Brevet FR3009654A1 — publié le 20150213

STOCKAGE DE MASSE D'ELECTRICITE UTILISANT UN METAL ELECTROLYSABLE COMME VECTEUR DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTERIEUR Le stockage d'énergie électrique est un des principaux obstacles à la mise en oeuvre des énergies intermittentes produites par les éoliennes, le solaire thermique ou le photo 10 voltaïque. Les procédés de stockage de l'énergie actuellement utilisés, à défaut de savoir stocker l'électricité directement, sont à base d'air comprimé, d'hydrogène, d'énergie potentielle hydraulique ,de volant d'inertie etc Les quantités d'énergie à stocker sont très importantes et dans le cas d'utilisation d'un gaz 15 vecteur celui-ci doit être fortement comprimé et stocké sous pression ce qui dans le cas de l'hydrogène pose quelques problèmes sérieux de sécurité. L'utilisation de l'hydrogène comme vecteur d'énergie se développe en Allemagne autour d'un concept dit "power to gaz" qui consiste à stocker l'énergie électrique produite et non consommé sous forme d'hydrogène d'électrolyse sous pression, et de l'injecter à la 20 demande dans les réseaux de distribution de gaz naturel de façon à le doper. Une autre façon de répondre à la demande en énergie est de brûler l'hydrogène stocké dans une turbine à vapeur haute température ou d'alimenter une pile à combustible. Une alternative au stockage de l'hydrogène est le stockage du zinc produit par électrolyse de sulfate de zinc lequel peut restituer de l'hydrogène sous pression par attaque acide 25 dans un réacteur adapté. Ce procédé de génération d'hydrogène a été utilisé pendant la première guerre mondiale pour gonfler les ballons d'observation. Le zinc est un matériau particulièrement intéressant en vue du développement de solutions de stockage électrochimique : sa métallurgie est bien connue, et il est produit via un procédé industriel de masse : l'électrolyse en milieu sulfurique. 30 Le zinc est à la fois un élément très abondant (disponibilité 100 fois plus grande que le lithium) et dont les propriétés physico chimiques sont très connues. Il a l'avantage d'avoir un fort contenu énergétique (>1 kWh/kg zinc) tout en étant néanmoins électrolysable en milieu aqueux. C'est ce qui le différencie d'autres métaux à forte densité énergétique (magnésium, aluminium) qui, eux, ne peuvent s'électrolyser version du 20/07/13 qu'en milieu sels fondus, le zinc étant le dernier matériau le plus réducteur pouvant être électrolysé en milieu aqueux. C'est en particulier lié au fait que l'hydrogène présente une surtension d'électrode supérieure à celle de dépôt du zinc. Il en résulte que le zinc est au coeur des applications électrochimiques : sa fabrication primaire se fait par électrolyse, mais également il est recyclé par électro raffinage et il est déposé en tant que protection par électrodéposition. Il est aussi historiquement le matériau le plus utilisé en tant qu'anode dans les piles. D'autres métaux comme le fer ou le manganèse pourrait être utilisés dans ce concept bien qu'étant moins énergétiques que le zinc. 2. ART ANTERIEUR Le Brevet W0/20111015723 décrit un dispositif de cogénération d'électricité et d'hydrogène de grande capacité pouvant être opérée avec une seule cellule comprenant deux électrodes par exemple en titane nitruré et en cuivre et permettant alternativement d'électrolyser un métal électrolysable (celui-ci pouvant être du zinc), puis de restituer de l'hydrogène et de l'électricité par effet de dissolution de pile. Le dispositif décrit peut également fonctionner avec des cellules et électrodes différenciées pour optimiser les paramètres de fonctionnement. Le système de stockage électrochimique décrit fonctionne par exemple avec un électrolyte composé majoritairement de sulfate et d'acide sulfurique et avec les mécanismes 20 électrochimiques suivants : -à la charge (stockage électrique) : le métal se dépose sur la négative et l'oxygène à la positive -à la décharge (dé stockage électrique): le métal est remis en solution à la négative en générant du sulfate de degré 2 et de l'eau et de l'hydrogène est dégagé à la positive. 25 L'objet de l'invention est un dispositif massif de stockage d'énergie électrique sous forme par exemple de zinc et de solution de sulfate acide, qui restitue de l'hydrogène sous pression à la demande, Elle utilise, en les adaptant, des technologies employées dans 30 l'extraction du zinc qui se fait, depuis des décennies, dans des usines de production de grande capacité. version du 20/07/13 .EXPOSE DE L'INVENTION Le dispositif, appelé Ergomegastore (EMS), faisant l'objet de l'invention, permet de stocker de l'énergie à partir de l'électricité en provenance de sources intermittentes sous forme de zinc métal. D'autres métaux sont envisageables en substitution du zinc : manganèse, fer. Par attaque acide de ce métal dans un réacteur, celui-ci peut produire à la demande de l'hydrogène sous une pression de l'ordre de 100b. De par son concept, ce dispositif permet de stocker environ 1 GVVh dans un bâtiment d'environ 1600m2 (40mX 40m). Sa gestion est faite en télé opération ou en automatique. Le principe de l'Ergomégastore intègre le contrôle de la qualité de l'électrolyte, son épuration, ainsi que la maintenance préventive et curative des parties actives des électrodes pendant son exploitation. Il permet d'assurer une sécurité optimale de fonctionnement et une défense en profondeur vis a vis des incidents pouvant affecter le procédé et des agressions extérieures (actes malveillants ou séismes). 4. PRESENTATION DES FIGURES La figure 1/18 donne une coupe de la croix à 12 ailes sur lesquelles se dépose le zinc La figure 2/18 donne une coupe verticale de l'élément supportant les électrodes en plomb La figure 3/18 donne une coupe horizontale de l'élément supportant les électrodes en plomb La figure 4/18 donne une coupe verticale du dispositif de connexion électrique des éléments La figure 5/18 donne une vue de dessus du système de connexion électrique en série des éléments La figure 6/18 donne les vues de dessus et de côté d'un module de 37 éléments La figure 7/18 donne le schéma de connexion en parallèle des éléments d'un module La figure 8/18 donne l'organisation d'un module dont les éléments sont connectés hydrauliquement en série. La figure 9/18 donne une vue de dessus du hall d'électrolyse est des piscines à trois modules La figure 10/18 donne une coupe verticale d'un réacteur d'attaque La figure 11/18 donne un schéma de la cinématique de démontage de la cloche d'un réacteur d'attaque version du 20/07/13 La figure 12/18 donne un schéma d'organisation de l'Ergomegastore 1°mode de réalisation La figure 13/13 donne une coupe verticale de Ergomegastore dans un 1°mode de réalisation La figure 14/18 donne une coupe verticale de Ergomegastore dans un 2°mode de réalisation La figure 15/18 donne une vue des électrodes fixes et mobiles dans un 2°mode de réalisation La figure 16/18 donne une coupe du système d'étanchéité de l'arbre dans un 2°mode de réalisation La figure 17/18 donne une coupe verticale des électrodes fixes et mobiles dans un 2°mode de réalisation La figure 18/18 donne une coupe de la fermeture de la capacité dans un 2°mode de 10 réalisation 5.DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION 15 Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le zinc ,le fer,ou le manganése, est déposé, pendant la période ou l'électricité doit être stockée, dans un premier équipement Rep 2 et attaqué dans un deuxième physiquement différent appelé réacteur d'attaque sous pression Rep 20. 20 ELEMENT La déposition du zinc du fer, ou du manganése se fait en couche mince : 1 à 2 mm dans un équipement appelé élément tubulaire Rep1 sur un support en acier inoxydable ou en titane 25 en forme de croix à 12 ailes Rep2 par électrolyse d'une solution de sulfate. Cette croix est constituée de 12 cornières pliées Rep 3 assemblées par soudure. Le fond du pli de chaque cornière est percé d'une série de trous permettant de les fixer par vis Rep 5 sur un noyau central Rep 6. Ces vis exercent leur pression par l'intermédiaire d'un coin de matière plastique Rep 4 permettant d'éviter le dépôt de zinc de 30 fer, ou de manganèse dans cette zone de la croix. L'élément tubulaire est constitué d'un tube de matière composite Rep 11 possédant un pied Rep 17 à son extrémité inférieure, dans lequel sont fixés, en étoile, des coins de même matière Rep 7. Sur chaque coin est pliée une feuille de plomb, d'alliage de plomb ou de titane nitruré Rep 8 maintenue par une série de rivets en plomb Rep 9. Chacun des 35 deux plis de la feuille de plomb se termine à ses extrémités par deux languettes Rep 12 rabattues à l'horizontale. version du 20/07/13 Ces languettes sont comprimées entre deux anneaux en acier inoxydable Rep13 reliés par une pluralité de tirants Rep 14. Chaque coin est positionné sur le tube extérieur par des plots Rep10. Une barre Rep 15 soudée sur l'anneau supérieur permet de raccorder électriquement toutes les feuilles de plomb, d'alliage de plomb ou de titane nitruré pliées qui constituent ainsi une anode en étoile pouvant collaborer harmonieusement avec les faces de la croix en acier inoxydable ou en titane Rep 2 constituant la cathode sur laquelle se dépose le zinc le fer, ou le manganése et sur le noyau de laquelle est fixée par soudure une barre de connexion Rep 16. Le tube Rep 11 se termine par un pied Rep17 à sa partie inférieure. MODULE Les éléments tubulaires sont assemblés en botte pour constituer un module. Chaque module est composé d'un fond inférieur Rep 42 sur lequel sont fixées des structures Rep 92 et Rep 90 lesquelles coopèrent avec les pieds des éléments Rep17 pour permettre de balayer en électrolyte tous les éléments en série. L'électrolyte pénètre par un connecteur Rep 93 et ressort par un autre Rep 94. Ces connecteurs se raccordent au refoulement d'une pompe Rep 65 et à une vanne Rep 63. Chaque élément est balayé en série par l'électrolyte verticalement de bas en haut l'oxygène qui se dégage pendant la déposition du zinc du fer, ou du manganése se sépare de celui-ci dans le plenum Rep 95 . L'électrolyte redescend au bas de l'élément suivant par l'espace Rep 91. Le différentiel de masse volumique entre cet espace et l'intérieur de l'élément provoque un débit descendant par phénomène de gaz lift. Les barres Rep15 et 16 sont raccordées à une alimentation électrique continue par le biais de pince à mâchoires Rep 100. Les pinces à mâchoires Rep 100 sont constituées d'une poutre porteuse Rep 57 sur laquelle sont articulées deux pièces Rep 52 pivotant sur les axes Rep 53. Un chariot Rep 54 équipé de galets Rep 55 écarte les pièces pivotantes Rep 52 et provoquent le serrage des mors en cuivre Rep 50 sur les barres Rep15 et Rep 16 par le ressort Rep 56. Un bloc de matière di électrique Rep 51 isole les mors en cuivre du mécanisme de serrage. Le desserrage pour séparation de l'alimentation d'avec les éléments se fait par ouverture des mors Rep 50 par action simultanée du ressort Rep 59 et du vérin Rep 58. version du 20/07/13 Les pinces sont logées dans le couvercle Rep 45 du module Rep 40 . Deux barres de regroupement Rep 41 sortent du couvercle et sont raccordées au système d'alimentation central de l'Ergomegastore. Les modules sont manipulés par des palonniers qui saisissent l'extrémité des colonnes Rep 44 fixées dans le socle Rep 42. CIRCUIT D'ELECTROLYTE Les modules sont disposés par trois dans des bacs Rep 62. Ils sont reliés chacun a une pompe Rep 65 et à une vanne de purge Rep 63 qui permettent de faire circuler l'électrolyte stockée dans un réservoir Rep 61 dans chaque élément hydrauliquement disposé en série sur ce circuit. Un réservoir annulaire supplémentaire Rep 60 permet de maintenir la concentration en ions Zn-,Fe- ,Mn-- à la bonne valeur. L'ouverture de la vanne Rep 63 et l'arrêt de la pompe Rep 65 permet, quand la couche de zinc déposée a la bonne épaisseur, de vidanger le bac Rep 62 pour éviter une auto dissolution. Les bacs pour 3 modules sont disposés sur une aire circulaire Rep 101. STOCKAGE Outre le fait de disposer de modules chargé en zinc en fer, ou en manganése stockés à sec dans leur piscine un certain nombre de croix Rep 2 peuvent êtres entreposées sans leur contre électrode. Dans ce cas le module complet est extrait de la cuve ou il a été chargé ,puis transféré sur un poste de repos à proximité des réacteurs d'attaque Rep 20 . Sur ce poste les pinces à mâchoires Repl 00 sont ouvertes et le couvercle de connexion électrique Rep 45 est déposé libérant le dessus du module. Pour produire de l'hydrogène les croix revêtues de zinc sont extraites des éléments par un pont Rep 71 équipé d'un palonnier pour être chargées, en une fois, dans un réacteur d'attaque. version du 20/07/13 REACTEUR D'ATTAQUE Quand on doit produire de l'hydrogène le réacteur d'attaque Rep 20 est ouvert, les croix sont chargées dans son panier interne puis il est refermé, et la solution d'acide introduite : le zinc 5 le fer, ou le manganése passe en solution en produisant de l'hydrogène. Le réacteur d'attaque est constitué d'une capacité en deux parties : une cloche Rep 21 et un fond plat Rep 33. Cette capacité peut résister à une pression de 100b. Le fond Rep 33 repose dans le fond d'une piscine Repl 02 sur deux poutres horizontales Rep 34 . L'étanchéité entre le Rep 21 et le Rep 33 est faite au niveau d'un pédoncule 10 biconique mâle sur la cloche Rep 31,qui coopère avec une rainure biconique usinée dans le fond plat. Les deux faces de la rainure sont équipées de joints toriques Rep 32 formant double barrière sur la ligne de fuite de l'hydrogène. L'effort de serrage entre les Rep 21 et Rep 33 est assuré par une arcade Rep 150 mobile sur des roues Rep 46 pouvant se déplacer sur des rails Rep 47 : celle-ci est composée d'une 15 plaque de base Rep 35 surmontée d'une plaque de poussée Rep 37, de quatre colonnes Rep 30 et d'un chapeau Rep 22. Le chapeau possède une partie Rep 25 , mobile sur quelques millimètres,qui se déplace par l'action de 4 vérins baudruche plats Rep 23 qui serrent la cloche Rep 21 sur le fond Rep 33. Pendant la phase de serrage le piston d'appui Rep 37 remonte au contact du fond Rep 33 d 20 L'effort de serrage est maintenu après son application par 4 vérins à vis Rep 24. Quand on veut ouvrir le réacteur les vérins à vis remontent la partie mobile du chapeau. L'arcade peut être effacée vers une position décalée par rapport à l'axe du réacteur pour permettre le retrait de la cloche au moyen d'un pont roulant. Le panier de réception des croix Rep 29 et obturé a sa partie supérieure par un couvercle 25 amovible supportant un séparateur de phases Rep 26 et perforée d'une pluralité de trous Rep 29 a sa partie inférieure. Pendant l'attaque du zinc par la solution acide introduite par le collecteur Rep 38 ,l'hydrogène produit est séparé de la phase liquide par le séparateur Rep 26 . Le liquide est re-circulé vers la base du panier dans le retour d'eau Rep 36 et l'hydrogène, après avoir traversé les sécheurs dévésiculeurs Rep 27 est évacué vers 30 l'extérieur du réacteur d'attaque par le collecteur Rep 28. L'hydrogène produit dans le réacteur d'attaque est purifié dans un module haute pression Rep 80, un déversoir Rep 49 permet de maintenir une pression de 100 b dans le réacteur d'attaque. Pendant la phase d'attaque acide du zinc du fer, ou du manganése, la piscine Rep100 est remplie d'eau et un échangeur Rep 48 évacue les calories générées par la version du 20/07/13 réaction.Cette disposition permet également de maintenir les fuites éventuelles d'hydrogène sous eau. AUXILLIAIRES Outre les équipements de déposition et d'attaque du zinc, du fer, ou du manganése I 'EMS dispose d'une alimentation électrique en courant continu Rep 82 alimentant un jeu de barres Rep 72, d'une zone de stockage des croix chargées en zinc, en fer, ou en manganése Rep 84, d'une station de traitement de l'eau (déminéralisation) Rep 85 d'une station de traitement de l'air Rep 86. Suivant le mode d'utilisation de l'hydrogène celui-ci peut être exporté par un terminal d'exportation Rep 81 vers un réseau de gaz ou utilisé sur place pour produire de l'électricité par une turbine ou une pile à combustible Rep 87. MANUTENTION Les bacs à trois modules sont disposés dans une zone circulaire Rep 101 desservie par deux pont radiaux Rep 70 équipés de palonnier spécifique pour manutentionner les modules . Un ensemble de ponts roulants linéaires Rep 71 permet de charger ou de décharger en une fois la totalité des barres contenue dans le panier des réacteurs d'attaque à partir, ou à destination, du poste de repos Rep 69. Tous les mouvements des ponts sont robotisés, et les différentes séquences : retrait des module des bacs, dépôts des couvercles, dépotage des croix, chargement et déchargement des réacteurs d'attaque ,retour des modules dans les bacs sont effectuées en mode 25 automatique. 6. AVANTAGES COMPLEMENTAIRES DE L'INVENTION 30 La structure modulaire et robotisée de l'invention permet d'obtenir des capacités de stockage de plusieurs GVVH en étalant les investissements et en évitant tous les problèmes liés au stockage de grande quantités d'hydrogène. 35 version du 20/07/13 7.DESCRIPTION DETAILLEE D'UN AUTRE MODE DE REALISATION Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention le zinc est déposé, pendant la période ou l'électricité doit être stockée, et attaqué quand on veut produire de l'hydrogène dans le même équipement. Cet équipement est constitué d'un réservoir horizontal haute pression Rep 200 traversé par un arbre creux traversant Rep 305. Ce réservoir possède une fermeture démontable autoclave Rep 214 composé d'un couvercle doté d'une portée conique, d'un segment conique Rep 216, d'un jonc de section carrée segmenté Rep 217. Des vis de pression implantées dans des oreilles soudées sur le couvercle permettent de près -serrer le joint conique entre la paroi intérieure de la capacité et la portée conique du couvercle Rep 215. Sur cet arbre traversant sont fixés des disques de matière composite diélectrique Rep 402. Des bagues intercalaires Rep 406 permettent suivant leur nature,de les espacer, de les isoler les unes des autres ou de les court-circuiter sur la barre centrale Rep 304. A chacune de ses extrémités l'arbre Rep 307 est équipé d'un système d'étanchéité tournant Rep 204 et d'un collecteur à patin Rep 205. Le système d'étanchéité se compose d'un joint torique métallique gonflable Rep 300 doublé d'un joint à lèvre Rep 301 . Un piquage Rep 303 permet de purger l'inter joint. Un moto-réducteur Rep 206 est monté sur l'une des extrémités de l'arbre Rep307 et permet de lui faire faire une rotation de 1/2 tour. Des disques de matière composite Rep 401 sont intercalés entre les disques mobiles Rep 402 avec un pas d'environ 10 mm. Ces disques sont centrés par les barres fixes Rep 208 espacés par des entretoises Rep 407 et forme un ensemble monobloc avec le support des barres Rep 309 .Les disques mobiles Rep 402 sont guidés à leur périphérie par une pluralité de galets Rep 405 supportés par les disques fixes Rep 401 Cet ensemble est recentré dans la capacité par les bossages Rep 308. Sur chaque disque mobile sont fixées sur les deux faces en vis-à-vis deux tôles en acier inoxydable ou en titane en forme de demi-lune Rep 403 servant de cathode et qui reçoivent le dépôt de zinc de Fe ou de Mn. Sur chaque disque fixe Rep 401 sont fixées sur les deux faces en vis-à-vis quatre tôles en forme de demi-lune.Sur la partie inférieure de ces disques fixes ces tôles sont en nickel version du 20/07/13 en cuivre, en tissus de carbone ou en acier inoxydable : elles jouent le rôle de contre électrode pendant l'attaque acide du zinc. Sur la partie supérieure : elles sont en plomb ou en titane nitruré, et jouent le rôle d'anode pendant la phase de déposition du zinc. Suivant le type de matière des entretoises Rep 407 et Rep 406, les électrodes fixes et 5 mobiles peuvent êtres connectées en structure "stack", (l'alimentation est connectée sur les électrodes fixes d'extrémité) ou êtres mises en parallèle par l'intermédiaire des barres fixes Rep 208 et de la barre tournante Rep 304. Un connecteur tournant à patin Rep205 permet de raccorder électriquement la barre Rep 304 à l'alimentation électrique continue Rep 600, elle-même raccordée au réseau 10KV 10 Rep 601. La capacité Rep200 est raccordée à un ballon séparateur haute pression Rep 201 via un couple de vanne Rep210. En sortie du ballon Rep 201 est disposé, après une vanne d'isolement Rep 227, un système de purification de l'hydrogène Rep 500 et un déversoir 15 Rep 501. La capacité Rep 200 est raccordée à un circuit sur lequel sont disposés en série : un clapet motorisé haute pression, un ballon de séparation basse pression, une vanne de réglage Rep209 ,une pompe de circulation Rep 224, un réservoir basse pression Rep 222, un deuxième clapet motorisé haute pression. 20 Une vanne déversoir Rep 213 permet d'isoler le ballon Rep 202. Un ballon contenant du gaz neutre Rep 220 permet d'inerter la capacité Rep 200 et les ballons Rep 201 et 202. Une pompe de relevage Rep 212 permet de transférer de l'électrolyte du réservoir Rep 222 à la capacité Rep 200. 25 PROCEDE STOCKAGE D'ENERGIE 30 Pour déposer le zinc en période de surproduction électrique du réseau : Les vannes Rep 210 sont fermées pour isoler le ballon Rep 201 Les électrodes Rep 403 des disques mobiles Rep 401 sont mis en position haute : haut dessus du plan diamétral horizontal de la capacité Rep200, en vis à vis des électrodes de plomb Rep 404 des disques fixes Rep 400. version du 20/07/13 La capacité Rep 200 et le ballon Rep 202 son remplis complètement par démarrage de la pompe Rep 224. Les espaces inter électrodes sont balayés de haut en bas par le débit d'électrolyte de la pompe Rep 224. Les électrodes sont alors polarisées par l'alimentation Rep 600. Le zinc se dépose sur les électrodes mobiles Rep 403 et l'oxygène qui se dégage se concentre dans le ballon de dégazage Rep 202 .Quand la pression dans celui-ci est suffisante le déversoir s'ouvre en régulant la pression dans le ballon Rep 202 à quelques bars. Le niveau dans le ballon est régulé par la vanne Rep 212 et la pompe Rep 223. DESTOCKAGE DE L'HYDROGENE La production d'hydrogène haute pression se fait suivant la procédure suivante : L'alimentation électrique des électrodes est coupée ; le ciel d'oxygène du ballon Rep 202 est purgé par le remplissage complet jusqu'au déversoir Rep 213. Le niveau d'électrolyte dans le ballon Rep 200 est ramené à quelque cm en dessous de son plan diamétral par injection de gaz neutre par la vanne Rep 226. Les clapets motorisés Rep 203 sont fermés ,les vannes Rep 210 sont ouvertes la vanne Rep 227 et fermée. La purification est en pression d'hydrogène jusqu'au déversoir Rep 501 fermé le joint torique gonflable Rep 302 est appuyé par une pression de gaz 20 neutre. L'arbre Rep 305 fait progressivement un demi tour pour plonger les électrodes mobiles dans l'électrolyte provoquant ainsi la dissolution du zinc et le dégagement d'hydrogène. L'effet de pile électro-chimique produit par la dissolution permet de récupérer du courrant électrique sous faible tension entre les électrode fixes et les électrodes mobiles en position 25 basse. Cette énergie est convertie par un groupe tournant à roue de BARLOW et un onduleur Rep 602 qui permet d'injecter du courant alternatif basse tension sur un réseau utilisateur Rep 603. 30 8.APPLICATIONS INDUSTRIELLES Ce stockage électrique de grande capacité peut être utilisé dans les centrales solaires 35 photovoltaïque ou thermique pour assurer une production nocturne et les champs d 'éoliennes pour lisser leur production. version du 20/07/13 REVENDICATIONS1- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe ou Mn,caractérisé par le fait que dans un premier mode de réalisation il comporte un élément tubulaire Repl contenant un support en acier inoxydable en forme de croix à 12 ailes Rep 2 sur lequel la déposition du zinc, le fer ou le manganèse se fait en couche mince de 1 à 2 mm par électrolyse d'une solution de sulfate de zinc de fer ou de manganèse. 2 - Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe ou Mn, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément tubulaire Rep 1 est constitué d'un tube de matière composite Rep 11 possédant un pied à sa partie inférieure, dans lequel sont fixés en étoile des coins de même matière Rep 7 sur chacun desquels est pliée une feuille de plomb ,d'alliage de plomb ou de titane nitruré Rep 8 maintenue par une série de rivets en plomb Rep 9, les deux plis de la feuille de plomb se terminant à leurs extrémités par deux languettes Rep 12 rabattues à l'horizontale, ces languettes étant comprimées entre deux anneaux en acier inoxydable Rep13 reliés par une pluralité de tirants Rep 14. 3- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn ,Fe ou Mn suivant les revendications 1 à 2 caractérisé par le fait qu' une barre Rep 15 soudée sur l'anneau supérieur permet de raccorder électriquement toutes les feuilles de plomb d'alliage de plomb ou de titane nitruré pliées qui constituent ainsi une anode en étoile pouvant collaborer harmonieusement avec les faces de la croix en acier inoxydable ou en titane nitruré Rep 2 constituant la cathode sur laquelle se dépose le zinc et sur le noyau de laquelle est fixée par soudure une barre de connexion Rep 16. 4- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn ,Fe ou Mn suivant les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les éléments tubulaires sont assemblés en botte pour constituer un module Rep 40 composé d'un fond inférieur Rep 42 supportant les structures Rep 92 et Rep 90, lesquelles coopèrent avec les pieds des éléments Repl 7 pour alimenter en électrolyte en série tous les éléments d'un même module,l'électrolyte pénétrant par un connecteur Rep 93 et ressortant par un autre Rep 94, raccordés au refoulement d'une pompe Rep 65 et à une vanne Rep 63. version du 20/07/13 5- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn ,Fe ou Mn, suivant les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que chaque élément est balayé en série par l'électrolyte verticalement de bas en haut, l'oxygène qui se dégage pendant la déposition du zinc se séparant de celui-ci dans le plenum Rep 95, l'électrolyte redescendant au bas de l'élément suivant par l'espace Rep 91, le différentiel de masse volumique entre cet espace et l'intérieur de l'élément provoquant un débit descendant par un phénomène de gaz lift. 6- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn ,Fe ou Mn suivant les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que des barres Rep 15 et 16 sont raccordées à une alimentation électrique continue par le biais de pinces à mâchoires Rep 100, logées dans le couvercle Rep 45 du module Rep 40, deux barres de regroupement Rep 41 sortant du couvercle et étant raccordées au système d'alimentation central de l'Ergomegastore. 7- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe, ou Mn, suivant les revendications 1 à 6 , caractérisé par le fait qu'il comporte des bacs Rep 62 dans lesquels les modules Rep 40 sont disposés par trois, une pompe Rep 65 et une vanne de purge Rep 63 permettant de faire circuler l'électrolyte entre ces bacs, un réservoir Rep 61 et un réservoir annulaire Rep 60 de façon à maintenir la concentration en ions Zn++, Fe++, Mn++ à la bonne valeur. 8- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe ou Mn suivant les revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte une vanne Rep 63 permettant de 25 vidanger les bacs Rep 62 dans le réservoir Rep 61 par arrêt de la pompe Rep 65 quand la couche de zinc déposée atteint la bonne épaisseur pour éviter une auto dissolution. 9- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe ou Mn suivant les 30 revendications 1 à 8 , caractérisé par le fait qu'il dispose d'un pont Rep 71 équipé d'un palonnier permettant d'extraire en une fois toutes les croix d'un module et de les charger dans un réacteur d'attaque quand elle sont revêtues de zinc. version du 20/07/13 10- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe, Mn suivant les revendications 1 à 9 , caractérisé par le fait que le réacteur d'attaque est constitué d'une capacité en deux parties : une cloche Rep 21 et un fond plat Rep 33 pouvant résister à 100 bar : I 'étanchéité entre le Rep 21 et le Rep 33 étant faite au niveau d'un pédoncule biconique mâle sur la cloche Rep 31,qui coopère avec une rainure biconique usinée dans le fond plat, les deux faces de la rainure étant équipées de joints toriques Rep 32 formant double barrière sur la ligne de fuite de l'hydrogène. 11- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn suivant les revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que L'effort de serrage entre les Rep 21 et Rep 33 est assuré par une arcade Rep150, mobile sur des roues Rep 46 pouvant se déplacer sur des rails Rep 47 15 composée d'une plaque de base Rep 35 surmontée d'une plaque de poussée Rep 37, de quatre colonnes Rep 30 et d'un chapeau Rep 22. 13- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn suivant les revendications 1 à 12 , caractérisé par le fait que le chapeau de l'arcade Rep22 possède 20 une partie mobile Rep25 sur quelques millimètres qui se déplace par l'action de 4 vérins baudruche plats Rep 23 serrant la cloche Rep 21 sur le fond Rep 33, le piston d'appui Rep 37 remontant au contact du fond Rep 33 ,l'effort de serrage étant maintenu après son application par 4 vérins à vis Rep 24. 25 14- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn suivant la revendication 1 à 13 , caractérisé par le fait qu'à l'ouverture du réacteur, les vérins à vis remontent la partie mobile du chapeau,l'arcade pouvant alors être effacée vers une position décalée par rapport à l'axe du réacteur pour permettre le retrait de la cloche au moyen d'un pont roulant. 30 15- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn suivant la revendication 1 à 14, caractérisé par le fait que les bacs à trois modules sont disposés dans une zone circulaire desservie par deux pont radiaux Rep 70 équipés de palonniers spécifiques pour manutentionner les modules , qu'un ensemble de ponts roulants linéaires Rep 71 permet de version du 20/07/13charger ou de décharger en une fois la totalité des barres contenue dans le panier des réacteurs d'attaque à partir, ou à destination, du poste de repos Rep 69. 16- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe Mn suivant la revendication 1 à 15 , caractérisé par le fait que la totalité des mouvements des ponts est robotisé et que les différentes séquences : retrait des modules Rep 40 des bacs Rep 62, dépôts des couvercles Rep 45, dépotage des croix Rep 2, chargement et déchargement des réacteurs d'attaque Rep 20, retour des modules dans les bacs sont effectuées en mode automatique. 17- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn ,Fe ou Mn, caractérisé par le fait que dans un deuxième mode de réalisation, le Zn le Fe ou le Mn est déposé, pendant la période ou l'électricité doit être stockée, et attaqué quand on veut produire de l'hydrogène dans le même équipement est constitué d'un réservoir horizontal haute pression Rep 200 traversé par un arbre creux Rep 305. 18- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe ou Mn suivant la revendication 17 caractérisé par le fait que ce réservoir possède une fermeture démontable autoclave Rep 214. 19- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn, suivant les revendications 17 à 18, caractérisé par le fait que la fermeture démontable autoclave Rep 214 est composée d'un couvercle doté d'une portée conique Rep 215, d'un segment conique Rep 216, d'un jonc de section carrée segmenté Rep 217, des vis de pression implantées dans des oreilles soudées sur le couvercle permettant de prés serrer le segment conique Rep 216 entre la paroi intérieure de la capacité 200 et la portée conique du couvercle Rep 215. 20- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn ,Fe ou Mn, suivant les revendications 17 à 19, caractérisé par le fait que sur arbre traversant Rep 305 sont fixés des disques de matière composite diélectrique Rep 402 alternant avec des bagues intercalaires Rep 406 permettant, suivant leur nature,de les espacer, de les isoler les unes des autres, ou de les court-circuiter sur la barre centrale Rep 304, chacune des extrémités version du 20/07/13de l'arbre Rep 307 étant équipée d'un système d'étanchéité tournant Rep 204 et d'un collecteur à patin Rep 205. 21- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn,suivant les revendications 17 à 20, caractérisé par le fait qu'à chacune de ses extrémités l'arbre Rep 305 est équipé d'un système d'étanchéité tournant composé d'un joint torique métallique gonflable Rep 300 doublé d'un joint à lèvre Rep 301, un piquage Rep 303 permettant de purger l'inter joint Rep 204. 22- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn,suivant les revendications 17 à 21, caractérisé par le fait qu'un moto réducteur Rep 206 est monté sur l'une des extrémités de l'arbre Rep 305 et permet de lui faire faire une rotation de 1/2 tour. 23- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe Mn,suivant les revendications 15 17 à 22, caractérisé par le fait que des disques de matière composite Rep 401 sont intercalés entre les disques mobiles Rep 402 avec un pas d'environ 10 mm, centrés par les barres fixes Rep 208, espacés par des entretoises Rep 407 , formant un ensemble monobloc avec le support des barres Rep 309, 20 24- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn,suivant les revendications 17 à 23, caractérisé par le fait que les disques mobiles Rep 402 sont guidés à leur périphérie par une pluralité de galets Rep 405 supportés par les disques fixes Rep 401 cet ensemble étant recentré dans la capacité par des bossages Rep 308. 25 25- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn, suivant les revendications 17 à 24, caractérisé par le fait que sur chaque disque mobile sont fixées, sur les deux faces en vis-à-vis, deux tôles en acier inoxydable ou en titane en forme de demi-lune Rep 403 servant de cathode et qui reçoivent le dépôt de zinc.' 30 26- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe Mn, suivant les revendications 17 à 25, caractérisé par le fait que sur chaque disque fixe Rep 401 sont fixées sur les deux faces en vis-à-vis quatre tôles en forme de demi-lune. version du 20/07/1327- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn, suivant les revendications 17 à 26, caractérisé par le fait que sur la partie inférieure de ces disques fixes ces tôles Rep 403 sont en cuivre en nickel ou en tissus de carbone jouant le rôle de contre électrode pendant l'attaque acide du zinc, sur la partie supérieure ces tôles Rep 404 sont en plomb ou en titane, jouant le rôle d'anode pendant la phase de déposition du zinc. 28- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn, suivant les revendications 17 à 27, caractérisé par le fait que suivant le type de la matière des entretoises Rep 407 et Rep 406 les électrodes fixes Rep 400 et mobiles Rep 401 peuvent 10 êtres connectées en structure "stack", (l'alimentation étant connectée sur les électrodes fixes d'extrémité) ou êtres mises en parallèle par l'intermédiaire des barres fixes Rep 208 et de la barre tournante Rep 304, un connecteur tournant à patin Rep 205 permettant de raccorder électriquement la barre Rep 304 à l'alimentation électrique continue Rep 600 ,elle-même raccordée au réseau 100 KV Rep 601. 15 29- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe Mn suivant les revendications 17 à 28, caractérisé par le fait qu'il possède un ballon séparateur haute pression Rep 201 ,trois vannes d'isolement Rep 210 et Rep 227, un système de purification de l'hydrogène haute pression Rep 500 et un déversoir Rep 501. 20 30- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn, Fe ou Mn suivant les revendications 17 à 29, caractérisé par le fait qu'il possède un circuit sur lequel sont disposés en série : un clapet motorisé haute pression Rep 203, un ballon de séparation basse pression, équipé d'une vanne déversoir Rep 213, une vanne de réglage Rep 209 25 ,une pompe de circulation Rep 224, un réservoir basse pression Rep222, un deuxième clapet motorisé haute pression 31- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn, suivant les revendications 17 à 30, caractérisé par le fait qu'il possède un ballon contenant du gaz neutre Rep 220 permettant d'inerter la capacité Rep 200 et les ballons Rep 201 et 202,une 30 pompe de relevage Rep 223 permettant de transférer de l'électrolyte du réservoir Rep 222 à la capacité Rep 200. version du 20/07/1331-- Stockage de masse d'électricité utilisant le vecteur Zn Fe ou Mn, suivant les revendications 17 à 30, caractérisé par le fait qu'il possède un groupe tournant à roue de BARLOW et un onduleur, Rep 602, qui permet d'injecter du courant alternatif basse tension sur un réseau utilisateur Rep 603. l'effet de pile électro-chimique produit par la dissolution permettant de récupérer du courrant électrique sous faible tension entre les électrode fixes et les électrodes mobiles en position basse. 15 version du 20/07/13