專利名稱：電解電極和離子交換膜電解池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電極，用于電解溶解有堿金屬氯化物之水溶液或任何其它電解液，以及一種使用生氫陰極的離子交換膜電解池。
背景技術(shù)：
作為具有代表性之典型工業(yè)，包括氯代堿電解的電解業(yè)，在材料工業(yè)中具有重要的作用。除此重要作用之外，在諸如日本等能源成本較高的國家中，極其需要節(jié)約能源，因?yàn)樵诼却鷫A電解中所消耗的能源較高。
已經(jīng)通過隔膜方法將氯代堿電解從汞方法轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子交換膜方法，用以解決環(huán)境問題，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能。實(shí)際上，在大約25年中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能約40％。但是，即使這種程度的節(jié)能，仍然不能令人滿意，而且只要使用目前的方法，不可能進(jìn)一步節(jié)約電能，而能源或電能的成本占總生產(chǎn)成本的大約一半。
在安裝有生氫陰極并且用在鹽水電解的電解池中，通過彼此緊密接觸地設(shè)置陽極、離子交換膜和生氫陰極，以降低電池電壓。但是，在大規(guī)模電解池中，其中陽極和陰極由剛性材料制成，電解面積達(dá)到幾平方米，通過將兩個(gè)電極緊密接觸在離子交換膜上，幾乎不能將電極間距離保持在規(guī)定值。
為了減小電極間距離或電極與對應(yīng)電極電流收集器之間的距離，或者為了將器保持在幾乎固定的值，提出其中使用彈性材料的電解池。
彈性材料包括如織物、非織物和網(wǎng)格等非剛性材料，以及諸如片簧等剛性材料。
使用非剛性材料引出如下問題由于因來自對電極一側(cè)的不適當(dāng)擠壓產(chǎn)生的非剛性材料部分變形，使電極間距離變得不均勻，而且非剛性材料的細(xì)線粘貼于離子交換膜。如片簧等剛性材料不方便地?fù)p壞了離子交換膜，而且由于彈性變形，對它的重新利用變?yōu)椴豢赡堋?br> 曾經(jīng)提出過多種方法，用以在比如針對鹽水電解的電解池等離子交換膜電解池中，將電極壓向離子交換膜，因?yàn)橥ㄟ^使陽極和陰極與離子交換膜緊密接觸，可以得到較低電壓的操作。
如上所述，將離子交換膜夾在陽極和陰極之間的電解池的結(jié)構(gòu)特征在于，為了防止電極與離子交換膜之間的均勻接觸對離子交換膜的損壞，以及為了使電極間的距離保持在最小，至少一個(gè)電極可以沿電極間距離的方向自由運(yùn)動(dòng)，從而由彈性元件擠壓電解，以調(diào)整支撐壓力。
彈性元件包括由金屬線制成的編織物和織物；或通過堆疊織物而制備的結(jié)構(gòu)；或者通過三維編制織物，然后進(jìn)行卷曲處理而制備的結(jié)構(gòu)；以及由金屬纖維制成的非織物；線圈跳簧(彈簧)；和片簧。這些示例均具有某些種類的彈簧彈性。
另一方面，在比如針對鹽水電解的電解池等工業(yè)電解池中，片簧和金屬網(wǎng)格用于從電流收集器向電極平緩地傳導(dǎo)電源。
但是，如上所述，片簧和金屬網(wǎng)格太堅(jiān)硬而損壞了離子交換膜，而且由于其較低的變形率，不能提供足夠的電連接。
為了解決這些問題，在JP-B-63(1988)-53272(圖1到圖8)中公開了一種電解池，其中通過在陰極和陰極端壁之間安裝金屬線圈代替金屬網(wǎng)格，將陰極均勻地壓向隔膜，使各個(gè)元件彼此緊密接觸。
金屬線圈極小的直徑和較高的變形率，它與各個(gè)元件彼此充分地接觸，從而電解池的穩(wěn)定操作成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過利用傳統(tǒng)金屬線圈上述特性的同時(shí)解決上述問題，提供一種電解池，它具有金屬線圈，用以確保電極與電極電流收集器之間的電連接。
作為本發(fā)明的第一方面，提供一種離子交換膜電解池，包括陽極室，它容納陽極和陽極電流收集器；陰極室，它容納生氫陰極和陰極電流收集器；離子交換膜，將所述電解池分隔為所述陽極室和所述陰極室；以及金屬線圈(或通過圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈所形成的彈性墊層)，它夾在所述陽極和所述陽極電流收集器(或陽極室壁)之間和/或夾在所述生氫陰極和所述陰極電流收集器(或陰極室壁)之間(下稱“第一發(fā)明”)。
按照第一發(fā)明，可使所述電極和所述電流收集器(或室壁)牢固地電連接。這是因?yàn)榻饘倬€圈可以自由地變形，并且具有足夠的導(dǎo)電率。當(dāng)使用通過圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈所形成的彈性墊層代替金屬線圈本身時(shí)，容易處理，不易變形，而且總是保持特定大小的反作用力。
作為本發(fā)明的第二方面，提供一種電解電極，包括金屬線圈，其上支撐電極催化劑；或彈性墊層，它支撐電極催化劑，并通過圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈而形成；或金屬棉，其上支撐電極催化劑(下稱“第二發(fā)明”)。
按照第二發(fā)明，能以較高的效率產(chǎn)生氫氧化鈉(苛性鈉)或其他電解產(chǎn)品，而不會(huì)由于彈性電極的過度變形而對離子交換膜造成機(jī)械損壞和供電不充足，這是因?yàn)殡姌O的強(qiáng)度高而且韌性高，可以更長時(shí)間地保持它的形狀之故。此外，在容納彈性電極的電解池中，具有足夠?qū)щ娦缘膹椥噪姌O可以自由地變形，從而彈性電極和電流收集器可以彼此牢固地電連接，以實(shí)現(xiàn)可靠地電流提供。
通過以下描述，本發(fā)明的上述和氣體目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見。


圖1是表示可用于本發(fā)明之彈性墊層的透視圖；圖2是表示圖1彈性墊層中耐蝕框的透視圖；圖3是沿圖1中A-A線所得之縱剖面圖；圖4是沿圖1中B-B線所得之縱剖面圖；圖5是表示關(guān)于第一發(fā)明之針對鹽水電解的單極電解池中的生氫陰極和陰極電流收集器之間電連接所用彈性墊層的示例性示意俯視圖；圖6是表示關(guān)于第一發(fā)明之針對鹽水電解的雙極電解池中的生氫陰極和陰極電流收集器之間的電連接所用彈性墊層的示例性示意俯視圖；圖7是表示使用彈性墊層作為第二發(fā)明之陰極的關(guān)于鹽水電解的單極電解池的示例性示意俯視圖；圖8是表示使用彈性墊層作為第二發(fā)明之陰極的關(guān)于鹽水電解的雙極電解池的示例性示意俯視圖。
具體實(shí)施例方式
按照第一發(fā)明，將生氫電極安裝在離子交換膜電解池中。需要第一發(fā)明的電解反應(yīng)，用以借助氯代堿(鹽水)電解，生產(chǎn)堿金屬類氫氧化物(氫氧化鈉)。
