JPS60180072A - Nonaqueous secondary battery - Google Patents

Nonaqueous secondary battery

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JPS60180072A
JPS60180072A JP59034175A JP3417584A JPS60180072A JP S60180072 A JPS60180072 A JP S60180072A JP 59034175 A JP59034175 A JP 59034175A JP 3417584 A JP3417584 A JP 3417584A JP S60180072 A JPS60180072 A JP S60180072A
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Japan
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electrolyte
polymer compound
battery
acetylene
discharge
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Masao Kobayashi
小林 征男
Hidenori Nakamura
英則 中村
Riichi Shishikura
利一 獅々倉
Hiroshi Konuma
博 小沼
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
Hitachi Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PURPOSE:To provide a high energy density cell and thereby improve charge-and- discharge efficiency by using as an electrolyte an ammonium salt having cation components being specific assymmetrical fourth ammonium ion, and specifying concentration of the electrolyte. CONSTITUTION:A high polymer compound having conjugated double bonds in a main chain or a conductive high polymer compound yielded by doping said high polymer compound with a dopant is employed as a negative electrode or positive and negative electrodes. An ammonium salt is used as an electrolyte, which contains a cation component being assymmetric fourth ammonium ion represented by a general formula shown in the accompanying drawing. In the formula, R1, R2, R3, and R4 are respectively an alkyl group of a 1-16C number and an aryl group, while R1-R4 are not the same group simultaneously. For the electrolyte, an electrolyte of at least 2mol/l is employed. The cell is prolonged in a cycle service life and good in flatness of voltage thereof, and is further reduced in a self-discharge rate, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高エネルギー密度を有し、充・放電効率が高
く、サイクル寿命が長く、自己放電が小さく、放電時の
電圧の平担性が良好な非水二次電池に関する。
Detailed Description of the Invention The present invention provides a non-aqueous secondary battery that has high energy density, high charge/discharge efficiency, long cycle life, low self-discharge, and good voltage flatness during discharge. Regarding batteries.

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・チック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
体領域にあることによシ、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。
Acetylene polymers obtained by polymerizing acetylene using so-called Ziegler-Tick catalysts, which are composed of transition metal compounds and organometallic compounds, have electrical conductivity in the semiconductor region, making them suitable for electrical and electronic devices. It is already known that it is a useful organic semiconductor material.

アセチレン高重合体の実用的成形品を製造する方法とし
ては、 (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)構造を有し、かつ機械的
強度の大きい膜状アセチレン高重合体を得る方法(特公
昭48.−325’81号)が知られている。
Methods for producing practical molded products of acetylene high polymers include (a) a method of pressure molding powdered acetylene high polymers;
and (b) a method of obtaining a film-like acetylene polymer having a fibrous microcrystalline (fibril) structure and high mechanical strength by forming it into a film at the same time as polymerization under special polymerization conditions (Tokuko Showa). 48.-325'81) is known.

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. HCl 、 、C42
,SO2゜No 、 HCN 、 02.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。
BF3. BCl3. HCl, ,C42
, SO2゜No, HCN, 02. When chemically treated with an electron-accepting compound (acceptor) such as No, the electrical conductivity increases by up to three orders of magnitude, and conversely, when treated with an electron-donating compound (donor) such as ammonia or methylamine, the electrical conductivity increases to the highest. It is already known that it can drop by four orders of magnitude.

また、(ロ)の方法で得られる膜状アセチレン高重合体
にI2. C12,Br2. ICt 、 IBr 、
 AsF5 。
In addition, I2. C12, Br2. ICt, IBr,
AsF5.

SbF ’ 、 PF6等の如き電子受容性化合物また
はNa 。
Electron accepting compounds such as SbF', PF6, etc. or Na.

K 、 Liの如き電子供与性化合物を化学的にドーグ
することによってアセチレン高重合体の電気伝導度を1
0−8〜103Ω−1・CrIL−1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。このドーグされた膜状アセチレン高重合体を一次電
池の正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。
By chemically adding electron-donating compounds such as K and Li, the electrical conductivity of the acetylene polymer can be increased to 1.
It is already known that it can be freely controlled over a wide range of 0-8 to 10 3 Ω-1·CrIL-1. The idea of using this dogged film-like acetylene polymer as a material for the positive electrode of a primary battery has already been proposed.

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CLO: 、 PF、’ 、 AsF; 、 
AsFa 1cF3soH、BF:等の如きアニオンお
よびR′4N″−(R/はアルキル基で、しかも同時に
同一の基である。)の如きカチオンをアセチレン高重合
体にドーグして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。そして、
仲)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。この電池は←)の方法で得られる例えば
、01−の厚さのアセチレン高重合体フィルム二枚をそ
れぞれ正・負の電極とし、ヨウ化リチウムを含むテトラ
ノ1イドロフ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、正極のアセチ
レン高重合体フィルムはヨウ素でドープされ、負極のア
セチレン高重合体フィルムはリチウムでドーグされる。
On the other hand, in addition to the above-mentioned chemical doping method, electrochemical CLO: , PF, ', AsF; ,
Anions such as AsFa 1cF3soH, BF: etc. and cations such as R'4N''- (R/ is an alkyl group and are the same group) are added to an acetylene polymer to form p-type and n-type A method for producing conductive acetylene polymers has also been developed.
A rechargeable battery using electrochemical doping using a film-like acetylene polymer obtained by the method of Naka) has been reported. For example, this battery is made by using two acetylene polymer films with a thickness of 0.01 mm as positive and negative electrodes obtained by the method described in ←), and soaking them in a tetrano-hydrofuran solution containing lithium iodide. When connected to a DC power source, lithium iodide is electrolyzed, the acetylene polymer film at the positive electrode is doped with iodine, and the acetylene polymer film at the negative electrode is doped with lithium.

この電解ドーピングが充電過程に相当することになる。This electrolytic doping corresponds to the charging process.

ドーグo 、(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シ出せる。
(If you connect a load to the two electrodes, lithium ions and iodine ions will react and electricity will be extracted.

この場合、開放端電圧(vOC)は2.8v、短絡電流
密度は5・m67cm2であシ、電解液に過塩素酸リチ
ウムのテトラ/\イPロフラン溶液を使用した場合、開
放端電圧は2.5 V−、短絡電流密度は約3m給蝕2
であった。
In this case, the open circuit voltage (vOC) is 2.8 V, the short circuit current density is 5 m67 cm2, and when the electrolyte is a tetra/\iP rofuran solution of lithium perchlorate, the open circuit voltage is 2. .5 V-, short circuit current density is approximately 3 m corrosion 2
Met.

また、上記メ(ロ)の方法で得られた厚さ0.1簡のア
セチレン高重合体フィルム2枚をそれぞれ別々にリード
線を取シ出した白金メツシーに包み、1モル/を相当の
テトラブチルアンモニウムバークロレートを含むアセト
ニトリル溶液に浸漬し、5mA2ト2の定電流で一定時
間充電すると、テトラブチルアンモニウムイオンは、負
極のアセチレン高重合フィルムにドープされ、ノや−ク
ロレートイオンは、正極のアセチレン高重合体フィルム
にドーグされる。この場合、電池の開放端電圧(Voc
 )は2.5 Vであった。この電池を1 m67cm
2で電池電圧が1.OVに低下するまで放電させると充
電電気量に対し、81チの効率で放電電気量が取シ出せ
る。
In addition, two sheets of acetylene high polymer film with a thickness of 0.1 strip obtained by the above method (b) were each wrapped in a platinum mesh with lead wires cut out, and 1 mol/mole was When immersed in an acetonitrile solution containing butylammonium barchlorate and charged at a constant current of 5 mA2 for a certain period of time, tetrabutylammonium ions are doped into the acetylene polymer film at the negative electrode, and -chlorate ions are doped into the acetylene polymer film at the positive electrode. Douged into a high polymer film. In this case, the open circuit voltage of the battery (Voc
) was 2.5 V. This battery is 1 m67cm
2, the battery voltage is 1. If the battery is discharged until it drops to OV, the amount of discharged electricity can be extracted with an efficiency of 81 times compared to the amount of charged electricity.

r ’hI−,tysNm Vr、 雷fii材B J
−1−テ蘇を什およrt小型化が容易なアセチレン高重
合体を用いているので、高エネルギー密度を有する1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O しかしながら、これら既知の文献で用いられているドー
グセントとしての電解質のほとんどは、比較的安定電位
範囲の広い溶媒に対して溶解度が低いか、また、電解液
としての電気伝導度が低いか、または、電解質そのもの
あるいはその電気分解物が比較的安定電位範囲の広い溶
媒と反応性を有するため、安定電位範囲の広い溶媒には
、使用できないという難点を有する。
r 'hI-, tysNm Vr, lightning fii material B J
-1-TES uses an acetylene high polymer that can be easily miniaturized, so it is attracting attention as a battery that has high energy density, is lightweight, easy to miniaturize, and is inexpensive. However, most of the electrolytes used as doxent in these known documents have low solubility in solvents with a relatively wide stable potential range, or have low electrical conductivity as an electrolyte, or However, since the electrolyte itself or its electrolyzed product has reactivity with a solvent having a relatively wide stable potential range, it has the disadvantage that it cannot be used with a solvent having a relatively wide stable potential range.

例えば、リチウム金属は、比較的安定電位範囲の広い溶
媒とされているニトリル系溶媒とは反応性を有し、リチ
ウム金属をカチオン成分とするリチウム塩を電解質と使
用するには難点を有する。
For example, lithium metal is reactive with nitrile solvents, which are considered to have a relatively wide stable potential range, and there are difficulties in using lithium salts containing lithium metal as a cation component as electrolytes.

また、前記のようなテトラブチルアンモニウム塩は、ニ
トリル系溶媒には比較的良く溶解し、電解質として使用
した場合、高い充・放電効率を得ることは可能であるが
、エネルギー密度が充分満足すべきものではない。
In addition, the above-mentioned tetrabutylammonium salt dissolves relatively well in nitrile solvents, and when used as an electrolyte, it is possible to obtain high charge/discharge efficiency, but the energy density must be sufficiently satisfied. isn't it.

さらに、同じアルキルアンモニウム塩の一ツテあるテト
ラエチルアンモニウム塩を電解質として使用する場合は
、安定電位範囲の広いベンゾニトリルに対してテトラエ
チルアンモニウム塩の溶解度が低く、室温での飽和溶解
度は1モル/lに達せず、従ってテトラエチルアンモニ
ウム塩ヲペンゾニトリルに溶解した電解液はエネルギー
密度の点から考えると非常に不利であシ、高エネルギー
密度を有する電池用電解液として適用しにくい。
Furthermore, when using tetraethylammonium salt, which is one of the same alkylammonium salts, as an electrolyte, the solubility of tetraethylammonium salt is low in benzonitrile, which has a wide stable potential range, and the saturated solubility at room temperature is 1 mol/l. Therefore, an electrolyte solution in which tetraethylammonium salt is dissolved in penzonitrile is very disadvantageous in terms of energy density, and is difficult to be applied as an electrolyte solution for batteries having a high energy density.

従って、比較的安定電位範囲の広い有機溶媒を用いた場
合、有機溶媒への溶解度が高く、モル分子量が可能な限
り小さく、かつ高電気伝導度を与え、それ自身の電気化
学的安定性がよく、電極として使用する主鎖に共役二重
結合を有する高分子化合物との反応性が小さい電解質、
即ちドーパントを得ることは当該業者間で強く要求され
ていた。
Therefore, when an organic solvent with a relatively wide stable potential range is used, it has high solubility in the organic solvent, has a molar molecular weight as low as possible, provides high electrical conductivity, and has good electrochemical stability. , an electrolyte with low reactivity with a polymer compound having a conjugated double bond in its main chain used as an electrode;
In other words, there is a strong demand among those in the industry to obtain dopants.

本発明者らは、上記の点に鑑みて、高エネルギー密度を
有し、充・放電効率が高く、サイクル寿命が長く、電圧
の平坦性が良好で、自己放電率が小さく、軽量化、小型
化が容易で、かつ安価な非水二次電池を得るべく種々検
討した結果、電解質としてカチオン成分が非対称第4級
アンモニウムイオンからなるアンモニウム塩を使用し、
かつ電解質の濃度が少なくとも2モル/lの電解液を用
いることによシ、良好な性能を有する非水二次電池が得
られることを見い出し、本発明を完成したものである。
In view of the above points, the present inventors have developed a battery that has high energy density, high charge/discharge efficiency, long cycle life, good voltage flatness, low self-discharge rate, light weight, and small size. As a result of various studies to obtain a nonaqueous secondary battery that is easy to produce and inexpensive, we decided to use an ammonium salt whose cation component is an asymmetric quaternary ammonium ion as an electrolyte.
The present invention has been completed based on the discovery that a non-aqueous secondary battery having good performance can be obtained by using an electrolytic solution having an electrolyte concentration of at least 2 mol/l.

即ち、本発明は、主鎖に共役二重結合を有する高分子化
合物、または該高分子化合物にドーパントをドープして
得られる電導性高分子化合物を負極、または正極と負極
の両極に用いた非水二次電池において、電解質としてカ
チオン成分が下記の一般式で表わされる非対称第4級ア
ンモニウムイオンからなるアンモニウム塩を使用し、か
つ電解質の濃度が少なくとも2モル/lの電解液を用い
たことを特徴とする非水二次電池に関するものである。
That is, the present invention provides a non-conductive polymer that uses a polymer compound having a conjugated double bond in its main chain, or a conductive polymer compound obtained by doping the polymer compound with a dopant, for the negative electrode, or for both the positive and negative electrodes. In a water secondary battery, an ammonium salt whose cation component is an asymmetric quaternary ammonium ion represented by the following general formula is used as an electrolyte, and an electrolytic solution with an electrolyte concentration of at least 2 mol/l is used. The present invention relates to a characteristic non-aqueous secondary battery.

〔式中、R11R21R3およびR4は炭素数が1〜1
6のアルキル基、またはアリール(aryl )基であ
る。
[In the formula, R11R21R3 and R4 have 1 to 1 carbon atoms
6, or an aryl group.

但し、すべてのR1+ R2r R5およびR4は同時
に同一の基であることはない。〕 本発明の非水二次電池は、従来公知のR’4N”(R’
はアルキル基で、しかも同時に同一の基である)で表わ
される対称第4級アンモニウムイオンをカチオン成分と
するアンモ、ニウム塩やリチウム塩を電解質として用い
た二次電池に比較して(I)エネルギー密度が大きい、
(■)電圧の平坦性が良好である、(III)自己放電
が少ない、(■)繰シ返しの寿命が長い、という利点を
有する。
However, all R1+ R2r R5 and R4 are not the same group at the same time. ] The non-aqueous secondary battery of the present invention has a conventionally known R'4N"(R'
are alkyl groups, and are also the same group) (I) Energy high density,
It has the following advantages: (■) good voltage flatness, (III) little self-discharge, and (■) long cycle life.

本発明で用いられる主鎖に共役二重結合を有する高分子
化合物(以下、共役高分子化合物と略称する)の具体例
としては、アセチレン高重合体メタフェニレン、ポリ(
2,5−fエニレン)、ポリピロール、ポリキノリン、
ぼりフェニルアセチレン、ポリアセン、ポリアセンキノ
ンラジカル重合体、シッフ塩基構造を有するキナゾリン
ポリマー、ポリアリーレンキノン類、ポリアクリルニト
リルやポリイミドの熱分解物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く、主鎖に共役
二重結合を有する高分子化合物であればよい。またホモ
ポリマーでも共重合体でも一向に差し支えない。上記の
共役高分子化合物のうちでも好ましいものとしては、ア
セチレン高重合体1、je リz47フエニレン、ポリ
(2,5−fエニレン)、ポリピロールをあげることが
でき、特に好捷しいものとしてはアセチレン高重合体を
あげることができる。
Specific examples of the polymer compound having a conjugated double bond in the main chain (hereinafter referred to as a conjugated polymer compound) used in the present invention include acetylene polymer metaphenylene, poly(
2,5-f enylene), polypyrrole, polyquinoline,
Examples include phenylacetylene, polyacene, polyacenequinone radical polymers, quinazoline polymers having a Schiff base structure, polyarylene quinones, thermal decomposition products of polyacrylonitrile and polyimide, but are not necessarily limited to these. Any polymer compound having a conjugated double bond in its main chain may be used. Further, there is no problem with either homopolymer or copolymer. Among the above conjugated polymer compounds, preferred are acetylene polymer 1, je lyz47 phenylene, poly(2,5-f enylene), and polypyrrole, and particularly preferred is acetylene. Examples include high polymers.

本発明で好ましく用いられるアセチレン高重合体の製造
方法は特に制限はなく、いずれの方法でも用いられるが
、その具体例としては特公昭48−32581号、特公
昭56−45365号、特開昭55−142012号、
同56−10428号、同56−133133号、Tr
ans、Farady Boa、 + 64+ 823
 (1968) r J。
The method for producing the acetylene polymer preferably used in the present invention is not particularly limited, and any method can be used. -142012,
No. 56-10428, No. 56-133133, Tr.
ans, Farady Boa, +64+823
(1968) rJ.

PolymerSci、 、 Al + 7 、341
9 (1969) *Makromo1. Che、m
、 + Rapid Comm、 r 1 r 621
(1980)+J、 Chem、 Phys、 、 6
9 (1) + 106 (1978)、 Synth
eticMetals 、 4 、81 (1981)
等の方法をあげることができる。
PolymerSci, , Al+7, 341
9 (1969) *Makromo1. Che,m
, + Rapid Comm, r 1 r 621
(1980) +J, Chem, Phys, , 6
9 (1) + 106 (1978), Synth
eticMetals, 4, 81 (1981)
The following methods can be mentioned.

本発明においては、共役高分子化合物にグラファイト、
カーデンブラック、アセチレンブラック、金属粉および
炭素繊維等のごとき導電材料を混合してもよく、また集
電体として金属網等を入れることも一向に差し支えない
In the present invention, the conjugated polymer compound includes graphite,
Conductive materials such as carden black, acetylene black, metal powder, and carbon fiber may be mixed, and a metal net or the like may be used as a current collector.

本発明では、共役高分子化合物ばかシでなく、該高分子
化合物にドーパントをドーグして得られる電導性高分子
化合物も電極として用いることができる。
In the present invention, instead of a conjugated polymer compound, a conductive polymer compound obtained by adding a dopant to the polymer compound can also be used as an electrode.

共役高分子化合物へのドーパントのドーピング方法は、
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 method of doping a dopant into a conjugated polymer compound is as follows:
Either chemical doping or electrochemical doping may be used.

共役高分子化合物に化学的にドーピングするドーパント
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、臭素およ
びヨウ化臭素の如き・・ロケ゛ン、(■)五フ、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、塩化アンモニウム、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/・ロケ゛ン化物、
(■)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ノロトン酸、(■)三酸化
イオウ、二酸化窒′素、ノフルオロスルホニルパーオキ
シドの如き酸化剤、(V) AgCtO4、(Vl)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−ノシアノノeラ
ペンゾキノン、2,3−ジブロム−5,6−ジシアツバ
ラペンゾキノン等をあげることができる。
Dopants to be chemically doped into the conjugated polymer compound include various conventionally known electron-accepting compounds and electron-donating compounds, such as (I) iodine, bromine, and bromine iodide; ■) Pentafluoride, arsenic, antimony pentafluoride, silicon tetrafluoride, phosphorus pentachloride,
metals/locides such as phosphorus pentafluoride, ammonium chloride, aluminum bromide and aluminum fluoride;
(■) Norotonic acids such as sulfuric acid, nitric acid, fluorosulfuric acid, trifluoromethanesulfuric acid and chlorosulfuric acid, (■) Oxidizing agents such as sulfur trioxide, nitrogen dioxide, nofluorosulfonyl peroxide, (V) AgCtO4, (Vl ) Tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, floranil, 2,3-dichloro-5,6-nocyanopenzoquinone, 2,3-dibromo-5,6-dicyanoquinodipenzoquinone, and the like.

一方、共役高分子化合物に電気化学的にドーピングする
ドーグぐントとしては、(1) PF; 、 SbF;
 。
On the other hand, as dogundants for electrochemically doping a conjugated polymer compound, (1) PF; , SbF;
.

AgF2.5bcz;;の如きva族の元素の/%ロケ
ゝン化物アニオン、Bへの如き1lJa族の元素のハロ
ゲン化物アニオン、■−(呵) 、 Br−r Ct−
の如きハロゲンアニオン、’ ct幅の如き過塩素酸ア
ニオンなどの陰イオン・ドーパント(ヒずれもp型電導
性共役高分子化合物を与えるドーパントとして有効)お
よび(II) 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・
ドーグぐント(いずれもn型電導性共役高分子化合物を
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l/)。
/% locanide anion of elements of group Va such as AgF2.5bcz;; halide anions of elements of group 1lJa such as B, ■-(2), Br-r Ct-
(II) Anion dopants such as halogen anions, perchlorate anions such as ct width (Hizure is also effective as a dopant to provide a p-type conductive conjugated polymer compound), and (II) alkalis such as Li+, Na+, K+ Metal ions, cations such as quaternary ammonium ions such as R4N+ (R: hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms),
(all of which are effective as dopants for providing an n-type conductive conjugated polymer compound), but are not necessarily limited to these.

但し、共役高分子化合物に予めドーパントをドーグして
得られる電導性高分子化合物を電極に用いる場合は、負
極に予備ドーグされるドーノJ?ントは、本発明におい
て電池の電解質に用いられる非対称第4級アンモニウム
カチオンと同一のものが望ましい。
However, if a conductive polymer compound obtained by doping a conjugated polymer compound with a dopant in advance is used for the electrode, the Dono J? The cation is preferably the same as the asymmetric quaternary ammonium cation used in the electrolyte of the battery in the present invention.

また、本発明における電池の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、用いる共役高分子化合物の
種類、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。
Further, the amount of doping in the battery according to the present invention can be freely controlled by measuring the amount of electricity flowing during electrolysis. Doping may also be carried out using a constant voltage shift method even under constant current. The current value, voltage value, doping time, etc. during doping vary depending on the type of conjugated polymer compound used, bulk density, area, type of dopant, type of electrolyte, and required electrical conductivity, so they are not generally specified. I can't.

共役高分子化合物にドーグされるドーパントの量は、共
役高分子化合物の繰シ返し単位1モルに対して2〜40
モルチであシ、好ましくは/I〜30モルチ、特に好ま
しくは5〜20モル係である。
The amount of dopant doped into the conjugated polymer compound is 2 to 40 per mole of repeating unit of the conjugated polymer compound.
The mole content is preferably from /I to 30 moles, particularly preferably from 5 to 20 moles.

ドープしたドーパントの量が2モル%以下でも40モル
条以上でも放電容量の充分大きな非水二次電池を得るこ
とはできない。
Even if the amount of the doped dopant is less than 2 mol % or more than 40 mol %, a non-aqueous secondary battery with a sufficiently large discharge capacity cannot be obtained.

共役高分子化゛合物の電気伝導度はドーピング前におい
て、10 Ω ・儂 以下でロシ、ドーiPントをドー
プして得られる電導性共役高分子化合物の電気伝導度は
約101.0〜104Ω−1・c7rL−”の範囲であ
る。
The electrical conductivity of the conjugated polymer compound before doping is less than 10 Ω. −1·c7rL−” range.

