SE460442B - ELECTRODES INCLUDING COAL MATERIALS AND SECONDARY ENERGY STORAGE DEVICE PROVIDED WITH THE ELECTRODES - Google Patents

ELECTRODES INCLUDING COAL MATERIALS AND SECONDARY ENERGY STORAGE DEVICE PROVIDED WITH THE ELECTRODES

Info

Publication number
SE460442B
SE460442B SE8406140A SE8406140A SE460442B SE 460442 B SE460442 B SE 460442B SE 8406140 A SE8406140 A SE 8406140A SE 8406140 A SE8406140 A SE 8406140A SE 460442 B SE460442 B SE 460442B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
carbon material
electrode
electrodes
gpa
cell
Prior art date
Application number
SE8406140A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8406140D0 (en
SE8406140L (en
Inventor
Jr F P Mccullough
Jr A F Beale
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of SE8406140D0 publication Critical patent/SE8406140D0/en
Publication of SE8406140L publication Critical patent/SE8406140L/en
Publication of SE460442B publication Critical patent/SE460442B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/145Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
    • D01F9/155Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues from petroleum pitch
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/20Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
    • D01F9/21Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F9/22Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyacrylonitriles
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/32Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • H01M4/1393Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

460 422 anordningar kan kategoriseras såsom: primärbatterier, exempel- vis såsom anges av Coleman et al i US-patentet 2 597 451, litiumbatterilitteratur av Panasonic, och US-patenten nr. 4 271 242, 3 700 502 och 4 224 389; bränsleceller, exempelvis japanska publikationen nr. 54-082043; och sekundärbränsle- celler med begränsad återladdbarhet, exempelvis såsom beskri- ves av Dey et al i US-patentet nr. 4 037 025, en uppladdnings- bar bränslecell som utnyttjar en aktiverad grafit (stor speci- fik yta), återuppladdbara sekundära batterier (ackumulatorer), såsom anges av hart, US-patentet nr. 4 251 568 med användning av grafit såsom strömkollektor, och Bennion, US-patenten nr. 3 844 837 och 4 009 323 samt kondensatorer, exempelvis av Butherus et al, US-patentet nr. 3 700 975 eller tyska patentet 'nr. 3 231 243 med användning av kol (grafit) med stort ytom- Vfång. Vissa av dessa anordningar utnyttjar även joniserbara salter upplösta i ett icke ledande lösningsmedel. 460 422 devices can be categorized as: primary batteries, exemplary as disclosed by Coleman et al in U.S. Patent 2,597,451, lithium battery literature by Panasonic, and U.S. Pat. 4,271,242, 3,700,502 and 4,224,389; fuel cells, for example Japanese publication no. 54-082043; and secondary fuel cells with limited rechargeability, for example as described by Dey et al in U.S. Pat. 4,037,025, a charging fuel cell using an activated graphite (large specific surface, rechargeable secondary batteries (accumulators), as stated by hart, U.S. Pat. 4,251,568 in use of graphite as a current collector, and Bennion, U.S. Pat. 3,844,837 and 4,009,323 as well as capacitors, for example of Butherus et al., U.S. Pat. 3,700,975 or the German patent 'no. 3 231 243 using large surface area carbon (graphite) Vfång. Some of these devices also utilize ionizable salts dissolved in a non-conductive solvent.

De kolhaltiga material som beskrives i patenten och i littera- turen är material som grafitiserats eller karboniserats tills materialen blir elektriskt ledande. Dessa material härrör från polyacetylener, polyfenylener, polyakrylnitriler och petro- leumbeck som har upphettats för "karbonisering och/eller gra- fitisering" av prekursormaterialet för att ge viss grad av elektrisk ledningsförmåga. Vissa av de grafiter som användes enligt tidigare känd litteratur är grafiter, såsom RPG (Rein- forces Pyrolytic Graphite), R-l-kärnreaktorkvalitetgrafit, PGCP (Pyrolytic Graphite Carbon Paper) och GRAFOlL (ett regi- strerat varumärke för Union Carbide Corporation) innefattande en expanderad och sammanpressad grafit, samt liknande.The carbonaceous materials described in the patents and in the literature the tour is material that has been graphitized or carbonized until the materials become electrically conductive. These materials are derived from polyacetylenes, polyphenylenes, polyacrylonitriles and petroleum leumbeck which has been heated for "carbonation and / or gra- "fit" of the precursor material to provide some degree of electrical conductivity. Some of the graphites used according to prior art literature, graphites, such as RPG (Rein- forces Pyrolytic Graphite), R-1 nuclear reactor quality graphite, PGCP (Pyrolytic Graphite Carbon Paper) and GRAFOlL (a regi- registered trademark of Union Carbide Corporation) an expanded and compressed graphite, and the like.

Dopning av analoga kolhaltiga material har även rapporterats i Chemical and Engineering News, volym 60, nr. 16, sid. 29-33, 19 april 1982, i en artikel med titeln "Conducting Polymners R & D Continues to Grow", Journak Electrochem Society, Electrochemical Science, 118, nr. l2, sid. 1886-1890, decem- ber 1971, och Chemical & Engineering News, 52, nr. 41, sid. 34-35, 12 oktober 1981, med titeln "Polymer Cell Offers More Power, Less Weight". 460 442 De problem som är förenade med dessa rapporterade celler är att de icke har lång livslängd eftesom den elektrod som fram- ställes av sådant kolhaltigt material är känslig för förstö- ring när den utsättes för upprepade elektriska laddnings- och urladdningscykler.Doping of analogous carbonaceous materials has also been reported in Chemical and Engineering News, Volume 60, no. 16, p. 29-33, April 19, 1982, in an article entitled "Conducting Polymners R&D Continues to Grow ", Journak Electrochem Society, Electrochemical Science, 118, no. l2, p. 1886-1890, decem- ber 1971, and Chemical & Engineering News, 52, no. 41, p. 34-35, October 12, 1981, entitled "Polymer Cell Offers More Power, Less Weight ". 460 442 The problems associated with these reported cells are that they do not have a long service life due to the electrode made of such carbonaceous material is sensitive to when exposed to repeated electric charges and discharge cycles.

Såsom exempel beskriver US-patentet 3 844 837 (Bennion et al) ett batteri som utnyttjar grafit av nukleär kvalitet impreg- nerad med flagor av Li2O såsom den positiva elektroden och koppar såsom den negativa elektroden i en LiCF3SO3-dimetyl- sulfit (DMSU)-elektrolyt. Grafitelektroden framställdes av nukleär grafit av kvalitet R-l (som säljes av Great Lakes Carbon Company) och rapporterades vara flagig eller fling- formig efter nio cykler med elektrisk laddning och urladdning.By way of example, U.S. Patent 3,844,837 (Bennion et al) a battery that uses nuclear grade graphite impregnated covered with Li2O flakes such as the positive electrode and copper as the negative electrode in a LiCF 3 SO 3 dimethyl- sulfite (DMSU) electrolyte. The graphite electrode was made of nuclear R-1 nuclear graphite (sold by Great Lakes Carbon Company) and was reported to be flaky or flaky shaped after nine cycles of electric charge and discharge.

Patenthavarna provade även ett grafittyg och slöt sig till att det var otillfredsställande. Flera andra grafiter användes med lika otillfredsställande resultat, och de bästa resultaten erhölls med pyrolytgrafit som förstördes efter 33 cykler. Dey et al använder kol- eller grafitmaterial med stort ytomfång, i vilkas porer en kemisk reaktion äger rum, men detta material antas allmänt ha låg ledningsförmåga på grund av avsaknad av kontinuitet hos kolytan. Vidare antages att sådana material icke bibehåller dimensionsstabiliteten och strukturintegrite- ten som erfordras för den reversibla bildningen av kolkomplex, som erfordras för lång uppladdningscykellivslängd hos sekun- därbatterier.The patent holders also tried a graphite fabric and agreed to it was unsatisfactory. Several other graphites were used equally unsatisfactory results, and the best results was obtained with pyrolytic graphite which was destroyed after 33 cycles. Dey et al use carbon or graphite materials with a large surface area, i whose pores a chemical reaction takes place, but this material is generally assumed to have low conductivity due to lack of continuity of the carbon surface. Furthermore, it is assumed that such materials does not maintain dimensional stability and structural integrity required for the reversible formation of carbon complexes, required for the long charging cycle life of the secondary there batteries.

Experiment genomförda under utvecklingen av föreliggande upp- finning inkluderade användningen av GRAFOIL som förstördes vid den första elektriska laddningen, och RPG (Super Temp) grafitelektroder som även förstördes. Det visade sig att en mängd större än 20 % av den positiva elektrod som framställ- des av RPG-grafit gick förlorad såsom flingor, flisor och pulver efter endast 27 elektriska laddnings- och urladdnings- cykler.Experiments performed during the development of the present invention finning included the use of GRAFOIL which was destroyed at the first electric charge, and RPG (Super Temp) graphite electrodes that were also destroyed. It turned out that one amount greater than 20% of the positive electrode produced of RPG graphite was lost such as flakes, chips and powder after only 27 electric charge and discharge bicycles.

Det bör observeras att tidigare känd teknik identifierar sönderdelningen och skador på elektroden såsom ett resultat av 460 442 en svällning och krympning av elektrodkroppen och att denna' svällning och krympning ökar med varje elektrisk laddnings- och urladdningscykel som deformerar grafitflingorna som flagar av på grund av spänningen vid svällning och krympning. Vid genomförande av dessa experiment under utvecklandet av före- liggande uppfinning bekräftades att sådan avflagning av gra- fitflingor äger rum när de förutnämnda grafitmaterialen under- kastades upprepade elektriska laddnings- och urladdningscyk- ler.It should be noted that prior art identifies the breakdown and damage to the electrode as a result of 460 442 a swelling and shrinkage of the electrode body and that this' Swelling and shrinkage increase with each electric charge. and discharge cycle that deforms the flaking graphite flakes off due to the tension during swelling and shrinkage. At implementation of these experiments during the development of The present invention confirmed that such flaking of grains fit flakes occur when the aforementioned graphite materials repeated electrical charging and discharging cycles were smiles.

Enligt en första aspekt avser föreliggande uppfinning en elektrod för användning i en elektrisk sekundär-energilag- ringsanordning innefattande en elektnodkropp av elektriskt ledande kolhaltigt material med en skelettorientering, åtmin- stone vid eller nära ytan, samt en strömkollektor som är elektriskt förenad med denna, varvid det kolhaltiga materia- let har en Young-modul av mer än 6,9 GPa till 330 GPB, en Spe- cifik yta av från U,l till 50 m*/g och ett"förhå1lande längd/ diameter av mer än 100 till l.In a first aspect, the present invention relates to a electrode for use in an electrical secondary energy storage ring comprising an electrode body of electric conductive carbonaceous material with a skeletal orientation, at least stone at or near the surface, as well as a current collector that is electrically connected thereto, the carbonaceous material has a Young module of more than 6.9 GPa to 330 GPB, a specific surface area of from 1,1 to 50 m * / g and a "relative length / diameter of more than 100 to l.

Enligt en annan aspekt avser uppfinningen en elektrisk sekun- där-energilagringsanordning innefattande ett hus med en elektrisk icke-ledande inneryta och en fuktogenomtränglig ytteryta eller laminär kropp och med minst en cell anordnad i detta hus, varvid varje cell innefattar minst ett par elek- triskt ledande elektroder som är elektriskt isolerade från kontakt med varandra, varvid huset innehåller en väsentligen icke-vattenhaltig elektrolyt, varvid minst en av elektroderna gi varje cell är en elektrod enligt uppfinningen.In another aspect, the invention relates to an electrical secondary there-energy storage device comprising a housing with a electrically non-conductive inner surface and a moisture impermeable outer surface or laminar body and with at least one cell arranged in this housing, each cell comprising at least a pair of electrically conductive electrodes that are electrically isolated from contact with each other, the housing containing an essential non-aqueous electrolyte, with at least one of the electrodes in each cell is an electrode according to the invention.

