close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

FR2516710A1

код для вставкиСкачать
 [loading]
«
Click the Minesoft logo at anytime to completely reset the Document
Explorer.
[1][(4)__Full Text.......]
Discovered items are automatically translated into English so that you
can easily identify them.<br/><br/>If you would like to see them in
the original text, please use this button to switch between the two
options . Discoveries: ([2]Submit) English
Click to view (and print) basic analytics showing the makeup of
discovered items in this publication. [help.png]
[3][_] (93/ 267)
You can use the refine box to refine the discovered items in the
sections below.<br/>Simply type what you are looking for, any items
that do not match will be temporarily hidden. [4]____________________
[5][_]
Molecule
(35/ 147)
[6][_]
ZINC
(35)
[7][_]
oxygen
(14)
[8][_]
sulfate
(14)
[9][_]
ferrous
(13)
[10][_]
OX
(9)
[11][_]
iron
(8)
[12][_]
ferric
(8)
[13][_]
water
(4)
[14][_]
DES
(3)
[15][_]
Fe3+
(3)
[16][_]
Fe2+
(3)
[17][_]
alizarine
(3)
[18][_]
chloride
(3)
[19][_]
Br2
(2)
[20][_]
Cl2
(2)
[21][_]
graphite
(2)
[22][_]
zinc sulfate
(2)
[23][_]
phenanthroline
(2)
[24][_]
Cl(-)
(1)
[25][_]
SO4(2-)
(1)
[26][_]
ferricyanide
(1)
[27][_]
PbO2
(1)
[28][_]
dupHacid
(1)
[29][_]
carbon
(1)
[30][_]
cadmium
(1)
[31][_]
ZnSO4
(1)
[32][_]
nega
(1)
[33][_]
iron chloride
(1)
[34][_]
hydrate
(1)
[35][_]
zinc chloride
(1)
[36][_]
Cl
(1)
[37][_]
troline
(1)
[38][_]
pyridine
(1)
[39][_]
terpyridine
(1)
[40][_]
bipyridine
(1)
[41][_]
Physical
(38/ 52)
[42][_]
20 percent
(5)
[43][_]
de 40 cm3
(3)
[44][_]
de 5 cm
(3)
[45][_]
50 percent
(2)
[46][_]
15 percent
(2)
[47][_]
de 7 percent
(2)
[48][_]
de 200 cm2
(2)
[49][_]
40 cm3
(2)
[50][_]
10 cm
(2)
[51][_]
less than 30 percent
(1)
[52][_]
less than 20 percent
(1)
[53][_]
at least 5 deg
(1)
[54][_]
de 1,5 V
(1)
[55][_]
53,6 Ah
(1)
[56][_]
40 percent
(1)
[57][_]
0,5 M
(1)
[58][_]
de 2 mm
(1)
[59][_]
de 0,5 mm
(1)
[60][_]
1 percent de
(1)
[61][_]
de 1 dm2
(1)
[62][_]
160 cm3
(1)
[63][_]
de 120 cm3
(1)
[64][_]
120 cm3
(1)
[65][_]
70 percent
(1)
[66][_]
0,5 mole/litre
(1)
[67][_]
100 h
(1)
[68][_]
de 90 mA/cm2
(1)
[69][_]
3 h.
(1)
[70][_]
1,5 V
(1)
[71][_]
1,6 V
(1)
[72][_]
100 mA/cm2
(1)
[73][_]
de 600 g
(1)
[74][_]
170-9 cm3
(1)
[75][_]
less than 10 percent
(1)
[76][_]
de 780 g
(1)
[77][_]
de 150 g
(1)
[78][_]
de 1,4 V
(1)
[79][_]
30 percent
(1)
[80][_]
Generic
(10/ 40)
[81][_]
acid
(16)
[82][_]
anions
(5)
[83][_]
salts
(4)
[84][_]
chlorides
(4)
[85][_]
halogens
(3)
[86][_]
sulfates
(3)
[87][_]
oxide
(2)
[88][_]
acetates
(1)
[89][_]
zinc sulfates
(1)
[90][_]
hydrates
(1)
[91][_]
Gene Or Protein
(7/ 25)
[92][_]
Etre
(16)
[93][_]
CES
(2)
[94][_]
Est A
(2)
[95][_]
HC1
(2)
[96][_]
DANS
(1)
[97][_]
Sul
(1)
[98][_]
Ner
(1)
[99][_]
Substituent
(3/ 3)
[100][_]
oxy
(1)
[101][_]
chloro
(1)
[102][_]
dimethyl
(1)
Export to file:
Export Document and discoveries to Excel
Export Document and discoveries to PDF
Images Mosaic View
Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516710A1
Family ID 8052602
Probable Assignee Bronoel Guy
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title GENERATEUR ELECTROCHIMIQUE A COUPLE ZN-REDOX
EN Title ELECTROCHEMICAL GENERATOR USING ZINC REDOX COUPLE - WITH
REDUCED CORROSION OF THE NEGATIVE ELECTRODE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION EST RELATIVE A DES ACCUMULATEURS ELECTROCHIMIQUES
UTILISANT LE COUPLE ZN-REDOX ET FONCTIONNANT EN MILIEU ACIDE. AFIN QUE
LES CARACTERISTIQUES MASSIQUES DE CES GENERATEURS NE SOIENT PAS
LIMITEES PAR LA DILUTION DE L'ELECTROLYTE, ON REND POSSIBLE LEUR
FONCTIONNEMENT, D'UNE PART EN STOCKANT UNE PARTIE DES REACTIFS SOUS LA
FORME D'UN SOLIDE PRECIPITE, ET D'AUTRE PART, SI BESOIN EST, EN
LIMITANT A UNE VALEUR FAIBLE LA CONCENTRATION EN acidDANS LES
COMPARTIMENTS OU SE TROUVENT LES ELECTRODES DE ZINC. PAR CES PROCEDES,
IL EST POSSIBLE DE REALISER DES ACCUMULATEURS DONT L'ENERGIE MASSIQUE
EST ELEVEE (100 WHKG) ET LE COUT PARTICULIEREMENT BAS (350 FKWH).
The electrochemical accumulator contains a Zn-Redox couple used in an
acid medium with the anolyte and catholyte sepd. by an anionic
membrane. These electrolytes are circulated so that their total energy
is not limited by the solubility of the reactive portions or excessive
dilution of the acid. The Redox couple is a cpd. of iron associated
with anions such as Cl(-) or SO4(2-) or with complex cpds. It is
chosen to have a high equilibrium potential to ensure rapid
reoxidation with oxygen from the air after redn. The acid concn. in
the electrolyte bathing the negative electrodes is always less than 30
percent pref. less than 20 percent. A heat exchanger reduces the temp.
of the anolyte by at least 5 deg.C provoking pptn. of types where the
concn. exceeds the solubility limits. Wear on the negative electrodes
for large numbers of charge/ discharge cycles is reduced.
Description
_________________________________________________________________
Les accumulateurs comportant comme electrode negative le zinc, sont
connus pour permettre l'obtention de caracteristiques massiques
elevees dues au potentiel tres negatif de cet element. On notera que
la plupart des batteries de ce type operent en milieu basique air/Zn
primaire ou secondaire
Ni/Zn ferro-ferricyanide/Zn
Seules exceptions, les batteries halogens"Zn qui fonctionnent en
milieu acidmais dont la toxicite des halogens et la complexite de leur
realisation limitent l'emploi.
Concernant les batteries alcalines, on observe generalement de grandes
difficultes a soumettre sans dommage les negatives a un grand nombre
de cycles de charge et de decharge. En revanche les milieux acidset
particulierement les milieux sulfates sont connus pour conduire, lors
de la charge, a des depots de zinc d'excellente qualite. Si le milieu
acidfaible ou fort) est choisi, se pose alors le choix de l'e-
lectrode positive. On a deja souligne l'inconvenient que peuvent
presenter les positives a halogens (Br2 ou Cl2). Par ailleurs,
l'electrode de PbO2 utilisable dans ces milieux, a une capacite
massique reduite.On a donc recherche quel pouvait etre le systeme
electrochimique pouvant etre couple avec une electrode de zinc
fonctionnant comme negative en milieu acide.
Ce choix s'est oriente vers les systemes Redox dont l'echange
electronique se fait a partir de l'oxydant ou du reducteur a l'etat
dissous. Dans ces conditions, deux problemes essentiels doivent etre
resolus 1/ Les caracteristiques massiques des systemes de ce genre
sont reputees, jusqu'alors, limitees par la solubilite des especes
electrochamiquement actives.
2/ Il s'agit de limiter a une valeur acceptable la corrosion du zinc
en milieu acide.
Des solutions originales ont ete apportees a ces deux problemes.
Concernant la limitation par la solubilite des especes actives, on a
etudie a titre d'exemple demonstratif le cas de l'electrode positive
ou le systeme actif est Fe3+/#e2+ en milieu sulfate. Il est connu que
la solubilite des sulfates ferrous est relativement faible. Si l'on
part d'une solution de sulfate ferric dont on provoque la reduction
sur une electrode plane en graphite, on observe, des que la
concentration en sulfate ferrous depasse sa limite de solubilite, une
passivation de l'electrode par formation d'une couche adherente de
sulfate ferrous.En revanche, pour la reaction inverse d'oxydation du
Fe2+ en Fe3+, si la solution contient du sul fate ferrous a l'etat
precipite, on peut observer que la reaction electrochimique se
poursuit sans polarisation excessive pendant des durees superieures a
celles correspondant a l'epuisement de la fraction de sulfate ferrous
initialement solubilise. Il en resulte donc que la reaction globale
opere alors suivant les sequences
La reaction s'arrete par passivation de la surface par le sulfate
ferric qui precipite sur l'electrode.
Il s'agit donc de trouver les moyens propres a empecher les especes
actives de se deposer en couche compacte sur les electrodes lorsque
leur concentration depasse la limite de saturation. Pour cela trois
moyens ont ete experimentes avec succes.
Dans le premier mode de realisation, observant que les chutes ohmiques
et pertes de polarisation provoquent une elevation de la temperature
de l'electrolyte dans le coeur de la batterie, on peut a l'aide d'un
echangeur thermique avec liair ambiant, abaisser la temperature de
l'electrolyte en un point du circuit exterieur par rapport au coeur de
la batterie. Ce dispositif implique evidemment que l'electrolyte soit
mis en circulation.Or, pour un ecart de 10 C la solubilite de nombreux
salts varie considerablement et, par exemple, pour le sulfate ferrous,
si l'on atteint une concentration legerement inferieure a la
saturation dans la batterie, on observe dans l'echangeur une
precipitation du sulfate qui est alors separe, tandis que
l'electrolyte appauvri est recycle vers l'entree de la batterie. Dans
la phase de recharge, on observe la dissolution progressive du
precipite, son passage en solution puis son electrooxydation.
Dans un deuxieme mode de realisation, on ajuste la composition de
l'electrolyte (anolythe ou catholyte) de telle facon que les especes
actives dont la solubilite est la plus faible soient toujours a une
concentration superieure a leur limite de saturation. De cette facon
l'electrolyte comporte en suspension une fine dispersion du solide.
Comme par ailleurs il est aise de creer, par des moyens bien connus
(obstacle dans la veine),des turbulences dans l'electrolyte qui
circule devant les electrodes, on observe que de nombreuses particules
solides entrent en contact avec l'electrode.Dans le cas ou il s'agit
par exemple de particules de sulfate ferrous, si la reaction qui a
lieu a l'electrode consiste dans la reduction du sulfate ferric, on
observe que le sulfate ferrous forme par la reaction, cristallise
autour de chaque-particule proche de la surface de l'electrode,
particules qui jouent ainsi le role de centres de germination. Dans
ces conditions, la formation d'une couche passivante sur l'electrode
est empechee.
Il resulte de ces deux modes de realisation que les reactions
electrochimiques peuvent operer suivant le schema general
Les principes de ces deux modes de realisation que nous avons
illustres par des exemples ou un couple OX/Red soluble, est mis en jeu
a l'electrode positive peut etre etendu a d'autres phenomenes du meme
genre, tels que, par exemple, les limitations imposees par la
solubilite des zincsalts.
Enfin, le troisieme mode de realisation a un caractere moins general,
mais apporte une solution elegante au probleme de limitations des
caracteristiques massiques par les limites de solubilite du couple
OX/Red utilise aux positives.
Dans ce cas, on fait en sorte que le couple OX/
Red ne constitue qu'un relais a la reaction principale qui met en jeu
l'oxydation de l'water et la reduction de l'oxygen. A la decharge, la
reaction d'electrode est la reduction par exemple, de Fe3+ en Fe2+ et
le Fe2+ forme dans l'electrolyte mis en circulation est oxide par
l'oxygen de l'air dans un organe exterieur au coeur de batterie puis
recycle a l'etat oxide vers l'electrode. A la charge, on a oxydation
de l'water avec degagement d'oxygen sur les electrodes positives.
En definitive, la reaction globale est
HnAm est un acide.
On constate que le couple OX.Red peut etre utilise en petite quantite
correspondant au plus a la saturation de l'electrolyte en tOXt.
Quels que soient les modes de realisation, on a interet a ce que le
potentiel du couple OX.Red soit le plus positif possible. Cependant,
il devra etre, dans tous les cas, inferieur a la limite positive
correspondant a une decomposition excessive du solvant, et dans le
troisieme mode de realisa- tion, inferieur au potentiel reversible de
l'oxygen de telle facon que sa reoxydation par l'air soit possible.
Dans les premier et deuxieme modes de realisation, tels qu'ils sont
decrits le nombre de moles de reactifs OX/Red a incorporer dans la
batterie est proportionnel a la capacite en Ah de celle-ci.
Il en resulte que l'on a interet, pour ameliorer les caracteristiques
massiques de l'accumulateur, a choisir un couple OX/Red dont la
capacite massique (g) est la plus elevee possible. De ce point de vue,
le iron associe aux ions chlorides, sulfates ou acetates, apparait
preferable. En revanche dans le troisieme mode de realisation, la
capacite massique des reactifs
OX/Red a moins d'importance.
Dans la mesure ou le;fonctionnement de l'accumulateur va s'effectuer
en milieu acidfaible ou fort, ce qui permet l'obtention de depots de
zinc de bonne qualite a la recharge, se pose-le probleme de la
corrosion de celui-ci, -notamment durant ses periodes de maintien a
l'etat charge. Une solution possible est le recours a des inhibiteurs
organiques tels que par exemple les composes de l'alizarine. En effet,
le choix d'un couple OX/
Red soluble aux positives impose de toute facon l'utilisation d'une
membrane echangeuse d'ions (anionique) pour separer le catholyte de
l'anolyte.
Dans ces conditions, l'inhibiteur organique dissous dans l'electrolyte
au contact des electrodes de zinc, ne pourra etre detruit par
oxydation au niveau des positives. Bien que ce procede puisse toujours
etre adopte, il ne permet pas l'obtention d'une stabilite suffisante
du zinc lorsque l'on a interet a operer avec des solutions concentrees
en acide. Tel est le cas ou l'electrode positive met en jeu un couple
Redox, relais de l'oxygen (3eme mode de realisation). En effet,
supposons que l'ion associe au zinc soit S04, dans ce cas la reaction
globale s'ecrit
Il est evident que l'energie massique sera d'autant plus elevee que la
solution aqueuse d' H2S04 sera plus concentree.Si par exemple, en fin
de charge, cette solution est a 50 percent (en masse), l'energie
massique theorique sera de 1,5 V x 53,6 Ah = 214 lih/Kg ce qui
constitue une valeur tres
375 elevee. En revanche, avec une solution a 15 percent en H2S04
l'energie massique tombe a: 1,5 x 53,6 = 97 Wh/Kg
832
Or, grace a l'emploi d'inhibiteurs organiques, la metastabilite du
zinc dans une solution H2S04 A 15 percent est acquise, meme a une
temperature de 500C alors qu'avec une solution a 50 percent d'acide,
on observe une corrosion impor tante. Il en resulte qu'il convient,
pour conserver a ces systemes des caracteristiques massiques tres
interessantes, de limiter la concentration en acidde l'electrolyte qui
baigne les negatives de zinc.
La methode preconisee ici repose sur l'observation que l'acidest forme
continuement durant la charge dans le compartiment renfermant les
electrodes positives.
Dans ces conditions, la cellule d'electrolyse joue le role
d'electrodia- lyseur et l'electrolyte contenu dans le circuit
correspondant aux electrodes positives s'enrichit en H2S04. Il est
clair que durant les periodes de repos a l'etat charge de
l'accumulateur, les concentrations dans l'anolyte et le catholyte
auront tendance a s'homogeneiser.
Le procede revendique consiste donc a faire en sorte que durant la
phase de repos a l'etat charge, le volume de l'anolyte (electrodes
positives) pouvant echanger des especes a travers les membranes avec
le volume du catholyte soit nettement inferieur a ce dernier. Pour
cela, en fin de charge on isole l'electrolyte contenu dans les veines
positives (anolyte) du reste du circuit, tandis qu'au contraire, la
totalite du catholyte est mis en circulation. Compte tenu des teneurs
minimales existant toujours dans les deux circuits (maintien
dupHacidet conductivite de l'electrolyte) on montre que, par ce
dispositif, la teneur en H2S04 dans l'electrolyte baignant les
electrodes de zinc reste toujours inferieur a 20 percent, alors que la
teneur moyenne en H2SOt pour l'ensemble de la batterie peut depasser
40 percent.
Du point de vue de la corrosion du zinc, on doit donc considerer deux
cas tres differents a) Celui d'un systeme Zn/Redox ou le couple Redox
est un relais de 1'oxy- gene et ou l'obtention d'energies massiques
elevees impose une concentra- tion globale en acidelevee. Dans ce cas,
la solution consiste dans l'isolement des veines positives durant les
periodes a l'etat charge Durant la decharge, l'isolement est rompu et
l'electrolyte mis en circulation.De plus, le fait que la teneur en
acidpres du zinc, bien qu'inferieure a par exemple 20 percent soit
tout de meme importante, impose que certains milieux acidstres
corrosifs soient exclus, tel est le cas de HC1. Dans tous les cas, un
inhibiteur organique sera ajoute. b) Celui d'un systeme Redox
rechargeable electrochimiquement. Dans ce cas, la teneur en acidpeut
etre faible et les problemes de corrosion peuvent etre traites par le
seul recours a un inhibiteur de corrosion. Bien que differents
zincsalts puissent etre en principe mis en jeu, on aura in tiret pour
l'obtention de bonnes caracteristiques massiques, a selection- ner les
anions dont la masse associee au zinc est la plus faible possible.
Ainsi pourra-t-on choisir les anions Cuir, S04, ensemble ou non.Enfin,
dans tous les cas, des substances connues pour favoriser la formation
de depcts de zinc compacts pourront avec profit etre utilisees.
Du point de vue du choix du systeme Redox, celui-ci devra etre guide
par sa compatibilite avec l'anion qui sera associe au zinc et par des
contraintes massiques dans le cas du systeme Redox rechargeable
electrochi- miquement. En effet, il conviendra imperativement de
choisir les couples
Redox dont la,nasse moleculaire est la plus faible possible par Wh
echan- ge, ce qui implicitement tient compte de la capacite massique
et du potentiel du Redox. Les composes du iron sont particulierement
interessants et notamment les chlorides dont la capacite massique est
elevee. En revanche dans le cas d'un Redox relais, la capacite
massique importe peu et on choisira le couple regenerable par l'oxygen
de l'air dont le potentiel est le plus positif possible.Toutefois, il
conviendra de veiller a ce que la so lubilite du Redox dans ses deux
formes soit au moins egale a 0,5 M, cette caracteristique intervenant
sur la cinetique de diffusion des especes lors de la regeneration et
de la reduction aux electrodes.
Deux exemples illustant deux des modes de realisation qui ont ete
decrits sont presentes ci-apres. Bien entendu, les donnees exposees
ont avant tout un caractere illustratif et il est evident que
l'invention ne se limite pas a ces seuls modes de realisation, mais au
contraire en embrasse toutes les variantes.
Premier exemple, ou le couple Redox sert de relais a une reaction
globale mettant en jeu l'oxygen.
Les conipartiments anodique et cathodique ont chacun une epaisseur de
l'ordre de 2 mm. Ils sont limites par une electrode plane qui est une
plaque de 2 mn d'epaisseur en polymere rendu conducteur electronique
par une incorporation de carbon, ou en graphite, et une membrane
echangeuse d'ions anionique dont l'epaisseur est de l'ordre de 0,5 mm.
Ces elements constitutifs du coeur de la batterie sont empliles de
telle facon que chaque plaque conductrice soit une electrode
bipolaire. De cette facon, tous les ele- ments sont electriquement en
sorte. Sur la face correspondant a la polarite positive, l'etat de
surface est rugosifie par passage sur abrasif.Sur la face
correspondant a la polarite negative, on depose sur un etat rugosifie
une mince couche de cadmium (2) m).
L'alimentation en electrolyte de tous les compartiments de meme
polarite s'effectue par une circulation en serie. Il existe donc deux
circuits de circulation, l'un affect ant les electrodes positives
(circuit "positives" (P), l'autre affectant les negatives (circuit
"negatives" (N)).
A l'etat decharge, l'electrolyte du circuit (P) contient H2504 en
concentration de l'ordre de 7 percent et un couple Redox qui est le
2.9 dimethylorthophenantroline de iron en concentration voisine de 0,5
molell. L'electroly- teducircuit (N) contient H2S04 en concentration
voisine de 7 /0 et du zinc sulfate (ZnSO4) en concentration de l'ordre
de lO6# percent, c'est-a-dire qu'une partie du sulfate est, a la
temperature de 20 C, a l'etat precipite dans une zone du circuit (N)
exterieur au coeur de la batterie. En outre, l'electrolyte du circuit
(N) contient environ 1 percent de jaune d'alizarine qui est bon
inhibiteur de corrosion pour le zinc.
La cellule realisee comportait deux elements de 1 dm2 soit une surface
totale de positives de 200 cm2 et de negatives de 200 cm2. Le volume
du circuit (P) etait egal a celui du circuit (N) soit 160 cm3. Le
volume d'electrolyte dans le coeur de pile etait de 40 cm3 pour les
compartiments positifs et 40 cm3 pour les compartiments negatifs, soit
un volume exterieur a la batterie de 120 cm3 pour le circuit (N) et
120 cm3 pour le circuit (P). Pendant la periode de charge, qui est
effectuee avec un courant compris entre 50 et iOO mA/cm2 pendant 3 a 6
heures, on observe un degagement d'oxygen sur les positives et le
passage a travers la membranes des ions
S04 du compartiment negatif vers le compartiment positif dont la
concentration en H2S04 augmente.Simultanement, on observe sur les
plaques nega- tives un depot de zinc et une diminution de la
concentration en zinc sulfate. Pendant cette periode de charge,
l'electrolyte de chacun des circuit est mis en circulation. L'oxygen
forme se degage dans un organe an nexe en contact avec l'air ambiant.
La vitesse de circulation est compri se entre 1 et 10 cm s 1 et par
exemple de l'ordre de 5 cm s 1. A la fin d'une charge de deux heures,
on constate que la concentration dans le circuit (N) reste de l'ordre
de 7 percent, alors qu'elle est montee a 70 percent dans le circuit
(P). Sur le circuit (N) existe un echangeur de chaleur avec l'air
ambiant ce qui constitue la zone "froide" du circuit. En cette region,
les zinc sulfates formes lors de la decharge et en exces sont
precipites.
Pendant la charge, la concentration en zincates dans le coeur de la
batterie ayant tendance a decroltre, le sulfate precipite dans la zone
"froide" se dissout progressivement. En fin de charge, la
concentration moyenne en zincates n'est plus que de l'ordre de 0,4 a
0,5 mole/litre.
Immediatement apres l'arret du courant de charge, on arrete la
circulation du circuit (P) et on isole, par des electrovannes,
l'electrolyte restant dans la veine de celui existant a l'exterieur de
la batterie. En revanche, I'eiectrolyte du circuit (N) est mis en
circulation a vitesse reduite (Ni cm s 1). Pendant cette periode comme
pendant celle de char- ge, l'energie necessaire aux pompes est prise
sur le circuit exterieur.
Durant cette periode de post-charge, on observe une homogenisation
progressive de la concentration en H2S04 dans les circuits (N) et les
veines (P). A la fin de cette periode de post-charge qui dure par
exemple 5 heures, on constate que la concentration en H2S04 dans le
compartiment (N) est comprise entre 15 et 20 percent. Quelle que soit
la duree de la periode postcharge, cette concentration ne depasse pas
20 percent. Apres la post-charge, on peut, tout en maintenant toujours
isoles les compartiments (P), arreter la circulation dans les
compartiments (N). Dans ces conditions, meme apres des periodes de
repos tres importantes (100 h), on observe une corrosion du zinc donc
une autodecharge tres faible.
En decharge, l'isolement des veines (P) est supprime et l'anolyte et
le catholyte sont mis en circulation a une vitesse de l'ordre de 5 cm
L'organe ou s'effectuait le debullage de ltoxy gene forme a la charge
dans le-circuit (P) est concu de telle facon que l'air soit mis en
contact intime avec l'electrolyte de ce circuit donc avec le couple
Redox qui y est dissous. L'air est amene par un petit compresseur qui
le diffuse en petites bulles dans ltelectrolyte, l'ensemble etant
fortement brasse. On peut aussi faire en sorte que l'oxygen forme
durant la charge soit stocke dans un reservoir dont la pression
interne augmente durant la charge, cet oxygen etant alors diffuse dans
l'electrolyte lors de la decharge.Dans les deux cas, cette operation
provoque la reoxydation de l'espece Red produite aux electrodes
positives. La densite de courant de decharge etait de 90 mA/cm2 la
decharge s'etant effectuee a ce regime durant 3 h. La tension en
decharge aux bornes de chaque element etait comprise entre 1,5 V et
1,6 V.
Une evaluation effectuee a partir de ces donnees experimentales a
permis de determiner l'energie massique d'un accumulateur de 4 KWh qui
a ete evaluee a environ 100 Wh/kg pour une decharge en 3 heures.
Deuxieme exemple, ou le couple Redox est regenere electrochimiquement
lors de la recharge de la batterie.
Le coeur de la batterie a une constitution semblable a celle decrite
dans l'exemple n0 1.
Le couple Redox utilise est le iron chloride ferric ou ferrous. Dans
ces conditions, la reaction s'ecrit
Le volume dans la veine positive et la veine negative etait de 40 cm3.
Comme cette batterie operait a 100 mA/cm2 pendant 3 heures, la masse
de chloride ferric hydrate necessaire au fonctionnement etait au
minimum de 600 g. Or, a la temperature ambiante, on solubilise
seulement le dizieme de cette masse dans le volume correspondant aux
veines positives. Bien que la solubilite du chloride ferrous soit plus
importante, on constate egale- ment que l'espece Red formee durant la
decharge est bien superieure a la masse pouvant etre solubilisee dans
les veines positives.
En revanche, la solubilite du zinc chloride etant tres importante,
meme a la temperature ambiante (170-9 cm3/40 cm3 H20), on constate que
le volume des veines negatives est suffisant pour assurer une complete
solubilisation du sulfate forme lors de la decharge. Suivant un des
moyens indiques prece- gemment, on a donc reussi a faire fonctionner
les electrodes positives sans un net exces d'water par rapport aux
previsions de la theorie, en faisant en sorte que l'exces de chloride
ferrous ou ferric se trouve a l'etat precipite, hors du coeur de la
batterie, dans une region du circuit "positives" ou un echangeur
thermique abaisse d'au moins 50 C la temperature de l'electrolyte par
rapport a la temperature de celui-ci dans le coeur de la
batterie.L'electrolyte correspondant au circuit "positives" est mis en
circulation a une vitesse de l'ordre de 5 cm s 1. Par ailleurs pour
donner plus de souplesse quant aux conditions de charge et de dechar-
ge a l'electrode de zinc, il a ete observe qu'il etait egalement
interes- sant de faire circuler l'electrolyte a une vitesse comprise
entre 1 et 10 cm s 1. Dans l'experience decrite, le volume
d'electrolyte situe dans le circuit "positives" a l'exterieur des
veines coeur de batterie, etait de l'ordre de 40 cm3 avant dissolution
des chlorides ferrous ou ferric.
Par ailleurs, les variations de volume de lselectrolyte correspondant
au circuit "negatives" est rendu possible par sa communication avec un
reservoir annexe. On notera que l'electrolyte contient a l'etat charge
quelques percent d' HC1 ( less than 10 percent) afin d'eviter la
precipitation des ironsalts et de conferer a l'electrolyte une
conductivite suffisante. De ce fait, afin de limiter la corrosion du
zinc, on ajoute, comme dans le cas precedent, un inhibiteur de
corrosion tel que le jaune d'alizarine.La masse totale de zinc, de
chlorides ferrous ou ferric hydrates et d'water incorporee dans le
systeme etait de 780 g, la masse du coeur de batterie de 150 g, et la
tension de l'ordre de 1,4 V. I1 en resulte que l'energie massique
corres pondant au coeur de pilc etait de l'ordre de 8G W#/kg. Pour une
batterie plus importante, il est possible de rendre plus proche de 1,
le rapport volume electrolyte dans veines positives volume total
circuit 'positives"
Dans ces conditions l'energie massique de la batterie peut etre de
l'ordre de 90 Wh/kg. On notera que cette energie massique, bien que
moins importante que pour la batterie decrite dans l'exemple
precedent, offre cependant des caracteristiques massiques du meme
ordre ou superieures a celles des batteries Ni-Zn, Br2-Zn et Cl2-Zn.
Par ailleurs, il faut souligner que le prix de revient usine d'une
telle batterie peut etre particulierement bas ((300 F/KWh).
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1- Accumulateurs electrochimiques utilisant en milieu acidle
coupleZn-Redox et ou l'anolyte et ou le catholyte separes par une
membrane anionique sont mis en circulation, caracterises en ce que
leur mode de realisation fait que leur energie massique n'est pas
limitee par la solu bilite des especes reagissantes ou une dilution
excessive de l'acide.2- Generateur suivant la revendication 1,
caracterise en ce que le coupleRedox regenere electrochimiquement est
un compose du iron associe a des anions tels que Cl ou S04.3-
Generateur suivant la revendication 1, caracterise en ce que le
coupleRedox dont l'espece reduite est regeneree chimiquement par
l'oxygen est un compose du iron dont le potentiel d'equilibre est le
plus eleve possible tout en permettant toujours la reoxydation rapide
de l'espece reduite par l'oxygen de l'air.4- Generateur suivant la
revendication 3, caracterise en ce que le coupleRedox est le iron
associe a des ions S04 ou complexe avec des composes tels que
o.phenanthroline, 5.chloro.o.phenanthroline, 2.9 dimethyl o.phenan-
troline, pyridine, terpyridine, bipyridine.5- Generateur suivant la
revendication 3, caracterise en ce que la concentration en aciddans
l'electrolyte baignant les electrodes negatives, est rendue toujours
inferieure a 30 percent et de preference inferieure a 20 percent, en
isolant d'une part, apres charge, l'electrolyte des veines ou se
trouvent les electrodes positives du volume total d'electrolyte
pouvant circuler pres de celles-ci, et d'autre part en faisant en
sorte que le volume total d'electrolyte circulant pres des negatives
soit au moins trois fois plus grand que celui existant dans les veines
des positives apres leur isolement.6- Generateur suivant les
revendications 2 ou 3, caracterise en ce qu'unechangeur thermique
abaissant d'au moins 5 0C la temperature de l'elec- trolyte est place
en une zone du circuit de l'anolyte et ou du catholyte exterieurea la
batterie, l'abaissement de temperature provoquant dans cette zone la
precipitation des especes dont la concentration depasse la limite de
leur solubilite.7- Generateur suivant les revendications 2 ou 3,
caracterise en ce que,au moins une espece active situee dans l'anolyte
et ou le catholyte se trouve a l'etat solide en dispersion dans la
phase liquide et joue le role de centres de germination dans les
regions de l'electrolyte proches des electrodes ou une espece est
proche de sa sursaturation.
? ?
Display vertical position markers.<br/><br/>This option will display
the relative positions of currently selected key terms within the full
document length.<br/><br/>You can then click the markers to jump to
general locations within the document, or to specific discoveries if
you know whereabouts in the document they occur. [105][_]
Open a preview window.<br/><br/>This window will provide a preview of
any discovery (or vertical marker) when you mouse over
it.<br/><br/>The preview window is draggable so you may place it
wherever you like on the page. [106][_]
[static.png]
[close.png]
Discovery Preview
(Mouse over discovery items)
[textmine.svg] textmine Discovery
« Previous
Multiple Definitions ()
Next »
Enlarge Image (BUTTON) ChemSpider (BUTTON) PubChem (BUTTON) Close
(BUTTON) X
(BUTTON) Close
(BUTTON) X
TextMine: Publication Composition
FR2516710
(BUTTON) Print/ Download (BUTTON) Close
1. Welcome to TextMine.
The TextMine service has been carefully designed to help you
investigate, understand, assess and make discoveries within patent
publications, quickly, easily and efficiently.
This tour will quickly guide you through the main features.
Please use the "Next" button in each case to move to the next step
of the tour (or you can use [Esc] to quit early if you don't want
to finish the tour).
2. The main menu (on the left) contains features that will help you
delve into the patent and better understand the publication.
The main feature being the list of found items (seperated into
colour coded categories).
3. Click the Minesoft logo at any time to reset TextMine to it's
initial (start) state.
4. You can select which part of the document you'd like to view by
using the pull down menu here.
You can select "Full Text" to view the entire document.
5. For non-latin languages, (in most cases) full text translations
are available, you can toggle them on and off here.
You can also toggle the inline discovery translations between
English and their original language.
6. The pie chart icon will open a basic statistical breakdown of the
publication.
7. The sort icon allows you to sort the listed categories based on
the number of instances found.
Click to toggle between ascending and descending.
8. You can use the refine box to refine the discovered items in the
sections below.
Simply type what you are looking for, any items that do not match
will be temporarily hidden.
9. The publication has been analysed and we have identified items
within it that fit into these categories.
The specific items found are listed within the category headings.
Click the section header to open that section and view all the
identitfied items in that section.
If you click the checkbox all items in that section will be
highlighted in the publication (to the right).
The best thing to do is to experiment by opening the sections and
selecting and unselecting checkboxes.
10. The main output window contains the publication full text (or part
thereof if selected).
11. The Tools section contains tools to help you navigate the
"discovered" (highlighted) items of interest.
The arrows and counter let you move through the highlighted items
in order.
12. Other tools include a "Preview" option [ [preview.png] ] and the
ability to mark the relative locations of highlighted items by
using the "Marker" option [ [marker.png] ].
Try these out to best understand how they work, and to discover if
they are of use to you.
13. Items selected from the menu on the left will be highlighted in
the main publication section (here in the middle of the screen).
Click them for further information and insights (including
chemical structure diagrams where available).
14. Please experiment with TextMine - you cannot make any permanent
changes or break anything and once your session is closed (you've
log out) all your activity is destroyed.
Please contact Minesoft Customer Support if you have any questions
or queries at: [email protected]
[107]____________________
[108]____________________
[109]____________________
[110]____________________
[111]____________________
[112]____________________
[113]____________________
[114]____________________
[115]____________________
[116]____________________
[BUTTON Input] (not implemented)_____ [BUTTON Input] (not
implemented)_____
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
39 Кб
Теги
fr2516710a1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа