JPS6077374A - ポリマ２次電池の充電法 - Google Patents
ポリマ２次電池の充電法Info
- Publication number
- JPS6077374A JPS6077374A JP58185046A JP18504683A JPS6077374A JP S6077374 A JPS6077374 A JP S6077374A JP 58185046 A JP58185046 A JP 58185046A JP 18504683 A JP18504683 A JP 18504683A JP S6077374 A JPS6077374 A JP S6077374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- charge
- battery
- secondary battery
- polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は充電可能なポリマ２次電池の充電法に関する。
ポリアセチレンなどの共役２負結合を有するポリマは電
気化学的にＣｌＯ４−、ＰＦ３− 、ＢＦ４−等のアニ
オンを、またＬ Ｌ ＋や（Ｃ４Ｈ９）’４Ｎ＋な性ポ
リアセチレンを作ることが知られており［Ｊ。
気化学的にＣｌＯ４−、ＰＦ３− 、ＢＦ４−等のアニ
オンを、またＬ Ｌ ＋や（Ｃ４Ｈ９）’４Ｎ＋な性ポ
リアセチレンを作ることが知られており［Ｊ。
Ｃ、Ｓ 、 Ｃｈｅｍ Ｃ０ＩＴｆｎ、 （１９７９）
ｐｐ ５９４〜５９５ 。
ｐｐ ５９４〜５９５ 。
Ｃ＆、ＥＮ、鮭、３９（１９８１ン〕 、電気化学的ド
ーピングを応用した充電可能な電池が報告されている。
ーピングを応用した充電可能な電池が報告されている。
この電池の一例として正極、負極にポリアセチレン膜を
、有機電調゛液として炭酸プロピレンに（Ｃ４Ｈ９）
４ ＮＣｌ０ａを溶解させたものを用いた電池では開路
電圧２．５Ｖ、短絡電流１１．１ｍＡが得られているＣ
Ｊ、Ｃ，Ｓ、Ｃｈｅｍ、Ｃｏｍｍ、、（１９８１）Ｉ
ＩＩ） ３１７〜３１９〕。ポリアセチレンを電極とす
る二次電池はエネルギー密度（Ｗｈ ／Ｉ（ｇ）が大き
く、かつ出力密度（Ｗ／に９）が大きいことがら爪近注
目を集めている。しかしながら、この種の電池の最大の
欠点は充電時に、電極に使用しているポリマが劣化して
いくことである。
、有機電調゛液として炭酸プロピレンに（Ｃ４Ｈ９）
４ ＮＣｌ０ａを溶解させたものを用いた電池では開路
電圧２．５Ｖ、短絡電流１１．１ｍＡが得られているＣ
Ｊ、Ｃ，Ｓ、Ｃｈｅｍ、Ｃｏｍｍ、、（１９８１）Ｉ
ＩＩ） ３１７〜３１９〕。ポリアセチレンを電極とす
る二次電池はエネルギー密度（Ｗｈ ／Ｉ（ｇ）が大き
く、かつ出力密度（Ｗ／に９）が大きいことがら爪近注
目を集めている。しかしながら、この種の電池の最大の
欠点は充電時に、電極に使用しているポリマが劣化して
いくことである。
本発明の目的は、電極の劣化をおさえた充電方法を提供
することにある。
することにある。
有する高分子化合物からなる電極および前記正極と負極
との間に介在する′電解質を含む２次電池において、充
電過程での温度上昇が観察された。ポリマ２次′電池は
低温特性は良好であるが、高温下ではポリマ２次１ｎ池
の電極に使用しているポリマの２重結合の劣化が著しい
ことを見い出し、充電時の温度上昇を抑えることにより
、充放電サイクル寿命を延ばすことが可能であることが
判明した。
との間に介在する′電解質を含む２次電池において、充
電過程での温度上昇が観察された。ポリマ２次′電池は
低温特性は良好であるが、高温下ではポリマ２次１ｎ池
の電極に使用しているポリマの２重結合の劣化が著しい
ことを見い出し、充電時の温度上昇を抑えることにより
、充放電サイクル寿命を延ばすことが可能であることが
判明した。
本発明渚らば、充放電の繰り返しによる寿命低下の主原
因が、電池反応、慣・に充電の際電解質が副反応を起し
たり、分解したり、あるいは電解質を溶解している有機
溶媒が分解し、これら活性な分解生成物によってポリマ
電極中の共役２重結合が少しずつ破壊されるためである
ことが判明した。
因が、電池反応、慣・に充電の際電解質が副反応を起し
たり、分解したり、あるいは電解質を溶解している有機
溶媒が分解し、これら活性な分解生成物によってポリマ
電極中の共役２重結合が少しずつ破壊されるためである
ことが判明した。
この分解反応の抑制には、充電々圧の抑制が効果的であ
る。しかし、充電々圧の抑制のみでは、充゛屯時の温朋
上昇は抑えられず、逆に温度上昇を抑えることにより、
電圧の上昇も抑えられることを見い出した。本発明にお
いて用いられる共役２重結合をイ〕するポリマとしては
例えばポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ボリチ長
ニレン、ポリピロールなど数多くのものが知られている
。現在２次電池の電極材料として使用できる導電性高分
子はポリパラフェニレン、ポリアセチレンなどが有望で
あるが、現在の所アセチレンの共重合体であるポリアセ
チレンが最良とＷＸる。このポリマ電極に使用するポリ
