Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Zelle und nach diesem
Verfahren hergestellte elektrische Zelle
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Zelle sowie auf eine nach diesem Verfahren hergestellte elektrische Zelle mit einer Anode, einer Kathode, deren aktives Material Schwefel enthält, und einem Elektrolyten, enthaltend ein organisches Lösemittel.
Es kann sich bei dieser Zelle sowohl um eine Primärzelle wie auch um eine Sekundärzelle, d. h. um eine wiederaufladbare Zelle handeln.
Die elektrische Energie, die eine solche Zelle zu liefern vermag, kann man sowohl auf die Masseneinheit (Gewichtseinheit) als auch auf die Volumeneinheit der Zelle beziehen. Man spricht dann von der Energiedichte einer solchen Zelle, die man entweder in Watt-Stunden (Wh) je Gramm (Masse bzw. Gewicht) der Zelle oder aber in Watt-Stunden (Wh) je Kubikzentimeter (cm3) durch eine Masszahl angeben kann. Die Energiedichte hat also entweder die Dimension (Wh g-t) oder < Wh ohm3).
Geringes Äquivalentgewicht des Aktivmaterials und hohe elektrochemische Potentialdifferenz zwischen der positiven und negativen Elektrode führen zu einer grossen Energiedichte bezogen auf die Masseneinheit (Gewichtseinheit). Zellen mit einer grossen Dichte des Aktivmaterials, kleinem Äquivalentgewicht und hohem elektrochemischem Potential zwischen positiver und negativer Elektrode haben eine hohe Energiedichte bezogen auf die Volumeneinheit.
Man kann durch theoretische Berechnung nachweisen, dass sich Zellen mit hoher Energiedichte je Masseneinheit (Gewichtseinheit) und je Raumeinheit herstellen lassen, wenn man eine negative Leichtmetall-Elektrode zusammen mit positiven Elektroden verwendet, deren elektrochemisch aktiver Bestandteil Schwefel ist. Die nachstehende Tabelle I zeigt die theoretischen Energie- dichten bezogen auf die Masseneinheit (Gewichtseinheit) und bezogen auf die Raumeinheit für einige Kombinationsmöglichkeiten einer negativen Leichtmetall-Elektrode mit einer positiven, Schwefel enthaltenden Elektrode.
In der 3. bzw. 5. Spalte der Tabelle I sind die Zahlenwerte angegeben, die sich bei der Umrechnung der Werte in Spalte 2 bzw. 4 ins metrische Masssystem ergeben.
Tabelle I
Energiedichte je chem. Reaktion Masseneinheit Volumeneinheit in der Zelle Watt-hrs/lb Wh gl Watt-hrs/in3 Wh cm3
2Li -S S= Li2S 1336 2,95 52,9 3,24
Be + S= BeS 730 1,61 51,5 3,15
Ca + S= CaS 796 1,76 50,6 3,09
Mg + S= MgS 790 1,74 54,3 3,32
2Al +3S= AI#3 564 1,24 45,7 2,79
Die in der vorstehenden Tabelle I in den Spalten 2 und 4 angegebenen Zahlenwerte wurden vorausberechnet nach Angaben in der Veröffentlichung Oxydations-Reduction Potentials von W. M. Latimer, ver öffentlicht von Prentice Hall Inc.
Die in der Tabelle I in Spalte 1 angegebenen Zellsysteme lassen sich jedoch mit wässrigen Elektrolyten wegen der Reaktionsfreudigkeit der Leichtmetall Elektroden mit Wasser praktisch nicht verwirklichen.
Es wurde jedoch gefunden, dass solche Zellsysteme sich sehr wohl realisieren lassen und marktfähig sind, wenn man den wässrigen Elektrolyten durch einen geeigneten nicht-wässrigen Elektrolyten ersetzt, der als Lösungsmittel anstelle von Wasser ein organisches Lösungsmittel enthält. Ein so zusammengesetzter Elektrolyt ist demnach eine ionenleitende Lösung von anorganischen und/oder organischen Salzen in einem organischen Lösungsmittel.
