CH632872A5 - Matiere active positive solide pour generateurs electrochimiques. - Google Patents
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Description
632 872
2
Claims (7)
1. Matière active positive pour générateur électrochimique à électrolyte non aqueux où la matière active négative est un metal alcalin consistant en un composé formé par deux oxydes, l'un de caractère basique et l'autre de caractère acide, ce dernier étant constitué par de l'oxyde de bismuth Bi203, caractérisée par le fait que l'oxyde basique est constitué par de l'oxyde cui-vrique CuO.
2. Générateur électrochimique dont la matière active négative est du lithium et l'électrolyte est une solution non aqueuse, caractérisé par le fait que la matière active positive est la matière active positive selon la revendication 1.
3. Générateur électrochimique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'électrolyte est une solution d'un sel de lithium dans un solvant comportant au moins un éther.
4. Générateur électrochimique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit éther est choisi dans le groupe formé par le dioxolanne, le tétrahydrofuranne, le diméthoxy-éthane et leurs mélanges.
5. Générateur électrochimique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit solvant comporte en outre un ester choisi dans le groupe formé par le carbonate de propylène et le carbonate d'éthylène.
6. Générateur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que ledit sel de lithium est le Perchlorate.
La présente invention concerne une matière active positive solide pour générateurs électrochimiques de grande énergie spécifique à électrolyte non aqueux, où la matière active négative est un métal alcalin tel que le lithium.
Dans la demande du brevet français n° 77 30 946 du 14 Octobre 1977, la Demanderesse a décrit des composés qui présentaient avec le minium Pb304 l'analogie de résulter de la combinaison d'un oxyde à caractère acide avec un oxyde à caractère basique tel que l'oxyde de plomb. Le composé ayant donné les meilleurs résultats jusqu'à présent est le bismuthate de plomb qui résulte de la combinaison de l'oxyde basique PbO avec l'oxyde de bismuth à caractère acide Bi203.
La Demanderesse a cherché une matière active qui, tout en conservant l'ordre de grandeur des tensions de décharge du bismuthate, posséderait des capacités spécifiques (massique et vo-lumétrique) supérieures.
L'invention a donc pour objet une matière active positive pour générateur électrochimique à électrolyte non aqueux où la matière active negative est un métal alcalin consistant en un composé formé par deux oxydes, l'un de caractère basique et l'autre de caractère acide, ce dernier étant constitué par l'oxyde de bismuth Bi203, caractérisée par le fait que l'oxyde basique est constitué par de l'oxyde cuivrique CuO.
La matière active est un composé de formule Bi203, CuO, soit Bi2Cu04. Ce composé a été signalé pour la première fois dans un article de MM. BOIVIN, THOMAS et TRIDOT dans les C.R. Acad. Sci. Paris t. 276 (26 mars 1973) série C p. 1105.
L'invention a également pour objet un générateur électrochimique dont la matière active négative est du lithium et l'électrolyte est une solution non aqueuse, caractérisé par le fait que la matière active positive est constituée par la matière active ci-5 dessus Bi2Cu04.
Avantageusement l'électrolyte de ce générateur est une solution d'un sel de lithium dans un éther ou un mélange d'éthers.
Les éthers préférés sont le tétrahydrofuranne, le dimé-thoxyéthane, le dioxolanne, et leurs mélanges. Il peut leur être io ajouté un ester tel que le carbonate de propylène ou d'éthylène.
Le sel de lithium préféré est le Perchlorate.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après d'un exemple d'un générateur électrochimique employant la matière active positive selon l'invention, illustré par le dessin 15 ci-joint dans lquel:
— la figure 1 représente un générateur électrochimique selon l'invention
— la figure 2 représente ime courbe de décharge du générateur de la figure 1.
20 La figure 1 représente un générateur électrochimique de type bouton. Les constituants actifs sont enfermés dans un boîtier constitué d'une part par une coupelle métallique 1 qui contient la masse active positive 2, et d'autre part par une coupelle métallique 7 qui contient la matière active négative 5 en lithium 2s incrustée sur une grille de nickel 6 soudée à la coupelle
7. Les coupelles 1 et 7 sont emboîtées l'une dans l'autre et isolées électriquement l'une de l'autre par un joint isolant 9. La matière active négative 5 et la masse positive 2 sont séparées par une barrière 3 consistant en un film microporeux de polypropylène, so et une épaisseur 4 de fibres de verre qui contient l'électrolyte.
Les dimensions hors tout du générateur sont 2,5 mm de hauteur et 25 mm de diamètre. La surface active est d'environ 3 cm2.
La masse active positive a la composition suivante: 35 Bismuthate de cuivre (Bi2Cu04): 77%
Polytétrafluoréthylène: 4%
poudre de plomb (conducteur électronique inerte) : 19 %
La quantité de masse active est 1,2 g, ce qui correspond à 364 mAh théoriques.
40 La quantité de lithium est choisie pour correspondre à 400 mAh théoriques.
L'électrolyte est une solution 2M de Perchlorate de lithium dans le dioxolanne.
Des générateurs ainsi constitués ont été mis en décharge sur 45 une résistance de 1000 ohms, ce qui est un régime sévère.
Sur la figure 2 on a représenté la courbe de décharge d'un tel générateur, en portant en abscisses la capacité déchargée C (en mAh) et en ordonnées la tension V aux bornes du générateur (en volts).
50 Comme on le voit sur la figure 2, la décharge, arrêtée à une tension de 1,2 volt, a donné 313 milliampères-heures.
Le rendement d'un tel générateur est donc: 86%.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit; en particulier le générateur élec-55 trochimique mettant en œuvre la matière active de l'invention peut présenter toute autre configuration appropriée.
1 feuille dessins
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