184812. lajstromszámú szabadalom • Telep cserélhető folyóanóddal, gázzal depolarizálható elektrokémiai cella és bipoláris elem a telep és a cella kialakítására
1 184812 előnyösen az U alakú 33 felső, 33a alsó és 33b, illetve 33c oldalsó közdarabokból álló megfogáshoz hegesztjük. A színtereit 32 és 34 katódok belső felületeit előnyösen lipofób (például hidrofób) műanyaggal, mint például fluor-karbid műanyaggal impregnáljuk, aminek révén a katód kívülről lényegében a vizes elektrolittal szemben ellenálló, míg belülről a gázzal szembeni porozitása gyakorlatilag változatlan marad. A 31 katódelemeken belüli túlnyomás a hidrofób bevonattal együtt lehetővé teszi, hogy az elektrolit ne áramoljon be a doboz belsejébe. Ettől függetlenül a 31 katódelemen belül elszívóegységek helyezhetők el, amelyek révén az esetleg bejutó vagy a 31 katódelemet véletlenül elöntő elektrolit eltávolítható. A 31 katódelemhez 35 fogyóanód tartozik, amelyet cserélhető módon 36 tartólapon helyezünk el. A tartólapok anyaga az elektrolitban nem fogyó könnyű fern, mint például titán, tantállal fedett titán, nikkel, vagy más alkalmas fám, amelyek a telep 40 tartályának szigetelő tulajdonságú műanyagból készült falában kialakított 37 hornyokban vagy más alkalmas térbeli elrendezést biztosító elemekben vannak elrendezve. A cinkbői vagy más elfogyó anyagból készülő 35 fogyóanód anyagát elektromosan lehet lerakni a 36 tartólapokra, vagy arra ráragasztható, ráerősíthető, rácsavarozható, hőre lágyuló, elektromosan vezetőképes ragasztóval, vagy más alkalmas módon. A 36 tartólap felső részében megfelelő (az ábrán nem látható) nyílások alakíthatók ki a 36 tartólapoknak a 37 hornyokban való könnyebb elhelyezése és mozgatása céljából, amihez célszerű szerszámokat, például csipeszeket készíthetünk. A 35 fogyóanód kisebb méretű, mint a 36 taríólap körbevevő oldalméretei, ezért a 36 tartólap szélein a telep üzemében nem résztvevő elemek vannak, amelyek a 40 tartály 37 hornyaiba illeszkednek. Elektrolitot bevezető 38 beömlés és elektrolitot kivezető 39 kiömlés rendre 33a és 39a elágazással van ellátva, amelyek révén a tartályba az elektrolit bevezethető, illetve ott cirkuláltatható. A telep létrehozásához ebben az esetben is a hagyományos elektrolitokat, közöttük az alkáli anyagokat, például nátrium-hidroxidot, kálium-hidroxidot, káüurnhidroxid és rubídium-hidroxid keverékét, és hasonlókat használhatunk. Szükség esetén savas elektrolitok, mint kénsav, foszforsav, sósav szintén megfelelnek a célnak. Az elektrolittól függően, természetesen, az anód anyagát általában különbözőképpen kell megválasztani. Az 5. ábra szerint példaként 30A, 30B, 30C és 3GD jellel jelölt dobozszerű 31 katódelemek vannak a 40 tartály 41 hornyaiban elhelyezve. A 31 katódelemek 32 és 34 katódjai egy szomszédos 36 tartólapra felvitt kettős 35 fogyóanóddal szemben vannak elrendezve, kivéve az első katódot és az utolsó anódot tartalmazó dobozt. A sorozat első, 30Ajelű 31 katódeleme tömör végfallal van ellátva (a többi elem porózus 34 katódjával szemben, amely szintereléssel készült) és a tömör végfal a 40 tartály egyik zárófala mellett van. Hasonlóképpen a 30D jelű 31 katódelem egyszerű katód, amely a 30A elemmel szemben a tartály távolabbi zárófala mellett helyezkedik el. A közbenső 30B, 30C jelű stb. 31 katódelemek mindegyike porózus szintereit 32 és 34 katóddal van ellátva, és a közbenső 31 katódelemekhez tartozó dobozok között egy-egy 36 tartólap helyezkedik el, amelynek mindkét oldalára egy-egy 35 fogyóanód van . felerősítve. A két szélső 31 katódelem között tetszőleges számú anód és katód helyezhető el. A 30B jelű 31 katódelemnek porózus 32, illetve 34 katódja van, amelyek közül az egyik, a 32 katód egyik oldalával a 30B és 30C jelű 31 katódelemek között elhelyezett, cinkből készült 35 fogyóanóddal áli szemben, míg 34 katódja a 30A és 30B jelű 31 katódelemek között elhelyezett szintén cinkből készült 35 fogyóanóddal áll szemben és így tovább a telep teljes hosszán keresztül a 30B elemig. A 35 fogyóanódok 36 tartólapra vannak szerelve. A üQ tartályt előnyösen semleges tulajdonságú anyagból, például műanyagból készítjük és 37, 41 hornyait úgy alakítjuk ki, hogy ne terjedjenek a 40 tartály aljáig, ezért a 35 fogyóanódok 36 tartólapjai és a 31 katódelemek szintén nem érik el a 40 tartály alját, hanem attól oly módon vannak elválasztva, hogy az elektrolit a részére kijelölt, az anódok és katódok alatti területen áramolhat, és szükség esetén 42 ürítőnyíiáson át eltávolítható. Ha a 31 katódeiemeket a 41 hornyokba illesztjük és a két 35 fogyóanódot hordozó 36 tartólapokat a 37 hornyokba csúsztatjuk, akkor a porózus 32 és 34 katódok, valamint a velük szemben elhelyezett 35 fogyóanód között 43 tér alakul ki, ahol az elektrolit áramoltatható. A 43 térbe a külön tartályban vagy edényben elhelyezeti elektrolit a 38 beömlés és a 39 kiömlésen keresztül juttatható be és áramoltatható a 40 tartály belsejében. A 6. ábrán perspektivikus nézetben két cellából álló telepet mutatunk be, amelyben a dobozszerű 31 katódelemek és a 36 tartólapon szerelt anódok térben egymástól elválasztva sorba vannak kapcsolva. A dobozszerű kialakítású 33 katódeiemeket 44 vezetékek révén kapcsolódnak össze egymással és a telep f jelű pozitív sarkával, rníg a 35 anódok 36 tartólapjai 36a nyúlványokkal vannak kialakítva, amelyeket 45 vezetékek kötnek össze egymással és a telep - jelű negatív sarkával. A két sarokról külső terhelő áramkör táplálható. Ez a megoldás a monopoláris telep kiviteli formája. Minden dobozszerű 31 katódelem doboza a gáz bevezetésére, illetve kivezetésére szolgáló 46 beömléssel, illetve 47 kiömléssel van ellátva. Ezek 48, illetve 48a csatlakozón keresztül 49 gázelosztó csőbe és 50 gázelszívó csőbe csatlakoznak. A 31 katódelemek dobozának belsejében a kívánt gázcyomás fenntartását 51 szivattyú vagy kompresszor biztosítja 52 csővezetéken, 53a vezetéken és 53 fojtószelepen keresztül. A 40 tartályt 54 fedőlap zárja le és megakadályozza a 40 tartályban mozgó elektrolit kiömlését. Ajánlatos a telepben az elektrolitot legfeljebb a 7. ábrán 55 vonallal jelölt szintmagasságig betölteni. Ha a telepből külső áramkörben veszünk fel teljesítményt, a 31 katódelem belsejébe az 51 szivattyú (7. ábra) vagy más áramoltató egység révén levegőt, oxigént, oxigénnel dúsított más gázt, vagy egyéb alkalmas depolarizáló gázt juttatunk. A depolarizáló gázt az 53 fojtószelep által szabályozott módon távolítjuk el a 40 tartály belsejéből. A 31 katódelem porózus falú dobozának belsejében meghatározott nagyságú túlnyomást tartunk fenn, hogy ezzel az elektrolitnak a 32 és 34 katódokon át történő behatolását megakadályozzuk és a 32 és 34 katódok anyagában három fázis érintkezését hozzuk iétre. Az alkalmazandó nyomás az aktivált porózus katód porozitásától és perméabilités! jellemzőitől függ, és azt úgy kell beállítani, hogy az elektrolit ne áraszt-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