Die angestrebte hohe Energiedichte einer solchen stromerzeugenden Zelle, deren Elektrolyt eine organische Flüssigkeit enthält und bei der die elektrolchemisch wirksame Substanz der positiven Elektrode aus Schwefel besteht, lässt sich zusammen mit den weiteren, üblicherweise an eine solche stromerzeugende Zelle zu stellenden Anforderungen, wie z. B. hohe Klemmenspannung, geringer Spannungsabfall bei Belastung, langfristige Lagerungsmöglichkeit u. dgl. gemäss der Erfindung dadurch erreichen, wenn man für die Anode ein Leichtmetall und für den Elektrolyt Propylenkarbonat, Gammabutyrolacton, Dimethylformamid und/oder Dimethylsulphoxyd verwendet, in welchem ein Salz gelöst wird, dessen Kation Leichtmetall oder Ammonium ist, und dessen Anion Tetrafluoroborat, Tetrachloroaluminat, Perchlorat oder Chlorid ist.
Für die negative Leichtmetall-Elektrode kommen vorzugsweise Lithium, Natrium, Beryllium, Kalzium, Magnesium und Aluminium in Frage. Diese Leichtmetall-Elektroden können zweckmässigerweise auch amalgamiert sein.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Zelle wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine stromerzeugende Zelle nach der Erfindung, und
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Verhaltens einer erfindungsgemässen Zelle mit einer Lithium- und einer Schwefel-Elektrode; die Kurve gibt die Abhängig keit der auf der Ordinate in Volt aufgetragenen Klemmenspannung von der auf der Abszisse in mA aufgetra- genen Strombelastung wieder.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer stromerzeugenden Zelle weist einen Elektrodenbehälter 10 auf, der aus rostfreiem Stahl hergestellt ist und in den eine die positive Elektrode bildende Mischung 12 eingepresst ist. Diese Mischung besteht aus Russ (oder Graphit), pulverisiertem Schwefel und Lithiumper- chlorat im Gewichtsverhältnis 1 : 3 : 1.
Von dieser Mischung werden 0,3 g in den Kathoden- behälter 10 mit einem Druck von etwa 500 kp cml (7.000 lbs/in2) eingepresst. Eine dünne Abstandsschicht
14 aus einem mikroporösen inerten Stoff, z. B. aus Glasfasern oder Nylon eingetragene Marke), deckt die in den Behälter eingepresste, die positive Elektrode darstellende Mischung ab.
Der Behälter 10 ist nach oben durch einen Abschlussdeckel und eine elastische Dichtung verschlossen.
Der Abschlussdeckel besteht aus zwei gewölbten Scheiben, nämlich einer inneren Scheibe 16 und einer äusseren Scheibe 18, deren zentrale Teile aufeinandergefügt sind, während ihre Randteile voneinander abstehen und dadurch am Umfang des Abschlussdeckels einen Ringspalt bilden, in den hinein sich ein Tei einer elastischen Dichtung 20 erstreckt. Sowohl die innere Scheibe 16 als auch die äussere Scheibe 18 des Abschlussdeckels bestehen aus rostfreiem Stahl, während die elastische Dichtung 20, die den Abschiussdeckel 16/18 auch gegenüber dem Behälter 10 elektrisch zu isolieren hat, aus einem geeigneten Elastomer, beispielsweise aus Polychlorbutadien (Neoprene eingetragene Marke) oder Polyäthylen besteht und als ringförmige Dichtung über die Ränder der Scheiben 16 und 18 gestreift ist, oder aber den beiden Scheiben 16 und 18 angegossen bzw.
angespritzt wird. Eine genaue Beschreibung der Anordnung und Wirkungsweise dieses sogenannten Doppeldeckels findet sich beispielsweise in den US-Patentschriften Nr. 2712 565 und Nr. 3 096 217 sowie in der deutschen Patentschrift Nr. 1 028 642 und der deutschen Auslegeschrift 1 237 192.
Die innere Scheibe 16 des Abschlussdeckels nimmt in ihrer tellerartigen Vertiefung die negative Elektrode 22 auf, die als metallische Scheibe aus dem für die negative Elektrode geeigneten Material hergestellt ist. Im vorliegen den Falle besteht die negative Elektrode 22 aus dem Metall Lithium. Zwischen ihr und der Abstandsschicht 14 bzw. der eingepressten positiven Elektrode 12 ist eine Absorberschicht 24 zur Aufnahme des Elektrolyten vorgesehen, die beispielsweise aus Baumwolle bestehen kann.
Mit etwa 0,5 ml des Elektrolyten, beispielsweise einer molaren Lösung von Lithiumperchlorid in Propylencarbonat, ist die Absorberschicht 24 getränkt.
Die angegebenen Mengen (0,3 g Mischung zur Bildung der positiven Elektrode und 0,5 ml Elektrolyt) geben eine ungefähre Vorstellung von der Kleinheit der fertigen Mini-Zellen, wie sie z. B. in Hörgeräten Verwendung finden.
Der Behälter 10 weist an seiner zunächst noch offenen Seite einen grösseren Durchmesser auf, wobei der als Zylindermaterial ausgebildete obere Rand 26 über eine ringförmige Schulter 28 in den unteren, durch einen Boden abgeschlossenen Teil des Behälters 10 übergeht.
Nach dem Einpressen der die positive Elektrode bildenden Mischung 12 und dem Einlegen der Abstandsschicht 14 und der Absorberschicht 24, die mit dem Elektrolyt getränkt ist, sowie der die negative Elektrode 22 bildenden Metallplatte wird der doppelte Abschlussdeckel 16/18 mit seiner Dichtung 20 in das erweiterte offene Ende des Behälters 10 eingefügt. Anschliessend wird der obere Rand 26 des Behälters 10 kegelstumpfförmig verformt, wodurch die Zelle flüssigkeitsdicht verschlossen wird. Hierbei wird die auf der ringförmigen Schulter 28 aufliegende elastische Dichtung 20 durch den kegelstumpfförmig eingezogenen Rand 26 stark zusammengepresst. Während dieses Verschliessvorganges durch Einziehen des Randes 26 kann ein etwaiger Überschuss an Elektrolyt aus dem Inneren der Zelle noch herausgepresst werden.
Ein Teil des in der die positive Elektrode bildenden Mischung 12 enthaltenen Lithiumperchlorats löst sich im Elektrolyt, wodurch die Porosität und damit die Wirksamkeit der positiven Elektrode erhöht wird.
Zu der nachstehenden Tabelle II sind für einige Zellsysteme der beschriebenen Art die vorausberechnete und die tatsächlich gemessene Klemmenspannung bei verschwindendem Strom, also die EMK, einander gegen übergestellt. In allen Fällen wurde ein Elektrolyt verwendet, der aus einer molaren Lösung von Lithiumperchlorat in Propylencarbonat bestand.
Wie aus der nachstehenden Tabelle II ersichtlich, lagen die tatsächlich gemessenen Werte der EMK für die genannten Zellsysterne sehr nahe an den vorausberech- neten Werten.
Tabelle II
Zellsystem EMK (Volt) berechnet gemessen
Li-S 2,52 2,35 bis 2,50
Be-S 1,208 1,15 bis 1,20
Na-S 2,50 2,45 bis 2,50
Mg-S 1,83 1,65 bis 1,70 Al-S 1,16 1,00
Der Verlauf des Spannungsabfalls in Abhängigkeit von der Stromentnahme bei einem Zellsystem gemäss der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Auf der Abszisse ist die Stromentnahme in mA aufgetragen und auf der Ordinate die von der Zelle gelieferte Spannung in Volt.
Diese auf Messungen beruhende Kurve zeigt, dass ein solches Zellsystem durchaus brauchbare Eigenschaften aufweist. Überdies zeigte die Streuung der Messwerte bei wiederholten Versuchen, dass die in der Zelle ablaufen- den chemischen Reaktionen weitestgehend reversibel sind. Die Neigung der in Fig. 2 dargestellten (geglÅatte- ten) Kurve erlaubt, den inneren Widerstand einer solchen Zelle zu berechnen und es wurde dabei gefunden, dass die so errechnete Grösse des inneren Widerstandes mit dem für einen bestimmten Elektrolyt vorausberechenbaren Wert gut übereinstimmt.
Versuche haben ausserdem gezeigt, dass ein Zellsystem mit einer (negativen) Lithium- und einer (positiven) Schwefel-Elektrode nicht nur als Primärzelle, sondern auch als Sekundärzelle verwendbar ist, also wiederaufgeladen werden kann.
Das vorstehend im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiel eines solchen Zellsystems, für das vorausberechnete und auch tatsächlich gemessene Werte angegeben worden sind, hat die praktische Ausführbarkeit der Erfindung unter Beweis gestellt. Dies gilt auch für Zellsysteme, bei denen andere Akalimetalle, wie beispielsweise Kalzium, als Elektrodenmaterial - mit oder ohne Amalgamierung - verwendet werden.
Das Verhalten eines der hier behandelten Zellsysteme kann verbessert werden durch Erhöhung der Leitfähigkeit der die positive Elektrode bildenden Mischung 12. Zu diesem Zweck kann man dünne Schichten eines gegenüber dem Elektrolyten inerten Metalls vorsehen und/oder die Beimischung eines solchen inerten Metalls in Pulverform. In Frage kommen beispiels- weise Tantal, rostfreier Stahl oder Kupfer.
Weitere Verbesserungen sind auf strukturellem Gebiet möglich. Beispielsweise durch Anwendung höherer Einpressdrücke für die die positive Elektrode bildende Mischung; dadurch dass man den Schwefel als aktives Elektrodenmaterial durch Fällung aus seinen Lösungen in feinstverteilter Form gewinnt; dass man geeignete Bindemittel, wie beispielsweise Äthylcellulose der Elektrodenmischung beigefügt und dgl., oder durch die Kombination der vorstehend genannten Massnahmen.
Die Aufzählung erhebt natürlich keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Die positive Elektrode soll nach Möglichkeit porös sein. Dies kann man erreichen durch Zusatz von Elektrolyt-Salzen oder anderen Stoffen in geeignetem Mengenverhältnis, so dass diese Stoffe, wenn sie sich im Lösungsmittel des Elektrolyten gelöst haben, der Elektrode die gewünschte Porosität verleihen. Ausserdem können Metallfolien sieb- oder gitterförmiger Strukturen in die die positive Elektrode bildende Mischung so eingebaut werden, dass nach dem Einpressen dieser Mischung die Elektrode eine hohe elektrische Leitfähigkeit und einem möglichst geringen Übergangs- widerstand aufweist.
Ähnliche Massnahmen sind natürlich auch für die negative Elektrode möglich. Man kann die negative Elektrode beispielsweise nicht nur als kompakte Metallscheibe ausbilden, sondern sie natürlich auch aus pulverisiertem Material durch Pressen und/oder Sintern herstellen. Ausserdem kann man in die negative Elektrode Folien oder Gitterstrukturen aus kompaktem Metall einbauen, die als Träger für pulverisiertes Metall dienen, das mit den Folien oder Gitterstrukturen durch Pressen, Pressschweissen, Sintern o. dgl. fest verbunden wird.
Die Eigenschaften des Elektrolyten lassen sich durch Mischungen der vorstehend genannten organischen Lösungsmittel untereinander und durch Zusatz weiterer, oben bereits erwähnter Komponenten im Hinblick auf Leitfähigkeit und Viskosität den jeweils geforderten Bedingungen optimal anpassen.
In vielen Fällen lässt sich auch das Verhalten der negativen Leichtmetall-Elektroden durch Amalgamierung wesentlich verbessern, d. h. durch auf die Oberfläche der Elektrode beschränkte Legierung der in Betracht kommenden Metalle mit Quecksilber durch chemischen Austausch von Elektrodenmetall und Quecksilber aus einer nicht-wässrigen Lösung eines Quecksilbersalzes. Die durch Amalgamierung eintreten de Verbesserung ist bei negativen Elektroden aus Aluminium, Magnesium und deren Legierungen besonders auffällig.
Eine solche Amalgamierung wurde dadurch erfolgreich bewerkstelligt, dass das negative Elektrodenmaterial in unmittelbaren Kontakt mit einer Lösung von Mercurichlorid in N-N-Dimethylformamid, in r- Butyrolacton, in Acetonen oder andere geeignete organische Lösungsmittel gebracht wurde. Anstelle von Mercurichlorid kann auch Mercurinitrat, Mercuriacetat, Mercurochlorat Mercuribromid, Mercurithiocyanat treten. Ganz allgemein kann man sagen, dass bei der Auswahl eines geeigneten Systems (Quecksilbersalz/Lösungsmittel) für die Amalgamierung des Elektrodenmate- rials für die negative Elektrode folgende Gesichtspunkte beachtet werden müssen: a) Das Quecksilbersalz muss in dem organischen Lösungsmittel lösbar sein.
b) Das Anion des Quecksilbersalzes muss entsprechende Salze mit dem Elektrodenmaterial (z. B. Aluminium und Magnesium) bilden können, die ihrerseits ebenfalls in dem verwendeten organischen Lösungsmittel lösbar sein müssen, das zur Lösung des verwendeten Quecksilbersalzes Verwendung findet; c) das Lösungsmittel muss auch in Gegenwart des Elektrodenmetalls und des gebildeten Amalgams stabil sein und insbesondere soll sich dieses Lösungsmittel nicht unter Bildung von Wasserstoff zersetzen, wie dies beispielsweise bei Essigsäure als Lösungsmittel der Fall wäre.
Der grundsätzliche Vorteil der Amalgamierung der Elektrodenoberfläche besteht darin, dass örtlich begrenzte irreversible Vorgänge (Bildung von Nestern) weitestgehend vermieden werden, so dass bei Verwendung solcher amalgamierter, negativer Leichtmetall Elektroden in engen Grenzen einheitliche und reproduzierbare Resultate erzielbar sind. Speziell bei negativen Elektroden aus Aluminium oder Magnesium hat die Amalgamierung der Elektrodenoberfläche den Effekt, dass die übliche Anlaufzeit der stromerzeugenden Zelle praktisch eliminiert bzw. auf ein vernachlässigbar kleines Mass in der Grössenordnung von weniger als 10¯S sec herabgedrückt wird.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine stromerzeugende Zelle herzustellen, die eine negative Elektrode, eine positive Elektrode und einen Elektrolyten auf der Basis eines organischen Lösungsmittels aufweist. Hierbei wurde für die Bildung der positiven Elektrode eine Gruppe von 17 verschiedenen Stoffen und Stoffverbindungen, darunter auch Schweifel, genannt. Als organisches Lösungsmittel zur Bildung des Elektrolyten wurden in diesem Zusammenhang aliphatische Aminoverbindungen mit einer oder mehreren Aminogruppen vorgeschlagen (siehe US-Patentschrift Nr 3 043 896).
Die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung zur Verwendung kommenden organischen Lösungsmittel gehören jedoch nicht zur Klasse der aliphatischen Aminoverbindungen. Die in der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagenen organischen Lösungsmittel sind bisher noch nicht im Zusammenhang mit stromerzeugenden Zellen verwendet worden, deren negative Elektrode aus einem Leichtmetall besteht und bei denen als elektro- chemisch aktive Substanz für die positive Elektrode Schwefel Verwendung findet. Dies gilt sowohl für Primärzellen wie auch für Sekundärzellen.
Die in der vorliegenden Anmeldung in Betracht gezogenen Elektrolyte bestehen aus einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise aus den Lösungsmitteln Propylencarbonat, y-Butyrolacton, Dimethylformamid und Dimethylsuifoxyd, in denen Leichtmetall- oder Ammonium-Kationen und die Anionen von Tetrafluorborat, Tetrachloraluminat, den Perchloraten und den Chloriden in Lösung gehen.
Es sei an dieser Stelle auf die grundlegenden Unterschiede und die beträchtlichen Vorteile hingewiesen, die stromerzeugenden Zellen mit einer negativen Leichtmetall-Elektrode und einer Schwefel als elektrochemisch aktive Substanz enthaltenden positiven Elektrode gegenüber solchen stromerzeugenden Zellen aufweisen, die als Lösungsmittel zur Bildung des Elektrolyten aliphatische Aminoverbindungen verwenden.
a) Alkalische Amino-Verbindungen sind sehr stark basisch und können als organische Derivate von Ammoniumverbindungen aufgefasst werden. Die organischen Lösungsmittel, die gemäss der vorliegenden Anmeldung Verwendung finden sollen, wie Propylencarbonat, r- Butyrolacton und Dimethylformamid dagegen weisen nicht die stark basischen Eigenschaften der vorstehend genannten Aminoverbindungen auf.
b) Die einander sehr ähnlichen Eigenschaften von Aminoverbindungen mit ihren NHrGruppen einerseits und flüssigem Ammoniak NHs andererseits spiegeln sich wieder in der zersetzenden Kraft der Aminoverbindungen und beeinträchtigen damit die Stabilität des elektrochmisch aktiven Materials. So ist es z. B. bekannt, dass Alkalimetalle in gewissen Aminoverbindungen lösbar sind. Schwefel bildet Komplexverbindungen mit Aminen und ist in diesen wie in Ammoniak lösbar. Die Lösungsmöglichkeit des elektro- chemisch aktiven Materials der stromerzeugenden Zelle in solchen Elektrolyten führt zu einer Minderung des stabilen Verhaltens und können die Lebensdauer bei sich wiederholenden Entlade- und Wiederauflade- vorgängen negativ beeinflussen.
Die gemäss der vorliegenden Anmeldung zur Verwendung kommenden Lösungsmittel dagegen sind inert gegenüber den elektrochemisch aktiven Stoffen der Zelle und zeigen keine Neigung, dieses Aktivmaterial selbst in Lösung zu bringen.
c) Wegen ihrer stark basischen Eigenschaften haben die Aminoverbindungen eine sehr starke korrodierende Wirkung in Gegenwart von Verunreinigungsspuren und beeinflussen deshalb die Komponenten der strom¯ erzeugenden Zelle im ungünstigen Sinne. Die gemäss der vorliegenden Anmeldung zur Verwendung kommenden organischen Lösungsmittel zur Bildung des Elektrolyten dagegen weisen solche korrodierenden Eigenschaften nicht auf.
Die positive Elektrode enthält vorzugsweise einen grösseren Anteil Schwefel und einen kleineren Anteil eines Stoffes höherer elektrischer Leitfähigkeit, der natürlich gleichzeitig gegenüber dem Elektrolyten chemisch inert sein muss. Als solche Stoffe kommen beispielsweise Kohle, Graphit, Tantal, rostfreier Stahl und Kupfer in Frage. Der positiven Elektrode können auch lösbare Stoffe zugesetzt sein, um ihre Porosität zu erhöhen.
Der eine organische Flüssigkeit enthaltende Elektrolyt soll natürlich so beschaffen sein, dass die Elektroden der stromerzeugenden Zelle chemisch und auch bezüglich ihrer Abmessungen stabil bleiben, zumindest solange keine Gasentwicklung stattfindet. Als geeignete organische Lösungsmittel können in diesem Zusammenhang
Propylencarbonat, y-Butyrolacton,
Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, genannt werden. Der Elektrolyt kann ausser den eben genannten organischen Lösungsmitteln und den darin gelösten Salzen auch noch eine oder mehrere Komponenten aus der Gruppe:
Aethylencarbonat, Acetonitril,
Methylformiat, Butylformiat, enthalten.
Die positive Elektrode kann dadurch hergestellt werden, dass pulverisierter Schwefel mit Kohle oder Graphit oder einem anderen inerten Stoff hoher elektrischer Leitfähigkeit in feinster Verteilung vermischt wird, und dass dann diese Mischung in einen geeigneten Behälter eingepresst wird. Der Anteil des inerten Stoffes, wie z. B. Graphit, in der Mischung kann bei 5 bis 25 Gewichtsprozent liegen. Vorzugsweise beträgt dieser Anteil 20 Gewichtsprozente.
Geeignete Elektrolyte können durch Lösung von Salzen mit Leichtmetall- oder Ammonium-Kationen und Tetrafluorborat-Tetrachloraluminat- Perchlorat-Chlorid Anionen in gewissen organischen Lösungsmitteln hergestellt werden, wie beispielsweise durch Lösung der genannten Salze in molarer Konzentration in Propylencarbonat, y-Butyrolacton, Dimethylformamid und Dimethylsulfoxyd. Die vorstehend genannten organischen Lösungsmittel können einzeln oder gemischt miteinander Verwendung finden oder auch gemischt mit anderen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Aethylencarbonat, Acetonitril und Methyl- oder Butylformiat.
PATENTANSPRÜCHE
I. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Zelle mit einer Anode, einer Kathode, deren aktives Material Schwefel enthält, und einem Elektrolyten, enthaltend ein organisches Lösemittel, dadurch gekennzeichnet, dass man für die Anode ein Leichtmetall, und für den Elektrolyt Propylenkarbonat, Gammabutyrolacton, Dimethylformamid und/oder Dimethylsulphoxyd verwen det,- in welchem ein Salz gelöst wird, dessen Kation Leichtmetall oder Ammonium ist, und dessen Anion Tetrafluoroborat, Tetrachloroaluminat, Perchlorat oder Chlorid ist.
II. Elektrische Zelle, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetall-Anode mit einem mit Quecksilber legierten Überzug versehen wird, durch chemische Verdrängung des Quecksilbers aus einer nicht-wässrigen Lösung eines Quecksilbersalzes.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetall-Anode mit einem Amaigam-Überzug versehen wird, indem man sie in Kontakt bringt mit einer Lösung aus Quecksilberchlorid, Quecksilbernitrat, Quecksilberazetat, Quecksilberchlorat, Quecksilberbromid oder Quecksilberthiozyanat in einem verträglichen organischen Lösungsmittel.
3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als organisches Lösemittel, N,N Dimethylformamid, Gammabutyrolacton oder Azeton verwendet wird.
4. Elektrische Zelle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetall-Anode der Gruppe Lithium, Natrium, Beryllium, Kalzium, Magnesium und Aluminium zugehört.
5. Elektrische Zelle nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Lösemittel mindestens einen der Stoffe Aethylenkarbonat, Azetonitril, Methylformiat und Butylformiat enthält.
6. Elektrische Zelle nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtmetall-Anode eine Amalgam-Anode ist.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.