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[5][_]
Generic
(5/ 54)
[6][_]
METAL
(29)
[7][_]
alkali metal
(19)
[8][_]
transition metal
(4)
[9][_]
alkaline earth metal
(1)
[10][_]
salt
(1)
[11][_]
Molecule
(13/ 48)
[12][_]
LITHIUM
(28)
[13][_]
LiAsF6
(3)
[14][_]
propylene carbonate
(3)
[15][_]
depotest
(3)
[16][_]
MOLYBDENUM SULPHIDE
(2)
[17][_]
Li
(2)
[18][_]
DES
(1)
[19][_]
hydrogen
(1)
[20][_]
zinc
(1)
[21][_]
graphite
(1)
[22][_]
aluminium
(1)
[23][_]
Celgard 2500
(1)
[24][_]
argon
(1)
[25][_]
Physical
(18/ 20)
[26][_]
de 1M
(2)
[27][_]
35 x 105 Pa
(2)
[28][_]
3.45-34.5 bars
(1)
[29][_]
1 M
(1)
[30][_]
de 4,2-5,6 x 105 Pa
(1)
[31][_]
10 Pa
(1)
[32][_]
de 10 mg/cm2
(1)
[33][_]
de 5,6 cm2
(1)
[34][_]
100 ppm
(1)
[35][_]
de 1,9x105 Pa
(1)
[36][_]
de 2 mA
(1)
[37][_]
de 1,3 volt
(1)
[38][_]
de 2,6 volts
(1)
[39][_]
50 percent de
(1)
[40][_]
de 210 mAh
(1)
[41][_]
de 3,5 x 105ha
(1)
[42][_]
0 Pa
(1)
[43][_]
0,5 M
(1)
[44][_]
Gene Or Protein
(7/ 16)
[45][_]
Etre
(6)
[46][_]
Est-a
(4)
[47][_]
LiC104
(2)
[48][_]
MoS2
(1)
[49][_]
Perd
(1)
[50][_]
Lic
(1)
[51][_]
Sthe
(1)
[52][_]
Polymer
(1/ 3)
[53][_]
Polypropylene
(3)
[54][_]
Chemical Role
(1/ 1)
[55][_]
abrasives
(1)
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Images Mosaic View
Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511547A1
Family ID 5024615
Probable Assignee Moli Energy Ltd
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE POUR AUGMENTER LA REVERSIBILITE D'UN ACCUMULATEUR
ELECTRIQUE, DISPOSITIF D'ELECTRODE POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE
PROCEDE ET ACCUMULATEUR AINSI OBTENU
EN Title ELECTRODE ASSEMBLY FOR SEC. CELL - ESP. USING LITHIUM ANODE
AND LITHIUM:MOLYBDENUM SULPHIDE CATHODES PRESSED TOGETHER TO INCREASE
TOTAL WORKING OUTPUT OF CELL
Abstract
_________________________________________________________________
UN ACCUMULATEUR EST POURVU D'UN DISPOSITIF D'ELECTRODE COMPRENANT AU
MOINS UNE ELECTRODE 14, 16 FORMANT SUR ELLE UN DEPOT EXTERIEUR POREUX
COHERENT, AINSI QUE DES MOYENS 10, UN RESSORT HELICOIDAL PAR EXEMPLE,
POUR APPLIQUER UN EFFORT DE COMPRESSION A L'ELECTRODE OU AUX
ELECTRODES 14, 16 POUR QUE LEDIT DEPOT, LORSQU'IL EST FORME, SOIT
COMPRIME, AFIN DE FAVORISER ET D'AMELIORER LA DECOMPOSITION OU
L'ENLEVEMENT DE METAL DEPUIS LA SURFACE EXTERIEURE DE CE DEPOT.
