可再充电电化学电池
专利汇可以提供可再充电电化学电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了可再充电电化学装置，其中所述再生技术基于将 电流 或电流 密度 分批施加到所述 电池 ，其中有不施加电流或电流密度的维护模式和施加电流或电流密度的再充电模式。根据本发明的 实施例 的电化学和EDI系统适用于在纯化的、低TDS 水 需求为间歇性的应用中的典型的市政 自来水 质量 的水的去离子和/或纯化。这种操作避免了使用化学品添加成分，用于再生目的。此外本发明提供的电池适应于占地面积小的消费者和商业应用，例如： 洗碗机 、 洗衣机 、咖啡机、 制 冰 机 、保温餐桌、洗车水源和 蒸汽 机。，下面是可再充电电化学电池专利的具体信息内容。
1.一种电化学电池，包括：
产物隔室，所述产物隔室包含一个或多个离子交换树脂；
浓缩物隔室；
至少两个离子交换隔膜，所述至少两个离子交换隔膜选自阳离子可渗透隔膜、阴离子可渗透隔膜、双极性隔膜、以及它们的组合；和
阴极和阳极；
其中所述电化学电池分批操作，具有不将电流密度施加到所述电化学电池的维护模式和将电流密度施加到所述电化学电池的再充电模式。
2.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述电流密度是低电流密度，所述低电流密度在所述再充电模式期间能够有效地基本上保持邻近所述至少两个离子交换隔膜的所述表面的区域中的溶液中的溶解的离子。
3.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子交换树脂包括阳离子树脂和阴离子树脂的组合，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阳离子可渗透隔膜和阴离子可渗透隔膜。
4.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子交换树脂包括阳离子树脂，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阳离子可渗透隔膜和双极性隔膜。
5.根据权利要求4所述的电化学电池，其中所述阳离子树脂包括弱酸阳离子树脂。
6.根据权利要求1所述的电化学电池，包括两个产物隔室，其中第一产物隔室的所述离子交换树脂包括阳离子树脂，并且第二产物隔室的所述离子交换树脂包括阴离子树脂，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阴离子可渗透隔膜、阳离子可渗透隔膜和双极性隔膜。
7.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述至少两个离子交换隔膜限定包含所述离子交换树脂的所述产物隔室，所有这些形成可释放地附接到所述电化学电池的料筒。
8.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述阳极可释放地附接到所述电化学电池。
9.根据权利要求1所述的电化学电池，还包括阻垢装置。
10.根据权利要求9所述的电化学电池，其中所述阻垢装置包括控制系统，所述控制系统用于将所述低电流密度施加到所述电化学电池，用于将所述低电流密度脉冲到所述电化学电池，或既用于将所述低电流密度施加到所述电化学电池、又用于将所述低电流密度脉冲到所述电化学电池。
11.根据权利要求10所述的电化学电池，其中在1毫秒至1秒的范围内的持续时间内发生所述脉冲。
12.根据权利要求10所述的电化学电池，其中按照每1毫秒至1秒的时间间隔来施加所述脉冲。
13.根据权利要求9所述的电化学电池，其中所述阻垢装置包括一个或多个流体传输层。
14.根据权利要求13所述的电化学电池，其中所述一个或多个流体传输层的表面包括非平滑表面特征。
15.根据权利要求14所述的电化学电池，其中所述非平滑表面特征包括通道。
16.一种系统，包括：需要纯化水的一件设备以及根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述一件设备选自：洗碗机、洗衣机、咖啡机、制冰机、保温餐桌、洗车水源和蒸汽机。
17.一种用于提供电化学电池的维护和再生的系统，所述系统包括：
料筒，所述料筒包括至少两个离子交换隔膜，所述至少两个离子交换隔膜选自阳离子可渗透隔膜、阴离子可渗透隔膜、双极性隔膜、以及它们的组合，所述至少两个离子交换隔膜限定包含离子交换树脂的产物隔室；
维护外壳，所述料筒可释放地装配到所述维护外壳中；
再充电外壳，所述料筒可释放地装配到所述再充电外壳中，所述再充电外壳包括阴极和阳极；
其中所述电化学电池分批操作，具有不将电流密度施加到所述电化学电池的维护模式和将电流密度施加到所述电化学电池的再充电模式。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述电流密度包括低电流密度，所述低电流密度在所述再充电模式期间能够有效地基本上保持邻近所述至少两个离子交换隔膜的所述表面的区域中的溶液中溶解的离子。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述离子交换树脂包括阳离子树脂和阴离子树脂的组合，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阳离子可渗透隔膜和阴离子可渗透隔膜。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述离子交换树脂包括阳离子树脂，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阳离子可渗透隔膜和双极性隔膜。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述阳离子树脂包括弱酸阳离子树脂。
22.根据权利要求17所述的系统，包括两个产物隔室，其中第一产物隔室的所述离子交换树脂包括阳离子树脂，并且第二产物隔室的所述离子交换树脂包括阴离子树脂，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阴离子可渗透隔膜、阳离子可渗透隔膜和双极性隔膜。
23.根据权利要求17所述的系统，其中所述阳极可释放地附接到所述再充电外壳。
24.根据权利要求17所述的系统，还包括阻垢装置。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述阻垢装置包括控制系统，所述控制系统用于将所述低电流密度施加到所述电化学电池，用于将所述低电流密度脉冲到所述电化学电池，或既用于将所述低电流密度施加到所述电化学电池、又用于将所述低电流密度脉冲到所述电化学电池。
26.根据权利要求25所述的系统，其中在1毫秒至1秒的范围内的持续时间内发生所述脉冲。
27.根据权利要求25所述的系统，其中按照每1毫秒至1秒的时间间隔来施加所述脉冲。
28.一种处理水的方法，包括：使水流动通过电化学电池，所述电化学电池分批操作，具有不将电流密度施加到所述电化学电池的维护模式和将电流密度施加到所述电化学电池的再充电模式。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述电流密度是低电流密度，所述低电流密度在所述再充电模式期间能够有效地基本上保持邻近所述至少两个离子交换隔膜的所述表面的区域中的溶液中溶解的离子。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述电化学电池包括料筒、阳极和阴极，并且所述料筒包括产物隔室，所述产物隔室包含离子交换树脂；浓缩物隔室；和至少两个离子交换隔膜，所述至少两个离子交换隔膜选自阳离子可渗透隔膜、阴离子可渗透隔膜、双极性隔膜、以及它们的组合；并且
其中在不将电流密度施加到所述电化学电池的所述维护模式期间，所述水通过所述产物隔室，从而以经纯化的形式离开所述产物隔室；
其中在将所述电流密度施加到所述电化学电池的所述再充电模式期间，废物流进入所述浓缩物隔室，从而以与所述废物流进入所述浓缩物隔室时相比溶解的离子量增加的形式离开所述浓缩物隔室，并且在所述再充电模式之后，与所述再充电模式开始时相比，所述离子交换树脂具有较少离子。
31.根据权利要求28所述的方法，其中所述离子交换树脂包括阳离子树脂和阴离子树脂的组合，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阳离子可渗透隔膜和阴离子可渗透隔膜；
其中在不将电流密度施加到所述电化学电池的所述维护模式期间，所述水通过所述产物隔室并且接触阳离子树脂和阴离子树脂的所述组合，从而以经纯化的去离子形式离开所述产物隔室；
其中在将所述电流密度施加到所述电化学电池的所述再充电模式期间，废物流进入所述浓缩物隔室并接触所述阳离子可渗透隔膜和所述阴离子可渗透隔膜，从而以与所述废物流进入所述浓缩物隔室时相比溶解的离子量增加的形式离开所述浓缩物隔室，并且在所述再充电模式之后，与所述再充电模式开始时相比，阳离子树脂和阴离子树脂的所述组合具有较少离子。
32.根据权利要求28所述的方法，其中所述离子交换树脂包括弱酸阳离子树脂，并且所述至少两个离子交换隔膜包括阳离子可渗透隔膜和双极性隔膜；
其中在不将电流密度施加到所述电化学电池的所述维护模式期间，所述水通过所述产物隔室并且接触所述弱酸阳离子树脂，从而以经纯化的碱度降低的形式离开所述产物隔室；
其中在将所述电流密度施加到所述电化学电池的所述再充电模式期间，废物流进入所述浓缩物隔室并接触所述阳离子可渗透隔膜和所述阴离子可渗透隔膜，从而以与所述废物流进入所述浓缩物隔室时相比溶解固体量增加的形式离开所述浓缩物隔室，并且在所述再充电模式之后，与所述再充电模式开始时相比，所述弱酸阳离子树脂具有较少离子。
33.根据权利要求28所述的方法，其中所述离子交换树脂包括两个产物隔室和三个离子交换隔膜，其中第一产物隔室的所述离子交换树脂包括阳离子树脂，并且第二产物隔室的所述离子交换树脂包括阴离子树脂，并且所述离子交换隔膜包括阴离子可渗透隔膜、阳离子可渗透隔膜和双极性隔膜；
其中在不将电流密度施加到所述电化学电池的所述维护模式期间，所述水分别通过所述第一产物隔室或所述第二产物隔室，并且接触所述阳离子树脂或所述阴离子树脂，然后通过所述第二产物隔室或所述第一产物隔室中的另一个，从而以经纯化的去离子形式离开所述产物隔室；
其中在将所述电流密度施加到所述电化学电池的所述再充电模式期间，废物流进入所述浓缩物隔室并接触所述阴离子可渗透隔膜和所述阳离子可渗透隔膜，从而以与所述废物流进入所述浓缩物隔室时相比离子量增加的形式离开所述浓缩物隔室，并且在所述再充电模式之后，与所述再充电模式开始时相比，所述阴离子树脂和所述阳离子树脂具有较少离子。
34.根据权利要求28所述的方法，其中所述方法排除对所述电化学电池使用化学添加物。
35.根据权利要求28所述的方法，还包括使来自所述电化学电池的处理过的水流动，以在洗碗机中提供无污渍冲洗。
36.根据权利要求28所述的方法，还包括使来自所述电化学电池的处理过的水流动，以给汽车提供无污渍冲洗。
37.根据权利要求28所述的方法，还包括使来自所述电化学电池的处理过的水流动，以制备选自咖啡、茶、软饮料、果汁、以及它们的组合的饮料。
可再充电电化学电池
技术领域
背景技术
发明内容
1毫秒至1秒或者甚至10至500mS的时间间隔施加该脉冲。
具体实施方式
当离子交换树脂具有几乎为生产能力的键合阳离子和阴离子时，维护周期结束。在再充电模式开始时，通过产物隔室的流动停止，并且清洗水/废水的缓流开始通过浓缩物隔室并且电流导通。阳离子和阴离子分别向阴极和阳极迁移，进入浓缩物隔室中，并且被通过电解+ -
生成的H 离子和OH 离子置换。在再充电周期结束时，电池中的树脂再生成其酸形式和碱形式，准备用于下一个维护周期。
94界定，并且另一侧由阴极92界定。在维护模式期间，水流过第一产物隔室82，其中阳离子通过离子交换去除，然后流过第二产物隔室83，其中阴离子同样被去除。特别地，在入口+
水中的阳离子键合到阳离子交换树脂，从而置换H。类似地，在入口水中的阴离子键合到阴-
离子交换树脂，从而置换OH。在维护模式之后，在第二产物隔室另一端离开电池的水与当其进入电池时相比基本上完全去离子。水的流动取决于应用需要，但一般来说应该有足够的接触时间以通过离子交换树脂实现溶解离子的显著减少。维护模式的结束可通过应用需要的产物水或通过树脂接近耗尽的时间来限定。树脂的耗尽可以例如通过监测出口水的电导率确定。指示溶解离子浓度增加的电导率的增加可定义树脂接近耗尽。
生成的OH 离子和通过在双极性隔膜的水解生成的OH 离子置换，并且此时通过APM向阳极迁移。废物流接收离子。在离开电池时，与其进入电池时相比，废物流包含与TDS相关的较高量的离子。阳离子树脂和阴离子树脂因此返回其各自的酸形式和碱形式。废物流的流动取决于应用需要，但一般来说应该有足够的接触时间以通过离子交换树脂实现溶解离子的显著减少。维护模式的结束可通过应用需要的产物水或通过树脂接近耗尽的时间来限定。
树脂的耗尽可以例如通过监测出口水的电导率确定。指示溶解离子浓度增加的电导率的增加可限定树脂接近耗尽。
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