KR102500973B1 - Electrode structure - Google Patents

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가부시키가이샤 오사카소다
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Abstract

본 발명은 전극구조체 자체의 온도 상승에 의한 영향을 완화함으로써, 전극구조체의 열화를 억제하고, 나아가서는 전극 수명이 긴 전극구조체를 제공한다. 접속부(4) 이외의 전극판(2)과 급전체(3)와의 사이로 전해액이 통액할 수 있는 간극(C1)을 형성하고, 그 간극(C1)을 전해액이 통액함으로써 전극판(2)을 표리 양면에서 냉각함과 함께, 접속부(4)도 냉각할 수 있도록 하였다.The present invention provides an electrode structure that suppresses deterioration of the electrode structure and furthermore has a long electrode life by mitigating the influence of the temperature rise of the electrode structure itself. A gap C1 through which electrolyte can pass is formed between the electrode plate 2 other than the connection portion 4 and the power supply 3, and the electrode plate 2 is formed on the front and back by allowing the electrolyte to pass through the gap C1. While cooling from both sides, it was made possible to cool the connection part 4 as well.

Figure R1020180048668
Figure R1020180048668

Description

전극구조체{ELECTRODE STRUCTURE}Electrode structure {ELECTRODE STRUCTURE}

본 발명은, 전극구조체에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode structure.

종래, 고속 아연 도금 등의 고속 전해 도금이나 전해에서는, 전극판을 세그먼트화하여 이를 복수 지지판(급전체)에 고정하여 이루어지는 전극구조체를 사용함으로써, 접촉 등의 사고가 발생한 경우도 부분적 보수만으로 해결할 수 있도록 하고 있다. 전극판의 세그먼트는, 접속부를 개재하여 급전체에 접속되나, 전해 시에 예를 들어 전류 밀도 100A/dm2∼300A/dm2의 대전류를 흐르게 하면, 이러한 접속부에는, 상대적으로 대전류가 흐르게 된다. 이 경우, 접속부의 전기 저항이 높으면 발열량이 과대해져, 전극판, 나아가서는 전극구조체의 열화의 원인이 될 우려가 있다.Conventionally, in high-speed electrolytic plating or electrolysis such as high-speed galvanizing, by using an electrode structure formed by segmenting electrode plates and fixing them to a plurality of support plates (power feeders), even if an accident such as contact occurs, it can be solved only by partial repair. making it possible The segments of the electrode plate are connected to the power supply through the connecting portion, but when a large current having a current density of 100 A/dm 2 to 300 A/dm 2 flows during electrolysis, a relatively large current flows through the connecting portion. In this case, if the electrical resistance of the connecting portion is high, the amount of heat generated may be excessive, which may cause deterioration of the electrode plate and, consequently, the electrode structure.

예를 들어, 특허문헌 1에서는, 전극판과 급전체 간의 접속부에 납판을 사이에 배치하는 기술이 개시되어 있다. 납판을 사이에 배치함으로써, 전극판과 급전체의 접촉이 보다 긴밀해져 전기 저항의 증대를 방지하여 발열을 억제할 수 있다.For example, Patent Literature 1 discloses a technique of arranging a lead plate between an electrode plate and a connection portion between an electrode plate and a power supply. By disposing the lead plate therebetween, the contact between the electrode plate and the power supply becomes more intimate, preventing an increase in electrical resistance and suppressing heat generation.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 평7-331495호 공보Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-331495

그러나, 특허문헌 1은 건조 상태에서 사용할 때에는 매우 유효하게 기능하나, 황산액과 같은 액 안에 침지되었을 경우에는 절연성의 황산납을 생성하거나, 통전에 의해 부분적이기는 하나 전해에 기여하여 버려 납 그 자체가 소모되는 문제가 있었다.However, Patent Document 1 functions very effectively when used in a dry state, but when immersed in a liquid such as sulfuric acid, it generates insulating lead sulfate, or contributes to electrolysis, albeit partially, by energization, leading to lead itself. There was a problem with consumption.

그래서 본 발명에서는, 전극구조체 자체의 온도 상승에 의한 영향을 완화함으로써, 전극구조체의 열화를 억제하고, 나아가서는 전극 수명이 긴 전극구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to suppress the deterioration of the electrode structure by mitigating the influence of the temperature rise of the electrode structure itself, and furthermore to provide an electrode structure with a long electrode life.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 접속부 이외의 전극판과 급전체와의 사이로 전해액이 통액(通液)할 수 있는 간극을 형성하고, 그 간극을 전해액이 통액함으로써 전극판을 표리 양면에서 냉각함과 함께, 접속부도 냉각할 수 있도록 하였다.In order to achieve the above object, in the present invention, a gap through which electrolyte can pass is formed between an electrode plate other than the connection portion and the power supply, and the electrode plate is cooled from both the front and back sides by passing the electrolyte through the gap. At the same time, it was possible to cool the connection part as well.

즉, 여기에 개시하는 전극구조체는, 티탄 또는 티탄 합금을 기재로 하는 전극판과, 상기 전극판을 지지하는 급전체를 구비하고, 상기 전극판과 상기 급전체는, 접속부를 개재하여 밀착 고정되며, 전해액에 침지했을 때, 상기 접속부 이외의 상기 전극판과 상기 급전체와의 사이로 당해 전해액이 통액할 수 있게 되도록, 상기 전극판과 상기 급전체와의 사이에 간극이 형성되고, 상기 전극판과 상기 급전체와의 상기 간극은 1㎜ 이상 20㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.That is, the electrode structure disclosed herein includes an electrode plate made of titanium or a titanium alloy as a base material, and a power supply body supporting the electrode plate, and the electrode plate and the power supply body are tightly fixed through a connecting portion. , When immersed in the electrolyte solution, a gap is formed between the electrode plate and the feed body so that the electrolyte solution can pass between the electrode plate other than the connection portion and the feed body, and the electrode plate and It is characterized in that the gap with the feed body is 1 mm or more and 20 mm or less.

본 발명자들은, 예를 들어 고속 아연 도금라인에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 전해액의 온도, 즉 전해 온도가 60℃를 넘어 상승하면, 전극판의 전극 수명은 저하되고, 70℃ 이상에서는 전극 수명은 절반 미만으로까지 저하되는 것을 발견하였다. 전해 시 전극구조체의 온도 상승은, 주로 전극판의 전극 표면의 전극 반응에 따른 과전압, 전극판, 급전체 및 이들 접속부의 전기저항에 기인하는 발열에 의해 일어날 수 있다. 고속 아연 도금라인에서는, 전해액의 온도는 통상 60℃ 정도로 일정하게 유지되나, 전극구조체의 발열량이 커짐으로써, 전극구조체 자체의 온도가 전해액의 60℃ 정도보다도 높아져, 전극구조체의 열화가 촉진될 우려가 있다.The inventors of the present invention, for example, in a high-speed galvanizing line, as shown in FIG. 12, when the temperature of the electrolyte, that is, the electrolytic temperature rises beyond 60 ° C, the electrode life of the electrode plate decreases, and at 70 ° C or more, the electrode life was found to decrease to less than half. During electrolysis, the temperature of the electrode structure may rise mainly due to overvoltage due to electrode reaction on the electrode surface of the electrode plate, and heat generation caused by electrical resistance of the electrode plate, the power supply, and their connection parts. In a high-speed galvanizing line, the temperature of the electrolyte is usually kept constant at about 60°C, but as the heat generation of the electrode structure increases, the temperature of the electrode structure itself becomes higher than about 60°C of the electrolyte, and there is a concern that deterioration of the electrode structure is accelerated. there is.

상기 구성에 따르면, 접속부 이외의 전극판-급전체 사이로 전해액이 통액할 수 있게 되도록 간극이 형성되므로, 전극구조체를 전해액에 침지했을 때, 전해액이 전극판-급전체 사이로 유입되고, 전극판-급전체 사이 공간에 전해액의 흐름이 발생한다. 그렇게 되면, 전해액에 의해, 전극판 자체가 표리 양면에서 냉각되므로, 전극판의 냉각 면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 전극판-급전체 사이 공간에 전해액의 흐름이 발생함으로써, 접속부 주변에도 전해액의 흐름이 발생하여, 발열량이 높은 접속부도 냉각된다. 또한 급전체의 냉각도 촉진시킬 수 있다. 따라서, 전극판의 과열을 방지하여 전극판 온도를 전해액과 동일한 정도의 온도 근방까지 저하시킬 수 있어, 나아가서는 전극구조체의 전극 수명을 연장시킬 수 있다.According to the above configuration, since a gap is formed so that the electrolyte can pass between the electrode plate other than the connection portion and the feeder, when the electrode structure is immersed in the electrolyte, the electrolyte flows in between the electrode plate and the feeder, and the electrode plate and the feeder. A flow of electrolyte occurs in the space between the whole. Then, since the electrode plate itself is cooled on both the front and back surfaces by the electrolyte, the cooling area of the electrode plate can be increased. In addition, by generating a flow of the electrolyte solution in the space between the electrode plate and the power supply, a flow of the electrolyte solution also occurs around the connection portion, and the connection portion with a high calorific value is also cooled. In addition, cooling of the power supply can be accelerated. Therefore, overheating of the electrode plate can be prevented, the temperature of the electrode plate can be lowered to the vicinity of the same temperature as that of the electrolyte solution, and furthermore, the electrode life of the electrode structure can be extended.

그리고, 간극의 크기는 접속부의 길이에 의해 조정되나, 접속부의 길이가 길어질수록 접속부의 전기 저항이 커져, 발열량이 상승한다. 간극의 크기를 상기 범위로 함으로써, 접속부의 전기 저항의 상승을 억제하여, 발열량을 억제하면서, 전극판-급전체 사이로 흘러 들어가는 전해액량을 확보하고, 전극판 및 접속부를 충분히 냉각할 수 있다.Also, the size of the gap is adjusted by the length of the connection part, but as the length of the connection part increases, the electrical resistance of the connection part increases and the amount of heat generated increases. By setting the size of the gap within the above range, the amount of electrolyte flowing between the electrode plate and the power supply can be secured while suppressing the increase in electrical resistance of the connection portion and the amount of heat generated, thereby sufficiently cooling the electrode plate and the connection portion.

