KR102485531B1 - 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드 - Google Patents
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Abstract
수직 애노드들의 형태의 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드는 제 1 수평 바, 티타늄 외부층을 갖는 구리 또는 알루미늄 코어에 의해 규정된 제 2 수직 분배 바들, 및 양측상에 제 2 분배 바들에 부착된 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들에 기초한 매달린 구조로 구성되어, 안전한 애노드는 수직 분배 바를 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판에 연결하는 적어도 하나의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판과 제 2 수직 분배 바들 중 적어도 하나 사이에 정렬된 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 요소를 통합한다.
Description
본 발명은 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 노드를 기술하고 구리와 같은 금속들의 전해 채취(electrowinning)를 위해 셀들에 적용 가능하다.
먼저, 컨테이너들, 탱크들, 또는 전기 화학적 셀들은, 다른 구성 요소들 중에서 증착될 금속으로 구성되고, 전류들이 공급될 때, 캐소드들상에 금속을 증착하는 대안적인 위치들에서, 복수의 애노드/캐소드 쌍들이 담궈지는 전해질 용액으로 채워진다는 것이 기술될 수 있다.
이는 수직 애노드들이 금속의 전해 채취를 위해 상기 셀들에서 사용될 때, 상기 수직 애노드들은 수평 전류 공급 도체 바 및 전류 공급 바에 접속된 수직 분배 바들에 기초한 매달린 구조로 구성된다는 것을 의미하고, 그의 분배 바들은 구리 또는 알루미늄 코어, 및 티타늄 외부층 또는 티타늄 외피로 규정된다.
따라서, 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들은 애노드 판들의 표면상에 발생하는 애노드 전기 분해 동작과 함께 분배 바들에 전기 접속된다.
종래의 애노드들은 수평 전류 공급 바당 수직 바들의 수에 관하여 다수의 조합들이 존재한다.
나타내진 바와 같이, 금속들의 전해 채취를 위한 프로세스들에서 사용된 종래의 수직 바들은 구리 또는 알루미늄 코어 및 티타늄 외부층 또는 티타늄 외피를 갖는 두가지 금속의 바들이다. 구리 또는 알루미늄은 큰 전류들의 효과적인 전송을 위해 필요한 낮은 전기 저항을 제공하고, 티타늄은 전해질의 화학적 공격에 대하여 구리 또는 알루미늄을 보호하고, 동시에 이들 수직 바들에 대한 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들의 접속을 허용한다.
이러한 방식에서, 최적 출력 및 최대 능력을 획득하기 위해, 애노드들, 및 구체적으로 금속들의 전해 채취를 위한 프로세스들에서 사용된 애노드 표면들은 캐소드들에 가깝게 작동하고 짧은 애노드-캐소드 거리에 관한 큰 표면 영역, 예를 들면, 5 ㎝의 간격을 갖는 100×100 센티미터의 표면을 갖는다. 이는, 캐소드 표면상에 임의의 지점에서 평탄성의 임의의 변화 또는 변형의 경우, 애노드와 캐소드 사이의 전기 접촉의 위험, 또는 다시 말해서 단락을 반드시 도입한다.
캐소드 표면들은, 그들의 두께가 생성 프로세스 동안 그 자체가 빠르게 변하기 때문에, 및 또한 그의 표면상에 단일 지점에서 캐소드의 두께의 증가가 애노드-캐소드 거리를 감소시키고, 이는 전기 저항을 감소시키고, 옴의 법칙을 적용하면 문제의 지점에서 이온 전류를 증가시키기 때문에 본래 불안정하다.
전류 또는 이온 침착을 증가시키는 것은 상기 지점들상에 침착된 금속의 두께를 증가시켜서, 이들 이벤트들은 분명히 양의 피드백 시스템을 나타내고, 이해하는 바와 같이, 본질적으로 불안정한 프로세스들이고, 이는 이들 경우들에서 애노드-캐소드 접촉 또는 단락을 생성하는 것으로 된다.
더욱이, 임의의 정렬 에러 또는 기존 기계적 변형은 또한 직접 애노드-캐소드 접촉 또는 단락을 야기할 것이다.
직접 전기 접촉이 애노드와 캐소드 사이에 확립되면, 전해액과 애노드 사이의 잠재적인 전기 화학적 배리어들 및 전해질의 상대적으로 높은 저항이 또한 제거될 것이다. 이들 상황들에서, 전류는 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판을 손상시키거나 파괴하고, 동시에 상당한 생산 손실들을 야기하는 수락할 수 없는 값들로 급증한다.
또한, 금속들, 및 구체적으로 구리의 전해 채취를 위한 셀 내 애노드들의 작업 프로세스에서, 황산을 갖는 산소 방울들이 생성되고, 이는 "산성 안개"라고 알려진 현상이다. 이러한 "산성 안개"는 심각한 환경 오염 문제를 생성하고 셀 룸들에서 마스크들의 사용을 필요로 하는, 공장 작업자들의 건강 및 공장이 위치한 지역에서 환경의 악화에 직접 영향을 미칠 수 있다.
예를 들면, 구리 전해 채취의 경우에, 전해액은 황산 및 황산 구리의 용액으로 주로 구성된다. 그의 정상적인 전기 분해 프로세스에서, 애노드는 황산을 보유하는 오염된 산소 거품들을 생성하고; 이들 거품들의 대부분은 전해액에 남고 산성 안개라고 알려진 것을 생성하는 주변 대기의 부분을 형성한다.
더욱이, 전류 제한기는 특정한 값보다 큰 임의의 전류에 반응하고 그를 상쇄시키는 디바이스이고, 이러한 값은 특정한 디바이스 또는 모델의 특징이다.
매우 친숙한 예는 가정에서의 퓨즈들이다; 네트워크에서 와이어들의 직접 접촉 또는 단락이 있을 때, 퓨즈는 파괴되고 접속 해제되어, 암흑 속에 있게 한다. 이후, 다시 조명을 제공하기 위해 퓨즈를 다시 넣거나 교체해야 한다. 이러한 예를 리셋팅 개념을 설명하고, 물리적인 단락이 더 이상 존재하지 않고 외부 개재가 없는 경우, 시간 기간 후, 조명을 자동으로 돌아오게 하는 가능성에 관하여 더 상세하게 들어가기 위해 사용한다. 이러한 경우, 퓨즈는 자동 리셋 퓨즈이다.
단락들에 대해 보호하기 위한 두가지 방식들이 존재한다; 하나는 전류를 0으로 소거하거나 강제하는 것이고, 다른 것은 허용 가능한 더 낮은 값들로 전류를 조정하는 것이다. 두 가지 경우들은 전류 제한기들인 것으로 고려되지만, 전자는 디지털 온-오프 제한기들이라 부르고, 후자는 아날로그 제한기들이라고 부를 것이다.
25 내지 225 cm2의 면적을 갖는 서브-메시들(sub-meshes)이라 불리는 애노드 판들이 일련의 절연 구조들에 의해 보호되고 플라스틱 또는 에폭시로 코팅된 바들 내에 설치되는 각각의 배선 및/또는 인쇄 회로들에 의해 전기가 공급되는 그에 부착되는, 플라스틱 또는 에폭시로 코팅된, 수평 지지 바 및 수직 바들을 포함하는, 금속들의 전해 채취를 위한 애노드 구조를 기술하는 특허 문서 WO 2015/079072를 또한 인용할 수 있다.
본 발명은, 본 명세서의 발명의 명칭에 나타낸 바와 같이, 전기 화학적 셀들 및 구체적으로 금속들의 전해 채취(electrowinning)에서 사용된 수직 애노드들의 형태의 전기 화학절 셀들을 위한 안전한 애노드에 관한 것이고, 애노드들은 수평 전류 공급 도체 바(horizontal current supply conductor bar) 및 전류 공급 바에 연결된 수직 분배 바들에 기초한 매달린 구조로 구성되고, 그의 분배 바들은 구리 또는 알루미늄 코어, 및 티타늄 외부층 또는 외피로 규정된다.
이러한 종래의 실시예에 기초하여, 본 발명의 제 1 목적은 수직 분배 바들과 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판 또는 판들 사이의 전기 접속이 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들을 파괴하거나 손상시킬 수 있는 단락들을 방지하기 위해 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 각각의 어댑터 요소들에 의해 제공된다는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 애노드 판들이 유해한 "산성 안개" 및 그의 심각한 환경 효과들을 피하여 그들을 전달하고 집전 장치에 의해 수집을 가능하게 하는 굴뚝 효과를 생성하는 수직 분배 바들에 의해 규정된 수직 평면에 관하여 임의의 각도로 정렬되기 때문에, 애노드의 중심부를 통해 그들을 채널링하는 황산을 갖는 산소 거품들의 방출의 확산을 감소시키는 것이다.
이는, 한편으로 그것이 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들에 대한 손상 또는 파괴를 피하고, 다른 한편으로, 단락이 발생할 경우, 영향받은 판이 파괴되지 않고 다른 판들이 계속 기능하기 때문에, 상당한 경제적인 이익을 초래한다.
본 발명은 매달린 구조를 포함하는 수직 애노드들의 형태의 청구항 1에서 규정되는 전기 화학적 셀들을 위한 애노드로서, 상기 매달린 구조는:
- 수평 전류 공급 도체 바;
- 상기 전류 공급 바에 접속된 하나 이상의 수직 분배 바들로서:
○ 구리, 알루미늄, 납 및 그의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 도전성 소자의 코어와,
○ 티타늄 또는 그의 합금들, 밸브 금속들 또는 그의 합금들, 및 납 또는 그의 합금들로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료의 외부층 또는 외피를 포함하는, 상기 하나 이상의 수직 분배 바들;
- 수직 분배 바들과 연관된 적어도 하나의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판을 갖는/포함하는, 상기 애노드에 있어서,
애노드(1)는 수직 분배 바들(3) 중 적어도 하나와 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들(4) 중 적어도 하나 사이에 정렬된 어댑터 소자(6)를 통합하고, 상기 어댑터 소자(6)는 전류 제한기(10)를 갖는 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하고, 상기 전류 제한기 어셈블리(7)는 수직 분배 바(3)를 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)에 접속하는 그러한 방식으로 적어도 하나의 수직 분배 바(3) 및 적어도 하나의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)과 연관되는 것을 특징으로 하는, 상기 전기 화학적 셀들을 위한 애노드에 관한 것이다.
"수직 분배 바들"이라는 표현에 의해, 이는 (수직의) 매달린 위치를 견딜 수 있고 어댑터 소자에 연관되거나 부착되기에 적합한 임의의 및 모든 프리즘 소자를 의미한다. 상기 하나 이상의 "수직 분배 바들"은 원형, 타원형, 또는 다각형 형상의 단면을 가질 수 있고, 그들은 상이한 종횡비들을 나타낼 수 있고, 제한에서, 예를 들면, 납 패널과 같은 패널일 수 있다. 게다가, "애노드 판"이라는 표현에 의해, 이는 애노드로서 사용되기에 적합하고 산소 또는 염소를 발생시킬 수 있는 적어도 하나의 표면을 나타내는 임의의 형상 및 크기의 소자를 의미한다; 더 구체적으로 애노드 판은 평탄하거나, 구부러지거나 또는 부분적으로 구부러지거나, 물결 모양으로 주름지거나, 단단하거나, 다공성이거나, 구멍이 있거나, 잘려지거나, 에칭되거나 또는 천공되는 재료일 수 있다.
본 요약은 매달린 구조로 구성된 수직 애노드들의 형태의 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 상기 매달린 구조는:
- 수평 전류 공급 도체 바;
- 전류 공급 바에 접속된 수직 분배 바들로서:
○ 구리 또는 알루미늄 코어와;
○ 티타늄 외부층 또는 외피로 구성되는, 상기 수직 분배 바들; 및
- 수직 분배 바들과 연관된 적어도 하나의 코팅된 티타늄 애노드 판에 기초하고, 상기 안전한 애노드는, 수직 분배 바들 중 적어도 하나와 적어도 하나의 코팅된 티타늄 애노드 판 사이에 정렬된, 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 소자를 통합하고, 그의 어댑터 소자는 대응하는 수직 분배 바를 그에 부착된 코팅된 티타늄 애노드 판에 접속시키는, 상기 안전한 애노드에 관한 것이다.
다른 실시예에서, 애노드의 매달린 구조는 구체적으로:
- 수평 전류 공급 도체 바;
- 전류 공급 바에 접속된 수직 분배 바들로서:
○ 구리 또는 알루미늄 코어와,
○ 티타늄 외부층 또는 외피로 구성된, 상기 수직 분배 바들; 및
- 수직 분배 바들과 연관된 적어도 하나의 코팅된 티타늄 애노드 판으로 구성된다.
본 발명의 하나의 실제적인 실시예에서, 안전한 애노드의 어댑터 소자는 수직 분배 바 및 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판에 직접 부착되는 전류 제한기 어셈블리로서 규정되어, 수직 분배 바를 애노드 판에 접속한다.
이는 어댑터 소자가 전류 제한기 어셈블리 자체에 의해 규정된다는 것을 의미한다.
본 발명의 실제적인 실시예의 제 1 변형에서, 안전한 애노드의 어댑터 소자는 전류 제한기 어셈블리를 유지하는 티타늄 스트립에 의해 규정되고, 티타늄 스트립은 수직 분배 바 및 대응하는 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판에 부착되고, 애노드 판은 전류 제한기 어셈블리에 부착된 250 내지 1670 cm2의 표면적을 갖는다.
본 발명의 실제적인 실시예의 제 2 변형에서, 안전한 애노드 어댑터 소자는 그의 두 개의 단부들의 각각에 하나씩, 두 개의 전류 제한기 어셈블리들을 유지하는 티타늄 스트립에 의해 규정되고, 수직 분배 바 및 전류 제한기 어셈블리들의 쌍에 부착된 티타늄 스트립은 대응하는 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판에 부착된다.
유사하게는, 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 안전한 애노드 어댑터 소자는 동일한 각도를 갖고 그에 부착되는 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판을 갖는 수직 평면에 관하여 약간의 각도를 규정하는 대응하는 수직 분배 바에 부착된다. "약간의 각도"로서, 이는 수직선에 관하여 작은 각도, 즉, 작은 크기의 각도라고 이해되어야 한다. 바람직하게는, 도면들에 도시된 바와 같이, 약간의 각도는 바(3)의 수직 평면에 관하여 3.25도 이하이다. 더 바람직한 실시예에서, 약간의 각도는 바(3)의 수직 평면에 관하여 3도이다.
적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 애노드 어댑터 소자들은 그들이 실장된 약간의 각도에서 상이한 크기들을 가질 수 있고, 그들과 연관된 애노드 판들은 또한 수직 평면에 관하여 상이한 각도들에 따라 각을 이룬다.
더욱이, 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리를 포함하고, 그들이 실장되는 약간의 각도로 상이한 크기들을 갖는 애노드 어댑터 소자들은 산소 거품들 및 산의 상향 흐름에 대한 굴뚝 효과를 야기하는 바닥으로부터 상부로 증가하는 크기를 갖는 대응하는 제 2 수직 분배 바의 길이를 따라 부착된다.
어댑터 소자의 부분을 형성하는 티타늄 스트립은 대응하는 애노드 판이 부착되고 외부로 연장하는 직각으로 구부러진 적어도 하나의 시트와 연관되는 그의 중심 내부 부분에 전류 제한기를 통합하는 관상 구성을 가질 수 있다.
유사하게는, 어댑터 소자의 부분을 형성하는 티타늄 스트립은 전류 제한기가 임베딩된, 그에 개재된 유사한 재료 또는 에폭시 수지의 블록을 가질 수 있다.
애노드의 존속이 보통 전술된 단락들에 의해 영향을 받고 다른 원인들에서는 아니기 때문에, 애노드는 그것이 상당한 손상을 겪지 않고 단락을 견딜 수 있고 작동가능하게 유지할 때 안전하다고 할 수 있다.
따라서, 어댑터 소자의 부분을 형성하고 전류 제한기가 통합되는 전류 제한기 어셈블리가 박스로 규정된다. 박스라는 용어는 티타늄 스트립은 완전하게 또는 부부적으로 수용하거나 포함하는 하우징, 케이스, 부분적인 또는 전체 인클로저를 의미한다. 박스는 금속들의 전해 채취를 위해 전해조(electrolytic bath)의 산성 환경에 담궈지기 위해서 뿐만 아니라 의도된 목적을 위해 적합하다고 가정하면, 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 바람직한 경우, 박스는 설명된 목적에 적합한 도전성 재료로 만들어지고, 더 바람직하게는 티타늄 또는 그의 합금들로 만들어진다. 박스는, 티타늄 스트립이 그를 포함하는 박스의 절연 재료에 의해 절연되는 특정한 실시예에서, 그의 절연 매체는 단자에 의해 중간 티타늄 스트립에 및 다른 단자에 의해 박스에 접속되는 하나, 두개 이상의 전류 제한기들을 통합하는 방식으로 절연 재료를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
유사하게는, 어댑터 소자의 부분을 형성하고 전류 제한기가 통합되는 전류 제한기 어셈블리는 두가지 금속의 티타늄/구리 조각들의 쌍으로 규정되고, 구리 표면들이 서로 마주보고, 전류 제한기는, 양쪽 표면들상에 구리의 각각의 시트들 및 폴리머층으로 구성된, 그들 사이에 개재되고, 양쪽 대향하는 두 가지 금속 조각들의 구리의 폭에 대응하여 횡단하는 중심 및 둘레 오목부가 임베딩되고, 상기 오목부는 에폭시 수지 또는 유사한 절연체로 채워진다.
본 발명의 다른 목적은 이전에 규정되는 적어도 하나의 애노드를 포함하는 금속들의 전해 채취를 위한 전기 화학적 셀이다. 바람직한 경우에서, 셀은 구리 또는 니켈을 포함하지만 그로 제한되지 않는 비철 금속(non-ferrous metal)의 전해 채취를 위한 것이다.
이하에 제공된 설명을 완료하기 위해 및 본 발명의 특징들을 더 쉽게 이해가능하게 하도록 돕는 목적을 위해, 본 명세서는 예시이고 제한이 아닌 본 발명의 가장 특징적인 상세들을 나타내는 도면들의 세트가 수반된다.
도 1은 수평 전류 공급 바, 수직 분배 바들, 및 수직 분배 바들과 연관된 두 개의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들이 보이는 종래의 애노드의 측면도.
도 2 및 도 3은 수직 바에 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판의 용접에 의해 종래의 부착의 각각의 정면 입면도 및 평면도.
도 4 및 도 5는 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 소자를 통해 수직 분배 바에 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판의 부착의 각각의 정면 입면도 및 평면도.
도 6 및 도 7은 제 1 실제적인 실시예에 지정되는 바와 같이 티타늄 스트립 및 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 소자를 통해 수직 분배 바에 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판의 부착의 각각의 정면 입면도 및 평면도.
도 8은 티타늄 스트립으로 구성되고 그의 단부들에 각각의 전류 제한기 어셈블리들을 갖는 수직 분배 바에 부착된 어댑터 소자의 정면도.
도 9는 어댑터 소자가, 제 2 실제적인 실시예에 따라, 티타늄 스트립 및 두 개의 전류 제한기 어셈블리들을 포함하는 일 실시예의 평면도.
도 10 및 도 11은 두 개의 실제적인 실시예 변형들에 따라, 티타늄 스트립의 단부에 대한 전류 제한기 어셈블리의 접속의 각각의 단면도들.
도 12 및 도 13은 티타늄 스트립 및 두 개의 전류 제한기 어셈블리들로 구성된 어댑터 소자의 수직 바로의 부착의 정면도 및 전류 제한기 어셈블리들에 부착된 각각의 애노드 판들의 평면도.
도 14는 어댑터 소자의 부분을 형성하는 티타늄 스트립의 일 실제적인 실시예의 제 1 변형의 평면도이고, 상기 티타늄 스트립은 관형 구성을 갖고, 대응하는 애노드 판이 부착되는 직각으로 구부러진 연장 시트와 연관된, 그의 내부에 적어도 하나의 전류 제한기를 통합한다.
도 15는 어댑터 소자의 부분을 형성하는 티타늄 스트립의 일 실제적인 실시예의 제 2 변형의 평면도이고, 전류 제한기 자체는 에폭시 수지 또는 유사한 재료의 블록에 임베딩되고, 전술한 티타늄 스트립은 제한기에 의해 나뉘고, 상기 티타늄 스트립은 하나의 단부에서 수직 바에 부착되고 다른 단부에서 대응하는 애노드 판에 부착된다.
도 16, 도 17, 및 도 18은 애노드 판들이 수직 평면에 대하여 약간의 각도로 실장되는 일 실제적인 실시예의 정면도, 입면도, 및 평면도.
도 19 및 도 20은 애노드 판들이 약간의 각도를 갖는 방법을 도시하는, 일련의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들이 제 2 수직 분배 바에 부착되는 일 실제적인 실시예의 정면도 및 평면도이고, 그의 각도는 아래 부분으로부터 윗 부분으로, 즉 바닥으로부터 상부로 증가하고, 굴뚝 효과를 발생시킨다.
도 21은 거품들이 애노드 판들의 각이 진 정렬에 의해 생성된 굴뚝 효과의 결과로서 흐르는 경로가 도시되는 이전 도면의 실시예의 측면도.
도 22 및 도 23은 U 형상을 갖고 수직 바에 부착된 티타늄 스트립인 내부 테두리 및 전류 제한기를 갖는 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 소자의 부착의 정면도로서, 상기 티타늄 스트립은 U 형상 컨테이너로서 형성된 박스인 외부 테두리에 수용되는, 상기 정면도, 및 전류 제한기 어셈블리에 부착된 각각의 애노드 판들을 갖는 평면도.
도 2 및 도 3은 수직 바에 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판의 용접에 의해 종래의 부착의 각각의 정면 입면도 및 평면도.
도 4 및 도 5는 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 소자를 통해 수직 분배 바에 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판의 부착의 각각의 정면 입면도 및 평면도.
도 6 및 도 7은 제 1 실제적인 실시예에 지정되는 바와 같이 티타늄 스트립 및 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 소자를 통해 수직 분배 바에 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판의 부착의 각각의 정면 입면도 및 평면도.
도 8은 티타늄 스트립으로 구성되고 그의 단부들에 각각의 전류 제한기 어셈블리들을 갖는 수직 분배 바에 부착된 어댑터 소자의 정면도.
도 9는 어댑터 소자가, 제 2 실제적인 실시예에 따라, 티타늄 스트립 및 두 개의 전류 제한기 어셈블리들을 포함하는 일 실시예의 평면도.
도 10 및 도 11은 두 개의 실제적인 실시예 변형들에 따라, 티타늄 스트립의 단부에 대한 전류 제한기 어셈블리의 접속의 각각의 단면도들.
도 12 및 도 13은 티타늄 스트립 및 두 개의 전류 제한기 어셈블리들로 구성된 어댑터 소자의 수직 바로의 부착의 정면도 및 전류 제한기 어셈블리들에 부착된 각각의 애노드 판들의 평면도.
도 14는 어댑터 소자의 부분을 형성하는 티타늄 스트립의 일 실제적인 실시예의 제 1 변형의 평면도이고, 상기 티타늄 스트립은 관형 구성을 갖고, 대응하는 애노드 판이 부착되는 직각으로 구부러진 연장 시트와 연관된, 그의 내부에 적어도 하나의 전류 제한기를 통합한다.
도 15는 어댑터 소자의 부분을 형성하는 티타늄 스트립의 일 실제적인 실시예의 제 2 변형의 평면도이고, 전류 제한기 자체는 에폭시 수지 또는 유사한 재료의 블록에 임베딩되고, 전술한 티타늄 스트립은 제한기에 의해 나뉘고, 상기 티타늄 스트립은 하나의 단부에서 수직 바에 부착되고 다른 단부에서 대응하는 애노드 판에 부착된다.
도 16, 도 17, 및 도 18은 애노드 판들이 수직 평면에 대하여 약간의 각도로 실장되는 일 실제적인 실시예의 정면도, 입면도, 및 평면도.
도 19 및 도 20은 애노드 판들이 약간의 각도를 갖는 방법을 도시하는, 일련의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들이 제 2 수직 분배 바에 부착되는 일 실제적인 실시예의 정면도 및 평면도이고, 그의 각도는 아래 부분으로부터 윗 부분으로, 즉 바닥으로부터 상부로 증가하고, 굴뚝 효과를 발생시킨다.
도 21은 거품들이 애노드 판들의 각이 진 정렬에 의해 생성된 굴뚝 효과의 결과로서 흐르는 경로가 도시되는 이전 도면의 실시예의 측면도.
도 22 및 도 23은 U 형상을 갖고 수직 바에 부착된 티타늄 스트립인 내부 테두리 및 전류 제한기를 갖는 전류 제한기 어셈블리를 포함하는 어댑터 소자의 부착의 정면도로서, 상기 티타늄 스트립은 U 형상 컨테이너로서 형성된 박스인 외부 테두리에 수용되는, 상기 정면도, 및 전류 제한기 어셈블리에 부착된 각각의 애노드 판들을 갖는 평면도.
전술한 도면들에 도시되는 바와 같이 및 지정된 번호 붙이기에 따라, 애노드(1)는 전류 공급 도체 바(2) 및 일련의 수직 분배 바들(3)에 기초한 매달린 구조로 구성되고, 적어도 하나의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)이 일련의 수직 분배 바들(3)에 부착되고(이하에 이들을 단순히 애노드 판들이라고 칭할 것이다), 도면들 중 도 1은, 상기 실제적인 실시예에서, 애노드는 두 개의 애노드 판들(4)을 갖는 방법을 도시한다. 상기 종래의 실시예에서, 애노드 판들(4)은 도면들 중 도 2에 도시되는 스팟 용접들(5)에 의해 수직 분배 바들(3)에 부착된다.
상기에 설명된 종래의 구성으로 시작하면, 본 발명의 제 1 목적은, 전류 공급 또는 접속이 대응하는 수직 분배 바(3)로부터 애노드 판들(4)로 확립되는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하는 어댑터 소자(6)의 통합에 기초한다.
도 4 및 도 5에 따라, 어댑터 소자(6)가 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하는 일 실제적인 실시예에서, 전류 제한기 어셈블리(7)는 수직 분배 바(3) 및 애노드 판(4)에 직접 부착되어, 전류는 수직 분배 바(3)로부터 전류 제한기(7)를 통해 애노드 판에 도달한다. 이러한 실시예에서, 전류 제한기 어셈블리(7) 자체는 어댑터 소자(6)의 역할을 한다.
또한, 도면들 중 도 6 및 도 7에 따라, 일 실제적인 실시예의 제 1 변형에서, 어댑터 소자(6)는 그의 단부들 중 하나에서 수직 분배 바(3)에 부착되는 티타늄 스트립(8)에 의해 규정되고 다른 단부에서 그것은 전류 제한기 어셈블리(7)를 통합하고, 반면에, 도면들 중 도 8에 따라, 일 실제적인 실시예의 제 2 변형에서, 어댑터 소자(6)는, 수직 분배 바(3)에 부착되고, 각각의 애노드 판(4)이 부착되는 각각의 단부에서 두 개의 전류 제한기 어셈블리들(7)을 갖는 티타늄 스트립(8)으로 구성되고, 전류는 티타늄 스트립(8) 및 대응하는 전류 제한기(7)를 통해 수직 분배 바(3)로부터 애노드 판들(4)에 도달한다.
바람직하게는 자동 리셋팅하는, 전류 제한기 어셈블리는 산업에서 이용 가능한 임의의 메커니즘, 즉, 두가지 금속의 브레이커, 자동 리셋을 갖는 디지털 퓨즈들, 자동 리셋을 갖는 아날로그 퓨즈들, 컷오프 또는 레귤레이션(regulation)을 갖는 트랜지스터들 등을 사용하여 임베딩될 것이다.
예로서, 및 도면들 중 도 8, 도 9, 및 도 10에 따라, 어댑터 소자(6)의 구성 요소로서 사용될 전류 제한기 어셈블리(7)의 제 1 형태는 티타늄/구리 두가지 금속의 조각들(9)의 쌍으로 규정될 수 있고, 구리 표면들은 서로 마주보고, 전류 제한기(10)는 양쪽 측면들상에 구리의 각각의 시트들 및 폴리머층으로 구성된 그들 사이에 개재되고, 횡단하는 중심 및 둘레 오목부는 서로 마주보는 양쪽의 두가지 금속의 조각들(9) 중 구리의 폭에 대응하고, 상기 오목부는 에폭시 수지(11) 및 유사한 절연체로 채워진다고 말할 수 있다.
이러한 방식으로, 도면들 중 도 8은, 전류 제한기 어셈블리(7)에 관하여, 두 개의 빗금된 부분들이 두가지 금속의 조각(9) 중 구리에 대응하고, 그들 주변의 윤곽선은 횡단하는 중심 및 둘레 오목부에 대응하고, 그들 사이에 개재되는 전류 제한기(10) 자체를 갖는 두개의 두가지 금속의 조각들(9)의 접속에서, 이는 에폭시 수지(11) 또는 다른 절연 재료로 채워지는 방법을 도시한다.
도면들 중 도 11, 도 12, 및 도 13에 따른 제 2 형태의 전류 제한기 어셈블리(7)는 티타늄 스트립(8)의 하나의 단부가 개재되는 절연 재료(13)와 함께 수용되고, 그의 절연 재료(13)는 그로 두 개의 전류 제한기들(10)을 통합해서, 바람직하게는, 단자에 의해 티타늄 스트립(8)에 접속되고, 그의 다른 단자에 의해서 티타늄 박스(12)에 접속되는 티타늄 스트립(8)의 각각의 단부에서 하나씩 도면들 중 도 13에 도시된 바와 같이 두 개의 티타늄 박스들(12)을 통합하고, 다시 말해서, 전기의 흐름은 수직 분배 바(3)-티타늄 스트립(8)-전류 제한기(10)-티타늄 박스(12)-애노드 판(4)일 것이다.
어댑터당 1개 및 2개의 제한기들로 나타낸 경우들에 기초하여 명백하다고 생각하기 때문에, 어댑터 소자당 3개, 4개 등의 제한기들로의 연장에 대한 설명을 생략함을 주의하라.
절연 재료(13)는 에폭시 수지 또는 플라스틱 재료, 또는 임의의 다른 균등한 재료의 층일 수 있다.
논리적으로, 어댑터 소자에 관하여 설명된 구조는 유사하게는 설명된 것들과 동등한 다른 실시예들을 가지고, 따라서, 도면들 중 도 14에서, 어댑터 소자(6)의 부분을 형성하는 티타늄 스트립(8)이 관형 구성을 가질 수 있고, 대응하는 애노드 판(4)이 부착된 직각으로 구부러진 제 1 시트(14)에 연관되어, 바람직하게는 절연되는, 그의 내부에 전류 제한기(10)를 수용할 수 있는 방법이 이해될 수 있다. 유사하게는, 이중 구성이 또한 가능해서, 직각으로 구부러진 두 개의 시트(14)는 관형 스트립(8)의 내부로부터 대응하는 애노드 판들(4)이 부착되는 각각의 단부에서 하나로 연장한다.
유사하게는, 도 15의 실시예에 따라, 어댑터 소자(6)의 부분을 형성하는 전류 제한기 자체는 티타늄 스트립(8)상에 개재된 에폭시 수지의 블록(15)에 임베딩될 수 있고, 이는 두개의 부분들로 나눠지고, 그의 티타늄 스트립(8)은 각각의 애노드 판(4)에 부착할 수 있도록 직각으로 구부러진다. 상기의 경우에서와 같이, 어댑터 소자는 이를 두개의 애노드 판들(4)에 부착하기 위해 이중 구성을 가질 수 있다.
애노드(1)당 수직 분배 바들(3) 및 애노드 판들(4)의 수는 본 발명의 목적에 영향을 미치지 않지만, 이들의 충분한 수는 성능 및 설치 비용을 조정할 수 있어서, 요소들의 실제 수는: 3개의 수직 바들, 각각의 하나가 2개의 애노들 판들을 피드하는 애노드당 30개의 어댑터 소자들이고, 따라서, 애노드당 총 60개의 애노드 판들이다. 또한, 애노드 판들은 250 내지 1670㎠의 면적을 갖는다.
또한, 종래의 애노드에서, 애노드 판들(4)의 수는 한개 또는 두개이고, 두 개의 판들의 경우에, 도면들 중 도 1에 도시되는 바와 같이, 표면당 한개이다. 본 발명의 목적이 이러한 종래 모델에 적용될 수 있지만, 그의 유효성은 다수의 애노드 판들(4)이 애노드마다 설치되는 경우 증가하고, 또한 비용 및 설치 어려움들은 매우 높은 값들을 방지해서, 두개 사이의 절충을 확립한다.
캐소드 접촉이 그들 중 하나와 확립될 때, 다른 것은 적어도 활성의 30%의 크기로 그의 전기 분해의 프로세스를 계속할 수 있도록 두 개의 영역들 사이의 전기 저항이 충분히 크다고 가정하면, 애노드 재료의 면적이 다른 것과 상이한 애노드 판을 규정한다는 것을 고려한다.
각각의 어댑터 소자(6)는, 단락의 경우에, 전류를 컷오프하거나 적어도 상기 전류를 수락 가능한 값들로 제한하는, 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함할 것이고, 수락 가능한 값들은 애노드의 무결성(integrity)에 대해 위험하지 않고 전류의 큰 손실을 나타내지 않는 값들인 것으로 고려된다. 정상 작동 또는 공칭 전류와 유사한 값을 추천하지만, 공칭 작동 전류의 값의 5배를 초과하지 않는 단락 전류까지 성능에 상당하게 영향을 미치지 않고 더 높은 값들로 작업할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 애노드의 전기 분해에 의해 생성된 "산성 안개"의 방출들을 제어하기를 시도하는 것이다. 이를 위해, 도 17, 도 20, 및 도 21에 도시된 바와 같이, 약간의 각도에서 애노드 판들(4)을 정렬함으로써, 10 내지 30 ㎜ 사이로 이격된 도 1에 도시된 바와 같은 두 개의 애노드 판들(4)을 피드하는 애노드들에 대해 구리와 같은 금속들의 전해 채취를 위한 셀들에서, 매우 다양한 방식들로 획득될 수 있는 애노드 판들의 각도의 결과로서, 화살표 "A"에 따라, 흐르는 경로를 획득하여, 생성된 거품들을 제어 및 운반하는 것이 가능하다.
더욱이, 애노드 판들의 각도의 크기를 변경하는 것 및 굴뚝 효과를 생성하는 반전된 헤링본 패턴으로, 정렬이 생성되는 처음부터 증가하는 각도로 그들을 정렬시키는 것은 확산을 피하는 것을 가능하게 하고 애노드의 애노드 판들의 두 개의 측면들 사이의 굴뚝에서와 같이 그들이 국한되고 상승할 때 산성 거품들의 제어된 방출을 허용한다.
언급된 바와 같이, 애노드 판들의 각도는 상이한 방식들로 달성될 수 있고, 이와 같이, 제 1 장소에서, 도면들 중 도 5에서, 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하는 어댑터 소자(6)는 원하는 각도로 수직 분배 바(3)에 직접 부착될 수 있거나 티타늄 스트립(8) 자체는 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 원하는 각도 또는 티타늄 스트립(8) 자체에 따라 대응하는 수직 분배 바(3)에 부착될 수 있고, 휘어질 수 있고 그의 단부들은 각을 이룰 수 있고, 대응하는 전류 제한기 어셈블리가 부착될 때, 그에 부착된 애노드 판은 원하는 각도를 가질 것이다.
애노드 내 거품들의 상향 흐름을 집중시키는 이러한 현상은 다음의 이점들을 제공한다:
또한, 도면들 중 도 22 및 도 23에 도시된 일 실제적인 실시예에서, 전류 제한기 어셈블리(7)는 절연 재료(13)를 포함하는 박스(12)인 적어도 하나의 외부 테두리 및 티타늄 스트립(8)인 적어도 하나의 내부 테두리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 내부 테두리는 상기 적어도 하나의 외부 테두리 내에 부분적으로 또는 완전히 수용되고, 상기 적어도 하나의 외부 테두리 및 적어도 하나의 내부 테두리는, 적어도 하나의 내부 테두리가 상기 하나 이상의 수직 분배 바들(3) 중 적어도 하나의 일 부분에 부착되고 부분적으로 그를 감싸고 상기 적어도 하나의 외부 테두리는 적어도 하나의 애노드 판(4)과 연관되거나 그에 부착되는 방식으로, U-형상 프로파일을 갖는다.
본 실시예는 어댑터 소자들의 생산을 단순화하는 이점을 가지고 생산 비용들을 감소시킨다. 사실상, 상기 실시예는 본 발명에 따른 어댑터 소자의 제작, 통합 및 전기 효율성에 의한 개선을 제공할 수 있다. 제조에 관하여, 박스(12) 및 티타늄 스트립(8)의 U-형상 프로파일은 어댑터 소자를 구축하기 위해 요구되는 티타늄의 양을 효율적으로 관리 및/또는 감소하게 한다. 컨테이너는 다른 것 내부에 하나를 배치함으로써 두 개의 U 프로파일들로부터 구성된다; 이들 프로파일들은 긴 스트립들로 자동으로 제조되고 용접 및 어려운 절단들에 대한 필요 없이 폴딩 머신들을 사용하여 높은 효율성을 갖는다. 게다가, 전류 제한기들의 납들을 용접하면, 더 큰 안전성 및 효율성으로 처리되고, 자동화된 프로세스에 적합하다; 이는 매우 경쟁력있는 비용들의 높은 제조 능력을 의미한다. 최종적으로, 전기 효율성에 관하여, 전류 분배 바를 어댑터 자체로 감싸거나 둘러쌈으로써, 전류 경로가 어댑터의 표면에 수직한 것이 고려되어야 하고, 이는 회로의 최대 단면 및 최소 길이를 의미한다.
이전에 설명된 실시예는 원하는 경우 굴뚝 효과를 허용하는 구성에서 사용될 수 있다. 이러한 경우, 애노드에서 발생하는 전기 화학적 반응으로부터 가스 거품들의 흐름을 지향시키기 위해 수직 위치에 관해 기울거나 구부러져 애노드 판이 실장된다. 예를 들면, 애노드 판들은 적분 기호 "∫"와 유사하거나 또는 당업자가 목적에 적합한 것으로 쉽게 인식하는 임의의 다른 형상으로 성형되도록 구부러진다. 대안적으로, 애노드 판들과 어댑터 소자 사이에서, 애노드 판을 수직 방향에 관한 임의의 각도로 용접하는 것을 허용하는 도전성 용접 또는 셰이퍼(shaper)를 삽입하는 것이 가능하다.
최종적으로, 본 발명은 또한 다음의 실시예들 A-K에 관한 것이다:
A) 매달린 구조로 구성된 수직 애노드들의 형태의 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 상기 매달린 구조는:
- 수평의 전류 공급 도체 바;
- 전류 공급 바에 접속된 수직 분배 바들로서:
○ 구리 또는 알루미늄 코어와;
○ 티타늄 외부층 또는 외피로 규정되는, 상기 수직 분배 바들; 및
- 수직 분배 바들과 연관되고 코팅된 적어도 하나의 티타늄 애노드 판에 기초한, 상기 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드에 있어서,
안전한 애노드(1)는 수직 분배 바들(3) 중 적어도 하나와 적어도 하나의 코팅된 티타늄 애노드 판(4) 사이에 정렬된 안전한 애노드 어댑터 소자(6)를 통합시키고, 수직 분배 바(3)와 코팅된 티타늄 애노드 판(4)과 연관되는, 전류 제한기(10)가 통합되는 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하는 어댑터 소자(6)는 수직 분배 바(3)를 코팅된 티타늄 애노드 판(4)에 접속시키는 것을 특징으로 한다.
B) 아이템 A의 실시예에 따른, 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 안전한 애노드의 어댑터 소자(6)가, 수직 분배 바(3) 및 코팅된 티타늄 애노드 판(4)에 부착되는, 전류 제한기(10)가 통합되는 전류 제한기 어셈블리(7)로 규정되는 것을 특징으로 한다.
C) 아이템 A의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 안전한 애노드의 어댑터 소자(6)가 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 유지하는 티타늄 스트립(8)으로 규정되고, 티타늄 스트립(8)은 수직 분배 바(3)에 부착되고 대응하는 코팅된 티타늄 애노드 판(4)은 전류 제한기 어셈블리(7)에 부착되는 것을 특징으로 한다.
D) 아이템 A 및 아이템 C의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 안전한 애노드의 어댑터 소자(6)가, 각각의 단부에서 하나씩, 두 개의 전류 제한기 어셈블리들(7)을 유지하는 티타늄 스트립(8)으로 규정되고, 티타늄 스트립(8)은 수직 분배 바(3)에 부착되고 대응하는 코팅된 타타늄 애노드 판(4)은 전류 제한기 어셈블리들(7)의 쌍에 부착되는 것을 특징으로 한다.
E) 아이템 A의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하는 안전한 애노드의 어댑터 소자(6)가 동일한 각을 갖고 그에 부착되는 코팅된 티타늄 애노드 판(4)을 가지고, 수직 평면에 관하여 약간의 각도를 규정하는 대응하는 수직 분배 바(3)에 부착되는 것을 특징으로 한다.
F) 아이템 E의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하는 애노드의 어댑터 소자들(6)이 그의 약간의 마운팅 각도로 상이한 크기들을 가질 수 있고, 애노드 판(4)은 수직 평면에 관하여 상이한 각도들에 따라 또한 각이 이뤄지는 그들과 연관되는 것을 특징으로 한다.
G. 아이템 F의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하고 그의 약간의 마운팅 각도에서 상이한 크기들을 갖는 애노드의 어댑터 소자들(6)은, 대응하는 제 2 수직 분배 바(3)의 길이에 따라, 하부로부터 상부로 증가하는 크기를 갖고 부착되어, 굴뚝 효과를 야기하는 것을 특징으로 한다.
H) 아이템 C의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 어댑터 소자(6)의 부분을 형성하는 티타늄 스트립(8)은 바깥으로 연장하고 대응하는 애노드 판(4)이 부착되는 직각으로 구부러진 적어도 하나의 시트(14)와 연관된 그의 중심 내부 부분에 전류 제한기(10)를 통합하는 관형 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
I) 아이템 C의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 어댑터 소자(6)의 부분을 형성하는 티타늄 스트립(8)은 전류 제한기(10)가 임베딩되는 그 위에 끼워넣어진 유사한 재료 또는 에폭시 수지의 블록(15)을 갖는 것을 특징으로 한다.
J) 아이템 A의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 어댑터 소자(6)의 부분을 형성하고 전류 제한기(10)가 통합되는 전류 제한기 어셈블리(7)는, 그를 포함하는 박스(12)의 절연 재료(13)에 의해 절연되는, 티타늄 스트립(8)을 수용하는 박스(12)로 규정되고, 박스(12)의 절연 재료(13)는 단자에 의해 중간 티타늄 스트립(8) 및 다른 단자에 의해 박스(12)에 연결된 두 개의 전류 제한기들(10)을 통합되는 것을 특징으로 한다.
K) 아이템 A의 실시예에 따른 전기 화학적 셀들을 위한 안전한 애노드로서, 어댑터 소자(6)의 부분을 형성하고 전류 제한기(10)가 통합되는 전류 제한기 어셈블리(7)는 두가지 금속의 티타늄/구리 부분들(9)의 쌍에 의해 규정되고, 구리 표면들은 서로 마주보고, 전류 제한기(10)는 양쪽 측면들상에 구리의 각각의 층들 및 폴리머층으로 구성된, 그들 사이에 개재되고, 횡단하는 중심 및 둘레 오목부는 양쪽의 대향하는 두가지 금속 부분들(9) 중 구리의 폭에 대응하고, 상기 오목부는 에폭시 수지(11) 또는 유사한 절연체로 채워지는 것을 특징으로 한다.
Claims (16)
- 매달린 구조가 제공되는 수직 애노드들의 형태의 전기 화학적 셀들을 위한 애노드로서,
수평 전류 공급 도체 바(horizontal current supply conductor bar);
상기 수평 전류 공급 도체 바에 접속된 하나 이상의 수직 분배 바들로서,
구리, 알루미늄, 납, 및 그의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 도전성 요소의 코어와,
밸브 금속들 또는 그의 합금들, 및 납 또는 그의 합금들로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료의 외부층 또는 외피를 포함하는, 상기 하나 이상의 수직 분배 바들; 및
상기 수직 분배 바들에 부착된 적어도 하나의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판을 갖는, 상기 전기 화학적 셀들을 위한 애노드에 있어서,
상기 애노드(1)는 상기 수직 분배 바들(3) 중 적어도 하나와 상기 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판들(4) 중 적어도 하나 사이에 배치된 어댑터 요소(6)를 포함하고, 상기 어댑터 요소(6)는 전류 제한기(10)를 갖는 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 포함하고, 상기 전류 제한기 어셈블리(7)는 상기 수직 분배 바(3)를 상기 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)에 접속하는 방식으로 상기 적어도 하나의 수직 분배 바(3) 및 상기 적어도 하나의 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)에 부착되고,
상기 애노드의 상기 어댑터 요소(6)는, 티타늄 스트립(8)이 상기 수직 분배 바(3)에 부착되고 상기 전류 제한기 어셈블리(7)가 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)에 부착되는 방식으로, 상기 적어도 하나의 전류 제한기 어셈블리(7)를 갖는 상기 티타늄 스트립(8)을 포함하고,
상기 티타늄 스트립(8)은 시트(14)가 부착된 상기 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)의 바깥쪽으로 연장하는 직각으로 구부러진 적어도 하나의 시트(14)에 부착된 상기 티타늄 스트립의 중앙 내부 부분에 상기 전류 제한기(10)를 포함하는 관형 구성을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 제 1 항에 있어서,
상기 어댑터 요소(6)는 상기 수직 분배 바(3) 및 상기 코팅된 티타늄 애노드 판(4)에 부착되는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 애노드의 상기 어댑터 요소(6)는, 티타늄 스트립(8)이 상기 수직 분배 바(3)에 부착되고 상기 전류 제한기 어셈블리들(7)의 쌍이 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)에 부착되는 방식으로, 각각의 단부에 하나씩, 두 개의 전류 제한기 어셈블리들(7)을 갖는 두 개의 단부들을 갖는 상기 티타늄 스트립(8)을 포함하는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 제 1 항에 있어서,
상기 애노드의 상기 어댑터 요소(6)는, 상기 전류 제한기 어셈블리들(7)에 부착된 상기 코팅되거나 코팅되지 않은 티타늄 애노드 판(4)도 상기 수직 분배 바(3)의 수직 평면에 관하여 동일한 각도를 갖는 식으로, 상기 수직 분배 바(3)의 수직 평면에 관하여 0도보다 크고 3.25도 이하의 각도를 이루는 상기 수직 분배 바(3)에 부착되는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 제 5 항에 있어서,
상기 애노드는 하나보다 많은 어댑터 요소(6)를 포함하고, 상기 수직 분배 바(3)에 부착되는 각각의 어댑터 요소(6)는, 상기 전류 제한기 어셈블리들(7)에 부착된 상기 애노드 판들(4)도 상기 수직 분배 바(3)의 수직 평면에 관하여 동일한 각도들을 갖는 식으로, 상기 수직 분배 바(3)의 상기 수직 평면에 관하여 0도보다 크고 3.25도 이하의 각도를 이루고, 상기 각도는 다른 각도들과는 상이한 크기를 갖는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 삭제
- 제 6 항에 있어서,
상기 바(3)의 상기 수직 평면에 관하여 상기 어댑터 요소들(6)에 의해 만들어지는 각도들의 크기는 상기 수직 분배 바(3)의 길이를 따라 하부로부터 상부로 증가하는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 어댑터 요소(6)의 상기 전류 제한기(10)는 상기 티타늄 스트립(8)상에 제공된 플라스틱 재료 또는 에폭시 수지의 블록(15)에 들어 있는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 제 1 항에 있어서,
상기 전류 제한기 어셈블리(7)는 상기 티타늄 스트립(8)를 수용하는 절연 재료(13)를 갖는 박스(12)를 포함하고, 상기 절연 재료(13)는 단자에 의해 상기 티타늄 스트립(8)에 및 다른 단자에 의해 상기 박스에 접속된 두 개의 전류 제한기들(10)을 포함하는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 제 1 항에 있어서,
상기 전류 제한기 어셈블리(7)는 두가지 금속의 티타늄/구리 부분들(9)의 쌍을 포함하고, 구리 표면들은 서로 마주보고, 전류 제한기(10)는 두가지 금속의 티타늄/구리 부분들 사이에 개재되고, 상기 전류 제한기 어셈블리(7)의 양쪽 측면들상에 각각의 구리층들 및 폴리머층으로 구성되고, 횡단하는 중심 및 둘레 오목부는 양쪽 대향하는 두가지 금속의 부분들(9) 중 구리의 폭과 동일하고, 상기 오목부는 에폭시 수지(11) 또는 플라스틱 재료로 채워지는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 제 11 항에 있어서,
상기 전류 제한기 어셈블리(7)는 절연 재료(13)를 포함하는 박스(12)인 적어도 하나의 외부 테두리 및 티타늄 스트립(8)인 적어도 하나의 내부 테두리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 내부 테두리는 상기 적어도 하나의 외부 테두리 내에 부분적으로 또는 완전히 수용되고, 상기 적어도 하나의 외부 테두리 및 상기 적어도 하나의 내부 테두리는, 상기 적어도 하나의 내부 테두리가 부착되고 상기 하나 이상의 수직 분배 바들(3) 중 적어도 하나의 일부를 부분적으로 감싸는 방식으로 U-형상 프로파일을 가지며 상기 적어도 하나의 외부 테두리는 적어도 하나의 애노드 판(4)에 부착되는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드. - 금속들의 전해 채취를 위한 전기 화학적 셀에 있어서,
제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 6 항, 제 8 항 및 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 기재된 적어도 하나의 애노드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적 셀. - 제 14 항에 있어서,
상기 금속은 비철금속인, 전기 화학적 셀. - 제 1 항에 있어서,
상기 밸브 금속들 또는 그의 합금들은 티타늄 또는 그의 합금을 포함하는, 전기 화학적 셀들을 위한 애노드.
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