Claims (11)
1. Биполярный электрод на углеродной основе, предназначенный для электрохимических окислительно-восстановительных реакций в кислом электролите, в виде не проницаемой для текучих сред и электропроводящей перегородки, по меньшей мере, поверхность которой состоит, по меньшей мере частично, из проницаемого для текучих сред тканого или нетканого электродно активного материала из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон, отличающийся тем, что указанная электропроводящая, не проницаемая для текучих сред перегородка представляет собой композиционный материал из матричной ткани в виде плотно связанной или сотканной ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон, поры которой гидравлически загерметизированы электропроводящим углеродсодержащим материалом, по меньше мере, частично заполняющим поры указанной матричной ткани.1. A carbon-based bipolar electrode intended for electrochemical redox reactions in an acidic electrolyte, in the form of a liquid impermeable and electrically conductive partition, at least the surface of which consists, at least partially, of a woven or permeable to fluid non-woven electrode-active material of carbon fibers or of yarn of carbon fibers, characterized in that the said electrically conductive, fluid-permeable partition is a a composite of a matrix fabric in the form of a tightly bound or woven fabric of carbon fibers or of yarns of carbon fibers the pores of which are hydraulically sealed by an electrically conductive carbon containing material at least partially filling the pores of said matrix fabric.
2. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором углеродсодержащий электропроводящий материал представляет собой стеклоуглерод, образованный на месте путем термической конверсии исходного материала, которым предварительно пропитана матричная ткань. 2. A carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the carbon-containing electrically conductive material is glassy carbon formed in situ by thermal conversion of the starting material, which is pre-impregnated with a matrix fabric.
3. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором углеродсодержащий электропроводящий материал представляет собой полимеризованную термореактивную смолу, наполненную частицами и/или волокнами из углерода и/или графита. 3. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the carbon-containing electrically conductive material is a polymerized thermosetting resin filled with particles and / or fibers of carbon and / or graphite.
4. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором углеродсодержащий электропроводящий материал представляет собой термически оплавленный наполнитель из термопластичной смолы и частиц и/или волокон из углерода и/или графита. 4. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the carbon-containing electrically conductive material is a thermally fused filler of a thermoplastic resin and particles and / or fibers of carbon and / or graphite.
5. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором проницаемая для текучих сред ткань присоединена с обеспечением электрической непрерывности к гидравлически герметизированному композиционному материалу с помощью углеродсодержащего электропроводящего материала. 5. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the fluid-permeable fabric is connected to provide electrical continuity to the hydraulically sealed composite material using a carbon-containing electrically conductive material.
6. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором проницаемая для текучих сред ткань на поверхности электрода представляет собой вспушенный стоячий ворс из элементарных углеродных волокон. 6. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the fluid-permeable fabric on the surface of the electrode is a fluffy standing pile of elementary carbon fibers.
7. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 6, в котором элементарные волокна вспушенного стоячего ворса имеют диаметр, составляющий от 0,01 мм до 0,006 мм. 7. The carbon-based bipolar electrode according to claim 6, in which the elementary fibers of the fluffy standing pile have a diameter of from 0.01 mm to 0.006 mm
8. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 6, в котором средняя плотность элементарных волокон вспушенного стоячего ворса на единицу площади, занимаемой вспушенным стоячим ворсом, составляет от 1 до 15 вспушенных стоячих элементарных волокон на квадратный миллиметр. 8. The carbon-based bipolar electrode according to claim 6, in which the average density of the elementary fibers of the fluffy standing pile per unit area occupied by the fluffy standing pile is from 1 to 15 fluffy standing elementary fibers per square millimeter.
