DE2355876C2 - Bipolar electrode - Google Patents

Bipolar electrode

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Description

Die Erfindung betrifft eine bipolare Elektrode für Elektrolysezellen mit monopolaren Endelektroden technischen Maßstabs, bei denen die Elektroden groß sind und mit einem geringen Abstand gleichmäßig parallel zueinander in der Elektrolysezelle angeordnet sind, wodurch diese bei einem optimalen Wirkungsgrau und geringer Wartung betrieben werden kann. Die erfindungsgemäße Elektrode ist besonders geeignet für die Chloralkali-Elektrolyse in einer Diaphragma- oder Membran-Zelle; eignet sich jedoch auch für andere elektrochemische Reaktionen, z. B. zur Herstellung von Alkali- und Erdalkalihypochloriten, -chloraten, -perchloraten und verschiedenen organischen Verbindungen.The invention relates to a bipolar electrode for electrolysis cells with monopolar end electrodes technical scale, where the electrodes are large and evenly spaced with a small spacing are arranged parallel to one another in the electrolysis cell, which means that they are gray with an optimal effect and low maintenance can be operated. The electrode according to the invention is particularly suitable for the chlor-alkali electrolysis in a diaphragm or membrane cell; however, it is also suitable for others electrochemical reactions, e.g. B. for the production of alkali and alkaline earth hypochlorites, chlorates, perchlorates and various organic compounds.

Bisher war es üblich, bipolare Elektroden bei verschiedenen chemischen Reaktionen anzuwenden, da mit diesen die Zelle kompakter sein kann und eine freiliegende Sammelschiene sowie metallische Verbindungen nicht erforderlich sind, die rür die Zuführung und Ableitung des elektrischen Stroms zu monopolaren Elektroden erforderlich sind. Die freiliegenden Teile und Verbindungen der monopolaren Elektroden werden durch die während der Elektrolyse freigesetzten Gase und andere im Bereich der Zelle vorhandeneSo far it has been common to apply bipolar electrodes to various chemical reactions since with these the cell can be more compact and have an exposed busbar as well as metallic connections are not required for the supply and discharge of the electric current to be monopolar Electrodes are required. The exposed parts and connections of the monopolar electrodes are made due to the gases released during electrolysis and others present in the area of the cell

ίο Chemikalien angegriffen, wodurch es zu Korrosion und Verunreinigung des Elektrolyten kommtίο attacked chemicals, causing corrosion and The electrolyte is contaminated

Bei üblichen Zellen mit bipolaren Elektroden (z. B. US-PS 3 402 117) sind diese in irgendeiner Weise eng benachbart zwischen den monopolaren EndelektrodenFor common cells with bipolar electrodes (e.g. U.S. Patent 3,402,117) these are narrow in some way adjacent between the monopolar end electrodes

lä angeordnet und an den Kanten gegenüber den Seitenwänden und dem Boden der Zelle abgedichtet, um eine Verbindung zwischen benachbarten Zellenbereichen zu verhindera die durch Trennelemente voneinander getrennt sind. Die elektrischen Anschlüsse sind lediglich an den nionopolaren Endelektroden vorgesehen und der Elektrolyt durchströmt die einzelnen Kammern entlang den Elektroden. Die Gesamtspannung der bipolaren Mitten-Elektroden zwischen den endständigen monopolaren Elektroden ist gleich der zwischen den monopolaren Elektroden angelegten Spannung. Die alten Graphitelektroden unterliegen der Erosion, was zu einer Verunreinigung dec Elektrolyten und einer Verminderung der Stromausbeute führt, da die Spannung, die erforderlich ist, um den Widerstand der steigenden Elektrolytmenge in dem dauernd sich vergrößernden Elektrodenabstand zu überwinden, ansteigt. Bei einer bekannten Zelle mit bipolaren Elektroden (US-PS 3 441 495) bestehen diese aus einem einzigen Titanblech, das auch als Trennelement für die Elektrodenkammern dient. Eine Seite des Titanblechs ist nicht überzogen und dient als Kathode, während die andere Seite mindestens teilweise mit einem aktiven Überzug versehen ist und als Anode dient. Diese Elektrode wird derart angeordnet, daß die Anodenfiäehe einet Titanblechs der Kathodenseite einer benachbarten Elektrode zugekehrt ist, wobei jede gewünschte Anzahl von Elektroden zwischen den monopolaren Endelektroden vorgesehen werden kann. Eine weitere, derzeit verwendete bipolare Elektrode umfaßt eine Anzahl massiver oder perforierter metallischer Anoden- und Kathoden-Platten, die mit geringem Abstand parallel in einer Elektrolysezelle angeordnet sind, wobei jedes Elektrodenpaar durch Trennelemente getrennt wird und alle diese Elektroden zwischen monopolaren Endelektroden angeordnet sind.lä arranged and sealed at the edges against the side walls and the bottom of the cell to to prevent a connection between adjacent cell areas by separating elements from one another are separated. The electrical connections are only provided on the non-polar end electrodes and the electrolyte flows through the individual chambers along the electrodes. The overall tension of the bipolar central electrodes between the terminal monopolar electrodes is equal to the voltage applied between the monopolar electrodes. The old graphite electrodes are subject to Erosion, which leads to contamination of the electrolytes and a reduction in current yield, there the voltage required to withstand the increasing amount of electrolyte in the body to overcome increasing electrode gap increases. In a known cell with bipolar Electrodes (US Pat. No. 3,441,495) consist of a single sheet of titanium, which is also used as a separating element for the Electrode chambers is used. One side of the titanium sheet is not coated and serves as a cathode, while the the other side is at least partially provided with an active coating and serves as an anode. These Electrode is arranged in such a way that the anode surface of one titanium sheet on the cathode side of an adjacent one Electrode facing, with any desired number of electrodes between the monopolar End electrodes can be provided. Another bipolar electrode currently in use includes one Number of solid or perforated metallic anode and cathode plates that are closely spaced are arranged in parallel in an electrolytic cell, each pair of electrodes being separated by separating elements and all these electrodes are arranged between monopolar end electrodes.

Die Titanbleche, die als Trennelemente für die Zelle dienen und deren eine Fläche als Kathode und deren andere Fläche als Anode dienen, haben den Nachteil, daß die Kathodenfläche durch die Bildung von Titanhydrid korrodiert, was zu einer Zerstörung der Kathodenfläche, einer Zersetzung des gesamten Blechs und zu einem Betriebsausfall der Zelle führen kann. Die bipolaren Anordnungen, bei denen gegenüberliegende Platten in einzelnen Kammern zwischen monopolaren Endelektroden angeordnet sind, haben den Nachteil, daß es schwierig ist, einen geringen Elektrodenabstand zwischen der gesamten Elektrodenfläche aufrechtzuerhalten. Demzufolge ist das Erreichen eines angestrebten vorherbestimmten minimalen Spannungsabfalls zwisehen den Elektroden durch Aufrechterhaltung eines minimalen Elektrodenabstands, um Verluste durch inneren Widerstand in dem Elektrolyten zu vermeiden, praktisch unmöglich. Selbst wenn die Elektroden selbstThe titanium sheets, which serve as separating elements for the cell, one surface of which is the cathode and the other other surface serve as anode, have the disadvantage that the cathode surface by the formation of Titanium hydride corrodes, which destroys the cathode surface and decomposes the entire sheet metal and can lead to a failure of the cell. The bipolar arrangements where opposing Plates arranged in individual chambers between monopolar end electrodes have the disadvantage that it is difficult to maintain a small electrode spacing between the entire electrode area. Accordingly, it is necessary to achieve a desired, predetermined minimum voltage drop the electrodes by maintaining a minimum electrode spacing to avoid losses To avoid internal resistance in the electrolyte is practically impossible. Even if the electrodes themselves

mit geringen Toleranzen als ebene Platten hergestellt und in einem vorherbestimmten minimalen Abstand voneinander in einem festen Rahmen montiert sind, verursachen Schwankungen der Betriebsparameter des Elektrolyseverfahrens, wie Temperatur, Bewegung des Elektrolyten und verschiedene Besrspruchung einzelner Bereiche der Elektrodenflächen, die durch inhärente mechanische Gegebenheiten hervorgerufen werden, eine Änderung des Elektrodenabstandes und diese führt ihrerseits örtlich zu unerwünscht hohen Stromdichten, was die Wirksamkeit des Zellenbetriebs beeinträchtigt und sogar zu einem vorzeitigen Ausfall der Elektroden führen kann.Manufactured as flat panels with tight tolerances and with a predetermined minimum spacing are mounted in a fixed frame from one another, causing fluctuations in the operating parameters of the Electrolysis process, such as temperature, movement of the electrolyte and various exposure to individual Areas of the electrode surfaces that are caused by inherent mechanical conditions, a change in the electrode spacing and this leads in turn leads to undesirably high current densities locally, which impairs the effectiveness of the cell operation and can even lead to premature failure of the electrodes.

Aufgabe der Erfindung ist eine bipolare Elektrode für Elektrolysezellen mit monopolaren Endelektroden, die die Einhaltung eines minimalen Elektroden-Abstandes über längere Betriebszeiten ohne besondere Wartungsarbeiten gestattet, während die Zellenleistung auf hohem Niveau verbleibt. Sie ist anwendbar in Elektrolysezellen zur Herstellung von Ätzalkali, Chlor-Alkali- und Erdalkalihypochloriten, -chloraten, -perchloraten und verschiedene organische Verbindungen.The object of the invention is a bipolar electrode for electrolysis cells with monopolar end electrodes that the maintenance of a minimum electrode distance over longer operating times without special maintenance work is permitted while the cell performance is on remains at a high level. It can be used in electrolysis cells for the production of caustic alkali, chlor-alkali and alkaline earth hypochlorites, chlorates, perchlorates and various organic compounds.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the claims.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiter erläutert, welche verschiedene Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen bipolaren Elektroden zeigen.The invention is further explained with reference to the drawings, which various embodiments of the bipolar electrodes according to the invention.

Die erfindungsgemäße Elektrode 10 umfaßt ein elektrisch nicht-leitendes Trennelement 11, das z. B. aus Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polyvinylidenchlorid besteht. Durch das Trennelement hindurch und über dessen gegenüberliegende Seitenflächen hinaus erstrekken sich starre metallische elektrische Leiter 12, die aus einem korrosionsbeständigen metallischen Werkstoff, wie Titan, mit Titan beschichtetem Kupfer und Tantal, bestehen. Die starren Leiter 12 können unterschiedlich ausgestaltet sein und besitzen üblicherweise eine solche geometrische Konfiguration, daß sich ein maximaler Stromleit-Wirkungsgrad ergibt. Die beweglichen elektrisch leitenden Organe 15 bestehen aus einem gegenüber den in der Zelle vorherrschenden Bedingungen resistenten Werkstoff und müssen ausreichend federnd oder elastisch sein, um eine Bewegung der Elektroden zu ermöglichen. Im allgemeinen bestehen die Organe 15 aus einem Metall, wie Titan, mit Titan beschichtetem Messing, Stahl und Nickel. Die Form der elektrisch leitenden Organe, mit der die Elektroden in eingestellter Weise bewegbar sind, hänpt von dem Aufbau der Zelle ab; es können mehrere federnde Organe, die mit einzelnen starren Leitern verbunden sind, vorgesehen sein oder es wird für diese ein zentrales federndes Element, z. B. wellen- oder sinusförmig, vorgesehen, das mit einer Anzahl elektrischer Leiter verbunden ist. Die Anoden können auch mit Hilfe mehrerer federnder Organe, die mit dem starren Leiter 12 verbunden sind, wie es in Fig. 1 bis 3 und 6 und 7 dargestellt ist, bewegbar sein, während in der F i g. 4 ein zentrales federndes Element dargestellt ist, das mit dem starren Leiter 12 verbunden ist. Die Organe für dieeinstellbare Bewegung der Kathode sind in Form mehrerer federnder Elemente in den F i g. 3, 5, 6 und 7 verdeutlicht.The electrode 10 according to the invention comprises an electrically non-conductive separating element 11 which, for. B. off Polyvinyl chloride, polyethylene or polyvinylidene chloride is made. Through the separator and over its opposite side surfaces also extend rigid metallic electrical conductors 12, which from a corrosion-resistant metallic material such as titanium, titanium-coated copper and tantalum, exist. The rigid conductors 12 can be configured differently and usually have one geometric configuration that results in a maximum current conduction efficiency. The movable ones are electric Conductive organs 15 consist of one opposite to the conditions prevailing in the cell resistant material and must be sufficiently resilient or elastic to allow movement of the Allow electrodes. In general, the organs 15 are made of a metal such as titanium with titanium coated brass, steel and nickel. The shape of the electrically conductive organs that the electrodes use in adjusted way, depends on the structure of the cell; there can be several springy Organs that are connected with individual rigid conductors may be provided or there will be a central one for them resilient element, e.g. B. wave or sinusoidal, provided with a number of electrical conductors connected is. The anodes can also be made with the help of several resilient organs connected to the rigid conductor 12 are connected, as shown in Fig. 1 to 3 and 6 and 7, be movable, while in F i g. 4 a central resilient element is shown, which is connected to the rigid conductor 12. The organs for the adjustable Movement of the cathode are shown in the form of several resilient elements in FIGS. 3, 5, 6 and 7 made clear.

Die Anoden 13 bestehen aus einem elektrisch leitenden Substrat, das einen Überzug aus einer festen Lösung aus mindestens einem Edelmetalloxid und mindestens einem Ventilmetalloxid aufweist. Die Größe der Anoden und der Anodensegmente kann variieren, vorausgesetzt, daß für die Bildung der Struktur der bipolaren Elektrode perforierte oder massive Anoden mit enger Toleranz, was die Flachheit anbelangt, angewendet werden. Sie bestehen üblicherweise aus Ventilmetallen, wie Titan, Tantal Niob und/oder Zirkonium, wovon Titan als Streckmetall bevorzugt wird.The anodes 13 consist of an electrically conductive substrate which has a coating of a solid Has solution of at least one noble metal oxide and at least one valve metal oxide. The size of the anodes and the anode segments can vary, provided that for the formation of the structure of the bipolar electrode perforated or solid anodes with close tolerance for flatness, be applied. They usually consist of valve metals such as titanium, tantalum and / or niobium Zirconium, of which titanium is the preferred expanded metal.

In den festen Lösungen des Oberzugs ist im Ventilmetalloxid-Wirtsgitter ein Zwischengitter-Atom durch ein Edelmetallatom ersetzt; es sind also keine ίο physikalischen Gemische der Oxide. Reine Ventilmetalloxide sind Nichtleiter, während ein derartiges Substitutionsgitter elektrisch leitend, katalytisch und elektrokatalytisch wirksam ist Diese festen Lösungen enthalten im Wirtsgitter der Ventilmetalle Titan, Tantal, Niob und/oder Zirkonium, Edelmetalle wie Platin, Ruthenium, Palladium, Iridium, Rhodium und Osmium. Die festen Lösungen Titandioxid/Rutheniumdioxid sind bevorzugt Das Molverhältnis von Ventilmetall zu Edelmetall erstreckt sich zwischen 0,2 bis 5:1 und beträgt vorzugsweise 2 :1.In the solid solutions of the upper train is im Valve metal oxide host lattice replacing an interstitial atom with a noble metal atom; so there are none ίο physical mixtures of oxides. Pure valve metal oxides are non-conductors, while such a substitution lattice is electrically conductive, catalytic and is electrocatalytically effective These solid solutions contain the host lattice of the valve metals titanium, tantalum, Niobium and / or zirconium, precious metals such as platinum, ruthenium, palladium, iridium, rhodium and osmium. The titanium dioxide / ruthenium dioxide solid solutions are preferably the molar ratio of valve metal to Noble metal ranges between 0.2 to 5: 1 and is preferably 2: 1.

Gewünschtenfalls können die festen Lösungen durch den Zusatz anderer Bestandteile modifiziert werden, die entweder in die feste Lösung aufgenommen werden oder mit dieser gemischt sind. Es ist z. B. bekannt, daß das Edelmetalloxid bis zu 50% durch Zinndioxid ersetzt werden kann, ohne daß merklich die Überspannung nachteilig beeinflußt wird. In ähnlicher Weise kann man eine gestörte feste Lösung durch Zugabe von Kobaltverbindungen, insbesondere Kobalttitanat, modifizieren (DE-OS 22 00 500 = US-PS 3 778 363). Eine weitere Art eines dimensionsstabilen Anoden-Überzugs, der erfindungsgemäß mit guten Ergebnissen verwendet werden kann, besteht aus einem Gemisch von inerten organischen Polymeren und festen Lösungen von Ventilmetall- und Edelmetalloxiden, die mindestens als Teilüberzug auf dem elektrisch leitenden Substrat aufgebracht sind. Besonders geeignete Polymere hierfür sind Fluorkohlcnwasserstoffpolymere, wie Polyvinylfluorid und Polyvinylidenfluorid.If desired, the solid solutions can through the addition of other ingredients can be modified, which are either included in the solid solution or mixed with it. It is Z. B. known that the noble metal oxide replaced up to 50% by tin dioxide can be without noticeably adversely affecting the overvoltage. Similarly, you can modify a disturbed solid solution by adding cobalt compounds, especially cobalt titanate (DE-OS 22 00 500 = US-PS 3,778,363). Another type of dimensionally stable anode coating made in accordance with the invention can be used with good results consists of a mixture of inert organic polymers and solid solutions of valve metal and noble metal oxides, which are at least as Partial coating are applied to the electrically conductive substrate. Particularly suitable polymers for this are fluorocarbon polymers such as polyvinyl fluoride and polyvinylidene fluoride.

Eine weitere Art einer dimensionsstabilen Anode, die in zufriedenstellender Weise in den erfindungsgemäßen bipolaren Elektroden angewandt werden kann, besteht aus einem Ventilmetallsubstrat, das auf mindestens einem Teil peiner Oberfläche einen Überzug aus einem Edelmetall oder einer Edelmetall-Legierung, insbesondere Platin oder einer Platin-Legierung, aufweist.Another type of dimensionally stable anode which can be used in a satisfactory manner in the inventive Bipolar electrodes can be applied, consists of a valve metal substrate, which on at least a part of the surface a coating of a noble metal or a noble metal alloy, in particular Platinum or a platinum alloy.

Bevorzugt werden für die erfindungsgemäßen bipolaren Elektroden Anodenüberzüge in Form von festen Lösungen nach GB-PSl 195 871.For the bipolar electrodes according to the invention, preference is given to anode coatings in the form of solid ones Solutions according to GB-PSl 195 871.

Die Kathoden 14 können perforiert sein und aus einem korrosionsbeständigen Metallwerkstoff bestehen, wie rostfreier Stahl, Nickel, Titan, Blei und/oder Platin. In gewissen Fällen können die Kathoden auch mit den festen Lösungen dimensionsstabiler Anoden überzogen sein. Wenn die erfindungsgemäße bipolare Elektrode lediglich zur Bewegung der Anode befähigt ist, kann die Kathode entweder direkt mit einer Anzahl starrer elektrischer Leiter 12 (Fig. 1 und 2) oder mit einem zentralen starren Element 17 (F i g. 4) verbunden sein. Die Arbeitsfläche der Katnode ist in Diaphragmaoder Membranzellen mit einem Diaphragma bzw. einer Membran 19 bedeckt.The cathodes 14 can be perforated and consist of a corrosion-resistant metal material, such as stainless steel, nickel, titanium, lead and / or platinum. In certain cases the cathodes can also be coated with the solid solutions of dimensionally stable anodes. When the bipolar Electrode is only able to move the anode, the cathode can either be directly with a number rigid electrical conductor 12 (FIGS. 1 and 2) or connected to a central rigid element 17 (FIG. 4) be. The working surface of the cathnode is in diaphragm or membrane cells with a diaphragm or a Membrane 19 covered.

Die Zellen-Wanne besteht üblicherweise aus z. B. Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid oder einem verstärkten Kunststoff entsprechender Beständigkeit gegenüber dem Elektrolyt und den Elektrolyseprodukten. Aus obigem geht hervor, daß der Elektroden-Abstand möglichst gering sein soll. Voraussetzung hierfür ist dieThe cell tray usually consists of, for. B. polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride or a reinforced Plastic with appropriate resistance to the electrolyte and the electrolysis products. It can be seen from the above that the electrode spacing should be as small as possible. The prerequisite for this is

Parallelität der Elektroden. Daher werden vorzugsweise elektrisch nicht-leitende Abstandshalter 18 eingebracht oder in die Öffnungen der perforierten Elektroden oder Elektrodensegmente eingeführt (Fig. 1). Wenn flache oder zylindrische Elemente als Abstandshalter verwendet werden, werden sie im allgemeinen durch alternierende Öffnungen der äußeren Kanten der Seitenflächen der Elektroden oder der Elektrodensegmente geführt, obwohl sie auch durch andere Öffnungen der perforierten Elektroden sich erstrecken können. Die elektrischnichtleitenden Abstandshalter 18 bestehen aus einem gegenüber den in der Zelle herrschenden Bedingungen beständigen Material und können beliebige geometrische Gestalt besitzen. Im allgemeinen bestehen die Abstandshalter aus Polyvinylidenchlorid, Polyvinylchlorid, chloriertem Polyvinylfluorid, Polyvinylfluorid oder Polytetrafluoräthylen und können massiv oder hohl, zylindrisch, flach oder anders geformt sein. Abstandshalter in Form von elektrisch nicht-leitenden Bändern mit Erhebungen, die einen festen Sitz in den Elektrodenöff- 2» nungen ermöglichen, und knopfartigen (halbkugelförmigen) Elementen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Elektrodenöffnungen angeordnet und mit einem Verbindungsglied — wie einem Stab, der sich durch die Elektrodenöffnungen erstreckt — verbunden werden, sind geeignet Die Abstandshalter werden vorzugsweise so angeordnet, daß ein elektrischer Kontakt durch einen Kurzschluß zwischen den gegenüberliegenden Elektrodenflächen verhindert und gleichzeitig ein maximaler Fluß des Elektrolyten durch die Öffnungen in den Elektroden ermöglicht wird.Parallelism of the electrodes. Therefore, electrically non-conductive spacers 18 are preferably introduced or inserted into the openings of the perforated electrodes or electrode segments (Fig. 1). When flat or cylindrical elements are used as spacers, they are generally alternated by Openings of the outer edges of the side surfaces of the electrodes or of the electrode segments guided, although they may extend through other openings in the perforated electrodes. The electrically non-conductive Spacers 18 consist of a relative to the conditions prevailing in the cell resistant material and can have any geometric shape. In general, the Spacers made of polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, chlorinated polyvinyl fluoride, polyvinyl fluoride or Polytetrafluoroethylene and can be solid or hollow, cylindrical, flat or otherwise shaped. Spacers in the form of electrically non-conductive tapes with elevations that ensure a firm fit in the electrode openings. allow openings, and button-like (hemispherical) elements on opposite sides of the Electrode openings arranged and with a connector - like a rod, which extends through the Electrode openings are extended - connected are suitable The spacers are preferred arranged so that an electrical contact through a short circuit between the opposing electrode surfaces prevents and at the same time a maximum flow of the electrolyte through the openings in the Electrodes is made possible.

Die erfindungsgemäße bipolare Elektrode zeigt erhebliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Elektroden, da ein minimaler Elektroden-Abstand bei gleichzeitig minimalem Strömungswiderstand des Elektrolyten sichergestellt wird. Die Bewegungsmöglichkeit der Elektroden hält selbst großflächige Elektroden in planarer Position, so daß es durch den gleichbleibenden Elektroden-Abstand zu keinem örtlichen Verschleiß der Elektroden kommt. Die erfindungsgemäße bipolare Elektrode ermöglicht auch eine große Flexibilität bei der Konstruktion der Eiektrolysezelien jeder gewünschten Größe, da beliebig viele bipolare Elektroden zwischen den monopolaren Endelektroden angeordnet und damit die Produktionsleistung beliebig eingestellt werden kann. Der Aufbau der Zellen ist einfach, Montage und Demontage der Zelle bereiten keine Schwierigkeiten, der Wartungsaufwand ist minimal.The bipolar electrode according to the invention shows considerable advantages over the conventional ones Electrodes, as a minimal electrode distance with minimal flow resistance of the electrolyte is ensured. The possibility of movement of the electrodes holds even large electrodes in planar position, so that there is no local wear of the due to the constant electrode spacing Electrodes are coming. The bipolar electrode according to the invention also allows great flexibility the construction of the electrolysis cells of any desired size, since any number of bipolar electrodes arranged between the monopolar end electrodes and thus the production output can be set as desired can be. The construction of the cells is simple, assembly and disassembly of the cell are not necessary Difficulties, maintenance is minimal.

Bei der Elektrolyse werden hohe Stromausbeuten erreicht und aufwendige Bearbeitungen für die anzuwendenden Elektroden sind nicht erforderlich.In electrolysis, high current yields are achieved and complex processing is required for the ones to be used Electrodes are not required.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Bipolare Elektrode für eine Elektrolysezelle mit monopolaren Endelektroden aus einer dimensionsstabiien Anode (13) und einer Kathode (14) sowie einem elektrisch nicht leitenden Trennelement (11), gekennzeichnet durch mindestens einen starren elektrischen Leiter (12), der von dem Trennelement (11) getragen wird, sich über beide Flächen des Trennelements hinaus erstreckt und mit den parallel zu dem Trennelement angeordneten Elektroden (13,14) verbunden ist, sowie bewegliche, elektrisch leitende Organe (15) zwischen einer oder beiden Elektroden und dem Leiter (12), welche eine Bewegung der einen Elektrodenfläche in Richtung auf die andere Elektrodenfläche der benachbarten bipolaren Elektroden erlauben.1. Bipolar electrode for an electrolytic cell with monopolar end electrodes from a dimensionally stable Anode (13) and a cathode (14) and an electrically non-conductive separating element (11), characterized by at least one rigid electrical conductor (12) extending from the Separating element (11) is carried, extends over both surfaces of the separating element and with is connected to the electrodes (13, 14) arranged parallel to the separating element, as well as movable, electrically conductive organs (15) between one or both electrodes and the conductor (12), which one Movement of one electrode surface in the direction of the other electrode surface of the neighboring one allow bipolar electrodes. 2. Bipolare Elektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ (16) federnd ist2. Bipolar electrode according to claim 1, characterized in that the organ (16) is resilient 3. Bipolare Elektrode gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (13) oder die Kathode (14) aus mehreren Segmenten besteht und die Organe (15) mit einer keine Arbeitsfläche darstellenden Fläche eines jeden Elektrodensegments und dem Leiter (12) verbunden sind.3. Bipolar electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the anode (13) or the cathode (14) consists of several segments and the organs (15) with a no working surface Representative surface of each electrode segment and the conductor (12) are connected. 4. Bipolare Elektrode gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ (15) aus einem zentralen federnden Element besteht, das mit der der Arbeitsfläche abgewandten Fläche der Anode (13) und mehreren starren elektrischen Leitern (12) verbunden ist.4. Bipolar electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the organ (15) consists of consists of a central resilient element that is connected to the surface facing away from the work surface Anode (13) and several rigid electrical conductors (12) is connected. 5. Bipolare Elektrode gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ (15) die den Arbeitsflächen abgewandten Flächen der Anode (13) und der Kathode (14) mit dem Leiter (12) verbindet.5. Bipolar electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the organ (15) the Working surfaces facing away from surfaces of the anode (13) and the cathode (14) connects to the conductor (12). 6. Bipolare Elektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ (15) aus mehreren federnden Elementen besteht, die mit der der Arbeitsfläche abgewandten Flüche der Kathode (14) und mehreren Leitern (12) verbunden sind.6. Bipolar electrode according to claim 1, characterized in that the organ (15) consists of several resilient elements, which are connected to the surface of the cathode (14) facing away from the work surface. and a plurality of conductors (12) are connected. 7. Bipolare Elektrode gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den einander zugekehrten Arbeitsflächen der Anode (13) und der Kathode (14) ein Diaphragma oder eine Membran (19) befindet.7. Bipolar electrode according to claim 1 to 6, characterized in that between the facing working surfaces of the anode (13) and the cathode (14) a diaphragm or a Membrane (19) is located. 8. Bipolare Elektrode gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein elektrisch nicht-leitender Abstandshalter (18) vorhanden ist, der von den Arbeitsflächen der Anode (13) oder der Kathode (14) getragen wird.8. Bipolar electrode according to claim 1 to 7, characterized in that at least one electrical non-conductive spacer (18) is present from the working surfaces of the anode (13) or the cathode (14) is carried.
DE2355876A 1972-11-09 1973-11-08 Bipolar electrode Expired DE2355876C2 (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US305063A US3873437A (en) 1972-11-09 1972-11-09 Electrode assembly for multipolar electrolytic cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2355876A1 DE2355876A1 (en) 1974-05-16
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US (1) US3873437A (en)
JP (1) JPS5713636B2 (en)
AR (1) AR200745A1 (en)
AU (1) AU475206B2 (en)
BE (1) BE807053A (en)
CA (1) CA1027517A (en)
DE (1) DE2355876C2 (en)
ES (1) ES420298A1 (en)
FR (1) FR2206131B1 (en)
GB (1) GB1406395A (en)
IT (1) IT996412B (en)
NL (1) NL7315338A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650228C2 (en) * 1996-12-04 1999-09-02 Metallgesellschaft Ag Electrolytic cell with bipolar electrodes

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4013525A (en) * 1973-09-24 1977-03-22 Imperial Chemical Industries Limited Electrolytic cells
FR2280432A1 (en) * 1974-07-29 1976-02-27 Rhone Poulenc Ind ELECTROLYSIS CELL WITH BIPOLAR ELEMENTS FOR ELECTROLYSIS IN PARTICULAR ALKALINE SALT SOLUTIONS
FR2297672A1 (en) * 1975-01-14 1976-08-13 Rech Tech Et Indles ELECTROLYZER
US4085027A (en) * 1975-01-29 1978-04-18 Kerr-Mcgee Chemical Corporation Hybrid bipolar electrode
US4069130A (en) * 1975-01-29 1978-01-17 Kerr-Mcgee Chemical Corporation Bipolar electrode and method for constructing same
US4040935A (en) * 1975-04-11 1977-08-09 Basf Wyandotte Corporation Protective covering for electrolytic filter press cell frames
US4033849A (en) * 1975-05-09 1977-07-05 Diamond Shamrock Corporation Electrode and apparatus for forming the same
US4053385A (en) * 1975-10-30 1977-10-11 Basf Wyandotte Corporation Bonding stable materials to resinous cell frames
US4026785A (en) * 1975-12-22 1977-05-31 Olin Corporation Adjustable electrode
US4028213A (en) * 1976-02-09 1977-06-07 Olin Corporation Variable gap anode assembly for electrolytic cells
GB1581348A (en) * 1976-08-04 1980-12-10 Ici Ltd Bipolar unit for electrolytic cell
US4101395A (en) * 1976-08-30 1978-07-18 Tokuyama Soda Kabushiki Kaisha Cathode-structure for electrolysis
US4080279A (en) * 1976-09-13 1978-03-21 The Dow Chemical Company Expandable anode for electrolytic chlorine production cell
GB1533904A (en) * 1976-11-12 1978-11-29 Ici Ltd Diaphragm cells
US4136235A (en) * 1977-01-21 1979-01-23 Diamond Shamrock Technologies S.A. Secondary batteries
US4119519A (en) * 1977-04-04 1978-10-10 Kerr-Mcgee Corporation Bipolar electrode for use in an electrolytic cell
US4098671A (en) * 1977-04-18 1978-07-04 Gow Enterprises Limited Cathode for electrolytic process involving hydrogen generation
IT1114623B (en) * 1977-07-01 1986-01-27 Oronzio De Nora Impianti DIAPHRAGM MONOPOLAR ELECTROLYTIC CELL
US4096054A (en) * 1977-10-26 1978-06-20 Olin Corporation Riserless flexible electrode assembly
IT1118243B (en) * 1978-07-27 1986-02-24 Elche Ltd MONOPOLAR ELECTROLYSIS CELL
US4247376A (en) * 1979-01-02 1981-01-27 General Electric Company Current collecting/flow distributing, separator plate for chloride electrolysis cells utilizing ion transporting barrier membranes
IT1140510B (en) * 1980-01-16 1986-10-01 Oronzio De Nora Impianti BIPOLAR ELECTROLIZER AND ELECTROLYSIS PROCEDURE OF ELECTROLYSIS OF HALIDE
JPS5770144A (en) * 1980-10-17 1982-04-30 Asahi Glass Co Ltd Organic solution of fluorinated copolymer containing carboxyl group
FI72150C (en) * 1980-11-15 1987-04-13 Asahi Glass Co Ltd Alkalimetallkloridelektrolyscell.
US4469580A (en) * 1981-03-30 1984-09-04 The Dow Chemical Company Method of making an improved internally supported electrode
US4561959A (en) * 1983-12-09 1985-12-31 The Dow Chemical Company Flat-plate electrolytic cell
EP0185269A1 (en) * 1984-12-17 1986-06-25 The Dow Chemical Company A wholly fabricated electrochemical cell
US4670123A (en) * 1985-12-16 1987-06-02 The Dow Chemical Company Structural frame for an electrochemical cell
US4668372A (en) * 1985-12-16 1987-05-26 The Dow Chemical Company Method for making an electrolytic unit from a plastic material
GB8530893D0 (en) * 1985-12-16 1986-01-29 Ici Plc Electrode
ES2049227T3 (en) * 1987-07-01 1994-04-16 Deutsche Aerospace PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A COMBINATION OF A CERMET LAYER AND A POROUS METAL LAYER ON ONE OR BOTH SIDES OF THE CERMET LAYER, IN THE FORM OF A DIAGRAGM.
US5013414A (en) * 1989-04-19 1991-05-07 The Dow Chemical Company Electrode structure for an electrolytic cell and electrolytic process used therein
US5306410A (en) * 1992-12-04 1994-04-26 Farmer Thomas E Method and device for electrically coupling a conductor to the metal surface of an electrolytic cell wall
BR9302093A (en) * 1993-05-28 1994-11-29 Nora Pemelec Do Brasil S A De Chlor-alkali electrolysis process
JP2000192276A (en) * 1998-12-25 2000-07-11 Asahi Glass Co Ltd Bipolar-type ion exchange membrane electrolytic cell
GB2483627A (en) * 2010-04-06 2012-03-21 Metalysis Ltd A bipolar electrolysis cell and method of operation
JP7037937B2 (en) 2014-07-17 2022-03-17 インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Chlorine dioxide catalyst or electrode catalyst generation
EP3668966B1 (en) 2017-08-16 2022-09-28 Amgen Inc. Adaptive electrode arrangement for implementation in a cell incubator system and applications thereof
DE102018209520A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh electrolysis cell

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE637692A (en) * 1962-09-20
GB1045816A (en) * 1964-11-05 1966-10-19 David J Evans Res Ltd Improvements in or relating to electrodes for electrolytic cells
US3441495A (en) * 1966-05-20 1969-04-29 Electric Reduction Co Bipolar electrolytic cell
US3616445A (en) * 1967-12-14 1971-10-26 Electronor Corp Titanium or tantalum base electrodes with applied titanium or tantalum oxide face activated with noble metals or noble metal oxides
US3562008A (en) * 1968-10-14 1971-02-09 Ppg Industries Inc Method for producing a ruthenium coated titanium electrode
US3770611A (en) * 1971-11-24 1973-11-06 Olin Corp Multiple tier horizontal diaphragm cells
US3752757A (en) * 1972-06-07 1973-08-14 Basf Wyandotte Corp Bipolar electrode seal at barrier sheet

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650228C2 (en) * 1996-12-04 1999-09-02 Metallgesellschaft Ag Electrolytic cell with bipolar electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
DE2355876A1 (en) 1974-05-16
FR2206131A1 (en) 1974-06-07
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FR2206131B1 (en) 1977-06-03
GB1406395A (en) 1975-09-17
AU475206B2 (en) 1976-08-12
US3873437A (en) 1975-03-25
JPS5713636B2 (en) 1982-03-18
BE807053A (en) 1974-05-08
AR200745A1 (en) 1974-12-13
ES420298A1 (en) 1977-01-01
CA1027517A (en) 1978-03-07
IT996412B (en) 1975-12-10
AU6227773A (en) 1975-05-08
JPS49134573A (en) 1974-12-25

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