[go: up one dir, main page]

DE1771705C - Anhydrous electrolyte made from a solution of lithium perchlorate in tetrahydrofuran for galvanic elements - Google Patents

Anhydrous electrolyte made from a solution of lithium perchlorate in tetrahydrofuran for galvanic elements

Info

Publication number
DE1771705C
DE1771705C DE1771705C DE 1771705 C DE1771705 C DE 1771705C DE 1771705 C DE1771705 C DE 1771705C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrolyte
dimethoxyethane
tetrahydrofuran
lithium
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Original Assignee
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Publication date

Links

Description

von 50 mm, einer Breite von 50 mm und einer Dicke nur Tetrahydrofuian verwendet «^Jjjj^^ u^of 50 mm, a width of 50 mm and a thickness only Tetrahydrofuian used «^ Jjjj ^^ u ^

von 1,8 mm für die vier inneren Elektroden und einer jedoch 'mmerc Enereiespe}chervermögen pro Mas-of 1.8 mm for the four internal electrodes and a but 'mmerc Enereiespe} c hervermögen per mass

Dicke von 1,2 mm für die zwei Endelektroden sowie Elementes A. uas,a& ^ ^ doppelt so großThickness of 1.2 mm for the two end electrodes and element A. uas , a & ^ ^ twice as large

Separatoren einer Dicke von etwa 0,3 mm eingebracht, senemneit aes =."='- „ Berücksichtigung allerSeparators with a thickness of about 0.3 mm introduced, senemneit aes =. "= '-" Consideration of all

die beispielsweise aus einem gegenüber den Elektroden 5 wie das des^Eleme«g»^ ^ gegenüber for example, from one opposite to the electrodes 5 such as that of the ^ Eleme «g» ^ ^ opposite

unempfindlichen Filz aus Zellulose- oder Kunststoff- Besta"Jteinth/ke im Falle des Elementes A durchinsensitive felt made of cellulose or plastic Besta "J te i n t h / ke in the case of the element A by

fasern bestanden. Diese Separatoren wurden zwischen ungefähr uv WW ktrolytiösungsmittels250wh/kgfibers passed. These separators were between approximately uv WW electrolyte solvent 250wh / kg

die Elektroden entgegengesetzter Polarität eingesetzt. emfachesAnderndesbleRtroiyithe electrodes of opposite polarity are used. Easily ChangingBleRtroiyi

Die verwendeten positiven Kupfersulfidelektroden mit dem ilK"l?n\f1· widerstaIld von 3 Ω entladeneThe positive copper sulphide electrodes used with the ilK " l ? N \ f 1 · resistance d of 3 Ω discharged

waren entsprechend der Lehre des französischen Pa- i° Fur üas bei einem entsprechend der für diewere in accordance with the teaching of the French Pa- i ° Fur üas at a corresponding to that for the

tentes 1 490 725 hergestellt, unter Zusatz von 2 bis E erneut C war Keine ^ ^ sofortjgerl tentes 1 490 725 produced, with the addition of 2 to E again C was none ^ ^ immediatelyjgerl

4% Acetylenschwarz zur Erhöhung der Leitfähigkeit. Elemente A eraeioar, E, H d Das ist ein Be-4% acetylene black to increase conductivity. Elements A eraeioar, E , H d This is a

Der Elektrolyt des Elementes A bestand aus einer ^!»™^^6\^SÄr ρβα-irieninpfrdeii EntLösung aus 110 bis 115 g Lithiumperchlorat pro Liter weis fur de £rn°™n^ be[ Verwendung des erfin-Tetrahydrofuian (war also ungefähr molar) und der i5 ladestromstarke die ma ^*The electrolyte of the element A consisted of a ^! "™ ^^ 6 \ ^ Saer ρβα-irieninpfrdeii EntLösung from 110 to 115 g per liter of lithium perchlorate looking for de £ rn ° ™ n ^ be [using the OF INVENTION-Tetrahydrofuian (that was about molar) and the i 5 charging current the ma ^ *

der Generatoren B und C aus der glrichen Lösung, bei du^sg^lSin, °t bei Elementen unter Verwender jedoch das Tetrahydrofuran durch ein Gemisch Dl^^rfindun^n,äßen Elektrolyten folglich viel aus 700/0 Tetrahydrofuran und 30% Dimethoxy- dung;d«« ^W™^^ Eieinten. äthan-1-2 ersetzt war. g w g! c «„Hnne kann gleichzeitig der Betneb derHowever, the generators B and C from the glrichen solution at du ^ ^ sg LSI n, t ° for elements among users, the tetrahydrofuran by a mixture Dl rfindun ^^ ^ n, ate electrolyte consequently much from 700/0 tetrahydrofuran and 30% dimethoxy - dung; d «« ^ W ™ ^^ Eie inten. Ethane-1-2 was replaced. g w g ! c «“ Hnne can be the sitter at the same time

