184798. lajstromszámú szabadalom • Elektrolizáló cella halogenidek vizes oldatának elektrolízisére
1 184 798 2 kon meghaladják azt a nyomóerőt, amely már a membránra károsan hatna. Természetesen ilyen önszabályozó rugalmas kollektor-szerkezet kitűnő eszköz az elektród teljes felületére nézve jó és egyenletes érintkező erőelosztás biztosítására. A találmány egy igen előnyös kiviteli alakja szerint egy sor spirális vagy hengeres huzaltekercset alkalmazunk és az egymás melletti tekercsek egymással összekötött láncokat vagy hurokszerű alakzatot képeznek. Az egyes spirálok hossza az elektróda tér magasságának vagy szélességének méretével azonos és legalább 10 cm, esetleg ennél is hosszabb. Az egymással összehurkolt spirálok számát úgy választjuk meg, hogy a spirálok az egész szélességi méretet kitöltik. A spirálok átmérője 5-10-szerese a spirálokat alkotó huzal vastagságának. Ezen előnyös kiviteli alak szerint maga a huzalszövet az elektród terének csak igen kis részét tölti ki, minek következtében a tekercsmenet minden oldalon nyitott, így abban olyan csatorna alakul ki, amely lehetővé teszi, hogy az elektrolit e csatornában keringjen, és hogy a gázbuborékok e kamrán áthatolhassanak. Nem okvetlenül szükséges, hogy a spirális vagy hengeres spirálok, azaz az egymással szomszédos spirálok egymással hurkolt kapcsolatban legyenek, mint amire fentebb már említettünk példát, vagyis lehetséges, hogy ezek a spirálok egymás mellett elhelyezkedő egyedi spirálok legyenek. Ebben az esetben a szóban forgó spirálok egymás mellett oly módon helyezkednek el,hogy az egyik tekercs menetei a másik tekercs menetei közé kerülnek. Ilyen módon nagyobb érintkezési pontsűrűséget lehet kialakítani az egymással együttműködő síkok között, azaz az egymással szemben elhelyezkedő ellen-elektród vagy ellen-kollektor között, valamint a cella véglapja között. Egy további előnyös kiviteli változat szerint az áramvezető kollektor vagy áramelosztó szerv egy fémhuzalból hullámosán kötött hálószerű szövet. Ennél a kialakítási módnál valamennyi egyedi huzalból kialakított hullámok amplitúdója a hurkolt hálószerű fémszövet vastagsági méretével azonos. Valamennyi fémhuzal ily módon válváltakozó sorrendben érintkeztethető.Ilyen módon valamennyi fémhuzal váltakozó sorrendben érintkezik hol a nyomóerőt kifejtő cella véglappal, hol a membrán felületéhez kötött porózus elektróddal, vagy pedig az elektródréteg vagy a membrán és az összeszorítható réteg közé helyezett rugalmas szitával. A hálónak legalább egy része a szövet vastagsági méretét oly módon tölti ki,hogy a hézagokon át az elektrolit az él irányában át tud folyni. További kiviteli alakként említjük meg azt a lehetőséget, amely szerint két vagy több különálló hurkolt fémhálót vagy szövetet egymás felé helyezünk el és ily módon hozzuk létre a kívánt vastagságú kollektort. A fémháló vagy fémszövet hullámossága a kollektor részére nagy összenyomhatóságot és kiváló rugalmasságot biztosít terheléssel, illetve nyomással szemben. Ennek értéke 50—2000 g/cm2, amely nyomásértéket a véglap felső, illetve alsó részére vonatkoztatva értelmezzük. A cella összeállítása a találmány szerinti elektród vastagsága után célszerűen megfelel az elektród tér mélységnek, azonban az elektródtér mélysége ennél nagyobb is lehet. Ebben az esetben a perforált és lényegében rideg szita vagy lap, amelyet a tár hátsó falától térköz választ elnyomást gyakorol az összeszorítható rugalmas kollektorszövetre. Ebben az esetben az a tér, amely legalább részben a viszonylag rideg szita mögött helyezkedik el, nyitott, így a keletkezett gáz és elektrolit átfolyhat rajta. Az említett szövet kisebb vékonyságra és térfogatra is összenyomható. Példaként említjük, hogy az az eredeti térfogatánál 50—90 százalékkal kisebb térfogatra, illetve vastagságra szorítható össze, minek következtében az a membrán és a villamosvezető cella hátsó lapja közé feszíthető be és úgy, hogy ezeket az elemeket villamosán egymással összekapcsolja. Az összenyomható szövetréteg elmozdítható, azaz a cella véglapjához vagy a szitához nincs mereven rögzítve, vagy hegesztve, minek következtében az áramot lényegében mechanikus érintkezéssel vezeti át. Az összenyomható szövet célszerűen a villamos áramforráshoz és az elektródhoz van kapcsolva. Mint említettük, a fémszövet mozgatható vagy elcsúsztatható a vele érintkező elemek felületeihez képest. Ha nyomóerőt alkalmazunk, úgy a huzal-tekercsek menetei, amelyek a rugalmas hurkolt szövetanyagot alkotják, deformálódnak és oldalirányban elcsúsznak, miáltal a nyomóerő egyenletesen oszlik el azon a felületen, amelylyel érintkezik. Ily módon hatékonyabban működik, mint ha egyedi rugókat szorítanánk az elektród felületére, minthogy az egyedi rugókat külön-külön kellene rögzíteni, minek következtében nem jönne létre az érintkezési pontok között egymást kompenzáló nyomóhatás, amely alkalmas lenne arra, hogy a felületek egyenetlenségeit, a villamos érintkezési pontok közötti egyenletes nyomóerő érdekében kompenzálja. A cella szorítóerejének nagy része rugalmasan tárolódik az egyes egyedi tekercsmenetekben vagy a fémhuzalból alkotott kollektor egyes hullámaiban. Mivelhogy az egyes tekercsmenetek a szomszédos tekercsmenetekhez vagy hullámos részekhez képest túl nagy mechanikai nyomást nem okoznak, a találmány szerinti rugalmas kollektor hatásosan gátolja, hogy a membrán az érintkezési pontokon meg nem engedett módon vékonyodjon, eltörjön a cella összeszerelésekor. Ezáltal az egymással szembenéző elektródok sík felületei, valamint az említett struktúra és a cella hátsó lapja közötti párhuzamosságban durvább eltérések engedhetők meg. A találmány szerinti rugalmas elektród előnyösen használható katódnak és a hozzá tartozó vagy vele szemben elhelyezett anód merev szerkezetként is kialakítható. Ez azt jelenti, hogy az anódoldali elektród többé-kevésbé mereven rögzíthető. A nátrium-klorid oldat elektrolizálására szolgáló cellában a katód-rács vagy az összenyomható réteg nikkel vagy nikkel ötvözetű, vagy rozsdamentes acélhuzalból készül, aminthogy az az elridegedéssel szemben jól ellenálló anyag. A hurkolt anyag a platina-csoporthoz tartozó fémek egyikével vagy fémoxidokkal, továbbá kobalttal vagy annak oxidjával, vagy pedig más,a hidrogén okozta túlfeszültséget csökkentő elektrokatalitikus anyaggal is bevonható. Más anyagok is alkalmasak a rugalmasság megőrzésének biztosítására. Ilyen anyag például a titán, amellyel optimális módon, nem passziválható réteget hozhatunk létre. E célra felhasználhatók a platina-csoporthoz tartozó fémek vagy azok oxidjai is. Ez utóbbiak különösen hasznosak savas anolitok esetén. Mint a fentiekben említettük, a platina-csoporthoz tartozó fémekből vagy ezek oxidjaiból, vagy más,az adott közegben ellenálló elektród anyagokból alkotott réteget rögzítünk a membránhoz. Ez a réteg legalább 40—150 mikron vastagságú, és például a 3 297 484 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi irat szerinti módon 5 ■Q i 5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
