DE2502498C3

DE2502498C3 - Galvanisches Element

Info

Publication number: DE2502498C3
Application number: DE2502498A
Authority: DE
Inventors: John E. Casey Jun.; Roland F. Chireau
Original assignee: Yardney International Corp
Current assignee: Yardney International Corp
Priority date: 1974-03-22
Filing date: 1975-01-22
Publication date: 1979-05-31
Also published as: DE2502498B2; GB1490199A; FR2265186B1; JPS50128135A; US3864168A; FR2265186A1; CA1013421A; JPS552063B2; DE2502498A1

Description

F i g. 1 teilweise im Schnitt eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines galvanischen Elementes nach der Erfindung,

F i g. 2 im vergrößerten Maßstab eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Wasserabtrennmittel enthaltenden Folie,

Fig.3 im vergrößerten Maßstab, eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Wasserabtrennmittel enthaltenden Folie und

Fig.4 im vergrößerten Maßstab einen Schniti einer feinteiliges Wasserabtrennmittel enthaltenden positiven Elektrode.

Das galvanische Element 10 von F ι g. 1 weist eine metallische negative Elektrode 12 in einem Behälter 13 mit einem abnehmbaren Deckel 15 auf. Die negative Elektrode kann aus irgendeinem geeigneten Metall, wie Lithium, Natrium, Zink, Magnesium, Aluminium oder dgl, bestehen, kann irgendeine geeignete Form und Größe haben und ist in einem Abstand von der positiven Elektrode 14, die ebenfalls eine geeignete Form und Größe haben kann, angeordnet

Die positive Elektrode 14 kann aus irgendeinem geeigneten Material, das zusammen mit einer negativen Elektrode und einem in dem Element 10 verwendeten organischen Elektrolyten das gewünschte Verhalten ergibt, bestehen. Eine bei Verwendung einer negativen Elektrode aus Lithium geeignete positive Elektrode 14 ist beispielsweise eine Monofluorgraphitelektrode, wie sie insbesondere in der US-PS 35 36 532 beschrieben ist. Das Monofluorgraphit hat eine Zusammensetzung, die durch die allgemeine Formel (CF,)_ft in der χ größer als 0,5 und kleiner als 2,0 ist, wiedergegeben werden kann. Die Farbe des Monofluorgraphits liegt je nachdem, wieviel Fluor es enthält, zwischen grau und weiß, und dieses Material ist im Handel erhältlich und kann r> beispielsweise hergestellt werden, indem man Graphitpulver mit einer Teilchengröße unter 0,074 mm in einem Nickelreaktor unter langsamem Abziehen von Luft und Einführen von Fluor 2 Stunden auf etwa 450⁰C erhitzt, während ein Druck von 0,785 bar aufrechterhalten wird.

Geeignete positive Elektroden 14 können auch beispielsweise Chromtrioxid, Kupferchlorid (CuCl₂), Silberchlorid (AgCl₂) und Ni· Wel.hlorid (NiCI₂) enthalten. Auch andere geeignete positive und negative Elektroden können verwendet werden, sofern sie in dem galvanischen Element zu zufriedenstellenden Ergebnis sen führen.

Der in dem galvanischen Element verwendete organische Elektrolyt 16 kann beispielsweise Propylencarbonat, Äthylencarbonat, Tetrahydrofuran, Dioxan, Tetrahydropyran oder dergl. sein. Welcher Elektrolyt verwendet wird, hängt davon ab, welche positive und welche negative Elektrode in dem Element verwendet werden. Beispielsweise kann Propylencarbonat verwendet werden, wenn eine negative Lithiumelektrode und eine positive Monofluorgraphitelektrode verwendet wird. Äthylencarbonat ist zusammen mit einer negativen Natriumelektrode und einer positiven Chromtrioxidelektrode verwendet worden. Elemente mit negativen Zinkelektroden und positiven Kupferchloridelek- troden können als Elektrolyten Tetrahydrofuran enthalten, während bei Verwendung einer negativen Magnesiumelektrode und einer positiven Silberchloridelektrode Dioxan als Elektrolyt im Element verwendet werden kann. Tetrahydropyran kann zusammen mit einer h5 negativen Aluminiumelektrode und einer positiven Nickelchloridelektrode verwendet werden. Die obengenannten Elektrolyte sind ebenso wie die genannten

Elektrodenpaare untereinander austauschbar.

