DE4212678A1 - Elektrochemische Membran-Zelle - Google Patents
Elektrochemische Membran-ZelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Membran-Zelle mit jeweils beider
seits einer Membran angeordneten Elektroden, wobei zwecks gleichmäßiger Strom
verteilung sowohl die anodische als auch die kathodische Elektrode über eine
elektrisch leitende, als Abstandhalter dienende Stromzuführungsstruktur mit
einem als Stromverteiler dienenden Träger aus Metallblech verbunden sind und
wenigstens eine Stromzuführungsstruktur der Zelle mit der dazugehörigen Elek
trode über flächige Teile lösbar verbunden ist.
Eine nach dem Membranverfahren arbeitende elektrolytische Zelle ist in der
EP-OS 55 930 beschrieben; sie wird auch als Membranzelle bezeichnet. Die beid
seitig der Membran befindliche Elektrodenanordnung ist beispielsweise anhand
der DE-OS 36 25 506 näher erläutert, in der eine folienartige Membran mit
beidseitg eng anliegenden Elektroden beschrieben ist.
Weiterhin ist aus der DE-PS 35 19 272 eine Elektrodenstruktur für Mem
bran- bzw. Diaphragmazellen bekannt, die einen als Stromverteiler dienenden
Träger aus Metallblech aufweist, auf dem eine Vielzahl plattenförmiger Elek
trodenteile eine Lamellenstruktur mit ebener Oberfläche bilden, die direkt
an die Membran gepreßt wird. Bei derartigen Membranzellen ist es erforderlich,
die katalytisch aktive Beschichtung der Elektroden in gewissen zeitlichen
Abständen zu erneuern; in der Praxis erreichen dabei die Beschichtungen der
Kathoden in Membranzellen im Vergleich zu Beschichtungen der Anode eine
geringere Betriebszeit. Zur Wiederbeschichtung der Elektroden ist es not
wendig, die kompletten Membranzellenelemente auszubauen, wobei die Elektroden
von den Zellenelementen abgetrennt, wiederbeschichtet und wieder eingebaut,
gegebenenfalls verschweißt werden.
Aus der DE-OS 37 26 674 ist eine Elektrodenstruktur für Membranelektrolyse
zellen mit einem ebenen Elektrodenteil bekannt, das über metallische Abstands
halter mit einem als Stromverteiler dienenden Träger aus Metallblech verbun
den ist. Die Abstandshalter sind dabei in Form einer Klemmhalterung ausge
bildet, die aus einem federnden Teil und einem starren Teil bestehen, wobei
jeweils der federnde Teil mit dem Träger unverrückbar verbunden ist, während
der starre Teil am Elektrodenteil verbunden ist. Im Falle einer erforderlichen
Reaktivierung können die aktiven Elektrodenteile somit von ihren jeweiligen
Trägern getrennt und nach der Demontage direkt in die Reaktivierung eingesandt
werden. Als problematisch erweist sich hier die verhältnismäßig aufwendige
Klemmhalterung, wobei der Stromübergang zwischen den Klemmhalterungen sehr
entscheidend von der jeweiligen Federspannung abhängig ist und nicht ohne
weiteres nachträglich verstärkt werden kann. Somit kann sich der Übergangs
widerstand aufgrund der verhältnismäßig kleinen Kontaktierungsflächen zwischen
den Elementen der Federhalterung als widerstandserhöhend erweisen. Weiterhin
ist eine gleichmäßige Umverteilung bei den in Reihe angeordneten Kontaktfeder
elementen schwierig.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine lösbare Verbindung zwischen der
Elektrode und dem jeweiligen Zellenelement zu schaffen, deren Übergangswider
stand praktisch vernachlässigbar ist, wobei außerdem eine gleichmäßige Strom
versorgung über die Elektrodenfläche, erzielt werden soll.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Stromzuführungs
struktur gegen die flächigen Teile der zugehörigen Elektrode über eine Spann
struktur, die auf die Außenseiten der Metallbleche wirkt, mechanisch gegen
einander, einen elektrischen Flächenkontakt bildend gepreßt.
Als vorteilhaft erweist es sich, daß die Kathode aufgrund ihres einfachen
Aufbaus eine Verringerung der Herstellkosten zur Folge hat; weiterhin erweist
es sich als vorteilhaft, daß der Ein- und Ausbau der Kathoden vor Ort (d. h.
beim Anwender) möglich ist und somit ein kostspieliger Transport von kom
pletten Zellen zwecks Reaktivierung der Kathoden vermieden werden kann. Durch
eine Bevorratung von Austausch-Kathoden vor Ort ist eine sofortige Wiederinbe
triebnahme möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Auflagenflächen zwischen der
Elektrodenstruktur der Kathode und Zellenelement durch formschlüssig in
einander greifende Arretierungselemente zentriert, so daß stets die optimale
Position erhalten wird. Dabei bestehen die Arretierungselemente jeweils aus
einer Ausnehmung und einem in die Ausnehmung ragenden Vorsprung, wobei diese
Anordnung neben der sehr wichtigen flächenhaften Kontaktierung ebenfalls der
elektrischen Kontaktierung dienen kann.
Als vorteilhaft erweist es sich hier, daß die reaktivierten Elektroden auf
verhältnismäßig einfache Weise auch vom Benutzer der Anlage in die Zellenele
mente wieder eingebaut bzw. ausgebaut werden können, ohne daß zugehöriges
Fachpersonal erforderlich ist; auch ist ein Umbau älterer Zellenelemente mit
verschweißten Kathoden auf einfache Weise zu erfindungsgemäßen Zellenelementen
möglich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Fig. 1a, 1b,
1c, 1d, 1e, 1f und 2a, 2b und 2c näher erläutert.
Fig. 1a zeigt ein Zellenelement einer Membranzelleneinheit mit Anode und
Kathode und den zugehörigen Elektrodenstrukturen;
Fig. 1b zeigt gemäß Ausschnitt A eine ausschnittsweise Vergrößerung des
gestrichelt dargestellten Kreises in Fig. 1a;
Fig. 1c zeigt ausschnittsweise eine perspektivische Ansicht der auf dem
Träger aufgebrachten Stromzuführungsstruktur zusammen mit einem Teil der
Kathode.
Fig. 1d zeigt den bereits anhand Fig. 1a erläuterten Aufbau mit einer
Vielzahl von Zellen;
Fig. 1e zeigt gemäß Ausschnitt B den Kontakt-Übergangsbereich zweier benach
barter Zellen;
Fig. 1f zeigt gemäß Ausschnitt C den räumlich auseinandergezogenen Bereich
zwischen Membran, Kathode und kathodischer Stromzuführungsstruktur.
Fig. 2a zeigt in einem seitlichen Querschnitt die Zusammenschaltung mehrerer
Zellenelemente;
Fig. 2b stellt gemäß Ausschnitt D eine ausschnittsweise Vergrößerung des in
Fig. 2a gestrichelt dargestellten Kreises dar;
Fig. 2c zeigt eine perspektivische Ansicht der im Zusammenbau befindlichen
Membran-Zelle mit zwei schematisch dargestellten Zellenelementen.
Gemäß Fig. 1a besteht das Zellenelement 1 aus zwei Halbschalen 2 und 3,
welche jeweils eine Anode 4 mit einer anodischen Stromzuführungsstruktur 5 und
eine Kathode 6 mit einer kathodischen Stromzuführungsstruktur 7 umschließen.
Zwischen Anode 4 und Kathode 6 ist eine Membran 8 eingespannt, welche das
Innere des Zellenelements 1 in einem Anolytraum 9 und einen Katholytraum 10
unterteilt. Im Anolytraum 9 und Katholytraum 10 befinden sich jeweils die
anodische Stromzuführungsstruktur 5 bzw. kathodische Stromzuführungsstruk
tur 7, welche zwischen den Elektroden und der inneren Wand der Halbschalen 2
und 3 die Stromverbindung herstellen und für die mechanische Abstützung der
Elektroden gegen die Membran 8 sorgen. Die beiden Halbschalen 2 und 3 sind an
ihren Rändern im Rahmenbereich 50 durch Verschlußelemente 11 sowie umlaufende
Dichtelemente 12 gegen Gas- und Flüssigkeitsaustritt geschützt. Anodische und
kathodische Stromzuführungsstruktur 5 und 7 sind in Form von Wellbändern
ausgeführt, die jeweils durch Schweißverbindungen 16, 19 mit der Innenseite
der jeweiligen Halbschalen 2 und 3 elektrisch leitend und mechanisch fest
verbunden sind. Auf der Außenseite der zum anodischen Teil gehörenden
