Пакетированная конструкция с электродами

Изобретение относится к конструктивным элементам электролизеров. Пакетированная конструкция с электродами, в которой множественные блоки, включающие плоские блоки, пакетированы и скреплены крепежными деталями, причем соответствующие блоки содержат рамкообразные крепежные участки на наружных периферийных участках на обеих своих поверхностях, пакетированы прижатыми друг к другу поверхностями соответствующих крепежных участков и выполнены так, что ширина крепежных участков на одном блоке отличается от ширины крепежных участков на другом блоке; крепежные участки содержат на сторонах своих передних поверхностей прокладки, включающие упругие элементы; и наружные кромки с той стороны, на которой ширина крепежных участков является меньшей, расположены дальше внутрь, чем наружные кромки с той стороны, на которой ширина крепежных участков является большей, и внутренние кромки с той стороны, на которой ширина крепежных участков является меньшей, расположены дальше внутрь, чем внутренние кромки с той стороны, на которой ширина является большей. Технический результат: создание пакетированной конструкции, которая может эффективно предотвращать несовмещение между блоками с электродами. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к пакетированной конструкции с электродами.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Для построения электролитических ячеек для электролиза, проточных редокс-батарей и тому подобных используют пакетированные конструкции, в которых множественные блоки с электродами собраны пакетом, а промежутки между блоками заполнены раствором. Патентный документ 1 раскрывает устройство для электролиза в растворе. Описана пакетированная конструкция, в которой множественные биполярные элементы соединены стержнями. Патентный документ 2 раскрывает проточную редокс-батарею, в которой собраны пакетом множественные элементы батареи, включающие аноды и катоды. Указанный документ описывает, что множественные элементы батареи размещены между двумя концевыми пластинами, и пакетированное состояние поддерживается посредством гаек и болтов.

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0003] Патентный документ 1: US 4758322 B

Патентный документ 2: WO 2018/092215 A1

Патентный документ 3: JP H9-49096 A

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

[0004] Как описано в патентных документах 1 и 2, чтобы построить пакетированные конструкции, состоящие из множественных блоков, применяют детали (крепежные детали) для физического прижатия блоков друг к другу, такие как стержни или гайки с болтами. Собранные пакетом множественные блоки не связаны посредством адгезива или сварки и удерживаются силами трения между блоками. Таким образом, такие удерживающие механизмы всегда сопряжены с риском того, что блоки становятся несовмещенными друг с другом. Кроме того, при построении из пакетированной конструкции трехкамерной электролитической ячейки, как указано в патентном документе 3, к строящемуся блоку дополнительно добавляется промежуточная камера (средняя камера). Таким образом, число составляющих блоков увеличивается приблизительно двое по сравнению с двухкамерной электролитической ячейкой, которая составлена из катодной камеры и анодной камеры. Увеличение числа составляющих блоков повышает вероятность того, что блоки будут становиться несовмещенными. В дополнение, чтобы улучшить производительность изготовления продукции или обеспечить стабильную работу, площади электродов должны быть сделаны несколько увеличенными, что, в свою очередь, приводит к тому, что возрастают площади блоков и повышается масса, которая должна удерживаться, тем самым оказывая еще большее негативное влияние на предотвращение несовмещения блоков. Настоящее изобретение было создано с учетом таких проблем, и решаемая настоящим изобретением задача состоит в предложении пакетированной конструкции с электродами, которая может эффективно предотвращать несовмещение между блоками.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

[0005] Чтобы решить вышеуказанную задачу, в настоящем изобретении применены указанные ниже средства. А именно, пакетированная конструкция по настоящему изобретению представляет собой пакетированную конструкцию с электродами, в которой множественные блоки, включающие плоские блоки, пакетированы и скреплены крепежными деталями, причем соответствующие блоки содержат рамкообразные крепежные участки на наружных периферийных участках на обеих своих поверхностях, пакетированы прижатыми друг к другу поверхностями соответствующих крепежных участков и выполнены так, что ширина крепежных участков на одном блоке отличается от ширины крепежных участков на другом блоке. Благодаря этой конфигурации, может быть предотвращено несовмещение между блоками.

[0006] В одном варианте осуществления настоящего изобретения крепежные участки содержат на сторонах своих передних поверхностей прокладки, включающие упругие элементы. Благодаря этой конфигурации, настоящее изобретение может быть выполнено с использованием надлежащих компонентов.

[0007] В одном варианте осуществления настоящего изобретения между пакетированными блоками предусмотрены диафрагмы, и эти диафрагмы размещены между крепежными участками соответствующих блоков.

[0008] В одном варианте осуществления настоящего изобретения множественные блоки включают биполярный элемент и среднюю камеру.

[0009] В одном варианте осуществления настоящего изобретения множественные блоки сформированы пакетированием множественных наборов блок-пакетов, причем каждый набор как единичный блок составлен пакетированием, в следующем порядке, биполярного элемента, средней камеры и биполярного элемента.

[0010] В одном варианте осуществления настоящего изобретения множественные блоки представляют собой биполярные элементы.

[0011] В одном варианте осуществления настоящего изобретения множественные блоки включают катодный блок и анодный блок. Благодаря такой конфигурации, как указанные в вышеупомянутых вариантах осуществления, настоящее изобретение может быть реализовано надлежащим образом.

ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Согласно настоящему изобретению может быть создана пакетированная конструкция с электродами, которая может эффективно предотвращать несовмещение между блоками.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0013] Фиг. 1 - вид в перспективе электролитической ячейки, включающей пакетированную конструкцию с электродами согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - схематическое изображение для разъяснения взаимного расположения блоков в пакетированной конструкции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 - схематический вид в перспективе, показывающий взаимное расположение и конфигурацию блок-пакета согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 - вид в вертикальном разрезе блок-пакета согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 - увеличенный вид крепежного участка согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 - увеличенный вид крепежного участка согласно традиционной технологии.

Фиг. 7 - схематический вид в перспективе, показывающий взаимное расположение и конфигурацию блок-пакета согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8 - вид в вертикальном разрезе блок-пакета согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 - схематический вид в перспективе, показывающий взаимное расположение и конфигурацию блок-пакета согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10 - вид в вертикальном разрезе блок-пакета согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно разъяснены со ссылкой на чертежи.

(Первый вариант осуществления)

Далее будет показан один пример варианта осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе электролитической ячейки 1, включающей пакетированную конструкцию с электродами согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Электролитическая ячейка 1 содержит: пакетированную конструкцию 2 с электродами; подающий коллектор 3 средних камер; выпускной коллектор 4 средних камер; подающий коллектор 5 катодных камер; выпускной коллектор 6 катодных камер; подающий коллектор 7 анодных камер; и выпускной коллектор 8 анодных камер.

[0015] Пакетированная конструкция 2 содержит крепежные детали 25 и пару концевых опорных рам 26, концевой катодный элемент 21, концевой анодный элемент 22 и размещенные между ними множественные биполярные элементы 23 (плоские блоки с электродами), из которых только два проиллюстрированы на Фиг. 1, и множественные средние камеры, которые на Фиг. 1 не проиллюстрированы. Концевой катодный элемент 21 и концевой анодный элемент 22 размещены между парой концевых опорных рам 26. Крепежные детали 25 образованы стержнями 251 и гайками 252.

[0016] Концевые опорные рамы 26 снабжены опорными элементами 261 для поддерживания стержней 251 крепежных деталей 25 и выполнены так, что стержни 251 вставлены через отверстия, образованные в опорных элементах 261, гайки 252 навинчены на оба конца стержней 251, и концевой катодный элемент 21, концевой анодный элемент 22, множественные биполярные элементы 23 и множественные средние камеры, которые размещены между парой концевых опорных рам 26, зажаты с обоих концов. Все эти компоненты совместно образуют пакетированную конструкцию 2.

[0017] Фиг. 2 представляет схематическое изображение для разъяснения взаимного расположения концевого катодного элемента 21, концевого анодного элемента 22 и размещенных между ними биполярных элементов 23 и средних камер 24 в пакетированной конструкции 2. Пакетированная конструкция 2 сформирована пакетированием множественных наборов блок-пакетов 20, причем каждый набор как единичный блок образован пакетированием, в следующем порядке, биполярного элемента 23, средней камеры 24 и биполярного элемента 23. В дополнение, в пакетированной конструкции 2, чтобы позволить структурам концевых участков в направлении пакетирования образовывать электролитическую ячейку 1, не мешая друг другу, на внутренних в направлении пакетирования сторонах концевого катодного элемента 21 и концевого анодного элемента 22 соответственно расположены средние камеры 24.

[0018] Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий взаимное расположение биполярного элемента 23, средней камеры 24 и биполярного элемента 23, как упомянуто выше, в единичном блок-пакете 20, и соответствующие их конфигурации. Фиг. 4 представляет собой вид в вертикальном разрезе для случая, в котором этот блок-пакет 20 был пакетирован. Биполярные элементы 23 составлены корпусом 231 биполярного элемента, анодом 232 и катодом 233. Корпус 231 биполярного элемента имеет выемки 234а, 234b, образованные на его передней и задней поверхностях, и кромки этих выемок 234а, 234b представляют собой рамкообразные выступы 235а, 235b. Анод 232 предусмотрен внутри выемки 234а, а катод 233 предусмотрен внутри выемки 234b.

[0019] С поверхностями выступов 235а, 235b связаны соответственно прокладки 236а, 236b, включающие упругие элементы. Выступы 235а, 235b и прокладки 236а, 236b образуют крепежные участки 237а, 237b. Средняя камера 24 составлена корпусом 241 средней камеры и прокладками 246а, 246b, связанными с передней и задней поверхностями этого корпуса 241 средней камеры. Корпус 241 средней камеры и прокладки 246а, 246b образуют крепежные участки 247а, 247b. Корпус 241 средней камеры выполнен имеющим форму рамки с полостью, образованной в его центральной области.

[0020] Средняя камера 24 размещена в центре, с диафрагмами 201, 202, расположенными на обеих из ее передней и задней поверхностей. Кроме того, биполярные элементы 23, 23 размещены на наружных сторонах этих диафрагм 201, 202, и эти участки соединены друг с другом с образованием единичного блок-пакета 20. В данном варианте осуществления диафрагма 201 представляет собой катионообменную мембрану, а диафрагма 202 - анионообменную мембрану.

[0021] В вышеуказанной конфигурации пространство между диафрагмой 201 и катодом 233 биполярного элемента 23 с левой стороны на Фиг. 4 образует катодную камеру 27, пространство между диафрагмой 201 и диафрагмой 202, включая полость в центральной области корпуса 241 средней камеры, образует промежуточную камеру 28, и пространство между диафрагмой 202 и анодом 232 биполярного элемента с правой стороны на Фиг. 4 образует анодную камеру 29. Ширина А крепежных участков 247а, 247b средней камеры 24 сделана большей, чем ширина В (так, чтобы отличаться от ширины В) крепежных участков 237а, 237b биполярных элементов.

[0022] Если в электролитической ячейке 1, выполненной так, как описано выше, следует проводить электролиз с использованием сульфата натрия (Na₂SO₄) в качестве сырья, то во множественные катодные камеры 27 подают раствор гидроксида натрия (NaOH) через подающий коллектор 5 катодных камер. Во множественные средние камеры 28 подают раствор сульфата натрия (Na₂SO₄) через подающий коллектор 3 средних камер, а во множественные анодные камеры 29 подают раствор серной кислоты (H₂SO₄) через подающий коллектор 7 анодных камер.

[0023] Когда электролитическую ячейку 1 запускают в состоянии, в котором поданы соответствующие химические растворы, подают положительное напряжение на анод 232, а на катод 233 подают отрицательное напряжение. При подаче этого напряжения анод 232 становится анодно-поляризованным, а катод 233 становится катодно-поляризованным. На поверхности анода 232 происходит окисление воды (H₂O) с образованием катионов Н⁺ и кислорода (О₂), а на поверхности катода 233 происходит восстановление воды (H₂O) с образованием анионов ОН^- и водорода (Н₂). Когда достигается это состояние, чтобы сохранить электронейтральность, ионы SO₄^2- серной кислоты проходят через анионообменную мембрану 202 и движутся из средней камеры 28 в анодную камеру 29, а ионы Na⁺ натрия проходят через катионообменную мембрану 201 и движутся из средней камеры 28 в катодную камеру 27.

[0024] В результате вышеуказанной стадии образования в анодной камере 29 образуются газообразный кислород (О₂) и серная кислота (H₂SO₄), и образовавшиеся газообразный кислород (О₂) и серную кислоту (H₂SO₄) выводят в качестве продуктов через выпускной коллектор 8 анодных камер. В катодной камере 27 образуются газообразный водород (H₂) и гидроксид натрия (NaOH), и образовавшиеся газообразный водород (H₂) и гидроксид натрия (NaOH) выводят в качестве продуктов через выпускной коллектор 6 катодных камер. Раствор сульфата натрия (Na₂SO₄), подаваемый в качестве сырья в среднюю камеру 28, выводят через выпускной коллектор 4 средних камер для повторного использования.

[0025] Во время вышеуказанной стадии образования в катодную камеру 27 подают раствор гидроксида натрия (NaOH). Однако, вследствие вышеуказанной стадии образования в катодной камере 27 получают раствор гидроксида натрия (NaOH), являющийся более высококонцентрированным, чем его концентрация при подаче. Некоторую часть этого раствора гидроксида натрия (NaOH) выводят в качестве продукта. К оставшемуся раствору добавляют очищенную воду (H₂O), скорректированный по концентрации раствор гидроксида натрия (NaOH) вновь подают в катодную камеру 27 и повторяют вышеупомянутую стадию образования.

[0026] Далее будут разъяснены функции и эффекты пакетированной конструкции 2, обеспечиваемые вышеуказанной электролитической ячейкой 1. Фиг. 5 иллюстрирует увеличенный вид части, обозначенной кружком С, представленным пунктирными линиями на Фиг. 4, изображая крепежный участок 237b биполярного элемента 23 и крепежный участок 247а средней камеры 24. Фиг. 6 иллюстрирует увеличенный вид соответствующей Фиг. 5 части согласно традиционной технологии, изображая крепежный участок 237b биполярного элемента 23 и крепежный участок 247 средней камеры 240.

[0027] В этом случае проиллюстрированные на Фиг. 4 диафрагмы 201, 202 являются гораздо более тонкими, чем биполярный элемент 23 и средняя камера 24. Таким образом, когда прокладки 236а, 236b, 246а, 246b биполярного элемента 23 и средней камеры 24 прижаты друг к другу, диафрагмы 201, 202 деформируются в соответствии с формами прокладок 236а, 236b, 246а, 246b. Поэтому, чтобы сделать пояснение более простым для понимания, изображенные на Фиг. 4 диафрагмы 201, 202 не показаны на Фиг. 5 и Фиг. 6.

[0028] В этом случае, как показано на иллюстрирующей традиционную технологию Фиг. 6, ширина В крепежного участка 237b биполярного элемента 23 и ширина В крепежного участка 247 средней камеры 240 являются одинаковыми. В этой конфигурации в контакт приведены прокладки 236b, 240а, которые имеют одинаковую ширину. Таким образом, возникала та проблема, что если приложенные к прокладке 236b, 240а силы были не равны, то эти прокладки 236b, 240а могли становиться позиционно несовмещенными друг с другом, тем самым не обеспечивая возможности надлежащего скрепления блоков.

[0029] Для подробного пояснения этого вопроса, прокладки 236b и 240а образованы из упругих элементов, и поэтому, если они слегка несовмещены, то силы, соответствующие взаимным действиям и реакциям, будут действовать на их концы, как показано стрелкой u и стрелкой v, а также стрелкой x и стрелкой y. Когда эти силы разложены на компоненты в вертикальном направлении (направлении, в котором происходит несовмещение) в плоскости листа по Фиг. 6, можно видеть, что создаются силы соответственно в направлениях стрелок u1, v1, x1, y1. При этом силы u1 и x1, действующие на биполярный элемент 23, ориентированы в одном и том же направлении и действуют на биполярный элемент 23 как u1+x1. Силы v1 и y1, действующие на среднюю камеру 240, ориентированы в одном и том же направлении, противоположном направлению сил, действующих на биполярный элемент 23, и действуют на среднюю камеру 240 как v1+y1. Поэтому действия силы u1+x1 и силы v1+y1 повышают усилия, работающие на сдвиг биполярного элемента 23 вверх в плоскости листа и на сдвиг средней камеры 240 вниз в плоскости листа, тем самым вызывая все большее и большее несовмещение.

[0030] В отличие от этого, на Фиг. 5 ширина А крепежного участка 247а средней камеры 24 сделана большей, чем ширина В крепежного участка 237b биполярного элемента 23. Силы, соответствующие действиям и реакциям, действующим в этом случае, представлены стрелками p, q, s, t и представлены разложенными на p1, q1, s1, t1 как компоненты в направлении несовмещения. Силы p1 и s1, действующие на крепежный участок 237b биполярного элемента 23, ориентированы в противоположных направлениях и поэтому уравновешиваются. Силы q1 и t1, действующие на крепежный участок 247а средней камеры 24, также ориентированы в противоположных направлениях и поэтому уравновешиваются. В результате этого силы в направлении несовмещения не возникают. Даже если по некоторым причинам происходит небольшое несовмещение, то до тех пор, пока крепежный участок 237b остается в пределах ширины А крепежного участка 247а, силы будут действовать таким же образом, как упомянуто выше, и никакие силы в направлении несовмещения возникать не будут.

[0031] Как упомянуто выше, в данном варианте осуществления крепежные участки 247а, 247b средней камеры 24 сформированы более широкими, чем крепежные участки 237а, 237b биполярного элемента 23. Таким образом, силы в направлении несовмещения уравновешиваются и не создаются. Кроме того, даже если возникает небольшое несовмещение, то до тех пор, пока крепежный участок 237b биполярного элемента 23 остается в пределах ширины А крепежного участка 247а средней камеры 24, никакие силы в направлении несовмещения возникать не будут. Поэтому можно обеспечить пакетированную конструкцию 2 с электродами, в которой может быть эффективно предотвращено несовмещение блоков (биполярных элементов 23 и средних камер 24).

(Второй вариант осуществления)

[0032] Фиг. 7 представляет собой вид в перспективе блок-пакета 30 согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе блок-пакета 30 согласно данному варианту осуществления. В отношении данного варианта осуществления будут пояснены отличия от первого варианта осуществления, и идентичные признаки будут снабжены такими же ссылочными номерами, а их пояснения будут пропущены. Блок-пакет 30 в данном варианте осуществления содержит биполярные элементы 23, имеющие такую же конструкцию, как и в первом варианте осуществления, и биполярный элемент 33, на котором ширина крепежных участков 337а, 337b отличается от ширины крепежных участков 237а, 237b биполярных элементов 23, а в остальном конструкции являются одинаковыми. Блок-пакет 30 образован из набора, состоящего из биполярного элемента 23, биполярного элемента 33 и биполярного элемента 23.

[0033] Биполярный элемент 33 составлен корпусом 331 биполярного элемента, анодом 332 и катодом 333. Корпус 331 биполярного элемента имеет выемки 334а, 334b, сформированные на его передней и задней поверхностях, и кромки этих выемок 334а, 334b представляют собой рамкообразные выступы 335а, 335b. Анод 332 предусмотрен внутри выемки 334а, а катод 333 предусмотрен внутри выемки 334b.

[0034] С поверхностями выступов 335а, 335b связаны соответственно прокладки 336а, 336b, включающие упругие элементы. Выступы 335а, 335b и прокладки 336а, 336b образуют крепежные участки 337а, 337b. Ширина А крепежных участков 337а, 337b биполярного элемента 33 сделана большей, чем ширина В крепежных участков 237а, 237b биполярного элемента 23.

[0035] Между биполярными элементами 23 и биполярным элементом 33 предусмотрены диафрагмы 300, и в данном варианте осуществления диафрагмы 300 представляют собой катионообменные мембраны. Пространство между диафрагмой 300 и катодом 233 биполярного элемента 23 с левой стороны на Фиг. 8 образует катодную камеру 27, а пространство между диафрагмой 300 и анодом 332 биполярного элемента 33 образует анодную камеру 29.

[0036] В данном варианте осуществления в катодную камеру 27 подают раствор гидроксида натрия (NaOH), а в анодную камеру 29 подают раствор сульфата натрия (Na₂SO₄). Когда на анод подают положительное напряжение, а на катод подают отрицательное напряжение в состоянии, в котором поданы химические растворы, анод 332 становится анодно-поляризованным, а катод 233 становится катодно-поляризованным. На поверхности анода 332 происходит окисление воды (H₂O) с образованием катионов Н⁺ и кислорода (О₂), а на поверхности катода 233 происходит восстановление воды (H₂O) с образованием анионов ОН^- и водорода (Н₂). Когда достигается это состояние, чтобы сохранять электронейтральность, катионы Na⁺ в анодной камере 29 проходят через катионообменную мембрану (диафрагму) 300 и движутся к катодной камере 27, и в анодной камере 29 образуются газообразный кислород (О₂) и серная кислота (H₂SO₄). В катодной камере 27, в которой остающееся сырье, сульфат натрия (Na₂SO₄), находится в состоянии смеси с этими продуктами, образуются гидроксид натрия (NaOH) и газообразный водород (H₂). Соответствующие продукты выводят через выпускные коллекторы, которые не проиллюстрированы.

[0037] В данном варианте осуществления ширина А крепежных участков 337а, 337b биполярного элемента 33 сделана большей, чем ширина В крепежных участков 237а, 237b биполярных элементов 23. Таким образом, могут быть получены функции и эффекты, подобные таковым в первом варианте осуществления.

(Третий вариант осуществления)

[0038] Фиг. 9 представляет собой вид в перспективе блок-пакета 40 согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 10 представляет собой вид в разрезе блок-пакета 40 согласно настоящему варианту осуществления. В отношении данного варианта осуществления будут пояснены отличия от первого варианта осуществления, а идентичные признаки будут снабжены такими же ссылочными номерами, а их пояснения будут пропущены. Блок-пакет 40 согласно данному варианту осуществления содержит анодные блоки 41 и катодный блок 42. Блок-пакет 40 образован из набора, состоящего из анодного блока 41, катодного блока 42 и анодного блока 41.

[0039] Анодные блоки 41 составлены рамкообразным корпусом 411 анодного блока и анодом 412. Корпус 411 анодного блока имеет вставленный внутрь него анод 412. С поверхностями корпусов 411 анодных блоков связаны соответственно прокладки 416а, 416b, включающие упругие элементы. Корпуса 411 анодных блоков и прокладки 416а, 416b образуют крепежные участки 417а, 417b.

[0040] Катодный блок 42 составлен рамкообразным корпусом 421 катодного блока и катодом 422. Корпус 421 катодного блока имеет вставленный внутрь него катод 422. Прокладки 426а, 426b, каждая из которых включает упругие элементы, связаны с поверхностью корпуса 421 катодного блока. Корпус 421 катодного блока и прокладки 426а, 426b образуют крепежные участки 427а, 427b. Ширина А крепежных участков 427а, 427b катодного блока 42 сделана большей, чем ширина В крепежных участков 417а, 417b катодного блока 42.

[0041] Между анодными блоками 41 и катодным блоком 42 предусмотрены диафрагмы 400. В данном варианте осуществления диафрагмы 400 представляют собой катионообменные мембраны. Пространства между диафрагмами 400 и катодом 422 катодного блока 42 образуют катодные камеры 27, а пространства между диафрагмой 400 и анодами 412 анодных блоков 41 образуют анодные камеры 29. Поскольку операции электролитической ячейки в ходе электролиза в катодных камерах 27 и анодных камерах 29 являются такими же, как и во втором варианте осуществления, их пояснение будет здесь пропущено.

[0042] В данном варианте осуществления ширина А крепежных участков 427а, 427b катодного блока 42 сделана большей, чем ширина В крепежных участков 417а, 417b анодных блоков 41. Таким образом, могут быть получены функции и эффекты, подобные таковым в первом варианте осуществления.

[0043] В вышеупомянутых вариантах осуществления было пояснено образование гидроксида натрия (NaOH) в электролитических ячейках. Однако изобретение этим не ограничивается. Например, при подаче сульфата лития (Li₂SO₄) в промежуточную камеру 28 в случае первого варианта осуществления и в анодные камеры 29 в случае второго и третьего вариантов осуществления и подаче гидроксида лития (LiOH) в катодные камеры 27, в результате электролиза в катодных камерах 27 могут быть получены гидроксид лития (LiOH) и водород (H₂). То есть, все электролитические ячейки, имеющие пакетированную конструкцию по настоящему изобретению, включены в настоящее изобретение, независимо от образуемых при этом продуктов. В дополнение, настоящее изобретение не ограничено электролитическими ячейками, и, например, батареи, электродиализные устройства и тому подобные также включены в настоящее изобретение, при условии, что они имеют пакетированную конструкцию по настоящему изобретению. В дополнение, различия в ширине крепежных участков в вышеупомянутых вариантах осуществления не ограничены теми, которые описаны в приведенных выше вариантах осуществления. Достаточно, чтобы ширины крепежных участков были такими, что ширина крепежного участка одного из блоков, который подлежит пакетированию, отличалась от величины другого. Например, в первом варианте осуществления ширина крепежных участков биполярных элементов 33 может быть сделана большей, чем ширина средней камеры. В третьем варианте осуществления ширина крепежных участков анодных блоков 41 может быть сделана большей, чем ширина крепежных участков катодного блока 42.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0044] 2 - пакетированная конструкция

20, 30, 40 - блок-пакет

23, 33 - биполярный элемент (блок)

232, 332, 412 - анод

233, 333, 422 - катод

236a, 236b, 336a, 336b - прокладка биполярного элемента

237a, 237b, 337a, 337b - крепежный участок биполярного элемента

24, 240 - средняя камера (блок)

247a, 247b, 247 - крепежный участок средней камеры

25 - крепежная деталь

41 - анодный блок (блок)

416a, 416b - прокладка анодного блока

417a, 417b - крепежный участок анодного блока

42 - катодный блок (блок)

426a, 426b - прокладка катодного блока

427a, 427b - крепежный участок катодного блока

201, 202, 300, 400 – диафрагма.

1. Пакетированная конструкция с электродами, в которой множественные блоки, включающие плоские блоки, пакетированы и скреплены крепежными деталями,

причем соответствующие блоки содержат рамкообразные крепежные участки на наружных периферийных участках на обеих своих поверхностях, пакетированы прижатыми друг к другу поверхностями соответствующих крепежных участков и выполнены так, что ширина крепежных участков на одном блоке отличается от ширины крепежных участков на другом блоке;

крепежные участки содержат на сторонах своих передних поверхностей прокладки, включающие упругие элементы; и

наружные кромки с той стороны, на которой ширина крепежных участков является меньшей, расположены дальше внутрь, чем наружные кромки с той стороны, на которой ширина крепежных участков является большей, и внутренние кромки с той стороны, на которой ширина крепежных участков является меньшей, расположены дальше внутрь, чем внутренние кромки с той стороны, на которой ширина является большей.

2. Пакетированная конструкция с электродами по п. 1, в которой между пакетированными блоками предусмотрены диафрагмы, и эти диафрагмы размещены между крепежными участками соответствующих блоков.

3. Пакетированная конструкция с электродами по п. 1 или 2, в которой множественные блоки включают биполярный элемент и среднюю камеру.

4. Пакетированная конструкция с электродами по п. 3, в которой множественные блоки сформированы пакетированием множественных наборов блок-пакетов, причем каждый набор как единичный блок составлен пакетированием, в следующем порядке, биполярного элемента, средней камеры и биполярного элемента.

5. Пакетированная конструкция с электродами по п. 1 или 2, в которой множественные блоки представляют собой биполярные элементы.

6. Пакетированная конструкция с электродами по п. 1 или 2, в которой множественные блоки включают катодный блок и анодный блок.