JPH0732018B2 - 高分子電池 - Google Patents
高分子電池Info
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- JPH0732018B2 JPH0732018B2 JP59192476A JP19247684A JPH0732018B2 JP H0732018 B2 JPH0732018 B2 JP H0732018B2 JP 59192476 A JP59192476 A JP 59192476A JP 19247684 A JP19247684 A JP 19247684A JP H0732018 B2 JPH0732018 B2 JP H0732018B2
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- Japan
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- positive electrode
- iodine
- polypyrrole
- electrolyte
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
-
- 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
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/365—Zinc-halogen accumulators
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はヨウ素を正極活物質とする電池に於いて導電性
の優れた正極材料に関するものである。
の優れた正極材料に関するものである。
ヨウ素は陰イオンになり易い物質であり正極活物質とし
て適当なものの一つである。本発明者らはこのヨウ素が
各種汎用性高分子と電荷移動錯体を作り、この電荷移動
錯体はもとの高分子単体よりはるかに優れた電気伝導性
をもつ物質になり、電池の優れた正極合剤になることを
見い出している。
て適当なものの一つである。本発明者らはこのヨウ素が
各種汎用性高分子と電荷移動錯体を作り、この電荷移動
錯体はもとの高分子単体よりはるかに優れた電気伝導性
をもつ物質になり、電池の優れた正極合剤になることを
見い出している。
一般にこの正極合剤に使用される高分子化合物としては
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビ
ニル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリロアミド、ポリエーテル、ポリビニルカ
ルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジ
ンなどの高分子であり、本来、電気絶縁体である。これ
らの高分子はヨウ素と電荷移動錯体を形成することによ
り、電気伝導性を大巾に上げ、かつ正極活物質（ヨウ
素）を取り込んでいるので正極合剤になることができる
のである。
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビ
ニル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリロアミド、ポリエーテル、ポリビニルカ
ルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジ
ンなどの高分子であり、本来、電気絶縁体である。これ
らの高分子はヨウ素と電荷移動錯体を形成することによ
り、電気伝導性を大巾に上げ、かつ正極活物質（ヨウ
素）を取り込んでいるので正極合剤になることができる
のである。
しかしながら、この正極合剤は放電するにしたがいヨウ
素を離脱し、次第に電気伝導性を失ない最後には正極と
しての役割を果さなくなってしまう。特にこの正極合剤
を二次電池の正極合剤に用いた場合は放電により正極合
剤中のヨウ素が極めて少なくなるので放電終了後、この
電池を充電しようとしても電極の導電性は上記の如く失
なわれているので充電は不可能になる訳である。
素を離脱し、次第に電気伝導性を失ない最後には正極と
しての役割を果さなくなってしまう。特にこの正極合剤
を二次電池の正極合剤に用いた場合は放電により正極合
剤中のヨウ素が極めて少なくなるので放電終了後、この
電池を充電しようとしても電極の導電性は上記の如く失
なわれているので充電は不可能になる訳である。
かかる欠点を改良するため、これら汎用性高分子にカー
ボン・ブラック、アセチレンブラック，グラファイト、
ケッチェン・ブラックなどの炭素類を分散状に混合して
電荷移動錯体を作り放電するとヨウ素が正極合剤より離
脱しても正極合剤の電気伝導性が下がらない優れた電池
になることを本発明者らはすでに見い出している。
ボン・ブラック、アセチレンブラック，グラファイト、
ケッチェン・ブラックなどの炭素類を分散状に混合して
電荷移動錯体を作り放電するとヨウ素が正極合剤より離
脱しても正極合剤の電気伝導性が下がらない優れた電池
になることを本発明者らはすでに見い出している。
しかしながらこのように汎用性高分子化合物に炭素類を
分散状に含有せしめ、電気伝導性を付与することは決し
て容易なことではない。
分散状に含有せしめ、電気伝導性を付与することは決し
て容易なことではない。
たとえば高分子を溶媒に溶かし、このものに炭素類を添
加混合し、しかる後に溶媒を除去する方法、あるいは高
分子に直接炭素類を混練せしめる方法により行なわれる
が、これらの方法では、混合条件によっては炭素類の網
細構造（ストラクチェアー）が破壊され、得られる高分
子炭素複合体の電気伝導性が低下するという問題があっ
た。しかも上記の如きバッチ方式で作るため高分子炭素
複合体の生産性がきわめて小であった。
加混合し、しかる後に溶媒を除去する方法、あるいは高
分子に直接炭素類を混練せしめる方法により行なわれる
が、これらの方法では、混合条件によっては炭素類の網
細構造（ストラクチェアー）が破壊され、得られる高分
子炭素複合体の電気伝導性が低下するという問題があっ
た。しかも上記の如きバッチ方式で作るため高分子炭素
複合体の生産性がきわめて小であった。
本発明の目的はかかる難点を解決し、生産性が高く、電
気抵抗の少ない優れた正極合剤を提供することにある。
しかして本発明者らはかかる点にかんがみ鋭意検討した
結果、ポリピロールと汎用性樹脂よりなる電気伝導性複
合体を電池の正極に用いることにより、これらの目的が
達成できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
気抵抗の少ない優れた正極合剤を提供することにある。
しかして本発明者らはかかる点にかんがみ鋭意検討した
結果、ポリピロールと汎用性樹脂よりなる電気伝導性複
合体を電池の正極に用いることにより、これらの目的が
達成できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
すなわち、本発明は、ヨウ素を正極活物質とする電池に
於いて電気化学反応によって得られるポリピロールおよ
びヨウ素と電荷移動錯体を形成する汎用高分子化合物か
らなる導電性複合体を電池の正極とすることを特徴とす
る電池及び蓄電池である。
於いて電気化学反応によって得られるポリピロールおよ
びヨウ素と電荷移動錯体を形成する汎用高分子化合物か
らなる導電性複合体を電池の正極とすることを特徴とす
る電池及び蓄電池である。
本発明に使用されるポリピロールおよびヨウ素と電荷移
動錯体を形成する汎用高分子化合物からなるポリピロー
ル複合体（以下ポリピロール複合体という）は電気化学
反応によって得られるものである。このポリピロール複
合体の一般的作製方法は汎用性樹脂をステンレス鋼、ハ
ステロイ合金、チタン、白金、カーボン繊維不織布など
の電気伝導体の上にスピンコートあるいはキヤステング
コートによって塗布する。このものを一方の電極とし、
ピロールと電解質を加えた溶剤の中で対極との間に直流
電圧を加えて電気化学反応を起こさせるとプラスチック
フイルムの中に導電性高分子材料の一種であるポリピロ
ールが重合して繊維状に成長する。
動錯体を形成する汎用高分子化合物からなるポリピロー
ル複合体（以下ポリピロール複合体という）は電気化学
反応によって得られるものである。このポリピロール複
合体の一般的作製方法は汎用性樹脂をステンレス鋼、ハ
ステロイ合金、チタン、白金、カーボン繊維不織布など
の電気伝導体の上にスピンコートあるいはキヤステング
コートによって塗布する。このものを一方の電極とし、
ピロールと電解質を加えた溶剤の中で対極との間に直流
電圧を加えて電気化学反応を起こさせるとプラスチック
フイルムの中に導電性高分子材料の一種であるポリピロ
ールが重合して繊維状に成長する。
このようにして高い電気伝導性ポリピロール複合体は得
られるのである。このポリピロール複合体の性質は当然
のことながら高分子の種類、重合条件によって異なるの
で目的に応じて適当なものを選択する。なお、本特許を
特に限定するものではないが該複合体は一般的には厚さ
数ミクロンから数100ミクロン、電気伝導性は100Ω-1cm
-1近くまでに達する。またポリピロール複合体フイルム
中に含まれるポリピロールの重量パーセントは任意のも
のが得られるが約0.1wt％〜数10wt％が好ましく本発明
の電池に適用する場合は1wt％〜20wt％がさらに好まし
い範囲である。
られるのである。このポリピロール複合体の性質は当然
のことながら高分子の種類、重合条件によって異なるの
で目的に応じて適当なものを選択する。なお、本特許を
特に限定するものではないが該複合体は一般的には厚さ
数ミクロンから数100ミクロン、電気伝導性は100Ω-1cm
-1近くまでに達する。またポリピロール複合体フイルム
中に含まれるポリピロールの重量パーセントは任意のも
のが得られるが約0.1wt％〜数10wt％が好ましく本発明
の電池に適用する場合は1wt％〜20wt％がさらに好まし
い範囲である。
こうして得られたポリピロール複合体がヨウ素電池の正
極となり、正極活物質ヨウ素はこの正極に電荷移動錯体
として固定化されるのである。
極となり、正極活物質ヨウ素はこの正極に電荷移動錯体
として固定化されるのである。
本発明に於いてヨウ素と電荷移錯体を形成する汎用高分
子としてはポリアクリロニトリル、塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ
メチルメタアクリレート、ナイロン−６、ナイロン−6.
6、ポリウレタン、ポリテトラメチレンエーテル、ポリ
エチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリビニルカルバ
ゾール等が特に好ましいが、もちろんこれに限定される
ものではない。また、これらは二種以上をブレンドして
用いてもよいしこれらの共重合体を用いてもよいことは
もちろんである。
子としてはポリアクリロニトリル、塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ
メチルメタアクリレート、ナイロン−６、ナイロン−6.
6、ポリウレタン、ポリテトラメチレンエーテル、ポリ
エチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリビニルカルバ
ゾール等が特に好ましいが、もちろんこれに限定される
ものではない。また、これらは二種以上をブレンドして
用いてもよいしこれらの共重合体を用いてもよいことは
もちろんである。
次に本発明の電池の一般的作製法について説明する。
本発明の電池を形成するにはリチウム、アルミニウム、
マグネシウム、亜鉛、カドミウム等の金属を負極とし、
上記のごときヨウ素・ポリピロール複合体を正極とす
る。ポリピロール複合体へヨウ素を含有せしめる方法
は、電解質として加えてある金属ヨウ化物を電気化学的
に酸化してヨウ素を正極に取り込ませてもよいし、ある
いは別途、ヨウ素を吸着などの方法でポリピロール複合
体に含有せしめてもよい。
マグネシウム、亜鉛、カドミウム等の金属を負極とし、
上記のごときヨウ素・ポリピロール複合体を正極とす
る。ポリピロール複合体へヨウ素を含有せしめる方法
は、電解質として加えてある金属ヨウ化物を電気化学的
に酸化してヨウ素を正極に取り込ませてもよいし、ある
いは別途、ヨウ素を吸着などの方法でポリピロール複合
体に含有せしめてもよい。
電池はこうして得られた正極合剤と負極を電解質を介し
て接触することにより本発明の電池が得られる。もちろ
ん電解質には放電によって生成する電解質のほかに塩化
アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化亜
鉛、臭化ナトリウム、臭化カリ、ヨウ化リチウム、ヨウ
化亜鉛等の電解質溶液を補助電解質として使用してもよ
い。さらに自己放電を防ぐために多孔性セパレーターあ
るいは陽イオン交換膜セパレーターを両活物質の間には
さみ込むことも好ましい。電解質の溶媒は負極金属が水
に安定なものであれば水が使用できるが水と反応し易い
ものの場合はポリプロピレンカーボネイト、γ−ブチル
ラクトンなどの有機溶剤が好ましい。なお、溶解した電
解質は支持体たるガラス短繊維マットの如き液体保持量
の大きい多孔性の材料に含浸して使用するのが好まし
い。かかる電解質を含浸せしめた多孔性材料はそのまま
前記した正極と負極の間にはさみ込んで電池を組み立て
ることができるという利点がある。
て接触することにより本発明の電池が得られる。もちろ
ん電解質には放電によって生成する電解質のほかに塩化
アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化亜
鉛、臭化ナトリウム、臭化カリ、ヨウ化リチウム、ヨウ
化亜鉛等の電解質溶液を補助電解質として使用してもよ
い。さらに自己放電を防ぐために多孔性セパレーターあ
るいは陽イオン交換膜セパレーターを両活物質の間には
さみ込むことも好ましい。電解質の溶媒は負極金属が水
に安定なものであれば水が使用できるが水と反応し易い
ものの場合はポリプロピレンカーボネイト、γ−ブチル
ラクトンなどの有機溶剤が好ましい。なお、溶解した電
解質は支持体たるガラス短繊維マットの如き液体保持量
の大きい多孔性の材料に含浸して使用するのが好まし
い。かかる電解質を含浸せしめた多孔性材料はそのまま
前記した正極と負極の間にはさみ込んで電池を組み立て
ることができるという利点がある。
本発明に用いるポリピロール複合体にヨウ素を含浸せし
めた正極合剤は当然のことながら固体電解質電池の正極
合剤として用いられることもまた可能である。
めた正極合剤は当然のことながら固体電解質電池の正極
合剤として用いられることもまた可能である。
以下、説明のため湿式二次電池について電池反応を述べ
るがこれをもって本発明の範囲を制限的に解釈してはな
らない。
るがこれをもって本発明の範囲を制限的に解釈してはな
らない。
以上の如くして形成した二次電池を放電することによ
り、負極では金属イオンが、正極ではヨウ素イオンがそ
れぞれ生成し、これが結合して電解質（放電生成物）た
る金属ヨウ化物となるのである。しかして充電時におい
ては該金属ヨウ化物は金属とヨウ素に分解され、金属は
負極に析出し、一方ヨウ素は再びポリマーを主成分とす
るポリピロール複合体にとりこまれて充電状態になるの
である。すなわち本発明の二次電池において、充電に際
して直流電圧を印加し、正極側にヨウ素を析出させ、負
極側に金属を析出させるようにすると、正極側で析出し
たヨウ素は正極主成分のポリマーと容易に付加体を形成
してとりこまれる。しかして充電終了後、直流電圧をき
って両極端子に負荷を介して接続することにより放電が
おこり該負荷に電力が得られるのである。
り、負極では金属イオンが、正極ではヨウ素イオンがそ
れぞれ生成し、これが結合して電解質（放電生成物）た
る金属ヨウ化物となるのである。しかして充電時におい
ては該金属ヨウ化物は金属とヨウ素に分解され、金属は
負極に析出し、一方ヨウ素は再びポリマーを主成分とす
るポリピロール複合体にとりこまれて充電状態になるの
である。すなわち本発明の二次電池において、充電に際
して直流電圧を印加し、正極側にヨウ素を析出させ、負
極側に金属を析出させるようにすると、正極側で析出し
たヨウ素は正極主成分のポリマーと容易に付加体を形成
してとりこまれる。しかして充電終了後、直流電圧をき
って両極端子に負荷を介して接続することにより放電が
おこり該負荷に電力が得られるのである。
以下実施例によって本発明の好ましい実施の態様をさら
に具体的に説明するがこれらはあくまで例示であり、特
許法第70条に規定する本発明の技術的範囲がこれらによ
って制限的に解釈されるものと解してはならない。
に具体的に説明するがこれらはあくまで例示であり、特
許法第70条に規定する本発明の技術的範囲がこれらによ
って制限的に解釈されるものと解してはならない。
実施例１ 2cm×2cmの正方形白金板上にナイロン−６（東レ（株）
製）をキヤステイング法により40ミクロン（12mg）の厚
さに塗布した。このものを陽極とし、白金メッシュを対
極としてアセトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モ
ル/lのピロール、電解質として１モル/lの過塩素酸テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウムになるように加え電解電圧
1.5V、2mAの定電流で30分間電解重合した。
製）をキヤステイング法により40ミクロン（12mg）の厚
さに塗布した。このものを陽極とし、白金メッシュを対
極としてアセトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モ
ル/lのピロール、電解質として１モル/lの過塩素酸テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウムになるように加え電解電圧
1.5V、2mAの定電流で30分間電解重合した。
得られたポリピロール複合フイルムの電気伝導率を４端
子法で測定した所、30Ω-1cm-1の高い導電率を有してい
た。
子法で測定した所、30Ω-1cm-1の高い導電率を有してい
た。
かくして得られたポリピロール・ナイロン複合体／白金
をそのまま正極として電池を組み上げた。組み立てた電
池の構成を第１図に示す。ポリピロール複合体は正極10
として用いた。負極20としては0.3mm厚亜鉛板（三井金
属（株）製）を用いた。電解液はNH4Clの１モル/l、ヨ
ウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚のガラス繊維ロ紙
30に0.4ml含浸させ、その間にセパレータ40として旭硝
子（株）製のセレミオンCMV膜をはさみ込んだ。このも
のを両極の間に入れ電池とした。なお、第１図において
50,50′は支持体、60はパッキン、70はリード線であ
る。実験は窒素気流下25℃で行ない、放電時の初期短絡
電流（ISC）を測定した所、200mA/cm2であった。またこ
の時の開放電圧は1.36Vであった。この電池を2mA定電流
の条件下、終止電圧1.5Vまで充電し、その後終止電圧0.
9Vまで放電する充放電テストをくり返した。500サイク
ル後でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化せず
行なわれた。また初期容量（1.2mAH）に対して500サイ
クル後の電気容量は82％であった。このことはこの電池
が二次電池として実質的に実用レベルにあることを示し
ている。
をそのまま正極として電池を組み上げた。組み立てた電
池の構成を第１図に示す。ポリピロール複合体は正極10
として用いた。負極20としては0.3mm厚亜鉛板（三井金
属（株）製）を用いた。電解液はNH4Clの１モル/l、ヨ
ウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚のガラス繊維ロ紙
30に0.4ml含浸させ、その間にセパレータ40として旭硝
子（株）製のセレミオンCMV膜をはさみ込んだ。このも
のを両極の間に入れ電池とした。なお、第１図において
50,50′は支持体、60はパッキン、70はリード線であ
る。実験は窒素気流下25℃で行ない、放電時の初期短絡
電流（ISC）を測定した所、200mA/cm2であった。またこ
の時の開放電圧は1.36Vであった。この電池を2mA定電流
の条件下、終止電圧1.5Vまで充電し、その後終止電圧0.
9Vまで放電する充放電テストをくり返した。500サイク
ル後でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化せず
行なわれた。また初期容量（1.2mAH）に対して500サイ
クル後の電気容量は82％であった。このことはこの電池
が二次電池として実質的に実用レベルにあることを示し
ている。
実施例２ 2cm×2cmの正方形白金板上にポリテトラメチレンエーテ
ル（デュポン（株）製、商品名テラコール2000）をキヤ
ステイング法により30ミクロン（10mg）の厚さに塗布し
た。このものを陽極とし、白金メッシュを対極としてア
セトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モル/lのピロ
ール、電解質として１モル/lの過塩素酸テトラ−ｎ−ブ
チルアンモニウムになるように加え、電解電圧1.5V、2m
Aの定電流で30分間電解重合した。得られたポリピロー
ル複合フイルムの電気伝導率を４端子法で測定した所、
43Ω-1cm-1の高い導電率を有していた。
ル（デュポン（株）製、商品名テラコール2000）をキヤ
ステイング法により30ミクロン（10mg）の厚さに塗布し
た。このものを陽極とし、白金メッシュを対極としてア
セトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モル/lのピロ
ール、電解質として１モル/lの過塩素酸テトラ−ｎ−ブ
チルアンモニウムになるように加え、電解電圧1.5V、2m
Aの定電流で30分間電解重合した。得られたポリピロー
ル複合フイルムの電気伝導率を４端子法で測定した所、
43Ω-1cm-1の高い導電率を有していた。
かくして得られたポリピロール、ポリテトラメチレンエ
ーテル複合体／白金をそのまま正極として電池を組み上
げた。組み立てた電池の構成を第１図に示す。ポリピロ
ール複合体は正極10として用いた。負極20としては0.3m
m厚亜鉛板（三井金属（株）製）を用いた。電解液はNH4
Clの１モル/l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚
のガラス繊維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その間にセパレ
ータ40として旭硝子（株）製のセレミオンCMV膜をはさ
み込んだ。このものを両極の間に入れ電池とした。実験
は窒素気流下25℃で行ない、放電時の初期短絡電流（I
SC）を測定した所、320mA/cm2であった。またこの時の
開放電圧は1.35Vであった。この電池を2mA定電流の条件
下、終止電圧1.5Vまで充電し、その後、終止電圧0.9Vま
で放電する充放電テストをくり返した。500サイクル後
でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化せず行な
われた。
ーテル複合体／白金をそのまま正極として電池を組み上
げた。組み立てた電池の構成を第１図に示す。ポリピロ
ール複合体は正極10として用いた。負極20としては0.3m
m厚亜鉛板（三井金属（株）製）を用いた。電解液はNH4
Clの１モル/l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚
のガラス繊維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その間にセパレ
ータ40として旭硝子（株）製のセレミオンCMV膜をはさ
み込んだ。このものを両極の間に入れ電池とした。実験
は窒素気流下25℃で行ない、放電時の初期短絡電流（I
SC）を測定した所、320mA/cm2であった。またこの時の
開放電圧は1.35Vであった。この電池を2mA定電流の条件
下、終止電圧1.5Vまで充電し、その後、終止電圧0.9Vま
で放電する充放電テストをくり返した。500サイクル後
でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化せず行な
われた。
また初期容量（1.9mAH）に対して500サイクル後の電気
容量は82％であった。このことはこの電池が二次電池と
して実質的に実用レベルにあることを示している。
容量は82％であった。このことはこの電池が二次電池と
して実質的に実用レベルにあることを示している。
実施例３ 2cm×2cmの正方形白金板上に分子量７万のポリ塩化ビニ
ル（三井東圧化学（株）製）をキヤステイング法により
30ミクロン（15mg）の厚さに塗布した。このものを陽極
とし、白金メッシュを対極としてアセトニトリル溶媒中
にモノマーとして0.5モル/lのピロール、電解質として
１モル/lの過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムに
なるように加え、電解電圧1.5V、2mAの定電流で30分間
電解重合した。
ル（三井東圧化学（株）製）をキヤステイング法により
30ミクロン（15mg）の厚さに塗布した。このものを陽極
とし、白金メッシュを対極としてアセトニトリル溶媒中
にモノマーとして0.5モル/lのピロール、電解質として
１モル/lの過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムに
なるように加え、電解電圧1.5V、2mAの定電流で30分間
電解重合した。
得られたポリピロール複合フイルムの電気伝導率を４端
子法で測定した所、25Ω-1cm-1の高い導電率を有してい
た。
子法で測定した所、25Ω-1cm-1の高い導電率を有してい
た。
かくして得られたポリピロール・ポリ塩化ビニル複合体
／白金をそのまま正極として電池を組み上げた。組み立
てた電池の構成を第１図に示す。ポリピロール複合体は
正極10として用いた。負極20としては0.3mm厚亜鉛板
（三井金属（株）製）を用いた。電解液はNH4Clの１モ
ル/l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚のガラス
繊維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その間にセパレータ40と
して旭硝子（株）製のセレミオンCMV膜をはさみ込ん
だ。このものを両極の間に入れ電池とした。
／白金をそのまま正極として電池を組み上げた。組み立
てた電池の構成を第１図に示す。ポリピロール複合体は
正極10として用いた。負極20としては0.3mm厚亜鉛板
（三井金属（株）製）を用いた。電解液はNH4Clの１モ
ル/l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚のガラス
繊維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その間にセパレータ40と
して旭硝子（株）製のセレミオンCMV膜をはさみ込ん
だ。このものを両極の間に入れ電池とした。
実験は窒素気流下で25℃で行ない、放電時の初期短絡電
流（ISC）を測定した所、160mA/cm2であった。またこの
時の開放電圧は1.34Vであった。この電池を2mA定電流の
条件下、終止電圧1.5Vまで充電し、その後、終止電圧0.
9Vまで放電する充放電テストをくり返した。500サイク
ル後でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化せず
行なわれた。
流（ISC）を測定した所、160mA/cm2であった。またこの
時の開放電圧は1.34Vであった。この電池を2mA定電流の
条件下、終止電圧1.5Vまで充電し、その後、終止電圧0.
9Vまで放電する充放電テストをくり返した。500サイク
ル後でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化せず
行なわれた。
また初期容量（1.3mAH）に対して500サイクル後の電気
容量は67％であった。このことはこの電池が二次電池と
して実用レベルにあることを示している。
容量は67％であった。このことはこの電池が二次電池と
して実用レベルにあることを示している。
実施例４ 実施例１〜３と同じような方法で各種汎用性高分子とポ
リピロールよりなるポリピロール複合体を作製し、この
ものを正極とする電池を第１図と同じ構成で作製し、初
期短絡電流（ISC）、開放電圧を測定した。
リピロールよりなるポリピロール複合体を作製し、この
ものを正極とする電池を第１図と同じ構成で作製し、初
期短絡電流（ISC）、開放電圧を測定した。
その結果を第１表に示す。
いずれの電池も充放電可能であった。
実施例５ 2cm×2cmの正方形白金板上にナイロン−６（東レ（株）
製）をキヤステイング法により40ミクロン（12mg）の厚
さに塗布した。このものを陽極とし、白金メッシュを対
極としてアセトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モ
ル/lのピロール、電解質として１モル/lの過塩素酸テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウムになるように加え電解電圧
1.5V、2mAの定電流で30分間電解重合した。得られたポ
リピロール複合フイルムの電気伝導率を４端子法で測定
した所、30Ω-1cm-1の高い導電率を有していた。
製）をキヤステイング法により40ミクロン（12mg）の厚
さに塗布した。このものを陽極とし、白金メッシュを対
極としてアセトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モ
ル/lのピロール、電解質として１モル/lの過塩素酸テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウムになるように加え電解電圧
1.5V、2mAの定電流で30分間電解重合した。得られたポ
リピロール複合フイルムの電気伝導率を４端子法で測定
した所、30Ω-1cm-1の高い導電率を有していた。
かくして得られたポリピロール・ナイロン複合体／白金
をアセトン・ヨウ素溶液に浸し、ヨウ素14mgを保持させ
た。このものを正極合剤として電池を組み上げた。組み
立てた電池の構成は第１図と同じである。
をアセトン・ヨウ素溶液に浸し、ヨウ素14mgを保持させ
た。このものを正極合剤として電池を組み上げた。組み
立てた電池の構成は第１図と同じである。
ヨウ素と電荷移動錯体を作ったポリピロール複合体は正
極10として用いた。負極20としては0.3mm厚亜鉛板（三
井金属（株）製）を用いた。電解液はNH4Clの１モル/
l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚のガラス繊
維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その間にセパレータ40とし
て旭硝子（株）製のセレミオンCMV膜をはさみ込んだ。
このものを両極の間に入れ電池とした。
極10として用いた。負極20としては0.3mm厚亜鉛板（三
井金属（株）製）を用いた。電解液はNH4Clの１モル/
l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液でこれを２枚のガラス繊
維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その間にセパレータ40とし
て旭硝子（株）製のセレミオンCMV膜をはさみ込んだ。
このものを両極の間に入れ電池とした。
なお、第１図において50,50′は支持体、60はパッキ
ン、70はリード線である。実験は窒素気流下25℃で行な
い、放電時の初期短絡電流（ISC）を測定した所、260mA
/cm2であった。またこの時の開放電圧は1.36Vであっ
た。この電池を25マイクロアンペアで放電した所、0.9V
になるまで100時間放電できた。このことはこの電池が
一時電池として可能であることを示している。またヨウ
素の利用率は85％であった。
ン、70はリード線である。実験は窒素気流下25℃で行な
い、放電時の初期短絡電流（ISC）を測定した所、260mA
/cm2であった。またこの時の開放電圧は1.36Vであっ
た。この電池を25マイクロアンペアで放電した所、0.9V
になるまで100時間放電できた。このことはこの電池が
一時電池として可能であることを示している。またヨウ
素の利用率は85％であった。
実施例６ 2cm×2cmの正方形白金板上にポリテトラメチレンエーテ
ル（デュポン（株）製、商品名テラコール2000）をキヤ
ステイング法により30ミクロン（10mg）の厚さに塗布し
た。このものを陽極とし、白金メッシュを対極としてア
セトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モル/lのピロ
ール、電解質として１モル/lの過塩素酸テトラ−ｎ−ブ
チルアンモニウムになるように加え、電解電圧1.5V、2m
Aの定電流で30分間電解重合した。得られたポリピロー
ル複合フイルムの電気伝導率を４端子法で測定した所、
43Ω-1cm-1の高い導電率を有していた。
ル（デュポン（株）製、商品名テラコール2000）をキヤ
ステイング法により30ミクロン（10mg）の厚さに塗布し
た。このものを陽極とし、白金メッシュを対極としてア
セトニトリル溶媒中にモノマーとして0.5モル/lのピロ
ール、電解質として１モル/lの過塩素酸テトラ−ｎ−ブ
チルアンモニウムになるように加え、電解電圧1.5V、2m
Aの定電流で30分間電解重合した。得られたポリピロー
ル複合フイルムの電気伝導率を４端子法で測定した所、
43Ω-1cm-1の高い導電率を有していた。
かくして得られたポリピロール・ポリテトラメチレンエ
ーテル複合体／白金をアセトン、ヨウ素溶液に浸しヨウ
素12mgを保持させた。このものを正極合剤として電池を
組みあげた。組み立てた電池の構成は第１図と同じであ
る。ヨウ素と電荷移動錯体を作った ポリピロール複合体は正極10として用いた。負極20とし
ては0.3mm厚亜鉛板（三井金属（株）製）を用いた。電
解液はNH4Clの１モル/l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液で
これを２枚のガラス繊維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その
間にセパレータ40として旭硝子（株）製のセレミオンCM
V膜をはさみ込んだ。このものを両極の間に入れ電池と
した。
ーテル複合体／白金をアセトン、ヨウ素溶液に浸しヨウ
素12mgを保持させた。このものを正極合剤として電池を
組みあげた。組み立てた電池の構成は第１図と同じであ
る。ヨウ素と電荷移動錯体を作った ポリピロール複合体は正極10として用いた。負極20とし
ては0.3mm厚亜鉛板（三井金属（株）製）を用いた。電
解液はNH4Clの１モル/l、ヨウ化亜鉛１モル/l水溶液で
これを２枚のガラス繊維ロ紙30に0.4ml含浸させ、その
間にセパレータ40として旭硝子（株）製のセレミオンCM
V膜をはさみ込んだ。このものを両極の間に入れ電池と
した。
なお、第１図において50,50′は支持体、60はパッキ
ン、70はリード線である。実験は窒素気流下25℃で行な
い、放電時の初期短絡電流（ISC）を測定した所、340mA
/cm2であった。またこの時の開放電圧は1.35Vであっ
た。この電池を２マイクロアンペアで放電した所、0.9V
になるまでに88時間放電できた。このことはこの電池が
一次電池として可能であることを示している。またヨウ
素の利用率は87％であった。
ン、70はリード線である。実験は窒素気流下25℃で行な
い、放電時の初期短絡電流（ISC）を測定した所、340mA
/cm2であった。またこの時の開放電圧は1.35Vであっ
た。この電池を２マイクロアンペアで放電した所、0.9V
になるまでに88時間放電できた。このことはこの電池が
一次電池として可能であることを示している。またヨウ
素の利用率は87％であった。
以上のごとく、ヨウ素を正極活物質とする電池におい
て、ポリピロールおよびヨウ素と電荷移動錯体を形成す
る汎用高分子化合物からなる導電性複合体を正極として
用いることにより製造がやっかいな高分子炭素複合体を
なんら用いることなくすぐれた電池および蓄電池が得ら
れる。
て、ポリピロールおよびヨウ素と電荷移動錯体を形成す
る汎用高分子化合物からなる導電性複合体を正極として
用いることにより製造がやっかいな高分子炭素複合体を
なんら用いることなくすぐれた電池および蓄電池が得ら
れる。
第１図は本発明の電池の構成の１例を示す正面図であ
る。 図において 10……正極 20……負極 30……電解質（ガラス繊維ロ紙） 40……セパレータ 50,50′……支持体 60……パッキン 70……リード線 を示す。
る。 図において 10……正極 20……負極 30……電解質（ガラス繊維ロ紙） 40……セパレータ 50,50′……支持体 60……パッキン 70……リード線 を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】ヨウ素を正極活物質とする電池において、
電気化学反応によって得られるポリピロールおよびヨウ
素と電荷移動錯体を形成する汎用高分子化合物からなる
導電性複合体を電池の正極とすることを特徴とする電池
及び蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192476A JPH0732018B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 高分子電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192476A JPH0732018B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 高分子電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171552A JPS6171552A (ja) | 1986-04-12 |
| JPH0732018B2 true JPH0732018B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=16291922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192476A Expired - Lifetime JPH0732018B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 高分子電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732018B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57197759A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Ryuichi Yamamoto | Iodine storage battery |
| JPS598723A (ja) * | 1982-06-24 | 1984-01-18 | バスフ アクチェン ゲゼルシャフト | ピロ−ルの導電性共重合体及びその製法 |
-
1984
- 1984-09-17 JP JP59192476A patent/JPH0732018B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57197759A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Ryuichi Yamamoto | Iodine storage battery |
| JPS598723A (ja) * | 1982-06-24 | 1984-01-18 | バスフ アクチェン ゲゼルシャフト | ピロ−ルの導電性共重合体及びその製法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6171552A (ja) | 1986-04-12 |
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