JPH025369A - 電池 - Google Patents
電池Info
- Publication number
- JPH025369A JPH025369A JP63155000A JP15500088A JPH025369A JP H025369 A JPH025369 A JP H025369A JP 63155000 A JP63155000 A JP 63155000A JP 15500088 A JP15500088 A JP 15500088A JP H025369 A JPH025369 A JP H025369A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- electrolyte
- halogenide
- ordinary
- secondary battery
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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】
（産業上の利用分野）
本発明は二次電池に関するものである。
（従来の技術）
従来、実用化にある二次電池には二・ンケルカドミウム
７［Ｓ池、鉛蓄電池程度のものしかなく、その小型化が
検討されているが、性能的には実用化には至っていない
。
７［Ｓ池、鉛蓄電池程度のものしかなく、その小型化が
検討されているが、性能的には実用化には至っていない
。
また、携帯用電源として用いる場合、重量、容量的には
満足のできる電池が得られておらず、現在、その要望に
合った二次電池の開発が盛んに行なわれている。
満足のできる電池が得られておらず、現在、その要望に
合った二次電池の開発が盛んに行なわれている。
そのなかでリチウムを負極主活物質とした電池の研究が
進んでいる。しかしながら、この電池は、電解質中への
溶出、充電時のリチウムのデンドライト析出、低濃度支
持塩有機電解質を用いるために出力が小さいなどの問題
点が残されている。
進んでいる。しかしながら、この電池は、電解質中への
溶出、充電時のリチウムのデンドライト析出、低濃度支
持塩有機電解質を用いるために出力が小さいなどの問題
点が残されている。
−膜内に用いられている電池の負極活物質としては、上
記したカドミウム、鉛、リチウムあるいは亜鉛か挙げら
れるが、価格、エネルギー密度。
記したカドミウム、鉛、リチウムあるいは亜鉛か挙げら
れるが、価格、エネルギー密度。
単極電位、取扱い性の点から、電池の負極材料としてア
ルミニウムを用いることが考えられている。
ルミニウムを用いることが考えられている。
これまでにアルミニウムを負極主活物質として用いた電
池として、水溶液系においては注水型アルミニウムー空
気電池注水型アルミニウムーＭｎ０（又は１、Ａ ｇ
２０ 、 Ａ ｇ ＣＤ ）電池、有機溶媒系において
はＡΩＣｇ３−メチルセルロ−スを水に溶かしたもの、
又はゼラチン＋エチレングリコールを水に溶かしたもの
を使用した一時電池（正極活物質はいずれもＭｎ０２）
、又はＡΩＣΩ ３−ローヘキシルアミン−ジエチルエ
ーテル（正極は金属酸化物又はＦ ｅ Ｓ ２ ）を使
用した二次電池、更に非水系においては電解液として、
ＡＭＣｆｌ −ＮａＣΩ、 ＡＭ ＣＤ ３Ｎ
ａ ＣΩ−ＫＣｐなどを用いたＡΩ／ Ｆ ｅ Ｓ ２
型二次電池などが研究されている。しかしこれらは、特
に二次電池ににおいでは、充電時に負極へのプントライ
（・析出が生ずるので、充放電繰返し性能に劣り、サイ
クル寿命が短くなるという問題がある。
池として、水溶液系においては注水型アルミニウムー空
気電池注水型アルミニウムーＭｎ０（又は１、Ａ ｇ
２０ 、 Ａ ｇ ＣＤ ）電池、有機溶媒系において
はＡΩＣｇ３−メチルセルロ−スを水に溶かしたもの、
又はゼラチン＋エチレングリコールを水に溶かしたもの
を使用した一時電池（正極活物質はいずれもＭｎ０２）
、又はＡΩＣΩ ３−ローヘキシルアミン−ジエチルエ
ーテル（正極は金属酸化物又はＦ ｅ Ｓ ２ ）を使
用した二次電池、更に非水系においては電解液として、
ＡＭＣｆｌ −ＮａＣΩ、 ＡＭ ＣＤ ３Ｎ
ａ ＣΩ−ＫＣｐなどを用いたＡΩ／ Ｆ ｅ Ｓ ２
型二次電池などが研究されている。しかしこれらは、特
に二次電池ににおいでは、充電時に負極へのプントライ
（・析出が生ずるので、充放電繰返し性能に劣り、サイ
クル寿命が短くなるという問題がある。
（発明が解決しようとする課題）
本発明の目的は、高出力、大容量でサイクル寿命の長い
二次電池を提供することにある。
二次電池を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは上記問題点を解決するために、すでに負極
活物質にアルミニウム、正極活物質に導°１１性高分子
を、更に電解液にアルミニウムハロゲン化物とブチルピ
リジニウムハロゲン化物を混合した常温溶融塩を用いる
二次電池を提案した（特１り１１昭６２−３２５２６９
号）が、更に検討を重ねた結果、上記二次電池の電解液
に金属ハロゲン化物を添加することにより、電気容量の
向上が図れることを見出し、本発明を完成するに至った
。
活物質にアルミニウム、正極活物質に導°１１性高分子
を、更に電解液にアルミニウムハロゲン化物とブチルピ
リジニウムハロゲン化物を混合した常温溶融塩を用いる
二次電池を提案した（特１り１１昭６２−３２５２６９
号）が、更に検討を重ねた結果、上記二次電池の電解液
に金属ハロゲン化物を添加することにより、電気容量の
向上が図れることを見出し、本発明を完成するに至った
。
すなＩ）ら本発明は、正極活物質に導電性高分子、負極
１１ζ物質にアルミニウム、電解液にアルミニウムハロ
ゲン化物、アルキルビリジウムハロゲン化物および金属
ハロゲン化物の混合物からなる常温溶剛：塩を用いるこ
とを特徴とする二次電池である。
１１ζ物質にアルミニウム、電解液にアルミニウムハロ
ゲン化物、アルキルビリジウムハロゲン化物および金属
ハロゲン化物の混合物からなる常温溶剛：塩を用いるこ
とを特徴とする二次電池である。
以ド、本発明を詳細に述べる。
本発明の二次電池における負極は生活物質としてアルミ
ニウムを用いるものであり、そのｔオ質としては、例え
ばアルミニウムあるいはアルミニウムとＳｎ、 Ｐｂ、
Ｍｇ、 Ｚｎなど他の金属との合金などが用いられる
が、負極主活物質の利用効率、再現性などから考えてア
ルミニウムの単体を用いることか好ましい。また、その
形状は板状、薄膜状さらには多孔質体などどのような形
状でもよい。
ニウムを用いるものであり、そのｔオ質としては、例え
ばアルミニウムあるいはアルミニウムとＳｎ、 Ｐｂ、
Ｍｇ、 Ｚｎなど他の金属との合金などが用いられる
が、負極主活物質の利用効率、再現性などから考えてア
ルミニウムの単体を用いることか好ましい。また、その
形状は板状、薄膜状さらには多孔質体などどのような形
状でもよい。
また、正極主活物質となる導電性高分子としては、電解
重合、化学重合などの方法で得られるポリアニリン、ポ
リアセン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチ
レン、ポリファラフェニレン、ポリカルバゾール等が挙
げられるが、このうち安定性、容量、重量の点から考え
てポリアニリンを用いることが好ましく、更にアニリン
溶液中での電解重合法により得られたポリアニリンを用
いれば容易に再現性よく本発明の二次電池を製作できる
ので好ましい。また、これら導電性高分子は、集電体上
に膜状に電解あるいは化学的に重合したものをそのまま
、あるいは粉末を加圧成型、又はフッソ樹脂等のバイン
ダーを添加し集電体上に成型して用い、正極とすること
ができる。更に粉末から正極を得る場合の粉末は、導電
性高分子のみでも、グラファイト等の導電性粉末と混合
して用いてもよい。合成したままの導電性高分子には、
オリゴマーなど重合度の小さい中間体が存在し、電池性
能にバラツキをもたらす原因となるためアセトンなどの
有機溶媒で溶解するものは除き、史に熱湯中で熱処理な
どの操作を行うことが好ましい。
重合、化学重合などの方法で得られるポリアニリン、ポ
リアセン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチ
レン、ポリファラフェニレン、ポリカルバゾール等が挙
げられるが、このうち安定性、容量、重量の点から考え
てポリアニリンを用いることが好ましく、更にアニリン
溶液中での電解重合法により得られたポリアニリンを用
いれば容易に再現性よく本発明の二次電池を製作できる
ので好ましい。また、これら導電性高分子は、集電体上
に膜状に電解あるいは化学的に重合したものをそのまま
、あるいは粉末を加圧成型、又はフッソ樹脂等のバイン
ダーを添加し集電体上に成型して用い、正極とすること
ができる。更に粉末から正極を得る場合の粉末は、導電
性高分子のみでも、グラファイト等の導電性粉末と混合
して用いてもよい。合成したままの導電性高分子には、
オリゴマーなど重合度の小さい中間体が存在し、電池性
能にバラツキをもたらす原因となるためアセトンなどの
有機溶媒で溶解するものは除き、史に熱湯中で熱処理な
どの操作を行うことが好ましい。
以上のようにｉすられた正極はそのまま使用することも
可能であるが、導電性高分子はそのドーパントにより電
気化学的特性が変化することがあるので、この場合予め
電解液中でエージングするなどの前処理を施せばよい。
可能であるが、導電性高分子はそのドーパントにより電
気化学的特性が変化することがあるので、この場合予め
電解液中でエージングするなどの前処理を施せばよい。
本発明の二次電池の電解液には、アルミニウムハロゲン
化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物および金属ハ
ロゲン化物の混合塩からなる常温病）融塩が用いられる
か、このノλロゲン化物としては各々塩化物、臭化物あ
るいはヨウ化物を例示することかでき、このうち化合物
の安定性などを考慮すれば塩化物が好ましく用いられる
。このときのアルキルピリジニウムハロゲン化物は特に
限定されるものではないが、アルキル基の炭素数が１〜
１２のものを用いれば、容易に常温ｍ融塩を得ることが
でき、更にアニオン濃度の点からブチルピリジニウムハ
ロゲン化物を用いることが好ましい。
化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物および金属ハ
ロゲン化物の混合塩からなる常温病）融塩が用いられる
か、このノλロゲン化物としては各々塩化物、臭化物あ
るいはヨウ化物を例示することかでき、このうち化合物
の安定性などを考慮すれば塩化物が好ましく用いられる
。このときのアルキルピリジニウムハロゲン化物は特に
限定されるものではないが、アルキル基の炭素数が１〜
１２のものを用いれば、容易に常温ｍ融塩を得ることが
でき、更にアニオン濃度の点からブチルピリジニウムハ
ロゲン化物を用いることが好ましい。
また、金属ハロゲン化物はアルミニウムハロゲン化物と
異なるものであり、常温溶融塩に溶解するものであれば
特に限定はせず、溶解度の点からアルカリ金属ハロゲン
化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物を用いることが好
ましく、更にリチウム・＼ロゲン化物を用いることか好
ましい。この金属ハロゲン化物の使用量は化合物によっ
て異なるか、通常、アルミニウムハロゲン化物とアルキ
ルピリジニウムハロゲン化物からなる常温溶融塩に対し
、０．１ｍｏ１％以上用いられる。
異なるものであり、常温溶融塩に溶解するものであれば
特に限定はせず、溶解度の点からアルカリ金属ハロゲン
化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物を用いることが好
ましく、更にリチウム・＼ロゲン化物を用いることか好
ましい。この金属ハロゲン化物の使用量は化合物によっ
て異なるか、通常、アルミニウムハロゲン化物とアルキ
ルピリジニウムハロゲン化物からなる常温溶融塩に対し
、０．１ｍｏ１％以上用いられる。
更に上記電解液に、粘度を１週整するためにａ機溶媒を
加えてもよい。
加えてもよい。
以上述べた常温溶融塩をアルミニウム／導電性高分子の
電池の電解液として用いることにより、高出力、大容量
でサイクル寿命の長い二次電池をｆ＋ｉることかできる
が、これは金属ハロゲン化物の存在により、電解液中の
イオン濃度が増加し、電子伝導度が低下するかわりにイ
オン伝導度は向上し、さらにアニオンとしてハロゲンイ
オンが加わり、正極主活物質である導電性高分子に対し
てアルミニウムハロゲンイオンよりもドーピングしやす
いハロゲンイオン濃度か増加するためと考えられる。
電池の電解液として用いることにより、高出力、大容量
でサイクル寿命の長い二次電池をｆ＋ｉることかできる
が、これは金属ハロゲン化物の存在により、電解液中の
イオン濃度が増加し、電子伝導度が低下するかわりにイ
オン伝導度は向上し、さらにアニオンとしてハロゲンイ
オンが加わり、正極主活物質である導電性高分子に対し
てアルミニウムハロゲンイオンよりもドーピングしやす
いハロゲンイオン濃度か増加するためと考えられる。
（実施例）
本発明を更に詳細に説明するため以下に実施例をしめす
か、本発明はこれらに限られるものではない。
か、本発明はこれらに限られるものではない。
実施例１
（負極）
純度９９．９％、厚さ０．２ｍｍのアルミニウムを４
ｃａに切り、ダイヤモンドペースト（粒度７μｍ）で１
〜３分間研磨後、蒸溜水２５、エチルアルコール３８、
燐酸４０の容量割合で混合した電解液中で、５０Ｖで５
分間電解研磨をおこなった。電解研磨の陰極にはアルミ
ニウムを用いた。
ｃａに切り、ダイヤモンドペースト（粒度７μｍ）で１
〜３分間研磨後、蒸溜水２５、エチルアルコール３８、
燐酸４０の容量割合で混合した電解液中で、５０Ｖで５
分間電解研磨をおこなった。電解研磨の陰極にはアルミ
ニウムを用いた。
（正極）
アニリン（０，５ｍ１）を塩酸水溶液（ＩＭ）中でカー
ボン」二に電解重合（２，６ｍＡ／ｃＴＩ） してｉす
たポリアニリン膜をカーボン毎４ｃ−に切り取り正極を
古物質とした。
ボン」二に電解重合（２，６ｍＡ／ｃＴＩ） してｉす
たポリアニリン膜をカーボン毎４ｃ−に切り取り正極を
古物質とした。
（電解液）
プチルビリジミウムクロライドと塩化アルミニウムをモ
ル比で１：２となるよう混合したものに塩化リチウムを
２０ｍｏ１％添加したものを用いた。
ル比で１：２となるよう混合したものに塩化リチウムを
２０ｍｏ１％添加したものを用いた。
（電池試験）
５０ｍｌのビーカーに正極および負極を装着し、電解液
を３０ｍ１加え電池とした。
を３０ｍ１加え電池とした。
これを２５℃において２０にΩおよび２にΩの抵抗で定
抵抗放電試験を行った。その結果を表１こ示ず。
抵抗放電試験を行った。その結果を表１こ示ず。
実施例２
（負極）
実施例１で用いたものと同様のアルミニウム板を負極ｔ
１号物質とした。
１号物質とした。
（正極）
実施例１で用いたものと同様のポリアニリンを正極活物
質とした。
質とした。
（電解液）
プチルピリジミウムクロライドと塩化アルミニウムをモ
ル比で１＝２となるよう混合したものに塩化カリウム１
ｍｏ１％添加したものを用いた。
ル比で１＝２となるよう混合したものに塩化カリウム１
ｍｏ１％添加したものを用いた。
（電池試験）
実施例１と同様の電池セルを組み２５℃において２０
ＩＣΩおよび２にΩの抵抗で定抵抗放電試験を行った。
ＩＣΩおよび２にΩの抵抗で定抵抗放電試験を行った。
その結果を表１に示す。
実施例３
（負極）
実施例１て用いたものと同様のアルミニウム友をｆ′ｉ
極活極性物質た。
極活極性物質た。
（正極）
実施例１で用いたものと同様のポリアニリンを１に極性
物質とした。
物質とした。
（電解液）
プチルビリジミウムクロライドと塩化アルミニウムをモ
ル比で１：２となるよう混合したものに塩化マグネシウ
ム１ｍ０１％添加したものを用いた。
ル比で１：２となるよう混合したものに塩化マグネシウ
ム１ｍ０１％添加したものを用いた。
（電池試験）
実施例１と同様の電池セルを組み２５°Ｃにおいて２０
ＫΩおよび２にΩの抵抗で定抵抗放電試験を行った。
ＫΩおよび２にΩの抵抗で定抵抗放電試験を行った。
その結果を表１に示す。
表 １
比較例
（負極）
実施例１で用いたものと同様のアルミニウム板を負極活
物質とした。
物質とした。
（正極）
実施例１で用いたものと同様のポリアニリンを正極活物
質とした。
質とした。
（電解液）
プチルピリジミウムクロライドと塩化アルミニウムをモ
ル比で１＝２となるよう混合したものを用いた。
ル比で１＝２となるよう混合したものを用いた。
（電池試験）
実施例１と同様の電池セルを組み２５℃において２０に
Ωおよび２にΩの抵抗で定抵抗放電試験を行った。その
結果を表１に示す。
Ωおよび２にΩの抵抗で定抵抗放電試験を行った。その
結果を表１に示す。
（発明の効果）
本発明の二次電池に使用する電解質にアルミニウムハロ
ゲン化物とブチルピリジウムハロゲン化物を混合した常
温溶融塩に金属のハロゲン化物を添加することにより高
出力、大容量、サイクル寿命の長い二次電池を得ること
ができる。
ゲン化物とブチルピリジウムハロゲン化物を混合した常
温溶融塩に金属のハロゲン化物を添加することにより高
出力、大容量、サイクル寿命の長い二次電池を得ること
ができる。
Claims (1)
- （１）正極活物質に導電性高分子、負極活物質にアルミ
ニウム、電解液にアルミニウムハロゲン化物、アルキル
ビリジウムハロゲン化物および金属ハロゲン化物の混合
物からなる常温溶融塩を用いることを特徴とする二次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155000A JPH025369A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155000A JPH025369A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025369A true JPH025369A (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=15596511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63155000A Pending JPH025369A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH025369A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118480A (ja) * | 1993-10-21 | 1995-05-09 | Sony Corp | 高分子固体電解質 |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP63155000A patent/JPH025369A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118480A (ja) * | 1993-10-21 | 1995-05-09 | Sony Corp | 高分子固体電解質 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Feuillade et al. | Ion-conductive macromolecular gels and membranes for solid lithium cells | |
| US5549988A (en) | Polymer electrolytes and electrochemical cells using same | |
| CN103490094B (zh) | 用于镁电池的电解液及含有该电解液的镁电池 | |
| CN108767263B (zh) | 一种改性金属锂负极铜箔集流体的制备方法及应用 | |
| CN106785029B (zh) | Pluronic嵌段共聚物基水凝胶电解质及其应用 | |
| WO2021046151A1 (en) | Aqueous electrochemical cells using polymer gel electrolytes | |
| CA1287872C (en) | Secondary battery | |
| CN111540963A (zh) | 一种水熔盐基锌电解质及其在二次锌电池中的应用 | |
| CN104600338A (zh) | 一种锌溴液流电池电解液添加剂及其制作方法 | |
| Zhang et al. | A novel alkaline Zn/MnO2 cell with alkaline solid polymer electrolyte | |
| Rossi et al. | A Reversible Solid‐State Battery with RbAg4 I 5 as Electrolyte | |
| CN118299662A (zh) | 一种低温可充镁电池电解液及其制备方法和应用 | |
| CN115347230B (zh) | 一种原位生成镁盐的镁二次电池非亲核电解液及其制备方法与应用 | |
| CN103474698B (zh) | 金属锂高沉积高溶出效率的可充锂电池电解液及其制备 | |
| JP4217775B2 (ja) | イオン性液体 | |
| RU2175798C2 (ru) | Способ и анод для улучшения удельной мощности литиевых вторичных аккумуляторных батарей | |
| CN111244560B (zh) | 双金属电极二次电池 | |
| JPH10261418A (ja) | リチウム二次電池用正極材料 | |
| JPH025369A (ja) | 電池 | |
| JPS63264878A (ja) | 常温溶融塩系電解液を用いるＡｌ／導電性高分子型二次電池 | |
| US20240088452A1 (en) | Catalytic solution for halide ion battery | |
| CN113270647B (zh) | 一种耐低温的水系锌离子电池 | |
| CN116247314A (zh) | 一种聚合物人工sei层溶液及其制备方法、修饰金属电极、水性金属电池 | |
| JPH01296572A (ja) | 電池 | |
| JP2000182600A (ja) | リチウム電池 |