JPS6054181A - 充放電可能な電池 - Google Patents
充放電可能な電池Info
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- JPS6054181A JPS6054181A JP58162331A JP16233183A JPS6054181A JP S6054181 A JPS6054181 A JP S6054181A JP 58162331 A JP58162331 A JP 58162331A JP 16233183 A JP16233183 A JP 16233183A JP S6054181 A JPS6054181 A JP S6054181A
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- Japan
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- doped
- battery
- cations
- negative electrode
- polyacetylene
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- 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
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (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】
本発明は、導電性高重合体を電池の活物質に使用した充
放電可能な電池に関するものであり、正極には陰イオン
をドープして得られる導電性高重合体、負極には陽イオ
ンをドープしで得られる炭素ＩＩｉ帷、更に電解液には
上記陰イオンおよび陽イオンを含む溶液を使用すること
を特徴どづるｂのである。
放電可能な電池に関するものであり、正極には陰イオン
をドープして得られる導電性高重合体、負極には陽イオ
ンをドープしで得られる炭素ＩＩｉ帷、更に電解液には
上記陰イオンおよび陽イオンを含む溶液を使用すること
を特徴どづるｂのである。
共役二重結合を備えた有機高重合体と、ヨウ素や五フッ
化砒素などの分子やＣＩＯ，＋ −、Ｐ 「６−、 。
化砒素などの分子やＣＩＯ，＋ −、Ｐ 「６−、 。
Ｌｉ” 、（ＢＵ４ Ｎ＞＋などのイオンの結合体を作
ることによって高い導電性を示す物質が得られることが
明らかになって以来、この分野ぐ多くの研究がすすめら
れてぎた。一般に高重合体に他の分子やイオンを入れる
ことをドープと呼び、逆に一旦ドープされた高重合体か
ら分子やイオンがぬけ出ることをアンドープと呼んでい
る。 ″これらの中でポリアセチレンなどの高重合体に
イオンをドープして得られる導電性高重合体は、このド
ープ、アンドープが可逆的にｉｆ＞こなわれることが見
出され、これらの導電性高重合体を充放電可能な電池の
活物質に使用することが１９７ｇ年にアメリカのペンシ
ルバニア大学マックダイアーミド教授らによって提案さ
れた１、現白−１多種類の導電性高重合体について、電
池への鉾−用可能性についての検討がすすめられている
ところである。
ることによって高い導電性を示す物質が得られることが
明らかになって以来、この分野ぐ多くの研究がすすめら
れてぎた。一般に高重合体に他の分子やイオンを入れる
ことをドープと呼び、逆に一旦ドープされた高重合体か
ら分子やイオンがぬけ出ることをアンドープと呼んでい
る。 ″これらの中でポリアセチレンなどの高重合体に
イオンをドープして得られる導電性高重合体は、このド
ープ、アンドープが可逆的にｉｆ＞こなわれることが見
出され、これらの導電性高重合体を充放電可能な電池の
活物質に使用することが１９７ｇ年にアメリカのペンシ
ルバニア大学マックダイアーミド教授らによって提案さ
れた１、現白−１多種類の導電性高重合体について、電
池への鉾−用可能性についての検討がすすめられている
ところである。
ところが、ポリアセチレンのような導電性高重合体を電
池の活物質に使用する揚台、いくつかの問題が存在する
。第１に、これらの電池は最初、正極にドープした導電
性高重合体、負極にリチウム、電解液に有機電解液を使
用した系として提案されたが、両極がこの相合じの電池
の場合、電池の充電状態（正極はドープされた状態）の
開路電圧が４ｖ以上となり、充電電圧はさらに高い値と
なる。そのため電池の反応以外に電解液の分解反応など
が生じ、これがクーロン効率（充電電気量に苅り−る放
電電気量の比率）が１０（）％とならなかったり、また
、自己放電の原因のひとつと＜＞っていた。また、充放
電の際、リチウム電極には樹枝状結晶（プントライ１−
）が生じるなどの欠点かあつ ノこ 。
池の活物質に使用する揚台、いくつかの問題が存在する
。第１に、これらの電池は最初、正極にドープした導電
性高重合体、負極にリチウム、電解液に有機電解液を使
用した系として提案されたが、両極がこの相合じの電池
の場合、電池の充電状態（正極はドープされた状態）の
開路電圧が４ｖ以上となり、充電電圧はさらに高い値と
なる。そのため電池の反応以外に電解液の分解反応など
が生じ、これがクーロン効率（充電電気量に苅り−る放
電電気量の比率）が１０（）％とならなかったり、また
、自己放電の原因のひとつと＜＞っていた。また、充放
電の際、リチウム電極には樹枝状結晶（プントライ１−
）が生じるなどの欠点かあつ ノこ 。
これを克服するために、電池の負極には陽イオンをドー
プした導電性高重合体を使用した、正・負両極共が導電
１」高重合体からなる電池が提案されたが、陰イオンを
ドープした導電性高重合体は極めて不安定であり、クー
ロン効率も非常に小ざい値しか得られない、という欠点
があった。
プした導電性高重合体を使用した、正・負両極共が導電
１」高重合体からなる電池が提案されたが、陰イオンを
ドープした導電性高重合体は極めて不安定であり、クー
ロン効率も非常に小ざい値しか得られない、という欠点
があった。
一方、グラファイトなどに陰イオンをドープした層間化
合物を電池の非極活物質に使用することも提案されてい
るが、この電池の場合も負極にリチウムを使用した場合
、１；ｊｌ ｊｉ″δ電圧が４Ｖ以上となって、電解液
の分解などの問題があった。
合物を電池の非極活物質に使用することも提案されてい
るが、この電池の場合も負極にリチウムを使用した場合
、１；ｊｌ ｊｉ″δ電圧が４Ｖ以上となって、電解液
の分解などの問題があった。
本発明は炭素ｍｒｒａに陰イオンをドープして電池の負
極とした場合、クーロン効率などの特性がずばらしいこ
とを発見したことにもとづくものである。
極とした場合、クーロン効率などの特性がずばらしいこ
とを発見したことにもとづくものである。
すなわち、本発明は正極に陰イオンをドープして得られ
る導電性高重合体、負極には陽イオンをドープして得ら
れるＦＡ索繊肩１、電解液には上記陰イオンおよび陽イ
オンを含む溶液を使用することににって、従来の正（勇
、負（〜〕いこ導電性高重合体を使用しｌ（電池の欠点
を取り除き、充放電特性がづ″ぐれ、自己放電が小さく
、両極活物質に金属を使用しない、軽猶かつ高出力の充
放電可能へ電池を得るものである。
る導電性高重合体、負極には陽イオンをドープして得ら
れるＦＡ索繊肩１、電解液には上記陰イオンおよび陽イ
オンを含む溶液を使用することににって、従来の正（勇
、負（〜〕いこ導電性高重合体を使用しｌ（電池の欠点
を取り除き、充放電特性がづ″ぐれ、自己放電が小さく
、両極活物質に金属を使用しない、軽猶かつ高出力の充
放電可能へ電池を得るものである。
本発明の電池の正（〜は、ポリアセチレンやポリパラフ
ェニレンなどの導電性１５重合体からなる。
ェニレンなどの導電性１５重合体からなる。
゛ポリアセチレンやポリパラフェニレンなどの高重合体
は、そのままの状態では高電導性を示さないので、電気
化学的ドーピングによって高重合体に陰イオンをドープ
して電導性をもたせる必要がある。使用する陰イオンは
、ＣｌＯ４−、ＰＦ６− 。
は、そのままの状態では高電導性を示さないので、電気
化学的ドーピングによって高重合体に陰イオンをドープ
して電導性をもたせる必要がある。使用する陰イオンは
、ＣｌＯ４−、ＰＦ６− 。
ＡｓＦａ −、ＢＦ４−などの多くの種類の使用が可ｆ
ｉ１であるが、１吏用する高車合体にドープした際の′
市導度−）ゝ）安定ｆｌを７５慮して選ＪＡ！ Ｌ／
＜ｉ ＩＪれば＜＜らない。また、陰イオンのドープ量
は使用する高重合体によって異なることはいうまでもな
い。
ｉ１であるが、１吏用する高車合体にドープした際の′
市導度−）ゝ）安定ｆｌを７５慮して選ＪＡ！ Ｌ／
＜ｉ ＩＪれば＜＜らない。また、陰イオンのドープ量
は使用する高重合体によって異なることはいうまでもな
い。
本発明電池に用いる事の出来るポリアセチレンは、一般
にチタン、バナジウ１１１？ｊの遷移金属化合物と周期
＊火弟１〜３族の金属の有（幾金属化合物から成るデー
グラ−型配位アニＡン重合触媒により重合される。例え
ば、チタン化合物 Ｔｉ（ＯＲ）４Ｒ−アルキル基と、
有１ｍアルミニウム化合物△ＩＲ’ ３ Ｒ’−アルキ
ル基、とくにチタニウムテトラブトオキナイド−トリエ
チルアルミニウムとの組合せが有効である。
にチタン、バナジウ１１１？ｊの遷移金属化合物と周期
＊火弟１〜３族の金属の有（幾金属化合物から成るデー
グラ−型配位アニＡン重合触媒により重合される。例え
ば、チタン化合物 Ｔｉ（ＯＲ）４Ｒ−アルキル基と、
有１ｍアルミニウム化合物△ＩＲ’ ３ Ｒ’−アルキ
ル基、とくにチタニウムテトラブトオキナイド−トリエ
チルアルミニウムとの組合せが有効である。
重合はこれらの触媒を含む炭化水素溶液にアセチレンを
導入して行う事が出来る。このように重合して１ｑたポ
リアセチレンフィルムに、さらにＭ：胤を塗イ１ル、重
ねて重合する事にＪ：り得た高密度のポリアセチレンフ
ィルムが！１１ｊに好ましく、本発明電池に用いられる
。
導入して行う事が出来る。このように重合して１ｑたポ
リアセチレンフィルムに、さらにＭ：胤を塗イ１ル、重
ねて重合する事にＪ：り得た高密度のポリアセチレンフ
ィルムが！１１ｊに好ましく、本発明電池に用いられる
。
一旦陰イオンをドープされた高車合体は、高電導性を示
す。そして、通電ＩＪ向をかえることによって、陰イオ
ンがドープ（ｊ／ｊ電）、きＪ′＋、 ／ごり、アンド
ープ（放電）されたりＪる。すなわち電池として充放電
が可能となる。この場合、使用Ｊる高重合体は、充放電
をいくら繰り返し一０６特性が変化けず、かつ充放電の
際のクーＩ」ン効率がづぐれたものを選択する必要があ
る。
す。そして、通電ＩＪ向をかえることによって、陰イオ
ンがドープ（ｊ／ｊ電）、きＪ′＋、 ／ごり、アンド
ープ（放電）されたりＪる。すなわち電池として充放電
が可能となる。この場合、使用Ｊる高重合体は、充放電
をいくら繰り返し一０６特性が変化けず、かつ充放電の
際のクーＩ」ン効率がづぐれたものを選択する必要があ
る。
本発明の負極には炭素＄１ ｉｆｆを使用覆る。炭素繊
維はそれ自体が高電導性であるので電極側ゎ１としては
極めて有利である。まＩｃ 、空気中におい′（も全く
変化せず、極めて取扱いが便利であり、１１ｔを束にし
てイ「状に織ることがぐき″るので、どのような形状の
電極をも作ることができる、という利点がある。そのう
え表面積が大きいので、大電流をとり出すことができる
という利点がある。しがも炭素繊維に陽イオンを電気化
学的にドープあるいはアンドープＪ”ることが可能で、
ドープした炭素繊維は極めて安定であり、更にいくらド
ープとアンドープを繰り返してら（充放電）特性の変化
はなく、しかも充放電のクー１」ン効率はほぼ１００パ
ー廿ントを示す。
維はそれ自体が高電導性であるので電極側ゎ１としては
極めて有利である。まＩｃ 、空気中におい′（も全く
変化せず、極めて取扱いが便利であり、１１ｔを束にし
てイ「状に織ることがぐき″るので、どのような形状の
電極をも作ることができる、という利点がある。そのう
え表面積が大きいので、大電流をとり出すことができる
という利点がある。しがも炭素繊維に陽イオンを電気化
学的にドープあるいはアンドープＪ”ることが可能で、
ドープした炭素繊維は極めて安定であり、更にいくらド
ープとアンドープを繰り返してら（充放電）特性の変化
はなく、しかも充放電のクー１」ン効率はほぼ１００パ
ー廿ントを示す。
このように炭素繊維は電池の負極の活物質として極めて
すぐれた特性を示すものである。
すぐれた特性を示すものである。
なお、炭素４！！紐にドープ可能な陽イオンとしては、
Ｌｔ” 、 Ｎａ＋（Ｂｕ ａ Ｎ）４などをはじめ、
多ノ くの種類が可能となる。また陽イオンのドープ量は炭素
繊維の種類によって決ってくるが、炭素繊１［： １
ｏ当り４４ｎ１ΔＩＩ程度がドープされる。負（＾とじ
て好ましい炭素繊維は黒鉛化度の高い高密度な繊維であ
る。
Ｌｔ” 、 Ｎａ＋（Ｂｕ ａ Ｎ）４などをはじめ、
多ノ くの種類が可能となる。また陽イオンのドープ量は炭素
繊維の種類によって決ってくるが、炭素繊１［： １
ｏ当り４４ｎ１ΔＩＩ程度がドープされる。負（＾とじ
て好ましい炭素繊維は黒鉛化度の高い高密度な繊維であ
る。
本発明電池に用いる事の出来る炭素繊維は、ポリアクリ
ロニ１ヘリル、セル１］−スあるいはビッツ等を焼成し
て合成Ｊる事が出来る。１シ２素繊キ■はこれら原料を
一般に２０００℃前後で焼成し゛Ｃ合成出来るが、更に
高温で焼成しグラファイト化率を向上ざＵ゛だ炭素繊維
が好適に本発明電池には用いられ、例えば″゛トレカ
Ｍ −４０，ｌ −３００（東し製）等が好適に用いら
れる。炭素繊維は艮椹肩１（゛もλ０繊維でも良い。
ロニ１ヘリル、セル１］−スあるいはビッツ等を焼成し
て合成Ｊる事が出来る。１シ２素繊キ■はこれら原料を
一般に２０００℃前後で焼成し゛Ｃ合成出来るが、更に
高温で焼成しグラファイト化率を向上ざＵ゛だ炭素繊維
が好適に本発明電池には用いられ、例えば″゛トレカ
Ｍ −４０，ｌ −３００（東し製）等が好適に用いら
れる。炭素繊維は艮椹肩１（゛もλ０繊維でも良い。
本発明の電解液としＣは、ｉｒ極にドープする陰イオン
と、負極にドープづる陽イΔンを含み、これらイオンを
溶解した場合に適当な電尋度をもち、分解電圧がある程
度高く、電池の充電時の最高電圧においても分解しない
、安定した溶液を使用Ｊる。例えば正極には ｃ＋ｏ、
！−をドープしたポリアセチレン、負極には ［１１を
ドープした炭素繊維を使用した場合を例にとると、充電
電圧は約２、ｊＩＶ〜約３，５Ｖ 、放電電圧ハ約３．
０Ｖ〜約１．５ｖとなるので、少くとも３．５Ｖ’ｒは
分解しない電解液を選択しな（プればならない。このよ
うな電解液としては、水溶液は使用でさ一す“、プロピ
レンツＪ −ボネー１− 、テトラヒト１−１フラン、
７′−ブチ１」ラクトン、１，２−ジフト−１シ」、ク
ン４（どの有１３Ｍ溶媒を使用した溶液が適している。
と、負極にドープづる陽イΔンを含み、これらイオンを
溶解した場合に適当な電尋度をもち、分解電圧がある程
度高く、電池の充電時の最高電圧においても分解しない
、安定した溶液を使用Ｊる。例えば正極には ｃ＋ｏ、
！−をドープしたポリアセチレン、負極には ［１１を
ドープした炭素繊維を使用した場合を例にとると、充電
電圧は約２、ｊＩＶ〜約３，５Ｖ 、放電電圧ハ約３．
０Ｖ〜約１．５ｖとなるので、少くとも３．５Ｖ’ｒは
分解しない電解液を選択しな（プればならない。このよ
うな電解液としては、水溶液は使用でさ一す“、プロピ
レンツＪ −ボネー１− 、テトラヒト１−１フラン、
７′−ブチ１」ラクトン、１，２−ジフト−１シ」、ク
ン４（どの有１３Ｍ溶媒を使用した溶液が適している。
なお本発明の構成にＪ：って二次電池のみならず、容７
ｆｉの大ぎなキトパシターとして利用Ｊ−ることも可能
である。
ｆｉの大ぎなキトパシターとして利用Ｊ−ることも可能
である。
次に本発明の実施例について述べる。
実施例１
試作電池の断面を第１図に承り。図において１はポリア
セヂレン正極活物質、２は正極集電体（（オ貿は白金）
、３は炭素繊維を織った布からなる負極活物質、４は負
極集電体（材質は白金）、５はレバレータどしての多孔
性ガラス板、６Ｉよ電解液、７はスペーサーとしてのガ
ラス棒、８は正極端子、９は負極端子、１０はカラス容
器である。
セヂレン正極活物質、２は正極集電体（（オ貿は白金）
、３は炭素繊維を織った布からなる負極活物質、４は負
極集電体（材質は白金）、５はレバレータどしての多孔
性ガラス板、６Ｉよ電解液、７はスペーサーとしてのガ
ラス棒、８は正極端子、９は負極端子、１０はカラス容
器である。
正極活物質であるポリアセチレンは、大きさ１０ｍｍｘ
２０ｍｍ、厚み０．ｉｎｌｍ、重ｐ ８．５ ＋１１ｇ
であった。
２０ｍｍ、厚み０．ｉｎｌｍ、重ｐ ８．５ ＋１１ｇ
であった。
負極の炭素繊維の布は、大きさＨｌｍｍｘ ２０ｍｍ、
！Ｑ ｆｎ３０１１１（ｌ テあった。ｆｕ Ｍ液は
１．０ ｍｏｌ、−’ ｌ Ｌ−ｉ Ｃｌ ０４のブ
ロビレンカーボネー１へ溶液を使用した。この電池は組
立−Ｃ直後は充電状態にあり、開路電圧は３．３Ｖを示
した。そのあと電池を定電流で放電と充電を繰り返した
。
！Ｑ ｆｎ３０１１１（ｌ テあった。ｆｕ Ｍ液は
１．０ ｍｏｌ、−’ ｌ Ｌ−ｉ Ｃｌ ０４のブ
ロビレンカーボネー１へ溶液を使用した。この電池は組
立−Ｃ直後は充電状態にあり、開路電圧は３．３Ｖを示
した。そのあと電池を定電流で放電と充電を繰り返した
。
第２図は上記試作電池の充放電特性を示したものである
。充放電は室温Ｃ１充電、放電とも１ 、（１ｍＡ／ｃ
ｅｌｌの定電流で行なった。図において、曲線Ａ−８は
充電曲線であり、この時には正極のポリアセチレンには
ＣＩ Ｏ４−イオンがドープされ、同時に負極の炭素
繊維には １”イオンがドープされる。また図において
曲線［３−Ｃは放電曲線であり、この時には正極のポリ
アセチレンでは ０１０４′イオンがアンドープされ、
同時に負極の炭素１１１ｉ維では し１＋イオンがアン
ドープされる。放電電圧は２．５Ｖ付近で平坦に近い電
圧を示づ−が、 −２、Ｏｖ付近から急に低下しはじめ
る。
。充放電は室温Ｃ１充電、放電とも１ 、（１ｍＡ／ｃ
ｅｌｌの定電流で行なった。図において、曲線Ａ−８は
充電曲線であり、この時には正極のポリアセチレンには
ＣＩ Ｏ４−イオンがドープされ、同時に負極の炭素
繊維には １”イオンがドープされる。また図において
曲線［３−Ｃは放電曲線であり、この時には正極のポリ
アセチレンでは ０１０４′イオンがアンドープされ、
同時に負極の炭素１１１ｉ維では し１＋イオンがアン
ドープされる。放電電圧は２．５Ｖ付近で平坦に近い電
圧を示づ−が、 −２、Ｏｖ付近から急に低下しはじめ
る。
なお、この電池力充放電特性は、第２図と同じ条イ９で
充放電ザイクルを繰り返した場合、はとんど変化しなか
った。また、充電を１．０ｍ△、、−’ ｃｃ ｌ ｌ
で６０分間充電した場合も、充電型Ｆトは・３．！ｉＶ
以下であり、１．ＯｍＡ／ｃｅｌｌでの放電時間も５５
〜５８分の間となった。試作電池は充電電気ωがＧＯｍ
Ａ・分までの範囲ではポリアセチレンへのＣｌＯ４−の
ドープ量が６％以下であるので、クーロン効率は９０〜
１００％の極めてすぐれた値を示した。また充電し−Ｃ
一定時間間路状態で放置した後放電した場合、放電容量
は充電直後に放電した場合の容量と（Ｊとんど差はなく
、自己放電によるｆ）用減少は４にめで小さかった。
充放電ザイクルを繰り返した場合、はとんど変化しなか
った。また、充電を１．０ｍ△、、−’ ｃｃ ｌ ｌ
で６０分間充電した場合も、充電型Ｆトは・３．！ｉＶ
以下であり、１．ＯｍＡ／ｃｅｌｌでの放電時間も５５
〜５８分の間となった。試作電池は充電電気ωがＧＯｍ
Ａ・分までの範囲ではポリアセチレンへのＣｌＯ４−の
ドープ量が６％以下であるので、クーロン効率は９０〜
１００％の極めてすぐれた値を示した。また充電し−Ｃ
一定時間間路状態で放置した後放電した場合、放電容量
は充電直後に放電した場合の容量と（Ｊとんど差はなく
、自己放電によるｆ）用減少は４にめで小さかった。
次に、従来の電池と比較Ｊ゛るために、正、負両極とも
ボリアしヂレンからなる電池を試作し、実施例１に示し
た本発明になる電池との特性を比較した。
ボリアしヂレンからなる電池を試作し、実施例１に示し
た本発明になる電池との特性を比較した。
電池構成は、正負両極とも大ささ１０ｍ１ｌｌＸ ２０
１ｎｎｌ。
１ｎｎｌ。
厚み０．Ｉｎ１ｍ、重１ｆｉ８．５ｍりのポリアセチレ
ンとし、片面に集電体としてはたらく白金板を貼り（Ｊ
りた。
ンとし、片面に集電体としてはたらく白金板を貼り（Ｊ
りた。
電解液は１．Ｏｍｏｌ／ Ｑ ＬＩＣＩ ０４のプロピ
レンカーボネート溶液を使用し、構造は第１図に示した
ものとほぼ同じとした。この？ＩＮ池の開路電圧は充電
状態で２．６ｖを示しＬ ６ 第３図は上記従来電池の充放電特性を示したものであり
、充放電は室温で、充電、放電ともＯｏ：）Ｉｌｌ Ａ
の定電流で行なった。図にＪ５いて、曲線Ｄ−Ｆは充電
曲線であり、この時には正極のポリアセチレンにはＣｌ
０４−イオンがドープされ、負極のポリアセチレンに
は［ｌ＋イオンがドープされる。
レンカーボネート溶液を使用し、構造は第１図に示した
ものとほぼ同じとした。この？ＩＮ池の開路電圧は充電
状態で２．６ｖを示しＬ ６ 第３図は上記従来電池の充放電特性を示したものであり
、充放電は室温で、充電、放電ともＯｏ：）Ｉｌｌ Ａ
の定電流で行なった。図にＪ５いて、曲線Ｄ−Ｆは充電
曲線であり、この時には正極のポリアセチレンにはＣｌ
０４−イオンがドープされ、負極のポリアセチレンに
は［ｌ＋イオンがドープされる。
また、図において曲線ｃ−ｒｆま放電曲線であり、この
時には正極のポリアセチレンｒはＣｌＯ４−イオンがア
ンドープされ、同時に負極のボＣノアセチレンでは［ｌ
＋イオンがアンドープされる。放電電圧は平坦とはなら
ず、放電終止電圧を１．５Ｖとした場合のクーロン効率
は約５０％Ｃあった。
時には正極のポリアセチレンｒはＣｌＯ４−イオンがア
ンドープされ、同時に負極のボＣノアセチレンでは［ｌ
＋イオンがアンドープされる。放電電圧は平坦とはなら
ず、放電終止電圧を１．５Ｖとした場合のクーロン効率
は約５０％Ｃあった。
なお、クーロン効率は充が（電電流が大ぎくなった場合
や、充電電気量が大きくなっ１ｃ揚合には５０％より小
さくなっｌζ０ 以」二のように、ｉ「、角肉４ＩＴ７とｂボリフ７Ｌ！
ブレンからなる従来の電池の特性は実施例１に示した本
５し明になる電池のｈ１／Ｉ−Ｊ、り劣っＣいることは
明らかとなっ１．：、。
や、充電電気量が大きくなっ１ｃ揚合には５０％より小
さくなっｌζ０ 以」二のように、ｉ「、角肉４ＩＴ７とｂボリフ７Ｌ！
ブレンからなる従来の電池の特性は実施例１に示した本
５し明になる電池のｈ１／Ｉ−Ｊ、り劣っＣいることは
明らかとなっ１．：、。
実施例２
電解液に１．Ｏｍｏｌ、／９ １．、ｉ １３ Ｆ ｓ
のブｆ」ピレンカーボネート溶液を使用し、その他の構
成は実施例１と同じ電池を試作した５、この電池の充放
電特性は第２図に示した実施例 ７の場合とほとんど同
じであった。
のブｆ」ピレンカーボネート溶液を使用し、その他の構
成は実施例１と同じ電池を試作した５、この電池の充放
電特性は第２図に示した実施例 ７の場合とほとんど同
じであった。
実施例３
電解液に１．Ｏｍｏｌ／ Ｑ Ｌｉ ＣＩ Ｏ４のテ１
〜ラヒドラフラン溶液を使用し、その他の構成は実施例
１と同じ電池を試作した。この電池の充放電特性は第２
図に示した実施例１の場合とほとんど同じであった。
〜ラヒドラフラン溶液を使用し、その他の構成は実施例
１と同じ電池を試作した。この電池の充放電特性は第２
図に示した実施例１の場合とほとんど同じであった。
上記実施例にＪ３いては導電性高重合体どしてポリアセ
チレンの場合を示したが、本発明になる電池の正極はポ
リアセチレンに限定されるものではなく、ポリパラフェ
“ニレンなど実施例１ス外の多くの導電性重合体が使用
可能であることはいうＪ、でしない。
チレンの場合を示したが、本発明になる電池の正極はポ
リアセチレンに限定されるものではなく、ポリパラフェ
“ニレンなど実施例１ス外の多くの導電性重合体が使用
可能であることはいうＪ、でしない。
」メ上の例に示した如く、本発明になる電池は、正極に
導電性高重合体、負極に炭素繊維を使用したが、共にド
ープ状態では極めて安定ひあり、しかも充ｈｋ電に際し
ての形状変化がな（、充放電のクーロン効率がＪ−ぐれ
ているｌζめ、いくら充放電を繰り返しても特性に変化
が生じることがない。
導電性高重合体、負極に炭素繊維を使用したが、共にド
ープ状態では極めて安定ひあり、しかも充ｈｋ電に際し
ての形状変化がな（、充放電のクーロン効率がＪ−ぐれ
ているｌζめ、いくら充放電を繰り返しても特性に変化
が生じることがない。
また、電圧は充電時の最大舶が約３，５ｖであるため、
使用する有機電解液の分解等は全く生じないので、副反
応はなく、自己放電１） （４ｉめでわずかに抑えられ
るものである 以上のように、本発明にＪ、す、充放電１４１１がづぐ
れ、自己放電が小さく、両極活物質に金属を使用しない
、軽量かつ高出力の、充電ｉＪ能な電池を得ることがで
きる。
使用する有機電解液の分解等は全く生じないので、副反
応はなく、自己放電１） （４ｉめでわずかに抑えられ
るものである 以上のように、本発明にＪ、す、充放電１４１１がづぐ
れ、自己放電が小さく、両極活物質に金属を使用しない
、軽量かつ高出力の、充電ｉＪ能な電池を得ることがで
きる。
第１図は本発明になる電池の断面図、９°Ｉ２図は本発
明になる電池の充放電曲線の例を示した図、第３図は従
来の電池の充放型持１１を示した図である。 １・・・・・・正極、３・・・・・・負極、！′５・・
・・・・ごパレータ、弁 １ 凹 ７５３
明になる電池の充放電曲線の例を示した図、第３図は従
来の電池の充放型持１１を示した図である。 １・・・・・・正極、３・・・・・・負極、！′５・・
・・・・ごパレータ、弁 １ 凹 ７５３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、陰イオンをドープして得られる導電性高重合体を正
極活物質、陽イオンをドープして得られる炭素繊組を負
極活物質とし、更に電解液に」二記陰イオンおよび陽イ
オンを含ませてなることを特徴とする、充放電可能な電
池。 ２、導電性高重合体が陰イオンをドープして得られるポ
リアセチレンである特許請求の範囲第１項記載の充放電
可能な電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58162331A JPS6054181A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 充放電可能な電池 |
| JP4265493A JP2811389B2 (ja) | 1983-09-02 | 1992-09-07 | 充放電可能な電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58162331A JPS6054181A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 充放電可能な電池 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4265493A Division JP2811389B2 (ja) | 1983-09-02 | 1992-09-07 | 充放電可能な電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054181A true JPS6054181A (ja) | 1985-03-28 |
Family
ID=15752510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58162331A Pending JPS6054181A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 充放電可能な電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054181A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6290863A (ja) * | 1985-05-10 | 1987-04-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 二次電池 |
| JPS62122066A (ja) * | 1985-04-30 | 1987-06-03 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| EP0227056A3 (de) * | 1985-12-23 | 1987-10-14 | BASF Aktiengesellschaft | Wiederaufladbare elektrochemische Zelle |
| JPS6369154A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-29 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| EP0547794A1 (en) | 1991-12-17 | 1993-06-23 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Lithium secondary battery using a non-aqueous solvent and anode material therefor |
| USRE34991E (en) * | 1985-05-10 | 1995-07-04 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Secondary battery |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835874A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-02 | Kao Corp | 化学電池 |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP58162331A patent/JPS6054181A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835874A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-02 | Kao Corp | 化学電池 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122066A (ja) * | 1985-04-30 | 1987-06-03 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| JPS6290863A (ja) * | 1985-05-10 | 1987-04-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 二次電池 |
| USRE34991E (en) * | 1985-05-10 | 1995-07-04 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Secondary battery |
| EP0227056A3 (de) * | 1985-12-23 | 1987-10-14 | BASF Aktiengesellschaft | Wiederaufladbare elektrochemische Zelle |
| JPS6369154A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-29 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| EP0547794A1 (en) | 1991-12-17 | 1993-06-23 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Lithium secondary battery using a non-aqueous solvent and anode material therefor |
| US5326658A (en) * | 1991-12-17 | 1994-07-05 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Lithium secondary battery using a non-aqueous solvent |
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