DE29622000U1 - Druckwassergekapselter Elektrolyseur - Google Patents

Druckwassergekapselter Elektrolyseur

Info

Publication number
DE29622000U1
DE29622000U1 DE29622000U DE29622000U DE29622000U1 DE 29622000 U1 DE29622000 U1 DE 29622000U1 DE 29622000 U DE29622000 U DE 29622000U DE 29622000 U DE29622000 U DE 29622000U DE 29622000 U1 DE29622000 U1 DE 29622000U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrolyser
encapsulated
pressurized water
pressurized
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29622000U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ghw Gesellschaft fur Hochleistungselektrolyse De
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH, MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Priority to DE29622000U priority Critical patent/DE29622000U1/de
Publication of DE29622000U1 publication Critical patent/DE29622000U1/de
Priority to DE19781442D priority patent/DE19781442D2/de
Priority to DE19781442A priority patent/DE19781442C1/de
Priority to BR9714048-1A priority patent/BR9714048A/pt
Priority to CA002275555A priority patent/CA2275555A1/en
Priority to IDW990531D priority patent/ID24082A/id
Priority to US09/331,390 priority patent/US6153083A/en
Priority to CN97196539A priority patent/CN1085260C/zh
Priority to PCT/EP1997/007080 priority patent/WO1998027249A1/de
Priority to NO19993019A priority patent/NO323424B1/no
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/05—Pressure cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60—Constructional parts of cells
    • C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Description

MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
FRIEDRICHSHAFEN GMBH
Friedrichshafen, den 19. Dezember 1996
DruckwassergekapselterElektrolyseur
Die Erfindung betrifft einen Elektrolyseur zur Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit einer Anzahl von in einem von einem Druckbehälter umgebenen Zellblock hintereinandergeschalteten, jeweils eine Anode und eine Kathode enthaltenden Elektrolysezellen, wobei an einem Ende des Zellblocks eine erste Elektrode (Anode) und an dem gegenüberliegenden Ende des Zellblocks eine zweite Elektrode (Kathode) befindlich ist, welche jeweils mit durch den Druckbehälter führenden Stromzuführungen zur Zuführung elektrischen Stroms zu dem Zellblock verbunden sind, wobei das Innere des 0 Druckbehälters den Zellblock umgebend mit Druckwasser gefüllt ist.
Ein Elektrolyseur der genannten Art dient zur elektrolytischen Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, beispielsweise zur Gewinnung von Wasserstoff im Rahmen zukünftiger Wasserstofftechnologien. Ein moderner derartiger Elektrolyseur arbeitet mit 5 einem alkalischen Elektrolyten und bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur von beispielsweise 30 bar bzw. 1500C. Die für den elektrischen Anschluß des Zellblocks erforderlichen Stromzuführungen sind von dem Zellblock durch das diesen umgebende Druckwasser durch den Druckbehälter geführt. Dabei stellen sich besondere Anforderungen an die elektrische Isolation dieser Stromzuführungen, da diese sowohl den 0 vorher genannten hohen Drücken und Temperaturen, wie auch insbesondere den sich beim Wechsel des Betriebszustands ergebenden Druck- und Temperaturunterschieden standzuhalten haben. Die bekannten polymeren Isolationen halten diesen Bedingungen nur kurzfristig Stand, so daß sich im Inneren des Druckbehälters elektrische Nebenschlüsse ergeben, die Leistungsverluste, Nebenschlußelektrolyse und Knallgasentwicklung zur 5 Folge haben können.
96059 DEG wi-gd
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektrolyseur mit einer verbesserten Stromzuführung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Elektrolyseur der im Anspruch 1 angegebenen Art gelöst.
Der erfindungsgemäße Elektrolyseur, der zur Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff dient, enthält eine Anzahl von in einem von einem Druckbehälter umgebenen Zellblock hintereinander geschalteten Elektrolysezellen, die jeweils eine Anode und eine Kathode enthalten. Es befinden sich an dem einen Ende des Zellblocks eine erste Elektrode und an dem gegenüberliegenden Ende des Zellblocks eine zweite Elektrode, wobei diese Elektroden jeweils mit durch den Druckbehälter nach außen führenden Stromzuführungen zur Zuführung elektrischen Stroms zu dem Zellblock verbunden sind. Das Innere des Druckbehälters ist den Zellblock umgebend mit Druckwasser gefüllt. Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, daß die erste Elektrode im Inneren des Zellblocks gegenüber dem Druckwasser gekapselt elektrisch isoliert angeordnet ist, und daß ein von dem Zellblock durch den Druckbehälter nach außen führender und gegen das Druckwasser abgedichteter Kanal vorgesehen ist, durch den die mit der ersten Elektrode verbundene Stromzuführung zu der ersten Elektrode geführt ist.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Elektrolyseurs ist es, daß bei der Stromzuführung der Strom trocken und drucklos zu der ersten Elektrode zugeführt werden kann. Somit entfallen jedwede besondere Beanspruchungen an die Isolation der Stromzuführung.
5 Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die zweite Elektrode und die mit der zweiten Elektrode verbundene Stromzuführung auf gleichem Potential wie der Druckbehälter liegen, und daß die mit der zweiten Elektrode verbundene Stromzuführung durch das Druckwasser nach außen geführt ist. Der Vorteil hiervon ist, daß aufgrund des gleichen Potentials der zweiten Elektrode und des Druckbehälters keine besonderen 0 Anforderungen hinsichtlich einer Isolation der Stromzuführung der zweiten Elektrode bestehen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Potential der zweiten Elektrode zugleich das Erdpotential (Masse) ist. Durch den Potentialausgleich des Druckbehälters und der zweiten 35
96059 DEG wi-gd
Elektrode wird ohne zusätzliche Baumaßnahmen ein instrinsischer Berührungsschutz des Behälters geschaffen.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß auch die zweite Elektrode im Inneren des Zellblocks gegenüber dem Druckwasser gekapselt elektrisch isoliert angeordnet ist, und daß auch die mit der zweiten Elektrode verbundene Stromzuführung durch einen von dem Zellblock durch den Druckbehälter nach außen führenden und gegen das Druckwasser abgedichteten Kanal trocken zu der zweiten Elektrode geführt ist. Durch diese Ausführungsform wird somit für beide Elektroden eine o trockene und drucklose Stromzuführung geschaffen, so daß für beide Stromzuführungen keine Probleme hinsichtlich der Isolierung bestehen. Dies bietet sich insbesondere für Elektrolyseure an, bei denen keine Elektrode auf dem Potential des Druckbehälters und damit dem Erdpotential liegen soll.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Elektrolyseurs ist es vorgesehen, daß die gekapselte Elektrode an der Innenseite einer den Zellblock am Ende abschließenden Elektrodendruckplatte angeordnet ist, die eine in den nach außen führenden Kanal mündende Aussparung für die mit der Elektrode verbundene Stromzuführung aufweist, an deren Innenseite die gekapselte Elektrode mittels eines Halterahmens elektrisch isoliert 0 gehalten ist. Dies bildet eine praktisch einfach ausführbare Verwirklichung der im Innenren des Zellblocks liegenden gekapselten Elektrode.
Diese Ausfuhrungsform kann beinhalten, daß zwischen der gekapselten Elektrode und der Elektrodendruckplatte mindestens eine Dichtungsplatte aus einem elektrisch isolierenden 5 Material angeordnet ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn bei der vorgenannten Ausführungsform eine Dichtungsplatte mit der Aussparung in der Elektrodendruckplatte in Verbindung stehende Öffnungen oder Kanäle aufweist, durch welche zwischen der Elektrode und der 0 Anodendruckplatte entstehender Wasserdampf in den nach außen führenden Kanal austreten kann.
Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausführungsform des Elektrolyseurs bei einem solchen, dessen Zellblock einen Alkalielektrolyten enthält. Denn hierbei werden die 5 Vorteile der trockenen, drucklosen Stromzuführung mit den Vorteilen einer
96059 DEG wi-gd
Wasserschalentrennung des heißen Alkalielektrolyten von der Umwelt durch das im Druckbehälter enthaltene Druckwasser kombiniert.
Gemäß einer Ausbildung ist es vorgesehen, daß die erste Elektrode eine Anode ist und aus Nickel besteht.
Bei den vorgenannten Ausfuhrungsformen ist es von Vorteil, wenn die Elektrodendruckplatte aus austenitischem Edelstahl besteht.
Schließlich besteht eine praktisch vorteilhafte Ausfuhrungsform darin, daß der Halterahmen einen aus Kunststoff bestehenden Blindrahmen enthält.
Gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, daß zwei Zellblöcke in einem gemeinsamen Druckbehälter stirnseitig aneinander angeordnet sind, wobei an den entgegengesetzten Enden der Zellblöcke erste Elektroden und an den benachbarten Enden der Zellblöcke zweite Elektroden befindlich sind. Die ersten Elektroden sind im Inneren der Zellblöcke gegenüber dem Druckwasser elektrisch isoliert angeordnet und die mit den ersten Elektroden verbundenen Stromzufuhrungen durch gegen das Druckwasser abgedichtete Kanäle nach außen geführt. Dieses Ausführungsbeispiel hat 0 den Vorteil, daß große Anlagen aufplatzsparende Weise und besonderes kostengünstig hergestellt werden können.
Gemäß einer Weiterbildung des zweiten Ausführungsbeispiels ist es vorgesehen, daß die mit den zweiten Elektroden verbundenen Stromzufuhrungen auf gleichem Potential wie der Druckbehälter liegen und durch das Druckwasser nach außen geführt sind, insbesondere, daß das Potential der zweiten Elektroden zugleich das Erdpotentail (Masse) ist. Dies hat den Vorteil eines vollständigen, intrinischen Berührungsschutzes des Zellblocks.
Schließlich ist das zweite Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise so ausgebildet, daß der 0 Druckbehälter aus zwei aneinanderstoßend angeordneten Behälterteilen besteht. Dies ermöglicht eine platz- und aufwandsparende Bauweise, bei der keine die offene Seite des Druckbehälters abschließenden Basisplatten erforderlich sind, wie es bei der getrennten Anordnung von Zellblöcken der Fall wäre.
96059 DEG wi-gd
Weitere mögliche Ausfuhrungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. 5
Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch einen Elektrolyseur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1, der dort als „Einzelheit X" bezeichnet ist, zur Erläuterung der praktischen Ausführung einer gekapselten Elektrode im Inneren des Zellblocks gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1; und
Figur 3 einen Querschnitt durch eine Anordnung von zwei in einem gemeinsamen Druckbehälter angeordneten, stirnseitig gekoppelten Elektrolysezellblöcken gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei dem in Figur 1 im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel des 0 erfindungsgemäßen Elektrolyseurs ist ein Elektrolysezellblock 1 in einem Druckbehälter angeordnet. Der Zellblock 1 besteht aus einer Anzahl von mechanisch und elektrisch hintereinandergeschalteten Elektrolysezellen, von denen jede eine Anode, eine Kathode, eine semipermeable Membran und Stromsammelelemente zur elektrischen Verbindung enthält, wobei diese Teile jedoch nicht im einzelnen dargestellt sind. An den Enden des Zellblocks sind jeweils eine erste und eine zweite Elektrode angeordnet, über welche der für den Elektrolysevorgang erforderliche Strom dem Zellblock zugeführt wird. An dem einen Ende des Zellblocks 1 befindet sich eine erste Elektrode, nämlich eine Anode 3, welche mit einer Stromzuführung 5 verbunden ist, während sich an dem gegenüberliegenden Ende des Zellblocks 1 eine zweite Elektrode, nämlich eine Kathode 0 befindet, welche mit einer Stromzuführung 6 verbunden ist. Weiterhin sind an dem
Zellblock 1 Mittel zur Zuführung und Aufbereitung des Alkalielektrolyten sowie zum Sammeln der bei der Elektrolyse erzeugten Gase, Wasserstoff und Sauerstoff, vorgesehen, die in der Figur jedoch ebenfalls nicht im einzelnen dargestellt sind. Der den Zellblock 1 umgebende Raum in dem Druckbehälter 2 ist mit deionisiertem Druckwasser 7 gefüllt, 35
96059 DEG wi-gd
welches beispielsweise bei einer Temperatur von 15O0C auf einem Druck von 30 bar gehalten wird.
Die an dem einen Ende des Zellblocks 1 befindliche Anode 3 ist im Inneren des Zellblocks 1 gegenüber dem Druckwasser 7 gekapselt und elektrisch isoliert angeordnet. Die mit der Anode 3 verbundene Stromzuführung 5 ist durch einen gegen das Druckwasser 7 abgedichteten Kanal 8 trocken und drucklos nach außen geführt. Der Kanal 8 ist durch eine zylindrische Hülse gebildet, die an ihren Enden mit Flanschen versehen und über Dichtungen 8a einerseits mit einem Flansch an dem Druckbehälter 2 und andererseits mit &ogr; einer Elektrodendruckplatte 12 am Ende des Zellblocks 1 verbunden und gegen das Druckwasser 7 abgedichtet ist. Die Flansche des Kanals 8 sind mit dem Flansch des Druckbehälters 2 und der Anodendruckplatte 12 durch Bolzen verbunden. Zwischen der Stromzuführung 5 und dem Inneren des Kanals 8 befindet sich ein ringspaltförmiger Luftraum. Die Stromzuführung 5 ist mit einer Isolation versehen, an welche jedoch keine besonderen Anforderungen gestellt sind, da die Stromzuführung 5 lediglich durch Luft, nicht jedoch durch das heiße Druckwasser 7 nach außen geführt ist. Die Anodendruckplatte 12 dichtet den Zellblock 1 an diesem Ende nach außen gegen das Druckwasser 7 ab.
Die an dem anderen Ende des Zellblocks 1 befindliche Kathode 4 liegt auf dem gleichen 0 Potential wie der Druckbehälter 2, welches zugleich das Erdpotential (Masse) ist. Auch die die äußere Umhüllung des Zellblocks 1 bildenden Gehäuseteile befinden sich auf diesem Potential. Die mit der Kathode 4 verbundene Stromzuführung 6 ist durch das Druckwasser 7 nach außen geführt und bildet somit eine „nasse" Stromzuführung. Da sich die Stromzuführung 6, das Gehäuse des Zellblocks 1 und der Druckbehälter 2 auf gleichem Potential befinden, ist für die Stromzuführung 6 keine elektrische Isolierung erforderlich, bzw. wenn dennoch eine solche vorgesehen ist, sind an diese Isolierung keine besonderen Anforderungen gestellt. Da zwischen der Kathode 4, der Stromzuführung 6, dem Gehäuse des Zellblocks 1 und dem Druckbehälter 2 keine Potentialunterschiede bestehen, besteht ein völliger intrinsischer Berührungsschutz des Behälters nach außen und es besteht keine
&ogr; Gefahr von Elektrokorrosion.
Der Druckbehälter 2 ist glockenförmig ausgebildet und am Umfang seines offenen Endes mit einem Flansch versehen. Die Öffnung des Druckbehälter 2 ist durch eine Basisplatte 11 abgeschlossen, welche mit dem Flansch des Druckbehälters 2 mittels Bolzen verbunden 35
96059 DEG wi-gd
ist. Zwischen dem Flansch des Druckbehälters 2 und der Basisplatte 11 ist eine Dichtung vorgesehen.
Wie in Figur 2 im einzelnen dargestellt ist, ist die Anode 3 mittels eines Anodenrahmens 13a und eines Blindrahmens 13, die zusammen einen Halterahmen 13, 13a bilden, elektrisch isoliert an der Innenseite der Anodendruckplatte 12 gehalten. Der Blindrahmen 13 besteht aus einem Kunststoffmaterial. Zwischen dem Blindrahmen 13 und der Anodendruckplatte 12 sind zwei aus einem elektrisch isolierenden, kriech- und druckfesten Material bestehende Dichtungsplatten 14,15 angeordnet, welche mittels des Blindrahmens 13 und des Anodenrahmens 13a gegen die Anodendruckplatte 12 unter Druck gesetzt sind und eine flächige Isolierung und Abdichtung zwischen dem Blindrahmen 13 und der Anodendruckplatte 12 bilden. Die der Anodendruckplatte 12 zugewandte Dichtungsplatte 15 ist sowohl im Bereich des Blindrahmens 13 als auch im Bereich der Anode 3 vollflächig ausgebildet, wogegen die der Anode 3 zugewandte Dichtungsplatte 14 zwar im Bereich des Blindrahmens 13 vollflächig ausgebildet ist, jedoch im Bereich der Anode 3 Öffnungen oder Kanäle 18 aufweist, welche mit dem durch den Kanal 8 und die Anodendruckplatte gebildeten, die Stromzuführung 5 umgebenden Ringspalt in Verbindung stehen und durch welche zwischen der Anode 3 und der Anodendruckplatte 12 entstehender Wasserdampf über dem Kanal 8 austreten kann. Der Raum zwischen dem Blindrahmen 13 und der Anode 3 ist mit einer isolierenden Vergußmasse ausgegossen. Zwischen dem Anodenrahmen 13a und der Anode 3 befindet sich eine Dichtung 17. Die Dichtungsplatten 14,15 bilden die elektrische Isolation zwischen der Anode 3 und der auf dem elektrischen Potential der Kathode liegenden Anodendruckplatte 12. Die um die Stromzuführung 5 aus der Anodendruckplatte 12 ausgesparte Fläche führt aufgrund des Überdrucks im Inneren des 5 Zellblocks 1 zu einer nach außen wirkenden resultierenden Druckkraft an der Anode 3, welche dazu beiträgt, die zu deren Abdichtung gegenüber der Anodendruckplatte 12 erforderliche Preßkraft aufzubringen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des ersten Ausführungsbeispiels des &ogr; erfindungsgemäßen Elektrolyseurs kann auch die Kathode 4 im Inneren des Zellblocks 1
gegenüber dem Druckwasser 7 gekapselt elektrisch isoliert angeordnet sein, wobei auch die mit der Kathode 4 verbundene Stromzuführung durch einen von dem Zellblock 1 durch den Druckbehälter 2 führenden und gegen das Druckwasser 7 abgedichteten Kanal trocken und drucklos nach außen geführt ist. In diesem Fall ist somit auch die Kathode und die mit 35
96059 DEG wi-gd
dieser verbundenen Stromzuführung elektrisch vollständig und zuverlässig gegen den Druckbehälter 2 isoliert.
Gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiels, das in Figur 3 dargestellt ist, sind zwei Elektrolysezellblöcke 1 über gemeinsame Kathodenflanschplatten 19 stirnseitig aneinander gekoppelt und in einem gemeinsamen Druckbehälter 2 untergebracht. Die Stromzuführung zu den Anoden der beiden Zellblöcke 1 erfolgt ähnlich wie bei dem anhand der Figur 1 erläuterten ersten Ausführungsbeispiel über Stromzuführungen 5, welche in gegen das Druckwasser 7 im Inneren des Druckbehälters 2 abgedichtete Kanäle 8 an den an den Enden der Zellenblöcke 1 befindlichen Anoden geführt sind. Die Stromzuführungen 6 der an den aneinanderstoßenden Enden der beiden Zellblöcke 1 befindlichen Kathoden liegen ebenso wie die Kathoden selbst auf dem gleichen Potential wie der Druckbehälter 2 und dem Erdpotential (Masse). Daher sind an sie keine nennenswerten Anforderungen hinsichtlich der Isolation gestellt, und sie sind als „nasse" Stromzuführungen durch das Druckwasser nach außen geführt.
Der Druckbehälter 2 dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist durch zwei glockenförmige Behälterteile gebildet, die dem des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich sind. Da die beiden glockenförmigen Behälterteile an ihren offenen Seiten aneinander anstoßen, entfällt die bei 0 dem ersten Ausführungsbeispiel erforderliche, den Druckbehälter abschließende Basisplatte 11, was zu einer wesentlichen Kosteneinsparung führt.
Der in Figur 3 dargestellte gekoppelte Zellenblock kann beispielsweise zwei mal 150 Zellen mit je einer Fläche von Im2 und eine Anschlußleistung von 4,8 MW aufweisen. 25
96059 DEG wi-gd

Claims (15)

MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION FRIEDRICHSHAFEN GMBH Friedrichshafen, den 19. Dezember 1996 SCHUTZANSPRÜCHE
1. Elektrolyseur zur Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit einer Anzahl von in einem von einem Druckbehälter (2) umgebenen Zellblock (1)
., c hintereinandergeschalteten, jeweils eine Anode und eine Kathode enthaltenden Elektrolysezellen, wobei an einem Ende des Zellblocks (1) eine erste Elektrode (Anode 3) und an dem gegenüberliegenden Ende des Zellblocks eine zweite Elektrode (Kathode 4) befindlich ist, welche jeweils mit durch den Druckbehälter (2) führenden Stromzuführungen (5,6) zur Zuführung elektrischen Stroms zu dem Zellblock (1) Q verbunden sind, wobei das Innere des Druckbehälters (2) den Zellblock (1) umgebend mit Druckwasser (7) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (3) im Inneren des Zellblocks (1) gegenüber dem Druckwasser (7) gekapselt elektrisch isoliert angeordnet ist, und daß ein von dem Zellblock (1) durch den Druckbehälter (2) führender und gegen das Druckwasser (7) abgedichteter Kanal (8) vorgesehen ist, durch den die mit der ersten Elektrode (3) verbundene Stromzuführung (5) zu der ersten Elektrode (3) geführt ist.
2. Elektrolyseur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (4) und die mit der zweiten Elektrode verbundene Stromzuführung (6) auf gleichem Potential wie der Druckbehälter (2) liegt, und daß die mit der zweiten Elektrode (4) Q verbundene Stromzuführung (6) durch das Druckwasser (7) geführt ist.
3. Elektrolyseur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der zweiten Elektrode (4) zugleich das Erdpotential (Masse) ist.
or
4. Elektrolyseur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zweite
Elektrode im Inneren des Zellblocks (1) gegenüber dem Druckwasser (7) gekapselt
96059 DEG wi-gd
elektrisch isoliert angeordnet ist, und daß auch die mit der zweiten Elektrode verbundene Stromzuführung (6) durch einen von dem Zellblock (1) durch den Druckbehälter (2) führenden und gegen das Druckwasser (7) abgedichteten Kanal zu der zweiten Elektrode geführt ist.
5. Elektrolyseur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gekapselte Elektrode (3) an der Innenseite einer den Zellblock (1) am Ende abschließenden Elektrodendruckplatte (12) angeordnet ist, die eine in den Kanal (8) mündende Aussparung für die mit der Elektrode (3) verbundene Stromzuführung (5) aufweist, an deren Innenseite die gekapselte Elektrode (3) mittels eines Halterahmens (13,13a) elektrisch isoliert gehalten ist.
6. Elektrolyseur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der gekapselten Elektrode (3) und der Elektrodendruckplatte (12) mindestens eine Dichtungsplatte (14,15) aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet ist.
7. Elektrolyseur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtungsplatte (14) mit der Aussparung in der Elektrodendruckplatte (12) in Verbindung stehende Öffnungen oder Kanäle (18) aufweist, durch welche zwischen der Elektrode (3) und der 0 Anodendruckplatte (12) entstehender Wasserdampf in den Kanal (8) austreten kann.
8. Elektrolyseur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellblock (1) einen Alkalielektrolyten enthält.
9. Elektrolyseur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (3) eine Anode ist und aus Nickel besteht.
10. Elektrolyseur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodendruckplatte (12) aus austenitischem Edelstahl besteht.
11. Elektrolyseur nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (13,13a) einen aus Kunststoff bestehenden Blindrahmen (13) enthält.
12. Elektrolyseur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
5 daß zwei Zellblöcke (1) in einem gemeinsamen Druckbehälter (2) stirnseitig aneinander
96059 DEG wi-gd
Ii .:.. .&iacgr;
angeordnet sind, wobei an den entgegengesetzten Enden der Zellblöcke (1) erste Elektroden (Anoden 3) und an den benachbarten Enden der Zellblöcke (1) zweite Elektroden befindlich sind, wobei die ersten Elektroden im Inneren der Zellblöcke (1) gegenüber dem Druckwasser (7) gekapselt elektrisch isoliert angeordnet sind und die mit den ersten Elektroden (3) verbundenen Stromzuführungen (5) durch gegen das Druckwasser (7) abgedichtete Kanäle (8) geführt sind.
13. Elektrolyseur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den zweiten Elektroden verbundenen Stromzuführungen (6) auf gleichem Potential wie der &ogr; Druckbehälter (2) liegen und durch das Druckwasser (7) nach außen geführt sind.
14. Elektrolyseur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der zweiten Elektroden zugleich das Erdpotential (Masse) ist.
15. Elektrolyseur nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (2) aus zwei aneinanderstoßend angeordneten Behälterteilen besteht.
96059 DEG wi-gd
DE29622000U 1996-12-19 1996-12-19 Druckwassergekapselter Elektrolyseur Expired - Lifetime DE29622000U1 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29622000U DE29622000U1 (de) 1996-12-19 1996-12-19 Druckwassergekapselter Elektrolyseur
PCT/EP1997/007080 WO1998027249A1 (de) 1996-12-19 1997-12-17 Druckwassergekapselter elektrolyseur
CA002275555A CA2275555A1 (en) 1996-12-19 1997-12-17 Water electrolyzer
DE19781442A DE19781442C1 (de) 1996-12-19 1997-12-17 Druckwassergekapselter Elektrolyseur
BR9714048-1A BR9714048A (pt) 1996-12-19 1997-12-17 Eletrolisador encapsulado em água pressurizada
DE19781442D DE19781442D2 (de) 1996-12-19 1997-12-17 Druckwassergekapselter Elektrolyseur
IDW990531D ID24082A (id) 1996-12-19 1997-12-17 Pengelektrolisa yang diisolasi dengan enkapsulasi terhadap air bertekanan
US09/331,390 US6153083A (en) 1996-12-19 1997-12-17 Electrolyzer isolated by encapsulation with respect to pressurized water
CN97196539A CN1085260C (zh) 1996-12-19 1997-12-17 压力水罩封的电解装置
NO19993019A NO323424B1 (no) 1996-12-19 1999-06-18 Elektrolyseapparat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29622000U DE29622000U1 (de) 1996-12-19 1996-12-19 Druckwassergekapselter Elektrolyseur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29622000U1 true DE29622000U1 (de) 1997-02-13

Family

ID=8033489

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29622000U Expired - Lifetime DE29622000U1 (de) 1996-12-19 1996-12-19 Druckwassergekapselter Elektrolyseur
DE19781442A Expired - Fee Related DE19781442C1 (de) 1996-12-19 1997-12-17 Druckwassergekapselter Elektrolyseur

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19781442A Expired - Fee Related DE19781442C1 (de) 1996-12-19 1997-12-17 Druckwassergekapselter Elektrolyseur

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6153083A (de)
CN (1) CN1085260C (de)
BR (1) BR9714048A (de)
CA (1) CA2275555A1 (de)
DE (2) DE29622000U1 (de)
ID (1) ID24082A (de)
NO (1) NO323424B1 (de)
WO (1) WO1998027249A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10026580A1 (de) * 2000-05-30 2001-12-20 Wet Automotive Systems Ag Kurzschlußgeschützte Heizvorrichtung
DE102006013344A1 (de) * 2006-03-23 2007-09-27 Roland Keppeler Herstellung von Wasserstoff

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6464846B1 (en) * 2000-12-21 2002-10-15 Giner Electrochemical Systems, Llc Electrically-conductive elastomeric compression pad for use with proton exchange membrane electrochemical cells
DE10150557C2 (de) 2001-10-15 2003-12-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Druckelektrolyseur und Verfahren zum Betrieb eines solchen
US7226529B2 (en) * 2003-10-02 2007-06-05 General Motors Corporation Electrolyzer system to produce gas at high pressure
JP5399233B2 (ja) * 2006-03-20 2014-01-29 ラサーク 流体コネクタ
EP2180087A1 (de) * 2008-10-27 2010-04-28 Casale Chemicals S.A. Hochdruckelektrolyseur
DE102010006705B3 (de) 2010-02-02 2011-04-14 Mtu Onsite Energy Gmbh Brennstoffzellenanordnung
FR2957361B1 (fr) * 2010-03-12 2012-04-20 Commissariat Energie Atomique Electrolyseur a haute temperature (eht) a surete de fonctionnement amelioree
US9133553B2 (en) 2012-09-13 2015-09-15 Next Hydrogen Corporation Externally-reinforced water electrolyzer module
US9187833B2 (en) 2012-09-13 2015-11-17 Next Hydrogen Corporation Internally-reinforced water electrolyser module
CN106801232A (zh) * 2017-03-24 2017-06-06 陕西华秦新能源科技有限责任公司 一种水电解制氢电解装置及其方法
FR3079530B1 (fr) 2018-04-03 2024-04-26 Ergosup Procede electrochimique de production d'hydrogene gazeux sous pression par electrolyse puis par conversion electrochimique
FR3079529B1 (fr) 2018-04-03 2024-04-26 Ergosup Procede electrochimique de production d'hydrogene gazeux sous pression par electrolyse puis par depolarisation
AT524659B1 (de) * 2021-07-01 2022-08-15 H2i GreenHydrogen GmbH Verfahren zur Zuweisung von elektrischer Energie innerhalb einer Elektrolyse-Anlage

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2568897B1 (fr) * 1984-08-10 1988-05-20 Creusot Loire Electrolyseur a enceinte pressurisee
CN2185270Y (zh) * 1993-12-01 1994-12-14 高松年 水电解电源装置
US5716503A (en) * 1996-07-31 1998-02-10 United Technologies Corporation Center post electrochemical cell stack

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10026580A1 (de) * 2000-05-30 2001-12-20 Wet Automotive Systems Ag Kurzschlußgeschützte Heizvorrichtung
DE102006013344A1 (de) * 2006-03-23 2007-09-27 Roland Keppeler Herstellung von Wasserstoff

Also Published As

Publication number Publication date
NO993019L (no) 1999-06-18
BR9714048A (pt) 2000-05-09
US6153083A (en) 2000-11-28
CN1085260C (zh) 2002-05-22
NO993019D0 (no) 1999-06-18
NO323424B1 (no) 2007-04-30
WO1998027249A1 (de) 1998-06-25
ID24082A (id) 2000-07-06
DE19781442C1 (de) 2000-11-16
CN1225693A (zh) 1999-08-11
CA2275555A1 (en) 1998-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ID16523A (id) Generator termoelektris
DE69726673D1 (de) Messuhr
DE29615780U1 (de) Aufblasbarer Gegenstand
DE29622000U1 (de) Druckwassergekapselter Elektrolyseur
DE59701999D1 (de) Zylinder
DE69405047T2 (de) Elektrolyseur
MA24648A1 (fr) Electrolyseur
DE59701272D1 (de) Zylinder
DE59710801D1 (de) Anzeigeinstrument
DE9320135U1 (de) Druckmittelbetriebener Arbeitszylinder
DE29613756U1 (de) Generator
DE59710256D1 (de) Messgerät
DE29621185U1 (de) Meßlehre
DE29607767U1 (de) Druckelektrolyseanlage
DE19781442D2 (de) Druckwassergekapselter Elektrolyseur
ID17945A (id) Lemari es
DE29603884U1 (de) Schultertragegestell
DE29603893U1 (de) Schiffskörper
DE29605763U1 (de) Schäkel
DE29619643U1 (de) Großschiff
FI965275A0 (fi) Aonglaoda i kartong- eller pappersmaskin
DE59703405D1 (de) Möbiuselektrolyse
KR970049847U (ko) 가압용 펌프
DE29618989U1 (de) Hochdruckbehälter
FI2674U1 (fi) Långnyppress i en pappers- eller kartongmaskin

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 19970327

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20000405

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20030114

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GHW GESELLSCHAFT FUER HOCHLEISTUNGSELEKTROLYSE, DE

Free format text: FORMER OWNER: MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE

Effective date: 20050121

R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years

Effective date: 20050213

R071 Expiry of right