바람직한 양태로는, 상기 전극판은, 복수로 분할된 복수의 세그먼트 전극판으로 이루어지고, 인접하는 상기 세그먼트 전극판 사이에는 1㎜ 이상 3㎜ 이하의 간격이 형성된다.In a preferred aspect, the electrode plate is composed of a plurality of segment electrode plates divided into a plurality, and a gap of 1 mm or more and 3 mm or less is formed between adjacent segment electrode plates.

본 구성에 의하면, 인접하는 세그먼트 전극판 사이에도 간격을 형성함으로써, 전해액의 흐름이 세그먼트 전극판 사이에도 발생한다. 따라서, 전극판이나 접속부의 냉각이 촉진되어, 전극판의 과열을 방지하여 전극 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다.According to this configuration, by forming a gap also between adjacent segment electrode plates, the flow of the electrolyte solution also occurs between the segment electrode plates. Therefore, cooling of the electrode plate or the connecting portion is accelerated, and overheating of the electrode plate is prevented, so that the life of the electrode can be effectively extended.

바람직한 양태로는, 상기 전극판은, 복수로 분할된 복수의 세그먼트 전극판으로 이루어지고, 상기 접속부는, 상기 세그먼트 전극판 및 상기 급전체의 적어도 한쪽에 형성된 볼록형상부와, 상기 볼록형상부에서 상기 전극판과 상기 급전체를 장착 고정하는 장착부재를 구비한다.In a preferred aspect, the electrode plate is composed of a plurality of segment electrode plates divided into a plurality of segments, and the connecting portion includes a convex portion formed on at least one of the segment electrode plate and the feeder, and the electrode at the convex portion. A plate and a mounting member for mounting and fixing the feeding body are provided.

본 구성에 의하면, 전극판을 복수로 분할함으로써, 전극판의 수리 교환 등 유지 관리성이 향상된다. 또한, 접속부를 볼록형상부로 함으로써, 전극판-급전체 사이로 유입된 전해액이 접속부 주변으로 흘러, 접속부를 효과적으로 냉각할 수 있다.According to this configuration, by dividing the electrode plate into a plurality of parts, maintenance such as repair and replacement of the electrode plate is improved. In addition, by making the connection portion a convex portion, the electrolyte solution flowing between the electrode plate and the power supply can flow around the connection portion, effectively cooling the connection portion.

상기 장착 부재는, 볼트인 것이 바람직하다. 이에 의해, 전극판과 급전체를 확실하게 밀착 고정시킬 수 있다.It is preferable that the said attachment member is a bolt. In this way, the electrode plate and the feeder can be securely fixed in close contact.

또한, 상기 급전체를 개재하여 상기 전극판에 정격전류로 통전했을 때, 상기 접속부의 전류 밀도는, 0.3A/㎟ 이상 1.0A/㎟ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 전해에 필요한 전류량을 확보하면서, 통전에 따른 접속부의 발열량이 과대해지는 것을 방지할 수 있다.In addition, when the electrode plate is energized at a rated current through the power supply, the current density of the connection portion is preferably 0.3 A/mm 2 or more and 1.0 A/mm 2 or less. In this way, it is possible to prevent an excessive amount of heat generated in the connecting portion due to energization while ensuring the amount of current required for electrolysis.

또한, 바람직한 양태로는, 상기 접속부의 통전 방향에 수직인 단면의 형상은, 상기 급전체에 상기 전극판을 장착 고정한 상태에서 상기 전해액에 침지했을 때 상기 간극에 통액되는 전해액의 흐름이 층류가 되는 형상이다. 이에 의해, 접속부 주변의 전해액 흐름에 난류가 발생하지 않으므로, 접속부 주변의 전해액의 흐름이 촉진되어, 높은 냉각 효과를 얻을 수 있다.Further, in a preferred embodiment, the shape of the cross section perpendicular to the energization direction of the connection part is such that when the electrode plate is mounted and fixed to the power supply body and immersed in the electrolyte solution, the flow of the electrolyte solution passing through the gap becomes laminar flow It is a shape. Thereby, since turbulence does not occur in the flow of the electrolyte solution around the connection portion, the flow of the electrolyte solution around the connection portion is promoted, so that a high cooling effect can be obtained.

상기 접속부에서의 상기 전극판 및 상기 급전체의 접촉면은 백금족 금속에 의해 피복되는 것이 바람직하다. 본 구성에 의해, 접촉면의 전기 저항을 저하시킬 수 있어, 접속부의 발열량을 저감시킬 수 있다.It is preferable that contact surfaces of the electrode plate and the feeder at the connection portion are coated with a platinum group metal. With this configuration, the electrical resistance of the contact surface can be reduced, and the amount of heat generated in the connecting portion can be reduced.

또한, 바람직한 양태로는, 상기 접속부에서의 상기 전극판 및 상기 급전체는, 와셔를 개재하여 접합된다. 본 구성에 의하면, 내식성을 갖고 또한 금속제의 와셔를 전극판 및 급전체의 접촉면 사이에 배치함으로써, 접속부의 강도를 높일 수 있다.Moreover, in a preferable aspect, the electrode plate and the feeder in the connection portion are joined via a washer. According to this configuration, the strength of the connecting portion can be increased by arranging a metal washer having corrosion resistance between the contact surface of the electrode plate and the feeder.

상기 와셔가 표면에 백금을 피복한 탄탈로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 구성에 의하면, 전극판 및 와셔의 접촉면이나, 급전체 및 와셔의 접촉면의 발열을 억제할 수 있다.It is preferable that the washer is made of tantalum coated with platinum on the surface. According to this structure, heat generation of the contact surface of the electrode plate and the washer or the contact surface of the feeder and the washer can be suppressed.

이들 전극구조체는, 전해도금용 양극으로서 적합하게 사용할 수 있다.These electrode structures can be suitably used as anodes for electroplating.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 접속부 이외의 전극판-급전체 사이로 전해액이 통액할 수 있게 되도록 간극이 형성되므로, 전극구조체를 전해액에 침지했을 때, 전해액이 전극판-급전체 사이로 유입되고, 전극판-급전체 사이 공간에 전해액의 흐름이 발생한다. 그렇게 되면, 전해액에 의해, 전극판 자체가 표리 양면에서 냉각되므로, 전극판의 냉각 면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 전극판-급전체 사이 공간에 전해액의 흐름이 발생함으로써, 접속부 주변에도 전해액의 흐름이 발생하여, 발열량이 높은 접속부도 냉각된다. 또한 급전체의 냉각도 촉진시킬 수 있다. 따라서, 전극판의 과열을 방지하여 전극판 온도를 전해액과 동일한 정도의 온도 근방까지 저하시킬 수 있어, 나아가서는 전극구조체의 전극 수명을 연장시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, since the gap is formed so that the electrolyte can pass between the electrode plate other than the connection part and the feeder, when the electrode structure is immersed in the electrolyte, the electrolyte flows in between the electrode plate and the feeder , a flow of electrolyte occurs in the space between the electrode plate and the power supply. Then, since the electrode plate itself is cooled on both the front and back surfaces by the electrolyte, the cooling area of the electrode plate can be increased. In addition, by generating a flow of the electrolyte solution in the space between the electrode plate and the power supply, a flow of the electrolyte solution also occurs around the connection portion, and the connection portion with a high calorific value is also cooled. In addition, cooling of the power supply can be accelerated. Therefore, overheating of the electrode plate can be prevented, the temperature of the electrode plate can be lowered to the vicinity of the same temperature as that of the electrolyte solution, and furthermore, the electrode life of the electrode structure can be extended.

도 1은, 제 1 실시형태에 따른 전극구조체의 평면도이다.
도 2는, 도 1의 전극구조체의 II-II선의 종단면도이다.
도 3은, 도 1의 전극구조체에서, 세그먼트 전극판을 전극 이면측에서 본 도이며, 접속부 주변의 전해액 흐름을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 4는, 제 2 실시형태에 따른 전극구조체의 일례의 세그먼트 전극판과 급전체의 접속부를 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 제 2 실시형태에 따른 전극구조체의 일례의 도 4에 상당하는 도이다.
도 6은, 제 3 실시형태에 따른 전극구조체의 도 4에 상당하는 도이다.
도 7은, 전극 표면 온도 측정 시험 2에 사용한 전극구조체의 평면도이다.
도 8은, 도 7의 전극구조체의 VIII-VIII선의 종단면도이다.
도 9는, 전극 표면 온도 측정 시험 3에 사용한 전극구조체의 평면도이다.
도 10은, 도 9의 전극구조체의 X-X선의 종단면도이다.
도 11은, 전극 표면 온도 측정 시험 3의 전극판-급전체 간 거리와 전극 표면 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는, 전해 온도와 전극 수명의 관계를 나타내는 그래프이다.
1 is a plan view of an electrode structure according to a first embodiment.
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the electrode structure of FIG. 1 along line II-II.
FIG. 3 is a view of the electrode structure of FIG. 1, as viewed from the back side of the electrode, and is a view schematically showing the flow of electrolyte solution around the connection portion.
4 is a longitudinal cross-sectional view showing a connection portion between a segment electrode plate and a power supply as an example of an electrode structure according to a second embodiment.
Fig. 5 is a diagram corresponding to Fig. 4 of an example of an electrode structure according to the second embodiment.
Fig. 6 is a view corresponding to Fig. 4 of the electrode structure according to the third embodiment.
7 is a plan view of the electrode structure used in the electrode surface temperature measurement test 2.
FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the electrode structure of FIG. 7 taken along line VIII-VIII.
9 is a plan view of the electrode structure used in the electrode surface temperature measurement test 3.
Fig. 10 is a longitudinal cross-sectional view taken along line X-X of the electrode structure of Fig. 9;
Fig. 11 is a graph showing the relationship between the distance between the electrode plate and the power supply in the electrode surface temperature measurement test 3 and the electrode surface temperature.
12 is a graph showing the relationship between electrolysis temperature and electrode life.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 이하의 바람직한 실시형태의 설명은, 본질적으로 예시에 지나지 않으며, 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도를 제한하는 것을 의도하는 것은 전혀 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail based on drawing. The description of the preferred embodiments below is essentially only an example, and is not intended to limit the present invention, its application or its use at all.

(제 1 실시형태)(1st Embodiment)

<전극구조체 및 그 제조방법><Electrode structure and its manufacturing method>

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 따른 전극구조체(1)는, 전극판(2)과, 당해 전극판(2)을 지지하는 급전체(3)를 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the electrode structure 1 according to the first embodiment includes an electrode plate 2 and a power supply 3 supporting the electrode plate 2 .

전극구조체(1)는, 아연, 크롬, 주석 등의 고속 전해 도금용 양극으로서 사용된다. 그리고, 전극구조체(1)는, 고속 전해 도금에 한정되지 않고, 다른 전해용 전극, 액 중에 박(foil) 등으로의 급전체, 표면 산화 처리 등의 음극 등으로서 사용할 수 있다.The electrode structure 1 is used as an anode for high-speed electrolytic plating of zinc, chromium, tin, or the like. In addition, the electrode structure 1 is not limited to high-speed electroplating, and can be used as other electrodes for electrolysis, feeding materials such as foil in liquid, and cathodes for surface oxidation treatment.

전극판(2)은, 급전됨으로써 그 전극 표면(21A)에서 전해 반응을 진행시키는 역할을 갖는다. 전극판(2)은, 복수로 분할된 복수의 세그먼트 전극판(21)이 집합하여 구성된다. 전극판(2)은, 분할되지 않은 것이어도, 분할된 것이어도 되나, 수리 교환 등 유지 관리성의 관점에서, 분할되어 복수의 세그먼트 전극판이 집합되어 이루어져, 급전체(3)에 탈착 가능하게 장착 고정된 구성으로 하는 것이 바람직하다. 전극판(2)의 전극 표면의 표면적, 세그먼트 전극판(21)의 크기, 형상, 두께, 장수 등은, 전극구조체(1)의 사용 용도에 따라 적절히 변경될 수 있는 것이고, 특별히 한정되는 것이 아니다.The electrode plate 2 has a role of advancing the electrolytic reaction on the electrode surface 21A by being supplied with electricity. The electrode plate 2 is constituted by assembling a plurality of segment electrode plates 21 divided into a plurality. The electrode plate 2 may be undivided or divided, but from the viewpoint of maintenance such as repair and replacement, it is divided and a plurality of segment electrode plates are assembled, and is detachably mounted and fixed to the power supply 3 It is preferable to have a configured configuration. The surface area of the electrode surface of the electrode plate 2, the size, shape, thickness, number of sheets, etc. of the segment electrode plate 21 can be appropriately changed depending on the intended use of the electrode structure 1, and is not particularly limited. .

세그먼트 전극판(21)은, 기재와, 그 기재의 편면에 전극물질로 이루어지는 전극피막이 형성되어 이루어지는 전극 표면(21A)을 구비한다. 기재는, 전해액으로서 강산성액을 사용할 경우라도 내식성이 우수한 티탄 또는 티탄 합금제이다. 티탄은 예를 들어 JIS 1종, 2종, 티탄 합금은 예를 들어 Ti/Pd 합금 등을 사용할 수 있다. 전극물질은, 특별히 한정되는 것이 아니나, 전극 표면(21A) 상의 반응 촉진 관점에서, 예를 들어 Ir/Ta산화물, Pt, Pt/Ir합금, Pt/Ir산화물 등이다. 전극피막의 형성 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니나, 증착, 도금, 열분해, CVD 등에 의해 형성된다.The segment electrode plate 21 includes a substrate and an electrode surface 21A formed by forming an electrode film made of an electrode material on one surface of the substrate. The substrate is made of titanium or a titanium alloy excellent in corrosion resistance even when a strong acid solution is used as the electrolyte. Titanium can use, for example, JIS 1 type or 2 types, and a titanium alloy can use Ti/Pd alloy etc., for example. The electrode material is not particularly limited, but from the viewpoint of promoting the reaction on the electrode surface 21A, for example, Ir/Ta oxide, Pt, Pt/Ir alloy, Pt/Ir oxide, and the like. The method of forming the electrode film is not particularly limited, but it is formed by vapor deposition, plating, thermal decomposition, CVD, or the like.

급전체(3)는, 전극판(2)을 지지함과 함께, 급전체(3)의 배면에 접속된 급전케이블을 통해 전극판(2)에 전기를 공급하기 위한 것이다. 급전체(3)는, 일반적으로 사용되는 재질의 것을 적절히 채용할 수 있으나, 적어도 그 표면의 전해액에 접촉하는 부분은 전해액에 대해 내식성의 금속제이다. 금속은, 예를 들어, 티탄, 티탄 합금, 지르코늄, 니오브, 탄탈을 들 수 있고, 바람직하게는 티탄 또는 티탄 합금제이다. 티탄 또는 티탄 합금으로는, 구체적으로 전극판(2)의 기재와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 급전체(3)의 크기, 형상, 두께, 장수 등은, 전극구조체(1)의 사용 용도에 따라 적절히 변경될 수 있는 것이고, 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 1장으로 이루어지는 판과 같은 구성으로 하는 것도 가능하고, 복수의 세그먼트 전극판(21)을 구비한 급전체(3)를 복수장 나열하여 전극구조체(1)를 구성하는 것도 가능하다.The power supply 3 is for supporting the electrode plate 2 and supplying electricity to the electrode plate 2 through a power supply cable connected to the rear surface of the power supply 3 . The feeder 3 can be made of a generally used material as appropriate, but at least a portion of its surface that comes into contact with the electrolyte is made of metal that is corrosion resistant to the electrolyte. Examples of the metal include titanium, titanium alloys, zirconium, niobium, and tantalum, and titanium or titanium alloys are preferable. As titanium or a titanium alloy, the thing similar to the base material of the electrode plate 2 can be used concretely. The size, shape, thickness, number of sheets, etc. of the power supply 3 can be appropriately changed according to the purpose of use of the electrode structure 1, and is not particularly limited. For example, a configuration such as a single plate It is also possible to configure the electrode structure 1 by arranging a plurality of feeders 3 having a plurality of segment electrode plates 21 .

세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)는, 접속부(4)를 개재하여 밀착 고정된다.The segment electrode plate 21 and the power supply 3 are tightly fixed via the connecting portion 4 .

접속부(4)는, 급전체(3)에 공급된 전기를 세그먼트 전극판(21)으로 통전시키는 역할을 갖고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 전극판(21)에 형성된 전극판 보스부(41A)(볼록형상부)와, 전극판 보스부(41A)에서 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)를 장착 고정하는 볼트(43)(장착부재)를 구비한다.The connecting portion 4 has a role of passing electricity supplied to the power supply 3 to the segment electrode plate 21, and as shown in FIG. 2, the electrode plate boss portion 41A formed on the segment electrode plate 21. ) (convex portion) and a bolt 43 (mounting member) for attaching and fixing the segment electrode plate 21 and the feeder 3 in the electrode plate boss portion 41A.

전극판 보스부(41A)의 중앙 근방에는, 볼트(43)를 삽입 관통시키기 위한 볼트 삽입 관통공(42)이 형성된다. 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)는, 전극판측 접촉면(44)(접촉면)과 급전체측 접촉면(45)(접촉면)에 의해 서로 접촉한다.A bolt insertion hole 42 for inserting a bolt 43 is formed near the center of the electrode plate boss portion 41A. The segment electrode plate 21 and the feeder 3 are in contact with each other by the electrode plate side contact surface 44 (contact surface) and the feeder side contact surface 45 (contact surface).

전극판측 접촉면(44) 및 급전체측 접촉면(45)(이하, “접촉면(44, 45)”으로 칭하는 경우가 있음)은, 전기 저항을 저감시키는 관점에서, 연마기에 의해 기계 가공된다. 그리고, 접촉면(44, 45)의 적어도 한쪽, 보다 바람직하게는 그 양 쪽은, 예를 들어 Pt, Pd 등의 백금족 금속에 의해 피복되는 것이 바람직하다. 본 구성에 의해, 접촉면(44, 45)의 전기 저항을 저하시킬 수 있다. 따라서, 통전 시 접속부(4)의 발열량을 저감시킬 수 있다. 그리고, 세그먼트 전극판(21)의 전극 이면(21B) 및 급전체(3)의 급전체 표면(3A)은, 기계 가공되어도 되고, 기계 가공되지 않아도 된다.The electrode plate side contact surface 44 and the feeder side contact surface 45 (hereinafter sometimes referred to as "contact surfaces 44 and 45") are machined by a grinder from the viewpoint of reducing electrical resistance. At least one of the contact surfaces 44 and 45, more preferably both, is preferably coated with, for example, a platinum group metal such as Pt or Pd. With this configuration, the electrical resistance of the contact surfaces 44 and 45 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the amount of heat generated by the connecting portion 4 during power supply. And the electrode back surface 21B of the segment electrode plate 21 and the feeding body surface 3A of the feeding body 3 may be machined or may not be machined.

급전체측 접촉면(45)의 중앙 근방, 즉 접촉면(44, 45)이 서로 접촉했을 때 볼트 삽입 관통공(42)에 대응하는 위치에는, 볼트공(46)이 천공 형성된다.A bolt hole 46 is drilled near the center of the feeder-side contact surface 45, that is, at a position corresponding to the bolt insertion hole 42 when the contact surfaces 44 and 45 are in contact with each other.

세그먼트 전극판(21)은, 볼트 삽입 관통공(42)에 삽입 관통된 볼트(43)에 의해 급전체(3)의 볼트공(46)에 장착 고정된다. 이 때, 복수의 세그먼트 전극판(21)은, 급전체(3)를 기준으로 상술한 전극 표면(21A)의 높이가 동일하게 되도록 급전체(3)에 장착된다.The segment electrode plate 21 is mounted and fixed to the bolt hole 46 of the feeder 3 by the bolt 43 inserted through the bolt insertion hole 42 . At this time, the plurality of segment electrode plates 21 are mounted on the feeder 3 so that the above-described electrode surfaces 21A have the same height with respect to the feeder 3 .

급전체(3)에 세그먼트 전극판(21)을 장착 고정하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 일반적인 어느 방법도 채용할 수 있으나, 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)를 확실히 밀착 고정시키는 관점에서, 볼트 체결이 바람직하다. 본 명세서에서, “볼트 체결”이란, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전극 표면(21A)측에서 볼트(43)에 의해 급전체(3)에 고정되는 구성 외에도, 급전체(3)측에서 볼트에 의해 세그먼트 전극판(21)에 고정하는 구성도 포함한다. 또한, 예를 들어 세그먼트 전극판(21) 또는 급전체(3)에 스터드 볼트를 배치하고, 급전체(3) 또는 세그먼트 전극판(21)에 고정하는 구성으로 하여도 된다. 이들을 총칭하여, “볼트 체결”이라 칭한다.The method of attaching and fixing the segment electrode plate 21 to the feeder 3 is not particularly limited, and any general method can be employed, but to firmly fix the segment electrode plate 21 and the feeder 3 in close contact From this point of view, bolted fastening is preferred. In this specification, “bolt fastening” means, as shown in FIG. 2 , in addition to the structure fixed to the feeder 3 by the bolt 43 on the electrode surface 21A side, to the bolt on the feeder 3 side. It also includes a configuration fixed to the segment electrode plate 21 by the. Further, for example, a stud bolt may be disposed on the segment electrode plate 21 or the power supply 3 and fixed to the power supply 3 or the segment electrode plate 21. These are collectively referred to as "bolt fastening".

볼트(43)의 재질은, 전해액에 대해 내식성의 금속제이고, 바람직하게는 티탄 또는 티탄 합금제이다. 티탄 또는 티탄 합금은, 구체적으로는 전극판(2)의 기재와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.The material of the bolt 43 is made of a metal that is corrosion resistant to the electrolyte solution, and is preferably made of titanium or a titanium alloy. As titanium or titanium alloy, specifically, the same thing as the base material of the electrode plate 2 can be used.

접속부(4)의 발열량을 억제함과 함께, 전해액에 의한 냉각을 촉진시키는 관점에서, 접속부(4)는 얇은 쪽이 바람직한 반면 전류 밀도의 관점에서는 굵은 쪽이 바람직하다. 접속부(4)의 직경은, 인가되는 전류값에 따라 변동하나, 예를 들어 정격전류(전류 밀도 약 100A/dm2∼약 500A/dm2)로 통전했을 때, 세그먼트 전극판(21)에 충분한 급전량을 확보하면서 접속부(4)의 발열량을 억제하는 관점에서, 접속부(4)의 전류 밀도가 바람직하게는 0.3A/㎟ 이상 1.0A/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 0.55A/㎟ 이상 0.75A/㎟ 이하가 되는 직경이다.From the viewpoint of suppressing the amount of heat generated from the connecting portion 4 and accelerating cooling by the electrolyte, the connecting portion 4 is preferably thin, while thick is preferable from the viewpoint of current density. The diameter of the connecting portion 4 varies depending on the value of the applied current, but when energized at a rated current (current density of about 100 A/dm 2 to about 500 A/dm 2 ), for example, sufficient for the segment electrode plate 21 From the viewpoint of suppressing the amount of heat generated in the connecting portion 4 while ensuring the power supply amount, the current density of the connecting portion 4 is preferably 0.3 A/mm2 or more and 1.0 A/mm2 or less, more preferably 0.55 A/mm2 or more and 0.75 A. /mm2 or less is the diameter.

여기서, 본 실시형태에 따른 전극구조체(1)는, 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)와의 사이에 간극(C1)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 간극(C1)이 존재함으로써, 전극구조체(1)를 전해액에 침지했을 때, 접속부(4) 이외의 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)와의 사이로 전해액이 통액할 수 있게 되어, 도 2 및 도 3 중 화살표로 나타내는 바와 같이, 세그먼트 전극판(21)-급전체(3) 사이 및 접속부(4) 주변에 전해액의 흐름이 발생한다. 그렇게 되면, 전해액에 의해, 세그먼트 전극판(21) 자체가 표리 양면에서 냉각되므로, 세그먼트 전극판(21)의 냉각 면적을 증대시킬 수 있다. 또한, 접속부(4) 주변의 전해액 흐름에 의해, 발열량이 큰 접속부(4)도 냉각된다. 따라서, 세그먼트 전극판(21)의 과열을 방지하여 세그먼트 전극판(21), 나아가서는 전극판(2) 전체의 전극 표면 온도를 전해액과 동일한 정도의 온도까지 저하시킬 수 있어, 전극구조체(1)의 전극 수명을 연장시킬 수 있다. 그러나, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 종래의 전극구조체에서는, 전극판과 급전체와의 접속부 이외의 전극판-급전체 사이에는, 전해액의 침입을 방지하는 관점에서 간극은 형성되지 않거나, 또는 형성되어 있다고 하더라도 통상 0.5㎜ 이하 정도의 아주 작은 간극이 형성될 뿐이다. 아주 작은 간극은, 전해액 안의 불순물 등이 전극판-급전체 간 사이에 끼어 쇼트 등으로 인해 전극이 파손되지 않도록 하기 위한 것이나, 이와 같은 아주 작은 간극으로는, 전해액은 침입하는 경우가 있어도 흐름을 일으킬 정도의 액량의 침입은 발생하지 않는다.Here, the electrode structure 1 according to the present embodiment is characterized in that a gap C1 is formed between the segment electrode plate 21 and the feeder 3. By the presence of the gap C1, when the electrode structure 1 is immersed in the electrolyte, the electrolyte can pass between the segment electrode plate 21 other than the connection portion 4 and the power supply 3, FIG. 2 And as indicated by arrows in FIG. 3 , a flow of the electrolyte solution occurs between the segment electrode plate 21 and the power supply 3 and around the connection portion 4 . Then, since the segment electrode plate 21 itself is cooled on both the front and back sides by the electrolyte solution, the cooling area of the segment electrode plate 21 can be increased. In addition, the flow of the electrolyte around the connecting portion 4 also cools the connecting portion 4 having a large calorific value. Therefore, overheating of the segment electrode plate 21 can be prevented, and the electrode surface temperature of the segment electrode plate 21 and thus the entire electrode plate 2 can be lowered to the same temperature as that of the electrolyte solution, and the electrode structure 1 electrode life can be extended. However, in the conventional electrode structure described in Patent Literature 1, for example, a gap is not formed between the electrode plate and the feeder other than the connection portion between the electrode plate and the feeder from the viewpoint of preventing penetration of the electrolyte solution, Or, even if it is formed, only a very small gap of about 0.5 mm or less is formed. The very small gap is to prevent the electrode from being damaged due to a short circuit, etc. caused by impurities in the electrolyte being caught between the electrode plate and the power supply. Intrusion of a certain amount of liquid does not occur.

세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)와의 간극(C1)은, 바람직하게는 1㎜ 이상 20㎜ 이하이다. 간극(C1)이 1㎜ 미만에서는, 전해액이 원활하게 흐르기 어렵게 되어, 냉각 효과가 작아질 우려가 있다. 또한, 간극(C1)이 20㎜를 초과하면, 접속부(4)의 길이가 길어짐으로써 접속부(4)의 전기 저항이 커져, 접속부(4)의 발열량이 지나치게 상승할 우려가 있다. 또한, 전극구조체(1)를 설치하는 전해조 등의 장치의 컴팩트화 관점에서, 간극(C1)의 크기는, 3㎜ 이상 10㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.The gap C1 between the segment electrode plate 21 and the feeder 3 is preferably 1 mm or more and 20 mm or less. If the gap C1 is less than 1 mm, it becomes difficult for the electrolyte to flow smoothly, and there is a possibility that the cooling effect may be reduced. In addition, when the gap C1 exceeds 20 mm, the electrical resistance of the connecting portion 4 increases as the length of the connecting portion 4 increases, and there is a possibility that the amount of heat generated from the connecting portion 4 increases excessively. In addition, from the viewpoint of miniaturization of devices such as an electrolytic cell in which the electrode structure 1 is installed, the size of the gap C1 is more preferably 3 mm or more and 10 mm or less.

인접하는 세그먼트 전극판(21)은 서로 접촉하도록 배치하여도 되나, 예를 들어 도 1 및 도 2에 기재한 바와 같이, 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)와의 간극(C1)과 더불어, 인접하는 세그먼트 전극판(21) 사이에도 간격(C2)을 형성하는 구성으로 하여도 된다. 간격(C2)을 형성함으로써, 도 2에 화살표로 나타내는 바와 같이, 세그먼트 전극판(21) 사이에도 전해액의 흐름이 발생한다. 따라서, 전극판(2)이나 접속부(4)의 냉각이 촉진되어, 전극판(2)의 과열을 방지하여 전극 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다. 간격(C2)의 크기는, 바람직하게는 1㎜ 이상 3㎜ 이하로 할 수 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 간격(C2)은, 제 1 간격(C21)과 제 2 간격(C22)으로 나뉜다. 간격(C2) 중, 제 1 간격(C21) 및 제 2 간격(C22)의 적어도 한쪽은 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전극구조체(1)를 금속판재의 도금용 양극으로서 사용할 경우에는, 피도금재인 금속판재의 흐름 방향과 수직방향은 1㎜ 이상 3㎜ 이하의 간격(C2)을 형성함으로써, 전해액이 퍼져, 냉각 효과가 확대된다. 또한, 피도금재인 금속판재의 흐름 방향과 병행방향의 간극은 형성하여도 되나, 도금강판의 도금 두께가 불균일해질 우려가 있으므로, 전극판 간의 배치를 고려하여 간격(C2)을 형성하는 것이 바람직하다.Adjacent segment electrode plates 21 may be disposed so as to contact each other, but, for example, as described in FIGS. 1 and 2, along with the gap C1 between the segment electrode plate 21 and the power supply 3 , It is good also as a structure which forms the space|interval C2 also between the adjacent segment electrode plates 21. By forming the gap C2, a flow of the electrolyte also occurs between the segment electrode plates 21 as indicated by arrows in FIG. 2 . Therefore, cooling of the electrode plate 2 or the connecting portion 4 is accelerated, and overheating of the electrode plate 2 is prevented, so that the life of the electrode can be effectively extended. The size of the gap C2 can be preferably 1 mm or more and 3 mm or less. As shown in Fig. 1, the interval C2 is divided into a first interval C21 and a second interval C22. Among the intervals C2, at least one of the first interval C21 and the second interval C22 is preferably formed. For example, when the electrode structure 1 is used as an anode for plating of a metal plate material, an interval C2 of 1 mm or more and 3 mm or less is formed between the flow direction and the vertical direction of the metal plate material to be plated, so that the electrolyte is It spreads, and the cooling effect is magnified. In addition, although a gap may be formed in the direction parallel to the flow direction of the metal plate material to be plated, since there is a concern that the coating thickness of the plated steel sheet may become non-uniform, it is preferable to form the gap C2 in consideration of the arrangement between the electrode plates. .

그리고, 접속부(4)의 형상은, 특별히 한정되는 것이 아니나, 접속부(4)의 발열이 커 접속부(4)의 냉각이 보다 중요한 점에서, 접속부(4) 주변에 전해액이 충분할 정도로 공급되어, 또한 가능한 한 빠른 속도로 흐르는 것이 중요하다. 따라서, 접속부(4) 주변에서는 전해액은 층류로 되는 것이 바람직하고, 이를 위해서는 접속부(4)에는 모서리부나 변형부가 최소한으로 되는 것이 바람직하다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 접속부(4)의 통전 방향에 수직인 단면의 형상이 모서리를 갖지 않는 원형, 타원형상 등인 것이 바람직하고, 즉 접속부(4)는 원주상이나 타원주상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 접속부(4) 주변의 전해액 흐름에는 난류가 발생하지 않고, 층류가 되어, 접속부(4) 주변의 전해액 흐름이 촉진되어, 높은 냉각 효과를 얻을 수 있다.And, the shape of the connection part 4 is not particularly limited, but since the heat generation of the connection part 4 is large and cooling of the connection part 4 is more important, a sufficient amount of electrolyte is supplied around the connection part 4, and It is important to flow as fast as possible. Therefore, it is preferable that the electrolyte solution flow around the connection part 4 is laminar flow, and for this purpose, it is preferable that the corner part or deformation part of the connection part 4 be minimized. That is, as shown in Fig. 3, it is preferable that the shape of the cross-section perpendicular to the energization direction of the connecting portion 4 is circular or elliptical without corners, that is, the connecting portion 4 is preferably cylindrical or elliptical. do. Thereby, turbulent flow does not occur in the flow of the electrolyte around the connecting portion 4, but it becomes a laminar flow, and the flow of the electrolyte around the connecting portion 4 is promoted, so that a high cooling effect can be obtained.

그리고, 전극구조체(1)의 전극 표면 온도는, 전극 수명을 연장시키는 관점에서, 전해액의 온도와의 차이가 바람직하게는 6℃ 미만, 보다 바람직하게는 5.5℃ 이내, 특히 바람직하게는 5℃ 이내가 되는 온도인 것이 바람직하다.And, the electrode surface temperature of the electrode structure 1, from the viewpoint of extending the life of the electrode, the difference from the temperature of the electrolyte solution is preferably less than 6 ° C, more preferably within 5.5 ° C, particularly preferably within 5 ° C It is preferable that the temperature is

<전해조 및 전해 조건><Electrolysis tank and electrolysis conditions>

전극구조체(1)를 도금용 양극으로서 사용할 경우, 전극구조체(1)를 양극, 피도금재(도시않음)를 음극으로 하고, 전해조(도시않음) 안에 배치한다. 피도금재는, 예를 들어 철, 강판, 구리, 니켈 등의 도전성 금속의 코일, 판, 와이어 등이다. 양극-음극 간 거리는, 도금 조건에 따라 적절히 변경될 수 있으나, 예를 들어 10㎜∼50㎜로 할 수 있다. 또한, 급전체 이면(3B)에는 통전케이블(도시않음)이 장착된다. 전해액의 종류, 농도, 액량 등의 조건은, 일반적으로 사용되는 전해액의 조건을 사용할 수 있으나, 전극구조체(1)의 사용 용도에 따라 적절히 변경될 수 있다. 그리고, 전해액의 온도는, 예를 들어 전해액을 전해조와 전해조 밖에 설치된 히터 장치 간을 순환시킴으로써, 원하는 온도를 유지할 수 있고, 예를 들어 고속 아연 도금일 경우, 약 60℃로 유지할 수 있다. 전해 조건은, 전극구조체(1)의 사용 용도에 따라 적절히 변경될 수 있으나, 예를 들어 고속 아연 도금의 전해 조건은, 전류 밀도 100A/dm2∼500A/dm2로 할 수 있다.When using the electrode structure 1 as an anode for plating, the electrode structure 1 is used as an anode and a material to be plated (not shown) as a cathode, and is placed in an electrolytic cell (not shown). The material to be plated is, for example, a coil, plate, or wire of a conductive metal such as iron, steel sheet, copper, or nickel. The distance between the anode and the cathode may be appropriately changed depending on plating conditions, but may be, for example, 10 mm to 50 mm. Further, an energizing cable (not shown) is mounted on the back surface 3B of the feeder. Conditions such as the type, concentration, and liquid amount of the electrolyte may use conditions of a generally used electrolyte solution, but may be appropriately changed according to the purpose of use of the electrode structure 1. In addition, the temperature of the electrolyte solution can be maintained at a desired temperature by circulating the electrolyte solution between the electrolytic cell and a heater installed outside the electrolytic cell, for example, in the case of high-speed galvanizing, it can be maintained at about 60°C. The electrolytic conditions may be appropriately changed depending on the intended use of the electrode structure 1, but, for example, the electrolytic conditions for high-speed galvanizing may be a current density of 100 A/dm 2 to 500 A/dm 2 .

<전극 수명><electrode life>

본 실시형태에 따른 전극구조체(1)를 전해도금용 양극으로서 사용한 경우, 그 전극 수명은, 간극(C1)을 형성하지 않은 전극구조체(1)를 사용한 경우와 비교하여, 1.5배 이상, 보다 바람직하게는 2배 이상 연장될 수 있다.When the electrode structure 1 according to the present embodiment is used as an anode for electrolytic plating, the life of the electrode is 1.5 times or more, more preferably, compared to the case where the electrode structure 1 without forming the gap C1 is used. It can be extended more than twice.

(제 2 실시형태)(Second Embodiment)

이하, 본 발명에 따른 다른 실시형태에 대해 상세히 서술한다. 그리고, 이들의 실시형태의 설명에서, 제 1 실시형태와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, other embodiments according to the present invention will be described in detail. Incidentally, in the description of these embodiments, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the first embodiment, and detailed descriptions are omitted.

제 1 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 전극판(21)측에 전극판 보스부(41A)를 형성하는 구성이었으나, 도 4에 나타내는 바와 같이, 급전체(3)측에 급전체 보스부(41B)를 형성하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 전극판(21) 및 급전체(3) 양 쪽에 각각 전극판 보스부(41A) 및 급전체 보스부(41B)를 형성하는 구성으로 하여도 된다. 도 4, 도 5 어느 구성에서도 세그먼트 전극판(21) 및 급전체(3)는 접촉면(44, 45)에서 접촉한다.In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the electrode plate boss portion 41A is formed on the segment electrode plate 21 side, but as shown in FIG. 4, the power supply is on the power supply 3 side. It is good also as a structure which forms the boss part 41B. Further, as shown in Fig. 5, an electrode plate boss 41A and a feeder boss 41B may be formed on both the segment electrode plate 21 and the feeder 3, respectively. In either configuration of FIGS. 4 and 5 , the segment electrode plate 21 and the feeder 3 contact each other at contact surfaces 44 and 45 .

(제 3 실시형태)(Third Embodiment)

제 1 및 제 2 실시형태에서는, 세그먼트 전극판(21) 및 급전체(3)는, 접촉면(44, 45)에서 서로 접촉하는 구성이었으나, 접속부(4)의 강도를 높이는 관점에서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 전극판측 접촉면(44)과 급전체측 접촉면(45)과의 사이에 와셔(48)를 개재하여 양자를 접합하는 구성으로 하여도 된다. 이 경우, 접촉면(44, 45)은 각각 와셔(48)의 표면과 접촉하므로 접촉면이 증가하기 때문에, 이들 접촉면에서의 발열을 억제하도록, 볼트 체결 시 표면이 약간 변형하는, 예를 들어, 탄탈과 같은 유연성을 갖고 또한 내식성의 금속제 와셔(48)를 사용하는 것이 바람직하다. 와셔(48)는, 금속은 구체적으로는 예를 들어 Ta나 Ta/Nb합금, 백금, 팔라듐, 금 등의 백금족 금속을 사용할 수 있다. 와셔(48)의 표면에는, 예를 들어 백금 피막을 형성하는 등의 통전 유지 처리를 행하는 것이 바람직하다.In the first and second embodiments, the segment electrode plate 21 and the feeder 3 are in contact with each other at the contact surfaces 44 and 45, but from the viewpoint of increasing the strength of the connection portion 4, FIG. As shown, a washer 48 may be interposed between the electrode plate-side contact surface 44 and the feeder-side contact surface 45 so as to bond them together. In this case, since the contact surfaces 44 and 45 are in contact with the surface of the washer 48, the contact surface increases, so that the surface slightly deforms during bolt fastening, for example, tantalum and It is preferable to use a metal washer 48 having the same flexibility and corrosion resistance. Specifically, for the washer 48, a platinum group metal such as Ta, a Ta/Nb alloy, platinum, palladium, or gold can be used. On the surface of the washer 48, it is preferable to perform an energization holding treatment such as forming a platinum film, for example.

실시예Example

다음으로, 구체적으로 실시한 실시예에 대해 설명한다.Next, concretely implemented examples will be described.

(전극 표면 온도 측정 시험 1)(electrode surface temperature measurement test 1)

<실시예 1><Example 1>

전극판(2)으로서, 세로 200㎜×가로 200㎜, 두께 15㎜의 티탄판의 편면에 Ir/Ta산화물로 이루어지는 두께 약 20㎛의 전극 피복을 행하여 전극 표면으로 한 것을 사용하였다. 또한, 급전체(3)로서, 세로 200㎜×가로 200㎜, 두께 30㎜의 티탄판을 사용하였다. 접속부(4)로서, 급전체(3)의 중앙에 직경 55㎜, 높이 3㎜의 급전체 보스부를 형성하고, 그 중앙에 M12 볼트 체결용 볼트공을 형성함과 함께, 볼트공 이외의 표면을 기계 가공하여 평탄화하고, 두께 0.1㎛의 백금 도금을 행하여 급전체측 접촉면을 얻었다. 또한, 전극판(2)의 전극 이면은, 기계 가공하여 평활하게 하였다. 그리고, 전극판(2)의 중앙부에는 급전체 장착용 볼트 삽입 관통공을 형성하였다. 전극판(2)은 볼트 삽입 관통공에 삽입 관통된 M12 티탄 볼트에 의해 급전체(3)의 급전체 보스부에 장착 고정하였다. 여기서, 전극판(2)-급전체(3) 간 거리는 3㎜이다.As the electrode plate 2, a titanium plate having a length of 200 mm x a width of 200 mm and a thickness of 15 mm was coated with an electrode made of Ir/Ta oxide to a thickness of about 20 µm on one side, and the surface of the electrode was used. Further, as the feeder 3, a titanium plate having a length of 200 mm, a width of 200 mm, and a thickness of 30 mm was used. As the connection portion 4, a feeder boss having a diameter of 55 mm and a height of 3 mm is formed at the center of the feeder 3, and a bolt hole for fastening the M12 bolt is formed at the center, and a surface other than the bolt hole is formed. It was machined, flattened, and platinum plated with a thickness of 0.1 μm to obtain a contact surface on the feeder side. In addition, the electrode back surface of the electrode plate 2 was machined and smoothed. Then, a through-hole for inserting a bolt for attaching a feeder was formed in the central portion of the electrode plate 2 . The electrode plate 2 was mounted and fixed to the feeding body boss of the feeding body 3 by means of M12 titanium bolts inserted into the bolt insertion holes. Here, the distance between the electrode plate 2 and the power supply 3 is 3 mm.

그리고, 전극판(2)의 전극 표면의 볼트 위치 근방에 PR열전대를 용접하고, 용접부를 에폭시 수지로 실링하였다.Then, a PR thermocouple was welded to the vicinity of the bolt position on the electrode surface of the electrode plate 2, and the welded portion was sealed with an epoxy resin.

이와 같이 하여 준비한 전극구조체(1)를 양극이며 상전극, 세로 200㎜×가로 200㎜의 지르코늄판을 음극이며 하전극으로 하고, 극간 20㎜를 두고 서로 평행하게 배치함과 함께, 양극 급전체(3)의 상부가 10㎜ 밖으로 나오도록 하여, 전해조에 설치하였다. 그리고, 급전체(3) 이면에는 통전케이블을 장착한다. 전해액으로서 150g/L 황산 수용액을 사용하고, 전해액 온도를 60℃로 하였다. 여기서 전해액량은 50L로 하였다. 액은 히터 부분 간을 순환시켜 60℃로 온도를 유지하도록 하였다. 그리고, 전류량 1000A(전류 밀도 250A/dm2)로 전해를 행하여, 전극 표면 온도를 측정하였다. 또한, 접속부의 전류 밀도는 0.42A/㎟에 상당하였다. 전해 시간 20분으로, 전극 표면 온도는 거의 일정하게 되어, 그 때의 전극 표면 온도를 측정값으로 하였다.The electrode structure 1 prepared in this way is used as an anode and an upper electrode, and a zirconium plate of 200 mm in length × 200 mm in width is used as a cathode and a lower electrode, and is placed in parallel with each other with a gap of 20 mm. 3) was installed in the electrolytic cell so that the upper part came out 10 mm. Then, an energizing cable is attached to the back surface of the feeder 3. A 150 g/L aqueous solution of sulfuric acid was used as the electrolyte solution, and the temperature of the electrolyte solution was 60°C. Here, the amount of electrolyte solution was 50 L. The liquid was circulated between the heater parts to maintain the temperature at 60 °C. Then, electrolysis was performed at a current amount of 1000 A (current density: 250 A/dm 2 ), and the electrode surface temperature was measured. In addition, the current density of the connecting portion was equivalent to 0.42 A/mm 2 . At 20 minutes of electrolysis time, the electrode surface temperature became substantially constant, and the electrode surface temperature at that time was taken as a measured value.

<비교예 1><Comparative Example 1>

급전체의 전극 고정 부분이 평탄하고 전극 이면과 함께 급전체 전극 고정부 전면을 기계 가공하여, 동일하게 M12 볼트로 고정한 전극 구조체를 준비한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정하였다.Measurement was performed in the same manner as in Example 1, except that the electrode fixing portion of the feeder was flat, and the front surface of the feeder electrode fixing portion was machined together with the back surface of the electrode to prepare an electrode structure fixed with M12 bolts in the same way.

<결과 및 고찰><Results and considerations>

실시예 1 및 비교예 1 모두 전해액 온도는 60℃이다.In both Example 1 and Comparative Example 1, the electrolyte temperature was 60°C.

그리고, 실시예 1에서는, 전극 표면 온도의 측정값은 62℃이고, 전해액 온도와 거의 동일한 온도인 것을 알 수 있었다.And in Example 1, the measured value of the electrode surface temperature was 62 degreeC, and it turned out that it is a temperature substantially the same as the electrolyte solution temperature.

한편, 비교예 1에서는, 전극 표면 온도의 측정값은 66℃이고, 전해액 온도보다 6℃ 높은 것을 알 수 있었다. 비교예 1의 구성에서는, 전극 이면 및 접속부 주변의 전해액 흐름이 억제되므로, 전극판 이면측에서 냉각이 이루어지지 않고, 전해액에 노출되는 전극 표면 편측에서만 냉각이 이루어지므로, 전극판의 냉각이 불충분해진 것으로 생각된다.On the other hand, in Comparative Example 1, the measured value of the electrode surface temperature was 66°C, and it was found to be 6°C higher than the temperature of the electrolyte solution. In the configuration of Comparative Example 1, since the flow of the electrolyte solution on the back side of the electrode and around the connection part is suppressed, cooling is not performed on the back side of the electrode plate, and cooling is performed only on the side of the electrode surface exposed to the electrolyte solution. Therefore, the cooling of the electrode plate is insufficient. It is thought to be

(전극 표면 온도 측정 시험 2)(electrode surface temperature measurement test 2)

<비교예 2><Comparative Example 2>

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 전극판(21)으로서, 세로 100㎜×가로 100㎜, 두께 15㎜의 티탄판의 편면에 Ir/Ta산화물로 이루어지는 두께 약 20㎛의 전극 피복을 행하여 전극 표면(21A)을 형성한 것을 4장 준비하였다. 이 세그먼트 전극판의 전극 이면 중앙에, 접속부(4)를 형성하므로, 직경 25㎜ 높이 2㎜의 전극판 보스부를 형성하고, 그 전극판 보스부 중앙에 M10 티탄 볼트 체결용 볼트 삽입 관통공을 형성하였다. 전극판 보스부의 볼트 삽입 관통공 이외의 표면을 기계 가공하여 평활화하여 전극판측 접촉면을 얻었다.As shown in Figs. 7 and 8, as the segment electrode plate 21, a titanium plate having a length of 100 mm × a width of 100 mm and a thickness of 15 mm is coated with an electrode made of Ir/Ta oxide and having a thickness of about 20 µm. Four sheets were prepared in which the electrode surface 21A was formed. Since the connecting portion 4 is formed at the center of the back surface of the electrode of the segment electrode plate, an electrode plate boss having a diameter of 25 mm and a height of 2 mm is formed, and a bolt insertion hole for fastening the M10 titanium bolt is formed at the center of the electrode plate boss. did Surfaces other than the bolt insertion hole of the electrode plate boss portion were machined and smoothed to obtain an electrode plate side contact surface.

