NO150018B - Elektrisk celle - Google Patents

Abstract

Elektrisk celle.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en elektrisk celle, hvor det positive material består av en forbindelse dannet av to oksyder hvorav det ene har basisk karakter og det annet har sur karakter og utgjøres av vismutoksyd 6120^, og det særegne ved cellen i henhold til oppfinnelsen er at det basiske oksyd utgjøres av kuprioksyd CuO.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således elektriske celler med høy spesifikk energi og med en ikke-vandig elektrolytt, idet det negative aktive material i cellene er et alkalimetall som f.eks. litium.

Det er tidligere som positivt material foreslått forbindelser

som ligner på blymønje (Pb^C^) ved at de skriver seg fra kom-binasjonen av et oksyd med sur karakter og et oksyd med basisk karakter, som f.eks. blyoksyd. Den forbindelse som hittil har gitt de beste resultater er et bly-vismutat som dannes ved å kombinere blyoksyd PbO som er basisk i karakter med vismutoksyd B±2C>2 som har sur karakter.

Man har søkt å komme frem til et aktivt material som mens det opprettholder en utladningsspenning av omtrent samme størrelse som for vismutatet har høyere spesifikke kapasiteter (både på basis av vekt og volum). Den foreliggende oppfinnelse er basert på frembringelse av et slikt material.

Mer detaljert er det aktive material en forbindelse med formel Bi20^, CuO, f.eks. Bi2CuO^. Denne forbindelse ble først nevnt

i en artikkel av Boivin, Thomas og Tridot på side 1105 i "Minutes of the Scientific Academy" (C.R.Aced. Sei) of Paris, bind 276

(26. mars 1973), serie C.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fordelaktig utførelsesform

av en elektrisk celle hvor det negative aktive material er litium, elektrolytten er ikke-vandig løsning, og det. positive aktive

material er det ved ovennevnte aktive material Bi„2 CuO4..

Fordelaktig er elektrolytten i cellen en løsning av litiumsalt 1 en eter eller en blanding av etere.

Foretrukne etere er tetrahydrofuran, dimetoksyetan, dioksolan og blandinger av disse substanser. En ester som f.eks. propylenkarbonat eller etylenkarbonat. kan tilsettes dertil.

Det foretrukne litiumsalt er litiumperklorat.

Oppfinnelsen vil lettere forstås fra den følgende beskrivelse av en utførelsesform av en elektrisk celle som anvender det positive aktive material som nevnt ovenfor, illustrert ved hjelp av den vedføyde tegning hvori: Fig. 1 viser en elektrisk celle i samsvar med oppfinnelsen, og Fig. 2 viser en utladningskurve for cellen illustrert i fig. 1. Fig. 1 illustrerer en elektrisk celle av den såkalte knapptype hvor de aktive komponenter er inneholdt i en husdel som for det første utgjøres av en metallkopp 1 som inneholder den positive aktive masse 2 og dernest av en metallkapsel 7 som inneholder det litium-negative aktive material 5 presset på en nikkel-net-ting 6 sveiset til kapselen 7. Koppen 1 og kapselen 7 er mon-tert sammen og elektrisk isolert fra hverandre ved hjelp av en isolerende tetning 9. Det negative aktive material 5 og den

positive masse 2 er separert fra hverandre ved hjelp av en barriere 3 som består av en mikroporøs polypropylenfilm og et lag av glassfibre som inneholder elektrolytten.

Den samlede dimensjoner av cellen er: høyde 2,5 mm og diameter 2 5 mm. Det aktive areal er omtrent 3 cm 2.

Den vektmessige sammensetning av den positive aktive masse er som følger:

Mengden av aktiv masse er 1,2 g. Dette tilsvarer en teoretisk kapasitet på 363 mAh.

Mengden av litium tilsvarer en teoretisk kapasitet på 400 mAh.

Elektrolytten er en 2M løsning av litium-perklorat i dioksolan.

Celler bygget opp på denne måte er blitt utladet gjennom en mot-stand på 1000 ohm. Dette er en streng testbetingelse.

Fig. 2 viser utladningskurven for en slik celle. Den utladede kapasitet C (i mAh) er' avsatt langs X-aksen og spenningen V over terminalene av cellen er avsatt langs Y-aksen.

Som vist i fig. 2 gir utladningen, som stanser ved 1,2 volt, 313 mAh.

Cellen har således et strømutbytte på 86%.

Claims (6)

1. Elektrisk celle, hvor det positive material består av en forbindelse dannet av to oksyder hvorav det ene har basisk karakter og det annet har sur karakter og utgjøres av vismutoksyd Bi2C>2, karakterisert ved at det basiske oksyd utgjøres av kuprioksyd CuO.

2. Elektrisk celle som angitt i krav 1, karakterisert ved at det negative aktive material er litium og elektrolytten er en ikke-vandig løsning.

3. Elektrisk celle som angitt i krav 2, karakterisert ved at elektrolytten er en løsning av litiumsalt i et løsningsmiddel som innehold'er i det minste en eter.

4. Elektrisk celle som angitt i krav 3, karakterisert ved at eteren er valgt fra gruppen bestående av dioksolan, tetrahydrofuran, dimetoksy-etan og blandinger av disse substanser.

5. Elektrisk celle som angitt i krav 4, karakterisert ved at løsningsmiddelet også om-fatter en ester valgt fra gruppen dannet av propylenkarbonat og etylenkarbonat.

6. Elektrisk celle som angitt i krav 3-5, karakterisert ved at litium-saltet er litiumperklorat.