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1. WO2020074262 - ALKALIBATTERIE MIT KERAMISCHEN FESTKÖRPERELEKTROLYTEN

Veröffentlichungsnummer WO/2020/074262
Veröffentlichungsdatum 16.04.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/075931
Internationales Anmeldedatum 25.09.2019
IPC
H01M 4/38 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
36Wahl von Stoffen als aktive Materialien, aktive Massen, aktive Flüssigkeiten
38von Elementen oder Legierungen
H01M 4/48 2010.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
36Wahl von Stoffen als aktive Materialien, aktive Massen, aktive Flüssigkeiten
48von anorganischen Oxiden oder Hydroxiden
H01M 4/58 2010.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
36Wahl von Stoffen als aktive Materialien, aktive Massen, aktive Flüssigkeiten
58von anorganischen Verbindungen außer Oxiden oder Hydroxiden, z.B. Sulfiden, Seleniden, Telluriden, Halogeniden oder LiCoFy; von polyanionischen Zusammensetzungen, z.B. Phosphaten, Silikaten oder Boraten
H01M 10/38 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
10Sekundärelemente; Herstellung derselben
36Akkumulatoren, soweit nicht in H01M10/05-H01M10/3482
38Aufbau oder Herstellung
H01M 10/39 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
10Sekundärelemente; Herstellung derselben
36Akkumulatoren, soweit nicht in H01M10/05-H01M10/3482
39bei hoher Temperatur arbeitend
CPC
H01M 10/38
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
38Construction or manufacture
H01M 10/399
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
39working at high temperature
399Cells with molten salts
H01M 2300/0071
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
2300Electrolytes
0017Non-aqueous electrolytes
0065Solid electrolytes
0068inorganic
0071Oxides
H01M 4/381
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of or comprising active material
36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
38of elements or alloys
381Alkaline or alkaline earth metals elements
H01M 4/48
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of or comprising active material
36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
48of inorganic oxides or hydroxides
H01M 4/58
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of or comprising active material
36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
58of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
Anmelder
  • BATTERY CONSULT AG [CH]/[CH]
Erfinder
  • DUSTMANN, Cord
  • MACHHAMMER, Otto
  • HUBER, Günther
Vertreter
  • DAUB, Thomas
Prioritätsdaten
18199180.308.10.2018EP
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) ALKALIBATTERIE MIT KERAMISCHEN FESTKÖRPERELEKTROLYTEN
(EN) ALKALINE BATTERY WITH CERAMIC SOLID-STATE ELECTROLYTES
(FR) BATTERIE ALCALINE COMPRENANT DES ÉLECTROLYTES SOLIDES EN CÉRAMIQUE
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft eine Verfahren und eine Vorrichtung zur reversiblen Speicherung elektrischer Energie für mobile und stationäre Anwendungen, besonders für relativ hohe Energieinhalte, auf Masse und Leistung bezogen, wie sie für die Elektromobilität mit großen Reichweiten oder saisonale Stromspeicher in Wohngebäuden gebraucht werden. Es wird ein elektrochemisches Verfahren in einer geteilten Zelle beschrieben, bei der im ungeladenen Zustand ein bei ca. 300°C geschmolzenes Salzgemisch, bestehend aus einem Alkalimetall- hydroxid und einem Alkalimetallnitrit als Einsatzstoffgemisch vorliegt. Während des Ladevor- gangs entsteht an der negativen Elektrode flüssiges Alkalimetall und an der positiven Elekt- rode wird Alkalimetallnitrat und Wasser gebildet. Beim Entladen erfolgt die umgekehrte Re- aktion. Die Zellspannung beträgt für den Fall, dass das Alkalimetall Natrium ist, bei offenem Stromkreis 2,7 Volt. Bruttoreaktionsgleichung für ein Alkalimetall: 2MeOH (lig.)+ MeN02 (lig.) ≈ 2Me (lig.) + MeNO3 (lig.) + H20
(EN)
The invention relates to a process and apparatus for reversible storage of electrical energy for mobile and stationary applications, particularly for relatively high energy contents based on mass and power, such as are needed for long-range electromobility or seasonal electricity storage in homes. Described is an electrochemical process in a divided cell in which in the unladen state a salt mixture melted at about 300°C and consisting of an alkali metal hydroxide and an alkali metal nitrite is present as a starting mixture. During the charging operation liquid alkali metal is formed at the negative electrode and alkali metal nitrate and water are formed at the positive electrode. The reverse reaction takes place during discharging. In the case where the alkali metal is sodium, the cell voltage is 2.7 V for an open circuit. Gross reaction equation for an alkali metal: 2MeOH (lig.) + MeN02 (lig.) ≈ 2Me (lig.) + MeNO3 (lig.) + H20
(FR)
L'invention concerne un procédé et un dispositif de stockage réversible d'énergie électrique pour des applications mobiles et stationnaires, en particulier pour des quantités d'énergie relativement élevées, en termes de poids et de puissance, ainsi qu'elles sont utilisées dans des immeubles d'habitation pour l'électromobilité présentant de grandes portées ou des accumulateurs de courant saisonniers. L'invention concerne un procédé électrochimique dans une pile divisée, dans laquelle se trouve, dans l'état non chargé, un mélange de sels fondu à environ 300 °C, constitué d'un hydroxyde de métal alcalin et d'un nitrite de métal alcalin en tant que mélange de matières premières. Pendant l'opération de charge, il se forme sur l'électrode négative du métal alcalin liquide, et sur l'électrode positive, du nitrate de métal alcalin et de l'eau sont obtenus. La réaction inverse a lieu lors du déchargement. La tension de pile est, si le métal alcalin est du sodium, de 2,7 volts quand le circuit électrique est ouvert. Équation de réaction brute pour un métal alcalin : 2MeOH (lig.)+ MeN02 (lig.) ≈ 2Me (lig.) + MeNO3 (lig.) + H20
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