DE2304424A1

DE2304424A1 - Elektrochemisches element

Info

Publication number: DE2304424A1
Application number: DE2304424A
Authority: DE
Inventors: Francoise Drouet; Yves Jumel; Gerard Lehmann; Therese Rassinoux
Original assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Current assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority date: 1972-01-31
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1973-08-09
Also published as: BE794086A; JPS5856466B2; JPS4887338A; DE2304424C2; CA971622A; IT978643B; LU66887A1; NL177267C; NL177267B; HK49280A; GB1412174A; NL7301295A; CH561961A5

Description

We/U/RCH Λ λ _Λ

F 6665-6745-6727 . L 2 6 8 5

DR. M

SAFT-SOCIETE DES ACCUMüLATEüRS FIXES ET DE TRACTION
156, Av. de Metz, 93-ROMAINVILLE (Frankreich)

ELEKTROCHEMISCHES ELEMENT

Die Erfindung betrifft ein elektrochemisches Element hoher spezifischer Energie, dessen negative Elektrode auf der Basis eines alkalischen Metalls, vorzugsweise Lithium, hergestellt ist, und dessen positive Elektrode verschiedene Depolarisatoren aufweist. Als Depolarisatoren werden beispielsweise Kupfer- und Eisenoxyde, Kupfer- und Eisensulphide, einwertige Silber-Chromate und Blei-Chromate, fluorhaltige Kohlenstoffe sowie polymerisierte, kohlenstoffhaltige Karbide, ggf. mit dem Zusatz einer der genannten Metallverbindungen, verwendet. Derartige Verbindungen wurden bereits vorgeschlagen. Man empfand als günstig, ihnen Elektrolyte zuzuordnen, deren aufzulösender Stoff aus Lithium-

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Perchlorat oder Lithium-Fluoborat und deren Lösungsmittel aus einer oder mehreren organischen, keine Protonen enthaltenden Flüssigkeiten mit hohem Solvatationsvermögen bestehen. Dank dieses Solvatationsvermögens löst sich einerseits der betreffende Stoff in den Lösungsmitteln in ausreichender Menge auf, um eine hohe elektrische Leitfähigkeit zu erzielen, und andererseits wird dadurch die Auflösung der elektrochemischen Reaktionsprodukte der Lithium-Elektrode gewährleistet, so dass die Polarisation der negativen Elektrode des Elements verhindert wird.

Getnäss früheren Vorschlägen wurden als Lösungsmittel vorzugsweise gesättigte Äther gewählt, deren Solvatationsvermögen teilweise auf das Vorhandensein von Sauerstoffatomen zurückzuführen ist, die mindestens ein freies Elektronenpaar enthalten, sowie zum anderen auf die Tatsache, dass der Äther gesättigt ist. So werden in der amerikanischen Patentschrift 3.542.601 vom 24« November 1970 als Elektrolyt-Lösungsmittel Tetrahydrofuran, Tetrahydropyran und 4,4-Dimethyl-l-3-Dioxan verwendet. Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, Sekundär-Lösungsmittel, insbesondere Tetrahydrofuran, zuzugeben. Die amerikanischen Patentschriften ■3,511.716 ν™ 12. Mai 1970 und 3.701.688 vom 31. Oktober 1972 empfehlen den Zusatz von 1-1- bzw. l-2--Dimethoxyethan und verschiedener anderer Lösungsmittel zum Tetrahydrofuran.

Es hat sich gezeigt, dass das Solvatations-Vermögen von zyklischen, wie Tetrahydrofuran, und auch von kettenförmigen i.thern, wie Dimethoxyethan, um so mehl· ,rusgoprag" ist, je grosser die Anzahl der Sauerstoffatome No in bezug auf die Kohlenstoffatome Ne des Moleküls ist*

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No Erfindungshemäss wird das Verhältnis ^ und dementsprechend das Solvatationsvermögen des Lösungsmittels erhöht, und zwar entweder durch Erhöhung der Anzahl der Sauerstoffatome Wo oder durch Verringerung der Zahl der Kohlenstoffatome Nc im Molekül im Vergleich zum Tetrahydrofuran-Molekül.

