JP2567644B2 - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JP2567644B2 JP2567644B2 JP62322266A JP32226687A JP2567644B2 JP 2567644 B2 JP2567644 B2 JP 2567644B2 JP 62322266 A JP62322266 A JP 62322266A JP 32226687 A JP32226687 A JP 32226687A JP 2567644 B2 JP2567644 B2 JP 2567644B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- charge
- discharge
- voltage
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、少なくとも一方の電極に導電性ポリマー
を用いた二次電池に関するものである。
を用いた二次電池に関するものである。
従来の技術 近年、例えば特開昭56−136469号公報にみられるよう
に、導電性ポリマーを電極に用いた二次電池が提案され
ている。
に、導電性ポリマーを電極に用いた二次電池が提案され
ている。
この種の二次電池の電極に使用される導電性ポリマー
は、通常は導電性がわずかであるが、各種のドーパント
をドーピング、アンドーピングすることが可能であり、
ドーピングにより導電性が飛躍的に上昇する。そして、
ClO4 -やBF4 -などのアニオンをドーピングした導電性ポ
リマーは正極材料として、またLi+やNa+などのカチオン
をドーピングした導電性ポリマーは負極材料として各々
使用され、ドーピング及びアンドーピングを電気化学的
に可逆的に行なうことによって充放電可能な電池が構成
される。
は、通常は導電性がわずかであるが、各種のドーパント
をドーピング、アンドーピングすることが可能であり、
ドーピングにより導電性が飛躍的に上昇する。そして、
ClO4 -やBF4 -などのアニオンをドーピングした導電性ポ
リマーは正極材料として、またLi+やNa+などのカチオン
をドーピングした導電性ポリマーは負極材料として各々
使用され、ドーピング及びアンドーピングを電気化学的
に可逆的に行なうことによって充放電可能な電池が構成
される。
このような導電性ポリマーは一般的に酸化剤による化
学的重合あるいは電解重合などによって作られ、例えば
ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ
アニリン、ポリパラフェニレン等が従来から知られてい
る。そして、このポリマーが粉状で得られる場合は電極
形状に応じた形状に加圧成形して、またフィルム状の場
合はそのまま電極寸法に打ち抜いたり、或いは粉状とす
る等して使用されている。これらの導電性ポリマーを使
用した電池は軽量で高エネルギー密度であるばかりか、
無公害であるといった特長のある電池として期待されて
いる。
学的重合あるいは電解重合などによって作られ、例えば
ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ
アニリン、ポリパラフェニレン等が従来から知られてい
る。そして、このポリマーが粉状で得られる場合は電極
形状に応じた形状に加圧成形して、またフィルム状の場
合はそのまま電極寸法に打ち抜いたり、或いは粉状とす
る等して使用されている。これらの導電性ポリマーを使
用した電池は軽量で高エネルギー密度であるばかりか、
無公害であるといった特長のある電池として期待されて
いる。
とりわけ、上記ポリピロールやポリアニリンは特性が
良好で、これらを用いた二次電池は実用化電池として有
望視されている。
良好で、これらを用いた二次電池は実用化電池として有
望視されている。
この種の二次電池の電解液としては通常、リチウム電
池などの既存の非水電池に使用されていると同様なプロ
ピレンカーボネートなどの非プロトン系の有機溶媒に過
塩素酸リチウムやホウフッ化リチウムの如きリチウム塩
などのアルカリ金属塩を溶解したものが用いられてい
る。
池などの既存の非水電池に使用されていると同様なプロ
ピレンカーボネートなどの非プロトン系の有機溶媒に過
塩素酸リチウムやホウフッ化リチウムの如きリチウム塩
などのアルカリ金属塩を溶解したものが用いられてい
る。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これら導電性ポリマーを電極に使用し
た二次電池は一般に既存の非水電池などに較べてその電
極電位がかなり高いことから、上記従来の電解液を用い
て電池を構成し、これを充放電した場合、充電進行と共
に電池電圧が高くなりすぎてしまう結果、電解液やドー
パント、更には導電性ポリマーが分解する等の副作用が
起こり、充放電効率の低下や保存特性の劣化を招くとい
う問題がある。この傾向は特に充放電容量が大きい場合
は顕著となり、サイクル特性の低下の度合いが大きく、
それ故サイクル寿命が短くなるという問題もある。
た二次電池は一般に既存の非水電池などに較べてその電
極電位がかなり高いことから、上記従来の電解液を用い
て電池を構成し、これを充放電した場合、充電進行と共
に電池電圧が高くなりすぎてしまう結果、電解液やドー
パント、更には導電性ポリマーが分解する等の副作用が
起こり、充放電効率の低下や保存特性の劣化を招くとい
う問題がある。この傾向は特に充放電容量が大きい場合
は顕著となり、サイクル特性の低下の度合いが大きく、
それ故サイクル寿命が短くなるという問題もある。
本発明は従来のこのような問題点を解決して、充放電
効率が低下したり、保存特性が劣化することを防止し
て、二次電池のサイクル特性を飛躍的に向上させ、これ
によって、高信頼性且つ高性能の二次電池の提供を目的
とするものである。
効率が低下したり、保存特性が劣化することを防止し
て、二次電池のサイクル特性を飛躍的に向上させ、これ
によって、高信頼性且つ高性能の二次電池の提供を目的
とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明の二次電池は上記問題点を解決するために、正
極と、負極と、電解液とを備えた二次電池において、少
なくとも一方の電極が導電性ポリマーから成ると共に、
前記電解液の溶媒が下記式に示すエチレンカーボネート
とγ−ブチロラクトンとの混合溶媒から成ることを特徴
とする。
極と、負極と、電解液とを備えた二次電池において、少
なくとも一方の電極が導電性ポリマーから成ると共に、
前記電解液の溶媒が下記式に示すエチレンカーボネート
とγ−ブチロラクトンとの混合溶媒から成ることを特徴
とする。
作用 上記構成であれば、エチレンカーボネートとγ−ブチ
ロラクトンから成る混合溶媒は、従来用いられていたプ
ロピレンカーボネート等と比較して分解電圧が高いた
め、充電進行と共に電池電圧が上昇した場合であっても
上記混合溶媒が分解するのを抑制することができる。し
たがって、充放電を繰り返し行った場合でも、電解液の
性能が劣化するのを防止することができ、且つ、電池内
でのガス発生を防ぐことができ電池が膨れることもない
ので、充放電効率の低下や保存特性が劣化するのを防止
することができる。
ロラクトンから成る混合溶媒は、従来用いられていたプ
ロピレンカーボネート等と比較して分解電圧が高いた
め、充電進行と共に電池電圧が上昇した場合であっても
上記混合溶媒が分解するのを抑制することができる。し
たがって、充放電を繰り返し行った場合でも、電解液の
性能が劣化するのを防止することができ、且つ、電池内
でのガス発生を防ぐことができ電池が膨れることもない
ので、充放電効率の低下や保存特性が劣化するのを防止
することができる。
加えて、電解液にγ−ブチロラクトンを混合すること
により充電電圧が幾分低くなるため、充放電を繰り返し
行った場合でも、電池缶や集電体が腐食（例えば集電体
のステンレス中の鉄が溶けること等）するのを防止する
ことができ、且つ電解液やドーパントあるいは導電性ポ
リマーが分解すること等を抑制し得るので、電池の充放
電特性並びにサイクル特性を向上させることが可能とな
る。
により充電電圧が幾分低くなるため、充放電を繰り返し
行った場合でも、電池缶や集電体が腐食（例えば集電体
のステンレス中の鉄が溶けること等）するのを防止する
ことができ、且つ電解液やドーパントあるいは導電性ポ
リマーが分解すること等を抑制し得るので、電池の充放
電特性並びにサイクル特性を向上させることが可能とな
る。
実 施 例 第１実施例 本発明の第１実施例を、第１図に示す偏平型非水系二
次電池に基づいて、以下に説明する。
次電池に基づいて、以下に説明する。
リチウム金属から成る負極２は負極集電体７の内面に
圧着されており、この負極集電体７はステンレスから成
る断面略コ字状の負極缶５の内底面に固着されている。
上記負極缶５の周端はポリプロピレン製の絶縁パッキン
グ８の内部に固定されており、絶縁パッキング８の外周
にはステンレスから成り上記負極缶５とは反対方向に断
面略コ字状を成す正極缶４が固定されている。この正極
缶４の内底面には正極集電体６が固定されており、この
正極集電体６の内面には正極１が固定されている。この
正極１と前記負極２との間にはセパレータ３が介装され
ている。
圧着されており、この負極集電体７はステンレスから成
る断面略コ字状の負極缶５の内底面に固着されている。
上記負極缶５の周端はポリプロピレン製の絶縁パッキン
グ８の内部に固定されており、絶縁パッキング８の外周
にはステンレスから成り上記負極缶５とは反対方向に断
面略コ字状を成す正極缶４が固定されている。この正極
缶４の内底面には正極集電体６が固定されており、この
正極集電体６の内面には正極１が固定されている。この
正極１と前記負極２との間にはセパレータ３が介装され
ている。
ところで、前記正極１は電解重合によって合成したポ
リピロール粉末を円板状に加圧成形することにより作成
し、前記負極２はリチウム圧延板を所定寸法に打抜くこ
とにより作成した。また、電解液としては有機溶媒に過
塩素産リチウムを1M溶解させた溶液を用い、上記有機溶
媒としては下記式に示すエチレンカーボネートとγ−ブ
チロラクトンとを1:1の割合で混合したものを用いた。
リピロール粉末を円板状に加圧成形することにより作成
し、前記負極２はリチウム圧延板を所定寸法に打抜くこ
とにより作成した。また、電解液としては有機溶媒に過
塩素産リチウムを1M溶解させた溶液を用い、上記有機溶
媒としては下記式に示すエチレンカーボネートとγ−ブ
チロラクトンとを1:1の割合で混合したものを用いた。
上記の如く作成された電池を、以下（Ａ）電池と称す
る。
る。
第１比較例 有機溶媒としてプロピレンカーボネートを用いた以外
は、上記第１実施例と同様にして電池を作成した。
は、上記第１実施例と同様にして電池を作成した。
以下、このようにして作成された電池を（Ｂ）電池と
称する。
称する。
また、有機溶媒としてプロピレンカーボネートとγ−
ブチロラクトンとを1:1の割合で混合したものを用いた
以外は、上記第１実施例と同様にして電池を作成した。
ブチロラクトンとを1:1の割合で混合したものを用いた
以外は、上記第１実施例と同様にして電池を作成した。
以下このようにして作成された電池を（Ｃ）電池と称
する。
する。
ところで、上記（Ａ）電池，（Ｂ）電池，（Ｃ）電池
について、1mAの電流で10時間充電を行い、また1mAの電
流で電池電圧が2.5Vになるまで放電するという充放電サ
イクルを繰り返し行った。
について、1mAの電流で10時間充電を行い、また1mAの電
流で電池電圧が2.5Vになるまで放電するという充放電サ
イクルを繰り返し行った。
そして、各電池の100サイクル目の充放電における電
池電圧の変化を調べたので、この結果を第２図に示す。
また、各電池の充放電サイクル数と充放電効率との関係
を調べたので、この結果を第３図に示す。
池電圧の変化を調べたので、この結果を第２図に示す。
また、各電池の充放電サイクル数と充放電効率との関係
を調べたので、この結果を第３図に示す。
第２図の充電電圧のグラフから、比較例の（Ｂ）電池
では充電電圧の上昇が急激であり、10時間充電した後の
充電終止電圧は4.50Vまで上昇するのに対して、本発明
の（Ａ）電池では、充電電圧の上昇がゆるやかであり、
10時間充電した後の充電終止電圧は4.17Vまでしか上昇
しないことが認められる。また、比較例の（Ｃ）電池は
（Ｂ）電池よりも充電電圧の上昇がゆるやかではある
が、本発明の（Ａ）電池はこの（Ｃ）電池と比べても、
さらに充電電圧の上昇がゆるやかであることがわかる。
では充電電圧の上昇が急激であり、10時間充電した後の
充電終止電圧は4.50Vまで上昇するのに対して、本発明
の（Ａ）電池では、充電電圧の上昇がゆるやかであり、
10時間充電した後の充電終止電圧は4.17Vまでしか上昇
しないことが認められる。また、比較例の（Ｃ）電池は
（Ｂ）電池よりも充電電圧の上昇がゆるやかではある
が、本発明の（Ａ）電池はこの（Ｃ）電池と比べても、
さらに充電電圧の上昇がゆるやかであることがわかる。
第２図の放電電圧のグラフから、（Ｂ）電池では放電
電圧が急激に低下し、ほぼ５時間放電した後に電池電圧
が2.5Vに低下するのに対して、（Ａ）電池では放電電圧
が緩やかに低下し、10時間放電するまで電池電圧が2.5V
に低下しないことが認められる。また、（Ｃ）電池は、
放電時間が５時間程度までは（Ａ）電池と同じ様に放電
電圧が緩やかに低下するが、それ以降は放電電圧が
（Ａ）電池よりも急激に低下していることがわかる。
電圧が急激に低下し、ほぼ５時間放電した後に電池電圧
が2.5Vに低下するのに対して、（Ａ）電池では放電電圧
が緩やかに低下し、10時間放電するまで電池電圧が2.5V
に低下しないことが認められる。また、（Ｃ）電池は、
放電時間が５時間程度までは（Ａ）電池と同じ様に放電
電圧が緩やかに低下するが、それ以降は放電電圧が
（Ａ）電池よりも急激に低下していることがわかる。
第３図のグラフからは、（Ｂ）電池では、ほぼ60サイ
クル目の充放電から充放電効率が低下し始め、100サイ
クルでは充放電効率が51％となり、101サイクルでサイ
クル寿命（充放電効率が50％以下になったとき）になる
のに対して、（Ａ）電池では200サイクル充放電を繰り
返した場合であっても約100％の充放電効率を維持して
いることが認められる。また、（Ｃ）電池は、（Ｂ）電
池よりも充放電効率の低下がゆるやかではあるが、
（Ａ）電池はこの（Ｃ）電池と比べても、明らかに充放
電効率の低下がゆるやかであることがわかる。
クル目の充放電から充放電効率が低下し始め、100サイ
クルでは充放電効率が51％となり、101サイクルでサイ
クル寿命（充放電効率が50％以下になったとき）になる
のに対して、（Ａ）電池では200サイクル充放電を繰り
返した場合であっても約100％の充放電効率を維持して
いることが認められる。また、（Ｃ）電池は、（Ｂ）電
池よりも充放電効率の低下がゆるやかではあるが、
（Ａ）電池はこの（Ｃ）電池と比べても、明らかに充放
電効率の低下がゆるやかであることがわかる。
これらのことから、本発明の（Ａ）電池は比較例の
（Ｂ）電池及び（Ｃ）電池と比べて飛躍的に充放電特性
並びに充放電サイクル寿命が向上したことが伺える。
（Ｂ）電池及び（Ｃ）電池と比べて飛躍的に充放電特性
並びに充放電サイクル寿命が向上したことが伺える。
第２実施例 電解重合によって合成したポリアニリン粉末を円板状
に加圧成形したものを正極として用いる他は、上記第１
実施例と同様にして電池を作製した。
に加圧成形したものを正極として用いる他は、上記第１
実施例と同様にして電池を作製した。
以下、このようにして作成された電池を（Ｄ）電池と
称する。
称する。
第２比較例 有機溶媒としてプロピレンカーボネートを用いた以外
は、上記第３実施例と同様にして電池を作成した。
は、上記第３実施例と同様にして電池を作成した。
以下、このようにして作成された電池を（Ｅ）電池と
称する。
称する。
また、有機溶媒としてプロピレンカーボネートとγ−
ブチロラクトンとを1:1の割合で混合したものを用いた
以外は、上記第２実施例と同様にして電池を作成した。
ブチロラクトンとを1:1の割合で混合したものを用いた
以外は、上記第２実施例と同様にして電池を作成した。
以下このようにして作成された電池を（Ｆ）電池と称
する。
する。
ところで、上記（Ｄ）電池，（Ｅ）電池，（Ｆ）電池
について、上記第１実施例の場合と同様の条件で充放電
サイクルを繰り返し行った。そして、各電池の100サイ
クル目の充放電における電池電圧の変化を調べたので、
この結果を第４図に示す。また、各電池の充放電サイク
ル数と充放電効率との関係を調べたので、この結果を第
５図に示す。
について、上記第１実施例の場合と同様の条件で充放電
サイクルを繰り返し行った。そして、各電池の100サイ
クル目の充放電における電池電圧の変化を調べたので、
この結果を第４図に示す。また、各電池の充放電サイク
ル数と充放電効率との関係を調べたので、この結果を第
５図に示す。
第４図の充電電圧のグラフから、比較例の（Ｅ）電池
では充電電圧の上昇が急激であり、10時間充電した後の
充電終止電圧は4.58Vまで上昇するのに対して、本発明
の（Ｄ）電池では、充電電圧の上昇がゆるやかであり、
10時間充電した後の充電終止電圧は4.23Vまでしか上昇
しないことが認められる。また、比較例の（Ｆ）電池は
（Ｅ）電池よりも充電電圧の上昇がゆるやかではある
が、本発明の（Ｃ）電池はこの（Ｆ）電池と比べても、
さらに充電電圧の上昇がゆるやかであることがわかる。
では充電電圧の上昇が急激であり、10時間充電した後の
充電終止電圧は4.58Vまで上昇するのに対して、本発明
の（Ｄ）電池では、充電電圧の上昇がゆるやかであり、
10時間充電した後の充電終止電圧は4.23Vまでしか上昇
しないことが認められる。また、比較例の（Ｆ）電池は
（Ｅ）電池よりも充電電圧の上昇がゆるやかではある
が、本発明の（Ｃ）電池はこの（Ｆ）電池と比べても、
さらに充電電圧の上昇がゆるやかであることがわかる。
第４図の放電電圧のグラフから、（Ｅ）電池では放電
電圧が急激に低下し、ほぼ5,5時間放電した後に電池電
圧が2.5Vに低下するのに対して、（Ｄ）電池では放電電
圧が緩やかに低下し、10時間放電するまで電池電圧が2.
5Vに低下しないことが認められる。また、（Ｆ）電池
は、放電時間が５時間程度までは（Ｄ）電池と同じ様に
放電電圧が緩やかに低下するが、それ以降は放電電圧が
（Ｄ）電池よりも急激に低下していることがわかる。
電圧が急激に低下し、ほぼ5,5時間放電した後に電池電
圧が2.5Vに低下するのに対して、（Ｄ）電池では放電電
圧が緩やかに低下し、10時間放電するまで電池電圧が2.
5Vに低下しないことが認められる。また、（Ｆ）電池
は、放電時間が５時間程度までは（Ｄ）電池と同じ様に
放電電圧が緩やかに低下するが、それ以降は放電電圧が
（Ｄ）電池よりも急激に低下していることがわかる。
第５図のグラフからは、（Ｅ）電池では、ほぼ70サイ
クル目の充放電から充放電効率が低下し始め、100サイ
クルでは充放電効率が60％となり、102サイクルでサイ
クル寿命となるのに対して、（Ｄ）電池では200サイク
ル充放電を繰り返した場合であっても約100％の充放電
効率を維持していることが認められる。また、（Ｆ）電
池は、（Ｅ）電池より充放電効率の低下がゆるやかでは
あるが、（Ｄ）電池はこの（Ｆ）電池と比べても、明ら
かに充放電効率の低下がゆるやかであることがわかる。
クル目の充放電から充放電効率が低下し始め、100サイ
クルでは充放電効率が60％となり、102サイクルでサイ
クル寿命となるのに対して、（Ｄ）電池では200サイク
ル充放電を繰り返した場合であっても約100％の充放電
効率を維持していることが認められる。また、（Ｆ）電
池は、（Ｅ）電池より充放電効率の低下がゆるやかでは
あるが、（Ｄ）電池はこの（Ｆ）電池と比べても、明ら
かに充放電効率の低下がゆるやかであることがわかる。
これらのことから、本発明の（Ｄ）電池は比較例の
（Ｅ）電池及び（Ｆ）電池と比べて飛躍的に充放電特性
並びに充放電サイクル寿命が向上したことが伺える。
（Ｅ）電池及び（Ｆ）電池と比べて飛躍的に充放電特性
並びに充放電サイクル寿命が向上したことが伺える。
上記の如く、本発明の（Ａ）電池が比較例の（Ｂ）電
池，（Ｃ）電池と比べて、また本発明の（Ｄ）電池が比
較例の（Ｅ）電池，（Ｆ）電池と比べて飛躍的に性能が
向上したのは、以下に示す理由によるものと考えられ
る。
池，（Ｃ）電池と比べて、また本発明の（Ｄ）電池が比
較例の（Ｅ）電池，（Ｆ）電池と比べて飛躍的に性能が
向上したのは、以下に示す理由によるものと考えられ
る。
（Ａ）電池及び（Ｄ）電池の電解液に含まれるエチレ
ンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの混合溶媒は、
（Ｂ）電池及び（Ｅ）電池の電解液に含まれるプロピレ
ンカーボネートと比べて分解電圧が高いため、電解液の
分解といった副反応が生じにくくなること、及び、電解
液にγ−ブチロラクトンを混合することにより充電電圧
が幾分低くなるため、電池缶等の溶解、電解液等の分解
が生じにくくなることによるものと考えられる。
ンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの混合溶媒は、
（Ｂ）電池及び（Ｅ）電池の電解液に含まれるプロピレ
ンカーボネートと比べて分解電圧が高いため、電解液の
分解といった副反応が生じにくくなること、及び、電解
液にγ−ブチロラクトンを混合することにより充電電圧
が幾分低くなるため、電池缶等の溶解、電解液等の分解
が生じにくくなることによるものと考えられる。
また、（Ａ）電池が（Ｃ）電池と比べて、また（Ｄ）
電池が（Ｆ）電池と比べても、飛躍的に性能が向上した
のは、エチレンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの
混合溶媒は、プロピレンカーボネートとγ−ブチロラク
トンとの混合溶媒と比べても分解電圧が高いためと考え
られる。
電池が（Ｆ）電池と比べても、飛躍的に性能が向上した
のは、エチレンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの
混合溶媒は、プロピレンカーボネートとγ−ブチロラク
トンとの混合溶媒と比べても分解電圧が高いためと考え
られる。
ここで、γ−ブチロラクトンを混合すれば充電電圧が
低くなるのは、以下に示す理由によるものと考えられ
る。
低くなるのは、以下に示す理由によるものと考えられ
る。
即ち、この種の電池において、ドーパントとして用い
られるアニオン〔例えば過塩素酸イオン（ClO4 -）〕は
アンドーピング状態ではこれらが溶解している溶媒中に
溶媒和して存在する一方、ドーピング反応が起こるとき
にはこの溶媒和が外れアニオン自体が導電性ポリマー中
へドーピングされる。このとき、溶媒和の外れ易さ並び
にドーピングのし易さは、アニオンが溶媒和している溶
媒とアニオンがドープされる導電性ポリマーとの相互作
用によって大きく影響されるが、本発明の如くγ−ブチ
ロラクトンを含有する有機溶媒を電解液の溶媒に用いた
場合には、アニオンとγ−ブチロラクトンとの溶媒和
が、γ−ブチロラクトンと導電性ポリマーとの相互作用
により外れ易くなる。この結果、充電時における電圧の
上昇を低く抑えることができるものと考えられる。
られるアニオン〔例えば過塩素酸イオン（ClO4 -）〕は
アンドーピング状態ではこれらが溶解している溶媒中に
溶媒和して存在する一方、ドーピング反応が起こるとき
にはこの溶媒和が外れアニオン自体が導電性ポリマー中
へドーピングされる。このとき、溶媒和の外れ易さ並び
にドーピングのし易さは、アニオンが溶媒和している溶
媒とアニオンがドープされる導電性ポリマーとの相互作
用によって大きく影響されるが、本発明の如くγ−ブチ
ロラクトンを含有する有機溶媒を電解液の溶媒に用いた
場合には、アニオンとγ−ブチロラクトンとの溶媒和
が、γ−ブチロラクトンと導電性ポリマーとの相互作用
により外れ易くなる。この結果、充電時における電圧の
上昇を低く抑えることができるものと考えられる。
尚、上記第１実施例及び第２実施例においては導電性
ポリマーから成る電極を正極のみに用いているが、負極
に用いた場合或いは正極・負極の両極に用いた場合であ
っても、上記と同様の効果が得られることは勿論であ
る。
ポリマーから成る電極を正極のみに用いているが、負極
に用いた場合或いは正極・負極の両極に用いた場合であ
っても、上記と同様の効果が得られることは勿論であ
る。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、電解液としてエ
チレンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの混合溶媒
を用いているので電解液の分解電圧が高くなり、そのた
め例え充電時の充電容量を増加することによって充電終
止電圧がある程度高くなったとしても、充放電効率が低
下したり、保存特性が劣化することもない。加えて、電
解液にγ−ブチロラクトンを混合することにより充電電
圧が幾分低くなるため、電池缶等の腐食を防止すること
ができ、且つ電解液等の分解を抑制することが可能とな
り、電池の充放電特性とサイクル特性とを向上させるこ
とが可能となる。この結果、高信頼性且つ高性能の二次
電池を提供することができるという効果を奏する。
チレンカーボネートとγ−ブチロラクトンとの混合溶媒
を用いているので電解液の分解電圧が高くなり、そのた
め例え充電時の充電容量を増加することによって充電終
止電圧がある程度高くなったとしても、充放電効率が低
下したり、保存特性が劣化することもない。加えて、電
解液にγ−ブチロラクトンを混合することにより充電電
圧が幾分低くなるため、電池缶等の腐食を防止すること
ができ、且つ電解液等の分解を抑制することが可能とな
り、電池の充放電特性とサイクル特性とを向上させるこ
とが可能となる。この結果、高信頼性且つ高性能の二次
電池を提供することができるという効果を奏する。
第１図は実施例の電池の構造を示した断面図、第２図は
本発明の（Ａ）電池，比較例の（Ｂ）電池及び（Ｃ）電
池の第100サイクル目の充放電時における電池電圧の経
時変化を示すグラフ、第３図（Ａ）電池，（Ｂ）電池，
（Ｃ）電池の充放電サイクル数と充放電効率との関係を
示すグラフ、第４図は本発明の（Ｄ）電池及び比較例の
（Ｅ）電池及び（Ｆ）電池の第100サイクル目の充放電
時における電池電圧の経時変化を示すグラフ、第５図は
（Ｄ）電池，（Ｅ）電池，（Ｆ）電池の充放電サイクル
数と充放電効率との関係を示すグラフである。 １……正極、２……負極、３……セパレータ。
本発明の（Ａ）電池，比較例の（Ｂ）電池及び（Ｃ）電
池の第100サイクル目の充放電時における電池電圧の経
時変化を示すグラフ、第３図（Ａ）電池，（Ｂ）電池，
（Ｃ）電池の充放電サイクル数と充放電効率との関係を
示すグラフ、第４図は本発明の（Ｄ）電池及び比較例の
（Ｅ）電池及び（Ｆ）電池の第100サイクル目の充放電
時における電池電圧の経時変化を示すグラフ、第５図は
（Ｄ）電池，（Ｅ）電池，（Ｆ）電池の充放電サイクル
数と充放電効率との関係を示すグラフである。 １……正極、２……負極、３……セパレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−31961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−31962（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−152885（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】正極と、負極と、電解液とを備えた二次電
池において、 少なくとも一方の電極が導電性ポリマーから成ると共
に、前記電解液の溶媒が下記式に示すエチレンカーボネ
ートとγ−ブチロラクトンとの混合溶媒から成ることを
特徴とする二次電池。 - 【請求項２】前記導電性ポリマーがポリピロール或いは
ポリアニリンから成ることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の二次電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322266A JP2567644B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 二次電池 |
| US07/206,056 US4840858A (en) | 1987-06-12 | 1988-06-13 | Secondary cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322266A JP2567644B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163974A JPH01163974A (ja) | 1989-06-28 |
| JP2567644B2 true JP2567644B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=18141726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322266A Expired - Lifetime JP2567644B2 (ja) | 1987-06-12 | 1987-12-18 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567644B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0821430B2 (ja) * | 1985-04-17 | 1996-03-04 | 昭和電工株式会社 | 二次電池 |
| JPH0624160B2 (ja) * | 1985-08-02 | 1994-03-30 | 鐘紡株式会社 | 有機電解質電池 |
| JPS63152885A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-25 | Showa Denko Kk | 二次電池 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322266A patent/JP2567644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01163974A (ja) | 1989-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3416016B2 (ja) | リチウム二次電池用イオン伝導体及びそれを用いたリチウム二次電池 | |
| JP2007281107A (ja) | 蓄電デバイス | |
| JP2002151141A (ja) | プロトン伝導型ポリマー２次電池 | |
| JP5036214B2 (ja) | 蓄電デバイスの充放電制御方法 | |
| KR920009805B1 (ko) | 라튬 이차전지 | |
| US4840858A (en) | Secondary cell | |
| JP4901089B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2567644B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2680631B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2765994B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2765974B2 (ja) | 二次電池 | |
| CN111902975A (zh) | 锂硫二次电池用阳极活性物质及其制备方法 | |
| JP2632021B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP3162695B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2692956B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2951013B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH01274359A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP3119945B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2999813B2 (ja) | 二次電池 | |
| JPS63152885A (ja) | 二次電池 | |
| JPS63102174A (ja) | 二次電池 | |
| JPH03147275A (ja) | 二次電池 | |
| JPH01163975A (ja) | 二次電池 | |
| JP3249668B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPS63105477A (ja) | 二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003 Year of fee payment: 12 |