Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE2600495C2 - Elektrochemischer Generator auf Luft-Zink-Basis - Google Patents

Elektrochemischer Generator auf Luft-Zink-Basis

Info

Publication number
DE2600495C2
DE2600495C2 DE2600495A DE2600495A DE2600495C2 DE 2600495 C2 DE2600495 C2 DE 2600495C2 DE 2600495 A DE2600495 A DE 2600495A DE 2600495 A DE2600495 A DE 2600495A DE 2600495 C2 DE2600495 C2 DE 2600495C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
generator
modules
solution
electrolyte solution
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2600495A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2600495A1 (de
Inventor
Jean Marolles en Hurepoix Jacquelin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Compagnie Generale dElectricite SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale dElectricite SA filed Critical Compagnie Generale dElectricite SA
Publication of DE2600495A1 publication Critical patent/DE2600495A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2600495C2 publication Critical patent/DE2600495C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
    • H01M50/77—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte with external circulating path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/22—Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising carbon or oxygen or hydrogen and other elements; Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising only elements other than carbon, oxygen or hydrogen
    • H01M8/225—Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising particulate active material in the form of a suspension, a dispersion, a fluidised bed or a paste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

D'c Erfindung bezieht sich auf einen elektrochemischen Generator auf Luft-Zink-Basis.
Derartige Generatoren sind Gegenstand zahlreicher Untersuchungen in Hinsicht auf die Ausrüstung von uniwcllverschmui/ungsfreien Fahrzeugen.
Eine Elementar/eile eines solchen Generators umfaßt einen aktiven katalytischen Teil und eine alkalische Lösung, die in dieser Elemeniarzelle mit Hilfe von Pumpen im Umlauf versetzt wird und Zinkpulver in Suspension enthält; bei der Oxydation des Zinks und beim Verbrauch von Lufisauersioff wird eine elektromotorische Kraft erzeugt.
Zur Herstellung einer Batterie ist es notwendig, solche Elcmcntarzcllen untereinander elektrisch und flüssigkeitsmäßig zu koppel.
Dazu können die Elcmentarzellen parallel mit Lösung versorgt werden; jedoch ergeben sich dann bei elektrischer Reihenschaltung der Elemente Schleifenströme, die den Betrieb des Generators stören.
Daher ist man gezwungen, die Elenientarzellen in Serie mit alkalischer Lösung zu versorgen, wenn man sie elektrisch in Reihe schalten will.
So stellt man Zellcngruppen oder Modulen her. die jeweils eine begrenzte Anzahl von Elementarzellen enthalten, und von denen mehrere untereinander verbunden werden, um cinnen Generator mit vorbestimmten elektrischen Nennwerten zu erhalten.
Jedoch weisen auf diese Art hergestellte Generatoren bestimmte Nachteile auf.
Ein erster Nachteil ergibt sich daraus, daß bei derartigen Generatoren zur Umwälzung der Zinkpulversuspension in den verschiedenen Elementarzellen eine große Anzahl von Pumpen und Leitungen eingesetzt werden muß.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß beim Absehallen des Generators in den Elemcntarzellcn eine bestimmte Menge alkalischer Losungen und Zinkpulver verbleiben. Dann kann aber alkalische Lösung durch die porösen Elektroden nach außen dringen: außerdem kann so nicht ohne weiteres die gesantle verbrauchte Lösung durch regenerierte l.osiint.' ersel/t werden.
26 OO
Mit Hilfe der Erfindung können diese Nachteile behoben werden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eirjL-n elektrochemischen Generator auf Luft-Zink-Basis /u schaffen, bei dem eine möglichst geringe Anzahl von Pumpen und Leitungen benötigt wird und bei dem die r, Abmessungen für eine gegebene elektr-iche Leistung ebenfalls möglichst klein sind.
Ferner soll bei einem derartigen Generator die das Zinkpulver in Suspension enthaltende alkalische Lösunj. unmittelbar nach Abschalten des Generators vollstendig und spontan austauschbar sein.