한편, 급전체(3)로서 세로 210㎜×가로 210㎜, 두께 30㎜의 티탄판을 사용하였다. 접속부(4)를 형성하기 위해, 이 티탄판의 편면에, 전극판 보스부가 배치되는 위치에 맞춰 직경 26㎜, 높이 2㎜의 급전체 보스부를 4곳 형성하였다. 급전체 보스부 중앙에 직경 12㎜의 볼트공을 형성함과 함께, 볼트공 이외의 표면을 기계 가공에 의해 평활화하여 급전체측 접촉면을 얻었다.On the other hand, as the feeder 3, a titanium plate having a length of 210 mm, a width of 210 mm, and a thickness of 30 mm was used. In order to form the connecting portion 4, four feeder bosses having a diameter of 26 mm and a height of 2 mm were formed on one side of the titanium plate in accordance with the position where the electrode plate bosses are disposed. A bolt hole having a diameter of 12 mm was formed in the center of the feeder boss portion, and surfaces other than the bolt hole were smoothed by machining to obtain a feeder side contact surface.

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 상술한 4장의 세그먼트 전극판을 M10 볼트(43)에 의해 장착 고정하여 전극구조체(1)를 얻었다. 그리고, 이 때 장착된 4장의 세그먼트 전극판(21)은 서로 평행하고, 인접하는 세그먼트 전극판(21) 사이의 간격이 2㎜가 되도록 하였다. 그리고, 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)와의 거리는 4㎜이다.As shown in FIGS. 7 and 8 , the electrode structure 1 was obtained by mounting and fixing the above-mentioned four segment electrode plates with M10 bolts 43. At this time, the four mounted segment electrode plates 21 were parallel to each other, and the interval between the adjacent segment electrode plates 21 was set to 2 mm. And, the distance between the segment electrode plate 21 and the feeder 3 is 4 mm.

다음으로, 4장의 세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)와의 사이에 배치함으로써 전극판-급전체 사이의 간극(C1)을 메울 수 있는 PTFE판(도시않음)을 준비하였다. 또한, 인접하는 세그먼트 전극판(21) 사이의 간격(C2)을 메울 수 있는 PTFE판(도시않음)을 준비하였다.Next, a PTFE plate (not shown) capable of filling the gap C1 between the electrode plate and the feeder was prepared by placing it between the four segment electrode plates 21 and the feeder 3. In addition, a PTFE plate (not shown) capable of filling the gap C2 between adjacent segment electrode plates 21 was prepared.

상기 전극구조체(1)에 대해, 간극(C1) 그리고 간격(C2)을 모두 메워 양극으로 하고, 실시예 1과 동일한 전해조에 고정하였다. 음극도 동일하게 지르코늄판을 사용하여 전해조의 바닥부에 두었다. 전극 간 거리를 20㎜로 하여 전극구조체(1)를 상측에 설치하고, 음극 지르코늄을 당해 전극구조체(1)와 평행하게 설치하였다. 4개의 세그먼트 전극판(21) 중 하나이며, 전극판(2) 중앙에 가까운 부분에 PR 열전대를 장착하여, 전극 표면 온도를 측정하였다.Regarding the electrode structure (1), both the gap (C1) and the gap (C2) were filled to form an anode, and it was fixed in the same electrolytic cell as in Example 1. The cathode was placed at the bottom of the electrolytic cell using a zirconium plate in the same way. The distance between the electrodes was set to 20 mm, the electrode structure (1) was installed on the upper side, and the cathode zirconium was installed in parallel with the electrode structure (1). One of the four segment electrode plates 21, a PR thermocouple was attached to a portion close to the center of the electrode plate 2, and the electrode surface temperature was measured.

전해액은 150g/L 황산 + 50g/L 황산 나트륨(Na2SO4) 수용액으로 하고, 온도는 60℃로 하였다. 전해는 각 전극판에 300A의 전류(전류 밀도는 300A/dm2)를 흐르게 함으로써 행하였다. 접속부의 전류 밀도는 0.61A/㎟에 상당하였다. 전해 시간은 20분으로 하고, 전극판 표면의 온도를 계측하였다.The electrolyte was 150 g/L sulfuric acid + 50 g/L sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) aqueous solution, and the temperature was 60°C. Electrolysis was performed by passing a current of 300 A (a current density of 300 A/dm 2 ) through each electrode plate. The current density of the connecting portion was equivalent to 0.61 A/mm 2 . The electrolysis time was 20 minutes, and the temperature of the surface of the electrode plate was measured.

<실시예 2><Example 2>

세그먼트 전극판(21)-급전체(3) 사이의 간극(C1)을 메우는 PTFE판을 제거한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지의 방법으로 측정하였다.Measurement was performed in the same manner as in Comparative Example 2, except that the PTFE plate filling the gap C1 between the segment electrode plate 21 and the power supply 3 was removed.

<실시예 3><Example 3>

간극(C1)을 메우는 PTFE판 및 인접하는 세그먼트 전극판(21) 사이의 간격(C2)을 메우는 PTFE판을 제거한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지의 방법으로 측정하였다.The measurement was performed in the same manner as in Comparative Example 2 except that the PTFE plate filling the gap C1 and the PTFE plate filling the gap C2 between the adjacent segment electrode plates 21 were removed.

<결과 및 고찰><Results and considerations>

비교예 2 및 실시예 2, 3의 결과를 표 1에 나타낸다.The results of Comparative Example 2 and Examples 2 and 3 are shown in Table 1.

[표 1][Table 1]

Figure 112018041757287-pat00001
Figure 112018041757287-pat00001

비교예 2에서는, 세그먼트 전극판 이면측에서 냉각이 이루어지지 않으므로 온도가 크게 상승하였다고 생각된다.In Comparative Example 2, it is considered that the temperature rose significantly because cooling was not performed on the back side of the segment electrode plate.

실시예 2에서는, 세그먼트 전극판-급전체 사이의 간극(C1)을 메우는 PTFE판을 제거함으로써, 세그먼트 전극판(21)의 이면측에 전해액이 흘러, 냉각액의 역할을 다하고, 전극 표면 온도가 전해액 온도 근방까지 저하되었다고 생각된다.In Example 2, by removing the PTFE plate filling the gap C1 between the segment electrode plate and the power supply, the electrolyte solution flows to the back side of the segment electrode plate 21, serving as a cooling liquid, and the electrode surface temperature is reduced by the electrolyte solution. It is thought that the temperature was lowered to the vicinity.

또한, 실시예 3에서는, 실시예 2의 상태에서 세그먼트 전극판(21) 사이의 간격(C2)을 메우는 PTFE판도 더 제거함으로써 전극 표면 온도가 더욱 저하하였다. 이는, 세그먼트 전극판 사이를 통해 액류가 발생함으로써, 액순환이 더욱 좋아져, 전해액 흐름에 의한 냉각 효과가 향상되었기 때문이라고 생각된다.Further, in Example 3, the electrode surface temperature was further reduced by further removing the PTFE plate filling the gap C2 between the segment electrode plates 21 in the state of Example 2. This is considered to be because the liquid circulation is further improved by generating a liquid flow through between the segment electrode plates, and the cooling effect by the flow of the electrolyte solution is improved.

(전극 표면 온도 측정 시험 3)(electrode surface temperature measurement test 3)

<실시예 4∼7, 비교예 3><Examples 4 to 7, Comparative Example 3>

도 9 및 도 10에 나타내는 전극구조체(1)를 사용하여, 비교예 2와 동일 조건으로 전해를 행하여, 전극판-급전체 간 거리에 따른 전극 표면 온도의 변화를 조사하였다.Using the electrode structure 1 shown in FIGS. 9 and 10 , electrolysis was performed under the same conditions as in Comparative Example 2, and the change in electrode surface temperature according to the distance between the electrode plate and the power supply was investigated.

그리고, 도 9 및 도 10에 나타내는 전극구조체(1)의 구성은, 도 7 및 도 8에 나타내는 비교예 2의 구성과 이하의 점을 제외하고 동일하다.And, the configuration of the electrode structure 1 shown in FIGS. 9 and 10 is the same as the configuration of Comparative Example 2 shown in FIGS. 7 and 8 except for the following points.

즉, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 세그먼트 전극판(21) 및 급전체(3)의 바깥 둘레를 따라 PTFE실링(6)을 행하고, 전해액의 출입을 세그먼트 전극판(21) 사이의 간격(C2)만으로 제한하였다. 이와 같이, 전극판-급전체 간 거리가 변화하여도, 간극(C1)에 흘러 들어가는 전해액의 유속은 일정하게 되도록 하였다.That is, as shown in Figs. 9 and 10, PTFE sealing 6 is performed along the outer circumference of the segment electrode plate 21 and the feeder 3, and the gap between the segment electrode plates 21 is prevented from entering and exiting the electrolyte. (C2) only. In this way, even if the distance between the electrode plate and the power supply changes, the flow rate of the electrolyte solution flowing into the gap C1 is kept constant.

또한, 접속부(4)를 구성하는 세그먼트 전극판(21)의 전극판측 접촉면(44) 및 급전체(3)의 급전체측 접촉면(45) 양 쪽에, 전기저항을 저감시키는 관점에서 두께 0.1㎛의 백금도금을 행하였다. 그리고, 접촉면(44, 45) 사이에, 백금 피복된 탄탈제의 와셔(48)를 배치하도록 하였다. 전극판-급전체 간 거리는, 5㎜∼25㎜의 범위에서, 당해 와셔(48)의 두께를 조절함으로써 조정하였다.In addition, both the electrode plate side contact surface 44 of the segment electrode plate 21 constituting the connection portion 4 and the feeder side contact surface 45 of the feeder 3 have a thickness of 0.1 μm from the viewpoint of reducing electrical resistance. Platinum plating was performed. Then, between the contact surfaces 44 and 45, a washer 48 made of tantalum coated with platinum was disposed. The distance between the electrode plate and the power supply was adjusted by adjusting the thickness of the washer 48 in the range of 5 mm to 25 mm.

실시예 4∼7, 비교예 3의 전극구조체(1)의 전극판-급전체 간 거리의 변화에 따른 전극 표면 온도 상승에 대해 측정한 결과를 표 2 및 도 11에 나타낸다.Table 2 and FIG. 11 show the results of measuring the electrode surface temperature rise according to the change in the distance between the electrode plate and the power supply of the electrode structure 1 of Examples 4 to 7 and Comparative Example 3.

[표 2][Table 2]

Figure 112018041757287-pat00002
Figure 112018041757287-pat00002

전극판-급전체 간 거리가 5㎜에서 25㎜까지 증가할수록, 전극 표면 온도는 서서히 상승하는 것을 알 수 있었다. 이는, 전극판-급전체 간 거리가 증가함으로써, 접속부(4) 주변의 액 유속이 작아지는 점, 및, 접속부(4)의 발열량이 커지는 점이 원인이라고 생각된다.It was found that the electrode surface temperature gradually increased as the distance between the electrode plate and the feeder increased from 5 mm to 25 mm. This is considered to be caused by the fact that the liquid flow velocity around the connecting portion 4 decreases as the distance between the electrode plate and the power supply increases, and the amount of heat generated by the connecting portion 4 increases.

(전극 수명 확인시험)(electrode life verification test)

<실시예 8 및 비교예 4><Example 8 and Comparative Example 4>

전극판(2)의 이면에서 냉각이 이루어짐에 따라 전극 수명이 연장됨을 확인하기 위해, 실제 연속 고속 아연 도금라인에서 운전 시험을 행하였다.In order to confirm that the life of the electrode is extended as cooling is performed on the back side of the electrode plate 2, an operation test was conducted in an actual continuous high-speed galvanizing line.

즉, 실시예 8의 전극구조체(1)는 이하와 같이 준비하였다. 세그먼트 전극판(21)으로서 세로 200㎜×가로 200㎜, 두께 20㎜의 티탄판의 편면에 Ir/Ta산화물로 이루어지는 두께 약 20㎛의 전극 피복을 행하여 전극 표면을 형성한 것을 사용하였다. 세그먼트 전극판(21)의 전극 이면의 일부를 기계 가공하여 원주상의 높이 4㎜의 전극판 보스부를 2곳 형성하고, 평활한 급전체에 세그먼트 전극판 간 거리 3㎜를 두고 각각 2개의 볼트로 볼트 체결하였다.That is, the electrode structure 1 of Example 8 was prepared as follows. As the segment electrode plate 21, a titanium plate having a length of 200 mm × a width of 200 mm and a thickness of 20 mm was coated with an electrode made of Ir/Ta oxide to a thickness of about 20 μm to form an electrode surface. A part of the back side of the electrode of the segment electrode plate 21 is machined to form two circumferential electrode plate bosses with a height of 4 mm, and with a distance of 3 mm between the segment electrode plates on the smooth feeder, each is tightened with two bolts. Bolt tightened.

비교예 4의 전극구조체로는, 세그먼트 전극판의 전극 이면을 평활하게 하여, 평활한 급전체에 직접 볼트 체결한 것을 사용하였다.As the electrode structure of Comparative Example 4, the back surface of the electrode of the segment electrode plate was smoothed and bolted directly to the smooth feeder was used.

전해액은 고속 아연 도금욕(ZnSO4, 200g/L)이고, 전해액 온도는 60±2℃였다. 피도금재로서 강판을 사용하였다. 전해 전류 밀도는 120A/dm2이고, 도금라인의 전극으로서 장착하여 연속 전해를 행하였다.The electrolyte was a high-speed galvanizing bath (ZnSO 4 , 200 g/L), and the temperature of the electrolyte was 60±2°C. A steel sheet was used as the material to be plated. The electrolysis current density was 120 A/dm 2 , and continuous electrolysis was performed by attaching it as an electrode in a plating line.

<결과 및 고찰><Results and considerations>

비교예 4의 세그먼트 전극판-급전체 사이에 간극이 없는 전극구조체는 3개월에 수명을 다했다. 한편, 실시예 8의 급전체-전극판 사이에 4㎜의 간극을 갖는 것으로는, 9개월 이상 경과하여도 초기 성능을 유지하는 것을 알 수 있었다.The electrode structure having no gap between the segment electrode plate and the power supply of Comparative Example 4 expired in 3 months. On the other hand, it was found that in Example 8 having a gap of 4 mm between the feeder and the electrode plate, the initial performance was maintained even after 9 months or more.

본 발명은, 전극구조체 자체의 온도 상승에 의한 영향을 완화함으로써, 전극구조체의 열화를 억제하고, 나아가서는 전극 수명이 긴 전극구조체를 제공할 수 있으므로, 매우 유용하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is very useful because it can suppress the deterioration of the electrode structure by mitigating the influence of the temperature rise of the electrode structure itself and, consequently, provide an electrode structure with a long electrode life.

1 : 전극구조체 2 : 전극판
21 : 세그먼트 전극판 21A : 전극 표면
21B : 전극 이면 3 : 급전체
3A : 급전체 표면 3B : 급전체 이면
4 : 접속부
41A : 전극판 보스부(볼록형상부)
41B : 급전체 보스부(볼록형상부)
42 : 볼트 삽입 관통공 43 : 볼트(장착부재)
44 : 전극판측 접촉면(접촉면) 45 : 급전체측 접촉면(접촉면)
46 : 볼트공 48 : 와셔
C1 : 간극 C2 : 간격
C21 : 제 1 간격 C22 : 제 2 간격
1: electrode structure 2: electrode plate
21: segment electrode plate 21A: electrode surface
21B: Electrode Back 3: Feeder
3A: Feeder surface 3B: Feeder back surface
4: connection part
41A: electrode plate boss (convex shape)
41B: Feed body boss (convex shape)
42: bolt insertion hole 43: bolt (mounting member)
44: electrode plate side contact surface (contact surface) 45: feeder side contact surface (contact surface)
46: bolt hole 48: washer
C1: gap C2: gap
C21: 1st interval C22: 2nd interval

Claims (10)

티탄 또는 티탄 합금을 기재로 하는 전극판과,
상기 전극판을 지지하는 급전체
를 구비하고,
상기 전극판은 복수로 분할된 복수의 세그먼트 전극판으로 이루어지고,
상기 전극판과 상기 급전체는, 접속부를 개재하여 밀착 고정되며,
전해액에 침지했을 때, 상기 접속부 이외의 상기 전극판과 상기 급전체와의 사이로 당해 전해액이 통액(通液)할 수 있게 되도록, 상기 전극판과 상기 급전체와의 사이에 간극이 형성되고,
상기 전극판과 상기 급전체와의 상기 간극은 1㎜ 이상 20㎜ 이하이며,
인접하는 상기 세그먼트 전극판 사이에는 1㎜ 이상 3㎜ 이하의 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 전극구조체.
An electrode plate based on titanium or titanium alloy;
A feeder supporting the electrode plate
to provide,
The electrode plate is made of a plurality of segment electrode plates divided into a plurality,
The electrode plate and the power supply are tightly fixed through a connecting portion,
When immersed in the electrolyte solution, a gap is formed between the electrode plate and the feed body so that the electrolyte solution can pass between the electrode plate other than the connection portion and the feed body,
The gap between the electrode plate and the power supply is 1 mm or more and 20 mm or less,
An electrode structure, characterized in that a gap of 1 mm or more and 3 mm or less is formed between the adjacent segment electrode plates.
청구항 1에 있어서,
상기 접속부는,
상기 세그먼트 전극판 및 상기 급전체의 적어도 한쪽에 형성된 볼록형상부와,
상기 볼록형상부에서 상기 전극판과 상기 급전체를 장착 고정하는 장착부재를 구비한 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method of claim 1,
The connection part,
A convex portion formed on at least one of the segment electrode plate and the feeder;
Electrode structure characterized by comprising a mounting member for mounting and fixing the electrode plate and the feeder in the convex shape.
청구항 2에 있어서,
상기 장착부재는, 볼트인 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method of claim 2,
The electrode structure, characterized in that the mounting member is a bolt.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 급전체를 개재하여 상기 전극판에 정격전류로 통전했을 때, 상기 접속부의 전류 밀도는, 0.3A/㎟ 이상 1.0A/㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 전극구조체.
According to claim 1 or claim 2,
When the electrode plate is energized at a rated current through the feeder, the electrode structure characterized in that the current density of the connection portion is 0.3 A / mm or more and 1.0 A / mm or less.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 접속부의 통전 방향에 수직인 단면의 형상은, 상기 급전체에 상기 전극판을 장착 고정한 상태에서 상기 전해액에 침지했을 때 상기 간극에 통액되는 전해액의 흐름이 층류가 되는 형상인 것을 특징으로 하는 전극구조체.
According to claim 1 or claim 2,
The shape of the cross section perpendicular to the energization direction of the connection part is a shape in which the flow of the electrolyte solution passing through the gap becomes laminar flow when the electrode plate is immersed in the electrolyte solution in a state where the electrode plate is mounted and fixed to the power supply body. struct.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 접속부에서의 상기 전극판 및 상기 급전체의 접촉면은 백금족 금속에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 전극구조체.
According to claim 1 or claim 2,
The electrode structure characterized in that the contact surface of the electrode plate and the feeder in the connection portion is coated with a platinum group metal.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 접속부에서의 상기 전극판 및 상기 급전체는, 와셔를 개재하여 접합되는 것을 특징으로 하는 전극구조체.
According to claim 1 or claim 2,
The electrode structure characterized in that the electrode plate and the feeder in the connection portion are bonded through a washer.
청구항 7에 있어서,
상기 와셔가 표면에 백금을 피복한 탄탈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method of claim 7,
Electrode structure, characterized in that the washer is made of tantalum coated with platinum on the surface.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
전해도금용 양극인 것을 특징으로 하는 전극구조체.
According to claim 1 or claim 2,
Electrode structure characterized in that the anode for electrolytic plating.
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