DE1496116B2 - Method for operating a galvanic cell with a negative zinc electrode and a positive, inert oxygen electrode and device for carrying out the method - Google Patents

Method for operating a galvanic cell with a negative zinc electrode and a positive, inert oxygen electrode and device for carrying out the method

Info

Publication number
DE1496116B2
DE1496116B2 DE19641496116 DE1496116A DE1496116B2 DE 1496116 B2 DE1496116 B2 DE 1496116B2 DE 19641496116 DE19641496116 DE 19641496116 DE 1496116 A DE1496116 A DE 1496116A DE 1496116 B2 DE1496116 B2 DE 1496116B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrolyte
cell
zinc
electrode
battery
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.)
Pending
Application number
DE19641496116
Other languages
German (de)
Other versions
DE1496116A1 (en
Inventor
Ulrich Solana Beach; Tolliver John Del Mar; Calif. V.St.A.) Merten
Original Assignee
GuIf General Atomic Inc., San Diego, Calif. (V.St.A.)
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 GuIf General Atomic Inc., San Diego, Calif. (V.St.A.) filed Critical GuIf General Atomic Inc., San Diego, Calif. (V.St.A.)
Publication of DE1496116A1 publication Critical patent/DE1496116A1/en
Publication of DE1496116B2 publication Critical patent/DE1496116B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • H01M12/085Zinc-halogen cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/50Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb beträgt 1,65 Volt, und 1,4 Volt sind als offeneThe invention relates to a method of operating 1.65 volts, and 1.4 volts are as open

einer galvanischen Zelle mit einer negativen Zink- Klemmenspannung tätsächlich verfügbar,a galvanic cell with a negative zinc terminal voltage actually available,

elektrode, einer positiven, inerten Sauerstoffelektrode, Der Deutlichkeit halber werden die verschiedenenelectrode, a positive, inert oxygen electrode, for the sake of clarity, the various

einer ein sauerstoffhaltiges Gas der positiven Elek- Komponenten in den F i g. 1 und 2 von links nachone is an oxygen-containing gas of the positive elec- tive components in FIGS. 1 and 2 from left to

trode zuführenden Vorrichtung, mit einer einen flüs- 5 rechts aufgezählt und erläutert. Die Zelle 10 enthältTrode feeding device, with a flow 5 listed and explained on the right. The cell 10 contains

sigen alkalischen Elektrolyten durch die Zelle um- eine praktisch rechteckige Trägerplatte 16, an die dieSigen alkaline electrolyte through the cell around a practically rectangular support plate 16 to which the

wälzenden Vorrichtung und mit einer Zinkoxid aus Zinkelektrode 12 angefügt ist, beispielsweise mittelsrolling device and with a zinc oxide made of zinc electrode 12 is attached, for example by means

dem Elektrolytstrom außerhalb der Zelle abtrennen- elektrolytischer Ablagerung. Die Platte 16 ist ausSeparate the electrolyte flow outside the cell - electrolytic deposition. The plate 16 is off

den Vorrichtung. einem elektrischen Leiter hergestellt, der gegenüberthe device. made of an electrical conductor, the opposite

Verfahren dieser Art sind bekannt. Insbesondere io dem alkalischen Elektrolyten unempfindlich ist, beiist es bekannt, dasjZink einer Zink-Sauerstoff-Zelle spielsweise aus Nickel. Die Platte 16 enthält Kanäle zu regenerieren. Ferner, ist es bekannt, das Zink.in ; 18 und 20 in der unteren linken bzw. oberen rechten der Zelle elektrolytisch auf einer Trägerplatte abzu- Ecke, die einen Durchlaß für eine wäßrige Lösung schalten, wenn auch bei einer Zink-Chlor-Zelle. eines alkalischen Elektrolyten, etwa Kalilauge, durchProcesses of this type are known. In particular, it is insensitive to the alkaline electrolyte it is known that the zinc of a zinc-oxygen cell is made of nickel, for example. The plate 16 contains channels to regenerate. Furthermore, it is known that zinc.in; 18 and 20 in the lower left and upper right, respectively of the cell electrolytically on a support plate, which provides a passage for an aqueous solution switch, albeit with a zinc-chlorine cell. an alkaline electrolyte such as potassium hydroxide

Aufgabe der Erfindung ist es, das aus dem Elek- 15 die Zelle bilden, wie weiter unten noch genauer er-The object of the invention is to make the cell from the elec- tric, as will be explained in more detail below.

trolytstrom außerhalb der Zelle abgetrennte Zink- läutert wird. In den Kanälen für den ElektrolytenTrolyte stream is refined from the zinc separated from the cell. In the channels for the electrolyte

oxid zur Regenerierung der Zinkelektrode zu ver- sind Dichtringe 64 aus einem isolierenden Material,oxide to regenerate the zinc electrode, sealing rings 64 made of an insulating material,

werten. .. etwa Kunststoff, vorgesehen, die die elektrolytischeevaluate. .. about plastic, provided that the electrolytic

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Oxid in der Korrosion verhindern sollen, die sonst bei in ReiheTo solve this problem, the oxide is supposed to prevent corrosion that would otherwise occur in series

Abtrennvorrichtung gespeichert und zum Regene- 20 geschalteten, kurzgeschlossenen Zellen eintretenSeparating device stored and enter to Regene- 20 switched, short-circuited cells

rieren in die Zelle zurückgebracht, und dort wird das könnte. In der unteren rechten bzw. oberen linkenrieren brought back to the cell, and there it could. In the lower right or upper left

Zink elektrolytisch unter Umwälzen des Elektroly- Ecke sind Kanäle 22 und 24 für den Durchtritt einesZinc electrolytically while circulating the electrolyte corner are channels 22 and 24 for the passage of a

ten auf einer Trägerplatte abgeschieden. sauerstoffhaltigen Gases, beispielsweise Luft, vorge-th deposited on a carrier plate. oxygen-containing gas, for example air,

Somit wird durch die Erfindung das abgetrennte sehen, wie unten noch näher beschrieben wird.Thus by the invention we will see the separated, as will be further described below.

Zinkoxid wieder verwertet. Dies geschieht so, daß 25 Die Zinkelektrode 12 ist von der Sauerstoffelek-Recycled zinc oxide. This is done so that 25 The zinc electrode 12 is from the oxygen electrode

die Leistungsdichte der Zelle nicht gemindert wird, trode 14 durch eine praktisch rechteckige, poröse,the power density of the cell is not reduced, trode 14 by a practically rectangular, porous,

wie es der Fall wäre, wenn das Zinkoxid in der Zelle inerte Scheiderwand 26 getrennt, die beispielsweiseas would be the case if the zinc oxide separated in the cell inert separator wall 26, for example

verbleiben würde. Die Zelle ist leicht und bequem aus porösem Kunststoff oder anderem porösem,would remain. The cell is light and comfortable made of porous plastic or other porous,

aufladbar, wirtschaftlich im Betrieb und arbeitet bei nichtleitendem Material besteht, das vom alkalischenrechargeable, economical to operate and works with non-conductive material consisting of alkaline

der Entladung und Wiederaufladung störungsfrei. 3° Elektrolyten nicht angegriffen wird, und deren Ober-of discharging and recharging trouble-free. 3 ° electrolytes are not attacked, and their upper

Besonders von Vorteil ist es, nicht eine an sich be- flächen 28 auf beiden Seiten geriffelt sind. Die gekannte chemisch wirksame Abtrennvorrichtung zu riffelten Oberflächen 28 liegen der Platte 16 gegenverwenden, sondern, eine mechanisch wirksame Ab- über, um einen größtmöglichen Zinkniederschlag auf trennvorrichtung. der Oberfläche der Platte 16 zu gestatten, und gegen-It is particularly advantageous not to have a surface 28 per se corrugated on both sides. The known one Use chemically effective separating device for corrugated surfaces 28 lying opposite the plate 16, but, a mechanically effective Ab- over, in order to achieve the greatest possible zinc deposit separator. to allow the surface of the plate 16, and against-

Die Erfindung wird im folgenden an einem Aus- 35 über der Sauerstoffelektrode 14, um einen freien Einführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen tritt des sauerstoffhaltigen Gases in den Elektrolyten beschrieben. Es zeigt zu ermöglichen.The invention is illustrated below in an embodiment 35 above the oxygen electrode 14 in order to provide a free introductory example referring to the drawings, the oxygen-containing gas enters the electrolyte described. It shows enable.

