ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР Российский патент 1995 года по МПК H01M10/40 

Изобретение относится к электротехнике и касается литиевого аккумулятора с подводом электролита.

Известен аккумулятор, содержащий литиевый отрицательный электрод и электролит, представляющий собой раствор перхлоратора лития в пропиленкарбонате [1] . В этом аккумуляторе литиевый электрод может циклировать при плотности тока не выше 2,5 мА/см² и на глубину не более 0,6 мАч/см². При более высоких параметрах электрод быстро выходит из строя из-за питтинговой коррозии и образования дендритов. Даже при добавках диглима тетрабутиламмоний перхлората глубина циклирования не превышает 2 мАч/см².

Ближайшим техническим решением к изобретению является литиевый аккумулятор [2] , содержащий неводный электролит с добавкой окислительно-восстановительной системы - бромида лития; в котором при заряде аккумулятора выделяется бром, растворяющий дендриты и способствующий выравниванию поверхности литиевого электрода. Однако в этом случае при циклировании аккумулятора используют относительно низкие плотности тока, что затрудняет его эксплуатацию из-за длительности подзарядки.

Целью изобретения является улучшение удобства эксплуатации аккумулятора за счет сокращения времени подзаряда.

Сущность изобретения состоит в том, что в качестве электролита литиевый аккумулятор содержит раствор бромида лития в пропиленкарбонате, концентрация бромида лития составляет 21,7-86,7 г/л, при этом литиевого электрода используют титановую подложку.

Это позволяет проводить заряд и разряд аккумулятора при плотности тока 1000 мА/см² и на глубину 3 мАч/см², что существенно выше, чем в известных решениях, и, таким образом, сокращать время подзаряда.

П р и м е р 1. Электрический аккумулятор содержит литиевый электрод на титановой подложке площадью 20 см², катод и электролит, содержащий бромид лития в количестве 21,7 г/л пропиленкарбоната. После окончания разряда количество бромида лития составляло 43,4 г/л. При заряде аккумулятора при плотности тока 1 мА/см² в течение 18 мин на электроде выделен слой лития массой 1,2 г. Глубина циклирования составляет 3 мАч/см². Слой имел плотную структуру без дендритов, обеспечивающую дальнейшее использование аккумулятора.

П р и м е р 2. Электрический аккумулятор содержал литиевый электрод на титановой подложке площадью 40 см², катод и электролит, содержащий раствор бромида лития в пропиленкарбонате. После окончания разряда концентрация бромида лития составила 86,7 г/л. При подзарядке аккумулятора при плотности тока 200 мА/см² в течение 180 мин на глубину 3 мАч/см² выделен слой лития массой 6,3 г. Слой имеет плотную нагрузку без дендритов, обеспечивающую дальнейшее использование аккумулятора.

Использование: литиевые аккумуляторы с органическим электролитом. Сущность изобретения: аккумулятор содержит литиевый анод, катод и электролит, включающий раствор бромида лития в пропиленкарбонате с концентрацией бромида лития 21,7 - 86,7 г/л.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР, содержащий литиевый анод, катод и электролит, включающий раствор бромида лития в пропиленкарбонате, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации за счет сокращения времени заряда, концентрация бромида лития составляет 21,7 - 86,7 г/л.