JPS6122568A - 電池 - Google Patents
電池Info
- Publication number
- JPS6122568A JPS6122568A JP59142786A JP14278684A JPS6122568A JP S6122568 A JPS6122568 A JP S6122568A JP 59142786 A JP59142786 A JP 59142786A JP 14278684 A JP14278684 A JP 14278684A JP S6122568 A JPS6122568 A JP S6122568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- battery
- cell
- alkylpyrrole
- organic 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
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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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】
活物質である導電性有機ポリマーさして、アニオンをド
ープしたポリ（Ｎ−アルキルビロール）を使用した電池
に関する。
ープしたポリ（Ｎ−アルキルビロール）を使用した電池
に関する。
従来の技術
従来の二次電池は鉛蓄電池に代表されるように、重量が
重く、又公害上問題となる金属を用いている。このため
軽量でエネルギー密度が高く、かつ無公害な二次・電池
の実現が古くから望まれていた。
重く、又公害上問題となる金属を用いている。このため
軽量でエネルギー密度が高く、かつ無公害な二次・電池
の実現が古くから望まれていた。
最近、軽量かつ無公害な二次電池としてポリアセチレン
、ポリフェニレンおよびフェニレンポリスルフィド等の
ポリマーを電極としたものが注目をあびている。鉛蓄電
池は充・放電において電極表面での酸化還元反応による
化学反応を利用しているが、前記ポリマー系二次電池で
は用いる電解質溶液中のイオンの電極ポリマーへの取り
込み（ドープ）、放出（アンドープ）による電極電位の
変化を利用するものであり、活物質単位重量あたり貯え
られる電気量（エネルギー密度）及び瞬時に取り出し得
る電気！（パワー密度）が非常に高いという利点を有し
ている。しかしながら、これらポリアセチレン等は酸素
に対して極めて敏感であり、長期にわたり酸素に暴露さ
れることにより劣化し、ポリマー鎖が分解されるに至る
という重大な欠点を有している。さら１こ、特にポリア
セチレンにおいては、充電電圧が高くなるため高電圧下
における電気分解に耐え得る特殊な溶媒を使用しなけれ
ばならない。
、ポリフェニレンおよびフェニレンポリスルフィド等の
ポリマーを電極としたものが注目をあびている。鉛蓄電
池は充・放電において電極表面での酸化還元反応による
化学反応を利用しているが、前記ポリマー系二次電池で
は用いる電解質溶液中のイオンの電極ポリマーへの取り
込み（ドープ）、放出（アンドープ）による電極電位の
変化を利用するものであり、活物質単位重量あたり貯え
られる電気量（エネルギー密度）及び瞬時に取り出し得
る電気！（パワー密度）が非常に高いという利点を有し
ている。しかしながら、これらポリアセチレン等は酸素
に対して極めて敏感であり、長期にわたり酸素に暴露さ
れることにより劣化し、ポリマー鎖が分解されるに至る
という重大な欠点を有している。さら１こ、特にポリア
セチレンにおいては、充電電圧が高くなるため高電圧下
における電気分解に耐え得る特殊な溶媒を使用しなけれ
ばならない。
一方、電気化学的に合成されたポリマーにも金属電導を
示すようなものが知られている。例えばビロールを導電
性塩の存在下で電気化学的に重合することにより１０２
Ω−１、眞−１以下の導電率を有するフィルムが形成さ
れるディアゲ（Ｄｉａｇ）等の方法ＣＪ、 Ｃ，Ｓ、