9. Способ изготовления биполярного электрода на углеродной основе, предназначенного для электрохимических окислительно-восстановительных реакций в кислом электролите, включающий в себя следующие операции: а) обеспечение матричной ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; b) обеспечение проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; c) получение текучей смеси, содержащей материал, принадлежащий к карбонизируемому предшественнику стеклоуглерода, способную к полимеризации, неполимеризованную или частично полимеризованную термоусадочную смолу, наполненную частицами и/или волокнами из графита или углерода; d) пропитывание матричной ткани указанной текучей смесью; e) размещение кусков проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон в контакте с противоположными поверхностями пропитанной матричной ткани; f) подвергание многослойной конструкции термообработке в условиях и в течение времени, достаточных для образования стеклоуглерода или для завершения полимеризации наполненной термоусадочной смолы внутри пор матричной ткани и на контактирующих углеродных волокнах указанных кусков проницаемых для текучих сред тканей, удерживаемых в контакте с противоположными поверхностями пропитанной матричной ткани, герметизацию пор матричной ткани гидравлически и приклеивание указанных двух кусков пористой ткани к герметизированной матричной ткани с помощью электропроводящего стеклоуглерода или наполнителя, состоящего из проводящих частиц и/или волокон и смолы. 9. A method of manufacturing a carbon-based bipolar electrode intended for electrochemical redox reactions in an acidic electrolyte, comprising the following operations: a) providing a matrix fabric of carbon fibers or of carbon fiber yarn; b) providing fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn; c) obtaining a fluid mixture containing material belonging to a carbonizable glassy carbon precursor, capable of polymerization, unpolymerized or partially polymerized heat-shrinkable resin, filled with particles and / or fibers of graphite or carbon; d) impregnating the matrix fabric with said fluid mixture; e) placing pieces of fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn in contact with opposite surfaces of the impregnated matrix fabric; f) subjecting the multilayer structure to heat treatment under conditions and for a time sufficient to form glassy carbon or to complete the polymerization of the filled heat-shrinkable resin inside the pores of the matrix fabric and on the contacting carbon fibers of said pieces of fluid-permeable fabrics held in contact with opposite surfaces of the impregnated matrix fabric sealing the pores of the matrix fabric hydraulically and gluing said two pieces of porous fabric to the sealed matrix t Ani via electrically conductive glassy carbon or a filler composed of conductive particles and / or fibers and resin.
10. Способ изготовления биполярного электрода на углеродной основе, предназначенного для электрохимических окислительно-восстановительных реакций в кислом электролите, включающий в себя следующие операции: a) обеспечение матричной ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; b) обеспечение проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; c) получение тонкой пленки из электропроводящего наполнителя из термопластичной смолы и углеродных частиц и/или волокон; d) размещение кусков указанной электропроводящей тонкой пленки на противоположных поверхностях матричной ткани; e) размещение кусков проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон в контакте с противоположными поверхностями пропитанной матричной ткани; f) подвергание многослойной конструкции горячему прессованию в условиях и в течение времени, достаточных для оплавления проводящего наполнителя, герметизацию пор матричной ткани гидравлически и приклеивание указанных кусков пористой ткани к герметизированной матричной ткани с помощью повторно затвердевшего проводящего наполнителя. 10. A method of manufacturing a carbon-based bipolar electrode intended for electrochemical redox reactions in an acidic electrolyte, comprising the following operations: a) providing a matrix fabric of carbon fibers or of carbon fiber yarn; b) providing fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn; c) obtaining a thin film of electrically conductive filler from a thermoplastic resin and carbon particles and / or fibers; d) placing pieces of said electrically conductive thin film on opposite surfaces of the matrix fabric; e) placing pieces of fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn in contact with opposite surfaces of the impregnated matrix fabric; f) subjecting the multilayer structure to hot pressing under conditions and for a time sufficient to melt the conductive filler, sealing the pores of the matrix fabric hydraulically, and gluing said pieces of porous fabric to the sealed matrix fabric using re-hardened conductive filler.
11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что многослойную конструкцию удерживают вместе с помощью открытой металлической решетчатой конструкции, прижимающей наружные куски проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон для ввода этих кусков в тесный контакт с поверхностью пропитанной матричной ткани или с поверхностями расположенных между электропроводящих термопластичных тонких пленок во множестве точек прижима, равномерно и плотно распределенных по всем зонам контакта, не мешая выходу газов и паров из многослойной конструкции в процессе термообработки. 11. The method according to p. 9 or 10, characterized in that the multilayer structure is held together with an open metal lattice structure, pressing the outer pieces of fluid-permeable fabric of carbon fibers or carbon fiber yarn to bring these pieces into close contact with the surface of the impregnated matrix fabric or with the surfaces located between the electrically conductive thermoplastic thin films at the set of pressure points uniformly and densely distributed over all contact zones, without interfering with the exit of call and vapors from the multilayer structure during the heat treatment.