JPS618854A - 電池およびその製造方法 - Google Patents
電池およびその製造方法Info
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- JPS618854A JPS618854A JP59128843A JP12884384A JPS618854A JP S618854 A JPS618854 A JP S618854A JP 59128843 A JP59128843 A JP 59128843A JP 12884384 A JP12884384 A JP 12884384A JP S618854 A JPS618854 A JP S618854A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive film
- organic conductive
- cell
- composite
- separator
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- 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
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
- H01M6/181—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with polymeric electrolytes
-
- 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
-
- 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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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (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】
〔発明の分野〕
本発明は、有機導電性フィルムを少なくとも一つ電極と
して用いる充電可能な電池においてセパレークとして複
合化電解重合膜を用いた電池およびその製造方法に関す
る。
して用いる充電可能な電池においてセパレークとして複
合化電解重合膜を用いた電池およびその製造方法に関す
る。
従来のこの種の導電性高分子を用いた電池として、ポリ
アセチレンを用いたもの(J、C,S、Chem、 。
アセチレンを用いたもの(J、C,S、Chem、 。
594+1979.J、C,S、Chm、Commun
、、 317.1981) 、ポリチイフェンを用いた
もの(J、J、八ppl 、Phys、22. L56
7 (1983) )などが開発されている。このよ
うな導電性高分子を用いた電池は、従来の鉛電池に比較
してエネルギ密度および最大出力密度が大きいばかりで
なく、軽量であるなどの多くの優れた特性を示すことが
分かった。
、、 317.1981) 、ポリチイフェンを用いた
もの(J、J、八ppl 、Phys、22. L56
7 (1983) )などが開発されている。このよ
うな導電性高分子を用いた電池は、従来の鉛電池に比較
してエネルギ密度および最大出力密度が大きいばかりで
なく、軽量であるなどの多くの優れた特性を示すことが
分かった。
このように優れた特性を示すにもかかわらず、前述の電
池は電解液を用いた湿式の電池であるため完全に封止し
た構造にしなければならないという欠点があり、このた
め使用上および製造上程々の難点があった。
池は電解液を用いた湿式の電池であるため完全に封止し
た構造にしなければならないという欠点があり、このた
め使用上および製造上程々の難点があった。
本発明は上述の欠点に鑑みなされたもので、複合化電解
重合膜を固体イオン導電体として使用することよって、
保守の簡便な薄膜状固体電池を提供することおよび前述
の薄膜状固体電池を容易に製造する方法を提供すること
を目的とするものである。
重合膜を固体イオン導電体として使用することよって、
保守の簡便な薄膜状固体電池を提供することおよび前述
の薄膜状固体電池を容易に製造する方法を提供すること
を目的とするものである。
るものである。
したがって、本発明による電池によれば、電極間にセパ
レータを挟着した電池であって、前記電極の内、少なく
とも一つは有機導電性フィルムであり、また前記セパレ
ータは複合化電解重合膜であることを特徴とするもので
ある。
レータを挟着した電池であって、前記電極の内、少なく
とも一つは有機導電性フィルムであり、また前記セパレ
ータは複合化電解重合膜であることを特徴とするもので
ある。
また本発明による電池の製造方法によれば、基板上に有
