CN113874558A - 用于电化学过程的电极组件及其恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电化学过程的电极组件(10)，该电极组件包括：电流供应元件(1)，该电流供应元件包括至少一个凹陷孔(4)；至少一个电流分配杆(2)，该至少一个电流分配杆包括第一端部(5)和第二端部(6)，该第一端部可释放地布置在该至少一个凹陷孔处；以及电极基板(3)，该电极基板布置在该至少一个电流分配杆处。电流分配杆包括芯(7)和外层(8)，该芯被该外层完全覆盖。本发明还涉及一种在不从该至少一个电流分配杆移除电极基板的情况下恢复电极组件的电极基板的方法。

Description

用于电化学过程的电极组件及其恢复方法

技术领域

本发明涉及电极领域，更具体地涉及用于电化学过程的电极组件以及使这种电极组件的电极基板恢复的方法。

背景技术

电解提取是电化学过程的一个示例，其中可以从含有离子形式金属的溶液中回收金属。这些过程发生在电解池中，电解池包括交替布置的呈一个或多个阴极和一个或多个阳极形式的电极，这些电极浸入溶液中。当电流通过电解池时，所需的金属被镀到阴极上。

用于电解提取的典型电极组件包括电流供应杆(通常称为吊杆)，该电流供应杆被布置为在电解池之上水平延伸。电极组件进一步包括电流分配杆，这些电流分配杆附接在电流供应杆处并从其竖直地延伸，电化学活性电极基板例如通过焊接来附接到这些电流分配杆上。电极基板通常由基部结构和施加到基部结构上的电化学活性涂层构成。基部结构和涂层的材料、以及电流分配杆的材料适于使用电极组件的过程。电流分配杆由导电材料构成，用于将电流从吊杆传导至电极基板。例如，对于电解提取中使用的阳极，通常使用的导电材料是铜和铝。由于这些材料的例如耐腐蚀性低，需要在这些材料上施加对所使用的电解质溶液具有化学耐受性的金属包覆层。典型地，对于阳极，使用钛包覆层或另一种阀金属包覆层。阀金属也常用于电极基板的基部结构。这些金属被称为成膜金属，当在预期电极组件在其中操作的电解质中作为电极连接时，这些金属具有快速形成钝化氧化膜的特性，从而保护下层金属免受电解质腐蚀。

US 2010/0276281披露了这种典型的电极组件。

在电极组件的使用过程中，电极基板的电化学活性涂层会随着时间的推移而失去活性或有效性，从而导致电解池中的欧姆损失和高电解池电压，进而导致电能消耗增加。因此，为了使电极保持有效，需要恢复电极基板的电化学活性。目前，为了恢复电化学活性，一般将电极基板从电流分配杆移除，并且用新的经涂布的电极基板替换。考虑到构成电极基板及其涂层的材料的价值，用旧电极基板更换新的电极基板涉及高成本。US 2010/0276281中披露的电极组件并非布置为可拆卸的，并且没有关于是否可以进行恢复的教导。

US 4088558披露了一种使金属电极的电极表面更生的方法，其中，在从支撑立管(supporting riser)移除电极构件之后，重新涂布电极构件，然后将其重新安装在支撑立管处。电极构件的移除涉及冲压或钻出焊接接头，电极构件是通过这些焊接接头附接到支撑立管的。然后通过点焊将经重新涂布的电极构件安装在支撑立管处。这导致相当费时且消耗能量的过程。

发明内容

为电化学过程提供更有效的可恢复电极组件将是有利的。

为了更好地解决这个问题，在本发明的第一方面，提供了一种用于电化学过程的电极组件，该电极组件包括：电流供应元件，该电流供应元件包括至少一个凹陷孔；至少一个电流分配杆，该至少一个电流分配杆包括第一端部和第二端部，该第一端部可释放地布置在该至少一个凹陷孔处；以及电极基板，该电极基板布置在该至少一个电流分配杆处。电流分配杆包括芯和外层，该芯被该外层完全覆盖。

当需要恢复电极基板的电化学活性时，或出于任何其他原因，可释放地布置的电流分配杆允许容易地移除布置有电极基板的电流分配杆。此外，由于外层完全覆盖了电流分配杆的芯，因此可以在不从电流分配杆移除电极基板的情况下使电极基板经受恢复处理。这种恢复处理可以包括例如通过将电极浸没、并因此将电流分配杆浸没到盐浴中来清洁电极基板并从其去除任何残留涂层，然后对电极基板进行重新涂布。使电流分配杆的未被外层覆盖的部分(即芯暴露的地方)经受用于从基板去除任何残留涂层的处理典型地会导致芯以比基板涂层以更高的速率溶解，因为芯的材料具有更高的化学反应性。这是非常不希望的，因为这会损坏电流分配杆。根据本发明的电极组件，通过提供被外层完全覆盖的芯，芯将不会暴露并且防止了这种不利的反应。因此，可以对电极基板进行处理以去除残留涂层，同时仍附接到电流分配杆。

对电极基板进行重新涂布一般涉及在300℃与600℃之间的温度下进行热处理。在电流分配杆中，芯的热膨胀系数一般高于外层的热膨胀系数。在已知的电极组件中，包括芯和外层的电流分配杆通常被包覆并且被提供为长杆，然后将其切割成期望的长度，从而切割出的杆的末端没有任何包覆层。当这样的杆经受热循环时，芯材料的热膨胀大于包覆材料的热膨胀可能导致芯材料在杆的末端(此处可自由膨胀)伸出外层。然而，方便地发现，根据本发明的包括被外层完全覆盖的芯(包括在其末端处)的电流分配杆不允许芯的这种自由膨胀，从而提供了电流分布杆的尺寸稳定性。这进而允许在使电极经受恢复处理之后将电流分配杆连同其上附接的电极基板一起重新安装在电流供应元件的凹陷孔中。因此提供了一种在需要时可以有效地恢复的电极组件，该电极组件不需要将电极基板与其电流分配杆分离。

进一步地，在现有技术的已知解决方案中，电流分配杆的与电流供应元件接触布置的第一端部被剥离包覆层，以便提供用于它们之间接触的良好导电接触表面，以将电能损失保持在最低限度。然而，对于所披露的本发明的电极组件，令人惊讶地发现，由电流分配杆的外层引起的电能损失对于该过程是微不足道的。这归因于外层的相对较薄的厚度，一般包括在0.1mm至5mm的范围内。在优选实施例中，外层的厚度包括在0.5mm至3mm的范围内。将可释放布置的电流分配杆的外层提供为覆盖整个芯(包括其端表面)因此允许将电流分配杆与电极基板一起从电流供应元件移除并且使所得单元经受恢复处理，而不会有损操作电极组件的过程的能量消耗。

根据实施例，电极包括多个电流分配杆，并且电流供应元件包括对应数量的凹陷孔，使得每个电流分配杆的第一端部布置在电流供应元件的凹陷孔中。

根据电极组件的实施例，至少一个电流分配杆的第一端部以压配合接合的方式布置在至少一个凹陷孔中。压配合工具可以用于在电流供应元件处安装一个或多个电流分配杆和从电流供应元件拆卸一个或多个电流分配杆。压配合可以在升高的温度下进行，以确保电流分配杆与电流供应元件的良好接合。然而，根据电极组件的实施例，至少一个电流分配杆的第一端部是渐缩的，并且至少一个凹陷孔具有对应渐缩的形状。提供电流分配杆的渐缩的第一端部和凹陷孔的对应渐缩的形状，有助于将第一端部压配合在凹陷孔中，并且允许在室温下将电流分配杆安装在电流供应元件处。因此，在电极组件的安装过程中节省了时间和能量。

根据电极组件的实施例，电流分配杆的渐缩的第一端部是通过所述外层在该第一端部处厚度逐渐减小而获得的。电流分配杆的第一端部的外层的厚度的逐渐减小例如可以通过对第一端部的外层进行机加工(例如通过车削)以朝向第一端部的末端逐渐增多地去除外层的部分来获得。在本发明的构思内，用于获得电流分配杆的渐缩的第一端部的其他替代方案也是可能的，比如通过等静压或机械压制。

根据电极组件的实施例，电流供应元件的凹陷孔是通孔。这有助于从电流供应元件移除一个或多个电流分配杆。

根据电极组件的实施例，外层包括电流分配杆的芯的纵向延伸表面的包覆层、以及覆盖芯的横向端表面的第一外端层和第二外端层，其中外端层通过焊接而布置在芯的相应末端处。因此，可以通过将包括包覆层的长杆切割成所需长度、然后将外端层(例如帽)焊接到芯的暴露的横向端表面上以完全覆盖这些横向端表面来获得电流分配杆。在本发明的构思内，比如通过紧固元件或涂布方法等用外端层覆盖横向端表面的替代方式也是可能的。

根据电极组件的实施例，外端层的材料与包覆层的材料相同。外层由在工艺环境中呈惰性的材料构成。在用于比较酸性至弱碱性环境(即，氧化性环境)中的电极组件的实施例中，外层典型地包括阀金属，比如钛或钽。在用于碱性或还原性环境中的电极组件的实施例中，外层包括镍或不锈钢。

根据电极组件的实施例，芯包括良好的电导体。一般地，芯的材料选自铜、铝、银和锌。

根据本发明的第二方面，提供了一种电解池，该电解池包括一个或多个如本文所披露的电极组件。根据实施例，电极组件适于用作阳极。根据另一实施例，电极组件适于用作阴极。

根据本发明的第三方面，提供了一种安装电极组件的方法，该电极组件包括电流供应元件、至少一个电流分配杆以及电极基板，该电流供应元件包括至少一个凹陷孔，该至少一个电流分配杆包括第一端部和第二端部，该第一端部布置在凹陷孔处，该电极基板布置在该至少一电流分配杆处。第一端部是渐缩的，并且该至少一凹陷孔具有对应渐缩的形状。该方法包括以下步骤：将电极基板附接到该至少一个电流分配杆；以及通过压配合将该电流分配杆的第一端部布置在该电流供应元件的该至少一个凹陷孔处，其中将该电流分配杆布置在该电流供应元件处的步骤是在室温下执行的。电流分配杆的渐缩的第一端部和对应渐缩的凹陷孔有助于电流分配杆和电流供应元件的压配合接合，并且允许在室温下执行压配合。这提供了电极组件的有效安装。

根据安装电极组件的方法的实施例，在将电极基板附接到电流分配杆之前执行将该至少一个电流分配杆布置在电流供应元件处的步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种恢复如本文所披露的电极组件的方法。该方法包括以下步骤：从该电流供应元件移除该至少一个电流分配杆，使该电极基板经受清洁过程，用电化学活性涂层重新涂布该电极基板，以及将该至少一个电流分配杆的第一端部布置在该电流供应元件处。由于电流分配杆的整个外表面在电极组件的处理环境中是惰性的，因此不需要从电流分配杆移除电极基板以对其进行清洁和重新涂布。代替地，可释放地布置的电流分配杆可以方便地从电流供应元件移除并且经受恢复过程而不会遭受表面损坏或尺寸变形。这允许节省时间和能量。相对于涉及将电极基板替换为新电极基板的解决方案，如本文所披露的恢复电极组件的方法进一步提供了显著的经济优势。

根据恢复电极组件的方法的实施例，将该至少一个电流分配杆的第一端部布置在该电流供应元件处的步骤是通过压配合来执行的。可以使用压配合工具以实现电流分配杆与电流供应元件之间的压配合接合，从而提供其容易且快速的安装。

根据恢复电极组件的方法的实施例，其中该至少一个电流分配杆的第一端部和电流供应元件的该至少一个凹陷孔是渐缩的，将该至少一个电流分配杆的第一端部布置在该电流供应元件处的步骤是在室温下执行的。这允许在电极组件的安装过程中节省时间和能量。

根据恢复电极组件的方法的实施例，清洁过程包括通过盐浴处理和喷冲(blasting)中的至少一种从电极基板去除电化学活性涂层的任何残留物。通过盐浴处理来去除可能的涂层残留物允许稍后回收包含在这些残留物中的金属，这些金属一般是高价值材料。当使用喷冲来从电极基板去除残留涂层时，金属也可以在后续的矿物精炼步骤中回收。这增加了恢复过程的价值，并且实现了经济效益和环境效益。

附图说明

现在将更加详细地并参考附图来描述本发明，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的电极组件的透视图；

图2是图1所示的电极组件的分解视图；

图3是图1所示的电极组件的一部分的局部剖视图；

图4是图1所示的电极组件的电流供应元件和电流分配杆的一部分的截面视图；以及

图5是根据本发明的另一实施例的电极组件的透视图。

具体实施方式

参考图1，呈现了用于电化学过程的电极组件10，用于电解池。电极组件10包括电流供应元件1、电流分配杆2、以及布置在电流分配杆2处的电极基板3。电流供应元件1在此是长形杆，一般可布置为跨电解池水平延伸。然而，电流供应杆1不一定是直的，而是例如可以是弯曲的，或者在其一个或多个部分处弯折。在所示实施例中，电流供应元件1具有矩形截面。然而，电流供应元件1的截面可以是任何其他合适的形状，例如正方形、圆形或椭圆形。电流供应元件1优选地由导电材料制成，比如但不限于铜、铝、银和锌。在优选实施例中，电流供应元件1由铜制成。电流供应元件1进一步设置有用于与电流分配杆2接合的至少一个凹陷孔4。电流分配杆2被布置为与电流供应元件1的纵向延伸垂直地延伸。每个电流分配杆2包括第一端部5(见图2)和第二端部6。电流分配杆2的第一端部5被布置在电流供应元件1的相应凹陷孔4中。总体上，并且根据图1的所示实施例，电流分配杆2从水平布置的电流供应元件1垂直向下延伸。在图1的示例性实施例中，电极组件10包括在电流供应元件1处的四个凹陷孔4、以及四个电流分配杆2。然而，凹陷孔4的数量不限于四个，而是取决于电极组件1的尺寸可以从一个起向更多变化。相应地，电流分配杆2的数量可以变化以对应于电流供应元件1的凹陷孔4的数量。电流分配杆2在此为圆柱形形状。然而，对于电流分配杆2，任何其他合适的形状也是可能的，例如矩形。

电极基板3布置在电流分配杆2处，从电流分配杆2的靠近相应第一端部5的部分朝向其相应的第二端部6延伸。在所示实施例中，电极基板3是矩形片材。然而，电极基板3也可以是网状件，或者具有为此目的的任何其他合适的形状和结构。电极基板3一般包括对处理环境呈惰性的材料的基部结构、以及布置在该基部结构处的电化学活性涂层。这种电化学活性涂层和基部结构的示例是本领域已知的，例如是在EP 1670973中披露的。在优选实施例中，电极基板的基部结构包括钛，并且涂层包括钌和铱。然而，基部结构和涂层的其他材料也是可能的，比如上述EP 1670973中披露的那些。

继续参考图1和图2，每个电流分配杆2的第一端部5可释放地布置在电流供应元件1的对应凹陷孔4中。因此，凹陷孔4的尺寸使得电流分配杆2可以插入其中。优选地，每个电流分配杆2的第一端部5通过压配合而布置在对应凹陷孔4中。因此，凹陷孔4的直径略小于电流分配杆2的第一端部5的直径。虽然电流分配杆2和凹陷孔4在此被示出为圆形截面，但是在所披露的电极组件10的构思内，提供另一种形状(例如矩形)的电流分配杆2和凹陷孔4也是可能的。

为了将直径恒定的电流分配杆2压配合在直径恒定的凹陷孔4中，一般需要加热电流分配杆2的第一端部5和/或电流供应元件1的凹陷孔4。然而，已经发现，根据电极组件的这个实施例，如图3所示，提供电流分配杆2的稍微渐缩的第一端部5和对应地渐缩的凹陷孔4使得能够在室温下(即，无需改变电流供应元件1或电流分配杆2的温度使得电流供应元件1的温度高于电流分配杆2的温度)通过压配合将第一端部5布置在所述凹陷孔4中。这允许电流分配杆2快速且低能耗地安装在电流供应元件1处，并且因此允许更有效地安装电极组件10。在替代性实施例中，电流分配杆2的第一端部5和凹陷孔4具有恒定的尺寸，因此不是渐缩的。

继续参考图3，凹陷孔4为通孔。在电流供应元件1处提供通孔4以便接合电流分配杆2有助于从电流供应元件1拆卸电流分配杆2。当通孔4具有略微锥形的形状时，根据图3所示的实施例，倘若电流分配杆2的第一端部5具有互补的锥形形状，特别有助于拆卸。然而，根据替代性实施例，提供并非通孔的凹陷孔4也是可能的。这样的非通孔可以进一步是略微渐缩的，以便与电流分配杆2的对应渐缩的第一端部5接合。根据另一个实施例，非通孔也可以具有恒定的截面，以便与电流分配杆2的具有对应恒定尺寸的第一端部5接合。

为了安装图3中部分示出的电极组件10，电极基板3被附接到电流分配杆2。在实施例中，电极基板3到电流分配杆2的附接通过焊接实现。其他替代方案包括使用紧固元件、锡焊或导电粘合剂。电流分配杆2随后通过压配合来布置在电流供应元件1的凹陷孔4(在此为通孔)处。更具体地，电流分配杆2的第一端部5插入到凹陷孔4中。由于渐缩的第一端部5和通孔4，可以在室温下执行将电流分配杆2布置在电流供应元件1处。在第一端部5和通孔4具有恒定尺寸的另一实施例中，在升高的温度下执行将电流分配杆2压配合到电流供应元件1中。

根据安装电极组件10的替代性方法，在将电极基板3布置在一个或多个电流分配杆2之前执行将一个或多个电流分配杆2布置在电流供应元件1处的步骤。

现在参考图4，根据电极组件10的实施例，电流分配杆2由芯7和外层8构成。芯7由导电材料制成，例如铜、铝和银。这样的材料通常会与电极组件10用于其中的处理环境、即与电解池的电解质溶液发生反应。因此，电流分配杆2进一步包括外层8，该外层被布置为防止芯7与处理环境(例如电解质)发生化学反应，这例如可能导致芯7的严重腐蚀，并因此导致电极组件10的短的耐久性。芯7在此被包覆在外层8中，该外层选自在处理环境中呈惰性的材料。在用作阳极的电极组件10的实施例中，例如，外层8优选地选自阀金属组，例如但不限于钛和钽。在优选实施例中，外层8由钛制成，并且芯7由铜制成。

外层8完全覆盖电流分配杆2的芯7(包括其端表面)。在所示实施例中，芯7的端表面被相应的外端层9覆盖，这些外端层由焊接到芯7的相应端表面上的帽组成。这样的帽在此与电流分配杆2的芯的包覆层的材料相同。在另一实施例中，帽由不同于包覆层的材料制成。在任何情况下，外端层9的材料选自在电极组件10用于其中的处理环境中呈惰性的材料，即不与该处理环境发生化学反应的材料。本领域技术人员理解，可以以不同于焊接到芯7的端表面的帽的方式提供外端层9。例如，外端层9可以通过紧固元件、通过锡焊、或借助于导电粘合剂来紧固。在另一实施例中，外端层9作为涂层沉积在芯7的对应端表面处。外端层9的厚度和接合使其承受施加在其上的力，当从电流供应元件1移除电流分配杆2时，特别是第一端部5的外端层9的厚度和接合使其承受施加在其上的力。

进一步地，在图4的示例性实施例中，电流分配杆2的第一端部是渐缩的。渐缩形状在此由第一端部5的外层8提供，该外层具有朝向第一端部5的末端逐渐减小的厚度。外层8的逐渐减小的厚度一般通过以下方式来获得：对第一端部5进行机加工使得外层8朝向第一端部5的末端逐渐磨薄。外层8的总厚度减小低于在电流分配杆2的不经受厚度减小的部分处外层的厚度。因此，在电流分配杆2的任何一点都没有完全消除外层8。即，外层8完全包围芯7。这是非常有利的，因为即使在从电流供应元件1移除电流分配杆2之后，一般会发生反应的芯材料仍然被外层8完全包封。这进而允许使附接到电流分配杆2的基板3经受恢复处理，包括例如在从电流供应元件1移除电流分配杆2但不必从电流分配杆2拆卸电极基板3之后，从基板3去除残留涂层并对该基板进行重新涂布。

参考图5，呈现了用于电化学过程的电极组件20的替代性实施例。根据该实施例，电极组件20包括呈块形式的两个电流供应元件21。该实施例的电流供应元件21可布置在电解池的相反侧。电流供应元件21各自包括从块状电流供应元件21的一侧延伸到其相反侧的两个凹陷孔24。凹陷孔24在此为通孔，如图5中的部分剖切详细视图中所示。在替代性实施例中，凹陷孔24不是通孔，即，不完全延伸穿过电流供应元件21。如参考图1至图4针对前一实施例所描述的，凹陷孔24可以是渐缩的。然而，在本发明的构思内，提供具有恒定直径的凹陷孔24也是可能的。

电极组件20进一步包括四个电流分配杆22，这些电流分配杆包括相应的第一端部25和第二端部26。第一端部25和每个电流分配杆22布置在电流供应元件21之一的凹陷孔24中。该示例性实施例的第一端部25是略微渐缩的，从而有助于将电流分配杆22压配合到凹陷孔24中。在另一实施例中，第一端部25具有恒定尺寸。凹陷孔24和电流分配杆22的数量不限于四个，而是可以适于要使用电极组件的过程的要求。

电流分配杆22的邻近其第一端部25的部分从电流供应元件21的凹陷孔24水平延伸。电流分配杆22进一步包括一个或两个弯折部27，电流分配杆22通过弯折部被弯折成使得其第二端部26基本上与第一端部25的延伸垂直地延伸，即竖直地延伸。电流分配杆22的弯折部27的角度可以因电流分配杆22而异，使得电流分配杆22的竖直延伸部平行布置且其间有距离。电极组件20的电极基板3由此可以以与前一实施例描述的相同方式紧固到电流分配杆22。在所示实施例中，电极组件20的两个最外侧的电流分配杆22的弯折部27的角度大约为90°。电极组件20的两个居中布置的电流分配杆22各自包括具有大于90°、更特别地大约135°的角度的两个弯折部27。然而，如本领域技术人员可以理解的，在电极组件20的构思内，提供不同角度的弯折部27也是可能的。

如在先前描述的实施例中，电流分配杆22包括芯7和外层8。外层进一步包括外端层9，使得整个芯7被外层8包围。电流供应元件21由用于将电流传导至电流分配杆22的导电材料制成。电流分配杆同样由用于将电流传导至电极基板3的导电材料制成。用于电极组件20的部件的可能材料与本文先前描述的相同。

当所披露的电极组件10、20的电极基板3的效率降低并且需要恢复时，可以根据以下方法拆卸电极组件10、20并恢复电极基板3，该方法包括：从电流供应元件1、21移除一个或多个电流分配杆2、22的第一步骤；使电极基板3经受清洁过程的第二步骤；用电化学活性涂层对电极基板3进行重新涂布的第三步骤；以及将电流分配杆2、22布置在电流供应元件1、21处的第四步骤。如前所述，通过提供电流分配杆2、22的渐缩的第一端部和凹陷孔4、24来促进从电流供应元件1、21移除一个或多个电流分配杆2、22的第一步骤。通过在电流供应元件1、21处提供呈通孔的凹陷孔4、24来进一步促进该第一步骤。然而，在升高的温度下执行移除步骤允许移除包括同样具有恒定截面的第一端部5、25的电流分配杆2、22。

在移除电流分配杆2、22和与其附接的电极基板3之后，执行使电极基板3经受清洁过程的步骤。清洁过程一般包括从电极基板3去除磨损的电化学活性涂层的残留物，使得该电极基板在向其施加新涂层之前是清洁的。清洁过程优选地通过如US 5141563中披露的处理来执行，这种处理涉及加热至高达450℃的温度的盐浴。这种处理允许回收残留涂层的有价值元素，以供再利用。另一种可能的清洁过程是喷冲。也可以使用用于清洁电极基板以从其去除任何残留涂层的其他替代性方法。

第三步骤的重新涂布一般在300℃与600℃之间的不同温度下分步执行。由于电流分配杆2、22的外表面(比如外层8)具有在电极组件10、20的处理环境中呈惰性的材料，因此从电极基板3移除电流分配杆2、22以进行清洁和重新涂布不是必需的。代替地，包括电流分配杆2、22和电极基板3的结构可以共同经受清洁和涂布过程，而不会对电流分配杆2、22造成损坏。

将电流分配杆2、22布置在电流供应元件1处的步骤一般通过将电流分配杆2、22的第一端部5、25压配合到电流供应元件1、21的凹陷孔4、24中来执行。在其中电流分配杆2、22的第一端部5、25和电流供应元件1的凹陷孔4、24是渐缩的电极组件的实施例中，该布置步骤优选是在室温下执行的。

尽管在附图和前述描述中已经详细展示和描述了本发明，但是这种展示和描述被视为说明性的或示例性的而非限制性的。本发明并不限于所披露的实施例。本发明总体上适用于使用包括具有芯和外层的电流分配杆的电极组件的任何工艺。这样的工艺的示例是电解提取、电镀锌、电解(electroliberation)、氯碱隔膜工艺和使用单极氯酸盐阳极的工艺。

从对附图、本披露和所附权利要求的研究中，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所披露的实施例的其他变体。在权利要求中，词语“包括”不排除其他的要素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的这种单纯事实并不表明不能有利地使用这些措施的组合。在权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围进行限制。

Claims (14)

1.一种用于电化学过程的电极组件(10，20)，包括：

电流供应元件(1，21)，该电流供应元件包括至少一个凹陷孔(4，24)；

至少一个电流分配杆(2，22)，该至少一个电流分配杆包括第一端部(5，25)和第二端部(6，26)，所述第一端部可释放地布置在所述至少一个凹陷孔处；以及

电极基板(3)，该电极基板布置在所述至少一个电流分配杆处，

其中，所述电流分配杆包括芯(7)和外层(8)，所述芯被所述外层完全覆盖。

2.根据权利要求1所述的电极组件(10，20)，其中，所述电流分配杆(2，22)的所述第一端部(5，25)以压配合接合方式布置在所述电流供应元件(1，21)的所述凹陷孔(4，24)处。

3.根据权利要求1或2所述的电极组件(10，20)，其中，所述电流供应元件(1，21)的所述凹陷孔(4，24)为通孔。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电极组件(10，20)，其中，所述外层(8)包括所述电流分配杆(2，22)的所述芯(7)的纵向延伸表面的包覆层、以及覆盖所述芯的横向端表面的第一外端层和第二外端层(9)，所述外端层通过焊接接头布置在这些横向端表面处。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电极组件(10，20)，其中，所述至少一个电流分配杆(2，22)的所述第一端部(5，25)是渐缩的，并且所述电流供应元件(1，21)的所述至少一个凹陷孔(4，24)具有对应渐缩的形状。

6.根据权利要求5所述的电极组件(10，20)，其中，所述渐缩的第一端部(5，25)是通过所述至少一个电流分配杆(2，22)的所述外层(8)在该第一端部处厚度逐渐减小而获得的。

7.根据权利要求4所述的电极组件(10，20)，其中，所述外端层(9)是由与所述外层(8)的所述包覆层相同的材料制成的。

8.一种电解池，包括根据前述权利要求中任一项所述的电极组件(10，20)。

9.一种安装电极组件(10，20)的方法，该电极组件包括电流供应元件(1，21)、至少一个电流分配杆(2，22)及电极基板(3)，该电流供应元件包括至少一个凹陷孔(4，24)，该至少一个电流分配杆包括第一端部和第二端部(5，25，6，26)，其第一端部布置在所述凹陷孔处，该电极基板布置在所述至少一个电流分配杆处，其中，所述第一端部是渐缩的，并且所述至少一个凹陷孔具有对应渐缩的形状，并且其中，所述电流分配杆包括芯(7)和外层(8)，所述芯被所述外层完全覆盖，该方法包括以下步骤：

将所述电极基板附接到所述至少一个电流分配杆；以及

通过压配合将所述电流分配杆的所述第一端部布置在所述电流供应元件的所述至少一个凹陷孔处，其中将所述电流分配杆布置在所述电流供应元件处的所述步骤是在室温下执行的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述至少一个电流分配杆(2，22)布置在所述电流供应元件(1，21)处的所述步骤是在将所述电极基板(3)布置在所述电流分配杆处之前执行的。

11.一种恢复根据权利要求1至8中任一项所述的电极组件(10，20)的电极基板(3)的方法，该方法包括以下步骤：

从所述电流供应元件(1，21)移除所述至少一个电流分配杆(2，22)；

使布置在该至少一个电流分配杆处的所述电极基板(3)经受清洁过程；

用电化学活性涂层重新涂布所述电极基板；以及

将所述电流分配杆的所述第一端部(5，25)布置在所述电流供应元件处。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述清洁过程包括通过盐浴处理和喷冲中的至少一种从所述电极基板(3)去除电化学活性涂层的任何残留物。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，将所述至少一个电流分配杆(2，22)的所述第一端部(5，25)布置在所述电流供应元件(1，21)处的所述步骤是通过压配合来执行的。

14.根据从属于权利要求5和6中的任一项时的权利要求13所述的方法，其中，将所述至少一个电流分配杆(2，22)的所述第一端部(5，25)布置在所述电流供应元件(1，21)处的所述步骤是在室温下执行的。

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