Die Elemente A und B wurden über einen Wider- ao Mit der.El^.u^SmSur verbessert werden,The elements A and B were re- ao with the . E l ^. u ^ S m sur be improved,

stand von 10 Q und das Element C über einen Wider- Ele^t^ta^^em^tu^^ ^.^stood from 10 Q and the element C over a resistance ele ^ t ^ ta ^^ em ^ tu ^^ ^. ^

stand von 3Ω entladen. , in AhhänSeit von der Temperatur fällt näm-level of 3Ω discharged. , depending on the temperature

Die Spannung, in Volt, wurde als Ordinate und die I*«A^™ schneH ab, wie dies bei denThe voltage, in volts, was taken as the ordinate and the I * « A ^ ™ cut H, as is the case with the

Entladungszeit, in Stunden, als AbsZIsse aufgetragen. hch ab 10 C nicl™£° h drofuran der Fall i,i.Discharge time, in hours, plotted as Abs ZI sse. hch from 10 C notl ™ £ ° h drofuran the case i, i.

Aus den Kurven ist ersichtlich, daß bei den EIe-. aS Losun^n mit re mem ^It can be seen from the curves that the EIe-. a S Losun ^ n with re mem ^

durch ist dieser Elektrolyt mit dem des Elementes A 3° ausfallt. erfindungsgemäßen Elek-This electrolyte precipitates with that of the element A 3 °. according to the invention

vergleichbar, bei dem keine sehr hohe Konzentration Weiterhin M^^™*™™^™ sie nicht incomparable, where no very high concentration Furthermore M ^^ ™ * ™™ ^ ™ not in

verwendet werden kann damit sich beim Entladen ^^Ä^SÄigU Nach 3 Mona-can be used so that when unloading ^^ Ä ^ SÄigU After 3 months

kein. unlöslichen Salze bilden. . ff™Sls rlämHct nur ein Verlust von 5 bis 10%no. form insoluble salts. . ff ™ Sl s rlämHct only a loss of 5 to 10%

Wenn der erfindungsgemäße Generator auch keine ten wurde namlicn nur längere Lebensdauer hat als das Element A, bei dem 35 festgestellt.Even if the generator according to the invention was not found, it was only found to have a longer service life than element A, in which 35 was found.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (7)

geren Polarisierung der Elektroden und damit zu einer Patentansprüche: Erhöhung des Grenzstromes der Polarisation führt. Die Erhöhung der Menge gelöster Lithiumionen gehtGeren polarization of the electrodes and thus to a patent claim: increasing the limit current of the polarization leads. The increase in the amount of dissolved lithium ions goes 1. Wasserfreier Elektrolyt aus einer Lösung von mit einer besseren Löslichkeit des Lithiumperchlorates Lithiumperchloiat in Tetrahydrofuran für galva- 5 Hand in Hand. Dadurch wird in Wechselwirkung auch nische Elemente mit negativer Lithiumelektrode, die Leitfähigkeit des Elektrolyten verbessert. Das dadurch gekennzeichnet, daß er zum galvanische Element arbeitet demnach unter höherer1. Anhydrous electrolyte from a solution of lithium perchlorate with a better solubility Lithium perchloiate in tetrahydrofuran for galva- 5 hand in hand. This will interact too niche elements with negative lithium electrode, which improves the conductivity of the electrolyte. The characterized in that it works to the galvanic element accordingly under higher . Erhöhen der Löslichkeit des Lithiumperchlorats Spannung, und zwar nicht nur, weil seine negative. Increase the solubility of lithium perchlorate voltage, and not just because its negative Dimethoxyäthan enthält. Elektrode weniger polarisiert ist, sondern zusätzlichContains dimethoxyethane. Electrode is less polarized, but additionally 2. Elektrolyt nach Anspruch 1, daduich gekenn- io auch deshalb, weil sein Innenwiderstand vermindert ist. zeichnet, daß das Dimethoxyäthan ein Dimethoxy- In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise äthan-1-1 ist. dargestellt, und zwar zeigt2. Electrolyte according to claim 1, daduich gekenn- io also because its internal resistance is reduced. draws that the dimethoxyethane is a dimethoxy In the drawing, the invention is for example Ethane-1-1 is. shown, namely shows 3. Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekenn- . F i g. 1 eine graphische Darstellung der Maximalzeichnet, daß das Dimethoxyäthan ein Dime'thoxy- löslichkehskurve von Lithiumperchlorat in einem äthan-1-2 i,i 15 Tetrahydrofuran (THF)-Dimethoxyäthan-l-2-Gemisch3. Electrolyte according to claim 1, characterized. F i g. 1 a graphical representation of the maximum drawing, that the Dimethoxyäthan a Dime'thoxy- solubility curve of lithium perchlorate in one Ethane-1-2 i, i 15 Tetrahydrofuran (THF) -dimethoxyethane-1-2 mixture 4. Elektrolyt nach Anspruch 3, dadurch gekenn- bei 25JC,4. Electrolyte according to claim 3, characterized at 25 J C, zeichnet, daß der Anteil an Dimethoxyäthan-1-2 im F i g. 2 eine graphische Darstellung der gleichenshows that the proportion of dimethoxyethane-1-2 in FIG. Fig. 2 is a graph of the same Lösungsrnittelgemisch höchstens 60% beträgt. Kurve für ein Tetrahydrofuran-Dimethoxyäthan-1-Solvent mixture is at most 60%. Curve for a tetrahydrofuran-dimethoxyethane-1- 5. Elektrolyt nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 1-Gemisch,5. Electrolyte according to claim 4, characterized by 1 mixture, zeichnet, daß der Elektrolyt ungefähr 70% Tetra- 20 F i g. 3 eine graphische Darstellung der Leitfähighydiofuran und 30% DimethJxyäthan-1-2 enthält. keitskurve eines Gemisches aus 70% Tetrahydrofuranrecords that the electrolyte is approximately 70% tetra-20 F i g. 3 is a graph of the conductivity of diofuran and 30% DimethJxyäthan-1-2 contains. speed curve of a mixture of 70% tetrahydrofuran 6. Elektrolyt nach Ansprach 2, dadurch gekenn- und 30% Dimethoxyäthan-1-2 als Funktion vom Gezeichnet, daß dei Elektrolyt ungefähr 54% Tetra- wicht des in Lösung gegangenen Lithiumperchlorats hydrofuran und 46% Dimethoxyäthan-1-1 enthält. und6. Electrolyte according to spoke 2, thereby marked and 30% dimethoxyethane-1-2 as a function of the drawn, that the electrolyte is about 54% tetra weight of the dissolved lithium perchlorate contains hydrofuran and 46% dimethoxyethane-1-1. and 7. Elektrolyt nach einem der bisherigen An- 25 F i g. 4 eine graphische Darstellung der Entspiüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Li- ladungskurven dreier galvanischer Elemente,
thiumperchloratanteil zwischen 100 und 250 g/l F i g. 1 imd 2 zeigen Kurven, bei denen als Ordinate der Elektrolytlösung beträgt. die Menge pro Liter Lösungsmittelgemisch gelösten
7. Electrolyte according to one of the previous claims. 4 a graphical representation of the correspondences, characterized in that the charge curves of three galvanic elements,
thium perchlorate content between 100 and 250 g / l F i g. 1 and 2 show curves in which the ordinate is the electrolyte solution. the amount dissolved per liter of solvent mixture
LiClO4 in Gramm aufgetragen ist.LiClO 4 is applied in grams. 30 Die prozentuale Zusammensetzung des Lösungsmittels ist als Abszisse aufgetragen. Die Kurven steigen mit zunehmendem Anteil an DimethoxyäthanThe percentage composition of the solvent is plotted as the abscissa. The curves increase with increasing proportion of dimethoxyethane Die Erfindung betrifft einen wasserfreien Elektrolyt und abnehmendem Anteil an Tetrahydrofuran ^.n.
aus einer Lösung von Lithiumperchlorat in Tetra- Aus diesen Kurven ergibt sich also, daß das LiClO4
The invention relates to an anhydrous electrolyte and a decreasing proportion of tetrahydrofuran ^ .n.
from a solution of lithium perchlorate in tetra- From these curves it follows that the LiClO 4
hydrofuran für galvanische Elemente mit negativer 35 bei folgenden Gemischen maximal löslich ist:
Lithiumelektrode 70%Tetrahydrofuranund30%Oimethoxväthan-l-2
hydrofuran for galvanic elements with a negative 35 is maximally soluble in the following mixtures:
Lithium electrode 70% tetrahydrofuran and 30% Oimethoxväthan-1-2
