阳极及其制造方法_2

文档序号:9692730阅读:来源:国知局

[0044]保持构件3安装于电极板2的保持构件安装面2a,电解时在电解液中保持电极板2,并且将电极板2与设于电解装置的供电部电连接。
[0045]保持构件3由熔点比电极板2的熔点高、且电导率较高的金属或合金形成。通过使用熔点比电极板2的熔点高的金属或合金,即使在该保持构件3与电极板2之间的接触部分处电阻升高、温度上升,也能够防止保持构件3比电极板2先熔融、电极板2脱落。作为形成保持构件3的金属或合金,能够列举银、铜、金或者这些金属的合金等,其中,优选的是使用成本便宜的铜。
[0046]另外,优选的是,保持构件3使用以熔点较高且电导率较高的金属或合金为心材、并利用不会产生由电解液引起的腐蚀的、离子化倾向较低的金属进行覆盖而得到的保持构件。作为覆盖用的金属,为了防止心材因腐蚀等而形成非导体覆膜,可列举铂等贵金属、钛等,其中,优选的是使用成本便宜的钛。在针对电解液的耐腐蚀性的要求不高的情况下,更优选的是选择导电性较高、具有耐磨性的金属。
[0047]心材的覆盖能够利用焊接加工、镀层、包层等常见的方法来进行。即使仅在存在腐蚀隐患的部位进行局部覆盖,也是没有问题的。如果在完全不并担心电解液的腐蚀等的情况下,也可以仅将未覆盖的心材作为保持构件3。
[0048]作为保持构件3的形状,只要以与电极板2的至少一个主面的一边附近、即保持构件安装面2a面接触的方式进行安装、并保持电极板2、且能够电连接电极板2与供电部,形状就不特别限定。
[0049]作为保持构件3,例如能够列举如图1和图2所示的保持构件。图1所示的保持构件3借助导电连接构件6与电极板2电连接,并电连接电极板2与供电部,将电极板2保持在电解液中,具有电极板保持构件4、电连接电极板2与电极板保持构件4的导电连接构件6以及将导电连接构件6安装于电极板2和电极板保持构件4的螺栓5。
[0050]电极板保持构件4的下方侧的端部借助导电连接构件6与电极板2相连接,为了将电极板2勾挂或悬挂于供电部,上方侧的端部成为向水平方向突出了臂的结构。该突出的部分成为与供电部电连接的供电连接部4a。供电连接部4a既可以形成为横向的棒状,也可以形成为板状。作为供电连接部4a的形状,优选为能够充分地确保与供电部之间的接触面积的结构,在交替设置了阳极与阴极时(参照图8),阳极与阴极的电极间距不会过度变大的结构较好。
[0051]导电连接构件6以至少与形成为板状的电极板2的保持构件安装面2a整个表面接触的方式形成为具有电极板2的保持构件安装面2a的长度以上的长度和能够利用螺栓5将电极板2与电极板保持构件4之间的连接部分连接为一体的充分的宽度的板状。优选的是,导电连接构件6使用导电性较好的金属。该导电连接构件6以面接触的方式连接于电极板2,从而在电极板2与导电连接构件6之间的连接部分,即使温度因电阻而上升,也能够使热量扩散并防止电极板2的熔融,即使在通入了较大的电压、电流的情况下,也能够防止电极板2的熔融。另外,即使温度因电阻而上升且多少产生了软化,由于电极板2的保持构件安装面2a整体与导电连接构件6相连接,因此也能够防止电极板2的脱落。
[0052]电极板2与保持构件3之间的连接方法如图1和图2所示,在使电极板保持构件4对接于电极板2的状态下,利用两块导电连接构件6从侧面、即电极板2的两主面侧夹住电极板2与电极板保持构件4之间的连接部分,使螺栓5分别贯穿于电极板2与两块导电连接构件6以及电极板保持构件4与两块导电连接构件6,并紧固螺栓5与未图示的螺母。此时,也可以将两块导电连接构件6中的一块的贯通孔9设为与螺栓5对应的螺纹孔,不使用螺母而是使用导电连接构件6和螺栓5来紧固电极板2与电极板保持构件4。由此,电极板2与具有电极板保持构件4和两块导电连接构件6的保持构件3成为一体,利用螺栓5和导电连接构件6电连接电极板2与电极板保持构件4。如图2所示,在电极板2、电极板保持构件4以及导电连接构件6上预先形成供螺栓5贯穿的贯通孔7、8、9。在利用这种连接方法进行连接的情况下,如图1所示,示出了分别在电极板2和电极板保持构件4上各安装了 4个螺栓5的例子,但是并不限定于此,优选的是利用多个螺栓5、优选利用3个以上的螺栓5来进行连接,特别优选的是,为了将电极板2牢固地固定于保持构件3并且避免操作的复杂性而设为3个或4个。螺栓5的间隔只要是左右对称地充分扩展的等间隔即可。
[0053]另外,如图3所示,电极板2也可以是将供螺栓5贯穿的贯通孔7设为了槽部7a的电极板。槽部7a设于电极板2的与电极板保持构件4相对的外周部,与电极板保持构件4相对的上端部侧开口,以螺栓5的直径以上的宽度进行切入并形成为槽状。槽部7a的形状并不限定于图3所示的U字形状的槽部,例如也可以设为三角形状、四边形状的槽,只要能够使螺栓5贯穿电极板2的槽部7a并将电极板2安装于电极板保持构件4,就可以是任意形状。
[0054]即使在使用了图3所示的电极板2的情况下,也能够与图1所示的情况相同地连接电极板2与连接构件3。利用两块导电连接构件6夹住已对接的电极板2与电极板保持构件4的两个主面,使螺栓5分别贯穿电极板2的槽部7a与两块导电连接构件6以及电极板保持构件4与两块导电连接构件6,紧固螺栓5与未图示的螺母。通过利用两块导电连接构件6夹住电极板2,从而即使是形成为槽状的槽部7a,也能够以电极板2不会自电极板保持构件4落下的方式进行安装。
[0055]在图3所示的电极板2的情况下,通过将供螺栓5贯穿的部分不是设为贯通孔,而是设为槽状的槽部7a,从而能够相对于电极板保持构件4容易地安装、拆卸电极板2。例如,当在连续操作时更换电极板2时,不用卸下螺栓5并使两块导电连接构件6自电极板2和电极板保持构件4完全分离,仅通过松弛螺栓5就能够从保持构件3上容易地卸下使用完毕的电极板2。而且,在拆卸了电极板2的保持构件3的状态下,通过将新的电极板2以螺栓5嵌入槽部7a的方式插入到导电连接构件6之间,并紧固螺栓5,从而能够容易地固定电极板2。这样,形成有槽部7a的电极板2的安装、拆卸较容易,因此能够提高操作效率。
[0056]在图1所示的保持构件3的情况下,通过利用两块导电连接构件6夹住电极板2与电极板保持构件4,并利用螺栓5和导电连接构件6维持连接状态,从而将电极板2保持在电解液中。另外,保持构件3借助导电连接构件6电连接电极板2与电极板保持构件4,并电连接电极板2与供供电连接部4a勾挂的供电部。
[0057]作为保持构件3,并不限定于图1所示的保持构件,作为更简单的方法,例如也可以采用如下方法:利用使用弹簧而得到的夹持力以一次操作进行拆装。但是,在该情况下,需要如在利用图1所示的保持构件3夹住电极板2时能够与电极板2牢固地面接触那样的设计上下工夫,可动部变多,因此避免电解液腐蚀的对策变得更重要且维护等变复杂。因此,在长时间使用的情况下,优选结构更简单的、图1所示的使用了螺栓5的保持构件3。另外,作为保持构件3,只要能够保持电极板2,能够使电极板2与供电部电连接,就也可以仅安装于电极板2的一个主面的保持构件安装面2a。
[0058]对于由以上那样的结构构成的阳极1,即使电极板2由低熔点金属或低熔点合金形成,电极板2与保持构件3、例如图1中的导电连接构件6也面接触,因此,即使在连接部分产生了电阻加热,热量也会扩散并抑制温度上升且能够防止电极板2的熔融,另外即使因电阻加热而多少产生了软化,通过利用保持构件3保持电极板2的保持构件安装面2a整体也能够防止电极板2的脱落,能够进行长时间的电解。在阳极1中,由于电极板2与保持构件3面接触,因此即使在对电极板2通入了较大的电压、电流的情况下,电极板2也不会脱落,能够进行长时间的电解。另外,阳极1即使增厚了电极板2的厚度,例如即使是8mm以上的厚度,也保持为不会自保持构件3落下,因此能够进行长时间的电解。
[0059]<2.阳极的制造方法>
[0060]关于阳极1的制造方法,首先说明电极板2的制造方法。电极板2使用与电极板2的形状相应的铸模通过铸造来进行制造。
[0061 ]具体地说,在图1和图2所示的阳极1中使用的电极板2使用如图4和图5所示的、例如在足够厚度的石墨碳制的板上形成与电极板2的大小相当的凹部10a而得到的铸模10而形成。通过使用石墨碳制的铸模10,从而在加热时热量易于向放入到凹部10a的金属传递,因此易于使金属熔化,而且在冷却后易于从铸模10中取出固化的金属。
[0062]铸模10除了石墨碳以外,基于耐热性方面考虑,也能够使用聚四氟乙烯、高熔点金属的铸模。但是,在使用聚四氟乙烯的情况下,由于导热率较差,因此直至使金属熔融为止花费时间,并不优选。在使用高熔点金属的情况下,由于与熔融后的低熔点金属或低熔点合金之间的润湿性升高,在冷却固化而取出时难以自模具剥离,故不优选。因而,作为导热率较好并且由热膨胀引起的变形较少且剥离性较好的材质,优选石墨碳。铸模10的尺寸根据电极板2的厚度、宽度的尺寸来确定。在铸模10的凹部10a中,为了更容易地取出冷却固化后的电极板2,也可以以内壁从底面朝向开口扩展的方式设置角度。
[0063]在使用上述铸模10进行铸造时,在所形成的电极板2的用于安装保持构件3的保持构件安装面2a上形成供用于安装保持构件3的螺栓5贯穿的贯通孔7。例如,作为贯通孔7的形成方法,如图4和图5所示,在低熔点金属或低熔点合金在铸模10内熔融的期间内,从铸模10的开口侧插入具有与螺栓5相同的直径的棒11,从而插入的棒11部分成为贯通孔7
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