Pri načrtovanju in izdelavi katodnih plošč iz nerjavečega jekla je struktura ključni dejavnik, ki določa njihovo elektrolitsko zmogljivost in življenjsko dobo. Ker je ključna komponenta v postopkih hidrometalurške elektrolize, mora njegova struktura doseči natančno ravnovesje v smislu odpornosti proti koroziji, prevodnosti, mehanske stabilnosti in kakovosti nanašanja kovin, da bi izpolnila zahteve visoko-natančne in visoko-učinkovite proizvodnje.
Osnovno strukturo katodne plošče iz nerjavečega jekla sestavljajo substrat, prevodne povezave, zaščitne cone robov in površinske funkcionalne plasti. Podlaga je večinoma izdelana iz avstenitne pločevine iz nerjavečega jekla, z debelino, ki je običajno nadzorovana med 2 in 5 mm. To zagotavlja zadostno togost, da se upre deformacijam med elektrolizo, hkrati pa zmanjša težo za manjšo obremenitev opreme. Površina podlage je podvržena zrcalnemu poliranju ali elektrokemičnemu brušenju, s čimer dosežemo tako nizko hrapavost kot Ra manj kot ali enako 0,2 mikrometra. Ta visoka površinska obdelava učinkovito usmerja enakomerno porazdelitev kovinskih ionov, zmanjšuje neenakomerno odlaganje in tvorbo dendritov, s čimer izboljša ravnost in čistost katodnega izdelka.
Prevodne povezave se nahajajo na enem koncu ali obeh straneh podlage in so povezane z zunanjim električnim tokokrogom z varjenjem ali integriranim oblikovanjem. To področje zahteva stik z nizko-upornostjo in visoko učinkovitost prevodnosti toka, pogosto z uporabo odebeljene zasnove ali vdelavo visoko prevodnih kovinskih trakov za zmanjšanje izgube moči in preprečevanje lokalnega pregrevanja. Območje zaščite robov ima zaobljene vogale ali ojačitvena rebra okoli podlage, ki preprečujejo kopičenje elektrolita in korozijo na robovih, povečujejo splošno odpornost na upogibanje in zmanjšujejo tveganje strukturnih poškodb zaradi udarcev ali toplotnega raztezanja in krčenja.
Konstrukcija površinske funkcionalne plasti je eden ključnih tehničnih vidikov katodnih plošč iz nerjavečega jekla. Z nanosom mikro/nano -pasivnih filmov ali kompozitnih premazov na površino podlage je mogoče dodatno izboljšati odpornost proti koroziji in kemično inertnost, zavirati raztapljanje nečistoč in preprečiti kontaminacijo elektrolitov, s čimer se zagotovi visoko{2}}čisto nanašanje katodne kovine. Nekatere napredne strukture vključujejo tudi pretočne kanale ali rebra za odvajanje toplote na hrbtni strani substrata, da optimizirajo porazdelitev temperature in preprečijo nihanja hitrosti nanašanja, ki jih povzročajo lokalni dvigi temperature.
Na splošno strukturna zasnova katodnih plošč iz nerjavečega jekla vključuje vidike znanosti o materialih, elektrokemije in strojništva. Njihova modularnost in vzdržljivost omogočata-zamenjava na mestu in dolgoročno-uporabo. Z napredkom v tehnologijah za natančnost izdelave in strukturno optimizacijo bo imela ta vrsta katodne plošče pomembnejšo vlogo pri izboljšanju učinkovitosti elektrolize, stabilizaciji kakovosti izdelkov ter zmanjšanju stroškov delovanja in vzdrževanja.