Enligt en ytterligare aspekt avser uppfinningen en elektrisk sekundär-energilagringsanordning innefattande ett hus med en elektriskt icke-ledande inneryta och en fuktogenomtränglig ytteryta eller laminerad kropp och med minst en cell anordnad i huset, varvid varje cell innefattar minst ett par elektriskt ledande elektroder som är elektriskt isolerade från kontakt med varandra, samt huset innehåller en väsentligen icke-vat- tenhaltig elektrolyt, varvid var och en av elektroderna i 46Û 442 varje cell är en elektrod enligt patentkravet l, 2 eller 3, och varvid var och en av elektroderna har frihet att välja polaritet vid uppladdning och förmåga att bli partiellt och/eller helt omvänt polariserade utan skada.According to a further aspect, the invention relates to an electric secondary energy storage device comprising a housing with a electrically non-conductive inner surface and a moisture impermeable outer surface or laminated body and with at least one cell arranged in the housing, each cell comprising at least one pair of electrical conductive electrodes that are electrically isolated from contact with each other, and the housing contains a substantially non-aqueous containing electrolyte, each of the electrodes in 46Û 442 each cell is an electrode according to claim 1, 2 or 3, and wherein each of the electrodes is free to choose polarity when charging and ability to be partial and / or completely reverse polarized without damage.

Elektroderna kan vara åtskilda från varandra genom avstånd eller med ett elektriskt icke~ledande jonpermeabelt material.The electrodes can be separated from each other by distance or with an electrically non-conductive ion permeable material.

Fysikaliska egenskaeer A A Företrädevis bör det elektriskt ledande kolmaterialet i elek- troden ha följande fysikaliska kriterier: (l) En Young-modul av mer än 6,9 GPa, företrädesvis från 69 GPa till 380 GPa, och speciellt från l38 GPa till 3ll GPa. (2) Ett långsträckthets(spetsighets)förhållande (aspekt ratio) av mer än 100:1 definierat såsom förhållandet längd till diameter l/d hos en fibrös eller trådformig sträng av det kolhaltiga materialet eller såsom längd-till-djup- förhållandet när det kolhaltiga materialet är format såsom en plan skiva. (3) Strukturell och mekanisk integritet hos det kelhaltiga materialet oberoende av vilken tillverkningsformen är (vävd, stickad eller icke-vävd från kontinuerlig fiber eller tråd eller stapelfibrer eller en film; bör vara sådan att den icke kräver närvaro av ett stöd, exempelvis en tryckplatta (yt- fllmer eller näs) för att bibehålla ael xolhalllga materialet i de önskade skikt- eller skivliknande formerna under minst l00 laddnings/urladdnings~cykler. (4) Ett ytomfång av minst O,llm2/g men mindre än vad som man associerar med aktiverat absorptivt kol, nämligen mindre än 50 m2/g, företrädesvis mindre än-10 m2/g och speciellt mindre än 5 m2/g. (5) Tillräcklig integritet hos formen av det kolhaltiga mate- rialet för att möjliggöra att_det kolhaltiga materialet bibe- 460 442 håller dess skiv- eller skiktliknande form när det har en storlek större än 6,45 cm2 till större än 930 cmz utan annat stöd än en strömkollektorram av metall som bildar kantdelen av elektroden. (6) Den elektriska sekundär-energilagringsanordningen, i vilken elektroden enligt uppfiningen användes bör vara väsent- ligen fri från vatten till en grad av mindre än lO0 ppm. Före- trädevis bör vattenhalten vara mindre än 20 ppm och speciellt mindre än l0 ppm. Anordningen enligt uppfinningen kan arbeta med en vattenhalt av upp till 300 ppm men kommer att ha en något minskad cykellivslängd. Det bör vidare förstås att om vattenhaltnivån blir besvärande kan anordningen isärtagas, torkas och sättas samman i detta torra tillstånd utan väsent- lig skada för dess fortsatta användbarhet.Physical properties A A Preferably, the electrically conductive carbon material in the have the following physical criteria: (l) A Young modulus of more than 6.9 GPa, preferably from 69 GPa to 380 GPa, and especially from 138 GPa to 311 GPa. (2) An aspect ratio of more than 100: 1 defined as the ratio length to diameter l / d of a fibrous or filamentous strand of the carbonaceous material or as a length-to-depth the ratio when the carbonaceous material is formed as one flat disc. (3) Structural and mechanical integrity of the kel-containing the material regardless of the form of manufacture (woven, knitted or non-woven from continuous fiber or thread or staple fibers or a film; should be such that it does not requires the presence of a support, such as a pressure plate (surface fllmer or näs) to maintain ael xolhalllga material in the desired layer- or sheet-like forms for at least l00 charge / discharge cycles. (4) A surface area of at least 0.1 / m2 / g but less than that of associates with activated absorbent carbon, namely less than 50 m2 / g, preferably less than -10 m2 / g and especially less than 5 m2 / g. (5) Sufficient integrity of the form of the carbonaceous material material to enable the carbonaceous material to be retained 460 442 keeps its disc- or layer-like shape when it has one size larger than 6.45 cm2 to larger than 930 cmz without other support than a metal current collector frame forming the edge portion of the electrode. (6) The electrical secondary energy storage device, i which electrode according to the invention is used should be free from water to a degree of less than 100 ppm. Before- stepwise, the water content should be less than 20 ppm and especially less than 10 ppm. The device according to the invention can work with a water content of up to 300 ppm but will have one slightly reduced cycle life. It should further be understood that if the water content level becomes troublesome, the device can be disassembled, dried and assembled in this dry state without significant damage to its continued usefulness.

Användninqsegenskapskriterier (7) Det kolhaltiga materialet i en elektrod skall kunna ut- härda mer än 100 elektriska laddnings- och urladdningscykler utan någon avsevärd skada på grund av avflagning av det kol- haltiga materialet. Pörcträdnsvis bör ingen avsevärd skada uppträda efter mer än 500 elektriska laddnings- och urladd- ningscykler, vid en urladdningskapacitet av mer än 150 kolumb per gram av kolhaltigt material i elektrodcn. (8) Den coulometrißka (coulumbiska) verkningsgraden hos kol- materialet i elektroden bör vara mer än 70 %, företrädesvis mer än 80 % och speciellt mer än 90 %. (9) Det kolhaltiga materialet i elektrodcn bör kunna uthärda djupa elektriska urladdningar av mer än 70 % av dess elek- triska 'addningskapacitet under minst 100 cykler av elektrisk laddning och urladdning, och företrädesvis mer än 80 % under mer än 500 elektriska laddnings- och urladdningscykler.Usage property criteria (7) The carbonaceous material of an electrode must be capable of cure more than 100 electric charge and discharge cycles without significant damage due to flaking of the carbon containing material. There should be no significant damage to the floor trunk appear after more than 500 electric charging and discharging cycles, at a discharge capacity exceeding 150 columns per gram of carbonaceous material in the electrode. (8) The coulometric (Coulumbian) efficiency of carbon the material of the electrode should be more than 70%, preferably more than 80% and especially more than 90%. (9) The carbonaceous material of the electrode should be able to withstand deep electrical discharges of more than 70% of its electricity additive capacity for at least 100 cycles of electric charge and discharge, and preferably more than 80% below more than 500 electric charge and discharge cycles.

Det kolhaltiga materialet i en elektrod med de i det före- gående beskrivna fysiska egenskaperna bör sålundanföreträdes- vis kunna uthärda elektriska urladdningar och återuppladd- 460 442 ningar av mer än l00 cykler vid en urladdningskapacitet av mer än 150 coulumb per gram kolhaltigt material i en elektrod och vid en coulometrisk verkningsgrad av mer än 70 % utan någon väsentlig irreversibel förändring av dimensionerna (dimen- sionsförändring mindre än cirka 5 %).The carbonaceous material in an electrode with those in the present currently described physical properties should thus be preferred be able to withstand electrical discharges and recharging 460 442 more than l00 cycles at a discharge capacity of more than 150 coulumbs per gram of carbonaceous material in an electrode and at a coulometric efficiency of more than 70% without any significant irreversible change in the dimensions (dimensions change of less than about 5%).

Vanligen erhålles det kolnaltiga materialet genom upphettning av ett prekursormaterial till en temperatur över 850°C tills det blir elektriskt ledande. Kolhaltiga prekursor-utgångs- material som kan bilda den elektriskt ledande orienterade kol- haltiga materialdelen i elektroden kan framställas av beck (petroleum- eller koltjära), polyacetylen, polyakrylonitril, polyfenylen, SARA§É)och liknande. Det kolhaltiga prekursor- utgångsmaterialet bör ha viss grad av skelettorientering, dvs. många av dessa material har antingen väsentliga koncentratio- ner av orienterade bensenoid-strukturerenheter eller enheter som kan omvandlas, vid upphettning, till bensenoid eller ekvi- valent skelettorientering vid eller nära ytan på grund av ske- lettorienteringen hos utgångsmaterialet.Usually the carbonaceous material is obtained by heating of a precursor material to a temperature above 850 ° C until it becomes electrically conductive. Carbonated precursor starting material that can form the electrically conductive oriented carbon The containing material part of the electrode can be made of pitch (petroleum or coal tar), polyacetylene, polyacrylonitrile, polyphenylene, SARA§É) and the like. The carbonaceous precursor the starting material should have a certain degree of skeletal orientation, ie. many of these materials have either significant concentrations oriented benzenoid structuring units or units which can be converted, on heating, to benzenoid or equine valent skeletal orientation at or near the surface due to the light orientation of the starting material.

Exempel på föredragna kolhaltiga prekursormaterial som upp- visar sådan skelettorientering vid upphettning är samman- sättningar eller enheter av multi- eller monotrådsträngar eller fibrer framställda av petroleumbeck eller polyakryl- nitril. Sådana multi- eller monotrådsträngar eller fibrer kan lätt omvandlas till trådar eller garn som därefter kan be- arbetas till en tygliknande produkt. En_teknisk för fram- ställning av lämpliga entrådsfibrer anges i US-patentet nr. 4 005 183, varvid fibrerna framställes till ett garn som därefter väves till ett tyg. Tyget underkastas därefter in- verkan av en temperatur, vanligen över l0O0°C, som är till- räcklig för förkolning av tyget och för att göra det kol- haltiga materialet elektriskt ledande och så att materialet erhåller de fysiska egenskapskaraktäristika som i det före- gående beskrivits under styckena (l) till (6). Ett sådant tyg, i kombination med en elektronkollektor, är särskilt lämpligt för användning såsom elektrod i den elektriska sekundär- energilagringsanordningen enligt föreliggande uppfinning. 460 442 Det är lämpligt att det kolhaltiga prekursormaterialet före- ligger i form av en kontinuerlig fibertråd, tråd eller trådar som utgöres av Kontinuerlig fiber eller fibrer eller icke-kon- tinuerligt fibergarn, som kan formas till sådana sammansätt- ningar som vävda, ickeevävda eller stickade produkter, eller också kan stapelfibrerna per se skiktas till bildning av tyg, pappersliknande eller filtliknande plan produkt. Acceptabla resultat erhålles emellertid när garn framställda av korta fibrer, med en längd av från l till 10 cm, väves till en tyg- liknande produkt (förutsatt att sådana korta fibrer, vid_ värmebehandling, har de erforderliga fysikaliska egenskaperna som nämnts i det föregående under (1) till (6)). Det bör givetvis förstås att även om det är fördelaktigt att fram- ställa prekursormaterialet företrädesvis i ett stabiliserat tillstånd (såsom erhålles genom oxidation) till den önskade formen (stickad, vävd eller filtad) före förkolningen kan sådan konstruktion utföras efter förkolningen om modulen är under cirka 380 GPa och företrädesvis under cirka 269 GPa för maskintillverkning. Det bör givetvis förstås att det kol- haltiga materialet kan framställas eller utgöras av en film- prekursor.Examples of preferred carbonaceous precursor materials shows such skeletal orientation when heated is settings or units of multi- or mono-wire strands or fibers made from petroleum pitch or polyacrylic nitrile. Such multi- or monofilament strands or fibers may easily converted into threads or yarns which can then be work into a fabric-like product. A_technical for position of suitable filament fibers is disclosed in U.S. Pat. 4,005,183, wherein the fibers are made into a yarn which then woven into a fabric. The fabric is then subjected to effect of a temperature, usually above 100 ° C, which is sufficient to char the fabric and to make it charcoal containing the material electrically conductive and so that the material obtains the physical characteristics of the described in paragraphs (l) to (6). Such a fabric, in combination with an electron collector, is particularly suitable for use as an electrode in the electrical secondary the energy storage device of the present invention. 460 442 It is appropriate that the carbonaceous precursor material be is in the form of a continuous fiber thread, thread or threads Consisting of continuous fiber or fibers or non-continuous continuous fibrous yarn which can be formed into such compositions woven, non-woven or knitted products, or also the staple fibers can per se be layered to form fabric, paper-like or felt-like flat product. Acceptable results are obtained, however, when yarns made from short fibers, from 1 to 10 cm in length, are woven into a fabric similar product (provided that such short fibers, at heat treatment, has the required physical properties as mentioned above under (1) to (6)). It should of course, although it is advantageous to place the precursor material preferably in a stabilized state (as obtained by oxidation) to the desired one the shape (knitted, woven or felted) before the charcoal can such construction is performed after the charring if the module is below about 380 GPa and preferably below about 269 GPa for machine manufacturing. It should, of course, be understood that the the containing material can be produced or consist of a film precursor.

