JPS61264189A - マトリツクスプレ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、金属及び／又は金属酸化物のような金属リ
ッチな化合物を電着するためのマトリックスプレート、
金属及び／又は金属リッチな化合物の電着方法及びこの
ような方法によって生産された生産物に関する。

マトリックスプレートは、金属及び／又は酸化物のよう
な金属リッチな化合物の剥離可能な電着物の製造に用い
られる電極である。マトリックスプレートは陰極（例え
ばマンガンの製造）であっても陽極（銅、ニッケル、コ
バルト及び亜鉛の電解精練又は電解採取）であってもよ
く、また特殊な工程の二極電極又は中間電極としても働
く。この発明の原理は、マトリックスプレートの極性と
は無関係に適用可能であり、この発明は先に例示したい
ずれの方法にも適用可能である（もっともこれらに限定
されない）、この発明は、マトリックスプレートが陽極
として働く、例えば銅、ニッケル、コバルト及び亜鉛の
ような金属の電解精練及び電解採取に特に関連する。こ
の発明の重要な利点は、特に銅の電解精練及び電解採取
にこの発明を適用した場合に得られる。従って、ここで
は特に発明をこれに適用した場合について詳細に記載す
る。銅の電解精練及び電解採取に用いられるマトリック
スプレートはまた「（母）ブランク」とも呼ぶ。

これらのブランクは一般的に長方形の形状をしており、
金属（ここでは銅）はプレートの両側に電着される。電
着物はマトリックスプレートを囲包した場合には容易に
剥離可能にはならない。

この囲包は、ブランクの垂直な側端部及びある場合には
水平な底端部に取付けられた「端部保護体」によって防
止される。端部保護体により、端部が電着物から保護さ
れ、電着された金属がブランクの両側から剥離可能にな
る。

銅の電解精練及び電解採取は、最近までは常に２段階の
電着を採用していた。第１段階では、母ブランクは例え
ば１ｍｍの厚さの被着物を受容するために用いられ、そ
の被着物は次にブランクから剥離され、平坦化され、ト
リミングされる８次に導体ストラップが通常リベットに
よりこの［■の厚さのシートに取り付けられ、これはい
わゆる「スターターシート」として電解の第２段階にお
いて陽極として働き、商業的な厚さのシートが形成され
る。スターターシートを用いるこの２段階法は、銅精錬
業者の大多数によ）て現在ても採用されている。

しかしながら、より最近では、銅の電解精練及び電解採
取を、スターターシートを用いることなく１段階の電着
によって行なう技術か開発された。この方法は、マトリ
ックスプレートとしていわゆる「永久陽極」を用い、こ
れは１段階の電解において、その両側にそれぞれ重さが
４５ないし５０ｋｇに達する、剥離可能な厚さ６■程度
の商業的な銅陽極を受容する。さらに、この方法による
と機械化又は自動化が容易であるために人為的なエラー
を減少させることができ、またタンクハウス労働が高価
な場所では特に魅力的である。特許されたｒｌｓＡ法」
　（タウンスピル・クイーンスラント・オーストラリア
のカバー・リファイネリーズ・ピーティーワイ社によっ
て開発された）はこのような永久陽極を用い、これは英
国特許出願節２０４０３１１及び８２２２４１号によっ
て保護されている。

スターターシートを製造するためには、母ブランクはも
ともと銅から成り、個々の電着サイクルに先立って慎重
な表面保護を行ない被着されるスターターシートの剥離
回部性を確保しなければならない、さらに、実際上、銅
ブランクは空気／酸電解質界面において腐食する。この
ような界面腐食を防止するためにここのセルの液面を正
確に制御し維持することは容易ではない、効率的な端部
保護（底端部も含めて）は必須的である。銅ブランクは
通常４ないし５■■の厚さである。これらの有用な寿命
はある程度限られている。この方法はこれらの欠点を有
し、さらに摩耗したブランク回る欠点を有すると言える
。このため、そして特にチタンやステンレス鋼のスター
ターシートを再装備するコストが高いために、多くのタ
ンクハウスは銅ブランクを使用し続けている。

いくつかの重要な精練業者、特に１９５０年代後半以降
に設立された精練業者の多くは、現在、スターターシー
トの製造にチタンブランクを採用している。チタンは個
々の電着サイクルのたびに表面を保護する必要がなく、
底端部保護体をはめる必要もなく、また空気と電解質と
の界面における腐食もない。チタンブランクは通常３履
鵬なンクの代替物であるが、個々の電着サイクルの前に
表面保護が必要であり、また底端部の保護も必要である
。これらの欠点は一般的にチタンよりも初期コストが安
いという利点を上回る。平均的なタンクハウスは例えば
このようなブランクを２０００ないし４０００必要とす
る。

「永久陽極マトリックス」に関し、平均的に４万ないし
５万個のブランクが必要である。ステンレス鋼は通常４
璽ｉの厚さであり、チタンなら厚さ３■で十分であるけ
れども、投資はステンレス鋼の方がはるかに小さくてす
む。しかし、それでもなお、コストの問題がなければス
ターターシートを用いずに１段階型着を選択するであろ
う大多数の業者にとっては高価すぎる。保護工程を自動
化することもまたかなりの投資を必要とする。労働コス
トが高い場合には、ステンレス鋼の永久電極の購入を必
要とする労働集約的操作を支持してがほとんどない。こ
のような購入は、大きな追加的な投資を必要とすること
なく、さらなる自動化が達成できる近代的なレイアウト
の工場において設置するのならば意味がある。

他の条件が同じであれば、金属プレート（マトリックス
プレート又は母ブランクのような）のコストはその重さ
によって決定される。大きさがどうあれ、これはプレー
トの厚さの関数である。

この用途において、厚さは次の１又は２以上のパラメー
ターに影響される。すなわち（ａ）プレートは十分な機
械的強度を有し変形に耐え得るのに十分な剛性を有して
いなければならない、（ｂ）厚さには機械的摩耗及び／
又は腐食（例えば上述した気液界面において）のための
余裕を持たせる必要がある場合がある、さらに（ｃ）永
久陽極は機械的な操作の間にいくぶんより大きな応力が
負荷される。しかしその厚さは、商業的な厚さの銅が被
着された場合にはその総重量が過度になる。このような
場合、その厚さを増すよりもマトリックスプレートの表
面積を減少させることが好ましい。

銅スターターシートのためのチタン母ブランクは、一般
的に３ないし３．２１の厚さであり、これは１３５１以
下の表面積のプレートに対して十分な剛性を与える。効
果的な端部保護体（例えば英国特許第２０８０８２９号
に記載された［エツジワイズ」　（商標）のような）と
共に用いると接着的な被着はほとんど排除され、従って
特に摩耗のための余裕は不要になる。

ステンレス鋼の「永久陽極」マトリックスプレートは１
例えばＡｌ５Ｉ　Ｓｔ、３０４又は３０４Ｌから成り、
その厚さは例えば３．２５膳膳なし）Ｌ／　４．７６■
層であセル中の電極間の距離が小さいので、マトリック
スプレートの平坦さは極めて重要である。

曲がった陽極を用いると良くても不均一な厚さの電着物
が形成され、悪ければ短絡を引き起す。

「エツジワイズ」　（商標）システム（英国特許第２０
８０８２！Ｉ号）のような堅固な端部保護体は短絡防止
の働きはするが、大きく曲がったマトリックスプレート
を真直にすることはできない。

電解精練及び電解採取における銅陽極製造の効率を増加
させ、近代化する方法は従って次のようにまとめること
ができる。全てのものは多くの業者が高いと感じる額の
投資を必要とする。

（１）ＩＳＡプロセス又はオナハマシステムを有する新
しいタンクハウスを建設する０通常多くの容易性テスト
が進行中であるが、これを推進しようとする潜在的な投
資家は非常に少ない。

（２）現存の設備を修飾して、永久ステンレス鋼陽極の
個々のサイクルのための保護を、労働集約的方法によら
ずに行なう。

（３）個々のサイクルについての保護を必要としないチ
タン永久陽極を購入する。

（４）スターターシートの製造を続けるが、現存の銅ブ
ランクをチタンブランクに置き換える。

この発明の目的は、上述の方法のいずれに適用してもそ
の初期コストを有意に減少させることができ、さらに後
述する有利な効果をもたらすことを可能にすることであ
る。

この発明の第１の局面によると、プレート表面に電解的
に金属及び／又は金属リッチな化合物の層を被着し、こ
れを容易に剥離可能とする母ブランクマトリックスプレ
ートであって、該プレート自身の製造工程中にその厚さ
全体にわたってその結晶の大きさを有意に減少させる強
度の冷間加工を受け、それによって結晶構造の自由エネ
ルギーを吸収したマトリックスプレートが提供される。

この発明の第２の局面によると、上記母ブランクマトリ
ックスプレー、トを用いた、金属又は酸化物のような金
属リッチな化合物の容易に剥離可能な層を電着する方法
が提供される。

この発明の第３の局面によると、上記方法により生産さ
れる製品が提供される。

金属プレートの構造は、強度の冷間加工によってその厚
さ全体にわたって粒径が減少されており、貫通的（表面
的ではなく）とでも言うべき自由エネルギーの吸収が引
き起こされ、それによってプレートの表面上に電着され
る金属及び／又は金属リッチな化合物の剥離が容易にな
る。このため、表面からの電着物の容易！ｆＩａ性を確
保するために必要であった前処理の回数及び人件費を全
く排除するか又は少なくともかなり減少することができ
る。上述の強度の冷間加工による構造変化により金属プ
レートの剛性が必然的に増加される。従って、他の条件
が全て同じであれば、上記冷間加工がない場合に比べて
、プレートの必要な剛性を確保するのに必要な厚さ従っ
てその重量及び初期投資が減少される。

従って、この自己吸収されたエネルギーを制御された条
件下で用いれば、電解精練及び電解採取に必要な非接着
性電着物を製造するのに有用な道具になるであろうこと
は明らかである。

このような比較的薄い（１，０朧■ないし１．２■醜）
金（ｇｒａｉｎ−ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）は、必然的に
かつ定義的にプレートの厚さ全体にわたって起き、プレ
ートをより堅固にする。この場合、単に表層部において
のみエネルギーが吸収されるのではなく、エツチングの
ような表面処理を受けても影響されずに残る深い部分で
もエネルギーの吸収が起きる。ステイア−の発見から、
このようなプレート上に形成されたあらゆる電着物にも
「応力剥離」が起きることを予想する。そしてこれは、
例えば堅固化Ａｌ５ＩＳｔ、３０４上に銅を被着するよ
うな電解精練及び電解採取の正常な条件下において精密
かつ有利に起きていることである。

明らかなように、いずれの強度の冷間加工によっても剥
離容易性に関し同様な結果が得られ、これは特定のステ
ンレス鋼又はいずれの金属にも限定されない、所望の結
果が得られる冷旧加工の程度は、明らかに厚さに正比例
し、金属の性質に依存する。従って、実際的には、いず
れの強度の冷間加工を採用しても必然的に堅固化される
薄いシートを用いることのコスト面での有利さは決定的
要因になるであろう。

また、現在建築用等の用途に用いられている堅固化シー
トの製造に採用されているローリングに換えて又はこれ
と共に例えばプレスによってマトリックスプレートを堅
固化し、端部保護体の取付けが容易になるように比較的
平坦な端部を導入することも便宜である。さらに、プレ
ートの水平幅上に延びる（すなわち、「ローラー堅固化
」の最中の移送方向と直角な）少なくとも１つの平坦な
端部な設けることは、プレートの最後の部分以外が堅固
化された時に堅固化ローラーを上げることによって容易
に行なうことができる。これにより、マトリックスプレ
ートの上部キャリヤー母線の取、付け（例えばシーム溶
接による）が容易になる。

堅固化を達成するための強度の冷間加工により、プレー
トの断面の外縁が「波状」になることがある、好ましい
配置では、斜方形又は卵形の「菱形」の堅固化パターン
がのこぎり状のピッチで浮き出されてプレートの１面に
穴状の「谷」を形成し、多面にはこれに対応するうすの
「ピーク」が形成される。

電着物はこれかプレートを囲包すると容易に剥離されな
くなるので、使用前に囲包な防止するために端部保護体
を取り付けることが必要である。

薄い金属プレートの剛性は冷間加工（実際には硬化）に
よって大きく増加されることは冶金学的に周知である。

薄くかつ通常非常に延性のある電着銅スターターシート
は、例えばプレスによって浮き出し模様を形成すること
によって、あるいは浮き出し模様又は波形成ローラーを
通過させることによって堅固化することができ、それに
よって「商業的」な厚さにメッキされるこれらのスター
ターシートはセル中の陰極間に置かれた時に平坦になる
。この目的のためにはしかしながら、や特にチタンのよ
うな金属は、本来的に電着されたスターターシートに比
較してはるかに延性が小さく、適切に加工硬化された薄
いプレートを製造するのに特別の設備と技術を必要とす
る。これらの技術は極めて少数のりジダイズド・メタル
・リミティッド、エンフィールド、ミドルエセックス、
英国のような専門会社によってのみ開発されたが、堅固
化シート金属は主として建築用及び装飾用の用途に用い
られている。現在利用可能な方法により堅固化できる最
大の厚さは１６　ｓｗｇすなわち１．６ｍｍであるよう
に思える。

しかしながら、上述の知識は電着技術には全く影響を与
えず、操作者は従来のブランクの欠点を仕方のないもの
として受は入れ、明らかな生産増加及び／又はコスト節
減は行なわれていない。

例えば、この発明に従ワて冷間加工により堅固化すれば
１．２ｍｍの厚さのステンレス鋼プレートを用いること
ができ、初期コスト及び、夫々の電着サイクルの前の表
面保護処理が完全に排除されるとまではいかなくとも最
小化することができるのに、操作者は何年間も３ないし
４■謙の厚さのロール去れたままのステンレス鋼プレー
トを用い続けている。

さらにまた、ここで記載した堅固化パターンの利点とし
て、電着された金属層が堅固化ブランクの表面から時期
半面に垂直に滑り落ちることがなくなるということがあ
る。このようなことはなめらかな非パターン化ブランク
の上に電着された容易に剥離可能な金属層については起
こり得る（実際に何回も起きた）ことである、堅固化パ
ターンにより形成される「非滑り」表面により、電着物
が「商業的」厚みに近づいてかなりの重量になった場合
でさえも時期半面の垂直な滑落が防止される。このこと
は、ＩＳＡ法のような、ブランクの両面にそれぞれ４５
ｋｇもの重さの銅が電着される「永久陽極」にとって非
常に重要な利点である。

典型的な例（しかし限定する意図は全くない）として、
適当な母ブランク「ブレード」はその厚さが１．２■朧
のシート金属で、浮き出されたギザギザのピッチに配列
された斜方又は卵形の「菱形」形状の堅固化パターンを
有する。その結果。

シートの片面には凹部状の「谷」が形成され、その反対
側の面にはこれに対応する凸部状の「ビーク」が形成さ
れ、断面形状が波形になっている。

従来、直線状の端部を有する端部保護体チャネルは高い
スポットとのみ接触していたので電解質が自由にギャッ
プ及び釜中に侵入するという欠点を有していた。上述の
エツジワイズシステム（英国特許第２０８０８２９）で
は、接着テープがガスケットとして働く。ポリエステル
の延性が小さいとはいえ、熱硬化性ゴム系接着剤でコー
トされたポリエステルチーブが通常好ましい、この接着
剤により、テープが上記波形に適合して谷の一番深い箇
所以外の箇所を被覆することが可能になる。リジダイズ
ド・メタル社によって生産され、適当な谷深さを有する
公知の堅固化パターンのうち、「５ＷＬＪ　（卵形「菱
形」形状）及びｒ７ＧＭＪ　（斜方形状）のものが満足
できることがわかった。

テープをブランクの端部に施した後、この端部を、　８
０ないし９０℃で５ないし１０分間加熱して熱硬化性接
着剤コーティングから最適の接着強度が得られることを
確保する。加熱中にポリエステルテープはその下の金属
よりも大きな率で膨張するので１．谷の被覆が助長され
、一方、テープの引っ張り強度は大きいので、引続き室
温まで冷却する際にテープが破断されることが防止され
る。谷の内部にまで侵入することを確保するためにテー
プは圧力下で施すことが好ましい、実際には、少なくと
も２つの連続するテープの層を適用することが便宜であ
る。

エツジワイズ端部保護体のプロフィルストリップの内部
あごの幅に応じて、プロフィルストリップを重ねて引き
続きスナップによりそのスプレッダ−バーに固定する前
に、ブランクのテープで被覆された端部の片面又は両面
に例えばネオブレン又はニトリルバッキングを施すこと
ができる。ネオブレンバッキングは、ｒ７ＧＭＪの堅固
化パターンに適用することが特に好ましい。なぜなら、
それは丸みのない斜方「ダイヤモンド」（「菱形」とい
うよりも）であり、輪郭が急な角度で変化するからであ
る。これらは圧縮ネオブレンバッキングによって「柔軟
化」され、すなわち、その外郭がより「波形」でなくな
る。

例外的に、ｒ５ＷＬＪ又はｒ７ＧＭＪよりも深い堅固化
パターンを採用することが必要になる場合がある。より
深い谷は、ブランクの表面積が従来のｌ■ｘ　Ｉｍより
も大きなために余分の堅固化が必要となる時に必要とな
る。永久陽極上の電着物の重量が大きい場合もまた、そ
の重い暦に適当な把手を与えるためにより深い谷が必要
になる。

このような場合、ポリエステルテープでは延性が小さい
ためにこれらの深い谷を完全に被覆することができず、
これらのマトリックスプレートの端部のガスケツティン
グには他の方法が必要になる。

リジダイズド・メタル社のｒ６ＷＬＪは深い卵形の谷を
有し、大きな電流密度において、片面に５５ｋｇづつ、
すなわち合計で１１０ｋｇの電着された銅を有するマト
リックスプレートに用いられた。

このｒ６ＷＬＪ又は類似のパターンの深い谷は、適当な
プラスチックコーティングを適用することによってガス
ケットすることができる。この適用に用いることができ
る方法として、例えば「粉末コーティング」があり、こ
れにはポリエステル又はポリビニリデンフロリド（ＰＶ
ＤＦ）を包含する種々のポリマーを用いることができる
。もろい充填材は避けるべきであり、これらにはある種
のエポキシ化合物が包含される０例えば粉末コートポリ
エステルの接着は、パターン中の凹部の深さ自身によつ
て助けられ、このためコーティングのあらゆる過剰の幅
をトリムバックすることが困難になる。コーティングは
もちろん、引続き適用されるエツジワイズプロフィルス
トリップの内部あごの向こう側に突出してはならない、
ポリマー粉末を適用する際には、マスキングテープなど
を用いてコーテイング幅を制限するように細心の注意を
払うべきで・ある、２つのポリマ一層を施し、有効凹部
深さを十分浅くシ、それによってプラスチックコーティ
ング上に施される接着ポリエステルチーブの少なくとも
１つの層によって上述のように被覆されるようにするこ
とが最良である。

先に例示したもの以外にも、凹部深さを減少させてその
後のテープの適用を可能にするために用いられるコーテ
ィング化合物がある０例えば、ある種の硬ゴム化合物を
用いることができる。天然ゴムよりも合成ゴの方が好ま
しい、なぜなら天然ゴムは時間と共に劣化し、及び／又
は導電性になるからである。これらの化合物（通常例え
ば粉末コーティングよりも厚い層として適用される）の
接着は、化合物を適用する前にパターンの「谷」に孔を
あけ、プレートの片面のコーティングが孔を介してプレ
ートの他の面のコーティングと結合するようにすること
によって強化することき、（理想的には）平坦化するこ
とが必要になるかもしれない、エツジワイズプロフィル
ストリップとスプレッダ−バーとが最後に結合され、マ
トリックスプレートに永久的な端部保護が与えられる。

堅固化ブランクはそのキャリヤー／母線に従来方法によ
って結合することができる０例えばＩＳＡ法に用いられ
るステンレス鋼はステンレス鋼キャリヤー／母線に溶接
される。操作及び剥離工程が完全に自動化されている使
用中のプレートの正確な位置関係を確保するために慎重
に配列することが必要である。プレートの頂部はその全
幅に沿って配列及び溶接操作を簡単にするために有利に
堅固化されないまま、すなわち平坦なまま残る。このよ
うに、プレートをキャリヤー／母線に結合することにつ
いては堅固化されたプレートを用いること自体によって
は何等の問題ももたらされない、しかしながら、考慮し
なければならない別の局面がある。

すなわち、電流（直流電流）は母線の下側から電解質レ
ベル、すなわち、通常、垂直な浸漬されていなし１例え
ば１００なし）し１ｌＯ１鳳を隔てた。「ブレード」が
浸漬される部分にまで流される。電解精練及び電解採取
においては、ファラデーの法則は「ボルトは金を食うが
アンペアはただである。」と言い換えることができる。

一定のアンペアは一定の量の金属（版売可能な最終製品
）を被着する。そのアンペアを得るのに必要なボルトか
増加されるとワットが増加され、すなわちエネルギーコ
ストが増加される。従って、上述の垂直な浸漬されてい
ない距１ｌＩｌ（例えば１００ないし１１０ｍｍ）にお
ける電圧降下（ｄＶ）は有意なコスト因子である。他の
条件を全て同じとすると、長さが一定の場合、オームの
法則より、電圧降下は導体の断面積に反比例する０例え
ば、１．２■鳳の厚さの堅固化「ブレード」を３厘謬の
厚さの平坦な、すなわち堅固化していない同じ材料のプ
レートで置き換えると、　１．２ｍｍの厚さのプレート
の非浸漬部分の断面積は３■鳳のプレートの断面積のわ
ずか４０％でしかない、断面積は１．２１■の厚さのブ
レードの非浸漬部分に平行に積層されたｌ又は２以上の
導体ストリップによって補償することができる。実際に
は、しかしながら、このような層を電解質レベルにまで
下げることは容易ではない。

このレベル付近の厚さが増加されると、自動操作機械の
剥離のみ及び／又はレバーが接近することが妨げられる
。それにもかかわらず、以下に示す方法によって追加的
な電圧降下を補償することが可能である。（注二以下の
例示において、オームの法則は十分に正確な比較値を与
えることができる。） 銅の電解精練及び電解採取の永久陽極として用いられた
存在するステンレス鋼マトリックスブレートは３．２５
菖ｌの厚さで９９０１ｓの幅（合計）であり、有効浸漬
表面積（合計、２面）は１．８８ｍ”であった、平均電
流密度は２５０Ａ／ｍ”であった０次にプレート当たり
合計４７０Ａの電流をブレードの非浸漬部分、すなわち
母線の下側から液面までの１１０■■の部分に流した。

これらの条件における電圧降下は許容できる。ステンレ
ス鋼（ＡＩＳＩＳｔ、　：１０４）の抵抗率は７０．ロ
ルオームＣ１であり、１１ｍｍの長さの導体の断面積は
（９９ｘ　Ｏ，３２５）　−３２ｃｍ”であり、電流は
４７０アンペアである。次にオームの法則を適用すると
「許容可能な」電圧降下がミリボルト単位で得られる。

すなわち、ｄＶ　−（０，０Ｑ１）　ｘ　（４７０／３
２）　ｘ　１１　ｘ　７０−１１．３＋ｍＶ、これはプ
レート当たり５．３Ｗに相当し、プレートの数が４万枚
である場合には２１２ｋＷに相当する。

厚さ１．２ｍ−のＡｌ５Ｉ　Ｓｔ、３０４の同じ寸法の
マトリックスであって、頂部７５ｍｍ以外の部分を堅固
化したプレートに置き換えると次のようになる。すなわ
ち、堅固化ブレードの２面の有効浸漬表面積は約６．４
ｚ増加し、電流密度が２５ＯＡ／ｍ”のままであるとす
ればプレートの非浸漬部分には５００アンペアの電流が
流れる。７．５ｃｍの（非堅固化）頂部の断面積は（９
９ｘ　Ｏ，１２）　−１１，８８ｃｍ”であり、液面ま
での残りの３．５ｃｍの堅固化部分の断面積は約１２．
２５ｃｍ”である。次にオームの法則をこれらのそれぞ
れの部分に適用するとｄＶ’　＝　（１，０（１１ｘ　
５００／１１．８８ｘ７．５ｘ７０＝２２．１０ｍＶ、
ｄＶ”−０，００１ｘ５０口／１２．２５　ｘ　３．５
　ｘ　７０　＝　１０．００ｍＶで、合計１２．１ｍＶ
となり、許容できるレベルよりも２０．８ｍＶ大きくな
る。（４万プレートに対する余分の電力はこの追加的な
電圧降下のために約４１５ｋＷに達する。） 厚さ２．５■、輻９９ＣＷ、長さ７．５ｃｍの金属スト
リップを１．２■の厚さのブレードの非堅固化頂部に平
行に積層すると、　７．５ｃｍの部分の総断面積は３６
．６３ｃｍ”に増加し、ｄＶ’　は３６．　［１３Ｃ１
１２に増加する。

その結果、　ｄＶ’は７．１６ｍＶに減少する。実際に
は、導体を平行に積層すると、さらに約１０％電圧降下
が減少し、約５．４履Ｖになる。このように上述の実施
例では電圧降下の合計が１６．４ｍＶになり、「許容で
きる」と仮定した値よりも５■Ｖ多いけれども、これは
プレート当たり４７０アンペア（５００アンペアではな
い）の場合についてのことである。従って、３．３５園
鵬の厚さの平坦なプレートを１．２−諺の厚さのブラン
クで置き換えることによりて必要になる実際の余分の電
力は、上記例においてマトリックスプレート当たり約２
．３５１であり、４万個の陽極に対して９４ｋＷである
。（この余分の電力は、頂部の積層される長さを７５謹
−から８２．５重−に延長し、液面までの距離を２７．
５ｍｍとすることによって半減することができる。）さ
らに、１ないし１．３ｍｍの厚さの銅を、頂部の積層部
分に電着することによってこのような配置の導電率は大
幅に増加されるので、余分の電圧降下は完全に排除され
る。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図において、マトリックスブレートブレートｌは、その
表面が２で示される電解質中に浸漬されている。ブレー
トｌは全体的に長方形の形状をしており、その底端部３
から液面２の上に位置する４で示される位置まで堅固化
されている。ブレートの非堅固化部分５は位置４の上の
キャリヤー／母線７の下側６まで続く、持ち上げフック
及び／又はフォークリフトのフォークを挿入するための
２つの窓８が非堅固化部分５にあけられている。第２図
及び第３図に示すように、ブレートの非堅固化部分５（
窓になっている箇所を除く）は複数のリベット１３によ
って１又は２以上の導体ストリップ１２に結合されてい
る。ブレード５と導体ストリップ１２との間には、リベ
ット１３に取付けられたスペーサーワッシャーによって
空隙が設けられている。リベットで結合した後、ブレー
トの非堅固化部分はその頂端部にそって、第３図の断面
図に１６として示されるように導体ストリップ１２にシ
ーム溶接によって結合される。このアセンブリーは次に
′！Ｊ２図の断面図に１７として示されるように、シー
ム溶接によつてキャリヤー／母線７に結合される。全体
がステンレス鋼から成るこのアセンブリーに１．０ない
し１．３履■の厚さの銅がメッキされ、それによって非
浸漬部分の導電率が増加される。第３図に示すように、
銅電着物１８は電解質液面２とレベル４との中間のレベ
ル１９まで延びる。ブレート１の垂直な側端部９には端
部保護体１０（実習特許第２０８０８２９号に完全に記
載されている）が設けられ、これは第１図に示すように
液面２の上に突出していてよい、約５ｍ＠の熱膨張を許
容するために、突起１１は銅メッキ１８のレベル１９の
下約６ｍ■の位置で終っていなければならない。ブレー
トの水平な底端部３にもまた端部保護体ｌＯ（英国特許
第２０８０８２９号に記載されたように）が設けられて
おり、これは第１図に示すように両方の横方向に自由に
膨張できるようになワていなければならない。

第４図に示すように、プロフィルストリップ２２及び端
部保護体ｌＯのスプレッダ−バー２３を施す前に、自己
接着性ポリエステルチーブ２０がマトリックスブレート
ブレードｌの側端部９に施され、ネオブレンバッキング
ストリップ２１がブレートの１面のテープ層２０上に挿
入される（英国特許第２０８０８２９号に記載）。

第５図において、ブレードは比較的深い凹部２４の堅固
化パターンを有する。このより大きな深さは、例えばＰ
ＶＤＦ又はポリエステルのような適当なポリマーで粉末
コートしたり、又は耐腐食性合成ゴムコーティングを施
したりすることによる、適当なプラスチックコーティン
グにより補償することができる。コーティング２５によ
って凹部２４の深さが減少され、また、その金属への接
着性は、コーティング材料を適用する前にブレードｌの
端部に沿って適当な間隔の孔２６をあけることによって
大幅に増大させることができる。

コーティング材料は熱処理及び硬化中に孔２６を貫通し
、ブレードｌの両面上のプラスチックコーティングは孔
２６を介して一体に融合する。その結果、ブレード１の
片面のコーティング２５は反対側の面のコーティングに
よって保持され、両方とも剥離されない０次にテープ２
０をプラスチック「充填材」２５の上に施し、端部保護
体ｌＯを英国特許第２０８０８２９号に記載された通常
の方法によりはめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のマトリックスプレートの１実施例の
正面図、 第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図、 第３図は第２図に対応するが明瞭性のためにキャリヤー
／母線に結合する前のマトリックスプレートを示す図、 第４図は第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した拡大断面
図。 第５図は第４図に対応するが、プラスチックでコートさ
れたより深い凹部の堅固化パターンを有し、端部保護体
が取付けられたもの（端部保護体は明瞭性のために輪郭
のみを示しである）を示す図である。 ｌ・・・ブレード、２・・・液面、３・・・底端部、５
・・・非堅固化部分、７・・・キャリヤー／母線、１３
・・・リベット、１４・・・空隙、１８・・・銅メッキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プレート表面に電解的に金属及び／又は金属リッチな化
   合物の層を被着し、これを容易に剥離可能とする母ブラ
   ンクマトリックスプレートであって、該プレート自身の
   製造工程中にその厚さ全体にわたってその結晶の大きさ
   を有意に減少させる強度の冷間加工を受け、それによっ
   て結晶構造の自由エネルギーが吸収されているマトリッ
   クスプレート。