JPH0641777A - 電気化学的膜電池 - Google Patents
電気化学的膜電池Info
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- JPH0641777A JPH0641777A JP5080720A JP8072093A JPH0641777A JP H0641777 A JPH0641777 A JP H0641777A JP 5080720 A JP5080720 A JP 5080720A JP 8072093 A JP8072093 A JP 8072093A JP H0641777 A JPH0641777 A JP H0641777A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
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- Metallurgy (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気化学的膜電池において、接触抵抗を実際
上無視でき、電極とそれぞれの電池エレメントとの間の
解放可能な連結を提供する。 【構成】 膜８の両側にそれぞれ配置される電極を備え
ており、均一な電流分配のために、アノ−ド電極４およ
びカソ−ド電極６が導電性で間隔保持体として役立つ給
電構造体５，７を介して電流分配器として役立つメタル
シートからなる担持体２，３と連結され、電池の少なく
とも一方の給電構造体は平面部分を介して付属の電極と
解放可能に連結され、電流伝送のために両方の電極の内
の少なくとも一方の電極が接触面を介して、それぞれ付
属する給電構造体と押圧圧力により電気的に接触してい
る電気化学的膜電池。
上無視でき、電極とそれぞれの電池エレメントとの間の
解放可能な連結を提供する。 【構成】 膜８の両側にそれぞれ配置される電極を備え
ており、均一な電流分配のために、アノ−ド電極４およ
びカソ−ド電極６が導電性で間隔保持体として役立つ給
電構造体５，７を介して電流分配器として役立つメタル
シートからなる担持体２，３と連結され、電池の少なく
とも一方の給電構造体は平面部分を介して付属の電極と
解放可能に連結され、電流伝送のために両方の電極の内
の少なくとも一方の電極が接触面を介して、それぞれ付
属する給電構造体と押圧圧力により電気的に接触してい
る電気化学的膜電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、膜の両側にそれぞれ
配置された電極を備えた電気化学的膜電池に関するもの
であり、その際均一な電流分配のために、アノ−ド電極
およびカソ−ド電極が、導電性で間隔保持体として役立
つ給電構造体を介して電流分配器として役立つメタルシ
ートからなる担持体と接続し、少なくとも電池の一方の
給電構造体が平面部分を介して付属の電極と解放可能に
連結している、電池化学的膜電池に関するものである。
配置された電極を備えた電気化学的膜電池に関するもの
であり、その際均一な電流分配のために、アノ−ド電極
およびカソ−ド電極が、導電性で間隔保持体として役立
つ給電構造体を介して電流分配器として役立つメタルシ
ートからなる担持体と接続し、少なくとも電池の一方の
給電構造体が平面部分を介して付属の電極と解放可能に
連結している、電池化学的膜電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】膜方式に従って作動する電解電池は、ヨ
ーロッパ特許公開第55 930号公報に記載されており、そ
れは膜電池とも称される。膜の両側にある電極配置は、
例えば、ドイツ特許公開第36 25 506号公報に詳細に説
明されており、両側が密接した電極を備えたシ−ト状膜
が記載されている。
ーロッパ特許公開第55 930号公報に記載されており、そ
れは膜電池とも称される。膜の両側にある電極配置は、
例えば、ドイツ特許公開第36 25 506号公報に詳細に説
明されており、両側が密接した電極を備えたシ−ト状膜
が記載されている。
【０００３】更に、ドイツ特許公開第35 19 272号公報
により、膜電池やダイアフラム電池の電極構造体は知ら
れており、これらの電池は、電流分配器として役立つメ
タルシートからなる担持体を有し、担持体上で多数の板
状電極が平坦な表面の積層構造体を形成し、積層構造体
が直接膜に押圧されている。この種の膜電池では、ある
時間間隔で電極の接触活性被覆を更新する必要があり、
実際には、その際膜電池のカソ−ドの被覆はアノ−ドの
被覆と比べて作業時間は短い。電極の再被覆のために、
完全な膜電池エレメントを分解する必要があり、その際
電極は電池エレメントから分離され、再被覆され、再組
み立てされ、場合によっては溶接される。
により、膜電池やダイアフラム電池の電極構造体は知ら
れており、これらの電池は、電流分配器として役立つメ
タルシートからなる担持体を有し、担持体上で多数の板
状電極が平坦な表面の積層構造体を形成し、積層構造体
が直接膜に押圧されている。この種の膜電池では、ある
時間間隔で電極の接触活性被覆を更新する必要があり、
実際には、その際膜電池のカソ−ドの被覆はアノ−ドの
被覆と比べて作業時間は短い。電極の再被覆のために、
完全な膜電池エレメントを分解する必要があり、その際
電極は電池エレメントから分離され、再被覆され、再組
み立てされ、場合によっては溶接される。
【０００４】ドイツ特許公開第37 26 674号公報によ
り、平坦な電極部分を備えた膜電解電池の電極構造は周
知であり、該電極部分は、金属間隔保持体を介して電流
分配器として役立つメタルシートからなる担持体と接続
している。その際、該間隔保持体は弾性部分と剛性部分
とからなるクランプ保持体の形に構成され、弾性部分は
担持体と不動に連結され、他方、剛性部分は電極部分と
連結されている。必要な再活性の場合、活性電極部分を
それぞれの担持体から分離でき、分解後、直接再生に送
ることができる。比較的高価なクランプ保持体には明ら
かに問題があり、クランプ保持体間の通電はそれぞれの
弾性応力に決定的に依存し、難なく後から補強すること
ができない。従って、接触抵抗は、弾性保持体の要素間
の比較的小さい接触面により抵抗上昇となることが分か
る。更に、直列配列した接点ばね要素では、均一な電流
分配が困難である。
り、平坦な電極部分を備えた膜電解電池の電極構造は周
知であり、該電極部分は、金属間隔保持体を介して電流
分配器として役立つメタルシートからなる担持体と接続
している。その際、該間隔保持体は弾性部分と剛性部分
とからなるクランプ保持体の形に構成され、弾性部分は
担持体と不動に連結され、他方、剛性部分は電極部分と
連結されている。必要な再活性の場合、活性電極部分を
それぞれの担持体から分離でき、分解後、直接再生に送
ることができる。比較的高価なクランプ保持体には明ら
かに問題があり、クランプ保持体間の通電はそれぞれの
弾性応力に決定的に依存し、難なく後から補強すること
ができない。従って、接触抵抗は、弾性保持体の要素間
の比較的小さい接触面により抵抗上昇となることが分か
る。更に、直列配列した接点ばね要素では、均一な電流
分配が困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、接
触抵抗を実際上無視でき、電極とそれぞれの電池エレメ
ントとの間の解放可能な連結を提供することにある。
触抵抗を実際上無視でき、電極とそれぞれの電池エレメ
ントとの間の解放可能な連結を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１の
特徴部分、即ち、電流伝送のために両電極の内の少なく
とも一方の電極が、接触面を介してそれぞれ付属する給
電構造体と押圧圧力により電気的に接触していることに
より解決される。
特徴部分、即ち、電流伝送のために両電極の内の少なく
とも一方の電極が、接触面を介してそれぞれ付属する給
電構造体と押圧圧力により電気的に接触していることに
より解決される。
【０００７】この発明の有利な構成では、メタルシート
の外側に作用する引張り構造体を介して、給電構造体が
付属の電極の平面部分に対して、機械的に互いに電気的
な面接触を形成して押圧される。
の外側に作用する引張り構造体を介して、給電構造体が
付属の電極の平面部分に対して、機械的に互いに電気的
な面接触を形成して押圧される。
【０００８】カソ−ドがその簡単な構造のため、その製
造費を減少することになることは長所であり、更に、現
場（即ち、使用者の所で）カソ−ドの組み立て、分解が
でき、それにより、カソ−ドの再生のため、完成電池の
費用がかかる運送を避けることができる長所がある。現
場での交換カソ−ドの貯蔵により、迅速な再操作開始が
できる。
造費を減少することになることは長所であり、更に、現
場（即ち、使用者の所で）カソ−ドの組み立て、分解が
でき、それにより、カソ−ドの再生のため、完成電池の
費用がかかる運送を避けることができる長所がある。現
場での交換カソ−ドの貯蔵により、迅速な再操作開始が
できる。
【０００９】有利な実施例では、カソ−ドの電池構造体
と電池エレメントとの間の接触面は、互いに形状閉鎖し
て係止する係止要素により心合わせされ、常に最適な位
置が得られる。その際、係止要素は、開口と、開口内に
入り込む突起部とからなり、この配置は非常に重要な積
層接触とともに電気的接触に役立つものである。
と電池エレメントとの間の接触面は、互いに形状閉鎖し
て係止する係止要素により心合わせされ、常に最適な位
置が得られる。その際、係止要素は、開口と、開口内に
入り込む突起部とからなり、この配置は非常に重要な積
層接触とともに電気的接触に役立つものである。
【００１０】再生電極が比較的簡単な方法で、電池エレ
メントのユニットの使用者により分解、組み立てでき、
専門家が不必要であることは長所であり、溶接したカソ
−ドのある古い電池エレメントの改造が簡単な仕方で本
発明の電池エレメントにも可能である。
メントのユニットの使用者により分解、組み立てでき、
専門家が不必要であることは長所であり、溶接したカソ
−ドのある古い電池エレメントの改造が簡単な仕方で本
発明の電池エレメントにも可能である。
【００１１】
【実施例】添付図面に基ずき、本発明の対象を詳細に説
明する。
明する。
【００１２】図１によると、電池エレメント１は、アノ
−ド給電構造体５を備えたアノ−ド４と、カソ−ド給電
構造体７を備えたカソ−ド６とを囲む２つの半体シェル
２，３からなる。アノ−ド４とカソ−ド６の間に膜８が
張設され、この膜８は電池エレメントの内部をアノ−ド
液室９とカソ−ド液室１０とに区分する。アノ−ド液室
９およびカソ−ド液室１０内には、それぞれ、アノ−ド
給電構造体５およびカソ−ド給電構造体７があり、これ
らの構造体は、電極と半体シェル２，３との間を通電
し、膜８に対する電極の機械的支持体となる。両方の半
体シェル２，３は、フレ−ム区域５０の縁で締結要素１
１および回転シ−ル要素１２により、ガス漏れおよび液
漏れが防止される。アノ−ド給電構造体５とカソ−ド給
電構造体７は、波帯の形状に作られ、それぞれが溶接結
合部１６，１９により半体シェル２，３の内側と通電
し、機械的に固定連結される。カソ−ドに対する接触の
ために、アノ−ド部分に属する半体シェル２の外側に隣
接して、ここでは図示しないが接点シ−ト１３が設けて
あり、このシ−トは、拡散溶接および爆発溶接されるチ
タン−ニッケル帯からなり、チタン面１４はチタンから
なる半体シェル２と溶接により接続され、ニッケル表面
１５は隣接するカソ−ドエレメントに対する外部接点と
なる。接点シ−ト１３と半体シェル２との間のシンボル
的に示す溶接個所２６は、抵抗溶接により形成される。
半体シェル２と反対の側で、波帯体からなるアノ−ド給
電構造体５は、同じく、アノ−ド４の活性面と抵抗溶接
により溶接個所１７で接続される。アノ−ド４と膜８の
間に電気絶縁性の耐アノ−ド液間隔保持体１８が設けて
あり、この保持体は膜８を支持する。カソ−ド側では、
半体シェル３は、同じく、抵抗溶接により溶接個所１９
で、カソ−ド給電構造体７として設置されている波帯体
と通電し、機械的に固定接続される。半体シェル３並び
にカソ−ド給電構造体７として役立つ波帯体およびカソ
−ド６は、本質的にニッケルからなる。
−ド給電構造体５を備えたアノ−ド４と、カソ−ド給電
構造体７を備えたカソ−ド６とを囲む２つの半体シェル
２，３からなる。アノ−ド４とカソ−ド６の間に膜８が
張設され、この膜８は電池エレメントの内部をアノ−ド
液室９とカソ−ド液室１０とに区分する。アノ−ド液室
９およびカソ−ド液室１０内には、それぞれ、アノ−ド
給電構造体５およびカソ−ド給電構造体７があり、これ
らの構造体は、電極と半体シェル２，３との間を通電
し、膜８に対する電極の機械的支持体となる。両方の半
体シェル２，３は、フレ−ム区域５０の縁で締結要素１
１および回転シ−ル要素１２により、ガス漏れおよび液
漏れが防止される。アノ−ド給電構造体５とカソ−ド給
電構造体７は、波帯の形状に作られ、それぞれが溶接結
合部１６，１９により半体シェル２，３の内側と通電
し、機械的に固定連結される。カソ−ドに対する接触の
ために、アノ−ド部分に属する半体シェル２の外側に隣
接して、ここでは図示しないが接点シ−ト１３が設けて
あり、このシ−トは、拡散溶接および爆発溶接されるチ
タン−ニッケル帯からなり、チタン面１４はチタンから
なる半体シェル２と溶接により接続され、ニッケル表面
１５は隣接するカソ−ドエレメントに対する外部接点と
なる。接点シ−ト１３と半体シェル２との間のシンボル
的に示す溶接個所２６は、抵抗溶接により形成される。
半体シェル２と反対の側で、波帯体からなるアノ−ド給
電構造体５は、同じく、アノ−ド４の活性面と抵抗溶接
により溶接個所１７で接続される。アノ−ド４と膜８の
間に電気絶縁性の耐アノ−ド液間隔保持体１８が設けて
あり、この保持体は膜８を支持する。カソ−ド側では、
半体シェル３は、同じく、抵抗溶接により溶接個所１９
で、カソ−ド給電構造体７として設置されている波帯体
と通電し、機械的に固定接続される。半体シェル３並び
にカソ−ド給電構造体７として役立つ波帯体およびカソ
−ド６は、本質的にニッケルからなる。
【００１３】膜８として陽イオン交換膜が使用される。
【００１４】図１における部分Ａを示す図２を詳細に説
明すると、カソ−ド６と膜８との間でアノ−ド側に合致
して、耐カソ−ド液電気絶縁性弾性材料からなる間隔保
持体２３が装入される。カソ−ド給電構造体７として役
立つ波帯体の上にカソ−ド６を係止するために、接触区
域およびカソ−ド６内にも、波帯体と互いに重ね合わさ
れる開口２１，２２が設けてあり、これらの開口を通し
て軸を備えた固定ピン３８が案内され、他方、ピンの拡
大頭部３９がカソ−ド６の外側に横たわる。固定ピン３
８は、本質的にニッケルからなるが、別の材料、例えば
プラスチックを使用することもできる。その際、電気的
接触は本質的にカソ−ド給電構造体７とカソ−ド６の積
層押圧接点区域を介して生じる。
明すると、カソ−ド６と膜８との間でアノ−ド側に合致
して、耐カソ−ド液電気絶縁性弾性材料からなる間隔保
持体２３が装入される。カソ−ド給電構造体７として役
立つ波帯体の上にカソ−ド６を係止するために、接触区
域およびカソ−ド６内にも、波帯体と互いに重ね合わさ
れる開口２１，２２が設けてあり、これらの開口を通し
て軸を備えた固定ピン３８が案内され、他方、ピンの拡
大頭部３９がカソ−ド６の外側に横たわる。固定ピン３
８は、本質的にニッケルからなるが、別の材料、例えば
プラスチックを使用することもできる。その際、電気的
接触は本質的にカソ−ド給電構造体７とカソ−ド６の積
層押圧接点区域を介して生じる。
【００１５】適切な実施例では、固定ピン３８の頭部３
９は、同時に、カソ−ドと膜との間に配置した間隔保持
体の係止のために使用される。
９は、同時に、カソ−ドと膜との間に配置した間隔保持
体の係止のために使用される。
【００１６】膜８、間隔保持体１８，２３、アノード、
ア−ド給電構造体、カソ−ド、カソ−ド給電構造体、お
よび半体シェル２，３からなるこの配列は、外部から作
用する力により、膜の面と垂直に共に押圧され、係止状
態で保持され、側方の変位が防止される。
ア−ド給電構造体、カソ−ド、カソ−ド給電構造体、お
よび半体シェル２，３からなるこの配列は、外部から作
用する力により、膜の面と垂直に共に押圧され、係止状
態で保持され、側方の変位が防止される。
【００１７】電池エレメント１の分解のため押圧力が解
かれ、シ−ル要素１２を押圧する締結要素１１が解か
れ、続いて、担持体３として役立つ半体シェルが、担持
体２として役立つ半体シェルから離され、カソ−ド６が
カソ−ド給電構造体７から離される。カソ−ド６の復帰
後、カソ−ドはカソ−ド給電構造体として役立つ波帯体
の上に装着され、その際、固定ピン３８がカソ−ド６お
よび給電構造体７の開口２１，２２に装入され、固定ピ
ンにより側方変位に対する係止が行われる。電池エレメ
ント１の組み立て後、外から作用する押圧力をかけるこ
とにより、接触に必要な圧力が生じ、このことは、以下
に説明する図４によりその概略が明らかとなろう。
かれ、シ−ル要素１２を押圧する締結要素１１が解か
れ、続いて、担持体３として役立つ半体シェルが、担持
体２として役立つ半体シェルから離され、カソ−ド６が
カソ−ド給電構造体７から離される。カソ−ド６の復帰
後、カソ−ドはカソ−ド給電構造体として役立つ波帯体
の上に装着され、その際、固定ピン３８がカソ−ド６お
よび給電構造体７の開口２１，２２に装入され、固定ピ
ンにより側方変位に対する係止が行われる。電池エレメ
ント１の組み立て後、外から作用する押圧力をかけるこ
とにより、接触に必要な圧力が生じ、このことは、以下
に説明する図４によりその概略が明らかとなろう。
【００１８】図３には、装着するカソ−ド給電構造体７
を備えた部分切断した担持体３が示されている。カソ−
ド給電構造体７は、波帯の形状をしており、カソ−ド６
に向く面のそれぞれには、カソ−ドの開口２１により案
内される固定ピン３８を収容するための開口２２が設け
てある。ここで、個々の固定ピンの代わりに、帯体４
０、必要ならばピン構造体のある間隔保持体も使用する
ことができ、それぞれのピン状の軸４１が固定ピンとし
て、両方の開口２１，２２に装入される。開口２１上に
は、ここでは図示しない間隔保持体が装着され、間隔保
持体には、よりよい係止のために、ピン３８の頭部３９
が装入される凹所が設けてある。
を備えた部分切断した担持体３が示されている。カソ−
ド給電構造体７は、波帯の形状をしており、カソ−ド６
に向く面のそれぞれには、カソ−ドの開口２１により案
内される固定ピン３８を収容するための開口２２が設け
てある。ここで、個々の固定ピンの代わりに、帯体４
０、必要ならばピン構造体のある間隔保持体も使用する
ことができ、それぞれのピン状の軸４１が固定ピンとし
て、両方の開口２１，２２に装入される。開口２１上に
は、ここでは図示しない間隔保持体が装着され、間隔保
持体には、よりよい係止のために、ピン３８の頭部３９
が装入される凹所が設けてある。
【００１９】図４は、多数の電池を備え、図１に基ずき
既に述べた電池組立体を示すものであり、個々の電池は
異なる仕上げ状態で図示してあり、両方の外側電池に作
用する押圧力をＦで図示してある。電池４５により仕上
げ状態が分かり、固定ピン３８は、カソ−ド６とカソ−
ド給電構造体７の開口への使用前であり、固定ピンの頭
部３９は、それぞれ、膜に向けて整列されている。アノ
−ド側ではアノ−ド４とアノ−ド給電構造体５が、積層
接触区域で点溶接により電気的および機械的に相互に固
定連結される。電池４６は組み立て直前であり、固定ピ
ン３８は、カソ−ド６および給電構造体７の重ね合わせ
開口２１，２２に差し込まれ、他方、間隔保持体および
膜は、頭部３９にまだ載っていない。電池４７，４８，
４９は、既に最終組み立てした電池を示し、付属するシ
−ル要素や締結要素は、図を見易くするために図示して
いない。
既に述べた電池組立体を示すものであり、個々の電池は
異なる仕上げ状態で図示してあり、両方の外側電池に作
用する押圧力をＦで図示してある。電池４５により仕上
げ状態が分かり、固定ピン３８は、カソ−ド６とカソ−
ド給電構造体７の開口への使用前であり、固定ピンの頭
部３９は、それぞれ、膜に向けて整列されている。アノ
−ド側ではアノ−ド４とアノ−ド給電構造体５が、積層
接触区域で点溶接により電気的および機械的に相互に固
定連結される。電池４６は組み立て直前であり、固定ピ
ン３８は、カソ−ド６および給電構造体７の重ね合わせ
開口２１，２２に差し込まれ、他方、間隔保持体および
膜は、頭部３９にまだ載っていない。電池４７，４８，
４９は、既に最終組み立てした電池を示し、付属するシ
−ル要素や締結要素は、図を見易くするために図示して
いない。
【００２０】図５は、図４における切断部分Ｂの拡大図
を示す。図５によると、接点移行区域は、２つの隣接す
る電池４７，４８の間で明らかであり、作用する押圧力
に基ずいて、接点シ−ト１３とカソ−ド半体シェルの外
側の間で接触が生じる。
を示す。図５によると、接点移行区域は、２つの隣接す
る電池４７，４８の間で明らかであり、作用する押圧力
に基ずいて、接点シ−ト１３とカソ−ド半体シェルの外
側の間で接触が生じる。
【００２１】図６は、図４における切断部分Ｃの拡大図
を示し、図を見易くするために、膜８は、部分的に図示
する給電構造体７のあるカソ−ド６に対して離して示し
てある。固定ピン３８は、カソ−ド６および給電構造体
７を係止するための開口２１，２２を貫通する。
を示し、図を見易くするために、膜８は、部分的に図示
する給電構造体７のあるカソ−ド６に対して離して示し
てある。固定ピン３８は、カソ−ド６および給電構造体
７を係止するための開口２１，２２を貫通する。
【００２２】図７で示す縦断面は、両方の端板と共に多
数の電池エレメントの直列回路を示し、端板を介して接
触が行われ、ばね力が作用する。図を見易くするため
に、ここでは３つの電池だけを張設状態で示す。即ち、
図７によると押圧力は作用していない。
数の電池エレメントの直列回路を示し、端板を介して接
触が行われ、ばね力が作用する。図を見易くするため
に、ここでは３つの電池だけを張設状態で示す。即ち、
図７によると押圧力は作用していない。
【００２３】３つの電池エレメント１の各々は、ここで
は、側面図で示す多数の並列に配置した波帯体からなる
アノ−ド構造体５と、カソ−ド構造体７とを有する。こ
の実施例では、３つの波帯が示されているが、電極面の
大きさに応じて波帯体の数を増加することができる。
は、側面図で示す多数の並列に配置した波帯体からなる
アノ−ド構造体５と、カソ−ド構造体７とを有する。こ
の実施例では、３つの波帯が示されているが、電極面の
大きさに応じて波帯体の数を増加することができる。
【００２４】図８（切断部分Ｄ）によると、アノ−ド側
でチタン−ニッケル帯からなる接点シ−ト１３の断面が
見え、チタンとニッケルは、拡散溶接および爆発溶接に
より相互に連結され、接点シ−ト１３は、チタン側で抵
抗溶接によりアノ−ド半体シェル２の外側に装着され
る。直列回路によりニッケル部分１５は、隣接するカソ
−ド半体シェル３の、本質的に同じくニッケルからなる
外側と接触する。
でチタン−ニッケル帯からなる接点シ−ト１３の断面が
見え、チタンとニッケルは、拡散溶接および爆発溶接に
より相互に連結され、接点シ−ト１３は、チタン側で抵
抗溶接によりアノ−ド半体シェル２の外側に装着され
る。直列回路によりニッケル部分１５は、隣接するカソ
−ド半体シェル３の、本質的に同じくニッケルからなる
外側と接触する。
【００２５】両方の外側電池のカソ−ドとアノ−ドは、
図７によると、それぞれカソ−ド端板２５と連結され、
その際両方の端板は、ばね力を伝えるため、非弾性構造
を有し、それぞれ、電池エレメントに向く側で主にニッ
ケルからなる接点要素３４，３５を有する。両方の端板
２４，２５は、部分的に示すねじボルト３０およびナッ
ト３１，３２により軸線３３に沿って押圧され、アノ−
ド側半体シェル２は、接点シ−ト１３とカソード半体シ
ェル３の間での押圧力に基ずき、カソ−ド側半体シェル
に隣接する電池エレメントと僅かな電気抵抗で電気的に
接続し、その際両方の外側端板２４，２５と、隣接する
半体シェル２，３との間の接触は、同じく僅かな接点抵
抗を有する。短絡を避けるため、ねじボルト３０および
ナット３１，３２は端板２４，２５に対し、電気絶縁ブ
ッシュ２８，２９により絶縁される。ねじボルトは、４
角形構造の端板では、それぞれ４つの角の内の１つの角
に配置される。図を見易くするために、ここでは下縁の
１本のねじボルト３０だけを示す。カソ−ド端板２４と
アノ−ド端板２５の電流端子を参照符号の３６，３７で
示す。
図７によると、それぞれカソ−ド端板２５と連結され、
その際両方の端板は、ばね力を伝えるため、非弾性構造
を有し、それぞれ、電池エレメントに向く側で主にニッ
ケルからなる接点要素３４，３５を有する。両方の端板
２４，２５は、部分的に示すねじボルト３０およびナッ
ト３１，３２により軸線３３に沿って押圧され、アノ−
ド側半体シェル２は、接点シ−ト１３とカソード半体シ
ェル３の間での押圧力に基ずき、カソ−ド側半体シェル
に隣接する電池エレメントと僅かな電気抵抗で電気的に
接続し、その際両方の外側端板２４，２５と、隣接する
半体シェル２，３との間の接触は、同じく僅かな接点抵
抗を有する。短絡を避けるため、ねじボルト３０および
ナット３１，３２は端板２４，２５に対し、電気絶縁ブ
ッシュ２８，２９により絶縁される。ねじボルトは、４
角形構造の端板では、それぞれ４つの角の内の１つの角
に配置される。図を見易くするために、ここでは下縁の
１本のねじボルト３０だけを示す。カソ−ド端板２４と
アノ−ド端板２５の電流端子を参照符号の３６，３７で
示す。
【００２６】図９は、構造体内にある膜電池を示し、ね
じボルト３０により、４つの角で結合される両方の端板
２４，２５の間に電池エレメントが配置され、電池エレ
メントのカソ−ドが隣接する電池要素のアノ−ドと電気
的に接続する。全ての電池エレメント１の取りつけ後、
両方の端板のナットが締めつけられ、非常に僅な接触抵
抗だけが隣接する電池間に生じる。その際、外部供給電
流はカソ−ド端板２４とアノ−ド端板２５の電流端子３
６，３７を介して供給される。
じボルト３０により、４つの角で結合される両方の端板
２４，２５の間に電池エレメントが配置され、電池エレ
メントのカソ−ドが隣接する電池要素のアノ−ドと電気
的に接続する。全ての電池エレメント１の取りつけ後、
両方の端板のナットが締めつけられ、非常に僅な接触抵
抗だけが隣接する電池間に生じる。その際、外部供給電
流はカソ−ド端板２４とアノ−ド端板２５の電流端子３
６，３７を介して供給される。
【００２７】しかしながら、電池をフレ−ム構造体内で
互いに並列に垂直にぶら下げて配置することもでき、そ
の際個々の電池は、縁区域から出て膜面延長部に終わる
支持要素を有し、該支持要素はフレ−ム構造体の水平に
延びる担持体に載り、両方の外側電池は、それぞれ外に
向く担持体および半体シェルと共に、端板と電気的接触
および機械的接触をしており、この端板の少なくとも一
方の端板は、ねじ要素（例えば、リ−ドねじ）により、
押圧による必要な接触圧力をかけるため、他方の端板の
方向へ移動できる。ねじ要素により発生する圧力は電池
の接触面と垂直に作用する。
互いに並列に垂直にぶら下げて配置することもでき、そ
の際個々の電池は、縁区域から出て膜面延長部に終わる
支持要素を有し、該支持要素はフレ−ム構造体の水平に
延びる担持体に載り、両方の外側電池は、それぞれ外に
向く担持体および半体シェルと共に、端板と電気的接触
および機械的接触をしており、この端板の少なくとも一
方の端板は、ねじ要素（例えば、リ−ドねじ）により、
押圧による必要な接触圧力をかけるため、他方の端板の
方向へ移動できる。ねじ要素により発生する圧力は電池
の接触面と垂直に作用する。
【００２８】電流密度は２〜５KA/m2である。これらの
電池は、特に塩素−アルカリ電解に適しており、分かり
易くするために、ガスおよび液体の排出についての記述
は省略してある。
電池は、特に塩素−アルカリ電解に適しており、分かり
易くするために、ガスおよび液体の排出についての記述
は省略してある。
【図１】アノ−ドおよびカソ−ドを有する膜電池ユニッ
トの電池要素および付属の電極構造体を示す説明図であ
る。
トの電池要素および付属の電極構造体を示す説明図であ
る。
【図２】図１の点線で示す円Ａの拡大断面を示す説明図
である。
である。
【図３】カソ−ドの一部分と共に、担持体に装着した給
電構造体の外観を示す説明図である。
電構造体の外観を示す説明図である。
【図４】図１で説明した構造の電池を多数配列した状態
の概略図である。
の概略図である。
【図５】図４における断面Ｂについての、２つの隣接し
た電池の接点接触区域を示す説明図である。
た電池の接点接触区域を示す説明図である。
【図６】図４における断面Ｃについての、膜、カソ−
ド、カソ−ド給電構造体間の空間的に広げた区域を示す
説明図である。
ド、カソ−ド給電構造体間の空間的に広げた区域を示す
説明図である。
【図７】多数の電池要素の組合せ回路の側面を示す説明
図である。
図である。
【図８】図７の点線で示した断面Ｄについての、回路の
拡大図である。
拡大図である。
【図９】電池要素を備え、組合せ構造内での膜電池を示
す概略図である。
す概略図である。
１ 電池エレメント ２，３ 半体シェル（担持体） ４ アノ−ド ５ アノ−ド給電構造体 ６ カソ−ド ７ カソ−ド給電構造体 ８ 膜 １１ 締結要素 １３ 接点要素 ２１ カソードの開口 ３８ 固定ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アントニウス・フィッシャー ドイツ連邦共和国、6460 ゲルンハウゼ ン、ツム・タウベンガルテン 35
Claims (15)
- 【請求項１】 膜の両側にそれぞれ配置される電極を備
えており、その際均一な電流分配のために、アノ−ド電
極およびカソ−ド電極は、導電性で間隔保持体として役
立つ給電構造体を介して電流分配器として役立つメタル
シートからなる担持体と連結されており、そして電池の
少なくとも一方の給電構造体は平面部分を介して付属の
電極と解放可能に連結されている電気化学的膜電池にお
いて、電流伝送のために両方の電極（４，６）の内の少
なくとも一方の電極が、接触面を介してそれぞれ付属す
る給電構造体（５，７）と押圧圧力により電気的に接触
していることを特徴とする電気化学的膜電池。 - 【請求項２】 給電構造体（５，７）は、メタルシート
の外側で作用する引張り構造体を介して付属電極（４，
６）の平面部分に対して、機械的に互いに電気的面接触
を形成し押圧される請求項１に記載の電気化学的膜電
池。 - 【請求項３】 カソ−ド給電構造体（７）は、付属のカ
ソ−ド（６）の平面部分に押圧される請求項１または請
求項２に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項４】 カソ−ド（６）と給電構造体（７）の平
面部分は、互いに形状閉鎖して把持する係止要素（２
１，２２，３８、４１）により心合わせされる請求項３
に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項５】 係止要素は、それぞれ、開口（２１，２
２）および開口に装入されるピン（３８，４１）からな
る請求項４に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項６】 少なくともカソ−ド給電構造体（７）お
よびメタルシートからなるカソ−ド担持体（３）は、膜
の平面垂線の方向に弾性的に構成される請求項１〜５の
いずれか１項に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項７】 少なくともカソ−ド給電構造体（７）お
よびカソードが、本質的にニッケルからなる請求項１〜
６のいずれか１項に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項８】 担持体（２）として役立つメタルシート
の外側に、少なくとも表面が本質的にニッケルからなる
溶接した接点要素（１３）が設けられている請求項１〜
７のいずれか１項に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項９】 担持体（２，３）として役立つメタルシ
ートに隣接する電池は、それぞれ、良導電性材料からな
る端子を備え、アノ−ドの担持体（２）として役立つ半
体シェルは、少なくとも接点要素として役立つ表面を有
し、カソ−ドの担持体（３）として役立つ半体シェル
は、少なくとも溶接した接点要素を有する請求項１〜６
のいずれか１項に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項１０】 アノ−ドの担持体（２）の接点要素が
金属射出成形されたものである請求項８に記載の電気化
学的膜電池。 - 【請求項１１】 引張り構造体は、接触要素（３４，３
５）を備えた２枚の端板（２４，２５）を有し、その際
膜面と垂直に作用するねじ要素により、接触に必要な圧
力が発生する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電
気化学的膜電池。 - 【請求項１２】 ねじ要素は、接触面を介して均一に分
配されている請求項１１に記載の電気化学的膜電池。 - 【請求項１３】 担持体（２，３）として役立つメタル
シ−トは、少なくとも２本のねじボルトの間に配置され
ている請求項１１または１２に記載の電気化学的膜電
池。 - 【請求項１４】 端板（２４，２５）は導電性材料から
なり、ねじボルト（３０）およびねじ要素（３１，３
２）は電気絶縁性ブッシュ（２８，２９）により端板
（２４，２５）から絶縁されている請求項１１に記載の
電気化学的膜電池。 - 【請求項１５】 端板（２４，２５）間に、少なくとも
２つの電池エレメント（１）が直列接続で配置されてい
る電気化学的膜電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4212678.9 | 1992-04-16 | ||
| DE4212678A DE4212678A1 (de) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | Elektrochemische Membran-Zelle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641777A true JPH0641777A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=6456904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5080720A Pending JPH0641777A (ja) | 1992-04-16 | 1993-04-07 | 電気化学的膜電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0565836A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0641777A (ja) |
| CA (1) | CA2091943A1 (ja) |
| DE (1) | DE4212678A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117047A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Tosoh Corp | イオン交換膜法電解槽 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19859882A1 (de) * | 1998-12-23 | 1999-12-09 | W Strewe | Ionenaustauschermembranzelle für hohe Produktleistungen |
| EP3464683B1 (en) * | 2016-05-26 | 2021-07-07 | Calera Corporation | Anode assembly, contact strips, electrochemical cell, and methods to use and manufacture thereof |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES450933A1 (es) * | 1975-08-29 | 1977-09-01 | Hoechst Ag | Aparato para electrolisis. |
| DE2909640A1 (de) * | 1979-03-12 | 1980-09-25 | Hoechst Ag | Elektrolyseapparat |
| DE2914869A1 (de) * | 1979-04-12 | 1980-10-30 | Hoechst Ag | Elektrolyseapparat |
| US4368109A (en) * | 1980-11-05 | 1983-01-11 | Olin Corporation | Electrolytic cell with inter-electrode spacer means |
| DE3501261A1 (de) * | 1985-01-16 | 1986-07-17 | Uhde Gmbh, 4600 Dortmund | Elektrolyseapparat |
| DE3519272C1 (de) * | 1985-05-30 | 1986-12-18 | Heraeus Elektroden GmbH, 6450 Hanau | Elektrodenstruktur fuer elektrochemische Zellen |
| NL8601906A (nl) * | 1985-07-29 | 1987-02-16 | Permelec Electrode Ltd | Electrode voor electrolyse bij toepassing van een diafragma. |
| DE3726674A1 (de) * | 1987-08-11 | 1989-02-23 | Heraeus Elektroden | Elektrodenstruktur fuer elektrochemische zellen |
| DE4014778A1 (de) * | 1990-05-09 | 1991-11-14 | Metallgesellschaft Ag | Elektrolyseur |
-
1992
- 1992-04-16 DE DE4212678A patent/DE4212678A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-02-26 EP EP93103012A patent/EP0565836A1/de not_active Withdrawn
- 1993-03-18 CA CA002091943A patent/CA2091943A1/en not_active Abandoned
- 1993-04-07 JP JP5080720A patent/JPH0641777A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117047A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Tosoh Corp | イオン交換膜法電解槽 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2091943A1 (en) | 1993-10-17 |
| EP0565836A1 (de) | 1993-10-20 |
| DE4212678A1 (de) | 1993-10-21 |
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