DE1696545A1 - Wolfram enthaltende Elektrode - Google Patents

Wolfram enthaltende Elektrode

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DE1696545A1 DE19671696545 DE1696545A DE1696545A1 DE 1696545 A1 DE1696545 A1 DE 1696545A1 DE 19671696545 DE19671696545 DE 19671696545 DE 1696545 A DE1696545 A DE 1696545A DE 1696545 A1 DE1696545 A1 DE 1696545A1
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DE
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electrode
tungsten
halide
lithium
electrodes
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Righmire Robert Allwyn
Buzzelli Edward Salvatore
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Standard Oil Co
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Description

f> R . I . M . MAAS DR. W. G.PFEIFFER
PATE NTANWXLM MOHCMEM ti UNUItEtSTtAIM Il
A 94 091
The Standard Oil Qoapanya Cleveland, Ohio» V,.St..A« Wolfram enthaltende -Zlektroda
Di· Erfindung bezieht sieh auf Elektroden für elektrisch* &i*r^le3pelch8r?orrichtungan. Insbesondere begiaht si ob die Erfindung auf ein® elektrische Ifoergiespeicüeworrica«· ttmg, die ia westntliöliea ein Paar von Elekiroileis aufweist^ walche in einen »in Mstallhalogenid enthaltenden- Elektrolyten eintauchen und ·9ύη danaa wenigstens ©in© flieser llek-Wolfram3 Wolframlialogenid .oder Wt.®&h®mg®n daran«
I3iergiespei9h«rvorriehtungen' enthalten ~üblich@rwei8d «inea Slektroiyten und ein iaar voei'-.Blektroden» tos deaen.etueder anderen 'negativ' tiz&d; die-.andere 'gegenüber dar
-09B4SYG312 " " Bm
einen positiv geladen 1st. Die Zweckmäßigkeit dieser elektrischen Inergiespeicherv3rriehtungen beruht auf der Eigenschaft Äes hohen elektrischen Energiespeioherveraögens pro Geeaatelektroden-Yoluneneinhait,
Die Fähigkeit dar Elektroden, elektrische Energie zu speichern, ist deshalb ein sehr wichtiges Merkmal der gesamten Energiespeicherungs £u der die Vorrichtung als ganze fähig ist»
Es wurde nun gefunden? daß das .Snergiespeichervenaögen einer elektrischen Snergiespeiehervorricbtung ait einem halogenidhaltigen Elektrolyten stark vergrößert werden kann, indem gealS dieser Erfindung eine Arheitselektroäe aua einer WoIfra»-¥olfra!ahalog©nld-2usai3a9n3®ti!iing oder -Mischung verwandet virtU BIa Elektrode kann nur Wolfram, im wesentlichen reiiiaa Wolfram* oder Wolfraahalogenid oder Mischungen daraus alt anderem slektrisüh leitfähigem Material enthalten.
Baa elektrisch leitfähig« Jfaterial kaan'-s-.B· Kohlenstoff,■ Graphit» Borcarbid, Silieiumoarbid» Wolfrasaearbit, ?«trol-1εο*3 waSi leitende Carbidep.. Silicide» nitride9 Oxyde iron Metallen enthalten» die. in-der G-egenwart das hälogenidhalti^en
Elektrolyten etäüdl sind. ; . ;
Bbsafails,feil der zusaaiaiesgesetzteii'Elektrode ist. ein
BAD
eignetee Bindemittel, wie z.Be~ein carboniaiertes Phenolharz: oder carbonisiertes Kohlenteerpech.
Elektrische Energiespeichervorrichtungen» die als Arbeiteelektrode eine Wolfram-WolframbalogenicU-^usaramensetzung haben» weisen erhöhte elektrische Kapazitäten über 50Ö Ampere Minuten pro Cubic-inch Elektrodenvolumen auf« Biea ist weit mehr als diejenigen Kapazitäten, die unter Verwendung einer Kohleelektrode anstelle einer Wolfram enthaltenden! zusam-Eingesetzten Elektrode gemessen werden* Wenn, gewünscht, können sowohl die positive ale auch die negative Elektrode eine Wolfram-Wolframhalogenid-fiUQaamensetzung enthaltende Elektrode sein.
