Химический источник тока

 

Вквесоюз н ам т ТнО-текгнчмсиаФ

ОП И (ii) 584370

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.09.75 (21) 2175731/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 20.12.77 (51) М, Кл.2 H 01М 4/60

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.035,222. . 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Б. К. Макаренко, В. И. Моисеев, Н. В. Шаврин, С. В. Власов и

В. М. Долгов (71) Заявитель (54) ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА

Изобретение относится к области химических источников тока и касается источника тока с литиевым анодом и неводным электролитом.

Известен химический источник тока, содержащий литиевый анод, катод из хлорида меди и органический электролит. Мощность такого источника тока при разряде током

1 мА/см составляет 50 — 60 Вт/кг (1). Однако такой источник тока ие имеет достаточного срока хранения.

Известен источник тока, наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности, содержащий литиевый анод, катод из фторированной сажи или графита со степенью фторирования до 62 вес. % и органический электролит (2). Однако такие источники тока при больших плотностях тока (более 5 мА/см ) не обеспечивают эффективного разряда и, . кроме того, значительно поляризуются.

Цель изобретения — увеличение удельной мощности и удельной энергии.

Для этого в качестве катодно-активного вещества применяется фторированный поликумулен со степенью фторирования 62—

76 вес., являющийся продуктом фторирования одной из модификаций углерода, структура которого представляет собой линейную цепь из атомов углерода с чередующимися одинарными, двойными и тройными связями.

В отличие от других модификаций фторированного углерода, например от фторированных сажи и графита, в которых каждый атом углерода может соединяться только с одним

5 атомом фтора, при фторировании поликумулсиа наблюдается разрыв двойных и тройных связей в линейной структуре углерода и атомы фтора соединяются через освободившиеся связи с атомами углерода, причем каждый

10 атом углерода может присоединять два атома фтора. Это приводит к увеличению содержания электрохимически активного фтора в фторированном поликумулене по сравнению с фторированными сажей и графитом. Кроме

15 того, наличие таких связей в структуре фторированиого поликумулена создает дополнительные дефекты в полупроводниковой кристаллической решетке, уменьшая энергию связи фтора с углеродом. Это позволяет при20 менять поликумулен в качестве положительного активного материала.

Пример. Порошок фторированного поликумуле <а смешивают с электропроводной дооавкой типа ацетиленовой сажи и полимерным связующим, например с фторированным полиэтиленом, в соотношении 3: 1: 1 по весу, помещают в пресс-форму, затем нагревают до температуры размягчения полимерного связующего и прессуют известным способом на то584370

Удельные характеристики при режиме разряда, мА/см2

Активный материал положительного электрода

Удельная мощность, Вт/кг

Удельная

Ucp ф (В ) MQLUHocTb|ô

Вт/кг

Удельная мощность, Вт/кг

U p, (В) Ucp (B) Фторированный графит

275

1,2

1,6

2,4

180

Фторированный поликумулен

380

1,5

250

2,15

8,0

10 коотводящую решетку. Полученный поле жительный электрод вместе с отрицательным электродом из лития собирают в пакет, разделяя сепаратором, например нетканым полипропиленом. Пакет помещают в бачок, заливают электролитом и герметизируют. Сборку проводят в сухой инертной атмосфере.

В таблице приведены удельные характеристики источников тока с фторуглеродным каИз таблицы и графика видно, что при разряде той же плотностью тока, что и источник с катодом из фторированного графита, предлагаемый источник тока обладает на 10 — 30% большей энергией, а при снятии одинаковой удельной энергии обладает в 1,5 — 5 раз большей удельной мощностью.

Формула изобретения

Химический источник тока, содержащий литиевый анод, катод из фторированного углетодом на основе фторированного графита и фторированного поликумулена.

На чертеже показана вольтамперная характеристика элемента системы литий — фторированный углерод, где катод выполнен в соответствии с изобретением (кривая 1), в сравнении с вольтамперной характеристикой элемента той же системы с катодом из фторированного графита (кривая 2). рода и органический электролит, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения удельных электрических характеристик, в качестве фторированного углерода берут фторированный поликумулен со степенью фторирования

15 62 76 вес

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. The 8 " 9 " juternational Couferense of

Euergyversing Filadelfe New-Jork 1973, 58-62.

20 2. Авторское свидетельство по заявке

Хя 2024533/07, кл. Н 01М 4/60, 15.05.74.