解質用の溶液に対して紫外線を照射し、各ポリマー電解
質用の溶液に含まれる２種類のモノマーを共重合させ
て、それぞれ厚みが３０μｍ程度になったゲル状の各ポ
リマー電解質３を得た。
【００３６】そして、これらの実施例７〜１２において
は、上記の実施例１〜６及び比較例１と同様にして作製
した正極１と負極２との間にそれぞれ上記の各ポリマー
電解質３を介在させ、これらを正極缶４ａと負極缶４ｂ
とで形成される電池ケース４内に収容させて、各ポリマ
ー電解質電池を作製した。
は、上記の実施例１〜６及び比較例１と同様にして作製
した正極１と負極２との間にそれぞれ上記の各ポリマー
電解質３を介在させ、これらを正極缶４ａと負極缶４ｂ
とで形成される電池ケース４内に収容させて、各ポリマ
ー電解質電池を作製した。
【００３７】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜１２及び比較例１の各ポリマー電解質電池を、それぞ
れ充電電流１ｍＡの定電流で充電終止電圧４．１Ｖまで
充電した後、放電電流１ｍＡの定電流で放電終止電圧
２．５Ｖまで放電し、これを１サイクルとして、１００
サイクルの充放電を繰り返し、１サイクル時における放
電容量Ｑ1 と１００サイクル時における放電容量Ｑ100
とを測定し、下記の式により１００サイクル時における
容量残存率（％）を求め、これらの結果を下記の表１に
合わせて示した。 容量残存率（％）＝（Ｑ100 ／Ｑ1 ）×１００
〜１２及び比較例１の各ポリマー電解質電池を、それぞ
れ充電電流１ｍＡの定電流で充電終止電圧４．１Ｖまで
充電した後、放電電流１ｍＡの定電流で放電終止電圧
２．５Ｖまで放電し、これを１サイクルとして、１００
サイクルの充放電を繰り返し、１サイクル時における放
電容量Ｑ1 と１００サイクル時における放電容量Ｑ100
とを測定し、下記の式により１００サイクル時における
容量残存率（％）を求め、これらの結果を下記の表１に
合わせて示した。 容量残存率（％）＝（Ｑ100 ／Ｑ1 ）×１００
【００３８】
【表１】
【００３９】この結果から明らかなように、実施例１〜
１２の各ポリマー電解質電池は、実施例１〜１２と同じ
一般式（２）のアルキルメタクリレートを用いる一方、
前記の一般式（１）におけるｎの数が０のモノマーを用
いた比較例１のポリマー電解質電池に比べて、１００サ
イクル時における容量残存率が高くなっており、充放電
サイクル特性が向上していた。特に、前記の一般式
（１）のエチレングリコールメタクリレート化合物とし
て、この式中におけるＲ1 が炭素数９以上のアルキル基
であるエチレングリコールメタクリレート化合物を用い
た実施例４〜６，１０〜１２の各ポリマー電解質電池
は、１００サイクル時における容量残存率がより高くな
っており、充放電サイクル特性がさらに向上していた。
１２の各ポリマー電解質電池は、実施例１〜１２と同じ
一般式（２）のアルキルメタクリレートを用いる一方、
前記の一般式（１）におけるｎの数が０のモノマーを用
いた比較例１のポリマー電解質電池に比べて、１００サ
イクル時における容量残存率が高くなっており、充放電
サイクル特性が向上していた。特に、前記の一般式
（１）のエチレングリコールメタクリレート化合物とし
て、この式中におけるＲ1 が炭素数９以上のアルキル基
であるエチレングリコールメタクリレート化合物を用い
た実施例４〜６，１０〜１２の各ポリマー電解質電池
は、１００サイクル時における容量残存率がより高くな
っており、充放電サイクル特性がさらに向上していた。
【００４０】また、実施例１〜６のポリマー電解質電池
と実施例７〜１２のポリマー電解質電池とを比較した場
合、電池内で２種類のモノマーを共重合させてポリマー
電解質を製造するようにした実施例１〜６のポリマー電
解質電池の方がこれに対応する実施例７〜１２のポリマ
ー電解質電池に比べて、１００サイクル時における容量
残存率が高くなっており、充放電サイクル特性が向上し
ていた。
と実施例７〜１２のポリマー電解質電池とを比較した場
合、電池内で２種類のモノマーを共重合させてポリマー
電解質を製造するようにした実施例１〜６のポリマー電
解質電池の方がこれに対応する実施例７〜１２のポリマ
ー電解質電池に比べて、１００サイクル時における容量
残存率が高くなっており、充放電サイクル特性が向上し
ていた。
【００４１】（実施例１３〜１６）これらの実施例１３
〜１６においては、ポリマー電解質を作製するにあた
り、ポリマー基材を構成するモノマーとして、下記の表
２に示すように、上記の実施例１〜６の場合と同様に、
前記の一般式（２）中におけるＲ2 が炭素数４のアルキ
ル基であるアルキルメタクリレートを用いる一方、前記
の一般式（１）に示すエチレングリコールメタクリレー
ト化合物としては、この式中におけるＲ1 が炭素数９の
アルキル基で、式中におけるｎの数を変更させたものを
用いるようにした。
〜１６においては、ポリマー電解質を作製するにあた
り、ポリマー基材を構成するモノマーとして、下記の表
２に示すように、上記の実施例１〜６の場合と同様に、
前記の一般式（２）中におけるＲ2 が炭素数４のアルキ
ル基であるアルキルメタクリレートを用いる一方、前記
の一般式（１）に示すエチレングリコールメタクリレー
ト化合物としては、この式中におけるＲ1 が炭素数９の
アルキル基で、式中におけるｎの数を変更させたものを
用いるようにした。
【００４２】ここで、上記のエチレングリコールメタク
リレート化合物として、下記の表２に示すように、実施
例１３においてはｎの数が１のものを、実施例１４にお
いてはｎの数が１５のものを、実施例１５においてはｎ
の数が２５のものを、実施例１６においてはｎの数が３
０のものを用いるようにした。
リレート化合物として、下記の表２に示すように、実施
例１３においてはｎの数が１のものを、実施例１４にお
いてはｎの数が１５のものを、実施例１５においてはｎ
の数が２５のものを、実施例１６においてはｎの数が３
０のものを用いるようにした。
【００４３】そして、ポリマー基材を構成するモノマー
に、上記のような２種類のモノマーを用いる以外は、上
記の実施例１〜６の場合と同様にして、実施例１３〜１
６の各ポリマー電解質電池を作製した。
に、上記のような２種類のモノマーを用いる以外は、上
記の実施例１〜６の場合と同様にして、実施例１３〜１
６の各ポリマー電解質電池を作製した。
【００４４】そして、これらの実施例１３〜１６の各ポ
リマー電解質電池についても、上記の場合と同様にし
て、１サイクル時と１００サイクル時における放電容量
を測定し、前記の式により１００サイクル時における容
量残存率（％）を求め、これらの結果を前記の実施例４
及び比較例１の結果と合わせて下記の表２に示した。
リマー電解質電池についても、上記の場合と同様にし
て、１サイクル時と１００サイクル時における放電容量
を測定し、前記の式により１００サイクル時における容
量残存率（％）を求め、これらの結果を前記の実施例４
及び比較例１の結果と合わせて下記の表２に示した。
【００４５】
【表２】
【００４６】この結果から明らかなように、実施例１３
〜１６の各ポリマー電解質電池は、前記の比較例１のポ
リマー電解質電池に比べて、１００サイクル時における
容量残存率が高くなって、充放電サイクル特性が向上し
ていた。特に、ｎの数が１〜２５の範囲になったエチレ
ングリコールメタクリレート化合物を用いた実施例４，
１３〜１５の各ポリマー電解質電池は、１００サイクル
時における容量残存率がより高くなって、充放電サイク
ル特性がさらに向上していた。
〜１６の各ポリマー電解質電池は、前記の比較例１のポ
リマー電解質電池に比べて、１００サイクル時における
容量残存率が高くなって、充放電サイクル特性が向上し
ていた。特に、ｎの数が１〜２５の範囲になったエチレ
ングリコールメタクリレート化合物を用いた実施例４，
１３〜１５の各ポリマー電解質電池は、１００サイクル
時における容量残存率がより高くなって、充放電サイク
ル特性がさらに向上していた。
【００４７】（実施例１７〜２１及び比較例２）これら
の実施例１７〜２１及び比較例２においては、ポリマー
電解質を作製するにあたり、ポリマー基材を構成するモ
ノマーとして、下記の表３に示すように、前記の一般式
（２）中におけるＲ2 が炭素数１０のｉｓｏ−ボルニル
基であるアルキルメタクリレートを用いる一方、前記の
一般式（１）中におけるＲ1 が炭素数１のアルキル基
で、式中におけるｎの数を変更させたエチレングリコー
ルメタクリレート化合物を用いるようにした。
の実施例１７〜２１及び比較例２においては、ポリマー
電解質を作製するにあたり、ポリマー基材を構成するモ
ノマーとして、下記の表３に示すように、前記の一般式
（２）中におけるＲ2 が炭素数１０のｉｓｏ−ボルニル
基であるアルキルメタクリレートを用いる一方、前記の
一般式（１）中におけるＲ1 が炭素数１のアルキル基
で、式中におけるｎの数を変更させたエチレングリコー
ルメタクリレート化合物を用いるようにした。
【００４８】ここで、上記のエチレングリコールメタク
リレート化合物として、下記の表３に示すように、実施
例１７においてはｎの数が１であるものを、実施例１８
においてはｎの数が４であるものを、実施例１９におい
てはｎの数が１５であるものを、実施例２０においては
ｎの数が２５であるものを、実施例２１においてはｎの
数が３０であるものを用いる一方、比較例２においては
ｎの数が０であるものを用いた。
リレート化合物として、下記の表３に示すように、実施
例１７においてはｎの数が１であるものを、実施例１８
においてはｎの数が４であるものを、実施例１９におい
てはｎの数が１５であるものを、実施例２０においては
ｎの数が２５であるものを、実施例２１においてはｎの
数が３０であるものを用いる一方、比較例２においては
ｎの数が０であるものを用いた。
【００４９】そして、ポリマー基材を構成するモノマー
に、上記のような２種類のモノマーを用いる以外は、上
記の実施例１〜６の場合と同様にして、実施例１７〜２
１及び比較例２の各ポリマー電解質電池を作製した。
に、上記のような２種類のモノマーを用いる以外は、上
記の実施例１〜６の場合と同様にして、実施例１７〜２
１及び比較例２の各ポリマー電解質電池を作製した。
【００５０】そして、これらの実施例１７〜２１及び比
較例２の各ポリマー電解質電池についても、上記の場合
と同様にして、１サイクル時と１００サイクル時におけ
る放電容量を測定し、前記の式により１００サイクル時
における容量残存率（％）を求め、これらの結果を下記
の表３に示した。
較例２の各ポリマー電解質電池についても、上記の場合
と同様にして、１サイクル時と１００サイクル時におけ
る放電容量を測定し、前記の式により１００サイクル時
における容量残存率（％）を求め、これらの結果を下記
の表３に示した。
【００５１】
【表３】
【００５２】この結果から明らかなように、実施例１７