Es wurde nun gefunden, daß die Wolfram enthaltende Komponente der Elektrode» obgleich nicht notwendigerweise» mit äquivalenten Ergebnissen von etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzuaammeneetzung, bie über etwa 98 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht der Geeamtzusaisaerieetzung, variieren kann, wobei der Rest irgendein leitfähiges Material ist. Wolfram-Konzentrationen von etwa 40 bis 6C öew.H^, bezogen auf die Geeaatelektrodenzusammensetzung, werden in den meist en, aus Elektrode und Elektrolyt beeteheFiden Energiespeichervorriclitungen bevorzugt, Die Vorteile der Wolfram enthaltenden Elektrode können auch bei einem Wolframgehalt der
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Zusammensetzung kleiner als 5 Gew.-# beobachtet werden, jedoch sind die Vorteile in diesem Fall nicht besonders ausgesprochen«
Ee wurde nun gefunden» daß eine Arbeiteelektrode, die Wolfram und/oder Wolframhaiogenid in diesen Mengen enthält, als reversible Elektrode, vorzugsweise als Kathode (positive Elektrode) sit einem extrem hohen Energiespeichervermdgen arbeitet. Die positive Wolfram-Wolframhalogenid-Elektrode nach dieser Erfindung ergibt eine um/250 bis 500 # größere Kapazitftt als eine äquivalente Menge einer entsprechenden
• ♦ *
Kohleelektrode mit einer Oberfläche von etwa 400 m /g, eine
von 112,5 kg/cm2 (1600 psi), einen Widervon'0,013 0hm pro Cubiciisch und eine Zugfestigkeit von etwa 700 pounds, pro Quadratinch (Pure Garb on Company,
Mθ Materialteilchen, d.h« das Wolfram-Wolframhalogenid mit od@r ohne leitfähigem Material oder Bindemittel, dessen W©lfram-Wolframhalogeniä-Teilcfee» von etwa 1OQ bis 100 000 R g^reS gind und die den 'zusammengesetzten Gegenstand bilden, werden aeahaniseh miteinander vermischt und mechanisch bei einer iemperatur von etwa 500G bis 5QO0O. oder über der e Fließtemperatur des Bindemittels, wenn ein solches verwendet wird, und bei einem Druck von etwa 70 bis 3 515 kg/om
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— 5 - ■ . . . ■
(1000 bis 50 000 pai) verpreßt. Höhere Drucke ergeben einen größeren .aktiven Elektrodeninhalt pro Binheitsvolumen der Elektrode» Die maximale Druckgrenze wird durch die gewünschte Porosität in dem Endprodukt bestimmt«
Nach dem Vorpressen werdent wenn ein Bindemittel verwendet wird, die Elektroden in einer Inerten Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 1000C bis 120O0C erhitzt, um das Binde» mittel auszuhärten und zu verfestigen· Inertes Gas (s.B. Argon, Helium oder Stickstoff) wird verwendet, um die Oxydation zu steuern» Nach dem Ausheizen, wobei beträchtlich CO2J Wasserdampf und CO entwickelt werden, und eine zusammengesetzte Mischung gebildet wird, sind die Elektroden porös, fest und elektrisch leitfähig·
Bevor die Wolfram enthaltende, zusammengesetzte Elektrode in einer brauchbaren elektrischen Energiespeichervorrich« tung verwendet werden kann, müssen die Elektroden vorkonditioniert werden, d.h. leicht zersetzbare Bestandteile in dem Gefüge müssen entfernt und die Elektrode nnaS mit Elektrolyt durchtränkt werden« Seehalb werden vor dem technischen Betrieb der elektrischen MergiespelMery©rriehtttBg^— die Kohle enthaltenden Elektroden-Anordnungen einschließlich der Wolfram enthaltenden Elektrode alternativ positiv und negativ geladen. Das Vorkonditionieren der Elektroden
toms/öm
„■6 - . ■
schließt das Eintauchen der Elektroden in einen Metall- und Halogenidlonen enthaltenden Elektrolyten ein und die Elektroden werden abwechselnd geladen» um dasWolfram mit Halogenionen zu oxydieren«und entladen» um das Wolfram au reduzieren.