Es ist schon Elektrolyt vorgeschlagen worden, der (F ie DElectrolyte has already been proposed which (F ie D aus einer Lösung von Lithiumperchlorat in Tetra- \,ni%. t . . - ΑΑί-Οι rvm»*i„w,,3tho., 1 1from a solution of lithium perchlorate in tetra- \, ni %. t . . - ΑΑί - Ο ι rv m »* i" w ,, 3tho., 1 1 hydrofuran besteht. 54%Tetrahydrofuranund46%Dimethoxyathan-l-lhydrofuran consists. 54% tetrahydrofuran and 46% dimethoxyathane-l-l Mit einem solchen wasserfreien Elektrolyt werden 40 (F 1S- 2With such an anhydrous electrolyte, 40 (F 1 S- 2 ) · bei kleinen Zellen, die mit nur einer positiven Elek- In der Praxis verwendet man vorteilhafterweise einin the case of small cells with only one positive elec- In practice, one advantageously uses one trode bestückt sind und einen Überschuß an freiem Gemisch auf der Basis von Dimethoxyäthan-1-2, weiltrode are equipped and an excess of free mixture based on dimethoxyethane-1-2 because Elektrolyt haben, gute Ergebnisse erzielt. Weisen die damit bei gleicher Perchloratkonzentration eine höhereElectrolyte have given good results. Do they show a higher concentration with the same perchlorate concentration Zellen jedoch mehreie, insbesondere in geringem Ab- Leitfähigkeit erzielbar ist.Cells, however, more than one, in particular with a low conductivity, can be achieved. stand voneinander angeordnete positive Elektroden 45 F i g. 3 zeigt eine Kurve, aus der die Änderung derstood mutually arranged positive electrodes 45 F i g. 3 shows a curve from which the change in und nur kleine Elektrolyimeiigen auf, so tritt an der Leitfähigkeit eines Gemisches aus 70% Tetrahydro-and only small electrolytes appear, the conductivity of a mixture of 70% tetrahydro- negativen Elektrode eine Polarisation auf, die auf furan und 30% Dimethoxyäthan-1-2 als Funktionnegative electrode has a polarization that functions on furan and 30% dimethoxyethane-1-2 ungenügendem Transport der Lithiumionen zur posi- vom Gemisch des gelösten Lithiumperchlorats ersicht-insufficient transport of the lithium ions for the positive result from the mixture of the dissolved lithium perchlorate tiven Elektrode beruht. Zusätzlich nimmt ab etwa lieh ist. Als Abszisse ist die Menge an pro Liter Ge-tive electrode is based. Additionally it decreases from about borrowed. The abscissa is the amount of material per liter 10°C die Leitfähigkeit des Elektrolyten mit der Tem- 50 misch gelösten Lithiumperchlorats in Gramm und als10 ° C the conductivity of the electrolyte with the temperature 50 mixed dissolved lithium perchlorate in grams and as peratur sehr rasch ab, während gleichzeitig Lithium- Ordinate die Leitfähigkeit in 10~3Ω-1 er»-1 aufgetra-temperature drops very quickly, while at the same time the lithium ordinate shows the conductivity in 10 ~ 3 Ω- 1 er »- 1 . perchlorat ausfällt. gen. Die maximale Leitfähigkeit ergibt sich bei unge-perchlorate precipitates. gen. The maximum conductivity results from an un- Aufgabe der Erfindung ist, zur Vermeidung dieser fähr 250 g LiClO4/! Lösungsmittelgemisch,The object of the invention is to avoid this approximately 250 g LiClO 4 /! Solvent mixture, für den Betrieb ungünstigen Eigenschaften des Elek- F i g. 4 zeigt die Entladungskurven dreier Elementeproperties of the elec- F i g. 4 shows the discharge curves of three elements tiolyten, die Löslichkeit des Lithiumperchlorats zu 55 A, B und C. Ein Element A hat einen Elektrolyttiolyten, the solubility of lithium perchlorate to 55 A, B and C. An element A has an electrolyte erhöhen. mit reinem Tetrahydrofuran als Lösungsmittel und istraise. with pure tetrahydrofuran as solvent and is Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- über einen Widerstand von 10 Ω entladen. Ein EIelöst, daß der Elektrolyt zusätzlich Dimethoxyäthan ment B hai einen Elektrolyt mit einem Lösungsenthält. Erfindungsgemäß kann es sich dabei um ein gemisch aus 70% Tetrahydrofuran und 30% Dimeth-Dimethoxyäthan-1-1 CH3 — CH — (0CHa)2 oder um 60 oxyäthan-1-2 und ist über einen Widerstand von ein Dimethoxyäthan-1-2 10Ω entladen. Ein Elemente entspricht dem Eiern η rn πι r» ru ment ß und ist über einen Widerstand von 3 Ω ent-CH3-U-CH2-CH2-U-CH3 jaden Djese E|emente wurden wie folgt hergestellt:According to the invention, this task is thereby discharged via a resistance of 10 Ω. A EIelöst that the electrolyte additionally dimethoxyethane ment B hai an electrolyte with a solution contains. According to the invention, it can be a mixture of 70% tetrahydrofuran and 30% dimeth-dimethoxyethane-1-1 CH 3 - CH - (OCH a ) 2 or around 60 oxyethane-1-2 and has a resistance of a dimethoxyethane-1 -2 10Ω discharged. One element corresponds to the egg η rn πι r » ru ment ß and is ent-CH 3 -U-CH 2 -CH 2 -U-CH 3 jaden Djese E | via a resistance of 3 Ω Elements were manufactured as follows: handeln. In einen parallelepipedischen Behälter aus Kunst-Act. In a parallelepipedic container made of plastic Der mit Dimethoxyä.han versetzte wasserfreie Elek- 65 stoff, wie Polyäthylen oder Polypropylen, wurden fünfThe anhydrous electrolyte, such as polyethylene or polypropylene, to which dimethoxyether was added, became five trolyt aus einer Lösung von Lithiumperchlorat in positive Kupfersulfid-Elektroden einer Länge vontrolyt from a solution of lithium perchlorate in positive copper sulfide electrodes a length of Tetrahydrofuran weist eine erheblich verbesserte 50 mm, einer Breite von 50 mm und einer Dicke vonTetrahydrofuran has a vastly improved 50 mm, a width of 50 mm and a thickness of Löslichkeit der Lithiumionen auf, wp.s zu einer gerin- 1,5 mm, sechs negative Liihiumelektroden einer LängeSolubility of lithium ions, wp.s to a small 1.5 mm, six negative Liihiumelectrodes one length

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69127251T2 (en) Non-aqueous electrochemical secondary battery
DE2801160C2 (en) Electrolyte for lithium elements
DE69018279T2 (en) Electrochemical solid state cell.
DE3231243A1 (en) ELECTROCHEMICAL BATTERY
DE69213833T2 (en) Solid ion-conducting material made from a polymer and an alkaline cation salt and used as an electrolyte
DE2550540A1 (en) LITHIUM IODINE CELL
DE2827235A1 (en) ACTIVE MATERIAL FOR THE POSITIVE ELECTRODE OF A BATTERY
DE3027014A1 (en) ELECTROLYTIC CELL
DE2801033A1 (en) GALVANIC ELEMENT
DE1771705B1 (en) WATER-FREE ELECTROLYTE FROM A SOLUTION OF LITHIUM PER CHLORATE FOR IN TETRAHYDROFURAN FOR GALVANIC ELEMENTS
DE102014201174A1 (en) Cathode for a lithium-sulfur battery and method of making the same
DE2205099C3 (en) Galvanic element of high energy density with a lithium metal negative electrode
DE3030346C2 (en)
DE68905098T2 (en) LITHIUM SECONDARY CELL.
DE1771761A1 (en) Electric solid-state cell
DE3314048A1 (en) ANODE ACTIVE MATERIAL, ALKALICELLES CONTAINING THIS MATERIAL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE2910733C2 (en)
DE2606915B2 (en) Galvanic element with a non-aqueous electrolyte
DE1950052B2 (en) GALVANIC ELEMENT WITH NEGATIVE LITHIUM ELECTRODE AND WATER-FREE ELECTROLYTE
DE69800689T2 (en) Rechargeable polymer battery
DE1771705C (en) Anhydrous electrolyte made from a solution of lithium perchlorate in tetrahydrofuran for galvanic elements
DE2450489B2 (en) GALVANIC ELEMENT
DE2154092C3 (en) Galvanic element with a lithium-based negative electrode
EP0193768B1 (en) Electrochemical storage cell
DE69804141T2 (en) ADDITIVES TO IMPROVE THE REVERSIBILITY OF A CARBON ELECTRODE IN A RECHARGEABLE ELECTROCHEMICAL LITHIUM-GENERATOR