〜２１の各ポリマー電解質電池は、実施例１７〜２１と
同じ一般式（２）のアルキルメタクリレートを用いる一
方、前記の一般式（１）中におけるｎの数が０のモノマ
ーを用いた比較例２のポリマー電解質電池に比べて、１
００サイクル時における容量残存率が高くなって、充放
電サイクル特性が向上していた。特に、ｎの数が１〜２
５の範囲になったエチレングリコールメタクリレート化
合物を用いた実施例１７〜２０の各ポリマー電解質電池
においては、１００サイクル時における容量残存率がよ
り高くなって、充放電サイクル特性がさらに向上してい
た。
〜２１の各ポリマー電解質電池は、実施例１７〜２１と
同じ一般式（２）のアルキルメタクリレートを用いる一
方、前記の一般式（１）中におけるｎの数が０のモノマ
ーを用いた比較例２のポリマー電解質電池に比べて、１
００サイクル時における容量残存率が高くなって、充放
電サイクル特性が向上していた。特に、ｎの数が１〜２
５の範囲になったエチレングリコールメタクリレート化
合物を用いた実施例１７〜２０の各ポリマー電解質電池
においては、１００サイクル時における容量残存率がよ
り高くなって、充放電サイクル特性がさらに向上してい
た。
【００５３】（実施例２２〜２６及び比較例３，４）こ
れらの実施例２２〜２６及び比較例３，４においては、
ポリマー電解質を作製するにあたり、ポリマー基材を構
成するモノマーとして、下記の表４に示すように、前記
の一般式（１）中におけるＲ1 が炭素数１のアルキル基
で、ｎの数が４のエチレングリコールメタクリレート化
合物を用いる一方、前記の一般式（２）に示すアルキル
メタクリレートとして、この式中におけるＲ2 の炭素数
を変更させたものを用いるようにした。
れらの実施例２２〜２６及び比較例３，４においては、
ポリマー電解質を作製するにあたり、ポリマー基材を構
成するモノマーとして、下記の表４に示すように、前記
の一般式（１）中におけるＲ1 が炭素数１のアルキル基
で、ｎの数が４のエチレングリコールメタクリレート化
合物を用いる一方、前記の一般式（２）に示すアルキル
メタクリレートとして、この式中におけるＲ2 の炭素数
を変更させたものを用いるようにした。
【００５４】ここで、上記のアルキルメタクリレートと
して、下記の表４に示すように、実施例２２においては
Ｒ2 が炭素数４のｉｓｏ−ブチル基であるものを、実施
例２３においてはＲ2 が炭素数４のｎ−ブチル基である
ものを、実施例２４においてはＲ2 が炭素数６のシクロ
ヘキシル基であるものを、実施例２５においてはＲ2が
炭素数１２のラウリル基であるものを、実施例２６にお
いてはＲ2 が炭素数１６のヘキサデシル基であるものを
用いる一方、比較例３においてはＲ2 が炭素数３のｉｓ
ｏ−プロピル基であるものを、比較例４においてはＲ2
が炭素数２のエチル基であるものを用いた。
して、下記の表４に示すように、実施例２２においては
Ｒ2 が炭素数４のｉｓｏ−ブチル基であるものを、実施
例２３においてはＲ2 が炭素数４のｎ−ブチル基である
ものを、実施例２４においてはＲ2 が炭素数６のシクロ
ヘキシル基であるものを、実施例２５においてはＲ2が
炭素数１２のラウリル基であるものを、実施例２６にお
いてはＲ2 が炭素数１６のヘキサデシル基であるものを
用いる一方、比較例３においてはＲ2 が炭素数３のｉｓ
ｏ−プロピル基であるものを、比較例４においてはＲ2
が炭素数２のエチル基であるものを用いた。
【００５５】そして、ポリマー基材を構成するモノマー
に、上記のような２種類のモノマーを用いる以外は、上
記の実施例１〜６の場合と同様にして、実施例２２〜２
６及び比較例３，４の各ポリマー電解質電池を作製し
た。
に、上記のような２種類のモノマーを用いる以外は、上
記の実施例１〜６の場合と同様にして、実施例２２〜２
６及び比較例３，４の各ポリマー電解質電池を作製し
た。
【００５６】そして、これらの実施例２２〜２６及び比
較例３，４の各ポリマー電解質電池についても、上記の
場合と同様にして、１サイクル時と１００サイクル時に
おける放電容量を測定し、前記の式により１００サイク
ル時における容量残存率（％）を求め、これらの結果を
前記の実施例１８の結果と合わせて下記の表４に示し
た。
較例３，４の各ポリマー電解質電池についても、上記の
場合と同様にして、１サイクル時と１００サイクル時に
おける放電容量を測定し、前記の式により１００サイク
ル時における容量残存率（％）を求め、これらの結果を
前記の実施例１８の結果と合わせて下記の表４に示し
た。
【００５７】
【表４】
【００５８】この結果から明らかなように、前記の一般
式（２）中におけるＲ2 が炭素数４以上のアルキル基で
あるアルキルメタクリレートを用いた実施例１８，２２
〜２６の各ポリマー電解質電池は、Ｒ2 が炭素数４未満
のアルキル基であるアルキルメタクリレートを用いた比
較例３，４の各ポリマー電解質電池よりも、１００サイ
クル時における容量残存率が高くなり、充放電サイクル
特性が向上していた。特に、Ｒ2 が炭素数６以上のアル
キル基であるアルキルメタクリレートを用いた実施例１
８，２４〜２６の各ポリマー電解質電池は、１００サイ
クル時における容量残存率がより高くなって、充放電サ
イクル特性がさらに向上していた。
式（２）中におけるＲ2 が炭素数４以上のアルキル基で
あるアルキルメタクリレートを用いた実施例１８，２２
〜２６の各ポリマー電解質電池は、Ｒ2 が炭素数４未満
のアルキル基であるアルキルメタクリレートを用いた比
較例３，４の各ポリマー電解質電池よりも、１００サイ
クル時における容量残存率が高くなり、充放電サイクル
特性が向上していた。特に、Ｒ2 が炭素数６以上のアル
キル基であるアルキルメタクリレートを用いた実施例１
８，２４〜２６の各ポリマー電解質電池は、１００サイ
クル時における容量残存率がより高くなって、充放電サ
イクル特性がさらに向上していた。
【００５９】（実施例２７〜３２）これらの実施例２７
〜３２においては、ポリマー基材を構成するモノマーと
して、上記の実施例１８の場合と同様に、前記の一般式
（１）中におけるＲ1 が炭素数１のアルキル基で、ｎの
数が４であるエチレングリコールメタクリレート化合物
を用いると共に、前記の一般式（２）中におけるのＲ2
が炭素数１０のｉｓｏ−ボルニル基であるアルキルメタ
クリレートを用い、これらを１：１のモル比で混合させ
た。
〜３２においては、ポリマー基材を構成するモノマーと
して、上記の実施例１８の場合と同様に、前記の一般式
（１）中におけるＲ1 が炭素数１のアルキル基で、ｎの
数が４であるエチレングリコールメタクリレート化合物
を用いると共に、前記の一般式（２）中におけるのＲ2
が炭素数１０のｉｓｏ−ボルニル基であるアルキルメタ
クリレートを用い、これらを１：１のモル比で混合させ
た。
【００６０】そして、実施例２７〜３２においては、非
水電解液を作製するにあたり、エチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートとを１：１の体積比で混合させた
混合溶媒を用い、この混合溶媒に溶解させる電解質の種
類を、下記の表５に示すように変更させた。
水電解液を作製するにあたり、エチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートとを１：１の体積比で混合させた
混合溶媒を用い、この混合溶媒に溶解させる電解質の種
類を、下記の表５に示すように変更させた。
【００６１】ここで、上記の電解質として、実施例２７
においてはＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ） 2 を、実施例２８に
おいてはＬｉＮ（Ｃ3 Ｆ7 ＳＯ2 ）2 を、実施例２９に
おいてはＬｉＮ（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ）2 を、実施例３０に
おいてはＬｉＮ（Ｃ5 Ｆ11ＳＯ2 ）2 を、実施例３１に
おいてはＬｉＰＦ6 を、実施例３２においてはＬｉＢＦ
4 を用い、これらの各電解質をそれぞれ上記の混合溶媒
に１ｍｏｌ／ｌの濃度になるように溶解させて各非水電
解液を作製した。
においてはＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ） 2 を、実施例２８に
おいてはＬｉＮ（Ｃ3 Ｆ7 ＳＯ2 ）2 を、実施例２９に
おいてはＬｉＮ（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ）2 を、実施例３０に
おいてはＬｉＮ（Ｃ5 Ｆ11ＳＯ2 ）2 を、実施例３１に
おいてはＬｉＰＦ6 を、実施例３２においてはＬｉＢＦ
4 を用い、これらの各電解質をそれぞれ上記の混合溶媒
に１ｍｏｌ／ｌの濃度になるように溶解させて各非水電
解液を作製した。
【００６２】そして、上記の２種類のモノマーを混合さ
せた混合物と上記の各非水電解液とを重量比が１：２に
なるように混合させて各ポリマー電解質用の溶液を調製
し、それ以外については、上記の実施例１〜６の場合と
同様にして、実施例２７〜３２の各ポリマー電解質電池
を作製した。
せた混合物と上記の各非水電解液とを重量比が１：２に
なるように混合させて各ポリマー電解質用の溶液を調製
し、それ以外については、上記の実施例１〜６の場合と
同様にして、実施例２７〜３２の各ポリマー電解質電池
を作製した。
【００６３】そして、これらの実施例２７〜３２の各ポ
リマー電解質電池についても、上記の場合と同様にし
て、１サイクル時と１００サイクル時における放電容量
を測定し、前記の式により１００サイクル時における容
量残存率（％）を求め、これらの結果を前記の実施例１
８の結果と合わせて下記の表５に示した。
リマー電解質電池についても、上記の場合と同様にし
て、１サイクル時と１００サイクル時における放電容量
を測定し、前記の式により１００サイクル時における容
量残存率（％）を求め、これらの結果を前記の実施例１
８の結果と合わせて下記の表５に示した。
【００６４】
【表５】
【００６５】この結果から明らかなように、実施例２７
〜２８の各ポリマー電解質電池においても、前記の比較
例１〜４の各ポリマー電解質電池に比べて、１００サイ
クル時における容量残存率が高くなって、充放電サイク
ル特性が向上していた。
〜２８の各ポリマー電解質電池においても、前記の比較
例１〜４の各ポリマー電解質電池に比べて、１００サイ
クル時における容量残存率が高くなって、充放電サイク
ル特性が向上していた。
【００６６】また、電解質として、ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1
ＳＯ2 ）2 で表されるイミド系電解質であって、ｍの数
が１〜４の範囲になった電解質を用いた実施例１８，２
７〜２９の各ポリマー電解質電池は、上記のｍの数が５
