DE2129045A1

DE2129045A1 - Elektrochemische zelle zur energiespeicherung

Info

Publication number: DE2129045A1
Application number: DE2129045A
Authority: DE
Inventors: August Prof Dr Dipl Phy Winsel
Original assignee: VARTA AG
Current assignee: VARTA AG
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1973-01-04
Also published as: DE2129045C3; DE2129045B2; GB1387930A; FR2140683A1

Description

Reg.-Nir. : 3 FP 187-DT 6 Frankfurt /Main, den 3.6.1971

3P-FrI-Se

Elektrochemische Zelle zur Energiespeicherung

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelle zur Energiespeicherung, in der die Elektrode einer Polarität eine Akkumulatorelektrode, die der anderen Polarität eine Gaselektrode ist, wobei die Gaselektrode biporöse Struktur mit einem zusammenhängenden System enger und einem zusammenhängenden System grober Poren aufweist.

Die erfindungsgemäße elektrochemische Zelle zur Energiespeicherung ist eine wiederaufladbare Metall-Sauerstoff-Zelle, bei der in der Ladephase durch Zuführung von elektrischer Energie an der negativen Elektrode ein Metall in reduzierter Form und an der positiven Elektrode Säuerstoffgas entsteht. Das gebildete Sauerstoffgas strömt in ein Speichergefäß, wobei der Druck ansteigt. Der Gasdruck wird auf den Elektrolyten zurückgeführt.

Bei der Entladung entsteht aus dem reduzierten Metall ein Hydroxid oder Oxid, während der Sauerstoff an der positiven Elektrode unter Verminderung des Drucks im Speichergefäß elektrochemisch gelöst wird. Die chemische Energie der Metalloxydation v.'Lrd als elektrische Energie zurückgewonnen.

Man hat schon vorgeschlagen, Metall-Sauerstoff zellen aus Druckflaschen mit Sauerstoffgas zu versorgen, wobei man den Druck aus der Sauerstoff-Flasche in geeigneter Weise auf den Elektrolyten zurückführt. Hierbei kann man erreichen, daß in den Poren der porösen Sauerstoffdiffusionselektrode ein Druck-Gefälle zwischen Sauerstoffgas und Elektroofen unabhängig

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von dem Absolutdruck in der Zelle eingestellt bleibt. Dieses Druckgefälle ist bei hydrophilen Elektroden erforderlich-, um den Elektrolyten aus den groben Gasporen zu verdrängen und so die elektrochemisch wirksame Dreiphasengrenze einzustellen. In US-Patent 3.220.937, Beispiel 1, ist eine derartige Zink-Sauerstoffzelle beschrieben. Bei Verwendung hydrophober Elektroden kann der hydrostatische Druck des Gases unmittelbar auf den Elektrolyten rückgekoppelt werden. Die Kapillardepression der Elektrolytflüssigkeit in den Poren sorgt dann für die stabile Einstellung der elektrochemisch notwendigen Dreiphasengrenze.

Gasdiffusionselektroden bestehen oft aus zwei sich durchdringenden Porensystemen, von denen das eine feinporig, das andere grobporig ist. In den feinen Poren befindet sich, wenn es sich um hydrophile Elektroden handelt, der Elektrolyt; die groben Poren sind zusammenhängend an die unter leichtem Überdruck stehende Gasphase angeschlossen. In hydrophoben Elektroden mit biporöser Struktur sind die Verhältnisse umgekehrt. Dort befindet sich der Elektrolyt unter Gleichdruck oder leichtem Überdruck, während die feinen Poren auf Grund der Kapillardepression mit Gas gefüllt sind.

Es ist schon Torgeschlagen worden, Wasserstoff/3auerstoff-Brennstoffzellen so aufzubauen, daß man derartige biporöse Wasserstoff- -und Sauerstoffelektroden abwechselnd unter Zwischenlegung von Diaphragmen, z.B. aus Asbest, aufeinander legt. Die Gase werden den in einem solchen Eloflux-Paket parallel geschalteten Wasserstoff- bzw. Sauerstoffelektroden vom I?ande her unter Überdruck zugeführt, während der Elektrolyt senkrecht zu den Asbestdiaphragmen und Elektroden in axialer Richtung das Paket durchströmt. Bedingung hierfür ist, daß der Elektrolyt in den Diaphragmen auf Grund der feinporigen Struktur einen größeren Kapillardruck besitzt als die gröberen Gasporen in den t-nachbarten Elektroden.

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Es wurde schon beschrieben, daß man diese Elοflux-Pakete unter Zwischenschaltung von Labyrinthscheiben, das sind
Scheiben mit geringem Strömungswiderstand, jedoch hohem
elektrolytischen Ausbreitungswiderstand zu Batterien zusammenschalten kann. Man kann auch die Wasserelektrolyse in derartigen Elofluxzellen durchführen. Die Elektrolysegase entstehen unter Überdruck und werden den Gasbehältern zugeführt. Das verbrauchte wasser wird durch die axiale
Elektrolytströmung wieder ersetzt.

Es ist ferner bekannt, in derartigen Elofluxzellen nacheinander Wasser zu elektrolysieren, wobei elektrische
Energie verbraucht wird, und diese elektrische Energie
bei der späteren Rekombination der Elektrolysegase im
Brennstoffzellenbetrieb zurückzugewinnen. In alkalischen Brennstoffzellen ist es vorteilhaft, die elektrolytische Entwicklung des Sauerstoffs und seine kathodische Reduktion nicht an den gleichen Elektroden durchzuführen. Um
optimale Spannungslage zu erzielen, verwendet man für die kathodische Reaktion silberhaltige Elektroden, für die
anodische Abscheidung nickel- bzw. raneynickelhaltige, die eine minimale AbScheidungsüberspannung aufweisen. So wird verhindert, daß sich bei der anodischen Sauerstoffabscheidung Silberoxid bildet und löst. Die nickelhaltigen Sauerstoffanoden können schadlos auch im kathodischen Betrieb mitarbeiten, tragen dann jedoch nur mit kleinerer Stromdichte im Vergleich zu den silberhaltigen Elektroden zum Gesamtstrom "bei.

Es ist schon vorgeschlagen worden, für Traktionszwecke
wiederaufladbare Metall-Luft-Zellen zu verwenden. Bei
diesen Zellen steht in alkalischer Lösung eine Metall-Anode einer Luftsauerstoff-Kathode gegenüber. Bei der elektrochemischen Entladung dieser Zelle entsteht Metallhydroxid und elektrische Energie. Durch Elektrolyse wird das Metallhydroxid an der Kathode zum Metall reduziert, gleichzeitig

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dabei Sauerstoff an der Gegenelektrode entwickelt und in die umgebende Atmosphäre abgeblasen. Bei dieser Arbeitsweise ist unbefriedigend, daß der bei der Elektrolyse frei werdende Sauerstoff in der umgebenden Atmosphäre gespeichert wird, jedoch dann sehr verdünnt vorliegt. Man braucht zu seiner elektrochemischen Wiederverwendung zwar keine Speicherflaschen mitzuführen, verbraucht jedoch dafür Kompressionsenergie und muß zudem eine verminderte Leistungsfähigkeit der Sauerstoff-Kathode im elektrischen Betrieb gegenüber dem reinen Op-Betrieb in Kauf nehmen. Dadurch wird die Batterie bei Auslegung auf die gleiche Leistung erheblich größer als eine Sauerstoff-Metall-Batterie.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hybridzelle aus einer Akkumulatorelektrode und einer Gasdiffusionselektrode zu entwickeln, mit der folgende Aufgaben durchgeführt werden können:

1. Durch Zuführung von elektrischer Energie soll die Akkumulator-Elektrode aufgeladen und der entstehende Sauerstoff unter gleichzeitiger selbsttätiger Aufkomprimierung in einem Druckspeicher gewonnen werden.

2. Die gespeicherte chemische Energie soll zurückgewonnen werden, wobei das Druckgas Gasdiffusionselektroden zugeführt und verbraucht und die Akkumulatorelektrode entladen wird.

3. Die Zelle soll möglichst wartungsfrei sein.

4. Die Zellen sollen gegen Überladung, möglichst auch gegen Tiefentladung im Batterieverband unempfindlich sein.,

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5. Die Zellen sollen möglichst große Energiedurchsätze zulassen, d.h. sie sollen bei der Aufladung und der Entladung möglichst hoch belastbar sein.

Es wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe besonders vorteilhaft mit einer Zelle lösen läßt, bei der Akkumulatorelektroden abwechselnd mit Gasdiffusionselektroden unter Zwischenlegung von feinporigen Diaphragmen zu Zellpaketen fest aufeinandergedrückt werden. Dabei besitzen die Gasdiffusionselektroden biporöse Struktur, d.h. sie haben ein feines Porensystem, das ständig mit Elektrolyt gefüllt ist, und ein zusammenhängendes grobporiges System, das der Ab- und Zuführung des Betriebsgases dient.

Die Arbeitsweise einer derartigen Zelle soll am System Gadmium/Sauerstoff erläutert werden. Die Cadmium-Elektroden

bestehen z.B. aus einem Sinterkörper aus Nickel, in den man Cadmiumhydroxid in üblicher Weise eingetränkt hat. Als Diaphragmen verwendet man Asbestpapier, z.B. fuel-cell asbestos board der Firma Johns-Manville, Cleveland/Ohio, USA, Als Sauerstoffelektroden verwendet man z.B. einschichtige Doppelskelett-Katalysator-Elektroden, die aus einem Carbonylnickel-Stützgerüst mit eingebetteten Raneysilber-Körnern bestehen. Eine derartige Struktur ist in Abb. 1 dargestellt, in der die Cadmium-Elektroden (1) mit den Sauerstoffelektroden (2) und den Diaphragmen (3) das Elektrodenpaket bilden. Den Sauerstoffelektroden (2) wird das Sauerstoffgas von den Seiten zugeführt. Statt gleicher Sauerstoffelektroden kann man auch Jede zweite Sauerstoffelektrode statt mit Raneysilber mit Raneynickel als Katalysator ausstatten. Dann werden beim Betrieb als Stromquelle die silber- und nickelhaltigen Sauerstoffelektroden parallel geschaltet und tragen dann beide zum kathodischen Strom bei. Bei der Aufladung jedoch werden die silberhaltigen Sauerstoffelektroden

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von der Stromquelle abgetrennt, so daß die Sauerstoffabscheidung nur in den raneynickelhaltigen Elektroden erfolgt. Der alkalische Elektrolyt, z.B. KOH, wird unter einem leichten Druckgefälle in axialer Richtung durch das Elofluxpaket hindurchbewegt. Dadurch vermeidet man die Ausbildung von größeren Konzentrationsdifferenzen zwischen den einzelnen Elementen des Zellpaketes.

Die Strömung des Elektrolyten braucht im Zellpaket nicht kontinuierlich und in einer Richtung zu erfolgen; sie kann vielmehr diskontinuierlich erfolgen, insbesondere durch Strömungsimpulse wechselnder Richtung. Zu diesem Zweck stehen die Endflächen eines derartigen Zellpaketes mit Elektrolytreservoiren in Berührung, die unter unterschiedlichen, insbesondere unter Wechseldruck, gesetzt werden können.

Im allgemeinen wird man die Endflächen von Diaphragmen bilden lassen, die dann mit dem Elektrolytreservoir in Berührung stehen. Abb. 2 zeigt eine Möglichkeit, bei der mit Hilfe eines Netzes (24·) die z.B. aus Asbestpapier gebildeten Enddiaphragmen (23) benachbarter Pakete sich gegenseitig abstützen» In dem hier geschilderten Fall kann die Elektrolytlösung durch den vom Netz abgestützten Zwischenraum zwischen den Diaphragmen hindurchströmen. Die letzte "Elektrode vor einem Diaphragma kann sowohl eine Akkumulatorelektrode als auch eine Gasdiffusionselektrode sein, wie es in Abb* 2 dargestellt ist. Es bietet jedoch Vorteile, •tfenn man gleichartige Elektroden vor den Enddiaphragmen angeordnet, da in diesem Fall Shuntströme bei Serienschaltung der Pakete am geringsten, sind. Statt eines Elektroaeanetzes kann man auch eine Netzkombination ans f-'.xiem grobmaschigen Nets In der Mitte und zwei angrenzenden „einoiaschxgen Fetzeu verwenden,, durch äie a:U w dcü.aphragmen -.loch gleichmäßiger angedrückt wurden können» In manchen. Fallen wird es

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ratsam nein, eine symetrische Netzkombination zu verwenden, die in der Mitte zwischen den Netzen eine flüssigkeitsundurchlässige Isolierschicht, z.B. aus Kunststoff, aufweist. Dadurch werden zwei getrennte Elektrolytströme erzeugt, die sich erst außerhalb oder am Rande des so gebildeten Elektrolytraumes wieder vereinigen. Dadurch werden die beiden Elektrolytströme galvanisch nahezu entkoppelt.

'In Zellen des hier geschilderten Typs kann man auch die' sogenannte Zweikreis-Spülung anwenden, wie sie in Hp/Op-Brennstoffzellen des Eloflux-Typs verwendet wird. Bei diesen dient der Elektrolytkreislauf am einen Ende des Elektrodenpaketes zur Ausbringung der Verlustwärme, indem man ihn über einen Wärmeaustauscher leitet, während der Elektrolytraum am anderen Ende des Zellpaketes gegenüber dem erstgenannten unter Über- oder Unterdruck steht. In Abb. 3 sind (33) die Enddiaphragmen zweier Pakete, (34-) 2 Stütznetze, (35) ist die isolierende Scheibe. Es ist charakteristisch für diese Erfindung, daß der Druck aus den Sauerstoffelektroden bis auf die für die Einstellung der Dreiphasengrenze notwendige Druckdifferenz auf den Elektrolyten in den Reservoiren zurückgekoppelt wird. Von diesen E] ektrolytreservoiren wird der Druck hydrostatisch in das Zellpaket weitergeleitet. Die Gasporen aller Gasdiffusionselektrodenkörper der die Batterie bildenden Zellpakete münden in eine oder mehrere gemeinsame Gasleitungen ein, die mit dem Druckbehälter verbunden sind.

Bei der hier geschilderten Betriebsweise sind die Forderungen 1, 2 und 5 erfüllt. Da das ganze System aus Batterie, Elektrolytvorrat, evtl. Umlaufpumpen hermetisch gegen die Umgebung abgeschlossen ist, ist auch die Wartungsfreiheit der Zelle im allgemeinen gegeben. Es ist jedoch zweckmäßig, sie zusätzlich gegen Überladung sowie auch

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gegen Tiefladung im Batterieverband unempfindlich zu machen. Die Kapazität der Akkumulatorelektroden der einzelnen Zellpakete wird funktionsbedingt kleine Abweichungen gegeneinander aufweisen. Dadurch ist es möglich, daß bei der Entladung in einer Zelle die Kapazität schon vollgeladen ist und somit die Gasentwicklung beginnt, bevor die Akkumulatorelektroden der anderen Zellen voll sind. Bei einer Metall-Sauerstoffzelle bedeutet das eine Wasserstoffabscheidung an den Metallelektroden einer Zelle. Dieses Fremdgas muß in der Batterie unschädlich gemacht werden. Dazu bildet man zweckmäßigerweise auch die Akkumula-

™ torelektroden biporös aus, so daß sie ein zusammenhängendes System grober Poren enthalten, durch das das Elektrolysegas zu einem Sammelkanal geführt werden kann. Dieser 'Sammelkanal leitet das Elektrolysegas in eine Verzehrelektrode, die derart an die Elektroden des Zellpaketes elektrisch angekoppelt ist, daß das zugeleitete Gas automatisch verzehrt wird. In einer Metall-Sauerstoffzelle wird der entstandene Wasserstoff einer Wasserstoffelektrode zugeführt, die entweder unmittelbar oder über eine Zenerdiode derart mit einer Einzelzelle oder der Batterie verbunden ist, daß der zugeführte Wasserstoff anodisch verzehrt wird. Besonders dann, wenn diese Wasserstoffverzehrelektrode ein Teil des erfindungsgemäßen Zellpaketes ist, kann die Zelle beliebig lange überladen werden. Für eine Batterie von Zellpaketen genügt es, eine Verzehrelektrode für alle Zellen vorzusehen, die man dann einer Einzelzelle zuordnet. Durch diese zusätzliche Belastung kann die betreffende Einzelzelle zur Steuerung des Ladevorganges eingesetzt werden, da sich der Verzehrstrom dem konstanten Batteriestrom überlagert. Es ist auch möglich, die Wasserstoffverzehrelektrode mit einer Sauerstoffelektrode zu einer Brennstoffzelle zu vereinigen. Diese Brennstoffzelle • liegt außerhalb des Stromkreises der Batterie. Sie wird»entweder im direkten Kurzschluß zwischen Sauerstoff- und Wasserstoffverzehrelektrode oder über eine Zenerdiode belastet.

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Ihr Strom ist ein Maß für die Wasserstoffentwicklung innerhalb der Batterie.

Bei der Entladung kann es ebenfalls zur Gasabscheidung an einer oder mehreren Akkumulatorelektroden kommen, wenn deren Kapazität zuerst entladen ist, jedoch der Strom der in Serie geschalteten Zellen weiterfließt. In diesem Fall entsteht an.den negativen Elektroden einer - Metall-Sauerstoffzelle Sauerstoff als Abscheidungsgas.. Am einfachsten ist es deshalb, wenn die Cadmium-Elektroden untereinander durch eine gemeinsame Gasleitung verbunden sind. Über diese wird das entstandene Sauerstoffgas auf die übrigen Cadmium-Elektroden verteilt und von diesen verzehrt. Dadurch wird die gleichmäßige Entladung aller Cadmium-Elektroden begünstigt. An den miteinander verbundenen Sauerstoffelektroden kann weder bei der Auf- noch bei der Entladung irgendeine Komplikation entstehen, da die Ladung bei diesen Elektroden an das Betriebsgas gebunden ist und sich entsprechend der Anorderung durch den 'Strom gleichmäßig auf die Elektroden verteilt.

Als Metäll-Sauerstoffzellen kommen die verschiedensten Kombinationen von Metallelektroden und verschiedenartigen Sauerstoffelektroden in Betracht. Mögliche Metallelektroden-Systeme sind z.B. in alkalischer Lösung: Cadmium/Cadmiumhydroxid, Kobalt/Kobalthydroxid, Eisen/Eisenhydroxid, Zink/Zinkhydroxid, Kupfer/Kupferhydroxid. Als Sauerstoffelektroden kommen für den kathodischen Betrieb alle bekannten Sauerstoffelektroden aus alkalischen Brennstoffzellen in Betracht, die als Katalysator Platin, Silber, Aktivkohle oder Spinelle enthalten können.

• Eine weitere Kombination für eine erfindungsgemäße Hybridzelle wird aus dem System einer Wasserstoffdiffusionselektrode, kombiniert mit einer FbO₀-Elektrode, in saurer

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wie alkalischer Lösung gebildet. Auch ein solches System muß überladungs- und tiefenladungssicher sein. Da bei der Überladung an einer PbOp-Elektrode Op entsteht, verbindet man zweckmäßig die FbOp-Elektroden durch eine Sauerstoffleitung miteinander, in die sie den in den Gasporen entstehenden 0~ abgeben können. Man fürht dieses Gas einer Sauerstoffelektrode zu, die mit den Wasserstoffelektroden einer einzelnen Zelle oder einer eigens dafür vorgesehenen vBrennstoffzelle kurzgeschlossen ist. In dieser wird das" entstehende Sauerstoffgas verzehrt; der Strom der betreffenden Zelle kann zur Steuerung des Ladevorganges wie im Falle der Metall-Luft-Zelle benutzt werden. Bei Tiefentladung entsteht an der Akkumulatorelektrode mit zuerst entladener Kapazität Wasserstoffgas. Dieses wird in der Sammelleitung der PbOp-Elektroden zu den noch nicht entladenen geleitet und durch Oxydation verzehrt.

Die Konstruktion einer Hybridbatterie der geschilderten Art kann auf dem Prinzip der Filterpressenanordnung der Einzelelektroden beruhen. Es können jedoch auch ein oder mehrere Elofluxpakete nach der Gießharzblocktechnik

mit Hilfe eines Epoxidharzes vergossen werden. Die einzelnen Blöcke kann man entweder zusammenkleben oder mit Rundschnurringdichtungen so zusammenspannen, daß sich für die Gasversorgungs- und Elektrolytleitungen durchgehende Kanäle bilden. Dabei wird man bei Hochleistungszellen zwischen den Zellpaketen die Elektrolytflüssigkeit mit Hilfe einer Pumpe umlaufen lassen oder zumindest hin- und herpumpen und die Verlustwärme dadurch ausbringen. Ist kein Elektrolytumlauf nötig, so kann man die Elektrolytbewegung durch die Elofluxpakete auch dadurch erreichen, daß man den sich bei der Elektrolyse aufbauenden Druck auf den Elektrolytvorrat an einer Seite eines jeden EIo-

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fluxpaketes z.B. mittels einer Membran wirken läßt. Die Ausbiegung der Membran bewirkt die Flüssigkeitsbewegung durch das Paket hindurch, wo die Flüssigkeit in eine'm zweiten Elektrolytreservoir unter Ausbiegung einer zweiten Membran und unter Aufbringung von Kompressionsenergie gespeichert wird. Diese Kompressions-energie wird bei der Entladung der Zelle zurückgewonnen und in Strömung der Elektrolytflüssigkeit in umgekehrter * Richtung umgesetzt, wenn durch den Sauerstoffverbrauch der Op-Druck sinkt und der hydrostatische Druck im ersten Elektrolytreservoir absinkt.

In Abb. 4 ist die geschilderte Verfahrensweise schematisch dargestellt. Das aus Diaphragmen (4-3), Akkumulatorelektroden (41) und Gasdiffusionselektroden (42) gebildete Elofluxpaket enthält im Elektrolytvorratsreservoir (44) die Membran (45), auf die der im Gasleitungssystem

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(46) wirkende Gasdruck aus dem Druckbehälter (4?) einwirkt. Durch Ausbiegung der Membran (45) wird die in (44) befindliche Elektrolytflüssigkeit durch das Zellpaket hindurch in Raum (48) transportiert, wobei gleichzeitig die Membran (490 gespannt wird.

Man kann das gesamte Batteriesystem von einem Druckbehälter umgeben, den man mit einer hydraulischen Flüssigkeit auffüllt. Ähnlich wie es schon in Abb. 4 dargestellt ist, überträgt man mit Hilfe von Membranen den Druck im Sauerstoffleitungs-System auf diese hydraulische Flüssigkeit, so daß die inneren Teile wie Batterie, Rohrleitungssystem und Kreislaufelemente nur unter geringen Differenzdrücken stehen, während der Druckunterschied gegen die umgebende Atmosphäre durch den umgebenden Körper aufgefangen wird.

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Natürlich kann statt des elektrolytisch erzeugten Sauerstoffs auch Luft als Betriebsgas verwendet werden, wenn man die Zelle in üblicher Weise als Metall-Luft-Zelle betreiben will. Man verliert jedoch dann wegen der Vergrößerung des Innenwiderstandes bei gleicher Leistung Spannung-und damit nutzbare Energie. Die Batterie ist also bei gleicher Anforderung an Energie und Leistung gegenüber dem geschilderten Betrieb mit Sauerstoffspeicherung um etwa den Faktor 2 größer auszulegen.
Dennoch mag in manchen Fällen dieser Betriebszustand fe interessant sein. Die Umrüstung der Batterie auf Luftbetrieb geschieht einfach durch Verbindung der Sauerstoffdruckleitung mit einem geeigneten Luftkompressor. Die Luftelektroden werden in bekannter Weise zur Ausbringung des Luftstickstoffs mit einer Inertgaskaskade versehen. Die Abblasrate des Stickstoffs paßt man in ebenfalls bekannter Weise der gewünschten Leistung an.

- Patentansprüche -

Claims

Reg.-Nr. 3 FP 187-DT -ν 6 Frankfurt/MaTn , den 3, 6.

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Patentansprüche

Λ j Elektrochemische Zelle zur Energiespeicherung, in der die Elektrode einer Polarität eine Akkumulatorelektrode, die der anderen Polarität eine Gaselektrode ist, wobei die Gaselektrode biporöse Struktur mit einem zusammenhängenden System enger und einem zusammenhängenden System grober Poren aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatorelektrodenkörper und die Gaselektrodenkörper einer Zelle abwechselnd unter Zwischenlegung von feinporösen Diaphragmen zu einem Elektrodenpaket angeordnet und die Gaselektroden an einer oder mehreren Stellen ihres Randes mit einer Gasleitung verbunden sind.

2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapillardruck der Poren der feinporigen Diaphragmen größer ist als der Kapillardruck des unter Betriebsbedingungen mit Gas gefüllten Porensystems der Gaselektroden.

3. Elektrochemische Zelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatorelektroden an einer oder mehreren Stellen ihres Randes mit einer Gasleitung verbunden sind.

4. Elektrochemische Zelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatorelektroden biporöse Struktur mit einem zusammenhängenden System von groben Poren besitzen.

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5. Elektrochemische Zelle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Elektrodenpaketes mit zwei Elektrolytreservoiren in Berührung stehen, zwischen denen ständig oder zeitweilig eine Druckdifferenz vorzugsweise wechselnder Richtung besteht.

6. Vorrichtung zur Energiespeicherung, bestehend aus einer Batterie elektrochemischer Zellen nach den Ansprüchen 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, d£>ß die Gas-

W leitung der Gasdiffusionselektroden mit einem Druckbehälter verbunden ist.

7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckleitung vorhanden ist, die den Druckbehälter des Gases mit einer Membran verbindet, die den Elektrolytvorrat begrenzt, der mit jeweils einer Seite eines jeden Elektrodenpaketes in Kontakt steht, und daß die jeweils zweite Seite eines jeden Elektrodenpaketes mit einem Elektrolytvorrat korrespondiert, der durch eine Membran von einem kompressiblen Volumen getrennt ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Akkumulatorelektroden verbindenden Rohrleitungen in den Gasraum einer Gasdiffusionselektrode münden, die zum elektrochemischen Verzehr des bei Überladung an der Akkumulatorelektrode gebildeten Gases geeignet ist und die elektronenleitend, gegebenenfalls über eine Senerdiode, mit· den Gasdiffusionselektroden einer einzelnen Zelle verbunden ist.

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9- Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Akkumulatorelektroden eines jeden Elektrodenpaketes verbindenden Gasleitungen in eine Gasdiffusionselektrode münden, die zum elektrochemischen Verzehr des bei Überladung an der Akkumulatorelektrode gebildeten Gases geeignet ist, und daß diese Gasdiffusionselektrode mit einer Gasdiffusionselektrode des in den Zellen vorhandenen Typs ein gegebenenfalls über eine.Zenerdiode kursgeschlossenes Element bildet.

10. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung .nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der Verzehrelektrode zur Regelung des Ladestromes benutzt wird.

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