JP4399882B2 - Solid electrolyte, lithium secondary battery and electric double layer capacitor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウム2次電池、電気2重層キャパシタ、センサー、エレクトロクロミックディスプレイ、湿式太陽電池等の電気化学デバイスに好適に用いられる固体電解質、およびこの固体電解質を用いたリチウム2次電池、電気2重層キャパシタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
携帯型のパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ等に用いられる2次電池には、高エネルギー密度でしかも充放電サイクル寿命の長いことが求められる。2次電池としては、従来から鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池などが利用されているが、さらに高エネルギー密度の2次電池としてリチウムイオン2次電池が実用化されている。
【0003】
従来、このような2次電池の電解質には、液体が用いられるのが一般的であったが、電解質を固体状とできれば、液漏れの防止やシート構造化が可能となる。このため、固体電解質を利用する電池は、次世代タイプとして注目されている。特に、現在、携帯型のパーソナルコンピュータ等での利用が急速に広まっているリチウムイオン2次電池を、シート化、積層小型化することができれば、さらに応用範囲が広がるものとして期待されている。
【0004】
このような固体電解質としては、例えば、高分子に電解質塩を相溶させた系が知られている。但し、このような全く溶媒を含まない固体電解質(例えばポリエチレンオキシドにリチウム塩を相溶させたもの)は導電率が低く(10-4S・cm-1以下)、実用化に至っていない。これに対し高分子、電解質塩及び溶媒からなるゲル状の高分子固体電解質が近年脚光を浴びている。
【0005】
このようなゲル状の高分子固体電解質(以下、「ゲル電解質」と呼ぶ)は、導電率が液体のそれに近く10-3S・cm-1台の値を示すものもある。
【0006】
例えば、米国特許第5296318号には、フッ化ビニリデン(VDF)と8〜25重量%の6フッ化プロピレン(HFP)の共重合体〔P(VDF−HFP)〕に、リチウム塩が溶解した溶液が20〜70重量%含まれているゲル電解質が開示されている。このゲル電解質の導電率は10-3S・cm-1に達する。元来、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)は結晶性高分子で比較的耐薬品性に優れた高分子である。即ちPVDFを良く溶解させる溶媒もあるが、かといってどのような溶媒に溶解するわけでもなく、フッ素樹脂のなかでは使いやすい樹脂のひとつであった。事実PVDFはリチウムイオン2次電池の正負極活物質の結着剤として使用されている。上記特許に記載されているPVDFはVDFとHFPの共重合体でありHFPがPVDFの結晶化度を低下させている。このようなVDF−HFP共重合体は、溶媒を多量に含むことが可能でありまたリチウム塩の結晶析出も抑制され、機械的強度のあるゲル電解質を作製することができる。
【0007】
このように、従来から電解質溶液を保持する高分子としては、フッ素系高分子を用いることが提案されている。しかしながら、フッ素系高分子は接着性に劣り、集電体である金属(アルミニウム、銅等)との接着強度に劣るという問題を有していた。これを改善するために、国際特許WO95/31836号では、電極と同じ高分子で電極をコーティングしたり、エチレン−アクリル酸共重合体で集電体をコーティングして集電体と電極との接着性を改善している。このように、国際特許WO95/31836号に記載のものでは、集電体を処理する必要があり、工程数が増加し、電池コストの上昇を招くという問題があった。
【0008】
また、樹脂系の材料であるためサイクル劣化の一因となっていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、従来のゲル電解質の欠点である集電体および/または電極への接着性を改良して内部抵抗を小さくできる固体電解質およびこれを用いたリチウム2次電池や電気2重層キャパシタを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、以下の(1)〜(6)の構成により達成される。
(1)多孔質のシート状基体に担持されたゲル電解質、あるいは、ポリフッ化ビニリデンと6フッ化プロピレンの共重合体、又は主鎖がフッ化ビニリデンと塩化フッ化エチレンの共重合体からなり側鎖がポリフッ化ビニリデンからなる構造の熱可塑性フッ素樹脂に電解質溶液を保持させゲル化したものをプラズマ処理して得られた固体電解質。
(2)上記(1)の固体電解質を有するリチウム2次電池。
(3)少なくとも電極の1つが上記(1)の固体電解質と電極活物質との組成物を有するリチウム2次電池。
(4)上記(1)の固体電解質を有する電気2重層キャパシタ。
(5)少なくとも分極性電極の1つが上記(1)の固体電解質と、電極活物質との組成物を有する電気2重層キャパシタ。
(6)多孔質のシート状基体に担持されたゲル電解質、あるいは、ポリフッ化ビニリデンと6フッ化プロピレンの共重合体、又は主鎖がフッ化ビニリデンと塩化フッ化エチレンの共重合体からなり側鎖がポリフッ化ビニリデンからなる構造の熱可塑性フッ素樹脂に電解質溶液を保持させゲル化したものをプラズマ処理して、固体電解質を得る工程を備える、固体電解質の製造方法。
【0011】
【作用】
本発明の固体電解質は、その表面がプラズマ処理されているので、ゲル電解質材料の保持性も増大し、また表面近傍が粗面化された結果、電極または集電体との密着性に優れ、内部抵抗が小さく、また、サイクル特性も良好な電池が得られる。同様な効果は、電気2重層キャパシタでも得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の固体電解質は、電解質溶液を保持可能な高分子物質をプラズマ処理し、これに電解質溶液を保持させた後、ゲル化させたもの、あるいは上記高分子物質に電解質溶液を保持させてゲル化させたのち、プラズマ処理して得られたものである。本発明においては、上記固体電解質は、主にシート状とされる。このようにシート状とする際には、固体電解質単独でもよいが、固体電解質をシート状の多孔質膜(不織布も含む)に担持させた形態であってもよい。固体電解質をシート状の多孔質膜に担持させた形態のものは、従来は自立膜化が不可能なためにゲル電解質材料として使用できなかった高分子物質も用いることができ、機械的強度に優れ、かつ厚さを薄くすることができる。以下、本発明について、詳細に説明する。
【0013】
電解質溶液を保持可能な高分子物質
本発明では、上記したように固体電解質を多孔質膜に担持させる場合もあるので、単独で自立膜化が可能な高分子物質に限らず、自立膜化が不可能なために従来はゲル電解質材料として使用できなかった高分子物質も用いることができる。
【0014】
本発明で用いることが可能な高分子物質の具体例としては、公知のゲル型SPE用高分子が挙げられる。このような高分子としては、例えば、
1)光重合性のモノマーであるエチレンオキシドを含むアクリレートと多官能のアクリレートとの重合体、
2)ポリアクリロニトリル、
3)ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイド、
4)ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−塩化3フッ化エチレン(CTFE)共重合体〔P(VDF−CTFE)〕、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンフッ素ゴム、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンフッ素ゴム〔P(VDF−TFE−HFP)〕、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルフッ素ゴム等のフッ素系高分子などが好ましい。フッ化ビニリデン系ポリマーとしては、フッ化ビニリデンが50重量%以上、特に70重量%以上であるものが好ましく、特に、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合体、フッ化ビニリデンと塩化3フッ化エチレンとの共重合体〔P(VDF−CTFE)〕が好ましい。VDF−CTFE共重合体は、例えばセントラル硝子(株)から商品名「セフラルソフト(G150,G180)」として、日本ソルベイ(株)から商品名「ソレフ31508」等として販売されている。また、VDF−HFP共重合体は、エルフアトケム社から商品名「KynarFlex2750(VDF:HFP=85:15wt%) 」、「KynarFlex2801(VDF:HFP=90:10wt%) 」等として、日本ソルベイ(株)から商品名「ソレフ11008」、「ソレフ11010」、「ソレフ21508」、「ソレフ21510」等として販売されている。
【0015】
なお、上記高分子物質のうち、例えば〔P(VDF−TFE−HFP)〕は、従来、電解質溶液によるゲル化は可能であったが、自立膜とすることは困難であった。しかし、本発明では、電解質溶液でゲル化した〔P(VDF−TFE−HFP)〕を多孔質膜に保持させることにより、自立膜を形成することが可能である。
【0016】
電解質溶液
電解質は、適用される電池の種類に応じて適宜選択すればよい。例えばリチウム2次電池に適用する場合には、LiPF6 、LiClO4 、LiBF4 、LiAsF6 、LiSO3 CF3 、(CF3 SO2 )2 NLi等から1種または2種以上を選択して用いればよい。
【0017】
電解質溶液の溶媒としては、リチウム2次電池等への応用を考えると、高い電圧をかけた場合にも分解の起こらないものが好ましく、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類、テトラヒドロフラン(THF)、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチルジオキソラン、γ−ブチロラクトン、スルホラン、3−メチルスルホラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、エトキシメトキシエタン、エチルジグライム等の非水溶媒が好ましい。
【0018】
以上のような溶媒中に電解質が溶解されて電解質溶液とされる。上記のような非水溶媒系の電解質塩の濃度は、好ましくは0.5〜3モル/リットルである。
【0019】
ゲル電解質
ゲル電解質の具体的な作製方法を以下に述べる。製造は、好ましくは水分の少ないドライルームあるいはグローブボックス中で行う。まず高分子を溶媒に分散・溶解させる。このときの溶媒は高分子が溶解可能な各種溶媒から適宜選択すればよく、例えば、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン、酢酸メチル等を用いることが好ましく、特に、テトラヒドロフラン(THF)が好ましい。溶媒に対する高分子の濃度は好ましくは5〜25重量%である。
【0020】
次に、上記高分子溶液に電解液を添加する。電解液の含有量は、高分子:電解液=50:50重量%〜20:80重量%が好ましい。高分子溶液と電解液の混合溶液(「ゲル電解質溶液」と呼ぶことにする)を平坦基板上に塗布する。この基板は平滑なものなら何でも良い。例えばポリエステルフィルム、ガラス、ポリテトラフルオロエチレンフィルムなどである。ゲル電解質溶液を基板に塗布するための手段は特に限定されず、基体の材質や形状などに応じて適宜決定すればよい。一般に、メタルマスク印刷法、静電塗装法、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、グラビアコート法、スクリーン印刷法等が使用されている。その後必要に応じて平板プレス、カレンダーロール等により圧延処理を行う。
【0021】
塗布後に、高分子を溶解したときの溶媒を蒸発させれば、ゲル電解質のシートあるいはフィルムが出来上がる。溶媒を蒸発させるときの温度は室温でも良いが、加熱しても良い。出来上がったゲル電解質は半透明で弾力性があるものとなり、現在のところ厚さ20〜200μm程度のものが得られている。
【0022】
シート状ゲル電解質のプラズマ処理は、上記の基板上であっても、あるいは基板から剥がして行なってもよい。
【0023】
シート状ゲル電解質は、上記高分子溶液を基板上に塗布し、これを乾燥した後プラズマ処理し、その後電解液を含浸させて作製してもよい。
【0024】
シート状ゲル電解質は、更に、シート状の多孔質膜に上記ゲル電解質を塗布し、担持させてシート状とし、作製してもよい。この場合には、そのままの形態で電池のセパレータ等として用いることができる。プラズマ処理もそのままの形態で行なう。
【0025】
上記多孔質膜は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の材質のもので、空孔の平均径が0.01〜1μm程度で、空孔率が30〜60%程度のものが好ましい。この多孔質膜としては、不織布の形態のものも用いることができる。なお、従って、この多孔質膜は、従来溶液系で用いられているセパレータとはその材質、空孔の平均径、空孔率等が異なっていてもよい。
【0026】
この方法においては、多孔質膜に上記高分子物質を担持させておき、これを電解質溶液(必要に応じて加温してもよい)中に浸漬する等して含浸させ、ゲル化してもよい。多孔質膜に高分子物質を担持させる方法は、高分子物質をバインダーとともに多孔質膜に吹き付けて担持させる方法や、高分子物質と樹脂を混合し、シート状化し、これを延伸することにより多孔質膜に高分子物質を担持させた状態とする方法等がある。
【0027】
また、特に多孔質膜を使用せず公知技術である微多孔膜作成方法を用いて、ゲル化する高分子材料の微多孔膜を作製し、その後電解液に含浸させてゲル化させてもよい。この場合は例えばPC(プロピレンカーボネート)やDBP(ジブチルフタレート)を高分子材料に添加し、膜化した後PCあるいはDBP等を抽出し微多孔膜化してもよい。あるいは穿孔法により膜に孔を開けても構わない。何れにせよ、多孔体としたゲル化させる高分子膜を作製した後電解液中で膨潤ゲル化させればよい。
【0028】
電解質溶液を保持可能な高分子物質と混合される樹脂は、延伸による膜状化が可能で、かつ、延伸による多孔質化が可能であれば特に限定されず、結晶性を有する各種樹脂、例えばポリオレフィン、ポリアミド、ハロゲン含有ビニル系ポリマー、ポリエステル等から適宜選択すればよいが、好ましくはポリオレフィンを用いる。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、特にポリエチレンが好ましい。
【0029】
プラズマ処理
本発明におけるプラズマ処理は、低温プラズマ処理であることが好ましく、窒素ガスやアルゴンガス(不活性ガス)等を処理ガスとして行なうことが好ましい。プラズマ処理条件には、特に制限はなく、電極配置、印加電流、プラズマ出力、処理時間、動作圧力等は、通常のプラズマ処理条件と同様とすればよい。通常、プラズマ出力は0.5〜5kW、処理時間は1〜1000秒、動作圧力は0.01〜10Torrとする。また、処理ガスの流量は、5〜100SCCMとすればよい。プラズマ処理電源の周波数については、特に制限はなく、直流〜マイクロ波までのいずれであってもよい。
【0030】
このプラズマ処理により、固体電解質の表面は、電池の金属(合金)で形成された集電体や電極に対する接着性が向上する。理由は現時点では明らかになっていないが、プラズマ処理により膜表面が粗され密着しやすくなったことが考えられる。
【0031】
電池および電気2重層キャパシタ
本発明のゲル電解質が適用される電池は特に限定されないが、シート型や円筒型等の各種リチウム2次電池が特に好ましい。上記の多孔質膜に担持されたゲル電解質は、セパレータとしても用いることができる。
【0032】
また、ゲル電解質と組み合わせる電極は、好ましくは電極活物質、前記ゲル電解質、必要により導電助剤との組成物を用いる。
【0033】
負極には、炭素材料、リチウム金属、リチウム合金あるいは酸化物材料のような負極活物質を用い、正極は、リチウムイオンがインターカレート・デインターカレート可能な酸化物または炭素のような正極活物質を用いることが好ましい。このような電極を用いることにより良好な特性のリチウム2次電池を得ることができる。
【0034】
電極活物質として用いる炭素材料は、例えば、メソフェーズカーボンマイクロビーズ(MCMB)、天然あるいは人造の黒鉛、樹脂焼成炭素材料、カーボンブラック、炭素繊維などから適宜選択すればよい。これらは粉末として用いられる。
【0035】
リチウムイオンがインターカレート・デインターカレート可能な酸化物としては、リチウムを含む複合酸化物が好ましく、例えば、LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiV2O4などが挙げられる。この酸化物の粉末の平均粒子径は1〜40μm 程度であることが好ましい。
【0036】
必要により添加される導電助剤としては、好ましくは黒鉛、カーボンブラック、炭素繊維、ニッケル、アルミ、銅、銀等の金属が挙げられ、特に黒鉛、カーボンブラックが好ましい。
【0037】
電極組成は、正極では活物質:導電助剤:ゲル電解質=30〜90:3〜10:10〜70重量%の範囲が好ましく、負極では活物質:導電助剤:ゲル電解質=30〜90:0〜10:10〜70重量%の範囲が好ましい。
【0038】
本発明では、上記負極活物質および/または正極活物質、好ましくは両活物質を、上述したゲル電解質溶液中に混合して集電体表面に接着させる。
【0039】
その作製方法は例えば、ゲル電解質溶液に活物質、必要に応じて炭素材料、金属などの導電助剤等を混合した電極塗布溶液を銅箔、アルミ箔などの集電体上に塗布し、溶媒を蒸発させて作製する。なお、集電体は金属箔、金属メッシュなどが通常使用される。金属箔よりも金属メッシュの方が電極との接触抵抗が小さくなるが、本発明のゲル電解質の場合は金属箔でも十分接触抵抗が小さくなる。
【0040】
このように、電極にもゲル電解質と同一の高分子材料を用いることにより、ゲル電解質との接着性が向上し、内部抵抗が減少する。なお、負極活物質にリチウム金属、リチウム合金を用いる場合には、負極活物質とゲル電解質との組成物を用いなくても良い。
【0041】
さらに、本発明の高分子固体電解質、電極はまた、電気2重層キャパシタに有効である。
【0042】
分極性電極に用いられる集電体は、導電性ブチルゴム等の導電性ゴムなどであってよく、またアルミニウム、ニッケル等の金属の溶射によって形成してもよく、上記電極層の片面に金属メッシュを付設してもよい。
【0043】
電気2重層キャパシタには、このような分極性電極と、上記ゲル電解質とを組み合わせる。
【0044】
電解質塩としては、(C2H5)4NBF4、(C2H5)3MeNBF4、(C2H5)4PBF4等が挙げられる。
【0045】
電解液に用いる非水溶媒は、公知の種々のものであってよく、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、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、1,2−ジメトキシエタン、スルホラン単独または混合物が好ましい。
【0046】
このような非水溶媒系の電解質溶液における電解質の濃度は、0.5〜3モル/リットルとすればよい。
【0047】
絶縁性ガスケットとしては、ポリプロピレン、ブチルゴム等の絶縁体を用いればよい。
【0048】
本発明のゲル電解質が使用される電気2重層キャパシタの構造は特に限定されない。コイン型、ペーパー型、積層型等と称されるいずれのものであってもよい。
【0049】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
実施例1
ゲル電解質
高分子物質 PVDF Kynar 2801(エルフ・アトケム社製)
(ポリフッ化ビニリデンと6フッ化プロピレンの共重合体)
電解液 1M LiClO4 /PC系溶媒(EC+PC エチレンカーボネート:プロピレンカーボネート=1:1(体積比)の混合溶媒)(ELと略す)
溶媒 アセトン (Acと略す)
上記各成分を重量比でPVDF:EL:Ac=3:7:20を室温を混合し、溶解してゲル電解質溶液を調整した。
【0050】
このゲル電解質溶液を、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上にドクターブレード法で幅50mmに塗布した。これを1時間風乾し、Acを蒸発させ、PVDF/1M LiClO4 /PC系溶媒(EC:PC=1:1(体積比)の混合溶媒)からなる透明なゲル電解質フィルム(シート)を得た。このフィルムの膜厚は90μmであった。
【0051】
このゲル電解質フィルムを直径25mmの円形に切り抜き、これを低温プラズマ処理した。条件を下記した。
【0052】
処理ガスおよびその流量:アルゴン10SCCM
動作圧力 : 1Torr
プラズマ出力 : 1kW
処理時間 :30秒、動作圧力は1Torr
プラズマ周波数 :13MHz
【0053】
上記ゲル電解質溶液を45g、ホモジナイザーの容器に入れコバルト酸リチウム(セイミケミカル社製、粒径2〜3μm)を10.8gとアセチレンブラック(電気化学工業社製商品名HS−100)を1.35g添加し、12000rpm で5分間室温で分散した。この塗布液をアルミ箔(縦20mm、横20mm、厚み20μm)にメタルマスク印刷機で直径10mmの円形状に印刷し、1時間風乾しアセトンを蒸発させた。この電極の膜厚は0.1mmであった。この電極を正極としこの上に、上記ゲル電解質フィルム、さらに下記の組成の負極材料を塗布した銅箔(縦20mm、横20mm、厚み20μm)をこの順序で積層し、最終的にコイン缶に入れ、リチウム2次電池を作製した。上記負極材料の組成は上記ゲル電解質を45g黒鉛を12g導電助剤を1g、正極と同様にホモジナイザーで混合しペースト化した。
【0054】
実施例2
この実施例では、高分子物質として熱可塑性フッ素樹脂を用いた他は実施例1と同様にして実施例2のリチウム2次電池を作製した。上記熱可塑性フッ素樹脂としては、具体的には、商品名 セフラルソフト(セントラルガラス社製:主鎖がフッ化ビニリデンと塩化フッ化エチレンの共重合体からなり、側鎖がポリフッ化ビニリデンからなる構造のもの)を用いた。
【0055】
実施例3
実施例1におけるPVDFをPVDF濃度が10重量%となるようにAcに溶解してPVDF:PC:Ac=3:7:20の割合とし、高分子物質溶液を作製した。この高分子物質溶液を実施例1と同様に基板上に塗布し、乾燥し、高分子物質膜を形成した。この高分子物質膜の厚さは100μmであった。この高分子物質膜を実施例1と同様にプラズマ処理し、これに上記電解液を含浸させ、ゲル電解質フィルムを得た。このゲル電解質フィルムを用い、他は、実施例1と同様にして実施例3のリチウム2次電池を作製した。
【0056】
実施例4
実施例1のゲル電解質溶液を、厚さ50μmのポリプロピレン系の不織布にドクターブレード法で塗布・含浸した。ゲル電解質溶液は、膜厚がトータルで50μm になるように塗布・含浸した。
【0057】
以上のゲル電解質溶液塗布不織布に実施例1と同様にプラズマ処理を用い、他は、実施例1と同様にして実施例3のリチウム2次電池を作製した。
【0058】
比較例
実施例1〜4でプラズマ処理を行なわなかったこと以外は、各実施例と同様にして、実施例1〜4に対する比較例のリチウム2次電池をそれぞれ作製した。
【0059】
評価方法
(1)内部抵抗
実施例および比較例のリチウム2次電池の内部抵抗を測定した。表1にその結果を示した。実施例のものは、全て比較例のものより内部抵抗が小さかった。なお、表1には、それぞれに対応する比較例の内部抵抗を1として、実施例の内部抵抗をそれとの相対値で示した。なお、内部抵抗は、交流インピーダンス法により1Hzから100kHzまで測定し、1kHzにおける抵抗とした。
【0060】
【表1】
【0061】
本発明の実施例の電池は、比較例の電池に比べて内部抵抗が低いことから、固体電解質と電極との接着性が向上しているものと推測される。
【0062】
(2)サイクル特性
実施例および比較例のリチウム2次電池のサイクル特性を調べた。サイクル特性は、2.8V〜4.2Vの間の条件で充放電を100サイクル繰り返し、初期の放電容量で100サイクル後の放電容量を除した値である容量保持率で示した。その結果を表2に示した。
【0063】
【表2】
【0064】
実施例5:電気2重層キャパシタ
実施例1で作製したゲル電解質溶液に活性炭粉末(大阪ガス製、スーパー活性炭M−20)を混合し、これをアルミニウム箔上に塗布し、Acを乾燥除去した。この電極を直径15mmの円形状に2枚切り抜き、この電極で上記実施例1で作製したゲル電解質フィルム(直径20mmに切り抜いたもの)をはさみ、これをアルミラミネート袋に挿入しリード取り出し部をヒートシールし実施例の電気2重層キャパシタとした。一方、ゲル電解質フィルムにプラズマ処理をしなかったこと以外は、上記実施例と同様にして比較例の電気2重層キャパシタを作製した。
【0065】
これらの実施例と比較例の電気2重層キャパシタにつき内部抵抗を測定したところ、実施例の電気2重層キャパシタの内部抵抗は、比較例の電気2重層キャパシタの内部抵抗を「1」としたとき、0.85と小さかった。
【0066】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、集電体、電極との接着性が良好で、内部抵抗が小さく、しかも保存特性も良好な固体電解質、これを用いたリチウム2次電池および電気2重層キャパシタを提供可能となった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid electrolyte suitably used for an electrochemical device such as a lithium secondary battery, an electric double layer capacitor, a sensor, an electrochromic display, and a wet solar cell, and a lithium secondary battery using this solid electrolyte, electric 2 The present invention relates to a multilayer capacitor.