になったイミド系電解質や、ＬｉＰＦ6 や、ＬｉＢＦ4
を用いた実施例３０〜３２の各ポリマー電解質電池に比
べて、１００サイクル時における容量残存率がさらに高
くなって、充放電サイクル特性がより向上していた。
ＳＯ2 ）2 で表されるイミド系電解質であって、ｍの数
が１〜４の範囲になった電解質を用いた実施例１８，２
７〜２９の各ポリマー電解質電池は、上記のｍの数が５
になったイミド系電解質や、ＬｉＰＦ6 や、ＬｉＢＦ4
を用いた実施例３０〜３２の各ポリマー電解質電池に比
べて、１００サイクル時における容量残存率がさらに高
くなって、充放電サイクル特性がより向上していた。
【００６７】（実施例３３〜３８）これらの実施例３３
〜３８においては、ポリマー基材を構成するモノマーと
して、上記の実施例４の場合と同様に、前記の一般式
（１）中におけるＲ1 が炭素数９のアルキル基で、ｎの
数が４であるエチレングリコールメタクリレート化合物
を用いると共に、前記の一般式（２）中におけるＲ2 が
炭素数４のアルキル基であるアルキルメタクリレートを
用い、これらを１：１のモル比で混合させた。
〜３８においては、ポリマー基材を構成するモノマーと
して、上記の実施例４の場合と同様に、前記の一般式
（１）中におけるＲ1 が炭素数９のアルキル基で、ｎの
数が４であるエチレングリコールメタクリレート化合物
を用いると共に、前記の一般式（２）中におけるＲ2 が
炭素数４のアルキル基であるアルキルメタクリレートを
用い、これらを１：１のモル比で混合させた。
【００６８】そして、実施例３３〜３８においては、非
水電解液を作製するにあたり、エチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートとを１：１の体積比で混合させた
混合溶媒を用い、この混合溶媒に溶解させる電解質の種
類を、下記の表６に示すように変更させた。
水電解液を作製するにあたり、エチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートとを１：１の体積比で混合させた
混合溶媒を用い、この混合溶媒に溶解させる電解質の種
類を、下記の表６に示すように変更させた。
【００６９】ここで、上記の電解質として、実施例３３
においてはＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ） 2 を、実施例３４に
おいてはＬｉＮ（Ｃ3 Ｆ7 ＳＯ2 ）2 を、実施例３５に
おいてはＬｉＮ（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ）2 を、実施例３６に
おいてはＬｉＮ（Ｃ5 Ｆ11ＳＯ2 ）2 を、実施例３７に
おいてはＬｉＰＦ6 を、実施例３８においてはＬｉＢＦ
4 を用い、これらの各電解質をそれぞれ上記の混合溶媒
に１ｍｏｌ／ｌの濃度になるように溶解させて各非水電
解液を作製した。
においてはＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ） 2 を、実施例３４に
おいてはＬｉＮ（Ｃ3 Ｆ7 ＳＯ2 ）2 を、実施例３５に
おいてはＬｉＮ（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ）2 を、実施例３６に
おいてはＬｉＮ（Ｃ5 Ｆ11ＳＯ2 ）2 を、実施例３７に
おいてはＬｉＰＦ6 を、実施例３８においてはＬｉＢＦ
4 を用い、これらの各電解質をそれぞれ上記の混合溶媒
に１ｍｏｌ／ｌの濃度になるように溶解させて各非水電
解液を作製した。
【００７０】そして、上記の２種類のモノマーを混合さ
せた混合物と上記の各非水電解液とを重量比が１：２に
なるように混合させて各ポリマー電解質用の溶液を調製
し、それ以外については、上記の実施例１〜６の場合と
同様にして、実施例３３〜３８の各ポリマー電解質電池
を作製した。
せた混合物と上記の各非水電解液とを重量比が１：２に
なるように混合させて各ポリマー電解質用の溶液を調製
し、それ以外については、上記の実施例１〜６の場合と
同様にして、実施例３３〜３８の各ポリマー電解質電池
を作製した。
【００７１】そして、これらの実施例３３〜３８の各ポ
リマー電解質電池についても、上記の場合と同様にし
て、１サイクル時と１００サイクル時における放電容量
を測定し、前記の式により１００サイクル時における容
量残存率（％）を求め、これらの結果を前記の実施例４
の結果と合わせて下記の表６に示した。
リマー電解質電池についても、上記の場合と同様にし
て、１サイクル時と１００サイクル時における放電容量
を測定し、前記の式により１００サイクル時における容
量残存率（％）を求め、これらの結果を前記の実施例４
の結果と合わせて下記の表６に示した。
【００７２】
【表６】
【００７３】この結果から明らかなように、実施例３３
〜３８の各ポリマー電解質電池においても、前記の比較
例１〜４の各ポリマー電解質電池に比べて、１００サイ
クル時における容量残存率が高くなっており、充放電サ
イクル特性が向上していた。
〜３８の各ポリマー電解質電池においても、前記の比較
例１〜４の各ポリマー電解質電池に比べて、１００サイ
クル時における容量残存率が高くなっており、充放電サ
イクル特性が向上していた。
【００７４】また、電解質として、ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1
ＳＯ2 ）2 で表されるイミド系電解質であって、ｍの数
が１〜４の範囲になった電解質を用いた実施例４，３３
〜３５の各ポリマー電解質電池は、上記のｍの数が５に
なったイミド系電解質や、ＬｉＰＦ6 や、ＬｉＢＦ4 を
用いた実施例３６〜３８の各ポリマー電解質電池に比べ
て、１００サイクル時における容量残存率がさらに高く
なって、充放電サイクル特性がより向上していた。
ＳＯ2 ）2 で表されるイミド系電解質であって、ｍの数
が１〜４の範囲になった電解質を用いた実施例４，３３
〜３５の各ポリマー電解質電池は、上記のｍの数が５に
なったイミド系電解質や、ＬｉＰＦ6 や、ＬｉＢＦ4 を
用いた実施例３６〜３８の各ポリマー電解質電池に比べ
て、１００サイクル時における容量残存率がさらに高く
なって、充放電サイクル特性がより向上していた。
【００７５】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明の請求項
１におけるポリマー電解質電池においては、ポリマー電
解質に、前記の化１中における一般式（１）で示される
エチレングリコールメタクリレート化合物と、一般式
（２）で示されるアルキルメタクリレートとの共重合体
を含有するポリマー基材を用いるようにしたため、この
ポリマー電解質のイオン伝導性が高くなると共に化学的
安定性も高くなり、またこのポリマー電解質が非水電解
液を十分に保持するようになり、正極及び負極とポリマ
ー電解質とが接する界面における抵抗が減少し、このポ
リマー電解質電池における充放電サイクル特性が向上し
た。
１におけるポリマー電解質電池においては、ポリマー電
解質に、前記の化１中における一般式（１）で示される
エチレングリコールメタクリレート化合物と、一般式
（２）で示されるアルキルメタクリレートとの共重合体
を含有するポリマー基材を用いるようにしたため、この
ポリマー電解質のイオン伝導性が高くなると共に化学的
安定性も高くなり、またこのポリマー電解質が非水電解
液を十分に保持するようになり、正極及び負極とポリマ
ー電解質とが接する界面における抵抗が減少し、このポ
リマー電解質電池における充放電サイクル特性が向上し
た。
【００７６】また、この発明の請求項２に示すように、
前記の一般式（１）におけるＲ1 が炭素数９以上のアル
キル基であるエチレングリコールメタクリレート化合物
を用いると、このアルキル基が絡み合って３次元の架橋
構造を形成し、ポリマー電解質の安定性及び均質性がさ
らに高くなって、このポリマー電解質電池における充放
電サイクル特性がさらに向上した。
前記の一般式（１）におけるＲ1 が炭素数９以上のアル
キル基であるエチレングリコールメタクリレート化合物
を用いると、このアルキル基が絡み合って３次元の架橋
構造を形成し、ポリマー電解質の安定性及び均質性がさ
らに高くなって、このポリマー電解質電池における充放
電サイクル特性がさらに向上した。
【００７７】また、この発明の請求項３に示すように、
前記の一般式（１）におけるｎの数が１以上２５以下の
エチレングリコールメタクリレート化合物を用いたり、
請求項４に示すように、前記の一般式（２）におけるＲ
2 が炭素数６以上のアルキル基であるアルキルメタクリ
レートを用いると、非水電解液にポリマー電解質が溶解
するのが抑制され、ポリマー電解質電池における充放電
サイクル特性がさらに向上した。
前記の一般式（１）におけるｎの数が１以上２５以下の
エチレングリコールメタクリレート化合物を用いたり、
請求項４に示すように、前記の一般式（２）におけるＲ
2 が炭素数６以上のアルキル基であるアルキルメタクリ
レートを用いると、非水電解液にポリマー電解質が溶解
するのが抑制され、ポリマー電解質電池における充放電
サイクル特性がさらに向上した。
【００７８】さらに、この発明の請求項５に示すよう
に、電解質としてＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）2 で示さ
れるイミド系電解質で、ｍの数が１〜４の範囲のものを
用いると、ポリマー電解質が分解するのが抑制されると
共に、高いイオン伝導性を示し、ポリマー電解質電池に
おける充放電サイクル特性がさらに向上した。
に、電解質としてＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）2 で示さ
れるイミド系電解質で、ｍの数が１〜４の範囲のものを
用いると、ポリマー電解質が分解するのが抑制されると
共に、高いイオン伝導性を示し、ポリマー電解質電池に
おける充放電サイクル特性がさらに向上した。
【００７９】また、この発明におけるポリマー電解質電
池を製造するにあたって、請求項６に示すように、電池
内において、前記の一般式（１）で示されるエチレング
リコールメタクリレート化合物と、一般式（２）で示さ
れるアルキルメタクリレートとを共重合させてポリマー
電解質を製造するようにした場合、正極及び負極とポリ
マー電解質とが接する界面における抵抗が減少し、得ら
れたポリマー電解質電池における充放電サイクル特性が
さらに向上した。
池を製造するにあたって、請求項６に示すように、電池
内において、前記の一般式（１）で示されるエチレング
リコールメタクリレート化合物と、一般式（２）で示さ
れるアルキルメタクリレートとを共重合させてポリマー
電解質を製造するようにした場合、正極及び負極とポリ
マー電解質とが接する界面における抵抗が減少し、得ら
