DE3030542C2

DE3030542C2 - Galvanische Lithium-Jod-Zelle

Info

Publication number: DE3030542C2
Application number: DE3030542A
Authority: DE
Inventors: Muneaki Toyonaka Osaka Nakai; Satoshi Yawata Kyoto Sekido; Tadashi Kashiwara Osaka Sotomura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-08-15
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1983-09-22
Also published as: CH651966A5; US4315975A; DE3030542A1; GB2056756B; GB2056756A

Description

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Die Erfindung betrifft eine im wesentlichen wasserfreie galvanische Zelle mit einer Lithiumanode (Anode = negative Elektrode), einer Kathode (Kathode = positive Elektrode) mit einem aus Jod und einer aromatischen heterozyküschen Verbindung bestehenden Ladungsübertragungskomplex sowie einem du;ch Reaktion von Anode und Kathode beim Zusammenbau der Zelle gebildeten festen Lithiumjodidelektrolyten.

Bei diesen aus der DE-AS 21 26 055 bekannten Zellen braucht zwischen Kathodenmaterial und Anodenmaterial kein Separator vorgesehen zu werden. Wenn die im wesentlichen aus Jod bestehende Kathode und die Lithiumanode bei der Herstellung der Zelle in direkte Berührung miteinander gebracht werden, unterliegen sie einer Selbstent'adungsreaktion entsprechend

2 Li + J₂ — 2 LiJ.

durch die mit sehr geringer Geschwindigkeit zwischen den Elektroden eine feste Lithiumjodid-EIektrolytschicht gebildet wird, die als Separator zum Trennen der Elektroden dient, wodurch eine energiereiche Zelle von 2,8 V geschaffen wird.

Nach der Herstellung der Zelle wächst aufgrund der Diffusion von Jod von der Kathode durch die feste Elektrolytschicht diese kontinuierlich durch die erwähnte Selbstentladungsreaktion weiter an, wodurch die Reaktion zwischen Lithium und dem durch die Schicht diffundierenden Jod zunehmend erschwert wird, so daß der innere Widerstand der Zelle proportional der Quadratwurzel der Lagerzeit der Zelle zunimmt. Weiterhin wächst die Trennschicht bei Entladung, so daß sich der innere Widerstand der Zelle erhöht Die Arbeitsspannung V, des Zellensystems wird durch folgende Gleichung dargestellt:

V,=2$0-Afiö+T- Us-B ■ t ■ P/s²

wobei to die Lagerzeit t der Entladezeitraum, / der Entladestromwert und s die Fläche der Lithiumanode in Berührung mit der Kathode direkt nach der Herstellung der Zelle sind. Die Werte A und B sind die ionischen Leitfähigkeiten des während der Lagerung bzw. Entladung gebildeten festen Elektrolyten. Genauer gesagt ist A die Leitfähigkeit in 10⁷Ohm-cm des während der Lagerung erzeugten LiJ-Elektrolyten und B die Leitfähigkeit des während der Entladung gebildeten, im wesentlichen aus LiJ bestehenden festen Elektrolyten von beispielsweise 10⁵ bis 10⁶OhIn · cm, wenn ein l-(n-Alkyl)-pyridiniumpolyjodid-Komplex für die Kathode verwendet wurde. Wenn die Zelle des beschriebenen Typs eine Dicke von etwa 0,2 cm hat, beträgt der Stromwert bei dem das die Zelle füllende aktive Kathodenmaterial fast 100% genutzt werden kann, mehrere zehn Mikroampere pro cm² der Lithium-Anode. Dieser Wert ist zwar kleiner als bei herkömmlichen Zellen mit flüssigem Elektrolyten, jedoch können bei der Tendenz zur Verkleinerung elektronischer Geräte unter zunehmenden Einsparungen im Energieverbrauch separatorfreie Zellen, die mit größeren Mengen aktiven Materials relativ zum Innenvolumen gefüllt werden können, in kleineren Abmessungen hergestellt werden, was im Vergleich zu herkömmlichen Zellen mit einer Elektrolytlösung und einem Separator eine höhere Kapazität erbringt Daher wendet sich Zellen dieser Art besondere Aufmerksamkeit zu.

Um diesen Vorteil weiter zu vergrößern, wurde versucht, den Jodgehalt des aktiven Kathodenmaterials zu erhöhen durch Einbringen einer im Vergleich zu der beim einfachen Mischen von Jod und einer aromatischen heterozyklischen Verbindung in den Ladungsübertragungskomplex gelangenden Jodmenge wesentlich größeren Menge von Jodpartikeln in das Kathodenmaterial. Zusätzlich kann die in der Zelle enthaltene Menge des aktiven Kathodenmaterials relativ zum Innenvolumen durch Einbringen einer größeren Jodmenge in den Ladungsübertragungskomplex vermehrt werden, um die Dichte des aktiven Kathodenmaterials zu vergrößern. Wenn beispielsweise Poly-2-vinylpyridin (im folgenden als »P-2VP« bezeichnet) als aromatische heterozyklische Verbindung zur Bildung eines Ladungsübertragungskomplexes mit Jod benutzt wird, verwendet man Jöd im Verhältnis von 20 jodatorncr. pro Pyridingruppe. Hiervon bilden 2 oder 3 Jodatome beim Vermischen des Jods mit P-2VP den Komplex, während der restliche Jodanteil nicht ohne weiteres in den Komplex eingebaut werden kann und als elementare Jodteilchen zurückbleibt.

Wenn man ein 1-Alkylpyridinium als aromatische heterozyklische Verbindung verwendet, wird Jod im Verhältnis von 13 bis 17 Jodatomen pro Pyridiniumion eingesetzt. Etwa neun dieser Jodatome bilden beim Vermischen mit dem Pyridinium ohne weiteres einen Ladungsübertragungskomplex, während der restliche Jodanteil nicht ohne weiteres in den Komplex eingebaut werden kann und in Form von oberflächig leicht zum Komplex umgewandelter Jodpartikel oder elementarer Jodpartikel zurückbleibt. Galvanische Lithium-Jod-Zellen, die diese beiden aktiven Kathodensubstanzen enthalten und einen Außendurchmesser von 23 mm

sowie eine Dicke von 1,0 mm aufweisen, besitzen eine Kapazität von etwa 0,45 wh/cm³, die viel größer ist als die ca. 035 wh/cm³ der Zellen gleicher Abmessungen mit flüssigen Elektrolyten und einem Gehalt an Li/(CF)„ oder Li/MnO₂.

Auf diese Weise wurden zwar Jodpartikel in das aktive Kathodenmaterial einbezogen, um mehr Energie zu erhalten, ohne jedoch die Form der darin enthaltenen Jodpartikel zu beachten.

Irregularitäter, in der Größe der mit dem aktiven Kathodenmaterial vermischten Jodpartikel erzeugen eine Ungleichmäßigkeit der Jodaktivität in der die Lithiumanode berührenden Fläche des Kathodenmaterials. Dementsprechend unterliegen die einer hohen Jodaktivität ausgesetzten Abschnitte der Lithiumanode während der Lagerung der Zelle einer konzentrierten Selbstentladungsreaktion und aus später zu beschreibenden Gründen einer Grübchenkorrosion. Dies beeinträchtigt die Entladungseigenschaften der Zelle während der Lagerung wesentlich. Wenn die Zelle längere Zeit bei höheren Temperaturen gelagert wird, erleidet sie zudem aus später angegebenen Gründen einen inneren Kurzschluß.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine galvanische Lithium-Jod-Zelle zu schaffen, die bei hoher Energiedichte und vergrößertem Jodgehalt des Kathodenmaterials bei der Lagerung einen verlangsamten Anstieg der internen Impedanz durch Selbstentladung und über eine verlängerte Zeitdauer eine höhere Spannung ergibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Zelle der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches aufgeführten Merkmalen ausgestattet

Zur Herstellung der Zelle wird aktives Kathodenmaterial in direkte Berührung mit dem aktiven Anodenmaterial gebracht, wobei die aktiven Materialien infolge der Reaktion

2Li + J₂-2LiJ

eine feste Elektrolyt-Zwischenschicht ausbilden, die als -to Separator dient und im wesentlichen aus LiJ besteht. Durch die Verwendung von Jodteilchen bis zu 77 μπι erfolgt die Reaktion gleichmäßig über die Fläche der Lithiumanode, was stabile Eigenschaften der Zelle während der Lagerung ergibt.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Zelle sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert Es zeigen

Fig. la und Ib schcmatische Teilschnitte einer Lithium-Jod-Zelle nach der Herstellung, bzw. nach einer Lagerung,

Fig.2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer flachen Lithium-Jodkomplex-Zelle,

F i g. 3 einen schematischen Teilschnitt einer entladenen Zelle nahe der Lithiumanode,

F i g. 4 eine graphische Darstellung der Spannung während der Entladung der Zelle,

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Zelle mit einem halogenfesten Isolierfilm und

Fig.6 einen Teilschnitt des durch den Pfeil VI in Fig.5 bezeichneten Abschnitts nach Entladung der Zelle.

Wie bereits erwähnt, wurde bei der Erhöhung des Jodanteils des aktiven Kathodenmaterials der Form der einzubringenden Jodteilchen keine Aufmerksamkeit geschenkt, so daß Unregelmäßigkeiten in der Größe der jodteilchen im Kathodenmaterial eine ungleiche Verteilung der Jodmenge in der in Berührung mit der Lithiumanode 1 stehenden Räche des aktiven Jodkoinplex-Kathodenmaterials 2, wie aus Fig. la zu ersehen, hervorrufen. Während der Lagerung der Zelle diffundiert dementsprechend Jod durch eine Elektrolytschicht 3 zur Selbstentladereaktion mit Lithium nach

2Li + J₂-2LiJ

besonders an den mit Jodteilchen 4 in Berührung stehenden Bereichen lader Lithiumanode. Die Lithiumanode wird dementsprechend in der in Fig. Ib dargestellten Weise grübchenförmig korrodiert Beim Entladen der Zelle nach der Lagerung sind die grübchenförmig korrodierten Anodenbereiche, in denen die entstandene Elektrolytschicht eine größere Dicke besitzt gegenüber der Entladereaktion fast inert, so daß die Lithiumanode eine wesentlich verkleinerte effektive Fläche besitzt und dementsprechend während der Entladung eine deutliche Polarisation auftritt Wenn die Zelle bei hohen Temperaturen Iä? ^ere Zeit gelagert wird, kann sich die Grübchenbiidung bis zum Anodcnstromkollektor 5 erstrecken, der üblicherweise aus einem elektrochemisch edleren Metall hergestellt ist, im Gegensatz zu Lithium in Berührung mit Jod keine ionenleitende Korrosionsschicht bildet und mit der Kathode durch den festen Lithiumjodid-Elektrolyten in den Grübchen elektrisch verbunden ist der in Gegenwart von überschüssigem Jod in einen P-leitenden Halbleiter überführt wird und somit Elektronenleitfähigkeit bewirkt so daß die Zelle feine innere Kurzschlüsse erleidet

Es ist daher wesentlich, im aktiven Kathodenmaterial elementare Jodteilchen mit ausgewählter Teilchengröße zu verwenden, um eine gleichmäßige Verteilung der Jodteilchen über die mit der Lithiumanode in Berührung stehende Fläche der Kathode sicherzustellen, so daß selbst bei einer Grübchenkorrosion der Lithiumanode die Grübchen in geringerem Ausmaß auftrete a und gleichmäßig über die Fläche verteilt sind, um den Einfluß der Jodteilchen auf die Kathodenfläche zu vermindern.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Zelle unter Bezugnahme auf die Fig.3—6 beschrieben.

Beispiel 1

Die in Fig.2 dargestellte flache Lithium-Jodkomplex-Zelle mit einem Außendurchmesser von 22,4 mm und einer Dicke von 1,0 mm besitzt eine Lithiumanode 1 mit einer Stärke von 200 μπι, eine jodhaltige Kathodenmischung 2, einen Anodenstromkollektor 5, einen Kathodenstromkollektor 6 und eine Dichtung 7. Es wurden mehrere Zellen dieses Aufbaus mit jodhaltigen Kathodenmischungen mit einem Gehalt an elementaren Jodteilchen der in £zr folgenden Tabelle 1 genannten Größe hergestellt. Hierzu wurde 1-(n-Eutyl)-pyridiniumjodid als aromatische heterozyklische Verbindung mit Jodteilchen vorbestimmter Größe im Verhältnis von 17 Jodatomen pro Molekül Pyridinium gemischt und das so erhaltene, Feststoff und Flüssigkeit enthaltende Kathodenmaterial dann im Gewichtsverhältnis 5 :1 mit für die Chromatographie geeignetem Silicagel 1 einer mittleren Teilchengröbe von bis zu 10 μπι zu als Kathodenmischung geeignetem Pulver vermischt. Die Zellen wurden in einer Argon-Gasatmosphäre mit einem Wassergehalt bis zu 10 ppm hergestellt und dann einerseits auf die Verringerung der Spannung bei

offener Schaltung nach 30tägiger Lagerung bei 6O⁰C und andererseits auf die Dauer der Entladung bei 20⁰C und einem Strom von 30 μΑ bis zum Abfall der Spannung auf 2,40 Volt geprüft. Die in Tabelle 1 aufgeführten Zahienwerte zeigen, daß die Zellen gut lagerfähig sind, wenn Jodpartikel mit einer Größe bis zu 77 μηι verwendet werden.

Tabelle 1

Zelle	Größe der elementaren Jodteilchen	Verringerung der Spannung bei offener Schaltung	Dauer der Entladung
	*(■im)*	(mV)	(Stunden)
A B	250-150 149- 78	80 95	190 280
t, D E F	//- 3<4 53- 45 44- 39 bis zu 39	IZ 8 6 7	--■ Λ C ItJ 720 780 755
		Beispiel 2

Es wurden Zellen G bis O der im Beispiel 1 beschriebenen Art mit Kathodenmischungen mit !-(n-Butyl)-pyridiniumjodid als aromatischer heterozyklischer Verbindung und verschiedenem Jodgehalt hergestellt, wobei Jodteilchen mit durchweg unter 77 μπι liegender Teilchengröße und für die Chromatographie geeignetes Silicagel mit einer mittleren Teilchengröße bis zu 10 μπι zur Herstellung des aktiven Kathodenmaterials verwendet wurden. Die Zellen wurden in einer Argon-Atmosphäre mit bis zu 10 ppm Wassergehalt hergestellt.
Da für die Zellen G bis O Jodteilchen der erwähnten

ίο Größe verwendet wurden, wiesen die Zellen trotz ihres hohen Jodgehaltes die erfindungsgemäßen Vorzüge auf. Bei Verwendung von !-(n-Butyl)-pyridiniumjodid als aromatische heterozyklische Verbindung konnten diese Vorteile selbst dann erzielt werden, wenn der Jodgehalt in der Kathodenmischung bis zu 27 Jodatome pro Molekül !-(n-Butyl)-pyridinium betrug. Bei mehr als 27 Jodatome pro Molekül l-(n-Butyl)-pyridinium traten leichte Beeinträchtigungen der Lagereigenschaften ein. Dies beruh* anscheinend dsrsuf däQ h*»j m*»hr nie 07

:a Jodatomen der flüssige Komplex von Jod und !-(n-Butyl)-pyridinium die Oberflächen der Jodteilchen in der Kathodenmischung nicht mehr vollständig benetzen kann, was eine Koagulation mehrerer Teilchen ermöglicht, was den gleichen Effekt auf die

2j Lagereigenschaften hat wie die Verwendung größerer Jodteilchen für die Herstellung des aktiven Kathodenmaterials.

Tabelle 2	J-Atome pro Molekül Hn-Buty!)-pyridinium	Silicagel-Gehalt	Verringerung der Spannung in offener *Schaltung)**	Dauer der Entladung
Zelle		(Gew.-%)	(mV)	(Stunden)
	17	17	6	780
G	19	16	5	810
H	21	14	5	830
I	23	13	8	760
J	25	12	12	780
K	27	12	10	740
L	29	10	28	585
M	31	10	24	550
N	33	9	35	520
O

*) Nach einer Leerung von 30 Tagen bei 60 C.

Beispiel 3

Es wurden eine Zelle P mit P-2VP als aromatische heterozyklische Verbindung enthaltendem Kathodenmaterial und 20 Jodatomen pro Pyridinium-Gruppe, eine Zelle Q mit perylenhaltigem Kathodenmaterial und 20 Jodatomen pro Perylenmolekül und Zellen R, S und T mit l-{Äthyl)-pyridinium, l-(n-Propyl)-pyridinium bzw. l-(n-Butyl)-pyridinium enthaltendem Kathodenmaterial und 20 Jodatomen pro Molekül Pyridinium hergestellt und nach 30tägiger Lagerung bei 6O⁰C auf ihre Eigenschaften geprüft Dabei wurden Jodteilchen mit einer maximalen Größe von bis zu 77 um verwendet Weitere den Zellen P und Q ähnliche Zellen P' und Q', mit P-2VP bzw. Piperylen wurden mit Jodteilchen mit einer Teilchen-Größe zwischen 77 und 149 μπι hergestellt Es wurde Silicagel für die Chromatographie mit einer mittleren Teilchengröße bis zu 10 μπι verwendet Die Zellen wurden in einer Argon-Atmosphäre mit einem Wassergehalt von bis zu 10 ppm hergestellt

Die Zellen P, P', Q und Q' unterscheiden sich von den Zellen R, S und T in der Leitfähigkeit des festen Elektrolyten, des Produktes der Zellenentladereaktion, wobei diese Leitfähigkeit den Grad der Entladepolarisation bestimmt, und sind deshalb nicht mit letzteren Zellen in der Dauer der Entladung vergleichbar. Da jedoch die Zellen P bis T während der Lagerung der gleichen Selbstentladereaktion

2 Li +J₂-2 UJ

unterliegen, können sie bezüglich der Spannungsabnahme bei offener Schaltung nach der Lagerung verglichen

werden. Die I-(Alkyl)-pyridiniumjodid als aromatische heterozyklische Verbindung enthaltenden Zellen liefern gute Resultate. Insbesondere die Zelle mit 1-Butylpyridiriiumjodid erreicht hervorragende Ergebnisse. Die Überlegenheit des 1-Alkylpyridiniumjodids gegenüber > den anderen aromatischen heterozyklischen Verbindungen scheint darauf zu beruhen: daß der in flüssiger Form vo:"l.·', jende Ladungsübertragungskomplex von Jod mit l-Alkyipyridinium eine zufriedenstellende Dispersion der Jodteilchen im aktiven Kathodenmaterial ohne Koagulation der Jodteilchen ermöglich', und deren gleichmäßige Dispersion in der die Lithiumanode berührenden Grenzfläche des Kathodenmaterials und damit eine gleichmäßige Korrosion der Anode sicherstellt. Du der Ladungsübertragungskomplex von Jod mit '5 P-2VP in Form eines Plasis und der von Jod mit Perylen in Form von Feststoffteilchen vorliegt, ergeben diese Komplexe keine ausreichende Dispersion der Jodpartike! und sind in ihren Eigenschaften denen mit 1-Alkylpyridiniumjodid unterlegen, obwohl sie bis zu einem gewissen Grade die erfindungsgemäßen Wirkungen ergeben.

Tabelle 3

Zelle	Silicagei-	Verringerung der	Dauer der
	Gehalt	Spannung bei	Entladung
		offener Schaltung
		nach 30tägiger
		Lagerung bei 60 C
	(Gew.-%)	(mV)	(Stunden)
P	0	22	210
P'	0	59	120
Q	0	16	125
O'	0	78	60
R	10	12	715
S	15	13	770
T	15	7	805

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In F i g. 3 ist ein Bereich nahe der Lithiumanode einer Zelle U dargestellt, die im Aufbau der Zelle G des Beispiels 2 entspricht, wobei jedoch die Lithiumanode als Film mit einer durchschnittlichen Dicke von 100 μΐη vorliegt, nachdem die Zelle U bei 20° C und einem Stromwert von 30 μΑ entladen wurde. Die Zelle besitzt einen nicht für die Entladung verwendeten Anodenabschmitt 8, einen Anodenstromkollektor 9, einen im wes;entlichen durch die Entladungsreaktion gebildeten Fesitstoff-Elektrolyt 10 und eine Kathodenmischung 11.

Die Lithiumanode wurde in den Abschnitten Sa und 86 vollständig verbraucht, wo der Anodenstromkollektor 9 mit der Kathodenmischung 11 durch den festen Elektrolyten 10 elektrisch verbunden ist In F i g. 4 zeigt die Kurve U die Spannung der in F i g. 3 dargestellten Zelle U während der Entladung. Diese Spannung fällt im Laufe der Entladung abrupt ab.

Beispiel 4

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Die in F i g. 5 dargestellte Zelle besitzt außer den in Fig.2 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichneten Bauteilen zusätzlich einen halogenfesten, elektrisch isolierenden Polyimid-Film 12 in Form einer Münze mit einem Außendurchmesser von 22,4 mm und einer Stärke von 1,0 mm, wobei jedoch die Lithiumanode 1 eine Durchschnittsdicke von 100 μπι aufweist. Der halogenresistente, isolierende Film 12 bedeckt die Fläche eines dem aktiven Anodenmaterial 1 gegenüberliegenden Anodenstromkollektors 5 bis auf einen Bereich la, an dem die Fläche elektrisch mit der Anode 1 verbunden ist. Der Polyimidfilm 12 mit einer Stärke von !0 bis 15 μΐπ wurde durch Auflösen von 17 bis 23 Gew.-% der Molekülketten eines niedermolekularen Polyimids in einem l.ösungsmittelgemisch von N-Methyl-2-pyrrolidon und Ν,Ν-Dimethylacetamid gebildet, um einen isolierenden Lack zu erhalten. Der Lack wurde auf den erwähnten Bereich der Fläche des Anodenstromkollektors 5 in trockener Atmosphäre aufgebracht, und die Beschichtung bei stufenweise erhöhten Temperaturen von 100°C, 250⁰C und 350° C jeweils etwa I Stunde zur Polymerisation erhitzt. F i g. 6 zeigt den mit einem Kreis umgebenen und mit einem Pfeil Vl bezeichneten Abschnitt der Fig.5 nach der Entladung

Her Zelle hei 20°C hei einem konstanten .Strnrnwprt vnn

30μΑ. Wie bei Fig.3 wurde die Lithiumanode in den Abschnitten 8c und Sd vollständig verbraucht. Die Kurve V in Fig. 4 stellt die Spannung der in Fig. 6 dargestellten Zelle V während der Entladung dar. Im Gegensatz zu Zelle U, die keinen halogenfesten Film besitzt, zeigt die Zelle infolge des halogenresistenten Isolierfilms 12 keinen abrupten Spannungsabfall während der Entladung.

Gut verwendbar sind auch halogenfeste Isolierfilme, die aus einer wäßrigen Suspension eines fluorhaltigen Kunststoffs, beispielsweise Polyäthylen-tetrafluorid-Ha rz durch Beschichten und Erhitzen gebildet wurden oder Filme aus halogcnfcstcn Kunststoffen, wie Polyäthylentetrafluorid, Polyvinylidenfluorid, Polyäthylen, Polypropylen, etc., die durch Wärmeadhäsion aufbringbar sind. Es wurde jedoch festgestellt, daß alle diese Filme nur geringe Haftung am metallischen Anodenstromkollektor aufweisen, so daß bei dem mit der Fertigung der Zelle verbundenen mechanischen Stoß ein Zwischenraum zwischen dem Film und dem Anodenstromkollektor entsteht, was die Gefahr hervorruft, daß dabei das zur elektrischen Verbindung gegen den Anodenstromkollektor angedrückte aktive Anodenmaterial durch den Film aus der elektrischen Verbindung mit dem Kollektor weggedrückt wird. Der erfindungsgemäße, durch Aufbringen einer Lösung eines Polyimids niedrigen Molekulargewichts auf den Kollektor und Polymerisierung der Beschichtung durch Erhitzen ausgebildete Polyimidfilm bedeckt dagegen die Metallfläche längs ihrer winzigen Vorsprünge und Rillen und hat somit eine verhältnismäßig hohe mechanische Verbindungsfestigkeit.

Einhundert Zellen V mit Polyimidfilm und 100 Zellen U ohne Polyimidfilm wurden bei 2O⁰C und einem Strom von 30 μΑ entladen. Die Anzahl der Zellen, bei denen ein abrupter Entladungsspannungsabfall beobachtet wurde ist in Tabelle 4 aufgeführt Die Zahlen zeigen, daß die Zellen V sehr viel seltener einem Spannungsabfall unterliegen.

Tabelle

Zelle Anzahl der Zellen, mit abruptem
Spannungsabfall (pro 100 Zellen)

V U 2
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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Im wesentlichen wasserfreie galvanische Zelle mit einer negativen Lithiumelektrode, einer positiven Elektrode mit einem aus Jod und einer aromatischen heterozyküschen Verbindung bestehenden Ladungsübertragungskomplex sowie einem durch Reaktion zwischen den Elektroden beim Zusammenbau der Zelle gebildeten festen Lithium- ι ο jbdidelektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten Jodteilchen einen Durchmesser von nicht mehr als 77 um aufweisen.

2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aromatische heterozyklische Verbindung i> l-(n-AIkyl}-pyridiniumjodid ist.

3. Zelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Elektrode eine Mischung von Silicagelpulver, Jodteilchen und dem Ladungsübertragungskomplex von Jod und l-(n-Alkyl)-pyridiniumjodid umfaßt

4. Zelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das l-(n-Alkyl)-pyridiniumjodid l-(n-Butyl)-pyridiniurnjodid ist.

5. Zelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 27 Jodatome pro Stickstoffatom des l-(n-Alkj.l)-pyridiniumjodids enthält

6. Zelle nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem negativen Stromkollektor, dadurch gekennzeichnet, daß dieser von der Lithiumelektrode mit Ausnahme einer leitenden Verbindungsstelle durch einen PolyimifSfilm getrennt ist.