アセチレンの重合方法は独往あり、報告されている（“
合成金属″ｐｐｉｓ化学同人（１９８０））が本発明に
用いるポリアセチレンはいずれの重合方法により製造さ
れたものでも使用可能である。
る。しかし、充電々圧の抑制のみでは、充゛屯時の温朋
上昇は抑えられず、逆に温度上昇を抑えることにより、
電圧の上昇も抑えられることを見い出した。本発明にお
いて用いられる共役２重結合をイ〕するポリマとしては
例えばポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ボリチ長
ニレン、ポリピロールなど数多くのものが知られている
。現在２次電池の電極材料として使用できる導電性高分
子はポリパラフェニレン、ポリアセチレンなどが有望で
あるが、現在の所アセチレンの共重合体であるポリアセ
チレンが最良とＷＸる。このポリマ電極に使用するポリ
アセチレンの重合方法は独往あり、報告されている（“
合成金属″ｐｐｉｓ化学同人（１９８０））が本発明に
用いるポリアセチレンはいずれの重合方法により製造さ
れたものでも使用可能である。
とのポリマ電池の充放電時の電池電圧の変化を概１図に
示す。電極に使用しているポリアセチレンが健全である
時点においては、充放電カーブは第１図の（８）の如く
であるが、劣化が進むと第１図の（［３）の如く電圧上
昇が急激となっていく。光電操作は定電流で行なってい
るため（イ）でもＣＢ）でも充電の後半においては、電
池の抵抗がハ！１′大していることとなる。そのため、
電池は温度上昇をする。ポリアセチレン電極の劣化は、
別な詳細検討より、２重結合の開裂であることが判明し
た。この反応は電池電圧の上昇によりより一層進む。ま
た、この劣化反応が化学反応でおることから、電池温度
上荷を極力おさえる必要かを）る。第２図にドーノくン
トとしテ（Ｃ２Ｉ４６１４ＮＢＦ４、溶媒とし一’ｃ
ＣＨ３ＣＮを用い、ＴｉＬＮ液の一度を１ｍ０Ａ／Ａと
した時の電池電圧と温度上昇の巾の関係を示す。ここで
電流密度は５ ” Ａ ／ ｃｎｌとした。故に温度上
昇を抑えることにより、電池電圧の制御が可能である。
示す。電極に使用しているポリアセチレンが健全である
時点においては、充放電カーブは第１図の（８）の如く
であるが、劣化が進むと第１図の（［３）の如く電圧上
昇が急激となっていく。光電操作は定電流で行なってい
るため（イ）でもＣＢ）でも充電の後半においては、電
池の抵抗がハ！１′大していることとなる。そのため、
電池は温度上昇をする。ポリアセチレン電極の劣化は、
別な詳細検討より、２重結合の開裂であることが判明し
た。この反応は電池電圧の上昇によりより一層進む。ま
た、この劣化反応が化学反応でおることから、電池温度
上荷を極力おさえる必要かを）る。第２図にドーノくン
トとしテ（Ｃ２Ｉ４６１４ＮＢＦ４、溶媒とし一’ｃ
ＣＨ３ＣＮを用い、ＴｉＬＮ液の一度を１ｍ０Ａ／Ａと
した時の電池電圧と温度上昇の巾の関係を示す。ここで
電流密度は５ ” Ａ ／ ｃｎｌとした。故に温度上
昇を抑えることにより、電池電圧の制御が可能である。
以下に本発明による実施例を示す。
実施例１
ドーパントとして（Ｃ２）ＩＳ ） ａ ＮＢＦ４、ま
た溶媒としてＣＨ３０Ｎを用い、ドーパント＃多度を１
ｍｏｔ／ｌとした。使用したポリアセチレンの密度は
０、３ ｇ ／ ｃｍ” 、厚みは１００μｍである。
た溶媒としてＣＨ３０Ｎを用い、ドーパント＃多度を１
ｍｏｔ／ｌとした。使用したポリアセチレンの密度は
０、３ ｇ ／ ｃｍ” 、厚みは１００μｍである。
ポリアセチレン電極は、直径１０口を打ちぬき、白金網
（メツシュサイズ１００μｍ）を集電体として、電流密
度５ ｍ Ａ ／ ｃＡ、ドーピング率４モル−〇条昇
巾を１０Ｃに抑えた。クーロン効率が５０チになるまで
のサイクル数を第３図（８）に示す。ヤ゛イクル数は大
巾に増大した。
（メツシュサイズ１００μｍ）を集電体として、電流密
度５ ｍ Ａ ／ ｃＡ、ドーピング率４モル−〇条昇
巾を１０Ｃに抑えた。クーロン効率が５０チになるまで
のサイクル数を第３図（８）に示す。ヤ゛イクル数は大
巾に増大した。
実施例２
実施例１と同様の条件で光１古５時の温度上昇を５Ｃに
抑えた。クーロン効率が５０チになる゛までのサイクル
紗は、２６０回であった。充電々圧の上昇はあまりなか
った。
抑えた。クーロン効率が５０チになる゛までのサイクル
紗は、２６０回であった。充電々圧の上昇はあまりなか
った。
比較例１
実施例１と同様の栄件において、温度の検出を行なわず
、充電を行なった所、第３図［Ｆ］）に示すような充放
電サイクル数しか得られなかった。またこの時点での温
度上昇中は約１５ Ｃ’ｆｉｒつた。
、充電を行なった所、第３図［Ｆ］）に示すような充放
電サイクル数しか得られなかった。またこの時点での温
度上昇中は約１５ Ｃ’ｆｉｒつた。
電池表面温度を検出し、充電方法を切り換えることによ
り、充放電サイクル寿命を大巾に向上できる。
り、充放電サイクル寿命を大巾に向上できる。
第１図はポリマ２次電池の充放電による電池電圧の変化
を示す特性図、第２図はポリマ２次電池の電池電圧と温
度上昇の関係を示す特性図、及び第３図は本発明の一実
