DK147218B - Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt - Google Patents

Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt Download PDF

Info

Publication number
DK147218B
DK147218B DK011780AA DK11780A DK147218B DK 147218 B DK147218 B DK 147218B DK 011780A A DK011780A A DK 011780AA DK 11780 A DK11780 A DK 11780A DK 147218 B DK147218 B DK 147218B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
graphite
electrolyte
cell
anode body
graphite fibers
Prior art date
Application number
DK011780AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK11780A (da
DK147218C (da
Inventor
Peter Olaf Henk
Original Assignee
Peter Olaf Henk
Jensen Vagn Bremerskov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peter Olaf Henk, Jensen Vagn Bremerskov filed Critical Peter Olaf Henk
Priority to DK11780A priority Critical patent/DK147218C/da
Priority to IN2/CAL/81A priority patent/IN154201B/en
Priority to ZA00810116A priority patent/ZA81116B/xx
Priority to PCT/DK1981/000002 priority patent/WO1981002075A1/en
Priority to BE0/203436A priority patent/BE887015R/fr
Priority to AT81900272T priority patent/ATE13110T1/de
Priority to US06/296,265 priority patent/US4400449A/en
Priority to JP56500419A priority patent/JPH0366782B2/ja
Priority to AU67063/81A priority patent/AU545420B2/en
Priority to NZ195995A priority patent/NZ195995A/en
Priority to DE8181900272T priority patent/DE3170220D1/de
Priority to IT19063/81A priority patent/IT1134979B/it
Priority to EP81900272A priority patent/EP0044320B1/en
Publication of DK11780A publication Critical patent/DK11780A/da
Priority to NO813061A priority patent/NO151644C/no
Publication of DK147218B publication Critical patent/DK147218B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK147218C publication Critical patent/DK147218C/da

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • H01M10/342Gastight lead accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

147218
Opfindelsen angår en elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt og med elektroder af første orden, hvoraf anoden har et grafitholdigt aktivt anodelegeme.
Der kendes akkumulatorer med elektroder af første orden, 5 hvori det aktive stof afsættes som belægninger på elektroderne under opladning og opløses igen i elektrolytten under udladning.
Således omhandler patentansøgning 4278/72 et system af denne art med zinkbromid opløst i vand og med tilsatte salte i såvel elektrolyt som anode for at holde det ved opladning som anodebelægning 10 udskilte aktive stof brom uopløst i elektrolytten og absorberet i anoden.
Fra de vesttyske offentliggørelsesskrifter 2451017 og 2532512 kendes også akkumulatorer af denne art indeholdende vandige opløsninger af blysalte af perchlorsyre, tetrafluorborsyre, hexafluorsiliciumsyre og/eller amidosulfonsyre. Heri afsættes blydioxid og metallisk bly som 15 belægninger på anode henholdsvis katode under opladning, hvorfra stofferne opløses igen under udladning. Her er som anode anvendt et porøst, grafitfyldt plast med et porevolumen fra 20-70% og med fra 50-80% grafit efter vægt.
Opfindelsen går ud på at udføre en elektrisk akkumulator af 20 den indledningsvis angivne art således, at der helt undgås gasudvikling i akkumulatorens celle eller celler, samtidig med at der opnås konstruktiv kompakthed, en høj mekanisk, elektrisk og kemisk stabilitet og en høj amperetimekapacitet i forhold til volumen og vægt.
Med henblik herpå består det for opfindelsen ejendommelige i 25 kombinationen af følgende træk: a) det aktive anodelegeme består af grafitfibre i tekstilstruktur, b) det aktive anodelegeme er forbundet med et elektrolytuigennemtrængeligt, elektrisk ledende cellelukke, der består af en støbt 30 plastic med indstøbte, ensartet fordelte korte grafitfibre, c) forbindelsen mellem det aktive anodelegeme og cellelukket er tilvejebragt enten ved limning med en plasticlim med iblandede korte grafitfibre, eller ved svejsning, d.v.s. ved indlejring af fibre på det aktive anodelegemes overflade i cellelukkets plastic ved forbigående 35 blødgørelse af overfladen af den nævnte plastic enten ved påføring af et flygtigt opløsningsmiddel eller ved varmepåvirkning, d) elektrolytten består af en vandig opløsning af blysilicium-fiuorid (PbSiFg) med eller uden tilsætning af blymethansulfonat (Pb(CH3S03)2), 147218 2 e) at de under a), b) og c) nævnte grafitfibre og de under b) og c) nævnte plasticmaterialer med iblandede korte grafitfibre er sådanne, der kan bestå den i beskrivelsen angivne gasudvikiingstest.
Med tekstil struktur menes der ovenfor og i det følgende ikke 5 blot vævet eller anden forarbejdet tekstilstruktur, men ogsl ikke-vævet te ksti Istru ktur.
Den under e) angivne gasudviklingstest udføres således: GASUDVIKLINGSTEST.
Et prøvestykke af anodelegemets tekstilmateriale og en strim-10 mel blyplade dyppes i en sur (f.eks. pH=0,2) vandig opløsning af bly-siliciumfluorid og sluttes til en strømkilde, prøvestykket til den positive og blypladen til den negative pol. Herved belægges tekstilmaterialet med blydioxid. Processen afsluttes efter udfældningen af et tyndt lag, så den åbne tekstilstru ktur stadig træder tydeligt frem.
15 Prøvestykket anbringes nu i et reagensglas af polystyren fyldt med samme væske som ovenfor, og reagensglasset lukkes således med en polyetyfenprop, at der ikke kommer luft ind i reagensglasset.
Dette henstilles nu ved stuetemperatur på hovedet i mindst fire uger, og det iagttages, om der forekommer gasudvikling. Denne vil være 20 synlig som gasblærer på prøvestykket, og hvis der udvikler sig større blærer, som river sig løs, samles de i reagensglassets opadvendende bund. Spores der i løbet af fire uger den mindste gasudvikling, er materialet uegnet.
De grafitfibre, der skal anvendes i cellelukket og i limen, 25 testes på ganske samme mide. Som prøvestykker kan anvendes måtter af fibrene.
Plasticmaterialet i cellelukket testes i form af en strimmel af materialet med iblandede grafitfibre, der på forhånd er testet.
Limen testes ligeledes efter iblanding af pi forhånd testede 30 grafitfibre. Et egnet prøvelegeme kan f.eks. fremstilles ved, at et iag af limen påføres en aluminiumplade, der derefter ætses bort med ætsnatron.
Ved systematisk test af grafitmaterialegrupper gælder som hovedregel, at gasudviklingen aftager med massefylden og/eller grafite-35 ringstemperaturen, således at det er relativt enkelt og hurtigt at finde frem til grafitmaterialer, der kan anvendes til aktivt anodemateriale, til cellelukke og til den ledende lim i en akkumulator ifølge opfindelsen.
Man har fundet, at man ved den ifølge opfindelsen foreslåede kombination af konstruktionsmaterialer, konstruktiv opbygning og elektrolyt helt undgår gasudvikling og opnår en høj kemisk stabilitet.
147218 3
Dette hænger sammen med, at de eneste materialer, som elektrolytten har adgang til pi anodesiden, er sådanne, der kan bestå den beskrevne gasudviklingstest. Denne har vist sig fyldestgørende til at sikre, at der heller ikke i det lange løb under praktiske forhold og varierende 5 arbejdsbetingelser kan forekomme gasudvikling. Cellelukket afspærrer cellen fuldstændigt både hydraulisk og kemisk på anodesiden og er samtidig elektrisk ledende, så at strømtilslutning kan finde sted på dets yderside. Det bemærkes, at cellelukket ikke nødvendigvis behøver at have tilstrækkelig mekanisk styrke som konstruktionselement. Det 10 kan f.eks. også være i form af et elektrolytuigennemtrængeligt overtræk på en plade af højere mekanisk styrke.
Et grafitmateriale med grafitfibre i tekstilstruktur udmærker sig ved at have et stort porevolumen, f.eks. ca. 85%, og tekstil strukturen giver endvidere i forhold til porevoluminet en særlig stor poreover-15 flade, der består af ren grafit. Dette bidrager til, for et givet volumen og en given vægt af en akkumulatorcelle, at opnå en høj amperetimekapa-citet. Et sådant grafitmateriale har, til trods for det store porevolumen, en tilfredsstillende styrke. Grafitmaterialer med grafitfibre i tekstilstruktur forekommer som handelsvare og benyttes bl.a. som plastarmering.
20 Et eksempel på et grafitmateriale med grafitfibre i tekstil struktur er det produkt, der sælges under varemærket THORNEL af Union Carbide Corporation. Det fås i forskellige typer, der adskiller sig i henseende til bl.a. massefylde af grafitfibrene. Denne sidste varierer mellem 1,88 3 og 2,07 g/cm . Et materiale, der forhandles under betegnelsen THOR-25 NEL Type "P" fabric grade VCB-45 er blevet anvendt med godt resultat ved fremstilling af batterier ifølge opfindelsen. Dette materiale er fremstillet ved grafitering af beg-baserede fibre (pitch based fibres) 3 og har en massefylde på 2,04 g/cm . Der vil eventuelt med fordel kunne udvikles særlige grafitmaterialer specielt til brug ved den omhand-30 lede akkumulator, blot må de kunne bestå den beskrevne gasudviklingstest. Efter de foretagne undersøgelser er dette tilfældet for beg-basere-de grafitfibre med en massefylde over 1,90 g/cm . Beg-baserede grafitfibre er beskrevet mange steder i literaturen. Som et eksempel kan henvises til dansk patentansøgning nr. 6426/74. Fortrinsvis udgør 35 grafitmaterialets porevolumen ca. 40-70% af det totale elektrolytvolumen.
Beskrivelsen til dansk patentansøgning nr. 3136/78, der først blev almindelig tilgængelig efter den foreliggende ansøgnings indleveringsdag, omhandler en elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt, hvor elektrodeopbygningen er i det væsentlige den samme 4
14721S
som ved akkumulatoren ifølge den foreliggende opfindelse, lige som den anvendte elektrolyt er den samme. Der er imidlertid i den tidligere ansøgning ikke angivet noget kriterium, ved hvilket man uden kendskab til grafiteringstemperaturen og oprindelsen kan forhindsudvælge 5 grafitmaterialer og grafitfiberblandede plasticmaterialer således, at en gasudvikling under driften med sikkerhed undgås. Området for optimalt anvendelige grafitmaterialer er derved væsentligt udvidet.
Anoden kan om nødvendigt bestå af flere lag af grafitmaterialet med grafitfibre i tekstilstruktur. F.eks. forekommer det 10 ovennævnte handelsprodukt THORNEL type "P" fabric grade VCB-45 i en lagtykkelse pi 0,7 mm, og man har fundet det hensigtsmæssigt til anodelegemet i den omhandlede letvægtsakkumulator at anvende flere, f.eks. fire lag af dette grafitmateriale. Når der anvendes to eller flere lag, kan disse hensigtsmæssigt være forbundet med hinanden ved 15 sammensyning, fortrinsvis med grafittråd og/eller polyetylen- eller polypropylentråd. Der fås derved en meget intim elektrisk forbindelse mellem de forskellige lag.
Eventuelt kan lagene af grafitmateriale med grafitfibre i tekstilstruktur sammensys før grafiteringen, så at sytråden grafiteres 20 sammen med lagene, eller der kan ved særlige vævemetoder fremstilles et materiale bestående af flere sammenvævede lag, der derefter grafiteres som et hele. Også et luvstof kan tænkes anvendt.
En alternativ metode er at forbinde lagene af grafitmateriale punktvis med hinanden med en ledende lim af samme art som ovenfor 25 nævnt. Dette er en simpel metode, men den vil medføre nogen forringelse af kapaciteten og forøgelse af overgangsmodstanden mellem de forskellige lag.
Eksempler på materialer, der kan bestå gasudviklingstesten og er egnede til fremstilling af cellelukket er polyethylen, polypropylen 30 eller polystyren med indstøbte korte grafitfibre. De korte grafitfibre kan fremstilles ved knusning af et grafiteret frbermateriale, f.eks. det samme som anvendes til anodematerialet. Det er hensigtsmæssigt, at de partikler, som derved fremkommer, stadig har en langstrakt fiberform, idet denne bidrager til at forøge pladens ledningsevne. Grafitindholdet 35 i pladen kan f.eks. andrage ca. 30%. Til grafitfibrene kan også anvendes handelsproduktet THORNEL MAT VMD og VME.
Eksempler på limstoffer, der kan bestå gasudviklingstesten og er egnede til limning af anodelegemet til cellelukket eller til sammenlimning af flere lag grafitmateriale til dannelse af anodelegemet, er 5 H7218 polyisobutylen eller polystyren med ibiandede korte grafitfibre. Limningen af anodelegemet til ceflelukket kan finde sted over hele anodele-gemets areal, men det er vigtigt, at limen ikke trænger væsentligt ind i grafitmaterialet, da porevoluminet derved formindskes.
5 Som nævnt kan grafitmaterialet i stedet for at være limet til cellelukket være forbundet med dette ved sammensvejsning under anvendelse af et flygtigt opløsningsmiddel for plasticmaterialet. Hertil kan. f.eks. anvendes chloroform, der stryges på tekstilstoffets overflade, hvorefter grafitmaterialet presses mod cellelukket ved vægtbe-10 lastning. Herved sker der en overfladisk opløsning af plasticmaterialet, således at grafitmaterialets tråde kan trænge ind i dette, og når opløsningsmidlet er fordampet, bliver plasticmaterialet atter fast og fastholder på denne måde grafitmaterialets tråde, samtidig med at der tilvejebringes en ideel elektrisk forbindelse mellem trådene og plasticmate-15 rialets grafitfibre.
En alternativ metode, der i alt væsentligt har samme slutresultat, er at sammensvejse grafitmaterialet med cellelukket under en varmepåvirkning, der helt eller delvist smelter plasticmaterialets overflade.
20 Anodelegemet kan hensigtsmæssigt i retning mod elektrolytten være dækket med en væskegennemtrængelig støttemembran eller separator bestående af et ikke gasudviklende plasticmateriale, fortrinsvis i splitfiberform. Et egnet materiale er det, der i handelen går under navnet polypropylenpapir. Separatoren tjener til at støtte anodemateria-25 let og hindre eventuelt løsrevne grafitpartikler i at forplante sig ud i elektrolytten.
Mellem katoden og støttemembranen kan der hensigtsmæssigt være anbragt afstandsholdere af isolerende, ikke gasudviklende materiale. Derved opnås en mekanisk stærk opbygning af akkumulatorcellen, 30 og en permanent sikring af dennes dimensionsforhold. Afstandsholderne kan også føres gennem det aktive anodelegeme og fæstnes til cellelukket, og de kan være rørformede og limet til cellelukket rundt om huller i dette, således at de kan benyttes til gennemføring af sammenspændingsbolte.
35 Ved de kendte letvægtsakkumulatorer med elektroder af første orden anbringes elektroderne lodret, og elektrolytten bringes til at strømme langs elektroderne ved hjælp af særlige pumpearrangementer. Disse øger akkumulatorens vægt, bruger energi og gør som sårbare og komplicerede indretninger akkumulatorerne mindre pålidelige.
147218 6 l modsætning hertil foreslås det ifølge opfindelsen at anbringe akkumulatorens celler i hovedsagen vandret med anoden i toppen, og hermetisk lukkede. Dette er muligt, fordi gasudvikling i akkumulatorcel· len er helt undgået, og ved den vandrette anbringelse af cellerne kan 5 den nødvendige bevægelse i elektrolytten ske ved diffusion, sliedes at pumpning er upåkrævet. På grund af at katoden ligger nederst i cellen er endvidere en dannelse af dendritter under opladningen med fare for kortslutning forhindret.
Til katoden i akkumulatoren stilles der ikke særlige krav, 10 når den blot er elektrisk ledende og ikke prohibitivt tung. Ved en hensigtsmæssig udførelsesform anvendes som katode en plan plade eller kapsel i det samme materiale som anvendes til cellelukket. Det foreslås ifølge opfindelsen at sprøjte den side af katoden, der vender imod elektrolytten, med et tyndt lag af en grafitmaling efterfulgt af en let 15 polering. Dette efterlader katoden med en blank, elektrisk ledende overflade, hvorpå det metalliske bly under opladning afsættes som en finkornet, næsten glat belægning. Hermed er blyets tendens til dannelse af dendritter yderligere undertrykt i en sådan grad, at dette tillader bygning af akkumulatorcelier med snævre katoderum - ned til 20 en afstand af 1,2 mm imellem katoden og støttemembranen - hvilket ikke er muligt at udføre kortslutningssikkert uden grafitsprøjtning.
Wled snævrere katoderum bliver akkumalatorcellernes indre modstand mindre, således at de kan udlades med kraftigere strømme. Et eksempel på en grafitsprøjtemaling er det produkt, der sælges under varemærket 25 GRAPHIT 33 af Kontakt Chemie.
De hermetisk lukkede celler kan fyldes med elektrolytten, ved at denne føres ind gennem et hul, som derefter tilproppes. Hvis det findes nødvendigt, kan hver enkelt celle være forsynet med ekspansionsrum eller ekspanderbar væg. Hvor et antal celler er omsluttet af 30 en fælles væg, kan denne f.eks. være udført i bælgform.
Ved en flerceileakkumulator kan dennes celler hensigtsmæssigt være anbragt i form af en søjle med bipolære elektroder, idet anodens grafitholdige cellelukke danner katode i den overliggende celle. Ved den nederste ende af søjlen fremkommer derved akkumulatorens katode, 35 der ligesom anodecellelukket giver mulighed for direkte tilslutning af ydre ledninger, da pladerne i sig selv er ledende. Forskellige former for tilslutning af ydre ledninger til akkumulatorens endeplader skal beskrives nedenfor.
Man kan også opbygge et flercellebatteri ved at stable enkelt- 147218 7 celler eller dobbeltceller ovenpå hinanden med ekspansionsrum mellem efter hinanden følgende celler eller dobbeltceller. Dette kan opnås ved, at enkeltcellerne eller dobbeltcellerne forsynes med aksialt fremspringende randpartier, der ligger an mod hinanden. Den elektriske forbindelse 5 fra celle til celle kan f.eks. opnås ved hjælp af ledende belægninger, der strækker sig ud over randpartiernes anlægsflader, eller ved hjælp af fjedrende elektriske ledere anbragt i ekspansionsrummene. Cellerne kan sammenspændes ved hjælp af bolte, der strækker sig gennem de tidligere omtalte rørformede afstandsholdere mellem katode og cellelukke.
10 Anvendelse af blysiliciumfluorid (PbSiFg) som elektrolyt i ak kumulatorer er i og for sig kendt. Særligt hensigtsmæssigt kan elektrolytten ifølge opfindelsen bestå af en blanding af blysiliciumfluorid (PbSiFg) og blymethansulfonat (PbCCHgSOpg) i vand. Ved tilsættelse af blymethansulfonat kan der konstateres en forøgelse af elektrolyttens 15 ledningsevne og en formindskelse af dens massefylde. Den ved anvendelse af blymethansulfonat opnåede fordel optræder allerede ved en relativt lav andel af dette stof og forøges med denne andel op til en vis grænse. En vandig opløsning, der er ca. 1,8 molær med hensyn til blysiliciumfluorid, og ca. 1,2 molær med hensyn til blymethansulfonat, 20 repræsenterer efter de foreliggende undersøgelser det optimale forhold.
Endvidere kan elektrolytten med fordel indeholde et lille overskud, f.eks. ca. 0,15 molær, af de tilsvarende syrer.
Opfindelsen skal i det følgende belyses yderligere i forbindelse med nogle udførelseseksempler, som er vist på tegningen, hvor 25 fig. 1 viser et skematisk snit gennem en 1-celleakkumulator, der repræsenterer et første og et andet udføre!sesek-sempel, fig. 2 et afbrudt længdesnit gennem en 7-celleakkumulator, der repræsenterer et tredie udførelseseksempel, 30 fig. 3 en 60-celleakkumulator i henhold til et fjerde udførel- seseksempei, set fra siden, fig. 4 i større målestok et lodret delsnit gennem den i fig.
3 viste akkumulator, og fig. 5 den i fig. 3 viste akkumulator set fra oven.
35 Eksempel 1: 1-celleakkumulator, fig. 1.
Ved varmpresning fremstilles to emner af en blanding af 1 vægtdel polyethylen og 2 vægtdele knuste grafitfibre. De to emner, der hver udgør en cirkulær 0,4 mm tyk plade med 50 mm diameter og med forhøjet kant, benævnes anodekapsel 1, og katodekapsel 2. Anode 147218 8 kapslen 1 forkobres udvendigt efektrolytisk med et tyndt lag 3, medens der indvendigt fastfimes et anodefegeme 4 bestående af et grafitmateriale med grafitfibre i tekstilstruktur på hele fladen med en elektrisk ledende lim 5, bestående af poiyisobutylen og kortklippede grafitfibre.
5 Som grafitmateriale kan anvendes det tidligere nævnte handelsprodukt THORNEL TYPE "P" fabric grade VCB-45. Anodelegemet har en tykkelse pi 2,8 mm og et porevolumen på 85%. Katodekapslen 2 forkobres udvendigt elektrolytisk til dannelse af et lag 6. I en tyndvægget polyvinylchloridring 7 fastlimes et stykke væskegennemtrængeligt 10 polypropylenpapir 8, således at det sidder glat og udspændt. Pi den ene side af polypropyienpapiret 8 indføres anodekapslen 1 i ringen 7, således at anodelegemet ligger imod polypropyienpapiret 8, hvorefter kapslen 1 limes fast i ringen 7. På den anden side af polypropyienpapiret 8 indføres katodekapslen 2 i ringen 7 og fastlimes, således at den 15 frie afstand fra polypropyienpapiret 8 til kapslen 2 er 2 mm.
Der bores et hul i siden af ringen 7, elektrolytten påfyldes og hullet lukkes med en siliconegummiprop. Elektrolytten er en vandig opløsning, der er 3 molær med hensyn til blysiliciumfluorid og som yderligere indeholder et lille overskud, 0,15 molær, af den tilsvarende 20 syre.
Eksempel 2: 1-celleakkumulator, fig. 1.
Opbygningen er her den samme som i eksempel 1. Elektrolytten er imidlertid her en vandig opløsning, der er 1,8 molær med hensyn til blysiliciumfluorid og 1,2 molær med hensyn til blymethansulfonat.
25 Der er yderligere et lille overskud af de tilsvarende syrer svarende til 0,15 molær.
Eksempel 3: 7-celteakkumulatorbatteri, fig. 2.
Ved varmpresning fremstilles 6 ens kapsler 11 af 11 vægtdele polystyren og 10 vægtdele knuste grafitfibre. Kapslerne har tykkelse 30 0,5 mm, diameter 150 mm og er forsynede med en forhøjet kant. Endvi dere fremstilles til topkapsel 12 og bund kapsel 13 to stykker med tykkelse 1 mm, hvori der i hver er indpresset en fortinnet 0,25 mm tyk stålplade 14 og 15, hvorpå der ved punktlodning er fæstnet et fortinnet ståltrådnet 16 og 17. Ved hjælp af chloroformdamp fastsvejses 35 i hver af kapslerne 11 og 12 i grænselaget 18 et 2,8 mm tykt anodelegeme 19 af grafitmateriale med grafitfibre i tekstilstruktur med et porevolumen på 85%. I et tyndvægget polyvinylchloridrør 20 indsættes og fastJimes kapslerne i rækkefølge fra bunden: 13, 11, ------, 11, 12. Umiddelbart under hvert anodelegeme 19 anbringes et stykke 147218 9 væskegennemtrængeligt polypropylenpapir 21 i en afstand af 2,5 mm fra den underliggende kapsel 13, 11, ------, 11 ved hjælp af 2,5 mm høje afstandsringe.
Elektrolyt påfyldes igennem barede huller i siden af røret 5 20, der lukkes med siliconegummipropper. Elektrolytten er en vandig opløsning, der er 1,8 molær med hensyn til blysiliciumfluorid og 1,2 molær med hensyn til blymethansuifonat. Der er yderligere et lille overskud, 0,15 molær, af de tilsvarende syrer.
Eksempel 4: 60-celleakkumulatorbatteri, fig. 3, 4 og 5.
10 Ved varmpresning fremstilles 59 ens kapsler 41 af 11 vægtdele polystyren og 10 vægtdele knuste grafitfibre. Kapslerne har tykkelse 0,5 mm, er kvadratiske med sidelængde 550 mm og er forsynede med en forhøjet kant. Til topkapsel 42 fremstilles et emne med tykkelse 1,5 mm i samme polystyren/grafitfiberblanding. Endvidere fremstilles ved 15 trykstøbning et aluminiumtopstykke 43 i form af en kvadratisk plade, der på oversiden er forsynet med forstærkhingsribber 53 og en opragen-de kant 54. Endvidere er i topstykket 43 ved krympning indpresset en cirkulær ståiprop 52 i et hul. Proppen 52 fortinnes på oversiden. Den tjener til fastgørelse af tilledning ved hjælp af en magnet. Aluminium-20 topstykket 43 fortinnes på undersiden, og et fortinnet ståltrådnet 44 fæstnes ved talrige punktlodninger hertil. Aluminiumtopstykket 43 presses i varmen ind i topkapslen 42.
Til bundkapsel 45 fremstilles ligeledes et emne med tykkelse 1,5 mm i samme polystyren/grafitblanding. Endvidere som bundstykke 25 46 en jernplade der - forsynet med kant 55 og flange 56 - passer ind i bundkapslen. Flangen 56 rager udenfor bundkapslens kontur og er forsynet med huller 47 til elektrisk ledende fastspænding af batteriet. Jernpladen fortinnes på oversiden, og et fortinnet ståitrådnet fæstnes hertil ved talrige punktlodninger. Bundstykket 46 presses i varmen op 30 i bundkapslen 45. Ved hjælp af chloroformdamp fastsvejses i hver af de 59 kapsler 41 og i topkapslen 42 et 3,6 mm tykt anodelegeme 48 af grafitmateriale med grafitfibre i tekstilstruktur med et porevolumen på 85%. I et firkantet polyvinylchloridrør 49 indsættes og fastlimes kapslerne i rækkefølge fra bunden: 45, 41,------, 41, 42. Umiddelbart under 35 hvert anodelegeme 48 anbringes et stykke væskegennemtrængeligt polypropylenpapir 50 i en afstand af 3,3 mm fra den underliggende kapsel 45, 41, ------, 41, ved hjælp af 3,3 mm høje afstandsringe.
Elektrolyt påfyldes igennem et til hver celle, i siden af røret 49 boret hul, hvorefter hullerne lukkes med siliconegummipropper.
147218 10
Elektrolytten er en vandig opløsning, der er 2 molær med hensyn til blysiliciumfluorid og 1 molær med hensyn til blymethansulfonat. Der er yderligere et lille overskud af de tilsvarende syrer svarende til 0,15 molær.

Claims (4)

147218 Patentkrav.
1. Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt og med elektroder af første orden, hvoraf anoden har et grafitholdigt aktivt anodelegeme, kendetegnet ved kombinationen af følgende 5 træk: a) det aktive anodelegeme (4, 19, 48) består af grafitfibre i tekstil struktur, b) det aktive anodelegeme (4, 19, 48) er forbundet med et elektrolytuigennemtrængeligt, elektrisk ledende cellelukke (1, 11, 12, 10 41, 42), der består af en støbt plastic med indstøbte, ensartet fordelte korte grafitfibre, c) forbindelsen mellem det aktive anodelegeme (4, 19, 48) og cellelukket (1, 11, 12, 41, 42) er tilvejebragt enten ved limning med en plasticlim med iblandede korte grafitfibre, eller ved svejsning, 15 d.v.s. ved indlejring af fibre på det aktive anodelegemes (4, 19, 48) overflade i cellelukkets plastic ved forbigående blødgørelse af overfladen af den nævnte plastic enten ved påføring af et flygtigt opløsningsmiddel eller ved varmepåvirkning, d) elektrolytten består af en vandig opløsning af blysilicium 20 fluorid (PbSiFg) med eller uden tilsætning af blymethansulfonat (Pb(CH3SOs)2), e) at de under a), b) og c) nævnte grafitfibre og de under b) og c) nævnte plasticmaterialer med iblandede korte grafitfibre er sådanne, der kan bestå den i beskrivelsen angivne gasudviklingstest.
25 Nærværende patent omfatter ikke elektriske akkumulatorer, som er beskrevet i dansk patentansøgning nr. 3136/78.
2. Elektrisk akkumulator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at grafitfibrene er af den beg-baserede type med en« massefylde 2 over 1,90 g/cm .
3. Elektrisk akkumulator ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at akkumulatorens celle eller celler er permanent hermetisk lukkede og i det mindste under opladning er anbragt med elektroderne i vandret stilling og med anoden foroven.
4. Elektrisk akkumulator ifølge et hvilket som helst af de 35 foregående krav, k e n d e t e g-n e t ved, at elektrolytten er en vandig opløsning, der er ca. 1,8 molær med hensyn til PbSiFg og ca. 1,2 molær med hensyn til Pb(CH3SC>3)2.
DK11780A 1980-01-04 1980-01-10 Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt DK147218C (da)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK11780A DK147218C (da) 1980-01-10 1980-01-10 Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt
IN2/CAL/81A IN154201B (da) 1980-01-10 1981-01-02
ZA00810116A ZA81116B (en) 1980-01-10 1981-01-08 Lead salt eletric storage battery
JP56500419A JPH0366782B2 (da) 1980-01-10 1981-01-09
AT81900272T ATE13110T1 (de) 1980-01-10 1981-01-09 Bleisalze enthaltende sekundaerbatterie.
US06/296,265 US4400449A (en) 1980-01-10 1981-01-09 Lead salt electric storage battery
PCT/DK1981/000002 WO1981002075A1 (en) 1980-01-10 1981-01-09 Lead salt electric storage battery
AU67063/81A AU545420B2 (en) 1980-01-10 1981-01-09 Lead salt electric storage battery
NZ195995A NZ195995A (en) 1980-01-04 1981-01-09 Lead salt electric storage battery
DE8181900272T DE3170220D1 (en) 1980-01-10 1981-01-09 Lead salt electric storage battery
IT19063/81A IT1134979B (it) 1980-01-10 1981-01-09 Batteria elettrica di accumulatori a sale di piombo
EP81900272A EP0044320B1 (en) 1980-01-10 1981-01-09 Lead salt electric storage battery
BE0/203436A BE887015R (fr) 1980-01-10 1981-01-09 Batterie d'accumulateurs electriques aux sels de plomb.
NO813061A NO151644C (no) 1980-01-10 1981-09-09 Elektrisk akkumulatorbatteri av blysalttype

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK11780 1980-01-10
DK11780A DK147218C (da) 1980-01-10 1980-01-10 Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK11780A DK11780A (da) 1981-07-11
DK147218B true DK147218B (da) 1984-05-14
DK147218C DK147218C (da) 1984-11-05

Family

ID=8089938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK11780A DK147218C (da) 1980-01-04 1980-01-10 Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4400449A (da)
EP (1) EP0044320B1 (da)
JP (1) JPH0366782B2 (da)
AU (1) AU545420B2 (da)
BE (1) BE887015R (da)
DK (1) DK147218C (da)
IN (1) IN154201B (da)
IT (1) IT1134979B (da)
NO (1) NO151644C (da)
WO (1) WO1981002075A1 (da)
ZA (1) ZA81116B (da)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3381893D1 (de) * 1982-06-30 1990-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Kondensator mit elektrischer doppellage.
US5126218A (en) * 1985-04-23 1992-06-30 Clarke Robert L Conductive ceramic substrate for batteries
DK241589D0 (da) * 1989-05-18 1989-05-18 Peter Olaf Henk Elektrisk akkumulatorcelle og akkumulatorbatteri
US5223352A (en) * 1992-01-07 1993-06-29 Rudolph V. Pitts Lead-acid battery with dimensionally isotropic graphite additive in active material
JP3048899B2 (ja) * 1995-09-06 2000-06-05 キヤノン株式会社 リチウム二次電池
JP3887145B2 (ja) * 2000-05-25 2007-02-28 矢崎総業株式会社 バッテリカバーの衝撃吸収構造
US8277645B2 (en) 2008-12-17 2012-10-02 Jarvis Jr Ernest Automatic retractable screen system for storm drain inlets
JP6303412B2 (ja) * 2013-03-19 2018-04-04 株式会社村田製作所 電池、電解質層、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
CN105914388A (zh) * 2016-04-20 2016-08-31 浩发环保科技(深圳)有限公司 一种甲基磺酸铅液流电池电解液

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3540933A (en) * 1967-07-11 1970-11-17 Jan Boeke Redox fuel cell
US3481786A (en) * 1967-08-29 1969-12-02 Esb Inc Method of making battery electrodes using molten meta-dinitrobenzene
US3481790A (en) * 1967-08-29 1969-12-02 Esb Inc Seawater reserve battery having magnesium anode and lead dioxide-graphite fabric cathode
CH554078A (fr) * 1971-08-31 1974-09-13 Consiglio Nazionale Ricerche Accumulateur electrique.
US4001037A (en) * 1971-09-03 1977-01-04 Badische Anilin- & Soda-Fabrik Aktiengesellschaft Lead batteries
US3813301A (en) * 1971-11-18 1974-05-28 Occidental Energy Dev Co Process of charging and discharging a metal halogen cell
CA1055885A (en) * 1974-08-07 1979-06-05 Bernard Fleet Carbon fiber electrode
US4096318A (en) * 1974-10-26 1978-06-20 Basf Aktiengesellschaft Rechargeable accumulator having a manganese dioxide electrode and an acid electrolyte
DE2451017A1 (de) * 1974-10-26 1976-05-13 Basf Ag Akkumulator
US3904433A (en) * 1974-10-29 1975-09-09 Wallace N Frazier Storage battery having spiral electrodes
DE2532512A1 (de) * 1975-07-21 1977-02-10 Basf Ag Akkumulator
DK147217C (da) * 1978-07-12 1984-11-19 Peter Olaf Henk Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt

Also Published As

Publication number Publication date
ZA81116B (en) 1982-01-27
NO813061L (no) 1981-09-09
NO151644C (no) 1985-05-08
DK11780A (da) 1981-07-11
EP0044320B1 (en) 1985-05-02
BE887015R (fr) 1981-05-04
EP0044320A1 (en) 1982-01-27
DK147218C (da) 1984-11-05
IT1134979B (it) 1986-08-20
AU545420B2 (en) 1985-07-11
IT8119063A0 (it) 1981-01-09
US4400449A (en) 1983-08-23
IN154201B (da) 1984-09-29
JPS56501901A (da) 1981-12-24
JPH0366782B2 (da) 1991-10-18
NO151644B (no) 1985-01-28
WO1981002075A1 (en) 1981-07-23
AU6706381A (en) 1981-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021106167A (ja) ナノ多孔性セパレータ層を利用するリチウム電池
KR100432113B1 (ko) 적층형비수성전해액2차전지
KR101061971B1 (ko) 복합재료 및 전지용 집전체
US8609267B2 (en) Electrochemical cell with an electrolyte flow, comprising through-electrodes and production method
US10615391B2 (en) Lithium metal electrode and its related lithium metal battery
TW541747B (en) Structure and methods of fabricating binding layers for a Li-ion polymer battery
CN102891323A (zh) 集流体和非水系二次电池
ITVA20010019A1 (it) Cella redox con separatore ionico non selettivo
DK147218B (da) Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt
KR100953890B1 (ko) 쿼지바이폴라 구조를 갖는 전기화학셀
DK147217B (da) Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt
JP2022071868A (ja) ユニエレクトロ格子鉛蓄電池とその製造方法および性能
CN205882100U (zh) 一种单体水平电池
CN209487603U (zh) 一种高效石墨烯储能电池
CN113675534A (zh) 一种环保型高倍率涂覆隔膜
Tachikawa et al. Electrochemical deposition and dissolution of lithium on a carbon fiber composite electrode in a solvate ionic liquid
KR20140046772A (ko) 레독스 흐름전지용 분리판 및 상기 분리판을 포함한 레독스 흐름전지
JPS60185363A (ja) 二次電気エネルギ−貯蔵装置用電極および二次電気エネルギ−貯蔵装置
JP6242577B2 (ja) レドックスポリマーエネルギー貯蔵システム
JPH0286073A (ja) 薄いリボン状の可撓性かつ充電可能な亜鉛/ハライド電池
CA1135330A (en) Lead salt electric storage battery
JPS62223984A (ja) レドツクスフロ−電池
KR20200096967A (ko) 활물질 보유용 튜브, 활물질 보유용 튜브군, 전극 및 납축전지
JP2015531542A (ja) 高出力電気二重層キャパシタ
US20230018070A1 (en) Rechargeable zinc metal battery

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed