FI63500B - Laddningsbar elektrisk accumulatorcell med minst en zinkanod - Google Patents
Laddningsbar elektrisk accumulatorcell med minst en zinkanod Download PDFInfo
- Publication number
- FI63500B FI63500B FI762064A FI762064A FI63500B FI 63500 B FI63500 B FI 63500B FI 762064 A FI762064 A FI 762064A FI 762064 A FI762064 A FI 762064A FI 63500 B FI63500 B FI 63500B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- zinc
- electrolyte
- zinkanod
- laddningsbar
- accumulatorcell
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4214—Arrangements for moving electrodes or electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Description
R25r71 ΓΒΐ nn kuulutusjulkaisu ,7Cnn fjfllA LBJ v11) utlAoc N I NOSSKRI FT 6 3500 1¾¾ C Patentti ryörme ',ly 10 06 1903 ' Patent aeddeiat ^ ^ (51) K».lk?/lnt.a3 H 01 M 10/26 SUOMI—FINLAND (21) P»wmlh>k«imi»—P*nt»n>akMln| 76206k (22) H»k*ml«p»lvl—AmMcnlfifriag 16.07.76 ' (M) Alkupllvi—GIW|h«tad>g l6_ ογ< γ6 (41) Tullut lulkMul — WlvK «ffwttNg γγ
Pktoittl· J. rekliterlhallitu* NtttMtaip^ μ ΜμΝ». pvm.- ratMlt· OCR nglltirstynllin Ansftkan utltfd och ucl^krifun publlcarad 28» 02* 83 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoHcmi»—*«flrd prlorkat ^ ^
Ruotsi-Sverige(SE) 7508110-9 (71) Aktiebolaget Tudor, S-172 8l Sundbyberg, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Otto von Krusenstierna, Stockholm, Mats Reger, Akersberga,
Ruot s i-Sverige(SE) • (7^) Oy Borenius & C:o Ab (5¾) Varattavissa oleva sähköakkukenno, jossa on vähintään yksi sinkki-anodi - Laddningsbar elektrisk accumulatorcell med minst en zinkanod
Keksinnön kohteena on sähköakkukenno, jossa on vähintään yksi katodi ja vähintään yksi sinkkianodi. Katodin ja anodin välissä on väliseinä tai välike-elin, minkä lisäksi kennossa on alkalielektrolyyt-tiä, jonka sinkkikonsentraatio on niin suuri, että akkukennon ollessa täysin varattuna, elektrolyytti sisältää kiinteää sinkkioksidia. Anodi ja/tai välike-elin on sovitettu värähtelemään elektrodin tasossa tai yhdensuuntaisesti tämän kanssa.
Alkalielektrolyytissä olevat sinkkianodit tunnetaan ennestään yhdistelmänä erilaisten katodien, esim. nikkelioksidia ja hopeaoksidia sisältävien katodien kanssa. Sinkkianodeilla on useita etuja, esim. suuri puolikennopotentiaali, suuri tehonsisällön ja painon välinen suhde sekä alhainen hinta, verrattuna vaihtoehtoisiin anodimaterisaleihin. Sinkkianodien käyttöön liittyy kuitenkin eräitä ongelmia, jotka erikoisesti koskevat kennojen kestoikää ja suurien elektro-lyyttimäärien tarvetta. Nämä ongelmat liittyvät aikaiielektrolyy-tissä olevan sinkin erikoisominaisuuksiin. Sinkkielektrodit ovat ns. liukenevia elektrodeja, toisin sanoen purkautumisreaktion yhteydessä muodostuu sinkistä elektrolyyttiin liukenevia reaktiotuotteita, jotka poistuvat elektrodista. Sinkistä muodostuu ensikädessä sin-kaatti-ioneja, jotka tämän jälkeen voivat reagoida edelleen elektro- 2 63500 lyytissä. Tällöin muodostuu sinkkioksidia, joka liukenee elektrolyyttiin paljon huonommin kuin sinkaatti, joten sinkkioksidi saostuu kiinteänä. Sinkkielektrodin purkautumisen ja sinkkioksidin saostu-misen yhteydessä esiintyvät pääreaktiot ovat
Zn + 40H" = Zn (OH)42” + 2e“
Zn (OH)2- s ZnO + H20 + 20H"
Muitakin reaktioita ja muita ionityyppejä esiintyy, mutta edellä esitetyt ovat täysin hallitsevia ja ne riittävät tätä esitystä varten.
Sinkkielektrodien yhteydessä esiintyvät ongelmat johtuvat siitä, että sinkin saostuessa uudelleen elektrodeille muodostuu laajalti sinkkidendriittejä, joilla on taipumus kasvaa vastaelektrodiin asti ja tällöin oikosulkea kennot. Tähän myötävaikuttaa myös sinkki-materiaalin pyrkimys kerääntyä elektrodin reunojen ja varsinkin alareunan luona siten, että varaus- ja purkausjaksojen aikana tapahtuu aktiivimateriasiin uudelleenjakautumista elektrodin pinnalle.
On kokeiltu eri menetelmiä näiden ongelmien ratkaisemiseksi. Sinkkielektrodien ja vastaelektrodien välisten puoliläpäisevien kalvojen käyttö on tullut hyvin tavalliseksi. Nämä kalvot ovat niin tiheitä, että sinkkidendriittien ulkoneva kasvu vaikeutuu. Sekä elektrolyytissä, kalvossa että elektrodeissa on kokeiltu lukuisia luonteeltaan erilaisiasekä orgaanisia että epäorgaanisia lisämateriaaleja. Nämä pyrkimykset ovat johtaneet sinkkielektrodeilla varustettujen kennojen huomattaviin parannuksiin, mutta tulokset eivät kuitenkaan vieläkään ole tyydyttäviä. On myös pyritty eri tavoin vaikuttamaan aktiivimateriaalin jakautumiseen uudelleen elektrodi-pinnalle. Eräs keino on rakentaa kenno sellaiseksi, että mahdollisimman laajalti estetään elektrolyytissä tapahtuvat virtaukset ja diffuusio, minkä tarkoituksena on saada sinkki saostumaan uudelleen samoille pinnoille, joista sinkki purkauksen yhteydessä liukenee. Tämä rajoittaa kuitenkin varsin huomattavasti elektrolyytin luokse-pääsyä, minkä seuraukset seuraavassa havainnollistetaan. Eräs toinen keino aktiivimateriaalin jakautumisesta aiheutuvan ongelman 3 63500 ratkaisemiseksi on pumputa elektrolyyttiä siten, että se kiertää kennossa. Tämä edellyttää kuitenkin hintaa nostavia ja tilaa vaativia apujärjestelmiä, joissa on pumppuja, putkistoja, jne.
Sinkkielektrodeilla on myös taipumus passivoitumiseen. Ei täysin ole selvitetty tähän johtavia mekanismeja ja niiden syitä, mutta yleisesti luullaan passivoitumisen oleellisena syynä olevan sinkki-oksidihiukkasten esiintymisen aktiivissa sinkkimateriaalissa. Nämä hiukkaset eristävät sinkkimateriaalin eräät osat osallistumasta sähkökemiallisiin prosesseihin, minkä seurauksena elektrodin muihin osiin kohdistuva kuormitus suurenee. Tämän ilmiön välttämiseksi mahdollisimman perusteellisesti on elektrolyytti määrä pidetty niin suurena, että elektrodista vapautuva sinkki voi esiintyä elektrolyytissä liuenneena. Tämä on johtanut suhteellisen suurien elektro-lyyttimäärien tarpeeseen, mutta silti ei ole voitu kokonaan välttää sinkkioksidin saostumista. Sinkaatti-ionit hajoavat hitaasti, jolloin muodostuu sinkkioksidia. Reaktiomekanismeja ei ole täysin selvitetty, mutta tämän hajoamisen seurauksena ei voida kokonaan välttää sinkkioksidin muodostumista elektrolyytissä. Elektrolyytti voidaan voimakkaasti ylikyllästää sinkaatti-ioneilla ja tätä keinoa käytetäänkin hyödyksi akkukennoissa, mutta elektrolyyttimäärät ovat silti liian suuria. Elektrolyytissä väistämättömästi esiintyvän sinkkioksidin poistamiseksi on mm. ehdotettu elektrolyytin kierrätys pumppuamista suodattimen läpi, jossa sinkkioksidi saataisiin poissuodatetuksi.
Keksinnön kohteena on varattavissa oleva sähköakkukenno, jossa on vähintään yksi sinkkianodi sekä alkalielektrolyytti, ja jossa on anodi ja/tai anodin ja katodin välinen välike-elin sovitettu väräh-telemään elektrodin tasossa tai yhdensuuntaisesti tämän kanssa. Edellä on selitetty vaikeudet, jotka liittyvät pyrkimyksiin pitää elektrolyytti vapaana sinkkioksidista. Tämä on kuitenkin teoreettisesti mahdollista tunnetuissa kennoissa ja lienee myös käytännössä mahdollista täysin varautuneissa, suhteellisen uusissa kennoissa. Tällaiset kennot eivät tietenkään kuulu keksinnön piiriin, koska keksinnön tunnusomaisen piirteen mukaan kennon sisältämä koko sinkkimäärä vastaa vähintään 200 g sinkkioksidia elektrolyytin litraa kohden, jolloin elektrolyytin sinkkikonsentraation on oltava niin suuri, että teoreettisesti on mahdotonta välttää kiinteän 4 63500 sinkkioksidin esiintymistä. On osoittautunut mahdolliseksi käyttää keksinnön mukaisissa kennoissa elektrolyyttejä# jotka sisältävät sinkkioksidia hyvin suurin määrin, jopa sellaisin määrin, että elektrolyytti on konsistenssinsa takia huonosti valuvaa. Elektrolyytti sisältää kennon ollessa purkautuneena vähintään 200 g sinkki-oksidia, edullisesti 250...400 g sinkkioksidia elektrolyytin litraa kohden. Menestyksellisesti on kuitenkin kokeiltu sinkkioksidimää-rillä, jotka ovat suuremmat kuin 600 g/l. Erikoisen hyvin tuloksia on saavutettu siinä tapauksessa, että värähtelevä komponentti on varustettu elimin, joiden vaikutuksesta elektrolyytti tulee pumpu-tuksi elektrodien välillä. Tämä tarkoittaa siis sitä, että elektrolyytti suorittaa sekä edestakaista liikettä että myös tästä aiheutuvaa sellaista liikettä, joka johtaa kiertovirtaukseen elektrodi-pintojen ylä- ja alaosien välillä.
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista kennoa ja kuvio 2 esittää kennon elektrodien välillä värähteleväksi tarkoitetun välike-elimen ajateltavissa olevia eri suoritusmuotoja. Kuvion 1 näyttämässä kennossa on anodit sovitettu värähteleviksi. Kuvion 2 näyttämässä välike-elimessä on ulkoreuna 1, kiinnityselin 2 sekä välikerimat 3, 4, 5 ja 6. Nämä rimat, jotka sopivasti, vaikkakaan ei välttämättä, on tehty samanlaisiksi kautta koko välike-elimen, voivat olla jotain kuvion näyttämää neljää eri suoritusmuotoa. Tämän ansiosta saadaan elektrolyytin edestakaisen liikkeen lisäksi syntymään joko ylöspäin tai alspäin suunnattu "nettovirtaus". Värähtelytaajuus on sopivasti 1...500 Hz ja amplitudi valitaan tähän nähden siten, että suoraviivainen liikkumisnopeus ylöspäin ja alaspäin suuntautuvan liikkeen ainakin jossain vaiheessa on noin 20 cm/sek. Amplitudi on sopivasti noin 4 mm ja taajuus noin 50 Hz.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7508110A SE394842B (sv) | 1975-07-16 | 1975-07-16 | Laddningsbar elektrisk ackumulatorcell |
SE7508110 | 1975-07-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI762064A FI762064A (fi) | 1977-01-17 |
FI63500B true FI63500B (fi) | 1983-02-28 |
FI63500C FI63500C (fi) | 1983-06-10 |
Family
ID=20325142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI762064A FI63500C (fi) | 1975-07-16 | 1976-07-16 | Laddningsbar elektrisk ackumulatorcell med minst en zinkanod |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5217627A (fi) |
AU (1) | AU507877B2 (fi) |
BE (1) | BE844224A (fi) |
DD (1) | DD126748A5 (fi) |
DE (1) | DE2631510A1 (fi) |
DK (1) | DK320776A (fi) |
ES (1) | ES449812A1 (fi) |
FI (1) | FI63500C (fi) |
FR (1) | FR2318508A1 (fi) |
GB (1) | GB1524583A (fi) |
IT (1) | IT1062612B (fi) |
MX (1) | MX143961A (fi) |
NL (1) | NL7607893A (fi) |
NO (1) | NO146519C (fi) |
SE (1) | SE394842B (fi) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6246504Y2 (fi) * | 1979-03-01 | 1987-12-16 | ||
DE102005021409B4 (de) * | 2005-05-04 | 2009-02-05 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Akkumulator |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3440098A (en) * | 1965-03-19 | 1969-04-22 | Yardney International Corp | Rechargeable current-generating electrochemical system with wiper means |
CA976602A (en) * | 1971-08-11 | 1975-10-21 | John D. Rushmere | Rechargeable battery |
GB1420710A (en) * | 1973-01-31 | 1976-01-14 | Furukawa Electric Co Ltd | Furukawa battery co ltd rechargeable galvanic cell with zinc anode |
-
1975
- 1975-07-16 SE SE7508110A patent/SE394842B/xx unknown
-
1976
- 1976-07-09 DE DE19762631510 patent/DE2631510A1/de not_active Withdrawn
- 1976-07-12 GB GB28906/76A patent/GB1524583A/en not_active Expired
- 1976-07-14 ES ES449812A patent/ES449812A1/es not_active Expired
- 1976-07-14 IT IT50428/76A patent/IT1062612B/it active
- 1976-07-14 AU AU15880/76A patent/AU507877B2/en not_active Expired
- 1976-07-15 FR FR7621693A patent/FR2318508A1/fr not_active Withdrawn
- 1976-07-15 DD DD193890A patent/DD126748A5/xx unknown
- 1976-07-15 DK DK320776A patent/DK320776A/da unknown
- 1976-07-15 NO NO762478A patent/NO146519C/no unknown
- 1976-07-16 NL NL7607893A patent/NL7607893A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-07-16 MX MX165551A patent/MX143961A/es unknown
- 1976-07-16 FI FI762064A patent/FI63500C/fi not_active IP Right Cessation
- 1976-07-16 BE BE168984A patent/BE844224A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-07-16 JP JP51084074A patent/JPS5217627A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7607893A (nl) | 1977-01-18 |
SE7508110L (sv) | 1977-01-17 |
MX143961A (es) | 1981-08-07 |
ES449812A1 (es) | 1977-08-01 |
AU507877B2 (en) | 1980-02-28 |
GB1524583A (en) | 1978-09-13 |
FR2318508A1 (fr) | 1977-02-11 |
JPS5217627A (en) | 1977-02-09 |
FI63500C (fi) | 1983-06-10 |
DE2631510A1 (de) | 1977-01-20 |
FI762064A (fi) | 1977-01-17 |
NO762478L (fi) | 1977-01-18 |
IT1062612B (it) | 1984-10-20 |
NO146519C (no) | 1982-10-13 |
AU1588076A (en) | 1978-01-19 |
BE844224A (fr) | 1976-11-16 |
DD126748A5 (fi) | 1977-08-10 |
NO146519B (no) | 1982-07-05 |
SE394842B (sv) | 1977-07-11 |
DK320776A (da) | 1977-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Khezri et al. | Stabilizing zinc anodes for different configurations of rechargeable zinc-air batteries | |
US3944430A (en) | Rechargeable galvanic cell and electrolyte therefor-II | |
US6228527B1 (en) | Magnesium solution phase catholyte seawater electrochemical system | |
US3663298A (en) | Rotatable electrode structure with conductive particle bed | |
Hazza et al. | A novel flow battery—a lead acid battery based on an electrolyte with soluble lead (II): IV. The influence of additives | |
US4180623A (en) | Electrically rechargeable battery | |
CA1096937A (en) | Metal halogen batteries and method of operating same | |
US5958210A (en) | Efficient electrowinning of zinc from alkaline electrolytes | |
ATE68292T1 (de) | Nicht-waessrige alkalimetall-zelle. | |
NO137923B (no) | Elektrisk akkumulator. | |
US4204922A (en) | Simultaneous electrodissolution and electrowinning of metals from simple sulphides | |
FR2447615A1 (fr) | Generateur electrochimique a anode faite d'un metal du groupe ia, a cathode faite d'un compose organique a fonction phtalocyanine ou porphine et a electrolyte inerte | |
US4491625A (en) | Zinc-bromine batteries with improved electrolyte | |
US4818642A (en) | Electrolyte additive for improved battery performance | |
FI63500B (fi) | Laddningsbar elektrisk accumulatorcell med minst en zinkanod | |
Deutscher et al. | Investigations on an aqueous lithium secondary cell | |
US4015053A (en) | Rechargeable electric accumulator cell with at least one zinc electrode | |
US3701684A (en) | Zinc-zinc halide storage battery | |
EP0233678B1 (en) | Electrochemical cells | |
CA1067571A (en) | Rechargeable electric accumulator cell with at least one zinc electrode | |
JP2019508866A (ja) | フローレドックス電池システム内の電解溶液の原位置重力分離 | |
US3617461A (en) | Spaced anode assembly for diaphragm cells | |
EP0564664A1 (en) | Preparation and regeneration of slurries for use in zinc-air batteries | |
JP2015526847A (ja) | 特定の電解質添加剤を含む電気化学的鉛蓄電池 | |
US3433678A (en) | Seawater battery having magnesium or zinc anode and manganese dioxide cathode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: AKTIEBOLAGET TUDOR |