施例による特性図である。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 １ ｍ 貞巳４しと！＋’ｑイ札ジ ０ →ブ；々馴ヒ争（，７
，）第１頁の続き ０発 明 者 杉 本 博 幸 日立市幸町３丁目所内 ０発 明 者 江 波 戸 昇 日立市幸町３丁目所内 ０発 明 者 遠 山 厚 子 日立市幸町３丁目所内
を示す特性図、第２図はポリマ２次電池の電池電圧と温
度上昇の関係を示す特性図、及び第３図は本発明の一実
施例による特性図である。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 １ ｍ 貞巳４しと！＋’ｑイ札ジ ０ →ブ；々馴ヒ争（，７
，）第１頁の続き ０発 明 者 杉 本 博 幸 日立市幸町３丁目所内 ０発 明 者 江 波 戸 昇 日立市幸町３丁目所内 ０発 明 者 遠 山 厚 子 日立市幸町３丁目所内
Claims (1)
- １、正、負電極の少なくとも一方が共役２負結合を有す
るポリマからなる電極および前記正極と負極間に介在す
る電解質を含むボリア２次電池を充電するに当り、最初
に定電流充電を行ない、その充電過程における電池狭面
温度を検知し、周囲温度より１０ｒ以上上昇した時点で
定電流充電を停止又は定電圧充電へと切り換えることを
特徴とするポリマ２次電池の充電法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185046A JPS6077374A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | ポリマ２次電池の充電法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185046A JPS6077374A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | ポリマ２次電池の充電法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077374A true JPS6077374A (ja) | 1985-05-01 |
Family
ID=16163843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58185046A Pending JPS6077374A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | ポリマ２次電池の充電法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077374A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7253588B2 (en) * | 2002-08-30 | 2007-08-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Overdischarge preventing circuit apparatus for a nonawueous electrolyte secondary battery, overdischarge preventing circuit apparatus for a battery pack, secondary battery overdischarge preventing method and overdischarge preventing method for a battery pack |
-
1983
- 1983-10-05 JP JP58185046A patent/JPS6077374A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7253588B2 (en) * | 2002-08-30 | 2007-08-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Overdischarge preventing circuit apparatus for a nonawueous electrolyte secondary battery, overdischarge preventing circuit apparatus for a battery pack, secondary battery overdischarge preventing method and overdischarge preventing method for a battery pack |
| US7501797B2 (en) | 2002-08-30 | 2009-03-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Battery pack with a discharge control mechanism |
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