[0002]
[Prior art]
Secondary batteries used in portable personal computers, video cameras, and the like are required to have a high energy density and a long charge / discharge cycle life. Conventionally, lead-acid batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, and the like have been used as secondary batteries, but lithium ion secondary batteries have been put to practical use as secondary batteries with higher energy density.
[0003]
Conventionally, a liquid is generally used as the electrolyte of such a secondary battery. However, if the electrolyte can be made solid, liquid leakage can be prevented and a sheet structure can be formed. For this reason, the battery using a solid electrolyte attracts attention as a next generation type. In particular, if a lithium ion secondary battery, which is currently widely used in portable personal computers and the like, can be made into a sheet and laminated and miniaturized, it is expected that the application range will be further expanded.
[0004]
As such a solid electrolyte, for example, a system in which an electrolyte salt is dissolved in a polymer is known. However, such a solid electrolyte containing no solvent (for example, a lithium oxide in which polyethylene oxide is compatible) has low electrical conductivity (10 −4 S · cm −1 or less) and has not yet been put into practical use. On the other hand, gel-like polymer solid electrolytes composed of a polymer, an electrolyte salt and a solvent have recently attracted attention.
[0005]
Such a gel-like solid polymer electrolyte (hereinafter referred to as “gel electrolyte”) has a conductivity of 10 −3 S · cm −1 which is close to that of a liquid.
[0006]
For example, US Pat. No. 5,296,318 discloses a solution in which a lithium salt is dissolved in a copolymer [P (VDF-HFP)] of vinylidene fluoride (VDF) and 8 to 25% by weight of propylene hexafluoride (HFP). A gel electrolyte containing 20 to 70% by weight is disclosed. The conductivity of this gel electrolyte reaches 10 −3 S · cm −1 . Originally, polyvinylidene fluoride (PVDF) is a crystalline polymer that is relatively excellent in chemical resistance. That is, there is a solvent that dissolves PVDF well, but it does not dissolve in any solvent, and it is one of the easy-to-use resins among fluororesins. In fact, PVDF is used as a binder for positive and negative electrode active materials of lithium ion secondary batteries. PVDF described in the above patent is a copolymer of VDF and HFP, and HFP reduces the crystallinity of PVDF. Such a VDF-HFP copolymer can contain a large amount of a solvent, and crystal precipitation of a lithium salt is also suppressed, so that a gel electrolyte having mechanical strength can be produced.
[0007]
Thus, it has been conventionally proposed to use a fluorinated polymer as the polymer for holding the electrolyte solution. However, the fluorine-based polymer has a problem that it is inferior in adhesiveness and inferior in adhesive strength with a metal (aluminum, copper, etc.) as a current collector. In order to improve this, in International Patent No. WO95 / 31836, the electrode is coated with the same polymer as the electrode, or the current collector is coated with an ethylene-acrylic acid copolymer to adhere the current collector to the electrode. Improves sex. Thus, in the thing of international patent WO95 / 31836, it was necessary to process a collector, and there existed a problem that the number of processes increased and the increase in battery cost was caused.
[0008]
Further, since it is a resin-based material, it has contributed to cycle deterioration.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a solid electrolyte capable of reducing internal resistance by improving adhesion to a current collector and / or electrode, which is a drawback of conventional gel electrolytes, and a lithium secondary battery and an electric double layer capacitor using the same. Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by the following configurations (1) to ( 6 ).
(1) A gel electrolyte supported on a porous sheet-like substrate, a copolymer of polyvinylidene fluoride and propylene hexafluoride, or a main chain made of a copolymer of vinylidene fluoride and chlorofluoroethylene. A solid electrolyte obtained by subjecting a thermoplastic fluororesin having a chain made of polyvinylidene fluoride to gelation by holding an electrolyte solution.
(2) A lithium secondary battery having the solid electrolyte of (1 ) above.
(3) A lithium secondary battery in which at least one of the electrodes has the composition of the solid electrolyte and the electrode active material of (1) above.
(4) An electric double layer capacitor having the solid electrolyte of (1 ) above.
(5) An electric double layer capacitor in which at least one of the polarizable electrodes has the composition of the solid electrolyte of (1) and an electrode active material.
(6) A gel electrolyte supported on a porous sheet-like substrate, a copolymer of polyvinylidene fluoride and propylene hexafluoride, or a main chain made of a copolymer of vinylidene fluoride and chlorofluoroethylene. A method for producing a solid electrolyte, comprising a step of subjecting a thermoplastic fluororesin having a chain made of polyvinylidene fluoride to a gel by holding an electrolyte solution to obtain a solid electrolyte.
[0011]
[Action]
Since the surface of the solid electrolyte of the present invention is plasma-treated, the retention property of the gel electrolyte material is also increased, and the vicinity of the surface is roughened, resulting in excellent adhesion to the electrode or current collector, A battery having low internal resistance and good cycle characteristics can be obtained. A similar effect can be obtained with an electric double layer capacitor.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The solid electrolyte of the present invention is obtained by subjecting a polymer substance capable of holding an electrolyte solution to plasma treatment, holding the electrolyte solution therein, and then gelling the gel, or by holding the electrolyte solution in the polymer substance and gelling. And then obtained by plasma treatment. In the present invention, the solid electrolyte is mainly in the form of a sheet. When the sheet is formed in this way, the solid electrolyte alone may be used, or the solid electrolyte may be supported on a sheet-like porous film (including a nonwoven fabric). In the form of a solid electrolyte supported on a sheet-like porous membrane, it is possible to use a polymer substance that could not be used as a gel electrolyte material because it is impossible to form a self-supporting membrane in the past. It is excellent and the thickness can be reduced. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0013]
In the present invention, there is a case where the solid electrolyte is supported on the porous film as described above, so that the present invention is not limited to a polymer substance that can be independently formed as a self-supporting film. Since a self-supporting film cannot be formed, a polymer substance that could not be conventionally used as a gel electrolyte material can also be used.
[0014]
Specific examples of the polymer substance that can be used in the present invention include known gel-type SPE polymers. As such a polymer, for example,
1) A polymer of an acrylate containing ethylene oxide which is a photopolymerizable monomer and a polyfunctional acrylate,
2) polyacrylonitrile,
3) Polyalkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide,
4) Polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene chloride (CTFE) copolymer [P (VDF-CTFE)], vinylidene fluoride-hexafluoro Fluoropolymers such as propylene fluororubber, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene fluororubber [P (VDF-TFE-HFP)], vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether fluororubber, etc. preferable. As the vinylidene fluoride-based polymer, those in which vinylidene fluoride is 50% by weight or more, particularly 70% by weight or more are preferable, and in particular, polyvinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene (HFP), A copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride chloride [P (VDF-CTFE)] is preferred. The VDF-CTFE copolymer is sold, for example, under the trade name “Sephral Soft (G150, G180)” from Central Glass Co., Ltd., and under the trade name “Solef 31508” from Nippon Solvay Co., Ltd. VDF-HFP copolymer is available from Nippon Solvay Co., Ltd. under the trade names “KynarFlex2750 (VDF: HFP = 85: 15 wt%)”, “KynarFlex2801 (VDF: HFP = 90: 10 wt%)”, etc. from Elf Atchem. Are sold under the trade names “Solef 11008”, “Solef 11010”, “Solef 21508”, “Solef 21510” and the like.
[0015]
Of the above polymer substances, for example, [P (VDF-TFE-HFP)] has been conventionally able to be gelled with an electrolyte solution, but it has been difficult to form a self-supporting film. However, in the present invention, it is possible to form a self-supporting film by holding [P (VDF-TFE-HFP)] gelled with the electrolyte solution in the porous film.
[0016]
Electrolyte solution The electrolyte may be appropriately selected according to the type of battery to be applied. For example, when applied to a lithium secondary battery, one or more selected from LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiSO 3 CF 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, etc. are used. That's fine.
[0017]
The solvent of the electrolyte solution is preferably one that does not decompose even when a high voltage is applied in consideration of application to a lithium secondary battery, for example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene. Carbonates, carbonates such as dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyldioxolane, γ-butyrolactone, sulfolane, 3-methylsulfolane Nonaqueous solvents such as dimethoxyethane, diethoxyethane, ethoxymethoxyethane, and ethyldiglyme are preferred.
[0018]
The electrolyte is dissolved in the solvent as described above to obtain an electrolyte solution. The concentration of the non-aqueous solvent-based electrolyte salt is preferably 0.5 to 3 mol / liter.
[0019]
Gel electrolyte A specific method for producing the gel electrolyte is described below. The production is preferably carried out in a dry room or glove box with low moisture. First, the polymer is dispersed and dissolved in a solvent. The solvent at this time may be appropriately selected from various solvents in which the polymer can be dissolved. For example, tetrahydrofuran (THF), acetone, methyl acetate and the like are preferably used, and tetrahydrofuran (THF) is particularly preferable. The concentration of the polymer with respect to the solvent is preferably 5 to 25% by weight.
[0020]
Next, an electrolytic solution is added to the polymer solution. The content of the electrolytic solution is preferably polymer: electrolytic solution = 50: 50 wt% to 20:80 wt%. A mixed solution of a polymer solution and an electrolytic solution (hereinafter referred to as “gel electrolyte solution”) is applied on a flat substrate. This substrate may be anything that is smooth. For example, polyester film, glass, polytetrafluoroethylene film and the like. The means for applying the gel electrolyte solution to the substrate is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the material and shape of the substrate. In general, a metal mask printing method, an electrostatic coating method, a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a doctor blade method, a gravure coating method, a screen printing method and the like are used. Thereafter, a rolling process is performed by a flat plate press, a calender roll or the like as necessary.
[0021]
After the application, if the solvent when the polymer is dissolved is evaporated, a gel electrolyte sheet or film is completed. The temperature at which the solvent is evaporated may be room temperature, but may be heated. The resulting gel electrolyte is translucent and elastic, and currently has a thickness of about 20 to 200 μm.
[0022]
The plasma treatment of the sheet gel electrolyte may be performed on the above substrate or may be peeled off from the substrate.
[0023]
The sheet-like gel electrolyte may be produced by applying the above polymer solution on a substrate, drying it, performing plasma treatment, and then impregnating the electrolyte solution.
[0024]
The sheet-like gel electrolyte may be further prepared by applying the gel electrolyte to a sheet-like porous film and supporting it to form a sheet. In this case, it can be used as a battery separator or the like as it is. The plasma treatment is also performed as it is.
[0025]
The porous membrane is made of a material such as polyethylene or polypropylene, and preferably has an average pore diameter of about 0.01 to 1 μm and a porosity of about 30 to 60%. As this porous membrane, a non-woven fabric can also be used. Therefore, this porous membrane may be different from the separator conventionally used in the solution system in the material, the average pore diameter, the porosity, and the like.
[0026]
In this method, the above-mentioned polymer substance may be supported on a porous membrane and impregnated by, for example, being immersed in an electrolyte solution (which may be heated if necessary) to be gelled. . The porous film is loaded with a polymer substance by spraying the polymer substance onto the porous film together with a binder, or by mixing the polymer substance and a resin, forming a sheet, and then stretching the film. For example, there is a method in which a polymer material is supported on a membrane.
[0027]
In addition, a microporous film made of a polymer material to be gelled may be prepared by using a well-known technique for producing a microporous film without using a porous film, and may then be impregnated with an electrolyte and gelled. . In this case, for example, PC (propylene carbonate) or DBP (dibutyl phthalate) may be added to the polymer material to form a film, and then PC or DBP may be extracted to form a microporous film. Alternatively, holes may be made in the membrane by a perforation method. In any case, after the polymer film to be gelled as a porous material is produced, it may be swollen in the electrolyte solution.
[0028]
The resin mixed with the polymer substance capable of holding the electrolyte solution is not particularly limited as long as it can be formed into a film by stretching and can be made porous by stretching. Various resins having crystallinity, for example, Although it may be appropriately selected from polyolefin, polyamide, halogen-containing vinyl polymer, polyester, etc., polyolefin is preferably used. As the polyolefin, polyethylene and polypropylene are preferable, and polyethylene is particularly preferable.
[0029]
Plasma treatment The plasma treatment in the present invention is preferably a low-temperature plasma treatment, and is preferably carried out using nitrogen gas, argon gas (inert gas) or the like as a treatment gas. The plasma processing conditions are not particularly limited, and the electrode arrangement, applied current, plasma output, processing time, operating pressure, and the like may be the same as those for normal plasma processing conditions. Usually, the plasma output is 0.5 to 5 kW, the processing time is 1 to 1000 seconds, and the operating pressure is 0.01 to 10 Torr. Further, the flow rate of the processing gas may be 5 to 100 SCCM. There is no restriction | limiting in particular about the frequency of a plasma processing power supply, Any may be direct current | flow-microwave.
[0030]
By this plasma treatment, the adhesion of the surface of the solid electrolyte to the current collector or electrode formed of the metal (alloy) of the battery is improved. The reason is not clarified at the present time, but it is considered that the film surface is roughened and easily adhered by plasma treatment.
[0031]
Battery and electric double layer capacitor The battery to which the gel electrolyte of the present invention is applied is not particularly limited, but various lithium secondary batteries such as a sheet type and a cylindrical type are particularly preferable. The gel electrolyte supported on the porous membrane can also be used as a separator.
[0032]
The electrode combined with the gel electrolyte preferably uses a composition comprising an electrode active material, the gel electrolyte, and, if necessary, a conductive additive.
[0033]
A negative electrode active material such as a carbon material, lithium metal, lithium alloy or oxide material is used for the negative electrode, and a positive electrode active material such as an oxide or carbon capable of intercalating and deintercalating lithium ions is used for the positive electrode. It is preferable to use a substance. By using such an electrode, a lithium secondary battery having good characteristics can be obtained.
[0034]
The carbon material used as the electrode active material may be appropriately selected from, for example, mesophase carbon microbeads (MCMB), natural or artificial graphite, resin-fired carbon material, carbon black, carbon fiber, and the like. These are used as powders.
[0035]
The oxide capable of intercalating and deintercalating lithium ions is preferably a composite oxide containing lithium, and examples thereof include LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , and LiV 2 O 4 . The average particle size of the oxide powder is preferably about 1 to 40 μm.
[0036]
The conductive auxiliary agent added as necessary preferably includes metals such as graphite, carbon black, carbon fiber, nickel, aluminum, copper, and silver, and graphite and carbon black are particularly preferable.
[0037]
The electrode composition is preferably in the range of active material: conductive auxiliary agent: gel electrolyte = 30 to 90: 3 to 10:10 to 70% by weight in the positive electrode, and active material: conductive auxiliary agent: gel electrolyte = 30 to 90 in the negative electrode. The range of 0-10: 10-70 weight% is preferable.
[0038]
In the present invention, the negative electrode active material and / or the positive electrode active material, preferably both active materials are mixed in the above-described gel electrolyte solution and adhered to the current collector surface.
[0039]
For example, the electrode coating solution obtained by mixing a gel electrolyte solution with an active material, and if necessary, a conductive material such as a carbon material or a metal, is applied onto a current collector such as a copper foil or an aluminum foil. It is made by evaporating. In addition, a metal foil, a metal mesh, etc. are normally used for a collector. The metal mesh has a smaller contact resistance with the electrode than the metal foil. However, in the case of the gel electrolyte of the present invention, the contact resistance is sufficiently small even with the metal foil.
[0040]
Thus, by using the same polymer material as the gel electrolyte for the electrode, the adhesion with the gel electrolyte is improved and the internal resistance is reduced. When lithium metal or a lithium alloy is used for the negative electrode active material, the composition of the negative electrode active material and the gel electrolyte need not be used.
[0041]
Furthermore, the polymer solid electrolyte and electrode of the present invention are also effective for electric double layer capacitors.
[0042]
The current collector used for the polarizable electrode may be a conductive rubber such as conductive butyl rubber, or may be formed by thermal spraying of a metal such as aluminum or nickel, and a metal mesh is formed on one surface of the electrode layer. It may be attached.
[0043]
Such a polarizable electrode and the gel electrolyte are combined in an electric double layer capacitor.
[0044]
Examples of the electrolyte salt include (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 3 MeNBF 4 , and (C 2 H 5 ) 4 PBF 4 .
[0045]
The nonaqueous solvent used for the electrolytic solution may be various known ones, and for example, propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, acetonitrile, dimethylformamide, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane alone or a mixture is preferable.
[0046]
The concentration of the electrolyte in such a nonaqueous solvent electrolyte solution may be 0.5 to 3 mol / liter.
[0047]
An insulating material such as polypropylene or butyl rubber may be used as the insulating gasket.
[0048]
The structure of the electric double layer capacitor in which the gel electrolyte of the present invention is used is not particularly limited. Any of the so-called coin type, paper type, laminated type and the like may be used.
[0049]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown to describe the present invention in more detail.
Example 1
Gel electrolyte polymer material PVDF Kynar 2801 (manufactured by Elf Atchem)
(Copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene)
Electrolytic solution 1M LiClO 4 / PC solvent (EC + PC, mixed solvent of ethylene carbonate: propylene carbonate = 1: 1 (volume ratio)) (abbreviated as EL)
Solvent Acetone (abbreviated as Ac)
The above components were mixed at room temperature with PVDF: EL: Ac = 3: 7: 20 at room temperature and dissolved to prepare a gel electrolyte solution.
[0050]
This gel electrolyte solution was applied to a width of 50 mm by a doctor blade method on a polyethylene terephthalate (PET) film. This was air-dried for 1 hour, and Ac was evaporated to obtain a transparent gel electrolyte film (sheet) made of PVDF / 1M LiClO 4 / PC solvent (mixed solvent of EC: PC = 1: 1 (volume ratio)). . The film thickness was 90 μm.
[0051]
This gel electrolyte film was cut into a circle having a diameter of 25 mm and subjected to low-temperature plasma treatment. The conditions are listed below.
[0052]
Process gas and its flow rate: Argon 10 SCCM
Operating pressure: 1 Torr
Plasma output: 1kW
Processing time: 30 seconds, operating pressure is 1 Torr
Plasma frequency: 13 MHz
[0053]
45 g of the gel electrolyte solution, placed in a homogenizer container, 10.8 g of lithium cobaltate (Seimi Chemical Co., particle size 2 to 3 μm) and 1.35 g of acetylene black (trade name HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Added and dispersed at 12000 rpm for 5 minutes at room temperature. This coating solution was printed on an aluminum foil (length 20 mm, width 20 mm, thickness 20 μm) in a circular shape with a diameter of 10 mm with a metal mask printer, and air-dried for 1 hour to evaporate acetone. The thickness of this electrode was 0.1 mm. Using this electrode as a positive electrode, a copper foil (vertical 20 mm, horizontal 20 mm, thickness 20 μm) coated with the above gel electrolyte film and a negative electrode material having the following composition is laminated in this order, and finally placed in a coin can. A lithium secondary battery was produced. The negative electrode material was composed of 45 g of the gel electrolyte, 12 g of graphite, 1 g of a conductive additive and a homogenizer in the same manner as the positive electrode to form a paste.
[0054]
Example 2
In this example, a lithium secondary battery of Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that a thermoplastic fluororesin was used as the polymer substance. Specifically, as the thermoplastic fluororesin, trade name Cefalsoft (manufactured by Central Glass Co., Ltd .: main chain is made of a copolymer of vinylidene fluoride and chlorofluoroethylene, and side chain is made of polyvinylidene fluoride. Used).
[0055]
Example 3
The PVDF in Example 1 was dissolved in Ac so that the PVDF concentration was 10% by weight to obtain a PVDF: PC: Ac = 3: 7: 20 ratio, and a polymer material solution was prepared. This polymer material solution was applied onto a substrate in the same manner as in Example 1 and dried to form a polymer material film. The polymer material film had a thickness of 100 μm. This polymer material film was subjected to plasma treatment in the same manner as in Example 1, and this was impregnated with the above electrolyte solution to obtain a gel electrolyte film. A lithium secondary battery of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that this gel electrolyte film was used.
[0056]
Example 4
The gel electrolyte solution of Example 1 was applied and impregnated by a doctor blade method onto a polypropylene-based nonwoven fabric having a thickness of 50 μm. The gel electrolyte solution was applied and impregnated so that the total film thickness was 50 μm.
[0057]
A lithium secondary battery of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the above gel electrolyte solution-coated nonwoven fabric was subjected to plasma treatment in the same manner as in Example 1.
[0058]
Comparative Examples Lithium secondary batteries for Examples 1 to 4 were produced in the same manner as the Examples, except that the plasma treatment was not performed in Examples 1 to 4.
[0059]
Evaluation Method (1) Internal Resistance The internal resistance of the lithium secondary batteries of Examples and Comparative Examples was measured. Table 1 shows the results. All of the examples had lower internal resistance than that of the comparative example. In Table 1, the internal resistance of the comparative example corresponding to each was set to 1, and the internal resistance of the example was shown as a relative value with respect thereto. The internal resistance was measured from 1 Hz to 100 kHz by the AC impedance method, and the resistance at 1 kHz was used.
[0060]
[Table 1]
[0061]
Since the battery of the Example of this invention has low internal resistance compared with the battery of a comparative example, it is estimated that the adhesiveness of a solid electrolyte and an electrode is improving.
[0062]
(2) Cycle characteristics The cycle characteristics of the lithium secondary batteries of Examples and Comparative Examples were examined. The cycle characteristics are indicated by a capacity retention rate which is a value obtained by dividing charge and discharge for 100 cycles under a condition between 2.8 V and 4.2 V, and dividing the discharge capacity after 100 cycles by the initial discharge capacity. The results are shown in Table 2.
[0063]
[Table 2]
[0064]
Example 5: Electric Double Layer Capacitor Activated carbon powder (Super Activated Carbon M-20, manufactured by Osaka Gas Co., Ltd.) was mixed with the gel electrolyte solution prepared in Example 1, and this was applied onto an aluminum foil to remove Ac by drying. Cut out two of these electrodes into a circular shape with a diameter of 15 mm, sandwich the gel electrolyte film (cut out to a diameter of 20 mm) prepared in Example 1 with this electrode, insert it into an aluminum laminate bag, and heat the lead takeout part. An electric double layer capacitor of the example was sealed. On the other hand, an electric double layer capacitor of a comparative example was produced in the same manner as in the above example except that the gel electrolyte film was not subjected to plasma treatment.
[0065]
When the internal resistance of the electric double layer capacitor of these examples and comparative examples was measured, the internal resistance of the electric double layer capacitor of the example was “1” when the internal resistance of the electric double layer capacitor of the comparative example was “1”. It was as small as 0.85.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a solid electrolyte having good adhesion to a current collector and electrodes, low internal resistance, and good storage characteristics, a lithium secondary battery and an electric double layer capacitor using the same Can be provided.
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