[其他]單、雙極電解槽及其電極結構

無效

• 申請號: 86102194
• 申請日: 1986-03-07
• 公開（公告）號: CN86102194A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發明（設計）人: 奧羅茨奧·迪·諾拉
• 申請（專利權）人: 奧羅茨奧·諾拉電化學工廠聯合股票公司
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00;C25B9/04;C25B11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 余剛

本發明涉及單、雙極隔片或單、雙極隔膜電解槽，具體涉及由多重電解池構成的電解槽，更具體與其電極分布和電流分布及電極的結構有關。

正如本行業專家廣為知道的那樣，許多隔離片（多孔隔片或離子交換膜）所裝備的電解槽由一系列中間電極結構組成，隔離片置于陽極室與陰極室之間，中間電極結構實行電連接且置于兩個電極終端結構之間。每一電解槽的電池用許多隔離片隔開，該隔離片作為電流分布器及支撐電極的裝置。電極通常由合適的材料制作成的多孔片或穿孔片或小孔片構成，例如，用鈦制陽極，鎳或鋼制陰極。

每一中間電極結構由一個所述的隔離片及相應的電極組成。

所述電極結構安裝在所謂的壓濾器裝置中，電極裝置用諸如連接桿、支撐柱之類的合適的器件壓在一起。從具體需要和實際經濟考慮，電接線既可用串聯也可用并聯。

在串聯情況下，加在電極終端結構上的電流導致屬于同一電極結構的電流分布面間的雙極性，因此由一個面支撐的電極就是電池的陽極，而由其反面支撐的電極就是相鄰電池的陰極。

在并聯情況下，使用一系列的電接觸輸送電流，這些電接觸連接著導電條和每一所述隔離片。這樣，電流縱向地從隔離片流過，然后依靠支撐部分傳輸至電極。采用并聯時，將兩個相鄰電池隔開的同一導電片支撐的兩個電極具有相同極性（單極電解槽）。為了保證此類電解槽的電流盡可能均勻分布，就有必要將電流分布片內部的電阻損耗減至最小程度。正如所知，電流的不均勻分配會導致能量損耗的增加及電極和隔膜使用壽命的縮短。

電解槽越大，則電流分布片上的電流更難均勻分布，所以，具有良好導電性能的材料是制作導電片的最佳材料。十分遺憾的是，表現出良好的導電性能的金屬常常又不能承受住電解槽腐蝕性的環境。因此，實用中的金屬實際上不太導電，但卻具有承受電解槽環境的能力，例如，采用鈦作陽極結構，采用鎳作陰極結構。所以，實際上輸送到距離導電條連接處較近的電流分配片部分的電流，要比輸送到距離導電條連接處較遠的電流分布片部分的電流大。

進一步遇到的問題就是所述電解槽的裝配過程，這一過程包括若干個將電極連接至支撐工具上的焊接，支撐工具依次焊接在電流分布片上。美國專利第4，464，242號，通過一個沖壓過程在金屬片兩側獲得支撐電極的結構，從而減少了安裝的復雜性。這種又起著電流分布片作用的金屬片必須用抗蝕性材料制得，這樣，由于上述原因，考慮到壓制片的尺寸，在一定限度內保持電流分布的不均勻性的需要使受到了極其嚴格的限制。

美國專利第4，488，946號描述了一種帶有一個電流傳導及分布裝置的電極結構，電流傳導及分配裝置的兩側帶有間柱及凸部，間柱及凸部由低電導率的粗質材料制成（鋼、鑄鐵或類似的材料），為了補償電阻損耗，電極結構厚度突出，而且通過鑄型而獲得。鑄鐵、鑄鋼或類似材料的鑄件則必須用抗蝕性金屬襯套覆蓋，適當成形，用電焊使之與間柱和凸部相連。

這樣制成的電極結構實際上考慮到了電流的均勻分布，正如美國專利第4，464，242號，所需電焊數目也能容許，然而為了使電阻損耗降至最小，電極裝置需要較大厚度，每一單個電極結構質量很大，而且作為一個簡單的沖壓過程，鑄塑當然也不是那樣容易和經濟。

本發明可獲得一種濾壓電解槽，甚至可以是一種為使電流的均勻分布而裝備的大尺寸電解槽，它重量輕，裝配過程簡單且經濟。

更具體地說，本發明電解槽具有兩個電極終端結構，至少有一個中間電極結構安插在所述電極終端結構之間，在所述中間電極結構的每一側上的隔離片（多孔隔片或離子交換膜）將電解槽分隔成陽極室和陰極室，隔離片作為傳輸電解電流至電解槽的工具和向電解室供應電解液及從電解室排出電解產物的工具。所述電解槽其特征在于中間電極結構包括有：

a）至少包括一塊高度導電的金屬片構成的電流傳導及分布中心部分;

b）裝備有或不裝備有一組基本平行的、所述中心部分兩個表面上凸出的肋條，這些肋條由對中心部分的一塊或多塊金屬片的冷壓或熱壓制得，也可用電學的或機械的方法將導電部件接在所述中心部分上而制得。

c）一對冷壓或熱壓的襯套，所述中心部分的每一側均有一個這樣的襯套，襯套用抗蝕性金屬制成，使這些襯套成形，以便在裝配各種肋條時安裝在肋條上;此外，當中心部分上無肋條時，襯套基本為帶有加在其上的平行肋條的平整面;所述襯套具有基本上與襯套平面平行的外圍凸出邊;

d）基本上平整的電極隔板電連接至所述襯套。

該中心部分襯套、肋條和電極隔板相互之間實行電連接，支撐部件安插在每一襯套的外圍凸出邊與相應中心部分凸出區之間。