Gegenstand der Erfindung ist also ein elektrochemischer Generator auf Luft-Zink-Basis, bei dem mehrere Elementarzellen mit einer Elektrolytlösung versorgt werden, die eine aktive Masse insbesondere Zinkpulver, in Lösung enthält und durch Zwangsumlauf in die Elementarzellen gelangt, die ihrerseits in elektrisch in Reihe geschalteter, Modulen zusammengefaßt sind und innerhalb jedes dieser Modulen ebenfalls in Reihe mit der Elektrolytlösung versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator mindestens einen Einzelgeneratorblock enthält, der zwei praktisch untereinander gleiche Modulen aufweist, die übereinander angeordnet und elektrisch parallel geschaltet sind, wobei der oben angeordnete Modul die Elektrolytlösung am Eingang >s seiner oberen Elementsrzelle empfängt, die Lösung dann nach dem Durchlaufen dieses Moduls durch den Eingang der oberen Elementarzelle des unteren Moduls in diesen unteren Modul eintritt und schließlich nach Durchlaufen dieses unteren Moduls durch den Ausgang jo dessen unterer Elementarzelle diesen unteren Modui verläßt.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden sechs Figuren näher erläutert. )5
Fig. 1 zeigt einen an sich bekannten Modul, wie er beim Aufbau eines erfindungsgemäßen Generators zum Einsatz kommt.
Fig. 2 zeigt einen Generatorblock gemäß der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform einer aus erfindungsgemäßen Gencratorblöcken aufgebauten Gruppe.
F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsforni einer Generatorgruppe. /T,
F i g. 5 zeigt eine Ausführungsforni. in der mehrere Gruppen gemäß F i g. 4 zusammengefaßt sind.
Fig. 6 zeigt eine vorteilhafte Anordnung der Ein/.elzcllen einer Generatorgruppe.
Fig. I zeigt einen Modul 1, der aus einer Anzahl η w von untereinander praktisch gleichen Einzelzellen 2 besteht, von denen jede eine elektromotorische Kraft u liefert und die in Serie mit einer Zinkpulver in Suspension enthaltenden Kalilauge versorgt werden; diese Lösung wird über Leitungen 3 in Richtung von Pfeilen F zugeführt.
Derartige Einzelzellen können beispielsweise der Bauart entsprechen, die in der deutschen Offcnlegungsschrift 22 62 170 beschrieben wird.
Es sei hierzu kurz angeführt, daß jede der Zellen 2 ein bo negatives Sammelgitter a, einen porösen Seperator b, eine aktive poröse Katalyseschicht c, sowie ein positives Kollektorgitter c/mit einer wasserabstoßenden porösen Beschichtung e umfaßt. Derartige Zellen werden über ihre gesamte Länge hinweg von einer Zinkpulver in t>5 Suspension enthaltenden Kalilösung in der angegebenen Weise durchflossen. Die Zinkoxydierung und der Luftsauerstoffverbrauch in Höhe der Katalyscschichi c erzeugt zwischen den Gittern a und b eine elektromotorische Kraft. Die Einzelzellen sind elektrisch mit Hilfe von Leitern 4 in Reihe geschaltet, und die von einem derartigen Modul erzeugte elektromotorische Kraft wird an den äußeren Anschlußklemmen! 5 abgenommen.
Im der Offoilcgungsschrifl 2r> 14 blO wird die elektrische Reihenschaltung der Einzelzellen unter Vermeidung von elektrischen Störerscheinungen beschrieben.
In einem Modul ist jedoch die Anzahl der Finzelzellen 2 aufgrund der durch den Lösungsdurchfluß in den Zellen hervorrufenden Druckverluste begrenzt.
Wird nämlich mit po der Druck der Lösung am Eingang und mit Δρ der Druckverlust in einer Zelle bezeichnet, so ist in der letzten Zelle (in diesem Fall die Zelle unten in Fig. 1) der Druck gleich po — π ■ Δρ. wobei π die Anzahl der Einzelzellen des Moduls bezeichnet. Dieser Druck muß nun innerhalb bestimmter Grenzen liegen, damit eine poröse Luftelektrode richtig arbeiten kann. Es ist also verständlich, daß der Wert für η begrenzt ist.
