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KR100397883B1 - Electrochemical cell - Google Patents

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KR100397883B1
KR100397883B1 KR1019970709473A KR19970709473A KR100397883B1 KR 100397883 B1 KR100397883 B1 KR 100397883B1 KR 1019970709473 A KR1019970709473 A KR 1019970709473A KR 19970709473 A KR19970709473 A KR 19970709473A KR 100397883 B1 KR100397883 B1 KR 100397883B1
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비톨드 미카일로비치 백키르
유리 게오르기에비치 자도로츠니
Original Assignee
비톨드 미카일로비치 백키르
유리 게오르기에비치 자도로츠니
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Abstract

본 발명에 따른 물 및/또는 수용액 처리용 전기화학 전지는, 중앙부, 및 상기 중앙부의 직경의 0.75 이하의 직경을 가지며 상기 중앙부의 각각의 단부에 제공된 핀 단부를 갖추고 있는 내부 전극과, 상기 내부 전극의 둘레로 장착되어 있는 외부 전극과, 상기 전지의 전극 챔버 내에서 상기 내부 전극과 상기 외부 전극 사이의 별도의 공간에 장착되어 있는 동축 세라믹 다이아프램을 포함하고 있다. 외부 전극은 상하부 유전체 부싱 내에 설치되어 있다. 이들 내부 및 외부 전극이 모두 전원의 양극과 음극에 연결되어 있다. 또한, 이러한 전지는 각각 축방향 채널을 갖는 상하부 유전체 콜렉터 헤드를 더 포함하고 있고, 각각의 상기 상하부 유전체 콜렉터 헤드가 회전가능하게 상기 부싱의 슬롯 내에 설치되어 있다. 다이아프램은 상기 부싱 슬롯 내에 설치된 탄성 가스켓에 의해 체결되어 있다. 내부 전극의 중앙부의 직경은 다음 공식으로 한정되어 있으되,An electrochemical cell for treating water and / or an aqueous solution according to the present invention comprises an internal electrode having a central portion and a pin end portion having a diameter of 0.75 or less of the diameter of the central portion and provided at each end of the central portion, and the internal electrode. And an external electrode mounted around the electrode, and a coaxial ceramic diaphragm mounted in a separate space between the internal electrode and the external electrode in the electrode chamber of the battery. The external electrode is provided in the upper and lower dielectric bushings. Both of these internal and external electrodes are connected to the positive and negative poles of the power supply. In addition, the battery further includes upper and lower dielectric collector heads each having an axial channel, and each of the upper and lower dielectric collector heads is rotatably installed in a slot of the bushing. The diaphragm is fastened by an elastic gasket provided in the bushing slot. The diameter of the center of the inner electrode is limited to the following formula,

여기서, D는 상기 내부 전극의 중앙부의 직경(mm) 이고Where D is the diameter of the central portion of the internal electrode (mm)

M은 상기 내부 및 외부 전극들 사이의 거리(mm) 이다.M is the distance in mm between the inner and outer electrodes.

내부 전극의 중앙부의 길이가 상기 외부 전극의 길이 보다 짧거나(2M) 또는 상기 외부 전극의 길이 보다 길다(2M 이상).The length of the center portion of the inner electrode is shorter than the length of the outer electrode (2M) or longer than the length of the outer electrode (2M or more).

Description

전기 화학 전지Electrochemical cell

전기 화학 분야에 있어서, 상이하게 설계된 전해조가 물 및/또는 수용액이나 상이한 생성물의 제조에 사용된다. 예를 들어, 다이어프램에 대해 가압되어 있는 평탄한 전극을 갖는 전해조[본 발명자 소유의 러시아공화국 특허 882 944(1979)호 참조] 또는 동축의 원통형 전극 및 이들 전극 사이에 배열되어 있는 세라믹 다이어프램을 갖는 전해조[일본 공개 특허 평성1-104 387(1989)]가 있다.In the field of electrochemistry, differently designed electrolyzers are used for the preparation of water and / or aqueous solutions or different products. For example, an electrolytic cell having a flat electrode pressurized against a diaphragm (see our own patent 882 944 (1979)) or an electrolytic cell having a coaxial cylindrical electrode and a ceramic diaphragm arranged between these electrodes [ Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-104 387 (1989).

그러나, 모듈 전해조들은 필요로 하는 수의 모듈과 함께 결합됨으로써 소정의 생산 효율을 제공할 수 있으므로 상당히 진보되었다. 이는 소정의 용량에 따른 전해조의 설계 및 제조 비용을 감소시킬 수 있게 하며 부품들을 규격화할 수 있을 뿐더러 전해조의 조립 및 분해시간을 감소시킬 수 있게 한다.However, modular electrolysers have advanced considerably because they can be combined with the required number of modules to provide the desired production efficiency. This makes it possible to reduce the design and manufacturing cost of the electrolyzer according to the given capacity, to standardize the parts and to reduce the assembly and disassembly time of the electrolyzer.

전술한 기술에 의한 설계의 결과로서 가장 양호한 장치는 동축의 원통형 로드 전극 및 지르코늄, 알루미늄 및 이트륨 산화물을 기초로 하는 재료로 제조된 동축의 한외여과(ultrafiltration) 세라믹 다이어프램을 갖춘 전기 화학 전지를 사용하는 모듈 원리에 의해 수행되는 물 처리용 장치(미국 특허 제 5,427,667호 참조)이다.As a result of the design by the above-described techniques, the best device uses an electrochemical cell with a coaxial cylindrical rod electrode and a coaxial ultrafiltration ceramic diaphragm made of a material based on zirconium, aluminum and yttrium oxide. Water treatment apparatus carried out on a modular principle (see US Pat. No. 5,427,667).

상기 로드 전극은 다수의 영역을 갖는 포토타입로 제조되며 상기 핀-단부의 직경은 중간영역 직경의 0.75정도이다. 이는 수압 모드(hydraulic mode)의 개선을 가능하게 한다. 또한, 전극과 다이어프램의 직경은 이들 상호간의 변경을 한정하는 공식으로 특정화될 수 있다.The rod electrode is made of a photo type having a plurality of regions and the diameter of the pin-end is about 0.75 of the diameter of the intermediate region. This makes it possible to improve the hydraulic mode. In addition, the diameters of the electrodes and diaphragms can be specified by formulas that define changes between them.

포토타입에 있어서, 상기 로드와 원통형 전극 및 다이어프램은 로드 전극챔버로부터 배출되거나 상기 챔버로 유입되는 처리된 물용 채널을 구비한 특정 유전체 부싱내에 고정된다. 상기 원통형 전극의 측면, 전극의 상부 및 하부 부품상에는 채널이 제공되어 있어서 상기 원통형 전극의 챔버로부터 처리된 물을 공급 및 배출한다. 물은 전지챔버를 바닥으로부터 상부로 통과하는 동안에 처리된다.In the phototype, the rod, cylindrical electrode and diaphragm are secured in a specific dielectric bushing with channels for treated water exiting or entering the rod electrode chamber. Channels are provided on the side of the cylindrical electrode and on the upper and lower parts of the electrode to supply and discharge treated water from the chamber of the cylindrical electrode. Water is treated while passing the cell chamber from the bottom to the top.

소정의 제조용량을 갖는 장치가 특정 콜렉터를 사용하여 다수의 전지와 조립되며, 상기 콜렉터는 하나의 전지에 대해서 통합 디테일(monolithic detail) 또는 특정한 분리블록으로서 제조되고 결합 및 밀봉 공구가 제공되어 있다. 상기 전극을 전원 공급부의 폴(poles)에 연결하는 순서는 적용행태에 따라 달라진다.A device with a given manufacturing capacity is assembled with a plurality of cells using a specific collector, which is manufactured as a monolithic detail or a specific separating block for one cell and provided with a joining and sealing tool. The order of connecting the electrodes to the poles of the power supply depends on the application.

상기 포토타입은 낮은 에너지 소모로써 물 또는 수용액을 처리한다. 상기 포토타입은 사용법, 조림 및 분해가 매우 간단하다.The phototype treats water or aqueous solutions with low energy consumption. The phototype is very simple to use, simmer and disassemble.

그러나, 상기 포토타입은 단점은 가진다. 특정 콜렉터는 장치의 크기를 증대시키며, 내수압을 증가시키며, 또한 대용량 펌프의 사용을 필요로 한다. 또한 상기콜렉터는 많은 밀봉 및 결합부품을 필요로 한다. 상기 포토타입은 구조적 특성으로 인해 전극의 상이한 극성하에서는 효과적으로 작동하지 않는다. 그래서 상기 로드 전극이 양극으로서 작동할 때, 코팅은 중간 영역에서 핀-단부(표면영역이 작은 구멍은 포함하지 않음)로의 전이영역에서 급속히 마모된다. 상기 전이영역 이외의 모든 영역은 원통형 전극부분이며 높은 전기장의 강력한 영향을 받는 부분(집중적인 변이영역)이다. 상기 포토타입내에 처리된 용액의 가스 충전을 제어하는 것은 불가능하다. 또한 상기 포토타입 장치는 모든 상세부품 및 다이어프램에 엄격한 동축성을 필요로 하므로 제조가 매우 복잡하다. 상기 로드 전극용 고정 시스템은 상기 부싱 채널의 내측면상의 깊은 환상 고리 및 그 환상 고리의 밀봉으로 인해 제조에 어려움이 있다.However, the phototype has disadvantages. Certain collectors increase the size of the device, increase the water pressure, and also require the use of large capacity pumps. The collector also requires many sealing and mating parts. The phototype does not work effectively under different polarities of electrodes due to its structural properties. Thus, when the rod electrode acts as an anode, the coating wears rapidly in the transition region from the middle region to the pin-end (the surface region does not include small holes). All regions other than the transition region are cylindrical electrode portions and portions (intensive variation regions) that are strongly affected by high electric fields. It is not possible to control the gas filling of the solution treated in the phototype. In addition, the photo-type device is very complicated to manufacture because it requires strict coaxiality in all detail parts and diaphragms. The fixing system for the rod electrode is difficult to manufacture due to the deep annular ring on the inner side of the bushing channel and the sealing of the annular ring.

