RU190309U1 - Источник тока системы диоксид марганца-литий - Google Patents
Источник тока системы диоксид марганца-литий Download PDFInfo
- Publication number
- RU190309U1 RU190309U1 RU2019105412U RU2019105412U RU190309U1 RU 190309 U1 RU190309 U1 RU 190309U1 RU 2019105412 U RU2019105412 U RU 2019105412U RU 2019105412 U RU2019105412 U RU 2019105412U RU 190309 U1 RU190309 U1 RU 190309U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- lithium
- manganese
- cathode
- dioxide
- Prior art date
Links
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 13
- OKPRGEWIGRLFDP-UHFFFAOYSA-N [O-][O-].[Li+].[Mn+2] Chemical compound [O-][O-].[Li+].[Mn+2] OKPRGEWIGRLFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract description 3
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к первичным химическим источникам тока (ХИТ) электрохимической системы диоксид марганца-литий, и может быть использована для питания постоянным током приборов различного назначения.Элемент допускает параллельное и последовательное соединения, благодаря чему используется и для сборки батарей.Техническим результатом предлагаемого решения является повышение энергоемкости ХИТ и величины разрядного тока за счет обеспечения постоянного и равномерного токосъемов со всей площади отрицательного электрода, а так же снижение риска пассивации элемента при разряде токами малой величины.Источник тока системы диоксид марганца-литий выполнен в герметичном стальном корпусе.В корпусе размещены: анод 1 в виде ленты из литий-алюминиевого сплава, катод 2, представляющий собой ленту из алюминиевой сетки с нанесенным на ее поверхность при помощи инертного клея диоксидом марганца.Анод и катод разделены сепаратором 3, пропитанным электролитом.Электролитом служит раствор перхлората лития в смеси пропиленкарбоната с диметоксиэтаном.На поверхности анода 1 (фиг. 1), обращенной к катоду, выполнена накатанная по всей длине анода медная полоска 5.На той же стороне размещен токовывод 4, находящийся в непосредственном контакте с полоской 5.На фиг. 2 показаны две накатанные по всей длине анода параллельные медные полоски 5, равноудаленные друг от друга и краев электрода.Ширина медных полосок не менее 3,0 мм.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к первичным химическим источникам тока (ХИТ) электрохимической системы диоксид марганца-литий, и может быть использована для питания постоянным током приборов различного назначения.
Элемент допускает параллельное и последовательное соединения, благодаря чему используется и для сборки батарей.
Известна батарея того же назначения по патенту РФ на полезную модель №176684, опубл. 25.01.2018 года, в которой каждый единичный элемент содержит анод, катод и электролит.
В качестве анода использована лента из металлического лития, катод представляет собой алюминиевую фольгу с нанесенным при помощи фторопластовых добавок диоксидом марганца, электролитом служит раствор перхлората лития в смеси пропиленкарбоната с диметоксиэтаном.
Недостатком указанного элемента является риск появления механических повреждений литиевой ленты анода в процессе сборки элемента, а также риск снижения емкости в связи с растворением материала анода в процессе работы вблизи токовывода и, как следствие, появление обрыва.
Дефект такого рода возникает, как правило, при разряде элемента высокими токами (более 2000 мА).
Кроме того, использование металлического лития в качестве материала анода приводит к снижению емкости вследствие активного образования пассивирующей оксидной пленки на поверхности отрицательного электрода по причине высокой химической активности чистого лития.
Особенно часто такой эффект наблюдается при разряде элементов токами малых значений.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является известный ХИТ системы диоксид марганца-литий по патенту РФ на изобретение №2293401, опубл. 20.10.2005 года, который содержит герметичный корпус с установленными в нем положительным и отрицательным электродами, разделенными сепаратором, и электролит, заполняющий межэлектродное пространство.
На поверхность положительного электрода, обращенную к отрицательному электроду, нанесен термочувствительный элемент в виде слоя инертного легкоплавкого вещества толщиной не менее 0,13 мм.
Недостатком этого решения являются повышение внутреннего сопротивления элемента и как следствие снижение энергоемкости, малые токи разряда и ограниченная работоспособность при отрицательных температурах.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение энергоемкости ХИТ и величины разрядного тока за счет обеспечения постоянного и равномерного токосъема со всей площади отрицательного электрода и снижения объема образования пассивирующей пленки на поверхности анода.
Для достижения заявленного технического результата в источнике тока системы диоксид марганца-литий, содержащем герметичный корпус с размещенными в нем разделенными сепаратором анодом из литийсодержащего сплава и катодом на основе алюминия с диоксидом марганца, внесены конструктивные изменения. На поверхности анода, обращенной к катоду, нанесена, как минимум, одна накатанная по всей длине анода медная полоска.
Возможно нанесение на поверхности анода, обращенной к катоду, по всей длине двух накатанных параллельно медных полос с шириной не менее 3,0 мм.
При этом катод представляет собой ленту из алюминиевой сетки с нанесенным на нее при помощи инертного клея диоксидом марганца. Анод выполнен в виде ленты из литий-алюминиевого сплава.
Введение в конструкцию ХИТ дополнительной полоски меди, накатанной на поверхность анода, позволяет повысить защиту электрода от механических повреждений, а также обеспечивает равномерность токосъема со всей площади электрода, что способствует повышению энергоемкости, и позволяет увеличить величину разрядного тока элемента.
Изготовление анода из литий-алюминиевого сплава снижает риск пассивации элемента при разряде малыми токами, что также способствует повышению равномерности токосъема и повышению энергоемкости элемента. Изготовление катода из алюминиевой сетки способствует повышению адгезии активных материалов, что в свою очередь снижает риск отслаивания массы положительного электрода в процессе разряда и снижения емкости элемента.
Полезная модель поясняется фигурами, где показаны:
- Фиг. 1 - общий вид конструкции предложенного источника тока в разрезе;
- Фиг. 2 - вариант конструкции фиг. 1.
Источник тока системы диоксид марганца-литий выполнен в герметичном стальном корпусе. В корпусе размещены: анод 1 в виде ленты из литий-алюминиевого сплава; катод 2, представляющий собой ленту из алюминиевой сетки с нанесенным на ее поверхность при помощи инертного клея диоксидом марганца. Анод 1 и катод 2 разделены сепаратором 3, пропитанным электролитом. Электролитом служит раствор перхлората лития в смеси пропиленкарбоната с диметоксиэтаном.
На поверхности анода 1 (фиг. 1), обращенной к катоду, выполнена накатанная по всей длине анода медная полоска 5. На той же стороне размещен токовывод 4, находящийся в непосредственном контакте с полоской 5.
На фиг. 2 показаны две накатанные по всей длине анода параллельные медные полоски 5, равноудаленные друг от друга и от краев электрода.
Медные полоски выполнены с шириной не менее 3,0 мм.
Введение в конструкцию ХИТ накатанных на поверхность анода медных полосок позволяет обеспечить постоянный и равномерный токосъем со всей его площади в процессе разряда элемента, сохраняя контакт между токовыводом и анодом при растворении лития, а также способствует повышению механической прочности поверхности литий-алюминиевой ленты и защищает ее при сборке элемента. Использование в качестве материала анода ленты из литий-алюминиевого сплава снижает риск пассивации элемента при разряде малыми токами, что также способствует повышению равномерности токосъема. Изготовление катода из алюминиевой сетки способствует повышению адгезии активных материалов, что в свою очередь снижает риск отслаивания массы положительного электрода в процессе разряда и снижения емкости элемента.
Использование предлагаемого решения позволяет получать элементы, электрические параметры которых сочетают высокую энергоемкость и максимальную величину разрядного тока в широком диапазоне рабочих температур (от -40°C до +60°С), что является преимуществом относительно представленных на рынке решений.
Claims (5)
1. Источник тока системы диоксид марганца-литий, содержащий герметичный корпус, в котором размещены разделенные сепаратором анод из литийсодержащего сплава и катод на основе алюминия с диоксидом марганца, отличающийся тем, что на поверхности анода, обращенной к катоду, нанесена, как минимум, одна накатанная по всей длине анода медная полоска.
2. Источник тока системы диоксид марганца-литий по п. 1, отличающийся тем, что на поверхности анода, обращенной к катоду, нанесены по всей длине анода две накатанные параллельно медные полоски.
3. Источник тока системы диоксид марганца-литий по п. 1, отличающийся тем, что медные полоски выполнены с шириной не менее 3,0 мм.
4. Источник тока системы диоксид марганца-литий по п. 1, отличающийся тем, что катод выполнен в виде ленты из алюминиевой сетки с нанесенным на ее поверхность диоксидом марганца.
5. Источник тока системы диоксид марганца-литий по п. 1, отличающийся тем, что анод выполнен в виде ленты из литий-алюминиевого сплава.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105412U RU190309U1 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Источник тока системы диоксид марганца-литий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105412U RU190309U1 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Источник тока системы диоксид марганца-литий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190309U1 true RU190309U1 (ru) | 2019-06-26 |
Family
ID=67003054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019105412U RU190309U1 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Источник тока системы диоксид марганца-литий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190309U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779506C1 (ru) * | 2021-04-23 | 2022-09-08 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | Источник тока системы диоксид марганца - литий |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060691A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | 3M Innovative Properties Company | Lithium ion batteries with improved resistance to sustained self-heating |
| RU2293401C2 (ru) * | 2004-04-16 | 2007-02-10 | Сергей Александрович Галкин | Химический источник тока системы диоксид марганца - литий |
| WO2008059409A1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electrochemical energy source and electronic device provided with such an electrochemical energy source |
| RU2388088C1 (ru) * | 2006-09-11 | 2010-04-27 | Асахи Касеи Кабусики Кайся | Новый полимерный электролит и электрохимическое устройство |
| EP2683008B1 (en) * | 2012-07-05 | 2015-04-29 | Saft | Three dimensional positive electrode for LiCFx technology primary electrochemical generator |
| RU2608751C2 (ru) * | 2012-02-17 | 2017-01-24 | Оксис Энерджи Лимитед | Электрод из усиленной металлической фольги |
| RU176684U1 (ru) * | 2017-07-18 | 2018-01-25 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | Батарея "борей-л500" электрохимической системы литий-диоксид марганца с органическим электролитом |
-
2019
- 2019-02-26 RU RU2019105412U patent/RU190309U1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060691A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | 3M Innovative Properties Company | Lithium ion batteries with improved resistance to sustained self-heating |
| RU2293401C2 (ru) * | 2004-04-16 | 2007-02-10 | Сергей Александрович Галкин | Химический источник тока системы диоксид марганца - литий |
| RU2388088C1 (ru) * | 2006-09-11 | 2010-04-27 | Асахи Касеи Кабусики Кайся | Новый полимерный электролит и электрохимическое устройство |
| WO2008059409A1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electrochemical energy source and electronic device provided with such an electrochemical energy source |
| RU2608751C2 (ru) * | 2012-02-17 | 2017-01-24 | Оксис Энерджи Лимитед | Электрод из усиленной металлической фольги |
| EP2683008B1 (en) * | 2012-07-05 | 2015-04-29 | Saft | Three dimensional positive electrode for LiCFx technology primary electrochemical generator |
| RU176684U1 (ru) * | 2017-07-18 | 2018-01-25 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | Батарея "борей-л500" электрохимической системы литий-диоксид марганца с органическим электролитом |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779506C1 (ru) * | 2021-04-23 | 2022-09-08 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | Источник тока системы диоксид марганца - литий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9728816B2 (en) | Lithium-rich electrode sheet of lithium-ion battery and preparation method thereof | |
| Basile et al. | Extensive charge–discharge cycling of lithium metal electrodes achieved using ionic liquid electrolytes | |
| WO2007111895A3 (en) | Rechargeable lithium/water, lithium/air batteries | |
| JP2018505538A5 (ru) | ||
| US20180342773A1 (en) | Artificial sei transplantation | |
| US3972727A (en) | Rechargeable battery which combats shape change of the zinc anode | |
| Smith et al. | Synthetic silver oxide and mercury-free zinc electrodes for silver–zinc reserve batteries | |
| KR20130004152A (ko) | 이차전지용 전극단자 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
| US3306776A (en) | Galvanic primary cell | |
| WO2022182313A3 (en) | Development of new air-stable o3-naxmo2 type layered metal oxides for sodium ion batteries | |
| RU190309U1 (ru) | Источник тока системы диоксид марганца-литий | |
| JP3186811B2 (ja) | リチウム２次電池の充電方法 | |
| MX2022007485A (es) | Colectores de corriente de anodo de aluminio para baterias de iones de litio. | |
| US20070266554A1 (en) | Electrochemical cell with moderate-rate discharging capability and method of production | |
| US3317350A (en) | Primary electric cell having a sheet of foil metallurgically bonded to the anode | |
| CN102473913A (zh) | 锂一次电池 | |
| Glicksman | The Performance of Zinc, Magnesium and Aluminum Primary Cell Anodes. A Review | |
| CN102110824B (zh) | 一种锂-二硫化铁电池 | |
| KR20070026071A (ko) | 비수 전해질 2차 전지 | |
| US6541155B2 (en) | Bicell battery apparatus | |
| JP3879220B2 (ja) | 二次電池用防爆封口装置 | |
| JPH0452592B2 (ru) | ||
| RU131899U1 (ru) | Аккумулятор | |
| JPS58137975A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS61294756A (ja) | 有機電解質電池 |