本发明专利技术提供一种固体电解质组合物、使用该固体电解质组合物而获得的含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法，该固体电解质组合物含有：高分子(A)，质均分子量为5000以上；化合物(B)，具有2个以上的聚合反应性基团且分子量相对于该聚合反应性基团的数的比为230以下；以及电解质盐(C)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子，其中，固体电解质组合物所含有的具有210℃以上的沸点的成分中所占的化合物(B)的质量比例为10％以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解质组合物、含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法
本专利技术涉及一种固体电解质组合物、含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法。
技术介绍
锂离子二次电池为一种蓄电池，该蓄电池具有负极、正极及夹在负极与正极之间的电解质，并且设为能够通过使锂离子在两极之间往返移动来进行充电和放电。锂离子二次电池中，以往将有机电解液用作电解质。然而，有机电解液容易发生液体泄漏，并且，通过过充电或过放电有可能在电池内部发生短路而导致起火，需要进一步提高安全性及可靠性。作为能够改善成为使用有机电解液的锂离子二次电池的课题的安全性等的二次电池，正在进行负极、电解质及正极的全部由固体组成的全固态二次电池的研究。例如，可以列举使用(干)聚合物电解质来代替有机电解液的全固态二次电池。作为这种全固态二次电池，例如，在专利文献1中记载有使用了电解质的二次电池，该电解质包含：具有交联有(甲基)丙烯酸酯化合物的交联结构的第1高分子化合物；第2化合物；具有比该第2化合物大的分子量的第3化合物及具有交联有该第3化合物的交联结构的第2高分子化合物中的至少1种；以及电解质盐。并且，在专利文献2中记载有使用了电解质的二次电池，该电解质包含：具有醚键及交联基的(甲基)丙烯酸酯化合物由交联基进行交联；电解质盐；以及溶解该电解质盐的高分子化合物。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-229019号公报专利文献2：日本特开2000-222939号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在聚合物电解质中，作为能够通过溶解电解质盐而向聚合物电解质赋予离子传导率的聚合物，主要使用聚环氧乙烷(PEO)等聚环氧烷、进而在分子结构的一部分具有亚烷氧基的聚合物(聚醚)等。若使用(重复充电和放电)含有这种聚合物的聚合物电解质的全固态二次电池，则通过锂离子的还原反应，锂以树枝状(树突)析出而发生短路并引起电压降低等异常电压行为(耐久性差)。本专利技术人等从响应进一步改善近年来对全固态二次电池所需的离子传导率的观点考虑，针对使用了聚合物电解质的全固态二次电池进行研究的结果，可知若提高聚合物电解质的离子传输性能，则全固态二次电池的耐久性显著受损。另一方面，还可知若提高例如专利文献1及2所记载的聚合物电解质中所含有的高分子化合物或(甲基)丙烯酸酯化合物的交联度，则可期待改善耐久性，并且离子传导率降低而无法满足上述要求。本专利技术的课题在于提供一种固体电解质组合物，其通过用作全固态二次电池的层结构材料，不仅能够对所获得的全固态二次电池赋予高离子传导率，而且能够赋予优异的耐久性。并且，本专利技术的课题在于提供一种使用上述固体电解质组合物而获得的含固体电解质的片材及全固态二次电池。进而，本专利技术的课题在于还提供一种上述含固体电解质的片材及全固态二次电池各自的制造方法。用于解决技术课题的手段本专利技术人等进行深入研究的结果发现：以下述特定含量含有质均分子量为5000以上的高分子化合物(在本专利技术中，简称为高分子。)(A)、具有2个以上的聚合反应性基团且相对于该聚合反应性基团的数的分子量的比为230以下的化合物(B)、以及具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子的电解质盐(C)的组合物能够优选地用作全固态二次电池的层结构材料，进而，关于该组合物，在上述高分子(A)及上述电解质盐(C)的存在下通过聚合反应性基团而使化合物(B)进行聚合反应，而且将化合物(B)的聚合反应物从高分子(A)进行相分离而形成全固态二次电池的结构层，由此能够对全固态二次电池赋予高离子传导率及优异的耐久性。本专利技术基于该见解而进一步进行反复研究，以至完成了本专利技术。即，上述课题通过以下方式得到了解决。＜1＞一种固体电解质组合物，其含有：高分子(A)，质均分子量为5000以上；化合物(B)，具有2个以上的聚合反应性基团且分子量相对于该聚合反应性基团的数的分子量的比：分子量/聚合反应性基团数为230以下；以及电解质盐(C)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子，其中，固体电解质组合物所含有的具有210℃以上的沸点的成分中所占的化合物(B)的质量比例为10％以上。＜2＞根据＜1＞所述的固体电解质组合物，其中，高分子(A)的含量相对于化合物(B)的含量的质量比为1～6。＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的固体电解质组合物，其中，电解质盐(C)为锂盐。＜4＞根据＜1＞至＜3＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，化合物(B)的分子量为1000以下。＜5＞根据＜1＞至＜4＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，聚合反应性基团为能够进行链式聚合反应的基团。＜6＞根据＜1＞至＜4＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，化合物(B)包含：化合物(B1)，具有2个以上的聚合反应性基团；以及化合物(B2)，具有2个以上的与化合物(B1)所具有的聚合反应性基团不同且能够与化合物(B1)所具有的聚合反应性基团进行聚合反应的聚合反应性基团。＜7＞根据＜6＞所述的固体电解质组合物，其中，高分子(A)、化合物(B1)、电解质盐(C)及化合物(B2)在固体电解质组合物中的含量以质量比计为高分子(A):化合物(B1):电解质盐(C):化合物(B2)＝1:0.1～1:0.02～2.5:0.05～2。＜8＞根据＜6＞或＜7＞所述的固体电解质组合物，其中，化合物(B1)所具有的聚合反应性基团为选自下述聚合反应性基团组(I)中的1种。＜聚合反应性基团组(I)＞乙烯基、亚乙烯基、异氰酸酯基、二羧酸酐基、卤代甲酰基、甲硅烷基、环氧基、氧杂环丁烷基、炔基＜9＞根据＜6＞至＜8＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，化合物(B2)所具有的聚合反应性基团为选自下述聚合反应性基团组(II)中的1种聚合反应性基团。＜聚合反应性基团组(II)＞硫烷基、氧化腈基、氨基、羧基、叠氮基＜10＞根据＜1＞至＜9＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，化合物(B)具有4个以上的聚合反应性基团。＜11＞根据＜1＞至＜10＞中任一项所述的固体电解质组合物，其含有无机固体电解质(E)。＜12＞根据＜1＞至＜11＞中任一项所述的固体电解质组合物，其含有活性物质(F)。＜13＞根据＜1＞至＜12＞中任一项所述的固体电解质组合物，其含有溶剂(G)。＜14＞一种含固体电解质的片材，其具有由上述＜1＞至＜13＞中任一项所述的固体电解质组合物构成的层。＜15＞根据＜14＞所述的含固体电解质的片材，其具有高分子(A)、电解质盐(C)以及化合物(B)的反应物。＜16＞根据＜14＞或＜15＞所述的含固体电解质的片材，其中，波长800nm的光的透射率为80％以下。＜17＞根据＜14＞至＜16＞中任一项所述的含固体电解质的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固体电解质组合物，其含有：高分子(A)，质均分子量为5000以上；化合物(B)，具有2个以上的聚合反应性基团且分子量相对于该聚合反应性基团的数的比：分子量/聚合反应性基团数为230以下；以及电解质盐(C)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子，其中，/n该固体电解质组合物所含有的、具有210℃以上的沸点的成分中所述化合物(B)所占的质量比例为10％以上。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 JP 2017-1417361.一种固体电解质组合物，其含有：高分子(A)，质均分子量为5000以上；化合物(B)，具有2个以上的聚合反应性基团且分子量相对于该聚合反应性基团的数的比：分子量/聚合反应性基团数为230以下；以及电解质盐(C)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子，其中，
该固体电解质组合物所含有的、具有210℃以上的沸点的成分中所述化合物(B)所占的质量比例为10％以上。
2.根据权利要求1所述的固体电解质组合物，其中，
所述高分子(A)的含量相对于所述化合物(B)的含量的质量比为1～6。
3.根据权利要求1或2所述的固体电解质组合物，其中，
所述电解质盐(C)为锂盐。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体电解质组合物，其中，
所述化合物(B)的分子量为1000以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体电解质组合物，其中，
所述聚合反应性基团为能够进行链式聚合反应的基团。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的固体电解质组合物，其中，
所述化合物(B)包含：化合物(B1)，具有2个以上的聚合反应性基团；以及化合物(B2)，具有2个以上的与所述化合物(B1)所具有的聚合反应性基团不同且能够与所述化合物(B1)所具有的聚合反应性基团进行聚合反应的聚合反应性基团。
7.根据权利要求6所述的固体电解质组合物，其中，
所述高分子(A)、所述化合物(B1)、所述电解质盐(C)及所述化合物(B2)在固体电解质组合物中的含量以质量比计为高分子(A):化合物(B1):电解质盐(C):化合物(B2)＝1:0.1～1:0.02～2.5:0.05～2。
8.根据权利要求6或7所述的固体电解质组合物，其中，
所述化合物(B1)所具有的聚合反应性基团为选自下述聚合反应性基团组(I)中的1种，
＜聚合反应性基团组(I)＞
乙烯基、亚乙烯基、异氰酸酯基、二羧酸酐基、卤代甲酰基、甲硅烷基、环氧基、氧杂环丁烷基、炔基。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的固体电解质组合物，其中，
所...
【专利技术属性】
技术研发人员：三村智则，望月宏显，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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