NL8004478A - Elektrochemische cel. - Google Patents
Elektrochemische cel. Download PDFInfo
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells 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 &* c
Elektrochemische cel.
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.
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.
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.
De uitvinding verschaft nu een nieuwe en verbeterde elektrochemische cel met een betrekkelijk hoge energiedichtheid en een betrekkelijk hoog vermogen voor stroomafgifte.
30 Voorts verschaft de uitvinding een dergelijke elektrochemische cel, die uiterst betrouwbaar is.
Verder verschaft de uitvinding een dergelijk elektrochemische cel met een betrekkelijk hoge onbelaste spanning en stroomcapaciteit.
Bovendien verschaft de uitvinding een dergelijke elektrochemische 35 cel met een oxideerbaar, actief anodemateriaal en een elektrolyt, dat een niet-waterig oplosmiddel bevat.
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.
20 De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht, mede aan de hand van de bijgevoegde tekening.
Figuur 1 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn uitgezet voor een proefcel en een cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
25 Figuur 2 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn uitgezet voor een proefcel en een cel volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Figuur 3 is een grafiek, waarin de ontladingseigenschappen zijn weergegeven van een cel volgens weer een andere uitvoeringsvorm van 30 de uitvinding.
Figuur 4 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn aangegeven voor een proefcel en een prototype cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Figuur 5 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn 35 uitgezet voor een prototype cel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding voor verschillende belastingsweerstanden.
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.
800 4 4 78
J
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.
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.
Figuur 9 is een grafiek, waarin ontladingseigenschappen zijn uitgezet van een cel volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
De elektrochemische cel volgens de uitvinding wordt nader toegelicht in de onderstaande Voorbeelden.
Voorbeeld 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 met
O 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.
Voorbeeld 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 een
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 3,7V
800 4 4 78 - 7 - * 4 bij ontlading bij kamertemperatuur onder een constante belasting van 3,3 k £L,
Na een ontladingstijd van 50 uren bedroeg de belaste spanning circa 3,6 V.
Met de cel werd een totaal ontladingsvermogen bereikt van circa 94 mA.h tot een eindspanning van 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.
Tabel A
Ontladingsgegevens voor de cellen van de Voorbeelden I en II
Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, V
__________________ Voorbeeld I Voorbeeld 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 2,00
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.
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.
- 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.
Voorbeeld 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 een
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 3,7V
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.
Met de cel werd een totaal ontladingsvermogen bereikt van circa 94 mA.h tot een eindspanning van 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.
Tabel A
Ontladlngsgegevens voor de cellen van de Voorbeelden I en II
Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, V
_ Voorbeeld I Voorbeeld 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 2,00
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.
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.
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.
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.
20 Tabel B
Ontladingsgegevens voor de cellen van Voorbeeld III en IV Ontladingstijd, uren Gemeten spanning in belaste toestand, V
_ Voorbeeld III Voorbeeld 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 -
Voorbeeld 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.
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.
Voorbeeld 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.
800 44 78 - 10 - hoger dan die van de cel van Voorbeeld III.
Voorbeeld 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.
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.
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.
Tabel C
25 Qntladingsgegevens voor de cel van Voorbeeld V
Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, V
1.0 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.
35 Voorbeeld 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 -
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.
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.
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.
Voorbeeld 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.
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.
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.
20 Tabel D
Ontladingsgegevens voor de cellen van de Voorbeelden VI en VII Ontladingstijd, uren Gemeten belaste spanning, V
_ Voorbeeld VI Voorbeeld 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 3,20
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.
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 -
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.
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.
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.
Niettemin werd een praktische volumetrische energiedichtheid van 0,6 W.h 2 per cm bereikt bij circa 10mA bij de temperatuur van -40° C.
10 Voorbeeld 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.
Voorbeeld 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 .
Uiteraard zijn binnen het raam van de uitvinding talrijke wijzigingen mogelijk.
800 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.
