RU29307U1 - Electrochemical device - Google Patents

Electrochemical device Download PDF

Info

Publication number
RU29307U1
RU29307U1 RU2002116002/20U RU2002116002U RU29307U1 RU 29307 U1 RU29307 U1 RU 29307U1 RU 2002116002/20 U RU2002116002/20 U RU 2002116002/20U RU 2002116002 U RU2002116002 U RU 2002116002U RU 29307 U1 RU29307 U1 RU 29307U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer electrolyte
solid polymer
end plates
electrochemical
electrodes
Prior art date
Application number
RU2002116002/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Акимов
С.В. Алексеев
Ю.Н. Рогов
ренко В.В. Школ
В.В. Школяренко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "Луч"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "Луч" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "Луч"
Priority to RU2002116002/20U priority Critical patent/RU29307U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU29307U1 publication Critical patent/RU29307U1/en

Links

Description

|tiiiiiiiiniiiiiiiniiiiiiiiiitifiiiiintHH)iiiiijiiiiiii МПК С 25 В 9/00| tiiiiiiiiniiiiiiiniiiiiiiiiitifiiiiintHH) iiiiijiiiiiii IPC 25 V 9/00

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОELECTROCHEMICAL DEVICE

20021160022002116002

1 iOOZ 1 iOOZ

Полезная модель относится к электрохимическим устройствам фильтрпрессного типа и может быть использована, например, для получения водорода и кислорода высокой чистоты методом электролиза воды.The utility model relates to filter-type electrochemical devices and can be used, for example, to produce high-purity hydrogen and oxygen by water electrolysis.

Известен электролизер фильтр-прессного типа, включающий концевые плиты, между которыми размещена, по крайней мере, пара электрохимических электрически последовательно соединенных ячеек, включающих токоотводы, электроды и разделяющий электроды твердополимерный электролит, образующие в сборе электродные рабочие зоны (Патент на изобретение № 2 041 291, РФ, оп. 09.08.1995, МПК С 25 В 9/00. Электролизер). Электролизер содержит распределительное устройство для подачи реагентов и отвода продуктов реакции, размещенное между соседними электрохимическими ячейками.A filter-type electrolyzer is known, including end plates, between which at least a pair of electrochemical electrically connected cells are located, including down conductors, electrodes and solid-polymer electrolyte separating electrodes, which form electrode work areas assembled (Patent for the invention No. 2 041 291 , Russian Federation, op. 09.08.1995, IPC C 25 V 9/00. Electrolyzer). The electrolyzer contains a distribution device for supplying reagents and removal of reaction products, placed between adjacent electrochemical cells.

Недостатком указанного электролизера являются сложность конструкции в целом и высокая металлоемкость элементов конструкции: токоотводов и распределительного устройства.The disadvantage of this cell is the complexity of the design as a whole and the high metal consumption of the structural elements: down conductors and switchgear.

Паиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является электрохимическое устройство фильтр-прессного типа, включающее концевые плиты, между которыми размещены, по крайней мере, пара уплотнительных рамок с установленными в них демпфирующими токоотводами и электродами и разделяющий электроды твердополимерный электролит, образующие в сборе электродные рабочие зоны. В концевых плитах, уплотнительных рамках и в твердополимерном электролите выполнены отверстия, образующие в сборе каналы для подачи реагентов и отвода продуктов реакции (Свидетельство на полезную модель № 22 308, РФ, оп. 20.03.2002, МПК С 22 В 9/00. Электрохимическое устройство).The closest technical solution to the claimed device is an electrochemical filter-press type device, including end plates, between which at least a pair of sealing frames with damping current conductors and electrodes installed in them and solid-polymer electrolyte separating the electrodes, forming the electrode working zones, are assembled . Openings are made in the end plates, sealing frames and in the solid polymer electrolyte, which form complete channels for supplying reagents and removing reaction products (Utility Model Certificate No. 22 308, RF, op. March 20, 2002, IPC C 22 V 9/00. Electrochemical device).