Gemäß der Erfindung enthält das galvanische Element 10 ein Wasserabtrennmaterial 18 in der Form feiner Teilchen oder Fasern. Dabei sollen im folgenden beide Formen als »feinteilig« bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Wasserabtrennmaterial ein Molekularsiebmaterial oder ein Gemisch solcher Materialien, wie stark hydrophile natürliche oder synthetische Zeolithe, sein. Alternativ kann das feinteilige Wasserabtrennmaterial 18 beispielsweise ein Molekularsieb Typ 3A, 4A und 5A sein. Auch hydrophile organische Fasern oder Teilchen, wie solche aus Äthylzellulose, nichtvernetzter Carboxymethylzellulose oder vernetzter Carboxymethylzellulose können als Wasserabtrennmaterial 18 verwendet werden. Weitere geeignete Fasern oder Teilchen aus Zellulosederivaten, die rasch große Mengen an Wasser zu absorbieren vermögen, sind Guargummi, Tragacanth und Gummiarabikum.

Bei der Ausführungsform von F i g. 1 befindet sich das Wasserabtrennmaterial 18 in einer Folie 20. Eine derartige Folie 20, wie sie schematisch in vergrößertem Maßstab als Seitenansicht in F i g. 2 gezeigt ist, enthält synthetisches Zeolithmolekularsieb als Wasserabtrennmaterial 18, das zu einem Pulver mit einer Teilchengröße von 40 bis 60 μπι mittlerer Durchmesser vermählen und gleichmäßig in einem geeigneten Bindemittel 22, beispielsweise Tetrafluoräthylen, verteilt ist Die Folie 20 kann beispielsweise hergestellt werden, indem man das Zeolithmolekularsiebmaterial 18 mit einer Emulsion des als Bindemittel verwendeten Polytetrafluoräthylens vermischt und das Gemisch dann zu einem dünnen Film, der nach dem Trocknen eine Dicke von 0.01 bis 0,025 cm aufweist, ausstreicht. Das Bindemittel 22 wird in der Folie 20 normalerweise in einer Konzentration von etwa 20 bis 50 Gew.-% der Folie verwendet, während das Zeolithwasserabtrennmaterial 18 den Rest der Folie bildet. Die erhaltene Foiie 20 ist hoch porös, d. h„ sie hat eine mittlere Porosität von 25 bis 35%.

Diese dünne Folie 20 wird in dem galvanischen Element 10 zwischen wenigstens einem Teil wenigstens einer der Elektroden, vorzugsweise der negativen Elektrode 12, und dem Elektrolyten 16, der sich zwischen den Elektroden befindet, angeordnet. Normalerweise wird die Folie 20 an die Oberfläche 24 der negativen Elektrode 12, die direkt dem Elektrolyten 16 zugewandt ist, wie in F i g. 1 gezeigt, angelegt. Sie kann aber auch anders, beispielsweise zwischen Separator 38 und positiver Elektrode 14 oder als Auskleidung der Innenseite des Elements, angeordnet werden.

Eine modifizierte Wasserabtrennfolie 26 ist schematisch in F i g. 3 gezeigt. Die Folie 26 wird beispielsweise von einer 0,025 bis 0,5 mm dicken Matte aus stark hydrophilem und wasserabsorbierendem Material 27, wie Fasern aus vernetzter oder nichtvernetzter Carboxymethylzellulose oder Äthylzellulosefasern oder dergl., gebildet. In einem solchen Fall kann die Folie 26 ohne Bindemittel nach einem typischen Papierherstellungsverfahren unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels statt Wasser als Suspendiermittel für die modifizierte Zellulose hergestellt werden. Bei der Durchführung des Herstellungsverfahrens kann eine Aufschlämmung von Fasern 27 der modifizierten Zellulose in dem Suspendiermittel über ein Metalldrahtgewebe auf einer Papiermaschine geführt werden, so daß das Suspendiermittel durch das Gewebe abfließt, während sich auf der Deckfläche des Drahtgewebes eine nasse Matte aus den Fasern 27 bildet. Diese Matte

wird dann getrocknet, um die gewünschte poröse Wasserabtrennfolie 26 zu bilden. Eine solche Folie kann eine mittlere Porosität von beispielsweise 20 bis 60% haben. Die Folie 26 wird in der gleichen Weise verwendet wie die Folie 20 und hat die gleichen Eigenschaften.

Wie schematisch in Fig.4 gezeigt, kann das Wasserabtrennmittel 18 gewünschtenfalls auch in der Weise verwendet werden, daß man es in eine der Elektroden oder in beide Elektroden des galvanischen Elements, vorzugsweise in die positive Elektrode 14, während der Herstellung der Elektroden einbringt. Das Wasserabtrennmittel kann in dieser Weise zusätzlich zu der Folie 20 oder 26 oder statt einer solchen Folie verwendet werden. In der Ausführungsform von F i g. 4 ist eine positive Monofluorgraphite'ieklrode 14 gezeigt. Das Monofluorgraphit für die positive Elektrode 14 kann in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise wie oben beschrieben, hergestellt werden. Das erhaltene Pulver kann dann mit anderen Bestandteilen, einschließlich des Wasserabtrermmittels, vermischt werden, bevor die positive Elektrode 14 gebildet wird. In der Ausführungsform von F i g. 4 ist das Monofluorgraphitpulver 28 im Gemisch mit Acetylenrußteilchen 30, Polytetrafluorethylen 32 und dem Wasserabtrennmittel 18 in einem Gewichts verhältnis 75 :10 :5 :10 gezeigt Das Wasserabtrennmittel in dem Gemisch ist ein anorganisches feinteiliges Molekularsiebmaterial 34. Wenn ein organisches Wasserabtrennmittel, nämlich das faserige hydrophile Zellulosematerial anstelle des Molekularsiebmaterials verwendet werden soll, würde seine Konzentration nur etwa die Hälfte derjenigen des Molekularsiebmaterials betragen, weil das organische Wasserabtrennmittel voluminöser ist Ein solches organisches Wasserabtrennmittel wird gewöhnlich in einem Teilchengrößenbereich von etwa 50 bis 90 μΐη verwendet.

In dem im Zusammenhang mit F i g. 4 beschriebenen Gemisch ist das Polytetrafluorethylen 32 das Bindemittel, während der Acetylenruß 30 ein elektrisch leitendes Mittel ist Dieses Gemisch wird zunächst zu einer nassen Paste, in der das Polytetrafluoräthylen als Emulsion anwesend ist verarbeitet Die nasse Paste wird in ein Gitter 36 aus expandiertem Nickel oder dergl. gepreßt und dann auf dem Gitter bei etwa 300° C getrocknet Wenn ein organisches Wasserabtrennmittel in der Paste anwesend ist, erfolgt das Trocknen bei einer Temperatur bis zu etwa 120⁰C, so daß eine thermische Zersetzung des Wasserabtrennmittels nicht erfolgt

In galvanischen Elementen ist gewöhnlich ein Separator, beispielsweise eine dünne Folie aus Polypropylen oder dergL, in dem Elektrolyten zwischen der negativen und der positiven Elektrode angeordnet Eine solche Separatorfolie 38 ist in F i g. 1 gezeigt Sie übt die üblichen Funktionen solcher Separatoren aus. Das Element 10 kann natürlich übliche Bauteile wie Anschlüsse 40 und 42, wie in F i g. 1 gezeigt, aufweisen.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.

Beispiel 1

Unter Verwendung einer negativen Elektrode aus Lithium wird ein Element hergestellt Die negative Lithiumelektrode, die ein Kupfergitter aufweist, hat die folgenden Abmessungen: 3,18 cm Höhe χ 2,16 cm Breite χ 0,028 cm Dicke. Die negative Elektrode ist in einem Behälter aus Polypropylen in einem Abstand von etwa 0,013 bis 0,030 cm von einer positiven Elektrode aus Monofluorgraphit angeordnet. Die positive Elektrode hat die folgenden Abmessungen: 3,18 cm Höhe χ 2,16 cm Breite χ 0,053 cm Dicke.

Die positive Elektrode besteht aus einem Gemisch, das Monofluorgraphitpulver von unbestimmter mittlerer Teilchengröße der Zusammensetzung (CF₁),, enthält, worin χθ,25<*<2 und π eine unbestimmte große Zahl ist. Der Monofluorgraphit ist dunkelgrau und ist gemäß US-PS 35 36 532 bei etwa 450° C aus Graphitpulver mit

in einer Teilchengröße unter 0,074 mm in einer Fiuoratmosphäre hergestellt. Das Gemisch enthält außerdem Acetylenrußpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 μ oder darüber und ein Wasserabtrennmittel in der Form von hydrophilem synthetischem Zeolithmolekularsiebmaterial mit einem mittleren Durchmesser von etwa 50 μ. Polytetrafluorethylen wird zu Beginn in der Form einer Emulsion in das Gemisch eingebracht, so daß das Gemisch eine nasse Paste ist, die dann auf ein Gitter aus porösem Nickelgewebe aufgebracht wird. Die Paste wird auf dem Gitter bei 300° C getrocknet und haftet dann fest auf dem Gitter. Monofluorgraphit, Acetylenruß, Polytetrafluoräthylen und Zeolith sind nach dem Trocknen der Paste in einem Gewichtsverhältnis von 75 :10 :5 :10 darin anwesend.

Ein organischer Elektrolyt aus Propylencarbonat wird in das Element eingebracht und erstreckt sich zwischen beiden Elektroden. Das Propylencarbonat ist im Handel als »getrocknetes« Propylencarbonat erhältlich, d. h. es hat einen Anfangswassergehalt von etwa 800 ppm. Wenn das Propylencarbonat mit der negativen Elektrode in Kontakt kommt bewirkt das hydrophile Zeolith in der negativen Elektrode, daß Wasser aus dem Carbonat abgetrennt wird, so daß der Wassergehalt des Carbonats auf unter 80 ppm gesenkt und während des

J5 Betriebs des Elements bei oder unter diesem Wert gehalten wird.

Zwischen die negative und die positive Elektrode wird in der üblichen Stellung und für den üblichen Zweck ein Polypropylenseparator mit einer mittleren Dicke von etwa 0,0075 cm eingebracht

Das oben beschriebene Element hat die folgenden elektrischen Eigenschaften: eine Anfangsspannung unter Belastung von 2,2 Volt und eine Kapazität von 0,25 Α-Stunden. Diese Eigenschaften sind über die Lebensdauer der Zelle, d. h. über 1 Jahr, stabil. Ein sonst gleiches Element das jedoch kein Zeolith als Wasserabtrennmittel in der positiven Elektrode enthält hat anfangs im wesentlichen die gleichen Eigenschaften. Jedoch sinkt die Anfangsspannung innerhalb einiger Minuten auf etwa 1,5 Volt ab, und die Kapazität beträgt 0,02 A-Stunden.

Beispie! 2

Ein galvanisches Element wird im wesentlichen wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt Jedoch besteht die negative Elektrode aus Natrium und hat die folgenden Abmessungen: 3,18 cm Höhe χ 2,16 cm Breite χ 0,028 cm Dicke. Die Chromtrioxid enthaltende positive Elektrode ist im Abstand von der negativen bo Elektrode angeordnet und hat die folgenden Abmessungen: 3,18 cm Höhe χ 2,16 cm Breite χ 0,028 cm Dicke. Der Elektrolyt besteht aus Äthylencarbonat Chromtrioxid wird zur Herstellung der positiven Elektrode vorsichtig mit etwa 5 Gew.-% feinteiliger Äthylzellulose mit nichtbestimmtem mittleren Teilchendurchmesser vermischt Als Bindemittel wird etwa 1 Gew.-% Polytetrafluoräthylen in der Form einer Emulsion zugesetzt, so daß das erhaltene Gemisch in der Form

