Аккумулятор

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве аккумуляторов. Согласно изобретению аккумулятор содержит корпус, сепаратор, отрицательный электрод, положительный электрод из углеродного материала с высокой удельной поверхностью и раствор электролита с галоидным соединением, содержание которого превышает предел растворимости в электролите аккумулятора, находящегося в разреженном состоянии. В качестве электролита используется водный или неводный растворы. В качестве активности материала отрицательного электрода взят литий, сплав лития или интеркалат лития. Техническим результатом изобретения является повышение разрядной емкости. 3 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве вторичных источников тока - аккумуляторов.

Известен аккумулятор, содержащий корпус, сепаратор, положительный электрод, отрицательный электрод и раствор электролита (пат. США N 4728587, кл. H 01 M 6/14, 01.03.88). Недостатком этого аккумулятора является плохая циклируемость и низкие электрические характеристики. Из известных аккумуляторов наиболее близким по совокупности существенных признаков является аккумулятор, содержащий корпус, сепаратор, отрицательный электрод, положительный электрод из углеродного материала с высокой удельной поверхностью и раствор электролита, содержащий галоидное соединение (пат. США N 4753858, кл. H 01 M 6/14, 28.06.88). Недостатком указанного аккумулятора является низкая разрядная емкость.

Задачей изобретения является создание аккумулятора, обладающего высокой разрядной емкостью.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном аккумуляторе, содержащем корпус, сепаратор, отрицательный электрод, положительный электрод из углеродного материала с высокой удельной поверхностью и раствор электролита, содержащий галоидное соединение, указанное соединение содержится в электролите аккумулятора, находящегося в разреженном состоянии, в количестве, превышающем предел его растворимости.

При заряде аккумулятора запасание электричества на положительном электроде происходит при адсорбции галогенид-иона: Г- = Г(ад.) + e, (например, Cl- = Cl(ад.) + e ("Прикладная электрохимия" под ред. А.П.Томилова, М. , 84, с. 142). На отрицательном электроде при этом происходит осаждение металла (например, лития), входящего в состав галоидного соединения. По мере заряда снижается концентрация галоидного соединения в электролите и, следовательно, растворяется твердый избыток (полностью или частично).

При разряде аккумулятора галогенид-ион десорбируется с поверхности положительного электрода в объем электролита, а на отрицательном электроде электрохимически растворяется металл, входящий в состав галоидного соединения. После достижения предела растворимости избыток образовавшегося галоидного соединения переходит в твердую фазу. Наличие галоидного соединения в количестве, превышающем предел растворимости в электролите аккумулятора, находящегося в разреженном состоянии, обеспечивает высокую зарядную и разрядную емкость аккумулятора.

Целесообразно, чтобы в качестве раствора электролита в аккумуляторе использовался водный раствор электролита.

Целесообразно, чтобы в качестве раствора электролита в аккумуляторе использовался неводный раствор электролита.

Целесообразно, чтобы в качестве отрицательного электрода использовался литий, сплавы лития или интеркалаты лития.

Целесообразно, чтобы в качестве галогенида, входящего в состав галоидного соединения, использовался галогенид из ряда: хлорид, бромид, йодид или их смесь.

Целесообразно, чтобы удельная поверхность углеродного материала положительного электрода составляла от 40 до 3000 м2/г.

Сущность изобретения поясняется примером реализации.

Аккумулятор выполнен в корпусе из нержавеющей стали с полипропиленовым уплотнением. Отрицательный электрод - литий, интеркалированный в графит, положительный электрод - активированная углеродная ткань с удельной поверхностью 1200 м2/г. Сепаратор - пористый полипропилен, электролит - насыщенный LiCl в -бутиролактоне. Кроме того, LiCl введен в виде твердой фазы в количестве 1 г/см3 в аккумулятор, находящийся в разреженном состоянии. Емкость аккумулятора в течение 100 циклов составила около 0.5 Ачас на 1 г LiCl.

Формула изобретения

1. Аккумулятор, содержащий корпус, сепаратор, отрицательный электрод, положительный электрод из углеродного материала с высокой удельной поверхностью и раствор электролита, содержащий галоидное соединение, отличающийся тем, что содержание галоидного соединения в аккумуляторе превышает предел растворимости в электролите аккумулятора, находящегося в разряженном состоянии.

2. Аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве раствора электролита использован водный раствор электролита.

3. Аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве раствора электролита использован неводный раствор электролита.

4. Аккумулятор по п.3, отличающийся тем, что в качестве отрицательного электрода взят литий, сплав лития или интеркалат лития.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве химических источников тока

Изобретение относится к созданию химических источников тока (ХИТ), а точнее к материалам для отрицательных электродов (анодов) литий-ионных аккумуляторов, и может быть использовано в химическом машиностроении, электротехнике, электронике и других областях техники
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве химических источников тока (ХИТ) с литиевым анодом
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве химических источников тока (ХИТ) с металлическим литиевым анодом

Изобретение относится к области химических источников тока (ХИТ), а более конкретно - к углеродсодержащему материалу для электродов ХИТ и способу изготовления из него пористых электродов
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве химических источников тока (ХИТ) с литиевым анодом

Изобретение относится к области создания литиевых химических источников тока (ХИТ) с неводным электролитом, содержащих пористые положительные электроды (катоды) на основе наиболее энергоемких твердых соединений - диоксида марганца, оксида меди, пирита, халькопирита, а также их смесей

Изобретение относится к конструкциям корпусов литиевых химических источников тока

Изобретение относится к области твердотельных полимерных ионных проводников, а именно к литийпроводящим полимерным электролитам, которые могут быть использованы в литиевых перезаряжаемых батареях, электрохимических устройствах и сенсорах

Изобретение относится к способу производства электрической энергии, к устройству для осуществления способа, к соединению, имеющему N-F-связь и производящему электрическую энергию, и к батарее, использующей соединение, обеспечивает решение задачи производства электрической энергии путем использования материалов в качестве активного материала для батареи, электролита и т.п., которые удобны в обращении и являются приемлемыми с точки зрения охраны окружающей среды
Изобретение относится к литиевым источником тока
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве химических источников тока (ХИТ) с металлическим литиевым анодом
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве химических источников тока (ХИТ) с литиевым анодом

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в химических источниках тока, в частности в высокоэнергоемких перезаряжаемых химических источниках тока с литиевым анодом и органическим электролитом
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве химических источников тока с литиевым анодом

Изобретение относится к перезаряжаемым литиевым элементам
Наверх