KR20180121397A - Electrode structure - Google Patents

Electrode structure Download PDF

Info

Publication number
KR20180121397A
KR20180121397A KR1020180048668A KR20180048668A KR20180121397A KR 20180121397 A KR20180121397 A KR 20180121397A KR 1020180048668 A KR1020180048668 A KR 1020180048668A KR 20180048668 A KR20180048668 A KR 20180048668A KR 20180121397 A KR20180121397 A KR 20180121397A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrode plate
feeder
segment
plate
Prior art date
Application number
KR1020180048668A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102500973B1 (en
Inventor
쯔요시 히라이시
타카유키 시마무네
Original Assignee
가부시키가이샤 오사카소다
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 오사카소다 filed Critical 가부시키가이샤 오사카소다
Publication of KR20180121397A publication Critical patent/KR20180121397A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102500973B1 publication Critical patent/KR102500973B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/10Electrodes, e.g. composition, counter electrode
    • C25D17/12Shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/005Contacting devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/007Current directing devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/02Heating or cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/22Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

The present invention alleviates influence of temperature rise of an electrode structure itself. Accordingly, deterioration of the electrode structure is suppressed, and further, the electrode structure having a long electrode life is provided. A gap (C1) is formed between an electrode plate (2) and a feeder (3) other than a connection unit (4) so that an electrolytic solution can communicate therewith. The electrode plate (2) is cooled on both the front and back surfaces by passing the electrolyte solution through the gap (C1) so that the connection unit (4) can be cooled.

Description

전극구조체{ELECTRODE STRUCTURE}[0001] ELECTRODE STRUCTURE [0002]

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 zinc plating, by using an electrode structure formed by segmenting an electrode plate and fixing it to a plurality of support plates (feeders), even when an accident such as contact occurs, . The segment of the electrode plate is connected to the power supply via a connection portion. However, when a large current of, for example, a current density of 100 A / dm 2 to 300 A / dm 2 is caused to flow during electrolysis, a relatively large current flows in such a connection portion. In this case, if the electrical resistance of the connection portion is high, the amount of heat generated becomes excessive, which may cause deterioration of the electrode plate and hence 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 Document 1 discloses a technique of arranging a lead plate between connecting portions between an electrode plate and a feeder. By arranging the lead plates therebetween, the contact between the electrode plate and the feeder becomes more tight, thereby preventing an increase in electrical resistance and suppressing heat generation.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 평7-331495호 공보Patent Document 1: JP-A-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 is very effective when used in a dry state. However, when it is immersed in a liquid such as a sulfuric acid solution, it generates insulative sulphate lead or contributes to electrolysis though it is partial due to electric current, There was a problem that was consumed.

그래서 본 발명에서는, 전극구조체 자체의 온도 상승에 의한 영향을 완화함으로써, 전극구조체의 열화를 억제하고, 나아가서는 전극 수명이 긴 전극구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in the present invention, it is an object of the present invention to provide an electrode structure which suppresses the deterioration of the electrode structure by alleviating the influence of the temperature rise of the electrode structure itself, and which has a longer 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, according to the present invention, a gap is formed between an electrode plate and a feeder other than a connecting portion so that an electrolytic solution can pass therethrough, and the gap is filled with an electrolytic solution to cool the electrode plate on both the front and back surfaces In addition, the connections were also allowed to cool.

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 feeder for supporting the electrode plate, wherein the electrode plate and the feeder are tightly fixed to each other via a connecting portion A gap is formed between the electrode plate and the feeder so that the electrolyte solution can pass between the electrode plate and the feeder except for the connection portion when the electrode plate is immersed in the electrolyte, And the gap with the feeder is not less than 1 mm and not more than 20 mm.

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.For example, in the high-speed zinc plating line, the inventors of the present invention found that when the temperature of the electrolytic solution, that is, the electrolytic temperature rises above 60 ° C, the electrode life of the electrode plate is lowered, Lt; RTI ID = 0.0 > half. ≪ / RTI > The temperature rise of the electrode structure during electrolysis can be caused mainly by overvoltages caused by electrode reactions on the electrode surfaces of the electrode plates, heat generated due to the electrode plates, feedstock, and electrical resistance of these connecting portions. In the high-speed zinc plating line, the temperature of the electrolytic solution is usually kept at about 60 캜. However, since the amount of heat generated by the electrode structure is increased, the temperature of the electrode structure itself becomes higher than about 60 캜 of the electrolytic solution and the deterioration of the electrode structure is promoted have.

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, a gap is formed so as to allow the electrolytic solution to pass through between the electrode plates and the feeding members other than the connecting portion. Therefore, when the electrode structure is immersed in the electrolytic solution, Electrolyte flow occurs in the entire interspace. Then, the electrode plate itself is cooled on both the front and back surfaces by the electrolytic solution, so that the cooling area of the electrode plate can be increased. Further, the flow of the electrolytic solution is generated in the space between the electrode plate and the power supply, so that the flow of the electrolytic solution also occurs around the connection portion, and the connection portion with a high calorific value is also cooled. In addition, cooling of the feedstock can be promoted. Therefore, it is possible to prevent the electrode plate from overheating, thereby lowering the temperature of the electrode plate to a temperature near the same level as that of the electrolytic solution, and consequently to prolong the electrode life of the electrode structure.

