JPH06203874A - Ionic conductive high-polymer electrolyte - Google Patents
Ionic conductive high-polymer electrolyteInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 これまで、液体の電解質を構成要素として作
成されたアルミ電解コンデンサ、リチウム電池及び電気
二重層コンデンサの長期信頼性及び低温特性の向上を実
現する。
【構成】 特定の分子鎖を持つ分子の少なくとも1種類
もしくは混合物よりなる。溶媒と、ポリエチレンオキサ
イドなど構造中にエーテル型酸素を有する高分子材料と
組み合わせることで電解質を構成する。
(57) [Abstract] [Purpose] To achieve long-term reliability and low-temperature characteristics improvement of aluminum electrolytic capacitors, lithium batteries, and electric double-layer capacitors made up of liquid electrolytes. [Structure] At least one kind of molecule having a specific molecular chain or a mixture thereof. An electrolyte is formed by combining a solvent and a polymer material such as polyethylene oxide having ether type oxygen in the structure.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はイオン伝導性電解質及び
これを用いて構成したリチウム電池,アルミ電解コンデ
ンサ,電気二重層コンデンサなどの電気化学素子に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion conductive electrolyte and an electrochemical device such as a lithium battery, an aluminum electrolytic capacitor and an electric double layer capacitor.
【0002】[0002]
【従来の技術】リチウム電池,アルミ電解コンデンサ,
電気二重層コンデンサなどの電気化学素子駆動用電解質
には、高分解電圧,高電気伝導度,高沸点,低凝固点,
低蒸気圧などの条件が要求されるが、一般に高沸点のも
のは粘度が高く、それだけ電気伝導度が低くなる性質を
有している。2. Description of the Related Art Lithium batteries, aluminum electrolytic capacitors,
Electrolytes for driving electrochemical devices such as electric double layer capacitors have high decomposition voltage, high electrical conductivity, high boiling point, low freezing point,
Although conditions such as low vapor pressure are required, those with a high boiling point generally have a property of high viscosity and low electrical conductivity.
【0003】そのため、アルミ電解コンデンサ駆動用電
解液は、特に電気伝導度の向上に重点を置き、従来エチ
レングリコールやγ−ブチルラクトン等の有機溶媒に有
機アンモニウム塩を溶解したものを用いてきた。Therefore, as an electrolytic solution for driving an aluminum electrolytic capacitor, a solution in which an organic ammonium salt is dissolved in an organic solvent such as ethylene glycol or γ-butyl lactone has been conventionally used, with a particular emphasis on improving the electric conductivity.
【0004】また、リチウム電池や電池二重層コンデン
サなどの電気化学素子駆動用電解液も同様に高電気伝導
度化に重点を置き、それぞれ無機リチウム塩や有機アン
モニウム塩をプロピレインカーボネイト等の高誘電率溶
媒に溶解したものを用いてきた。Electrolyte solutions for driving electrochemical devices such as lithium batteries and battery double layer capacitors are also focused on high electrical conductivity, and inorganic lithium salts and organic ammonium salts are used as high dielectric constants such as propylene carbonate. What has been dissolved in a solvent has been used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ジエチ
レングリコールなどの低粘度の溶媒は沸点が低く、この
ような電解液を使用した電解コンデンサなどの電気化学
素子は、有機溶媒の蒸発散逸のため長期信頼性を得るこ
とが困難であった。更に、電解液の伝導度が温度低下と
共に大きく減少するという課題を有していた。However, low-viscosity solvents such as diethylene glycol have a low boiling point, and electrochemical devices such as electrolytic capacitors using such electrolytes have long-term reliability because of evaporation and dissipation of organic solvents. Was difficult to obtain. Further, there is a problem that the conductivity of the electrolytic solution greatly decreases as the temperature decreases.
【0006】また、γ−ブチルラクトンやプロピレンカ
ーボネイトなどの高誘電率溶媒を用いた電解液は、室温
では充分高い伝導性を発揮するもの、本来粘度が高く、
特に0℃以下での電気伝導性が著しく低下するという課
題を有していた。Further, an electrolytic solution using a high dielectric constant solvent such as γ-butyl lactone or propylene carbonate has a sufficiently high conductivity at room temperature, but originally has a high viscosity.
In particular, there was a problem that the electrical conductivity at 0 ° C. or lower was remarkably reduced.
【0007】そして、有機アンモニウム塩をこれらの高
誘電率溶媒に溶かした電解液と活性炭とを混合すること
により作成した電極を用いた電気二重層コンデンサは、
特に−10℃以下で大きくインピーダンスが増大すると
いう課題を有していた。An electric double layer capacitor using an electrode prepared by mixing an electrolytic solution prepared by dissolving an organic ammonium salt in these high dielectric constant solvents and activated carbon is
In particular, there is a problem that the impedance greatly increases at -10 ° C or lower.
【0008】また、これらの高誘電率溶媒にLiClO
4,LiBF4,LiPF6などのリチウム塩を溶かすこ
とにより作成した電解液を、CoO2などを正極活物質
として構成した4ボルト以上の電圧を有するリチウム電
池の駆動用として用いたとき、特に70℃程度の温度雰
囲気に充電状態で保存すると、時間経過と共に電解液が
分解しガス発生が起こり、素子性能を損ねるという課題
を有していた。Further, LiClO is added to these high dielectric constant solvents.
When an electrolytic solution prepared by dissolving a lithium salt such as 4 , LiBF 4 , LiPF 6 or the like is used for driving a lithium battery having a voltage of 4 V or more composed of CoO 2 or the like as a positive electrode active material, especially 70 When the battery is stored in a temperature atmosphere of about ℃ in a charged state, the electrolytic solution is decomposed with the lapse of time to generate gas, which causes a problem of impairing the device performance.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】かかる課題を効果的に解
決するため、本発明の電解質は、特許請求の範囲に記載
した特定の化合物を用いるものである。In order to effectively solve such problems, the electrolyte of the present invention uses the specific compounds described in the claims.
【0010】[0010]
【作用】一般式(化7),(化8),(化9),(化1
0),(化11)で表される溶媒は、エチレンオキサイ
ドの数n、及び末端のアルキル基Rを変えることにより
沸点及び粘度を調整することができるので長寿命でかつ
高伝導度の電解質を得られる。特に、特定のR及びnに
限定した溶媒に、例えばアンモニウム塩やリチウム塩を
溶解し、これを構造中にエーテル型酸素を有する高分子
材料と組み合わせると、実用上必要とする電気伝導性を
有し、かつ従来にない高沸点、低蒸気圧の電解質を構成
することができた。Function: General formulas (Formula 7), (Formula 8), (Formula 9), (Formula 1)
The solvents represented by the formulas (0) and (Chem. 11) can adjust the boiling point and the viscosity by changing the number n of ethylene oxide and the terminal alkyl group R, so that an electrolyte having a long life and high conductivity can be obtained. can get. In particular, when, for example, an ammonium salt or a lithium salt is dissolved in a solvent limited to specific R and n, and this is combined with a polymer material having ether type oxygen in the structure, it has the electrical conductivity required for practical use. In addition, an electrolyte having a high boiling point and a low vapor pressure, which has never been achieved, could be constructed.
【0011】[0011]
【化7】 [Chemical 7]
【0012】[0012]
【化8】 [Chemical 8]
【0013】[0013]
【化9】 [Chemical 9]
【0014】[0014]
【化10】 [Chemical 10]
【0015】[0015]
【化11】 [Chemical 11]
【0016】[0016]
【化12】 [Chemical 12]
【0017】さらに、構造中にエーテル型酸素を有する
高分子組成物は、ポリエーテルポリオールを基本骨格と
し、ポリエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピ
レンのランダムコポリマーである(化12)の末端水素
を、アクリル基等の重合可能な二重結合を有する化合物
で置換し、これに電子線を照射し3次元架橋反応を行う
と、伝導度がさらに向上することを見いだした。Further, the polymer composition having ether type oxygen in its structure has a polyether skeleton as a basic skeleton, and the polyether moiety is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene (Chemical Formula 12). It was found that the conductivity is further improved by substituting a compound having a polymerizable double bond such as an acrylic group and irradiating the compound with an electron beam to perform a three-dimensional crosslinking reaction.
【0018】また、この効果は(化12)の末端水素を
イソシアネート化し、これを加熱により3次元架橋反応
を行った時も同様であった。This effect was the same when the terminal hydrogen of (Chemical Formula 12) was converted to isocyanate and this was heated for three-dimensional crosslinking reaction.
【0019】さらに、塩として、ホウ酸4級アンモニウ
ム、リン酸4級アンモニウム、カルボン酸アンモニウム
またはカルボン酸4級アンモニウムより選ばれる少なく
とも1種類のアンモニウム塩を含有したイオン伝導性高
分子電解質を、アルミ電解コンデンサ駆動用電解質とし
て用いると、充分な耐電圧と低インピーダンス化を実現
し、従来の技術課題であった高温保存劣化や低温特性が
大きく改善されることが判明した。Further, an ion conductive polymer electrolyte containing at least one kind of ammonium salt selected from quaternary ammonium borate, quaternary ammonium phosphate, ammonium carboxylate or quaternary ammonium carboxylate as a salt is used. It has been found that when used as an electrolyte for driving an electrolytic capacitor, sufficient withstand voltage and low impedance are realized, and high-temperature storage deterioration and low-temperature characteristics, which have been technical problems in the past, are significantly improved.
【0020】また、塩として、カチオン種にCF3S
O3,ClO4,BF4を有するテトラアルキルアンモニ
ウムまたはテトラアルキルホスホニウム、または、カル
ボン酸テトラアルキルアンモニウム,カルボン酸テトラ
アルキルホスホニウムより選ばれる少なくとも1種類の
塩を含有したイオン伝導性分解質を、電気二重層コンデ
ンサに用いると、従来の技術課題であった高温保存劣化
や低温特性が大きく改善されることが判明した。Further, as a salt, CF 3 S is used as a cationic species.
The ion-conductive degradable material containing at least one salt selected from tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium having O 3 , ClO 4 , and BF 4 , or tetraalkylammonium carboxylate, tetraalkylphosphonium carboxylate is used as an electrolyte. It was found that when used in a double-layer capacitor, the high-temperature storage deterioration and low-temperature characteristics, which were the conventional technical problems, were greatly improved.
【0021】また塩として、LiBF4などのリチウム
塩を含有したイオン伝導性高分子電解質をリチウム電池
に用いると、従来の技術課題であった高温保存劣化や低
温特性が大きく改善されることが判明した。Further, when an ion conductive polymer electrolyte containing a lithium salt such as LiBF 4 is used as a salt in a lithium battery, it has been found that the high temperature storage deterioration and the low temperature characteristics, which have been the technical problems of the prior art, are greatly improved. did.
【0022】[0022]
(実施例1)イオン伝導性高分子電解質のイオン伝導度
及び長期信頼性について記載する。(Example 1) The ionic conductivity and long-term reliability of the ion conductive polymer electrolyte will be described.
【0023】構造式(化6)において(l+m)×n=
50で示される高分子組成物の末端水素をアクリル化し
たベースポリマー100gに、一般式(化1),(化
2),(化3),(化4),(化5)で表される溶媒の
1例として(表1)に示したものを加え、さらに表1に
示した塩を所定量溶解したものをステンレス製のバット
に0.5mmの厚さに流延する。この原液に窒素雰囲気中
で、電子線を照射することにより硬化し、7種類の本発
明のイオン伝導性高分子電解質シートを得た。電子線の
照射条件は、加速電圧は750keV、照射線量はlM
radとした。In the structural formula (Formula 6), (l + m) × n =
100 g of a base polymer obtained by acrylated terminal hydrogen of a polymer composition represented by 50 is represented by the general formulas (Formula 1), (Formula 2), (Formula 3), (Formula 4) and (Formula 5). As an example of the solvent, the one shown in (Table 1) is added, and a predetermined amount of the salt shown in Table 1 is dissolved and cast in a stainless steel vat to a thickness of 0.5 mm. The stock solution was cured by irradiating it with an electron beam in a nitrogen atmosphere to obtain seven kinds of ion conductive polymer electrolyte sheets of the present invention. The irradiation conditions of the electron beam are accelerating voltage of 750 keV and irradiation dose of 1M.
rad.
【0024】比較例として従来よりアルミ電解コンデン
サ,電気二重層コンデンサ,リチウム電池用として一般
的に使用されている電解液を同時に作成し、その組成を
(表2)に示した。以上の電解質の20℃でのイオン伝
導度を公知の複素イオンピーダンス法により測定した。
その結果を(表3)に示した。また、無封止の状態で窒
素中に100℃の雰囲気に放置したときの伝導度の経時
変化を図1に示した。(表3)及び図1に示したよう
に、本発明のイオン伝導性高分子電解質は、実用上使用
可能な伝導度を有し、低温度領域での伝導性低下率が小
さく、従来にない高い信頼性を有することが判明した。As a comparative example, an electrolytic solution generally used for aluminum electrolytic capacitors, electric double layer capacitors and lithium batteries was prepared at the same time, and its composition is shown in (Table 2). The ionic conductivity of the above electrolyte at 20 ° C. was measured by a known complex ion impedance method.
The results are shown in (Table 3). In addition, FIG. 1 shows a change with time in conductivity when left in an atmosphere of 100 ° C. in nitrogen without being sealed. As shown in (Table 3) and FIG. 1, the ion-conductive polymer electrolyte of the present invention has a practically usable conductivity, a small decrease rate of conductivity in a low temperature region, and is unprecedented. It turned out to have high reliability.
【0025】なお(表1)において、イオン伝導性高分
子電解質(1)は一般式(化1)で表される例を示し、
同様に(2),(3)は一般式(化2)を、(4),
(5),(6)は一般式(化3)を、(7)は一般式
(化4)を、(8),(9),(10)は一般式(化
5)で表される例を示したが、(化1)から(化5)で
限定した、その他のアルキル基またはエチレンオキサイ
ドのユニット数nによる溶媒を用いたものも、同様の効
果を示した。In (Table 1), the ion conductive polymer electrolyte (1) is represented by the general formula (Formula 1),
Similarly, in (2) and (3), the general formula (Formula 2) is replaced by (4),
(5) and (6) are represented by the general formula (Formula 3), (7) is represented by the general formula (Formula 4), and (8), (9), and (10) are represented by the general formula (Formula 5). Although an example is shown, the same effects were obtained even when the solvent defined by (Chemical formula 1) to (Chemical formula 5) and having a solvent having another unit number n of the alkyl group or ethylene oxide was used.
【0026】また、本実施例では、構造式(化6)にお
いて末端水素をアクリル化したベースポリマーを用い、
電子線を照射することにより硬化したが、末端水素をイ
ソシアネート化したものを用い、80℃の温度に保たれ
た窒素ガス雰囲気中で、24時間することにより硬化す
ることで作成したイオン伝導性高分子電解質も同様の特
性を得た。Further, in the present embodiment, a base polymer in which the terminal hydrogen is acrylated in the structural formula (Formula 6) is used,
It was cured by irradiating it with an electron beam, but it was prepared by curing it by curing it for 24 hours in a nitrogen gas atmosphere kept at a temperature of 80 ° C. by using an isocyanate of the terminal hydrogen. The molecular electrolyte also obtained similar characteristics.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】[0028]
【表2】 [Table 2]
【0029】[0029]
【表3】 [Table 3]
【0030】(実施例2)以下、請求項に記載したイオ
ン伝導性高分子電解質を構成要素として作成した電気化
学素子の1例としてアルミ電解コンデンサの具体例につ
いて、詳細に述べる。(Example 2) Hereinafter, a specific example of an aluminum electrolytic capacitor will be described in detail as an example of an electrochemical element prepared by using the ion conductive polymer electrolyte described in the claims as a constituent element.
【0031】図2は、本発明の電解質を用いて構成した
アルミ電解コンデンサの構成断面図である。厚さ0.0
5mm、エッチング孔の直径1から5ミクロン、大きさ3
cm×100cmのアルミニウム箔で作られた電極1の片面
に陽極用コネクタ2をスポット溶接する。つぎに、これ
を90℃の温度に保たれたホウ酸用水溶液(濃度80g
/l)に浸し、30Aの電流で15分間、前述のアルミ
ニウム面を酸化することにより、酸化アルミニウムによ
り構成される誘電体層3を形成することにより陽極を作
成した。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of an aluminum electrolytic capacitor formed by using the electrolyte of the present invention. Thickness 0.0
5mm, etching hole diameter 1 to 5 microns, size 3
An anode connector 2 is spot-welded to one side of an electrode 1 made of a cm × 100 cm aluminum foil. Next, an aqueous solution for boric acid (concentration 80 g, which was kept at a temperature of 90 ° C.)
/ L) and oxidize the aluminum surface for 15 minutes at a current of 30 A to form a dielectric layer 3 composed of aluminum oxide to form an anode.
【0032】さらに、厚さ0.05mm、エッチング孔の
直径約1から5ミクロン、大きさ3cm×100cmのアル
ミニウム箔で作られた電極4の片面に陰極用コネクタ5
をスポット溶接することにより、陰極用電極を作成し
た。Further, a cathode connector 5 is provided on one side of an electrode 4 made of aluminum foil having a thickness of 0.05 mm, an etching hole diameter of about 1 to 5 microns, and a size of 3 cm × 100 cm.
An electrode for a cathode was prepared by spot welding.
【0033】つぎに、構造式(化6)において(l+
m)×n=50で示される構造を有する高分子化合物の
末端水素をイソシアネート化したポリマー材料100
g、ボロジサリチル酸アンモニウム20g、及びCH3
O(C2H4O)5CH3で表される溶媒を100g、希釈
剤としてn−ブタノン200gを攪拌混合することによ
り、本発明であるイオン伝導性高分子電解質の原液を作
成した。Next, in the structural formula (Formula 6), (l +
m) × n = 50, a polymer material 100 in which the terminal hydrogen of a polymer compound having a structure represented by the formula is isocyanated
g, ammonium borodisalicylate 20 g, and CH 3
A stock solution of the ion conductive polymer electrolyte of the present invention was prepared by stirring and mixing 100 g of a solvent represented by O (C 2 H 4 O) 5 CH 3 and 200 g of n-butanone as a diluent.
【0034】ひき続き、図3に示した塗布装置を用い、
高分子電解質層5を誘電体電極3に接合した。図3に示
した塗布装置は、液孔径0.5mmのノズルを用い、3Kg
/cm 2の窒素圧力を架け1l/hr.の噴霧量で上述の
高分子電解質の原液を誘電体電極3の垂直方向より塗布
するものである。塗布方法は、ノズルを誘電体電極の垂
直方向10cmの高さに固定し、誘電体電極を横方向に1
0cm/secの等速度で走らせ、これにノズル吹き出し
角22度で塗布することにより行った。Subsequently, using the coating apparatus shown in FIG.
The polymer electrolyte layer 5 was bonded to the dielectric electrode 3. Shown in Figure 3
The coating device used was a nozzle with a liquid hole diameter of 0.5 mm and 3 kg
/cm 2The nitrogen pressure of 1 l / hr. The above spray amount
Stock solution of polymer electrolyte is applied from the vertical direction of the dielectric electrode 3.
To do. The coating method is as follows:
Fix it at a height of 10 cm in the vertical direction and set the dielectric electrode 1 in the horizontal direction.
Run at a constant speed of 0 cm / sec, and nozzle jet
It was carried out by applying at an angle of 22 degrees.
【0035】このようにして塗布した高分子電解質原液
は、厚さ0.06mm,較差20%以内にあった。これを
空気中30℃で1時間放置することにより原液を半乾燥
した後、負極用アルミ電極4を電解質面に対向圧着し、
これを空気中50℃で3時間放置することで、誘電体層
/高分子電解質層/電極の形成を行った。The polyelectrolyte stock solution thus coated had a thickness of 0.06 mm and a difference within 20%. The undiluted solution is semi-dried by leaving it in the air at 30 ° C. for 1 hour, and then the aluminum electrode 4 for the negative electrode is pressure-bonded to the surface of the electrolyte in opposition
By leaving this in air at 50 ° C. for 3 hours, dielectric layer / polymer electrolyte layer / electrode was formed.
【0036】最後に、マニラ麻よりなるセパレーターと
ともに、これをロール状に巻き取る事により、本発明で
あるイオン伝導性高分子電解質を用いた無封止のアルミ
電解コンデンサAを作成した。Finally, this was wound into a roll together with a separator made of Manila hemp to prepare an unsealed aluminum electrolytic capacitor A using the ion conductive polymer electrolyte of the present invention.
【0037】つぎに、比較例として、アジピン酸アンモ
ニウム1gをエチレングリコール9gに溶かすことによ
り作成した公知の電解質を用い、コンデンサAと同じく
無封止のアルミ電解コンデンサBを作成した。作成方法
は、アルミ電解コンデンサAで使用したものと同一の陽
極箔及び陰極箔を用い、これとマニラ麻よりなる空孔率
50%、厚さ0.1mm、大きさ3cm×4cmのセパレータ
とともにロール状に巻いた後、室温,5Torrの圧力
で1分間、電解液を減圧含浸することにより行った。Next, as a comparative example, an unsealed aluminum electrolytic capacitor B similar to the capacitor A was prepared by using a known electrolyte prepared by dissolving 1 g of ammonium adipate in 9 g of ethylene glycol. The manufacturing method is the same as that used in the aluminum electrolytic capacitor A, the anode foil and the cathode foil, and the roll shape with the porosity of 50%, the thickness of 0.1 mm, and the size of 3 cm x 4 cm, which is made of this Manila hemp. After that, the electrolytic solution was impregnated under reduced pressure for 1 minute at room temperature and a pressure of 5 Torr.
【0038】エージング工程は、素子Aは、80℃で4
00Vを2時間、素子Bは室温で400Vを24時間印
加することにより行った。In the aging process, the element A is 4 ° C. at 80 ° C.
00V was applied for 2 hours, and element B was applied at room temperature by applying 400V for 24 hours.
【0039】以上の方法で作成した実施例の電解コンデ
ンサA及び比較例の電解コンデンサBについて高温保存
の電解質の安定性を評価する加速試験として、無封止状
態の85℃保存における損失角の正接(tanδ)及び
等価直列抵抗(ESR)の経時変化の測定を行い、その
結果をそれぞれ図4および図5に示した。なお、測定
は、20℃、120Hzで行った。As an accelerated test for evaluating the stability of the electrolyte stored at high temperature with respect to the electrolytic capacitor A of the example and the electrolytic capacitor B of the comparative example prepared by the above method, the tangent of the loss angle in the unsealed state stored at 85 ° C. (Tan δ) and equivalent series resistance (ESR) were measured over time, and the results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively. The measurement was performed at 20 ° C. and 120 Hz.
【0040】図4及び図5において、従来より使用され
ているエチレングリコールを溶媒に使用した電解質を用
いた比較例のコンデンサBは、高温保存により早期に特
性が劣化するのに較べ、本発明である電解質により構成
したコンデンサAは、充分な信頼性を有することが判明
した。In FIG. 4 and FIG. 5, the capacitor B of the comparative example using an electrolyte using ethylene glycol as a solvent, which has been conventionally used, is deteriorated in characteristics by the present invention in comparison with the characteristics which are deteriorated early by high temperature storage. It has been found that the capacitor A composed of a certain electrolyte has sufficient reliability.
【0041】(実施例3)前述の実施例2では、CH3
O(C2H4O)5CH3で表される溶媒に有機アンモニウ
ム塩を溶かすことにより作成した電解質の例を示した
が、本実施例では、請求項に記載した他の溶媒を用いて
作成したイオン伝導性高分子電解質によるアルミ電解コ
ンデンサの例を示す。(Third Embodiment) In the second embodiment described above, CH 3
An example of an electrolyte prepared by dissolving an organic ammonium salt in a solvent represented by O (C 2 H 4 O) 5 CH 3 is shown, but in this example, another solvent described in the claims is used. An example of an aluminum electrolytic capacitor using the ion-conductive polymer electrolyte thus prepared will be shown.
【0042】(表4)に使用した電解質の組成及びこれ
を用いて実施例2と同一構成で作成したコンデンサの特
性を表5に示した。(表5)により比較例の電解質によ
るコンデンサが85℃100時間の保存により大きく特
性を損なうのに較べ、本実施例の電解質により構成した
コンデンサは、高温劣化が著しく改善されたことが判明
した。Table 5 shows the composition of the electrolyte used in (Table 4) and the characteristics of the capacitor having the same constitution as that of Example 2 using the same. From Table 5, it is found that the capacitors made of the electrolytes of the present example significantly deteriorated in high temperature deterioration, whereas the capacitors made of the electrolytes of the present example largely deteriorated in characteristics when stored at 85 ° C. for 100 hours.
【0043】なお、本実施例では、イオン伝導性高分子
電解質による電気化学素子の1例としてアルミ電解コン
デンサの特性を示したが、誘電体としてタンタル箔また
はチタン箔を電解酸化したものを用い構成した電解コン
デンサも同様に、優れた寿命特性を有した。In this example, the characteristics of an aluminum electrolytic capacitor were shown as an example of an electrochemical element made of an ion conductive polymer electrolyte, but a dielectric material obtained by electrolytically oxidizing tantalum foil or titanium foil was used. The produced electrolytic capacitor also had excellent life characteristics.
【0044】[0044]
【表4】 [Table 4]
【0045】[0045]
【表5】 [Table 5]
【0046】(実施例4)以下、請求項に記載したイオ
ン伝導性高分子電解質を構成要素として作成した電気化
学素子の1例として電気二重層コンデンサについて、詳
細に述べる。本発明の実施例である電気二重層コンデン
サの代表的な構成を図6に示した。(Example 4) An electric double layer capacitor will be described in detail below as an example of an electrochemical device prepared by using the ion conductive polymer electrolyte described in the claims as a constituent element. A typical configuration of the electric double layer capacitor that is an embodiment of the present invention is shown in FIG.
【0047】図中7は活性炭及びイオン伝導性高分子組
成物よりなる電極、8は前記イオン伝導性高分子組成物
と同一の材料により構成される電解質層、9は金属箔よ
りなる集電電極、10はニッケルよりなる電極端子、1
はアルミ缶、12はシール剤である。9に用いる金属材
料はアルミニウム,ステンレスなどを用いることが出
来、特にこの材料に限定するものではない。In the figure, 7 is an electrode made of activated carbon and an ion conductive polymer composition, 8 is an electrolyte layer made of the same material as the ion conductive polymer composition, and 9 is a collector electrode made of a metal foil. 10 is an electrode terminal made of nickel, 1
Is an aluminum can and 12 is a sealant. The metal material used for 9 may be aluminum, stainless steel or the like, and is not particularly limited to this material.
【0048】まず、本実施例の電気二重層コンデンサの
構成に用いたイオン伝導性高分子組成物、及びこれと活
性炭を混合することにより作成した電極の構成方法の作
成方法について記載する。First, the ion conductive polymer composition used in the construction of the electric double layer capacitor of this example, and the method of constructing an electrode prepared by mixing this with activated carbon will be described.
【0049】平均粒径2μm,比表面積2500m2/
g,マイクロポアーの平均直径20オングストロームの
活性炭を100g、構造式(化6)において(l+m)
×n=50で示される高分子組成物の末端水素をアクリ
ル化したベースポリマーベースポリマーを50g、HO
(C2H4O)3Hで表される溶媒(化1)を150g、
(C4H9)4NCF3SO3で表される4級アンモニウム
塩20g、メチルエチルケトンを100gをアルミナ製
ボールミルに入れ、24時間攪拌粉砕することにより電
極用原液を作成した。Average particle size 2 μm, specific surface area 2500 m 2 /
g, 100 g of activated carbon having an average diameter of micropores of 20 angstrom, (l + m) in the structural formula (Formula 6)
50 g of a base polymer in which the terminal hydrogen of the polymer composition represented by xn = 50 is acrylated, HO
150 g of a solvent (Chemical formula 1) represented by (C 2 H 4 O) 3 H,
20 g of a quaternary ammonium salt represented by (C 4 H 9 ) 4 NCF 3 SO 3 and 100 g of methyl ethyl ketone were placed in an alumina ball mill and stirred and pulverized for 24 hours to prepare an electrode stock solution.
【0050】ひき続き、ステンレス製の電極端子をスポ
ット溶接で取り付けた厚さ20μmのアルミニウム箔に
ロールコーターを用い、前記電極用原液を100μmの
厚さに塗布した。つぎに、窒素雰囲気中で電子線を照射
することにより硬化し、電極シートを得た。電子線の照
射条件は、加速電圧500keV、照射線量は4Mra
dとした。Subsequently, the electrode stock solution was applied to a thickness of 100 μm on a 20 μm thick aluminum foil having stainless steel electrode terminals attached by spot welding using a roll coater. Next, it was cured by irradiation with an electron beam in a nitrogen atmosphere to obtain an electrode sheet. The electron beam irradiation conditions are an acceleration voltage of 500 keV and an irradiation dose of 4 Mra.
d.
【0051】つぎに、前記ベースポリマーを100g、
HO(C2H4O)3Hで表される溶媒(化1)を300
g、(C4H9)4NCF3SO3で表される4級アンモニ
ウム塩40gを攪拌混合したものを、前記電極シートの
電極塗布面に同じくワイアーロッドを用い、厚さ50μ
mに流延した後、再度電子線照射により硬化する。電子
線の照射条件は、加速電圧180keV、照射線量は1
Mradとした。Next, 100 g of the base polymer,
The solvent represented by HO (C 2 H 4 O) 3 H
g, and a mixture of 40 g of a quaternary ammonium salt represented by (C 4 H 9 ) 4 NCF 3 SO 3 with stirring, and using a wire rod on the electrode coated surface of the electrode sheet, a thickness of 50 μm.
After casting to m, it is cured again by electron beam irradiation. The electron beam irradiation conditions are an acceleration voltage of 180 keV and an irradiation dose of 1
It was Mrad.
【0052】このようにして作成した電極シートを2.
5cm×40cmの大きさに切断し、つぎに、2枚の電極シ
ートの電極塗布面どうし圧着し、ポリプロピレンよりな
る絶縁紙をはさみロール状に巻き取り、アルミニウム管
に格納し、コネクタ部分をエポキシ樹脂でシールする事
により、コンデンサDを作成した。The electrode sheet prepared in this manner was used for 2.
Cut into a size of 5 cm x 40 cm, and then press-bond the two electrode sheets to each other on the electrode coated surfaces. Then, insulate polypropylene paper into a roll and store it in an aluminum tube. A capacitor D was prepared by sealing with.
【0053】最後コンデンサDに100℃で2.3Vを
5時間印加したのち1時間短絡することによりエージン
グを施した。The last capacitor D was aged by applying 2.3 V at 100 ° C. for 5 hours and then short-circuiting for 1 hour.
【0054】比較例として、プロピレンカーボネイトを
溶媒として(C2H5)4NBF4を0.8mol/l溶解
した電解液を用いた電気二重層コンデンサEを作成し
た。As a comparative example, an electric double layer capacitor E was prepared using an electrolytic solution in which (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 was dissolved at 0.8 mol / l using propylene carbonate as a solvent.
【0055】前記実施例と同じく、平均粒径2μm,比
表面積2500m2/g,マイクロポアーの平均直径20
オングストロームの活性炭を100g,アセチレンブラ
ッケ10gと、4弗化エチレンディスパージョン/メタ
ノール液(5重量%)200gを充分攪拌した後、これ
を前記実施例Dで使用したものと同一のアルミニウム箔
にロールコーターを用い、厚さ100μmに流延した
後、窒素雰囲気中100℃の温度で13時間保存するこ
とにより硬化した。As in the above example, the average particle diameter was 2 μm, the specific surface area was 2500 m 2 / g, and the average diameter of the micropore was 20.
After thoroughly stirring 100 g of Angstrom activated carbon, 10 g of acetylene black and 200 g of tetrafluoroethylene dispersion / methanol solution (5% by weight), this was roll-coated on the same aluminum foil as used in Example D above. Was cast to a thickness of 100 μm, and then cured by storing in a nitrogen atmosphere at a temperature of 100 ° C. for 13 hours.
【0056】つぎに、このシートを2.5cm×40cmの
大きさに2枚切断し、ポリプロピレンよりなる空孔率4
0%,厚さ40μmのセパレーターをかいして、ロール
状に巻き取り、アルミニウム管に格納し、電解液を注入
した後、5Torrの圧力で1分間真空含浸し、最後に
コネクタ部分をエポキシ樹脂でシールする事によりコン
デンサFを作成した。最後にコンデンサEに50℃で
2.3Vを24時間印加したのち1時間短絡することに
よりエージングを施した。Next, two sheets of this sheet were cut into a size of 2.5 cm × 40 cm, and the porosity of polypropylene was 4
After covering with a separator of 0% and thickness of 40 μm, winding it into a roll, storing it in an aluminum tube, injecting an electrolyte solution, vacuum impregnating for 1 minute at a pressure of 5 Torr, and finally using epoxy resin for the connector part. Capacitor F was created by sealing. Finally, the capacitor E was aged by applying 2.3 V at 50 ° C. for 24 hours and then short-circuiting for 1 hour.
【0057】以上の二種類のコンデンサE,Fに対し、
静電容量及び内部抵抗の温度特性を評価した。その結果
をそれぞれ図7,図8に示した。For the above two types of capacitors E and F,
The temperature characteristics of capacitance and internal resistance were evaluated. The results are shown in FIGS. 7 and 8, respectively.
【0058】放電容量の測定は各温度で、2.3Vの電
圧を30分間印加した後、10mAの定電流で放電を行
い、素子電圧が0Vになるまでに流れた電気量(クーロ
ン)を初期印加電圧2.3Vで割った値を静電容量
(F)とした。また、内部抵抗の測定は、1kHzのイン
ピーダンスにより行った。The discharge capacity was measured by applying a voltage of 2.3 V for 30 minutes at each temperature, discharging at a constant current of 10 mA, and initializing the amount of electricity (coulomb) flowing until the element voltage reached 0 V. The value obtained by dividing the applied voltage by 2.3 V was taken as the electrostatic capacity (F). Further, the internal resistance was measured with an impedance of 1 kHz.
【0059】図7に於て、横軸は温度、縦軸は静電容量
を示した。この図より、比較例の素子Fは、−25℃で
は、20℃の容量の50%に低下したのに較べ、実施例
の素子Eは、低下率が10%未満に留まることが判っ
た。In FIG. 7, the horizontal axis represents temperature and the vertical axis represents capacitance. From this figure, it was found that the element F of the comparative example dropped to 50% of the capacity at 20 ° C. at −25 ° C., while the reduction rate of the element E of the example remained below 10%.
【0060】また、図8に於て、比較例の素子Fは、−
25℃では、20℃のインピーダンスの3倍にまで増大
したのに較べ、実施例の素子Eは、増大率が50%未満
に留まることが判った。Further, in FIG. 8, the element F of the comparative example is
It was found that at 25 ° C., the increase ratio of the element E of the example was less than 50%, compared with the impedance increased to 3 times the impedance at 20 ° C.
【0061】更に、高温保存の信頼性試験として、コン
デンサE,Fをエポキシ樹脂シールなしの無封止状態8
5℃に保たれた窒素雰囲気中で保存、静電容量の経時変
化を測定した。その結果を図9に示した。この図から明
らかなように比較例に較べ本実施例の素子は大きく寿命
を延ばしていることが判明した。Further, as a reliability test of high temperature storage, the capacitors E and F were not sealed with epoxy resin 8
The sample was stored in a nitrogen atmosphere kept at 5 ° C., and the change in capacitance with time was measured. The results are shown in Fig. 9. As is clear from this figure, it was found that the element of this example has a much longer life than the comparative example.
【0062】(実施例5)実施例4では、ベースポリマ
ー100gに対し、溶媒300g、アンモニウム塩40
gを加えイオン伝導性高分子電解質を構成した例を示し
たが、本実施例では、請求項記載した他のアンモニウム
塩またはホスホニウム塩及び溶媒を用い、特に優れた特
性を有する電気二重層コンデンサを作成した。(表6)
に使用したアンモニウム塩,可塑剤の名称及びベースポ
リマー10gに対する添加量を示した。これらの素子の
高温保存の信頼性試験を実施例4と同一手法で評価した
結果を(表7)に示した。(表7)において、容量比は
500時間保存後の容量/初期容量、またインピーダン
ス比は500時間保存後インピーダンス/初期インピー
ダンスを示した。(表7)より、これらの素子は実施例
4で記載した従来の電解液型素子に較べ格段に寿命が向
上したことが判明した。Example 5 In Example 4, 100 g of the base polymer, 300 g of the solvent, and 40 ammonium salts were used.
Although an example in which g is added to form an ion conductive polymer electrolyte is shown, in this example, an electric double layer capacitor having particularly excellent characteristics is used by using other claimed ammonium salt or phosphonium salt and a solvent. Created. (Table 6)
The ammonium salt used in the above, the name of the plasticizer, and the addition amount with respect to 10 g of the base polymer are shown. The reliability test of high temperature storage of these devices was evaluated by the same method as in Example 4, and the results are shown in (Table 7). In (Table 7), the capacity ratio is the capacity after storage for 500 hours / initial capacity, and the impedance ratio is the impedance after storage for 500 hours / initial impedance. From Table 7, it was found that the life of these devices was remarkably improved as compared with the conventional electrolytic solution type device described in Example 4.
【0063】[0063]
【表6】 [Table 6]
【0064】[0064]
【表7】 [Table 7]
【0065】(実施例6)請求項に記載したイオン伝導
性高分子電解質を構成要素として作成した電気化学素子
の1例としてリチウム二次電池について、詳細に述べ
る。(Example 6) A lithium secondary battery will be described in detail as an example of an electrochemical device prepared by using the ion conductive polymer electrolyte described in the claims as a constituent element.
【0066】本発明の実施例であるリチウム二次電池の
代表的な構成を図10に示した。13は正極用端子、1
4は厚さ0.05mmのニッケルで作られた正極用集電
体、15は、LiCoO2,アセチレンブラック,高分
子電解質よりなる正極、16は高分子電解質層、17は
グラファイト,アセチレンブラック、高分子電解質より
なる負極、18はlと同様に厚さ0.05mmのニッケル
で作られた負極用集電電極、19は負極用端子、20は
アルミ缶、21は封止剤である。以下、各構成要素の製
造方法を、記載する。A typical constitution of the lithium secondary battery which is an embodiment of the present invention is shown in FIG. 13 is a positive electrode terminal, 1
4 is a positive electrode current collector made of nickel having a thickness of 0.05 mm, 15 is a positive electrode made of LiCoO 2 , acetylene black, and a polymer electrolyte, 16 is a polymer electrolyte layer, 17 is graphite, acetylene black, and A negative electrode made of a molecular electrolyte, 18 is a negative electrode current collector electrode made of nickel having a thickness of 0.05 mm like l, 19 is a negative electrode terminal, 20 is an aluminum can, and 21 is a sealant. Hereinafter, the manufacturing method of each component will be described.
【0067】構造式(化6)において(l+m)×n=
50で示された高分子化合物の末端水素をアクリル化し
たベースポリマーを100g、LiBF4を9.4g,
CH3O(C2H4O)5C4H9で表される溶媒100ml
を乾燥空気中で秤量した後、これを攪拌混合することに
より高分子電解質の原液を作成した。In the structural formula (Formula 6), (l + m) × n =
100 g of a base polymer in which the terminal hydrogen of the polymer compound represented by 50 is acrylated, 9.4 g of LiBF 4 ,
100 ml of a solvent represented by CH 3 O (C 2 H 4 O) 5 C 4 H 9
Was weighed in dry air and then mixed with stirring to prepare a stock solution of the polymer electrolyte.
【0068】ひき続き、前記高分子電解質原液100g
に、平均粒径5μmのグラファイト40g,アセチレン
ブラック2gを加え、アルミナ製ボールミルにより24
時間攪拌混合することにより、負極用原液を作成した。Continuing, 100 g of the above-mentioned polyelectrolyte stock solution
To the above, 40 g of graphite having an average particle size of 5 μm and 2 g of acetylene black were added, and the mixture was mixed with an alumina ball mill for 24 hours.
A negative electrode stock solution was prepared by stirring and mixing for a period of time.
【0069】また、前記高分子電解質原液100gに、
平均粒径5μmのLiCoO2粉末40g,アセチレン
ブラック2gを加え、アルミナ製ボールミルにより24
時間攪拌混合することにより、正極用原液を作成した。
なお、LiCoO2粉末の作成は、市販のLi2CO3及
びCo3O4を所定量混合後、400℃で5時間仮焼結
後、850℃で5時間加熱反応することにより行った。In addition, 100 g of the above polymer electrolyte stock solution,
Add 40 g of LiCoO 2 powder having an average particle size of 5 μm and 2 g of acetylene black, and add 24 by a ball mill made of alumina.
A stock solution for a positive electrode was prepared by stirring and mixing for a time.
The LiCoO 2 powder was prepared by mixing commercially available Li 2 CO 3 and Co 3 O 4 in predetermined amounts, pre-sintering at 400 ° C. for 5 hours, and then heating and reacting at 850 ° C. for 5 hours.
【0070】以上の方法で作成した、正極,負極用原液
をワイアーロッドを用い厚さ20μmのチタン箔にそれ
ぞれ0.2mm,0.5mmの厚さで流延し、これに電子線
を照射することにより硬化した後、再度、前記高分子電
解質原液を、正極及び負極シートの電極材料塗布面に
0.5mmの厚さで流延し、これを電子線を照射すること
により硬化することで正極及び負極シートを得た。The stock solutions for the positive electrode and the negative electrode prepared by the above method were cast on a titanium foil having a thickness of 20 μm with a thickness of 0.2 mm and 0.5 mm, respectively, using a wire rod and irradiated with an electron beam. After being cured by the above method, the polymer electrolyte stock solution is cast again on the surface of the positive electrode and the negative electrode sheet on which the electrode material is coated to a thickness of 0.5 mm, and is cured by irradiating it with an electron beam. And a negative electrode sheet were obtained.
【0071】電子線の照射は、加速電圧750keV,
照射線量2Mradで窒素雰囲気中で行った。The electron beam irradiation is performed by accelerating voltage of 750 keV,
Irradiation dose was 2 Mrad in a nitrogen atmosphere.
【0072】つぎに、正極及び負極シートを2.5cm×
40cmの大きさに切断した後、これらのシートを、正極
シート/負極シート/電気絶縁性セパレーターの順でロ
ール状に巻き取った。次にこれをアルミニウム管に格納
し、30℃の温度で4.3Vの直流電圧を5時間印加し
たのち、コネクタ部分をエポキシ樹脂でシールすること
により、本発明の実施例の電池Gを作成した。Next, the positive electrode sheet and the negative electrode sheet were 2.5 cm ×
After cutting into a size of 40 cm, these sheets were wound into a roll in the order of positive electrode sheet / negative electrode sheet / electrically insulating separator. Next, this was stored in an aluminum tube, a direct current voltage of 4.3 V was applied at a temperature of 30 ° C. for 5 hours, and then a connector part was sealed with an epoxy resin to prepare a battery G of an example of the present invention. .
【0073】つぎに、これに対する比較例として、プロ
ピレンカーボネイトにLiBF4を1mol/l溶解し
た電解液を用いたリチウム二次電池Hを作成した。Next, as a comparative example, a lithium secondary battery H was prepared using an electrolytic solution in which 1 mol / l of LiBF 4 was dissolved in propylene carbonate.
【0074】前記実施例と同じく、平均粒径5μmのグ
ラファイト50g,アセチレンブラック3g,4弗化エ
チレンディスパージョン/メタノール液(5重量%品)
50gを加え、アルミナ製ボールミルにより24時間攪
拌混合することにより、負極用原液を作成した。As in the above example, 50 g of graphite having an average particle size of 5 μm, acetylene black 3 g, tetrafluoroethylene dispersion / methanol solution (5% by weight product)
A negative electrode stock solution was prepared by adding 50 g and stirring and mixing with an alumina ball mill for 24 hours.
【0075】また、平均粒径5μmのLiCoO2粉末
50g,アセチレンブラック3g、4弗化エチレンディ
スパージョン/メタノール液(5重量%品)50gを加
え、アルミナ製ボールミルにより24時間攪拌混合する
ことにより、正極用原液を作成した。以上の正極用原液
及び負極用原液を前記実施例Hで使用したものと同一の
チタン箔にワイアーロッドを用いてそれぞれを100μ
m及び50μmの厚さに流延した後、窒素雰囲気中20
0℃の温度で24時間保存することにより硬化した。Further, 50 g of LiCoO 2 powder having an average particle size of 5 μm, 3 g of acetylene black and 50 g of ethylene tetrafluoride dispersion / methanol solution (5 wt% product) were added, and the mixture was stirred and mixed by an alumina ball mill for 24 hours. A positive electrode stock solution was prepared. The positive electrode stock solution and the negative electrode stock solution were applied to the same titanium foil as that used in Example H using a wire rod to obtain 100 μm of each.
m and 50 μm, and then cast in nitrogen atmosphere for 20
It was cured by storing it at a temperature of 0 ° C. for 24 hours.
【0076】つぎに、このシートを2.5cm×40cmの
大きさに2枚切断し、ポリプロピレンよりなる空孔率4
0%,厚さ40μmのセパレーターをかいして、ロール
状に巻き取り、内面をチタンコートしたアルミニウム管
に格納し、電解液を注入した後、5Torrの圧力で1
分間真空含浸し、30℃の温度で4.3Vの直流電圧を
5時間印加したのち、最後にコネクタ部分をエポキシ樹
脂でシールする事により比較例の素子Hを作成した。Next, two sheets of this sheet were cut into a size of 2.5 cm × 40 cm, and the porosity of polypropylene was 4
After covering with a separator of 0% and thickness of 40 μm, it was wound into a roll, stored in an aluminum tube whose inner surface was coated with titanium, and injected with an electrolytic solution, then at a pressure of 5 Torr for 1
After impregnating in vacuum for 30 minutes, applying a direct current voltage of 4.3 V for 5 hours at a temperature of 30 ° C., and finally sealing the connector portion with an epoxy resin, an element H of a comparative example was prepared.
【0077】以上の方法で作成した電池G,Hに対し、
80℃で8mAの定電流モードで上限電圧4.3V,下
限電圧3Vでの充放電サイクル試験を行い、その結果を
図11に示した。For the batteries G and H produced by the above method,
A charge / discharge cycle test was conducted at 80 ° C. in a constant current mode of 8 mA at an upper limit voltage of 4.3 V and a lower limit voltage of 3 V, and the results are shown in FIG.
【0078】図11に於て、横軸は、充放電サイクル
数、縦軸は、放電容量を示した本図に於て、比較例の素
子Hが早期に特性劣化を引き起こすのに較べ、実施例の
電池Gは、200サイクルを越えても容量劣化は10%
以内であった。In FIG. 11, the horizontal axis represents the number of charging / discharging cycles and the vertical axis represents the discharge capacity. The battery G of the example has a capacity deterioration of 10% even after exceeding 200 cycles.
It was within.
【0079】本実施例では、請求項に記載したイオン伝
導性高分子電解質を構成要素として作成したリチウム二
次電池の1例を示したが、本発明のイオン伝導性高分子
電解質の効果は、この材料のみに限定されるものでない
ことは言うまでもない。In this example, one example of a lithium secondary battery prepared by using the ion conductive polymer electrolyte described in the claims as a constituent element was shown. The effect of the ion conductive polymer electrolyte of the present invention is as follows. It goes without saying that the material is not limited to this.
【0080】[0080]
【発明の効果】本発明によれば、低温特性に優れ、高温
保存時の劣化の小さい電解質、及びこれを用いたアルミ
電解コンデンサ,電気二重層コンデンサ,リチウム二次
電池などの電気化学素子を得ることが出来る。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, an electrolyte having excellent low-temperature characteristics and little deterioration during high-temperature storage, and an electrochemical element using the same, such as an aluminum electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, and a lithium secondary battery, can be obtained. You can
【図1】本発明の異なる実施例のイオン伝導性高分子電
解質の保存時間−イオン伝導度特性図FIG. 1 is a storage time-ion conductivity characteristic diagram of ion conductive polymer electrolytes of different examples of the present invention.
【図2】本発明の一実施例のイオン伝導性高分子電解質
を構成要素とするアルミ電解コンデンサの構成図FIG. 2 is a configuration diagram of an aluminum electrolytic capacitor including an ion conductive polymer electrolyte according to an embodiment of the present invention as a constituent element.
【図3】塗装装置の構成図[Fig. 3] Configuration diagram of coating device
【図4】本発明の一実施例のイオン伝導性高分子電解質
および比較例の電解質を構成要素とするアルミ電解コン
デンサの保存時間−tanδの特性図FIG. 4 is a characteristic diagram of storage time-tan δ of an aluminum electrolytic capacitor having an ion conductive polymer electrolyte of one example of the present invention and an electrolyte of a comparative example as constituent elements.
【図5】本発明の一実施例のイオン伝導性高分子電解質
および比較例の電解質を構成要素とするアルミ電解コン
デンサの保存時間−等価直列抵抗特性図FIG. 5 is a storage time-equivalent series resistance characteristic diagram of an aluminum electrolytic capacitor including an ion conductive polymer electrolyte of one example of the present invention and an electrolyte of a comparative example.
【図6】本発明の一実施例のイオン伝導性高分子電解質
を構成要素とする電気二重層コンデンサの構成図FIG. 6 is a configuration diagram of an electric double layer capacitor having an ion conductive polymer electrolyte according to an embodiment of the present invention as a constituent element.
【図7】本発明の一実施例のイオン伝導性高分子電解質
および比較例の電解質を構成要素とする電気二重層コン
デンサの温度−静電容量特性図FIG. 7 is a temperature-capacitance characteristic diagram of an electric double layer capacitor having an ion conductive polymer electrolyte of one example of the present invention and an electrolyte of a comparative example as constituent elements.
【図8】同温度−インピーダンス特性図FIG. 8 is a temperature-impedance characteristic diagram of the same.
【図9】同保存時間−静電容量特性図[Fig. 9] Same storage time-capacitance characteristic diagram
【図10】本発明の一実施例のイオン伝導性高分子電解
質を構成要素とするリチウム二次電池の構成図FIG. 10 is a configuration diagram of a lithium secondary battery including an ion conductive polymer electrolyte according to an embodiment of the present invention as a component.
【図11】同リチウム二次電池と比較例のサイクル数と
放電容量特性図FIG. 11 is a cycle number and discharge capacity characteristic diagram of the lithium secondary battery and a comparative example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01G 9/02 331 9375−5E // C08F 299/02 MRS 7442−4J C08G 81/00 NUT 8416−4J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H01G 9/02 331 9375-5E // C08F 299/02 MRS 7442-4J C08G 81/00 NUT 8416- 4J
Claims (8)
組成物と、一般式(化1),(化2),(化3),(化
4),(化5)より選ばれる少なくとも1種類または混
合物よりなる溶媒を含有することを特徴とするイオン伝
導性高分子電解質。1. A polymer composition having ether type oxygen in the structure and at least one selected from the general formulas (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), (Chemical formula 3), (Chemical formula 4) and (Chemical formula 5). An ion-conducting polymer electrolyte, characterized in that it contains a solvent of a kind or a mixture.
組成物は、ポリエーテルポリオール基本骨格とし、ポリ
エーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピレンのラ
ンダムコポリマーである(化6)の末端水素を重合可能
な二重結合を有する化合物で置換してなることを特徴と
する請求項1記載のイオン伝導性高分子電解質。2. A polymer composition having ether-type oxygen in the structure has a polyether polyol basic skeleton, and the polyether moiety is capable of polymerizing the terminal hydrogen of (Chemical Formula 6) which is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene. 2. The ion conductive polymer electrolyte according to claim 1, wherein the ion conductive polymer electrolyte is substituted with a compound having a different double bond.
組成物は、ポリエーテルポリオールを基本骨格とし、ポ
リエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピレンの
ランダムコポリマーである(化6)の末端水素をイソシ
アネート化してなることを特徴とする請求項1記載のイ
オン伝導性高分子電解質。3. A polymer composition having ether type oxygen in the structure has a polyether polyol as a basic skeleton, and a polyether moiety is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene. The ion-conductive polymer electrolyte according to claim 1, wherein
ンモニウム、カルボン酸アンモニウムまたはカルボン酸
4級アンモニウムより選ばれる少なくとも1種類のアン
モニウム塩を含有することを特徴とする請求項1,2ま
たは3記載のイオン伝導性高分子電解質。4. A quaternary ammonium borate, a quaternary ammonium phosphate, an ammonium carboxylate or at least one kind of ammonium salt selected from a quaternary ammonium carboxylic acid is contained, and the method according to claim 1, 2, or 3. The ion-conductive polymer electrolyte described.
F4を有するテトラアルキアンモニウムまたはテトラア
ルキルホスホニウム、または、カルボン酸テトラアルキ
ルアンモニウム,カルボン酸テトラアルキルホスホニウ
ムより選ばれる少なくとも1種類の塩を含有することを
特徴とする請求項1,2または3記載のイオン伝導性高
分子電解質。5. A cationic species of CF 3 SO 3 , ClO 4 , B
The tetraalkynammonium or tetraalkylphosphonium having F 4 or at least one salt selected from tetraalkylammonium carboxylate and tetraalkylphosphonium carboxylate is contained. Ion conductive polymer electrolyte.
組成物と、一般式(化3),(化5)より選ばれる少な
くとも1種類または混合物よりなる溶媒と、リチウム塩
を含有することを特徴とするイオン伝導性高分子電解
質。6. A polymer composition having ether type oxygen in the structure, a solvent comprising at least one kind or a mixture selected from the general formulas (Formula 3) and (Formula 5), and a lithium salt. A characteristic ion-conducting polymer electrolyte.
組成物は、ポリエーテルポリオールを基本骨格とし、ポ
リエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピレンの
ランダムコポリマーである(化6)の末端水素を重合可
能な二重結合を有する化合物で置換してなることを特徴
とする請求項6記載のイオン伝導性高分子電解質。7. A polymer composition having ether type oxygen in the structure has a polyether skeleton as a basic skeleton, and the polyether moiety is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene. The ion-conductive polymer electrolyte according to claim 6, which is substituted with a compound having a possible double bond.
組成物は、ポリエーテルポリオールを基本骨格とし、ポ
リエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピレンの
ランダムコポリマーである(化6)の末端水素をイソシ
アネート化してなることを特徴とする請求項6記載のイ
オン伝導性高分子電解質。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 8. A polymer composition having ether type oxygen in the structure has a polyether skeleton as a basic skeleton, and the polyether moiety is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene. The ion-conductive polymer electrolyte according to claim 6, wherein the ion-conductive polymer electrolyte is formed. [Chemical 1] [Chemical 2] [Chemical 3] [Chemical 4] [Chemical 5] [Chemical 6]
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