JPH0470746B2 - - Google Patents
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- JPH0470746B2 JPH0470746B2 JP61220014A JP22001486A JPH0470746B2 JP H0470746 B2 JPH0470746 B2 JP H0470746B2 JP 61220014 A JP61220014 A JP 61220014A JP 22001486 A JP22001486 A JP 22001486A JP H0470746 B2 JPH0470746 B2 JP H0470746B2
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Classifications
-
- 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
-
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
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- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、全固体形二次電池の電解質に関する
もので、特に高分子固体電解質の改良に関するも
のである。
もので、特に高分子固体電解質の改良に関するも
のである。
従来技術とその問題点
リチウムのイオン導電性固体電解質として、
LiCO4等のLi塩を溶解させたポリエチレンオキ
シド（PEO）に代表される高分子固体電解質が
ある。このものは薄膜への加工が容易であるこ
と、強度が大でしかも柔軟性があること等の長所
を有する。
LiCO4等のLi塩を溶解させたポリエチレンオキ
シド（PEO）に代表される高分子固体電解質が
ある。このものは薄膜への加工が容易であるこ
と、強度が大でしかも柔軟性があること等の長所
を有する。
しかしながら、従来のPEOにおいては、直鎖
形（二官能）を用いてLi塩を溶解させる段階で
PEOの結晶化が起こり、イオンの移動度が低下
する。このために、高い導電率が得られないとい
う欠点があつた。
形（二官能）を用いてLi塩を溶解させる段階で
PEOの結晶化が起こり、イオンの移動度が低下
する。このために、高い導電率が得られないとい
う欠点があつた。
この改良として、三官能性ポリエーテルをイソ
シアナート塩で架橋した三次元架橋体が提案され
ている。これは、ポリマーの結晶化が抑制されて
いるために、従来より高いイオン導電性が得られ
た。しかしながら、これらのイオン導電性は室温
で10-5Sm-1であり、電池が一般に使用される室
温において、充分な性能が発揮できないという欠
点があつた。
シアナート塩で架橋した三次元架橋体が提案され
ている。これは、ポリマーの結晶化が抑制されて
いるために、従来より高いイオン導電性が得られ
た。しかしながら、これらのイオン導電性は室温
で10-5Sm-1であり、電池が一般に使用される室
温において、充分な性能が発揮できないという欠
点があつた。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたもので
あり、イオン導電性の高い、高分子固体電解質を
提供することを目的とする。
あり、イオン導電性の高い、高分子固体電解質を
提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するべく、ポリエーテ
ルを架橋した高分子化合物に金属塩を溶解した固
体電解質において、該高分子化合物が多官能性水
酸基を有するポリエーテルとジアクリレートによ
つてエーテル結合することにより架橋したことを
特徴とする高分子固体電解質である。
ルを架橋した高分子化合物に金属塩を溶解した固
体電解質において、該高分子化合物が多官能性水
酸基を有するポリエーテルとジアクリレートによ
つてエーテル結合することにより架橋したことを
特徴とする高分子固体電解質である。
即ち、アクレートのようなα，β−不飽和カル
ボニル化合物は、水酸基、アミノ基、メルカプト
基などの活性水素を有する官能基と反応して付加
化合物を作ることは、Michael付加反応として知
られている。
ボニル化合物は、水酸基、アミノ基、メルカプト
基などの活性水素を有する官能基と反応して付加
化合物を作ることは、Michael付加反応として知
られている。
この反応を三官能以上の多官能性水酸基を有す
るポリオールとジアクリレートの反応に応用する
ならば、Michael付加反応の結果としてエーテル
結合によつて架橋した三次元ポリマーが得られる
ことになる。
るポリオールとジアクリレートの反応に応用する
ならば、Michael付加反応の結果としてエーテル
結合によつて架橋した三次元ポリマーが得られる
ことになる。
多官能性水酸基を有するポリエーテルとジアク
リレートとの反応で得られた三次元ポリエーテル
とは、その架橋構造の中にアルカリ金属塩などの
金属塩を溶解させることができ、しかもエーテル
結合によつて生成した架橋ポリマーであるため
に、分子間水素結合のない、ガラス転移温度の低
い構造となり、溶解した金属塩イオンの泳動が極
めて容易になる特徴がある。
リレートとの反応で得られた三次元ポリエーテル
とは、その架橋構造の中にアルカリ金属塩などの
金属塩を溶解させることができ、しかもエーテル
結合によつて生成した架橋ポリマーであるため
に、分子間水素結合のない、ガラス転移温度の低
い構造となり、溶解した金属塩イオンの泳動が極
めて容易になる特徴がある。
多官能性水酸基を有するポリエーテルとして
は、例えばグリセリンとエチレンオキシドあるい
はプロピレンオキシドとの反応で得られたポリエ
ーテルが例示されるが、これに限定されるもので
はない。
は、例えばグリセリンとエチレンオキシドあるい
はプロピレンオキシドとの反応で得られたポリエ
ーテルが例示されるが、これに限定されるもので
はない。
ジアクリレートとしてはジエチレングリコール
ジアクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、あるいはハイドロキノンジアクリレー
トなどのようにグリコールあるいは二価フエノー
ルから誘導される脂肪族、芳香族ジアクリレート
が用いられる。
ジアクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、あるいはハイドロキノンジアクリレー
トなどのようにグリコールあるいは二価フエノー
ルから誘導される脂肪族、芳香族ジアクリレート
が用いられる。
実施例
以下に本発明の詳細について、一実施例により
