[發(fā)明專利]儲存電能和生產(chǎn)氫氣的電化學裝置和生產(chǎn)氫氣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580050991.7
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN107004929B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: M.吉安;J-P.布里福德
• 申請（專利權）人: 喬米萊曼
• 主分類號: H01M14/00
• 分類號: H01M14/00;C25B11/04;C25B9/06;C25B1/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本發(fā)明涉及設計用于儲存電能的電化學裝置(1)，包括：反應器(2)，經(jīng)設計以形成第一電極(3)的反應器(2)的壁以并且所述反應器(2)擁有電解質(zhì)入口(4)和電解質(zhì)出口(5)；布置在所述反應器(2)中心的中心電極(6)；和另外的電極E_x，其中x為1至n的整數(shù)，所述另外的電極Ex為管狀且圍繞中心電極(6)布置。

技術領域

本發(fā)明涉及用于電力儲存和用于氫氣生產(chǎn)的電化學裝置以及氫氣生產(chǎn)的方法。

背景技術

涉及電力的大量儲存方面的投資是巨大的。事實上，讓儲存單元能夠在非常寬的功率(power)和容量范圍運行同時在降低體積方面享有優(yōu)勢是必要的(essential)。

儲存這樣的能量的一種有前景的方式是電化學通道(electrochemicalchannel)。目前，最有效且最可靠的電化學技術是非鐵金屬在含水介質(zhì)中的電解，且更特別地是具有高能量含量的金屬例如鋅或錳的電解。

此外，該技術是簡單且廉價的：因此對于能夠讓這樣的電解以可逆方式運行是有利的。

申請WO2011/015723描述了這樣的方法，通過完全電化學手段同時共同產(chǎn)生電力和氫氣。所述方法包括電力儲存階段，其通過可電解的金屬溶液的電解和可電解的金屬-氫電池的形成；和電回收和產(chǎn)生氫氣的階段，其通過所述電池的運行。

然而，在這樣的裝置中，為了能夠提供大量的電力，反應器的體積是非常巨大的。

更進一步的，對于高功率應用，金屬沉積物通常是不均勻的，這將降低所述裝置的電化學性能并且通過金屬枝晶的形成甚至導致電極的短路。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的在于補救現(xiàn)有技術的缺點，并且特別地提出能夠使得大量電力被儲存的裝置。

該目的傾向于通過后附的權利要求實現(xiàn)。

附圖說明

從以下本發(fā)明給出的僅出于非限制性實施例的目的并且在后附的附圖中所示的特別實施方式的描述，其他優(yōu)點和特點將變得更加清楚明顯，其中

-圖1表示根據(jù)本發(fā)明實施方式的電化學裝置的反應器的橫截面的示意圖，

-圖2以頂視角度示意性地表示根據(jù)本發(fā)明的電化學裝置的反應器的電極的堆疊(stack)，

-圖3表示根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的電化學裝置的反應器的橫截面的示意圖，

-圖4以頂視角度示意性地表示根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的包括若干反應器的電化學裝置，

-圖5示意性地表示根據(jù)本發(fā)明實施方式的兩個反應器的電耦合(electriccoupling)。

具體實施方式

本發(fā)明涉及以直接且可逆方式儲存電力的電化學裝置。

如圖1所示，配置用于電力儲存和氫氣生產(chǎn)的可逆的電化學裝置1包括：

-反應器2, 所述反應器的壁有利地形成第一電極3，

所述反應器2擁有電解質(zhì)輸入部4和電解質(zhì)輸出部5,

-位于反應器2的中心的中心電極6，所述中心電極6基本上與所述反應器2的壁平行，

-另外的電極E_x，其中x為1至n的整數(shù)，

所述另外的電極E_x為管狀且圍繞中心電極6布置.

中心電極6優(yōu)選為管狀。管狀是指電極具有封閉的橫截面，優(yōu)選圓柱或卵形(ovoid)形狀的封閉的橫截面。有利地，所述電極是中空的以允許電解質(zhì)通過。