ES3034248T3 - Electrolytic cell and electrolysis unit for electrochemical decomposition of water - Google Patents

Electrolytic cell and electrolysis unit for electrochemical decomposition of water

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ES3034248T3
ES3034248T3 ES21179398T ES21179398T ES3034248T3 ES 3034248 T3 ES3034248 T3 ES 3034248T3 ES 21179398 T ES21179398 T ES 21179398T ES 21179398 T ES21179398 T ES 21179398T ES 3034248 T3 ES3034248 T3 ES 3034248T3
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Christopher Schöpplein
Erik Wolf
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Abstract

La invención se refiere a una celda de electrólisis (01) para su uso en una unidad de electrólisis (09) para la descomposición electroquímica del agua (H<Sub>2</Sub>O) en hidrógeno y oxígeno. Esta comprende una carcasa (02) con una cámara anódica (11) y una cámara catódica opuesta (21), separadas por una membrana (05). Una salida de oxígeno (13) se encuentra en la parte superior de la cámara anódica (11) y una salida de hidrógeno (23) en la parte superior de la cámara catódica (21). Para permitir la separación de los gases generados del agua directamente en su origen, una cámara de oxígeno (15) y una cámara de hidrógeno (25) también se disponen en la carcasa, encima de las salidas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Célula de electrólisis y unidad de electrólisis para la descomposición electroquímica de agua
La presente invención hace referencia a una célula de electrólisis para la utilización múltiple en una unidad de electrolisis.
Un electrolizador es un dispositivo que, con la ayuda de corriente eléctrica, provoca una transformación de las sustancias (electrolisis). En correspondencia con la pluralidad de distintas electrolisis también existe una pluralidad de electrolizadores, como por ejemplo un electrolizador para una electrolisis de agua.
Actualmente, se considera generar materiales valorizables con el exceso de energía procedente de fuentes de energía renovables en épocas de mucho sol y mucho viento, por tanto, con una generación de energía solar o eólica superior a la media. Un material valorizable en particular puede ser hidrógeno que se genera con electrolizadores de agua. Mediante el hidrógeno, por ejemplo, puede producirse el así llamado gas EE (gas obtenido a partir de fuentes renovables).
Un electrolizador, en general, presenta una pluralidad de células de electrólisis que están dispuestas de forma contigua unas con respecto a otras. Mediante la electrolisis de agua, en las células de electrólisis el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno. En un electrolizador PEM, habitualmente del lado del ánodo se suministra agua destilada como educto, y en una membrana permeable a protones (del inglés: "Proton-Exchange-Membrane"; PEM, membrana de intercambio de protones) se disocia en hidrógeno y oxígeno. El agua se oxida en el ánodo, formando oxígeno. Los protones atraviesan la membrana permeable a protones. Del lado del cátodo se produce hidrógeno. El agua se transporta desde un lado inferior al espacio del ánodo y/o espacio del cátodo.
El gas que se produce, es decir, el oxígeno en el lado del ánodo y el hidrógeno en el lado del cátodo, se descarga en el lado superior de la respectiva célula de electrólisis. Por una parte, debido al flujo de gas, forzosamente se conduce también una parte de agua. Por otra parte, en general, se requiere una refrigeración de la célula de electrólisis, de modo que se considera deseable una circulación de agua en ambos lados. En este sentido, no sólo los gases deseados, hidrógeno y oxígeno, abandonan la célula de electrólisis en su lado superior, sino también agua.
A continuación, por tanto, es necesaria una separación de gases. De este modo, es habitual que mediante un sistema de conductos se conecten entre sí varias células de electrólisis y, además, varias unidades de electrolisis, y que la mezcla de gas-agua que respectivamente sale se conduzca a un separador de gases central. Una realización ventajosa a este respecto se conoce por ejemplo por la solicitud WO 2020/020611 A1.
Aun cuando la instalación en su totalidad con la pluralidad de unidades de electrolisis y el separador de gases resulte ventajosa en cuanto a la estructura y a la rentabilidad, sin embargo, resulta desventajosa la flexibilidad reducida en cuanto a la adaptación de la totalidad de una instalación correspondiente a distintas potencias disponibles.
Por otra parte, los documentos US2007/215492A1 (dando a conocer el preámbulo de la reivindicación 1), US2009/22990A1 y US2013/140171A1 describen unidades de electrolisis que están estructuradas en base a una pluralidad de células de electrólisis, donde las células de electrólisis, respectivamente por encima de la cámara del cátodo y de la cámara del ánodo, presentan cámaras de separación de gases que se extienden de forma transversal. Una forma ampliada de esas cámaras de separación de gases integradas posibilita ya una separación de gases en la unidad de electrolisis.
Aún cuando se proporciona una alta flexibilidad para la estructura de las unidades de electrolisis, es necesaria una mejora en la separación de los gases. Por tanto, un objeto consiste en mejorar la separación de gases.
El objeto indicado se soluciona mediante una célula de electrólisis según la invención, en correspondencia con la reivindicación 1. En la reivindicación 7 se indica una unidad de electrolisis según la invención. En la reivindicación dependiente se indican formas de ejecución ventajosas.
La célula de electrólisis, conforme a lo previsto, se utiliza para formar una unidad de electrolisis. De este modo, la unidad de electrolisis se utiliza para la descomposición electroquímica de agua, produciendo hidrógeno y oxígeno, la así llamada electrolisis de agua. La célula de electrólisis posee un lado del ánodo, así como un lado del cátodo, situado de forma opuesta. Además, la célula de electrólisis presenta una carcasa en la que se pone a disposición un espacio para el proceso de la electrolisis. En este caso, el espacio se divide en dos mitades mediante una membrana, donde en el lado del ánodo se encuentra la cámara del ánodo y en el lado del cátodo la cámara del cátodo. En la cámara del ánodo se encuentra en este caso un ánodo y, situado de forma opuesta en la cámara del cátodo, de modo correspondiente, se encuentra un cátodo. Para el proceso de la electrolisis de agua es necesario que entre el ánodo y el cátodo se aplique una tensión eléctrica.
En general, como membrana se utiliza una así llamada membrana de polímero-electrolito (PEM, en inglés "polymer electrolyte membrane"). La utilización y sus propiedades son suficientemente conocidas por el experto, de manera que no se necesita una explicación a este respecto. De manera alternativa, sin embargo, también puede preverse que se trate de una así llamada membrana de intercambio de aniones (AEM, en inglés "anion exchange membrane") (igualmente suficientemente conocida por el estado de la técnica).
Para posibilitar el proceso de la descomposición de agua, de manera correspondiente, en el lado inferior de la cámara del ánodo y/o en el lado inferior de la cámara del cátodo, se necesita una entrada de agua. El oxígeno que se produce durante el proceso en la cámara del ánodo, con el agua circulante, se descarga mediante una salida de oxígeno dispuesta en el lado superior de la cámara del ánodo. De forma análoga, en el lado superior de la cámara del cátodo se encuentra una salida de hidrógeno para posibilitar la descarga del hidrógeno formado, igualmente con el agua circulante.
Para posibilitar ahora una flexibilidad elevada en cuanto al diseño de la unidad de electrolisis, de forma adaptada a diferentes potencias, a diferencia del procedimiento habitual se prevé posibilitar la separación de gases (separación de fases líquido/gaseoso) ya en la célula de electrólisis. Para ello, la célula de electrólisis, dentro de la carcasa, por encima de la salida de oxígeno, presenta una cámara de oxígeno, y por encima de la salida de hidrógeno, una cámara de hidrógeno. Es necesario que el volumen de la cámara de oxígeno corresponda al menos a 0,15 veces el volumen de la cámara del ánodo, y que el volumen de la cámara de oxígeno corresponda al menos a 0,15 veces el volumen de la cámara del cátodo.
Es especialmente ventajoso que el volumen de la cámara de oxígeno corresponda al menos a 0,25 veces el volumen de la cámara del ánodo, y/o que el volumen de la cámara de oxígeno corresponda al menos a 0,25 veces el volumen de la cámara del cátodo.
Además, es ventajoso que el volumen de la cámara de hidrógeno se seleccione más grande que el volumen de la cámara de oxígeno. Aquí se considera especialmente ventajoso que el volumen de la cámara de hidrógeno corresponda al menos a 1,25 veces y/o como máximo a 2 veces al volumen de la cámara de oxígeno.
Al seleccionar el tamaño de la cámara de oxígeno y de la cámara de hidrógeno puede ser ventajoso considerar también cuán elevada es la presión de servicio en las cámaras. De este modo, es ventajoso seleccionar un volumen mayor para la cámara de oxígeno, así como para la cámara de hidrógeno, en el caso de presiones más reducidas.
La puesta a disposición de una cámara de oxígeno, así como de una cámara de hidrógeno con un volumen suficiente, posibilita una separación de gases ya en el lugar de la producción (separación de fases líquido/gaseoso), de modo que ya no se necesitan los separadores de gases requeridos hasta el momento, adaptados individualmente según la instalación. En todo caso, puede ser ventajoso proporcionar un pequeño separador de gases estandarizado en el sistema de circulación de agua para eliminar cualquier pequeña parte residual de gas en el agua o de agua en el gas.
Mediante la realización, la unidad de electrolisis puede adaptarse de forma flexible a los requerimientos de potencia individuales. De este modo, solamente se requiere la selección del número requerido de células de electrólisis.
En este caso, es ventajoso que la carcasa de la célula de electrólisis se realice de una pieza, de manera que se requiera la menor cantidad posible de procesos de montaje para el armado de la célula de electrólisis. De manera especialmente ventajosa, en este caso, la carcasa se fabrica de una pieza, por ejemplo como pieza moldeada.
Se considera especialmente ventajoso que la carcasa de la célula de electrólisis se componga de un material plástico. Con ello, por ejemplo, la carcasa de la célula de electrólisis puede estar fabricada por completo con un único proceso de moldeo por inyección.
En este punto cabe señalar nuevamente que no se requiere de forma obligatoria un suministro de agua en ambos lados. Dependiendo del diseño de la totalidad del proceso y del tipo de membrana, puede ser suficiente con proporcionar una entrada de agua en el lado del ánodo o en el lado del cátodo.
De manera ventajosa, también cuando una entrada de agua se encuentra presente en la cámara del ánodo y una entrada de agua se encuentra presente en la cámara del cátodo, entonces tampoco es obligatorio proporcionar un suministro de agua separado. Si la presión en la cámara del ánodo y en la cámara del cátodo es idéntica, y está garantizada la pureza del agua suministrada, entonces es suficiente con una cámara de agua individual por debajo de la cámara del ánodo y de la cámara del cátodo, donde en la cámara de agua individual, por tanto, están conectadas las dos entradas de agua.
Se posibilita un apilado ventajoso de al menos dos células de electrólisis para formar una unidad de electrolisis cuando la cámara de oxígeno y la cámara de hidrógeno están abiertas tanto en el lado del ánodo, como también en el lado del cátodo. Al apilarse dos células de electrólisis una sobre otra es posible formar una cámara de oxígeno en común, así como una cámara de hidrógeno en común.
Además, es ventajoso que la cámara de oxígeno y la cámara de hidrógeno estén separadas una de otra mediante una pared separadora de gas que se extiende desde el lado del ánodo hacia el lado del cátodo. Se posibilita un suministro de agua ventajoso cuando la cámara de agua del ánodo, en tanto se encuentre presente, y la cámara de agua del cátodo, en tanto se encuentre presente, están abiertas en el lado del ánodo y en el lado del cátodo. De este modo, al apilarse células de electrólisis se crea un canal de agua continuo, de modo que se posibilita un suministro de agua sencillo.
Además, es ventajoso que la cámara de agua del ánodo y la cámara de agua del cátodo estén separadas mediante una pared separadora de agua que se extiende desde el lado del ánodo hacia el lado del cátodo. Se consigue una formación ventajosa de la célula de electrólisis, así como suficiente, en la utilización de la célula de electrólisis, cuando la cámara del ánodo está abierta en el lado del ánodo. De manera alternativa o igualmente, de manera ventajosa, puede preverse que la cámara del cátodo de la célula de electrólisis esté abierta en el lado del cátodo. Esto simplifica el proceso de fabricación, donde naturalmente, al formar la unidad de electrolisis, es necesario un cierre de la cámara del ánodo, así como de la cámara del cátodo. Por otra parte, para posibilitar un apilado ventajoso de dos o más células de electrólisis una sobre otra, es especialmente ventajoso que la cámara del ánodo esté cerrada mediante una tapa del ánodo, o que la cámara del cátodo esté cerrada mediante una tapa del cátodo. En ese caso, la tapa del ánodo, así como la tapa del cátodo, está fijada de forma hermética en la carcasa. Por ejemplo, puede preverse que la tapa del ánodo, así como la tapa del cátodo, esté soldada en la carcasa. En tanto se encuentre presente la tapa del ánodo o la tapa del cátodo, en el caso de un apilado ya se garantiza una separación de una cámara del ánodo de una cámara del cátodo contigua. No obstante, puede preverse que se encuentre presente tanto una tapa de ánodo, como también una tapa de cátodo.
Para la puesta en contacto eléctrica del ánodo, así como del cátodo, en una realización especialmente ventajosa, el ánodo, así como el cátodo, se conducen de forma permeable al agua, por ejemplo en forma de una rejilla, o de forma porosa o plegada, de forma eléctricamente conductora, hasta el lado del ánodo, o respectivamente hacia el lado del cátodo. Por otra parte, también puede preverse proporcionar un elemento de conexión conductor entre el ánodo y el extremo de la cámara del ánodo en el lado del ánodo, así como respectivamente el cátodo y el extremo de la cámara del cátodo en el lado del cátodo.
En el caso de una tapa del ánodo, así como de una tapa del cátodo, la misma, en una realización preferente, se realiza de forma conductora, al menos en algunas secciones. En este sentido, se requiere una conexión eléctricamente conductora desde el ánodo hacia la tapa del ánodo, así como desde el cátodo hacia la tapa del cátodo.
Mediante la nueva célula de electrólisis según la invención se posibilita la formación de una unidad de electrolisis según la invención. En este caso, la unidad de electrolisis presenta una pluralidad de células de electrólisis dispuestas de forma contigua unas con respecto a otras, del modo antes descrito.
Además, se considera especialmente ventajoso que las células de electrólisis individuales estén selladas unas con respecto a otras. Lo mencionado puede conseguirse mediante sellado, mediante juntas o, por ejemplo, mediante un pegado. Por una parte, es importante impedir una salida de agua, hidrógeno u oxígeno desde la unidad de electrolisis. Por otra parte, sin embargo, también debe asegurarse que no se produzca un pasaje de agua o gases desde una cámara del ánodo de una célula de electrólisis a una cámara del cátodo de una célula de electrólisis contigua, o de forma inversa.
De este modo, es ventajoso que para cerrar las cámaras presentes, en una primera célula de electrólisis en el lado del ánodo y en una última célula de electrólisis en el lado del cátodo, respectivamente esté dispuesta una tapa de cierre.
Para el suministro del agua hacia las células de electrólisis, así como para la descarga de los gases formados y del agua circulante, se requieren conexiones correspondientes en la unidad de electrolisis. De este modo, es ventajoso que en al menos una tapa de cierre, en un lado, de manera especialmente ventajosa, en ambas tapas de cierre en ambos lados, se encuentren presentes conexiones correspondientes. También puede preverse que para un flujo de fluido sólo en una primera tapa de cierre, en el lado del ánodo de la primera célula de electrólisis o en una segunda tapa de cierre en el lado del cátodo de la última célula de electrólisis, se encuentre presente una conexión y para otro flujo de fluido, en ambos lados, se encuentre presente una conexión.
De manera correspondiente, es ventajoso que la primera tapa de cierre y/o la segunda tapa de cierre presente una conexión de oxígeno que posibilite una desviación del oxígeno desde las cámaras de oxígeno. De forma análoga, es ventajoso que la primera tapa de cierre y/o la segunda tapa de cierre presente una conexión de hidrógeno que posibilite una desviación del hidrógeno desde las cámaras de hidrógeno.
Además, es ventajoso que la primera tapa de cierre y/o la segunda tapa de cierre presente una conexión de agua hacia la cámara de oxígeno que posibilite una desviación del agua de la cámara de oxígeno.
De forma análoga, es ventajoso que la primera tapa de cierre y/o la segunda tapa de cierre presente una conexión de agua hacia la cámara de hidrógeno que posibilite una desviación del agua del hidrógeno.
Para posibilitar un suministro del agua hacia la cámara del ánodo, de manera ventajosa, la primera tapa de cierre y/o la segunda tapa de cierre presenta una conexión de agua hacia la cámara del ánodo.
De forma análoga, se posibilita un suministro del agua hacia la cámara del cátodo, cuando de manera ventajosa la primera tapa de cierre y/o la segunda tapa de cierre presenta una conexión de agua hacia la cámara del cátodo.
Los costes de fabricación pueden influenciarse positivamente cuando, de manera ventajosa, la primera tapa de cierre, para la utilización en el lado del ánodo de la primera célula de electrólisis, y la segunda tapa de cierre, para la utilización en el lado del cátodo de la segunda célula de electrólisis, se realizan como piezas idénticas.
Además, se proporciona una interconexión ventajosa cuando las células de electrólisis están conectadas en serie con el respectivo ánodo y cátodo.
En las siguientes figuras se ilustra a modo de ejemplo una célula de electrólisis según la invención, así como una unidad de electrolisis según la invención. Muestran:
Figura 1 una sección longitudinal de un ejemplo de ejecución de una célula de electrólisis;
Figura 2 una sección transversal de la célula de electrólisis de la figura 1;
Figura 3 una sección longitudinal de una unidad de electrolisis a modo de ejemplo.
En la Figura 1 se ilustra un ejemplo de ejecución de una célula de electrólisis 01 según la invención, en una sección longitudinal de la cámara del cátodo 21.
La Figura 2 muestra la célula de electrólisis 01 de la Figura 1 en una sección transversal de la cámara de hidrógeno 25, así como la cámara de agua del ánodo 16.
En primer lugar puede apreciarse la estructura de la célula de electrólisis 01 con una carcasa 02 de una pieza. Dicha carcasa 02 está subdividida en varias cámaras, donde para el funcionamiento de la electrolisis de agua es esencial la presencia de una cámara del ánodo 11 en el lado del ánodo 10 y de la cámara del cátodo 21 en el lado del cátodo 20. La cámara del ánodo 11 está separada de la cámara del cátodo 21 por una membrana 05. En este caso, puede tratarse de una así llamada PEM (membrana de polímero-electrolito), que es suficientemente conocida por el experto. Además, para el funcionamiento se requiere la disposición de un ánodo 12 en la cámara del ánodo 11, así como de un cátodo 22 en la cámara del cátodo 21.
Naturalmente, también se requiere una conexión eléctrica, que no se abordará aquí en detalle, y en este sentido se remite a realizaciones suficientemente conocidas por el experto.
Para posibilitar el proceso, además, se requiere un suministro de agua desde el lado inferior. Para ello, en la carcasa 02, en el lado inferior de la cámara del ánodo 11, se encuentra presente una entrada de agua 14; dicha entrada de agua 14 proporciona una conexión desde una cámara de agua del ánodo 16, del lado inferior. Situada de forma opuesta a la membrana 05, igualmente en el lado inferior de la cámara del cátodo 21, en la carcasa 02, se encuentra presente una entrada de agua 24. Dicha entrada de agua 24 forma la conexión hacia la cámara de agua del cátodo 26, dispuesta del lado inferior. La cámara de agua del ánodo 16 está separada de la cámara de agua del cátodo 26, dispuesta de forma contigua, mediante una pared separadora de agua 07 de la carcasa 02. La cámara de agua del ánodo 16 y la cámara de agua del cátodo 26, así como la pared separadora de agua 07, en este caso se extienden desde el lado del ánodo 10 hasta el lado del cátodo 20. Por consiguiente, la cámara de agua del ánodo 16 y la cámara de agua del cátodo 26 están realizadas abiertas de ambos lados.
Para desviar el gas que se produce en el proceso de la electrolisis, así como para desviar el agua que debe circular, en el lado superior de la cámara del ánodo 11, en la carcasa 02, se encuentra presente una salida de oxígeno 13. Situada de forma opuesta, la carcasa 02, por encima de la cámara del cátodo 21, presenta una salida de hidrógeno 23.
Para la realización según la invención de la célula de electrólisis 01, es relevante la presencia de una cámara de oxígeno 15 en la carcasa 02, por encima de la salida de oxígeno 13, así como la presencia de una cámara de hidrógeno 25 en la carcasa 02, por encima de la salida de hidrógeno 23. En el proceso de la electrolisis, la cámara de oxígeno 15 está llenada parcialmente con el oxígeno formado, así como con agua. De forma análoga, en la cámara de hidrógeno 25 se encuentran hidrógeno y agua. Para posibilitar ahora una separación del oxígeno del agua en la cámara de oxígeno 15 y, de forma análoga, una separación del hidrógeno del agua en la cámara de hidrógeno 25, el volumen de la cámara de oxígeno y el volumen de la cámara de hidrógeno deben seleccionarse suficientemente grandes. En este ejemplo de ejecución se prevé que el volumen de la cámara de oxígeno corresponda aproximadamente a 0,25 veces el volumen de la cámara del ánodo 11. En este ejemplo de ejecución, lo mismo se aplica para el volumen de la cámara de hidrógeno con aproximadamente 0,25 veces el volumen de la cámara del cátodo 21.
Además, en las representaciones de la Figura 1 y la Figura 2 puede observarse la disposición ventajosa de la cámara de oxígeno 15 de forma contigua a la cámara de hidrógeno 25. Dichas cámaras 15 y 25 se separan una de otra mediante una pared separadora de gas 06. De manera correspondiente, la cámara de oxígeno 15 y la cámara de hidrógeno 25, así como la pared separadora de gas 06, se extienden desde el lado del ánodo 10 hasta el lado del cátodo 20. En este caso, la cámara de oxígeno 15 y la cámara de hidrógeno 25 están realizadas abiertas de ambos lados.
Además, puede apreciarse la disposición de una tapa de cátodo 27 en el lado del cátodo 20 de la cámara del cátodo 21. En este caso, se prevé que la tapa del cátodo 27 esté sellada con la carcasa 02 o que se cierre de forma hermética de otro modo. Gracias a esto, al apilarse las células de electrólisis 01 se consigue una separación de cámaras del ánodo 11 y cámaras del cátodo 21 respectivamente contiguas.
En la figura 3 está representado esquemáticamente un ejemplo de ejecución a modo de ejemplo, de una unidad de electrolisis 09. Puede apreciarse la disposición apilada de varias células de electrólisis 01. Dichas células de electrólisis 01 están selladas unas con respecto a otras. Lo mencionado, por ejemplo, puede conseguirse mediante un sellado o mediante juntas.
En el lado del ánodo 10 de una primera célula de electrólisis 01 está dispuesta una primera tapa de cierre 03 y, situada de forma opuesta, en el lado del cátodo 20 de una última célula de electrólisis 01, está dispuesta una segunda tapa de cierre 04. Debido a esto se cierran las cámaras individuales, es decir, la cámara de oxígeno 15, la cámara de agua del ánodo 16, la cámara de hidrógeno 25 y la cámara de agua del cátodo 26. Para el suministro y la descarga del agua, las tapas de cierre 03, 04 respectivamente presentan varias conexiones de agua 08. Además, desplazadas una con respecto a otra, en el extremo superior de las tapas de cierre 03, 04 respectivamente se encuentran una conexión de oxígeno 18 y una conexión de hidrógeno 28. Si bien no está representado correctamente, de este modo, naturalmente, la conexión de oxígeno 18 conduce a la cámara de oxígeno 15 y la conexión de hidrógeno 28 a la cámara de hidrógeno 25. Naturalmente, el diseño de las conexiones se realiza en correspondencia con el medio respectivamente conducido, así como con el flujo volumétrico.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Célula de electrólisis (01) como componente, conforme a lo previsto, de una unidad de electrólisis (09) para la descomposición electroquímica de agua (H2O) en hidrógeno y oxígeno, con un lado del ánodo (10) y un lado del cátodo (20), que comprende una carcasa (02) en la que está dispuesta una cámara del ánodo (11), con un ánodo (12) y, situada de forma opuesta, una cámara del cátodo (21), con un cátodo (22), y en el medio una membrana (05), donde conforme a lo previsto, entre el ánodo (12) y el cátodo (22) puede aplicarse una tensión, donde en el lado superior de la cámara del ánodo (11) está dispuesta una salida de oxígeno (13), y en el lado superior de la cámara del cátodo (21) una salida de hidrógeno (23), y en el lado inferior de la cámara del ánodo (11) y/o en el lado inferior de la cámara del cátodo (21), está dispuesta una entrada de agua (14, 24), donde en la carcasa (02), además, por encima de la salida de oxígeno (13) está dispuesta una cámara de oxígeno (15) con al menos 0,15 veces el volumen de la cámara del ánodo (11) y por encima de la salida de hidrógeno (23) está dispuesta una cámara de hidrógeno (25) con al menos 0,15 veces el volumen de la cámara del cátodo (21),
caracterizada porque en la carcasa (02), en el lado inferior de la entrada de agua (14) del lado del ánodo, está dispuesta una cámara de agua del ánodo (16) con al menos 0,05 veces el volumen de la cámara del ánodo (11), y en el lado inferior de la entrada de agua (24) del lado del cátodo, está dispuesta una cámara de agua del cátodo (26) con al menos 0,05 veces el volumen de la cámara del cátodo (11).
2. Célula de electrólisis (01) según la reivindicación 1,
donde la carcasa (02) está realizada de una pieza.
3. Célula de electrólisis (01) según la reivindicación 1 ó 2,
donde la carcasa (02) está fabricada de un material plástico.
4. Célula de electrólisis (01) según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde la cámara de oxígeno (15) y la cámara de hidrógeno (25) están abiertas en el lado del ánodo (10) y en el lado del cátodo (20).
5. Célula de electrólisis (01) según una de las reivindicaciones 1 a 4, donde la cámara del ánodo (16) y/o la cámara de agua del cátodo (26) están abiertas en el lado del ánodo (10) y en el lado del cátodo (20).
6. Célula de electrólisis (01) según una de las reivindicaciones 1 a 5, donde la cámara del ánodo (11) está abierta en el lado del ánodo (10) y/o la cámara del cátodo (21) está abierta en el lado del cátodo (20); y/o donde la cámara del ánodo (11), en el lado del ánodo (10), está cerrada por una tapa de ánodo fijada en la carcasa y/o
donde la cámara del cátodo (21), en el lado del cátodo (20), está cerrada por una tapa de cátodo (27) fijada en la carcasa.
7. Unidad de electrolisis (09) para la descomposición electroquímica de agua (H2O) en hidrógeno y oxígeno, que comprende una pluralidad de células de electrólisis (01) respectivamente dispuestas de forma contigua unas con respecto a otras, respectivamente según una de las reivindicaciones precedentes.
8. Unidad de electrolisis (09) según la reivindicación 7,
donde en el lado del ánodo (10) de una primera célula de electrólisis (01), está dispuesta una primera tapa de cierre (03), y en el lado del cátodo (20) de una última célula de electrólisis (01), está dispuesta una segunda tapa de cierre (04),
donde la primera tapa de cierre (03) y la segunda tapa de cierre (04) cierran la cámara de oxígeno (15) y la cámara de hidrógeno (25), y las cámaras de agua (16, 26) que se encuentran presentes.
9. Unidad de electrolisis (09) según la reivindicación 8, donde la primera tapa de cierre (03) y/o la segunda tapa de cierre (04) proporciona
- una conexión de oxígeno (18) hacia la cámara de oxígeno (15) y/o
- una conexión de hidrógeno (28) hacia la cámara de hidrógeno (25) y/o
- una conexión de agua (08) de una cámara (15, 16, 25, 26) o varias conexiones de agua (08) hacia varias cámaras (15, 16, 25, 26).
10. Unidad de electrolisis (09) según la reivindicación 8 o 9,
donde la primera tapa de cierre (03) y la segunda tapa de cierre (04) están realizadas como piezas idénticas.
11. Unidad de electrolisis (09) según una de las reivindicaciones 7 a 10,
donde las células de electrólisis (01) están conectadas eléctricamente en serie.
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