Brevet FR2460341A1 — publié le 19810123

La présente invention se rapporte à un perfectionnement aux cellules d'électrolyse, telles que les cellules constitutives des électrolyseurs industriels destinés à la production d'hydrogène et d'oxygène par électrolyse de l'eau sous pression. Une cellule d'électrolyse classique, par exemple telle que décrite dans la demande de brevet français NO. 7 903 393 déposée le 9 Février 1979 par la demanderesse, comporte deux plaques-électrodes parallèles et séparées par un espace dans lequel circule l'électrolyte. De manière à éviter un mélange des gaz issus de la réaction d'électrolyse, l'espace situé entre les deux plaques-électrodes est divisé en deux compartiments par un diaphragme médian, constitué par une plaque parallèle aux électrodes, en une matière perméable aux ions mais imperméable aux gaz, telle que de l'amiante par exemple. De manière à assurer un bon rendement industriel à l'électrolyseur, deux "pré-électrodes", constituées par des plaques métalliques percées de trous, sont placées de part et d'autre du diaphragme à très faible distance de celui-ci, et sont soutenues par les plaques-électrodes à l'aide d'entretoises. Dans le cas où le diaphragme est en matière conductrice, comme c'est le cas par exemple pour un diaphragme en reps de Nickel, il il est à craindre que, suite à des déformations dudit diaphragme, celui-ci ne vienne toucher les pré-electrodes et n, occasionne par suite des court-circuits. La cellule d'électrolyse selon l'invention permet d'assurer une bonne tenue mécanique du diaphragme, évitant ainsi les risques de court-circuit et d'assurer, de manière générale, un bon isolement électrique de celui-ci. Elle est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, placé dans l'épaisseur entre chaque pré-électrode et le diaphragme un ensem ble de pions isolants maintenus entre eux par un assemblage de pions. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip tion suivante de deux exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure I est une vue en élévation latérale d'un premier exem ple de cellule réalisée selon l'invention, et est plus précisément une coupe selon la direction AA de la figure 2 - la figure 2 est une vue en plan de la cellule de la figure 1, et est plus précisément une coupe selon la direction BB de la figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation latérale d'un second exemple de cellule d'électrolyse réalisée selon l'invention - la figure 4 montre la constitution de l'assemblage de fils utilisé pour la réalisation de la figure 3 - la figure 5 représente le détail de la figure 4 après insertion des pions isolants. Sur les figures 1 et 2, on reconnait une cellule classique d'électrolyse, munie d'électrodes 1 et 11 constituées par des plaques de Nickel, d'un diaphragme 6, en reps de Nickel croisé par exemple delimitant des compartiments 7 et 13 dans lequel circule l'electro lyte, et de pré-dlectrodes constituées par des plaques métalliques 3 et 10 garnies de trous et fixées aux electrodes par des entretoises métalliques (2, 12). Les électrodes (1, 11) et le diaphragme 6 sont maintenus par des cadres d'entretoisement (8, 9), en matière isolante et percés de canaux (14, 15) d'entrée d'électrolyte ou de sortie du mélange électrolyte-gaz. Conformément à l'invention, dans le faible espace situé entre chaque pré-électrode (3, 10) et le diaphragme 6, est place un ensemble de perles 4, en matériau isolant tel que du polytetra fluoréthylène, maintenus entre eux par un assemblage de fils 5, en matière indifferemment conductrice ou isolante, d'epaisseur inférieure à celle des perles 4, l'assemblage ayant la forme d'un sifilet dont chaque noeud est équipé d'une perle 4. Les figures 3 à 5 schématisent une variante de la réalisa tion précédente dans laquelle les pions isolants sont constitués par des éléments 42 en forme de bouton à deux tetes, chacune en forme de disque, reliées par un axe de faible diamètre. Par ailleurs, comme apparaissant sur la figure 4, l'assemblage de fils 5 destiné au maintien de ces pions est réalisé au crochet å partir de fils minces 41, ce qui permet d'augmenter la résistance mécanique de l'ensemble. Comme on le voit en particulier sur la figure 5, les pions 42 sont ensuite insérés dans les trous apparaissant à chaque noeud du filet 5. I1 va de soi que les assemblages de fils de maintien peuvent être divers, ainsi que la position des pions dans ces assemblages, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. L'invention trouve son utilisation pour la construction des électrolyseurs industriels. REVENDICATIONS 1. Cellule d'électrolyse du type comportant deux électrodes, un diaphragme, et deux pre-électrodes maintenues aux électrodes par des entretoises, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, placé dans l'épaisseur entre chaque pré-electrode (3, 10) et le diaphragme (6), un ensemble de pions isolants (4, 42) maintenus entre eux par un assemblage de fils (5). 2. Cellule d'électrolyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit assemblage de fils (5) est d'épaisseur inferieure à celle desdits pions isolants. 3. Cellule d'électrolyse selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que ledit assemblage de fils a une forme de filet dont des noeuds sont équipes d'un pion isolant. 4. Cellule d'électrolyse selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit filet est réalisé au crochet et que des pions isolants sont insérés dans les trous apparaissant à des noeuds dudit filet.