Graden av förkolning och/eller grafitisering synes icke vara en reglerande faktor för användningsegenskaperna hos mate- rialet såsem elektrodelement i en elektrisk lagringsanordning med undantag av att den måste vara tillräcklig för att göra materialet tillräckligt elektriskt ledande och också vara tillräcklig för att ge de i det föregående nämnda fysikaliska och mekaniska egenskaperna under de avsedda användningsbe- tingelserna. Kolhaltiga material med cirka 90 % förkolning benämnas i litteraturen partiellt förkolade. Kolhaltiga mate- rial med från 91 till 98 % förkolning benämnes i litteraturen förkolade_material (karboniserade material) under det att material med en förkolning av mer än 98 %“benämnes grafiti- serade. Det har helt överraskande visat sig att de kolhaltiga materialen som har en förkolningsgrad eller karboniserings- grad av från 90 till 99 % har varit otillräckliga såsom elek- trodmaterial om icke det kolhaltiga materialet har den erfor- '460 442 derliga dimensionsstabiliteten under cyklisk elektrisk laddning och urladuning; Såsom exempel har RPG-grafit och GRAFOIL, som har den erforderliga graden av förkolning eller karbonisering, elektrisk ledningsförmåga och specifik yta, icke de erforderliga fysikaliska egenskaperna beträffande Young-modul och spetsighetsförhållande och har sålunda visat sig otillräckliga.The degree of charring and / or graphitization does not appear to be a regulating factor for the use properties of the material such as electrode element in an electrical storage device except that it must be sufficient to do the material sufficiently electrically conductive and also be sufficient to provide the aforementioned physical and mechanical properties under the intended conditions of use the things. Carbonaceous materials with about 90% carbonization referred to in the literature as partially charred. Carbonated rial with from 91 to 98% charring is referred to in the literature charred_materials (carbonized materials) while materials with a charring of more than 98% "are called graffiti serade. It has quite surprisingly turned out that the carbonaceous materials having a degree of charring or carbonization degree of from 90 to 99% have been insufficient such as material other than the carbonaceous material has the '460 442 dimensional stability during cyclic electric charging and discharging; Examples include RPG graphite and GRAFOIL, which has the required degree of charring or carbonization, electrical conductivity and specific surface area, not the required physical properties Young module and tip ratio and have thus shown insufficient.

I enlighet med uppfinningen kan en återuppladdningsbar och polaritetsreversibel elektrisk energilagringsanordning fram- ställas av det i det föregående beskrivna kolhaltiga mate- rialet och dess därmed förenade elektronkollektor (som är elektriskt ledande) i ett hus. Huset har en icke-ledande inneryta och är cgenomträngligt för fukt. Elektroderna ned- sänkes i en icke vattenhaltig (vatten närvarar i en mängd av mindre än cirka lOO ppm) vätska som förefinnes i huset. vätskan i sig måste kunna bilda, eller innehåller upplöst\ däri, minst ett joniserbart metallsalt. Varje elektrod inne- fattar det kolhaltiga värmebehandlade materialet, enligt före- liggande uppfinning, associerat eller i kombination med en elektronkollektor som företrädesvis är isolerad mot kontakt med elektrolytvätskan.In accordance with the invention, a rechargeable and polarity reversible electric energy storage device of the carbonaceous material described above. material and its associated electron collector (which is electrically conductive) in a house. The house has a non-conductive inner surface and is impermeable to moisture. The electrodes are immersed in a non-aqueous (water is present in an amount of less than about 100 ppm) of liquid present in the housing. the liquid itself must be able to form, or contain dissolved \ therein, at least one ionizable metal salt. Each electrode contains the carbonaceous heat-treated material, according to present invention, associated or in combination with a electron collector which is preferably insulated against contact with the electrolyte liquid.

Den elektriska sekundär-energilagringsinordningen enligt upp- finningen kan konstrueras utan polaritetsomkastningsförmåga genom att man inriktar den i det föregående nämnda elektriskt ledande sammansättningen av kolhaltiga fibrer, exempelvis tyg,' och dess elektronkollektor såsom den positiva elektroden alternerande med en negativ elektrod, som kan vara framställd av en metall, exempelvis litium, eller en metallegering och neddoppar elektroderna i en väsentligen icke-vattenhaltig vätska, vilken vätska i sig kan bilda eller innehåller minst ett joniserbart lösligt metallsalt upplöst däri för bildning av elektrolytjoner.The electrical secondary energy storage device according to the finding can be constructed without polarity reversibility by aligning it in the aforementioned electrically conductive composition of carbonaceous fibers, such as fabric, ' and its electron collector as the positive electrode alternating with a negative electrode, which may be fabricated of a metal, for example lithium, or a metal alloy and immerses the electrodes in a substantially non-aqueous liquid, which liquid itself may form or contain at least an ionizable soluble metal salt dissolved therein for formation of electrolytes.

Vid konstruktion av en föredragen utföringsform av den elek- triska sekundär-energilagringsanordningen enligt uppfinningen kan konventionella porösa separatorer av glasfiber, polymer- 'rflfiüflffimfvïfrflfiwnwwwwwr,;:flü:iQQ“fi®tuuruw-"Hur 460 442 10 material eller kompositer av polymermaterial, användas och användes företrädesvis för separering av de positiva och negativa elektroderna från varandra. I synnerhet användes ett .icke-vävt polypropenskikt såsom separator eftersom det har den önskade graden av porositet och trots detta har en tillräck- ligt förvriden bana för att förhindra fibrer av kolhaltigt material att genomtränga detta, och sålunda förhindrar elek- trisk kortslutning. De porösa separatorerna verkar även lämp- ligen såsom förstyvare eller stöd för elektroderna.In constructing a preferred embodiment of the electrical secondary secondary energy storage device according to the invention conventional porous glass fiber, polymeric separators 'r flfi ü fl f fi mfvïfr flfi wnwwwwwr,;: fl ü: iQQ “fi® tuuruw-" Hur 460 442 10 materials or composites of polymeric materials, used and was preferably used to separate the positive and negative electrodes apart. In particular, one was used non-woven polypropylene layer as a separator because it has it desired degree of porosity and yet has a sufficient distorted web to prevent carbonaceous fibers material to penetrate this, thus preventing electricity tric short circuit. The porous separators also appear to be suitable. as a stiffener or support for the electrodes.

Energilagringsanordningar som är inneslutna i fluidtäta hus är allmänt kända inom tekniken. Sådana hus kan lämpligen användas enligt föreliggande uppfinning förutsatt att husmaterialet är elektriskt icke-ledande och ogenomträngligt för gaser och/ eller fukt (vatten eller vattenånga).Energy storage devices enclosed in fluid-tight housings are generally known in the art. Such houses can be suitably used according to the present invention provided that the housing material is electrically non-conductive and impermeable to gases and / or or moisture (water or water vapor).

Materialen som har visat sig kemiskt kombinerbara såsom hus- material inkluderar polyvinylklorid, polyeten, polypropen, polytrifluoreten och besläktade perfluorerade polymerer, snabbhårdnande polymerer (instant set polymer (ISP)), en hastigt stelnande reaktiv uretanblandning, aramider, metall beklädd med ett icke-ledande polymermaterial, exempelvis epoxi, t.ex. DE 331 (The Dow Chemical Compan~) eller med DERAKAN (The Dow Chemical Company), ZETABO (The Dow Chemi- cal Company) och/eller glas eller en metalloxid, -fluorid eller liknande. Husmaterial som icke visat sig vara lämpliga i det föredragna propenkarbonatsystemet inkluderar akryl, poly- karbonat och nylon. Akrylmaterial spricker och polykarbonater både spricker och blir extremt spröda under det att nylon (med undanöag av aramider) är kemiskt reaktivt.The materials that have proven chemically compatible such as materials include polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polytrifluoroethylene and related perfluorinated polymers, instant set polymer (ISP), a rapidly solidifying reactive urethane mixture, aramids, metal coated with a non-conductive polymeric material, for example epoxy, e.g. DE 331 (The Dow Chemical Compan ~) or med DERAKAN (The Dow Chemical Company), ZETABO (The Dow Chemical cal Company) and / or glass or a metal oxide, fluoride or similar. Housing materials that have not been shown to be suitable in the preferred propylene carbonate system includes acrylic, carbonate and nylon. Acrylic material cracks and polycarbonates both cracks and becomes extremely brittle while nylon (with excluding aramids) is chemically reactive.

Förutom att vara kombinerbart måste ett husmaterial även erbjuda en absolut barriär med mindre än 2,15 g H20/år/m2 mot transmission av vattenånga från den yttre omgivningen av huset. Inga för närvarande kända termoplastmaterial ensamma erbjuder denna absoluta barriär mot fukt vid en tjocklek som skulle vara användbar för ett batterihus. För närvarande er- bjuder endast metaller, exempelvis aluminium eller mjukt stål, 460 442 ll en absolut barriär mot fukt vid folietjocklek. Aluminiumfolie med en tjocklek av mer än 0,038 mm har visat sig vara väsent- ligen ogenomtränglig för vaetenångtransmission. Det har även visats att vid laminering till andra material kan aluminium- folie som är så tunn som 0,009 mm ge tillräckligt skydd mot transmission av vattenånga. Lämpliga husmaterial av metall- plastlaminat, CED-epoxi-belagd metall (cathodic electro depo- sited, katodelektroavsatt) eller metall med en inre beklädnad av plast eller glas tillfredsställer för närvarande kraven både beträffande kemisk kombinerbarhet och förmåga till barriär mot fukt. De flesta av cellerna och batterierna som byggts hittills har provats i antingen en torr box med en H20-halt av 4.5 ppm, en glascell eller ett dubbelväggat hus med utrymmet mellan väggarna fyllt med en aktiverad molekyl- sil, exempelvis zeolit SA.In addition to being compatible, a house material must also offer an absolute barrier with less than 2.15 g H 2 O / year / m2 against transmission of water vapor from the external environment of the house. No currently known thermoplastic materials alone offers this absolute barrier to moisture at a thickness that would be useful for a battery case. Currently offers only metals, such as aluminum or mild steel, 460 442 ll an absolute barrier to moisture at foil thickness. Aluminum foil with a thickness of more than 0.038 mm has been shown to be impermeable to hydrogen vapor transmission. It has too It has been shown that when laminating to other materials, aluminum foil that is as thin as 0.009 mm provide adequate protection against transmission of water vapor. Suitable housing materials of metal plastic laminate, CED-epoxy-coated metal (cathodic electro depo- sited, cathode electrodeposited) or metal with an inner lining of plastic or glass currently meets the requirements both in terms of chemical compatibility and ability to barrier against moisture. Most of the cells and batteries that built so far have been tried in either a dry box with one H20 content of 4.5 ppm, a glass cell or a double-walled housing with the space between the walls filled with an activated molecular sieve, for example zeolite SA.

