DE2428237A1 - Elektrochemische zelle - Google Patents

Elektrochemische zelle

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DE2428237A1
DE2428237A1 DE19742428237 DE2428237A DE2428237A1 DE 2428237 A1 DE2428237 A1 DE 2428237A1 DE 19742428237 DE19742428237 DE 19742428237 DE 2428237 A DE2428237 A DE 2428237A DE 2428237 A1 DE2428237 A1 DE 2428237A1
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DE
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electrolyte
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electrolyte tube
alkali metal
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DE19742428237
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English (en)
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Ivor Wynn Jones
Lyndon James Miles
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H01M10/3909Sodium-sulfur cells
    • 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

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Description

  • fl"lektrochemische Zelle Die Erfindung bezieht sich auf elektrochemische Zellen mit einer flüssigen Alkalimetallelektrode und einem festen Elektrolyten. Bei einer derartigen Zelle wird ein kathodisches Reaktionsmittel verwendet, und zwischen dem Alkalimetall und diesem kathodischen Reaktionsmittel ist ein fester Elektrolyt in Form eines keramischen Elements, z.B.
  • einer Membran, angeordnet. Diese Membran leitet Ionen des Alkalimetalls. Ein typisches Beispiel für eine derartige Zelle ist eine Natrium-Schwefel-Zelle mit einer Membran aus r -Tonerdekeramik als Elektrolyt.
  • Wenn eine derartige Zelle mit einer flüssigen Alkalimetallelektrode und einer keramischen Membran Strom führt, fließen Elektronen von dem Alkalimetall, das die Anode bildet, zu dem kathodischen Reaktionsmittel durch den externen Stromkreis. Positive Ionen des alkalimetalls gelangen durch die Keramik und vereinigen sich mit den negativen Ionen des Reaktionsmittels. Die Tltirkung der ntladung der Zelle besteht daher darin, daß das Alkalimetall durch die keramisehe Membran geführt wird, die den lektrolyten darstellt.
  • Die Hauptbegrenzung der von einer derartigen Zelle lieferbaren Leistung ist der Widerstand der keramischen Membran; dieser Widerstand ist nämlich umgekehrt proportional der Fläche, die mit dem Alkalimetall in Kontakt steht. \denn somit während der entladung der Zelle der Alkalimetallpegel absinkt, wenn das Alkalimetall durch den lektrolyten hindurchgelangt, dann sinkt die effektive Fläche des mit dem 9.lektrolyten in Kontakt befindlichen Alkalimetalls fortschreitend ab und bewirkt eine schnelle Zunahme des Widerstands. Außer dem so verursachten Leistunbsabfall bzw. -verlust kann die Konzentration des durch den kleiner werdenden Bereich des Keramikmaterials fließenden Stroms die Keramikmembran beschädigen. Aus diesem Grunde wurde es bisher als nötig angesehen, in dem das für die Eteaktion benötigte Alkalimetall enthaltenden Vorratsbehälter eine ausreichende Alkalimetallmenge bereitzuhalten, um den erforderlichen Pegel in Kontakt mit dem t.lektrolyten zu halten, wenn die Reaktion abgeschlossen ist. dieses gesonderte Alkalimetall, das nicht zum elektrochemischen Prozeß beiträgt, hat eine Menge, die in typischer leise etwa einem Drittel des gesamten Alkalimetalls entspricht.
  • In ähnlicher eise ist es ferner notwendig, für eine wirksame Operation die Kathodenoberfläche des Llektrolyten von dem kathodischen Reaktionsmittel überzogen zu halten. @enn sich die Zelle entlädt und das Alkalimetall durch den Llektrolyten hindurchgelangt, nimmt das Volumen des kathodischen Reaktionsmittels zu. Das kathodische Reaktionsmittel wäre normalerweise innerhalb eines ringförmigen Bereichs zwischen der islektrolytenoberfläche und einer Sammelelektrode; es ist erwünscht, den Stromweg zwischen dem Elektrolyten und der Sammelelektrode so kurz wie möglich zu halten. Es müssen jedoch Vorkehrungen getroffen werden, um das vergrößerte Volumen des kathodischen Reaktionsmittels aufzunehmen, wenn die Zelle sich entlädt.
  • Abgesehen von der Ausnutzung der gesamten Menge des Alkalimetalls ist es nicht möglich, die Kapazität der Zelle in bezug auf das Gewicht des verbrauchten bzw.
  • verwendeten Alkalimetalls und die Leistungsdichte durch Vergrößern der Größe der effektiven Elektrodenkammer in der Zelle zu steigern. Dies ist leicht zu erkennen, wenn man eine Zelle betrachtet, deren Elektrode durch ein Rohr gebildet ist, in dessen Innenraum sich das Alkalimetall befindet und auf dessen Außenseite das kathodische Reaktionsmittel vorgesehen ist. Wenn die Leistung der Zelle erhöht wird, und zwar durch Vergrößern des Durchmessers des Keramikrohres, steigt die Oberfläche des Rohres (und damit die Leistung) mit zunehmendem Rohrdurchmesser linear an, jedoch nimmt das Gewicht des nicht ausgenutzten Alkalimetalls, das zur Aufrechterhaltung der Füllung des Roles erforderlich ist, mit steigendem Rohrdurchmesser quadratisch zu.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Form einer Zelle mit einer flüssigen Alkalimetallelektrode und einem durch ein festes Elektrolytenrohr getrennten kathodischen Reaktionsmittel zu schaffen, in der der Bereich des Elektrolyten, der mit dem kathodischen Reaktionsmittel in Kontakt ist, unabhängig von Änderungen des Volumens des kathodischen Reaktionsmittels und demgemäß vom Durchgang des Alkalimetalls durch den Llektrolyten beibehalten werden kann.
  • Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer elektrochemischen Zelle mit einem aufrechtatehenden festen Llektrolytrohr innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses mit einem flüssigen Alkalimetall neben einer Seite bzw Fläche und einem kathodischen Reaktionsmittel neben der anderen Seite bzw. Fläche erfindungsemäß dadurch, dati das blektrolytrohr an einem Ende verschlossen ist und daß der das kathodische Reaktionsmittel enthaltende Bereich an seinem oberen sunde zu einem das kathodische Reaktionsmittel enthaltenden Vorratsbehälter hin offen ist, der oberhalb der Rohrseite des Llektrolytrohres liegt. Mit dieser Konstruktion nimmt der Vorratsbehälter an dem oberen Lnar das vergrößerte Volumen des kathodischen Reaktionsmittels auf, wenn die Zelle sich entlädt. Die Zelle wird anfangs mit kathodischem Reaktionsmittel derart gefüllt, daß der Pegel des kathodischen Reaktionsmittels bei vollständig geladener Zelle bei oder gerade über der Oberseite des blektrolytrohres liegt; somit steht die gesamte oder nahezu die gesamte eine Oberfläche des Elektrolyten stets mit dem kathodischen Reaktionsmittel in Kontakt.
  • Das Elektrolytrohr könnte an seinem unteren Ende verschlossen sein, wobei das kathodische Reaktionsmittel innerhalb des Rohres und das Alkalimetall außerhalb des Rohres in dem ringförmigen Bereich zwischen dem Rohr und dem Gehäuse enthalten ist . Ein Alkalimetall-Vorratsbehälter ist an einem Ende der Anordnung vorgesellen. Vorzugsweise ist das lektrolytrohr jedoch an seinem oberen bnde verschlossen, wobei das Alkalimetall innerhalb des Rohres und das kathodische Reaktionsmittel auf der haubenseite des Rohres vorgesehen sind. Das Gehause kann ein Metallrohr enthalten, welches eine elektrische Verbindung zur Kathode bildet. Das metall muß von der Art sein, daß es chemisch nicht mit dem kathodischen Reaktionsmittel reagiert; zweckmäßigerweise wird rostfreier stahl im Falle einer Natrium/Uchwetel-Zelle verwendet.
  • ns können ferner Einrichtungen vorgesehen sein, um das Alkalimetall in Kontakt mit der gesamten einen Oberfläche des £iektrolyLi.ohres zu halten. Bei einer Kontruktion mit einem Vorratsbehälter für das Alkalimetall können diese Linrichtungen ein Gas in dem Vorratsbehälter als Druckmittel enthalten, um das Alkalimetall aus dem Alkalimetall-Vorratsbehälter in den Bereich neben den Elektrolyten zu drücken.
  • Um das Elektrolytrohr kann in der Nähe dessen offenen indes dieses Rohres ein elastischer Dichtungsring vorgesehen sein, der das Gehäuse zu dem Rohr hin abdichtet und der außerdem als Dichtung zwischen dem Rohr und einer Verschlußeinrichtung über dem oberen nde des Rohres dient.
  • Die Verwendung eines elastischen ìLleiles führt nicht nur zu einer wirksamen Abdichtung, sondern außerdem zu einer Abdichtung, die im allgemeinen durch die relative Bewegung der benachbarten Zellenteile während der Zyklen unbeeinflußt ist, während der die Temperatur jener Teile ansteigt und absinkt.
  • ei einer bevorzugten Konstruktion der Zelle ragt das offene nde des Elektrolytrohres von einer Öffnung in dem Gehäuse weg. Dies erleichtelt die Festlegung irgendeines Gradienten zwischen der Temperatur der Zelle und der Temperatur eines mit dem Elektrolytrohr verbundenen Vorratsbehälters. Bei dieser Konstruktion kann rler eiastische Ring um das Llektrolytrohr herum angeordnet sein, und zwar zwischen dessen nde und der genannten öffnung. Vorzugsweise ist der elastische Ring mit dem Elektrolytrohr und mit dem benachbarten äußeren Gehäuse in Kontakt gedrückt, und zwar an der Stelle, an der das Elektrolytrohr us dem äußeren Gehause herausragt.
  • An Hand von Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform der erfindung näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Zelle gemäß der Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt eine zweckmäßige Anordnung einer t'ihe voii Zellen der in Fig. 1 dargestellten Art.
  • in der in Fig. 1 dargestellten Zelle bildet ein Rohcl mit verschlossenen Enden eine feste Elektrolytmembran zwischen flüssigen Elektroden 2 und 5. Das Rohr ist 10 bis 40 cm lang, besitzt einen Außendurchmesser zwischen 1 und 2 cm und eine Wanddicke von 0,5 bis 2 inm.
  • Die Membran 1 besteht aus ß-Tonerdekeramik und wirkt als fester Dlektrolyt, der den durchtritt von Natriumionen ermöglicht. Die Schwefel-Elektrode 2 befindet sich in einem Behälter oder Gehäuse 4, der bzw. das aus Ciiler.
  • dünnwandigen Rohr gebildet ist und etwa eineinhalbmal solang ist wie die Membran 1. Der Ringraum zwischen der Membran 1 und dem rohrförmigen Behälter 4 ist mit Graphitfilz ausgefüllt, der eine Porosität von 95,- besitzt, und mit Schwefel gefüllt. womit wirkt der Behälter 4 als Sammelelektrode bzw. tromkollektor für die Schwefelelektrode.
  • Der Behälter 4 besteht aus einem Material, wie z.B.
  • rostfreiem stahl mit einem hohen Chromgehalt, welches gegenüber Schwefel und Natriumsulfiden während des Lade/Entlade-Zyklus der Zelle wicierstandsfähig ist.
  • enn die Zelle völlig geladen ist, befindet sich die Oberfläche der Schwefelelektrode 2 in gleicher Höhe mit dem oberen (verschlossenen) nde des Rohres 1, so daß die gesamte äußere Oberfläche des blektrolyten von dem das kathodische Reaktionsmittel bildenden Schwefel bedeckt ist.
  • Das Volumen innerhalb des Behälters 4 oberhalb des geschlossenen Endes des R rohres 1 nimmt das überschüssige Plllssigkeit svoliamen auf, welches dann hervorgerufen wird, wenn das Natrium durch das Rohr 1 unter Bildung von Natrium-Polysulfiden während der Entladung $hindurchtritt.
  • Diese Konfiguration stellt sicher, daß eine Seite, nämlich die Außenseite des Teiles des Rohres, der innerhalb des schwefels liegt, vollständig in flüssigen Schwefel/oder Sulfid während eines Lade- und Entladezyklus eingetaucht ist.
  • Das offene Ende 5 des Elektrolytrohres 1 ragt von einem Verschlußstöpsel 6 für den Behälter 4 weg. min O-Ring 7 umgibt das Rohr 1 nahe dessen Ende 5; dieser Ring 7 ist unter Druck zwischen dem Stöpsel 6 und einer Sicherungsscheibe 8 angeordnet. Lin eine feine Bohrung aufweisendes Rohr 9 aus rostfreiem Stahl ( oder Aluminium) verläuft durch die Sicherungsscheibe hindurch in das Rohr 1 hinein und verbindet die Natriumelektrode 3 mit einem Vorratsbehälter 10, und zwar derart, daß eine kontinuierliche Abgabe von Natrium während der entladung auf Grund des Gasdrucks in dem Natrium-Vorratsbehälter in dem oberhalb des Flüssigkeitspegels liegenden Volumen verfügbar ist. Somit befindet sich die Innenseite des Nembränrohres 1 vollständig in Kontakt mit dem Natrium während der entladung.
  • Der Vorratsbehälter kann aus Aluminium und/oder rostfreiem Stahl aufgebaut sein; er dient als andere Sammelelektrode bzw. Stromkollektor.
  • Drei Seiten des Umfangs des einzigen O-Ringes 7 werden gleichzeitig in Kontakt mit dem Verschlußstöpsel 6, dem Membranrohr 1 und der Sicherungsscheibe 8 mittels eines Druckblockes 11 gedrückt, der an dem Verschlußstöpsel mittels Schrauben 12 befestigt ist. Der O-Ring 7 ist demgemäß vollständig eingeschlossen. Der betreffende O-Ring 7 und der Druckblock 7 sind Isolatoren, so daß kein Kurzschluß zwischen den flüssigen Elektroden vorhanden ist. Ein weiterer O-Ring 13 umgibt das Rohr 9; er ist in einer Nut untergebracht, die sich in dem Druckblock 11 befindet. Der Vorratsbehälter 10 ist an seinem inneren Ende mittels einer Platte 14 verschlossen. Der Vorratsbehälter 10 und das Gehäuse 4 sind an ihren äußeren Enden mittels Stirnplatten 15 und 16 verschlossen, die durch Muttern 17 bzw. 18 befestigt sind. Der Druckblock weist ein Schraubengewinde 19 auf, welches in eingriff steht mit einem komplementären Gewinde in der Platte 14.
  • Mineralstoffe und aus Fasern zusammengesetzte Stoffe sind für die Bildung des Druckblockes 11 geeignet. Andere temperaturbeständige Isoliermaterialien können ebenfalls geeignet sein. Die Gesamtabmessungen der Abdichtung sind bedeutsam, und die beschriebene Dichtung auferlegt keinerlei Beschränkungen hinsichtlich der Päckungsdichte einer Reihe von Zellen in einer Batterie.
  • Die O-Ring-Dichtung 7 ist erforderlich, um unter ziemlich harten Bedingungen zu arbeiten, wobei der flüssige Schwefel mit der einen Seite und das flüssige Matrium mit der anderen Seite bei Temperaturen bis zu 300°C in Kontakt sind. Das Material der O-ringartigen Dichtung ist ein Elastomer, da sion nämlich @l@stomere leicht verformen um die anfängliche Abdichtung bei Abgabe einer minimalen Kraft herbeizuführen. @s dürfte einzusehen sein, daß es nicht erforderlich ist, maximale elastische Eigensckaften aufrechtzuerhalten, die bei hohen Temperaturen unbestimmt sind, da nämlich nach erfolgter Feststellung der Abdichtung diese während der Lebensdauer der Zelle nicht auseinandergebaut wird. Dennoch sind gewisse elastische @igenschaften erforderlich, um @elative Bewegungen der Zellenbauteile aufzufangen, die während des wärmezyklus der Zelle auftreten. Die Eigenschaften der Undurchlässigkeit und elektrischen Isolation mässen jedoch während der Lebensdauer der Zelle erhalten bleiben.
  • @lastische Dichtungsmaterialien, die diese ziemlich strengen Anforderungen bei 300°C erfüllen, sind nicht verfügbar; dieser Aufbau erm@glicht jedoch einen zufrledenstellenden Betrieb der Zelle, wenn die Lichtungstemperatur unter 300°C gehalten wird. Dabei weist ein großer Bereich von elastischen Stoffen annehmbare Lebensdauern beim Kontakt mit Natrium und Schwefel auf. Eine Lebensdauer über drei Monate bei 200 0C kann bei Verwendung von Viton-Gummi-O-Ringen erzielt werden. Silikongummi und gewisse andere @lastomere sind geeignet. Die untere Grenze für die Dichtungstempe rasur beträg-t 1000C. Unter dieser Temperatur erstarrt das Natrium und ruft Bleckierungen in dem Matriumrohr hervor, Es dürfte einzusehen sein, daß eine Verringerung der Zellenleistung als Folge niedriger Dichtungstemperaturen vorhanden sein wird, und zwar entsprechend dem Vorhandensein von Tomperaturgradient in dem Elektrolyt und der Schwefelelcktrode. Maximale Leistungs-und Energiediehten werden erzielt, wenn die Zelle gleichmäßig bei der maximalen Betriebstemperatur gehalten wird.
  • Eine Temperaturregelung ist außerdem leichter, wenn genaue Temperaturgradienten nicht beizubehalten sind.
  • Elektrochemisch arbeitet di Zelle in der bekannten Weise; wenn ein äußerer elektronischer Leiter zwischen den Natrium- und Schwefelelektroden angeschlossen wird, fließen Elektronen ven dem Natrium zum Schwefel durch den äußeren Leiter, Die so gebildeten positiven Natriumionen und die so gebildeten negativen Schwefelionen vereiniger. sich, und zwar durch Hindurchtritt der i3atriumionen durch den Elektrolyten, und bilden Natriumsulfid in dem Schwafel-Vorratsbehälter.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß der Schwefel-Speicher-bzw. - Lagerbereich ohne irgendeine Vergrößerung des Durchmessers des den Elektrolyten umgebenden ringförmigen Bereichs erzielt ist. Wenn der Schwefel-Vorratsraum vergrößert würde, und zwar durch Vergrößern des Durchmessers, wäre eine dickere Schwefelschicht erforderlich, die zu einem höheren Zellenwiderstand führen würde.
  • Die beschriebene Zelle ermöglicht jedoch ohne weiteres eine geeignete Optimierung der widersprechenden nach maximaler Zellen-Leistung und den Forderungen nach maximaler Dichtungs-Lebendauer.
  • Die Schwefelektrode, und zwar vollständi mit dem eingeschlosienen Elektrolyten und dem Natriumrohr, ist eine kompakte, in sich geschlossene bzw. unabhängige einheit.
  • Sie kann, wie in Fig. 1 dargestellt, in den latrium-Vorratsbeliälter 10 eingeschraubt werden, der einen >ußendurchmesser von ca. 28,6 mm (entsnrechend 1 1/8@) besitzt, um eine kompakte zylindrische Zelle von zylindrischer Geometrie zu liefern. zinke lteihe dieser Zellen kann zu einem kompakten Nehrzellen-Batterie system zusammengestellt werden. Alternativ dazu kann ein Satz von Schwefelektroden mit einem einzigen Natrium-Vorratsbehalter verbunden sein.
  • Sin Beispiel ist in Fig. 2 veranschaulicht. gemäß dem eine gerade Reihe von Zellen 20 vorgesehen ist, nämlich Zellen, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden sind, ohne daß einzelne Vorratsbehälter 10 vorgesehen sind. Die Zellen 20 sind in einen durchgehenden Natrium-Vorratsbehälter 21 eingeschraubt, der von an jedem binde der betreffenden Reihe vorgesehenenBehältern22 gespeist wird.
  • Die beschriebene Zelle ist vollständig in metall eingeschlossen; eine Ausnahme bildet eine kompakte Dichtung zwischen den Elektrodenkammern bzw. -abteilungen in Form des O-Ringes 7. Dies stellt eine robuste Konstruktion dar, und Leitungs- und Kontaktprobleme bezüglich der elektroden sind auf einen minimalen Wert herabgesetzt.
  • Auf Grund der Dichtung und der Anordnung von Elektroden und des Elektrolyten in dem Behälter und Vorratsbehälter arbeitet die Zelle derart, daß die maximale Llktrolytenoberfläche in beide Reaktionsmittel eingetaucht ist, und zwar bei sämtlichen stufen der Ladung und entladung. Dieser Vorteil wird beibehalten, wenn die Linrichtung aus der Vertikalen weggeneigt wird.
  • Die O-Ringdichtung 7 erleichtert die Herstellung und verändert die Forderung nach exakten Toleranzen bezüglich der Abmessungen des Elektrolytrohres 1. Dadurch sind die Herstellkosten herabgesetzt.
  • Die elastischen Eigenschaften des Dichtungsmaterials nehmen relative Bewegungen der Zellenbauteile auf, welche Bewegungen während des Wärmezyklus auftreten. Demgemäß sind zusammenpassende Ausdehnungskoeffizienten zwischen den zusammen abgedichteten Metallbauteilen und dem keramischen Elektrolyten nicht erforderlich.
  • Die Linrichtung kann mit einer Vielzahl unterschiedlicher Temperaturprofile betrieben werden.
  • Sogar in dem Fall, daß der Außendurchmesser des Tr.lektrolytrohres 1 die Größe von 15 mm besitzt, ist der Außendurchmesser der Dichtung bei einer Ausfüiungsform kleiner als 28,5 mm; dies war der Außendurchmesser der lektroden-Abteilungen.
  • Somit sind die Außenabmessungen der Zelle auf eine zylindrische Geometrie mit einem Aul3endurchmesser von 28,5 mm beschränkt.
  • Hohe Packungsdichten, die mit einer Reihe von Zylindern erzielt werden, steigern die Energie pro Volumeneinheit und die Leistungseigenschaften pro Volumeneinheit einer Batterie, die aus den beschriebenen Zellen aufgebaut ist.
  • Die beschriebene Finrichtung kann ohne weiteres zusammengesetzt und mit Matrium und Schwefel gefüllt werden.
  • Der modulare Aufbau ermöglicht. einzelne Lellen und/oder einzelne Elektrolyteinheiten unabhängig von den übrigen Zellen bzw. Hinheiten einer großen Batterieeinheit zu ersetzen.
  • Ein Batterieaufbau auf der Grundlage einer Reihe von Metallzylindern vereinfacht die Warmeübertragungsprobleme, die sich aus der erhöhten Betriebstemperatur und der hohen Leistungsdichte von Fahrzeugbatterien ergeben, die auf der Grundlage dieser einrichtung aufgebaut sind.

Claims (10)

Patentansprüche
1.1 Elektrochemische Zelle mit einem aufrechten festen Elektrolytrohr innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses, wobei ein flüssiges Alkalimetall neben der einen Seite und ein kathodisches Reaktionsmittel neben der anderen Seite des Elektrolytrohres vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Blektrolytrohr (i) an einem Ende verschlossen ist und daß der das kathodische Reaktionsmittel enthaltende Bereich an seinem oberen Ende zu einem das kathodische Reaktionsmittel enthaltenden Vorratsbehälter oberhalb der Oberseite des Elektrolytrohres (1) offen ist.
2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Alkalimetall innerhalb des an seinem oberen L'nde verschlossenen Elektrolytrohres (1) enthalten ist.
3. Zelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) aus einem Metallrohr besteht, welches eine elektrische Kathoden-Verbindung herstellt.
4. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die das Alkalimetall mit der gesamten einen Seite des :lektro lytrohres (1) in Kontakt halten.
5. Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zinrichtungen einen Vorratsbehälter (10) für das filkalimetall enthalten, in welchem sich ein Gas als Druckmittel befindet, welches das Alkalimetall aus dem betreffenden Vorratsbehälter (10) in den Bereich neben dem Elektrolyt (1) drückt.
6. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Alkalimetall Natrium ist und daß das kathodische Reaktionsmittel Schwefel ist.
7. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastischer Dichtungsring (7) um das Elektrolytrohr (1) nahe dessen offenen Ende vorgesehen ist und daß dieser Dichtungsring (7) das Gehäuse (4) gegenüber dem Rohr (1) abdichtet und außerdem eine Abdichtung zwischen dem Rohr (1) und einer über dem offenen Ende des Rohres (1) vorgesehenen Verschlußeinrichtung (19) bewirkt.
8. Zelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des Elektrolytrohres (1) aus einer Öffnung in dem Gehäuse (4) hervorragt und daß der elastische Ring (7) um das Elektrolytrohr (1) zwischen dessen Ende und der genannten Öffnung angeordnet ist.
9. Zelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (7) mit dem Elektrolytrohr (1) und dem Gehäuse (4) neben der Stelle in Kontakt gedrückt ist, an der das Elektrolytrohr (1) aus dem äußeren Gehäuse hervorragt.
10. Zelle nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem offenen Ende des Elektrolyt rohres (1) zu ) vorgesehene Verschlußeinrichtung einen Vorratsbehälter (10) für die in dem Rohr (1) enthaltene Flüssigkeit enthält.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023126858A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-06 Enlighten Innovations Inc. Molten metal battery system with metal production and flow battery modes

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