本發(fā)明涉及的是一個(gè)多個(gè)部件以獨(dú)特的方法裝配的整體裝配式電解單元。按運(yùn)行組合方式設(shè)置的多個(gè)該單元在氯氣和荷性堿的生產(chǎn)中是特別有用的。

這里所說(shuō)的“電解槽”意思是指一個(gè)部件，其中，在一個(gè)陽(yáng)極區(qū)，至少包含一個(gè)陽(yáng)極，在一個(gè)陰極區(qū)，至少包含一個(gè)陰極，陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)被一種具有離子交換活性的，基本上不滲透液體的隔板分隔開(kāi)。

“電解單元”意思是指一個(gè)部件，其中至少包括兩個(gè)電極元件，它們被一個(gè)平面支撐部分分隔。在一個(gè)電解單元中的電極元件在雙電極單元情況下，可以被反向充電，在單電極單元情況下，可以被同向充電。因而，單極單元可以既是陽(yáng)極單元又是陰極單元。

“電極元件”意指一個(gè)電極或與電極關(guān)聯(lián)的部件，如電流分配網(wǎng)板或集電器。部件可以呈金屬絲網(wǎng)，編織網(wǎng)，穿孔薄板，金屬多孔材料，膨脹金屬，穿孔或非穿孔的金屬薄片，偏平的或波紋形的網(wǎng)格工件，有間隔的金屬帶或金屬棒，在本技術(shù)“領(lǐng)域”中為人所知的其它形式。

氯氣和荷性堿是大量的，基本的化學(xué)產(chǎn)品，它們常常是用電解的方法從電解槽中的含水堿金屬氯化物溶液中生產(chǎn)的。最近，出現(xiàn)了各種先進(jìn)技術(shù)，以便減多電解槽的陽(yáng)極和陰極的間距和降低電解槽的電阻，從而使電解槽更有效地工作。技術(shù)進(jìn)步包括這樣的細(xì)節(jié)，如，表面積穩(wěn)定的陽(yáng)極，離子交換板，去極化電極，無(wú)間隔電解槽結(jié)構(gòu)，固態(tài)聚合物電解質(zhì)隔板。

通常用于氯氣和荷性堿生產(chǎn)的電解槽的主要型式有兩種，即，單極的和雙極的電解槽。

雙極電解槽由幾個(gè)電化學(xué)電解單元串聯(lián)組成，其中每一個(gè)單元，除了兩端或終端的單元外，在一個(gè)側(cè)面作為陽(yáng)極，另一個(gè)側(cè)面作為陰極。電解單元被活性離子交換隔板嚴(yán)密地分隔開(kāi)，因此，形成了一個(gè)電解槽，或組合電解槽。電能被引入到位于組合式雙極電解槽一端的終端電解槽，通過(guò)組合電解槽，然后從位于該組合電解槽另一端的終端電解槽排出。堿金屬鹵化物溶液被送到陽(yáng)極區(qū)，在陽(yáng)極區(qū)的陽(yáng)極附近有鹵素氣體產(chǎn)生。部分堿金屬離子通過(guò)活性離子交換隔板被送到陰極區(qū)，在陰極區(qū)形成堿金屬氫氧化物。

單極電解槽至少由兩個(gè)終端電解槽組成，有多個(gè)陽(yáng)極單元和陰極單元交替地設(shè)置在它們之間。單極單元被活性離子交換隔板分隔開(kāi)，因而形成多個(gè)單極電解槽。每一個(gè)單元設(shè)有一個(gè)入口，電解液通過(guò)該入口送到該單元中，每一個(gè)單元至少設(shè)有一個(gè)出口，液體和氣體可以通過(guò)出口從單元中排出。每一個(gè)單元與電源連接。電能輸送給一個(gè)單極單元并從相鄰的單元排出。

為了利用該種新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提出了各種各樣的電解單元的設(shè)計(jì)，然而，其中很多設(shè)計(jì)是相當(dāng)復(fù)雜的，并需要使用昂貴的材料，所以特別需要一種不復(fù)雜的，使用廉價(jià)材料的電解單元。正是為了這一目的，本發(fā)明提出了這樣的電解單元，可以既用于單極電池，又可以用于雙極電池使用。

本發(fā)明是一個(gè)用于制造電解單元的方法，該電解單元具有：

一個(gè)基本上呈平面狀的電流傳輸部件，其中包括一個(gè)普通的平面支撐部分和一個(gè)周?chē)吙虿糠趾?

多個(gè)從支撐部分每一側(cè)面向外伸出的凸臺(tái);

上述的邊框至少有一個(gè)段構(gòu)成，并且有一個(gè)可容納所有支撐部分的外部邊緣，并使其密封的內(nèi)表面;

上述的方法包括按下述任何順序裝配的步驟：

（a）將多個(gè)凸臺(tái)裝配到支撐部分的至少一個(gè)側(cè)面上;

（b）將至少一個(gè)邊框部分裝配到支撐部分的周?chē)吘?

（c）將多個(gè)襯墊部分裝配到支撐部分的至少一個(gè)側(cè)面上的至少一個(gè)凸臺(tái)部分。

本發(fā)明還包括一個(gè)用于制造單元的方法，該電解單元裝備有一個(gè)電流傳輸元件，該電流傳輸元件有三個(gè)部分，即框架形的邊框部分，凸臺(tái)和平面支撐部分。在部件裝配以前，裝配期間或裝配以后，所形成的傳輸元件的相反側(cè)面可被整平。然后，一側(cè)襯墊被附加到已裝配好的傳送元件的至少一個(gè)側(cè)面的至少一部分上。

通過(guò)參考附圖，能對(duì)本發(fā)明有一個(gè)更好的了解。所有附圖中的同一部件用同一標(biāo)號(hào)表示，其中：

圖1是本發(fā)明的電解單元一實(shí)施方案的部件分解局部剖視圖;

圖2是圖1所示的電解單元一實(shí)施方案部件側(cè)面剖視圖;

圖3是一個(gè)按運(yùn)行組合排列的復(fù)合電解單元并形成一系列電解槽的橫向剖面?zhèn)纫晥D;

圖4是由多個(gè)部件制造的并含有側(cè)面襯墊的電解單元橫向剖面?zhèn)纫晥D。

特別是參考圖1至圖3，本發(fā)明采用了一個(gè)電流傳輸部件14，在下文中稱(chēng)為ECTE（elecfriccurrenffransmissionelemenf）并把無(wú)襯墊的電解單元稱(chēng)為10，把有襯墊的電解單元稱(chēng)為11。ECTE最好包括通常的平面支撐部分17，它具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以支撐多個(gè)凸臺(tái)18和18A，框架形的邊框部分16和襯墊26或26A（如果使用襯里的話(huà)）。實(shí)質(zhì)上，ECTE比襯里26或26A以及通常在電解槽中使用的其它電極元件36，36A，46或46A更堅(jiān)固，更結(jié)實(shí)。

ECTE可以由多種材料制成，但材料必須滿(mǎn)足上面所述的要求。然而，材料最好從黑色金屬中選擇，例如，鐵、鑄鐵、球墨鑄鐵，鋼，不銹鋼，鎳，鋁，銅，鎂，鉛的每一種合金，或多種元素的合金。

ECTE最好是由黑色金屬構(gòu)成，其最基本的成分是鐵。ECTE更多地選用低碳鋼或球墨鑄鐵，因?yàn)樗鼈兊某杀镜陀秩菀撰@得。球墨鑄鐵在澆鑄后冷卻時(shí)具有較高的尺寸穩(wěn)定性。低碳鋼具有較好的焊接性。

在這種情況下，電解單元10或11被用作為一個(gè)雙極電解單元。凸臺(tái)18和18A應(yīng)該有良好的導(dǎo)電性能，以便在垂直平面支撐部分17的方向上對(duì)通過(guò)本體或部分本體的電能進(jìn)行有效地傳輸。電流通過(guò)支柱18和18A傳導(dǎo)，而不通過(guò)平面支撐部分17，除非支柱18和18A處于偏置的情況下，因此，平面支撐部分17也必須有足夠的導(dǎo)電性，以使電能通過(guò)本體或部分本體被傳輸。

在電解單元10或11作為一個(gè)單極電解單元的情況下，ECTE最好具有足夠的導(dǎo)電性，以使電能通過(guò)整個(gè)本體傳遞。這就允許從電源接頭到邊框部分16或者平面支撐部分17本體上的某一點(diǎn)之間的電接觸，并將電能分配給與平面支撐部分相接觸的電極元件的每個(gè)觸點(diǎn)上。

不管ECTE是作為雙極單元或單極單元均可采用容易獲得的廉價(jià)的材料制作ECTE，而并不過(guò)分考慮材料的電阻率。這是完全可能的，因?yàn)镋CTE的體積和橫截面積較大，ECTE的橫截面積必須足夠大以減小其電阻。ECTE具有較大橫截面積，在這種情況下，允許使用比先有技術(shù)中所要求的電阻更高一些的材料。因此，象鐵、鋼、球墨鑄鐵和鑄鐵這樣的黑色金屬完全適合于本發(fā)明的使用。尤其是可以用與銅的電阻相仿或較高的金屬制作ECTE較比實(shí)惠。采用約大于10微-歐姆-厘米電阻率的金屬較為經(jīng)濟(jì)。最為經(jīng)濟(jì)地，可以采用等于或高于約10微-歐姆-厘米電阻率的金屬。

當(dāng)本發(fā)明的電解單元10或11被作為單極單元時(shí)，ECTE14的平面支撐部分17可以有一個(gè)或多個(gè)帶襯墊的與其相對(duì)側(cè)面相接觸的通道。該通道允許電解液或氣體從平面支撐部分17的一個(gè)側(cè)面通向另一個(gè)側(cè)面。此通道應(yīng)占據(jù)不多于平面支撐部分17總體積的大約60%的體積。該通道導(dǎo)致在制作平面支撐部分時(shí)金屬材料的使用量的降低。所以，使得電解槽更為經(jīng)濟(jì)。此外，通道可以留出空間將電流引向電解槽的某些部位。

多個(gè)凸臺(tái)18和18A被設(shè)置在平面支撐部分17的相反側(cè)面上。這些凸臺(tái)從平面支撐部分17向外突出某一設(shè)定的距離并組成一個(gè)最終將成為電解液空間的表面。這些凸臺(tái)既可以直接與電極36，36A，46或46A發(fā)生電接觸，又可以通過(guò)側(cè)面襯墊間接與電極發(fā)生電接觸。更可取地，凸臺(tái)18和18A的端部分別具有相同的幾何平面，并且是固體的。然而，由于鑄造的結(jié)果，它們可能含有內(nèi)部缺陷。

凸臺(tái)18和18A可以設(shè)置成彼此背靠背地橫穿平面支撐部分17。它們可以彼此有任意的間隔橫穿平面支撐表面17。它們彼此還能夠以其它橫穿截面的結(jié)構(gòu)定位。

凸臺(tái)18和18A可以由與支撐部分17使用的相同的金屬來(lái)制造。也可以由不同于支撐部分17所使用的金屬來(lái)制造。凸臺(tái)最好是由黑色金屬制造的，如，鐵，鑄鐵，球墨鑄鐵，鋼，不銹鋼，或與鎳鋁、銅、鎂、鉛的每一種合金和多種合金元素。由于球墨鑄鐵或低碳鋼的穩(wěn)定性好，成本低，又容易獲得，因而，凸臺(tái)采用上述材料更為可取。

凸臺(tái)18和18A最好是以某一種布局間隔開(kāi)，以使它們能夠堅(jiān)固地支撐36，36A，46或46A那些在電解槽中設(shè)置的電極元件。位于支撐部分17每一側(cè)面上的凸臺(tái)之間的距離通常取決于所使用的特定電極元件的電阻率。對(duì)較薄的或者較高電阻的電極元件，凸臺(tái)的分隔距離應(yīng)減小，因而，提供出更大密度的大量的電流觸點(diǎn)。對(duì)于較厚的或較低電阻的電極元件，凸臺(tái)的分隔距離可以加大。盡管間隔距離的大小取決于總體設(shè)計(jì)，但一般來(lái)說(shuō)凸臺(tái)間隔選在5至30厘米范圍內(nèi)。

凸臺(tái)可以方便地焊接或粘接到支撐部件17上或者可以象93所標(biāo)出的那樣攻絲擰入到支撐部件17上。兩種制作方式都力圖使支撐部分17和凸臺(tái)之間的電接觸達(dá)到最大值。在不帶襯墊的電解單元10或者在只有一個(gè)襯墊被使用的情況下，凸臺(tái)最好是焊接的，盡管它們已被擰入或被粘到支撐部件17上。在帶襯墊的電解單元情況下，凸臺(tái)最好是不焊接的，但應(yīng)包含一個(gè)定位焊點(diǎn)。

凸臺(tái)具有一個(gè)事先機(jī)械加工的平坦表面28和28A，也可以在電池裝配后或裝配過(guò)程中加工，這些表面適合于借助中間介質(zhì)（3030A，31或31A）與襯墊或電極元件相連。

圍繞著支撐部分17的外圍邊緣是一個(gè)框架形的邊框部分16。它是一個(gè)窗形框架結(jié)構(gòu)，具有大于或至少等于包含凸臺(tái)的阻擋層部分17的厚度。邊框部分16最好從支撐部分17的平面向外延伸的距離比凸臺(tái)18和18A以支撐部分17的平面向外延伸得更遠(yuǎn)。這樣當(dāng)本發(fā)明的電解單元10和11以可運(yùn)行的組合方式彼此間鄰接排列時(shí)，我們就為即將出現(xiàn)的電極元件36，36A，46或46A提供了一個(gè)有用的空間。邊框部分的厚度至少要比支撐部分的厚度大2至6倍。當(dāng)平面支撐部分17大約是20至25毫米厚時(shí)，周?chē)吙虿糠执蠹s是60至70毫米厚。

邊框部分16可以用滿(mǎn)足上述要求的各種材料制造。材料可以是金屬的，并且可以與用于形成支撐部分17所用的金屬相同或者不同，如果金屬不同，不同的金屬最好有焊接相容性。否則是與兩種金屬有焊接相容性的中間介質(zhì)金屬，可以放在兩種金屬之間。該金屬最好是從黑色金屬中選擇的，例如，鐵，灰口鐵，可鍛鑄鐵，球墨鑄鐵，鋼，不銹鋼，或者從鎳，鋁，銅、鉬、鎂，鉛這些金屬的每一種合金和多元合金。由于球墨鑄鐵的穩(wěn)定性好，成本低，又容易獲得，邊框部分16最好是由球墨鑄鐵制成的。

如果平面支撐部分是由黑色金屬制造的，那么，邊框部分可以由銅或任一其它的適合支撐部分使用的金屬來(lái)制造。

邊框部分可以有選擇性地使用合成樹(shù)脂材料來(lái)制造。并不排除使用下述特殊合成樹(shù)脂材料，這些適宜材料的例子包括：聚乙烯（potyefhylene），聚丙烯（pelypropylene），聚氯乙烯（polyvinylchloride），氯化聚氯乙烯（chlorinafedpolyvinylchoride，丙烯晴（acrylonitrile），聚苯乙烯（polystyrene），聚砜（polysuifone）苯乙烯丙烯晴（sfyreneacrylocitrile），丁二烯和苯乙烯聚合物（butadieneandstyrenecopolymers），環(huán)氧樹(shù)脂（epoxy），乙烯基酯（vinylesters），聚酯和氟塑料（polyestersandfluoroplastics）及其聚合物（andcopolymers）。最好把樹(shù)脂材料如聚丙烯用于邊框部分，因?yàn)樵跍囟壬邥r(shí)，它產(chǎn)生一個(gè)具有適當(dāng)形狀的結(jié)構(gòu)整體，并且是容易獲得的，與其它適合的樹(shù)脂材料相比是相對(duì)便宜的。

邊框部分16可以是單件的，整體的畫(huà)架形結(jié)構(gòu)，或者可以由許多塊連接在一起形成一個(gè)完整的圍繞著平面支撐部分17外圍邊緣的框架結(jié)構(gòu)。邊框部分提供了密封表面16A和16c，它們與凸臺(tái)18和18A安置于支撐部分17以后的平坦端面28，28A近似地處于同一平面上。如果邊框部分由多個(gè)分隔塊組成，它們可以在凸臺(tái)安置于支撐部分以前或者以后安置于支撐部分17上。支撐部分17和凸臺(tái)有必要在邊框部分安置于支撐部分以前或以后被磨平（機(jī)械加工）。

如果電解單元被用作為雙極單元，那么，邊框部分16沒(méi)有必要由導(dǎo)電性材料制作，因?yàn)樗恍枰獋鲗?dǎo)電流。然而，如果電解單元被用作為單極單元，那么，該邊框部分邊緣最好具有導(dǎo)電性。邊框部分提供一個(gè)方便的裝置，以便電能從處在串聯(lián)工作狀態(tài)的電解單元10和11中輸入和輸出。邊框部分最好不要用不導(dǎo)電的材料制造并提供通道，通過(guò)它提供一個(gè)窄道使導(dǎo)體通過(guò)邊框部分將電能輸入或輸出電解單元。

如果邊框部分16在支撐部分17上不是一個(gè)整體構(gòu)件，最好應(yīng)很牢固地安置于支撐部分上。牢固的安置保證了電解單元尺寸的穩(wěn)定性并保持了連接的單元電極元件間設(shè)定的間距。邊框部分最好是用焊接的方法安置于支撐部分上。

當(dāng)電解單元被用作雙極單元，且該單元沒(méi)有襯墊時(shí)，將邊框部分嚴(yán)密地焊接到支撐部分以防止液體從支撐部分的一側(cè)流向另一側(cè)，這是特別重要的。

當(dāng)多個(gè)電解單元10，11，以可運(yùn)行的組合裝配時(shí)，離子交換活性隔板27和27A被安置在連接的電解單元10、11之間。無(wú)論電組單元是單極的或雙極的，在它們之間均使用隔板。在兩種情況下，隔板將一個(gè)電極部分與鄰接的電極部分分開(kāi)。

適合于本發(fā)明使用的隔板27和27A可以包含多個(gè)離子交換活性區(qū)。例如，它們可以包含磺酸或羧酸離子交換活性區(qū)。隔板可以選擇雙層隔板，并且在另一層具有一種型式的離子交換活性區(qū)。隔板可以被加固以減少在電解期間的變形，或者亦可不加固，以增加通過(guò)隔板的導(dǎo)電性。適合于本發(fā)明電解單元使用的離子交換活性隔板在技術(shù)領(lǐng)域中是人所熟知的。

和本發(fā)明有關(guān)的其它元件包括用于無(wú)間距結(jié)構(gòu)或固體聚合物電解液隔板的部件。本發(fā)明的電解單元也可以采用和耗氣電極（有時(shí)稱(chēng)為去極化電極）有關(guān)的氣體室。除液體電解質(zhì)部分以外，氣體室也是需要的。本發(fā)明可以使用的各種電解槽元件在如下專(zhuān)利中公開(kāi)，例如，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為，4，457，823;4，457，815;4，444，623;4，340，452;4，444，641;4，444，639;4，457，822;和4，448，662。

襯墊26或26A最好是具有最小的內(nèi)部應(yīng)力以減少變形。為避免襯墊中的這些應(yīng)力，在溫升從482℃至704℃范圍內(nèi)熱壓成形。襯墊金屬和金屬壓模在將襯墊壓成需要的形狀以前都被加熱到該溫度。襯里被固定在加熱壓模內(nèi)，在設(shè)定的周期內(nèi)冷卻以防止其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，直至其冷卻至室溫。

適合于在堿金屬氧化物的陰極部分中使用的襯墊26或26A最好從黑色金屬，鎳，不銹鋼，鉻，莫涅耳合金和它們合金中選擇。適合于在堿金屬氯化物陽(yáng)極部分中使用的襯墊最好從鈦、釩、鉭、鈳、鉿、鋯和它們的合金中選擇。

為了保證襯墊和凸臺(tái)間最大的形體接觸和電接觸，襯墊最好是焊接到支柱18和18A的平坦端面28和28A上。襯墊不僅可以被焊接到凸臺(tái)的平坦端面，而且還可以被焊接到各種不同的兩者彼此接觸的其它位置。電容放電焊接是用來(lái)將襯墊焊接到凸臺(tái)上的最好的焊接技術(shù)。

在隔板27和27A之間，為了液體密封的目的，邊框16部分提供密封表面16A或16C，襯墊26和26A最好被一種呈鍋形的附加包邊42和42A封口。包邊42和42A與密封表面16A或16C相吻合，隔板27和27A的外圍部分與襯墊包邊42相吻合，外圍墊圈44與隔板27和27A的外圍部分的另一面相吻合。在一串連的電解單元中在當(dāng)其沒(méi)有襯墊時(shí)，墊圈44與襯墊26A的包邊42A相吻合，并起著密封表面16C的作用。

如果隔板26和26A是由鈦制備的，而ECTE是由黑色金屬制備的，它們可采用電阻焊接或電容放電焊接而連接。電阻焊接或電容放電焊接是直接將隔板焊接到凸臺(tái)部分18和18A的平端28和28A，這是通過(guò)金屬中間介質(zhì)完成的，最好是用釩片30或30A。釩是一種與鈦和黑色金屬有焊接可容性的金屬?！昂附涌扇菪浴钡囊馑际潜硎疽环N可焊的金屬，在兩種金屬焊接在一起時(shí)，與另一種可焊金屬形成一種可延展的固溶體。鈦和黑色金屬通常不相容。因此，釩片30和30A作為含鐵金屬凸臺(tái)和鈦襯墊26和26A之間的中間介質(zhì)，使其焊接在一起，在襯墊和ECTE14之間形成電接觸，同時(shí)對(duì)ECTE形成一個(gè)機(jī)械支撐設(shè)施以支撐墊板26和26A。

最好在薄片30和30A與襯墊26和26A之間放置第二種金屬中間介質(zhì)或薄片31和31A。第二個(gè)薄片更為可取。因?yàn)楫?dāng)只用一個(gè)片時(shí)，發(fā)現(xiàn)在電解槽運(yùn)行時(shí)一種腐蝕性材料接觸到襯墊并產(chǎn)生氯氣和氫氧化物似乎滲入到鈦-釩焊接處腐蝕焊口。腐蝕性材料也滲入到ECTE本體并腐蝕它。與其用厚的墊板，不如插入足夠厚的第二種薄片31和31A以減少腐蝕性材料滲入到ECTE的可能性，這樣更為經(jīng)濟(jì)。

當(dāng)多個(gè)電解單元10和11按運(yùn)行組合被疊加電抗即被引入電解槽中。最好在每一個(gè)電解單元中提供多個(gè)噴咀，盡管可以采用多種設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，最可取的設(shè)計(jì)如下，多個(gè)金屬?lài)娋卓梢赃@樣形成，比如，用熔模鑄造法。然后鑄造的噴咀被加工成設(shè)定的尺寸。在每個(gè)框架部分16上的多個(gè)設(shè)定位置上加工出一些縫隙，以備安置這些噴咀?？p隙的尺寸與插入到縫隙中的噴咀的厚度相適應(yīng)，以保證在當(dāng)電解單元的元件最終裝配時(shí)密封。如果采用襯墊26或26A，就要切開(kāi)襯墊以適應(yīng)圍繞噴咀。最好噴咀與襯墊26或26A相連，比如，用焊接的方法。然后，將襯墊噴咀的組合體置入電解單元10和11，然后襯墊的蓋罩32，32a被焊接到凸臺(tái)18和18A上。

當(dāng)多個(gè)電解單元10和11相互鄰接裝配時(shí)，最好將墊圈44置于單元之間。墊圈有三個(gè)主要功能：密封、電絕緣和設(shè)置電極間隙。有多種可采用的適合墊圈44的材料，如，橡膠墊圈。雖然只示出了一個(gè)墊圈44，本發(fā)明包括在隔板27和27A兩側(cè)面使用墊圈。

如果使用了襯墊鄰接ECTE14，或襯墊26或26A，是電極部件36，36A，46或46A，它們可以被安置或壓向襯墊或ECTE。最好是電極部件尺寸隨支撐部分17而定，而不要延伸到邊框部分16的區(qū)域。否則，當(dāng)其處于運(yùn)行組合狀態(tài)，會(huì)很難密封鄰近的電解單元。

電極部件最好用小孔結(jié)構(gòu)，它基本上平坦，可用一片膨脹的金屬的多孔板、穿孔板或網(wǎng)狀金屬絲制成。電極部件也可選用集電器，它與電極接觸或可以作為電極。電極表面可選用一種催化活性涂層。如果使用襯墊的話(huà)，電極部件可與凸緣部分焊接或與襯墊焊接，電極部件最好被焊接，因?yàn)殡娊佑|比較好。

與本發(fā)明有關(guān)的其它可采用的電極部件包括電流收集器，間隔器，墊及其它在本技術(shù)領(lǐng)域中有技藝的人所熟知的元件。對(duì)于零間隙結(jié)構(gòu)或固態(tài)聚合物電解質(zhì)隔板可使用特殊的元件或裝配件。本發(fā)明的電解單元也可采用和耗氣電極（有時(shí)稱(chēng)為去極化電極）有關(guān)的氣體室。除液體電解質(zhì)部分以外，氣體室也是需要的。在本發(fā)明中可采用的電極零件的許多種類(lèi)已被在本技術(shù)領(lǐng)域中有技藝的人熟知，比如，已在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4，457，823;4，457，815;4，444，623;4，340，452;4，444，641;4，444，639;4，457，822;和4，448，662中公開(kāi)。

電極36，36A或46A最好是具有一卷邊，該卷邊向內(nèi)卷向ECTE，背離與離子交換活性隔板27和27A。這樣做是為了避免這些電極部件的鋸齒狀邊緣有時(shí)會(huì)與離子交換活性隔板接觸磨損它。

電解單元10和11可用多種方法使用多種元件制備。本發(fā)明中制做的電解單元使用的每一基本元件，即，平面支撐部分17;框架形邊框部分16，及可由多個(gè)工件構(gòu)成的凸臺(tái)部分18和18A。比如支撐部分17可由多個(gè)工件組合在一起構(gòu)成。邊框部分16也可以由多個(gè)工件組合在一起構(gòu)成。同樣，凸臺(tái)部分18和18A可以是穿過(guò)支撐部分17單體工件的，也可以是不穿過(guò)支撐部分17的分體工件，而僅僅附加到一個(gè)表面或該表面的背面。

基本部件的裝配，可首先將凸臺(tái)裝配到支撐部分17，然后，將邊框部分16裝配到支撐部分17的周?chē)?。另一種順序是，邊框部分16首先裝配到支撐部分17，然后再裝配凸臺(tái)部分。

為保證電解單元10和11盡可能的平坦，可采用使所裝配好的或局部裝配好的電解組元的表面展平或磨平。電解單元可在電解單元裝配的各步驟的任何一步期間，或多個(gè)步驟期間使其表面磨平。例如，在如下階段可進(jìn)行磨平作業(yè)：

在所有的凸臺(tái)已經(jīng)裝配到支撐部分17的一邊之后;

在僅僅一部分凸臺(tái)已裝配到支撐部分17之后;

在所有或一部分凸臺(tái)已裝配到支撐部分17上，但在邊框部分16裝配之前;或

在所有凸臺(tái)和邊框部分16已裝配之后。

本發(fā)明的電解單元可用本技術(shù)領(lǐng)域中有技藝人已知的多種工藝來(lái)進(jìn)行平整，如砂帶磨光及機(jī)械研磨。最好是電解單元足夠平整，以至當(dāng)兩個(gè)單元在運(yùn)行組合狀態(tài)下相互配合時(shí)結(jié)合一起工作時(shí)泄漏的數(shù)量減至最小。對(duì)于使用氯-堿電化學(xué)電池，對(duì)于電解單元10或11來(lái)說(shuō)，整體平整度偏差最好小于0.4mm左右。

將凸臺(tái)18和18A附加到ECTE14的支撐部分17可用多種技術(shù)，比如，作為一種固態(tài)單元支撐部分17可以被鑄造，而后鉆孔和攻絲。攻絲可以穿透攻絲或者不穿透攻絲。凸臺(tái)可被車(chē)螺紋，然后，從支撐部分17的兩面擰入孔內(nèi)，可選擇在整個(gè)凸臺(tái)的中部車(chē)出凸臺(tái)一半長(zhǎng)度的螺紋，然后將此段螺紋擰入并穿過(guò)支撐部分17。在凸臺(tái)附加到支撐部分17之前，最好將凸臺(tái)的端面用機(jī)械磨平。

另一種用于安置凸臺(tái)的辦法是焊接，凸臺(tái)和支撐部分17最好采用可互相焊接材料。如果兩種金屬不適合焊接，可采用一種適合兩種金屬焊接的中間介質(zhì)金屬插入兩金屬之間。凸臺(tái)的焊接最好是緩慢進(jìn)行。這樣由焊接熱引起的隔板部分17的卷曲變形就會(huì)減少。

如果理想襯墊26和26A可僅置于腐蝕性環(huán)境接觸的電解單元的區(qū)域之上。即使邊框部分不暴露于腐蝕性環(huán)境，ECTE的邊框部分16也可以加襯墊，襯墊也可以只置于ECTE的一面或置于ECTE的兩面。襯墊可用單個(gè)的單片構(gòu)成也可由多個(gè)連在一起的片構(gòu)成（如圖4所示）。但其厚度應(yīng)保證不滲透液體。

襯墊26或26A的尺寸可隨ECTE的支撐部分而定?；蛘哒f(shuō)它可隨ECTE包括周?chē)吙虿糠?6的整個(gè)長(zhǎng)度和寬度而定。

當(dāng)多個(gè)電解單元相互鄰接裝配時(shí)，墊圈44最好置于兩個(gè)鄰接單元之間。墊圈的三個(gè)主要作用是：（1）密封，（2）電絕緣，（3）設(shè)置并保持電極間距。有多種適用墊圈44的材料，比如，乙烯-丙烯-二烯三元聚合物，（efhylenepropylenedieneferpolymer）聚氯乙烯（chlorinafedpolyefhlene），聚四氟乙烯（polyfefrafluordefhylene），全氟烷氧基樹(shù)脂，（perfluoroalkoxyresin）。

電極36，36A，46或46A的尺寸最好隨支撐部分17而定而不復(fù)蓋到周?chē)吙虿糠?6上。否則，在當(dāng)它們處于運(yùn)行組合時(shí)，會(huì)很難密封鄰接的電解組元。

用于制造本發(fā)明ECTE特別適合的方法是采用一塊作為支撐ECTE的平整板料，在其上面予先鉆孔和攻絲，以便安置凸臺(tái)。多個(gè)凸臺(tái)部分被切成同樣長(zhǎng)，每個(gè)凸臺(tái)之中間部分車(chē)出螺紋。沒(méi)有車(chē)螺紋的端部具有不同直徑。一個(gè)端部比另一個(gè)端部的直徑小，并且，小端的直徑小于支撐部分中鉆孔的直徑。凸臺(tái)部分小端穿過(guò)孔直到凸臺(tái)的螺紋部分接觸到孔的螺紋部分。凸臺(tái)部分被擰入支撐部分中的螺紋孔直到接觸上平的板料。按這種方法，很容易保證，所有的凸臺(tái)部分都從阻擋層上伸出同樣的長(zhǎng)度。

例1

1個(gè)122cm×244cm的雙極電極平板過(guò)濾型離子交換隔板電解槽構(gòu)成如下

1個(gè)122cm×244cm的鋼板，厚為1.27cm，將其鉆孔并攻絲，以使其具有116個(gè)呈方格點(diǎn)陣分布的25mm的孔。該鋼板作為ECTE的支撐部分并在周?chē)附右粋€(gè)19mm厚，70mm寬的低碳鋼畫(huà)框型邊框部分。

多個(gè)25mm的車(chē)過(guò)螺紋的鋼柱牢固地?cái)Q進(jìn)116個(gè)孔的每一個(gè)。在指定為陽(yáng)極的一個(gè)建成為一個(gè)陽(yáng)極，釩片被置于每一個(gè)鋼柱的端面上然后將鈦蓋套在鋼柱和釩片之上。將鈦蓋套住釩片并與116個(gè)鋼柱的每一個(gè)焊接上。因?yàn)殒囅鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較容易與鋼焊接，因此在陰極一邊不需要加中間介質(zhì)片。釩片大約0.13mm厚。蓋大約0.9mm厚。

為了防止腐蝕，陽(yáng)極部分用0.9厚的鈦襯墊作隔襯，是用平整的鈦片焊接成四周封閉的U形鈦罩。鈦襯墊有116個(gè)孔，該孔與安裝有柱形連結(jié)器的支撐部分上的孔同軸心。鈦襯墊與連結(jié)器上的鈦蓋相焊接。

陰極部分用1.5mm厚的鎳作隔襯，它是用平整的鎳片焊接成四周封閉的U-型鎳罩。鎳襯墊也有116個(gè)孔，該孔與安裝有柱形連接器的支撐部分的孔同軸心，鎳襯墊與周?chē)拿恳粋€(gè)鎳蓋相焊接。

陽(yáng)極是1.6mm厚，40%是暴露的，膨脹的鈦具有0.65mm（SWD）×1.3mm（LWD）的金鋼石結(jié)構(gòu)圖形。陽(yáng)極是被電阻焊接到陽(yáng)極側(cè)面上的連接器頂部的鈦蓋上。

陰極是由鎳網(wǎng)制做的，它與鈦網(wǎng)具有同樣的結(jié)構(gòu)。陰極是用電阻焊接到陰極側(cè)面的連接器頂部的鎳蓋上。

一個(gè)13mm直徑的鈦管通過(guò)用于鹽水入口的左邊陽(yáng)極部分的底部與鈦襯墊焊接。另一個(gè)19mm直徑的管道通過(guò)用于鹽水和氯氣出口的陽(yáng)極部分的右上部的孔與鈦襯墊焊接。同樣，鎳管與用于陰極電解液的入口和出口的陰極部分相焊接。

該電解槽制成后，陽(yáng)極網(wǎng)低于鈦面的墊圈邊緣約0.4mm，而陰極網(wǎng)低于鎳面墊圈邊緣約0.9mm。膨脹的聚四氟乙烯（polyfefrafluo-rdefhylene）的襯墊在隔板和陰極襯墊邊框之間的壓縮厚度為1.3mm而在隔板和陽(yáng)板襯墊邊框之間沒(méi)有墊圈，標(biāo)稱(chēng)的電極間隙約為2.5mm

對(duì)此雙極電解槽凸臺(tái)部分的端部平面之間距離是64.5mm，其可稱(chēng)為支撐部分的厚度。整個(gè)電解槽單元的厚度，從鎳電極部分的外側(cè)面到陽(yáng)極部分鈦的外側(cè)面是71.1mm。這樣，電解槽組元的厚度是整個(gè)單元厚度的百分之九十二。