184812. lajstromszámú szabadalom • Telep cserélhető folyóanóddal, gázzal depolarizálható elektrokémiai cella és bipoláris elem a telep és a cella kialakítására
1 184 812 vezetékek tartják fenn, amelyeket a telep előnyösen műanyagból készült tartályának falaiban helyezünk el. A dobozszerű elemek mindegyikének belső tere beömlésen és kiömlésen keresztül a katódot depolarizáló gáz (például levegő, oxigén, stb.) bevezetésére és kivezetésére szolgáló csővezetékekkel van összekötve. A dobozszerű elemekben a gáz túlnyomás alatt áramlik, a porózus katódon kívül vezetett elektrolit áramlási nyomásának közelében levő értéken. A telep kisütésekor, tehát a benne felhalmozott villamos energia felhasználásakor a depolarizáló gázt, például oxigént vagy oxigént tartalmazó más gázt a porózus falú katódelemeken belül áramoltatjuk, míg az elektrolitot kívülről érintkeztetjük velük. Az aktivált porózus katódoldalakhoz belülről bevezetett gáz nyomását az elektrolit nyomásának megfelelően választjuk, oly módon, hogy az elektrolit ne hatolhasson át a katódelemek pórusain a katódelemek belsejébe, míg a gáz ne áramolhasson át az elektrolitba. Különösen ajánlatosak az alkáli fémek hidroxidjaiból, mint nátrium-hidroxidból, káliumhidroxidból, vagy kálium- és rubídium-hidroxid tartalmú keverékekből készült alkáli elektrolitok, de természetesen más elektrolitok is alkalmasak a telep hatékony működésének biztosításához. Ha oxigénnel vagy levegővel depolarizált kató dókat és cinkből készült fogyóanódokat alkalmazunk, a telep celláin belül az alábbi reakciók játszódnak le: 1. a kátédnál : 1/2 02 +H20 + 2e~->20H'; 2. az anódnál: Zn + 20H" -* ZnO + Hj 0 + 2e . A telep egy-egy cellájára, tehát a következő reakció jellemző: Zn + 1/2 O* -* ZnO. A találmányunk szerinti telep ezen reakciók megvalósítását biztosítja. A találmány szerinti telep egy előnyös kiviteli alakja semleges anyagú tartályban elhelyezett, fémből készült dobozszerű cellákból tevődik össze, ahol a cellák fogyóanódot és gázzal depolarizálható anyagú katódot tartalmaznak, és ahol a dobozszerűén kialakított cellák a tartályban cserélhetően vannak elhelyezve rajtuk az anód fogyó része cserélhető. Ily módon a fogyóanód a cellák tartályán kívül felújítható és hasonló tartályban vagy akár ugyanabban újból felhasználható. A cellák úgy is kialakíthatók, hogy belőlük csak az anódokat kelljen eltávolítani, a dobozszerű katódok a helyükön maradnak, rajtuk új fogyóanód helyezhető el. A találmány szerinti telep egy másik előnyös kiviteli alakjában üreges, dobozszerű cellák vannak, amelyekben a katód gázáteresztő és oxigénredukáló anyagú porózus elektródot alkot, míg az anód cserélhetően cinkből vagy más elfogyó fémből van kiképezve és az anód ugyanahhoz vagy más hasonló semleges anyagú teleptartályhoz illeszkedően van elhelyezve. Egy másik előnyös kiviteli alakban cserélhető bipoláris cellák vannak, amelyekben a szomszédos cellák közötti térben elektrolitot cirkuláltató eszköz, valamint a dobozszerű katódelemeken belül a telepet aktiváló gázt áramoltató eszköz van. A találmány szerinti telep egy további előnyös kiviteli alakjában a cellák gázáteresztő oxigénredukáló elemeket tartalmaznak, amelyekben a telep működése során az elektrolit és a gáz egymással érintkezik. Újabb előnyös kiviteli alak állítható elő oly módon, hogy a porózus anyagú üreges, henger vagy cső alakú katódot és szilárd vagy porózus anyagú fogyóanódot használunk, ahol az anód kiemelhető, más hasonló egységgel helyettesíthető, ha a telepben lezajló kémiai folyamatok során anyaga részben vagy egészben elfogy. Igen előnyös megoldás az is, ha a találmány szerinti telep tartályában megvezetett anódokkal és katódokkal ellátható mozgatható anód- is katódelemeket használunk, és a megvezetést úgy biztosítjuk, hogy amikor őket a tartályból ki kell venni, a katódok és az anódok akkor se érintkezhessenek egymással. Előnyös megoldása a találmány szerinti telepnek az is, ha robosztus tartályt alakítunk ki, amelyben nincsenek finom alkatrészek, vagy felszakítható burkolatok, amelyek az anódok kicserélésekor megsérülhetnének, és így az anódok a tartályban oly módon cserélhetők, hogy a tartályon belül alkatrészek sérülését nem okozzák. A következőkben a részletes leírás alapján utalunk további előnyös kiviteli alakokra és konkrét előnyökre. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti előnyös kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon, amely a jelen találmány kidolgozásának alapját jelentő elgondolások ismertetését jelenti, az 1. ábra egy dobozszerű bipoláris elem perspektivikus nézete,a 2. ábra két közbenső bipoláris elemet, egy katódos és egy anódos záróelemet tartalmazó elemnégyes perspektivikus nézete, a 3. ábra a találmány szerinti telep tartályának keresztmetszete, amelyben a kívánt cellaszám elérésére a bipoláris elemek kiemelhetők és behelyezhetők, a 4. ábra a 3. ábra szerinti 4-4 vonal menti keresztmetszete a telepnek, az 5. ábra a 7. ábra szerinti 5-5 vonal menti keresztmetszete (egyes alkatrészek elhagyásával) a találmány szerinti telep olyan kiviteli alakjának, amelyben az anódok és a katódok kettős falúak oly módon, hogy a záróelemek kivételével az anódok és a katódok mind első, mind hátsó oldalukon aktívak, a 6. ábra az 5. ábra szerinti két katódelem és két anódelem perspektivikus nézete a közöttük kialakított elektromos villamos kapcsolatok feltüntetésével, a 7. ábra az 5. ábra 3-3 vonala mentén a teleptartály keresztmetszete, ahol tartólemezre szerelt anódlemezek cserélhetően (kiemelhetően és behelyezhetően) vannak elhelyezve az elfogyott anódnak a teleptartályon kívüli felújítása céljából, a 8. ábra a teleptartály egy részének keresztmetszete a találmány szerinti, oxigénnel depolarizálható katódokkal és a cserélhető anódokkal, a 9. ábra a 8. ábra szerinti kivitelben levő anód és katód együttesének felnagyított képe, a 10. ábra a találmány szerinti telep egy másik előnyös kiviteli alakjának keresztmetszete felülnézetben, míg a 11. ábra a 10. ábra 11-11 vonala mentén vett keresztmetszet. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