本発明において用いられる電池の電解質は、カ級アンモ
ニウムイオンからなるアンモニウム塩である。
The electrolyte of the battery used in the present invention is an ammonium salt consisting of class ammonium ions.

アンモニウム塩のカチオン成分の具体例としては、トリ
エチルプロピルアンモニウム、トリメチルブチルアンモ
ニウム、トリメチルヘキシルアンモニウム、トリメチル
オキシルアンモニウム、トリメチルインブチルアンモニ
ウム、トリメチルターシャリ−ブチルアンモニウム、ト
リメチルインブチルアンモニウム、トリメチルインブチ
ルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム
、トリメチル波ンチルアンモニウム、トリメチルフェニ
ルアンモニウム、トリエチルブチルアンモニウム、トリ
エチルプロピルアンモニウム、トリエチルメチルアンモ
ニウム、トリエチルヘキシルアンモニウム、トリエチル
フェニルアンモニウム、トリプロピルジチルアンモニウ
ム、トリグチルメチルアンモニウム、トリブチルエチル
アンモニウム、ジグチルジエチルアンモニウム、ジグチ
ルジエチルアンモニウム、ジブチルジメチルアンモニウ
ム、ジメチルジフェニルアンモニウム、ジエチルジフェ
ニルアンモニウム、ツブチルエチルメチルアンモニウム
、ジノロビルエチルメチルアンモニウム、ブチルゾロビ
ルエチルメチルアンモニウム等があげられる。
Specific examples of cationic components of ammonium salts include triethylpropylammonium, trimethylbutylammonium, trimethylhexylammonium, trimethyloxylammonium, trimethylimbutylammonium, trimethyltert-butylammonium, trimethylimbutylammonium, trimethylimbutylammonium, trimethyl Hexadecyl ammonium, trimethyl-anthylammonium, trimethylphenylammonium, triethylbutylammonium, triethylpropylammonium, triethylmethylammonium, triethylhexylammonium, triethylphenylammonium, tripropylditylammonium, triglymethylammonium, tributylethylammonium, digtyl Examples thereof include diethylammonium, digtylddiethylammonium, dibutyldimethylammonium, dimethyldiphenylammonium, diethyldiphenylammonium, subbutylethylmethylammonium, dinolobylethylmethylammonium, butylzorobylethylmethylammonium, and the like.

これらのカチオン成分とアンモニウム塩ヲ構成するアニ
オン成分の具体例としては、HF; 、 ctoi 。
Specific examples of these cation components and anion components constituting the ammonium salt include HF; and ctoi.

Mcti r BF4 r FeC1; + 5nCA
i 、 PFM 、 PCt、、 rSiF; + S
bF6 r AsFg l CF35Oi等があげられ
る。
Mcti r BF4 r FeC1; + 5nCA
i, PFM, PCt,, rSiF; +S
Examples include bF6 r AsFg l CF35Oi.

アンモニウム塩の具体例としては、トリエチルジチルア
ンモニウムテトラフルオロボレート、トリエチルブチル
アンモニウムバークロレート、トリエチルブチルアンモ
ニウムへキサフルオロフォスフェート、トリメチルブチ
ルアンモニウムトリフルオロメタンスルフォネート、ト
リメチルエチルアンモちラムテトラフルオロボレート、
トリメチルエチルアンモニウムへキサフルオロフォスフ
ェート、シフチルジエチルアンモニウムバークロレート
、トリブチルエチルアンモニウムテトラフルオロ?レー
ト、プチルグロピルエチルメチルア′ン゛モニウムへキ
サクロロ7オスフエート、トリノチルフェニルテト2フ
ルオロポレート、トリエチルフェニルテトラフルオロボ
レート等をあケルコとができるが、これらに限定される
ものではない。
Specific examples of ammonium salts include triethyldithylammonium tetrafluoroborate, triethylbutylammonium verchlorate, triethylbutylammonium hexafluorophosphate, trimethylbutylammonium trifluoromethanesulfonate, trimethylethylammonium tetrafluoroborate,
Trimethylethylammonium hexafluorophosphate, cyphthyldiethylammonium verchlorate, tributylethylammonium tetrafluoro? Examples include, but are not limited to, ester, butylglopylethyl methylammonium hexachloro-7 phosphate, trinotylphenyltetrafluoroporate, triethylphenyltetrafluoroborate, and the like.

これらのアンモニウム塩は、1種または2種以上を混合
して使用してもよい。
These ammonium salts may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明のアンモニウム塩は、他のアルキルアンモ
ニウム塩、例えばナト2ブチルアンモニウム塩やテトラ
エチルアンモニウム塩との混合電解質として用いても差
し支えないし、またはアルカリ金属塩、例えばリチウム
塩、ナトリウム塩およびカリウム塩との混合電解質とし
て用いても差し支えない@ さらに、本発明のアンモニウム塩は、次式(I)で表わ
されるビリリウムまたはピリジウム・カチオン: (Ff)n 〔式中、Xは酸素原子または窒素原子 B/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
のアリール(aryl )基、rはハロダン原子または
炭素数が1〜10のアルキル基、炭素数が6〜15のア
リ−A/ (aryl )基、mはXが酸素原子のとき
Oでらシ、Xが窒素原子のときlである6nは0または
1〜5である。〕 または次式(If)もしくは(III)で表わされるカ
ルがニウム・カチオン: 1 または R’ −C+(III) (1 〔式中、R’ + R2# R’は水素原子(R’、 
R21R3は同時に水素原子であることはない)、炭系
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)基または一0R
5基、但しR(/′i炭素数が工〜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6〜15のアリール基である。〕 をカチオン成分として有する電解質と混合して使用して
もよい。
The ammonium salts of the present invention may also be used as mixed electrolytes with other alkylammonium salts, such as natho-2-butylammonium salts and tetraethylammonium salts, or with alkali metal salts, such as lithium salts, sodium salts and potassium salts. Further, the ammonium salt of the present invention can be used as a mixed electrolyte with a biryllium or pyridium cation represented by the following formula (I): (Ff)n [wherein, / is a hydrogen atom or an alkyl group having 1-15 carbon atoms, or a hydrogen atom or an alkyl group having 6-15 carbon atoms.
aryl group, r is a halodane atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, m is O when X is an oxygen atom, , when X is a nitrogen atom, 6n, which is l, is 0 or 1-5. [In the formula, R' + R2# R' is a hydrogen atom (R',
R21R3 are not hydrogen atoms at the same time), an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an allyl group,
Aryl group having 6 to 15 carbon atoms or 10R
5 groups, provided that R(/'i represents an alkyl group having ~10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, R4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms,
It is an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. ] may be used in combination with an electrolyte having as a cationic component.

但し、本発明のカチオン成分が非対称第4級アンモニウ
ムイオンからなるアンモニウム塩と他の電解質とを混合
して用いる場合は、アンモニウム塩を等モル以上含有し
た形態で用いることが好ましい。
However, when the cation component of the present invention is a mixture of an ammonium salt consisting of an asymmetric quaternary ammonium ion and another electrolyte, it is preferable to use the ammonium salt in a form containing equal moles or more of the ammonium salt.

本発明において用いられる電解液の有機溶媒としては、
脂肪族ニトリル系化合物、芳香族ニトリル系化合物、エ
ーテル類、エステル類、アミド類、カーボネート類、ス
ルホラン系化合物、ハロゲン化合物等があげられるが、
好ましくは脂肪族ニトリル系化合物、芳香族ニトリル系
化合物があげられ、特に好1しくは芳香族ニトリル系化
合物があげられる。
The organic solvent of the electrolyte used in the present invention is as follows:
Examples include aliphatic nitrile compounds, aromatic nitrile compounds, ethers, esters, amides, carbonates, sulfolane compounds, halogen compounds, etc.
Preferred are aliphatic nitrile compounds and aromatic nitrile compounds, and particularly preferred are aromatic nitrile compounds.