einer nassen Paste vorliegt. Diese Paste wird auf das in Beispiel 1 beschriebene Nickelgitter aufgebracht und bei einer Temperatur von 12O⁰C getrocknet, wobei die fertige positive Elektrode erhallen wird. Wie in Beispiel 1 wird ein Separator aus Polypropylen verwendet.

Das so erhaltene galvanische Element hat die folgenden Eigenschaften: Die Anfangsspannung unter Belastung beträgt 2,0 Volt bei einer Stromdichte von 0,010 A/cm². Diese Eigenschaften bleiben über 30 Minuten konstant. Ein sonst gleiches Element, das jedoch keine Äthylzellulose in der positiven Elektrode enthält, hat anfangs die gleichen elektrischen Eigen-

Tabelle

schäften. Sowohl Spannung als auch Stromdichte sinken aber nach 15 Minuten rasch ab. Daraus ergibt sich die günstige Wirkung des verwendeten Wasserabtrennmittels.

In Parallelversuchen werden verschiedene galvanische Elemente hergestellt und getestet, wobei als Wasserabtrennmittel entweder das hydrophile Molekularsiebmaterial von Beispiel 1 oder ein in die negative Elektrode eingebrachtes hydrophiles organisches Fasermaterial verwendet wird. Die Zusammensetzungen dieser Elemente sind in der Tabelle angegeben:

Negative Elektrode	Positive Elektrode	Elektrolyt	Wasserabtrennmitiel
Lithium	Monofluorgraphit	Propylencarbonat	Carboxymethylzellulose
Natrium	Chromtrioxid	Äthylencarbonat	synthetischer Zeolith
Zink	Kupferchlorid	Tetrahydrofuran	Zeolith
Zink	Kupferchlorid	Tetrahydrofuran	Äthylzellulose
Magnesium	Silberchlorid	Dioxan	synthetischer Zeolith
Magnesium	Silberchlorid	Dioxan	Carboxymethylzellulose
Aluminium	Nickelchlorid	Tetrahydropyran	synthetischer Zeolith
Aluminium	Nickelchlorid	Tetrahydropyran	Äthylzellulose

Alle Elemente von der Tabelle sind voll funktionsfähig und haben bei voller Belastung eine erhöhte Lebensdauer, ohne durch die Anwesenheit von Wasser beeinträchtigt zu werden.

Beispiel 3

Ein galvanisches Element wird hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit der Abweichung jedoch, daß eine Zeolith enthaltende Folie verwendet wird, statt daß Zeolith in die positive Elektrode eingebracht wird. Zu diesem Zweck wird synthetischer Zeolith von hohem Wasserabsorptionsvermögen zu einem Pulver mit einem mittleren Teilchengrößendurchmesser von etwa 40 bis 60 μΐη vermählen. Etwa 50 g dieses Pulvers werden mit etwa einer gleichen Gewichtsmenge Polytetrafluoräthylenemulsion vermischt. Dieses Gemisch wird dann zu einer dünnen Folie von etwa 0,18 mm Dicke, deren Zusammensetzung etwa 65 Gew.-% Zeolith und 35 Gew.-°/o Polytetrafluoräthylen beträgt, ausgewalzt. Die Folie hat eine Porosität von etwa 30%. Sie wird über diejenige Seite der negativen Elektrode, die dem Elektrolyten zugewandt ist, gelegt, und die positive Elektrode wird im Abstand von der negativen Elektrode angeordnet Das erhaltene Element hat die elektrischen Eigenschaften des Elements von Beispiel 1. Es unterscheidet sich von einem sonst gleichen Element (abgesehen von der Abwesenheit der Wasserabtrennfolie) in der gleichen Weise, wie sich das Element von Beispiel 1 von dem sonst gleichen Element ohne Zeolith in der positiven Elektrode unterscheidet Die Vorteile der Folie sind also nachweisbar.

