CH714884A2 - Neuartiges Traktion-Elektro-System mit galvanischer Primär-Batteriezelle Typs Metall/Luft. - Google Patents

Neuartiges Traktion-Elektro-System mit galvanischer Primär-Batteriezelle Typs Metall/Luft. Download PDF

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CH714884A2
CH714884A2 CH00469/18A CH4692018A CH714884A2 CH 714884 A2 CH714884 A2 CH 714884A2 CH 00469/18 A CH00469/18 A CH 00469/18A CH 4692018 A CH4692018 A CH 4692018A CH 714884 A2 CH714884 A2 CH 714884A2
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Primär-Batteriezelle, die als ein Elektro-Energiespender verwendet werden kann, welcher entweder nur abhängig von der Menge des mitgetragenen Antriebsstoffes (Aluminium, Luft, Elektrolyt) seine Aufgabe leisten kann, oder der mit einer fix eingebauten Primär-Batteriezelle des Typs Aluminium-Luft / wässriger NaCI-Elektrolyt verwendet werden kann. Die Primär-Batteriezelle ist in einem Gehäuse (10) installiert und besteht aus einer Vorratstrommel für unverbrauchte Anoden-Folie (8), einer Vorratstrommel für verbrauchte Anoden-Folie (11), einer Anoden-Folie (2), Anode-Eingangs-Rollen (9), Anode-Ausgangs-Rollen (13), einer Eingangs-Führung (3), einer Ausgangs-Führung (4), einem Prozessgehäuse (1), einer Abführung von Luft und wässrigem NaCI-Elektrolyt (1.1), einer Abführung von Luft und wässrigem NaCI-Elektrolyt und Aluminiumhydroxid (1.2), einer Abführung der Prozessabwärme (1.3), einer nichtmetallischen Abstützung (5), einer Luft-Kathode (6), einer Luft-Kathode-Schiene (7) und einem Trommelantrieb (13).

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Neuartiges Traktion-Elektro-System mit galvanischer Primär-Batteriezelle des Typs Aluminium-Luft/ NaCI-Elektrolyt, hier gekennzeichnet «TRAKSZEL», gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
0) Literatur [0002] Die Literaturangaben in dieser Patentanmeldung werden, wen immer möglich, die im WWW zu findenden Quellen nennen, wodurch sie, bei Bedarf für allen interessierenden erhältlich sind.
[1] WWW, WIKIPEDIA: «Batterie (Elektrotechnik)», 2018, [2] WWW, WIKIPEDIA: «Energiewandler», 2018, [3] WWW, WIKIPEDIA: «Redoxreaktion», 2018, [4] WWW, WIKIPEDIA: «Traktion-Batterie», 2018, [5] WWW, WIKIPEDIA: «Akkumulator», 2018, [6] WWW, WIKIPEDIA: «Elektrofahrzeug», 2018, [7] WWW, WIKIPEDIA: «Energiedichte», 2018, [8] WWW, Elektroauto News.net: «Elektroautos im Vergleich», 2018, [9] SERVIS, W.: Patentgesuch CH 0968/16: «Konzept für eine neuartige-Traktion-
Batterie der nicht wieder aufladbarer Art, hier gekennzeichnet: TRAKTION SERVIS (TRAKSER)», [10] SERVIS, W.: Patentgesuch CH 01770/16: «Konzept für eine neuartige-Traktion-Batterie der nicht wieder aufladbarer Art, hier gekennzeichnet: TRAKSER-S», [11] WWW; WIKIPEDIA: «Aluminium», 2018, [12] WWW; WIKIPEDIA: «Natriumchlorid/ Lösung-Dichtetabelle», 2018, [13] WWW: «Units of Concentration - Chemistry Libre Texts», 2018 [14] WWW; WIKIPEDIA: «Aluminium-Luft-Batterie», 2018, [15] WWW, Fuji-Pigment, Aluminium-Luft-Batterie, theoretische Kapazität, 2018, [16] WWW: «Aluminumrecycling», 2018, [17] WWW: «Konrad Hornschuch AG, d-c-fix-com», 2018, [18] WWW: «ALUJET UNIVERSAL, Alufolien Standardsortiment», 2018, [19] WWW: «Aluminum-Air Battery», 2018, [20] WWW; WIKIPEDIA: «Metal-Air electrochemical celi», 2018, [21] WWW: «Neuartige Batterie erhöht die Reichweite von Elektro-Autos», 2018, [22] WWW; WIKIPEDIA: «Phinergy», 2018,
1) Einführung [0003] 1.1) Das Thema dieser Erfindung betrifft ein Neuartiges Traktion-Elektro-System mit galvanischer Primär-Batteriezelle Typs Aluminium-Luft/ NaCI-Elektrolyt, hier gekennzeichnet «TRAKSZEL» (mitTRAKSZEL-Anwendungen: «TRAKSZEL-F», «TRAKSZEL-D» und «TRAKSZEL-S»). Dabei versteht man (im allgemeinen und auch in diesem Dokument) unter dem Begriff «Galvanische Batteriezelle», genannt auch «Energiewandler» bzw. «Energieerzeuger», [1,2], eine elektrische Zusammenschaltung von mehreren gleichartigen galvanischen «Primärzellen» bzw. «Primärelementen», welche grundsätzlich nicht wieder aufladbar sind und welche auf elektrochemischem Weg die elektrische Spannung durch eine Redoxreaktion [3] erzeugen, wobei die Höhe der generierter Spannung von der Art der am elektrochemischem Prozess beteiligten Werkstoffe und von der Art des Elektrolyten abhängig ist. Die elektrische Spannung in primären galvanischen Elementen entsteht dadurch, dass zwei Werkstoffe (genannt Elektroden) in einen Elektrolyt getaucht werden. Beim Entladen von galvanischen Zellen ist der Minuspol immer die Anode (das ist der Pol, an dem die Oxidation stattfindet) und der Pluspol ist immer die Kathode (das ist der Pol, an dem die Reduktion stattfindet) und dabei entsteht ein Ladungs- und damit ein Spannungsunterschied (AU).
1.2) Ein primäres, nicht wieder aufladbarer Energieerzeuger (also, eine elektrische Zusammenschaltung von mehreren gleichartigen galvanischen «Primärzellen» bzw. «Primärelementen»), welcher in wesentlichem zum Antrieb von Objekten (Traktion) benützt wird, wird genannt «Traktion-Batterie» [4].
2) Stand der Technik im Zusammenhang mit dieser Erfindung [0004] 2.1) Geschichtlich gesehen, wurden am Anfang der Entwicklung der motorisierten Kraftfahrzeugen ihren ersten Ausführungen auch als Elektrofahrzeuge, als Batteriebetriebene Elektrolokomotive für den Eisenbahn von Robert Davidson (1842./ Schottland [6]) und von Charles Page (18517 USA [6]) und etwas später als erstes Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge für den Strassenverkehr, in Form von Tricycle vom Gustave Trouve (1881/ FRA [6]) entwickelt und mit den heute als «Traktion-Batterie» (auch «Batterie» oder «Akkumulator» [5]) bezeichneten Energiespender der nicht aufladbarer Art (also mit Primärzellen), ausgestattet.
[0005] 2.2) Nach der Entwicklung der sekundären, wieder aufladbaren «Akkumulatoren», genannt «wieder aufladbare Strom-Energieerzeuger» und auch «wieder aufladbare Batterien» [5], welche eine elektrische Zusammenschaltung von mehreren gleichartigen galvanischen «Sekundärzellen» bzw. «Sekundärelemente» aufweisen und bei welchen; a) beim
CH 714 884 A2 «Aufladen» die elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt wird und b) beim «Entladen» (wen z.B. ein Verbraucher an Akkumulator angeschlossen wird) die chemische Energie im Akkumulator wieder in elektrische Energie zurück gewandelt wird, wurde für sie Begriff «Batterie» bzw. «Traktion-Batterie» weiterhin benützt. Die wieder aufladbaren «Akkumulatoren» werden hauptsächlich als Starterbatterien von Kraftfahrzeugen, aber auch als Traktion-Batterien von Objekten diverser Art (z.B. Elektrostapler) benützt und sind nicht das Gegensand dieser Patentanmeldung.
[0006] 2.3) Die aktuellen Traktion-Elektro-Systeme (in Form «einer Traktion-Batterie + einem an die Batterie angeschlossenen Elektromotor») sind gemäss dem heutigen, aktuellstem Stand der Entwicklung als die Elektro-Energiespender mit den fix eingebauten (und in keiner Weise veränderbaren) galvanischen Primär- oder Sekundärzellen ausgeführt. Ihren Nenn-Performancen (ausgedruckt als Energie-Kapazität pro Batterie-Volumen Wh/m3, oder pro Batterie-Masse Wh/kg), sind unveränderbar. Die aktuellen Traktion-Elektro-Systeme sind, wie in 2.4) bis 2.6) gezeigt, mit diversen Problemen und Nachteilen behaftet.
[0007] 2.4) Heute beobachten wir, nach jahrelanger Stagnation, eine rasante Entwicklung und Steigerung des Anteils der Anwendungen der Traktion-Elektro-Systeme. Dabei sind, wegen ihren neuerdings erkannten, hohen Energie-Kapazität, vermehrt die Traktion-Elektro-Systeme mit Primärzellen Typs Metall-Luft interessant geworden, dies, einerseits wegen ihren, im Vergleich mit den Wärmekraftmotoren, sehr günstigen Öko-Eigenschaften aber auch wegen ihren «Qualitäten» [7] (z.B. Nachhaltigkeit und hohen spezifischen Energie-Kapazität Wh/m3, oder Wh/kg). Die Traktion-Elektro-Systeme mit den Primärzellen Typs Metall-Luft, siehe Schema Fig. 1, sind der Gegenstand dieser Patentanmeldung.
[0008] 2.5) Die aktuellen Traktion-Elektro-Systeme kämpfen, unabhängig ob mit Primär- oder mit Sekundärelementen (die Traktion-Elektro-Systeme mit den Sekundärzellen sind nicht das Gegensand dieser Patentanmeldung), nach wie vor mit ihren unten aufgelisteten Problemen, das sind:
2.5a) Problem der zu niedriger Energiedichte (ausgedruckt als Energie-Kapazität pro Batterie-Volumen Wh/m3, oder pro Batterie-Masse Wh/kg und dabei entweder mit Primärzellen oder mit Sekundärzellen), welche sich bei «normalen» Traktionsanwendungen in zur Zeit noch immer bescheidener Reichweiten bemerkbar macht.
2.5b) Problem der zu kurzer Lebensdauer (bei Elektro-Energiespender mit Sekundärelementen, gekennzeichnet als Anzahl der Lade-/ Entladezyklen bis der Elektro-Energiespender nicht mehr gebraucht werden kann).
2.5c) Problem der zu langer Auflade Zeit (bei Elektro-Energiespender mit Sekundärelementen, gekennzeichnet als die Ladezeit bis die Batterie vom Stromnetz entweder zu 80% oder zu 100% aufgeladen wird), welche sich heute bei modernsten Elektro-Energiespender in der Grösse Ordnung von 1h bis 3h für 80% Aufladung der Batterie bewegt (dabei je schneller, desto schlechter für die Lebensdauer der Batterie).
[0009] 2.6) Zusammenfassend lässt sich hier feststellen, dass bei Traktion-Elektro-Systemen Folgendes gewünscht wird aber noch immer sehr schwer erreichbar ist:
2.6a) eine hohe Energiedichte des Energieträgers zu erzielen (um Energieträger-Kosten tief zu halten bzw. die hohen Reichweiten von Fahrzeugen zu erzielen -> bei Primär- und Sekundärzellen),
2.6b) eine hohe Betriebs- und Lebensdauer des Energieträgers zu erzielen (um Betriebskosten bzw. die Wertminderung zu reduzieren -> bei Sekundärzellen),
2.6c) eine möglichst kurze Auflade Zeit des Energieträgers zu erzielen (Anwendungsfreundlichkeit -> bei Sekundärzellen). [0010] 2.7) Die immer rasantere und sehr erfolgreiche Entwicklung und damit stetig steigende «Qualität» [6, 7] der Traktion-Elektro-Systeme bzw. Traktion-Batterien mit Primär- oder mit Sekundärzellen, verspricht neuerdings die sehr hohen Energiedichten d.h. die entsprechend hohen Reichweiten [8], was sehr lukrativ aussieht aber unter der Berücksichtigung, dass auch solchen, einmal entladene Batterien/ Akkumulatoren eine Zeitlang in spezialisierten Garagen umgetauscht werden müssen (wenn mit Primärzellen ausgerüstet) oder am Stromnetz angeschlossen und relativ lange aufgeladen werden müssen (wenn mit Sekundärzellen ausgerüstet) ist Problem der Umtausch- oder Auflade-Zeitdauer zusammen mit anderen unter 2.4 bzw. 2.6 genannten Problemen, nach wie vor ein sehr schwerwiegendes, sehr störendes Problem der aktuellen Traktion-Elektro-Systeme.
[0011] 2.8) Zusammenfassend lassen sich folgende Nachteile der aktuellen Traktion-Elektro-Energiespender (z.B. für Fahrzeuge mit Primär- oder mit Sekundärzellen) festhalten:
• Die Energiedichten der aktuellen Traktion-Elektro-Energiespender (-> mit Primär- oder mit Sekundärzellen) sind aktuell noch immer zu tief/ wodurch die Reichweiten zu kurz sind.
• Die Gesamtgewichte der aktuellen Traktion-Elektro-Energiespender (-> mit Primär- oder mit Sekundärzellen) sind aktuell noch immer zu gross/ dabei sind die Reichweiten noch immer zu kurz.
• Die Abmessungen allen aktuellen Traktion-Elektro-Energiespender sind noch immer zu gross/ dabei sind die Reichweiten noch immerzu kurz.
• Die Auflade Zeiten der aktuellen Traktion-Elektro-Energiespender (-> mit Sekundärzellen) sind zu lang.
• Die Lebensdauer der aktuellen Traktion-Elektro-Energiespender (-> mit Sekundärzellen) sind zu kurz und deswegen zu teuer.
CH 714 884 A2 • Die Preise bei Erstanschaffung der aktuellen Traktion-Elektro-Systeme (-> mit Primär- oder mit Sekundärzellen) sind zu hoch und Ersatzbatteriekosten und Umbau sind zu hoch.
[0012] 2.9) Ein grosser Teil der unter 2.8) genannten Problemen und unter 2.6) genannten Wünschen der aktuellen Traktion-Elektro-Systeme, könnte bei Benützung von in den Patentanmeldungen «TRAKSER», CH 0968/16, [9] und «TRAKSER-S» CH 1 770/16, [10] (Schema Fig. 2), vorgestelltem Traktion-Elektro-Systemen «TAKSER» und TRAKSER-S» mit Galvanischen Primär-Batteriezellen, Typ Metall-Luft (dabei beliebiger Provenienz), beseitigt, bzw. erfüllt werden. Die beiden patentierten Traktion-Elektro-Systeme («TRAKSER» und «TRAKSER-S») ermöglichen als absolutes Novum das «Verfahren TANKEN» bzw. «Nachlade-Vorgang des Brennstoff-Vorrats des Traktion-Elektro-Systems» und könnten sehr gut als Energiespender für diversen Objekte (Land-Anwendungen, Maritimen Anwendungen, Luft Anwendungen usw.) benützt werden und somit in der Kombination mit einem Elektromotor substanziell in ihrer Funktion, vergleichbar mit einem Wärmekraftmotor-Traktion System (Fig. 4) funktionieren bzw. angewendet werden, wodurch die Reichweite der mit «TRAKSER» bzw. «TRAKSER-S» angetriebenen Objekten, wie bei einem Wärmekraftmotor-Traktion-System nur noch von der Menge des mitgetragenen «Antriebsstoffes» (gemeint als «Verfahren TANKEN» bzw. «Nachlade-Vorgangs des Brennstoff-Vorrats» durch wiederholten Ersatz der verbrauchten Komponenten der Primärzellen) abhängig ist. Deswegen darstellen Traktion-Elektro-Systeme «TRAKSER» bzw. «TRAKSER-S» (gezeigt schematisch mit der Fig. 2) gegenüber dem Stand der Technik der aktuellen Traktion-Elektro-Systeme mit Primärzellen (gezeigt mit der Fig. 1) in den oben erwähnten Hinsichten (siehe 2.5 und 2.8) eine wesentliche Verbesserung und sollen als «EIN VÖLLIG NEUES TRAKTION ELEKTRO SYSTEM» betrachtet werden. Bei der Verwendung von Traktion-Elektro-Systemen «TRAKSER» oder «TRAKSER-S» + Elektromotor müssen keine zusätzlichen Energie-Systeme (als Hybrid-Kombinationen) verwendet werden, sie sind 100% autark.
[0013] 2.10) Ein schwerwiegender, formeller Nachteil der Traktion-Elektro-Systeme «TRAKSER» oder «TRAKSER-S» ist die Tatsache, dass obwohl diese Systeme die Primärzellen Typs Metall-Luft (beliebiger Provenienz) benützen können, sie («TRAKSER» oder «TRAKSER-S») leider keine eigenen, d.h. mit eigenem Patent geschützten Primärzellen Typs Metall-Luft besitzen und dadurch nicht ohne weiteres für ihren Besitzer anwendbar sind.
[0014] 2.11) Der mit der Fig. 3 schematisch gezeigte (und direkt mit den Fig. 1, 2 und 4 vergleichbare), zum Patent angemeldete Neuartige Traktion-Elektro-System mit galvanischer Primär-Batteriezelle Typs Aluminium-Luft/ NaCI-Elektrolyt, hier gekennzeichnet «TRAKSZEL», ist eine, mit den Tests bestätigte Weiterentwicklung von den in 2.9 und 2.10 erwähnten Traktion-Elektro-Systemen «TRAKSER» oder «TRAKSER-S» [9, 10], welche alle Vorteile aber keine der oben erwähnten Nachteile mehr aufweist, dies, weil die Patentanmeldung «TRAKSZEL», Fig. 5 selbst (TRAKSZEL = TRAKtion Service ZELIe) und die drei TRAKSZEL-Anwendungen: «TRAKSZEL-F», Fig. 6, «TRAKSZEL-D», Fig. 7 und «TRAKSZEL-S», Fig. 8, besitzen eine eigene, mit der Fig. 5 in Ansicht gezeigte Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», Typ Aluminium-Luft [14] (dargestellt als Beispiel mit Aluminium-Anode in Folien-Form). Diese drei, mit dieser Patentanmeldung geschützten TRAKSZEL-Anwendungen haben (jede Anwendung auf ihre spezifische Art), die Eigenschaft des «Verfahrens TANKEN» bzw. des «Nachlade-Vorgangs des Brennstoff-Vorrats des Traktion-Elektro-Systems», was durch den beliebig wiederholtem Ersatz der verbrauchten Komponenten in ihrer andersartiger als bisher bekannt und komplett neuartiger galvanischer Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» (gezeigt in der Fig. 5 als Beispiel in Aluminium-Folie-Form [11, 16, 17, 18])/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung ([z.B. mit Kunststoffgewebe 17]) und/ mit NaCI-Elektrolyt [12, 13], erzielbar ist [15] und deswegen können sofort und ohne Beschränkungen verwendet werden. Obwohl die Entwicklung der zum Patent angemeldeter Batteriezelle «TRAKSZEL» sowie ihren «TRAKSZEL-Anwendungen» erst am Anfang ist, erlauben die bereits gewonnenen Erkenntnisse die Vermutung, dass die drei Traktion-Elektro-Systeme-Anwendungen die richtige Lösung bei der aktuell immer intensiverer Suche nach dem Ersatz für die Traktion Systeme mit den Wärmekraftmotoren sind [19, 20, 21, 22].
3) Das Funktionieren der neuartigen galvanischen Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» [0015] Der Konzept der Galvanischer Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», Typ Aluminium-Luft, gezeigt mit der Schema Fig. 3 und in Ansicht mit der Fig. 5 (hier als Beispiel bei der Anwendung mit den Aluminium-Anode in Folie-Form [18], mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung [17] und mit NaCI-Elektrolyt), ist so erarbeitet worden, dass Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» problemlos in jeder ihrer drei TRAKSZEL-Anwendungen (Fig. 6, 7, 8) benützt werden kann. Die Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» kann aber auch allein, als ein Elektro-Energiespender mit der fix eingebauter galvanischer Primärzelle verwendet werden. Gemäss der Fig. 5, besteht die in Ansicht dargestellte Galvanische PrimärBatteriezelle «TRAKSZEL» aus folgenden Komponenten: aus (2) der Aluminium-Anode in Folie-Form ([18] als Beispiel. Zurzeit sind 3 Aluminium-Anode-Formen vorgesehen, das sind: a) die Folien-Anode-Form, b) die Draht-Anode-Form und c) die Schüttgut-Anode-Form). Die Aluminium-Anoden der Primär-Batterie-Zellen Typs Aluminium-Luft erzeugen elektrische Spannung durch Redoxreaktion [3,14, 20] mit dem in der Luft enthaltenem Sauerstoff und mit Hilfe des wässrigem NaCIElektrolyt [12, 13], wobei sie beim Entladen immer den Minuspol bilden (das ist der Pol, an dem die Oxidation stattfindet). Bei diesem elektrochemischem Prozess (Aluminium-Luft) entsteht als Abfallprodukt das Aluminiumhydroxid, welcher in Aluminiumwerken durch Rezyklierung [16] wiederverwertet werden kann, wodurch ein geschlossener und nachhaltiger Lebenszyklus des Aluminium entsteht. Generell ist der grosse strategische, ökonomische und ökologische Vorteil von den Primär-Batterie-Zellen Typs Aluminium-Luft die Eigenschaft des Aluminium-Recyclingprozess, welches verglichen mit
CH 714 884 A2 seiner Primärerzeugung generell weit weniger als ein Zehntel der für gleiche Aluminiummengen erforderlichen Einsatzes an Energie benötigt [11, 16]. Die Höhe und die Stabilität der generierter Spannung bei den primären Aluminium-Luft Batterie-Zellen ist theoretisch UOc= 1-2V hoch [11, 14, 15] und ist stark von dem am elektrochemischem Prozess beteiligten Aluminium (seiner Reinheit), von der Luft-Kathode-Ausführung und von der Art des Elektrolyten abhängig. In Rahmen der Entwicklung und der Tests der galvanischer Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», wurde bei der Verwendung von der als «Standard Aluminium» bezeichneten Aluminium für die Draht-Anoden oder Folie-Anoden, der eigenentwickelter LuftKathode (6, [z.B. mit Kunststoffgewebe 17]) und des wässrigem NaCI Elektrolyt mit maximal möglicher Konzentration (MP(Naci+H20)max = 26.4%, [12, 13]) eine stabile Spannung von UOc = 0.55V generiert (was eine gute Übereinstimmung mit [19] zeigt). Die spezifischen Energiedichte-Messungen und die anderen Kennwerte der Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» sind in Vorbereitung und sollen mit einem Prototyp ermittelt werden. In allgemeinem ist hier aber bekannt, dass die weltweit sich in Entwicklung befindende Aluminium-Luft-Batterien (z.B. Phinergy [22]) aktuell zur maximalmöglicher spezifischer Energiedichte von wAi = 8.14kWh/kg = 29.3MJ/kg streben [19, 20, 21, 22]. Ein vereinfachter Vergleich der gezeigter spezifischer Energiedichte des Aluminium mit dem Dieselbrennstoff (spezifische Energiedichte des Dieselöl ist ca. Woiesei = 12.8 kWh/kg = 46.1MJ/kg) zeigt ein hervorragendes Verhältnis von ca. wA|Uminium/wDiesei = 0.636, wodurch unter der Berücksichtigung der Wirkungsgrade der aktuellen Elektromotoren (sehr hoch) und der Gesamt-Wirkungsgrade der Wärmekraftmoren (eher tief) ein Antrieb mit einer TRAKSZEL-Anwendung + Elektromotor auch energetisch gesehen (also nicht nur ökologisch und geopolitisch) sehr vorteilhaft wird, aus (3) der zwei Führungen für die Anode-Folie, welche den Minuspol der Batterie Zelle verkörpern und eine kontinuierliche elektrische Verbindung von der Anode-Folie (Minuspol) und Verbraucher des generierten Strom ermöglichen, aus (1) dem TRAKSZEL-Prozessgehäuse, mit den Anschlüssen für die Zuführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt (1.1) und Abführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt + Aluminiumhydroxid (1.2). Obwohl das galvanische, primäre elektrochemischen Prozess Typs Aluminium-Luft (mit Aluminium-Anoden, Luft-Kathode und NaCI-Elektrolyt) gemäss bisherigen Erfahrungen in Rahmen dieses Patents weitgehend isotherm verläuft, ist hier auch eine Abführung der Prozessabwärme (1.3) vom Prozessgehäuse vorgesehen. Das TRAKSZEL-Prozessgehäuse (1), bildet zusammen mit den in ihm installierten Komponenten den sinngemäss immer gleichen Zentralstück (mit nur wenigen gezielten Anpassungen) der TRAKSZEL-Anwendungen, aus (5) der nichtmetallischer Abstützung für die Anode-Folie, welche eine immer gleichbleibende (konstante) Distanz der Anode-Folie gegenüber der eigenentwickelter Luft-Kathode ermöglicht, aus (6) der eigenentwickelter Luft-Kathode, gebildet aus speziellem Luft-Kathode Kunstgewebe (z.B. [17]), welche im galvanischem, primären elektrochemischem Prozess Typst Aluminium-Luft immer den Pluspol bildet (das ist der Pol, an dem die Reduktion stattfindet) und dabei gegen der Aluminium-Anode ein Ladungs- bzw. ein Spannungsunterschied (AU) generiert und aus (7) der metallische Luft-Kathode-Schiene, welche eine kontinuierliche elektrische Verbindung von der Luft-Kathode (Pluspol) und Verbraucher des generierten Stroms ermöglicht.
4) Dieser Erfindung, genannt Neuartiges Traktion-Elektro-System mit galvanischer Primär-Batteriezelle Typs Aluminium-Luft/ NaCI-Elektrolyt, hier gekennzeichnet «TRAKSZEL» liegt die Aufgabe zugrunde:
[0016] Die Realisation der in Ansicht gezeigter Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», Typ Aluminium-Luft, Fig. 5, sowie die Realisation der TRAKSZEL-Anwendungen («TRAKSZEL-F», Fig. 6 «TRAKSZEL-D», Fig. 7 und «TRAKSZEL-S», Fig. 8), dabei bei Benützung von Aluminium-Anoden (in einer der drei oben genannten Formen), mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung gebildet aus speziellem Kunststoffgewebe [17] und mit NaCI-Elektrolyt, wodurch die galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», sowie die TRAKSZEL-Anwendungen «TRAKSZEL-F», «TRAKSZEL-D» und «TRAKSZEL-S» mit grossem Vorteil als Traktion-Elektro-Systeme für diversen Anwendungen und Objekte benützt werden können und welche somit in der Kombination mit einem Elektromotor (Schema Fig. 3) substanziell, in ihrer Funktion vergleichbar sind mit einem Wärmekraftmotor-Traktion System (Schema Fig. 4), wodurch die Reichweite der mit TRAKSZEL-Anwendungen angetriebenen Objekten, wie bei einem Traktion System mit Wärmekraftmotor, durch das «Verfahren TANKEN» bzw. «Nachlade-Vorgang des Brennstoff-Vorrats des Traktion-Elektro-Systems» nur noch von der Menge des mitgetragenen «Antriebsstoffes» (hier in der Form der immer wieder ersetzbaren Primärzellen-Komponenten: Aluminium, Luft, Elektrolyt) abhängig ist.
5) Figuren [0017] In den abhängigen Ansprüchen sind Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die Erfindung wird anhand von in den beiliegenden Fig. 1 bis 8 dargestellten Grafiken erläutert:
Fig. 1 zeigt: Schema eines Traktion-Elektro-System mit der Galvanische Primär-Batteriezelle Typ Metall-Luft + Elektromotor,
Fig. 2 zeigt: Schema des Traktion-Elektro-System «TRAKSER» mit der Galvanische Primär-Batteriezelle Typ Metall-Luft + Elektromotor,
Fig. 3 zeigt: Schema des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL-Anwendungen» mit der Galvanische Primär-Batteriezelle Typ Aluminium-Luft + Elektromotor,
Fig. 4 zeigt: Schema des Traktion-Systems mit Wärmekraftmotor,
CH 714 884 A2
Fig. 5 zeigt: vereinfachte Ausführung der Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» vom Typ Aluminium-Luft (bestehend aus Aluminium-Anode in Folie-Form/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung/ mit NaCI-Elektrolyt) ohne Elektromotor und in Ansicht,
Fig. 6 zeigt: vereinfachte Ausführung des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-F» mit der Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» vom Typ Aluminium-Luft (bestehend aus Aluminium-Anode in Folie-Form/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung/ mit NaCI-Elektrolyt) ohne Elektromotor und in Ansicht,
Fig. 7 zeigt: vereinfachte Ausführung des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-D» mit der Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» vom Typ Aluminium-Luft (bestehend aus Aluminium-Anode in Draht-Form/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung/ mit NaCI-Elektrolyt) ohne Elektromotor und in Ansicht,
Fig. 8 zeigt: vereinfachte Ausführung des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-S» mit der Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» vom Typ Aluminium-Luft (bestehend aus Aluminium-Anode in Schüttgut-Form (z.B. Kugel)/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung/ mit NaCIElektrolyt) ohne Elektromotor und in Ansicht.
6) Figurenbeschreibung [0018] In den abhängigen Ansprüchen sind Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 1 zeigt Schema eines Traktion-Elektro-System mit der Galvanische Primär-Batteriezelle Typ Metall-Luft + Elektromotor und bestehend aus 3 Baugruppen:
[0019] 1) Baugruppe:
Innere Energieversorgung (1) der Primär-Batterie des Traktion-Elektro-System, welche besteht aus fix in Batterie eingebauten Primärelementen (1.1), dem Elektrolyt (1.2) und dem Oxidator (1.3, aus Umgebungsluft). Diese Baugruppe versorgt das Traktion-Elektro-System von innen mit den Substanzen mit welchen galvanische (elektrochemische) Energietransformation bewirkt wird.
[0020] 2) Baugruppe:
Energietransformation (2, chemische in elektrische) in der Primär-Batterie des Traktion-Elektro-System, welche besteht aus Komponenten (Elektroden) mit welchen elektrochemische Energietransformation realisiert wird und sich als Gleichstrom mit einer Entladespannung (2.1, U) und Entladestrom (2.2, I) demonstriert und dabei eine Menge Abwärme (2.3) erzeugt.
[0021] 3) Baugruppe:
Energietransformation (3, elektrische in mechanische) des Traktion-Elektro-System, mit welcher der gelieferte elektrische Energie (elektrische Strom) in die mechanische Energie umwandelt wird (hier in der Form eines Elektromotor).
[0022] Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 2 zeigt Schema des Traktion-Elektro-System «TRAKSER» mit der Galvanische Primär-Batteriezelle Typ Metall-Luft + Elektromotor und bestehend aus 3 Baugruppen:
[0023] 1) Baugruppe:
Äussere Energieversorgung (1) des «TRAKSER», welche besteht aus ausserhalb der Batteriezelle sich befindenden Primärelementen (1.1), dem Elektrolyt (1.2) und dem Oxidator (1.3, aus Umgebungsluft). Diese Baugruppe versorgt den «TRAKSER» von aussen mit den Substanzen mit welchen galvanische (elektrochemische) Energietransformation bewirkt wird.
[0024] 2) Baugruppe:
Energietransformation (2, chemische in elektrische) in der Primär-Batterie des Traktion-Elektro-System «TRAKSER», welche besteht aus Komponenten (Elektroden) mit welchen elektrochemische Energietransformation realisiert wird und sich als Gleichstrom mit einer Entladespannung (2.1, U) und Entladestrom (2.2,1) demonstriert und dabei eine Menge Abwärme (2.3) erzeugt.
[0025] 3) Baugruppe:
Energietransformation (3, elektrische in mechanische) des Traktion-Elektro-System «TRAKSER», mit welcher der gelieferte elektrische Energie (elektrische Strom) in die mechanische Energie umwandelt wird (hier in der Form eines Elektromotor).
[0026] Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 3 zeigt Schema des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL» (gültig für alle drei TRAKSZEL-Anwendungen: «TRAKSZEL-F», «TRAKSZEL-D» und «TRAKSZEL-S») mit der Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», Typs Aluminium-Luft + Elektromotor und bestehend aus 3 Baugruppen:
[0027] 1) Baugruppe:
Äussere Energieversorgung (1) der Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», welche besteht aus ausserhalb der Batteriezelle sich befindenden Primärelementen (1.1), dem Elektrolyt (1.2) und dem Oxidator (1.3, aus Umgebungsluft).
CH 714 884 A2
Diese Baugruppe versorgt die Galvanische Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL» von aussen mit den Substanzen mit welchen galvanische (elektrochemische) Energietransformation bewirkt wird.
[0028] 2) Baugruppe:
Energietransformation (2, chemische in elektrische) in der Primär-Batterie des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL», welche besteht aus Komponenten (Elektroden) mit welchen elektrochemische Energietransformation realisiert wird und sich als Gleichstrom mit einer Entladespannung (2.1, U) und Entladestrom (2.2, I) demonstriert und dabei eine Menge Abwärme (2.3) erzeugt.
[0029] 3) Baugruppe:
Energietransformation (3, elektrische in mechanische) des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL», mit welcher der gelieferte elektrische Energie (elektrische Strom) in die mechanische Energie umwandelt wird (hier in der Form eines Elektromotor).
[0030] Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 4 zeigt ein Schema eines Traktion-System mit dem Wärmekraftmotor, und bestehend aus 4 Baugruppen:
[0031] 1) Baugruppe:
Äussere Energieversorgung (1 ) des Wärmekraftmotors, welche besteht aus ausserhalb des Motors sich befindenden Komponenten und Materialien der Brennstoff-Versorgung (1.1) und Oxidator-Versorgung (1.2). Diese Baugruppe versorgt den Wärmekraftmotor von aussen mit Substanzen mit welchen die Wärmeerzeugung bewirkt wird.
[0032] 2) Baugruppe:
Energietransformation (2, chemische in die Wärme/Thermodynamisches Prozess) im Wärmekraftmotor, welche aus den Komponenten zur Wärmeerzeugung (2.1) und Gasbehandlung (2.2) besteht und sich als erhitztes Gas unter Druck demonstriert, [0033] 3) Baugruppe:
Energietransformation (3, Wärme in Druck/ Kraft) des Wärmekraftmotors, welche aus den Komponenten zur Krafterzeugung (Kolben) besteht und sich als Kraft demonstriert.
[0034] 4) Baugruppe:
Energietransformation (4, Kraft in Drehmoment) des Wärmekraftmotors, welche aus den Komponenten zur Rotationarbeit-Erzeugung (Kurbelwelle) besteht und sich als Drehmoment demonstriert.
[0035] Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 5 zeigt eine sehr vereinfachte Ausführung der Galvanischer Primärer-Batteriezelle «TRAKSZEL» vom Typ Aluminium-Luft (ohne Elektromotor und in Ansicht), welche als galvanische Basis (elektrochemische Energietransformation) für alle «TRAKSZEL-Anwendungen» konzipiert ist und besteht aus folgenden Komponenten: aus (2) der Aluminium-Anode in Folie-Form (als Beispiel. Zurzeit sind 3 Aluminium-Anode-Formen vorgesehen, das sind: a) die Folien-Anode-Form, b) die Draht-Anode-Form und c) die Schüttgut-Anode-Form), aus (3 und 4) zwei Führungen für die Anode-Folie, welche den Minuspol der Batterie Zelle verkörpern und eine kontinuierliche elektrische Verbindung von der Anode-Folie (Minuspol) und Verbraucher des generierten Strom ermöglichen, aus (1) dem TRAKSZEL-Prozessgehäuse, mit den Anschlüssen für die Zuführung von Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt (1.1), Abführung von Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt + Aluminiumhydroxid (1.2) und eine Abführung der Prozessabwärme (1.3). Das TRAKSZEL-Prozessgehäuse (1), bildet zusammen mit den in ihm installierten Komponenten den sinngemäss immer gleichen Herzstück (mit wenigen, gezielten Anpassungen) der TRAKSZEL-Anwendungen, aus (5) der nichtmetallischer Abstützung für die Anode-Folie, welche eine immer gleichbleibende (konstante) Distanz der Anode-Folie (2) gegenüber der eigenentwickelter Luft-Kathode (6) ermöglicht, aus (6) der eigenentwickelter Luft-Kathode, gebildet aus speziellem Luft-Kathode-Kunststoffgewebe [17], welche im galvanischem primären elektrochemischem Prozess, Typst AluminiumLuft immer den Pluspol bildet und dabei gegen der Aluminium-Anode ein Ladungs- bzw. ein Spannungsunterschied (AU) generiert und aus (7) der metallische Luft-Kathode-Schiene, welche eine kontinuierliche elektrische Verbindung von der Luft-Kathode (6, Piuspol) und Verbraucher des generierten Stroms ermöglicht.
[0036] Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 6 zeigt eine sehr vereinfachte, Ausführung des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-F» mit der Galvanischer Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», vom Typ Aluminium-Luft (bestehend aus Aluminium-Anode in Folie-Form/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung/ mit NaCI-Elektrolyt) ohne Elektromotor und in Ansicht, wobei der komplette «TRAKSZEL-F» in einem TRAKSZEL-F-Gehäuse (1) mit Aussenabmessungen (Ax Breite Bx C) installiert ist und besteht aus folgenden Komponenten: aus (8 und 11) dem AnodeFolie Vorratstrommel (8, unverbraucht) und dem Anode-Folie Vorratstrommel (11, verbraucht), beiden mit dem maximalen Durchmesser D und Breite B. Dabei wird nur der Anode-Folie Vorratstrommel (11, verbraucht) mit dem Trommelantrieb (13) angetrieben, aus (2) der Aluminium-Anode-Folien, mit der Folie-Dicke 8 und totaler Folie Lange LF (wodurch die spezifische Energiedichte des TRAKSZEL-F in Wh/kg definiert ist), welche vom Anode-Folie Vorratstrommel (8, unverbraucht) zum Anode-Folie Vorratstrommel (11, verbraucht) durch das TRAKSZEL-F-Prozessgehäuse (1) und durch seine Eingangs-Führung (3) und Ausgangs-Führung (4) abgewickelt wird um dort (im Prozessgehäuse 1) an galvanischer Energietransformation Teil zu nehmen, wodurch eine Menge Gleichstrom mit einer Entladespannung (U) und Entladestrom (I) generiert wird, wobei dieses Folie Transport (von 8 zu 11) mit dem Trommelantrieb (13) bewirkt wird, aus (9 und 12) den Anode-Eingangs-Rollen (9) und Anode-Ausgangs-Rollen (13), welche die präzise Führung der Aluminium-Anode-Fo
CH 714 884 A2 lien (2) durch das Prozessgehäuse (1) ermöglichen, aus (3 und 4) zwei Führungen, der Eingangs-Führung (3) und der Ausgangs-Führung (4) für die Aluminium-Anode-Folien, welche den Minuspol des TRAKSZEL-F bilden und eine kontinuierliche (stabile) elektrische Verbindung zwischen den Aluminium-Anode-Folien (2) und dem Verbraucher des galvanisch generierten Strom ermöglichen, aus (1) dem TRAKSZEL-F-Prozessgehäuse, mit den Anschlüssen für die Zuführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt (1.1) und Abführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt + Aluminiumhydroxid (1.2), sowie einer Abführung der Prozessabwärme aus dem Prozessgehäuse (1.3), in welchem (TRAKSZEL-F-Prozessgehäuse 1) eine nichtmetallische Abstützung (5) für die Aluminium-Anode-Folien (2) installiert ist, wodurch eine gleichbleibende (konstante) Distanz der Aluminium-Anode-Folien (2) gegenüber der Luft-Kathode-Schiene (7) ermöglicht wird, aus (6) der eigenentwickelter Luft-Kathode (Trommelausführung), welche in TRAKSZEL-F-Prozessgehäuse (1) eingebaut ist und mit ihren zwei Luftkathode-Trommel das netzartige Luft-Kathode-Kunststoffgewebe durch das TRAKSZEL-F-Prozessgehäuse (1), zwecks stätiger Benetzung mit der Luft und Elektrolyt zirkuliert und welche in galvanischem primären elektrochemischem Prozess Typst Aluminium-Luft immer den Pluspol bildet und aus einer metallischer Luft-Kathode-Schiene (7), welche eine kontinuierliche (stabile) elektrische Verbindung zwischen der Luft-Kathode (Pluspol) und dem Verbraucher des generierten Strom ermöglicht, aus (13) dem Trommelantrieb, mit welchem die Anode-Folie-Vorratstrommel (11, verbraucht) angetrieben wird.
[0037] Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 7 zeigt eine sehr vereinfachte, Ausführung des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-D» mit der Galvanischer Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», vom Typ Aluminium-Luft (bestehend aus Aluminium-Anode in Draht-Form/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung/ mit NaCI-Elektrolyt) ohne Elektromotor und in Ansicht, wobei der komplette «TRAKSZEL-D» in einem TRAKSZEL-D-Gehäuse (1) mit Aussenabmessungen (A x Breite B x C) installiert ist und besteht aus folgenden Komponenten: aus (8 und 11) dem Anode-Vorratstrommel (8, unverbraucht) und dem Anode-Vorratstrommel (11, verbraucht), beiden mit dem maximalen Durchmesser D und Breite B. Dabei wird nur der Anode-Vorratstrommel (11, verbraucht) mit dem Trommelantrieb (13) angetrieben, aus (2) der Aluminium-Anode in Draht-Form, mit dem Drahtdurchmesser d und totaler Draht Länge LD (wodurch die spezifische Energiedichte des TRAKSZEL-D in Wh/kg definiert ist), welche vom Anode- Vorratstrommel (8, unverbraucht) zum Anode-Vorratstrommel (11, verbraucht) durch das TRAKSZEL-D-Prozessgehäuse (1) und durch seine Eingangs-Führung (3) und Ausgangs-Führung (4) abgewickelt wird um dort (im Prozessgehäuse 1) an galvanischer Energietransformation Teil zu nehmen, wodurch eine Menge Gleichstrom mit einer Entladespannung (U) und Entladestrom (I) generiert wird, wobei dieses Anode-Transport (von 8 zu 11) mit dem Trommelantrieb (13) bewirkt wird, aus (9 und 12) den Anode-Eingangs-Rollen (9) und Anode-Ausgangs-Rollen (13), welche die präzise Führung der Aluminium-Anode in Draht-Form (2) durch das Prozessgehäuse (1) ermöglichen, aus (3 und 4) zwei Führungen, der Eingangs-Führung (3) und der Ausgangs-Führung (4) für die Aluminium-Anode in Draht-Form, welche den Minuspol des TRAKSZEL-D bilden und eine kontinuierliche (stabile) elektrische Verbindung zwischen den Aluminium-Anode in Draht-Form (2) und dem Verbraucher des galvanisch generierten Strom ermöglichen, aus (1) dem TRAKSZEL-D-Prozessgehäuse, mit den Anschlüssen für die Zuführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt (1.1) und Abführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt + Aluminiumhydroxid (1.2), sowie einer Abführung der Prozessabwärme aus dem Prozessgehäuse (1.3), in welchem (TRAKSZEL-D-Prozessgehäuse 1) die nichtmetallische Abstützung (5) für die Aluminium-Anode in Draht-Form (2) installiert sind, wodurch eine gleichbleibende (konstante) Distanz der Aluminium-Anode in Draht-Form (2) gegenüber der Luft-KathodeSchiene (7) ermöglicht wird, aus (6) der eigenentwickelter Luft-Kathode (Trommelausführung), welche in TRAKSZEL-DProzessgehäuse (1) eingebaut ist und mit ihren zwei Luftkathode-Trommel das netzartige Luft-Kathode-Kunststoffgewebe durch das TRAKSZEL-D-Prozessgehäuse (1), zwecks stätiger Benetzung mit der Luft und Elektrolyt zirkuliert und welche in galvanischem primären elektrochemischem Prozess Typst Aluminium-Luft immer den Pluspol bildet und aus einer metallischer Luft-Kathode-Schiene (7), welche eine kontinuierliche (stabile) elektrische Verbindung zwischen der Luft-Kathode (Pluspol) und dem Verbraucher des generierten Strom ermöglicht, aus (13) dem Trommelantrieb, mit welchem der Anode-Vorratstrommel (11, verbraucht) angetrieben wird.
[0038] Die erfindungsgemässe Ausführung der Fig. 8 zeigt die sehr vereinfachte Ausführungsvariante des Traktion-Elektro-System «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-S» mit der Galvanischer Primär-Batteriezelle «TRAKSZEL», vom Typ Aluminium-Luft (bestehend aus Aluminium-Anode in Schüttgut-Form (Kugel in Millimeterbereich)/ mit einer neuartiger Luft-Kathode-Ausführung/ mit NaCI-Elektrolyt), wobei der komplette «TRAKSZEL-S» in einem TRAKSZEL-S-Gehäuse (6), mit Aussenabmessungen (A x Breite B x C) installiert ist. Die «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-S» ist eine für die Ausführung des «Verfahren TANKEN» sehr vorteilhafte Ausführung des Traktion-Elektro-Systems, bei welcher die Aluminium-Anoden (2) in folgenden vier Schüttgut-Anoden-Formen angewendet werden können:
[0039] Schüttgut-Anoden-Form 1:
Ein «gleichseitiger Metall-Zylinder» (mit der Höhe h = Durchmesser d). Der Vorteil dieser Anoden-Form gegenüber Anoden-Draht-Ausführung beim TRAKSZEL-D ist eine um 150% grössere Anode-Aktivfläche für gleichen d und gleicher Totallänge, [0040] Schüttgut-Anoden-Form 2:
Ein «verlängerter Metall-Zylinder» (z.B. Höhe h = 2 · d). Der Vorteil dieser Anoden-Formen (für gleichen d und gleicher Totallänge der Anode L) gegenüber Anoden-Draht-Ausführung beim TRAKSZEL-D, z.B. bei h = 2 * d eine um 125% grössere Anode-Aktivfläche, [0041] Schüttgut-Anoden-Form 3:
CH 714 884 A2 «Makkaroni-Ausführung» besteht aus hohlen Ausführungen von Formen 1 und 2. Die Aktivflächen sind abhängig von der Wanddicken der entsprechend vergrössert, wodurch diese Varianten die grössten Anoden-Aktivflächen für gleichen d und Totallänge der Anode erreichen können und Schüttgut-Anoden-Form 4: «Anode in Kugel-Form» (mit dem Durchmesser D im Millimeter-Bereich, z.B. D = 1[mm]).
[0042] Gemäss der der Fig. 8 besteht die «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-S» aus folgenden Komponenten: aus (3) dem Anode-Aluminium-Kugel Vorrats-Behälter in welchem die Anode-Aluminium-Kugel (2, in Millimeterbereich, oder in einer anderer, der 4 oben beschriebener Schüttgut-Metall-Anoden-Formen) als Schüttgut, immer wieder nachfüllbar gelagert sind und mit Hilfe eines Anode-Aluminium-Kugel Förderband (4) zum TRAKSZEL-S-Prozessgehäuse (1) weiter transportiert werden, aus (2) den Anode-Aluminium-Kugel (oder in einer anderer, der 4 oben beschriebener Schüttgut-Metall-Anoden-Formen in Millimeterbereich), aus (4) dem Förderband für Anode-Aluminium-Kugel (2), welches die Anode-Aluminium-Kugel (2, oder in einer anderer, der vier oben beschriebener Schüttgut-Metall-Anoden-Formen in Millimeterbereich) auf den metallischen Anode-Schienen (5, Minuspol) rollend, durch das TRAKSZEL-S-Prozessgehäuse (1), mit den Anschlüssen für die Zuführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt (1.1) und Abführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt + Aluminiumhydroxid (1.2), sowie einer Abführung der Prozessabwärme aus dem Prozessgehäuse (1.3) transportiert, wodurch sie (die Anode-Aluminium-Kugel 2) dort an galvanischer Energietransformation Teil nehmen und wodurch eine Menge Gleichstrom mit einer Entladespannung (U) und Entladestrom (I) generiert wird, aus (5) den metallischen Anode-Schienen, welchen den Minuspol des TRAKSZEL-S bilden und eine kontinuierliche (stabile) elektrische Verbindung zwischen den auf ihnen rollenden Anode-Aluminium-Kugel (2) und dem Verbraucher des galvanisch generierten Strom ermöglichen, aus (1) dem TRAKSZEL-S-Prozessgehäuse, mit den Anschlüssen für die Zuführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt (1.1) und Abführung vom Luft + wässrigen NaCI-Elektrolyt + Aluminiumhydroxid (1.2), sowie einer Abführung der Prozessabwärme aus dem Prozessgehäuse (1.3), in welchem (TRAKSZEL-S-Prozessgehäuse 1) die metallischen Anode-Schienen (5) installiert sind, welche den Minuspol der TRAKSZEL-S-Zelle bilden und dabei eine gleichbleibende (konstante) Distanz der Anode-Aluminium-Kugel (2) gegenüber dem Kunststoffgewebe der Luftkathode in Trommelausführung (7) ermöglichen und damit eine kontinuierliche (stabile) elektrische Verbindung zwischen den auf ihnen rollenden Anode-Aluminium-Kugel (2) und dem Verbraucher des galvanisch generierten Strom ermöglichen, aus (6) dem schematisch dargestelltem TRAKSZEL-S-Gehäuse mit den Aussenabmessungen (A x Breite B x C) in welchem komplette «TRAKSZEL-Anwendung: TRAKSZEL-S» installiert ist, aus (7) der eigenentwickelter Luftkathode in Trommelausführung, welche in TRAKSZEL-S-Prozessgehäuse (1) eingebaut ist und mit ihren zwei Luftkathode-Trommel das netzartige Kunststoffgewebe durch das TRAKSZEL-S-Prozessgehäuse (1), zwecks stätiger Benetzung mit der Luft und dem Elektrolyt zirkuliert und welche in galvanischem primären elektrochemischem Prozess Typst Aluminium-Luft immer den Pluspol bildet und aus einer metallischer Luft-Kathode-Schiene (8), welche eine kontinuierliche (stabile) elektrische Verbindung zwischen der Luftkathode (Pluspol) und dem Verbraucher des generierten Strom ermöglicht, aus (8) metallischer Luft-Kathode-Schiene, aus (9) dem Anode-Aluminium-Kugel Vorrats-Behälter (verbraucht) in welchen die z.B. Anode-Aluminium-Kugel (2), welche durch die Wirkung des TRAKSER-S-Förderbandes (4) durch das TRAKSZEL-S-Prozessgehäuse (1) befördert werden und dabei an galvanischem Prozess mit der Redoxreaktion und an der Generierung einer Entlade Spannung (U) und eines Entlade Stroms (I) beteiligt wurden, als «galvanisch verbraucht» entsorgt werden. Die Aluminium-Luft-Stromgenerierung abläuft ökologisch und die Prozess-Reste sind voll rezyklierbar, aus (10) dem Förderbandantrieb, mit welchem der Anode-Aluminium-Kugel Förderband (3) angetrieben wird.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Patentanspruch 1
CH00469/18A 2018-04-13 2018-04-13 Neuartiges Traktion-Elektro-System mit galvanischer Primär-Batteriezelle Typs Metall/Luft. CH714884A2 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12334532B2 (en) * 2019-02-12 2025-06-17 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Metal air scavenger—an energy harvesting technology for powering electronics and robotics

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