[发明专利]固体或凝胶电解质和使用该电解质的电池

说明书

本发明涉及包含电解质盐的电解质和使用相同电解质的电池。

近来，按照电子技术的发展，许多象具有内置摄象机的VTR(磁带录象机)、蜂窝式电话与笔记本电脑这样的小型化便携式电子设备得到广泛应用，并且这些设备的最小化和轻型化已成为研究的目标。电池，特别是二次电池，作为用于这些设备的便携式电源正处于发展阶段。特别地，由于电池能达到高能量密度，锂离子二次电池已引起人们的注意。特别是可能折叠且具备高变化性的形态特征的薄形电池正被积极研究和发展。

在具有高变化性形态特征的电池中，例如，使用无液体泄漏可能的固态电解质。作为固态电解质，例如，其中含有电解质盐的增塑剂保持在高聚合状态的凝胶电解质，以及其中电解质盐分散在高聚合物中的高聚合固体电解质吸引了人们的注意。已作出了关于凝胶电解质或高聚合固体电解质的许多报告。例如，电解质能够用简单方法制备，如含有处于凝胶或固体状态单体的溶液聚合反应。

例如，在正电极和负电极层叠之间置有隔板的电池中，将含有单体的溶液注入隔板而后聚合单体来制备电解质。此外，将含有单体的溶液施加于正电极或负电极而后聚合单体来制备电解质。

但是，在相关技术的电池中，负电极集电体层由铜(Cu)制成，其成为抑制反应的因素，因而中断单体聚合的顺利进行。结果许多未反应的单体残留在电解质中并且残留的单体按照电极反应溶解或反应，导致充/放电效率或充/放电特性的恶化。聚合反应能够通过改变条件来促进，象提高反应温度。但是，若反应温度升高了，电解质就分解了。结果充/放电效率或充/放电特性也被恶化。

本发明被设计来克服前述问题。本发明的目的是提供一种能得到极好的电解质的电解质以及使用这种电解质的电池。

本发明的电解质由聚合反应来制备并且含有羧酸、碱金属羧酸盐及碱土金属羧酸盐中的至少一种或多种。

本发明的电池含有正电极、负电极和电解质。电解质由聚合反应来制备并且含有羧酸、碱金属羧酸盐及碱土金属羧酸盐中的至少一种或多种。本发明的电解质至少含有羧酸或羧酸盐。因此，如果电解质含有通过比如单体聚合得到的高聚合物，甚至在有铜存在的情况下单体的聚合也能够顺利进行。结果，能够得到具有少量残留单体的高质量的电解质。

由于电池含有本发明的电解质，本发明的电池显现出极好的电池特性。

本发明的其它及进一步的目的、特征和优点将从下面的描述中更充分地表现。

图1是表示根据本发明第一实施例电池结构的平面图。

图2是沿图1中线A-A切割的电池的剖面图。

图3是表示根据本发明第二实施例电池结构的剖面图。

在下文中，本发明的实施例将参考附图被详细描述。

[第一实施例]

图1表示根据本发明第一实施例电池的平面结构。图2是沿图1中线A-A切割的剖面结构。电池通过封装电池装置20得到，在外部腔室30内正电极引线11和负电极引线12连接到该电池。电池装置20具有一个结构，其中正电极21和负电极22以隔板23层叠，电解质被置入二者之间。

正电极21的组成为，例如，正电极混合层21a和正电极集电体层21b。正电极混合层21a被置于正电极集电体层21b一侧。尽管图中未表示，正电极混合层21a可以被置于正电极集电体层21b两侧。正电极集电体层21b例如包含铝(Al)，且特别例如是由铝箔制成。

正电极混合层21a的组成例如包含正电极材料、象碳黑或石墨这样的导电剂，和象聚偏氟乙烯这样的粘合剂。正电极材料的更好的例子是含有锂(Li)的锂复合氧化物或锂复合硫化物，象TiS₂、MoS₂、NbSe₂或V₂O₅这样不含锂的金属硫化物或氧化物，特定高聚合材料，以及根据电池的用途从上述提到的组中选择一种或两种或更多。