167032. lajstromszámú szabadalom • Eljárás villamos energia tárolására és előállítására villamos energiát tároló berendezés alkalmazásával és bipoláris elektród az eljárás foganatosítására

167032 3 4 elektrokémiai reakciót biztosít és amelynél a pozitív elektród felülete folyamatos érintkezésben van a halogéngázzal. A feladatot,'a találmány értelmében egyrészt azáltal oldjuk meg, hogy töltéskor a fémhalogenid vizes oldatán villamos áramot vezetünk át, mikoris a gáz és elektrolit számára átjárhatatlan negatív elektród homlokoldalán fémbevonatot választunk Mj és a porózus pozitív elektródon halogérit fejlesztünk, amelyet a cellával közlekedő kapcsolatban levő tárolórekeszbe vezetünk és ott a kisütéshez halogénforrásként szolgáló alakban tárolunk, kisütéskor pedig a halogénforrásból származó oldott halogént tartalmazó vizes fémhalogenid elektrolitot a cellába vezetjük, a pozitív elektródon átáramoltatjuk, a pozitív és negatív elektród közötti áramkör zárásával megindítjuk az elektrokémiai kisülési reakciót, az elektrolitot elvezetjük a cellából, kiegészítőleges halogénmennyiséget oldunk fel benne és visszavezetjük a cellába. A feladat találmány szerinti megoldása másrészt olyan bipoláris elektród a fenti eljárás foganatosításához, amelynek homloklappal és hátlappal rendelkező első eleme, homloklappal és hátlappal rendelkező, falat képező második eleme, valamint több, az első és második elem hátlapjának összeillesztésével kialakított, vizes fémhalogenid elektrolitót vezető járata van, mikoris az első elem homloklapja egy első cella pozitív elektródja, a második elem homloklapja pedig egy második cella negatív elektródja, és az első elem az elektrolitot áteresztő porózus anyagból, a második elem pedig a gáz és az elektrolit számára átjárhatatlan tömör anyagból van. A találmány szerinti bipoláris elektród egy előnyös kiviteli alakjánál az első elem felső részén az elektrolitot vezető járatokkal közlekedő kapcsolatban levő lyukak vannak kialakítva, amelyek megakadályozzák, hogy a halogéngáz vagy egyéb gázok elakadjanak ezekben a járatokban. A találmányt az alábbiakban példák kapcsán ismertetjük. A csatolt rajzon az Lábra a találmány szerinti bipoláris elektródpárból alkotott cella függőleges metszete, amelyen feltüntettük az elektrolit áramlásának irányát is, a 2. ábra az elektród oldalnézete, a fémmel bevont oldalról nézve, a 3. ábra a 2. ábra szerinti elektród alulnézete, a belső járatok feltüntetésével, a 4. ábra az 1, ábra 4—4 metszete, az át nem eresztő elektród homlokoldalának felső részén kialakított lyukakkal. Az 1. ábra szerinti elektrolitikus cella két 13 és 15 bipoláris elektródot tartalmaz, amelyek között az elektrolitáramlás számára 11 tér van kialakítva. Az elektródokat nem ábrázolt keret fogja össze. Az elektródok 17 elektrolit hozzávezetéssel és 19 elektrolit elvezetéssel vannak közlekedő kapcsolatban. Az elektródoknak gázt és elektrolitot át nem eresztő 21 grafitfala van, amely , függőleges irányban helyezkedik el, és külső felülétén a cellákból felépülő szekunder telep feltöltése után igen erősen elektropozitív fémből, például cinkből, levő 23 bevonat van. Az át nem eresztő fal belső felülete porózus anyagból levő 25 elektródelemhez van ragasztva, 5 mégpedig villamosan vezető gyantaszerű polimerből levő 27 ragasztóréteg segítségével. A porózus elemben függőleges 29 járatok vannak (lásd a 2. és 3. ábrát is), amelyeken át az elektrolit, általában a bemutatott irányban, tehát lentről 10 felfelé, áramolhat. Mivel a porózus elektródelemben a függőleges járatok közelében levő belső résztől a cella reakcióterével szomszédos külső rész felé irányuló pórusok vagy csatornák vannak, a nem ábrázolt szivattyú segítségével a 17 15 hozzávezetésbe nyomott elektrolit áthatol a 25 elektródelem porózus testén és a 31 reakciótérbe jut. A szivattyúzás következtében az elektrolit a 19 elvezetés felé áramlik, amelyben összekeveredik a többi cellából érkező elektrolittal. Az elvezetett 20 elektrolit klórral való dúsítás után visszacirkulál az elektródok közé. Meg kell jegyezni, hogy az át nem eresztő fal csak a porózus elektródelemhez viszonyítva át nem eresztő. Az idő multával az át nem eresztő falon átszivároghat az 25 elektrolit, de az átszivárgó mennyiség lényegesen kisebb, mint a porózus oldalon. A találmány fontos eleme, hogy a porózus 25 elektródelem 33 belső felülete állandóan érintkezésben van a porózus elemen át a reakciótérbe 30 szivárgó elektrolitban levő oldott klórra. Az elektród felületét nem választja el stagnáló elektrolitból kialakuló határréteg, ami fennállhat abban az esetben, ha az elektrolit csak a reakciótér alján lép be a cellába. 35 A 29 járatokba, ezeket folyamatosan teletöltött állapotban tartva, fölös mennyiségű elektrolitot viszünk be, ezáltal megakadályozzuk, hogy a porózus elemben stagnáló elektrolit legyen és a felső felületrészeken halogénhiány lépjen fel, 40 továbbá hogy nemkívánatos visszafolyások alakuljanak ki. Az elektrolitmennyiség bármely alkalmas módon szabályozható, például (nem ábrázolt), szelep, szivattyúzási nyomás vagy teljesítmény állításával. 45 A leírt cellából több darabot sorba kapcsolhatunk, így telepet kapunk. A telepeket a kapott feszültség növelése céljából sorba, a kivehető áram növelése céljából párhuzamosan kapcsolhatjuk. Vegyes, soros-párhuzamos kapcsolások is létre-50 hozhatók, a feszültség- és áramigénynek megfelelően. A rajzoknak és a leírásnak megfelelően kialakított telep kedvező energia/súly viszonyt mutat, ennek számszerű értéke általában 100 és előnyösen 200 wattóra/kg felett van. Ha olyan 55 cinkklorid-oldatot alkalmazunk, amelyben a ZnCl2 és a H2

0 mólaránya 1 :8, a viszonyszám elméleti felső határa körülbelül 410 wattóra/kg. Ezek a telepek erősek, és alkalmasak autókon és más gépjárműveken való alkalmazásra, mivel ellenállnak 60 az ilyen járműveken fellépő igénybevételeknek, ugyanakkor tartósak, viszonylag egyszerűen gyárthatók, készen kapható anyagokat hasznosítanak, könnyen tölthetők, jó hatásfokkal és gazdaságosan üzemeltethetők. A találmány szerinti telepeknek, 65 amelyeknek cellái és elektródjai, valamint elektro-2