[发明专利]树脂分散电解液、聚合物凝胶电解质及其制造方法以及二次电池及其制造方法

说明书

本发明提供一种具有能使聚合物凝胶电解质应用于各种形态的电池的充分的分散性(流动性、分散稳定性)，并且能形成均质的聚合物凝胶电解质的树脂分散电解液、能应用于各种形态的电池的均质的聚合物凝胶电解质及其制造方法以及二次电池及其制造方法。将包含分散于非水电解液中的偏氟乙烯聚合物的粒子的电解液填充至容器，进行加热或压制并进行加热、冷却而凝胶化，得到聚合物凝胶电解质和二次电池。该粒子具有特定的分散粒径、熔点以及分散特性。

技术领域

本发明涉及一种树脂分散电解液、聚合物凝胶电解质及其制造方法以及二次电池及其制造方法。

背景技术

锂离子二次电池等非水电解质二次电池能兼顾高容量化和小型化，因此被用作智能手机等小型便携设备、电动汽车或混合动力汽车的电源。作为非水电解质二次电池的电解质，使用在非水溶性的有机溶剂中溶解有锂电解质盐的非水电解液。

近年来，为了抑制非水电解液的漏出等，开发了使聚合物浸含非水电解液而得的聚合物凝胶电解质。作为用于这样的聚合物凝胶电解质的聚合物，从离子传导性和耐氧化还原性的观点考虑，优选使用偏氟乙烯聚合物。

作为聚合物凝胶电解质的制造方法，已知如下方法：将含有非水电解液和偏氟乙烯聚合物的聚合物凝胶电解质组合物加热或者用非水溶剂稀释而使其溶胶化，涂布于正极和/或负极上(例如，参照专利文献1)。

此外，作为在容器内形成聚合物凝胶电解质的方法，已知以下的方法。首先，向收纳有正极、负极以及隔离件的层压膜容器中注入分散有偏氟乙烯聚合物粉末的非水电解液。将该容器密封后，对密封后的容器施加热和压力而使偏氟乙烯聚合物熔融，并进行冷却，由此使其固化。如此，在容器内形成聚合物凝胶电解质(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2000/013252号

专利文献2：日本公开专利公报日本特开2005-56701号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，聚合物凝胶电解质几乎全部适用于将层压膜等作为电池容器的电池。为了形成聚合物凝胶电解质，聚合物凝胶电解质的制造工序包括：聚合物凝胶电解质组合物向电极的涂布和加热/干燥工序，或者对注入有聚合物凝胶电解质组合物的电池容器的加热和加压工序等。因此，以在最终阶段向组装有电极等构成电池的所有部件的电池容器中仅注液非水电解液这样简便的方法不易应用于制作电池的圆柱型和方型的电池制造工序。由此，在圆柱型和方型的电池中依然使用非水电解液的电解质。

在专利文献1所记载的制造方法中，偏氟乙烯聚合物为熔融的溶胶状态，因此粘度高，不易通过像非水电解液那样向电池容器注液的方法来制造电池。而且，在为了溶胶化而使用稀释剂的情况下，从需要挥发去除稀释材料的观点考虑，也不易应用于使用圆柱型和方型容器的电池。

此外，在专利文献2的方法中，若偏氟乙烯聚合物的分散稳定性不充分，则不易准确地向电池容器注液所期望的量的聚合物凝胶电解质组合物。此外，在进行聚合物凝胶电解质的形成工序前，产生偏氟乙烯聚合物的沉降，无法得到均质的聚合物凝胶电解质。而且，在专利文献2的方法中，若偏氟乙烯聚合物的电解液中的熔融性控制不充分，则有时会由于偏氟乙烯聚合物在电解液中一部分熔融而增稠。因此，向上述的圆柱型和方型容器的注入和之后的均质的聚合物凝胶电解质的形成有时会变得困难。此外，就专利文献2的方法而言，从不仅需要加热而且需要加压的观点考虑，也不易应用于仅注液电解液的使用圆柱型或方型容器的电池。

这样，在以往的技术中，在通过兼顾聚合物凝胶电解质组合物的良好的分散性(流动性、分散稳定性)和良好的凝胶形成能力而谋求应用于各种形态的电池的观点中留有研究的余地。各种形态是指，例如，不限定于以圆柱型和方型为代表的层压膜型的形态。