2. Een elektrochemische cel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de anode een metaal bevat, gekozen uit alkali- en aardalkalimetalen.
3. Een elektrochemische cel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het kathodemateriaal elektro-actief is.
4. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het kathodemateriaal koolstof bevat.
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.
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.
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.
8. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het oplosmiddelmengsel organische oplosmiddelen bevat.
9. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-5 en 7, met het kenmerk, dat het oplosmiddelmengsel anorganische oplosmiddelen bevat.
10. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het oplosmiddelmengsel zowel organisch als anorganische oplosmiddelen bevat.
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.
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.
13. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing chloor opgelost in seleniumoxychloride bevat.
14. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broomchloride opgelost in seleniumoxychloride bevat.
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. cel
16. Een elektrochemische volgens conclusies 12-15, met het kenmerk, dat tevens lithiumbromide in de oplossing is opgelost.
17. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broom opgelost in thionylchloride 15 bevat.
18. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing chloor opgelost in thionylchloride bevat.
19. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, 20 dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broomchloride opgelost in thionylchloride bevat.
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.
21. Een elektrochemische cel volgens conclusies 17-20, met het kenmerk, dat in de oplossing tevens lithiumaluminiumtetrachloride is opgelost.
22. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing chloor opgelost in sulfuryl-chloride bevat.
23. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broom opgelost in sulfuryl-chloride bevat.
24. Een elektrochemische cel volgens conclusies 1—11, met het kenmerk, dat de anode lithium en de elektrolytoplossing broomchloride opgelost in 35 sulfurylchloride bevat.
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.
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.
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.
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.
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.
30. Een elektrochemische cel volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat 25 het metaal van het zout lithium is. ftO(U4 7fl
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 (nl) | 1981-02-10 |
NL190566B NL190566B (nl) | 1993-11-16 |
NL190566C NL190566C (nl) | 1994-04-18 |
Family
ID=22057813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE8004478,A NL190566C (nl) | 1979-08-08 | 1980-08-06 | Elektrochemische cel. |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5626371A (nl) |
AU (1) | AU541987B2 (nl) |
CA (1) | CA1133049A (nl) |
DE (1) | DE3020198A1 (nl) |
FR (1) | FR2463516B1 (nl) |
GB (1) | GB2056752B (nl) |
IL (1) | IL59591A (nl) |
MX (1) | MX153889A (nl) |
NL (1) | NL190566C (nl) |
SE (1) | SE8001944L (nl) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4246327A (en) * | 1979-10-01 | 1981-01-20 | Medtronic, Inc. | High energy-density battery system |
FR2593968B1 (fr) * | 1986-02-04 | 1994-12-09 | Accumulateurs Fixes | Pile amorcable mettant en oeuvre le couple li/so2 cl2 |
DE3733812A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-06-15 | Sonnenschein Lithium Gmbh | Elektrolyt fuer aktivierbare li-zellen |
FR2663467A1 (fr) * | 1990-06-14 | 1991-12-20 | Commissariat Energie Atomique | Pile dont l'anode est un metal alcalin ou alcalinoterreux et dont la matiere active positive est liquide. |
