DD243299A5 - ELECTRODE STRUCTURE FOR ELECTROCHEMICAL CELLS - Google Patents
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Abstract
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Elektrodenstruktur für elektrochemische Zellen, insbesondere Diaphragma- oder Membranzellen, die einen als Stromverteiler dienenden plattenförmigen Träger aus Metallblech in einer Stärke von wenigstens 0,4mm besitzt, wobei der Träger beidseitig wenigstens jeweils zwei sich über seine Ober- und Unterfläche erstreckende Ausbuchtungen aufweist und auf dessen Ober- und Unterfläche wenigstens ein plattenförmiges Elektrodenteil brückenartig auf dem Kamm aufgeschweißt ist.The invention relates to an electrode structure for electrochemical cells, in particular diaphragm or membrane cells, which has a plate-shaped support made of sheet metal in a thickness of at least 0.4 mm serving as a current distributor, wherein the carrier on both sides at least two each extending over its upper and lower surface bulges has and on the upper and lower surface of which at least one plate-shaped electrode part is bridge-like welded on the comb.
Aus der US-PS 4482448 ist eine Elektrodenstruktur für gaserzeugende Elektroden — das heißt Anode oder Kathode — bekannt, welche einen zentralen plattenförmigen Stromverteiler mit beidseitigen wellenförmigen Ausbuchtungen enthält. Auf den Kämmen der wellenförmigen Ausbuchtungen sind Elektrodenteile, beispielsweise in Form von perforierten Platten oder Streckmetall, durch Verschweißen befestigt. Beim Einsatz in Elektrolysezellen verlaufen die Kämme der Ausbuchtungen in vertikaler Richtung, so daß die im Elektrodenbereich entstehenden Gase zur Oberkante der Elektrode abgeführt werden können. Es ist somit möglich, die an den Außenteilen der Elektrode erzeugten Gase aufgrund der porösen bzw. perforierten Struktur der ElektrodenteUe in.die.zum Innenbereich der Elektrode gehörenden Ausbuchtungen abzuführen. Aufgrund ihrer einfachen Struktur soll die Elektrode in preisgünstigen Verfahrensschritten, wie beispielsweise Walzen, Stanzen und Schweißen, herzustellen sein.From US-PS 4482448 an electrode structure for gas-generating electrodes - that is, anode or cathode - known, which contains a central plate-shaped power distributor with bilateral wave-shaped bulges. On the ridges of the wave-shaped bulges are electrode parts, for example in the form of perforated plates or expanded metal, fixed by welding. When used in electrolysis cells, the ridges of the bulges extend in the vertical direction, so that the gases produced in the electrode region can be removed to the upper edge of the electrode. It is thus possible to remove the gases generated on the outer parts of the electrode due to the porous or perforated structure of the electrode in the bulges belonging to the inner region of the electrode. Due to its simple structure, the electrode should be able to be produced in inexpensive process steps, such as, for example, rolling, punching and welding.
Als nachteilig erweist es sich, daß nur die unmittelbar an der Membran anliegenden äußeren Teile der Elektrode zur elektrochemischen Umsetzung beitragen welche zudem durch Porosität bzw. Perforation in ihrer wirksamen Oberfläche reduziert sind.It proves to be disadvantageous that only the outer parts of the electrode resting directly on the membrane contribute to the electrochemical conversion, which are also reduced in their effective surface by porosity or perforation.
Durch Gasbildung infolge elektrochemischer Reaktion im Bereich der Auflage der Membran auf der Elektrodenoberfläche wird die Ionenwanderung — und damit die Effektivität der elektrochemischen Umsetzung — erheblich behindert. Weiterhin erfordert die Aufteilung des Elektrodenraumes durch die vertikal verlaufenden Ausbuchtungen in einzelnen Strömungskammern eine äußerst gleichmäßige Anströmung dieser elektrolytführenden Kammern, was zu aufwendigen Strömungssystemen in der Praxis führt.Gas formation due to electrochemical reaction in the region of the support of the membrane on the electrode surface, the ion migration - and thus the effectiveness of the electrochemical reaction - significantly impeded. Furthermore, the division of the electrode space by the vertically extending bulges in individual flow chambers requires an extremely uniform flow of these electrolyte-carrying chambers, which leads to complex flow systems in practice.
Aufgrund des seitlich angebrachten Stromanschlusses erhöht sich der elektrische Widerstand insbesondere für die auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Teile der Elektrodenfläche; hieraus ergibt sich eine ungleichmäßige Stromverteilung auf der Elektrodenfläche; dies führt zu einer höheren Zellenspannung.Due to the side-mounted power connector, the electrical resistance increases in particular for the located on the opposite side of the electrode surface areas; This results in an uneven current distribution on the electrode surface; this leads to a higher cell voltage.
Weiterhin ist aus der US-PS 4013525 bekannt, die Gitterstruktur von Anoden als flache Streifen, Bänder oder Kanäle in U-Form oder umgekehrter U-Form auszubilden. An den Verbindungsbogen der umgekehrten U-Profile werden die einzelnen kanalartigen Teile zusammengeschweißt. Dabei ist ein ausreichender Spalt zwischen den Bändern jedes kanalartigen Elementes vorzusehen, um den Zugang eines Punktschweiß-Werkzeugkopfes zu ermöglichen, da die kanalartigen Elemente mit einem Leiter durch Punktschweißen verbunden werden müssen. Hierdurch wird andererseits die von der Stromverteilung her erwünschte große Anzahl von einzelnen Leiterelementen begrenzt. Außerdem müssen auf der Oberseite der Elemente mit umgekehrtem U die Bögen zwischen den Verbindungsstegen entfernt werden, so daß relativ große Mengen an Titan zu Abfall werden.It is also known from US Pat. No. 4,013,525 to form the lattice structure of anodes as flat strips, bands or channels in U-shape or inverted U-shape. At the connecting arch of the inverted U-profiles, the individual channel-like parts are welded together. In this case, a sufficient gap between the bands of each channel-like element is provided to allow the access of a spot welding tool head, since the channel-like elements must be connected to a conductor by spot welding. On the other hand, this limits the large number of individual conductor elements desired by the current distribution. In addition, on the top of the inverted U elements, the arcs between the tie bars must be removed so that relatively large amounts of titanium become waste.
Mit der Erfindung sollen die aufgezeigten Mängel des Standes der Technik beseitigt werden.With the invention, the identified shortcomings of the prior art are to be eliminated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Elektroden aus verhältnismäßig einfachen Grundstrukturen in ökonomischer Weise aufzubauen, welche möglichst große aktive Flächen aufweisen, so daß sie auch in elektrochemischen Zeilen des Filterpreßtyps einsetzbar sind. Sie sollen in unmittelbarer Nähe des Separators eine möglichst große aktive Fläche erzielen und gleichzeitig einen optimalen Gastransport aus dem Bereich der elektrochemischen Umsetzung gewährleisten. Die plattenförmigen Stromverteiler sollen durch ihre Struktur ein möglichst einfaches Aufschweißen der Elektrodenteile ermöglichen.The invention has for its object to construct electrodes of relatively simple basic structures in an economical manner, which have the largest possible active surfaces, so that they can also be used in electrochemical cells of Filterpreßtyps. They should achieve the largest possible active area in the immediate vicinity of the separator and at the same time ensure optimum gas transport from the area of the electrochemical reaction. The plate-shaped power distributors should allow by their structure as simple as possible welding of the electrode parts.
Erfindungsgemäß wird bei einer Elektrodenstruktur der eingangs genannten Art diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Seitenflächen der Ausbuchtungen einen spitzen Winkel einschließen und als Schweißbuckel für die plattenförmigen Elektrodenteile dienen, daß zur Bildung einer Lamellenstruktur eine Vielzahl von plattenförmigen Elektrodenteilen mit ihren schmalen Seitenkanten jeweils auf dem Kamm der Ausbuchtungen aufgeschweißt sind und mit den Ebenen ihrer breiten Seitenflächen senkrecht zur Ober- bzw. Unterfläche des Trägers angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved in an electrode structure of the type mentioned above in that the side surfaces of the bulges form an acute angle and serve as a bump for the plate-shaped electrode parts, that for forming a lamellar structure, a plurality of plate-shaped electrode parts with their narrow side edges respectively on the comb the bulges are welded and are arranged with the planes of their broad side surfaces perpendicular to the top or bottom surface of the carrier.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen im Verlauf ihrer Linie die Ebenen der Elektrodenteile in einem Winkel schneiden, der zwischen 30° und 90° liegt.A preferred embodiment is characterized in that the bulges in the course of their line intersect the planes of the electrode parts at an angle which is between 30 ° and 90 °.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Erhöhungen eine Höhe von 1 bis 10 mm. Der Träger weist dabei eine rechteckige Grundform auf, wobei die Erhöhungen einen dreieckigen Querschnitt aufweisen und durch gerade verlaufende Kanten gebildet sind, welche eine durchgehende Linie zwischen zwei sich gegenüberliegenden Plattenkanten bilden.In a further preferred embodiment, the elevations have a height of 1 to 10 mm. The carrier has a rectangular basic shape, wherein the elevations have a triangular cross-section and are formed by straight edges, which form a continuous line between two opposite plate edges.
Die aufgeschweißten Elektrodenteile sind als Flachprofile mit Rechteckquerschnitt ausgeführt aus im jeweiligen Elektrolyseverfahren resistenten, elektrisch leitenden Metallen oder deren Legierungen, wie auch der Träger selbst. Das Breitenzu Höhenverhältnis liegt zwischen 1:5 und 2:3.The welded-on electrode parts are designed as flat profiles with a rectangular cross section made of electrically conductive metals or their alloys which are resistant in the respective electrolysis process, as is the support itself. The width to height ratio is between 1: 5 and 2: 3.
Der Spalt zwischen benachbarten Elektrodenteilen wird so gewählt, daß die an den aktiven Oberflächen der Flachprofile im Betrieb entstehenden Gasabzugsfahnen im Bereich des Spaltes nicht miteinander in Berührung kommen und verwirbeln, sondern getrennt bleiben, so daß die Ionen, die an der Elektrodenfläche entladen werden, weitestgehend von Gasblasen ungehindert an die aktiven Flächen gelangen können.The gap between adjacent electrode parts is chosen so that the gas exhaust tabs formed on the active surfaces of the flat sections in operation in the region of the gap do not come into contact and swirl, but remain separate, so that the ions that are discharged at the electrode surface, as far as possible Gas bubbles can pass unhindered to the active surfaces.
Nach der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, daß Elektrodenteile und Träger aus einfachsten geometrischen Formen aus vorgefertigten Blechen geschnitten werden können und nach Aufbringen der durchgehenden Schweißbuckel, wie sie beispielsweise durch Biege-oder Abkantverfahren hergestellt werden können, alle Elektrodenteile jeweils einer Trägerseite gleichzeitig mit einem Schweißbuckel durch Widerstandsschweißen verbunden werden können.According to the invention, it proves to be advantageous that electrode parts and carrier can be cut from the simplest geometric shapes of prefabricated sheets and after application of the continuous Schweißbuckel, as can be prepared for example by bending or Abkantverfahren, all electrode parts each one side of the carrier simultaneously with a Welding hump can be connected by resistance welding.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind folgende: jThe main advantages of the invention are as follows: j
1. günstige Stromverteilung über zwei Leiterebenen mit optimal dimensionierten Flachprofilen (Rechteckprofilen),1. favorable power distribution over two conductor levels with optimally dimensioned flat profiles (rectangular profiles),
2. hohe Stabilität der Elektrode sowohl mechanisch (verwindungssteif), insbesondere wegen des günstigeren Widerstandsmoments von Rechteckprofilen im Vergleich zu Rundprofilen und quadratischen Profilen, aber auch deshalb, weil alle Flachprofile (Rechteckprofile) der einzelnen Ebenen jeweils rechtwicklig zueinander angeordnet sind,2. high stability of the electrode both mechanically (torsionally rigid), in particular because of the lower resistance moment of rectangular profiles compared to round profiles and square profiles, but also because all flat profiles (rectangular profiles) of the individual levels are each arranged rechtwicklig each other,
3. gute Plänität der ebenen Aktivfläche der Elektrode bleibt nicht nur naeh-der Herstellung, dem Transport, sondern auch nach dem Einbau (Montage und Demontage) sowie im Betrieb erhalten, was zu einer Senkung der Betriebskosten führt, weil ein günstigerer, gleichmäßiger Abstand zu der Gegenelektrode eingehalten wird,3. good planarity of the planar active surface of the electrode is not only near-the production, transport, but also after installation (assembly and disassembly) and in operation obtained, resulting in a reduction in operating costs, because a more favorable, even distance to the counterelectrode is maintained,
4. Sicherheit gegen thermischen Verzug beim Reaktivieren. Dies ermöglicht die verwindungssteife Konstruktion der erfindungsgemäßen Elektrode, .4. Safety against thermal distortion during reactivation. This allows the torsionally rigid construction of the electrode according to the invention,.
5. gute Stoffaustauschkinetik nicht nur durch die rundum beschichteten, senkrecht stehenden Flachprofile (Rechteckprofile), sondern auch durch deren günstige gegenseitige Beabstandung und Zahl der Leiter pro Fläche,5. Good mass transfer kinetics not only due to the all-round coated, vertical flat profiles (rectangular profiles), but also due to their favorable mutual spacing and number of conductors per area,
6. trotzdem gute Schweißbarkeit wegen der gegenseitigen Zuordnung der Leiterebenen,6. nevertheless good weldability because of the mutual assignment of the conductor levels,
7. nicht zuletzt eine sehr hohe Materialersparnis bezogen auf eine Elektrode gleicher Fläche an hochwertigen Materialien, wie Titan,7. Last but not least, a very high material saving based on an electrode of the same area on high-quality materials, such as titanium,
8. ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil ist die einfache Form des Materials der Leiter (Flachprofil bzw. Rechteckprofil), die die Verwendung von Standardvormaterial zu optimalen Einkaufsbedingungen und günstige Lagerhaltung erlaubt,8. Another economic advantage is the simple shape of the material of the ladder (flat profile or rectangular profile), which allows the use of standard pre-material for optimum purchasing conditions and favorable storage,
9. die gute Parallelität der einzelnen Flachprofile ist eine Folge der großen Verwindungssteifigkeit der erfindungsgemäßen Elektrodenkonstruktion bzw. ihres Aufbaus. Der mittlere Abstand zwischen Anode und Kathode im Elektrolyseur wird unbeeinflußt durch geringe Planitätsabweichungen optimal klein gehalten.9. the good parallelism of the individual flat profiles is a consequence of the great torsional rigidity of the electrode construction according to the invention or of its construction. The mean distance between the anode and cathode in the electrolyzer is kept optimally small, uninfluenced by small deviations in planarity.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Figuren 1 a, 1 b und 2 näher erläutert.In the following the subject of the invention with reference to the figures 1 a, 1 b and 2 is explained in more detail.
Figur 1 a zeigt eine Elektrode mit einem Träger, der auf zwei Seiten mit Flachprofilen versehen ist.Figure 1 a shows an electrode with a carrier which is provided on two sides with flat profiles.
Figur 1 b zeigt als Ausschnitt eine Kante dieser Elektrode.Figure 1 b shows a section of an edge of this electrode.
Figur 2 zeigt im Querschnitt einen Elektrolyseur, welcher mit den erfindungsgemäßen Elektroden versehen ist.Figure 2 shows in cross section an electrolyzer, which is provided with the electrodes according to the invention.
Gemäß Fig. 1 a besteht die erfindungsgemäße Elektrode aus einem plattenförmigen Träger 1, welcher auf beiden Seiten als Schweißbuckel dienende Ausbuchtungen 3 aufweist, auf denen als Elektrodenteile 2 dienende Flachprofile aufgeschweißt sind.According to FIG. 1 a, the electrode according to the invention consists of a plate-shaped carrier 1, which has bulges 3 serving as a welding bump on both sides, on which flat profiles serving as electrode parts 2 are welded.
Der aus elektrisch ieitfähigem Material bestehende plattenförmige Träger 1 hat neben der stabilen Halterung der aktiven Fläche die Aufgabe, in allen als Flachprofile ausgeführten Elektrodenteile 2 den elektrischen Strom zu verteilen; er dient somit zur Stromverteilung und Halterung der aktiven Flächen. Der Träger 1 besteht aus Metallblech einer Blechstärke von 0,4 bis 5 mm, vorzugsweise in einer Plattenstärke von 1 bis 3 mm. Die Ausbuchtungen 3 bestehen aus wechselweise angeordneten Erhöhungen bzw. Vertiefungen in den Ober- bzw. Unterflächen des Trägers 1, welche durchlaufende Kanten 4 aufweisen, deren Kantrichtungen senkrecht zu den Längsachsen der langgestreckten Flachprofile 2 verlaufen. Zur besseren Übersicht wird auf Figur 1 b verwiesen, welche bruchstückhaft einen Teil der in Figur 1 a dargestellten Elektrode wiedergibt.The plate-shaped carrier 1 consisting of electrically capable material has, in addition to the stable support of the active surface, the task of distributing the electric current in all electrode parts 2 designed as flat profiles; he thus serves to power distribution and support of the active surfaces. The carrier 1 consists of sheet metal with a plate thickness of 0.4 to 5 mm, preferably in a plate thickness of 1 to 3 mm. The bulges 3 consist of alternately arranged elevations or depressions in the upper or lower surfaces of the carrier 1, which have continuous edges 4, whose can directions extend perpendicular to the longitudinal axes of the elongated flat profiles 2. For a better overview, reference is made to FIG. 1 b, which shows in fragmentary form a part of the electrode shown in FIG. 1 a.
Figur 1 b zeigt im vergrößerten Ausschnitt beispielsweise den rechten unteren Teil der in Figur 1 a dargestellten Elektrode. Der plattenförmige Träger 1 ist auf seiner Oberfläche mit einer dachförmigen Ausbuchtung 3 versehen, auf der mittels Schweißungen 5 die aufliegenden als Flachprofile ausgeführten Elektroden 2 fest verbunden sind. Die Kanten 4 dieser Erhöhung verlaufen parallel zur Vorderkante 6 des rechteckförmigen plattenförmigen Trägers 1.FIG. 1 b shows in an enlarged section, for example, the right lower part of the electrode shown in FIG. 1 a. The plate-shaped support 1 is provided on its surface with a roof-shaped bulge 3, on which by means of welds 5, the overlying designed as a flat profile electrodes 2 are firmly connected. The edges 4 of this elevation run parallel to the front edge 6 of the rectangular plate-shaped carrier 1.
Die auf der Oberkante der Ausbuchtung 3 befindlichen Schweißungen 5, welche die flachprofilförmigen Elektrodenteile 2 mit der Ausbuchtung 3 verbinden, befinden sich auf einer durchgehenden Linie; dies hat wesentliche fertigungstechnische Vorteile, da mit einer einzigen Widerstandsschweißung viele zueinander parallel angeordnete Elektrodenteile 2 mit einer solchen — als Schweißbuckel dienenden —Ausbuchtung 3 verbunden werden können.The located on the upper edge of the bulge 3 welds 5, which connect the flat profile-shaped electrode parts 2 with the bulge 3, are located on a continuous line; This has significant manufacturing advantages, since with a single resistance welding many mutually parallel electrode parts 2 with such - serving as a weld bump-3 can be connected.
Durch die hochkant nebeneinander in vorgegebenem Abstand parallel angeordneten flachprofilförmigen Elektrodenteile 2 ergibt sich ein besonders vorteilhaftes Herstellungsverfahren der Elektroden durch Widerstandsschweißung. Die einzelnen Elektrodenteile 2 werden durch ein oder mehrere drahtförmige Stabilisierungselemente 7 mittels Widerstandsschweißung zu einem stabilen Gesamtelement zusammengefügt. Dieses Gesamtelement wird wiederum durch Widerstandsschweißung mit den Schweißbuckeln in Form von dachförmigen Ausbuchtungen 3 verbunden.As a result of the flat profile-shaped electrode parts 2 arranged side by side in parallel at a predetermined spacing, a particularly advantageous production method of the electrodes results from resistance welding. The individual electrode parts 2 are joined together by one or more wire-shaped stabilizing elements 7 by means of resistance welding to form a stable overall element. This entire element is in turn connected by resistance welding to the welding bumps in the form of roof-shaped bulges 3.
Da das drahtförmige Stabilisierungselement 7 sich auf der zum Träger 1 gerichteten Seite der flachprofilförmigen ElektrodenteileSince the wire-shaped stabilizing element 7 on the side facing the carrier 1 of the flat profile-shaped electrode parts
2 befindet, bildet es auch keinerlei Hindernisse für die Elektrolytströmung auf der den Membranen bzw. Diaphragma zugekehrten äußeren Seiten der flachprofilförmigen Elektrodenteile 2.2, it also does not create any obstacles to the flow of electrolyte on the outer sides of the flat-profile electrode parts 2 facing the diaphragms or diaphragm.
Das Verhältnis von Flachprofilhöhe zum Mittenabstand benachbarter Flachprofile liegt im Bereich von 0,8:1 bis 1,6:1. Das Verhältnis von Flachprofilstärke zu Flachprofilhöhe beträgt zwischen 1:5 und 2:3. In der Praxis haben sich Flachprofilhöhen vonThe ratio of flat profile height to the center distance of adjacent flat profiles is in the range of 0.8: 1 to 1.6: 1. The ratio of flat profile thickness to flat profile height is between 1: 5 and 2: 3. In practice, flat profile heights of
3 bis 5mm sowie Flachprofilstärken von 1 bis 2 mm besonders gut bewährt.3 to 5mm and flat profile thicknesses of 1 to 2 mm are particularly well proven.
Die Blechstärke des Trägers 1 liegt im Bereich von 0,4 bis 3 mm, während die Ausbuchtungen jeweils eine Höhe von 4 bis 8 mm aufweisen. Das bevorzugte Verhältnis zwischen der Blechstärke des Trägers 1 und der Höhe der Erhöhungen liegt im Bereich von 0,05:1 bis 3:4. In der Praxis hat sich ein Verhältnis von 1:5 als besonders gut bewährt herausgestellt, wobei die Blechstärke 1mm beträgt.The thickness of the support 1 is in the range of 0.4 to 3 mm, while the bulges each have a height of 4 to 8 mm. The preferred ratio between the sheet thickness of the carrier 1 and the height of the ridges is in the range of 0.05: 1 to 3: 4. In practice, a ratio of 1: 5 has proven to be particularly well, with the plate thickness is 1mm.
Im oberen Teil der Figur 1 b ist die auf der Unterfläche des Trägers 1 befindliche Ausbuchtung 3 als Vertiefung erkennbar. Die durch Abkantwerkzeug herstellbare Ausbuchtung verläuft über die gesamte Fläche, wobei hier jedoch nur^ein Ausschnitt dargestellt ist. Die auf der Unterseite befindliche Ausbuchtung 3 und die mit ihr durch Widerstandsschweißen fest verbundenen Elektrodenteile 2 entsprechen in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkung den zu oberen Seite der Elektrode gemachten Ausführungen.In the upper part of Figure 1 b located on the lower surface of the carrier 1 bulge 3 is recognizable as a depression. The bulge produced by bending tool runs over the entire surface, but here only a section is shown. The bulge 3 located on the underside and the electrode parts 2 fixedly connected to it by resistance welding correspond in their construction and in their effect to the designs made on the upper side of the electrode.
Die unterhalb des Trägers 1 befindlichen flachprofilförmigen Elektrodenteile 2 sind durch ein drahtförmiges Stabilisierungselement7 — entsprechend den Flachprofilen 2 der oberen Seite — elektrisch und mechanisch miteinander fest verbunden.The flat profile-shaped electrode parts 2 located below the carrier 1 are electrically and mechanically fixedly connected to each other by a wire-shaped stabilizing element 7 corresponding to the flat profiles 2 of the upper side.
Figur 2 zeigt den Einsatz der erfindungsgemäßen Elektrode in einer Elektrolyseanordnung nach dem Prinzip der Filterpressenbauweise. Zwischen den Endplatten 16 befinden sich mit den endständigen Kathoden 9 beginnend, abwechselnd beidseitig mit Flachprpfilen bestückte Anoden 10 und Kathoden 11.FIG. 2 shows the use of the electrode according to the invention in an electrolysis arrangement according to the filter press design principle. Between the end plates 16 are starting with the terminal cathodes 9, alternately equipped on both sides with Flachprpfilen anodes 10 and cathodes 11th
Die beidseitig bestückten Elektroden entsprechen den aus Figur 1 a und 1 b bekannten Darstellungen, während die endständigen Elektroden nur einseitig bestückt sind; sie entsprechen ansonsten in ihrem Aufbau den beidseitig bestückten Elektroden.The electrodes fitted on both sides correspond to the representations known from FIGS. 1 a and 1 b, while the terminal electrodes are equipped only on one side; Otherwise, they correspond in their construction to the electrodes fitted on both sides.
Als Material für die Anoden 10 kommen Metallein Frage, die chemisch beständig gegenüber dem Anolyten sind, vorzugsweise Titan und Titanlegierugnen, weiterhin sind die Flachprofile mit einer elektrokatalytisch aktiven Beschichtung versehen.As the material for the anodes 10 come Metalllein question, which are chemically resistant to the anolyte, preferably titanium and Titanlegierugnen, furthermore, the flat profiles are provided with an electrocatalytically active coating.
Die Kathoden 9 und 11 sind entsprechend den Anoden aufgebaut und bestehen aus einem Metall, das chemisch beständig gegenüber dem Katholyten ist, vorzugsweise aus Nickel bzw. Nickellegierungen oder rostfreiem Stahl. Die Flachprofile auf der Kathode können eine elektrokatalytisch aktive Beschichtung, beispielsweise Raney-Nickelbeschichtung, aufweisen. Der Anolytraum und der Katholytraum sind durch ein Diaphragma 12 oder eine icnenselektive Membran getrennt.The cathodes 9 and 11 are constructed according to the anodes and are made of a metal that is chemically resistant to the catholyte, preferably nickel or nickel alloys or stainless steel. The flat profiles on the cathode may have an electrocatalytically active coating, for example Raney nickel coating. The anolyte compartment and the catholyte compartment are separated by a diaphragm 12 or an ion-selective membrane.
Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Elektroden in einem Elektrolyseurnach dem Filterpressenprinzip werden diese in einem Rahmen 17, der vorzugsweise aus dem gleichen Material bestehen soll wie die zugehörigen Elektroden, eingeschweißt.To use the electrodes according to the invention in an electrolysis after the filter press principle, they are in a frame 17, which should preferably consist of the same material as the associated electrodes, welded.
Der Rahmen 17 ist mit Durchbrüchen 18 versehen, die dem Zu- bzw. Ablauf des Anolyt bzw. Katholyt dienen.The frame 17 is provided with openings 18 which serve the inlet and outlet of the anolyte or catholyte.
Zur Abdichtung der einzelnen Räume werden auf jeder Seite des Diaphragmas oder der Membran Dichtungen 15 eingebracht, die außerdem der Isolierung der benachbarten Elektroden, die naturgemäß entgegengesetzte Polarität haben, dienen.To seal the individual spaces seals 15 are introduced on each side of the diaphragm or the membrane, which also serve the isolation of the adjacent electrodes, which are of opposite polarity, of course.
Ein wesentliches Kriterium der erfindungsgemäßen Anordnung bilden die Strömungskanäle zwischen den Flachprofilen, dieAn essential criterion of the arrangement according to the invention is formed by the flow channels between the flat profiles, the
z. B. bei gasentwickelnden Elektroden einen sicheren Abtransport des Gasblasen gewährleistet und in denen eine gute Durchmischung des Elektrolyten stattfindet.z. B. in gas-generating electrodes ensures safe removal of the gas bubbles and in which takes place a good mixing of the electrolyte.
Die Halterungsmaßnahmen zur Filterpressenbauweise sind zwecks besserer Übersicht in Figur 2 nicht dargestellt.The support measures for filter press design are not shown in Figure 2 for the sake of clarity.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |