JPS6093771A - 二次電池 - Google Patents

二次電池

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JPS6093771A
JPS6093771A JP58199278A JP19927883A JPS6093771A JP S6093771 A JPS6093771 A JP S6093771A JP 58199278 A JP58199278 A JP 58199278A JP 19927883 A JP19927883 A JP 19927883A JP S6093771 A JPS6093771 A JP S6093771A
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JP
Japan
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acetylene
current collector
polymer
battery
secondary battery
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Application number
JP58199278A
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English (en)
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Masao Kobayashi
小林 征男
Hidenori Nakamura
英則 中村
Yoshimitsu Sawada
沢田 喜充
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Hitachi Ltd
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Showa Denko KK, Hitachi Ltd filed Critical Showa Denko KK
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    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • 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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    • H01M4/661Metal or alloys, e.g. alloy coatings
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、サイクル寿命の良好な二次電池に関する。
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、その電気体4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、また加熱下では容品に酸化劣化を受け
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 ←)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(フイズリル)構造を有する膜状アセチレ
ン高11合体を得る方法(特公昭48−32581号)
、が知られていた。
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 、 BC115HHCII + CI
J2 t 802 +NO2r HCN + 02 t
 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桁低下するととも
すでに知られている。
また、(0)の方法で得られる膜状アセチレン高重合体
に、I2 + C112+ Br2 +IC1l IB
r + AsF5゜SbF5.PF6等の如き電子受容
性化合物まだはNa 。
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IQ”
〜I O’Ω−1・cnr−’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
のドープ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捺案されて
いる。
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ClO4+PF6−+AsF6−+AsF4−
+CF35o3rBF;’Jの如きアニオンおよびR’
、Ni(R’ :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
。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。この電池は(ロ)の方法で
得られる、例えばO,l tan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・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70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70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、ItiiH電
圧(”o c )は28V1短絡電流密度は5mA/餉
2であp1電解液に過塩素酸リチウムのテトラノ飄イド
ロフラン溶液を使用した場合、開放端電圧は2.5 V
1短短絡流密度は約3 mA/cm2であった。
捷だ、アセチレン置重合体以外にもポリノ(’ラフェニ
レ/やポリチオフェン等のごとき主鎖に共役二重結合を
有する高分子化合物も電池の電極拐料として用いられる
ことも既に知られている。
これらの電池は、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等のごとき主鎖に共役二重結合を
有する高分子化合物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、この
電池では電解液として有機溶媒と支持電解質からなる系
を用いている上に、電池の電圧が高いだめに、通常用い
られるSUS 304等のオーステナイト系ステンレス
鋼やNiを正極および負極の両極の集電子(集電体)と
して用いた場合、充・放電の繰シ返し中に集電子と電解
液との反応が起り、充分なサイクル寿命が得られないと
いう欠点があった。
本発明者らは、上記の点に鑑みて、充分なサイクル寿命
を有する高エネルギー密度で軽量化、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。
即ち、本発明は、共役二重結合を有する高分子化合物を
正極および負極の活物質として用いた二次電池において
、正極の集電子としてカーボンを用い、負極の集電子と
して金属を用いたことを特徴どする二次電池に関する。
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
化合物の具体例としては、アセチレン高重合体(ポリア
セチレン)、ポリフェニルアセチレン、ポリパラフェニ
レ/、ポリメクフェニレン、月?す(2,5−チェニレ
ン)、ポリ(3−メチル−2,5−チェニレン)、ポリ
フェニレンザルファイド、ポリピロール、ポリイミド、
ポリアクリルニトリルおよびポリ−α−ノアノアクリル
の熱分解物、ポリアセン構造を有する高分子化合物、ポ
リアセキノンラジカル重合体、ン、フ塩基構造を有する
キナシン、I?ポリマーポリアリーレンキノンM、EP
−67,444号に開示されているフェノール°ノボラ
ック樹脂の熱処理物およびフランス特許2,505,8
54号に開示されているポリマー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。
上記の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 49リノeラフエニレン、ポリ(
215チエニレン)、ポリピロールをあげることができ
、好ましいものとしてはアセチレン高重合体、特に好ま
しくは高結晶性のアセチレン高重合体をあげることがで
きる。
本発明で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55−129404号、同55−
128419号、同55−142012号、同56−1
0428号、同56−115305号、同56−133
133号、同57−53324号、同57−70114
号、Trans、Farady ’SOc、+ 64 
+823(1968)、J、PolymerSci、+
A−L7 r 3419 (1969) + Makr
omol、Chem、、RapidComm、+ 1+
6.21 (1980) 、 、J、Chem、Phy
s、。
69 (1) + 106 (1978)+5ynth
etic Metals。
4・8 ]、 (1,981)等の方法をあげることが
できる。
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
化合物は膜状、粉末状、短繊維状等、いずれの形態のも
のも用いることができる。
また、主鎖に共役二重結合を有する高分子化合物をエキ
スバンド格子体や連続鋳造格子体等の補強材を用いて、
当該業者に公知の方法で補強して機械的強度を大きくし
だものも用いることができる。さらに、主鎖に共役二重
結合を有する高分子化合物に他の適当な導電材料、列え
はグラファイト、カーポンプシック、アセチレンブラッ
ク、金属粉、炭素繊維等を混合することも一部に差し支
えない。
本発明の電池の電極としては主11゛1に共役二重結合
を有する高分子化合物ばかりでなく、該高分子化合物に
ドー・やントをドープして得られる電η71クニ高分子
′化合物も電極として用いることができる。
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)へのドーノ?ントのドーピン
グ方法は、化学的ドーピングおよび成気化学的ドー、ピ
ングのいずれの方法を採用してもよい。
化学的にドーピングするドー・り/1・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
如きハロゲン、(■)五フッ化ヒ素、五7ノ化アンチモ
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、(至)硫酸、硝酸、フル
オロ硫酸、トリフル、71−oメタ/硫酸およびクロロ
硫酸の如きプロトン酸、(財)二酸化イオウ、二酸化窒
素、ノフルオロスルホニル・ぐ−オギ/ドの如き酸化剤
、(v)AgC104、(至)テトラシアノエチレン、
テトう/アノキノジメタン、フロラニール、2,3−ジ
クロル−5,6−ランアノパラベンゾキノン、2,3ノ
ブロム−5ツ6−ランアノパラベンゾキノン等をあげる
ことができる。
一方、共役高分子化合物に電気化学的にドーピングする
ドープぐントとしては、(1ンpF; 、5bp7 +
AsF習、 5bcxy の如きVa族の元素のハロゲ
ン化物アニオン、BF7の如きl[a族の元素のハロゲ
ン化物アニオン、I(呵) 、Br−+ Cl’−の如
きハロゲンアニオン、Cぎ04−の如き過塩素酸アニオ
ンなどの陰イーオン・ドーパントおよび(II) Ll
++ Na+、 K”の如きアルカリ金属イオン、R4
N+(R二炭素数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−パント等をあげ
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。
上述の陰イオン・ドープセ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LiPF + L
iAsF6+ LiSbF6+ Li(JO4,NaI
 rNaPF 、 Na5bF + NaAsF 、 
NaC10+KI+KPF6+6 6 6 4 KSbF6. KAsF61 KClO41[:(n−
Bu)4N)”(AsF6)−。
[:(n−Bu)4N]’(PF6)−((n−Bu)
4N)’ ClO4−+LiA/C/ + LiBF 
、 N()AsF 、 No IAsT 、No−BF
4゜4 4 6 26 NO・BF 、 No−PF6をあげることができるが
必ずし4 もこれ等に限定されるものではない。とれらのドーパン
トは一棟類、または二種類以上を混合して使用してもよ
い。
前記以外の陰イオン・ドーパ/1・とじてはHF;−ア
ニオンであシ、また、前記以外の陽イオン・ドープセン
トとしては次式(1)で表わされるビリリウムまたはビ
リノニウム・カチオン: (式中、Xは酸素原子または窒素原子 Hl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7
′c位炭素数1〜10のアルキル基、炭素数が6〜15
のアリール(aryl)!SmはXが酸素原子のときO
であシ、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(If)もしくは(至)で表わされるカル?
ニウム・カチオン; または R’−C” (Ill ) 1 〔上式中、R’+ R2,R3は水素原子(R1+ R
21R3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−OR基、
但しR5は炭素数が1〜JO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。〕 である。
上述のHFiアニオンならびに式(1)で表わされるピ
リリウム・カチオンもしくはピリジニウム・カチオンお
よび弐Ql)もしくは(至)で表わされるカルd?ニウ
ム・カチオンは、共役高分子化合物に多■にドープする
ことができ、従って、得られる電池は放電容量が大きく
高エネルギー密度のものとなる。
用いられるHFiアニオンは通常、下記の一般式%式%
(: ) () () 〔但し、上式中R’tR”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(ar
yl)基、RII′は炭素数が1−10のアルキル基、
炭素数6〜15の1リール(aryl)基、Xは酸素原
子または蟹素原子、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()
、化水素塩)を支持電解として用いて適当な有機溶媒に
溶解することによって得られる。上式(ト)、(至)お
よび(至)で表わされる化合物の具体例としてH4N”
HFz + Bu2N”HF2 *Na”fir 、 
K’HF 、 Li”HF2および2 上記式(1)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(1)で表わされるカチオンとCノ
Q、−、BF2 + AlCl; * FsCJa I
 5nCJi + PF6 *PCI6 * BbF;
t AsFi t CF、So、” + HF2 等の
アニオンとの塩を支持電解質として用いて適当な有機溶
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 等をあげることができる。
上記式(n)または(至)で表わされるカルボニウム・
力f:4−ンcQ具体例としては(C6H,)、C++
(C)f3)、C+。
OO これらのカルがニウムカチオンは、それらと陰イオンの
塩(カルボニウム塩)を支持電解質として適当な有機溶
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、BF4′ t AlC1a
 p AjBJCI−r FeCl2 t 5nCjs
 # PF6 eP% SbC/; l SbF;i 
l CJo71 cr、so;等をあげることかでき、
また、カルボニウム塩の具体例とし−cu、例jtハ(
c6n5)、c−up、 p (CH3)3C−BF4
、HCO”AICJ 、 HCO”BF4. C,H5
CO’5nCj5等をあげることができる。
本発明において電池の正極の集電子として用いられるカ
ーボンとは、黒鉛、人造黒鉛等のごとき実質的に炭素の
みからなる材料のことをいう。カーボン集電子の形状は
特に制限はなく、シート状のものであってもよく、また
カーボンを真空蒸着やス・ぐツタリング等の方法で金属
等の基材上にコーティングしたものであってもよい。さ
らにはカーボンペーストをコーティングしたものであっ
てもよい。これらのカーボン集電子の電気伝導度は1Ω
−1・crn’−’以上であることが好ましい。
本発明の電池の負極の集電子として用いられる金属の具
体例としては、ニックル、チタン、オーステナイト系ス
テンレス鋼、アルミニウム、白金、高クロム高純度フェ
ライト系ステンレス鋼等があげられる。
共役高分子化合物と集電子との接λ“イは単に押しつけ
るだけでもよいが、共役高分子化合物と集電子を予めZ
 Okg7cm2以上の圧力で加圧または圧延して圧着
するが、集電子の表面で直接モノマーを重合して共役高
分子化合物と集電子の複合体としてもよい。
本発明の二次電池に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。例えばエーテル類、ケトン
頬、ニトリル類、ピリジン類、アミド類、硫黄化合物、
塩素化炭化水素類、エステル類、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
、力iボネート類が好ましい。これら有機溶媒の代表例
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−ノオキサ/、モノグリム、アセトニ
トリル、プロピオニトリル、バレロニトリル、4−メチ
ル−2、−oンタノン、ブチロニトリル、ベンゾニトリ
ル、1.2−ノクロロエタン、γ−ブチロラクトン、バ
レロラクトン、ジメトキシエタン、メチルフォルメイト
、グロビレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジ
メチルホルムアミド、ツメチルスルホキシド、ジメチル
チオ声ルムアミド、ピリノン、スルホラン、3−メチル
スルホラと、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
、ドーピング条件は従来公知の方法(J、C,S、+ 
Chem+Commu、+ 1981 + J 17 
)に準じて行なわれる。
゛ ドープ量は電解の際に流れた電気■をd11]定す
ることによって自由に!1jlJ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、用いる電極の嵩さ浬;度、面積、ドー・
セントの種類、電解液の種類、要求される共役高分子化
合物の電気伝導度によって異なるので一部に規定するこ
とはできないが、通常共役高分子化合物にドープされる
ドーパントの量は、共役高分子化合物の繰シ返し単位(
単量体)1モルに対して2〜200モルチであシ、好ま
しくは3〜100モル係、特に好ましくは4〜80モル
チである。ドープしたドーパントの量が2モル係以下で
も200モルチ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。
まだ、本発明の二次電池において用いられる電解質の濃
度は用いる正極または負極の種類、充・放電条件、作動
温度、電解質の種類および有機溶媒の種類等によって異
なるので一部に規定することはできない。電解液は均一
に溶解した系でも不均一系のいずれでもよいが通常は0
.001〜10モル/lの範囲である。
また本発明の二次電池においては、前記した電解質以外
にポリエチレンオキサイドとNalやNa5CN等から
なる高イオン伝導性有機固体電解質や、飽和溶解度以上
の電解質(ドー・セント)と有機溶媒を混合してペース
ト状とした状態のものを用いることができる。
本発明の二次電池において、共役高分子化合物まだは該
共役高分子化合物にドー・ぐントをドープして得られる
電導性共役高分子化合物は電池の正極および負極の活性
物質として用いることができる。
二次電池の具体例としては、例えば、アセチレンン高重
合体を(CH)xとすると、(CH)x (IE極)/
L 1C1104(支持電解質)/(CH)X(負極)
、〔(CH)+0・024(ClO4)io24〕X(
正極) / (n Bu4N)’(C104)−(支持
電解質) / C(n −B u 4N)吉、024(
CH) ’・024〕X(負極)、C(CH)+0・0
6(PF6)、、。6〕X(正極)/(Et4N)+・
(PF6)−(支持1E解質)/[(Li)吉、。6(
CH]0・06〕X(負極)、[(CH)−0・050
(”0a)o oso 〕X(正極)/、(Li)+・
(ClO4)−(支持電解質)/〔(CH)+0・02
0(C104)Ko2o〕X(負極)、[(n −B 
H4S)=、o2! (CH)−・02〕x (正極)
 / (n−Bu 4 N ) ”−(C104)−(
支持電解質) / ((Bl14N )3.。。
(CH)−”)x (負極)、((CH)0.010(
H3)0,01゜〕X(正極)/LiI(支持電解質)
/((CH)−0−”’(Li )左、olo−] <
負極)等をあげることができる。ポリ・千うフェニレン
の場合には前記の(CH)xの代シに(C6H4)Xを
、ポリ2.5−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(C4
H5N)Xとして前記と同じ型の二次電池として用いら
れる。
また、本発明では正極と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(
CFI)x/LiCN4/ (C6114)x、(CH
)x /Li(JO4/(C4H2S) 、 (C6H
4)X / LiClO4/(C4H2S)X等をあげ
ることができる。
本発明において必要ならば7J?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。
また、本発明において用いられる共役高分子化合物は、
酸素によって徐々にば化反応を受け、電池の性能を低下
させるものもあるので、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。
本発明の二次電池は、高エネルギー密度を有し、かつ長
時間放電が可能であるばかシでなく、電圧の平担性が良
好である。まだ、本発明の二次電池は、軽量、小型で、
かつ高いエネルギー密度を有するから?−タプル機器、
電気自動車、ガノ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。
以下に、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。
実施例 l 〔複合体の製造〕 羽根型の機械式撹拌機を備えたllのガラス製オートク
レーブに窒素雰囲気下で、トルエン200m1.テトラ
ブトキシチタニウム2 ml、(5,9m mol)お
よびトリエチルアルミニウム2 ml (14,6m 
mol)を仕込み、アセチレン分圧0.9 kg/an
2+ 取合温度−20℃で2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赤紫色で長さが約1胴の
短繊維状アセチレン高重合体が生成し始めた。
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
いてよ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157とカーボンブラック粉末(電気伝
導度−2,1x]o3Ω−1・釧−1のもの)4gをボ
ールミルで混合した。次いで、との温合物を高クロム高
純度フェライト系ステンレス鋼(集電子)〔昭和電工(
株)社’R1[SHOMAC3O−2J 、膜厚50μ
m〕の上に均一に分散しJ OOOkg/crn2の圧
力でプレスした後、真空下で脱気し負極とした。同様に
黒鉛箔(集電子、U、C,C社製「グラフオイル」、膜
厚]、 30 /’m +電気伝導度−3.2X103
Ω−1・cfn−’)に上記混合物を圧着して正極とし
だ。
本重合方法で得られた短繊維状アセチレン高重合体の収
量は5.7g、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 10 ’Ω−1・O
n’−’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で観察したところ、アセチレン高
重合体は径が300〜400Xの繊維状微結晶(フィブ
リル)からなる構造を有していた。
〔電池実験〕
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
ラックの混合物と集電子の複合体よシ、所定の寸法の小
片を切り出し、それぞれ正極および負極として電池を構
成した。
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、■はNiメッキを施した
黄銅製容器、2は黒鉛を集電子に持った正極、3は直径
26調の円形の多孔質ポリプロピレン製隔膜、4は直径
26前の円形カーボン繊維よシなるフェルト、5は「S
HOMAC30−2Jを集電子に持った負極、6は平均
径2μmの穴を有するテフロン製シート(住友蹴工製、
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H’)ン
グ、9はNiリード線を示す。
前記負極(アセチレン高重合体、カーyJeングラック
およびl’−SHOMAC30−2Jとの複合体)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を負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1の上部の凹部に
入れて負極と重ね、電解液を含浸させた後、隔膜3を介
して正極(アセチレン高重合体とカーボンブラックから
なる混合物と黒鉛箔の複合体)2を載置し、容器7で締
めつけて電池を作成した。電解液としては蒸溜脱水ベン
ゾニトリルに溶解したBu4N”BF401モル/l溶
液を用いた。
一定電流下(2,0mA7cm2)で充電を行なった(
ドーピング量5モルチに相当する電気量)。充電終了後
、直ちに一定電流(2,0m1%Arn2 )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)返し試験を行
なったところ、633回目で充・放電効率が50%を下
廻った。
比較例 1 実施例1で集電子として黒鉛箔を用いて製造しだ電極を
正極および負極の両極に用いた以外は実施例1と全く同
様にして電池実験を行なった。この電極を用いて実施例
1と全く同様の方法で電池の充・放電縁シ返し実験を行
なったところ、繰り返し回数が424回目で充・放電効
率が50係を下廻った。
比較例 2 実施例1で正極の集電子として用いた黒鉛箔の代りにニ
ッケル箔を用いた以外は実施例1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の結果、4
39回目で充・放電効率が50係を下廻った。
比較例 3 実施例1で正極の集電子として用いた黒鉛箔の代シにチ
タニウム箔を用いた以外は実施例1と全く同様の方法で
電池実験を行なった。
充・放電の繰シ返し試験の結果、407回目で充・放電
効率が50チを下廻った。
実施例 2 実施例1で使用した羽根型の機械式攪拌機を備えri/
のガラス製オートクレープニトルエン500ml、 テ
) ラブ)キシチターウム0.2m1(0,59mmo
l)およびトリエチルアルミニウム2m1(14,6m
mol)を仕込み、アセチレン分圧i、 6kg / 
cm2、重合温度30℃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
0.1 ranの粉末状アセチレン高重合体が生成しト
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。
実施例1で用いたアセチレン高重合体とカーボンブラッ
クの混合物の代シに前記の方法で得られた粉末状アセチ
レン高重合体を用い、また、実施例1で負極の集電子と
して用いた「SHOMAC3O−2Jの代シにチタニウ
ム箔を用いた以外は実施例1と全く同様の方法で電池実
験を行なった。
・ 充・放電の繰シ返し試験を行なったところ652回
目で充・放電効率が50%を下廻った。
比較例 4 実施例2で集電子として用いた黒鉛箔およびチタニウム
箔の代シに「SUS 316 J (膜厚50 ttm
 )を両極に用いた以外は実施例rと全く同様の方法で
電極を成形し、この電極を用いて実施例1と全く同様の
方法で電池実験を行なった。
充・放電の繰シ返し試験を行なったところ、297回目
で充・放電効率が50%を下廻った。
実施例 3 実施例2で用いたアセチレン高重合体の代わシにBul
l、Chem、Soc、Japan、−ユl 2091
(1978)に記載されている方法で製造したポリ(・
ぐラフェニレン)を用いた以外は実施例2と全く同じ方
法で電極を製造し、次いで実施例2と同じ方法で〔電池
実験〕を行なった結果、充・放電の繰り返し試験は60
1回目で充・放電効率が50%を下廻った。
実施例 4 実施例2で用いたアセチレン高J「合体の代わりにJ、
Polym、Sci、+Polym、Lets、FD、
 18 、9 (1980)に記載されている方法で製
造したポ!、l(2,5−チェニレン)を用いた以外は
実施例2と全く同じ方法で電極を製造し、次いで実施例
2と同じ方法で〔電池実験〕を行なった結果、充・放電
の繰シ返し試験588回目で充・放電効率が50%を下
廻った。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一具体例であるボタン型電池の時性測定用
電池セルの断面概略図を示しだ図である。 1・・・容器、2・・・正極、3・・・隔膜、4・・・
フェルト、5・・・負極、6・・・多孔性テフロン製ノ
ート、7・・・テフロン製容器、8・・・テフロン製リ
ング、9・・・N1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 弁理士菊地精− 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 主鎖に共役二重結合を有する高分子化合物を正極および
    負極の活物質として用いた二次電池において、正極の集
    電子としてカービンを用い、負極の集電子として金属を
    用いたことを特徴とする二次電池。
JP58199278A 1983-10-26 1983-10-26 二次電池 Pending JPS6093771A (ja)

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JP58199278A JPS6093771A (ja) 1983-10-26 1983-10-26 二次電池

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