JPS63116362A - 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、コンデンサーなど充電可能な電池に関する。

好ましい使用の仕方の１つは、メモリーパンクアップ用
電源である。

（従来の技術） 種々の電池が様々な用途に使用されている。

例えば、近年、マイクロコンピュータやビデオテープレ
コーダーが普及しているが、停電等の事故の時に、入力
中のデータを消さないよう継続して使用可能とする電池
、即ち、メモリーバックアンプ用電池としてである。現
在のところ。

このメモリーバックアップ用電池には、専らニッケルカ
ドニウム電池が使用されている。

の酸素をフタロシアニンに担持させることで充電を行い
、酸素の放出により放電を行うという酸素の酸化還元反
応を行うようにすることについての開示がある。即ち、
フタロシアニンを正極として使用する２次電池である。

（発明が解決しようとする問題点） −度有効電圧以下になってしまうと、再び充電するには
電池の寿命の面から低電圧で充電することが通常行なわ
れているため、充電に必要な時間が長いという問題がち
った。これは２例えば、前述したメモリーバックアップ
用電源として使用する場合には、有効電圧以下になって
いるときに、事故が起きれば、その機能を果たせないこ
とになる。また、フタロンアニンを電極に使用するにし
ても、電気分解を利用するものでは、内圧が高くなるこ
とによっ°Ｃ電解液が漏れてしまう問題を生じる。これ
では、電池としての構造や用途が制限されることになり
、これは２例えば、前述したメモリーバブクアップ用電
源の場合には、一般に基板上で用いられることから基板
を腐蝕させる訳である。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、電子供与基を有するフタロ／アニンを負極と
して使用することを特徴とする電池を要旨とするもので
ある。

以下詳述する。

本発明の特徴は、負極として電子供与基を有するフタロ
シアニンを使用することであるが。

ここで、電子供与基とは、電子誘起効果を有する基のこ
とであり２例としては、　　ＮＨ２（アミノ基）、−〇
Ｈ，−０Ｒ（Ｒはアルキル基）。

−Ｎ　ＨＣＯＣＨｓ　　＝　　Ｒ等が挙げられる。どの
電子供与基を有するフタロ／アニンでも使用できるが、
−ＮＨ２を有するものは７合成のし易い点では好ましい
ものの１つである。また、電子供与基は、フタロシアニ
ン中にできる限り多く存在することが望ましい。

また、正極物質としては２種々使用できる。

例えば、活性炭２電子吸引基を有するフタロンアニン、
フタロシアニン、アルミニウム・ニッケルなどの金属粉
末等を適宜選択して使用できる。

入手のし易さやコストの面では活性炭は好ましいものの
１つであり、また、電池容量に対して電池容積を小さく
できる点では電子吸引基を有するフタロノアの使用は好
ましいものの１つである。

電子供与基を有するフタロシアニンは２種々知られてい
るフタロンアニンの合成法に準じて合成でき２例えば、
アミン無水フタル酸、ヒドロキシ無水フタル酸、エトキ
シ無水フタル酸。

メチル無水フタル酸２等の電子供与基を持った無水フタ
ル酸とか、同様に電子供与基を持ったフタロニトリル、
フタルイミド、オルトアミノベンズアミドなどと、鉄、
コバルト、ニノケルク０ムｌ銅１フルミニウム、マンガ
ン、鉛、マグネンウム、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
応じて尿素などを１料として適宜選択使用すればよい。

まだ、一般にフタロンアニ／には１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、ボリスチレノ連鎖
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７アニンか熱金属フタロンアニ／かとな
り、これら両者とも電子供与基を有するものとすること
ができる。

また、正極物質および電子供与基を有するフタロシアニ
ンは、それぞれ単独で、電極を構成しなくてもよい。例
えば、金属メツ７ユ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カーボンを集電材としたり、
あるいは、　また、フッ素化樹脂などを成形品とする場
合の賦形材としたりすることもできる。尚、フタロシア
ニンを１例えば、カーボン上で製造することもできる。

この電子供与基を有するフタロシアニンおよび正極物質
を電極として、電解液は、水系、非水系いずれも選択対
象となり得る。例えば、水系の場合には、硫酸水溶液、
リン酸水溶液などの酸性電解液、塩化亜鉛水溶液、臭化
亜鉛水溶７１、液といったようなものが、また、非水系
の場合には、プロピレンカーボネート、γ−プチルラノ
； 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／アニンについて例示した
ような金属の塩類２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０ 以上述べた電極と電解液、それにポリプロピレン不織布
などイオン透過性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２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） 低電圧、短時間の充電によって、負極側の電子供与基を
有するフタロンアニンでは、フタロンアニン骨格が負に
分穫するため、負の電荷を多量に帯電し、放電によって
これを放出する。

一方、正極側の正極物質では、正の電荷を多量に帯電し
、放電によってこれを放出すると考えている。

（実施例） 〔実施例１〕 （Ｉ）　　アミン基を有するコバルトフタロシアニンの
製造 ４−アミノ無水フタル酸２０ｇ、尿素１８ｇ、無水塩化
コバルト５ｇ、モリブデン酸７ンモニウムα５　ｇ　ヲ
）　リクロロベンゼン２００ｍ１！中に分散し、２００
°Ｃで５時間加熱後、濾過、アセトン洗浄して、アミン
基を有するコバルトフタロシアニンを得り。

■　負極の作製 上記σ）で製造したコバルトフタロンアニンとアセチレ
ンブラックとテフロンエマルジ。

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
でノート状にし、厚みが２咽となったものを５　Ｃｍ　
Ｘ　５　Ｃｍに打ち抜いて、更に、これにリード線を接
続して負極を作った。

■　正極の作製 上記叩で使用したコバルトフタロシアニンに代えて、フ
ェノール樹脂を原料とする粉末状活性炭を使用した以外
は、上記■と同様にして正極を作った。

■　電池の作製 ■、罰で作成した負極および正極を３０％硫酸２００　
ｍｌを入れた容器中に１ｃｍ間隔で平行状態となるよう
に入れ、更に両電極間の中央にポリプロピレン不織布に
よりなる七ノくレータを介在させ、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。

〔実施例２〕 実施例１において、電解液の６０％硫酸の代ワリニ、プ
ロピレンカーボネートを使用した以外、実施例１と同様
にした。

〔実施例６〕 実施例１において、４−アミン無水フタル酸の代わりに
、４−ヒドロキン無水フタル酸を使用した以外、実施例
１と同様にした。

〔実施例４〕 実施例１において、４−アミン無水フタル酸の代わりに
７４−エトキシ無水フタル酸を使用した以外、実施例１
と同様にした。

〔実施例５〕 実施例１において、正極の活性炭に代えて。

負極のアミノ基の代わりに塩素基を有するコノζシトフ
タロンアニンを使用し２両極を５　ｃｍ　Ｘ　５のから
５　ｃｍ　Ｘ　２．５　ｃｍとした以外、実施例１と同
様にした。

また、塩素基を有するフタロ／アニンは、実施例１の（
Ｉ）において、４−アミノ無水フタル酸２０ｇの代わり
に、４−クロロ無水フタル酸２４ｇを使用した以外、実
施例１のＣＩ）と同様に製造した。

〔実施例６〕 実施例５において、４−クロロ無水フタル酸の代わりに
、４−ニトロ無水フタル酸を使用しニトロ基ヲ有するフ
タロンアニンにした以外。

実施例５と同様にした。

〔比較例〕

（Ｉ）　　カドミウム極の作成 ５ｍｘ５ｃ＋ａのステンし・ス金網を２枚用意し。

その間に、粉状カドミウムを一層に並べ、金床上でたた
きつけ厚みを２ｒｒｔｍとした。

■　ニッケル極の作成 スチールウールを平らにほぐし、５ｍＸ５儂とする。水
酸化ニッケル１０ｇに少量の水を加えて練ったものを、
スチールウール間に浸み込むように塗り付け、厚みを２
酎とした［有］　ニンケルφカドミウム電池の作成（Ｉ
）　、　ＧＤで作った電極と、水酸化カリウム５５％水
溶液２００ｍＡ’を使用し、各実施例と同様に電池とし
た。

実施例１〜６．および、比較例で作製した電池について
、零ボルトとなるまでいったん放電した後、１ボルトで
１分間だけの充電を行ない１ＭΩ放電をした時の放電特
性（両端子電圧）を調べた結果を表−１に示す。

表−１ 表−１より判るように、従来の２次電池に比、　ぺて、
低電圧でしかも非常に短時間で充電できる。また、放電
特性も良好なものである。更に。

電解液の電気分解を利用していないので、電池を密閉型
で作製できるので、電解液の漏れも防げるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負極として電子供与基を有するフタロシアニンを使用し
   たことを特徴とする電池。