特表 2022-536258 電気化学的プロセス用の電極アセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-15

(54)【発明の名称】電気化学的プロセス用の電極アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   C25C 7/02 20060101AFI20220805BHJP

   C25B 11/02 20210101ALI20220805BHJP

【ＦＩ】

C25C7/02 305

C25C7/02 302G

C25B11/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2021570829

(86)(22)【出願日】2020-06-03

(85)【翻訳文提出日】2021-12-27

(86)【国際出願番号】 EP2020065324

(87)【国際公開番号】W WO2020245179

(87)【国際公開日】2020-12-10

(31)【優先権主張番号】19177908.1

(32)【優先日】2019-06-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521518600

【氏名又は名称】ペルマスカンド・アクチエボラグ

【氏名又は名称原語表記】ＰＥＲＭＡＳＣＡＮＤ ＡＫＴＩＥＢＯＬＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｆｏｌｋｅｔｓ Ｈｕｓｖａｅｇｅｎ ５０，８４０ １０ Ｌｊｎｇａｖｅｒｋ，Ｓｗｅｄｅｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100219542

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 郁治

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】ジマーマン、エーリク

(72)【発明者】

【氏名】アルムロート、クリスティアン

(72)【発明者】

【氏名】グスタフソン、ヨン

(72)【発明者】

【氏名】フェーデル、ペール・マグヌス

【テーマコード（参考）】

4K011

4K058

【Ｆターム（参考）】

4K011CA13

4K011DA02

4K058BB04

4K058ED06

4K058ED10

4K058FA08

(57)【要約】

本発明は、電流供給装置（２、３）と、第１の端部及び第２の端部（１０、１２）を備える細長い電流分配棒（４～７）と、電流分配棒に取り付けられ、縦方向の広がりと横方向の広がりとを有するシート状電極基板（８、９）と、を備える電気化学的プロセス用の電極アセンブリ（１）に関する。電流分配棒は、電流供給装置に取り付けられた第１の部分（１４）と、電極基板に沿って延在する第２の部分（１５）と、第１の部分と第２の部分との間に延在する第３の部分（１６）と、を備える。電流分配棒は、その第１の端部と第２の端部との間で曲げられており、電流供給装置は、電極基板を横方向及び縦方向に越えて配置されている。第２の部分は、電極基板に沿って縦方向に少なくとも部分的に延在する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気化学的プロセス用の電極アセンブリ（１）であって、
電流供給装置（２、３）と、
第１の端部及び第２の端部（１０、１２）を備える細長い電流分配棒（４～７）と、
前記電流分配棒に取り付けられ、縦方向の広がりと横方向の広がりとを有するシート状電極基板（８、９）と、
を備え、
前記電流分配棒は、前記電流供給装置に取り付けられた第１の部分（１４）と、前記電極基板に沿って延在する第２の部分（１５）と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に延在する第３の部分（１６）と、を備え、前記電流分配棒は、その第１の端部と第２の端部との間で曲げられており、前記第２の部分は、前記電極基板に沿って縦方向に少なくとも部分的に延在し、前記電流供給装置は、前記電極基板を横方向及び縦方向に越えて位置している、電極アセンブリ。

【請求項2】

前記第３の部分（１６）は、前記電極基板の縦方向の中心線（Ａ－Ａ）から離れる方向に少なくとも部分的に延在する、請求項１に記載の電極アセンブリ。

【請求項3】

前記電流供給装置（２、３）は、少なくとも１つの凹穴（２３）を備え、前記電流分配棒の前記第１の部分は、前記凹穴内に着脱可能に受容される、請求項１又は２に記載の電極アセンブリ。

【請求項4】

前記第１の部分（１４）は、圧入係合で前記凹穴（２３）内に受容される、請求項３に記載の電極アセンブリ。

【請求項5】

前記電流供給装置（２、３）は、前記第１の部分（１４）の周りに着脱可能にクランプされている２つの半体を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。

【請求項6】

前記電流分配棒は、コア（４６）と外層（４７）とを備え、前記コアは、前記外層によって完全に覆われている、請求項１～５のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。

【請求項7】

前記外層（４７）は、前記コア（４６）の長手方向に延在する表面のクラッドと、前記コアの横断端面を覆う第１の端層及び第２の端層（５０）と、を備える、請求項６に記載の電極アセンブリ。

【請求項8】

いくつかの電流供給装置（２、３）を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。

【請求項9】

いくつかの電流分配棒（４、５、６、７）を備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。

【請求項10】

各電流分配棒（２７、２８）には、個別の電流供給部（３２、３４、３５）が設けられている、請求項９に記載の電極アセンブリ。

【請求項11】

前記電流分配棒（２７）の前記第１の部分（２９）に配置された支持要素（２６）を備え、ここで、前記支持要素は、電解槽に装着されたときに前記電極アセンブリを支持するように配置されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電極アセンブリ（２５）。

【請求項12】

前記電流供給装置（３１）は、前記電流供給装置への個別の電流給電のための電流ケーブル端子（３４）を備える、請求項１１に記載の電極アセンブリ。

【請求項13】

２つの電極基板（８、９）の間に空間が設けられるように、前記電流分配棒（４～７）の両側において前記電流分配棒に取り付けられた前記２つの電極基板を備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。

【請求項14】

前記いくつかの電流分配棒（４～７）は、前記電極基板（８、９）の対向する側縁部（１１、１３）に配置された２つの電流分配棒を備える、請求項９に記載の電極アセンブリ。

【請求項15】

前記電極基板（８、９）の前記対向する側縁部（１１、１３）に配置された第１の電流供給装置及び第２の電流供給装置（２、３）を備え、ここで、前記２つの電流分配棒のうちの一方の電流分配棒（４、５）は、前記第１の電流供給装置（２）に接続されており、前記２つの電流分配棒のうちの他方の電流分配棒（６、７）は、前記第２の電流供給装置（３）に接続されている、請求項１４に記載の電極アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極の分野に関し、より具体的には、電気化学的プロセスにおいて使用するための電極アセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

電解採取は、金属をイオン形態で担持する溶液から金属を回収することができる電気化学的プロセスの一例である。これらのプロセスは、交互に配置され、溶液に浸漬された１つ又は複数の陰極及び１つ又は複数の陽極の形態の電極を備える電解槽中で行われる。電解槽に電流を流すと、所望の金属が陰極上にめっきされる。

【0003】

このような電気化学的プロセスの別の例が、電解槽による塩素の生成であり、ここで、溶液は食塩水である。

【0004】

このような電気化学的プロセス用の、米国特許第８０３８８５５号に示される電極アセンブリ等の典型的な電極アセンブリは、多くの場合ハンガーバーと呼ばれる電流供給棒を備え、該電流供給棒は、電解槽にわたって水平に延在するように配置される。更に電極アセンブリは、電流供給棒に取り付けられ、そこから垂直に延在する電流分配棒を備え、電流分配棒に電気化学的に活性な電極基板が、例えば溶接によって取り付けられている。電極基板は、多くの場合、ベース構造及びベース構造に塗布された電気化学的に活性なコーティングから構成される。ベース構造及びコーティングの材料、並びに電流分配棒の材料は、電極アセンブリが使用されるプロセスに適合されている。電流分配棒は、ハンガーバーから電極基板に電流を伝導するための導電性材料から構成される。一例として、電解採取において使用される陽極の場合、一般に使用される導電性材料は、銅及びアルミニウムである。これらの材料の、例えば腐食に対する耐性が低いことに起因して、使用される電解質溶液に対して化学的に耐性のある金属のクラッドを施す必要がある。陽極の場合、典型的には、チタンクラッド又は別の弁金属のクラッドが使用される。弁金属は、多くの場合、電極基板のベース構造にも使用される。これらの金属は、電極アセンブリが動作することが予想される電解液中で電極として接続されたときに不動態酸化膜を迅速に形成する特性を有する成膜金属として知られており、この膜は、下にある金属を電解液による腐食から保護する。

【0005】

電流供給棒及び電流分配棒の他の代替は、固体チタン、固体ニッケル、又は固体鉄等の、単一の固体金属である。

【0006】

国際公開第２０１４／０４７６８９号には、導電棒と、導電棒に取り付けられたプレートと、を有する電極アセンブリが開示されている。棒及びプレートは、ステンレス鋼製である。導電棒は中空であり、その内部で銅製の導電部材がこの棒に溶接される。導電棒は、プレートの上縁部に沿って延在し、一実施形態では、プレートのより多くの部分が電解液に浸漬されることを可能にするために、その端部において部分的に曲げられている。

【0007】

持続可能性の問題を考慮して、回復プロセスを行うことによって電極アセンブリを再利用するための技法が開発されている。しかしながら、典型的に、電流供給棒は、電流分配棒と同様には腐食から保護されておらず、これは、そのような再利用を妨げる長期的な問題を引き起こす。

【発明の概要】

【0008】

アセンブリ全体の回復及び再利用により良く適合された電極アセンブリを提供することが望ましい。

【0009】

この問題により良く対処するために、本発明の第１の態様では、電流供給装置と、第１の端部及び第２の端部を備える細長い電流分配棒と、電流分配棒に取り付けられ、縦方向の広がりと横方向の広がりとを有するシート状電極基板と、を備える電気化学的プロセス用の電極アセンブリが提示される。電流供給装置は、電極基板を横方向及び縦方向に越えて配置されている。電流分配棒は、その第１の端部と第２の端部との間で曲げられている。電流分配棒は、電流供給装置に取り付けられた第１の部分と、電極基板に沿って延在する第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間に延在する第３の部分と、を備える。第２の部分は、電極基板に沿って縦方向に少なくとも部分的に延在する。この構造では、電解液の上方には、もはやいかなるハンガーバーも存在しないが、その代わりに、電流分配棒は、それが電流供給装置に接続されているその第１の部分が、電極基板が電解液に浸漬されたときに、電解液の側方に到達するように形成されている。電流分配棒は、従来のハンガーバーを置き換え、更に、従来の電流分配棒と同様に電極基板の縦方向に延在して、電流を電極基板に効率的に分配する。

【0010】

電極アセンブリの一実施形態によれば、第３の部分は、電極基板の縦方向の中心線から離れる方向に少なくとも部分的に延在する。

【0011】

電極アセンブリの一実施形態によれば、電流供給装置は、少なくとも１つの凹穴を備え、電流分配棒の第１の部分は、凹穴内に着脱可能に受容される。これにより、柔軟性のある取り付けが提供され、これは、電流供給装置における電流分配棒の円滑な装着及び取り外しを可能にする。

【0012】

電極アセンブリの一実施形態によれば、電流分配棒の第１の部分は、圧入係合で凹穴内に受容される。圧入は、迅速な取り付け、剛性保持及び良好な着脱性を提供する。

【0013】

電極アセンブリの一実施形態によれば、電流供給装置は、第１の部分の周りに着脱可能にクランプされている２つの半体を備える。

【0014】

電極アセンブリの一実施形態によれば、電流分配棒は、コアと外層とを備え、前記コアは、外層によって完全に覆われている。

【0015】

電極アセンブリの一実施形態によれば、外層は、コアの長手方向に延在する表面のクラッドと、コアの横断端面を覆う第１の端層及び第２の端層と、を備える。これにより、コアは、典型的に露出される端部においても、クラッドによって完全に囲まれている。

【0016】

電極アセンブリの一実施形態によれば、それは、いくつかの電流供給装置を備える。

【0017】

電極アセンブリの一実施形態によれば、それは、いくつかの電流分配棒を備える。

【0018】

電極アセンブリの一実施形態によれば、各電流分配棒には、個別の電流供給部が設けられている。これは、例えば、各電流分配棒につき１つずつ、電流供給装置において別個の接続部分を設けることによって、又は電流分配棒ごとに１つの電流供給装置を設けることによって、得られ得る。

【0019】

電極アセンブリの一実施形態によれば、それは、電流分配棒の第１の部分に配置された支持要素を備え、ここで、支持要素は、電極アセンブリを電解槽に装着されたときに支持するように配置されている。

【0020】

電極アセンブリの一実施形態によれば、電流供給装置は、電流供給装置への個別の電流給電のための電流ケーブル端子を備える。

【0021】

電極アセンブリの一実施形態によれば、それは、２つの電極基板の間に空間が設けられるように、電流分配棒の両側において電流分配棒に取り付けられた２つの電極基板を備える。

【0022】

電極アセンブリの一実施形態によれば、いくつかの電流分配棒は、電極基板の対向する側縁部に配置された２つの電流分配棒を備える。

【0023】

電極アセンブリの一実施形態によれば、それは、電極基板の対向する側縁部に配置された第１の電流供給装置及び第２の電流供給装置を備え、ここで、前記２つの電流分配棒のうちの一方の電流分配棒は、第１の電流供給装置に接続されており、前記２つの電流分配棒のうちの他方の電流分配棒は、第２の電流供給装置に接続されている。

【0024】

次に本発明について、添付の図面を参照してより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、本発明に係る電極アセンブリの一実施形態の斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す電極アセンブリを備える電解槽の断面図である。

【図3】図３は、電解槽と本発明に係る電極アセンブリの別の実施形態との一部の破断図である。

【図4】図４は、本発明に係る電極アセンブリの別の実施形態の一部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１を参照すると、電解槽で使用するための、電気化学的プロセス用の電極アセンブリ１の第１の実施形態が提示されている。電極アセンブリ１は、２つの電流供給装置２、３と、４つの電流分配棒４、５、６、７と、２つの電極基板８、９と、を備える。最も単純な実施形態では、電極アセンブリは、１つの電流供給装置と、１つの電流分配棒と、１つの電極基板と、のみを備えるが、一般に、いくつかの電流分配棒、及びいくつかの電流供給装置が設けられている。本実施形態は、典型例である。各電極基板８、９は、シート状であり、図１及び図２に示されるように、装着された向きにおいて垂直である縦方向の広がりと、装着された向きにおいて水平である横方向の広がりと、を有する。各電極基板８、９は、対向する第１の側縁部１１及び第２の側縁部１３と、上縁部１８と、対向する下縁部２１と、を有し、ここで、これら縁部は、装着された向き、即ち、図２に示されるように、電極アセンブリ１が電解槽内に装着されたときに関連して示されている。電流分配棒４～７は、互いに離れて並んで配置されており、電極基板８、９は、電極基板８、９の間に空間が設けられるように、例えば、溶接によって、電流分配棒４～７の両側に取り付けられている。電極基板８、９は、互いに平行に配置されている。このように、電極基板８、９は、電流分配棒４～７の厚さ分だけ離れているので、その空間は狭い。電流供給装置２、３は、電極基板８、９の各側縁部１１、１３に１つずつ配置されており、その結果、それらは、電極基板８、９を横方向及び縦方向に越えて配置されている。換言すれば、各電流供給装置２、３は、電極基板８、９に対して、これら基板８、９の上方及び側方の位置まで、横方向に、即ち水平に、並びに、縦方向に、即ち垂直に変位されている。４つの電流分配棒４～７のうちの第１の電流分配棒４及び第２の電流分配棒５は、一方の側縁部１１において、電流供給装置２、３のうちの第１の電流供給装置２に接続されており、これら電流分配棒４～７のうちの第３の電流分配棒６及び第４の電流分配棒７は、他方の反対側の側縁部１３において、電流供給装置２、３のうちの第２の電流供給装置３に接続されている。

【0027】

各電流分配棒４～７は、細長く、第１の端部１０及び第２の端部１２を有し、その第１の端部１０と第２の端部１２との間で曲げられている。しかしながら、図１では、第３の電流分配棒６及び第４の電流分配棒７の第１の端部１０のみが示され、表されている。更に、各電流分配棒４～７は、第１の部分１４を有し、これは、電極基板８、９を横方向及び縦方向の両方に越えて位置する。この実施形態では、第１の部分１４は、電流分配棒４～７の第１の端部１０を含む。第１の部分１４は、電流供給装置２、３に取り付けられている。より具体的には、第１の電流分配棒４及び第２の電流分配棒５の第１の端部は、第１の電流供給装置２に取り付けられており、第３の電流分配要素６及び第４の電流分配要素７の第１の端部１０は、第２の電流供給装置３に取り付けられている。

【0028】

各電流分配棒４～７は、電極基板８、９に沿って、即ち、電極基板８、９の表面の少なくとも一部に沿った任意の方向に、その縁部において又はその縁部の内側で延在する第２の部分１５を備える。典型的に、第２の部分１５は、電極基板８、９に沿って、少なくとも部分的に、及び、典型的に、少なくとも実質的に縦方向に、即ち、装着された状態において垂直に延在する。更に、各電流分配棒４～７は、第２の部分１５と第１の部分１４との間に延在する第３の部分１６を備える。第３の部分１６は、電極基板８、９の縦方向の中心線Ａ－Ａから離れる方向に少なくとも部分的に延在する。

【0029】

従って、例えば、第１の電流分配棒４の第２の部分１５は、第１の電極基板８の第１の側縁部１１に沿って延在する。第１の電流分配棒４の第２の部分１５は、第３の部分１６に含まれる、第１の電極基板８の上縁部１８での突出部分１９になる。従って、突出部分１９は、第１の電極基板８と第２の電極基板９の間の空間から出て、それらを縦方向に越えて突出している。突出部分１９の端部において、第１の分配棒４は、少なくとも部分的に第３の部分１６に含まれていながら、第１の部分１４へと９０度曲がり、該第１の部分１４は、電極基板８から横方向に離れる方へ、従って、縦方向の中心線Ａ－Ａから横方向に離れる方へ延在する。第１の部分１４は、電流供給装置２内へと延在し、そこで着脱可能に取り付けられている。第２の部分１５に含まれる、第１の電流分配棒４の端部部分２０が、その第２の端部１２において、第１の電極基板８の縦方向の中心線Ａ－Ａと下縁部２１とに向かって斜めに延在する。

【0030】

第２の電流分配棒５の第２の部分１５の大部分が、電極基板８、９の縦方向に、且つ、第１の電流分配棒４の第２の部分１５の対応する部分と平行に延在し、それに対して中心線Ａ－Ａに向かって横方向に変位されている。しかしながら、第２の電流分配棒５の第２の端部１２において、第２の部分１５は、第２の端部１２まで真っ直ぐに続いている。各電極基板８、９の上縁部１８の近くで、第２の電流分配棒５は、第２の部分１５の一部が、基板８、９の縦方向の中心線Ａ－Ａから離れる方へ、第２の部分１５の大部分に対してある角度をなして延在するように曲げられている。上縁部１８から、第２の電流分配棒５の第３の部分１６は、同じ斜め方向に続き、更に曲がった後、第３の部分１６は、横方向に延在する第１の部分１４になる。より具体的には、第２の電流分配棒５は、下縁部２１から上縁部１８に向かって真っ直ぐに延在し、第１の電極基板８の上縁部１８から少し離れたところで曲げられ、縦方向の中心線Ａ－Ａから離れる方へ斜めに延在し、第１の電極基板８及び第２の電極基板９を越えて突出するその一部が再び曲げられ、第１の電流供給装置２内へと横方向に、即ち水平に延在する第１の部分１４によって終わる。第２の電流分配棒５の第１の部分１４は、第１の電流分配棒４の第１の部分１４と平行に延在し、これもまた、第１の電流供給装置２に着脱可能に接続されている。当業者によって理解されるように、現在の分配棒を曲げる多くの異なる方法、例えば、異なる数の曲げ、分配棒の他の位置における曲げ、異なる曲げ角度等があることに留意されたい。しかしながら、電流分配棒の要件は、電流供給装置が電解液の上方に配置されないように、それらが、電解槽内に装着されたときに、電解液の側方且つ上方まで延在すべきであるということである。

【0031】

第３の電流分配棒６及び第４の電流分配棒７は、それぞれ第２の電流分配棒５及び第１の電流分配棒４の複製であり、縦方向の中心線Ａ－Ａにおいて線対称になるように配置され、第２の電流供給装置３に接続されている。従って、第４の電流分配棒７は、電極基板８、９の第２の側縁部１３に位置し、第３の電流分配棒６は、第２の側縁部１３と縦方向の中心線Ａ－Ａとの間で、第４の電流分配棒７から横方向に離れて位置する。その結果、電極アセンブリ１は、先行技術の電極アセンブリにおける従来のハンガーバーと類似し得るいかなる細部も備えてない。実際、電極基板８、９の上方、即ち、電解液の真上には、電流分配棒に給電するいかなる電流供給棒も存在しない。電流供給装置２、３は、電解液の脇に位置する。

【0032】

各電流供給装置２、３は、少なくとも１つの凹穴２３を備え、電極アセンブリ１のこの実施形態では、各電流供給装置２、３は、２つの凹穴２３を備える。凹穴２３は、貫通穴である。しかしながら、別の実施形態では、図示されていないが、少なくとも１つの凹穴は貫通穴ではない。電流分配棒４～７の第１の部分１４は、凹穴２３内に着脱可能に受容されている。更に、この実施形態では、第１の部分１４は、圧入係合で凹穴２３内に受容されるが、依然として着脱可能である。

【0033】

更に、電極アセンブリ１は、その下部領域において、電極アセンブリ１の各側縁部に１つずつ、２つのスペーサ５１を備える。スペーサ５１は、電極基板８、９のパックよりも厚く、いくつかの電極アセンブリ１が電解槽内に配置されたときに、それらが互いから適切に離間されることを確実にする。

【0034】

図２に示されるような、電解槽４０は、電解液を収容した液槽４１と、液槽４１に浸漬された、いくつかの電極アセンブリ１と、を備える。各電極アセンブリ１は、液槽４１の口部の両側に設けられた水平支持面４２、４３に吊り下げられている。より具体的には、各支持面４２、４３は、２つの電流レール４４、４５、即ち、内側電流レール４４及び外側電流レール４５を備え、これらは、支持面４２、４３に沿って並んで延在し、支持面の周囲部分より僅かに上に突出する。電極アセンブリ１の電流供給装置２、３は、それぞれ１つの内側レール４４上に載置される。外側レール４５は、図示されていない他の種類の電極アセンブリによって使用される。例えば、図示された電極アセンブリ１が陽極であると仮定すると、陰極は、外側電流レール４５上に載置される。陰極の構造も同様であり得るが、それはまた、従来のハンガーバー・クラッド棒構造のように、異なり得る。従って、電流分配棒４～７は、電流レール４４を介して電流給電される。

【0035】

電極アセンブリ２５の第２の実施形態は、図３に示されるように、液槽４１内に電極アセンブリを吊り下げること及び電流供給装置のための解決策を除いて、第１の実施形態に類似する。電極アセンブリ２５は、電極アセンブリの各側に、電流分配棒２７、２８の第１の部分２９、３０において配置された支持要素２６を備える。より具体的には、各支持要素は、ブロック形状であり、２つの半体を備え、これらは、電流分配棒２７、２８の第１の部分２９、３０において、それらの周りで互いに接合され、第１の部分２９、３０が互いに離れて延在するように固定する。支持要素２６は、プラスチック等の非導電性材料で作られ、それによって、電流分配棒２７、２８を互いに絶縁し、液槽４１の支持面４３上に載置される。更に、電極アセンブリ２５は、各電流分配棒４～７につき１つずつ、４つの電流供給装置を備える。しかしながら、電極アセンブリ２５の一方の側のみが示されているので、図３には２つの電流供給装置３１、３２のみが示されている。理解されるように、電極アセンブリ２５のこの第２の実施形態は、第１の実施形態と全く同様に対称である。各電流供給装置３１、３２は、それぞれの電流分配棒２７、２８の第１の端部に近接して、支持要素２６と第１の端部との間に配置されている。各電流供給装置３１、３２は、ブロック形状であり、電流分配棒２７、２８の周りに接合された２つの半体で作製されている。より具体的には、電流分配棒２７、２８は、これら半体の間にクランプされ、これは、順に、２つのねじ３３によって接合されている。しかしながら、第１の実施形態とは異なり、電流供給装置３１、３２は、支持面４１上に載置されず、その間に空間がある。支持面における電流レールを介して電流給電されるのではなく、各電流供給装置３１、３２には、少なくとも１つ、及びこの実施形態では２つの電流ケーブル端子３４が設けられており、それぞれの電流ケーブル３５がそれらの各々に取り付けられている。従って、電極アセンブリ２５は、電流ケーブル３５を介して、電流ケーブル端子３４に個別に電流を給電され得る。容易に理解されるように、各支持要素２６は、全体としての電極アセンブリ２５の設計に依存して、２つより多くの、並びに２つより少ない電流分配棒を保持し得る。

【0036】

電極アセンブリの第３の実施形態は、図４に示されるように、電流分配棒３６の第１の端部を除いて、第２の実施形態に類似する。図４では、１つの電流分配棒３６の端部部分及び電流供給装置３７の縦断面を示しており、従って、その半分が示されている。長手方向穿孔４８（longitudinal boring）は、電流分配棒３６の第１の端部３８からその長手方向軸線に沿って、電流分配棒３６の中へとある距離だけ延在する。カバーねじ３９が、穿孔にねじ込まれている。カバーねじは、電流分配棒３６の直径を超える直径を有する一体型座金４９を有する。

【0037】

電極アセンブリの上記の全ての実施形態では、特に図４に示されるように、電流分配棒４～７、２７、２８、３６は、コア４６及び外層４７から構成されている。コア４６は、例えば、銅、アルミニウム及び銀等の導電性材料で作られている。このような材料は、多くの場合、電極アセンブリ１、２５が使用される処理環境、即ち、電解槽４０の電解質溶液に対して反応性がある。従って、電流分配棒３６は、例えば、コア４６の深刻な腐食を引き起こし得、よって、電極アセンブリの耐久性が短くなることをもたらす、例えば電解液等の処理環境とコア４６が化学的に反応することを防止するように配置された外層４７を更に備える。ここで、コア４６は、処理環境において不活性である材料から選択される外層４７においてクラッドされている。陽極として使用される電極アセンブリ１、２５の一実施形態では、例えば、外層４７は、好ましくは、限定はしないが、チタン及びタンタル等の弁金属の群から選択される。現在好ましい実施形態では、外層４７はチタン製であり、コア４６は銅製である。

【0038】

電極アセンブリ１、２５の第１及び第２の実施形態では、外層４７は、電流分配棒４～７、２７、２８のコアを、その端面を含め完全に覆い、即ち、図１に最もよく示されているように、クラッドキャップ５０が、コア４６の対応する端面上に溶接されている。このようなクラッドキャップ５０は、好ましくは、電流分配棒６、７のクラッド４７の残りの部分と同じ材料でできている。当業者は、外端層が、コアの端面に溶接されるキャップとは異なる方法で設けられ得ることを理解する。例えば、外端層９は、締結要素、はんだ付け、又は導電性接着剤によって締結され得る。

【0039】

しかしながら、第３の実施形態では、カバーねじ３９が、クラッド層の代替として設けられている。ねじの座金４９は、緊密な係合を確保するように外層４７の最端面と係合し、それによって、電解液がコア材料に到達するのを防止する。

【0040】

図示の実施形態では、各電流供給装置２、３、３１、３２、３７は、長方形の断面を有する。しかしながら、電流供給装置の断面は、例えば、正方形、円形、又は楕円形等の任意の他の好適な形状であり得る。電流供給装置２、３、３１、３２、３７は、好ましくは、限定はしないが、銅、アルミニウム、銀、及び亜鉛等の導電性材料から作られている。好ましい実施形態では、電流供給装置２、３、３１、３２、３７は銅製である。

【0041】

本発明について、図面及び前述の説明において詳細に例示及び説明したが、そのような例示及び説明は、例示的又は実例的なものであって限定的なものではないとみなすべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。本発明は、概して、コア及び外層を有する電流分配棒を備える電極アセンブリを使用する、いかなるプロセスにも適用可能である。係るプロセスの例には、電解採取、電気亜鉛めっき、電解遊離、クロルアルカリダイアフラムプロセス、及びモノポーラ塩素酸塩陽極を使用するプロセスがある。

【0042】

開示された実施形態に対する他の変形例は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の参酌から、請求項に記載の発明を実施するにあたり当業者が理解及び達成することができる特許請求の範囲において、「備える」という語は他の要素又は工程を除外するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外するものではない。単にある手段が相互に異なる従属請求項に記載されているということだけでは、これらの手段の組合せを有利に使用できないことを示さない。特許請求の範囲におけるいずれの参照符号も、範囲を限定するものとして解釈するべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2022-01-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

電気化学的プロセス用の電極アセンブリ（１）であって、
電流供給装置（２、３）と、
第１の端部及び第２の端部（１０、１２）を備える細長い電流分配棒（４～７）と、
前記電流分配棒に取り付けられ、装着された向きにおいて垂直である縦方向の広がりと、前記装着された向きにおいて水平である横方向の広がりとを有するシート状電極基板（８、９）と、
を備え、
前記電流分配棒は、前記電流供給装置に取り付けられた第１の部分（１４）と、前記電極基板に沿って延在する第２の部分（１５）と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に延在する第３の部分（１６）と、を備え、前記電流分配棒は、その第１の端部と第２の端部との間で曲げられており、前記第２の部分は、前記電極基板に沿って縦方向に少なくとも部分的に延在し、前記電流供給装置は、前記電極基板を横方向及び縦方向に越えて位置している、電極アセンブリ。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0042】

開示された実施形態に対する他の変形例は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の参酌から、請求項に記載の発明を実施するにあたり当業者が理解及び達成することができる特許請求の範囲において、「備える」という語は他の要素又は工程を除外するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外するものではない。単にある手段が相互に異なる従属請求項に記載されているということだけでは、これらの手段の組合せを有利に使用できないことを示さない。特許請求の範囲におけるいずれの参照符号も、範囲を限定するものとして解釈するべきではない。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［１］ 電気化学的プロセス用の電極アセンブリ（１）であって、
電流供給装置（２、３）と、
第１の端部及び第２の端部（１０、１２）を備える細長い電流分配棒（４～７）と、
前記電流分配棒に取り付けられ、縦方向の広がりと横方向の広がりとを有するシート状電極基板（８、９）と、
を備え、
前記電流分配棒は、前記電流供給装置に取り付けられた第１の部分（１４）と、前記電極基板に沿って延在する第２の部分（１５）と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に延在する第３の部分（１６）と、を備え、前記電流分配棒は、その第１の端部と第２の端部との間で曲げられており、前記第２の部分は、前記電極基板に沿って縦方向に少なくとも部分的に延在し、前記電流供給装置は、前記電極基板を横方向及び縦方向に越えて位置している、電極アセンブリ。
［２］ 前記第３の部分（１６）は、前記電極基板の縦方向の中心線（Ａ－Ａ）から離れる方向に少なくとも部分的に延在する、［１］に記載の電極アセンブリ。
［３］ 前記電流供給装置（２、３）は、少なくとも１つの凹穴（２３）を備え、前記電流分配棒の前記第１の部分は、前記凹穴内に着脱可能に受容される、［１］又は［２］に記載の電極アセンブリ。
［４］ 前記第１の部分（１４）は、圧入係合で前記凹穴（２３）内に受容される、［３］に記載の電極アセンブリ。
［５］ 前記電流供給装置（２、３）は、前記第１の部分（１４）の周りに着脱可能にクランプされている２つの半体を備える、［１］～［３］のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
［６］ 前記電流分配棒は、コア（４６）と外層（４７）とを備え、前記コアは、前記外層によって完全に覆われている、［１］～［５］のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
［７］ 前記外層（４７）は、前記コア（４６）の長手方向に延在する表面のクラッドと、前記コアの横断端面を覆う第１の端層及び第２の端層（５０）と、を備える、［６］に記載の電極アセンブリ。
［８］ いくつかの電流供給装置（２、３）を備える、［１］～［７］のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
［９］ いくつかの電流分配棒（４、５、６、７）を備える、［１］～［８］のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
［１０］ 各電流分配棒（２７、２８）には、個別の電流供給部（３２、３４、３５）が設けられている、［９］に記載の電極アセンブリ。
［１１］ 前記電流分配棒（２７）の前記第１の部分（２９）に配置された支持要素（２６）を備え、ここで、前記支持要素は、電解槽に装着されたときに前記電極アセンブリを支持するように配置されている、［１］～［１０］のいずれか一項に記載の電極アセンブリ（２５）。
［１２］ 前記電流供給装置（３１）は、前記電流供給装置への個別の電流給電のための電流ケーブル端子（３４）を備える、［１１］に記載の電極アセンブリ。
［１３］ ２つの電極基板（８、９）の間に空間が設けられるように、前記電流分配棒（４～７）の両側において前記電流分配棒に取り付けられた前記２つの電極基板を備える、［１］～［１２］のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
［１４］ 前記いくつかの電流分配棒（４～７）は、前記電極基板（８、９）の対向する側縁部（１１、１３）に配置された２つの電流分配棒を備える、［９］に記載の電極アセンブリ。
［１５］ 前記電極基板（８、９）の前記対向する側縁部（１１、１３）に配置された第１の電流供給装置及び第２の電流供給装置（２、３）を備え、ここで、前記２つの電流分配棒のうちの一方の電流分配棒（４、５）は、前記第１の電流供給装置（２）に接続されており、前記２つの電流分配棒のうちの他方の電流分配棒（６、７）は、前記第２の電流供給装置（３）に接続されている、［１４］に記載の電極アセンブリ。

【国際調査報告】