ITMI941671A1

ITMI941671A1 - Cella elettrochimica ricaricabile ad alta temperatura

Info

Publication number: ITMI941671A1
Application number: IT94MI001671A
Authority: IT
Inventors: Anthony Ayton Meintjes
Original assignee: Programme 3 Patent Holdings
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1996-02-01
Also published as: ZA945562B; DE4427218A1; FR2708792A1; CN1106575A; JPH07153492A; DE4427218C2; SE9402591D0; ITMI941671A0; GB2280779B; KR950007183A; US5472806A; GB2280779A; FR2708792B1; ES2124109A1; SE9402591L; GB9415583D0; ES2124109B1; CA2129207A1; IT1274691B

Abstract

Una cella elettrochimica ricaricabile ad alta temperatura (10) comprende un alloggiamento (10) contenente un anodo (38) e un catodo (34), e diviso mediante un separatore elettrolitico solido (16) conduttore di ioni sodio in un comparto anodico e in un comparto catodico, contenenti rispettivamente materiale anodico attivo e materiale catodico attivo di sodio fuso. Il separatore è tubolare, avendo una estremità chiusa ed una estremità aperta, e una pluralità, di nervature o lobi (46) sporgenti radialmente verso l'esterno distanziati circonferenzialmente. L'alloggiamento è costituito da un elemento a cesto tubolare che ha sezione trasversale poligonale, per cui esso presenta una pluralità di spigoli distanziati circonferenzialmente (14) corrispondenti per numero al numero di lobi (46) del separatore (16). Il separatore è posizionato concentricamente nell'alloggiamento (12), ciascun lobo (46) del separatore (16) essendo allineato circonferenzialmente con e sporgendo radialmente dal separatore verso uno di detti spigoli (14).

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale per titolo «CELLA ELETTROCHIMICA RICARICABILE AD ALTA TEMPERA-TURA»

La presente invenzione riguarda una cella elettrochimica. Più particolarmente, l'invenzione riguarda una cella elettrochimica ricaricabile ad alta temperatura ed un separatore per tale cella .

Secondo l'invenzione, è fornita una cella elettrochimica ricaricabile ad alta temperatura avente un alloggiamento contenente un anodo ed un catodo, l'alloggiamento avendo un interno diviso mediante un separatore elettrolitico solido in una coppia di comparti elettrodici, cioè un comparto anodico ed un comparto catodico, contenenti rispettivamente materiale anodico attivo e materiale catodico attivo, il materiale anodico attivo essendo sodio e la cella avendo una temperatura di funzionamento per la quale il sodio è fuso', il separatore essendo un conduttore di ioni sodio, il separatore essendo di sagoma tubolare o sagomato a tazza, avendo una estremità chiusa ed una estremità aperta, e avendo una pluralità di nervature o lobi sporgenti radialmente verso l'esterno distanziati circonferenzialmente, l'alloggiamento essendo sotto forma di un elemento a cesto che ha sezione trasversale poligonale, per cui esso presenta una pluralità di spigoli distanziati circonferenzialmente corrispondenti per numero al ninnerò di lobi del separatore, il separatore essendo posizionato concentricamente nell'alloggiamento, ciascun lobo del separatore essendo allineato circonferenzialmente con e sporgendo radialmente dal separatore verso uno di detti spigoli.

L'elemento a cesto può presentare una base per supportare la cella in un orientamento operativo verticale su una superficie di supporto orizzontale rivolta verso l'alto piatta con l'estremità chiusa del separatore in posizione la più bassa, il catodo comprendendo una matrice permeabile all'elettrolita porosa elettronicamente conduttrice avente un interno poroso impregnato con un elettrolita di sale fuso di cloruro di sodio-alluminio che à fuso alla temperatura di funzionamento della cella e in cui il rapporto atomico di cationi Al: cationi Na è <1:1, la matrice contenendo, disperso nel suo interno poroso, il materiale catodico attivo, il materiale catodico attivo comprendendo almeno un metallo di transizione scelto dal gruppo costituito da Fe, Ni, Cr, Co, Mn e Cu, la cella avendo un stato carico in cui il materiale catodico attivo è clorurato.

L'alloggiamento può essere un elemento a cesto metallico a poligono regolare, ad esempio quadrato o esagonale, in sezione trasversale, la sezione trasversale consentendo alla cella di essere strettamente impaccata in relazione fianco a fianco con una pluralità di celle identiche, nel qual caso il numero dei lobi può rispettivamente essere di quattro o sei, in dipendenza dai requisiti, essendo regolarmente circonferenzialxnente distanziati.

Preferibilmente, la cella presenta sia un catodo sotto forma di una matrice come è stato descritto precedentemente che un alloggiamento di sezione trasversale poligonale come è stato precedentemente descritto. In una forma di realizzazione particolare dell'invenzione, benché l'alloggiamento possa in linea di principio avere sezione trasversale circolare, detta sezione trasversale dell'alloggiamento è preferibilmente rettangolare, ad esempio quadrata, il separatore avendo sezione trasversale orizzontale cruciforme e avendo quattro detti lobi. Gli interi volumi dell'anodo e del catodo possono essere contenuti rispettivamente nei comparti elettr odici associati, per cui non vi è alcun serbatoio esterno di materiale elettrodico, la capacità dell'anodo nel comparto anodico essendo adattata con quella del catodo nel comparto catodico. In altre parole, tutto il materiale anodico attivo può essere contenuto nel comparto anodico, all'interno dell'alloggiamento, tutto il materiale catodico attivo essendo contenuto nel comparto catodico, all'interno dell'alloggiamento, ed il rapporto volumetrico tra il comparto anodico ed il comparto catodico essendo di 1,8:1 -2,2:1. La superficie lato anodo del separatore può essere rivestita con materiale di assorbimento per assorbire sodio fuso su detta superficie. Questo materiale di assorbimento può essere sotto forma di un rivestimento di rete o reticella metallica, ad esempio acciaio inossidabile, in contatto o strettamente ravvicinata secondo uno spazio capillare rispetto alla superficie del separatore. Cosi, in particolare, la superficie lato anodo del separatore può essere rivestita con un rivestimento di assorbimento o assorbitore per assorbire sodio fuso su detta superficie, il separatore essendo sotto forma di un manufatto ceramico policristallino unitario sinterizzato formato da un elettrolita solido scelto da sodio β-allumina, sodio "-allumina e nasicon.

Il catodo può essere posizionato all'esterno del separatore, tra il separatore e l'alloggiamento e circondare il separatore, con l'anodo posizionato entro l'interno del separatore, nel qual caso il separatore può avere un collettore di corrente anodica, ad esempio sotto forma di un piuolo metallico come un piuolo d'acciaio o di nickel, sporgente verso il basso nel suo interno dalla sua estremità superiore aperta, ad una posizione adiacente e strettamente ravvicinata rispetto alla sua estremità inferiore chiusa. Viceversa, l'anodo può essere posizionato all'esterno del separatore, tra il separatole e l'alloggiamento e può circondare il separatore, con il catodo all'interno del separatore e avendo un collettore di corrente a piuolo metallico similare da cui prolungamenti opzionali possono estendersi in ciascun lobo per migliorare la raccolta di corrente. Si comprenderà che l'interno dell'alloggiamento è diviso mediante detto separatore nel comparto anodico e nel comparto catodico, uno dei quali si trova nell'interno del separatore e l'altro dei quali si trova tra il separatore e l'alloggiamento. Indipendentemente dal fatto se l'anodo si trovi all'interno del separatore con il catodo all'esterno del separatore o viceversa, il rapporto volumetrico tra il comparto catodico ed il comparto anodico può, come è stato indicato precedentemente, essere di 1,8:2 - 2,2:1, preferibilmente 2:1.

Il separatore può essere sotto forma di un pezzo stampato sinterizzato, essendo realizzato in un modo simile a tubi separatori convenzionali di sezione trasversale circolare, pressando uno strato di polvere su un mandrino, ad esempio mediante pressatura isostatica, la polvere essendo fatta di un elettrolita solido o di un precursore di esso che è convertito in elettrolita solido mediante sinterizzazione, il mandrino essendo rimosso dopo la pressatura per lasciare un separatore verde, ed il separatore verde o grezzo essendo sinterizzato per fornire il separatore sotto forma di un manufatto ceramico policristallino sinterizzato. Il separatore può, come è stato indicato precedentemente, essere costituito da β-allumina, nasicon o, preferibilmente, β"- allumina.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, è fornita una cella elettrochimica ricaricabile ad alta temperatura avente un alloggiamento contenente un anodo ed un catodo, l'alloggiamento avendo un interno diviso mediante un separatore di elettrolita solido in una coppia di comparti elettrodici, cioè un comparto anodico e un comparto catodico, contenenti rispettivamente materiale anodico attivo e materiale catodico attivo, il materiale anodico attivo essendo sodio e la cella avendo una temperatura di funzionamento alla quale il sodio è fuso, il separatore essendo un conduttore di ioni sodio, il catodo comprendendo una matrice permeabile ad elettrolita porosa elettronicamente conduttrice avente un internò poroso impregnato con un elettrolita di sale fuso di cloruro di sodi-alluminio che è fuso alla temperatura di funzionamento della cella e in cui il rapporto atomico di cationi Al: cationi Na è <1.1, la matrice contenendo, disperso nel suo interno poroso, materiale catodico attivo comprendente almeno un metallo di transizione scelto dal gruppo costituito da Fe, Ni, Cr, Co, Mn e Cu, la cella avendo uno stato carico in cui il materiale catodico attivo è clorurato, l'alloggiamento essendo sotto forma di un elemento a cesto avente una base per supportare la cella in un orientamento operativo verticale su una superficie di supporto orizzontale rivolta verso l'alto piatta, il separatore essendo tubolare o sagomato a tazza, avendo un'estremità inferiore chiusa ed una estremità superiore aperta, e avendo una pluralità di nervature sporgenti radialmente verso 1'esterno circonferenzialmente distanziate o lobi, il rapporto diametro massimo: diametro minimo del separatore essendo di al massimo 4:1.

Quando il separatore è previsto per contenere un catodo, il rapporto diametro massimo:diametro minimo del separatore può essere nell'iiìtervallo di 1,8:1 - 2,2:1, preferibilmente 1,95:1 - 2,05:1. Quando esso è previsto per contenere un anodo, questo rapporto può essere 2,4:1 - 4:1, preferibilmente 3,0:1 - 3,4:1.

L'invenzione sarà ora descritta, a titolo esemplificativo, facendo riferimento all'Esempio seguente e agli acclusi disegni schematici in cui:

la Figura 1 illustra un alzato laterale in sezione schematica di una cella secondo l'invenzione preso nella direzione della linea I-I in Figura 2;

la Figura 2 illustra una vista in sezione trasversale orizzontale schematica o vista in pianta in sezione della cella di Figura 1, nella direzione delle linea II-II di Figura 1;

la Figura 3 illustra una vista, simile a Figura 2, di una variante della cella di Figura 1; e

la Figura 4 illustra un grafico, per una cella secondo la Figura 1, della resistenza interna in πιΩ rispetto allo stato di carica della cella in Ah.

Nella Figura 1 dei disegni, il numero di riferimento 10 indica generalmente una cella di immagazzinamento di energia elettrochimica ad alta temperatura ricarbicabile secondo la presente invenzione. La cella 10 comprende un alloggiamento di acciaio dolce sotto forma di un cesto 12 che è allungato in un direzione verticale e ha sezione trasversale sostanzialmente quadrata, presentando spigoli arrotondati in 14. La cella 10 ha un separatore 16 di β"-allumina all 'incirca sagomato a tazza posizionato concentricamente nell'interno dell'alloggiamento 12, il separatore avendo una estremità inferiore chiusa ed una estremità superiore aperta, e essendo descritto più dettagliatamente in seguito.

L'elemento a cesto 12 ha pareti laterali 18 e una estremità inferiore dotata di un pannello di base quadrato 20 saldato ai bordi inferiori delle pareti 18, il quale pannello 20 fornisce, con i bordi inferiori delle pareti 18, una base 21 per supportare la cella in una condizione verticale su una superficie di supporto 22 rivolta verso l'alto orizzontale piana com'è rappresentato in Figura 1. L'estremità inferiore chiusa del separatore 16 è distanziata al di sopra di detto pannello di base 20. L'estremità superiore dell'elemento a cesto 12 è chiusa mediante "un elemento di chiusura superiore quadrato sotto forma di un pannello di chiusura 24 di acciaio dolce saldato ai bordi superiori delle pareti 18. Il pannello di chiusura 24 ha un'apertura centrale in esso, sigillata mediante materiale elettronicamente isolante sotto forma di un anello isolante 26 di β-allumina di profilo in vista in pianta sostanzialmente quadrato, l'anello 24 avendo una superficie superiore piana o piatta legata a termocompressione alla superficie inferiore del pannello 24, in corrispondenza della periferia dell'apertura centrale nel pannello 24 stesso. L'anello 26 presenta un'apertura centrale attraverso di esso, chiusa mediante un disco di chiusura 28 di acciaio dolce legato a termocompressione alla sua superficie superiore piatta e distanziato radialmente verso l'interno mediante uno spazio isolante dal pannello 24. L'estremità superiore aperta del separatore 16 è saldata a vetro in corrispondenza di 29 in un incavo 30 previsto per esso nella periferia della superficie inferiore dell'anello 26, la quale superficie inferiore è piana o piatta. Un piuolo o morsetto 32 collettore di corrente di nickel sporge verso l'interno dall'esterno dell'alloggiamento 12, attraverso il disco di chiusura 28, il piuolo o morsetto avendo una estremità superiore, sporgente verso l'alto al di sopra del disco 28 che fornisce un terminale catodico 32 della cella. L'estremità inferiore del morsetto, che si estende lungo l'asse della cella 10, è distanziata al di sopra della estremità inferiore chiusa del separatore 16, nel suo interno.

L'interno del separatore 16 contiene un catodo 34 che comprende una matrice di ferro porosa 36 avente un interno permeabile al liquido poroso, i pori del quale sono saturati con Na-AlCl4, comprendente una miscela sostanzialmente equimolare di NaCl e A1Cl3 e che è fusa alla temperatura di funzionamento della cella, l'alloggiamento 12, all'esterno del separatore 16, contenendo un anodo 38 di sodio, che è similmente fuso alla temperatura di funzionamento della cella. NaCl in forma finemente divisa è disperso nell'interno poroso della matrice 36 in tutti gli stati di carica della cella, e la matrice 36 è immersa nell'elettrolita di sale fuso di Na-AICl4, indicato da 40, il quale elettrolita è drogato con quantità droganti di FeS e NaF, come è noto 'nella tecnica. Il morsetto 32 è, nell'interno del separatore 16, annegato nella matrice 36. La superficie esterna del separatore 16 è rivestita mediante una reticella 42 di acciaio inossidabile per assorbire sodio fuso 38 su detta superficie; e l'elemento a cesto 12, che forma un collettore di corrente anodica, è dotato di un terminale anodico 44.

Facendo ora riferimento alla Figura 2, in cui i medesimi numeri di riferimento si riferiscono alle medesime parti di quelle di Figura 1, a meno che non sia diversamente specificato, si noterà che il separatore ha sezione trasversale cruciforme, cioè in profilo in vista in pianta, avendo quattro lobi 46 che sono regolarmente circonf erenzialmente distanziati di 90° l'uno dall'altro e sporgono rispettivamente negli spigoli 14 dell'elemento a cesto 12, rispetto ai quali essi sono strettamente ravvicinati, ciascuno contenendo un lobo 47 della matrice 36 del catodo 34. Ciascun lobo 46 ha un volume interno, radialmente verso l'esterno dalla sua radice in corrispondenza di 48 ove esso è collegato ai lobi 46 adiacenti, corrispondente a circa 1/5 del volume interno del separatore 16, il volume della parie centrale dell'interno del separatore, radialmente verso l'interno delle radici 48 dei lobi 46, corrispondendo pure a circa 1/5 del volume del separatore 16. Le estremità esterne dei lobi 46 sono rastremate in 50 per formare spigoli rettangolari 52 che si impegnano negli spigoli 14 dell'elemento a cesto 12. Prolungamenti opzionali 53 (linee tratteggiate) del collettore 32 di corrente sono mostrati estendentisi nei rispettivi lobi 47 della matrice 36 del catodo 34. Il rapporto diametro esterno massimo:diametro esterno minimo D1:D2 rappresentato in Figura 2 è di circa 2,9:1.

Le Figure 1 e 2 mostrano perciò una cella della cosiddetta struttura a catodo interno-anodo esterno, mentre la Figura 3, che sarà descritta in seguito, illustra l'opposto, cioè una cella avente una struttura a anodo interno/catodo esterno.

In Figura 3, a meno che non sia diversamente specificato, i medesimi numeri di riferimento si riferiscono alle medesimi parti di quelle di Figura 1. Relativamente alla costruzione dell'elemento a cesto 12 e del suo pannello di chiusura 24, e alla connessione del pannello ài chiusura 24 al separatore 14, la cella 10 di Figura 3 è essenzialmente simile a quella delle Figure 1 e 2 tranne per il fatto che, naturalmente (poiché il separatore 16 ha sezione trasversale orizzontale alquanto diversa, com'è rappresentato in Figura 3, rispetto a quella mostrata in Figura 2), l'incavo dell'anello 26 è di profilo periferico alquanto diverso da quello dell'incavo 30 di Figura 1, il profilo in vista in pianta dell'incavo 30 di Figura 1 corrispondendo alla sezione trasversale del separatore 16 di Figura 2, e quello dell'incavo della cella di Figura 3 corrispondendo alla sezione trasversale del separatore di Figura 3.

In Figura 3, il separatore è alquanto più piccolo e di volume interno inferiore a quello di Figura 2, e i suoi lobi 46 sono più corti nella direzione radiale e sono più stretti, essendo distanziati di una distanza sostanziale dagli spigoli 14 dell'elemento a cesto, con cui essi sono allineati e in cui essi non si inseriscono o impegnano. Ciascun lobo ha nuovamente un volume simile a quello della parte centrale dell'interno del separatore 16, radialmente verso l'interno delle radici 48 dei lobi, di circa 1/5 deì volume del separatore. Naturalmente, nel caso di Figura 3, il terminale 33 è il terminale anodico e il terminale catodico (non rappresentato) si trova sul cesto 12, il morsetto o piuolo 32 essendo un collettore di corrente anodica e l'elemento a cesto 12 essendo il collettore di corrente catodica; e la matrice 36 si trova all'esterno del separatore 16 che contiene il sodio 38, la superficie interna del separatore 16 essendo rivestita mediante la rete o reticella 42. Il rapporto diametro esterno massimo:diametro esterno minimo mostrato in Figura 3 è di circa 2,4:1.

In ciascun caso (Figure 2 e 3), il volume del catodo è circa doppio di quello dell'anodo per favorire efficienza volumetrica efficace. In ciascun caso, il separatore 16 può essere considerato come un elemento composito di quattro tubi del separatore, i lobi 46 essendo rispettivamente equivalenti in volume a ciascuno di questi tubi più piccoli, i quali tubi possono essere considerati come fissati assieme lungo le loro lunghezze, attorno ad uno spazio centrale equivalente ad un quinto tubo, per formare un monolito composito. Il tubo composito 16 ha un'area superficiale approssimativamente uguale a quattro di questi tubi più piccoli ed un volume approssimativamente uguale a cinque di questi tubi più piccoli. Il tubo composito 16 ha cosi caratteristiche di potenza simili a quattro di detti tubi più piccoli in parallelo, ed una capacità uguale a quella di cinque di questi tubi più piccoli, il volume dello spazio centrale essendo atto a funzionare come una riserva di capacità di circa il 20%, quando le capacità dei lobi 46 sono state consumate. Inoltre, cosa importante, la sezione trasversale cruciforme lobata del tubo composito 16 fornisce un'area superficiale sostanzialmente maggiore a quella di un tubo cilindrico retto della medesima altezza e del medesimo volume, fornendo cosi aumentata potenza per la medesima capacità.

In Figura 4, la cella delle Figure 1 e 2 è confrontata con una cella di controllo similare avente la medesima costruzione di quella delle Figure 1 e 2 con un elemento a cesto 12 pure di sezione trasversale orizzontale quadrata similare e un tubo separatore cilindrico retto 16 del medesimo spessore di parete di quello delle Figure 1 e 2, le capacità anodiche delle celle essendo uguali e le capacità catodiche delle celle essendo uguali, e detto rapporto volumetrico catodo: anodo di 2:1 essendo il medesimo in ciascuna cella. Da Figura 4, risulta evidente che durante i primo stadi di scarica (ad esempio <5Ah nel ciclo di scarica), la resistenza interna della cella di controllo e quelle delle celle secondo le Figure 1 e 2 sono similari. Tuttavia, inoltre (>5Ah), nel ciclo di scarica, la cella secondo la presente invenzione ha una resistenza interna più bassa di quella della cella di controllo. Questa resistenza interna più bassa deriva dalla aumentata area del separatore della cella secondo l'invenzione rispetto alla cella di controllo, e determina un'aumentata capacità di energia per la cella secondo l'invenzione. Risultati migliorati similari sono previsti, per le medesime ragioni, per la cella di Figura 3 rispetto ad una cella di controllo equivalente.

Inoltre, i lobi 46 sono relativamente sottili, rispetto a quello che sarebbe il diametro catodico della cella di controllo (la medesima altezza e il medesimo volume catodico). Ciò significa che una maggior proporzione del materiale catodico attivo delle celle dell'invenzione è più vicina al separatore che non la cella di controllo, per cui la polarizzazione interna della cella e le perdite associate sono ridotte nelle celle dell'invenzione, rispetto alla cella di controllo.

Entrambe queste caratteristiche, cioè lo spessore dei lobi del separatore dell'invenzione, che è relativamente piccolo rispetto al diametro del catodo della cella di controllo, e l'area superficiale del separatore, che è relativamente elevata rispetto a quella della cella di controllo, contribuiscono in ciascun caso a una migliorata potenza o energia delle celle secondo l'invenzione se paragonata a celle di controllo. Questi contributi sono indipendenti l'uno dall'altro ma si rinforzano con l'altro nell 'aumentare l'energia o potenza della cella.

Inoltre, è importante osservare che la caratteristica di celle secondo la presente invenzione, per la quale i lobi della cella sporgono negli spigoli dell'alloggiamento, consente di ottenere facilmente rapporti volumetrici comparto catodico :comparto anodico desiderabili nell'intervallo di 1,8:1 - 2,2:1, in una configurazione di celle a stretto impaccaggio, il che è importante per una efficiente utilizzazione del volume. La sezione trasversale del separatore contribuisce a ciò, fornendo al tempo stesso migliorate caratteristiche di potenza o energia come è stato indicato precedentemente, e i rapporti diametro: massimo diametro minimo del separatore di 1,8:1 - 2,2:1 e 2,4:1 - 4:1 rispettivamente per celle a catodo interno e celle a catodo esterno contribuiscono ulteriormente alla combinazione di elevata potenza accoppiata con desiderabile rapporto volumetrico del comparto catodico :comparto anodico .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Cella elettrochimica ricaricabile (10) ad alta temperatura avente un alloggiamento (12) contenente un anodo (38) e un catodo (34), l'alloggiamento avendo un interno diviso mediante un separatore (16) di elettrolita solido in una coppia di comparti elettrodici, cioè un comparto anodico ed un comparto catodico, contenenti rispettivamente materiale anodico attivo (38) e materiale catodico attivo, il materiale anodico attivo essendo sodio e la cella avendo una temperatura di funzionamento per la quale il sodio è fuso, il separatore essendo un conduttore di ioni sodio, il separatore essendo tubolare o sagomato a tazza, avendo una estremità chiusa ed una estremità aperta, la cella essendo caratterizzata dalfatto che il separatore ha una pluralità di nervature o lobi (46) sporgenti radialmente verso l'esterno distanziati circonferenzialmente, l'alloggiamento essendo sotto forma di un cesto tubolare che ha sezione trasversale poligonale, per cui esso presenta una pluralità di spigoli circonferenzialmente distanziati (14) corrispondenti per numero al numero di lobi (46) del separatore (16), il separatore essendo posizionato concentricamente nell'alloggiamento (12), ciascun lobo (46) del separatore (16) essendo allineato circonf erenzialmente con e sporgendo radialmente dal separatore verso uno di detti spigoli (14).
2. Cella secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dalfatto che il cesto ha una base (21) per supportare la cella in un orientamento operativo verticale su una superficie di supporto orizzontale (22) rivolta verso l'alto piatta con l'estremità chiusa del separatore disposta come la più bassa, il catodo comprendendo una matrice (36) permeabile ad elettrolita porosa elettronicamente conduttrice avente un interno poroso impregnato con un elettrolita di sale fuso di cloruro di sodio-alluminio che è fuso alla temperatura di funzionamento della cella e in cui il rapporto atomico di cationi Ài: cationi Na è <1:1, la matrice contenendo, disperso nel suo interno poroso, il materiale catodico attivo, il materiale catodico attivo comprendendo almeno un metallo di transizione scelto dal gruppo costituito da Fe, Ni, Cr, Co, Mn e Cu, la cella avendo uno stato carico in cui il materiale catodico attivo 'è clorurato.
3. Cella secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dalfatto che il materiale anodico attivo à contenuto nel comparto anodico, all'interno dell'alloggiamento, tutto il materiale catodico attivo essendo contenuto nel comparto catodico, all'interno dell'alloggiamento, ed il rapporto volumetrico del comparto catodico:comparto anodico essendo 1,8:1 - 2,2:1.
4. Cella secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'alloggiamento ha sezione trasversale poligonale regolare, la sezione trasversale consentendo alla cella di essere strettamente impaccata in relazione fianco a fianco con una pluralità di celle identiche.
5. Cella secondo la rivendicazione 4, caratterizzatadalfatto che la sezione trasversale dell'alloggiamento è rettangolare, il separatore essendo cruciforme in sezione trasversale orizzontale, e avendo quattro detti lobi (46).
6. Cella secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzatadalfatto che la superficie lato anodo del separatore (16) è rivestita con un rivestimento assorbitore (42) per assorbire sodio fuso su detta superficie, il separatore essendo sotto forma di un manufatto ceramico policristallino unitario sinterizzato formato da un elettrolita solido scelto da sodio /^-allumina, sodio ^"-allumina e nasicon.
7. Cella elettrochimica ricaricabile (10) ad alta temperatura avente un alloggiamento (12) contenente un anodo (38) e un catodo (34), l'alloggiamento avendo un interno diviso mediante un separatore (16) di elettrolita solido in una coppia di comparti elettrodici, cioè un comparto anodico ed un comparto catodico, contenenti rispettivamente materiale anodico attivo (38) e materiale catodico attivo, il materiale anodico attivo essendo sodio e la cella avendo una temperatura di funzionamento alla quale il sodio è fuso, il separatore essendo un conduttore di ioni sodio, il catodo comprendendo una matrice (36) permeabile ad elettrolita porosa elettronicamente conduttrice avente un interno poroso impregnato con un elettrolita di sale fuso di cloruro di sodio-alluminio che è fuso alla temperatura di funzionamento della cella e in cui il rapporto atomico di cationi Al: cationi Na è ≤1.1, la matrice contenendo, disperso nel suo internò poroso, materiale catodico attivo comprendente almeno un metallo di transizione scelto dal gruppo costituito da Fe, Ni, Cr, Co, Mn e Cu, la cella avendo uno stato carico in cui il materiale catodico attivo è clorurato, caratterizzata dalfatto che l'alloggiamento è sotto forma di un cesto (12) avente una base (21) per supportare la cella in un orientamento operativo verticale su una superficie di supporto orizzontale (22) rivolta verso l'alto piatta, il separatore (18) essendo tubolare o sagomato a tazza, avendo una estremità inferiore chiusa e una estremità superiore aperta, e avendo una pluralità di nervature o lobi sporgenti radialmente verso l'esterno circonferenzialmente distanziati, il rapporto diametro mass imo:diametro minimo del separatore essendo al massimo di 4:1.