The assembly includes an electrode (a) to which a porous coating (a1)
is bonded; and pressure is applied to electrode (a) so it is forced
against a second electrode (b) to reinforce or complete the cladding
of electrode (a) with its coating (a1). In one pref. assembly,
electrode (b) consists of or contains an alkali metal, esp. Li; and a
helical or spiral spring is used to create the pressure. One pref.
cell contains a lithium anode (b); a porous separator; a non-aq.
electrolyte; and a cathode (a) formed by a layer (a1) of LixMoS2. The
spring pref. exerts a force of 3.45-34.5 bars continuously during the
charging and recharging of a sec. cell. Improved reversibility of the
Li during repeated charging and discharging.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne un dispositif d'electrode comprenant une
electrode et des moyens pour appliquer un effort de compression a
l'electrode, ainsi qu'un accumulateur et des procedes mettant en
oeuvre un tel dispositif d'electrode.
Le nombre de fois qu'une electrode metallique, par exemple une anode
de alkali metal d'une cellule electrolytique (accumulateur) peut entre
dechargee et rechargee determine habituellement la reversibilite de
l'accumulateur. A supposer que l'electrolyte soit en exces, la
reversibilite (R) est le nombre de charges et de decharges completes
ou cycles que l'on peut tirer de l'accumulateur et elle est fixee par
le produit du nombre de "rotations de matierd'(T) realisable avec
l'electrode et le rapport (ru) entre la metal contenue dans
l'electrode et la metal stoachiometriquement necessaire a la reaction
complete de l'electrode opposee, de sorte que R = a T.Une rotation (T)
consiste en une decomposition ou enlevement complet du metal de
l'electrode, suivi d'une reconstitution ou redepot complet du metal
sur l'electrode. En general, ce processus ne peut pas entre repete
indefiniment parce que la corrosion ou l'isolement physiquedu metal
dans la structure d'electrode le rend de plus en plus difficile a
dissoudre et a enlever. Dans certains cas, le metal devient
inaccessible pour l'enlevement et devient electrochimique- ment
inactif. Afin de compenser la diminution progressive du metal actif
disponible pour l'enlevement3 les accumulateurs comportent souvent
plus de metal dans l'electrode qu'il n'en faut pour une reaction
complete avec le constituant electrolytiquement actif de l'electrode
opposee.Donc, la reversibilite depend3 de maniere generale, du
processus d'enlevement et de redeptt, de la metal disponible dans
l'electrode et de la quantite d'electrolyte disponible.
Par exemple, avec des electrodes de lithium disposees librement (non
comprimees), un accumulateur permet tout au plus entre 1,6 et 2,5
rotations environ en cas d'utilisation d'electrolytes formes de 1M
LiAsF6 ou 1 M LiC104 dans du propylene carbonate. I1 serait tres
souhaitable de pouvoir augmenter la reversibilite de telles electrodes
et de tels-accumulateurs.
Il a ete decouvert, selon l'invention) que le nombre de rotations peut
entre accru considerablement pour des electrodes formant sur elles des
depots exterieurs poreux (agglomerstsl coherents,
Elle apporte un dispositif d'electrode qui comprend une electrode
formant un tel depit sur elle et des moyens pour appliquer un effort
de compression a 11electrode, de taniere que le depot forme soit
comprime, ce qui favorise l'enlevement a partir de la surface
exterieure du depot.L'invention apporte aussi un accumulateur,
comprenant une cathode, une anode et un electrolyte, dans lequel
l'anode forme sur elle un tel depot exterieur poreux coherent et dans
lequel des moyens sont prevus pour appliquer a l'anode un effort de
compression afin de comprimer le depot forme et de favoriser ainsi
l'enlevement a partir de la surface exterieure du depot. L'electrode
du dispositif d'electrode selon 11 invention est de preference une
anode de alkali metal, une anode de lithium par exemple. De meme,
l'effort de compression est applique de preference en continu au moins
pendant la recharge.
L'invention apporte en plus un procede pour fabriquer un accumulateur
et un procede pour faire fonctionner un accumulateur, dans le but
d'augmenter la reversibilite de l'accumulateur par l'augmentation du
nombre de rotations de matiere realisable dans une electrpde de
l'accumulateur. Le procede de fabrication d'un accumulateur comprend
la realisation d'une cellule electrolytique, comprenant une cathode,
une anode et un electrolyte, dans laquelle l'anode forme sur elle un
depit exterieur poreux coherent. Un effort de compression est applique
de la maniere decrite ci-dessus a cette anode. LA encore, l'anode est
faite de preference d'un alkali metal, de lithium par exemple, et
l'effort de compression est applique de preference en continu, aussi
bien pendant la decharge que pendant la recharge de l'accumulateur.
Le dispositif d'electrode, l'accumulateur et les procedes selon
l'invention procurent differents avantages. L'application de l'effort
de compression augmente la densite des particules ou grains du depot
coherent sur l'electrode. Comme decrit plus en detail dans ce qui va
suivre, cette elevation de la densite peut egalement reduire la
resistance electrique entre les grains et augmenter au contraire la
resistance que les grains du depot poreux opposent a la migration
d'ions metalliques a travers eux.Ainsi, l'invention accroit la
decomposition ou l'enlevement de metal de la surface exterieure de
l'electrode (c'est-h-dire de la face du depot)
Dans un mode de realisation de l'invention, l'accumulateur comprend au
moins une cathode, une anode de alkali metal, au moins un separateur
dispose entre l'anode et la cathode, un electrolyte non aqueux et des
moyens pour appliquer un effort de compression qui depasse la
resistance a la compression du depot coherent sur l'anode, de sorte
que l'effort de compression deforme le depot en poussant les grains du
depit plus intimement les uns contre les autres, de maniere a reduire
la porosite du depot et a diminuer la resistance electrique entre les
grains.De prefdrence, l'effort de compression depasse la resistance a
la compression du substrat sur lequel est forme le deptt, de maniere
que l'effort de compression puisse deformer physiquement ce substrat.
L'effort de compression accrott ltenlevement de alkali metal des
grains de alkali metal electrolytique a la face du depot forme par
electrolyse (entre l'anode et le separateur), ce qui augmente
considerablement la reversibilite de l'accumulateur. Des procedes pour
fabriquer un accumulateur selon l'invention seront egalement decrits
plus en detail dans ce qui va suivre.
L'invention procure des resultats particulierement avantageux en cas
d'utilisation d'electrodes de lithium. Dans une telle application, on
obtient, auldera d'une pression critique a laquelle l'electrode de
lithium se deforme, une morphologie de depot qui differe totalement de
celle obtenue a des pressions plus basses. Les depots obtenus sous
basse pression sur une electrode de lithium, lorsqu'on les observe
sous un microscope electronique a balayage, ont une nature tres
poreuse, avec des grains sous forme de plaquettes libres ou des grains
minces et larges attaches entre eux. Les depots obtenus par
electrolyse au-dessus de la pression critique sont au contraire
essentiellement non poreux. Les grains se presentent sous forme de
colonnes regulieres dont les axes sont orientes perpendiculairement a
la surface du substrat. Les colonnes sont disposees de facon compacte,
de maniere que les extremites des colonnes forment une surface lisse
non poreuse parallelement a la surface du substrat. Ce type de depot
peut etire maintenu pendant de nombreux cycles de dissolution et de
depot (de decharge et de charge). Il a ete observe dans des cas
speciaux, ou la pression varie sur l'etendue d'une electrode de
lithium, qu'il existe une frontiere nette entre des types de depots
poreux et le depot lisse de type colomnaire. Ceci montre que la
morphologie de depot depend fortement de la pression pres de la
pression critique.
