ACTIVE POSITIVE MATERIAL FOR ELECTROCHEMICAL GENERATOR WITH NON-AQUEOUS ELECTROLYTE AND ELECTROCHEMICAL GENERATOR COMPRISING SAID ACTIVE MATERIAL

Abstract: 1. Active positive material for electrochemical generator with non aqueous electrolyte, characterized in that it is constituted of a double chromate of bismuth which belongs to the group comprising bismuth-silver-bichromate AgBi(Cr2 O7 )2 , bismuth-thallium-bichromate TlBi(Cr2 O7 )2 and bismuth-thallium-chromate TlBi(CrO4 )2 .

Description: Matière active positive pour générateur électrochimique à électrolyte non aqueux et générateur électrochimique comprenant une telle matière active L'invention concerne une matière active positive pour générateur électrochimique à électrolyte non aqueux, et plus particulièrement pour générateur comportant une électrode négative à base d'un métal alcalin ou alcalino-terreux, notamment de lithium. L'invention concerne également un générateur électrochimique comprenant une telle matière active. On connait des piles à électrolyte non aqueux dont les matières actives sont le chromate d'argent et le lithium. Ces piles ont une tension de décharge supérieure à 2 volts, particulièrement convenable pour certaines applications. Malheureusement, le chromate d'argent est une matière active coûteuse, en raison de l'argent qu'elle contient. Le but de l'invention est de remplacer le chromate d'argent par une matière active contenant moins d'argent ou n'en contenant pas du tout et présentant un potentiel de décharge du même ordre. L'invention a pour objet une matière active positive pour générateur électrochimique à électrolyte non aqueux, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par un chromate double de bismuth pris dans le groupe formé par le bichromate de bismuth et d'argent #gBi(Cr2O7)2, le bichromate de bismuth et de thallium TlBi(CrO7)2 et le chromate de bismuth et de thallium TlBi(CrO4)2. On entend par un chromate double de bismuth un sel double de bismuth dont l'anion est formé de chrome hexavalent et d'oxygène, et peut etre soit l'anion chromate Cr04, , soit l'anion bichromate Cor207 27 Le bichromate double de bismuth et d'argent contient 14,4% d'argent en poids au lieu de 65,0% pour le chromate d'argent. L'invention a également pour objet un générateur électrochimique comprenant une électrode positive, un électrolyte non aqueux et une électrode négative à base d'un métal alcalin ou alcalino-terreux, et dont l'électrode positive contient une matière active telle que définie ci-dessus. L'invention sera mieux comprise grâce aux exemples décrits ci-après à titre illustratif et non limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel les figures 1 à 3 représentent des courbes de décharge de piles électriques selon l'invention. Les courbes A, B, C de la figure 1 sont relatives a' la décharge de trois- piles contenant comme matière active positive le bichromate double d'argent et de bismuth AgBi(Cr207)2. Ces piles sont des piles boutons du type fréquemment désigné par le symbole numérique 44, c'est-à-dire de diamètre 11,4 mm et ce hauteur 5,35 mm, dans lesquelles--la quantité de matière active positive est diminuée par rapport aux piles commerciales de ce type, cette diminution étant compensée par une cale# d'épaisseur. Elles contiennent 130 mg#d'une masse active composée de 95 p de bichromate et de 5 p de graphite, comprimée sous 1,5 tonne pour-obtenir une 2 épaisseur de 0,6 mm, la surface de l'électrode étant 0,6 cm L'électrode négative contient une quantité de lithium largement excédentaire par ra#pport à la capacité positive. L'électrolyte est une solution molaire de perchiorate de lithium dans le carbonate de propylène. On a porté sur la figure 1 la tension V des piles en volts en fonction de la durée t en heures de la décharge de ces piles sur une résistance de 150 k t et à une température de 37 C. La capacité obtenue est 30 mAh jusqu'à 2,5 volts pour les trois piles, et 45 à 50 mAh jusqu'à 2 volts. Les capacités massiques correspondantes sont comparables à celles obtenues avec le chromate d'argent. La courbe D de la figure 2 se rapporte à la décharge d'une pile contenant comme matière active positive le bichromate double de thallium et de bismuth TlBi(Cr207)2. Cette pile diffère de celles décrites ci-dessus -uniquement par la nature de la matière active positive et par la quantité de masse qui est de 200 mg. La figure représente la courbe de décharge de cette pile sur 150 kQrLà température ambiante ordinaire. La capacité obtenue est 30 mAh jusqu'à 2,5 V et 54 mAh jusqu'à 2 V. La figure 3 représente une courbe de décharge E d'une pile contenant comme matière active positive le chromate double de thallium et de bismuth TlBi (CrO4)2. Cette pile présente les mêmes caractéristiques géométriques que les précédentes. On y a introduit 560-mg de masse active positive contenant 5 % de graphite. La décharge a été effectuée sur une résis tance de 62 kn à température ambiante. La tension de décharge est inférieure à celle des piles précédentes, mais suffisante pour des dispositifs qui exigent seulement une tension d'alimentation supérieure à 2 volts. On obtient pour cette tension d'arrêt une capacité de 85 mAh. Pour faciliter la reproduction de 11 invention, on donnera ciaprès, à titre non limitatif, la description d'un mode de préparation de chacune des matière actives selon l'invention. Pour obtenir le bichromate double d'argent et de bismuth, on prépare une solution aqueuse saturée de CrO3 à température ambiante, c'està-dire 200C environ. Du nitrate de bismuth Bi(N03)3, 5H20 est ajouté à l'état solide dans la proportion de 800 g par litre de solution. Le mélange est agité pendant une heure environ, après quoi on ajoute par petites fractions du bichromate d'argent Ag2Cr2p7 en quantité telle que le rapport atomique Ag/Bi soit égal à un, soit 356 g de bichromate d'argent pour 800 g de nitrate de bismuth. Le mélange réactionnel est agité pendant 24 heures environ pour obtenir un rendement optimal qui est de l'ordre de 95 %. Le solide est filtré et lavé avec un solvant tel que l'acétone ou le tétrahydrofuranne (l'eau provoquerait une hydrolyse) puis séché de préférence en étuve à vide. Le bichromate double de thallium et de bismuth peut etre obtenu par le même procédé, en remplaçant le bichromate d'argent par la quantité correspondante de bichromate de thallium. Un simple lavage à l'eau transforme le bichromate double de thallium et de bismuth en chromate double de thallium et de bismuth. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits.

Claims: REVENDICATIONS 1/ Matière active positive pour générateur électrochimique à électrolyte non aqueux, caractérisée par le fait quelle est constituée pa un chromate double de bismuth pris dans le groupe terme par par le le bi bichromate de bismuth et d'argent AgBi(Cr2O7)2, le bichromate de bismuth et de thallium TlBi(Cr207)2 et lechromate de bismuth et de thallium 272 2/ Générateur électrochimlque comprenant une électrode positive, un électrolyte non aqueux et une électroae négative à base d'un métal alcalin ou alcalino-terreux, caractérisé par le fait que ladite électrode positive contiunt une matière active selon la revendication 1.

Inventors: LECERF, ANDRE, Lecerf, André
Applicants: GIPELEC S.A.
Application year: 1980
Main classification: H01M4
IPC codes: H01M4