In der Offenlegungsschrift 24 58 206 werden die Gründe für diese Schwierigkeit und die sich daraus ergebenden Wirkungen dargestellt und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Umwälzung des Elektrolyten beschrieben, bei der eine beliebige Anzahl von Modulen hydraulisch in Serie geschaltet und die Luftelektrodcn der Einzelzellen in optimale Druckverhältnisse gebracht werden können, und zugleich die Vorteile des zuvor genannten Verfahrens und der damit verbundenen Vorrichtung zur elektrischen Reihenschaltung gewahrt bleibt.
Der Flüssigkeitsstrom gelangt durch die obere Zelle in den Modul und verläßt ihn durch die untere Zelle. Wird die Gesamthöhe des Moduls mit h und die Lösungsdichte mit /j bezeichnet, so ist der statische Druckunterschied zwischen oben und unten gleich ρ ■ h. Wenn der Druckverlusl wie zuvor angegeben η ■ Δρ ist, so beträgt der Druckverlust η- Δρ —ρ ■ p. Daher wird der Druckvcrlust η ■ Δρ durch den statischen Druckunterschied /ι ■ Λ zum Teil ausgeglichen, was ein Vorteil ist, da die Anzahl π der Elemente pro Modul auf diese Weise etwas größer sein kann als bei umgekehrter Slrömungsrichlung.
Zur Herstellung eines Generators müssen derartige Modulen elektrisch und hydraulisch miteinander verbunden werden.
Eine derartige elektrische Kopplung wird vorteilhafterweise so durchgeführt, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift 24 57 283 beschrieben ist.
Diese Patentanmeldung betrifft eine elektrische Sicherheitskopplung für einen elektrochemischen Generator aus mehreren Elementen, die in Reihe mit einer eine aktive Masse in Suspension, insbesondere Zinkpulver. enthaltenden Elektrolytlösung versorgt werden, die durch Zwangsumlauf ausgehend von einem Vorratsbehälter in die Einzelzellen geleitet wird und nach Durchlaufen der letzten Zelle in den Vorratsbehälter zurückfließt. Diese Zellen sind in Modulen zusammengefaßt und elektrisch innerhalb dieser Modulen in Reihe geschaltet. Die Modulen werden einerseits in Reihe mit der Elektrolytlösung versorgt, und der Generator ist dazu ii. dci Luge, eine elektromotorische Kraft mU und einen Nominalstrom / zu liefern. Andererseits sind die Modulen in ρ Gruppen zusammengefaßt und elektrisch in jeder Gruppe in Serie geschaltet. Jener Generator ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl ρ der Modulengruppen eine gerade Zahl ist, vorzugsweise gleich 2,
26 OO 495
und diese Gruppen jeweils die gleiche Anzahl m von Modulen aufweisen, von denen jeder eine elektromotorische Kraft U und einen nominalen Strom l/p liefern kann, wobei diese Gruppen untereinander derart parallel geschaltet sind, daß das Potential der vom Vorratsbehälter zum ersten Generatorelement geleiteten Elektrolytlösung gleich dem Potential der vom letzten Generatorelement kommenden und in den Vorratsbehälter zurückfließenden Lösung ist.
Unter Bezug aus die F i g. 2 wird ein erfindungsgemäßer Einzelgeneratorblock dargestellt.
Es werden hierzu zwei Modulen 1 a und 1 b verwendet, die untereinander gleich groß sind und jeweils eine elektromotorische Kraft U und einen Nominalsirom 1/2 liefern. Diese Modulen sind elektrisch über ihre Ausgangsschlüsse 5 miteinander parallel geschähet, in einer derartigen Schaltung ist m = 1 und ρ = 2, wobei /n und ρ den weiter oben angegebenen Definitionen entsprechen.
Die beiden Modulen sind übereinander angeordnet; sie werden mit einer in einem Behälter 8 enthaltenen alkalischen Lösung 7 versorgt.
Eine derartige Versorgung erfolgt über eine erste Pumpe 10, die den statischen Druckunterschied ρ ■ h ausgleicht und die Lösung vom Behälter 8 zum Eingang der obersten Zelle des Moduls la über die Leitung 11 fördert, während eine zweite Pumpe 12 die Lösung 7 nach deren Durchströmen der beiden Modulen über eine Leitung 13 in den Behälter 8 zurückbefördert, wobei diese zweite Pumpe den Druckunterschied {In ■ Jp — ρ ■ h) zwischen dem Druckverlust in den Modulen und dem statischen Druckunterschied ausgleicht.
Außerdem sorgt eine Leitung 14 für das Fließen der Lösung 7 vom Modul la zum Modul ib. wie es in F i g. 2 dargestellt wird.
In einer derartigen Anordnung entfällt eine zwischen den Modulen la und \b liegende Zwischenpumpe zum Ausgleich des Druckverlusts im Modul la.
Ferner weist entsprechend der Offenlegungsschrift 24 57 283 die Lösung 7, die über die Leitung 13 aus dem Modul \b tritt, dasselbe Potential auf, wie die zur Speisung des Moduls 1 durch die Leitung 10 fließende Lösung. Innerhalb des Behälters 8 befindet sich daher die gesamte Lösung 7 auf demselben Potential, wodurch die zuvor angeführten Nachteile vermieden werden.
Die alkalische Lösung 7 wird so in die Modulen la und \b eingeführt, daß ihr Potential, das im Modul Xa zunimmt, anschließend im Modul Ib wieder abnimmt, um ihren Anfangswert wieder anzunehmen.
F i g. 3 zeigt eine erste Ausführungsform einer Generatorgruppe, die durch Zusammenfassen zweier Einzelgeneratorblöcke gemäß der Erfindung erhalten wird, die gleich dem unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschriebenen Block sind. Der an Hand der F i g. 2 beschriebene Einzelgeneratorblock wird mit einem weiteren gleichen Block zusammengefaßt, der dieselben Bauteile aufweist, die auch mit den gleichen, jedoch mit einem Strich gekennzeichneten Bezugszeichen versehen sind.
Diese Einzelgeneratorblöcke sind elektrisch mit Hilfe eines Anschlusses 18 in Reihe geschaltet.
In einer derartigen Generatorgruppe befindet sich die durch die Leitungen 11, Il', 13 und 13' fließende Lösung auf demselben Potential U, so daß diese Generatorgruppe eine Spannung 2 U liefert.
Eine Flüssigkeitsversorgung für eine erfindungsgemäße Generatorgruppe benötigt also nur einen Behälter und zwei Pumpen sowie zwei Leitungen wie in Fi g. 4 dargestellt.
In dieser Fig.4 werden zwei Einzelgeneratorblöcke dargestellt mit je zwei Modulen la, löbzw Va, Vb.
Aus elektrischer Sicht sind die Modulen la und Xb r> einerseits und Va und Vb andererseits mit Hilfe von Leitungen 5,5' parallel und die beiden Einzelgeneratorblöcke mit Hilfe von äußeren Anschlüssen 20 in Reihe geschaltet, wobei die Spannung der Generatorgruppe zwischen den Anschlüssen 5,5' geliefert wird.
ίο Aus Hydraulischer Sicht wird die das Zinkpulver in Suspension enthaltende und im einzigen Behälter 21 vorliegende Kalilösung 7 mit Hilfe einer einzigen Pumpe 22 über eine einzige Leitung 23, deren Ende in zwei Zweigleitungen 23' und 23" unterteilt ist, den oberen
is Eingängen der Modulen la bzw. Va zugeführt.
Die Pumpe 22 kann sowohl den statischen Druckunterschied als auch den Druckverlust in den Modulen ausgleichen.
Am unteren Ausgang der Modulen Ii und Vbgelangt die Lösung in zwei Zweige 24', die zu einer Leitung 24 gehören, durch die die Lösung in den Behälter 21 zurückfließt. Wie im vorhergehenden Fall ist das Elektrolytpotential am Eingang der Modulen la und Va gleich dem Potential am Ausgang der Modulen Ib und Vb.
Im Rahmen der Erfindung ist es außerdem möglich, Generatorgruppen, wie sie unter Bezugnahme auf Fig.4 beschrieben wurden, zu mehreren anzuordnen.
wie es in F i g. 5 gezeigt wird.
Gemäß Fig.5 werden Generatorgruppen, die hier mit dem Bezugszeichen 30 versehen sind, so, wie sie zuvor beschrieben wurden, elektrisch über ihre Verbindungen 5 miteinander in Reihe geschaltet, um einen elektrochemischen Generator zu ergeben.
Die Versorgung mit Elektrolytlösung geschieht der-
J5 art, daß der Lösungsfluß zwischen zwei benachbarten Generatorengruppen gekreuzt ist, und zwar dienen Leitungen wie beispielsweise 31 der Überkreuz-Verbindung benachbarter Gruppen.
Die Elektrolytlösung wird in jeder Generatorgruppe nach dem Durchlaufen der oben angeordneten Modulen auf den Eingang der daneben liegenden unteren Modulen der Einzclgeneratorblöcke der beiden nebeneinander angeordneten Generatorgruppen übertragen, während die oberen Modulen dieser Generalorgruppe, die aus den daneben liegenden oberen Modulen der Einzelgeneratorblöcke der beiden nebeneinander angeordneten Generatorgruppen stammende Elektrolytlösung empfangen.
Ein derartiger über Kreuz verlaufender Elektrolytlösungsfluß bereitet keinerlei Schwierigkeit, da die Lösung beim Übergang von einer Generatorgruppe zur anderen keine spürbare Potential- oder Druckänderung erfährt.
Auf diese Weise erreicht man eine gleichförmigere Verteilung der alkalischen Lösung in den Generatorgruppen 30 und einen ausgeglichenen elektrischen Betrieb.
F i g. 6 zeigt eine besonders vorteilhafte Anordnung der Elemente wie beispielsweise 2 (F i g. \\ die die Mo-
w) dulcn einer Generatorgruppe bilden, beispielsweise die Zellen der Modulen 1 a und VaAb und Vb, die die unter Bezugnahme auf F i g. 4 beschriebene Generatorgruppe bilden.
Eine derartige Anordnung ermöglicht ein sofortiges
b5 und vollständiges Entleeren der alkalischen Lösung aus den einzelnen Zellen beim Abschalten des Generators, ohne daß dadurch die Abmessungen vergrößert würden.
26 OO 495
Hierzu ist eine Generatorgruppe wie beispielsweise
die in Fig. 4 gezeigt so strukturiert, wie es in F i g. 6 ;
dargestellt wird: ■.-;■■
Die den Modul la bildenden Zellen 2a und die den
Modul \b bildenden Zellen 2b sind hydraulisch in Reihe r, ' ·
und elektrisch parallel geschaltet (Verbindung 5i) und 1V
außerdem zur Horizontalen geneigt. Jy
Die den Modul Va bildenden Zellen 2'u und die den h
Modul \'b bildenden Zellen 2'b sind ebenfalls hydrau- ·;;
lisch in Reihe und elektrisch parallel geschaltet (Verbin- io
dung 52) und ebenfalls zur Horizontalen geneigt, jedoch
im Vergleich zu den erstgenannten Zellen in umgekehr- ψ
ter Richtung. !fi
Ferner sind die Zellen 2a und 2b einerseits und 2'u und p-
2'b andererseits miteinander verschachtelt, wie es in der ir> ^
Figur gezeigt wird. 3
F i g. 6 zeigt außerdem die Pumpe 22, die die Lösung 7 S>-
vom Behälter 21 über die Leitungen 23, 23' und 23" S
fördert, sowie die Leitungen 24, 24' und 24", durch die i;.i
diese Lösung 7 nach dem Durchlaufen der Generator- 20 |5i gruppe in den Behälter zurückfließt.
Die elektrischen Verbindungen 20 /wischen den Mo- ]■:
dulen \a und Va einerseits und Xb und Vb andererseits |.:
sowie die Zwischenverbindungen (5| und 5.>) entspre- 3?·
chcnd der, Verbindungen 20 und 5 aus Fig. 4. 2r> iv
Schließlich ist zur Erleichterung des Lösungsausuui- ';·:
sches ein Stutzen 35 mit geringem Durchmesser auf der ·<
Leitung 23 in der Nähe der Pumpe 22 vorgesehen. Die- Λ
ser Stutzen, dessen öffnung oberhalb des Flüssigkeits- :;
spiegeis der Lösung 7 liegt, läßt während des Betriebs j« V
lediglich eine geringe Lösungsmenge durchfließen. So- ϊ
bald jedoch die Pumpe 22 angehalten wird, füllt er sich ,;,
mit Luft und sorgt so für das totale Entleeren der Zellen ;i-_
der Modulen, die die Generatorgruppe bilden. .'
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
4!)
45
50
55
6U
b5

Claims (8)

26 OO Patentansprüche:
1. Elektrochemischer Generator auf Luft-Zink-Basis, bei dem mehrere Elementarzellen mit einer s Elektrolytlösung versorgt werden, die eine aktive Masse, insbesondere Zinkpulver, in Lösung enthäl! und durch Zwangsumlauf in die Elementarzellen gelangt, die ihrerseits in elektrisch in Reihe geschalteten Modulen zusammengefaßt sind und innerhalb in jedes dieser Modulen ebenfalls in Reihe mit der Elektrolytlösung versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator mindestens einen Einzelgeneratorblock enthält, der zwei praktisch untereinander gleiche Modulen (la. \b) aufweist, die übereinander angeordnet und elektrisch parallel (Leitung 5) geschaltet sind, wobei der oben angeordnete Modul (lajdie Elektroiytlösung (7) am Eingang seiner oberen Elementarzelle empfängt, die Lösung (7) dann nach dem Durchlaufen dieses Moduls (la/ durch den Eingang der oberen Elementarzelle des unteren Moduls (Xb) in diesen unteren Modul eintritt und schließlich nach Durchlaufen dieses unteren Moduls durch den Ausgang dessen unterer Elementarzelle diesen unteren Modul verläßt.
2. Generator gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytlösung (7) von einem Behälter (8) zum oberen Modul (\a) mit Hilfe einer ersten Pumpe (10), die den statischen Druckunterschied der Lösung (7) ausgleicht, befördert wird und jo nach dem Durchlaufen des unteren Moduls mii Hilfe einer zweiten Pumpe (12). die den Druckunterschied in den Modulen und den statischen Druckunterschied ausgleicht, in den Behälter (8) zurückgeführt wird. ι1»
3. Generator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei elektrisch miteinander in Reihe geschaltete (Verbindung 18) Einzelgeneratorblöcke in einer Generatorgruppe zusammengefaßt enthält, wobei die Elektrolytlösung (7, T) in jeden Einzeigeneratorblock von einem Behälter (8,8') zum oberen Modul (la, l'a^mit Hilfe einer ersten Pumpe (10,10'), die den statischen Druckunterschied der Lösung (7, 7') ausgleicht, befördert wird und nach Durchlaufen des unteren Moduls (16, \'b)m\\ Hilfe einer zweiten Pumpe (12, 12'), die den Unterschied zwischen dem Druckverlust in den Modulen und dem statischen Druckunterschied ausgleicht, wieder in den Behälter (8,8') zurückgeführt wird.
4. Generator gemäß Anspruch !,dadurch gekenn- w zeichnet, daß er zwei elektrisch miteinander in Reihe (Verbindung 20) geschaltete Einzelgeneratorblöcke in einer Generatorgruppe zusammengefaßt enthält, wobei die Elektrolytlösung (7) von einem einzigen Behälter (21) zu den oberen Modulen (la und Va) befördert wird und nach dem Durchlaufen der Module (la, Va, ib. Vb)mh Hilfe einer einzigen Pumpe (22), die gleichzeitig den statischen Druckunterschied der Lösung (7) und den Druckverlust in den Modulen ausgleicht, in den Behälter (21) zurückge- wi führt wird.
5. Generator gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens zwei elektrisch miteinander in Reihe (Verbindung 5) geschaltete Generalorgruppcn (30) aufweist, wobei die Elektrolytlösung ti ι (7) in jeder Generatorgruppe nach Durchlaufen der oberen Modulen (I.7, X'n)7um Eingang der daneben liegenden unteren Modulen (I/). \'h)iWr l.in/elgeneratorblöcke der beiden zu beiden Seiten benachbarten Generatorgruppen übertragen wird, während die unteren Modulen (ib, l'I^dieser Generatorgruppe die aus den oberen danebenliegenden Modulen (la. Va) der Einzelgeneratorblöcke der beiden zu beiden Seiten angeordneten Generatorgruppen stammende Elektrolytlösung (7) aufnehmen.
6. Generator gemäß einem der Ansprüche 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Generatorgruppe die Zellen (2a, 2'a, 2b, 2'b) der beiden Einzelgencralorblöcke miteinander verschachtelt und zur Horizontalen geneigt sind.
7. Generator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangspotential der Elektrolytlösung (7) im Generator gleich ihrem Potential am Ausgang des Generators ist
8. Generator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (23), über die die Elektrolytlösung (7) vom Behälter (21) herbeigeführt wird, in der Nähe der Pumpe (22) einen Stutzen (35) aufweist, dessen Ausflußöffnung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Elektrolytlösung (7) liegt.
DE2600495A 1975-01-14 1976-01-08 Elektrochemischer Generator auf Luft-Zink-Basis Expired DE2600495C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7500966A FR2298195A1 (fr) 1975-01-14 1975-01-14 Generateur electrochimique air-zinc

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2600495A1 DE2600495A1 (de) 1976-07-15
DE2600495C2 true DE2600495C2 (de) 1984-09-06

Family

ID=9149735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2600495A Expired DE2600495C2 (de) 1975-01-14 1976-01-08 Elektrochemischer Generator auf Luft-Zink-Basis

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4038458A (de)
JP (1) JPS604551B2 (de)
BE (1) BE837270A (de)
CA (1) CA1062772A (de)
DE (1) DE2600495C2 (de)
DK (1) DK140489B (de)
ES (1) ES444297A1 (de)
FI (1) FI760050A (de)
FR (1) FR2298195A1 (de)
GB (1) GB1500852A (de)
IT (1) IT1055781B (de)
LU (1) LU74167A1 (de)
NL (1) NL7600355A (de)
NO (1) NO760075L (de)
PT (1) PT64690B (de)
SE (1) SE7600280L (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2361000A1 (fr) * 1976-08-06 1978-03-03 Michelin & Cie Generateurs electrochimiques a lit de sedimentation et a alimentation divergente
JPS5910534B2 (ja) * 1976-08-06 1984-03-09 ミシユラン・エ・コンパニ−（コンパニ−・ゼネラ−ル・デ・ゼタブリスマン・ミシユラン） 補助陰極を有する電気化学的ゼネレ−タ
AU512463B2 (en) * 1976-08-06 1980-10-09 Michelin & Cie Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Electrochemical generators
FR2360999A1 (fr) * 1976-08-06 1978-03-03 Michelin & Cie Generateurs electrochimiques a lit de sedimentation
FR2373171A1 (fr) * 1976-12-03 1978-06-30 Comp Generale Electricite Systeme electrochimique rechargeable
DE2706016C3 (de) * 1977-02-12 1981-03-19 Accumulatorenwerk Hoppecke Carl Zoellner & Sohn, 5000 Köln Elektrochemische Batterie
DE3239396C2 (de) * 1982-10-25 1985-01-17 Accumulatorenwerke Hoppecke Carl Zoellner & Sohn GmbH & Co KG, 5790 Brilon Batterie
US5716726A (en) * 1994-12-22 1998-02-10 Dreisbach Electromotive, Inc. Electrolyte starved metal-air battery
US8871403B2 (en) * 2007-08-02 2014-10-28 Sony Corporation Fuel cell stack system, channel structure, fuel cell, electrode and electronic device
US20090075170A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 The Regents Of The University Of California Continuous-feed electrochemical cell
GB201001972D0 (en) * 2010-02-08 2010-03-24 Afc Energy Plc Cell stack system
US20120021303A1 (en) * 2010-07-21 2012-01-26 Steven Amendola Electrically rechargeable, metal-air battery systems and methods
US8802304B2 (en) 2010-08-10 2014-08-12 Eos Energy Storage, Llc Bifunctional (rechargeable) air electrodes comprising a corrosion-resistant outer layer and conductive inner layer
JP5659675B2 (ja) * 2010-10-07 2015-01-28 住友化学株式会社 空気電池
JP6263127B2 (ja) 2011-12-14 2018-01-17 エオス エナジー ストレージ， エルエルシー 電気的に再充電可能な金属アノードセルおよびバッテリシステムならびに方法
AU2016322029B2 (en) 2015-09-17 2021-12-02 Zinc8 Energy Solutions Inc. Metal-air fuel cell
CN105356011A (zh) * 2015-12-03 2016-02-24 黄亮国 一种液流锌空电池
JP6694955B2 (ja) * 2016-05-31 2020-05-20 京セラ株式会社 亜鉛電池および亜鉛フロー電池
WO2022115605A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Volta Energy, Inc. Electrochemical cell and method for carbon capture with energy storage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5040459B1 (de) * 1970-04-07 1975-12-24
US3758342A (en) * 1967-11-20 1973-09-11 Sony Corp Metal fuel battery and system
JPS4815262B1 (de) * 1967-11-20 1973-05-14
DE2044068A1 (de) * 1970-09-05 1972-03-16 Siemens Ag Brennstoffbatterie
IT971354B (it) * 1971-12-20 1974-04-30 Comp Generale Electricite Generatore elettrochimico a circolazione forzata
FR2254119B1 (de) * 1973-12-11 1977-06-24 Comp Generale Electricite

Also Published As

Publication number Publication date
PT64690B (fr) 1977-08-09
ES444297A1 (es) 1977-05-01
FR2298195B1 (de) 1977-10-21
JPS5196038A (de) 1976-08-23
IT1055781B (it) 1982-01-11
SE7600280L (sv) 1976-07-15
FR2298195A1 (fr) 1976-08-13
LU74167A1 (de) 1976-12-31
NL7600355A (nl) 1976-07-16
US4038458A (en) 1977-07-26
BE837270A (fr) 1976-07-02
FI760050A (de) 1976-07-15
JPS604551B2 (ja) 1985-02-05
NO760075L (de) 1976-07-15
PT64690A (fr) 1976-02-01
DK140489B (da) 1979-09-10
GB1500852A (en) 1978-02-15
DE2600495A1 (de) 1976-07-15
CA1062772A (fr) 1979-09-18
DK140489C (de) 1980-02-04
DK12576A (de) 1976-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2600495C2 (de) Elektrochemischer Generator auf Luft-Zink-Basis
DE3044380C2 (de)
DE2941514C2 (de)
EP3659232B1 (de) Ladestation mit dynamischer ladestromverteilung
DE3520212A1 (de) Batterieanordnung mit einer elektrolytloesungszufuehrung
DE1696565A1 (de) Elektrochemische Akkumulatorenzelle mit drei Elektroden
DE2235662A1 (de) Elektrochemisch wiederaufladbarer, elektrochemischer generator
DE2458206A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zwangsumlaufspeisung von elektrochemischen generatorelementen
DE2621081C3 (de) Galvanische Batterie
DE3221161A1 (de) Verfahren zum minimieren der auswirkungen von fremdstroemen
DE1671932B2 (de) Brennstoffbatterie
DE3415828A1 (de) Solarzellenanordnung
DE2753056A1 (de) Wiederaufladbarer elektrochemischer generator
DE2044068A1 (de) Brennstoffbatterie
DE102012003023A1 (de) Energieversorgungseinheit zur Energieversorgung eines Fahrzeugs
DE102012209657A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Innenwiderstandes von Batteriezellen einer Batterie
DE2457283A1 (de) Elektrochemischer generator mit zwangsumlauf
DE1496197A1 (de) Kaskadenbatterieanordnun? mit aus Isoliermaterial bestehenden Elektroden-Traegerelement?
EP0167517B1 (de) Galvanisches Element
DE1942331A1 (de) Zwitter-Brennstoffelement und Verfahren zur Aufladung desselben
AT394119B (de) Verfahren zur gezielten elektrochemischen umsetzung in galvanischen zellen sowie wiederaufladbare batterie
DE102022122041A1 (de) Brennstoffzellenleistungssteuerungssystem und -verfahren
WO2022033750A1 (de) Redox-flow-batterie-system und betriebsverfahren
DE3204618A1 (de) Brennstoffzellenblock bestehend aus einem stapel hohler, elektroden tragender elemente
DE1496116A1 (de) Batterie

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee