JPS62202464A - 電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） ２次電池、即ち、充電可能な電池に関する。

（従来の技術） ２次電池としては、鉛蓄電池とニッケル・カドミウム電
池がよく知られている。

一方、フタロシアニンは酸素を正極活物質とする空気電
池の正極における触媒物質として使用することが知られ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 鉛、ニッケル、カドミウム、あるいはその他の金属であ
っても、ともかく、金属もしくはその酸化物などを電極
とすることは廃棄その他の取扱性が悪い。端的な例が、
一般的乾電池に使用されている水化亜鉛であり、水銀の
毒性問題を解決することは現在における極めて重要な事
項となっている。

（問題点を解決するだめの手段） 上記した問題点を解決するには、極材料を非金属もしく
は非金属を主体とするものにすることである。本発明は
その一つの手段を提供するものであり、フタロシアニン
を正極および負極として使用することが特徴点である。

以下、詳述する。

フタロシアニンには９部分スルホン化など化合物化され
たもの、アミン錯化合物のように錯化合物化されたもの
、ポリマー化したもの、ポリスチレン連鎖などの高分子
連鎖を有するものなど種々あるが、大別すると金属フタ
ロシアニンか無金属フタロシアニンかとなり、これら両
者とも電極にすることができる。ちなみに、フタロシア
ニンの製造については２例えば、無水フタル酸、フタロ
ニトリル、フタルイミド、オルトアミノベンズアミドな
どから適宜選択したモノト、鉄、＝＋ハルト、ニッケル
、クロム、銅アルミニウム、マンガン、マクネンウム、
リチウム、カリウム、ナトリウムなどの金属もしくはこ
れら金属の塩、それに必要に応じて尿素などとから金属
フタロシアニンとすること、また金属フタロシアニンか
ら金属を放出させて熱金属フタロ／アニ／とすることな
ど、具体的方法は矛重々知られている。

フタロシアニンだけで電極を構成する必要はない。例え
ば、ボタン型電池などでは極めて一般的であるように金
属メツシュなどを集電材としたり、アセチレンブラック
や黒鉛など導電性タロ／アニンを例えばカーボン上で製
’１ｆｘＴることもできる。

このフタロンアニンを電極として、電解液は水系、非水
系いずれも選択対象となシ得る。例えば、水系の場合に
は、硫酸水溶液、リン酸水ｒ−プチロシクトン、Ｎ−ジ
メチルホルムアミド、アセトニトリルなどを溶媒として
金属フタロシアニンについて例示しだような金属の塩類
。

例えば、ハロゲン塩、硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩など
、を溶解したものといったようなものが挙げられる。

フタロシアニンと電解液との好ましい組合せの一例は２
両極ともに金属フタロシアニンの場合、水系の酸性電解
液、特に硫酸２両極ともに無金属フタロシアニンの場合
、非水系のアルカリ金属塩を溶解したもの、特にプロピ
レンカーボネート、γ−ブチロラクトンを溶媒とするも
のである。金属フタロシアニンと無金属フタロシアニン
とをそれぞれ一方の極とする場合には金属フタロンアニ
ンを負極とし１両極ともに熱金属フタロンアニ／の場合
と同様の非水系の電解液と組合せるのがよい。

以上述べた電極と電解液、それに、ポリプロピレン不織
布などイオン透過能を有するものであって耐電解液性の
ものをセパレータとし、ボタン型、筒型１箱型といった
ように適宜形状の電池とする。電解液のゲル化なども適
宜である。

（作用） 負極側のフタロシアニンは充電によって電解液中の金属
イオンを取り込み、放電によって取り込んだ、あるいは
１元よシ有する金属を電解液中に放出し、一方、正極側
のフタロシアニンは充電によって正の電荷をチャージし
、放電によってこれを放出する。と２本発明者は本発明
の電池における電池反応を推定している。

（実施例） 〔実施例１〕 （Ｉ）　　鉄フタロシアニンの製造 無水フタル酸１２ｇ、尿素１８ｇ、塩化第１鉄６ｇ、モ
リブデン酸アンモニウム０．５ｇヲトリクロロベンゼン
２００＋ｎ／中に分散し。

２００°Ｃで５時間加熱後、濾過、アセトン洗浄して鉄
フタロシアニンを得た。

■　電極の作製 （Ｉ）で製造した鉄フタロシアニンとアセチレンプラッ
クとテフロンエマルジョン（テフロン含有量＝６０重量
％）とをそれぞれ９：４：５（重量比）で使用し、これ
らを混練後。

ロール機でシート状にし１片面に集電体用のニッケル網
を配してプレスし、全体として厚みが２ｒｒａｎとなっ
たものを５ｃｒ＋＋四方に打ち抜いて、更に、これにリ
ード線を接続して電極を作った。

■　電池の作製 （２）で作成した電極を２枚準備し、これを。

６０％硫酸２００　ｍｌを入れた容器中に１ｃｍ間１、
隔で平行状態となるように入れにンケル網側が外側）、
更に両電極間の中央にポリプロピレン不織布よりなるセ
パレータを介在させ。

リード線を容器の蓋に２つ設けた端子にそれぞれ接続し
た。

このようにして作った電池に、１Ｖ、１０ｍＡ、１時間
の充電を行い２両端子間の開放電圧及び短絡電流を測定
したところ、それぞれ０．９６Ｖ　、　１２０ｍＡであ
った。

〔実施例２〕 （Ｉ）　　無金属フタロシアニンの製造フタロジニトリ
ル１０ｇ、金属ナトリウム１．８ｇをアミルアルコール
１００　ｍｌとともに１０分間還流した後、濾過、エタ
ノール洗浄してナトリウムフタロシアニンを得、このナ
トリウムフタロシアニン１０ｇをメタノール２００ｍ１
とともに５０分間還流後、ｐ過、水えて上記本例の（１
）で製造した無金属フタロシアニンを使用した以外は実
施例１と同様にしたＯ ■　電池の作製 電極とじて本例の■で作ったものを２枚使用したことと
、電解液としてプロピレンカーボネートにヨウ化リチウ
ムを飽和状態となるまで溶解したものを使用した以外は
実施例１と同様にした。

このようにして作った電池に、ＩＶ、１０７ｎＡ、１時
間の充電を行い１両端子間の開放電圧及び短絡電流を測
定したところ、それぞれ０．９５Ｖ　、　１００？７Ｚ
Ａであった。

〔実施例３〕 実施例２において、使用した電極のうちの１枚を実施例
１で作ったものに代えた以外、すべて実施例２と同様に
して電池を作製、した。

こうして作った電池の両端子間の開放電圧及び短絡電流
を測定したところ、それぞれ０．９３Ｖ　、９５ｍＡで
あった。また９開放電圧がα５０Ｖとなるまで放電後、
ＩＶ、１０ｍＡ、１時間の充電を行い開放電圧及び短絡
電流を測定したところ、それぞれ０．９３Ｖ、９５ｍＡ
であった。

（発明の効果） 従来の２次電池に比べて廃棄その他の取扱性が極めてよ
く、実用性の高い電池である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フタロシアニンを正極および負極として使用したことを
   特徴とする２次電池。