JP2021517206A - 電解セル用カソードアセンブリおよびそれを備える電解セル - Google Patents

Abstract

第２の面（１１）および第１の面（１２）を有するカソードブロック（１０）を含む電解セル用カソードアセンブリ。カソードブロック（１０）は、その第１の面（１２）に開口する少なくとも１つのシール溝（１３）と、カソードブロック（１０）の第１の面（１２）と電気的に接触するように取り付けられた複数の電気接触プラグ（５０）とを備える。カソードアセンブリは、少なくとも１つの電気接触プラグ（５０）と電気的に接触し、電流源に接続するために少なくとも１つのユニットに接続された少なくとも１つの電流供給プレート（２０）を備える。カソードアセンブリは、電流供給プレート（２０）の熱膨張係数と実質的に同一の熱膨張係数を有する少なくとも１つの電流供給棒（３０）を含み、少なくとも1つの電流供給プレート（２０）に固定されている間、少なくとも１つのシール溝（１３）内にシールされる。【選択図】図１

Description

本発明は、電解セル用カソードアセンブリおよびそれを備える電解セルに関する。

既知の方法で、米国特許６１１３７５６号は、アルミニウムなどの金属を製造するための電解還元セルを記載している。特に、米国特許６１１３７５６号は、そのようなセルで使用されるカソード構造に関するものである。

前記カソードは、炭素質ブロック、カソードの下部と電気的に接触するように取り付けられた複数の電気接触プラグ、および電気接触プラグと電気的に接触している少なくとも１つのコレクタプレートを含む。

複数の電気接触プラグは、等電位面が得られるように、カソードの下面に配置または分散されている。特に、必要な数の電気接触プラグを空間に配置して、望ましくない電流の流れを減らし、プラグ間に最小の電界抵抗を生成することができる。このアプローチにより、アセンブリの抵抗を最小限に抑え、アセンブリ内の電流分布を制御することができる。

しかし、これらの解決方法は完全に満足のいくものではない。

実際、等電位面を得るためにカソードの下面に配置または分散された電気接触プラグを使用すると、カソードおよびコレクタプレートを含むカソードアセンブリが硬化する。

カソードの熱膨張係数よりも高い熱膨張係数を有するコレクタプレートは、カソードアセンブリが使用温度になると、コレクタプレートがカソードに亀裂を生じさせる危険性がある。

ひびの入った陰極は、ひびの入っていない陰極よりも耐用年数が短い。深刻な亀裂が発生した場合、前記耐用年数は数日に短縮される可能性がある。

本発明は、上記の欠点の全部または一部を解決することを目的としている。

この目的のために、本発明は、電解セル用カソードアセンブリに関して、
ａ．第２の面および第１の面を有し、第１の面に開口する少なくとも１つのシール溝を有するカソードブロックと、カソードブロックの第１の面と電気的に接触するように取り付けられた複数の電気接触プラグと、
ｂ．少なくとも１つの電気接触プラグと電気的に接触し、電流源に接続するために少なくとも１つのユニットに接続されることが意図された少なくとも１つの電流供給プレートとを備え、
ｃ．電流供給プレートの熱膨張係数と実質的に同一の熱膨張係数を有する少なくとも１つの電流供給棒は、少なくとも１つのシール溝内にシールされ、少なくとも１つの電流供給プレートに固定される。

本発明の意味において、「実質的に同一の熱膨張係数」は、「同一の熱膨張係数」または「１０％のマージン内で同一の熱膨張係数」を意味する。

本発明の意味において、「実質的に同一の熱膨張係数」は、「同一の熱膨張係数」または「５％のマージン内で同一の熱膨張係数」を意味する。

一例として、電流供給棒の熱膨張係数の測定は、温度の関数としての前記電流供給バーのサイズの変化を測定することによって実行される。

１つの利点によれば、電流供給プレートに固定され、カソードブロックにシールされた電流供給棒は、カソードアセンブリの電気抵抗を低減することを可能にし、したがって、電流供給バー、電流供給プレート、およびカソードブロック間の接続によって部分的に確保された、電流供給プレートとカソードブロックとの間の機械的保持のために電気接触プラグの数を制限することを可能にする。

シール溝内の電流供給棒のシールは、カソードブロックに対して電流供給棒の自由度が得られる。

さらに、接触プラグの数の制限はまた、カソードアセンブリのより大きな機械的柔軟性を可能にする。したがって、得られたカソードアセンブリは、亀裂のリスクが限定されている。

一実施形態によれば、電流供給棒は、電流供給プレートに溶接することによって固定される。

１つの利点によれば、同じ熱膨張係数を有する電流供給棒に溶接された電流供給プレートは、溶接によって耐用年数の延長を可能にする。

１つの利点によれば、同じ熱膨張係数を有する供給棒に溶接された電流供給プレートは、カソードブロックの亀裂のリスクを制限することを可能にする。

一実施形態によれば、電気接触プラグは、前記カソードブロックの第１の面上に存在する異なる穴に前記電気接触プラグを挿入することによって、ブロックの第１の面と電気的に接触するように取り付けられる。

一実施形態によれば、少なくとも１つの電流供給棒とカソードブロックとの間の協調空間は、第１の領域を規定する。電気接触プラグとカソードブロックとの間の協調空間は、第１の領域とは別の第２の領域を規定する。

１つの利点によれば、カソードブロックの第１の面と電気的に接触するように取り付けられた複数の電気接触プラグは、前記カソードブロック内の電流ラインの分布を改善することを可能にする。

１つの利点によれば、前記カソードブロック内の電流ラインの分布を改善することにより、電解セル用カソードアセンブリの性能を改善することができる。

１つの利点によれば、前記カソードブロック内の電流ラインの分布を改善することにより、カソードブロックの摩耗を制限することができ、したがって、電解セルのカソードアセンブリの耐用年数を延ばすことができる。

１つの利点によれば、いくつかの電流供給プレートを使用することにより、各電流供給プレートとカソードブロックとの間の膨張差が低減される。各電流供給プレートとカソードブロックとの間の膨張差を低減することにより、前記カソードブロックの亀裂のリスクを制限することができる。

１つの利点によれば、カソードブロックの亀裂のリスクを制限することにより、電解セルのカソードアセンブリの耐用年数を延ばすことができる。

１つの利点によれば、いくつかの電流供給棒の使用は、カソードアセンブリの取り扱いを容易にすることを可能にする。

１つの利点によれば、いくつかの電流供給棒の使用は、カソードブロックの亀裂のリスクを制限することを可能にする。

一実施形態によれば、カソードブロックのシール溝内の電流供給棒のシールは、鋳鉄によるシールからなる。

一実施形態によれば、鋳鉄によるシーリングは、リン白色鋳鉄を用いて行われる。

一実施形態によれば、鋳鉄によるシーリングは、リンねずみ鋳鉄を用いて行われる。

１つの利点によれば、鋳鉄でシールすることにより、カソードブロックに対して電流供給棒の十分な自由度が得られ、前記カソードブロックの亀裂のリスクが制限される。

一実施形態によれば、カソードブロックのシール溝内の電流供給棒のシールは、シーリングペースト によるシールからなる。

一実施形態によれば、シーリングペーストによるシーリングは、結合剤として炭素粉末を含むペーストを用いて行われる。

１つの利点によれば、シーリングペーストは、電解セルの温度の上昇中に収縮する。電解セルの温度上昇中に収縮するシーリングペーストは、電流供給棒の膨張によって引き起こされるカソードブロックの亀裂のリスクを制限することを可能にする。

１つの利点によれば、シーリングペーストは、タールおよびピッチならびに多環芳香族炭化水素を含まないペーストである。

１つの利点によれば、シーリングペーストは、フェノール樹脂を含まないペーストである。

一実施形態によれば、ペーストによるシールは、低温で行われる。１つの利点によれば、低温でのペーストによるシールはエネルギー的に効率的である。

一実施形態によれば、電気接触プラグは、変形溝を含む円筒の形態である。

１つの利点によれば、変形溝は、電気接触プラグの局所的な変形を可能にし、前記電気接触プラグが低い弾性強度を有することを可能にする。弾性強度の低い電気接触プラグにより、カソードブロックの亀裂のリスクを制限できる。

一実施形態によれば、変形溝は、電気接触プラグの長さの５％〜５０％に及ぶ。

一実施形態によれば、変形溝は、好ましくは、電気接触プラグの長さの１５％〜３５％に及ぶ。

本発明の意味の範囲内で、前記長さは、他の寸法よりも実質的に長い寸法である。

１つの利点によれば、変形溝は、電気接触プラグの局所的な変形を可能にし、前記電気接触プラグに、前記電気接触プラグの弾性変形および塑性変形の可能性を与える。弾性変形および塑性変形を受けるように適合された電気接触プラグは、カソードブロックの亀裂のリスクを制限することを可能にする。

一実施形態によれば、変形溝は円形断面を有する。

一実施形態によれば、変形溝は長方形の断面を有する。長方形の断面は、変形溝のガイド付き変形を可能にする。

一実施形態によれば、変形溝は、電気接触プラグのいずれかの側の接続ヘッドおよび接続部材を少なくとも部分的に区切るように適合されている。

１つの利点によれば、電気接触プラグの接続部材は、カソードブロックに接続されるように適合される一方、電気接触プラグの接続ヘッドは、電流供給プレートに接続されるように適合される。

一実施形態によれば、電気接触プラグは、ツイストワイヤの束を備えた電気接触プラグからなる。

１つの利点によれば、ツイストワイヤの束を備えた電気接触プラグは、低い弾性強度を可能にし、したがって、カソードブロックの亀裂のリスクを制限する。

電気接触プラグが異方性の電気接触プラグからなる、請求項１から４のいずれか一項に記載の電解セル用カソードアセンブリ。

１つの利点によれば、異方性の電気接触プラグは、前記電気接触プラグのより低い弾性強度を可能にし、したがって、カソードブロックの亀裂のリスクを制限する。

一実施形態によれば、電気接触プラグは、互いに異なる弾性強度を有する。

１つの利点によれば、互いに異なる弾性強度を有する電気接触プラグは、前記カソードブロックの亀裂のリスクを制限しながら、少なくとも１つの電流供給プレートのカソードブロックへの適切な固定を組み合わせることができる。

一実施形態によれば、カソードブロックは、無煙炭とグラファイトの混合物によって構成される。

１つの利点によれば、無煙炭とグラファイトの混合物によって構成されるカソードブロックは、前記カソードブロック内の電流ラインの分布を改善する。

１つの利点によれば、無煙炭とグラファイトの混合物で構成されるカソードブロックは、電流の分布を改善し、前記カソードブロックの摩耗を制限することを可能にし、したがって、電解セルのカソードアセンブリの耐用年数の延長を可能にする。

一実施形態によれば、カソードブロックは、グラファイトによって構成される。

１つの利点によれば、グラファイトで構成されるカソードブロックは、電解セルの動作中のエネルギー消費を制限することを可能にする。

一実施形態によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグの数は、１０〜８０の間で構成される。

一実施形態によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグの数は、好ましくは、２０〜６５の間で構成される。

一実施形態によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグの数は、理想的には３０〜５０の間で構成される。

１つの利点によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグの数が１０〜８０の間であれば、少なくとも１つの電流供給プレートとカソードブロックとの間の適切な接続を可能にする。

別の利点によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグの数が１０〜８０の間であれば、カソードブロックの亀裂のリスクを制限することを可能にする。

１つの利点によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグの数が１０〜８０の間であれば、前記カソードブロック内の電流ラインの分布を改善する。

本発明はまた、金属を製造するための電解セルに関して、
ｄ．外側にある鋼製の外装と、
ｅ．前記鋼製の外殻に隣接する絶縁材料の層と、
ｆ．前記絶縁材料を覆い、当該セルに収容されることが意図された電解槽の前記絶縁材料を保護する炭素質層と、
ｇ．請求項１〜９のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリとを備える。

互換性がない、上記で定義された異なる側面は、互いに組み合わせることができる。

本発明は、以下に添付された図面に関して、以下に開示される詳細な説明を使用してよりよく理解されるであろう。
は、本発明によるカソードアセンブリの断面図を表す。 は、本発明によるカソードアセンブリの断面図を表す。 は、本発明によるカソードアセンブリの断面図を表す。 は、本発明による電流供給プレートを表す。 は、本発明による電流供給棒を表す。 は、本発明による電気接触プラグを表す。 は、本発明によるカソードブロックを表す。

図１〜図３は、カソードブロック１０、電流供給プレート２０および２つの電流供給棒３０を含む電解セルのカソードアセンブリを表す。

図４は、いくつかの挿入口２１を含む電流供給プレート２０を示している。

図５は、電流供給棒３０を示している。

図７は、第２の面１１および第１の面１２、第１の面１２に開口する２つのシール溝１３、および複数の電気接触プラグ５０を有するカソードブロック１０を表す。

一実施形態によれば、カソードブロック１０は、グラファイトによって構成される。

１つの利点によれば、グラファイトで構成されるカソードブロック１０は、電解セルの動作中のエネルギー消費を制限することを可能にする。

一実施形態によれば、カソードブロック１０は、無煙炭とグラファイトの混合物によって構成される。

１つの利点によれば、無煙炭とグラファイトの混合物で構成されるカソードブロック１０は、電流の分布を改善し、前記カソードブロック１０の摩耗を制限することを可能にし、したがって、電解セル用カソードアセンブリの耐用年数を延ばすことを可能にする。

図６は、変形溝５１を含む円筒形の電気接触プラグ５０を示している。

１つの利点によれば、変形溝５１は、電気接触プラグ５０の局所的な変形を可能にし、前記電気接触プラグ５０が低い弾性強度を有することを可能にする。

一実施形態によれば、変形溝５１は、電気接触プラグ５０の長さの５％〜５０％に及ぶ。

一実施形態によれば、変形溝５１は、好ましくは、電気接触プラグ５０の長さの１５％〜３５％に及ぶ。

本発明の意味の範囲内で、長さは、他の寸法よりも実質的に長い寸法である。

１つの利点によれば、電気接触プラグ５０の長さの５％〜５０％に及ぶ変形溝５１は、前記電気接触プラグ５０の弾性変形および塑性変形を可能にする。

一実施形態によれば、変形溝５１は円形断面を有する。

一実施形態によれば、変形溝５１は、長方形の断面を有する。長方形の断面は、変形溝５１のガイドされた変形を可能にする。

一実施形態によれば、変形溝５１は、電気接触プラグ５０のいずれかの側にある接続ヘッド５２および接続部材５３を少なくとも部分的に区切るように適合されている。

図１に示されるように、電気接触プラグ５０は、カソードブロック１０の第１の面１２と電気的に接触するように取り付けられている。

一実施形態によれば、電気接触プラグ５０は、前記電気接触プラグ５０を、前記カソードブロック５０の第１の面上に存在する異なる穴に挿入することによって、ブロックの第１の面と電気接触して取り付けられる。

一実施形態によれば、電流供給棒３０は、少なくとも１つのシール溝１３内にシールされる。

シール溝１３内での電流供給棒３０のシールは、カソードブロック１０に対する電流供給棒３０の自由度が得られる。

一実施形態によれば、カソードブロック１０のシール溝１３内の電流供給棒３０のシールは、鋳鉄によるシールからなる。

一実施形態によれば、鋳鉄によるシールは、リン白色鋳鉄を用いて行われる。

一実施形態によれば、鋳鉄によるシールは、リンねずみ鋳鉄を用いて行われる。

１つの利点によれば、鋳鉄でシールすることにより、カソードブロック１０に対する電流供給棒３０の十分な自由度が得られ、前記カソードブロック１０の亀裂のリスクが制限される。

１つの利点によれば、カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限することにより、電解セル用カソードアセンブリの耐用年数を延ばすことができる。

一実施形態によれば、カソードブロック１０のシール溝１３内の電流供給棒３０のシールは、シーリングペースト４０によるシールからなる。

一実施形態によれば、シーリングペースト４０によるシールは、結合剤として炭素粉末を含むペーストを用いて行われる。

１つの利点によれば、シーリングペースト４０は、電解セルの温度の上昇中に収縮する。電解セルの温度上昇中に収縮するシーリングペーストは、電流供給棒３０の膨張によって引き起こされるカソードブロック１０の亀裂のリスクを制限することを可能にする。

例として、電流供給棒３０の熱膨張係数の測定は、温度の関数としての前記電流供給棒３０のサイズの変化を測定することによって実行される。

１つの利点によれば、シーリングペースト４０は、タールおよびピッチならびに多環芳香族炭化水素を含まないペーストである。

１つの利点によれば、シーリングペースト４０は、フェノール樹脂を含まないペーストである。

一実施形態によれば、ペーストによるシールは、低温で行われる。１つの利点によれば、低温でのペーストによるシールはエネルギー的に効率的である。

一実施形態によれば、少なくとも１つの電流供給棒３０とカソードブロック１０との間の協調空間は、第１の領域を規定する。電気接触プラグ５０とカソードブロック１０との間の協調空間は、第１の領域とは別の第２の領域を規定する。

一実施形態によれば、電流供給棒３０は、少なくとも１つの電流供給プレート２０に固定されている。

一実施形態によれば、電流供給棒３０は、電流供給プレート２０に溶接することによって固定される。

一実施形態によれば、電流供給棒３０は、電流供給プレート２０の熱膨張係数と実質的に同一の熱膨張係数を有する。

本発明の意味において、「実質的に同一の熱膨張係数」は、「同一の熱膨張係数」または「１０％のマージン内での同一の熱膨張係数」を意味する。

本発明の意味において、「実質的に同一の熱膨張係数」は、「同一の熱膨張係数」または「５％のマージン内での同一の熱膨張係数」を意味する。

１つの利点によれば、同じ熱膨張係数を有する供給棒３０に溶接された電流供給プレート２０は、溶接により耐用年数の延長を可能にする。

１つの利点によれば、同じ熱膨張係数を有する供給棒３０に溶接された電流供給プレート２０は、カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限することを可能にする。一実施形態によれば、電流供給プレート２０は、少なくとも１つの電気接触プラグ５０内にあり、電流源に接続するための少なくとも１つのユニットを備える。

一実施形態によれば、電気接触プラグ５０は、電流供給プレート２０の挿入口２１に挿入される。

１つの利点によれば、電流供給プレート２０に固定され、カソードブロック１０にシールされた電流供給棒３０は、カソードアセンブリの電気抵抗を低減することを可能にし、したがって、電流供給プレート３０とカソードブロック２０との間の機械的保持は、電流供給棒３０、電流供給プレート２０とカソードブロック１０との間の接続によって部分的に保証されるので、電気接触プラグ５０の数を制限することができる。

さらに、接触プラグ５０の数の制限はまた、カソードアセンブリのより大きな機械的柔軟性を可能にする。したがって、得られたカソードアセンブリは、カソードブロックの亀裂のリスクが限定されている。

１つの利点によれば、カソードブロック１０の第１の面１２と電気的に接触するように取り付けられた複数の電気接触プラグ５０は、カソードブロック１０内の電流ラインのより良い分布を得ることができる。

１つの利点によれば、無煙炭とグラファイトの混合物によって構成されるカソードブロック１０は、前記カソードブロック１０内の電流ラインの分布を改善する。

１つの利点によれば、カソードブロック１０内の電流ラインのより良い分布は、電解セル用カソードアセンブリの性能を改善することを可能にする。

１つの利点によれば、カソードブロック１０内の電流ラインのより良い分布は、カソードブロック１０の摩耗を制限することを可能にし、したがって、電解セル用カソードアセンブリの耐用年数の延長を可能にする。

一実施形態によれば、電気接触プラグ５０は、変形溝５１を含む円筒の形態である。

１つの利点によれば、変形溝５１は、電気接触プラグ５０の局所変形を可能にし、前記電気接触プラグ５０に、前記電気接触プラグ５０の弾性および塑性変形の可能性を与える。弾性および塑性変形を受けるように適合された電気接触プラグ５０は、カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限することを可能にする。

１つの利点によれば、電気接触プラグ５０の接続部材５３は、カソードブロック１０に接続されるように適合される一方、電気接触プラグ５０の接続ヘッド５２は、電流供給プレート２０に接続されるように適合される。

一実施形態によれば、電気接触プラグ５０は、ツイストワイヤの束を備えた電気接触プラグ５０からなる。

１つの利点によれば、ツイストワイヤの束を備えた電気接触プラグ５０は、低い弾性強度を可能にし、したがって、カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限する。

一実施形態によれば、電気接触プラグ５０は、異方性の電気接触プラグ５０からなる。
１つの利点によれば、異方性の電気接触プラグ５０は、前記電気接触プラグ５０のより低い弾性強度を可能にし、したがって、カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限する。

一実施形態によれば、電気接触プラグ５０は、互いに異なる弾性強度を有する。

１つの利点によれば、互いに異なる弾性強度を有する電気接触プラグ５０は、前記カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限しながら、少なくとも１つの電流供給プレート２０のカソードブロック１０への適切な固定を組み合わせることができる。

一実施形態によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグ５０の数は、１０〜８０の間で構成される。

一実施形態によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグ５０の数は、好ましくは、２０〜６５の間で構成される。

一実施形態によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグ５０の数は、理想的には３０〜５０の間で構成される。

１つの利点によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグ５０の数が１０〜８０であれば、少なくとも１つの電流供給プレート２０とカソードブロック１０との間の適切な接続を可能にする。

別の利点によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグ５０の数が１０〜８０であれば、カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限することを可能にする。

１つの利点によれば、１平方メートルあたりの電気接触プラグ５０の数が１０〜８０であれば、前記カソードブロック１０内の電流ラインの分布を改善する。

一実施形態によれば、カソードアセンブリは、各シール溝１３に対して２つの電流供給棒３０を備える。

１つの利点によれば、２つの電流供給棒３０の使用は、カソードアセンブリの取り扱いを容易にすることを可能にする。

１つの利点によれば、２つの電流供給棒３０を使用は、カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限することを可能にする。

図示されていない実施形態によれば、いくつかの電流供給プレート２０は、電流供給棒３０に固定されている。

１つの利点によれば、いくつかの電流供給プレート２０の使用は、各電流供給プレート２０とカソードブロック１０との間の膨張差を低減する。各電流供給プレート２０とカソードブロック１０との間の膨張差の低減は、前記カソードブロック１０の亀裂のリスクを制限することを可能にする。

本発明はまた、金属を製造するための電解セルに関するものであり、
外側にある鋼製の外装と、
鋼製の外殻に隣接する絶縁材料の層と、
絶縁材料を覆い、セルに収容されることが意図された電解槽の絶縁材料を保護する炭素質層と、
電解セル用カソードアセンブリとを備える。

もちろん、本発明は、前述に表され、説明された実施形態に限定されず、逆に、そのすべての変形をカバーする。

Claims (10)

1. 電解セル用カソードアセンブリであって、
   ａ．第２の面（１１）および第１の面（１２）を有するカソードブロック（１０）と、前記第１の面（１２）に開口する少なくとも１つのシール溝（１３）と、前記カソードブロック（１０）の前記第１の面（１２）と電気的に接触するように取り付けられている複数の電気接触プラグ（５０）と、
   ｂ．少なくとも１つの前記電気接触プラグ（５０）と電気的に接触し、電流源に接続するために少なくとも１つのユニットに接続されることを意図した少なくとも１つの電流供給プレート（２０）とを備え、
   ｃ．前記電流供給プレート（２０）の熱膨張係数と実質的に同一の熱膨張係数を有する少なくとも１つの電流供給棒（３０）が、少なくとも１つの前記シール溝（１３）内にシールされ、少なくとも１つの電流供給プレート（２０）に固定されている、
   電解セル用カソードアセンブリ。
2. 前記カソードブロック（１０）の前記シール溝（１３）内の前記電流供給棒（３０）のシールは、鋳鉄によるシールからなる、請求項１に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
3. 前記カソードブロック（１０）の前記シール溝（１３）内の前記電流供給棒（３０）のシールは、シーリングペースト（４０）によるシールからなる、請求項１に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
4. 前記電気接触プラグ（５０）が変形溝（５１）を含む円筒の形態である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
5. 前記電気接触プラグ（５０）が、ツイストワイヤの束を備えた電気接触プラグ（５０）からなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
6. 前記電気接触プラグ（５０）が異方性の電気接触プラグ（５０）からなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
7. 前記電気接触プラグ（５０）が互いに異なる弾性強度を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
8. 前記カソードブロック（１０）が無煙炭とグラファイトの混合物によって構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
9. 前記１平方メートルあたりの前記電気接触プラグ（５０）の数は、１０〜８０の間で構成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリ。
10. 金属を製造するための電解セルであって、
    ａ．外側にある鋼製の外装と、
    ｂ．前記鋼製の外殻に隣接する絶縁材料の層と、
    ｃ．前記絶縁材料を覆い、当該セルに収容されることが意図された電解槽の前記絶縁材料を保護する炭素質層と、
    ｄ．請求項１〜９のいずれか１項に記載の電解セル用カソードアセンブリとを備える、
    電解セル。

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