JPS62100951A - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery

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JPS62100951A
JPS62100951A JP60240594A JP24059485A JPS62100951A JP S62100951 A JPS62100951 A JP S62100951A JP 60240594 A JP60240594 A JP 60240594A JP 24059485 A JP24059485 A JP 24059485A JP S62100951 A JPS62100951 A JP S62100951A
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JP
Japan
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electrolyte
battery
negative electrode
discharge
aniline
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Application number
JP60240594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Riichi Shishikura
利一 獅々倉
Hiroshi Konuma
博 小沼
Hidenori Nakamura
英則 中村
Toshiyuki Sakai
酒井 敏幸
Masataka Takeuchi
正隆 武内
Masao Kobayashi
小林 征男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Hitachi Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To prevent decomposition of electrolyte and production of inactive coat on the surface of a negative electrode, by adding predetermined amount of hexamethyl-phosphoramide into the electrolyte. CONSTITUTION:A battery is composed of a negative electrode made of an alkaline metal alloy or a complex body composing an alkaline alloy and a conductive high polymer, a positive electrode made of an aniline series polymer, and electrolyte made of an alkaline metal salt and a nonaqueous solvent. And hexamethyl-phosphoramide of 0.01-5vol% with respect to the nonaqueous solvent is added into the electrolyte. By this composition, the electrolyte can be prevented from decomposition and at the same time an ion conductive protective coat is produced on the surface of the negative electrode for preventing the production of an inactive coat. As a result, becomes possible to prolong the cycle lifetime of the battery, while maintaining high charge and discharge performance.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、エネルギー密度が高く、充放電の可逆性が良
好であり、自己放電率が極めて低く、かつ熱安定性のす
ぐれた高性能二次電池に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention provides a high-performance secondary battery that has high energy density, good charge/discharge reversibility, extremely low self-discharge rate, and excellent thermal stability. Regarding the next battery.

[従来の技術] 現在、汎用されている二次電池には、鉛蓄電池、ニッケ
ル/カドミウム(Ni /Cd )電池等がある。これ
らの二次電池は、単セルの電池“重圧がせいぜい2.0
V程度であり、一般には水溶液系電池である。近年、電
池電圧を高くとることができる二次電池として、リチウ
ムを負極に用いた電池の二次電池化の研究が盛/Vに行
なわれている。
[Prior Art] Currently, commonly used secondary batteries include lead-acid batteries, nickel/cadmium (Ni/Cd) batteries, and the like. These secondary batteries are single-cell batteries with a pressure of no more than 2.0
V, and is generally an aqueous battery. BACKGROUND ART In recent years, research has been actively conducted on the development of secondary batteries that use lithium as a negative electrode as a secondary battery that can provide a high battery voltage.

リチウムを負極に用いた場合には、水とリチウムどの高
い反応性のため、電解液としては非水系を用いることが
必要である。
When lithium is used for the negative electrode, it is necessary to use a nonaqueous electrolyte because of the high reactivity of water and lithium.

しかし、リチウムを014活物質として二次電池反応を
行なう場合には、充電時に、リチウムイオン(Li+)
が還元されるとぎにプントライ1−が生じ、充放電効率
の低下及び正・負極の短絡等の問題がある。そのため、
デンドライトを防止し、負極の充放電効率、ザイクル寿
命を改良するための技術開発も数多く報告されており、
例えばメチル化した環状エーテル系溶媒を電池の電解液
の溶媒として用いる方法(ケー・エム・アブラハム等パ
リヂウム パップリーズ°′、ジエー・ビー・カルバノ
3編集、アカデミツクプレス発行、ロンドン(1983
年) <K、H,Abraham et at。
However, when performing a secondary battery reaction using lithium as the 014 active material, lithium ions (Li+) are generated during charging.
Puntorai 1- occurs when is reduced, causing problems such as a decrease in charging and discharging efficiency and a short circuit between the positive and negative electrodes. Therefore,
Many technological developments have been reported to prevent dendrites and improve the charge/discharge efficiency and cycle life of negative electrodes.
For example, a method using a methylated cyclic ether solvent as a solvent for battery electrolytes (K. M. Abraham et al. Palidium Paplies°', edited by G. B. Calvano 3, published by Academic Press, London (1983).
) <K, H, Abraham et at.

in”Ll1un Batteries ” 、 J、
P、Gabano。
in"Ll1un Batteries", J.
P, Gabano.

editor、^cademic press、 Lo
ndon <1083) > )や電極自体をアルミニ
ウムと合金化することにより、リチウムのデンドライト
を防止する方法〔ビー、エム、エル、ラオ、アール、ダ
ブリュー。
Editor, ^ academic press, Lo
A method of preventing lithium dendrites by alloying the electrode itself with aluminum [B, M, L, Rao, R, W.

フランシス及びエイヂ、ニー、クリストファー。Francis and Age, Nee, Christopher.

ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイアティ
、第124巻、第10号、 1490〜1492頁(1
977年)  (B、H,L、Itao、  R,14
,Francis、  and■、八、Christo
pher、  J、EIectrochem、  So
c、。
Journal of Electrochemical Society, Vol. 124, No. 10, pp. 1490-1492 (1
977) (B, H, L, Itao, R, 14
,Francis,and■,Christo
pher, J., EIectrochem, So.
c.

Vol、124. No、10.1490〜1492 
(1977) > )等が提案されている。
Vol, 124. No, 10.1490-1492
(1977) > ) etc. have been proposed.

ま1こ、負極活物質として、アルカリ金属やリチウム/
アルミニウムのごときアルカリ金属合金の他に主鎖に共
役二重結合を有する導電性高分子を用いることも知られ
ている〔リュー・エイヂ・カーフマン、リュー・ダブル
・カラファー。
First, as negative electrode active materials, alkali metals and lithium/
In addition to alkali metal alloys such as aluminum, it is also known to use conductive polymers that have conjugated double bonds in their main chains [Lieu Age Curfman, Liu Double Calafer.

ニー・リュー・ヒーガー、アール・カーナー。Nie Liu Heeger, Earl Kerner.

ニー・ジー・マクダイアミド、フィジックスレビュー、
、82G巻、第2327頁(1982年)(J、t(、
Kaufman、  J、W、にawfer、  ^、
J:lIeeger。
Nie G. McDiarmid, Physics Review,
, vol. 82G, p. 2327 (1982) (J, t(,
Kaufman, J.W., awfer, ^,
J:lIeger.

Roにaner、  ^、G、HacDiarmid、
  phys、Rev、、  826よ2327  (
1982)  >  )この方法で用いられる導電性高
分子としては、ポリアセチレンをはじめ、ポリチオフェ
ン、ポリパラフェニレン及びポリピロール等がよく知ら
れている。
Ro to aner, ^, G, HacDiarmid,
phys, Rev,, 826, 2327 (
1982)>) Well-known conductive polymers used in this method include polyacetylene, polythiophene, polyparaphenylene, polypyrrole, and the like.

一方、正極活物質としては、負極活物質と同様に、導電
性高分子を用いることが知られており、またTi 82
のごときアルカリ金属等と層間化合物を構成するものや
他のカルコゲナイド化合物や無機酸化物等を用いること
も知られている。
On the other hand, it is known that a conductive polymer is used as the positive electrode active material in the same way as the negative electrode active material, and Ti82
It is also known to use compounds that form intercalation compounds with alkali metals such as, other chalcogenide compounds, inorganic oxides, and the like.

正極活物質として用いられる2J電性高分子としては、
ポリアセチレンをはじめ、ポリチオフェン、ポリチオフ
ェン誘導体、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレン
誘導体、ポリピロール、ポリピロール誘導体等があり、
その他ポリアニリンやポリアニリン誘導体のごときアニ
リン系重合体が良く知られている。また、正極活物質と
して用いられるカルコゲナイド化合物及び無mM化物の
具体例としては、TiS2をはじめ、Nb 3 S4 
As a 2J conductive polymer used as a positive electrode active material,
In addition to polyacetylene, there are polythiophenes, polythiophene derivatives, polyparaphenylene, polyparaphenylene derivatives, polypyrrole, polypyrrole derivatives, etc.
Other aniline polymers such as polyaniline and polyaniline derivatives are well known. In addition, specific examples of chalcogenide compounds and non-mM compounds used as positive electrode active materials include TiS2, Nb3S4
.

MO3S4 、Co 82 、 FQ 32 、 V2
05 。
MO3S4, Co82, FQ32, V2
05.

Cr 205 、 Mn 02 、 Si 02 、 
Co 02 。
Cr205, Mn02, Si02,
Co02.

SnO2などが知られている。SnO2 and the like are known.

これらの正極活物質のうち、空気中でその酸化状態、還
元状態とも比較的安定であり、電池に用いた場合、放電
平坦性が良く、高い充放電電密で作動でき、自己放電が
小さく、しかもエネルギー密度が高い活物質としてあげ
ることができるものは、アニリン系重合体である。
Among these positive electrode active materials, both the oxidation state and the reduction state are relatively stable in the air, and when used in batteries, they have good discharge flatness, can operate at high charge/discharge density, and have low self-discharge. Moreover, an active material with high energy density is an aniline polymer.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、負極にアルカリ金属合金を用い、正極に
アニリン系重合体を用いて二次電池を構成した場合には
、充分な可逆性及び低い自己放電率を同時に満足する高
エネルギー密度を有する二次電池を得ることは困難であ
った。
[Problems to be solved by the invention] However, when a secondary battery is constructed using an alkali metal alloy for the negative electrode and an aniline polymer for the positive electrode, it is difficult to achieve sufficient reversibility and a low self-discharge rate at the same time. It has been difficult to obtain a secondary battery with a satisfactory high energy density.

この困難性は、3V以上の大きい起電力を有する電池の
充放電を可逆的に行えるだけの高イオン導電率を有した
安定な電解液が見い出されていないことに大きく起因す
る。例えば、非水溶媒系リチウム−次電池に一般的に用
いられているプロピレンカーボネートと1,2−ジメト
キシエタンとの混合溶媒にLi BF4やLiCρ04
を溶かした電解液は、電池の作動(充電または放電)時
に溶媒が分解し、負極表面に高抵抗被膜を生じたり、分
解ガス等のために電池内圧が上昇したりして高い電流効
率で充放電を繰り返すことができない。
This difficulty is largely due to the fact that a stable electrolytic solution with a high ionic conductivity sufficient to reversibly charge and discharge a battery having a large electromotive force of 3 V or more has not been found. For example, LiBF4 or LiCρ04 is added to a mixed solvent of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane that is commonly used in non-aqueous lithium batteries.
When the electrolyte solution is dissolved, the solvent decomposes during battery operation (charging or discharging), forming a high-resistance film on the negative electrode surface, or increasing the internal pressure of the battery due to decomposition gas, etc., resulting in charging with high current efficiency. Discharge cannot be repeated.

特に負極表面に高抵抗被膜を生じると、その部分が不動
態化し、電気の通りやすい所に局部的に電流が集中し、
デンドライトの発生や電極崩壊を生じ、また過電圧が急
激に上昇して、電池として作動し得なくなる。
In particular, when a high-resistance film forms on the surface of the negative electrode, that part becomes passivated, and current concentrates locally in areas where electricity can easily pass.
This causes dendrite formation and electrode collapse, and the overvoltage increases rapidly, making it impossible to operate as a battery.

[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、前記従来技術の欠点を解決すべく鋭意検
討した結果、アルカリ金属塩と非水溶媒からなる電解液
に特定聞のへキサメチルホスホルアミドを添加すること
によって、自己放電率が極めて小さく、エネルギー密度
が大きく、高い充放電効率での充放電の繰り返し寿命が
長い、高性能の二次電池が得られることを見い出し、本
発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies to solve the drawbacks of the above-mentioned conventional techniques, the present inventors added a specific amount of hexamethyl phosphor to an electrolytic solution consisting of an alkali metal salt and a non-aqueous solvent. The present invention was completed based on the discovery that by adding amide, a high-performance secondary battery with an extremely low self-discharge rate, high energy density, high charge-discharge efficiency, and long repeated charge-discharge life can be obtained. I ended up doing it.

即ち、本発明は、負極がアルカリ金属合金またはアルカ
リ金属合金と導電性高分子との複合体からなり、正極が
アニリン系重合体からなり、電解液がアルカリ金属塩と
非水溶媒からなる二次電池において、電解液中の非水溶
媒に対して体積温度で0.01〜5%のへキサメチルホ
スホルアミドを添加することを特徴とする二次電池に関
する。
That is, in the present invention, the negative electrode is made of an alkali metal alloy or a composite of an alkali metal alloy and a conductive polymer, the positive electrode is made of an aniline polymer, and the electrolyte is a secondary compound made of an alkali metal salt and a nonaqueous solvent. The present invention relates to a secondary battery characterized in that hexamethylphosphoramide is added in an amount of 0.01 to 5% by volume temperature to a nonaqueous solvent in an electrolytic solution.

本発明において負極として用いられるアルカリ金属合金
は、アルカリ金属とアルミニウム、マグネシウム、マン
ガン、錫、亜鉛、ごスマス、ケイ素、鉛及びカドミウム
からなる!lYから選ばれた少なくとも一種の金属どの
合金であり、代表例どしては、L i /Aρ合金、し
i/Mg合金、Li/Aρ/M(1合金、し*/S;合
金、1−1/八へ/3i合金等があげられる。この場合
、合金比率は、特に制限はないが、充電時のアルカリ金
属の原子比が45%に/、上であることが好ましい。
The alkali metal alloy used as the negative electrode in the present invention consists of an alkali metal, aluminum, magnesium, manganese, tin, zinc, soot, silicon, lead, and cadmium! It is an alloy of at least one metal selected from lY, and representative examples include Li/Aρ alloy, Si/Mg alloy, Li/Aρ/M(1 alloy, S*/S; alloy, 1 -1/8 to/3i alloy, etc. In this case, the alloy ratio is not particularly limited, but it is preferable that the alkali metal atomic ratio during charging is 45% or more.

また、本発明において負極として用いられる複合体とし
ては、前記アルカリ金属合金とポリピロール、ポリピロ
ール誘ン9(木、ポリチオフェン、ポリチオフェン誘導
体、ポリキノリン、ボリアセン、ポリバラフェニレン及
びポリアセチレンからなる群から選ばれた少なくとも一
種の導電性高分子との複合体があげられる。複合体の代
表例としては、Li /AfJ合金とポリバラフェニレ
ンとの複合体、Li/Δg合金とポリアセチレンとの複
合体、L i /M(1合金とポリバラフェニレンとの
複合体があげられる。ここでいう複合体とは、アルカリ
金属合金と導電性高分子との均一な混合物、積層体及び
基体となる成分を他の成分で修飾した修飾体を意味する
In addition, the composite used as the negative electrode in the present invention includes the alkali metal alloy and at least one selected from the group consisting of polypyrrole, polypyrrole derivative 9 (wood, polythiophene, polythiophene derivatives, polyquinoline, boriacene, polyparaphenylene, and polyacetylene). Examples include a complex with a kind of conductive polymer. Representative examples of the complex include a complex of Li/AfJ alloy and polybaraphenylene, a complex of Li/Δg alloy and polyacetylene, and a complex of Li/M. (An example is a composite of 1 alloy and polybaraphenylene.The composite here refers to a homogeneous mixture of an alkali metal alloy and a conductive polymer, a laminate, and a base component modified with another component. means a modified form.

本発明において正極に用いるアニリン系重合体は、下記
の一般式で表わされるアニリン系化合物の酸化重合体で
ある。
The aniline polymer used for the positive electrode in the present invention is an oxidized polymer of an aniline compound represented by the following general formula.

3R4 〔式中、R1−R4は異なっていてら同一でもよく、水
素原子、炭素数が1〜10のアルキル基、炭素数が1〜
10のアルコキシ基または炭素数が6〜10のアリール
基を示す。〕 上記一般式で示されるアニリン系化合物の代表例どして
は、アニリン、2−メトキシ−アニリン、3−メトキシ
−アニリン、2.3−ジメトキシ−アニリン、2,5−
ジメトキシ−アニリン、2゜6−シメトキシーアニリン
、3.5−ジメトキシ−アニリン、2−エトキシ−3−
メトキシ−アニリン、2,5−ジフェニルアニリン、2
−フェニル−3−メチル−アニリン、2,3.5−1−
リメトキシーアニリン、2.3−ジフェニルアニリン、
2.3.5.6−チトラメチルーアニリン等があげられ
るが、これらの中で最も好ましいのはアニリンである。
3R4 [In the formula, R1-R4 may be different or the same, and may be a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrogen atom having 1 to 10 carbon atoms.
It represents a 10 alkoxy group or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. ] Typical examples of aniline compounds represented by the above general formula include aniline, 2-methoxy-aniline, 3-methoxy-aniline, 2,3-dimethoxy-aniline, 2,5-
Dimethoxy-aniline, 2゜6-simethoxyaniline, 3,5-dimethoxy-aniline, 2-ethoxy-3-
Methoxy-aniline, 2,5-diphenylaniline, 2
-Phenyl-3-methyl-aniline, 2,3.5-1-
Rimethoxyaniline, 2,3-diphenylaniline,
Examples include 2.3.5.6-titramethyl-aniline, and among these, aniline is most preferred.

アニリン系重合体を製造づる方法どしては、電気化学的
重合法と化学的重合法が知られている。
Electrochemical polymerization methods and chemical polymerization methods are known as methods for producing aniline polymers.

電気化学的重合法どしての公知文献の一例としては、日
本化学会誌陽11.1801頁(1’1184年)が知
られており、また化学的重合法の公知文献の一例として
は、エイ・ジー・グリーン及びエイ・イー・ウッドヘッ
ド、ジャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ソサイアテイ、
、第2388頁、 1910年(A、G、Green 
and^、E、14oodhead、 J、Chel、
 Soc、。
An example of a known document on the electrochemical polymerization method is the Journal of the Chemical Society of Japan, page 11, 1801 (1'1184), and an example of a known document on the chemical polymerization method is E.・G. Green and A. E. Woodhead, Journal of the Chemical Society,
, p. 2388, 1910 (A. G. Green
and^, E, 14oodhead, J, Chel,
Soc.

2388 (1910) )が知られているが、一般に
はアニリン系重合体は、次の方法によって製造される。
2388 (1910)) is known, but aniline polymers are generally produced by the following method.

電気化学的重合法の場合には、アニリン系化合物の重合
は陽極酸化により行われ、約0.01 =50TrLA
/clI2、電解電圧は通常1〜10■の範囲で、定電
流法、定電圧法及びそれ以外のいかなる方法をも用いる
ことができる。重合は水溶液中、非水溶媒中例えばアル
コール類、二1〜リル類またはこれらの混合溶媒中で行
われるが、好ましくは水溶液中で行うのがよい。非水溶
媒は生成するアニリン系重合体(酸化重合体)が溶解し
ても、また溶解しなくてもよい。
In the case of electrochemical polymerization, the polymerization of aniline compounds is carried out by anodic oxidation, and approximately 0.01 = 50TrLA
/clI2, and the electrolytic voltage is usually in the range of 1 to 10 cm, and a constant current method, a constant voltage method, and any other method can be used. The polymerization is carried out in an aqueous solution, a non-aqueous solvent such as an alcohol, a 21-lyle compound, or a mixed solvent thereof, but it is preferably carried out in an aqueous solution. The non-aqueous solvent may or may not dissolve the produced aniline polymer (oxidized polymer).

好適な電解液のpHは特に制限はないが、好ましくはp
Hが4以下、特に好ましく番よpl(が2以下である。
There is no particular restriction on the pH of the electrolytic solution, but it is preferable that the pH of the electrolyte be
H is 4 or less, particularly preferably H is 2 or less.

pl+の:J!J節に用いる酎の具体例としては、HC
N  、   HBF4  、   CF3   Co
o  ト1.   H2SO4及びHNO3等をあげる
ことができるが、特にこれらに限定されるものではない
pl+:J! A specific example of chu used in J section is HC.
N, HBF4, CF3Co
o G1. Examples include H2SO4 and HNO3, but are not particularly limited to these.

化学的重合法の場合には、例えばアニリン系化合物を水
溶液中で酸化性強酸により、または強酸と過酸化物例え
ば過Fi:4Mカリウムの組合せにより酸化重合させる
ことができる。この方法によって得られるアニリン系重
合体く酸化重合体)は、粉末状で得ることができるので
、これを分離乾燥して用いることができる。
In the case of chemical polymerization, for example, aniline compounds can be oxidatively polymerized in an aqueous solution with a strong oxidizing acid or with a combination of a strong acid and a peroxide such as perfi:4M potassium. Since the aniline polymer (oxidized polymer) obtained by this method can be obtained in powder form, it can be separated and dried before use.

また、電気化学的重合法及び化学的重合法のいずれの場
合においても重合電解液中に他の添加物、例えばカーボ
ンブラック、テフロンパウダー、ポリエチレングリコー
ル、ポリエチレンオキサイド等を添加して重合すること
も可能である。
In addition, in both electrochemical polymerization and chemical polymerization, it is also possible to add other additives to the polymerization electrolyte, such as carbon black, Teflon powder, polyethylene glycol, polyethylene oxide, etc. It is.

本発明の二次電池に用いる電解液の非水溶媒としては、
非プロトン性でかつ高誘電率のものが好ましい。非水溶
媒は、本発明において電解液中に添加されるヘキサメチ
ルホスホルアミドと同一でなければよく、例えばエーテ
ル類、ケトン類、硫黄化合物、リン酸エステル系化合物
、塩素化炭化水素類、エステル類、カーボネート類、ニ
トロ化合物、スルホラン類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、リン酸エステ
ル系化合物、塩素化炭化水素類、カーボネート類、スル
ホラン類が好ましく、特にエーテル類とカーボネート類
とを組合せて使用することが好ましい。これら非水溶媒
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−ジオキサン、モノグリム、
4−メチル−2−ペンタノン、1,2−ジクロロエタン
、γ−ブチロラクトン、バレロラクトン、ジメトキシエ
タン、メチルフォルメート、プロピレンカーボネート、
エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、リン酸
エチル、リン酸メチル、クロロベンゼン、スルホラン、
3−メチルスルホラン等があげられる。これらの溶媒は
二種以上混合して用いてもよい。
The non-aqueous solvent for the electrolyte used in the secondary battery of the present invention includes:
Those that are aprotic and have a high dielectric constant are preferred. The nonaqueous solvent need not be the same as the hexamethylphosphoramide added to the electrolyte in the present invention, and may be, for example, ethers, ketones, sulfur compounds, phosphate ester compounds, chlorinated hydrocarbons, or esters. compounds, carbonates, nitro compounds, sulfolanes, etc. can be used, but
Among these, ethers, ketones, phosphate ester compounds, chlorinated hydrocarbons, carbonates, and sulfolanes are preferred, and it is particularly preferred to use ethers and carbonates in combination. Representative examples of these non-aqueous solvents include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, monoglyme,
4-methyl-2-pentanone, 1,2-dichloroethane, γ-butyrolactone, valerolactone, dimethoxyethane, methylformate, propylene carbonate,
Ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide, ethyl phosphate, methyl phosphate, chlorobenzene, sulfolane,
Examples include 3-methylsulfolane. Two or more of these solvents may be used in combination.

また、本発明の二次電池に用いるアルカリ金属塩の具体
例としては、Li PFe 、Li Sb Fe 。
Further, specific examples of the alkali metal salt used in the secondary battery of the present invention include Li PFe and Li Sb Fe.

LtCJlO+、LiAs Fθ、CF3803  L
i  。
LtCJlO+, LiAs Fθ, CF3803 L
i.

Li  BF4 、  Li  B (Bu)q 。Li BF4, Li B (Bu)q.

L i B (Et)2(BU)2 、 Li B (
ph) 4などをあげることができるが、必ずしもこれ
らに限定されるものではない。これらのアルカリ金属塩
は一種類または二種類以上を混合して使用してもよい。
Li B (Et)2(BU)2, Li B (
ph) 4, etc., but are not necessarily limited to these. These alkali metal salts may be used alone or in combination of two or more.

アルカリ金属塩の濃度は、充電条件、作動温度、アルカ
リ金属塩の種類及び非水溶媒の種類等によって異なるの
で一概には規定することはできないが、一般には0.5
〜10モル/lの範囲内であることが好ましい。電解液
は均−系でも不均一系でもよい。
The concentration of the alkali metal salt varies depending on the charging conditions, operating temperature, type of alkali metal salt, type of non-aqueous solvent, etc., so it cannot be specified unconditionally, but it is generally 0.5.
It is preferably within the range of ~10 mol/l. The electrolyte may be homogeneous or heterogeneous.

本発明においては、前記電解液にヘキサメチルホスホル
アミドが添加される。ヘキサメチルホスホルアミドの添
加量は、電解液中の非水溶媒に対して体積濃度で0.0
1〜5%、好ましくは0.1〜2%である。添加量が体
積111度で0.01%未満では本発明の効果が得られ
ず、また添加量が体積濃度で5%より多い場合には、副
反応が大きくなり、充放電効率、可逆性ともに低下する
In the present invention, hexamethylphosphoramide is added to the electrolyte. The amount of hexamethylphosphoramide added is 0.0 in terms of volume concentration relative to the nonaqueous solvent in the electrolyte.
It is 1-5%, preferably 0.1-2%. If the amount added is less than 0.01% at a volume of 111 degrees, the effect of the present invention cannot be obtained, and if the amount added is more than 5% in volume concentration, side reactions will increase, resulting in poor charge/discharge efficiency and reversibility. descend.

本発明の二次電池において、正極のアニリン系重合体に
ドープされるドーパントの旧は、アニリン系重合体の繰
り返し単位1モルに対して、10〜100モル%であり
、好ましくは20〜100モル%である。
In the secondary battery of the present invention, the amount of the dopant doped into the aniline polymer of the positive electrode is 10 to 100 mol%, preferably 20 to 100 mol%, based on 1 mol of repeating units of the aniline polymer. %.

ドープ量は、電解の際に流れた電気聞を測定することに
よって自由に制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及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。
The amount of doping can be freely controlled by measuring the amount of electricity flowing during electrolysis. The doping may be carried out either under constant current, constant voltage or under varying conditions of current and voltage.

また、本発明の二次電池において、負極のアルカリ金属
合金またはアルカリ金属合金と導電性高分子との複合体
から一回に放電できるアルカリ金lii量の好ましい値
(放電深さ)は、合金中のアルカリ金属量に対し2%〜
70%であり、特に好ましくは5%〜50%である。
In addition, in the secondary battery of the present invention, the preferable value (discharge depth) of the amount of alkali gold that can be discharged at one time from the alkali metal alloy or the composite of the alkali metal alloy and conductive polymer of the negative electrode is 2% to the amount of alkali metal in
70%, particularly preferably 5% to 50%.

ただし、放電深さを大きくとると電極の劣化が生じやす
く、放電深さを小さくとると、電池全体のエネルギー密
度が低下するので、実用的には、電池の用途に応じて、
好適な放電深さを設定することが望ましい。
However, if the discharge depth is too large, the electrodes tend to deteriorate, and if the discharge depth is too small, the energy density of the entire battery decreases.
It is desirable to set a suitable discharge depth.

[作 用] 本発明において、電解液中にヘキサメチルホス小ルアミ
ドを添加する効果は極めて顕著であり、その作用機構の
詳細は明らかではないが、電解液中に体積濃度で0.0
1〜5%のヘキサメチルホスホルアミドを添加すること
によって、電解液の分解を防ぐとともに、負極表面上に
ヘキサメチルホス小ルアミドからなるイオン導電性の保
護皮膜が生成し、負極表面上に不動態皮膜が生じるのを
防ぐ作用があるため本発明の効果が発現するものと考え
られる。
[Function] In the present invention, the effect of adding hexamethylphosphorus amide to the electrolytic solution is extremely remarkable, and although the details of its mechanism of action are not clear, when the volume concentration of 0.0% is added to the electrolytic solution,
By adding 1 to 5% hexamethylphosphoramide, the electrolyte is prevented from decomposing, and an ion-conductive protective film made of hexamethylphosphoramide is formed on the negative electrode surface, resulting in the formation of an ionically conductive protective film on the negative electrode surface. It is believed that the effects of the present invention are achieved because of the effect of preventing the formation of a dynamic film.

[発明の効果コ 本発明の二次電池は、既存のNi/Cd電池や鉛蓄電池
に比べてエネルギー密度が高く、充放電の可逆性が良好
であり、かつ自己放電率が極めて低く、高性能な電池特
性を示す。
[Effects of the Invention] The secondary battery of the present invention has a higher energy density than existing Ni/Cd batteries and lead-acid batteries, has good charge/discharge reversibility, has an extremely low self-discharge rate, and has high performance. It shows the battery characteristics.

特に、ヘキ沓ナメチルホスボルアミドを電解液中に添加
しない従来のアルカリ金属塩ど非水溶媒からなる電解液
を用いた二次電池に比べて、高い充放電効率を維持しな
がら、電池の膏ナイクル寿命を良く改善することができ
、その効果は極めて顕著である。
In particular, compared to secondary batteries that use electrolytes made from conventional non-aqueous solvents such as alkali metal salts, which do not include hexamethylphosphoramide, the battery can maintain high charge and discharge efficiency. The lifespan of the plaster can be improved well, and the effect is extremely remarkable.

[実施例] 以下、実施例及び比較例をあげて、本発明をさらに詳細
に説明する。
[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in further detail by giving Examples and Comparative Examples.

実施例 1 〔ポリアニリンの製造〕 アニリン濃度が0.2モル/lのI N−HB F4の
水溶液100CC中で、白金板(15sφ、直径0,5
縮φのリード線付き)の面上に、一定電流密度1.07
11 A / ax2で電解重合を行なった。この場合
、対極には上記と同径の白金板を用い、参照極に八〇 
/Ag(J極を用いた。
Example 1 [Manufacture of polyaniline] A platinum plate (15 sφ, diameter 0.5
A constant current density of 1.07
Electrolytic polymerization was carried out at 11 A/ax2. In this case, use a platinum plate with the same diameter as above for the counter electrode, and use a platinum plate with the same diameter as the reference electrode.
/Ag (J pole was used.

電解重合電気量が20クーロンに達したところで重合を
停止させたところ、白金板の両面に総ff1lが9.6
■の深緑色でフィブリルが絡み合った形のフィルム状ポ
リアニリンが得られた。平均重合電位はA(1/A(J
 CJI参照極に対し0.74Vであった。
When the polymerization was stopped when the amount of electrolytic polymerization electricity reached 20 coulombs, a total of 9.6 ff1l was deposited on both sides of the platinum plate.
A dark green polyaniline film with intertwined fibrils as shown in (3) was obtained. The average polymerization potential is A(1/A(J
It was 0.74V with respect to the CJI reference pole.

次いで、このポリアニリンを白金板ごど、28wt%瀾
度のアンモニア水中に約1時間浸漬した。アンモニア水
に浸漬中、約1分間の超音波を与えた。
Next, this polyaniline, like a platinum plate, was immersed in aqueous ammonia having a purity of 28 wt % for about 1 hour. While immersed in ammonia water, ultrasonic waves were applied for about 1 minute.

次いで、蒸留水中に白金板ごとフィルム状ポリアニリン
を移し、以下上記の操作を2回繰り返した。
Next, the polyaniline film together with the platinum plate was transferred to distilled water, and the above operation was repeated twice.

最後に、白金板ごとポリアニリンを蒸留水で約1時間洗
浄したところ、洗浄水のpHは7.2であった。
Finally, the polyaniline together with the platinum plate was washed with distilled water for about 1 hour, and the pH of the washing water was 7.2.

次いで、80℃で4時間減圧乾燥を行なった。乾燥後の
ポリアニリンの重Mは(3,8Rgで黄色を呈していた
Then, it was dried under reduced pressure at 80° C. for 4 hours. The weight M of the polyaniline after drying was (3,8Rg) and had a yellow color.

〔実験セルの構成〕[Experimental cell configuration]

正極に、上記操作で白金板上に得られたポリアニリンを
白金板そのものを集電体として用い、4俺にLlとΔg
の原子比が50 : 50の合金粉末20111jlを
ニッケル金網上に置き、約350℃で15sφの形状に
圧着成形したものを用い、ニッケル金網の一部からニッ
ケル線を引き出し負極リード線どした。
For the positive electrode, use the polyaniline obtained on the platinum plate by the above operation as a current collector, and set Ll and Δg at 4
An alloy powder 20111jl having an atomic ratio of 50:50 was placed on a nickel wire gauze and pressure-molded into a shape of 15 sφ at about 350° C., and a nickel wire was drawn out from a part of the nickel wire gauze to serve as a negative electrode lead wire.

ニッケル線の露出部分は、テフロン製収縮チューブでシ
ールした。
The exposed portion of the nickel wire was sealed with Teflon shrink tubing.

電解液としては、1モル/交淵度の1iBF4を体積比
が1:1のプロピレンカーボネートと1.2−ジメトキ
シエタンの混合溶媒に溶解させたものに、さらにヘキサ
メチルホス小ルアミドを混合溶媒量に対し、0.5%添
加したものを用いた。
The electrolyte was prepared by dissolving 1 mol/degree of oxidation of 1iBF4 in a mixed solvent of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane at a volume ratio of 1:1, and further adding hexamethylphosylamide in the mixed solvent amount. 0.5% was used.

実験セルは上記の構成で第1図に示したものを用いた。The experimental cell shown in FIG. 1 with the above configuration was used.

〔電池性能試験〕[Battery performance test]

組み立てた電池を、まず2. OVの電圧になるまで1
.07FLA/α2の一定電密で放電したが殆んど電流
が流れなかった。次いで、直ちに同じ電流密度で電池電
圧が4,0■になるまで充電し、以後上記操作を同じ条
件で繰り返した。サイクル6回目で充電電気量、M電電
気量ども殆んど一定になり、その電気量は、3,61ク
ーロンであった。
First, take the assembled battery in 2. 1 until the voltage reaches OV.
.. Although discharge was carried out at a constant electric density of 07FLA/α2, almost no current flowed. Then, the battery was immediately charged at the same current density until the battery voltage reached 4.0 square meters, and the above operation was repeated under the same conditions. At the 6th cycle, the amount of charging electricity and the amount of M electricity became almost constant, and the amount of electricity was 3.61 coulombs.

以後、上記充放電の繰り返しを続けてサイクル10回目
の充電後、電池系を開回路で、240時間放置し、自己
放電試験を行なったところ、放置後の放電電気損は3,
42クーロンを示し、10日間の自己放電率は5.2%
であった。
Thereafter, the above charging and discharging process was continued, and after the 10th charge, the battery system was left open circuit for 240 hours and a self-discharge test was performed, and the discharge electrical loss after being left unused was 3.
42 coulombs, self-discharge rate for 10 days is 5.2%
Met.

さらに、この電池の充放電の繰り返し試験を続けたとこ
ろ、わずかながら、充放電電気量とも減少したが、サイ
クル100回目での充放電効率は94%であり、放電電
気色は2.89クーロンであった。
Furthermore, when this battery was repeatedly tested for charging and discharging, the amount of electricity charged and discharged decreased slightly, but the charging and discharging efficiency at the 100th cycle was 94%, and the discharge color was 2.89 coulombs. there were.

この電池のサイクル6回目の放電カーブから求めた正極
及び負極型口当りのエネルギー密度は108Wh /N
9であった。
The energy density of the positive electrode and negative electrode types determined from the discharge curve of this battery at the 6th cycle is 108Wh/N
It was 9.

比較例 1 実施例1の〔実験セルの構成〕で用いた電解液の代わり
に、ヘキサメチルホスホルアミドを添加シナイ、I T
:)It/fLmrl(DLi BF4 ヲ体積比が1
:1のプロピレンカーボネートと1,2−ジメトキシエ
タンの混合溶媒に溶解させたものを電解液どして用いた
以外は、実施例1と全く同様の方法で〔電池性能試験〕
を行なった。
Comparative Example 1 Hexamethylphosphoramide was added instead of the electrolyte used in [experimental cell configuration] of Example 1.
:) It/fLmrl (DLi BF4 wo volume ratio is 1
: Completely the same method as in Example 1, except that 1 dissolved in a mixed solvent of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane was used as the electrolyte [Battery performance test]
I did it.

その結果、サイクル4回目で充放電効率は96%であっ
たが最大の放電電気m 3.48クーロンを得た。以後
、徐々に充放電効率及び放電電気量とも減少した。サイ
クル10回目の充電終了後、実施例1と同様に10日間
の自己tli電率を調べたところ、12.3%であった
As a result, at the fourth cycle, the charging/discharging efficiency was 96%, but the maximum discharge electricity m3.48 coulombs was obtained. After that, both the charging and discharging efficiency and the amount of discharged electricity gradually decreased. After the 10th cycle of charging was completed, the self-tli electric rate was examined for 10 days in the same manner as in Example 1, and was found to be 12.3%.

さらに、充放電の繰り返し試験を行なったところ、サイ
クル54回目で充放電効率が50%を割り、その時の放
電電気色も1.23クーロンに低下してしまった。
Furthermore, when repeated charging and discharging tests were conducted, the charging and discharging efficiency fell below 50% at the 54th cycle, and the color of discharge electricity at that time also decreased to 1.23 coulombs.

この電池のサイクル4回目の放電カーブから求めたエネ
ルギー密度は98Wh//(9であった。
The energy density determined from the discharge curve of this battery at the fourth cycle was 98Wh//(9).

実施例 2 〔ポリアニリンの製造〕 7二+)ンmrlllfi 0.22−E/Lz/u(
7)1 N−HCl水溶液IQOccをマグネットスタ
ーラーで撹拌しながら、これに酸化剤として0.25モ
ル/1相当の(NH4)2820Bを添加し、アニリン
を化学重合させた。得られたポリアニリンは粉体状であ
った。
Example 2 [Manufacture of polyaniline] 72+)nmrlllfi 0.22-E/Lz/u(
7) While stirring the 1N-HCl aqueous solution IQOcc with a magnetic stirrer, (NH4)2820B equivalent to 0.25 mol/1 was added as an oxidizing agent to chemically polymerize aniline. The obtained polyaniline was in powder form.

このポリアニリンを蒸留水で数回洗浄後、100℃で減
圧乾燥を24時間行なった。
After washing this polyaniline several times with distilled water, it was dried under reduced pressure at 100° C. for 24 hours.

〔正極の作製〕[Preparation of positive electrode]

次いで、上記処理を行なったポリアニリンから10.0
fIPJを取り出し、これに結着剤としてテフロンパウ
ダー1、OIItgと導電助剤としてカーボンブラック
1.ORgを配合した総1i12.o■の粉体を良く混
合した。次いで、この混合物を白金金網集電体を内部に
包含する形で10顯φの円板上に成形した。白金金網の
一部から白金線をリード線として取り出し、リード線部
分はテフロンの収縮チューブでシールし、リード線が直
接電解液と接触しないようにした。
Next, from the polyaniline treated above, 10.0
Take out the fIPJ and add 1.1 Teflon powder as a binder, 1. OIItg as a binder, and 1. carbon black as a conductive agent. Total 1i12. containing ORg. The powder of o■ was mixed well. Next, this mixture was molded onto a 10-diameter disc so as to include a platinum wire mesh current collector therein. A platinum wire was taken out as a lead wire from a part of the platinum wire mesh, and the lead wire portion was sealed with a Teflon shrink tube to prevent the lead wire from coming into direct contact with the electrolyte.

〔負極の作製〕[Preparation of negative electrode]

純度99.9%のアルミニウム板(厚さ100μm)を
7モル71m度のNaOH水溶液で20秒間洗浄した侵
、蒸留水で数回洗浄して減圧乾燥を行なった。
An aluminum plate (thickness: 100 μm) with a purity of 99.9% was washed with a 7 molar 71 mm NaOH aqueous solution for 20 seconds, washed several times with distilled water, and dried under reduced pressure.

次いで、アルゴンガス雰囲気中で、エメリー紙でアルミ
ニウム表面を研摩した後、1,2−ジメトキシエタンで
数回洗浄し、アルゴンガス雰囲気中で自然乾燥させた。
Next, the aluminum surface was polished with emery paper in an argon gas atmosphere, washed several times with 1,2-dimethoxyethane, and air-dried in an argon gas atmosphere.

このアルミニウム板を一部リード線どして残しIこ形で
10mmφの円板状に切り取り、リード線部分をテフロ
ン製収縮チューブでシールした。 10mInφの円板
状アルミニウムに相当する重量は20.0Ingであっ
た。
This aluminum plate was cut into a disk shape of 10 mm in diameter, leaving a portion of the aluminum plate as a lead wire, and the lead wire portion was sealed with a Teflon shrink tube. The weight corresponding to a disc-shaped aluminum having a diameter of 10 mInφ was 20.0 Ing.

このアルミニウム極と対極の110ORのリチウム金属
をニッケル網に圧着したものとを1モル/丈濃度の1i
BF4のテトラヒドロフラン溶液に浸し、アルミニウム
穫にリチウムを0 、5 m A / as 2の一定
電密で電気量が35.0クーロンになるまで析出させて
電気化学的に合金化した。この場合、電気化学的に合金
化されていないアルミニウム極内部は、そのまま電極基
板どして活用した。
This aluminum electrode and a counter electrode of 110OR lithium metal crimped onto a nickel mesh were combined at a concentration of 1 mol/length.
The aluminum plate was immersed in a tetrahydrofuran solution of BF4, and lithium was deposited on the aluminum plate at a constant electric density of 0.5 mA/as 2 until the amount of electricity reached 35.0 coulombs to electrochemically alloy it. In this case, the interior of the aluminum pole, which was not electrochemically alloyed, was used as an electrode substrate.

〔実験セルの構成〕[Experimental cell configuration]

上記の〔正極の作製〕で得られたポリアニリンを正極に
用い、(負極の作製)で得られたLi/八ρへ金を負極
に用い、電解液に1モル/11度のLi PFeをプロ
ピレンカーボネートと2−メヂルーテトラヒドロフラン
の1:1(体積比)の混合溶媒に溶解させたものに、さ
らに混合溶媒mに対して 1.0%のへキザメチルホス
ボルアミドを添加したものを用い、両極の間に電解液を
浸み込ませた厚さ0.5mmのポリプロピレン製隔膜を
用いて第2図の実験セルを構成した。
The polyaniline obtained in the above [Preparation of positive electrode] was used as the positive electrode, the Li/8ρ gold obtained in (Preparation of negative electrode) was used as the negative electrode, and 1 mol/11 degrees of Li PFe was added to propylene as the electrolyte. A mixture of carbonate and 2-medylene-tetrahydrofuran (1:1 (volume ratio)) was dissolved, and 1.0% hexamethylphosphoramide was added to the mixed solvent (m). The experimental cell shown in FIG. 2 was constructed using a 0.5 mm thick polypropylene diaphragm with an electrolyte impregnated between the two electrodes.

〔電池性能試験〕[Battery performance test]

まず、5 m A / cttr 2の一定電密で、放
雷方向か1う電流を流し始め、セル電圧が1.5vに達
したどころで放電を終了した。続いて第1回目の充電を
行ない、同じ電流密度で電気量が4.2クーロンになる
まで充電し、その後、1.5VまでのIIl電、充電、
放電を繰り返してこの電池の充放電特性を調べ lこ 
First, a current was started to flow in the direction of the lightning strike at a constant density of 5 mA/cttr 2, and the discharge was stopped when the cell voltage reached 1.5 V. Next, perform the first charge, charging at the same current density until the amount of electricity becomes 4.2 coulombs, and then continue charging to 1.5V.
The charge and discharge characteristics of this battery were investigated by repeatedly discharging it.
.

その結果、第1回目の充電以後の充放電効率とサイクル
数との関係は第3図の(a)のようになり、極めて良好
なIナイクル特性を示した。
As a result, the relationship between the charge/discharge efficiency and the number of cycles after the first charge was as shown in FIG. 3(a), indicating extremely good I-Nicle characteristics.

比較例 2 実施例2の〔実験セルの構成〕で用いた電解液の代りに
、ヘキサメチルホスホルアミドを添加しないで、1モル
/19度の1iPFeを体積比が1:1のプロピレンカ
ーボネートと2−メブール−テトラヒドロフランの混合
溶媒に溶解したものを電解液として使用した以外は、実
施例2と全く同様の方法で〔電池性能試験〕を行なった
。その結果、サイクル数と充tIi電効率との関係は第
3図の(b)のようであった。
Comparative Example 2 Instead of the electrolyte used in [Experimental cell configuration] in Example 2, 1 mole/19 degrees of 1iPFe was mixed with propylene carbonate at a volume ratio of 1:1 without adding hexamethylphosphoramide. [Battery performance test] was carried out in exactly the same manner as in Example 2, except that a solution dissolved in a mixed solvent of 2-mebule-tetrahydrofuran was used as the electrolyte. As a result, the relationship between the number of cycles and the charging tIi current efficiency was as shown in FIG. 3(b).

実施例 3 (負極の作製) Mo CJ 550Rgを撹拌子付きガラス容器に入れ
、次いでベンゼン200−を滴下してよく撹拌しながら
50℃で2時間反応させてポリパラフェニレンを得た。
Example 3 (Preparation of Negative Electrode) Mo CJ 550Rg was placed in a glass container equipped with a stirrer, and then benzene 200- was added dropwise and reacted at 50° C. for 2 hours with thorough stirring to obtain polyparaphenylene.

このポリバラフェニレンを一度減圧乾燥後、塩酸−メタ
ノール液で洗浄し、さらにメタノールで洗浄し、再度減
圧乾燥した。次いで、不活性雰囲気下で400℃で15
時間熱処理した。
This polyparaphenylene was once dried under reduced pressure, washed with a hydrochloric acid-methanol solution, further washed with methanol, and dried under reduced pressure again. Then at 400 °C under an inert atmosphere for 15
Heat treated for hours.

上記方法で得られたポリパラフェニレン5Rgと原子比
が50 : 50のLi/Δ9合金粉末20I1g及び
結着剤どしてテフロンパウダー3ηをよく混合した・こ
の混合物をニッケル金網上に置き、15Mφの円板に成
形し、一部からニッケル線を引き出しリード線とした。
The polyparaphenylene 5Rg obtained by the above method, 20I1g of Li/Δ9 alloy powder with an atomic ratio of 50:50, and 3η of Teflon powder as a binder were thoroughly mixed. This mixture was placed on a nickel wire mesh, and a 15Mφ It was formed into a disk, and a nickel wire was pulled out from a part to serve as a lead wire.

〔実験セルの構成〕[Experimental cell configuration]

正極及び電解液は実施例1と全く同様のものを用い、負
極には上記〔負極の作製〕で得られたポリバラフェニレ
ンを用い、第1図の実験セルを構成した。
The positive electrode and electrolyte were exactly the same as in Example 1, and the negative electrode was polybaraphenylene obtained in the above [Preparation of Negative Electrode] to construct the experimental cell shown in FIG. 1.

〔電池性能試験〕[Battery performance test]

この電池の充・放電の繰り返し回数9回目の充放電効率
は99%であり、その時の放電容量は3゜82クーロン
であった。サイクル10回目の充電模、電池系を開回路
にして240時間放置し、自己放電試験を行なったとこ
ろ、放置模の放電電気量は3.54クーロンを示し、1
0日間の自己放電率は7.3%であった。
The charging/discharging efficiency of this battery after the ninth repetition of charging and discharging was 99%, and the discharge capacity at that time was 3°82 coulombs. After the 10th cycle of charging, the battery system was left open for 240 hours and a self-discharge test was performed.The amount of electricity discharged in the unused case was 3.54 coulombs, which was 1.
The self-discharge rate on day 0 was 7.3%.

この電池の放電容量が25クーロン以下になるまでの繰
り返しスを命は184回であった。
It took 184 cycles for the battery to have a discharge capacity of 25 coulombs or less.

また、繰り返し回数9回目の放電カーブから求めた正極
及び負極重量当りのエネルギー密度は91.5wh/K
gであった。
In addition, the energy density per weight of the positive electrode and negative electrode determined from the discharge curve at the 9th repetition was 91.5wh/K.
It was g.

比較例 3 実施例3の〔実験セルの構成〕で用いた電解液の代わり
に、ヘキサメチルホスホルアミドを添加しない電解液を
用いた以外は、実施例3と全く同様の方法で〔電池性能
試験〕を行なった。
Comparative Example 3 [Battery performance test] was conducted.

その結果、この電池の充放電の繰り返し回vi9回目の
充放電効率は97%であり、その時の放電容量は3.5
0クーロンであった。
As a result, the charging/discharging efficiency of this battery at the 9th repeated charging/discharging cycle was 97%, and the discharge capacity at that time was 3.5
It was 0 coulombs.

また、サイクル10回目の自己放電率は15.2%であ
り、サイクル寿命は61回であった。
Further, the self-discharge rate at the 10th cycle was 15.2%, and the cycle life was 61 times.

また、繰り返し回数9回目の放電カーブから求めたエネ
ルギー密度は81.8wh/ K9であった。
Further, the energy density determined from the discharge curve after the ninth repetition was 81.8 wh/K9.

比較例 4 実施例1の〔実験セルの構成〕で用いた電解液の代りに
、1モル/斐濃度のl、1BFqを体積比が1:1のプ
ロピレンカーボネートと1.2−ジメトキシエタンの混
合溶媒に溶解させたものに、さらにヘキサメチルホスホ
ルアミドを混合溶媒量に対して6%添加したものを電解
液として用いた以外は、実施例1と全く同様の方法で〔
電池性能試験〕を行なった。
Comparative Example 4 Instead of the electrolytic solution used in [experimental cell configuration] of Example 1, a mixture of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane in a volume ratio of 1:1 with l, 1BFq at a concentration of 1 mole/percentage was used. The same method as in Example 1 was used, except that the electrolyte was prepared by adding hexamethylphosphoramide in an amount of 6% based on the amount of the mixed solvent to the solution dissolved in the solvent.
Battery performance test] was conducted.

その結果、(ナイクル5回目で最大充放電効率98%を
示し、放電電気量は3,53クーロンを示したが、IJ
、接体々に充放電効率及び、77電電気量とも減少した
As a result, (the maximum charging/discharging efficiency was 98% in the 5th cycle, and the amount of discharged electricity was 3.53 coulombs, but IJ
, the charge/discharge efficiency and the amount of electricity decreased for each connected body.

サイクル10回目の充電終了後、実施例1と同様に10
日間の自己放電率を調べたところ、18.5%であった
After the 10th cycle of charging, the 10
The daily self-discharge rate was found to be 18.5%.

さらに、充fi電の繰り返し試験を行なったところ、サ
イクル48回目で充放電効率が50%を割り、その時の
放電電気ωも1.42クーロンに低下した。
Further, when a repeated charging/firing test was conducted, the charging/discharging efficiency fell below 50% at the 48th cycle, and the discharge electricity ω at that time also decreased to 1.42 coulombs.

この電池のサイクル5回目の放電カーブから求めたエネ
ルギー密度は、104Wh /Kgであった。
The energy density determined from the discharge curve of this battery at the fifth cycle was 104 Wh/Kg.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は電池実験用セルの断面概略図であり
、第3図は実施例2及び比較例2における充放電効率と
サイクル数との関係を示した図である。 1・・・正 極      2・・・負 極3・・・テ
フロンチューブでシールした正極用リード線 4・・・テフロンチューブでシールした負極用リード線 5・・・電解液      6・・・ガラス容器7・・
・負 極 8・・・ポリプロピレン製隔膜 9・・・正 極 10・・・テフロンチューブでシールした正極用リード
線 11・・・テフロンチューブでシールした負極用リード
線 12・・・テフロン製容器 特許出願人  昭和電工株式会社 株式会社 日立製作所
1 and 2 are schematic cross-sectional views of a battery experimental cell, and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between charge/discharge efficiency and cycle number in Example 2 and Comparative Example 2. 1... Positive electrode 2... Negative electrode 3... Positive electrode lead wire sealed with a Teflon tube 4... Negative electrode lead wire sealed with a Teflon tube 5... Electrolyte 6... Glass container 7...
・Negative electrode 8...Polypropylene diaphragm 9...Positive electrode 10...Positive electrode lead wire 11 sealed with Teflon tube...Negative electrode lead wire 12 sealed with Teflon tube...Teflon container patent Applicant Showa Denko Co., Ltd. Hitachi Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 負極がアルカリ金属合金またはアルカリ金属合金と導電
性高分子との複合体からなり、正極がアニリン系重合体
からなり、電解液がアルカリ金属塩と非水溶媒からなる
二次電池において、 電解液中の非水溶媒に対して体積濃度で0.01〜5%
のヘキサメチルホスホルアミドを添加することを特徴と
する二次電池。
[Claims] The negative electrode is made of an alkali metal alloy or a composite of an alkali metal alloy and a conductive polymer, the positive electrode is made of an aniline polymer, and the electrolyte is a secondary compound made of an alkali metal salt and a nonaqueous solvent. In batteries, the volume concentration of the nonaqueous solvent in the electrolyte is 0.01 to 5%.
A secondary battery characterized by adding hexamethylphosphoramide.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS64658A (en) * 1987-06-23 1989-01-05 Kanebo Ltd Organic electrolyte battery using highly concentrated mixed solute
CN104810511A (en) * 2015-04-10 2015-07-29 苏州靖羽新材料有限公司 Anode material of electrical equipment and electrical equipment

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS64658A (en) * 1987-06-23 1989-01-05 Kanebo Ltd Organic electrolyte battery using highly concentrated mixed solute
CN104810511A (en) * 2015-04-10 2015-07-29 苏州靖羽新材料有限公司 Anode material of electrical equipment and electrical equipment

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