JPH04539Y2 - - Google Patents

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JPH04539Y2
JPH04539Y2 JP1984037530U JP3753084U JPH04539Y2 JP H04539 Y2 JPH04539 Y2 JP H04539Y2 JP 1984037530 U JP1984037530 U JP 1984037530U JP 3753084 U JP3753084 U JP 3753084U JP H04539 Y2 JPH04539 Y2 JP H04539Y2
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JP
Japan
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polyacetylene
electrodes
electrode
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negative
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JP1984037530U
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JPS60150777U (ja
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    • Y02E60/122

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
本考案は、ポリアセチレン膜を電極として採択
したプラスチツク電極二次電池の改良に関する。 ポリアセチレンは、炭素と水素原子各1個を構
成単位とする最も単純な鎖状共役形高分子化合物
であり、半導体としての性質をもつているが、特
にチーグラー・ナツタ触媒(Ti(OC4H94−Al
(C2H53系を用いてアセチレンを重合したポリア
セチレン膜は、直径200Å程度のフイブリル(繊
維状微結晶)網目構造を有しており、これにハロ
ゲンガスや五弗化砒素などの僅かなドーピングを
施すことによつて、その導電率を大巾を変化させ
ることができる。 そこで、このようなポリアセチレン膜は、化学
的に極めて安定していること、軽量であること、
上記フイブリル網目構造であるため非常に大きな
表面積をとることができることなどのことから、
二次電池の有望な電極材料として既に注目を集め
ている。 ところが、従来この種のプラスチツク二次電池
は、容器内に、正極端子を導出したポリアセチレ
ン膜電極と、負極端子を導出したポリアセチレン
膜電極とを対設し、両電極間にセパレーターを挾
着すると共に、過塩素酸リチウム(LiClO4)を
プロピレンカーボネイト(PC)に溶解した電解
液が用いられる構成のものであり、確かに当該電
池によれば、鉛蓄電池がセル電圧2.1V、エネル
ギー密度30Wh/Kg、充放電回数が200〜300回程
度の性能であるのに対して、セル電圧2.5V、エ
ネルギー密度150Wh/Kg、最大出力密度17KW/
Kg、エネルギー効率80%、充放電回数300回程度
と、その特性は可成り改善され、軽量に仕上げる
こともできる。 しかし、上記性能は満足すべきものとはいえ
ず、本出願人は前記の諸特性を大巾に向上し得る
プラスチツク電極二次電池につき、既に次の如き
提案をした。 すなわち、第1図に示す如く、ポリエチレン等
の合成樹脂によつて形成された閉成状態の容器1
には、その天井壁にガス抜き孔2を設け、当該容
器1内には、外部に導出した正極端子3に導通の
ポリアセチレン膜電極4と、外部に導出した負極
端子5に導通のポリアセチレン膜電極6と、両電
極の間に挾着されたガラス繊維フイルターによる
セパレーター7が収納されていると共に、電解液
8には前記の如く過塩素酸リチウムをプロピレン
カーボネイトに溶解したもの(濃度1規定)が封
入される。 さらに、上記正極、負極のポリアセチレン膜電
極4,6には、その外側に夫々蒸着手段により形
成された金による補助正電極9、アルミニウム片
による補助負電極10が形成されるだけでなく、
当該両ポリアセチレン膜電極4,6は、所望複数
枚のポリアセチレン膜4′,4′……,6′,6…
…を接着して構成するのである。 ここで、上記のポリアセチレン膜4′,4′…
…,6′,6′……相互の接着、ポリアセチレン膜
電極4,6と補助正電極9,補助負電極10との
接着手段としては、圧力接着または超音波接着な
どの手段により固定される。 尚、ここで当該電池の製作に際しては、ガラス
繊維フイルターによるセパレーター7、補助電極
9,10、そして容器1は、予め真空乾燥を行な
い、PCは減圧乾燥、過塩素酸リチウムは5時間
真空中で脱水した後、24時間減圧乾燥が施され
る。 また、当該電極反応は、次の通りであり、下記
の右方向矢印が放電、左方向矢印が充電を示して
いる。 〔CH(ClO- 4yx+XY- e (CH)x+XYClO- 4 ……正極 〔CH(Li+yx (CH)x+XYLi++XY- e ……負極 〔CH(ClO- 4yx+〔CH(Li+yx 2(CH)x+XY(Li++ClO- 4) ……電池反応 上記既提案の二次電池によれば、セル電圧3.3
〜3.5Vとなり、エネルギー密度も424Wh/Kgと
補助電極のない従来品に比して大巾に、その特性
が改善され、また最大出力密度も24.5KW/Kgと
大となり、エネルギー効率も80%と不変の値が示
された。さらに、ポリアセチレン膜単葉の電極を
用いた場合に比し、同一充電条件でありながら短
絡電流が、下表のように著しく増大することを確
認することができた。 なお、下表値は0.5mA/cm2の充電電流による場
合を示し、またポリアセチレン膜製造時の重合温
度は−78℃、圧力760mmHg、重合時間は約5分、
さらに製造されたポリアセチレン膜の嵩さ密度は
0.3g/cm3、膜厚70〜80μmである。
【表】 本考案は、上記提案のものにあつて、ポリアセ
チレン膜の表面に適切な処理を施すことにより、
さらに、その特性を、優れたものにしようとする
のが、その目的である。 以下、本考案を図示の実施例について詳述すれ
ば、本考案では第1図に示すものと同じく構成さ
れた二次電池において、正極、負極の補助電極
9,10と接触させようとするポリアセチレン膜
4′,6′の表面に、当該各補助電極9,10と同
材質の金属を夫々蒸着するのである。 すなわち、補助正電極9と接触すべき正極のポ
リアセチレン膜4′の当該接触側である表面には
金、補助負電極10と接触する負極のポリアセチ
レン膜6′の同上表面にアルミニウムを、夫々高
真空中で加熱蒸発させ、当該ポリアセチレン膜
4′,6′の上記表面に薄膜として蒸着させる。 そして、上記のようにして得られた正極のポリ
アセチレン膜4′につき、その金蒸着面4′aを上
記補助正電極9に、上記負極のポリアセチレン膜
6′のアルミニウム蒸着面6′aを上記補助負電極
10に、夫々接触させるのである。 この場合、第2図、第3図に示すようにポリア
セチレン膜4′,6′のフイブリル構造による空洞
内にも洞内金蒸着膜4′b、洞内アルミニウム蒸
着膜6′bを蒸着することとなる。 ここで、上記各蒸着膜4′a,6′aの厚さは、
表面が平らな状態で、0.1μm〜5μm程度とするの
がよい。但し、蒸着時間は、熱劣化を防止するた
め、できるだけ短時間とするのが好ましい。 ここで、上記ポリアセチレン膜を製造するに
は、先ずトルエン25ml、トリエチルアルミニウム
7.2ml、テロラドトキシチタニウム4.5mlを混合し
てチーグラナツタ触媒を得、これを−78℃に冷却
した条件下にて、アセチレンガスを吹込み、膜厚
70μm、膜密度0.36g/cm3のポリアセチレン膜を重
合製作した。 つづいて、上記ポリアセチレン膜を2cm×2cm
に切断し、その一面にあつて、正極に金、負極に
アルミニウムを夫々1μm程度蒸着し、これを用
いて既述の如くポリアセチレン二次電池を組み立
て、電解液には、プロピレンカーボネイトに過塩
素酸リチウムを1mol/溶かしたものを使用し
た。 このようにして得られた上記ポリアセチレン二
次電池につき、定電流0.25mAで30分間充電させ
たときの短絡電流を測定したところ、次表の結果
が得られた。
【表】 上表の通り、当該電池が従来品にくらべて約
2.5倍程度の短絡電流となることを確認すること
ができた。 本考案は、上記実施例に具現されるように、ポ
リアセチレン膜4′,6′を電極としたプラスチツ
ク電極二次電池において、正極、負極のポリアセ
チレン膜電極4,6には、その表面に夫々上記正
極、負極の補助電極9,10と同材質の金蒸着面
4′a、アルミニウム蒸着面6′aを形成すると共
に、当該各蒸着面4′a,6′aを上記各補助電極
9,10と接触させてなる構成としたので、ポリ
アセチレン膜電極の表面に処理を施されないもの
に比べて、正、負両補助電極との接触面積が増大
し、これに伴つて短絡電流値も大となり、しかも
ポリアセチレン膜全体として電解液との接触面積
が大幅に削減されてしまうといつたこともないか
ら、重負荷に耐え得るプラスチツク電極二次電池
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係るプラスチツク電極二次電
池の一実施例を示す縦断面図、第2図、第3図は
同電池の夫々補助正電極補助負電極と当接された
各ポリアセチレン膜の縦断拡大説明図である。 1……容器、3……正極端子、4……正極のポ
リアセチレン膜電極、4′……正極のポリアセチ
レン膜、4′a……金蒸着面、5……負極端子、
6……負極のポリアセチレン膜電極、6′……負
極のポリアセチレン膜、6′a……アルミニウム
蒸着面、7……セパレーター、8……電解液、9
……補助正電極、10……補助負電極。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 容器内には、導出した正極端子に導通のポリア
    セチレン膜電極と、導出した負極端子に導通のポ
    リアセチレン膜電極と、当該正極、負極のポリア
    セチレン膜電極間に挟着のセパレータと、上記正
    極、負極のポリアセチレン膜電極の各外側に配設
    された夫々金による補助正電極、アルミニウムに
    よる補助負電極とが設けられ、さらに当該両ポリ
    アセチレン膜電極が、ポリアセチレン膜の積層接
    着により構成されていると共に、過塩素酸リチウ
    ムをプロピレンカーボネイトに溶解した電解液
    が、当該容器内に収納されているプラスチツク電
    極二次電池において、上記正極、負極のポリアセ
    チレン膜電極には、その表面に夫々上記正極、負
    極の補助電極と同材質の金蒸着面、アルミニウム
    蒸着面を形成すると共に、当該各蒸着面を上記各
    補助電極と夫々接触させてなるプラスチツク電極
    二次電池。
JP1984037530U 1983-08-31 1984-03-16 プラスチツク電極二次電池 Granted JPS60150777U (ja)

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JP1984037530U JPS60150777U (ja) 1984-03-16 1984-03-16 プラスチツク電極二次電池
EP84305885A EP0136099B1 (en) 1983-08-31 1984-08-29 Plastics electrode secondary battery
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JPS60150777U JPS60150777U (ja) 1985-10-07
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