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公開番号2025070879
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023181478
出願日2023-10-20
発明の名称固体電池用樹脂材料、樹脂材料、固体電解質用樹脂材料組成物、シート材および電池
出願人住友ベークライト株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/0565 20100101AFI20250424BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明の目的は、幅広い温度領域にわたって安定的に優れたイオン伝導度を示す樹脂材料、固体電池用樹脂材料を提供すること、また、前記固体電池用樹脂材料を含む固体電解質用樹脂材料組成物、シート材および電池を提供すること。
【解決手段】固体電池用樹脂材料は、主鎖にノルボルネン由来の構造を有するとともに、側鎖にエチレンオキシド構造、および前記ノルボルネン由来の構造と前記エチレンオキシド構造との間に設けられたエステル構造を有することを特徴とする。固体電池用樹脂材料は、下記式(NB)で示されるモノマー成分を含むものであることが好ましい。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
主鎖に、ノルボルネン由来の構造を有するとともに、
側鎖に、エチレンオキシド構造、および、前記ノルボルネン由来の構造と前記エチレンオキシド構造との間に設けられたエステル構造を有することを特徴とする固体電池用樹脂材料。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記固体電池用樹脂材料は、下記式（ＮＢ）で示されるモノマー成分を含むものである請求項１に記載の固体電池用樹脂材料。
JPEG
2025070879000013.jpg
53
170
（式（ＮＢ）中、Ｒ
１
は水素原子または炭化水素基であり、Ｒ
２
、Ｒ
３
およびＲ
４
はそれぞれ独立して水素原子または炭素数が１以上３以下の有機基であり、ｍは０以上４以下の整数であり、ｎは１以上の整数であり、ａ
１
は０、１または２である。）
【請求項３】
前記固体電池用樹脂材料は、上記式（ＮＢ）で示されるモノマー成分に加えて、下記式［VI］で示されるモノマー成分を含むものである請求項２に記載の固体電池用樹脂材料。
JPEG
2025070879000014.jpg
53
170
（式［VI］中、ｍは０以上４以下の整数である。）
【請求項４】
前記固体電池用樹脂材料中における、上記式（ＮＢ）で示されるモノマーの占める割合をＸ
ＮＢ
［ｍｏｌ％］、上記式［VI］で示されるモノマーの占める割合をＸ
ＶＩ
［ｍｏｌ％］としたとき、０．１／９９．９≦Ｘ
ＶＩ
／Ｘ
ＮＢ
≦３０／７０の関係を満たす請求項３に記載の固体電池用樹脂材料。
【請求項５】
重量平均分子量が１００，０００以上５００，０００以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体電池用樹脂材料。
【請求項６】
平均重合度が１００以上８００以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体電池用樹脂材料。
【請求項７】
軟化点が－２０℃以上１００℃以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体電池用樹脂材料。
【請求項８】
下記式［VII］で示されるモノマー成分を含むことを特徴とする樹脂材料。
JPEG
2025070879000015.jpg
48
170
（式［VII］中、ｎは４または５である。）
【請求項９】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の固体電池用樹脂材料と、リチウム塩とを含むことを特徴とする固体電解質用樹脂材料組成物。
【請求項１０】
前記リチウム塩が、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＮ（ＣＮ）
２
、ＬｉＣｌＯ
４
、ＬｉＢＦ
４
、ＬｉＡｓＦ
６
、ＬｉＰＦ
６
、ＬｉＣＦ
３
ＳＯ
３
、Ｌｉ（ＣＦ
３
ＳＯ
２
）
２
Ｎ、Ｌｉ（ＣＦ
３
ＳＯ
２
）
３
Ｃ、ＬｉＳｂＦ
６
、Ｌｉ（ＦＳＯ
２
）
２
Ｎ、ＬｉＣ
４
Ｆ
９
ＳＯ
３
、ＬｉＮ（ＳＯ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
３
）
２
、ＬｉＰＦ
３
（ＣＦ
２
ＣＦ
３
）
３
、ＬｉＰＦ
３
（Ｃ
２
Ｆ
５
）
３
、ＬｉＰＦ
３
（ＣＦ
３
）
３
、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＢ（Ｃ
２
Ｏ
４
）
２
、リチウムジフルオロ（オキサレート）ボレートおよびリチウムビス（オキサレート）ボレートよりなる群から選択される少なくとも１種である請求項９に記載の固体電解質用樹脂材料組成物。
（【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、固体電池用樹脂材料、樹脂材料、固体電解質用樹脂材料組成物、シート材および電池に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池には液体の電解質が用いられてきた。しかしながら、液体の電解質を使用すると、製品容器からの漏液が懸念されることから、信頼性を高めるための改良が求められていた。
【０００３】
このような問題を解決する目的で、液体の電解質に代わって固体電解質を用いる方法が検討されているが、液体の電解質に比べてイオン伝導度が低いという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決する目的で、電解質用高分子として、ポリエチレンオキシドを用いる試みがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、ポリエチレンオキシドを用いた場合、高温領域では比較的高いイオン伝導度を示すものの、温度が低下すると、イオン伝導度が急激に低下するという問題があった。このように、イオン伝導度の温度依存性が大きくなると、電池の使用温度範囲でイオン伝導度が急激に変化するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０１４／００２８５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、幅広い温度領域にわたって安定的に優れたイオン伝導度を示す樹脂材料、固体電池用樹脂材料を提供すること、また、前記固体電池用樹脂材料を含む固体電解質用樹脂材料組成物、シート材および電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）～（１３）の本発明により達成される。
（１）主鎖に、ノルボルネン由来の構造を有するとともに、
側鎖に、エチレンオキシド構造、および、前記ノルボルネン由来の構造と前記エチレンオキシド構造との間に設けられたエステル構造を有することを特徴とする固体電池用樹脂材料。
【０００９】
（２）前記固体電池用樹脂材料は、下記式（ＮＢ）で示されるモノマー成分を含むものである上記（１）に記載の固体電池用樹脂材料。
【００１０】
JPEG
2025070879000001.jpg
53
170
（式（ＮＢ）中、Ｒ
１
は水素原子または炭化水素基であり、Ｒ
２
、Ｒ
３
およびＲ
４
はそれぞれ独立して水素原子または炭素数が１以上３以下の有機基であり、ｍは０以上４以下の整数であり、ｎは１以上の整数であり、ａ
１
は０、１または２である。）
（【００１１】以降は省略されています）

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