본 발명의 목적은 상기 전기 화학 전지의 설계를 단순히 하는 것이며 또한 필요로 한 수의 전지를 작은 공간내에 위치시키는 것을 가능하게 하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 전지요소에 대한 고정 시스템을 단순화하는 동시에, 전극 사이의 공간내에 있는 곡선의 자기장의 영향을 감소시켜 전지의 수명을 증대시키고 전지의 신뢰도를 향상시키는 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전기 화학적 공정중에 전해액의 가스-충전 영향에 대한 조절을 가능하게 함으로써 전지의 기능을 향상시키는 것이다.It is an object of the present invention to simplify the design of the electrochemical cell and to make it possible to place the required number of cells in a small space. Another object of the present invention is to simplify the fixing system for the battery element, while at the same time reducing the influence of the curved magnetic field in the space between the electrodes to increase the life of the battery and improve the reliability of the battery. Still another object of the present invention is to improve the function of the battery by enabling control over the gas-filling effect of the electrolyte during the electrochemical process.

이러한 본 발명의 목적은 물 및/또는 수용액 처리용 전기 화학 전지를 가변 영역의 내부 전극(단부의 직경이 중간 영역 직경의 0.75 이하), 외부 전극 및 상기 전극내의 내부 전극 공간을 분리하는 동축 세라믹 다이어프램(알루미늄 및 이트륨산화물을 포함해서, 지르코늄 산화물을 기초한 재료로 제조됨)과 같은 직각 원통형 동축 부품들로 제조할 때 성취할 수 있다. 상기 전극은 전기분해중 용해되지 않는 재료로 제조되어야 한다. 상기 외부 전극은 상부 및 하부 유전체 부싱내에 설치된다. 상기 상부 및 하부 부싱의 말단부상에는 슬롯이 제공되어 있으며, 상기 전지는 축선방향 채널을 갖는 상부 및 하부 유전체 콜렉팅 헤드를 포함한다. 또한, 상기 헤드는 회전가능하게 상기 부싱의 슬롯내에 설치된다. 상기 다이어프램은 상기 부싱 슬롯내에 놓이는 탄성 가스켓에 의해 체결된다. 상기 내부 전극의 중간 영역 직경은 다음 공식으로 정의된다.An object of the present invention is to coaxial ceramic diaphragms for separating an electrochemical cell for treating water and / or an aqueous solution into an internal electrode in a variable region (the diameter of the end is 0.75 or less in the middle region diameter), an external electrode, and an internal electrode space in the electrode. Achievable when manufactured from rectangular cylindrical coaxial parts, such as (made of a material based on zirconium oxide, including aluminum and yttrium oxide). The electrode should be made of a material that does not dissolve during electrolysis. The external electrodes are installed in the upper and lower dielectric bushings. Slots are provided on the distal ends of the upper and lower bushings, and the cell includes upper and lower dielectric collecting heads with axial channels. The head is also rotatably mounted in a slot of the bushing. The diaphragm is fastened by an elastic gasket placed in the bushing slot. The middle region diameter of the inner electrode is defined by the following formula.

여기서, D는 단위가 mm인 상기 내부 전극 중간 영역의 직경, 이고Where D is the diameter of the middle region of the internal electrode, in mm

M은 단위가 mm인 상기 전극들 사이의 거리이다.M is the distance between the electrodes in units of mm.

상기 전극의 효율 및 극성에 따라, 상기 내부 전극의 중간 영역 직경의 길이는 상기 외부전극의 길이보다 2M 만큼 더 짧거나, 상기 외부 전극의 길이보다 2M 이상 더 길다. 상기 전극 사이의 양호한 거리는 2.8 내지 3.3mm이다. 상기 내부 전극은 상기 축선방향 헤드 채널내에 놓이는 탄성 가스켓에 의해 상기 헤드의 내측에 체결된다. 상기 상부 및 하부 헤드 및 상기 상부 및 하부 부싱내에 있는 채널의 용도는 처리된 물 및/또는 용액을 상기 전극의 내외부 챔버의 내측으로 공급 또는 상기 챔버로부터 배출하기 위한 것이다. 상기 채널은 측표면까지 연장하여 출구를 제공한다. 상기 외부 전극의 길이는 필요에 따라 50 내지 240mm 범위로 변경될 수 있다.Depending on the efficiency and polarity of the electrode, the length of the middle region diameter of the inner electrode is shorter by 2M than the length of the outer electrode, or longer than 2M longer than the length of the outer electrode. The preferred distance between the electrodes is 2.8 to 3.3 mm. The inner electrode is fastened to the inside of the head by an elastic gasket lying in the axial head channel. The use of the channels in the upper and lower heads and the upper and lower bushings is for supplying or withdrawing treated water and / or solution into or out of the chamber inside and outside the electrode. The channel extends to the side surface to provide an outlet. The length of the external electrode can be changed in the range of 50 to 240mm as needed.

상기 전극재료는 상기 장치의 설계조건 및 요건에 따라서 현존하는 자원으로부터 선택될 수 있다. 전극의 극성을 변경할 필요가 없다면, 티타늄 산화물 및 루테늄 산화물에 의해 피복된 티타늄 전극 또는 귀금속 또는 망간 산화물이나 주석 산화물 또는 코발트 산화물에 의해 피복된 티타늄 전극이 양극으로서 사용될 수 있다. 파이로그래파이트(pyrographite), 그라스 카본에 의해 피복된 폴리싱된 티타늄 또는 탄탈늄 또는 지르코늄 또는 그 이외의 피막이 음극으로서 사용될 수 있다. 전극의 극성을 변경할 필요가 있다면, 플레티늄 또는 플레티늄-이리듐에 의해 피복된 티타늄 전극이 사용될 수 있다. 상기 전극의 재료들로는 전술한 재료들을 상이하게 조합한 재료나 전기 화학 산업에 공지된 기타의 재료들을 사용하는 것도 가능하다.The electrode material may be selected from existing resources depending on the design conditions and requirements of the device. If it is not necessary to change the polarity of the electrode, a titanium electrode coated with titanium oxide and ruthenium oxide or a titanium electrode coated with precious metal or manganese oxide or tin oxide or cobalt oxide may be used as the anode. Pyrographite, polished titanium or tantalum or zirconium or other coatings coated with glass carbon may be used as the negative electrode. If it is necessary to change the polarity of the electrode, a titanium electrode coated with platinum or platinum-iridium can be used. As the material of the electrode, it is also possible to use materials combining different materials described above or other materials known in the electrochemical industry.

상기 전기 화학 전지의 다이어프램은 지르코늄, 알루미늄 및 이트륨 산화물로 이루어진 세라믹으로 제조되고 니오븀 산화물, 탄탈늄 산화물, 티타늄 산화물, 가돌리늄 산화물, 하프늄 산화물과 같은 첨가물 및 그 이외의 물질들을 함유할 수 있다. 적용분야에 따라서, 상기 다이어프램은 한외여과, 정밀여과(micorfiltration), 또는 초정밀여과(nanofiltration)로서 형성될 수 있다. 상기 다이어프램의 형태는 변경될 수 있다. 상기 다이어그램은 1 : (100 내지 1000)의 원뿔율을 갖는 원추절두형 원뿔로서, 원뿔의 길이를 따라 0.4 내지 0.8mm의 벽두께를 가지며, 큰 베이스가 하방을 향하거나 또는 큰 베이스가 상방을 향해서 전지내에 설치될 수 있다.The diaphragm of the electrochemical cell is made of a ceramic composed of zirconium, aluminum and yttrium oxide and may contain additives such as niobium oxide, tantalum oxide, titanium oxide, gadolinium oxide, hafnium oxide and other materials. Depending on the application, the diaphragm may be formed as ultrafiltration, microfiltration, or nanofiltration. The shape of the diaphragm can be changed. The diagram is a conical truncated cone having a cone ratio of 1: (100 to 1000), having a wall thickness of 0.4 to 0.8 mm along the length of the cone, with the large base facing downward or the large base facing upward. It can be installed in the battery.

상기 다이어프램의 외(또는 내)면은 원통형으로서 제조될 수 있으며, 그 나머지 내(또는 외)면은 1 : (100 내지 1000)의 원뿔율을 가진 원추절두형 원뿔로서 제조될 수 있다. 그러한 경우에, 하나의 접촉 단부의 벽 두께는 0.4 내지 0.5이고 다른 접촉 단부의 벽 두께는 0.7 내지 0.8이다. 상기 다이어프램은 가장 두꺼운 벽을 가진 접촉 단부가 하방 또는 상방을 향하도록 전지내에 설치된다.The outer (or inner) surface of the diaphragm may be manufactured as a cylindrical shape, and the remaining inner (or outer) surface may be manufactured as a conical truncated cone having a cone ratio of 1: (100 to 1000). In such a case, the wall thickness of one contact end is 0.4 to 0.5 and the wall thickness of the other contact end is 0.7 to 0.8. The diaphragm is installed in the cell such that the contact end with the thickest wall faces downward or upward.

상기 다이어프램의 외면 및 내면은 1 : 100 내지 1000 원뿔율을 가진 원추절두형 원뿔로서 제조될 수 있다. 또한, 상기 원뿔들의 상부는 다이어프램의 대향단부에 위치되며 상기 하나의 접촉 단부의 벽 두께는, 0.4 내지 0.5mm이고 다른 접촉 단부의 두께는 0.7 내지 0.8mm이다. 다이어프램은 가장 두꺼운 벽을 갖는 접촉 단부가 하방 또는 상방으로 향하도록 전지내에 설치된다.The outer and inner surfaces of the diaphragm may be manufactured as a conical truncated cone having a cone ratio of 1: 100 to 1000. The top of the cones is also located at the opposite end of the diaphragm and the wall thickness of the one contact end is 0.4 to 0.5 mm and the thickness of the other contact end is 0.7 to 0.8 mm. The diaphragm is installed in the cell so that the contact end with the thickest wall faces downward or upward.