これら有機溶媒の具体例としては、テトラヒドロ7ラン
、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ノオキサン
、アニソール、モノグリム、アセトニトリル、プロピオ
ニトリル、ブチロニトリル、ハL/ Oニトリル、4−
メチル−2−ペンタツノ、ベンゾニトリル、o−トルニ
トリル、m−トルニトリ ル、p −ト ル ニトリ 
ル、α −ト ル ニトリ ル 、1.2−ジクロロエ
タン、γ−ブチロラクトン、ノメトキシエタン、メチル
フォルメイト、グロビレンカーぎネート、エチレンカー
ボネート、ツメチルホルムアミド8、ツメチルスルホキ
シド、ツメチルチオホルムアミド、スルホラン、3−メ
チル−スルホラン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチ
ル等をあげることができるが、この中でも好ましい溶媒
としては、アセトニトリル、グロピオニトリル、ブチロ
ニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、α−トル
ニトリル、o−トルニトリル、m−トルニトリル、p−
トルニトリルが6げられ、特に好捷しい溶媒としてはベ
ンゾニトリル、o−トルニトリル、m−トルニトリル、
p、−トルニトリルがあげられる。これらの溶媒は、混
合溶媒として用いても一向に差し支えない・ 本発明の非水二次電池において周込られる電解質の濃度
は、少なくとも2モル/1.好ましくは3〜10モル/
lである。電解質の濃度が2モル/を未満では、非水二
次電池の自己放電が比較的太きいという欠点を有する。
Specific examples of these organic solvents include tetrahydro7rane, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-nooxane, anisole, monoglyme, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, haL/O nitrile, 4-
Methyl-2-pentatuno, benzonitrile, o-tolnitrile, m-tolnitrile, p-tolnitrile
1,2-dichloroethane, γ-butyrolactone, nomethoxyethane, methylformate, globylene carbonate, ethylene carbonate, trimethylformamide 8, trimethylsulfoxide, trimethylthioformamide, sulfolane, 3 -Methyl-sulfolane, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, etc. Among these, preferred solvents include acetonitrile, gropionitrile, butyronitrile, valeronitrile, benzonitrile, α-tolnitrile, o-tolnitrile, -Tolnitrile, p-
Particularly preferred solvents include benzonitrile, o-tolnitrile, m-tolnitrile,
Examples include p,-tolnitrile. These solvents may be used as a mixed solvent. The concentration of the electrolyte contained in the non-aqueous secondary battery of the present invention is at least 2 mol/1. Preferably 3 to 10 mol/
It is l. If the electrolyte concentration is less than 2 mol/mol, the non-aqueous secondary battery has the disadvantage that self-discharge is relatively large.

電解液は均一系でも不均一系でも一向に差し支えないが
通常は均一系で用いられる。
The electrolyte may be either homogeneous or heterogeneous, but it is usually used as a homogeneous electrolyte.

本発明において、共役高分子化合物または該共役高分子
化合物にドーパントをドーグして得られる電導性共役高
分子化合物は、電池の(I)負極または(II)正極と
負極の両極の活性物質として用いることができるが、本
発明の効果f:最大限に発揮するには(U)のタイプの
電池が好ましい。
In the present invention, a conjugated polymer compound or a conductive conjugated polymer compound obtained by doping the conjugated polymer compound with a dopant is used as an active material for the (I) negative electrode or (II) both positive and negative electrodes of a battery. However, in order to maximize the effect f of the present invention, type (U) is preferable.

例えば共役高分子化合物としてアセチレン高重合体を用
いた非水二次電池の場合、(1)の例として、アセチレ
ン高重合体v(cH)xとすると、グラ7フイト(正極
) / (M3BuN )+・(CA04 ) (電解
質) /(CH’)X (、負極)、(II)の例とし
てはC(CH’)i、oz4(Cl−04)0.024
)X (正極) / (Me3BuN、)”・(czo
4)−、(電解質) / ((Me3BuN 片、。2
4(CH)0.024〕X(負極)、C(CHg、C6
(”F6)o、C6〕x (正極)/(Bu3EtN 
)+・(、PF6)−(電解質) / ((” u 3
E t N )S、C6(CI()0.061’X (
負極)、C(E ts Bu N)@、02 (CH)
−□、’02 ] X(正極) / (EtgBuN 
>+ −(cbo4)−(電解質)/((E t 3B
u N )f、C7(CH)毛、07.]X(負極)等
をあげることができる。
For example, in the case of a non-aqueous secondary battery using an acetylene polymer as the conjugated polymer compound, as an example of (1), if the acetylene polymer v (cH) x, then graphite (positive electrode) / (M3BuN ) +・(CA04) (electrolyte) /(CH')X (, negative electrode), an example of (II) is C(CH')i, oz4 (Cl-04) 0.024
)X (positive electrode) / (Me3BuN,)”・(czo
4)-, (electrolyte) / ((Me3BuN piece, .2
4(CH)0.024]X(negative electrode), C(CHg, C6
(”F6)o, C6]x (positive electrode)/(Bu3EtN
)+・(,PF6)−(electrolyte)/((” u 3
E t N )S, C6(CI()0.061'X (
negative electrode), C (E ts Bu N) @, 02 (CH)
-□,'02] X (positive electrode) / (EtgBuN
>+ −(cbo4)−(electrolyte)/((E t 3B
u N ) f, C7 (CH) hair, 07. ]X (negative electrode), etc.

7j?リパラフエニレンの場合には前記の(CH)Xの
代シに(C6H,4) x ′f:、2す(2,6−チ
ェニレン)の場合には(CH)Xの代シに(C4H2S
)xを、ポリピロールの場合には(C4H2N )xと
して前記と同じ型の非水二次電池として用いられる。
7j? In the case of liparaphenylene, (C6H, 4)
)x is used as (C4H2N)x in the case of polypyrrole in the same type of non-aqueous secondary battery as above.

また、本発明では正極、負極にそれぞれ異なった共役高
分子化合物を用いることもでき、その具体例としては(
CH’ )X / gt 5 Bu N−czo4 /
 (C6H4)X z(CH)x / MesBuN−
BF4 / (CaH2S )x 1(C6H4)X 
/Et2Bu2N−PF6・(C4H2S)x等をあげ
ることができる。
Furthermore, in the present invention, different conjugated polymer compounds can be used for the positive electrode and the negative electrode, and specific examples thereof include (
CH' )X / gt 5 Bu N-czo4 /
(C6H4)X z(CH)x / MesBuN-
BF4 / (CaH2S) x 1 (C6H4)
/Et2Bu2N-PF6.(C4H2S)x, etc. can be mentioned.

本発明において必要ならばポリエチレン、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を隔膜と
して用いても一部に差し支えない。
In the present invention, if necessary, a porous membrane made of synthetic resin such as polyethylene or polypropylene or natural fiber paper may be used as a diaphragm.

また、本発明において用いられる共役高分子化合物の一
部は、酸素によって徐々に酸化反応をうけ、電池の性能
が低下させる場合もあるので、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必要である。
In addition, some of the conjugated polymer compounds used in the present invention undergo gradual oxidation reactions due to oxygen, which may reduce the performance of the battery, so the battery must be sealed and substantially oxygen-free. It is necessary that there be.

本発明の非水二次電池は、高エネルギー密度を有し、充
・放電効率が高く、サイクル寿命が長く、自己放電率が
小さく、放電時の電圧の平坦性が良好である。また、本
発明の非水二次電池は、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パ、テリーとして最適で
ある。
The non-aqueous secondary battery of the present invention has high energy density, high charge/discharge efficiency, long cycle life, low self-discharge rate, and good voltage flatness during discharge. Furthermore, the non-aqueous secondary battery of the present invention is lightweight, compact, and has a high energy density, so it is suitable for use in portable devices, electric vehicles, gasoline-powered 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 〔膜状アセチレン高重合体の製造〕 、窒素雰囲気下で内容積500+nlのガラス製反応容
器に1.7コのチタニウムテトラシトキサイドを加え、
30m1のアニソールに溶かし、次いで2.7mlのト
リエチルアルミニウムを攪拌しながら加んで触媒溶液を
調製した。
Example 1 [Production of film-like acetylene polymer] 1.7 units of titanium tetrasitoxide were added to a glass reaction vessel with an internal volume of 500+nl under a nitrogen atmosphere.
A catalyst solution was prepared by dissolving in 30 ml of anisole and then adding 2.7 ml of triethylaluminum with stirring.

この反応容器を液体窒素で冷却して、系中の窒素ガスを
真空ポンプで排気した。次いで、この反応容器を一78
℃に冷却し、触媒溶−液を静止したままで、I気圧の圧
力の精製アセチレンガスを吹き込んだ。
This reaction vessel was cooled with liquid nitrogen, and the nitrogen gas in the system was exhausted using a vacuum pump. Next, this reaction vessel was
After cooling to 0.degree. C. and keeping the catalyst solution stationary, purified acetylene gas at a pressure of 1 atmosphere was bubbled through.

直ちに、触媒溶液表面で重合が起シ、膜状のアセチレン
高重合体が生成した。アセチレン導入後、30分で反応
容器系内のアセチインガスを排気して重合を停止した。
Immediately, polymerization occurred on the surface of the catalyst solution, producing a film-like acetylene high polymer. Thirty minutes after the introduction of acetylene, the acetiine gas in the reaction vessel system was exhausted to stop the polymerization.

窒素雰囲気下で触媒溶液を注射器で除去した後、−78
℃に保ったまま精製トルエン100m1で5回繰り返し
洗浄した。トルエンで膨潤した膜状アセチレン高重合体
は、フィブリルが密に絡み合った均一な膜状膨潤物であ
った。
After removing the catalyst solution with a syringe under nitrogen atmosphere, -78
It was washed 5 times with 100 ml of purified toluene while keeping the temperature at °C. The film-like acetylene polymer swollen with toluene was a uniform film-like swollen product in which fibrils were tightly intertwined.

次いでとの膨潤物を真空乾燥して金属光沢を有する赤紫
色の厚さ100μmで、シス含量9,8チの膜状アセチ
レン高重合体を得た。また、この膜状アセチレン高重合
体の嵩さ密度は0.、30.、f/(Lであシ、その電
気伝導度(直流四端子、′法)は20℃で3.2X1’
O’Ω−1・cfrL−1であった〇〔電池実験〕 前記の方法で得られた膜状アセチレン重合体から、直径
20w1の円板2枚を切シ抜いて、それぞれを正極、負
極の活物質として、電池を構成した。
The swollen product was then vacuum-dried to obtain a reddish-purple film with a metallic luster, a thickness of 100 μm, and a cis content of 9.8%. Moreover, the bulk density of this film-like acetylene high polymer is 0. , 30. , f/(L), its electrical conductivity (DC four-terminal, 'method) is 3.2X1' at 20°C.
O'Ω-1・cfrL-1〇 [Battery experiment] Two disks with a diameter of 20w1 were cut out from the film-like acetylene polymer obtained by the above method, and each was used as a positive electrode and a negative electrode. A battery was constructed using the active material.

図は、本発明の一具体例である非水二次電池の特性測定
用電池セルの断面概略図であり、■は負極用白金リード
線、2は直径20個、80メツシユの負極用白金網集電
体、3は直径20■の円板状負極、4は直径20w11
の円形の多孔質ポリプロピレン製隔膜で、電解液を充分
含浸できる厚さにしたもの、5は直径20mmの円板状
正極、6は直径20mm、80メ、シーの正極用白金網
集電体、7は正極リード線、8はねじ込み式テフロン製
容器を示す。
The figure is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring the characteristics of a non-aqueous secondary battery, which is a specific example of the present invention. Current collector, 3 is a disc-shaped negative electrode with a diameter of 20cm, 4 is a diameter of 20w11
5 is a circular porous polypropylene diaphragm with a thickness that can be sufficiently impregnated with electrolyte, 5 is a disk-shaped positive electrode with a diameter of 20 mm, 6 is a platinum wire mesh current collector for the positive electrode with a diameter of 20 mm, 80 mm, and seam, 7 is a positive electrode lead wire, and 8 is a screw-type Teflon container.

まず、前記、正極用白金網集電体6をテフロン製容器8
の凹部の下部に入れ、更に正極5を正極用白金網集電体
6の上に重ね、その上に多孔性ポリプロピレン製隔膜4
を重ね、電解液を充分含浸させた後、負極3を重ね、更
にその上に負極用白金網集電体2を載置し、テフロン製
容器8を締めつけて電池を作製した。
First, the platinum wire mesh current collector 6 for the positive electrode is placed in a Teflon container 8.
The positive electrode 5 is further placed on the positive electrode platinum wire mesh current collector 6, and the porous polypropylene diaphragm 4 is placed on top of the positive electrode platinum wire mesh current collector 6.
After stacking them and sufficiently impregnating them with the electrolytic solution, the negative electrode 3 was stacked, and the platinum wire mesh current collector 2 for the negative electrode was further placed thereon, and the Teflon container 8 was tightened to produce a battery.

電解液としては、常法に従って蒸留脱水ベンゾニトリル
に溶解したEt3BuN−BF4の3モル/を溶液を用
いた。
As the electrolytic solution, a solution of 3 mol/Et3BuN-BF4 dissolved in distilled and dehydrated benzonitrile according to a conventional method was used.

このようにして作製した電池を用いて、アルゴン雰囲気
中で、一定電流下(4,0mA/c漂2)で15分間充
電を行なった(ドーピング量5モル係に相癌する電気量
)。充電終了後、直ちに一定電流下(4,0mA/cm
2)で、放電を行ない電池電圧が1vになったところで
再度前記と同じ条件で充電を行なう充・放電の繰り返し
試験を行なったところ、充・放電効率が、50%に低下
するまでに充・放電の繰シ返し回数は、893回を記録
した。
The thus prepared battery was charged in an argon atmosphere at a constant current (4.0 mA/c) for 15 minutes (the amount of electricity was proportional to the amount of doping of 5 moles). Immediately after charging, apply under constant current (4.0mA/cm)
In 2), a repeated charge/discharge test was performed in which the battery was discharged and the battery voltage became 1V, and then charged again under the same conditions as above.As a result, the charge/discharge efficiency decreased to 50%. The number of repetitions of discharge was recorded as 893 times.

また繰り返し回数5回目のエネルギー密度は、14、0
 W−hr 7kg で、充・放電効率は99係であっ
た。また、充電したままで48時間放置したところ、そ
の自己放電率は1.2%であった。
Also, the energy density at the fifth repetition is 14,0
At W-hr 7 kg, the charge/discharge efficiency was 99. When the battery was left charged for 48 hours, its self-discharge rate was 1.2%.

比較例工 実施例1において、電解液の電解質として用いたEt3
BuNIBF4の代シにBu4N −BF4 を用いた
以外は実施例■と全く同様の方法で電池の充・放電の繰
シ返し実験を行なったところ、最高光・放電効率は、9
6チであシ、繰シ返し回数479回目で放電が不可能と
なった。
Comparative Example Work In Example 1, Et3 used as the electrolyte of the electrolytic solution
When a battery was repeatedly charged and discharged in the same manner as in Example 2 except that Bu4N-BF4 was used instead of BuNIBF4, the highest light/discharge efficiency was 9.
At the 6th turn, the discharge became impossible after the 479th repetition.

