аккумулятор с твердым электролитом
Классы МПК: | H01M6/18 с твердым электролитом H01M10/36 аккумуляторы, не предусмотренные в 10/06 |
Автор(ы): | |
Патентообладатель(и): | Юшина Людмила Дмитриевна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-04-21 публикация патента:
20.12.1996 |
Использование: автономные источники энергии для питания счетно-решающих устройств, часов, элементов памяти и т.д. Сущность изобретения: аккумулятор содержит анод из смеси Cu +Сu2S, катод из композиционного материала (Cu2Se)0,93(Cu3PO4)0,07, а в качестве твердого электролита использован RbCu4Cl3+xJ2-x, где 0,5
x
0,16. Аккумулятор обладает улучшенными характеристиками. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070251/8805.gif)
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070251/8805.gif)
Формула изобретения
Аккумулятор с медьпроводящим электролитом класса RbCu4Cl3+xI2-x, где 0,5![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070251/8805.gif)
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070251/8805.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано в качестве автономного источника для питания счетно-решающих устройств, часов, элементов памяти и т.д. Известен аккумулятор с медьпроводящим электролитом (ТЭЛ) RbCu4Cl3,5J1,5 и двумя электродами [1]Недостатком известного аккумулятора является то, что он не обеспечивает длительного циклирования. Так, при плотности зарядно-разрядного тока около 5 мА/см2 источник выдерживает
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070086/8776.gif)
Cu(+CuS)/RbCu4Cl3,5J1,5/TiS2. Этот аккумулятор имеет следующие характеристики:
удельная энергия
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070756/2070756-2t.gif)
емкость 3 мА
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070011/183.gif)
количество циклов заряд-разряд 110
Недостатком аккумулятора является сравнительно невысокие значения его основных характеристик, что в известной мере затрудняет серийный выпуск ХИТ данного класса. Задачей предлагаемого изобретения является существенное улучшение технических характеристик (удельной энергии, емкости, циклируемости) миниатюрного аккумулятора с медьпроводящим ТЭЛ. Заявляемый аккумулятор выполнен в виде трехслойной таблетки: из анода (1), твердого электролита (2) и катода (3). Анод (1) изготовлен из смеси медного порошка и сульфида меди, катод (3) выполнен из композиционного материала (Cu2Se)0,93(Cu3PO4)0,07. В качестве твердого электролита (ТЭЛ) использован медьпроводящий электролит RbCuCl3,5J1,5. Заявляемый аккумулятор имеет следующую структуру:
Cu(+Cu2S)/Cu+-ТЭЛ/(Сu2Se)0,93 (Cu3PO4)0,07. Отличительным признаком является то, что в заявляемом аккумуляторе электрод-катод (3), выполненный из композиционного материала, ведет себя обратимо на границе с твердым электролитом в широком интервале потенциалов. Это обеспечивает высокую кратность циклирования, в несколько раз превышающую аналогичный параметр известного аккумулятора по прототипу. Так, например, в ходе испытаний заявляемый аккумулятор после 670 циклов заряд-разряд показал те же характеристики и был в рабочем состоянии. Совокупность всех существенных признаков позволяет значительно повысить энергетические характеристики аккумулятора. Удельная энергия заявляемого аккумулятора в 3,6 раза выше, чем у прототипа и составляет 49,8 Дж/см3, емкость равна 16,28 мА
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070011/183.gif)
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070251/8805.gif)
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070251/8805.gif)
Iзар
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070094/8773.gif)
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070094/8773.gif)
Iк.з.
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070094/8773.gif)
ЭДС=0,4 В;
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070756/2070756-3t.gif)
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070011/183.gif)
O (Кл/см3)=146,5;
Э (мА
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070011/183.gif)
Количество циклов перезаряда 670;
Объем элемента 0,4 см3 (
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070167/8856.gif)
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070011/916.gif)
Диапазон рабочих температур -10 +70oС. Принятые обозначения:
Iзар и Iраз ток заряда и разряда соответственно;
Iк.з. ток короткого замыкания;
![аккумулятор с твердым электролитом, патент № 2070756](/images/patents/402/2070756/2070756-4t.gif)
Q накопительная емкость;
Э емкость. После 670 циклов (заряд-разряд) аккумулятор имел те же характеристики.
Класс H01M6/18 с твердым электролитом
Класс H01M10/36 аккумуляторы, не предусмотренные в 10/06