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公開番号2024052486
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2023046252
出願日2023-03-23
発明の名称液体組成物、電解質形成用液体組成物、電解質、電気化学素子、二次電池、電解質の製造装置及び電解質の製造方法
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/0565 20100101AFI20240404BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】優れた機械強度及び柔軟性を有し、高いイオン移動度を有する液体組成物の提供。
【解決手段】6官能以上のウレタンアクリレートと、2官能以上4官能以下のウレタンアクリレート及び無機フィラーのいずれかと、(ポリ)エチレングリコールのアクリル酸エステルと、重合開始剤と、電解液とを含む液体組成物である。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
６官能以上のウレタンアクリレートと、２官能以上４官能以下のウレタンアクリレート及び無機フィラーのいずれかと、（ポリ）エチレングリコールのアクリル酸エステルと、重合開始剤と、電解液とを含むことを特徴とする液体組成物。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記２官能以上４官能以下のウレタンアクリレートが２官能ウレタンアクリレートである、請求項１に記載の液体組成物。
【請求項３】
前記無機フィラーがハイドロタルサイトであり、
前記ハイドロタルサイトの含有量が、前記液体組成物の総量に対して、１５質量％以上である、請求項１に記載の液体組成物。
【請求項４】
前記６官能以上のウレタンアクリレートのアクリル当量（重量平均分子量／アクリル基の官能基数）が３００以下であり、
前記６官能以上のウレタンアクリレートの含有量が、前記液体組成物の総量に対して、１０質量％以上２０質量％以下である、請求項１及び３のいずれかに記載の液体組成物。
【請求項５】
前記２官能以上４官能以下のウレタンアクリレートの重量平均分子量が２，０００以上であり、
前記２官能以上４官能以下のウレタンアクリレートの含有量が、前記液体組成物の総量に対して、３質量％以上１５質量％以下である、請求項１から２のいずれかに記載の液体組成物。
【請求項６】
前記６官能以上のウレタンアクリレートの含有量（Ａ）と前記２官能以上４官能以下のウレタンアクリレートの含有量（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）が、１以上４以下である、請求項１から２のいずれかに記載の液体組成物。
【請求項７】
前記（ポリ）エチレングリコールのアクリル酸エステルのアクリル基が単官能であり、
前記（ポリ）エチレングリコールのアクリル酸エステルの重量平均分子量が３００以下である、請求項１及び３のいずれかに記載の液体組成物。
【請求項８】
前記重合開始剤が光重合開始剤である、請求項１及び３のいずれかに記載の液体組成物。
【請求項９】
粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１及び３のいずれかに記載の液体組成物。
【請求項１０】
請求項１及び３のいずれかに記載の液体組成物であって、
電解質を形成するために用いられることを特徴とする電解質形成用液体組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体組成物、電解質形成用液体組成物、電解質、電気化学素子、二次電池、電解質の製造装置及び電解質の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電解コンデンサや電池などの電気化学素子は、スマートフォンやパソコンなどの電気機器用途として需要が拡大しており、前記電気化学素子の中でも特にリチウムイオン二次電池は、高電圧や高容量などの特徴から精力的な開発が行われている。
前記電気化学素子は、一般的に非水系の有機溶剤に電解質塩を溶解させた電解液が用いられており、前記電解液は可燃性であるため、過酷な使用環境において電気化学素子の破損に伴う発火や爆発が懸念されている。また、前記電解液の漏出を防ぐための金属製のパッケージが必要であり、電気化学素子自体の重量が増加するという問題がある。
【０００３】
上記問題に対して、電解液を固体化させた固体電解質を用いることで、電解液の漏出の防止等の信頼性に優れ軽量な電気化学素子が提供されているが、電池の用途において固体電解質は、電極との良好な界面の形成が難しく、バルク抵抗の高さなどから充放電の電流密度が限定され、電気容量を向上させにくいという問題がある。
【０００４】
前記問題に対して、電解液をマトリックスポリマー内に保持することで、高いイオン移動度を保ちつつ電解液の漏出を防ぐことができる、半固体電解質又はゲル電解質が提供されている。
しかしながら、電解質が液体と固体の中間の特性を有するため電解質の機械強度が不十分であるという問題がある。
【０００５】
これに対して、多官能ウレタンアクリレートを用いてマトリックスポリマーを形成することで機械強度を確保する液体組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、優れた機械強度及び柔軟性を有し、高いイオン移動度を有する液体組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としての本発明の液体組成物は、６官能以上のウレタンアクリレートと、２官能以上４官能以下のウレタンアクリレート及び無機フィラーのいずれかと、（ポリ）エチレングリコールのアクリル酸エステルと、重合開始剤と、電解液とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れた機械強度及び柔軟性を有し、高いイオン移動度を有する液体組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の電解質の製造方法を行うための電解質の製造装置における液体吐出ヘッドの一例を示す概略分解図である。
図２は、本発明の電解質の製造方法を行うための電解質の製造装置における液体吐出ヘッドの流路構成の一例を示す説明図である。
図３は、本発明の電解質の製造方法を行うための電解質の製造装置における液体吐出ヘッドの流路構成の一例を示す断面斜視図である。
図４は、ノズル面の形状が平行四辺形であるノズル板を備えた液体吐出ヘッドの一例を示す概略図である。
図５は、図４の液体吐出ヘッドを複数並べた状態の一例を示す概略図である。
図６は、本発明の電解質の製造方法を行うための電解質の製造装置の一例を示す模式図である。
図７は、本発明の電解質の製造方法を行うための電解質の製造装置の他の一例を示す模式図である。
図８は、本発明の電解質の製造方法を行うための電解質の製造装置の他の一例を示す模式図である。
図９は、本発明の電解質の製造方法を行うための電解質の製造装置の他の一例を示す模式図である。
図１０Ａは、ドラム状の中間転写体を用いた電解質の製造装置の一例を示す概略図である。
図１０Ｂは、無端ベルト状の中間転写体を用いた電解質の製造装置の一例を示す概略図である。
図１１は、リチウム二次電池に用いられる正極の一例を示す概略図である。
図１２は、リチウム二次電池に用いられる負極の一例を示す概略図である。
図１３は、電気化学素子としてのリチウム二次電池の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（液体組成物）
本発明の液体組成物は、６官能以上のウレタンアクリレートと、２官能以上４官能以下のウレタンアクリレート及び無機フィラーのいずれかと、（ポリ）エチレングリコールのアクリル酸エステルと、重合開始剤と、電解液とを含み、更に必要に応じてその他の成分を含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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