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.The size of the gap is adjusted by the length of the connecting portion. However, as the length of the connecting portion becomes longer, the electrical resistance of the connecting portion increases and the amount of heat generated increases. By setting the size of the gap within the above-mentioned range, it is possible to suppress the rise of the electrical resistance of the connection portion and to secure the amount of electrolytic solution flowing between the electrode plates and the power supply members while suppressing the heat generation amount.

바람직한 양태로는, 상기 전극판은, 복수로 분할된 복수의 세그먼트 전극판으로 이루어지고, 인접하는 상기 세그먼트 전극판 사이에는 1㎜ 이상 3㎜ 이하의 간격이 형성된다.In a preferred embodiment, the electrode plate is composed of a plurality of segment electrode plates divided into a plurality of segments, and a gap of not less than 1 mm and not more than 3 mm is formed between the 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, a gap is also formed between the adjacent segment electrode plates, so that the flow of the electrolyte also occurs between the segment electrode plates. Therefore, the cooling of the electrode plate and the connecting portion is promoted, and the electrode plate can be prevented from overheating, and the electrode life 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 embodiment, the electrode plate is composed of a plurality of segment electrode plates divided into a plurality of segments, the connecting portion includes a convex portion formed on at least one of the segment electrode plate and the feed electrode, And a mounting member for mounting and fixing the plate and the feeder.

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, maintenance of the electrode plate, such as replacement of the electrode plate, can be improved by dividing the electrode plate into a plurality of electrode plates. Further, by making the connecting portion a convex upper portion, the electrolytic solution flowing into the space between the electrode plate and the feeding members flows around the connecting portion, so that the connecting portion can be effectively cooled.

상기 장착 부재는, 볼트인 것이 바람직하다. 이에 의해, 전극판과 급전체를 확실하게 밀착 고정시킬 수 있다.The mounting member is preferably a bolt. Thereby, the electrode plate and the feeder can be reliably tightly fixed.

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.Further, when the electrode plate is energized with a rated current through the feeder, the current density of the connection portion is preferably 0.3 A / mm 2 or more and 1.0 A / mm 2 or less. Thereby, it is possible to prevent the amount of heat generated at the connection portion due to the energization from becoming excessive while securing 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.In a preferred embodiment, the shape of the cross section perpendicular to the energizing direction of the connecting portion is such that the flow of the electrolytic solution passing through the gap when the electrode plate is immersed in the electrolytic solution in the state where the electrode plate is fixed to the feed electrode is made laminar Shape. Thereby, turbulence is not generated in the flow of the electrolytic solution around the connection portion, so that the flow of the electrolytic solution around the connection portion is promoted, and 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 a contact surface of the electrode plate and the feeder in the connection portion is covered with a platinum group metal. With this configuration, the electrical resistance of the contact surface can be lowered, and the amount of heat generated at the connection 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.Further, in a preferred aspect, the electrode plate and the power supply member in the connection portion are bonded to each other via a washer. According to this configuration, the strength of the connecting portion can be increased by providing a metal washer having a corrosion resistance and being disposed between the contact surfaces of the electrode plate and the powder 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 whose surface is coated with platinum. According to this configuration, it is possible to suppress heat generation at the contact surfaces of the electrode plate and the washer, the contact surfaces of the feeder and the washer.

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

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 a gap is formed so as to allow the electrolyte solution to pass through between the electrode plates and the feeding members other than the connecting portion, when the electrode structure is dipped in the electrolyte solution, , The electrolyte flows in the space between the electrode plate and the feed electrode. Then, the electrode plate itself is cooled on both the front and back surfaces by the electrolytic solution, so that the cooling area of the electrode plate can be increased. Further, the flow of the electrolytic solution is generated in the space between the electrode plate and the power supply, so that the flow of the electrolytic solution also occurs around the connection portion, and the connection portion with a high calorific value is also cooled. In addition, cooling of the feedstock can be promoted. Therefore, it is possible to prevent the electrode plate from overheating, thereby lowering the temperature of the electrode plate to a temperature near the same level as that of the electrolytic solution, and consequently to prolong the electrode life of the electrode structure.

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 the first embodiment.
2 is a vertical cross-sectional view taken along the line II-II of the electrode structure of FIG.
Fig. 3 is a diagram of the electrode structure of Fig. 1 viewed from the electrode back surface side of the segment electrode plate, and schematically shows an electrolyte flow around the connection portion. Fig.
Fig. 4 is a vertical cross-sectional view showing a connecting portion of an example segment electrode plate and a feeder in the electrode structure according to the second embodiment. Fig.
Fig. 5 is a view corresponding to Fig. 4 of an example of the 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 sectional view taken along line VIII-VIII of the electrode structure of FIG.
Fig. 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 of the X-X line of the electrode structure of Fig.
11 is a graph showing the relationship between the distance between the electrode plate and the feeding electrode of the electrode surface temperature measurement test 3 and the electrode surface temperature.
12 is a graph showing the relationship between the electrolysis temperature and the 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.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the invention, its application, or uses thereof.

