HU184812B - Battery with changable consumable anode, electrochemical cell de polarizable by gas and bipolar cell for the battery - Google Patents

Battery with changable consumable anode, electrochemical cell de polarizable by gas and bipolar cell for the battery Download PDF

Info

Publication number
HU184812B
HU184812B HU199780A HU199780A HU184812B HU 184812 B HU184812 B HU 184812B HU 199780 A HU199780 A HU 199780A HU 199780 A HU199780 A HU 199780A HU 184812 B HU184812 B HU 184812B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
cathode
consumable
battery
box
cathodes
Prior art date
Application number
HU199780A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Nora Vittorio De
Placido M Spaziente
Original Assignee
Diamond Shamrock Techn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diamond Shamrock Techn filed Critical Diamond Shamrock Techn
Priority to HU199780A priority Critical patent/HU184812B/en
Publication of HU184812B publication Critical patent/HU184812B/en

Links

Classifications

    • Y02E60/12

Landscapes

  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

A találmány tárgya telep cserélhető fogyóanóddal, amely elektrolitot, egymástól térben elválasztva elrendezett katódokat és az elektrolitban elfogyó anyagból készült fémes fogyóanódokat befogadó semleges anyagú tartállyal, a katódokra és a fogyóanódokra kapcsolódó, külső terhelésre csatlakoztatható végpontokkal van ellátva, ahol a fogyóariódok a tartályban cserélhetően vannak elrendezve, továbbá gázzal depolarizálható elektrokémiai cella, amely szigetelő anyagú tartállyal, a tartályban kialakított legalább két cellaegységgel és a cellaegységgel határolt elektrolitkamrával, továbbá a cellaegységekkel kapcsolódóan fogyóanódokkal és katódokkal van ellátva. Tárgya továbbá olyan fogyóanóddal és katóddal ellátott bipoláris elem, amely különösen a telep és az elektrokémia cella kialakítására alkalmas. A találmány szerinti telep, elektrokémiai cella és bipoláris elem lényege, hogy a katód dobozszerű katódelemen, gázáteresztő anyagú porózus anyagból, míg a fogyóanód az elektrolitban elfogyó fémből vagy a dobozszerű katódelemből elválasztottan külön korrózióálló tartóelemen vagy magán a katódelemen van kialakítva. A katódelem depolarizálható gázt bevezető beömléssel és kiömléssel van ellátva, amelyek kialakítása a katódelemen belül túlnyomást biztosít és így a porózus katódon belül a folyadékos elektrolit és a depolarizáló gáz nyomása egyensúlyba kerül. A találmány szerinti telepben, elektrokémiai cellában és bipoláris elemben a fogyóanód cseréje egyszerűen elvégezhető és a csere nem okoz károsodást. -1-FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a battery with replaceable consumable, electrolyte, spaced apart cathodes and a neutral material container receiving metallic consumables made of electrolyte consumable material, cathodes and consumables associated with external load, where consumables are interchangeably arranged in the container. and a gas-depolarizable electrochemical cell with an insulating container, at least two cell units in the container, and an electrolyte chamber delimited by the cell unit, and consumables and cathodes associated with the cell units. The subject is also a bipolar element with a depletion and cathode, which is particularly suitable for the formation of the battery and the electrochemical cell. The core of the invention, the electrochemical cell and the bipolar element is that the cathode is made of a box-like cathode element, a porous material of gas-permeable material, while the consumable is formed of a separate corrosion-resistant support element or a cathode element separated from the metal consuming electrolyte or the box-like cathode element. The cathode element is provided with a depolarizable gas inlet inlet and outlet, the formation of which in the cathode element provides an overpressure, and thus the pressure of the liquid electrolyte and the depolarizing gas within the porous cathode is balanced. In the battery, electrochemical cell and bipolar element of the present invention, the replacement of the consumable can be easily accomplished and the replacement does not cause damage. -1-

Description

A találmány tárgya telep cserélhető fogyóanóddal, amely elektrolitot, egymástól térben elválasztva elrendezett katódokat és az elektrolitban elfogyó anyagból készült fémes fogyóanódokat befogadó semleges anyagú tartállyal, a katódok- és a fogyóanódokra kapcsolódó, külső terhelésre csatlakoztatható végpontokkal van ellátva, ahol a fogyóanódok a tartályban cserélhetően vannak elrendezve, továbbá gázzal depolarizálható elektrokémiai cella, amely szigetelő anyagú tartállyal, a tartályban kialakított legalább két cellaegységgel és a cellaegységgel határolt elektrolitkamrával, továbbá a cellaegységekkel kapcsolódóan fogyóanódokkal és katódokkal van ellátva. Tárgya továbbá olyan fogyóanóddal és katóddal ellátott bipoláris elem, amely különösen a telep és az elektrokémiai cella kialakítására alkalmas. A találmány szerinti telepben, elektrokémiai cellában és bipoláris elemben a fogyóanód cseréje egyszerűen elvégezhető és a csere nem okoz károsodást.The present invention relates to a battery with an interchangeable consumable anode having an inert container for receiving electrolyte, spatially spaced cathodes and metallic consumables made of electrolyte consumable material, and having terminals capable of being connected to an external load on the cathodes and consumables, and a gas depolarizable electrochemical cell provided with a reservoir of insulating material, at least two cell units formed in the container and an electrolytic chamber bounded by the cell unit, and consumable anodes and cathodes associated with the cell units. It also relates to a bipolar cell with a consumable anode and a cathode which is particularly suitable for the formation of a battery and an electrochemical cell. In the battery, electrochemical cell, and bipolar cell of the present invention, replacement of a consumable anode is easy and the replacement does not cause any damage.

Jól Ismertek azok a tölthető telepek és más energiaátalakító rendszerek, amelyekben az egyik elektródot fémből, vagy fémötvözetből készítik, és a fém az energia előállítása (a telep kisütése) során oldatba, az úgynevezett elektrolitba megy át, míg az energia felhalmozása (a telep töltése) alatt újból lerakódik. Ezek jól ismert példái a nikkel-kadmium, az ezüst-oxid-cink anyagú elektródákkal kialakított akkumulátorok és telepek. Ismeretesek olyan energiaátalakító eszközök is, amelyekben halogén elemmel vagy oxigénnel depolarizált katódok és amelyek például cinkből, vasból, ólomból, lítiumból, mangánból, vagy hasonló fémekből készült fogyóanódot tartalmaznak. Számos esetben ezeket az energiaátalakító rendszereket a helyszínen látják el új elektróddal, amikoris az anód elfogyó anyagát részben, vagy egészben felújítják, mégpedig oly módon, hogy a telep egyes egységeiben vagy teljes egészében külső potenciált alkalmaznak a fogyóanódon a szükséges fémmennyiség lerakatására. Habár történtek próbálkozások olyan megoldás kidolgozására, amelynek révén a felújítással a telep energiatartalma nem csökken, mégis a gyakorlatban nem lehet eredeti töltési állapotukat visszaállítani, élettartamuk rövidebb és a cserét követően viszonylag hosszú ideig újratöltés céljából az üzemeltetésből ki kell kapcsolni őket.Rechargeable batteries and other energy conversion systems in which one of the electrodes is made of metal or a metal alloy and the metal is converted into a solution (called battery electrolyte) during energy production (discharge of the battery) and accumulation of energy (battery charge) are well known. is deposited again. Well-known examples of these are nickel-cadmium, batteries and batteries with silver oxide-zinc electrodes. Also known are energy conversion devices having cathodes depolarized with a halogen element or oxygen and containing, for example, a consumable anode of zinc, iron, lead, lithium, manganese, or the like. In many cases, these energy conversion systems are supplied with a new electrode on site, whereby the anode consuming material is partially or completely reconditioned by applying external potential to the consumable metal in some or all of the battery units. Although attempts have been made to develop a solution that does not reduce the battery's power through refurbishment, in practice, they cannot be restored to their original state of charge, shorter in life and replaced for a relatively long period of time after replacement.

Eltávolítható és az őket körülvevő katódkamrába behelyezhető anódokkal ellátott száraztelepek ismerhetők meg egyebek között a 3,436,270; a 3,513,030; a 3,553,024; a 3,708,345 számú észak-amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokból. Az anódok általában fogyó fémből, összetömöritett, vagy szintereit fogyó fémporból vannak kialakítva, és őket porózus fémből készült támaszokra vagy ernyőkre erősítik. A támasz vagy ernyő anyaga lehet nikkel, vas, vörösréz, titán, tantál, vagy ezek ötvözetei. Ezekben az ismert telepekben az anódok eltávolítása és az új anódok behelyezése a katódkamrába vagy a körülvevő elembe problémát okoz, mivel az anód struktúrája a katódkamrán kívüli behelyezés során bekövetkező alakváltozás miatt megváltozik. Továbbá az anódok eltávolítása és az új anódok behelyezése során a katódkamrákban elhelyezett és elektrolittal impregnált papír elválasztó elemek összegyűrődhetnek, vagy eltépődhetnek.Dry cells with anodes which can be removed and inserted into the surrounding cathode chamber are known, inter alia, from 3,436,270; 3,513,030; 3,553,024; U.S. Patent No. 3,708,345. The anodes are generally made of low-grade metal, crushed or sintered low-grade metal powder, and are mounted on porous metal supports or canopies. The support or canopy material may be nickel, iron, copper, titanium, tantalum, or alloys thereof. In these known colonies, the removal of the anodes and the insertion of new anodes into the cathode chamber or into the surrounding element is problematic because the structure of the anode changes due to deformation during insertion outside the cathode chamber. Furthermore, during the removal of the anodes and the insertion of new anodes, the electrolyte impregnated paper separator elements placed in the cathode chambers may become crumpled or torn.

A találmány szerinti telep anódja merev, vékony korrózióálló fémből készült tartólemezen van a telepen kívül elvégzett lerakatással kialakítva. A tartólemez anyaga lehet például titán, tantál, tantállal borított titán, cirkónium, molibdén, nióbium, ittrium, volfrám, nikkel. A tartólemezre kerülő fogyóelektród, például cink a telepen kívül a legkedvezőbb feltételek között rakatható g le. A merev anódtartót a rajta elhelyezett fémmel együtt a katóddal szemben a cellába helyezzük és addig használjuk, amíg az anód gyakorlatilag teljesen elfogy. Ezután az anód tartólemezét kiemeljük a cellából és új fogyóanódos tartólemezt helyezünk be, míg a kivett tartóig lemezt a telepen kívül a fogyó fémmel újból bevonjuk. Egy másik lehetőség szerint a fogyóanódot megfogásokban a katóddobozon cserélhetően helyezzük el, és amikor anyaga elfogyott, eltávolítjuk a katóddobozból és új fogyóanódot helyezünk be a megfogásba.The anode of the battery of the present invention is formed on a rigid, thin corrosion resistant metal support plate with an off-site deposit. The support plate material may be, for example, titanium, tantalum, tantalum-coated titanium, zirconium, molybdenum, niobium, yttrium, tungsten, nickel. A consumable electrode, such as zinc, placed on the support plate can be deposited outside the battery under the most favorable conditions. The rigid anode holder, together with the metal placed thereon, is placed in the cell opposite the cathode and used until the anode is practically consumed. The anode support plate is then removed from the cell and a new wearable support plate is inserted, while the removed support plate is re-coated with consumable metal outside the battery. Alternatively, the consumable in the grips is removably placed on the cathode can, and when the material is out, removed from the cathode canister and a new consumable is inserted in the grip.

Mivel jelenleg a cinket tartják a fogyóanód legmegfelelőbb anyagának, ezért a találmányt a továbbiakban példaként cinkből készült fogyóanód alapján ismertetjük, de természetesen a találmányi alapgondolat megvalósításaként más fogyóanódanyagok, mint a vas, lítium,Since zinc is currently considered the most suitable material for a consumable anode, the present invention will now be described, by way of example, on the basis of an anode zinc consumable, but of course other consumables such as iron, lithium,

2o kadmium, vagy hasonlók alkalmazhatók. Találmányunk minden olyan energiaátalakító rendszerre vonatkozik, amelyben fogyóanódot alkalmaznak.2o cadmium or the like may be used. The present invention relates to all energy conversion systems in which consumable nuts are used.

A katódot előnyösen dobozszerű felépítésben alakítjuk ki olyan fémből, amely a telepben alkalmazott elekt25 rolit hatásával szemben ellenálló. Ilyen anyag például a titán, tantál, a tantállal borított titán, cirkónium, molibdén, nióbium, ittrium, volfrám, nikkel. A katóddobozt legalább egyik oldalán porfámből szintereléssel állítjuk elő és porózus anyagát impregnáljuk vagy katali30 zátorral aktiváljuk. Katalizátorként például platinacsoportba tartozó fémek, platinafekete, platinacsoport fémoxidjai, más katalitikus hatású fémoxidok, például perovszkitok, delafoszitok, bronzok, spinell-típusú oxidok használhatók. A szintereit porfémből készült fal 35 aktiválását a legmegfelelőbben úgy végezhetjük, hogy a zsírtalanított és szükség szerint kissé maratott vagy pácolt porózus fémlapot a katalizáló anyag hőre bomlő vegyületének oldatával itatjuk át, majd oxidáló, esetleg redukáló atmoszférában az anyagot hőkezelésnek vetjük 40 alá. Ennek révén a katalizátoranyagot tartalmazó só felbomlik, a katalizátor (az oxid vagy fém) a színtereit fal felületén és pórusaiban lerakódik.Preferably, the cathode is formed in a box-like structure made of metal that is resistant to the effects of electrolyte used in the battery. Examples of such materials are titanium, tantalum, tantalum coated titanium, zirconium, molybdenum, niobium, yttrium, tungsten, nickel. The cathode can is sintered on at least one side of the porous material and impregnated with porous material or activated by a catalyst. Examples of the catalyst include platinum group metals, platinum black, platinum group metal oxides, other catalytic metal oxides such as perovskites, delaphosites, bronzes, spinel-type oxides. The activation of the sintered porous metal wall 35 is most conveniently accomplished by soaking the degreased and slightly etched or pickled porous metal sheet with a solution of the thermally decomposing compound of the catalyst and then subjecting the material to a heat treatment in an oxidizing or reducing atmosphere. As a result, the salt containing the catalyst material is decomposed and the catalyst (oxide or metal) is deposited on the surface and pores of the color wall.

Az aktivált porózus falat belső felületén, vagyis a dobozszerű katód belső tere felé néző oldalon zsírtaszító 45 (lipofób) vagy hidrofób műanyaggal impregnáljuk. Ilyen anyag például a polietilén, a polipropilén, a politetrafluor-etilén, a poliklór-fluor-etilén, a különböző vinilgyanták, de sok más anyag is alkalmazható. Ezeket az anyagokat oly módon juttatjuk be a színtereit fal póru50 saiba, hogy bizonyos mélységig behatolhassanak, de ne járhassák át a fal teljes szélességét. Az impregnáló anyag részben bevonja a pórusok felületét a katód belső felületén és a porózus katód gázoldali rétegének hidrofób tulajdonságokat kölcsönöz.The activated porous wall is impregnated with a fat-repellent 45 (lipophobic) or hydrophobic plastic on its inner surface, i.e., facing the interior of the box-shaped cathode. Examples of such materials are polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polychlorofluoroethylene, various vinyl resins, but many other materials can be used. These materials are introduced into the pores of the colored wall in such a way that they penetrate to a certain depth, but do not penetrate the entire width of the wall. The impregnating agent partially covers the surface of the pores on the inner surface of the cathode and imparts hydrophobic properties to the gas-side layer of the porous cathode.

Ezzel a megoldással jelentős mértékben csökkenteni lehet az elektrolit behatolását a dobozszerű elemekbe és lehetővé válik három fázis érintkezési rétegének fenntartása a katód porózus részein.This solution can significantly reduce the penetration of the electrolyte into the box-like elements and allow three phase contact layers to be maintained on the porous portions of the cathode.

A dobozszerű katódelemek és a szomszédos anódok elektromos kapcsolatát a közöttük levő teret kitöltő elektrolit biztosítja.The electrical connection between the box-like cathode elements and the adjacent anodes is provided by the electrolyte filling the space between them.

A külön tartályban vagy tankban elhelyezett elektrolit az elektródok közötti terekben folyamatosan áramlik. Áramlását megfelelő elosztó és gyűjtő csövek vagyThe electrolyte, placed in a separate tank or tank, flows continuously between the electrodes. Flow or distribution pipes are suitable

184 812 vezetékek tartják fenn, amelyeket a telep előnyösen műanyagból készült tartályának falaiban helyezünk el.184,812 are supported by wires, which are preferably placed in the walls of the battery container of the battery.

A dobozszerű elemek mindegyikének belső tere beömlésen és kiömlésen keresztül a katódot depolarizáló gáz (például levegő, oxigén, stb.) bevezetésére és kivezetésére szolgáló csővezetékekkel van összekötve. A dobozszerű elemekben a gáz túlnyomás alatt áramlik, a porózus katódon kívül vezetett elektrolit áramlási nyomásának közelében levő értéken.The inner space of each box-like element is connected via inlet and outlet to conduits for the introduction and outlet of cathode depolarizing gas (e.g., air, oxygen, etc.). In the box-like elements, the gas flows under pressure at a value close to the flow pressure of the electrolyte conducted outside the porous cathode.

A telep kisütésekor, tehát a benne felhalmozott villamos energia felhasználásakor a depolarizáló gázt, például oxigént vagy oxigént tartalmazó más gázt a porózus falú katódelemeken belül áramoltatjuk, míg az elektrolitot kívülről érintkeztetjük velük. Az aktivált porózus katódoldalakhoz belülről bevezetett gáz nyomását az elektrolit nyomásának megfelelően választjuk, oly módon, hogy az elektrolit ne hatolhasson át a katódelemek pórusain a katódelemek belsejébe, míg a gáz ne áramolhasson át az elektrolitba. Különösen ajánlatosak az alkáli fémek hidroxidjaiból, mint nátrium-hidroxidból, káliumhidroxidból, vagy kálium- és rubídium-hidroxid tartalmú keverékekből készült alkáli elektrolitok, de természetesen más elektrolitok is alkalmasak a telep hatékony működésének biztosításához.When the battery is discharged, that is, when using the electricity stored in it, the depolarizing gas, such as oxygen or other oxygen-containing gas, is circulated inside the porous-walled cathode cells while the electrolyte is contacted externally. The pressure of the gas introduced from the inside of the activated porous cathode sides is selected in accordance with the pressure of the electrolyte such that the electrolyte cannot penetrate the pores of the cathode elements inside the cathode elements and the gas cannot flow through the electrolyte. Alkaline electrolytes made of hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or mixtures containing potassium and rubidium hydroxide are particularly recommended, but other electrolytes are also suitable for efficient battery operation.

Ha oxigénnel vagy levegővel depolarizált kató dókat és cinkből készült fogyóanódokat alkalmazunk, a telep celláin belül az alábbi reakciók játszódnak le:When using oxygen or air depolarized cathodes and zinc consumable anodes, the following reactions occur within the cells of the battery:

1. a Katódnál:1. at the cathode:

1/2 O2 + HjO + 2e'-*2OH;1/2 O 2 + HjO + 2e '- * 2OH;

2. az anódnál:2. at the anode:

Zn + 2OH -* ZnO + H2 0 + 2e.Zn + 2OH - * ZnO + H 2 0 + 2e.

A telep egy-egy cellájára, tehát a következő reakció jellemző:One cell in the battery, so the following reaction is typical:

Zn + 1/2 O2 -> ZnO.Zn + 1/2 O 2 -> ZnO.

A találmányunk szerinti telep ezen reakciók megvalósítását biztosítja.The battery of the present invention provides these reactions.

A találmány szerinti telep egy előnyös kiviteli alakja semleges anyagú tartályban elhelyezett, fémből készült dobozszerű cellákból tevődik össze, ahol a cellák fogyóanódot és gázzal depolaiizálható anyagú katódot tartalmaznak, és ahol a dobozszerűén kialakított cellák a tartályban cserélhetően vannak elhelyezve rajtuk az anód fogyó része cserélhető. Ily módon a fogyóanód a cellák tartályán kívül felújítható és hasonló tartályban vagy akár ugyanabban újból felhasználható. A cellák úgy is kialakíthatók, hogy belőlük csak az anódokat kelljen eltávolítani, a dobozszerű katódok a helyükön maradnak, rajtuk új fogyóanód helyezhető el.A preferred embodiment of the battery of the present invention is comprised of metal box-shaped cells housed in a container of inert material, wherein the cells comprise a consumable and a gas-depolarizable cathode, and wherein the box-shaped cells are removably located within the container. In this way, the consumable can be renewed outside the cell container and reused in a similar container or even the same. The cells can also be configured so that only the anodes are removed, the box-shaped cathodes remain in place, and new consumable anodes can be placed on them.

A találmány szerinti telep egy másik előnyös kiviteli alakjában üreges, dobozszerű cellák vannak, amelyekben a katód gázáteresztő és oxigénredukáló anyagú porózus elektródot alkot, míg az anód cserélhetően cinkből vagy más elfogyó fémből van kiképezve és az anód ugyanahhoz vagy más hasonló semleges anyagú teleptartályhoz illeszkedően van elhelyezve.In another preferred embodiment of the battery of the present invention are hollow box-like cells in which the cathode forms a gas-permeable and oxygen-reducing porous electrode while the anode is removably formed of zinc or other consumable metal and the anode is disposed in the same or similar battery container. .

Egy másik előnyös kiviteli alakban cserélhető bipoláris cellák vannak, amelyekben a szomszédos cellák közötti térben elektrolitot cirkuláltató eszköz, valamint a dobozszerű katódelemeken belül a telepet aktiváló gázt áramoltató eszköz van.In another preferred embodiment, there are interchangeable bipolar cells having a means for circulating electrolyte in the space between adjacent cells and a gas activating means for activating the battery within the box-like cathode.

A találmány szerinti telep egy további előnyös kiviteli alakjában a cellák gázáteresztő oxigénredukáló eleθ meket tartalmaznak, amelyekben a telep működése során az elektrolit és a gáz egymással érintkezik.In a further preferred embodiment of the battery according to the invention, the cells comprise gas-permeable oxygen reducing elements in which the electrolyte and the gas are in contact with each other during operation of the battery.

Újabb előnyös kiviteli alak állítható elő oly módon, hogy a porózus anyagú üreges, henger vagy cső alakú katódot és szilárd vagy porózus anyagú fogyóanódot használunk, ahol az anód kiemelhető, más hasonló egységgel helyettesíthető, ha a telepben lezajló kémiai folyamatok során anyaga részben vagy egészben elfogy.Another preferred embodiment can be obtained by using a porous hollow, cylindrical or tubular cathode and a solid or porous consumable anode, where the anode can be removed and replaced by other similar units when the material undergoes some or all of its chemical processes. .

Igen előnyös megoldás az is, ha a találmány szerinti telep tartályában megvezetett anódokkal és katódokkal ellátható mozgatható anód- és katódelemeket használunk, és a megvezetést úgy biztosítjuk, hogy amikor őket a tartályból ki kell venni, a katódok és az anódok akkor se érintkezhessenek egymással.It is also very advantageous to use movable anode and cathode elements which can be provided with guides for anodes and cathodes in the reservoir of the battery of the present invention, and guiding is provided so that when they are removed from the container, the cathodes and anodes are not in contact.

Előnyös megoldása a találmány szerinti telepnek az is,A preferred solution of the battery of the present invention is

2Q ha robosztus tartályt alakítunk ki, amelyben nincsenek finom alkatrészek, vagy felszakítható burkolatok, amelyek az anódok kicserélésekor megsérülhetnének, és így az anódok a tartályban oly módon cserélhetők, hogy a tartályon belül alkatrészek sérülését nem okozzák.2Q provided a robust container with no fine parts or breakable covers that could be damaged when replacing the anodes so that the anodes in the container can be replaced without causing damage to the components inside the container.

A következőkben a részletes leírás alapján utalunk további előnyös kiviteli alakokra és konkrét előnyökre.In the following, reference will be made, in the detailed description, to further preferred embodiments and specific advantages.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti előnyös kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon, amely a jelen találmány ki3Q dolgozásának alapját jelentő elgondolások ismertetését jelenti, azThe present invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments, based on the accompanying drawings. In the drawing, which illustrates the concepts underlying the work of ki3Q of the present invention

1. ábra egy dobozszerű bipoláris elem perspektivikus nézete,aFigure 1 is a perspective view of a box-like bipolar element, a

2. ábra két közbenső bipoláris elemet, egy katódos és 35 egy anódos záróelemet tartalmazó elemnégyes perspektivikus nézete, aFigure 2 is a perspective view of an element four containing two intermediate bipolar elements, one cathodic and one anodic closure,

3. ábra a találmány szerinti telep tartályának keresztmetszete, amelyben a kívánt cellaszám elérésére a bipoláris elemek kiemelhetők és behelyezhetők, aFigure 3 is a cross-sectional view of a reservoir of the battery of the present invention in which bipolar elements can be removed and inserted to achieve the desired cell number;

4. ábra a 3. ábra szerinti 4-4 vonal menti keresztmetszete a telepnek, azFigure 4 is a cross-sectional view of the battery of line 4-4 of Figure 3;

5. ábra a 7. ábra szerinti 5-5 vonal menti keresztmetszete (egyes alkatrészek elhagyásával) a találmány szerinti telep olyan kiviteli alakjának, amelyben az anó45 dók és a katódok kettős falúak oly módon, hogy a záróelemek kivételével az anódok és a katódok mind első, mind hátsó oldalukon aktívak, aFigure 5 is a cross-sectional view (excluding some parts) of the battery of the present invention in which the anodes and cathodes are double-walled such that the anodes and the cathodes are first and second , all active on their backside, a

6. ábra az 5. ábra szerinti két katódelem és két anódelem perspektivikus nézete a közöttük kialakított elekt50 romos villamos kapcsolatok feltüntetésével, aFig. 6 is a perspective view of the two cathode members and two anode members of Fig. 5, showing the electrical connections formed between them;

7. ábra az 5. ábra 3-3 vonala mentén a teleptartály keresztmetszete, ahol tartólemezre szerelt anódlemezek cserélhetően (kiemelhetően és behelyezhetően) vannak elhelyezve az elfogyott anódnak a teleptartályon kívüli felújítása céljából, aFigure 7 is a cross-sectional view of the battery container taken along line 3-3 of Figure 5, wherein anode plates mounted on a support plate are removably (removable and insertable) disposed to renew the consumed anode outside the battery container;

8. ábra a teleptartály egy részének keresztmetszete a találmány szerinti, oxigénnel depolarizálható katódokkal és a cserélhető anódokkal, aFigure 8 is a cross-sectional view of a portion of a battery container with oxygen depolarizable cathodes and replaceable anodes of the present invention,

9. ábra a 8. ábra szerinti kivitelben levő anód és katód 60 együttesének felnagyított képe, aFigure 9 is an enlarged view of the assembly 60 of the anode and cathode of the embodiment of Figure 8, a

10. ábra a találmány szerinti telep egy másik előnyös kiviteli alakjának keresztmetszete felülnézetben, míg aFigure 10 is a top plan view of another preferred embodiment of the battery of the present invention;

11. ábra a 10. ábra 11-11 vonala mentén vett keresztmetszet.Figure 11 is a cross-sectional view taken along line 11-11 of Figure 10.

ί.ί.

fcfc

I;I;

!!

Az 1—4. és a 8-11. ábrák a találmány bipoláris kiviteli alakjait, míg az 5—7. ábrák a monopoláris kiviteli alakot mutatják.1-4. and Figures 8-11. Figures 5 to 7 show bipolar embodiments of the invention; Figures 3 to 5 show the monopolar embodiment.

A találmány szerinti telep, mint azt az ábra mutatja, cserélhető bipoláris egységekből áll. Ezek egyedi, függőleges elrendezésű lapos és vékony dobozszerű 1 katódelemek (1. ábra), amelyek ellenálló fémből, például nikkelből, rozsdamentes acélból, vagy hasonlóból készülnek. Mindegyiknek 2 homloklapja van, amelynek sima felületén 5 fogyóanód helyezkedik el. Az 1 katódelemeknek továbbá U alakú 3 felső, 3a alsó és 3b oldalsó közdarabjai vannak, amelyek előnyösen egyetlen fémdarabból készülnek. A közdarabok egyúttal támaszt képeznek 4 katód részére. A 4 katód gázáteresztő, porózus szintereit aktivált anyagból, például titánból, más szelepfémből, vagy katalizátorral, például az előzőekben ismertetett módon impregnált nikkelből, rozsdamentes acélból készül. Katalizátorként platinacsoportba tartozó fém, annak oxidja, más katalitikus hatású oxid, mint spinellek, perovszkitok, delafosszitok, bronzok és más anyagok alkalmasak. A színtereit porózus és aktivált anyagú 4 katódot előnyösen külön alakítjuk ki és az U alakú 3 felső, 3a alsó, valamint a 3b oldalsó közdarabokon támasztjuk meg.The battery of the present invention, as shown in the figure, consists of interchangeable bipolar units. These are unique, vertical arrangement of flat and thin box-shaped cathode elements 1 (Fig. 1) made of resistant metal such as nickel, stainless steel or the like. They each have 2 front panels with a flat surface on which there are 5 consumable anodes. The cathode elements 1 further comprise U-shaped upper, lower 3a and lateral side members 3b, which are preferably made of a single metal piece. The spacers also provide support for 4 cathodes. The cathode 4 is made of a gas-permeable, porous, sintered activated material, such as titanium, other valve metal, or a catalyst, such as nickel impregnated with a catalyst, as described above, and stainless steel. Suitable catalysts are the metal of the platinum group, its oxide, other catalytic oxides such as spinels, perovskites, delafossites, bronzes and other materials. Preferably, the color-spherical cathode 4 of porous and activated material is formed separately and supported on the U-shaped upper, lower 3a and lateral side members 3b.

A szintereit porózus és gázáteresztő anyagú 4 katód (a későbbiekben az 5. ábra alapján ismertetendő kiviteli alakokban bemutatott 32, 34 katódokhoz hasonlóan) tetszőleges korrózióálló fémből készül. A felaprított korrózióálló fém szemcséinek szinterelését a jól ismert technikák szerint kell elvégezni, mégpedig előnyösen azok alkalmazásával, amelyek biztosítják a kereskedelmi forgalomban beszerezhető, 30...65 %-os porozitású struktúrával kialakított szűrőhatású fémcsövek és lapok előállítását. A szintereit porózus anyagú 4 katód szeletekben szilíciumból, vagy megfelelő ellenálló fémből, mint például titánból, tantálból, volfrámból, cirkóniumból, nióbiumból, hafniumból, vanádiumból, ittriumból, a felsorolt fémek ötvözeteiből, nikkelből, rozsdamentes acélból készülhet. A részecskék előnyösen gömbszerűek és szemcsenagyság szerint viszonylag egyenletes eloszlásúak. Kedvező, ha a szemcsenagyság értéke a 10...30, 30...50, 50...70, vagy 100...150 mesh tartományokba esik. Előnyösebb a nagyobb szemcseméreteket, tehát a 10...30 és a 30...50 mesh tartományt választani. Ilyen szemcsenagyság mellett a katalizátorral impregnált és bevont katód mintegy 50 %-os porozitású, mind a folyadékokat, mind a gázokat igen hatásosan engedi át. A porozitás révén a gáznyomás úgy szabályozható, hogy a folyékony elektrolit nem árasztja el a katód pórusait és a gáz nem áramlik ki az elektrolitba.The sintered cathode 4 of porous and gas permeable material (similar to the cathodes 32, 34 described below in the embodiments described in Figure 5) is made of any corrosion resistant metal. The sintering of the crushed corrosion-resistant metal particles should be carried out according to well-known techniques, preferably employing commercially available filter metal tubes and sheets with a porosity of 30 to 65%. In sintered porous material cathode slices 4 are made of silicon or suitable resistant metals such as titanium, tantalum, tungsten, zirconium, niobium, hafnium, vanadium, yttrium, alloys of the listed metals, nickel, stainless steel. The particles are preferably spherical and have a relatively uniform distribution in particle size. It is advantageous if the particle size is in the range of 10 ... 30, 30 ... 50, 50 ... 70, or 100 ... 150 mesh. It is preferable to choose larger particle sizes, i.e. 10 ... 30 and 30 ... 50 mesh. With such a particle size, the catalyst impregnated and coated with a cathode having a porosity of about 50% allows for a very efficient passage of both liquids and gases. By means of porosity, the gas pressure can be controlled so that the liquid electrolyte does not flood the cathode pores and the gas does not flow into the electrolyte.

A szintereit porózus 4 katódnak a dobozszerű 1 katódelem belseje felé fordult felületeit előnyösen hidrofób tulajdonságú anyaggal, például fluor-karbon műanyaggal vonjuk be, hogy ily módon a katódfelületet a vizes elektrolit számára lényegében áthatolhatatlanná tegyük, míg a külső oldalt nem impregnáljuk, azt az elektrolit elöntheti. A dobozszerű 1 katódelemen belül levő gáz túlnyomásának hatását kiegészítve a hidrofób tulajdonságú anyag rétege gyakorlatilag kizárja azt, hogy az elektrolit a dobozszerű 1 katódelem belsejébe behatolhasson. Ettől függetlenül a dobozszerű 1 katódelemekben elvezető eszközöket helyezhetünk el, hogy a belső térbe behatoló kis mennyiségű vagy a véletlenül odakerült folyadék eltávolítható legyen.The surfaces of the sintered porous cathode 4 facing toward the inside of the box-like cathode member 1 are preferably coated with a hydrophobic material such as fluorocarbon to render the cathode surface substantially impermeable to the aqueous electrolyte while not impregnating the outer side with the electrolyte. . Adding to the effect of the overpressure of the gas inside the box-like cathode 1, the layer of hydrophobic material virtually eliminates the possibility of the electrolyte penetrating inside the box-like cathode 1. However, in the box-like cathode elements 1, drainage means may be provided so that a small amount of liquid penetrating into the interior or accidentally discharged can be removed.

A 2 homlokfalon dobozszerű bipoláris 1 katódelemThe front wall 2 has a box-shaped bipolar cathode member 1

184 812 fogyóanódként cinklemezzel vagy más fogyó anódanyagból készült lemezzel van cserélhető módon ellátva. Az 5 fogyóanód lemeze a 2 homlokfalon alkalmas módon meg van vezetve, ahhoz mechanikusan kapcsolódik, mégpedig 6 szorítólemez vagy rugózó lap révén, amelyeket alkalmasan úgy készítünk el, hogy a 2 homlokfal függőleges széle mentén megfelelően hajlított lemezcsikót hegesztőnk, vagy forrasztunk fel, míg a két függőleges lemezcsík alsó végéhez tartóként vízszintes lemezcsíkot illesztünk. Az 5 fogyóanód könnyen becsúsztatható a függőleges 6 szorítólemezek vagy rugózó lapok és a 2 homlokfal közé; ekkor az alsó lemezre támaszkodik. Az 5 fogyóanódot szükség szerint gyorsan, egy egyszerű művelettel le tudjuk szedni. Az 5 fogyóanód sima vagy j 5 durva felületű tömör vagy porózus cinklemezből, szükség szerint más megfelelő fémlemezből készülhet.184,812 are provided with a replaceable zinc plate or other consumable anode material as a consumable anode. The wear plate 5 is suitably guided on the front wall 2 and is mechanically engaged therewith by means of a clamping plate 6 or a spring plate which is suitably formed by welding or soldering a foil properly bent along the vertical edge of the front wall 2. a horizontal strip is attached to the lower end of the vertical strip as a support. The wear anode 5 can be easily slid between the vertical clamping plates 6 or spring plates and the front wall 2; it then leans on the lower plate. The 5 consumables can be removed quickly as needed with a simple operation. The consumable anode 5 may be made of a solid or porous zinc sheet having a smooth or coarse surface and, if necessary, other suitable metal sheet.

A cinklemezben, annak felső részében megfelelő (az ábrán nem mutatott) lyukak készíthetők, amelyek megfogó elemekhez, például alkalmasan kialakítottSuitable holes (not shown) can be made in the top of the zinc sheet, which may be provided with gripping elements, e.g.

2q csipeszhez illeszkedve a csere, a behelyezés műveleteit megkönnyítik.Fitting with a 2q tweezer, the operation of the replacement is simplified.

Mind az 5 fogyóanód, mind a porózus 4 katód kisebb, mint a dobozszerű 1 katódelem oldalfalainak befogadó méretei, és ezért az 1 katódelem oldalfalainak a 4 kató25 dón, illetve az 5 fogyóanódón kívüli szélső felületei vannak, amelyek következőkben leírt 10 tartályban (3. ábra) kialakított 11 hornyokban vagy más alkalmas távtartó elemekben helyezhetők el.Both the consumable anode 5 and the porous cathode 4 are smaller than the receiving dimensions of the side walls of the box-like cathode element 1, and therefore the side walls of the cathode element 1 have outer surfaces outside the cathode 25 and 5, respectively. ) may be placed in grooves 11 or other suitable spacers.

Depolarizáló gáz bevezetésére és a dobozszerű 1 3Q katódelem belső terében a szükséges nyomás fenntartására 7 beömlés és 8 kiömlés szolgál.7 inlets and 8 outlets serve to introduce depolarizing gas and maintain the required pressure inside the box-like cathode member 13Q.

Az 1. ábrán látható 6 szorítólemezeken vagy rugózó lapokon kívül az 5 fogyóanódnak a 2 homloklaphoz való kapcsolása más módon is megoldható, például hőre lá35 gyűlő villamosán vezető ragasztóanyag használható az 5 fogyóanód lemezének az 1 katódelem 2 homlokfalához való erősítésére. A rugózó megfogások alkalmazása azonban célszerűbbnek tűnik, mivel az 5 fogyóanód ebben az esetben úgy is kivehető, hogy a teleptartályból a dobo40 zokat nem kell kivenni, vagyis a telep újratöltése gyorsan biztosítható.In addition to the clamping plates 6 or spring plates shown in Fig. 1, the connection of the wear member 5 to the face plate 2 may also be accomplished by other means, for example, electrically conductive glue can be used to secure the wear member 5 to the face 2 of the cathode member. However, the use of spring-loaded grips seems to be more convenient, since in this case the consumable nozzle 5 can also be removed without having to remove the drums from the battery container, so that the battery can be recharged quickly.

A 2. ábrán négy dobozszerű 1 katódelem perspektivikus nézete látható, amelyből térbeli elrendezésük is kitűnik: minden 4 katód szemben van a szomszédos katód45 elemen levő 5 fogyóanóddal.Fig. 2 is a perspective view of four box-shaped cathode members 1, which also show their spatial arrangement: each cathode 4 is opposite to the consumable 5 on the adjacent cathode member 45.

Az első, A jelű 1 katódelem a telep — jelű negatív sarkára 24 kivezetéssel kapcsolódóan a katód helyett tömör falat tartalmaz és 6 szorítólemezzel vagy rugózó lappal megfogott 5 fogyóanódja van. A telep negatív 5Q pólusa külső terhelő áramkörbe csatlakoztatva pozitív pólusaként szerepel. Hasonlóképpen az utolsó D jelű katcdelemnek csak 4 katódja van, és nincs ellátva fogyóanóddal; ez 25 kivezetéssel a telep + jelű pozitív sarkára kapcsolódik. A telep B és C jelű bipoláris 1 katódelemei 55 a két szélső, A és D jelű 1 katódelem (félcella) között helyezkednek el, de természetesen a két szélső elem között tetszőleges számú bipoláris 1 katódelem helyezhető el a szükséges telepfeszültség előállítására.The first cathode element A, connected to the negative terminal corner of the battery, has a solid wall instead of a cathode 24 and has a consumption 5 which is held by a clamping plate 6 or a spring plate. The negative pole of the battery is connected to an external load circuit as a positive pole. Similarly, the last cathode member D has only 4 cathodes and is not consumed; it connects to the positive pole of the battery with 25 terminals. The bipolar cathode elements 1 and B 55 of the battery are located between the two extreme cathode elements 1 and 2, but of course any number of bipolar cathode elements 1 can be placed between the two extremities to produce the required battery voltage.

A B jelű 1 katódelemnek porózus 4 katódja van (látgO ható a B jelű 1 katódelem kitörten ábrázolt sarkában), amely az A jelű, záróelemként szereplő 1 katódelem 5 fogyóanódjával van szemben, míg az 5 fogyóanódja a szomszédos C jelű bipoláris 1 katódelem rajzon nem látható porózus 4 katódjával van szemben, és így tovább. 65 A B és C jelű 1 katódelemek gázbevezető 7 beömlése,Cathode B 1 has a porous cathode 4 (visible in the broken out corner of cathode B 1) facing a consumable 5 of a cathode A 1 which is closed, while a consumption 5 is a porous cathode 1 not shown in the drawing. 4 cathodes and so on. 65 Gas inlet 7 of cathode elements 1 and B,

-4184 8U illetve gázkivezető 8 kiömlése elosztóberendezéssel, illetve elszívőberendezéssel kapcsolódik, amelyek révén a dobozszerű 1 katódelemekben szabályozható nyomás alatt levegő, oxigén, vagy más depolarizáló gáz áramoltatható;The outlet of the gas outlet 8184 8U or gas outlet 8 is coupled to a distribution device or a suction device whereby air, oxygen or other depolarizing gas can be supplied under pressure controlled in the box-type cathode members 1;

A 3. ábra metszetben mutatja 3 telep 10 tartályát. A teleptartály fala műanyagból, keménygumiból, vagy más elektromosan semleges tulajdonságú anyagból készül és 11 hornyokkal vagy más térbeli elválasztást biztosító elemekkel van kialakítva, amelyekbe az egyes dobozszerű 1 katódelemek betolhatok. All hornyoknak nem kell elémiök a 10 tartály alját, és ezért a 10 tartályban 16 tér marad fenn (4. ábra) az elektrolitnak a dobozszerű 1 katódelemek alatti áramoltatására, elszívására, stb.Figure 3 is a sectional view showing 10 containers of 3 batteries. The wall of the battery container is made of plastic, hard rubber or other electrically neutral material and is formed with grooves 11 or other spatially separating elements into which each box-shaped cathode element 1 can be inserted. All the grooves do not have to be elemental at the bottom of the container 10 and therefore there is a space 16 in the container 10 (Fig. 4) for the flow, suction, etc. of the electrolyte under the box-like cathode elements.

