JPS61193379A - 電解重合ポリマ−を用いる二次電池 - Google Patents
電解重合ポリマ−を用いる二次電池Info
- Publication number
- JPS61193379A JPS61193379A JP60032353A JP3235385A JPS61193379A JP S61193379 A JPS61193379 A JP S61193379A JP 60032353 A JP60032353 A JP 60032353A JP 3235385 A JP3235385 A JP 3235385A JP S61193379 A JPS61193379 A JP S61193379A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- electrolytic solution
- monomer
- charging
- discharging
- 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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-
- 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
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
-
- 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
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、導電性高分子を正極活物質に使用した二次電
池の改良に関する。
池の改良に関する。
（従来の技術）
既知のごとく、ポリアセチレン等の導電性高分子を電極
材料として使用することで、従来の二次電池に比べ高エ
ネルギ密度を有するものが得られるが、当該二次電池に
は、導電性高分子がドーピングに際して酸化により劣化
するという欠点があった。
材料として使用することで、従来の二次電池に比べ高エ
ネルギ密度を有するものが得られるが、当該二次電池に
は、導電性高分子がドーピングに際して酸化により劣化
するという欠点があった。
そこで、近年この欠点を除去するため、電解重合法によ
って得られた導電性高分子、例えばポリピロール、ポリ
アニリン等を使用するようにして、前記の酸化による劣
化のないドーピングを可能とした二次電池も得られてい
る。
って得られた導電性高分子、例えばポリピロール、ポリ
アニリン等を使用するようにして、前記の酸化による劣
化のないドーピングを可能とした二次電池も得られてい
る。
しかし、上記二次電池にあっては、電解重合法により合
成した導電性高分子を正極活物質として活用するのに、
正極金属上に先ずポリマーを同重合法により合成した後
、当該ポリマーを用いて別途、これを正極活物質とした
二次電池の組み上げを行うようにするか当該ポリマーを
真空乾燥等により充分乾燥して、これを粉末状として回
収した後、さらにこれをプレスして電極を形成するなど
、複雑な過程を経なければならなかった。
成した導電性高分子を正極活物質として活用するのに、
正極金属上に先ずポリマーを同重合法により合成した後
、当該ポリマーを用いて別途、これを正極活物質とした
二次電池の組み上げを行うようにするか当該ポリマーを
真空乾燥等により充分乾燥して、これを粉末状として回
収した後、さらにこれをプレスして電極を形成するなど
、複雑な過程を経なければならなかった。
しかも、上記のようにして得られたポリマーは膜自体の
強度が低いため、膜厚が厚くなると脱落し易く、また析
出したポリマーを洗浄しているときに脱落してしまう等
取扱いにも困難を伴い、さらには、同法にて電極上に析
出したポリマーが、その電解重合条件によっては密着性
が高くなり、これを利用するに際し剥離しにくくなる等
の欠点があった。
強度が低いため、膜厚が厚くなると脱落し易く、また析
出したポリマーを洗浄しているときに脱落してしまう等
取扱いにも困難を伴い、さらには、同法にて電極上に析
出したポリマーが、その電解重合条件によっては密着性
が高くなり、これを利用するに際し剥離しにくくなる等
の欠点があった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記従来の欠点に鑑み、二次電池を、別途電解
重合法で製造したポリマーの組入れで製作するのではな
く、予め二次電池の電解液中に、充電時にあって導電性
高分子として正極に電解重合により析出すべき単量体と
、該導電性高分子に、充放電時にあって夫々ドープ、脱
ドープされるべき電解質イオンとを溶解しておき、これ
によって、充電してやれば労せずして導電性高分子を正
極活物質として使用し得るようになし、前記従来の諸問
題を一挙に解消しようとするのがその目的である。
重合法で製造したポリマーの組入れで製作するのではな
く、予め二次電池の電解液中に、充電時にあって導電性
高分子として正極に電解重合により析出すべき単量体と
、該導電性高分子に、充放電時にあって夫々ドープ、脱
ドープされるべき電解質イオンとを溶解しておき、これ
によって、充電してやれば労せずして導電性高分子を正
極活物質として使用し得るようになし、前記従来の諸問
題を一挙に解消しようとするのがその目的である。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記の問題点を解決するため、容器内には、
正極と負極とがこれら両極を絶縁するセパレータにより
隔設され、かつ電解液が収納されてなる二次電池におい
て、上記電解液には、充電時に正極活物質である導電性
高分子として上記正極に電解重合にて析出すると共に放
電時には導電性高分子のまま同極に密着残留すべき単量
体と、充電時に該導電性高分子にドープされると共に放
電時に該導電性高分子から脱ドープされるべき電解質イ
オンとが溶解されてなる二次電池を提供したものである
。
正極と負極とがこれら両極を絶縁するセパレータにより
隔設され、かつ電解液が収納されてなる二次電池におい
て、上記電解液には、充電時に正極活物質である導電性
高分子として上記正極に電解重合にて析出すると共に放
電時には導電性高分子のまま同極に密着残留すべき単量
体と、充電時に該導電性高分子にドープされると共に放
電時に該導電性高分子から脱ドープされるべき電解質イ
オンとが溶解されてなる二次電池を提供したものである
。
（作 用）
本発明に係る二次電池の充電によって、正極にあっては
、電解液中の単量体により、正極活物質である導電性高
分子が電解重合により析出され。
、電解液中の単量体により、正極活物質である導電性高
分子が電解重合により析出され。
これと同時に該導電性高分子に電解液中の電解質イオン
がドープされ、電気化学的に活性でかつ導電率が高い導
電性高分子が得られる。
がドープされ、電気化学的に活性でかつ導電率が高い導
電性高分子が得られる。
そして、放電時において、正極では、上記の析出された
導電性高分子がそにまま付着残留し、−方電解賀イオン
は導電性高分子から脱ドープされる。
導電性高分子がそにまま付着残留し、−方電解賀イオン
は導電性高分子から脱ドープされる。
（実 施 例）
次に、本発明に係る一実施例として示された二次電池ｌ
を図面によって説示すると、閉成状態の容器２には、外
部に導出した正極端子３に導通の金属板からなる正極４
と、外部に導出した負極端子５に導通の金属板からなる
負極６と１両電極４．６の間に挟着され、かつ両電極４
．６を絶縁するセパレータ７が収納され、゛さらに電解
液８が封入されていることは、前記従来のものと同じで
ある。
を図面によって説示すると、閉成状態の容器２には、外
部に導出した正極端子３に導通の金属板からなる正極４
と、外部に導出した負極端子５に導通の金属板からなる
負極６と１両電極４．６の間に挟着され、かつ両電極４
．６を絶縁するセパレータ７が収納され、゛さらに電解
液８が封入されていることは、前記従来のものと同じで
ある。
そして本発明にあっては、上記電解液８の中に、充電時
に正極活物質である導電性高分子として電解重合により
析出すると共に、放電時に該導電性高分子のまま正極４
に付着残留すべき単量体と、□充電時に該導電性高分子
にドープされると共に、放電時に該導電性高分子から脱
ドープされるべき電解質イオンとが、予め溶解しである
。
に正極活物質である導電性高分子として電解重合により
析出すると共に、放電時に該導電性高分子のまま正極４
に付着残留すべき単量体と、□充電時に該導電性高分子
にドープされると共に、放電時に該導電性高分子から脱
ドープされるべき電解質イオンとが、予め溶解しである
。
ここで上記電解液８としては、例えば０．５規定の硫酸
を、上記電解質としては、０．２モルの硫酸亜鉛を、夫
々使用し、さらに上記単量体としてアニリンを使用した
場合、これを充電することで、正極４には、上記アニリ
ンが酸化を受けてポリアニリンという共役系高分子が析
出すると共に、該ポリアニリンに対して電解質の硫酸イ
オンがドープされる。
を、上記電解質としては、０．２モルの硫酸亜鉛を、夫
々使用し、さらに上記単量体としてアニリンを使用した
場合、これを充電することで、正極４には、上記アニリ
ンが酸化を受けてポリアニリンという共役系高分子が析
出すると共に、該ポリアニリンに対して電解質の硫酸イ
オンがドープされる。
すなわち、正極４にあっては、正極活物質の重合と電解
質イオンのドープとが同時に行われる。
質イオンのドープとが同時に行われる。
゛ さらに、負極６にあっては、上記ポリアニリンの電
解重合による析出に対応する反応として水素が発生する
と共に、上記硫酸イオンのドープに対応する反応として
亜鉛が析出する。 ′一方、放電させると、正極４には
、上記ポリアニリンがそのまま付着残留すると共に、上
記ポリアニリンにドープされた硫酸イオンが脱ドープさ
れる。
解重合による析出に対応する反応として水素が発生する
と共に、上記硫酸イオンのドープに対応する反応として
亜鉛が析出する。 ′一方、放電させると、正極４には
、上記ポリアニリンがそのまま付着残留すると共に、上
記ポリアニリンにドープされた硫酸イオンが脱ドープさ
れる。
さらに負極６においては、上記亜鉛イオンが電解液中に
放出される。
放出される。
前記単量体は、第一回目の充電時に正極活物質として初
めて電解重合にて析出するものであるから、その添加量
は該第１回目の析出量に相当する量でよく、充電時間、
電流密度等の条件によってこれを調整すればよい。
めて電解重合にて析出するものであるから、その添加量
は該第１回目の析出量に相当する量でよく、充電時間、
電流密度等の条件によってこれを調整すればよい。
また、前記電解液８には、通常硫酸、硝酸等の水溶液系
のものが使用されるが、プロピレンカーボネイトに過塩
素酸リチウムを溶解したもの等の非水系のものであって
もよく、同様の効果をあげ得る。
のものが使用されるが、プロピレンカーボネイトに過塩
素酸リチウムを溶解したもの等の非水系のものであって
もよく、同様の効果をあげ得る。
もちろんん、この電解液８は、上記実施例におけるごと
く予め容器２内に収納しておいてもよいが、容器２外に
別途用意しておき、前記第一回目の充電に際し、これを
容器２内に注入して用いるようにしてもよい。
く予め容器２内に収納しておいてもよいが、容器２外に
別途用意しておき、前記第一回目の充電に際し、これを
容器２内に注入して用いるようにしてもよい。
次に、本発明の具体例につき説明する。
具体例（１）
正極４に白金板（１ｃｍＸ２ｃｍ）、負極６に亜鉛板（
１ｃｍＸ２ｃｍ）、セパレータ７にポリプロピレンの不
織布、電解液８として硫酸（０，５Ｎ） 、電解質とし
て硫酸亜鉛（０，２ｍｏＪＬ）を、夫々使用し、さらに
単量体としてアニリン（０，１ｍｏｕ）を加えたものに
つき、電流密度１ ｍＡ／ｃｍ’で充電すると、上記白
金板（正極）に、ポリアニリン（深い緑色）が析出した
。
１ｃｍＸ２ｃｍ）、セパレータ７にポリプロピレンの不
織布、電解液８として硫酸（０，５Ｎ） 、電解質とし
て硫酸亜鉛（０，２ｍｏＪＬ）を、夫々使用し、さらに
単量体としてアニリン（０，１ｍｏｕ）を加えたものに
つき、電流密度１ ｍＡ／ｃｍ’で充電すると、上記白
金板（正極）に、ポリアニリン（深い緑色）が析出した
。
さらに、」二記充電終了後に上記充電電流と同一の電流
密度で放電させると、平均放電電圧が１．１５Ｖで、上
記ポリアニリンはそのまま白金板に付着していた。− そして、上記条件にて繰返しの充放電をすることができ
た。
密度で放電させると、平均放電電圧が１．１５Ｖで、上
記ポリアニリンはそのまま白金板に付着していた。− そして、上記条件にて繰返しの充放電をすることができ
た。
具体例（２）
正極４に白金板（１ｃｍＸ ２ｃｍ） 、負極６にアル
ミニウム板（１ｃｍＸ ２ｃｍ） 、セパレータ７にポ
リプロピレンの不織布、電解液８としてプロピレンカー
ボネイト、電解質として過塩素酸リチウム（０，７５ｍ
ｏ ｎ）を、夫々使用し、さらに単量体としてピロール
（０，１ｍｏＪ１）を加え、これを電流密度５ ｍＡ／
ｃｒｎ’で充電したところ、上記白金板（正極）に、ポ
リピロール（黒色）が析出した。
ミニウム板（１ｃｍＸ ２ｃｍ） 、セパレータ７にポ
リプロピレンの不織布、電解液８としてプロピレンカー
ボネイト、電解質として過塩素酸リチウム（０，７５ｍ
ｏ ｎ）を、夫々使用し、さらに単量体としてピロール
（０，１ｍｏＪ１）を加え、これを電流密度５ ｍＡ／
ｃｒｎ’で充電したところ、上記白金板（正極）に、ポ
リピロール（黒色）が析出した。
さらに、上記充電終了後に上記充電電流と同一の電流密
度で放電させると、平均放電電圧は２．８ｖ、上記ポリ
ピロールはそのまま白金板上に付着しており、このよう
にして充放電を繰返して行なうことができた。
度で放電させると、平均放電電圧は２．８ｖ、上記ポリ
ピロールはそのまま白金板上に付着しており、このよう
にして充放電を繰返して行なうことができた。
（発明の効果）
本発明は、前記のように構成され、上記の通り具現でき
るものであるから、別途製造したポリマーを利用するの
ではなく、第一回目の充電時に、正極活物質が電解重合
析出されることとなり、従って二次電池の製作が極めて
容易となるだけでなく、これと同時に電解質イオンが該
正極活物質にドープされ、ドーピングに伴う酸化劣化が
防止され、さらに上記充電時に析出される導電性高分子
と正極との付着性が高いので、脱落の惧れもなくなり、
また、電池の保存中に正極活物質が劣化する惧れもない
ので、寿命の長い電池を提供し得ることになる。
るものであるから、別途製造したポリマーを利用するの
ではなく、第一回目の充電時に、正極活物質が電解重合
析出されることとなり、従って二次電池の製作が極めて
容易となるだけでなく、これと同時に電解質イオンが該
正極活物質にドープされ、ドーピングに伴う酸化劣化が
防止され、さらに上記充電時に析出される導電性高分子
と正極との付着性が高いので、脱落の惧れもなくなり、
また、電池の保存中に正極活物質が劣化する惧れもない
ので、寿命の長い電池を提供し得ることになる。
図は本発明に係る二次電池の一実施例を示す縦断正面図
である。 ２目Ｉ・・容器 ４−・・・會正極 ６・・・・・負極 ７・・・１１ｓセパレータ ８・・・・・電解液
である。 ２目Ｉ・・容器 ４−・・・會正極 ６・・・・・負極 ７・・・１１ｓセパレータ ８・・・・・電解液
Claims (1)
- 容器内には、正極と負極とがこれら両極を絶縁するセパ
レータにより隔設され、かつ電解液が収納されてなる二
次電池において、上記電解液には、充電時に正極活物質
である導電性高分子として上記正極に電解重合にて析出
すると共に放電時には導電性高分子のまま同極に密着残
留すべき単量体と、充電時に該導電性高分子にドープさ
れると共に放電時に該導電性高分子から脱ドープされる
べき電解質イオンとが溶解されてなる電解重合ポリマー
を用いる二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032353A JPS61193379A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 電解重合ポリマ−を用いる二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032353A JPS61193379A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 電解重合ポリマ−を用いる二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193379A true JPS61193379A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12356593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60032353A Pending JPS61193379A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 電解重合ポリマ−を用いる二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193379A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195137A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-29 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 有機重合体のド−ピング方法 |
| JPS61214371A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-24 | Elna Co Ltd | 粉末ポリアニリンを使用した電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60150563A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 高分子化合物蓄電池の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60032353A patent/JPS61193379A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60150563A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 高分子化合物蓄電池の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195137A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-29 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 有機重合体のド−ピング方法 |
| JPS61214371A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-24 | Elna Co Ltd | 粉末ポリアニリンを使用した電池 |
| JPH0554225B2 (ja) * | 1985-03-18 | 1993-08-12 | Elna Co Ltd |
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