靈活運用電力的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于氯堿電解的電解池，所述電解池具有陽極半電池、陰極半電池以及將陽極半電池和陰極半電池彼此分隔的陽離子交換膜、設置在陽極半電池內以逐漸產生氯的陽極、設置在陰極半電池內作為陰極的耗氧電極、在陽離子交換膜與耗氧電極之間形成的電解質通過其流動的陰極電解質空間、在所述耗氧電極的背向陰極電解質空間的表面上與所述耗氧電極鄰接的氣體空間、將氣態(tài)氧供應給該氣體空間的導管、設置在陰極電解質空間內產生氫的第二陰極以及用惰性氣體吹掃氣體空間的至少一根導管，使得可以在如下方法中靈活運用電力，其中，在電力供應低時，氣態(tài)氧被供應給耗氧電極，并且氧在第一電池電壓下在耗氧電極處被還原，并且在電力供應高時，沒有氧氣被供應給耗氧電極，并且在比第一電池電壓高的第二電池電壓下在第二陰極處產生氫。
【專利說明】
靈活運用電力的裝置和方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及靈活運用電力的裝置和方法，過量的電能通過所述裝置和方法可以被 用于生產氫。
【背景技術】
[0002] 利用可再生能源，如風能和太陽能，對于發(fā)電的重要性日益增加。典型地，電能通 過長距離的、跨區(qū)域和跨國聯(lián)接的電力供應網絡(簡稱為電力網絡)提供給許多用戶。由于 電能不能在電力網絡本身內大量存儲，必須使供應給電力網絡的電力匹配用戶方的電力需 求，其被稱為負荷。如已知的，負荷隨時間，特別是根據一天中的時間、一周中的日期或者一 年中的時間而波動。發(fā)電量和電力消耗的連續(xù)平衡對穩(wěn)定可靠的電力供應是必要的?？赡?發(fā)生的短期偏差由已知為正向或反向控制能量或控制功率來平衡掉。在可再生發(fā)電裝置的 情況下，會產生這樣的困難:在諸如風能和太陽能的某些類型的情況下，發(fā)電能力并不是在 所有時間都具備，也不能以特定的方式控制，而是受制于例如當日時間和天氣相關的波動， 這只在某些情況下可預測，并且一般不與在該特定時刻的能量需求相一致。
[0003] 給定時間的波動的可再生能源的發(fā)電量和消耗量之間的差異通常必須由其他發(fā) 電廠來消除，例如燃氣發(fā)電廠、燃煤發(fā)電廠和核電廠。隨著波動的可再生能源正日益擴大、 占據電力供應的比重越來越大，特定時間其輸出和消耗量之間的越來越大的波動必須被平 衡掉。因此，即使在今天，不僅是燃氣發(fā)電廠，而且越來越多的煙煤發(fā)電廠也在部分負荷運 轉或被完全關閉，以便平衡這些波動。由于發(fā)電廠的這類可變操作涉及相當多的額外費用， 開發(fā)替代措施的研究已經進行了一段時間。
[0004] 在過量電能的情況下，作為改變發(fā)電廠輸出的替代或附加手段，已知的方法是通 過水的電解裂解，利用過量電能生產氫。這種方法具有的缺點是必須構造用于水的電解裂 解的單獨裝置，其僅在過量電能的情況下操作，而大部分時間未被使用。
[0005] 通過氯化鈉溶液的氯堿電解生產氯是具有最高功率消耗的工業(yè)方法之一。對于氯 堿電解，具有相對大量的并聯(lián)工作的電解池的工廠在工業(yè)中被使用。除了氯之外，通常產生 的副產品是氫氧化鈉溶液和氫。為了減少氯堿電解的功率消耗，已開發(fā)出如下方法，其中在 電解池的陰極沒有質子向分子氫的還原，而是在耗氧電極處將分子氧還原成水。從現有技 術已知的具有耗氧電極的氯堿電解工廠沒有被設計用于產生分子氫。
[0006] 已經有人提議，為了靈活運用電力，以這種方式操作氯堿電解，從而操作作為電力 供應的函數的不同數量的電解池。這種方法具有的缺點是產生的氯量因電力供應而不同， 并且不對應于氯的當前需求，因此對于氯堿電解的這種操作，氯的大緩沖存儲器是必要的。 然而，由于安全原因，大量的有害物質氯的中間存儲是不可取的。
[0007] 業(yè)已發(fā)現，在用于氯堿電解的電解池中，當作為陰極的耗氧電極以及用于產生氫 的第二陰極被設置在陰極半電池中，并且陰極半電池配備有吹掃與耗氧電極相鄰的氣體空 間的導管，從而不管是在第二陰極產生氫還是在耗氧電極還原氧，使得電解池可以作為電 力供應的函數被操作的時候，可以避免上述的裝置和方法的缺點。

【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明提供了靈活運用電力的裝置，其包含用于氯堿電解的電解池，所述電解池 具有陽極半電池、陰極半電池以及將陽極半電池和陰極半電池彼此分隔的陽離子交換膜、 設置在陽極半電池內以逐漸產生氯的陽極、設置在陰極半電池內作為陰極的耗氧電極、在 陽離子交換膜與耗氧電極之間形成的電解質通過其流動的陰極電解質空間、在耗氧電極的 背向陰極電解質空間的表面上與耗氧電極鄰接的氣體空間、以及將氣態(tài)氧供應給該氣體空 間的導管，其特征在于產生氫的第二陰極被設置在陰極電解質空間內，并且該裝置具有至 少一根導管，以用惰性氣體吹掃氣體空間。
[0009] 本發(fā)明還提供了靈活運用電力的方法，其中，在本發(fā)明裝置中，氯是通過氯堿電解 制得的，其中，當電力供應低時，氣態(tài)氧被供應給耗氧電極，并且氧在第一電池電壓下在耗 氧電極處被還原，并且當電力供應高時，沒有氧氣被供應給耗氧電極，并且在比第一電池電 壓高的第二電池電壓下在第二陰極處產生氫。
【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明的裝置包括用于氯堿電解的電解池，所述電解池具有陽極半電池、陰極半 電池以及將陽極半電池與陰極半電池彼此分隔的陽離子交換膜。本發(fā)明裝置可以包含多個 這樣的電解池，其可以被連接以形成單極或雙極電解器，優(yōu)選單極電解器。
[0011] 用于逐漸產生氯的陽極被設置在本發(fā)明裝置的陽極半電池內。所用的陽極可以是 現有技術中已知的膜法氯堿電解的任何陽極。優(yōu)選使用具有金屬鈦的載體以及氧化鈦與氧 化釕或氧化銥構成的混合氧化物涂層的尺寸穩(wěn)定的電極。
[0012] 本發(fā)明裝置的陽極半電池與陰極半電池由陽離子交換膜彼此分隔。使用的陽離子 交換膜可以是任何已知的適合于膜法氯堿電解的陽離子交換膜。合適的陽離子交換膜能夠 以TS丨afi〇n_?、Aciplex?和Flemion?的商品名購自Du Pont、Asahi Kasei以及Asahi Glass。
[0013] 耗氧電極被設置在本發(fā)明的裝置的陰極半電池內，從而使得陰極半電池在陽離子 交換膜和耗氧電極之間具有電解質流過的陰極電解質空間，和氣體空間，其可以通過供應 氣態(tài)氧的導管被供應氧，并在背向陰極電解質空間的表面上鄰接耗氧電極。所述裝置還具 有至少一根導管，以用惰性氣體吹掃氣體空間。氣體空間在陰極半電池的整個高度上可以 是連續(xù)的，或者可以被劃分成一個在另一個上面垂直分布的多個氣穴(gas pocket)，在這 種情況下，每個氣穴具有與電解質空間壓力均衡的孔。這種氣穴的合適的實施方案是本領 域技術人員例如從DE 44 44 114 Al所已知的。用惰性氣體吹掃氣體空間的導管可以與供 應氣態(tài)氧到氣體空間的導管分開，或者它可以在陰極半電池外被連接到供給氣態(tài)氧的導 管，從而使得在這種連接與陰極半電池之間的管道部分可以用惰性氣體吹掃。
[0014] 使用的耗氧電極可以是含貴金屬的氣體擴散電極。優(yōu)選使用含銀的氣體擴散電 極，更優(yōu)選具有含有金屬銀與疏水性聚合物的多孔疏水氣體擴散層的氣體擴散電極。疏水 性聚合物優(yōu)選是氟化聚合物，更優(yōu)選聚四氟乙烯。更優(yōu)選地，氣體擴散層基本上由聚四氟乙 烯燒結的銀顆粒組成。氣體擴散電極可以另外地包含以網孔或網格形式的載體結構，其優(yōu) 選是導電的并且更優(yōu)選由鎳組成。特別合適的多層耗氧電極從EP 2 397 578A2可知。從EP 2 397 578 A2已知的多層耗氧電極能夠以高壓力差來操作，因此可以在具有在整個高度上 連續(xù)的氣體空間的陰極半電池內使用。
[0015] 此外，用于產生氫的第二陰極被設置在本發(fā)明裝置的陰極半電池的陰極電解質空 間內。原則上，任何從用于氯堿電解產生氫的現有技術中已知的陰極均可以被用作第二陰 極。使用的第二陰極優(yōu)選是具有含貴金屬涂層的陰極，所述涂層優(yōu)選含有鉑或釕作為貴金 屬。優(yōu)選地，第二陰極被配置成網孔或網格的形式，并且直接鄰接陽離子交換膜，從而使得 電解質流過基本上在第二陰極與耗氧陰極之間的陰極電解質空間。
[0016] 耗氧電極與第二陰極優(yōu)選在陰極半電池內彼此電絕緣，并且優(yōu)選具有分別的電力 連接。這使得在耗氧電極處氧還原的裝置操作過程中，能夠可靠地防止在第二陰極處形成 氫。
[0017] 本發(fā)明裝置優(yōu)選包含導管，通過它，惰性氣體可以從陰極半電池的氣體空間被抽 出，并且在其中設置有可以被用于測量惰性氣體中的氧含量的傳感器。使用這種傳感器能 夠監(jiān)視氣體空間是否已經用惰性氣體充分吹掃，以避免當裝置從耗氧電極處的氧還原操作 改變至第二陰極處形成氫的操作的時候，在氣體空間內形成可燃氣體混合物。
[0018]在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的裝置還包含至少一根用惰性氣體吹掃陰極電解質 空間的導管。在這種情況下，所述裝置還可以包含另一根導管，通過該導管可以將惰性氣體 從陰極電解質空間抽回，并且該導管可以在陰極電解質空間的上端被連接到集氣器，或者 可以被連接到分離裝置，所述分離裝置被設置在陰極半電池外，并且在其中氣體與流出陰 極半電池的電解質分離。更優(yōu)選地，所述裝置包含導管，通過該導管，惰性氣體可以從氣體 空間以及陰極半電池的陰極電解質空間兩者中移除，并且在其中設置有一個或多個傳感 器，通過所述傳感器可以測量在惰性氣體中的氧與氫的含量。
[0019] 與耗氧電極相鄰的氣體空間、存在的任何氣穴、存在的任何集氣器以及與陰極半 電池連接的用于供應與抽出氣體的導管優(yōu)選被如下配置以使得在用惰性氣體吹掃氣體空 間以及任選的陰極電解質空間時只發(fā)生很少的氣體返混。因此，氣體空間、存在的任何氣穴 以及存在的任何集氣器被配置有最小氣體體積。
[0020] 在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明裝置包含多個平行設置的電解器。此外，每臺電解器 包含各自具有氣體空間的多個電解池，以及將氣態(tài)氧供應給電解器的電解池的氣體空間的 共同導管以及用惰性氣體吹掃電解器的氣體空間的共同導管。此外，所述裝置包含將氧供 應給電解器的單獨導管以及將惰性氣體供應給電解器的單獨導管。在儀器復雜性的水平低 的情況下，所述裝置的這種結構使得裝置操作不同比例的其中產生氫的電解池。
[0021] 本發(fā)明裝置還可以另外具有用于在陽極半電池內產生的氯的緩沖存儲器，其能夠 存儲一定量的氯，所述氯的量能夠補償用惰性氣體吹掃陰極半電池造成的陽極半電池的產 氯的中斷。
[0022] 圖1顯示具有電解池的本發(fā)明裝置的優(yōu)選實施方案，其中第二陰極鄰接陽離子交 換膜。電解池包括陽極半電池（1)、陰極半電池(2)以及分隔這兩個半電池的陽離子交換膜 (3)。設置在陽極半電池內的逐漸產生氯的陽極(4)鄰接陽離子交換膜。作為陰極被設置在 陰極半電池內的耗氧電極(5)將陰極半電池分割成在陽離子交換膜與耗氧電極之間的陰極 電解質空間（6)，以及氣體空間（7)。氣體空間可以經由管道(8)供應氣態(tài)氧?？梢杂枚栊詺?體通過導管（10)吹掃氣體空間?？梢酝ㄟ^導管（13)從氣體空間抽出惰性氣體，并且傳感器 被設置在導管（13)，用傳感器可以測量惰性氣體中的氧和氫的含量。用于產生氫的第二陰 極(9)鄰接陽離子交換膜，被設置在陰極電解質空間（6)內。耗氧電極(5)與第二陰極(9)具 有獨立的電力連接（11、12)。陰極電解質空間（6)經由管道（15)被供應有氫氧化鈉溶液，并 且濃縮的氫氧化鈉溶液經由導管（16)抽出，任選地與形成的氫一起，從而使電解質流經陰 極電解質空間。通過導管（14)，陰極電解質空間可以用惰性氣體吹掃。陽極半電池（1)通過 導管（17)被供應有氯化鈉溶液，并且廢棄的氯化鈉溶液與氯一起通過導管（18)被抽出。
[0023] 在靈活運用電力的本發(fā)明方法中，氯是在根據本發(fā)明的裝置內通過氯堿電解產生 的，并且裝置中的至少一個電解池以作為電力供應的函數的不同的電池電壓來操作。當電 力供應低時，氣態(tài)氧被供應給電解池的耗氧電極，并且氧在第一電池電壓下在耗氧電極被 還原。并且當電力供應高時，沒有氧氣被供應給耗氧電極，并且在比第一電池電壓高的第二 電池電壓下在第二陰極產生氫。
[0024] 優(yōu)選地，在本發(fā)明方法中，利用其中耗氧電極與第二陰極具有分別的電力連接的 裝置的優(yōu)選實施方案，并且在以第一電池電壓操作的過程中，電池電壓僅僅被施加到耗氧 電極，在以第二電池電壓操作過程中，電池電壓僅僅被施加到第二陰極。
[0025]高電力供應可能是由電力過剩導致的，而低電力供應可能是由電力短缺導致的。 當在某個時刻，來自可再生能源的電力提供比此時消耗的電力總量還要多，則出現電力過 剩。當由波動的可再生能源提供大量電能時，也出現電力過剩，而發(fā)電廠縮減或關閉與高成 本相關。當相對少量的可再生能源是可用的，則出現電力短缺，必須運行低效發(fā)電廠或者涉 及成本高的發(fā)電廠。當發(fā)電廠，例如風電場(windfarm)，的經營者產生比所預測和出售的更 多的電力時，也可以存在電力過剩。類似地，當比預期更少的電力被產生時，電力短缺也可 能存在?？商娲兀唠娏c低電力供應之間的區(qū)別還可以在電力交易的價格的基礎 上進行區(qū)別，在這種情況下，低電力價格對應于高電力供應，并且高電力價格對應于低電力 供應。在這種情況下，為了區(qū)別高電力供應與低電力供應，可以使用電力交易的電力價格的 固定的或者隨時間變化的閾值。
[0026]在優(yōu)選的實施方案中，針對本發(fā)明的方法定義電力供應的閾值。在這種情況下，以 規(guī)則或不規(guī)則的間隔確定當前的電力供應，并且在電力供應在閾值之下時，電解池以第一 電池電壓操作且氣態(tài)氧被供應給耗氧電極，而當電力供應在閾值之上時，以第二電池電壓 操作，且沒有供應氧給耗氧電極。如上所述，電力供應的閾值與當前電力供應可以在發(fā)電量 與耗電量的差異的基礎上、發(fā)電廠的當前輸出的基礎上或者電力交易的電力價格的基礎上 定義或確定。
[0027] 通過在不同電池電壓的兩種操作模式之間改變，在本發(fā)明的方法中，可以將氯堿 電解的電耗與電力供應靈活地匹配，而不需要氯生產輸出的任何改變或者用于此目的的氯 的中間存儲。作為較高的第二電池電壓的結果的另外消耗的電能被用于產生氫，并且使得 能夠以化學能的形式存儲剩余電力，無需附加的蓄電設備的構建和操作。如此，每消耗千瓦 時(kWh)產生比在水電解產氫的情況下更多的氫。通過在兩種操作模式下的兩個不同陰極 的使用，其可以針對各種操作模式被優(yōu)化，有可能在這兩種操作模式下以低過電位工作，并 且最小化在兩種操作模式下的功耗。
[0028] 用于在耗氧電極處氧還原的第一電池電壓以及用于在第二陰極處產生氫的第二 電池電壓的合適的值取決于所用的耗氧電極與第二陰極的設計以及氯堿電解的設想電流 密度，并且能夠以已知方式通過兩種操作模式下的電流-電壓曲線的測量來確定。
[0029] 氣態(tài)氧能夠以基本上純氧的形式或者以富氧氣體的形式供應，在這種情況下，富 氧氣體優(yōu)選含有超過50體積％的氧，更優(yōu)選超過80體積％的氧。優(yōu)選地，富氧氣體基本上由 氧和氮組成，并且可以任選地另外含有氬。通過已知的方法可以從空氣中獲得合適的富氧 氣體，例如通過變壓吸附或膜分離。
[0030] 優(yōu)選地，當從在第二電池電壓下的產氫改變到在第一電池電壓下的氧還原的時 候，電池電壓被降低，直到基本上再也沒有電流流過，并且在氣態(tài)氧被供應給耗氧電極之 前，氣體空間用惰性氣體吹掃。類似地并且優(yōu)選地，當從在第一電池電壓下的氧還原改變到 在第二電池電壓下的產氫的時候，電池電壓被降低，直到基本上再也沒有電流流過，并且在 第二陰極產生氫之前，氣體空間用惰性氣體吹掃。合適的惰性氣體是不與氧或氫形成可燃 性混合物并且不與氫氧化鈉水溶液反應的所有氣體。所用的惰性氣體優(yōu)選是氮氣。優(yōu)選地， 繼續(xù)用惰性氣體吹掃并且維持降低的電池電壓，直到因為吹掃而離開陰極半電池的氣體中 的氫或氧的含量降低到定義極限以下。優(yōu)選地，如此選擇氫的極限，從而含氫氣體與純氧的 混合不能產生可燃性混合物，并且優(yōu)選地，如此選擇氧的極限，從而含氧氣體與純氫的混合 不能產生可燃性混合物。合適的極限可以從氣體混合物的可燃性的已知的圖中得到，或者 通過本領域技術人員公知的用于確定可燃性的方法來確定。當在本發(fā)明方法的兩種操作模 式之間改變的時候，電池電壓的降低以及用惰性氣體吹掃可以可靠地避免可燃氣體混合物 的形成。
[0031] 當從在第二電池電壓下的產氫改變到在第一電池電壓下的氧還原的時候，在用惰 性氣體吹掃之后，優(yōu)選還用含氧氣體吹掃，以避免作為耗氧電極的氣體擴散層內的高惰性 氣體含量的結果而導致的氧還原中的質量傳遞抑制。
[0032]優(yōu)選地，對本發(fā)明方法進行預期電力供應的預測，設置第一和第二電池電壓操作 的最短持續(xù)時間，并且具有氣態(tài)氧供應的在第一電池電壓下的操作與沒有氧供應的在第二 電池電壓下的操作之間的切換只有在預測的低或高電力供應的持續(xù)時間比設定的最短持 續(xù)時間長的時候才進行。通過這種操作模式，有可能避免作為太多電池電壓變化以及相關 聯(lián)的在用惰性氣體吹掃過程中氯生產中斷的結果而導致的氯生產能力的損失。
[0033] 在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中，從在第一電池電壓下的氧還原改變到在第二電 池電壓下的產氫之后，包含氫與惰性氣體的氣體混合物從陰極半電池被抽出，并且氫與該 氣體混合物分離，優(yōu)選通過膜。通過這樣的分離，基本上所有產生的氫能夠以高純度和穩(wěn)定 的質量獲得。
[0034] 優(yōu)選地，本發(fā)明方法在根據本發(fā)明的具有多個電解池的裝置內進行，并且沒有向 其供應氧的以及其中在第二陰極產生氫的電解池比例作為電力供應的函數而被改變。更優(yōu) 選地，為此目的，上述具有多個平行設置的電解器的裝置被使用，并且沒有向其供應氧的以 及其中在第二陰極產生氫的電解器的比例作為電力供應的函數被改變。這實現在寬范圍內 調節(jié)氯堿電解的功耗，且氯生產基本上恒定。在本實施方案中，本發(fā)明方法可以用于給配電 網的操作提供陰性(negative)對照能量，而對于氯生產沒有任何不利影響。
【主權項】
1. 靈活運用電力的裝置，其包括用于氯堿電解的電解池，所述電解池具有陽極半電池、 陰極半電池以及將陽極半電池和陰極半電池彼此分隔的陽離子交換膜、設置在陽極半電池 內以逐漸產生氯的陽極、設置在陰極半電池內作為陰極的耗氧電極、在所述陽離子交換膜 與所述耗氧電極之間形成的電解質通過其流動的陰極電解質空間、在所述耗氧電極的背向 所述陰極電解質空間的表面上與所述耗氧電極鄰接的氣體空間、以及將氣態(tài)氧供應給所述 氣體空間的導管，其特征在于產生氫的第二陰極被設置在所述陰極電解質空間內，并且所 述裝置具有至少一根導管以用惰性氣體吹掃所述氣體空間。2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述耗氧電極和所述第二陰極具有分別的電 力連接。3. 如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，它包含導管，通過所述導管，將惰性氣體 從所述氣體空間抽出，并且在所述導管處設置傳感器，通過所述傳感器可以測量惰性氣體 中的氧含量。4. 如權利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于它另外包含至少一根導管，以用惰 性氣體吹掃陰極電解質空間。5. 如權利要求1-4中任一項所述的裝置，其特征在于第二陰極鄰接所述陽離子交換膜。6. 如權利要求1-5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述耗氧電極具有含有金屬銀和 氟化聚合物的多孔疏水氣體擴散層。7. 如權利要求1-6中任一項所述的裝置，其特征在于它包含并聯(lián)設置的多臺電解器，每 臺電解器包含多個各自具有氣體空間的電解池，以及將氣態(tài)氧供應給電解器的電解池的氣 體空間的共同導管以及用惰性氣體吹掃電解器的電解池的氣體空間的共同導管，并且所述 裝置包含將氧供應給電解器的單獨導管以及將惰性氣體供應給電解器的單獨導管。8. 靈活運用電力的方法，其特征在于，在如權利要求1-7中任一項所述的裝置中，通過 氯堿電解產生氯，其中： a) 在電力供應低時，氣態(tài)氧被供應給所述耗氧電極，并且氧在第一電池電壓下在耗氧 電極處被還原，和 b) 在電力供應高時，沒有氧氣被供應給所述耗氧電極，并且在比第一電池電壓高的第 二電池電壓下在第二陰極處產生氫。9. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，當從在第二電池電壓下的產氫改變至在第一 電池電壓下的氧還原的時候，電池電壓被降低，直到基本上沒有電流流過，并且在氣態(tài)氧被 供應給所述耗氧電極之前，用惰性氣體吹掃所述氣體空間。10. 如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，當從在第一電池電壓下的氧還原改變至 在第二電池電壓下的產氫的時候，電池電壓被降低，直到基本上沒有電流流過，并且在第二 陰極產生氫之前，用惰性氣體吹掃所述氣體空間。11. 如權利要求8-10中任一項所述的方法，其包含步驟： a) 限定電力供應的閾值， b) 確定電力供應， c) 當電力供應在閾值之下時，以第一電池電壓操作電解池且氣態(tài)氧被供應給耗氧電 極，而當電力供應在閾值之上時，以第二電池電壓操作電解池，且沒有供應氧給耗氧電極， 以及 (1)重復步驟13)和(3)。12. 如權利要求8-11中任一項所述的方法，其特征在于氮被用作所述惰性氣體。13. 如權利要求8-12中任一項所述的方法，其特征在于，從在第一電池電壓下氧還原改 變至在第二電池電壓下的產氫之后，含有氫和惰性氣體的氣體混合物從陰極半電池抽出， 并且通過膜將氫從所述氣體混合物中分離。14. 如權利要求8-13中任一項所述的方法，其特征在于，所述裝置具有多個如權利要求 1-6中任一項所述的電解池，未向其供應氧并且其中在第二陰極處產生氫的電解池的比例 作為電力供應的函數而改變。15. 如權利要求8-14中任一項所述的方法，其特征在于，進行預期的電力供應的預測， 設置第一和第二電池電壓下操作的最短持續(xù)時間，并且僅當預測的低或高電力供應的持續(xù) 時間比設置的最短持續(xù)時間長的時候，才進行具有氣態(tài)氧供應的在第一電池電壓下的操作 與沒有氧供應的在第二電池電壓下的操作之間的切換。
【文檔編號】C25B9/18GK105829581SQ201480069181
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月16日
【發(fā)明人】I·穆薩利姆, G·馬爾科夫茲
【申請人】贏創(chuàng)德固賽有限公司