Zu den bevorzugten Lösungsmitteln der ersten Gruppe gehören Dioxolan und 1-3-Dioxan, die beide jeweils zwei Sauerstoffatome und weniger Kohlenstoffatome als 4.4-Dimethyl-1.3-Dioxan aufweisen, das ebenfalls zwei Sauerstoffatome enthält.

Zu den Lösungsmitteln der zweiten Gruppe gehört vorzugsweise Propylenoxyd, bekannt auch unter dem Namen Epoxyd-1.2-Propa.n.

Die Erfindung betrifft also ein elektrochemisches Element mit einer negativen Elektrode, deren aktive Masse aus einem alkalischen Metall, vorzugsweise Lithium, besteht, mit einer positiven Elektrode, deren aktive Masse aus Kupferoxyd, einwertigem Silber-Chromat, Blei-Chromat, fluorhaltigen Kohlenstoffen, polymerisiert en fluorhaltigen Karbiden bzw. Mischungen letzterer mit den genannten metallischen Verbindungen besteht, sowie mit einem Elektrolyten, der einen aufzulösenden Stoff und mindestens ein Lösungsmittel enthält, das aus einem gesättigten Äther besteht, welcher mindestens ein Sauerstoffatom mit mindestens einem freien Elektronenpaar enthält. Erfindungsgemäss ist dieses Element dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Äther um 1-3-Dioxan, Dioxolan oder Propylenoxyd, auch Epoxyd-l-2-Propan genannt, handelt.

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Bei einer vorteilhaften Ausführungsart wird als aufzulösender Stoff Lithium-Perchlorat verwendet, dessen Konzentration zwischen 1 und 2,5 M liegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart des erfindungsgemässen Elements wird als Lösungsmittel des Elektrolyten eine Mischung eines zyklischen Äthers und eines Esters verwendet, wobei al3 Äther Dioxolan bzw. Propylenoxyd und als Ester Propylen-Karbonat oder Äthylen-Karbonat gewählt wird.

Der Ester-Anteil in dieser Mischung liegt vorzugsweise zwischen 10 und 50$.

An Hand der Zeichnungen werden Anwendungen des erfindungsgetnässen elektrochemischen Elements beispielsweise beschrieben.

Fig. 1 ist ein Diagramm der Leitfähigkeiten in 10~* Sl " cm"* als Funktion der Konzentration verschiedener Dioxolan- und Propylen-Karbonat-Mischungen.

Fig. 2 zeigt ein ähnliches Diagramm der Leitfähigkeit von Lithium-Perchlorat-Lösungen in Dioxolan- und Äthylen-Karbonat Mischungen.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Diagramm, das für Propylen-' oxyd- und Propylen-Karbonat-Mischungen gilt.

Fig. 4 zeigt für Propylenoxyd- und Propylen-Karbonat-Mischungen Leitfähigkeitskurven des Elektrolyten in Abhängigkeit von der Konzentration des Lithium-Perchlorats.

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Fig. 5 und 6 zeigen Entladungskurven von elektrochemischen Elementen, die mit Hilfe der genannten Elektroden hergestellt wurden, wobei ,jeweils zwei verschiedene Elektrolyte Verwendung fanden.

Fig. 7 bis 12 zeigen Entladungskurveη von verschiedenen erfindungsgemässen Lithium-Elementen.

In Fig. 1 ist als Abzisse die Konzentration von Lithium-Perchlorat in MoH je Liter und als Ordinate deren jeweilige Leitfähigkeit in 10~^JSl em aufgetragen. Die Messungen, erfolgten bei 20° C.

In Kurve A besteht das Lösungsmittel aus reinem Dioxolan. Man sieht, dass es bis zu vier Mol Lithium-Perchlorat je Liter aufzulösen vermag.

Die Kurven B, C und D betreffen Mischungen aus Dioxolan und Propylen-Karbonat mit 1Obigen, 20$igen bzw. 30$igen Anteilen des letzteren. Die Kurve E betrifft reines Propylen-Karbonat als Lösungsmittel.

Wie aus diesen Kurven hervorgeht, tritt durch Hinzufügung von Propylen-Karbonat zum Dioxolan eine Verschiebung der Höchstwerte der Leitfähigkeit nach links ein, ohne sie jedoch wesentlich zu verringern. Die Kurven B, C und D zeigen Höchstwerte_} die sehr abgeflacht verlaufen, so dass eine hohe Leitfähigkeit bei einem grossen Konzentrationsbereich von Lithium-Perchlorat vorliegt. Der Vorteil einer derartigen Eigenschaft liegt auf der Hand. Bei Wahl einer Konzentration 2 M und Mischungen aus 20$

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Propylen-Karbonat mA 80% Dioxolan-Mischung wird eine Leitfähigkeit von 10"²Jl "¹CiIi"¹ erzielt, d.h. eine Leitfähigkeit) die sich wenig von derjenigen einer Lösung von 3 oder 3,5 M in reinem Dioxolan unterscheidet. Wenn sich im übrigen die Konzentration des Lithium-Perchlorats ändert, was in der Regel während der Entladung der Elemente eintritt, ändert sich die Leitfähigkeit der Lösungen verhältnismässig wenig, wenn die Konzentration von 2,5 auf 1,5 M gelangt.

In Fig. 2, in der die gleichen Koordinaten wie in Fig. 1 verwendet sind, gilt die Kurve A wieder für reines Dioxolan. Ferner sind darin die Kurven F, 6 und H gezeigt, die Mischungen aus Dioxolan und einem Anteil von 10%, 20% baw. 35% Äthylen-Karbonat betreffen.

Aus dieser Fig. geht hervor, dass Äthylen-Karbonat mindestens ebensolche Bedeutung hat wie Propylen-Karbonat. Hierbei sind die Leitfähigkeits-Höchstwarte sogar höher als diejenigen, die mit Propylen-Karbonat erzielt werden, so dass dieselben Vorteile vorliegen, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt. Wenn beispielsweise von einer 1,5-M-Lösung reinen Dioxolans auf eine Lösung der gleichen Konzentration in einer 20%igen Äthylen-Karbonat-Mischung übergegangen wird, gelangt die Leitfähigkeit von

weniger als 6.10"³^^-1Cm"¹ zu einer Leitfähigkeit von 10.10"³J)₁

—1 —1 «ζ

cm . Bei einsr 35%igen Äthylen-Karbonat-Lösung nimmt diese

Leitfähigkeit den Wert von 12.10"³J\ "¹Cm"¹ an.

Fig. 3 veranschaulicht die Leitfähigkeit von Elektrolyten, bei denen der aufzulösende Stoff Lithium-Perchlorat ist,

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wobei die Konzentration jeweils als Abzisse in Mol je Liter aufgetragen ist. Als Lösungsmittel dienen reines Propylen-Karbonat (Kurve E), reines Propylenoxyd, auch Methyl-Oxiran genannt (Kurve K), eine 5O-zu-5O-Mischung beider Lösungsmittel (Kurve L) und eine Mischung aus 10$ Propylen-Oxyd und 90$ Propylen-Karbonat (Kurve M)»

Wie ersichtlich, wird durch den Zusatz von Propylen-Karbonat im Verhältnis von 5C' zu 50, wodurch das Lösungsmittel weniger flüchtig wird, eine Elektrolyt-Leitfähigkeit erzielt, die bei molaren Lösungen von Lithium-Perchlorat höher ist als ohne diesen Zusatz.

Fig. 1+ zeigt weitere Leitfähigkeitskurven von Elektrolyten, in denen es sich bei dem aufgelösten Stoff jeweils um Lithium-Perchlorat handelt, und"worin die der Kurve K entsprechend Fig. 3 für einen Elektrolyten gilt, dessen Lösungsmittel Propylenoxyd ist; die Kurve N betrifft einen Elektrolyten, dessen Lösungsmittel aus 10$ Äthylen-Karbonat und 90$ Propylenoxyd besteht, die Kurve P gilt für einen Elektrolyten, dessen Lösungsmittel aus 40$ Ithylen-Karbonat und 60$ Propylenoxyd. besteht, und die Kurve Q betrifft einen Elektrolyten, dessen Lösungsmittel 60$ Äthylen—Karbonat und 4C$ Propylenoxyd enthält.

Ausser der Erhöhung der Leitfähigkeit bei schwächerer Konzentration des Lithium-Perchlorats ist eine Erhöhung der Leitfähigkeit bei der Kurve l· erwähnenswert.

In Fig. 5 sind die Entladungskurven eines Elektroden-309832/0949 "^f

paares Lithium-Kupferoxyd mit zwei verschiedenen Elektrolyten dargestellt. Hierbei gilt die Kurve R für einen Elektrolyten, dessen Lösungsmittel aus 1.3-Dioxan besteht und die Kurve A* für einen Elektrolyten, dessen Lösungsmittel Dioxolan ist.

Bei den verwendeten Batterien handelt es sich um Knopfbatterien. Diese weisen zwei Lithiumanoden mit einer Stärke von 1,2 mm, eine Kathode von 2 mm Stärke und, einen Separator von 0,2 mm Stärke sowie 2 cm Elektrolyt auf. Die elektrochemische wirksame Fläche beträgt 10 cm . In den Batterien, deren Entladungskurven in Fig. 5 gezeigt sind, wird Kupferoxyd als positive aktive Masse verwendet. Im einzelnen enthält die positive Masse 77% Kupferoxyd, Ί,1% Graphit und 15,3% eines Bindemittels. Die Konzentration des Elektrolyten an Lithium-Perchlorat beträgt 1,5 M.

Diese Batterien werden in einem Festwiderstand von 100 0hm entladen, was im wesentlichen einer mittleren Stromdichte von i mA/cm , d.h. insgesamt 10 mA, entspricht. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden mit einem Elektrolyten erzielt, dessen Lösungsmittel Dioxolan ist; Batterien, in .denen als Lösungsmittel des Elektrolyten Dioxan verwendet wird, haben ebenfalls eine ziemlich hohe Kapazität erbracht, obwohl sie sich bei einer ziemlich niedrigen Spannung entladen. Bei ein^r theoretischen Kapazität einer Batterie von 1,4 Ah werden 1,2 Ah bzw. 0,7 Ah erzielt.

Fig. 6 zeigt Entladungskurven R' und A" über einen Widerstand von 300 Sl j die mit Lithium-Silber-Chromat-Batterien erzielt wurden, welche als Elektrolyt-Flüssigkeit die beiden zuvor genannten Elektrolyte enthalten, deren Lösungsmittel 1-3-

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Dioxan (Kurve EM und Diexolan (Kurve A") ist. Die Ausbildung dieser Elemente und ihre Zusammensetzung entspricht den zuvor genannten Elementen, das Kupferoxyd ist in ihnen jedoch durch Silber-Chromat im gleichen Verhältnis ersetzt. In diesem Fall weisen die Batterien, deren Elektrolyte Lösungsmittel aus Dioxan und Dioxolan enthalten, ziemlich die gleichen Spannungen auf, zumindest am Ende der Entladung. Die Entladung wird bei einer Spannung von zwei Volt abgebrochen«.

In Fig. 7 ist die Entladungskurve über einen 50 Sl -Wider stand gezeigt, die mit einer Batterie mit Lithiumanode erzielt wird, bei der die positive Elektrode aus etwa 1 g einer Mischung von 85 Gewichtsteilen Polytetrafluorethylen, 15 Gewichtsteilen Graphit und 25 Gewichtsteilen Kampher besteht, das zur Porenbildung dient und anschliessend durch Erwärmung entfernt wird. Der Elektrolyt besteht in diesem Fall aus einer 1,5 Mol-<-Lösung von Lithium-Perchlorat in Dioxolan.

In Fig. 8 ist eine Entladekurve übe..,." einem Widerstand von 50ιΠ, gezeigt, die mit einer Batterie mit Lithiumanode erzielt wird, in der die positive Elektrode insgesamt 3 g wiegt, und 15,3$ Polytetrafluorethylen, 77^ Kupferoxyd und 7,7$ Graphit enthält; der Elektrolyt is\, hierbei eine 1,5-Mol·^Lösung von Lithium-Perchlorat in Dioxolan.

Die erzielten Ergebnisse sind als Kurven veranschaulicht, wobei die Spannt-ng in Volt als Ordinate und die Entladungsdauer in Stunden als Abzisse aufgetragen ist.

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Die mit der Batterie getnäss Fig. 7 erzielte Kapazität beträgt etwa 0,55 Ah bei einer mittleren Stromstärke von 12 mA.

Die Kapazität der Batterie gemäss Fig. 8 beträgt etwa 1,6 Ah bei einer wirkliehen Kapazität des Kupferoxyds von rund 1,4-Ah.

Da3 folgende Beispiel betrifft eine Lithium-Batterie des gleichen Typs wie Fig. 6.

Fig. 9 zeigt zwei Entladungskurven derartiger Batterien, deren Entladung in einen Widerstand von 300 Ohm erfolgt. Die Entladezeit ist als Abzisse in Stunden und die Spannung in Volt als Ordinate aufgetragen.

Die gestrichelte Kurve K⁹ betrifft die Entladung einer derartigen Batterie, bei der der Elektrolyt eine molare Lösung von Lithium-Perchlorat in Propylen-Oxyd ist.

Die Kurve N^? zeigt die Entladung einer Batterie an, in der der Elektrolyt aus einer molaren Lösung von Lithium-Perchlorat in einer Mischung von 90$ Propylen-Oxyd und 10$ Äthylon-Kar« bonat besteht. Vergleichsweise ist in der gleichen Fig. gestrichelt die Entladungskurve einer Batterie gezeigt, deren Elektrolyt aus einer molaren Lösung von Lithium-Perchlorat in einer Mischung von 80$ Tetrahydrofuran und 20$ Propylen-Karbonat besteht.

Diese Kurven gleichen sich weitgehend.

Eie Kurven in Fig. 10 und 11 gelten für eine Batterie des gleichen Typs wie in Fig. 6.

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Fig. 10 zeigt die Entladungskurve derartiger Batterien

über einen Widerstand von 150 St · Als Abzisse ist die Entladungs-

zeit in Stunden und als Ordinate die Batteriespannung in Volt aufgetragen.

Die Kurve A"' ist die Entladungskurve einer Batterie, deren Elektrolyt aus einer 1,5-M-Losung Lithium-Perchlorat in reinem Dioxolan besteht.

Die Kurve E⁹ betrifft die Entladung einer Batterie, deren Elektrolyt aus einer 1,5-M-Lösung Lithium-Perchlorat in reinem Propylen-Karbonat besteht„

Die Kurve C⁹ veranschaulicht die Entladung einer Batterie, in der der Elektrolyt aus einer 20 bis 35%igen Mischung von Propylen-Karbonat und 80 bis 65% Dioxolan besteht. Man hat in der Tat festgestellt, dass in diesem Mischungsbereich die gleichen Ergebnisse erzielt werden. Die Konzentration des Lithium-Perchlorats ist stets 1,5 M.

Die Kurve G^f stellt die Entladungskurve von Batterien dar, in denen das Elektrolyt-Lösungsmittel aus einer Mischung von 80 bis 65$ Dioxolan und 20 bis 35% Äthylen-Karbonat besteht. Die Lithium-Perchlorat Konzentration beträgt 1,-5 M.

Die Kurve G" zeigt die Entladung von Batterien, deren Elektrolyt aus einer Mischung von 80% Dioxolan und 20% Äthylen-Karbonat besteht, und die als auszulösendes Mittel 2,5 M Lithium-Perchlorat enthalton.

Wie aus diesen Kurven ersichtlich, ist das Verhalten 309832/0949 ../

von Batterien, in denen die Elektrolyt-Lösungsmittel aus Mischungen bestehen, durchwegs besser als bei solchen, in denen ein reines Lösungsmittel verwendet wird.

Zu diesem Entladungsbetrieb ist zu bemerken, dass nicht viel dadurch gewonnen wird, wenn die Lithium-Perchlorat-Konzentration in der Mischung aus Dioxolan und Äthylen-Karbonat erhöht wird.

Fig. 11 zeigt mit den gleichen Koordinaten die Entladungskurven gleicher Batterien wie der oben erwähnten, deren Entladung über einen Widerstand von 75VA⁰^⁰¹Sk-

Die Kurve Eⁿ betrifft die Entladung "einer Batterie, in der als Elektrolyt-Lösungsmittel reines Propylen-Karbonat verwendet wird, und in der das Lithium-Perchlorat in einer Konzentration von 1,5 M verwendet wird.

Die Kurve A^tf" bezieht sich auf die Entladung einer Batterie, in welcher der Elektrolyt aus einer 1,5-M-Lithium-Perchlorat-Lösung in Dioxolan besteht.

Die Kurve 0" veranschaulicht die Entladung einer Batterie, in der das Elektrolyt-Lösungsmittel aus einer Mischung von 80 bis 65% Dioxolan und 20 bis 35% Propylen-Karbonat besteht, ' während die Lithium-Perchlorat-^Konzentration ebenfalls 1,5 M beträgt. Das gleiche wie oben gesagt,gilt auch in diesem Fall: Die Entladungskurveη verändern sich nicht in diesem Mischungsbereich.

Die Kurve G"* betrifft die Entladung einer Batterie,

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deren Elektrolyt ein Lösungsmittel aus 80 bis 65$ Dioxolan und 20 bzw. 35% Äthylen-Karbonat enthält, und in der als aufzulösendes Mittel Lithium-Perchlorat der Konzentration 1,5 M verwendet wird. Die gleiche Kurve trifft ebenfalls für die Entladung einer Batterie zu, in der der Elektrolyt aus reinem Dioxolan besteht, wobei die Lithium-Perchlorat-Konzentration jedoch 2,5 M beträgt.

Die Kurve G"^M ist die Entladungskurve einer Batterie, in der das Elektrolyt-Lösungsmittel aus einer Mischung von 80$ Dioxolan und 20$ Äthylen-Karbonat besteht; als aufzulösender Stoff wird Lithium-Perchlorat der Konzentration 2,5 M verwendet. Auch hier sind bei gleicher Konzentration die Entladungskurven von Batterien, deren Elektrolyt-Lösungsmittel aus einer Mischung besteht, besser als die Entladungskurven von Batterien mit reinem Lösungsmittel.

Fig. 12 zeigt mit Hilfe der gleichen Koordinaten die Entladungskurven von Batterden, in denen das Silber-Chromat durch Kupferoxyd im gleichen Prozentsatz ernetzt ijt.

Diese Batterien werden mit einem Widerstand von 20 entladen.

Die Kurve E"^? zeigt die Entladungskurve einer Batterie, in welcher das Elektrolyt-Lösungsmittel aus reinem Propylen-Karbonat besteht und das Lithium-Perchlorat eine Konzentration von 1,5 M aufweist.

Die Kurve Α^9?!ίϊ betrifft die Entladung einer Batterie, in der das Elektrolyt-Lösungsmittel aus reinem Dioxolan besteht und die Konzentration von Lithium-Perchlorat 1,5 M beträgt.

