[发明专利]非水电解质蓄电装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质蓄电装置及其制造方法，详细而言涉及包含使用环氧树脂得到的隔膜的非水电解质蓄电装置及其制造方法。

背景技术

在地球环境保护、化石燃料枯竭等诸问题的背景下，以锂离子二次电池、锂离子电容器等为代表的非水电解质蓄电装置的需要正逐年增加。以往使用聚烯烃多孔膜作为非水电解质蓄电装置的隔膜。聚烯烃多孔膜可以通过以下说明的方法进行制造。

首先，将溶剂和聚烯烃树脂混合并加热，制备聚烯烃溶液。使用T形模头等模具，将聚烯烃溶液成形为片状，同时进行出料和冷却，得到片状的成形体。将片状的成形体拉伸，并且从成形体中除去溶剂。由此，得到聚烯烃多孔膜。在从成形体中除去溶剂的步骤中使用有机溶剂(参见专利文献1)。

在上述制造方法中，多使用二氯甲烷等卤代有机化合物作为有机溶剂。卤代有机化合物的使用对环境的负荷非常大，因此成为问题。

另一方面，根据专利文献2中记载的方法(所谓的干式法)，可以在不使用对环境的负荷大的溶剂的情况下制造聚烯烃多孔膜。但是，该方法存在难以控制多孔膜的孔径的问题。另外，将通过该方法制造的多孔膜用作隔膜时，还存在在蓄电装置的内部容易产生离子透过不均（偏り）的问题。

另一方面，对于锂离子二次电池而言，由于在常温或高温环境下反复进行充放电，依然存在容量降低、功率特性劣化、安全性降低的问题。已知如下情况：伴随电池的劣化，金属离子从正极、集流体等溶出。例如，如果Co、Mn从正极溶出，则它们将在负极上析出。于是，有时析出物以此为起点生长到达正极从而产生短路。另外，在发生电池的过充电、过放电时，也有可能集流体发生溶出从而以同样的机理产生短路。另外，由于存在锂离子以外的金属离子，因此会发生副反应，存在容量降低的可能性(参见非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-192487号公报

专利文献2：日本特开2000-30683号公报

非专利文献

非专利文献1：Pankaj Arora,Ralph E.White,Marc Doyle,Capacity Fade Mechanisms and Side Reactions in Lithium-Ion Batteries,Journal of Electrochemical Society,第145卷,第10期,0ctober1998

发明内容

发明所要解决的问题

鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种非水电解质蓄电装置，其可以避免使用对环境的负荷大的溶剂，并且可以通过孔径等参数的控制也比较容易的方法制造隔膜，并且能够捕获锂以外的容易形成络合物的金属离子。

用于解决问题的手段

本发明提供一种非水电解质蓄电装置，其具备：

正极、

负极、

配置于所述正极和所述负极之间的隔膜、和

具有离子传导性的电解质，

所述正极和/或所述负极由包含选自由过渡金属、铝、锡和硅组成的组中的至少一种金属元素的材料形成，

所述隔膜包含具有比表面积为5～60m²/g的多孔结构的环氧树脂多孔体，该环氧树脂多孔体包含选自由伯氨基、仲氨基和叔氨基组成的组中的至少一个氨基。

在另一方面，本发明提供一种非水电解质蓄电装置的制造方法，

其包括：

准备正极、负极和隔膜的步骤，和

使用所述正极、所述负极和所述隔膜组装电极组的步骤；

准备所述隔膜的步骤包括：

(i)制备含有环氧树脂、作为固化剂的胺类和致孔剂的环氧树脂组合物的步骤，

(ii)将所述环氧树脂组合物的固化体成形为片状或者使所述环氧树脂组合物的片状成形体固化以得到环氧树脂片的步骤，和

(iii)使用无卤溶剂从所述环氧树脂片中除去所述致孔剂的步骤；

所述正极和/或所述负极由包含选自由过渡金属、铝、锡和硅组成的组中的至少一种金属元素的材料形成，

所述隔膜包含具有比表面积为5～60m²/g的多孔结构的环氧树脂多孔体，该环氧树脂多孔体包含选自由伯氨基、仲氨基和叔氨基组成的组中的至少一个氨基。

发明效果