FR2674686B1 (fr) * | 1991-03-26 | 1996-12-13 | Alsthom Cge Alcatel | Generateur electrochimique au lithium/trifluorure de brome, destine a etre decharge apres amorcage et stockage. |
FR2674687B1 (fr) * | 1991-03-26 | 1997-01-03 | Alsthom Cge Alcatel | Generateur electrochimique amorcable au lithium/trifluorure de brome. |
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 (ja) * | 2012-02-09 | 2015-11-11 | 株式会社豊田中央研究所 | 非水系電池 |
WO2021199676A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体電解質材料およびそれを用いた電池 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE793372A (fr) * | 1971-12-27 | 1973-06-27 | Union Carbide Corp | Pile electro-chimique non aqueuse |
US4444855A (en) * | 1974-05-29 | 1984-04-24 | Union Carbide Corporation | Non-aqueous electrochemical cell |
DE2611901C3 (de) * | 1975-03-31 | 1980-05-22 | Union Carbide Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) | Wasserfreie galvanische Zelle |
-
1980
- 1980-03-12 SE SE8001944A patent/SE8001944L/xx not_active Application Discontinuation
- 1980-03-12 CA CA347,514A patent/CA1133049A/en not_active Expired
- 1980-03-12 IL IL59591A patent/IL59591A/xx unknown
- 1980-03-31 FR FR8007163A patent/FR2463516B1/fr not_active Expired
- 1980-04-22 GB GB8013144A patent/GB2056752B/en not_active Expired
- 1980-05-28 DE DE19803020198 patent/DE3020198A1/de active Granted
- 1980-07-26 JP JP10302080A patent/JPS5626371A/ja active Granted
- 1980-08-06 NL NLAANVRAGE8004478,A patent/NL190566C/nl not_active IP Right Cessation
- 1980-08-07 AU AU61152/80A patent/AU541987B2/en not_active Expired
- 1980-08-07 MX MX183493A patent/MX153889A/es unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5626371A (en) | 1981-03-13 |
AU541987B2 (en) | 1985-01-31 |
DE3020198C2 (nl) | 1991-02-07 |
FR2463516B1 (fr) | 1988-01-29 |
SE8001944L (sv) | 1981-02-09 |
NL190566B (nl) | 1993-11-16 |
JPH0251221B2 (nl) | 1990-11-06 |
IL59591A (en) | 1983-07-31 |
GB2056752A (en) | 1981-03-18 |
NL190566C (nl) | 1994-04-18 |
AU6115280A (en) | 1981-02-12 |
MX153889A (es) | 1987-02-09 |
DE3020198A1 (de) | 1981-02-26 |
IL59591A0 (en) | 1980-06-30 |
GB2056752B (en) | 1983-06-02 |
CA1133049A (en) | 1982-10-05 |
FR2463516A1 (fr) | 1981-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4463072A (en) | Secondary batteries containing room-temperature molten 1,2,3-trialkylimidazolium halide non-aqueous electrolyte | |
US20170162862A1 (en) | Solid electrode including electrolyte-impregnated active material particles | |
ES2617354T3 (es) | Celda de batería electroquímica recargable | |
US4091182A (en) | Sealed lithium electrochemical cell with sodium beta-alumina electrolyte | |
US9537179B2 (en) | Intermediate temperature sodium-metal halide battery | |
JP2001520447A (ja) | 液体電解質リチウム−硫黄電池 | |
Kumar | Effect of organic solvent addition on electrochemical properties of ionic liquid based Na+ conducting gel electrolytes | |
NL8004478A (nl) | Elektrochemische cel. | |
US4476204A (en) | Electrochemical cell utilizing a mixture of phosphorus oxychloride and a low freezing solvent as the electrolyte | |
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 (ja) | リチウム−硫黄ジオキシド電気化学電池の為の電解液 | |
AU2018412051B2 (en) | Solid ionic conductor for rechargeable electrochemical battery cells | |
US10854929B2 (en) | Sodium-halogen secondary cell | |
CA1113540A (en) | Additive to lithium anode, thionyl chloride active cathode electrochemical cell | |
US11283076B1 (en) | Lithium oxyhalide electrochemical cell with carbon monofluoride | |
US3879223A (en) | Sealed primary sodium-halogen cell | |
US3976504A (en) | Sealed lithium-iodine cell | |
JP2017536683A (ja) | ナトリウム−ハロゲン二次電池 | |
US3953230A (en) | Sealed lithium-phosphorous cell | |
JP7468776B2 (ja) | ハロゲン化物イオン電池用電解液 | |
US4327159A (en) | Non-aqueous electrochemical cell | |
US4327160A (en) | Non-aqueous cell | |
Liang et al. | The Li/Cl2 in SO 2Cl2 Inorganic Battery System: II. D Cell Discharge Characteristics |
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 |