FRACTURE-STABLE PARTITION COMPRISING SOLID ELECTROLYTE CERAMICS FOR ELECTROLYTIC CELLS

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Trennwand W, welche sich zum Einsatz in einer Elektrolysezelle E eignet. Die Trennwand W umfasst ein Rahmenelement R, welches ein Randelement RR und ein Trennelement RT ausbildet. Das Rahmenelement R umfasst zwei einander gegenüberliegen...

Ausführliche Beschreibung

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Hauptverfasser: STADTMÜLLER, Tobias, HORN, Michael, STENNER, Patrik, REINSBERG, Philip Heinrich, RUWWE, Johannes, MALTER, Jutta
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; ger
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creator STADTMÜLLER, Tobias
HORN, Michael
STENNER, Patrik
REINSBERG, Philip Heinrich
RUWWE, Johannes
MALTER, Jutta
description Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Trennwand W, welche sich zum Einsatz in einer Elektrolysezelle E eignet. Die Trennwand W umfasst ein Rahmenelement R, welches ein Randelement RR und ein Trennelement RT ausbildet. Das Rahmenelement R umfasst zwei einander gegenüberliegende Teile R1 und R2, zwischen denen mindestens zwei alkalikationenleitende Festelektrolytkeramiken FA und FB angeordnet sind. Das Trennelement RT liegt zwischen den von der Trennwand W umfassten alkalikationenleitende Festelektrolytkeramiken und trennt diese voneinander ab.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Teile R1 und R2 durch mindestens ein Befestigungselement BR am Randelement RR und mindestens ein Befestigungselement BT am Trennelement RT aneinander befestigt sind.Im Vergleich zu den Fällen gemäß Stand der Technik, in denen die Trennwand W den Festelektrolyten in einem Stück umfasst, ist diese Anordnung einerseits flexibler, da den einzelnen Keramiken mehr Freiheitsgrade zur Verfügung stehen, um z.B. mit Schrumpfung oder Ausdehnung auf Temperaturschwankungen zu reagieren. Dadurch erhöht sich die Stabilität gegenüber mechanischen Spannungen in der Keramik. Gleichzeitig wird die mechanische Stabilität der Anordnung der mindestens zwei Festelektrolytkeramiken zwischen den Teilen R1 und R2 dadurch erhöht, dass die Teile R1 und R2 sowohl am Randelement RR als auch am Trennelement RT durch mindestens ein Befestigungselement BR bzw. BT aneinander befestigt sind.In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Elektrolysezelle E, welche eine Kathodenkammer KK umfasst, die durch die Trennwand W von der benachbarten Kammer, bei der es sich um die Anodenkammer KA oder eine Mittelkammer KM der Elektrolysezelle E handelt, abgetrennt ist.In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Alkalimetallalkoholatlösung in der Elektrolysezelle E gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. The present invention relates, in a first aspect, to a dividing wall W suitable for use in an electrolysis cell E. The dividing wall W comprises a frame element R that forms an edge element RR and a separating element RT. The frame element R comprises two opposite parts R1 and R2, with at least two alkali metal cation-conducting solid-state electrolyte ceramics FA and FB disposed therebetween. The separating element RT lies between alkali metal cation-conducting solid-state electrolyte ceramics encompassed by the div
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Die Trennwand W umfasst ein Rahmenelement R, welches ein Randelement RR und ein Trennelement RT ausbildet. Das Rahmenelement R umfasst zwei einander gegenüberliegende Teile R1 und R2, zwischen denen mindestens zwei alkalikationenleitende Festelektrolytkeramiken FA und FB angeordnet sind. Das Trennelement RT liegt zwischen den von der Trennwand W umfassten alkalikationenleitende Festelektrolytkeramiken und trennt diese voneinander ab.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Teile R1 und R2 durch mindestens ein Befestigungselement BR am Randelement RR und mindestens ein Befestigungselement BT am Trennelement RT aneinander befestigt sind.Im Vergleich zu den Fällen gemäß Stand der Technik, in denen die Trennwand W den Festelektrolyten in einem Stück umfasst, ist diese Anordnung einerseits flexibler, da den einzelnen Keramiken mehr Freiheitsgrade zur Verfügung stehen, um z.B. mit Schrumpfung oder Ausdehnung auf Temperaturschwankungen zu reagieren. Dadurch erhöht sich die Stabilität gegenüber mechanischen Spannungen in der Keramik. Gleichzeitig wird die mechanische Stabilität der Anordnung der mindestens zwei Festelektrolytkeramiken zwischen den Teilen R1 und R2 dadurch erhöht, dass die Teile R1 und R2 sowohl am Randelement RR als auch am Trennelement RT durch mindestens ein Befestigungselement BR bzw. BT aneinander befestigt sind.In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Elektrolysezelle E, welche eine Kathodenkammer KK umfasst, die durch die Trennwand W von der benachbarten Kammer, bei der es sich um die Anodenkammer KA oder eine Mittelkammer KM der Elektrolysezelle E handelt, abgetrennt ist.In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Alkalimetallalkoholatlösung in der Elektrolysezelle E gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. The present invention relates, in a first aspect, to a dividing wall W suitable for use in an electrolysis cell E. The dividing wall W comprises a frame element R that forms an edge element RR and a separating element RT. The frame element R comprises two opposite parts R1 and R2, with at least two alkali metal cation-conducting solid-state electrolyte ceramics FA and FB disposed therebetween. The separating element RT lies between alkali metal cation-conducting solid-state electrolyte ceramics encompassed by the dividing wall W and separates these from one another. It is a feature of the invention that the two parts R1 and R2 are secured to one another by at least one securing element BR at the edge element RR and at least one securing element BT at the separating element RT.Compared to the cases according to the prior art in which the dividing wall W encompasses the solid-state electrolyte in one piece, this arrangement is firstly more flexible since the individual ceramics have more degrees of freedom available in order to react to fluctuations in temperature, for example by shrinkage or expansion. This increases stability with respect to mechanical stresses in the ceramic. At the same time, the mechanical stability of the arrangement of the at least two solid-state electrolyte ceramics between the parts R1 and R2 is increased in that the parts R1 and R2 are secured to one another both at the edge element RR and at the separating element RT by at least one securing element BR or BT.In a second aspect, the present invention relates to an electrolysis cell E encompassing a cathode chamber KK divided by the dividing wall W from the adjacent chamber, which is the anode chamber KA or a middle chamber KM of the electrolysis cell E.In a third aspect, the present invention relates to a process for producing an alkali metal alkoxide solution in the electrolysis cell E according to the second aspect of the invention.</description><language>eng ; fre ; ger</language><subject>APPARATUS THEREFOR ; CHEMISTRY ; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES ; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS ; METALLURGY</subject><creationdate>2023</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20230201&amp;DB=EPODOC&amp;CC=EP&amp;NR=4124675A1$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,776,881,25542,76289</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20230201&amp;DB=EPODOC&amp;CC=EP&amp;NR=4124675A1$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>STADTMÜLLER, Tobias</creatorcontrib><creatorcontrib>HORN, Michael</creatorcontrib><creatorcontrib>STENNER, Patrik</creatorcontrib><creatorcontrib>REINSBERG, Philip Heinrich</creatorcontrib><creatorcontrib>RUWWE, Johannes</creatorcontrib><creatorcontrib>MALTER, Jutta</creatorcontrib><title>FRACTURE-STABLE PARTITION COMPRISING SOLID ELECTROLYTE CERAMICS FOR ELECTROLYTIC CELLS</title><description>Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Trennwand W, welche sich zum Einsatz in einer Elektrolysezelle E eignet. 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Dadurch erhöht sich die Stabilität gegenüber mechanischen Spannungen in der Keramik. Gleichzeitig wird die mechanische Stabilität der Anordnung der mindestens zwei Festelektrolytkeramiken zwischen den Teilen R1 und R2 dadurch erhöht, dass die Teile R1 und R2 sowohl am Randelement RR als auch am Trennelement RT durch mindestens ein Befestigungselement BR bzw. BT aneinander befestigt sind.In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Elektrolysezelle E, welche eine Kathodenkammer KK umfasst, die durch die Trennwand W von der benachbarten Kammer, bei der es sich um die Anodenkammer KA oder eine Mittelkammer KM der Elektrolysezelle E handelt, abgetrennt ist.In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Alkalimetallalkoholatlösung in der Elektrolysezelle E gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. The present invention relates, in a first aspect, to a dividing wall W suitable for use in an electrolysis cell E. The dividing wall W comprises a frame element R that forms an edge element RR and a separating element RT. The frame element R comprises two opposite parts R1 and R2, with at least two alkali metal cation-conducting solid-state electrolyte ceramics FA and FB disposed therebetween. The separating element RT lies between alkali metal cation-conducting solid-state electrolyte ceramics encompassed by the dividing wall W and separates these from one another. It is a feature of the invention that the two parts R1 and R2 are secured to one another by at least one securing element BR at the edge element RR and at least one securing element BT at the separating element RT.Compared to the cases according to the prior art in which the dividing wall W encompasses the solid-state electrolyte in one piece, this arrangement is firstly more flexible since the individual ceramics have more degrees of freedom available in order to react to fluctuations in temperature, for example by shrinkage or expansion. This increases stability with respect to mechanical stresses in the ceramic. At the same time, the mechanical stability of the arrangement of the at least two solid-state electrolyte ceramics between the parts R1 and R2 is increased in that the parts R1 and R2 are secured to one another both at the edge element RR and at the separating element RT by at least one securing element BR or BT.In a second aspect, the present invention relates to an electrolysis cell E encompassing a cathode chamber KK divided by the dividing wall W from the adjacent chamber, which is the anode chamber KA or a middle chamber KM of the electrolysis cell E.In a third aspect, the present invention relates to a process for producing an alkali metal alkoxide solution in the electrolysis cell E according to the second aspect of the invention.</description><subject>APPARATUS THEREFOR</subject><subject>CHEMISTRY</subject><subject>ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES</subject><subject>ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS</subject><subject>METALLURGY</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2023</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNqNyrEKwkAMgOEuDqK-Q16gQ7XqfMacBtLekYuCUylyTqKF-v7o4ODo9A_fPy3OXh3aSalM5nZCEJ0aG4cWMDRROXF7gBSE90BCaBrkYgRI6hrGBD7oDzB-RCTNi8mtv4958e2sAE-GxzIPzy6PQ3_Nj_zqKNbVst5s165a_bG8AXjAMNM</recordid><startdate>20230201</startdate><enddate>20230201</enddate><creator>STADTMÜLLER, Tobias</creator><creator>HORN, Michael</creator><creator>STENNER, Patrik</creator><creator>REINSBERG, Philip Heinrich</creator><creator>RUWWE, Johannes</creator><creator>MALTER, Jutta</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20230201</creationdate><title>FRACTURE-STABLE PARTITION COMPRISING SOLID ELECTROLYTE CERAMICS FOR ELECTROLYTIC CELLS</title><author>STADTMÜLLER, Tobias ; HORN, Michael ; STENNER, Patrik ; REINSBERG, Philip Heinrich ; RUWWE, Johannes ; MALTER, Jutta</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_EP4124675A13</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>eng ; fre ; ger</language><creationdate>2023</creationdate><topic>APPARATUS THEREFOR</topic><topic>CHEMISTRY</topic><topic>ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES</topic><topic>ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS</topic><topic>METALLURGY</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>STADTMÜLLER, Tobias</creatorcontrib><creatorcontrib>HORN, Michael</creatorcontrib><creatorcontrib>STENNER, Patrik</creatorcontrib><creatorcontrib>REINSBERG, Philip Heinrich</creatorcontrib><creatorcontrib>RUWWE, Johannes</creatorcontrib><creatorcontrib>MALTER, Jutta</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>STADTMÜLLER, Tobias</au><au>HORN, Michael</au><au>STENNER, Patrik</au><au>REINSBERG, Philip Heinrich</au><au>RUWWE, Johannes</au><au>MALTER, Jutta</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>FRACTURE-STABLE PARTITION COMPRISING SOLID ELECTROLYTE CERAMICS FOR ELECTROLYTIC CELLS</title><date>2023-02-01</date><risdate>2023</risdate><abstract>Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Trennwand W, welche sich zum Einsatz in einer Elektrolysezelle E eignet. 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