機導電性フィルムよりなる電極を形成し、この有艮導電
性フィルム電極上に汎用高分子膜を積層するとともに電
解酸化して複素環系導電性高分子を前記汎用高分子膜に
複合化させた複合化電解重合膜セパレークを形成する工
程を含むことを特徴とするものである。
機導電性フィルムよりなる電極を形成し、この有艮導電
性フィルム電極上に汎用高分子膜を積層するとともに電
解酸化して複素環系導電性高分子を前記汎用高分子膜に
複合化させた複合化電解重合膜セパレークを形成する工
程を含むことを特徴とするものである。
本発明によれば、同一プロセスの電解重合法を駆使する
ことにより薄くて軽量であり、しがもフレキシブルでメ
ンテナンスフリーの二次電池を提供できる利点がある。
ことにより薄くて軽量であり、しがもフレキシブルでメ
ンテナンスフリーの二次電池を提供できる利点がある。
本発明をさらに詳しく説明する。
本発明による電池は、少なくとも電極の一つとして有機
導電性フィルムを用いる電池であって、この電池のセパ
レータとして汎用高分子膜に複素環系導電性高分子を複
合化させた複合化電解重合膜のセパレータを用いるもの
である。
導電性フィルムを用いる電池であって、この電池のセパ
レータとして汎用高分子膜に複素環系導電性高分子を複
合化させた複合化電解重合膜のセパレータを用いるもの
である。
本発明において電極となる有機導電性フィルムは導電性
があれば、基本的に限定されるものではない。たとえば
、ポリピロール、n−メチルポリピロールなどのビロー
ル系高分子、ポリチオフェンなどのチオフェン系高分子
、ポリフランなどのフラン系高分子、ポリアズレンなど
のアズレン系高分子、ポリインドールなどのインドール
系高分子、、C ポリセレノフェンなどのセレフェン系高分子あ
:)るいはこれらの共重合体などの導電性フ
ィルムを用いることができる。
があれば、基本的に限定されるものではない。たとえば
、ポリピロール、n−メチルポリピロールなどのビロー
ル系高分子、ポリチオフェンなどのチオフェン系高分子
、ポリフランなどのフラン系高分子、ポリアズレンなど
のアズレン系高分子、ポリインドールなどのインドール
系高分子、、C ポリセレノフェンなどのセレフェン系高分子あ
:)るいはこれらの共重合体などの導電性フ
ィルムを用いることができる。
またセパレータの本体となる汎用高分子膜も絶縁性があ
りかつ透明なものであれば、本発明においていかなる高
分子フィルムも使用することができる。たとえば、ポリ
塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、
フェノール樹脂、RT■シリコーン樹脂、ポリクロロエ
チルビニルエーテル・ポリグリシジルメタクリレートな
どを例としてあげることができる。
りかつ透明なものであれば、本発明においていかなる高
分子フィルムも使用することができる。たとえば、ポリ
塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、
フェノール樹脂、RT■シリコーン樹脂、ポリクロロエ
チルビニルエーテル・ポリグリシジルメタクリレートな
どを例としてあげることができる。
またこの汎用高分子膜に複合される複素環系高分子材料
としては、たとえば、n−メチルポリピロール、ポリピ
ロールなどのピロール系高分子、ポリチオフェンなどの
チオフェン系高分子、ポリフランなどのフラン系高分子
、ポリアズレンなどのアズレン系高分子、ポリインドー
ルなどのインドール系高分子、ポリセレノフェンなどの
セレフェン系高分子あるいはこれらの共重合体などを用
いることができる。
としては、たとえば、n−メチルポリピロール、ポリピ
ロールなどのピロール系高分子、ポリチオフェンなどの
チオフェン系高分子、ポリフランなどのフラン系高分子
、ポリアズレンなどのアズレン系高分子、ポリインドー
ルなどのインドール系高分子、ポリセレノフェンなどの
セレフェン系高分子あるいはこれらの共重合体などを用
いることができる。
次ぎに本発明による電池の製造方法について説明する。
本発明による電池の製造方法によれば、まず基板上に有
機導電性フィルムを形成したのち、この有機導電性フィ
ルム上にセパレータの本体となる汎用高分子膜を形成す
る。
機導電性フィルムを形成したのち、この有機導電性フィ
ルム上にセパレータの本体となる汎用高分子膜を形成す
る。
このような汎用高分子膜は従来の周知の方法、たとえば
スピンコード法、蒸着法、プラズマ重合法、高分子溶液
デツプ法などにより有機導電性フィルム上に形成するこ
とができる。
スピンコード法、蒸着法、プラズマ重合法、高分子溶液
デツプ法などにより有機導電性フィルム上に形成するこ
とができる。
このような汎用高分子膜に複素環系高分子材料を電解酸
化により複合する。
化により複合する。
このような電解酸化は、重合すべき七ツマ−を含む電解
液中において、電解酸化を行い前記有機性高分子膜上に
形成された汎用高分子膜に複素環系高分子材料を複合せ
しめるものである。
液中において、電解酸化を行い前記有機性高分子膜上に
形成された汎用高分子膜に複素環系高分子材料を複合せ
しめるものである。
このような電解液としては、たとえば、テトラ−n−ブ
チルアンモニウム・ヘキサフルオロポレート(nBu
4N −BFa ) 、テトラ−叶ブチルアンモニウ
ム・過塩素酸ホウ素(n−Bu4N −BCloa
)、テトラ−n−ブチルアンモニウム・六フッ化ヒ素(
n−Bu4N −F sへS)、テトラ−n−フ゛チ
ルアンモニウム・過塩素酸炭素(n−Bu4N−CC1
04)などの有機電解質あるいはAgBF4、LiBI
’a 、AgCl04などの無機電解質などの一種以上
を用いることができる。
チルアンモニウム・ヘキサフルオロポレート(nBu
4N −BFa ) 、テトラ−叶ブチルアンモニウ
ム・過塩素酸ホウ素(n−Bu4N −BCloa
)、テトラ−n−ブチルアンモニウム・六フッ化ヒ素(
n−Bu4N −F sへS)、テトラ−n−フ゛チ
ルアンモニウム・過塩素酸炭素(n−Bu4N−CC1
04)などの有機電解質あるいはAgBF4、LiBI
’a 、AgCl04などの無機電解質などの一種以上
を用いることができる。
またこの電解液中に添加されるモノマーは、前述のよう
な複素環系高分子材料を形成するモノマーであればいか
なるものでもよい。
な複素環系高分子材料を形成するモノマーであればいか
なるものでもよい。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例1
厚さ0.1im、3 cmX5 Cmのニッケル板を陽
極とし、対局として白金板を用いてグローブボックス中
で電解重合を行った。
極とし、対局として白金板を用いてグローブボックス中
で電解重合を行った。
電解〆fνはアセトニトリル 80m1、ピロール3.
4ml、テトラ−n−ブチルアンモニウム・ヘキサフル
オロボレート(nBu 、l N −BF2 )
4.5gをビーカー中で混合して作製した。このなかに
電極を差込み、1.5 V 、100μへの電流を50
分通電した。こl れにより、黒色の
ポリピロール膜がニッケル板上に形成された。
4ml、テトラ−n−ブチルアンモニウム・ヘキサフル
オロボレート(nBu 、l N −BF2 )
4.5gをビーカー中で混合して作製した。このなかに
電極を差込み、1.5 V 、100μへの電流を50
分通電した。こl れにより、黒色の
ポリピロール膜がニッケル板上に形成された。
これをグローブボックスから取り出し、スピンコードに
より厚さ1μmのポリビニルカルバゾール(PVK )
をコートした。充分に乾燥させた後、再度同じ電解液に
浸漬し、1.8 V 、400μ八、6分間通電を行っ
た。このような操作によりポリカルバゾールにポリピロ
ールが複合化された状態になった複合化電解重合膜が形
成された。
より厚さ1μmのポリビニルカルバゾール(PVK )
をコートした。充分に乾燥させた後、再度同じ電解液に
浸漬し、1.8 V 、400μ八、6分間通電を行っ
た。このような操作によりポリカルバゾールにポリピロ
ールが複合化された状態になった複合化電解重合膜が形
成された。
つぎに、新たなニッケル板を用意゛し、この上に同一の
電解液を用いてポリピロールフィルムを1゜5 V 、
100μへの通電を50分行うことにより作製した。次
ぎにピロールを除去した電解液(アセトニトリル80m
1、テトラ−n−ブチルアンモニウム・ヘキサフルオロ
ボレート (nBu 4 N −BFa ) l’。
電解液を用いてポリピロールフィルムを1゜5 V 、
100μへの通電を50分行うことにより作製した。次
ぎにピロールを除去した電解液(アセトニトリル80m
1、テトラ−n−ブチルアンモニウム・ヘキサフルオロ
ボレート (nBu 4 N −BFa ) l’。
5g)を用いて、逆電圧1.5ν印加し、1時間通電を
行った。これをアセトニトリルで洗浄した。
行った。これをアセトニトリルで洗浄した。
このような有機導電性フィルムはBo3 N ”がドー
プされたポリピロールフィルムになっている。
プされたポリピロールフィルムになっている。
このように作製したものを、先に製造したポリピロール
複合フィルムを含むじソケル基板に、前ス記ポリピロー
ルフィルムを挟着するように圧着した。このようにして
製造された電池の断面図を第1図に示す。
複合フィルムを含むじソケル基板に、前ス記ポリピロー
ルフィルムを挟着するように圧着した。このようにして
製造された電池の断面図を第1図に示す。
この第1図より明らかなように、この実施例にける電池
は最外側にニッケル板1を有し、このニッケル板1にポ
リピロールフィルム(有1a 4 t 性フィルム)2
がそれぞれ形成され、この二つのポリピロールフィルム
2にポリピロール複合化電解重合I5i!(セパレータ
)3が挟着された構造を有している。
は最外側にニッケル板1を有し、このニッケル板1にポ
リピロールフィルム(有1a 4 t 性フィルム)2
がそれぞれ形成され、この二つのポリピロールフィルム
2にポリピロール複合化電解重合I5i!(セパレータ
)3が挟着された構造を有している。
このような電池に50μA/cJの充電電流で、2時間
通電した。セル電圧2.8vが得られ、50μA/ c
ntの放電電流で放電を行ったところ、理論エネルギ密
度56Wh/Kgが得られた。
通電した。セル電圧2.8vが得られ、50μA/ c
ntの放電電流で放電を行ったところ、理論エネルギ密
度56Wh/Kgが得られた。
実施例2
実施例1において使用したピロールのかわりにチオフェ
ノンをモノマーとして同様の電池を作製した。
ノンをモノマーとして同様の電池を作製した。
電解液は、アセトニトリル80m1、チオフェノン3.
6ml、Bo3 N ・BFA 4.5 gをビーカ
ー中で混合して作製した。4,1v、2 mAで10分
間充電を行った。有機導電性フィルムであるポリチオフ
ェノンがニッケル板上に形成された。これをグローブボ
ックスより取り出し、この有機導電性フィルム上にスピ
ンコーク−でポリビニルカルバゾールをコートし、充分
乾燥させた。
6ml、Bo3 N ・BFA 4.5 gをビーカ
ー中で混合して作製した。4,1v、2 mAで10分
間充電を行った。有機導電性フィルムであるポリチオフ
ェノンがニッケル板上に形成された。これをグローブボ
ックスより取り出し、この有機導電性フィルム上にスピ
ンコーク−でポリビニルカルバゾールをコートし、充分
乾燥させた。
このようにして汎用高分子膜を積層した基板をチオフェ
ノンを含む電解液のなかに再度浸漬し、5.5 V 、
1 mAで5分間通電を行った。この結果、ポリチオフ
ェノンとポリビニルカルバゾールの複合化電解重合膜が
ポリチオフェノンフィルム上に形成された。
ノンを含む電解液のなかに再度浸漬し、5.5 V 、
1 mAで5分間通電を行った。この結果、ポリチオフ
ェノンとポリビニルカルバゾールの複合化電解重合膜が
ポリチオフェノンフィルム上に形成された。
この複合膜を中心にして、実施例1と同様にポリチオフ
ェノンフィルムに逆電圧を印加し、Bu4N1をドープ
したフィルムを有するニッケル基板に貼合することによ
り電池を製造した。
ェノンフィルムに逆電圧を印加し、Bu4N1をドープ
したフィルムを有するニッケル基板に貼合することによ
り電池を製造した。
ポリチオフェノンフィルムの膜厚を10.+1m以上と
することにより、ニッケル板より容易に剥離させること
ができ、剥離したものはフレキシブルな電池となった。
することにより、ニッケル板より容易に剥離させること
ができ、剥離したものはフレキシブルな電池となった。
このように製造された電池に50μA/clの充電電流
で、2時間充電を行った。この結果、セル電圧として、
2.9vが得られた。つぎに50μA/crAで放電を
行い、理論エネルギ密度を求めたところ、45Wh/K
gが得られた。
で、2時間充電を行った。この結果、セル電圧として、
2.9vが得られた。つぎに50μA/crAで放電を
行い、理論エネルギ密度を求めたところ、45Wh/K
gが得られた。
一方、完全にアセトニトリルを除去しても電池作用があ
り、セル電圧2.4V、理論エネルギ密度8 Wh/K
gが得ら、屯た。
り、セル電圧2.4V、理論エネルギ密度8 Wh/K
gが得ら、屯た。
以上説明したように、本発明によれば同一プロセスの電
解重合法を駆使することにより、薄く、軽量で、しかも
フレキシブルであり、かつメンテナンスフリーの二次電
池を提供できるので、移動パーソナル通信機の電源、太
陽電池付電卓などの二次電池として使用することができ
る。特にアセトニトリルを完全に除去した電池はペーパ
バッテリーとして使用でき、特に切断が可能なこと、任
意l の曲線に装着可能なこと、薄膜であ
ること、全固体であることから小電力用の個人携帯用移
動通信機などの電源として有用である。
解重合法を駆使することにより、薄く、軽量で、しかも
フレキシブルであり、かつメンテナンスフリーの二次電
池を提供できるので、移動パーソナル通信機の電源、太
陽電池付電卓などの二次電池として使用することができ
る。特にアセトニトリルを完全に除去した電池はペーパ
バッテリーとして使用でき、特に切断が可能なこと、任
意l の曲線に装着可能なこと、薄膜であ
ること、全固体であることから小電力用の個人携帯用移
動通信機などの電源として有用である。
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による実施例1における電池の断面図で
ある。 1 ・・・ニッケル板、2 ・・・有機導電性フィルム
、3 ・・・複合化電解重合膜。
ある。 1 ・・・ニッケル板、2 ・・・有機導電性フィルム
、3 ・・・複合化電解重合膜。
Claims (2)
- (1)電極間にセパレータを挟着した電池であって、前
記電極の内、少なくとも一つは有機導電性フィルムであ
り、また前記セパレータは複合化電解重合膜であること
を特徴とする電池。 - (2)基板上に有機導電性フィルムよりなる電極を形成
し、この有機導電性フィルム電極上に汎用高分子膜を積
層するとともに電解酸化して複素環系導電性高分子を前
記汎用高分子膜に複合化させた複合化電解重合膜セパレ
ータを形成する工程を含むことを特徴とする電池の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59128843A JPS618854A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59128843A JPS618854A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 電池およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS618854A true JPS618854A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=14994754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59128843A Pending JPS618854A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS618854A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61211963A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
JPS63141271A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-13 | Tokuyama Soda Co Ltd | 電池 |
WO1999019920A1 (en) * | 1997-10-10 | 1999-04-22 | Ultralife Batteries, Inc. | Lithium ion polymer cell separator |
CN1087810C (zh) * | 1995-09-01 | 2002-07-17 | 雅马哈发动机株式会社 | 增压式发动机的吸气装置 |
KR100522675B1 (ko) * | 1998-12-18 | 2005-12-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 2차전지용 극판 및 이를 채용하는 리튬 2차전지 |
JP2013157266A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Yamagata Univ | 非水電解液二次電池用セパレータ及びその製造方法並びに非水電解液二次電池 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128843A patent/JPS618854A/ja active Pending
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
JPS61211963A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
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WO1999019920A1 (en) * | 1997-10-10 | 1999-04-22 | Ultralife Batteries, Inc. | Lithium ion polymer cell separator |
US5962162A (en) * | 1997-10-10 | 1999-10-05 | Ultralife Batteries Inc. | Lithium ion polymer cell separator |
KR100522675B1 (ko) * | 1998-12-18 | 2005-12-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 2차전지용 극판 및 이를 채용하는 리튬 2차전지 |
JP2013157266A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Yamagata Univ | 非水電解液二次電池用セパレータ及びその製造方法並びに非水電解液二次電池 |
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