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JP2000207934A - Ion conductive high polymer gel electrolyte and solid battery using the same - Google Patents

Ion conductive high polymer gel electrolyte and solid battery using the same

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Publication number
JP2000207934A
JP2000207934A JP11008458A JP845899A JP2000207934A JP 2000207934 A JP2000207934 A JP 2000207934A JP 11008458 A JP11008458 A JP 11008458A JP 845899 A JP845899 A JP 845899A JP 2000207934 A JP2000207934 A JP 2000207934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbonate
electrolyte
polymer gel
gel electrolyte
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11008458A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chiho Hirano
野 千 穂 平
Hiroaki Tan
弘 明 丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP11008458A priority Critical patent/JP2000207934A/en
Publication of JP2000207934A publication Critical patent/JP2000207934A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion conductive high polymer gel electrolyte causing no change of a prepared composition by volatilization of solvent, when manufacturing and superior in conductivity at a low temperature. SOLUTION: This electrolyte is high polymer gel electrolyte, containing (i) nonaqueous electrolyte comprising nonaqueous solvent and electrolyte salt and (ii) a high polymer matrix, and it contains at least one kind of cyano-ethyl- ether compound expressed by the general formula, X-(OR)n-O(CH2)m-CN.(In the formula, X indicates 1-10C hydrocarbon radical a fluorine atom substitution 1-10C hydrocarbon radical, and R indicates an 2-4C alkylene radical having 2-4 (m) is 1 or 2 and (n) is an integer of 0-30).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、シアノエチルエーテル化
合物を含むイオン伝導性高分子ゲル電解質、および該イ
オン伝導性高分子ゲル電解質を使用した固体電池に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ion-conductive polymer gel electrolyte containing a cyanoethyl ether compound and a solid-state battery using the ion-conductive polymer gel electrolyte.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】電池の主要構成要素として正極、
負極、電解液があげられており、従来、このような電池
に使用される電池容器には、電解液の漏れ、電解液の揮
発による電池寿命の低下を防止するために電池容器には
剛直で密封性が高く、かつ耐圧性に優れた構造(円筒、
角型、コイン型)が求められている。特に、近年、様々
な形状の電池がが要求されるようになり、偏平で大面積
の電池の開発も行われている。
BACKGROUND OF THE INVENTION A positive electrode is a major component of a battery,
A negative electrode and an electrolytic solution are mentioned. Conventionally, a battery container used for such a battery is rigid in order to prevent leakage of the electrolytic solution and a reduction in battery life due to volatilization of the electrolytic solution. Highly sealed and pressure-resistant structure (cylindrical,
(Square type, coin type) are required. In particular, in recent years, batteries of various shapes have been required, and flat, large-area batteries have been developed.

【0003】このような電池として、従来使用されてき
た電解液の代わりに、固体電解質が使用された固体電池
が注目を浴びている。このような固体電池に使用される
固体電解質としては各種セラミックス、NASIKO
N、LISICONなどの無機伝導性ガラス、高分子マ
トリクスと電解質塩の固溶体からなる高分子ゲル電解質
が知られている。
[0003] As such a battery, a solid battery using a solid electrolyte in place of a conventionally used electrolyte has been receiving attention. As solid electrolytes used for such solid state batteries, various ceramics, NASIKO
Inorganic conductive glasses such as N and LISICON, and polymer gel electrolytes comprising a solid solution of a polymer matrix and an electrolyte salt are known.

【0004】しかしながら、無機系伝導性ガラスは材料
としての安定性が低く、電池システムが限定されるなど
の問題があった。これに対し、高分子ゲル電解質は加工
性の点で優れているものの、イオン伝導度が低いなどの
問題があった。
[0004] However, inorganic conductive glass has a problem that its stability as a material is low and the battery system is limited. On the other hand, the polymer gel electrolyte is excellent in workability, but has problems such as low ionic conductivity.

【0005】このような問題を解決するため、たとえば
ポリシロキサン(US5,123,512)、ポリホス
ファゼン(US4,840,856)などを高分子マト
リクスとした高分子ゲル電解質、ポリエチレンオキサイ
ド架橋体(US5,037,712、US5,229,
225、US5,009,97US5,102,75
2)、エチレンオキサイド系共重合体(US4,81
8,644、特開平3−24164)、ビニル共重合体
(特開平7−320781号)、エポキシ系樹脂(US
5,006,431)などを高分子マトリクスとした高
分子ゲル電解質が提案されている。
In order to solve such problems, for example, a polymer gel electrolyte using a polysiloxane (US Pat. No. 5,123,512) or polyphosphazene (US Pat. No. 4,840,856) as a polymer matrix, and a crosslinked polyethylene oxide (US Pat. , 037,712, US5,229,
225, US5,009,97 US5,102,75
2), ethylene oxide-based copolymer (US Pat. No. 4,811)
8,644, JP-A-3-24164), vinyl copolymer (JP-A-7-32081), epoxy resin (US
5,006,431) has been proposed as a polymer gel electrolyte using a polymer matrix.

【0006】しかしながら、これらの高分子ゲル電解質
は、低温を含む広い温度域で高いイオン伝導度をもたせ
るため、可塑剤として、粘度が低く、沸点も低い溶媒、
例えば鎖状エステルや鎖状カーボネートなどを用いるこ
とが多く、このため高分子マトリックスを可塑剤に溶解
させたり、または可塑剤を含むモノマーを重合したりす
る際に、使用した溶媒が揮発しやすく、目的の組成比を
もつゲル状高分子電解質を作製しにくいという問題点が
あった。一方、可塑剤として使用した非水溶媒が、たと
えばエチレンカーボネートおよび/またはプロピレンカ
ーボネートなどの高沸点溶媒からなる場合、低温におけ
るイオン伝導度が低いなど、電池用の高分子ゲル電解質
として必ずしも十分な性能を有するものは得られていな
かった。
However, these polymer gel electrolytes have high ionic conductivity in a wide temperature range including a low temperature, and therefore, as a plasticizer, a solvent having a low viscosity and a low boiling point,
For example, a chain ester or a chain carbonate is often used.For this reason, when a polymer matrix is dissolved in a plasticizer or when a monomer containing a plasticizer is polymerized, the solvent used is easily volatilized, There is a problem that it is difficult to produce a gel polymer electrolyte having a desired composition ratio. On the other hand, when the non-aqueous solvent used as the plasticizer is composed of a high-boiling solvent such as ethylene carbonate and / or propylene carbonate, the ionic conductivity at a low temperature is low, and the performance is not necessarily sufficient as a polymer gel electrolyte for batteries. Was not obtained.

【0007】このような情況のもと、本発明者らは、鋭
意検討した結果、特定のシアノエチルエーテル化合物を
含む非水溶媒を使用することで、特に低温でイオン伝導
度が高く、かつ組成が変化しにくい高分子ゲル電解質が
得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
Under these circumstances, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, the use of a non-aqueous solvent containing a specific cyanoethyl ether compound has particularly high ionic conductivity and a low composition at low temperatures. The inventors have found that a polymer gel electrolyte that is hard to change can be obtained, and have completed the present invention.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明は、製造時に溶媒が揮発して仕込
み組成が変化したりすることがなく、しかも低温時に伝
導性に優れたイオン伝導性高分子ゲル電解質、および該
イオン伝導性高分子ゲルを使用した固体電池を提供する
ことを目的としている。
An object of the present invention is to provide an ion-conductive polymer gel electrolyte which is free from volatilization of the solvent during production and does not change the charge composition, and has excellent conductivity at low temperatures. It is intended to provide a solid battery using a gel.

【0009】[0009]

【発明の概要】本発明に係るイオン導電性高分子ゲル電
解質は、非水溶媒と電解質塩とからなる非水電解液、お
よび高分子マトリクスを含有する高分子ゲル電解質であ
り、該非水溶媒として、少なくとも1種の下記一般式
[1]で表されるシアノエチルエーテル化合物を含むこ
とを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The ion-conductive polymer gel electrolyte according to the present invention is a non-aqueous electrolyte comprising a non-aqueous solvent and an electrolyte salt, and a polymer gel electrolyte containing a polymer matrix. And at least one cyanoethyl ether compound represented by the following general formula [1].

【0010】 X−(OR)n−O(CH2)m−CN [1] (式[1]中、Xは、炭素原子数1〜10の炭化水素基
または炭素原子数1〜10のフッ素原子置換炭化水素基
を示し、Rは炭素原子数2〜4のアルキレン基を示す。
またmは1もしくは2であり、nは0〜30の整数であ
る。)
X— (OR) n —O (CH 2 ) m —CN [1] (In the formula [1], X represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine group having 1 to 10 carbon atoms. It represents an atom-substituted hydrocarbon group, and R represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
M is 1 or 2, and n is an integer of 0 to 30. )

【0011】[0011]

【発明の具体的説明】以下、本発明について、具体的に
説明する。本発明に係るイオン導電性高分子ゲル電解質
は、非水溶媒と電解質塩とからなる非水電解液、および
高分子マトリクスを含有するものであって、非水電解液
の溶媒として、特定のシアノエチルエーテル化合物を使
用することに特徴がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described specifically. The ion-conductive polymer gel electrolyte according to the present invention is a non-aqueous electrolyte comprising a non-aqueous solvent and an electrolyte salt, and a polymer matrix containing, as a solvent of the non-aqueous electrolyte, a specific cyanoethyl It is characterized by using an ether compound.

