NL8004478A - ELECTROCHEMICAL CELL. - Google Patents

ELECTROCHEMICAL CELL. Download PDF

Info

Publication number
NL8004478A
NL8004478A NL8004478A NL8004478A NL8004478A NL 8004478 A NL8004478 A NL 8004478A NL 8004478 A NL8004478 A NL 8004478A NL 8004478 A NL8004478 A NL 8004478A NL 8004478 A NL8004478 A NL 8004478A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
anode
electrochemical cell
cell according
lithium
electrolyte solution
Prior art date
Application number
NL8004478A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL190566C (en
NL190566B (en
Original Assignee
Greatbatch W Ltd
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 Greatbatch W Ltd filed Critical Greatbatch W Ltd
Publication of NL8004478A publication Critical patent/NL8004478A/en
Publication of NL190566B publication Critical patent/NL190566B/en
Application granted granted Critical
Publication of NL190566C publication Critical patent/NL190566C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

ϋ\· * s 2799-32 'P &* c99 \ · * s 2799-32 'P & * c

Elektrochemische cel.Electrochemical cell.

De uitvinding heeft betrekking op elektrochemische cellen en meer in het bijzonder op een nieuwe en verbeterde elektrochemische cel,die een anode van oxideerbaar actief metaal en een gemengde oplosbare depolari-sator bevat, welke een halogeen en/of verbinding van halogenen onderling 5 bevat.The invention relates to electrochemical cells and more particularly to a new and improved electrochemical cell which contains an anode of oxidizable active metal and a mixed soluble depolarizer, which contains a halogen and / or a compound of halogens.

Bij de ontwikkeling van elektrochemische cellen met hoge ener-giedichtheid is in de laatste tijd veel onderzoek verricht naar de toepassing van sterk reactieve metalen, zoals lithium, voor de anode of negatieve elektrode. Bij het onderzoek naar elektrolyten voor dergelijke cellen heeft 10 men ten minste 3 wegen bewandeld, waarvan er 1 is de toepassing van een anorganisch gesmolten zout bij hoge temperatuur als elektrolyt. De volgens dit principe vereiste hoge bedrijfstemperatuur maakt echter een verhittings-inrichting en isolering nodig, wat op zijn beurt weer aanleiding geeft tot een hoger gewicht, een grotere ingewikkeldheid van het geheel en hogere 15 kosten. Ook kunnen wegens de aard van de gebruikte materialen, zoals gesmolten lithium, deze cellen een betrekkelijk korte bedrijfsduur bezitten.In the development of high energy density electrochemical cells, much research has recently been conducted into the use of highly reactive metals, such as lithium, for the anode or negative electrode. Electrolyte studies for such cells have involved at least 3 paths, 1 of which is the use of an inorganic molten salt at high temperature as the electrolyte. However, the high operating temperature required by this principle requires heating equipment and insulation, which in turn gives rise to a higher weight, greater complexity and higher costs. Also, due to the nature of the materials used, such as molten lithium, these cells can have a relatively short operating time.

Een andere principiële mogelijkheid is de toepassing van een elektrolyt op basis van een organisch oplosmiddel om een elektrolyt bestaande uit een anorganisch zout in een organisch oplosmiddel. Cellen volgens dit principe 20 bezitten het voordeel, dat zij bij kamertemperatuur werken, hoewel zij niet zo'n hoge energiedichtheid kunnen leveren als sommige cellen, die volgens het eerstgenoemde principe ontwikkeld zijn. Een derde principe is het verschaffen van vast elektrolyt in de vorm van een lithiumhalogenide als iono-gene verbinding, wat bijzonder betrouwbaar is gebleken. Er zijn echter enkele 25 toepassingen, waarbij een cel of batterij nodig is met een betrekkelijk hoger vermogen voor stroomafgifte.Another principle possibility is the use of an electrolyte based on an organic solvent to form an electrolyte consisting of an inorganic salt in an organic solvent. Cells according to this principle have the advantage of operating at room temperature, although they cannot provide as high an energy density as some cells developed according to the first principle. A third principle is to provide solid electrolyte in the form of a lithium halide as an ionic compound, which has been found to be particularly reliable. However, there are some applications where a cell or battery is required with a relatively higher power for power delivery.

De uitvinding verschaft nu een nieuwe en verbeterde elektrochemische cel met een betrekkelijk hoge energiedichtheid en een betrekkelijk hoog vermogen voor stroomafgifte.The invention now provides a new and improved electrochemical cell with relatively high energy density and relatively high power for power delivery.

30 Voorts verschaft de uitvinding een dergelijke elektrochemische cel, die uiterst betrouwbaar is.Furthermore, the invention provides such an electrochemical cell which is extremely reliable.

Verder verschaft de uitvinding een dergelijk elektrochemische cel met een betrekkelijk hoge onbelaste spanning en stroomcapaciteit.Furthermore, the invention provides such an electrochemical cell with a relatively high no-load voltage and current capacity.

Bovendien verschaft de uitvinding een dergelijke elektrochemische 35 cel met een oxideerbaar, actief anodemateriaal en een elektrolyt, dat een niet-waterig oplosmiddel bevat.In addition, the invention provides such an electrochemical cell with an oxidizable active anode material and an electrolyte containing a non-aqueous solvent.

De uitvinding verschaft een elektrochemische cel met een hoge energiedichtheid, bevattende een halogeen en/of verbinding van twee of meer « - 2 - halogenen, opgelost in een niet-waterig oplosmiddel, en dienend als oplosbaar depolariseermiddel, waarbij het halogeen en/of de verbinding van twee of meer halogenen tevens als mede-oplosmiddel in de cel dient. De elektrochemische cel bevat een anode van een metaal, dat in de eléktromotorische 5 spanningsreeks boven waterstof staat, een kathode van elektronisch geleidend materiaal en een ionen geleidende elektrolytoplossing, die werkzaam is aangesloten op de anode en kathode, welke elektrolytoplossing in hoofdzaak bestaat uit een eerste komponent, gekozen uit vrije halogenen en/of verbindingen van halogenen onderling, opgelost in een tweede komponent in de 10 vorm van een niet-waterig oplosmiddel of een mengsel van niet-waterige oplosmiddelen. De anode kan een metaal bevatten, dat elektrochemisch oxideer-baar is onder vorming van metaalionen in de cel, bijv. alkali- en aardalkalimetalen, en de kathode kan elektronisch geleidend materiaal, zoals koolstof, bevatten. Het niet-waterige oplosmiddel kan een organisch oplosmiddel, dat 15 praktisch inert is t.o.v. het materiaal van de anode en de kathode of het oplosmiddel kan een anorganisch oplosmiddel zijn, dat niet alleen als oplosmiddel, maar ook als depolariseermiddel in de cel dient. Er kan een metaal-zout opgelost zijn in de elektrolytoplossing, teneinde de ionengeleiding daarvan te verbeteren.The invention provides an electrochemical cell with a high energy density, containing a halogen and / or compound of two or more «- 2 - halogens dissolved in a non-aqueous solvent, and serving as a soluble depolarizing agent, wherein the halogen and / or the compound of two or more halogens also serves as a co-solvent in the cell. The electrochemical cell contains an anode of a metal, which is above hydrogen in the electromotive voltage series, a cathode of electronically conductive material and an ion-conducting electrolyte solution, which is operatively connected to the anode and cathode, which electrolyte solution mainly consists of a first component selected from free halogens and / or halogen compounds, dissolved in a second component in the form of a non-aqueous solvent or a mixture of non-aqueous solvents. The anode can contain a metal which is electrochemically oxidizable to form metal ions in the cell, e.g., alkali and alkaline earth metals, and the cathode can contain electronically conductive material, such as carbon. The non-aqueous solvent can be an organic solvent, which is practically inert to the material of the anode and the cathode, or the solvent can be an inorganic solvent, which serves not only as a solvent, but also as a depolarizing agent in the cell. A metal salt may be dissolved in the electrolyte solution to improve its ionic conductivity.

20 De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht, mede aan de hand van de bijgevoegde tekening.The invention is explained in more detail below, partly with reference to the appended drawing.

Figuur 1 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn uitgezet voor een proefcel en een cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 1 is a graph plotting discharge properties for a test cell and a cell according to an embodiment of the invention.

25 Figuur 2 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn uitgezet voor een proefcel en een cel volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 2 is a graph plotting discharge properties for a test cell and a cell according to another embodiment of the invention.

Figuur 3 is een grafiek, waarin de ontladingseigenschappen zijn weergegeven van een cel volgens weer een andere uitvoeringsvorm van 30 de uitvinding.Figure 3 is a graph showing the discharge properties of a cell according to yet another embodiment of the invention.

Figuur 4 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn aangegeven voor een proefcel en een prototype cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 4 is a graph showing discharge properties for a test cell and a prototype cell according to an embodiment of the invention.

Figuur 5 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn 35 uitgezet voor een prototype cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding voor verschillende belastingsweerstanden.Figure 5 is a graph plotting discharge properties for a prototype cell according to an embodiment of the invention for different load resistances.

Figuur 6 is een grafiek, waarin eigenschappen voor ontlading met lage snelheid zijn weergegeven voor een prototype cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding bij verschillende belastingsweerstanden.Figure 6 is a graph showing low velocity discharge properties for a prototype cell according to an embodiment of the invention at different load resistances.

800 4 4 78800 4 4 78

JJ

ί » * - 3 -ί »* - 3 -

Figuur 7 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen bij hoge temperatuur zijn weergegeven voor een prototype cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding bij verschillende belastingsweerstanden.Figure 7 is a graph showing high temperature discharge properties for a prototype cell according to an embodiment of the invention at different load resistances.

Figuur 8 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen bij 5 lage temperatuur zijn uitgezet voor een prototype cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding bij verschillende belastingsweerstanden.Figure 8 is a graph plotting low temperature discharge properties for a prototype cell according to an embodiment of the invention at different load resistances.

Figuur 9 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn uitgezet van een cel volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 9 is a graph plotting discharge properties of a cell according to another embodiment of the invention.

De elektrochemische cel van de uitvinding bevat een anode 10 van een metaal, dat in de elektromotorische spanningsreeks boven waterstof staat, en dat bij ontlading elektrochemisch oxideerbaar is tot metaalionen in de cel, zodat een stoom elektronen wordt opgewekt in een uitwendige elektrische stroomkring die aan de cel is aangesloten. De voorkeur verdienende metalen zijn alkalimetalen en aardalkalimetalen. Voorbeelden van metalen 15 zijn lithium, natrium, magnesium, calcium en strontium, benevens legering en intermetallische verbindingen van alkalimetalen en aardalkalimetalen, zoals Li-Al legeringen en intermetallische verbindingen, Li-B legeringen en intermetallische verbindingen en Li-Si-B legeringen en intermetallische verbindingen. Men kan andere metalen gebruiken, die evenals lithium als 20 anodemetaal in de omgeving van de cel kunnen fungeren. De vorm van de anode is in representatieve gevallen een dunne plaat of foelie van het anodemetaal en aan deze anodeplaat of -foelie is een stroomcollector bevestigd met een daaruit stekend plaatje of geleiding.The electrochemical cell of the invention contains an anode 10 of a metal, which is above hydrogen in the electromotive voltage series, and which, upon discharge, is electrochemically oxidizable to metal ions in the cell, so that a steam generates electrons in an external electric circuit which is connected to the cell is connected. Preferred metals are alkali metals and alkaline earth metals. Examples of metals are lithium, sodium, magnesium, calcium and strontium, as well as alloy and intermetallic compounds of alkali and alkaline earth metals, such as Li-Al alloys and intermetallic compounds, Li-B alloys and intermetallic compounds and Li-Si-B alloys and intermetallic connections. Other metals can be used, which, like lithium, can function as an anode metal in the environment of the cell. The shape of the anode is typically a thin plate or foil of the anode metal and a current collector is attached to this anode plate or foil with a protruding plate or guide.