(제 1 실시형태)(First Embodiment)

<전극구조체 및 그 제조방법><Electrode Structure and Manufacturing Method Thereof>

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.1 and 2, the electrode structure 1 according to the first embodiment includes an electrode plate 2 and a feeder 3 for 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 a cathode for high-speed electrolytic plating such as zinc, chromium, and tin. The electrode structure 1 is not limited to high-speed electrolytic plating, and can be used as other electrolytic electrodes, as a cathode for foil or the like, a surface oxidation treatment or the like.

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 promoting the electrolytic reaction at the electrode surface 21A by being fed. The electrode plate (2) is constituted by a plurality of segment electrode plates (21) divided into a plurality. The electrode plate 2 may be divided or divided, but it is preferable that the electrode plate 2 is divided and divided into a plurality of segment electrode plates so as to be detachably attached to the power supply 3, Is preferable. The surface area of the electrode surface of the electrode plate 2 and the size, shape, thickness, longevity and the like of the segment electrode plate 21 can be appropriately changed depending on the use of the electrode structure 1 and are 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 has a base material and an electrode surface 21A formed by forming an electrode coating made of an electrode material on one surface of the base material. The substrate is a titanium or titanium alloy agent excellent in corrosion resistance even when a strongly acidic liquid is used as an electrolytic solution. The titanium may be, for example, JIS 1 or 2, and the titanium alloy may be Ti / Pd alloy, for example. The electrode material is not particularly limited but is, for example, Ir / Ta oxide, Pt, Pt / Ir alloy, Pt / Ir oxide, etc. from the viewpoint of promoting the reaction on the electrode surface 21A. The method of forming the electrode coating is not particularly limited, but is formed by vapor deposition, plating, pyrolysis, 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 feeder 3 supports the electrode plate 2 and supplies electricity to the electrode plate 2 through a feed cable connected to the back surface of the feeder 3. The power supply 3 may be made of a commonly used material, but at least the portion of the surface of the power supply 3 that comes into contact with the electrolytic solution is made of metal which is corrosion resistant to the electrolytic solution. The metal is, for example, titanium, a titanium alloy, zirconium, niobium or tantalum, preferably titanium or a titanium alloy. As the titanium or titanium alloy, specifically, the same material as the base material of the electrode plate 2 can be used. The size, shape, thickness, longevity, and the like of the feeder 3 can be appropriately changed depending on the intended use of the electrode structure 1, and are not particularly limited. For example, It is also possible to constitute the electrode structure 1 by arranging a plurality of the power supply units 3 having the plurality of segment electrode plates 21. In this case,

세그먼트 전극판(21)과 급전체(3)는, 접속부(4)를 개재하여 밀착 고정된다.The segment electrode plate 21 and the feeder 3 are tightly fixed to each other 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 to energize the electricity supplied to the power supply 3 to the segment electrode plate 21. The electrode plate boss portion 41A formed in the segment electrode plate 21 And a bolt 43 (mounting member) for mounting and fixing the segment electrode plate 21 and the feeding member 3 on 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 through hole 42 for inserting the bolt 43 is formed near the center of the electrode plate boss portion 41A. The segment electrode plate 21 and the feeder 3 are brought into 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 power supply side contact surface 45 (hereinafter sometimes referred to as "contact surfaces 44, 45") are machined by a polishing machine from the viewpoint of reducing electric resistance. It is preferable that at least one of the contact surfaces 44 and 45, more preferably both of them, are covered with a platinum group metal such as Pt or Pd. With this structure, the electrical resistances 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 energization. The electrode back surface 21B of the segment electrode plate 21 and the feed surface 3A of the feeder 3 may be machined or not 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 formed at a position corresponding to the bolt insertion through hole 42 when the vicinity of the center of the power supply side contact surface 45, that is, 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 fixed to the bolt hole 46 of the feeder 3 by a bolt 43 inserted into the bolt insertion through hole 42. At this time, the plurality of segment electrode plates 21 are mounted on the power supply 3 so that the height of the electrode surface 21A described above is the same with respect to the power supply 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 power feeder 3 is not particularly limited and any method can be employed. From the viewpoint, bolt fastening is preferable. In the present specification, the term &quot; bolt fastening &quot; as used herein means, in addition to a configuration in which the bolt 43 is fixed to the feeder 3 on the electrode surface 21A side as shown in Fig. 2, And is fixed to the segment electrode plate 21. [ It is also possible to arrange stud bolts in the segment electrode plate 21 or the feed electrode 3 and fix them to the feeder 3 or the segment electrode plate 21, for example. These are generically referred to as &quot; bolt fastening &quot;.

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 a corrosion-resistant metal with respect to the electrolytic solution, preferably a titanium or titanium alloy. As the titanium or titanium alloy, specifically, the same material 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 by the connecting portion 4 and promoting cooling by the electrolytic solution, it is preferable that the connecting portion 4 be thinner, but thicker from the viewpoint of current density. The diameter of the connecting portion 4 varies depending on the value of the applied electric current. For example, when the electric current is passed through the rated current (current density of about 100 A / dm 2 to about 500 A / dm 2 ) The current density of the connection portion 4 is preferably 0.3 A / mm 2 or more and 1.0 A / mm 2 or less, more preferably 0.55 A / mm 2 or more and 0.75 A / mm 2 or less, from the viewpoint of suppressing the heat generation amount of the connection portion 4 while securing the power supply amount. / Mm &lt; 2 &gt;.

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. The presence of the gap C1 allows the electrolytic solution to pass between the segment electrode plate 21 and the feeder 3 other than the connecting portion 4 when the electrode structure 1 is immersed in the electrolytic solution, The flow of the electrolytic solution occurs between the segment electrode plate 21 and the power supply 3 and around the connection portion 4 as indicated by arrows in Fig. In this case, since the segment electrode plate 21 itself is cooled on both the front and back surfaces by the electrolytic solution, the cooling area of the segment electrode plate 21 can be increased. Further, the connection portion 4 having a large heat generation amount is also cooled by the flow of the electrolytic solution around the connection portion 4. Therefore, it is possible to prevent the segment electrode plate 21 from overheating, and the temperature of the electrode surface of the segment electrode plate 21, that is, the electrode plate 2 as a whole, It is possible to extend the electrode life of the electrode. However, for example, in the conventional electrode structure as described in Patent Document 1, a gap is not formed between the electrode plate and the feeding member other than the connecting portion between the electrode plate and the feeding member, from the viewpoint of preventing the penetration of the electrolyte solution, A very small gap of about 0.5 mm or less is usually formed. A very small gap is intended to prevent the electrode from being damaged due to short-circuiting such as impurities in the electrolytic solution interposed between the electrode plate and the electrolytic solution. However, with such a small gap, the electrolytic solution may cause a flow The amount of the penetration 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 clearance C1 is less than 1 mm, the electrolytic solution hardly flows smoothly and the cooling effect may be reduced. If the clearance C1 exceeds 20 mm, the electrical resistance of the connection portion 4 becomes large due to the increase in the length of the connection portion 4, and the amount of heat generated by the connection portion 4 may rise excessively. From the viewpoint of compactness of an apparatus such as an electrolytic cell in which the electrode structure 1 is provided, 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.The adjacent segment electrode plates 21 may be disposed so as to be in contact with each other. However, as shown in Figs. 1 and 2, for example, the gap C1 between the segment electrode plate 21 and the feed electrode 3 , And a gap C2 may be formed between the adjacent segment electrode plates 21 as well. By forming the interval C2, a flow of the electrolytic solution also occurs between the segment electrode plates 21 as shown by the arrow in Fig. Therefore, the cooling of the electrode plate 2 and the connecting portion 4 is promoted, thereby preventing the electrode plate 2 from overheating and effectively extending the life of the electrode. The size of the interval C2 is 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. At least one of the first interval C21 and the second interval C22 is preferably formed in the interval C2. For example, when the electrode structure 1 is used as an anode for plating a metal plate material, the distance C2 between 1 mm and 3 mm is formed in the direction perpendicular to the flow direction of the metal plate material to be plated, And the cooling effect is enlarged. In addition, a gap in the direction parallel to the flow direction of the metal plate material to be plated may be formed, but there is a possibility that the plating thickness of the plated steel sheet may become uneven, so that it is preferable to form the interval C2 in consideration of the arrangement of 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.The shape of the connection portion 4 is not particularly limited but is sufficiently supplied to the vicinity of the connection portion 4 in such a manner that the electrolytic solution is sufficient so that the cooling of the connection portion 4 is more important, It is important to flow as fast as possible. Therefore, it is preferable that the electrolytic solution is laminar in the vicinity of the connecting portion 4. For this purpose, it is preferable that the connecting portion 4 has a minimum edge or deformation portion. 3, the shape of the cross section perpendicular to the energizing direction of the connecting portion 4 is preferably circular, elliptical, or the like having no corner, that is, the connecting portion 4 preferably has a circular or elliptical shape Do. As a result, turbulence does not occur in the flow of the electrolyte around the connection portion 4, laminar flow occurs, and the flow of the electrolyte around the connection portion 4 is promoted, and 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.The electrode surface temperature of the electrode structure 1 is preferably less than 6 占 폚, more preferably less than 5.5 占 폚, particularly preferably less than 5 占 폚, from the viewpoint of prolonging the life of the electrode Is preferable.

<전해조 및 전해 조건><Electrolysis tank and electrolytic condition>

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 the electrode structure 1 is used as an anode for plating, the electrode structure 1 is used as a positive electrode and the material to be plated (not shown) is used as a negative electrode, and placed in an electrolytic bath (not shown). The material to be plated is, for example, a coil, a plate, or a wire of a conductive metal such as iron, steel, copper, or nickel. The distance between the anode and the cathode can be appropriately changed according to the plating condition, but may be, for example, 10 mm to 50 mm. Further, an energizing cable (not shown) is mounted on the power supply rear face 3B. The conditions such as the kind, concentration and liquid amount of the electrolytic solution can be appropriately changed depending on the intended use of the electrode structure 1, although generally used conditions of the electrolytic solution can be used. The temperature of the electrolytic solution can be maintained at a desired temperature, for example, by circulating the electrolytic solution between the electrolytic bath and the heater provided outside the electrolytic bath. For example, in the case of high-speed zinc plating, the temperature can be maintained at about 60 ° C. The electrolytic conditions can be appropriately changed according to the intended use of the electrode structure 1. For example, the electrolytic conditions of high-speed zinc plating can be set to 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, its electrode life is 1.5 times or more, more preferably 1.5 times or more as compared with the case where the electrode structure 1 having no gap C1 is used Can be extended more than two times.

(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, another embodiment according to the present invention will be described in detail. In the description of these embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is 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.The electrode plate boss portion 41A is formed on the segment electrode plate 21 side as shown in Fig. 2 in the first embodiment. However, as shown in Fig. 4, And the boss portion 41B may be formed. 5, the electrode plate boss portion 41A and the power supply boss portion 41B may be formed on both the segment electrode plate 21 and the feeder 3, respectively. 4 and 5, the segment electrode plate 21 and the feeder 3 are in contact with each other at the contact surfaces 44 and 45, respectively.

(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 configured to contact each other at the contact surfaces 44 and 45. However, from the viewpoint of increasing the strength of the connection portion 4, It is also possible to adopt a constitution in which both are joined via a washer 48 between the electrode plate side contact surface 44 and the power supply side contact surface 45 as shown in Fig. In this case, since the contact surfaces 44 and 45 contact the surfaces of the washer 48, respectively, the contact surfaces are increased. Therefore, in order to suppress heat generation at these contact surfaces, It is preferable to use a metal washer 48 having the same flexibility and corrosion resistance. Specifically, the washer 48 may be made of a platinum group metal such as Ta, Ta / Nb alloy, platinum, palladium, or gold. It is preferable that the surface of the washer 48 is subjected to energization holding treatment such as formation of a platinum film, for example.

실시예Example

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

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

<실시예 1>&Lt; Example 1 &gt;

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, one surface of a titanium plate having a length of 200 mm and a width of 200 mm and a thickness of 15 mm was coated with an electrode made of Ir / Ta oxide and having a thickness of about 20 탆. A titanium plate having a length of 200 mm, a width of 200 mm and a thickness of 30 mm was used as the feeder 3. As the connecting portion 4, there is formed a steel boss portion having a diameter of 55 mm and a height of 3 mm at the center of the feeder 3, and a bolt hole for fastening M12 bolts is formed at the center thereof, Machined to planarize, and plated to a thickness of 0.1 탆 to obtain a contact surface on the side of the filler. The electrode back surface of the electrode plate 2 was machined and smoothed. In the center of the electrode plate 2, a bolt insertion through hole for mounting a feeder is formed. The electrode plate 2 was mounted and fixed to the power supply boss portion of the feeder 3 by M12 titanium bolts inserted into the bolt insertion through holes. Here, the distance between the electrode plate 2 and the feeder 3 is 3 mm.

그리고, 전극판(2)의 전극 표면의 볼트 위치 근방에 PR열전대를 용접하고, 용접부를 에폭시 수지로 실링하였다.Then, the PR thermocouple was welded in the vicinity of the bolt position of 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 thus prepared was used as an anode and a top electrode and a zirconium plate having a length of 200 mm and a width of 200 mm as a negative electrode and a lower electrode and disposed parallel to each other with a gap of 20 mm therebetween, 3) was placed in the electrolytic cell so that the upper part of the electrolytic cell was 10 mm outside. The power supply cable 3 is mounted on the back surface of the power supply 3. A 150 g / L aqueous sulfuric acid solution was used as the electrolytic solution, and the electrolytic solution temperature was set at 60 캜. The amount of electrolytic solution was set at 50 L. The solution was circulated between heater portions to maintain the temperature at 60 캜. Then, electrolysis was performed at a current density of 1000 A (current density 250 A / dm 2 ), and the electrode surface temperature was measured. The current density of the connection portion was 0.42 A / mm 2. At the electrolysis time of 20 minutes, the surface temperature of the electrode was almost constant, and the electrode surface temperature at that time was taken as the measured value.

<비교예 1>&Lt; 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.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the electrode fixing portion of the feeder was flat and the electrode front face with the electrode back face was mechanically machined and fixed with M12 bolts in the same manner.

<결과 및 고찰><Results and Discussion>

실시예 1 및 비교예 1 모두 전해액 온도는 60℃이다.The electrolytic solution temperature in Example 1 and Comparative Example 1 was 60 ° C.

그리고, 실시예 1에서는, 전극 표면 온도의 측정값은 62℃이고, 전해액 온도와 거의 동일한 온도인 것을 알 수 있었다.In Example 1, the measurement value of the surface temperature of the electrode was 62 캜, which is almost the same as the temperature of the electrolytic solution.

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 measurement value of the surface temperature of the electrode was 66 캜, which was 6 캜 higher than the electrolyte solution temperature. In the structure of Comparative Example 1, since the flow of the electrolytic solution around the electrode back surface and the connection portion is suppressed, cooling is not performed on the back surface of the electrode plate and cooling is performed only on one side of the electrode surface exposed to the electrolytic solution. .

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

<비교예 2>&Lt; 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 Fig. 7 and Fig. 8, the segment electrode plate 21 was coated with an electrode of a thickness of about 20 mu m made of Ir / Ta oxide on one side of a titanium plate having a length of 100 mm and a width of 100 mm and a thickness of 15 mm Four electrode surfaces 21A were formed. Since the connecting portion 4 is formed at the center of the electrode of the segment electrode plate, an electrode plate boss portion having a diameter of 25 mm and a height of 2 mm is formed, and an M10 titanium bolt fastening bolt insertion hole is formed in the center of the electrode plate boss portion Respectively. The surface of the electrode plate boss portion other than the bolt insertion through-hole was machined and smoothed to obtain the 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, a titanium plate 210 mm long × 210 mm wide and 30 mm thick was used as the feeder 3. In order to form the connecting portion 4, four solidified boss portions each having a diameter of 26 mm and a height of 2 mm were formed on one surface of the titanium plate so as to correspond to the positions where the electrode plate boss portions were arranged. A bolt hole having a diameter of 12 mm was formed at the center of the full boss portion, and the surface other than the bolt hole was smoothed by machining to obtain a contact surface on the feeder side.

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 four segment electrode plates described above were mounted and fixed by M10 bolts 43 to obtain an electrode structure 1. The four segment electrode plates 21 mounted at this time were parallel to each other, and the interval between the adjacent segment electrode plates 21 was 2 mm. 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 clearance C1 between the electrode plate and the feeding electrode was prepared by disposing it between the four segment electrode plates 21 and the feeder 3. Further, a PTFE plate (not shown) capable of filling the gap C2 between the 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.The electrode structure 1 was fixed to the same electrolytic cell as that in Example 1 by filling the gap C1 and the gap C2 with the positive electrode. The cathodes were similarly placed on the bottom of the electrolytic cell using zirconium plates. The electrode structure 1 was placed on the upper side at a distance of 20 mm between the electrodes, and zirconium cathode was provided in parallel with the electrode structure 1. A PR thermocouple was attached to one of the four segment electrode plates 21 near the center of the electrode plate 2 and the surface temperature of the electrode 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 electrolytic solution was an aqueous solution of 150 g / L sulfuric acid + 50 g / L sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and the temperature was 60 ° C. Electrolysis was performed by flowing a current of 300 A (current density of 300 A / dm 2 ) to each electrode plate. The current density of the connection portion was 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>&Lt; Example 2 &gt;

세그먼트 전극판(21)-급전체(3) 사이의 간극(C1)을 메우는 PTFE판을 제거한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지의 방법으로 측정하였다.The measurement was carried out 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 feed electrode 3 was removed.

<실시예 3>&Lt; Example 3 &gt;

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 PTFE plate filling the gap C1 and the PTFE plate covering the gap C2 between the adjacent segment electrode plates 21 were removed in the same manner as in Comparative Example 2. [

<결과 및 고찰><Results and Discussion>

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 pat00001
Figure pat00001

비교예 2에서는, 세그먼트 전극판 이면측에서 냉각이 이루어지지 않으므로 온도가 크게 상승하였다고 생각된다.In Comparative Example 2, since the cooling is not performed on the back surface of the segment electrode plate, it is considered that the temperature has greatly increased.

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 Embodiment 2, by removing the PTFE plate that fills the gap C1 between the segment electrode plates and the power supply members, the electrolyte flows to the back side of the segment electrode plate 21 to serve as a cooling liquid, It is considered that the temperature has decreased to the vicinity of the temperature.

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 the third embodiment, the PTFE plate for covering the gap C2 between the segment electrode plates 21 in the state of the second embodiment is further removed, whereby the surface temperature of the electrode is further lowered. This is considered to be because the liquid circulation is generated through the space between the segment electrode plates, the liquid circulation is further improved, 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>&Lt; Examples 4 to 7 and Comparative Example 3 &gt;

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 Fig. 9 and Fig. 10, electrolysis was carried out under the same conditions as in Comparative Example 2, and the change of the surface temperature of the electrode according to the distance between the electrode plate and the feeding electrode was examined.

그리고, 도 9 및 도 10에 나타내는 전극구조체(1)의 구성은, 도 7 및 도 8에 나타내는 비교예 2의 구성과 이하의 점을 제외하고 동일하다.The configuration of the electrode structure 1 shown in Figs. 9 and 10 is the same as that of the 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.9 and 10, the PTFE sealing 6 is performed along the outer periphery of the segment electrode plate 21 and the feeder 3, and the flow of the electrolyte is controlled by the interval between the segment electrode plates 21 (C2). Thus, even if the distance between the electrode plate and the feeding electrode changes, the flow rate of the electrolytic solution flowing into the gap C1 is made 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.From both sides of the electrode plate side contact surface 44 of the segment electrode plate 21 constituting the connecting portion 4 and the feeder side contact surface 45 of the feeder 3 in terms of reducing the electrical resistance, Platinum plating was carried out. Then, a platinum-coated tantalum washer 48 was disposed between the contact surfaces 44, 45. The distance between the electrode plate and the feeder is 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 electrode surface temperature rise in accordance with the change of the distance between the electrode plate and the feed electrode of the electrode structure 1 of Examples 4 to 7 and Comparative Example 3.

[표 2][Table 2]

Figure pat00002
Figure 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.As the distance between electrode plate and feed electrode increased from 5 mm to 25 mm, the electrode surface temperature gradually increased. This is considered to be due to the fact that the liquid flow rate around the connection portion 4 is reduced due to an increase in the distance between the electrode plate and the feeding electrode, and the heat generation amount of the connection portion 4 is increased.

(전극 수명 확인시험)(Electrode life test)

<실시예 8 및 비교예 4>&Lt; Example 8 and Comparative Example 4 &gt;

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 was prolonged as cooling was performed on the back surface of the electrode plate 2, an operation test was actually performed in a continuous high-speed zinc plating 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 and a width of 200 mm and a thickness of 20 mm was coated with an electrode made of Ir / Ta oxide and having a thickness of about 20 占 퐉 to form an electrode surface. A part of the back surface of the electrode of the segment electrode plate 21 was machined to form two electrode plate boss portions each having a height of 4 mm in the circumferential direction and the distance between the segment electrode plates was 3 mm, Bolts were fastened.

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

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 electrolytic solution was a high-speed zinc plating bath (ZnSO 4 , 200 g / L) and the electrolyte temperature was 60 ± 2 ° C. A steel sheet was used as the material to be plated. The electrolytic current density was 120 A / dm 2, and the electrolytic current density was set as an electrode of a plating line to conduct continuous electrolysis.

<결과 및 고찰><Results and Discussion>

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 of the comparative example 4 and the feed electrode has reached the end of its useful life in three months. On the other hand, it was found that the initial performance was maintained even after 9 months or more with the gap of 4 mm between the full-electrode plates of Example 8.

본 발명은, 전극구조체 자체의 온도 상승에 의한 영향을 완화함으로써, 전극구조체의 열화를 억제하고, 나아가서는 전극 수명이 긴 전극구조체를 제공할 수 있으므로, 매우 유용하다.The present invention is very useful because it can reduce deterioration of the electrode structure by alleviating the influence of the temperature rise of the electrode structure itself and can provide an electrode structure having 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 surface 3: Feed electrode
3A: grade surface 3B: grade grade
4: Connection
41A: electrode plate boss portion (convex upper portion)
41B: full boss portion (convex upper portion)
42: bolt insertion through hole 43: bolt (mounting member)
44: electrode plate side contact surface (contact surface) 45: feed side surface (contact surface)
46: Bolt hole 48: Washer
C1: clearance C2: clearance
C21: first spacing C22: second spacing

Claims (10)

티탄 또는 티탄 합금을 기재로 하는 전극판과,
상기 전극판을 지지하는 급전체
를 구비하고,
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㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 전극구조체.
An electrode plate made of titanium or a titanium alloy,
The electrode plate
And,
Wherein the electrode plate and the power supply member are tightly fixed via a connection portion,
A gap is formed between the electrode plate and the power supply member so that the electrolyte solution can pass between the electrode plate and the power supply member other than the connection portion when the electrode plate is immersed in the electrolyte solution,
And the gap between the electrode plate and the feeder is 1 mm or more and 20 mm or less.
청구항 1에 있어서,
상기 전극판은, 복수로 분할된 복수의 세그먼트 전극판으로 이루어지고,
인접하는 상기 세그먼트 전극판 사이에는 1㎜ 이상 3㎜ 이하의 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode plate comprises a plurality of segment electrode plates divided into a plurality of segments,
And an interval of 1 mm or more and 3 mm or less is formed between adjacent segment electrode plates.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
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 구비한 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the electrode plate comprises a plurality of segment electrode plates divided into a plurality of segments,
Wherein the connecting portion comprises:
A convex portion formed on at least one of the segment electrode plate and the feed electrode,
And a mounting member for mounting and fixing the electrode plate and the feeding member on the convex portion.
청구항 3에 있어서,
상기 장착부재는, 볼트인 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method of claim 3,
Wherein 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.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein a current density of the connection portion is 0.3 A / mm &lt; 2 &gt; or more and 1.0 A / mm &lt; 2 &gt; or less when the electrode plate is energized with a rated current through the feeder.
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.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the shape of the cross section perpendicular to the energizing direction of the connecting portion is a shape in which the flow of the electrolytic solution passing through the gap when the electrode plate is immersed in the electrolytic solution in a state where the electrode plate is fixedly mounted on the feed electrode is a laminar flow Structure.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 접속부에서의 상기 전극판 및 상기 급전체의 접촉면은 백금족 금속에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein an interface between the electrode plate and the feeder in the connection portion is covered 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.
The method according to claim 1 or 2,
And the electrode plate and the feeding member in the connecting portion are joined to each other with a washer interposed therebetween.
청구항 8에 있어서,
상기 와셔가 표면에 백금을 피복한 탄탈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method of claim 8,
Wherein the washer is made of tantalum coated with platinum on its surface.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
전해도금용 양극인 것을 특징으로 하는 전극구조체.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the electrode structure is an anode for electrolytic plating.
KR1020180048668A 2017-04-28 2018-04-26 Electrode structure KR102500973B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017089326A JP6911491B2 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Electrode structure
JPJP-P-2017-089326 2017-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180121397A true KR20180121397A (en) 2018-11-07
KR102500973B1 KR102500973B1 (en) 2023-02-17

Family

ID=64093057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180048668A KR102500973B1 (en) 2017-04-28 2018-04-26 Electrode structure

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6911491B2 (en)
KR (1) KR102500973B1 (en)
CN (1) CN108796591B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102532620B1 (en) * 2023-01-10 2023-05-16 에이티엑스 주식회사 High Efficiency Plating Device for Coil Steel Plates
KR20240017876A (en) * 2021-12-01 2024-02-08 에이티엑스 주식회사 Apparatus for Manufacturing Copper Foil

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0762583A (en) * 1993-08-24 1995-03-07 Permelec Electrode Ltd Electrolytic electrode
JPH07331495A (en) 1994-06-13 1995-12-19 Daiso Co Ltd Insoluble electrode plate fixing part
JPH09279399A (en) * 1996-04-11 1997-10-28 Nippon Steel Corp Divided insoluble electrode for electroplating
JP3244259B2 (en) * 1996-11-28 2002-01-07 新日本製鐵株式会社 Electrode for plating
KR20160132550A (en) * 2015-05-11 2016-11-21 주식회사 티티엠 Electrode for electroplating

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552638A (en) * 1984-11-13 1985-11-12 Aluminum Company Of America Electrode assembly having improved current distribution for use in an electrolytic reduction cell
JP3207909B2 (en) * 1992-02-07 2001-09-10 ティーディーケイ株式会社 Electroplating method and split type insoluble electrode for electroplating
JP3468545B2 (en) * 1993-04-30 2003-11-17 ペルメレック電極株式会社 Electrode for electrolysis
JP3606932B2 (en) * 1994-12-30 2005-01-05 石福金属興業株式会社 Electrode composite electrode
JP2002038291A (en) * 2001-09-03 2002-02-06 Daiso Co Ltd Anode for manufacturing metallic foil
CN101942671A (en) * 2010-09-07 2011-01-12 苏州卓群钛镍设备有限公司 Sodium chlorate electrolysis bath
CN102910708B (en) * 2012-10-31 2014-11-05 武汉玻尔科技股份有限公司 Electrochemical combined anode treatment method for industrial waste water
CN103343380B (en) * 2013-07-01 2016-03-09 南通富士通微电子股份有限公司 Anode assembly for electroplating and electroplanting device
US10047453B2 (en) * 2015-05-26 2018-08-14 Applied Materials, Inc. Electroplating apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0762583A (en) * 1993-08-24 1995-03-07 Permelec Electrode Ltd Electrolytic electrode
JPH07331495A (en) 1994-06-13 1995-12-19 Daiso Co Ltd Insoluble electrode plate fixing part
JPH09279399A (en) * 1996-04-11 1997-10-28 Nippon Steel Corp Divided insoluble electrode for electroplating
JP3244259B2 (en) * 1996-11-28 2002-01-07 新日本製鐵株式会社 Electrode for plating
KR20160132550A (en) * 2015-05-11 2016-11-21 주식회사 티티엠 Electrode for electroplating

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240017876A (en) * 2021-12-01 2024-02-08 에이티엑스 주식회사 Apparatus for Manufacturing Copper Foil
KR102532620B1 (en) * 2023-01-10 2023-05-16 에이티엑스 주식회사 High Efficiency Plating Device for Coil Steel Plates
KR102535570B1 (en) * 2023-01-10 2023-05-30 에이티엑스 주식회사 High Efficiency Plating Device for Coil Steel Plates
KR102535568B1 (en) * 2023-01-10 2023-05-30 에이티엑스 주식회사 High Efficiency Plating Device for Coil Steel Plates
KR102535569B1 (en) * 2023-01-10 2023-05-30 에이티엑스 주식회사 High Efficiency Plating Device for Coil Steel Plates

Also Published As

Publication number Publication date
CN108796591A (en) 2018-11-13
CN108796591B (en) 2021-10-29
JP2018188679A (en) 2018-11-29
KR102500973B1 (en) 2023-02-17
JP6911491B2 (en) 2021-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08209396A (en) Composite electrode for electrolysis
KR102525857B1 (en) Electrode for plating and apparatus for manufacturing electrolytic metal foil
KR20180121397A (en) Electrode structure
JP4904097B2 (en) Insoluble anode for metal wire plating and metal wire plating method using the same
US20080156655A1 (en) Reducing power consumption in electro-refining or electro-winning of metal
KR101819219B1 (en) Anode structure for electrolytic refining, manufacturing method and Electrowinning Equipment using the same
JP5414257B2 (en) Electrode for electrolysis
TWI785154B (en) Metal foil production apparatus and electrode plate mounting body
US5135633A (en) Electrode arrangement for electrolytic processes
JP2015021154A (en) Method and apparatus for continuous product of electrolytic metal foil
JPH0156149B2 (en)
US11926912B2 (en) Electrode assembly for electrochemical processes
US5626730A (en) Electrode structure
JP2002038291A (en) Anode for manufacturing metallic foil
CN220265926U (en) Electrolytic component for galvanization
TW201510284A (en) Anode and method for manufacturing same
JP2010242142A (en) Conductor roll for metallic foil
CN217069441U (en) Coating die head and coating device
KR100297636B1 (en) Availability anodes of electroplating equipment
JPH08269797A (en) Anode case
JPH0437907Y2 (en)
GB2291070A (en) Fixing electrode to electrode substrate by welding metal filled in a plurality of holes in the electrode to the electrode and the substrate
JP2008007832A (en) Insoluble anode for plating metal wire material, and manufacturing method of wire material

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant