JPS5968183A - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JPS5968183A JPS5968183A JP57178360A JP17836082A JPS5968183A JP S5968183 A JPS5968183 A JP S5968183A JP 57178360 A JP57178360 A JP 57178360A JP 17836082 A JP17836082 A JP 17836082A JP S5968183 A JPS5968183 A JP S5968183A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- polyacetylene
- electrode
- present
- film
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明はポリアセチレンの薄膜を積層した電極を有する
薄型で電池容量の大きい二次電池に関する。
薄型で電池容量の大きい二次電池に関する。
ポリアセチレン膜は、一般に密度０．３〜１．２、厚み
５０〜８００μｍの範囲のものが電池の電極として使用
される。しかし、これを電極に適用する場合、密度の低
い膜は変形しゃすく、又、抵抗が大きいため、密度の高
い膜が用いられる。ところが、密度が高くなると、電気
化学的にドープされる物質は膜の表面近くに多く取込ま
れやすい。
５０〜８００μｍの範囲のものが電池の電極として使用
される。しかし、これを電極に適用する場合、密度の低
い膜は変形しゃすく、又、抵抗が大きいため、密度の高
い膜が用いられる。ところが、密度が高くなると、電気
化学的にドープされる物質は膜の表面近くに多く取込ま
れやすい。
そこで、大容量の電池は、平面積の大きい電池あるいは
単極セルを並列に接続した電池となシ、現在、エネルギ
ー密度（Ｗｈ／ｌ）は、市販されているＮｉ／Ｃｄ電池
よシ劣る。
単極セルを並列に接続した電池となシ、現在、エネルギ
ー密度（Ｗｈ／ｌ）は、市販されているＮｉ／Ｃｄ電池
よシ劣る。
本発明の目的は、上記電池のエネルギー密度を上はドー
プ物質量を増した良好なポリアセチレン膜を電極とする
二次電池を提供することである。
プ物質量を増した良好なポリアセチレン膜を電極とする
二次電池を提供することである。
本発明につき概説すれば、本発明の二次電池（第１査目
の発明）は、ポリアセチレン膜を電極とする二次電池に
おいて、ポリアセチレン膜を積層しこれを電極としたこ
とを特徴とし、又、本発明の二次電池（第２番目の発明
）は、ポリアセチレン膜を電極とする二次電池において
、ポリアセチレン膜を積層し、該積層膜の間に金属メツ
シュを介在させ、これを電極としたことを特徴とするも
のである。
の発明）は、ポリアセチレン膜を電極とする二次電池に
おいて、ポリアセチレン膜を積層しこれを電極としたこ
とを特徴とし、又、本発明の二次電池（第２番目の発明
）は、ポリアセチレン膜を電極とする二次電池において
、ポリアセチレン膜を積層し、該積層膜の間に金属メツ
シュを介在させ、これを電極としたことを特徴とするも
のである。
本発明者等は、上記の目的でポリアセチレン膜を電極と
する電池につき種種検討を重ねた結果、電極としてポリ
アセチレン膜を用い、電解質としてＬ ｉ ＣｌＯ４，
（ＣｚＨｓＬ ＮＣ６Ｏ４又は（Ｃ４Ｈ９）４ ＮＣＬ
Ｏ４等を用い、かつこれらをドープくントとした従来電
池の場合、該電解質はポリアセチレン膜の表面近くにド
ープされ、それは電流密度を変えても同じ結果が得られ
ることから、同体積の電極及びドーパントの密度の高い
層を多く得るためには、ポリアセチレン膜の厚みを薄く
し、枚数を多くし積層した電極が有利であることを見出
して本発明に到達したものである。
する電池につき種種検討を重ねた結果、電極としてポリ
アセチレン膜を用い、電解質としてＬ ｉ ＣｌＯ４，
（ＣｚＨｓＬ ＮＣ６Ｏ４又は（Ｃ４Ｈ９）４ ＮＣＬ
Ｏ４等を用い、かつこれらをドープくントとした従来電
池の場合、該電解質はポリアセチレン膜の表面近くにド
ープされ、それは電流密度を変えても同じ結果が得られ
ることから、同体積の電極及びドーパントの密度の高い
層を多く得るためには、ポリアセチレン膜の厚みを薄く
し、枚数を多くし積層した電極が有利であることを見出
して本発明に到達したものである。
本発明によれば、ポリアセチレン電極の体積は従来と同
等又はそれ以下でも、表面積が増大し、ドーパントのド
ープ址も増大して、電池容量を増大させ得た。必要に応
じて、該層間に、ステンレス、ニッケル等の金属をメツ
シュとして介在させて、電解液の流通の向上、集電効果
の向上を達成することができる。
等又はそれ以下でも、表面積が増大し、ドーパントのド
ープ址も増大して、電池容量を増大させ得た。必要に応
じて、該層間に、ステンレス、ニッケル等の金属をメツ
シュとして介在させて、電解液の流通の向上、集電効果
の向上を達成することができる。
次に、本発明を図面を参照して実施例により具体的に説
明するが、本発明はこれらによりなんら限定されるもの
ではない。なお、比較のため従来のポリアセチレン単一
膜電極を用いた電池についても対照して説明する。
明するが、本発明はこれらによりなんら限定されるもの
ではない。なお、比較のため従来のポリアセチレン単一
膜電極を用いた電池についても対照して説明する。
電池の両極としてはポリアセチレン膜を、電解質として
はアセトニトリル１ｔに（Ｃ２Ｈ３）４ Ｎ Ｃｔｏ４
を２モル溶解したものを用いた。又、電池は、添付第１
〜３図に示すように、コイン型で、電池の組立は乾燥ア
ルゴンガスで満したグローブボックス内で行った。
はアセトニトリル１ｔに（Ｃ２Ｈ３）４ Ｎ Ｃｔｏ４
を２モル溶解したものを用いた。又、電池は、添付第１
〜３図に示すように、コイン型で、電池の組立は乾燥ア
ルゴンガスで満したグローブボックス内で行った。
第１図は、従来のポリアセチレン単一膜電極の電池の構
成概略図、第２図は、本発明のポリアセチレン膜３枚積
層電極の電池の構成概略図、第３図は、本発明のポリア
セチレン膜３枚積層の間に金属メツシュを介在させた電
極の電池の構成概略図であり、１は正極缶（例えばＳＵ
Ｓ ３０４製）、２は負極缶（例えばＳＵＳ ３０４製
）、３は集電体（例えば５Ｕ８３０４製）、３１は金属
（例えば５Ｕ８３０４製）メツシュ、４はポリアセチレ
ン膜、５はセパレータ（例えはポリプロピレン不織布製
）、６はバッキング（例えばポリプロピレン製）を意味
する。
成概略図、第２図は、本発明のポリアセチレン膜３枚積
層電極の電池の構成概略図、第３図は、本発明のポリア
セチレン膜３枚積層の間に金属メツシュを介在させた電
極の電池の構成概略図であり、１は正極缶（例えばＳＵ
Ｓ ３０４製）、２は負極缶（例えばＳＵＳ ３０４製
）、３は集電体（例えば５Ｕ８３０４製）、３１は金属
（例えば５Ｕ８３０４製）メツシュ、４はポリアセチレ
ン膜、５はセパレータ（例えはポリプロピレン不織布製
）、６はバッキング（例えばポリプロピレン製）を意味
する。
第１図においては、厚み５８０μｎｌ、密度０．９のポ
リアセチレン膜４を直径２０ｍｍに切断して、正、負両
極に１枚ずつ用いた。セパレータ５としてポリプロピレ
ン不織布に電解液を含浸させたものを用いた。ポリアセ
チレン膜４の外側には集電体３として５ＵＳ３０４金属
を設けて電池を作成した。
リアセチレン膜４を直径２０ｍｍに切断して、正、負両
極に１枚ずつ用いた。セパレータ５としてポリプロピレ
ン不織布に電解液を含浸させたものを用いた。ポリアセ
チレン膜４の外側には集電体３として５ＵＳ３０４金属
を設けて電池を作成した。
第２図においては、厚み１６０μｍ、 ＠度０．９のポ
リアセチレン膜４を直径２０ｍｍに切断し、これらのポ
リアセチレン膜４を両極に各３枚ずつ重ねて用い、それ
以外は第１図におけるものと同様にして電池を作成した
。又、第３図においては、第２図の積層したポリアセチ
レン膜４の各膜の間に更に厚み１００μｍの金属メツシ
ュ３１（ステンレスすなわち５ＵＳ３０４製メツシユ）
を入れて、電解液の流通を図シ、かつ集電効果を奏し、
それ以外は第１図におけるものと同様にして電池を作成
した。
リアセチレン膜４を直径２０ｍｍに切断し、これらのポ
リアセチレン膜４を両極に各３枚ずつ重ねて用い、それ
以外は第１図におけるものと同様にして電池を作成した
。又、第３図においては、第２図の積層したポリアセチ
レン膜４の各膜の間に更に厚み１００μｍの金属メツシ
ュ３１（ステンレスすなわち５ＵＳ３０４製メツシユ）
を入れて、電解液の流通を図シ、かつ集電効果を奏し、
それ以外は第１図におけるものと同様にして電池を作成
した。
これら第１〜３図の構成の電池につき、電流密度１ ｍ
Ａ ／ ｃｒｌで充放電を行った。第４図は、従来の
電池と本発明の電池の充放電時間（時）（横軸）と電池
電圧（Ｖ）（縦軸）との関係を示すグラフでめシ、Ａは
第１図に示した従来の電池の場合、Ｂは第２図に示した
本発明の電池の場合、Ｃは本発明の第３図に示した電池
の場合を示す。
Ａ ／ ｃｒｌで充放電を行った。第４図は、従来の
電池と本発明の電池の充放電時間（時）（横軸）と電池
電圧（Ｖ）（縦軸）との関係を示すグラフでめシ、Ａは
第１図に示した従来の電池の場合、Ｂは第２図に示した
本発明の電池の場合、Ｃは本発明の第３図に示した電池
の場合を示す。
第４図のＡ曲線から明らかなように、従来の第１図の電
池は、充電時間１時間１０分で電池電圧が急上昇した。
池は、充電時間１時間１０分で電池電圧が急上昇した。
これは、電解質かつドーパントである（Ｃ２Ｈ５）４
Ｎｃｚｏ４が、ポリアセチレン中にドーピングされた結
果、その有機溶媒中の濃度が減少し、電解質の抵抗が増
大したためであることを示している。これに対して、第
４図の８曲線から明らかなように、本発明の第２図の電
池は、１時間４４分で電池電圧が上昇しはじめ、又、第
４図の曲線Ｃに示すように、本発明の第３図の電池は、
２時間で電池電圧が上昇しはじめた。これらの電池にお
いては、ポリアセチレン電極の体積は同じであっても、
電解質に接している表面積は異なり、それがＡ＜Ｉ３＜
Ｃの順に多くなっている。他方、放電は１ ｍ Ａ ／
ｃｒＡの電流密度で行ったが、ｌＶまでの電圧になる
までの時間は、従来の第１図の電池では、第４図のへ曲
線に示すように５７分であったのに対し、本発明の第２
の電池では、第４図の８曲線に示すように８７分、そし
て本発明の第３図の電池では、第４図のＣ曲線に示すよ
うに、１０２分であった。
Ｎｃｚｏ４が、ポリアセチレン中にドーピングされた結
果、その有機溶媒中の濃度が減少し、電解質の抵抗が増
大したためであることを示している。これに対して、第
４図の８曲線から明らかなように、本発明の第２図の電
池は、１時間４４分で電池電圧が上昇しはじめ、又、第
４図の曲線Ｃに示すように、本発明の第３図の電池は、
２時間で電池電圧が上昇しはじめた。これらの電池にお
いては、ポリアセチレン電極の体積は同じであっても、
電解質に接している表面積は異なり、それがＡ＜Ｉ３＜
Ｃの順に多くなっている。他方、放電は１ ｍ Ａ ／
ｃｒＡの電流密度で行ったが、ｌＶまでの電圧になる
までの時間は、従来の第１図の電池では、第４図のへ曲
線に示すように５７分であったのに対し、本発明の第２
の電池では、第４図の８曲線に示すように８７分、そし
て本発明の第３図の電池では、第４図のＣ曲線に示すよ
うに、１０２分であった。
又、それぞれの電池の充放電における電流効率手ヲ求め
たところ、従来の第１図の電池では８１％であったのに
比し、本発明の第２図及び第３図の電池ではそれぞれ８
４％及び８５％であった。
たところ、従来の第１図の電池では８１％であったのに
比し、本発明の第２図及び第３図の電池ではそれぞれ８
４％及び８５％であった。
本発明の電池の放電容量は、従来のそれの約１．５〜１
．８倍であった。
．８倍であった。
以上の実施例に示したように、同じ体積のポリアセチレ
ン電極を使用する場合、ポリアセチレン膜の厚みを薄く
して重ねる（積層する）ことにより、又、更にそれらの
膜の間に金属メツシュを介在させることにより、電池容
量を増大しうる効果がある。
ン電極を使用する場合、ポリアセチレン膜の厚みを薄く
して重ねる（積層する）ことにより、又、更にそれらの
膜の間に金属メツシュを介在させることにより、電池容
量を増大しうる効果がある。
第１図は従来のポリアセチレン単一膜電極の電池の構成
概略図、第２図は本発明のポリアセチレン膜３枚積層電
極の電池の構成概略図、第３図は本発明のポリアセチレ
ン膜３枚積層の間に金属メツシュを介在させた電極の電
池の構成概略図、第４図は従来の電池と本発明の電池の
充放電時間と電池電圧との関係を示すグラフである。
概略図、第２図は本発明のポリアセチレン膜３枚積層電
極の電池の構成概略図、第３図は本発明のポリアセチレ
ン膜３枚積層の間に金属メツシュを介在させた電極の電
池の構成概略図、第４図は従来の電池と本発明の電池の
充放電時間と電池電圧との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ポリアセチレン膜を電極とする二次電池において、
ポリアセチレン膜を積層しこれを電極としたことを特徴
とする二次電池。 ２、ポリアセチレン膜を電極とする二次電池において、
ポリアセチレン膜を積層し、該積層膜の間に全域メツシ
ュを介在させ、これを電極としたことを特徴とする二次
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178360A JPS5968183A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178360A JPS5968183A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968183A true JPS5968183A (ja) | 1984-04-18 |
Family
ID=16047122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57178360A Pending JPS5968183A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968183A (ja) |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP57178360A patent/JPS5968183A/ja active Pending
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