Электродные рабочие зоны, анодная и катодная, соединены с соответствующими каналами для отвода продукта реакции и подачи реагента при помощи распределительных устройств, расположенных между концевыми плитами и соседними ячейками. Распределительные устройства включают разделительные пластины с соосными отверстиями и отверстиями для сообщения с анодом и катодом и эластичные прокладки из изоляционного материала каждая с четырьмя окнами со щелевыми каналами, зажатые между разделительными пластинами или разделительными пластинами и концевыми плитами.The electrode working zones, the anode and cathode, are connected to the corresponding channels for the removal of the reaction product and the supply of the reagent by means of distribution devices located between the end plates and adjacent cells. Distribution devices include separation plates with coaxial holes and openings for communication with the anode and cathode, and elastic gaskets of insulating material each with four windows with slotted channels sandwiched between the separation plates or separation plates and end plates.

Существенным недостатком описанной конструкции является ее недостаточная технологичность вследствие большого количества деталей и операций, применяемых при изготовлении и сборки элементов конструкции распределительных устройств и электрохимического устройства в целом.A significant drawback of the described design is its lack of manufacturability due to the large number of parts and operations used in the manufacture and assembly of structural elements of switchgears and the electrochemical device as a whole.

Перед авторами полезной модели стояла задача упрощения конструкции электрохимического устройства, снижения материалоемкости и технологических затрат при сохранении эксплуатационных и технических характеристик устройства.The authors of the utility model faced the task of simplifying the design of the electrochemical device, reducing material consumption and technological costs while maintaining the operational and technical characteristics of the device.

Поставленная задача достигается тем, что в электрохимическом устройстве фильтр-прессного типа, включающем концевые плиты, между которыми размещены, по крайней мере, пара уплотнительных рамок с установленными в них демпфирующими токоотводами и электродами и разделяющий электроды твердополимерный электролит, образующие в сборе электродные рабочие зоны, с выполненными в концевых плитах, уплотнительных рамках и в твердополимерном электролите отверстиями, образующими в сборе каналы для подачи реагентов и отвода продуктов реакции, в уплотнительных рамках с противоположной от электролита стороны выполнены щелевые пазы, соединяющие каждую электродную рабочую зону с соответствующими каналами для отвода продукта реакции и подачи реагента, при этом щелевые пазы выполнены не на всю толщину рамки и армированы вставками.This object is achieved in that in an electrochemical device of a filter-press type, including end plates, between which at least a pair of sealing frames are installed with damping current leads and electrodes installed in them and a solid polymer electrolyte separating the electrodes, which form the electrode working zones, with holes made in the end plates, sealing frames and in the solid polymer electrolyte, forming complete channels for supplying reagents and removal of reaction products to the seal On the opposite side from the electrolyte side, slotted grooves are made connecting each electrode working area with corresponding channels for withdrawing the reaction product and supplying the reagent, while slotted grooves are not made over the entire thickness of the frame and are reinforced with inserts.

dWo if6oud/dWo if6oud /

Таким образом, в заявляемом техническом решении распределительное устройство сформировано внутри электрохимической ячейки. Уплотнительная рамка в данном техническом решении сочетает в себе одновременно несколько функций: уплотнения электродных рабочих зон и конструкции устройства в целом, формирования объема электродной рабочей зоны, в которой протекает электрохимическая реакция, а также создания транспортного потока между каналами для подачи реагентов в электродные рабочие зоны и отвода из них продуктов реакции.Thus, in the claimed technical solution, the switchgear is formed inside the electrochemical cell. The sealing frame in this technical solution combines several functions at the same time: sealing the electrode working areas and the design of the device as a whole, forming the volume of the electrode working area in which the electrochemical reaction proceeds, and creating a transport stream between the channels for supplying reagents to the electrode working areas and removal of reaction products from them.

Выполнение в уплотнительных рамках с противоположной от электролита стороны ш;елевых пазов, соединяющих каждую электродную рабочую зону с соответствуюш;ими каналами для отвода продукта реакции и подачи реагента, позволяет сформировать распределительное устройство внутри электрохимической ячейки и, как следствие, отказаться от большого количества деталей и операций, применяемых при изготовлении и сборки элементов известной конструкции распределительного устройства и электрохимического устройства в целом.The execution in the sealing frames from the side w; opposite the electrolyte, of the grooves connecting each electrode working zone with the corresponding channels for the removal of the reaction product and supply of reagent, allows you to form a switchgear inside the electrochemical cell and, as a result, refuse a large number of parts and operations used in the manufacture and assembly of elements of the known design of the switchgear and the electrochemical device as a whole.

Выполнение ш;елевых пазов не на всю толш;ину рамки и их армирование вставками позволяет одновременно с повышением технологичности изготовления электрохимического устройства обеспечить надежный отвод продуктов реакции и подачу реагента в рабочие электродные зоны и сохранить эксплуатационные и технические характеристики электрохимического устройства фильтр-прессного типа за счет обеспечения жесткости структуры, сохранения плоскостности электродов в процессе эксплуатации устройства, равномерного токораспределения по твердополимерному электролиту.Fulfillment of w; spruce grooves is not the whole thickness; a different framework and their reinforcement with inserts allows simultaneously with increasing the manufacturability of manufacturing an electrochemical device to ensure reliable removal of reaction products and supply of reagent to the working electrode zones and to maintain the operational and technical characteristics of the filter-type electrochemical device due to ensuring the rigidity of the structure, preserving the flatness of the electrodes during operation of the device, uniform current distribution over hardtop electrolyte.

Сохранение целостности уплотнительных рамок со стороны твердополимерного электролита за счет выполнения ш,елевых пазов не на всю толш;ину рамки и их армирование вставками позволяет сохранить плоскостность твердополимерного электролита и герметичностьMaintaining the integrity of the sealing frames from the side of the solid polymer electrolyte due to the implementation of w, spruce grooves is not the whole thickness; the other frames and their reinforcement with inserts allows you to maintain the flatness of the solid polymer electrolyte and tightness

dj dfi6vOdJ,dj dfi6vOdJ,

конструкции при перепадах давления между анодной и катодной рабочими зонами, не допуская перетекания продуктов реакции из одной зоны в другую.designs with pressure drops between the anode and cathode working zones, preventing the flow of reaction products from one zone to another.

Предложенное щелевое соединение электродных рабочих зон с соответствующими каналами для отвода продукта реакции и подачи реагента уменьшает переходные сопротивления за счет уменьшения элементов конструкции распределительного устройства и улучшения электрического контакта между токоотводами и электродами.The proposed gap connection of the electrode working areas with the corresponding channels for the removal of the reaction product and the supply of the reagent reduces the transient resistance by reducing the structural elements of the switchgear and improving the electrical contact between the collectors and electrodes.

В заявляемом устройстве обеспечивается целостность твердополимерного электролита за счет выравнивания механических воздействий на электролит и устранения электрических пробоев в электродных рабочих зонах.In the inventive device, the integrity of the solid polymer electrolyte is ensured by equalizing the mechanical effects on the electrolyte and eliminating electrical breakdowns in the electrode working areas.

Таким образом, в данной полезной модели решаются все основные технологические проблемы создания электрохимических устройств фильтрпрессного типа: герметичность, сохранение объемов электродных рабочих зон, надежные электрические контакты, организация подачи реагентов и отвода продуктов реакции, сохранение целостности твердополимерного электролита в процессе эксплуатации.Thus, in this utility model, all the basic technological problems of creating filter-type electrochemical devices are solved: tightness, preservation of the volumes of electrode working zones, reliable electrical contacts, organization of the supply of reagents and removal of reaction products, and the integrity of the solid polymer electrolyte during operation.

Предельная простота конструкции и ее эксплуатационная надежность позволяют считать вопрос оптимизации конструкции данного типа устройств практически решенным и перенести внимание по совершенствованию электрохимических устройств на вопросы электрохимии.The extreme simplicity of the design and its operational reliability make it possible to consider the question of optimizing the design of this type of device practically resolved and shift the attention on improving electrochemical devices to the problems of electrochemistry.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами и описанием конструкции электрохимического устройства фильтр-прессного типа.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings and a description of the design of the electrochemical device of the filter-press type.

На фиг. 1 представлен общий вид в изометрии электрохимического устройства, состоящего из двух электрохимических ячеек, соединенных электрически последовательно и гидравлически параллельно. Па фиг. 2 показана в изометрии уплотнительная рамка со щелевыми пазами. Па фиг. 3 показана армирующая вставка щелевого паза.In FIG. 1 is a perspective view of an electrochemical device consisting of two electrochemical cells connected electrically in series and hydraulically in parallel. Pa fig. Figure 2 shows an isometric sealing frame with slotted grooves. Pa fig. 3 shows a reinforcing insert of a slotted groove.

(bO({f600M(bO ({f600M

Электрохимическое устройство фильтр-прессного типа состоит из концевых плит 1, между которыми размещены у плотните л ьные рамки 2. В рамках 2 установлены демпфирующие токоотводы 3 и электроды, одни из которых служат анодами 4 , а другие - катодами 5. Анод 4 и катод 5 разделены твердополимерным электролитом 6. Уплотнительная рамка 2, токоотвод 3 и анод 4, ограниченные с одной стороны концевой плитой 1, а с другой - твердополимерным электролитом 6, образуют электродную (анодную) рабочую зону. Уплотнительная рамка 2, токоотвод 3 и катод 5, ограниченные с одной стороны тем же твердополимерным электролитом 6, а с другой стороны - разделительной пластиной 7, образуют электродную (катодную) рабочую зону. Разделительная пластина 7 выполняет функцию концевой плиты для отдельной электрохимической ячейки и функцию разделительной пластины в устройстве, состоящем из двух электрохимических ячеек, соединенных электрически последовательно и гидравлически параллельно. Увеличение числа электрохимических ячеек между концевыми плитами повышает производительность электрохимического процесса за счет увеличения суммарной площади электродных рабочих зон, а их число является результатом компромисса между производительностью электрохимического устройства (количеством продуктов реакции в единицу времени) и ресурсом работы устройства в целом.The electrochemical device of the filter-press type consists of end plates 1, between which are placed a tight framework 2. Within 2, damping down conductors 3 and electrodes are installed, some of which serve as anodes 4, and others as cathodes 5. Anode 4 and cathode 5 separated by a solid polymer electrolyte 6. The sealing frame 2, the collector 3 and the anode 4, limited on one side by the end plate 1, and on the other by the solid polymer electrolyte 6, form an electrode (anode) working area. The sealing frame 2, the collector 3 and the cathode 5, limited on the one hand by the same solid polymer electrolyte 6, and on the other hand by the dividing plate 7, form an electrode (cathode) working area. The separation plate 7 performs the function of the end plate for a separate electrochemical cell and the function of the separation plate in a device consisting of two electrochemical cells connected electrically in series and hydraulically in parallel. An increase in the number of electrochemical cells between the end plates increases the productivity of the electrochemical process by increasing the total area of the electrode working zones, and their number is the result of a compromise between the productivity of the electrochemical device (the number of reaction products per unit time) and the life of the device as a whole.

В уплотнительных рамках 2 с противоположной от электролита 6 стороны выполнены щелевые пазы 8, 9, 10 и 11.In the sealing framework 2, slotted grooves 8, 9, 10 and 11 are made on the opposite side from the electrolyte 6.

В концевых плитах 1, в уплотнительных рамках 2 и в твердополимерном электролите 6 выполнены соосные отверстия 12, которые образуют канал 13 для отвода продукта реакции через щелевой паз 10 из катодной рабочей зоны, например, водорода при электролизе воды.In the end plates 1, in the sealing frame 2 and in the solid polymer electrolyte 6, coaxial openings 12 are made, which form a channel 13 for removing the reaction product through the slot groove 10 from the cathode working zone, for example, hydrogen during electrolysis of water.

В концевых плитах 1, в уплотнительных рамках 2 и в твердополимерном электролите 6 выполнены соосные отверстия 14, которыеIn the end plates 1, in the sealing frame 2 and in the solid polymer electrolyte 6, coaxial holes 14 are made, which

образуют канал 15 для отвода продукта реакции через щелевой паз 9 из анодной рабочей зоны, например кислорода.form a channel 15 for removal of the reaction product through the slot groove 9 from the anode working area, for example oxygen.

В концевых плитах 1, в уплотнительных рамках 2 и в твердополимерном электролите 6 выполнены соосные отверстия 16, которые образуют канал 17, и отверстия 18, образующие канал 19, и служат для подачи реагентов через щелевые пазы 8 и 11 в обе электродные рабочие зоны, например для подачи воды.In the end plates 1, in the sealing frame 2 and in the solid polymer electrolyte 6, coaxial holes 16 are formed that form the channel 17, and holes 18 that form the channel 19 are used to supply reagents through slotted grooves 8 and 11 to both electrode working areas, for example for water supply.

Щелевые пазы 8, 9, 10, 11 (см. фиг. 2) выполнены не на всю толщину рамки 2 и армированы вставками 20 (см. фиг. 3).The slotted grooves 8, 9, 10, 11 (see FIG. 2) are not made to the entire thickness of the frame 2 and are reinforced with inserts 20 (see FIG. 3).

В концевых плитах 1, в уплотнительных рамках 2, в твердополимерном электролите бив разделительной пластине 7 выполнены соосные отверстия 21 (см. фиг. 2) для сборки элементов устройства в единую конструкцию фильтр-прессного типа.In the end plates 1, in the sealing frame 2, in the solid polymer electrolyte against the separation plate 7, coaxial holes 21 are made (see Fig. 2) for assembling the device elements into a single filter-press type structure.

Концевые плиты 1 имеют габаритные размеры, например, по высоте, ширине и длине соответственно 90, 70 и 10 мм и изготовлены из титана ВТ 10 ГОСТ 23755-79.End plates 1 have overall dimensions, for example, in height, width and length, respectively 90, 70 and 10 mm and are made of titanium VT 10 GOST 23755-79.

Уплотнительные рамки 2 изготовлены из смеси резиновой 51-1742НТА ТУ 38405584-85 с габаритными размерами 90, 70 и 3 мм (см. фиг. 2).Sealing frames 2 are made of a mixture of rubber 51-1742NTA TU 38405584-85 with overall dimensions of 90, 70 and 3 mm (see Fig. 2).

Демпфирующие токоотводы 3 изготовлены из профилированной объемной сетки, сформированной из титанового листа ВТ 1-0-0,2 ОСТ 196027-71 толщиной 0,2 мм. Сетка представляет собой объемную рельефную поверхность высотой 2-2,2 мм с образующимися внутри прерывистьщи каналами, причем все каналы в местах разрыва смещены относительно друг друга на 1/3 длины профиля канала, образуя проемы, обеспечивающие прочную связь между каналами.The damping down conductors 3 are made of a profiled volumetric mesh formed of titanium sheet VT 1-0-0.2 OST 196027-71 with a thickness of 0.2 mm. The grid is a volume relief surface with a height of 2-2.2 mm with intermittent channels formed inside, and all channels at the points of rupture are offset 1/3 of the channel profile relative to each other, forming openings providing a strong connection between the channels.

Вершины профиля сетки обеспечивают надежный токопроводящий контакт с электродами 4 и 5, с одной стороны, а с другой стороны, - с концевыми плитами 1 и разделительной пластиной 7.The vertices of the mesh profile provide reliable conductive contact with the electrodes 4 and 5, on the one hand, and on the other hand, with the end plates 1 and the separation plate 7.

(Ш)абО(((W) abO ((

продольные промежуточные канавки между профилями способствуют выравниванию давления реагентов и продуктов реакции во всех каналах, перераспределяя давление через прорези между профилями, что исключает возможные локальные пересыхания или образование стоячих пузырьков, обеспечивая водогазообмен.longitudinal intermediate grooves between the profiles help to equalize the pressure of the reactants and reaction products in all channels, redistributing the pressure through the slots between the profiles, which eliminates possible local drying out or the formation of standing bubbles, providing water and gas exchange.

Демпфирующие токоотводы 3 расположены в электрохимическом устройстве, например, таким образом, что направляющие прерывистых каналов сетки перпендикулярны потоку реагента в электродных рабочих зонах.The damping down conductors 3 are located in an electrochemical device, for example, in such a way that the guides of the discontinuous channels of the grid are perpendicular to the reagent flow in the electrode working zones.

Электроды, одни из которых служат анодами 4 , а другие - катодами 5 изготавливаются из пористого титана 1ШТ-ЭМ-МП-0,8 ТУ 14-1-1895-76 и имеют геометрические размеры 50, 50 и 0,8-1,0 мм. Со стороны твердополимерного электролита электроды имеют покрытия: анод 4 покрытие из платины и иридия, катод 5 - покрытие из платиновой черни. Материалы покрытий являются катализаторами для эффективного протекания электрохимической реакции, например, при электролизе воды.Electrodes, some of which serve as anodes 4, and others as cathodes 5 are made of porous titanium 1ShT-EM-MP-0.8 TU 14-1-1895-76 and have geometric sizes 50, 50 and 0.8-1.0 mm From the side of the solid polymer electrolyte, the electrodes have coatings: anode 4 is coated with platinum and iridium, cathode 5 is coated with platinum black. Coating materials are catalysts for the effective conduct of an electrochemical reaction, for example, in the electrolysis of water.

Твердополимерный электролит 6 представляет собой мембрану типа МФ-4ск-4 ТУ 6-05-041-944-87 толщиной 0,2 мм и габаритными размерами 90 и 70 мм.Solid polymer electrolyte 6 is a membrane of the type MF-4sk-4 TU 6-05-041-944-87 with a thickness of 0.2 mm and overall dimensions of 90 and 70 mm.

Разделительная пластина 7 изготовлена из титанового листа ВТ 1-0-0,8 ГОСТ 22178-76 и имеет размеры 90, 70 и 0,8 мм.The separation plate 7 is made of titanium sheet VT 1-0-0.8 GOST 22178-76 and has dimensions of 90, 70 and 0.8 mm.

В уплотнительных рамках 2 с противоположной от электролита 6 стороны выполнены щелевые пазы 8, 9, 10 и 11 глубиной 2 мм и шириной 6 мм. Щелевые пазы армированы вставками из титанового листа ВТ 1-0-0,5 ГОСТ 22178-76 толщиной 0,5 мм по всей образующей щелевого паза.In the sealing frames 2, slotted grooves 8, 9, 10 and 11 are made with a depth of 2 mm and a width of 6 mm on the opposite side from the electrolyte 6. The slotted grooves are reinforced with inserts from titanium sheet VT 1-0-0.5 GOST 22178-76 with a thickness of 0.5 mm over the entire generatrix of the slotted groove.

В концевых плитах 1, в уплотнительных рамках 2, в твердополимерном электролите бив разделительной пластине 7 выполнены соосные отверстия 12, 14, 16и 18 диаметром 8 мм, которые в сборе образуют каналы 13, 15, 17 и 19 для отвода продуктов реакции, например, водорода (канал 13) и кислородаIn the end plates 1, in the sealing frame 2, in the solid polymer electrolyte in the separation plate 7, coaxial holes 12, 14, 16 and 18 are made with a diameter of 8 mm, which assembled to form channels 13, 15, 17 and 19 for the removal of reaction products, for example, hydrogen (channel 13) and oxygen

oiMM6efoiMM6ef

(канал 15) из электродных рабочих зон и для подачи в них реагента (каналы 17 и 19), например, воды.(channel 15) from the electrode working areas and for supplying reagent (channels 17 and 19), for example, water.

Соосные отверстия 21 в концевых плитах 1, в уплотнительных рамках 2, в твердополимерном электролите бив разделительной пластине 7 имеют диаметр И мм и служат для сборки устройства в единую конструкцию фильтр-прессного типа с помощью болтов и гаек.The coaxial holes 21 in the end plates 1, in the sealing frames 2, in the solid polymer electrolyte and the separation plate 7 have a diameter of I mm and are used to assemble the device into a single filter press type design using bolts and nuts.

Заявляемое электрохимическое устройство фильтр-прессного типа работает следующим образом, например, при электролизе воды. В анодной рабочей зоне под действием электрического поля в присутствии катализаторов вода, поступающая из канала 19 через щелевой паз 11, подвергается диссоциации . Гидратированные катионы () проникают через твердополимерный электролит 6 в катодную рабочую зону, где в присутствии катализатора образуется водород 2ЬГ+2е Н2 , который протоком воды, поступающей в катодную рабочую зону из канала 17 через щелевой паз 8, отводится через щелевой паз 10 в канал 13. Анионы О (результат диссоциации воды) в анодной рабочей зоне образуютThe inventive electrochemical device of the filter-press type operates as follows, for example, in the electrolysis of water. In the anode working zone, under the influence of an electric field in the presence of catalysts, the water coming from the channel 19 through the slot groove 11 undergoes dissociation. Hydrated cations () penetrate through the solid polymer electrolyte 6 into the cathode working zone, where 2BG + 2e H2 is formed in the presence of a catalyst, which is discharged through the slot groove 10 into the channel 13 through a slot of water 10 entering the cathode working zone from channel 17 Anions O (the result of dissociation of water) in the anode working zone form

кислород 2О , отводимый протоком воды через щелевой паз 9 в канал 15.oxygen 2O, discharged by the water flow through the slot groove 9 into the channel 15.

ФГУП «НИИ НПО «Луч изготовил опытные партии модульного ряда заявляемых электрохимических устройств для осуществления электролиза воды с получением водорода и кислорода. Модификации отличаются количеством электрохимических ячеек от 1 до 18 при рабочем размере электродных зон 50x50 мм, потребляемой мощностью от 0,020 до 0,688 кВт и производительностью по водороду от 5 до 124 л/час и кислороду от 2,5 до 62 л/час.FSUE NII NPO Luch made pilot lots of a modular series of the claimed electrochemical devices for electrolyzing water to produce hydrogen and oxygen. Modifications differ in the number of electrochemical cells from 1 to 18 with a working size of electrode zones of 50x50 mm, power consumption from 0.020 to 0.688 kW and a hydrogen output of 5 to 124 l / h and oxygen from 2.5 to 62 l / h.

Сравнительные данные эксплуатационных и технических характеристик известного устройства, принятого за прототип, и заявляемого устройства при получении водорода и кислорода методом электролиза дистиллированной воды (удельное сопротивление - более 10 ) приведены в таблице.Comparative data on the operational and technical characteristics of the known device adopted for the prototype, and the inventive device for the production of hydrogen and oxygen by electrolysis of distilled water (resistivity of more than 10) are shown in the table.

djC i6&uldjC i6 & ul

По сравнению с известной конструкцией электрохимического устройства, принятого за прототип и выпускаемого ФГУП «НИИ ЬШО «Луч серийно, заявляемое электрохимическое устройство фильтр-прессного типа характеризуется значительным упрощением конструкции, снижением материалоемкости в среднем по устройству в целом до 30%, снижением технологических затрат до 40% при сохранении эксплуатационных и технических характеристик устройства.Compared with the known design of the electrochemical device adopted for the prototype and manufactured by FSUE “Research Institute of Higher Education” Luch, the beam in series, the inventive filter-type electrochemical device is characterized by a significant simplification of the design, a reduction in the average material consumption of the device as a whole to 30%, and a reduction in technological costs of up to 40 % while maintaining the operational and technical characteristics of the device.

Таблица.Table.

Проводимые ФГУП «НИИ НПО «Луч в течение 1 года и продолжающиеся в настоящее время сравнительные испытания серийно изготавливаемых электрохимических устройств, принятых за прототип, и заявляемого устройства показывают устойчивую тенденцию в превосходстве эксплуатационных и технических характеристик заявляемого устройства при значительном упрощении конструкции заявляемого электрохимического устройства, снижении материалоемкости и технологических затрат при его изготовлении.Conducted by the Federal State Unitary Enterprise “Scientific Research Institute of NPOs“ Luch for 1 year and ongoing comparative tests of commercially available electrochemical devices adopted as a prototype and the claimed device show a steady trend in superior operational and technical characteristics of the claimed device with a significant simplification of the design of the claimed electrochemical device, reducing material consumption and technological costs in its manufacture.

(Мбоо(Mboo

Claims (1)

Электрохимическое устройство фильтр-прессного типа, включающее концевые плиты, между которыми размещены, по крайней мере, пара уплотнительных рамок с установленными в них демпфирующими токоотводами и электродами и разделяющий электроды твердополимерный электролит, образующие в сборе электродные рабочие зоны, при этом в концевых плитах, уплотнительных рамках и в твердополимерном электролите выполнены отверстия, образующие в сборе каналы для подачи реагентов и отвода продуктов реакции, отличающееся тем, что в уплотнительных рамках с противоположной от электролита стороны выполнены щелевые пазы, соединяющие каждую электродную рабочую зону с соответствующими каналами для отвода продукта реакции и подачи реагента, при этом щелевые пазы выполнены не на всю толщину рамки и армированы вставками.An electrochemical device of a filter-press type, including end plates, between which at least a pair of sealing frames with damping current conductors and electrodes installed in them and a solid polymer electrolyte separating the electrodes, forming electrode working zones in assembly, are installed in the end plates, sealing Within the framework and in the solid polymer electrolyte, holes are made that form complete channels for supplying reagents and for removing reaction products, characterized in that in the sealing frames with otivopolozhnoy formed on the electrolyte side of the slit grooves connecting each electrode working zone with respective ducts for discharging the reaction product and reactant feed, wherein the slotted recesses are not formed on the entire thickness of the reinforced frame and inserts.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2002116002/20U 2002-06-20 2002-06-20 Electrochemical device RU29307U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116002/20U RU29307U1 (en) 2002-06-20 2002-06-20 Electrochemical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116002/20U RU29307U1 (en) 2002-06-20 2002-06-20 Electrochemical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU29307U1 true RU29307U1 (en) 2003-05-10

Family

ID=35365271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116002/20U RU29307U1 (en) 2002-06-20 2002-06-20 Electrochemical device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU29307U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI67728C (en) BIPOLAER FILM- ELLER MEMBRANELEKTROLYSERINGSANORDNING
EP0080288B1 (en) Electrolytic cell of the filter press type
SU1665878A3 (en) Electrolytic cell
US6395154B1 (en) Electrochemical cell using a folded double electrode plate
SU1618281A3 (en) Electrolyzer for producing chlorine and solution of hydroxide of alkali metal
CA1140891A (en) Electrolytic cell with membrane and electrodes bonded to it having outward projections
SK363585A3 (en) Membrane electrolytic cell
CA2655437C (en) Device for the electrochemical purification of water
CA1204408A (en) Membrane electrolysis cell
SU1687033A3 (en) Electrolytic cell of filter-press type
US5660698A (en) Electrode configuration for gas-forming electrolytic processes in membrane cells or diapragm cells
US10273586B2 (en) Electrochemical cell
FI70054B (en) I EN ELEKTROLYTISK CELL ANVAENDBAR ELEKTROD
US3119760A (en) Electrolytic cell for the oxidation and reduction of organic compounds
CA2328150C (en) Electrolysis apparatus for producing halogen gases
HRP920972A2 (en) FEATURES FOR THE TYPE FILTER FILTER PRESS AND ONE-POLE FILTER TYPE FILTER PRESS
US6187155B1 (en) Electrolytic cell separator assembly
SU1662353A3 (en) Filter-press electrolytic cell for producing sodium hydroxide
RU29307U1 (en) Electrochemical device
RU2211885C1 (en) Electrochemical facility
CA1134779A (en) Electrolysis cell
RU32498U1 (en) Electrochemical device
RU2293141C2 (en) Diaphragm type electrolyzer with increased electrode surface for producing chlorine and caustic soda, method for making such electrolyzer
GB2093263A (en) Fuel Cell Blocks
CN219861599U (en) Electrolytic tank

Legal Events

Date Code Title Description
MG1K Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model

Ref document number: 2002116002/20

Country of ref document: RU

Effective date: 20030910