Selon un autre mode de mise en oeuvre prefere, la cathode est du type
procurant une densite de courant uniforme, une cathode de MoS2 par
exemple, et l'anode est une anode de alkali metal, possedant a
l'interieur un substrat ou support en alkali metal et a l'exterieur un
depot de grains agglomeres de alkali metal electrolytique portant des
films de passivation individuels (formes de preference par depot de
alkali metal sur l'anode). Dans un exemple prefere d'un tel mode de
mise en oeuvre, la cathode est un chalcogenure de transition metal
contenant du LixMOS2 et l'anode est de lithium.La matiere active de
cathode, c'est-a- dire le LixHoS2, est de preference
preconditionnespour travailler en "phase II" comme decrit dans le
brevet des Etats-Unis d'Amerique 4 224 390, auquel il y a lieu de se
reporter en cas de besoin.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront
plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples
de realisation non limitatifs, ainsi que du dessin annexe, sur lequel
- la figure 1 est une representation schematique, en coupe, d'un
accumulateur selon l'invention;
- la figure 2 est une vue en plan schematique d'un accumulateur
spirale selon l'invention; et
- la figure 3 represente schematiquement l'operation d'enroulement
pour la realisation d'un accumulateur spirale comme celui de la figure
2.
Certains materiaux d'electrodes, des alkali metals tels que le lithium
par exemple, sont thermodynamiquement instables en presence
d'electrolytes conducteurs d'ions metalliques qui sont liquides a la
temperature ambiante. Par exemple, les electrolytes aqueux reagissent
violemment avec des alkali metals pour former des hydroxydes alcalins
et de l'hydrogen. En beaucoup de cas, cette reaction est violente au
point d'etre explosive. Cependant, certains electrolytes reagissent
moins violemment avec des metals d'electrodes, en formant des films de
passivation cinetiquement stables sur la surface de l'electrode
metallique. Ces derniers electrolytes peuvent etre utilises pour
fabriquer des elements d'accumulateur a electrodes metalliques qui
sont utilisables dans la pratique.
Par exemple, apres cyclage d'une cellule electrolytique metallique
formant un tel element d'accumulateur, on peut isoler physiquement
deux portions de l'electrode. (1) un substrat metallique central
essentiellement non poreux et portant un film de passivation et (2) un
depit poreux coherent, forme par electrolyse, de grains metalliques
agglomeres electrolytiquement actifs et portant chacun un film de
passivation.
Des qu'une telle electrode metallique est exposee a un electrolyte,
une reaction chimique commence. La reaction de ltelectrolyte avec le
metal cree un film de passivation sur la surface du metal. Ce film de
passivation est essentiellement non poreux, bien qu'il soit permeable
aux ions. Le film a tendance a isoler les grains de metal
electrochimiquement. La conductibilite electrique desiree du film sur
les grains se situe entre une valeur trop elevee qui augmente la
vitesse de la reaction de passivation et une valeur trop faible qui
reduit l'activite electrochimique des grains.Une faible conductibilite
non seulement reduit la vitesse de reaction de l'electrolyte et du
metal, elle augmente en plus la dissolution de metal du substrat au
lieu d'entre les grains tb cause de la resistance de contact elevee
entre les grains).
Pour obtenir un nombre eleve de rotations de matiere (T) et pour
reduire l'aire de surface de I'electrode metallique (afin de reduire
la reaction avec l'electrolyte produisant du metal passive
supplementaire), il est avantageux et preferable que l'enle- vement de
metal electrolytiquement actif s'effectue sur la face (cote exterieur)
du depot plutot qu'a l'interieur du depot ou a la surface du substrat
non poreux sous-jacent. Si la face exterieure n'est pas enlevee alors
que des portions sous-jacentes du substrat le sont, la face perd
physiquement contact avec le reste du depot et avec le substrat. La
face devisent de ce fait electrochimique ment inactive.La compression
de l'electrode au-dela de la resis- tance a la compression du deptt,
c'est-a-dire en deformant le depot par une agglomeration plus dense
des grains du depot, assure l'enlevement preferentiel sur la face du
depot.
La resistance a l'enlevement de matiere des differentes parties de
l'electrode pendant le fonctionnement de l'accumulateur est
generalement determinee par trois facteurs
(1) la resistance electrique entre le grain considere du depot et le
collecteur de courant;
(2) la resistance ionique s'opposant a la migration d'ions de metal a
travers le depot- poreux a partir du grain consi dere; et
(3) la resistance s'opposant a l'enlevement d'un ion de metal d'un
grain et au transport de cet ion a travers un film passivant.
