IT9022203A1 - Portaelettrodo - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda un involucro lateralmente compresso di materiale elettrolitico solido per l'impiego come un portaelettrodo in una cella elettrochimica; un procedimento per realizzare tale involucro e l'involucro stesso quando realizzato conformemente al procedimento, ed una cella elettrochimica comprendente un elettrodo in detto involucro.

Secondo un aspetto dell'invenzione è fornito un involucro compresso lateralmente di materiale elettrolitico solido per l'impiego come un portaelettrodo in una cella elettrochimica, l'involucro avendo una coppia di facce maggiori ondulate opposte fornite da una coppia di fogli del materiale elettrolitico solido uniti l'uno all'altro l^ingo i loro bordi per fornire un bordo periferico per l'involucro, le facce maggiori essendo allineate l'una con l'altra in modo tale che le loro ondulazioni si estendono longitudinalmente lungo l'involucro parallelamente l'una all'altra e in modo tale che almeno uno spazio è definito tra le facce per ritenere materiale elettrodìco, le ondulazioni in ciascuna faccia maggiore inserendosi faccia-a-faccia nelle ondulazioni dell'altra faccia maggiore in corrispondenza del-"’le estremità dell'involucro ove i fogli sono uniti l'u-"no all'altro. Le facce maggiori possono essere allineate in modo tale che le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore sono, su almeno una porzione della lunghezza dell'involucro, almeno parzialmente sfasate dalle, cioè almeno parzialmente sfalsate rispetto alle, ondulazioni dell'altra faccia maggiore in una direzione perpendicolare alla lunghezza delle ondulazioni.

Le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore possono, su una porzione maggiore della lunghezza dell'involucro, essere sfasate di 180° rispetto alle ondulazioni dell'altra faccia maggiore, per cui i fogli definiscono fra di essi, su detta porzione maggiore della lunghezza dell'involucro, una pluralità di spazi tubolari estendentisi in relazione affiancata parallela. Viceversa, le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore possono, su una porzione minore della lunghezza dell'involucro, essere sfasate di 180° rispetto alle ondulazioni dell'altra faccia maggiore per definire tra i fogli una pluralità di spazi tubolari in relazione parallela affiancata, gli spazi tubolari essendo posizionati in corrispondenza di o adiacentemente ad una estremità dell'involucro e le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore, fra detti spazi tu

bolari e la giunzione tra i fogli in corrispondenza della estremità opposta dell'involucro/ essendo in fase con e inserendosi nelle ondulazioni dell'altra faccia maggiore su una porzione maggiore della lunghezza dell'involucro, i fogli essendo distanziati fra loro l'uno dall'altro lungo detta porzione maggiore della lunghezza dell 'involucro .

Viceversa, le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore possono, lungo le loro complete lunghezze tra le giunzioni tra i fogli in corrispondenza delle estremità dell'involucro, essere in fase colle e inserirsi nelle ondulazioni dell'altra faccia maggiore, i fogli essendo distanziati l'uno dall'altro lungo dette parti a inserimento delle ondulazioni.

L'involucro può presentare un'apertura nel suo interno per consentire flusso di materiale attraverso di esso durante l'impiego dell'involucro come un portaelettrodo.

Mezzi distanziatori possono essere posizionati tra i fogli nell'interno dell'involucro per distanziare i fogli fra loro e per favorire comunicazione e flusso di liquido tra tutte le parti dell'interno dell'involucro. I mezzi distanziatori possono essere sottoforma di un fog lio distanziatore poroso ondulato posizionato "'tra le facce maggiori dell'involucro, il foglio distanziatore avendo ondulazioni che hanno passo e ampiezza inferiori alle ondulazioni della facce maggiori.

L'involucro è convenzionalmente formato completamente da allumina sinterizzata, almeno i fogli fornenti le facce maggiori dell'involucro essendo di β-allumina.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione è fornito un procedimento per realizzare un involucro compresso lateralmente di materiale elettrolitico solido per l'impiego come un portaelettrodo in una cella elettrochimica, il procedimento comprendendo le fasi di:

formare una miscela comprendente detto materiale elettrolitico solido o un precursore di esso in forma di particelle assieme ad una formulazione legante avente proprietà sia termoplastiche che indurenti;

formare la miscela in un materiale in foglio ondulato;

formare due fogli ondulati del materiale in foglio in un involucro lateralmente compresso avente una coppia di facce maggiori ondulate opp oste forn ate da detto materiale in foglio, i ^ ogli essendo uniti l'uno all'altro lungo un bordo periferico dell'involucro e essendo disposti in modo tale che almeno uno spazio è definito tra i fogli per ritenere materiale elettrodico;

trattare l'involucro per far indurire la formulazione legante;

riscaldare l'involucro dopo l'indurimento per volatilizzare la formulazione legante; e

sinterizzare l'involucro dopo la volatilizzazione per convertire l'involucro in un prodotto elettrolitico solido refrattario sinterizzato,

le facce maggiori dell'involucro essendo allineate l'una con l'altra durante la formazione dell'involucro dai fogli ondulati in modo tale che le loro ondulazioni si estendono longitudinalmente lungo l'involucro parallelamente l'una all'altra e in modo tale che le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore sono in fase con e inserite faccia-a-faccia nelle ondulazioni dell'altra faccia maggiore in corrispondenza delle estremità dell'involucro ove i fogli sono uniti l'uno all'altro.

^ La formazione della miscela in materiale '’in foglio ondulato può essere ottenuta facendola passare tra rulli ondulati, i bordi dei fogli essendo uniti assieme mediante pinzatura di essi assieme, ad una temperatura elevata alla quale la formulazione legante presenta rammollimento termoplastico, mediante almeno un rullo.

Il procedimento può includere la fase di disporre mezzi distanziatori tra i fogli di materiale in foglio ondulato durante la formazione dell'involucro da esso. Pertanto, mezzi distanziatori sottoforma di un pannello distanziatore ondulato possono essere posizionati tra detti fogli facendo sì che il suo bordo periferico abbia ad essere frapposto tra i fogli nella giunzione periferica lungo il bordo del'involucro, il procedimento includendo la formazione del pannello distanziatore da una miscela in particelle comprendente detto materiale elettrolitico solido o un precursore di esso e una formulazione legante avente proprietà sia termoplastiche che indurenti, i componenti della miscela essendo scelti in modo tale che il pannello distanziatore diviene poroso durante detta sinterizzazione.

Il procedimento può includere la fase di "^prevedere un'apertura nell'interno dell'involucro mediante avvolgimento di materiale in foglio, formato da una miscela particellata di un materiale ceramico o un precursore di esso e una formulazione legante avente proprietà sia termoplastiche che indurenti, attorno ad un elemento formatore per formare un collo, unire una estremità del collo a detti fogli dell'involucro mediante pressione prima dell'indurimento e ad una temperatura la quale le formulazioni leganti nel colle e nei fogli sono plastiche, e rimuovere l'elemento formatore dal collo, in modo tale che il collo, dopo l'inserimento, è collegato all'involucro e forma un'apertura nell'involucro.

L'invenzione si estende ad un materiale elettrolitico solido di involucro compresso lateralmente per l'impiego come un portaelettrodo in una cella elettrochimica, ogni qualvolta realizzato secondo il procedimento qui descritto.

L'invenzione si estende pure ad una cella elettrochimica comprendente un involucro come qui descritto, la cella avendo un elettrodo ritenuto nell'involucro ed un elettrodo all'esterno dell'involucro, l'involucro formando un elettrolita solido per cui gli elettrodi sono accopp iati elettrochimicamente l'uno all'altro.

L'involucro è preferibilmente formato completamente da allumina sinterizzata, come è stato descritto precedentemente, l'elettrodo nell'involucro essendo un'anodo della cella e comprendendo sodio che è fuso alla temperatura di funzionamento della cella. Un altro elettrodo può comprendere un catodo o catolito. Tale catolito può ad esempio essere zolfo/solfuro di sodio/polisolfuro di sodio; oppure esso può comprendere un catodo con un elettrolita liquido come descritto nel Brevetto Britannico 2 114 803.

E' in linea di principio possibile impiegare l'involucro come un supporto per un catodo. In questo caso, il catodo può ad esempio essere del tipo descritto nel Brevetto Statunitense 4 772 875 della stessa Richiedente, una miscela di precursore catodico scaricata in particelle impregnata con elettrolita che viene caricato nell'involucro dopo che esso è stato formato, e essendo convertita in un catodo sottoponendo una cella in cui esso è accoppiato come un catodo con un anodo di sodio ad almeno un ciclo di carica . Tuttavia, è previsto che l'involucro abbia 3⁄4d essere solitamente impiegato come un portaanodof contenente ad esempio materiale anodico di sodio fuso, come è stato indicato precedentemente, il catodo essendo all'esterno dell'involucro invece all'interno di esso.

In questo caso, l'elettrolita solido sarà tipicamente β- allumina, e nella presente descrizione, p-allumina include β"- allumina. In realtà, p”-allumina sarà solitamente impiegata per il procedimento in virtù della sua migliorata capacità, rispetto alla p-allumina condurre ioni sodio.

E' preferito impiegare p-allumina o preferibilmente p"-allumina nella miscela con una formulazione legante di uno o più leganti aventi proprietà -termoplastiche indurenti per formare il materiale in foglio per l'involucro. Tuttavia, invece di e come e stato indicato precedentemente, un precursore di p- o p"-allumina può essere impiegato, essendo una miscela di polveri comprendente un ossido o idrossido adatto di alluminio, assieme a soda e ossido di litio o ossido di magnesio (o precursori di questi) in proporzioni adatte, la quale miscela è nota nella tecnica come formante β- o β"-allumina quando ^sinterizzata appunto per "precursore" di un ossido come β- allumina, soda o ossido di litio, si intende una sostanza che quando riscaldata a 700°C in aria, viene convertita nell'ossido in questione.

Formulazioni leganti termoplastiche e termoindurenti adatte sono note ai fini della presente invenzione, e sono descritti ad esempio nel Brevetto britannico 1274 211. Come menzionato in tale Brevetto britannico, può essere impiegato un legante singolo, a patto che esso presenti le richieste proprietà termoplastiche e termoindurenti .

Così, polivinil-butirrale può essere impiegato sia come un legante termoplastico che come un legante termoindurente, assieme ad un agente plastificante come dibutil ftalato ed un solvente come metil etil chetone, il solvente e il plastificante facilitando il mescolamento del legante nella polvere di β- allumina per formare una miscela omogenea. Se impiegata miscelazione ad alta energia, come in un miscelatore Banbury, allora il plastificante ed il solvente possono in linea di principio essere omessi.

La formazione della miscela in materiale 3⁄4n foglio può pure essere attuata come descritto nel Brevetto Britannico 1 274 211, ad esempio mediante una tecnica di calandratura, rullatura o mediante una racla. Il materiale in foglio può pure essere addensato come descritto nel Brevetto britannico 1 274 211, ad esempio mediante compattazione a rulli o compressione. Come fase finale nella fabbricazione del materiale in foglio, esso può essere fatto passare, come è stato indicato precedentemente, tra una coppia di rulli ondulati, i rulli avendo ondulazioni adatte su essi, ad esempio ondulazioni sinusoidali di un passo e ampiezza adatti, per fornire all'involucro la desiderata capacità interna come risulterà chiaro in seguito; oppure il materiale può essere-ondulato mediante stampaggio a colata o per iniezione di esso in uno stampo adatto.

La formazione del materiale in foglio in un involucro lateralmente appiattito può essere ottenuta disponendo due fogli del materiale delle medesime dimensioni e della medesima sagoma [ad esempio rettangolare con ondulazioni parallele ai loro bordi laterali] faccia-a-faccia, con le loro ondulazioni parallele, e serrando i "loro bordi laterali assieme con forza sufficiente a deformarli plasticamente l'uno nell'altro per formare una giunzione integrale tra i fogli lungo detti bordi laterali. La pinzatura o serraggio di detti bordi può essere attuata/o mediante un rullo ed è opzionalmente attuato con i fogli ad una temperatura elevata nell'intervallo di 50 - 150°C, ad esempio 60°C, alla quale il legante manifesta un certo grado di rammollimento termoplastico. Viceversa, particolarmente quando il serraggio o pinzatura ha luogo verso l'estremità inferiore di detto intervallo di temperature, detto solvente può essere applicato ai bordi prima del serraggio, in modo tale che può essere impiegata una forza di serraggio ridotta; e se desiderato questo solvente può in realtà essere impiegato con serraggio per sigillare assieme i bordi a temperatura ambiente.

Quando le ondulazioni delle facce maggiori sono completamente sfasate, cioè sfasate di 180°, come è stato descritto precedentemente, su una porzione maggiore della lunghezza dell'involucro come è stato prima descritto, le ondulazioni di almeno uno dei fogli saranno deviate lateralmente, per cui le ondulazioni di una fac-"cia o foglio sono completamente in fase con le ^ondulazioni dell'altro foglio, in corrispondenza di ciascuna estremità dell'involucro. Pertanto, in corrispondenza di ciascuna estremità dell'involucro, le ondulazioni di ciascuna faccia del foglio possono essere deviate di 90®, ossia di un quarto di lunghezza d'onda o di un quarto di passo lateralmente in una direzione, le ondulazioni dell'altra faccia del foglio essendo deviate lateralmente nella direzione opposta della medesima quantità. In questa configurazione, l'involucro avrà detta porzione maggiore in cui i picchi delle ondulazioni sul foglio sono opposti agli avvallamenti delle ondulazioni dell'altro foglio e viceversa, in modo tale che i fogli definiscono tra essi detta pluralità di spazi più o meno tubolari estendentisi in relazione affiancata parallela.

Tuttavia, in corrispondenza di estremità opposte dell'involucro, ove le ondulazioni delle porzioni di estremità di due fogli sono in fase, i fogli, mentre sono in stato plastico, saranno deformati in modo tale che essi convergono assieme in una direzione longitudinalmente verso l'esterno per cui le loro ondulazioni si inseriscono mutuamente in relazione faccia-a-faccia e ì fogli possono essere sigillati assieme mediante calore e pressione come è stato descritto precedentemente, impiegando presse o rulli ondulati complementari opportunamente sagomati per serrarli assieme a detta temperatura elevata, oppure impiegando detto solvente, o impiegando sia solvente che una temperatura elevata. Se desiderato, uno stretto nastro di detto materiale ondulato può essere frapposto in fase tra i fogli in fase in corrispondenza delle estremità dell'involucro ove essi sono sigillati, per migliorare la sigillatura.

La Richiedente ha trovato che, quando opportunamente rammolliti ad una temperatura elevata, è possibile deviare meccanicamente porzioni di estremità dei fogli lateralmente, mantenendo al tempo stesso le loro ondulazioni parallele l'una all'altra e parallele alle ondulazioni di detta porzione maggiore dell'involucro, le porzioni di estremità essendo collegate a porzioni centrali di ciascun foglio mediante zone di transizione in cui le ondulazioni si estendono con un certo angolo rispetto alle ondulazioni nelle porzioni centrale e di estremità, le ondulazioni di un foglio intersecandosi su quelle <“>dell'altro foglio in queste zone di transizione. E ' tuttavia contemplato che per produzione in massa, stampaggio o fusione-colata saranno preferiti per formare i fogli con porzioni di estremità deviate. Naturalmente, invece di deviare le ondulazioni di ciascun foglio esterno di 90° o di un quarto di lunghezza d'onda/passo in direzioni opposte in corrispondenza di ciascuna estremità dell'involucro, le ondulazioni di uno dei fogli possono essere deviate di 180°, ossia metà di una lunghezza d'onda/passo in corrispondenza di un'estremità dell'involucro, le ondulazioni dell'altro foglio rimanendo rettilinee e non affatto deviate in corrispondenza di quella estremità dell'involucro. Ciò porterà pure nel medesimo modo le ondulazioni dei due fogli in fase per consentire sigillatura mutua delle estremità dei fogli come è stato descritto precedentemente .

Benché sia in linea di principio possibile sigillare i bordi laterali e i bordi di estremità dei fogli ondulati assieme come è stato descritto mantenendo al tempo stesso le porzioni centrali dei fogli leggermente in attestatura con o leggermente distanziata l'una dall'altra ove le ondulazioni sono sfasate, per consentire comunicazione e flusso di liquido tra lo spazio tubolare definito tra esse, mezzi di spaziatura o distanziatura tra le porzioni centrali saranno solitamente impiegati come è stato descritto precedentemente per garantire che essi abbiano a rimanere distanziati per fornire tale comunicazione.

Per l'impiego dell'involucro come un portaanodo di sodio, i fogli ondulati sono preferibilmente formulati in modo tale che, dopo sinterizzazione, la β-allumina sinterizzata dei fogli è teoricamente quanto più densa possibile. La polvere di partenza di b-allumina dovrà così preferibilmente avere dimensioni particellari medie di al massimo 70μ, più preferibilmente 10 - 50μ; e dimensioni particellari massime di al massimo 100μ, essendo preferibilmente sostanzialmente monodimensioni.

Secondo una caratteristica particolare dell'invenzione, i mezzi distanziatori possono essere relativamente porosi e sottili, per cui essi possono essere impregnati e in realtà saturati con il contenuto dell'involucro, per fornire conduttività elettronica e/o opzionalmente 'emigrazione del contenuto dell'involucro attraverso i mezzi distanziatori.

Convenientemente, i mezzi distanziatori sono anche essi di β- allumina. Questi possono essere resi relativamente porosi formando β-allumina in particelle [ad esempio una polvere che ha dimensioni particellari relativamente grandi ed è relativamente monodimensioni] in una miscela con un legante simile a quello impiegato per i fogli esterni che forniscono dette facce maggiori dell'involucro. Questa miscela può quindi essere sagomata nei mezzi distanziatori di rinforzo in uno stato verde e plastico, quindi posizionata tra i fogli esterni nella porzione centrale, dopo di che essa può essere fatta indurire, riscaldata per devolatilizzarla e sinterizzata assieme al materiale in foglio di detti fogli esterni. Realizzazione della richiesta porosità può essere favorita includendo particelle ad esempio di carbone, materiale cellulosico o materiale organico volatile che può essere bruciato via durante le successive fasi di devolatilizzazione e/o sinterizzazione.

Un procedimento particolarmente conveniente secondo la presente invenzione prevede l'im--piego di tecnologia derivata cartone ondulato [che in realtà può essere impiegata per realizzare i fogli per le facce maggiori dellinvolucro] per fornire un sottile panello ondulato formato da una miscela di β- allumina come è stato descritto precedentemente, la quale è formulata per risultare poroso dopo la sinterizzazione, almeno uno dei quali pannelli distanziatori è frapposto fra i due fogli esterni, il pannello distanziatore ondulato avendo le medesime dimensioni e sagoma della porzione centrale e avendo il suo bordo periferico frapposto tra i bordi dei fogli esterni durante la fase di serraggio. Tipicamente, il pannello distanziatore ondulato sarà pure formato mediante rullatura tra due rulli profilati, ad esempio per presentare ondulazioni sinusoidali in esso di un opportuno piccolo passo, ad esempio inferiore a metà di quello dei fogli esterni, ed una ampiezza uguale alla distanza prevista tra i fogli esterni. I fogli esterni possono pertanto essere sollecitati contro le creste delle ondulazioni su lati opposti di un singolo pannello distanziatore ondulato durante la formazione dell'involucro nel suo stato verde, e ritenuti in questa posizione durante il serraggio. Viceversa, possono essere impiegati due pannelli distanziatori ondulati, ciascuno con dette piccole ondulazioni inferiori ad esempio a metà dell'ampiezza e passo delle ondulazioni dei pannelli esterni, e i due pannelli distanziatori rispettivamente essendo posizionati nell'involucro come rivestimenti per le superfici interne dei fogli esterni, essendo curvati per inserirsi tramite le creste delle loro ondulazioni contro le superfici interne di detti fogli esterni.

Un ulteriore mezzo per ondulare il pannello distanziatore [o fogli esterni] è quello di frapporre in esso due fogli di un sottile foglio o lamina di metallo, ad esempio un foglio di alluminio. Tale struttura stratificata o "sandwich" può quindi essere fatta passare attraverso i rulli profilati. Tutti e tre gli strati sono ondulati simultaneamente. Impiegando tale procedimento, l'ondulazione può essere attuata a temperatura ambiente. I fogli di supporto d'alluminio possono essere pelati via dal pannello ondulato, quando richiesto.

Se desiderato, il collo o passaggio definente l'apertura nell'involucro può essere fatto della miscela impiegata per i fogli ondulati o, viceversa, da una miscela in cui la p-allumina dei fogli esterni è sostituita da a-allumina delle medesime dimensioni particellari. Durante la sinterizzazione dopo che questo collo è stato pressato o serrato ai fogli esterni, la a-allumina formerà un collo ionicamente ed elettronicamente isolante o passaggio legato integralmente e sinterizzato all'involucro.

In questa forma di realizzazione avente la porzione centrale maggiore e porzioni di estremità minori, quando impiegata ad esempio come un portaanodo di sodio, tutto il sodio dell'anodo nello stato caricato sarà alloggiato negli spazi tubolari della porzione centrale.

Tuttavia, se desiderato per l'impiego come un portaanodo di sodio, un'altra forma di realizzazione particolare dell'involucro può invece essere realizzata come è stato indicato precedentemente con una porzione ingrandita relativamente corta definente spazi tubolari posizionati adiacenti ad un bordo di estremità di esso. In questa forma di realizzazione, i fogli esterni possono essere disposti in modo tale che una porzione maggiore della lunghezza di ciascun foglio in corrispondenza di una estremità della corta porzione centrale presenta le proprie ondulazioni in fase con le ondulazioni dell'altro foglio, inserendosi in esse, la porzione di inserimento dell'involucro estendendosi in allontanamento da una estremità della porzione ingrandita e i fogli essendo saldati assieme faccia-a- faccia in corrispondenza dell'estremità opposta dell'involucro lontana da essa. Nella porzione a inserimento dell'involucro tra la porzione ingrandita e detta estremità sigillata, i fogli a inserimento saranno distanziati fra loro per contenere tra essi sodio, un pannello distanziatore ondulato del tipo descritto precedentemente essendo opzionalmente frapposto tra i fogli esterni in tale spazio, il pannello distanziatore avendo ondulazioni inferiori a metà dell'ampiezza e lunghezza d'onda/passo di quelli del foglio esterno e essendo curvato per conformarsi alle ondulazioni dei fogli esterni per cui le creste delle sue ondulazioni sui lati opposti di esse sono in contatto con le rispettive superfici interne dei fogli esterni e in modo tale che esso si inserisce nei fogli esterni.

In questo caso, la porzione ingrandita può nuovamente essere formata come è stato descritto precedentemente prevedendo ondulazioni di detto un foglio esterno' sfasate di 180° rispetto a quelle dell'altro foglio esterno per formare detti spazi tubolari tra i fogli; e in corrispondenza di lati opposti della porzione ingrandita, le ondulazioni saranno nuovamente deviate in fase per fornire la porzione a inserimento maggiore e per sigillare assieme i fogli in modo a inserimento in corrispondenza della estremità della porzione ingrandita opposta alla porzione a inserimento maggiore.

Questa forma di realizzazione è prevista per l'impiego con la porzione ingrandita in posizione superiore per agire come serbatoio di sodio che -può alimentare sodio verso il basso per effetto di gravità nella porzione a inserimento maggiore dell'involucro man mano che sodio è consumato durante lo scarico di una cella elettrochimica in cui sodio rappresenta il materiale anodico.

In questo caso, i bordi laterali dei fogli esterni possono nuovamente essere chiusi mediante serraggio come è stato descritto precedentemente. Un'apertura verde o passaggio di alimen-~tazione può essere prevista in esso come è stato descritto precedentemente; oppure un foro centrale può essere formato longitudinalmente attraverso l'estremità adiacente dell'involucro nella porzione centrale e un passaggio di alimentazione sinterizzato formato separatamente può essere ricavato nel foro, dopo che l'involucro è stato sinterizzato. In realtà, quando passaggi di alimentazione vengono formati come è stato descritto precedentemente pressando un tubo verde su un elemento formatore, la tenuta del passaggio di alimentazione all'involucro può inoltre essere formata dopo sinterizzazione.

Benché i fogli esterni siano descritti precedentemente come aventi le loro ondulazioni deviate mediante manipolazioni di essi quando essi si trovano in uno stato plastico, i fogli esterni possono viceversa essere realizzati con porzioni deviate preformate in essi. E' previsto che ciò sia il metodo preferito per realizzare i fogli o pannelli per la produzione in massa e, come è stato indicato precedentemente, saranno tipicamente ottenuti mediante colata o fusione o stampaggio in uno stampo adatto.

Benché indurimento del legante possa essere ottenuto in qualsiasi modo desiderato, ad esempio mediante irradiazione oppure tramite l'impiego di un catalizzatore, riscaldamento di un legante termoindurente come polivinil butirrale come è stato menzionato precedentemente sino ad esempio 100 - 200°C è conveniente.

Il riscaldamento per devolatilizzare l'involucro può essere attuato conformemente qualsiasi regime di riscaldamento adatto ma si deve aver cura per far sì che il riscaldamento sia sufficientemente lento da eliminare le sostanze volatili senza danneggiare l'integrità dell'involucro eventuale in alcun modo, e l'involucro deve preferibilmente ovunque rimanere piano contro una superficie di forno durante la devolatilizzazione.

Un tipico regime di riscaldamento può comportare il riscaldamento con una velocità di al massimo 60°C/ora dalla temperatura ambiente sino ad una temperatura di indurimento ad esempio di 200°C; riscaldamento più lento ad una velocità di al massimo 30°C/ora preferibilmente al massimo 10°C/ora, ad esempio 6°C/ora dalla temperatura di indurimento sino ad una temperatura ad esempio di 450 °C alla quale tutte le sostanze volatili, tra cui il carbonio, sono state liberate; una velocità relativamente aumentata successiva di al massimo 180°C/ora sino ad una temperatura ad esempio di 10-20°C al di sotto della temperatura massima; ed un riscaldamento finale ad una velocità più bassa di al massimo 60°C/ora sino alla temperatura massima. Dopo un mantenimento ad esempio di 10-20 minuti alla temperatura massima per la ricottura, se desiderato, raffreddamento può essere attuato ad una velocità massima di al massimo 240°C/ora sino ad esempio 1000°C; seguito da raffreddamento ad una velocità aumentata di al massimo 360°C sino alla temperatura ambiente. Preferibilmente, dopo devolatilizzazione dell'involucro esso è mantenuto in una atmosfera completamente secca finché esso non è stato sinterizzato per opporsi alle incrinature provocate dalla umidità.

Quando l'involucro viene ondulato, esso poggierà orizzontalmente sul pavimento di un forno con solamente i vertici delle proprie ondulazioni in contatto con il pavimento, riducendo qualsiasi propensità della faccia inferiore dell'involucro a blisterizzarsi e a incrinarsi -durante la liberazione delle sostanze volatili, •e la resistenza alla blisterizzazione e alla formazione di incrinature può essere migliorata poggiando gli involucri su supporti che sono fogli ondulati di β-allumina sinterizzata le cui ondulazioni si estendono trasversalmente a quelle dei fogli esterni degli involucri.

Benché l'involucro appiattito a supporto sia solitamente sottoforma di una sagoma rettangolare piana, esso può invece essere avvolto ad elica, nel suo stato plastico prima dell'indurimento, in una spirale il cui asse centrale parallelo alle ondulazioni, un bordo laterale essendo quello più interno e l'altro quello più esterno. In questa configurazione, esso può poggiare in un forno su uno dei propri bordi di estremità per opporsi a formazione di incrinature e blisterizzazione provocate durante la devolatilizzazione quando una superficie piana dell'involucro poggia a faccia in giù sul pavimento di un forno. Un elettrodo disposto a spirale può quindi essere posizionato faccia-a-faccia con su uno o entrambi i lati dell'involucro spiralato ricurvo che conterrà l'elettrodo opposto.

L 'invenzione sarà ora descritta, a titolo esemplificativo, facendo riferimento agli acclusi disegni schematici in cui:

la Figura 1 illustra una vista tridimensionale di una forma di realizzazione di un involucro anodico di β-allumina secondo il procedimento della presente invenzione;

le Figure da 2 a 5 illustrano sezioni trasversali dell'involucro rappresentato in Figura 1, nelle direzioni rispettivamente delle linee da II-II a V-V in Figura 1;

la Figura 6 illustra una sezione trasversale corrispondente alla Figura 2 di un'altra costruzione per l'involucro della Figura 1;

la Figura 7 illustra una vista tridimensionale di un'altra forma di realizzazione di un involucro di β-allumina secondo il procedimento della presente invenzione;

le Figure 8 e 9 illustrano sezioni trasversali dell'involucro di Figura 7, nelle direzioni rispettivamente delle linee VIII-VIII e IX-IX ;

la Figura 10 illustra una vista tridimensionale schematica di una cella elettrochimica includente una pluralità di involucri secondo la Figura 7;

le Figure 11 e 12 illustrano viste in pianta in sezione schematiche di versioni avvolte ad elica degli involucri delle Figure 1 e 7;

la Figura 13 illustra una vista simile alle Figure 1 e 7 di un'altra forma di realizzazione di un involucro di β-allumina secondo 1 'invenzione;

e

la Figura 14 illustra una porzione, in sezione trasversale schematica, di una pila di involucri secondo la Figura 13 in una cella.

Facendo dapprima riferimento alle Figure da 1 a 5, il numero di riferimento 10 indica generalmente un involucro lateralmente appiattito di β"-allumina secondo l'invenzione. L'involucro è rettangolare in profilo e ha un passaggio di alimentazione 12 anodico tubolare in corrispondenza di un'estremità di esso, conducente nel suo interno cavo attraverso un bordo di estremità di esso. L'involucro 10 ha due fogli esterni sottoforma di pannelli 14, 16 di β''-allumina di piena densità sinterizzata che sono distanziati fra loro in una porzione centrale [Figura 1] per definire un interno cavo per l'involucro. I fogli o pannelli 14, 16 nella porzione centrale 18 sono distanziati fra loro mediante un pannello distanziatore 20 di β- allumina poroso ondulato posizionato tra i pannelli 14, 16.

I fogli o pannelli 14 e 16 sono ondulati longitudinalmente in modo sinusoidale, e nella porzione centrale 18 dell'involucro [vedere 1 Figura 2] le ondulazioni 22 dei fogli o pannelli 14, 16 sono parallele l'una all'altra, le ondulazioni 22 del pannello 14 essendo sfasate di 180°, cioè completamente sfasate rispetto alle ondulazioni 22 del pannello 16. I picchi delle ondulazioni del pannello 14 si trovano pertanto in registrazione con e opposti agli avvallamenti delle ondulazioni dei pannelli 16, e viceversa, per cui i pannelli definiscono una serie di spazi affiancati più o meno tubolari 24 tra di essi. Tipicamente, l'ampiezza A e il passo P delle ondulazioni 22 dei pannelli 14, 16 sono rispettivamente di circa 10 mm e circa 7 mm, e lo spessore di detti pannelli è tipicamente 0,9 - 1 mm per cui si noterà relativamente a ciò che i disegni sono alquanto schematici e non compietamente su scala.

II pannello distanziatore 20 ha ondulazioni 26 che sono sostanzialmente più piccole delle ondulazioni 22 dei pannelli 14, 16 aventi un passo P e ampiezza A rispettivamente e sostanzialmente inferiore a metà di quelli dei pannelli 14, 16. Il pannello 20 è frapposto tra i pannelli 14, 16 dividendo ciascuno di detti spazi tubolari 24 a metà, ma non isola le metà di detti spazi 24 l'una dall'altra, poiché il panello 20, come si è menzionato precedentemente, è proso per il sodio fuso.

Il passaggio di alimentazione 12 è previsto centralmente attraverso uno dei bordi di estremità dell'involucro 10, estendentesi in una direzione parallela alle ondulazioni 22, 26 dei pannelli 14, 16 e 18.

In corrispondenza di estremità opposte dalla porzione centrale dell'involucro 10, le ondulazioni 22 del pannello 14 sono deviate lateralmente verso un lato, e le ondulazioni 22 del pannello 16 sono deviate lateralmente nella direzione opposta, in zone di transizione 28 [Figura 1] in cui le ondulazioni 22 si scostano dalla direzione parallela della porzione centrale 18 in modo tale che le ondulazioni 22 del pannello 14 intersecano le ondulazioni 22 del pannello 16. Sul lato di ciascuna zona di transizione 28 lontano dalla porzione centrale, l'involucro ha porzioni di estremità 30 in cui dette ondulazioni 22 ancora una volta si estendono parallelamente alla direzione in cui esse si estendono nella porzione centrale.

Una sezione trasversale attraverso una delle zone di transizione 28 è rappresentata in Figura 3? una sezione trasversale attraverso l'involucro attraverso una delle porzioni di estremità 30 dell'involucro adiacentemente a detta zona di transizione 28 sul proprio lato opposto alla porzione centrale 18 è rappresentata in Figura 4? e una sezione trasversale attraverso detta porzione di estremità 30 adiacente al suo bordo lontano dalla zona di transizione 28 è rappresentata in Figura 5.

Come<' >si noterà dalle Figure 4 e 5, la deviazione laterale delle ondulazioni 22 nei pannelli 14 e 16 è rispettivamente di 90° ossia di un quarto di lunghezza d'onda/passo delle ondulazioni in ciascuna direzione per cui nelle porzioni di estremità 30 rappresentate nelle Figure 4 e 5, le ondulazioni 22 del pannello 14 sono completamente in fase con le ondulazioni 22 del pannello 16. Nelle zone di transizione 28 i pannelli 14, 16 sono distanziati l'uno dall'altro della medesima distanza di cui essi sono distanziati l'uno dall'altro nella porzione centrale 18, e il pannello distanziatore 20 si estende attraverso la larghezza dell'interno dell'involucro tra i suoi bordi laterali 32 nella porzione centrale e nelle zone di transizione 28. Tuttavia, il pannello distanziatore 18 non si estende longitudinalmente verso l'esterno in direzioni opposte oltre le zone di transizione 28.

Longitudinalmente all'esterno delle zone di transizione, i pannelli 14, 16 convergono l'uno verso l'altro finche esi non si trovano faccia-a-faccia in attestatura in corrispondenza dei bordi di estremità 34 dell'involucro com'è rappresentato in Figura 5, ove essi sono saldati o sigillati assieme. I pannelli 14, 16 sono pure saldati assieme in corrispondenza dei bordi la-terali 32, come sarà descritto in seguito.

Naturalmente, e in taluni casi preferibilmente, il pannello distanziatore 22 rappresentato nelle Figure 2 e 3 può essere sostituito da uno stretto nastro di un materiale finemente e similmente ondulato posizionato tra i pannelli 14, 16 in corrispondenza della estremità della porzione centrale distante dal passaggio di alimentazione 12, le ondulazioni di questo stretto nastro estendendosi longitudinalmente lungo lo stretto nastro, e lo stretto nastro e le sue ondulazioni estendendosi ad angoli retti rispetto alle lunghezze delle ondulazioni 22 e spazi 24.

In Figura 6, che corrisponde a Figura 2, è rappresentata una costruzione diversa per l'involucro 10, in cui esso presenta due pannelli distanziatori 36 invece del singolo pannello distanziatore 20 rappresentato in Figura 2. Questi pannelli distanziatori 36 sono similmente ondulati con piccole ondulazioni parallele alle ondulazioni 22 dei pannelli 14, 16 ma invece di essere posizionate in un modo piano o piatto tra i pannelli 14, 16 biseccando gli spazi tubolari 24, come nel caso del pannello distanziatore 20, i pannelli distanziatori 36 sono rispettivamente curvati in modo tale che essi si inseriscono nelle e sono in attestatura con le superfici interne dei pannelli 14, 16. Gli spazi tubolari 24 sono così definiti tra i pannelli distanziatori 36, i quali pannelli distanziatori 36 sono rispettivamente in corrispondenza delle creste dei picchi/avvallamenti delle loro ondulazioni, in contatto con le superfici interne 38, 40 dei pannelli 14, 16.

Facendo riferimento alle Figure da 7 a 9, i medesimi numeri di riferimento si riferiscono alle medesime parti rappresentate nelle Figure da 1 a 6 a meno che non sia diversamente specificato.

Tuttavia, nelle Figure da 7 a 9, la porzione centrale 18 non ha pannelli distanziatori 20 o 36. Inoltre, una delle porzioni di estremità indicata da 30.1, 30.2, è più lunga della porzione centrale 18 e si estende sulla maggior parte della lunghezza dell'involucro 10, l'altra porzione di estremità, indicata da 30.2, essendo com'è rappresentata nelle Figure 1 - 6.

Nelle porzioni di estremità 30.1, 30.2 dell'involucro i pannelli 14, 16 hanno le loro ondulazioni 22 inserentesi faccia- a-faccia l'una con l'altra, e nella porzione di estremità 30.1 un pannello distanziatore 42 simile ai pannelli distanziatori 36 di Figura 1, frapposto tra le ondulazioni in fase e si inserisce tra esse [Figura 9], in contatto con le facce interne 38 e 40 dei pannelli 14, 16.

In corrispondenza della estremità della porzione 30.1 distante dalla porzione centrale e vicina al bordo di estremità adiacente 34, i pannelli 14, 16 convergono l'uno verso l'altro in attestatura con 1'altro bordo di estremità 34, ove essi sono saldati assieme [come in Figura 5].

Facendo riferimento alla Figura 10, il numero di riferimento 44 indica generalmente una cella elettrochimica ricaricabile ad alta temperatura secondo la presente invenzione. La cella è rappresentata come avente un alloggiamento scatolare 46 fatto di pannelli di a-allumina piani entro i quali una pluralità di strutture catodiche 48 sono disposte in relazione parallela distanziata faccia-a-faccia. Questi catodi sono del tipo descritto nel Brevetto Britannico 2 114 803 e sono impregnati con e immersi in un elettrolita liquido di sale fuso [non rappresentato] pure del tipo descritto nel Brevetto Britannico 2 114 803. Queste strutture catodiche 48 sono collegate in parallelo ad un terminale catodico comune 50 della cella.

La cella 44 comprende inoltre una pluralità di strutture anodiche, ciascuno sottoforma di un involucro 10 secondo la presente invenzione e contenente un materiale anodico attivo di sodio fuso .

Gli involucri sono, in Figura 10, del tipo rappresentato nelle Figure 7 - 9, le loro porzioni centrali 18 essendo superiori e riempite con sodio per agire come serbatoi di sodio per alimentare sodio verso il basso sotto gravità, man mano che esso viene consumato durante la scarica della cella, nelle strette porzioni di estremità inferiori 32.1 dei supporti 10 che sono disposti in una fila, alternandosi tra le strutture catodiche 48, faccia-a-f accia con esse e strettamente ravvicinate ad esse. Il livello di elettrolita nell'alloggiamento 46 è tale che le strutture catodiche 48 sono sempre immerse in esso. I passaggi di alimentazione 12 degli involucri 10 sono tutti in comunicazione con un passaggio comune o collettore 52 che conduce ad un pozzetto di vapori esterno [non rappresentato] e quindi nel pannello libero dell'alloggiamento 46, al di sopra del livello dell'elettrolita. Il passaggio 52 è fatto di acciaio e ha tubi di diramazione di acciaio che conducono in giù attraverso i passaggi di alimentazione 12 [ai passaggi di alimentazione ai quali detti tubi di diramazione sono saldati] nel sodio nelle porzioni centrali 18, per cui il passaggio 52 agisce come un terminale anodico comune che collega le strutture anodiche elettricamente in parallelo.

In Figura 10, la funzione del passaggio 52 col suo pozzetto dei vapori è quella di equalizzare la pressione tra gli interni degli involucri 10 da un lato e l'interno dell'alloggiamento 46, all'esterno degli involucri 10, dall'altro lato. Tale equalizzazione di pressione è desiderabile per compensare il fatto che, con la carica e la scarica, sodio si sposta rispettivamente dentro e fuori dagli involucri 10 attraverso i loro pannelli esterni 14, 16 dallo e all'elettrolita. Senza questa equalizzazione di pressione, una caduta di pressione negli involucri e un aumento di pressione nell'elettrolita, durante la scarica della cella, può in particolare sol-lecitare gli involucri e danneggiarli. E' per questa ragione, pure, che i pannelli ondulati 20, 36, 42 [vedere le Figure 2, 6 e 9] sono desiderabili, poiché essi rinforzano gli involucri dalla pressione esterna. Essi ritardano pure flusso libero di sodio in essi, nella eventualità di incrinatura o frattura degli involucri, il Ohe favorisce la sicurezza.

^ Si deve notare che in Figura 10 l'alloggiamento 46 è rappresentato in linee tratteggiate, il resto della cella nell'interno dell'alloggiamento essendo rappresentato con linee piene.

Nelle Figure 11 e 12, i numeri 10.1 e 10.2 designano rispettivamente supporti avvolti a spirale secondo l'invenzione, avvolti ad elica mentre essi sono in stato plastico, per la cottura mentre poggiano sul pavimento di un forno con uno dei loro bordi laterali 32 per ridurre la blisterizzazione e la formazione di incrinature. Questi possono essere impiegati con un elettrodo disposto a spirale disposto faccia-afaccia ad esso, elettrodi opposti trovandosi nell'interno del supporto. Una sezione in Figura 11 è presa attraverso la porzione centrale 18 [vedere la Figura 2] ma per la facilità di illustrazione, il pannello distanziatore [vedere la Figura 2] è tralasciato per semplificare l'illustrazione. La sezione di Figura 12 è presa attraverso la porzione di estremità 30.1 [vedere la Figura 9] nuovamente con il pannello distanziatore 42 [vedere la Figura 9] omesso. Peraltro, i medesimi numeri di riferimento si riferiscono alle medesime parti delle Figure da 1 a 10.

Nelle Figure 13 e 14 i medesimi numeri di riferimento sono nuovamente impiegati come nelle Figure da 1 a 12 a meno che non sia diversamente specificato.

L'involucro 10 di Figura 13 è sostanzialmente simile a quello di Figura 1 e ha un pannello distanziatore [non mostrato] simile a quello indicato da 20 in Figura 2. La differenza principale tra l'involucro 10 di Figura 13 e quello di Figura 1 è che la deviazione laterale dell'ondulazione 22 in corrispondenza di ciascuna estremità del pannello si verifica in solamente uno dei pannelli 14, 16, le ondulazione dell'altro pannello 14, 16 in corrispondenza di tale estremità dell'involucro essendo rettilinee e non affatto deviate. Tale deviazione è pertanto di 180°, oppure di metà di lunghezza d'onda/passo e non di 90° o un quarto di lunghezza d'onda/passo di Figura 1, ma ciò ottiene il medesimo effetto di consentire alle ondulazioni dei pannelli 14, 16 di essere completamente in fase e in grado di inserirsi l'una nell'altro in corrispondenza di ciascuna estremità dell'involucro come è rappresentato. Ne consegue che nelle zone di transizione 28 le ondulazioni 22 di uno dei pannelli 14, 16 sono rettilinee ove esse sono intersecate dalle ondulazioni deviate dell'altro pannello 14, 16. Ciascuno dei pannelli 14, 16 ha le proprie ondulazioni deviate in corrispondenza di una estremità di esso, per cui detti pannelli 14, 16 hanno la medesima sagoma, benché un pannello possa essere usato con le proprie ondulazioni deviate in corrispondenza di entrambe le estremità di esso con le ondulazioni dell'altro pannello deviate in corrispondenza di nè l'una nè l'altra estremità di esso, essendo rettilinee lungo le loro complete lunghezze.

Com'è rappresentato in Figura 1, il cui passaggio di alimentazione 12 entra nell'involucro 10, l'avvallamento tra una coppia di ondulazioni è deformato in allontanamento dal pannello contrapposto per fornire un'apertura tra i pannelli in 35 in cui il passaggio di alimentazione passa nello spazio tubolare associato [vedere la Figura 24 in Figura 2].

In Figura 14, sono rappresentati tre involucri impilati l'uno sull'altro con le loro ondulazioni 22 in registrazione. Quando impilati ±n questo modo, spazi tubolari 37 [di forma simile agli spazi tubolari 24 all'interno degli involucri] sono definiti tra gli involucri. Quando gli involucri 10 contengono ad esempio sodio nei loro interni, strutture catodiche [non rappresentate] aventi la medesima funzione delle strutture catodiche 48 di Figura 10 ma di sagoma cilindrica, possono essere previste negli spazi tubolari 37. Queste strutture catodiche possono similmente essere immerse in elettrolita e dotate di collettore di corrente per cui esse sono collegate in parallelo, il materiale anodico di sodio negli interni degli involucri e essendo opportunamente collegato in parallelo con i loro passaggi di alimentazione 12. In realtà, se desiderato, -gli involucri 10 possono essere immersi in un catolita come ad esempio solfuro/polisolfuro di sodio.

Un vantaggio della struttura rappresentata in Figura 14 è che una pila di una molteplicità di involucri 10 possono essere costruiti [solamente tre essendo rappresentati in Figura 14 per facilità di illustrazione] in un alloggiamento adatto [vedere 46 in Figura 10], e la pila avrà resistenza considerevole, a causa dell'effetto di rinforzo tipo nido d'api delle ondulazioni 22 dei vari involucri 10.

ESEMPIO

A titolo esemplificativo, la Richiedente propone per l'impiego negli involucri 10, una miscela per i fogli per realizzare i pannelli esterni 14 della composizione seguente:

Componente

Polvere di 3"-allumina [dimensioni 10 - 50μ] 80 - 120g legante 14 - 18g plastificante 5 - lOg solvente 0 - 5Orni Il legante, plastificante e solvente saranno del tipo descritto nel Brevetto Britannico 1 274 211.

Quando miscelati, i componenti formeranno una miscela di polveri semisecca. Questa sarà alimentata attraverso una macchina di rullatura a caldo con una pluralità di rulli a circa 50 -150°C [in dipendenza dalla composizione impiegata] alla quale temperatura il legante sarà plastico. La miscela sarà rullata per ottenere un foglio piatto di uno spessore di circa 0,6 mm e avente una densità dopo rullatura di circa 2,1 -2,3 g/cm3, e sarà quindi rullato mediante un rullo profilato in modo sinusoidale per realizzare materiale in foglio per i pannelli o fogli esterni 14, 16 che possono essere quindi tagliati a dimensione.

Un ulteriore foglio realizzato in modo similare sarà fatto passare a 50- 70°C tra due rulli ondulati per impartire ondulazioni ad essi aventi un passo ad esempio di circa 5 mm ed una ampiezza di circa 2 mm per i pannelli distanziatori 20, 36, 42 e tagliati a dimensione. Questi pannelli distanziatori ondulati saranno quindi frapposti ove richiesto fra i pannelli 14, 16 per formare i pannelli distanziatori 20, 36, 42 e possono essere formati mentre sono caldi e plastici, se necessario, per conformarsi con le ondulazioni 22 dei pannelli 14, 16 [Figure 6 e 9], Le ondulazioni 22 dei pannelli 14, 16 saranno sfasate per formare gli spazi tubolari 24. I bordi 32 dell'involucro 10 possono essere sigillati a 50 - 70°C impiegando un piccolo rullo e pressione manuale; e il passaggio di alimentazione può essere serrato e sigillato a 50- 70°C tra le estremità dei fogli 14, 16 prima che i primi siano rimossi. I bordi di estremità 34 saranno sigillati con un rullo profilato in modo sTinusoidale dopo che le porzioni di estremità 30, 30.1, 30.2 sono state deviate, mentre i pannelli 14, 16 sono plastici, per cui le ondulazioni dei pannelli 14, 16 sono sfasate solamente nella porzione centrale 18 ma sono in fase e si inseriscono in dette porzioni di estremità.

Un involucro verde autonomo o autosupportantesi sarà ottenuto il quale sarà quindi riscaldato e "cotto" conformemente al regime seguente :

ambiente - 450°C a 10°C/ora

450 - 1600°C a 180°C/ora

1600-1617 °C a 60°C/ora

1617°C -mantenimento per 15 minuti

1617 - 1000°C a 240°C/ora

1000°C - ambiente a 360°C/ora

Dopo l'impiego di tale regime di cottura, sarà ottenuto un involucro di 3"-allumina sinterizzato unitario continuo. E 'previsto che esso abbia a comprendere circa il 98% in massa di β"-allumina avente una densità di 3, 1-3, 2g/cm3. E' previsto che l'involucro abbia a presentare una contrazione [lineare] di circa 17 - 18% in seguito a cottura.

Questo Esempio dimostra la possibilità di attuazione del procedimento secondo la presente invenzione per realizzare involucri di β"—allumina nel tipo in questione di qualità e densità accettabile.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Involucro lateralmente compresso di materiale elettrolitico solido per l'impiego come un portaelettrodo in una cella elettrochimica, caratterizzato dal fatto che l'involucro ha una coppia di facce maggiori ondulate opposte fornite da una coppia di fogli [14, 16] del materiale elettrolitico solido uniti l'uno all'altro lungo i loro bordi [32, 34] per fornire un bordo periferico per l'involucro, le facce maggiori essendo allineate l'una con l'altra in modo tale che le loro ondulazioni [22] si estendono longitudinalmente lungo l'involucro parallelamente l'una all'altra e in modo tale che almeno uno spazio [24] è definito tra le facce per ritenere materiale elettrodico, le ondulazioni in ciascuna faccia maggiore inserendosi faccia-a- faccia nelle ondulazioni dell'altra faccia maggiore in corrispondenza dell'estremità dell'involucro in cui fogli sono uniti l'uno all'atro.
2. 2. Involucro secondo la rivendicazione 1, Caratterizzato dal fatto Che le facce maggiori sono allineate in modo tale che le ondulazioni [22] di ciascuna faccia maggiore sono, almeno su una porzione della lunghezza dell'involucro, almeno parzialmente sfasate dalle ondulazioni [22] di ciascuna faccia maggiore sono, almeno su una porzione della lunghezza dell'involucro, almeno parzialmente sfasate dalle ondulazioni [22] dell'altra faccia maggiore in una direzione perpendicolare alla lunghezza delle ondulazioni.
3. 3. Involucro secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le ondulazioni 22 di ciascuna faccia maggiore sono, su una porzione maggiore della lunghezza dell'involucro, sfasate di 180° rispetto alle ondulazioni [22] dell'altra faccia maggiore, in modo tale che i fogli [14, 16] definiscono tra essi, su detta porzione maggiore della lunghezza dell'involucro, una pluralità di spazi tubolari [24] estendentisi in relazione affiancata parallela.
4. 4. Involucro secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le ondulazioni [22] di ciascuna faccia maggiore sono, su una porzione minore della lunghezza dell'involucro, sfasate di 180° rispetto alle ondulazioni [22] dell'altra faccia maggiore per definire tra i fogli una pluralità di spazi tubolari [24] in relazione parallela affiancata, gli spazi tubolari essendo posizionati in corrispondenza di o adiacentemente ad una estremità dell'involucro e le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore, fra detti spazi tubolari e la giunzione tra i fogli in corrispondenza dell'estremità opposta dell'involucro, essendo in fase con e inserite nelle ondulazioni dell'altra faccia maggiore su una porzione maggiore della lunghezza dell'involucro, i fogli [14, 16] essendo distanziati l'uno dall'altro lungo detta porzione maggiore della lunghezza dell'involucro.
5. 5. Involucro secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le ondulazioni [22] di ciascuna faccia maggiore sono, sulle loro intere lunghezze tra le giunzioni tra i fogli in corrispondenza delle estremità dell'involucro, in fase con e inserentisi nelle ondulazioni [22] dell'altra faccia maggiore, i fogli essendo distanziati fra loro l'uno dall'altro lungo dette parti inserentisi delle ondulazioni.
6. 6. Involucro secondo una qualsiasi delle tivendicazioni precedenti, caratterizzato dai tatto Che esso ha un'apertura 12 nel suo interno per consentire flusso di materiale attraverso di essa durante l'impiego dell'involucro come un portaelettrodo.
7. 7. Involucro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da! fatto Che i mezzi distanziatori [20, 36, 42] sono posizionati tra i fogli [14, 16] nell'interno dell'involucro per distanziare i fogli tra loro e favorire comunicazione e flusso di liquido tra tutte le parti dell'interno dell'involucro.
8. 8. Involucro secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che i mezzi distanziatori sono sottoforma di un foglio distanziatore poroso ondulato [20, 36, 42] posizionato tra le facce maggiori dell'involucro, il foglio distanziatore avendo ondulazioni che hanno passo e ampiezza più piccoli di quelle delle ondulazioni delle facce maggiori.
9. 9. Involucro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che esso è formato completamente di allumina sinterizzata, almeno i fogli fornenti le facce maggiori dell'involucro essendo di β-allumina. 4
10. 10. Procedimento per realizzare un involucfro compresso lateralmente di materiale elettrolitico solido per l'impiego come un portaelettrodo in una cella elettrochimica, il procedimento essendo caratterizzato dal fatto che esso comprende le fasi di: formare una miscela comprendente detto materiale elettrolitico solido o un precursore di esso in forma particellata assieme ad una formulazione legante che ha proprietà sia termoplastiche che indurenti; formare la miscela in materiale in foglio ondulato; formare due fogli ondulati del materiale in foglio in un involucro compresso lateralmente avente una coppia di facce maggiori ondulate opposte formate da detto materiale in foglio, i fogli essendo uniti l'uno all'altro lungo un bordo periferico dell'involucro e essendo disposto in modo tale che almeno uno spazio è definito tra i fogli per ritenere materiale elettrodico; trattare l'involucro per fare indurire la formulazione legante; riscaldare l'involucro dopo l'indurimento per far volatilizzare la formulazione legante; e ‘ sinterizzare l'involucro dopo la volatilizzazione per convertire l'involucro in un prodotto elettrolitico solido refrattario sinterizzato, le facce maggiori dell'involucro essendo allineate l'una con l'altra durante la formazione dell'involucro dei fogli ondulati in modo tale che le loro ondulazioni si estendono longitudinalmente lungo l'involucro parallelamente l'una all'altra e in modo tale che le ondulazioni di ciascuna faccia maggiore sono in fase con e inserite faccia-a-faccia nelle ondulazioni dell'altra faccia maggiore in corrispondenza delle estremità dell'involucro ove i fogli sono uniti l'uno all'altro.
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che la formazione della miscela in un materiale in foglio ondulato è ottenuta facendolo passare tra rulli ondulati, i bordi ei fogli essendo uniti assieme mediante serraggio di essi assieme, ad una temperatura elevata la quale la formulazione legante presenta rammollimento termoplastico mediante almeno un rullo.
12. 12. Procedimento secondo la rivendicazione 3*1, caratterizzato dal fatto che esso include la fase di posizionare mezzi distanziatori tra i fogli di materiale in foglio ondulato durante la formazione dell'involucro da esso.
13. 13. Procedimento secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che mezzi distanziatori sottoforma di un pannello distanziatore ondulato sono posizionati tra detti fogli facendo sì che i loro bordi periferici abbiano ad essere serrati fra i fogli nella giunzione periferica lungo il bordo dell'involucro, il procedimento includendo il formare il pannello distanziatore da una miscela particellata comprendente detto materiale elettrolitico solido o un precursore di esso ed una formulazione legante avente proprietà sia termoplastiche che indurenti, e i componenti della miscela essendo scelti in modo tale che il pannello distanziatore diviene poroso durante detta sinterizzazione.
14. 14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-13 comprese, caratterizzato dal fatto che esso include la fase di prevedere un'apertura nell'interno dell'involucro mediante avvolgimento di materiale in foglio, formata da una miscela particellata di un materiale ceramico o precursore di esso e una formulazione legante avente sia proprietà termoplastiche che indurenti, attorno ad un elemento formatore per formare un collo, e unire un'estremità del collo a detti fogli dell'involucro mediante pressione prima dell'indurimento e ad una temperatura alla quale le formulazioni leganti nel collo e nei fogli sono plastiche, e rimuovere l'elemento formatore dal collo in modo tale che il collo, dopo la sinterizzazione, è sinterizzato all'involucro e forma un'apertura nell'involucro stesso.
15. 15. Materiale elettrolitico solido a involucro compresso lateralmente per l'impiego come un portaelettrodo in una cella elettrochimica, caratterizzato dal tatto che essò è stato realizzato secondo il procedimento come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14.
16. 16. Cella elettrochimica caratterizzata dal fatto Che essa comprende un involucro [10] secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1- 9 e 15, la cella avendo un elettrodo ritenuto nell'involucro e un elettrodo [48] all'esterno dell'involuero, l'involucro formando un elettrolita solido per cui gli elettrodi sono accoppiati elettrochimicamente l'uno all'altro.
17. 17. Cella secondo la rivendicazione 16, caratterizzata dal fatto Che 1'involucro è secondo la rivendicazione 9, l'elettrodo nell'involucro essendo un anodo della cella e comprendendo sodio che è fuso alla temperatura di funzionamento della cella.