תאים אלקטרוליטיים בתמיסה מימית
ניתן לחלק תאים אלקטרוליטיים בתמיסה מימית לשני סוגים: תאי דיאפרגמה ותאי סרעפת שאינם-תאי דיאפרגמה. ניתן לחלק את תאי הסרעפת עוד יותר לממברנות איזוטרופיות (צמר אסבסט), ממברנות יונים וממברנות אלקטרוליט מוצק (כגון -Al2O3); ניתן לחלק עוד יותר תאים שאינם-דיאפרגמה לתאי כספית ותאי חמצון.
מבנה התא משתנה בהתאם לאלקטרוליט המשמש.
תאים אלקטרוליטיים בתמיסה מימית מחולקים לשני סוגים: תאי דיאפרגמה ותאים שאינם-דיאפרגמה. בדרך כלל משתמשים בתאי דיאפרגמה. תאים שאינם-דיאפרגמה משמשים בייצור כלורט ובתהליך הכספית לייצור כלור וסודה קאוסטית. מקסום שטח פני האלקטרודה ליחידת נפח יכול לשפר את יעילות הייצור של התא. לכן, האלקטרודות בתאים אלקטרוליטיים דיאפרגמה מודרניות זקופות לרוב. תאים אלקטרוליטיים מציגים ביצועים ומאפיינים שונים בהתאם לחומר, למבנה ולהתקנה של הרכיבים הפנימיים שלהם.
אלקטרוליזרי מלח מותך
משמשים בעיקר לייצור מתכות נמוכות-התכה-, הן פועלות בטמפרטורות גבוהות וממזערות את חדירת הלחות כדי למנוע הפחתת יוני מימן בקתודה. לדוגמה, כאשר מייצרים נתרן מתכתי, פוטנציאל הפחתת הקתודה של יוני נתרן הוא שלילי מאוד, מה שמקשה על ההפחתה. לכן, יש להשתמש במלחים מותכים מיותרים או הידרוקסידים מותכים שאינם מכילים יוני מימן כדי למנוע שקיעת מימן בקתודה. לכן, תהליך האלקטרוליזה חייב להתבצע בטמפרטורות גבוהות, כגון 310 מעלות עבור אלקטרוליזה של נתרן הידרוקסיד מותך. עבור אלקטרוליטים מעורבים המכילים נתרן כלורי, טמפרטורת האלקטרוליזה היא סביב 650 מעלות.
ניתן להשיג טמפרטורות גבוהות יותר של תאים אלקטרוליטיים על ידי שינוי המרווח בין האלקטרודות, המרת האנרגיה החשמלית הנצרכת על ידי ירידת המתח האוהמית לחום. בעת אלקטרוליזה של נתרן הידרוקסיד מותך, התא יכול להיות עשוי מברזל או ניקל. בעת ביצוע אלקטרוליזה של אלקטרוליטים מותכים המכילים כלורידים, הכנסת כמויות קטנות של מים מחומרי הגלם עלולה ליצור גז כלור לח באנודה, שהוא מאכל מאוד לתא. לכן, תאים לאלקטרוליזה של כלורידים מותכים עשויים בדרך כלל מחומרים קרמיים או פוספטים, בעוד שאזורים המוגנים מגז כלור יכולים להיות עשויים מברזל. גם את המוצרים הקתודיים והאנודיים באלקטרוליזרי מלח מותך יש להפריד כראוי ולהוציא מהתא במהירות האפשרית כדי למנוע ממוצר הקתודה, מתכת הנתרן, לצוף על פני האלקטרוליט לתקופות ממושכות, שם הוא עלול להגיב עם תוצר האנודה או החמצן באוויר.
אלקטרוליזרים לא-מימיים
מכיוון שהתגובות הכימיות המורכבות המעורבות לעתים קרובות בייצור מוצרים אורגניים או באלקטרוליזה של חומרים אורגניים באלקטרוליזרים לא-מימיים מגבילות את היישום שלהן ומשמשות לעתים רחוקות באופן תעשייתי. לאלקטרוליטים אורגניים נפוצים יש מוליכות נמוכה וקצב תגובה איטי. לכן, צפיפות זרם נמוכה יותר ומרווח מינימלי בין האלקטרודות חיוניים. מבני אלקטרודה של מיטה- קבועה או- נוזלית מציעים שטח פני אלקטרודה גדול יותר, ומגדיל את קיבולת האלקטרוליזה.
