NO790056L - Elektrokjemisk generator. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en elektrokjemisk celle med en

ikke vandig elektrolytt, og nærmere bestemt en primærcelle hvis aktive positive material er meget svakt løselig i elektrolyttens løsningsmiddel. Dette er f.eks. tilfelle med litium/blyoksyd-celler som benytter dioksolan som elektrolytt-løsningsmiddel.

Under lagring av en sådan celle vil oppløst blyoksyd bevege seg

mot den negative elektrode, hvor det reduseres til bly som avsettes på litiumet. Den mengde bly som således går tapt, er liten og dette ville derfor ikke være noen stor ulempe hvis det ikke i tillegg fant sted et ytterligere fenomen. Istedet for å fordeles jevnt over litiumelektrodens overflate, avsettes nemlig blyet bare på visse foretrukkede steder, hvor det utvikles dentritter eller utvekster perpendikulært på elektrodeoverflaten. Det kan fore-komme at disse utvekster trenger igjennom separatorveggen og kommer i kontakt med den positive elektrode og således kortslutter cellen.

Det er et formål for foreliggende oppfinnelse å overvinne denne ulempe.

Oppfinnelsen gjelder således en elektrokjemisk celle med ikke vandig elektrolytt som omfatter et oppløst stoff og minst et løs-ningsmiddel, idet cellen er utstyrt med en negativ litiumelektrode og cellens aktive positive material er svakt løselig i nevnte løsningsmiddel.

Cellens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består herunder i at overflaten av den negative elektrode er legert med minst et metall valgt fra en materialgruppe som utgjøres av bly, tinn, antimon og sølv.

Fortrinnsvis anvendes bly når det aktive positive material er blyoksyd, og særlig når nevnte løsningsmiddel er dioksolan.

Det ovenfor anvendte uttrykk "overflaten av den negative elektrode" betyr et meget tynt sjikt av størrelsesorden noen få hundre mm,

når tykkelsen av den negative elektrode ligger mellom 0,5 og 1,5 mm.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også en fremgangsmåte for fremstilling av en sådan negativ elektrode, og som har som særtrekk at et tynt blad av nevnte metall trykkes mot elektrodeoverflaten, idet nevnte blad har en tykkelse av størrelsesorden noen få hundredels mm, f.eks. mellom 0,005 og 0,03 mm.

Skjønt denne fremgangsmåte utgjør en foretrukket utførelse, kan også et tynt sjikt av vedkommende metall påføres litiumoverflaten enten ved pådampning eller påsprøytning, hvoretter det metallbe-lagte litium utsettes for trykk, f.eks. valsing, for å legere metallet med litium.

Et utførelseseksempel for en celle av knappe-type i samsvar med oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet under henvisning til vedføyde tegning med en eneste figur som skjematisk viser ét . tverr- - snitt av ^cellen.

En sådan celle omfatter et hus med ytterdiameter av størrelsesorden 10 mm og høyde av størrelsesorden 5 mm, og som utgjøres av en hette 7 og et beger 1 utført i forniklet stål eller rustfritt stål. Begeret og hetten er innbyrdes adskilt ved hjelp av en tetning 8 av plastmaterial for avtetning og elektrisk isolering mellom begeret

og hetten. Det positive beger 1 inneholder et aktivt material 2

i pulverform, f.eks. blyoksyd, som er tilsatt et elektrisk ledende material på kjent måte sammen med et bindemiddel, hvis dette be-høves. Den aktive masse befinner seg sammenpresset i begeret 1 som er utstyrt med en metallring 9 av forniklet stål eller rustfritt stål, idet nevnte metallring anvendes for å holde det aktive material på plass og gi forsterket understøttelse av tetningen 8 mot trykket i begeret 1, mens begeret er bøyd inn over tetningen 8. Den negative hette 7 omslutter en litiumbrikke 5 med en strøm-kollektor 6 som utgjøres av forniklet stål eller rustfritt stål gittersveiset til hetten. Tykkelsen av litiumelektroden ligger mellom 0,5 og 1,5 mm. Den elektrodeoverflate som vender mot den positive elektrode, er legert med bly i et legeringssjikt 10 av tykkelse mellom 0,0 05 og 0,03 mm.

Den positive og negative elektrode er innbyrdes adskilt ved hjelp av en papirvegg 9 og sjikt av cellulosefilt 4 impregnert med elektrolytt. Elektrolytten omfatter minst et ikke-vandig bindemiddel, slik som dioksolan.

I samsvar med oppfinnelsen kan legeringssjiktet 10 oppnås på enkel måte ved å trykke et meget tynt blad av bly inn i overflaten av litiumelektroden. Blyet vil da diffundere inn i litiumet, hvorved en ekte legering dannes. Blyet fra den positive elektrode vil nå avsettes jevnt over hele overflaten av den negative elektrode, uten å konsentreres til visse punkter, slik det er tilfelle ved en elektrode av rent litium.

Den angitte legeringsoverflate hindrer ikke utladning av cellen.

Oppfinnelsen er på ingen måte begrenset til den nettopp beskrevede utførelse. Bly kan således erstattes med tinn, antimon eller sølv. Oppfinnelsen gjelder også alle litiumceller hvis aktive positive materiale er svakt løselig i elektrolyttens løsningsmiddel, og ikke bare celler som har blyoksyd som aktivt, positivt material.

Claims (6)

1. Elektrokjemisk celle med ikke vandig elektrolytt som omfatter et oppløst stoff og minst et løsningsmiddel, idet cellen er utstyrt med en negativ litiumelektrode og cellens aktive, positive material er svakt løselig i nevnte løsningsmiddel, karakterisert ved at overflaten av den negative elektrode (5) er legert med minst ett metall valgt fra en materialgruppe som utgjøres av bly, tinn, antimon og sølv.

2. Celle som angitt i krav 1, karakterisert ved at legeringssjiktet (10) har en tykkelse av størrelsesorden noen få hundredels mm.

3. Celle som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte aktive positive material (2) utgjøres av blyoksyd.

4. Celle som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at nevnte løsningsmiddel er dioksolan.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av en celle som angitt i krav 1, og hvori overflaten av den negative litiumelektrode (5) er legert med et metall, karakterisert ved at nevnte overflatesjikt (10) av litiumlegering oppnås ved å trykke et meget tynt blad av nevnte metall inn i elektrodeoverflaten, således at metallet diffunderer inn i litiumet.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at tykkelsen av metallbladet er av størrelsesorden noen få hundredels mm.