Elektrolytvätskan utgöres företrädesvis av ett icke-ledande, kemiskt stabilt, icke-vattenhaltigt lösningsmedel för joni- serbart salt eller salter vari det joniserbara saltet är upplöst i lösmingsmedlet. Min kan såsom lösningsmedel an- vända de föreningar som är allmänt kända inom tekniken såsom sådana, t.ex. föreningar med syre-, svavel- och/eller kväve- atomer bundna till kolatomer i ett elektrokemiskt icke-reak- tivt tillstånd. pelvis acetonitril, amider, såsom dimetylformamid, etrar, såsom tetrahydrofuran, svavelföreningar, såsom dimetylsulfit och andra föreningar, såsom propylenkarbonat. Det bör givet- Företrädesvis kan man använda nitriler, exem- vis förstås att lösningsmedlet i sig kan vara joniserbart under användningsbetingelserna i tillräcklig grad för att ge de erforderliga jonerna i lösningsmedlet. Det joniserbara saltet måste sålunda vara åtminstone delvis lösligt och joni- serbart antingen när det är upplöst och går i lösning i lös- ningsmedlet eller vid överförande i vätskeformigt tillstånd.The electrolyte liquid is preferably a non-conductive, chemically stable, non-aqueous solvent for ionic serviceable salt or salts wherein the ionizable salt is dissolved in the solvent. Min can be used as a solvent. use the compounds well known in the art such as such, e.g. compounds with oxygen, sulfur and / or nitrogen atoms attached to carbon atoms in an electrochemically non-reactive active condition. pelvis acetonitrile, amides such as dimethylformamide, ethers, such as tetrahydrofuran, sulfur compounds such as dimethyl sulfite and other compounds, such as propylene carbonate. It should of course Preferably, nitriles, e.g. It is understood that the solvent itself may be ionizable under the conditions of use sufficient to provide the required ions in the solvent. The ionizable the salt must thus be at least partially soluble and ionic either when dissolved and in solution in solution. or when transferred in the liquid state.

Det bör förstås att svagt lösliga salter är användbara, men det är uppenbart att hastigheten av den elektriska ladd- i w I i f r < ningen och urladdningen kan påverkas ofördelaktigt av den låga' koncentrationen av sådana salterni lösning. - fosfat (PF , -~«Ww-w; -I wwy=~wwwwq 460 442 12 Joniserbara salter som kan användas vid genomförande av upp- finningen är sådana som anges inom tidigare känd teknik och innefattar salter av de mer aktiva metallerna, t.ex. alkali- metallsalter, företrädesvis litium, natrium eller kalium, eller blandningar därav, innehållande stabila anjoner, såsom perklorat~(ClO4=), tetrafluoroborat (BF4=), hexafluoroarse- nat (AsF6=), hexafluoroantimonat (SbFë=$ eller hexafluoro- 6:* Elektrolyten (lösningsmedel och salt) måste vara väsentligen vattenfri, dvs. den bör innehålla mindre än 100 ppm vatten, företrädesvis mindre än 20 ppm vatten och speciellt mindre än >lO ppm vatten. Elektrolyten kan givetvis beredas med mer än den önskade mängden vatten och torkas, exempelvis över akti- verad molekylsilzeolit 5A. Sådana medel kan även kombineras i det färdiga batteriet för att säkerställa att den låga vatten- halt som erfordras upprätthålles. Elektrolyten bör även vara sådan att den tillåter att joner (anjoner och katjoner) av det joniserbara saltet rör sig fritt genom lösningsmedlet när den elektriska potentialen vid laddning och urladdning för joner- na till och från dessas respektive poler (elektroder).It should be understood that sparingly soluble salts are useful, however it is obvious that the speed of the electric charge in w IN in f r < charging and discharging may be adversely affected by the low ' the concentration of such salterni solution. - phosphate (PF , - ~ «Ww-w; -I wwy = ~ wwwwq 460 442 12 Ionizable salts that can be used in the implementation of the findings are those specified in the prior art and includes salts of the more active metals, e.g. alkali- metal salts, preferably lithium, sodium or potassium, or mixtures thereof, containing stable anions, such as perchlorate ~ (ClO4 =), tetrafluoroborate (BF4 =), hexafluoroarso- (AsF6 =), hexafluoroantimonate (SbFë = $ or hexafluoro- 6: * The electrolyte (solvent and salt) must be substantial anhydrous, i.e. it should contain less than 100 ppm water, preferably less than 20 ppm water and especially less than > 10 ppm water. The electrolyte can of course be prepared with more than the desired amount of water and dried, for example over active verad molecular silzeolite 5A. Such agents can also be combined in the finished battery to ensure that the low water content required is maintained. The electrolyte should also be such that it allows ions (anions and cations) of it the ionizable salt moves freely through the solvent when it the electrical potential of charging and discharging for ion to and from their respective poles (electrodes).

När elektroden är utförd såsom ett tyg eller ett skikt eller en skiva innefattar den en elektronkollektor som är ledande förenad med åtminstone en av kanterna av de kolhaltiga fib- rerna eller skiktet eller skivan, Kanten eller kanterna skyd- das företrädesvis dessutom av ett material för isolering av kollektorn och för att väsentligen skydda elektronkollektorn mot kontakt med vätskan och dess elektrolytjoner. Det skyddande materialet måste givetvis vara opåverkat av vätskan eller elektrolytjonerna.When the electrode is made as a fabric or a layer or a disk comprises an electron collector which is conductive joined to at least one of the edges of the carbonaceous fibers or the layer or disc, the edge or edges are protected preferably also of a material for insulating the collector and to substantially protect the electron collector against contact with the liquid and its electrolyte ions. The the protective material must of course be unaffected by the liquid or the electrolytes.

Strömkollektorn står i intim kontakt med det kolhaltiga mate- rialet i elektroden åtminstone längs en kant och företrädesvis: vid alla fyra kanterna av denna när det kolhaltiga materialet ¿ föreligger i form av en sådan sammansättning som ett plant _ tyg, skiva, skikt eller filt. Det förutses även att elektroden kan utföras med andra former, exempelvis i form av en cylind- 460 442 13 risk_eller rörformig knippe av fibrer, trådar eller garn, vari ändarna av knippen är försedda med en strömkollektor. Det är även uppenbart att en elektrod i form av en plan kropp eller ett plant tyg, skiva, skikt eller filt kan rullas upp men en porös separator mellan skikten av det kolhaltiga materialet, och med de motstående kanterna av det upprullade materialet anslutna till en strömkollektor. Kopparmetall har använts såsom strömkollektor, men godtycklig elektroledande metall eller legering kan användas, exempelvis silver, guld, platina, kobolt, palladium, och legeringar därav. Elektroavsättning har använts vid bindning av en metall eller metallegering till det Vkolhaltiga materialet, men man likaledes använda andra belägg- ningsmetoder (inkluderande smältapplikationer) eller elektro- fria avsättningsmetoder förutsatt att kanterna eller ändarna av elektroden, inkluderande en huvuddel av fiberändarna vid kanterna av det kolhaltiga materialet vätes av metalle i en grad som är tillräcklig för att ge en elektrisk kontakt och strömbana med väsentligen låg resistans.The current collector is in intimate contact with the carbonaceous material. the material of the electrode at least along an edge and preferably: at all four edges of this when the carbonaceous material ¿ exists in the form of such a composition as a plant - fabric, board, layer or blanket. It is also anticipated that the electrode can be made with other shapes, for example in the form of a cylinder 460 442 13 risk_or tubular bundle of fibers, threads or yarn, wherein the ends of the bundles are provided with a current collector. It is also obvious that an electrode in the form of a flat body or a flat fabric, sheet, layer or blanket can be rolled up but one porous separator between the layers of the carbonaceous material, and with the opposite edges of the wound material connected to a current collector. Copper metal has been used such as current collector, but any electroconductive metal or alloy can be used, for example silver, gold, platinum, cobalt, palladium, and alloys thereof. Electrical deposition has used in bonding a metal or metal alloy to it The carbonaceous material, but other coatings are also used. methods (including smelting applications) or electrical free deposition methods provided the edges or ends of the electrode, including a major portion of the fiber ends at the edges of the carbonaceous material are wetted by metal in a degree sufficient to provide an electrical contact and current path with substantially low resistance.

Kollektorer framställda av en oädel metall, exempelvis koppar, nickel, silver eller legeringar av sådana metaller, måste skyddas mot elektrolyten och beläggas därför företrädesvis med ett syntetiskt hartsmaterial eller en oxid, fluorid eller lik-- nande som icke angripes av elektrolyten eller undergår någon väsentlig försämring vid cellens arbetsbetingelser.Collectors made of a base metal, such as copper, nickel, silver or alloys of such metals, must is protected against the electrolyte and is therefore preferably coated with a synthetic resin material or an oxide, fluoride or the like which is not attacked by the electrolyte or undergoes any significant deterioration in the working conditions of the cell.

Elektroder enligt föreliggande uppfinning framställda av det elektriskt ledande kolhaltiga materialet och dess strömkollek- tor kan användas såsom den positiva elektroden i en elektrisk sekundär-energilagringsanordning. Ingen väsentlig skada på själva elektroden eller elektrolyten, dvs. lösningsmedlet och joniserbart salt, observeras vid genomförande av upprepade laddningar vid en kapacitet av mer än 150 kolumb per gram av aktivt kolhaltigt material, och djupa urladdningar med ett I djup av mer än 80 % av den totala kapaciteten hos elektroden i vid snabba eller långsamma laddnings/urladdnings-hastigheter.Electrodes of the present invention made therefrom electrically conductive carbonaceous material and its current tor can be used as the positive electrode in an electric secondary energy storage device. No significant damage the electrode or electrolyte itself, i.e. the solvent and ionizable salt, observed in the performance of repeated charges at a capacity exceeding 150 columns per gram of activated carbonaceous material, and deep discharges with an I depth of more than 80% of the total capacity of the electrode in at fast or slow charging / discharging speeds.

Alternativt kan elektroder enligt uppfinningen framställda av 4eø 442 14 det elektriskt ledande kolhaltiga materialet och dess ström- kollektor även användas såsom både de positiva och negativa elektroderna i en ackumulator (sekundärbatteri) med likartade gynnsamma arbetsegenskaper som de i det föregående beskrivna.Alternatively, electrodes according to the invention may be made of 4eø 442 14 the electrically conductive carbonaceous material and its current collector can also be used as both the positive and negative the electrodes in an accumulator (secondary battery) with similar favorable working characteristics such as those described above.

Ett ytomfång av minst 0,5 m2/g och en låg resistivitet av mindre än 0,05 ohm/cm av det kolhaltiga material som användes till elektroden enligt uppfinningen är önskvärda egenskaper.A surface area of at least 0.5 m2 / g and a low resistivity of less than 0.05 ohm / cm of the carbonaceous material used to the electrode according to the invention are desirable properties.

Ett batteri konstruerat med elektroder av det kolhaltiga mate- rialet enligt uppfinningen har sålunda extremt lågt inre mot- stånd och mycket hög motsvarande kolometrisk verkningsgrad som vanligen är större än 80 %.A battery constructed with electrodes of the carbonaceous material The material according to the invention thus has extremely low internal resistance. able and very high corresponding to the colometric efficiency which usually greater than 80%.

Under undersökningarna beträffande gränserna för föreliggande uppfinning visade det sig att ursprungliga strömtätheter vid laddning större än 15,5 till 3l mA/cmz kan medföra skada på det kolhaltiga materialet i elektroden.During the investigations regarding the limits of the present invention, it was found that initial current densities at charging greater than 15.5 to 3l mA / cmz can cause damage to the carbonaceous material in the electrode.

Exempel l 2 Ett par elektroder, som var och en hade en area av 71 cm framställdes av ett PancÅÉ>PwB-6-tyg (ett tyg som hade värme- behandlats vid en temperatur över l0OO°C av tillverkaren vilket gjorde tyget elektriskt ledande), som säljes av Stack- pole Fibers Industry Company. Tyget var vävt av en polyakryl- nitril (PAN)-prekursor i vilken garnet tillverkades av icke- * kontinuerliga fibrer (stapelfibrer) med en medellängd av cirka 2 cm och en diameter av 7-8 pm och ett långsträckthetsför- hållande av cirka 700:l. Tyget värmebehandlades av tillverka- ren efter vävning. Kanterna av det värmebehandlade tyget be- lades med koppar genom elektroplätering för att ge en ström- kollektor. En tråd löddes till en ände av de kopparbelagda kanterna. Alla fyra kanterna av varje elektrod (strömkollek- tor och trådanslutningsorgan) belades med ett aminhärdbart epoxiharts, DE 331, tillverkat av The Dow Chemical Company, för isolering av metallen från de korrosiva effekterna av elektrolyten under användningsbetingelserna. Paret av elek- troder neddoppades i en elektrolyt av en l5%-ig lösning av LiClO i propylenkarbonat som hölls i ett polyvinylklorid 4 460 442 l5 (PVC)-hus. Elektroderna hölls på ett inbördes avstånd av' mindre än 0,6 cm. Monteringen av elektroderna i huset genom- fördes i en torr box. Huset tillslöts i den torra boxen med trådarna sträckande sig ut från huset. Vattenhalten i det hopmonterade huset var mindre än l0 ppm. Fibrerna hade en Young-modul av cirka 230 GPa och ett förhållande area till vikt av 0,6 till l,0 m2/g. Den totala elektriska kapaciteten hos det aktiva kolmaterialet i elektroden bestämdes till cirka 250 coulumb/g.Example 1 2 A pair of electrodes, each of which had an area of 71 cm was made from a PancÅÉ> PwB-6 fabric (a fabric that had heat treated at a temperature above 100 ° C by the manufacturer which made the fabric electrically conductive), which is sold by pole Fibers Industry Company. The fabric was woven from a polyacrylic nitrile (PAN) precursor in which the yarn is made of non- * continuous fibers (staple fibers) having an average length of approx 2 cm and a diameter of 7-8 μm and an elongation ratio holding about 700: l. The fabric was heat treated by the manufacturer. clean after weaving. The edges of the heat-treated fabric are was coated with copper by electroplating to provide a current collector. A wire was soldered to one end of the copper plated the edges. All four edges of each electrode (current collector) and wire connectors) were coated with an amine curable epoxy resin, DE 331, manufactured by The Dow Chemical Company, for isolating the metal from the corrosive effects of the electrolyte under the conditions of use. The pair of elec- was immersed in an electrolyte of a 15% solution of LiClO in propylene carbonate kept in a polyvinyl chloride 4 460 442 l5 (PVC) -house. The electrodes were kept at a mutual distance of ' less than 0.6 cm. The assembly of the electrodes in the housing is carried out carried in a dry box. The house was locked in the dry box with the wires extending out from the house. The water content in it assembled house was less than l0 ppm. The fibers had one Young module of about 230 GPa and a ratio area to weight of 0.6 to 1.0 m 2 / g. The total electrical capacity of the activated carbon material in the electrode was determined to be approx 250 coulumb / g.

Den på detta sätt framställda cellen laddades elektriskt till en maximispänning av 5,3 volt med förhindrande av att ström- styrkan översteg 5,4 milliamp./cmz elektrodyta. Cellen ladda- des elektriskt och urladdades 1250 cykler under en period av ll månader och uppvisade en kolometrisk verkningsgrad av mer än 90 %, genomfört vid en urladdningskapacitet av mer än 85 %.The cell thus prepared was electrically charged a maximum voltage of 5.3 volts with the prevention of the intensity exceeded 5.4 milliamp./cmz electrode surface. The cell is charging was electrically charged and discharged 1250 cycles over a period of ll months and showed a colometric efficiency of more than 90%, carried out at a discharge capacity of more than 85%.

Cellen isärtogs därefter och fibrerna från var och en av tygelektroderna undersöktes under ett mikroskop med 1000 gångers förstoringsgrad. I den mån det var mätbart hade fib- rerna samma diameter som de fibrer från samma sats som icke använts i cellen. Cellen hopmonteradcs på nytt och prov- ningen fortsattes på samma sätt såsom beskrivits i det före- gående. Cellen har hittills undergått mer än 2800 laddnings- och urladdningscykler under en tidrymd av 23 månader utan minskning av den coulometriska verkningsgraden och har fort- p farande en coulometrisk verkningsgrad av mer än 90 %. *Å Exempel 2 _ Sex elektroder likartade med elektroderna enligt exempel l framställdes och kopplades i tre cellenheter på sådant sätt att var och en av de tre paren av elektroder var förslutet i separata polyetenfickor (säckar). Elektroderna kopplades i serie. De tre cellenheterna drevs på samma sätt som enligt exempel l med undantag av att spänningen var cirka 16 volt. Å Den ursprungliga spänningen i öppen krets var cirka 13,5 volt.§ Efter 228 elektriska laddnings- och urladdningscykler, under É vilka urladdningen genomfördes med en djup urladdning av mer än 78 % av den totala kapaciteten, isärtogs cellerna och elek-Å 460 442 l6 troderna avlägsnades från dessas fickor och fibrerna under- söktes beträffande tecken på försämring, dvs. flagning och alltför kraftig svällning samt krympning av fibrerna. Under- sökningen visade icke någon märkbar förändring av fiber- _ diametern jämfört med fibrer uppmätta i samma sats av tyg som icke hade använts för framställning av elektroden enligt detta exempel. Mätningar genomfördes med en laserinferometer.The cell was then disassembled and the fibers from each of the fabric electrodes were examined under a microscope with 1000 times magnification. To the extent that it was measurable, the same diameter as the fibers from the same batch as not used in the cell. The cell is reassembled and tested. continued in the same manner as described in the previous walking. The cell has so far undergone more than 2800 charging and discharge cycles for a period of 23 months without reduction of the coulometric efficiency and has continued having a coulometric efficiency of more than 90%. * Å Example 2 Six electrodes similar to the electrodes of Example 1 was prepared and connected in three cell units in such a way that each of the three pairs of electrodes was sealed in separate polyethylene pockets (sacks). The electrodes were connected series. The three cell units were operated in the same manner as in Example 1 except that the voltage was about 16 volts. Oh The original voltage in the open circuit was about 13.5 volts. After 228 electric charge and discharge cycles, under É which the discharge was carried out with a deep discharge of more than 78% of the total capacity, the cells and elec-Å were disassembled 460 442 l6 the fibers were removed from their pockets and the fibers was sought regarding signs of deterioration, ie. flaking and excessive swelling and shrinkage of the fibers. During- the search did not show any appreciable change in fiber diameter compared to fibers measured in the same batch of fabric as had not been used to make the electrode accordingly example. Measurements were performed with a laser inferometer.

K Exempel 3 Ett flertal plana skikt skars av ett tyg vävt av garn fram- ställt av en väsentligen kontinuerlig entråds-prekursorfiber framställd av petroleumbeck. Fibrerna framställdes av Union Carbide Corporation och såldes under varumärket Thornefgz Prekursorfibergarn (tow yarn) med ett långsträckthetsförhål- lande av cirka 800:l hade vävts till ett tyg och därefter värmehehandlats vid en temperatur av mer än 2000°C. De plana skivorna hade var och en en dimension av cirka 930 cmz area.K Example 3 A plurality of flat layers are cut from a fabric woven from yarn set by a substantially continuous single-wire precursor fiber made from petroleum pitch. The fibers were made by Union Carbide Corporation and sold under the trademark Thornefgz Precursor fiber yarn (tow yarn) with an elongation ratio of about 800: l had been woven into a fabric and thereafter heat treated at a temperature of more than 2000 ° C. The plan the disks each had a dimension of about 930 cmz area.

Fibrerna hade en Young-modul av 315 GPa och ett ytomfång av cirka l m2/g efter värmebehandling. Skivorna belades med kopparmetall längs deras fyra kanter så att alla fibrer var elektriskt kopplade och bildade en elektronkollektorram. En isolerad koppartrâd fästes till en kant av kollektorn nära ett hörn genom lödning och lödfogen samt kopparkollektorn belades med DERAKANL (Dow) som är en typ av härdbart vinylesterharts.The fibers had a Young's modulus of 315 GPa and a surface area of about 1 m2 / g after heat treatment. The discs were coated with copper metal along their four edges so that all the fibers were electrically connected and formed an electron collector frame. One insulated copper wire is attached to one edge of the collector near one corners by soldering and the solder joint as well as the copper collector were coated with DERAKANL (Dow) which is a type of curable vinyl ester resin.

Varje par av skivor anordnades parallella med varandra med de lödda trådarna vid motsatta ändar av de motstående kanterna och separerade av en perforerad, icke vävd, fibrös polypropy- lènkompositskiva med en tjocklek av 0,1 mm. En polyetenficka (påse) med en storlek av cirka 930 cmz användes såsom cell- behållare. Tre eeller hopmonterades i en torr box genom an- bringande av ett par av kolfiberskivorna och dessas separator i var och en av de tre fickorna och fyllning av varje ficka med cirka 500 g av en elektrolyt av l5 viktprocentig lösning av LiClO4 i propylenkarbonat. Elektrolytnivån i fickan bestäm- des för att ge 21 g av aktiv fiber per elektrod (den area av elektroden som var exponerad för elektrolyten). Återstoden av kolfibrerna i varje elektrod sträckte sig ut ur lösningen eller var täckt med DERAKANL harts/kopparmetall-ramen. 1, 460 442 Ihopmontering av cellerna i en torr box höll vattenhalten vid mindre än 20 ppm i elektrolytlösningen. Varje ficka tillslöts under det att den var i den torra boxen på sådant sätt att de lödda trådändarna kunde sträcka sig genom förslutningen vid motsatta ändar av den förslutna kanten. De tre celler som framställdes på detta sätt placerades i en klar plastlåda och trådarna kopplades i serie. En kvantitet av aktiverad zeolit 5A-molekylsil (för absorption av fukt) tillsattes ovanpå toppen av cellerna och den hopmonterade enheten avlägsnades från den torra boxen. Ändtrådarna från de två ändplattorna i de tre seriekopplade cellerna kopplades till polanslutnings- organ som sträckte sig genom ett lock för lådan och locket tillslöts hastigt till lådan.Each pair of disks was arranged parallel to each other with them soldered wires at opposite ends of the opposite edges and separated by a perforated, nonwoven, fibrous polypropylene lens composite board with a thickness of 0.1 mm. A polyethylene pocket (bag) with a size of about 930 cm container. Three or were assembled in a dry box by using bringing a pair of the carbon fiber sheets and their separator in each of the three pockets and filling each pocket with about 500 g of an electrolyte of 15% by weight solution of LiClO4 in propylene carbonate. The electrolyte level in the pocket is determined to give 21 g of active fiber per electrode (the area of the electrode exposed to the electrolyte). The remainder of the carbon fibers in each electrode extended out of solution or was covered with the DERAKANL resin / copper metal frame. 1, 460 442 Assembling the cells in a dry box maintained the water content less than 20 ppm in the electrolyte solution. Each pocket was closed while it was in the dry box in such a way that they soldered wire ends could extend through the closure at opposite ends of the sealed edge. The three cells that prepared in this way was placed in a clear plastic box and the wires were connected in series. A quantity of activated zeolite 5A molecular sieve (for absorption of moisture) was added on top the top of the cells and the assembled unit were removed from the dry box. The end wires from the two end plates in the three series-connected cells were connected to the terminal means extending through a lid for the box and the lid quickly connected to the drawer.

Enheten laddades med en potential av 15 till l6 volt och vid en strömstyrka av 1,8 till 2 A under 45 minuter. Därefter ur- laddades enheten genom en 12 volt automobilstrålkastare som drog en genomsnittlig strömstyrka av från 2,0 till 2,5 A.The unit was charged with a potential of 15 to 16 volts and at a current of 1.8 to 2 A for 45 minutes. Thereafter, the the device was charged by a 12 volt car headlight which drew an average current of from 2.0 to 2.5 A.

Anordningen urladdades till 90.% av dess kapacitet inom 30 minuter. De elektriska laddnings- och urladdningscyklerna genomfördes mer än 850 gånger. Cellen isärtogs därefter och fibrerna undersöktes under ett mikroskop med 1000 gångers för- storing och visade inga synbara tecken på svällning eller försämring på grund av avflagning. Anordningen accepterade en elektrisk laddning och djupurladdning till 90 % av kapaci- teten vid varje cykel.The device was discharged to 90% of its capacity within 30 minutes. The electric charge and discharge cycles carried out more than 850 times. The cell was then disassembled and the fibers were examined under a microscope 1000 times disturbance and showed no visible signs of swelling or deterioration due to flaking. The device accepted a electric charge and deep discharge to 90% of capacity at each cycle.

Exempel 4 Ett PAN-bas (prekursorfiber)-tyg erhölls från R.K. Textile, Ltd., Heaton Moor, UK. Tyget såldes under handelsbeteck- ningen PanoÅß)och var en icke-ledande kolfiber med ett lång- sträckthetsförhållande av mer än 250:l framställd till garn och vävt tyg, och angavs icke ha upphettats till en tempera- tur över 400°C. Tyget värmebehandlades därefter vid en temperatur av cirka l000°C under en tidrymd som var till- räcklig för att göra tyget elektriskt ledande. Det värme- behandlade tyget hade en Young-modul av l60 GPa och ett yt- omfång av cirka l m2/g. Två prover av tyg som varje hade en 460 442 18 bredd av 5 cm på en sida och en area av 26 cm2 skars av det värmebehandlade tyget och de fyra kanterna av varje tyg pläterades med kopparmetall för bildning av en strömkollek- tor för elektroden. En tråd leddes till ett hörn av ström- kollektorn i varje elektrod. Lödmaterialet och kopparström- kollektorn belades med en vinylesterhartsbeläggningskomposi- tion av typen DERAKAN . Ett ovävt polypropylenkompositskikt, Celgar 5511, anordnades mellan de två elektroderna och elektroderna infördes i en plastficka (hölje). Denna hop- monterade enhet infördes i en torr box i vilken vattenhalten hölls vid mindre än 20 ppm av elektrolytlösningen. En l0 vikt- procentig lösning av LiClO4 i en propylenkarbonatlösning an- vändes för fyllning av höljet tills de två elektroderna var nedsänkta i elektrolytlösningen. Trådarna från varje elektrod anslöts till en dubbelpolig dubbelomkastningsströmställare, hos vilken en pol var ansluten till en elektrisk spännings- källa av 5,3 volt. Den andra polen var ansluten till ett elektriskt belastningsmotstånd av l0 ohm. Cellen djupur- laddades till mer än 80 % av dess totala laddning och drevs mer än 800 elektriska laddnings- och urladdningscykler med en coulometrisk verkningsgrad av mer än 80 %. Kapaciteten hos denna cell var cirka 70 % av kapaciteten hos PAN-exemplet (exempel l) på en total elektrodviktbasis.Example 4 A PAN base (precursor fiber) fabric was obtained from R.K. Textile, Ltd., Heaton Moor, UK. The fabric was sold under trade PanoÅß) and was a non-conductive carbon fiber with a long stretch ratio of more than 250: l made into yarn and woven fabric, and was not stated to have been heated to a temperature turn over 400 ° C. The fabric was then heat treated at one temperature of about 1000 ° C for a period of time sufficient to make the fabric electrically conductive. The heating the treated fabric had a Young's modulus of 160 GPa and a surface range of about 1 m2 / g. Two samples of fabric each having one 460 442 18 width of 5 cm on one side and an area of 26 cm2 was cut off heat treated fabric and the four edges of each fabric was plated with copper metal to form a current collector. tor for the electrode. A wire was led to a corner of the the collector in each electrode. The solder and copper current the collector was coated with a vinyl ester resin coating composition. tion of the type DERAKAN. A nonwoven polypropylene composite layer, Celgar 5511, was arranged between the two electrodes and the electrodes were inserted into a plastic pocket (housing). This con- mounted unit was inserted into a dry box in which the water content was kept at less than 20 ppm by the electrolyte solution. A l0 weight- percent solution of LiClO4 in a propylene carbonate solution used was turned to fill the casing until the two electrodes were immersed in the electrolyte solution. The wires from each electrode connected to a dual pole reversing switch, at which a pole was connected to an electrical voltage source of 5.3 volts. The other pole was connected to one electrical load resistance of l0 ohm. Cells deep- was charged to more than 80% of its total charge and operated more than 800 electric charge and discharge cycles with one coulometric efficiency of more than 80%. The capacity of this cell was about 70% of the capacity of the PAN example (Example 1) on a total electrode weight basis.

Celler konstruerade enligt föreliggande uppfinning har visat sig ha ett inre motstånd som i genomsnitt är mindre än 0,41 ohm/m2 elektrodytomfång i en cell med 6 elektroder. Detta värde, från början uppmätt såsom mindre än l ohm, inkluderar tilledningstrådarna till laddningssystemet med en längd av cirka 6 m. Vid mätning av motståndet hos ledningarna och därefter förnyad mätning av det totala motståndet hos syste- met från laddningen beräknades resistansen hos själva ackumulatorn (sekundärbatteriet) till 0,41 ohm/m2.Cells constructed in accordance with the present invention have been shown have an internal resistance that is on average less than 0.41 ohm / m2 electrode area in a cell with 6 electrodes. This value, initially measured as less than 1 ohm, includes the lead wires to the charging system with a length of about 6 m. When measuring the resistance of the wires and then re-measurement of the total resistance of the system From the charge, the resistance was calculated by themselves the accumulator (secondary battery) to 0.41 ohm / m2.

En bekräftelse av värdena för ovanstående exempel genomfördes _ av en annan experimentator i en cell med två elektroder fram- g ställd av "Thornel"-tY9, VCE-45, med en Young-modul av 315 GPa, ett ytomfång av 1 m2/g och.ett lângsträckthetsförhållan- “Ohm :in cirka 0,7 Ohm. 1.9 ÅÖÛ 442 de av mer än lÖ.0O0:l, i vilket varje tygstycke hade en dimen- sion av 15,2 cm x 15,2 cm. Kopparkanter pläterades runt alla fyra kanterna av tygstyckena för bildning av strömkollektorn.A confirmation of the values for the above examples was performed _ by another experimenter in a cell with two electrodes set by "Thornel" -tY9, VCE-45, with a Young module of 315 GPa, a surface area of 1 m2 / g and an elongation ratio “Ohm: in about 0.7 Ohm. 1.9 ÅÖÛ 442 of more than 10.000: 1, in which each piece of cloth had a dimension sion of 15.2 cm x 15.2 cm. Copper edges were plated around all four edges of the pieces of cloth to form the current collector.

Strömkollektorn belades därefter med DERAKAN 470-36. Ström- kollektorkanterna hade en bredd av cirka 2,6 cm och kvarläm- nade ytområden med aktivt kolmaterial med storleken cirka 10 cm x 10 cm. Arean l00 cm2 hos varje elektrod innefattade cirka 6 g kolfiber.The current collector was then coated with DERAKAN 470-36. Current- the collector edges had a width of about 2.6 cm and left surface areas with activated carbon material with a size of about 10 cm x 10 cm. The area l00 cm2 of each electrode comprised approx 6 g of carbon fiber.

Elektroderna separerades genom att man anordnade en elektrod i en värmeförseglad påse av "Celgard' 5511 mikroporös polypro- penfilm.The electrodes were separated by arranging an electrode in a heat sealed bag of "Celgard '5511 microporous polypropylene penfilm.

Den hopmonterade enheten av elektroder och separator infördes i en polyetenpåse, påsen fylldes med en torr elektrolyt mned viktprocent LiClO4 i propylenkarbonat (cirka l00 cm3) och enheten klämdes mellan två kanttryckplattor av plast som stöder sidorna av påsen innehållande elektrolyten. Tjockleken hos den DERAKANE-belagda kopparströmkcilektorn förhindrade att fiberdelen av de två elektroderna pressades in i det minimala separationsavståndet från varandra. Vid senare försök infördes» en mellanläggsplatta med måtten l0 cm x 10 cm mellan kant- pressplattorna för att pressa samman elektrod-separator-kom- binationen tätare. Detta sänkte cellmotståndet från cirka 0,9 Urladdningsvärden vid olika urladdningshastigheter bestämdes för två av de ovan beskrivna utföringsformerna av cellen. I ett fall (0,9 ohm-cell) begränsades elektrodseparationen av ; epoxibeläggningen på strömkollektorn till cirka 4 mm. I det andra fallet (0,7 ohm-celler) pressades elektroderna samman vid mitten med endast den porösa polypropenseparatorn mellan i i dessa (mindre än l mm). , I F .I diagrammet på figuren visar kurvorna polspänningen mot i iurladdningen, coulomb per gram fibrer, för en 0,9 ohm-cell vid; ett flertal urladdningshastigheter från 6 timmar till 3/4 timme. Dessa urladdningar motsvarar en s.k. första platå (2 460 442 20 volt avskärning). Om man tar att den totala kapaciteten hos den första platån är 180 coulomb per gram till 2 volt slut- spänning kan värdena på abskissan ersättas med "procent ur- laddning“, varvid “180 coulomb/g" är ekvivalent med “lO0 % ur- laddning".The assembled unit of electrodes and separator was introduced in a polyethylene bag, the bag was filled with a dry electrolyte mned % by weight LiClO4 in propylene carbonate (about 100 cm3) and the unit was clamped between two plastic edge pressure plates as supports the sides of the bag containing the electrolyte. The thickness of the DERAKANE-coated copper current lecturer prevented that the fiber portion of the two electrodes was pressed into the minimum the separation distance from each other. Later attempts were introduced » a shim with the dimensions l0 cm x 10 cm between the the press plates for compressing the electrode-separator-com- bination closer. This lowered the cell resistance from about 0.9 Discharge values at different discharge rates were determined for two of the above-described embodiments of the cell. IN one case (0.9 ohm cell) the electrode separation was limited by; the epoxy coating on the current collector to about 4 mm. In it in the second case (0.7 ohm cells) the electrodes were compressed at the center with only the porous polypropylene separator between in in these (less than 1 mm). , IN F .In the diagram of the figure, the curves show the pole voltage towards i the discharge, coulomb per gram of fiber, for a 0.9 ohm cell at; multiple discharge rates from 6 hours to 3/4 hour. These discharges correspond to a so-called first plateau (2 460 442 20 volt cut-off). If one takes that the total capacity of the first plateau is 180 coulombs per gram to 2 volts final voltage, the values of the abscissa can be replaced by "percent charge ", whereby" 180 coulomb / g "is equivalent to" 10% charge".

Den totala energimängd som tillvaratogs vid en tre timmars hastighet med konstant belastning är i det närmaste densamma som vid 6 timmars urladdningshastighet. Vid den snabba 3/4 timme urladdningshastigheten uppkommer effektivitetsförsäm- ringar på grund av cellmotstånd och elektrodpolarisering.The total amount of energy recovered in a three hour period speed with constant load is almost the same as at 6 hours discharge rate. At the fast 3/4 hour the discharge rate occurs efficiency degradation due to cell resistance and electrode polarization.

Elektrodströmtäthetsvärden motsvarande dessa urladdnings- hastigheter är: Hastighet (timmar) Genomsnittlig strömtäthet vid konstant belastning (ma/cmz) I I O 1, 2 4 CDP-'b-JGN ~ \IU1 U: COOL!! I värdet av "coulomb per gram fibrer" är baserat på vikten av det aktiva kolmaterialet hos endast en elektrod.Electrode current density values corresponding to these discharge speeds are: Speed (hours) Average current density at constant load (ma / cmz) IN IN O 1, 2 4 CDP-'b-JGN ~ \ IU1 U: COOL !! IN The value of "coulomb per gram of fiber" is based on its weight activated carbon material of only one electrode.

Kurvorna på fig. 2 visar värdena för cellen med 0,7 ohm mot- stånd. Det är uppenbart att större energimängd är tillgäng- lig för cellen med det lägre motståndet. Kurvorna på fig. 2 visar jämförelse av de två cellerna vid den högre urladdnings- hastigheten (3/4 timme hastighet).The curves in Fig. 2 show the values of the cell with 0.7 ohms stand. It is obvious that a larger amount of energy is available equal to the cell with the lower resistance. The curves in Fig. 2 shows comparison of the two cells at the higher discharge level the speed (3/4 hour speed).

En litiummetallreferenselektrod infördes i cellen för bestäm- ning av vilken elektrod som polariserades. Spänningsfallet mellan varje elektrod och referenselektroden bestämdes under laddning och urladdning samt vid brytning av kretsen. ¿ Vid brytning (öppning) av kretsen var spänningarna mellan den negativa elektroden och referenselektroden i allmänhet mindre- 460 442 21 än 100 mv och förändrades endast svagt med tiden. Spänningen, uppmätt mellan den positiva elektroden och referenselektroden, förändrades med tiden och minskade efter varje laddning samt ökade efter varje urladdning.A lithium metal reference electrode was inserted into the cell to determine which electrode was polarized. The voltage drop between each electrode and the reference electrode was determined below charging and discharging and when breaking the circuit. ¿ When breaking (opening) the circuit, the voltages were between it the negative electrode and the reference electrode are generally less 460 442 21 than 100 mv and changed only slightly over time. The excitement, measured between the positive electrode and the reference electrode, changed over time and decreased after each charge as well increased after each discharge.

Den maximala effektkapaciteten hos en battericell vid olika stadier av laddning bestämdes genom pulsurladdning av cellen vid belastningar som gav polspänningar av halva spänningen vid öppen krets. "Pulserna" hade längden l0 sekunder och effekten beräknades såsom medeleffekten under 10 sekunder.The maximum power capacity of a battery cell at different stages of charge were determined by pulse discharge of the cell at loads that gave pole voltages of half the voltage at open circuit. The "pulses" had a duration of l0 seconds and the effect was calculated as the mean power over 10 seconds.

Cellen laddades först till 344 Coulomb per gram aktivt kolmate- rial i en elektrod. Detta betraktades såsom 100 % laddnings- tillstånd. Maximal strömstyrka som uttogs från ce- en med l0 cm x 10 cm elektrod vid 100 % laddningstillstånd var 2,5 till 3,0 A. Efterföljande effektbestämningar genomfördes vid nivåerna 247 Coulomb per gram (72 % laddning) och 224 coulomb per gram (65 % laddning). Kurvorna på fig. 4 visar resultaten.The cell was first charged to 344 Coulomb per gram of activated carbon rial in an electrode. This was considered as 100% charge. state. Maximum current taken from the ce with l0 cm x 10 cm electrode at 100% charge state was 2.5 more 3.0 A. Subsequent power determinations were performed at levels 247 Coulomb per gram (72% charge) and 224 coulomb per gram (65% charge). The curves in Fig. 4 show the results.

Maximal effekt från denna cell var cirka 0,48 watt per gram fibrer vid 100 t laddningstillstånd och sjönk till Cirka 0,31 watt per gram fibrer vid 72 % laddningstillstånd. Effekt- kapaciteten sjönk hastigt efter detta eftersom spänningen sjunker och polarisering sätter in. En pulsurladdning av längre än 10 sekunder sänker icke nödvändigtvis den slutliga § effekten avg@värt_ Kurvorna på fig. 6 visar spänningsförloppetš för en 40 sekunders urladdning med maximal effekt. Efter de första 10 sekunderna är spänningsfallet ringa.Maximum power from this cell was about 0.48 watts per gram fibers at 100 t charge state and dropped to Approx. 0.31 watts per gram of fiber at 72% charge state. Effect- the capacity dropped rapidly after this as the voltage decreases and polarization sets in. A pulse discharge of longer than 10 seconds does not necessarily lower the final § effect avg @ värt_ The curves in Fig. 6 show the voltage profileš for a 40 second discharge with maximum power. After the the first 10 seconds the voltage drop is small.

Exempel 5 Ett batteri med tre celler konstruerades av 12 plattor, 4 per cell, av fibrer av typen Thornel som beskrives i exempel 3.Example 5 A three-cell battery was constructed of 12 plates, 4 per cell, of Thornel type fibers described in Example 3.

Varje platta hade en dimension av cirka 30 x 30 cm eller 930 cm2 och var kopparpläterad på varje kant. Kopparpläteringen längs kanterna belades med härdbart vinylesterharts av typen § DERAKAN . Plattorna hade en aktiv area av cirka 852 cm2. De fyra plattorna i varje cell ihopmonterades med en perforerad polypropenhäftgasseparator mellan varje platta. Par av plattor 460 442 22 i varje cell sammankopplades parallellt så att plattorna vid laddning/urladdning alternerande var +, -, +, -. De fyra plattorna och dessas separatorer var inneslutna i en polypro- penpåse med en dimension av 33 x %3 cm som innehöll cirka 600 cm av en elektrolytlösning av l5 viktprocent LiClO4 i propy- lnnkarbonat. Denna elektrolytmängd i varje påse var tillräck- lig för att ge cirka 37 g aktiva fibrer per elektrodplatta.Each plate had a dimension of about 30 x 30 cm or 930 cm2 and was copper-plated on each edge. The copper plating along the edges were coated with curable vinyl ester resin of the type § DERAKAN. The tiles had an active area of about 852 cm2. The four plates in each cell were assembled with a perforated polypropylene staple gas separator between each plate. Pair of tiles 460 442 22 in each cell were connected in parallel so that the plates at charge / discharge alternating was +, -, +, -. The four the plates and their separators were enclosed in a polypropylene pen bag with a dimension of 33 x% 3 cm which contained about 600 cm of an electrolyte solution of 15% by weight of LiClO4 in propylene lnncarbonate. This amount of electrolyte in each bag was sufficient to give about 37 g of active fibers per electrode plate.

Batteriet laddades först under en tidrymd av 1000 minuter till en kapacitet av 7,9 ampertimmar vid en potential av 14-16 volt. Cellen urladdades därefter under en tidrymd av 200 minuter genom en 12 volt automobilstrålkastare och hade en genomsnittlig kapacitet av 6,2 ampertimmar vilket represen- terar mer än 80 % urladdningsdjup. Uppladdning genomfördes under en period av 800 minuter. En genomsnittlig coulometrisk verkningsgrad av cirka 90 % vid den cykliska laddningen/ur- laddningen uppmätteš.The battery was first charged for an additional 1000 minutes a capacity of 7.9 ampere hours at a potential of 14-16 volt. The cell was then discharged for a period of 200 minutes through a 12 volt car headlight and had one average capacity of 6.2 ampere hours, which represents more than 80% discharge depth. Upload performed for a period of 800 minutes. An average coulometric efficiency of about 90% at the cyclic charge / discharge the charge measuredš.

Claims (14)

gb 460 442 PATENTKRAVgb 460 442 PATENT REQUIREMENTS l. Elektrod för användning i en elektrisk sekundär- -energilagringsanordning innefattande en elektrodkropp av ett elektriskt ledande kolmaterial med skelettorientering av ben- senliknande strukturgrupper, åtminstone vid eller nära ytan av kolmaterialet, samt en strömkollektor som är elektriskt före- nad därmed, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolmaterialet har en Young-modul av mer än 6,9 GPa till 380 GPa, en specifik yta av från O,l till 50 m*/g och ett förhållande längd/dia- meter av mer än 100 till 1.An electrode for use in an electrical secondary energy storage device comprising an electrode body of an electrically conductive carbon material having skeletal orientation of bone-like structural groups, at least at or near the surface of the carbon material, and a current collector electrically connected thereto, characterized from the fact that the carbon material has a Young's modulus of more than 6.9 GPa to 380 GPa, a specific surface area of from 0.1 to 50 m * / g and a length / diameter ratio of more than 100 to 1. 2. _ Elektrod enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kolmaterialet har en Young-modul av från 69 till 380 GPa och i synnerhet från 138 till 311 GPa.2. An electrode according to claim 1, characterized in that the carbon material has a Young's modulus of from 69 to 380 GPa and in particular from 138 to 311 GPa. 3. Elektrod enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kolmaterialet har en specifik yta av från 0,1 till 10 m'/g och speciellt från 0,1 till 5 m'/g.3. An electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the carbon material has a specific surface area of from 0.1 to 10 m 2 / g and especially from 0.1 to 5 m 2 / g. 4. Elektrod enligt något av patentkraven l-3, k ä n - n e t e c k n a d därav, att elektrodkroppen har självbärande istrukturintegritet i dimensioner från 6,45 till mer än 930 cm”.4. An electrode according to any one of claims 1-3, characterized in that the electrode body has self-supporting structural integrity in dimensions from 6.45 to more than 930 cm ”. 5. Elektrod enligt något av patentkraven l-4, k ä n - n e t e c k n a d därav, att kolmaterialet föreligger i form av vävt eller stickat tyg, film, papper, pappersliknande eller filtliknande plant skikt eller andra sammansättningar.5. An electrode according to any one of claims 1-4, characterized in that the carbon material is in the form of woven or knitted fabric, film, paper, paper-like or felt-like flat layer or other compositions. 6. Elektrod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolmaterialet är en sam- mansättning av garntàga av fibrer eller stapelfibergarn.6. An electrode according to any one of the preceding claims, characterized in that the carbon material is a composition of yarn strands of fibers or staple fiber yarns. 7. Elektrod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att strömkollektorn är en elektriskt ledande metall intimt fäst på minst en kant av 460 442 en elektrodkroppen, varvid strömkollektorn är belagd med ett icke-ledande, icke-reaktivt skyddande material.7. An electrode according to any one of the preceding claims, characterized in that the current collector is an electrically conductive metal intimately attached to at least one edge of 460 442 an electrode body, the current collector being coated with a non-conductive, non-reactive protective material. 8. Elektrod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att prekursormaterialet är en fiber framställd av petroleumbeck, polyakrylnitril eller lik- nande.8. An electrode according to any one of the preceding claims, characterized in that the precursor material is a fiber made of petroleum pitch, polyacrylonitrile or the like. 9. Elektrod enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kolmaterialet är erhållet av en prekursor- polyakrylnitrilfiber, som upphettats till en temperatur över 850°C, så att kolmaterialet gjorts elektriskt ledande. Q 'GV9. An electrode according to claim 8, characterized in that the carbon material is obtained from a precursor polyacrylonitrile fiber, which is heated to a temperature above 850 ° C, so that the carbon material is made electrically conductive. Q 'GV 10. Elektrisk sekundär-energilagringsanordning innefat~ tande ett hus med en elektriskt icke-ledande inneryta och en fuktogenomtränglig ytteryta eller laminerad kropp och minst-en cell anordnad i detta hus, varvid varje cell innefattar ett par elektriskt ledande elektroder elektriskt isolerade från kontakt med varandra samt huset innehåller en väsentligen icke-vattenhaltig elektrolyt, varvid minst en av elektroderna i varje cell innefattar en clektrodkropp av ett elektriskt ledande kolmaterial med skelettorientering av bensenliknande strukturgrupper, åtminstone vid eller nära y§an\av kolmate- rialet, samt en strömkollektor som är elektriskt förenad där- med, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolmaterialet har en Young-modul av mer än 6,9 GPa till 380 GPa, en specifik yta av från 0,1 till 50 m'/g och ett förhållande längd/diameter av mer än 100 till 1.A secondary electrical energy storage device comprising a housing having an electrically non-conductive inner surface and a moisture impermeable outer surface or laminated body and at least one cell disposed therein, each cell comprising a pair of electrically conductive electrodes electrically insulated from contact with each other. and the housing contains a substantially non-aqueous electrolyte, at least one of the electrodes in each cell comprising a electrode body of an electrically conductive carbon material having skeletal orientation of benzene-like structural groups, at least at or near the surface of the carbon material, and a current collector which is electrically associated therewith, characterized in that the carbon material has a Young's modulus of more than 6.9 GPa to 380 GPa, a specific surface area of from 0.1 to 50 m 2 / g and a length / diameter ratio of more than 100 to 1. 11. Anordning enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kolmaterialet_föreligger i form av en sam- mansättning av tâgor eller trådar eller stapelfibergarn, vävt eller stickat tyg, film, papper, pappersliknande eller filt- liknande plant skikt eller andra sammansättningar, varvid kol- materialet har en Young-modul av från 138 GPa till 310 GPa och en specifik yta av 0,1 till 10 m'/g.Device according to claim 10, characterized in that the carbon material is in the form of a composition of ropes or threads or staple fiber yarn, woven or knitted fabric, film, paper, paper-like or felt-like flat layer or other compositions, wherein the carbon material has a Young's modulus of from 138 GPa to 310 GPa and a specific surface area of 0.1 to 10 m 2 / g. 12. Anordning enligt patentkrav 10 eller ll, k ä n n e - mí 460 442 t e c k n»a d därav, att elektrolyten innefattar ett icke- -ledande, kemiskt stabilt, icke-vattenhaltigt lösningsmedel och ett joniserbart salt upplöst däri, varvid elektrolyten innehåller mindre än 100 ppm vatten.12. A device according to claim 10 or 11, characterized in that the electrolyte comprises a non-conductive, chemically stable, non-aqueous solvent and an ionizable salt dissolved therein, the electrolyte containing less than 100 ppm water. 13. Anordning enligt något av patentkraven lO-12, k ä n n e t e c k n a d därav, att elektrolytlösningsmedlet är valt från föreningar med syre-, svavel- och/eller kväveato- mer bundna till kolatomer i ett elektrokemiskt, icke-reaktivt tillstånd, företrädesvis propylenkarbonat, varvid saltet är ett alkalimetallsalt, företrädesvis litiumperklorat.Device according to any one of claims 10-12, characterized in that the electrolyte solvent is selected from compounds having oxygen, sulfur and / or nitrogen atoms bonded to carbon atoms in an electrochemical, non-reactive state, preferably propylene carbonate, wherein the salt is an alkali metal salt, preferably lithium perchlorate. 14. ' Anordning enligt något av patentkraven lO-ll, k ä n n e t e c k n a d därav, att alla elektroder i varje cell innefattar Én elektrodkropp av det elektriskt ledande kolmaterialet.14. A device according to any one of claims 10 to 11, characterized in that all electrodes in each cell comprise one electrode body of the electrically conductive carbon material.
SE8406140A 1983-12-05 1984-12-04 ELECTRODES INCLUDING COAL MATERIALS AND SECONDARY ENERGY STORAGE DEVICE PROVIDED WITH THE ELECTRODES SE460442B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US55823983A 1983-12-05 1983-12-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8406140D0 SE8406140D0 (en) 1984-12-04
SE8406140L SE8406140L (en) 1985-07-18
SE460442B true SE460442B (en) 1989-10-09

