JPH08222272A - Combination battery of nonaqueous electrolyte secondary battery and solar battery - Google Patents
Combination battery of nonaqueous electrolyte secondary battery and solar batteryInfo
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- JPH08222272A JPH08222272A JP7046231A JP4623195A JPH08222272A JP H08222272 A JPH08222272 A JP H08222272A JP 7046231 A JP7046231 A JP 7046231A JP 4623195 A JP4623195 A JP 4623195A JP H08222272 A JPH08222272 A JP H08222272A
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【技術分野】本発明は、非水電解液二次電池と太陽電池
との組み合わせ電池および該組み合わせ電池に使用する
非水電解液二次電池に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a combination battery of a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell, and a non-aqueous electrolyte secondary battery used for the combination battery.
【0002】[0002]
【従来技術】近年の電子機器の小型化、薄型化、軽量化
の進歩は目覚ましいものがあり、とりわけOA分野にお
いては、デスクトップ型からラップトップ型、ノートブ
ック型へと小型軽量化している。加えて、電子手帳、電
子スチールカメラ等の新しい小型電子機器の分野も出現
し、さらには従来のハードディスク、フロッピーディス
クの小型化に加えて新しいメモリーメディアであるメモ
リーカードの開発も進められている。このような電子機
器の小型化、薄型化、軽量化の波の中で、これらの電力
を支える二次電池にも高性能化が要求されてきている。
このような要望の中、鉛蓄電池やニッカド電池に代わる
高エネルギー密度電池としてリチウム非水電解液二次電
池の開発が急速に進められてきた。特に薄型化を意図す
るものとしてペーパー電池、薄型扁平電池、あるいはプ
レート状電池と称される薄型の電池が近年開発されてい
る。リチウム非水電解液二次電池の正極活物質として
は、TiS2,MoS2,CoO2,V2O5,FeS2,N
bS2,ZrS2,MnO2などの遷移金属酸化物、ある
いは遷移金属カルコゲン化合物であり、無機材料を活物
質として使用した例が数多く研究されている。このよう
な材料はリチウムイオンを電気化学的に可逆的にその構
造内に出し入れが可能であり、この性質を利用すること
によりリチウム非水電解液二次電池の開発が進められて
きた。このような無機材料を活物質とするリチウム非水
電解液二次電池は、一般に活物質自体の真密度が高いた
め、高いエネルギー密度の電池を構成しやすく、リチウ
ムの吸蔵、放出が活物質の結晶構造中へのインターカレ
ート、デインターカレートである場合、電圧平坦性に優
れる電池を構成しやすいという特徴をもつ。反面、必要
以上のリチウムイオンが結晶構造中に蓄積された場合、
結晶構造の破壊がおこり、非水電解液二次電池の活物質
としての機能を著しく低下させるという欠点を持つ。こ
のことは、非水電解液二次電池用電極として過放電に弱
いということを現している。このような無機材料を活物
質とするリチウム非水電解液二次電池の開発過程のなか
で近年になってリチウム非水電解液二次電池の電極活物
質の可能性としてアニオンを可逆的に吸蔵、放出させる
ことで電極反応を行える導電性高分子の発見があった。
導電性高分子は、電極材料として軽量で高出力密度等の
特徴を有するほか、材料固有の性質である導電性により
集電性に優れ、100%の放電深度に対しても高いサイ
クル特性を示し、また電極としての成型加工性も良好で
あるなど無機材料に無い特徴を有している。導電性高分
子の例としては、ポリアセチレン(例えば、特開昭56
−136489)、ポリピロール(例えば、第25回電
池討論会、講演要旨集、P2561,1984)、ポリ
アニリン(例えば、電気化学協会第50回大会、講演要
旨集、P2281,1984)などが報告されている。
リチウム非水電解液二次電池には上述したような正極の
開発の他に、負極の開発という技術課題がある。従来リ
チウム非水電解液二次電池の負極はリチウムやリチウム
アルミニウム合金が使用されてきたが、リチウムは充放
電のサイクル特性が悪いこと、デンドライトによりショ
ートの危険がある欠点を有するとともに、リチウムアル
ミニウム合金は、サイクル特性はある程度確保できるも
のの、材料の電位が貴な方向に移動するため高電圧電池
をつくりずらいとともに可撓性がないという欠点を有し
ている。このため、最近になり、リチウムを吸蔵、放出
できる炭素材料を負極に用いたリチウム非水電解液二次
電池が注目され、さかんに研究開発が行われている。こ
の電池がリチウムイオン電池と称されるものである。以
上のように電池の小型化、軽量化の要求に対応したリチ
ウムイオン電池の開発の中心的技術課題は正極および負
極の開発であるが、これらの活物質を固定するための集
電体も正負活物質の機能の変化に合わせて変化してい
る。すなわち、集電体はより薄く、化学的、電気化学的
に反応しない材質で機械的強度が大きく、さらに、活物
質との密着性の良いものが望まれている。また、前記の
鉛蓄電池、ニッカド電池、リチウム電池等の高エネルギ
ー密度電池の電力を支える手段として太陽電池の開発も
進んできている。しかしながら太陽電池は蓄電池ではな
く、光があたっているときのみに電力を供給する、いわ
ば発電機であり、光がなくなれば電力の供給も止まって
しまうものである。そこで太陽電池と二次電池とを併用
し太陽電池で発電した電力を二次電池に蓄積しながら機
器を使用するという考えがある。この手法においては二
次電池が過放電に強いことが必要である。これは一般に
太陽電池と二次電池との間には充電電圧や充電電流をあ
る程度一定に保持するための回路素子や二次電池から太
陽電池への電流の逆流を防ぐためのダイオードなどが接
続されて使用されるためで、太陽電池に光があたって電
力が供給されている時はよいが、光が遮断された場合、
電流逆流時のダイオードの内部抵抗と太陽電池の内部抵
抗に応じた微小逆電流が二次電池から太陽電池に流れる
現象が起きる。これはわずかな電流ではあるが、機器が
長期間太陽電池が正常に機能しない環境に置かれた場
合、二次電池は微小電流を流しつづけ最終的には過放電
状態となる。このとき使用している二次電池が過放電に
弱かった場合、再び光があたり太陽電池が正常に機能し
たとしても、二次電池の機能は著しく低下(容量低
下)、あるいは使用不能(電力を蓄積できない)となっ
てしまう。二次電池は一般的には、ニッカド電池、ニッ
ケル水素電池、鉛電池、リチウム電池、リチウムイオン
電池などがある。従来、太陽電池との組合わせには、ニ
ッカド電池、ニッケル水素電池が使用されてきた。これ
は、これらの電池が過放電に強いためである。リチウム
電池やリチウムイオン電池はニッカド電池、ニッケル水
素電池の1.5倍から2倍の高エネルギー容量をもつ電
池として近年盛んに研究が続けられている電池である
が、過放電に弱く太陽電池との組合わせには不向きであ
った。また、リチウム電池(リチウムメタルを使用する
もの)は発火事件を発生したこともあり、その安全性に
ついては大きな疑問がもたれている。この安全性の面を
負極のリチウム金属を炭素材料に置き換えることにより
解決した電池がリチウムイオン電池であるが、やはり過
放電にたいして弱いという問題は解決していない。2. Description of the Related Art Recent advances in miniaturization, thinning, and weight reduction of electronic devices have been remarkable, and in the OA field, in particular, desktop devices have been reduced in size and weight to laptop types and notebook types. In addition, the field of new small electronic devices such as electronic notebooks and electronic still cameras has also appeared, and in addition to the miniaturization of conventional hard disks and floppy disks, the development of memory cards, which are new memory media, is under way. In the wave of miniaturization, thinning, and weight reduction of such electronic devices, high performance is also required for secondary batteries that support such electric power.
In such a demand, development of a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery has been rapidly advanced as a high energy density battery which replaces a lead storage battery or a nickel cadmium battery. In particular, thin batteries called paper batteries, thin flat batteries, or plate-like batteries have been developed in recent years for the purpose of reducing the thickness. Examples of positive electrode active materials for lithium non-aqueous electrolyte secondary batteries include TiS 2 , MoS 2 , CoO 2 , V 2 O 5 , FeS 2 , and N.
Many examples of transition metal oxides such as bS 2 , ZrS 2 , and MnO 2 or transition metal chalcogen compounds, in which an inorganic material is used as an active material, have been studied. Such a material is capable of electrochemically reversibly taking lithium ions in and out of its structure, and by utilizing this property, development of a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery has been advanced. Since a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery using such an inorganic material as an active material generally has a high true density of the active material itself, it is easy to configure a battery having a high energy density, and lithium absorption and desorption is the active material. In the case of intercalation or deintercalation in the crystal structure, it is easy to form a battery having excellent voltage flatness. On the other hand, if more lithium ions are accumulated in the crystal structure,
It has a drawback that the crystal structure is destroyed and the function as an active material of the non-aqueous electrolyte secondary battery is significantly reduced. This means that the electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery is vulnerable to overdischarge. In the process of developing a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery using such an inorganic material as an active material, the anion is reversibly occluded as a potential electrode active material of the lithium non-aqueous electrolyte secondary battery in recent years. However, there was a discovery of a conductive polymer that can perform an electrode reaction by releasing it.
The conductive polymer is lightweight as an electrode material and has characteristics such as high output density, and also has excellent current collecting properties due to the conductivity, which is a unique property of the material, and exhibits high cycle characteristics even at a discharge depth of 100%. In addition, it has characteristics that inorganic materials do not have, such as good moldability as an electrode. As an example of the conductive polymer, polyacetylene (for example, JP-A-56)
-136489), polypyrrole (for example, 25th Battery Symposium, Lecture Summary, P2561, 1984), polyaniline (for example, Electrochemical Society 50th Convention, Lecture Summary, P2281, 1984) and the like. .
The lithium non-aqueous electrolyte secondary battery has a technical problem of developing a negative electrode in addition to the above-described development of the positive electrode. Conventionally, lithium and lithium aluminum alloys have been used for the negative electrode of lithium non-aqueous electrolyte secondary batteries, but lithium has the drawbacks of poor charging / discharging cycle characteristics and the risk of short circuit due to dendrites. Despite the fact that the cycle characteristics can be secured to some extent, it has the drawbacks that it is difficult to make a high-voltage battery and it is not flexible because the potential of the material moves in a noble direction. Therefore, recently, a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery using a carbon material capable of occluding and releasing lithium as a negative electrode has attracted attention and has been actively researched and developed. This battery is called a lithium ion battery. As described above, the main technical issue in the development of lithium-ion batteries that meet the demands for battery size reduction and weight reduction is the development of positive and negative electrodes, but the current collectors for fixing these active materials are also positive and negative. It changes according to the change in the function of the active material. That is, it is desired that the current collector is thinner, has a material that does not chemically or electrochemically react, has high mechanical strength, and has good adhesion to the active material. Further, the development of a solar cell has been advanced as a means for supporting the electric power of the high energy density battery such as the lead storage battery, the nickel-cadmium battery and the lithium battery. However, the solar cell is not a storage battery, but is a so-called power generator that supplies electric power only when there is light, and the supply of electric power also stops if the light disappears. Therefore, there is an idea to use a device while using a solar battery and a secondary battery together and accumulating the electric power generated by the solar battery in the secondary battery. In this method, the secondary battery needs to be resistant to overdischarge. Generally, between the solar cell and the secondary battery, a circuit element for holding the charging voltage and the charging current at a certain level and a diode for preventing the reverse flow of current from the secondary battery to the solar cell are connected. It is used when the solar cell is exposed to light and power is supplied, but when the light is blocked,
A phenomenon occurs in which a minute reverse current flows from the secondary battery to the solar cell according to the internal resistance of the diode and the internal resistance of the solar cell during reverse current flow. This is a small amount of current, but when the device is placed in an environment where the solar cell does not function normally for a long period of time, the secondary battery continues to flow a minute current and eventually becomes over-discharged. If the secondary battery used at this time is vulnerable to over-discharging, the function of the secondary battery will be significantly reduced (reduced capacity) or unusable (power will not be reduced) even if the solar cell is normally exposed to light. Cannot be stored). The secondary battery generally includes a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a lead battery, a lithium battery, a lithium ion battery and the like. Conventionally, NiCd batteries and NiMH batteries have been used in combination with solar cells. This is because these batteries are resistant to over discharge. Lithium batteries and lithium-ion batteries are batteries that have been actively researched in recent years as batteries having a high energy capacity 1.5 to 2 times that of nickel-cadmium batteries and nickel-hydrogen batteries, but they are vulnerable to over-discharge and are called solar cells. Was not suitable for the combination of. In addition, a lithium battery (using lithium metal) has been ignited in some cases, and its safety is greatly questioned. A battery that solves this safety problem by replacing the lithium metal of the negative electrode with a carbon material is a lithium ion battery, but the problem of being weak against over-discharge has not been solved.
【0003】[0003]
【目的】本発明の目的は、過放電に強いリチウム非水電
解液二次電池と太陽電池との組み合わせ電池および該組
み合わせ電池に使用するのに適した過放電に強い非水電
解液リチウム二次電池の提供することにある。An object of the present invention is to provide a combination battery of a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery resistant to over-discharge and a solar cell, and a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery resistant to over-discharge suitable for use in the combination battery. It is to provide batteries.
【0004】[0004]
【構成】従来、リチウムイオン電池の集電体としては銅
が用いられるのが一般的であった。銅は安価で、電気伝
導度が高く卑な電位側で安定な金属であり、炭素系負極
を扱う場合好ましい集電体であった。しかしながら、従
来の銅を炭素材料系負極活物質の集電体として用いる電
池は、過放電状態になると銅の溶出がおこり、電池性能
が著しく劣化するという欠点を有していた。炭素材料系
活物質を負極に用いる電池は、従来のLi金属を負極に
用いる電池と異なり、負極の電位も正極と同様に大きく
変化し、この炭素負極の電位とその時点での正極の電位
との差が電圧となってあらわれている。従来の正極、炭
素系負極の放電時の電位変化の概念図を図1から3に示
す。図1に示すように、正極の放電に伴う電位変化は通
常ほぼ一定の電位を保ったまま放電が進み、活物質が電
子を受取ずらくなった時、急激に電位が減少していくの
が一般的である。図2に示すように、炭素負極の放電に
伴う電位変化は通常ほぼ一定の電位を保ったまま放電が
進み活物質が電子を放出しずらくなった時、急激に電位
が上昇していくのが一般的である。これら正極及び炭素
負極の電位変化の組合わさったものが電池電圧であり、
図3の3の部分が電圧としてあらわれることとなる。こ
こで、従来の炭素電池では、図3でもわかるように放電
が進行し、電圧が0Vになった位置(過放電)において
は負極の電位が上昇し、正極の電位はほとんど変化して
いない状態となっている(A点)。これは、従来の炭素
電池の正極活物質の受け取ることができる電子の数に対
して負極が放出することができる電子の数を少なく設定
しているため、いいかえれば、負極活物質より正極活物
質の方が多量に入っているためにおこる現象である。こ
のとき、たとえば炭素系負極活物質の集電体に銅を使用
していると、負極の電位上昇が銅の酸化還元電位以上に
貴な状態となり、結果として銅の溶出がおこり電池性能
の劣化、ひいては銅の溶析出によるショート、発熱、発
火等の現象をひきおこすこととなる。このような二次電
池が太陽電池と組み合わされた場合、前述したように電
流逆流時のダイオードの内部抵抗と太陽電池の内部抵抗
に応じた微小逆電流が二次電池を過放電状態にさせるこ
とのため二次電池の機能が著しく劣化してしまうのは明
白である。本発明は、以上のような知見にもとずいて検
討した結果、前記したように、少なくとも正極集電体層
1、正極活物質層2、電解質層3、炭素系負極活物質層
4、および負極集電体層5の積層構造体からなる二次電
池と太陽電池との組合わせ電池において、少なくとも負
極集電体層5をステンレス鋼にすることにより、上述の
欠点を克服できることを見出した。すなわち、ステンレ
スは銅と比較して高い電位でも電気化学的に安定であ
り、負極集電体をステンレス鋼にすることにより、過放
電時でも負極集電体が溶出することのない電池を製造す
ることができる。本発明に使用するステンレス鋼として
は、数あるステンレスのなかでも化学的、電気化学的に
より安定なものが好ましくは使用される。[Constitution] Conventionally, copper has been generally used as a current collector of a lithium ion battery. Copper is a cheap metal, has a high electric conductivity, and is stable on the base potential side, and was a preferable current collector when handling a carbon-based negative electrode. However, a conventional battery using copper as a current collector for a carbon material-based negative electrode active material has a drawback in that copper is eluted when it is in an overdischarged state, resulting in significant deterioration of battery performance. A battery using a carbon material-based active material for a negative electrode differs from a battery using a conventional Li metal for a negative electrode in that the potential of the negative electrode greatly changes similarly to that of the positive electrode, and the potential of the carbon negative electrode and the potential of the positive electrode at that time are different from each other. The difference between the two appears as a voltage. 1 to 3 are conceptual diagrams of potential changes during discharge of a conventional positive electrode and carbon-based negative electrode. As shown in FIG. 1, the potential change associated with the discharge of the positive electrode usually proceeds while maintaining a substantially constant potential, and when the active material becomes difficult to receive electrons, the potential suddenly decreases. It is common. As shown in FIG. 2, the potential change accompanying the discharge of the carbon negative electrode usually rises rapidly when the discharge progresses while maintaining a substantially constant potential and the active material hardly emits electrons. Is common. The combination of these positive and carbon negative potential changes is the battery voltage,
The portion 3 in FIG. 3 will appear as a voltage. Here, in the conventional carbon battery, as shown in FIG. 3, the discharge progresses, and the potential of the negative electrode rises at the position where the voltage becomes 0 V (overdischarge), and the potential of the positive electrode hardly changes. (Point A). This is because the number of electrons that can be emitted from the negative electrode is set to be smaller than the number of electrons that can be received by the positive electrode active material of the conventional carbon battery. Is a phenomenon that occurs because a large amount of is contained. At this time, for example, when copper is used as the current collector of the carbon-based negative electrode active material, the increase in the potential of the negative electrode becomes more noble than the oxidation-reduction potential of copper, resulting in the elution of copper and deterioration of battery performance. As a result, phenomena such as short circuit, heat generation, and ignition due to copper dissolution and precipitation will occur. When such a secondary battery is combined with a solar cell, a small reverse current corresponding to the internal resistance of the diode during reverse current and the internal resistance of the solar cell causes the secondary battery to overdischarge as described above. Therefore, it is obvious that the function of the secondary battery is significantly deteriorated. The present invention has been studied based on the above findings, and as described above, at least the positive electrode current collector layer 1, the positive electrode active material layer 2, the electrolyte layer 3, the carbon-based negative electrode active material layer 4, and It has been found that the above-mentioned drawbacks can be overcome by using at least the negative electrode current collector layer 5 made of stainless steel in the combined battery of the secondary battery and the solar cell having the laminated structure of the negative electrode current collector layer 5. That is, stainless steel is electrochemically stable even at a higher potential than copper, and by using a negative electrode current collector of stainless steel, a battery in which the negative electrode current collector does not elute even during overdischarge is manufactured. be able to. As the stainless steel used in the present invention, among the many stainless steels, those which are chemically and electrochemically stable are preferably used.
【0005】本発明の電池において用いられる正極活物
質はTiS2,MoS2,Co2S5,V2O5,MnO2,
CoO2等の遷移金属酸化物、遷移金属カルコゲン化合
物及びこれらとLiとの複合体(Li複合酸化物;Li
MnO2,LiMn2O4,LiCoO2等)、有機物の熱
重合物である一次元グラファイト化物、フッ化カーボ
ン、グラファイト、あるいは10-2S/cm以上の電気
伝導度を有する導電性高分子、具体的にはポリアニリ
ン、ポリピロール、ポリアズレン、ポリフェニレン、ポ
リアセチレン、ポリアセン、ポリフタロシアニン、ポリ
−3−メチルチオフェン、ポリピリジン、ポリジフェニ
ルベンジジン等の高分子及びこれらの誘導体が挙げられ
るが、100%の放電深度に対しても高いサイクル特性
を示し、無機材料に比べ比較的過放電に強い導電性高分
子を使用することが好ましい。また、導電性高分子は、
成形、加工性の点でプラスチックであるために、従来に
ない特徴を生かすことができる。以上のような利点を導
電性高分子は有しているものの、導電性高分子を正極に
用いた非水電解液二次電池には、活物質の密度が低いた
め体積エネルギー密度が低く、また、電解液中に電極反
応に充分足りるだけの電解質が必要であり、且つ充放電
反応に伴い電解液濃度の変化が大きいため、液抵抗等の
変化が大きく、スムーズな充放電反応を行なうには、過
剰な電解液が必要となるという問題点がある。このこと
はエネルギー密度を向上させる点で不利となる。これに
対し、体積エネルギー密度の高い活物質として、上記無
機カルコゲナイド化合物、無機酸化物を正極に用いるこ
とも考えられるが、上記無機カルコゲナイド化合物、無
機酸化物は、体積エネルギー密度の高い活物質ではある
が、これらは充放電に伴う電極反応でカチオンの電極中
の拡散速度が遅く、急速充放電が難しく、且つ、過放電
に対し可逆性が悪く、サイクル寿命が低下するという問
題点がある。また、無機活物質はそのままでは成形する
ことが難しいため、結着剤として四弗化エチレン樹脂粉
末等を用いて加圧成形することが多いが、その場合電極
の機械的強度は充分とは言えないとともに、過放電につ
いてもリチウムイオンが過剰に蓄積されると結晶構造の
破壊がおこり非水電解液二次電池としても機能をはたさ
なくなる。The positive electrode active material used in the battery of the present invention is TiS 2 , MoS 2 , Co 2 S 5 , V 2 O 5 , MnO 2 ,
Transition metal oxides such as CoO 2 and the like, transition metal chalcogen compounds and complexes thereof with Li (Li complex oxide; Li
MnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCoO 2, etc.), a one-dimensional graphitized product of a thermal polymer of an organic substance, carbon fluoride, graphite, or a conductive polymer having an electric conductivity of 10 −2 S / cm or more, Specific examples thereof include polymers such as polyaniline, polypyrrole, polyazulene, polyphenylene, polyacetylene, polyacene, polyphthalocyanine, poly-3-methylthiophene, polypyridine, and polydiphenylbenzidine, and derivatives thereof, but at a discharge depth of 100%. On the other hand, it is preferable to use a conductive polymer that exhibits high cycle characteristics and is relatively resistant to overdischarge as compared with an inorganic material. In addition, the conductive polymer is
Since it is a plastic in terms of moldability and processability, it can take advantage of features that were not available in the past. Although the conductive polymer has the above advantages, the nonaqueous electrolyte secondary battery using the conductive polymer as the positive electrode has a low volume energy density due to the low density of the active material, and Since the electrolyte needs an electrolyte sufficient for the electrode reaction and the concentration of the electrolyte changes greatly with the charge / discharge reaction, the change in the liquid resistance is large, and a smooth charge / discharge reaction is required. However, there is a problem that an excessive amount of electrolytic solution is required. This is a disadvantage in improving the energy density. On the other hand, as the active material having a high volume energy density, the inorganic chalcogenide compound and the inorganic oxide may be used for the positive electrode, but the inorganic chalcogenide compound and the inorganic oxide are active materials having a high volume energy density. However, these have the problems that the diffusion rate of cations in the electrode is slow due to the electrode reaction associated with charging / discharging, rapid charging / discharging is difficult, reversibility is poor with respect to overdischarge, and the cycle life is reduced. Moreover, since it is difficult to mold the inorganic active material as it is, pressure molding is often performed using a tetrafluoroethylene resin powder or the like as a binder, but in that case, the mechanical strength of the electrode is not sufficient. In addition, when over-discharging, when lithium ions are excessively accumulated, the crystal structure is destroyed and the non-aqueous electrolyte secondary battery does not function.
【0006】このような有機および無機活物質の不具合
を解決するため、有機および無機の複合活物質を使用す
ることが考えられる。この場合、使用される高分子活物
質としてはいずれも電気化学ドーピングにより高い電気
伝導度を示し、電極材料としては10-2S/cm以上の
電気伝導度を有することが要求される。また、イオンの
拡散性においても高いイオン伝導度が要求される。これ
らの高分子材料は、電気伝導度の高さが集電能を有し、
高分子としての結着能を持ち、更には活物質としても機
能する。また導電性高分子は卑な電位において絶縁化す
るため、この複合正極が過放電状態になった時にも、導
電性高分子が絶縁化するため内部に含む無機活物質に必
要以上のリチウムイオンが蓄積されるのを防ぎ、無機活
物質の結晶構造の破壊を防いでいる。結果として実質上
過放電に強い電極を構成できることとなる。以上のよう
に、複合正極に用いられる導電性高分子とは、活物質
としての能力を有する、電解液に溶解しない、高分
子材料間の結着性を有している、導電性を示す材料で
あり、結着材として無機活物質を固定する。このとき、
無機活物質は導電性高分子に全体を包括される形とな
り、その結果、無機活物質の周りすべてが導電性を帯び
ることとなる。このような導電性高分子としてはポリア
セチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリ
ン、ポリジフェニルベンジジンなどのレドックス活性材
料をあげることができるが、特に含窒素化合物において
顕著な効果がみられる。これらの導電性高分子材料に
は、導電性もさることながらイオンの拡散性においても
高いイオン導電性が要求される。これらのなかでも重量
あたりの電気容量が比較的大きく、しかも汎用非水電解
液中で、比較的安定に充放電を行うことのできる点でポ
リピロール、ポリアニリンあるいはこれらの共重合体が
好ましい。さらに好ましくはポリアニリンである。複合
正極に用いる無機活物質は電位平坦性に優れるものが好
ましく、具体的には、V,Co,Mn,Ni等の遷移金
属の酸化物あるいは前記遷移金属とアルカリ金属との複
合酸化物を例示することができ、電解液に安定な電極電
位、電圧平坦性、エネルギー密度を考慮すると結晶性バ
ナジウム酸化物が好ましく、特に、五酸化バナジウムが
好ましい。その理由は、結晶性五酸化バナジウムの放電
曲線の電位平坦部が、上記導電性高分子のアニオンの挿
入、脱離にともなう電極電位に比較的近いところにある
ことによる。In order to solve such problems of organic and inorganic active materials, it is possible to use organic and inorganic composite active materials. In this case, any of the polymer active materials used is required to have high electrical conductivity by electrochemical doping, and the electrode material is required to have electrical conductivity of 10 −2 S / cm or more. Also, high ionic conductivity is required in terms of diffusivity of ions. These polymer materials have a high electric conductivity and a current collecting ability,
It has a binding ability as a polymer and also functions as an active material. In addition, since the conductive polymer is insulated at a base potential, even when this composite positive electrode is in an overdischarged state, the conductive polymer is insulated so that the inorganic active material contained therein contains more lithium ions than necessary. It prevents the accumulation and the destruction of the crystal structure of the inorganic active material. As a result, it is possible to construct an electrode that is substantially resistant to over-discharge. As described above, the conductive polymer used for the composite positive electrode is a material that has the ability as an active material, does not dissolve in an electrolytic solution, has a binding property between polymer materials, and exhibits conductivity. The inorganic active material is fixed as a binder. At this time,
The inorganic active material is entirely incorporated in the conductive polymer, and as a result, the entire circumference of the inorganic active material becomes conductive. Examples of such a conductive polymer include redox active materials such as polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, and polydiphenylbenzidine. Particularly, a nitrogen-containing compound is particularly effective. These conductive polymer materials are required to have high ionic conductivity in terms of not only conductivity but also diffusion of ions. Among these, polypyrrole, polyaniline, and their copolymers are preferable because they have a relatively large electric capacity per weight and can be charged and discharged relatively stably in a general-purpose non-aqueous electrolyte. More preferred is polyaniline. The inorganic active material used for the composite positive electrode is preferably one having excellent potential flatness, and specifically, an oxide of a transition metal such as V, Co, Mn, or Ni or a composite oxide of the transition metal and an alkali metal is exemplified. The crystalline vanadium oxide is preferable, and vanadium pentoxide is particularly preferable, in consideration of stable electrode potential, voltage flatness, and energy density in the electrolytic solution. The reason is that the potential flat portion of the discharge curve of crystalline vanadium pentoxide is relatively close to the electrode potential due to the insertion and desorption of the anion of the conductive polymer.
【0007】本発明の電池に用いられる負極材料として
は炭素質材料が用いられる。炭素質負極活物質としては
グラファイト、ピッチコークス、合成高分子、天然高分
子の焼成体が挙げられるが、本発明では、フェノー
ル、ポリイミドなどの合成高分子、天然高分子を400
〜800℃の還元雰囲気で焼成することにより得られる
絶縁性乃至半導体炭素体、石炭、ピッチ、合成高分
子、あるいは天然高分子を800〜1300℃での還元
雰囲気で焼成することにより得られる導電性炭素体、
コークス、ピッチ、合成高分子、天然高分子を2000
℃以上の温度で還元雰囲気下焼成することにより得られ
るもの、および天然グラファイトなどのグラファイト系
炭素体が用いられるがの炭素体が好ましく、中でもメ
ゾフェーズピッチ、コークスを2500℃以上の還元雰
囲気下焼成してなる炭素体および天然グラファイトが電
位平坦性に優れ、好ましい電極特性を有する。本発明の
さらに好ましい実施形態としてはコークスを2500℃
以上の還元雰囲気下焼成してなる炭素体と天然グラファ
イトとの複合負極を用いることである。天然グラファイ
トは電位平坦性や電流特性において好ましい特性を有し
ているが、従来非水電解液二次電池に用いられてきた汎
用電解液の溶媒であるプロピレンカーボネートを分解す
る不具合をもっている。またコークスを2500℃以上
の還元雰囲気下焼成してなる炭素体は上記したような不
具合は無く電解液の選択が容易である特徴を有する。こ
れに対してコークスを2500℃以上の還元雰囲気下焼
成してなる炭素体と天然グラファイトとの複合体を負極
として使用することにより、天然グラファイトの電位平
坦性や電流特性のよさを残しつつ、電解液の分解のない
負極を作製できる。炭素体のシート化は炭素体と結着剤
から湿式抄紙法を用いたり炭素材料に適当な結着剤を混
合した塗料から塗布法により作製される。電極はこれを
必要に応じて集電体に塗布、接着、圧着等の方法により
担持することにより製造することができる。A carbonaceous material is used as the negative electrode material used in the battery of the present invention. Examples of the carbonaceous negative electrode active material include graphite, pitch coke, synthetic polymer, and a sintered body of natural polymer. In the present invention, synthetic polymer such as phenol and polyimide, or natural polymer is used.
Conductivity obtained by firing an insulating or semiconducting carbon body, coal, pitch, synthetic polymer or natural polymer obtained by firing in a reducing atmosphere at 800 to 1300 ° C. in a reducing atmosphere at 800 to 1300 ° C. Carbon body,
2000 for coke, pitch, synthetic polymer, natural polymer
What is obtained by firing in a reducing atmosphere at a temperature of ℃ or more, and a graphite-based carbon body such as natural graphite is used, but a carbon body is preferable. Among them, mesophase pitch and coke are fired in a reducing atmosphere of 2,500 ° C or more. The resulting carbon body and natural graphite have excellent potential flatness and have favorable electrode characteristics. In a further preferred embodiment of the present invention, coke is 2500 ° C.
This is to use the composite negative electrode of the carbon body and natural graphite which is fired in the above reducing atmosphere. Although natural graphite has preferable characteristics in terms of potential flatness and current characteristics, it has a problem of decomposing propylene carbonate, which is a solvent of a general-purpose electrolytic solution that has been conventionally used in non-aqueous electrolytic solution secondary batteries. Further, the carbon body obtained by firing the coke in a reducing atmosphere at 2500 ° C. or higher does not have the above-mentioned problems and is characterized in that the electrolytic solution can be easily selected. On the other hand, by using a composite of a carbon body obtained by firing coke in a reducing atmosphere at 2500 ° C. or higher and natural graphite as a negative electrode, the potential flatness and current characteristics of natural graphite are retained, and A negative electrode that does not decompose the liquid can be produced. The carbon body is formed into a sheet by a wet papermaking method using the carbon body and a binder, or by a coating method using a coating material in which a suitable binder is mixed with a carbon material. The electrode can be manufactured by supporting the electrode on a current collector by a method such as coating, adhesion, and pressure bonding, if necessary.
【0008】本発明に使用する正極集電体としては、例
えば、ステンレス鋼、金、白金、ニッケル、アルミニウ
ム、モリブデン、チタン等の金属シート、金属箔、金属
網、パンチングメタル、エキスパンドメタル、あるいは
金属メッキ繊維、金属蒸着線、金属含有合成繊維等から
なる網や不織布が挙げられる。なかでも電気伝導度、化
学的、電気化学安定性、経済性、加工性等を考えるとア
ルミニウム、ステンレス鋼を用いることが特に好まし
い。さらに好ましくは、その軽量性、電気化学的安定性
からアルミニウムが好ましい。本発明に使用される正極
集電体層および負極集電体層の表面は粗面化してあるこ
とが好ましい。粗面化を施すことにより活物質層の接触
面積が大きくなるとともに、密着性も向上し、電池とし
てのインピーダンスを下げる効果がある。また、塗料溶
液を用いての電極作製においては、粗面化処理を施すこ
とにより活物質と集電体の密着性を大きく向上させるこ
とができる。粗面化処理としてはエメリー紙による研
磨、ブラスト処理、化学的あるいは電気化学的エッチン
グがあり、これにより集電体を粗面化することができ
る。特にステンレス鋼の場合はブラスト処理、アルミニ
ウムの場合はエッチング処理したエッチドアルミニウム
が好ましい。アルミニウムはやわらかい金属であるため
ブラスト処理では効果的な粗面化処理を施すことができ
なくアルミ自体が変形してしまう。これに対してエッチ
ング処理はアルミの変形やその強度を大きく下げること
なくミクロのオーダーで表面を効果的に粗面化すること
が可能であり、アルミの粗面化としては最も好ましい方
法である。Examples of the positive electrode current collector used in the present invention include metal sheets such as stainless steel, gold, platinum, nickel, aluminum, molybdenum, and titanium, metal foils, metal nets, punching metals, expanded metals, or metals. Examples include nets and non-woven fabrics made of plated fibers, metal vapor deposition wires, metal-containing synthetic fibers and the like. Of these, aluminum and stainless steel are particularly preferable in consideration of electrical conductivity, chemical stability, electrochemical stability, economic efficiency and workability. Aluminum is more preferable because of its lightness and electrochemical stability. The surfaces of the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer used in the present invention are preferably roughened. By roughening, the contact area of the active material layer is increased, and the adhesion is also improved, which has the effect of lowering the impedance of the battery. Further, in the production of an electrode using a coating solution, it is possible to greatly improve the adhesion between the active material and the current collector by subjecting it to a surface roughening treatment. The roughening treatment includes polishing with emery paper, blasting treatment, and chemical or electrochemical etching, whereby the current collector can be roughened. Particularly, in the case of stainless steel, etched aluminum is preferable, and in the case of aluminum, etched aluminum is preferable. Since aluminum is a soft metal, the blasting process cannot be effectively roughened and the aluminum itself will be deformed. On the other hand, the etching treatment can effectively roughen the surface on a microscopic order without significantly deforming the aluminum or significantly reducing its strength, and is the most preferable method for roughening the aluminum.
【0009】本発明の非水電解液二次電池で使用する電
解液としては有機非水系極性溶媒を使用するが、有機非
水系極性溶媒として非プロトン性で且つ、高誘電率のも
のが好ましい。その具体例としては、プロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、
ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメト
キシエタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネ
ート等を挙げることができるが、これらだけに限定され
るものではない。また、有機非水系極性溶媒は1種類の
みを使用してもまたは2種類以上混合して使用してもよ
い。本発明のさらに好ましい実施形態としてはプロピレ
ンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカー
ボネートの混合電解液を用いることが好ましい。この組
合せにすることで正負極の自己放電をおさえ、サイクル
特性を向上させることが可能である。また、従来エチレ
ンカーボネートの低温による凝固が電池の低温特性を決
定していたが、エチレンカーボネートと同様にカーボネ
ート系材料であるプロピレンカーボネート、ジメチルカ
ーボネートを混合することにより低温による溶媒の凝固
を防ぎ電池の低温特性の改善をすることができる。電解
質濃度は、使用する正極、電解質及び有機非水系極性溶
媒の種類などによって異なるので一概に規定することは
できないが、通常、0.1から10モル/リットルの範
囲とするのがよい。An organic non-aqueous polar solvent is used as the electrolytic solution used in the non-aqueous electrolytic solution secondary battery of the present invention, and it is preferable that the organic non-aqueous polar solvent is aprotic and has a high dielectric constant. Specific examples thereof include propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyl lactone,
Examples thereof include, but are not limited to, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethoxyethane, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate. The organic non-aqueous polar solvent may be used alone or in combination of two or more. In a further preferred embodiment of the present invention, it is preferable to use a mixed electrolytic solution of propylene carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate. By using this combination, it is possible to suppress the self-discharge of the positive and negative electrodes and improve the cycle characteristics. Further, although the low temperature coagulation of ethylene carbonate has conventionally determined the low temperature characteristics of the battery, by mixing propylene carbonate and dimethyl carbonate, which are carbonate-based materials like ethylene carbonate, it is possible to prevent the coagulation of the solvent due to the low temperature of the battery. The low temperature characteristics can be improved. The electrolyte concentration cannot be unconditionally specified because it varies depending on the positive electrode used, the electrolyte and the type of the organic non-aqueous polar solvent, etc., but is usually in the range of 0.1 to 10 mol / liter.
【0010】本発明に用いる電解質塩の種類は特に制限
されるものではないが、非水溶媒に溶解し、高いイオン
伝導度を示すものが用いられる。このようなものとして
は、例えば、カチオンとしてはアルカリ金属イオン、ア
ニオンとしてはCl-,Br-,I-,SCN-,Cl
O4 -,BF4 -,PF6 -,SbF6 -,CF3SO3 -,(C
F3SO2)2N-等が例示できる。前記のような電解質塩
のうち、LiN(CF3SO2)2は、イオン伝導度が高
いこと、複合正極、複合負極とのマッチングが良いこ
と、具体的にはサイクル特性、負荷特性、低温特性等に
優れていることから、非水電解液二次電池用の電解質塩
としては好ましいものである。しかしながら、LiN
(CF3SO2)2は腐食性があり、特に正極集電体層を
アルミニウムとしたときは腐食が顕著である。前記腐食
性とは、電界が印加されるとアルミニウムの溶出電流が
流れることであり、本発明者らはこの腐食性を押さえる
ことを検討した結果、LiN(CF3SO2)2に他の電
解質塩を加えることにより腐食性を押さえることができ
た。前記の他の電解質塩としては上記したカチオン、ア
ニオンの組合せよりなる電解質塩の添加が効果があった
が、腐食の防止、本発明の複合正極、複合負極とのマッ
チングの面からLiBF4を加えることが好ましい。す
なわち本発明の好ましい実施形態としては電解質塩とし
てLiN(CF3SO2)2と他の電解質塩との混合電解
質を用いることであり、該他の電解質塩としては、例え
ばLiBF4が挙げられるが、さらに好ましくは前記他
の電解質塩として、アニオンとしてBF4を持ち、且つ
カチオンとしてはリチウム金属以外のアルカリ金属また
はアルカリ土類金属イオンあるいはテトラアルキルアン
モニウムイオンを組み合わせて用いることにより特に顕
著な効果を表すことが判った。電解質としては、漏液が
ない点、電池発熱時の安全性の高さ等の理由から固体電
解質が好ましい。本発明に用いる固体電解質としては例
えば無機系では、AgCl,AgBr,AgI,LiI
などの金属ハロゲン化物、RbAg4I5,RbAg4I4
CNイオン伝導体などが挙げられる。また、有機系で
は、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ド、ポリビニリデンフルオライド、ポリアクリロニトリ
ルなどをポリマーマトリクスとして電解質塩を溶解せし
めた複合体、あるいはこれらの架橋体、低分子ポリエチ
レンオキサイド、ポリエチレンイミン、クラウンエーテ
ルなどのイオン解離基をポリマー主鎖にグラフト化した
高分子固体電解質が挙げられる。あるいは高分子量重合
体に前記電解液を含有した構造を有するゲル状高分子固
体電解質が挙げられる。ゲル状高分子固体電解質は、通
常の電解液に重合性化合物を加え、熱あるいは光により
重合を行い電解液を固体化するものである。より具体的
には、WO91/14294記載のものが用いられる。
重合性化合物としてアクリレート系化合物(例えばメト
キシジエチルグリコールメタアクリレート、メトキシジ
エチレングリコールジアクリレート)を過酸化ベンゾイ
ル、アゾビスイソブチロニトリル、メチルベンゾイルホ
ルメート、ベンゾインイソプロピルエーテル等の重合開
始剤を用い重合させ電解液を固体化するものである。こ
のような固体電解質の中でイオン伝導度、可撓性の点か
らゲル状高分子固体電解質を用いることが好ましい。ゲ
ル状固体電解質に用いる電解質塩としては特に制限はな
いが、非水溶媒に溶解し、高いイオン伝導度を示すもの
が用いられる。このようなものとしては、例えば、カチ
オンとしてはアルカリ金属イオンが例示できる。アニオ
ンとしてはCl-,Br-,I-,SCN-,ClO4 -,B
F4 -,PF6 -,SbF6 -,CF3SO3 -,(CF3S
O2)2N-が例示できる。また電解液としては有機非水
系極性溶媒を使用するが、有機非水系極性溶媒として非
プロトン性で且つ、高誘電率のものが好ましい。その具
体例としては、プロピレンカーボネート、γ−ブチルラ
クトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミ
ド、エチレンカーボネート、ジメトキシエタン、ジメチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート等を挙げること
ができる。有機非水系極性溶媒は1種類のみを使用して
もまたは2種類以上混合して使用してもよい。好ましく
はプロピレンカーボネート、エチレンカーボネートおよ
びジメチルカーボネートよりなる群から選ばれた溶媒の
混合溶媒である。電解質濃度は、使用する正極、電解質
及び有機非水系極性溶媒の種類などによって異なるので
一概に規定することはできないが、通常、0.1〜10
モル/リットルの範囲とするのがよい。The kind of the electrolyte salt used in the present invention is not particularly limited, but one that is dissolved in a non-aqueous solvent and exhibits high ionic conductivity is used. Examples of such substances include alkali metal ions as cations and Cl − , Br − , I − , SCN − , Cl as anions.
O 4 − , BF 4 − , PF 6 − , SbF 6 − , CF 3 SO 3 − , (C
F 3 SO 2 ) 2 N − and the like can be exemplified. Among the above-mentioned electrolyte salts, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 has a high ionic conductivity and good matching with a composite positive electrode and a composite negative electrode, specifically, cycle characteristics, load characteristics, and low temperature characteristics. Therefore, it is preferable as an electrolyte salt for non-aqueous electrolyte secondary batteries. However, LiN
(CF 3 SO 2 ) 2 is corrosive, and particularly when the positive electrode current collector layer is aluminum, the corrosion is remarkable. The corrosiveness means that an elution current of aluminum flows when an electric field is applied. As a result of studying to suppress the corrosiveness, the present inventors have found that LiN (CF 3 SO 2 ) 2 contains another electrolyte. Corrosion could be suppressed by adding salt. As the above-mentioned other electrolyte salt, the addition of an electrolyte salt composed of a combination of the above-mentioned cation and anion was effective, but LiBF 4 was added in view of prevention of corrosion and matching with the composite positive electrode and composite negative electrode of the present invention. It is preferable. That is, a preferred embodiment of the present invention is to use a mixed electrolyte of LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and another electrolyte salt as the electrolyte salt, and examples of the other electrolyte salt include LiBF 4. More preferably, by using BF 4 as an anion as the other electrolyte salt and using an alkali metal or alkaline earth metal ion other than lithium metal or a tetraalkylammonium ion as the cation in combination, a particularly remarkable effect is obtained. It turned out to represent. As the electrolyte, a solid electrolyte is preferable because it has no leakage and is highly safe when the battery heats up. As the solid electrolyte used in the present invention, for example, in an inorganic system, AgCl, AgBr, AgI, LiI
Metal halides such as RbAg 4 I 5 , RbAg 4 I 4
A CN ion conductor etc. are mentioned. In organic systems, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, etc. are used as a polymer matrix to dissolve an electrolyte salt, or a cross-linked product, low molecular weight polyethylene oxide, polyethyleneimine, crown ether, etc. The polymer solid electrolyte in which the ion dissociative group of is grafted to the polymer main chain can be mentioned. Alternatively, a gelled polymer solid electrolyte having a structure in which the high molecular weight polymer contains the electrolytic solution is used. The gelled polymer solid electrolyte is a solid electrolyte that is obtained by adding a polymerizable compound to an ordinary electrolytic solution and polymerizing the compound by heat or light. More specifically, those described in WO91 / 14294 are used.
As an polymerizable compound, an acrylate compound (eg, methoxydiethyl glycol methacrylate, methoxydiethylene glycol diacrylate) is polymerized by using a polymerization initiator such as benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, methylbenzoyl formate, benzoin isopropyl ether, and electrolysis. This is to solidify the liquid. Among such solid electrolytes, it is preferable to use a gel polymer solid electrolyte from the viewpoint of ionic conductivity and flexibility. The electrolyte salt used for the gelled solid electrolyte is not particularly limited, but those which dissolve in a non-aqueous solvent and exhibit high ionic conductivity are used. An example of such a substance is an alkali metal ion as the cation. Examples of anions include Cl − , Br − , I − , SCN − , ClO 4 − , B.