在第一發(fā)明中，使金屬線圈位于陽極和陽極電流收集器或陽極室壁之間和/或位于生氫陰極和陰極電流收集器或陰極室壁之間。
另一方面，在第二發(fā)明中，將諸如金屬線圈、彈性墊層和金屬棉等用作離子交換膜電解池中的陽極和陰極中的至少一個(gè)。
與傳統(tǒng)電極不同，自身具有彈性的電極不需要在電解池中安裝除電極之外的彈性元件。電極將自身壓向離子交換膜，并執(zhí)行電極的功能，從而在諸如離子交換膜與電流收集器之間等產(chǎn)生均勻且緊密的接觸。比如，在以手指局部按壓金屬線圈、彈性墊層和金屬棉時(shí)，表面凹入。當(dāng)把手指從表面放開時(shí)，則表面恢復(fù)原始狀態(tài)。相對于另一元件的凹凸，金屬線圈、彈性墊層和金屬棉緊密地接觸。
需要第二發(fā)明的電解反應(yīng)，用以借助氯代堿(鹽水)電解，生產(chǎn)堿金屬類氫氧化物(氫氧化鈉)。但是，并不特別限制可以將上述電極用在所述反應(yīng)中。
可以通過把諸如鎳、鎳合金、不銹鋼和銅等導(dǎo)線卷繞成螺旋線圈，得到第一發(fā)明或第二發(fā)明的金屬線圈，這些導(dǎo)線是通過電鍍電阻率較低及良好耐蝕性金屬而制得的。所述導(dǎo)線的截面最好是圓形、橢圓或具有圓角的矩形。為了防止損壞離子交換膜，不希望如三角形或矩形等具有尖銳棱角的截面。例如，纏繞直徑為0.17mm的鎳導(dǎo)線[JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))代碼NW2201]，以給出約為0.05mm×0.5mm的矩形形狀的線圈，具有圓角，并且纏繞直徑約為6mm。最好能夠使用這樣獲得的線圈。
在可以將該線圈用作電解池中的陽極或陰極，或者可以被插入在目的電極與相應(yīng)電流收集極或室壁之間的同時(shí)，在圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈之后，希望將金屬線圈用作彈性墊層。
具有較高變形率的金屬線圈難以處理，并難以依照工作人員的意愿安裝在電解池的特定位置。曾經(jīng)安裝在特定位置的易變形金屬線圈可能會(huì)受到因電解池中的電解液或所產(chǎn)生的氣體所引起的偏差，從而幾乎不能使各個(gè)元件彼此均勻地接觸。
例如，按照每單位面積幾乎均勻的質(zhì)量，通過在矩形耐蝕框的四個(gè)桿之間的兩個(gè)相對桿間纏繞一根或多根金屬線圈，可以獲得彈性墊層。雖然彈性墊層的耐蝕框兩側(cè)通常鋪設(shè)有兩層金屬線圈，但按照梳子齒的形式彼此嚙合相鄰的線圈，以使其外觀看起來如同一層。這樣獲得的彈性墊層具有清洗食物容器所用金屬硬毛刷的外觀。
在電解池的外部，易于組裝彈性墊層，并安裝該彈性墊層，從而使目的電極與電流收集器(或室壁)電連接，或者使彈性墊層自身用作電極。由于耐蝕框的強(qiáng)度，在安裝期間，彈性墊層本身并不變形，并且不影響組裝。因此，易于將彈性墊層安裝在特定的位置。
在安裝于電解池中之后，通常將金屬線圈的直徑(外觀直徑)縮短10-70％，以產(chǎn)生彈力。這個(gè)彈力使陽極與陽極電流收集器(或陽極室壁)或陰極與陰極電流收集器(或陰極室壁)彈性連接和電連接，或者使電極自身能夠被支撐，例如，被支撐在離子交換膜和電流收集器之間，以便于向電極提供電流。為實(shí)現(xiàn)均勻接觸，具有較小外觀直徑的金屬線圈必須增加電極或電流收集器與彈性墊層之間的接觸點(diǎn)數(shù)目。在安裝于電解池中之后，由耐蝕框來保持彈性墊層的形狀，從而彈性墊層很少受到彈性變形，而且在重新組裝電解池之后，可以再次使用。
當(dāng)通過在第一發(fā)明中使用特定元件之間的彈性墊層，或者通過在第二實(shí)施例中使用彈性墊層作為電極，來組裝離子交換膜電解池時(shí)，將彈性墊層分別定位在至少一個(gè)電極與所述電流收集器或室壁之間，或者分別定位在離子交換膜與電流收集器之間，然后，進(jìn)行普通的組裝，從而給出具有夾在特定元件之間或支撐為電極的彈性墊層的電解池。
使用具有上述結(jié)構(gòu)的離子交換膜電解池進(jìn)行鹽水電解，為了在向陽極室提供諸如鹽水之類的電解液，并向陰極室提供稀釋氫氧化鈉水溶液的同時(shí)，在電極之間提供電流。在第一發(fā)明的電解池中，由于在電極和電流收集器或室壁之間支撐了金屬線圈或彈性墊層，離子交換膜或池中的其他元件不會(huì)受到損壞，而且不會(huì)因過度變形而使電流的供給變得不充足，從而能夠以較高的效率生產(chǎn)氫氧化鈉。同樣，在第二發(fā)明的電解池中，其中金屬線圈或彈性墊層用作電極，由于金屬線圈或彈性墊層的強(qiáng)度高以及韌性高，保持了電解條件，所以離子交換膜或池中其他元件不會(huì)受到機(jī)械損壞，而且不會(huì)因過度變形而使電流供應(yīng)變得不充足，從而能夠以較高的效率生產(chǎn)氫氧化鈉。
現(xiàn)在，參照附圖更為具體地描述本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明并不局限于此。
如圖1和圖2所示，由矩形框12和輔助桿13構(gòu)成耐蝕框11，矩形框12由比如鎳桿等金屬桿制成，而輔助桿13沿長度方向在一對相對的圓桿之間延伸。
通過將直徑較小的金屬線纏繞成線圈，獲得如圖3和圖4所示的金屬線圈14。具有用于清洗之金屬硬毛刷外觀的金屬線圈14可以自由地變形，而不具有剛性。如圖1所示，在直徑約為2mm并且由鎳構(gòu)成的耐蝕框11的整個(gè)長度上，沿著它的長度方向，在一對圓桿12之間纏繞金屬線圈14，以制造彈性墊層15。
通過圍繞耐蝕框11纏繞金屬線圈14制成的彈性墊層15，因耐蝕框11而使其保持形狀，從而金屬線圈14幾乎不與耐蝕框11相分離，并可以與耐蝕框11一起，作為整體處理。
雖然不需要把用來使電極和諸如電流收集器及室壁等的另一元件電連接的金屬線圈或彈性墊層固定于陰極電流收集器和比如生氫陰極等陰極上，但可以對其進(jìn)行固定。通常使用接觸電流源系統(tǒng)來提供電流。
如圖5所示，將一對導(dǎo)電圓桿21沿垂直方向定位于電解池22中。圍繞導(dǎo)電桿21安裝一對陰極電解液循環(huán)將電流供給元件23；并定位一對陰極電流收集器24，它們平行于電流提供元件23的相應(yīng)表面，并與其電連接。
然后，將一對彈性墊層15與陰極電流收集器24電連接，繼而，使一對生氫陰極25與相應(yīng)彈性墊層15的外圍部分相接觸。
如圖6所示，通過將帶形焊接部分32焊接于具有陽極隔斷壁34和陰極隔斷壁35之焊接壁的陽極一側(cè)，把具有帶形焊接部分32并沿垂直方向被定位的集成四陽極支撐元件31固定在電解池33中。
另一方面，通過將帶形焊接部分38焊接于陰極隔斷壁35，把與陽極支撐元件31對應(yīng)的陰極支撐元件37固定在焊接壁的陰極一側(cè)，并在相應(yīng)的支撐元件37中形成陰極液體循環(huán)路徑39。
在陽極集成元件31的外表面的中心形成凸起40，并通過凸起40，向具有加寬金屬網(wǎng)格的陽極41供給電流。
彈性墊層15或金屬線圈14與陽極支撐元件37的四個(gè)平坦表面電接觸，并且，生氫陰極42與彈性墊層15的外圍部分電接觸。通過彈性墊層15，從陰極支撐元件37向生氫陰極42供給電流。
當(dāng)使用彈性墊層15時(shí)，容易對其進(jìn)行處理，而且不易變形，因?yàn)閺椥詨|層是通過圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈而形成的。
當(dāng)在上述電解池中，向陽極室提供鹽水，并向陰極室提供稀釋氫氧化鈉水溶液時(shí)，在電極之間提供電流，以便在陰極室中提供濃縮的氫氧化鈉水溶液。
圖7和圖8所示的電解池51和61分別是對圖5所示的電解池22和圖6所示的電解池33的改型，并且，將通過標(biāo)識相同的數(shù)字，而省略對與圖5和圖6中相同的元件的描述。
除了去掉一對生氫陰極25，并且彈性墊層15或金屬線圈14用作電極之外，圖7中的電解池51具有與圖5中的電解池22相同的結(jié)構(gòu)。
除了去掉生氫電極42，并且彈性墊層15或金屬線圈14用作電極之外，圖8中的電解池61具有與圖6中的電解池33相同的結(jié)構(gòu)。
同樣，在圖7和圖8所示的電解池51和61中，分別使用彈性墊層15作為陰極，易于處理彈性墊層15，且不容易變形。
盡管將對第一發(fā)明和第二發(fā)明的示例進(jìn)行描述，但不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明局限于此。
如下組裝一個(gè)單元離子交換膜電解池。
將自Permelec Electrode，Ltd.得到的尺寸穩(wěn)定的電極用作陽極，而將由鎳微孔基片支撐的活性電極用作陰極。陽極和陰極的反應(yīng)表面的各個(gè)尺寸為寬110mm、高1400mm。將自Asahi Glass Co.，Ltd.得到的Flemion F-8934用作離子交換膜。
卷繞直徑為0.17mm、抗張強(qiáng)度為620-680N/m2的鎳線(JIS代碼NW2201)，給出寬度約為0.5mm、纏繞直徑(外觀直徑)約為6mm的金屬線圈。
圍繞由直徑為2mm的鎳制成之圓桿形成的框架(耐蝕框)纏繞金屬線，從而將其形狀調(diào)整為矩形，給出厚度為10mm、寬度為110mm和長度為350mm的彈性墊圈。彈性墊層每單位面積的金屬線圈質(zhì)量約為7g/dm2。將由鎳制成的加寬金屬網(wǎng)格用作陰極電流收集器。
將彈性墊層插入陰極電流收集器與活性陰極之間，從而在其之間產(chǎn)生彈性，并在40A/dm2的電流密度情況下，實(shí)行電解30天。
在操作期間，電解條件是適宜的，并獲得高濃度的氫氧化鈉。
如下組裝一個(gè)單元離子交換膜電解池。
把有效面積為1540cm2(寬11cm，高140cm)的大小適當(dāng)?shù)碾姌O用作陽極，所述電極系在自Permelec Electrode，Ltd.得到之由鈦制成的加寬金屬上形成具有鉑系金屬氧化物的電極催化劑涂層而制得。利用陽極凸緣，把陽極安裝在電解池的陽極室壁上。
利用由板狀鎳形成的陰極凸緣，將由加寬鎳形成的陰極電流收集器安裝在陰極室壁上。
卷繞直徑為0.17mm、抗張強(qiáng)度為620-680N/m2的鎳線(JIS代碼NW2201)，給出寬度約為0.5mm、纏繞直徑(外觀直徑)約為6mm的金屬線圈。
圍繞由直徑為2mm的鎳制圓桿形成的框架(耐蝕框)纏繞金屬線，從而將其形狀調(diào)整為矩形，給出厚度為10mm、寬度為110mm且長度為350mm的彈性墊圈。彈性墊層每單位面積的金屬線圈質(zhì)量約為7g/dm2。
然后，通過以鉑電鍍彈性墊層，制成彈性陰極。
借助刷電鍍(電流0.5A、每1dm2電鍍時(shí)間長度5分鐘)，以鉑對構(gòu)成彈性墊層的各個(gè)金屬線圈面向離子交換膜的表面進(jìn)行電鍍。其中將彈性墊層用作電鍍陰極，而將塑料刷用作電鍍陽極，所述塑料刷中具有以六氫氯鉑酸溶液(20g/升)浸泡的鈦棒。
將四個(gè)鉑支撐的彈性墊層(四個(gè)彈性陰極)設(shè)置在陰極電流收集器上。
將陽離子交換膜(從Asahi Glass Co.，Ltd.得到的Flemion F-8934)設(shè)置在陽極和彈性陰極之間，以組裝電解池。
在向陽極室提供濃度為310g/升的鹽水，并向陰極室提供氫氧化鈉水溶液的同時(shí)，在電流密度為40A/dm2、溫度為85℃的情況下進(jìn)行電解，從而在陰極室中獲得了重量百分濃度為32％的氫氧化鈉水溶液。電解池電壓(cell voltage)為2.89V。
如下組裝一個(gè)單元離子交換膜電解池。
將有效面積為1540cm2(寬11cm，高140cm)的大小適當(dāng)?shù)碾姌O用作陽極，所述電極系通過在自Permelec Electrode，Ltd.得到的由鈦制成之加寬金屬上形成具有鉑系金屬氧化物的電極催化劑涂層而制得。利用陽極凸緣，將陽極安裝在電解池的陽極室壁上。
利用由板狀鎳形成的陰極凸緣，將由加寬鎳形成的陰極電流收集器安裝在陰極室壁上。
利用纖維編織機(jī)編織厚度為5mm、寬度為11cm、長度為20cm的鎳?yán)w維制備均勻棉線形式的織物。在室溫下，將織物在含有六氫氯鉑酸水溶液(20g/升)和鹽酸(10g/升)的混合溶液中浸泡一小時(shí)，以在織物上沉淀鉑，從而給出陰極。
在陰極電流收集器上設(shè)置七個(gè)陰極(鉑支撐織物)，并在陽極和彈性陰極之間設(shè)置陽離子交換膜(從Asahi Glass Co.，Ltd.得到的Flemion F-8934)，以組裝電解池。
在向陽極室提供濃度為310g/升的鹽水，并向陰極室提供氫氧化鈉水溶液的同時(shí)，在電流密度為40A/dm2、溫度為85℃的情況下實(shí)行電解，從而在陰極室中獲得重量百分濃度為32％的氫氧化鈉水溶液。電解池電壓為2.87V。
類似于示例3那樣制造陽極，并類似于示例3那樣安裝陰極電流收集器。
重疊并卷曲以彈力織物方式編織8根直徑為0.08mm的鎳線所制成的兩個(gè)金屬網(wǎng)格，給出墊子(由鎳制成的彈性電流提供元件)，隨后，將所述墊子設(shè)置在陰極電流收集器上。
以如下方式，把活性基質(zhì)涂覆在由直徑為0.15mm的鎳制成的、孔面積率為68％且孔面積為0.49mm2的金屬網(wǎng)格上。
在用蒸氣對金屬網(wǎng)格脫脂，并在15％的硝酸中刻蝕1分鐘之后，以含有六氫氯鉑酸六水合物水溶液(20g/升)、硝酸銫六水合物水溶液(30g/升)和硝酸(50g/升)的組合物涂抹金屬網(wǎng)格，并在50℃下烘干5分鐘。然后，在加熱設(shè)備中，在500℃下加熱金屬網(wǎng)格10分鐘，并在室溫下冷卻。重復(fù)此過程(涂抹-烘干-分解)，直到鉑濃度達(dá)到5g/m2。
將鎳網(wǎng)格設(shè)置為與如此得到的鎳墊子相接觸的陰極，并在陽極和彈性陰極之間設(shè)置陽離子交換膜(從Asahi Glass Co.，Ltd.得到的Flemion F-8934)，以組裝電解池。
在向陽極室提供濃度為310g/升的鹽水，并向陰極室提供氫氧化鈉水溶液的同時(shí)，在電流密度為40A/dm2、溫度為85℃的情況下實(shí)行電解，從而在陰極室中獲得重量百分濃度為32％的氫氧化鈉水溶液。電解池電壓為2.90V。
示例2和3以及比較示例1之間的比較，揭示了使用彈性墊層作為陰極的示例2和3的電解池電壓低于使用鎳墊子和鎳網(wǎng)格作為陰極的比較示例1的電解池電壓，從而在示例2和3中可以進(jìn)行更為有效的電解。
由于只是針對示例對上述實(shí)施例進(jìn)行描述，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，可以容易地對其進(jìn)行多種改型或替代。
權(quán)利要求
1.一種離子交換膜電解池，包括陽極室，它容納陽極和陽極電流收集器；陰極室，它容納生氫陰極和陰極電流收集器；離子交換膜，將所述電解池分隔為所述陽極室和所述陰極室；以及金屬線圈，它夾在所述陽極與所述陽極電流收集器之間和/或夾在所述生氫陰極與所述陰極電流收集器之間。
2.一種離子交換膜電解池，包括陽極室，它容納陽極和陽極電流收集器；陰極室，它容納生氫陰極和陰極電流收集器；離子交換膜，將所述電解池分隔為所述陽極室和所述陰極室；以及彈性墊層，圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈形成該墊層，夾在所述陽極和所述陽極電流收集器之間和/或夾在所述生氫陰極和所述陰極電流收集器之間。
3.一種離子交換膜電解池，包括陽極室，具有陽極室壁并容納陽極；陰極室，具有陰極室壁并容納生氫陰極；離子交換膜，將所述電解池分隔為所述陽極室和所述陰極室；以及金屬線圈，夾在所述陽極與所述陽極陽極室壁之間和/或夾在所述生氫陰極與所述陰極室壁之間。
4.一種離子交換膜電解池，包括陽極室，具有陽極室壁并容納陽極；陰極室，具有陰極室壁并容納生氫陰極；離子交換膜，將所述電解池分隔為所述陽極室和所述陰極室；以及彈性墊層，圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈形成該墊層，夾在所述陽極與所述陽極陽極室壁之間和/或夾在所述生氫陰極與所述陰極室壁之間。
5.一種電解電極，包括金屬線圈，其上支撐電極催化劑；或彈性墊層，它支撐電極催化劑，并且通過圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈而形成。
6.一種電解電極，包括金屬棉，其上支撐電極催化劑。
7.一種離子交換膜電解池，包括陽極室，它容納陽極；陰極室，它容納陰極；以及離子交換膜，將所述電解池分隔為所述陽極室和所述陰極室；所述陽極和所述陰極中的至少一個(gè)是支撐電極催化劑的彈性電極。
8.按照權(quán)利要求7所述的離子交換膜電解池，其特征在于，所述彈性電極是由金屬線圈、彈性墊層和/或金屬棉形成的。
9.按照權(quán)利要求7所述的離子交換膜電解池，其特征在于，還包括與所述彈性電極接觸的電極電流收集器，用于從所述電極電流收集器提供電流。
全文摘要
將金屬線圈或通過圍繞耐蝕框纏繞金屬線圈形成之彈性墊層夾在電極與電極收集器或池壁之間，或者用作電極。金屬線圈或彈性墊層的彈力實(shí)現(xiàn)方便處理以及電極與另一電解元件之間的均勻接觸。也可以將金屬線圈或彈性墊層用作彈性陰極。彈性陰極的彈力也實(shí)現(xiàn)了電極自身的方便處理和離子交換膜與電流收集器之間的均勻接觸。
文檔編號C25B11/02GK1537973SQ20041003192
公開日2004年10月20日 申請日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者片山真二, 淺海清人, 人 申請人:氯工程公司