Ｃｈｅｍ、 Ｃｏｒｒｍ、 、 ６５５（１９７９）、
８５４（１９７９）、ｌ［ｊＡＣ３Ｏｒｇ−Ｃｏａｔ−
Ｐｌａｓｔ、 Ｃｈｅｍ、 ４３ （１９８０） ）な
どが公知である。このポリマーは主鎖の炭素原子のＥ電
子が共役二重結合により主鎖の間で非局在しており、あ
る種のイオンをドープすることによって高い導電性を示
すようになる。
示すようなものが知られている。例えばビロールを導電
性塩の存在下で電気化学的に重合することにより１０２
Ω−１、眞−１以下の導電率を有するフィルムが形成さ
れるディアゲ（Ｄｉａｇ）等の方法ＣＪ、 Ｃ，Ｓ、
Ｃｈｅｍ、 Ｃｏｒｒｍ、 、 ６５５（１９７９）、
８５４（１９７９）、ｌ［ｊＡＣ３Ｏｒｇ−Ｃｏａｔ−
Ｐｌａｓｔ、 Ｃｈｅｍ、 ４３ （１９８０） ）な
どが公知である。このポリマーは主鎖の炭素原子のＥ電
子が共役二重結合により主鎖の間で非局在しており、あ
る種のイオンをドープすることによって高い導電性を示
すようになる。
最近、前記の方法で得られるポリピロール膜のドープ、
アンドープを利用し、これを電極とした二次電池が提案
されている。本発明者等もこのポリピロール電池につき
検討し、以下の知見を得た。すなわち、ポリピロール膜
は酸素に対して比６較的安定ではあるが、電気化学的に
重合する際、導電支持体上から剥離するなど膜の強度お
よび取り扱いに難点があること、またポリピロールの窒
素原子に結合している水素原子は極めて活性に富み、二
次電池を構成した際に、前記の水素原子が化学的反応に
関与し、短期間のくり返し使用中に、電極としての機能
を失うなど極めて重大な欠点を有すること、又電池性能
の面でも必ずしも満足し得るものではないこと等が明ら
かとなった。
アンドープを利用し、これを電極とした二次電池が提案
されている。本発明者等もこのポリピロール電池につき
検討し、以下の知見を得た。すなわち、ポリピロール膜
は酸素に対して比６較的安定ではあるが、電気化学的に
重合する際、導電支持体上から剥離するなど膜の強度お
よび取り扱いに難点があること、またポリピロールの窒
素原子に結合している水素原子は極めて活性に富み、二
次電池を構成した際に、前記の水素原子が化学的反応に
関与し、短期間のくり返し使用中に、電極としての機能
を失うなど極めて重大な欠点を有すること、又電池性能
の面でも必ずしも満足し得るものではないこと等が明ら
かとなった。
発明が解決しようとする問題点
活物質単位重量あたりのエネルギー密度およびパワー密
度がともに非常に高く、かつ、高電圧下における電気分
解に耐えうるような特殊な溶媒を使用する必要がなく、
しかも酸素に対する抵抗性が大であり、寿命が長いなど
の電池性能のすぐれた電池を提供せんとするものである
。
度がともに非常に高く、かつ、高電圧下における電気分
解に耐えうるような特殊な溶媒を使用する必要がなく、
しかも酸素に対する抵抗性が大であり、寿命が長いなど
の電池性能のすぐれた電池を提供せんとするものである
。
問題点を解決するための手段、作用
本発明者等は、従来の電池が有している諸欠点を解決す
べく種々検討を行なった。その結果、ボＩＪ（Ｎ−アル
キルビロール）にアニオンをドープして得られた導電性
有機ポリマーは機械的強度が高く、化学的にも安定であ
り、このポリマーを正極活物質として用い、リチウム、
ナトリウム等の軽金属を負極活物質として用いた電池は
エネルギー密度およびパワー密度がともに高く、充放電
のくり返し使用による劣化が極め木 で少ないという事実を発見し各発明を完成した。
べく種々検討を行なった。その結果、ボＩＪ（Ｎ−アル
キルビロール）にアニオンをドープして得られた導電性
有機ポリマーは機械的強度が高く、化学的にも安定であ
り、このポリマーを正極活物質として用い、リチウム、
ナトリウム等の軽金属を負極活物質として用いた電池は
エネルギー密度およびパワー密度がともに高く、充放電
のくり返し使用による劣化が極め木 で少ないという事実を発見し各発明を完成した。
すなわち、本発明は、軽金属を負極活物質とし導電性有
機ポリマーを正極活物質とした電池において、導電性有
機ポリマーがポリ（Ｎ−アルキルビロール）にアニオン
をドープして得られた導電性有機ポリマーであることを
特徴とする電池である。
機ポリマーを正極活物質とした電池において、導電性有
機ポリマーがポリ（Ｎ−アルキルビロール）にアニオン
をドープして得られた導電性有機ポリマーであることを
特徴とする電池である。
本発明の電池における負極活物質は、従来の電池におけ
ると同様に、いわゆる軽金属であればよく、例えばリチ
ウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、マグネシウム
、バリウムおよびアルミニウム等が好適に使用されるが
、これらに限定されるものではない。
ると同様に、いわゆる軽金属であればよく、例えばリチ
ウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、マグネシウム
、バリウムおよびアルミニウム等が好適に使用されるが
、これらに限定されるものではない。
本発明での正極活物質に使用されるポＩＩ（Ｎ−アルキ
ルビロール）は一般式 ％式％ しかして、充電時および放電時におけるアニオン（たと
えば過塩素酸イオン）のドープおよびアンドープは、原
理的にはたとえば次式に示すように行な、われる。すな
わち、 前記の一般式におけるアルキル基には特に制限はないが
、通常は炭素数１６以下、好ましくは１〜６のアルキル
基であり、アルキル基の具体例としては、メチル、エチ
ル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、５ｅｃ
−ブチル、１ｓｏ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシ
ルなど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。また、このアルキル基は互に同一
であることが好ましい。
ルビロール）は一般式 ％式％ しかして、充電時および放電時におけるアニオン（たと
えば過塩素酸イオン）のドープおよびアンドープは、原
理的にはたとえば次式に示すように行な、われる。すな
わち、 前記の一般式におけるアルキル基には特に制限はないが
、通常は炭素数１６以下、好ましくは１〜６のアルキル
基であり、アルキル基の具体例としては、メチル、エチ
ル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、５ｅｃ
−ブチル、１ｓｏ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシ
ルなど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。また、このアルキル基は互に同一
であることが好ましい。
本発明で使用できるアニオンを与える化合物（以下ドー
パントと記す。）はアニオンを与える電解質であればよ
く、特に制限はないが、その代表例としてはＬｉＣ／ｅ
、 ＬｉＣ６０４，ＬｉＢＦ＜、 ＬｉＰＦ６゜ＬｉＡ
ｓＦ６． ＬｉＳｂＦ６． ＮａＣ−！３０＜、 Ｎａ
ＢＦ＜、 ＮａＰＦ６、ＮａＳｂＦ６゜ＫＣ＆）４１
ＫＢＦ４． ＫＰＦ６． ＫＳｂＦ６１ Ｍｇ（（ｕ０
４ ）２． ＬｉＡ＃（ａ４゜（Ｃ２Ｈｓ ） ４ Ｎ
ＣＪ３０ ａおよび（ｎ−Ｃ４Ｈ９） ４Ｎα幻４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。これらのドーパントは単独、または二穐類以
上を混合して使用することができる。
パントと記す。）はアニオンを与える電解質であればよ
く、特に制限はないが、その代表例としてはＬｉＣ／ｅ
、 ＬｉＣ６０４，ＬｉＢＦ＜、 ＬｉＰＦ６゜ＬｉＡ
ｓＦ６． ＬｉＳｂＦ６． ＮａＣ−！３０＜、 Ｎａ
ＢＦ＜、 ＮａＰＦ６、ＮａＳｂＦ６゜ＫＣ＆）４１
ＫＢＦ４． ＫＰＦ６． ＫＳｂＦ６１ Ｍｇ（（ｕ０
４ ）２． ＬｉＡ＃（ａ４゜（Ｃ２Ｈｓ ） ４ Ｎ
ＣＪ３０ ａおよび（ｎ−Ｃ４Ｈ９） ４Ｎα幻４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。これらのドーパントは単独、または二穐類以
上を混合して使用することができる。
アニオンがドープされたポリ（Ｎ−アルキルピロール）
ハ、（イ）Ｎ−アルキルピロールとドーパントとから電
気化学的に製造されるか（０） Ｎ −アルキルピロー
ルとドーパントとから化学的に製造されるかまたはｅ′
９Ｎ−アルキルピロールを化学的方法によって重合させ
たポ１７ （Ｎ−アルキルピロール）をドーパントの存
在下で電気化学的あるいは物理化学的に処理して得られ
る。
ハ、（イ）Ｎ−アルキルピロールとドーパントとから電
気化学的に製造されるか（０） Ｎ −アルキルピロー
ルとドーパントとから化学的に製造されるかまたはｅ′
９Ｎ−アルキルピロールを化学的方法によって重合させ
たポ１７ （Ｎ−アルキルピロール）をドーパントの存
在下で電気化学的あるいは物理化学的に処理して得られ
る。
これらのうちビ）が好ましい。
また（イ）のうち■陽極上に形成されたドープされたボ
ＩＪ（Ｎ−アルキルピロール）膜を、前記陽極を正極集
電体としてそのま＼使用するか、または、■陽極上に形
成されたドープされたポ１７ （Ｎ−アルキルピロール
）膜を剥ぎ取って別の正極集電体に貼りつけて使用する
ことができるが、両者のうち■が好ましい。
ＩＪ（Ｎ−アルキルピロール）膜を、前記陽極を正極集
電体としてそのま＼使用するか、または、■陽極上に形
成されたドープされたポ１７ （Ｎ−アルキルピロール
）膜を剥ぎ取って別の正極集電体に貼りつけて使用する
ことができるが、両者のうち■が好ましい。
（イ）の方法として、たとえばアセトニトリル、ジメチ
ルホルムアミド、テトラヒドロフラン、プロピレンカー
ボネートおよび塩化メチレンのような有機溶媒中で、た
とえば（Ｃ２Ｈ５） ４ＮＣｆｆ１０４のようなドーパ
ントの存在下でＮ−アルキルピロールを電解酸化するこ
とにより、たとえば金、白金およびニッケルのような金
属板の陽極の表面ｉこ、アニオンがドープされたポリ（
Ｎ−フルキルピロール）の膜を形成させる方法がある。
ルホルムアミド、テトラヒドロフラン、プロピレンカー
ボネートおよび塩化メチレンのような有機溶媒中で、た
とえば（Ｃ２Ｈ５） ４ＮＣｆｆ１０４のようなドーパ
ントの存在下でＮ−アルキルピロールを電解酸化するこ
とにより、たとえば金、白金およびニッケルのような金
属板の陽極の表面ｉこ、アニオンがドープされたポリ（
Ｎ−フルキルピロール）の膜を形成させる方法がある。
なお、このときの電解液のＮ−アルキルピロールの濃度
およびドーパント濃度はそれぞれ通常はｏ、ｏｏｉ〜０
．１モル／ぷおよび０．０１〜１．０モル／２とされ、
また、電解酸化は定電流法、定電圧法または定電位法に
より室温下で行われる。
およびドーパント濃度はそれぞれ通常はｏ、ｏｏｉ〜０
．１モル／ぷおよび０．０１〜１．０モル／２とされ、
また、電解酸化は定電流法、定電圧法または定電位法に
より室温下で行われる。
Ｎ−アルキルピロールは単一のものでもよく、またアル
キル基が互に相異する複数のＮ−アルキルピロールを併
用することも妨げない。
キル基が互に相異する複数のＮ−アルキルピロールを併
用することも妨げない。
本発明の電池は、ドーパント溶液を含浸させたセパレー
タの一面に正極活物質であるポリ（Ｎ−アルキルピロー
ル）にアニオンをドープして得られた導電性有機ポリマ
ーの膜および正極集電体を順次重ね、またセパレーター
の他の面に負極活物質および負極電果体を順次重ねて得
られる。この電池は、その各集電体のそれぞれにリード
線を接続して使用に供される。なお、場合によっては負
極集電体を省略しうる。
タの一面に正極活物質であるポリ（Ｎ−アルキルピロー
ル）にアニオンをドープして得られた導電性有機ポリマ
ーの膜および正極集電体を順次重ね、またセパレーター
の他の面に負極活物質および負極電果体を順次重ねて得
られる。この電池は、その各集電体のそれぞれにリード
線を接続して使用に供される。なお、場合によっては負
極集電体を省略しうる。
前記のドーパント溶液とは、ドーパントの有 ′機溶
媒溶液である。
媒溶液である。
この有機溶媒としてはドーパントを溶解しつる化合物で
あれば特に制限はないが、非プロトン性で、かつ、高誘
電率のものが好ましい。具体例トしてはプロピレンカー
ボネート、ｒ−ブチロラクトン、ジメチルスルフオキシ
ド、ジメチルフォルムアマイド、アセトニトリル、エチ
レンカーボネート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエ
タン、メチルフオ＋メイトおよびジクロロエタン等をあ
げることができる。これらの有機溶媒は一種類又は二種
類以上の混合溶媒として用いても良い。用いる電池の型
式又は用いる電極の種類によっては、これらの溶媒中の
酸素や水又はプロトン性溶媒等が電池の特性を低下させ
る場合があるので、−その場合は常法に従い精製してお
くことが好ましい。なお、ドーパント溶液中のドーパン
トの濃度は実用上、通常は０．１〜１．０モル／！とさ
れる。
あれば特に制限はないが、非プロトン性で、かつ、高誘
電率のものが好ましい。具体例トしてはプロピレンカー
ボネート、ｒ−ブチロラクトン、ジメチルスルフオキシ
ド、ジメチルフォルムアマイド、アセトニトリル、エチ
レンカーボネート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエ
タン、メチルフオ＋メイトおよびジクロロエタン等をあ
げることができる。これらの有機溶媒は一種類又は二種
類以上の混合溶媒として用いても良い。用いる電池の型
式又は用いる電極の種類によっては、これらの溶媒中の
酸素や水又はプロトン性溶媒等が電池の特性を低下させ
る場合があるので、−その場合は常法に従い精製してお
くことが好ましい。なお、ドーパント溶液中のドーパン
トの濃度は実用上、通常は０．１〜１．０モル／！とさ
れる。
セパレータとしては、合成樹脂繊維製の不織布および織
布、ガラス繊維製の不織布および織布ならびに天然繊維
製の不織布および織布などが使用される。この合成樹脂
としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンお
よびポリ四ふつ化エチレン等がある。
布、ガラス繊維製の不織布および織布ならびに天然繊維
製の不織布および織布などが使用される。この合成樹脂
としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンお
よびポリ四ふつ化エチレン等がある。
集電体として金、白金、ニッケルおよびステンレスなど
の金属の板、網および箔などをそれぞれ使用することが
できる。
の金属の板、網および箔などをそれぞれ使用することが
できる。
電池を構成するこれらの材料の大きさ、厚さなどは、所
望の電池性能などにより適宜決定することができる。
望の電池性能などにより適宜決定することができる。
以下の実施例により本発明をさら１こ具体的に説明する
。
。
実施例
Ａ１導電性有機ポリマーの製造：Ｎ−メチルビロールお
よびほうふつ化リチウム（ＬｉＢＦ＋ ）の濃度がそれ
ぞれ０．０５モル／Ｊ３および０．。
よびほうふつ化リチウム（ＬｉＢＦ＋ ）の濃度がそれ
ぞれ０．０５モル／Ｊ３および０．。
ト
１モル／ぶのアセト二千すル溶液 １００ｄを浸漬し、
電流密度５ ｍ Ａ ／ ｃｒｌで電解した処、陽極表
面に厚さ６．３μｍのドープされたポリ（Ｎ−メチルビ
ロール）（導電性有機ポリマー）の膜が形成されていた
。この膜の表面は非常になめらかで、加工性も良好であ
った。
電流密度５ ｍ Ａ ／ ｃｒｌで電解した処、陽極表
面に厚さ６．３μｍのドープされたポリ（Ｎ−メチルビ
ロール）（導電性有機ポリマー）の膜が形成されていた
。この膜の表面は非常になめらかで、加工性も良好であ
った。
Ｂ２電池：第１図は本発明における電池の断面図である
。厚さ６．Ｑ５ｃｓ＋のリチウム圧延板を、直径３．７
１の円形に打ち扱いた負極活物質ｌが、厚さ０．１ｃｘ
、直径３．７３の円形のステンレス板の負極集電体２に
圧着覆層されている。
。厚さ６．Ｑ５ｃｓ＋のリチウム圧延板を、直径３．７
１の円形に打ち扱いた負極活物質ｌが、厚さ０．１ｃｘ
、直径３．７３の円形のステンレス板の負極集電体２に
圧着覆層されている。
この積層物をこの負極活物質１と対面させて、はうふつ
化リチウムのプロピレンカーボネート溶液（はうふつ化
リチウムの濃度１．０モル／２）を含浸させたセパレー
タ３に重ねた。なお、セパレータとして厚さ０．４ＣＩ
Ｌ、直径５．７ｖｍの円形のガラス繊維不織布を使用し
た。この含浸セパレータ３の他の面に、前記Ａで形成さ
れた導電性有機ポリマーの膜を剥ぎ取って直径３゜７α
の円形に切取った（１８Ｉ１ｇ）正極活物質４が重ねら
れている。この正極活物質４の裏面（セパレータ４に対
面せしめられた面の反対側の面）には、厚さ０．１α、
直径３．７傷の円形のステンレス板の正極集電体５が重
ねられている。この電池は負極集電体２および正極・集
電体５の外側の面にそれぞれリード線６および７を接続
して使用に供される。
化リチウムのプロピレンカーボネート溶液（はうふつ化
リチウムの濃度１．０モル／２）を含浸させたセパレー
タ３に重ねた。なお、セパレータとして厚さ０．４ＣＩ
Ｌ、直径５．７ｖｍの円形のガラス繊維不織布を使用し
た。この含浸セパレータ３の他の面に、前記Ａで形成さ
れた導電性有機ポリマーの膜を剥ぎ取って直径３゜７α
の円形に切取った（１８Ｉ１ｇ）正極活物質４が重ねら
れている。この正極活物質４の裏面（セパレータ４に対
面せしめられた面の反対側の面）には、厚さ０．１α、
直径３．７傷の円形のステンレス板の正極集電体５が重
ねられている。この電池は負極集電体２および正極・集
電体５の外側の面にそれぞれリード線６および７を接続
して使用に供される。
リード線６および７を４．７にΩの外部負荷に
抵抗壬接続して放電させたところ、放電開始時の初期開
路電圧は６．６Ｖであったが、開路電圧は時間の経過に
伴って徐々に低下し、放電開始から約１時間２０分後に
は急激１こ低下しはじめた。開路電圧が１．ＯＶになる
までの平均開路電圧は６．２Ｖであった。また、開路電
圧が１、Ｏｖに低下するまでの導電性有機ポリマー１に
１？アタりの放電容量は７０ 、７ Ａ−ｈｒ／ｋｌ？
で、エネルギー密度は２２４ 、３ Ｗ、ｈｒ／に９
、パワー密゛度は３３．７１ｃＷ／ｋｉｐであった。引
き続き充・放電を１０回くり返したが電池特性の低下は
見られなかった。
路電圧は６．６Ｖであったが、開路電圧は時間の経過に
伴って徐々に低下し、放電開始から約１時間２０分後に
は急激１こ低下しはじめた。開路電圧が１．ＯＶになる
までの平均開路電圧は６．２Ｖであった。また、開路電
圧が１、Ｏｖに低下するまでの導電性有機ポリマー１に
１？アタりの放電容量は７０ 、７ Ａ−ｈｒ／ｋｌ？
で、エネルギー密度は２２４ 、３ Ｗ、ｈｒ／に９
、パワー密゛度は３３．７１ｃＷ／ｋｉｐであった。引
き続き充・放電を１０回くり返したが電池特性の低下は
見られなかった。
比較例
正極活物質としてドープしたポリピロール膜（１８嘘、
厚さ６．３μｍ直径３．７ｃｘ）を使用した以外は実施
例１と同様に比較電池を作成しその電池特性の測定を行
なった。なおドープしたポリピロール膜はビロールから
実施例１のＡと同様にして得たが、表面状態は粗で、重
合中に一部陽極から剥離したり、また加工性が極めて悪
かった。
厚さ６．３μｍ直径３．７ｃｘ）を使用した以外は実施
例１と同様に比較電池を作成しその電池特性の測定を行
なった。なおドープしたポリピロール膜はビロールから
実施例１のＡと同様にして得たが、表面状態は粗で、重
合中に一部陽極から剥離したり、また加工性が極めて悪
かった。
放電開始時の初期開路電圧は３．６ｖであったが、開路
電圧は時間の経過に伴って徐々に低下し、放電開始から
約１時間後には急激ζこ低下しはじめた。開路電圧が１
．ＯＶとなるまでの平均開路電圧は６．Ｏｖとなった。
電圧は時間の経過に伴って徐々に低下し、放電開始から
約１時間後には急激ζこ低下しはじめた。開路電圧が１
．ＯＶとなるまでの平均開路電圧は６．Ｏｖとなった。
この比較電池の開路電圧が１．０■に低下するまでの導
電性有機ポリマー １ｋｌｌあたりの放電容量は６１゜
８Ａ−ｈｒ／ｋｃＩ／でエネルギー密度は１８５．９Ｗ
。
電性有機ポリマー １ｋｌｌあたりの放電容量は６１゜
８Ａ−ｈｒ／ｋｃＩ／でエネルギー密度は１８５．９Ｗ
。
ｈ ｒ ／ｋｇ、そしてパワー密度は２１．３ｋＷＡ９
であった。この比較電池も再充電可能ではあったが、２
回目より放電容量の減少が顕著となり４回で充電不能と
なった。
であった。この比較電池も再充電可能ではあったが、２
回目より放電容量の減少が顕著となり４回で充電不能と
なった。
実施例 ２
° Ｎ−メチルピロールのかわりにＮ−ｎ−ブチルピロ
ールを用いたほかは、実施例１と同様にして得られた電
池（Ｎ−ｎ−へキシルピロール）を実施例１と同様にし
て放電させたところ、放ｌ罰 電量始時の初期廿路電圧は３．６Ｖであったが、開路電
圧は時間の経過に伴って徐々に低下し、放電開始から約
１時間１５分後には急激に低下した。開路電圧が１．Ｏ
ｖとなるまでの平均開路電圧は６．２■であった。また
、開路電圧が１、Ｏｖに低下するまでの導電性有機ポリ
マー１ｋｇあたりの放電容量は６８．２Ａ−ｈｒＡ９で
、エネルギー密度は２１ ｓ、 ２Ｗ−ｈｒ／ｋｙ、パ
ワー密度は３２．ｓｋｗＡｔｔであった。引き続き、充
・放電を１０回くり返したが電池特性の低下は見られな
かった。
ールを用いたほかは、実施例１と同様にして得られた電
池（Ｎ−ｎ−へキシルピロール）を実施例１と同様にし
て放電させたところ、放ｌ罰 電量始時の初期廿路電圧は３．６Ｖであったが、開路電
圧は時間の経過に伴って徐々に低下し、放電開始から約
１時間１５分後には急激に低下した。開路電圧が１．Ｏ
ｖとなるまでの平均開路電圧は６．２■であった。また
、開路電圧が１、Ｏｖに低下するまでの導電性有機ポリ
マー１ｋｇあたりの放電容量は６８．２Ａ−ｈｒＡ９で
、エネルギー密度は２１ ｓ、 ２Ｗ−ｈｒ／ｋｙ、パ
ワー密度は３２．ｓｋｗＡｔｔであった。引き続き、充
・放電を１０回くり返したが電池特性の低下は見られな
かった。
実施例 ３
Ｎ−メチルピロールのかわりにＮ−ｎ−へキシルピロー
ルを用いたほかは、実施例１と同様にして得られた電池
を、実施例１と同様にして】＠ 放電させたところ、放電開始時の初期冊路電圧は３．５
ｖであったが、開路電圧は時間の経過Ｉこ伴って徐々に
低下し、放電開始から約１時間１５分後には急激に低下
した。開路電圧が１゜Ｏｖとなるまでの平均開路電圧は
３．１ｖであった。また、開路電圧が１．Ｏｖに低下す
るまでの導電性有機ポリマー１ｋｌ？あたりの放電容量
は６５．２Ａ−ｈｒＡ、エネルギー密度は１９ｓ、９Ｗ
−ｈｒＡｇ、パワー密度は２２．Ｏｋｗ／時であった。
ルを用いたほかは、実施例１と同様にして得られた電池
を、実施例１と同様にして】＠ 放電させたところ、放電開始時の初期冊路電圧は３．５
ｖであったが、開路電圧は時間の経過Ｉこ伴って徐々に
低下し、放電開始から約１時間１５分後には急激に低下
した。開路電圧が１゜Ｏｖとなるまでの平均開路電圧は
３．１ｖであった。また、開路電圧が１．Ｏｖに低下す
るまでの導電性有機ポリマー１ｋｌ？あたりの放電容量
は６５．２Ａ−ｈｒＡ、エネルギー密度は１９ｓ、９Ｗ
−ｈｒＡｇ、パワー密度は２２．Ｏｋｗ／時であった。
引き続き充・放電を１０回くり返したが電池特性の低下
は見られなかった。
は見られなかった。
発明の効果
本発明ζこおける電池の正極活物質で′あるポリ（Ｎ−
アルキルピロール）を使用した導電性有機ポリマーはそ
の強度および表面状態がそれぞれ著しく改善され、また
酸素に対する抵抗性は向上し本発明の電池は正極活物質
単位重量あたりのエネルギー密度およびパワー密度がと
もに高く、かつ、特殊な溶媒を使用する必要はなく、寿
命が長いなどの電池性能にすぐれ、しかも構造が単純な
ので種々の大きさのものを製造することができ、また比
較的安価であるなどの利点を有する。
アルキルピロール）を使用した導電性有機ポリマーはそ
の強度および表面状態がそれぞれ著しく改善され、また
酸素に対する抵抗性は向上し本発明の電池は正極活物質
単位重量あたりのエネルギー密度およびパワー密度がと
もに高く、かつ、特殊な溶媒を使用する必要はなく、寿
命が長いなどの電池性能にすぐれ、しかも構造が単純な
ので種々の大きさのものを製造することができ、また比
較的安価であるなどの利点を有する。
また、本発明の電池は、二次電池として好適に使用され
るほか、−次電池としても使用することができる。
るほか、−次電池としても使用することができる。
さらに本発明の電池は前記のような種々の利点を有して
いるので、各種電気機器−たとえばコンピュータのバッ
クアップ機器、電気自動車、家庭電器、制御機器、カメ
ラ、電卓、時計など−の電源として使用される。
いるので、各種電気機器−たとえばコンピュータのバッ
クアップ機器、電気自動車、家庭電器、制御機器、カメ
ラ、電卓、時計など−の電源として使用される。
第１図は本発明の電池の代表例の断面図であり、第２図
は開路電圧と放電時間との関係を示すグラフである。 図面において １・・・負極活物質 ２・−・負極集電体 ３・・・セ
パレータ ４・・・正極活物質 ５・・・正極集電体６
．７・・・リード線 特許出願人 三菱瓦斯化学株式会社 代表者 長野和書
は開路電圧と放電時間との関係を示すグラフである。 図面において １・・・負極活物質 ２・−・負極集電体 ３・・・セ
パレータ ４・・・正極活物質 ５・・・正極集電体６
．７・・・リード線 特許出願人 三菱瓦斯化学株式会社 代表者 長野和書
Claims (1)
- 軽金属を負極活物質とし導電性有機ポリマーを正極活物
質とした電池において、導電性有機ポリマーがポリ（Ｎ
−アルキルピロール）にアニオンをドープして得られた
導電性有機ポリマーであることを特徴とする電池
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59142786A JPS6122568A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59142786A JPS6122568A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122568A true JPS6122568A (ja) | 1986-01-31 |
Family
ID=15323566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59142786A Pending JPS6122568A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970210A (en) * | 1987-07-17 | 1990-11-13 | Abbott Laboratories | Triazinone lipoxygenase compounds |
| JP2007246887A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-09-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 芳香族ポリマーの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP59142786A patent/JPS6122568A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970210A (en) * | 1987-07-17 | 1990-11-13 | Abbott Laboratories | Triazinone lipoxygenase compounds |
| JP2007246887A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-09-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 芳香族ポリマーの製造方法 |
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