Pour ce qui concerne le facteur (1), normalement, la resistance
electrique est la plus elevee pour les grains situes le plus pres de
la face du depot. Il est raisonnable de considerer que la resistance
electrique pour les grains situes a la surface du substrat est
pratiquement nulle. Quant au facteur (2), la resistance ionique est la
plus elevee pres du substrat et diminue pour les grains situes plus
pres de la face du depot. La resistance ionique est la plus faible a
la face du depot, ou le parcours de diffusion des ions pour atteindre
des grains actifs est le plus court, et elle est la plus elevee sur le
substrat, vers lequel le parcours de diffusion est le plus long. En ce
qui concerne enfin le facteur (3), la resistance du film passavant est
determinee par la nature chimique de ce film et ne peut pas autre
modifiee de facon notable par le changement des parametres physiques
du depot.
L'application a la surface du depot agglomere d'un effort de
compression (de preference perpendiculairement au depot) qui depasse
la resistance a la compression du depot, comme decrit ci-dessus,
produit un double effet. Premierement, la porosite du depotest
diminuee du fait que les grains sont rapproches davantage les uns des
autres lors de la compression. La diminution de 1a porosite se traduit
par l'accroissement de la resistance ionique s'opposant a l'enlevement
plus accentue du substrat par rapport a l'enlevement de la face du
depot. Deuxiemement, la resistance electrique entre les grains du
depotest reduite parce que la surface de contact entre les grains
voisins augmente.Le resultat global de la compression est par
consequent d'accrottre la somme des trois facteurs de resistance pres
du substrat et de decrotte la somme de ces resistances pour des grains
pres de la face du depot, ce qui procure l'effet desire d'amelioration
de la reversibilite de l'accumulateur. (La face du depot peut
dgalement entre designee par l'interface de l'electrode et du
separateur.) L'effort de compression procure ainsi une surface lisse
non poreuse qui confere une bonne activite electromotrice a
l'electrode et permet la dissolution a partir de sa surface
exterieure.
L'invention peut etre mise en oeuvre avec n'importe quel accumulateur
utilisant une electrode qui reagit avec l'electro- lyte pour former un
depot poreux uni sur l'electrode, particulierement pendant la charge.
Par exemple, des materiaux d'anodes tels que des alkali metals, des
alkaline earth metal et des transition metals comme le zinc forment
sur eux de tels depots par reaction avec certains electrolytes. Ainsi,
des alkali metals tels que le lithium, en presence d'un electrolyte
non aqueux, tel que le propylene carbonate contenant du LiC104,
forment un depot de salt sur le alkali metal et sur les grains de
alkali metal deposes pendant la recharge.
Comme explique plus haut, l'effort de compression doit ddSnmer le
depot en comprimant les particules ou les grains du depot de maniere
qu'ils s'approchent davantage les uns des autres. Il s'ensuit que
l'effort de compression applique selon l'invention varie suivant la
nature de l'electrode, de l'electrolyte et du depot. Un metal
relativement doux demande un effort de compression relativement
faible. Par exemple, les alkali metals se deforment generalement sous
des efforts de compression relativement faibles du fait que ces metals
sont doux et ductiles; la resistance a la traction du lithium est de
l'ordre de 4,2-5,6 x 105 Pa par exemple.Tenant compte du fait que le
depotest un depot metal lic poreux dont les pores sont remplis
d'electrolyte liquide, la resistance a la compression (c'est-a-dire
l'effort sous lequel le materiau se deforme sous compression) du depot
sera generalement inferieure et tout au plus egale a celle du metal
pur.
Il n'est pas necessaire d'appliquer l'effort de compression de facon
continue pendant la charge et la decharge. En fait, l'application de
cet effort pour. comprimer les depots peut entre de courte duree. I1
est notamment possible de l'appliquer pendant un certain temps au
cours de la phase finale de la recharge ou mSme apres la recharge,
avant l'utilisation de l'accumulateur.