Ha az 1 katódelemeket all hornyokba helyezzük, a dobozaikon elhelyezett 4 katódok és a következő dobozon elhelyezett 5 fogyóanód között 12 tér van, amely térbeli elválasztásukat biztosítja.When the cathode elements 1 are placed in all slots, there is a space 12 between the cathodes 4 on their boxes and the consumable anode 5 on the next box, which ensures their spatial separation.

A 10 tartály oldalfalában kialakított 11 hornyok helyett más szerkezeti megoldás is alkalmazható, ha az a 10 tartály oldalfalaiban biztosítja az 1 katódelemek megfogását és a szükséges mélységig való betolását.Instead of the grooves 11 formed in the sidewall of the container 10, other constructional solutions may be used, provided that the cathode elements 1 are held in the sidewalls of the container 10 and pushed to the required depth.

A 10 tartály falai 13 és 14 vezetékkel vannak ellátva, amelyek az elektródok közötti 12 terekkel 13a és 14a vezetékek révén érintkeznek. Az üzemelés során egy kiHőn tartályból vagy edényből elektrolitot áramoltatunk a 12 terekbe, és ekkor a 13 és 14 vezetékek beömlésként, illetve kiömlésként szolgálnak. Az A jelű szélső 1 katódelem doboza villamos kapcsolatban áll a telep negatív sarkához tartozó 24 kivezetéssel, míg a másik szélső katódelem (a 2. ábra szerinti la katódelem, amely a 3. ábrán nem látható) a D jelű záróelemként (2. ábra) 3 telep pozitív sarkához kapcsolódik.The walls of the container 10 are provided with wires 13 and 14 which contact the spaces 12 between the electrodes through wires 13a and 14a. During operation, an electrolyte is discharged from a cool tank or vessel into the compartments 12, whereupon the conduits 13 and 14 serve as inlet and outlet. The cathode 1 of the cathode member A is electrically connected to the terminal 24 at the negative corner of the battery, while the other cathode member 1 (cathode la in Fig. 2, not shown in Fig. 3) acts as a closure D in Fig. connected to the positive corner of the battery.

A 4. ábra a 3. ábra szerinti 4-4 vonal mentén a telep keresztmetszetét mutatja. Az ezen az ábrán bemutatott 1 katódelemefcnek 15 inaktív alsó része van, amely meghatározott távolságig terjed a vízszintes 6 szorítólemeztől vagy rugózó laptól, tehát az 5 fogyóanód működőképes részének alsó szélétől lefelé. A IS Snektiv alsó rész előnyösen 3...5-ször olyan hosszú, mint a 4 katód és az 5 fogyóanód közötti távolság (vagyis, mint a 3. ábrán látható 12 tér szélessége). A 15 inaktív alsó rész feladata az, hogy a 16 térben folyó elektrolitban kialakuló söníáram áramútját meghosszabbítsa.Figure 4 is a cross-sectional view of the battery along line 4-4 of Figure 3. The cathode member 1 shown in this figure has an inactive lower portion 15 extending a defined distance from the horizontal clamping plate 6 or spring plate, i.e., from the lower edge of the functional portion of the consumable anode 5. The lower portion of the IS Snektiv is preferably 3 to 5 times as long as the distance between the cathode 4 and the consumable anode 5 (i.e., the width of the space 12 shown in Figure 3). The inactive lower part 15 is intended to extend the current path of the shunt current in the electrolyte flowing in space 16.

Olyan kialakítás is lehetséges, amelyben all hornyok a 10 tartály aljáig érnek, és ily módon a 16 tér nem jelenik meg. Ebben az esetben a bipoláris 1 katódelemeknek nincs szükségük a 4. ábrán látható 15 inaktív alsó részre, hanem az 1. és 2. ábra szerint hozhatók létre.It is also possible to have a design in which all the grooves reach the bottom of the container 10 so that the space 16 does not appear. In this case, the bipolar cathode elements 1 do not need the inactive lower portion 15 shown in FIG. 4, but may be constructed as shown in FIGS.

A dobozszerű 1 katódelemek előnyösen azonban nem érnek el a 10 tartály alsó szintjéig, hanem 16 tér tnatad az 1 katódelemek alsó szintje és a 10 tartály alsó szintje között. A 16 térben az elektrolitból kiváló szilárd oxidok, az anódfém oldódásának következményeként kialakult vegyületek gyűlhetnek össze oly módon, hogy az elektródok közötti térben lezajló folyamatokat jelenlétükkel nem zavarják.Preferably, however, the box-like cathode elements 1 do not reach the lower level of the container 10, but instead provide a space 16 between the lower level of the cathode elements 1 and the lower level of the container 10. In solid 16, solid oxides from the electrolyte, formed by the dissolution of the anode metal, may accumulate without interfering with the inter-electrode processes.

Ha a telepet új lemezek beépítésével friss 5 fogyóanóddal újratöltjük, az elektrolitot le kell szívni a kicsapódott oxidokkal és vegyületekkel együtt. Erre a célra a 10 tartály aljában 26 leszívó nyílás szolgál.If the battery is refilled with fresh 5 consumable anodes by installing new plates, the electrolyte must be aspirated together with the precipitated oxides and compounds. A suction opening 26 is provided at the bottom of the container 10 for this purpose.

A dobozszerű 1 katódelemekben a gázáramoltató 7 beömlések és 8 kiömlések megfelelő 17 csatlakozón át kapcsolódnak 18 gázelosztó csőhöz és 19 gázelszivó csőhöz. A telep 10 tartályának belsejében 20 szivattyú vagy kompresszor és 21 szelep 22 beömlési csővezetékkel és 23 kiömlési csővezetékkel együttműködve biztosítják a telep belsejében a kívánt gáznyomás fenntartását. A 10 tartálynak 9 fedőlapja van, amely az elektrolit kijutását akadályozza meg. A telepben általában a 4. ábrán 27 vonallal jelölt szintmagasságig biztosítjuk az elektrolit jelenlétét.In the box-like cathode elements 1, the gas flow inlets 7 and outlets 8 are connected via a suitable connection 17 to a gas distribution pipe 18 and a gas exhaust pipe 19. Inside the battery tank 10, a pump or compressor and valve 21, in cooperation with the inlet line 22 and the outlet line 23, maintain the desired gas pressure inside the battery. The container 10 has a topsheet 9 which prevents the electrolyte from escaping. In the battery, the presence of the electrolyte is generally ensured up to the level indicated by the line 27 in Figure 4.

A működtetés során levegőt, oxigént, oxigénnel dúsított gázt, vagy más depolarizáló gázt juttatunk a dobozszerű 1 katódelemek belsejébe a 20 szivattyú vagy más áramoltató egység segítségével (4. ábra). A gáz kiáramlását a 21 szelep szabályozza. Az 1 katódelem belsejében meghatározott állandó értékű túlnyomást kell biztosítani abból a célból, hogy az elektrolit ne tudjon áthatolni a porózus 4 katódon, továbbá azért, hogy a porózus 4 katód anyagában három fázis érintkezhessen egymással. A szükséges nyomás az aktivált porózus 4 katód porozitásúval és permeabilitásával együtt változik és úgy kell beállítani, hogy az elektrolit ne tudja elönteni a 4 katód pórusait, és a gáz ne áramoljon át a falon az elektrolitba.During operation, air, oxygen, oxygen-enriched gas or other depolarizing gas is introduced into the box-like cathode elements 1 by means of a pump 20 or other flow unit (Fig. 4). The gas outflow is controlled by the valve 21. A fixed constant pressure must be provided inside the cathode element 1 in order to prevent the electrolyte from penetrating the porous cathode 4 and to allow three phases in the porous cathode material to contact each other. The pressure required varies with the porosity and permeability of the activated porous cathode 4 and must be adjusted so that the electrolyte cannot overflow the pores of the cathode 4 and the gas does not flow through the wall into the electrolyte.

Legelőnyösebb anódanyagnak a cinket tartjuk. Természetesen, a fémet és oxigén kölcsönhatása alapján működő cellákban alkalmazott minden villamos vezető anyag, tehát más fémek, fémszerű anyagok, ötvözetek és nehéz fémsók egyaránt felhasználhatók. Az 5 fogyóanódot előnyösen tömör fémből készítjük, de porózus, részben porózus, vagy részben tömör anódok is alkalmasak lehetnek. Az anődlemez lehet sima, kissé meghajlított, vagy durva felületű. Az anód anyagát úgy kell választani, hogy az elektrolittal vegyi reakcióba lépjen és az oxigénnél nagyobb elektropozitivitású legyen. Elektrolitként elsősorban alkáli anyagok, különösen nátrium-hidroxid, kálium-hidroxid, kálium-hidroxid és rubídium-hidroxid keveréke, vagy hasonló folyadékok használhatók.The most preferred anode material is zinc. Of course, any conductive material used in metal-oxygen interactions cells, that is, other metals, metal-like materials, alloys, and heavy metal salts, can be used. The consumable anode 5 is preferably made of solid metal, but porous, partially porous, or partially solid anodes may also be suitable. The anode plate may be smooth, slightly bent or rough. The material of the anode must be chosen to react chemically with the electrolyte and to have a higher electropositivity than oxygen. Suitable electrolytes are in particular alkaline materials, in particular mixtures of sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium hydroxide and rubidium hydroxide, or similar liquids.

Ha a telepet külső áramkörbe kapcsoljuk, az áram az elektródok közötti 12 terekben levő elektroliton át a cinkből készült 5 fogyóanódhoz, majd az egyes vezetőképes 1 katódeiemeken át ugyanabban az elemben a 4 katódhoz, az elektroliton át az elektródok közötti térben a következő szomszédos bipoláris elem cink 5 fogyóenódjához folyik, és így tovább a telep 25 kivezetésére, amely a külső terhelő áramkörbe csatlakozik.When the battery is connected to an external circuit, the current through the electrolyte 12 between the electrodes 12 to the zinc consumable 5, then through each conductive cathode 1 to the cathode 4 in the same element, and the next adjacent bipolar element zinc through the electrolyte 5, and so on to the battery terminal 25, which is connected to the external load circuit.

Hogy a 10 tartály alsó részében levő elektrolitban kialakuló söntáramot korlátozzuk, a 16 teret részben szigetelő anyaggal tölthetjük ki, mint például kerámiadarabokkal, stb.In order to limit the shunt current in the electrolyte in the lower part of the container 10, the space 16 may be partially filled with insulating material such as ceramic pieces, etc.

Az 5., 6. és 7. ábrán bemutatott kiviteli alakban az 1. és 2. ábrán látható dobozszerű 1 katódeleinckhez hasoaló 31 katódelemek láthatók, amelyek megfelelő fémből, például nikkelből, rozsdamentes acélból, stb. készülnek. A 31 katódelemeknek 32 és 34 katódjaik vannak, amelyek porózus falúak és U alakú 33 felső, 33a alsó, 33b és 33c oldalsó közdarabokat tartalmazó derékszögű elemekben vannak megfogva. A közdarabokat előnyösen egyetlen fém munkadarabból alakítjuk ki. A 32,34 katódok színtereit aktivált titánból vagy más ellenálló fémből, nikkelből, rozsdamentes acélból készülnek. A nikkelt vagy a rozsdamentes acélt katalitikus anyagokkal impregnáljuk. Katalizátorként platinacsoport féméi, azok oxidjai, azok kevert oxidjai és más katalitikus hatású oxidok, mint spinellek, perovszkitok, delafosszitok, bronzok, stb. használhatók. A 32, 34 katódokatIn the embodiment shown in Figures 5, 6 and 7, cathode elements 31 similar to the box-shaped cathode lining 1 of Figures 1 and 2 are shown, which are made of a suitable metal such as nickel, stainless steel, etc. They are made. The cathode elements 31 have cathodes 32 and 34, which are porous walls and are encased in rectangular elements having upper, lower 33a, 33b and 33c U-shaped 33 side panels. The spacers are preferably formed from a single metal workpiece. The color spaces of the 32.34 cathodes are made of activated titanium or other resistant metal, nickel, stainless steel. The nickel or stainless steel is impregnated with catalytic materials. As catalysts, platinum group metals, their oxides, their mixed oxides and other catalytic oxides such as spinels, perovskites, delafossites, bronzes, etc. They can be used. The cathodes 32, 34

-5f.5F.

í 1 184 812 j előnyösen az U alakú 33 felső, 33a alsó és 33b, illetve1 184 812 is preferably U-shaped upper 33, lower 33a and 33b, respectively

Ϊ 33c oldalsó közdarabokból álló megfogáshoz hegesztjük.Ϊ Welded for gripping 33c side spacers.

' A színtereit 32 és 34 katódok belső felületeit előnyöf sen lipofób (például hidrofób) műanyaggal, mint például ·/ fluor-karbid műanyaggal impregnáljuk, aminek révén a katód kívülről lényegében a vizes elektrolittal szemben ‘ ellenálló, míg belülről a gázzal szembeni porozitása gyakorlatilag változatlan marad. A 31 katódelemeken belüli túlnyomás a hidrofób bevonattal együtt lehetővé teszi, hogy az elektrolit ne áramoljon be a doboz belsejébe. Ettől függetlenül a 31 katódelemen belül elszívóί egységek helyezhetők el, amelyek révén az esetleg bejutó vagy a 31 katódelemet véletlenül elöntő elektrolit eltávolítható.Preferably, the inner surfaces of the color space cathodes 32 and 34 are impregnated with a lipophobic (e.g. hydrophobic) plastic such as · fluorocarbide, which renders the cathode substantially resistant to the aqueous electrolyte from the outside while the porosity to the gas remains substantially unchanged internally. . The overpressure within the cathode elements 31 together with the hydrophobic coating allows the electrolyte not to flow into the inside of the box. However, suction units may be disposed within the cathode element 31 to remove any ingress or accidental spillage of the cathode element 31.

A 31 katódelemhez 35 fogyóanód tartozik, amelyet cserélhető módon 36 tartólapon helyezünk el. A tartólapok anyaga az elektrolitban nem fogyó könnyű fém, mint például titán, tantállal fedett titán, nikkel, vagy más alkalmas fém, amelyek a telep 40 tartályának szigetelő tulajdonságú műanyagból készült falában kialakított 37 hornyokban vagy más alkalmas térbeli elrendezést ί biztosító elemekben vannak elrendezve. A cinkből vagyThe cathode element 31 has a consumable anode 35 which is removably mounted on a support plate 36. The support plates are made of light metal, such as titanium, tantalum-coated titanium, nickel, or other suitable metal, which is non-consumable in the electrolyte and is housed in grooves 37 or other suitable three-dimensional arrangement elements in the insulating wall of the battery. You're from zinc

I más elfogyó anyagból készülő 35 fogyóanód anyagát • elektromosan lehet lerakni a 36 tartólapokra, vagy arra ráragasztható, ráerősíthető, rácsavarozható, hőre lágyuló, ί elektromosan vezetőképes ragasztóval, vagy más alkaí| más módon. A 36 tartólap felső részében megfelelő (azConsumables 35 of other consumable material • may be electrically deposited on, or adhered to, the support plates 36, thermoplastic, ί with electrically conductive adhesive, or other components | in an other way. The upper part of the support plate 36 is suitable (the

I ábrán nem látható) nyílások alakíthatók ki a 36 tartóí lapoknak a 37 hornyokban való könnyebb elhelyezése ι és mozgatása céljából, amihez célszerű szerszámokat,Apertures (not shown in FIG. I) may be provided for easier placement and movement of the support plates 36 in the grooves 37, for which tools,

E például csipeszeket készíthetünk.For example, you can make tweezers.

I A 35 fogyóanód kisebb méretű, mint a 36 tartólap | körbevevő oldalméretei, ezért a 36 tartólap szélein aI Consumption 35 is smaller in size than support plate 36 circumferential side dimensions, therefore, at the edges of the support plate 36 a

I telep üzemében nem résztvevő elemek vannak, amelyekThere are batteries that are not involved in the operation of Battery I, which

I a 40 tartály 37 hornyaiba illeszkednek.They fit into the grooves 37 of the container 40.

I, Elektrolitot bevezető 38 beömlés és elektrolitot ki: vezető 39 kiömlés rendre 38a és 39a elágazással van el látva, amelyek révén a tartályba az elektrolit bevezetik hető, illetve ott cirkuláltatható.I, Electrolyte Inlet 38 and Electrolyte Outlet: The conductive outlet 39 is provided with a branch 38a and 39a, respectively, through which the electrolyte can be introduced and circulated therein.

í A telep létrehozásához ebben az esetben is a hagyoI mányos elektrolitokat, közöttük az alkáli anyagokat, például nátrium-hidroxidot, kálium-hidroxidot, káliumi hidroxid és rubídium-hidroxid keverékét, és hasonlókat használhatunk. Szükség esetén savas elektrolitok, mint kénsav, foszforsav, sósav szintén megfelelnek a célnak. Az elektrolittól függően, természetesen, az anód anyagát általában különbözőképpen kell megválasztani.Conventional electrolytes, including alkaline materials such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, a mixture of potassium hydroxide and rubidium hydroxide, and the like can be used to form the battery. If necessary, acid electrolytes such as sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid are also suitable. Depending on the electrolyte, of course, the material of the anode must generally be chosen differently.

Az 5. ábra szerint példaként 30A, 30B, 30C és 30D jellel jelölt dobozszerű 31 katódelemek vannak a 40 ! tartály 41 hornyaiban elhelyezve. A 31 katódelemek és 34 katódjai egy szomszédos 36 tartólapra felvitt kettős 35 fogyóanóddal szemben vannak elrendezve, kivéve az első katódot és az utolsó anódot tartalmazó dobozt. A sorozat első, 30A jelű 31 katódeleme tömör végfallal van ellátva (a többi elem porózus 34 katódjával szemben, amely szintereléssel készült) és a tömör végfal a 40 tartály egyik zárófala mellett van. Hasonlóképpen i a 30D jelű 31 katódeleni egyszerű katód, amely a 30A elemmel szemben a tartály távolabbi zárófala mellett helyezkedik el. A közbenső 30B, 30C jelű stb. 31 katód elemek mindegyike porózus színtereit 32 és 34 katóddal j van ellátva, és a közbenső 31 katódelemekhez tartozó j dobozok között egy-egy 36 tartólap helyezkedik el, amelynek mindkét oldalára egy-egy 35 fogyóanód van felerősítve.Referring to FIG. 5, exemplary box-shaped cathode elements 31, 30A, 30B, 30C and 30D are shown in FIGS. in the grooves of the container 41. The cathode elements 31 and the cathodes 34 are disposed opposite to the double wear member 35 applied to an adjacent support plate 36, except for the box containing the first cathode and the last anode. The first cathode element 31 of the series, 30A, is provided with a solid end wall (as opposed to a porous cathode 34 of the other elements, which is sintered) and the solid end wall is adjacent to one of the closure walls of the container 40. Similarly, the cathode 31 is a single cathode 30D located adjacent to the distal closure wall of the container 30A. The intermediate 30B, 30C, etc. Each of the porous color spaces of the cathode elements 31 is provided with cathodes 32 and 34, and between the boxes j of the intermediate cathode elements 31 is a support plate 36, on each side of which is attached a consumable 35.

A két szélső 31 katódelem között tetszőleges számú anód és katód helyezhető el.Any number of anodes and cathodes can be placed between the two extreme cathode elements 31.

A 30Ö jelű 31 katódelemnek porózus 32, illetve 34 katódja van, amelyek közül az egyik, a 32 katód egyik 5 oldalával a 30B és 30C jelű 31 katódelemek között elhelyezett, cinkből készült 35 fogyóanóddal áh szemben, míg 34 katódja a 30A és 30B jelű 31 katódelemek között elhelyezett szintén cinkből készült 35 fogyóanóddal áll szemben és így tovább a telep teljes hosszán keresztül 1q a 30B elemig. A 35 fogyóanódok 36 tartólapra vannak szerelve.The cathode member 31 has porous cathodes 32 and 34, one of which is facing one of the 5 sides of the cathode 32, the zinc consumable 35 disposed between the cathode members 30B and 30C and the cathode 34 of the cathode member 30A and 30B. placed between the cathode elements, 35, also made of zinc, and so on over the entire length of the battery up to 1q to 30B. The consumable anodes 35 are mounted on support plates 36.

A 40 tartályt előnyösen semleges tulajdonságú anyagból, például műanyagból készítjük és 37, 41 hornyait úgy alakítjuk ki, hogy ne terjedjenek a 40 tartály aljáig, 15 ezért a 35 fogyóanódok 36 tartőlapjai és a 31 katódelemek szintén nem érik el a 40 tartály alját, hanem attól oly módon vannak elválasztva, hogy az elektrolit a részére kijelölt, az anódok és katódok alatti területen áramolhat, és szükség esetén 42 ürítőnyiláson át eltávolit20 ható.Preferably, the container 40 is made of a material having inert properties, such as plastic, and its grooves 37, 41 are formed so as not to extend to the bottom of the container 40, so that the retaining plates 36 and cathode elements 31 of the consumables 35 also do not reach they are separated in such a way that the electrolyte can flow in its designated area below the anodes and cathodes and, if necessary, can be removed through 42 discharge openings.

Ha a 31 katódeiemeket a 41 hornyokba illesztjük és a két 35 fcgyóanódoi hordozó 36 tartólapokat a 37 hornyokba csúsztatjuk, akkor a porózus 32 és 34 katódok, valamint a velük szemben elhelyezett 35 fogyóanód 25 között 43 tér alakul ki, ahol az elektrolit áramoltatható. A 43 térbe a külön tartályban vagy edényben elhelyezeti elektrolit a 38 beömlés és a 39 kiömlésen keresztül juttatható be és áramoltatható a 40 tartály belsejében.By inserting the cathode elements 31 into the grooves 41 and sliding the two carrier plates 36 into the grooves 37, a space 43 is formed between the porous cathodes 32 and 34 and the consumable anode 35 facing them, where the electrolyte can be passed. The electrolyte is placed in the space 43 in a separate container or vessel through the inlet 38 and the outlet 39 and can be flowed inside the container 40.

A 6. ábrán perspektivikus nézetben két cellából álló 30 telepet mutatunk be, amelyben a dobozszerű 31 katód· elemek és a 36 taríólapon szerelt anódok térben egymástól elválasztva sorba vannak kapcsolva. A dobozszerű kialakítású 31 katódeiemeket 44 vezetékek révén .kapcsolódnak össze egymással és a telep E jelű pozitív sm35 kával, míg a 35 anódok 36 tartóiapjai 3őa nyúlványokkal vannak kialakítva, amelyeket 45 vezetékek kötnek össze egymással és a telep - jelű negatív sarkával. A két sarokról külső terhelő áramkör táplálható. Ez a megoldás a monopoláris telep kiviteli formája.Fig. 6 is a perspective view of a battery of two cells 30 in which the box-shaped cathode elements 31 and the anodes mounted on the storage plate 36 are spatially connected in series. The box-shaped cathode elements 31 are connected by wire 44 to each other and the positive sm35 of the battery E, while the anchors 36 of the anodes 35 are formed by projections 3a interconnected by wires 45 and the negative terminal of the battery. An external load circuit can be supplied from the two corners. This solution is an embodiment of a monopolar battery.

Minden dobozszerű 31 katódelem doboza a gáz bevezetésére, illetve kivezetésére szolgáló 46 beömiéssel, illetve 47 kiömléssel van ellátva. Ezek 48, illetve 48a csatlakozón keresztül 49 gázelosztó csőbe és 50 gázelszívó csőbe csatlakoznak. A 31 katódelemek dobozá45 nak belsejében a kívánt gáznyomás fenntartását 51 szivattyú vagy kompresszor biztosítja 52 csővezetéken, 53a vezetéken és 53 fojtószelepen keresztül. A 40 tartályt 54 fedőlap zárja le és megakadályozza a 40 tartályban mozgó elektrolit kiömlését. Ajánlatos a telepben az elektrolitot legfeljebb a 7. ábrán 55 vonallal jelölt szintmagasságig betölteni.Each box-type cathode member 31 is provided with an inlet 46 and an outlet 47 for gas inlet and outlet, respectively. They are connected to the gas distribution pipe 49 and the gas exhaust pipe 50 via connections 48 and 48a, respectively. Inside the box of cathode elements 31, the desired gas pressure is maintained by a pump or compressor 51 via a conduit 52, a conduit 53a and a throttle 53. The container 40 is sealed by a cover 54 and prevents the electrolyte moving in the container 40 from leaking. It is recommended to charge the battery electrolyte up to the level indicated by the line 55 in Figure 7.

Ha a telepbe! külső áramkörben veszünk fel teljesítményt, a 31 katódelem belsejébe az 51 szivattyú (7. ábra) vagy más áramoltató egység tévén levegőt, oxigént, 55 oxigénnel dúsított más gázt, vagy egyéb alkalmas depolarizáló gázt juttatunk. A depolarizáló gázt az 53 fojtószelep által szabályozott módon távolítjuk el a 40 tartály belsejéből. A 31 katódelem porózus falú dobozának belsejében meghatározott nagyságú túlnyomást tartunk 60 fenn, hogy ezzel az elektrolitnak a 32 és 34 katódokon át történő behatolását megakadályozzuk és a 32 és 34 katódok anyagában három fázis érintkezését hozzuk létre. Az alkalmazandó nyomás az aktivált porózus katód porozitásútól és permeabilitási jellemzőitől függ, 65 és azt úgy kel! beállítani, hogy az elektrolit ne áraszt-619* 911 hassa el a 32 é* 34 katód pórusait. de ^gyúrtál a fte W jusson át az elektrolitba.If the battery! power is applied to an external circuit, and air, oxygen, other oxygen enriched gas 55, or other suitable depolarizing gas is supplied to the interior of the cathode element 31 by the pump 51 (FIG. 7) or other flow unit. The depolarizing gas is removed from the interior of the vessel 40 in a controlled manner by the throttle valve 53. A certain amount of overpressure 60 is maintained inside the porous wall box of the cathode element 31 to prevent the electrolyte from penetrating through the cathodes 32 and 34 and to create three phases contact in the material of the cathodes 32 and 34. The pressure to be applied depends on the porosity and permeability characteristics of the activated porous cathode, 65 and so on! to prevent the electrolyte from flooding-619 * 911 break the pores of the 32 and * 34 cathode. but ^ you knead the fte W to pass into the electrolyte.

Az üzemeltetés során az áram a porózus 32 34 kálódtól a szemben levő 35 fogyóanód cinkjéig K>fy& az elektródok közötti 43 teret kitöltő elekVoiitap ke- c tesztül.During operation, the current from the porous barrier 34 to the opposed zinc anode 35 is tested for the elapsed volume of the electrolyte gap 43.

Abból a célból, hogy az elektrolitban elfolyó aöntáram nagyságát csökkentsük, a teleptartály alsó részében kialakuló 56 teret részben érdemes szigeteld tulajdon* tagú anyaggal, mint például törött ketómUcjődawljoM· in kai kitölteni.In order to reduce the size of the electrolyte aöntáram effluent arising in the lower portion of the battery container 56 should space partially insulated property * membered material such as broken in ketómUcjődawljoM · kai completed.

A 8. ábra lapos dobozszerű bipoláris anód- és katód* elemekből összeállított egységet mutat, amelynek szigetelő tulajdonságú 61 teleptartílyában $9 fogyóanódok vannak cserélhetően és kiemelhetően elhelyezve. Gáz , bevezetésére 62 beömlést, kivezetésére 65 kiömlési tartalmaz. A 62 beömlésen át a 61 teleptartályban elhelyezett bipoláris 64 dobozelemek 63 belső terében gáz vezethető be. A 61 teleptartályt az dbtin nem bénulta* tott módon leemelhető borítással ás külső terhelésre jq csatlakoztatható megfelelő nüarnos kapcsolásokkal Mihatjuk ¢1, valamint ezen van a 65 kiömlés átvezetve.Fig. 8 shows a unitary assembly of flat box-shaped bipolar anode and cathode elements having a battery compartment 61 having insulating properties with removable and removable spacers. Gas contains 62 inlets for introduction and 65 outlets for outlet. Through the inlet 62, gas may be introduced into the interior space 63 of the bipolar box elements 64 located in the battery container 61. The battery reservoir 61 can be connected to the dbtin by a non-paralyzed cover and can be connected to an external load by means of suitable hinged connections We can ¢ 1, and through it the outlet 65 is led.

A gázt áramoltató 62 beömlétek és 65 kiömlé&ek 66 és 66? szelepekkel varrnak ellátva, amelyek biztosítják a katódekon belül a gáznyomás szabályozhat óságát. A 61 35 teleptartályt hornyokkal vagy más tárbeli távolságtartóit biztosító elemekkel látjuk el, amelyek a 64 dobozetemek megvezetésére szolgálnak. A 64 dobozelemek 64a homloklapján megtámasztott 63 katódujjak vs/mek megtámasztva, amelyek egyrészt biztosítják a depolarizáló 33 gáz vezetését, másrészt a 64 dobozelemefchez kapcsolódó 69 fogyóanódok részére teret alkotnak, ahol a 69 fogyóanódok a 63 katódujjak között helyezkednek el.The gas-inlet 62 inlets and 65 outlets 66 and 66? fitted with valves, which ensure the control of the gas pressure within the cathodes. The battery reservoir 61 35 is provided with grooves or other spacer spacers for guiding the box members 64. The cathode fingers 63 supported on the front face 64a of the box members 64, which on the one hand provide conduction of the depolarizing gas 33 and on the other hand, provide space for the wear members 69 associated with the box member 64.

A 9. ábra a 8. ábrán bemutatott telep negatív sarkúnak egy részletét ábrázolja kinagyítva. A 64 dobozelem· 35 hez 68 katódujjak illeszkednek. A 68 katódujjak üregébe belépő depolarizáló gáz 67 nyílásokon keresztül jut a 68 katódujj alapjához, amit felületének túlnyomó részében korrózióálló, porózus és gázáteresztő fémből kell készíteni. Erre a célra ellenálló fémből szintereléssel készült elemek felelnek meg, amelyek porozitása 50 % körüli, és oxigénredukúló katalizátorral vannak impregnálva. Katalizátorként platinacsoportba tartozó fém, ideértve a platina feketét is, platinacsoport fémjének oxidja, valamint más katalitikus tulajdonságú fémoxidok felelnek 45 meg, mint perovszkit, delafosszit, bronzok, spinelltlpusú oxidok, stb. mint azt az előzőekben már megemlítettük. Ezek a katalizátorok képesek az oxigént hidroxid csoporttá redukálni, amely azután a 69 fogyóanód cinkjével az előzőekben ismertetett reakciók szerint reagálva vil* 50 lamos áramforrásként használható. A reakcióban cinkoxid keletkezik, amelynek egy része az elektrolitban marad feloldódva, egy része ZnO részecskékként kicsapódik, és ily módon szuszpendálódik az elektrolitban mindaddig, amíg a telepből az elektrolitot eltávolítjuk 55 és egyidejűleg új 69 fogyóanódokat helyezünk be, vagyis a telepet felújítjuk.Figure 9 is an enlarged view of a negative corner of the battery shown in Figure 8. There are 68 cathode fingers for the 64 box elements · 35. The depolarizing gas entering the cavity of the cathode fingers 68 passes through the apertures 67 to the base of the cathode finger 68, which must be made of corrosion-resistant, porous, and gas-permeable metal over most of its surface. Elements made of sintered metal with a porosity of about 50% and impregnated with an oxygen reducing catalyst are suitable for this purpose. Catalysts include platinum group metals, including platinum black, platinum group metal oxide, and other catalytic metal oxides, such as perovskite, delafossite, bronze, spinel oxides, and the like. as we mentioned earlier. These catalysts are capable of reducing oxygen to a hydroxide group which can then be reacted with consumable zinc 69 as a source of light at a rate of 50 l by the reactions described above. The reaction produces zinc oxide, part of which remains dissolved in the electrolyte, some precipitates as ZnO particles, and is thus suspended in the electrolyte until the electrolyte is removed from the battery 55 and new consumables 69 are added, i.e., the battery is refurbished.

A 69 fogyóanódok egyik végét a bipoláris 64 dobozelemek 64a homloklapján felszerelt szigetelő anyagú 70 vezető elemekben fogjuk meg, míg másik végét vezető 60 anyagú 71 és 71a rugós szorítóelemekkel van megfogva a szemközti 64 dobozelemeken. A 71 és 71a rugós szorítóelemek támaszt képeznek a 69 fogyóanódok és a bipoláris 64 dobozelemek közötti villamos csatlakozás rfetóre. A 64 detaselemek 8»a&öztl oldalai a 8 ábra szerint 73 tartóelemek révén kapcsolódnak.One end of the wear anodes 69 is held in the insulating material guides 70 mounted on the front face 64a of the bipolar box members 64, while the other end is held on the opposite box members 64 by conductive clamping members 71 and 71a. The spring clamps 71 and 71a form a support for the electrical connection between the wear members 69 and the bipolar box members 64. The sides 8 of the detector elements 64 are connected by the support elements 73 as shown in FIG.

A 64 dobos-elemeket az üreges 68 katódujjakkal együtt a 61 teleptartályban összeszerel ten helyezzük be, előnyösön egymjü után, minf (balról jobbra) 60A, 60B, 6QE, stb. «eHsegyságeket. A 60A cellaegység katódos féle«l?, amely a 61 teleptartály bal oldali falával szomszédot- Ez a telep pozitív sarkára csatlakozik. A telep jobb oldalán az utolsó 64 dobozelem anódos félcella. Ennek ftMpftíse ugyanolyan, mint a többi 64 dobozelemeké, de tömör zárófala van és nincsen gázhoz beömlése, valamiit kiömlése. Ez a félcella a telep negatív sarkára csatlakozik.The drum elements 64, together with the hollow cathode fingers 68, are mounted on the battery reservoir 61, preferably successively, minf (left to right) 60A, 60B, 6QE, and so on. «EHsegyságeket. The cell unit 60A is a cathodic type adjacent to the left wall of the battery reservoir 61. This is connected to the positive corner of the battery. On the right side of the battery, the last 64 boxes are anodic half cells. It has the same ftMpftise as the other box elements 64, but has a solid barrier wall and no gas inlet, no spillage. This half cell connects to the negative corner of the battery.

A telep kialakításakor a 69 fogyóanódokat a 60A cejlaegység falán kialakított szigetelő anyagú 70 vezető elemekben Irslyezzyk eh míg a 60B cellaegység 64 dobozeleme a 69 fogyóanód jobb oldala mentén elhelyezett 71 ás 7}a rugós szoritóelemek révén van megfogva, ami biztosítja a 60A cellaegység 69 fogyóanódjaival a vlHgjnos kapcsolatot. Ugyanezt a lehetőséget használjuk ld, amikor a telep nagyobb feszültségét nagyobb számú atltacgységfiel étjük ej. amelyeket a 61 teleptartályba épüüok fce. A szélső cellaegységeket a telep sarkain át kübő terhelő áramkörbe csatlakoztatjuk. Egy adott callgegységbín a telep összeszerelése után a 69 fogyóartód kicserélését úgy végezzük, hogy az elektrolitot eltávolítjuk, az adott cellaegységet a 61 teleptartályból kiemeljük, msjd a kicserélendő fogyóanódokat kiemeljük- Az új fogyóanódokat a részben vagy teljesen elfogyott 69 fogyóanódok helyébe illesztjük: a szigetelő 70 vezető elemben és az egyes 60A, 60B, 60E stb. cellaegységek 71, illetve 71a rugós szorítóelemeibe. így a 69 fogyóanódok jobb oldali sarkán keresztül a cellaegységek villamos kapcsolását helyreállítjuk. Lehetséges különleges szerszám alkalmazásával csak a 69 fogyóanódok eltávolítása és újakkal való felváltása.As the battery is formed, the wear members 69 in the conductive members 70 of the insulating material formed on the wall of the cell unit 60A are latched while the box member 64 of the cell unit 60B is held by the spring clamps 71 and 7} securing the wear member 69 of the cell unit 60A. vlHgnny contact. The same option is used when eating more battery voltage at a larger number of units. which I build into the 61 tank tanks fce. The extreme cell units are connected to a load circuit across the corners of the battery. After assembling the battery, a replacement unit is replaced by a replacement of the consumable 69 by removing the electrolyte, removing the respective cell unit from the battery reservoir 61, and then removing the replacement consumables. and each individual 60A, 60B, 60E, etc. in the spring clamps 71 and 71a of the cell units. Thus, the electrical connection of the cell units is restored through the right corner of the consumables 69. With the use of a special tool, it is only possible to remove and replace the 69 consumable anodes.

A 68 iötódujjak oly módon is kialakíthatók, hogy megkönnyítsék a felszerelést és a leszerelést, kialakíthatók a 60A, 60B, 60E stb. cellaegységek aljától csúcsáig terjedően, vggy függőleges kör alakú vagy kúpos vetületű résként a 64a homloklaptól kezdve. A rajzon a 68 katódujjak és a 69 fogyóanódok közötti, tehát az elektródokat elválasztó rést a jobb érthetőség kedvéért aránytalanul felnagyítva mutatjuk be.Soldering fingers 68 may also be configured to facilitate mounting and dismantling, and may be provided with the 60A, 60B, 60E, etc. from the bottom to the top of the cell units, or as a vertical circular or conical gap starting from the front panel 64a. In the drawing, the gap between the cathode fingers 68 and the consumable electrodes 69, thus separating the electrodes, is disproportionately enlarged for clarity.

A telep működése során az előzőekben ismertetett vegyi reakciók hatására a ó9 fogyóanódoktól a 71 és 71a rugós szorítóelemeken át a 64 dobozelemekhez folyik az áram, majd útja onnan a 64 dobozelem végétől 72 tartóelemen keresztül a 64a homloklapig, a 68 katódujjakon és az elektroliton át a 69 fogyóanódokig vezet. Az itt leírt áramút mindaddig fennmarad, amíg a 68 katódujjakba a 64 dobozelernekből oxigént táplálunk be és a 69 fogyóanód nem fogyott el. Ha a 69 fogyóanódokból legalább egy teljesen vagy jelentős mértékben elfogyott, a 64 dobozelemekbe az oxigéntartalmú gáz beáramoltatását le kell állítani. Miután az elektrolitot a telepből leeresztettük és a 69 fogyóanódokat szükség «érint újakkal váltottuk fel, a telep újból üzemképes.During the operation of the battery, the aforementioned chemical reactions result in current flowing from the ó9 consumables through the spring clamps 71 and 71a to the box members 64 and then from the box member 64 through the bracket 72 to the front panel 64, cathode fingers 68 and electrolyte. leads to wear and tear. The current path described herein is maintained until oxygen is supplied to the cathode fingers 68 from the canister 64 and the consumable 69 is exhausted. When at least one of the consumables 69 is completely or substantially depleted, the flow of oxygen-containing gas into the box elements 64 must be stopped. After draining the electrolyte from the battery and replacing the 69 consumable anodes with new ones, the battery is operational again.

A 10. és 11. ábra a 8. és 9. ábrán bemutatott változat egy módosított alakja. A telep 73 tartályában 61a hornyok vagy más térbeli távolságtartást biztosító elemek vannak kialakítva, amelyekbe a 8. és 9. ábra szerint 64 dobozelemből, 68 katódujjból és 69 fogyóanódból összeállítotthoz hasonló, 78 katódujjakat és 76 fogyóanódokat tartalmazó anód/katód egységek vannak cserélhetőenFigures 10 and 11 are a modified form of the embodiment shown in Figures 8 and 9. The battery reservoir 73 includes grooves 61a or other spatially spaced elements having interchangeable anode / cathode assemblies comprising cathode fingers 78, cathode fingers 68 and 69 consumables similar to those of Figures 8 and 9,

-7184 812 elhelyezve. A 73 tartály falai 74 és 75 vezetéket tartalmaznak, amelyek 74a és 75a csatornákon keresztül közlekednek a 76 fogyóanódok és a 78 katódujjak közötti térrel, amely az elektrolit befogadására szolgál. A cinkből vagy más fogyó fémből készült 76 fogyóanódok támaszokon vannak elhelyezve, amelyek 76a támaszlemezen vagy ujjakon vannak elhelyezve. A 76a támaszlemez az adott elektrolitban nem fogyó fémből készül, és 77 támasztólapra van felszerelve, vagy azzal egybeépítve. A 76 fogyóanódok cinkjét a 76a támaszlemez vagy hasonló elem anyagán lerakatjuk, vagy másképpen azzal összefogjuk. A 76a támaszlemezeken előzetesen megformált cinklapok is elhelyezhetők, vagy ε 76a támaszlemezek kampószerű kialakításban készülhetnek, amelyen a megfelelő alakú cinklemezek felfoghatók. A 76a támaszlemez és a 77 támasztólap készülhet titánból, nikkelből, egyéb korrózióálló fémből. A 76a támaszlemezek a rajtuk elhelyezett 76 fogyóanóddal együtt a belül üreges 78 katódujjakon kialakított 78a porózus katódok közötti térben vannak elrendezve.-7184 812 placed. The walls of the reservoir 73 include conductors 74 and 75 which pass through channels 74a and 75a to the space between the consumable anodes 76 and the cathode fingers 78 for receiving the electrolyte. Zinc or other consumable metal anodes 76 are mounted on supports, which are mounted on support plate 76a or fingers. The support plate 76a is made of non-consumable metal in the electrolyte and is mounted on or integrated with the support plate 77. The zinc of the consumable anodes 76 is deposited on or otherwise bonded to the material of the support plate 76a or the like. Pre-formed zinc sheets may also be provided on the support plates 76a, or the support plates ε 76a may be made in a hook-like configuration on which zinc plates of appropriate shape may be received. The support plate 76a and the support plate 77 may be made of titanium, nickel, or other corrosion-resistant metal. The support plates 76a, together with the consumable anode 76 thereon, are arranged in the space between the porous cathodes 78a formed on the hollow cathode fingers 78.

A 77 támasztólap a megtámasztást 79 rugós szorítóelem segítségével biztosítja. Elképzelhető más alkalmas eszköz is, de megfelelő megoldás lehet például a vezető tulajdonságú ragasztó alkalmazása. A 77 támasztólapot 80 közbenső fal révén 81 dobozszerű elemhez kapcsoljuk, amelyből 82 átvezetés juttatja az oxigént vagy az oxigéntartalmú gázt a 8. és 9. ábrán bemutatott 68 katódujjhoz hasonló felépítésű 78 katódujjakba.The support plate 77 provides support by means of a spring clip 79. Other suitable devices are conceivable, but a conductive adhesive may be a suitable solution. The support plate 77 is connected via an intermediate wall 80 to a box-like element 81 from which a conduit 82 feeds oxygen or oxygen-containing gas to the cathode fingers 78, similar to those shown in FIGS. 8 and 9.

A depolarizáló gáz árama 83 és 84 függőleges vezetékeken keresztül kapcsolódik a 81 dobozszerű elem belső terével. A 83, illetve 84 függőleges vezetékek egy-egy 85 csatlakozó elemen keresztül egyrészt 86 gázbevezető csőhöz, illetve 87 gázelvezető csőhöz csatlakoznak.The flow of depolarizing gas is connected through vertical lines 83 and 84 to the interior of the box-like element 81. The vertical conduits 83 and 84 are respectively connected to a gas inlet pipe 86 and a gas outlet pipe 87 through a connection element 85 respectively.

A bemutatott telep működtetése során a 81 dobozszerű elemek belsejébe 89 szivattyúval, vagy más alkalmas gázáramoltató eszközzel (11. ábra) 83 függőleges vezetéken keresztül levegőt, oxigént, oxigénnel dúsított más alkalmas gázt vezetünk be. A 81 dobozszerű elemből 84 függőleges vezetéken és 87 kivezetés közvetítésével 90 csővezetéken távolítjuk el a gázt. A 81 dobozszerű elem belsejében 91 szelep biztosítja a szükséges nyomásértéket. A telep 73 tartályát mozgatható 92 fedéllel látjuk el, amely biztosítja az elektrolit visszatartását a telep-, ben, megakadályozza annak véletlen eltávozását, kifröccsenését. Az elektrolit szintjét hozzávetőlegesen a rajzon 93 vonallal jelzett szint magasságában kell tartani. Az elektródokat úgy támasztjuk meg, hogy alattuk 94 tér maradjon, amely lehetővé teszi a szabad kapcsolódást az elektrolittal töltött terek között, míg 95 szelep szükség esetén biztosítja a telep 73 tartályából az elektrolit, illetve vele együtt az anód elfogyott anyagából képződő, lassan felhalmozódó oxidok eltávolítását, ha azok már zavaróan hatnak.During operation of the battery shown, air, oxygen and other suitable gas enriched with oxygen are introduced into the box-like elements 81 through a vertical line 83 via a pump 89 or other suitable gas flow means (Figure 11). The gas is removed from the box-shaped element 81 by means of vertical pipes 84 and 90 through pipes 87. Inside the box-like element 81, a valve 91 provides the required pressure. The reservoir 73 of the battery is provided with a movable lid 92 which secures the electrolyte in the battery and prevents its accidental escape or splashing. Keep the electrolyte level approximately at the level indicated by the line 93 in the drawing. Electrodes are supported to maintain 94 spaces below them, allowing free connection between electrolyte-filled spaces, while 95 valves allow removal of electrolyte or slowly accumulating oxides from the anode's consumable material, if required if they are already annoying.

A találmány szerinti telep számos előnyös jellemzőt mutat az ismert telepekkel szemben. A telep elemei könnyen szerelhetők össze és a telep üresen maradhat, amíg áramra nincs szükség. Szükség esetén a cellák gyorsan aktiválhatok, ha elektrolitot öntünk be a fogyóanód és a katódok közötti terekbe és egyidejűleg megindítjuk a porózus katódok oxigéntartalmú gázzal való táplálását. Az elektrolit beöntésével és a gázáram beindításával a telepen belül az ismertetett reakciók megindulnak. Ha a telepből nincs szükség áram felvételére, működését egyszerűen úgy szüntetjük meg, hogy a gázbeáramlást leállítjuk, és az elektrolitot az üres cellából leszív3tjuk.The battery of the present invention exhibits many advantages over known batteries. The battery cells are easy to assemble and the battery can remain empty until no power is needed. If necessary, cells can be rapidly activated by injecting electrolyte into the space between the consumable and the cathodes and simultaneously feeding the porous cathodes with oxygen-containing gas. By pouring the electrolyte and starting the gas stream, the reactions described within the battery are started. If there is no need to draw electricity from the battery, its operation is simply terminated by stopping the gas flow and drawing the electrolyte from the empty cell.

Ugyanígy járunk el, ha a fogyóanód cseréje válik szükségessé.We will do the same if you need to replace your consumable.

A leírt kiviteli alakok közös jellemzője, hogy a fogyóanód az adott körülmények között az elektrolit hatáság nak ellenálló, nem fogyó fémből készült támaszokra vannak felszerelve, a fogyó fémből készült fogyóanódok pedig akár egyenként (1., 2., 3., 4., 8., valamint 9. ábra), vagy pedig támaszukkal együtt (5., 6., 10. és 11. ábra, valamint szükség szerint az 1., 2., 3., 4., 8. és 9. ábrán bemutatott megoldásban) a telep tartályából kihúzhatók.It is a common feature of the described embodiments that the consumable anode is mounted under non-permeable metal supports in the given conditions, and the consumable metal consumables can be individually mounted (1, 2, 3, 4, 8). . and Fig. 9) or with their support (Figs. 5, 6, 10 and 11 and, if necessary, in the solution shown in Figures 1, 2, 3, 4, 8 and 9). ) can be pulled out of the battery tank.

A fogyóanódok ennek megfelelően gyorsan kiemelhetők és cserélhetők új vagy felújított anődokkal, anélkül, hogy mozgatásuk és újbóli behelyezésük között a ka tó dokkal érintkeznének. Az anódok mozgatása és cseréje tehát a katódok számára nem jelent a telep számára veszélyes műveletet.Correspondingly, consumables can be quickly removed and replaced with new or reconditioned anodes, without any contact with the dock between moving and re-insertion. Moving and replacing the anodes is therefore not a dangerous operation for the cathode.

A fentiekben ismertetett példakénti kiviteli alakok csak a találmányi alapgondolat egy-egy előnyös meg20 valósítási lehetőségét jelentik, és a találmány szerinti cserélhető fogyóanódokkal ellátott telep egyáltalában nem korlátozható ezekre, hanem sokféle más kialakításban is létrehozható, amelyek szintén a találmányi alapgondolatot valósítják meg.The exemplary embodiments described above represent only one of the preferred embodiments of the inventive concept, and the battery with replaceable consumable anodes according to the invention is by no means limited thereto, but can be constructed in many other embodiments which also implement the inventive concept.

Claims (25)

Szabadalmi igénypontokPatent claims 1. Telep cserélhető fogyóanóddal, amely elektrolitot,1. Battery with interchangeable consumable anode which contains electrolyte, 30 egymástól térben elválasztva elrendezett katódokat és az elektrolitban elfogyó anyagból készült fémes fogyóanódokai befogadó semleges anyagú tartállyal, a katódokra és a fogyóanó dókra kapcsolódó, külső terhelésre csati ikoztatható végpontokkal van ellátva, ahol a fogyó3g anódok a tartályban cseréihetően vannak elrendezve, azzal jellemezve, hogy a katód (4) porózus gázáteresztő anyagból van kialakítva és depolarizáló gázt továbbító beömléssel (7) és kiömléssel (8) ellátott dobozszerű katódelemen (1) van elrendezve, mindegyik katóddal30 spatially spaced cathodes and metallic consumable anodes of electrolyte consumable material having a receptacle of inert material, cathodes and consumable receptacles having external load-connected end points, wherein the consumable anodes in the container are removable, cathode (4) is formed of a porous gas permeable material and is arranged on a box-shaped cathode element (1) with a depolarizing gas inlet (7) and an outlet (8), each having a cathode 4Q (4) szemben a tartályból (10) kiemelkedően megvezetett egy-egy fogyóanód (5) van elhelyezve, amíg a tartály (10) alsó szintje és a katódok (4), illetve a fogyóanódok (5) alsó szintje között az elektrolitok felfogó és a katódokból (4), valamint a fogyóanódokból (5) kiváló anya45 got összegyűjtő alsó térrel (16) van kialakítva.Opposite 4Q (4), a plurality of consumable anodes (5) extending from the reservoir (10) are disposed, while between the lower level of the container (10) and the lower level of the cathodes (4) and the lower level of the consuming anodes (5) a cavity (4) as well as a consumable anode (5) having a lower space (16) for collecting nut material. 2. Az 1. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a katódok (4) a dobozszerű katódelemek (1) egyik faiát alkotják, míg a dobozszerű katódelemek (1) a katóddal (4) szemben fekvő oldala tömörEmbodiment according to claim 1, characterized in that the cathodes (4) form one wall of the box-like cathode elements (1), while the side of the box-like cathode elements (1) facing the cathode (4) is solid. 50 anyagú és az előnyösen síkban kialakított fogyóanód (5) azon van kiemelhetően és cseréihetően megfogva.The material 50 (5), which is preferably flat, is removably and removably gripped thereon. 3. Az 1. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a dobozszerű katódelem (1) két szemközti falán egy-egy katód (4) van elhelyezve, míg aEmbodiment according to claim 1, characterized in that a cathode (4) is provided on the two opposite walls of the box-like cathode element (1), while the 55 fogyóanódok (5) a tartályban (10) abból kiemelhetően és abba visszahelyezhetően megvezetett, az elektrolittal szemben ellenálló fémből készült tartólapokon (36) vannak kialakítva.The consumable anodes (5) are formed on a support plate (36) made of metal resistant to the electrolyte and guided in and out of the container (10). 4. A 2. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzalAn embodiment of the battery of claim 2, wherein 60 jellemezve, hogy a dobozszerű katódelem (1) tömör falán a fogyóanód (5) villamosán vezető anyagú szorítóelemmel van megvezetve.60, characterized in that, on the solid wall of the box-like cathode element (1), the consumable anode (5) is guided by an electrically conductive clamp. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartály (10) a5. An embodiment of a battery according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the container (10) a -8184 812 dobozszerű kaíódelemek (1) egyirányú megvezetésére alkalmasan van kiképezve.-8184 812 is adapted for unidirectional guiding of box-like cartridge elements (1). 6. A 3. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartólap (36) a tartályban (10) egy irányban megvezethetően van kialakítva. 5 An embodiment of a battery according to claim 3, characterized in that the support plate (36) is guided in one direction in the container (10). 5 7. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kaíód (4) színterelt fémrészecskékből kialakított réteget tartalmaz. >7. An embodiment of a battery according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the cathode (4) comprises a layer of color-tipped metal particles. > 8. Az 1. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal , jellemezve, hogy a dobozszerű katódelem (4) bipoláris θ elemként van kiképezve, amelynek homloklapján (64a) kinyúlóan és megtámasztva belül üreges katódujjak (68) vannak elrendezve, a katódujj (68) belső tere a bipoláris elem belső terével (63) közlekedik és a homloklappal (64a) szemben tömör fal van, amelyen a fogyóanódok -j 5 (69) vannak egy irányban megvezethetően megfogva.The battery according to claim 1, characterized in that the box-like cathode element (4) is formed as a bipolar θ element having hollow cathode fingers (68) projecting and supported inside its front face (64a). the interior of the bipolar member is in communication with the interior space (63) of the bipolar element and is facing a solid wall opposite the front panel (64a) on which the consumables (j) (69) are guided in one direction. 9. A 8. igénypont szerinti telep kiviteli slakja, azzal jellemezve, hogy a fogyóanódok (69) a tömör falra gyakorlatilag merőleges síkban vannak elrendezve.An embodiment of a battery according to claim 8, characterized in that the consumable anodes (69) are arranged in a plane substantially perpendicular to the solid wall. 10. Telep cserélhető fogyőanóddal, amely elektroli- 20 tót, egymástól térben elválasztva elrendezett katódckaí és az elektrolitban elfogyó anyagból készült fémes fogyóarródokai befogadó semleges anyagú tartállyal, a Icatódokra és & fogyóanódokra kapcsolódó, külső terhelésre csatlakoztatható végpontokkal van ellátva, ahol 25 a fogyóanódok a tartályban cserélhetŐen vannak kialakítva, azzal jellemezve, hogy a tartályban (4) az egyik végpontra katódos záróelem és a másik végpontra csatlakoztatott anódos záróelem között hornyokban (41) megvezetett, balül üreges dobozszerű katódelemeket 33 (31), közöttük elrendezeti, az elektrolittal szemben ellenálló anyagú tartólapcn (36) elhelyezett fogyóanócokat (35) tartalmaz, ahol a katódos záróelem és a dobozszerű kaíódelemek (31) d&polarizáló gázt továbbító beórr.léssel (46) ás kiömléssel (47) vannak ellátva és a 35 fogyóanóddal (35) szemben fekvő felületeiken gázáteresziŐ porózus és gázzal depolarizálható anyagú kátéitok (34) vannak kialakítva.10. A battery with an interchangeable consumable anode having electrode, spaced apart cathodes and metallic consumable electrodes made of electrolyte consumable material having a receptacle having a neutral material, and having end points connected to external loads connected to the Icodes and consumables, interchangeable, characterized in that in the reservoir (4) left-hollow box-like cathode members 33 (31) guided in grooves (41) between one cathodic closure and an anode closure connected to the other end, arranged in a holding plate made of electrolyte-resistant material (36) comprising disposed consumables (35), wherein the cathodic closure element and the box-like discharge element (31) are provided with d & polarizing gas conveying inlet (46) and outlet (47) and are provided on their surfaces facing the consumable 35 (35). airtight porous and gas depolarizable pads (34) are provided. 11. A 10. igénypont szerinti telep kiviteli, alakja, azzal jellemezve, hogy a dobozszerű katódelem (31) kiömlésén 40 (47) a dobozszerű katódelem (.31) belsejében lévő gáz nyomását szabályozó fojtószelep (53) van.An embodiment of a battery according to claim 10, characterized in that the outlet 40 (47) of the box-shaped cathode member (31) has a throttle valve (53) for controlling the gas pressure inside the box-like cathode member (.31). 12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a dobozszerű kaíódelemek (31) az elektrolittal szemben ellenálló szelep fémből van· 45 nak tóalakítva, míg a katódok (32, 34) színtereit szelepfémből vannak kialakítva, és katalizátort tartalmaznak.An embodiment of a battery according to claim 10 or 11, characterized in that the box-like cathode elements (31) are made of metal which is electrolyte-resistant, while the cathodes (32, 34) are formed of color metal valves, and containing a catalyst. 13. A 12. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a karódnak (32, 34) a dobozszerű katódelem (31) belső tere felé eső oldala lipofób, például 50 hidrofób műanyaggal van impregnálva.13. The battery of claim 12, wherein the side of the cage (32, 34) facing the interior of the box-like cathode member (31) is impregnated with a lipophobic, e.g., hydrophobic, plastic. 14. A 10. vagy Íl7igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a dobozszerű katódelemek (31) vagy nikkelből, míg a katódok (32, 34) színtereit szeiepfémből vagy nikkelből vannak kialakítva, a kaíó- 55 dók' (32, 34) katalitikus oxiddal vannak aktiválva és a fogyóanódok (35) anyaga az oxigénnél nagyobb elekíropozjtivitású fém.14. An embodiment of a battery according to claim 10 or 17, wherein the box-shaped cathode elements (31) are made of nickel, while the color spaces of the cathodes (32, 34) are made of valve metal or nickel, the calipers 55 (32, 34). ) are activated by catalytic oxide and the material of the consumable anodes (35) is a metal with higher elec- tricity than oxygen. 15. Telep cserélhető Fogyóanóddal, amely elektrolitot, egymástól térben elválasztva elrendezett katódokat 60 és az elektrolitban elfogyó anyagból készült fémes fogyóanódokat befogadó semleges anyagú tartállyal, a katódokra és a fogyóanódokra kapcsolódó, külső terhelésre csatlakoztatható végpontokkal van ellátva, ahol a fogyóanódok a tartályban cserélhetŐen vannak kiala- 65 kitva, azza! jellemezve, hogy a tartályban (40) dobozszerű katódelemek (31) vannak, a katódok (32, 34) porózus, gázáteresztő és dspdarizálható anyagból szintereléssel vannak kialakítva és a dobozszerű katódelemek (31) két szemközti oldalán vannak elrendezve, a dobozszerű katódelemek (31) között az elektrolittal szemben ellenálló tartólapokon (36) vannak a fogyóanódok (35) a katódokkal (32, 34) szemben elrendezve, a tartály (40) a katódok (32,34) és a fogyóanódok (35) közötti térben az elektrolit áramoltatását biztosító egységgel van ellátva, a dobozszerű katódelemek (31) depolarizáló gázt továbbító, beömlessel (46) és kiömléssel (47) vannak ellátva, s a katódok (32, 34) a dobozszerű katódelcmckcn (31) keresztül egymással és a külső terhelésre csatlakoztatható egyik végponttal, míg a fogyóanódok (35) előnyösen tartólapjaikon (36) keresztül egymással és a külső terhelésre csatlakoztatható másik végponttal vannak villamosán összekapcsolva.15. Battery-replaceable battery anode having a neutral receptacle for electrolyte, spatially spaced cathodes 60 and metallic consumables made of electrolyte-consuming material, and having end-points connected to external load, connected to the cathodes and consumables, wherein - 65 scared! characterized in that the container (40) comprises box-like cathode elements (31), the cathodes (32, 34) are sintered from porous, gas-permeable and dsparizable material and are arranged on opposite sides of the box-like cathode elements (31), between the cathodes (32, 34) and the cathode (32, 34) and the cathode (32, 34), the electrolyte flow unit is provided in the space between the cathodes (32, 34) and the anode (35) provided, the box-like cathode elements (31) are provided with an inlet (46) and an outlet (47) for transferring depolarizing gas, and the cathodes (32, 34) are connected to each other and to an external load via one of the box-shaped cathode cells. the consumable anodes (35) are preferably connected to each other and to the other end point to be connected to the external load through their holding plates (36) cleanly connected. 16. A 15. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartólapok (36) a tartály (40) falában kialakított hornyokban (11) vannak elcsúsztathatóan megvezetve.An embodiment of a battery according to claim 15, characterized in that the support plates (36) are slidably guided in grooves (11) formed in the wall of the container (40). 17. A 15. vagy ló. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a katódok (34) katalizátorral impregnált, fémrészecskékből szintereléssel kialakított réteget tartalmaznak.17. The 15th or horse. The battery of claim 1, wherein the cathodes (34) comprise a catalyst-impregnated layer of metal particles sintered. 18. A 17. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a katódok (34) szintereit fémrészecskékből vannak kialakítva ás a színtereit fémrészecskék belső felületén lipofób műanyagból, előnyösen polipropilénből, politóór-fluor-etüénből vagy vinilszármazékból kialakítóit réteg van, ahol a műanyag a katód (34) belső felületén van elrendezve.18. The battery of claim 17, wherein said cathodes are formed of sintered metal particles and a layer of lipophobic plastic, preferably polypropylene, polytofluoroethylene or vinyl derivative, on the inner surface of said colored metal particles, wherein said plastic arranged on the inner surface of the cathode (34). 19. Telep cserélhető fogyóanóddal, amely elektrolitot, egymástól térben elválasztva elrendezett katódokat és az elektrolitban elfogyó anyagból készült fémes fogyóanódokat befogadó semleges anyagú tartállyal, a katódokra és a fogyóanódokra kapcsolódó, külső terhelésre csatlakoztatható végpontokkal van ellátva, ahol a fogyóanódok a tartályban cserélhetŐen vannak kialakítva, azzal jellemezve, hogy a tartályban (40) korrózióálló fémből kialakított üreges dobozszerű katódelemek (31) vannak, amelyeken gázáteresztő anyagú katódok (34) vannak elrendezve, a tartály (40) villamosán szigetelő anyagból van kialakítva, benne a tartályból (40) kiemelhetően elrendezett taríóíapokon (36) fogyóanódok (35) vannak egymástól térben elválasztva elhelyezve, míg a fogyóanódok (35) a tartólapon (36) újraalakíthatóan ás a tartólappal együtt a tartályba (40) visszahelyezhetccn vannak kialakítva.19. A battery with a removable end anode having an inert material receptacle for receiving electrolyte, spaced cathodes and metallic consumables made of electrolyte consumable material, and having end points connected to an external load connected to the cathodes and consumables; characterized in that the container (40) comprises hollow box-shaped cathode elements (31) made of corrosion-resistant metal on which gas-permeable cathodes (34) are arranged, the container (40) being formed of electrically insulating material, with spacers disposed removably from the container (40); The consumable anodes (35) are spaced apart from one another, while the consumable anodes (35) are formed on the support plate (36) and can be reconstructed together with the support plate in the container (40). 20. A 19. igénypont szerinti telep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy katódos záróelem katódelem és záró fogyóanód között a dobozszerű katódelemek (31) és a fogyóanódok (34) váltakozóan vannak elrendezve, ahol a katódos záróelem és a záró fogyóanód a megfelelő végpontra van vezetve, továbbá a tartály (40) a katódos záróclcmben és a dobozszerű katódelemekben (31) depolarizáló gáz cirkulációját fenntartó eszközzel van ellátva.The battery of claim 19, wherein the cathodic closure member and the closure consumable are alternately disposed between the cathode closure member and the closure consumable, wherein the cathode closure member and the closure consumable are at an appropriate end point. and the reservoir (40) is provided with means for maintaining the circulation of depolarizing gas in the cathodic closure and the box-like cathode elements (31). 21. Gázzal depolarizálható elektrokémiai cella, amely szigetelő anyagú tartállyal, a tartályban kialakított legalább két cellaegységgel és a cellaegységgel határolt elektrolitkamrával, továbbá 3 cellaegységekkel kapcsolódóan fogyóanódokkal és katódokkal van ellátva, azzal jellemezve, hogy a cellaegységek (60A, 60B, 60E) belülA gas depolarizable electrochemical cell having an insulating material container, at least two cell units formed in the container and an electrolytic chamber bordered by the cell unit and 3 cell units, characterized by consumable anodes and cathodes characterized in that the cell units (60A, 60B, 60E) 184 81 üreges tartóelemmel (72) vannak kialakítva, ahol a tartóelemek (72) depolarizáló gázt továbbító beömléssel (62) és kiömléssel (63) vannak ellátva, a katódok a tartóelemekhez (72) erősített, belső terével a tartóelemek (72) belső üregével közlekedő belül üreges katódujjakként (68) vannak kialakítva, amelyek az elektrolitkamrába nyúlóan vannak elrendezve, és felületük szabályozott porozitású anyagból van kialakítva, a katődujjak (68) között, tőlük elválasztva a fogyeanódok (69) vannak elrendezve két tartóelemet (72) összefogóan oly módon, hogy az egyik tartóelemen (72) szigetelő anyagú vezetőelemben (70), a másik tartóelemen (72) villamosán vezető anyagú, a fogyóanóddal (69) villamosán csatlakoztatott rugós szorítóelemben (71, 71a) vannak megfogva.184 are formed with 81 hollow support members (72), wherein the support members (72) are provided with depolarizing gas transfer inlet (62) and outlet (63), the cathodes attached to the support members (72), internally formed as hollow cathode fingers (68) disposed extending into the electrolyte chamber and having a surface of controlled porosity material, separated from the cathode fingers (68) by two support elements (72) arranged in such a manner that on one of the brackets (72) in an insulating guide member (70) and on the other bracket (72) in an electrically conductive spring member (71, 71a) electrically connected to the wear member (69). 22. A 21. igénypont szerinti elektrokémiai cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az elektroÜikamrát a tartály (61) egyik végén anódos, másik végén katódos félccíia zárja, amelyek külső terhelésre csatlakoztatható pozitív és negatív végponttal vannak összekapcsolva.22. The electrochemical cell of claim 21, wherein the electrode chamber is sealed at one end by an anode and by a cathodic semiconductor at the other end, which are connected to a positive and negative end point connected to an external load. 23. A 21. igénypont szerinti elektrokémiai cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartóelemek (72)23. The electrochemical cell of claim 21, wherein the support elements (72) 5 beömlésén (62) és kiömlésén (65) a tartóelemek (72) belsejében túlnyomást tartó szelepek (66, 66a) vannak elrendezve.At its inlet 5 (62) and outlet (65), pressure valves (66, 66a) are arranged inside the support elements (72). 24. Bipoláris elem, különösen az 1. igénypont szerint; telep kialakítására, amely fogyóanóddal és katóddal vanA bipolar element, in particular according to claim 1; to form a battery with a consumable and a cathode IQ ellátva, azzal jellemezve, hogy fémből készült üreges dobozszerű teste van, amelynek egyik oldalán a porózus oxigénre dukáló anyagból kialakított katód (4), másik oldalán mozgathatóan a fogyóanód (5) var. elhelyezve és oxigéntartalmú gáz cirkuláitatására beömléssel (7) és , g kiömléssel (8) van ellátva.The IQ is characterized in that it has a metal hollow box body having a cathode (4) made of porous oxygen on one side and a consumable anode (5) movably movable on the other. arranged and provided with an inlet (7) and an outlet (g) for circulating oxygen-containing gas. 25. A 24. igénypont szerinti bipoláris elem kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fogyóanód (5) anyaga tömör vagy porózus cink, vas, kadmium, vagy ezek metalloidia vagy ötvözetei.25. An embodiment of the bipolar element according to claim 24, characterized in that the material of the consumable anode (5) is solid or porous zinc, iron, cadmium, or metalloids thereof or alloys thereof. 11 db ábra11 pieces of figure Kiadja az Országos Taláimányi Hivatal A kiadásért felel; Himer Zoltán osztályvezető Megjelent: a Műszaki Könyvkiadó gondozásában CO?YLUX Nyomdaipari és Sokszorosító KisszövetkezetPublished by the National Office of the Taliban. Zoltán Himer Head of Department Published by: Technical Publisher CO? YLUX Printing and Duplication Small Cooperative
HU199780A 1980-08-11 1980-08-11 Battery with changable consumable anode, electrochemical cell de polarizable by gas and bipolar cell for the battery HU184812B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU199780A HU184812B (en) 1980-08-11 1980-08-11 Battery with changable consumable anode, electrochemical cell de polarizable by gas and bipolar cell for the battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU199780A HU184812B (en) 1980-08-11 1980-08-11 Battery with changable consumable anode, electrochemical cell de polarizable by gas and bipolar cell for the battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU184812B true HU184812B (en) 1984-10-29

Family

ID=10957213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU199780A HU184812B (en) 1980-08-11 1980-08-11 Battery with changable consumable anode, electrochemical cell de polarizable by gas and bipolar cell for the battery

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU184812B (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4246324A (en) Consumable replaceable anodes for batteries
RU2236067C2 (en) Catalytic air cathode for air-metal battery
US3436270A (en) Oxygen depolarized cell and method of producing electricity therewith
EP0651457B1 (en) Air cell
JP6326272B2 (en) Battery case and metal-air battery
JP2005509262A (en) Rechargeable and refuelable metal-air electrochemical cell
IL100625A0 (en) Electrically and mechanically rechargeable zinc/air battery
US4492741A (en) Boron monoxide-hydrogen peroxide fuel cell
KR20190122829A (en) Metal anode battery
US4296184A (en) Electrochemical cell
JP5828336B2 (en) Iron-air battery pack and method of using the same
JP6836603B2 (en) Metal-air battery
KR101123636B1 (en) Cartridge seperate type metal-air battery
EP0047792B1 (en) Battery, gas depolarized electrochemical cell and bipolar element for the battery
US4113924A (en) Zinc-halogen compound electrochemical cell having an auxiliary electrode and method
US3632449A (en) Method of making and operating a gas-depolarized cell
KR20080106839A (en) Powdered fuel cell
US5147736A (en) Metal/air fuel cell with electrolyte flow equalization manifold
HU184812B (en) Battery with changable consumable anode, electrochemical cell de polarizable by gas and bipolar cell for the battery
JP2021064462A (en) Metal air battery
JP5692866B2 (en) Air battery
US3457488A (en) Method of recharging an electrochemical cell
JP2016024944A (en) Chemical battery
KR830002523B1 (en) battery
JP2017147068A (en) Chemical cell, active material used in chemical cell, active material generation device, and active material generation method