АККУМУЛЯТОР

АККУМУЛЯТОР


RU (11) 2144246 (13) C1

(51) 7 H01M10/40, H01M6/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98115810/09 
(22) Дата подачи заявки: 1998.08.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.08.18 
(45) Опубликовано: 2000.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 4753858 A, 28.06.88. US 4728587 A, 01.03.88. RU 2024115 C1, 30.11.94. 
(71) Заявитель(и): Попов Андрей Вениаминович; Гительсон Александр Владимирович; Кузьмин Геннадий Яковлевич 
(72) Автор(ы): Попов А.В.; Гительсон А.В.; Кузьмин Г.Я. 
(73) Патентообладатель(и): Попов Андрей Вениаминович; Гительсон Александр Владимирович; Кузьмин Геннадий Яковлевич 
Адрес для переписки: 195112, Санкт-Петербург, а/я 27, Попову А.В. 

(54) 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. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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.