Il est cependant preferable d'appliquer l'effort-de compression de
facon continue pendant au moins la recharge.
Avec du lithium, il est preferable d'appliquer un effort de
compression d'environ 3,5 a 35-x 10 Pa de facon continue pendant la
recharge. Comme indique dans ce qui precede, une telle compression de
l'electrode de lithium (c'est-a-dire du lithium sur un substrat
adequat) pendant la recharge a pour consequence que les grains formes
par depot electrolytique sur l'electrode forment des colonnes dont les
axes sont essentiellement perpendiculaires au substrat.
L'application d'un effort de Compression a l'electrode se traduit par
une contrainte sur tous les materiaux constitutifs de l'accumulateur
ou de l'element. Pour cette raison, les constituants de l'element sont
de preference doux et deformables pour permettre 11 application
uniforme des contraintes. L'emploi de grilles en metal perfore etire
comme collecteurs de courant et de poudres dures et abrasives
comematieses actives pour les electrodes est deconseille. Le materiau
des separateurs doit egalement etre deformable. Il est preferable
d'employer des feuilles metalliques comme collecteurs de courant et
d'utiliser des materiaux doux, tels que du graphite ou du molybdenum
sulfide (chalcogenure d'un transition metal) pour la cathode.Si
possible, la cathode produit une densite de courant uniforme afin
d'assurer une utilisation uniforme du substrat. Pour les sdparateurs,
il est preferable d'utiliser du polypropylene ou d'autres materiaux
poreux ou semipermeables suffisamment souples.
Comme represente ur la figure 1, les moyens pour appliquer l'effort de
compression peuvent entre constitues par un simple ressort helicoidal
10 portant sur une plaque de pression 12 placee sur le dessus de
l'accumulateur D'autre; moyens de pression sont bien entendu
utilisables aussi La figure 2 represente un accumulateur spirale dans
lequel un. separateur elastique e; un bandage en C formant pince 10a
produisent une compression radiale de l'accumulateur.Dans les deux cas
l'effort d compression Sthe pour provoquer la diminution desiree de la
porisite du depot et la reduction desiree de la resistance electrique
entre les grains du ddpat.
L'accumulateur de la figure 1 possede une anode 1b. combinee avec un
collecteur de courant qui est disposes en dwich entre deux cathodes 16
egalement combinees avec des collecteurs de courant. Des separateurs
18 satures d'electrolyte isolent l'anode 14 des cathodes 16 et
contiennent d'electrolyte pour l'accu- mulateur dans leurs pores.
L'anode les cathodes et les separateure constituent ensemble un
element qui est actif electrochimiquement et capable de fournir un
courant. L'anode possede une composition telle qu'un depot poreux
coherent se forme sur elle, comme decrit dans ce qui precede.
L'element, place dans un boitier 20, est comprime, conme deja decrit.
Le bottier 20 a de preference ete ferme de facon etanche en atmosphere
non reactive.
La figure 3 montre que, pour fabriquer Un accumula- teur spirale comme
celui de la figure 2, on peut faire appel a l'elasticite de deux
couches 18 formant des seprateurs, un entre l'anode 14 et la cathode
16 et l'autre a l'exterieur, pour trans- mettre l'effort de
compression radiale du bandage en C 10a a l'electrode desiree, a
l'anode 14 ou a la cathode 16, par enroulement serre des differentes
couches en une spirale autour d'un conducteur. Les separateurs 18
peuvent etre en polypropylene.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter
la portee.
Exemple 1
On construit un accumulateur entre deux plaques de pression planes
rigides. On forme la cathode de poudre de molybdente traitee en
surface, que l'on etale uniformement sur un substrat sous forme d'une
feuille d'aluainium, comme decrit dans le brevet des Etats-Unis
d'Amerique 4 251 606, auquel on peut se reporter au besoin. Cette
cathode assure une densite de courant uniforme dans l'accumulateur. On
etale la poudre a raison de 10 mg/cm2 sur la feuille d'aluminium.
L'aire de surface de la cathode est de 5,6 cm2.Pour l'anode, on
utilise une feuille de lithium d'environ 125 pm d'epaisseur et de mtme
grandeur que la cathode, que l'on place en sandwich entre deux
cathodes greater than avec intercalation de separateurs en
polypropylene microporeux (Celgard 2500, commercialise par "Celanese
Corporation2). Comme electrolyte, on emploie du l M LiAsF6 dans du
propylene carbonate prealablement purifie a une teneur totale en
impuretds inferieure a environ 100 ppm. Avant leur mise en place, on
impregne la cathode et les separateurs d'electrolyte jusqu'a
saturation.
On monte l'accumulateur entre les plaques de pression, par lesquelles
on applique ensuite une pression de 1,9x105 Pa a l'accumulateur. On
place ltensemble dans un conteneur rempli d'argon et ferme
hermetiquement. On utilise un joint verre/metal pour la traversee du
conducteur raccorde a la borne negative de 11accumulateur. On
conditionne l'accumulateur pour convertir la matiere active de la
cathode en LixMOS2 "phase Il" comme decrit dans le brevet des
Etats-Unis d'Amerique n0 4 224 390 deja cite.
On prend soin a eviter la degradation de l'electrolyte pendant le
processus de conversion. On cycle (charge et decharge) l1accumu-
lateur de facon repetee, avec un courant de 2 mA pour la recharge et
la decharge et une tension limite minimale de fin de decharge de 1,3
volt et une tension limite maximale de fin de charge de 2,6 volts. On
poursuit le cyclage jusqu'a ce que la capacite tombe a 50 percent de
la capacite mesuree a la fin du dixieme cycle. La capacite totale
tiree de l'accumulateur, calculee sur l'ensemble des decharges, est de
210 mAh. En comparant cette capacite avec celle theoriquement prevue
en cas de decharge de toute l'anode de lithium en un seul cycle, on
trouve que le nombre des rotations (T) pour l'anode de lithium est de
trois.
Exemple 2
On construit un accumulateur semblable en tous points a celui de
l'exemple 1, sauf que l'on soumet les electrodes a une pression de 3,5
x 105ha et on le cycle sous les memes conditions que dans l'exemple 1.
Le nombre de rotations -(T) pour l'anode de lithium de ce second
accumulateur est de huit.
Exemple 3
On construit un accumulateur semblable en tous points a celui de
l'exemple 1, sauf que l'on soumet les electrodes a une pression de
7xI05, et on le cycle sous les memes conditions que dans l'exemple 1.
Le nombre de rotations (T) pour l'anode de ce troisieme accumulateur
est de neuf.
Exemple 4
On construit un accumulateur semblable en tous points a celui de
l'exemple 1, sauf que l'on soumet les electrodes a une pression
d'environ 12 x 0 Pa, et on le cycle sous les memes conditions que dans
l'exemple 1. Le nombre de rotations (T) pour l'anode de lithium dans
ce quatrieme accumulateur est de onze.
Exemple 5
On construit un accumulateur semblable en tous points a celui de
l'exemple 1, sauf que l'on utilise 0,5 M Licol04 a la place de 1 M
LiAsF6 comme electrolyte support, et on le soumet aux memes conditions
d'essai que 11 accumulateur de l'exemple 3. Le nombre de rotations (T)
est maintenant egal a sept.
L'exemple 5 montre que l'application de la pression joue au moins un
role aussi important que le choix de l'electrolyte dans la
determination du nombre de rotations de matiere. Bien que ce nombre
varie suivant l'electrolyte choisi, le nombre de rotations pouvant
etre obtenu par application d'une pression a l'accumulateur est
toujours plus eleve que le nombre de rotations possibles lorsqu'on
fait fonctionner l'accumulateur avec les electrodes disposeeslibreu
ment.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede pour accroitre la reversibilite d'un accumulateur
electrique comprenant une cathode, une anode et un electrolyte et dans
lequel au moins une electrode, la cathode ou l'anode, forme sur elle
un depOt exterieur poreux coherent, caracterise en ce qu'il consiste
and appliquer a l'electrode (14, 16) un effort de compression de
maniere a comprimer le depot forme afin d'ameliorer la dissolution ou
l'enlevement du metal a partir de la surface exterieure du depot.
