JPS61206163A - 非水電解液一次電池 - Google Patents
非水電解液一次電池Info
- Publication number
- JPS61206163A JPS61206163A JP60047822A JP4782285A JPS61206163A JP S61206163 A JPS61206163 A JP S61206163A JP 60047822 A JP60047822 A JP 60047822A JP 4782285 A JP4782285 A JP 4782285A JP S61206163 A JPS61206163 A JP S61206163A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive polymer
- conductive
- electrode
- conductive material
- charging
- 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
Links
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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (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】
くイ） 産業上の利用分野
本発明は少なくとも一方の電極が導電性ポリマーで構成
される非水電解液二次電池に関するものである。
される非水電解液二次電池に関するものである。
（ロ）従来の技術
従来の非水電解液二次電池としては、正極活物質に三酸
化モリブデン、五酸化バナジウムなどを用い、負極活物
質にリチウム、ナトリウムなどの軽金属或いはそれらの
合金を用い、そして電解液としてプロピレンカーボネー
ト、γ−ブチロラクトンなどの有機溶媒に過塩素酸リチ
ウム、ホウフッ化リチウムなどの溶質を溶解したものを
用いた構成を呈するものであった。
化モリブデン、五酸化バナジウムなどを用い、負極活物
質にリチウム、ナトリウムなどの軽金属或いはそれらの
合金を用い、そして電解液としてプロピレンカーボネー
ト、γ−ブチロラクトンなどの有機溶媒に過塩素酸リチ
ウム、ホウフッ化リチウムなどの溶質を溶解したものを
用いた構成を呈するものであった。
而して、近年に至っては例えば特開昭５６−１３６４６
９号公報に開示されているように少なくとも一方の電極
を導電性ポリマーで構成することが提案されている。
９号公報に開示されているように少なくとも一方の電極
を導電性ポリマーで構成することが提案されている。
導を性ポリマーの一例であるポリアセチレン（（ＣＨ）
Ｘ）はそれ自身１０−＠−Ω−Ｉ Ｉ Ｃｍ−１から１
０″′５・Ω−１・ＣｌＴｌ−１の電気伝導度を有する
ものであるが、これにイオン種をドーピングすることに
よりその電気伝導度は１０３ ・Ω−１・ｃｍ−＋と上
昇し金属的性質を帯びるようになる。
Ｘ）はそれ自身１０−＠−Ω−Ｉ Ｉ Ｃｍ−１から１
０″′５・Ω−１・ＣｌＴｌ−１の電気伝導度を有する
ものであるが、これにイオン種をドーピングすることに
よりその電気伝導度は１０３ ・Ω−１・ｃｍ−＋と上
昇し金属的性質を帯びるようになる。
そして、例えば正負極共ポリアセチレンで構成し、溶質
として過塩素酸リチウムを用いた場合の電池の充放電反
応機構は次式で表わされる。
として過塩素酸リチウムを用いた場合の電池の充放電反
応機構は次式で表わされる。
ところで、この導電性ポリマーを用いて電極を形成する
に際しては、導電性ポリマーの粉末を加圧成型するか又
はこの粉末に結着剤を加えて加圧するか或いは導電性ポ
リマーのフィルムを所定寸法に裁断して形成し、集電体
に接触或いは集電体を取付けて電極としていた。
に際しては、導電性ポリマーの粉末を加圧成型するか又
はこの粉末に結着剤を加えて加圧するか或いは導電性ポ
リマーのフィルムを所定寸法に裁断して形成し、集電体
に接触或いは集電体を取付けて電極としていた。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点導電性ポリマー
を電極とした場合、充電初期には導電性ポリマーの比抵
抗が大きいため電池電圧が上昇して、電解液の分解や金
属材の腐食が生じサイクル寿命の低下の原因となってい
た。そこで予め導電性ポリマーにアセチレンブラックや
炭素粉末などの導電剤を含有したものを電極とする提案
がある。この場合、比抵抗が小さくなり充電初期の電池
電圧の上昇を抑制しうるという利点を有するものの、嵩
密度の小言い導電性ポリマーにきらに導電剤を混合する
ので、電極の体積当たりの理論電気容量が甚だしく低下
しエネルギー密度の点で不利であった。
を電極とした場合、充電初期には導電性ポリマーの比抵
抗が大きいため電池電圧が上昇して、電解液の分解や金
属材の腐食が生じサイクル寿命の低下の原因となってい
た。そこで予め導電性ポリマーにアセチレンブラックや
炭素粉末などの導電剤を含有したものを電極とする提案
がある。この場合、比抵抗が小さくなり充電初期の電池
電圧の上昇を抑制しうるという利点を有するものの、嵩
密度の小言い導電性ポリマーにきらに導電剤を混合する
ので、電極の体積当たりの理論電気容量が甚だしく低下
しエネルギー密度の点で不利であった。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明は導電性ポリマー電極を少なくとも＝屡の導電性
ポリマーで構成し、そのうちの一層の導電性ポリマーと
して導電剤を含有したものを用いるものである。
ポリマーで構成し、そのうちの一層の導電性ポリマーと
して導電剤を含有したものを用いるものである。
（ホ）作 用
本発明によれば、少なくとも二層の導電性ポリマーで構
成きれる導電性ポリマー電極において導電剤を含有した
導電性ポリマーによって充電初期の電池電圧の上昇を抑
制することができ、且導電剤を含有しない導電性ポリマ
ーによってエネルギー密度を比較的高い状態に保持する
ことができるものである。
成きれる導電性ポリマー電極において導電剤を含有した
導電性ポリマーによって充電初期の電池電圧の上昇を抑
制することができ、且導電剤を含有しない導電性ポリマ
ーによってエネルギー密度を比較的高い状態に保持する
ことができるものである。
特に、本発明においては導電剤を含有した導電性ポリマ
ーを集電体に電気接続するのが好ましい。
ーを集電体に電気接続するのが好ましい。
（へ）実施例
第１図は本発明の一実施例による電池の縦断面図を示し
、（１）は未発明の要旨とする導電性ポリマー電極であ
って、ポリアセチレン粉末に導電剤としてのアセチレン
ブラック及び結着剤としてのフッ素樹脂を８５：１０：
５（重量比）で混合した混合物を加圧成型してなる第１
の導電性ポリマ一層（２）と、導電剤を含まない第２の
導電性ポリマ一層（３）とを加圧成型したものであり、
第１の導電性ポリマ一層（２）側が正極集電体（４）を
介して正極端子兼用の１池ケース（５）の内底面に圧接
きれるように電池ケース（５）内に配設されている。
、（１）は未発明の要旨とする導電性ポリマー電極であ
って、ポリアセチレン粉末に導電剤としてのアセチレン
ブラック及び結着剤としてのフッ素樹脂を８５：１０：
５（重量比）で混合した混合物を加圧成型してなる第１
の導電性ポリマ一層（２）と、導電剤を含まない第２の
導電性ポリマ一層（３）とを加圧成型したものであり、
第１の導電性ポリマ一層（２）側が正極集電体（４）を
介して正極端子兼用の１池ケース（５）の内底面に圧接
きれるように電池ケース（５）内に配設されている。
（６）はリブラム圧延板よりなる負極であって、負極集
電体く７）を介して負極端子兼用のケース蓋（８）の内
底面に圧着されている。（９）は正負極間に介在せるセ
パレータであって、ポリプロピレン不織布よりなり、プ
ロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを溶解した非
水電解液が含浸されている。 （１０）は絶縁バッキン
グである。
電体く７）を介して負極端子兼用のケース蓋（８）の内
底面に圧着されている。（９）は正負極間に介在せるセ
パレータであって、ポリプロピレン不織布よりなり、プ
ロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを溶解した非
水電解液が含浸されている。 （１０）は絶縁バッキン
グである。
尚、本発明電池（Ａ）の比較のために導電剤を含有せず
ポリアセチレン単独で構成した正極を用いた比較電池（
Ｂ）と、導電剤を混合した一層のポリアセチレンｍ＜ポ
リアセチレン：アセチレンブラック：フッ素樹脂の重量
比が８５：１０：５）を正極に用いた比較電池（Ｃ）と
を作成した。
ポリアセチレン単独で構成した正極を用いた比較電池（
Ｂ）と、導電剤を混合した一層のポリアセチレンｍ＜ポ
リアセチレン：アセチレンブラック：フッ素樹脂の重量
比が８５：１０：５）を正極に用いた比較電池（Ｃ）と
を作成した。
第２図はこれらの電池を充電電流１ｍＡで充電した充電
特性図、第３図は充Ｍ、電流１ｍＡで４時間充電したも
のを放電電流１ｍＡで放電し放電終止電圧１．５ｖとし
た時のサイクル特性図である。
特性図、第３図は充Ｍ、電流１ｍＡで４時間充電したも
のを放電電流１ｍＡで放電し放電終止電圧１．５ｖとし
た時のサイクル特性図である。
第２図より導電剤を含有しないポリアセチレン層で構成
した正極を用いた電池（Ｂ）では充電初期の電池電圧が
高く、通常の有機溶媒の分解電圧（約Ｓ、ＯＶ＞以上の
電圧まで上昇しているのに対し、本発明電池（Ａ＞では
正極に用いた導電性ポリマー電極の電極抵抗が改善され
ているため充電時の電池電圧の異常な立上りがないこと
が伺える。
した正極を用いた電池（Ｂ）では充電初期の電池電圧が
高く、通常の有機溶媒の分解電圧（約Ｓ、ＯＶ＞以上の
電圧まで上昇しているのに対し、本発明電池（Ａ＞では
正極に用いた導電性ポリマー電極の電極抵抗が改善され
ているため充電時の電池電圧の異常な立上りがないこと
が伺える。
又、第３図より本発明電池（Ａ＞のサイクル特性が改善
されているのがわかる。比較電池（Ｂ）の場合、サイク
ル数の浅い時には電気容量（放電容ｉ）は高いが充電初
期の電池電圧の立上り問題でサイクル寿命が短い、又比
較電池（Ｃ）の場合、導電剤の影響で放電容量が少なく
、且サイクル寿命も短い。
されているのがわかる。比較電池（Ｂ）の場合、サイク
ル数の浅い時には電気容量（放電容ｉ）は高いが充電初
期の電池電圧の立上り問題でサイクル寿命が短い、又比
較電池（Ｃ）の場合、導電剤の影響で放電容量が少なく
、且サイクル寿命も短い。
尚、非水寛解液を構成する溶質としては実施例で示した
過塩素酸リチウム以外にホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ
Ｊ、６フツ化リンリチウム（ＬｉＰＦｓ＞、６フン化ヒ
酸リチウム（ＬｉＡｓＦｅ）或いは四塩化アルミニウム
リチウム（ＬｉＡｆｆｉ ｃｘ ４）などが適用でき、
又溶媒としてはγ−ブチロラクトン、１．３ジオキソラ
ン、エチレンカーボネートなどのように従来の非水電解
液電池に使用きれている有機溶媒が適用しうる。更に導
電剤として実施例では次素粉末の場合を例示したが、そ
れ以外に金、白金などの貴金属や鉛、カドミウム、スズ
などの金属でも良い。
過塩素酸リチウム以外にホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ
Ｊ、６フツ化リンリチウム（ＬｉＰＦｓ＞、６フン化ヒ
酸リチウム（ＬｉＡｓＦｅ）或いは四塩化アルミニウム
リチウム（ＬｉＡｆｆｉ ｃｘ ４）などが適用でき、
又溶媒としてはγ−ブチロラクトン、１．３ジオキソラ
ン、エチレンカーボネートなどのように従来の非水電解
液電池に使用きれている有機溶媒が適用しうる。更に導
電剤として実施例では次素粉末の場合を例示したが、そ
れ以外に金、白金などの貴金属や鉛、カドミウム、スズ
などの金属でも良い。
そして、導電性ポリマーについてもポリアセチレン以外
にポリチオフェン、ポリピロール、ポリバラフェニレン
なども適用できるが、これらはイオン種をドープした際
の導電性がポリアセチレンより低いため、ポリアセチレ
ンが極めて効果的である。
にポリチオフェン、ポリピロール、ポリバラフェニレン
なども適用できるが、これらはイオン種をドープした際
の導電性がポリアセチレンより低いため、ポリアセチレ
ンが極めて効果的である。
尚、本発明を説明するに際して正極のみに導電性ポリマ
ーを使用する場合を例示したが、これに限定されず負極
のみ或いは正負極の両方に導電性ポリマーを用いても良
い。
ーを使用する場合を例示したが、これに限定されず負極
のみ或いは正負極の両方に導電性ポリマーを用いても良
い。
（ト）発明の効果
上述した如く、少なくとも一方の電極が導電性ポリマー
で構成される非水電解液二次電池へにおいて、導電性ポ
リマー電極として少なくとも二層の導電性ポリマーで構
成し、そのうちの一層の導電性ポリマーが導電剤を含有
したものを用いることにより、充電初期の電池電圧の上
昇を抑制でき、且比較的高いエネルギー密度を保持する
ことができるものでありその工業的価値は極めて大であ
る。
で構成される非水電解液二次電池へにおいて、導電性ポ
リマー電極として少なくとも二層の導電性ポリマーで構
成し、そのうちの一層の導電性ポリマーが導電剤を含有
したものを用いることにより、充電初期の電池電圧の上
昇を抑制でき、且比較的高いエネルギー密度を保持する
ことができるものでありその工業的価値は極めて大であ
る。
第１図は本発明の一実施例による扁平型電池の縦断面図
、第２図及び第３図は本発明電池と比較電池との電池特
性比較図を示し、第２図は充電特性図、第３図はサイク
ル特性図である。 （１）・・・導電性ポリマー電極、（２）・・・導電剤
を混合した導電性ポリマー、（３）・・・導電剤を混合
していない導電性ポリマー、（４）・・・正極集電体、
（５）・・・電池ケース、（６）・・・リチウム負極、
（７）・・・負極集１体、（８）・・・ケース蓋、（９
）・・・セパレータ、（１０）・・・絶縁バッキング。
、第２図及び第３図は本発明電池と比較電池との電池特
性比較図を示し、第２図は充電特性図、第３図はサイク
ル特性図である。 （１）・・・導電性ポリマー電極、（２）・・・導電剤
を混合した導電性ポリマー、（３）・・・導電剤を混合
していない導電性ポリマー、（４）・・・正極集電体、
（５）・・・電池ケース、（６）・・・リチウム負極、
（７）・・・負極集１体、（８）・・・ケース蓋、（９
）・・・セパレータ、（１０）・・・絶縁バッキング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）正極、負極および非水電解液とを備え、少なくとも
一方の電極が導電性ポリマーで構成されるものであって
、導電性ポリマー電極が少なくとも二層の導電性ポリマ
ーよりなり、そのうち１層の導電性ポリマーには導電剤
が含有されていることを特徴とする非水電解液二次電池
。 ２）導電剤を含有する前記導電性ポリマーを集電体に電
気接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60047822A JPS61206163A (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 非水電解液一次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60047822A JPS61206163A (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 非水電解液一次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61206163A true JPS61206163A (ja) | 1986-09-12 |
Family
ID=12786043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60047822A Pending JPS61206163A (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 非水電解液一次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61206163A (ja) |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP60047822A patent/JPS61206163A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5498489A (en) | Rechargeable non-aqueous lithium battery having stacked electrochemical cells | |
| US4980250A (en) | Secondary battery | |
| EP0478379A2 (en) | A nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| JP2006310033A (ja) | 蓄電池 | |
| KR930000426B1 (ko) | 리튬 2차전지 | |
| JPH0460304B2 (ja) | ||
| JP4712139B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH10270090A (ja) | リチウム二次電池の製造方法 | |
| JP2000040499A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS61206163A (ja) | 非水電解液一次電池 | |
| JPH02199769A (ja) | 過充電防止機能付き電池 | |
| JPS58137975A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS61158665A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH0782839B2 (ja) | 二次電池負極 | |
| JP2000268881A (ja) | 電気化学キャパシタ | |
| JPH042065A (ja) | 非水電解液二次電池とその製造法 | |
| JPH0353743B2 (ja) | ||
| US11728509B2 (en) | Rechargeable high energy density magnesium / magnesium sulfide battery | |
| JPH02239572A (ja) | ポリアニリン電池 | |
| JP2707664B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2557659B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2001006660A (ja) | 非水二次電池 | |
| JP2798752B2 (ja) | 非水電解液二次電池の製造方法 | |
| JPH01134874A (ja) | 密閉角型二次電池 | |
| JPH0298069A (ja) | 二次電池 |