[发明专利]具有半球形和/或圆形表面的阴极块

权利要求书

1.一种用于铝电解池的阴极块，所述阴极块具有至少一个凹槽(12、12’)，所述凹槽(12、12’)被布置在所述阴极块的一个侧面(10、14)上，并且在所述阴极块的纵向方向(y)中延伸，以容纳母线，其中当在所述阴极块的横截面中观察时，所述阴极块的与具有所述至少一个凹槽(12、12’)的侧面(10)相对的侧面(14)的表面(16)的至少一部分(20、20’)以弓形形状向外弯曲，其中相对于在垂直于在所述阴极块横截面中具有所述至少一个凹槽(12、12’)的侧面(10)延伸的方向(z)，以弓形形状向外弯曲的所述至少一部分(20、20’)的顶点(22、22’)被布置在所述至少一个凹槽(12、12’)之上。

2.根据权利要求1所述的阴极块，其特征在于，所述阴极块由以下比例的碳和/或石墨构成，该比例为至少30重量％，优选至少40重量％，更优选至少50重量％，甚至更优选至少60重量％，最优选完全由碳和/或石墨构成。

3.根据权利要求1或2所述的阴极块，其特征在于，相对于垂直于在所述阴极块横截面中具有所述至少一个凹槽(12、12’)的侧面(10)延伸的方向(z)，所述阴极块表面(16)的以弓形形状向外弯曲的至少一部分(20、20’)的顶点(22、22’)，被布置在所述至少一个凹槽(12、12’)的以下区域上，所述区域延伸所述至少一个凹槽(12、12’)的20至80％的宽度(B₁)，优选所述至少一个凹槽(12、12’)的40至60％的宽度(B₁)，更优选被布置在所述至少一个凹槽(12、12’)的中心点之上。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块，其特征在于，相对于垂直于在所述阴极块横截面中具有所述至少一个凹槽(12、12’)的侧面(10)延伸的方向(z)，所述阴极块表面(16)的以弓形形状向外弯曲的至少一个区域(20、20’)，在被布置在所述凹槽(12、12’)宽度(B₁)之上的区域(24、24’)的至少20％上，优选至少40％上，更优选至少60％上，甚至更优选80％上，最优选100％上延伸。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块，

其特征在于，

以弓形形状向外弯曲的所述至少一部分(20、20’)具有椭圆段的形式，极角的范围为10°至180°，优选30°至160°，更优选50°至140°，甚至更优选70°至120°，和/或

以弓形形状向外弯曲的所述至少一部分(20、20’)具有余弦曲线的形式，角度范围为10°至180°，优选30°至160°，更优选50°至140°，甚至更优选70°至120°，和/或

以弓形形状向外弯曲的所述至少一部分(20、20’)具有圆弧段的形式，所述圆弧在圆心处所对的角度范围为10°至180°，优选30°至160°，更优选50°至140°，甚至更优选70°至120°，和/或

以弓形形状向外弯曲的所述至少一部分(20、20’)具有高斯正态分布的形式，该高斯正态分布的半峰全宽和所述至少一个凹槽的宽度的商为0.5至1.5，优选为0.6至1.4，更优选为0.7至1.3，甚至更优选为0.8至1.2，最优选为0.9至1.1。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块，其特征在于，从所述阴极块表面(16)的以弓形形状向外弯曲的所述至少一部分(20、20’)的顶点(22、22’)至所述凹槽(12、12’)最低点的距离(h₁)，与从所述阴极块的与具有所述至少一个凹槽(12、12’)的侧面(10)相对的侧面(14)的最低点至所述凹槽(12、12’)最低点的距离(h₂)的商，为大于1:1至最多2:1，优选1.0至1.5，更优选为1.0至1.3，甚至更优选为1.0至1.2。

7.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极块，其特征在于，横截面优选为矩形的所述至少一个凹槽(12、12’)具有在所述凹槽的长度上变化的深度，其中更优选地，与其中心处相比，所述至少一个凹槽(12、12’)在其纵向侧端处具有较浅深度。