CA1141336A - Cellule d'electrolyseur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une cellule d'électrolyseur du type filtre-presse, comportant entre deux électrodes une membrane et deux cadres d'étanchéité isolants disposés respectivement entre la membrane et chacune des électrodes. La cellule est caractérisée en ce que les cadres sont constitués par une juxtaposition d'éléments comportant des moyens d'assemblage entre eux. L'invention s'applique notamment aux électrolyseurs d'eau.
Description
~ ~ SV/NV ~4133,6 ALSTHOM-ATLANTIQUE/Dép.Neyrtec/Divers
2 pl.
BREVET D'I~VENTION
CELLULE D'ELECTROLYSEUR
InYention de Pierre BELLE et Jacques POUX
.
Société Anonyme dite ALSTHOM-ATLANTIQUE
L'invention e~t relative à une cellule d'électrolyseur et, pluq particulièrement, d'un électrolyseur du type ~iltre-presse, tel qu'un électrolyseur d'eau. Un électrolyseur du type filtre-presse eqt constitué par un assemblage de nombreuses cellules disposées en série le~ une~ aveo le~ autres et serrées ensemble par des tirants.
Dans chaque cellule, les élémenta actifs sont assembles par de~ pièces appelées cadre~, qui ont pour fonction d'a~surer prinoipalement : --- la tenue mécanique et l'isolation électrique, nécessaire à la mi~e en ~érie de~ cellules qui constituent le module d'électrolyse, ~.
,. - . , -' ' . ' ':
33~ 2.
- 1'étanchéité de la solution électrolytique entre leq chambre~
anodiques et cathodiques, ainsi qu'entre ce~ chambres et l'extérieur, ce qui fait que les cadres doivent habituellement réaister à la pression de l'électrolyte.
S Pour répondre à ces impérati~s les cadres d'assemblages doivent être conçus au moin~ en partie avec un matériau élastique ou élasto-plastique, qui as3ure simultanément les ~onctions mécaniques, d'isolation électrique et d'étanchéité. A ces impérati~3, il faut ajouter une ré~istance chimique à l'agressivité du liquide électrolytique et deq produit~ d'électrolyse.
Les électrolyseurs indu~triel~ du type filtre-presse de grosse puissance mettent nécessairement en oeuvre la juxtaposition d'un grand nombre de cellules identiques, chacune de ces cellules présentart une sur~ace active importante, pouvant atteindre deux mètre~
carrés.
Or chacun de ces cadres est réalisé en une seule pièce qui peut être obtenue, soit par découpe dans une feuille de matériau adéquat, ou encore par un procédé approprié de moulage de ce même matériau.
Il e~t mani~este que la réalisation en grand nombre de tels types de cadres monoblocs de grande dimension, mais d'épaisseur~ généra-lement faibles, est très délicate, compte tenu des chute~ importantes danq le cas de découpe, deq investissement~ d'outillage, des probième~
de ~abrication et de manutention, ce qui conduit à un taux de rebut important en considération des tolérances demandées et en conséquence à un prix de revient exce~si~.
L'invention a pour but la réali~ation de cadres de cellule d'électrol~Jseur ne présentant pas ces inconvénient~.
, ~
' L'invention a pour objet une cellule d'electrolyseur du type filtre-presse, comportant entre deux électrodes une membrane et deux cadres d'étancheite isolants disposes res-pectivement entre la membrane et chacune des electrodes, caracterisee en ce que les~cadres sant constitues par une juxtaposition d'elements comportant des moyens d'assemblage entre eux.
La cellule peut comporter un cadre intermediaire dispose autour de la membrane et entre les cadres d'et~n--cheite et constitue egalement par une ~uxtaposition d'ele-ments.
Selon une caracteristique, les elements des cadres comportent des moyens d'assemblage cooperant entre eux; ces moyens peuvent être constitues par un assemblage par queue d'aronde. Les lignes d'assemblage sont decalees entre un cadre et le cadre adjacent. Les elements des cadres sont realises en materiau isolant du type elasto-plastique.
Selon une autre caracteristique, la forme des cel-lules est sensiblement carree. Une telle cellule peut avan-tageusement être disposee à l'interieur d'une enceinte sous pression contenant l'ense~nble des cellules d'un electrolyseur~
Les caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de realisation donne ci-après à titre d'exemple et illustre dans les figures.
La ~igure 1 est une ~ue schematique partielle en perspective eclatée d'une cellule selon l'invention.
La figure 2 est une vue schematique de profil en coupe partielle d'une cellule d'electrolyseur selon l'inven-tion.
La figure 3 est une vue schematique de face des cadres dlune cellule selon l'invention.~ _ ~ _ 36 4.
Dan~ les figures 1 et 2, on a repré~enté un angle de cellule d'électrolyseur de forme carrée. Cette cellule comprend entre deux électrodes 1 et 1' communes aux cellules adjacentes, non repré~entées, et ave¢ lesquelles elles sont disposées en série, une membrane centrale 2 écartée des électrodes 1 et 1' par des cadres d'étanchéité 3 et 3' isolants et interposés entre la périphérie des électrodes et de la membrane.
Un cadre intermédiaire 4 est disposé autour de la membrane 2 et entre leq cadres 3 et 3'.
Chacun des cadres 3, 3' et ~ est constitué par la juxtaposition d'éléments 30 d'une part et 40 d'autre part, l'extrémité longitudinale d'un élément étant disposée contre la bordure latérale d'extrémité
de l'élément contigu de manière à réaliser un cadre carré. Ce~ cadres sont visibles sur la figure 3 où, pour plus de clarté, on n'a pas représenté la membrane et où on a ~lguré un arraché partiel du cadre supérieur 3 et du cadre intermédiaire 4.
De plus, la tenue mécanique de l'assemblage de deux élément~
contigu~ 30 et 40 est asqurée par le moyen d'un dispositi~ à queue d'aronde 31 et 41 ménagé sur la ligne d'as~emblage entre les deux éléments contlgus. En outre, pour assurer une meilleure répartition du serrage et une meilleure étanchéité de la cellule, les lignes d'as3em-blage sont décalées d'un cadre 4 au cadre adjacent 3 et 3'.
De tels cadres peuvent être facilement construits à l'aide d'éléments identiques fabriqué~ dans de bonneq conditions avec des matériaux isolants du type elasto-plastique, le~ di~positifs d'assem-blage en queue d'aronde ainsi réalisé.q of~rant alor3 une excellente étanchéité lorQ du ~errage des cadreq. Un électrolyseur réalisé à
l'aide de ces cellules peut, en outre, être avantageu~ement placé
dan~ une enceinte de pressuriYation, ce qui réduit les contraintes . - .
~' :
: , , ' , ~ , l~L~tl33~f;
de pression des cellules et les risques de ~uite.
Il est évident que l'invention n'e~t nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple ; en particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modi~ier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certain~
éléments par d'autres su~ceptibles d'agsurer la même ~onction technique ou une ~onction technique équivalente.
BREVET D'I~VENTION
CELLULE D'ELECTROLYSEUR
InYention de Pierre BELLE et Jacques POUX
.
Société Anonyme dite ALSTHOM-ATLANTIQUE
L'invention e~t relative à une cellule d'électrolyseur et, pluq particulièrement, d'un électrolyseur du type ~iltre-presse, tel qu'un électrolyseur d'eau. Un électrolyseur du type filtre-presse eqt constitué par un assemblage de nombreuses cellules disposées en série le~ une~ aveo le~ autres et serrées ensemble par des tirants.
Dans chaque cellule, les élémenta actifs sont assembles par de~ pièces appelées cadre~, qui ont pour fonction d'a~surer prinoipalement : --- la tenue mécanique et l'isolation électrique, nécessaire à la mi~e en ~érie de~ cellules qui constituent le module d'électrolyse, ~.
,. - . , -' ' . ' ':
33~ 2.
- 1'étanchéité de la solution électrolytique entre leq chambre~
anodiques et cathodiques, ainsi qu'entre ce~ chambres et l'extérieur, ce qui fait que les cadres doivent habituellement réaister à la pression de l'électrolyte.
S Pour répondre à ces impérati~s les cadres d'assemblages doivent être conçus au moin~ en partie avec un matériau élastique ou élasto-plastique, qui as3ure simultanément les ~onctions mécaniques, d'isolation électrique et d'étanchéité. A ces impérati~3, il faut ajouter une ré~istance chimique à l'agressivité du liquide électrolytique et deq produit~ d'électrolyse.
Les électrolyseurs indu~triel~ du type filtre-presse de grosse puissance mettent nécessairement en oeuvre la juxtaposition d'un grand nombre de cellules identiques, chacune de ces cellules présentart une sur~ace active importante, pouvant atteindre deux mètre~
carrés.
Or chacun de ces cadres est réalisé en une seule pièce qui peut être obtenue, soit par découpe dans une feuille de matériau adéquat, ou encore par un procédé approprié de moulage de ce même matériau.
Il e~t mani~este que la réalisation en grand nombre de tels types de cadres monoblocs de grande dimension, mais d'épaisseur~ généra-lement faibles, est très délicate, compte tenu des chute~ importantes danq le cas de découpe, deq investissement~ d'outillage, des probième~
de ~abrication et de manutention, ce qui conduit à un taux de rebut important en considération des tolérances demandées et en conséquence à un prix de revient exce~si~.
L'invention a pour but la réali~ation de cadres de cellule d'électrol~Jseur ne présentant pas ces inconvénient~.
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' L'invention a pour objet une cellule d'electrolyseur du type filtre-presse, comportant entre deux électrodes une membrane et deux cadres d'étancheite isolants disposes res-pectivement entre la membrane et chacune des electrodes, caracterisee en ce que les~cadres sant constitues par une juxtaposition d'elements comportant des moyens d'assemblage entre eux.
La cellule peut comporter un cadre intermediaire dispose autour de la membrane et entre les cadres d'et~n--cheite et constitue egalement par une ~uxtaposition d'ele-ments.
Selon une caracteristique, les elements des cadres comportent des moyens d'assemblage cooperant entre eux; ces moyens peuvent être constitues par un assemblage par queue d'aronde. Les lignes d'assemblage sont decalees entre un cadre et le cadre adjacent. Les elements des cadres sont realises en materiau isolant du type elasto-plastique.
Selon une autre caracteristique, la forme des cel-lules est sensiblement carree. Une telle cellule peut avan-tageusement être disposee à l'interieur d'une enceinte sous pression contenant l'ense~nble des cellules d'un electrolyseur~
Les caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de realisation donne ci-après à titre d'exemple et illustre dans les figures.
La ~igure 1 est une ~ue schematique partielle en perspective eclatée d'une cellule selon l'invention.
La figure 2 est une vue schematique de profil en coupe partielle d'une cellule d'electrolyseur selon l'inven-tion.
La figure 3 est une vue schematique de face des cadres dlune cellule selon l'invention.~ _ ~ _ 36 4.
Dan~ les figures 1 et 2, on a repré~enté un angle de cellule d'électrolyseur de forme carrée. Cette cellule comprend entre deux électrodes 1 et 1' communes aux cellules adjacentes, non repré~entées, et ave¢ lesquelles elles sont disposées en série, une membrane centrale 2 écartée des électrodes 1 et 1' par des cadres d'étanchéité 3 et 3' isolants et interposés entre la périphérie des électrodes et de la membrane.
Un cadre intermédiaire 4 est disposé autour de la membrane 2 et entre leq cadres 3 et 3'.
Chacun des cadres 3, 3' et ~ est constitué par la juxtaposition d'éléments 30 d'une part et 40 d'autre part, l'extrémité longitudinale d'un élément étant disposée contre la bordure latérale d'extrémité
de l'élément contigu de manière à réaliser un cadre carré. Ce~ cadres sont visibles sur la figure 3 où, pour plus de clarté, on n'a pas représenté la membrane et où on a ~lguré un arraché partiel du cadre supérieur 3 et du cadre intermédiaire 4.
De plus, la tenue mécanique de l'assemblage de deux élément~
contigu~ 30 et 40 est asqurée par le moyen d'un dispositi~ à queue d'aronde 31 et 41 ménagé sur la ligne d'as~emblage entre les deux éléments contlgus. En outre, pour assurer une meilleure répartition du serrage et une meilleure étanchéité de la cellule, les lignes d'as3em-blage sont décalées d'un cadre 4 au cadre adjacent 3 et 3'.
De tels cadres peuvent être facilement construits à l'aide d'éléments identiques fabriqué~ dans de bonneq conditions avec des matériaux isolants du type elasto-plastique, le~ di~positifs d'assem-blage en queue d'aronde ainsi réalisé.q of~rant alor3 une excellente étanchéité lorQ du ~errage des cadreq. Un électrolyseur réalisé à
l'aide de ces cellules peut, en outre, être avantageu~ement placé
dan~ une enceinte de pressuriYation, ce qui réduit les contraintes . - .
~' :
: , , ' , ~ , l~L~tl33~f;
de pression des cellules et les risques de ~uite.
Il est évident que l'invention n'e~t nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple ; en particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modi~ier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certain~
éléments par d'autres su~ceptibles d'agsurer la même ~onction technique ou une ~onction technique équivalente.
Claims (8)
sont définies comme il suit:
1. Cellule d'électrolyseur du type filtre-presse, comportant entre deux électrodes une membrane et deux cadres d'étanchéité isolants disposés respectivement entre ladite membrane et chacune desdites électrodes, caractérisée en ce que lesdits cadres sont constitués par une juxtaposition d'éléments comportant des moyens d'assemblage entre eux.
2. Cellule d'électrolyseur selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un cadre intermédiaire disposé autour de la membrane et entre lesdits cadres d'é-tanchéité, ledit cadre intermédiaire étant constitué par une juxtaposition d'éléments comportant des moyens d'assem-blage entre eux.
3. Cellule selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que lesdits moyens sont constitués par un as-semblage par queue d'aronde.
4. Cellule selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que les éléments desdits cadres sont réalisés en un matériau isolant du type elasto-plastique.
5. Cellule selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que les lignes d'assemblage des éléments des-dits cadres sont décalées entre un cadre et le cadre adja-cent.
6. Cellule selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que lesdits éléments d'un même cadre sont iden-tiques entre eux.
7. Cellule selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce qu'elle est de forme sensiblement carrée.
8. Cellule selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce qu'elle est disposée à l'intérieur d'une en-ceinte sous pression contenant l'ensemble des cellules d'un électrolyseur.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR7831806A FR2441000A1 (fr) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | Cellule d'electrolyseur |
| FR7831806 | 1978-11-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1141336A true CA1141336A (fr) | 1983-02-15 |
Family
ID=9214710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000339613A Expired CA1141336A (fr) | 1978-11-10 | 1979-11-09 | Cellule d'electrolyseur |
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| JP (1) | JPS5565375A (fr) |
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| CA (1) | CA1141336A (fr) |
| CH (1) | CH641208A5 (fr) |
| DE (1) | DE2944564A1 (fr) |
| ES (1) | ES485782A1 (fr) |
| FR (1) | FR2441000A1 (fr) |
| GB (1) | GB2037323B (fr) |
| IT (2) | IT7953723V0 (fr) |
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- 1979-10-26 BE BE1/9587A patent/BE879652A/fr not_active IP Right Cessation
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- 1979-11-07 ES ES485782A patent/ES485782A1/es not_active Expired
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- 1979-11-09 LU LU81876A patent/LU81876A1/fr unknown
Also Published As
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| GB2037323A (en) | 1980-07-09 |
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| IT7969192A0 (it) | 1979-11-09 |
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|---|---|---|---|
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