Family

ID=24228739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8406140A SE460442B (en) 1983-12-05 1984-12-04 ELECTRODES INCLUDING COAL MATERIALS AND SECONDARY ENERGY STORAGE DEVICE PROVIDED WITH THE ELECTRODES

Country Status (27)

Country Link
JP (1) JPH0695458B2 (en)
KR (1) KR890002673B1 (en)
AU (1) AU556617B2 (en)
BE (1) BE901217A (en)
BR (1) BR8406257A (en)
CA (1) CA1232941A (en)
CH (1) CH663688A5 (en)
DD (1) DD229539A5 (en)
DE (1) DE3444188A1 (en)
DK (1) DK579484A (en)
ES (2) ES8609825A1 (en)
FI (1) FI844807L (en)
FR (1) FR2556138B1 (en)
GB (1) GB2150741B (en)
GR (1) GR81142B (en)
HU (1) HU196271B (en)
IL (1) IL73708A (en)
IN (1) IN163543B (en)
IT (1) IT1196354B (en)
LU (1) LU85669A1 (en)
NL (1) NL189635C (en)
NO (1) NO844833L (en)
PH (1) PH22325A (en)
PL (1) PL250714A1 (en)
PT (1) PT79603A (en)
SE (1) SE460442B (en)
ZA (1) ZA849438B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3588167T2 (en) * 1984-06-12 1998-03-12 Mitsubishi Chem Corp Secondary batteries containing pseudo-graphite produced by pyrolysis as the electrode material
JPS617567A (en) * 1984-06-22 1986-01-14 Hitachi Ltd Secondary battery and manufacture of the same
CA1265580A (en) * 1985-05-10 1990-02-06 Akira Yoshino Secondary battery
EP0221183B1 (en) * 1985-06-04 1992-04-01 The Dow Chemical Company Rechargeable secondary battery
DE102010010751A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Bernd Hildenbrand Tubular electrode
DE102011087003A1 (en) * 2011-11-24 2013-05-29 Sb Limotive Company Ltd. Housing for a galvanic element of carbon fiber reinforced plastic with moisture-impermeable layer, galvanic cell, accumulator and motor vehicle
JP6817548B2 (en) * 2015-10-22 2021-01-20 住友電気工業株式会社 Electrodes for redox flow batteries and redox flow batteries
CN112964999B (en) * 2021-03-18 2022-10-25 潍柴动力股份有限公司 Battery state of charge acquisition method, device, equipment, medium and program product

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE23731C (en) * A. CarON in Paris Carbon cloth for pole plates
BE383631A (en) * 1930-11-17
US2597451A (en) * 1948-11-20 1952-05-20 Burgess Battery Co Primary cell
US3174880A (en) * 1962-06-26 1965-03-23 Thomas J Buitkus Dual electrolyte battery cells
NL133826C (en) * 1965-07-12
NL129944C (en) * 1965-07-16
US3476603A (en) * 1966-02-07 1969-11-04 Standard Oil Co Nitrile composite electrodes
JPS4825566B1 (en) * 1968-04-17 1973-07-30
US3700975A (en) * 1971-11-12 1972-10-24 Bell Telephone Labor Inc Double layer capacitor with liquid electrolyte
US3844837A (en) * 1972-07-07 1974-10-29 Us Navy Nonaqueous battery
JPS5224972B2 (en) * 1972-10-19 1977-07-05
US4037025A (en) * 1972-10-20 1977-07-19 P. R. Mallory & Co., Inc. Halogen fueled organic electrolyte fuel cell
US4009323A (en) * 1975-05-12 1977-02-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Storage battery comprising positive electrode of a graphite and lithium fluoride compound
US4064207A (en) * 1976-02-02 1977-12-20 United Technologies Corporation Fibrillar carbon fuel cell electrode substrates and method of manufacture
US4350672A (en) * 1976-02-25 1982-09-21 United Technologies Corporation Binderless carbon or graphite articles
DE2638952C3 (en) * 1976-08-28 1981-12-03 Suchy, Günther, 3100 Celle Process for generating direct current by charging carbon electrodes of the same type
DE2700866C2 (en) * 1977-01-11 1982-08-05 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach High porosity carbon body and process for its manufacture
DE2724131C2 (en) * 1977-05-27 1982-06-09 C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach Plate-shaped carbon body and method for its manufacture
JPS549730A (en) * 1977-06-24 1979-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active material on positive electrode of battery
IL52570A (en) * 1977-07-21 1980-11-30 Univ Tel Aviv Non-aqueous primary cell
JPS5441913A (en) * 1977-09-09 1979-04-03 Kanebo Ltd Carbonncarbon composite material and method of making same
GB1586312A (en) * 1977-10-08 1981-03-18 Union Carbide Corp Graphite electrode and method of making same
US4251568A (en) * 1979-08-27 1981-02-17 Energy Development Associates, Inc. Method of storing electrical energy
CA1156409A (en) * 1980-10-02 1983-11-08 Roger T. Pepper Method of producing carbon fiber and product thereof
JPS57166354A (en) * 1981-04-01 1982-10-13 Kureha Chemical Ind Co Ltd Porous carbon formed body and manufacture
JPS5835881A (en) * 1981-08-27 1983-03-02 Kao Corp Electrochemical cell
JPS5864773A (en) * 1981-10-09 1983-04-18 Sugiro Otani Alkaline secondary battery with graphitization-resisting carbon material acting as negative electrode
JPS5893176A (en) * 1981-11-30 1983-06-02 Toray Ind Inc Secondary battery
JPS58117649A (en) * 1981-12-29 1983-07-13 Kureha Chem Ind Co Ltd Manufacture of electrode substrate of fuel cell
DE3215126A1 (en) * 1982-04-23 1983-10-27 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart STORAGE ELEMENT FOR ELECTRICAL ENERGY
JPS59119680A (en) * 1982-12-27 1984-07-10 Toyobo Co Ltd Electrode for flow type electrolytic cell

Also Published As

Publication number Publication date
AU556617B2 (en) 1986-11-13
DD229539A5 (en) 1985-11-06
KR890002673B1 (en) 1989-07-22
KR850004883A (en) 1985-07-27
FR2556138B1 (en) 1994-02-04
ZA849438B (en) 1986-08-27
BR8406257A (en) 1985-10-01
CH663688A5 (en) 1987-12-31
IN163543B (en) 1988-10-08
ES554551A0 (en) 1987-10-16
PL250714A1 (en) 1985-08-13
GR81142B (en) 1985-04-04
ES8609825A1 (en) 1986-09-01
FR2556138A1 (en) 1985-06-07
IL73708A (en) 1987-10-20
IT1196354B (en) 1988-11-16
GB2150741B (en) 1988-02-24
DK579484D0 (en) 1984-12-05
GB2150741A (en) 1985-07-03
ES538241A0 (en) 1986-09-01
LU85669A1 (en) 1986-07-17
DE3444188C2 (en) 1988-07-14
SE8406140D0 (en) 1984-12-04
NL8403682A (en) 1985-07-01
PT79603A (en) 1985-01-01
FI844807A0 (en) 1984-12-05
NO844833L (en) 1985-06-06
IT8423864A0 (en) 1984-12-03
FI844807L (en) 1985-06-06
DK579484A (en) 1985-06-06
CA1232941A (en) 1988-02-16
GB8430739D0 (en) 1985-01-16
JPH0695458B2 (en) 1994-11-24
PH22325A (en) 1988-07-29
AU3631884A (en) 1985-06-13
ES8800515A1 (en) 1987-10-16
IL73708A0 (en) 1985-03-31
DE3444188A1 (en) 1985-06-13
JPS60185363A (en) 1985-09-20
HUT36292A (en) 1985-08-28
HU196271B (en) 1988-11-28
BE901217A (en) 1985-06-05
SE8406140L (en) 1985-07-18
NL189635C (en) 1993-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4865931A (en) Secondary electrical energy storage device and electrode therefor
EP0221183B1 (en) Rechargeable secondary battery
US5518836A (en) Flexible carbon fiber, carbon fiber electrode and secondary energy storage devices
CA2154637C (en) Flexible carbon fiber with low modulus, battery employing the carbon fiber electrode, and method of manufacture
Zhou et al. A core-shell structured polysulfonamide-based composite nonwoven towards high power lithium ion battery separator
US6815121B2 (en) Particulate electrode including electrolyte for a rechargeable lithium battery
JP5687496B2 (en) Negative electrode coated with LiF compound, method for producing the same, and lithium ion secondary battery including the negative electrode
KR102631278B1 (en) Graphitic carbon-based cathode and manufacturing method for aluminum secondary battery
JP2010080419A (en) Conductive sheet and sheet for electrode
CA2754051A1 (en) Conductive sheet and electrode
JPH04190555A (en) Lithium secondary battery
WO2018175087A1 (en) Multivalent metal ion battery having a cathode layer of protected graphitic carbon and manufacturing method
SE460442B (en) ELECTRODES INCLUDING COAL MATERIALS AND SECONDARY ENERGY STORAGE DEVICE PROVIDED WITH THE ELECTRODES
Cheng et al. Rooting Zn into metallic Na bulk for energetic metal anode
Johan et al. Metal Negatrode Supercapatteries: Advancements, Challenges, and Future Perspectives for High‐Performance Energy Storage
WO1993014528A1 (en) Secondary battery
JP2015023001A (en) Porous current collector for power storage device, electrode and power storage device
KR100263308B1 (en) An anode active material for ion battery, a negative electrode using the same and a lithium ion battery using the same
CN85101365A (en) Secondary accumulator apparatus and electrode thereof
Fatima et al. Green Materials for Energy Storage Applications
JPH01130470A (en) Electrochemical element

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8406140-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8406140-7

Format of ref document f/p: F