JPS61190871A - 電池 - Google Patents
電池Info
- Publication number
- JPS61190871A JPS61190871A JP60029819A JP2981985A JPS61190871A JP S61190871 A JPS61190871 A JP S61190871A JP 60029819 A JP60029819 A JP 60029819A JP 2981985 A JP2981985 A JP 2981985A JP S61190871 A JPS61190871 A JP S61190871A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- electrode
- solution
- battery
- conductive substrate
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- Granted
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/137—Electrodes based on electro-active polymers
-
- 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
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ビロール、アーリン、チオフェン。
アズレン、インドール、フラン、イミノスチルベン、ト
ルイジン、カルバゾール、ベンゾフラン等の有機化合物
を電解重合して得られる高分子物質を電極材料として用
いた電池に関する。
ルイジン、カルバゾール、ベンゾフラン等の有機化合物
を電解重合して得られる高分子物質を電極材料として用
いた電池に関する。
ごロール等の有機化合物を導電性基板上に電解重合し、
これを電極として用いることにより、容易に高エネルギ
ー密度の二次電池を製作できることが知られている。し
かしながら、導電性基板への重合体の付着強度及び重合
物の強度が十分でないため、充放電サイクルをくり返す
うちに、重合体が基板よりはく離したり、フィルムの形
状が崩れてしまったりして、十分なサイクル寿命が得ら
れない。
これを電極として用いることにより、容易に高エネルギ
ー密度の二次電池を製作できることが知られている。し
かしながら、導電性基板への重合体の付着強度及び重合
物の強度が十分でないため、充放電サイクルをくり返す
うちに、重合体が基板よりはく離したり、フィルムの形
状が崩れてしまったりして、十分なサイクル寿命が得ら
れない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電気
的活性を有する高分子重合体の強度を増し、かつ基板へ
の付着強度を増して、充放電サイクル寿命を長くした電
池を開発したものである。
的活性を有する高分子重合体の強度を増し、かつ基板へ
の付着強度を増して、充放電サイクル寿命を長くした電
池を開発したものである。
電解重合法によって導電性基板上に電気的活性を有する
高分子物質を合成したものを電極として用いる電池にお
いて、前記電極の表面を電気的に不活性な樹脂の薄膜で
被覆したことを特徴とする電池である。
高分子物質を合成したものを電極として用いる電池にお
いて、前記電極の表面を電気的に不活性な樹脂の薄膜で
被覆したことを特徴とする電池である。
本発明における電解重合で得られる電気的活性を有する
高分子重合体とは、アニリン、アニリンブラック、ビロ
ール、チオフェン、インドール。
高分子重合体とは、アニリン、アニリンブラック、ビロ
ール、チオフェン、インドール。
アズレン、フラン、カルバゾール
トルイジン、メチルチオフェン、メチルビロール等の芳
香族化合物とその誘導体または、１−ナフトール、５−
ヒトＯキシ１．４−ナフトキノン等のフェノール誘導体
を適当な電解質溶液中に投入し、アノードとして設置し
た導電性基板上に７ノード酸化して得られる物質をいう
。特に、芳香族化合物とその誘導体として好ましいのは
アニリン。
香族化合物とその誘導体または、１−ナフトール、５−
ヒトＯキシ１．４−ナフトキノン等のフェノール誘導体
を適当な電解質溶液中に投入し、アノードとして設置し
た導電性基板上に７ノード酸化して得られる物質をいう
。特に、芳香族化合物とその誘導体として好ましいのは
アニリン。
アンリンブラック、ビロールである。
本発明における導電性基板とは、電気的活性を有する有
機化合物の電解重合電位において溶解せず、かつ重合体
である析出物が付着し得るものであれば何でもよい。こ
の導電性基板の材質としてｄ゛、例えば、ニッケル、白
金、ステンレス、銅等の金属板、またはそれらのメツシ
ュ、あるいはグ゛未” ラファイト、無定形カーボン、活性炭、炭素ｌｌ雑が挙
げられる。
機化合物の電解重合電位において溶解せず、かつ重合体
である析出物が付着し得るものであれば何でもよい。こ
の導電性基板の材質としてｄ゛、例えば、ニッケル、白
金、ステンレス、銅等の金属板、またはそれらのメツシ
ュ、あるいはグ゛未” ラファイト、無定形カーボン、活性炭、炭素ｌｌ雑が挙
げられる。
これら導電性基板上に電解重合する方法としては、定電
圧または定電流また電位走査をくり返すことによるアノ
ード酸化が挙げられる。
圧または定電流また電位走査をくり返すことによるアノ
ード酸化が挙げられる。
導電性基板上にフィルム状に電析した電気的活性を有す
る重合物を被覆する方法としては、被覆材料に用いる樹
脂を適当な溶媒に溶かしたものに該電極を浸漬するか、
または、低分子量の樹脂を加熱し、該電極上に蒸着させ
るか、あるいは、樹脂の融液を塗布する等の手段が挙げ
られる。
る重合物を被覆する方法としては、被覆材料に用いる樹
脂を適当な溶媒に溶かしたものに該電極を浸漬するか、
または、低分子量の樹脂を加熱し、該電極上に蒸着させ
るか、あるいは、樹脂の融液を塗布する等の手段が挙げ
られる。
被覆に用いる樹脂としては、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、パラフィン、ナイロン、ポリ塩化
ビニル、ポリフェニレン、ポリフェニレンスルフィド、
フェノール樹脂等があり、特に好ましいのはポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニルである。これらの樹脂で電極面を被
覆する際には、溶液に浸漬させる場合、その樹脂濃度は
溶液中において樹脂分子間の重なり合いが起こるに十分
な大きさでなければならない。また、蒸着によって被覆
する場合には、真空引きが可能な容器の底部に被覆材料
を置き、その上部に電極をつるし、容器底部を加熱して
真空引きするか、または、プラズマ重合反応器内に電極
板を設置し、電極板上で、ベンゼン、アセトニトリル等
とプラズマ重合で合成、蒸着する等の方法が挙げられる
。
ン、ポリプロピレン、パラフィン、ナイロン、ポリ塩化
ビニル、ポリフェニレン、ポリフェニレンスルフィド、
フェノール樹脂等があり、特に好ましいのはポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニルである。これらの樹脂で電極面を被
覆する際には、溶液に浸漬させる場合、その樹脂濃度は
溶液中において樹脂分子間の重なり合いが起こるに十分
な大きさでなければならない。また、蒸着によって被覆
する場合には、真空引きが可能な容器の底部に被覆材料
を置き、その上部に電極をつるし、容器底部を加熱して
真空引きするか、または、プラズマ重合反応器内に電極
板を設置し、電極板上で、ベンゼン、アセトニトリル等
とプラズマ重合で合成、蒸着する等の方法が挙げられる
。
本発明に係る電池によれば、電気的活性を有する高分子
重合体がフィルム状に付着゛した導電性基板を電気的に
不活性な樹脂の薄膜で被覆しているので、電気的活性を
有する高分子重合体の導電性基板に対する付着力を高め
て、多数回の充放電サイクル下での容量の低下を防止し
、長い寿命を持たせることができる。
重合体がフィルム状に付着゛した導電性基板を電気的に
不活性な樹脂の薄膜で被覆しているので、電気的活性を
有する高分子重合体の導電性基板に対する付着力を高め
て、多数回の充放電サイクル下での容量の低下を防止し
、長い寿命を持たせることができる。
本発明に係る電池は、多数回の充放電サイクルによって
も有機化合物からなる電気的活性を有する高分子重合体
が電極を構成する導電性基板から容易に剥離せず、容量
の低下を防止すると共に、長い寿命を有するものである
。
も有機化合物からなる電気的活性を有する高分子重合体
が電極を構成する導電性基板から容易に剥離せず、容量
の低下を防止すると共に、長い寿命を有するものである
。
一以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
〔実施例１〕
０．５モル／２の濃度の過塩素酸水溶液中に０．１モル
／２の濃度のアニリンを混入した。これに１１×１１の
白金板及び１．５ＱＩＸ２αのニッケルメツシュ板を対
設して浸漬し、両極間に白金側が正になるようにして１
．２ボルトの電圧を印加した。数分侵、白金板上に深緑
色のポリアニリンが析出生成した。約１０時間放置後、
この白金板をとり出し水洗して乾燥した。
／２の濃度のアニリンを混入した。これに１１×１１の
白金板及び１．５ＱＩＸ２αのニッケルメツシュ板を対
設して浸漬し、両極間に白金側が正になるようにして１
．２ボルトの電圧を印加した。数分侵、白金板上に深緑
色のポリアニリンが析出生成した。約１０時間放置後、
この白金板をとり出し水洗して乾燥した。
得られたポリアニリンはフィルム状で白金板に付着して
おり、片面に付着した重量は約６１１ｇであった。
おり、片面に付着した重量は約６１１ｇであった。
次にこの白金板をポリスチレンを１０ｗｔ％の割合でト
ルエンに溶解せしめた溶液中に１０分間浸漬し、次いで
これを真空乾燥した。
ルエンに溶解せしめた溶液中に１０分間浸漬し、次いで
これを真空乾燥した。
次に、このポリスチレン被覆白金板をニッケルエキスバ
ンドメタルに埋めこんだリチウム板と対向させ、過塩素
酸リチウムを１ル／２の濃度でプロピレンカーボネート
に溶解した電解質溶液中に設置した。
ンドメタルに埋めこんだリチウム板と対向させ、過塩素
酸リチウムを１ル／２の濃度でプロピレンカーボネート
に溶解した電解質溶液中に設置した。
以上のようにして構成されたりチウム−ポリアニリン電
池は約３．５ｖの開路電圧を示した。
池は約３．５ｖの開路電圧を示した。
次に１ｍＡ／ｄの定電流密度で４．０ボルト〜２．６ボ
ルトの範囲で充放電をくり返したところ、約０．１Ａｈ
１０の容量が得られ、かつこのサイクルをｉ ｏｏｏ回
以上重ねても上記容ｌの低下は１０％にとどまっていた
。
ルトの範囲で充放電をくり返したところ、約０．１Ａｈ
１０の容量が得られ、かつこのサイクルをｉ ｏｏｏ回
以上重ねても上記容ｌの低下は１０％にとどまっていた
。
比較例１
実施例１のポリアニリン被覆白金電極にポリスチレンで
被覆せずそのまま用いる点以外はすべて実施例１と同様
にして電池を製造した。この電池を同様に試験したとこ
ろ、１００回目以降には容量の明らかな低下が観察され
、４００回目で初期の約６０％に容量が低下した。ここ
でサイクル試験を停止し、電柱をとり出したところ、ポ
リアニリンは粉末状に変化しており、かなりの部分が白
金板から剥げ落ちていた。
被覆せずそのまま用いる点以外はすべて実施例１と同様
にして電池を製造した。この電池を同様に試験したとこ
ろ、１００回目以降には容量の明らかな低下が観察され
、４００回目で初期の約６０％に容量が低下した。ここ
でサイクル試験を停止し、電柱をとり出したところ、ポ
リアニリンは粉末状に変化しており、かなりの部分が白
金板から剥げ落ちていた。
〔実施例２〕
実施例１と同様にして得たポリアニリンの付着させ電極
を、ポリ塩化ビニルの１０重量％ベンゼン溶液に１０分
間浸漬し、以下実施例１と同様に電池を製造し、サイク
ル試験を行なった。
を、ポリ塩化ビニルの１０重量％ベンゼン溶液に１０分
間浸漬し、以下実施例１と同様に電池を製造し、サイク
ル試験を行なった。
１０００回サイクル試験後、電極をとり出して観察した
ところポリアニリンは白金板上によく付着していた。
ところポリアニリンは白金板上によく付着していた。
〔実施例３〕
実施例１と同様にしてポリアニリンの付着させ電極をガ
ラス容器の底にパラフィンを入れ、その上部５ＣＩＡの
ところに該電極を設置し、容器内を真空にした後、容器
を１３０℃まで加熱し、この状態で２４時間保持した。
ラス容器の底にパラフィンを入れ、その上部５ＣＩＡの
ところに該電極を設置し、容器内を真空にした後、容器
を１３０℃まで加熱し、この状態で２４時間保持した。
この処理後、処理電極をとり出して観察したところ、表
面にパラフィンが蒸着されているのが認められた。これ
を用いて実施例１と同様にして電池を作製し、サイクル
試験を行なったところ、０．０８Ａｈ／ｑの容量が得ら
れ４００回目で初期容量の９０％、１０００回目で６０
％の容量となった。
面にパラフィンが蒸着されているのが認められた。これ
を用いて実施例１と同様にして電池を作製し、サイクル
試験を行なったところ、０．０８Ａｈ／ｑの容量が得ら
れ４００回目で初期容量の９０％、１０００回目で６０
％の容量となった。
〔実施例４〕
０．５モル／℃の濃度の過塩素酸水溶液中に０．１モル
／Ｊ２の濃度でビロールを混入し、以下実施例１と同様
にして、白金板上にフィルム状のポリピロールを合成し
た。この白金板の片面に付着したポリピロールの重層は
、約４ｍＱであった。
／Ｊ２の濃度でビロールを混入し、以下実施例１と同様
にして、白金板上にフィルム状のポリピロールを合成し
た。この白金板の片面に付着したポリピロールの重層は
、約４ｍＱであった。
この電極を実施例１と同様にしてポリスチレン溶液に浸
漬する処理を行なった。而して得たポリスチレン被覆電
極を用いて以下実施例１と同様にして電池を製造したと
ころ、３．２ボルトの開路電圧を示し、３．６ボルト〜
２．０ボルトの電位電域で充放電させたところ、０．０
８Ａｈ／Ｊの容量が得られた。サイクル試験を行なった
ところ、１０００回以上のサイクル試験を重ねても容量
の低下は１０％にとどまっていた。サイクル試験終了後
、電極をとり出して観察したところ、ポリビロールフィ
ルムはまだ白金板によく付着しており、形状に変化はな
かった。
漬する処理を行なった。而して得たポリスチレン被覆電
極を用いて以下実施例１と同様にして電池を製造したと
ころ、３．２ボルトの開路電圧を示し、３．６ボルト〜
２．０ボルトの電位電域で充放電させたところ、０．０
８Ａｈ／Ｊの容量が得られた。サイクル試験を行なった
ところ、１０００回以上のサイクル試験を重ねても容量
の低下は１０％にとどまっていた。サイクル試験終了後
、電極をとり出して観察したところ、ポリビロールフィ
ルムはまだ白金板によく付着しており、形状に変化はな
かった。
比較例２
ポリピロール付着ｉｔ極をポリスチレンで被覆せず、そ
のまま用いる以外は実施例４と同様にして電池を製造し
、サイクル試験を行なった。１００サイクル目以降には
容量の明らかな低下が観測され、２００回目で初期値の
約６０％に容量が低下した。試験終了後、電極をとり出
して観察したところ、ポリピロールは粉末状に変化して
おり、かなりの部分が白金板からはげ落ちていた。
のまま用いる以外は実施例４と同様にして電池を製造し
、サイクル試験を行なった。１００サイクル目以降には
容量の明らかな低下が観測され、２００回目で初期値の
約６０％に容量が低下した。試験終了後、電極をとり出
して観察したところ、ポリピロールは粉末状に変化して
おり、かなりの部分が白金板からはげ落ちていた。
Claims (1)
- 電解重合法によつて導電性基板上に電気的活性を有する
高分子物質を合成したものを電極として用いる電池にお
いて、前記電極の表面を電気的に不活性な樹脂の薄膜で
被覆したことを特徴とする電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60029819A JPH0628170B2 (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60029819A JPH0628170B2 (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 電 池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190871A true JPS61190871A (ja) | 1986-08-25 |
| JPH0628170B2 JPH0628170B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=12286629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60029819A Expired - Lifetime JPH0628170B2 (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628170B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988008210A1 (fr) * | 1987-04-15 | 1988-10-20 | Ricoh Company, Ltd. | Electrode en feuilles, procede de production et element secondai re |
| JPS63165772U (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-28 | ||
| WO2010087228A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | 日本碍子株式会社 | 粒子の固着方法及び粒子固着体の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163127A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-15 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Treatment of polymer |
| JPS58189968A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 有機電解質二次電池 |
-
1985
- 1985-02-18 JP JP60029819A patent/JPH0628170B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163127A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-15 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Treatment of polymer |
| JPS58189968A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 有機電解質二次電池 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988008210A1 (fr) * | 1987-04-15 | 1988-10-20 | Ricoh Company, Ltd. | Electrode en feuilles, procede de production et element secondai re |
| JPS63165772U (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-28 | ||
| WO2010087228A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | 日本碍子株式会社 | 粒子の固着方法及び粒子固着体の製造方法 |
| CN102292474A (zh) * | 2009-02-02 | 2011-12-21 | 日本碍子株式会社 | 粒子的粘附固定方法以及粒子粘附固定体的制造方法 |
| JP5676279B2 (ja) * | 2009-02-02 | 2015-02-25 | 日本碍子株式会社 | 粒子の固着方法及び粒子固着体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0628170B2 (ja) | 1994-04-13 |
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