DE2440619A1 - Nachladbare zinkhalogen-zelle - Google Patents
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Description
UNIGATE LIMITED, 31 St. Petersburgh Place, London W. 2, England
Nachladbare Zinkhalogen-Zelle
Gegenstand dieser Erfindung sind Verbesserungen an elektrochemischen
Zellen oder Batterien ganz allgemein und insbesondere an Zink/Halogen-Zellen oder -Batterien, wobei vorzugsweise
Chlor als Halogen verwendet wird, wobei das Halogen aber auch Jod oder Brom, vorzugsweise in gasförmigem
Zustand, sein kann. Eine derartige Zelle oder Batterie kann wie in der britischen Patentschrift 1.258.502 beschrieben
beschaffen sein.
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Die Patentschrift 1.258.502 beschreibt eine Zelle oder eine Batterie von Zellen, wobei die Zelle ein Gehäuse, eine
die Kathode bildende, poröse, halogenspeichernde Elektrode, eine die Anode bildende, zinktragende Elektrode, wobei die
Elektrode in einen flüssigen Zinkhaiogenid-ElektroIyten eintaucht,
einen Halogengas-Einlass zum Gehäuse, einen Strömungsweg für Gas im Gehäuse, der vom Gaseinlass zu den Zwischenräumen
der halogenspeichernden Elektrode führt, und positive und negative, elektrische Verbindungselemente aufweist,
die von den Elektroden zu Klemmen führen, die an der Aussenseite des Gehäuses zugänglich sind. Die Zelle stellt einen
Halogenkreis dar, der eine Halogengas-Flasche, ein Druckregulierventil
zum Regulieren des von der Gasflasche zum Gehäuseinnern strömenden Gases, eine UV-Lampe zum Entfernen
unerwünschter Gase wie etwa Wasserstoff aus dem Kreis und einen Halogengas-Verflüssiger umfasst, der an die Gasflasche
angeschlossen ist, die ihrerseits zwischen dem Ventil und dem Verflüssiger in den Kreis gelegt ist. Zwischen
Verflüssiger und Zelle kann ein Wasserrücklauf angeordnet
werden, um Wasser, das normalerweise auch noch andere Bestandteile hat, in den in Zelle oder Batterie vorhandenen
Elektrolyten zurückzuleiten. Die als Kathode wirkende, poröse Kohlenstoffelektride besteht aus mehreren Elektroden-Strukturen,
von denen jede ein Substrat aus anodisierbarem
Metall umfasst, das aus den Metallen der Gruppe IV(A) und Gruppe V(A) des Periodischen Systems der Elemente nach Mendeleef
ausgewählt ist, auf das zumindest eine zusammenhängende
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Schicht aus praktisch porösem Kohlenstoff fest aufgebracht ist. Das vorzuziehende anodisierbare Metall ist Titan.
Das Substrat hat vorzugsweise die Form eines offenmaschigen Materials wie etwa Streckmetall, ein gelochtes Blech aus diesem
Metall oder eine poröse Platte aus diesem Metall, die einen Porendurchmesser von z.B. 3-25 Tausendstel Inch hat·
Wenn Titan verwendet wird, ist es vorzuziehen, technisch reines Titan zu verwenden, das eine mechanische Härte von
I.M.I, ep 115 oder 130 bat* Die die Anode bildende, zinktragende
Elektrode kann aus einem Titan-Maschenmaterial bestehen, wie es für die Kathode verwendet wird, das mit Zink
beschichtet oder auf andere Weise mit Zink behandelt ist·
Das Hauptziel dieser Erfindung besteht darin, eine Zelle oder eine Batterie von Zellen zu erhalten, bei der die
Werkstoffe und die Art dee Kreislaufs zur Anwendung kommen, wie sie in Nrβ 1.258»502 beschrieben sind.
Erfindungsgemäss besteht eine nachladbare Zink/Halogen-Zelle
aus einem Gehäuse oder Speicherraum aus einem gegenüber dem Halogen inerten Werkstoff, das oder der ausreichend gasdicht
ist, um einen höheren Innendruck auszuhalten, einer oder mehreren, ein Chlorspeichersystem bildenden, porösen
lohlenstoffelektroden und einer oder mehreren zinktragenden Elektroden im Gehäuse, wobei die Elektroden Stromabnehmer
haben, die aus einem anodisierbaren Metall der Gruppe XV(A) oder Gruppe Y(A) des Periodischen Systems der Elemente
nach Mendeleef bestehen oder ein solches Metall enthalten,
einem Halogengas-Einlase zum Oberteil des Gehäuses, und einem
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Auslass für Elektrolyten, der gegebenfalls in die Gasräume
der Elektroden eingesickert ist, wobei sich im Gehäuse ein Zuführeinlass für den Elektrolyten befindet.sowie ein Auslass
für den letzteren. Vor vugsweise hat das System poröser
Kohlenstoffelektroden Hohlräume, in die das Halogen eingeleitet
werden kann, wobei diese Hohlräume abgedichtet oder abgedeckt sind, um zu ermöglichen, dass die Zellen mit einem
höheren Halogendruck betrieben werden können und wobei in den Elektroden eine Druckdifferenz vorhanden ist, die bis zum
Blasendurchgangsdruck der porösen Kohlenstoffschicht reichen kann, um dadurch beim Betreiben des Elektrodensystems eine
Toleranz zur Verfugung zu haben.
Die Verbindungselemente aus anodisierbarem Metall können als
Verstärkung oder als Grundschlecht für den porösen Kohlenstoff der Kathode und für das Zink der Anode wirken. Das Verbindungselement
kann die Form einer Platte haben und gelochtes oder Streckmetall sein oder eine andere durchlässige
Form haben. Das Ilaschenmaterial jeder Kathode und/oder jeder Anode kann mit Zwischenräumen unterschiedlicher Grosse
versehen sein. In jeder Kohlenstoffelektrode, d.h. der Kathode, hat das Metallsubstrat vorzugsweise eine Porengrösse,
die grosser ist als die Grosse der Kohlernstoffteilchen
in der Krume, die die vorzuziehende Form der Kohlenstoffteilchen und des Bindemittels ist.
Die Randteile der porösen Kohlenstoffelektroden, d.h. Chlorelektroden,
und/oder der Zinkelektroden sind vorzugsweise von einem Rahmen aus einem gegen das Chlor inerten Kunst-
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stoff eingeschlossen, wobei die Verbindungselemente sich bis über den Rahmen hinaus erstrecken. Diese Rahmen können
quer durch sie hindurch erstreckende Kanäle aufweisen, durch welche Chlor zu den Chlorelektroden geleitet werden kann.
Der Rahmen kann Vorsprünge oder Zapfen und Buchsen haben, die so ausgelegt sind, dass sie sich in der zusammengebauten
Zelle in Register miteinander befinden, so dass die Rahmen fest aneinandergedrückt eingespannt werden können. Die Vorsprünge,
Zapfen und Buchsen können durch sie hindurchführende Chlorkanäle enthalten«
Die Zellen können durch eine Zwischenzellensperre voneinander
getrennt sein, an der auf einer Seite die Kathoden und auf der anderen Seite die Zinkzellen befestigt sind.
Die Kathoden und Anoden können durch semipermeable Membranen voneinander getrennt werden, die als Scheider wirken
und aus einem Material bestehen, das für Zinkionen und Chloridionen oder andere Halogenidionen durchlässig ist, Jedoch
für Halogene, insbesondere in Lösung befindliche Chlorionen, undurchlässig ist. Ein derartiger Scheider wird in unserer
gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung Nr. 4-0299/73 offenbart.
Es ist festgestellt worden, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen
der Zelle oder Batterie das Zink dazu neigt, von den Zinkelektroden in Lösung zu gehen und auf den Elementen
aus anodisierbarem Metall, z.B. Titan, im Gehäuse, wie Scheider oder Zwischenzellensperren, abgeschieden zu werden.
Um diese Neigung auf ein Mindestmass herabzusetzen oder
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praktisch vollständig auszuschalten, können die Titanecheider
oder -zwischenzellensperren ausserhalb des gerahmten Maschenmaterials mit einem gegen die chemischen Substanzen
in der Zelle, z.B. Zink, Chlor und Elektrolyt, inerten Isoliermaterial maskiert werden. Ein geeignetes Maskiermaterial besteht
aus einer auf beliebige Weise, z.B. durch Sprühen, aufgebrachten Beschichtung aus Kunststoff oder vorzugsweise
aus einer Kunststoffolie, z.B. 1 mm dick, die durch Kleber dazu gebracht wird, auf den Scheidern oder Sperren zu haften.
Als Alternative kann auch die Zwischenzellensperre aus eine· elektrisch isolierenden Werkstoff gefertigt werden, wie er
auch zum Maskieren der Elektrodenrahmen benutzt wird, wie z.B. Polypropylen, erzeugt z.B. durch Spritzgiessen um zusammengesetzte
Elektroden herum, die aus -etwa durch Punktschweissenmit den Anoden verbundenen Kathoden bestehen.
Indem man die Titansperren in dieser Weise maskiert, verhindert man, dass das Zink auf ihnen abgeschieden wird und
sie reaktionsunfähig werden. Man verhindert auch einen verminderten
Flattierungs-Wirkungsgrad, z.B. dadurch, dass Dendriten vermindert werden, die auf den Zwischenzellenscheidern
wachsen und sich dann davon ablösen können.
Bei Benutzung maskierter Sperren können von den Sperren zur Aussenseite der Zellen Verbindungselemente angebracht
werden. Diese Verbindungselemente können aus Titan oder aus einem beliebigen anderen, elektrisch leitenden Material wie
Stahl bestehen, wobei derartige Leiter ebenfalls mit einem Strom nicht leitenden Werkstoff maskiert werden können.
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die Erfindung besser verständlich zu machen, sollen nun erfindungsgemässe Ausführungsbeispiele als Beispiele anhand
der dieser provisorischen Patentbeschreibung beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Doppelzelle in Explosionszeichnung, Fig. 2 eine Draufsicht einer zusammengebauten Zelle,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III von
Fig. 2 in Pfeilrichtung gesehen,
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV von Fig, 3»
Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V von Fig. und
Fig. 6 eine gleiche Darstellung wie Fig. 1, wobei jedoch
Fig. 6 eine gleiche Darstellung wie Fig. 1, wobei jedoch
ein anderer Aufbau dargestellt ist.
Auf den Zeichnungen werden zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile dieselben Bezugszahlen benutzt. Der Klarheit
wegen wird bei der Beschreibung der speziellen Ausführungsbeiepiele
anhand der Zeichnungen als Halogen Chlor genannt, es versteht sich aber, dass Jod- oder Bromgas nach
den für den Betrieb mit diesen speziellen Halogenen erforderlichen Änderungen -die jedem Fachmann bekannt sind und deshalb
hier nicht näher beschrieben werden sollen- ebenfalls benutzt werden können. Fig. 1 zeigt eine Doppelzelle, von
denen nachstehend nur eine beschrieben werden soll, wobei es sich jedoch versteht, dass jedes beliebige Vielfache der
Zellenanzahl in eine Batterie eingebaut werden kann, wobei die Mittelzellen mit den anderen auf dieselbe Weise zusammen-
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gebaut werden wie die beiden Zellen in Fig. 1.
Wie die Fig. 1 zeigt, umfassen die Zellen ein Gehäuse 1 aus einem Material, das gt^en Zinkchlorid und Chlor inert
ist, wobei geeignete Werkstoffe Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid oder ein beliebiger anderer, gegen Chlor
beständiger Kunststoff sind. Die Seiten der Zelle werden durch eine Sperrenplatte la verschlossen, durch die Stromabnehmer
2 und 3 hindurchgeführt sind, wobei 2 für die Anode und 5 für die zu beschreibende Kathode bestimmt ist. Am Abnehmer
2 sind die die zu beschreibenden Anoden bildenden Zinkelektroden befestigt; in diesem Falle sind zwei im Abstand
voneinander dargestellt. Der Stromabnehmer 3 trägt drei Elektroden mit dem zu beschreibenden Aufbau. Beim Zusammenbauen
der Zelle werden die Stromabnehmer 2 und 3 nach Zwischenlegen
einer O-Ring-Dichtung 4 aus geeignetem Material
so gegen die Seiten des Gehäuses gepresst, dass die Anoden 5 mit den Kathoden 6 abwechseln. Wie gezeigt, kann zwischen
den Elektroden ein Scheider 7 angeordnet werden. Klemmplatten 8 werden gegen die Stromabnehmer 2-3 gelegt, wenn sie
an das Gehäuse angebaut werden. Festklemmeinrichtungen wie etwa Bolzen werden durch die öffnungen 9 im Gehäuse, durch
die Stromabnehmer und die Klemmplatten gesteckt, um die Zelle zu einer dicht geschlossenen Einheit zusammenzuhalten.
Diese Zelle muss gasdicht sein, um das Entweichen des Chlorgases zu verhindern, damit die Elektrodenstruktur unter
Druck oder mit einer Druckdifferenz in der Chlorelektrode oder -elektroden arbeiten kann.
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Jede der Elektrodenplatten besteht aus einem Blech oder einer Schicht aus gelochtem Titanmetall, bei dem es sich
um gelochtes Streckmetall oder um eine andere durchlässige Form handeln kann, wie es poröses Titanmetall ist. Auf eine
oder beide Seiten des Titan ist eine poröse Kohlenstoffschicht aufgepresst, die aus Acetylenruss mit einem Bindemittel
so hergestellt werden kann, wie dies in unserer gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung Nr. 40500/73 beschrieben
ist.
Die Kohlenstoffschicht wird auf das Titan aufgepresst, um
sich, unterstützt durch das Bindemittel, damit zu verbinden, Jedoch ist das Absorptionsvermögen des Kohlenstoffs
so, dass er im Verhältnis zu seinem Volumen eine beträchtliche Menge des feuchten oder trockenen Chlorgases absorbiert,
um so als eine Chlorspeicherelektrode zu wirken, während die eigentliche Elektrode das Chlorgas im Kohlenstoff
ist. Die Porengrösse der krümeligen Kohlenstoffmischung stellt sich so dar, dass die Porengrössen grosser sind als
die Grosse der Kohlenstoffteilchen. Die Krume fäiesst nicht
und ist druckempfindlich, so dass sie in der Position verbleibt, in der sie aufgebracht worden ist.
Die Kante des Titanblechs um die Kohlenstoffschicht herum
wird durch einen Rahmen aus einem gegen Chlor inerten Kunststoff abgedeckt oder in einen solchen eingebettet, wofür
Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid oder irgendein anderer Kunststoff, der sich auf das Titan aufpressen
lässt und mit Chlor kompatibel ist, Verwendung finden können.
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Der auf diese Weise gebildete Rahmen 11 um den Kohlenstoffteil der Elektrode herum wird an einer Kante vom Titanblech
überragt, das auf irgendeine geeignete Weise -wie Schweissen, Nieten oder mittels Schrauben- mit dem Stromabnehmer 3 verbunden
ist· An seinem oberen Ende trägt der Rahmen 11 ein durch ihn hindurchgeführtes Rohr 12 und an seinem unteren Ende
ein Sammelrohr 13» während er zu einem noch zu beschreibenden
Zweck Vorsprünge 14- oder Zapfen und Buchsen hat. Die Vorsprunge,
Zapfen und Buchsen können hohl sein, um einen Gasdurchlass für die Zufuhr von Chlorgae zum Inneren der Elektroden
zu bilden.
Wenn die Elektroden zusammengebaut sind, befindet sich das
Rohr 12 in Register mit anderen Rohren an den Elektrodenplatten und ist am Ende der Zelle mit einem Sammler 15 verbunden,
der an den Gaseinlass 16 angeschlossen ist. Die Sammelrohre 13 jeder der Elektrodenplatten sind miteinander auf
irgendeine geeignete Weise gasdicht miteinander verbunden. An einem Ende ist das Sammelrohr an einen Sammler 1? angeschlossen,
der mit dem Elektrolytauslass 18 verbunden ist.
An der anderen Sperrenplatte lb_ mit ihrem Stromabnehmer 2
sind die zinktragenden Elektroden 5 befestigt, von denen jede ein plattchenformiges Element 19 aus einem gleichen
Material wie das Titan 10 der Anodenplatte umfasst, auf das Zink auf galvanischem Wege oder durch Plattieren aufgebracht
und an seinen Kanten nit dem Rahmen 20 abgedeckt oder in den letzteren eingebettet ist, während eine Kante.
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dee Titan herausragt und in der gleichen Weise mit dem Stromabnehmer
2 verbunden ist, wie der Teil 10 des Titan der Kathode. Die Rahmen 20 haben Vorsprünge 14 oder Zapfen und Bucheen wie
in der Kathodenplatte.
Wenn die Stromabnehmer auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses 1 so befestigt sind, dass sich die öffnungen 9 in Register
mit den öffnungen 9 im Gehäuse befinden, so sind die Anodenplatten
zwischen den Kathodenplatten angeordnet; sie sind jedoch kürzer als die Kathodenplatten, so dass sie unter den
Rohren 12 und über den Sammelrohren 13 hindurchgehen, wobei
die Vorsprünge aller Platten eine durchgehende Fluchtlinie bilden und somit die Platten voneinander trennen.
Gegebenenfalls kann ein Scheider 22 zxehharmonikaartig oder in Zickzackform parallel zu den Kathoden- und Anodenplatten in der
Zelle angeordnet werden, der durch den Eingriff zwischen den Vorsprüngen 14 der abwechselnd angeordneten Platten festgehalten
wird. Die Anzahl Elektroden im Gehäuse ist eine solche, dass die Endvorsprünge 14 der dargestellten Kathoden, es könnten
auch die Anoden sein -, Endwände im Gehäuse 1 erfassen, um dadurch sicherzustellen, dass der Scheider durch die Vorsprünge
14 festgeklemmt wird.
Die Zinkelektrode kann mit einer Unterlagsplatte aus leitendem Material - z.B. titanplattierter Stahl - versehen sein. Das
Unterlagsmaterial kann aus einem Material bestehen oder mit einem Material beschichtet sein, das ein höheres Überpotential
als das Zink oder Zinksubstrat hat, so dass das Zink eine ge-
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ringere Neigung hat, sich auf ihm abzuscheiden. Zu diesem Zweck
können geeignete Massnahmen ergriffen werden, wie anodische Oxydation
der Zwischenzellensperre oder Amalgamieren der Sperre oder Unterlagsplatte mit Quecksilber, wodurch die Sperre oder
Unterlagsplatte maskiert wi~d, oder Dunkelglühen der Sperre oder Unterlagsplatte. Der Zwischenzellenscheider oder die Zwischenzellensperre
kann auch aus Kunststoff bestehen, so dass man die schwere Titanplattensperre vermeidet. Bei diesem Aufbau
wird ein Kohlenstoffmodul oder eine Kohlenstoffelektrode mit dem Zinkmodul oder der Zinkelektrode elektrisch verbunden, wobei man
das Verbindungselement entweder durch die Kunststoffplatte oder
-sperre hindurchführen kann, oder aber jedes kombinierte Modul aus Kohlenstoff- und Zinkelektrode eine Mittelrippe aus Kunststoff
hat, die an das benachbarte kombinierte Modul angehängt werden kann.
Das Gehäuse 1 hat einen Einlass 23 für den ihm zuzuführenden Elektrolyten und einen Auslass 24 für den Elektrolyten.
Der Gaseinlass 16 und der Elektrolytablass 18 sind normalerweise mit dem Kreislauf der Batterie einschliesslich der Chlorflasche
verbunden, wie es in Nr. 1.258.502 beschrieben ist. Die Fig. 2 bis 5 zeigen eine Zelle wie die von Fig. 1 detaillierter.
Man sieht, dass das Zellengehäuse 1 mit eingebauter Elektrode und Scheider sowie Stromabnehmern und Klemmplatten
auf einem Halter 25 und sogar an seinem Deckel und seinen Seiten
( nioht dargestellt ) befestigt ist, die sämtlich'am Halter
25 befestigt sind, eingekapselt sein kann. Die Stromabnehmerplatten
2 und 3 ragen über das Gehäuse .hinaus, um an einem
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elektrischen Stromkreis angeschlossen werden zu können, in dem die Zelle der Stromlieferant ist.
Die Rohre 12 am oberen Ende der Kathodenplatten kann man mit dem Kanal 26 in den Sammelrohren 15 für den Gasstrom zur
Zelle deutlicher in den Fig. 3 und 5 erkennen. Man erkennt, dass, die Sammelrohre 13 am unteren Ende hohl und
durch Einsetzen von Kantenstücken 27 miteinander verbunden sind, während sie am Ende mit einem Kanal 28 im Sammelrohr
17 in Verbindung stehen.
In Fig. A- ist die Anordnung des Scheiders 22 zwischen den
Elektroden gezeigt und zwar die abwechselnd angeordneten Kathoden und Anoden,
Man kann erkennen, dass bei diesem Aufbau alle Teile derart sind, dass sie massengefertigt werden können und sämtlich
genormte Abmessungen haben, so dass Ersatzteile in der Zelle leicht ersetzt werden können, wenn eines von ihnen ersatzbedürftig
sein sollte. Der Elektrolyt befindet sich natürlich im Gehäuse und taucht die Elektroden darin ein, jedoch ist kraft
des Scheiders 22 der die Kathode umgebende Elektrolyt von dem die Anode umgebenden Elektrolyten ständig getrennt. Infolge
der Benutzung dieser Scheider kann der Elektrolyt in der Anoden- und der Kathodenkammer verschiedene pH-Werte haben.
Es hat sich z.B. herausgestellt, dass eine Differenz von bis zu zwei pH-Einheiten erhalten werden kann, so dass
jede Elektrode bei ihrem optimalen pH arbeiten kann. ■ Fig. 6 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie Fig.l, jedoch sind
die Zwischenzellensperren aus gleichem Material wie die Scheider 22, z.B. Polypropylen. An den Batterieenden, d.h.
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am entgegengesetzten Ende der Zelle ist das Substrat der Zink- oder Chlorelektroden einstückig mit dem Stromabnehmern
ausgeführt oder daran wie etwa durch Punktschweissen befestigt und ragt aus dem Gehäuse heraus. Zwischen den Zellen sind Kathode
und Anode etwa durch Punktschweissen aneinander und die Zwischenzellensperre zwischen ihnen befestigt. Die Elektrodensubstrate
können aus Titan-Maschenmaterial bestehen und die Pore
von Kathode und Anode unterschiedlich gross sein. Die Anzahl von Elektroden und Kathoden kann dieselbe sein.
Beim Betrieb der Zelle, insbesondere beim Laden, sammelt sich Chlor an der Aussenseite der Kohlenstoffelektroden. Wenn dieses
das Zink erreicht, wird der Plattierungs-Wirkungsgrad durch dire tee Haften des Chlors auf dem Zink vermindert. Benutzt man den
Scheider in der vorstehend beschriebenen Weise, so erreicht
das an der Oberfläche der Kathode freigemachte Chlor die Anode nicht, sondern wird durch den Gasauslass zu den Speicher_
einrichtungen abgeführt.
Ein weiterer Vorzug dieses Zellenaufbaus ist der, dass man
festgestellt hat, dass Dendriten, die sich auf derartigen Zellen bilden können, infolge der Trennung der Elektroden
durch den Scheider auf ein Minimum herabgesetzt worden sind, doch arbeitet innerhalb eines bestimmten Bereichs die Zelle
ohne Benutzung des Scheiders.
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Claims (14)
1. Nachladbare Zinkhalogen-Zelle, die aus einem Gehäuse (1) aus gegenüber dem Halogen inertem Material, das genügend gasdicht
ist, um einem erhöhten Innendruck standzuhalten, und innerhalb des Gehäuses angeordneten Elektroden besteht, wobei
die Zelle dadurch gekennzeichnet ist, dass im Gehäuse eine oder mehrere poröse Kohlenstoffelektroden (6) angebracht sind,
die als Halogenelektroden-Speichersysteme wirken, weiterhin eine oder mehrere zinktragende Elektroden (5) im Gehäuse,
Stromabnehmer (2,3), die aus einem anodisierbaren Metall der
Gruppe IV(A) oder V(A) des periodischen Systems der Elemente nach Mendeleef bestehen oder ein solches enthalten und mit
den Elektroden verbunden sind, ferner ein Elektrolytablass (18) im unteren Teil des Gehäuses für in die Gasräume der Elektroden
einsickernden Elektrolyten, ein Halogengaseinlass (16) zum oberen Teil des Gehäuses, ein Elektrolyteinlass (23) zum
Gehäuse und ein Elektrolytauslass 24 zum Gehäuse.
2. Zelle nach Anspruch 1, dadunch gekennzeichnet, dass das
poröse Kohlenstoffelektrodensystem (14) Hohlräume zur Aufnahme des Halogen aufweist, wobei die Hohlräume abgedichtet
sind, um eine Druckdifferenz bis zum Blasendruck der porösen Kohlenstoffschicht auf den Elektroden (6) in den Elektroden
auszuhälten.
3, Zelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verbindungselemente- aus anodisierbarem Metall eine Verstärkung
oder Grundschicht für den porösen Kohlenstoff der Kathode (6) und für das Zink der Anode (5) bilden.
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4«Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungselemente Plattenform haben, wie z.B. gelochtes Metall, Streckmetall mit Zwischenräumen ausgewählter
Grosse oder Grossen vorzugsweise in den porösen Kohlenstoffelektroden
mit einer Porengrosse, die grosser ist als die Kohlenstoff teilchen.
5. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet.
dass die Kohlenstoffteilchen mit einem Bindemittel zu einer zusammenhängenden Masse verarbeitet werden, um ein krumenartiges,
aus einzelnen Teilchen bestehendes Material zu bilden. 6i i.
Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
dass der Randteil mindestens einiger der Elektroden in einen Rah= men (11) aus gegenüter dem Halogen inertem Kunststoff eingeschlossen
ist, wobei Verbindungselemente (2,3) aus dem Rahmen herausragen, und dadurch gekennzeichnet-^ dass der Rahmen Vorsprünge
und/oder Zapfen und Buchsen hat, die in Register miteinander angeordnet sind, und dadurch gekennzeichnet, dass sich
ein oder mehrere Kanäle quer durch den Rahmen oder die Vorsprünge oder Kanäle hindurch erstrecken.
7. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Zellen so zusammengebaut .werden, dass die Zellen durch eine Sperre getrennt sind, an deren .entgegengsetzten
Seiten die Kathoden und Anoden befestigt sind.
8. Zelle nach einem der An]&p:rÜche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Elektroden durch semipermeable Membranen getrennt werden, die für Zink- und Halogenionen durchlässig, jedoch für
Halogen-Ion in Lösung praktisch undurchlässig sind.
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9. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass Titanscheider oder -zwischenzellensperren vorhanden sind, die ausserhalb des Maschenmaterials mit inertem Isoliermaterial
maskiert sind.
10. Zelle nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass das Maskiermaterial durch Aufbringen von Kunststoff auf die Scheider
und/oder Sperren durch Sprühen oder durch Aufkleben von z.B.
1 mm starker Kunststoffolie auf die Scheider und/oder Sperren
hergestellt wird.
11. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischenzellensperre aus elektrisch leitendem Material besteht.
12. Zelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre aus spritzgegossenem Kunststoff um zusammengesetzte
Elektroden aus durch Punktschweissen mit Anoden verbundenen
Kathoden herum hergestellt wird.
13. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass sich Verbindungselemente aus elektrisch leitendem Material, die mit elektrisch nichtleitendem Material
maskiert sind, von der Sperre zur Aussenseite der Zelle erstrecken.
14. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Scheider Ziehharmonika- oder Zickzackform haben und parallel zu den Elektroden angeordnet sind.
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Applications Claiming Priority (1)
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