다이어프램의 내면 및 외면은 벽 두께가 0.4 내지 0.7mm인 원통체로서 제조될 수 있다. 다이어프램의 기하학적 교정 면으로부터의 편차는 표면의 어느 위치에서든 0.05mm 이내가 되어야 한다. 상기 내부 전극은 내측이 막혀 있거나 빈 형태로 제조될 수 있다. 상기 내부 전극은 하나 이상의 재료로 제조되며 레이저 비임 용접, 진공 용접, 기계적 결합법 등과 같은 (재료에 따라)상이한 방법에 의해 결합될 수 있는 여러 세부부품을 포함한다. 와셔와 너트를 조정함으로써 상기 헤드를 제어하기 위해서 내부 전극의 핀-단부상에는 나사가 형성되어 있다.The inner and outer surfaces of the diaphragm can be manufactured as a cylinder having a wall thickness of 0.4 to 0.7 mm. The deviation of the diaphragm from the geometric calibration plane must be within 0.05 mm at any position on the surface. The inner electrode may be manufactured in a closed or empty form. The internal electrode is made of one or more materials and includes several subassemblies that can be joined by different methods (depending on the material), such as laser beam welding, vacuum welding, mechanical bonding, and the like. Screws are formed on the pin-ends of the internal electrodes to control the head by adjusting washers and nuts.

전극이 동력 공급용 폴에 연결되는 순서에 따라서 내부 직경이 상이한 전극을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 외부 전극이 동력 공급부의 음극에 연결되고 내부 전극이 동력 공급부의 양극에 연결되면, 상기 내부 전극 중간 영역의 길이는 외부 전극의 길이를 2M 이상으로 초과하며 상기 내주 전극은 외부 전극에 대칭이 되게 전지내에 설치된다. 상기 외부 전극이 동력 공급부의 양극에 연결되고 상기 내부 전극이 동력 공급부의 음극에 연결되면, 상기 내부 전극의 중간 영역의 길이는 외부 전극의 길이에서 2M과 같거나 만큼 더 작으며, 상기 내부 전극은 상기 외부 전극에 대칭으로 전지내에 설치된다.Depending on the order in which the electrodes are connected to the power supply poles, electrodes having different internal diameters may be used. For example, when the external electrode is connected to the negative pole of the power supply and the internal electrode is connected to the positive pole of the power supply, the length of the middle region of the inner electrode exceeds the length of the outer electrode by more than 2M and the inner electrode is connected to the outer electrode. It is installed in the cell symmetrically. When the outer electrode is connected to the anode of the power supply and the inner electrode is connected to the cathode of the power supply, the length of the middle region of the inner electrode is less than or equal to 2M in the length of the outer electrode, and the inner electrode is It is installed in the battery symmetrically to the external electrode.

상기 전지내에서의 전극의 정확한 동축성을 제공하기 위해서는 상이한 변수가 전극의 치수에 따라 축선방향 헤드 채널내에 내부 전극을 체결하기 위해서 사용될 수 있다.To provide accurate coaxiality of the electrodes in the cell, different variables can be used to engage the internal electrodes in the axial head channel depending on the dimensions of the electrodes.

상기 내부 전극의 길이가 충분한 길이만큼 외부 전극의 길이를 초과하면, 상기 축선방향 헤드 채널은 가변 영역을 포함하고 큰 직경을 갖는 내부 전극의 중간 영역은 탄성 가스켓이 놓이는 헤드가 축선방향 채널과 함께 슬롯 조인트를 형성한다. 상기 내부 전극의 중간 영역이 상부 및 하부 헤드를 갖는 축선방향 채널과 함께 슬롯 조인트를 형성하면, 탄성 가스켓은 상기 내부 전극의 중간 영역의 그루브 내부에 놓인다. 내부 전극이 핀-단부로 고정된다면, 축선방향 헤드 채널은 내부 전극의 핀-단부의 직경과 동일하게되고; 탄성 가스켓은 내부 전극의 핀-단부상의 그루브에 위치설정되거나, 내부 전극 핀-단부의 직경과 동일한 직경을 구비하고 접촉 단부에서 확장부를 가진 축선방향 헤드 채널상에 위치설정되고; 탄성 가스켓은 확장부에 놓여진다. 이외에도, 전지는 이 확장부에 놓인 클램프형 유전체 부싱을 구비한다.If the length of the inner electrode exceeds the length of the outer electrode by a sufficient length, the axial head channel comprises a variable region and the middle region of the inner electrode having a large diameter is arranged so that the head on which the elastic gasket is placed is slotted together with the axial channel. To form a joint. If the middle region of the inner electrode forms a slot joint with an axial channel having upper and lower heads, the elastic gasket lies inside the groove of the middle region of the inner electrode. If the inner electrode is fixed at the pin-end, the axial head channel is made equal to the diameter of the pin-end of the inner electrode; The elastic gasket is positioned in a groove on the pin-end of the inner electrode or on an axial head channel having a diameter equal to the diameter of the inner electrode pin-end and having an extension at the contact end; An elastic gasket is placed in the extension. In addition, the cell has a clamped dielectric bushing placed in this extension.

이러한 개선책들은 보다 향상된 기능을 구비한 우수한 전지를 제공하게 된다. 동축의 전극 및 다이어프램을 사용하고, 전극들을 유전체 부싱 및 헤드에 설치되면, 최적의 유압 체제를 허용하고 전지 조립의 단순화가 이루어진다. 내부의 원통형 전극내의 구멍을 드릴로 천공할 필요 없고, 그럼으로써 보다 단순화된 제조가 이루어진다. 헤드를 회전하고 출구 위치를 규정할 수 있기 때문에, 다수의 전지는 한 장치로 콤팩트하게 함께 조립된다.These improvements will provide excellent batteries with more advanced features. Using coaxial electrodes and diaphragms and installing the electrodes in the dielectric bushings and heads allows for an optimal hydraulic regime and simplifies cell assembly. There is no need to drill a hole in the inner cylindrical electrode, which results in a more simplified manufacture. Since the head can be rotated and the outlet position can be defined, multiple cells are assembled together compactly in one device.

본 발명은 화학 기술 분야에 관한 것이며, 특히 물 및/또는 수용액을 처리하고, 수용액의 전기분해에 의해 상이한 생성물을 전기 화학적으로 제조함에 있어서 산성-알칼리 특성, 산화-환원 전위(ORP) 및 물 및/또는 수용액의 촉매 활성도에 대한 전기 화학적 조절에 사용될 수 있는 전기 화학 전지에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of chemistry, in particular in the treatment of water and / or aqueous solutions, in the electrochemical preparation of different products by electrolysis of aqueous solutions, acid-alkali properties, redox potential (ORP) and water and And / or electrochemical cells that can be used for electrochemical control of the catalytic activity of aqueous solutions.

도 1은 본 발명의 전기 화학 전지의 횡단면을 나타낸다.1 shows a cross section of an electrochemical cell of the invention.

도 2는 본 발명의 전기 화학 전지의 콜렉팅 헤드에서 내부전극의 고정을 위한 구조물의 제 1 실시예를 나타낸다.2 shows a first embodiment of a structure for fixing an internal electrode in a collecting head of an electrochemical cell of the invention.

도 3은 콜렉팅 헤드에서 내부전극의 고정을 위한 구조물의 제 2 실시예를 나타낸다.3 shows a second embodiment of a structure for fixing an internal electrode in a collecting head.

도 4는 콜렉팅 헤드에서 내부전극의 고정을 위한 구조물의 제 3실시예를 나타낸다.4 shows a third embodiment of a structure for fixing an internal electrode in a collecting head.

도 5는 콜렉팅 헤드에서 내부전극의 고정을 위한 구조물의 제 4실시예를 나타낸다.5 shows a fourth embodiment of a structure for fixing an internal electrode in a collecting head.

도 6은 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 1 다이어프램의 설계도를 나타낸다.6 shows a schematic diagram of a first diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

도 7은 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 2 다이어프램의 설계도를 나타낸다.7 shows a schematic diagram of a second diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

도 8은 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 3 다이어프램의 설계도를 나타낸다.8 shows a schematic diagram of a third diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

도 9는 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 4 다이어프램의 설계도를 나타낸다.9 shows a schematic diagram of a fourth diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

도 10은 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 5 다이어프램의 설계도를 나타낸다.10 shows a schematic diagram of a fifth diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

도 11은 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 6 다이어프램의 설계도를 나타낸다.11 shows a schematic diagram of a sixth diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

도 12는 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 7 다이어프램의 설계도를 나타낸다.12 shows a schematic diagram of a seventh diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

도 13은 본 발명의 전기 화학 전지에 사용된 제 8 다이어프램의 설계도를 나타낸다.Fig. 13 shows a schematic diagram of an eighth diaphragm used in the electrochemical cell of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1: 외부 원통형 전극 2: 내부 전극1: outer cylindrical electrode 2: inner electrode

3: 세라믹 다이어프램 4: (하부의) 유전체 부싱3: ceramic diaphragm 4: (bottom) dielectric bushing

5: (상부의) 유전체 부싱 6: 하부 유전체 콜렉팅 헤드5: dielectric bushing (upper) 6: lower dielectric collecting head

7: 상부 유전체 콜렉팅 헤드 8, 9: 가스켓7: upper dielectric collecting head 8, 9: gasket

10, 11: 탄성 가스켓 12, 13: 와셔10, 11: elastic gasket 12, 13: washer

14, 15: 너트 16: 와셔14, 15: nut 16: washer

17: 중공 실린더 18: 고형체 핀-단부17: hollow cylinder 18: solid body pin-end

도 1을 참조하면, 본 발명의 전기 화학 전지는 동축의 외부 원통형 전극(1),내부 전극(2) 및, 원통형 외부 전극과 내부 전극 사이에 위치된 세라믹 다이어프램(3)으로 구성된다. 외부 전극(1)은 하부의 유전체 부싱(4)과 상부의 유전체 부싱(5)사이에 매우 기밀하게 고정되는데, 이들 부싱(4, 5)은 각각 처리되는 물/또는 수용액을 외부 전극(1)의 챔버내로 공급하고 이러한 챔버로부터 배출시키는 채널을 구비한다. 이러한 채널은 부싱(4, 5)의 측면까지 도달되며, 파이프 연결부를 구비한다. 하부 유전체 콜렉팅 헤드(6)와 상부 유전체 콜렉팅 헤드(7)는 처리되는 물/또는 수용액을 내부 전극(2)의 챔버내로 공급하고, 이러한 챔버로부터 배출시키는 채널을 구비한다. 유전체 콜렉팅 헤드(6, 7)는 슬롯 조인트에 의해 유전체 부싱(4, 5)에 연결된다. 헤드(6, 7)의 채널들도 각각 헤드(6, 7)의 측면까지 도달되며 파이프 연결부를 구비한다. 또한, 유전체 콜렉팅 헤드(6, 7)에는 축선방향의 채널이 있다. 내부 전극(2)의 핀-단부들이 이러한 축선방향 채널로 들어간다. 다이어프램(3)은, 부싱(4, 5)과 헤드(6, 7)사이의 슬롯 조인트에 각각 위치된 가스켓(8, 9)에 의해 유전체 콜렉팅 헤드(6,7)내에서 밀봉된다. 내부 전극(2)은 탄성 가스켓(10,11)에 의해 밀봉된다. 와셔(12,13) 및 너트(14,15)가 고정되는 내부 전극(2)의 핀-단부상에는 나사가 형성되어 있다. 헤드(6, 7)의 위치를 결정한 후에 외부 전극(1)의 접촉 단부에 대해서 부싱(4, 5) 및 헤드(6, 7)의 와셔(12, 13)와 너트(14, 15)에 의해 볼트 결합시킴으로서 전지의 조립 및 밀봉이 이루어진다.Referring to FIG. 1, the electrochemical cell of the present invention consists of a coaxial outer cylindrical electrode 1, an inner electrode 2, and a ceramic diaphragm 3 positioned between the cylindrical outer electrode and the inner electrode. The outer electrode 1 is very hermetically fixed between the lower dielectric bushing 4 and the upper dielectric bushing 5, which bushes 4 and 5 respectively treat the treated water / or aqueous solution to the outer electrode 1. A channel for feeding into and withdrawing from the chamber of the chamber. This channel reaches up to the sides of the bushings 4, 5 and has a pipe connection. The lower dielectric collecting head 6 and the upper dielectric collecting head 7 have channels for supplying treated water / or aqueous solution into the chamber of the inner electrode 2 and withdrawing from the chamber. The dielectric collecting heads 6, 7 are connected to the dielectric bushings 4, 5 by slot joints. The channels of the heads 6, 7 also reach the sides of the heads 6, 7, respectively, and have pipe connections. The dielectric collecting heads 6 and 7 also have axial channels. The pin-ends of the inner electrode 2 enter this axial channel. The diaphragm 3 is sealed in the dielectric collecting head 6, 7 by gaskets 8, 9 located in the slot joints between the bushings 4, 5 and the heads 6, 7, respectively. The inner electrode 2 is sealed by the elastic gaskets 10 and 11. A screw is formed on the pin-end of the internal electrode 2 to which the washers 12, 13 and the nuts 14, 15 are fixed. After positioning of the heads 6, 7, the bushings 4, 5 and the washers 12, 13 of the heads 6, 7 and the nuts 14, 15 with respect to the contact ends of the external electrodes 1. Assembling and sealing the battery is achieved by bolting.

탄성 가스켓(10,11)의 위치 및 형식은 내부 전극(2)의 구조에 좌우된다. 헤드(7)의 축선방향 채널 및 내부 전극(2)의 중간 영역이 슬롯 조인트를 형성하면(도 2 참조), 이러한 슬롯 조인트의 내부, 즉 시일(11)은 내부 전극(2) 및 축선방향 채널의 각각의 직경이 변화하는 지점에 시일(17)이 설치된다. 이 경우에, 시일은 균일하게 부하를 받는데, 이는 시일이 변형될 위험성을 감소시킨다. 시일(10)은 유사하게 헤드(6)에 설치된다.The position and format of the elastic gaskets 10 and 11 depend on the structure of the internal electrode 2. If the axial channel of the head 7 and the intermediate region of the inner electrode 2 form a slot joint (see FIG. 2), the interior of this slot joint, ie the seal 11, is the inner electrode 2 and the axial channel. The seal 17 is provided at the point where each diameter of the is changed. In this case, the seal is uniformly loaded, which reduces the risk of the seal deforming. The seal 10 is similarly installed in the head 6.

헤드(7)의 축선방향 채널 및 내부 전극(2)의 중간 영역이 각각의 직경을 연결하는 위치에서 슬롯 조인트를 형성하면, 전극(2)의 상부에는 시일(11, 도 3 참조)이 설치되는 그루브가 형성된다. 내부 전극(2)은 도 3에 도시된 바와 같이 중공 실린더(17) 및 고형체 핀-단부(18)의 결합물이다.When the axial channel of the head 7 and the intermediate region of the inner electrode 2 form a slot joint at a position connecting the respective diameters, a seal 11 (see FIG. 3) is provided on the upper portion of the electrode 2. Grooves are formed. The inner electrode 2 is a combination of the hollow cylinder 17 and the solid pin-end 18 as shown in FIG. 3.

헤드(7)의 축선방향 채널의 직경이 내부 전극(2)의 핀-단부(18)의 직경과 동일하면 시일(11)용 그루브는 단부상에 형성되며(도 4 참조); 또는 시일(11)을 위치 설정하고 와셔(16, 도 5)를 부가하도록 축선방향의 채널이 접촉 단부에서 보다 넓게 형성되기도 한다(도 5 참조).If the diameter of the axial channel of the head 7 is equal to the diameter of the pin-end 18 of the inner electrode 2, a groove for the seal 11 is formed on the end (see Fig. 4); Alternatively, an axial channel may be formed wider at the contact end to position the seal 11 and to add a washer 16 (FIG. 5) (see FIG. 5).

내부 전극에는 다양한 영역이 형성된다. 전극의 핀-단부 직경은 전극의 중간 영역 직경의 0.75 배 정도이다. 이 비율은 최적의 유체역학 특성을 제공하고, 셋업되는 탄성 가스켓의 다양한 방법으로 헤드상에 전극을 고정시킬 수 있다. 내부 전극은 고형체 실린더 또는 고형체 핀-단부를 구비한 중공 실린더로 구성되므로 전극의 소정의 형태를 제공한다. 부품을 결합하는 방법은 적용 물질에 따라 차이가 있을 수 있다. 진공 용접 또는 레이저 빔 용접과 같은 기계적인 결합 또는 다른 형식의 결합중 어느 하나는 내구성과 신뢰성을 얻을 수 있다. 중공 전극을 사용하여 장치의 중량을 감소시키고 재료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 또한 전극의 표면 전하를 형성하는 조건을 변경시킴으로 인해 현재의 전기 화학 방법으로 작업을 수행할 수 있다. 이에 외도, 내부 전극은 조인트 디테일로서 작용되는데, 여기에는 전지를 결합하고 용접 밀폐물을 제공할 뿐만 아니라 헤드를 주어진 작업 위치에서 고정하는 와셔와 너트 셋팅물의 핀-단부들에 나사부가 제공되어 있기 때문이다.Various regions are formed in the internal electrode. The pin-end diameter of the electrode is about 0.75 times the diameter of the middle region of the electrode. This ratio provides optimal hydrodynamic properties and can hold the electrodes on the head in a variety of ways with the elastic gasket being set up. The inner electrode consists of a solid cylinder or a hollow cylinder with a solid pin-end to provide the desired shape of the electrode. The method of joining the parts can vary depending on the application material. Either mechanical coupling or other type of coupling such as vacuum welding or laser beam welding can achieve durability and reliability. Hollow electrodes can be used to reduce the weight of the device and to save material, as well as to change the conditions that form the surface charge of the electrodes, allowing the operation to be carried out with current electrochemical methods. In addition to this, the internal electrode acts as a joint detail, as it is provided with threads on the pin-ends of the washers and nut settings that not only join the cell and provide a weld seal, but also hold the head in a given working position. to be.

다이어프램은 알루미늄 산화물 및 이트륨 산화물을 포함해서, 지르코늄 산화물을 기초한 세라믹 재료로 제조되는데, 이 다이어프램은 산, 알칼리, 및 부식성 가스에 대한 높은 내식성을 갖추고 있으며, 수명이 길고 그리고 재생이 용이하다. 다른 첨가물은 다이어프램 표면의 특징을 조정할 수 있도록 하며 그리고 이 다른 첨가물은 특히 전기 화학 전지가 임의의 특정 생성물을 수득하는데 사용될 때 중요한 전기 화학 공정에 직접적인 영향을 미친다. 다이어프램은 해결하고자 하는 문제에 따라, 한외여과, 정밀여과 또는 초정밀 여과를 위해 다른 재료로 제조될 수 있다.Diaphragms are made of a ceramic material based on zirconium oxide, including aluminum oxide and yttrium oxide, which have high corrosion resistance to acids, alkalis, and corrosive gases, and have a long life and easy regeneration. Other additives allow to adjust the characteristics of the diaphragm surface and these other additives have a direct impact on the electrochemical process, which is important especially when the electrochemical cell is used to obtain any particular product. Diaphragms can be made of other materials for ultrafiltration, microfiltration or ultra-precision filtration, depending on the problem to be solved.

다이어프램의 형태, 뿐만 아니라 다이어프램의 설치 방법은 처리된 물 유동과 비교한 전지의 작업 조건에 영향을 미친다. 다이어프램은 많은 다른 형태를 취할 수 있다.The shape of the diaphragm, as well as how the diaphragm is installed, affects the working conditions of the cell compared to the treated water flow. The diaphragm can take many different forms.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 다이어프램(3)은 원뿔율(conicity) 1 : (100-1000)을 갖는 절두원추형 원뿔일수 있으며, 벽의 두께는 전체의 길이에 대해 0.4mm 내지 0.8mm이고, 큰 베이스가 하방을 향하거나(도 6) 또는 큰 베이스가 상방을 향하도록(도 7) 전지내에 설치될 수 있다.As shown in Figs. 6 and 7, the diaphragm 3 may be a truncated cone having a cone ratio of 1: 100 to 1000, the wall thickness being between 0.4 mm and 0.8 mm for the entire length and It may be installed in the battery such that the large base faces downward (FIG. 6) or the large base faces upward (FIG. 7).

도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 다이어프램(3)의 외면은 원통형으로 제공될 수 있고 그리고 다이어프램의 내면은 하부 큰 베이스(도 8) 또는 상부 큰 베이스(도 9)의 원뿔율 1 : (100-1000)을 갖는 원추절두형 원뿔로서 제공될 수 있다. 이와 달리, 도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 다이어프램(3)의 내면이 원통형으로 제공될 수 있고 그리고 다이어프램의 내면이 하부 큰 베이스(도 10) 또는 상부 큰 베이스(도 11)의 원뿔율 1 : (100-1000)을 갖는 원추절두형 원뿔로서 제공될 수 있다. 접촉 단부의 벽 두께는 0.4mm이고, 다른 접촉 단부의 두께는 0.7mm 내지 0.8mm이고, 그리고 다이어프램은 접촉 단부가 더 두꺼운 벽이 하방 또는 상방을 향하도록 전지내에 설치된다.As shown in FIGS. 8 and 9, the outer surface of the diaphragm 3 may be provided in a cylindrical shape and the inner surface of the diaphragm may have a conical ratio 1: (100) of the lower large base (FIG. 8) or the upper large base (FIG. 9). -1000) as a conical truncated cone. Alternatively, as shown in FIGS. 10 and 11, the inner surface of the diaphragm 3 may be provided in a cylindrical shape and the inner surface of the diaphragm may have a cone ratio 1 of the lower large base (FIG. 10) or the upper large base (FIG. 11). May be provided as a conical truncated cone with (100-1000). The wall thickness of the contact end is 0.4 mm, the thickness of the other contact end is 0.7 mm to 0.8 mm, and the diaphragm is installed in the cell such that the thicker wall of the contact end faces downward or upward.

도 12 및 13에 도시된 바와 같이, 다이어프램(3)의 외면 및 내면은 또한 원뿔율이 1 : (100-1000)인 절두원추형 원뿔로 제조될 수 있다. 이와 달리, 원뿔의 상부는 대향 단부에 위치하며 그리고 하나의 접촉 단부의 벽의 두께는 0.4mm - 0.5 mm, 다른 하나는 0.7mm - 0.8mm이 되도록 할 수 있다. 다이어프램은 접촉 단부가 더 두꺼운 벽이 하방으로 향하거나(도 12) 또는 상방으로 향하도록(도 13) 전지내에 설치된다. 더 낮은 원뿔율을 갖는 다이어프램을 사용하여도 원통형 다이어프램과 비교하여 다른 결과를 생성하지는 않는다. 원뿔율이 더 높을 뿐만 아니라 벽 두께가 증가된 다이어프램을 사용할 때, 전지의 크기를 변경시키고 그리고 전기 화학 공정을 위한 동력 소모를 증가시킬 수 있는 상호 전극 거리를 증가시키는 것이 필요하다. 상기 언급된 것보다 낮은 벽 두께를 사용하면 다이어프램의 취성을 증가시키고 그리고 수명을 감소시켜서, 전지를 조립하고 해체하는 것을 더욱 어렵게 만든다. 가변 프로파일을 갖는 다이어프램을 사용함에 의해 전기 화학 공정을 조절하는 것이 가능하다. 예를 들어, 다이어프램은 챔버의 단면이 가스가 과도하게 방출되는공정을 위해 바닥으로부터 전지의 상단으로 증가되도록 하는 방식으로 전지내에 설치된다. 선택적으로는, 다이어프램은 챔버의 단면이 전지의 상단에서의 가스 충진을 증가시키고 그리고 전지의 마지막 형태에서 용액의 전기 화학 처리의 강도를 감소시키도록 하단으로부터 상단으로 감소되는 방법으로 전지내에 설치된다. (한 표면이 원뿔이고 다른 표면이 원통형인) 단지 하나의 챔버에 대한 가변 프로파일을 제공하는 다이어프램을 사용하여 처리하는 동안 양쪽 챔버내의 가스 방출 용적이 차이가 나게 한다. 이외에도, (외면 및 내면이 원추절두형 원뿔 및 원뿔의 상단인 다이어프램이 반대방향으로 향해져 있는 다이어프램 뿐만 아니라) 이러한 다이어프램은 전지의 전극 챔버에서의 다른 질 및 용량의 용액을 처리하는데 사용될 수 있다.As shown in Figs. 12 and 13, the outer and inner surfaces of the diaphragm 3 can also be made of truncated cones with a cone ratio of 1: 100 (1000-1000). Alternatively, the top of the cone can be located at the opposite end and the wall thickness of one contact end can be 0.4 mm-0.5 mm and the other 0.7 mm-0.8 mm. The diaphragm is installed in the cell such that the contact end faces the thicker wall downwards (FIG. 12) or upwards (FIG. 13). Using a diaphragm with a lower cone rate does not produce different results compared to a cylindrical diaphragm. When using diaphragms with higher cone rates as well as increased wall thickness, it is necessary to increase the cross-electrode distance, which can change the size of the cell and increase power consumption for the electrochemical process. The use of lower wall thicknesses than those mentioned above increases the brittleness of diaphragms and reduces their lifetime, making the cells more difficult to assemble and disassemble. It is possible to control the electrochemical process by using diaphragms with variable profiles. For example, the diaphragm is installed in the cell in such a way that the cross section of the chamber is increased from the bottom to the top of the cell for the process of excessive release of gas. Optionally, the diaphragm is installed in the cell in such a way that the cross section of the chamber is reduced from bottom to top to increase gas filling at the top of the cell and reduce the strength of the electrochemical treatment of the solution in the last form of the cell. The gas discharge volumes in both chambers differ during processing using a diaphragm that provides a variable profile for only one chamber (one surface is conical and the other surface is cylindrical). In addition, such diaphragms (as well as diaphragms whose outer and inner surfaces are the tops of the cone truncated cones and the tops of the cones are directed in the opposite direction) can be used to treat solutions of different quality and capacity in the electrode chamber of the cell.

다이어프램의 내면 및 외면은 벽 두께가 0.4mm - 0.7mm인 원통형으로 제조될 수 있다. 이러한 타입의 다이어프램은 매우 희석된 용액 처리를 위해 매우 효과적이다. 다이어프램의 형태적으로 기하학적 교정 표면으로부터의 편차는 어느 위치에서든지 0.05mm보다는 크지 않아야 한다. 그렇지 않으면, 다이어프램의 표면상에서 이중 전기 층을 생성하는 조건이 변경되고 그리고 다이어프램의 저항체 상에서 이중 전기 층의 영향이 또한 변경되어, 표면을 따른 균등하지 않은 작업으로 인해 용액 처리의 질을 떨어뜨린다.The inner and outer surfaces of the diaphragm can be made into a cylinder with a wall thickness of 0.4 mm-0.7 mm. This type of diaphragm is very effective for treating highly diluted solutions. Deviation from the geometrically corrected surface of the diaphragm should not be greater than 0.05 mm at any position. Otherwise, the conditions for creating a double electrical layer on the surface of the diaphragm are changed and the influence of the double electrical layer on the resistor of the diaphragm is also altered, resulting in poor quality of solution treatment due to uneven operation along the surface.

다이어프램은 공축으로 조립하는 것이 용이하도록 부싱 그루브내에 배치된 탄성 가스켓에 의해 고정된다.The diaphragm is fixed by an elastic gasket disposed in the bushing groove to facilitate assembly coaxially.

본질적으로 내부 전극의 중간 영역의 지름의 제한은 다음의 상관성에 의해영향을 받는다.In essence, the limitation of the diameter of the middle region of the inner electrode is influenced by the following correlation.

여기서, D = 내부 전극의 중간 영역의 지름(mm),Where D = diameter of the middle region of the internal electrode (mm),

내부 전극 거리는 2.8mm - 3.3mm이어야 한다. 이 거리를 감소시킬 때, 모세관 작용은 전기 화학 처리의 효과를 떨어뜨린다. 이 거리를 증가시킬 때, 동력 소모가 또한 증가되고 그리고 질량 및 에너지 교환 자기 조직 공정을 달성하는 것이 불가능하다.Internal electrode distance should be 2.8mm-3.3mm. When reducing this distance, capillary action diminishes the effect of electrochemical treatment. When increasing this distance, power consumption is also increased and it is impossible to achieve mass and energy exchange self-organization processes.

또한, 내부 전극의 중간 영역의 길이가 외부 전극의 길이보다 2M 만큼 더 짧거나 또는 외부 전극의 길이보다 2M 이상만큼 더 길어야 하는 것이 중요하다. 외부 전극의 길이는 50mm 내지 240mm으로 변경될 수도 있어서, 임의의 전지의 작업 조건에서 처리 액체의 최적의 가스 충전을 제공한다.In addition, it is important that the length of the middle region of the inner electrode be shorter by 2M than the length of the outer electrode or longer by 2M or longer than the length of the outer electrode. The length of the external electrode may vary from 50 mm to 240 mm, providing optimum gas filling of the processing liquid at any cell operating conditions.

내부 및 외부 전극 크기의 상호 상관성은 전극의 극성에 의해 결정된다. 외부 전극이 동력 공급부의 음극으로 접촉되고 그리고 내부 전극이 동력 공급부의 양극과 연결된다면, 내부 전극의 중간 영역의 길이는 외부 전극의 길이를 2M 이상을 초과한다. 외부 전극이 전력 공급부의 양극에 연결되고 내부 전극이 전력 공급부의 음극에 연결된다면, 내부 전극의 중간 영역 길이는 외부 전극보다 2M과 같거나 만큼 더 작다. 내부 전극은 어떠한 경우에도 외부 전극에 대칭적으로 전지내에서 장착된다. 그러한 설계는 고 강도 전기장(핀-단부상에서 또는 형태를 변경하는 대신에 필드의 농도) 대신에 전극의 코팅이 마모되는 것을 방지한다. 정확한 내부 전극 체결은 전지의 효과적인 작업에 중요하다. 축선방향 헤드 채널 내에 위치한 탄성 가스켓에 의해 헤드 내 내부 전극의 체결은 비교적 단순한 조립으로 정밀한 동축성을 제공한다. 전지의 설계는 전극 동축성을 위한 요구와는 다를 수 있다. 예를 들어, 내부 전극의 중간 영역의 길이가 외부 전극의 길이를 초과한다면, 내부 전극은 축선방향 헤드 채널과 함께 슬롯 조인트를 형성하기에 충분한 길이로 만들어져야 한다. 탄성 가스켓은 슬롯 조인트 내에 위치된다. 헤드의 축선방향 채널은 가변성 영역을 갖고 있다. 이것은 동축성을 제공하며, 탄성 가스켓의 변형을 방지한다. 선택적으로, 내부 전극의 중간 영역은 상부 및 하부 헤드의 축선방향 채널과 함께 슬롯 조인트를 형성하고, 그 후에 탄성 가스켓이 내부 전극의 중간 영역 상의 그루브 내에 위치된다. 이러한 설계는 조립을 쉽게 만든다. 헤드 내 내부 전극의 체결이 핀-단부의 패킹에 의해 제공된다면(중간 영역이 외부 전극의 길이보다 작거나 또는 중간 영역이 길지만 헤드의 위치에 도달하지 않는다면), 축선방향 채널의 직경은 내부 전극 핀-단부의 직경과 동일하고, 탄성 가스켓은 축선방향 채널 내에 있는 내부 전극 핀-단부의 표면상에 만들어지는 그루브 내에 위치된다. 선택적으로, 축선 방향 헤드 채널의 직경은 내부 전극의 핀-단부의 직경과 동일하고 축선방향 채널은 탄성 가스켓과 추가 클램프 유전체 부싱을 허용하는 헤드의 단부에서 넓어진다.The cross correlation of the inner and outer electrode sizes is determined by the polarity of the electrodes. If the outer electrode is in contact with the cathode of the power supply and the inner electrode is connected with the anode of the power supply, the length of the intermediate region of the inner electrode exceeds the length of the outer electrode of 2M or more. If the outer electrode is connected to the anode of the power supply and the inner electrode is connected to the cathode of the power supply, the middle region length of the inner electrode is less than or equal to 2M than the outer electrode. In any case the inner electrode is mounted in the cell symmetrically to the outer electrode. Such a design prevents wear of the coating of the electrode instead of high intensity electric field (concentration of the field on the pin-end or instead of changing shape). Accurate internal electrode fastening is important for the effective operation of the cell. The fastening of the internal electrodes in the head by elastic gaskets located in the axial head channel provides precise coaxiality with a relatively simple assembly. The design of the cell may differ from the requirement for electrode coaxiality. For example, if the length of the middle region of the inner electrode exceeds the length of the outer electrode, the inner electrode should be made long enough to form a slot joint with the axial head channel. The elastic gasket is located in the slot joint. The axial channel of the head has a variable area. This provides coaxiality and prevents deformation of the elastic gasket. Optionally, the middle region of the inner electrode forms a slot joint with the axial channels of the upper and lower heads, after which an elastic gasket is located in the groove on the middle region of the inner electrode. This design makes assembly easier. If the fastening of the inner electrode in the head is provided by the packing of the pin-end (if the middle region is smaller than the length of the outer electrode or the middle region is longer but does not reach the position of the head), the diameter of the axial channel is the inner electrode pin. Equal to the diameter of the end, the elastic gasket is located in a groove made on the surface of the inner electrode pin-end in the axial channel. Optionally, the diameter of the axial head channel is equal to the diameter of the pin-end of the inner electrode and the axial channel is widened at the end of the head allowing the elastic gasket and the additional clamp dielectric bushing.

물은 전지 챔버를 통해 바닥에서 상단까지 흐르는 동안 처리된다. 처리되어진 물 및/또는 용액은 전지의 전극 챔버를 통해 개별적으로 흐른다.Water is treated while flowing from bottom to top through the cell chamber. Treated water and / or solution flows individually through the electrode chamber of the cell.

본 발명은 본 발명에 따른 가능성을 남겨놓고 있는 하기의 실시예에 의해 설명될 것이다.The invention will be illustrated by the following examples which leave the possibility according to the invention.

따로 언급되지 않더라도, 한외여과 세라믹 다이어프램(구성: 지르코늄 산화물-60% 질량 퍼센트, 알루미늄 산화물-27% 질량 퍼센트, 이트륨 산화물-3% 질량 퍼센트)이 모든 실시예에서 사용된다.Unless stated otherwise, ultrafiltration ceramic diaphragms (composition: zirconium oxide-60% mass percent, aluminum oxide-27% mass percent, yttrium oxide-3% mass percent) are used in all examples.

실시예 1Example 1

물의 소독을 위한 전지이다. 외부 전극이 전력 공급부의 음극에 연결되고 연마된 티타늄으로 만들어져 있다. 내부 전극은 망간 산화물로 코팅된 티타늄으로 만들어져 있으며 전력 공급부의 양극에 연결되어 있다. 외부 전극의 길이는 80 mm이다. 전극 사이의 거리는 2.9 mm이다. 내부 전극의 중간 영역의 직경은 9.0 mm이고, 중간 영역의 길이는 86 mm이다. 다이어프램은 전 길이를 따라 0.5 mm의 벽두께를 갖는 원통이다. 처리되는 물의 광화량은 0.5 g/l이다. 처리되는 물 내에 있는 미생물의 양은 1 ml에 105콜로니이다. 물의 광화량은 처리 후에 동일하게 남지만, 미생물은 제거된다.Battery for disinfection of water. The external electrode is connected to the cathode of the power supply and made of polished titanium. The internal electrode is made of titanium coated with manganese oxide and is connected to the anode of the power supply. The length of the external electrode is 80 mm. The distance between the electrodes is 2.9 mm. The diameter of the middle region of the inner electrode is 9.0 mm and the length of the middle region is 86 mm. The diaphragm is a cylinder with a wall thickness of 0.5 mm along its entire length. The mineralization amount of the water to be treated is 0.5 g / l. The amount of microorganisms in the water to be treated is 10 5 colonies in 1 ml. The amount of mineralization of water remains the same after treatment, but the microorganisms are removed.

결론 : 필드 내의 포터블 장치에 의한 물의 소독을 위하여 최소치(공식에 명기된 바와 같은)에 가까운 치수를 갖는 전지를 사용하는 것이 합당하다.Conclusions: It is reasonable to use batteries with dimensions close to the minimum (as specified in the formula) for water disinfection by portable devices in the field.

실시예 2Example 2

소독제를 제조하기 위한 전지이다. 외부 전극은 전력 공급부의 음극에 연결되고 그라스 탄소로 만들어져 있다. 내부 전극은 루테늄 산화물로 코팅된 티타늄으로 만들어져 있으며 전력 공급부의 양극에 연결되어 있다. 외부 전극의 길이는 240mm이다. 내부 전극의 중간 영역의 길이는 250 mm이다. 중간 영역의 직경은 10 mm이다. 전극 사이의 거리는 3 mm이다. 다이어프램은 0.6 mm의 벽두께를 갖는 원통형이다.A cell for preparing a disinfectant. The external electrode is connected to the cathode of the power supply and is made of glass carbon. The internal electrode is made of titanium coated with ruthenium oxide and is connected to the anode of the power supply. The length of the external electrode is 240 mm. The length of the middle region of the inner electrode is 250 mm. The diameter of the middle region is 10 mm. The distance between the electrodes is 3 mm. The diaphragm is cylindrical with a wall thickness of 0.6 mm.

처리되는 용액은 2 g/l의 농도를 갖는 나트륨 염화물이다. 처리되는 용액의 유동률은 양극 챔버를 통과할 때 30 l/시이고 음극 챔버를 통과할 때 5 l/시이었다. 그 결과, 하기의 매개변수를 갖는 두 용액이 얻어졌다.The solution treated is sodium chloride with a concentration of 2 g / l. The flow rate of the solution to be treated was 30 l / hr through the anode chamber and 5 l / hr through the cathode chamber. As a result, two solutions with the following parameters were obtained.

- 양극 챔버 산출물(양극액) : pH = 6.0, ORP = +800 mvAnode chamber output (anode): pH = 6.0, ORP = +800 mv

- 음극 챔버 산출물(음극액) : pH = 8.6, ORP = -600 mVCathode chamber output (catholyte): pH = 8.6, ORP = -600 mV

전력 소비량은 0.95 킬로와트시/입방미터이다.Power consumption is 0.95 kilowatt hours / cubic meter.

실시예 3Example 3

전지에 의해 소독제를 얻기 위한 방법은 실시예 2와 동일한 상태 하에서 처리되었지만, 다이어프램은 1.500의 원뿔율을 갖는 원추절두형 원뿔이며 다이어프램의 전 길이를 따라 일정하게 0.7 mm의 벽두께를 갖는다. 다이어프램은 큰 베이스가 상방을 향하도록 설치되었다. 처리 후, pH = 5.5, ORP = +900 mV의 양극액과 pH = 8.0, ORP = -550 mV의 음극액이 얻어졌다.The method for obtaining the disinfectant by the cell was treated under the same conditions as in Example 2, but the diaphragm was a conical truncated cone with a cone rate of 1.500 and had a wall thickness of 0.7 mm constant along the entire length of the diaphragm. The diaphragm was installed with the large base facing upwards. After the treatment, an anolyte solution of pH = 5.5, ORP = + 900 mV and a catholyte solution of pH = 8.0, ORP = −550 mV were obtained.

다이어프램이 큰 베이스가 하방을 향하도록 설치되었을 때는, pH = 6.3, ORP = +650 mV의 양극액과 pH = 9.1, ORP = -730 mV의 음극액이 얻어졌다.When the diaphragm was installed with a large base facing downward, an anolyte at pH = 6.3, ORP = +650 mV and a catholyte at pH = 9.1, ORP = -730 mV were obtained.

실시예 4Example 4

전지에 의해 세척 용액과 소독제를 얻기 위한 방법은 실시예 2와 동일한 상태 하에서 처리되었지만, 다이어프램의 외면은 원통이고 다이어프램의 내면은 0.5mm의 상부 접촉 단부 및 0.8 mm의 하부 접촉 단부의 벽두께를 갖는 원뿔이다. 음극 챔버의 폭은 전지에 걸쳐 일정하지만, 양극 챔버는 상단부에서 넓어진다. 처리 결과는 다음과 같다. 양극액의 pH는 5.6이고 ORP는 +900 mV이며, 음극액의 pH는 8.7이고 ORP는 -780 mV이다.The method for obtaining the cleaning solution and disinfectant by the cell was treated under the same conditions as in Example 2, but the outer surface of the diaphragm was cylindrical and the inner surface of the diaphragm had a wall thickness of 0.5 mm of upper contact end and 0.8 mm of lower contact end. It is a cone. The width of the cathode chamber is constant throughout the cell, but the anode chamber widens at the top. The processing result is as follows. The pH of the anolyte is 5.6, the ORP is +900 mV, the pH of the catholyte is 8.7 and the ORP is -780 mV.

실시예 5Example 5

나트륨 염화물 수용액의 전기 분해에 의해 염소(염소와 산소가 주인 산화체의 혼합물)를 얻기 위한 전지이다. 외부 전극은 루테늄 산화물로 코팅된 티타늄으로 만들어져 있으며 전력 공급부의 양극에 연결되어 있다. 내부 전극(음극)은 티타늄으로 만들어지며 파이로그래파이트(pyrographite)로 코팅된다. 외부 전극의 길이는 240 mm 이다. 내부 전극의 중간 영역의 길이는 230 mm 이다. 중간 영역의 직경은 11 mm 이다. 내부 전극과 외부 전극 사이의 거리는 3.1 mm 이다. 다이어프램은 벽두께 0.6 mm 정도의 원통부로 구성되어 있다. 농도 300 g/l 정도인 나트륨 염화물 수용액이 전지의 양극으로 유입되어 처리된다. 0.5 g/l 정도의 광화량을 갖는 물이 음극으로 유입되어 처리된다. 이들 물과 수용액은 전지 챔버의 하부로부터 상부로 유동하면서 처리된다. 그 결과, 10 리터의 가스가 제공된다. 이러한 가스는 염소 70%, 염화이산화물 20%, 그리고 잉여물(혼합물) 3% 정도를 함유한다. 전지를 통과한 염소의 전환율을 약 30% 정도이다.A battery for obtaining chlorine (a mixture of chlorine and oxygen dominant oxidant) by electrolysis of aqueous sodium chloride solution. The outer electrode is made of titanium coated with ruthenium oxide and is connected to the anode of the power supply. The inner electrode (cathode) is made of titanium and coated with pyrographite. The length of the external electrode is 240 mm. The length of the middle region of the inner electrode is 230 mm. The diameter of the middle region is 11 mm. The distance between the inner and outer electrodes is 3.1 mm. The diaphragm consists of a cylindrical part with a wall thickness of about 0.6 mm. A sodium chloride aqueous solution having a concentration of about 300 g / l flows into the positive electrode of the battery and is treated. Water having a mineralization amount of about 0.5 g / l flows into the cathode and is treated. These water and aqueous solutions are treated while flowing from the bottom to the top of the cell chamber. As a result, 10 liters of gas are provided. These gases contain 70% chlorine, 20% chloride dioxide, and 3% surplus (mixture). The conversion rate of chlorine through the cell is about 30%.

음극 챔버의 산출물은 pH 13 정도의 수산화물이다. 이러한 용액은 갈바니 전지의 생산 등에 사용될 수가 있다. 이들 실시예는 본 발명에 따른 전지가 염화물의생산에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하는 것이다.The output of the cathode chamber is hydroxide at pH 13 or so. Such a solution can be used for the production of galvanic cells and the like. These examples demonstrate that the cell according to the invention can be effectively used for the production of chlorides.

본 발명은 전지의 형상을 단순화시키고, 작은 공간 내에 소정의 필요한 양의 전지를 함께 위치시키는 것을 가능하게 하며, 전지의 부품들에 대한 고정 시스템을 단순화시킬 뿐만 아니라, 고도의 신뢰성을 제공하고, 전극들 사이의 공간에 있는 곡선화된 전계의 영향을 제거시킴으로 인하여 전지의 수명을 연장시키며, 전기 화학 처리 중에 전해물에 가스가 채워지는 것을 조절할 수 있도록 전지의 기능을 확대시킨다. 또한, 본 발명의 전지는 물의 정화 및 소독, 소정의 특성을 갖는 용액의 제공, 그리고 수용액의 전해질에 의한 제품의 생산에 효과적으로 이용될 수가 있다.The present invention simplifies the shape of the cell, makes it possible to place any required amount of cells together in a small space, not only simplifies the fastening system for the parts of the cell, but also provides a high degree of reliability, By eliminating the influence of the curved electric field in the spaces between the cells, the battery life is extended and the cell's function is extended to control the filling of the electrolyte during the electrochemical treatment. In addition, the battery of the present invention can be effectively used for purifying and disinfecting water, providing a solution having predetermined characteristics, and producing a product by electrolyte of an aqueous solution.

Claims (18)

물 및 수용액, 또는 이들 중 어느 하나의 처리용 전기 화학 전지로서,As an electrochemical cell for treatment of water and an aqueous solution, or any of these, 1) 중간 영역, 및 양단부에 각각 형성된 핀-단부를 갖추고 있으며, 상기 핀-단부의 직격이 상기 중간 영역의 직경의 0.75 이하인 원통형의 수직한 가변 영역의 내부 전극과,1) an internal electrode of a cylindrical vertically variable region having an intermediate region and pin-ends formed at both ends thereof, wherein a straight line of the pin-end is 0.75 or less of the diameter of the intermediate region; 2) 상기 내부 전극의 둘레로 장착되어 있는 원통형의 수직한 외부 전극과, 그리고2) a cylindrical vertical outer electrode mounted around the inner electrode, and 3) 상기 전지의 전극 챔버 내의 별도의 상기 내부 전극 공간에 장착되어 있고, 지르코늄, 알루미늄, 및 이트륨 산화물로 이루어진 혼합물의 기본 조성으로 제조된 동축 세라믹 다이어프램을 포함하고 있으며,3) a coaxial ceramic diaphragm, mounted in a separate internal electrode space within the electrode chamber of the cell, made of a base composition of a mixture of zirconium, aluminum, and yttrium oxide, 상기 내부 및 외부 전극이 전기분해 중에 용해되지 않는 재료로 제조되어 있고,The inner and outer electrodes are made of a material that does not dissolve during electrolysis, 상기 외부 전극은 상부 및 하부 유전체 부싱 내에 설치되어 있으며, 상기 상부 및 하부 부싱은 각각의 접촉 단부 상에 슬롯을 갖추고 있으며,The external electrodes are provided in upper and lower dielectric bushings, the upper and lower bushings having slots on respective contact ends, 상기 내부 및 외부 전극 양자는 전원의 양극과 음극에 연결되어 있고,Both the inner and outer electrodes are connected to the anode and the cathode of the power source, 상기 전지는 각각 축선방향 채널을 갖는 상부 및 하부 유전체 콜렉터 헤드를 더 포함하고 있고, 각각의 상기 상부 및 하부 유전체 콜렉터 헤드가 회전가능하게 각각 상기 상부 및 하부 부싱의 슬롯 내에 설치되어 있으며,The battery further comprises upper and lower dielectric collector heads each having an axial channel, each of the upper and lower dielectric collector heads rotatably installed in slots of the upper and lower bushings, respectively, 상기 다이어프램은 상기 부싱 슬롯 내에 설치된 탄성 가스켓에 의해 체결되어 있고,The diaphragm is fastened by an elastic gasket installed in the bushing slot, 상기 내부 전극의 중간 영역의 직경은 다음 공식으로 한정되어 있으며,The diameter of the middle region of the inner electrode is defined by the following formula, 여기서, D는 상기 내부 전극의 중간 영역의 직경(mm) 이고Where D is the diameter of the middle region of the internal electrode in mm M은 상기 내부 및 외부 전극들 사이의 거리(mm) 이며,M is the distance (mm) between the inner and outer electrodes, 상기 내부 전극의 중간 영역의 길이가 상기 외부 전극의 길이 보다 2M 만큼 더 짧거나 또는 상기 외부 전극의 길이 보다 2M 이상 만큼 더 길며,The length of the middle region of the inner electrode is shorter by 2M than the length of the outer electrode or longer by 2M or longer than the length of the outer electrode, 상기 내부 전극은 상기 축선방향 헤드 채널 내에 설치된 탄성 가스켓에 의해서 상기 헤드의 내측에 체결되어 있고,The inner electrode is fastened to the inside of the head by an elastic gasket provided in the axial head channel, 상기 상부 및 하부 헤드와 상기 상부 및 하부 부싱이 상기 내부 및 외부 전극의 챔버로 유입되거나 그로부터 방출되는 처리수 및 처리 용액, 또는 이들 중 어느 하나를 공급하는 채널을 각각 갖추고 있는 전기 화학 전지.And a channel for supplying the treated water and the treated solution or one of the upper and lower heads and the upper and lower bushings to and from the chambers of the inner and outer electrodes. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 전극의 길이가 50 내지 240mm 이고, 상기 내부 및 외부 전극 사이의 거리가 2.8 mm 내지 3.3 mm 정도인 전기 화학 전지.The electrochemical cell of claim 1, wherein the external electrode has a length of 50 to 240 mm and a distance between the internal and external electrodes is about 2.8 mm to 3.3 mm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부싱 및 상기 헤드 채널이 측면까지 연장하여 있고, 파이프 연결부를 갖추고 있는 전기 화학 전지.3. An electrochemical cell according to claim 1 or 2, wherein the bushing and the head channel extend to the side and are provided with pipe connections. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다이어프램은 필수적으로 지르코늄, 알루미늄, 및 이트륨 산화물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 기초 조성물에 니오븀, 탄탈륨, 티타늄, 가돌리늄, 및 하프늄 산화물의 첨가제를 갖는 세라믹으로 구성되는 전기 화학 전지.3. The diaphragm of claim 1 or 2, wherein the diaphragm consists essentially of a ceramic having additives of niobium, tantalum, titanium, gadolinium, and hafnium oxide in a base composition selected from the group consisting essentially of zirconium, aluminum, and yttrium oxide. Electrochemical cell. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다이어프램은 한외여과, 정밀여과 또는 초정밀여과 성질을 포함하는 전기 화학 전지.3. The electrochemical cell of claim 1 or 2, wherein said diaphragm comprises ultrafiltration, microfiltration, or ultrafiltration. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다이어프램은 1 : (100∼1000)의 원뿔율을 갖는 원추절두형 원뿔로서, 상기 원뿔의 걸이를 따라 0.4mm 내지 0.8mm의 벽두께를 가지며, 큰 베이스가 하방을 향하거나 또는 상방을 향하도록 전지 내에 설치되는 전기 화학 전지.3. The diaphragm according to claim 1 or 2, wherein the diaphragm is a conical truncated cone having a cone ratio of 1: (100 to 1000), and has a wall thickness of 0.4 mm to 0.8 mm along the hook of the cone, and has a large base. An electrochemical cell installed in a cell such that the battery faces downward or upward. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다이어프램의 외면은 원통형으로 구성되고, 내면은 1 : (100∼1000)의 원뿔율을 가진 원추절두형 원뿔로서 구성되며, 제 1 접촉 단부에서의 벽의 두께는 0.4mm~0.5mm 이고, 제 2접촉 단부의 벽의 두께는 0.7mm∼0.8mm이며, 상기 다이어프램은 두꺼운 벽을 갖는 접촉 단부가 하방 또는 상방을 향하도록 전지 내에 설치되는 전기 화학 전지.3. A wall according to claim 1 or 2, wherein the outer surface of the diaphragm is cylindrical and the inner surface is configured as a truncated cone with a cone ratio of 1: (100 to 1000). An electrochemical cell having a thickness of 0.4 mm to 0.5 mm, and a wall thickness of the second contact end being 0.7 mm to 0.8 mm, wherein the diaphragm is installed in the cell such that the contact end having a thick wall faces downward or upward. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다이어프램의 외면 및 내면은 1 : (100∼1000)의 원뿔율을 갖는 원추절두형 원뿔로 각각 구성되며, 상기 원뿔들의 상부는 대향 단부에 위치하며, 제 1접촉 단부의 벽두께는 0.4mm∼0.5mm이고, 제 2 접촉 단부의 벽두께는 0.7mm∼0.8mm이며, 상기 다이어프램은 두꺼운 벽을 갖는 접촉 단부가 하방 또는 상방을 향하도록 전지 내에 설치되는 전기 화학 전지.3. The diaphragm according to claim 1 or 2, wherein the outer surface and the inner surface of the diaphragm are each composed of conical truncated cones having a cone ratio of 1: (100 to 1000), and the upper portions of the cones are located at opposite ends. The wall thickness of the one contact end is 0.4 mm to 0.5 mm, the wall thickness of the second contact end is 0.7 mm to 0.8 mm, and the diaphragm is installed in the battery such that the contact end having a thick wall faces downward or upward. Chemical cell. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다이어프램의 내면 및 외면은 0.4mm∼0.7mm의 벽두께를 갖는 원통형인 전기 화학 전지.The electrochemical cell according to claim 1 or 2, wherein the inner and outer surfaces of the diaphragm are cylindrical having a wall thickness of 0.4 mm to 0.7 mm. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 기하학적 교정 표면으로부터의 편차는 상기 다이어프램의 길이를 따라 어느 위치에서든 0.05mm 이하인 전기 화학 전지.The electrochemical cell of claim 1 or 2, wherein the deviation from the geometrically corrected surface is 0.05 mm or less at any position along the length of the diaphragm. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 내부 전극은 고형체이거나 내부가 중공인 전기 화학 전지.3. The electrochemical cell of claim 1 or 2, wherein said internal electrode is solid or hollow inside. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 내부 전극의 핀-단부 상에 나사가 있으며, 압력 와셔와 너트가 고정을 위해 사용되는 전기 화학 전지.3. An electrochemical cell according to claim 1 or 2, wherein there is a screw on the pin-end of the internal electrode, and pressure washers and nuts are used for fixing. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 외부 전극은 전원의 음극에 연결되고, 상기 내부 전극은 전원의 양극에 연결되며, 상기 내부 전극은 큰 직경을 갖는 그의 중간 영역의 길이가 전극 사이의 거리의 두 배 이상으로 외부 전극의 길이를 초과하도록 구성되며, 상기 내부 전극은 상기 외부 전극과 대칭적으로 전지 내에 설치되는 전기 화학 전지.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the outer electrode is connected to the cathode of the power supply, the inner electrode is connected to the anode of the power supply, and the inner electrode has a large diameter, the length of its intermediate region being the distance between the electrodes. And at least twice the length of the outer electrode, wherein the inner electrode is installed in the cell symmetrically with the outer electrode. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 외부 전극은 전원의 양극에 연결되고, 상기 내부 전극은 전원의 음극에 연결되며, 상기 내부 전극은 큰 직경을 갖는 그의 중간 영역의 길이가 외부 전극의 길이보다 전극 사이의 거리의 두 배의 길이와 같거나 작도록 구성되며, 상기 내부 전극은 상기 외부 전극과 대칭적으로 전지 내에 설치되는 전기 화학 전지.3. An external electrode according to claim 1 or 2, wherein the external electrode is connected to the anode of the power supply, the inner electrode is connected to the cathode of the power supply, and the inner electrode has a large diameter, the length of its intermediate region being the length of the outer electrode. An electrochemical cell configured to be equal to or smaller than twice the distance between electrodes, wherein the inner electrode is installed in the cell symmetrically with the outer electrode. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 축선방향 헤드 채널은 가변 영역을 가지며, 상기 내부 전극의 중간 영역은 상기 축선방향 헤드 채널과 슬롯 조인트를 형성하며, 상기 탄성 가스켓이 상기 슬롯 조인트에 설치되는 전기 화학 전지.3. The axial head channel according to claim 1 or 2, wherein the axial head channel has a variable region, the middle region of the inner electrode forms a slot joint with the axial head channel, and the elastic gasket is installed in the slot joint. Electrochemical cell. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 축선방향 헤드 채널은 가변 영역을 가지며, 상기 내부 전극의 중간 영역은 상기 축선방향 헤드 채널과 슬롯 조인트를 형성하며, 상기 내부 전극의 중간 영역이 상기 축선방향 헤드 채널과 슬롯 조인트를 형성하면, 상기 내부 전극의 표면은 큰 직경을 갖는 중간 영역의 하부와 상부 내의 그루브를 가지며, 상기 탄성 가스켓이 상기 그루브 내에 설치되는 전기 화학전지.3. The axial head channel according to claim 1 or 2, wherein the axial head channel has a variable region, the middle region of the inner electrode forms a slot joint with the axial head channel, and the middle region of the inner electrode is the axial direction. When the head channel and the slot joint are formed, the surface of the inner electrode has grooves in the lower and upper portions of the middle region having a large diameter, wherein the elastic gasket is installed in the groove. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 축선방향 헤드 채널의 직경은 상기 내부전극 핀-단부의 직경과 동일하며, 상기 내부 전극 핀-단부의 표면에는 그루브가 형성되어 있으며, 상기 탄성 가스켓이 상기 그루브 내에 설치되는 전기 화학 전지.The diameter of the axial head channel is the same as the diameter of the inner electrode pin-end portion, the groove is formed on the surface of the inner electrode pin-end portion, the elastic gasket is An electrochemical cell installed in the groove. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 축선방향 헤드 채널의 직경은 상기 내부 전극 핀-단부의 직경과 동일하며, 상기 축선방향 헤드 채널은 상기 헤드의 접촉 단부에서 보다 확장되며, 탄성 가스켓이 이들 확장부에 설치되며, 상기 전지는 이들 확장부에 견고하게 고정되는 유전체 부싱을 가지는 전기 화학 전지.The diameter of the axial head channel is the same as the diameter of the inner electrode pin-end, the axial head channel extends more at the contact end of the head, and the elastic gasket is the same. An electrochemical cell installed in the extension, the cell having a dielectric bushing securely fixed to these extensions.
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