また繰シ返し回数5回目のエネルギー密度は1 ’30
 W−hr/Kgで、充・放電効率は96%であった。
Also, the energy density at the fifth repetition is 1 '30
The charging/discharging efficiency was 96% at W-hr/Kg.

また、充電したままで48時間放置したところ、その自
己放電率は49%であった。
Furthermore, when the battery was left charged for 48 hours, its self-discharge rate was 49%.

比較例2 実施例1において、電解質の濃度を3モル/lから1モ
ル/lに代えた以外は実施例1と全く同様の方法で電池
の充・放電の繰シ返し実験を賀4訛ったところ、充・放
電効率が50チに低下するまでの充・放電の繰り返し回
数は700回でおった。
Comparative Example 2 A battery was repeatedly charged and discharged in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte concentration was changed from 3 mol/l to 1 mol/l. However, the number of repetitions of charging and discharging was 700 times until the charging and discharging efficiency decreased to 50 cm.

また、繰り返し回数5回目のエネルギー密度は140 
W−hr/kgで、充・放電効率は99係であった。ま
た、充電したままで48時間放置したところ、その自己
放電率は3.0チであった。
Also, the energy density at the fifth repetition is 140
The charging/discharging efficiency was 99% at W-hr/kg. When the battery was left charged for 48 hours, its self-discharge rate was 3.0.

比較例3 実施例1において、電解液の電解質として用いたEt3
BuN ’ BF4の代シにEt4N−BF4f:等モ
ル量用いて試みたところ、Et4N−BF4はベンゾニ
トリルに殆んど溶解せず、溶解しないEj4N −BF
’4が沈殿したままの状態で実施例1と同様の方法で電
池の充・放電の繰シ返し・実験を行なった。その結果、
最高、充・放電効率は72%であシ、繰返し回数255
回目放電が不可能となった。
Comparative Example 3 Et3 used as the electrolyte of the electrolytic solution in Example 1
When we tried using equimolar amounts of Et4N-BF4f instead of BuN' BF4, Et4N-BF4 hardly dissolved in benzonitrile, and Ej4N-BF, which did not dissolve,
While '4 remained precipitated, the battery was repeatedly charged and discharged and experiments were conducted in the same manner as in Example 1. the result,
Maximum charging/discharging efficiency is 72%, number of repetitions is 255
The second discharge became impossible.

比較例4 実施例1において、電解液の電解質として用いたEt3
BuN −BF4の代シにL + BF 4を等モル量
用いて試みたところ、L I BF 4はべ/ンゾニト
リルに完全には溶解せず、一部、不溶榊で沈殿したまま
の状態で実施例1と同様の方法で電池の充・放電の繰返
し実験を行なった。結果は、最高光・放電効率は24チ
であシ、繰シ返し回避122回目放電が不可能となった
Comparative Example 4 Et3 used as the electrolyte of the electrolytic solution in Example 1
When an attempt was made to use an equimolar amount of L + BF4 in place of BuN-BF4, LIBF4 was not completely dissolved in benzonitrile, and a portion remained precipitated with insoluble Sakaki. A repeated experiment of charging and discharging the battery was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, the highest light/discharge efficiency was 24 cm, making it impossible to avoid repeated discharges for the 122nd time.

また繰シ返し回数−5回目のエネルギー密度は24W−
hr/kgで充・放電効率は18%でちった。
Also, the energy density of the fifth repetition is 24W.
The charge/discharge efficiency was 18% in hr/kg.

実施例2 窒素ガスで完全に置換した1tのガラス製反応容器ニ、
ステンレス・スチールの100メツシユの網を入れ、次
いで重合溶媒として常法に従って精製したトルエン10
0m1.触媒としてテトラブトキシチタニウム4.41
ミリモルおよびトリエチルアルミニウム11.01ミリ
モルを順次に室温で仕込んで触媒溶液を調製した。触媒
溶液は均一溶液であった。次いで、反応器を液体窒素で
冷却して系中の窒素ガスを真空ポンプで排気した。−7
8℃に反応器を冷却し、触媒溶液を静置した状態で1気
圧の圧力の精製アセチレンガスを吹き込んだ。
Example 2 A 1 ton glass reaction vessel completely purged with nitrogen gas,
A 100-mesh stainless steel mesh was inserted, and then 10% of toluene purified according to a conventional method was used as a polymerization solvent.
0m1. Tetrabutoxytitanium 4.41 as a catalyst
A catalyst solution was prepared by sequentially charging mmol and 11.01 mmol of triethylaluminum at room temperature. The catalyst solution was a homogeneous solution. Next, the reactor was cooled with liquid nitrogen, and the nitrogen gas in the system was exhausted using a vacuum pump. -7
The reactor was cooled to 8° C., and purified acetylene gas at a pressure of 1 atmosphere was blown into the reactor while the catalyst solution was left standing.

アセチレンガスの圧力を1気圧に保ったままで10時間
重合反応をそのまま継続した。系は赤紫色を呈した寒天
状であった。重合終了後、未反応のアセチレンガスを除
去し、系の温度を一78℃に保ったまま200m1の精
製トルエンで4回縁シ返し洗浄し、トルエンで膨潤した
膜厚が約0.5 cmのステンレス・スチールの網を含
むシート状膨潤アセチレン高重合体を得た。この膨潤ア
セチレン高重合体は、300〜500Xの径の繊維状微
結晶(フィブリル)が規則的に絡み合った膨潤物であシ
、粉末状や塊状のQマーは生成していなかった。
The polymerization reaction was continued for 10 hours while maintaining the pressure of the acetylene gas at 1 atm. The system was agar-like with a reddish-purple color. After the polymerization was completed, unreacted acetylene gas was removed, and the system was washed four times with 200 ml of purified toluene while keeping the temperature at -78°C. A sheet-like swollen acetylene polymer containing a stainless steel mesh was obtained. This swollen acetylene polymer was a swollen product in which fibrous microcrystals (fibrils) with a diameter of 300 to 500× were regularly intertwined, and no powdery or lumpy Qmer was produced.

このステンレス・スチールの網を含むシート状膨潤アセ
チレン高重合体をクロムメンキしたフェロ板にはさみ、
室温で100kg/cIrL2の圧力で予備プレスし、
次いで15 ton/(z2の圧力でプレスして赤褐色
の金属光沢を持った均一で可撓性のある膜厚280μm
の複合体を得た。この複合体を5時間室温で真空乾燥し
た。この複合体は43重量係のステンレス・スチールの
網を含有していた。
This sheet-like swollen acetylene polymer containing the stainless steel mesh is sandwiched between chrome-plated ferro plates.
Pre-pressed at room temperature with a pressure of 100 kg/cIrL2,
Then, it was pressed at a pressure of 15 tons/(z2) to form a uniform and flexible film with a reddish-brown metallic luster and a thickness of 280 μm.
The complex was obtained. This composite was vacuum dried for 5 hours at room temperature. The composite contained 43 weight stainless steel mesh.

〔電池実験〕[Battery experiment]

前記の方法で得られた複合体から、直径20Tmnの円
板2枚を切シぬいて正極活物質、負極活物質とし、電解
液としては蒸留脱水アセトニトリルに溶解したE t 
3B u N−C2O4の4モル/を溶液を用い、実施
例1と全く同様のセルで充・放電実験を行なった。充電
電流密度は、5.0mA/cm2で15分間充電を行な
った(ドーピング量は5モルチ相当)。
From the composite obtained by the above method, two disks with a diameter of 20 Tmn were cut out and used as a positive electrode active material and a negative electrode active material.Et dissolved in distilled and dehydrated acetonitrile was used as an electrolyte.
A charging/discharging experiment was conducted in the same cell as in Example 1 using a solution containing 4 mol/3B u N-C2O4. Charging was carried out for 15 minutes at a charging current density of 5.0 mA/cm2 (doping amount equivalent to 5 molti).

充電終了後、直ちに、放電電流密度5.’OmA/cm
2で放電を行なり電池電圧が1■になったところで再度
、前記と同じ条件で充電を行なう充・放電の繰り返し試
験を行なったところ、充・放電効率が50チに低下する
までに充・放電の繰シ返し回数は663回を記録した。
Immediately after charging, discharge current density 5. 'OmA/cm
When the battery voltage reached 1■ after discharging at step 2, a repeated charge/discharge test was performed in which the battery was charged again under the same conditions as above. The number of repetitions of discharge was recorded as 663 times.

この繰シ返し実験での繰り返し回数5回目のエネルギー
密度は、152 W−hr’/kgで、充・放電効率は
98%でちった。また、充電したままで48時間放置し
たところ、その自己放電率は63%であった。
The energy density at the fifth repetition of this repeated experiment was 152 W-hr'/kg, and the charge/discharge efficiency was 98%. Furthermore, when the battery was left charged for 48 hours, its self-discharge rate was 63%.

比較例5 実施例2において、電解液の電解質の濃度を1モル/l
とした以外は実施例2と全く同様の方法で電池の充・放
電の繰シ返し実験を行なったところ、充・放電効率が5
0%に低下するまでの充・放電の繰り返し回数は420
回であった。
Comparative Example 5 In Example 2, the concentration of electrolyte in the electrolytic solution was changed to 1 mol/l.
An experiment of repeatedly charging and discharging the battery was conducted in the same manner as in Example 2, except that the charging and discharging efficiency was 5.
The number of times charging and discharging is repeated until it drops to 0% is 420.
It was times.

また繰返し回数5回目のエネルギー密度は、152 W
−hr/kgで充電・放電効率は、98%であった。ま
た、充電したままで48時間放置したところ、その自己
放電率は9.5チであった。
The energy density at the fifth repetition is 152 W.
-hr/kg, the charging/discharging efficiency was 98%. When the battery was left charged for 48 hours, its self-discharge rate was 9.5 cm.

実施例3 Bull 、 Chem、 Soa、 Japan、 
、 51 、2091 (1978)に記載されている
方法で製造したポリ()臂うフエニレン)をl ton
/cm”の圧力で20鴎φの円板状に成形したものを正
極とした以外は実施例1と全く同じ方法で〔電池実験〕
を行なった結果、充・放電の繰シ返し試験313回まで
第1回目の放電時の電圧特性とほとんど同じであった。
Example 3 Bull, Chem, Soa, Japan,
, 51, 2091 (1978).
[Battery experiment] Exactly the same method as in Example 1 except that the positive electrode was formed into a disk shape of 20 mm diameter under a pressure of 20 cm.
As a result, the voltage characteristics were almost the same as the first discharge up to 313 repeated charging/discharging tests.

充・放電効率が50チに低下するまでの繰返し回数は4
17回を記録した。この電池のエネルギー密度は166
W−h r/に9でおり、充・放電効率は93チでおっ
た〇また、充電したままで48時間放置したところその
自己放電率は3.7チでめった。
The number of repetitions until the charging/discharging efficiency drops to 50 is 4.
He recorded 17 times. The energy density of this battery is 166
The W-hr/ was 9, and the charge/discharge efficiency was 93 degrees.Also, when I left it charged for 48 hours, the self-discharge rate was 3.7 degrees.

実施例4 実施例3で用いたポリ()9ラフエニレン)の代シにJ
、Polym、 Sal、* Polym、Leta、
 、 ed、 + 18 +9 (1980)に記載さ
れている方法で製造したポ!J (2,5−チェ2レン
)を用いた以外は実施例3と全く同じ方法で〔電池実験
〕を行なった。その結果光・放電効率が50%に低下す
るまでの繰返し回数は505回を記録した。この電池の
エネルギー密度は158 W−hr/kgであシ、充・
放電効率は97チであった。また、充電したままで48
時間放置したところその自己放電率は4.1%であった
0 実施例5〜11 実施例1において、電解質及び溶媒の組み合せを表のご
とく変えた以外は実施例1と全く同様な方法で充・放電
の繰シ返し実験を行なった。結果を表に示した。表中、
エネルギー密度は繰り返し回数5回目のものを示し、サ
イクル寿命は充・放電効率が50チに低下するまでの繰
シ返し回数を示した。また、自己放電量は、充電終了後
48時間、開回路で放置した後のものを示した。
Example 4 J was substituted for the poly(9) rough enylene) used in Example 3.
, Polym, Sal, * Polym, Leta,
, ed., +18 +9 (1980). [Battery experiment] was carried out in exactly the same manner as in Example 3 except that J (2,5-che2lene) was used. As a result, the number of repetitions until the light/discharge efficiency decreased to 50% was recorded as 505 times. The energy density of this battery is 158 W-hr/kg.
The discharge efficiency was 97 cm. Also, it can be used for 48 hours while it is charged.
When left for a period of time, the self-discharge rate was 4.1%.0 Examples 5 to 11 Charging was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that the combination of electrolyte and solvent was changed as shown in the table. - Conducted repeated discharge experiments. The results are shown in the table. In the table,
The energy density shows the number of repetitions at the fifth time, and the cycle life shows the number of repetitions until the charging/discharging efficiency decreases to 50 cm. Further, the self-discharge amount was shown after being left in an open circuit for 48 hours after completion of charging.

【図面の簡単な説明】 図は本発明の一具体例でおる非水二次電池の特性測定用
電池セルの断面概略図である。 1・・・負極用白金リード線 2・・負極用白金網集電体 3・・・負極 4・・多孔性ポリプロピレン製隔膜 5・・正極 6 ・正極用白金網集電体 7・・・正極リード線 8・・・テフロン製容器 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 地 精 − 図
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring characteristics of a non-aqueous secondary battery, which is a specific example of the present invention. 1... Platinum lead wire for negative electrode 2... Platinum wire mesh current collector for negative electrode 3... Negative electrode 4... Porous polypropylene diaphragm 5... Positive electrode 6 - Platinum wire mesh current collector for positive electrode 7... Positive electrode Lead wire 8...Teflon container Patent applicant Showa Denko K.K. Hitachi Ltd. Patent attorney Sei Kikuchi - Diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 れる電導性高分子化合物を負極、または正極と負極の両
極に用いた非水二次電池において、電解質としてカチオ
ン成分が下記の一般式で表わされる非対称第4級アンモ
ニウムイオンからなるアンモニウム塩を使用し、かつ電
解質の濃度が少なくとも2モル/Lの電解液を用いたこ
とを特徴とする非水二次電池。 〔式中、R1,R21R,およびR4は炭素数が1〜1
6のアルキル基、またはアリール(aryl )基でら
る。 但し、すべてのR1,、R2,R5およびR4は同時に
同一の基であることはない。〕
[Scope of Claims] In a non-aqueous secondary battery using a conductive polymer compound as a negative electrode or both positive and negative electrodes, the cation component as an electrolyte is composed of asymmetric quaternary ammonium ions represented by the following general formula. 1. A non-aqueous secondary battery characterized in that an ammonium salt is used, and an electrolytic solution having an electrolyte concentration of at least 2 mol/L is used. [In the formula, R1, R21R, and R4 have 1 to 1 carbon atoms
6 alkyl group or aryl group. However, all R1, R2, R5 and R4 are not the same group at the same time. ]
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02177271A (en) * 1988-12-28 1990-07-10 Kanebo Ltd Organic electrolyte battery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5835874A (en) * 1981-08-27 1983-03-02 Kao Corp Chemical cell
JPS58121569A (en) * 1982-01-14 1983-07-19 Hitachi Ltd Plastic secondary battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5835874A (en) * 1981-08-27 1983-03-02 Kao Corp Chemical cell
JPS58121569A (en) * 1982-01-14 1983-07-19 Hitachi Ltd Plastic secondary battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02177271A (en) * 1988-12-28 1990-07-10 Kanebo Ltd Organic electrolyte battery

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