Das oben beschriebene Verfahren der Elektrodenherstellung geht von einem Auegangsmaterial aus Wolfram und/oder Wolframhai ogenid aus. Ee sind jedoch auch andere Ausgangemateriallen und Elektroden-Herstellungsverfahren geeignet, wie z.B. das Verfahren der Niederschlagsbildung mit flüchtigen Verbindungen» bei d®m Wolframhalogenli als Ausgangsmaterial In Jform eines seiner höher oxydierten Zustände9 z»B. in
c«id
form WXg, vobei X ein Halogeä*iet, auf eine erhöhte Temperatur erfeitst wird« wonach das Wolfraiahalogenld reduziert und in ©iiseai weniger flüchtigen Zustand auf einer porösen Unterlage9 a.B. Kohle, abgeschieden öler niedergeschlagen
wird« Aadere flüchtige Wolfraa-VerbiMungen, wie 2«B» WoIfkönnen in ähnlicher ¥^iee verwendet werden.
Ein anderes Verfahren ssum Herstellen der Wolfram enthaltenden Elektrode ist das Dämpf überzugs - oder Uaiapfabscheiduiige-
-W elektrisches Potential zwischen einen im wesentlichen reinen Wolframblöck» der auf etwa 300O0C erhltst is^ und einer auf Zimmertem-
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peratur befindlichen Unterlage angelegt, die sich beide in einem Vakuum befinden. Dabei wird Wolframdampf auf der sich auf Zimmertemperatur befindlichen Unterlage niedergeschlagen.
Bei einem anderen Verfahren zum Herstellen der Elektrode wird eine Wolfram enthaltende Lösung» z.B« eine wässrige Lösung von Ammoniumwolframat, hergestellt. Eine Unterlage wird hierauf in die Wolfram enthaltende Lösung eingetaucht und nach dem Trocknen, d.h. nachdem das Lösungsmittel verdampf t worden ist, wird eine Wolfram enthaltende zusammengesetzt· Elektrode erseugt«
Bei noch einem weitere» Verfahren let te möglich, eine Elektrode aus eiern Vorläufer,der Wolframäieulfid enthält« herzustellen. Der Vorläufer wird mit Halogen bei einer Temperatur von etwa 1006O Ms 2000G in Kontakt gebracht* wobei das Halogen das Sulfid ersetst nnä eine brauchbar© Wolfram«· halogenid-Elektro&e erzeugt wird. An&tr® tfer£.©läff#
giad-_i^tnfalls..mggliebo Ss
daraus ersehen weriiee, äsS« obgleiüh Tereuhi6d@B© Äusgaxtge· materialien verwenäet werden und ¥ereehi(ideaä Herstellungen verfahren ^
und/oder Wolframfealogeaid. enthaltenüe Arbeitaelektroüe ist.
f? BAD ORtQINM.
Ί6965Λ5
Irgendein Verfahren der Elektroden-Herstellung« welches ein poröses Material erzeugt, ist ausreichende Die Porosität (Hohlräume zwischen den Teilchen) der zusammengesetzten Wolfram-Elektrode sollte von etwa 15 bis 70 # in den voll entladenen oder reduzierten Zustand betragen. Die Hohlräume zwischen zusammengesetzten Teilchen sollen groß genug sein, um dem Elektrolyten einen freien Eintritt in die Hohlräume der Elektroden zu ermöglichen.
Die der Wolfram enthaltenden Elektrode gegenüber angeordnete Elektrode, der elektrischen Energiespeichervorrichtung nach dieser Erfindung kann eine poröse Kohlenetoffelektrode in Form eines fein zerteilten teilchenförmigen Materials sein» d.h. eine Aktivkohle mit sehr großer Oberfläche.
Aktivkohls wird in einem Zweistufenverfahren hergestellt, das in der Bildung einer porösen« amorphen Primärkohle bei einer relativ niederen Temperatur besteht, wonach die adsorbierten Kohlenwasserstoffe aus der Primärkohle entfernt werden. Zn Stufe 2 werden die adsorbierten Kohlenwasserstoffe durch sine kombinierte Oxydation und Destillation mit Dampf allein oder mit Dampf und Luft entfernt. Die Kohlenwasserstoffe mit niederen Siedepunkten werden in flüchtigere Sub= stanzen umgewandelt, die leicht bei niederon Temperaturen und unter Bedingungen entfernt werden können, bei
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denen die Abscheidung vcn ßekwndärkohle, die inaktiv ist, wenig* wahrscheinlich ist. Während der Entfernung der Kohlenwasserstoff durch Oxydation und Destillation findet ein Verlust an Priaärkohlenstoff durch Oxydation statt. Die Bedingungen
der Aktivierung müssen deshalb so gewählt werden/ daß die Kohlenwasserstoffe schnell und die Priraärkohlen langsam oxydiert werden·
■ · '■ ■■■""-■ - ti Bei eines bestimmten Aktivierungsverfahren mit Wasserdampf wird die Kohle in ein aufrechtes Stahlrohr, das von oben beschickt und von unten entladen wird,eingefüllt. überhitzter Wasserdampf tritt ein und strömt nach unten durch die Kohle und führt die unerwünschten Kohlenwasserstoffe ab, ehe sie durch die hohe !Temperatur zersetzt werden können und inaktive Kohle abscheiden. Bei Luftbehandlung beträgt die Temperatur etwa 35O0C bis 45O0C,während bei dem Dampfoxydierungsverfahren die Temperatur etwa 8000C bis 12000C beträgt. Andere Elektroden· können ebenfalls anstelle von Kohle- M elektroden verwendet werden, wie z.B. eine Elektrode aus Nickel, Zink, Aluminium, Magnesium und Lithium, sowie aus Gemengen dieser Stoffe. Von diesen·Elektroden wird eine Elektrode aus einer Aluminium~Lithium~Leglerung bevorzugt.
Die Aluminium-Lithium-Elektrode kann durch Mischen von Lithium mit dem Aluminium hergestellt werden, indem eine vörgeforau.
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te Legierung aus Aluminium und Lithium erzeugt wird, oder alternativ kann eine im wesentlichen reine AlumlniiiB-Slek~ trode in einem Elektrolyten»der Lithiumionen enthält* elektrochemisch bis zu etwa 1 Ampere-Stunde pro Grama Aluminium beladen werden, wobei das Lithium in das Gefüge der Aluminiumelektrode hineindiffundiert.
Sie Aluminium-Lithium-Legierung der Elektrode enthält Aluminium in Mengen von etwa 70 bis 95 Gewc-# und Lithium in Mengen von etwa 5 bis 30 Gew.»#t bezogen auf die Gesamtmenge der Legierung· Verunreinigungent wie z.B» Kupfers Magnesium, Mangan β Indium und Eisen, können in Mengen von weniger als 10 Gew.-#, bezogen auf das Gesamtgewicht der Elektrode vorliegen« Eine Aluminium-Lithium-Elektrode, deren Komponenten mengenmäßig in den angegebenen Bereichen liegen, arbeitet bei im wesentlichen konstanter Spannung und hat eine hohe Speicherfähigkeit.
Die Aluminium-Lithium-Elektrode, die am besten in einem Litblumhalogenid-Elektrolyteü arbeitet, kann das metallische Lithium des Elektrolyten speichern, ohne übermäßig viel flüeelgkeit zu bilden Daher'bleibt die Elektrode im Festzustand und das metallische Lithium des Elektrolyten kann durch das Gefüge der festen Elektrode diffundieren- Es wurde gefunden, daB bei Ladung der die Aluminlua-Lithium-Elelttrode
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naoh dieeer Erfindung aufweisenden Zelle das Elektrodengefüge sich auedehnt, wobei metallisches Lithium des Elektrolyten in das Elektrod«ngefüge eintritt» Beim Entladen verläßt das metallische Lithium das Eiektrodengefüge. Die Elektrode muß deshalb Beanspruchungen auf Dehnung und Kon« traktion aushalten» Aus dieeem Grund wird die Aluminium™ Lithium-Metallelelctroäe vor" ihrer Verwendung vorkonditio·" niert.
Das Elektrodenmaterial wird durch anfänglich langeamea Laden und Entladen vorkonditioniert. Dieses langsam® forkonditionleren führt su einer Elektrode mit einer Im wesentlichen äußeret gleichförmigen Verteilung der Porosität in dem AIuminium-Liihiua-gäsfüg«* voiiifch der Elektret© 6It At*£a&tä»e und die Abgabe von metallischem LithiiM bei späterem schnei« len Laden und Entladen einer Seile, di® diese Elektrode enthält, erleichtert wird* Wenn die a&£gfiglich©& Laie- und Entlades^klesi zum Vorkondiftonieren zu werden». werdiln^rtMjphe Bereiche ialt rung ausgebildet und "di@fe^üfe^% su ©ia@i*. fürfesmllltttiig la der Aluminiua-Lithium-Biaktrode. Diese BstrfoeiabiMuiag hat einen nachteiligen Einfluß auf den Gebrauch der Elektroden· Bas Vorhandensein einer solchen Karbenbildung in den Aluminiu«- Lithium-Elektroden, das die Lithium-AggloBäerierung anzeigt, ist mit dem Auge sichtbar,^ÄTtipi±ii4umj-Lithitim-El©ktr©dens die
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anfänglich langsam geladen und entladen würdig, zeigen eine feine gleichmäßige Verteilung des metallischen Lithiums in den Aluminium·
Der in der Vorrichtung nach dieser Erfindung verwendete Elektrolyt ist ein Medium mit einer Quelle aus dissoziierten Metall- und Halogenid!onen» die beweglich sind und sich frei in dem Medium bewegen« Mischungen ausge schmolzenen Salzen, wie z.B. Natriumchlorid, Calciumchlorid, Calciumfluorid, Magnesiumchlorid,Lithiumchlorid» Kaliumchlorid, Iiithiuiabroaid und Kaliumbromid, können verwendet werden» Diese Salze sind vom Gesichtspunkt ihrer niederen Gestehungskosten besonders zweckmäßig. Ee müssen Jedoch auch andere wirtschaftliche Paktoren, wie z.B» die Betriebetemperatur (UrSSe und Kosten der Isolationspaokung bei wirtschaft Holten Heizkosten), die Korrosivität des Elektrolyten oder <*·* Zeraetzungsprodukte *®*> die Bestandteilen der Zelle, sowie die Reinigung des Elektrolyten« beachtet werden« Elektrolyten mit möglichst niederen Schmelzpunkten sind zweckmäßig. Die Erfindung sieht jedoch allgemein Elektrolyten vor, die bei Temperaturen bis* zu etwa 6000C arbeiten.
Typische Beispiele von Stoffen, die als Elektrolyten verwendet werden können, umfassen Metallsalze. Besondere Beispiele von brauchbaren binären Salzelektrolyten sind Lithium-
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ehlorid-Kaliumchlorid, JCaliumchlorid-Mägnesiumchlorld., Jfagnesiumehlorid-Natriurachlorid, Litbiumbromid-Kaliumbromid» Lithiuafluorid-Rubidiumfluorid, Magnesiumchlorid-Subldiumchlorid, Lithiumchlorid-Llthiurafluorid, LithiuBchlorld-Strontiumohlorid, Caesiumchlorid-Natriumchlorid, CaIoiumchlorid-Litbiumchlorid, Llthiumsulfat-K&liumchlorid und Mischungen daraus.
Beispiele von ternären geschmolzenen Salaelektrolyten sind * ' m Calciumchlorid-Lithiumchlorid-Kaliumöhlorid, Lithiumchlorid-Kaliumchlorid-Natriumchlorid, Calciumchlorid-Lithlumchlorid-Hatriumchlorid, und Ijithiumbromid-!iaGri\ambromid-I>ithiuiachlorid.
Wenn als negative Elektrode eine Aluminium-Lithium-Elektrod· verwendet wird, sind besonders bevorzugte Systeme Kaliumchlorid-Lithiumchlorid und Iiithiumbromid sowie Kallunbromid und Mischungen daraus. . .
Ein Elektrolyt mit 41MoI-Si Kaliumchlorid und 59 Mol-# Lithiumohlorid bildet eine eutektische Mischung, die bei 3520C schmilzt. Das Kaliumchlorid-Lithiuachlorid-Eutektikum hat eine Zersetzungespannung von etwa 3»55 Volt.
In der Zeichnung ist schematisch eine Versuchsselle -10 nach
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dieser Erfindung dargestellt· Eine Wolfram enthaltende Elektrode 12 und eine Aluminium-Iithium-Elektrode 11 sind einander gegenüber im Abstand in einem Elektrolyten 17 eingetaucht, der sich in einem hitzefesten Glasrohr 16 befindet. Die Wolfram enthaltende Elektrode 12 let starr mit einer Stromschiene 13 aus Graphit verbunden und die Aluminium* Lithium-Elektrode 11 ist fest an einer Stahlstromschiene befestigt* Aus dem Behälter,der den Elektrolyten und die Elektroden aufnimmt9 ist die atmosphärische Luft ausgespült und durch ein inertes Gas ersetzt« Das offene Ende des Behälters wird nach diesem Ersatz mit einer Kappe 15 aus inertem Materials wie z.B. aus Lava oder einem keramischen Werkstoff, abgedichtet.
Anhand der Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. B e i 8 ρ i e 1 I
Eine zusammengesetzte Wolfram enthaltende Elektrode wurde wie folgt hergestellt ι 90 g aetalliaelies Wolfrempulver sit einer Teilchengröße von 4 000 bis 5 000 R9 SO g Petrolkoks und 20 g Phenolharzbindemittel wurden In eines Mörser alt einem Stöasel gemischt. Bas dadurch erhaltene. Material wurde in eine Form mit einem Durchmesser von 2,54 ca (1 inch) gefüllt und erhitzt. Nachdem die ?ora eine Temperatur von 1200G erreicht hatte, wurde eine Kraft mit 1814,4 kg (4000 pounds)
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angewandt* Druck und Temperatur wurden für 30 Minuten beibehalten· Der geformte Wolfram enthaltende Körper wurde aus der Form ausgestoßen und 16 Stunden lang bei 9000C ausgeheizt. Bach Abkühlen auf Raumtemperatur hatte der fertige Körper ein spezifisches Gewicht von 1,8 g/cm'. Eine Elektrode 25,4 mm χ 7,93 mm χ 11*90 mm (1 inch χ 5/16 χ 15/32 inch) wurde aus dem fertigen Körper ausgestanzt. Das Elektrodengewicht betrug 4,53 g* ·
Die Wolfram enthaltende Elektrode, die auf diöae Weise bergesteilt wurde und ein Aluminiumstab mit 6,35 mm (1/4 inch) Durchmesser wurden durch einen Gummiβtopfen in ein hitzebe= ständiges Yersuchsglasrohr mit einem Innendurchmesser von 32 mm und einer Tiefe von 200 an eingeführt. Das Glasrohr war bis zu einer liefe von etwa 7,64 cm (3 inches) mit einer eutektischen Mischung aus geschmolzenem Lithiumchlorid und Kaliumchlorid als Elektrolyten gefüllt» Der Elektrolyt wurde auf einer Temperatur von 45O0C gehalten« Der Abstand der Elektroden betrug 6,35 mm (1/4 inch). Aue der auf diese Weise hergestellten Zelle wurde die Luft ausgespült und eine Argonatmosphäre in der Zelle erzeugte
Die Zelle wurde mit einem Süßeren Schaltkreis so gekoppelt, daß die Aluminiumelektrode negativ und die Wolfram enthaltende Elektrode positiv gepolt ifar* Die Zeile kannte auf maximal
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3,6 Volt geladen und bei konstantem Strom und einer minimalen Spannung von 1 Volt entladen werden. lter Entladeetrom betrug 100 mAmp« Nach 2 Tagen zyklischen Ladens bei konstanter Spannung und Entladens bei konstantemStrom lieferte die Zelle ein Energieäquivalent von 27,8 Wattminuten pro cm' (455 Wattminuten pro Gubieineh) Wolframelektrode.
Beispiel II
Verfahren nach Beispiel I wurde in allen Einzelheiten wiederholt, mit Ausnahme, daß eine Elektrode aus 50 g WoIfraaaetall, 45 g aktivierten Koblepulvers (FC-I3> Pure Carbon Company) und 5 g Fhenolharzblndesittel verwendet wurden. Die auf diese Welse hergestellte Zeile hatte, wenn sie «ykllflch «wieohen 3«7 und 1,0 Volt, wie in Beispiel I beschrieben wurde, ein Energiespeieheräquivalent von 37»2 Watt-■!nuten pro era' (60S Wattminuten pro Cubiclnoh) der Wolframelektrode, 3 Tage nach der Inbetriebnahme der Zelle.
Beispiel III
Das Verfahren nach Beispiel I wurde in allen Einzelheiten wiederholt, mit Ausnahme, daß dl· Wolfram enthaltende Elektrode folgende Zusammensetzung aufwies: 80 g Wolfram-Metallv 15g aktivierte Kohle (PC-13 Pure Carbon Company) und 5 g : Phenolharzbindemittel. Sie auf diese Weise hergestellte Zelle
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■ .. 17 -. ■ ■
hatte, wenn sie wie in Beispiel Ϊ zwischen 3,7 und 1,0 ToIt zsyklisoh betrieben wurde, ein Energiespeicheräquivalent von 29,0 Wattminuten pro cm5 (475 Wattminuten pro Cubicinch) der Wolframelektrode, 3 Ϊage nach Inbetriebnahme der Zelle»
Beispiel IV
Das Verfahren nach Beispiel X wurde In allen Einzelheiten wiederholt, mit Ausnahme, daß die Wolfram enthaltende Elektrode folgende Zusammensetzung auf wies: 18 g Wolfram-Metall= pulver, 1 g pulverisierte Aktivkohle (Kj-TJ Pure Carbon Company) und t g Phenolharzbindealttel. !fach 5 Sagen «ykli- »chen Betriebs zwischen den Grenzen von 3»6 und 1,0 Volt bei 50 mAmp. Entladestrom lieferte die Zelle ein Energiespeioheräquivalent von 16,7 Wattminuten pro om* (273 Wattminuten pro Cubioinch) der Wolframelektrode·
Es wurde gefunden, daß eine Snergiespelehervorriohtung nach dieser Srfindung ein Bnergiespeicherveroögen zeigt, das wenigstens etwa dem 5-fachen des Energieepeiohervemugens von bisher bekannten £nergleepeiohervorriohtungen entspricht. . - * . .
Die Vorrichtung nach dieser Erfindung arbeitet wirksam in einem Druckbereich von etwa 0,07 atü bis 70 atü (1 psig bis 1000 psig) unter einer Atmosphäre aus inertem Gas (ν·Β·
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- ie ~
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Heliue, Argon, Crypton)* Ee wurde gefunden, <Uß der Druck einen SinfluS auf die Orydierungsbedingungen de· Wolfram· hat und daS der Ursck die Sereetsung der das ¥ol£raa enthaltenden Elektrode verengert.
-'- ■- f.V ■
Da die elektrieehe aaergleepeichervorrlcli-tung über büngstevperatur arbeitet v eind Heiseinrichtungen vorgesehen.
ist klar, dafl die elektrische Energießpeicherworrlortung dieaer Srfiadt&ng Bit Siariohtnngen gleicher Konetrok-
tion entweder in Reihe oder pevaUel geschaltet werden kaarn»
.■-·«- -* oder daß die Elektroden in lon von Elektrodenstapel aage~
wandt «erden kennen.
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Claims (1)

  1. a t e η t anspruch e
    Elektrode für die Verwendung in einer elektrischen Bnergieepeiehervorrichtung mit einem Metallhalogenid-Elektro-Iyte», dadurch gekennzeichnet, daß sie Wolfram» Wolfram* halogenid, oder Mischungen daraus enthält.
    2. Elektrode naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein anderes leitfähiges Material enthält·
    3· Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennselohnet, daß die Wolfram- und/oder Wolfraahalogenid-Elektrode von etwa 5,0 bis über 98 Gew.-* Wolfram enthält.
    4. Elektrode nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daS die Wolfram und/oder Wolframhaiogenid enthaltende Elektrode als positive Elektrode verwendet wird und dafi die negative Elektrode aus einer Aluninium-Lithium-Legierung besteht und der Elektrolyt Lithiumhalogenid enthält*
    5· Blektrode nach Anspruch I9 2 oder 3» dadurch gekennseichnetv daß sie mit einer Kohleelektrode susasmenarbeitet.
    6. Elektrode naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenne ei ohne t, dafi die Wolfram und/oder Wolframhai ogenid
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    enthaltende Elektrode alt Kohlenstoff vermischt ist.
    7· Energiespeichervorrichtung, gekennzeichnet durch einen Metallhalogenld enthaltenden Elektrolyten und durch ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten und in den Elektrolyten eingetauchten Elektroden, von denen wenigstens eine eine Elektrode nach einen der vorhergehenden
    . Ansprüche ist.
    8. Verfahren sua Speichern von elektrischer Energie, dadurch gekenne β lohne ty daß ein Metallhalogenid enthaltender Elektrolyt, der bei Zimmertemperatur fest ist, Über seinen Schmelzpunkt erhitzt wird, daß ein Paar von Elektroden in den Elektrolyten eingetaucht werden, von denen eine Wolfram, Wolfrashalogenld oder Mischungen daraus enthält, um eine Snerglespeioherselle su bilden, daß die Zelle elektrisch geladen wird und daß die Elektroden durch einen äußeren Schaltkreis Miteinander verbunden werden, um ffutearbeit en leisten»
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    BAD ORIGINAL
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