非水电解质电池制造技术

一种非水电解质电池，是具有作为活性物质含有锰酸锂的正极、负极、聚合物电解质的非水电解质电池，其特征是，聚合物电解质是将含有非水溶剂、电解质盐、预聚物的预聚物电解质中的预聚物聚合而形成的，作为所述预聚物使用聚酯丙烯酸酯及／或聚酯甲基丙烯酸酯。因此，使用锰酸锂作为正极活性物质的该非水电解质电池改善了高温循环特性。

【技术实现步骤摘要】
非水电解质电池
本专利技术涉及非水电解质电池的改进，具体来说，涉及作为正极活性物质含有锰酸锂的非水电解质电池的高温特性的提高。
技术介绍
近年来，携带电话、笔记本型个人电脑、PDA等移动信息终端的小型·轻量化迅速发展，当然对于作为其电源的电池也要求高容量化。非水电解质电池由于具有高能量密度并且为高容量，因此被作为如上所述的移动信息终端的驱动电源或存储器备用电源而广泛使用。另外，近年来，也将非水电解质电池作为需要大输出的复合式汽车或电动汽车的驱动电源使用。作为此种非水电解质电池的正极活性物质，虽然多使用钴酸锂(LiCoO2)，但是钴酸锂虽然在容量及安全性方面优良，但是由于作为其主要元素的钴的贮藏量少而昂贵，因此在稳定供给方面是不能令人放心的。另一方面，为了将非水电解质电池作为大型机器的驱动电源使用，有必要稳定地供给正极活性物质用原材料。所以，期待可以取代昂贵并且资源量少的钴，利用廉价并且资源量丰富的锰。当然，锰酸锂虽然在安全性·作为化合物自身的热稳定性方面优良，但是能量密度低于钴酸锂，另外当暴露在高温条件下时，有锰自身溶解在电解质中的问题。但是，作为涉及非水电解质的改进的技术，提出有使用将聚酯丙烯酸酯或聚酯甲基丙烯酸酯聚合而形成高分子固体电解质的技术(例如参照专利文献1～3。)。[专利文献1]特开2000-311516号公报(摘要)[专利文献2]特开2002-33016号公报(摘要)-->[专利文献3]特开2002-33017号公报(摘要)根据所述专利文献1所述的技术，通过在将聚酯多元醇所具有的烃基的至少一部分变换为(甲基)丙烯酸酯后的聚酯(甲基)丙烯酸酯的聚合体中，配合周期表第Ia族的金属盐，从而获得具有高离子导电率另外同时在电化学稳定性方面优良而且在充电状态下的稳定性优良的高分子固体电解质。另外，根据所述专利文献3的技术，通过使高分子化合物中，含有具有酸酐构造的化合物及周期表第Ia族金属盐，可以获得具有高离子导电率另外同时在电化学稳定性方面优良而且在充电状态下的稳定性优良的高分子固体电解质。但是，所述专利文献1～3中所述的技术全都是仅涉及高分子固体电解质的技术，并未考虑高分子固体电解质和电极的反应，即高温条件的锰酸锂的溶解的问题，因此在这一点上需要进一步的改进。
技术实现思路
鉴于所述情况，本专利技术的目的在于，改善使用锰酸锂的非水电解质电池的高温循环特性。为了解决所述问题，本专利技术是具有作为活性物质包含锰酸锂的正极、负极、聚合物电解质的非水电解质电池，其特征是：所述聚合物电解质是将含有非水溶剂、电解质盐、预聚物的预聚物电解质中的所述预聚物聚合而形成的，所述预聚物包括聚酯丙烯酸酯及/或聚酯甲基丙烯酸酯。所述构成中，在所述预聚物电解质中还可以包含碳酸亚乙烯酯衍生物。所述构成中，所述预聚物可以包括聚醚丙烯酸酯及/或聚醚甲基丙烯酸酯。根据所述的本专利技术构成，将聚酯丙烯酸酯及/或聚酯甲基丙烯酸酯聚合而形成的聚合物(聚酯类聚合物)中所含的来自聚酯类单体的官能团按照抑制高温时的锰向电解质中的溶解的方式发挥作用。这样，高温循环特性就会显著上升。另外，当在所述预聚物电解质中还含有碳酸亚乙烯酯衍生物时，由于-->碳酸亚乙烯酯衍生物在负极表面形成覆盖膜而抑制非水溶剂和负极的反应，因此高温循环特性进一步提高。另外，当所述预聚物为将聚醚丙烯酸酯及/或聚醚甲基丙烯酸酯聚合而形成的聚合物(聚醚类聚合物)时，由于与聚酯类聚合物相比，锂离子的导电性更好，因此高温循环特性进一步提高。附图说明图1是本专利技术的非水电解质电池的主视图。图2是本专利技术的非水电解质电池中使用的层压外包装体的剖面图。图3是本专利技术的非水电解质电池中使用的电极体的立体图。图中：1-电极体，2-保护带，3-铝层压外包装体，4a、4b、4c-密封部，5-正极，6-负极，7-正极引线，8-负极引线。具体实施方式下面，将参照附图对用于实施本专利技术的优选方式进行详细说明。本专利技术并不被下述实施方式做任何的限定，在不更改其主旨的范围内，可以适当更改而实施。图1是使用了本专利技术的实施方式的层压外包装体的凝胶状非水电解质电池的主视图，图2是凝胶状非水电解质电池中使用的层压外包装体的剖面图，图3是非水电解质电池中使用的电极体的立体图。本专利技术的非水电解质电池具有图3所示的电极体1，该电极体1被配置于层压外包装体的收纳空间内。该收纳空间如图1所示，将层压外包装体3进行对折，通过将上端和左右端分别用密封部4a、4b、4c封口而形成。该收纳空间内，与电极体1一起收纳有在包含聚合物的非水溶剂中溶解锂盐(电解质盐)而形成的聚合物电解质。电极体1如图3所示，通过将正极5、负极6、隔开这两个电极的隔膜(未图示)卷绕成扁平螺旋状而制成，所述隔膜由与有机溶剂的反应性低、廉价的烯烃类树脂制成的微多孔膜(膜厚：0.025mm)构成。另外，所述正极5与由铝制成的正极引线7连接，而所述负极6与由铜制成的负极引线8连接，从而可以将电池内部产生的化学能作为电能向-->外部输出。这里，所述层压外包装体3如图2所示，是将树脂层13(尼龙)-胶粘剂层12-铝层11(厚度30μm)-胶粘剂层12-树脂层(聚丙烯)14粘接的五层构造。但是，并不限定于该构成。另外，所述聚合物电解质是将包含非水溶剂、电解质盐、包括聚酯类聚合物的预聚物的预聚物电解质聚合而形成的。下面对用于实施本专利技术的电池制作方法进行说明。(正极的制作)将由尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)构成的正极活性物质92质量份、由乙炔黑构成的导电剂5质量份、由聚偏氟乙烯(PVdF)构成的胶粘剂3质量份、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)混合，制成了活性物质料浆。在将该活性物质料浆用刮刀均一地涂布在由厚度20μm的铝箔制成的正极芯体的两面上后，通过使之穿过干燥机中而干燥，将料浆制作时必需的有机溶剂除去。然后，按照使厚度达到0.17mm的方式，利用辊式压制机压延该极板而制作了正极5。(负极的制作)将由石墨(d(002)＝0.335nm)制成的负极活性物质、由聚偏氟乙烯(PVdF)制成的胶粘剂、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)混合，制成了活性物质料浆。在将该活性物质料浆用刮刀均一地涂布在由厚度20μm的铜箔制成的负极芯体的两面上后，通过使之穿过干燥机中而干燥，将料浆制作时必需的有机溶剂除去。然后，按照使厚度达到0.14mm的方式，利用辊式压制机压延该极板而制作了负极6。(预聚物电解质的调制)在将碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯按照质量比3∶7的方式混合的混合溶剂中，作为电解质盐溶解LiPF6，使之达到1M(摩尔/升)，制成了电解液。在15质量份的该电解液中以1质量份的比例混合聚合性的单体。相对于100质量份该溶液添加1质量份碳酸亚乙烯酯(VC)，另外，作为聚合引发剂，以5000ppm的比例混合叔丁基过氧新戊酸酯，制成了预聚物电解质。(电极体的制作)在正负极分别安装正极引线7、负极引线8，并粘贴了聚苯硫化物制-->的保护带2后，将两极重合，将由烯烃类树脂制成的微多孔膜(厚度：0.025mm)构成的隔膜夹在该两极之间，并且使各极板的宽度方向的中心线一致。其后，利用卷绕机卷绕，通过将最外周用带固定，制成了扁平螺旋状电极体1。准备图2所示的由5层构造制成的薄片状的层压材料，将铝层压材料对折，使其上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质电池，是具有作为活性物质含有锰酸锂的正极、负极、聚合物电解质的非水电解质电池，其特征是：所述聚合物电解质是将含有非水溶剂、电解质盐、预聚物的、预聚物电解质中的预聚物聚合而形成的，所述预聚物包括聚酯丙烯酸酯及／或聚酯甲基丙烯酸酯。

【技术特征摘要】
JP 2003-9-29 2003-3372711.一种非水电解质电池，是具有作为活性物质含有锰酸锂的正极、负极、聚合物电解质的非水电解质电池，其特征是：所述聚合物电解质是将含有非水溶剂、电解质盐、预聚物的、预聚物电解质中的预聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎干也，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]