RU2222075C1 - СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ Li/SO2 АККУМУЛЯТОРА - Google Patents
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ Li/SO2 АККУМУЛЯТОРА Download PDFInfo
- Publication number
- RU2222075C1 RU2222075C1 RU2002111322/09A RU2002111322A RU2222075C1 RU 2222075 C1 RU2222075 C1 RU 2222075C1 RU 2002111322/09 A RU2002111322/09 A RU 2002111322/09A RU 2002111322 A RU2002111322 A RU 2002111322A RU 2222075 C1 RU2222075 C1 RU 2222075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- lithium
- electrolyte solution
- lithium foil
- introduction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении Li/SO2 аккумулятора. Техническим результатом изобретения является повышение взрывобезопасности, увеличение ресурса аккумулятора и повышение удельных характеристик путем уменьшения роста дендритов лития за счет операции очистки при изготовлении электролита. Согласно изобретению в известном способе изготовления раствора электролита LiA1C14•nSO2 перед введением молекулярного брома электролит выдерживают в контакте с литиевой фольгой в течение 7-90 суток при комнатной температуре, причем площадь литиевой фольги (см2) относится к объему электролита (см3) в соотношении от 1:1 до 1:10. 2 табл.
Description
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении Li/SO2 аккумулятора.
Литиевые аккумуляторы имеют существенный недостаток, в них происходят короткие замыкания при заряде, приводящие к выходу аккумуляторов из строя и сопровождающиеся перегревом и взрывами. Чаще всего причиной возникновения коротких замыканий являются дендриты, растущие на литиевом электроде во время заряда. (Багоцкий B.C., Скундин А.М. Химические источники тока. - М.: Энергоиздат, 1981, с. 240-241).
Известно, что качество гальванопокрытий зависит от чистоты электролита и способа его изготовления. В электролите ХИТ с литиевым анодом недопустимо содержание влагосодержащих примесей и соединений тяжелых металлов в связи с тем, что их наличие в электролите интенсифицирует рост дендритов лития, тем самым снижает безопасность эксплуатации аккумуляторов. Предварительное введение литиевой фольги в электролит позволяет снизить содержание посторонних примесей в электролите (И.А. Кедринский. Химические источники тока с литиевым электродом, 1983).
Известен способ изготовления раствора электролита для герметичных аккумуляторов системы Li/SO2, заключающийся в насыщении газообразным SO2 смеси сухих солей АlСl2 и LiCl при температуре от 0 до 5oС и избыточном давлении от 1,5 до 5 атм до образования раствора LiAlCl4•3SO2 и введении молекулярного брома в количестве 0,2 до 0,5 мас.%, с последующей выдержкой от 72 до 86 часов (RU патент 2161845, кл. Н 01 М, 10.08.1999).
Недостатком этого способа является то, что введение молекулярного брома не исключает возможности коротких замыканий, приводящих к взрыву, т.к. не подавляет полностью процесс дендритов на литиевом электроде.
Перед авторами стояла задача повышения взрывобезопасности, увеличения ресурса аккумулятора, и повышения удельных характеристик, путем уменьшения роста дендритов за счет операции очистки при изготовлении электролита.
Эта задача решена тем, что в известном способе изготовления раствора электролита, заключающемся в насыщении газообразным SO2 смеси сухих солей АlСl3 и LiCl при температуре от 0 до 5oС и избыточном давлении от 1,5 до 5 атм до образования раствора LiAlCl4•nSO2 (n=3...9) и введении молекулярного брома в количестве 0,2 до 0,5 мас.%, с последующей выдержкой от 72 до 86 часов, перед введением молекулярного брома электролит выдерживают в контакте с литиевой фольгой в течение 7-90 суток при комнатной температуре, причем площадь литиевой фольги (см2) относится к объему электролита (см3) в соотношении от 1:1 до 1:10.
Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности литиевой фольги, погруженной в электролит, происходит реакция с примесями влаги и соединениями тяжелых металлов, в результате чего образуются нерастворимые соединения. Это позволяет получить электролит более высокого качества.
При выдержке литиевой фольги в электролите менее 7 суток положительного эффекта не наблюдается, рост дендритов не снижался, короткие замыкания и взрывы начинались с 15-20 циклов. Выдержка свыше 90 суток нецелесообразна, т.к. не ведет к повышению характеристик электролита и аккумуляторов в целом. Нижний предел соотношения площади литиевой фольги (см2) к объему электролита (см3) 1:10 обусловлен минимальным количеством лития, необходимом для получения электролита требуемого качества. Использование соотношения площади литиевой фольги к объему электролита более 1:1 нецелесообразно, так как ведет к некоторому снижению достигнутых удельных характеристик аккумуляторов и экономически невыгодно.
Пример. Для испытаний было собрано 11 серий лабораторных образцов аккумуляторов типоразмера R6 (по 3 штуки в каждой серии) с литиевым и сажевым электродами, двухслойным сепаратором и электролитом LiAlCl4•nSO2.
Испытания проводили на автоматическом заряд-разрядном стенде.
Плотность тока заряда и разряда 1 мА/см2.
Результаты испытаний макетов аккумуляторов представлены в табл. 1 и табл. 2.
Проведенные испытания показали, что способ изготовления электролита, указанный в формуле изобретения, позволяет получить электролит с высокой степенью очистки и обеспечить более высокие удельные характеристики аккумуляторов. Использование данного электролита позволяет значительно увеличить ресурс аккумуляторов по сравнению с электролитом, изготовленным по описанию прототипа, за счет снижения вероятности возникновения внутренних коротких замыканий дендритами лития. Это ведет к возрастанию безопасности эксплуатации аккумуляторов.
Таким образом, приведенные примеры изготовления аккумуляторов в соответствие с признаками, изложенными в формуле изобретения, а также испытания этих аккумуляторов на зарядно-разрядном стенде подтверждают возможность практической реализации заявляемого изобретения с достижением указанного технического результата.
На основании вышеизложенного и результатов патентно-информационного поиска считаем, что разработанный нами "Способ изготовления раствора электролита для Li/SO2 аккумулятора" отвечает требованиям "новизна", "изобретательский уровень", "промышленная применимость", может быть признано изобретением и защищено патентом Российской Федерации.
Claims (1)
- Способ приготовления раствора электролита для Li/SO2 аккумулятора, заключающийся в насыщении газообразным SO2 смеси солей АlСl3 и LiCl до образования раствора LiAlCl4·nSO2(n=3-9), и последующем введении молекулярного брома в количестве 0,2-0,5 мас.% с выдержкой этого раствора при комнатной температуре в течение 72-86 ч, отличающийся тем, что перед введением молекулярного брома электролит выдерживают в реакторе с литиевой фольгой в течение 7-90 суток при комнатной температуре, причем площадь литиевой фольги (см2) относится к объему электролита (см3) в соотношении от 1:1 до 1:10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002111322/09A RU2222075C1 (ru) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ Li/SO2 АККУМУЛЯТОРА |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002111322/09A RU2222075C1 (ru) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ Li/SO2 АККУМУЛЯТОРА |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002111322A RU2002111322A (ru) | 2003-11-27 |
RU2222075C1 true RU2222075C1 (ru) | 2004-01-20 |
Family
ID=32091034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002111322/09A RU2222075C1 (ru) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ Li/SO2 АККУМУЛЯТОРА |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2222075C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569328C2 (ru) * | 2010-02-12 | 2015-11-20 | Алево Рисерч АГ | Перезаряжаемый электрохимический элемент |
-
2002
- 2002-04-25 RU RU2002111322/09A patent/RU2222075C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569328C2 (ru) * | 2010-02-12 | 2015-11-20 | Алево Рисерч АГ | Перезаряжаемый электрохимический элемент |
US10892487B2 (en) | 2010-02-12 | 2021-01-12 | Innolith Assets Ag | Rechargeable electrochemical cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4083224B2 (ja) | 2次電池セルの電解質に有用な組成物 | |
Tobishima et al. | Lithium cycling efficiency and conductivity for high dielectric solvent/low viscosity solvent mixed systems | |
US9515349B2 (en) | Process for producing electrolyte for electrochemical battery cell | |
JP5021940B2 (ja) | 全固体アルカリ二次電池用無機ヒドロゲル電解質の製法 | |
US10892487B2 (en) | Rechargeable electrochemical cell | |
EP0256205B1 (en) | Carbon electrode | |
Vinal | Storage batteries: a general treatise on the physics and chemistry of secondary batteries and their engineering applications | |
Rauh et al. | Efficiencies of cycling lithium on a lithium substrate in propylene carbonate | |
KR102109379B1 (ko) | 전해 동박과, 이 전해 동박을 포함하는 리튬 이차전지용 집전체 및 리튬 이차전지 | |
US4224391A (en) | Electrolyte for zinc anode batteries and method of making same | |
RU2222075C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ Li/SO2 АККУМУЛЯТОРА | |
Garreau et al. | On the processes responsible for the degradation of the aluminium-lithium electrode used as anode material in lithium aprotic electrolyte batteries | |
CN110911662A (zh) | 一种具有保护层的锂负极及其制备方法和应用 | |
Pavlov et al. | Nickel-zinc batteries with long cycle life | |
US6077627A (en) | Polymer electrolyte and method for preparing same | |
Schumacher et al. | Some Physical and Metallurgical Properties of Lead‐Calcium Alloys for Storage Cell Grids and Plates | |
JPS61206172A (ja) | 負極活物質がアルカリ金属又はアルカリ土類金属をベースとしている電気化学電池 | |
US4925753A (en) | Lithium/sulfur dioxide cell | |
US3565695A (en) | Method of forming an amalgamated zinc electrode | |
US5145755A (en) | Method of making tetrachloroaluminate + sulfur dioxide electrolytes in which hydrolysis products are removed | |
RU2259618C2 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА СИСТЕМЫ Li/LiIAlCl4 nSO2/Cu, C | |
US4046642A (en) | Method of making electric storage batteries | |
RU2248071C2 (ru) | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ Li/SO2 АККУМУЛЯТОРА | |
RU2242825C1 (ru) | Li/SO2 АККУМУЛЯТОР | |
RU2249885C2 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА АККУМУЛЯТОРА СИСТЕМЫ Li/SO2 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070426 |