OA19234A

OA19234A - Principe de la composition et de la configuration d'une pile électrique à eau.

Info

Publication number: OA19234A
Application number: OA1201900185
Authority: OA
Inventors: Ludovic NGANGA
Original assignee: Ludovic NGANGA
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-04-24

Abstract

La présente invention concerne le principe d'une " pile" électrochimique fonctionnant à base d'eau brute ou composée d'un " réactif". Ce procédé consiste à produire de façon renouvelée du Consulter le mémoire courant électrique, en vidangeant l'électrolyte __________________ désuet pour en remplacer par un nouveau. L'invention est composée de deux blocs illustrés par les figures 2 et 3. La figure 2 est composée des électrodes et d'autres pièces de fixation. La figure 3 est composée des poches des cellules qui contiennent l'électrolyte. La pile fonctionne avec le principe des électrodes (positif et négatif) dans un électrolyte liquide. Avec ces dispositifs, la résolution du problème de l'obsolescence des piles due à l'inaction des électrodes pour cause de leur paralysie par des couches paralysantes, est trouvée afin de prolonger sa longévité. Aussi, par le principe d'extrapolation ou d'agrandissement, elle s'utilisera pour des multiples besoins d'électricité. La pile à eau, se fabrique avec différents métaux dont l'aluminium et le cuivre pour les électrodes et tout autre matériau non conducteur, étanche et rigide comme du plastique pour l'ossature.

Description

INTRODUCTIONINTRODUCTION

L'invention concerne un principe de composition et de combinaison pour le fonctionnement d'un type de générateur de courant électrique de la nature électrochimique non semblable aux existants suivant l'historique dans les comparaisons techniques et la configuration des différents générateurs rapprochant. Cette invention est du domaine de la physique—chimie.The invention relates to a principle of composition and combination for the operation of a type of electric current generator of electrochemical nature not similar to existing ones according to the history in technical comparisons and the configuration of the different generators bringing together. This invention is in the field of physics-chemistry.

HistoriqueHistorical

Inspirée de la pile de Volta (pionnier des générateurs électriques), il est créé grâce à un nouveau concept : une autre pile électrochimique à électrolyte liquide qui est sujet de la présente invention. Corhparativement au générateur créé en l'an 1800 par Volta et qui est demeuré jusqu'ici le seul générateur fonctionnant avec deux électrodes spécifiquement au zinc et au cuivre dans un électrolyte d'eau salée ou acidulée, aucune autre pile existante ne fonctionne à l’eau. Mais cette technique de la pile de Volta» est restée jusqu'ici comme simple principe pour instruire les apprenants techniciens du domaine de la physique-chimie, au fonctionnement d'une pile électrique car elle n'a jamais été commercialisée, ne servant cependant qu'en laboratoire à cause de sa faible performance. C’est ainsi qu'elle est demeurée d'aucune utilité pour le besoin d'électricité. Il a fallu donc pour l’homme, d’attendre l'an 1870, pour que Leclanché invente une nouvelle pile électrochimique améliorée par Fery qui ont fait que la pile à électrolyte liquide de Volta, soit remplacée par des piles de meilleur qualité à électrolyte sec, commercialisées jusqu'à ce jours ; malheureusement ces piles là se jettent à l’épuisement du courant, ce qui les rend très onéreuses.Inspired by the battery of Volta (pioneer of electric generators), it is created thanks to a new concept: another electrochemical cell with liquid electrolyte which is the subject of the present invention. Compared to the generator created in the year 1800 by Volta and which has so far remained the only generator operating with two electrodes specifically zinc and copper in a salt water or acidulated electrolyte, no other existing battery works with the water. But this technique of the Volta battery "has remained until now as a simple principle for instructing learners technicians in the field of physics-chemistry, in the operation of an electric battery because it has never been marketed, however only being used. 'in the laboratory because of its poor performance. This is how it remained of no use for the need for electricity. It was therefore necessary for man, to wait for the year 1870, for Leclanché to invent a new electrochemical cell improved by Fery which caused Volta's liquid electrolyte cell to be replaced by better quality electrolyte cells. dry, marketed to this day; unfortunately these batteries are thrown away when the current is exhausted, which makes them very expensive.

Face à ces désagréments, une nouvelle pile à eau objet de la présente invention est créée comme seconde pile fonctionnant avec un électrolyte à eau, car elle est constituée de 95% ou 100% de toute sorte d’eau (pluie, puits, rivière, mer, robinet) trouvée au lieu de la production, associée ou non selon la nécessité ou la convenance à 5% d'un réactif' procuré même très loin de là. A l'épuisement du courant, la pile se vidange comme un moteur à explosion, puis un nouvel électrolyte actif y est remis pour reprendre la production du courant électrique. Comparativement à la pile primaire, cette nouveauté fonctionne au cuivre et à l'aluminium pour électrodes. C'est ainsi que, même inspirée du principe de la pile primaire, la pile électrique à eau actuelle, plus performante que son inspirée, a tous les atouts pour être commercialisée sur toute la planète afin de participer tant soit peu à la résolution du manque d'électricité, car ce nouveau générateur qui se distingue de la pile de Volta par la différence des métaux utilisés comme électrodes et la composition (avec un réactif spécifique) de son électrolyte qui la rend plus efficace en son intensité, en la durée de production du courant et en la longévité du dispositif, compterait parmi les types de générateurs en utilisation.Faced with these inconveniences, a new water cell which is the subject of the present invention is created as a second cell operating with a water electrolyte, since it consists of 95% or 100% of any kind of water (rain, well, river, etc. sea, tap) found at the place of production, associated or not according to the need or convenience with 5% of a reagent 'procured even very far away. When the current is exhausted, the battery empties like an internal combustion engine, then a new active electrolyte is put back into it to resume the production of electric current. Compared to the primary battery, this novelty works with copper and aluminum for electrodes. Thus, even inspired by the principle of the primary battery, the current electric water battery, more efficient than its inspired one, has all the assets to be marketed all over the planet in order to participate in the resolution of the lack. electricity, because this new generator which differs from the Volta battery by the difference in the metals used as electrodes and the composition (with a specific reagent) of its electrolyte which makes it more efficient in its intensity, in the production time current and the longevity of the device, would be among the types of generators in use.

La pile électrique à eau , est un générateur intéressant qui sera d'une grande utilité pour 600 millions d'africains et 1 milliard d’autres humains (répartis sur d'autres continents) jusque-là déconnectés des réseaux nationaux d’électricités. Étant le générateur le plus basique, les coûts d'achat des dispositifs et de l'électrolyte (avec réactif) sont minimes. L'utilisation expérimentale de cette pile électrique à eau connaît un succès notoire.The water electric battery is an interesting generator that will be of great use to 600 million Africans and 1 billion other humans (spread over other continents) until then disconnected from national electricity grids. Being the most basic generator, the costs of purchasing devices and electrolyte (with reagent) are minimal. The experimental use of this electric water cell has been very successful.

N.B : Bien que fonctionnant avec un électrolyte liquide (eau acidulée), l’accumulateur au plomb ne rentre pas dans la comparaison des piles citées précédemment, car il n’est pas une pile ni un générateur : il n’est rien d’autre qu’un restituteur de courant fourni par un générateur.NB: Although operating with a liquid electrolyte (acidulated water), the lead-acid accumulator does not enter into the comparison of the batteries mentioned above, because it is not a battery or a generator: it is nothing else a current restorer supplied by a generator.

DESCRIPTION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF THE INVENTION

Description sommaireBrief description

L’exemple du modèle type d'un dispositif dans ce procédé est constitué de deux blocs qui sont :The example of the typical model of a device in this process consists of two blocks which are:

Bloc A- Illustré par la figure 3, est un récipient ou regroupement des poches de cellules (f), fabriqué 5 en matières non conductrices, étanches et rigides comme du plastique dans lesquelles (poches) l'électrolyte liquide (g) est mise.Block A- Illustrated in Fig. 3, is a container or collection of cell pockets (f), made of non-conductive, sealed and rigid materials like plastic in which (pockets) the liquid electrolyte (g) is placed.

Bloc B- Illustré par la figure 2, est un couvercle (aléatoire) en matières non conductrices, étanches et rigides comme du plastique sur lequel, peuvent être repartis des électrodes (c, c,, d, d]) et leurs séparateurs (e), rassemblés par des écrous-cosses (a) et des boulons de fixation ou de conduction (h).Block B- Illustrated by figure 2, is a (random) cover made of non-conductive, waterproof and rigid materials like plastic on which can be distributed electrodes (c, c ,, d, d]) and their separators (e ), joined by lug nuts (a) and fixing or conduction bolts (h).

Composition de la pile :Battery composition:

Les différents composants de la présente invention sont :The different components of the present invention are:

a- multiples cosses (prises) en acier qui servent d'écrous aux boulons (h), afin de fixer les éléments (b, c, ci, d, di), et aussi permettre à l’utilisateur de se brancher à la tension de choix (fig.-l -2-4) b- couvercle en matières non conductrices, étanches et rigides comme du plastique, pour couvrir les 15 cellules et aussi maintenir fixes et stables, le bloc (e, c, c_t, d, d^ par les fixeurs (a, h) afin que l'ordre du circuit en série, ne soit pas perturbé (fig. 1 -2-4).a- multiple steel lugs (plugs) which serve as nuts for the bolts (h), in order to fix the elements (b, c, ci, d, di), and also allow the user to connect to the voltage of choice (fig.-l -2-4) b- cover in non-conductive materials, waterproof and rigid like plastic, to cover the 15 cells and also to keep fixed and stable, the block (e, c, c _t , d , d ^ by the fixers (a, h) so that the order of the series circuit is not disturbed (fig. 1 -2-4).

c, ci anodes en cuivre (fig.2-4).c, ci copper anodes (fig. 2-4).

d, di cathodes en aluminium (fig.2-4).d, aluminum di cathodes (fig. 2-4).

e- séparateurs en plastique ou en caoutchouc (fig.4).e- plastic or rubber dividers (fig. 4).

f- regroupement des poches de cellules en une boite, en matières non conductrices, étanches et rigides comme du plastique (fig.1-3-4).f- grouping the pockets of cells into a box, made of non-conductive, waterproof and rigid materials like plastic (fig. 1-3-4).

g- électrolyte liquide (eau composée ou brute) dans les poches des cellules (f) (fig.3-4).g- liquid electrolyte (compound or raw water) in the pockets of the cells (f) (fig. 3-4).

h- boulons qui transmettent du courant, des électrodes (c, Cj, d, di) aux cosses (a), le tout fixé au couvercle (b) ; ils permettent aussi, la transmission du courant d’une cellule à l'autre, ici de l’anode 25 de la précédente cellule à la cathode de la suivante cellule (fig.4).h- bolts which transmit current, from the electrodes (c, Cj, d, di) to the terminals (a), the whole fixed to the cover (b); they also allow the transmission of current from one cell to another, here from anode 25 of the previous cell to the cathode of the next cell (fig. 4).

Les électrodes ont des formes et un agencement particuliers (voir figure 4) ; elles sont fixées en série par le principe du positif au négatif avec des boulons (h) et écrous (a), afin de permettre leur démontage et nettoyage lors des révisions (nettoyage approfondi et resserrage) et des réparations (changement des électrodes). Anoter que seules les cathodes (d, di) finissent par se détériorer et que 30 par contre, les anodes (c, Ci) fonctionnent très très longtemps.The electrodes have particular shapes and arrangement (see Figure 4); they are fixed in series by the principle of positive to negative with bolts (h) and nuts (a), in order to allow their disassembly and cleaning during overhauls (thorough cleaning and tightening) and repairs (change of electrodes). Note that only the cathodes (d, di) end up deteriorating and that on the other hand, the anodes (c, Ci) operate for a very very long time.

Le réactif¹ est composé en particulier d’une solution à base de l’hypochlorure ou de la soude caustique ou encore des deux à la fois. De l’alumine (oxyde d’aluminium) s’ajoute dans cette composition pour réduire la corrosion des cathodes (d, di).Reagent ¹ is composed in particular of a solution based on hypochloride or caustic soda or else both at the same time. Alumina (aluminum oxide) is added to this composition to reduce corrosion of the cathodes (d, di).

Description détailléedetailed description

La pile électrique à eau est configurée comme suit :The electric water cell is configured as follows:

La figure l : vue générale des deux blocs A et B ou l’ensemble des fg. 3 et 2Figure l: general view of the two blocks A and B or all of fg. 3 and 2

La figure 2 : vue du bloc B, (couvercle et accessoires),Figure 2: view of block B, (cover and accessories),

La figure 3 : vue du bloc A, (récipient ou regroupement des poches),Figure 3: view of block A (container or grouping of bags),

La figure 4 : coupe d’une cellule sur la fig l, (configuration et agencement des électrodes).Figure 4: section of a cell in fig l, (configuration and arrangement of the electrodes).

La réalisation de cette pile électrique à eau n'est guère limitative et sera comprise selon la description détaillée qui suit et illustrée par les figures en annexe.The production of this electric water cell is hardly limiting and will be understood according to the detailed description which follows and illustrated by the appended figures.

* la figure 1, vue en perspective de l’ensemble du dispositif en position de fournir de l'électricité au cas où il y'a de l'électrolyte dans les poches des cellules à activer. Elle montre les deux blocs A et B illustré respectivement par les figures 3 et 2, avec leurs multiples écrous-cosses (a), le couvercle (b) et l'ensemble des poches (f) ;* Figure 1, perspective view of the entire device in position to supply electricity in the event that there is electrolyte in the pockets of the cells to be activated. It shows the two blocks A and B illustrated respectively by Figures 3 and 2, with their multiple lug nuts (a), the cover (b) and all of the pockets (f);

* la figure 2, vue du bloc B montre le couvercle (b), contient le séparateur (e), regroupe l'ensemble de toutes les pièces en différents métaux (a, c, C;, d, di, h) détaillé comme suit : les prises ou cosses (a), les anodes (c, ci), les cathodes (d, dj) et les boulons (h) ;* figure 2, view of block B shows the cover (b), contains the separator (e), groups together all the parts in different metals (a, c, C ;, d, di, h) detailed as follows: sockets or lugs (a), anodes (c, ci), cathodes (d, dj) and bolts (h);

* la figure 3, vue du bloc A qui est le récipient (f) divisé en plusieurs poches, détermine le nombre de cellules dans lesquelles se place l'électrolyte (g) et l’ensemble (c, ci, d, dj, e) pour déclencher la production du courant ;* figure 3, view of block A which is the container (f) divided into several pockets, determines the number of cells in which the electrolyte (g) and the whole (c, ci, d, dj, e are placed ) to initiate the production of current;

* la figure 4 qui contient toute la composante de la pile, montre la coupe verticale d’une cellule dans le sens de la connexion en série, regroupe l'anode (c, C[) la cathode (d, di) le couvercle (b), les écrous-cosses (a), les boulons (h), les séparateurs ou isolants (e), le récipient ou poches des cellules (f) et l'électrolyte (g).* figure 4 which contains all the component of the cell, shows the vertical section of a cell in the direction of the series connection, groups the anode (c, C [) the cathode (d, di) the cover ( b), lug nuts (a), bolts (h), separators or insulators (e), the cell container or pockets (f) and electrolyte (g).

La pile électrique à eau, objet de la présence invention fonctionne avec un électrolyte constitué de 95% ou 100% de toutes sortes d’eaux, notamment de l’eau de puits, de la pluie, de la rivière, de la mer, du robinet mélangé à 5% ou non d’un réactif selon les applications.The electric water cell, object of the present invention works with an electrolyte consisting of 95% or 100% of all kinds of water, in particular well water, rain, river, sea, water. tap mixed with 5% or not of a reagent depending on the applications.

Remarque : Les Ci et di, sont des plaques-socles soutenants les lames des électrodes, elles sont coulées ensemble avec les lames en une pièce. Le nombre des lames des électrodes, dépend de leur épaisseur et de l'espace de la poche dans le sens de l'alignement des cellules en sérié.Note: The Ci and di, are base plates supporting the electrode blades, they are cast together with the blades in one piece. The number of electrode blades depends on their thickness and the space of the pocket in the direction of the alignment of the cells in series.

N.B : La figure 1 montre un dispositif fermé d’où les électrodes sont dans les poches ou les bacs. Quand le couvercle (b) est soulevé, il emporte avec lui, l’ensemble des électrodes hors des poches ou des bacs comme le montre la figure 2. La figure 3 montre le regroupement des poches ou des bacs (f) avec l’électrolyte (g) lorsque le bloc B ou la figure 2 est retiré du regroupement des poches (f). La figure 4 est la coupe d’une cellule qui montre toute la composition et combinaison de l’invention.N.B: Figure 1 shows a closed device where the electrodes are in the pockets or trays. When the cover (b) is lifted, it takes with it all the electrodes out of the pockets or trays as shown in figure 2. Figure 3 shows the grouping of the pockets or trays (f) with the electrolyte (g) when block B or figure 2 is removed from the pool of pockets (f). Figure 4 is a sectional view of a cell which shows the entire composition and combination of the invention.

Ainsi, les figures d’un dispositif à usage domestique ici présentées et leurs indications ne représentent que l'image type pour produire du courant électrique par ce nouveau procédé. Le même principe s'applique pour l'installation d'une centrale électrique à l’usage des agglomérations , à la différence que les poches des cellules sont des bacs détachés les uns des autres qui sont : soit pourvu de couvercle individuel ou soit pas du tout et que la connexion entre cellules se fait par câbles, entre les boulons (h) d'une cellule à l'autre. A l’épuisement de l’électrolyte, le dispositif est vidangé et un nouvel électrolyte y est remplacer pour reprendre la production du courant.Thus, the figures of a device for domestic use presented here and their indications represent only the typical image for producing electric current by this new process. The same principle applies for the installation of a power station for the use of agglomerations, with the difference that the pockets of the cells are bins detached from each other which are: either provided with an individual cover or either not of the everything and that the connection between cells is made by cables, between the bolts (h) from one cell to another. When the electrolyte is depleted, the device is drained and a new electrolyte is replaced to resume current production.

Fonctionnement :Operation:

A noter que le réactif qui rentre dans la composition de l'électrolyte à pour rôle d'accélérer la production des électrons, en vue d'amplifier l'intensité ; ceci pour affirmer que sans réactif, un dispositif fabriqué selon ce principe, produit quand même du courant électrique de très faible intensité avec une eau brute comme électrolyte mais tout de même utilisable en besoin d'électricité, d'où son titre de pile électrique à eau.Note that the reagent which goes into the composition of the electrolyte has the role of accelerating the production of electrons, in order to amplify the intensity; this to affirm that without reagent, a device manufactured according to this principle, nevertheless produces electric current of very low intensity with raw water as electrolyte but all the same usable in need of electricity, hence its title of electric battery to water.

Le principe de la pile électrique à eau, consiste à produire de l’électricité de façon renouvelée en mettant dans un récipient de l'eau brute ou composée d'un réactif selon le résultat escompté ; ensuite y introduire deux électrodes (positif et négatif, respectivement en cuivre et aluminium) constituées d'une certaine façon (voir figure 4). Cette opération réalise une cellule qui donne une pile, génératrice de courant continu (D.C). La précision est qu’une cellule est constituée de l’ensemble (c, Ci, d, di, e) installé dans une poche (f) ; cette cellule ne peut être active ni conductrice pour les cellules précédentes ou suivantes que si de l'électrolyte (g) qui fait circuler le courant de la cathode à l’anode dans la cellule, est mise dans la poche (f). Il ne reste plus qu'a déterminer le nombre de cellules (pour la tension) et leur volume (pour la capacité), selon l’usage.The principle of the electric water battery consists of producing electricity in a renewed manner by placing raw water or water composed of a reagent in a container, depending on the expected result; then introduce two electrodes (positive and negative, copper and aluminum respectively) made in a certain way (see figure 4). This operation produces a cell which gives a battery, generator of direct current (D.C). The precision is that a cell consists of the assembly (c, Ci, d, di, e) installed in a pocket (f); this cell can be active or conductive for the preceding or following cells only if the electrolyte (g) which circulates the current from the cathode to the anode in the cell, is placed in the pocket (f). All that remains is to determine the number of cells (for voltage) and their volume (for capacity), depending on usage.

Maintenance :Maintenance :

L'entretien de cette pile consiste à la laver simplement, toute fois après chaque vidange (dans le cas d’électrolyte avec réactif) à l'eau simple, en insistant sur la partie intérieure des cellules, en particulier sur les électrodes. Contrairement aux autres générateurs électrochimiques (en particulier les piles dans leurs caractères éphémères) qui deviennent obsolètes par le fait qu'une couche paralysante couvre progressivement les électrodes en bloquant leur action, cette nouvelle pile a le mérite de permettre un facile accès aux électrodes (voir fig. 2) pour être décapées de temps en temps, en quelques secondes de plongée dans différents acides décapants existants (par exemple l’acide miraztique) utilisés pour le nettoyage des carreaux, serviraient comme riposte à l’effet de paralysie des électrodes comme décapants des couches qui les recouvriraient, afin d'éviter ainsi l'obsolescence rapide pour ce banal problème.The maintenance of this battery consists in simply washing it, however after each emptying (in the case of electrolyte with reagent) with simple water, with emphasis on the inner part of the cells, in particular on the electrodes. Unlike other electrochemical generators (in particular batteries in their ephemeral character) which become obsolete by the fact that a paralyzing layer gradually covers the electrodes by blocking their action, this new battery has the merit of allowing easy access to the electrodes (see fig. 2) to be stripped from time to time, in a few seconds of immersing in various existing stripping acids (for example miraztic acid) used for cleaning the tiles, would serve as a response to the paralyzing effect of the electrodes as strippers layers that would cover them, in order to avoid the rapid obsolescence for this banal problem.

Pour une raison de convenance et d’économique, même lorsqu’un dispositif comporte un nombre important de cellules, l’utilisateur peut en choisir un nombre restreint à activer (y mettre de l’électrolyte) correspondant à la tension de l’appareil à faire fonctionner selon la force motrice de la pile qui varie de l’eau brute à l’eau avec réactif.For reasons of convenience and economy, even when a device has a large number of cells, the user can choose a small number to activate (add electrolyte) corresponding to the voltage of the device to be activated. operate according to the motive force of the battery which varies from raw water to water with reagent.

Claims

CLAIMS l - The invention relates to an electrochemical cell for the production of electricity based on raw water or composed of a reagent, characterized in that it particularly consists of a type of electrodes in their forms and arrangement, immersed in pockets of non-conductive materials, waterproof and rigid like plastic where this water is placed;

2- the electric water cell, according to claim l, characterized in that it operates in a renewed manner based on any kind of water for its electrolyte which is formed with or without reagent instead of the production of electricity by the user;

3- the electric water cell according to claims 1-2, characterized in that it already produces electric current of very low intensity with simple raw water and that the reagent intervenes only to accelerate the production of electrons, in order to to amplify the intensity;

4- the electric water cell according to claim 1, characterized in that it allows easy access to the electrodes to strip them from time to time of the paralyzing layers and also to be able to replace the worn electrodes;

5- the electric water cell according to claims 1-2, characterized in that the reagent 'is composed in particular of hypochloride or caustic soda, or both, supported by alumina;

6- the electric water cell according to claims 1-2-3-4-5, characterized in that it is there, a principle and method of manufacturing devices for domestic use for the needs of families, or the manufacture of power stations, to supply urban areas.