2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que 11 anode
est une anode de lithium.
3. Procede selon la revendication 1 ou 2 caracterise en ce que
l'electrode comporte du lithium sur un substrat et l'effort de
compression est applique de facon continue pendant la recharge de
l'accumulateur, de sorte que la matiere deposee par electrolyse sur 11
electrode pendant la recharge est constituee de grains for niant des
colonnes dont les axes sont sensiblement perpendiculaires au substrat.
4. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 b 3,
caracterise en ce que la compression est comprise entre 3,5 et 35 x
105 Pa.
5. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 b 4,
caracterise en ce que la cathode est en LixMoS2.
6. Procede selon la revendication 5, caracterise en ce que la cathode
est conditionnee prealablement A l'utilisation de l'accumulateur pour
travailler dans une phase predeterminee.
7. Procede selon l'une quelconque des revendications 1 a 6,
caracterise en ce que l'effort de compression est applique de facon
continue pendant la decharge et la recharge de l'accumulateur.
8. Dispositif d'electrode pour la mise en oeuvre du procede selon
l'une quelconque des revendications 1 b 7, caracte- rise en ce qu'il
comprend une electrode (14, 16) formant sur elle un depot poreux
exterieur coherent, ainsi que des moyens (10, lOa) pour appliquer b
l'electrode (14, 16) un effort de compression pour comprimer le depot
forme afin d'ameliorer la decomposition ou l'enlevement de metal a
partir de la surface exterieure du depot.
9. Dispositif selon la revendication 8, caracterise en ce que
l'electrode est une anode (14) de alkali metal.
10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caracterise en ce que
l'electrode (14, 16) comporte du lithium.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 a 10,
caracterise en ce que les moyens (i o, lOa) pour appliquer un effort
de compression appliquent cet effort de facon continue.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 a 11,
caracterise en ce que le depot coherent est constitue de grains
metalliques electrolytiques portant des films de passivation
individuels.
13. Accumulateur ou element d'accumulateur, caracteris en ce qu'il
comprend un dispositif d'electrode etc l'une quel conque des
revendications 8
14. Accumlateur selon la revendication 13, caracterise en ce que le
dispositif d'electrode comprend une anode (14) et un cathode (16),
ledit depot coherent etant forme sur l'anode (24) et l'accumulateur
comprenant un electrolyt son @@@@@@ en contact a la fois avec l'anode
(14) et la cathode (16).
15. Accumulateur selon la revendication 12 ou 14, caracterise en ce
qu'il comprend en plan un separateur (18), place entre l'anode (14) et
la cathode (l.
16. Accumulateur selon l'une quelconque des revendient 13 a 15,
carracterise en ce que ladite electrode (14) comprend d lithium et un
substrat pour le lithium et en ce qca ce moyens (10, 10a) pour
applique un effort de compression appliquent ce de facon continue
pendant la recharge, de sorte que Le depose par electrolyse sur ladite
electrode pendant la recharge est constitue de grains formant des
colonnes dont les aes- sont sensiblement perpendiculaires audit
substrat.
17. Accumulateur selon l'une quelconque des revendication 13 a 16,
caracterise en ce que la compression appliquee par lesdits moyens (10,
10a) est comprise entre environ 3,5 et 35 x 105 Pa.
18. Accumulateur selon l'une quelconque des revendications 13 a 17,
caracterise en ce que la cathode est constituee de chalcogenure d'un
transition metal contenant du LxNOS2 et que anode (14) est une anode
de lithium.
? ?
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general locations within the document, or to specific discoveries if
you know whereabouts in the document they occur. [58][_]
Open a preview window.<br/><br/>This window will provide a preview of
any discovery (or vertical marker) when you mouse over
it.<br/><br/>The preview window is draggable so you may place it
wherever you like on the page. [59][_]
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