Halbschale 2 sind zwecks Kontaktierung zur benachbarten, hier jedoch nicht
dargestellten Kathode Kontaktstreifen 13 vorgesehen, welche aus einem
diffusions- bzw. explosionsverschweißten Titan-Nickelband bestehen, dessen
Titanfläche 14 mit der aus Titan bestehenden Halbschale 2 durch Verschweißen
verbunden ist und deren Nickeloberfläche 15 den äußeren Kontakt zum
benachbarten Kathodenelement darstellt. Die symbolisch dargestellten
Schweißpunkte 26 zwischen Kontaktstreifen 13 und Halbschale 2 sind durch
Widerstandsschweißen erzeugt. Auf der der Halbschale 2 abgekehrten Seite ist
die aus Wellenbändern bestehende Anodenstruktur 5 ebenfalls mit Schweiß
punkten 17 durch Widerstandsschweißen mit der aktivierten Fläche der Anode 4
verbunden. Zwischen der Anode 4 und der Membran 8 sind elektrisch isolierende,
anolytbeständige Abstandshalter 18 vorgesehen, welche die Anode 4 gegen die
Membrane abstützen. Auf der Kathodenseite ist die Halbschale 3 ebenfalls durch
Widerstandsschweißen mittels der Schweißpunkte 19 mit dem als kathodische
Stromzuführungsstruktur 7 eingesetzten Wellenband elektrisch leitend und
mechanisch fest verbunden. Halbschale 3 sowie das als kathodische
Stromzuführungsstruktur 7 dienende Wellenband und die Kathode 6 bestehen im
wesentlichen aus Nickel.
Als Membran 8 wird eine Kationenaustauscher-Membran eingesetzt.
Wie der auf Ausschnitt A gemäß Fig. 1a gerichteten Fig. 1b näher zu er
sehen ist, sind zwischen Kathode 6 und Membran 8 kongruent zur Anodenseite
Abstandshalter 23 aus katholytbeständigem elektrisch isolierendem elastischen
Werkstoff eingesetzt. Zur Arretierung der Kathode 6 auf den als kathodische
Stromzuführungsstruktur 7 dienenden Wellenbändern sind in den sich berührenden
Bereichen sowohl in der Kathode 6 als auch im Wellenband übereinanderliegende
Öffnungen 21, 22 vorgesehen, durch die jeweils ein Fixierungsstift 38 mit
seinem Schaft geführt ist, während der verbreiterte Kopf 39 des Stiftes auf
der Außenseite der Kathode zu liegen kommt; die Stifte 38 bestehen im wesent
lichen aus Nickel, es ist jedoch auch möglich Fixierungsstifte aus anderem
Werkstoff, z. B. Kunststoff einzusetzen. Die elektrische Kontaktierung erfolgt
dabei im wesentlichen über die flächenhaft aufeinander gepreßten Kontaktbe
reiche der kathodischen Stromzuführungsstruktur 7 und der Kathode 6.
Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Köpfe 39 der
Fixierungsstifte 38 gleichzeitig zur Arretierung der zwischen Kathode und
Membran angeordneten Abstandshalter 23 eingesetzt sind.
Die aus Membran 8, Abstandshaltern 18, 23, Anode, anodische Stromzuführungs
struktur, Kathode, kathodische Stromzuführungsstruktur und den Halbschalen 2
und 3 bestehende Anordnung wird senkrecht zur Fläche der Membran durch eine
von außen wirkende Kraft zusammengepreßt und in der arretierten Stellung ge
halten und somit gegen seitliche Verschiebung geschützt.
Zur Demontage eines Zellenelements 1 wird die Preßkraft aufgehoben und die die
Dichtelemente 12 zusammenpressenden Verschlußelemente 11 werden gelöst; an
schließend wird die als Träger 3 dienende Halbschale von Halbschale als
Träger 2 entfernt, so daß die Kathode 6 aus der kathodischen Stromzuführungs
struktur 7 zu entnehmen ist. Nach Reaktivierung der Kathode 6 wird diese auf
die als Kathodenstruktur dienenden Wellenbänder aufgebracht, wobei die
Fixierungsstifte 38 in die Ausnehmungen 21, 22 von Kathode 6 und
Stromzuführungsstruktur 7 hineinragen, so daß mittels der Kontaktstifte eine
Arretierung gegen seitliche Verschiebungen erfolgt. Nach dem Zusammenbau der
Zellenelemente 1 wird durch Ausübung der von außen wirkenden Preßkraft der zur
Kontaktierung erforderliche Druck erzeugt, wie dies schematisch anhand der
nachfolgend erläuterten Fig. 1d erkennbar ist.
In Fig. 1c ist ausschnittsweise Träger 3 mit den aufgebrachten kathodischen
Stromzuführungsstrukturen 7 erkennbar. Die Stromzuführungsstrukturen 7 haben
die Form eines Wellbandes, wobei die der Kathode 6 zugewandten Flächen jeweils
eine Öffnung 22 zur Aufnahme des durch die Öffnung 21 der Kathode geführten
Fixierungsstifts 38 aufweisen. Dabei ist es möglich, an Stelle einzelner
Fixierungsstifte auch Bänder 40, gegebenenfalls auch Abstandshalter mit Stift
struktur einzusetzen, wobei der jeweilige stiftförmige Schaft 41 als
Fixierungsstift durch beide Öffnungen 21, 22 ragt. Auf die Öffnungen 21 werden
die hier nicht dargestellten Abstandshalter aufgebracht, welche zwecks
besserer Arretierung ebenfalls mit einer Ausnehmung versehen sind, in welche
die Köpfe 39 der Stifte 38 ragen.
Fig. 1d zeigt den bereits anhand Fig. 1a beschriebenen Zellenaufbau mit
einer Vielzahl von Zellen, wobei die einzelnen Zellen schematisch in ver
schiedenen Fertigungszuständen dargestellt sind und die auf die beiden äußeren
Zellen wirkende Preßkraft F symbolisch dargestellt ist.
Anhand der Zelle 45 ist der Fertigungszustand erkennbar, bei dem die
Fixierungsstifte 38 sich noch vor dem Einsetzen in die Öffnungen von Kathode 6
und kathodischer Stromzuführungsstruktur 7 befinden, wobei die Köpfe 39 der
Fixierungsstifte jeweils zur Membran hin ausgerichtet sind. Auf der anodischen
Seite sind Anode 4 und anodische Stromzuführungsstruktur 5 in den sich
flächenhaft berührenden Bereichen durch Punktschweißung elektrisch und
mechanisch fest miteinander verbunden; die Zelle 46 befindet sich unmittelbar
vor der Zusammensetzung, wobei die Stifte 38 bereits in die sich überlagernden
Öffnungen 21, 22 von Kathode 6 und Stromzuführungsstruktur 7 eingesetzt sind,
während Abstandshalter und Membran noch nicht auf den Köpfen 39 aufliegen.
Die Zellen 47, 48, 49 zeigen bereits endgültig montierte Zellen, wobei die
zugehörigen Dicht- und Verschlußelemente am Rande zwecks besserer Übersicht
nicht dargestellt sind.
Fig. 1e zeigt im Detail eine Vergrößerung des Ausschnitts B gemäß Fig. 1d.
Anhand Fig. 1e ist der Kontakt-Übergangsbereich zwischen zwei benachbarten
Zellen 47, 48 erkennbar, wobei unter Anwendung des wirkenden Preßdrucks eine
Kontaktierung zwischen dem Kontaktstreifen 13 und der Außenseite der
kathodischen Halbschale 3 erfolgt.
Fig. 1f zeigt eine Vergrößerung des Ausschnitts C gemäß Fig. 1d, wobei
zwecks besserer Übersicht die Membran 8 im Abstand zur Kathode 6 mit ihrer
teilweise dargestellten Stromzuführungsstruktur 7 auseinandergezogen gezeigt
sind. Der Fixierungsstift 38 ragt zwecks Arretierung durch die Öff
nungen 21 und 22 von Kathode 6 und Stromzuführungsstruktur 7.
Der in Fig. 2a dargestellte Längsschnitt zeigt die Serienschaltung mehrerer
Zellenelemente zusammen mit den beiden Stirnplatten, über welche die Kontak
tierung erfolgt und die Federkraft ausgeübt wird; zwecks besserer Übersicht
sind hier jedoch nur drei Zellen in entspanntem Zustand dargestellt, d. h., daß
nach Fig. 2a keine Preßkraft ausgeübt wird.
Jedes der drei Zellenelemente 1 weist jeweils eine Anoden- und Kathodenstruk
tur 5, 7 auf, die jeweils aus mehreren, parallel angeordneten Wellbändern
besteht, welche hier in der Seitenansicht dargestellt sind. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind drei Wellenbänder dargestellt, es ist jedoch auch
möglich, je nach Größe der Elektrodenfläche, die Anzahl der Wellbänder zu
erhöhen.
Gemäß Fig. 2b (Ausschnitt D) ist anodenseitig im Querschnitt der Kontakt
streifen 13 sichtbar, welcher aus einem Titan-Nickelband besteht, wobei Titan
und Nickel durch Diffusionsverschweißung bzw. Explosionsverschweißung mit
einander verbunden sind und der Kontaktstreifen 13 titanseitig auf der Außen
seite der anodischen Halbschale 2 durch Widerstandsschweißung aufgebracht ist.
Aufgrund der Serienschaltung kontaktiert das Nickelteil 15 die ebenfalls im
wesentlichen aus Nickel bestehende Außenseite der benachbarten kathodischen
Halbschale 3.
Kathode und Anode der beiden äußeren Zellen sind gemäß Fig. 2 a jeweils mit
der Kathodenstirnplatte 24 und der Anodenstirnplatte 25 verbunden, wobei beide
Stirnplatten zwecks Übertragung der Federkraft einen unelastischen Aufbau
aufweisen und jeweils auf der den Zellenelementen zugewandten Seite Kontakt
elemente 34, 35 aufweisen, welche überwiegend aus Nickel bestehen. Die beiden
Stirnplatten 24, 25 werden durch die teilweise gezeigten Schraubbolzen 30 und
Muttern 31, 32 entlang der Achse 33 zusammengedrückt, so daß die anoden
seitigen Halbschalen jeweils mit den kathodenseitigen Halbschalen benachbarter
Zellenelemente aufgrund der Preßwirkung zwischen Kontaktstreifen 13 Halb
schale 3 mit geringem elektrischen Widerstand elektrisch verbunden sind, wobei
die Kontaktierung zwischen den beiden äußeren Stirnplatten 24, 25 und den
benachbarten Halbschalen 2 und 3 ebenfalls einen geringen Übergangswider
stand aufweist. Um einen Kurzschluß zu verhindern, sind Schraubbolzen 30 sowie
die Muttern 31, 32 gegenüber den Stirnplatten 24, 25 durch elektrisch iso
lierende Durchführungen 28, 29 isoliert. Die Schraubbolzen sind bei vier
eckig ausgebildeten Stirnplatten in jeweils einer der vier Ecken angeordnet;
zur besseren Übersicht ist hier nur ein Schraubbolzen 30 einer unteren Ecke
dargestellt. Die Stromanschlüsse von Kathodenstirnplatte 24 und Anodenstirn
platte 25 sind mit den Bezugsziffern 36, 37 bezeichnet.
Fig. 2c zeigt eine im Aufbau befindliche Membranzelle, wobei zwischen den
beiden Stirnplatten 24, 25, die mit Hilfe der Schraubbolzen 30 an ihren vier
Ecken zusammengehalten werden, Zellenelemente angeordnet sind; die Zellenele
mente werden so geschaltet, daß jeweils die Kathode eines Zellenelements mit
der Anode des benachbarten Zellenelements elektrisch verbunden ist. Nach dem
Einsatz aller Zellenelemente 1 werden die Muttern 31 und 32 der beiden Stirn
platten angezogen, so daß sich ein nur sehr geringer Übergangswiderstand
zwischen benachbarten Zellen ergibt. Die äußere Stromversorgung wird dabei
über die Stromanschlüsse 36 und 37 der Kathodenstirnplatte 24 und der Anoden
stirnplatte 25 zugeführt.
Es ist jedoch auch möglich, die Zellen senkrecht hängend parallel zueinander
in einer Rahmenkonstruktion anzuordnen, wobei die einzelnen Zellen von ihrem
Randbereich ausgehend in Verlängerung der Membranfläche liegende Auflageele
mente aufweisen, die auf einem horizontal verlaufenden Träger der Rahmenkon
struktion aufliegen; die beiden äußeren Zellen stehen mit ihren jeweils nach
außen gerichteten Trägern bzw. Halbschalen in elektrischem und mechanischem
Kontakt mit jeweils einer Stirnplatte, von denen wenigstens eine dieser Stirn
platten durch Schraubelemente - beispielsweise Spindelschrauben - in Richtung
der anderen Stirnplatte zwecks Aufbringung des erforderlichen Kontaktdruckes
durch Pressung bewegbar ist. Der durch die Schraubelemente erzeugte Druck wird
senkrecht zu den Kontaktflächen der Zellen ausgeübt.
Die Stromdichte liegt im Bereich von 2 kA bis 5 kA pro m2. Die Zellen sind
insbesondere zur Chlor-Alkali-Elektrolyse geeignet, wobei auf die Darstellung
der Gas- und Flüssigkeitsabführung zwecks besserer Übersicht verzichtet wurde.
Claims (15)
1. Elektrochemische Membran-Zelle mit jeweils beiderseits einer Membran ange
ordneten Elektroden, wobei zwecks gleichmäßiger Stromverteilung sowohl die
anodische als auch die kathodische Elektrode über eine elektrisch leiten
de, als Abstandhalter dienende Stromzuführungsstruktur mit einem als
Stromverteiler dienenden Träger aus Metallblech verbunden sind und wenig
stens eine Stromzuführungsstruktur der Zelle mit der zugehörigen Elektrode
über flächige Teile lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Stromübertragung wenigstens eine der beiden Elektroden (4, 6) mittels Preß
druck mit der jeweils zugehörigen Stromzuführungsstruktur (5, 7) über Auf
lageflächen elektrisch kontaktiert ist.
2. Elektrochemische Membran-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromzuführungsstruktur (5, 7) gegen die flächigen Teile der zuge
hörigen Elektrode (4, 6) über eine Spannstruktur, die auf die Außenseiten
der Metallbleche wirkt, mechanisch gegeneinander, einen elektrischen
Flächen-Kontakt bildend gepreßt werden.
3. Elektrochemische Membran-Zelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die kathodische Stromzuführungsstruktur (7) gegen die
flächigen Teile der zugehörigen Kathode (6) gepreßt wird.
4. Elektrochemische Membran-Zelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die flächigen Teile der Kathode (6) und die Stromzuführungs
struktur (7) durch formschlüssig ineinander greifende Arretierungs
elemente (21, 22, 38, 41) zentriert sind.
5. Elektrochemische Membran-Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Arretierungselemente jeweils aus einer Ausnehmung (21, 22) und
einem in die Ausnehmung ragenden Stift (38, 41) bestehen.
6. Elektrochemische Membran-Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens die kathodische Stromzuführungsstruktur (7)
und der kathodische Träger (3) aus Metallblech in Richtung der Flächen
normalen der Membran federnd ausgebildet sind.
7. Elektrochemische Membran-Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens die kathodische Stromzuführungsstruktur (7)
und die der Kathode (6) im wesentlichen aus Nickel bestehen.
8. Elektrochemische Membran-Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die als Träger (2) dienenden Metallbleche jeweils auf
ihrer Außenseite mit aufgeschweißten Kontaktelementen (13) versehen sind,
wenigstens deren Oberfläche im wesentlichen aus Nickel besteht.
9. Elektrochemische Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die als Träger (2, 3) dienenden Metallbleche benach
barter Zellen jeweils mit Kontaktklemmen aus elektrisch gut leitendem
Werkstoff versehen sind, wobei die als Träger (2) der Anode dienende Halb
schale wenigstens eine als Kontaktelement dienende Oberfläche aufweist und
die als Träger (3) der Kathode dienende Halbschale wenigstens ein aufge
schweißtes Kontaktelement aufweist.
10. Elektrochemische Membranzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktelement des Trägers (2) der Anode metallisch aufgespritzt ist.
11. Elektrochemische Membran-Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannstruktur zwei mit Kontaktierungsele
menten (34, 35) versehene Stirnplatten (24, 25) aufweist, wobei durch
senkrecht zur Membranfläche wirkende Schraubelemente der zur Kontaktierung
erforderliche Druck erzeugt wird.
12. Elektrochemische Membranzelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schraubelemente über die Fläche der Kontaktierung gleichmäßig
verteilt sind.
13. Elektrochemische Membran-Zelle nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die als Träger (2, 3) dienenden Metallbleche zwischen wenig
stens zwei Schraubbolzen angeordnet sind.
14. Elektrochemische Membran-Zelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnplatten (24, 25) aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehen
und daß die Schraubbolzen (30) und Schraubelemente (31, 32) mittels elek
trisch isolierenden Durchführungen (28, 29) gegenüber den Stirn
platten (24, 25) isoliert sind.
15. Elektrochemische Membran-Zellen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen zwei Stirnplatten (24, 25) wenigstens zwei
Zellenelemente (1) in Reihenschaltung angeordnet sind.
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1993
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- 1993-03-18 CA CA002091943A patent/CA2091943A1/en not_active Abandoned
- 1993-04-07 JP JP5080720A patent/JPH0641777A/ja active Pending
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