ES1181634U - Batería de electrodos iónicos con amplificadores - Google Patents
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Abstract
1. Batería de electrodos iónicos con amplificadores caracterizada porque los electrodos de las celdas de la batería serían Electrodos Iónicos Selectivos (EIS) y cada pareja de celdas (C) estaría asistida por un amplificador (A).
Description
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DESCRIPCION
Bateria de electrodos ionicos con amplificadores.
Objeto de la invencion
La bateria de electrodos ionicos con amplificadores que la invencion preconiza representa una novedad importante en la tecnologla de baterlas recargables al sustituir los electrodos tradicionales por electrodos ionicos selectivos de alto rendimiento.
Ademas esta ventaja real obtenida de aumento de voltaje y duracion de los elementos se ve potenciada por la utilizacion de un sencillo amplificador lo que multiplica la potencia en vez de sumarla como hacen las baterlas actuales.
Campo de la invencion
Esta invencion tiene su aplicacion dentro de la industria de fabricacion de baterlas recargables.
Antecedentes de la invencion
La tecnologla de las baterlas se encuentra en constante investigacion y evolucion como todas las tecnologlas consideradas como energlas limpias.
Se conoce como ultima tecnologla en baterlas las de nueva generacion de electrolitos basados en llquidos ionicos.
Entre ellas se pueden citar las patentes de Albufera Energy Storage, cuya bateria patentada se fundamenta en una nueva generacion de electrolitos, basados en la tecnologla de llquidos ionicos y ademas desarrolla un nuevo catodo de aire bivalente para la carga y descarga basada en catalizadores soportados en grafeno.
Las novedades introducidas en la celda consiguen que la bateria alcance 200 ciclos de carga y descarga con una eficiencia superior al 75%. El potencial actual de la celda es de 1,5V y se estan disenando celdas basadas en esta misma patente de 10Ah.
Pero pasadas estas descargas la eficiencia desciende drasticamente.
La otra tecnologla nueva es la referida a las baterlas de metal-aire
Dentro de las baterlas de Metal-aire, la tecnologla basada en el aluminio ha sido siempre considerada como una de las que ofrecen mayores posibilidades porque tiene una de las densidades de energla mas altas, y por la abundancia de este metal, de hecho es el cuarto elemento mas comun en la corteza terrestre.
La bateria de aluminio-aire tiene un nivel de energla especlfica teorico de 8.100 Wh/kg y tiene la segunda mayor capacidad entre varios tipos de baterlas secundarias. La energla especlfica teorica de una bateria comercial de ion-litio es de 120-200 Wh/kg.
Por tanto, la bateria de aluminio-aire posee una capacidad teorica mas de 40 veces mayor que las de litio-ion.
La mayor barrera de cara a la comercializacion ha sido la elevada corrosion del aluminio durante el proceso electroqulmico.
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Ademas, los subproductos tales como AI2O3 y AI(OH)3 se acumulan en los electrodos, lo que dificulta aun mas la reaccion de la baterla.
En relacion a este obstaculo, el Dr. Ryohei Mari de Fuji Pigment Co. Ltd. ha inventado un nuevo tipo de baterla de aluminio-aire.
Ha modificado la estructura de la baterla de aluminio-aire colocando materiales ceramicos y carbonosos entre el electrolito acuoso y los electrodos como una capa interna.
Gracias a esta modificacion de la estructura, la corrosion del anodo y la acumulacion de subproductos se han suprimido, resultando en una prolongada vida util de la baterla.
La nueva baterla de aluminio-aire puede funcionar simplemente rellenandola con agua salada o incluso agua normal, de vez en cuando.
El aluminio es un metal abundante, barato y seguro para su aplicacion en baterlas de metal-aire. Por tanto, el precio de las baterlas puede ser asequible.
La nueva baterla puede ser fabricada y manipulada a temperatura ambiente porque es estable en condiciones ambientales normales. Ademas, no hay necesidad de preocuparse por el riesgo de explosion o inflamacion como ocurre con las baterlas de ion- litio.
Todos los materiales (electrodos. electrolito) son seguros y baratos y pueden fabricarse facilmente incluso de manera artesanal.
Teoricamente. La baterla de aluminio-aire tiene la segunda mayor capacidad despues del litio-aire que es la baterla secundaria con mayor energla especifica (11.400 Wh/kg).
Sin embargo, su uso en almacenamiento energetico ha sido limitado debido principalmente a su dificultad de recarga.
La baterla que preconiza la invencion mejora los rendimientos de todas las modernas tecnologlas expuestas multiplicando aun mas la potencia de las existentes.
Por parte del solicitante se desconoce la existencia en la actualidad de una invencion que este dotada de las caracterlsticas que se describen en esta memoria
Descripcion de los dibujos
Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracterlsticas de la invencion, se acompana a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma una hoja de planos, en las que con identicas referencias se indican identicos elementos y donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
FIGURA N° 1.- Dibujo esquematico de una celda basica.
FIGURA N° 2.- Dibujo esquematico de la conexion amplificada de dos celdas.
FIGURA N° 3.- Dibujo esquematico de la conexion en arbol
Y en esta figura se identifican los siguientes elementos:
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EIS1- a EIS 8.- Electrodos Ionicos Selectivos.
celdas 1 a 8,
.- Amplificador 1 a 6. (A)
.- Amplificador de salida AS .- transistor (t),
.- circuito electronico (ce)
Realizaciones preferentes de la invencion
La baterla de electrodos ionicos con amplificadores que la invencion preconiza representa una novedad importante en la tecnologla de baterlas recargables al sustituir los electrodos tradicionales por electrodos ionicos selectivos de alto rendimiento.
Se trata por tanto de en una baterla una baterla electrolftica convencional, sustituir los electrodos de plomo que se desgastan, por electrodos ionicos selectivos,
En este caso al tratarse de entorno acido, la tension de estos electrodos es mayor que la de la de los electrodos de plomo, de 1 a 1,2v as! que no requerirlamos de un entorno tan acido, por lo que se alargarla aun mas a vida del electrodo.
Pero la solucion que consideramos preferente serla la de usar como Electrodo ionico Selectivo el co2 presente en la atmosfera.
Estos electrodos dan un voltaje de 1-1,2v y la vida es de 5 a 10 anos.
La ventaja es que no se requerirla envase con llquido y esto reducirla aun mas el peso, que ya baja mucho al sustituir el plomo.
El montaje de los electrodos serla al uso normal de cualquier baterla.
La solucion para aumentar la potencia de las baterlas, montadas con las celdas (C) de electrodos ionicos selectivos. Serla pasar a multiplicarlas, en lugar de sumarlas como se hace en la actualidad
Para ello, de cada pareja de celdas (C) se conecta a un amplificador de salida (A) constituido esencialmente por un transistor (t) y un pequeno circuito electronico (ce) que harla de multiplicacion.
De esta forma, en lugar de sumar la potencia de las baterlas multiplicamos por la ganancia del amplificador que suele ser de mas de cien.
Descrita suficientemente la naturaleza de la invencion, as! como la manera de llevarse a la practica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas y representadas en los dibujos adjuntos son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren sus principios fundamentales, establecidos en los parrafos anteriores y resumidos en las siguientes reivindicaciones.
Claims (3)
- REIVINDICACIONES1. Baterla de electrodos ionicos con amplificadores caracterizada porque los electrodos de las celdas de la baterla serlan Electrodos Ionicos Selectivos (EIS) y cada pareja de5 celdas (C) estarla asistida por un amplificador (A).
- 2. Baterla de electrodos ionicos con amplificadores de acuerdo con la reivindicacion 1a y caracterizada porque los electrodos ionicos selectivos (EIS) serlan de co2, y los amplificadores estarlan constituidos por un transistor (t) y un circuito electronico (ce)10
- 3. Baterla de electrodos ionicos con amplificadores de acuerdo con la reivindicacion ia y caracterizada porque en otro caso los electrodos ionicos selectivos seria de ion hidrogeno.
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Effective date: 20200904 |