JPS5971268A - Battery - Google Patents

Battery

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Publication number
JPS5971268A
JPS5971268A JP57180009A JP18000982A JPS5971268A JP S5971268 A JPS5971268 A JP S5971268A JP 57180009 A JP57180009 A JP 57180009A JP 18000982 A JP18000982 A JP 18000982A JP S5971268 A JPS5971268 A JP S5971268A
Authority
JP
Japan
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acetylene
composite
battery
polymer
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP57180009A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Kobayashi
小林 征男
Yoshihiko Murakoshi
村越 佳彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK, Hitachi Ltd filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP57180009A priority Critical patent/JPS5971268A/en
Publication of JPS5971268A publication Critical patent/JPS5971268A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/137Electrodes based on electro-active polymers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve flatness of discharge voltage and life cycle and thereby easily reduce the size and cost of a battery, by using a composite material consisting of an acethylene high polymer, conductive material, and mesh material formed like a sheet for at least one electrode. CONSTITUTION:A composite material consisting of an acethylene high polymer of 100pts.wt., a conductive material of under 1-5pts.wt. and mesh material formed like a sheet of 1-500pts.wt. is used for at least one electrode of this battery. The acethylene high polymer is usually used in the form of powder, short fiber of minute segment, or in the form where a dopant is doped.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、100重量部のアセチレン高重合体、1重量
部以上、5重量部未満の電導性材料および1〜500重
量部のシート状網状物よりなる複合体を少なくとも一つ
の電極に用いた電池に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a composite comprising at least 100 parts by weight of an acetylene polymer, 1 part by weight or more and less than 5 parts by weight of a conductive material, and 1 to 500 parts by weight of a sheet-like network. It relates to a battery used for one electrode.

遷移金属化合物と有機金属化合物とからなる、いわゆる
チーグラー・ナツタ触媒を用いてアセチレンを重合して
得られるアセチレン高重合体は、その電気伝導度が半導
体領域にあることより、電気:電子素子として有用な有
機半導体材料であることはすでに知られている。しかし
、このようにして得られるアセチレン高重合体は、加熱
しても溶融せず、また加熱下では容易に酸化劣化を受け
るため、通常の熱可塑性樹脂の如き成形方法によっては
成形することはできない。また、このアセチレン高重合
体を溶解する溶媒も見い出されていない。従って、従来
アセチレン高重合体の実用的成形品を製造する方法は (イ)粉末状アセチレン高重合体を加圧成形する方法、
および (ロ)特殊な重合条件下で重合と同時に膜状に成形して
、繊維状微結晶(フィブリル)構造を有する膜状アセチ
レン高重合体を得る方法(特公昭48−32581号)
、 に限られていた。
Acetylene polymers obtained by polymerizing acetylene using a so-called Ziegler-Natsuta catalyst consisting of a transition metal compound and an organometallic compound are useful as electrical/electronic devices because their electrical conductivity is in the semiconductor region. It is already known that it is an organic semiconductor material. However, the acetylene polymer obtained in this way does not melt even when heated, and it easily undergoes oxidative deterioration under heating, so it cannot be molded using the usual molding methods used for thermoplastic resins. . Furthermore, no solvent has been found that dissolves this acetylene polymer. Therefore, conventional methods for producing practical molded products of acetylene high polymers include (a) pressure molding of powdered acetylene high polymers;
and (b) a method of obtaining a membranous acetylene polymer having a fibrous microcrystalline (fibril) structure by polymerizing and simultaneously forming it into a membrane under special polymerization conditions (Japanese Patent Publication No. 48-32581).
, was limited to.

しかしながら、(イ)の方法では、機械的強度の低い成
形品しか得られず、一方、(ロ)の方法では、ピ)の方
法によって得られる成形品に比べて、機械的強度が高い
という利点を有するものの、得られるアセチレン高重合
体成形品の嵩さ密度が高々0.60I/cc、(真比重
= 1.20 gc、c、)で多孔質ノフィルムしか得
ることができないという難点があった。
However, method (a) only yields molded products with low mechanical strength, while method (b) has the advantage of having high mechanical strength compared to molded products obtained by method p). However, the bulk density of the acetylene polymer molded product obtained is at most 0.60 I/cc (true specific gravity = 1.20 gc, c), and there is a drawback that only a porous film can be obtained. Ta.

上記(イ)の方法で得られる粉末状アセチレン高重合体
成形品をBF3、BCl3、HCl1C12、SO2、
NO2、HCN102、NO等の電子受容性化合物(ア
クセプター)で化学的に処理すると電気伝導度が最高3
桁上昇し、逆にアンモニアやメチルアミンのような電子
供与性化合物(ドナー)で処理すると電気伝導度が最高
4桁低下することもすでに知られている( D 、 J
 、 Berets et al、 、 Trans−
FaradySoc、、  64. 823 (196
8) )。
The powdered acetylene polymer molded product obtained by the method (a) above is mixed with BF3, BCl3, HCl1C12, SO2,
When chemically treated with electron-accepting compounds (acceptors) such as NO2, HCN102, and NO, the electrical conductivity increases to a maximum of 3.
It is already known that the electrical conductivity increases by an order of magnitude, and conversely, when treated with electron-donating compounds (donors) such as ammonia or methylamine, the electrical conductivity decreases by up to four orders of magnitude (D, J
, Berets et al., Trans-
FaradySoc, 64. 823 (196
8) ).

また、(ロ)の方法で得られる膜状アセチレン高重合体
に、■2、C12、Br2、■C11■BrXASF6
、SbF’、、PF6等の如き電子受容性化合物または
Nas K、Liの如き電子供与性化合物を化学的にド
ープすることによってアセチレン高重合体の電気伝導度
を1σ9〜1心′Ω−1・dlの広い範囲にわたって自
由にコントロールできることもすでに知られている[ 
J、 C,S、 Chem Commu、 、 578
 (1977)、 Phys、Rev、 Lett、 
、 、図11098 (1977)、 J、 Am、 
Chem。
In addition, in the film-like acetylene polymer obtained by the method (b), ■2, C12, Br2, ■C11■BrXASF6
By chemically doping electron-accepting compounds such as , SbF', PF6, etc. or electron-donating compounds such as Nas K, Li, the electrical conductivity of the acetylene polymer can be increased from 1σ9 to 1core'Ω-1. It is already known that dl can be freely controlled over a wide range [
J, C, S, Chem Commu, , 578
(1977), Phys, Rev. Lett.
, ,Figure 11098 (1977), J, Am.
Chem.

Soc、 、 Ion、 1013 (1978)、 
J、 Chem、 Phys、 69.5098(19
78))。このドープされた膜状アセチレン高重合体を
一次電池の陽極の材料として使用するという考えもすで
に提案されている( MolecularMetals
、  NATOConference 5eries、
  5eriesVI、  471−489 (197
8))。
Soc, , Ion, 1013 (1978),
J, Chem, Phys, 69.5098 (19
78)). The idea of using this doped film-like acetylene polymer as an anode material for primary batteries has already been proposed (Molecular Metals
, NATO Conference 5eries,
5eries VI, 471-489 (197
8)).

一方、前記の化学的にドーピングする手法以外に、電気
化学的にCIO;、BF7、AsF、−1cF;so;
On the other hand, in addition to the above chemical doping method, electrochemical CIO;, BF7, AsF, -1cF;so;
.

BF7等の如きアニオンおよびにN+(R1:アルキル
基)の如きカチオンをアセチレン高重合体にドープして
p型およびn型の電導性アセチレン高重合体を製造する
方法もすでに開発されている〔J、 C,S、 Che
m、Commu、、 1979594.C&ENJan
、26. 39 (1981)、J、 C,S、 Ch
em、Commu。、  1981 317)。そして
、(ロ)の方法で得られる膜状アセチレン高重合体を用
いて電気化学的ドーピングを利用した再充電可能な電池
が報告されている( Paper Presented
 at the Internati。
A method for producing p-type and n-type conductive acetylene polymers by doping anions such as BF7 and cations such as N+ (R1: alkyl group) into acetylene polymers has already been developed [J , C, S, Che
m, Commu, 1979594. C&ENJan
, 26. 39 (1981), J, C, S, Ch.
em, Commu. , 1981 317). A rechargeable battery using electrochemical doping using a film-like acetylene polymer obtained by the method (b) has been reported (Paper Presented
at the International.

nnalconference on Low Dim
ensionalSynthetic Metals、
  Hersinger、  Denmark。
nnalconference on Low Dim
nationalSynthetic Metals,
Hersinger, Denmark.

10−15.  August 1980)。10-15. August 1980).

この電池は(ロ)の方法で得られる例えば、0.1 m
mの厚さのアセチレン高重合体フィルム二枚をそれぞれ
陽・陰の電極とし、ヨウ化リチウムを含むテトラハイド
ロ7ラン溶液にこれを浸して9vの直流電源につなぐと
ヨウ化リチウムが電気分解され、陽極のアセチレン高重
合体フィルムはヨウ素でドープされ、陰極のアセチレン
高重合体フィルムはリチウムでドープされる。この電解
ドーピングが充電過程に相当することになる。ドープさ
れた二つの電極に負荷をつなげばリチウムイオンとヨウ
素イオンが反応して電力が取り出せる。この場合、開放
端電圧(Voc)は2.8V、短絡電流密度は5mA/
c/Lであり、電解液に過塩素酸リチウムのテトラハイ
ドロフラン溶液を使用した場合、開放端電圧は2.5V
、短絡電流密度は約3 mA / cIlであった。
This battery is obtained by the method (b), for example, 0.1 m
Two sheets of acetylene polymer film with a thickness of m are used as positive and negative electrodes respectively, and when these are immersed in a tetrahydro 7 run solution containing lithium iodide and connected to a 9V DC power supply, lithium iodide is electrolyzed. , the acetylene polymer film of the anode is doped with iodine, and the acetylene polymer film of the cathode is doped with lithium. This electrolytic doping corresponds to the charging process. When a load is connected to the two doped electrodes, lithium ions and iodine ions react to generate electricity. In this case, the open circuit voltage (Voc) is 2.8V, and the short circuit current density is 5mA/
c/L, and when a tetrahydrofuran solution of lithium perchlorate is used as the electrolyte, the open circuit voltage is 2.5V.
, the short-circuit current density was about 3 mA/cIl.

この電池は、電極として軽量化および小型化が容易なア
セチレン高重合体をその電極材料として用いているので
、高エネルギー密度を有する軽量化・小型化が容易でか
つ安価な電池として注目を集めている。しかし、これ等
既知の文献で用いられているアセチレン高重合体は、前
記(ロ)の方法で製造された多孔質膜状アセチレン高重
合体であった。この膜状アセチレン高重合体は加工が困
難であり、また、この方法で製造される膜状アセチレン
高重合体の膜厚は高々200μmであり、実用的にはこ
れ以上の膜厚のものが必要であるうえ、この膜の機械的
強度は必ずしも充分でない。また、この膜を電極に用い
て作製した二次電池のサイクル寿命、放電時の電圧損性
、充・放電効率等の性能も必ずしも満足できるものでは
なかった。そのため、(ロ)の方法で製造された膜状ア
セチレン高重合体を電極材料とする既知の電池の用途は
非常に限定されたものであった。一方、粉末状の化合物
を電極材料として用いる場合、当該業者の間では用いる
粉末状化合物にカーボンブラックの如き導電材料及びテ
フロンの如き結合剤(バインダー)を配合した3成分か
らなる組成物を加圧成形した成形物を電極として用いる
ことは公知である。しかし、この方法では、用いる結合
剤の効果を発揮させるために加熱して加圧成形する方法
がとられているため、その操作が煩雑である上、電解液
に有機溶媒を用いる系にあっては結合剤が溶媒で溶解ま
たは膨潤して長時間使用後には電極の形状が破壊されて
しまい、サイクル寿命が短いという欠点を有していた。
This battery uses an acetylene polymer as its electrode material, which is easy to reduce weight and size, so it is attracting attention as an inexpensive battery that has high energy density and is easy to reduce weight and size. There is. However, the acetylene polymers used in these known documents were porous membrane-like acetylene polymers produced by the method (b) above. This film-like acetylene high polymer is difficult to process, and the film thickness of the film-like acetylene high polymer produced by this method is at most 200 μm, and for practical purposes, a film with a thickness larger than this is required. Moreover, the mechanical strength of this film is not necessarily sufficient. Furthermore, the performance of secondary batteries produced using this film as electrodes, such as cycle life, voltage loss during discharge, and charging/discharging efficiency, was not necessarily satisfactory. Therefore, the use of known batteries using the membrane-like acetylene polymer produced by the method (b) as an electrode material has been extremely limited. On the other hand, when a powdered compound is used as an electrode material, it is common practice among those in the industry to prepare a three-component composition containing the powdered compound, a conductive material such as carbon black, and a binder such as Teflon under pressure. It is known to use molded articles as electrodes. However, this method requires heating and pressure molding in order to bring out the effect of the binder used, which is a complicated operation and is difficult to use in systems that use organic solvents for the electrolyte. However, the bonding agent dissolves or swells in the solvent, and the shape of the electrode is destroyed after long-term use, resulting in a short cycle life.

粉末状のアセチレン高重合体を電極材料として用いた場
合成形加工が可能であるという長所を有しているものの
前記の一般的な場合と同様な欠点を有しているうえ、ア
セチレン高重合体は加熱時に容易に酸化劣化を受は易い
という欠点を有しており、前記の当該業者に公知の方法
で粉末状アセチレン高重合体を電極として成形すること
は困難であり、従って当該業者の間では電極の機械的強
度が大で、かつ高エネルギー密度で放電時の平担性及び
サイクル寿命の良好な軽量化、小型化が容易でかつ安価
な電池の確立が要望されていた。
When a powdered acetylene high polymer is used as an electrode material, it has the advantage of being moldable, but it also has the same drawbacks as the general case described above. It has the disadvantage of being easily susceptible to oxidative deterioration during heating, and it is difficult to form powdered acetylene high polymers into electrodes using methods known to those skilled in the art. There has been a desire to establish a battery that is lightweight, easy to downsize, and inexpensive, with electrodes that have high mechanical strength, high energy density, flatness during discharge, and good cycle life.

本発明者らは、上記の点に鑑みて、電極の機械的強度が
大で高エネルギー密度を有し、サイクル寿命及び放電時
の電圧の平担性が良好で、軽量化、小型化が容易で、か
つ安価な電池を得るべく種々検討した結果、本発明を完
成したものである。
In view of the above points, the present inventors discovered that the electrode has high mechanical strength and high energy density, has good cycle life and voltage flatness during discharge, and is easy to reduce weight and size. The present invention was completed as a result of various studies to obtain an inexpensive battery.

即ち、本発明は、100重量部のアセチレン高重合体、
1重量部以上、5重量部未満の電導性材料および1〜5
00重量部のシート状網状物からなる複合体を少なくと
も一つの電極に用いた電池に関するものである。
That is, the present invention provides 100 parts by weight of an acetylene polymer,
1 part by weight or more and less than 5 parts by weight of conductive material and 1 to 5 parts by weight
The present invention relates to a battery in which at least one electrode is made of a composite made of 0.00 parts by weight of a sheet-like mesh material.

本発明において電極として用いられる複合体は、任意の
膜厚を持ち、また、結合剤(バインダー)を用いずに充
分な機械的強度を有しているので、従来のアセチレン高
重合体を電極として用いた場合に比較して、−次電池の
場合は、中放電容量が大きい、(11)放電時の電圧の
平担性が良好である、(iii)自己放電が少ない、と
いう利点を有し、一方、二次電池の場合には、(1)エ
ネルギー密度が大きい、(11)放電時の電圧の平担性
が良好である、OiD自己放電が少ない、6V)充・放
電の繰り返しの寿命が長い、という利点を有する。
The composite used as an electrode in the present invention has an arbitrary film thickness and has sufficient mechanical strength without using a binder, so it can be used as an electrode using conventional acetylene polymers. Compared to the case where a secondary battery is used, the advantages of a secondary battery include: (11) good voltage flatness during discharge; (iii) less self-discharge. , On the other hand, in the case of secondary batteries, (1) high energy density, (11) good voltage flatness during discharge, low OiD self-discharge, and 6V) long life after repeated charging and discharging. It has the advantage of being long.

本発明の利点を最大限に発揮するためには、二次電池の
電極として用いた方が好ましい。
In order to maximize the advantages of the present invention, it is preferable to use it as an electrode for a secondary battery.

本発明において用いられるアセチレン高重合体は、粉末
状、微小片状または短繊維状であればいかなるものでも
用いることができるが好ましいものとしては平均粒径が
0.5cIrL以下の粉末状または長さが5clrL以
下の微小片状または短繊維状のアセチレン高重合体があ
げられ、特に好ましいものとしては平均粒径が0.2c
IrL以下の粉末状または長さが2crIL以下の微小
片状または短繊維状のものをあげることができる。
The acetylene polymer used in the present invention can be in any form as long as it is in the form of a powder, minute particles, or short fibers, but it is preferably in the form of a powder with an average particle size of 0.5 cIrL or less or in the form of long fibers. Examples include acetylene polymers in the form of minute particles or short fibers with an average particle size of 5 clrL or less, and particularly preferred are those with an average particle size of 0.2 c.
It can be in the form of a powder with a length of IrL or less, or in the form of minute pieces or short fibers with a length of 2 crIL or less.

これ等のアセチレン高重合体の製造法の具体例としては
Natta等の方法(Atti、 Acad、 Naz
l。
Specific examples of methods for producing these acetylene polymers include the method of Natta et al. (Atti, Acad, Naz
l.

Linci、 Rend、 C1asse Sci、 
Fi s、 Mat、 Nat、 25. 3(195
8))、旗野等の方法[J、 Polym、 Sci 
、 51゜526 (1961))、上田等の方法[J
 、 Polym。
Linci, Rend, C1asse Sci,
Fi s, Mat, Nat, 25. 3 (195
8)), the method of Hatano et al. [J, Polym, Sci.
, 51°526 (1961)), the method of Ueda et al. [J
, Polym.

Sci、 A2. 3347 (1964))、Pez
の方法(U、S。
Sci, A2. 3347 (1964)), Pez
method (U, S.

P、 4228060号〕 及び本発明者等の一部が既
に提案した方法〔特開昭55−129404号、開閉 
55−145710号〕で製造することができるが必ず
しもこれ等の方法に限定されるものではない。さらに、
上記以外の方法として本発明者等の一部がすでに提案し
た方法〔特開昭56−115305号〕で製造した膜状
の膨潤したアセチレン高重合体を機械的に砕いて長さが
5cIrL以下の短繊維状とする方法も有用である。本
発明ではアセチレン高重合体として粉末状、短繊維状ま
たは微小片状のものを用いるので膜状のアセチレン高重
合体を用いるより成形が容易であるばかりでなく、成形
品の品質も均一で、その成形品を電極に用いた電池性能
も良好である。
P, No. 4228060] and a method already proposed by some of the present inventors [Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-129404, open/close
55-145710], but is not necessarily limited to these methods. moreover,
As a method other than the above, a membrane-like swollen acetylene high polymer produced by a method already proposed by some of the present inventors [JP-A-56-115305] is mechanically crushed into pieces with a length of 5 cIrL or less. A method of forming short fibers is also useful. In the present invention, since the acetylene high polymer is used in the form of powder, short fibers, or minute pieces, it is not only easier to mold than using a film-like acetylene high polymer, but also the quality of the molded product is uniform. Battery performance using the molded product as an electrode is also good.

本発明で用いられる粉末状、短繊維状または微小片状の
アセチレン高重合体は非晶質及び結晶質のいずれのもの
も用いることができるが、繊維状微結晶(フィブリル)
構造を有すものが好ましい。
The acetylene polymer in the form of powder, short fibers, or minute pieces used in the present invention can be either amorphous or crystalline, but fibrous microcrystals (fibrils)
Those having a structure are preferable.

また、本発明では任意のシーストランスの組成のものが
用いられる。
Further, in the present invention, any sheath transformer composition can be used.

本発明で用いられる電導性材料としては、電気伝導度が
1O−5fl”・α−1以上、好ましくは10−3Ω−
1・crjL1以上、特に好ましくは1σ2Ω−”−c
IrL−”以上のものがあげられ、それらの具体例とし
てはカーボンブラック、アセチレンブラック、グラファ
イト金属及び炭齋繊維をあげることができる。好ましい
具体例としてはカーボンブラック、アセチレンブラック
及びグラファイトがあげられ、特に好ましい具体例とし
てはカーボンブラック、アセチレンブラックをあげるこ
とができる。
The electrically conductive material used in the present invention has an electrical conductivity of 1O-5fl''·α-1 or more, preferably 10-3Ω-
1.crjL1 or more, particularly preferably 1σ2Ω-”-c
Specific examples thereof include carbon black, acetylene black, graphite metal, and charcoal fiber. Preferred specific examples include carbon black, acetylene black, and graphite; Particularly preferred examples include carbon black and acetylene black.

電導性材料の形状はいかなるものでも用いることができ
るが、成形性の容易なことから粉末状、繊維状のものが
好ましく、特に粉末状のものが好ましい。
Although any shape of the conductive material can be used, powder-like and fibrous-like materials are preferred because of their ease of moldability, and powder-like materials are particularly preferred.

複合体中の電導性材料の占める割合は、アセチレン高重
合体100重量部に対して1重量部以上、5重量部未満
、好ましくは2重量部以上5重量部未満である。
The proportion of the conductive material in the composite is 1 part by weight or more and less than 5 parts by weight, preferably 2 parts by weight or more and less than 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acetylene high polymer.

複合体中での電導性材料の占める割合がアセチレン高重
合体100重量部に対して1重量部未満では、電導性材
料の添加効果が小さく、電池性能の充分なものが得られ
ない。一方、複合体中での電導性材料の占める割合がア
セチレン高重合体100重量部に対して5重量部以上で
は、複合体の機械的強度が低くなって、この複合体を電
極に用いた電池のサイクル寿命が低下するという欠点を
有するばか(11) りでなく、電池の電極単位重量当りのエネルギー密度が
低下するので好ましくない。
If the proportion of the conductive material in the composite is less than 1 part by weight per 100 parts by weight of the acetylene polymer, the effect of the addition of the conductive material is small and sufficient battery performance cannot be obtained. On the other hand, if the proportion of the conductive material in the composite is 5 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the acetylene high polymer, the mechanical strength of the composite decreases, and batteries using this composite as electrodes Not only does this have the disadvantage of decreasing the cycle life of the battery (11), but it is also undesirable because the energy density per unit weight of the electrode of the battery decreases.

本発明で用いることのできるシート状網状物としては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビ
ニルアルコール、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロ
ン等の合成樹脂、コツトン(綿)、シルク(M)等の天
然物系、アスベスト、ガラス、セラミック等の無機物系
の物質からなる綱、織布及び不織布等があげられるが、
必ずしもこれ等に限定されるものではない。電極として
用いる場合軽量であるシート状網状物が好ましい。
The sheet-like mesh material that can be used in the present invention includes:
Rope and fabric made of synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyester, polyurethane, and nylon, natural materials such as cotton and silk, and inorganic materials such as asbestos, glass, and ceramics. Examples include cloth and non-woven fabrics, but
It is not necessarily limited to these. A sheet-like mesh material is preferred because it is lightweight when used as an electrode.

複合体中でのシート状網状物の占める割合は、用いられ
るアセチレン高重合体100重量部に対して1重量部か
ら500重量部、好ましくは1重量部から300重量物
である。
The proportion of the sheet-like network in the composite is from 1 part by weight to 500 parts by weight, preferably from 1 part by weight to 300 parts by weight, per 100 parts by weight of the acetylene high polymer used.

複合体中のシート状網状物の占める割合がアセチレン高
重合体100重量部に対して1重量部未満では、複合体
の機械的強度が低くなって、この複合体を電極に用いた
電池のサイクル寿命が低下するという欠点を有する。一
方、複合体中のシート状((2) 網状物の占める割合がアセチレン高重合体100重量部
に対して500重量物を超える場合は、電極自身の重量
が大きくなり、電池の電極単位重量当りのエネルギー密
度が低下するので好ましくない。
If the proportion of the sheet-like network in the composite is less than 1 part by weight per 100 parts by weight of the acetylene high polymer, the mechanical strength of the composite will be low, and the cycle of a battery using this composite as an electrode will be impaired. This has the disadvantage of shortening the lifespan. On the other hand, if the ratio of the sheet-like ((2) net-like material in the composite exceeds 500 parts by weight per 100 parts by weight of the acetylene high polymer, the weight of the electrode itself increases, and This is not preferable because the energy density of

本発明の複合体は、(1)前記(ロ)の方法で製造され
た膜状アセチレン高重合体を機械的に砕いた後、ボール
ミル等で電導性材料と混合し、次いでこの混合物とシー
ト状網状物とを重ね合せてプレスまたはカレンダー加工
等の方法で成型加工する方法、(il)触媒溶液に電導
性材料を予め入れておいて、電導性材料の存在下でアセ
チレンの重合を行ない、次イテシート状網状物とともに
プレス又はカレンダー加工等の加工をする方法、0+0
有機溶媒を含有したゲル状又は膨潤状アセチレン高重合
体と電導性材料をボール・ミル等でよく混合し、次いで
この混合物とシート状網状物を重ね合わせてプレス又は
カレンダー加工等の方法で成型加工する方法、翰有機溶
媒を含有した粉末状又は短繊維状アセチレン高重合体と
電導性材料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこの
混合物とシート状網状物を重ね合わせてプレス又はカレ
ンダー加工等の方法で成型加工する方法、(■)有機溶
媒を含まない粉末状又は短繊維状アセチレン高重合体と
電導性材料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこの
混合物とシート状網状物を重ね合わせてプレス又はカレ
ンダー加工等の方法で成型加工する方法、(vi)ゲル
状又は膨潤状アセチレン高重合体を乾燥又は凍結乾燥し
て得られるアセチレン高重合体と電導性材料をボール・
ミル等でよく混合し、次いでこの混合物をシート状網状
物とともにプレス又はカレンダー加工する方法、(vI
Dアセチレン高重合体と電導性材料を予めボール・ミル
等でよく混合し、次いでこの混合物とシート状網状物を
プレス又はカレンダー加工する方法等の方法によって製
造することができるが必ずしもこれ等の方法に限定され
るものではない。
The composite of the present invention is produced by (1) mechanically crushing the film-like acetylene polymer produced by the method (b) above, mixing it with an electrically conductive material using a ball mill, etc., and then combining this mixture with a sheet-like material. (il) A method in which a conductive material is placed in a catalyst solution in advance and acetylene is polymerized in the presence of the conductive material. Method of processing such as pressing or calendering with sheet-like net-like material, 0+0
A gel-like or swollen acetylene polymer containing an organic solvent and a conductive material are thoroughly mixed in a ball mill, etc., and then this mixture and a sheet-like network are layered and molded by a method such as pressing or calendering. In this method, a powdered or short fibrous acetylene polymer containing an organic solvent and a conductive material are thoroughly mixed in a ball mill, etc., and then this mixture is layered with a sheet-like net material, and then pressed or calendered, etc. (■) A powdered or short fibrous acetylene polymer containing no organic solvent and a conductive material are thoroughly mixed in a ball mill, etc., and then this mixture is layered with a sheet-like network. (vi) Acetylene polymer obtained by drying or freeze-drying a gel-like or swollen acetylene polymer and an electrically conductive material are molded together by a method such as pressing or calendering.
A method of thoroughly mixing in a mill etc. and then pressing or calendering this mixture together with a sheet-like mesh (vI
It can be produced by a method such as mixing the acetylene high polymer and the conductive material in advance in a ball mill, etc., and then pressing or calendering this mixture and a sheet-like network, but these methods are not necessarily required. It is not limited to.

本発明の複合体を製造する際、混合工程およびプレス又
はカレンダー加工工程を有機溶媒の存在下または不存在
下のいずれの方法で行なってもよいが、有機溶媒の存在
下で行なった場合の方がより機械的強度のすぐれた複合
体が得られ、またこの複合体を電極として用いた電池性
能もすぐれているので好ましい。
When producing the composite of the present invention, the mixing step and the pressing or calendering step may be carried out in the presence or absence of an organic solvent, but it is better to carry out the process in the presence of an organic solvent. This is preferable because a composite with better mechanical strength can be obtained, and the performance of a battery using this composite as an electrode is also excellent.

用いられる有機溶媒は、アセチレン高重合体と反応しな
いものであれば特に制限は無いが、通常は脂肪族または
芳香族の炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、エ
ステル、ラクトン、アルコール等が用いられる。これら
の有機溶媒はアセチレン高重合体の重合または触媒除去
に用いたものもそのまま用いられる。
The organic solvent used is not particularly limited as long as it does not react with the acetylene polymer, but aliphatic or aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, ethers, esters, lactones, alcohols, etc. are usually used. . These organic solvents used for polymerization of acetylene polymers or catalyst removal can also be used as they are.

本発明で用いられる有機溶媒の量は、アセチレン高重合
体100重量部に対して500重量部以下の範囲、好ま
しくは200重量部以下の範囲である。
The amount of the organic solvent used in the present invention is in the range of 500 parts by weight or less, preferably in the range of 200 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the acetylene polymer.

本発明の電池の電極としては、アセチレン高重合体、電
導性材料およびシート状網状物からなる複合体ばかりで
なく、このアセチレン高重合体にドーパントをドープし
て得られる電導性アセチレン高重合体、電導性材料およ
びシート状網状物との複合体も電極として用いることが
できる。またアセチレン高重合体、電導性材料およびシ
ート状((5) 網状物からなる複合体とした後、アセチレン高重合体に
ドーパントを適当な方法でドーピングして電導性アセチ
レン高重合体としたものも使用することができる。もつ
とも本発明の複合体を一次電池の電極として用いる場合
には電導性アセチレン高重合体を用いた複合体を用いる
ことが必要である。
The electrodes of the battery of the present invention include not only a composite consisting of an acetylene polymer, a conductive material, and a sheet-like network, but also a conductive acetylene polymer obtained by doping this acetylene polymer with a dopant; Composites of electrically conductive materials and sheet-like networks can also be used as electrodes. In addition, after forming a composite consisting of an acetylene high polymer, a conductive material, and a sheet-like material ((5), a dopant is doped into the acetylene high polymer by an appropriate method to form a conductive acetylene high polymer. However, when the composite of the present invention is used as an electrode for a primary battery, it is necessary to use a composite using a conductive acetylene polymer.

ドーピング方法は、化学的ドーピングおよび電気化学的
ドーピングのいずれの方法を採用してもよい。
The doping method may be either chemical doping or electrochemical doping.

化学的ドーピングに用いられるドーパントとしては、従
来知られている種々の電子受容性化合物および電子供与
性化合物、即ち、(I)ヨウ素、臭簗およびヨウ化臭素
の如きハロゲン、(6)五フッ化ヒ素、五フッ化アンチ
モン、四フッ化ケイ素、五塩化リン、五フッ化リン、塩
化アルミニウム、臭化アルミニウムおよびフッ化アルミ
ニウムの如き金属ハロゲン化物、(7)硫酸、硝酸、フ
ルオロ硫酸、トリフルオロメタン硫酸およびクロロ硫酸
の如きプロトン酸、■三酸化イオウ、二酸化窒素、シフ
(16) ルオロスルホニルパーオキシドの如き酸化剤、□□□A
gcA!o4、cviテトラシアノエチレン、テトラシ
アノキノジメタン、フロラニール、2.3−ジクロル−
5,6−ジシアツパラベンゾキノン、2,3−ジプロム
−5,6−ジシアツバラベンゾキノン等をあげることが
できる。電気化学的にドーピングするドーパントとして
は、(i) PF6−1SbF、、’、As F、−1
SbCla ’jXJきVa族の元素のハロゲン化物ア
ニオンBF4− (’) 如キnla 1Mの元素ハロ
ゲン化物アニオン、I−(ムー)、Br、CZ−の如き
ハロゲンアニオン、CIO;の如き過塩素酸アニオンな
どの陰イオン・ドーパント(いずれもP型電導性アセチ
レン高重合体を与えるドーパントとして有効)および(
ff)Li+Na” 、K”の如きアルカリ金属イオン
、R4N+(R:炭素数1〜20の炭化水素基)の如き
4級アンモニウムイオンなどの陽イオン・ドーパント(
いずれもn型電導性アセチレン高重合体を与えるドーパ
ントとして有効)等をあげることができるが、必ずしも
これ等に限定されるものではない。
Dopants used in chemical doping include various conventionally known electron-accepting and electron-donating compounds, namely (I) halogens such as iodine, bromine and bromine iodide; (6) pentafluoride; Metal halides such as arsenic, antimony pentafluoride, silicon tetrafluoride, phosphorus pentachloride, phosphorus pentafluoride, aluminum chloride, aluminum bromide and aluminum fluoride, (7) sulfuric acid, nitric acid, fluorosulfuric acid, trifluoromethanesulfuric acid and protic acids such as chlorosulfuric acid, ■ oxidizing agents such as sulfur trioxide, nitrogen dioxide, Schiff (16) fluorosulfonyl peroxide, □□□A
gcA! o4, cvi tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, floranil, 2,3-dichloro-
Examples include 5,6-dicyazparabenzoquinone, 2,3-diprome-5,6-dicyazparabenzoquinone, and the like. As dopants to be electrochemically doped, (i) PF6-1SbF,,',AsF,-1
SbCla 'j Anionic dopants such as (all effective as dopants to provide P-type conductive acetylene polymers) and (
ff) Cation dopants such as alkali metal ions such as Li+Na'' and K'', quaternary ammonium ions such as R4N+ (R: hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms), etc.
All of them are effective as dopants for providing an n-type conductive acetylene polymer), but are not necessarily limited to these.

上述の陰イオン・ドーパントおよび陽イオン・ドーパン
トを与える化合物の具体例としてはLiPF6、Li 
SbF6、LiAsF6、LiC10,、NaI、Na
PF、、Na5bFo、NaAsF6 % NaCAO
4、KI、KPFa 、 KS bFa、KA s F
6、KC104、〔(n−Bu)4ME” ・(ASF
6 )−1〔(n−Bu)+ N)” ・(PFa )
−1[(n−Bu )4 N :]+・C704、Li
AsF6、LiBF4  をあげることができるが必ず
しもこれ等に限定されるものではない。これらのドーパ
ントは一種類、または二種類以上を混合して使用しても
よい。
Specific examples of compounds providing the above-mentioned anionic dopants and cationic dopants include LiPF6, Li
SbF6, LiAsF6, LiC10, NaI, Na
PF,, Na5bFo, NaAsF6% NaCAO
4, KI, KPFa, KS bFa, KA s F
6, KC104, [(n-Bu)4ME”・(ASF
6)-1[(n-Bu)+N)”・(PFa)
-1[(n-Bu)4N:]+・C704, Li
Examples include AsF6 and LiBF4, but are not necessarily limited to these. These dopants may be used alone or in combination of two or more.

前記以外の陰イオン・ドーパントとしては圧アニオンで
あり、また、前記以外の陽イオン・ドーパントとしては
次式(I)で表わされるビリリウムまたはピリジニウム
・カチオン: (式中、Xは酸素原子または窒素原子、πは水素原子ま
たは炭素数が1〜]5のアルキル基、炭素数6〜15の
アリール(aryl )基、R′はハロゲン原子または
炭素数が1〜10のアルキル基、炭素数が6〜15のア
リール(aryl )基、mはXが酸素原子のときOで
あり、Xが窒素原子のとき1である。nは0または1〜
5である。)または次式(6)もしくは叫で表わされる
カルボニウム・カチオン: 8・/ および 〔上式中、R1、R2、R3は水素原子(R1、R2、
R3は同時に水素原子であることはない)、炭素数1〜
15のアルキル基、アリル(allyl )基、炭素数
6〜15のアリール(aryl )基または一0R5基
、但しR5は炭素数が1〜10のアルキル基または炭素
数6〜15のアリール(aryl )基を示しR4は水
素原子、炭素数が1〜15のアルキル基、炭素数6〜1
5のアリール基である。〕09) である。
Anion dopants other than the above are pressure anions, and cation dopants other than the above are biryllium or pyridinium cations represented by the following formula (I): (wherein, X is an oxygen atom or a nitrogen atom , π is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, R' is a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R' is a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl group having 6 to 15 carbon atoms. 15 aryl groups, m is O when X is an oxygen atom, and 1 when X is a nitrogen atom. n is 0 or 1 to
It is 5. ) or a carbonium cation represented by the following formula (6): 8./ and [wherein R1, R2, and R3 are hydrogen atoms (R1, R2,
R3 is not a hydrogen atom at the same time), carbon number 1 ~
15 alkyl group, allyl group, aryl group having 6 to 15 carbon atoms or 10R5 group, provided that R5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or aryl group having 6 to 15 carbon atoms R4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and 6 to 1 carbon atoms.
5 is an aryl group. ]09).

用いられるHF2アニオンは通常、下記の一般式%式%
(): () () ) 〔但し、上式中RXR//は水素原子または炭素数が1
〜15のアルキル基、炭素数6〜15のアIJ−ル(a
ryl )基、R″′は炭素数が1〜10のアルキル基
、炭素数6〜15のアリール(aryl )基、又は酸
素原子または窒素原子、nは0または5以下の正の整数
である。Mはアルカリ金属である〕で表わされる化合物
(フッ化水素塩)を適当な有機溶媒に溶解することによ
って得られる。上式代(ト)およびめで表わされる化合
物の具体例としてはH4N −HF2、Bu’jN +
 HF2、Na −HF2、K ・HF2、Li−HF
2 および (20) 上記式(I)で表わされるピリリウムもしくはピリジニ
ウムカチオンは、式(I)で表わされるカチオンとC1
!O,−、BF;、AlCl4−1FeC4−1SnC
4+、pB−1PC41SbFo−1ASF、rXCF
sSOM、 HF、−等(7) 7.=オンとの塩を適
当な有機溶媒に溶解することによって得られる。そのよ
うな塩の具体例としては耳 (21) 等をあげることができる。
The HF2 anion used usually has the following general formula % formula %
(): () () ) [However, in the above formula, RXR// is a hydrogen atom or a carbon number is 1
-15 alkyl group, C6-15 alkyl group (a
R'' is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or an oxygen atom or a nitrogen atom, and n is 0 or a positive integer of 5 or less. M is an alkali metal] by dissolving the compound (hydrogen fluoride salt) in an appropriate organic solvent.Specific examples of the compound represented by the above formula (g) and M are H4N-HF2, Bu'jN +
HF2, Na-HF2, K HF2, Li-HF
2 and (20) The pyrylium or pyridinium cation represented by the above formula (I) is a cation represented by the formula (I) and C1
! O,-,BF;,AlCl4-1FeC4-1SnC
4+, pB-1PC41SbFo-1ASF, rXCF
sSOM, HF, - etc. (7) 7. It can be obtained by dissolving the salt with =on in a suitable organic solvent. A specific example of such a salt is Emi (21).

上記式(6)または抑で表わされるカルボニウム・カチ
オンの具体例としては(C6几)3C+、(CH3)3
C+−1HC+、C6)T、、 C+物することができ
る。
Specific examples of carbonium cations represented by the above formula (6) or
C+-1HC+, C6) T,, C+ can be.

II        II 0     0 これらのカルボニウムカチオンは、それらと陰イオンの
塩(カルボニウム塩)を適当な有機溶媒に溶解すること
によって得られる。ここで用いられる陰イオンの代表例
としては、r!s;、AIJCI!4−1AlBr3C
11−1FeC114−1SnC1ls−1PF、−1
PC76−1SbCla−1SbF6−1CZO,−1
CF3SOs’″等をあげることができ、また、カルボ
ニウム塩の具体例としく22) ては、例えば(C6H5) s C−BF4 、(CH
3)3 C−BF4、HCO−AlC4、HCO−BF
4、Cn H,、Co ’  5nC75等をあげるこ
とができる。
II II 0 0 These carbonium cations can be obtained by dissolving salts of them and anions (carbonium salts) in a suitable organic solvent. Typical examples of anions used here include r! s;, AIJCI! 4-1AlBr3C
11-1FeC114-1SnC1ls-1PF, -1
PC76-1SbCla-1SbF6-1CZO,-1
Specific examples of carbonium salts include (C6H5) s C-BF4, (CH
3) 3C-BF4, HCO-AlC4, HCO-BF
4, Cn H, and Co' 5nC75.

複合体中、のアセチレン高重合体にドープされるドーパ
ントの量は、アセチレン高重合体中の繰す返し単位CH
1モルに対して2〜40モル%であり、好ましくは4〜
30モル%、特に好ましくは5〜20モル%である。ド
ープしたドーパントの量が2モル%以下でも40モル%
以上でも放電容量の充分大きい電池を得ることはできな
い。
The amount of dopant doped into the acetylene polymer in the composite is determined by the repeating unit CH in the acetylene polymer.
It is 2 to 40 mol% per mol, preferably 4 to 40 mol%.
It is 30 mol%, particularly preferably 5 to 20 mol%. 40 mol% even if the amount of doped dopant is 2 mol% or less
Even with the above, it is not possible to obtain a battery with a sufficiently large discharge capacity.

アセチレン高重合体の電気伝導度はドーピング前におい
て、シス形の場合的10−8〜1O−9Ω−1・鑞−1
であり、トランス形の場合的10−4Ω−1・m−1で
あるが、ドーパントをドープして得られる電導性アセチ
レン高重合体の電気伝導度は約10−9〜10’Ω−1
゜、L−1の範囲である。一般に、ドープして得られる
電導性アセチレン高重合体の電気伝導度は、−次電池の
電極として用いる場合的10′Ω−1・cIfL−1よ
り大であることが好ましく、また、二次電池の電極とし
て用いる場合的10−9〜約1σ4(23) Ω−1・cIrt−1であっても、また、約10−4Ω
−1・ilより大であってもよい。
The electrical conductivity of the acetylene polymer before doping is 10-8 to 1O-9Ω-1 in the cis form.
The electrical conductivity of the conductive acetylene polymer obtained by doping with a dopant is about 10-9 to 10'Ω-1, and is 10-4Ω-1·m-1 in the case of a transformer type.
°, in the range of L-1. In general, the electrical conductivity of the conductive acetylene polymer obtained by doping is preferably greater than 10'Ω-1·cIfL-1 when used as an electrode for a secondary battery. When used as an electrode of 10-9 to about 1σ4(23)Ω-1・cIrt-1,
It may be larger than -1.il.

ドープ量は電解の際に流れた電気量を測定することによ
って自由に制御することができる。一定電流下でも一定
電圧下でもまた電流および電圧の変化する条件下のいず
れの方法でドーピングを行なってもよい。ドーピングの
際の電流値、電圧値およびドーピング時間等は、用いる
アセチレン高重合体成形品の嵩さ密度、面積、ドーパン
トの種類、電解液の種類、要求される電導性アセチレン
高重合体の電気伝導度によって異なるので一概に規定す
ることはできない。
The amount of doping can be freely controlled by measuring the amount of electricity flowing during electrolysis. The doping can be carried out either under constant current, constant voltage or under varying conditions of current and voltage. The current value, voltage value, doping time, etc. during doping depend on the bulk density and area of the acetylene polymer molded product, the type of dopant, the type of electrolyte, and the required electrical conductivity of the acetylene polymer. It cannot be categorically defined as it varies depending on the degree.

本発明の複合体を電極に用いた電池において、用いられ
る電解液は、水溶液または非水溶液のいずれも用いるこ
とができるが、好ましくは非水の有機溶媒に前記のドー
パントを溶かしたものである。ここでいう有機溶媒とし
ては、非プロトン性でかつ高誘電率のものが好ましい。
In a battery using the composite of the present invention as an electrode, the electrolytic solution used can be either an aqueous solution or a non-aqueous solution, but is preferably one in which the dopant is dissolved in a non-aqueous organic solvent. The organic solvent mentioned here is preferably one that is aprotic and has a high dielectric constant.

例えばエーテル類、ケトン類、ニトリル類、アミン類、
アミド類、硫黄化合物、塩素化炭化水素類、エステル類
、(24) リン酸エステル系化合物、亜リン酸エステル系化合物、
カーボネート類、ニトロ化合物、スルホラン系化合物等
を用いることができるが、これらのうちでもエーテル類
、ケトン類、ニトリル類、塩素化炭化水素類、カーボネ
ート類、スルホラン系化合物が好ましい。これらの代表
例としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒ
ドロフラン、1,4−ジオキサン、モノグリム、アセト
ニトリル、プロピオニトリル、4−メチル−2−ペンタ
ノン、ブチロニトリル、1,2−ジクロロエタン、γ−
ブチロラクトン、ジメトキシエタン、メチルフォルメイ
ト、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチ
ルチオホルムアミド、スルホラン、メチルスルホラン、
ジメチルスルホラン、リン酸エチル、リン酸メチル、亜
リン酸エチル、亜リン酸メチル等をあげることができる
が、必ずしもこれ等に限定されるものではないこれらの
有機溶媒は一種類または二種類以上の混合溶媒として用
いても良い。
For example, ethers, ketones, nitriles, amines,
Amides, sulfur compounds, chlorinated hydrocarbons, esters, (24) phosphate ester compounds, phosphite ester compounds,
Carbonates, nitro compounds, sulfolane compounds, etc. can be used, and among these, ethers, ketones, nitriles, chlorinated hydrocarbons, carbonates, and sulfolane compounds are preferred. Representative examples of these include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, monoglyme, acetonitrile, propionitrile, 4-methyl-2-pentanone, butyronitrile, 1,2-dichloroethane, γ-
Butyrolactone, dimethoxyethane, methylformate, propylene carbonate, ethylene carbonate,
Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dimethylthioformamide, sulfolane, methylsulfolane,
Examples of these organic solvents include, but are not limited to, dimethylsulfolane, ethyl phosphate, methyl phosphate, ethyl phosphite, methyl phosphite, etc. These organic solvents may contain one or more types. It may also be used as a mixed solvent.

本発明の複合体を電極に用いた電池において、用いられ
る電解液の支持電解質は、前記した電気化学的ドーピン
グの際に用いたものと同様のものが用いられ、また、ド
ーピング条件は前記方法または従来公知の方法(J、 
C,S、 、 Chem。
In a battery using the composite of the present invention as an electrode, the supporting electrolyte of the electrolyte used is the same as that used in the electrochemical doping described above, and the doping conditions are Conventionally known methods (J,
C, S, , Chem.

Commu、、  1981.、 317)に準じて行
なわれる。
Commu, 1981. , 317).

本発明の電池においては、前記した電解質以外にポリエ
チレンオキサイドとNa IやNλSCN等からなる高
イオン伝導性有機固体電解や、電解質(ドーパント)と
有機溶媒を単に混合してペースト状としたものも用いる
ことができる。
In the battery of the present invention, in addition to the electrolyte described above, a highly ion conductive organic solid electrolyte made of polyethylene oxide and NaI, NλSCN, etc., or a paste made by simply mixing an electrolyte (dopant) and an organic solvent may also be used. be able to.

また、本発明の電池において用いられる支持電解質の濃
度は用いる正極または負極の種類、充・放電条件、作動
温度、支持電解質の種類および有機溶媒の種類等によっ
て異なるので一概に規定することはできないが、通常は
0.001〜10モル/lの範囲である。
In addition, the concentration of the supporting electrolyte used in the battery of the present invention cannot be unconditionally defined because it varies depending on the type of positive electrode or negative electrode used, charging/discharging conditions, operating temperature, type of supporting electrolyte, type of organic solvent, etc. , usually in the range of 0.001 to 10 mol/l.

本発明において、アセチレン高重合体または該アセチレ
ン高重合体にドーパントをドープして得られる電導性ア
セチレン高重合体、電導性材料およびシート状網状物の
複合体は、電池の(1)正極もしくは(11)負極また
は佃)正・負両極の活性物質として用いることができる
In the present invention, an acetylene polymer or a composite of a conductive acetylene polymer obtained by doping the acetylene polymer with a dopant, a conductive material, and a sheet-like network is used as the (1) positive electrode or ( 11) Can be used as an active substance for negative electrodes or for both positive and negative electrodes.

本発明の複合体を正極に用いた(1)の例の中には、(
a)放電時に負極活物質イオンが複合体(正極)よリア
ンドーピングする形式のものと(b)放電時に負極活物
質イオンが複合体(正極)にドーピングする形式のもの
とが含まれる。
Among the examples of (1) in which the composite of the present invention was used as a positive electrode, (
These include a) a type in which negative electrode active material ions are doped into the composite (positive electrode) during discharge, and (b) a type in which negative electrode active material ions are doped into the composite (positive electrode) during discharge.

本発明で用いられる好ましい二次電池の形式としては、
01D及び(4)の(b)の形式のものが挙げられ、特
に好ましくは0巾の形式のものを挙げることができる。
Preferred types of secondary batteries used in the present invention include:
Examples include the types 01D and (b) of (4), and particularly preferably the 0 width type.

(1)の形式の場合の負極活物質としては、ポーリング
の電気陰性度が16を越えない金属を陰極活物質として
用いたものをあげることができる。
Examples of the negative electrode active material in the case of type (1) include those in which a metal having a Pauling electronegativity of not exceeding 16 is used as the negative electrode active material.

陰極活物質として用いられる金属としては、リチウム、
ナトリウム等のアルカリ金属、アルミニウム、マグネシ
ウム等をあげることができる。中でもリチウムおよびア
ルミニウムが好ましい。これらの金属は一般のリチウム
電池のそれと同様にシート状として用いてもよいし、ま
たはそのシート(27) をニッケルまたはステンレスの網に圧着したものでもよ
い。
Metals used as cathode active materials include lithium,
Examples include alkali metals such as sodium, aluminum, magnesium, and the like. Among them, lithium and aluminum are preferred. These metals may be used in the form of a sheet as in a general lithium battery, or the sheet (27) may be crimped onto a nickel or stainless steel mesh.

本発明の二次電池の具体例をあげると、(1)の例とし
ては、アセチレン高重合体を(CH)Xとすると、(C
H)x(正極) / LiC,gO4(電解質)/Li
(負極)、[(CH)+0.06(CAO+ ) o、
o6)x (正極)/ LiClO4(電解質)/Li
(負極)、(11)の例としては((CIE−I)x+
α〕(負極) / Li BF4 (電解質) / L
i (正wI)、1i)(7)例トシテハ[(CH)+
O””(CAO+ )−□、024 ) X(正極) 
/ (n −Bu、、 N)+・(cgo4)−(電解
質) / C(n−Bu4N )i;、024 (CH
)−”24+0.06 )X (負極)、C(CH)   (PFa )’′O
,。6〕X(正極)/(n−Bu、N)+・(PFa)
−(電解質)/〔(n −Bu、N )古、。6(CH
)−0〇6〕X(負極)、〔(CH)+0.050 (
C704,)δ。5o〕X(正極) / (n−Bu4
.N)++0.020 ・(C104,)′(電解質)/I(CH)    (
czo+)6o2o〕X(負極)、C(n−Bu、、N
 )(i、02 (CH)−”2〕X(正極) / (
n −Bu、N )+−(cxo+ )−(電解質) 
/ 〔(n −Bu、、N )(j07 (CH)−”
7:)x (負極)、C(CH)    (Is )”
””0〕x (正極)/Nal+0.010 (28) −0,010 (電解質)/((CH)    (Na)    )(
負極+0.010 )等をあげることができる。
To give a specific example of the secondary battery of the present invention, as an example of (1), if the acetylene polymer is (CH)X, (C
H) x (positive electrode) / LiC, gO4 (electrolyte) / Li
(negative electrode), [(CH)+0.06(CAO+) o,
o6)x (positive electrode)/LiClO4 (electrolyte)/Li
(negative electrode), (11) is an example of ((CIE-I)x+
α] (negative electrode) / Li BF4 (electrolyte) / L
i (correct wI), 1i) (7) Example Toshiteha [(CH)+
O"" (CAO+)-□, 024) X (positive electrode)
/ (n-Bu,, N)+・(cgo4)-(electrolyte) / C(n-Bu4N)i;,024 (CH
)-”24+0.06)X (negative electrode), C(CH) (PFa)''O
,. 6]X (positive electrode)/(n-Bu, N)+・(PFa)
-(electrolyte)/[(n-Bu,N) paleo,. 6 (CH
)-0〇6]X (negative electrode), [(CH)+0.050 (
C704,)δ. 5o]X (positive electrode) / (n-Bu4
.. N)++0.020 ・(C104,)'(electrolyte)/I(CH) (
czo+)6o2o]X (negative electrode), C(n-Bu,,N
)(i, 02 (CH)-”2]X (positive electrode) / (
n -Bu, N)+-(cxo+)-(electrolyte)
/ [(n-Bu,,N)(j07 (CH)-”
7:)x (negative electrode), C(CH) (Is)”
""0]x (positive electrode)/Nal+0.010 (28) -0,010 (electrolyte)/((CH) (Na) )(
negative electrode +0.010 ), etc.

また、本発明の複合体を一方の極に用い、他方の極にポ
リ−(パラフェニレン)、ポリ−(2゜5−チェニレン
)、ポリピロール等の従来公知の電導性高分子を用いた
ものも具体例としてあげることができる。
In addition, there are also devices in which the composite of the present invention is used in one pole and a conventionally known conductive polymer such as poly(paraphenylene), poly(2゜5-chenylene), polypyrrole, etc. is used in the other electrode. This can be given as a specific example.

本発明の一次電池としては、電導性アセチレン高重合体
、電導性材料およびシート状網状物の複合体を正極活物
質として用い、ポーリングの電気陰性度が1.6を越え
ない金属を負極活物質として用いたものをあげることが
できる。負極活物質として用いられる金属としては、リ
チウム、ナトリウム等のアルカリ金属、アルミニウム、
マグネシウムおよびそれらの合金等をあげることができ
る。
In the primary battery of the present invention, a composite of a conductive acetylene polymer, a conductive material, and a sheet-like network is used as a positive electrode active material, and a metal whose Pauling electronegativity does not exceed 1.6 is used as a negative electrode active material. I can list the ones used as. Metals used as negative electrode active materials include alkali metals such as lithium and sodium, aluminum,
Examples include magnesium and alloys thereof.

中でもリチウムおよびアルミニウムおよびリチウムとア
ルミニウムの合金が好ましい。これらの金属は一般のリ
チウム電池のそれと同様にシート状として用いてもよい
し、またはそのシートをニッケルまたはステンレスの網
に圧着したものでもよよい。
Among these, lithium and aluminum and alloys of lithium and aluminum are preferred. These metals may be used in the form of a sheet like those of general lithium batteries, or the sheet may be crimped onto a nickel or stainless steel mesh.

本発明において必要ならば硝子、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンのごとき合成樹脂製の多孔質膜や天然繊維紙お
よびコツトンの不織布等を隔膜としても一向に差し支え
ない。
In the present invention, if necessary, a porous membrane made of synthetic resin such as glass, polyethylene, or polypropylene, natural fiber paper, cotton nonwoven fabric, or the like may be used as a diaphragm.

また、本発明において用いられるアセチレン高重合体は
、酸素によつ≠魯へに酸化反応をうけ、電池の性能が低
下するので、電池は密閉式にして実質的に無酸素の状態
であることが好ましい。
In addition, the acetylene polymer used in the present invention undergoes an oxidation reaction when exposed to oxygen, reducing the performance of the battery, so the battery must be sealed and substantially oxygen-free. is preferred.

本発明のアセチレン高重合体または該アセチレン高重合
体にドーパントをドープして得られる電導性アセチレン
高重合体と電導性材料およびシート状網状物よりなる複
合体を電極として用いた電池は、高エネルギー密度を有
し、サイクル寿命が長く自己放電率、電圧の平担性及び
充・放電効率が良好である。また、本発明の電池は、軽
量、小型で、かつ高いエネルギー密度を有するからポー
タプル機器、電気自動車、ガソリン自動車および電力貯
蔵用バッテリーとして最適である。
A battery using, as an electrode, the acetylene polymer of the present invention or a composite made of a conductive acetylene polymer obtained by doping the acetylene polymer with a dopant, a conductive material, and a sheet-like reticular material has high energy. It has high density, long cycle life, and good self-discharge rate, voltage flatness, and charge/discharge efficiency. Furthermore, the battery of the present invention is lightweight, compact, and has a high energy density, so it is ideal for use in portable devices, electric vehicles, gasoline vehicles, and power storage batteries.

以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例 1 〔複合体の製造実験〕 羽根型の機械式攪拌機を備えた11のガラス製オート・
クレープに窒素雰囲気下でトルエン200m11テトラ
ブトキシチタニウム2 ml! (5,9mmol)及
びトリエチルアルミニウム2 ml(14,6mmo 
1 )を仕込み、アセチレン分圧0.9kg/i、重合
温度−20℃で2時間攪拌しながら重合を行なった。
Example 1 [Composite production experiment] 11 glass auto-machines equipped with a blade-type mechanical stirrer
200ml of toluene in a crepe under nitrogen atmosphere11 2ml of tetrabutoxytitanium! (5,9 mmol) and triethylaluminum 2 ml (14,6 mmol)
1) was charged, and polymerization was carried out with stirring at an acetylene partial pressure of 0.9 kg/i and a polymerization temperature of -20°C for 2 hours.

アセチレンガスの導入と同時に赤紫色で長さが約1 m
mの短繊維状アセチレン高重合体が生成し始めた。
At the same time as acetylene gas was introduced, it turned reddish-purple and was about 1 m long.
m of short fibrous acetylene polymers began to form.

重合終了後、生成した短繊維状アセチレン高重合体をガ
ラスフィルターの上にのせ、約11のトルエン溶媒を用
いて良く洗浄して触媒除去を行なった。触媒除去を行な
った後の短繊維状アセチレン高重合体は52重量%のト
ルエンを含有していた。このトルエン含有短繊維状アセ
チレン高重合体20.89とカーボンブラック粉末(電
気伝導度21Ω−”cnl””のもの) 0.45.9
をボー/lz−ミ(31) ルで混合した。次いでこの混合物をコツトン製不織布(
旭化成株社製、ベンコツト)の上に置いて室温で300
に!9/fflの圧力でプレスし、その後、真空下で脱
気した。得られた膜厚が150μmのアセチレン高重合
体、コツトン製不織布およびカーボンブラックとの複合
体はアセチレン高重合体とカーボンブラックの混合物で
コツトン製不織布をはさんだ形のものであり、複合体の
表面は金属光沢を有していた。また、この複合体中のコ
ツトン製不織布の占める割合は、アセチレン高重合体1
00重量部に対して50重量部であった。
After the polymerization was completed, the produced short fibrous acetylene polymer was placed on a glass filter and thoroughly washed with about 11 toluene solvent to remove the catalyst. After catalyst removal, the short fibrous acetylene polymer contained 52% by weight of toluene. This toluene-containing short fibrous acetylene polymer 20.89 and carbon black powder (electrical conductivity 21Ω-"cnl") 0.45.9
were mixed in a Bo/lz-mill (31). Next, this mixture was applied to a cotton non-woven fabric (
300℃ at room temperature.
To! It was pressed at a pressure of 9/ffl and then degassed under vacuum. The resulting composite of acetylene high polymer, Kotton nonwoven fabric, and carbon black with a film thickness of 150 μm is a mixture of acetylene high polymer and carbon black sandwiched between Kotton nonwoven fabric, and the surface of the composite is had a metallic luster. In addition, the proportion of cotton nonwoven fabric in this composite is 1% of the acetylene high polymer.
The amount was 50 parts by weight relative to 00 parts by weight.

本重合方法で得られたアセチレン高重合体の収量は13
gであり、また、シス含量は76%、室温での電気伝導
度(直流二端子法)は5. I X 1σ6Ω−1・d
lであった。また、得られた短繊維状のアセチレン高重
合体を走査電顕て観察したところアセチレン高重合体は
、径が200〜4ooXの繊維状微結晶(フィブリル)
からなる構造を有していた。
The yield of acetylene high polymer obtained by this polymerization method is 13
g, the cis content is 76%, and the electrical conductivity at room temperature (DC two terminal method) is 5. I X 1σ6Ω-1・d
It was l. In addition, when the obtained short fibrous acetylene high polymer was observed using a scanning electron microscope, it was found that the acetylene high polymer was composed of fibrous microcrystals (fibrils) with a diameter of 200 to 4 ooX.
It had a structure consisting of.

〔電池実験〕[Battery experiment]

(32) 前記の方法で得られたアセチレン高重合体とカーボンブ
ラックおよびコツトン製不織布の複合体より、幅が05
cIrLで長さが2.0 cmの2枚の小片を切り出し
、白金線に機械的に圧着固定し、それぞれ正極および負
極とした。LiBF、の濃度が10モル/lのスルホラ
ン溶液を電解液として用い、一定電流下(0,5mA/
ff1)で2時間充電を行い(ドーピング量7モル%に
相当する電気131 ) 、充電終了後、直ちに一定電
流下(0,5mA/ffl )で放電を行ない電圧が1
.OVになったところで再度前記と同じ条件で充電を行
なうという充・放電の繰り返し試験を行なったところ、
繰り返し回数が450回まで可能であった。
(32) From the composite of the acetylene polymer, carbon black, and cotton nonwoven fabric obtained by the above method, a width of 0.5 mm was obtained.
Two small pieces with a length of 2.0 cm were cut out of cIrL and mechanically crimped and fixed to a platinum wire to form a positive electrode and a negative electrode, respectively. A sulfolane solution with a concentration of LiBF of 10 mol/l was used as the electrolyte under constant current (0.5 mA/l).
ff1) for 2 hours (131 mol of electricity corresponding to a doping amount of 7 mol%), and after charging, immediately discharged under a constant current (0.5 mA/ffl) until the voltage was 1.
.. When the battery reached OV, it was charged again under the same conditions as above, and a repeated charging/discharging test was performed.
The number of repetitions was possible up to 450 times.

第1回目の充・放電の繰り返し試験の結果、使用した活
物質1 kgに対する理論エネルギー密度は133W−
hr /kgであり、充・放電効率は95%であった。
As a result of the first repeated charge/discharge test, the theoretical energy density for 1 kg of the active material used was 133W-
hr/kg, and the charge/discharge efficiency was 95%.

また、放電時に電圧が1.5 Vに低下するまでに放電
された電気量の全放電電気量に対する割合は91%であ
った。
Further, the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to 1.5 V during discharge to the total amount of electricity discharged was 91%.

比較例 1 〔アセチレン高重合体の製造実験〕 実施例1で複合体の製造の際に用いたコツトン製不織布
を用いないでプレスした以外は実施例1と全く同様にし
てアセチレン高重合体とカーボンブラックの複合体を得
た。〔電池実験〕前記方法で得られたアセチレン高重合
体とカーボンブラックの複合体を用い、実施例1と全く
同様の方法で電池の充・放電繰り返し実験を行なったと
ころ、繰り返し回数が137回目で充電が不可能となっ
た。試験後、複合体を取り出してみると、成形品は破壊
されており、その一部を元素分析、赤外分光法により解
析したところ、酸化劣化を受けていた。
Comparative Example 1 [Manufacturing experiment of acetylene high polymer] Acetylene high polymer and carbon were prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that pressing was not performed using the cotton nonwoven fabric used in the production of the composite in Example 1. A black complex was obtained. [Battery experiment] Using the composite of acetylene high polymer and carbon black obtained in the above method, a battery charge/discharge cycle experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 1. Charging became impossible. When the composite was taken out after the test, it was found that the molded product had been destroyed, and part of it was analyzed by elemental analysis and infrared spectroscopy, and it was found that it had suffered oxidative deterioration.

第1回目の充・放電の繰り返し試験の結果、使用した活
物質1kgに対するエネルギー密度は111W −hr
 / kgで充・放電効率は79%であった。
As a result of the first repeated charge/discharge test, the energy density for 1 kg of the active material used was 111 W -hr.
/ kg, and the charging/discharging efficiency was 79%.

また、放電時に電圧が1.5Vに低下するまでに放電さ
れた電気量の全放電電気量に対する割合は73%であっ
た。
Further, the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to 1.5V during discharge to the total amount of electricity discharged was 73%.

比較例 2 実施例1で用いたトルエン含有アセチレン高重合体とア
セチレンブラックの混合物の重量をトルエン含有アセチ
レン高重合体20.8 gとアセチレンブロック粉末O
,Sgにした以外は実施例1と全く同様の方法で複合体
の製造及び電池実験を行なった。電池実験の結果、充・
放電の繰り返し回数251回まで可能であった。試験後
、電極の複合体を取り出してみると複合体は破壊されて
いた。
Comparative Example 2 The weight of the mixture of toluene-containing acetylene high polymer and acetylene black used in Example 1 was 20.8 g of toluene-containing acetylene high polymer and acetylene block powder O.
, Sg was used, but the composite was manufactured and battery experiments were conducted in exactly the same manner as in Example 1. As a result of battery experiments, charging and
It was possible to repeat the discharge up to 251 times. When the electrode complex was taken out after the test, it was found to have been destroyed.

第1回目の充・放電の繰り返し試験の結果、使用した活
物質1kgに対する理論エネルギー密度は118W−h
r /kgで充・放電効率は84%であった。また、放
電時に電圧が1.、5 Vに低下するまでに放電された
電気量の全放電電気量に対する割合は80%であった。
As a result of the first repeated charge/discharge test, the theoretical energy density for 1 kg of active material used was 118 W-h.
The charge/discharge efficiency was 84% at r/kg. Also, when the voltage is 1. , the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to 5 V to the total amount of electricity discharged was 80%.

実施例 2 〔複合体の製造実験〕 実施例1で使用した羽根型の機械式攪拌機を備えたll
のガラスクレープにトルエン500m1、テトラブトキ
シチタニウム0.2m7(0,59mmol)及びトリ
エチルアルミニウム2m1(14,6mmol)(35
) を仕込み、アセチレン分圧1.6kg/C/l、重合温
度30°Cで1時間攪拌しながら重合を行なった。アセ
チレンガスの導入と同時に黒色の粒径が約01mmの粉
末状アセチレン高車合体が生成し始めた。
Example 2 [Composite production experiment] II equipped with the blade-type mechanical stirrer used in Example 1
500 ml of toluene, 0.2 m7 (0.59 mmol) of tetrabutoxytitanium, and 2 ml (14.6 mmol) of triethylaluminum (35
), and polymerization was carried out at an acetylene partial pressure of 1.6 kg/C/l and a polymerization temperature of 30° C. for 1 hour with stirring. Simultaneously with the introduction of acetylene gas, black powdery acetylene aggregates with a particle size of approximately 0.1 mm began to form.

重合終了後、生成した粉末状アセチレン高重合をガラス
フィルターの上にのせ、約11のトルエン溶媒を用いて
洗浄して触媒除去を行なった。触媒除去を行なった後の
粉末状アセチレン高重合体は47重量%のトルエンを含
有していた。
After the polymerization was completed, the resulting powdery acetylene polymer was placed on a glass filter and washed with about 11 toluene solvents to remove the catalyst. After catalyst removal, the powdered acetylene polymer contained 47% by weight toluene.

このトルエン含有粉末状アセチレン高重合体9、4.9
とアセチレンブラック(電気伝導度が46Ω″1・Cl
n−1のもの)0.2.!9をボールミルで混合した。
This toluene-containing powdered acetylene polymer 9,4.9
and acetylene black (electrical conductivity is 46Ω″1・Cl)
n-1) 0.2. ! 9 were mixed in a ball mill.

次いでこの混合物を100メツシユのポリエチレン製ネ
ットの上に置いて室温で2ton/7の圧力でプレスし
複合体を得た。得られたアセチレン高重合体とアセチレ
ンブラック及びポリエチレン製ネットとの複合体は、ア
セチレン高重合体とアセチレンブラックの混合物でポリ
エチレン製ネットをはさんだ形のものであり、複合体の
表面は金属光沢を有していた。また、この複合体中のポ
(36) リエチレン製ネットの占める割合は、アセチレン高重合
体100重量部に対して45重量部であった。
Next, this mixture was placed on a 100 mesh polyethylene net and pressed at room temperature under a pressure of 2 tons/7 to obtain a composite. The resulting composite of acetylene high polymer, acetylene black, and polyethylene net is a mixture of acetylene high polymer and acetylene black sandwiched between polyethylene nets, and the surface of the composite has a metallic luster. had. Further, the proportion of the polyethylene net in this composite was 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetylene high polymer.

〔電池実験〕[Battery experiment]

前記の方法で得られたアセチレン高重合体、アセチレン
ブラックおよびポリエチレン製ネットの複合体より、幅
が0.5c1rLで長さが2.0 cmの小片2枚を切
り出し、2枚を別々の白金線に機械的に圧着して固定し
てそれぞれ正極および負極とした8(Bu4N )+(
PF6 )−濃度が0.5モル/lの3−メチルスルホ
ラン溶液を電解液として用い、一定電流下(0,5mA
 /cyi )で充電を行ない(ドーピング量9モル%
に相当する電気量)、充電終了後直ちに一定電流(0,
5mA/cnl  )で放電を行ない電圧がIVになっ
たところで再度前記と同じ条件で充電を行なうという充
・放電の繰り返し試験を行なったところ、繰り返し回数
が467回まで可能であった。
From the composite of acetylene high polymer, acetylene black, and polyethylene net obtained by the above method, two small pieces with a width of 0.5 c1rL and a length of 2.0 cm were cut out, and the two pieces were attached to separate platinum wires. 8(Bu4N)+(
PF6) - A 3-methylsulfolane solution with a concentration of 0.5 mol/l was used as the electrolyte under constant current (0.5 mA
/cyi) (doping amount 9 mol%)
(amount of electricity equivalent to ), a constant current (0,
A repeated charging/discharging test was conducted in which the battery was discharged at a voltage of 5 mA/cnl) and when the voltage reached IV, it was charged again under the same conditions as above, and it was possible to repeat up to 467 times.

使用した活物質1 kgに対する理論エネルギー密度は
1.66W−hr /kgであり、充・放電効率は92
%であった。また放電時に電圧が1.5 Vに低下する
までに放電された電気量の全放電電気量に対する割合は
88%であった。
The theoretical energy density for 1 kg of active material used is 1.66 W-hr/kg, and the charge/discharge efficiency is 92
%Met. Further, the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to 1.5 V during discharge to the total amount of electricity discharged was 88%.

実施例 3 実施例2で重合して得られたトルエン含有の粉末状アセ
チレン高重合体を室温で真空乾燥してトルエンを脱気し
た。得られた乾燥粉末状アセチレン高重合体5.3Iを
用いた以外は実施例2と全く同様の方法でアセチレン高
重合体とアセチレンブラック及びポリエチレン製ネット
の複合体を製造した。この複合体中のポリエチレン製ネ
ットの占める割合は、アセチレン高重合体100重量部
に対して45重量部であった。この複合体を用いて実施
例2と全く同様の方法で〔電池実験〕を行なった。充・
放電の繰り返し試験を行なったところ、繰り返し回数が
313回まで可能であった。
Example 3 The toluene-containing powdery acetylene polymer obtained by polymerization in Example 2 was vacuum-dried at room temperature to degas toluene. A composite of an acetylene polymer, acetylene black, and a polyethylene net was produced in exactly the same manner as in Example 2, except that the obtained dry powdered acetylene polymer 5.3I was used. The proportion of the polyethylene net in this composite was 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetylene high polymer. [Battery experiment] was conducted in exactly the same manner as in Example 2 using this composite. Mitsuru・
When a discharge repetition test was conducted, it was possible to repeat the discharge up to 313 times.

第1回目の繰り返し試験の結果、使用した活物質l k
gに対する理論エネルギー密度は 155W・hr/k
gであり、充・放電効率は86%であった。また放電時
に電圧が1.、5 Vに低下するまでに放電された電気
量の全放電電気量に対する割合は80%であった。
As a result of the first repeated test, the active material used l k
The theoretical energy density for g is 155W・hr/k
g, and the charging/discharging efficiency was 86%. Also, the voltage during discharge is 1. , the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to 5 V to the total amount of electricity discharged was 80%.

比較例 3 実施例2で複合体の製造に用いたポリエチレン製ネット
を用いなかった以外は実施例2と全く同様の方法でアセ
チレン高重合体とアセチレン高重合体の複合体を製造し
、得られた複合体を用いて実施例2と全く同様の方法で
〔電池実験〕を行なった。充・放電の繰り返し試験を行
なったところ133回目で充電が不可能となった。試験
後、電極の複合体を取り出してみると、膜は破壊されて
おり、その一部を元素分析、赤外分光法により解析した
ところ劣化を受けていた。
Comparative Example 3 A composite of acetylene high polymer and acetylene high polymer was produced in exactly the same manner as in Example 2, except that the polyethylene net used in the production of the composite in Example 2 was not used. [Battery experiment] was conducted in exactly the same manner as in Example 2 using the composite. When repeated charging and discharging tests were conducted, charging became impossible after the 133rd time. When the electrode complex was taken out after the test, it was found that the membrane had been destroyed, and part of it was analyzed by elemental analysis and infrared spectroscopy, and it was found that it had deteriorated.

また、理論エネルギー密度は106W−hr/kgで、
充・放電効率は59%であった。また、放電時に電圧が
1.5vに低下するまでに放電された電気量の全放電電
気量に対する割合は75%であった。
In addition, the theoretical energy density is 106 W-hr/kg,
The charging/discharging efficiency was 59%. Further, the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to 1.5V during discharge to the total amount of electricity discharged was 75%.

比較例 4 比較例3で複合体の製造に用いたアセチレンゾ(39) ラックを用いなかった以外は比較例3と全く同様にアセ
チレン高重合体をプレスして電極を作成し、その電極を
用いて比較例3と全く同様の方法で電池の充・放電繰り
返し実験を行なったところ、繰り返し回数が63回目で
充電が不可能となった。
Comparative Example 4 Acetylenezo (39) used in the production of the composite in Comparative Example 3 An electrode was created by pressing an acetylene polymer in exactly the same manner as in Comparative Example 3, except that no rack was used, and the electrode was used to create an electrode. When the battery was subjected to repeated charging/discharging experiments in exactly the same manner as in Comparative Example 3, charging became impossible at the 63rd repetition.

試験後、膜状アセチレン高重合体を取り出してみると、
膜は破壊されており、その一部を元素分析、赤外分光法
により解析したところ、大巾な酸化劣化を受けていた。
After the test, when I took out the film-like acetylene polymer, I found that
The membrane was destroyed, and part of it was analyzed by elemental analysis and infrared spectroscopy, and it was found that it had suffered extensive oxidative deterioration.

使用した活物質1kgに対する理論エネルギー密度は1
03W−hr /kgで充・放電効率ハ57%であった
。また、放電時に電圧が1.5Vに低下するまでに放電
された電気量の全放電電気量に対する割合は63%であ
った。
The theoretical energy density for 1 kg of active material used is 1
At 0.3 W-hr/kg, the charging/discharging efficiency was 57%. Further, the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to 1.5V during discharge to the total amount of electricity discharged was 63%.

実施例 4 〔ドーピング実験〕 実施例1で製造した複合体より、幅が0.5CTLで長
さが2.0 cmの小片を切り出して、白金線に機械的
に圧着固定してアノード極とし、もう一方の電極として
白金板を用い、13u4 N−13F’4の濃度がo5
モ00) ル/lのプロピレンカーボネート溶液を電解液として用
い、一定電流下(1,0mA)で5時間ドーピングを行
なった。ドーピング終了後、ドープされたアセチレン高
重合体をその主成分とする複合体をプロピレンカーボネ
ートで繰り返し洗浄し、その後真空乾燥した。この複合
体中のドープアセチレン高重合体の組成は元素分析より
[CH(BF、)0.16)xであり、その電気伝導度
(直流四端子法)は125Ω−1・dlであった。
Example 4 [Doping experiment] A small piece with a width of 0.5 CTL and a length of 2.0 cm was cut out from the composite produced in Example 1, and was mechanically crimped and fixed to a platinum wire to serve as an anode. A platinum plate was used as the other electrode, and the concentration of 13u4 N-13F'4 was o5.
Doping was carried out for 5 hours under a constant current (1.0 mA) using a propylene carbonate solution of l/l as the electrolyte. After the doping was completed, the doped composite containing the acetylene high polymer as its main component was repeatedly washed with propylene carbonate, and then vacuum-dried. The composition of the doped acetylene polymer in this composite was determined by elemental analysis to be [CH(BF,)0.16)x, and its electrical conductivity (direct current four-terminal method) was 125Ω-1·dl.

〔電池の放電実験〕[Battery discharge experiment]

前記の方法で得られたBF:をトールだ複合体を正極活
物質、リチウムを負極活物質として電池を構成した。
A battery was constructed using the BF:total composite obtained by the above method as a positive electrode active material and lithium as a negative electrode active material.

第1図は本発明の一具体例であるボタン型電池の特性測
定用電池セルの断面概略図であり1はNiメッキを施し
た黄銅製容器、2は直径23mmの円板形リチウム負極
、3は直径26mmの円形の多孔質ポリプロピレン製隔
膜、4は直径26mmの円形のカーボン繊維よりなるフ
ェルト、5は正極、6は平均径2μmの穴を有するテフ
ロン製シート(住友電工製、フルオロポアFP−200
)、7は円形の断面を有するテフロン製容器、8は正極
固定用のテフロン製リング、9はN1リード線を示す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring the characteristics of a button-type battery, which is a specific example of the present invention, in which 1 is a brass container plated with Ni, 2 is a disk-shaped lithium negative electrode with a diameter of 23 mm, and 3 is a circular porous polypropylene diaphragm with a diameter of 26 mm, 4 is a circular felt made of carbon fiber with a diameter of 26 mm, 5 is a positive electrode, and 6 is a Teflon sheet having holes with an average diameter of 2 μm (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Fluoropore FP-200)
), 7 is a Teflon container having a circular cross section, 8 is a Teflon ring for fixing the positive electrode, and 9 is an N1 lead wire.

前記正極活物質(BF、iをドープした電導性アセチレ
ン高重合体を含む複合体)を容器1の下部の四部に入れ
、更に多孔性円形テフロン製シート6を電極に重ねて入
れた後テフロン製リング8で締めつけて固定した。フェ
ルト4は容器lの上部の四部に入れて正極と重ね、電解
液を含浸させた後、隔M3を介してリチウム負極2を載
置し、容器7で締めつけて電池を作製した。電解液とし
ては蒸留脱水プロピレンカーボネートに溶解したBu、
N−IF。
The positive electrode active material (BF, a composite containing an i-doped conductive acetylene polymer) was placed in the lower four parts of the container 1, and a porous circular Teflon sheet 6 was placed over the electrode, and then a Teflon sheet was placed. It was fixed by tightening with ring 8. The felt 4 was placed in the upper four parts of the container 1 and overlapped with the positive electrode, and after being impregnated with an electrolytic solution, the lithium negative electrode 2 was placed through the gap M3 and tightened with the container 7 to produce a battery. The electrolyte was Bu dissolved in distilled dehydrated propylene carbonate,
N-IF.

の1モル/l容液を用いた。A 1 mol/l solution of was used.

このようにして作製した電池の開路電圧は3.7Vであ
った。
The open circuit voltage of the battery thus produced was 3.7V.

この電池をアルゴン雰囲気中で0.3 mA の定電流
放電を行なったところ、放電時間と電圧の関係は佇図の
曲線(a)のようになった。
When this battery was discharged at a constant current of 0.3 mA in an argon atmosphere, the relationship between discharge time and voltage was as shown by curve (a) in the diagram.

比較例 5 実施例4で複合体の製造の際に用いたコットン製不織布
を用いなかった以外は実施例4と全く同様の方法でアセ
チレン高重合体とカーボンブラックの複合体を製造し、
これを用いて実施例4と全く同様の方法でドーピングを
行なった。次いで得られたドープされたアセチレン高重
合体を含む複合体を用いて一次電池の放電実験を行なっ
たところ第2図の曲線(b)の様になった。
Comparative Example 5 A composite of acetylene high polymer and carbon black was produced in exactly the same manner as in Example 4, except that the cotton nonwoven fabric used in the production of the composite in Example 4 was not used.
Using this, doping was carried out in exactly the same manner as in Example 4. Next, when a primary battery discharge experiment was conducted using the obtained composite containing the doped acetylene high polymer, the result was as shown in curve (b) in FIG.

実施例 5 〔複合体の製造実験〕 300m1の三ツロフラスコに窒素雰囲気下でトルエン
1oomz、テトラブトキシチタニウム2ml。
Example 5 [Composite production experiment] In a 300 ml three-tube flask, 1 oomz of toluene and 2 ml of tetrabutoxytitanium were added under a nitrogen atmosphere.

トリエチルアルミニウム2TLlを入れ、−78℃に静
置した状態でアセチレンガスの分圧1 kg/ ai 
T:2時間アセチレンの重合を行ないトルエン溶媒で膨
潤したシート状アセチレン高重合体を5.2g得た。次
いで一78℃のまま1007dのトルエンを加えてこの
高重合体を洗浄し、上澄液を注射器で抜き出した。この
操作を7回繰り返して触媒除去を行なった。次いでこの
アセチレン高重合体を機械式攪拌機がセットされた50
0m1!のパラブルフ(43) ラスコに移し、トルエン300TLlを加え、−78℃
、窒素雰囲気下で攪拌機を回転して開枠し、次いで脱気
して長さが約1 mmの短繊維状をした乾燥アセチレン
高重合体を得た。この高重合体の微小片logとカーボ
ンブラック0.45gをボールミルでよく混合し、次い
でこの混合物を100メツシユのポリプロピレン製網上
にのせ室温で1 ton/dの圧力でプレスしたところ
金属光沢をもった可撓性のある複合フィルムを得た。こ
の複合体中のポリプロピレン製網の占める割合はアセチ
レン高重合体100重量部に対して30重量部であった
Add 2TLl of triethylaluminum and leave it at -78°C, and the partial pressure of acetylene gas is 1 kg/ai.
T: Acetylene was polymerized for 2 hours to obtain 5.2 g of a sheet-like acetylene high polymer swollen with toluene solvent. Next, 1007 d of toluene was added while the temperature was kept at -78°C to wash the high polymer, and the supernatant liquid was extracted with a syringe. This operation was repeated seven times to remove the catalyst. Next, this acetylene high polymer was mixed with a mechanical stirrer.
0m1! Parabruf (43) Transfer to a lasco, add 300 TL of toluene, and heat at -78°C.
The frame was opened by rotating a stirrer under a nitrogen atmosphere, and then degassed to obtain a dry acetylene polymer in the form of short fibers with a length of about 1 mm. The log particles of this high polymer and 0.45 g of carbon black were thoroughly mixed in a ball mill, and then this mixture was placed on a 100-mesh polypropylene mesh and pressed at room temperature under a pressure of 1 ton/d, resulting in a metallic luster. A flexible composite film was obtained. The proportion of the polypropylene mesh in this composite was 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetylene high polymer.

〔電池実験〕[Battery experiment]

前記方法で得た複合体を用いて実施例1と同じ方法で〔
電池実験〕を行なったところ531回の充・放電の繰り
返しが可能であった。また第1回目の充・放電の繰り返
し試験の結果、理論エネルギー密度は129W−hr/
kg、充・放電効率は92%であった。
[
When a battery experiment was conducted, it was possible to repeat charging and discharging 531 times. In addition, as a result of the first repeated charge/discharge test, the theoretical energy density was 129 W-hr/
kg, and the charging/discharging efficiency was 92%.

比較例 6 (44) 実施例5で複合体の製造に用いたポリプロピレン製網を
用いなかった以外は実施例5と全く同様の方法でアセチ
レン高重合体とカーボンブラックの複合体の製造を行な
った。この複合体を用いて実施例5と全く同様の方法で
〔電池実験〕を行なった。その結果充・放電の繰り返し
は217回目でストップし、理論エネルギー密度は92
W−hr/kg、充・放電効率は66%であった。
Comparative Example 6 (44) A composite of acetylene high polymer and carbon black was produced in exactly the same manner as in Example 5, except that the polypropylene mesh used in Example 5 for producing the composite was not used. . [Battery experiment] was conducted in exactly the same manner as in Example 5 using this composite. As a result, the repetition of charging and discharging stopped at the 217th time, and the theoretical energy density was 92.
W-hr/kg, charge/discharge efficiency was 66%.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一興体例であるボタン型電池の特性測
定用電池セルの断面概略図、第2図は本発明の実施例4
および比較例5における電池の放電時間と電圧の関係を
示した図である。 1・・・・・・容器 2・・・・・・リチウム負極 3・・・・・・隔膜 4・・・・・・フェルト 5・・・・・・正極 6・・・・・・多孔性テフロン製シート7・・・・・・
テフロン製容器 8・・・・・・テフロン製リング 9・・・・・・Niリード線 特許出願人 昭和電工株式会社 株式会社日立製作所 代 理 人 弁理士 菊池 精−
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring the characteristics of a button-type battery, which is an example of the present invention, and FIG. 2 is a 4th embodiment of the present invention.
and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between battery discharge time and voltage in Comparative Example 5. 1... Container 2... Lithium negative electrode 3... Diaphragm 4... Felt 5... Positive electrode 6... Porous Teflon sheet 7...
Teflon container 8...Teflon ring 9...Ni lead wire Patent applicant Showa Denko Co., Ltd. Hitachi Ltd. Representative Patent attorney Sei Kikuchi

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 100重量部のアセチレン高重合体、1重量部以上、5
重量部未満の電導性材料および1〜500重量部のシー
ト状網状物からなる複合体を少なくとも一つの電極に用
いた電池。
100 parts by weight of acetylene high polymer, 1 part by weight or more, 5
A battery in which at least one electrode comprises a composite comprising less than parts by weight of a conductive material and 1 to 500 parts by weight of a sheet-like mesh.
JP57180009A 1982-10-15 1982-10-15 Battery Pending JPS5971268A (en)

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