【0012】まず本発明に係るイオン伝導性高分子ゲル
電解質を構成する各成分について説明する。 [非水電解液]シアノエチルエーテル化合物 本発明では、非水溶媒としてシアノエチルエーテル化合
物としては、下記一般式[1]で表される化合物を使用
する。
First, each component constituting the ion-conductive polymer gel electrolyte according to the present invention will be described. [Non-Aqueous Electrolyte] Cyanoethyl Ether Compound In the present invention, a compound represented by the following general formula [1] is used as a non-aqueous solvent as a cyanoethyl ether compound.

【0013】 X−(OR)n−O(CH2)m−CN [1] 前記式[1]中、Xは炭素原子数1〜10の炭化水素基
または炭素原子数1〜10のフッ素原子置換炭化水素基
であり、具体的には、メチル基(−CH3)、エチル基
(−CH2CH3)、プロピル基(−CH2CH2
3)、イソプロピル基(−CH2(CH3)2)、n−ブチ
ル基(−CH2CH2CH2CH3)、イソブチル基、sec-
ブチル基、tert−ブチル基(−C(CH3)3)、フェニル
基(−C65)、CF3CH2基、CF3基、CH2FCH
2基、p-F-C64基などが挙げられ、この中ではメチル
基(−CH3)、エチル基(−CH2CH3)が好まし
い。
X— (OR) n —O (CH 2 ) m —CN [1] In the above formula [1], X represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine atom having 1 to 10 carbon atoms. A substituted hydrocarbon group, specifically, a methyl group (—CH 3 ), an ethyl group (—CH 2 CH 3 ), a propyl group (—CH 2 CH 2 C)
H 3), isopropyl group (-CH 2 (CH 3) 2 ), n- butyl (-CH 2 CH 2 CH 2 CH 3), an isobutyl group, sec-
Butyl group, tert- butyl group (-C (CH 3) 3) , phenyl group (-C 6 H 5), CF 3 CH 2 groups, CF 3 groups, CH 2 FCH
2 group, is like p-F-C 6 H 4 group, a methyl group in this (-CH 3), an ethyl group (-CH 2 CH 3) are preferred.

【0014】また前記式[1]中、Rは、炭素原子数2
〜4の炭化水素基であり、具体的には、−CH2CH
2−、−CH2CH(CH3)−、−CH2CH(CH2CH3)
−、−CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH(CH3)
−、−CH2CH2(CH2OCH3)−が挙げられ、好まし
くは、−CH2CH2−、−CH2CH(CH3)−である。
In the above formula [1], R represents 2 carbon atoms.
A to 4 hydrocarbon groups, specifically, -CH 2 CH
2 -, - CH 2 CH ( CH 3) -, - CH 2 CH (CH 2 CH 3)
-, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH (CH 3)
-, - CH 2 CH 2 ( CH 2 OCH 3) - and the like, preferably, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) - it is.

【0015】さらにまた前記式[1]中、mは1もしく
は2であり、nは0〜30の整数であり、好ましくは0
〜10であり、さらに好ましくは、0〜3の整数であ
る。このような式[1]で表されるシアノエチルエーテ
ル化合物としては、 CH3O−CH2CN CH3O−CH2CH2CN CH3CH2O−CH2CH2CN C65O−CH2CH2CN
Further, in the above formula [1], m is 1 or 2, and n is an integer of 0 to 30, preferably 0.
And more preferably an integer of 0 to 3. Such cyanoethyl ether compound represented by the formula [1], CH 3 O- CH 2 CN CH 3 O-CH 2 CH 2 CN CH 3 CH 2 O-CH 2 CH 2 CN C 6 H 5 O- CH 2 CH 2 CN

【0016】[0016]

【化2】 Embedded image

【0017】CH3−OCH2CH2−OCH2CH2CN CH3CH2−OCH2CH2−OCH2CH2CN CH3−(OCH2CH2)2−OCH2CH2CN CH3−(OCH2CH2)10−OCH2CH2CN CH3−OCH2CH(CH3)−OCH2CH2CN CH3−(OCH2CH(CH3))10−OCH2CH2CN CF3O−CH2CH2CN CH2FCH2O−CH2CH2CN CF3CH2O−CH2CH2CN p-F-C64O−CH2CH2CNCH 3 —OCH 2 CH 2 —OCH 2 CH 2 CN CH 3 CH 2 —OCH 2 CH 2 —OCH 2 CH 2 CN CH 3 — (OCH 2 CH 2 ) 2 —OCH 2 CH 2 CN CH 3 (OCH 2 CH 2) 10 -OCH 2 CH 2 CN CH 3 -OCH 2 CH (CH 3) -OCH 2 CH 2 CN CH 3 - (OCH 2 CH (CH 3)) 10 -OCH 2 CH 2 CN CF 3 O-CH 2 CH 2 CN CH 2 FCH 2 O-CH 2 CH 2 CN CF 3 CH 2 O-CH 2 CH 2 CN p-F-C 6 H 4 O-CH 2 CH 2 CN

【0018】[0018]

【化3】 Embedded image

【0019】CF3−OCH2CH2−OCH2CH2CN CH2FCH2−OCH2CH2−OCH2CH2CN CF3CH2−OCH2CH2−OCH2CH2CN CF3CH2−(OCH2CH2)2−OCH2CH2CN CF3CH2−(OCH2CH2)10−OCH2CH2CN CF3CH2−OCH2CH(CH3)−OCH2CH2CN CF3CH2−(OCH2CH(CH3))10−OCH2CH2
N などが挙げられる。
CF 3 —OCH 2 CH 2 —OCH 2 CH 2 CN CH 2 FCH 2 —OCH 2 CH 2 —OCH 2 CH 2 CN CF 3 CH 2 —OCH 2 CH 2 —OCH 2 CH 2 CN CF 3 CH 2 - (OCH 2 CH 2) 2 -OCH 2 CH 2 CN CF 3 CH 2 - (OCH 2 CH 2) 10 -OCH 2 CH 2 CN CF 3 CH 2 -OCH 2 CH (CH 3) -OCH 2 CH 2 CN CF 3 CH 2 - (OCH 2 CH (CH 3)) 10 -OCH 2 CH 2 C
N and the like.

【0020】これらのうち、特に好ましいシアノエチル
エーテル化合物は、 CH3O−CH2CH2CN CH3CH2O−CH2CH2CN CH3CH2−OCH2CH2−OCH2CH2CN である。
Among these, a particularly preferred cyanoethyl ether compound is CH 3 O—CH 2 CH 2 CN CH 3 CH 2 O—CH 2 CH 2 CN CH 3 CH 2 —OCH 2 CH 2 —OCH 2 CH 2 CN is there.

【0021】これらのシアノエチルエーテル化合物は、
融点が低く、電気化学的な酸化・還元を受けにくいとい
う特性を有している。また、同じ鎖状化合物である鎖状
カーボネートに比べ、沸点が高いわりに粘度が小さいと
いう特性も有している。
These cyanoethyl ether compounds are
It has a low melting point and is less susceptible to electrochemical oxidation and reduction. In addition, it has a characteristic that the boiling point is high and the viscosity is small as compared with the chain carbonate which is the same chain compound.

【0022】上記のシアノエチルエーテル化合物は単独
で、非水電解液用の非水溶媒として使用することもでき
るが、上記シアノエチルエーテル化合物と他の非水溶媒
との混合溶媒として用いることもできる。
The above-mentioned cyanoethyl ether compound can be used alone as a non-aqueous solvent for a non-aqueous electrolyte, but can also be used as a mixed solvent of the above-mentioned cyanoethyl ether compound and another non-aqueous solvent.

【0023】このような他の非水溶媒としては、イオン
電導度向上の点で、環状炭酸エステルおよび/または鎖
状炭酸エステルが好ましい。環状炭酸エステル 環状炭酸エステルとしては、下記一般式[A]で表され
る炭素原子数2〜5のアルキレン基を含む環状炭酸エス
テル類が好適に使用される。
As such other non-aqueous solvents, cyclic carbonates and / or chain carbonates are preferable from the viewpoint of improving ionic conductivity. As the cyclic carbonate , a cyclic carbonate containing an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms represented by the following general formula [A] is preferably used.

【0024】[0024]

【化4】 Embedded image

【0025】(式中、nは0〜3の整数である) このような環状炭酸エステルとして具体的には、下式
[2]で表される環状炭酸エステルが挙げられる。
(Wherein, n is an integer of 0 to 3) Specific examples of such a cyclic carbonate include a cyclic carbonate represented by the following formula [2].

【0026】[0026]

【化5】 Embedded image

【0027】ここで、Ra、Rbは互いに同一であっても
異なっていてもよく、水素原子、直鎖状,分枝状,環状の
アルキル基、または水素の一部または全部をフッ素、塩
素または臭素の少なくとも1種で置換したハロゲン置換
アルキル基を示す。直鎖状アルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素原子数
1〜4の直鎖状アルキル基が好ましい。分枝状アルキル
基としては、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチ
ル基、tert-ブチル基などの炭素原子数3〜6の分岐状
アルキル基が好ましい。環状アルキル基としては、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、1−メチル−シクロ
ヘキシル基など炭素原子数5〜10の環状アルキル基が
好ましい。
Here, R a and R b may be the same or different from each other, and a hydrogen atom, a linear, branched, or cyclic alkyl group, or part or all of hydrogen is replaced with fluorine, It represents a halogen-substituted alkyl group substituted with at least one of chlorine and bromine. As the linear alkyl group, a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group is preferable. As the branched alkyl group, a branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms such as an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group is preferable. As the cyclic alkyl group, a cyclic alkyl group having 5 to 10 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a 1-methyl-cyclohexyl group is preferable.

【0028】このような式[2]で表される環状炭酸エ
ステルとして、具体的には、エチレンカーボネート、プ
ロピレンカーボネート、1,2-ブチレンカーボネート、2,
3-ブチレンカーボネート、1,3-プロピレンカーボネー
ト、1,3-ブチレンカーボネート、2,4-ペンチレンカーボ
ネート、1,3-ペンチレンカーボネート、ビニレンカーボ
ネートなどが挙げられる。
Specific examples of the cyclic carbonate represented by the formula [2] include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate,
Examples thereof include 3-butylene carbonate, 1,3-propylene carbonate, 1,3-butylene carbonate, 2,4-pentylene carbonate, 1,3-pentylene carbonate, and vinylene carbonate.

【0029】また、前記プロピレンカーボネートなどの
メチル基が水素の一部または全部をフッ素、塩素または
臭素の少なくとも1種で置換したハロゲン置換環状炭酸
エステルを用いることができる。
Further, a halogen-substituted cyclic carbonate in which a methyl group such as propylene carbonate or the like has part or all of hydrogen substituted with at least one of fluorine, chlorine and bromine can be used.

【0030】また、環状炭酸エステルとしては、上記式
[2]で表される5員環化合物の他に、上記式[A]中
のnが1である6員環化合物も好適に使用することがで
きる。
As the cyclic carbonic acid ester, in addition to the 5-membered ring compound represented by the above formula [2], a 6-membered ring compound wherein n in the above formula [A] is 1 is preferably used. Can be.

【0031】これらの環状炭酸エステルのうち、特に、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが好適
に使用される。なお、このような環状炭酸エステルは2
種以上を混合して使用することもできる。
Of these cyclic carbonates,
Ethylene carbonate and propylene carbonate are preferably used. In addition, such a cyclic carbonate is 2
A mixture of more than one species can be used.

【0032】鎖状炭酸エステル また鎖状炭酸エステルとしては、炭素原子数が1〜10
の炭化水素基を含む鎖状炭酸エステル化合物が好適に使
用される。このような鎖状炭酸エステルとしては、下記
一般式[3]で表される炭酸エステル類が挙げられる。
The chain carbonate or the chain carbonate has 1 to 10 carbon atoms.
A chain carbonate compound containing a hydrocarbon group is preferably used. Examples of such a chain carbonate include carbonates represented by the following general formula [3].

【0033】[0033]

【化6】 Embedded image

【0034】式中、Rc、Rdは、互いに同一でも異なっ
ていても良く、直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、ま
たは水素の一部または全部をフッ素、塩素、臭素の少な
くとも1種で置換したハロゲン置換アルキル基である。
In the formula, R c and R d may be the same or different from each other, and a part or all of a linear, branched or cyclic alkyl group or hydrogen may be at least one of fluorine, chlorine and bromine. It is a halogen-substituted alkyl group substituted with one kind.

【0035】直鎖状アルキル基としては、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基などの炭素原子数1〜4
の直鎖状アルキル基が好ましい。分枝状アルキル基とし
ては、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、
tert-ブチル基などの炭素原子数3〜10の分岐状アル
キル基が好ましい。環状アルキル基としては、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基、1−メチル−シクロヘキ
シル基など炭素原子数5〜10の環状アルキル基が好ま
しい。
Examples of the linear alkyl group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl and butyl.
Are preferred. As a branched alkyl group, an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group,
A branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms such as a tert-butyl group is preferred. As the cyclic alkyl group, a cyclic alkyl group having 5 to 10 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a 1-methyl-cyclohexyl group is preferable.

【0036】このような鎖状炭酸エステルとして、具体
的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジn-プロピルカーボネート、ジブチルカーボネー
ト、ジイソプロピルカーボネート、メチルエチルカーボ
ネートなどが挙げられる。
Specific examples of such a chain carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, dibutyl carbonate, diisopropyl carbonate, methyl ethyl carbonate and the like.

【0037】このような鎖状炭酸エステルのうち、炭素
原子数が1〜5の炭化水素基を含む鎖状炭酸エステルが
好ましく、とくにジメチルカーボネート、メチルエチル
カーボネート、ジエチルカーボネートが好ましい。
Among such chain carbonates, chain carbonates containing a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms are preferable, and dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate are particularly preferable.

【0038】非水溶媒の溶媒組成 本発明では、非水電解液が低温で低粘度であり、高いイ
オン伝導度を示し、かつ高沸点であるためには、全非水
溶媒中に前記式[1]で表されるシアノエチルエーテル
化合物が、0.1〜100重量%、好ましくは1〜90
重量%、さらに好ましくは20〜70重量%の量で含ま
れていることが望ましい。
Solvent Composition of Nonaqueous Solvent In the present invention, in order for the nonaqueous electrolyte to have a low viscosity at a low temperature, exhibit a high ionic conductivity and a high boiling point, the above formula [ 1] is 0.1 to 100% by weight, preferably 1 to 90% by weight.
%, More preferably 20-70% by weight.

【0039】また、前記環状炭酸エステルおよび/また
は鎖状炭酸エステルは、非水溶媒中に0〜99.9重量%、
さらに好ましくは10〜99重量%、最も好ましくは30〜80
重量%の量で含まれていることが望ましい。
The cyclic carbonate and / or chain carbonate is contained in a nonaqueous solvent in an amount of 0 to 99.9% by weight,
More preferably 10-99% by weight, most preferably 30-80%
Desirably, it is included in an amount of weight percent.

【0040】本発明で使用される非水電解液には、非水
溶媒として、上記したもの以外に、他の溶媒を含んでい
てもよく、具体的には、γ-ブチロラクトン、γ-バレロ
ラクトン、3-メチル-γ-ブチロラクトン、2-メチル-γ-
ブチロラクトンなどの環状エステル、蟻酸メチル、蟻酸
エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロ
ピオン酸メチル、酪酸メチル、吉草酸メチルなどの鎖状
エステル、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、テトラ
ヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、3-メチル
-1,3-ジオキソラン、2-メチル-1,3-ジオキソランなどの
環状エーテル、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシ
エタン、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、メチル
エチルエーテル、ジプロピルエーテルなどの鎖状エーテ
ル、スルホラン、硫酸ジメチルなどのような含イオウ化
合物、トリメチルリン酸、トリエチルリン酸などの含リ
ン化合物などを挙げることができる。
The non-aqueous electrolyte used in the present invention may contain, as a non-aqueous solvent, other solvents in addition to those described above. Specifically, γ-butyrolactone, γ-valerolactone , 3-methyl-γ-butyrolactone, 2-methyl-γ-
Cyclic esters such as butyrolactone, chain esters such as methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, methyl butyrate, methyl valerate, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolan, and tetrahydrofuran , 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyl
Cyclic ethers such as -1,3-dioxolan, 2-methyl-1,3-dioxolan, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, diethyl ether, dimethyl ether, methyl ethyl ether, dipropyl ether, etc. Examples thereof include sulfur-containing compounds such as chain ether, sulfolane, and dimethyl sulfate, and phosphorus-containing compounds such as trimethylphosphoric acid and triethylphosphoric acid.

【0041】これらの溶媒は、1種または2種以上を混
合して使用することができる。電解質 本発明で使用される電解質としては、非水電解液用電解
質として使用されているものであれば、特に限定される
ことなく使用することができる。具体的には、LiP
6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiAlCl6
Li2SiF6、LiOSO21
These solvents can be used alone or in combination of two or more. Electrolyte The electrolyte used in the present invention can be used without any particular limitation as long as it is used as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte. Specifically, LiP
F 6, LiBF 4, LiClO 4 , LiAsF 6, LiAlCl 6,
Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 R 1 ,

【0042】[0042]

【化7】 Embedded image

【0043】(式中、R1〜R8は、互いに同一であって
も異なっていてもよく、炭素原子数1〜6のパーフルオ
ロアルキル基である)などのリチウム塩、およびこれら
のリチウムが他のアルカリ金属に置換されたアルカリ金
属塩などが挙げられる。これらは、1種または2種以上
混合して使用することができる。
Wherein R 1 to R 8 may be the same or different and are perfluoroalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and the like. Examples thereof include alkali metal salts substituted with other alkali metals. These can be used alone or in combination of two or more.

【0044】これらのうち、特に、LiPF6、LiB
4、LiOSO21
Of these, in particular, LiPF 6 and LiB
F 4 , LiOSO 2 R 1 ,

【0045】[0045]

【化8】 Embedded image

【0046】が好ましい。このような電解質は、通常、
0.1〜3.0モル/リットル、好ましくは0.5〜2.0
モル/リットルの濃度で、非水電解液中に含まれている
ことが望ましい。
Is preferred. Such electrolytes are usually
0.1-3.0 mol / l, preferably 0.5-2.0
It is desirable that the compound is contained in the non-aqueous electrolyte at a concentration of mol / liter.

【0047】[高分子マトリクス]高分子マトリクスと
しては、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニ
トリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシ
ド等の熱可塑性高分子や、またはエチレンオキシ鎖を側
鎖に有するポリシロキサンあるいはエチレンオキシド鎖
を側鎖または主鎖に有する架橋高分子、もしくは例えば
ウレタン、アクリル、エポキシ等の架橋高分子などが挙
げられる。
[Polymer Matrix] As the polymer matrix, thermoplastic polymers such as polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, polyacrylonitrile, polyethylene oxide and polypropylene oxide, or ethyleneoxy chains are used. Examples include a polysiloxane having a side chain or a crosslinked polymer having an ethylene oxide chain in a side chain or a main chain, or a crosslinked polymer such as urethane, acryl, or epoxy.

【0048】また、高分子マトリクスとしては、(a)下
記一般式(I)または(II)で表されるアクリル酸エス
テルから選ばれる少なくとも1種のアクリル酸エステル
から誘導される構成単位を含有するアクリル酸エステル
系重合体マトリックスを使用することもできる。このよ
うなアクリル酸エステル系重合体マトリックスとして具
体的には、下記一般式(I)または(II)で表されるアク
リル酸エステルの単独重合体または共重合体が例示され
る。
The polymer matrix contains (a) a structural unit derived from at least one acrylate selected from acrylates represented by the following general formulas (I) and (II). An acrylate polymer matrix can also be used. Specific examples of such an acrylate polymer matrix include homopolymers or copolymers of acrylates represented by the following general formula (I) or (II).

【0049】[0049]

【化9】 Embedded image

【0050】(式中、R1、R2およびR2'は、互いに同
一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数
が1〜4のアルキル基を示し、R3は炭、素原子数が1
〜4のアルキル基を示し、nは1〜100の整数であ
る。)
(Wherein R 1 , R 2 and R 2 ′ may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 is a carbon atom or a carbon atom. Number one
And n is an integer of 1 to 100. )

【0051】[0051]

【化10】 Embedded image

【0052】(式中、R4〜R9、互いに同一でも異なっ
ていてもよく、水素原子または炭素原子数が1〜4のア
ルキル基を示し、p,qおよびrは、互いに同一でも異
なっていてもよく、1〜100の整数である。) なお、式(I)で表されるアクリル酸エステルとしては、
2-メタクリロイルオキシ-2-メチルエチルメチルカーボ
ネート、2(2-メタクリロイルオキシ-2-メチルエトキシ)
イソプロピルメチルカーボネート、2(2-メタクリロイル
オキシ 2 メチルエトキシ)2-メチルエチルメチルカーボ
ネート、2(2-メタクリロイルオキシイソプロポキシ)2-
メチルエチルメチルカーボネート、2-メタクリロイルオ
キシエチルメチルカーボネート、2(2-メタクリロイルオ
キシエトキシ)エチルメチルカーボネート、2-メタクリ
ロイルオキシエチルエチルカーボネート、2(2-メタクリ
ロイルオキシエトキシ)エチルエチルカーボネート、2-
メタクリロイルオキシイソプロピルメチルカーボネー
ト、2(2-メタクリロイルオキシイソプロポキシ)イソプ
ロピルメチルカーボネート、2-メタクリロイルオキシイ
ソプロピルエチルカーボネート、2(2-メタクリロイルオ
キシイソプロポキシ)イソプロピルエチルカーボネー
ト、2-アクリロイルオキシエチルメチルカーボネート、
2(2-アクリロイルオキシエトキシ)エチルメチルカーボ
ネート、2-アクリロイルオキシエチルエチルカーボネー
ト、2(2-アクリロイルオキシエトキシ)エチルエチルカ
ーボネート、2-アクリロイルオキシイソプロピルメチル
カーボネート、2(2-アクリロイルオキシイソプロポキ
シ)イソプロピルメチルカーボネート、2-アクリロイル
オキシイソプロピルエチルカーボネート、2(2-アクリロ
イルオキシイソプロポキシ)イソプロピルエチルカーボ
ネートなどが挙げられる。
(Wherein, R 4 to R 9 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and p, q and r are the same or different. May be an integer of 1 to 100.) Note that the acrylate represented by the formula (I) includes
2-methacryloyloxy-2-methylethyl methyl carbonate, 2 (2-methacryloyloxy-2-methylethoxy)
Isopropyl methyl carbonate, 2 (2-methacryloyloxy 2-methylethoxy) 2-methylethyl methyl carbonate, 2 (2-methacryloyloxy isopropoxy) 2-
Methyl ethyl methyl carbonate, 2-methacryloyloxyethyl methyl carbonate, 2 (2-methacryloyloxyethoxy) ethyl methyl carbonate, 2-methacryloyloxyethyl ethyl carbonate, 2 (2-methacryloyloxyethoxy) ethyl ethyl carbonate, 2-
Methacryloyloxyisopropylmethyl carbonate, 2 (2-methacryloyloxyisopropoxy) isopropylmethyl carbonate, 2-methacryloyloxyisopropylethyl carbonate, 2 (2-methacryloyloxyisopropoxy) isopropylethyl carbonate, 2-acryloyloxyethylmethyl carbonate,
2 (2-acryloyloxyethoxy) ethyl methyl carbonate, 2-acryloyloxyethyl ethyl carbonate, 2 (2-acryloyloxyethoxy) ethyl ethyl carbonate, 2-acryloyloxyisopropylmethyl carbonate, 2 (2-acryloyloxyisopropoxy) isopropyl Examples include methyl carbonate, 2-acryloyloxyisopropylethyl carbonate, and 2 (2-acryloyloxyisopropoxy) isopropylethyl carbonate.

【0053】また式(II)で表されるアクリル酸エステル
としては、ジ(2-メタクリロイルオキシエチル)カーボネ
ート、ジ(2-アクリロイルオキシエチル)カーボネート、
ジ(2(2-メタクリロイルオキシエトキシ)エチル)カーボ
ネート、ジ(2(2-アクリロイルオキシエトキシ)エチル)
カーボネート、ジ(2-メタクリロイルオキシイソプロピ
ル)カーボネート、ジ(2-アクリロイルオキシイソプロピ
ル)カーボネート、ジ(2(2-メタクリロイルオキシイソプ
ロポキシ)イソプロピル)カーボネート、ジ(2(2-アクリ
ロイルオキシイソプロポキシ)イソプロピル)カーボネー
ト、2-メタクリロイルオキシエチル(2(2-メタクリロイ
ルオキシエトキシ)エチル) カーボネート、2-アクリロ
イルオキシエチル(2(2-アクリロイルオキシエトキシ)エ
チル) カーボネート、ジ(メタクリロイルトリ(オキシエ
チレン))カーボネート、ジ(アクリロイルトリ(オキシエ
チレン))カーボネート、ジ(メタクリロイルテトラ(オキ
シエチレン))カーボネート、ジ(アクリロイルテトラ(オ
キシエチレン))カーボネートなどが挙げられる。
The acrylate represented by the formula (II) includes di (2-methacryloyloxyethyl) carbonate, di (2-acryloyloxyethyl) carbonate,
Di (2 (2-methacryloyloxyethoxy) ethyl) carbonate, di (2 (2-acryloyloxyethoxy) ethyl)
Carbonate, di (2-methacryloyloxyisopropyl) carbonate, di (2-acryloyloxyisopropyl) carbonate, di (2 (2-methacryloyloxyisopropoxy) isopropyl) carbonate, di (2 (2-acryloyloxyisopropoxy) isopropyl) Carbonate, 2-methacryloyloxyethyl (2 (2-methacryloyloxyethoxy) ethyl) carbonate, 2-acryloyloxyethyl (2 (2-acryloyloxyethoxy) ethyl) carbonate, di (methacryloyl tri (oxyethylene)) carbonate, di (Acryloyltri (oxyethylene)) carbonate, di (methacryloyltetra (oxyethylene)) carbonate, di (acryloyltetra (oxyethylene)) carbonate and the like.

【0054】さらにまた、本発明では高分子マトリクス
として、[A](i)ジオール化合物と、(ii)3価以上の多価
アルコールおよび3価以上の多価アルコールにアルキレ
ンオキサイドが付加してなる多価アルコール付加物から
選ばれるポリオール化合物と、(iii)カルボニル基含有
化合物とを重縮合させることにより得られるポリカーボ
ネートポリオールと、[B](メタ)アクリル酸とのエステ
ル化物とから誘導される構成単位を含むポリカーボネー
ト(メタ)アクリレート重合体を使用することもできる。
Furthermore, in the present invention, as the polymer matrix, [A] (i) a diol compound, (ii) a polyhydric alcohol having a valence of 3 or more, and an alkylene oxide added to a polyhydric alcohol having a valence of 3 or more are used. A structure derived from an esterified product of (B) (meth) acrylic acid and a polycarbonate polyol obtained by polycondensing a polyol compound selected from a polyhydric alcohol adduct and (iii) a carbonyl group-containing compound. Polycarbonate (meth) acrylate polymers containing units can also be used.

【0055】なお、ポリカーボネートポリオールは、分
子内にカーボネート結合およびアルキレンオキサイド鎖
を有し、かつ分子末端に水酸基を有するものである。こ
のポリカーボネートポリオールには、分子構造により、
(i)直鎖ポリカーボネートポリオールと(ii)架橋ポリカ
ーボネートポリオールがある。
The polycarbonate polyol has a carbonate bond and an alkylene oxide chain in the molecule and has a hydroxyl group at the molecular terminal. In this polycarbonate polyol, depending on the molecular structure,
There are (i) linear polycarbonate polyols and (ii) cross-linked polycarbonate polyols.

【0056】(i)直鎖ポリカーボネートジオールは、ジ
オール化合物とカルボニル基含有化合物とを重縮合させ
ることにより得られる。ジオール化合物としては、具体
的にエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオ
ール、1,8-オクタンジオール、1,3-ビス(2-ヒドロキシ
エトキシ)ベンゼン、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4
-シクロヘキサンジメタノールが挙げられる。これら
は、単独または混合して使用してもよい。
(I) The straight-chain polycarbonate diol is obtained by polycondensing a diol compound and a carbonyl group-containing compound. Specific examples of the diol compound include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and 1,8-octane. Diol, 1,3-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 1,4-cyclohexanediol, 1,4
-Cyclohexanedimethanol. These may be used alone or in combination.

【0057】カルボニル基含有化合物としては、炭酸ジ
エステル、ホスゲンまたはクロロギ酸エステルが好まし
く、炭酸ジエステルとしては、炭酸ジメチル、炭酸ジエ
チル、炭酸ジイソプロピル、炭酸ジフェニル、エチレン
カーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸ジエ
ステルなどが挙げられる。また、クロロギ酸エステルと
しては、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロ
ギ酸フェニルなどが挙げられる。
The carbonyl group-containing compound is preferably a diester carbonate, phosgene or chloroformate. Examples of the diester carbonate include diester carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diisopropyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate. Can be Examples of the chloroformate include methyl chloroformate, ethyl chloroformate, phenyl chloroformate and the like.

【0058】このような直鎖ポリカーボネートポリオー
ルは、上記のようなジオール化合物とカルボニル基含有
化合物とを周知の方法で重縮合させることによって得る
ことができる。このとき、カルボニル基含有化合物は、
ジオール化合物中の水酸基に対して0. 2〜2当量、好
ましくは0.5〜1.5当量であることが望ましい。
Such a linear polycarbonate polyol can be obtained by polycondensing the above-mentioned diol compound and a carbonyl group-containing compound by a known method. At this time, the carbonyl group-containing compound is
The amount is preferably 0.2 to 2 equivalents, and more preferably 0.5 to 1.5 equivalents, to the hydroxyl group in the diol compound.

【0059】また(ii)架橋ポリカーボネートポリオール
は、ジオール化合物と、ポリオール化合物と、カルボニ
ル基含有化合物とを重縮合させることにより得られる。
ジオール化合物およびカルボニル基含有化合物として
は、前記したものと同様のものが挙げられる。ポリオー
ル化合物としては、3価以上の多価アルコールまたは多
価アルコール付加物から選ばれる化合物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、トリメチロールプ
ロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトー
ル、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトー
ル、グリセリン、ソルビトールなどが挙げられる。ま
た、多価アルコール付加物は、前記のような3価以上の
多価アルコールに、アルキレンオキサイドが付加したも
のである。
The (ii) cross-linked polycarbonate polyol is obtained by polycondensing a diol compound, a polyol compound, and a carbonyl group-containing compound.
Examples of the diol compound and the carbonyl group-containing compound include the same compounds as described above. Examples of the polyol compound include compounds selected from trihydric or higher polyhydric alcohols and polyhydric alcohol adducts.
Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, glycerin, sorbitol and the like. The polyhydric alcohol adduct is obtained by adding an alkylene oxide to the above-mentioned trihydric or higher polyhydric alcohol.

【0060】本発明では、ポリオール化合物として、前
記のような3価以上の多価アルコールに、水酸基数と同
数以上、好ましくは1〜10倍数のエチレンオキサイド
またはプロピレンオキサイドが付加したものが好まし
く、3価以上の多価アルコールとしては、トリメチロー
ルプロパンまたはペンタエリスリトールが好ましい。
In the present invention, the polyol compound is preferably a trihydric or higher polyhydric alcohol to which ethylene oxide or propylene oxide is added in the same number or more, preferably 1 to 10 times, as the number of hydroxyl groups. As the polyhydric alcohol having a valency or higher, trimethylolpropane or pentaerythritol is preferable.

【0061】このようなポリオール化合物をトリメチロ
ールプロパン付加物を例にとり説明すると、下記のよう
な化合物が例示される。
When such a polyol compound is explained by taking a trimethylolpropane adduct as an example, the following compounds are exemplified.

【0062】[0062]

【化11】 Embedded image

【0063】このようなポリオール化合物は2種以上混
合して使用してもよい。架橋ポリカーボネートポリオー
ルは、上記のようなジオール化合物と、ポリオール化合
物と、カルボニル基含有化合物とを周知の方法で重縮合
させることによって得ることができる。このとき、ジオ
ール化合物と、ポリオール化合物との仕込みモル比は、
50:50〜99:1の範囲にあることが望ましい。ま
た、カルボニル基含有化合物は、ジオール化合物および
ポリオール化合物中の全水酸基に対して0.2〜2当
量、好ましくは0.5〜1.5当量であることが望まし
い。
Such polyol compounds may be used as a mixture of two or more kinds. The crosslinked polycarbonate polyol can be obtained by polycondensing the diol compound, the polyol compound, and the carbonyl group-containing compound as described above by a known method. At this time, the charged molar ratio of the diol compound and the polyol compound is
It is desirable to be in the range of 50:50 to 99: 1. The carbonyl group-containing compound is used in an amount of preferably 0.2 to 2 equivalents, more preferably 0.5 to 1.5 equivalents, based on all hydroxyl groups in the diol compound and the polyol compound.

【0064】架橋ポリカーボネートポリオールでは、ジ
オール化合物とカルボニル基含有化合物とが重縮合する
際に、ポリオール化合物が含まれているので、重縮合が
3次元的に進み、架橋ポリカーボネートポリオールが得
られる。
In the crosslinked polycarbonate polyol, when the diol compound and the carbonyl group-containing compound are polycondensed, the polyol compound is contained, so that the polycondensation proceeds three-dimensionally to obtain a crosslinked polycarbonate polyol.

【0065】本発明で使用される直鎖状または架橋ポリ
カーボネートポリオールの分子量は、GPCのポリスチ
レン換算重量平均分子量で300〜100000の範囲
にあることが好ましい。
The molecular weight of the linear or crosslinked polycarbonate polyol used in the present invention is preferably in the range of 300 to 100,000 in terms of weight average molecular weight in terms of polystyrene by GPC.

【0066】このようなポリカーボネートポリオールと
(メタ)アクリル酸ハライドとを塩基存在下に縮合させた
り、ポリカーボネートポリオールと(メタ)アクリル酸無
水物とを触媒存在下に縮合させたり、さらにはポリカー
ボネートポリオールと(メタ)アクリル酸とを酸触媒存在
下に縮合させたりして、上記したポリカーボネート(メ
タ)アクリレート重合体を得ることができる。
Such a polycarbonate polyol and
Condensation of (meth) acrylic acid halide in the presence of a base, or condensation of polycarbonate polyol and (meth) acrylic anhydride in the presence of a catalyst, and furthermore, an acid catalyst of polycarbonate polyol and (meth) acrylic acid The above-mentioned polycarbonate (meth) acrylate polymer can be obtained by condensation in the presence.

【0067】また高分子マトリクスとして、例えば単官
能および多官能の(メタ)アクリレートのモノマーある
いはプレポリマーの単独重合体または共重合体を使用す
ることもできる。なお、本明細書における(メタ)アク
リレートは、アクリレートまたはメタアクリレートを意
味する。
Further, as the polymer matrix, for example, a homopolymer or copolymer of a monofunctional or polyfunctional (meth) acrylate monomer or prepolymer may be used. In addition, (meth) acrylate in this specification means acrylate or methacrylate.

【0068】単官能(メタ)アクリレートとしては、ア
ルキル(メタ)アクリレート〔メチル(メタ)アクリレ
ート、ブチル(メタ)アクリレート、トリフルオロ(メ
タ)アクリレート等〕、脂環式(メタ)アクリレートお
よびアルコキシアルキル(アルコキシ基の炭素原子数は
好ましくは1〜4の整数)(メタ)アクリレート〔メト
キシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレー
ト、エトキシブチルアクリレート〕が挙げられる。上記
以外の(メタ)アクリレートの具体例としては、例え
ば、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレート
〔メチルエチレングリコール(メタ)アクリレート、エ
チルエチレングリコール(メタ)アクリレート、メチル
ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチルジ
エチレングリコール(メタ)アクリレート、メチルトリ
エチレングリコール(メタ)アクリレート、エチルテト
ラエチレングリコール(メタ)アクリレート等〕や、
(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレート
〔エチルプロピレングリコールアクリレート、メチルジ
プロピレングリコール(メタ)アクリレート〕等が挙げ
られる。
Examples of the monofunctional (meth) acrylate include alkyl (meth) acrylates (eg, methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, trifluoro (meth) acrylate), alicyclic (meth) acrylate and alkoxyalkyl ( (The number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably an integer of 1 to 4.) (meth) acrylate [methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, ethoxybutyl acrylate] is exemplified. Specific examples of the (meth) acrylate other than the above include, for example, (poly) ethylene glycol (meth) acrylate [methyl ethylene glycol (meth) acrylate, ethyl ethylene glycol (meth) acrylate, methyl diethylene glycol (meth) acrylate, ethyl diethylene glycol (Meth) acrylate, methyltriethylene glycol (meth) acrylate, ethyltetraethylene glycol (meth) acrylate, etc.],
(Poly) propylene glycol (meth) acrylate [ethyl propylene glycol acrylate, methyldipropylene glycol (meth) acrylate] and the like.

【0069】これらの(メタ)アクリレートは複素環基
を含有していてもよく、該複素環基としては、酸素、窒
素、イオウ等のヘテロ原子を含む複素環の残基である。
この(メタ)アクリレート中に含まれる複素環基の種類
は特に限定されるものではないが、例えば、フルフリル
基、テトラヒドロフルフリル基等を有するフルフリル
(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メ
タ)アクリレートや、フルフリル基、テトラヒドロフル
フリル基等を有するアルキレングリコール(メタ)アク
リレート〔フルフリルエチレングリコール(メタ)アク
リレート、テトラヒドロフルフリルエチレングリコール
(メタ)アクリレート等〕が挙げられる。その他複素環
基を有する(メタ)アクリレートとしては、フルフリル
エチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒド
ロフルフリルエチレングリコール(メタ)アクリレー
ト、フルフリルプロポレングリコール(メタ)アクリレ
ート、テトラヒドロフルフリルプロピレングリコール
(メタ)アクリレート等のフルフリル基あるいはテトラ
ヒドロフルフリル基を有するアルキレングリコールアク
リレートが挙げられる。
These (meth) acrylates may contain a heterocyclic group, and the heterocyclic group is a heterocyclic residue containing a hetero atom such as oxygen, nitrogen or sulfur.
The type of the heterocyclic group contained in the (meth) acrylate is not particularly limited. For example, furfuryl (meth) acrylate having a furfuryl group, a tetrahydrofurfuryl group, or the like, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, , An alkylene glycol (meth) acrylate having a furfuryl group, a tetrahydrofurfuryl group, etc. [furfurylethylene glycol (meth) acrylate, tetrahydrofurfurylethylene glycol (meth) acrylate, etc.]. Other (meth) acrylates having a heterocyclic group include furfurylethylene glycol (meth) acrylate, tetrahydrofurfurylethylene glycol (meth) acrylate, furfurylpropolene glycol (meth) acrylate, and tetrahydrofurfurylpropylene glycol (meth) acrylate. An alkylene glycol acrylate having a furfuryl group or a tetrahydrofurfuryl group such as an acrylate is exemplified.

【0070】なお、前記(メタ)アクリレート化合物は
単独で使用してもよいが、2種類以上を混合して使用す
ることもできる。また、前記(メタ)アクリレート化合
物の使用割合は、非水電解液に対して通常50重量%以
下、好ましくは5〜40重量%、さらに好ましくは10
〜30重量%である。
The above (meth) acrylate compounds may be used alone or in combination of two or more. The use ratio of the (meth) acrylate compound is usually 50% by weight or less, preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10% by weight with respect to the non-aqueous electrolyte.
3030% by weight.

【0071】また、多官能(メタ)アクリレート化合物
としては、(メタ)アクリロイル基を2個以上有するモ
ノマーあるいはプレポリマーが挙げられる。前記多官能
(メタ)アクリレート化合物としては、エチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、PO変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレ
ート等が挙げられる。
Examples of the polyfunctional (meth) acrylate compound include a monomer or a prepolymer having two or more (meth) acryloyl groups. Examples of the polyfunctional (meth) acrylate compound include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, and EO-modified trimethylolpropanetriene. Acrylate, PO-modified trimethylolpropane triacrylate, butanediol di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like can be given.

【0072】架橋高分子マトリクスを形成するには、特
に単官能性モノマーと多官能性モノマーの組み合わせが
望ましい。単官能性モノマーと多官能性モノマーを併用
する場合、該多官能モノマーが多官能(メタ)アクリレ
ートである場合、該多官能(メタ)アクリレート化合物
の添加量は非水電解液に対して、4重量%以下が好まし
い。
In order to form a crosslinked polymer matrix, a combination of a monofunctional monomer and a polyfunctional monomer is particularly desirable. When a monofunctional monomer and a polyfunctional monomer are used in combination, when the polyfunctional monomer is a polyfunctional (meth) acrylate, the amount of the polyfunctional (meth) acrylate compound is 4 to the non-aqueous electrolyte. % By weight or less is preferred.

【0073】また前記したような一般式(I)および(I
I)で表されるアクリル酸エステル、ポリカーボネート
ポリオール、メタクリル酸ハライド、メタクリル酸無水
物なども重合性化合物として、使用することができる。
The compounds represented by the general formulas (I) and (I)
Acrylic esters, polycarbonate polyols, methacrylic halides, methacrylic anhydrides and the like represented by I) can also be used as the polymerizable compound.

【0074】イオン伝導性高分子ゲル電解質 本発明に係るイオン伝導性高分子ゲル電解質は、ゲル状
の高分子固体電解質である。
Ion Conducting Polymer Gel Electrolyte The ion conducting polymer gel electrolyte according to the present invention is a gel polymer solid electrolyte.

【0075】このような高分子ゲル電解質中に含まれる
非水電解液と高分子マトリクスとの組成比は、高分子電
解質がゲル状なる組成比であれば、特に制限されるもの
ではないが、特に高分子マトリクス100重量部に対し
て、非水電解液を200重量部以上、好ましくは400
重量部以上、更に好ましくは400〜1000重量部の
量で含んでいることが望ましい。
The composition ratio between the non-aqueous electrolyte and the polymer matrix contained in the polymer gel electrolyte is not particularly limited as long as the polymer electrolyte is in a gel-like composition ratio. In particular, 200 parts by weight or more, preferably 400 parts by weight of the non-aqueous electrolyte is added to 100 parts by weight of the polymer matrix.
It is desirable that it be contained in an amount of at least part by weight, more preferably 400 to 1,000 parts by weight.

【0076】本発明に係る高分子ゲル電解質は、上記の
ような高分子マトリクスに、前記した非水電解液を含浸
させることによって調製することができる。また、前記
高分子マトリクスを形成するモノマーまたはプレポリマ
ーなどの重合性化合物を、非水電解液に溶解させ、重合
反応させることによって、本発明に係るゲル状高分子電
解質を作製することができる。
The polymer gel electrolyte according to the present invention can be prepared by impregnating the above-described polymer matrix with the above-mentioned non-aqueous electrolyte. The gel polymer electrolyte according to the present invention can be produced by dissolving a polymerizable compound such as a monomer or a prepolymer that forms the polymer matrix in a non-aqueous electrolyte and causing a polymerization reaction.

【0077】使用される重合性化合物は、上記のような
高分子マトリクスを形成するものであれば、特に制約さ
れず、特に熱重合および活性光線重合などの重合反応を
起して重合体を得るものが望ましい。
The polymerizable compound to be used is not particularly limited as long as it forms the above-mentioned polymer matrix, and in particular, a polymer is obtained by causing a polymerization reaction such as thermal polymerization and active light polymerization. Things are desirable.

【0078】重合性化合物の重合は、通常、光重合開始
剤または熱重合開始剤の存在下に行われる。光重合開始
剤としては、カルボニル化合物〔ベンゾイン類(ベンゾ
イル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾンイソプロピルエーテル、ベンゾインイ
ソブチルエーテル、α−フェニルベンゾイン等)、アン
トラキノン類(アントラキノン、メチルアントラキノ
ン、クロルアントラキノン等)、その他の化合物(ベン
ジルジアセチル、アセトフェノン、ベンゾフェノン、メ
チルベンゾイルフォーメート等)〕、イオウ化合物(ジ
フェニルスルフィド、ジチオカーバメート等)、多縮合
環系炭化水素のハロゲン化物(α−クロロメチルナフタ
リン等)、色素類(アクリルフラビン、フルオレセン
等)、金属塩類(塩化鉄、塩化銀等)、オニウム塩類
(p−メトキシベンゼンジアゾニウム、ヘキサフルオロ
フォスフェート、ジフェニルアイオドニウム、トリフェ
ニルスルフォニウム等)などが挙げられる。これらは単
独でもあるいは2種類以上の混合物としても使用でき
る。これらのうち、カルボニル化合物、イオウ化合物、
オニウム塩類が好適に使用される。
The polymerization of the polymerizable compound is usually carried out in the presence of a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiator include carbonyl compounds [benzoins (benzoyl, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, α-phenylbenzoin, etc.), anthraquinones (anthraquinone, methylanthraquinone, chloranthraquinone, etc.). ), Other compounds (benzyldiacetyl, acetophenone, benzophenone, methylbenzoylformate, etc.)], sulfur compounds (diphenylsulfide, dithiocarbamate, etc.), polycondensed ring hydrocarbon halides (α-chloromethylnaphthalene, etc.), Pigments (acrylic flavin, fluorescein, etc.), metal salts (iron chloride, silver chloride, etc.), onium salts (p-methoxybenzenediazonium, hexafluorophosphate) , Diphenyliodonium, triphenylsulfonium, etc.). These can be used alone or as a mixture of two or more. Of these, carbonyl compounds, sulfur compounds,
Onium salts are preferably used.

【0079】また、熱重合開始剤としては、アゾビスイ
ソブチロニロリル、アゾビスイソバレロニトリル、ベン
ゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、エ
チルメチルケトンパーオキサイド、ビス−(4−t−ブ
チルシクロヘキシル)パーオキシカーボネート、ジイソ
プロピルパーオキシカーボネート等を挙げることができ
る。
Examples of the thermal polymerization initiator include azobisisobutyronirolyl, azobisisovaleronitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, ethyl methyl ketone peroxide, and bis- (4-t-butylcyclohexyl). Peroxycarbonate, diisopropyl peroxycarbonate and the like can be mentioned.

【0080】重合を行う際には、必要に応じて増感剤、
貯蔵安定剤が含まれていてもよい。増感剤としては、尿
素、ニトリル化合物(N,N-p-アミノベンゾニトリル)、
リン化合物(トリ−n−ブチルホスフィン等)が好まし
く、貯蔵安定剤としては、第4級アンモニウムクロライ
ド、ベンゾチアアゾール、ハイドロキノンが好ましい。
重合開始剤の使用量は全重合性化合物に対して、通常
0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜7重量%であ
る。増感剤、貯蔵安定剤の使用量は、全重合性化合物1
00重量部に対し、通用0.1〜5重量部が好ましい。
In conducting the polymerization, if necessary, a sensitizer,
Storage stabilizers may be included. As sensitizers, urea, nitrile compounds (N, Np-aminobenzonitrile),
Phosphorus compounds (such as tri-n-butylphosphine) are preferred, and quaternary ammonium chloride, benzothiazole, and hydroquinone are preferred as storage stabilizers.
The amount of the polymerization initiator to be used is generally 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 7% by weight, based on all the polymerizable compounds. The amount of the sensitizer and storage stabilizer used is the total amount of the polymerizable compound 1
It is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 00 parts by weight.

【0081】本発明に係る高分子ゲル電解質は、前記し
たようなマトリクス形成用重合性化合物を含む非水電解
液を密閉容器に注入した後、前記下重合開始剤の存在下
に、熱または活性光線で重合することにより、製造する
ことができる。活性光線としては、通常、光、紫外線、
電子線、X線などが使用できる。
The polymer gel electrolyte according to the present invention is prepared by injecting a non-aqueous electrolyte containing the above-mentioned polymerizable compound for forming a matrix into a closed container, and then heat or reacting the polymer with the lower polymerization initiator in the presence of the lower polymerization initiator. It can be produced by polymerizing with a light beam. Actinic rays are usually light, ultraviolet,
Electron beams, X-rays and the like can be used.

【0082】また、マトリクス形成用重合性化合物が溶
解した非水電解液を、例えばフィルム、金属、ガラス、
電極などの支持体にコーティングした後、熱または活性
光線で重合してもよい。このような方法によれば、フィ
ルム状やシート状あるいは電極やセパレータなどの電池
の構成部材の一部とあらかじめ複合化(一体化)した高
分子ゲル電解質を得ることができる。特に、後述する固
体電池では、高分子ゲル電解質は、電池構成部材と一体
化していることが望ましい。
Further, a non-aqueous electrolytic solution in which a polymerizable compound for forming a matrix is dissolved may be used, for example, for film, metal, glass,
After coating on a support such as an electrode, it may be polymerized by heat or actinic rays. According to such a method, it is possible to obtain a polymer gel electrolyte which has previously been composited (integrated) with a part of a battery component such as a film or a sheet, or an electrode or a separator. In particular, in a solid-state battery described later, it is desirable that the polymer gel electrolyte is integrated with the battery component.

【0083】[イオン伝導性高分子ゲル電解質を含む固
体電池]次に、本発明のイオン伝導性高分子ゲル電解質
を電池電解質として用いた固体電池に詳述する。一般的
に電池は正極活物質からなる正極、負極活物質からなる
負極、および電解質より構成される。
[Solid Battery Containing Ion-Conducting Polymer Gel Electrolyte] Next, a solid-state battery using the ion-conducting polymer gel electrolyte of the present invention as a battery electrolyte will be described in detail. Generally, a battery includes a positive electrode made of a positive electrode active material, a negative electrode made of a negative electrode active material, and an electrolyte.

【0084】この電池における電解質として、本発明の
高分子ゲル電解質を用いることにより、従来の電池と比
較して、優れた特性を有する固体電池を得ることができ
る。本発明に係る固体電池で使用される正極活物質はT
iS2、MoS2、Co25、V25、MnO2、CoO2
等の遷移金属酸化物、遷移金属カルコゲン化合物および
これらとLiとの複合体(Li複合酸化物)としては、
LiMnO2、LiMn24、LiCoO2、LiNiO
2、LiCoxNi1-x2(0<x<1)、LiMn2-a
a4、LiMn2-a-bab4(0<a<2、0<b
<2、0<a+b<2)等が挙げられる。また、正極の
導電性を確保するために添加される導電材としては、有
機物の熱重合物である一次元グラファイト化物、弗化カ
ーボン、グラファイトあるいは10-2S/cm以上の電
気伝導度を有する導電性高分子、具体的にはポリアニリ
ン、ポリピロール、ポリアズレン、ポリフェニレン、ポ
リアセチレン、ポリフタロシアニン、ポリ−3−メチル
チオフェン、ポリピリジン、ポリジフェニルベンジジン
等の高分子およびこれらの誘導体が挙げられる。
By using the polymer gel electrolyte of the present invention as an electrolyte in this battery, it is possible to obtain a solid battery having excellent characteristics as compared with a conventional battery. The positive electrode active material used in the solid state battery according to the present invention is T
iS 2 , MoS 2 , Co 2 S 5 , V 2 O 5 , MnO 2 , CoO 2
As transition metal oxides, transition metal chalcogen compounds and composites thereof with Li (Li composite oxide),
LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO
2 , LiCo x Ni 1-x O 2 (0 <x <1), LiMn 2-a
X a O 4, LiMn 2- ab X a Y b O 4 (0 <a <2,0 <b
<2, 0 <a + b <2). The conductive material added to secure the conductivity of the positive electrode may be a one-dimensional graphite compound, which is a thermal polymer of an organic substance, carbon fluoride, graphite, or an electric conductivity of 10 −2 S / cm or more. Examples of the conductive polymer include polymers such as polyaniline, polypyrrole, polyazulene, polyphenylene, polyacetylene, polyphthalocyanine, poly-3-methylthiophene, polypyridine, and polydiphenylbenzidine, and derivatives thereof.

【0085】本発明の固体電池に用いられる負極活物質
としては、リチウム、リチウムアルミ合金、リチウムス
ズ合金、リチウムマグネシウム合金などの金属負極、炭
素(黒鉛系のものや非黒鉛系のものを含む)、炭素ボロ
ン置換体(BC2N)等のリチウムイオンのドープ・脱
ドープが可能な炭素材料、リチウムイオンのドープ・脱
ドープが可能な酸化スズ、リチウムイオンのドープ・脱
ドープが可能なシリコン、リチウムイオンなどを例示で
きる。
The negative electrode active material used in the solid state battery of the present invention includes metal negative electrodes such as lithium, lithium aluminum alloy, lithium tin alloy, and lithium magnesium alloy, and carbon (including graphite-based and non-graphite-based). Carbon materials capable of doping and undoping lithium ions, such as carbon boron substitutes (BC 2 N), tin oxide capable of doping and undoping lithium ions, silicon capable of doping and undoping lithium ions, Examples include lithium ions.

【0086】前記炭素材料としては、グラファイト、ピ
ッチコークス、合成高分子、天然高分子の焼成体が挙げ
られ、特に、 フェノール、ポリイミドなどの合成高分子、天然高分
子を400−800℃の還元雰囲気下で焼成することに
より得られる絶縁性ないし半導体炭素体、 石炭、ピッチ、合成高分子あるいは天然高分子を80
0〜1300℃での還元雰囲気下で焼成することにより
得られる導電性炭素体、 コークス、ピッチ、合成高分子、天然高分子を200
0℃以上の温度で還元雰囲気下で焼成することによって
得られたもの、および 天然のグラファイト系炭素体が好適に用いられる。
Examples of the carbon material include graphite, pitch coke, synthetic polymers and calcined products of natural polymers. Particularly, synthetic polymers such as phenol and polyimide and natural polymers are reduced at 400 to 800 ° C. in a reducing atmosphere. Insulating or semiconducting carbon, coal, pitch, synthetic polymer or natural polymer obtained by firing under
Conductive carbon, coke, pitch, synthetic polymer and natural polymer obtained by firing in a reducing atmosphere at 0 to 1300 ° C.
Those obtained by calcination in a reducing atmosphere at a temperature of 0 ° C. or higher, and natural graphite-based carbon bodies are preferably used.

【0087】本発明に使用する正極集電体としては、た
とえばステンレス鋼、金、白金、ニッケル、アルミニウ
ム、モリブデン、チタン等の金属シート、金属箔、金属
網、パンチングメタル、エキスパンドメタル、あるいは
金属メッキ繊維、金属蒸着線、金属含有合成繊維等から
なる網や不織布があげられる。これらの正極集電体のう
ち、特に、電気伝導度、化学的、電気化学的安定性、経
済性、加工性の点でアルミニウム、ステンレス、チタン
を用いることが望ましい。
As the positive electrode current collector used in the present invention, for example, a metal sheet such as stainless steel, gold, platinum, nickel, aluminum, molybdenum, titanium, etc., a metal foil, a metal net, a punching metal, an expanded metal, or a metal plating Nets and nonwoven fabrics made of fibers, metal-deposited wires, metal-containing synthetic fibers, and the like can be given. Among these positive electrode current collectors, it is particularly desirable to use aluminum, stainless steel, and titanium in terms of electric conductivity, chemical stability, electrochemical stability, economy, and workability.

【0088】上記したような本発明のイオン導電性高分
子ゲル電解質は、そのまま電池の隔膜として使用するこ
とができるが、さらにフィラーを分散したり、多孔性膜
(セパレータ)と複合化して使用することもできる。セ
パレーターとしては、ガラス繊維、フィルター、ポリエ
ステル、テフロン、ポリフロン、ポリプロピレン、ポリ
エチレン等の高分子繊維からなる不織布フィルター、ガ
ラス繊維とそれらの高分子繊維を混用した不織布フィル
ターなどをあげることができる。
The ionic conductive polymer gel electrolyte of the present invention as described above can be used as it is as a battery membrane, but it is used by further dispersing a filler or complexing with a porous membrane (separator). You can also. Examples of the separator include a glass fiber, a filter, a nonwoven fabric filter made of a polymer fiber such as polyester, Teflon, polyflon, polypropylene, and polyethylene, and a nonwoven fabric filter in which the glass fiber and the polymer fiber are mixed.

【0089】本発明の高分子ゲル電解質を電池に適用す
る場合、電極間の電解を均一にし、強度を向上させ、得
られる電池の信頼性を向上させるために、上記した方法
によって、セパレータなどの電池構成部材と複合化(一
体化)してもよい。特に二次電池においては、セパレー
タと複合化(一体化)していることが望ましい。
When the polymer gel electrolyte of the present invention is applied to a battery, in order to make the electrolysis between the electrodes uniform, to improve the strength, and to improve the reliability of the obtained battery, a separator such as a separator is used by the above-mentioned method. It may be combined (integrated) with the battery component. In particular, in the case of a secondary battery, it is desirable that the battery is combined (integrated) with the separator.

【0090】具体的には、電池は電極や隔膜等の電池構
成部材に、前記したイオン導電性ゲル高分子電解質形成
成分、すなわち、非水電解液および高分子マトリクス形
成用重合性化合物を含浸させ、加熱あるいは活性光線の
照射等の重合手段により、重合性化合物を重合させて、
ゲル化させる。なお、電池構成部材と前記イオン導電性
ゲル高分子電解質との一体化は各電池ごとに行うことも
できる。
Specifically, the battery is obtained by impregnating the above-mentioned components for forming the ion-conductive gel polymer electrolyte, that is, the non-aqueous electrolyte and the polymerizable compound for forming the polymer matrix, into the battery constituent members such as electrodes and diaphragms. By polymerizing the polymerizable compound by polymerization means such as heating or irradiation with actinic rays,
Allow to gel. In addition, the integration of the battery component and the ion-conductive gel polymer electrolyte can be performed for each battery.

【0091】本発明のように、ゲル状高分子電解質中に
はシアノエチルエーテル化合物が含まれているので、ゲ
ル化時の溶媒の揮発が少なく、このため仕込み組成を維
持した高分子ゲル電解質を得やすく、かつ特に低温での
イオン伝導度が高い電池特性の優れた電池を得ることが
できる。
As in the present invention, since the gelled polymer electrolyte contains the cyanoethyl ether compound, the solvent is less volatilized at the time of gelation, so that a polymer gel electrolyte having a charged composition is maintained. It is possible to obtain a battery which is easy and has excellent battery characteristics, especially having high ion conductivity at low temperature.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明のイオン伝導性高分子ゲル電解質
は、イオン伝導性が高く、電気化学的に安定であり、た
とえば一次電池、二次電池、コンデンサー、エレクトロ
クロミック表示素子などの電気化学素子、医療用アクチ
ュエーターなどに用いることができる。
The ionic conductive polymer gel electrolyte of the present invention has high ionic conductivity and is electrochemically stable. For example, electrochemical devices such as primary batteries, secondary batteries, capacitors, and electrochromic display devices. , Medical actuators and the like.

【0093】また、本発明のイオン伝導性高分子ゲル電
解質は、非水溶媒として特定のシアノエチルエーテルを
使用しているので、製造中に溶媒が揮発して仕込み組成
が変化したりすることがなく、しかも低温時に伝導性に
優れている。
The ion-conductive polymer gel electrolyte of the present invention uses a specific cyanoethyl ether as the non-aqueous solvent, so that the solvent does not evaporate during the production and the charged composition does not change. Moreover, it has excellent conductivity at low temperatures.

【0094】[0094]

【実施例】以下、本発明について実施例に基づいてさら
に具体的に説明するが、本発明は、これら実施例により
何等限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0095】[0095]

【実施例1】エチレンカーボネート(EC)とエチレングリ
コールメチルシアノエーテル(1CE-MOH)とを体積比で
1:1となるように混合した非水溶媒に、LiPF6
1モル/リットルとなるように溶解して非水電解液を調
製した。
Example 1 In a non-aqueous solvent obtained by mixing ethylene carbonate (EC) and ethylene glycol methyl cyanoether (1CE-MOH) at a volume ratio of 1: 1, LiPF 6 was adjusted to 1 mol / liter. To prepare a non-aqueous electrolyte.

【0096】調製した非水電解液80重量部に、ジ(メ
タクリロイルオキシエチル)カーボネート20重量部を
添加し、さらに熱重合開始剤として、2,2-アゾビス(イ
ソ酪酸)ジメチルエステルを、ジ(メタクリロイルオキ
シエチル)カーボネートに対し4モル%となるように添
加して、高分子ゲル電解質調製用混合液を作製した。
20 parts by weight of di (methacryloyloxyethyl) carbonate was added to 80 parts by weight of the prepared non-aqueous electrolyte, and 2,2-azobis (isobutyric acid) dimethyl ester was added as a thermal polymerization initiator to di ( It was added so as to be 4 mol% with respect to (methacryloyloxyethyl) carbonate to prepare a mixed solution for preparing a polymer gel electrolyte.

【0097】この高分子ゲル電解質調製用混合液を、ジ
ェニーセル(Pt電極、電極面積1cm2、電極間距離
1cm)に注入し、密閉状態で70℃で1時間加熱し
て、ゲル化させた。
This mixed solution for preparing a polymer gel electrolyte was poured into a Jenny cell (Pt electrode, electrode area: 1 cm 2 , distance between electrodes: 1 cm) and heated at 70 ° C. for 1 hour in a sealed state to gel. .

【0098】こうして得られた高分子ゲル電解質につい
て、−20℃、−10℃、0℃、10℃、20℃、25
℃におけるイオン伝導度を測定した。結果を表1に示
す。
With respect to the polymer gel electrolyte thus obtained, -20 ° C., -10 ° C., 0 ° C., 10 ° C., 20 ° C., 25 ° C.
The ionic conductivity at ℃ was measured. Table 1 shows the results.

【0099】[0099]

【表1】 [Table 1]

【0100】表1から明らかなように、特定のシアノエ
チルエーテル化合物を含む実施例1は、いずれの測定温
度であっても、イオン伝導度が高くなった。
As is clear from Table 1, the ionic conductivity of Example 1 containing the specific cyanoethyl ether compound was high at any measurement temperature.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 6/22 H01M 6/22 C // H01M 10/40 10/40 B Fターム(参考) 4J002 BG041 BG051 BG071 CG011 CH051 CH052 DG018 DH008 DK008 EH007 EL067 ET006 EV248 EV268 FD118 GQ00 HA05 5G301 CA08 CA16 CA30 CD01 5H024 AA02 AA12 EE09 FF14 FF15 FF18 FF19 FF21 FF32 FF36 5H029 AJ02 AJ14 AJ15 AK03 AK05 AL06 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 EJ12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01M 6/22 H01M 6/22 C // H01M 10/40 10/40 B F term (Reference) 4J002 BG041 BG051 BG071 CG011 CH051 CH052 DG018 DH008 DK008 EH007 EL067 ET006 EV248 EV268 FD118 GQ00 HA05 5G301 CA08 CA16 CA30 CD01 5H024 AA02 AA12 EE09 FF14 FF15 FF18 FF19 FF21 FF32 FF36 5H029 AJ04 AM03 A0702 A14

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(i)非水溶媒と電解質塩とからなる非水電
解液と、(ii)高分子マトリクスとを含有する高分子ゲル
電解質であって、 非水溶媒として、少なくとも1種の下記一般式[1]で
表されるシアノエチルエーテル化合物を含むことを特徴
とするイオン伝導性高分子ゲル電解質。 X−(OR)n−O(CH2)m−CN [1] (式[1]中、Xは、炭素原子数1〜10の炭化水素基
または炭素原子数1〜10のフッ素原子置換炭化水素基
を示し、Rは炭素原子数2〜4のアルキレン基を示す。
またmは1もしくは2であり、nは0〜30の整数であ
る。)
1. A polymer gel electrolyte comprising: (i) a non-aqueous electrolyte comprising a non-aqueous solvent and an electrolyte salt; and (ii) a polymer gel electrolyte, wherein at least one type of non-aqueous solvent is used. An ion-conductive polymer gel electrolyte comprising a cyanoethyl ether compound represented by the following general formula [1]. X— (OR) n —O (CH 2 ) m —CN [1] (In the formula [1], X represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-substituted carbon group having 1 to 10 carbon atoms. R represents a hydrogen group, and R represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
M is 1 or 2, and n is an integer of 0 to 30. )
【請求項2】前記非水溶媒として、前記一般式[1]で
表されるシアノエチルエーテル化合物とともに、環状炭
酸エステルおよび/または鎖状炭酸エステルを含むこと
を特徴とする請求項1に記載のイオン伝導性高分子ゲル
電解質。
2. The ion according to claim 1, wherein the non-aqueous solvent contains a cyclic carbonate and / or a chain carbonate together with the cyanoethyl ether compound represented by the general formula [1]. Conductive polymer gel electrolyte.
【請求項3】前記環状炭酸エステルが、炭素原子数が2
〜5のアルキレン基を含む環状炭酸エステル化合物であ
り、 前記鎖状炭酸エステルが、炭素原子数が1〜10の炭化
水素基を含む炭酸エステル化合物であることを特徴とす
る請求項2に記載のイオン伝導性高分子ゲル電解質。
3. The cyclic carbonate has 2 carbon atoms.
The cyclic carbonate compound containing an alkylene group of from 1 to 5, wherein the chain carbonate is a carbonate compound containing a hydrocarbon group having from 1 to 10 carbon atoms. Ion conductive polymer gel electrolyte.
【請求項4】電解質が、LiPF6、LiBF4、LiClO
4、LiOSO21、 【化1】 (式中、R1〜R8は、互いに同一であっても異なってい
てもよく、炭素原子数1〜6のパーフルオロアルキル基
である)から選ばれる少なくとも1種であることを特徴
とする請求項1〜3のいずれかに記載のイオン伝導性高
分子ゲル電解質。
4. The electrolyte according to claim 1, wherein the electrolyte is LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO.
4 , LiOSO 2 R 1 , (Wherein, R 1 to R 8 may be the same or different from each other and are perfluoroalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms). The ion-conductive polymer gel electrolyte according to claim 1.
【請求項5】高分子マトリクス100重量部に対して、
前記非水電解液を200重量部以上含むことを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載のイオン伝導性高分子
ゲル電解質。
5. The polymer matrix according to 100 parts by weight,
The ion-conductive polymer gel electrolyte according to any one of claims 1 to 4, comprising at least 200 parts by weight of the non-aqueous electrolyte.
【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載のイオン伝
導性高分子ゲル電解質を含む固体電池。
6. A solid battery comprising the ion-conductive polymer gel electrolyte according to claim 1.
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