説明する。アセトニトリル10部、三官能性ポリエ
ーテル10部、当量のエチレングリコールジアクリ
レート、少量のカリウムメトキシドを数時間混合
攪拌した。
説明する。アセトニトリル10部、三官能性ポリエ
ーテル10部、当量のエチレングリコールジアクリ
レート、少量のカリウムメトキシドを数時間混合
攪拌した。
この混合物をガラスシヤーレ上に流延し、40℃
の不活性ガス雰囲気中で放置し、架橋体フイルム
を得た。フイルムの未反応物を除去した後、80℃
にて真空乾燥した。次に、トリフロロメタンサル
ホン酸リチウム−アセトン溶液中にフイルムを浸
漬させることにより、トリフロロメタンサルホン
酸リチウムを溶解させた。80℃において真空乾燥
し、本発明の固体電解質を得た。
の不活性ガス雰囲気中で放置し、架橋体フイルム
を得た。フイルムの未反応物を除去した後、80℃
にて真空乾燥した。次に、トリフロロメタンサル
ホン酸リチウム−アセトン溶液中にフイルムを浸
漬させることにより、トリフロロメタンサルホン
酸リチウムを溶解させた。80℃において真空乾燥
し、本発明の固体電解質を得た。
本発明の高分子固体電解質は、室温で10-4
Sm-1を示し、ガラス転移点は従来の−60℃に対
し、−70℃と低く良好な充放電性能を示し、十分
に実用に供し得るものであることが判つた。第１
図に本発明の高分子固体電解質と従来品（上記実
施例において、エチレングリコールジアクリレー
トに替えて、ヘキサメチレンジイソシアナートを
用いたもの。）とのイオン導電率と温度との関係
を示した。
Sm-1を示し、ガラス転移点は従来の−60℃に対
し、−70℃と低く良好な充放電性能を示し、十分
に実用に供し得るものであることが判つた。第１
図に本発明の高分子固体電解質と従来品（上記実
施例において、エチレングリコールジアクリレー
トに替えて、ヘキサメチレンジイソシアナートを
用いたもの。）とのイオン導電率と温度との関係
を示した。
固体電解質の導電性を決定する要素として、高
分子構造の柔らかさが挙げられる。固い構造の高
分子を用いた固体電解質では、金属イオン移動度
が低下する。イソシアナート塩によるウレタン結
合は、 であり、（架橋剤にヘキサメチレンジイソシアナ
ートを用いた従来品）結合部分の構造が固い上、
近隣する結合同志が水素結合するため、イオンの
移動度は低く抑えられる。
分子構造の柔らかさが挙げられる。固い構造の高
分子を用いた固体電解質では、金属イオン移動度
が低下する。イソシアナート塩によるウレタン結
合は、 であり、（架橋剤にヘキサメチレンジイソシアナ
ートを用いた従来品）結合部分の構造が固い上、
近隣する結合同志が水素結合するため、イオンの
移動度は低く抑えられる。
本発明では、エチレングリコールジアクリレー
トを架橋剤に用い、エーテル結合を導入すること
により、 の柔らかい高分子構造の固体電解質を得る。これ
によつてイオン伝導度が改良できた。
トを架橋剤に用い、エーテル結合を導入すること
により、 の柔らかい高分子構造の固体電解質を得る。これ
によつてイオン伝導度が改良できた。
発明の効果
上述した如く、本発明はイオン導電性の高い高
分子固体電解質を提供することが出来るので、そ
の工業的価値は極めて大である。
分子固体電解質を提供することが出来るので、そ
の工業的価値は極めて大である。
第１図は本発明の高分子固体電解質と従来品と
のイオン導電率を比較した図である。
のイオン導電率を比較した図である。
Claims (1)
- １ ポリエーテルを架橋した高分子化合物に金属
塩を溶解した固体電解質において、該高分子化合
物が多官能性水酸基を有するポリエーテルとジア
クリレートとの反応によつてエーテル結合するこ
とにより架橋したことを特徴とする高分子固体電
解質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220014A JPS6376273A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 高分子固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220014A JPS6376273A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 高分子固体電解質 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376273A JPS6376273A (ja) | 1988-04-06 |
| JPH0470746B2 true JPH0470746B2 (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=16744579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61220014A Granted JPS6376273A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 高分子固体電解質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6376273A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02253571A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Japan Storage Battery Co Ltd | ポリマー電解質二次電池 |
| WO1993020594A1 (en) * | 1992-04-06 | 1993-10-14 | Yuasa Corporation | Cell |
| EP0603793A3 (en) * | 1992-12-25 | 1995-11-08 | Yoshida Kogyo Kk | Organic solid electrolyte and coloring-discoloring device using the same. |
| JP4894083B2 (ja) * | 2000-09-28 | 2012-03-07 | 日産自動車株式会社 | 全固体ポリマー電池およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP61220014A patent/JPS6376273A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6376273A (ja) | 1988-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |