KR101414484B1 - 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

특히 전해조(멤브레인 전지)용 접촉 스트립의 제조를 위한 방법의 경우에, 저렴하게 만들어지는 것을 허용하지만 높은 전기 효율로 이러한 접촉 스트립의 제조를 위한 극히 효율적인 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적은 티타늄 스트립에 구리 스트립을 부착하도록 압연 결합을 적용하는 것에 의해 달성된다.

전해조, 멤브레인 전지, 구리 스트립, 티타늄 스트립, 니켈 스트립, 갈라짐

Description

전해조용 접촉 스트립의 제조 방법{PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF CONTACT STRIPS FOR ELECTROLYSERS}

본 발명은 특히 전해조용 접촉 스트립(멤브레인 전지)을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

이러한 전해 전지들은 예를 들어 출원인의 WO 98/15675 Al에 개시되어 있다. 접촉 스트립들은 특히 인접한 전해조들 사이의 전기 접촉을 확립하도록 특히 요구된다. 다양한 방법들이 이러한 접촉 스트립들의 제조와 전지 벽들에 대한 접촉 스트립의 부착을 위해 이용할 수 있다.

출원인의 WO 01/85388 Al은 역시 이러한 접촉 스트립의 제조를 개시한다. 이 경우에, 레이저 압력-용접 공정은 티타늄 시트 스트립에 대해 양호한 전도성을 구비한 물질로 된 접촉 스트립을 용접하는데 사용된다.

시트 스트립이 다른 물질의 물품에 연결된 경우에, 폭발-결합 방법을 사용하는 것이 공지된 실시이다. 상기 방법은 그리드형 금속 결합이 2개의 물질들 사이에서 얻어지도록 폭발성 물질을 점화하는 것에 의해 높은 속도로 캐리어 베이스 물질에 결합되는 물질을 사용한다. 그러나, 이러한 방법은 비교적 복잡하고 비싸다.

본 발명의 목적은 저렴하지만 높은 전기 효율로 접촉 스트립의 제조를 허용하는 극히 효과적인 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 상기된 형태의 방법을 실시하고, 이에 의해 압연 결합(roll bonding) 방법을 사용하여 티타늄 스트립에 구리 스트립을 부착하는 것에 의해 달성된다.

본 발명에서 권유된 방법에 의해, 놀랍게도, 한쪽 측부에서 티타늄 스트립의 부착, 다른 쪽 측부에서 구리 스트립에 대한 부착이 용이하게 실행 가능하였으며, 그러므로, 금속의 접촉면 상에서 롤러에 의해 발휘되는 높은 압력이 임의의 산화층들을 파괴 또는 제거하여, 전기 전도성을 개선하는 것을 알았다.

본 발명의 실시예들은 종속항들에 기술되어 있으며, 이 경우에 달성 가능한 이점은 압연 결합 공정의 제 1 단계에서 60 내지 80%의 냉간 성형율(cold forming rate)이다.

본 발명에 따른 방법의 추가의 실시예는 압연 결합 공정에서 세척된 Cu 스트립, 특히 세척된 SeCu 스트립과 조합하여 미처리된 티타늄 스트립의 사용을 제공한다. Messrs. Krupp에 의해 제조된 "TIKRUTAN®"과 같은 전형적인 반가공된 티타늄 스트립이 이러한 목적을 위해 적합하다.

추가의 실시예는 티타늄 스트립 및/또는 구리 스트립이 이러한 스트립을 장치에 공급하기 전에 결합 측 상에서 브러쉬 처리되는 방식으로 이행될 수 있다. 본 발명의 개선된 실시예는 압연 작업에 대해 길이 방향으로 각각의 스트립의 브러쉬 처리를 제공한다.

본 발명은 또한 압연 결합 공정을 수행할 때 xy ㎜ 길이에서 200㎜ 폭당 780 t의 압력을 제공한다.

또한, 구리 스트립이 니켈과 티타늄 사이의 중간층으로 작용할 수 있어서, 3개의 금속 스트립이 본 발명에 따라서 형성될 수 있다는 것을, 즉 상기 압연 결합 방법에 의해 구리 스트립에 니켈 스트립이 부착되는 것을 알았으며, 이러한 것은 또한 3개의 스트립들의 동시 결합을 허용한다.

본 발명의 추가의 특징, 특성 및 이점은 아래에 기술되며 아래에 열거된 도면들에 의해 예시된다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따라 제조된 접촉 스트립의 단순 단면도이다.

도 1의 경우에 있어서, 접촉 스트립(1)은 티타늄 스트립(2)과, 압연 결합 방법에 의해 티타늄 스트립(2)에 부착되는 구리 스트립(3)으로 이루어진다.

2개의 접촉 웨브(3a, 3b; webs)를 형성하기 위하여, 예를 들어 가공에 의해, 길이 방향 홈(4)이 얻어지는 방식으로 특히 구리 스트립의 중앙 부분을 제거하는 것이 가능하다.

도 2는 티타늄 스트립(2)과 니켈 스트립(5)의 중간층으로서 구리 스트립(3)을 접촉 스트립(1a)에 제공하는 가능성을 도시하며, 니켈 스트립은 추가적으로 구조물에 부착된다. 이러한 경우에, 길이 방향 중앙 홈(4a)이 역시 제공된다.

전형적인 접촉 스트립 제조는 아래에 보다 상세하게 기술된다:

물질 : TIKRUTAN RT 12 티타늄 스트립, 치수 200 x 3.5㎜, 세척된 구리 스트립 SeCu, 치수 200 x 2.88㎜, 40% 성형율로 사전 압연됨. 장치 공급 측 상의 6.38㎜의 결과적인 시트 두께: 티타늄 및 구리 물질은 장치로 티타늄 및 구리 물질을 공급하기에 앞서 압연 작업에 대해 길이 방향으로 결합 측에서 브러쉬 처리된다.

가공 파라미터: 3 m/min의 전진 속도, 대략 780 t의 압연 압력.

2.05㎜의 압연 결합된 클래딩 구조가 얻어졌으며, 냉간 성형율은 대략 68%에 이르렀다. 1.60㎜의 관찰된 바이메탈 강도는 1회 입장(one pass)으로 최종 압연될 수 있다. 7.0㎜ 폭의 일련의 절단과 벤딩 테스트는 복합 물질 구조의 압연 결합된 스트립들의 어떠한 갈라짐(delamination)도 유발하지 않았다.

트위스트(twisting) 테스트(전후 움직임에 대해 1:8 x의 트위스트 비, 일방향에 대해 2:8 x의 트위스트 비)는 어떠한 눈에 보이는 부품 갈라짐도 유발하지 않았다.

Claims (15)

1. 압연 결합(roll bonding)에 의해 티타늄 스트립에 구리 스트립을 부착하는 것에 의해 접촉 스트립(contact strips)을 얻는 단계; 및 상기 접촉 스트립의 중앙 부분을 제거하여 2개의 접촉 웨브(contact webs)를 제조하는 것에 의해 길이 방향의 홈을 제공하는 단계를 포함하는 멤브레인 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 압연 결합 방법의 제 1 단계에서, 60 내지 80%의 냉간 성형율이 수행되는 멤브레인 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 티타늄 스트립은 미처리된 티타늄 스트립이며, 상기 구리 스트립은 세척된 구리 스트립인 멤브레인 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 티타늄 스트립, 또는 상기 구리 스트립, 또는 상기 티타늄 스트립과 상기 구리 스트립은 상기 압연 결합에 앞서 결합측 상에서 브러쉬 처리되는 멤브레인 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 브러쉬 처리는 상기 압연 작업에 대해 길이 방향으로 실행되는 멤브레인 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압연 결합은 200㎜ 폭당 780t의 압연 압력을 적용하는 것에 의해 수행되는 멤브레인 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 니켈 스트립이 중간층으로서 상기 구리 스트립에 압연 결합되는 멤브레인 전해조용 접촉 스트립의 제조 방법.
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