[发明专利]凝胶电解质、硬凝胶电解质以及电化学装置

说明书

提供一种能够实现电化学装置制造的高效率化并且能够在所得到的电化学装置中实现良好的装置性能的凝胶电解质。凝胶电解质是至少由基质材料和电解液构成的凝胶状体并且包含可交联的反应基团，凝胶电解质通过使该反应基团进行交联反应而固化从而用作电化学装置所具有的电解质。电解液至少由离子性物质和电解液溶剂构成，凝胶状体中所含的反应基团的质量相对于电解液溶剂的质量为0.03质量％以上且6.5质量％以下的范围，在反应基团为未反应的状态下的凝胶状体的剪切弹性模量为1MPa以上。

技术领域

本发明涉及一种含有可交联的反应基团的凝胶状体，涉及通过使该反应基团交联反应而固化从而能够用作电化学装置所具有的电解质的凝胶电解质、使该凝胶电解质固化后的硬凝胶电解质(hard gelelectrolyte)、具有该硬凝胶电解质的电化学装置。

背景技术

作为使用了电化学反应的电化学装置，例如已知有各种电池、一部分太阳能电池、电容器(condenser)等。这些电化学装置中使用的电解质一直以来使用液体(电解液)。但是，如果电解质是一般的电解液，则无法否定从电化学装置产生电解质漏液的可能性。因此，近年来，例如专利文献1中公开的电化学电池及其制造方法那样，提出了使用将电解液凝胶化后的凝胶电解质的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2011-519116号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

此处，在使用凝胶电解质作为电化学装置的电解质的结构中，需要注入电解液的工序(电解液注液工序)。另外，为了使电解液凝胶化，通常使用预聚物。预聚物预先溶解在电解液中，但是这样的电解液(预聚物电解液)的粘度比通常的电解液高。

因此，在电解液注液工序中，由于需要将高粘度的预聚物电解液注入到电化学装置，因此电解液注液工序所需要的时间有可能变长。因此，有可能无法使电化学装置发制造工序充分高效率化。

另外，例如，在电化学装置为大型的情况下，在电解液注液工序中，注入预聚物电解液的量变成大量。因此，有可能容易发生预聚物电解液的注入不足。如果发生预聚物电解液的注入不足，则在电化学装置中有可能无法实现充分的装置性能。

本发明为了解决上述这样的课题而完成，其目的是提供一种能够实现电化学装置制造的高效率化并且在所得到的电化学装置中能够实现良好的装置性能的凝胶电解质。

用于解决问题的技术手段

为了解决上述课题，本发明涉及的凝胶电解质是以下的构成：是至少由基质材料和电解液构成的凝胶状体并且含有可交联的反应基团，通过使该反应基团进行交联反应而固化，从而用作电化学装置所具有的电解质，所述电解液至少由离子性物质和电解液溶剂构成，所述凝胶状体中所含的所述反应基团的质量相对于所述电解液溶剂的质量为0.03质量％以上且6.5质量％以下的范围，并且在所述反应基团为未反应的状态下的所述凝胶状体的剪切弹性模量为1MPa以上。

根据上述构成，在未固化状态的凝胶电解质中含有适量的反应基团。因此，即使是反应基团的交联反应已充分进行的凝胶电解质(硬凝胶电解质)，该硬凝胶电解质也能够保持充分量的电解液。另外，伴随着交联反应的进行，也能够使电解液的一部分从基质材料漏出。因此，只要使用未充分进行固化的状态(未固化状态)的凝胶电解质制作电化学装置之后，进行交联反应，则能够使漏出的电解液与该电化学装置所具有的电极的接触面良好地接触。基于此，在电化学装置中能够实现良好的电化学反应。