JPH01189872A - ポリマー固体電解質二次電池 - Google Patents
ポリマー固体電解質二次電池Info
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- JPH01189872A JPH01189872A JP63012848A JP1284888A JPH01189872A JP H01189872 A JPH01189872 A JP H01189872A JP 63012848 A JP63012848 A JP 63012848A JP 1284888 A JP1284888 A JP 1284888A JP H01189872 A JPH01189872 A JP H01189872A
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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
- H01M10/052—Li-accumulators
-
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-
- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はポリマー固体電解質電池の改良に関するもので
ある。
ある。
従来技術とその問題点
近年、ポリエチレンオキシド等に代表されるポリマーを
電解質材料に用いた高分子固体電解質の研究が盛んにお
こなわれている。
電解質材料に用いた高分子固体電解質の研究が盛んにお
こなわれている。
この電池は、無漏液であり、高エネルギー密度を有し、
容易に積層構造とすることができる等の利点がある。最
も広く試験に供されている材料は、直鎖型ポリエーテル
を用いた系であるが、この系は融点（約６０℃）を持ち
、且つ融点以下の温度では充分なイオン伝導度が得られ
ないという欠点があった。
容易に積層構造とすることができる等の利点がある。最
も広く試験に供されている材料は、直鎖型ポリエーテル
を用いた系であるが、この系は融点（約６０℃）を持ち
、且つ融点以下の温度では充分なイオン伝導度が得られ
ないという欠点があった。
この改良としてポリエーテル架橋体を用いた系が提案さ
れている。この系は融点を持たず、室温付近でも比較的
良好なイオン伝導度が得られるという利点がある。
れている。この系は融点を持たず、室温付近でも比較的
良好なイオン伝導度が得られるという利点がある。
しかしながら、正極にリチウムインターカレーション型
金属化合物を用い、負極に金属リチウム又はリチウム合
金を用いた一般的な電池系にポリマー固体電解質を応用
し、充放電を繰返した場合、上記のいずれの系を用いた
場合においても充放電サイクルに伴う電池容量が大きく
低下するという問題点があった。
金属化合物を用い、負極に金属リチウム又はリチウム合
金を用いた一般的な電池系にポリマー固体電解質を応用
し、充放電を繰返した場合、上記のいずれの系を用いた
場合においても充放電サイクルに伴う電池容量が大きく
低下するという問題点があった。
これはこの種のポリマー固体電解質がアニオン、カチオ
ン両種のイオンが移動する双イオン移動性であることが
原因であると考えられる。
ン両種のイオンが移動する双イオン移動性であることが
原因であると考えられる。
即ち、正極にリチウムインターカレーション型金属化合
物を用い、負極に金属リチウム又はリチウム合金を用い
た電池において、か＼る電池を放電した場合、負極側か
らカチオン（リチラムイオン）が正極に向って移動し、
正極ではリチウムがインターカレートされる。この時、
ポリマー電解質中のアニオン（例えば過塩素酸リチウム
を溶解した系においては過塩素酸イオン）は、負極方向
に向って移動する。ところが、負極はアニオンをとり込
まないからアニオンは電解質層中の負極近傍に分極する
。
物を用い、負極に金属リチウム又はリチウム合金を用い
た電池において、か＼る電池を放電した場合、負極側か
らカチオン（リチラムイオン）が正極に向って移動し、
正極ではリチウムがインターカレートされる。この時、
ポリマー電解質中のアニオン（例えば過塩素酸リチウム
を溶解した系においては過塩素酸イオン）は、負極方向
に向って移動する。ところが、負極はアニオンをとり込
まないからアニオンは電解質層中の負極近傍に分極する
。
引き続き、同電池を充電した場合、正極にインターカレ
ートされたカチオンは、可逆的に電解質中を負極側に向
って移動することができる。
ートされたカチオンは、可逆的に電解質中を負極側に向
って移動することができる。
しかしながら、負極近傍に分極されたアニオンが可逆的
に元の場所に戻る速度は極めて緩慢である。このことは
結果としてポリマー中のイオンの可逆性を低下させ、充
放電の繰返しに伴う電池容量が太き（低下するという結
果を導く。
に元の場所に戻る速度は極めて緩慢である。このことは
結果としてポリマー中のイオンの可逆性を低下させ、充
放電の繰返しに伴う電池容量が太き（低下するという結
果を導く。
この解決策として、アニオンをポリマー鎖に固定し、カ
チオンのみが移動する単イオン移動性ポリマー固体電解
質を合成する試みがなされているが、イオン伝導度の大
きな低下を招く等の理由で成功に至っていないのが現状
である。
チオンのみが移動する単イオン移動性ポリマー固体電解
質を合成する試みがなされているが、イオン伝導度の大
きな低下を招く等の理由で成功に至っていないのが現状
である。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
充放電の繰返しに伴なう電池容量の低下を抑えたポリマ
ー固体電解質二次電池を提供することを目的とする。
充放電の繰返しに伴なう電池容量の低下を抑えたポリマ
ー固体電解質二次電池を提供することを目的とする。
発明の構成
上記目的を達成するべく、電解質としてポリマー固体電
解質を用いる電池において、電解質層がカチオン交換膜
を共存していることにより、負極近傍へのアニオンの移
動を制限させ、充放電サイクルの容量低下を防ぐことを
、特徴とするポリマー固体電解質二次電池である。
解質を用いる電池において、電解質層がカチオン交換膜
を共存していることにより、負極近傍へのアニオンの移
動を制限させ、充放電サイクルの容量低下を防ぐことを
、特徴とするポリマー固体電解質二次電池である。
実施例
以下、本発明の詳細について実施例により説明する。
交換基部分が一５Ｏ５Ｌｒｉ−であるナフィオン型カチ
オン交換膜を準備する。
オン交換膜を準備する。
あらかじめ９ｗｔ％の過塩素酸リチウムを溶解させたト
リオ−〜型三官能性ポリエーテル（分子量３．０００
）に当量のへキサメチレンジイソシアナート、少量のジ
メチルアセトアミド及び微量のＤ ｉ −ｎ−ブチ）Ｖ
錫ジアセテートを加え、充分混合した後、前記イオン交
換膜表面に薄（均一に塗付し、８０℃不活性ガス中にて
ポリエーテルを架橋させた。次にアモルファス五酸化）
ぐナジウム４部、アセチレンブラック１部、あらかじめ
９ｗｔ％の過塩素酸リチウムを溶解させたトリオール型
三官能性ボリエーテ／Ｉ１５部、ジメチルアセトアミド
１部、当量のへキサメチレンジイソシアナート及び微量
のＤｉ−ｎ−ブチル錫シア七テートをよく練り合わせた
ものを前述のシートの上面に塗布し、８０℃の不活性ガ
ス中にて固化させた。該シートを乾燥後、金属リチウム
を取り付け、コイン型電槽に収納し、電池を作成した。
リオ−〜型三官能性ポリエーテル（分子量３．０００
）に当量のへキサメチレンジイソシアナート、少量のジ
メチルアセトアミド及び微量のＤ ｉ −ｎ−ブチ）Ｖ
錫ジアセテートを加え、充分混合した後、前記イオン交
換膜表面に薄（均一に塗付し、８０℃不活性ガス中にて
ポリエーテルを架橋させた。次にアモルファス五酸化）
ぐナジウム４部、アセチレンブラック１部、あらかじめ
９ｗｔ％の過塩素酸リチウムを溶解させたトリオール型
三官能性ボリエーテ／Ｉ１５部、ジメチルアセトアミド
１部、当量のへキサメチレンジイソシアナート及び微量
のＤｉ−ｎ−ブチル錫シア七テートをよく練り合わせた
ものを前述のシートの上面に塗布し、８０℃の不活性ガ
ス中にて固化させた。該シートを乾燥後、金属リチウム
を取り付け、コイン型電槽に収納し、電池を作成した。
第１図に本発明の電池を温度８０℃において、０．１ｍ
Ａ−／ｃ−の電流で４ｖから２ｖの間で繰返し充放電を
行ない、放電容量の変化を示した。従来品としてイオン
交換膜を用いない電池と比較した。
Ａ−／ｃ−の電流で４ｖから２ｖの間で繰返し充放電を
行ない、放電容量の変化を示した。従来品としてイオン
交換膜を用いない電池と比較した。
第１図より本発明の電池は、充放電サイクル初期におい
ては、放電容量が低く徐々に容量が増えていく傾向がみ
られる。
ては、放電容量が低く徐々に容量が増えていく傾向がみ
られる。
この原因については、必ずしも明らかではないが、充放
電の繰返しにより泳動するカチオンがイオン交換膜を透
過することによってイオン交換膜自体の交換容量が増大
することによると考えられる。
電の繰返しにより泳動するカチオンがイオン交換膜を透
過することによってイオン交換膜自体の交換容量が増大
することによると考えられる。
このように、本発明による電池は、数サイクル目以降の
放電容量がほぼ一定に保たれ容量低下が抑えられた良好
な繰返し充放電性能が得られることがわかった。
放電容量がほぼ一定に保たれ容量低下が抑えられた良好
な繰返し充放電性能が得られることがわかった。
尚、イオン交換膜材料は、上記実施例に限定されるもの
ではない。交換基部分も上記に限定されるものではなく
、例えば−〇〇ＯＬｉ ｍ造のものを含むイオン交換膜
を用いることにより、さらに電池性能を向上させること
ができる。
ではない。交換基部分も上記に限定されるものではなく
、例えば−〇〇ＯＬｉ ｍ造のものを含むイオン交換膜
を用いることにより、さらに電池性能を向上させること
ができる。
発明の効果
上述した如（、本発明は充放電の繰返しに伴なう電池容
量の低下を抑えたポリマー固体電解質二次電池を提供す
ることが出来るので、その工業的価値は極めて大である
。
量の低下を抑えたポリマー固体電解質二次電池を提供す
ることが出来るので、その工業的価値は極めて大である
。
第１図は本発明の電池と従来品の電池の繰返し充放電に
おける性能を比較した図である。
おける性能を比較した図である。
Claims (1)
- 電解質としてポリマー固体電解質を用いる電池におい
て、電解質層がカチオン交換膜を共存していることを特
徴とするポリマー固体電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012848A JPH01189872A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ポリマー固体電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012848A JPH01189872A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ポリマー固体電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189872A true JPH01189872A (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11816816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63012848A Pending JPH01189872A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ポリマー固体電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01189872A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0558755A1 (en) * | 1991-08-21 | 1993-09-08 | Yuasa Corporation | Lithium secondary battery |
| JP2011081971A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | ニッケル−リチウム二次電池 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63012848A patent/JPH01189872A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0558755A1 (en) * | 1991-08-21 | 1993-09-08 | Yuasa Corporation | Lithium secondary battery |
| EP0558755A4 (ja) * | 1991-08-21 | 1994-01-19 | Yuasa Battery Co., Ltd. | |
| JP2011081971A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | ニッケル−リチウム二次電池 |
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