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht mit ausein- Wie in F i g. 1 dargestellt, ist die Scheiderwand 26F i g. 1 is a perspective view with the As in F i g. 1, the separator wall 26 is shown

andergezogenen Teilen, die eine spezifische Ausfüh- durch einen Einsatz 30 aus einem nichtleitenden Ma-different drawn parts, which have a specific execution by an insert 30 made of a non-conductive material

rungsform einer Zelle für einen Sammler zeigt, 4° terial, das gegenüber dem alkalischen ElektrolytenThe shape of a cell for a collector shows 4 ° material that is opposite to the alkaline electrolyte

F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der Zelle unempfindlich ist, etwa aus Polyäthylen, Polypropy-F i g. 2 an enlarged partial section of the cell is insensitive, for example made of polyethylene, polypropylene

vonFig. 1, ,' len, Phenolharzen od. dgl., eingerahmt. Die oberenfromFig. 1,, 'len, phenolic resins or the like., Framed. The top

F i g. 3 eine Schemazeichnung der Strömung einer und unteren horizontalen Teile des Einsatzes 30 sindF i g. 3 are a schematic drawing of the flow of one and lower horizontal portions of the insert 30

aus mehreren Einzelzellen gemäß F i g. 1 und 2 zu- mit horizontal laufenden Schlitzen 32 und 34 ver-from several individual cells according to FIG. 1 and 2 with horizontally running slots 32 and 34

sammengesetzten Batterie. 45 sehen die als Sammelleitung für eine Mehrzahl vonassembled battery. 45 see the as a manifold for a plurality of

In den Zeichnungen ist allgemein eine Zelle 10 vertikalen Abzugnuten 36 und 38 dienen, die sichIn the drawings, generally a cell 10 is used to serve vertical drainage grooves 36 and 38 which extend

dargestellt, die nach der erfindungsgemäßen Lehre zwischen den Schlitzen 32 und 34 und den Riffelun-shown, which according to the teaching of the invention between the slots 32 and 34 and the corrugation

ausgebildet ist und eine aus Zink bestehende nega- gen in den Oberflächen der Scheiderwand 26 er-is formed and a negative made of zinc is formed in the surfaces of the separator wall 26

tive Elektrode 12 und eine positive Elektrode 14 um- strecken.Stretch the tive electrode 12 and a positive electrode 14.

faßt, die von der negativen Elektrode in einem Ab- 5° Zwischen dem Einsatz 30 und der Platte 16 liegtsummarizes, which is from the negative electrode at a distance of 5 ° between the insert 30 and the plate 16

stand angeordnet ist und von Sauerstoff durchströmt ein Dichtungsrahmen 40, der die Schlitze 32 und 34stand is arranged and oxygen flows through a sealing frame 40, which the slots 32 and 34

wird. Eine wäßrige Lösung eines alkalischen Elek- und die Abzugnuten abdeckt und dadurch ein Her-will. An aqueous solution of an alkaline electrical element and covers the drawer grooves, thereby creating a

trolyten zirkuliert zwischen der negativen Elektrode ausseckera des Elektrolyten verhindert. Der Dich-Trolyte circulates between the negative electrode ausseckera prevents the electrolyte. The you-

12 und der positiven Elektrode 14. tungsrahmen 40 besteht aus irgendeinem passenden12 and the positive electrode 14. The frame 40 consists of any suitable

Das so gebildete "elektrochemische Paar Zink— 55 nichtleitenden Material, beispielsweise aus Kunststoff, Sauerstoff hat eine hohe theoretische Kapazität und wie Polyäthylen, Polypropylen, Phenolharzen od. dgl., einen hohen Ausnutzungsfaktor für die anodischen oder aus einem anderen Stoff, der von dem alkali- und kathodischen .Reaktionsteilnehmer. Zink ist das sehen Elektrolyten nicht angegriffen wird,
leichteste, hochelektropositive feste Element, das aus In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der einer wäßrigen Losung niedergeschlagen werden 60 Dichtungsrahmen 40 in seinen Ecken mit Kanälen 18, kann. Sauerstoff ist gewichtsmäßig leicht und aus 20, 22 und 24 versehen, die zusammen mit den Kader Atmosphäre verfügbar, was ihm unter den mög- nälen 18, 20, 22 und 24 in der Platte 16 den Durchlichen gasförmigen Reaktionsteilnehmern eine ein- tritt des Elektrolyten und des sauerstoffhaltigen Gases malige Stellung einräumt, da er keine schwere und durch den Dichtungsrahmen freigeben. Die Enden viel Platz beanspruchende Speichervorrichtung be- 65 der Schlitze 32 und 34 in dem Einsatz 30 liegen in nötigt. Das theoretische Reaktionspotential Gebieten, die mit den Kanälen für den Elektrolyten
The so formed "electrochemical pair zinc-55 non-conductive material, for example made of plastic, oxygen has a high theoretical capacity and like polyethylene, polypropylene, phenolic resins or the like - and cathodic .Reaction participants. Zinc is the electrolyte that is not attacked,
lightest, highly electropositive solid element that can be made from 60 sealing frame 40 in its corners with channels 18, in the illustrated embodiment is that of an aqueous solution. Oxygen is light in weight and is made up of 20, 22 and 24, which are available together with the cadre atmosphere, which means that the electrolyte and the permeable gaseous reactants, among the possible 18, 20, 22 and 24 in the plate 16, enter the oxygen-containing gas admits malposition, since it does not release any heavy and through the sealing frame. The storage device, which takes up a lot of space, is located in the slots 32 and 34 in the insert 30. The theoretical reaction potential areas with the channels for the electrolyte

in dem Dichtungsrahmen in Verbindung stehen, undare in communication in the sealing frame, and

Zn + Va O2 ZnO ermöglichen so einen Durchtritt des ElektrolytenZn + Va O 2 ZnO thus enable the electrolyte to pass through

3 43 4

aus den Schlitzen 32 und 34 oder in dieselben. Die Und 20 in der Platte 62 mit inerten, nichtleitendenfrom or into slots 32 and 34. The and 20 in the plate 62 with inert, non-conductive

Kanäle 22 und 24 in der unteren rechten bzw. oberen Dichtringen 64 ausgestattet. Channels 22 and 24 are fitted in the lower right and upper sealing rings 64, respectively.

linken Ecke des Dichtungsrahmens dienen zur Durch- In F i g. 3 ist eine Batterie 65 dargestellt, die meh-left corner of the sealing frame are used for through- In F i g. 3 shows a battery 65 which has several

leitung von Luft. rere Einzelzellen 10 gemäß F i g. 1 verwendet, dieconduction of air. rere individual cells 10 according to FIG. 1 used that

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die posi- 5 durch geeignete Bauteile (nicht gezeigt), etwa durch tive Elektrode 14 rechts von dem Einsatz 30 angeord- eine Platte und Druckrahmen zusammengehalten net; sie umfaßt ein poröses Bauteil 44 mit. einem sind. In der Batterie 65 kann eine beliebige Anzahl Mittelstück 52, das aus einem für den Elektrolyten von Einzelzellen 10 verwendet werden, die in unterunangreifbaren elektrischen Leiter, etwa Nickelpulver, schiedlichen Parallel- und Serienschaltungen zusambesteht. Das Bauteil ist ausreichend porös angefer- i° mengefaßt sein können, je nach der gewünschten tigt, um das sauerstoffhaltige Gas hindurchdiffun- Ausgangsleistung der Batterie. Dabei ist für ■ eine dieren zu lassen; vorzugsweise wird für die positive Serienschaltung der gewünschten Zellenzahl in dem Elektrode ein feinpulvriges Material verwendet, um Luftzwischenraum ein nichtleitender Füllstoff vorgeeine Oberfläche zu erhalten, wie sie für eine maxi- sehen, und der Rahmen der positiven Elektrode und male Ausgangsleistung erforderlich ist. Insbesondere 15 die Trägerplatte zu beiden Seiten des Luftraumes wenn Luft als sauerstoffhaltiges Gas verwendet wird, sind extra dick gemacht. An dem Elektrodenrahmen soll es der Luft gestattet werden, durch die poröse und der Trägerplatte sind für die elektrischen Anpositive Elektrode hindurchzutreten und in den Elek- Schlüsse (nicht dargestellte) Nasen angefügt. Benachtrolyten hineinzuperlen. barte Gruppen von hintereinandergeschalteten ZellenAs can be seen from FIGS. 1 and 2, the positive 5 is through suitable components (not shown), for example through tive electrode 14 to the right of the insert 30 angeord- a plate and pressure frame held together net; it includes a porous component 44. are one. Any number can be used in the battery 65 Middle piece 52, which is used for the electrolyte of individual cells 10, which consists of inaccessible electrical conductors, such as nickel powder, different parallel and series connections. The component is made sufficiently porous, depending on the desired Tends to diffuse the oxygen-containing gas through it. Battery output. Where for ■ one to dine; for the positive series connection, the desired number of cells in the Electrode uses a fine powder material to create a non-conductive filler air gap Surface as they see for a maxi-, and the frame of the positive electrode and male output power is required. In particular, the carrier plate on both sides of the air space if air is used as the oxygen-containing gas, they are made extra thick. On the electrode frame the air should be allowed through the porous and the carrier plate are for the electrical anpositive Electrode to pass through and attached to the elec- Conclusions (not shown) lugs. Neighbor trolytes bead into it. baked groups of cells connected in series

Das poröse Bauteil 44 ist mit einem festen Rahmen 20 sind parallel geschaltet.The porous component 44 is connected in parallel with a fixed frame 20.

50 aus einem Stück versehen, der aus einem gegen Die Anordnung von einer Anzahl in Serie geschalden Elektrolyten unempfindlichen und elektrisch teter Zellen mit einem gemeinsamen Elektrolyten leitenden Material, wie etwa Nickel, besteht. Ein führt zu Selbstentladungsströmen zwischen den ZeI-fester Rahmen50 dient als die eine Seite einer Sam- len. In dem Beispiel von Fig. 1 sind diese Ströme melleitung in einem Einsatz 46. In den Ecken des 25 in erträglichen Grenzen gehalten, da die Elektrolyt-Rahmens 50 sind Kanäle 18, 20, 22 und 24 angeord- kanäle eng sind und die Anzahl der in einer einzelnen net, die zusammen mit den Kanälen in den anderen Serienschaltung zusammengefaßten Zellen gering ist. Teilen den Durchtritt von Gas und Elektrolyt er- In die Batterie 65 wird mittels eines Gasgebläses möglichen. Der Rahmen 50 wirkt zugleich als Ab- 66 und einer Gasleitung 68 ein sauerstoffhaltiges Gas, deckung für Schlitze 54 und 56 und Abzugnuten 58 30 etwa Luft, eingeleitet, das durch die Gaskanäle 22 und 60 und verhindert den Austritt von Gas aus und die positiven Elektroden 14 der Einzelzellen 10 diesen. streicht. Durch die Leitung 70 wird ein Elektrolyt50 provided from one piece, which is formed from one against the arrangement of a number in series Electrolyte-insensitive and electrically teter cells with a common electrolyte conductive material such as nickel. A leads to self-discharge currents between the cells Frame 50 serves as one side of a collection. In the example of Figure 1, these are currents melleitung in an insert 46. In the corners of the 25 kept within tolerable limits, as the electrolyte frame 50 are channels 18, 20, 22 and 24 arranged- channels are narrow and the number of in a single one net, which together with the channels in the other series circuit combined cells is low. Divide the passage of gas and electrolyte into the battery 65 by means of a gas blower possible. The frame 50 acts at the same time as an outlet 66 and a gas line 68 an oxygen-containing gas, Cover for slots 54 and 56 and vent grooves 58 30 about air, introduced through the gas channels 22 and 60 and prevents the escape of gas from and the positive electrodes 14 of the individual cells 10 this. deletes. An electrolyte is passed through line 70

Der Einsatz 46 ist rechts von der positiven Elek- den Elektrolytkanälen 18 der Zellen 10 in der Battetrode 14 angeordnet, im wesentlichen gleich ausge- rie 65 zugeführt. Der Elektrolyt wird aus der Batterie bildet wie der Einsatz 30 und besteht aus gleicharti- 35 65 über die Leitung 74 abgezogen und läuft durch gern nichtleitendem Material. Der Einsatz 46 ist mit eine Kühlvorrichtung 76 in einen Speichertank 78 den horizontalen Schlitzen 54 und 56 in seinem obe- für den Elektrolyten, wo er weiter abgekühlt wird, ren und unteren Schenkel versehen, die durch die ver- Aus dem Speichertank 78 gelangt der Elektrolyt tikalen Abzugnuten 58 und 60 mit dem Inneren des durch eine Leitung 80 zum Einlaß einer Pumpe 72. durch den Einsatz festgelegten Zwischenraumes 40 Die Pumpe 72 pumpt den Elektrolyten in einer Leiverbunden sind. In dem Zwischenraum ist ein Füll- tung 70 durch die Kühlvorrichtung 76, die mit der stoff angeordnet, der aus einem porösen, elektrisch Leitung 74 in Wärmeaustausch steht; auf diese Weise leitenden Material besteht, etwa aus rostfreien Stahl- ist ein geschlossener Kreislauf für den Elektrolyten spänen oder Kunststoffasern mit Nickelüberzug. Der vorgesehen.The insert 46 is to the right of the positive electrode, the electrolyte channels 18 of the cells 10 in the battetrode 14, fed in essentially the same way as 65. The electrolyte is drawn from the battery forms like the insert 30 and consists of the same type 35 65 withdrawn via the line 74 and runs through like non-conductive material. The insert 46 is in a storage tank 78 with a cooling device 76 the horizontal slots 54 and 56 in its top - for the electrolyte, where it is further cooled, Ren and lower legs are provided, which through the storage tank 78 the electrolyte arrives vertical drainage grooves 58 and 60 with the interior of the through a conduit 80 to the inlet of a pump 72. The intermediate space 40 determined by the insert. The pump 72 pumps the electrolyte in a bonded joint are. In the space there is a filling 70 through the cooling device 76, which is connected to the fabric arranged, which is from a porous, electrical line 74 in heat exchange; in this way Conductive material, such as stainless steel - is a closed circuit for the electrolyte chips or plastic fibers with a nickel coating. The intended.

Einsatz liegt fest an dem festen Rahmen an, und der 45 Um die gewünschten hohen Energiedichten zu erRahmen dient dabei zur Abdeckung der einen Seite zielen, werden die während der Entladung der Batder Zweigleitungen und Abzugnuten. terie erzeugten Zinkoxidreaktionsprodukte aus demThe insert is firmly attached to the fixed frame and the 45 In order to achieve the desired high energy density is used to cover one side aiming, which will be during the discharge of the batder Branch lines and extraction grooves. zinc oxide reaction products produced from the

In F i g. 1 sind Kanäle 18 und 20 in der unteren Inneren der Zelle entfernt. Würden die Reaktionslinken bzw. oberen rechten Ecke des Einsatzes 46 produkte nicht aus der Zelle entfernt werden oder dargestellt, die mit den oben bereits beschriebenen 50 nicht wenigstens in Umlauf gebracht werden, um Kanälen 18 und 20 zusammen einen Durchtritt für eine Ablagerung an der Oberfläche der negativen den Elektrolyten in der Zelle bilden. Die Schlitze in Elektrode zu verhindern, so würde es erforderlich dem Einsatz erstrecken sich bis in Bereiche, die mit sein, eine große Menge von Elektrolyt zu verwenden, den Gaskanälen 22 und 24 in Verbindung stehen und um die entstandenen Zinkoxidabbauprodukte vollvon diesen Gas aufnehmen. 55 ständig zu lösen; dadurch würde jedoch die Energie-In Fig. 1, channels 18 and 20 are located in the lower interior of the cell. Would the reaction links or upper right corner of the insert 46 products cannot be removed from the cell or shown, which are not at least brought into circulation with the 50 already described above Channels 18 and 20 together provide a passage for deposition on the surface of the negative form the electrolyte in the cell. To prevent the slots in electrode so it would be necessary the insert extend into areas that are having to use a large amount of electrolyte, the gas channels 22 and 24 are in communication and around the resulting zinc oxide degradation products full of absorb this gas. 55 constantly to solve; however, this would reduce the energy

Eine Trägerplatte 62 aus inertem, elektrisch leiten- dichte pro Einheit des gesamten BatteriegewichtesA carrier plate 62 made of inert, electrically conductive density per unit of the total battery weight

dem Material, etwa aus Nickel, ist rechter Hand von stark herabgesetzt. Da jedoch der Elektrolyt durchthe material, for example made of nickel, is greatly reduced on the right hand side. However, since the electrolyte through

dem Einsatz 46 für das Gas angeordnet. Die Platte die Batterie zirkuliert, werden die gebildeten Reak-the insert 46 arranged for the gas. As the plate circulates the battery, the reac-

kann als Elektrodenrückplatte für eine (nicht darge- tionsprodukte aus der Nachbarschaft der OberflächeCan be used as an electrode back plate for one (not shown products from the vicinity of the surface

stellte) anschließende Zelle in einer Serienanordnung 60 der negativen Elektrode entfernt, und die Batterieplaced) subsequent cell in a series arrangement 60 removed the negative electrode, and the battery

von Zellen dienen. Die Platte 62 ist mit Kanälen 18, kann mit einer geringeren Menge des gesättigtenof cells serve. The plate 62 is provided with channels 18 that can be saturated with a smaller amount

20, 22 und 24 in den entsprechenden Ecken ausge- Elektrolyten betrieben werden. Der Elektrolyt löst20, 22 and 24 in the corresponding corners are operated from electrolytes. The electrolyte dissolves

stattet, die einen Durchtritt des Elektrolyten und der die in der Batterie gebildeten Zinkoxidreaktionspro-enables the electrolyte to pass through and the zinc oxide reaction processes formed in the battery

Luft in die anschließende Zelle gestatten und die mit dukte und nimmt sie mit aus der Zelle heraus, woAllow air into the next cell and the with ducts and take it out of the cell where

den früher beschriebenen Kanälen 18, 20, 22 und 24 65 sie dann aus der Elektrolytlösung ausgefällt werdenthe channels 18, 20, 22 and 24 65 described earlier, they are then precipitated from the electrolyte solution

zusammenwirken. Um zu verhindern, daß der Elek- können.cooperate. To prevent the elec- can.

trolyt die Zelle 10 und insbesondere in Serie geschal- Beim Betrieb tritt der alkalische Elektrolyt in jedetrolyte the cell 10 and in particular connected in series. During operation, the alkaline electrolyte enters each

tete Zellen kurzschließt, sind die Elektrolytkanäle 18 Zelle an der unteren linken Ecke durch den Kanal 18shorted cells, the electrolyte channels 18 are cell at the lower left corner through channel 18

ein und verläßt sie an der oberen rechten Ecke durch den Kanal 20, während das sauerstoffhaltige Gas die Zelle an der unteren rechten Ecke durch den Kanal 22 betritt und die Zelle an der oberen linken Ecke durch den Kanal 24 verläßt. Der Elektrolyt strömt nach seinem Zutritt durch den Kanal 18 in den Schlitz 32 des Einsatzes 30 ein und durch die Abzugnuten 36 in den Raum des Einsatzes 30. Dann verläßt er diesen Raum durch die Abzugnuten 38, gelangt in den Schlitz 34 und wird aus der Zelle durch den Kanal 20 abgeleitet.a and leaves it at the upper right corner through the channel 20, while the oxygen-containing gas the Enter cell at the lower right corner through channel 22 and the cell at the upper left corner through the channel 24 leaves. After its entry, the electrolyte flows through the channel 18 into the slot 32 of the insert 30 and through the extraction grooves 36 into the space of the insert 30. Then he leaves this space through the vent grooves 38, enters the slot 34 and is out of the cell through the channel 20 derived.

In ähnlicher Weise strömt das sauerstoffhaltige Gas durch den Kanal 22 der Trägerplatte 62 in die Zelle ein, gelangt in den Schlitz 54 des Einsatzes 46 und durch die Abzugnuten 58 in den von dem Einsatz gebildeten Zwischenraum. Ein Teil des in diesen Zwischenraum eintretenden Gases tritt durch das poröse Mittelstück 52 und bildet auf diese Weise eine elektrolytische Zelle zwischen dem porösen Mittelstück 52 und der Zinkelektrode 12. Das übrige Gas, das nicht durch das poröse Mittelstück 52 strömt, strömt durch die Abzugnuten 56 in den Schlitz 60 und verläßt die Zelle an der oberen linken Ecke durch den Kanal 24. Der Anteil des durch das poröse Mittelstück 52 durchgetretenen Gases, der während des Betriebs der elektrolytischen Zelle nicht verbraucht wurde, verläßt die Zelle zusammen mit dem Elektrolyten durch den Elektrolytkanal 20.In a similar way, the oxygen-containing gas flows through the channel 22 of the carrier plate 62 into the The cell enters the slot 54 of the insert 46 and through the extraction grooves 58 into that of the insert formed space. Part of the gas entering this gap passes through the porous one Middle piece 52 and in this way forms an electrolytic cell between the porous middle piece 52 and the zinc electrode 12. The remaining gas that does not flow through the porous center piece 52, flows through venting grooves 56 into slot 60 and exits the cell at the upper left corner through the channel 24. The proportion of the gas which has passed through the porous center piece 52 which is during the operation of the electrolytic cell was not consumed, leaves the cell together with the Electrolytes through the electrolyte channel 20.

Der wäßrige alkalische Elektrolyt, der auf seinem Weg durch die Batterie erwärmt wird, löst die Zinkoxidabbauprodukte in der Batterie auf und fließt aus der Batterie durch die Leitung 74 in die Kühlvorrichtung, wo er mit dem Elektrolyten in der Leitung 70 in wärmeübertragender Verbindung steht; schließlich gelangt er in den Speichertank 78, der auf Raumtemperatur gehalten wird. In der Kühlvorrichtung 76 und dem Speichertank wird der die gelösten Abbauprodukte enthaltende Elektrolyt abgekühlt, wobei die Zinkoxidreaktionsprodukte in dem Speichertank 78 ausgefällt werden. Um die Ausfällung der Zinkoxidreaktionsprodukte in dem Speichertank 78 zu verstärken, ist der Tank mit einem (nicht gezeigten) Faserstoff, etwa Aluminiumsilikatfasern, gefüllt, der für die Ausfällung des Zinkoxids, eine große Oberfläche bietet. Der abgekühlte Elektrolyt wird aus dem Speichertank 78 abgezogen und in die Batterie zurückgeleitet, wo weiteres abgebautes Zinkoxid gelöst und aus der Batterie abgezogen wird.The aqueous alkaline electrolyte, which is heated on its way through the battery, dissolves the zinc oxide breakdown products in the battery and flows from the battery through the line 74 into the cooling device, where it is in heat transferring communication with the electrolyte in line 70; in the end it enters the storage tank 78, which is kept at room temperature. In the cooling device 76 and the electrolyte containing the dissolved degradation products is cooled in the storage tank, the Zinc oxide reaction products are precipitated in the storage tank 78. About the precipitation of the zinc oxide reaction products In the storage tank 78, the tank is filled with a fibrous material (not shown), such as aluminum silicate fibers, which for the precipitation of zinc oxide, offers a large surface. The cooled electrolyte is removed from the Storage tank 78 withdrawn and returned to the battery, where further degraded zinc oxide is dissolved and removed from the battery.

Während des Betriebs der Batterie, insbesondere bei Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur, wird Wasser verdunstet. Um das verdunstete Wasser nachzufüllen, kann der Speichertank in geeigneter Weise mit einer (nicht dargestellten) Wassernachfüllleitung verbunden sein. Die Batterie ist vorzugsweise derart dimensioniert, daß das Nachfüllen von Wasser nur am Ende jedes Lade-Entlade-Zyklus erforderlich ist. Außerdem ist der Speichertank noch mit einem geeigneten Auslaß für die Luft ausgestattet, die von dem Elektrolyten auf seinem Weg durch die Zellen mitgenommen wurde.During operation of the battery, especially at temperatures above room temperature, water is evaporated. To refill the evaporated water, the storage tank can be in a suitable Way to be connected to a (not shown) water refill line. The battery is preferably dimensioned in such a way that topping up with water is only necessary at the end of each charge-discharge cycle is. In addition, the storage tank is equipped with a suitable outlet for the air, which was carried along by the electrolyte on its way through the cells.

Beim Wiederaufladen der Batterie wird Zink an der Trägerplatte elektrolytisch abgelagert, indem eine Gleichspannung an die Zellen angelegt wird, die Stromdichten bis zu einigen hundert Milliampere pro Quadratzentimeter durch die Zellen schickt.When the battery is recharged, zinc is electrolytically deposited on the carrier plate by a DC voltage is applied to the cells, the current densities up to a few hundred milliamps each Square centimeters through the cells.

Das Zink kann beim Aufladen der Batterie auch durch einen einem Gleichstrom überlagerten Wechselstrom elektrolytisch abgeschieden werden. Dabei ist die Wellenform des Wechselstromes derart, daß jeweils während einer Halbperiode des Wechselstroms ein kleiner Umkehrstrom durch die Batterie fließt. Das auf diese Weise abgeschiedene Zink hat eine mäßig grobe Kristallstruktur, ist aber relativ dicht und haftet besser an der Trägerplatte als das vom Gleichstrom abgeschiedene. Aus diesem Grund ist die Ladung der Batterie mittels Wechselstrom vorzuziehen, wenn große Kapazitäten erwünscht sind.When the battery is being charged, the zinc can also be generated by an alternating current superimposed on a direct current are electrodeposited. The waveform of the alternating current is such that a small reverse current through the battery during each half cycle of the alternating current flows. The zinc deposited in this way has a moderately coarse crystal structure, but is relative tight and adheres better to the carrier plate than that separated from the direct current. For this reason It is preferable to charge the battery with alternating current if large capacities are required.

ίο Meistens wird jedoch, unabhängig von der angewandten spezifischen Ladetechnik, sowohl während des Ladens als auch während des Entladens der Batterie ein Teil des Zinkmetalls von der negativen Elektrode abgesondert. Die abgespaltenen Zinkmetallpartikeln sind nur spärlich in dem zirkulierenden alkalischen Elektrolyten löslich und werden als Suspension in dem Elektrolyten durch das System geführt; dadurch wird die Kapazität der Batterie herabgesetzt. Um das Auftreten von Zinkmetallpartikeln in dem zirkulierenden Elektrolyten zu vermeiden, können in der Elektrolytleitung Mittel zum Löslichmachen der abgesonderten Metallpartikeln angeordnet werden.ίο Mostly, however, regardless of the applied specific charging technology, both while charging and discharging the battery some of the zinc metal secreted from the negative electrode. The split off zinc metal particles are only sparsely soluble in the circulating alkaline electrolyte and are produced as a suspension passed through the system in the electrolyte; this reduces the capacity of the battery. To avoid the occurrence of zinc metal particles in the circulating electrolyte, Means for solubilizing the separated metal particles can be arranged in the electrolyte line will.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist das elektrisch leitende Filter über eine äußere elektrische Leitung 84 mit einer positiven Elektrode in der Nähe der Auslaßleitung 74 der Batterie 65 elektrisch verbunden. Das Filter besteht aus einem Metall, das von dem alkalischen Elektrolyten nicht angegriffen wird, etwa aus Nickel, Platin usw. Das Filter hat die Form eines Lochsiebes mit in der Größenordnung von 0,3 mm lichter Maschenweite; es kann auch ein grober Metallfaserstöpsel verwendet werden. Der durch die Elektrolytleitung 74 zirkulierende Elektrolyt stellt einen elektrolytischen Weg zwischen der positiven Elektrode der Batterie 64 und dem elektrisch leitenden Filter 82 her; dadurch entsteht eine elektrolytische Zelle zwischen der positiven Elektrode der Zellen und etwaigen metallischen Zinkpartikeln, die mit dem Filter in Kontakt stehen. Die so gebildete Zelle ist durch den äußeren elektrischen Leiter 84 kurzgeschlossen, wodurch das abgespaltene Zink an der Oberfläche des elektrisch leitenden Filters elektrolytisch gelöst wird. Der in der so gebildeten Zelle fließende Strom wird durch einen in dem äußeren elektrischen Leitungsweg eingebrachten variablen Widerstand 86 gesteuert.As shown in FIG. 3 it can be seen that it is electrically conductive Filters over an external electrical lead 84 with a positive electrode near the outlet lead 74 of the battery 65 electrically connected. The filter is made of a metal that is separated from the alkaline electrolytes are not attacked, such as those made of nickel, platinum, etc. The filter has the shape of a Perforated screen with a mesh size of the order of 0.3 mm; it can also be a coarse metal fiber plug be used. The electrolyte circulating through the electrolyte line 74 provides an electrolytic path between the positive electrode of the battery 64 and the electrically conductive one Filter 82; this creates an electrolytic cell between the positive electrode of the Cells and any metallic zinc particles in contact with the filter. The so educated Cell is short-circuited by the external electrical conductor 84, whereby the split off zinc is attached the surface of the electrically conductive filter is electrolytically dissolved. The one in the cell thus formed The flowing current is made variable by an introduced in the external electrical conduction path Resistor 86 controlled.

Das Filter wird in der Elektrolytleitung vorzugsweise an einer Stelle eingefügt, wo das geringste Bestreben für die gelösten Zinkoxidabbauprodukte besteht, sich an der Filteroberfläche abzuscheiden. Aus diesem Grund ist das Filter vorteilhaft neben dem Auslaß für den Elektrolyten aus der Batterie angebracht. Obwohl damit das Filter in der Leitung an der Stelle der höchsten Zinkoxidkonzentration in dem Elektrolyten liegt, ist doch die Temperatur des Elektrolyten in Nachbarschaft des Auslasses aus der Batterie am höchsten, und das Zinkoxid hat in diesem Bereich eine größere Löslichkeit in dem Elektrolyten, woraus sich eine geringe Niederschlagsbildung von Zinkoxidpartikeln an der Filteroberfläche herleitet. Außerdem hat während des Ladens der Batterie die aus der Batterie austretende Strömung die niedrigste Zinkoxidkonzentration und löst daher etwaige, während der Entladungsperiode am Filter abgeschiedene Zinkoxidablagerungen wieder auf. Das Filter kann aber auch an anderen Stellen des Zirkulationssystems angeordnet sein, beispielsweise am Auslaß desThe filter is preferably inserted in the electrolyte line at a point where the least effort is made the dissolved zinc oxide degradation products are deposited on the filter surface. the end For this reason, the filter is advantageously placed next to the outlet for the electrolyte from the battery. Although this puts the filter in the line at the point of the highest zinc oxide concentration in the Electrolyte, the temperature of the electrolyte is in the vicinity of the outlet from the battery highest, and the zinc oxide has a greater solubility in the electrolyte in this area, This results in a low level of precipitation of zinc oxide particles on the filter surface. In addition, while the battery is charging, the flow exiting the battery is the lowest Zinc oxide concentration and therefore dissolves any deposited on the filter during the discharge period Zinc oxide deposits reappear. The filter can, however, also be used at other points in the circulation system be arranged, for example at the outlet of the

S S 7

Speichertanks, vorausgesetzt; daß'sowohl eine äußere elektrische Leitung als'-auch ein Pfad für den Elektrolyten mit einer positiven Elektrode der Batterie verbunden ist. :· < · ^ -Storage tanks, provided; that both an external electrical line and a path for the electrolyte are connected to a positive electrode of the battery. : · < · ^ -

■-·■ ' ; :::'■-■■■ 'Beispiel· ■ ;■ - · ■ '; ::: '■ - ■■■' Example · ■;

, Eine Batterie ist aü^ 200 Zink-Sauerstoff-Einzelzelleri zusammengefügt»-':Jede einzelne Zink-Sauerstoff-Zelle mißt 30-30 cm und enthält eine 0,25 mm dicke Nickel-Trägerplatte, auf der die Zinkelektrode von 90% Dichte und einer Dicke von 0,76 mm elektrolytisch abgeschieden; ist;; weiter, folgt ein 1,5 mm dicker Elektrolyteinsatz aus Polyäthylen, eine 0,5 Ϊ mm dicke poröse positive Nickelelektrode, ein 0,76, mm i:S dicker gasdurchlässiger Einsatz aus Polyäthylen und eine ,0,25 mm dicke Nickel-Scheiderwand, so daß jede Zelle' eine Dicke,, von; 3 mm aufweist. Eine poröse Trennwand aus Polyäthylen mit geriffelten Oberflächen ist innerhalb des" ;elektrolytleitenden Einsatzes ao in dem Weg des Elektrolyten derart angeordnet, daß die geriffelten Oberflächen zur positiven, und, nega-tiven Elektrode blicken. In dem von dem gasdurchlässigen Einsatz festgelegten Zwischenraum ist eine elektrisch leitende Faserfüllmasse aus mit Nickel imprägnierten Kunststoffasern eingebracht. In jeder zwanzigsten Einzelzelle ist die Füllmasse elektrisch isolierend, und die Elektroden sind extra dick mit vorstehenden Lappen für elektrische Anschlüsse ausgeführt. Die Zellen sind dann in je zehn Gruppen von je 20 Einzelzellen parallel geschaltet. Die Zellen sind in einem Platten-Druckrahmen zusammengefügt, und die in jeder Einzelzelle vorhandenen Leitungen für den Durchtritt des Elektrolyten und der Luft durch die Zellen sind in geeigneter Weise an eine Umlaufpumpe für den Elektrolyten und ein Luftgebläse angeschlossen. Eine 20gewichtsprozentige Lösung von Kalilauge wird mittels der Elektrolytpumpe kontinuierlich durch die Batterie gepumpt mit einer Geschwindigkeit von 341 cm3/sec.'A battery is composed of ^ 200 zinc-oxygen single cells '-': Each individual zinc-oxygen cell measures 30-30 cm and contains a 0.25 mm thick nickel carrier plate on which the zinc electrode of 90% density and electrodeposited to a thickness of 0.76 mm; is;; Next, there is a 1.5 mm thick electrolyte insert made of polyethylene, a 0.5 Ϊ mm thick porous positive nickel electrode, a 0.76. mm i : S thick gas-permeable insert made of polyethylene and a 0.25 mm thick nickel separator wall, so that each cell 'has a thickness'of; 3 mm. A porous partition made of polyethylene with corrugated surfaces is arranged within the "; electrolyte-conductive insert ao in the path of the electrolyte, that the corrugated surfaces face the positive and negative electrodes. In the space defined by the gas-permeable insert is an electrical Conductive fiber filler made of nickel-impregnated synthetic fibers. The filler is electrically insulating in every twentieth individual cell, and the electrodes are extra thick with protruding tabs for electrical connections. The cells are then connected in parallel in ten groups of 20 individual cells each. The cells are assembled in a plate pressure frame, and the lines in each individual cell for the passage of the electrolyte and the air through the cells are connected in a suitable manner to a circulation pump for the electrolyte and an air blower ird is pumped continuously through the battery by means of the electrolyte pump at a speed of 341 cm 3 / sec.

Zunächst ist die Batterie mit einer vollständig bedeckten Zinkelektrodenoberfläche auf der Elektrodenrückplatte versehen. Von dem Gebläse wird Luft unter einem Druck von 0,70 kg/cm2 zur Sauerstoffelektrode geschickt. Die Temperatur in der Batterie beträgt während der Entladung der Batterie etwa 70° C, und der Speichertank wird auf Raumtemperatur, d. h. annähernd 30 bis 40° C, gehalten.First of all, the battery is provided with a completely covered zinc electrode surface on the electrode back plate. Air under a pressure of 0.70 kg / cm 2 is sent from the fan to the oxygen electrode. The temperature in the battery is about 70 ° C while the battery is discharging, and the storage tank is kept at room temperature, ie approximately 30 to 40 ° C.

Während der Entladung der Batterie beträgt die Spannung jeder Zelle ohne Belastung 1,4VoIt; die Spannung bei 25 Milliampere/cm2 ist 1,2 Volt, und die Spannung bei 100 Milliampere/cm2 ist 1 Volt.During the discharge of the battery, the voltage of each cell without load is 1.4 Volts; the voltage at 25 milliamps / cm 2 is 1.2 volts and the voltage at 100 milliamps / cm 2 is 1 volt.

Die Zelle wird vorzugsweise nicht über den Punkt hinaus entladen, wo 90% der Zinkelektrode zu Zinkoxid abgebaut sind. Nachdem 90% des Zinks abgebaut sind, tritt ein Abfall der elektrischen Werte des Zellverbandes auf.The cell is preferably not discharged beyond the point where 90% of the zinc electrode becomes zinc oxide are dismantled. After 90% of the zinc has been broken down, the electrical values of the Cell association.

Die Batterie wird aufgeladen, indem eine äußere Gleichstromquelle angeschlossen wird, die einen Strom von 25 Milliampere/cm2 durch die Zellen schickt, während der Elektrolyt die Zellen durchströmt. Dem Gleichstrom wird ein Wechselstrom überlagert, um die Richtung des Stromes während eines Teiles der Wechselstromperiode in der Batterie umzukehren. Die Batterie wird so lange aufgeladen, bis sich Zink von 90% Dichte in einer Dicke von 0,76 mm an der Oberfläche der negativen Trägerplatte abgelagert hat.The battery is charged by connecting an external direct current source which sends a current of 25 milliamps / cm 2 through the cells while the electrolyte flows through the cells. An alternating current is superimposed on the direct current to reverse the direction of the current during part of the alternating current period in the battery. The battery is charged until zinc of 90% density is deposited in a thickness of 0.76 mm on the surface of the negative carrier plate.

Die Batterie liefert 75 Kilowattstunden elektrische Energie pro Ladezyklus bei einer Solleistung von Kilowatt. Die Batterie hat eine Energiedichte von Wattstunden pro Kilogramm und behält diese Energiedichte auch nach wiederholtem. Laden und Entladern ■'■'·■■"'. . . : ·; : The battery delivers 75 kilowatt hours of electrical energy per charging cycle with a nominal output of kilowatts. The battery has an energy density of watt-hours per kilogram and retains this energy density even after repeated. Loading and unloading ■ '■' · ■■ "'...: ·;:

Außer den speziell beschriebenen kommen auch andere Mittel zum Leiten des Elektrolyten und der Luft durch die Batterie in Beträcht. Außerdem können andere Mittel zum Entfernen des Zinkoxids aus dem Elektrolyten außerhalb der Batterie angewandt werden, beispielsweise ein Filter, das periodisch abgekratzt wird. . . . . .In addition to those specifically described, other means of conducting the electrolyte and the Air through the battery in consideration. Also can other means of removing the zinc oxide from the electrolyte have been used outside the battery such as a filter that is periodically scraped off. . . . . .

Weiter ist es möglich, an Stelle des Wärmeaustauschers zum Abkühlen des Elektrolyten eine äußere Kühlvorrichtung zu verwenden. Ferner kann die Batterie in anderer Gestalt als. der als Beispiel angegebenen konstruiert werden, etwa, in Zylinderform. Auch kann die Anordnung der benachbarten Zellen abgewandelt werden, beispielsweise derart, daß jeder Gaskanal das sauerstoffhaltige Gas zu zwei positiven Elektroden leitet, die seine Wände bilden, und jede negative Trägerplatte auf beiden Seiten abgelagertes Zink trägt.It is also possible to replace the heat exchanger to use an external cooling device to cool the electrolyte. Furthermore, the battery in a form other than. which are given as an example are constructed, for example, in a cylindrical shape. The arrangement of the neighboring cells can also be modified, for example in such a way that each Gas channel conducts the oxygen-containing gas to two positive electrodes that form its walls, and each negative backing plate carries zinc deposited on both sides.

Im vorstehenden wurde eine Zink-Sauerstoff-Batterie mit hoher Energiedichte geschildert. Die Batterie eignet sich besonders zur Verwendung als Antriebsenergiequelle für Zugzwecke und auch für andere Zwecke, wo Raum- und Gewichtsbeschränkungen den Gebrauch herkömmlicher Sammler verbieten. Außerdem ist die Batterie bequem in der Handhabung und störungsfrei im Betrieb.A zinc-oxygen battery having a high energy density has been described above. The battery is particularly suitable for use as a drive energy source for pulling purposes and also for others Purposes where space and weight restrictions prohibit the use of conventional collectors. In addition, the battery is easy to use and trouble-free in operation.

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Betrieb einer galvanischen Zelle mit einer negativen Zinkelektrode, einer positiven, inerten Sauerstoffelektrode, einer ein sauerstoffhaltiges Gas der positiven Elektrode zuführenden Vorrichtung, mit einer einen flüssigen alkalischen Elektrolyten durch die Zelle umwälzenden Vorrichtung und mit einer Zinkoxid aus dem Elektrolytstrom außerhalb der Zelle abtrennenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Zinkoxid in der Abtrennvorrichtung (78) gespeichert und zum Regenerieren in die Zelle zurückgebracht wird und dort das Zink elektrolytisch unter Umwälzen des Elektrolyten auf einer Trägerplatte (16) abgeschieden wird.1. Method for operating a galvanic cell with a negative zinc electrode, a positive, inert oxygen electrode, one that supplies an oxygen-containing gas to the positive electrode Device with a liquid alkaline electrolyte circulating through the cell Device and with a zinc oxide separating from the electrolyte flow outside the cell Device, characterized in that the zinc oxide in the separation device (78) is stored and returned to the cell for regeneration and there the Zinc is deposited electrolytically on a carrier plate (16) while the electrolyte is circulated will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolytstrom durch einen Einsatz (30) zwischen der negativen und der positiven Elektrode, der Zweigleitungen (32, 34) zur Zu- bzw. Abführung des Elektrolyten enthält, geleitet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the electrolyte flow through an insert (30) between the negative and positive electrodes, the branch lines (32, 34) for supplying or removing the electrolyte, is passed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt in einer Vorrichtung (76) gekühlt wird, nachdem er aus der Zelle ausgetreten ist und bevor er die Abtrennvorrichtung (78) erreicht.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electrolyte in a device (76) is cooled after it exits the cell and before it enters the separation device (78) reached. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sauerstoffhaltige Gas Luft ist und der positiven Elektrode (14) mit einem hinreichenden Druck zugeführt wird, um durch ihre Poren zu fließen und in Blasenform in den flüssigen Elektrolyten4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the oxygen-containing gas is air and the positive electrode (14) at a sufficient pressure is supplied to flow through their pores and bubble into the liquid electrolyte 009 537/I Ad 009 537 / I Ad einzutreten, und daß in der Abtrennvorrichtung (78) die Reste der Luft aus dem Elektrolytstrom, bevor dieser in die Zelle zurückgewälzt wird, entfernt werden.enter, and that in the separation device (78) the remnants of the air from the electrolyte flow, before it is rolled back into the cell. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine das Zinkoxid aus dem Elektrolytstrom ohne chemische Umsetzung mechanisch entfernende Abtrennvorrichtung (78). . ■;5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, characterized by mechanically removing the zinc oxide from the electrolyte stream without chemical conversion removing severing device (78). . ■; 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Abtrennvorrichtung (78) zur Entfernung des Zinkoxids ein faseriges Material enthält.6. Apparatus according to claim 5, characterized ge ίο indicates that the separator (78) for removing the zinc oxide is a fibrous material contains. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein in den Elektrolytstrom außerhalb der Zelle eingeschaltetes elektrisch leitendes Filter (82) und durch eine das Filter mit der positiven Elektrode (14) verbindende elektrische Leitung (84).7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, characterized by an electrically conductive one switched into the electrolyte flow outside the cell Filter (82) and through an electrical connecting the filter to the positive electrode (14) Line (84). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine poröse in dem Elektrolytstrom ■ zwischen der negativen (12) und der positiven Elektrode (14) angeordnete Scheiderwand (26), die einen Kurzschluß der Zelle verhütet, wenn der Druck des sauerstoffhaltigen Gases eine der Elektroden ausbiegen sollte.8. Apparatus according to claim 7, characterized by a porous in the electrolyte stream ■ between the negative (12) and the positive electrode (14) arranged separator wall (26), which prevents a short circuit of the cell when the pressure of the oxygen-containing gas hits one of the electrodes should bend out. ... -9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zellen in Reihe geschaltet sind und daß die Reihenschaltung durch Leiter (48) erfolgt, die auf der Luftzuführungsseite der porösen positiven Elektrode (14) liegen und die positive Elektrode (14) einer Zelle mit der Trägerplatte (16) verbinden, auf die das Zink (12) der nächstbenachbarten Zelle elektrolytisch niedergeschlagen ist.... -9. Device for carrying out the method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that characterized in that several cells are connected in series and that the series connection is through Conductor (48) takes place, which are on the air supply side of the porous positive electrode (14) and connect the positive electrode (14) of a cell to the carrier plate (16) on which the zinc (12) the next neighboring cell is deposited electrolytically. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine den Elektrolyten durch die Zellen in Parallelfluß umwälzende Pumpe (72).10. The device according to claim 9, characterized by the electrolyte through the Pump (72) circulating cells in parallel flow. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DE19641496116 1963-02-18 1964-02-18 Method for operating a galvanic cell with a negative zinc electrode and a positive, inert oxygen electrode and device for carrying out the method Pending DE1496116B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25901663A 1963-02-18 1963-02-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1496116A1 DE1496116A1 (en) 1969-01-09
DE1496116B2 true DE1496116B2 (en) 1970-09-10

Family

ID=22983144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641496116 Pending DE1496116B2 (en) 1963-02-18 1964-02-18 Method for operating a galvanic cell with a negative zinc electrode and a positive, inert oxygen electrode and device for carrying out the method

Country Status (7)

Country Link
AT (1) AT260320B (en)
BE (1) BE643967A (en)
CH (1) CH422082A (en)
DE (1) DE1496116B2 (en)
GB (1) GB1028548A (en)
NL (1) NL6401451A (en)
SE (1) SE304319B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2146142B1 (en) * 1971-07-20 1974-03-15 Alsthom Cgee
NL8003193A (en) * 1980-05-31 1982-01-04 Electrochem Energieconversie DEVICE FOR SUPPLY OR EXTRACTION OF A FLUID ON THE EDGE OF A FLAT FUEL CELL ELECTRODE AND AN ELECTRODE ELEMENT AND A FUEL CELL PROVIDED WITH SUCH A DEVICE.
US4828939A (en) * 1987-06-01 1989-05-09 Eltech Systems Corporation Bipolar metal/air battery
US4911993A (en) * 1988-02-01 1990-03-27 Eltech Systems Corporation Bipolar, filter-press, consumable metal anode battery
WO2012012364A1 (en) * 2010-07-19 2012-01-26 Fluidic, Inc. Electrochemical cell with catch tray

Also Published As

Publication number Publication date
SE304319B (en) 1968-09-23
AT260320B (en) 1968-02-26
DE1496116A1 (en) 1969-01-09
GB1028548A (en) 1966-05-04
CH422082A (en) 1966-10-15
NL6401451A (en) 1964-08-19
BE643967A (en) 1964-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2417571A1 (en) HYDRAULICALLY RECHARGEABLE, DEPOLARIZED METAL GAS BATTERY SYSTEM
DE2422577C3 (en) Rechargeable galvanic cell and method of operating this cell
DE3420585A1 (en) BIPOLAR METAL AIR OXYGEN BATTERY WITH A SELF-PRESERVED ANODE
DE1696565A1 (en) Electrochemical accumulator cell with three electrodes
DE2731197A1 (en) ACCUMULATOR CELL
DE1596169A1 (en) Metal-oxygen element
DE2008548C3 (en) Positive electrode for rechargeable electrical zinc-halogen cells of a storage battery
DE2816054A1 (en) METAL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
DE2723823A1 (en) STEEL-SILVER BATTERY
DE2336609C3 (en) Electrolytic cell for the production of alkali metal chlorates from alkali metal chloride solutions
DE1496116B2 (en) Method for operating a galvanic cell with a negative zinc electrode and a positive, inert oxygen electrode and device for carrying out the method
DE202018006829U1 (en) Compact accumulator with absorbent glass fleece
DE1934974C3 (en) Galvanic storage unit consisting of a fuel cell device and an accumulator device with a common negative electrode that can be connected in parallel
DE1496116C (en) Process for operating a galvanic cell with a negative Zmkelektro de and a positive, inert oxygen electrode and device for carrying out the process
DE3039013C2 (en) Electrochemical generator
DE1953568A1 (en) Gas diffusion electrode
DE1671867B2 (en) GAS DEPOLARIZED GALVANIC ELEMENT WITH FINE ANODE MATERIAL
DE2737838A1 (en) MULTICELL LEAD ACCUMULATOR
DE1796023A1 (en) Electrochemical gas diffusion electrode with an air oxygen electrode and a soluble metal electrode
DE2524653C3 (en) Lead accumulator with at least one bipolar electrode
DE1671929A1 (en) Electrochemical generator working with air
DE2158259C3 (en) Electrolysis cell for the production of chlorates
EP0662252B1 (en) Process and device for reducing energy losses of electrochemical cells due to leakage currents
DE2017682C3 (en) Method for operating a fuel element with an anodic and a cathodic half-cell
DE1771330B2 (en) Electric battery made of nickel-cadium accumulators with alkaline electrolytes pumped around during charging and / or discharging