[发明专利]聚合物凝胶电解质和使用它的聚合物二次电池无效

专利信息
申请号: 200980160379.X 申请日: 2009-07-09
公开(公告)号: CN102473966A 公开(公告)日: 2012-05-23
发明(设计)人: 河野安孝;宇津木功二;小林広司;石川仁志;菊田学;河野通之 申请(专利权)人: NEC能源元器件株式会社;第一工业制药株式会社
主分类号: H01M10/40 分类号: H01M10/40
代理公司: 北京泛诚知识产权代理有限公司 11298 代理人: 陈波;林宇清
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 聚合物 凝胶 电解质 使用 二次 电池
【说明书】:

技术领域

本发明涉及聚合物凝胶电解质和使用它的聚合物二次电池。

背景技术

由于聚合物二次电池例如锂聚合物电池可以做得细小,因此对其形状的选择具有很高自由度,并且由于不使用电解溶液而具有较高安全性,因此它以作为移动装置等的电源而著称。最近,随着移动装置功能的增加,锂聚合物电池的技术开发目标是获得高能量并改进高能电池所需的电池特征。

具体来说,显著的技术难题是进一步改进安全性、高温储存特征和循环特征等。循环特征已通过对所使用的聚合物材料进行设计而得到改进。在专利文献1中,描述了通过使用包含物理交联型聚合物和化学交联型聚合物的凝胶电解质来改进循环特征。另一方面,在专利文献2中,描述了通过修饰所使用的隔离板的表面来改进预凝胶溶液的渗透性。在专利文献3中,描述了通过使用交联材料使电解溶液胶凝并使用不导电多孔材料和电绝缘粒子作为隔离板,获得了具有出色电池性能和高安全性的锂聚合物电池。此外,在非专利文献1中,在使用凝胶电解质的聚合物二次电池中进行了例如电极材料和电池形状的研究,例如尽管人造石墨(烧结石墨)作为阳极材料价格昂贵,但它可用于抑制电池膨胀或改进循环特征。

如上所述,在使用凝胶电解质的聚合物二次电池中,凝胶电解质材料的选择以及电极材料、电池形状、电池生产条件和电解溶液的选择等,是非常重要的。

[引用文献名单]

[专利文献]

专利文献1:JP2002-100406A1

专利文献2:JP2003-257490A1

专利文献3:JP2009-70605A1

专利文献4:WO85/03075

[非专利文献]

非专利文献1:Kanemura Kiyoshi,《聚合物电池的最新技术II》(Lastest Technology of Polymer Battery II),第242-247页,(CMCPublishing Co.,Ltd.;2003)

发明概述

技术难题

然而,因为凝胶电解质与电解溶液相比具有较低离子传导性,因此使用凝胶电解质的聚合物二次电池与使用电解溶液的二次电池相比,一般具有较差的循环特征。此外,聚合物二次电池在高温储存中或高温下的循环中具有内部阻抗,因此不具有应用于电动车、蓄电池等的电池所需的足够特征。

为了解决上述问题而做出了本发明。换句话说,本发明待解决的问题是抑制聚合物二次电池的电池膨胀和改进聚合物二次电池的循环特征和高温储存特征。

难题的解决方法

为了解决上述难题,本发明提供了一种聚合物凝胶电解质,其包含:非质子溶剂、支持性盐、包括至少两个磺酰基的环磺酸酯以及通过对下面通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯进行交联而获得的交联聚合物。此外,本发明提供了包含阴极、阳极和聚合物凝胶电解质的聚合物二次电池。

[化学式1]

在在通式(1)中,n满足1800<n<3000,并且m满足350<m<600。

发明的有利效果

根据本发明,聚合物二次电池的电池膨胀可以被抑制,并且聚合物二次电池的循环特征和高温储存特征可以被改进。

附图说明

图1解释了本发明的聚合物二次电池中阴极的组成。

图2解释了本发明的聚合物二次电池中阳极的组成。

图3解释了本发明的聚合物二次电池缠绕后电池元件的组成。

图4解释了本发明的锂聚合物二次电池的组成。

附图参考标号的说明

1阴极

2铝箔

3阴极活性材料涂层部分

4无阴极活性材料涂层部分

5阴极活性材料单面涂层部分

6阴极导电片

7阳极

8铜箔

9阳极活性材料涂层部分

10阳极活性材料单面涂层部分

11无阳极活性材料涂层部分

12阳极导电片

13隔离板

14聚合物凝胶电解质

15层压外壳体

实施方案描述

<聚合物凝胶电解质>

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