[發明專利]樹脂分散電解液、聚合物凝膠電解質及其制造方法以及二次電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201980054939.7
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN112640181B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 岡田佳余子;鈴木夢乃;小林正太
• 申請（專利權）人: 株式會社吳羽
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0569;H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0565;H01M10/0568
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

本發明提供一種具有充分的分散性(流動性、分散穩定性)、能進行均質的凝膠化的樹脂分散電解液、聚合物凝膠電解質及其制造方法以及二次電池及其制造方法。將包含分散于非水電解液中的偏氟乙烯聚合物的粒子的電解液填充至容器，進行加熱或伴有壓制的加熱，進行冷卻而凝膠化，得到聚合物凝膠電解質和二次電池。粒子的分散粒徑為80μm以下，粒子的通過DSC進行第一次的升溫中的熔點減去第二次升溫中的熔點之差為?30℃以上且2℃以下，第一次的熔化峰的高度的絕對值為21mW/g以上。

技術領域

本發明涉及一種樹脂分散電解液、聚合物凝膠電解質及其制造方法以及二次電池及其制造方法。

背景技術

鋰離子二次電池等非水電解質二次電池能兼顧高容量化和小型化，因此被用作智能手機等小型便攜設備、電動汽車或混合動力汽車的電源。作為非水電解質二次電池的電解質，使用在非水溶性的有機溶劑中溶解有鋰電解質鹽的非水電解液。

近年來，為了抑制非水電解液的漏出等，開發了使聚合物浸含非水電解液而得的聚合物凝膠電解質。作為用于這樣的聚合物凝膠電解質的聚合物，從離子傳導性和耐氧化還原性的觀點考慮，優選使用偏氟乙烯聚合物。

作為聚合物凝膠電解質的制造方法，已知如下方法：將含有非水電解液和偏氟乙烯聚合物的聚合物凝膠電解質組合物加熱或者用非水溶劑稀釋而使其溶膠化，涂布于正極和/或負極上(例如，參照專利文獻1)。

此外，作為在容器內形成聚合物凝膠電解質的方法，已知以下的方法。首先，向收納有正極、負極以及隔離件的層壓膜容器中注入分散有偏氟乙烯聚合物粉末的非水電解液。將該容器密封后，對密封后的容器施加熱和壓力而使偏氟乙烯聚合物熔融，并進行冷卻，由此使其固化。如此，在容器內形成聚合物凝膠電解質(例如，參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2000/013252號

專利文獻2：日本公開專利公報日本特開2005-56701號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，聚合物凝膠電解質幾乎全部適用于將層壓膜等作為電池容器的電池。為了形成聚合物凝膠電解質，聚合物凝膠電解質的制造工序包括：聚合物凝膠電解質組合物向電極的涂布和加熱/干燥工序，或者對注入有聚合物凝膠電解質組合物的電池容器的加熱和加壓工序等。因此，以在最終階段向組裝有電極等構成電池的所有部件的電池容器中僅注液非水電解液這樣簡便的方法不易應用于制作電池的圓柱型和方形的電池制造工序。由此，在圓柱型和方型的電池中依然使用非水電解液的電解質。

在專利文獻1所記載的制造方法中，偏氟乙烯聚合物為熔融的溶膠狀態，因此粘度高，不易通過像非水電解液那樣向電池容器注液的方法來制造電池。而且，在為了溶膠化而使用稀釋劑的情況下，從需要揮發去除稀釋材料的觀點考慮，也不易應用于使用圓柱型和方型容器的電池。

此外，在專利文獻2的方法中，若偏氟乙烯聚合物的分散穩定性不充分，則不易準確地向電池容器注液所期望的量的聚合物凝膠電解質組合物。此外，在進行聚合物凝膠電解質的形成工序前，產生偏氟乙烯聚合物的沉降，無法得到均質的聚合物凝膠電解質。而且，在專利文獻2的方法中，若偏氟乙烯聚合物的電解液中的熔融性控制不充分，則有時會由于偏氟乙烯聚合物在電解液中一部分熔融而增稠。因此，向上述的圓柱型和方形容器的注入和之后的均質的聚合物凝膠電解質的形成有時會變得困難。此外，就專利文獻2的方法而言，從不僅需要加熱而且需要加壓的觀點考慮，也不易應用于僅注液電解液的圓柱型或方型的電池。

這樣，在以往的技術中，在通過兼顧聚合物凝膠電解質組合物的良好的分散性(流動性、分散穩定性)和良好的凝膠形成能力而謀求應用于各種形態的電池的觀點中留有研究的余地。各種形態是指，例如，不限定于以圓柱型和方型為代表的層壓膜型的形態。