De elektrochemische cel van de uitvinding bevat verder een 25 kathode van elektronisch geleidend materiaal, welke als andere elektrode van de cel dient. De elektrochemische reactie bij de kathode omvat omzetting van ionen, die van de anode naar de kathode migreren tot atoom- of molecuulvormen. Behalve dat het elektronisch geleidend is kan het materiaal van de kathode ook elektro-actief zijn. Voorbeelden van kathodematerialen 30 zijn grafiet en grafiet of koolstof, gehecht op metalen roosters. Voorbeelden van elektronisch geleidende en elfiktro-actieve kathodematerialen zijn titaan-disulfide en looddioxide. De vorm van de kathode is in representatieve gevallen een dunne laag koolstof, die op een als stroomcollector dienend metalen rooster geperst, uitgespreid of op andere wijze aangebracht is.The electrochemical cell of the invention further comprises a cathode of electronically conductive material, which serves as another electrode of the cell. The electrochemical reaction at the cathode involves conversion of ions that migrate from the anode to the cathode into atomic or molecular forms. In addition to being electronically conductive, the cathode material may also be electroactive. Examples of cathode materials 30 are graphite and graphite or carbon bonded to metal grids. Examples of electronically conductive and elicitro-active cathode materials are titanium disulfide and lead dioxide. The shape of the cathode is typically a thin layer of carbon which has been pressed, spread or otherwise applied to a metal grid serving as a current collector.

35 De elektrochemische cel van de uitvinding bevat verder een niet-waterige, ionen geleidende elektrolytoplossing, die werkzaam gekombi-neerd is met de anode en de kathode. De elektrolytoplossing dient tijdens de elektrochemische reacties van de cel als milieu voor migratie van ionen tussen de anode en de kathode. Volgens de uitvinding bevat de elektrolyt- 8004478 - 4 - oplossing een halogeen en/of verbinding van halogenen onderling (hier verder ook interhalogeenverbinding genoemd), opgelost in een niet-waterig oplosmiddel, waarbij het halogeen en/of de interhalogeenverbinding als oplosbaar depolariseermiddel in de cel met hoge energiedichtheid dient. Het 5 halogeen en/of de interhalogeenverbinding kan ook als co-oplosmiddel in de elektrochemische cel dienen. Het halogeen kan jodium, broom, chloor of fluor zijn. De interhalogeenverbinding kan bijv. C1F, ClF^, JC1, JCl^, JBr, JF^, JF_, BrCl, BrF, BrF of BrF_ zijn. Het niet-waterige oplosmiddel kan een o o o van de organische oplosmiddelen zijn, die praktisch inert is t.o.v. de 10 elektrode materialen van anode en kathode, bijv. tetrahydrofuran, propyleen- carbonaat, acetonitrile, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylaceeta- mide en dergelijke. Het niet-waterige oplosmiddel kan ook een anorganisch oplosmiddel of mengsel van anorganische oplosmiddelen zijn, dat gelijktijdig als oplosmiddel en als depolariseermiddel kan dienen, bijv. thionylchloride, 15 sulfurylchloride, seleniumoxychloride, chromylchloride, fosforylchloride, fosforig-zwavelthrichloride e.d. De ionengeleiding van de niet-waterige elektrolytoplossing kan bevorderd worden door een metaalzout in het niet- waterige halogeen-oplosmiddel op te lossen. Voorbeelden van metaalzouten zijn lithiumhalogeniden zoals LiCl en LiBr en lithiumzouten van het LiMX^ 20 type, bijv. LiAlCl., Li_Al_Cl_0, LiClO., LiAsF., LiSbF,., LiSbCl,., Li-TiCl.., 4 2 2b 4 b o b 2 bThe electrochemical cell of the invention further contains a non-aqueous ion-conducting electrolyte solution operatively combined with the anode and cathode. The electrolyte solution serves as an environment for ion migration between the anode and cathode during the electrochemical reactions of the cell. According to the invention, the electrolyte 8004478-4 solution contains a halogen and / or a combination of halogens (hereinafter also referred to as an interhalogen compound) dissolved in a non-aqueous solvent, the halogen and / or the interhalogen compound as a soluble depolarizing agent in the cell with high energy density. The halogen and / or the interhalogen compound can also serve as a cosolvent in the electrochemical cell. The halogen can be iodine, bromine, chlorine or fluorine. The interhalogen compound can be, for example, C1F, ClF ^, JC1, JCl ^, JBr, JF ^, JF_, BrCl, BrF, BrF or BrF_. The non-aqueous solvent can be one o o o of the organic solvents, which is practically inert to the electrode materials of the anode and cathode, eg tetrahydrofuran, propylene carbonate, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like. The non-aqueous solvent can also be an inorganic solvent or mixture of inorganic solvents, which can simultaneously serve as a solvent and as a depolarizing agent, eg thionyl chloride, sulfuryl chloride, selenium oxychloride, chromyl chloride, phosphoryl chloride, phosphorous sulfur trichloride, etc. The ionic conductance of the non- aqueous electrolyte solution can be promoted by dissolving a metal salt in the non-aqueous halogen solvent. Examples of metal salts are lithium halides such as LiCl and LiBr and lithium salts of the LiMX ^ 20 type, eg LiAlCl., Li_Al_Cl_0, LiClO., LiAsF., LiSbF,., LiSbCl., Li-TiCl .., 4 2 2b 4 bob 2 b

Li^SeClg, Li^B^Cl^Q, Li^B^Cl^ e·^· Zodoende dient de oplossing van halogeen en/of interhalogeenverbinding/niet-waterig oplosmiddel en eventueel gebruikt ionogeenzout als depolariseermiddel en als elektrolyt van de cel.Li ^ SeClg, Li ^ B ^ Cl ^ Q, Li ^ B ^ Cl ^ e · ^ · Thus, the solution of halogen and / or interhalogen compound / non-aqueous solvent and optionally used ionic salt serves as depolarizing agent and as electrolyte of the cell.

Als de mechanische struktuur of configuratie van de cel dit 25 vereist, kan men een separator toepasen om een fysische scheiding te verschaffen tussen de anode en de stroomcollector van de kathode. De separator is vervaardigd van elektrisch isolerend materiaal, teneinde een inwendige elektrische kortsluiting in de cel tussen de stroomcollector van anode en kathode te voorkomen. Het separatormateriaal moet ook chemisch niet-reactief 30 zijn t.o.v. de materialen van de anode en de stroomcollector van de kathode en voorts chemisch niet-reactief zijn met en onoplosbaar in de elektrolytoplossing. Bovendien moet het separatormateriaal een voldoende mate van porositeit bezitten om stroming daardoor heen van de elektrolytoplossing mogelijk te maken tijdens de elektrochemische reactie van de cel. Voorbeel-35 den van separatormaterialen zijn niet-geweven glasprodukten, polytetra-fluoretheen, glasvezelmaterialen, keramische materialen en materialen, die in de handel verkrijgbaar zijn onder de aanduidingen Zitex, Celgard en Dexiglas. De vorm van de separator is in representatieve gevallen een plaat, die tussen de anode en kathode van de cel wordt aangebracht op een zodanige 800 44 78 * * - 5 - wijze, dat fysisch kontakt tussen de anode en kathode verhinderd wordt en een dergelijk kontakt wordt ook verhinderd, wanneer de kombinatie opgerold of op andere wijze tot een cylindrische configuratie gevormd wordt.If the mechanical structure or configuration of the cell requires it, a separator can be used to provide a physical separation between the anode and the current collector of the cathode. The separator is made of electrically insulating material, in order to prevent an internal electrical short circuit in the cell between the current collector of anode and cathode. The separator material must also be chemically non-reactive with respect to the materials of the anode and the cathode current collector and furthermore chemically non-reactive with and insoluble in the electrolyte solution. In addition, the separator material must have a degree of porosity to allow flow of the electrolyte solution therethrough during the electrochemical reaction of the cell. Examples of separator materials are nonwoven glass products, polytetrafluoroethylene, glass fiber materials, ceramics and materials commercially available under the designations Zitex, Celgard and Dexiglas. The shape of the separator is typically a plate which is placed between the anode and cathode of the cell in such a way that physical contact between the anode and cathode is prevented and such contact is prevented. is also prevented when the combination is rolled up or otherwise formed into a cylindrical configuration.

De elektrochemische cel van de uitvinding werkt op de volgende 5 wijze. Wanneer de ionen geleidende elektrolytoplossing in werkzame kombinatie treedt met de anode en kathode van de cel, ontwikkelt zich een elektrisch potentiaal verschil tussen de aansluitingen die werkzaam verbonden zijn aan de anode en kathode. De elektrochemische reactie aan de anode tijdens de ontlading van de cel omvat oxidatie onder vorming van metaalionen.The electrochemical cell of the invention operates in the following manner. When the ion-conducting electrolyte solution interacts with the anode and cathode of the cell, an electric potential difference develops between the terminals operatively connected to the anode and cathode. The electrochemical reaction at the anode during cell discharge involves oxidation to form metal ions.

10 De elektrochemische reactie aan de kathode omvat omzetting van ionen, die van de anode naar de kathode gemigreerd zijn, tot de atoom- of molecuulvorm. Bovendien wordt aangenomen, dat het halogeen en/of 'de interhalogeenverbin-ding van de elektrolytoplossing een of meer reacties aangaat met het niet-waterige oplosmiddel van deze oplossing, wat leidt tot de vorming van een 15 verbinding of complex, dat de waargenomen onbelaste spanning van de cel vertoont.The electrochemical reaction at the cathode involves conversion of ions, which have migrated from the anode to the cathode, into the atomic or molecular form. In addition, it is believed that the halogen and / or the interhalogen compound of the electrolyte solution reacts with the non-aqueous solvent of this solution, resulting in the formation of a compound or complex, that the observed no-load voltage of the cell.

De elektrochemische cel volgens de uitvinding wordt nader toegelicht in de onderstaande Voorbeelden.The electrochemical cell of the invention is further illustrated in the Examples below.

Voorbeeld IExample I

20 Er werd een proefcel vervaardigd met een lithiumanode, een koolstofkathode en een elektrolyt van lithiumbromide opgelost in selenium-oxychloride . In het bijzonder was de anode van de cellen lithiumfoelie met een breedte van circa 40 mm, lengte van 66 mm en een dikte van circa 0,56 mm met een strooracollector van nikkel, die een uitstekende geleiding of lip 25 bezat, die koud gelast was aan de lithiumfoelie. De kathode werd vervaardigd door een dunne laag koolstof met een breedte van circa 15 mm, een lengte van circa 70 mm en een gewicht van circa 173 mg te verschaffen en vervolgens de koolstoflaag te persen op een dun rooster vein geëxpandeerd metaal,en wel roestvrij staal, met een uitstekende geleiding of lip. Er werd ook een se-30 parator verschaft in de vorm van een Celgardmateriaal en deze werd tussen de anode en kathode lagen geplaatst, waarna het samenstel of kombinatie van anode, separator en kathode tot een cylindrische configuratie opgerold of gewikkeld werd en in een glazen fles werd geplaatst met een uitwendige diameter van circa 13 mm, waarbij de geleidingen van de stroomcollector van 35 anode en kathode door het open einde van de fles staken. Er werd een als depolariseermiddel dienende elektrolytoplossing bereid door lithiumbromide op te lossen in seleniumoxychloride onder verschaffing van een 0,1M oplossing met een totaal volume van 2,0 ml. Deze oplossing werd in de glazen fles geïnjecteerd en daarna werd het open einde van de fles afgedicht met een metA test cell was prepared with a lithium anode, a carbon cathode and an electrolyte of lithium bromide dissolved in selenium oxychloride. In particular, the anode of the cells was lithium foil about 40 mm wide, 66 mm long and about 0.56 mm thick with a nickel radiation collector having a protruding conductivity or lip 25 which was cold welded to the lithium foil. The cathode was fabricated by providing a thin layer of carbon about 15 mm wide, about 70 mm long, and about 173 mg weight, and then pressing the carbon layer onto a thin grid of expanded metal, stainless steel , with excellent conductivity or lip. A separator in the form of a Celgard material was also provided and placed between the anode and cathode layers, after which the assembly or combination of anode, separator and cathode was rolled or wound into a cylindrical configuration and placed in a glass bottle was placed with an outer diameter of about 13 mm, with the guides of the current collector of anode and cathode protruding through the open end of the bottle. An depolarizing agent electrolyte solution was prepared by dissolving lithium bromide in selenium oxychloride to provide a 0.1M solution with a total volume of 2.0 ml. This solution was injected into the glass bottle and then the open end of the bottle was sealed with a

O A Λ / A 7 OO A Λ / A 7 O

- 6 - polytetrafluoretheen gevoerde stop, en wel op een zodanige wijze, dat de zich op een afstand van elkaar bevindende geleidingen van anode en kathode uitwendig toegankelijk bleven voor elektrische aansluiting. De proefcel bezat een onbelaste spanning van circa 3,55 V en een spanning in de belaste 5 toestand van circa 3,45 V bij ontlading bij kamertemperatuur onder een constante belasting van 3,3 kcA. Na een ontladingstijd van 48 uren bedroeg de belaste spanning circa 3,4 V. Met de cel werd een totale ontladings-capaciteit bereikt van circa 73 mA.h tot een eindspanning van 3,0 V.- 6 - Polytetrafluoroethylene lined plug, in such a way that the spaced apart conductors of anode and cathode remain externally accessible for electrical connection. The test cell had an unloaded voltage of about 3.55 V and a voltage in the loaded state of about 3.45 V when discharged at room temperature under a constant load of 3.3 kcA. After a discharge time of 48 hours, the loaded voltage was approximately 3.4 V. The cell achieved a total discharge capacity of approximately 73 mA.h to a final voltage of 3.0 V.

Voorbeeld IIExample II

10 Er werd een laboratoriumcel volgens de uitvinding vervaardigd, bevattende een lithiumanode, een koolstofkathode en een ionen geleidende elektrolytoplossing, bevattende een halogeen opgelost in een niet-waterig oplosmiddel. In het bijzonder werd een Li/LiBr, SeOCl -Br„/C cel geconstrueerd. De anode van de cel was een lithiumfoelie met een breedte van circa 14 mm, 15 een lengte van circa 56 mm en een dikte van 0,56 mm met een stroomcollector van nikkel, die een uitstekende geleiding of lip bezat, die koud gelast was aan de lithiumfoelie. De kathode werd vervaardigd door een dunne laag koolstof met een breedte van circa 15 mm, een lengte van circa 70 mm en een gewicht van circa 170 mg tot circa 190 mg te verschaffen en deze koolstof-20 laag vervolgens op een dun rooster te persen van geëxpandeerd metaal, en wel roestvrij staal, met een uitstekende geleiding of lip. Een separator in de vorm van een vel Celgardmateriaal werd eveneens verschaft en deze werd tussen de anode- en kathodelaag aangebracht, waarna het samenstel of de kombinatie van anode, separator en kathode tot een cylindrische configu-25 ratie met een uitwendige diameter van circa 10 mm en een hoogte van circa 20 mm opgerold of gewikkeld werd. Het verkregen samenstel werd in een glazen fles of andere geschikte houder van passende grootte geplaatst, waarbij de geleidingen van de stroomcollector van anode en kathode door het open einde van het vat staken. De depolarisator-elektrolytoplossing werd bereid in de 30 vorm van een 0,1M oplossing van lithiumbromide in een oplossing van selenium-oxychloride en broom, waarbij de volumeverhouding tussen seleniumoxychloride en broom 1:1 en het totale volume van de oplossing 2,0 ml bedroeg. De oplossing werd door injecteren of op andere geschikte wijze in de houder gebracht en daarna werd het open einde van de houder afgesloten met een met polytetra-35 fluoretheen .gevoerde stop of met een andere geschikte afsluiting op eenA laboratory cell according to the invention was prepared, containing a lithium anode, a carbon cathode and an ion-conducting electrolyte solution, containing a halogen dissolved in a non-aqueous solvent. In particular, a Li / LiBr, SeOCl-Br / C cell was constructed. The anode of the cell was a lithium foil about 14 mm wide, about 56 mm long and 0.56 mm thick with a nickel current collector, which had a protruding conductivity or lip, which was cold welded to the lithium foil. The cathode was fabricated by providing a thin layer of carbon about 15 mm wide, about 70 mm long and weighing about 170 mg to about 190 mg and then pressing this carbon layer onto a thin grid of expanded metal, namely stainless steel, with excellent conductivity or lip. A separator in the form of a sheet of Celgard material was also provided and placed between the anode and cathode layers, after which the assembly or combination of anode, separator and cathode into a cylindrical configuration with an outer diameter of approximately 10 mm and a height of about 20 mm was coiled or wound. The resulting assembly was placed in a glass bottle or other suitable container of appropriate size with the guides of the anode and cathode current collector protruding through the open end of the vessel. The depolarizer electrolyte solution was prepared in the form of a 0.1M solution of lithium bromide in a solution of selenium oxychloride and bromine, the volume ratio between selenium oxychloride and bromine being 1: 1 and the total volume of the solution being 2.0 ml . The solution was injected into the container by injection or other suitable means, and then the open end of the container was closed with a stopper lined with polytetra-fluoroethylene or with another suitable closure on a

zodanige wijze, dat de zich op een afstand van elkaar bevindende geleidingen van anode en kathode uitwendig toegankelijk bleven voor elektrische aansluitingen. De laboratoriumcel bezat een onbelaste spanning van circa 3,8 V en daarna vond men een aanvankelijke spanning in belaste toestand van circa 3,7Vsuch that the spaced apart conductors of anode and cathode remained externally accessible for electrical connections. The laboratory cell had an unloaded voltage of about 3.8 V and then an initial loaded voltage of about 3.7V was found

800 4 4 78 - 7 - * 4 bij ontlading bij kamertemperatuur onder een constante belasting van 3,3 k £L,800 4 4 78 - 7 - * 4 when discharged at room temperature under a constant load of 3.3 k £ L,

Na een ontladingstijd van 50 uren bedroeg de belaste spanning circa 3,6 V.After a discharge time of 50 hours, the loaded voltage was approximately 3.6 V.

Met de cel werd een totaal ontladingsvermogen bereikt van circa 94 mA.h tot een eindspanning van 3,0 V.The cell achieved a total discharge power of approximately 94 mA.h to a final voltage of 3.0 V.

5 Tabel A toont gegevens van de ontladingsproeven verkregen met de proefcel volgens Voorbeeld I en de laboratoriumcel volgens de uitvinding, die in Voorbeeld II beschreven is. Beide cellen werden bij kamertemperatuur ontladen onder een constante belasting van 3,3 , die verschaft werd door een belastingsweerstand van deze grootte, die aangesloten was via de 10 aansluitingen van de cel.Table A shows data from the discharge tests obtained with the test cell of Example I and the laboratory cell according to the invention described in Example II. Both cells were discharged at room temperature under a constant load of 3.3, which was provided by a load resistor of this size connected through the 10 terminals of the cell.

Tabel ATable A

Ontladingsgegevens voor de cellen van de Voorbeelden I en IIDischarge data for the cells of Examples I and II

Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, VDischarge time, hours Measured loaded voltage, V

__________________ Voorbeeld I Voorbeeld II__________________ Example I Example II

15 4,0 3,45 6,0 3,42 10.0 3,40 20.0 3,65 24.0 3,37 20 30,0 3,65 48.0 3,37 50.0 3,62 55.0 3,35 60.0 3,55 25 64,0 3,25 70.0 3,50 74.0 2,60 80.0 1,80 3,38 90.0 2,50 30 95,0 2,15 100.0 2,05 102.0 2,0015 4.0 3.45 6.0 3.42 10.0 3.40 20.0 3.65 24.0 3.37 20 30.0 3.65 48.0 3.37 50.0 3.62 55.0 3.35 60.0 3.55 25 64 .0 3.25 70.0 3.50 74.0 2.60 80.0 1.80 3.38 90.0 2.50 30 95.0 2.15 100.0 2.05 102.0 2.00

Figuur 1 is een grafiek van de belaste spanning als funktie van de tijd en geeft een verdere toelichting op de gegevens van Tabel A.Figure 1 is a graph of the loaded voltage as a function of time and further explains the data in Table A.

35 In deze figuur zijn de curven 10 en 12 grafieken van de ontladingsgegevens voor de cellen van respectievelijk Voorbeeld I en II. Zoals te zien is, ligt de ontladingsspanning van de cel van Voorbeeld II tijdens de gehele werkzame levensduur hoger dan die van de cel van Voorbeeld I.In this figure, curves 10 and 12 are graphs of the discharge data for the cells of Examples I and II, respectively. As can be seen, the discharge voltage of the cell of Example II throughout the operating life is higher than that of the cell of Example I.

- 6 - polytetrafluoretheen gevoerde stop, en wel op een zodanige wijze, dat de zich op een afstand van elkaar bevindende geleidingen van anode en kathode uitwendig toegankelijk bleven voor elektrische aansluiting. De proefcel bezat een onbelaste spanning van circa 3,55 V en een spanning in de belaste 5 toestand van circa 3,45 V bij ontlading bij kamertemperatuur onder een constante belasting van 3,3 k cA. Na een ontladingstijd van 48 uren bedroeg de belaste spanning circa 3,4 V. Met de cel werd een totale ontladings-capaciteit bereikt van circa 73 mA.h tot een eindspanning van 3,0 V.- 6 - Polytetrafluoroethylene lined stopper, in such a way that the spaced apart conductors of anode and cathode remain externally accessible for electrical connection. The test cell had an unloaded voltage of about 3.55 V and a voltage in the loaded state of about 3.45 V when discharged at room temperature under a constant load of 3.3 k cA. After a discharge time of 48 hours, the loaded voltage was approximately 3.4 V. The cell achieved a total discharge capacity of approximately 73 mA.h to a final voltage of 3.0 V.

Voorbeeld IIExample II

10 Er werd een laboratoriumcel volgens de uitvinding vervaardigd, bevattende een lithiumanode, een koolstofkathode en een ionen geleidende elektrolytoplossing, bevattende een halogeen opgelost in een niet-waterig oplosmiddel. In het bijzonder werd een Li/LiBr, SeÖCl -Br /C cel geconstrueerd. De anode van de cel was een lithiumfoelie met een breedte van circa 14 mm, 15 een lengte van circa 56 mm en een dikte van 0,56 mm met een stroomcollector van nikkel, die een uitstekende geleiding of lip bezat, die koud gelast was aan de lithiumfoelie. De kathode werd vervaardigd door een dunne laag koolstof met een breedte van circa 15 mm, een lengte van circa 70 mm en een gewicht van circa 170 mg tot circa 190 mg te verschaffen en deze koolstof-20 laag vervolgens op een dun rooster te persen van geëxpandeerd metaal, en wel roestvrij staal, met een uitstekende geleiding of lip. Een separator in de vorm van een vel Celgardmateriaal werd eveneens verschaft en deze werd tussen de anode- en kathodelaag aangebracht, waarna het samenstel of de kombinatie van anode, separator en kathode tot een cylindrische configu-25 ratie met een uitwendige diameter van circa 10 mm en een hoogte van circa 20 mm opgerold of gewikkeld werd. Het verkregen samenstel werd in een glazen fles of andere geschikte houder van passende grootte geplaatst, waarbij de geleidingen van de stroomcollector van anode en kathode door het open einde van het vat staken. De depolarisator-elektrolytoplossing werd bereid in de 30 vorm van een 0,1M oplossing van lithiumbromide in een oplossing van selenium-oxychloride en broom, waarbij de volumeverhouding tussen seleniumoxychloride en broom 1:1 en het totale volume van de oplossing 2,0 ml bedroeg. De oplossing werd door injecteren of op andere geschikte wijze in de houder gebracht en daarna werd het open einde van de houder afgesloten met een met polytetra-35 fluoretheen gevoerde stop of met een andere geschikte afsluiting op eenA laboratory cell according to the invention was prepared, containing a lithium anode, a carbon cathode and an ion-conducting electrolyte solution, containing a halogen dissolved in a non-aqueous solvent. In particular, a Li / LiBr, SeOCl -Br / C cell was constructed. The anode of the cell was a lithium foil about 14 mm wide, about 56 mm long and 0.56 mm thick with a nickel current collector having a protruding conductivity or lip, which was cold welded to the lithium foil. The cathode was fabricated by providing a thin layer of carbon about 15 mm wide, about 70 mm long and weighing about 170 mg to about 190 mg and then pressing this carbon layer onto a thin grid of expanded metal, namely stainless steel, with excellent conductivity or lip. A separator in the form of a sheet of Celgard material was also provided and placed between the anode and cathode layers, after which the assembly or combination of anode, separator and cathode into a cylindrical configuration with an outer diameter of approximately 10 mm and a height of about 20 mm was coiled or wound. The resulting assembly was placed in a glass bottle or other suitable container of appropriate size with the guides of the anode and cathode current collector protruding through the open end of the vessel. The depolarizer electrolyte solution was prepared in the form of a 0.1M solution of lithium bromide in a solution of selenium oxychloride and bromine, the volume ratio between selenium oxychloride and bromine being 1: 1 and the total volume of the solution being 2.0 ml . The solution was injected or otherwise suitably introduced into the container and then the open end of the container was closed with a stopper lined with polytetra-fluoroethylene or with another suitable closure on a

zodanige wijze, dat de zich op een afstand van elkaar bevindende geleidingen van anode en kathode uitwendig toegankelijk bleven voor elektrische aansluitingen. De laboratoriumcel bezat een onbelaste spanning van circa 3,8 V en daarna vond men een aanvankelijke spanning in belaste toestand van circa 3,7Vsuch that the spaced apart conductors of anode and cathode remained externally accessible for electrical connections. The laboratory cell had an unloaded voltage of about 3.8 V and then an initial loaded voltage of about 3.7V was found

800 4 4 78 t » - 7 - bij ontlading bij kamertemperatuur onder een constante belasting van 3,3 k n Na een ontladingstijd van 50 uren bedroeg de belaste spanning circa 3,6 V.800 4 4 78 t »- 7 - at discharge at room temperature under a constant load of 3.3 k n After a discharge time of 50 hours, the loaded voltage was approximately 3.6 V.

Met de cel werd een totaal ontladingsvermogen bereikt van circa 94 mA.h tot een eindspanning van 3,0 V.The cell achieved a total discharge power of approximately 94 mA.h to a final voltage of 3.0 V.

5 Tabel A toont gegevens van de ontladingsproeven verkregen met de proefcel volgens Voorbeeld I en de laboratoriumcel volgens de uitvinding, die in Voorbeeld II beschreven is. Beide cellen werden bij kamertemperatuur ontladen onder een constante belasting van 3,3 , die verschaft werd door een belastingsweerstand van deze grootte, die aangesloten was via de 10 aansluitingen van de cel.Table A shows data from the discharge tests obtained with the test cell of Example I and the laboratory cell according to the invention described in Example II. Both cells were discharged at room temperature under a constant load of 3.3, which was provided by a load resistor of this size connected through the 10 terminals of the cell.

Tabel ATable A

Ontladlngsgegevens voor de cellen van de Voorbeelden I en IIDischarge data for the cells of Examples I and II

Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, VDischarge time, hours Measured loaded voltage, V

_ Voorbeeld I Voorbeeld IIExample I Example II

15 4,0 3,45 6,0 3,42 10.0 3,40 20.0 3,65 24.0 3,37 20 30,0 3,65 48.0 3,37 50.0 3,62 55.0 3,35 60.0 3,55 25 64,0 3,25 70.0 3,50 74.0 2,60 80.0 1,80 3,38 90.0 2,50 30 95,0 2,15 100.0 2,05 102.0 2,0015 4.0 3.45 6.0 3.42 10.0 3.40 20.0 3.65 24.0 3.37 20 30.0 3.65 48.0 3.37 50.0 3.62 55.0 3.35 60.0 3.55 25 64 .0 3.25 70.0 3.50 74.0 2.60 80.0 1.80 3.38 90.0 2.50 30 95.0 2.15 100.0 2.05 102.0 2.00

Figuur 1 is een grafiek van de belaste spanning als funktie van de tijd en geeft een verdere toelichting op de gegevens van Tabel A.Figure 1 is a graph of the loaded voltage as a function of time and further explains the data in Table A.

35 In deze figuur zijn de curven 10 en 12 grafieken van de ontladingsgegevens voor de cellen van respectievelijk Voorbeeld I en II. Zoals te zien is, ligt de ontladingsspanning van de cel van Voorbeeld II tijdens de gehele werkzame levensduur hoger dan die van de cel van Voorbeeld I.In this figure, curves 10 and 12 are graphs of the discharge data for the cells of Examples I and II, respectively. As can be seen, the discharge voltage of the cell of Example II throughout the operating life is higher than that of the cell of Example I.

nan&i78 - 9 -nan & i78 - 9 -

De depolariseer-elektrolytoplossing werd bereid in de vorm van een 1,0M oplossing van lithiumaluminiumtetrachloride in een oplossing van thionyl-chloride en broom, die op een totaal volume van 2,0 ml oplossing o,2 ml broom en 1,8 ml thionylchloride bevatte. De oplossing werd in de glazen 5 fles geïnjecteerd en de fles werd daarna op dezelfde wijze gesloten als in Voorbeeld III. De cel vertoonde een onbelaste spanning van 3,80 + 0,05 V en hij werd bij kamertemperatuur (25 + 3° C) onder een constante belasting van 182 Si ontladen, waarbij de gemiddelde stroomafname circa 20 mA bedroeg. Tijdens dit ontladen vertoonde de cel een aanvankelijke spanning 10 in belaste toestand van circa 3,8 V en na een ontladingstijd van 32 uren een spanning in belaste toestand van circa 3,3 V. Met de cel werd een totale ontladingscapaciteit bereikt van circa 700 mA.h tot een eindspanning van 3,0 V.The depolarizing electrolyte solution was prepared in the form of a 1.0M solution of lithium aluminum tetrachloride in a solution of thionyl chloride and bromine, containing 0.2 ml of bromine and 1.8 ml of thionyl chloride in a total volume of 2.0 ml solution. . The solution was injected into the glass bottle and the bottle was then closed in the same manner as in Example III. The cell exhibited an unloaded voltage of 3.80 + 0.05 V and was discharged at room temperature (25 + 3 ° C) under a constant load of 182 Si, the average current draw being about 20 mA. During this discharge, the cell exhibited an initial voltage 10 in the loaded state of approximately 3.8 V and after a discharge time of 32 hours a voltage in the loaded state of approximately 3.3 V. The cell achieved a total discharge capacity of approximately 700 mA .h to a final voltage of 3.0 V.

Tabel B geeft de gegevens van de ontladingsproef, die ver-15 kregen werden met de volgens Voorbeeld III vervaardigde proefcel en met de in Voorbeeld IV beschreven laboratoriumcel volgens de uitvinding. Hierbij werden beide cellen bij kamertemperatuur ontladen onder een constante belasting van 182 SX , die verschaft werd door een belastingsweerstand van deze grootte, die aangesloten was aan de aansluitingen van de cel.Table B gives the data of the discharge test obtained with the test cell prepared according to Example III and with the laboratory cell according to the invention described in Example IV. Both cells were discharged at room temperature under a constant load of 182 SX provided by a load resistor of this size connected to the terminals of the cell.

20 Tabel B20 Table B

Ontladingsgegevens voor de cellen van Voorbeeld III en IV Ontladingstijd, uren Gemeten spanning in belaste toestand, VDischarge data for the cells of Examples III and IV Discharge time, hours Measured voltage under loaded condition, V

_ Voorbeeld III Voorbeeld IVExample III Example IV

1,0 3,37 3,75 25 4,0 3,35 3,70 10.0 3,32 3,60 14.0 3,30 3,45 18.0 3,42 24.0 3,30 3,40 30 32,0 3,25 3,32 35.0 3,12 36.0 3,20 39.0 1,85 40.0 1,25 2,00 35 Figuur 2 is een grafiek van de belaste spanning als funktie van de tijd en toont verder de gegevens van Tabel B. De curven 14 en 16 zijn grafieken van de ontladingsgegevens voor de cellen van respectievelijk Voorbeeld III en Voorbeeld IV. Zoals hieruit blijkt, is de ontladingsspan-ning van de cel van Voorbeeld IV tijdens de gehele werkzame levensduur 800 44 78 »' * - 8 -1.0 3.37 3.75 25 4.0 3.35 3.70 10.0 3.32 3.60 14.0 3.30 3.45 18.0 3.42 24.0 3.30 3.40 30 32.0 3. 25 3.32 35.0 3.12 36.0 3.20 39.0 1.85 40.0 1.25 2.00 35 Figure 2 is a graph of the loaded voltage as a function of time and further shows the data in Table B. The curves 14 and 16 are graphs of the discharge data for the cells of Example III and Example IV, respectively. As can be seen from this, the discharge voltage of the cell of Example IV over the entire working life is 800 44 78% - 8 -

Voorbeeld IIIExample III

Er werd eeiï proefcel geconstrueerd met een lithiumanode, een koolstofkathode en een elektrolyt, dat lithiumaluminiumtetrachloride, opgelost in thionylchloride bevat. In het bijzonder was de anode van de cel een lithiumfoelie met een breedte van circa 15 mm, een lengte van circa 5 70 mm en een dikte van circa 0,56 mm met een stroomcollector van nikkel, die een uitstekende geleiding of lip bevatte, die koud gelast was op de lithiumfoelie. De kathode werd vervaardigd door een hoeveelheid koolstof met een gewicht van circa 0,25 g te verschaffen, die circa 5 gew.% poly-tetrafluoretheen als bindmiddel bevatte en deze koolstof op een geëxpan-10 deerd metaalelement van nikkel uit te spreiden met een breedte van circa 15 mm en een lengte van circa 70 mm, welk element een uitstekende geleiding of lip bevatte. Een separator in de vorm van een vel niet-geweven glasvezel-materiaal werd verschaft en aangebracht tussen de anode- en kathodelaag.A test cell was constructed with a lithium anode, a carbon cathode and an electrolyte containing lithium aluminum tetrachloride dissolved in thionyl chloride. In particular, the anode of the cell was a lithium foil about 15 mm wide, about 5 70 mm long and about 0.56 mm thick with a nickel current collector containing excellent conductivity or lip, which cold welded on the lithium foil. The cathode was manufactured by providing an amount of carbon weighing about 0.25 g containing about 5 wt% poly-tetrafluoroethylene as a binder and spreading this carbon onto an expanded metal element of nickel with a width of about 15 mm and a length of about 70 mm, which element had an excellent guide or lip. A separator in the form of a sheet of nonwoven glass fiber material was provided and placed between the anode and cathode layers.

Het samenstel of de kombinatie van anode, separator en kathode werd tot een 15 cylindrische vorm gewikkeld en in een glazen fles geplaatst met een uitwendige diameter van 13 mm, waarbij de geleidingen van de stroomcollector van anode en kathode uit het open einde van de fles staken. De depolariseer-elektrolytoplossing werd bereid door lithiumaluminiumtetrachloride op te lossen in thionylchloride, onder verschaffing van een 1,0M oplossing met 20 een totaal volume van 2,0 ml. De oplossing werd in de glazen fles geïnjecteerd en daarna werd het open einde van de fles afgesloten met een met polytetrafluoretheen gevoerde stop en wel op zodanige wijze, dat de zich op een afstand van elkaar bevindende geleidingen van anode en kathode uitwendig toegankelijk bleven voor elektrische aansluiting. De proefcel 25 bezat een onbelaste spanning van 3,60 V en hij werd bij kamertemperatuur onder een constante belasting van 182 H ontladen, warbij de gemiddelde stroomafname circa 20 mA bedroeg. Tijdens het ontladen vertoonde de cel een aanvankelijke spanning onder belasting van circa 3,4 V en na een ont-ladingstijd van 32 uren vertoonde de cel een belaste spanning van circa 30 3,3 V. Met de cel werd in totaal een ontladingscapaciteit van circa 650 mA.h bereikt tot een eindspanning van 3,0 V.The assembly or combination of anode, separator and cathode was wound into a 15 cylindrical shape and placed in a glass bottle with an outer diameter of 13 mm, with the guides of the current collector of anode and cathode protruding from the open end of the bottle . The depolarizing electrolyte solution was prepared by dissolving lithium aluminum tetrachloride in thionyl chloride to provide a 1.0M solution with a total volume of 2.0 ml. The solution was injected into the glass bottle and then the open end of the bottle was closed with a stopper lined with polytetrafluoroethylene in such a way that the spaced apart conductors of anode and cathode remained externally accessible for electrical connection. . Test cell 25 had an unloaded voltage of 3.60 V and was discharged at room temperature under a constant load of 182 H, the average current draw being about 20 mA. During the discharge, the cell exhibited an initial voltage under load of approximately 3.4 V and after a discharge time of 32 hours, the cell exhibited a loaded voltage of approximately 3.3 3.3 V. The cell had a total discharge capacity of approximately 650 mA.h reached to a final voltage of 3.0 V.

Voorbeeld IVExample IV

Een laboratoriumcel volgens de uitvinding werd vervaardigd, bevattende een lithiumanode, een koolstofkathode en een ionengeleidende 35 elektrolytoplossing, die een halogeen, opgelost in een niet-waterig oplosmiddel bevat. Meer in het bijzonder werd een Li/LiAlCl^, SOC^-B^/C cel vervaardigd. De lithiumanode, de koolstofkathode en de kombinatie van anode, separator en kathode werden op dezelfde wijze vervaardigd als in Voorbeeld III.A laboratory cell according to the invention was prepared containing a lithium anode, a carbon cathode and an ion-conducting electrolyte solution containing a halogen dissolved in a non-aqueous solvent. More specifically, a Li / LiAlCl 2, SOC 2 -B 2 / C cell was prepared. The lithium anode, the carbon cathode and the combination of anode, separator and cathode were prepared in the same manner as in Example III.

800 44 78 - 10 - hoger dan die van de cel van Voorbeeld III.800 44 78 - 10 - higher than that of the cell of Example III.

Voorbeeld VExample V

Er werd een laboratoriumcel volgens de uitvinding vervaardigd, bevattende een lithiumanode, een koolstofkathode en ionengeleidend elektrolyt-5 oplossing, die een halogeen, opgelost in een niet-waterig oplosmiddel bevatte. Meer in het bijzonder werd een Li/LiAlCl4, SOCl2,-Cl2/C cel vervaardigd.A laboratory cell according to the invention was prepared containing a lithium anode, a carbon cathode and an ion-conducting electrolyte solution containing a halogen dissolved in a non-aqueous solvent. More specifically, a Li / LiAlCl4, SOCl2, Cl2 / C cell was prepared.

De lithiumanode en koolstofkathode werden op overeenkomstige wijze vervaardigd als in Voorbeeld III, waarbij dè kathode van dit Voorbeeld een gewicht bezat van circa 180-200 mg. De separator was van polytetrafluoretheenmateriaal 10 of in plaats daarvan van een niet-geweven glasmateriaal, dat in de handel verkrijgbaar is onder de naam Dexiglas. De kombinatie van anode, separator en kathode werd tot een cylindrische vorm opgerold en in een glazen fles gestoken, alles op dezelfde wijze als in Voorbeeld III. De depolariseer-elektrolytoplossing werd bereid in de vorm van een 1,0M oplossing van li-15 thiumaluminiumtetrachloride in thionylchloride, dat bij kamertemperatuur verzadigd was met chloor; het totale volume van de oplossing bedroeg 2,0 ml.The lithium anode and carbon cathode were prepared in a similar manner as in Example III, the cathode of this Example having a weight of about 180-200 mg. The separator was of polytetrafluoroethylene material 10 or alternatively of a nonwoven glass material which is commercially available under the name Dexiglas. The combination of anode, separator and cathode was rolled into a cylindrical shape and placed in a glass bottle, all in the same manner as in Example III. The depolarizing electrolyte solution was prepared in the form of a 1.0M solution of lithium aluminum tetrachloride in thionyl chloride, which was saturated with chlorine at room temperature; the total volume of the solution was 2.0 ml.

Op dezelfde wijze als in Voorbeeld III injecteerde men de oplossing in de glazen fles en sloot deze daarna af. De cel had een onbelaste spanning van circa 4,0 V; hij werd bij kamertemperatuur ontladen onder een constante 20 belasting van 182 Jl , die verschaft werd door een belastingsweerstand van deze zelfde grootte, die was aangesloten aan de aansluitingen van de cel. De zo met de hele cel van Voorbeeld V verkregen resultaten van de ont- · ladingsproef zijn weergegeven in Tabel C.In the same manner as in Example III, the solution was injected into the glass bottle and then closed. The cell had an unloaded voltage of about 4.0 V; it was discharged at room temperature under a constant load of 182 µl provided by a load resistor of the same size connected to the terminals of the cell. The results of the discharge test thus obtained with the whole cell of Example V are shown in Table C.

Tabel CTable C

25 Qntladingsgegevens voor de cel van Voorbeeld VDischarge data for the cell of Example V.

Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, VDischarge time, hours Measured loaded voltage, V

1.0 3,82 3.0 3,77 4.0 3,25 30 17,0 3,07 19,0 2,671.0 3.82 3.0 3.77 4.0 3.25 30 17.0 3.07 19.0 2.67

Figuur 3 is een grafiek van de spanning in belaste toestand als funktie van de tijd, waarbij curve 18 de gegevens van Tabel C verder weergeeft.Figure 3 is a graph of the stress under load as a function of time, curve 18 further illustrating the data of Table C.

35 Voorbeeld VIExample VI

Men vervaardigde een als prototype dienende cel volgens de uitvinding, bevattende een lithiumanode, een koolstofkathode en een ionen-geleidende elektrolytoplossing, die een halogeen, opgelost in een niet-waterig oplosmiddel, bevatte. Meer in het bijzonder werd een 80044 78 « » - 11 -A prototype cell according to the invention was prepared, containing a lithium anode, a carbon cathode and an ion-conducting electrolyte solution containing a halogen dissolved in a non-aqueous solvent. More specifically, an 80044 78 «» - 11 -

Li/LiAlCl·^, SOCl2~Br2/C cel geconstrueerd, ongeveer volgens de specificaties voor het dunne staaf type. In het bijzonder waren de dimensies van de pro-totype-cel als volgt: uitwendige diameter 13,5 mm en lengte 47,0 mm; het huis was van roestvrij staal 304 en de cel werd hermetisch afgesloten met 5 behulp van een glas- metaalafdichting, die met behulp van een laser op het huis gelast werd. De anode was een lithiumplaat met een breedte van circa 40 mm, een lengte van circa 56 mm en een gewicht van circa 739 mg met een stroomcollector van nikkel, die koud gelast was op de lithiumfoelie. De kathode was een koolstofcel of laag met een breedte van circa 40 mm, een lengte van circa 60 mm en een gewicht van circa 791 mg, die op een dun rooster van geëxpandeerd metaal, en wel roestvrij staal, geperst werd.Li / LiAlCl · ^, SOCl2 ~ Br2 / C cell constructed approximately according to the specifications for the thin rod type. Specifically, the dimensions of the pro-totype cell were as follows: external diameter 13.5 mm and length 47.0 mm; the housing was made of 304 stainless steel and the cell was hermetically sealed with a glass metal seal, which was laser welded to the housing. The anode was a lithium plate about 40mm wide, about 56mm long, and about 739mg weight with a nickel current collector cold welded to the lithium foil. The cathode was a carbon cell or layer about 40 mm in width, about 60 mm in length and about 791 mg in weight, which was pressed onto a thin expanded metal grid, namely stainless steel.

In plaats daarvan kan men als kathode ook koolstof op een rooster van geëxpandeerd nikkel gebruiken. Een separator in de vorm van een vel niet-ge-weven glasmateriaal werd eveneens verschaft en deze separator werd tussen 15 de anode- kathodelaag aangebracht. De kombinatie van anode, separator en kathode werd vervolgens op dezelfde wijze als in de bovenstaande Voorbeelden tot een cylindrische configuratie opgerold of gewikkeld en in het huis van geschikte grootte voor de cel van het dunne staaf type geplaatst. De de-polariseer-elektrolytoplossing werd bereid in de vorm van een 1,0M oplossing 20 van lithiumaluminiumtetrachloride in een oplossing van thionylchloride en broom, waarbij de hoeveelheid broom 10 volume % bedroeg en het totale volume van de oplossing circa 4 ml bedroeg. De oplossing werd door injecteren of huis op andere geschikte wijze in het gebracht. De cel van het prototype werd hermetisch afgesloten door de glas- metaalafdichting aan het celhuis te 25 lassen. Vóór het lassen werden op geschikte wijze elektrische aansluitingen aangebracht van het huis van de cel en de geïsoleerde aansluiting naar de cel-elektrode of stroomcollectors in het huis. De cel van het prototype bezat een onbelaste spanning van circa 3,8 V en bij ontlading bij kamertemperatuur onder constante belasting van 68,1 SI een aanvankelijke spanning in belaste 30 toestand van circa 3,7 V bij een gemiddelde stroomafname van circa 50 mA.Alternatively, carbon on an expanded nickel grid can be used as the cathode. A separator in the form of a sheet of nonwoven glass material was also provided, and this separator was placed between the anode-cathode layer. The combination of anode, separator and cathode was then rolled or wound into a cylindrical configuration in the same manner as in the above Examples and placed in the suitably sized housing for the thin rod type cell. The depolarizing electrolyte solution was prepared in the form of a 1.0M solution of lithium aluminum tetrachloride in a solution of thionyl chloride and bromine, the amount of bromine being 10 volume% and the total volume of the solution being about 4 ml. The solution was introduced by injection or housing by other suitable means. The prototype cell was hermetically sealed by welding the glass metal seal to the cell house. Before welding, electrical connections were suitably made from the housing of the cell and the insulated connection to the cell electrode or current collectors in the housing. The prototype cell had an unloaded voltage of about 3.8 V and, upon discharge at room temperature under constant load of 68.1 Si, an initial load voltage of about 3.7 V at an average current draw of about 50 mA.

Na een ontladingstijd van 35 uren bedroeg de spanning in belaste toestand circa 3,3 V. Met de cel werd een totale ontladingscapaciteit bereikt van circa 1,85 A.h. tot een eindspanning van 3,0 V.After a discharge time of 35 hours, the voltage in the loaded state was approximately 3.3 V. The cell achieved a total discharge capacity of approximately 1.85 A.h. up to a final voltage of 3.0 V.

Voorbeeld VIIExample VII

Er werd een proefcel geconstrueerd met een lithiumanode, een koolstofkathode en een elektrolyt van lithiumaluminTiimtetranhlnridP» opgelost in thionylchloride . In het bijzonder werden de anode, de kathode en separator op dezelfde wijze vervaardigd als in Voorbeeld VI, waarbij de anode een breedte van circa 40 mm, een lengte van circa 60 mm en een 0ΑΛ A /. 7fl - 12 - gewicht van 728 mg en de kathode een breedte van circa 40 mm, een lengte van circa 60 mm en een gewicht van circa 817 mg bezat. De kombinatie van anode, separator en kathode werd op overeenkomstige wijze als in Voorbeeld VI opgewikkeld en in een huis van geschikte grootte voor een cel van het 5 dunne staaf type gestoken. Er werd een depolariseer-elektrolytoplossing bereid, door lithiumaluminiumtetrachloride op te lossen in thionylchloride onder verschaffing van een 1,0M oplossing met een volume van circa 4 ml.A test cell was constructed with a lithium anode, a carbon cathode, and an electrolyte of lithium aluminum TiimtetranilnridP ™ dissolved in thionyl chloride. In particular, the anode, cathode, and separator were manufactured in the same manner as in Example VI, the anode having a width of about 40 mm, a length of about 60 mm, and a ΑΛ A /. 7fl - 12 - weight of 728 mg and the cathode had a width of about 40 mm, a length of about 60 mm and a weight of about 817 mg. The combination of anode, separator and cathode was wound in a similar manner as in Example VI and inserted into a suitably sized housing for a thin rod type cell. A depolarizing electrolyte solution was prepared by dissolving lithium aluminum tetrachloride in thionyl chloride to provide a 1.0M solution with a volume of about 4 ml.

De oplossing werd door injecteren of op andere geschikte wijze in het huis gebracht, dat daarna afgedicKt^alles op dezelfde wijze als beschreven in 10 Voorbeeld VI. De proefcel bezat een onbelaste spanning van circa 3,6 V en vertoonde bij ontladen bij kamertemperatuur onder een constante belasting van 75 Si een aanvankelijke spanning in belaste toestand van circa 3,4 V bij een gemiddelde stroomafname van circa 45 mA. Na een ontladingstijd van 35 uren bedroeg de spanning in belaste toestand circa 3,2 V. Met de cel werd 15 een totale ontladingscapaciteit bereikt vein circa 1,69 A.h tot een eindspan-ning van 3,0 V.The solution was introduced into the housing by injection or other suitable means, which were then sealed in the same manner as described in Example VI. The test cell had an unloaded voltage of about 3.6 V and, when discharged at room temperature under a constant load of 75 Si, showed an initial voltage under load of about 3.4 V with an average current draw of about 45 mA. After a discharge time of 35 hours, the voltage in the loaded state was approximately 3.2 V. With the cell, a total discharge capacity was reached from approximately 1.69 A.h to a final voltage of 3.0 V.

Tabel D geeft de resultaten van de ontladingsproeven verkregen met de cel van het prototype, vervaardigd volgens Voorbeeld VI en met de proefcel volgens Voorbeeld VII.Table D gives the results of the discharge tests obtained with the prototype cell made according to Example VI and with the test cell according to Example VII.

20 Tabel DTable D

Ontladingsgegevens voor de cellen van de Voorbeelden VI en VII Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, VDischarge data for the cells of Examples VI and VII Discharge time, hours Measured loaded voltage, V

_ Voorbeeld VI Voorbeeld VIIExample VI Example VII

1,0 3,67 3,37 25 2,0 3,35 20.0 3,50 24.0 3,30 30.0 3,47 3,25 35.0 3,25 30 36,0 3,10 3,201.0 3.67 3.37 25 2.0 3.35 20.0 3.50 24.0 3.30 30.0 3.47 3.25 35.0 3.25 30 36.0 3.10 3.20

Figuur 4 is een grafiek van de spanning in belaste toestand als funktie van de tijd en geeft een verdere toelichting op de gegevens van Tabel D. In deze figuur zijn de curven 20 en 22 de grafieken van de ontladingsgegevens voor de cellen van respectievelijk Voorbeeld VI en 35 voorbeeld VII. Zoals hieruit blijkt, ligt de ontladingsspanning van de als prototype bedienende cel volgens Voorbeeld VI tijdens vrijwel de gehele werkzame levensduur hoger dan die van de proefcel van Voorbeeld VII.Figure 4 is a graph of the stress under load as a function of time and further illustrates the data of Table D. In this figure, curves 20 and 22 are graphs of the discharge data for the cells of Example VI and Example VII. As can be seen from this, the discharge voltage of the prototype operating cell of Example VI is higher than that of the test cell of Example VII during almost the entire operating life.

Figuur 5-8 tonen verdere proeven, die werden uitgevoerd met de als prototype dienende Li/B^+SOC^ cel van het dunne staaf type volgens 800 4 4 78 r * - 13 -Figures 5-8 show further tests performed with the prototype Li / B ^ + SOC ^ cell of the thin rod type according to 800 4 4 78 r * - 13 -

Voorbeeld VI. Meer in het bijzonder toont Figuur 5 de ontladingseigenschappen van de als prototype dienende Li/Br2+SOCl2 cel van het dunne staaf type bij kamertemperatuur (25 3° C), waarbij de curven 24, 26, 28 en 30 grafieken zijn van de ontladingsresultaten bij constante belasting van respectievelijk 5 332 H , 182 S2} 75 M. en 33 Sl . Evenals in alle voorafgaande Voorbeelden worden de belastingen verschaft door een belastingsweerstand van de aangegeven waarde, die aan de celaansluitingen is aangesloten. Zoals verwacht, bleek de bereikbare capaciteit van de cel een funktie te zijn van de ontla-dingssnelheid. Een capaciteit van meer dan 2,1 A.h. tot een eindspanning 10 van 2,0 V werd onder een belasting van 182 XI bereikt bij een gemiddelde stroomafname van minder dan 20mA. De bereikte capaciteit bleek echter veel geringer te zijn bij hogere stroomafnamen, d.w.z. 1,6 A.h. onder een belasting van 75 _XI en circa 1,3 A.h. onder een belasting van 33 SI, Op basis van de gemiddelde spanning in belaste toestand en de verkregen ca-15 paceiteit blijkt, dat de als prototype dienende Li/Br2+ S0C12 cel van het dunne staaf type een praktische volumetrische energiedichtheid heeft van 2 0,7-1,1 W.h per cm bij een ontladingssnelheid van 10-100 mA.Example VI. More specifically, Figure 5 shows the discharge properties of the prototype Li / Br2 + SOC12 cell of the thin bar type at room temperature (25 ° C), curves 24, 26, 28 and 30 being graphs of the discharge results at constant load of 5 332 H, 182 S2} 75 M. and 33 Sl, respectively. As in all previous Examples, the loads are provided by a load resistance of the declared value connected to the cell terminals. As expected, the attainable capacity of the cell turned out to be a function of the discharge rate. A capacity of more than 2.1 A.h. up to a final voltage of 2.0 V was achieved under a load of 182 XI with an average current draw of less than 20 mA. However, the capacity achieved was found to be much less at higher current draws, i.e. 1.6 Ah. under a load of 75 _XI and approximately 1.3 A.h. under a load of 33 SI. Based on the average stress in loaded condition and the obtained rate, it appears that the prototype Li / Br2 + S0C12 cell of the thin rod type has a practical volumetric energy density of 2 0.7. -1.1 Wh per cm at a discharge rate of 10-100 mA.

De energiedichtheid bij een lagere ontladingssnelheid is veel hoger, zoals blijkt uit Figuur 6. In het bijzonder toont Figuur 6 de extra 20 ontladingscapaciteit bij lage snelheid van de Li/Br2+SOCl2 prototype cellen van het dunne staaf type, die ontladen waren tot een eindspanning van 2 V met een ontladingssnelheid van 10-20 mA. In Figuur 6 toont curve 32 de ontladingsresultaten voor een cel onder een belasting van 182 Sl tot een eindspanning van 2,0 V met een afgifte van 2,1 A.h., terwijl curve 34 de ont-25 ladingsgegevens toont voor een cel onder een belasting van 332 Sl tot een eindspanning van 2,0 V met een afgifte van 2,1 A.h. Na het bereiken van deze eindspanning werden beide cellen verder ontladen onder een belasting van 140 k -Ω . Zoals weergegeven in Figuur 6 gingen proefcellen, die tot de eindspanning van 2,0 V ontladen waren onder belastingen van 182 of 332 Sl 30 voort een celspanning van 3,4 V te vertonen onder een belasting van 140k Sl.The energy density at a lower discharge rate is much higher, as shown in Figure 6. In particular, Figure 6 shows the additional low speed discharge capacity of the thin rod type Li / Br2 + SOCl2 prototype cells discharged to a final voltage. of 2 V with a discharge rate of 10-20 mA. In Figure 6, curve 32 shows the discharge results for a cell under a load of 182 S1 to a final voltage of 2.0 V with a 2.1 Ah output, while curve 34 shows the discharge data for a cell under a load of 332 Sl to a final voltage of 2.0 V with a output of 2.1 Ah After reaching this final voltage, both cells were further discharged under a load of 140 kΩ. As shown in Figure 6, test cells discharged to the final voltage of 2.0 V under loads of 182 or 332 Sl 30 continued to display a cell voltage of 3.4 V under a load of 140k Sl.

Figuur 7 en 8 tonen ontladingsgegevens voor de prototype cellen van hetzelfde Voorbeeld, waarbij de ontlading echter respectievelijk bij hoge en lage temperatuur plaatshad. In het bijzonder toont Figuur 7 ontla-dingseigenschappen van de Li/Br2+SOCl2 prototype cellen van het dunne staaf 35 type bij 60 +_ 3° C. De curven 36, 38, 40, 42 en 44 zijn grafieken van ontladingsresultaten onder belastingsweerstanden van respectievelijk 705 , 341 Sl, 182 Sl, 75Sl en 50 Sl . Het bleek, dat bij 60° C de bereikte capaciteit iets lager lag dan bij kamertemperatuur onder overeenkomstige belasting. Figuur 8 toont ontladingseigenschappen van de Li/Br2+SOCl2 - 14 - prototype cellen van het dunne staaf type bij -40 + 3° C. In het bijzonder zijn de curven 48, 50, 52, 54 en 56 in Figuur 8 grafieken van ontladings- resultaten onder belastingsweerstanden van respectievelijk 681 12, 332 J?, 182 Ώ , 75-f7 en 33 SSï . Het bleek, dat zowel de capaciteit bij lage 5 spanning als bereikte capaciteit aanzienlijk lager liggen bij -40° C. Voorts werd duidelijk vertraging van de spanningsafgifte waargenomen bij het begin van de ontladingsproef bij -40° C, in het bijzonder bij hoge stroomsterkten.Figures 7 and 8 show discharge data for the prototype cells of the same Example, however, the discharge occurred at high and low temperatures, respectively. In particular, Figure 7 shows discharge properties of the Li / Br2 + SOCl2 prototype cells of the thin rod 35 type at 60 ± 3 ° C. Curves 36, 38, 40, 42 and 44 are graphs of discharge results under load resistances of 705, 341 Sl, 182 Sl, 75 Sl and 50 Sl, respectively. It was found that at 60 ° C the achieved capacity was slightly lower than at room temperature under corresponding load. Figure 8 shows discharge properties of the Li / Br2 + SOCl2 - 14 prototype cells of the thin rod type at -40 + 3 ° C. In particular, curves 48, 50, 52, 54 and 56 in Figure 8 are graphs of discharge - results under load resistances of 681 12, 332 J?, 182 Ώ, 75-f7 and 33 SSi, respectively. It was found that both the low voltage capacitance and the capacitance reached are significantly lower at -40 ° C. Furthermore, significant delay in voltage release was observed at the start of the discharge test at -40 ° C, especially at high currents.

Niettemin werd een praktische volumetrische energiedichtheid van 0,6 W.h 2 per cm bereikt bij circa 10mA bij de temperatuur van -40° C.Nevertheless, a practical volumetric energy density of 0.6 W.h 2 per cm was achieved at approximately 10 mA at the temperature of -40 ° C.

10 Voorbeeld VIIIExample VIII

Een Li/LiAlCl^, SOCl^-Cl^ cel van een in Voorbeeld V beschreven type werd vervaardigd ongeveer volgens de specificaties van het dunne staaf type, zoals vermeld in Voorbeeld VI. De als prototype dienende cel bezat een onbelaste spanning van circa 3,9 V en met de cel werd een totale ont-15 ladingscapaciteit bereikt van circa 2,0 A.h. bij ontladen onder een belasting van 20 SI bij kamertemperatuur tot een eindspanning van 2,0 V.A Li / LiAlCl 2, SOCl 2 Cl 3 cell of a type described in Example V was prepared approximately according to the specifications of the thin rod type as mentioned in Example VI. The prototyping cell had an unloaded voltage of about 3.9 V, and the cell achieved a total discharge capacity of about 2.0 Ah. when discharged under a load of 20 SI at room temperature to a final voltage of 2.0 V.

Voorbeeld IXExample IX

Er werd een Li/LiAlCl4, SOCl^-BrCl cel geconstrueerd, ongeveer volgens de specificaties voor het dunne staafvormige type, als beschreven 20 in Voorbeeld VI. De als prototype dienende cel vertoonde een onbelaste spanning van circa 3,9 V en met de cel werd een totale ontladingscapaciteit bereikt van circa 2,1 A.h. bij ontlading onder een belasting van 182.17 bij kamertemperatuur tot een eindspanning van 2,0 V. In Figuur 9 is de curve 58 een grafiek van de celspanning tegen de capaciteit en deze grafiek toont 25 de ontladingseigenschappen van de cel onder een belasting van 182 SI .A Li / LiAlCl4, SOCl-BrCl cell was constructed approximately according to the specifications for the thin rod type, as described in Example VI. The prototype cell exhibited an unloaded voltage of approximately 3.9 V and the cell achieved a total discharge capacity of approximately 2.1 A.h. at discharge under a load of 182.17 at room temperature to a final voltage of 2.0 V. In Figure 9, the curve 58 is a graph of the cell voltage versus capacitance and this graph shows the discharge properties of the cell under a load of 182 SI.

Uiteraard zijn binnen het raam van de uitvinding talrijke wijzigingen mogelijk.Numerous modifications are of course possible within the scope of the invention.

800 44 78800 44 78

Claims (30)

1. Een elektrochemische cel met een anode van een metaal, dat in de elektromotorische spanningsreeks boven waterstof staat en dat elektrochemisch oxideerbaar is onder vorming van metaalionen in de cel bij ontlading daarvan, waarbij een elektronenstroom wordt opgewekt in een uitwendige elektrische 5 stroomkring, die aan de cel is aangesloten, een kathode van elektronisch geleidend materiaal en een ionen geleidende elektrolytoplossing, die werkzaam gekombineerd is met de anode en de kathode, met het kenmerk, dat de elektrolytoplossing een of meer halogenen en/of onderlinge verbindingen van halogenen als eerste komponent bevat opgelost in een niet-waterig ορίσει 0 middel of mengsel van niet-waterige oplosmiddelen als tweede komponent, waarbij de eerste komponent als oplosbaar depolariseermiddel en co-oplos-middel in de cel dient.1. An electrochemical cell having an anode of a metal, which is above hydrogen in the electromotive voltage series and which is electrochemically oxidizable to form metal ions in the cell upon discharge thereof, whereby an electron current is generated in an external electric circuit, which is the cell is connected, a cathode of electronically conductive material and an ion-conducting electrolyte solution, which is operatively combined with the anode and the cathode, characterized in that the electrolyte solution contains one or more halogens and / or interconnections of halogens as the first component dissolved in a non-aqueous ορίσει 0 agent or mixture of non-aqueous solvents as the second component, the first component serving as a soluble depolarizing agent and cosolvent in the cell. 2. Een elektrochemische cel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de anode een metaal bevat, gekozen uit alkali- en aardalkalimetalen.An electrochemical cell according to claim 1, characterized in that the anode contains a metal selected from alkali and alkaline earth metals. 3. Een elektrochemische cel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het kathodemateriaal elektro-actief is.An electrochemical cell according to claim 1 or 2, characterized in that the cathode material is electroactive. 4. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het kathodemateriaal koolstof bevat.An electrochemical cell according to claims 1-3, characterized in that the cathode material contains carbon. 5. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, 20 dat het niet-waterige oplosmiddel dient als oplosbaar depolariseermiddel en als co-oplosmiddel in de cel.An electrochemical cell according to claims 1-4, characterized in that the non-aqueous solvent serves as a soluble depolarizing agent and as a cosolvent in the cell. 6. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het niet-waterige oplosmiddel een organisch oplosmiddel is, dat praktisch • inert is t.o.v. het materiaal van de anode en de kathode.An electrochemical cell according to claims 1-5, characterized in that the non-aqueous solvent is an organic solvent, which is practically inert to the material of the anode and the cathode. 7. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het niet-waterige oplosmiddel een anorganisch oplosmiddel is, dat als oplosmiddel tevens als depolariseermiddel in de cel dient.An electrochemical cell according to claims 1-5, characterized in that the non-aqueous solvent is an inorganic solvent, which as solvent also serves as a depolarizing agent in the cell. 8. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het oplosmiddelmengsel organische oplosmiddelen bevat.An electrochemical cell according to claims 1-6, characterized in that the solvent mixture contains organic solvents. 9. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-5 en 7, met het kenmerk, dat het oplosmiddelmengsel anorganische oplosmiddelen bevat.An electrochemical cell according to claims 1-5 and 7, characterized in that the solvent mixture contains inorganic solvents. 10. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het oplosmiddelmengsel zowel organisch als anorganische oplosmiddelen bevat.An electrochemical cell according to claims 1-7, characterized in that the solvent mixture contains both organic and inorganic solvents. 11. Een elektrochemische cel. volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat tevens een metaalzout in de elektrolytoplossing is opgelost om de ionengeleiding daarvan te versterken.11. An electrochemical cell. according to claims 1-10, characterized in that a metal salt is also dissolved in the electrolyte solution to enhance its ionic conductivity. 12. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium bevat en de elektrolytoplossing broom, opgelost in 8f)0 4 4 7fl - 16 - seleniumoxychloride, bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution contains bromine dissolved in 8f - 4 4 7fl - 16 - selenium oxychloride. 13. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing chloor opgelost in seleniumoxychloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution contains chlorine dissolved in selenium oxychloride. 14. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broomchloride opgelost in seleniumoxychloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution contains bromine chloride dissolved in selenium oxychloride. 15. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing een mengsel van chloor en 10 broom opgelost in seleniumoxychloride bevat. celAn electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode lithium and the electrolyte solution contain a mixture of chlorine and bromine dissolved in selenium oxychloride. cell 16. Een elektrochemische volgens conclusies 12-15, met het kenmerk, dat tevens lithiumbromide in de oplossing is opgelost.An electrochemical according to claims 12-15, characterized in that lithium bromide is also dissolved in the solution. 17. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broom opgelost in thionylchloride 15 bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution bromine dissolved in thionyl chloride. 18. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing chloor opgelost in thionylchloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution contains chlorine dissolved in thionyl chloride. 19. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, 20 dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broomchloride opgelost in thionylchloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution bromine chloride dissolved in thionyl chloride. 20. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing een mengsel van chloor en broom opgelost in thionylchloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode lithium and the electrolyte solution contain a mixture of chlorine and bromine dissolved in thionyl chloride. 21. Een elektrochemische cel volgens conclusies 17-20, met het kenmerk, dat in de oplossing tevens lithiumaluminiumtetrachloride is opgelost.An electrochemical cell according to claims 17-20, characterized in that lithium aluminum tetrachloride is also dissolved in the solution. 22. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing chloor opgelost in sulfuryl-chloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution contains chlorine dissolved in sulfuryl chloride. 23. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broom opgelost in sulfuryl-chloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution bromine dissolved in sulfuryl chloride. 24. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1—11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broomchloride opgelost in 35 sulfurylchloride bevat.24. An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode contains lithium and the electrolyte solution bromine chloride dissolved in sulfuryl chloride. 25. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing een mengsel van broom en chloor opgelost in sulfurylchloride bevat.An electrochemical cell according to claims 1-11, characterized in that the anode lithium and the electrolyte solution contain a mixture of bromine and chlorine dissolved in sulfuryl chloride. 26. Een elektrochemische cel, bevattende een lithiumanode, een koolstof- 800 44 78 - 17 - kathode en een oplossing van lithiumaluminiumtetrachloride in een mengsel van thionylchloride en broom, die als depolariseermiddel en elektrolyt van de cel dient.26. An electrochemical cell containing a lithium anode, a carbon 800 44 78-17 cathode and a solution of lithium aluminum tetrachloride in a mixture of thionyl chloride and bromine which serves as the depolarizer and electrolyte of the cell. 27. Een elektrochemische cel, bevattende een lithiumanode, een kool- 5 stofkathode en een als depolariseermiddel en elektrolyt van de cel dienende oplossing van lithiumaluminiumtetrachloride in een mengsel van thionylchloride en broom-chloride bevat.27. An electrochemical cell containing a lithium anode, a carbon cathode and a depolarizing agent and electrolyte of the cell containing lithium aluminum tetrachloride in a mixture of thionyl chloride and bromine chloride. 28. Een elektrochemische cel, bevattende een anode van een materiaal gekozen uit alkalimetalen, aardalkalimetalen en intermetallische verbindingen 10 van alkalimetalen en/of aardalkalimetalen, een kathode van elektronisch geleidend materiaal en een ionengeleidende elektrolytoplossing, die werkzaam gekombineerd is met de anode en de kathode, met het kenmerk, dat de elektrolytoplossing een eerste komponent bevat, gekozen uit halogeenatomen, verbindingen van halogeen en onderling en mengsels daarvan, opgelost in een 15 tweede komponent in de vorm van een niet-waterig oplosmiddel, gekozen uit organische oplosmiddelen, die praktisch inert zijn t.o.v. de materialen van de anode en de kathode, anorganische oplosmiddelen, die als oplosmiddel en tevens als depolariseermiddel in de cel kunnen dienen en mengsels daarvan, waarbij de eerste komponent als een oplosbaar depolariseermiddel en ^ 20 als een co-oplosmiddel in de cel dient.28. An electrochemical cell, comprising an anode of a material selected from alkali metals, alkaline earth metals and intermetallic compounds of alkali metals and / or alkaline earth metals, a cathode of electronically conductive material and an ion-conducting electrolyte solution, which is operatively combined with the anode and the cathode, characterized in that the electrolyte solution contains a first component selected from halogen atoms, compounds of halogen and one another and mixtures thereof, dissolved in a second component in the form of a non-aqueous solvent selected from organic solvents which are practically inert with respect to the materials of the anode and cathode, inorganic solvents, which can serve as a solvent and also as a depolarizer in the cell, and mixtures thereof, the first component serving as a soluble depolarizer and ^ 20 as a cosolvent in the cell. 29. Een elektrochemische cel volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat tevens een metaalzout in de elektrolytoplossing is opgelost om de ionenge leidendheid daarvan te verhogen.An electrochemical cell according to claim 28, characterized in that a metal salt is also dissolved in the electrolyte solution to increase its ionic conductivity. 30. Een elektrochemische cel volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat 25 het metaal van het zout lithium is. ftO(U4 7fl30. An electrochemical cell according to claim 29, characterized in that the metal of the salt is lithium. ftO (U4 7fl
NLAANVRAGE8004478,A 1979-08-08 1980-08-06 Electrochemical cell. NL190566C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6471579A 1979-08-08 1979-08-08
US6471579 1979-08-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8004478A true NL8004478A (en) 1981-02-10
NL190566B NL190566B (en) 1993-11-16
NL190566C NL190566C (en) 1994-04-18

Family

ID=22057813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NLAANVRAGE8004478,A NL190566C (en) 1979-08-08 1980-08-06 Electrochemical cell.

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS5626371A (en)
AU (1) AU541987B2 (en)
CA (1) CA1133049A (en)
DE (1) DE3020198A1 (en)
FR (1) FR2463516B1 (en)
GB (1) GB2056752B (en)
IL (1) IL59591A (en)
MX (1) MX153889A (en)
NL (1) NL190566C (en)
SE (1) SE8001944L (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246327A (en) * 1979-10-01 1981-01-20 Medtronic, Inc. High energy-density battery system
FR2593968B1 (en) * 1986-02-04 1994-12-09 Accumulateurs Fixes PRIMABLE BATTERY IMPLEMENTING THE LI / SO2 CL2 TORQUE
DE3733812A1 (en) * 1987-10-07 1989-06-15 Sonnenschein Lithium Gmbh ELECTROLYT FOR ACTIVATIVE LI CELLS
FR2663467A1 (en) * 1990-06-14 1991-12-20 Commissariat Energie Atomique CELL OF WHICH THE ANODE IS AN ALKALINE OR ALKALINE-EARTH METAL AND OF WHICH THE POSITIVE ACTIVE MATERIAL IS LIQUID.
FR2674686B1 (en) * 1991-03-26 1996-12-13 Alsthom Cge Alcatel LITHIUM / BROMINE TRIFLUORIDE ELECTROCHEMICAL GENERATOR, INTENDED TO BE DISCHARGED AFTER PRIMING AND STORAGE.
FR2674687B1 (en) * 1991-03-26 1997-01-03 Alsthom Cge Alcatel LITHIUM / BROMINE TRIFLUORIDE ELECTROCHEMICAL GENERATOR.
US6410181B1 (en) * 1999-05-05 2002-06-25 Wilson Greatbatch Ltd. High temperature lithium oxyhalide electrochemical cell
CA2353765A1 (en) * 2000-08-07 2002-02-07 Paul W. Krehl High voltage electrochemical cell capable of operating at extremely low temperatures
JP5810954B2 (en) * 2012-02-09 2015-11-11 株式会社豊田中央研究所 Non-aqueous battery
JPWO2021199676A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793372A (en) * 1971-12-27 1973-06-27 Union Carbide Corp NON-AQUEOUS ELECTRO-CHEMICAL BATTERY
US4444855A (en) * 1974-05-29 1984-04-24 Union Carbide Corporation Non-aqueous electrochemical cell
DE2611901C3 (en) * 1975-03-31 1980-05-22 Union Carbide Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) Anhydrous galvanic cell

Also Published As

Publication number Publication date
MX153889A (en) 1987-02-09
FR2463516A1 (en) 1981-02-20
NL190566C (en) 1994-04-18
FR2463516B1 (en) 1988-01-29
IL59591A0 (en) 1980-06-30
AU541987B2 (en) 1985-01-31
GB2056752A (en) 1981-03-18
CA1133049A (en) 1982-10-05
DE3020198A1 (en) 1981-02-26
GB2056752B (en) 1983-06-02
DE3020198C2 (en) 1991-02-07
NL190566B (en) 1993-11-16
JPH0251221B2 (en) 1990-11-06
JPS5626371A (en) 1981-03-13
SE8001944L (en) 1981-02-09
IL59591A (en) 1983-07-31
AU6115280A (en) 1981-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4463072A (en) Secondary batteries containing room-temperature molten 1,2,3-trialkylimidazolium halide non-aqueous electrolyte
ES2617354T3 (en) Rechargeable electrochemical battery cell
US20170162862A1 (en) Solid electrode including electrolyte-impregnated active material particles
US4091182A (en) Sealed lithium electrochemical cell with sodium beta-alumina electrolyte
US9537179B2 (en) Intermediate temperature sodium-metal halide battery
Kumar Effect of organic solvent addition on electrochemical properties of ionic liquid based Na+ conducting gel electrolytes
NL8004478A (en) ELECTROCHEMICAL CELL.
US4476204A (en) Electrochemical cell utilizing a mixture of phosphorus oxychloride and a low freezing solvent as the electrolyte
US4167608A (en) Additive for lithium anode, thionyl chloride active cathode electrochemical cell
EP3738166B1 (en) Alkali metal salts with lipophilic anions for alkali batteries
US4400453A (en) Non-aqueous electrochemical cell
EP3050153B1 (en) Intermediate temperature sodium-metal halide battery
JPS63236276A (en) Electrolytic liquid for lithium-sulfur dioxide electrochemical battery
US10854929B2 (en) Sodium-halogen secondary cell
CA1113540A (en) Additive to lithium anode, thionyl chloride active cathode electrochemical cell
CA3092785A1 (en) Solid ionic conductor for rechargeable electrochemical battery cells
US11283076B1 (en) Lithium oxyhalide electrochemical cell with carbon monofluoride
US4012563A (en) Sealed lithium-sodium electrochemical cell with sodium beta-alumina electrolyte
US3879223A (en) Sealed primary sodium-halogen cell
US3976504A (en) Sealed lithium-iodine cell
EP0157878B1 (en) Nonaqueous electrochemical cell
JP2017536683A (en) Sodium-halogen secondary battery
US3953230A (en) Sealed lithium-phosphorous cell
JP7468776B2 (en) Halide-ion battery electrolyte
US4327159A (en) Non-aqueous electrochemical cell

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Free format text: 20000806