FI63134C - Ackumulator - Google Patents

Description

- 7νί“-'Ί fftl ««KUULUTUSJULKAliU

jMPV [Bj (11) UTLAGONINOSSKIIIPT 6 31 3 4

QgS&V C Patentti myönnetty 11 04 1983 " Patent meddelat ^ T ^ (51) KtJk?flm.a3 H 01 M 10/44 SUOMI—FINLAND (21) 3229/72 (¾¾) HtlumUpHvI—AndUmtap^ l6.ll.72 (FI) (23) AMwpttvA—GilllglMadag l6.ll.72 (41) Tullut KiUcImM — MtvK off«ncU| 19.05.7 3

Pltulti· )t r*ki«terih»IUtll· /44) Nlhttvllulpuon}» kuuljulkiltun p»m.— 31.12.82

Patent- och ragimntynitM Anutkin udagd ock utUkritm publieurud (32)(33)(31) tuollnut-*flH prtork* 18.11.71 USA(US) 2ΟΟΟ7Ο Toteennäytetty-Styrkt (71) Energy Development Associates, Inc., 1100 West Whitcomb Avenue,

Madison Heights, Michigan U8071, USA(US) (72) Philip Charles Symons, Birmingham, Michigan, Carmelo Joseph Amato, Livonia, Michigan, USA(US) (7M Berggren Oy Ab (5*0 Sähköakku - Ackumulator

Useita erilaisia sähköakkuja on tähän saakka käytetty tai ehdotettu käytettäväksi joko ensisijaisena tai apusähköenergia-lähteenä. Sitä tyyppiä olevat sähköakut, jotka kykenevät tuottamaan n. 100 wattituntia sähkövoimaa kutakin kilon painoa kohti on yleensä luokiteltu energiatiheydeltään suuriksi (H.E.D.) varastoin-tiparistoiksi, jotka pienestä koostaan ja suuresta energiakapasiteetistaan johtuen ovat erittäin tyydyttäviä käytettäväksi erilaisissa kiinteissä tai liikkuvissa voimalaitesysteemeissä. Huolimatta yleisen tarpeen luomasta yllykkeestä korvata tavanomaiset fossiilisella polttoaineella toimivat polttomoottorit ajoneuvojen ensisijaisena voimanlähteenä johtuen tällaisiin moottoreihin liittyvästä saasteesta tiheään asutuilla kaupunkialueilla, mitään tyydyttävää energiatiheydeltään suurta sähköakkua ei ole ehdotettu tähän keksintöön mennessä, joka tyydyttää sen lukemattoman joukon teknisiä ja taloudellisia vaatimuksia, jotka on täytettävä tällaisten sähköenergian varastointilaitteiden saattamiseksi kaupallisesti hyväksyttäviksi .

Jatkuva ja tähän saakka täyttymätön tarve on ollut saada aikaan taloudellinen sähköakku, jolla on suuri energian varastoin-tikyky ja joka mahdollistaa yksinkertaisen ja nopean akun uudel- 2 631 34 leen panostuksen sen palauttamiseksi täysin ladattuun tilaan. Alan aikaisemmat sähkön varastointilaitetyypit ovat yleensä olleet painoltaan ja/tai kooltaan liian suuria, hitaita ladata uudelleen ja monessa kohdassa puutteellisia johtuen suuresta myrkyllisyydestä ja vaarasta, jota liittyy kemialliseen koostumukseen, jota käytetään sähkövirran kehittämisessä, sekä suhteellisen monimutkaisista ja kriittisistä säädöistä, joita vaaditaan tällaisten laitteiden säh-könpurkauksen ohjaamiseksi niiden tavallisen ja tehokkaan toiminnan ylläpitämiseksi.

Tällä keksinnöllä vältetään ne ongelmat ja haitat, joita liittyy alan aikaisempiin sähköakkuihin siten, että siinä käytetään helposti saatavia ja suhteellisen halpoja aineita, joita voidaan helposti tuottaa keskuslaitteessa ja syöttää fysikaalisesti systeemiin suorittamalla samalla sen uudelleen panostus mahdollisimman vähällä ajan ja vaivan kulutuksella.

Tämän keksinnön edut ja hyödyt saavutetaan uudelleen panostettavalla sähköakulla, joka käsittää vähintään yhden kennon, jossa on normaalisti positiivinen elektrodi, jonka tarkoituksena on pelkistää sen kanssa sähkökosketukseen saatettu halogeeni, ja normaalisti negatiivinen elektrodi, jossa on sanotun kennon sähköpurkauksen aikana sen kanssa sähkökosketukseen sijoitettua hapettuvaa metallia, varastosäiliön, joka on sovitettu sisältämään tietyn määrän halogeenihydraattia, vesipitoisen metallihalogenidielektro-lyytin, yhdyselimet kennon ja varastosäiliön yhdistämiseksi, kier-rätyslaitteen elektrolyytin kierrättämiseksi kennon ja varasto-säiliön välisten yhdyselinten läpi hapettuvan metallin hapettami-seksi ja halogeenihydraatin hajottamiseksi jatkuvasti kennon purkauksen aikana, joka sähköakku on tunnettu siitä, että siihen kuuluu välineet hapettuvan metallin lisäämiseksi kennoon kulutetun metallin korvaamiseksi ainakin osaksi ja välineet kennon purkauksen kuluessa muodostuneen elektrolyytin poistamiseksi ainakin osaksi elektrolyytin tilavuuden säilyttämiseksi ennalta määrätyissä rajoissa.

Halogeeni on edullisesti kloori.

Hapettuva metalli on edullisesti sinkki.

Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan välineet hapettuvan metallin lisäämiseksi kennoon käsittävät elektrolyytin lietteen, joka sisältää mukana kulkeutuvia hapettuvan metallin hiukkasia, joka elektrolyytti syötetään kierrätyslaitteeseen hiukkasten kuljettamiseksi sähkökosketukseen negatiivisen elektrodin kanssa.

/· 3 631 34

Negatiivisessa elektrodissa on tällöin edullisesti useita huokoisia kammioita, jotka on tarkoitettu täytettäväksi hapettuvan metallin hiukkasilla syöttämällä hiukkasmaisen metallin ja elektrolyytin lietettä elektrodin kammioihin.

Edellä olevan lisäksi halogeenihydraatin hajoaminen on hapettuneen metallin ja pelkistyneen halogeenin liukeneminen elektrolyyttiin saa aikaan sen tilavuuden jatkuvan kasvamisen akun purkauksen aikana, josta osia elektrolyytistä poistetaan sopivin väliajoin kokonaistilavuuden ylläpitämiseksi ennalta valitulla toiminta-alueella. Elektrolyytin jaksottainen poisto voi sopivasti sattua yhteen halogeenihydraatin ja/tai hapettuvan metallin uudelleenpanostusjaksojen kanssa.

Keksinnön kohteena on myös sähköakun, joka käsittää vähintään yhden kennon, jossa on normaalisti positiivinen elektrodi, jonka tarkoituksena on pelkistää sen kanssa sähkökosketuk-seen saatettu halogeeni, ja normaalisti negatiivinen elektrodi, jossa on sanotun kennon sähköpurkauksen aikana sen kanssa sähkö-kosketukseen sijoitettua hapettuvaa metallia, varastosäiliön, joka on sovitettu sisältämään tietyn määrän halogeenihydraattia, vesipitoisen metallihalogenidielektrolyytin, yhdyselimet kennon ja varastosäiliön yhdistämiseksi, kierrätyslaitteen elektrolyytin kierrättämiseksi kennon ja varastosäiliön välisten yhdyselinten läpi hapettuvan metallin hapettamiseksi ja halogeenihydraatin hajottamiseksi jatkuvasti kennon purkauksen aikana, ja johon sähköakkuun kuuluu välineet hapettuvan metallin lisäämiseksi kennoon kulutetun metallin korvaamiseksi ainakin osaksi ja välineet kennon purkauksen kuluessa muodostuneen elektrolyytin poistamiseksi ainakin osaksi elektrolyytin tilavuuden säilyttämiseksi ennalta määrätyissä rajoissa, käyttö ajoneuvon moottorin käyttölähteenä.

Kiinteissä laitteissa sähköakun uudelleenpanostus voidaan saada aikaan yksinkertaisesti toimittamalla hapettuvan metallin ja halogeenihydraatin tuore syöttö voimalaitteen sijaintipaikalle sopivan aikataulun mukaisesti, joka on yhdenmukainen sähköakun käytön kanssa. Liikkuvissa voimalaitesystee-meissä, kuten niissä, joita käytetään kulkuneuvoissa, sähköakun täydennys tai uudelleen panostus voidaan hyvin suorittaa tien- 4 631 34 varsiasemilla, joilla sähköakun moduliosia voidaan vaihtaa uudelleen panostettuihin moduleihin vain hyvin pienellä ajan ja vaivan kulutuksella. Käytetyt modulit liuennutta metalli-halidisuolaa sisältävä elektrolyytti mukaanluettuna voidaan regeneroida tällaisilla huoltoasemilla tai keskuskäsittely-laitoksella hapettuvan alkuainemetallin ja halogeenihydraa-tin muodostamiseksi uudelleen käytettäväksi sähköakkua uudelleen panostettaessa.

Muut tämän keksinnön edut ja hyödyt käyvät ilmi luettaessa suositeltavien suoritustapojen kuvausta ja ajateltaessa sitä yhdessä liitteenä olevien piirrosten kanssa.

Kuvio 1 on kaavamainen esitys sähköenergian varastoin-tilaitteesta, joka on sähköisesti liitetty moottoriin; kuvio 2 on perspektiivikuva elektrodista, joka on muodostettu useista syvennyksistä, jotka on tehty panostettaviksi uudelleen hapettuvalla metallilla; kuvio 3 on kaavamainen esitys uudelleen panostettavasta sähköakusta asennettuna kulkuneuvoon tämän keksinnön erään suoritustavan mukaisesti; kuvio 4 on kaavamainen esitys uudelleen panostettavasta sähköakusta asennettuna kulkuneuvoon tämän keksinnön toisen tyydyttävän suoritustavan mukaisesti; ja kuvio 5 on kaavamainen esitys uudelleen panostettavasta sähköakusta asennettuna kulkuneuvoon vielä erään tämän keksinnön vaihtoehtoisen tyydyttävän suoritustavan mukaisesti.

Hapettuvan metallin ja halogeenihydraatin sähköenergian varas-tointisysteemi käsittää olennaisesti elektrolyytin, joka koostuu liuoksesta, joka sisältää liuennutta metallihalidia ja liuennutta ja/tai 5 631 34 absorboitunutta halogeenikaasua, joka on sopeutettu pelkistymään tullessaan sähköiseen kosketukseen positiivisen elektrodin kanssa varastointilaitteen normaalin purkauksen aikana. Edellä olevien olennaisten aineosien lisäksi erilaisia muitakin lisäaineita ja aineosia voidaan liittää nestemäiseen elektrolyyttiin hallittujen muutosten aikaansaamiseksi sen fysikaalisissa ja kemaillisissa ominaisuuksissa toimintahyötysuhteen parantamiseksi. Elektrolyytti koostuu mieluummin vesiliuoksesta, joka sisältää n. 0,1 paino-*:sta kyllästysväke-vyyteen asti metallihalidia, joka koostuu metallista, joka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat jaksollisen järjestelmän ryhmä VIII (nimittäin: Pe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, OS, Ir ja Pt), lantaanisarjan metallit (nimittäin: Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb ja Lu). ja aktiniumsarjan metallit (nimittäin: Th, Pa, U, Np, Pu, Am,

Cm, Bk ja Cf), seuraavien metallien lisäksi: Zn, Se, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Ga, Y, Zr, Nb, Mo, Te, Ag, Cd, In, Sn, Hf, Ta, W, Re, Au, Hg,

Tl, Pb, Bi, Li, K, ja Na, Pb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, ja Ba. Niiden metallien, jotka reagoivat veden kanssa, voidaan antaa stabiloitua ja niitä käytetään amalgaamoina (elohopealiuoksina). Edellä olevista metalleista sinkki muodostaa suositeltavamman metallin,.kun taas rauta, koboltti ja nikkeli ovat etusijalla jäljellä olevista luetelluis^ ta metalleista. Suositeltavia halogeeniaineosia ovat kloori ja bromi, joista suositeltavien metallien kloridisuolat ovat erityisen sopivia ja ne muodostavat suositeltavan toteutusmuodon. Erityisen tyydyttävät tulokset saadaan käyttäen vesiliuoksia, jotka sisältävät sinkki-kloridia metallihalidina.

Vaikka vesipitoisessa elektrolyytissä voidaan käyttää niinkin pieniä metallihalidiväkevyyksiä kuin n. 0,1 %, on suositeltavaa, että käytetään väkevyyksiä, jotka ovat vähintään n. 5-50 % ja tavallisemmin n. 10 - n. 35 paino-%. Käytettäessä metallihalidina sinkki-kloridia saavutetaan elektrolyytin maksimijohtokyky n. 25 paino-%:n väkevyydellä,joten tämän nimenomaisen aineen väkevyydet elektrolyytissä, jotka vaihtelevat välillä n. 10 - n. 35 %, ovat erityisen tyydyttäviä.

Se sähkökemiallinen reaktio, joka tapahtuu akun purkauksen aikana, esitetään seuraavalla yhtälöllä:

Zn° -» Zn++ + 2e

Cl2° + 2e -» 2C1"

Cl2 · 8H20 -» Cl2 + 8H20

Edellä olevat yhtälöt pätevät akulle, jossa hapettuva metalli i 6 631 34 on sinkki, halogeeni on kloori ja hydraatti on kloorihydraatti, joka jatkuvasti hajoaa syöttäen vesipitoiseen elektrolyyttiin lisää klooria positiivisella elektrodilla pelkistyneen kloorin täydentämiseksi ja se tulee elektrolyyttiin kloridi-ionin muodossa yhdessä hapettuneen sinkkimetalli-ionin kanssa. Koska vettä lisätään elektrolyyttiin halogeenihydraatin jatkuvan hajoamisen seurauksena, metalliha-lidisuolan väkevyys elektrolyytissä pysyy kohtalaisen vakiona akun koko purkausvaiheen ajan. Eleketrolyytin tilavuus kasvaa luonnollisesti jatkuvasti ja tällainen ennalta valitun määrän ylittävä tilavuus voidaan aika ajoin poistaa ja sille voidaan suorittaa uudelleen-käsittely alkuainemetallin ja vastaavan halogeenihydraatin talteen-ottamiseksi.

Tyypillinen sähköenergian varastointilaitteen suljettu systeemi esitetään kaavamaisesti kuviossa 1 ja se käsittää elektrodi-alueen tai -paketin, jota on merkitty kirjaimella S ja joka koostuu yhdestä tai useasta kennosta, joista kukin sisältää positiivisen ja negatiivisen elektrodin, jotka on asetettu siirtoyhteyden hydraatti-varastoalueeseen, jota on merkitty kirjaimella H. Vesipitoista elektrolyyttiä kierrätetään esimerkiksi pumpun P avulla varastosäiliöstä elektrodialueen S läpi ja sieltä takaisin säiliöön sen kloorikaasun tai muun halogeenikaasun täydentämiseksi, joka on kulutettu elektro-dialueella sähkövirran kehityksen aikana. Koska halogeenihydraatin hajoaminen on endoterminen, on toivottavaa käyttää joissakin tapauksissa lämmönvaihdinta 10 lämmön syöttämiseksi elektrolyyttiin ennen sen joutumista hydraattisäiliöön H hydraatin hajoamisen tai "sulamisen" ja halogeenikaasun elektrolyyttiin absorboitumisen helpottamiseksi. Kuviossa 1 esitetyn järjestetyn mukaisesti tuotettu sähkövirta liitetään kuormitukseen kuten moottoriin M, jota säädetään katkaisimen 12 avulla, joka on asennettu sarjaan sähköpiiriin.

Hapettuvan metallin ja halogeenihydraatin täydennys ja kehittyneen elektrolyytin ylimäärän poistaminen on suoritettava määrätyin aikavälein, jotka riippuvat akun kulloisistakin rakennepiirteistä. Rakennekokoonpanoissa, joihin voidaan liittää suurempi hapettuvan metallin varasto, hapettuvan metallin täydennys voidaan suorittaa harvemmin aikavälein kuin halogeenihydraatin täydennys. Esimerkiksi tyypillisessä ajoneuvolaitteessa hapettuvan metallin kuten sinkin täydennys voidaan suorittaa jokaisen kahdenkymmenen tunnin purkaus-ajan päätyttyä, mikä vastaa n. 1600 km; kun taas halogeenihydraatti-aineosa voidaan täydentää lyhyemmin aikavälein, kuten jokaisen neljän tunnin purkauksen päätyttyä, mikä vastaa n. 320 ajettua tiekilomet- ! i: 7 631 34 riä. Halogeenihydraatin täydennysjakso vastaa yleensä tavanomaisten bensiinillä käyvillä polttomoottoreilla liikkuvien ajoneuvojen keskimääräistä tankkausjaksoa.

Hapettuvan metallin täydennys voidaan suorittaa vaihtamalla koko elektrodipaketti, vaihtamalla vain negatiiviset elektrodit tai vaihtoehtoisesti syöttämällä fysikaalisesti hapettuvaa alkuainemetal-lia elektrodialueelle, esim. elektrodialueelle pantujen levyjen, sauvojen tai palojen muodossa tai vaihtoehtoisesti vesipitoiseen elektro-lyyttiliuokseen lietteenä syötettyjen metallihiukkasten muodossa. Tässä viimemainitussa tapauksessa kuviossa 2 esitettyyn negatiiviseen elektrodiin 14, joka voi sopivasti koostua johtavasta reagoimattomasta aineesta kuten esimerkiksi grafiitista, muodostetaan useita syven-nyksiö tai uria 16 sen toiseen pintaan, jotka urat ulottuvat sisäänpäin elektrodin toisesta reunasta kohtaan, joka on hieman erillään sen vastakkaisesta reunasta. Huokoista erotusmateriaalia 18, joka koostuu kemiallisesti kestävästä ei-johtavasta materiaalista, kuten polytetrafluorietyleenillä päällystetystä lasikankaasta, on sopivaa liittää tai muulla tavoin kiinnittää elektrodin 14 pintaan. Huokoisen erottimen 18 huokoisuus on säädetty elektrolyyttilietteeseen syötettyjen metallihiukkasten suhteen siten, että se toimii suodattimena saaden aikaan hiukkasten pysymisen urissa 16 sen vapaista päistä sisäänpäin virtaavan lietteen mukaisesti. Elektrolyyttilietettä pumpataan elektrodialueen läpi, kunnes olennaisesti kaikki negatiivisten elektrodien 14 urat 16 on täytetty hapettuvalla alkuainemetal-lilla, joka palauttaa varastointilaitteen täysin uudelleenpanostet-tuun tilaan.

Halogeenihydraattiaineosan täydennys voidaan parhaiten suorittaa poistamalla fysikaalisesti varastosäiliö H ja korvaamalla se samanlaisella säiliöllä, joka on täytetty halogeenihydraatilla. Tämä muodostaa suositeltavan menetelmän siinä mielessä, että säiliöiden samanaikainen vaihto saa aikaan sen lisääntyneen elektrolyyttimäärän poiston,joka on kehittynyt edeltävän purkausjakson aikana.

Edellä olevan lisäksi halogeenihydraatin täydennys voidaan suorittaa myös syöttämällä halogeenihydraattia elektrolyyttiin lietteeksi suspendoitujen pienten hiukkasten muodossa; kiinteinä rakei-na tai puristettuina palasina, jotka voidaan helposti syöttää säiliöön H; osista koottuna rakenteena, joka käsittää inertin tukikehyksen, joka toimii sen pinnalle ja sisälle tuetun halogeenihydraatin kantoalustana; ja pienten hiukkasten muodossa, joiden koko mahdollistaa niiden leijuttamisen käyttäen sitä kaasumaista halogeenia, 8 631 34 josta hydraatti koostuu, leijutus- ja kantoväliaineena. Joka tapauksessa hydraatin täydennys suoritetaan jatkuvan halogeenikaasusyötön aikaansaamiseksi sen pelkistämiseksi positiivisella elektrodilla va-rastointilaitteen purkausjakson aikana.

Eleketrolyytin jaksottainen poisto, joka voi sattua yhteen halogeenihydraatin ja/tai hapettuvan metallin täydennysjaksojen kanssa, suoritetaan kuten edellä esitettiin parhaiten sen hydraattivaras-tointisäiliön, kulutetun halogeenihydraatin korvaamiseksi tapahtuvan vaihdon aikana, joka itse on täyttynyt elektrolyytillä. Vaihtoehtoisesti voidaan kierrätyssysteemiin sijoittaa keräysastia, johon syntyneen elektrolyytin keräys voidaan suorittaa ja joka keräysastia voidaan aika ajoin tyhjentää sen kokonaistilavuuden pitämiseksi systeemin vaatimissa rajoissa. Asennuksissa, joissa halogeenihydraatti täydennetään fysikaalisesti suoraan varastosäiliöön H kuten kuviossa 1 esitetään, sopiva tyhjennyssyteemi voidaan liittää säiliöön elektrolyytin poistamiseksi ennen sen täydentämistä halogeenihydraatilla.

Edellä olevasta ilmenee, että sekä kiinteissä varasähkön va-rastointisysteemeissä että liikkuvissa sähkön varastointisysteemeis-sä suoritetaan nopea ja yksinkertainen akun uudelleenpanostus sen saattamiseksi täysin uudelleen ladattuun tilaan joutumatta kärsimään mistään huomattavista seisotusajöistä tai kalliista ja aikaa vievistä uudelleenlatausprosesseista, kuten oli välttämätöntä alan aikaisemmilla sähköenergian varastointisysteemeillä. Tämän keksinnön käytännön mukaisesti akun täydennettävien aineosien regenerointi voidaan helposti, tehokkaasti ja taloudellisesti suorittaa keskus- tai paikal-lishuoltoasemalla, jossa yhteen kerättyä poistoelektrolyyttiä käsitellään elektrolyyttisesti metalliaineosan saostumisen ja halogeeni-kaasun regeneroinnin aikaansaamiseksi, joka viimemainittu muodostaa vesipitoisen väliaineen sopivan jäähdytyksen seurauksena halogeeni-hydraattia, joka erotetaan ja otetaan talteen. Tällaiset keskus- tai paikallishuoltoasemat voivat käsitellä elektrolyyttiä ostamalla vaihtovirtaa sähköyhtiöiltä edullisempaan hintaan kuormituspohja-aikoina ja käyttäen suurimittakaavaisia laitteita, jolloin saavutetaan opti-mihyötysuhde ja -taloudellisuus.

Tyypillinen ajoneuvossa käytettävä uudelleen panostettava sähköenergian varastointilaite esitetään kuviossa 3. Kuten nähdään ajoneuvo 30 on varustettu pysyvästi asennetulla elektrodipakettiti-lalla 22 ja hydraattisäiliöllä 24, jotka on tehty jaksottain uudelleen panostettavaksi tai täydennettäväksi tievarren huoltoasemilla. Eleketrodipakettitila 22 on yhdistetty sähköisesti vetomoottoriin 9 63134 26, joka liikuttaa ajoneuvoa. Nimenomaan esitetyssä toteutusmuodossa huoltoasema on varustettu sähkökemiallisella regenerointiyksiköl-lä 28, jota käytetään vaihtovirralla, jota ostetaan sähkölaitokselta ja tasasuunnataan tasasuuntaajan 30 avulla tasavirran syöttämiseksi regenerointiyksikköön 28. Sopiva jäähdytysyksikkö käy myös ostetulla vaihtovirralla regenerointiyksikön jäähdyttämiseksi tasolle, jolla muodostunut halogeenikaasu veden läsnäollessa muodostaa vastaavaa ha-logeenihydraattia, mikä merkitsee eksotermistä reaktiota. Kuviossa 3 nimenomaan esitetyssä järjestelyssä hapettuvaa metallia Zu ja halo-geenihydraattia C^S^O muodostetaan molempia erikseen ja syötetään mekaanisesti tai fysikaalisesti elektrodipakkoihin 22 ja säiliöön 24 samassa järjestyksessä samalla kun poistetaan osa vesipitoista, me-tallihalidia ZnCl2 sisältävästä elektrolyytistä käsiteltäväksi uudelleen regenerointiyksikössä 28.

Kuviossa 4 esitetyn vaihtoehtoisen tyydyttävän järjestelyn mukaisesti ajoneuvo 34, johon kuuluu tämän keksinnön uudelleen panostettava akku, panostetaan uudelleen poistamalla fysikaalisesti sekä elektrodipakka 36 että hydraatin varastosäiliö 38 sopivalla tienvarren huoltoasemalla, jotka laitteet korvataan uudelleen panostetulla elektrodipakalla 36’ ja hydraattivarastosäiliöllä 38’, jotka on regeneroitu asemalla. Kuten edellisessäkin tapauksessa ajoneuvoa liikuttaa sopiva moottori tai sähkökäyttöinen laite 40, joka on asennettu voimansiirtoyhteyteen maahan nähden.

Kuten kuviossa 3 esitetyn toteutustavan tapauksessa, myös kuviossa 4 kaavamaisesti esitetty järjestely perustuu sähköenergian ostoon paikalliselta sähkölaitokselta, joka virta tasasuunnataan tasavirran tuottamiseksi tasasuuntaajan 42 avulla. Vaihtoehtoisesti sopivaa tasavirtaa voidaan toimittaa vaihto- tai tasavirtageneraat-torin avulla. Sähkövirtaa käytetään jäähdytinyksikön M käynnissä pitämiseen elektrolyytin jäähdyttämiseksi ja myös aikaansaamaan käännetty napaisuus elektrodielueeseen 36' sen uudelleen latauksen suorittamiseksi. Uudelleen latauksen aikana syntynyt halogeenikaasu siirretään sopivaan hydraatin muodostajaan 46, joka on toimivasti yhdistetty jäähdytysyksikköön 44 ja muodostunut halogeenihydraatti palautetaan helposti hydraattisäiliöön 38*. Tässä nimenomaisessa toteutustavassa elektrolyytin poisto tapahtuu koko varastointiparistosysteemin poiston yhteydessä, joka puolestaan regeneroidaan paikalla hapettuvan metallin uudelleen saostamiseksi negatiivisille elektrodeille ja halogee-nihydraatin täydentämiseksi hydraattisäiliössä.

Vielä eräs vaihtoehtoinen tyydyttävä uudelleen panostettavan 10 631 34 akun toteutusmuoto esitetään kuviossa 5 näkyvässä järjestelyssä. Esitetty liikkuva ajoneuvojärjestely käsittää ajoneuvon 50, jota liikuttaa moottori 52, joka on voimansiirrolla yhdistetty pyöriin ja johon kuuluu kiinteästi asennettu hydraattisäiliö 5h 3 joka on tehty täydennettäväksi hydraatilla huoltoasemalla, ja poistettava elektro-dipakka 56, joka on tehty täysin korvattavaksi täydennetyllä elektro-dipakalla 56’ tienvarren huoltoasemalla. Kuten edellisissäkin toteutusmuodoissa, kaupallisesti ostettu sähkövirta muutetaan tasavirraksi tasasuuntaajalla, jota virtaa puolestaan käytetään tyhjennetyn elektrodipakan 56* uudelleen lataamiseen galvanoimalla metalli-ionit normaalisti negatiiviselle elektrodille. Jäähdytysyksikkö 60 toimii myös kaupallisesti ostetulla sähköenergialla syöttäen jäähdytysainet-ta hydraatin muodostajaan 62, jossa halogeenihydraatti regeneroidaan ja joka varastoidaan hydraattivarastosäiliössä 64 tienvarren asemalla. Ajoneuvon hydraattisäiliön 54 fysikaalinen täydennys suoritetaan siirtämällä regeneroitua hydraattia varastosäiliöstä 64 suoraan säiliöön 54.

Vaikka on selvää, että tässä paljastettu keksintö on hyvin laskettu saavuttamaan yllä esitetyt hyödyt ja edut, on huomattava, että keksintöä voidaan modifioida, muutella ja vaihdella poikkeamatta sen hengestä.

Claims (6)

631 34 11

1. Sähköakku, joka käsittää vähintään yhden kennon, jossa on normaalisti positiivinen elektrodi, jonka tarkoituksena on pelkistää sen kanssa sähkökosketukseen saatettu halogeeni, ja normaalisti negatiivinen elektrodi, jossa on sanotun kennon sähköpurkauksen aikana sen kanssa sähkökosketukseen sijoitettua hapettuvaa metallia, varastosäiliön, joka on sovitettu sisältämään tietyn määrän halo-geenihydraattia, vesipitoisen metallihalogenidielektrolyytin, yhdyselimet kennon ja varastosäiliön yhdistämiseksi, kierrätyslait-teen elektrolyytin kierrättämiseksi kennon ja varastosäiliön välisten yhdyselinten läpi hapettuvan metallin hapettamiseksi ja halo-geenihydraatin hajottamiseksi jatkuvasti kennon purkauksen aikana, tunnettu siitä, että sähköakkuun kuuluu välineet hapettuvan metallin lisäämiseksi kennoon kulutetun metallin korvaamiseksi ainakin osaksi ja välineet kennon purkauksen kuluessa muodostuneen elektrolyytin poistamiseksi ainakin osaksi elektrolyytin tilavuuden säilyttämiseksi ennalta määrätyissä rajoissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköakku, tunnettu siitä, että halogeeni on kloori.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköakku, tunnettu siitä, että hapettuva metalli on sinkki.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköakku, tunnettu siitä, että välineet hapettuvan metallin lisäämiseksi kennoon käsittävät elektrolyytin lietteen, joka sisältää mukana kulkeutuvia hapettuvan metallin hiukkasia, joka elektrolyytti syötetään kierrä-tyslaitteeseen hiukkasten kuljettamiseksi sähkökosketukseen negatiivisen elektrodin kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköakku, tunnettu siitä, että negatiivisessa elektrodissa on useita huokoisia kammioita, jotka on tarkoitettu täytettäväksi hapettuvan metallin hiukkasilla syöttämällä hiukkasmaisen metallin ja elektrolyytin lietettä elektrodin kammioihin.

6. Sähköakun, joka käsittää vähintään yhden kennon, jossa on normaalisti positiivinen elektrodi, jonka tarkoituksena on pelkistää sen kanssa sähkökosketukseen saatettu halogeeni, ja normaalisti negatiivinen elektrodi, jossa on sanotun kennon sähköpurkauksen aikana sen kanssa sähkökosketukseen sijoitettua hapettuvaa metallia, varastosäiliön, joka on sovitettu sisältämään tietyn määrän halogeenihydraattia, vesipitoisen metallihalogenidielektrolyytin, yhdyselimet kennon ja varastosäiliön yhdistämiseksi, kierrätys- 12 631 34 laitteen elektrolyytin kierrättämiseksi kennon ja varastosäiliön välisten yhdyselinten läpi hapettuvan metallin hapettamiseksi ja halogeenihydraatin hajottamiseksi jatkuvasti kennon purkauksen aikana, ja johon sähköakkuun kuuluu välineet hapettuvan metallin lisäämiseksi kennoon kulutetun metallin korvaamiseksi ainakin osaksi ja välineet kennon purkauksen kuluessa muodostuneen elektrolyytin poistamiseksi ainakin osaksi elektrolyytin tilavuuden säilyttämiseksi ennalta määrätyissä rajoissa, käyttö ajoneuvon moottorin käyttölähteenä.