DE1182210B

DE1182210B - A large-area electrode which has a noble metal coating and is composed of a large number of jacket wires, in particular consisting of a copper core and a titanium jacket

Info

Publication number: DE1182210B
Application number: DED36438A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Erwin Rossberger
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1961-06-29
Filing date: 1961-06-29
Publication date: 1964-11-26
Also published as: GB965958A; NL279382A; DE1240827B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: BOIkBoarding school Kl .: BOIk

Deutsche Kl.: 12h-2German class: 12h-2

Nummer: 1182 210Number: 1182 210

Aktenzeichen: D 36438 IV a/12 hFile number: D 36438 IV a / 12 h

Anmeldetag: 29. Juni 1961 Filing date: June 29, 1961

Auslegetag: 26. November 1964Opening day: November 26, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode für elektrochemische Prozesse, insbesondere für die Chloralkalielektrolyse. Die Elektrode ist vor allem für sehr große Stromstärken geeignet.The invention relates to an electrode for electrochemical processes, in particular for Chlor-alkali electrolysis. The electrode is particularly suitable for very high currents.

Derartige Elektroden müssen meistens aus verfahrenstechnischen Gründen eine bestimmte räumliche Form besitzen, z. B. um sie den übrigen Bauelementen der Zelle anzupassen. Insbesondere müssen die Elektroden vielfach eine relativ große flächenhafte Ausdehnung besitzen. Verwendet man homogene Formkörper aus passivierbaren Metallen, beispielsweise aus Titanblech, das mit einem Belag aus Edelmetall versehen ist, so ergeben sich große Schwierigkeiten bei der Stromzuführung, da derartige Metalle ^- schlechte elektrische Leiter sind und der Spannürigsabfall innerhalb der Elektrode zwischen der Stromzuführung und der Oberfläche zu groß ist. ...For procedural reasons, electrodes of this type usually have to be of a certain spatial dimension Have shape, e.g. B. to adapt them to the other components of the cell. In particular, the Electrodes often have a relatively large area. If you use homogeneous Shaped body made of passivatable metals, for example made of titanium sheet, with a coating made of noble metal is provided, there are great difficulties with the power supply, since such metals ^ - are bad electrical conductors and the voltage drop within the electrode between the power supply and the surface is too big. ...

Es ist bereits vorgeschlagen worden, derartig^. '; Elektroden aus einem gut leitenden Innenkern herzustellen, der auf seinen Außenflächen mit einer Auflage des inaktiven Elektrodenmetalls, z. B. des Titans, versehen ist, die ihrerseits die Edelmetallauflage trägt. Bei relativ großen räumlichen Abmessungen der Elektrode ergeben sich jedoch hierbei Herstellungsschwierigkeiten, da das im Inneren der Elektrode befindliche gut leitende Metall, z. B. Kupfer, ganz einwandfrei gegen den Elektrolyten abgedichtet sein muß, eine Forderung, die z. B. beim Aufbau aus Blechen schwer zu erfüllen ist. Ferner muß überall ein einwandfreier elektrischer Kontakt zwisehen den Zuleitungen und der Elektrode selbst vorhanden sein.It has already been suggested such ^. '; Manufacture electrodes from a highly conductive inner core, which on its outer surfaces with a Support of the inactive electrode metal, e.g. B. of titanium, is provided, which in turn is the precious metal plating wearing. With relatively large spatial dimensions of the electrode, however, manufacturing difficulties arise here, since the highly conductive metal located inside the electrode, e.g. B. copper, must be perfectly sealed against the electrolyte, a requirement that z. B. in the construction difficult to achieve from sheet metal. Furthermore, perfect electrical contact must be made everywhere the leads and the electrode itself.

Es wurde nun gefunden, daß sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in besonders vorteilhafter Weise dadurch lösen läßt, daß die Elektrode aus mehreren mit ihren Schenkeln in einer Ebene liegenden Manteldrehschleifen besteht, die, gegeneinander isoliert, einen flächigen massiven Formkörper, auf den die Edelmetallschicht aufgebracht ist, bilden, wobei mehrere Manteldrahtschleifen eine Einheit bilden und die Enden der je eine Einheit bildenden Drähte dem Spannungsanschluß dienen.It has now been found that the object on which the invention is based is particularly advantageous Way can be solved by the fact that the electrode of several with their legs in one Flat lathe rotary loops, which, insulated from one another, form a flat massive one Form body to which the noble metal layer is applied, with several coated wire loops form a unit and the ends of the wires forming a unit to the voltage connection to serve.

Durch die Manteldrähte wird hierbei eine geschlossene metallische Oberfläche eines Formkörpers geschaffen, dessen Herstellung wesentlich einfacher ist als der Aufbau einer entsprechenden Elektrode aus kompaktem Metall. Der Gesamtkörper besitzt eine relativ große elektrische Leitfähigkeit, so daß ein entsprechend geringer Spannungsabfall in der Elektrode eintritt.The sheath wires create a closed metallic surface of a molded body created, the production of which is much simpler than the construction of a corresponding electrode made of compact metal. The entire body has a relatively high electrical conductivity, see above that a correspondingly small voltage drop occurs in the electrode.

Es ist an sich bekannt, Manteldrähte z. B. mit Edelmetallauflage aufweisende, aus einer
Vielzahl von insbesondere aus einem Kupferkern und einem Titanmantel bestehenden Manteldrähten aufgebaute großflächige ElektrodeIt is known per se, sheathed wires z. B. with noble metal coating, from one
A large number of large-area electrodes composed in particular of a copper core and a titanium jacket

Anmelder:Applicant:

Deutsche Gold- und Silber-ScheideanstaltGerman gold and silver refinery

vormals Roessler,formerly Roessler,

Frankfurt/M., Weißfrauenstr. 9 >Frankfurt / M., Weißfrauenstr. 9>

Als Erfinder benannt: ^v ;, '''';.Named inventor: ^v ;, '''';.

DipK-Chem. Dr. Erwin Rdssberger, Hanau/M.DipK-Chem. Dr. Erwin Rdssberger, Hanau / M.

einem Innenkern aus Kupfer und einem Mantel aus Titan mit einer Edelmetallauflage als Elektroden für elektrochemische Prozesse zu verwenden und durch entsprechendes Biegen der Z-ellenform anzupassen. Die Manteldrähte werden hierbei z. B. auch in U-Form gebogen, oder es wird aus den Drähten eine Elektrode in Form eines Gitters oder Siebes hergestellt. Die Mantelleiter sind hierbei jedoch stets in ihrer Drahtform wirksam, -während gemäß vorliegender Erfindung aus den Drähten ein massiver Formkörper gebildet wird, der eine geschlossene metallische Oberfläche besitzt.an inner core made of copper and a jacket made of titanium with a noble metal coating as electrodes for To use electrochemical processes and to adapt the shape of the cells by bending them accordingly. The sheath wires are here z. B. also bent in a U-shape, or it becomes one from the wires Electrode made in the form of a grid or sieve. However, the sheathed conductors are always here effective in their wire form, while according to the present invention from the wires a solid Shaped body is formed which has a closed metallic surface.

In der Abb. 1 ist eine beispielsweise Ausführung der erfindungsgemäßen Elektrode dargestellt.In Fig. 1, an example embodiment of the electrode according to the invention is shown.

Diese hat die Form· einer halbkreisförmigen, relativ dünnen Scheibe 1, beispielsweise mit einem Durchmesser von 2 m, und wird in eine Chloralkalielektrolysezelle eingesetzt. Die Scheibe 1 wird erfindungsgemäß aus schleifenförmig gebogenen, nur schematisch dargestellten Manteldrähten gebildet. Der Scheibenkörper 1 ist z. B. aus mehreren Elementen, von denen die Elemente 5, 6, 7 und 8 dargestellt sind, zusammengesetzt, wobei die Enden 9 jedes Elementes herausgeführt sind und als Stromzuführung dienen. Die Enden des Manteldrahtes befinden sich außerhalb des Elektrolyten, so daß durch die Mantelschicht aus passivierbarem Metall die Zuleitung selbst gegen die Einwirkung des Elektrolyten geschützt ist. Die Manteldrähte liegen dicht aneinander, so daß ein Formkörper mit einer geschlossenen metallischen Oberfläche gebildet wird. Zwischen den Schenkeln der Schleifen des Manteldrahtes befindet sich jeweils eine Isolierschicht.This has the shape of a semicircular, relatively thin disk 1, for example with a Diameter of 2 m, and is used in a chlor-alkali electrolysis cell. The disc 1 is according to the invention formed from sheathed wires bent in a loop, only shown schematically. The disc body 1 is z. B. of several elements, of which the elements 5, 6, 7 and 8 are shown are assembled, the ends 9 of each element being led out and as a power supply to serve. The ends of the sheathed wire are outside of the electrolyte, so that through the Jacket layer made of passivatable metal, the lead itself against the action of the electrolyte is protected. The jacket wires are close together, so that a molded body with a closed metallic surface is formed. Between the legs of the loops of the sheathed wire there is an insulating layer in each case.

409 729/338409 729/338

Der Querschnitt eines runden Manteldrahtes ist in der A b b. 2 dargestellt, und zwar ist eine Seele 2 aus Kupfer mit einem Mantel 3 aus Titan umgeben, auf den die wirksame Edelmetallschicht aufgebracht ist.The cross-section of a round sheathed wire is shown in A b b. 2, namely a soul 2 made of copper with a jacket 3 made of titanium, on which the effective noble metal layer is applied is.

Besonders vorteilhaft ist es, den Querschnitt der Manteldrähte im Schenkelabschnitt elliptisch oder rechteckig zu gestalten, mit der Maßgabe, daß sich die größere Ellipsenachse bzw. längere rechteckige Seite in Richtung auf die benachbarten Schenkel erstreckt. Diese Formgebung der Manteldrähte kann vor dem Biegen der Schleifen vorgenommen werden, zweckmäßig ist es jedoch, den Gesamtkörper einem Verformungsvorgang zu unterwerfen und auf die Außenfläche dann die wirksame Edelmetallschicht, z. B. Platin, aufzubringen.It is particularly advantageous if the cross section of the sheath wires in the leg section is elliptical or to make rectangular, with the proviso that the larger axis of the ellipse or longer rectangular Side extends in the direction of the adjacent legs. This shaping of the sheath wires can be made before bending the loops, but it is useful to the entire body a Subject to deformation process and then on the outer surface the effective noble metal layer, z. B. platinum to apply.

In der A b b. 3 ist ein Querschnitt durch Schenkelabschnitte mit rechteckigem Querschnitt der einzelnen Drähte dargestellt. Die Einzeldrähte bestehen aus einer rechteckigen Hülle aus passivierbarem Me- ao tall, ζ. B. Titan, und einem Innenleiter 2 aus Kupfer. Auf die glatten Oberflächen wird die aktive Schicht 4 aus einem Edelmetall in an sich bekannter Weise elektrolytisch abgeschieden oder chemisch aufgebracht. Durch geeignete Isolation zwischen den Einzelleitern wird ein direkter Stromübergang zwischen den Schenkeln der schleifenbildenden Manteldrähte vermieden.In the A b b. Figure 3 is a cross-section through leg portions of rectangular cross-section of each Wires shown. The individual wires consist of a rectangular sheath made of passivatable Meao tall, ζ. B. titanium, and an inner conductor 2 made of copper. The active one is applied to the smooth surfaces Layer 4 made of a noble metal is deposited electrolytically or chemically in a manner known per se upset. A direct current transfer between the the legs of the loop-forming jacket wires avoided.

Die Zahl der Einzelsegmente beim Aufbau der großflächigen Elektrode wird in Abhängigkeit von der zuzuführenden Gesamtstrommenge gewählt, wobei durch die Parallelschaltung der Elemente erreicht wird, daß der Spannungsabfall innerhalb der Elektrode möglichst gering ist.The number of individual segments in the construction of the large-area electrode is dependent on the total amount of current to be supplied is selected, achieved by connecting the elements in parallel is that the voltage drop within the electrode is as low as possible.

Claims

Patent claims:

1. Precious metal coating comprising a large number of, in particular, a copper core and a large-area electrode composed of sheathed wires consisting of titanium sheath, characterized in that the electrode consists of several sheathed wire loops lying with their legs in one plane, which, insulated from one another, form a flat, solid molded body on which the noble metal layer is applied, form, with several coated wire loops form a unit and the ends each of the wires forming a unit are used for the voltage connection.

2. Electrode according to claim 1, characterized in that the cross section of the sheath wires is elliptical or rectangular in the leg portion, with the proviso that the larger axis of the ellipse or longer side of the rectangle in the direction of the adjacent legs extends.

Considered publications:
Austrian Patent No. 212 284;
French Patent No. 1,207,838;
British Patent No. 447,827.

1 sheet of drawings