JPH0286075A - 二次電池 - Google Patents
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- JPH0286075A JPH0286075A JP63236278A JP23627888A JPH0286075A JP H0286075 A JPH0286075 A JP H0286075A JP 63236278 A JP63236278 A JP 63236278A JP 23627888 A JP23627888 A JP 23627888A JP H0286075 A JPH0286075 A JP H0286075A
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- JP
- Japan
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- electrode
- battery
- charging circuit
- voltage
- charging
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
- H01M6/5044—Cells or batteries structurally combined with cell condition indicating means
- H01M6/505—Cells combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light intensity
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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、充電回路を一体化した薄型二次電池および電
池にエレクトロクロミック素子を配した薄型二次電池に
関する。
池にエレクトロクロミック素子を配した薄型二次電池に
関する。
［従来の技術］
近年、電気機器の小型、軽量、薄型化などに伴い、その
電源として使用する電池においても小型、軽量、薄型化
の要望が高まり、種々のシート状電池が提案されている
。中でも導電性高分子材料を正極、リチウムを負極に用
いたシート状二次電池は、軽量で薄型であり、高エネル
ギー密度であることから注目されている。
電源として使用する電池においても小型、軽量、薄型化
の要望が高まり、種々のシート状電池が提案されている
。中でも導電性高分子材料を正極、リチウムを負極に用
いたシート状二次電池は、軽量で薄型であり、高エネル
ギー密度であることから注目されている。
該二次電池の使用に際しては、外部の充電回路を通して
充電し、使用することが一般的である。しかしながら充
電回路が電気機器と一体化している場合、電池を他の機
器に使用するためには、別の充電回路を必要とすること
、また導電性高分子材料とリチウムとの二次電池は使用
する導電性高分子によって最大開放電圧が異なる（例え
ばポリピロール、約３．３Ｖ 、ポリアニリン３．８Ｖ
、ポリ−３−メチルチオフェン３．９ｖ１ジフ工ニル
ベンジジン重合体４．０ｖ等）ため、用いる材料により
外部にもうけた充電回路の充電終了電圧（リミット電圧
）を適切に変更する必要性があること。さらに開放電圧
や容量の異なる高分子二次電池を同時に充電（組充電）
しようとする場合、外部にそなえた１つの充電回路では
満充電にならなかったり、過充電により電池の寿命を落
としてしまうという不具合を有していた。
充電し、使用することが一般的である。しかしながら充
電回路が電気機器と一体化している場合、電池を他の機
器に使用するためには、別の充電回路を必要とすること
、また導電性高分子材料とリチウムとの二次電池は使用
する導電性高分子によって最大開放電圧が異なる（例え
ばポリピロール、約３．３Ｖ 、ポリアニリン３．８Ｖ
、ポリ−３−メチルチオフェン３．９ｖ１ジフ工ニル
ベンジジン重合体４．０ｖ等）ため、用いる材料により
外部にもうけた充電回路の充電終了電圧（リミット電圧
）を適切に変更する必要性があること。さらに開放電圧
や容量の異なる高分子二次電池を同時に充電（組充電）
しようとする場合、外部にそなえた１つの充電回路では
満充電にならなかったり、過充電により電池の寿命を落
としてしまうという不具合を有していた。
また、これらの二次電池の充電終了は通常通電した時間
により二次的に判断する方法や電池の起電力をａｌｌ定
することによって判断されるが前者では時間を確認して
おく必要があること、後者は電圧計等の機器を必要とす
ることなどの繁雑な点を有していた。
により二次的に判断する方法や電池の起電力をａｌｌ定
することによって判断されるが前者では時間を確認して
おく必要があること、後者は電圧計等の機器を必要とす
ることなどの繁雑な点を有していた。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、充電に際して
の上記諸問題を解決した二次電池を提供することを目的
とする。
の上記諸問題を解決した二次電池を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］
本発明者らは上記課題を解決すべく検討した結果、少な
くとも一方の電極活物質に導電性高分子材料を用い、１
２Ｖ以下の直流電圧にて充電される薄型二次電池におい
て電池内部に充電回路を組込むことが、上記した充電に
おける問題点を改善するのに有効であるとともに、エレ
クトロクロミック素子を配することにより、充電終了を
簡易的に判断することができることを見出し本発明にい
たった。
くとも一方の電極活物質に導電性高分子材料を用い、１
２Ｖ以下の直流電圧にて充電される薄型二次電池におい
て電池内部に充電回路を組込むことが、上記した充電に
おける問題点を改善するのに有効であるとともに、エレ
クトロクロミック素子を配することにより、充電終了を
簡易的に判断することができることを見出し本発明にい
たった。
すなわち本発明は（１）少なくとも一方の電極活物質に
導電性高分子材料を用い、１２Ｖ以下の電圧を印加する
ことによって充電される二次電池において、充電回路を
一体化したことを特徴とする薄型二次電池および（２）
請求項（１）記載の電池において、さらに導電性高分子
を用いたエレクトロクロミック素子を配したことを特徴
とする薄型二次電池である。
導電性高分子材料を用い、１２Ｖ以下の電圧を印加する
ことによって充電される二次電池において、充電回路を
一体化したことを特徴とする薄型二次電池および（２）
請求項（１）記載の電池において、さらに導電性高分子
を用いたエレクトロクロミック素子を配したことを特徴
とする薄型二次電池である。
本発明の電池の一例を第４図および第１１図に示す。■
はシート状正極、２はセパレータ、３はシート状負極、
４は端子、５は外装材、６は充電回路、７は固体電解質
、８はクロミック電極である。
はシート状正極、２はセパレータ、３はシート状負極、
４は端子、５は外装材、６は充電回路、７は固体電解質
、８はクロミック電極である。
本発明に使用する充電回路は定電流充電回路、準定電流
充電回路（直流電源と電池との間に直列に抵抗を挿入し
て、充電回路の出力インピーダンスを高くし充電電流値
をほぼ一定に保つ方法）、定電圧充電回路、いずれの回
路でも使用できる。導電性高分子を用いた電池の形態と
してはどのようなものでもよいが、本発明においてはシ
ート状の薄型電池が好ましい。この薄型二次電池の充電
方法としては準定電流充電もしくは定電圧充電が好まし
い。充電回路を構成する素子（抵抗、レギューター等）
は充電電圧、電流にあわせ適宜設定する必要があり、素
子の形状としては基本的にどのようなものでも使用でき
るが、好ましくは薄型軽量の高分子二次電池の特性を損
なわないよう、チップ抵抗等の薄膜抵抗や薄型のレギュ
レータ等、軽く薄い素子を使用することが好ましく、印
刷回路等の薄膜回路が望ましい。
充電回路（直流電源と電池との間に直列に抵抗を挿入し
て、充電回路の出力インピーダンスを高くし充電電流値
をほぼ一定に保つ方法）、定電圧充電回路、いずれの回
路でも使用できる。導電性高分子を用いた電池の形態と
してはどのようなものでもよいが、本発明においてはシ
ート状の薄型電池が好ましい。この薄型二次電池の充電
方法としては準定電流充電もしくは定電圧充電が好まし
い。充電回路を構成する素子（抵抗、レギューター等）
は充電電圧、電流にあわせ適宜設定する必要があり、素
子の形状としては基本的にどのようなものでも使用でき
るが、好ましくは薄型軽量の高分子二次電池の特性を損
なわないよう、チップ抵抗等の薄膜抵抗や薄型のレギュ
レータ等、軽く薄い素子を使用することが好ましく、印
刷回路等の薄膜回路が望ましい。
本発明の二次電池における電極活物質に使用する導電性
高分子材料は、例えばビロール、３−メチルチオフェン
等を単量体とする複素五員環系化合物重合体、ベンゼン
、アズレン等を単量体とする芳呑族炭化水素系化合物重
合体、アニリン、ジフェニルベンジジン等を単量体とす
るアミン系化合物重合体を使用することができるが、重
合体の安定性や高容量という点においてポリアニリンが
好ましくは用いられる。またこれら重合体とリチウムを
組合せて電池を作製した場合、その最大開放電圧はポリ
ピロールで約ａ、ａＶ 、ポリアニリンで約３．８Ｖ
、ジフェニルベンジジン重合体で約４．ＯＶ 、ポリ−
３−メチルチオフェンで約３，９ｖと材料により異なっ
た値をとる。このため前記充電回路において定電圧充電
回路を用いて充電を行う場合、設定すべき電圧値は、こ
れらの開放電圧値を大きく越える値を設定することは活
物質の分解を招くため好ましくない。材料にあわせて適
切な電圧値を取る充電回路を電池に組込むことが必要で
ある。また適切な電圧値を取る充電回路を電池に備える
ことにより、外部に備えたひとつの充電回路では従来困
難であった開放電圧や容量の異なった電池をひとつの電
源から同時に充電することが容品にできる。
高分子材料は、例えばビロール、３−メチルチオフェン
等を単量体とする複素五員環系化合物重合体、ベンゼン
、アズレン等を単量体とする芳呑族炭化水素系化合物重
合体、アニリン、ジフェニルベンジジン等を単量体とす
るアミン系化合物重合体を使用することができるが、重
合体の安定性や高容量という点においてポリアニリンが
好ましくは用いられる。またこれら重合体とリチウムを
組合せて電池を作製した場合、その最大開放電圧はポリ
ピロールで約ａ、ａＶ 、ポリアニリンで約３．８Ｖ
、ジフェニルベンジジン重合体で約４．ＯＶ 、ポリ−
３−メチルチオフェンで約３，９ｖと材料により異なっ
た値をとる。このため前記充電回路において定電圧充電
回路を用いて充電を行う場合、設定すべき電圧値は、こ
れらの開放電圧値を大きく越える値を設定することは活
物質の分解を招くため好ましくない。材料にあわせて適
切な電圧値を取る充電回路を電池に組込むことが必要で
ある。また適切な電圧値を取る充電回路を電池に備える
ことにより、外部に備えたひとつの充電回路では従来困
難であった開放電圧や容量の異なった電池をひとつの電
源から同時に充電することが容品にできる。
また本発明の二次電池に使用するエレクトロクロミック
素子に用いられる導電性高分子材料は、前述した複素五
に＝１環系化合物重合体、芳呑族炭化水素系化合物重合
体、アミン系化合物重合体を用いることができる。これ
らの材料は電解液中のイオンによるドーピング、脱ドー
ピングにより色変化を示すものであり、電池の電圧にあ
わせ充電時と放電時で明瞭な色変化をするものを使用す
ることが好ましい。すなわち、電池に使用しである導電
性高分子が充電された時の電圧と放電した時の電圧（例
えばボリアニリン−リチウム二次電池では充電特約３．
８Ｖ 、放電特約２．７Ｖ ）において明確に色変化を
示す物が好ましい。
素子に用いられる導電性高分子材料は、前述した複素五
に＝１環系化合物重合体、芳呑族炭化水素系化合物重合
体、アミン系化合物重合体を用いることができる。これ
らの材料は電解液中のイオンによるドーピング、脱ドー
ピングにより色変化を示すものであり、電池の電圧にあ
わせ充電時と放電時で明瞭な色変化をするものを使用す
ることが好ましい。すなわち、電池に使用しである導電
性高分子が充電された時の電圧と放電した時の電圧（例
えばボリアニリン−リチウム二次電池では充電特約３．
８Ｖ 、放電特約２．７Ｖ ）において明確に色変化を
示す物が好ましい。
該単量体の重合方法としては酸化剤を使用する化学重合
法、電気エネルギーを利用する電解重合法を用いること
ができるが、電気エネルギーを利用する電解重合法にお
いては電池の集電体やエレクトロクロミック用電極母材
を反応電極とすることにより、実質上−段階で集電体も
しくは電極母材−高分子材料複合体を製造できるため、
酸化剤による重合法より好ましくは用いられる。
法、電気エネルギーを利用する電解重合法を用いること
ができるが、電気エネルギーを利用する電解重合法にお
いては電池の集電体やエレクトロクロミック用電極母材
を反応電極とすることにより、実質上−段階で集電体も
しくは電極母材−高分子材料複合体を製造できるため、
酸化剤による重合法より好ましくは用いられる。
この電解重合方法は、一般には例えば、Ｊ。
ＥｌｅｃＬｒｏｃｈｅｉ、Ｓｏｃ、、Ｖｏｌ、１３０．
Ｎｏ、７，１５０８〜ｔ５０９（１９８３）、Ｅｌｅｃ
ｔｏｃｈｅｍ、＾ｃｔａ、、Ｖｏ１．２７．Ｎｏ、Ｌ、
８１〜８５（１９８２）、 Ｊ、Ｃｈｅｍ、 Ｓｏｃ
、、Ｃｈｅｍ、Ｃｏｓｍｕｎ、、１１９９〜（１９８４
）などに示されているが、単量体と電解質とを溶媒に溶
解した液を所定の電解槽に入れ、電極を浸漬し、陽極酸
化あるいは陰極還元による電解重合反応を起こさせるこ
とによって行うことができる。
Ｎｏ、７，１５０８〜ｔ５０９（１９８３）、Ｅｌｅｃ
ｔｏｃｈｅｍ、＾ｃｔａ、、Ｖｏ１．２７．Ｎｏ、Ｌ、
８１〜８５（１９８２）、 Ｊ、Ｃｈｅｍ、 Ｓｏｃ
、、Ｃｈｅｍ、Ｃｏｓｍｕｎ、、１１９９〜（１９８４
）などに示されているが、単量体と電解質とを溶媒に溶
解した液を所定の電解槽に入れ、電極を浸漬し、陽極酸
化あるいは陰極還元による電解重合反応を起こさせるこ
とによって行うことができる。
電解質としては、例えばアニオンとして、ＢＦ４″″
ＡｓＦ５− ＳｂＦ６− ＰＦ＆ＣｌＯ４−ＨＳＯ
４−ＳＯ４２−および芳香族スルホン酸アニオンが、又
、カチオンとしてＨ＋、４級アンモニウムカチオン、リ
チウム、ナトリウム又はカリウムなどを例示することが
できるが、特にこれらに限定されるものではない。
ＡｓＦ５− ＳｂＦ６− ＰＦ＆ＣｌＯ４−ＨＳＯ
４−ＳＯ４２−および芳香族スルホン酸アニオンが、又
、カチオンとしてＨ＋、４級アンモニウムカチオン、リ
チウム、ナトリウム又はカリウムなどを例示することが
できるが、特にこれらに限定されるものではない。
また、溶媒としては、例えば、水、アセトニトリル、ベ
ンゾニトリル、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラ
クトン、ジクロルメタン、ジオキサン、ジメチルホルム
アミド、あるいはニトロメタン、ニトロエタン、ニトロ
プロパン、ニトロベンゼンなどのニトロ系溶媒などを挙
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。
ンゾニトリル、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラ
クトン、ジクロルメタン、ジオキサン、ジメチルホルム
アミド、あるいはニトロメタン、ニトロエタン、ニトロ
プロパン、ニトロベンゼンなどのニトロ系溶媒などを挙
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。
電解重合は、定電圧電解、定電流電解、定電位電解のい
ずれもが可能であるが、定電流電解および定電位電解が
適しており、特に量産性の而からは定電流電解が好まし
い。
ずれもが可能であるが、定電流電解および定電位電解が
適しており、特に量産性の而からは定電流電解が好まし
い。
本発明の電池に用いられる集電体としては、導電性のシ
ート状体が用いられる。導電性シート状体としては、ニ
ッケル、ステンレス鋼などの金属ホイル、ポリ塩化ビニ
ルフィルム等のプラスチックフィルム上にＡｕ５ＮｉＳ
Ａ１等の金属、５ｎ０２、Ｉ ｎ２０３等の金属酸化物
するいは炭素などを蒸着、塗布などして導電化した導電
性フィルム、ポリピロール等の導電性高分子フィルムな
どが挙げられる。
ート状体が用いられる。導電性シート状体としては、ニ
ッケル、ステンレス鋼などの金属ホイル、ポリ塩化ビニ
ルフィルム等のプラスチックフィルム上にＡｕ５ＮｉＳ
Ａ１等の金属、５ｎ０２、Ｉ ｎ２０３等の金属酸化物
するいは炭素などを蒸着、塗布などして導電化した導電
性フィルム、ポリピロール等の導電性高分子フィルムな
どが挙げられる。
またエレクトロクロミック素子用の電極母材としてはシ
ート状導電体でかつ透明なものが使用され、ガラス、ポ
リエステル等の基板上に５ｎ０２、Ｉｎ２Ｏ３等の金属
酸化物を蒸着したものが使用できる。
ート状導電体でかつ透明なものが使用され、ガラス、ポ
リエステル等の基板上に５ｎ０２、Ｉｎ２Ｏ３等の金属
酸化物を蒸着したものが使用できる。
本発明の電池は、少なくとも一方の電極が、アニオンま
たはカチオンによってドープされてエネルギーを貯え、
脱ドープによって外部回路を通してエネルギーを放出す
るものである。また、本発明の電池においては、このド
ープ−脱ドープが可逆的に行われるので、二次電池とし
て使用することができる。
たはカチオンによってドープされてエネルギーを貯え、
脱ドープによって外部回路を通してエネルギーを放出す
るものである。また、本発明の電池においては、このド
ープ−脱ドープが可逆的に行われるので、二次電池とし
て使用することができる。
また本発明に用いるエレクトロクロミック材料において
は電解質イオンがドープあるいは脱ドープすることによ
り色変化を示すものであり、可逆的にこの変化をくりか
えすことができるものである。
は電解質イオンがドープあるいは脱ドープすることによ
り色変化を示すものであり、可逆的にこの変化をくりか
えすことができるものである。
これらのドーパントとしては、例えば以下の陰イオンま
たは陽イオンを例示することができ、陽イオンをドープ
した高分子錯体はｎ型の導電性高分子を、陰イオンをド
ープした高分子錯体はｐ型の電導性高分子を与える。Ｐ
型半導体は正極に、ｎ型の半導体は負極に用いることが
できる。
たは陽イオンを例示することができ、陽イオンをドープ
した高分子錯体はｎ型の導電性高分子を、陰イオンをド
ープした高分子錯体はｐ型の電導性高分子を与える。Ｐ
型半導体は正極に、ｎ型の半導体は負極に用いることが
できる。
（ｉ）陰イオン：ＰＦｂ″″ ５ｂＦａＡｓＦ６″″
５ｂＣ１６″″のよ うなＶａ族の元素のハロゲン化 物アニオン、ＢＦ４−のような Ｎａ族の元素のハロゲン化物ア ニオン、ＣｌＯ４−のような過 塩素酸アニオンなど。
５ｂＣ１６″″のよ うなＶａ族の元素のハロゲン化 物アニオン、ＢＦ４−のような Ｎａ族の元素のハロゲン化物ア ニオン、ＣｌＯ４−のような過 塩素酸アニオンなど。
（１１）陽イオン：Ｌ ｉ” Ｎａ” Ｋ＋のよう
なアルカリ金属イオン、 （Ｒ４Ｎ）” ［Ｒ：炭素数１〜 ２０の炭化水素基］など。
なアルカリ金属イオン、 （Ｒ４Ｎ）” ［Ｒ：炭素数１〜 ２０の炭化水素基］など。
上記のドーパントを与える化合物の具体例としては、Ｌ
ｉＰＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ５．ＬｉＣｌＯ４
、ＮａＣｌＯ４、Ｋｌ、ＫＰＦＳ、ＫＳｂＦｉ、ＫＡｓ
Ｆｓ、ＫＣ１０４［（ｎ−Ｂｕ）４ Ｎ］ ”ＡｓＦ６
″″ ［（ｎ−Ｂｕ） ４ Ｎｌ ”Ｃ
ｌＯ４ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｔＢＦ＊などが例示される。
ｉＰＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ５．ＬｉＣｌＯ４
、ＮａＣｌＯ４、Ｋｌ、ＫＰＦＳ、ＫＳｂＦｉ、ＫＡｓ
Ｆｓ、ＫＣ１０４［（ｎ−Ｂｕ）４ Ｎ］ ”ＡｓＦ６
″″ ［（ｎ−Ｂｕ） ４ Ｎｌ ”Ｃ
ｌＯ４ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｔＢＦ＊などが例示される。
電池およびエレクトロクロミック素子の電解液の溶媒と
しては、非プロント性溶媒で比翼電率の大きい極性非プ
ロント性溶媒といわれるものが好ましい。具体的には、
たとえばケトン類、ニトリル類、エステル類、エーテル
類、カーボネート類、ニトロ化合物、スルホラン系化合
物等、あるいはこれらの混合溶媒を用いることができる
が、これらのうちでもニトリル類、カーボネート類、ス
ルホラン系化合物が好ましい。
しては、非プロント性溶媒で比翼電率の大きい極性非プ
ロント性溶媒といわれるものが好ましい。具体的には、
たとえばケトン類、ニトリル類、エステル類、エーテル
類、カーボネート類、ニトロ化合物、スルホラン系化合
物等、あるいはこれらの混合溶媒を用いることができる
が、これらのうちでもニトリル類、カーボネート類、ス
ルホラン系化合物が好ましい。
この代表例としてはアセトニトリル、プロピオニトリル
、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、スルホラン、３−メチルスルホラン等
を挙げることができる。
、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、スルホラン、３−メチルスルホラン等
を挙げることができる。
本発明の電池における負極には、上述した高分子活物質
の他に、Ｌｉ、Ｚｎ、ＣｕＳＡｇなどの金属を用いるこ
ともできる。
の他に、Ｌｉ、Ｚｎ、ＣｕＳＡｇなどの金属を用いるこ
ともできる。
セパレータとしては、電解質溶液のイオン移動に対して
低抵抗であり、かつ、溶液保持性に優れたものが用いら
れる。例えば、ガラス繊維フィルタ；ポリエステル、テ
フロン、ポリフロン、ポリプロピレン等の高分子ボアフ
ィルタ、不織布；あるいはガラス繊維とこれらの高分子
からなる不織布等を用いることができる。
低抵抗であり、かつ、溶液保持性に優れたものが用いら
れる。例えば、ガラス繊維フィルタ；ポリエステル、テ
フロン、ポリフロン、ポリプロピレン等の高分子ボアフ
ィルタ、不織布；あるいはガラス繊維とこれらの高分子
からなる不織布等を用いることができる。
また、これら電解液、セパレータに代わる構成要素とし
て固体電解質を用いることもできる。
て固体電解質を用いることもできる。
例えば、無機系では、ＡｇＣＩＳＡｇＢ ｒ。
Ａｇｌ、Ｌｉｌなどの金属ハロゲン化物、ＲｂＡｇ４Ｉ
５、ＲｂＡｇ＋ Ｉ ４ ＣＮなどが挙げられる。また
、有機系では、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレ
ンオキサイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリルア
ミドなどをポリマーマトリクスとして先に述べた電解質
塩をポリマーマトリクス中に溶解せしめた複合体、ある
いはこれらの架橋体、低分子量ポリエチレンオキサイド
、クラウンエーテルなどのイオン解離基をポリマー主鎖
にグラフト化した高分子電解質が挙げられる。
５、ＲｂＡｇ＋ Ｉ ４ ＣＮなどが挙げられる。また
、有機系では、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレ
ンオキサイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリルア
ミドなどをポリマーマトリクスとして先に述べた電解質
塩をポリマーマトリクス中に溶解せしめた複合体、ある
いはこれらの架橋体、低分子量ポリエチレンオキサイド
、クラウンエーテルなどのイオン解離基をポリマー主鎖
にグラフト化した高分子電解質が挙げられる。
［実施例］
以下に実施例を挙げ本発明をさらに詳細に説明する。
充電回路の製造例１
第１図の回路に従いレギレーターとしてテキサスインス
トルメントＴＬ３１７ＰＳをＲ１、Ｒ２としてそれぞれ
ｌｋΩ、２．２にΩのチップ抵抗を用いてリミット電圧
約４゜ＯＶの定電圧充電回路を作製した。
トルメントＴＬ３１７ＰＳをＲ１、Ｒ２としてそれぞれ
ｌｋΩ、２．２にΩのチップ抵抗を用いてリミット電圧
約４゜ＯＶの定電圧充電回路を作製した。
充電回路の製造例２
Ｒ１としてｌｋΩ、Ｒ２として１．８にΩのチップ抵抗
を用いる以外は製造例１と同様にしてリミット電圧３．
５ｖの定電圧充電回路を作製した。
を用いる以外は製造例１と同様にしてリミット電圧３．
５ｖの定電圧充電回路を作製した。
電極の製造例１
厚さｌＯμ−のニッケル箔を作用極、ニッケル板を対極
とし、電解液として １．５Ｎ 。
とし、電解液として １．５Ｎ 。
Ｈ２ＳＯ，４水溶液に０．５Ｍのアニリンを溶解した液
を用い、０．７ＶｖｓＳ ＣＥ （飽和材コウ電極）の
定電位電解で通電量１０Ｃ／ｃａ＋ ’で重合体を合成
した。この電極を電気化学的に還元処理を行ったのち、
洗浄乾燥させ、Ｎｉ−ポリアニリン複合電極を得た。
を用い、０．７ＶｖｓＳ ＣＥ （飽和材コウ電極）の
定電位電解で通電量１０Ｃ／ｃａ＋ ’で重合体を合成
した。この電極を電気化学的に還元処理を行ったのち、
洗浄乾燥させ、Ｎｉ−ポリアニリン複合電極を得た。
電極の製造例
厚さ１０μ慣のニッケル箔を正極、ニッケル板を陰極と
し、電解液として０．１Ｍパラトルエンスルホン酸およ
び（１，１Ｍのピロールを溶解したアセトニトリル溶液
を用い５ｖの定電圧、通電ｍ１Ｏｃ／ｃｍ’でポリピロ
ールを合成した。この電極をアセトニトリルで洗浄後乾
燥させ、Ｎｉ−ポリピロール複合電極を得た。
し、電解液として０．１Ｍパラトルエンスルホン酸およ
び（１，１Ｍのピロールを溶解したアセトニトリル溶液
を用い５ｖの定電圧、通電ｍ１Ｏｃ／ｃｍ’でポリピロ
ールを合成した。この電極をアセトニトリルで洗浄後乾
燥させ、Ｎｉ−ポリピロール複合電極を得た。
実施例１
シート状電極として電極の製造例１で作製した電極を陽
極、Ｎ【シートの両面にＬｉを圧着したものを負極、セ
パレータとしてポリエステル繊維布とポリプロピレンボ
アフィルターを組合せたものを使用し、第２図のように
積層した。
極、Ｎ【シートの両面にＬｉを圧着したものを負極、セ
パレータとしてポリエステル繊維布とポリプロピレンボ
アフィルターを組合せたものを使用し、第２図のように
積層した。
これを１２０μｍのポリエステル製の熱融菅性のプラス
チックフィルムではさみ、ＬｉＢＦ４３．５Ｍプロピレ
ンカーボネート、ジメトキシエタンの混合溶液をシリン
ジを用いて注入した後、完全に封止し、第３図に示す形
とした。次に第３図のＡの部分に充電回路の製造例１で
作製した４ｖの定電圧充電回路を入れ、正負極の端子部
をそれぞれエポキシ分散銀ペーストで接続し、全ての配
線部分をエポキシ樹脂でモールドした。
チックフィルムではさみ、ＬｉＢＦ４３．５Ｍプロピレ
ンカーボネート、ジメトキシエタンの混合溶液をシリン
ジを用いて注入した後、完全に封止し、第３図に示す形
とした。次に第３図のＡの部分に充電回路の製造例１で
作製した４ｖの定電圧充電回路を入れ、正負極の端子部
をそれぞれエポキシ分散銀ペーストで接続し、全ての配
線部分をエポキシ樹脂でモールドした。
この後開口部Ａを封止し、充電回路を内蔵する薄型二次
電池（二次電池部公約３ｈｍＸ ３０ａ＋ｍＸＯ，８ｓ
ｍ）を作製した（第４図）。この電池をＩＯＶの直流ｉ
！１ｇで充電した時の充電曲線を第５図に示す図中Ａで
電池の電圧が４■となり、それ以上電圧は上昇してゆか
なかった。
電池（二次電池部公約３ｈｍＸ ３０ａ＋ｍＸＯ，８ｓ
ｍ）を作製した（第４図）。この電池をＩＯＶの直流ｉ
！１ｇで充電した時の充電曲線を第５図に示す図中Ａで
電池の電圧が４■となり、それ以上電圧は上昇してゆか
なかった。
実施例２
シート状陽極として電極の製造例２で作製した電極を、
セパレータとしてポリプロピレンボアフィルターにポリ
プロピレン不織布をはりあわせたもの、充電回路として
充電回路の製造例２で作製した３、４Ｖの定電圧回路を
使用する以外は実施例１と同様な電池を作製した。この
電池をＩＯＶの直流電源で充電した時の充電曲線を第６
図に示す。図中Ａの部分で電池の電圧は３．５Ｖに達し
、それ以上電圧は上昇してゆかなかった。
セパレータとしてポリプロピレンボアフィルターにポリ
プロピレン不織布をはりあわせたもの、充電回路として
充電回路の製造例２で作製した３、４Ｖの定電圧回路を
使用する以外は実施例１と同様な電池を作製した。この
電池をＩＯＶの直流電源で充電した時の充電曲線を第６
図に示す。図中Ａの部分で電池の電圧は３．５Ｖに達し
、それ以上電圧は上昇してゆかなかった。
組充電試験
実施例１および２で作製した電池をＩＯＶの直流電源で
同時に充電を行った。充電曲線を第７図に示す。どちら
もリミット電圧でそれ以上電圧は上がらない。
同時に充電を行った。充電曲線を第７図に示す。どちら
もリミット電圧でそれ以上電圧は上がらない。
電極の製造例３（エレクトロクロミック電極）厚さ １
００８ｍのポリエステルにＩＴＯを蒸着した透明フィル
ム（第８図）を作用極とし、製造例１と同様な処方で調
製した重合液を用い、１．６Ｖ ｖｓＳ ＣＥ 、
４０＋＋＋Ｃ／ｃｍ２の電気量でポリアニリン薄膜をポ
リエステル上に作製した。さらに第８図中にポリアニリ
ンの外部にポリプロピレンをトルエンに溶解した液を添
塗して熱融着層を形成した（第９図）。
００８ｍのポリエステルにＩＴＯを蒸着した透明フィル
ム（第８図）を作用極とし、製造例１と同様な処方で調
製した重合液を用い、１．６Ｖ ｖｓＳ ＣＥ 、
４０＋＋＋Ｃ／ｃｍ２の電気量でポリアニリン薄膜をポ
リエステル上に作製した。さらに第８図中にポリアニリ
ンの外部にポリプロピレンをトルエンに溶解した液を添
塗して熱融着層を形成した（第９図）。
固体電解質膜の調製
プロピレンカーボネート５ｇにＬｉＢＦ４を１ｔａｏＩ
／ Ｑの濃度となるように溶解し８０℃に加熱した。こ
の溶液にポリフッ化ビニリデンを５ｇ溶解させた。この
液をシャーレ上に流延させ常温まで冷却し厚さ ２００
μｌの膜を作製した。
／ Ｑの濃度となるように溶解し８０℃に加熱した。こ
の溶液にポリフッ化ビニリデンを５ｇ溶解させた。この
液をシャーレ上に流延させ常温まで冷却し厚さ ２００
μｌの膜を作製した。
実施例３
シート状電極とし電極の製造例１で作製した電極を陽極
、Ｎｉシートの両面にＬｉを圧着したものを負極、セパ
レータとしてポリエステル繊維布とポリプロピレンボア
フィルターを組合せたもの、さらに固体電解質膜、製造
例３のエレクトロクロミック電極を第１０図のように積
層した。これの陽極側に１２０μ麿のポリエステル製の
熱融着性フィルムをあわせ、ＬｉＢＦ４３．５Ｍプロピ
レンカーボネート、ジメトキシエタンの混合溶液をシリ
ンジを用いて注入した後完全に封止し第１１図に示す形
とした。この電池を４ｖの定電圧で充電を行ったところ
、電池の起電力が４Ｖの時、クロミック電極は濃い緑色
を示していた。さらにこれを１ｍＡの定電流で放電し、
電池の起電力が２．５■になった時、りロミック電極は
ほとんど透明であった。
、Ｎｉシートの両面にＬｉを圧着したものを負極、セパ
レータとしてポリエステル繊維布とポリプロピレンボア
フィルターを組合せたもの、さらに固体電解質膜、製造
例３のエレクトロクロミック電極を第１０図のように積
層した。これの陽極側に１２０μ麿のポリエステル製の
熱融着性フィルムをあわせ、ＬｉＢＦ４３．５Ｍプロピ
レンカーボネート、ジメトキシエタンの混合溶液をシリ
ンジを用いて注入した後完全に封止し第１１図に示す形
とした。この電池を４ｖの定電圧で充電を行ったところ
、電池の起電力が４Ｖの時、クロミック電極は濃い緑色
を示していた。さらにこれを１ｍＡの定電流で放電し、
電池の起電力が２．５■になった時、りロミック電極は
ほとんど透明であった。
実施例４
実施例３において実施例１で用いた充電回路を実施例１
と同様な手法で電池内部に組込んだ以外は同様に電池を
作製した。ｌＯｖの電源を用いて充電したところ、充電
曲線は第５図と同様な形を示した。また起電力４ｖ時ク
ロミック電極は濃い緑色を示し、２．５Ｖ時ではほとん
ど透明であった。
と同様な手法で電池内部に組込んだ以外は同様に電池を
作製した。ｌＯｖの電源を用いて充電したところ、充電
曲線は第５図と同様な形を示した。また起電力４ｖ時ク
ロミック電極は濃い緑色を示し、２．５Ｖ時ではほとん
ど透明であった。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば外部の充電回路を
必要とせず、充電が容易で組充電が可能な導電性高分子
二次電池が提供される。
必要とせず、充電が容易で組充電が可能な導電性高分子
二次電池が提供される。
また、充放電終了時点が視覚により確実に判断できる導
電性高分子二次電池が提供される。
電性高分子二次電池が提供される。
第１図は本発明に使用する充電回路の一例を示す図、
第２〜４図は本発明に使用するシート状電池の構成を示
す図、 第５〜７図は本発明の二次電池の充電曲線を示す図、 第８．９図は電極の製造例３における電極の製造を示す
図、 第１０．１１図は本発明の電池の１例（実施例３）を示
す図。 Ｂ・・・充電回路、８・・・クロミック電極。
す図、 第５〜７図は本発明の二次電池の充電曲線を示す図、 第８．９図は電極の製造例３における電極の製造を示す
図、 第１０．１１図は本発明の電池の１例（実施例３）を示
す図。 Ｂ・・・充電回路、８・・・クロミック電極。
Claims (2)
- （１）少なくとも一方の電極活物質に導電性高分子材料
を用い、１２Ｖ以下の電圧を印加することによって充電
される二次電池において、充電回路を一体化したことを
特徴とする薄型二次電池。 - （２）請求項（１）記載の電池において、さらに導電性
高分子を用いたエレクトロクロミック素子を配したこと
を特徴とする薄型二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236278A JPH0286075A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236278A JPH0286075A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0286075A true JPH0286075A (ja) | 1990-03-27 |
Family
ID=16998419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63236278A Pending JPH0286075A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0286075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0436967A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-06 | Ricoh Co Ltd | 二次電池 |
| JPH07272748A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電池装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294754A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形蓄電池 |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP63236278A patent/JPH0286075A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294754A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形蓄電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0436967A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-06 | Ricoh Co Ltd | 二次電池 |
| JPH07272748A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電池装置 |
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