[0019] 在电池中包含的电解质的总质量上的302的优选的重量的部分已经给出。在电解 质中导电盐的重量部分应该优选地小于70%,其中小于60、50、40、30、20和10Gew%的值以 该顺序是进一步优选的。
[0020] 电解质应该优选地大多数由SO2和导电盐组成。优选地,相对于电池中电解质的总 重量的SO2加上导电盐的重量部分应该大于50Gew%,其中大于60、70、80、90、95和99Gew% 的值以该顺序是特别优选的。
[0021] 多种不同的盐能够在电解质中这样溶解,使得至少一种所述盐的离子在电解质中 是移动的并且通过离子导通有助于针对电池的功能所需要的充电传输,使得盐作为导电盐 起作用。优选地,在此盐的部分占优势,其阳离子是活跃金属的阳离子。相对于所有在电解 质中溶解的盐的物质量(摩尔量;英文:摩尔数量),在电解质中具有与活跃金属的阳离子不 同的离子的溶解盐中的物质量部分(摩尔部分)最大为30mol%,其中最大20mol%、10mol%、 5mol%和lmol%的值以该顺序是进一步优选的。
[0022] 鉴于导电盐和二氧化硫的摩尔关系优选的是:电解质包含每摩尔导电盐至少1摩 尔SO2,其中每摩尔导电盐2、3、4和6摩尔SO2以该顺序是进一步优选的。非常高摩尔的SO2 部分是可能的,其中优选的上边界值能够以每摩尔导电盐50摩尔SO2给出并且每摩尔导电 盐25和10摩尔502的上边界以该顺序是进一步优选的。
[0023] 如同上面解释的那样,根据本发明的电解质优选地基本是没有有机材料的。然而 这不排除:在本发明有的实施方式中也包含有机材料,例如在电解质中包含一种或多种有 机CO溶液。然而在这种实施方式中在电解质中有机材料的总质量任何情况下小于50Gew%, 其中小于相对于电解质的总重量的40、30、20、15、10、5、1和0. 5Gew%的值以该顺序是进一 步优选的。根据另一优选的实施方式,有机材料有小于200°C的燃点(闪点),其中150、100、 50、25和10°C的值以该顺序是进一步优选的。
[0024] 根据另一优选的实施方式,电解质包含两种或多种有机材料,其中有机材料有总 体上小于200°C的平均(根据重量关系计算的)燃点,其中150、100、50、25和10°C的值以该 顺序是进一步优选的。
[0025] 用于制造根据本发明的电解质的合适的方法的特征在于下列步骤: -路易斯酸、路易斯碱和铝以固体形式混合, -将混合物以高于最低温度的温度保持6小时的最少持续时间,其中最低温度位于混 合物熔点上,但是至少200°C。在此构成路易斯酸和路易斯碱的加合物。
[0026] 最低温度优选地为250°C,其中300°C、350°C、400°C和500°C的值以该顺序是特别 优选的。最少持续时间优选地为12小时,其中18、24、48和72小时的值以该顺序是特别优 选的。
[0027] 在输出混合物中铝的部分应该为至少40mmol每摩尔路易斯酸,其中200mmol和 400mmol每摩尔路易斯酸以该顺序是进一步优选的。
[0028] 路易斯酸优选的是AlCl3。路易斯碱优选的是导电盐的氯气,在锂电池的情况中即 是LiCl。
[0029] 原料物质优选地以颗粒状使用并且在加热之前良好地彻底混合。温度提高应该缓 慢进行,尤其是为了避免急速的压力提升。用于平衡气压的偶尔提升,反应容器至少在预热 过程的开始应该是打开的,其中由如下以有目的的方式来避免陌生气体的进入。即设置真 空或者应用类似洗瓶那样的液体密封件。能够有目的的是:在方法的结尾通过过滤(例如借 助于玻璃纤维滤网)来分离固态杂质,尤其是铝。过滤应该在如下温度中进行,即在所述温 度中熔液是足够流动的,以便于穿过过滤器。另一方面温度应该足够地低,以便于避免过滤 器的损坏以及偶尔与此有关的熔液的杂质。在实践中250°C的温度证明为合适的。
【附图说明】
[0030] 接下来按照附图、实施例和典型的结构进一步解释本发明。在此能够单独地或者 结合地来应用描述的特性,以便于实现本发明优选的设计方案。其中: 图1示出根据本发明的电池组电池的截面表示; 图2示出具有五种不同氢氧基的摩尔浓度的校准电解质溶液的FTIR光谱(传播); 图3示出具有不同氢氧基的摩尔浓度的电解质的FTIR光谱(传播); 图4示出根据循环数量的图形表示,在所述图形表示中达到电池的标定容量的66. 5% 的放电容量,所述电池包含氢氧基的不同摩尔浓度; 图5示出针对具有不同氢氧基的摩尔浓度的电解质用于在电极上构成覆盖层的不可 逆地消耗的容量的图形表示; 图6示出根据具有在电解质中氢氧基的不同摩尔浓度的两种电池的循环数量的放电 容量的图形表示; 图7示出二个电解质的FTIP光谱(ATR),所述电解质包含不同氯磺基的不同摩尔浓 度; 图8示出针对在其电解质中具有氯磺基的不同摩尔浓度的电解质的覆盖层容量和放 电容量的比例的图形表示。
【具体实施方式】
[0031] 图1中表示的可再充电的电池组电池2的壳体包围电极布置,所述电极布置包含 多个(在表示情况3中)正电极4和多个(在表示情况4中)负电极5。电极4和5,像通常的 那样,经由电极端子6和7与电池的相应端子接触部9和10连接。电池这样利用基于SO2 的电解质8填充,电解质尽可能地完全注入全部的细孔,尤其是电极4和5的内部中。
[0032] 电极4和5以通常方式平面地构造,这就是说构造为具有与其平层延展成比例低 的厚度的层。电极4和5,像通常的那样,具有导体元件,所述导体元件由金属制成并且用作 实现相应电极的活跃材料的电子导通端子。导体元件与相应电极的电极反应有关的活跃材 料接触。表示的棱柱电池的壳体1基本上是方形的,其中电极和图1的截图中表示的墙壁 垂直与附图平面延伸并且基本上直线且水平走向。根据本发明的电池然而也能够构造为弯 曲电池。
[0033] 负电极5优选地是插入电极,因此所述插入电极由电极材料制成,在所述电极材 料中活跃金属的离子在电池充电时存入并且在电池放电时放出。插入电极优选地包含碳。[0034] 正电极的活跃物质被称为电池的成分,所述物质在正电极运行的氧化还原反应中 改变其充电状态。在根据本发明的电池中正电极的活跃物质优选地存在为夹层化合物,活 跃金属能够被存入该夹层化合物中。尤其是合适于金属化合物(例如氧化物、卤化物、磷酸 盐、硫化物、硫族化物、硒化物),其中尤其是合适于过渡金属,尤其是原子序数22到28的元 素,尤其是钴、镍、锰或者铁的化合物,包括金属的混合氧化物和其他混合化合物。磷酸锂铁 是特别优选的。在这种电池的放电时活跃金属的离子存入正活跃物质中。由于充电中性的 原因,这导致在电极的正活跃物质的电极反应,其中电子从电极的导体元件传输到正活跃 物质中。在充电时进行相反的进程:活跃金属(例如锂)作为来自正活跃物质的离子被放出, 其中该物质的电子传输进正电极的导体元件中。
[0035] 图2至图8基于本发明的典型试验。
[0036] 图2示出具有不同氢氧基摩尔浓度的校准溶液的FTIR光谱图。吸收系数A表示 取决于波数k。
[0037] 通过将定义量的氯化锂-水合物加入电解质(所述电解质未示出吸收带,即不包 含氢氧基),例如能够制造合适的校准溶液。0. 0604g氯化锂-水合物的加入提高含水量,因 此也提高校准电解质的氢氧基的含量Immol。
[0038] 具有不同氢氧基摩尔浓度的校准溶液借助于FTIR光谱仪在0^3300(31^1)的范围 中被研宄。在图2中表示了针对五种在图表中提到的氢氧基的摩尔浓度的光谱。
[0039] 图3示出相对图2的表示,其中除了针对摩尔氢氧化物零(点)和76mmol每升(实 线)的校准曲线,表示了电解质的FTIR光谱(虚线),所述电解质根据上面引用的文件D3 的指示来制造。光谱示出:根据现有技术制造的电解质包含大约94mmol每升(相应大约 1000 ppm)的氢氧基。在上面引用的文件F6中也指出:不纯净的电解质包含对应该摩尔浓 度的氢氧物质。
[0040] 含氢氧的化合物负面地作用于电池组电池的电化学特性。放电容量Qd说明在放 电时能够被抽取的电池组电池的容量。通常在充电和放电时从循环到循环Qd下降。该下 降的越低,电池的寿命长度就越高。
[0041] 图4说明了氢氧基的摩尔浓度对容量下降以及由此对电池组电池的寿命长度的 影响。图表基于如下实验,即在所述实验中具有两个负碳电极的电池组电池中,基于30 2的 电解质利用作为导电盐的LiAlCl4和具有磷酸锂铁的正电极充电和放电超过几百次。电池 的标称容量为IOOmAh。电池的充电以IC进行,对于为电流从IOOmA直到3. 6V的充电完成 电压并且充电电流下降到40mA。然后电池以相同的电流强度放电直到到达2. 5V的电势。 在充电和放电之间分别插入十分钟的暂停。
[0042] 在图4中表示充电循环和放电循环的数量,所述数量能够利用测试电池执行直到 导电定义的最小容量(在此是标称容量的66. 5%)。左边竖柱有关的无氢氧化物的电池首先 在500次循环时达到该值。相反地,具有19、40和50mmol/l的氢氧容