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Die Kurve C^inf zeigt die Entladung einer Batterie, in der die Lithium-Perchlorat-Konzentration 1,5 oder 2,5 M beträgt und das Lösungsmittel aus einer Mischung von 80 bis 65$ Dioxolan und 20 bis 35% Propylen-Karbonat oder Äthylen-Karbonat besteht. Die Entladungskurven von Batterien mit diesen unterschiedlichen Mischungen fallen praktisch zusammen. Wie ersichtlich-, liegt der grösste Teil der Kurve C"' über der Kurve Α^!ίίίί.

Sämtliche Versuche zeigen die Bedeutung der Verwendung von Elektrolyten, in denen das Lösungsmittel aus einer Mischung aus Dioxolan mit entweder Äthylen-Karbonat oder Propylen-Karbonat besteht, insbesondere bei Batterien, deren positive aktive Masse aus Chromaten, insbesondere aus Silber-Chromat,besteht. Bei einer gleichen Lithium-Perchlorat-Konzentration wird jeweils mit Mischungen von Lösungsmitteln ein besseres ^Ergebnis als mit einem reinen Lösungsmittel erzielt.

Im übrigen ist die Leist\mg mit einer geringeren Lithiutn-Perchlorat-Konzentration mindestens ebenso gut. Da das LithiuBi-Perchlorat aber ein verhältnismässig teurer Bestandteil der Batterien ist, empfiehlt es sich, es sparsam zu verwenden.

Da die Lösbarkeit des Lithium-Perchlorats in derartigen Mischungen sehr hoch ist, wenn die Konzentration niedrig ist, wird der Sattigungszustand nicht leicht erreicht, und während der Entladung tritt an den Elektroden keine Polarisation auf. Aus dem gleichen Grunde, und da die Sättigung schwer erreicht wird, ist die Leistung dieser Batterien bei niedrigen Temperaturen besser. Da die Lithium-Perchlorat-Konzentration verhältnismässig gering ist, ist auch die Viskosität der Lösungen gering, wenigstens bei einer niedrigen Äthylen-Karbonat-Konzentration.

3098 3 2/0949 - Patentansprüche -

Claims

PATENTANSPRUCHE

1. Elektrochemisches Element mit einer negativen Elektrode, deren aktive Masse aus einem alkalischen Metall, vorzugsweise Lithium, besteht, mit einer positiven Elektrode, deren aktive Masse aus Kupferoxyd, einwertigem Silber-Chromat, Blei-Chromat, fluorhaltigen Kohlenstoffen, polymerisierten fluorhaltigen Karbiden bzw. Mischungen letzterer mit den genannten metallischen Verbindungen besteht, sowie mit einem Elektrolyten, der einen aufzulösenden Stoff und mindestens ein Lösungsmittel enthält, das aus einem gesättigten Äther besteht, welcher mindestens ein Sauerstoffatom mit mindestens einem freien Elektronenpaar enthält, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Äther um 1-3-Dioxan, Dioxolan oder Propylenoxyd, auch Epoxyd-l-2-Propan genannt, handelt.

2. Elektrochemisches Element nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass im Elektrolyten als aufzulösender Stoff Lithium-Perchlorat verwendet wird.

3. Elektrochemisches Element nach Anspruch 2, d a durch gekennzeichnet, dass die Konzentration des Lithium-Perchlorats zwischen 1 und 2,5 M liegt.

4- Elektrochemisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt ein Lösungsmittel aus einer Mischung eines zyklischen Äthers und eines Esters verwendet wird, wobei als

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zyklischer Äther Propylen-Oxyd oder Dioxolan und als Ester Propylen- Karbonat bzw. Äthylen-Karbonat verwendet werden.

5. Elektrochemisches Element nach Anspruch 4, d a durch gekennzeichnet, dass zwischen 10 und 50% Ester in der Lösungsmittelmischung enthalten ist.

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