F 4 − , PF 6 − , SbF 6 − , CF 3 SO 3 − , (CF 3 S
O 2 ) 2 N − can be exemplified. Although an organic non-aqueous polar solvent is used as the electrolytic solution, an organic non-aqueous polar solvent that is aprotic and has a high dielectric constant is preferable. Specific examples thereof include propylene carbonate, γ-butyl lactone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, ethylene carbonate, dimethoxyethane, dimethyl carbonate and diethyl carbonate. The organic non-aqueous polar solvent may be used alone or in combination of two or more. Preferred is a mixed solvent of solvents selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate. The electrolyte concentration cannot be unconditionally specified because it varies depending on the type of positive electrode, electrolyte and organic non-aqueous polar solvent used, but it is usually 0.1-10.
It is preferably in the range of mol / liter.
【0011】本発明の電池においてはセパレーターを使
用することもできる。セパレーターとしては、電解質溶
液のイオン移動に対して低抵抗であり、且つ、溶液保持
に優れたものを使用するのがよい。そのようなセパレー
ター例としては、ガラス繊維、フィルター、ポリエステ
ル、テフロン、ポリフロン、ポリプロピレン等の高分子
繊維からなる不織布フィルター、ガラス繊維とそれらの
高分子繊維を混用した不織布フィルターなどを挙げるこ
とができる。本発明で用いる太陽電池は、光により発電
機能を発揮するものであれば特に制限はないが、より具
体的には結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファス
シリコンなどの無機半導体太陽電池が一般的には用いら
れる。また、一般的に太陽電池は、その起電力が低いた
め二次電池と組み合わせる場合には二次電池の開放電圧
にあっただけ太陽電池を直列に接続して使用することが
好ましいとともに、二次電池に許容されている最大充電
電圧を越えないように回路素子を接続して使用すること
が好ましい。さらに薄型電池と組み合わせる場合は、太
陽電池もまた、その形状を損なわない薄型のものが好ま
しい。A separator may be used in the battery of the present invention. As the separator, it is preferable to use a separator that has a low resistance to the movement of ions of the electrolyte solution and is excellent in retaining the solution. Examples of such a separator include a glass fiber, a filter, a non-woven fabric filter made of polymer fibers such as polyester, Teflon, polyflon, and polypropylene, and a non-woven fabric filter made by mixing glass fibers and these polymer fibers. The solar cell used in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits a power generation function by light, and more specifically, an inorganic semiconductor solar cell such as crystalline silicon, polycrystalline silicon, or amorphous silicon is generally used. Used. Further, in general, a solar cell has a low electromotive force, and therefore, when combined with a secondary battery, it is preferable to connect the solar cells in series as much as the open voltage of the secondary battery and to use the secondary battery. It is preferable to connect and use circuit elements so that the maximum charging voltage allowed for the battery is not exceeded. Further, when combined with a thin battery, it is preferable that the solar battery is thin so that its shape is not damaged.
【0012】[0012]
実施例1 アニリンを含む3MのHBF4水溶液中で反応極として
20μmのブラスト処理を施した0.9mmφの貫通孔
を有するステンレスシート4×7.5cm(重合部)を
用い、3mA/cm2で片面にのみ重合した。このステ
ンレスポリアニリン電極を流水で洗浄した後、0.2N
硫酸中−0.4V vs SCEまで電位をかけて充分
に脱ドーピング操作を行った。これを20%ヒドラジン
水溶液を用いて還元し、洗浄、乾燥してポリアニリン電
極を得た(厚み340μm)。厚さ50μm、5.5×
9cmの大きさのSUSシートに、外径5.5×9c
m、内径4.1×7.6cmの開口部を有する厚さ20
0μmの変性ポリプロピレンフィルムを固定、さらにそ
の中心部に導電性接着剤を用いてポリアニリン電極を接
着した。ついでプロピレンカーボネートとジメトキシエ
タンの7/3(体積比)混合液にLiBF4を3M溶解
させた電解液を86.9%、エトキシジエチレングリコ
ールアクリレート12.8%、トリメチロールプロパン
トリアクリレート0.2%、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル0.1%の割合で混合した溶液をポリアニリンに
充分しみこませた。ポリアニリン部分を150μmとな
るように圧縮し(部材も含め約230μm)、さらに前
記混合液を充分含浸させた厚み25μm、4.5×8.
0cmをポリプロピレンポアフィルターをフレーム部
(封止部)に均等に重なるようにポリアニリン上に積層
し、高圧水銀内の光を照射した。電解液は固体化し、圧
力をかけても液がしみ出るようなことはなかった。ま
た、発電要素部の厚みは215μmであった。これを正
極部材とした。コークスを2500℃で焼成した炭素を
47.4重量部、ポリビニリデンフルオライド5.2重
量部、n−メチルピロリドン47.4重量部からなる塗
布用溶液を外装を兼ねるブラスト処理を施したステンレ
ス鋼(SUS304)集電体(5.5×9cm)上に塗
布し、80℃で乾燥、厚さ20μmの負極活物質層(4
×7.5cm)を形成した。炭素にリチウムイオンを挿
入する操作をしたのち、前記混合液を浸透させ高圧水銀
灯を照射し電解液を完全に固体化した。発電要素の厚み
は100μmであった。これを負極部材とした。正極部
材と負極部材を積層、発電要素部に圧力を均一にかけつ
つ(おさえつける)3辺を端部から6.5mmを熱によ
り封止した。ついで残りの一辺を減圧下封止を行い電池
を完成させた。この非水電解液二次電池の充放電試験を
行ったところ初期容量10mAhであった。次に、1セ
ルあたり約0.7Vの起電圧を示す多結晶シリコン太陽
電池を6セル直列に接続したものを用意した。二次電池
と太陽電池の間に図4に示す回路素子を接続し、組合わ
せ電池を作製した。この電池を常温で2ヶ月間暗所で保
存した。二次電池は完全に放電しており容量を示さなか
った。この二次電池を再び充放電試験にかけたところ、
容量は9.5mAhまで復帰した。Example 1 Using a stainless steel sheet 4 × 7.5 cm (polymerized part) having a through hole of 0.9 mmφ that had been subjected to a blast treatment of 20 μm as a reaction electrode in a 3 M HBF 4 aqueous solution containing aniline, at 3 mA / cm 2 It was polymerized only on one side. After washing this stainless polyaniline electrode with running water, 0.2N
A sufficient dedoping operation was performed by applying a potential to −0.4 V vs SCE in sulfuric acid. This was reduced with a 20% hydrazine aqueous solution, washed and dried to obtain a polyaniline electrode (thickness 340 μm). Thickness 50 μm, 5.5 ×
SUS sheet with a size of 9 cm, outer diameter 5.5 × 9c
m, thickness 20 having an opening with an inner diameter of 4.1 × 7.6 cm
A modified polypropylene film having a thickness of 0 μm was fixed, and a polyaniline electrode was bonded to the center of the modified polypropylene film using a conductive adhesive. Then, 86.9% of an electrolytic solution prepared by dissolving 3M of LiBF 4 in a 7/3 (volume ratio) mixed solution of propylene carbonate and dimethoxyethane, ethoxydiethylene glycol acrylate 12.8%, trimethylolpropane triacrylate 0.2%, The solution mixed with benzoin isopropyl ether 0.1% was sufficiently impregnated with polyaniline. The polyaniline portion was compressed to a thickness of 150 μm (about 230 μm including members), and further sufficiently impregnated with the mixed solution to a thickness of 25 μm, 4.5 × 8.
A polypropylene pore filter (0 cm) was laminated on polyaniline so as to be evenly overlapped with the frame portion (sealing portion), and light in high-pressure mercury was irradiated. The electrolytic solution solidified and did not exude even when pressure was applied. The thickness of the power generation element part was 215 μm. This was used as a positive electrode member. Blast-treated stainless steel coated with a coating solution consisting of 47.4 parts by weight of carbon obtained by firing coke at 2500 ° C., 5.2 parts by weight of polyvinylidene fluoride and 47.4 parts by weight of n-methylpyrrolidone. (SUS304) Coated on a current collector (5.5 × 9 cm), dried at 80 ° C., a negative electrode active material layer (4) having a thickness of 20 μm.
X 7.5 cm) was formed. After inserting lithium ions into carbon, the mixed solution was permeated and irradiated with a high pressure mercury lamp to completely solidify the electrolytic solution. The thickness of the power generation element was 100 μm. This was used as a negative electrode member. The positive electrode member and the negative electrode member were laminated, and the three sides were heat-sealed 6.5 mm from the end while uniformly applying (pressing) the power generation element part. Then, the remaining side was sealed under reduced pressure to complete the battery. A charge / discharge test of this non-aqueous electrolyte secondary battery revealed that the initial capacity was 10 mAh. Next, a polycrystalline silicon solar cell showing an electromotive voltage of about 0.7 V per cell was prepared by connecting 6 cells in series. The circuit element shown in FIG. 4 was connected between the secondary battery and the solar cell to produce a combined battery. The battery was stored at room temperature for 2 months in the dark. The secondary battery was completely discharged and showed no capacity. When this secondary battery was subjected to a charge / discharge test again,
The capacity returned to 9.5 mAh.
【0013】比較例1 実施例1の二次電池の負極集電体層に銅を使用する以外
は同様にして電池を作製した。非水電解液二次電池の初
期容量は10mAhであり、保存後は2mAhであり大
きく劣化していた。該電池を分解したところ銅の溶出が
起こっていた。Comparative Example 1 A battery was prepared in the same manner except that copper was used for the negative electrode current collector layer of the secondary battery of Example 1. The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 10 mAh, and it was 2 mAh after storage, which was a great deterioration. When the battery was disassembled, copper was eluted.
【0014】実施例2 ポリアニリン9.9重量部、結晶性V2O523.1重量
部、n−メチルピロリドン67重量部からなる塗布用溶
液を外装を兼ねるブラスト処理を施したステンレス正極
集電体上に塗布し、85℃で乾燥させた厚さ60μmの
正極活物質を形成した。また、負極活物質層を30μm
とした。これ以外は実施例1と同様に電池を作製した。
非水電解液二次電池の初期容量は15mAhであった。
保存後の容量は14.8mAhであった。Example 2 A stainless steel positive electrode current collector which was blasted with a coating solution consisting of 9.9 parts by weight of polyaniline, 23.1 parts by weight of crystalline V 2 O 5 and 67 parts by weight of n-methylpyrrolidone. The positive electrode active material having a thickness of 60 μm was applied onto the body and dried at 85 ° C. to form a positive electrode active material. In addition, the negative electrode active material layer is 30 μm
And A battery was produced in the same manner as in Example 1 except for this.
The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 15 mAh.
The capacity after storage was 14.8 mAh.
【0015】比較例2 負極集電体層に銅を用いる以外は実施例2と同様に組合
わせ電池を作製した。非水電解液二次電池の初期容量は
15mAhあり、保存後は3mAhであった。二次電池
を分解したところ銅の溶出が起こっていた。Comparative Example 2 A combined battery was prepared in the same manner as in Example 2 except that copper was used for the negative electrode current collector layer. The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 15 mAh, and after storage was 3 mAh. When the secondary battery was disassembled, copper was eluted.
【0016】実施例3 負極活物質として天然グラファイトとコークスを250
0℃で焼成した炭素の1:1混合物とし、電解液の溶媒
としてプロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ジメチルカーボネートの混合溶媒とする以外は実施
例2と同様に組合わせ電池を作製した。初期容量は1
5.5mAhであり、保存後の容量は15.2mAhで
あった。Example 3 As a negative electrode active material, 250 parts of natural graphite and coke were used.
A combined battery was produced in the same manner as in Example 2 except that a 1: 1 mixture of carbon fired at 0 ° C. was used and a mixed solvent of propylene carbonate, ethylene carbonate, and dimethyl carbonate was used as the solvent of the electrolytic solution. Initial capacity is 1
The storage capacity was 5.5 mAh, and the storage capacity was 15.2 mAh.
【0017】比較例3 負極集電体層に銅を用いる以外は実施例3と同様に組合
わせ電池を作製した。非水電解液二次電池の初期容量は
15.2mAhあり、保存後は3mAhであった。二次
電池を分解したところ銅の溶出が起こっていた。Comparative Example 3 A combined battery was manufactured in the same manner as in Example 3 except that copper was used for the negative electrode current collector layer. The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 15.2 mAh, and it was 3 mAh after storage. When the secondary battery was disassembled, copper was eluted.
【0018】比較例4 負極活物質として天然グラファイトを用い、電解液とし
て実施例1で使用した電解液を用いる以外は実施例3と
同様に組合わせ電池を作製した。初期容量は1.5mA
hと低かった。該二次電池を分解、電池要素の検討をし
た結果、プロピレンカーボネートが負極活物質と反応し
ていることが判った。Comparative Example 4 A combined battery was prepared in the same manner as in Example 3 except that natural graphite was used as the negative electrode active material and the electrolytic solution used in Example 1 was used as the electrolytic solution. Initial capacity is 1.5mA
It was as low as h. As a result of disassembling the secondary battery and examining the battery element, it was found that propylene carbonate reacted with the negative electrode active material.
【0019】実施例4 正極集電体層としてエッチドアルミニウムを使用する以
外は実施例3と同様に電池を作製した。非水電解液二次
電池の初期容量は15.3mAhであり、保存後の容量
は15mAhであった。Example 4 A battery was prepared in the same manner as in Example 3 except that etched aluminum was used as the positive electrode current collector layer. The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 15.3 mAh, and the capacity after storage was 15 mAh.
【0020】比較例5 負極集電体層に銅を用いる以外は実施例4と同様にして
電池を作製した。非水電解液二次電池の初期容量は、1
5.1mAhであり、保存後は2.5mAhであった。
該二次電池を分解したところ銅の溶出が起こっているこ
とが判った。Comparative Example 5 A battery was prepared in the same manner as in Example 4 except that copper was used for the negative electrode current collector layer. The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery is 1
It was 5.1 mAh and after storage was 2.5 mAh.
When the secondary battery was disassembled, it was found that copper was eluted.
【0021】比較例6 電解質塩として2M LiN(CF3SO2)2を用いる
以外は実施例4と同様に電池を作製した。非水電解液二
次電池の初期容量は14mAhであったが、サイクルは
20回後には4mAhしかなく、その後もサイクルを続
けていくと、アルミニウム集電体に穴があき、アルミの
溶解が起こっていることが判った。Comparative Example 6 A battery was prepared in the same manner as in Example 4 except that 2M LiN (CF 3 SO 2 ) 2 was used as the electrolyte salt. The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 14 mAh, but the cycle was only 4 mAh after 20 cycles, and when the cycle was continued after that, holes were formed in the aluminum current collector and dissolution of aluminum occurred. I found out that
【0022】実施例5 電解質塩として1.8M濃度のLiN(CF3SO2)2
および0.2M濃度のLiBF4の混合電解質を用いる
以外は実施例4と同様に組合わせ電池を作製した。非水
電解液二次電池の初期容量は15.5mAhであり、保
存後は15.2mAhであった。Example 5 LiN (CF 3 SO 2 ) 2 having a concentration of 1.8 M was used as an electrolyte salt.
A combined battery was manufactured in the same manner as in Example 4 except that a mixed electrolyte of 0.2 M concentration of LiBF 4 was used. The initial capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 15.5 mAh, and after storage was 15.2 mAh.
【0023】比較例7 負極集電体層に銅を用いる以外は、実施例5同様に組合
わせ電池を作製した。二次電池の初期容量は、15.2
mAhであり、保存後は2.5mAhであった。二次電
池を分解したところ銅の溶出が起こっていた。Comparative Example 7 A combined battery was produced in the same manner as in Example 5 except that copper was used for the negative electrode current collector layer. The initial capacity of the secondary battery is 15.2
mAh, and after storage was 2.5 mAh. When the secondary battery was disassembled, copper was eluted.
【0024】以下、本発明の具体的実施態様を示す。 1. 少なくとも正極集電体層、正極活物質層、電解質
層、炭素系負極活物質層および負極集電体層の積層構造
体からなる非水電解液二次電池と太陽電池との組み合わ
せ電池において、前記非水電解液二次電池の少なくとも
負極集電体層がステンレス鋼で構成されたものであるこ
とを特徴とする非水電解液二次電池と太陽電池との組み
合わせ電池。 2. 非水電解液二次電池がリチウム非水電解液二次電
池である前記1の組み合わせ電池 3. 負極活物質層が天然グラファイトとコークスを焼
成してなる人造グラファイトとの複合活物質で構成され
ている前記1または2記載の組み合わせ電池。 4. 人造グラファイトがメゾフェーズピッチおよび/
またはコークスを2500℃以上の還元雰囲気下で焼成
して得られる炭素体である前記3記載の組み合わせ電
池。 5. 正極活物質層が無機活物質材料と導電性高分子活
物質材料との複合活物質である前記1、2、3または4
記載の組み合わせ電池非。 6. 導電性高分子材料ポリアセチレン、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリアニリンおよびポリジフェニ
ルベンジジンよりなる群から選ばれた少なくとも一種の
レドックス活性材料である前記5記載の組み合わせ電
池。 7. 無機活物質材料がV,Co,Mn,Ni等の遷移
金属の酸化物あるいは前記遷移金属とアルカリ金属との
複合酸化物である前記5または6記載の組み合わせ電
池。 8. 無機活物質材料と導電性高分子活物質材料との複
合活物質が無機活物質材料が五酸化バナジウムであり、
導電性高分子活物質材料がポリアニリンである前記5、
6または7記載の組み合わせ電池。 9. 電質層の溶媒がプロピレンカーボネート、エチレ
ンカーボネートおよびジメチルカーボネートよりなる群
から選ばれた溶媒の混合溶媒である前記1、2、3、
4、5、6、7または8記載の組み合わせ電池。 10. 電解質層の電解質塩が少なくとも式 LiN
(CF3SO2)2で表されるリチウム(ビス)トリフル
オロメタンスルホンイミドを含む2種以上の混合電解質
塩である前記第1、2、3、4、5、6、7、8または
9記載の組み合わせ電池。 11. 電解質層の電解質塩が少なくとも式 M(BF
4)X(式中、Mはアルカリ金属あるいはアルカリ土類金
属、Xは1または2である。)で表せるテトラフルオロ
ボレート塩の少なくとも1種の混合電解質である前記1
0記載の組み合わせ電池。 12. 電解質層が固体電解質である前記1、2、3、
4、5、6、7、8、9、10または11記載の組み合
わせ電池。 13. 正極集電体層がエッチドアルミニウムである前
記1、2、3、4、5、7、8、9、10または11記
載の組み合わせ電池。 14. 炭素負極集電体層がブラスト処理したステンレ
ス鋼である前記1、2、3、4、5、7、8、9、1
0、11または12記載の組み合わせ電池。Specific embodiments of the present invention will be shown below. 1. In a combination battery of at least a positive electrode current collector layer, a positive electrode active material layer, an electrolyte layer, a carbon-based negative electrode active material layer and a laminated structure of a negative electrode current collector layer, a combination battery of a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell, wherein: A combined battery of a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell, wherein at least the negative electrode current collector layer of the non-aqueous electrolyte secondary battery is made of stainless steel. 2. 2. The combination battery according to 1 above, wherein the non-aqueous electrolyte secondary battery is a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery. 3. The combined battery according to 1 or 2 above, wherein the negative electrode active material layer is composed of a composite active material of natural graphite and artificial graphite obtained by firing coke. 4. Artificial graphite is mesophase pitch and /
Alternatively, the combined battery according to the above 3, which is a carbon body obtained by firing coke in a reducing atmosphere at 2500 ° C. or higher. 5. 1, 2, 3 or 4 in which the positive electrode active material layer is a composite active material of an inorganic active material and a conductive polymer active material
Non-combined battery described. 6. 6. The combination battery according to the above 5, which is at least one kind of redox active material selected from the group consisting of conductive polymer materials polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline and polydiphenylbenzidine. 7. 7. The combined battery according to the above 5 or 6, wherein the inorganic active material is an oxide of a transition metal such as V, Co, Mn, Ni or a composite oxide of the transition metal and an alkali metal. 8. The composite active material of the inorganic active material and the conductive polymer active material is the inorganic active material vanadium pentoxide,
5, wherein the conductive polymer active material is polyaniline
The combined battery according to 6 or 7. 9. 1, 2, 3, wherein the solvent of the electrolyte layer is a mixed solvent of solvents selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate,
The combined battery according to 4, 5, 6, 7 or 8. 10. The electrolyte salt of the electrolyte layer has at least the formula LiN
(CF 3 SO 2) is a mixture of two or more electrolyte salts wherein the 5, 6, 7, 8 or 9 further comprising a lithium (bis) trifluoromethanesulfonate imide represented by 2 Combination batteries. 11. The electrolyte salt of the electrolyte layer has at least the formula M (BF
4 ) The above-mentioned 1 which is a mixed electrolyte of at least one tetrafluoroborate salt represented by X (wherein M is an alkali metal or alkaline earth metal and X is 1 or 2).
The combination battery described in 0. 12. 1, 2, 3, wherein the electrolyte layer is a solid electrolyte,
The combined battery according to 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or 11. 13. 12. The combined battery according to the above 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 or 11, wherein the positive electrode current collector layer is etched aluminum. 14. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 1 in which the carbon negative electrode current collector layer is blasted stainless steel
The combined battery according to 0, 11 or 12.
【0025】[0025]
1.請求項1 過放電に強いリチウム非水電解液二次電池と太陽電池と
の組み合わせ電池が提供された。 2.請求項2 天然グラファイトの電位平坦性や電流特性のよさを残し
つつ、電解液の分解のない負極を有する非水電解液二次
電池を有する組み合わせ電池が得られた。 3.請求項3および4 有機および無機電極活物質の不具合を解決した非水電解
液二次電池を有する組み合わせ電池が得られた。 4.請求項5 正負極の自己放電をおさえ、サイクル特性を向上させた
非水電解液二次電池を有する組み合わせ電池が得られ
た。 5.請求項6 電解質として式 LiN(CF3SO2)2で表される少
なくとも2種以上の混合電解質を含有する電解液を用い
ることにより集電体層、特にアルミニウム正極集電体層
の腐食を防止した非水電解液二次電池を有する組み合わ
せ電池が得られた。 6.請求項7 集電体層の変形やその強度を大きく下げることなく集電
体層の表面は粗面化して電極活物質と集電体層との密着
性を向上させた非水電解液二次電池を有する組み合わせ
電池が得られた。 7.請求項8 固体電解質を使用することにより漏液がなく、かつ電池
発熱時の安全性の高い非水電解液二次電池を有する組み
合わせ電池が得られた。1. Claim 1 A combined battery of a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell, which is resistant to over-discharge, was provided. 2. [Claim 2] A combination battery having a non-aqueous electrolyte secondary battery having a negative electrode without decomposition of the electrolyte solution while leaving the good potential flatness and current characteristics of natural graphite was obtained. 3. Claims 3 and 4 A combined battery having a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the problems of the organic and inorganic electrode active materials are solved is obtained. 4. [Claim 5] A combined battery having a non-aqueous electrolyte secondary battery in which positive and negative electrodes are suppressed from self-discharge and cycle characteristics are improved was obtained. 5. 6. Corrosion of a current collector layer, particularly an aluminum positive electrode current collector layer, is prevented by using an electrolyte solution containing at least two kinds of mixed electrolytes represented by the formula LiN (CF 3 SO 2 ) 2 as an electrolyte. A combined battery having the above non-aqueous electrolyte secondary battery was obtained. 6. 7. A non-aqueous electrolyte secondary in which the surface of the current collector layer is roughened and the adhesion between the electrode active material and the current collector layer is improved without significantly deforming the current collector layer or significantly reducing its strength. A combined battery having a battery was obtained. 7. [Claim 8] By using the solid electrolyte, a combined battery having a non-aqueous electrolyte secondary battery free from liquid leakage and having high safety when the battery is heated can be obtained.
【図1】従来の炭素材料系活物質を負極に用いる場合の
正極の放電時の電位変化を概念的に示す図である。FIG. 1 is a diagram conceptually showing a potential change during discharge of a positive electrode when a conventional carbon material-based active material is used for the negative electrode.
【図2】従来の炭素材料系活物質を負極に用いる場合の
該負極の放電時の電位変化を概念的に示す図である。FIG. 2 is a diagram conceptually showing a potential change during discharge of the negative electrode when a conventional carbon material-based active material is used for the negative electrode.
【図3】従来の炭素材料系活物質を負極に用いる場合の
該電池の放電時の電位変化を概念的に示す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing a potential change during discharge of the battery when a conventional carbon material-based active material is used for a negative electrode.
【図4】実施例1の組合せ電池の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of the combined battery of Example 1.
1 正極の電位変化 2 負極の電位変化 3 電池の電圧 A 電池の電圧が0Vになる点 1 Positive electrode potential change 2 Negative electrode potential change 3 Battery voltage A Point where battery voltage becomes 0V
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒沢 美子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大澤 利幸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ms. Kurosawa 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stock company Ricoh Co., Ltd. (72) Toshiyuki Osawa 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Shares Company Ricoh
Claims (8)
層、電解質層、炭素系負極活物質層および負極集電体層
の積層構造体からなる非水電解液二次電池と太陽電池と
の組み合わせ電池において、前記非水電解液二次電池の
少なくとも負極集電体層がステンレス鋼で構成されたも
のであることを特徴とする非水電解液二次電池と太陽電
池との組み合わせ電池。1. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising at least a laminated structure of a positive electrode current collector layer, a positive electrode active material layer, an electrolyte layer, a carbonaceous negative electrode active material layer and a negative electrode current collector layer, and a solar cell. A combined battery comprising a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell, wherein at least the negative electrode current collector layer of the non-aqueous electrolyte secondary battery is made of stainless steel.
クスを焼成してなる人造グラファイトとの複合活物質で
構成されている請求項1記載の非水電解液二次電池と太
陽電池との組み合わせ電池。2. The combined battery of a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell according to claim 1, wherein the negative electrode active material layer is composed of a composite active material of natural graphite and artificial graphite obtained by firing coke. .
高分子活物質材料との複合活物質である請求項1または
2記載の非水電解液二次電池と太陽電池との組み合わせ
電池。3. The combined battery of a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell according to claim 1, wherein the positive electrode active material layer is a composite active material of an inorganic active material and a conductive polymer active material. .
り、導電性高分子活物質材料がポリアニリンであること
を特徴とする請求項3記載の非水電解液二次電池と太陽
電池との組み合わせ電池。4. A combination of a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar cell according to claim 3, wherein the inorganic active material is vanadium pentoxide and the conductive polymer active material is polyaniline. battery.
ト、エチレンカーボネートおよびジメチルカーボネート
よりなる群から選ばれた溶媒の混合溶媒である請求項
1、2、3または4記載の非水電解液二次電池と太陽電
池との組み合わせ電池。5. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the solvent of the electrolyte layer is a mixed solvent of solvents selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate. A combination battery with a solar cell.
iN(CF3SO2)2で表されるリチウム(ビス)トリ
フルオロメタンスルホンイミドを含む2種以上の混合電
解質塩である請求項1、2、3、4または5記載の非水
電解液二次電池と太陽電池との組み合わせ電池。6. The electrolyte salt of the electrolyte layer has at least the formula L
The non-aqueous electrolyte secondary according to claim 1, which is a mixed electrolyte salt of two or more kinds containing lithium (bis) trifluoromethanesulfonimide represented by iN (CF 3 SO 2 ) 2. A combination battery of a battery and a solar cell.
ある請求項1、2、3、4、5または6記載の非水電解
液二次電池と太陽電池との組み合わせ電池。7. The combined battery of a non-aqueous electrolyte secondary battery and a solar battery according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6, wherein the positive electrode current collector layer is etched aluminum.
2、3、4、5、6または7記載の非水電解液二次電池
と太陽電池との組み合わせ電池。8. The electrolyte layer is a solid electrolyte,
A combined battery of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to 2, 3, 4, 5, 6 or 7 and a solar cell.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7046231A JPH08222272A (en) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | Combination battery of nonaqueous electrolyte secondary battery and solar battery |
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