Beispiel 4

Ein galvanisches Element wird unter Verwendung der in für das Element von Beispiel 2 verwendeten Komponenten hergestellt, mit der Abweichung, daß die als Wasserabtrennmittel im Element von Beispiel 2 verwendete feinteilige Äthylzellulose nicht in die positive Elektrode eingebracht, sondern wie folgt zu r. einer Matte verarbeitet wird:

Äthylzellulosefasern von voller Länge werden in Isopropylalkohol als Aufschlämmungsmittel suspendiert, und die erhaltene Aufschlämmung wird über das Drahtsieb einer Papiermaschine geführt, so daß sich auf dem Drahtsieb eine Matte aus Äthylzellulose bildet Diese Matte wird entfernt, wenn ihre Dicke derart ist, daß die Enddicke nach Trocknen etwa 0,13 mm beträgt.

■π Diese Matte wird in der gleichen Weise wie die Wasserabtrennfolie von Beispiel 3 verwendet Sie hat die gleiche Wirkung auf das galvanische Element wie die gemäß Beispiel 2 in die positive Elektrode eingebrachte Äthylzellulose. Wenn die Folie fortgelassen wird, weist

■><> ein sonst gleiches Element die gleiche Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften auf, wie sie bei dem entsprechenden Element von Beispiel 2, das keine feinteilige Äthylzellulose in der positiven Elektrode enthält, auftreten.

t> In Parallelversuchen werden nach dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren Wasserabtrennmatten aus organischem Material hergestellt wobei jedoch statt der Äthylzellulose vernetzte und nichtvernetzte Carboxymethylzellulose verwendet werden. Wenn diese

Wi Matten anstelle der Äthylzellulosematte als Wasserabtrennmittel verwendet werden, werden vergleichbare Ergebnisse erzielt

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Galvanisches Element mit einem nichtwäßrigen Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß im Element zum Beseitigen von Wasser ein feinteiliges Wasserabtrennmittel in Verbindung mit dem Elektrolyten und wenigstens einer Elektrode vorgesehen ist

2. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feinteilige Wasserabtrennmittel in einer porösen Folie vorgesehen ist, die in Kontakt mit dem Elektrolyten und einer Elektrode steht

3. Galvanisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Folie als Wasserabtrennmittel ein feinteiliges Molekularsiebmateriai vorgesehen ist, das in einem Bindemitte! eingebettet ist

4. Galvanisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Molekularsiebanteil synthetischer Zeolith vorgesehen ist, die Folie eine Dicke von 0,01 bis 0,025 cm aufweist und der Bindemittelanteil der Folie 20 bis 50 Gew.-% beträgt

5. Galvanisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie als Wasserabtrennmittel organische Fasern enthält und eine Dicke von 0,01 bis 0,025 cm aufweist

6. Galvanisches Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie als Wasserabtrennmittel vernetzte Carboxymethylzellulose enthält.

7. Galvanisches Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie als Wasserabtrennmittel nichtvernetzte Äthylzellulose enthält.

8. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feinteilige Wasserabtrennmittel innerhalb wenigstens einer Elektrode angeordnet ist.

9. Galvanisches Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasserabtrennmittel ein Molekularsiebmaterial vorgesehen ist, das innerhalb der positiven Elektrode angeordnet ist.

10. Galvanisches Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsiebmaterial synthetischer Zeolith ist und der Zeoiithgehalt der positiven Elektrode 5 Gew.-% beträgt.

11. Galvanisches Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Elektrode Monofluorgraphit, Acetylenruß, Polytetrafluoräthylen und Wasserabtrennmittel in einem Gewichtsverhältnis von 75 :10 :5 :10 enthält.

12. Galvanisches Element nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Wasserabtrennmittels 50 bis 90 μπι beträgt.

13. Galvanisches Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der positiven Elektrode als Wajserabtrennmittel organisches Fasermaterial vorgesehen ist.

14. Galvanisches Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Fasermaterial Zellulosefasermaterial ist, das in der positiven Elektrode in einer Konzentration von 1 Gew.-% vorhanden ist und eine Teilchengröße von 50 bis 90 μπι aufweist.

Die Erfindung betrifft ein galvanisches Element mit einem nichtwäßrigen Elektrolyten.

Aus der DE-OS 17 71 210 ist ein einen nichtwäßrigen Elektrolyten enthaltendes galvanisches Element bekannt, dessen negative Elektrode ein Gittergerüst aufweist, in dem ein Gemisch aus Lithiummetallteilchen, elektrisch leitendem Material und Bindemittel eingepreßt ist Als Bindemittel ist unter anderem auch Carboxymethylzellulose erwähnt die auf den Lithiummetallteilen und den aus elektrisch leitendem Material bestehenden Teilchen einen fest haftenden Überzug bildet und dadurch die Teilchen zusammenhält Aus der GB-PS 12 07 739 ist ein galvanisches Element

bekannt, bei dem ein nichtwäßriger Elektrolyt in Absorberschichten festgelegt ist, die zwischen den Elektroden zusammen mit einer Ionenaustauschermembran angeordnet ist Die Absorberschichten haben die Aufgabe, den Elektrolyten aufzunehmen und für den richtigen Abstand zwischen der Ionenaustauschermembran und den Elektroden zu sorgen. Der wasserfreie Elektrolyt ist in einem organischen Lösungsmittel gelöst, das zur Entfernung von Wasser durch ein Molekularsieb geleitet und anschließend einer Vakuumdestillation unterworfen wird, bevor es in das galvanisehe Element eingeführt wird. Dieses Reinigungsverfahren ist verhältnismäßig aufwendig und gewährleistet nicht mit Sicherheit, daß der Elektrolyt im galvanischen Element tatsächlich kein Wasser mehr enthält, da der Elektrolyt beim Einführen in die Zelle und vor dem

so Abdichten der Zelle noch Wasser aus der Atmosphäre aufnehmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein galvanisches Element mit einem nichtwäßrigen Elektrolyten zu schaffen, bei dem in möglichst einfacher Weise

J5 stets für einen wasserfreien Elektrolyten gesorgt ist

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein galvanisches Element mit einem nichtwäßrigen Elektrolyten, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß im Element zum Beseitigen von Wasser ein feinteiliges Wasserabtrennmittel in Verbindung mit dem Elektrolyten und wenigstens einer Elektrode vorgesehen ist. Das im galvanischen Element vorgesehene teilchenförmige Wasserabtrennmittel sorgt ohne Beeinträchtigung des elektrochemischen Reaktionsmechanismus für einen wasserfreien Elektrolyten und gewährleistet dadurch ein optimales Stromlieferungsvermögen des galvanischen Elementes.

Als Wasserabtrennmittel dient vorzugsweise ein feinteiliges Molekularsiebmaterial, insbesondere natural licher oder synthetischer hydrophiler Zeolith oder hydrophiles Fasermaterial, insbesondere aus Zellulose oder modifizierter Zellulose, beispielsweise anionisch vernetzter Natriumcarboxymethylzellulose. Das Wasserabtrennmittel wird zweckmäßigerweise in Form einer Folie verwendet, die eine ausreichende Porosität aufweist, um den Durchtritt des Elektrolyten durch die Folie zu den Elektroden zu ermöglichen. Das Wasserabtrennmittel ist in ausreichender Konzentration vorhanden, um den Wassergehalt von handelsüblichen

wi organischen Elektrolyten auf unter etwa 80 ppm zu senken und unter diesem Wert zu halten. Das Wasserabtrennmittel ist preiswert, stört oder beeinträchtigt die elektrischen Eigenschaften des galvanischen Elementes nicht, hat ein verhältnismäßig geringes

b5 Gewicht und Volumen und kann leicht in das Element eingebracht werden.

Die Erfindung wird nun näher an Hand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigen