FI85508B - Elektrolytisk cell. - Google Patents

Description

1 85508

Elektrolyysikenno Tämä keksintö koskee sähkökemiallisia kennoja, joissa käytetään huokosia, itsetyhjentyviä elektrodeja ja 5 nestettä läpäiseviä diafragmoja.

Täytekerroskloori-alkalielektrolyysikennot ovat tunnettuja Oloman et ai.:in amerikkalaisesta patentista no. 3 969 201 ja amerikkalaisesta patentista no. 4 118 305. McIntyre et ai. ovat selostaneet parannuksia näihin ken-10 noihin amerikalaisissa patenteissa n:ot 4 406 758, 4431494, 4 445 986, 4 511 441 ja 4 457 953. Nämä täytekerroselekt-rolyysikennot ovat erityisen hyödyllisiä vetyperoksidin alkaalisten liuosten valmistuksessa.

Grangaard paljastaa amerikkalaisissa patenteissa 15 n:ot 3 607 687, 3 462 351, 3 507 769 ja 3 593 749 elektrolyysikenno ja vetyperoksidin valmistuksessa, joissa perok-sidia tuotetaan kennon katodiosastossa, joka sisältää de-polaroidun katodin, jossa käytetään happea sisältävää kaasua. Sähkökemialliset kennot, jotka Oloman et ai. ja Mcln-20 tyre et ai. ovat paljastaneet edellä mainituissa patenteissa, ovat parannuksia Grangaardin kennoihin osittain sen seurauksena, että käytetään amerikkalaisessa patentissa n:o 4 457 953 paljastettua uutta elektrodimateriaalia, jos- * '-· sa patentissa paljastetaan menetelmä päällystettyjen hiuk- 25 kasten valmistamiseksi käytettäväksi sähkökemiallisen ken-non täytekerroselektrodissa.

On havaittu, että täytekerroksiseen, itsetyhjenty-vään katodiin, jolla on maksimituottavuus sähkökemialli-- sessa kennossa alkaalisen vetyperoksidiliuoksen tuottami- 30 seksi, on syötettävä nestemäistä analyyttiä huokoisen dia-fragman läpi oleellisesti tasaisella virtausnopeudella huokoisen diafragman läpi ilman huomattavaa virtausnopeuden * vaihtelua elektrolyytin nestepaineen funktiona. Alan aikai- semmat täytekerroksisille elektrolyysikennoille tarkoite- ....: 35 tut huokoiset diafragmat ovat sallineet virtausnopeuden « • · · « · • · 2 85508 huomattavaa vaihtelua virtausnopeuden kennon pohjalla (joka on alttiina elektrolyytin täydelle nestepaineelle) ollessa huomattavasti suurempi kuin virtausnopeus kennon keskellä tai kennon yläosassa, jossa pienentynyt nesteai-5 ne kohdistuu diafragmaan. Tämä virtausnopeuden vaihtelu on johtanut kennon tehottomuuteen. Kun on yritetty pienentää virtausnopeutta diafragman läpi, on havaittu, että liian vähän elektrolyyttiä läpäisee diafragman katodiin, kun diafragma on alttiina minimaaliselle elektrolyytin 10 nestepaineelle. Elektrolyytin riittämättömän määrän kulkeminen diafragman läpi katodiin johtaa myös kennojännitteen kasvuun. Elektrolyytin liian suuren määrän kulkeminen diafragman läpi aiheuttaa katodin tulvimista ja sen seurauksena sen happea sisältävän kaasun depolarisoivan vaikutuk-15 sen pienenemistä, jota syötetään katodin sille sivulle, joka on vastakkainen sivuun nähden, joka on alttiina elektrolyytille.

Tämä keksintö kohdistuu yleisesti sähkökemialliseen kennoon, jossa on huokoinen, itsetyhjentyvä, kaasua diffun-20 doiva elektrodi. Kenno voi olla järjestetty suotopuristimen tyyppiseen konfiguraatioon ja yksi- tai kaksinapaiseen toimintatapaan. Elektrolyyttivirtauksen tasaisempi nopeus elektrodiin saavutetaan käyttämällä lukuisia erillisiä ken- • “ noyksiköitä, jotka ovat riippumattomia toisistaan ja pinot- : 25 tu pystysuuntaan sekä vaakasuuntaan. Jokaisen kennoyksikön korkeus voidaan määrätä ennalta aikaansaamaan tasaisempi -j elektrolyyttivirtauksen nopeus, joka ulottuu ylhäältä alas, diafragman poikki ja elektrodiin. Oleellisesti tasainen : elektrolyytin virtaus, joka on olennainen itsetyhjentyvän 30 elektrodin tehokkaalle toiminnalle, varmistetaan tämän vuoksi yksinkertaisesti säätämällä keksinnön yksittäisten ...^ kennoyksiköiden korkeutta.

*. Tarkemmin sanoen tämä keksintö kohdistuu elektrodi- » « kokoonpanoon, joka on tarkoitettu käytettäväksi sähkökemi-*:**: 35 allisessa kennossa elektrolyytin saattamiseksi reagoimaan * « * * • « 3 85508 kaasun kanssa, joka kokoonpano sisältää huokoisen, itse-tyhjentyvän katodin kosketuksessa virtakollektorin toiseen tasopintaan, nestettä läpäisevän diafragman, joka on sijoitettu kosketukseen sanotun huokoisen katodin vas-5 takkaisen tasopinnan kanssa, ja anodin sijoitettuna erilleen diafragmasta erotusvälineitä, joita on riittävästi niin, että ne sallivat sanotun elektrolyytin kierron sanotun diafragman ja sanotun anodin välissä.

Virranjakolaite ja anodi voivat olla rakennetut 10 yhtenäisestä levyelementistä anodi/virtakollektori- tai jakolaiteyhdistelmän muodostamiseksi, jossa anodilla on vastakkainen napaisuus kuin virtakollektorilla. On myös selvää, että huokoinen katodi ja virtakollektori voi olla yhdistetty.

15 Diafragma on kosketuksessa huokoiseen katodiin tai tukee sitä. Parempi elektrolyytin virtaus huokoisen katodin läpi saavutetaan yllättävän pienellä jännitehäviöllä asettamalla virranjakolaite kosketukseen katodin kanssa sen kaasua diffundoivalta pinnalta.

20 Tämä keksintö kohdistuu myös elektrolyysikennon elektrodikokoonpanon kehykseen, joka kehys sisältää suorakulmaisen elimen, joka koostuu yhdensuuntaisista ylä- ja alaelimistä, joilla on ennalta määrätty pituus ja joka on jaettu vähintään yhdellä elimellä, joka on yhdensuuntainen : 25 sanottujen ylä- ja alaelinten kanssa, niin että se muodos-taa useita aukkoja, jotka soveltuvat sanotun elektrodiko-koonpanon kiinnittämiseen jokaiseen sanotuista aukoista useiden kennoyksiköiden muodostamiseksi.

Tämä keksintö kohdistuu edelleen elektrolyysiken-30 noon, jossa elektrolyytti saatetaan reagoimaan kaasun kans-. sa, ja joka koostuu anodista, nestettä läpäisevästä dia fragmasta, huokoisesta, itsetyhjentyvästä katodista, kato-\ * divirran jakolaitteesta ja sähköä johtamattomasta erotus- :välineestä, jossa sanottu virran jakolaite on kosketukses-*:**: 35 sa sanotun huokoisen katodin toiseen tasopintaan, sanottu 4 85508 diafragma on kosketuksessa sanotun huokoisen katodin vastakkaiseen pintaan, ja jossa diafragma on sijoitettu erilleen sanotusta anodi sta orotur.vä] inoel ] ä , jonka orotusvä-lineen mitat ovat riittävät niin, että se sallii sanotun 5 elektrolyytin tehokkaan kierron sanotun diafragman ja sanotun anodin välissä, sanotun diafragman koostuessa (A) mikrohuokoisesta polyolefiinikalvosta tai (B) komposiitista, joka koostuu sanotusta mikrohuokoisesta polyolefiinikalvosta ja tukikankaasta, joka kestää hajoamatta altistuk-10 sen elektrolyytille ja sen elektrolyysituotteille, tai (C) useista kerroksista mainittua mikrohuokoista kalvoa tai komposiittia.

Kuvio 1 on räjäytyskuvanto keksinnön sähkökemiallisen kennon erään toteutusmuodon kaavamaisesta esityksestä, 15 jossa on esitetty kehyspari, jossa kummassakin on kaksi aukkoa, jotka soveltuvat kennoyksiköiden parin komponenttien sijoittamiseen.

Kuvio 2 on kaavamainen esitys keksinnön sähkökemiallisen kennon erään toteutusmuodon poikkileikkauskuvannosta, 20 jossa jokaisessa kehyskomponentissa on kaksi aukkoa, jotka soveltuvat kennoyksiköiden parin komponentin sijoittamiseen.

Kuviossa 1 esitetyssä eräässä keksinnön toteutusmuodossa esitetään kaavamaisesti keksinnön mukainen elektrolyy-; _ sikenno 5. Jokainen kenno sisältää kehyksen 10, monikerrok- : 25 sisen, nestettä läpäisevän diafragman 16, johtamattoman ero-tusvälineen 18, elektrodin 22, joka koostuu anodiosasta 20 ja virranjakolaiteosasta 12, ja huokoisen, itsetyhjentyvän katodin 14. Vaikka piirrokset esittävät anodiosaa 20 ja vir-ranjakolaiteosaa 12 erillisinä elementteinä, on edullista, 30 että näistä osista on muodostettu yksi yhtenäinen komponent- ____: ti. Kennoelektrodien sähköliitäntöjä ja välineitä, joilla elektrolyytti jaetaan ja elektrolyysituotteet poistetaan, ei ole esitetty.

• · *.*: Kuviossa 2 esitetään kaavamaisesti ja osittain rä- 35 jäytyskuvana sivuleikkauskuvantoa sarjasta elektrolyysiken- 5 85508 noja, joista jokainen sisältää useita kennoyksiköitä, jotka vastaavat kuviossa 1 esitettyä 2-kennototeutusmuotoa. Vastaavat komponentit on numeroitu kuten kuviossa 1. Jokaisessa kennossa on kehys 10, jonka sisään voi mahtua kaksi 5 elektrolyysikennoa tai kennoyksiköitä, jotka on pinottu päällekkäin. Alaan perehtyneet ymmärtävät, että lisäkenno-ja voidaan pinota päällekkäin yksinkertaisesti käyttämällä kehystä, jossa on vaadittu lukumäärä aukkoja, jotka soveltuvat jokaisen kennon komponenttien pitämiseen paikallaan.

10 Vaihtoehtoisesti tämän keksinnön kaksinapaista kennoa voidaan käyttää yksittäisten kennokehysten pinotussa järjestyksessä, jossa on erillisiä kennoja eikä kennoyksiköitä, jotka sisältävät useita kennoja tai kennoyksiköitä.

Käytössä nestemäinen elektrolyytti, ts. anolyytti 15 kulkee painovoimasyöttönä kennon analyyttiosastosta 24 nestettä läpäisevän diafragman läpi huokoiseen, itsetyhjenty-vään katodiin. Anolyyttivirtaus diafragman poikki on suhteelleen tasainen sen seurauksena, että käytetään diafrag-man lukuisia kerroksia, sekä johtuen kennon mallista jokai-20 sen yksittäisen kennon korkeuden rajoittamiseksi alle n. 60 cm:in ja edullisesti n. 30 cm:in. Katodi on kosketuksessa virran jakolaiteosaan 12. Kennon toiminnan aikana kaasua syötetään katodin 14 ei-elektrolyyttiaktiiviseen osaan ja ; . vesipitoista tuotetta poistetaan katodista 14. Kaksinapai- : ; : 25 sen elektrodin 22 anodiosa 20 on erotettu diafragmasta 16 erotusvälineellä 18, mikä muodostaa anolyyttiosaston 24. Erotusväline on esitetty useina kiekkoina tai sauvoina, joilla on ennalta määrätty paksuus tai pituus, joka on riit-:: tävä aikaansaamaan tilan diafragman ja kaksinapaisen elekt- 30 rodin 22 väliin, joka sallii elektrolyytin ts. hapen ja emäksen, ts. alkalimetallihydroksidin kierron. Erotusväli-neet ovat edullisesti litteitä kiekkoja, jotka on sijoitet- • ^ tu tasaetäisyyksille toisistaan. Kiekot voidaan asettaa löy- ** sästi diafragmalle, kun kennon elementit kootaan vaakasuo- • · 35 rassa asennossa. Kun kenno on koottu ja asetettu kehykseen, 1 · • · 6 85508 kennon elementteihin kohdistetaan riittävästi painetta ero-tuskappaleiden pitämiseksi paikallaan diafragman ja anodin välissä. Vaihtoehtoisesti erotuskappaleet voidaan kiinnittää millä tahansa sopivalla tavalla, kuten liimalla diafrag-5 man pintaan tai elektrodin pintaan.

Erotuskappaleet on tehty materiaalista, joka kestää elektrolyyttiä ja elektrolyysituotteita. Näin ollen erotus-kappaleet voi olla valmistettu metallista tai metallilejee-ringistä tai synteettisestä hartsimaisesta materiaalista.

10 Erotuskappaleet on edullisesti valmistettu synteettisestä hartsimateriaalista ja sen halkaisija on n. 6 mm ja pituus tai paksuus n. 3 mm. On selvää, että erotuskappaleet voivat olla muodoltaan pyöreitä tai mitä tahansa muuta sopivaa geometrista muotoa, ts. neliömäisiä, suorakulmioita, 15 kolmioita, tähdenmuotoisia tms. Erotuskappaleiden ainoa kriittinen piirre on, että dimensiot valitaan niin, että ne saavat aikaan riittävän raon elektrolyytin kierrolle diafragman ja elektrodin välissä. Tämän keksinnön piiriin kuuluvat myös erotuskappaleet, jotka on valmistettu levyma-20 teriaalista, kuten rei'itetty verkko, kuitumateriaalia oleva kudottu tai ei-kudottu matto; ripalevy, lankaverkko tms.

Useiden kennojen asettaminen pystysuoraan pinottuun asentoon ja yksittäisten kennojen ollessa eristetty toisis-; . taan pystysuunnassa, minimoi elektrolyyttivirtauksen epä- - 25 tasaisuudet jokaisessa kennossa ylhäältä alas ja diafragman läpi huokoiseen katodiin. Rajoittamalla yksittäisen kennon korkeutta epätasainen elektrolyytin virtaus ja tällaisesta ; elektrolyytin epätasaisesta virtauksesta aiheutuva sähkövir- ' : ran jakautuminen minimoidaan. Näin ollen on mahdollista 30 käyttää kennoa parannetulla hyötysuhteella ja pidentää elek-trodin elinikää sen seurauksena, että lisätään elektrolyysi1. tin virtausta katodiin sen yläosassa ja vähennetään katodin • tulvimista sen alaosassa.

» · • · 1 *· 'i Huokoisten, itsetyhjentyvien katodien käyttöön liit- ** 35 tyy useita ongelmia, jotka pyrkivät estämään niiden hyödyn- 7 85508 tämisen kaupallisissa prosesseissa. Eräs näistä ongelmista on vaikeus aikaansaada oleellisesti tasaista elektrolyytin virtausta yhdestä kenno-osastosta diafragman läpi huokoiseen katodiin käytännön elektrolyytin nestepaineiden koko 5 alueella. Alkaalisen vetyperoksidiliuoksen valmistukseen tarkoitetuissa kennoissa, joissa on täytekerrokset, itse-tyhjentyvät katodit jotka toimivat ilmakehän paineessa ja 60-180 cm:n tai suuremmalla anolyytin nestepatsaalla, ano-lyytin virtauksen epätasaisuus diafragman läpi katodiin on 10 helposti havaittavissa. Katodin alaosassa, joka on alttiina anolyytin nestepatsaan koko korkeudelle, voi tapahtua katodin osan tulvimista, mikä johtaa katodin tulvivan osan inaktivoitumiseen. Samanaikaisesti katodin yläosassa, joka on alttiina vain pienelle osalle anolyytin nestepatsasta, 15 katodi on riittämätön anolyyttivirtauksen alainen, mikä johtaa katodin riittämättömään kastumiseen, mikä aiheuttaa kennojännitteen kasvua.

Huokoisen katodin tulvimisen estämiseksi alalla on aikaisemmin ehdotettu käytettäväksi erityisiä vedenkestoi-20 siä katodeja ja/tai yritetty tasapainottaa anolyytin painetta kaasun paineella katodin läpi. Eräs menetelmä virtauksen säätämiseksi diafragman läpi on käyttää anolyyttiosas-toa joko kaasu- tai nestepaineessa. Tässä menetelmässä ken-- - non anolyyttikammio on suljettu ulkoilmasta ja kaasun tai 25 nesteen paine kohdistuu anolyyttiin. Korkeapainepumppuja ;· voidaan käyttää paineistetun nesteanolyytin pakottamiseen - " vastakkaisella puolella olevaan katolyyttiosastoon tai pai- : " neistettua kaasua voidaan syöttää anolyyttiosastoon. Vaih- toehtoisesti paineen laskua diafragman poikki voidaan sää-30 dellä vetämällä diafragman katodipuoli alipaineeseen. Tämä *:**: vetää elektrolyyttiä kohti diafragmaa ja sen läpi katodiin.

Nämä menetelmät eivät ole osoittautuneet kaupallisesti hy-.* . väksyttäviksi.

*· *| Elektrolyysikennoa, jossa käytetään vähintään yhtä ‘35 itsetyhjentyvää katodia, voidaan käyttää kloorin ja alkali- 8 85508 metallihydroksisin valmistuksessa, mutta se on erityisen hyödyllinen vetyperoksidin valmistuksessa. Kun itsetyhjen-tyvää katodia käytetään esimerkiksi natriumkloridin elektrolyysiin, klooria tuotetaan kennon anolyyttiosastossa ja 5 natriumhydroksidin vesiliuosta tuotetaan kennon katolyytti-osastossa. Vetyä, jota normaalisti muodostuu katodilla, ei muodostu, kun happea sisältävää depolaroivaa kaasua syötetään huokoiseen, itsetyhjentyvään, kaasua diffundoivaan katodiin, mikä saa aikaan säästöä kennojännitteessä. Erääl-10 le alan aikaisemmalle katodityypille, joka on kehitetty hapen hyväksikäyttämiseen depolaroivana kaasuna, on luonteenomaista rakenne, joka koostuu ohuesta kerrosrakenteesta, jossa muovikalvoa oleva mikrohuokoinen kerros on yhdistetty katalysoituun kerrokseen, joka on tehty vettä hylkiväk-15 si fluorihiilipolymeerilla. Tällaiset kaasulla depolaroidut katodit ovat yleensä katodin elektrolyyttiaktiiviselta pinnalta kosketuksessa metallilankaverkkoon, jota nimitetään "virranjakolaitteeksi". Virta jaetaan sen avulla katodin katalysoidulle kerrokselle ja happea sisältävää kaasua voi-20 daan syöttää katodin katalysoituun kerrokseen sanotun katodin mikrohuokoisen taustakerroksen läpi. Tällaiset katodit ovat kärsineet erilaisista haitoista, kuten eri kerrosten delaminoitumisesta kennon toiminnan aikana ja elektrolyytin # · ^ lopullisesta tulvimisesta katalysoidussa kerroksessa, mikä "V 25 johtaa katodin inaktivoitumiseen ja kennon sulkemiseen.

Edellä kuvattu itsetyhjentyvä katodi on parannettu muoto *· kaasulla depolaroidusta katodista, joka on tarkoitettu käy- : ** tettäväksi alkaalisen vetyperoksidiliuoksen tai halogeenin, kuten kloorin ja alkalimetallihydroksidiliuoksen valmistuk-30 sessa.

·:**: Hapen pelkistykseen peroksidiksi tarkoitetuissa elek- ;*·*: trolyysikennoissa on myös kuvattu alalla aikaisemmin käyte- .* . tyn huokoisen hiililevyn toista puolta kosketuksessa elek- ’· trolyyttiin ja happea sisältävää kaasua syötetyksi levyn »»·»* ' 35 vastakkaiselle puolelle reaktion suorittamsieksi levyn si-• * * * <* 9 85508 säilä. Nämä huokoiset, kaasua diffundoivat elektrodit vaativat huolellista hapen ja elektrolyytin tasapainottamista reaktiovyöhykkeen pitämiseksi rajoittuneena tasaisesti heti huokoisen levyn pinnan alle tai pinnalle. Amerikkalai-5 sessa patentissa n:o 4 118 305 kuvattu täytekerroksinen, itsetyhjentyvä katodi on katodin parannettu muoto verrattuna edellä kuvattuun huokoiseen hiililevyyn.

Tämän keksinnön sähkökemiallisen kennon eräässä toteutusmuodossa käytetään diafragmaa, joka koostuu nestet-10 tä läpäisevän materiaalin yhdestä tai useammista kerroksista. Lisäksi kennon malli saa aikaan yksittäisten kennojen korkeuden hallinnan käyttämällä kehystä, johon saadaan mahtumaan useita pystysuuntaan pinottuja kennoja, jotka muodostavat kokonaisyksikön ja jossa kennoon saadaan myös mahtu-15 maan useita kennoja, jotka on järjestetty tavalliseen vaakasuoraan suuntaan, mikä on luonteenomaista suotopuristin-tyyppisille kaksinapaisille sähkökemiallisille kennoille. Vaihtoehtoisesti yksittäisiä kehyksellä varustettuja kennoja voidaan pinota pystysuuntaan vastaavien tavoitteiden to-20 teuttamiseksi. Kloorin ja emäksen valmistuksessa tai vetyperoksidin alkaalisen vesiliuoksen valmistuksessa elektrolyysillä huokoiseen, itsetyhjontyvään katodiin syötetään happea sisältävää kaasua katodin sille puolelle, joka on ' . inaktiivinen, mitä tulee reaktioon elektrolyytin kanssa.

• 25 Seuraavassa esityksessä sähkökemiallista reaktiota alkaalisen vetyperoksidiliuoksen valmistamiseksi kuvataan - " tyypillisenä sähkökemiallisena prosessina, jossa käytetään ’ "-· tämän keksinnön sähkökemiallista kennoa. Prosessi suorite- ·//· taan elektrolysoimalla vesiliuosta, joka sisältää alkali- 30 metallihydroksidia elektrolyyttinä. Kenno on jaettu nestet-tä läpäisevällä diafragmalla katolyytti- ja anolyyttiosas-töihin, jotka sisältävät samassa järjestyksessä katodin ja * _ anodin. Vetyperoksidin ja alkalimetallihydroksidin vesiliu osta saadaan talteen hydrolyysituotteena katolyyttiosastos- ' 35 ta. Happea sisältävää kaasua, kuten ilmaa ajetaan samanai- 10 85508 kaisesti ainakin osaan huokoista, itsetyhjentyvää elektrodia, joka toimii katodina. Elektrolyyttiä ajetaan samanaikaisesti hallitusti kennon anolyyttiosastosta katodiin läpäisevän diafragman läpi virtausnopeudella, joka on suun-5 nilleen yhtä suuri kuin katodin tyhjenemisnopeus. Virtausnopeuden diafragman läpi määrää diafragmaan vaikuttava paine-ero. Diafragman katodipuolella paine voi olla ilmakehän paineessa tai sen yläpuolella sen seurauksena, että kaasua ajetaan paineistettuna huokoiseen katodiin. Painetta dia-10 fragman anodipuolella voidaan säätää muuttamalla elektrolyytin nestepatsasta anolyyttiosastossa. Anolyytin nestepat-sas määritellään tässä kokonaisnestepatsaaksi mitattuna diafragman pohjalta anolyytin yläpinnalle. Niinpä tehollinen paine, joka aiheuttaa anolyytin virtauksen diafragman 15 läpi, on anolyytin nestepaine miinus kennon katodiin syötetyn kaasun paine, joka kohdistuu diafragman katolyyttipuo-lelle.

Huokoisen katodin paksuus on yleensä 0,1-2,0 cm sähkövirran kulkusuunnassa ja se voi sisältää kiinteäkerroksi-20 sen (sintratun) huokoisen matriisin samoin kuin irrallisen hiukkasten kerroksen, jonka huokosilla on riittävä koko ja lukumäärä sekä kaasun että nesteen päästämiseksi virtaamaan sen läpi. Katodi sisältää yleensä johtavaa materiaalia, jo-' ka voi olla myös hyvä sähkökatalyytti suoritettavalle reak- 1 25 tiolle. Hapen pelkistyksessä vetyperoksidiksi grafiittihiuk- kasten, jotka on päällystetty hiilellä ja sideaineena toimi-.·. : valla polytetrafluorieteenillä, on havaittu olevan sopivia katodimassan muodostamiseen, koska grafiittialusta on hal-[- - pa, johtava eikä vaadi erikoiskäsittelyä. Muihin reaktioi- 30 hin voidaan käyttää päällystämätöntä grafiittia tai muita hiili- tai wolframikarbidialustojen muotoja samoin kuin tiettyjä metalleja kuten platinaa, iridiumia tai metalli- «*· *.* * oksideja, kuten lyijydioksidia tai mangaanidioksidia, joil- : la on päällystetty johtava tai johtamaton alusta. Grafiit- ....:35 tihiukkasten halkaisijat ovat tyypillisesti välillä 0,05- 11 85508 0,5 cm ja niiden minimihalkaisija on 30-50 mikronia. Hiukkasten kerros toimii katodina.

Yleensä huokoiseen katodiin syötetään virta virran-jakolaitteen kautta, joka voi olla metalliverkko tai ohut 5 metallilevy, joka on yleensä tehty mistä tahansa sähköä johtavasta metallista, mutta edullisesti nikkelistä. Vir-ranjakolaite on kosketuksessa katodiin siltä pinnalta, joka on sen pinnan vastakkaisella puolella, joka on kosketuksessa diafragmaan. Katodiin syötetään myös happea sisältä-10 vää kaasua katodin depolaroimiseksi kennon toiminnan aikana ja vedyn muodostuksen estämiseksi katodilla elektrolyysin aikana. Havaittiin, että jännitehäviö on huomattavasti pienempi asetettaessa virranjakolaite katodin takapinnalle ja että saadaan parantunut virtaus katodiin. Mahdollinen kana-15 voitumistaipumus pitkin virranjakolaitteen ja diafragman tasopintaa vältetään. Tällainen kanavoituminen estää asianmukaisen kosketuksen elektrolyyttiliuoksen ja kerroksen hiukkasten välillä, kun virranjakolaite on sijoitettu katodin elektrolyyttiaktiiviselle pinnalle. Näin ollen parempi 20 elektrolyytin virtaus katodiin saadaan, kun virranjakolaite asetetaan katodin sivulle, joka on diafragman vastakkaisella puolella sensijaan, että se olisi diafragman ja katodin välissä. Lisäksi saavutetaan parannus kaasu/nestekosketuk-***.. sessa.

25 Yleensä diafragma on sijoitettu siten, että se tukee katodin elektrolyyttiaktiivista pintaa. Diafragma voi myös .·. : olla epäsuorasti tai suoraan tuettu toiselta puolelta kato dilla. Diafragma koostuu edullisesti useiden mikrohuokois-ten polyolefiinikalvokerrosten kokoonpanosta tai komposii-‘ 30 tista, joka sisältää elektrolyyttiä kestävän tukikankaan ja mikrohuokoisen polyolefiinikalvon. Tukikangas voi olla laminoitu kalvoon ja voi olla kudottua tai kuitukangasmate-*.* * riaalia, joka on valittu esimerkiksi asbestista tai synteet- : tisestä hartsimaisesta materiaalista. Ei ole välttämätöntä ____: 35 pitää yhdessä diafragman useita kerroksia. Diafragma on ta- i2 85508 vanmukaisesti kiinnitetty ulkoreunastaan kennon kehysosiin. Kahdesta viiteen kalvokerrosta sisältävät monodiafragmaker-rokset tai komposiittidiafragma on havaittu hyödylliseksi pienennettäessä elektrolyyttivirtauksen liiallista muuttu-5 mistä diafragman läpi tavallisella ja käytännön elektro-lyyttinestepatsaan alueella. Yksikerroksista diafragmaa voidaan sopivasti käyttää tietyissä olosuhteissa. Ne moni-kerrosdiafragman osat, jotka ovat alttiina elektrolyytin täydelle nestepatsaalle, verrattuna diafragman niihin osiin, 10 jotka ovat alttiina vain pienelle elektrolyytin nestepatsaalle tai ei lainkaan, läpäisevät oleellisesti saman määrän elektrolyyttiä katodiin.

Vaihtoehtoisena keinona tuottaa hyödyllinen moniker-rosdiafragma on havaittu toivottavaksi valmistaa diafragma, 15 jossa on vaihtelevia huokoisen kalvon tai komposiittidia- fragman kerroksia. Niinpä on sopivaa käyttää yhtä tai kahta huokoisen kalvon tai komposiittidiafragman kerrosta kennon alueilla, jotka ovat alttiita suhteellisen pienelle paineelle sen seurauksena, että ne on sijoitettu lähelle elektro-20 lyytin yläpintaa samalla, kun käytetään kahdesta kuuteen kerrosta kalvoa tai komposiittidiafragmaa diafragman alueilla, jotka ovat alttiita elektrolyytin kohtuulliselle tai suurelle paineelle. Edullinen rakenne on kaksikerroksinen kalvo tai komposiitti diafragman yläosassa ja kolmikerrok-: 25 sinen kalvo tai komposiitti diafragman alaosassa.

Kalvo- tai komposiittidiafragmalle on luonteenomaista hydrofiilisyys. 25 mikronin paksuudella komposiitin kalvo-osan huokoisuus on 38-45 % ja tehollinen huokoskoko 0,02-0,04 mikrometriä. Tyypillinen komposiittidiafragma koostuu 30 25 mikronia paksusta mikrohuokoisesta polyolefiinikalvosta, joka on laminoitu ei-kudottuun polypropeenikankaaseen, jon-ka kokonaispaksuus on n. 125 mikronia. Tällaisia huokoisia ··« p : matenaalikomposiitteja on saatavissa kauppanimellä Celgard .·. : Celanese Corporation yhtiöltä.

35 Alalla aikaisemmin paljastetut itsetyhjentyvät täyte- i3 85508 kerroskatodit koostuvat tyypillisesti grafiittihiukkasis-ta, vaikka muitakin hiilen muotoja samoin kuin tiettyjä metalleja voidaan käyttää. Katodissa on tyypillisesti useita toisiinsa yhtyviä kanavia, joiden keskihalkaisijät ovat 5 riittävän suuret niin, että ne tekevät katodeista itsetyh-jentyviä, ts. painovoiman vaikutukset ovat suuremmat kuin kapillaaripaineen vaikutukset kanavissa olevaan elektrolyyttiin. Todellisuudessa vaadittu halkaisija riippuu täyteker-roskatodissa olevan elektrolyytin pintajännityksestä, visio kositeetista ja muista fysikaalisista ominaisuuksista.

Yleensä kanavien minimihalkaisija on 30-50 mikronia, mutta maksimihalkaisija ei ole kriittinen. Katodi ei saisi olla niin paksu, että se lisää kohtuuttomasti kennon häviöitä. Sopivan katodipaksuuden on havaittu olevan 0,075-2,5 cm ja 15 edullisesti 0,15-1,25 cm. Yleensä katodi on valmistettu sellaisista materiaaleista kuin grafiitista, teräksestä, raudasta ja nikkelistä. Lasia, eri muoveja ja eri keraame-ja voidaan käyttää sekoitettuna johtaviin materiaaleihin. Yksittäiset hiukkaset voidaan tukea sähköä johtamattomaan 20 seulaan tai muuhun sopivaan tukeen tai hiukkaset voidaan sintrata tai muulla tavoin sitoa yhteen. Parannettu materiaali, joka on hyödyllinen tätyekerroskatodin muodostuksessa, on paljastettu esimerkiksi amerikkalaisessa patentissa n:o 4 457 953.

: : : 25 Tämän keksinnön sähkökemiallisen kennon anodi voi olla dimensiostabiili anodi, kuten ne, joita käytetään ta-: vanmukaisesti kloorin ja emäksen valmistukseen tarkoitetuis sa elektrolyysikennoissa. Vetyperoksidin valmistukseen tar-. koitetussa elektrolyysikennossa anodi voi olla ruostumaton- ‘30 ta terästä, mutta on edullisesti liukenematon elektrodi, joka on valmistettu päällystämällä sähköä johtava metalli-alusta, kuten nikkeli- tai nikkeligalvanoitu alusta tehok-*.· · kaalia sähkökatalyyttisellä määrällä koboltti- ja wolframi- :*·.· yhdisteitä, kuten nitraatteja ja klorideja.

35 Tämän keksinnön kennon kehyskomponentti voi olla vai- 14 85508 mistettu metallista, synteettisestä hartsimateriaalista tai näiden materiaalien yhdistelmistä. Kehys voi olla valettu esimerkiksi kovakumista, täytetystä polypropeenista, polyesteri-lasikuidusta, polyesteristä tai mistä ta-5 hansa muusta materiaalista, joka kestää kemiallisesti ken-nonympäristöä. Yleensä anodikehys on muodostettu näistä muovimateriaaleista, kun taas katodikehys on muodostettu teräksestä.

Nykyisissä elektrolyysikennoissa käytetään myös 10 metallikehyksiä, jotka aikaansaavat etuja, joita ovat suuri lujuus, rakenneosien pieni poikkipinta-ala, korroosion-kesto, kyky vastustaa vääntymistä ja yhteensopivuus metal-lielektrodipintojen kanssa lämpölaajenemiskertoimen suhteen.

15 Tämän keksinnön elektrolyysikennon kehys voi koos tua umpinaisesta elimestä vastakohtana metallia tai muovia oleville ontoille tai U- tai kanavamuotoisille elimille. U- tai kanavamuotoiset elimet voidaan sopivasti muodostaa siten, että niiden sisään voidaan työntää lujittavaa 20 ydinmateriaalia kehyselimissä olevan aukon kautta. Keksinnön eräässä toteutusmuodossa kehys sisältää useita suorakulmion muotoisia kehyselimiä, jotka koostuvat pituudeltaan ennalta määrätyistä yhdensuuntaisista ylä- ja alaeli-mistä, jotka on kiinnitetty toisiinsa vastakkaisilla yh-; 25 densuntaisilla, pystysuoraan asetetuilla, pituudeltaan en nalta määrätyillä ensimmäisellä ja toisella sivuelimellä ·· '. ja jaettu vähintään yhdellä elimellä, joka on yhdensuun- • täinen sanotun ylä- ja alaelimen kanssa niin, että se rajoittaa vähintään kaksi suorakulmion muotoista aukkoa, jot- 30 ka sopivat olemaan kosketuksessa elektrodin ulkokehän kanssa niin, että muodostuu useita kennoja, jotka ovat pysty-·:·1: suorassa, pystyasennossa kennon toiminnan aikana. Kehyksen ydinmateriaali voi olla muodostettu elektrolyyttiä kestä- .1 . vän täyteaineen ja elektrolyyttiä kestävän kertamuovihart- • · 1 ** ‘I 35 sin, kuten polyesterin, polyeetterin, fenoli- ja epoksi-• · · · i5 85508 hartsin seoksesta. Ydinmateriaalin on kestettävä myös elektrolyysituotteita. Käyttökelpoiset täyteaineet voivat olla hiukkasmaisia tai kuitumaisia ja niitä kuvaavat sellaiset kemiallisesti inertit materiaalit kuin hiekka, talk-5 ki, titaanidioksidi, pilkotut lasikuidut tai pilkotut kuitumaiset polyolefiini- tai halohiilipolymeeri- kuten poly-tetrafluorieteenikuidut. Kertamuovihartsin kanssa seoksessa ydinmateriaalin muodostukseen käytetty täyteainemäärä voi olla 50-95 p-%, edullisesti 60-85 p-% ja edullisimmin 10 70-80 p-%.

Kloori-alkalielektrolyysikennossa käytettävän kehyksen rakennemateriaalit on yleensä tehty yhdestä metallista tai metallikomposiitista, kuten titaanista, nikkelistä, titaanilla verhotusta kuparista tai teräksestä tai 15 muusta sellaisesta metallista tai sopivasta materiaalista ja kehyksen se osa, joka on kosketuksessa katolyyttiin, on usein terästä, nikkeliä, ruostumatonta terästä (suuri kromi- tai suuri nikkelipitoisuus), nikkelillä verhottua terästä, nikkelillä verhottua kuparia, ruostumatonta teräs-20 tä kuparin pinnalla tai ruostumatonta terästä teräksen pinnalla.

Kun kehys on avoin yhdeltä sivulta, ts. U-muotoinen tai kanavamuotoinen, kehysmateriaali tai verhous voi myös olla tehty useista eri synteettisistä, orgaanisista poly- · 25 meereista. Verhous voi olla tehty esimerkiksi hydrofobi- "V sesta polymeeristä, esimerkiksi polyolefiinista tai kesto- muovisesta halohiilipolymeerista. Polytetrafluorieteeni '- tai polypropeeni ovat edullisimpia polymeerejä käytettä väksi verhouksen valmistuksessa, mutta haluttaessa voidaan 30 niiden sijasta käyttää muita hydrofobisia polymeerejä, kuten fluoratun eteenipropeenin polymeeriä, polyvinylideeni-·:··: kloridia, polyvinyylidikloridia, ja polyvinyylidifluoridia.

Kestomuovipolymeerien käyttö kehyksen verhousosan muodos-. tukseen tekee mahdolliseksi verhouksen suulakepuristettu- • 1 35 jen osien käytön, jotka voidaan helposti koota suorakulmion • 1 · » ie 85508 muotoiseksi kehykseksi ja täyttää senjälkeen kertamuovi-polymeerin ja täyteaineen seoksella.

Kehyksen paksuus on laskettava suotopuristintyyp-pisen elektrolyysikennon kulloisellekin mallille erikseen.

5 Tässä suhteessa vaadittu tiivistepaine on ehkä merkityksellisempi suunnitteluseikka kuin hydraulinen paine. Yleensä verhouksen paksuus on välillä 0,12-0,62 cm ja edullisesti 0,2-0,38 cm. Yleensä kehyksen kokonaispaksuus ydinmateriaali mukaanluettuna on välillä 2-10 cm, edullisesti 10 2,5-6 cm ja edullisimmin 3-5 cm.

Kehyksen vaaditut aukot syöttöputkia, poistoputkia ja johtimia (ei esitetty) varten pyrkivät heikentämään kehyksen lujuutta läpivientikohdissa. Käyttämällä metalli-tai muovikanavaa, joka on täytetty kehyksen komponenttina 15 toimivalla ydinmateriaalilla, saatettaisiin vaatia elektrodin poikkipintoja, jotka ovat huomattavasti paksumpia kuin yllä määritelty kehyskoko yksinkertaisesti kehyksen riittävän lujuuden aikaansaamiseen. Verhouksilla, joista on muodostettu kanavia levymateriaaleista lähtien, on etu-20 ja umpirakenteisiin verrattuna, koska kanavan muodostavan verhouksen laipat ovat luontaisesti ohuita ja näin ollen verhouksen lujuus ei pienene merkittävästi puhkaistaessa kanava syöttöputkia, poistoputkia ja johtimia varten. Lisäksi ydinmateriaali, joka voidaan muodostaa paikan pääl-: 25 lä kanaviin, aikaansaa kasvaneen lujuuden. Lopputuloksena voi olla ohuemman elektrodin käyttö ja tämän vuoksi hal-vempi kenno yksikköpohjalta laskettuna.

Kehyksen eri osien suhteellisia mittoja voidaan : ” muuttaa sopimaan erilaisiin elektrolyysiprosesseihin. Voi- 30 daan esimerkiksi käyttää eri muotoisia kehyskanavia ja kehysten tiivistysmenetelmiin voidaan tehdä muutoksia käyt-'“*· täen tiivistemateriaaleja ilman, että menetetään tällai- : : : sen kehyksen ensisijaisia etuja, nimittäin vahvan suoto- . puristintyyppisen kennon kehyksen, joka on tehty joko säh- * * * ‘ 1 35 köä johtavasta metalliverhouksesta ja kertamuovihartsi/täy- « · · « • f» · · i7 85508 teaine ydinmateriaalista, tai kennon kehyksen, joka on tehty orgaanista polymeeriä olevasta verhousmateriaalis-ta, jossa myös on kertamuovipolymeeri/täyteaine ydinmateriaali .

5 Seuraavat esimerkit kuvaavat tämän keksinnön eri näkökohtia, mutta niiden tarkoituksena ei ole rajoittaa sen suojapiiriä.

Esimerkki I

Elektrolyysikenno valmistettiin kuviossa 2 esite-10 tyn kaavamaisen diagrammin mukaisesti paitsi, että kenno oli vain yhden kennoyksikön korkuinen ja sisälsi vain yhden kennoyksikön. Kennon diafragma koostui kolmesta kerroksesta huokoista materiaalikomposiittia, jota on saata-vissa kauppanimellä Celgard Celanese Corporation-yhtiöl-15 tä. Jokainen kennodiafragman kerros koostui 25 mikronia paksusta mikrohuokoisesta polyolefiinikalvosta, joka oli laminoitu polypropeenikuitukankaaseen 125 mikronin koko-naislaminaattipaksuuden aikaansaamiseksi. Näin ollen ken-nodiafragman kokonaispaksuudeksi saatiin 375 mikronia käyt-20 tämällä kolmea kerrosta komposiittimateriaalia. Anodi valmistettiin päällystämällä nikkelillä galvanoitu teräsalus-ta sähkökatalyyttisellä määrällä koboltti- ja wolframiyh-disteitä. Katodi oli täytekerrostyyppiä ja koostui hiuk-kasmaisesta alustasta, nimittäin grafiitista, joka oli : 25 päällystetty nokimustan ja polytetrafluorieteenin seoksel la. Täytekerroskatodin paksuus oli n. 3,75 cm. Kenno käy-tettiin natriumhydroksidin liuoksen elektrolysointiin, joka oli stabiloitu käyttäen 0,6 p-% stabilisaattoria laskettuna natriumhydroksidin väkevyydestä elektrolyytissä.

30 Nikkelilevyä oleva virranjakolaite asetettiin täy tekerroskatodin takasivulle, joka takasivu on se puoli, ” : joka on poispäin kennodiafragmasta. Elektrolyyttinä käy- v : tettiin 38,5 g/l:n väkevyistä natriumhydroksidin vesiliu- : osta ja kenno liitettiin sähkövirtalähteeseen niin, että . 35 virran tiheydeksi saatiin 46,5 mA/cm ja kennojännitteeksi ie 85508 1,78 volttia. Vetyperoksidia valmistettiin 30,5 g/l:n väkevyytenä vesiliuoksessa, jonka natriumhydroksidiväkevyys oli 60,3 g/1. Vetyperoksidia tuotettiin 92,2 %:n virta-hyötysuhteella .

5 Esimerkki II

Samanlainen ”vertailu"-elektrolyysikenno valmistettiin ja sitä käytettiin jännitteen, tuotteen väkevyyden ja virtahyötysuhteen arvioimiseksi. Kuitenkin sensijaan, että virranjakolaite olisi sijoitettu katodin takasivul-10 le, kuten esimerkissä I, se sijoitettiin etusivulle kohti kennodiafragmaa. Samanlaisissa käyttöolosuhteissa elektro- 2 lyytm sähköväkevyydellä 41,4 mA/cm saavutettiin 1,74 voltin kennojännite 94,6 %:n virtahyötysuhteella. Saatu tuoteväkevyys oli 32,7 g/1 vetyperoksidia vesiliuoksessa, 15 joka sisälsi 61 g/1 natriumhydroksidia.

Keksinnön esimerkin I vertaaminen tarkistusesimerk- kiin II osoittaa, että jännitehäviötä ei esiinny siinä kennossa, jossa virranjakolaitteen sijainti on muutettu tavanomaisesta asemasta katodin etupuolelta katodin taka- 20 puolelle. Alaan perehtynyt henkilö odottaisi jännitehävi- 2 ötä esiintyvän, sillä virrantiheydellä 62 mA/cm ja 112 kPa:n paineella saadaan jännitteen lasku täytekerroskato-din läpi, joka on samantapainen kuin esimerkeissä I ja II kuvatuissa elektrolyysikennoissa. Kun katodin paksuus oli . . 25 2,5 cm, jännitteen lasku oli 0,223 V/cm. Tämän vuoksi, koska esimerkkien I ja II elektrolyysikennoissa käytetty-jen katodien paksuus oli 1,25 cm, alaan perehtynyt odot-taisi 0,283 V:n jännitehäviötä tai puolta siitä jännitteen laskusta, joka mitattiin 2,5 cm paksun täytekerroskatodin 30 läpi, joka oli samantapainen kuin esimerkkien I ja II elektrolyysikennoissa käytetty.

Vaikka tätä keksintöä on kuvattu viitaten tiettyi-: : : hin erikoistoteutusmuotoihin, alaan perehtyneet tiedosta- ‘ · vat, että monet muutokset ovat mahdollisia poikkeamatta 35 keksinnön suojapiiristä ja on ymmärrettävää, että sen tar- - # koitetaan kattavan kaikki keksinnön ilmeiset muutokset ja muunnelmat.

• 1 · · « · • ·

Claims (13)

1. Elektrodikokoonpano, jolla on parempi elektro-lyytinvirtaus siihen kuuluvan diafragman (16) läpi ja 5 vain pieni jännitehäviö käytettynä sähkökemiallisessa kennossa, tunnettu siitä, että kokoonpano käsittää A) nestettä läpäisevän, monikerroksisen diafragman (16),

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodikokoon-pano, tunnettu siitä, että virranjakolaite on metalliverkko ja kaasudiffuusioelektrodi on katodi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen elektrodikokoon-20 pano, tunnettu siitä, että katodi käsittää sintrattujen osasten kerroksen tai irrallisten osasten puristeen ja sillä on riittävän suuria ja riittävän paljon huokosia, jotta sekä kaasu että neste virtaa sen läpi. . 25

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen elektrodikokoon- pano, tunnettu siitä, että katodin osaset ovat grafiittia.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen elektrodikokoon-pano, tunnettu siitä, että katodi on kaasude- 30 polarisoitu katodi ja huokoset ovat riittävän suuria, eli muodostuneiden huokoskanavien halkaisija on vähintään -:-*f n. 30 - 50 pm.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen elektrodikokoon-pano, tunnettu siitä, että katodi depolarisoi- " 35 daan happipitoisella kaasulla ja metalliverkko on nik- 20 85508 keliä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodikokoon-pano käytettäväksi sähkökemiallisessa kennossa, joka on kaksinapaista suotopuristin-tyyppiä ja jossa valmistetaan 5 alkalisen peroksidin vesiliuosta, tunnettu siitä, että elektrodikokoonpano käsittää kaasudepolarisoidun elektrodin, virranjakolaitteen, joka on integraalinen e-lektrodin kanssa, jolla on vastakkainen polariteetti kuin virranjakolaitteella, nestettä läpäisevän diafragman, jo-10 ka koostuu useista kerroksista nestettä läpäisevää ainetta, joka on (A) mikrohuokoinen polyolefiinikalvo, tai (B) mikrohuokoisen polyolefiinikalvon ja sellaisen kantaja-kankaan yhdistelmä, joka ei hajoa ollessaan kosketuksessa elektrolyytin kanssa tai elektrolyysituotteiden kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen elektrodikokoon pano, tunnettu siitä, että katodi käsittää hiilellä päällystettyjä grafiittiosasia, kantajakangas on laminoitu kiinni mikrohuokoiseen kalvoon ja se on kudottua kangasta tai kuitukangasta, kuten asbestiä, polyole-20 fiiniä, polyamidia, polyesteriä tai polytetrafluoriety-leeniä, tai näiden aineiden seos.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen elektrodikokoonpano, tunnettu siitä, että katodissa on huokos-kanavia, joiden halkaisija on ainakin n. 30 - n. 50 pm, . 25 kantajakangas on polyolefiiniä, kuten polyetyleeniä, polypropyleeniä, polytetrafluorietyleeniä, fluorattua etyleenipropyleeniä, polyklooritrifluorietyleeniä, poly-vinyylifluoridia tai polyvinylideenifluoridia, tai näiden aineiden seos: - 30 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen elektrodi- kokoonpano, tunnettu siitä, että nesteenä on alkalimetallihydroksidi, virranjakolaite käsittää metallilevyn, ja nestettä läpäisevä diafragma käsittää mikrohuokoisen polyolefiinikerroksen, joka on hydrofiilinen ' 35 ja jonka porositeetti on n. 38 % - n. 45 %, tehollinen 2i 8 5 508 huokoskoko n. 0,02 - n. 0,04 μπι ja paksuus n. 125 pm.

10 B) huokoisen, itsetyhjentyvän elektrodin, ja C) virranjakolaitteen (12), ja että virranjakolaite (12) ja diafragma (16) kukin on kosketuksessa elektrodin (14) vastakkaisen pinnan 15 kanssa.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen elektrodi-kokoopano, tunnettu siitä, että nesteenä on natriumhydroksidia, metallilevy on haponkestävää terästä, 5 nikkeliä tai yhdistelmää, joka käsittää päällystetyn, sähköä johtavan kantajan, kuten nikkelin ja nikkelillä päällystetyn kantajan, jolloin nikkeli tai nikkelillä päällystetty kantaja on päällystetty sähkökemiallisesti tehollisella määrällä koboltti- ja wolframiyhdistettä, 10 katodi depolarisoidaan happipitoisella kaasulla, ja nestettä läpäisevä diafragma käsittää 2 - n. 5 kerrosta mik-rohuokoista polyolefiinikalvoa.

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen elektrodikokoonpano, tunnettu siitä, et- 15 tä se sisältää kehyksen, jossa on suorakulmion muotoinen kehysosa, joka koostuu pituudeltaan ennalta määrätyistä yhdensuuntaisista ylä- ja alaosista ja jonka jakaa ainakin yksi ylä- ja alaosien kanssa yhdensuuntainen osa rajoittaen useita aukkoja, jotka ovat sopivia elektrodi-20 kokoonpanon pitämiseen kussakin aukossa.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen elektrodi-kokoonpano, tunnettu siitä, että kehys sisältää useita elektrodikokoonpanoja, jotka ulottuvat sekä vaakasuoraan suuntaan että pystysuoraan suuntaan. ' 25 * · ♦ · 22 85508