(57)【要約】  本発明は、  ・陰極ハーフシェルの後壁とそれに対して平行な面に配置された少なくとも１つの金属弾性要素とに溶接された金属製支持構造と、  ・少なくとも１つの金属弾性要素に対向して位置する酸素脱分極陰極であって、前記酸素脱分極陰極は、有孔金属グリッドと、ＰＴＦＥおよびその上に機械的に圧入された酸化銀で構成される触媒ストリップとを含み、電気分解プラントの運転中に酸化銀は銀に還元され、その間に、酸素脱分極陰極の部品と少なくとも１つの弾性要素との間に均一な接続／結合が形成され、前記接続／結合は高導電率を特徴とする、酸素脱分極陰極と、を含む金属製セル要素部品を含む電気分解セルの陰極ハーフシェルであって、少なくとも１つの前記金属部品には、少なくとも２つの層を含む導電性コーティングが設けられ、・前記セル要素材料に直接取り付けられる第１の層は、Ａｕ、Ｂがドープされたニッケル、Ｎｉ硫化物、およびそれらの混合物を含む群から選択され、この第１の層は０．００５〜０．２μｍの層厚さを有し、・前記第１の層に取り付けられる第２の層は銀でできており、この第２の層は０．１〜３０μｍの層厚さを有する、電気分解セルの陰極ハーフシェルに関する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
・陰極ハーフシェルの後壁とそれに対して平行な面に配置された少なくとも１つの金属弾性要素とに溶接された金属製支持構造と、
・少なくとも１つの金属弾性要素に対向して位置する酸素脱分極陰極であって、前記酸素脱分極陰極は、有孔金属グリッドと、ＰＴＦＥおよびその上に機械的に圧入された酸化銀で構成される触媒ストリップとを含み、電気分解プラントの運転中に前記酸化銀は銀に還元され、その間に、前記酸素脱分極陰極の部品と前記少なくとも１つの弾性要素との間に均一な接続／結合が形成され、前記接続／結合は高導電率を特徴とする、酸素脱分極陰極と、
を含む金属製セル要素部品を含む電気分解セルの陰極ハーフシェルにおいて、
少なくとも１つの前記金属部品には、少なくとも２つの層を含む導電性コーティングが設けられ、
・前記セル要素材料に直接取り付けられる第１の層は、Ａｕ、Ｂがドープされたニッケル、Ｎｉ硫化物、およびそれらの混合物を含む群から選択され、この第１の層は０．００５〜０．２μｍの層厚さを有し、
・前記第１の層に取り付けられる第２の層は銀でできており、この第２の層は０．１〜３０μｍの層厚さを有する、電気分解セルの陰極ハーフシェル。
【請求項２】
請求項１に記載の電気分解セルの陰極ハーフシェルにおいて、電流が伝導する前記電気分解セルのすべてのセル要素部品がコーティングされることを特徴とする電気分解セルの陰極ハーフシェル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気分解セルの陰極ハーフシェルにおいて、苛性ソーダと接触する前記電気分解セルのすべてのセル要素部品がコーティングされることを特徴とする電気分解セルの陰極ハーフシェル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気分解セルの陰極ハーフシェルの使用において、前記電気分解セルがクロロアルカリ電気分解に使用されることを特徴とする電気分解セルの陰極ハーフシェルの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部品が、請求項１の前提部を特徴とする特定の導電性コーティングを有する陰極ハーフシェルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学プロセスにおいては、化学反応は外部電流によって制御される。電気化学セル内では、電子を輸送するために、導電性で安定で安価な導体が必要である。この場合、ニッケルが電極に理想的な材料であることが分かっている。しかし、酸化ニッケル種または水酸化ニッケル種が形成される電位範囲で電極が動作する場合に、低導電性または非導電性のニッケル表面が形成されることが欠点である。このような低レベルの電位のため、多くのプロセスで酸化物または水酸化物の形成が発生する。
【０００３】
ニッケル表面における抵抗損によって、たとえば、亜鉛／空気電池およびニッケル／金属水素化物電池、クロロアルカリ電気分解における酸素陰極、あるいはアルカリ型燃料電池における酸素電極などの系全体の効率が低下する。
【０００４】
これらの導電性の低いまたは非導電性の酸化物または水酸化物の層は、たとえば、純ニッケルが電気分解における酸素発生電極として使用される場合に障害となる。導電性のメッシュ、エキスパンドメタル、またはシートとして、ニッケルが、炭素、白金炭素などの触媒活性材料と接触する系でさえも、この絶縁層によって悪影響が生じる。たとえば、酸化物または水酸化物の層は、酸素脱分極電極を使用する場合でさえも最適な電流の流れを妨害し、したがって、工業的電気分解において導電性を改善または維持するためのステップが必要となる。
【０００５】
文献においては、電気化学的安定性に関する多数の図が、Ｍａｒｃｅｌ  Ｐｏｕｒｂａｉｘによる「Ａｔｌａｓ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ  ｉｎ  Ａｑｕｅｏｕｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ」（１９７４）に記載されている。Ｐｏｕｒｂａｉｘの結果は、電気負荷下で酸素脱分極陰極を用いたクロロアルカリ電気分解中に存在する１３〜１５のｐＨ条件、およびＮＨＥに対して測定して約０．４〜０．６Ｖを超える陰極電位において、類似の酸化ニッケルの形成が不動態化の形態で生じることを示している。
【０００６】
クロロアルカリ電気分解セルの起動および停止によってさらに別の問題が生じ、それによって、ＮＨＥに対して測定して約０．６Ｖの中間範囲の電位を印加した場合に、可溶性水酸化物が生じうる。Ｐｏｕｒｂａｉｘの図では、発生する動力学に関する言明はないが、分解反応、すなわち腐食によるこれらの水酸化物の実際の形成を予測することは不可能である。したがって、酸素脱分極陰極を用いたクロロアルカリ電気分解の場合などの酸化条件下でのニッケルの挙動を確認するために、実際的な電気分解試験が必要である。
【０００７】
種々の特許明細書、たとえば欧州特許第１  ０３３  ４１９  Ｂ１号明細書または欧州特許出願公開第１  ０９２  ７８９  Ａ１号明細書は、酸素脱分極陰極を用いたクロロアルカリ電気分解のための電気分解セルが記載されており、陰極側の金属部品用の材料としてニッケルが使用されている。非伝導性酸化物または水酸化物化合物の形成に関するニッケルの腐食安定性については記載されていない。
【０００８】
欧州特許出願公開第１  ０４１  １７６  Ａ１号明細書には、電流分布のための金属部品による、酸素脱分極陰極（ここではガス拡散電極と記載されている）への電流供給中の抵抗損を最小限にするために、ガス拡散電極を用いた電気分解セルのための方法が記載されている。これには、本質的に金属である優れた導電性を有するコーティングの説明が既に含まれている。特にその腐食安定性に関するさらなる詳細は記載されていない。
【０００９】
独国特許出願公開第１０  ２００４  ０３４  ８８６  Ａ１号明細書には、導電性酸化ニッケル表面の形成方法が記載されている。この場合、酸化ニッケル表面の低い導電性は、過酸化水素の存在下、低温でアルカリ酸化物を後に化学ドーピングすることによって顕著に完全される。したがってこの出願は、燃料電池、蓄電池、およびクロロアルカリ電気分解の運転条件に特に好適である。
【００１０】
独国特許出願公開第１０  ２００４  ０３４  ８８６  Ａ１号明細書に記載される方法は、最初に、酸素脱分極を用いた実験室用クロロアルカリ電気分解セルの運転に首尾良く使用されている。たとえば、欧州特許第１  ４０２  ５８７  Ｂ１号明細書または独国特許出願公開第３７  １０  １６８  Ａ１号明細書に製造が記載されている酸素脱分極陰極がこのために使用されている。これらの電極は、通常はニッケルワイヤグリッドである導電性グリッドからなり、その上に銀／ＰＴＦＥまたは酸化銀／ＰＴＦＥ混合物で構成される触媒ストリップが巻き付けられている。ガス拡散電極のグリッドは、独国特許出願公開第１０  ２００４  ０３４  ８８６  Ａ１号明細書に記載の方法によって導電性が改善されたニッケルの電流分配器と電気的に接触している。これらの実験室用セルの運転中、繰り返しセルの電源が切られるにも関わらず、電圧の上昇、およびニッケルの分解の形態の腐食の兆候は検出されておらず、したがって独国特許出願公開第１０  ２００４  ０３４  ８８６  Ａ１号明細書にはニッケルを腐食から保護するための効果的な方法が記載されていると推定することができる。
【００１１】
欧州特許出願公開第１  ６０１  ８１７  Ａ１号明細書には、商業的に利用され従来のクロロアルカリ電気分解に使用される電気分解セルが記載されている。米国特許第７  ６７０  ４７２  Ｂ２号明細書には、酸素脱分極陰極を用いてクロロアルカリ電気分解用電気分解セルを運転可能にする、陰極区画内の設計構成である電気分解セルが記載されている。
【００１２】
欧州特許出願公開第１  ６０１  ８１７  Ａ１号明細書に記載される電気分解セルの設計を、得られる電気分解セルが酸素脱分極を用いてクロロアルカリ電気分解のために運転できるようにするため米国特許第７  ６７０  ４７２  Ｂ２号明細書の技術的特徴に基づいて変更した。このため、原理上は独国特許出願公開第３７  １０  １６８  Ａ１号明細書に記載されるように酸化銀およびＰＴＦＥでできた触媒ストリップが上に巻き付けられたニッケルグリッドからなる電極を、酸素脱分極陰極として使用した。陰極区画内に配置された酸素脱分極陰極への電流供給は、陰極の後壁と平行の位置に薄層型支持構造が挿入される方法で実現され、前記構造は、溶接部によって垂直に配置されたウェブによって後壁に電気的に接続される。この支持構造に弾性要素が取り付けられることで、セルの陰極ハーフシェルおよび陽極ハーフシェルが互いにねじ留めされたときに、酸素脱分極陰極のワイヤグリッドとプレスばめが形成され、電気的接触およびさらなる電流分布が確実となる。このような弾性要素は、種々の特許明細書、たとえば欧州特許出願公開第１  ４４６  ５１５  Ａ２号明細書および特に欧州特許出願公開第１  ４５１  ３８９  Ａ２号明細書に既に記載されており、これらの弾性要素は、金属ワイヤでできた種々の圧縮性層からなり、サンドイッチ状に互いに圧縮されることで弾性が確保される。
【００１３】
運転中の不動態化によって生じる酸化ニッケル表面の導電性を確保するために、独国特許出願公開第１０  ２００４  ０３４  ８８６  Ａ１号明細書に記載される酸化ニッケル表面の処理方法をニッケル部品に対して使用した。
【００１４】
試験シリーズ１において、Ｆｌｅｍｉｏｎ  Ｆ８０２０膜を有し２．７ｍ２の活性電気分解表面を有する２つのこのように再設計した電気分解セルを、４ｋＡ／ｍ２の電流密度、８８℃の運転温度、２１０ｇ／ｌのＮａＣｌ陽極液濃度、３２％ｗ／ｗのＮａＯＨ陰極液排出濃度において、２０％の化学量論過剰の飽和水蒸気酸素を用いて運転した。図１は最初の６５日間の運転にわたる２つの電気分解セルの電圧曲線を示している。それぞれの電気分解セルについて異なる記号を使用している（影付きの菱形および影なしの三角）。
【００１５】
最初の３０日間の運転では、電気分解セルは安定したセル電圧を示した。運転の３０日目に、２つの電気分解セルへの電流を停止した。再びスイッチを入れ、４ｋＡ／ｍ２の電流密度に到達した後、両方のセルは、電圧が１００ｍＶまで上昇する形でオーム抵抗の増加を示した。さらに４日間の運転後、電気分解セルのスイッチを再びオフにした。再びスイッチを入れ、４ｋＡ／ｍ２の電流密度に到達した後、オーム抵抗がさらに増加し、さらに約２００ｍＶのさらなる電圧上昇を示した。さらに約３０日間の運転後、２つの電気分解セルのスイッチをオフにして、部品を検査した。これによって、ニッケルでできた部品（支持構造および弾性要素）の導電性の大きな低下が示された。使用した酸素脱分極陰極は、実験室用セル中で検査し、基準試験片と比較した。実験室での運転中、この部品も、基準試験片より電圧の上昇を示し、これは、少なくとも部分的には酸化によるニッケルワイヤグリッドの導電性の低下によるものと考えることができる。したがって、独国特許出願公開第１０  ２００４  ０３４  ８８６  Ａ１号明細書に記載される方法の保護効果は、電気分解セルのスイッチをオフにした場合に明らかに生じる特定の電位および運転条件下では有効ではなかった。
【００１６】
「Ａｔｌａｓ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ  ｉｎ  Ａｑｕｅｏｕｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ」（１９７４）に記載される銀および金などの貴金属の熱力学的平衡反応に基づいて、電気化学的条件の詳細な全体像を得るために８５℃におけるクロロアルカリ電気分解運転条件の電気化学的安定性図を再計算した。
【００１７】
ニッケルの場合、ＮＨＥ（標準水素電極）に対する８５℃における１０−６ｍｏｌ／ｋｇでの結果は、図２に示される簡略化された形態の安定性図である。ここで、環境Ａは不動態化を特徴とし、環境ＢおよびＣは腐食を特徴とし、環境Ｄは不活性を特徴とする。これによると、８５℃において、水酸化物が形成される腐食環境は、常に開始環境（負荷および電位が増加）および停止環境（負荷および電位が低下）を通過し、したがってこれらは臨界運転条件を表している。
【００１８】
金の場合、ＮＨＥ（標準水素電極）に対する８５℃における１０−６ｍｏｌ／ｋｇでの結果は、図３に示される簡略化された形態の安定性図である。ここで、環境Ａは不動態化を特徴とし、環境Ｂは腐食を特徴とし、環境Ｄは不活性を特徴とする。
【００１９】
図２におけるニッケルと同様に、この図は、水酸化物化合物が形成されうる中間範囲の電位で腐食環境が発生しうることを示している。しかし、強アルカリ性苛性ソーダ溶液中で金を使用した試験では、分解の兆候はほとんど見られない。したがって、動力学的障害が存在し、金は、酸化条件下でのクロロアルカリ電気分解における安定な金属と見なすことができると結論づけることができる。
【００２０】
銀の場合、ＮＨＥ（標準水素電極）に対する８５℃における１０−６ｍｏｌ／ｋｇでの結果は、図４に示される簡略化された形態の安定性図である。ここで、環境Ａは不動態化を特徴とし、環境Ｂは腐食を特徴とし、環境Ｄは不活性を特徴とする。
【００２１】
図４から、酸性ｐＨ範囲内にもかかわらず銀も狭い腐食環境を有することが明らかである。アルカリ性、特に酸化条件においては、銀は、酸化種の形成を介して不動態化に向かう傾向にある。これによって腐食安定性が得られ、酸素脱分極陰極を用いたクロロアルカリ電気分解条件下での導電性の問題について調べる必要が生じる。
【００２２】
国際公開第０１／５７２９０  Ａ１号パンフレット「Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ  ｃｅｌｌ  ｐｒｏｖｉｄｅｄ  ｗｉｔｈ  ｇａｓ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ」には、ガス拡散電極を用いた電気分解セルが記載されており、酸化条件下での銀コーティングの保護機能に関心が向けられている。特に、開口部を有する金属電流導体が記載されており、前記導体は、銀、ステンレス鋼、またはニッケルでできているが、ニッケルは好ましくは銀でコーティングされるべきと記載されている。
【００２３】
文献および種々の作業者の経験から、ニッケル上の銀の安定性が確認されているが、電気分解セルのニッケル部品は銀が電気めっきされたものであった。このため、約１０μｍのコーティング厚さでニッケルにめっきされる。
【００２４】
試験シリーズ２においては、試験シリーズ１と同様の方法で、２つの電気分解セルを連続運転で試験した。両方のセルは、２．７ｍ２の活性電気分解表面を有し、Ｆｌｅｍｉｏｎ  Ｆ８０２０膜が取り付けられる。連続電流密度は４ｋＡ／ｍ２であり、運転温度は８８℃であり、ＮａＣｌ陽極液濃度は２１０ｇ／ｌであり、ＮａＯＨ陰極液排出濃度は３２％ｗ／ｗであり、飽和水蒸気酸素の化学量論過剰はこの場合も２０％であった。図５は、８０日間の運転にわたる電圧曲線を示している。それぞれの電気分解セルについて異なる記号を使用している（影付きの菱形および影なしの三角）。
【００２５】
図５による試験シリーズ２の結果でも、電圧上昇が示されている。今回は連続的なものあった。図１に基づいて試験シリーズ１について行った観察とは異なり、運転期間中に繰り返し行った開始および停止の手順のセル電圧に対する影響は認められなかった。
【００２６】
８０日間の運転後にセル要素を検査し、金属製支持構造および金属弾性要素の状態を分析した。例として、弾性要素の銀めっきしたニッケルモノフィラメントの横断面顕微鏡写真（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈ）を１００：１の縮尺で図６に示している。この顕微鏡写真は、底部からのフィラメントサンプルは銀が剥落し、上部からのサンプルは、銀コーティングが遊離して、コーティング厚さが約５０％減少していることを明確に示している。
【００２７】
セル要素の上部および下部からのサンプルの間の材料を比較すると、分解した銀の移動も示されており、この銀は腐食のため上部で溶解し、セルの底部で再び堆積している（データは示していない）。どんな場合でも、酸化電気分解条件下でのニッケルへの銀層の単純な電気めっきでは、電気化学的に安定な接続を形成することはできないことが分かる。
【００２８】
上記欠点が生じることなく、陰極ハーフシェルの金属部品の安定な導電性の形態で電気化学的な安定な接続が得られるコーティングの提供がさらに必要なことを、これらの試験は示している。
【００２９】
本発明の目的は、以下の目標：
−電気分解セルの陰極ハーフシェルの金属製セル要素部品のための別の腐食防止コーティングを提供すること、
−非導電性酸化物層を形成できるように、セル要素部品の表面上のコーティングの高い接着強度を保証すること、
−任意の数の開始および停止にもかかわらず、特定の電流負荷においてより長期間にわたって、セル電圧をできるだけ一定にすることに関する電気分解セルの安定な運転、およびしたがって、より長いライフサイクル、
−金属部品から酸素脱分極陰極の金属グリッドへの電流伝導中の抵抗損、したがって導電率低下の最小化、
を実現することである。
【００３０】
本発明の目的は、
−陰極ハーフシェルの後壁とそれに対して平行な面に配置された少なくとも１つの金属弾性要素とに溶接された金属製支持構造と、
−少なくとも１つの金属弾性要素に対向して位置する酸素脱分極陰極であって、前記酸素脱分極陰極は、有孔金属グリッドと、ＰＴＦＥおよびその上に機械的に圧入された酸化銀で構成される触媒ストリップとを含み、電気分解プラントの運転中に酸化銀は銀に還元され、その間に、酸素脱分極陰極の部品と少なくとも１つの弾性要素との間に均一な接続／結合が形成され、前記接続／結合は高導電率を特徴とする酸素脱分極電極と、
を含む金属製セル要素部品を含む電気分解セルの陰極ハーフシェルであって、
少なくとも１つの金属部品には、少なくとも２つの層を含む導電性コーティングが設けられ、
−セル要素材料に直接取り付けられる第１の層は、Ａｕ、Ｂがドープされたニッケル、Ｎｉ硫化物、およびそれらの混合物を含む群から選択され、この第１の層は０．００５〜０．２μｍの層厚さを有し、
−第１の層に取り付けられる第２の層は銀でできており、この第２の層は０．１〜３０μｍの層厚さを有する、
を含む金属製セル要素部品を含む電気分解セルの陰極ハーフシェルによって実現される。
【００３１】
本発明は、陰極ハーフシェル中に含まれ電流が流されるすべてのセル要素部品がコーティングされることをも主張する。ここで、好ましくは苛性ソーダ溶液と接触する電気分解セルの陰極ハーフシェルのセル要素部品が、本発明のコーティングを有する。
【００３２】
クロロアルカリ電気分解における電気分解セルの本発明の陰極ハーフシェルの使用も請求される。
【００３３】
より詳細に本発明を説明するために以下の図面が使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、試験シリーズ１の電気分解セル電圧であり、独国特許出願公開第１０  ２００４  ０３４  ８８６  Ａ１号明細書に記載されるような電極を使用した電気分解セルの最初の６５日間の運転にわたる電圧曲線を示している。
【図２】図２は、８５℃におけるＮＨＥに対するＮｉ−Ｈ２Ｏの簡略化された安定性図である。
【図３】図３は、８５℃におけるＮＨＥに対するＡｕ−Ｈ２Ｏの簡略化された安定性図である。
【図４】図４は、８５℃におけるＮＨＥに対するＡｇ−Ｈ２Ｏの簡略化された安定性図である。
【図５】図５は、試験シリーズ２の電気分解セル電圧であり、厚さ１０μｍの銀層が設けられた金属製セル要素部品を使用した電気分解セルの８０日間の運転にわたる電圧曲線を示している。
【図６】図６は、試験シリーズ２で得られた銀めっきされたニッケルワイヤの１００：１における横断面顕微鏡写真（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈ）である。
【図７】図７は、試験シリーズ３の電気分解セル電圧であり、０．１５μｍの金の薄層および厚さ２５μｍの銀層がコーティングされた金属製セル要素部品を使用した電気分解セルの２４０日間の運転にわたる電圧曲線を示している。
【図８】図８は、試験シリーズ３で得られた金の中間層を有する銀めっきされたニッケルワイヤの２５：１のスケールにおける横断面顕微鏡写真である。
【図９】図９は、試験シリーズ３で得られた金の中間層を有する銀めっきされたニッケルワイヤの５００：１のスケールにおける横断面顕微鏡写真である。
【図１０】図１０は、薄い色の金層を有するＮｉ−Ａｇバインダー層のＳＥＭ画像である。
【図１１】図１１は、本発明のコーティングが設けられた陰極ハーフシェル中の金属製セル要素部品の基本的な構成である。
【００３５】
材料化学から、ニッケルと銀とは結合しないことが知られている。融点よりも高温でさえも、これらの金属は混合することができず、これらは単に偏晶系を形成するだけである。この挙動はニッケル／金および金／銀の混合物には該当しないので、３層系のコーティング試験を開始した。その結果、ニッケル部品に最初に０．１５μｍの金の薄層でコーティングし、次に２５μｍの銀層でコーティングした。こうして作製したニッケル部品を、酸素脱分極陰極を有する新しく製造したクロロアルカリ電気分解セル中に取り付け、試験シリーズ３の連続負荷試験を行った。
【００３６】
試験シリーズ３において、試験シリーズ２と類似の方法で連続運転で２つの電気分解セルの試験を行った。どちらのセルも２．７ｍ２の活性電気分解表面を有し、Ｆｌｅｍｉｏｎ  Ｆ８０２０膜が取り付けられている。連続電流密度は４ｋＡ／ｍ２であり、運転温度は８８℃であり、ＮａＣｌ陽極液濃度は２１０ｇ／ｌであり、ＮａＯＨ陰極液排出濃度は３２％ｗ／ｗであり、飽和水蒸気酸素の化学量論過剰は今回も２０％であった。図７は、２４０日間の運転にわたる試験シリーズ３の電圧曲線を示している。それぞれの電気分解セルについて異なる記号を使用している（影付きの菱形および影なしの三角）。
【００３７】
図７による試験シリーズ３の結果から、開始時にわずかな電圧上昇が示されたが、これは使用した酸素脱分極陰極の特性によるものと思われる。これは次に、２００日間を超える運転にわたる安定期を示している。複数回の開始および停止のセル電圧に対する影響は認められない。
【００３８】
試験終了後、支持構造、弾性要素、およびワイヤグリッドを含む酸素脱分極陰極の３つの金属部品を検査し、顕微鏡写真により状態を確認した。これを図８および９に示している。層の顕著な遊離および剥落は観察されなかった。ニッケル支持構造は均質に銀が電気めっきされており、表面はわずかに粗くなっている。
【００３９】
驚くべきことに、酸素脱分極陰極と、その下に平行な面に位置する弾性要素との間に物理的に均一な結合が、検査中にも見られた。酸素脱分極陰極の触媒ストリップ中に巻き付けられた酸化銀は、電気分解セルの初回の開始中に銀に還元される。プロセス中、物理的に非常に均一な結合が、形成される銀ストリップと、酸素脱分極陰極の金属グリッドと、本発明のコーティングを有する少なくとも１つの弾性要素とから得られ、部品の銀層が少なくとも部分的に形成された化学結合を有するので、分解中に前記結合を分離するのは非常に困難となる。この種の結合によって、電気分解セル中の電流輸送中に低い抵抗損が得られ、したがって、複数回の開始および停止による影響を受けない低く安定なセル電圧が長期運転中に実現される。
【００４０】
図１０は、ニッケルと銀との間にバインダー層を形成する中間金層の状態を示している。この場合、いずれも顕著な腐食は存在しない。
【００４１】
最後に、図１１は、本発明のコーティングが設けられた金属製セル要素部品の基本的な構成を示している。底部は陰極ハーフシェル（１）である。後壁と、電流分配器（３）部品との両方に溶接された金属ウェブ（２）が、狭い側壁に対して平行に配置される。弾性要素（４）部品は、電流分配器（３）と酸素脱分極陰極との間に圧入される。これに対して平行な面に配置される酸素脱分極陰極は、有孔金属グリッド、またはむしろワイヤグリッド（５）からなり、その上に触媒ストリップ（６）が巻き付けられ、これが、意図する用途での電気分解セルの運転中に、金属グリッド（５）および弾性要素（４）と接続／結合を形成し、前記接続／結合は、高い導電性、したがって低いオーム抵抗を特徴とする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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