れたポリマー電解質電池における充放電サイクル特性が
さらに向上した。
【図１】この発明の実施例及び比較例において作製した
各ポリマー電解質電池の内部構造を示した断面説明図で
ある。
各ポリマー電解質電池の内部構造を示した断面説明図で
ある。
【符号の説明】 １ 正極 ２ 負極 ３ ポリマー電解質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大下 竜司 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 黒河 宏史 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 神野 丸男 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 藤谷 伸 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 正極と負極とポリマー電解質とを備えた
ポリマー電解質電池において、上記のポリマー電解質
に、下記の化１中における一般式（１）で示されるエチ
レングリコールメタクリレート化合物と、一般式（２）
で示されるアルキルメタクリレートとの共重合体を含む
ポリマー基材を用いたことを特徴とするポリマー電解質
電池。 【化１】 なお、上記の一般式（１）中におけるｎは１以上の整
数、Ｒ1 は水素又は炭素数が１以上のアルキル基であ
り、また一般式（２）中におけるＲ2 は炭素数が４以上
のアルキル基である。 - 【請求項２】 請求項１に記載したポリマー電解質電池
において、前記の一般式（１）におけるＲ1 が炭素数９
以上のアルキル基であるエチレングリコールメタクリレ
ート化合物を用いたことを特徴とするポリマー電解質電
池。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載したポリマー電解
質電池において、前記の一般式（１）におけるｎの数が
１以上２５以下であるエチレングリコールメタクリレー
ト化合物を用いたことを特徴とするポリマー電解質電
池。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項に記載したポ
リマー電解質電池において、前記の一般式（２）におけ
るＲ2 が炭素数６以上のアルキル基を有するアルキルメ
タクリレートを用いたことを特徴とするポリマー電解質
電池。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項に記載したポ
リマー電解質電池において、前記のポリマー電解質に、
ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）2 で示され、ｍの数が１以
上４以下の整数であるイミド系電解質を含有させたこと
を特徴とするポリマー電解質電池。 - 【請求項６】 請求項１〜５の何れか１項に記載したポ
リマー電解質電池を製造するにあたり、電池内におい
て、前記の一般式（１）で示されるエチレングリコール
メタクリレート化合物と、一般式（２）で示されるアル
キルメタクリレートとを共重合させてポリマー電解質を
製造することを特徴とするポリマー電解質電池の製造方
法。 - 【請求項７】 請求項６に記載したポリマー電解質電池
の製造方法において、電池内に重合開始剤を加え、電池
内において、上記の一般式（１）で示されるエチレング
リコールメタクリレート化合物と、一般式（２）で示さ
れるアルキルメタクリレートとを共重合させてポリマー
電解質を製造することを特徴とするポリマー電解質電池
の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11308413A JP2000228221A (ja) | 1998-11-30 | 1999-10-29 | ポリマー電解質電池及びその製造方法 |
| US09/450,506 US6617077B1 (en) | 1998-11-30 | 1999-11-30 | Polymer electrolyte battery and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-338679 | 1998-11-30 | ||
| JP33867998 | 1998-11-30 | ||
| JP11308413A JP2000228221A (ja) | 1998-11-30 | 1999-10-29 | ポリマー電解質電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000228221A true JP2000228221A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=26565536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11308413A Pending JP2000228221A (ja) | 1998-11-30 | 1999-10-29 | ポリマー電解質電池及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6617077B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000228221A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002352858A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Nof Corp | 重合性化合物、電気化学デバイス用電解質および重合性化合物の製造方法 |
| WO2004001878A1 (ja) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | リチウムポリマー二次電池とその製造方法 |
| RU2585170C1 (ru) * | 2015-03-20 | 2016-05-27 | Открытое акционерное общество "Литий-Элемент" | Способ получения электролита для первичных литиевых источников тока |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3615491B2 (ja) * | 2001-03-05 | 2005-02-02 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解質二次電池およびその製造法 |
| KR101244734B1 (ko) * | 2010-11-03 | 2013-03-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| JP5600559B2 (ja) * | 2010-11-15 | 2014-10-01 | 株式会社日立製作所 | リチウム二次電池 |
| US9058995B2 (en) | 2012-04-05 | 2015-06-16 | International Business Machines Corporation | Self-protected drain-extended metal-oxide-semiconductor transistor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732022B2 (ja) | 1986-03-19 | 1995-04-10 | 日立マクセル株式会社 | リチウムイオン伝導性ゲル状電解質 |
| US4908283A (en) | 1986-10-09 | 1990-03-13 | Ube Industries, Ltd. | Preparation of ion conductive solid electrolyte |
| JP2851722B2 (ja) | 1991-07-26 | 1999-01-27 | 日本石油株式会社 | 高分子固体電解質およびその製造方法 |
| JP3130341B2 (ja) | 1991-09-06 | 2001-01-31 | 東芝電池株式会社 | 固体電解質二次電池 |
| US5897974A (en) * | 1996-07-23 | 1999-04-27 | Rohm And Haas Company | Solid polymer electrolyte |
| DE69734339T2 (de) * | 1996-08-07 | 2006-06-01 | Mitsui Chemicals, Inc. | Ionenleitender gelierter Polymerelektrolyt und diesen Elektrolyt enthaltende Feststoffbatterie |
| KR100204262B1 (ko) * | 1996-08-19 | 1999-06-15 | 이서봉 | 중합체 이온 전도막 및 이의 제조 방법 |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP11308413A patent/JP2000228221A/ja active Pending
- 1999-11-30 US US09/450,506 patent/US6617077B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002352858A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Nof Corp | 重合性化合物、電気化学デバイス用電解質および重合性化合物の製造方法 |
| WO2004001878A1 (ja) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | リチウムポリマー二次電池とその製造方法 |
| RU2585170C1 (ru) * | 2015-03-20 | 2016-05-27 | Открытое акционерное общество "Литий-Элемент" | Способ получения электролита для первичных литиевых источников тока |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6617077B1 (en) | 2003-09-09 |
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