[发明专利]用于垂直电解池的装置和系统

说明书

在一个实施例中，所公开的主题涉及一种电解池，其具有：电池贮存器；保持在电池贮存器的底部上的阴极支撑件，其中阴极支撑件与电池贮存器内的金属垫和熔融电解质浴中的至少一种接触，其中阴极支撑件包括主体，所述主体具有配置为与电解池的底部连通的支撑底部；和与支撑底部相对的支撑顶部，所述支撑顶部具有阴极附接区域，该阴极附接区域配置为在其中保持至少一个阴极板。

相关申请的交叉引用

本申请是2016年3月30日提交的美国临时专利申请序列号62/315,414的非临时专利申请，并主张其优先权，其全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

概括地说，本发明涉及一种垂直电池电极组件，其中阳极和阴极都配置为垂直交替并联的构造(vertical,alternating parallel configuration)。更具体地，本发明涉及一种垂直电池电极组件，其包括阴极支撑组件/装置，所述阴极支撑组件/装置配置为以基本垂直的构造将阴极保持在电池底部中。

背景技术

商用霍尔电池具有二维构造，其中电池的底部是碳块(例如石墨)并且阳极从上方升高/降低，使得铝沿着单个平面产生(例如由阳极-阴极距离或阳极的最下部分与阴极的最上部分之间的间隙限定)。

发明内容

概括地说，本发明涉及一种垂直电池电极组件，其中阳极和阴极都配置为垂直交替并联的构造。更具体地，本发明涉及一种垂直电池电极组件，其包括配置为以基本垂直的构造将阴极保持在电池底部中的阴极支撑组件/装置。上文提到的各个发明方面可以进行组合以产生电解池、阴极支撑件和在具有垂直电池构造的电解池中制造铝的方法。本发明的这些和其他方面、优点和新颖特征部分地在下面的描述中阐述，并且通过研究以下描述和附图对于本领域技术人员将变得显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。

所公开的主题涉及一种电解池，其具有：电池贮存器；保持在电池贮存器的底部上的阴极支撑件，其中阴极支撑件接触电池贮存器内的金属垫和熔融电解质浴中的至少之一，其中阴极支撑件包括：主体，所述主体具有配置为与电解池的底部连通的支撑底部；和与支撑底部相对的支撑顶部，支撑顶部具有阴极附接区域，阴极附接区域配置为在其中保持至少一个阴极板。

在另一个实施例中，阴极支撑件的阴极附接区域包括：阴极支撑件的上表面上的表面凹槽，其中凹槽被配置为足够的深度以保持至少一个阴极板中的一个。

在另一个实施例中，阴极支撑件的阴极附接区域包括：第一多个梁，其包括形成在第一多个梁的表面中的一个或多个凹槽，其中一个或多个凹槽配置为保持至少一个阴极板；以及连接第一多个梁的第二多个梁。

在另一个实施例中，阴极附接区域中的至少一个阴极板配置为使得第一阴极板的边缘接触在任一侧上与第一阴极板相对的阴极板的边缘。

在另一个实施例中，阴极支撑件包括多个销，其中每个销具有销底部和销顶部。

在另一个实施例中，每个销底部由阴极支撑件中的相应的开口保持。

在另一个实施例中，多个销配置为以间隔开的关系在垂直构造中支撑至少一个阴极板中的一个。

在另一个实施例中，多个销包括第一组销和第二组销。

在另一个实施例中，第一组销的销底部在阴极支撑件上以线性构形布置，并且第二组销的销底部在阴极支撑件上以线性构形布置。

在另一个实施例中，第一组销的销底部的线性构形平行于第二组销的销底部的线性构形。

在另一个实施例中，销顶部配置为以垂直构造支撑非平面的阴极板。

在另一个实施例中，第一组销和第二组销各自包括第一销和第二销，第一销具有带有第一形状的销顶部，并且第二销具有带有第二形状的销顶部。