EA032882B1 - Конструкция рамки электролизера, способ и применение - Google Patents
Конструкция рамки электролизера, способ и применение Download PDFInfo
- Publication number
- EA032882B1 EA032882B1 EA201490305A EA201490305A EA032882B1 EA 032882 B1 EA032882 B1 EA 032882B1 EA 201490305 A EA201490305 A EA 201490305A EA 201490305 A EA201490305 A EA 201490305A EA 032882 B1 EA032882 B1 EA 032882B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- module
- frame
- sealing
- insulating material
- electrically insulating
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/63—Holders for electrodes; Positioning of the electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
- C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение включает в себя модуль для электролизера фильтр-прессного типа, содержащий по меньшей мере одну замкнутую рамку, ограничивающую по меньшей мере одно первое отверстие, причем упомянутый модуль содержит уплотняющий и электроизолирующий материал, причем упомянутый материал, по меньшей мере частично, покрывает поверхность рамки. Кроме того, настоящее изобретение включает в себя способ изготовления модуля для электролизера фильтр-прессного типа и его применение. Кроме того, настоящее изобретение включает в себя применение прижимного элемента.
Description
Введение
Настоящее изобретение включает в себя модуль и способ для изготовления электролизера фильтрпрессного типа, содержащего по меньшей мере одну замкнутую рамку, ограничивающую по меньшей мере одно первое отверстие, и его применение. Дополнительно настоящее изобретение включает в себя применение прижимного элемента.
Предпосылки изобретения
Электролизеры фильтр-прессного типа обычно используются для получения водорода и кислорода из рассолов и щелоков, обычно водных щелочных растворов гидроокисей. Пакеты ячеек в таких конфигурациях образованы электрохимическими ячейками, которые обычно состоят из последовательности биполярной пластины, первого электрода (анода или катода), стальной рамки с диафрагмой, называемой диафрагменным элементом, причем упомянутый диафрагменный элемент разделяет ячейку на анодное и катодное отделения, второго электрода и другой биполярной пластины. С целью герметизации используются прокладки.
В частности, производство диафрагменных элементов содержит механическое и/или ручное прикрепление диафрагмы к рамке и требует, кроме того, прокладок для образования герметичного пакета ячеек. Другой известный из уровня техники вариант реализации содержит процесс формования для покрытия стальной рамки резиной, и в таком узле биполярная пластина представляет собой несущий нагрузку элемент. Стальная рамка в диафрагменном элементе представляет собой только средство закрепления диафрагм, тогда как резина на рамке служит прокладкой между соседними биполярными пластинами. Кроме того, этот существующий узел требует биполярных пластин, которые имеют внешний диаметр, по меньшей мере,равный таковому у диафрагменной рамки, таким образом покрывая всю рамку. Так как биполярные пластины выполнены из стали, это приводит при нормальной работе к вторичному электролизу в газовых каналах, тем самым снижая качество газа. Существующий узел требует ручного пакетирования, при котором каждый элемент помещают в вертикальном положении. В указанном известном из уровня техники варианте реализации диафрагменные элементы с встроенной прокладкой образуют уплотнение между двумя биполярными пластинами. Указанные варианты реализации не подходят для работы под давлением. Повышенное внутреннее давление должно компенсироваться исключительно усилием, оказываемым болтами, соединяющими концевые пластины, размещаемые на каждом конце пакета. Следовательно, повышенное внутреннее давление может легко привести к утечкам. Биполярные пластины поддерживают электролизер, но также и привносят электрический потенциал наружу электролизера и усложняют электрическую изоляцию устройства.
ЕР 0833963 В1 описывает стальные рамки, покрытые вулканизируемым материалом, т.е. резиной. Эта резина служит электрической изоляцией и уплотняющим материалом. Диафрагма прикрепляется болтами к покрытой резиной рамке. Кроме того, к рамке болтами прикрепляется Т-образный элемент, который образует щелочные каналы.
US 6554978 раскрывает электролизер высокого давления и его рамки. Рамки могут быть выполнены из металла с непроводящим слоем или из синтетического материала. В раскрытых вариантах реализации между рамками вводится отдельная прокладка.
GB 1145751 описывает электролизер, построенный из рамок, которые образованы из отверждаемого формующегося материала; примерами такого материала являются цемент, керамика, термоотверждаемый полимер, термопластические материалы.
Сепаратор может быть целиком приформован к кольцу рамки. В состав включены резиновые уплотнительные кольца для обеспечения уплотнения между рамкой и смежными элементами.
Традиционно электроды монтируются посредством служащего токоотводом твердого сепаратора на биполярной пластине, и между электродом и диафрагмой имеется зазор, где газовые пузырьки образуются и выходят в газосборные камеры.
В соответствии с уровнем техники монтаж электродов на биполярной пластине занимает много времени и является дорогостоящим. Газопроницаемость биполярной пластины нарушается сквозным сверлением, которое может привести к утечкам газа, особенно во время работы при повышенном давлении. Кроме того, ток концентрируется в немногих местах, что приводит к неравномерному распределению тока по электродам. Кроме того, жесткая фиксация электрода предотвращает плотный и регулируемый контакт электрода с мембраной, как в конструкции с нулевым зазором, таким образом увеличивая омическое сопротивление и уменьшая эффективность электролиза.
Технологии, касающиеся модулей для электролизеров фильтр-прессного типа и процессов изготовления диафрагменных элементов в соответствии с уровнем техники, трудоемки и требуют подгонки друг к другу многих отдельных элементов.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение посвящено разрешению или, по меньшей мере, смягчению указанных выше проблем.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить модуль и способ для электролизера фильтр-прессного типа, содержащий по меньшей мере одну замкнутую рамку, ограничивающую по меньшей мере одно первое отверстие, и его применение. Задача настоящего изобретения заклю
- 1 032882 чается в том, чтобы обеспечить одно или более из следующих преимуществ:
модуль, содержащий по меньшей мере одну замкнутую рамку, может быть несущим нагрузку элементом, модуль по сути универсален и может быть собран горизонтально или вертикально, биполярные пластины могут иметь меньший диаметр, чем по меньшей мере одно первое отверстие, биполярные пластины могут иметь меньший диаметр, чем диафрагма, биполярные пластины могут иметь меньший диаметр, чем внешний диаметр модуля, уплотнение пакета даже усиливается, когда прикладывается высокое давление, таким образом уменьшая возможную утечку электролита, изоляция биполярных пластин от внешней среды получается пакетированием, диаметр модуля является варьируемым и может быть произведен с необходимым значением, например диаметр от 0,10 до 5,00 м, модуль является симметричным, т.е. он может быть использован с производящими кислород или водород электродами на любой из сторон, пакетирование модуля(ей) может быть выполнено вручную, полуавтоматически или автоматически, настоящий способ, касающийся помещения по меньшей мере одного первого элемента вокруг по меньшей мере одной замкнутой рамки посредством уплотняющего и электроизолирующего материала, может рассматриваться как одноэтапный производственный процесс, по меньшей мере один первый элемент может быть полностью интегрирован в модуле, не требуется ни болтового соединения, ни монтажа другого типа, вторичный электролиз подавляется, эффективное пакетирование в пакет электролизных ячеек и подходящее для автоматизированного пакетирования, обеспечение возможности нулевого зазора при пакетировании в электролизной ячейке, приводящее к снижению омического сопротивления и, таким образом, к большей энергетической эффективности в электролизной ячейке, эффективный газоперенос при использовании в электролизной ячейке и, тем самым, более высокая эффективность производства предпочтительных газов, т.е. более высокая производительность, улучшенное распределение тока и, кроме того, более высокая эффективность и лучший локальный контроль температуры в электролизной ячейке, характерная газонепроницаемая биполярная пластина и дополнительно улучшенная безопасность, неизменное механическое напряжение между электродом и диафрагмой при работе под давлением. Настоящее изобретение включает в себя модуль для электролизера фильтр-прессного типа, содержащий по меньшей мере одну замкнутую рамку, ограничивающую по меньшей мере одно первое отверстие, причем упомянутый модуль содержит уплотняющий и электроизолирующий материал, причем упомянутый материал, по меньшей мере частично, покрывает поверхность рамки. Кроме того, упомянутый материал обеспечивает уплотнение относительно возможного смежного модуля или концевой секции упомянутого электролизера. Указанную рамку составляет по меньшей мере одно из следующего: металл, структурированная пластмасса, армированная пластмасса, термореактивная пластмасса. В соответствии с настоящим изобретением модуль содержит по меньшей мере одно средство позиционирования. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением модуль необязательно содержит по меньшей мере одно средство позиционирования, предусмотренное на внутреннем краю упомянутого модуля. Средство позиционирования может функционировать как приемное средство для возможных желаемых элементов. Средство позиционирования может быть также предусмотрено в центральной части поверхности модуля. Следует также понимать, что средство позиционирования также содержит, среди прочего, поддерживающее углубление, опорную конструкцию, вырез или канавку, необязательно, вокруг внутреннего края модуля. Средство позиционирования может быть предусмотрено на внешнем краю модуля, в котором средство позиционирования может быть использовано вместе с вспомогательным инструментом, т.е. во время ориентации модуля. Средство позиционирования может также быть необязательным. Модуль в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один канал подачи, в котором по меньшей мере один канал подачи покрыт уплотняющим и электроизолирующим материалом. По меньшей мере один канал подачи соединен по меньшей мере с одним первым отверстием посредством по меньшей мере одного отдельного канала переноса. Кроме того, по меньшей мере два отдельных канала переноса соединяются с каждой стороной упомянутого по меньшей мере одного первого отверстия.
В соответствии с настоящим изобретением упомянутый модуль, указанный выше, дополнительно содержит по меньшей мере два отдельных коллекторных канала, в котором упомянутые по меньшей мере два отдельных коллекторных канала покрыты уплотняющим и электроизолирующим материалом. Упомянутые по меньшей мере два отдельных коллекторных канала соединяются по меньшей мере с одним первым отверстием посредством по меньшей мере одного отдельного канала переноса. По меньшей мере два отдельных канала переноса, каждый, соединены с каждой стороной упомянутого по меньшей мере одного первого отверстия. В настоящем изобретении упомянутое по меньшей мере одно первое отверстие может быть полностью или частично покрыто по меньшей мере одним первым элементом.
- 2 032882
Кроме того, упомянутый по меньшей мере один первый элемент помещен вокруг по меньшей мере одной замкнутой рамки посредством уплотняющего и электроизолирующего материала. Следует понимать, что выражение помещен вокруг охватывает по меньшей мере одно из следующего: помещен на, фиксирован на, прикреплен к, съемным образом прикреплен к. Упомянутый по меньшей мере один первый элемент выбирается по меньшей мере среди одного из следующего: диафрагма, биполярная пластина, прижимной элемент, электроды. Модуль в соответствии с настоящим изобретением составляет несущую нагрузку часть электролизера. Упомянутый модуль по настоящему изобретению составляет формованный уплотняющий и электроизолирующий материал. Кроме того, упомянутый модуль составляет предварительно сформованное уплотнение из электроизолирующего материала. Предварительно сформованное уплотнение может быть снабжено резьбой вокруг упомянутой рамки.
Настоящее изобретение также включает в себя способ изготовления модуля для электролизера фильтр-прессного типа, содержащего по меньшей мере одну замкнутую рамку, ограничивающую по меньшей мере одно первое отверстие, которое, по меньшей мере частично, покрывает поверхность упомянутой рамки с уплотняющим и электроизолирующим материалом. Настоящий способ может рассматриваться как одноэтапный производственный процесс. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает уплотнение упомянутым материалом относительно возможного смежного модуля или концевой секции упомянутого электролизера. Упомянутую рамку составляет по меньшей мере один из следующих материалов: металл, структурированная пластмасса, армированная пластмасса, термореактивная пластмасса. Кроме того, настоящее изобретение предусматривает по меньшей мере одно средство позиционирования. Выражение средство позиционирования следует понимать как включающее в себя поддерживающее углубление, опорную конструкцию или канавку. Средство позиционирования может функционировать как приемное средство для возможных желательных элементов. Средство позиционирования также может быть предусмотрено в центральной части поверхности модуля. Следует также понимать, что средство позиционирования также содержит, среди прочего, поддерживающее углубление, опорную конструкцию, вырез или канавку, необязательно, вокруг внутреннего края модуля. Средство позиционирования может быть предусмотрено на внешнем краю модуля, в котором средство позиционирования может быть использовано вместе со вспомогательным инструментом, в том числе во время ориентации модуля. Средство позиционирования также может быть необязательным.
Кроме того, настоящий способ предусматривает по меньшей мере один канал подачи в упомянутом модуле, в котором упомянутый по меньшей мере один канал подачи покрыт уплотняющим и электроизолирующим материалом. В соответствии с настоящим способом по меньшей мере один канал подачи соединяют по меньшей мере с одним первым отверстием посредством по меньшей мере одного отдельного канала переноса. Кроме того, по меньшей мере два отдельных канала переноса соединяют с каждой стороной упомянутого по меньшей мере одного первого отверстия. Упомянутый модуль дополнительно содержит по меньшей мере два отдельных коллекторных канала, в котором упомянутые по меньшей мере два отдельных коллекторных канала покрывают уплотняющим и электроизолирующим материалом. В настоящем способе упомянутые по меньшей мере два отдельных коллекторных канала соединяют по меньшей мере с одним первым отверстием посредством по меньшей мере одного отдельного канала переноса. Кроме того, по меньшей мере два отдельных канала переноса соединяют с каждой стороной упомянутого по меньшей мере одного первого отверстия. Коллекторные каналы, каналы подачи и каналы переноса приготавливают одним из следующих способов или их комбинацией: формованием, постформованием. Выражение пост-формование в настоящем изобретении следует понимать как включающее в себя сверление, лазерную резку, водоструйную резку или любой другой подходящий ручной или автоматический способ получения каналов. Кроме того, упомянутое по меньшей мере одно первое отверстие полностью или частично покрывают по меньшей мере одним первым элементом. Упомянутый по меньшей мере один первый элемент помещают вокруг по меньшей мере одной замкнутой рамки посредством уплотняющего и электроизолирующего материала. Следует понимать, что выражение помещают вокруг охватывает по меньшей мере одно из следующего: помещают на, фиксируют на, прикрепляют к, съемным образом прикрепляют к. Упомянутый модуль содержит формуемый уплотняющий и электроизолирующий материал, или упомянутый модуль содержит предварительно сформованное уплотнение из электроизолирующего материала. Кроме того, упомянутый по меньшей мере один первый элемент выбирается среди по меньшей мере одного из следующего: диафрагма, биполярная пластина, прижимной элемент, электроды. В соответствии со способом по настоящему изобретению упомянутый модуль составляет несущую нагрузку часть электролизера. Настоящее изобретение содержит одноэтапный производственный процесс.
Настоящее изобретение также включает в себя применение по меньшей мере одной замкнутой рамки, ограничивающей по меньшей мере одно первое отверстие посредством, по меньшей мере, частичного покрытия поверхности упомянутой рамки уплотняющим и электроизолирующим материалом, для электролизера фильтр-прессного типа.
Следует понимать, что уплотняющий и электроизолирующий материал в соответствии с настоящим изобретением могут составить любой материал или смесь материалов, общеизвестных специалисту в данной области техники и подходящих для этого назначения.
- 3 032882
Кроме того, настоящее изобретение содержит описанный выше модуль, в котором упомянутый прижимной элемент является проницаемым для текучей среды и упругим прижимным элементом. Прижимной элемент обладает собственной проводимостью и, кроме того, допускает плотность тока от 0 до 5 А/см2. В соответствии с настоящим изобретением упомянутый прижимной элемент допускает давление сжатия по меньшей мере в одном из следующих диапазонов: от 0,001 до 100 бар, от 0,01 до 50 бар, от 0,1 до 1,0 бар. Прижимной элемент является проницаемым для текучей среды по меньшей мере в двух измерениях и стойким к коррозии. Кроме того, прижимной элемент содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: растянутый материал, перфорированную фольгу, сетку или войлочное полотно. Применение проницаемого для текучей среды упругого прижимного элемента, укладываемого между электродом и биполярной пластиной, в ячейке электролизера также входит в настоящее изобретение.
Настоящее изобретение содержит прижимной элемент для электролизной ячейки, содержащей проницаемый для текучей среды прижимной элемент, укладываемый между электродом и биполярной пластиной в упомянутой электролизной ячейке, в которой упомянутый прижимной элемент является упругим. Прижимной элемент по настоящему изобретению обладает собственной проводимостью. Кроме того, упомянутый прижимной элемент допускает плотность тока от 0 до 5 А/см2. Кроме того, упомянутый прижимной элемент допускает давление сжатия по меньшей мере в одном из следующих диапазонов: от 0,001 до 100 бар, от 0,01 до 50 бар, от 0,1 до 1,0 бар. Прижимной элемент по настоящему изобретению является проницаемым для текучей среды по меньшей мере в двух измерениях. Кроме того, упомянутый прижимной элемент имеет по меньшей мере двумерную структуру. В этом отношении следует понимать, что упомянутый прижимной элемент может также иметь трехмерную структуру, прочность и проницаемость которой могут быть такими, что поток текучей среды является неограниченным в трех измерениях. Прижимной элемент является стойким к коррозии. Прижимной элемент содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: растянутый материал или перфорированная фольга. Кроме того, прижимной элемент содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: сетка или войлочное полотно. По меньшей мере один составляющий материал в соответствии с настоящим изобретением выбирается по меньшей мере среди одного из следующего: металл, полимер или углерод. Металл выбирается по меньшей мере среди одного из следующего: никель, никелированная сталь, никельсодержащие сплавы. Относительно настоящего прижимного элемента упомянутый по меньшей мере один составляющий материал приготавливают одним из следующих приемов: вязаный, тканый, плетеный, перфорированный и растянутый, прокатанный и/или прессованный. Кроме того, по меньшей мере один составляющий материал дополнительно приготавливают по меньшей мере одним из следующих приемов: гофрирование, тиснение, рифление или прокатка. Проницаемый для текучей среды прижимной элемент содержит отверстия в одном из следующих диапазонов: 0,05-20 мм, 0,5-5 мм, 1-2 мм.
Прижимной элемент в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один составляющий материал, например сетку или войлочное полотно, в виде по меньшей мере одной проволоки, в котором заданная толщина проволоки является следующей функцией отверстия:
д/ 2 * отверстие(мм) * А = толщина проволоки (мм), где параметр А выбирается из одного из следующих диапазонов: 0,01-10, 0,1-1, 0,1-0,3.
Параметр А представляет собой параметр, который соотносит отверстие сетки с толщиной проволоки, без ограничения только 1 размером проволоки для любого данного отверстия. Значения параметра А происходят из экспериментальных данных, и вне данных диапазонов элемент не будет иметь достаточной механической прочности.
Прижимной элемент в соответствии с настоящим изобретением выполнен рифленым, с высотой волны в диапазоне по меньшей мере одного из следующего: 3-50 мм, 5-20 мм, 6-15 мм. Кроме того, отношение длина волны:высота волны находится по меньшей мере в одном из следующих диапазонов: 0,110, 0,5-5, 1-3.
Применение проницаемого для текучей среды упругого прижимного элемента, укладываемого между электродом и биполярной пластиной, в электролизной ячейке также входит в настоящее изобретение.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает детализированный вид ячейки электролизера в соответствии с уровнем техники. Болтовое соединение не показано на фиг. 1;
фиг. 2 - подробный вид ячейки электролизера в соответствии с уровнем техники. Болтовое соединение не показано на фиг. 2;
фиг. 3 - рамку в соответствии с настоящим изобретением. Каждая сторона резиновой рамки, показанной на фиг. 3 a и 3b, может функционировать как катодное или анодное пространство;
фиг. 4 - кривые сжатия прижимного элемента в соответствии с примером 1 настоящей заявки; фиг. 5 - испытание на сжатие и обратимость в соответствии с примером 2 настоящей заявки; фиг. 6 - один из вариантов реализации настоящего прижимного элемента.
На фиг. 1 показан детализированный вид ячейки электролизера уровня техники. Электролизеры фильтр-прессного типа обычно используются для получения водорода и кислорода из рассолов и щело
- 4 032882 ков, обычно водных щелочных растворов гидроокисей. Пакеты ячеек в таких конфигурациях образованы ячейками, которые обычно состоят из биполярных пластин, электродов (анода и катода), стальной рамки с помещенной между двумя биполярными пластинами диафрагмой, разделяющей анодное и катодное отделения, и прокладку(и) для целей уплотнения. Эти стальные рамки могут быть покрыты вулканизируемым материалом, т.е. резиной. Эта резина служит электрической изоляцией и уплотняющим материалом. Патент ЕР 0833963 В1 описывает конфигурацию, при которой резиновые рамки имеют встроенное крепежное средство для болтового присоединения диафрагмы к рамке. Кроме того, к рамке болтами прикрепляются Т-образные элементы, образующие щелочные каналы и также покрытые вулканизируемым материалом и, таким образом, образующие составную часть рамки, см. фиг. 2. Болтовое соединение и прикрепление упомянутых компонентов не показано на фиг. 1 или 2.
Подробное описание
Настоящее изобретение содержит модуль, состоящий по меньшей мере из одной рамки, как отмечено выше, которая частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом, и упомянутые рамка и материал составляют несущую нагрузку часть электролизера. Модуль по настоящему изобретению универсален в том смысле, что он может быть использован с производящими кислород или водород электродами на любой из сторон. Кроме того, он может быть собран в пакет вручную, полуавтоматически или автоматически.
Изоляция биполярных пластин от внешней среды получается пакетированием, поскольку биполярная пластина оказывается полностью удерживаемой в пределах упомянутого модуля и изолированной от внешней среды.
Эффект уплотнительного кольца получается пакетированием упомянутых модулей и функционированием электролизера при повышенных давлениях. Эффект уплотнительного кольца вносит вклад в минимизацию риска утечек.
В одном аспекте настоящего изобретения одноэтапный процесс производства модулей содержит по меньшей мере одну замкнутую рамку и по меньшей мере один первый элемент, такой как, например, диафрагма, биполярная пластина, прижимной элемент и/или электроды, где одноэтапный процесс следует понимать как формование первого элемента и рамки совместно, используя вулканизируемый материал, тем самым одновременно помещая упомянутый по меньшей мере один первый элемент вокруг упомянутой по меньшей мере одной рамки, изолируя рамку и обеспечивая уплотнение. Прокладки могут рассматриваться как встроенные в модуль в соответствии с настоящим изобретением. Следует отметить, что по меньшей мере один первый элемент может быть полностью интегрирован в данном модуле.
В одном аспекте настоящего изобретения одноэтапный процесс производства модулей содержит по меньшей мере одну замкнутую рамку и по меньшей мере один первый элемент, такой как, например, диафрагма, биполярная пластина, прижимной элемент и/или электроды, причем этот одноэтапный процесс следует понимать как содержащий заранее сформованное уплотнение из электроизолирующего материала, который помещен вокруг/накручен вокруг первого элемента и рамки, тем самым одновременно фиксируя эти составляющие, упомянутую по меньшей мере одну рамку и упомянутый по меньшей мере один элемент, изолируя рамку и обеспечивая уплотнение. Прокладки можно рассматривать как встроенные в модуль в соответствии с настоящим изобретением. Следует отметить, что по меньшей мере один первый элемент может быть полностью интегрирован в данном модуле.
Соответственно, ни болтовое соединение, ни прикрепление, ни приклеивание, ни приваривание первого элемента к рамке не требуется в связи с настоящим изобретением.
Дополнительный аспект изобретения - это компактная конструкция благодаря уменьшенному числу и размерам составных частей, которые должны быть расположены в пакете. Данную конструкцию по изобретению можно рассматривать как компактную конструкцию, которая хорошо подходит для конструкции с нулевым зазором, где электроды находятся в тесном контакте с диафрагмой.
Биполярные пластины могут иметь меньший диаметр, чем по меньшей мере одно первое отверстие. Биполярные пластины могут иметь меньший диаметр, чем внешний диаметр модуля.
Диаметр модуля является варьируемым и может быть произведен с требуемым размером, например диаметром от 0,10 до 5,00 м. Некоторые данные в метрах диапазоны требуемого размера упомянутого диаметра являются следующими: 0,1-0,5; 0,5-1; 1-1,5; 1,5-2; 2-2,5; 2,5-3; 3-3,5; 3,5-4; 4-4,5; 4,5-5.
Настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на приложенную фиг. 3. Данный модуль содержит первое отверстие, полностью или частично покрываемое по меньшей мере одним первым элементом, например диафрагмой, и по меньшей мере одну замкнутую рамку, например стальную рамку, по меньшей мере частично, покрываемую вулканизируемым или другим формуемым материалом, отличающимся своими электроизоляционными свойствами и свойствами механического уплотнения. Диафрагма закрепляется вулканизируемым материалом, заливаемым на края диафрагмы и на стальную рамку, а не отдельным механическим приспособлением или посредством болтового присоединения к рамке, см. фиг. 3. Каналы подачи и коллекторные каналы, образующие щелочные и газовые тракты, выполняются из вулканизируемого/формуемого материала. Данный модуль, включающий в себя, например, диафрагменный элемент, выполняется на одном технологическом этапе, на котором выполняется формование или накручивание вулканизируемого материала вокруг стальной рамки, одновременное закрепление,
- 5 032882 например, диафрагмы и формирование упомянутого по меньшей мере одного канала подачи, упомянутых по меньшей мере двух коллекторных каналов и каналов переноса. Геометрически каналы подачи и коллекторные каналы могут быть или полностью симметричными или, альтернативно, асимметричными. Каналы переноса, соединяющие первое отверстие с каналами подачи и коллекторными каналами, могут быть выполнены двумя путями:
1) отформованы как профили уплотняющего и электроизолирующего материала, например, в том числе как резиновый профиль, так, чтобы при тесном контакте резины с биполярной пластиной образовывались каналы;
2) каналы переноса, пронизывающие уплотняющий и электроизолирующий материал, например, в том числе резину, и сформированные или в процессе формования, или в процессе постформования.
Необязательно имеется средство позиционирования, такое как канавка вокруг внутреннего края модуля, чтобы установить биполярную пластину. Рамка полностью изолирована от электролита и газов и, таким образом, не требуется высококачественная сталь для работающих под давлением компонентов, и подавляется вторичный электролиз. Рамка, которая по меньшей мере частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом, например резиной, представляет собой несущий нагрузку элемент.
Диафрагма может быть залита в модуль. Пакет ячеек выполняется в последовательности модуль резиновой рамки с диафрагмой, первый электрод, первый прижимной элемент, биполярная пластина, второй прижимной элемент, второй электрод, модуль резиновой рамки с диафрагмой.
Биполярные пластины могут быть залиты в модуль. Модуль пакета ячеек выполняется в последовательности модуль резиновой рамки с биполярной пластиной, первый прижимной элемент, первый электрод, диафрагма, второй электрод, второй прижимной элемент и модуль резиновой рамки с биполярной пластиной.
Электрод может быть залит в модуль. Пакет ячеек выполняется в последовательности модуль резиновой рамки с первым электродом, диафрагма, модуль резиновой рамки со вторым электродом, первый прижимной элемент, биполярная пластина, второй прижимной элемент.
Прижимной элемент может быть залит в модуль. Пакет ячейки выполняется в последовательности модуль резиновой рамки с первым прижимным элементом, первый электрод, диафрагма, второй электрод, модуль резиновой рамки со вторым прижимным элементом, биполярная пластина.
Воспринимающим давление элементом с коллекторными каналами может быть покрытая вулканизированной резиной стальная рамка без диафрагмы или биполярной пластины: ячейка выполняется в последовательности биполярная пластина, модуль резиновой рамки, первый прижимной элемент, первый электрод, диафрагма, второй электрод, второй прижимной элемент и второй модуль резиновой рамки.
В соответствии с настоящим изобретением возможен модуль пакета ячеек, содержащий некое число составных частей ячейки, например электродов, помещенных между концевыми пластинами. Концевые пластины скрепляются стягивающими шпильками. Скрепление концевых пластин электролизеров не следует путать с болтовым соединением, отмеченным в уровне техники. Кроме того, в настоящем изобретении не требуется система пружин для обеспечения непроницаемости данных модулей, составляющих электролизер. Система может работать под давлением, поскольку она представляет собой самоуплотняющуюся систему. Когда модули выполнены из эластичного материала, расположенный в пакете модуль резиновой рамки является самоуплотняющимся в условиях повышенного давления (эффект уплотнительного кольца). Пакет не должен быть плотно стянут/сжат с силой, соответствующей силе внутреннего давления. Резиновые модули снабжены областью для помещения номера партии. С точки зрения работы пакета электролизера, выполненного из таких модулей, модули не следует полностью покрывать вулканизируемым материалом на внешней стороне. Это делает возможной фиксацию рамки при высоких давлениях нагнетания в процессе инжекционного формования. Хотя заформовывание рамки, например стальной рамки, устраняет постформовочную усадку резиновых модулей, модули могут также быть выполнены стальной рамкой и отдельным, заранее сформованным резиновым модулем, который может быть накручен поверх формуемой стальной рамки. Необязательно, все контактирующие поверхности снабжены ребрами, чтобы обеспечить полную герметичность между компонентами и каналами.
Настоящее изобретение предусматривает один вариант реализации, содержащий полностью интегрированный диафрагменный элемент, основанный на стальной рамке с резиновой поверхностью и заформованной диафрагмой и щелочными/газовыми каналами, образованными резиной.
На фиг. 3 показан модуль, состоящий из диафрагмы и рамки, полностью покрытой вулканизируемым или другим формуемым материалом, отличающийся своими свойствами электрической изоляции и механического уплотнения. Диафрагма закрепляется вулканизируемым материалом, заливаемым на диафрагму и стальную рамку, а не отдельным механическим приспособлением или болтовым прикреплением к рамке.
Рамка может иметь гладкую поверхность, или же она может быть снабжена канавками или чемлибо подобным, чтобы улучшить силу адгезии резины к рамке.
В одном варианте реализации настоящего изобретения коллекторные каналы в пределах круглого модуля функционируют как тракты для протекания газов (газоходы), которые не содержат внутреннего металлического элемента, а полностью образованы из формуемого материала.
- 6 032882
В одном варианте реализации настоящего изобретения описан прижимной элемент в виде металлической сети заданной геометрии, имеющий следующие функции: снижение омического сопротивления за счет удерживания электрода в тесном контакте с диафрагмой, пропускание электрического тока от биполярной пластины к электроду и предоставление возможности газу уходить от поверхности электрода.
Прижимной элемент по настоящему изобретению упруг, причем под упругим следует понимать, что механические и геометрические свойства упомянутого прижимного элемента, например металлической сетки, сбалансированы по гибкости и жесткости, чтобы прижимать электрод к диафрагме при всех рабочих температурах и не деформировать во время сборки ячейки. Металлическая сетка имеет достаточные сеточные отверстия, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение текучей среды в горизонтальном и вертикальном направлениях, сохраняя свою механическую функцию.
В одном варианте реализации прижимного элемента он выполнен рифленым. Выражение рифленый следует понимать как любую волнообразную форму, такую как, помимо прочих, в виде синусоидальной волны или в виде прямоугольной волны. На фиг. 6 показана синусоидальная волна.
В одном варианте реализации сетка или войлочное полотно могут быть описаны следующими свойствами.
Толщина проволоки является функцией отверстия сетки и определяется этой функцией как у/2* отверстие (мм) * А = толщина проволоки (мм) с параметром А, выбираемым в одном из следующих диапазонов: 0,01-10, 0,1-1, 0,1-0,3. А представляет собой параметр, который соотносит отверстие сетки с толщиной проволоки, без ограничения только 1 размером проволоки для любого данного отверстия. Значения параметра А происходят из экспериментальных данных и позволяют специалисту в данной области техники воспроизводить результаты. Вне данных диапазонов элемент не будет иметь достаточной механической прочности.
Высота сетки - высота является функцией максимальной производительности электролизера.
Угол волновых стенок (ограниченный желаемой механической прочностью: острый = жесткий + деформируемый, затупленный = слишком слабый + сглаживающий): 10-120°, предпочтительно 20-100°, наиболее предпочтительно 30-50°.
Расстояние между максимумами волн: задаваемое углом и высотой.
Диаметр закругления на вершине волны: задаваемый углом и высотой.
Данный прижимной элемент обладает сочетанием механической прочности, проводимости тока, химической стойкости и минимального сопротивления газовой диффузии вследствие различных оптимизированных геометрических форм, как описано более подробно ниже. Прижимной элемент поставляется одной деталью, которая может быть вручную или автоматически вставлена между биполярной пластиной и электродом в электролизной ячейке, таким образом упрощая пакетирование. Когда прижимной элемент в соответствии с настоящим изобретением вставляют на каждой стороне биполярной пластины, обеспечивается протекание тока между биполярной пластиной и электродами, без опасности для механической целостности упомянутой биполярной пластины. В настоящем изобретении устанавливается большое число точек электрического контакта, приводя к равномерному распределению тока посредством прижимания прижимного элемента к поверхности электрода. Полученная оптимизированная волновая функция у настоящего прижимного элемента обеспечивает требуемую пружинную силу для сохранения электрода в тесном контакте с диафрагмой независимо от вариации расстояния вследствие вариации температуры/давления, таким образом поддерживая нулевой зазор и низкое омическое сопротивление. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением достигается свободный перенос произведенного газа и в вертикальном, и в горизонтальном направлении, таким образом гарантируя эффективное удаление газа из внутренней области электрод-биполярная пластина.
В электролизере фильтр-прессной конструкции сила сжатия (сила, необходимая для сжатия пакета ячеек) представляет собой сумму силы, требуемой для уплотнения пакета, и силы, требуемой для сжатия прижимных элементов. Сила сжатия является решающей для конструкции концевых крышек электролизера. В случае работающих под давлением систем конструкция концевой крышки должна учитывать рабочее давление.
Однако сжатие прижимных элементов действует сообща с внутренним давлением, и если сила сжатия прижимных элементов станет существенной, то это окажет прямое воздействие на конструкцию крышек и стягивающих шпилек электролизера. В соответствии с настоящим изобретением был изобретен прижимной элемент, имеющий особые признаки и свойства. Данный прижимной элемент допускает давление сжатия в диапазоне от 0,001 до 100 бар. В одном варианте реализации данный прижимной элемент выдерживает максимальное давление сжатия около 1 бар, а типичное давление, оказываемое прижимными элементами, находится в диапазоне 0,2-0,5 бар, что составляет примерно 1-2% от конструкционного давления электролизера. Воздействие данных прижимных элементов на конструкцию концевых крышек электролизера, таким образом, оказывается незначительным. Даже при использовании в атмосферных условиях, токопроводящие прижимные элементы оказывали бы минимальное влияние на конструкцию крышки.
- 7 032882
В одном варианте реализации настоящего изобретения различные части могут быть пакетированы следующим образом:
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как диафрагма, в которой упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
первый электрод;
первый прижимной элемент;
биполярная пластина;
второй прижимной элемент;
второй электрод;
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как диафрагма, в которой упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом.
В одном варианте реализации настоящего изобретения различные части могут быть пакетированы следующим образом:
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как биполярная пластина, в которой упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
первый прижимной элемент;
первый электрод;
диафрагма;
второй электрод;
второй прижимной элемент;
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как биполярная пластина, в которой упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом.
В одном варианте реализации настоящего изобретения различные части могут быть пакетированы следующим образом:
диафрагма;
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
первый электрод;
первый прижимной элемент;
биполярная пластина, второй прижимной элемент;
второй электрод;
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
диафрагма.
В одном варианте реализации настоящего изобретения различные части могут быть пакетированы следующим образом:
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как прижимной элемент, в котором упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
первый электрод;
диафрагма второй электрод;
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как прижимной элемент, в котором упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
биполярная пластина.
В одном варианте реализации настоящего изобретения различные части могут быть пакетированы следующим образом:
первый прижимной элемент;
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как первый электрод, в котором упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
диафрагма;
замкнутая рамка, ограничивающая по меньшей мере одно первое отверстие, в котором первый элемент выбирается как второй электрод, в котором упомянутая рамка частично покрыта уплотняющим и электроизолирующим материалом;
второй прижимной элемент;
- 8 032882 биполярная пластина;
Из описанных предпочтительных вариантов реализации изобретения специалистам в данной области техники будет очевидно, что могут быть использованы другие варианты реализации, включающие в себя эти идеи. Эти и другие примеры проиллюстрированного выше изобретения приведены лишь в качестве примера, и фактический объем притязаний изобретения должен быть определен по нижеследующей формуле изобретения.
Пример. Испытание на сжимаемость.
Сжимаемость была измерена на площади 4x27 см2, вначале на вырезанном по размеру образце и затем на той же самой площади в середине элемента, две параллели. Результаты испытаний на сжатие показаны на фиг. 4. Из фиг. 4 легко видеть, что элемент ведет себя синусоидально вплоть до сжатия на примерно 0,6 мм, после чего он ведет себя трапецеидально. Результаты у вырезанного по размеру образца и у неразрезанного образца очень похожи и демонстрируют, что надежные измерения могут быть выполнены на малых вырезанных по размеру образцах, так же как и на площадях на неразрезанных элементах.
Вырезанный по размеру образец был сжат до 1 мм и стал постоянно деформированным. Две параллели на неразрезанном образце также разжали, как показано на фиг. 5. Первый образец был сжат примерно на 0,7 мм, а второй примерно на 0,8 мм. Как легко видеть из фиг. 5, верхняя плоская часть кривой была полностью обратима даже при сжатии вплоть до 0,8 мм. Это означает, что сжатый элемент ведет себя как элемент постоянного давления после сжатия в пакете ячеек. Для электрических контактов, которые должен по своему предназначению поддерживать прижимной элемент, это представляет собой очень хорошую ситуацию. Вариации температуры и сжатия будут иметь лишь очень незначительное влияние на давление на компоненты пакета ячеек, и электрические контакты будут стабильными.
Claims (20)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Модуль для электролизера фильтр-прессного типа, содержащий по меньшей мере одну замкнутую рамку, ограничивающую по меньшей мере одно первое отверстие и первый элемент, при этом модуль содержит уплотняющий и электроизолирующий материал, по меньшей мере частично, покрывающий поверхность упомянутой по меньшей мере одной замкнутой рамки, при этом упомянутое по меньшей мере одно первое отверстие полностью или частично перекрыто по меньшей мере одним первым элементом, причем упомянутый по меньшей мере один первый элемент выбран по меньшей мере из одного из следующего: диафрагма, биполярная пластина, прижимной элемент и электроды, причем упомянутый по меньшей мере один первый элемент прикреплен к упомянутой по меньшей мере одной замкнутой рамке посредством формуемого уплотняющего и электроизолирующего материала, заформовывающего упомянутый по меньшей мере один первый элемент и упомянутую по меньшей мере одну замкнутую рамку совместно, или посредством предварительно сформованного уплотняющего и электроизолирующего материала, накрученного вокруг упомянутого по меньшей мере одного первого элемента и упомянутой по меньшей мере одной замкнутой рамки, при этом упомянутый модуль содержит по меньшей мере одно средство позиционирования, расположенное на внутреннем краю упомянутого модуля.
- 2. Модуль по п.1, причем упомянутый материал выполнен с возможностью обеспечивать уплотнение относительно смежного модуля или концевой секции упомянутого электролизера.
- 3. Модуль по п.1, причем упомянутая рамка содержит по меньшей мере одно из следующего: металл, структурированная пластмасса, армированная пластмасса, термореактивная пластмасса.
- 4. Модуль по п.1, причем упомянутый модуль содержит по меньшей мере один канал подачи.
- 5. Модуль по п.4, в котором упомянутый по меньшей мере один канал подачи покрыт уплотняющим и электроизолирующим материалом.
- 6. Модуль по п.4, причем упомянутый по меньшей мере один канал подачи соединен по меньшей мере с одним первым отверстием посредством по меньшей мере одного отдельного канала переноса.
- 7. Модуль по п.6, содержащий по меньшей мере два отдельных коллекторных канала, которые соединены по меньшей мере с одним первым отверстием посредством по меньшей мере двух отдельных каналов переноса, и каждый из этих по меньшей мере двух отдельных каналов переноса соединен с каждой стороной упомянутого по меньшей мере одного первого отверстия.
- 8. Модуль по п.1, причем упомянутый модуль дополнительно содержит по меньшей мере два отдельных коллекторных канала.
- 9. Модуль по п.8, причем упомянутые по меньшей мере два отдельных коллекторных канала покрыты уплотняющим и электроизолирующим материалом.
- 10. Модуль по п.8, причем упомянутые по меньшей мере два отдельных коллекторных канала соединены по меньшей мере с одним первым отверстием посредством по меньшей мере одного отдельного канала переноса.
- 11. Модуль по п.1, причем упомянутый модуль представляет собой несущий нагрузку элемент электролизера.
- 12. Модуль по п.1, причем упомянутый прижимной элемент представляет собой проницаемый для- 9 032882 текучей среды и упругий прижимной элемент.
- 13. Модуль по п.12, причем упомянутый прижимной элемент обладает собственной проводимо стью.
- 14. Модуль по п.12, причем упомянутый прижимной элемент допускает плотность тока от 0 до 5 А/см2.
- 15. Модуль по п.12, причем упомянутый прижимной элемент допускает давление сжатия по меньшей мере в одном из следующих диапазонов: от 0,001 до 100 бар, от 0,01 до 50 бар, от 0,1 до 1,0 бар.
- 16. Модуль по п.12, причем упомянутый прижимной элемент является проницаемым для текучей среды по меньшей мере в двух измерениях.
- 17. Модуль по п.12, причем упомянутый прижимной элемент является стойким к коррозии.
- 18. Модуль по п.12, причем упомянутый прижимной элемент содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: растянутый материал, перфорированная фольга, сетка или войлочное полотно.
- 19. Способ изготовления модуля для электролизера фильтр-прессного типа по п.1, содержащего по меньшей мере одну замкнутую рамку, ограничивающую по меньшей мере одно первое отверстие, включающий следующие этапы:полностью или частично накрывают упомянутое по меньшей мере одно первое отверстие по меньшей мере одним первым элементом, причем этот по меньшей мере один первый элемент выбран по меньшей мере из одного из следующего: диафрагма, биполярная пластина, прижимной элемент и электроды; и прикрепляют упомянутый по меньшей мере один первый элемент к упомянутой по меньшей мере одной замкнутой рамке посредством совместного заформовывания упомянутого по меньшей мере одного первого элемента и упомянутой по меньшей мере одной замкнутой рамки уплотняющим и электроизолирующим материалом или посредством накручивания предварительно сформованного уплотняющего и электроизолирующего материала вокруг упомянутого по меньшей мере одного первого элемента и упомянутой по меньшей мере одной замкнутой рамки, тем самым, по меньшей мере частично, покрывая поверхность упомянутой рамки уплотняющим и электроизолирующим материалом; и выполняют по меньшей мере одно средство позиционирования на внутреннем краю упомянутого модуля.
- 20. Способ по п.19, дополнительно включающий выполнение уплотнения упомянутым материалом относительно смежного модуля или концевой секции упомянутого электролизера.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20111048A NO20111048A1 (no) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | Rammekonsept for elektrolysor |
| NO20111046A NO20111046A1 (no) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | Trykkelement |
| PCT/NO2012/050141 WO2013012342A2 (en) | 2011-07-20 | 2012-07-20 | Electrolyser frame concept, method and use |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201490305A1 EA201490305A1 (ru) | 2014-06-30 |
| EA032882B1 true EA032882B1 (ru) | 2019-07-31 |
Family
ID=46763157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201490305A EA032882B1 (ru) | 2011-07-20 | 2012-07-20 | Конструкция рамки электролизера, способ и применение |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9556529B2 (ru) |
| EP (1) | EP2734658B1 (ru) |
| JP (1) | JP6093351B2 (ru) |
| DK (1) | DK2734658T3 (ru) |
| EA (1) | EA032882B1 (ru) |
| ES (1) | ES2748444T3 (ru) |
| HU (1) | HUE045048T2 (ru) |
| PL (1) | PL2734658T3 (ru) |
| PT (1) | PT2734658T (ru) |
| SI (1) | SI2734658T1 (ru) |
| WO (1) | WO2013012342A2 (ru) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018531209A (ja) * | 2015-09-21 | 2018-10-25 | ヌヴェラ・フュエル・セルズ，エルエルシー | フォースコンセントレーターパターンを有するバイポーラプレート |
| KR20200095533A (ko) | 2017-12-05 | 2020-08-10 | 가부시끼가이샤 도꾸야마 | 알칼리수 전해용 막-전극-개스킷 복합체 |
| WO2019188260A1 (ja) | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 株式会社トクヤマ | アルカリ水電解用電解槽 |
| WO2019188261A1 (ja) | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 株式会社トクヤマ | 隔膜－ガスケット－保護部材複合体、電解エレメント、及び電解槽 |
| AU2020376367A1 (en) | 2019-10-31 | 2022-05-26 | Tokuyama Corporation | Elastic mat for alkaline water electrolysis vessel |
| JP6999864B1 (ja) | 2020-03-31 | 2022-02-10 | 株式会社トクヤマ | アルカリ水電解用電解エレメント、及びアルカリ水電解槽 |
| AU2021245579A1 (en) | 2020-03-31 | 2022-09-08 | Tokuyama Corporation | Alkaline water electrolytic cell |
| DE102021103185A1 (de) | 2021-02-11 | 2022-08-11 | WEW GmbH | Verfahren zur Abdichtung einer Elektrolysezelle |
| DE102021103699A1 (de) | 2021-02-17 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Elektrolysezelle |
| DE102021103877A1 (de) | 2021-02-18 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Verfahren zur herstellung einer elektrolysezelle und eines entsprechenden elektrolyse-stacks |
| WO2023237535A1 (en) * | 2022-06-07 | 2023-12-14 | Industrie De Nora S.P.A. | Framing structure for an electrolyser |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0212240A1 (en) * | 1985-07-17 | 1987-03-04 | Metkon S.A. | Apparatus for the electrolysis of solutions |
| EP0545548A1 (en) * | 1991-12-02 | 1993-06-09 | Imperial Chemical Industries Plc | Process for production of a component part of a filter-press type structure |
| US20070193880A1 (en) * | 2005-04-12 | 2007-08-23 | General Electric Company | Electrochemical cell structure and method of making the same |
| US20090301871A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-10 | General Electric Company | Methods and systems for in-situ electroplating of electrodes |
| US20100187102A1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-07-29 | Schmitt Edwin W | Universal cell frame for high-pressure water electrolyzer and electrolyzer including the same |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1145751A (en) | 1965-04-01 | 1969-03-19 | John Thomson Anderson | An electrolyser cell and frame and a method of making the same |
| US3551394A (en) | 1966-07-26 | 1970-12-29 | Nippon Zeon Co | Manufacture of high molecular weight substances |
| US4340452A (en) | 1979-08-03 | 1982-07-20 | Oronzio deNora Elettrochimici S.p.A. | Novel electrolysis cell |
| GB8526054D0 (en) * | 1985-10-22 | 1985-11-27 | Ici Plc | Electrolytic cell |
| GB8622749D0 (en) | 1986-09-22 | 1986-10-29 | Ici Plc | Electrolytic cell & gasket |
| US4915803A (en) | 1988-09-26 | 1990-04-10 | The Dow Chemical Company | Combination seal and frame cover member for a filter press type electrolytic cell |
| EP0420214A3 (en) * | 1989-09-27 | 1991-08-28 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Lamp device and method of bonding mirror reflector to lamp |
| NO303071B1 (no) | 1995-06-23 | 1998-05-25 | Norsk Hydro As | Diafragmaelement for filterpresse-elekrolysorer |
| EP0995818A1 (en) | 1998-10-12 | 2000-04-26 | Hydrogen Systems N.V. | High pressure electrolyser module |
| JP4124914B2 (ja) * | 1999-06-14 | 2008-07-23 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 電解槽 |
| US6319625B1 (en) | 1999-10-29 | 2001-11-20 | George J. Gemberling | Graphite plate assembly and method of manufacture |
| AU2052101A (en) | 1999-12-23 | 2001-07-09 | Regents Of The University Of California, The | Flow channel device for electrochemical cells |
| US7014947B2 (en) * | 2000-09-27 | 2006-03-21 | Proton Energy Systems, Inc. | Integral membrane support and frame structure |
| JP2002155647A (ja) | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Yuhshin Co Ltd | シリンダ錠 |
| ITMI20012538A1 (it) | 2001-12-03 | 2003-06-03 | Uhdenora Technologies Srl | Collettore di corrente elastico |
| DE10259386A1 (de) | 2002-12-19 | 2004-07-01 | GHW Gesellschaft für Hochleistungselektrolyseure zur Wasserstofferzeugung mbH | Druckelektrolyseur und Zellrahmen für einen solchen |
| US7404884B2 (en) | 2003-04-25 | 2008-07-29 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Injection bonded articles and methods |
| JP4834329B2 (ja) | 2005-05-17 | 2011-12-14 | クロリンエンジニアズ株式会社 | イオン交換膜型電解槽 |
| ITMI20071375A1 (it) | 2007-07-10 | 2009-01-11 | Uhdenora Spa | Collettore di corrente elastico per celle elettrochimiche |
| EP2065958A1 (de) | 2007-11-28 | 2009-06-03 | H-TEC Wasserstoff-Energie-Systeme GmbH | Bipolarplatten für Stapel von Brennstoffzellen |
| JP5233310B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2013-07-10 | トヨタ自動車株式会社 | セルモジュールおよびセルモジュールの製造方法 |
| DE102009004031A1 (de) | 2009-01-08 | 2010-07-15 | Bayer Technology Services Gmbh | Strukturierte Gasdiffusionselektrode für Elektrolysezellen |
-
2012
- 2012-07-20 EA EA201490305A patent/EA032882B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-07-20 PL PL12753598T patent/PL2734658T3/pl unknown
- 2012-07-20 EP EP12753598.7A patent/EP2734658B1/en active Active
- 2012-07-20 SI SI201231665T patent/SI2734658T1/sl unknown
- 2012-07-20 PT PT127535987T patent/PT2734658T/pt unknown
- 2012-07-20 WO PCT/NO2012/050141 patent/WO2013012342A2/en active Application Filing
- 2012-07-20 US US14/233,607 patent/US9556529B2/en active Active
- 2012-07-20 JP JP2014521587A patent/JP6093351B2/ja active Active
- 2012-07-20 HU HUE12753598A patent/HUE045048T2/hu unknown
- 2012-07-20 DK DK12753598.7T patent/DK2734658T3/da active
- 2012-07-20 ES ES12753598T patent/ES2748444T3/es active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0212240A1 (en) * | 1985-07-17 | 1987-03-04 | Metkon S.A. | Apparatus for the electrolysis of solutions |
| EP0545548A1 (en) * | 1991-12-02 | 1993-06-09 | Imperial Chemical Industries Plc | Process for production of a component part of a filter-press type structure |
| US20070193880A1 (en) * | 2005-04-12 | 2007-08-23 | General Electric Company | Electrochemical cell structure and method of making the same |
| US20090301871A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-10 | General Electric Company | Methods and systems for in-situ electroplating of electrodes |
| US20100187102A1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-07-29 | Schmitt Edwin W | Universal cell frame for high-pressure water electrolyzer and electrolyzer including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUE045048T2 (hu) | 2019-12-30 |
| EP2734658B1 (en) | 2019-06-05 |
| ES2748444T3 (es) | 2020-03-16 |
| JP6093351B2 (ja) | 2017-03-08 |
| US20140305794A1 (en) | 2014-10-16 |
| WO2013012342A2 (en) | 2013-01-24 |
| PT2734658T (pt) | 2019-11-14 |
| US9556529B2 (en) | 2017-01-31 |
| WO2013012342A3 (en) | 2013-04-11 |
| SI2734658T1 (sl) | 2020-03-31 |
| DK2734658T3 (da) | 2019-09-16 |
| JP2014520968A (ja) | 2014-08-25 |
| EP2734658A2 (en) | 2014-05-28 |
| PL2734658T3 (pl) | 2020-04-30 |
| EA201490305A1 (ru) | 2014-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA032882B1 (ru) | Конструкция рамки электролизера, способ и применение | |
| US9683300B2 (en) | Bipolar alkaline water electrolysis unit and electrolytic cell | |
| US6706436B2 (en) | Electrochemical cell design using a bipolar plate | |
| CA2465404C (en) | Elastic current collector | |
| CN108468067B (zh) | 电解器间隔件和配备有这种间隔件的电解器 | |
| KR101872507B1 (ko) | 전기화학 스택 디바이스 | |
| CN114232004A (zh) | 具有一体化电解小室的水电解电解槽 | |
| CN113430551B (zh) | 一种具有环型结构的水电解电解槽 | |
| CN103620090A (zh) | 具有可替选地密封以防电解质边缘泄漏的框架密封件的电化学电池 | |
| WO2021019985A1 (ja) | アルカリ水電解槽 | |
| CN213401272U (zh) | 一种独立巡检和更换电堆中双极板和双极板包夹的膜电极组件的装置 | |
| US9133555B2 (en) | Electrolytic cell stack with proton exchange membrane interlock sealing gasket | |
| CN112259774A (zh) | 一种独立巡检和更换电堆中双极板和双极板包夹的膜电极组件的装置及使用方法 | |
| WO2013012343A2 (en) | Pressure element | |
| CN219935229U (zh) | 用于电解水的膜电极测漏夹具 | |
| CN217459611U (zh) | 一种带有密封结构的pem电解水制氢装置 | |
| CN211871384U (zh) | 一种用于氮气发生器的电解分离池 | |
| JP6826243B1 (ja) | アルカリ水電解槽 | |
| WO2021019986A1 (ja) | アルカリ水電解槽 | |
| AU2020323141A1 (en) | Electrolysis cell and method for producing the electrolysis cell | |
| KR790001015B1 (ko) | 격막 고착장치 | |
| RU73339U1 (ru) | Биполярный электролизер фильтр-прессного типа | |
| AU2002356772B2 (en) | Elastic current collector | |
| JP2001073176A (ja) | 水素酸素発生装置の電解セル | |
| NO20111048A1 (no) | Rammekonsept for elektrolysor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM |