NO150739B - Elektrisk celle med ikke-vandig elektrolytt - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en elektrisk celle med ikke-vandig elektrolytt, og det særegne ved den elektriske celle i henhold til oppfinnelsen er at det positive aktive material utgjøres av et dobbelt-kromat av vismut tatt fra gruppen bestående av dikromatet av vismut og sølv AgBi (C^O^) 2, dikromatet av vismut og tallium TIBi (C^O.^) 2 og kromatet av vismut og av tallium TIBi(CrO.)_.

4 2

Fordelaktig omfatter den elektriske celle en negativ elektrode basert på et alkalimetall eller et jordalkalimetall.

Celler med ikke-vandig elektrolytt er kjent hvori de aktive materialer er sølv-kromat og litium. Utladningsspenningen for disse celler er høyere enn 2 volt og er spesielt egnet for enkelte anvendelser men sølv-kromat er uheldigvis et dyrt aktivt material fordi det inneholder sølv.

Oppfinnelsen tar sikte på å erstatte sølv-kromat med et aktivt material som inneholder mindre sølv eller som ikke inneholder noe sølv og som har et lignende utladnings-potensial.

Med dobbelt-kromatet av vismut menes et dobbelt-salt av vismut hvor anionet dannes av seksverdig krom og oksygen

2-

og kan være enten kromatanioner CrO eller dikromatanionet CrO 4 eller dikromatanionet Cr2 o07

Dobbelt-dikromatet av vismut og av sølv inneholder 14,4 vekt% sølv istedet for 65,0 vekt% som i sølv-kromat.

Elektriske celler i henhold til oppfinnelsen vil fordelaktig omfatte inkludert den positive elektrode, den ikke-vandige elektrolytt og en negativ elektrode basert på et alkalimetall eller jordalkalimetall og hvor den positive elektrode inneholder et aktivt material som definert ovenfor .

Oppfinnelsen vil bedre forstås fra de etterfølgende eksempler med henvisning til de vedføyde tegninger hvori fig. 1-3 viser utladningskurver for de elektriske celler i samsvar med oppfinnelsen.

Kurvene A, B og C i fig. 1 vedrører utladning av 3 primære celler inneholdende vismut og sølv dobbelt-dikromat AgBi(Cr207>2 som deres positive aktive material.

Disse celler er celler av knappetypen som ofte betegnes med tallet 44, dvs. med diameter 11,4 mm og høyde 5,35 mm. Mengden av positivt aktivt material i disse celler, er mindre enn de celler av kommersielt forekommende celler av denne type. Forskjellen i mengde kompenseres av en skive. De inneholder 130 mg av en aktiv masse inneholdende 95% dikromat og 5% grafitt komprimert under 1,5 tonns trykk til å gi en tykkelse på 0,6 mm idet overflatearealet av

2

elektroden er 0,6 cm

Den negative elektrode inneholder en mengde litium med kapasitet som sterkt overstiger den positive kapasitet. Elektrolytten er en molar løsning av litium-perklorat i propylen-karbonat.

Den grafiske fremstilling i fig. 1 avsetter spenningen V i volt av cellen som en funksjon av varigheten _t i timer for utladningen av slike celler gjennom en motstand på 150 kJl, og ved en temperatur på 3 7°C. Den oppnådde kapasitet er 30 mAh ned til 2,5 volt for alle tre celler, og 45 - 50 mAh ned til 2 volt. De tilsvarende spesifikke kapasiteter (på vektbasis) kan sammenlignes med dem som oppnås med sølvkromat.

Kurve D i fig. 2 vedrører utladningen av en celle som inneholder vismut og tallium dobbelt-dikromat (TIBi (C^O.^) 2 som sitt positive aktive material.

Cellen er forskjellig fra den som er beskrevet ovenfor bare med hensyn til naturen av dens positive aktive material og ved vekten av den aktive masse som er 200 mg.

Kurven i fig. representerer utladningen av cellen gjennom en motstand på 150 kcrt» og ved vanlig temperatur. Den oppnådde kapsitet er 30 mAh ned til 2,5 V og 54 mAh ned til 2

V.

Fig. 3 viser en utladningskurve E for en celle som inneholder vismut og tallium dobbelt-kromat TlBi(Cr04)2

som sitt positive aktive material.

Cellen har samme geometriske egenskaper som foregående celler. 560 mg positiv aktiv masse inneholdende 5% grafitt innføres deri. Cellen utlades gjennom en motstand på 62 ke/b ved vanlig temperatur. Utladningsspenningen er lavere enn for de foregående celler, men tilstrekkelig for innretninger som bare krever en tilførselspenning høyere enn 2 volt. Med denne spenning som sluttspenning oppnås en kapasitet på 85 mAh: For å gjøre det lettere å reprodusere oppfinnelsen gis i det følgende en beskrivelse av en fremgangsmåte for fremstilling av hvert av de aktive materialer.

Vismut og sølv dobbelt-dikromat oppnås ved å fremstille en mettet vandig løsning av CrO^ ved vanlig temperatur,

dvs. ca. 20°C. 800 g fast vismut-nitrat

BifNO^)^5^0 tilsettes pr. liter løsning. Bland-

ingen rystet i omtrent 1 time, og deretter tilsettes små mengder av sølv-dikromat Aq^ Cr^ O^ for å gjøre atom-forholdet mellom sølv og vismut lik 1:1, dvs. 356 g sølv-dikromat for 800 g vismut-nitrat. Rekasjonsblandingen rystes i omtrent 24 timer til å gi optimal virkningsgrad,

Claims (2)

1. dvs. omtrent 95%. Fast-stoffet frafUtreres og vaskes med et løsningsmiddel som aceton eller tetrahydrofuran, idet vann ville bevirke hydrolyse, hvoretter fast-stoffet tør-kes, foretrukket i en ovn under vakuum-betingelser. Vismut og tallium dobbelt-dikromat kan oppnås ved den samme metode ved å erstatte sølv-dikromatet med det tilsvarende tallium-dikromat. Enkel vasking i vann omdanner vismut og tallium dobbelt-dikromatet til vismut og tallium dobbelt-kromat. PATENTKRAV 1. Elektrisk celle med ikke-vandig elektrolytt, karakterisert ved at det positive aktive material utgjøres av et dobbelt-kromat av vismut tatt fra gruppen bestående av dikromat av vismut og sølv AgBi (C^O^^, dikromatet av vismut og tallium TlBMCr^C^^ og kromatet av vismut og av tallium TlBi(Cr04)2. .
2. 2. Elektrisk celle som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter en negativ elektrode basert på et alkalimetall eller et jord-alkalimetall.