DE1671918A1 - Brennstoffbatterie - Google Patents
BrennstoffbatterieInfo
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Description
Dip1 -irg.-Dinl". oec. publ.
DIETRIH
Telefon 561762
22. .!Februar 1968
4972-Il/Gd
Societe G-enerale de Constructions Electriques et Mecaniques
(ALÖTHOM), Paris 16, Avenue Kleber 58 (Prankreich)
"Brennstoffbatterie"
französische Prioritäten vom 24.Februar 1967 aus den
französischen Patentanmeldungen Nr. 2731 (Beifort)
und ITr. 2732 (Beifort) ■
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffbatterie mit M
einem ein Ptoaktionsmittel in. Emulsion enthalimden
Die bisher für Bronnstoffbatterien am meisten verwendeten !
ü-a.cjelektroden sind mit Gasdiffusion arbeitende poröse Elektroden.
Die Verwendung einer solchen Elektrode ruft mehrere Konsequenzen
hervor, von denen einige die Einführung von Brennstoff
bat torien mit gasförmigem Brennstoff in industrielle
Bereiche ernsthaft abbremsen. . ■
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■>.-■■■■■■-■■■ ' :/ f 2 -
BAD ORIOINAL
Die Gasdiffusionselektrode bildet hinsichtlich ihrer'
porösen Struktur zunächst technologische Probleme, insbesondere die damit verbundenen Schwierigkeiten in der industriellen-Herstellung
von passenden Prittermassen und die Schwierigkeit,
das Verstopfen der Poren durch den Elektrolyten zu vermeiden. Es ist wohl bekannt, daß die Gasdiffusionselektroden kompliziert
und schwer herstellbar sind sowie ein großes Gewicht und ein großes Volumen aufweisen.
- Außer diesen technologischen Schwierigkeiten gibt es noch
grundlegende Probleme, die darin bestehen, daß als Elektrolyt
ein stark gedrängter und stark leitender Stoff verwendet
werden muß. ' ·
Diese Bedingung rührt von der Lokalisierung von Reaktionszonen auf dem kapillaren Film eines Meniskus her, der von
der Elektrolytmasse durch die die erste oder ersten Schichten der Poren füllendem nicht beweglichen Flüssigkeit getrennt
wird» Der Ionenaustausch zwischen der Reaktionszone und der
Elektrolytmasse kann daher nur durch Ionenwanderung und durch
Diffusion durch die nicht bewegliche Flüssigkeit des kapillaren Films und der ersten Porenschicht stattfinden. Aus der Notwendigkeit,
eine pH-Polarisation sowie eine Reduzierung der .
Reaktionszone auf einen sehr kleinen Bereich zu vermeiden, ergibt sich die erwähnte Bedingung. Man kommt daher dazu,
als Elektrolyt entweder konzentrierte Säurelösungen oder konzentrierte basische Lösungen zu verwenden. Es ist aus
diesem Grunde bekannt, daß die Leistungen, einer mit SaIz-
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BAD ORIGINAL"
lösung arbeitenden Gasdiffusionselektrode sehr gering sind.
Aus dieser Situation ergeben sich folgende Konsequenzen: Die Brennstoffbatterie mit einem Säureleketrolyten ist sehr
teuer wegen der bis jetzt bestehenden Notwendigkeit, Platinverbindungen
als Katalysatoren zu verwenden,. Die Brennstoffbatterie
mit einem basischen Elektrolyten bringt das Problem mit sich, Karbonatsalze zu vermeiden, · wenn man einen kohlestoiflialtigen
Brennstoff, wenig gereinigten Reduktionswasser- W
stoff oder Luft verwendet. Bisher konnten noch keine zufriedenstellenden
Lösungen für diese Probleme gefunden werden.
Die örtliche Beschränkung der Reaktionszonen und die Langsamkeit
des alleinigen Austausches durch Diffusion mit der jillektrolytenmasse ergibt weiterhin das Problem der sehr
unangenehmen Vergiftung durch die Unreinheiten industrieller Gase. Es ist schwierig, eine Methode zu erhalten, die es
ermöglicht, einen vergifteten Katalysator ohne Auseinander- m
nehmen oder ohne Zerstörung der Batterie zu reinigen, zu klären oder selbst zu wechseln. Die Lebensdauer der Batterie
hüllet daher von der Entwicklung des Katalysators ab von dem
luoment an, zu dem er eingebaut wurde« Der Betrieb von zahlreichen
porösen Elektroden ist durch die einfache Anwesenheit eines tragen Verdünners in dem gasförmigen Brennstoff, d.er
die Poren verschließt, behindert„
ochHieSlich bilden das Gewicht und das Volumen der Gasäil'funionijolol'troden,
die außerdem schwer i.-iiteinander
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BAD ORIGINAL - 4 -
zu verbinden sind, das Haupthindernis in der für die Erfordernisse
bei beweglichen Objekten notwendigen Reduktion des Gewichts und des Volumens der Batterien.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffbatterie der eingangs genannten Art unter Vermeidung der den
Gasdiffusionselektroden anhaftenden E'achteile zu schaffen, beider
die Elektroden sehr'leicht sind, einfach hergestellt werden
gfe können, und bei der katalytische Behandlungen leicht durchgeführt
werden können und elektrochemische Vorteile, wie die Zuführung des Brennstoffs durch Konvektion und nicht allein durch Diffusion,
die Vielfachheit des Zuführungsmechanismus zur Reaktionszone,
die Verwendung von wenig konzentrierten Elektrolyten, und Betriebsvorteile,
wie die Einfachheit des Hinausziehens der Reak- ' tionsprodukte, das ITichtvorhandensein eines Einflusses von gasförmigen
Verdünnern und gewissen Unreinheiten, wie die leichte
Erneuerung der Elektrodenbehandlung ohne Auseinanderbau oder Zerstörung der Batterie, herbeigeführt werden können. Diese
Aufgabe ist bei der hier vorgeschlagenen Brennstoffbatterie vor allem dadurch.gelöst, daß erfiimungagemäß mindestens eine
aus einer dünnen Leiterfolie bestehende eine Üetzstruktur oder
poröse Struktur aufweisende Elektrode vorgesehen ist, deren Maschen oder Poren Abmessungen in der Größenordnung der Leiterfolienstärke
von beispielsweise 0,1 bis einigen Zehntel Millimetern besitzen, und daß für das gasförmige oder flüssige Reaktionsmittel
eine von einem Rand zum anderen Rand der Elektrode durch die Poren oder Maschen der Elektrode parallel zur iviittel-'ebene
der Elektrode verlaufende Strömungsbahn vorgesehen ist.
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BAD
Eine vorteilhafte^Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen
Brennstoffbatterie besteht darin, daß zumindest an einer Seite
der Elektrode eine halbdiirGhlässige Wand angebracht is-t»
Eine v/eitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Brennstoffbatterie besteht darin, daß die die Elektrode
bildende Leiterfolie in einem iietz von etwa gleichen Abstand
voneinander aufweisenden Ausbuchtungen oder Einbuchtungen gepreßt ist»
Sine weitere vorteilhafte Ausführungsform de/erfindungsgeiiiäßen
Brennstoffbatterie besteht darin, daß die Ausbuchtungen oder Einbuchtungen auf der Leiterfolie derart in Spalten und
Reihen angeordnet sind, do.ß in einer Spalte oder einer- Reihe
üinor Äucb'-'chtung eine Einbuchtung folgt (Fig. 2) „ ,
Eine v/eitere vorteilhafte Aus führung s form der erfindungsgemäßen
Brunnsuoffbatterie besteht darin, daß die die Elektrode
bildende Leiterfolie in zwei Hetzen von schuppenförmig übereinander
greifenden nach beiden Seiten von der Mittelebene der Folie ausgehenden Einbuchtungen und Ausbuchtungen gepreßt
ist.
Eine weitere vorteilhafte-Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Brennstoffbatterie besteht darin, daß die Elektrode eine Bipolarelektrode ist.
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309111/411*
BAD ORiQJNAI.
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Eine v/eitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungygemäßen
Brennstoffbatterie besteht darin, daß beide Flächen der
Elektrode von der Emulsion umströmt werden,
~""~ Sine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Brennstoffbatterie besteht darin, daß sie aus einen Stapel mehrerer'einander gleicher Zellen besteht, von denen jede
φ eine oder zwei Elektroden und in entsprechender Anzahl halbdurchlässige Wände und Elektrolytströmungsbahnen aufweist, deren
Zu- und Abflußleitungen durch in Stapelrichtung verlaufende Zellenaussparungen gebildet sind, an deren Mündungen zu den
Elektroden in deren Ebene, die Strömung umlenkende Leitkanäle
. vorgesehen sind.
Unter einer Netzstruktur versteht man eine Struktur, wie die
eines Metallgewebes, eines Gitters, einer Folie ausgewalzten Metalles, einer nach einem Netz von Ein- oder Ausbuchtungen
gepreßten Folie, einer Kombination dieser Strukturarten, usw....
Die anderen Abmessungen der Elektrode sind nicht kritisch
und können sich beispielsweise zwischen einigen Zentimetern und einigen zehn Zentimetern bewegen.
Die Emulsion wird gezwungen, durch das Poren- oder Maschennetz
der Elektrode zu laufen. Gleichzeitig muß man eine ionische Verbindung mit dem Elektrolyten gewährleisten,
der sich mit der anderen Elektrode der Batterie in Kontakt
befindete Vorzugsweise verwendet man eine halbdurchlässige
„Tanu (Diaphragma), auf der Elektrode mit Hetz- oder paöser
Struktur auf der Seite, auf der/sich die ionische Verbindung
e.inoteHlen soll. ' 0^"
Weitere Merkmale und durch sie erzielte Vorteile gehen
aus der sich auf die Zeichnung besiehenden Beschreibung hervor In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Brennstoffbatterie veranschaulicht.
J3s aei^cn: -
FiC· 1 in Schnitt schematisch eine halbe Slementarbatterie,
die den die Emulsion eines gasförmigen oder flüssigen
Reaktionsmittel enthaltenden Elektrolyten empfängt,
Pig. 2 in perspektivischer Ansicht einen Teil einer vorzugsweisen
Ausführungsform der Elektrode dieser halben
Elementarbatterie und -
ijj. 3 den Zusammenbau einer Anordnung derartiger Elementarbatterien.
In liC:>
1 ist eine Elektrode 1 mit Netz struktur dargestellt,
die in Richtung der Pfeile 2 von der Emulsion eines gasförmigen oder flüssigen Reaktionsmittels in einem Elektrolyten durchflössen
wird. Der so durchflossene Raum ist auf einer Seite durch eine halbdurchlässige land 3 begrenzt, die direkt an
einer Seite der Elektrode 1 anliegt und eine ionische Ver-
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BADORIGIN^L - . ., -8-
bindung mit dem Elektrolyten herstellt, der sich mit der anderen Elektrode der Batterie in einer anliegenden nicht
dargestellten Halbbatterie befindet. Auf der anderen Seite ist der Raum durch eine durchgehende Fläche 4 geschlossen.
■ Man kann vorzugsweise die Fläche 4 mit der Elektrode 1
zu einem einzigen Stück verbinden, indem man die Elektrode aus einer nach einem Fetz von'Aus- oder Einbuchtungen gepreßten,
dünnen Leiterfolie bildet, an deren Enden sich die halbdurchlässige
Wand 3 anlehnt. Vorzugsweise kann man die Ausbuchtungen
oder Einbuchtungen bezüglich der mittleren Durehflußrichtung derart in Spalten und Reihen anordnen, daß die
Durchflußrichtung ständig durchquert wird, wodurch der Zuführungsmechanismus begünstigt wird.
Um den Ohm1sehen Abfall in den Elektrolyten zu verringern,
sowie aus. Gründen der Vereinfachung der Herstellung der Elektrode
und der Verringerung ihrer Stärke, wird man eine einzige Ebene von Brennstoffblasen oder -Tröpfchen mehreren übereinanderliegenden Ebenen vorziehen. Eine solche einzige Ebene wird
vorzugsweise dadurch erhalten, daß man die Elektrode durch Preßung einer dünnen Leiterfolie nach einem Hetz von Einbuchtungen
bildet, deren Tiefe und Abstand die gleiche Größenordnung
besitzen.
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Es hat sich herausgestellt, daß, um die Verzerrung der
Blasen oder Tröpfchen zu begünstigen, was für den Betrieb
"der Elektrode nutzvoll ist, man vorzugsweise der Elektrode
eine Ifetz struktur geben kann, die durch die regelmäßige
Reihenfolge von miteinander durch schmalere Durchgänge verbundene
Höhlungen gebildet ist* Eine solche vorteilhafte Struktur kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß
man eine dünne Leiterfolie symmetrisch nach zwei Netzen mit schuppenfö'rmig übereinander liegenden Einbuchtungen, die
symmetrisch beiderseits der Mittelebene der Folie liegen* preßt.
In Fig. 2 ist ein Teil einer solchen gepreßten Elektrode
schematisch dargestellt, bei der die Ausbuchtungen 5 nach der
einen Seite und die Ausbuchtungen 6 nach der anderen Seite von der Mittelebene der Folie ausgeben·
Es ist festzustellen,- daß eine solche vorteilhafte Struktur
noch zusätzliche Vorteile bietet. Tatsächlich sieht man-, daß bei der dargestellten gepreßten Leiterfolie zwei Netze übereinandergreifen,
die voneinander flüssigkeitsmäßig getrennt, jedoch elektrisch verbunden sind. Eine solche gepreßte dünne
Folie kann daher eine bipolare Elektrode bilden, bei der jede
Seite als Kontaktelektrode mit einem das Reaktionsmittel in Emulsion enthaltenden Elektrolyten arbeitet. Mit einer
solchen Elektrode besteht die Möglichkeit, auf sehr leichte
//eise Batterien mit beispielsweise zwei gasförmigen Reaktions-
209811/0*04
mitteln ohne die Probleme der elektrischen Verbindung in Serie
zu schalten, die, wie bekannt, schwer mit den üblichen G-asdiffusionselektroden
zu lösen sind. ihTeiterhin ist festzustellen,
daß der Stromfluß allein durch den Durchmesser der dünnen ' Folie hindurch stattfindet. Es ist nun möglich, um diese
herzustellen, nicht nur Metalle, sondern auch karbonierte oder graphitierte Plastikstoffe zu verwenden, die einen zu
großen Widerstand dafür hätten, daß der Strom durch den Querschnitt der Elektrode fließt, die jedoch durchaus verwendbar
sind, wenn die Stromleitung durch die Stärke der Folie
hindurch stattfindet.
.. Die Elektrode kann eine der Art des verwendeten Reaktionsmittels entsprechende katalytische Behandlung erhalten. Dazu
ist zu bemerken, daß die gesamte katalytisch behandelte Oberfläche der Elektrode beständig durch die Emulsion oder die
Flüssigkeit energetisch bestrichen wird, die man in gleicher Weise in die Elementar-Halbbafcberie einführen würde. Man hat
die Möglichkeit, eine ReinigLing, eine Erneuerung oder selbst
ein Ersetzen der katalytischen Behandlung mittels einer solchen Emulsion oder einer solchen Flüssigkeit durchzuführen, ohne
die Batterie auseinandernehmen oder zerstören zu müssen. Man
kann daher periodisch eine Erneuerung der Batterie in der gleichen Art wie ein Auslee'ren eines Wärmemotors vornehmen.
Demzufolge liegt das Problem der lebensdauer in Bereichen,
die völlig verschieden von denen sind, die sich für G-asdiffusionselektroden
ergeben.
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bad Ä
Es ist möglich, dem Elektrolyten ein aufgelöstes Redox-System
(Reduktions-Oxydationsmittel) hinzuzufügen. Dieses System kann die Rolle des örtlichen Transportmittels des
Oxydationsgrades zwischen den Grasbläschen, und-der Elektrode
und/oder dem Mittel spielen, das einen besseren Reaktionsweg als die direkte chemische Reaktion bietet. In diesem besonderen
Pail ergibt sich die beschriebene Halb-Batterie als der Zusammenbau
der Halb-Batterie mit einem einer Redox-Batterie ent- Jfc
sprechenden Regenerator.
Aus der französischen Patentschrift 1 379 800 ist eine Redox-Brennstoffbatterie
bekannt, die eine große" Anzahl von Elementarbatterien zu kombinieren ermöglicht. Diese Brennstoffbatterie
ist durch wMerholte Stapelung von Elementarbatterien gebildet, die aus im allgemeinen dünnen Platten bestehen, die mindestens
eine halbdurchlässige Y/and besitzen, die jede Elementarbatterie in zwei Halb-Batterien aufteilt, in denen sich eine von einem
das Reaktionsmittel enthaltenden Elektrolyten durchströmte poröse oder Hetzelektrode, befindet. Das Reaktionsmittel ist
ein Oxydations-oder Reduktionsmittel, je nachdem, ob die Halbbatterie
kathodisch oder anodisch ist. Diese Teile sind mit öffnungen versehen, die nach der Stapelung Zufuhr- und
Ablaufleitungen des Elektrolyten, die sich senkrecht durch die Platten erstrecken, bilden, und Krümmungen für den Durchgang
eines Elektrolyten längs der Elektroden parallel zu deren IJittelebene aufweisen.
- 12 -
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BAD ORlGfNAt ;
Wenn man zumindest einem von zwei elektrolytischen Behältern eine solche Batterie gibt, kann man eine Stärke in der Größenordnung
von zehn oder einigen zehn Millimetern feststellen« Wenn man dort eine Emulsion eines in einem Elektrolyten ent- ·
haltenen Reaktionsmittels umfließen läßt, würde man genau eine Batterie mit einem Elektrolyten herstellen, der Träger
eines in Emulsion befindlichen Reaktionsmittels ist. Dennoch erscheint es wenig vorteilhaft, in einer solchen Anordnung
einer großen Anzahl von Elementarbatterien gasförmige oder flüssige Reaktionsmittel reagieren zu lassen, die in Form
einer Emulsion in den Elektrolyten eingeführt sind, denn es würden sich Schwierigkeiten ergeben, die nich-t?allein auf der
auf den Katalysator zurückzuführenden Streuung der Eigenschaften
sondern auch auf einer zusätzlichen Streuung beruhen, die auf die Verschiedenheit einer Emulsion und demzufolge auf die
Verschiedenheit ihrer Verteilung zwischen einer großen Anzahl von Elektroden zurückzuführen ist. Das elektrische Zusammenwirken
einer großen Anzahl von Elementen kann daher extrem schwierig sein. ■
Die experimentelle Entwicklung hat jedoch gezeigt, daß
entgegen den Befürchtungen, die man haben könnte, es durchaus möglich ist, in solchen kompakten Anordnungen gasförmige
Oxydations- und Reduktionsmittel in Form einer Emulsion in einem Elektrolyten oder nichtlösliche flüssige Oxydations-
-■-■15-
209811/0504
BADORiGfNAL
und Reduktionsmittel, die ebenfalls in Form einer Emulsion
in den Elektrolyten eingeführt sind, zu verwenden und gleichzeitig ein ausgezeichnetes Zusammenwirken zwischen mehreren
hundert Elementen und extrem hohe Leistungsdichten zu erhalten*
Tatsächlich ermöglicht es die extreme Kompaktheit dieser Anordnungen, sehr hohe Volumenleistung bei sehr geringen
effektiven Stromdichten zu erhalten. Wenn man nun den Streueffekt
der Belastungskurven bei der Verwendung eines Katalysators und der Verwendung von Emulsionen betrachtet, kann man feststellen,
daß die Unterschiede bei geringen Stromdichten noch wenig hervortreten und daß'bedeutende Abstände erst zu erscheinen
beginnen, wenn man sich dem Ende der Belastungskurve nähert.
In Fig. 3 sind die verschiedenen -eine Elementarbatterie
bildenden Elemente dargestellt·. Eine bipolare Elektrode 1 trennt
zwei aufeinanderfolgende Elementarbatterien. Diese Elektrode ist in Form einer quadratischen Metallfolie gebildet und
besteht aus einem mittleren gepreßten Teil 7 und einem ebenen Randteil 8, der von einem isolierenden Anstrich bedeckt ist.
In dem ebenen Randteil sind zwei horizontale Öffnungen 9 und und zwei vertikale Öffnungen 11 und 12 eingebracht. An dem
ebenen Randteil der Außenelektroden sind Stromabnahmezungen
13 befestigt. Der ebene Randteil 8 der Elektrode 1 könnte sich
nach außen verlängern und so einen Kühlflügel bilden. Zwischen der Elektrode 1 und einer halbdurchlässigen Wand 3 befindet
sich ein Rahmen 14 aus Plastikmaterial. In diesem Rahmen 14
209811/0504 -H-
sind zwei senkrechte Öffnungen 15, die identisch den Öffnungen 11 und 12 sind, gebohrt. Der mittlere Teil des Rahmens bildet
eine Aussparung 16, die der Form des mittleren Teils 7 der Elektrode 1 entspricht. Längs den horizontal verlaufenden
Rändern der Aussparung 16 und einer den Außenrändern der Spalte 9 und 10 entsprechenden Linie ist der Rahmen in einem Zahnprofil
geschnitten. Dieser zahnförmige Schnitt der Aussparung 16 des
Rahmens 14 verhindert Verformungen der Elektrode 1 oder der
halbdurchlässigen Wand 3, die den Durchfluß der elektrolytischen Flüssigkeiten auf der Elektrode behindern würde. Die halbdurchlässige Wand 3 weist vier öffnungen auf, die identisch
den Krümmungen 9» 10, 11 und 12 der Elektrode 1 sind. Ein Rahmen 17 ist neben der halb-durchlässigen Wand 3 angeordnet.
Er ist identisch dem Rahmen 14, befindet sich jedoch in einer gegenüber diesem um 90 um die Längsachse der Batterie gedrehten
Stellung. Eine andere Elektrode 1 schließt diese Elomentarbatterie
ab. 7/enn die Zusammenpressung der Anordnung durchgeführt wird, passen sich die Überstärken der Pressung der Elektroden
in die Aussparungen der Rahmen ein, die beiderseits der Elektroden liegen. Die Stärke des mittleren Teils der Elektroden
ist gleich der Summe der Stärken des ebenen Randteils und der anliegenden Bahmen.
Eine Reihe von erfindungsgemäßen Batterien besitzt eine
große Anzahl von den beschriebenen identischen Slementarbatterien.
Die Anordnung all dieser Elementarbatterien wird zwischen zwei Blöcke 18 und 19 durch Bolzen gepreßt.
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Bs ist leicht zu sehen, daß wenn die Reihe von Batterien
zusammengebaut ist, das Zusammenwirken der Öffnungen zwei horizontale und zwei vertikale Kanäle festlegt. Rohransätze
21 und 22 sind mit den horizontalen Kanälen verbunden und gewährleisten das Umfließen eines ein Reaktionsmittel in
Emulsion befindliches Oxydations- oder Reduktionsmittel enthaltenden
Elektrolyten auf der in der Zeichnung rechts gelegenen Seite der Elektroden Rohransätze 23 und 24 sind
mit den vertikalen Kanälen verbunden und gev/ährleisten das
Umfließen auf der in der Zeichnung links gelegenen Seite der Elektroden 1 eines ein Reaktionsmittel - in Emulsion befindliches
Reduktions- oder Oxydationsmittel - enthaltenden Elektrolyten. Ein derart verwendetes Reaktionsmittel kann
ebenfalls in dem -Elektrolyten lösbar sein·
209811/0504
Claims (8)
1.J Brennstoffbatterie mit einem ein Reaktionsmittel in
Emulsion enthaltenden Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aus einer dünnen Leiterfolie bestehende
eine Ifetζstruktur oder poröse Struktur aufweisende Elektrode
(1) vorgesehen ist, deren Maschen oder Poren (5,6) Abmessungen in der Größenordnung der Leiterfolienstärke von
beispielsweise 0,1 bis einigen Zehntel Millimetern besitzen, und daß für das gasförmige oder flüssige Reaktionsmittel
eine von einem Rand zum anderen Rand der Elektrode (1) durch die Poren oder Maschen der Elektrode (1) parallel
zur Mittelebene der Elektrode (1) verlaufende Strömungsbahn vorgesehen ist.
2. Brennstoffbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einer Seite der Elektrode (1) eine halbdurchlässige Wand (3) angebracht ist.
209811/OS04 - 2 -
3. Brennstoffbatterie nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Elektrode (1) bildende Leiterfolie in einem Netz von etwa gleichen Abstand
voneinander aufweisenden Ausbuchtungen oder Einbuchtungen (5*6)
gepreßt ist»
4. Brennstoffbatterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausbuchtungen oder Einbuchtungen (5» 6) auf der Leiterfolie derart in Spalten und Reihen angeordnet sind,
daß in einer Spalte oder einer Reihe einer Ausbuchtung (5) eine Einbuchtung (6) folgt (Pig. 2).
5. Brennstoffbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3 » dadurch gekennzeichnet, daß die die Elektrode (1) bildende
Leiterfolie in zwei Netzen von sahuppenförmig übereinander
greifenden nach beiden Seiten von der Mittelebene der Folie ausgehenden Einbuchtungen (6) und Ausbuchtungen (5) gepreßt
ist,
6. Brennstoffbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) eine Bipolarelektrods
ist.
7. Brennstoffbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flächen der Elektrode
von der Emulsion umströmt werden.
209811/0504
8. Brennstoffbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Stapel mehrerer einander gleicher Zellen
besteht, von denen jede eine oder zwei Elektroden (1) und in entsprechender Anzahl halbdurchlässige Wände (3) und
Elektrolytströmungsbahnen aufweist, deren Zu- und Abflußleitungen durch in Stapelrichtung verlaufende Zellenaussparungen
gebildet sind, an deren Mündungen zu den Elektroden in deren Ebene die Strömung umlenkende Leitkanäle
vorgesehen sind.
209811/0504
Leerseite
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FR2732A FR1522304A (fr) | 1967-02-24 | 1967-02-24 | Batterie compacte de piles à combustible |
Publications (1)
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Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4914939A (de) * | 1972-03-28 | 1974-02-08 | ||
US4074020A (en) * | 1975-02-06 | 1978-02-14 | Societe Generale De Constructions Electriques Et Mecaniques "Alsthom Et Cie" | Cross-feed fuel cell battery with filter press type structure of polygonal cross-section |
FR2302600A1 (fr) * | 1975-02-25 | 1976-09-24 | Inst Francais Du Petrole | Nouveau perfectionnement aux piles a combustible |
DE2656083C3 (de) * | 1976-12-10 | 1982-02-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Stützgerüst für Elektrolyträume in elektrochemischen Zellen und Wasserabreicherungszellen |
US4124478A (en) * | 1977-02-07 | 1978-11-07 | Tsien Hsue C | Thin sheet apparatus and a fluid flow device |
US4217401A (en) * | 1978-07-10 | 1980-08-12 | Oronzio De Nora Impianti Elettrochimici S.P.A. | Bipolar separator for electrochemical cells and method of preparation thereof |
US5049458A (en) * | 1988-08-31 | 1991-09-17 | Nkk Corporation | Fuel cell |
US5496659A (en) * | 1992-10-14 | 1996-03-05 | National Power Plc | Electrochemical apparatus for energy storage and/or power delivery comprising multi-compartment cells |
US5422197A (en) * | 1992-10-14 | 1995-06-06 | National Power Plc | Electrochemical energy storage and power delivery process utilizing iron-sulfur couple |
US5439757A (en) * | 1992-10-14 | 1995-08-08 | National Power Plc | Electrochemical energy storage and/or power delivery cell with pH control |
US5545492A (en) * | 1992-10-14 | 1996-08-13 | National Power Plc | Electrochemical apparatus for power delivery utilizing an air electrode |
RU2174728C2 (ru) * | 1994-10-12 | 2001-10-10 | Х Пауэр Корпорейшн | Топливный элемент, использующий интегральную технологию пластин для распределения жидкости |
US5863671A (en) * | 1994-10-12 | 1999-01-26 | H Power Corporation | Plastic platelet fuel cells employing integrated fluid management |
US5795665A (en) * | 1996-08-19 | 1998-08-18 | Energy Research Corporation | Fuel cell sub-assembly with a plurality of dimples |
-
1968
- 1968-02-12 BE BE710652D patent/BE710652A/xx not_active IP Right Cessation
- 1968-02-12 CH CH203568A patent/CH470767A/fr not_active IP Right Cessation
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US3746578A (en) | 1973-07-17 |
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GB1211593A (en) | 1970-11-11 |
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