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1. WO2022128856 - ANORDNUNG ELEKTROCHEMISCHER ZELLEN

Veröffentlichungsnummer WO/2022/128856
Veröffentlichungsdatum 23.06.2022
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2021/085383
Internationales Anmeldedatum 13.12.2021
IPC
C25B 1/04 2021.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
1Elektrolytische Herstellung von anorganischen Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen
02Wasserstoff oder Sauerstoff
04durch Wasserelektrolyse
C25B 1/46 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
1Elektrolytische Herstellung von anorganischen Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen
34Gleichzeitiges Herstellen von Alkalimetallhydroxiden und Chlorgas, Oxy-Säuren oder Salzen von Chlor, z.B. durch Chlor-Alkali Elektrolyse
46in Diaphragmazellen
C25B 9/63 2021.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
9Zellen oder Zusammenbauten von Zellen; Konstruktionsteile für Zellen; Zusammenbauten von Konstruktionsteilen, z.B. Elektroden-Membran-Einheiten; Verfahrensbezogene Zellenmerkmale
60Konstruktionsteile von Zellen
63Elektrodenhalterungen; Positionierung der Elektroden
C25B 9/65 2021.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
9Zellen oder Zusammenbauten von Zellen; Konstruktionsteile für Zellen; Zusammenbauten von Konstruktionsteilen, z.B. Elektroden-Membran-Einheiten; Verfahrensbezogene Zellenmerkmale
60Konstruktionsteile von Zellen
65Einrichtungen zur Stromzuführung; Elektrodenverbindungen; Elektrische Verbindungen zwischen den Zellen
C25B 9/75 2021.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
9Zellen oder Zusammenbauten von Zellen; Konstruktionsteile für Zellen; Zusammenbauten von Konstruktionsteilen, z.B. Elektroden-Membran-Einheiten; Verfahrensbezogene Zellenmerkmale
70Zusammenbauten aus zwei oder mehr Zellen
73vom Filterpressen-Typ
75bipolare Elektroden aufweisend
C25B 9/77 2021.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
9Zellen oder Zusammenbauten von Zellen; Konstruktionsteile für Zellen; Zusammenbauten von Konstruktionsteilen, z.B. Elektroden-Membran-Einheiten; Verfahrensbezogene Zellenmerkmale
70Zusammenbauten aus zwei oder mehr Zellen
73vom Filterpressen-Typ
77Diaphragmen aufweisend
CPC
C25B 1/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
1Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
01Products
02Hydrogen or oxygen
04by electrolysis of water
C25B 1/46
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
1Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
01Products
34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
46in diaphragm cells
C25B 9/63
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
9Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
60Constructional parts of cells
63Holders for electrodes; Positioning of the electrodes
C25B 9/65
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
9Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
60Constructional parts of cells
65Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
C25B 9/75
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
9Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
70Assemblies comprising two or more cells
73of the filter-press type
75having bipolar electrodes
C25B 9/77
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
9Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
70Assemblies comprising two or more cells
73of the filter-press type
77having diaphragms
Anmelder
  • FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • SCHALENBACH, Maximilian
  • TEMPEL, Hermann
  • KUNGL, Hans
  • EICHEL, Rüdiger-A.
Vertreter
  • SCHWENDERLING, Jens
Prioritätsdaten
10 2020 133 770.116.12.2020DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) ANORDNUNG ELEKTROCHEMISCHER ZELLEN
(EN) ARRANGEMENT OF ELECTROCHEMICAL CELLS
(FR) AGENCEMENT DE CELLULES ÉLECTROCHIMIQUES
Zusammenfassung
(DE) Anordnung (1) umfassend mehrere in einer Stapelrichtung (x) aneinander angrenzend angeordnete elektrochemische Zellen (2), wobei benachbarte der elektrochemischen Zellen (2) durch ein jeweiliges elektrisch isolierendes Trennelement (3) voneinander getrennt sind, wobei die elektrochemischen Zellen (2) jeweils einen Anodenraum (24) mit einer Anode (4), einen Kathodenraum (25) mit einer Kathode (5) sowie eine zwischen dem Anodenraum (24) und dem Kathodenraum (25) angeordnete Membran (6) aufweisen, wobei die Anoden (4) jeweils mit der Kathode (5) der in der Stapelrichtung (x) folgenden elektrochemischen Zelle (2) über eine elektrisch leitende Verbindung (11) verbunden sind, und wobei die elektrisch leitenden Verbindungen (11) das zwischen der jeweiligen Anode (4) und der jeweiligen Kathode (5) angeordnete Trennelement (3) und/oder eine Begrenzung (23) der elektrochemischen Zellen (2) durchtreten. Durch die elektrisch leitende Verbindung (11) zwischen den Anoden (4) und den Kathoden (5) kann bei der beschriebenen Anordnung (1) auf Bipolarplatten verzichtet werden. Dadurch ist die Anordnung (1) günstiger in der Herstellung und effizienter im Betrieb als bekannte Anordnungen.
(EN) Arrangement (1) comprising multiple electrochemical cells (2) arranged adjacent to one another in a stacking direction (x), wherein adjacent electrochemical cells (2) are separated from one another by a respective electrically insulating separating element (3), wherein the electrochemical cells (2) each have an anode compartment (24) containing an anode (4), a cathode compartment (25) containing a cathode (5) and a membrane (6) arranged between the anode compartment (24) and the cathode compartment (25), wherein the anodes (4) are each connected to the cathode (5) of the following electrochemical cell (2) in the stacking direction (x) via an electrically conductive connection (11), and wherein the electrically conductive connections (11) pass through the separating element (3) arranged between the respective anode (4) and the respective cathode (5) and/or a boundary (23) of the electrochemical cells (2). Due to the electrically conductive connection (11) between the anodes (4) and the cathodes (5), it is possible to dispense with bipolar plates in the described arrangement (1). The arrangement (1) is thereby less expensive to produce and exhibits more efficient operation than known arrangements.
(FR) L'invention concerne un agencement (1) constitué de plusieurs cellules électrochimiques (2) disposées de manière adjacente les unes aux autres dans une direction d'empilement (x), des cellules électrochimiques adjacentes (2) étant séparées les unes des autres par un élément de séparation (3) électriquement isolant, lesdites cellules électrochimiques (2) comprenant chacune une chambre anodique (24) pourvue d'une anode (4), une chambre cathodique (25) pourvue d'une cathode (5) ainsi qu'une membrane (6) disposée entre la chambre anodique (24) et la chambre cathodique (25), les anodes (4) étant reliées respectivement à la cathode (5) de la cellule électrochimique (2) suivante dans la direction d'empilement (x) par le biais d'une liaison électriquement conductrice (11), et les liaisons électriquement conductrices (11) passant à travers l'élément de séparation (3) disposé entre l'anode (4) respective et la cathode respective (5) et/ou une délimitation (23) des cellules électrochimiques (2). La liaison électriquement conductrice (11) réalisée entre les anodes (4) et les cathodes (5) permet de se passer de plaques bipolaires dans l'agencement décrit (1). Ainsi, ledit agencement (1) est plus avantageux en termes de fabrication et assure un fonctionnement plus efficace que des agencement connus.
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