CN111699281B - 隔膜－垫片－防护构件复合体、电解元件及电解槽 - Google Patents

Abstract

一种隔膜－垫片－防护构件复合体，其具有：隔膜，其具有离子渗透性；垫片，其保持隔膜的周缘部；及防护构件，其呈电绝缘性，且呈框状，该防护构件保持垫片，防护构件具有框状的基体和框状的盖构件，基体具有：接受容纳部，其设于该基体的内周侧，能够接受容纳垫片和盖构件；及支承部，其从接受容纳部朝向基体的内周侧突出地延伸，该支承部在与隔膜的主表面交叉的方向上支承由接受容纳部接受容纳的垫片，盖构件具有能够被基体的接受容纳部所接受容纳的尺寸，通过由基体的接受容纳部接受容纳垫片和盖构件，从而，垫片被夹在基体的支承部与盖构件之间。

Description

隔膜－垫片－防护构件复合体、电解元件及电解槽

技术领域

本发明涉及一种隔膜－垫片－防护构件复合体、电解元件及电解槽，更详细地讲，涉及一种能够用于碱性水的电解特别是适用于加压条件下的碱性水的电解的隔膜－垫片－防护构件复合体、电解元件及电解槽。

背景技术

作为氢气和氧气的制造方法，公知有一种碱性水电解法。碱性水电解法通过将溶解有碱金属氢氧化物(例如NaOH、KOH等。)的碱性水溶液(碱性水)用作电解液，对水进行电解，从而从阴极产生氢气，从阳极产生氧气。作为碱性水电解用的电解槽，公知有一种这样的电解槽：包括被具有离子渗透性的隔膜划分开的阳极室和阴极室，在阳极室配置有阳极，在阴极室配置有阴极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2013/191140号手册

专利文献2：日本特开2002－332586号公报

专利文献3：日本特许第4453973号公报

专利文献4：国际公开2014/178317号手册

专利文献5：日本特许第6093351号公报

专利文献6：日本特开2015－117417号公报

发明内容

发明要解决的问题

图1是示意性地说明现有的一实施方式的碱性水电解槽900的局部剖视图。碱性水电解槽900具有：电解元件(极室单元)910、910、…，其包括分隔出阳极室A和阴极室C的导电性分隔壁911和凸缘部912；隔膜920，其具有离子渗透性，配置在相邻的电解元件910、910之间；垫片930、930，其配置在隔膜920与电解元件910的凸缘部912之间，且将隔膜920的周缘部夹入；阳极940，其被保持于从一极室单元的分隔壁911立起设置且具有导电性的肋部913、913、…；集电体950，其被保持于从另一电解元件的分隔壁911立起设置且具有导电性的肋部914、914、…；及阴极970，其较柔软，被保持于与该集电体950相切地配置且具有导电性的弹性体960。阴极970的周缘部和具有导电性的弹性体960的周缘部固定于集电体950的周缘部。电解槽900中，通过具有导电性的弹性体960将较柔软的阴极970朝向隔膜920和阳极940推压，从而，隔膜920被夹入在相邻的阴极970和阳极940之间。

通过碱性水的电解所产生的气体通常以被压缩至规定压力的状态进行商业流通。在极室内部压力接近常压的情况下，从该极室回收的气体也接近常压，因此，需要将从电解槽回收的气体在电解槽的外部压缩至规定压力的外部压缩装置。能够考虑到，若极室内的压力高于常压，则上述那样的外部压缩装置的能力较低即可，或不需要上述那样的外部压缩装置，能够降低气体的制造成本。而且，能够考虑到，若提高极室内的压力，则在极室内产生的气体在极液中形成的气泡较小，因此，电极间的电阻降低，因而，即使电流密度相同，也能够降低电解电压，能够实现节能。

然而，就图1所示的现有的电解槽900而言，存在这样的担忧：若提高极室内部压力，则垫片930、930会在极室内部压力的作用下，以朝向外周侧被推出的方式变形，最终，垫片930、930从电解元件的凸缘部912、912之间脱离。

作为用于防止因极室内部压力导致的垫片的变形和脱离等问题的一解决方案，考虑到下述内容：使具有与垫片相对应的形状且具有刚性的芯构件与隔膜一体化，并且，利用具有柔软性和电绝缘性的材料包覆该芯构件，从而获得复合体，将该复合体用作与垫片和隔膜的复合体相当的要素。然而，存在这样的担忧：该情况下，在对芯构件进行包覆时以及在使芯构件与隔膜一体化时，需要伴有机械加压和加热的加工，因此，隔膜会受到伴随着上述这些加工的机械压力和热量的影响，从而，隔膜的特性变差。

本发明的课题在于，提供能够抑制由隔膜所受到的热量和机械压力导致的不良影响并且能够提高针对极室内部压力的耐性的隔膜－垫片－防护构件复合体、电解元件及电解槽。

用于解决问题的方案

本发明包括下述[1]～[11]的技术方案。

[1]一种隔膜－垫片－防护构件复合体，其特征在于，

该隔膜－垫片－防护构件复合体具有：

隔膜，其具有离子渗透性；

垫片，其保持所述隔膜的周缘部；及

防护构件，其呈电绝缘性，且呈框状，该防护构件保持所述垫片，

所述防护构件具有框状的基体和框状的盖构件，

所述基体具有：

接受容纳部，其设于该基体的内周侧，能够接受容纳所述垫片和所述盖构件；及

支承部，其相对于所述接受容纳部朝向所述基体的内周侧突出地延伸，该支承部在与所述隔膜的主表面交叉的方向上支承由所述接受容纳部接受容纳的所述垫片，

所述盖构件具有能够被所述基体的接受容纳部所接受容纳的尺寸，

通过由所述基体的接受容纳部接受容纳所述垫片和所述盖构件，从而，所述垫片被夹在所述基体的支承部与所述盖构件之间。

[2]一种电解槽，其特征在于，

该电解槽具有：

多个导电性分隔壁，它们都具有第1面和第2面；

多个技术方案1所述的隔膜－垫片－防护构件复合体，它们分别配置在相邻的所述导电性分隔壁之间；及

密封构件，它们分别配置在所述导电性分隔壁与所述隔膜－垫片－防护构件复合体之间，

相邻的所述导电性分隔壁以一所述导电性分隔壁的第1面与另一所述导电性分隔壁的第2面相对的方式配置，

在所述第1面与同该第1面相对的所述隔膜之间划定第1极室，在该第1极室收容与具有该第1面的所述导电性分隔壁电气导通的第1电极，

在所述第2面与同该第2面相对的所述隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与具有该第2面的所述导电性分隔壁电气导通的第2电极。

[3]根据[2]所述的电解槽，其中，

所述密封构件为O型圈，

各所述防护构件具有：

第1槽，其设在所述框状的基体的、与所述导电性分隔壁的第1面相面对的面，且设置为能够将所述O型圈固定在该框状的基体与该第1面之间；及

第2槽，其设在所述框状的基体的、与所述导电性分隔壁的第2面相面对的面，且设置为能够将所述O型圈固定在该框状的基体与该第2面之间。

[4]根据[2]所述的电解槽，其中，

所述密封构件为O型圈，

各所述导电性分隔壁具有：

第1槽，其设在所述第1面，且设置为能够将所述O型圈固定在该第1面与所述框状的基体之间；及

第2槽，其设在所述第2面，且设置为能够将所述O型圈固定在该第2面与所述框状的基体之间。

[5]一种电解元件，其特征在于，

该电解元件具有：

隔膜，其具有离子渗透性；

垫片，其保持所述隔膜的周缘部；

防护构件，其呈框状，保持所述垫片；及

导电性分隔壁，其具有第1面及第2面，

所述防护构件具有框状的基体和框状的盖构件，

所述基体具有：

接受容纳部，其设于该基体的内周侧，能够接受容纳所述垫片和所述盖构件；及

支承部，其相对于所述接受容纳部朝向所述基体的内周侧突出地延伸，该支承部在与所述隔膜的主表面交叉的方向上支承由所述接受容纳部接受容纳的所述垫片，

所述盖构件具有能够被所述基体的接受容纳部所接受容纳的尺寸，

通过由所述基体的接受容纳部接受容纳所述垫片和所述盖构件，从而，所述垫片被夹在所述基体的支承部与所述盖构件之间，

所述导电性分隔壁以所述第1面与所述隔膜相对的方式配置，

所述导电性分隔壁的外周部与所述基体的支承部的内周部相接合或构成为一体，

所述框状的基体具有突出凸缘部，该突出凸缘部与所述支承部相连续，且相对于所述导电性分隔壁朝向所述第2面侧突出地设置，

所述突出凸缘部的外周部的尺寸小于或等于所述接受容纳部的内周部的尺寸。

[6]一种电解槽，其特征在于，

该电解槽具有通过多个[5]所述的电解元件层叠起来做成的层叠构造，

相邻的两个所述电解元件的组的各个电解元件中，一所述电解元件的所述突出凸缘部的至少一部分进一步被另一所述电解元件的所述接受容纳部所接受容纳，从而，所述另一电解元件的所述垫片和所述盖构件以被夹持的方式保持在所述一电解元件的所述突出凸缘部与所述另一电解元件的所述支承部之间，

在所述导电性分隔壁的第1面与同该第1面相对的所述隔膜之间划定第1极室，在该第1极室收容与该导电性分隔壁电气导通的第1电极，

在所述导电性分隔壁的第2面与同该第2面相对的所述隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与该导电性分隔壁电气导通的第2电极。

[7]根据[6]所述的电解槽，其中，

相邻的两个所述电解元件的组的各个电解元件中，在所述一电解元件的所述突出凸缘部与所述另一电解元件的所述盖构件之间，以夹持的方式保持有作为密封构件的O型圈。

[8]根据[6]或[7]所述的电解槽，其中，

该电解槽还具有：

第1末端元件，其配置为与第1电解元件的所述导电性分隔壁的第2面相对，该第1电解元件配置在所述层叠构造的一端部；及

第2末端元件，其配置为与第2电解元件的所述隔膜相对，该第2电解元件配置在所述层叠构造的另一端部，

所述第1末端元件具有：

第1隔膜，其具有离子渗透性；

第1垫片，其保持所述第1隔膜的周缘部；

第1防护构件，其呈框状，保持所述第1垫片；及

第1导电性分隔壁，其具有第1面和第2面，

所述第1防护构件具有框状的第1基体和框状的第1盖构件，

所述第1基体具有：

第1接受容纳部，其设于该第1基体的内周侧，能够接受容纳所述第1垫片和所述第1盖构件；及

第1支承部，其相对于所述第1接受容纳部朝向所述第1基体的内周侧突出地延伸，该第1支承部在与所述第1隔膜的主表面交叉的方向上支承由所述第1接受容纳部接受容纳的所述第1垫片，

所述第1盖构件具有能够被所述第1基体的第1接受容纳部所接受容纳的尺寸，

通过由所述第1基体的第1接受容纳部接受容纳所述第1垫片和所述第1盖构件，从而，所述第1垫片被夹在所述第1支承部与所述第1盖构件之间，

所述第1导电性分隔壁以该第1导电性分隔壁的所述第1面与所述第1隔膜相对的方式配置，

所述第1导电性分隔壁的外周部与所述第1基体的第1支承部的内周部相接合或构成为一体，

通过所述第1电解元件的所述突出凸缘部的至少一部分进一步被所述第1末端元件的所述第1接受容纳部所接受容纳，从而，所述第1末端元件的所述第1垫片和所述第1盖构件以被夹持的方式保持在所述第1电解元件的所述突出凸缘部与所述第1末端元件的所述第1支承部之间，

所述第2末端元件具有：

第2导电性分隔壁，其具有第1面和第2面；及

第2突出凸缘部，其与所述第2导电性分隔壁的外周部相接合或设为一体，且向所述第2导电性分隔壁的第2面侧突出地延伸，

至少在所述第2突出凸缘部的顶端部，所述第2突出凸缘部的外周部的尺寸小于或等于所述第2电解元件的所述接受容纳部的内周部的尺寸，

通过所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部的至少一部分进一步被所述第2电解元件的所述接受容纳部所接受容纳，从而，所述第2电解元件的所述垫片和所述盖构件以被夹持的方式保持在所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部与所述第2电解元件的所述支承部之间，

还在所述第1末端元件的所述第1导电性分隔壁的第1面与所述第1隔膜之间划定第1极室，在该第1极室收容与该第1导电性分隔壁电气导通的第1电极，

还在所述第1电解元件的导电性分隔壁的第2面与所述第1末端元件的所述第1隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与所述第1电解元件的导电性分隔壁电气导通的第2电极，

还在所述第2末端元件的所述第2导电性分隔壁的第2面与所述第2电解元件的所述隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与该第2导电性分隔壁电气导通的第2电极。

[9]根据[8]所述的电解槽，其中，

分别在所述第1电解元件的突出凸缘部与所述第1末端元件的所述第1盖构件之间、以及在所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部与所述第2电解元件的盖构件之间，以夹持的方式保持有作为密封构件的O型圈。

[10]根据[6]～[9]中任一项所述的电解槽，其中，

所述第1末端元件的框状的第1基体、所述第2末端元件的第2突出凸缘部、以及各所述电解元件的框状的基体都呈电绝缘性。

[11]根据[6]～[9]中任一项所述的电解槽，其中，

所述第1末端元件的框状的第1基体、所述第2末端元件的第2突出凸缘部、以及各所述电解元件的框状的基体都含有导电性材料，

该电解槽还具有：

第1电绝缘构件，其以防止所述第1末端元件的所述框状的第1基体与所述第1电解元件的所述框状的基体之间短路的方式配置；

第2电绝缘构件，其以防止所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部与所述第2电解元件的所述框状的基体之间短路的方式配置；及

第3电绝缘构件，其以针对相邻的两个所述电解元件的组的各个电解元件而言防止一所述电解元件的所述框状的基体与另一所述电解元件的所述框状的基体之间短路的方式配置。

发明的效果

本发明的隔膜－垫片－防护构件复合体中，通过由框状的基体的接受容纳部接受容纳隔膜和垫片以及盖构件，从而，隔膜和垫片以被夹持的方式保持在基体的支承部与盖构件之间，因此，在使隔膜和防护构件一体化时，无需机械加压和热加工。因而，采用具有本发明的隔膜－垫片－防护构件复合体的方式的电解槽，能够抑制由隔膜所受到的热量和机械压力导致的不良影响，并且能够提高针对极室内部压力的耐性。

本发明的电解元件中，通过由框状的基体的接受容纳部接受容纳隔膜和垫片以及盖构件，从而，隔膜和垫片以被夹持的方式保持在基体的支承部与盖构件之间，因此，在使隔膜和防护构件一体化时，无需机械加压和热加工。而且，框状的基体具有突出凸缘部，该突出凸缘部与支承部相连续，且相对于导电性分隔壁朝向第2面侧突出地设置，突出凸缘部的外周部的尺寸小于或等于接受容纳部的内周部的尺寸，因此，具有通过多个本发明的电解元件层叠起来做成的层叠构造的方式的电解槽中，一电解元件的突出凸缘部的至少顶端部进一步被相邻的另一电解元件的接受容纳部所接受容纳。因而，垫片和盖构件以被夹持的方式保持在一电解元件的突出凸缘部与另一电解元件的支承部之间，因此，能够利用简单的结构使隔膜和垫片与电解元件一体化。此外，接受容纳垫片的接受容纳部设于框状的基体的内周侧，因此，因极室内部压力导致的垫片的变形能够被接受容纳部的内周部所限制。因而，采用具有通过多个本发明的电解元件层叠起来做成的层叠构造的方式的电解槽，能够抑制由隔膜所受到的热量和机械压力导致的不良影响，并且能够提高针对极室内部压力的耐性。

附图说明

图1是示意性地说明现有的一实施方式的碱性水电解槽900的剖视图。

图2是示意性地说明本发明的一实施方式的隔膜－垫片－防护构件复合体100的图。图2的(A)是复合体100的俯视图。图2的(B)是图2的(A)的B－B向视剖视图。图2的(C)是表示在图2的(B)中将盖构件32拆下来后的姿势的剖视图。图2的(D)是表示在图2的(C)中继续将隔膜10和垫片20拆下来后的姿势的剖视图。

图3是示意性地说明本发明的一实施方式的电解槽1000的剖视图。

图4是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解槽2000的剖视图。

图5是示意性地说明本发明的另一实施方式的隔膜－垫片－防护构件复合体200的图。图5的(A)是复合体200的俯视图。图5的(B)是图5的(A)的B－B向视剖视图。图5的(C)是在图5的(B)中仅将基体231取出的图。

图6是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解槽3000的剖视图。

图7是示意性地说明导电性分隔壁3040的图。图7的(A)是导电性分隔壁3040的俯视图。图7的(B)是导电性分隔壁3040的仰视图。图7的(C)是图7的(B)的C－C向视剖视图。

图8是示意性地说明本发明的一实施方式的电解元件500的图。图8的(A)是电解元件500的剖视图。图8的(B)是从图8的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。

图9是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解元件500’的图。图9的(A)是电解元件500’的剖视图。图9的(B)是从图9的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。

图10是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解元件500”的图。图10的(A)是电解元件500”的剖视图。图10的(B)是从图10的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。

图11是示意性地说明本发明的一实施方式的电解槽4000的剖视图。

图12是示意性地说明第1末端元件4500的图。图12的(A)是第1末端元件4500的剖视图。图12的(B)是从图12的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。

图13是示意性地说明第2末端元件4600的剖视图。

图14是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解槽5000的剖视图。

图15是示意性地说明第2末端元件4600’的剖视图。

图16是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解槽6000的剖视图。

图17是示意性地说明第1末端元件4500”的图。图17的(A)是第1末端元件4500”的剖视图。图17的(B)是从图17的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。

具体实施方式

根据下面说明的用于实施发明的方式，可明确本发明的上述作用和优点。下面，参照附图，说明本发明的实施方式。但本发明并不限定于这些方式。另外，附图未必反映的是准确的尺寸。而且，附图中有时会省略一部分附图标记。本说明书中，有关数值A和B，只要未特别说明，“A～B”这样的表达就意为“大于等于A且小于等于B”。在该表达中仅对数值B附带单位的情况下，该单位也被应用于数值A。而且，有关“或”和“或者”这些用词，只要未特别说明，就意为逻辑或。

1.隔膜－垫片－防护构件复合体

图2是示意性地说明本发明的一实施方式的隔膜－垫片－防护构件复合体100(下面仅称为“复合体100”。)的图。图2的(A)是复合体100的俯视图，图2的(B)是图2的(A)的B－B向视剖视图，图2的(C)和(D)是表示在图2的(B)中将复合体100分解后的姿势的剖视图。复合体100具有：隔膜10，其具有离子渗透性；垫片20，其保持隔膜10的周缘部；及防护构件30，其呈电绝缘性，且呈框状，该防护构件30保持垫片20。防护构件30具有框状的基体31和框状的盖构件32。基体31具有：接受容纳部31a，其设于基体31的内周侧，能够接受容纳(保持有隔膜10的)垫片20和盖构件32；及支承部31b，其相对于接受容纳部31a朝向基体31的内周侧突出地延伸，该支承部31b在与隔膜10的主表面交叉的方向(图2的(B)～(D)中的纸面左右方向。下面称为“层叠方向”。)上支承接受容纳于接受容纳部31a的垫片20(图2的(D))。

图2的(C)是表示垫片20被基体31的接受容纳部31a所接受容纳、且被支承部31b从与隔膜10的主表面交叉的方向上支承时的姿势的剖视图。接受容纳部31a的层叠方向深度比保持有隔膜10的周缘部的垫片20的层叠方向厚度深，因此，在保持有隔膜10的垫片20被接受容纳部31a所接受容纳且被支承部31b从层叠方向上支承时，在被接受容纳部31a接受容纳的垫片20的、与支承部31b所在侧相反那侧的面20a同基体31的、与支承部31b所在侧相反那侧的面31c之间，产生了台阶部(图2的(C))。盖构件32具有能够被在接受容纳部31a接受容纳有垫片20的基体31的面31c与垫片的面20a之间的台阶部所接受容纳的尺寸。即，盖构件32的外周部具有与基体31的接受容纳部31a的内周部大致相同的尺寸，盖构件32的内周部具有与基体31的支承部31b的内周部大致相同的尺寸，就盖构件32的层叠方向厚度而言，保持有隔膜10的垫片20的层叠方向厚度与盖构件32的层叠方向厚度的合计同基体31的接受容纳部31a的层叠方向深度大致相同。图2的(B)是表示在图2的(C)中的、基体31的面31c与垫片20的面20a之间的台阶部接受容纳有盖构件32的姿势的剖视图。如图2的(B)所示，通过垫片20和盖构件32被基体31的接受容纳部31a所接受容纳，从而，垫片20以被夹持的方式保持在基体31的支承部31b与盖构件32之间。

作为隔膜10，能够无特殊限制地使用碱性水电解用的电解槽所能使用的离子渗透性隔膜。理想的是，隔膜10的透气性较低，电导率较小，强度较高。作为隔膜10的例子，能够列举出由石棉、改性石棉制成的多孔质膜，使用聚砜聚合物做成的多孔质隔膜，使用聚苯硫醚纤维做成的布料，氟系多孔质膜，使用含无机材料和有机材料这两者的混合材料做成的多孔质膜等多孔质隔膜。而且，除了上述这些多孔质隔膜以外，还能够将氟系离子交换膜等离子交换膜用作隔膜10。

作为垫片20，能够无特殊限制地使用碱性水电解用的电解槽所能使用的垫片。图2中表示了垫片20的截面。垫片20具有较平坦的形状，其保持隔膜10的周缘部，另一方面，垫片20被夹在基体31的支承部31b与盖构件32之间从而被保持在基体31的接受容纳部31a中。垫片20优选由具有耐碱性的弹性体形成。作为垫片20的材料的例子，能够列举出天然橡胶(NR)、苯乙烯－丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈－丁二烯橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPT)、乙丙二烯橡胶(EPDM)、异丁烯－异戊二烯橡胶(IIR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)等弹性体。而且，在使用不具有耐碱性的垫片材料的情况下，也可以通过包覆等，在该垫片材料的表面设置具有耐碱性的材料层。

优选的是，基体31针对来自外部的电压施加呈电绝缘性。一实施方式中，基体31由电绝缘性材料形成。作为形成基体31的电绝缘性材料，能够优选使用具有耐碱性且具有能够耐受沿层叠方向施加的推压力的强度的树脂材料，作为上述那样的树脂材料的优选例，能够列举出硬氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚苯并咪唑树脂、聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂、四氟乙烯－乙烯共聚物树脂等。其他实施方式中，基体31具有由金属材料构成的芯构件以及包覆该芯构件的表面的电绝缘性材料的覆层而成。作为形成基体31的芯构件的金属材料的例子，能够列举出例如铁等单体金属、SUS304等不锈钢等刚性金属材料。而且，作为形成基体31的覆层的电绝缘性材料的优选例，除了上述电绝缘性树脂材料之外，还能够列举出具有电绝缘性和耐碱性的弹性体。作为上述那样的弹性体的优选例，能够列举出天然橡胶(NR)、苯乙烯－丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈－丁二烯橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPT)、乙丙二烯橡胶(EPDM)、异丁烯－异戊二烯橡胶(IIR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)等。而且，在使用不具有耐碱性的弹性体的情况下，也可以通过包覆等，在该弹性体的表面设置具有耐碱性的材料层。

盖构件32既可以是金属制，也可以由电绝缘性材料形成。作为形成盖构件32的金属材料的例子，能够列举出同上面与基体31相关联地说明过的材料同样的金属材料。一实施方式中，盖构件32由电绝缘性材料形成。作为形成盖构件32的电绝缘性材料的优选例，能够列举出同上面与基体31相关联地说明过的材料同样的树脂材料。其他实施方式中，盖构件32具有由金属材料构成的芯构件以及包覆该芯构件的表面的电绝缘性材料的覆层而成。作为形成盖构件32的芯构件的金属材料的例子，能够列举出同上面与基体31的芯构件相关联地说明过的材料同样的刚性金属材料。而且，作为形成盖构件32的覆层的电绝缘性材料的优选例，能够列举出同上面与基体31的覆层相关联地说明过的材料同样的树脂材料和弹性体。

2.电解槽(1)

图3是示意性地说明本发明的一实施方式的电解槽1000的剖视图。电解槽1000为碱性水电解用的电解槽。图3中，针对已经在图2中表示过的要素标注与图2中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。电解槽1000具有：多个导电性分隔壁40、40、…(下面仅称为“导电性分隔壁40”。)，它们都具有第1面40a和第2面40b；多个隔膜－垫片－防护构件复合体100、100、…(参照图2)，它们分别配置在相邻的导电性分隔壁40、40之间；及密封构件50、50、…(下面仅称为“密封构件50”。)，它们分别配置在导电性分隔壁40、40、…与复合体100、100、…之间。

电解槽1000中，相邻的导电性分隔壁40、40的组均以下述方式配置：一导电性分隔壁40的第1面40a与另一导电性分隔壁40的第2面40b相对。电解槽1000中，分别在导电性分隔壁40的第1面40a与同该第1面40a相对的隔膜10(参照图2)之间划定第1极室(阳极室A1、阳极室A2、阳极室A3)，在该第1极室收容与具有该第1面40a的导电性分隔壁40电气导通的第1电极(阳极)61。而且，分别在导电性分隔壁40的第2面40b与同该第2面40b相对的隔膜10(参照图2)之间划定第2极室(阴极室C1、阴极室C2、阴极室C3)，在该第2极室收容与具有该第2面40b的导电性分隔壁40电气导通的第2电极(阴极)62。在仅划定第1极室的导电性分隔壁40(即，第2面40b未面对第2极室的导电性分隔壁40)连接有正极端子，正极端子与直流电源的正极连接。在仅划定第2极室的导电性分隔壁40(即，第1面40a未面对第1极室的导电性分隔壁40)连接有负极端子，负极端子与直流电源的负极连接。另外，电解槽1000还具有：第1电解液供给流路(未图示)，其向各第1极室(阳极室A1、阳极室A2、阳极室A3)供给电解液；第1电解液·气体回收流路(未图示)，其从各第1极室回收电解液和气体；第2电解液供给流路(未图示)，其向各第2极室(阴极室C1、阴极室C2、阴极室C3)供给电解液；及第2电解液·气体回收流路(未图示)，其从各第2极室回收电解液和气体。

各第1电极(阳极)61被保持于导电性肋部41、41、…(下面仅称为“导电性肋部41”。)，该导电性肋部41、41、…以从划定收容有该第1电极61的第1极室(阳极室A1、阳极室A2或阳极室A3)的导电性分隔壁40的第1面40a突出的方式设置。导电性肋部41与导电性分隔壁40和第1电极61之间电气导通。而且，各第2电极(阴极)62被保持于导电性肋部42、42、…(下面仅称为“导电性肋部42”。)，该导电性肋部42、42、…以从划定收容有该第2电极62的第2极室(阴极室C1、阴极室C2、阴极室C3)的导电性分隔壁40的第2面40b突出的方式设置。导电性肋部42与导电性分隔壁40和第2电极62之间电气导通。

作为导电性分隔壁40的材质，能够无特殊限制地使用具有耐碱性的刚性导电性材料，能够优选采用例如镍、铁等单体金属，SUS304、SUS310、SUS310S、SUS316、SUS316L等不锈钢等金属材料。为了提高耐腐蚀性、导电性，也可以对上述这些金属材料实施镀镍后再使用。

密封构件50被夹持在复合体100的防护构件31与导电性分隔壁40之间，其在防护构件31与导电性分隔壁40之间受到挤压力，从而，能够防止因各极室的内压导致电解液或气体从防护构件31与导电性分隔壁40之间漏出。密封构件50优选由具有耐碱性的弹性体形成。作为密封构件50的材料的例子，能够列举出天然橡胶(NR)、苯乙烯－丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈－丁二烯橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPT)、乙丙二烯橡胶(EPDM)、异丁烯－异戊二烯橡胶(IIR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)等弹性体。而且，在密封构件50使用不具有耐碱性的弹性体的情况下，也可以通过包覆等，在具有该弹性体的芯构件的表面设置具有耐碱性的材料层。密封构件50为O型圈。通过将O型圈用作密封构件，能够进一步提高电解槽1000的耐压性。

作为阳极(第1电极)61，能够无特殊限制地使用碱性水电解用的电解槽所能使用的阳极。阳极61通常具有导电性基材和包覆该基材的表面的催化剂层。催化剂层优选为多孔质。作为阳极61中的导电性基材，能够使用例如镍、镍合金、镍铁、钒、钼、铜、银、锰、铂系元素、石墨或者铬，或上述这些物质的组合。阳极61中，能够优选使用由镍制成的导电性基材。催化剂层含镍元素。催化剂层优选含氧化镍、金属镍或者氢氧化镍，或上述这些物质的组合，也可以含镍和一种以上的其他金属的合金。催化剂层特别优选由金属镍构成。另外，催化剂层也可以还含有铬、钼、钴、钽、锆、铝、锌、铂系元素或者稀土类元素，或上述这些物质的组合。也可以是，在催化剂层的表面还含有作为追加催化剂的铑、钯、铱或者钌，或上述这些物质的组合。阳极61中的导电性基材既可以是刚性基材，也可以是挠性基材。作为构成阳极61的刚性导电性基材，能够列举出例如膨胀合金、冲压金属等。而且，作为构成阳极61的挠性导电性基材，能够列举出例如用金属线织成的(或编成的)金属网等。

作为阴极(第2电极)62，能够无特殊限制地使用碱性水电解用的电解槽所能使用的阴极。阴极62通常具有导电性基材和包覆该基材的表面的催化剂层。作为阴极62中的导电性基材，能够优选采用例如镍、镍合金、不锈钢、软钢、镍合金或通过在不锈钢或者软钢的表面实施镀镍所做成的材料。作为阴极62中的催化剂层，能够优选采用贵金属氧化物、镍、钴、钼或者锰，或上述这些物质的氧化物，或由贵金属氧化物制成的催化剂层。构成阴极62的导电性基材例如既可以是刚性基材，也可以是挠性基材。作为构成阴极62的刚性导电性基材，能够列举出例如膨胀合金、冲压金属等。而且，作为构成阴极62的挠性导电性基材，能够列举出例如用金属线织成的(或编成的)金属网等。

作为导电性肋部41和导电性肋部42，能够无特殊限制地使用碱性水电解槽所用的公知的导电性肋部。电解槽1000中，导电性肋部41从导电性分隔壁40的第1面40a立起设置，导电性肋部42从导电性分隔壁40的第2面40b立起设置。只要导电性肋部41能够将阳极61相对于导电性分隔壁40固定并保持，导电性肋部41的连接方法、形状、数量和配置就不受特殊限制。而且，只要导电性肋部42能够将阴极62相对于导电性分隔壁40固定并保持，导电性肋部42的连接方法、形状、数量和配置就也不受特殊限制。作为导电性肋部41和导电性肋部42的材质，能够无特殊限制地使用具有耐碱性的刚性导电性材料，能够优选采用例如镍、铁等单体金属，SUS304、SUS310、SUS310S、SUS316、SUS316L等不锈钢等金属材料。为了提高耐腐蚀性、导电性，也可以对上述这些金属材料实施镀镍后再使用。

电解槽1000具有本发明的隔膜－垫片－防护构件复合体100，因此，采用电解槽1000，能够抑制由隔膜所受到的热量和机械压力导致的不良影响，并且能够提高针对极室内部压力的耐性。

本发明的上述说明中，举了复合体100的具有盖构件32的那侧面朝第1极室(阳极室)的方式的电解槽1000为例，但本发明不限定于该方式。也能够做成例如复合体100的具有盖构件32的那侧面朝第2极室(阴极室)的方式的电解槽。

本发明的上述说明中，举了具有为O型圈的密封构件50的方式的电解槽1000为例，但本发明不限定于该方式。也能够做成例如具有为平垫片的密封构件来代替为O型圈的密封构件50的方式的电解槽。但是，基于提高电解槽1000的针对极室内部压力的耐性的观点，优选使用为O型圈的方式的密封构件50。

本发明的上述说明中，举了包括不具有用于固定密封构件50的槽的复合体100的方式的电解槽1000为例，但本发明不限定于该方式。也能够做成例如包括具有用于固定密封构件50的槽的隔膜－垫片－防护构件复合体的方式的电解槽。

图4是示意性地说明上述那样的、另一实施方式的电解槽2000的剖视图，图4中，针对已经在图2～图3中表示过的要素标注与图2～图3中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。电解槽2000具有隔膜－垫片－防护构件复合体200(下面仅称为“复合体200”。)，来代替隔膜－垫片－防护构件复合体100，该方面不同于电解槽1000。图5是示意性地说明电解槽2000所具有的复合体200的图。图5中，针对已经在图2～图3中表示过的要素标注与图2～图3中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。图5的(A)是复合体200的俯视图，图5的(B)是图5的(A)的B－B向视剖视图，图5的(C)是在图5的(B)中仅将基体231取出的图。

复合体200具有防护构件230来代替防护构件30，该方面不同于上面说明过的复合体100；防护构件230具有框状的基体231来代替框状的基体31，该方面不同于上面说明过的防护构件30；基体231具有第1O型圈固定槽231e和第2O型圈固定槽231f，该方面不同于上面说明过的基体31。

第1O型圈固定槽231e设于基体231的面31c，该面31c在电解槽2000中与导电性分隔壁40的第1面40a相面对。第1O型圈固定槽231e具有能够将密封构件(O型圈)50固定在基体231的面31c与导电性分隔壁40的第1面40a之间的形状。第2O型圈固定槽231f设于基体231的面31d，该面31d在电解槽2000中与导电性分隔壁40的第2面40b相面对。第2O型圈固定槽231f具有能够将密封构件(O型圈)50固定在基体231的面31d与导电性分隔壁40的第2面40b之间的形状。

第1O型圈固定槽231e和第2O型圈固定槽231f的截面(参照图5的(B)和(C))具有能够接受容纳密封构件(O型圈)50的截面(参照图4)的一部分的形状。通过复合体200的基体231具有第1O型圈固定槽231e，从而，电解槽2000中，配置在复合体200的基体231与导电性分隔壁40的第1面40a之间的密封构件(O型圈)50以嵌入在第1O型圈固定槽231e的姿势被夹持在基体231与导电性分隔壁40的第1面40a之间。因而，能够进一步抑制因第1极室内部的压力导致的密封构件(O型圈)50的变形。而且，通过复合体200的基体231具有第2O型圈固定槽231f，从而，电解槽2000中，配置在复合体200的基体231与导电性分隔壁40的第2面40b之间的密封构件(O型圈)50以嵌入在第2O型圈固定槽231f的姿势被夹持在基体231与导电性分隔壁40的第2面40b之间。因而，能够进一步抑制因第2极室内部的压力导致的密封构件(O型圈)50的变形。因而，采用具有复合体200的方式的电解槽2000，能够抑制由隔膜所受到的热量和机械压力导致的不良影响，并且能够进一步提高针对极室内部压力的耐性。

本发明的上述说明中，举了下述方式的复合体200以及具有该复合体200的方式的电解槽2000为例：该复合体200具有基体231，该基体231具有第1O型圈固定槽231e和第2O型圈固定槽231f，该第1O型圈固定槽231e和第2O型圈固定槽231f具有与密封构件(O型圈)50的截面相补的截面形状，但本发明不限定于该方式。也能够做成下述方式的隔膜－垫片－防护构件复合体以及具有该复合体的方式的电解槽：例如，该复合体具有基体，该基体具有第1O型圈固定槽和第2O型圈固定槽，该第1O型圈固定槽和第2O型圈固定槽具有字母V形的截面形状。

另外，在代替O型圈而将平垫片用作密封构件50的方式中，通过将在主表面具有凸部的方式的平垫片用作平垫片，仍然能够获得与利用第1O型圈固定槽231e和第2O型圈固定槽231f固定作为O型圈的密封构件50的情况同样的效果。即，使用分别在与基体231的面31c相对的面、或与基体231的面31d相对的面具有凸部的平垫片来代替O型圈，复合体200中，基体231的面31c具有第1凸部固定槽来代替第1O型圈固定槽231e，基体231的面31d具有第2凸部固定槽来代替第2O型圈固定槽231f，使用上述方式的隔膜－垫片－防护构件复合体，将平垫片的上述凸部分别嵌入于设于基体231的面31c的第1凸部固定槽或设于面31d的第2凸部固定槽，从而，也能够进一步抑制因极室内部压力导致的平垫片的变形。

本发明的上述说明中，例示了包括具有O型圈固定槽231e、O型圈固定槽231f的防护构件231的方式的隔膜－垫片－防护构件复合体200以及具有该复合体200的方式的电解槽2000，但本发明不限定于该方式。也能够做成例如导电性分隔壁具有O型圈固定槽的方式的电解槽。

图6是示意性地说明上述那样的、另一实施方式的电解槽3000的剖视图。图6中，针对已经在图2～图5中表示过的要素标注与图2～图5中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。电解槽3000具有导电性分隔壁3040、3040、…(下面仅称为“导电性分隔壁3040”。)，来代替导电性分隔壁40、40、…，该方面不同于上面说明过的电解槽1000。图7是示意性地说明导电性分隔壁3040的图。图7的(A)是导电性分隔壁3040的俯视图，图7的(B)是导电性分隔壁3040的仰视图，图7的(C)是图7的(B)的C－C向视剖视图。导电性分隔壁3040在第1面40a具有第1O型圈固定槽3040c，在第2面40b具有第2O型圈固定槽3040d，该方面不同于上面说明过的导电性分隔壁40。第1O型圈固定槽3040c具有能够将密封构件(O型圈)50固定在导电性分隔壁3040的第1面40a与复合体100的基体31之间的形状，第2O型圈固定槽3040d具有能够将密封构件(O型圈)50固定在导电性分隔壁3040的第2面40b与复合体100的基体31之间的形状。

第1O型圈固定槽3040c和第2O型圈固定槽3040d的截面(参照图7的(C))具有能够接受容纳密封构件(O型圈)50的截面(参照图6)的一部分的形状。通过导电性分隔壁3040具有第1O型圈固定槽3040c，从而，电解槽3000中，配置在复合体100的基体31与导电性分隔壁3040的第1面40a之间的密封构件(O型圈)50以嵌入在第1O型圈固定槽3040c的姿势被夹持在基体31与导电性分隔壁3040的第1面40a之间。因而，能够进一步抑制因第1极室内部的压力导致的密封构件(O型圈)50的变形。而且，通过导电性分隔壁3040具有第2O型圈固定槽3040d，从而，电解槽3000中，配置在复合体100的基体31与导电性分隔壁3040的第2面40b之间的密封构件(O型圈)50以嵌入在第2O型圈固定槽3040d的姿势被夹持在基体31与导电性分隔壁3040的第2面40b之间。因而，能够进一步抑制因第2极室内部的压力导致的密封构件(O型圈)50的变形。因而，采用具有导电性分隔壁3040的方式的电解槽3000，能够抑制由隔膜所受到的热量和机械压力导致的不良影响，并且能够进一步提高针对极室内部压力的耐性。

本发明的上述说明中，举了下述方式的电解槽3000为例：仅划定第1极室A1(即，第2面40b未面对第2极室)的导电性分隔壁也在第2面40b具有第2O型圈固定槽3040d，仅划定第2极室C3(即，第1面40a未面对第1极室)的导电性分隔壁也在第1面40a具有第1O型圈固定槽3040c，但本发明不限定于该方式。也能够做成下述方式的电解槽：例如，未在仅划定第1极室(未面对第2极室)的导电性分隔壁的第2面设置第2O型圈固定槽，未在仅划定第2极室(未面对第1极室)的导电性分隔壁的第1面设置第1O型圈固定槽。

本发明的上述说明中，举了下述方式的电解槽3000为例：该电解槽3000具有导电性分隔壁3040，该导电性分隔壁3040具有第1O型圈固定槽3040c和第2O型圈固定槽3040d，该第1O型圈固定槽3040c和第2O型圈固定槽3040d具有与密封构件(O型圈)50的截面相补的截面形状，但本发明不限定于该方式。也能够做成下述方式的电解槽：例如，该电解槽具有导电性分隔壁，该导电性分隔壁具有第1O型圈固定槽和第2O型圈固定槽，该第1O型圈固定槽和第2O型圈固定槽具有字母V形的截面形状。

另外，在代替O型圈而将平垫片用作密封构件50的方式中，通过将在主表面具有凸部的方式的平垫片用作平垫片，仍然能够获得与利用第1O型圈固定槽3040c和第2O型圈固定槽3040d固定作为O型圈的密封构件50的情况同样的效果。即，使用分别在与导电性分隔壁3040的第1面40a相对的面、或与第2面40b相对的面具有凸部的平垫片来代替O型圈，导电性分隔壁3040中，第1面40a具有第1凸部固定槽来代替第1O型圈固定槽3040c，第2面40b具有第2凸部固定槽来代替第2O型圈固定槽3040d，使用上述方式的导电性分隔壁，将平垫片的上述凸部分别嵌入于设于导电性分隔壁3040的第1面40a的第1凸部固定槽或设于第2面40b的第2凸部固定槽，从而，也能够进一步抑制因极室内部压力导致的平垫片的变形。

3.电解元件

图8是示意性地说明本发明的一实施方式的电解元件500的图。图8中，针对已经在图2～图7中表示过的要素标注与图2～图7中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。图8的(A)是示意性地说明电解元件500的剖视图，图8的(B)是表示从图8的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的姿势的剖视图。

电解元件500具有：隔膜10，其具有离子渗透性；垫片20，其保持隔膜10的周缘部；防护构件530，其呈框状，保持垫片20；及导电性的分隔壁540(下面称为“导电性分隔壁540”。)，其具有第1面540a和第2面540b。防护构件530具有框状的基体531和框状的盖构件532。

基体531具有：接受容纳部531a，其设于基体531的内周侧，能够接受容纳垫片20和盖构件532；及支承部531b，其相对于接受容纳部531a朝向基体531的内周侧突出地延伸，该支承部531b在与隔膜10的主表面交叉的方向上支承由接受容纳部531a接受容纳的垫片20。盖构件532具有能够被基体531的接受容纳部531a所接受容纳的尺寸。通过由基体531的接受容纳部531a接受容纳垫片20和盖构件532，从而，垫片20以被夹持的方式保持在基体531的支承部531b与盖构件532之间。在垫片20和盖构件532被基体531的接受容纳部531a接受容纳之后，在基体531的接受容纳部531a侧的端部531ae与盖构件532之间产生了台阶部。即，基体531的接受容纳部531a的深度(即，从划定接受容纳部531a的端部的基体531的端部531ae至支承部531b之间的深度)大于保持有隔膜10的周缘部的垫片20和盖构件532的合计厚度。

导电性分隔壁540以第1面540a与隔膜10相对的方式配置，导电性分隔壁540的外周部与基体531的支承部531b的内周部在整周范围内都液密性且气密性地接合，或在整周范围内都构成为一体。基体531具有突出凸缘部531c，该突出凸缘部531c与支承部531b相连续，且相对于导电性分隔壁540朝向第2面540b侧突出地设置。突出凸缘部531c的外周部531cs的周向尺寸(即，在与图8中的纸面左右方向正交的方向上的尺寸。换言之，为与导电性分隔壁540的第1面540a平行的截面的尺寸。再换言之，为与隔膜10的主表面平行的截面的尺寸。)小于或等于接受容纳部531a的内周部531as的尺寸。即，突出凸缘部531c具有能够被接受容纳部531a所接受容纳的形状和尺寸。如上所述，基体531的接受容纳部531a的深度大于保持有隔膜10的周缘部的垫片20和盖构件532的合计厚度，因此，在保持有隔膜10的周缘部的垫片20和盖构件532被一电解元件500的接受容纳部531a接受容纳之后，该接受容纳部531a能够进一步接受容纳另一电解元件500的突出凸缘部531c的至少顶端部。因而，采用电解元件500，在对具有通过多个电解元件500层叠起来做成的层叠构造的电解槽进行组装时，相邻的电解元件之间的定位较容易。

基体531中，在导电性分隔壁540的第1面540a与同该第1面540a相对的隔膜10之间划定第1极室(阳极室)A，在该第1极室收容与导电性分隔壁540电气导通的第1电极(阳极)61。第1电极(阳极)61被保持于导电性肋部41、41、…，该导电性肋部以从导电性分隔壁540的第1面540a突出的方式设置。导电性肋部41与导电性分隔壁540和第1电极61之间电气导通。而且，基体531还具有：导电性肋部42、42、…，它们以从导电性分隔壁540的第2面540b突出的方式设置；及第2电极(阴极)62，其被保持于导电性肋部42。导电性肋部42与导电性分隔壁540和第2电极62之间电气导通，因而，第2电极62与导电性分隔壁540电气导通。

作为导电性分隔壁540的材质，能够无特殊限制地使用上面针对导电性分隔壁40说明过的具有耐碱性的刚性导电性材料，其优选方式也与上述同样。

基体531既可以是金属制，也可以由电绝缘性材料形成。作为形成基体531的金属材料的例子，能够列举出与上面针对导电性分隔壁40说明过的材料同样的金属材料，其优选方式也与上述同样。作为形成基体531的电绝缘性材料的例子，能够列举出与上面针对基体31说明过的电绝缘性材料同样的电绝缘性材料，其优选方式也与上述同样。在基体531由电绝缘性材料形成的情况下，优选的是，电解元件500中，导电性分隔壁540与基体531相接合。作为将由电绝缘性材料形成的基体531和导电性分隔壁540接合的方法，能够使用利用粘接剂进行粘接等公知的接合方法。在基体531为金属制的情况下，电解元件500中，导电性分隔壁540和基体531既可以是相接合的，也可以是形成为一体的。作为将金属制的基体531和导电性分隔壁540接合的方法，能够使用熔接、钎焊等公知的金属间的接合方法。而且，作为将金属制的基体531和导电性分隔壁540形成为一体的方法，能够使用铸造、锻造、切削等公知的方法。

盖构件532既可以是金属制，也可以由电绝缘性材料形成。作为形成盖构件532的金属材料的例子，能够列举出同上面与基体31相关联地说明过的材料同样的金属材料，其优选方式也与上述同样。

另外，在基体531为金属制的情况下，需要防止后述的电解槽中相邻的电解元件500、500的基体531彼此之间短路。一实施方式中，例如，基体531的接受容纳部531a的内周部531as的周向尺寸(即，在与图8中的纸面左右方向正交的方向上的尺寸。换言之，为与导电性分隔壁540的第1面540a平行的截面的尺寸。再换言之，为与隔膜10的主表面平行的截面的尺寸。)优选为大于突出凸缘部531c的外周部531cs的周向尺寸(参照图8的(B))。通过接受容纳部531a的内周部531as的周向尺寸大于突出凸缘部531c的外周部531cs的周向尺寸，从而，在像后述那样地，一电解元件500的突出凸缘部531c的至少顶端部531ce被另一电解元件500的接受容纳部531a接受容纳之后，能够以避免一电解元件500的突出凸缘部531c的外周部531cs与另一电解元件500的接受容纳部531a的内周部531as直接接触的方式配置该相邻的电解元件500、500，因此能够防止短路。

而且，一实施方式中，例如，优选的是，电解元件500还具有电绝缘构件，该电绝缘构件设置的目的为：防止在一电解元件500的突出凸缘部531c的至少顶端部531ce被另一电解元件500的接受容纳部531a接受容纳之后，一电解元件的基体531与另一电解元件的基体531之间短路。图9是示意性地说明上述那样的、另一实施方式的电解元件500’的剖视图。图9中，针对已经在图2～图8中表示过的要素标注与图2～图8中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。图9的(A)是示意性地说明电解元件500’的剖视图，图9的(B)是从图9的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。电解元件500’具有基体531’来代替基体531，该方面不同于电解元件500，基体531’中，突出凸缘部531’c的顶端部531’ce以及与该顶端部531’ce相连的突出凸缘部531’c的外周部531’cs的至少一部分的表面由电绝缘构件531’ci构成，该方面不同于基体531。即，基体531’中，突出凸缘部531’c的顶端部531’ce以及与该顶端部531’ce相连的突出凸缘部531’c的外周部531’cs的至少一部分的表面部分由电绝缘构件531’ci构成，其他部分为金属制。另外，也可以是，将基体531’的设有接受容纳部531a的部分的外周部531ao和突出凸缘部531’c的外周部531’cs之间连接起来的台阶部分531r的表面继续由电绝缘构件531’ci构成。电解元件500’中，具有电绝缘构件531’ci的突出凸缘部531’c的外周部531’cs的尺寸仍然小于或等于接受容纳部531a的内周部531as的尺寸。采用上述这样的电解元件500’，也能够防止在一电解元件500’的突出凸缘部531’c被另一电解元件500’的接受容纳部531a接受容纳之后一基体531’与另一基体531’之间短路。

作为电绝缘构件531’ci的材质，能够无特殊限制地采用例如丙烯腈－丁二烯橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、聚氨酯橡胶(AU)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPT)、乙丙二烯橡胶(EPDM)等弹性体；聚丙烯纤维(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、酚醛树脂(PF)等非氟系树脂；聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯－六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯－乙烯共聚物(ETFE)等氟系树脂等电绝缘性材料。在利用电绝缘构件531’ci构成突出凸缘部的表面时，能够无特殊限制地使用粘接、涂敷、熔接等公知的方法。

本发明的上述说明中，举了包含突出凸缘部的顶端部在内的表面由电绝缘构件531’ci构成的方式的电解元件500’为例，但本发明不限定于该方式。也能够做成例如基体531的接受容纳部531a的内周部531as由电绝缘构件构成的方式的电解元件。图10是示意性地说明上述那样的、另一实施方式的电解元件500”的剖视图。图10中，针对已经在图2～图9中表示过的要素标注与图2～图9中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。图10的(A)是示意性地说明电解元件500”的剖视图，图10的(B)是从图10的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。电解元件500”具有基体531”来代替基体531，该方面不同于电解元件500，基体531”中，接受容纳部531”a的内周部531”as以及划定接受容纳部531”a的端部的基体531”的端部531”ae的表面由电绝缘构件531”ai构成，该方面不同于基体531。即，基体531”中，接受容纳部531”a的内周部531”as以及划定接受容纳部531”a的端部的基体531”的端部531”ae的表面由电绝缘构件531”ai构成，其他部分为金属制。电解元件500”中，突出凸缘部531c的外周部531cs的尺寸仍然小于或等于具有电绝缘构件531”ai的接受容纳部531”a的内周部531”as的尺寸。采用上述这样的电解元件500”，也能够防止在一电解元件500”的突出凸缘部531c被另一电解元件500”的接受容纳部531”a接受容纳之后一基体531”与另一基体531”之间短路。

本发明的上述说明中，举了下述方式的电解元件500、电解元件500’、电解元件500”为例：在导电性分隔壁540的第1面540a与隔膜10之间配置作为第1电极61的阳极，作为第2电极62的阴极被保持于以从导电性分隔壁540的第2面540b突出的方式设置的导电性肋部42，但本发明不限定于该方式。也能够做成下述方式的电解元件：例如，在导电性分隔壁的第1面540a与隔膜10之间配置作为第1电极61的阴极，作为第2电极62的阳极被保持于以从导电性分隔壁540的第2面540b突出的方式设置的导电性肋部42。

4.电解槽(2)

图11是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解槽4000的剖视图。图11中，针对已经在图2～图10中表示过的要素标注与图2～图10中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。

电解槽4000具有通过多个电解元件500、500、…层叠起来做成的层叠构造。该层叠构造中，相邻的两个电解元件500、500的组的各个电解元件中，一电解元件500的突出凸缘部531c的至少一部分被另一电解元件500的接受容纳部531a所接受容纳，从而，该另一电解元件500的(保持有隔膜10的周缘部的)垫片20和盖构件532以被夹持的方式保持在一电解元件500的突出凸缘部531c与另一电解元件500的支承部531b之间。而且，在导电性分隔壁540的第1面540a与同该第1面540a相对的隔膜10之间划定第1极室(阳极室A2、阳极室A3、阳极室A4)，在该第1极室收容与该导电性分隔壁540电气导通的第1电极(阳极)61，在导电性分隔壁540的第2面540b与同该第2面540b相对的隔膜10之间划定第2极室(阴极室C2、阴极室C3)，在该第2极室收容与该导电性分隔壁540电气导通的第2电极(阴极)62。

电解槽4000中，相邻的两个电解元件500、500的组的各个电解元件中，在一电解元件500的突出凸缘部531c与另一电解元件500的盖构件532之间，以夹持的方式保持有作为密封构件50的O型圈。

电解槽4000中，将以突出凸缘部531c朝向外侧的方式配置在电解元件500、500、…的层叠构造的一端部的电解元件500称为第一电解元件500a。而且，将以接受容纳部531a朝向外侧的方式配置在电解元件500、500、…的层叠构造的另一端部的电解元件500称为第2电解元件500b。电解槽4000还具有：第1末端元件4500，其与第1电解元件500a的导电性分隔壁540的第2面540b相对地配置；及第2末端元件4600，其与第2电解元件500b的隔膜10相对地配置。

图12是示意性地说明第1末端元件4500的图。图12中，针对已经在图2～图11中表示过的要素标注与图2～图11中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。图12的(A)是示意性地说明第1末端元件4500的剖视图，图12的(B)是从图12的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。第1末端元件4500具有：隔膜10(第1隔膜)，其具有离子渗透性；垫片20(第1垫片)，其保持隔膜10(第1隔膜)的周缘部；防护构件(第1防护构件)4530，其呈框状，保持垫片20(第1垫片)；及导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)，其具有第1面540a和第2面540b。

防护构件(第1防护构件)4530具有框状的基体(第1基体)4531和框状的盖构件532(第1盖构件)。基体(第1基体)4531不具有突出凸缘部531c、第2电极62和导电性肋部42，该方面不同于上面说明过的电解元件500的基体531。即，基体(第1基体)4531具有：接受容纳部(第1接受容纳部)4531a，其设于基体4531的内周侧，能够接受容纳垫片20和盖构件532；及支承部4531b(第1支承部)，其相对于该接受容纳部4531a朝向基体4531的内周侧突出地延伸，该支承部4531b在与隔膜10(第1隔膜)的主表面交叉的方向上支承由接受容纳部4531a接受容纳的垫片20(第1垫片)。盖构件532(第1盖构件)具有能够被基体4531的接受容纳部4531a所接受容纳的尺寸。通过由基体4531的接受容纳部4531a接受容纳(保持有隔膜10的周缘部的状态的)垫片20(第1垫片)和盖构件532(第1盖构件)，从而，垫片20(第1垫片)以被夹持的方式保持在基体4531的支承部4531a与盖构件532(第1盖构件)之间。在垫片20(第1垫片)和盖构件532(第1盖构件)被基体4531的接受容纳部4531a接受容纳之后，在基体4531的接受容纳部4531a侧的端部4531ae与盖构件532(第1盖构件)之间产生了台阶部。即，基体4531的接受容纳部4531a的深度(即，从划定接受容纳部4531a的端部的基体4531的端部4531ae至支承部4531b之间的深度)大于保持有隔膜10(第1隔膜)的周缘部的垫片20(第1垫片)和盖构件532(第1盖构件)的合计厚度。

第1末端元件4500中，导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)以该导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)的第1面540a与隔膜10(第1隔膜)相对的方式配置。导电性分隔壁450(第1导电性分隔壁)的外周部与基体4531的支承部4531b在整周范围内都液密性且气密性地接合，或在整周范围内都构成为一体。

电解槽4000中，第1电解元件500a的突出凸缘部531c的至少一部分进一步被第1末端元件4500的接受容纳部4531a所接受容纳，从而，第1末端元件4500的(保持有隔膜10(第1隔膜)的周缘部的)垫片20(第1垫片)和盖构件532(第1盖构件)以被夹持的方式保持在第1电解元件500a的突出凸缘部531c与第1末端元件4500的支承部4531b之间(参照图11)。

第1末端元件4500的接受容纳部4531a的内周部4531as的尺寸大于或等于第1电解元件500a的突出凸缘部531c的外周部531cs的尺寸。即，第1末端元件4500的接受容纳部4531a具有能够接受容纳第1电解元件500a的突出凸缘部531c的形状和尺寸。如上所述，第1末端元件4500的基体4531的接受容纳部4531a的深度大于保持有隔膜10(第1隔膜)的周缘部的垫片20(第1垫片)和盖构件532(第1盖构件)的合计厚度，因此，在保持有隔膜10(第1隔膜)的周缘部的垫片20(第1垫片)和盖构件532(第1盖构件)被第1末端元件4500的接受容纳部4531a接受容纳之后，该接受容纳部4531a能够进一步接受容纳第1电解元件500a的突出凸缘部531c的至少顶端部。因而，电解槽4000中，在对第1电解元件500a和第1末端元件4500进行层叠时，定位较容易。

电解槽4000中，还在第1末端元件4500的导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)的第1面540a与第1末端元件4500的隔膜10(第1隔膜)之间划定第1极室(阳极室A1)，在该第1极室收容与第1末端元件4500的导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)电气导通的第1电极(阳极)61，并且，还在第1电解元件500a的导电性分隔壁540的第2面540b与第1末端元件4500的隔膜10(第1隔膜)之间划定第2极室(阴极室C1)，在该第2极室收容与第1电解元件500a的导电性分隔壁540电气导通的第2电极(阴极)62(参照图11)。

第1末端元件4500中，第1电极(阳极)61被保持于以从导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)的第1面540a突出的方式设置的导电性肋部41、41、…(参照图12的(B))。导电性肋部41与导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)和第1电极61之间电气导通。

第1末端元件4500(参照图12)中，基体4531既可以是金属制，也可以由电绝缘性材料形成。作为形成基体4531的金属材料的例子，能够列举出与上面针对导电性分隔壁40说明过的材料同样的金属材料，其优选方式也与上述同样。作为形成基体4531的电绝缘性材料的例子，能够列举出与上面针对基体31说明过的材料同样的电绝缘性材料，其优选方式也与上述同样。在基体4531由电绝缘性材料形成的情况下，优选的是，第1末端元件4500中，导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)与基体4531相接合。作为将由电绝缘性材料形成的基体4531和导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)接合的方法，能够使用利用粘接剂进行粘接等公知的接合方法。在基体4531为金属制的情况下，第1末端元件4500中，导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)和基体4531既可以是相接合的，也可以是形成为一体的。作为将金属制的基体4531和导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)接合的方法，能够使用熔接、钎焊等公知的金属间的接合方法。而且，作为将金属制的基体4531和导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)形成为一体的方法，能够使用铸造、锻造、切削等公知的方法。

图13是示意性地说明第2末端元件4600的剖视图。图13中，针对已经在图2～图12中表示过的附图标记标注与图2～图12中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。第2末端元件4600具有：导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)，其具有第1面540a和第2面540b；及突出凸缘部(第2突出凸缘部)4631c，其与该导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)的外周部在整周范围内都液密性且气密性地接合，或在整周范围内都设为一体，该突出凸缘部向该导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)的第2面540b侧突出地延伸。至少在突出凸缘部4631c的顶端部，突出凸缘部4631c的外周部4631cs的周向尺寸(即，在与图13中的纸面左右方向正交的方向上的尺寸。换言之，为第2末端元件4600的与导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)的第2面540b平行的截面的尺寸。)小于或等于第2电解元件500b的接受容纳部531a的内周部531as的周向尺寸。即，第2末端元件4600的突出凸缘部4631c具有能够被第2电解元件500b的接受容纳部531a所接受容纳的尺寸。

电解槽4000中，第2末端元件4600的突出凸缘部4631c的至少一部分进一步被第2电解元件500b的接受容纳部531a所接受容纳，从而，第2电解元件500b的垫片20和盖构件532以被夹持的方式保持在第2末端元件4600的突出凸缘部4631c与第2电解元件500b的支承部531b之间(参照图11)。因而，电解槽4000中，在对第2电解元件500b和第2末端元件4600进行层叠时，定位较容易。

电解槽4000中，还在第2末端元件4600的导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)的第2面540b与第2电解元件500b的隔膜10之间划定第2极室(阴极室C4)，在该第2极室收容与第2末端元件4600的导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)电气导通的第2电极(阴极)62(参照图11)。

第2末端元件4600中，第2电极62被保持于以从导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)的第2面540b突出的方式设置的导电性肋部42、42、…(参照图13)。导电性肋部42与导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)和第2电极62之间电气导通。

电解槽4000中，分别在第1电解元件500a的突出凸缘部531c与第1末端元件4500的盖构件532(第1盖构件)之间、以及在第2末端元件4600的突出凸缘部4631c与第2电解元件500b的盖构件532之间，以夹持的方式保持有作为密封构件50的O型圈(参照图11)。

第2末端元件4600(参照图13)中，突出凸缘部4631c既可以是金属制，也可以由电绝缘性材料形成。作为形成突出凸缘部4631c的金属材料的例子，能够列举出与上面针对导电性分隔壁40说明过的材料同样的金属材料，其优选方式也与上述同样。作为形成突出凸缘部4631c的电绝缘性材料的例子，能够列举出与上面针对基体31说明过的电绝缘性材料同样的电绝缘性材料，其优选方式也与上述同样。在突出凸缘部4631c由电绝缘性材料形成的情况下，优选的是，第2末端元件4600中，导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)与突出凸缘部4631c相接合。作为将由电绝缘性材料形成的突出凸缘部4631c和导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)接合的方法，能够使用利用粘接剂进行粘接等公知的接合方法。在突出凸缘部4631c为金属制的情况下，第2末端元件4600中，导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)和突出凸缘部4631c既可以是相接合的，也可以是形成为一体的。作为将金属制的突出凸缘部4631c和导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)接合的方法，能够使用熔接、钎焊等公知的金属间的接合方法。而且，作为将金属制的突出凸缘部4631c和导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)形成为一体的方法，能够使用铸造、锻造、切削等公知的方法。

电解槽4000中，在第1末端元件4500的导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)连接有正极端子，在第2末端元件4600的导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)连接有负极端子(参照图11)。正极端子与直流电源的正极连接，负极端子与直流电源的负极连接。另外，电解槽4000还具有：第1电解液供给流路(未图示)，其向各第1极室(阳极室A1、阳极室A2、阳极室A3、阳极室A4)供给电解液；第1电解液·气体回收流路(未图示)，其从各第1极室回收电解液和气体；第2电解液供给流路(未图示)，其向各第2极室(阴极室C1、阴极室C2、阴极室C3、阴极室C4)供给电解液；及第2电解液·气体回收流路(未图示)，其从各第2极室回收电解液和气体。

一优选的实施方式中，第1末端元件4500的基体4531、第2末端元件4600的突出凸缘部4631c、以及各电解元件500的基体531由电绝缘性材料形成。采用该方式，即使在各接受容纳部(531a、4531a)中，接受容纳部与由该接受容纳部接受容纳的突出凸缘部(531c、4631c)相接触，也不会发生短路。

另一优选的实施方式中，第1末端元件4500的基体4531、第2末端元件4600的突出凸缘部4631c、以及各电解元件500的基体531为金属制。采用该方式，能够进一步提高针对极室内部压力的耐性。

在第1末端元件4500的基体4531、第2末端元件4600的突出凸缘部4631c、以及各电解元件500的基体531为金属制的情况下，优选的是，例如，各电解元件500的基体531的接受容纳部531a的内周部531as的周向尺寸大于各电解元件500的突出凸缘部531c的外周部531cs的周向尺寸(参照图8的(B)和图11)，第1末端元件4500的接受容纳部4531a的内周部4531as的周向尺寸(即，在与图12中的纸面左右方向正交的方向上的尺寸。换言之，为第1末端元件4500的与导电性分隔壁540(第1导电性分隔壁)的第1面540a平行的截面的尺寸。再换言之，为第1末端元件4500的与隔膜10(第1隔膜)的主表面平行的截面的尺寸。)大于第1电解元件500a的突出凸缘部531c的外周部531cs的周向尺寸(参照图11和图12)，第2末端元件4600的突出凸缘部4631c的外周部4631cs的周向尺寸小于第2电解元件500b的接受容纳部531a的内周部531as的周向尺寸(参照图11和图13)。采用该方式，各接受容纳部的周向尺寸大于各突出凸缘部的周向尺寸，从而，能够以避免在各接受容纳部(531a、4531a)中，接受容纳部与由该接受容纳部接受容纳的突出凸缘部(531c、4631c)直接接触的方式配置各电解元件500、第1末端元件4500和第2末端元件4600，因此能够防止短路。而且，优选的是，例如，电解槽4000还具有：电绝缘构件(第1电绝缘构件)，其以防止第1末端元件4500的基体4531与第1电解元件500a的基体531之间短路的方式配置；电绝缘构件(第2电绝缘构件)，其以防止第2末端元件4600的突出凸缘部4631c与第2电解元件500b的基体531之间短路的方式配置；及电绝缘构件(第3电绝缘构件)，其以针对相邻的两个电解元件500、500的组的各个电解元件而言防止一电解元件500的基体531与另一电解元件500的基体531之间短路的方式配置。采用该方式，即使在各接受容纳部(531a、4531a)中，接受容纳部与由该接受容纳部接受容纳的突出凸缘部(531c、4631c)相接触，也不会发生短路。图14是示意性地说明上述那样的、另一实施方式的电解槽5000的剖视图。图14中，针对已经在图2～图13中表示过的要素标注与图2～图13中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。

电解槽5000具有电解元件500’、500’、…(参照图9)来代替电解元件500、500、…，且具有第2末端元件4600’来代替第2末端元件4600，该方面不同于上面说明过的电解槽4000(图11)。电解槽5000中，将以突出凸缘部531’c朝向外侧的方式配置在电解元件500’、500’、…的层叠构造的一端部的电解元件500’称为第1电解元件500’a，将以接受容纳部531a朝向外侧的方式配置在电解元件500’、500’、…的层叠构造的另一端部的电解元件500’称为第2电解元件500’b。

图15是示意性地说明第2末端元件4600’的剖视图。图15中，针对已经在图2～图14中表示过的要素标注与图2～图14中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。第2末端元件4600’具有突出凸缘部(第2突出凸缘部)4631’c来代替突出凸缘部(第2突出凸缘部)4631c，该方面不同于上面说明过的第2末端元件4600(参照图13)。突出凸缘部4631’c中，其顶端部4631’ce以及与该顶端部4631’ce相连的突出凸缘部4631’c的外周部4631’cs的至少一部分的表面由电绝缘构件4631’ci构成，该方面不同于第2末端元件4600的突出凸缘部4631c。即，突出凸缘部4631’c中，突出凸缘部4631’c的顶端部4631’ce以及与该顶端部4631’ce相连的突出凸缘部4631’c的外周部4631’cs的至少一部分的表面部分由电绝缘构件4631’ci构成，其他部分为金属制。作为电绝缘构件4631’ci的材质的例子，能够列举出与上面作为电绝缘构件531’ci的材质说明过的材料同样的电绝缘性材料，其优选方式也与上述同样。第2末端元件4600’中，具有电绝缘构件4631’ci的突出凸缘部4631’c的外周部4631’cs的周向尺寸(即，在与图15中的纸面左右方向正交的方向上的尺寸。换言之，为第2末端元件4600’的与导电性分隔壁540(第2导电性分隔壁)的第2面540b平行的截面的尺寸。)仍然小于或等于第2电解元件500’b的接受容纳部531a的内周部的周向尺寸。

采用上述这样的电解槽5000，即使在各接受容纳部(531a、4531a)中，接受容纳部与由该接受容纳部接受容纳的突出凸缘部(531’c、4631’c)相接触，也不会发生短路。

本发明的上述说明中，举了为了防止接受容纳部与突出凸缘部之间短路，各突出凸缘部在表面具有电绝缘构件的方式的电解槽5000为例，但本发明不限定于该方式。也能够做成例如通过各接受容纳部的表面具有电绝缘构件来防止接受容纳部与突出凸缘部之间短路的方式的电解槽。图16是示意性地说明上述那样的、另一实施方式的电解槽6000的剖视图。图16中，针对已经在图2～图15中表示过的要素标注与图2～图15中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。电解槽6000具有电解元件500”、500”、…(参照图10)来代替电解元件500、500、…，且具有第1末端元件4500”来代替第1末端元件4500，该方面不同于上面说明过的电解槽4000。电解槽6000中，将以突出凸缘部531c朝向外侧的方式配置在电解元件500”、500”、…的层叠构造的一端部的电解元件500”称为第1电解元件500”a，将以接受容纳部531”a朝向外侧的方式配置在电解元件500”、500”、…的层叠构造的另一端部的电解元件500”称为第2电解元件500”b。

图17是示意性地说明第1末端元件4500”的图。图17中，针对已经在图2～图16中表示过的要素标注与图2～图16中的附图标记相同的附图标记，并省略说明。图17的(A)是示意性地说明第1末端元件4500”的剖视图，图17的(B)是从图17的(A)中将隔膜10、垫片20和盖构件532拆除后的图。第1末端元件4500”具有基体(第1基体)4531”来代替基体(第1基体)4531，该方面不同于第1末端元件4500，基体4531”中，接受容纳部(第1接受容纳部)4531”a的内周部4531”as以及划定接受容纳部4531”a的端部的基体4531”的端部4531”ae的表面由电绝缘构件4531”ai构成，该方面不同于基体4531。即，基体4531”中，接受容纳部4531”a的内周部4531”as以及划定接受容纳部4531”a的端部的基体4531”的端部4531”ae的表面由电绝缘构件4531”ai构成，其他部分为金属制。作为电绝缘构件4531”ai的材质的例子，能够列举出与上面作为电绝缘构件531’ci的材质说明过的材料同样的电绝缘性材料，其优选方式也与上述同样。第1末端元件4500”中，具有电绝缘构件4531”ai的接受容纳部4531”a的内周部4531”as的周向尺寸仍然大于或等于第1电解元件500”a的突出凸缘部531c的外周部531cs的周向尺寸。

采用上述这样的电解槽6000，即使在各接受容纳部(531”a、4531”a)中，接受容纳部与由该接受容纳部接受容纳的突出凸缘部(531c、4631c)相接触，也不会发生短路。

本发明的上述说明中，举了不具有用于固定密封构件(O型圈)50的槽的方式的电解元件500、电解元件500’和电解元件500”、以及具有该电解元件的方式的电解槽4000、电解槽5000和电解槽6000为例。采用具有本发明的电解元件的电解槽，由于接受容纳部的内周部存在于密封构件的外周侧，因此，即使O型圈因极室内部压力发生了变形，也能够抑制O型圈超出由接受容纳部的内周部限定的限度地变形。然而，本发明并不限定于该方式。也能够做成下述方式的电解元件、以及具有该电解元件的方式的电解槽：例如，在盖构件的与突出凸缘部相面对的面具有设置为能够将O型圈固定在盖构件与突出凸缘部的顶端部之间的槽(O型圈固定槽)。而且，也能够做成下述方式的电解元件、以及具有该电解元件的方式的电解槽：例如，在突出凸缘部的顶端部具有设置为能够将O型圈固定在盖构件与突出凸缘部的顶端部之间的槽(O型圈固定槽)。如上面针对电解槽2000和电解槽3000说明过的那样，O型圈固定槽的截面形状既可以是与O型圈的截面的一部分相对应的(与O型圈的截面形状相补的)形状，也可以是其他形状(例如字母V形等。)。

本发明的上述说明中，举了具有O型圈作为密封构件50的方式的电解槽4000、电解槽5000和电解槽6000为例，但本发明不限定于该方式。也能够做成下述方式的电解槽：例如，具有本发明的电解元件，且具有平垫片作为密封构件。采用具有本发明的电解元件的电解槽，由于接受容纳部的内周部存在于密封构件的外周侧，因此，即使密封构件因极室内部压力发生了变形，也能够抑制密封构件超出由接受容纳部的内周部限定的限度地变形。因而，采用具有本发明的电解元件的方式的电解槽，在使用O型圈以外的密封构件例如平垫片的情况下，也能够提高针对极室内部压力的耐性。但是，基于进一步提高针对极室内部压力的耐性的观点，优选将O型圈用作密封构件。

本发明的上述说明中，举了第1电极61为阳极，第2电极62为阴极的方式的电解槽1000、电解槽2000、电解槽3000、电解槽4000、电解槽5000和电解槽6000、以及电解元件500、电解元件500’和电解元件500”为例，但本发明不限定于该方式。也能够做成例如第1电极为阴极，第2电极为阳极的方式的电解槽和电解元件。

本发明的上述说明中，举了下述方式的隔膜－垫片－防护构件复合体100和复合体200、电解元件500、电解元件500’和电解元件500”、以及电解槽1000、电解槽2000、电解槽3000、电解槽4000、电解槽5000和电解槽6000为例：保持隔膜10的周缘部的垫片20为一体式垫片，即，在呈一体的垫片20的内周部设有狭槽，在该狭槽收容隔膜10的周缘部，从而，隔膜10的周缘部被保持于垫片20，但本发明不限定于该方式。也能够做成下述方式的隔膜－垫片－防护构件复合体、电解元件和电解槽：例如，使用分离式垫片来代替一体式的垫片20，即，利用两块垫片构件夹持隔膜10的周缘部，从而，隔膜10的周缘部被保持于垫片。

5.碱性水电解方法

本发明的电解槽能够特别优选用于碱性水的电解。一实施方式的碱性水电解方法是一种通过对碱性水进行电解来制氢的方法，该方法包括工序(a)：使用本发明的电解槽对碱性水进行电解。作为工序(a)中使用的电解槽，也能够使用上面说明过的任意方式的电解槽。作为碱性水，能够无特殊限制地使用通过碱性水电解法制氢所使用的公知的碱性水溶液(例如KOH水溶液、NaOH水溶液等。)。

工序(a)能够通过下述过程来进行：向本发明的电解槽的各第1极室和各第2极室供给极液(碱性水)，并施加电压，以使阳极－阴极之间有规定的电解电流流动。通过从各极室将通过电解产生的气体连同极液一起回收，进行气液分离，从而，能够从阴极室回收氢气，以及能够从阳极室回收氧气。通过气液分离从气体分离出来的极液能够根据需要被补充水，并再次向各极室进行供给。

工序(a)中，既可以是，第1极室是阳极室，第2极室是阴极室，也可以是，第1极室是阴极室，第2极室是阳极室。上述任意情况下，阴极室内部压力都维持在高于大气压20kPa以上。阴极室内部压力优选为高于大气压400kPa以上，更优选为高于大气压800kPa以上。阴极室内部压力的上限也取决于构成电解槽的构件的强度，例如能够小于大气压+1000kPa。通过阴极室内部压力大于或等于上述下限值，从而，能够降低在从阴极室回收氢气之后的升压工序的压缩率，或能够省略升压工序，因此，能够削减装置成本，能够谋求装置整体的省空间化和节能。而且，通过阴极室内部压力大于或等于上述下限值，从而，在阴极室产生的气泡的尺寸较小，因此，阳极－阴极间的电阻减少，因而，能够降低电解电压。

工序(a)中，优选的是，阳极室内部压力也都维持在高于大气压20kPa以上。阳极室内部压力优选为高于大气压400kPa以上，更优选为高于大气压800kPa以上。阳极室内部压力的上限也取决于构成电解槽的构件的强度，例如能够小于大气压+1000kPa。通过阳极室内部压力大于或等于上述下限值，从而，能够降低在从阳极室回收氧气之后的升压工序的压缩率，或能够省略升压工序，因此，能够进一步削减装置成本，能够谋求装置整体的进一步省空间化和节能。而且，通过阳极室内部压力大于或等于上述下限值，从而，在阳极室产生的气泡的尺寸较小，因此，阳极－阴极间的电阻进一步减少，因而，能够进一步降低电解电压。

工序(a)中，阴极室内部压力和阳极室内部压力之差优选为小于例如5.0kPa，更优选为小于1.0kPa。通过阴极室内部压力和阳极室内部压力之差小于上述上限值，从而，较容易抑制因阳极室－阴极室间的压差导致气体透过隔膜从阳极室向阴极室移动或从阴极室向阳极室移动，以及较容易抑制因阳极室－阴极室间的压差导致隔膜受损的情况。

本发明的电解槽的针对极室内部压力的耐性有所提高，并且，能够抑制由隔膜所受到的热量和机械压力导致的隔膜的性能降低。因而，通过使用本发明的电解槽来进行碱性水的电解，即使在提高了极室内部压力的条件下，也能够更安全且更有效地进行电解。

附图标记说明

10、(具有离子渗透性的)隔膜；20、垫片；30、230、530、4530、(框状的)防护构件；31、231、531、531’、531”、4531、4531”、(框状的)基体；31a、531a、531”a、4531a、4531”a、接受容纳部；31b、531b、4531b、支承部；231e、3040c、第1O型圈固定槽；231f、3040d、第2O型圈固定槽；32、532、(框状的)盖构件；40、540、3040、导电性分隔壁；40a、540a、第1面；40b、540b、第2面；41、42、导电性肋部；50、密封构件；61、第1电极；62、第2电极；531c、531’c、4631c、4631’c、突出凸缘部；531’ci、531”ai、4631’ci、4531”ai、电绝缘构件；100、200、隔膜－垫片－防护构件复合体；500、500’、500”、电解元件；500a、第1电解元件；500b、第2电解元件；4500、4500”、第1末端元件；4600、4600’、第2末端元件；1000、2000、3000、4000、5000、6000、电解槽；A1、A2、A3、A4、阳极室；C1、C2、C3、C4、阴极室。

Claims (11)

1.一种隔膜－垫片－防护构件复合体，其特征在于，

该隔膜－垫片－防护构件复合体具有：

隔膜，其具有离子渗透性；

垫片，其保持所述隔膜的周缘部；及

防护构件，其呈电绝缘性，且呈框状，该防护构件保持所述垫片，

所述防护构件具有框状的基体和框状的盖构件，

所述基体具有：

接受容纳部，其设于该基体的内周侧，能够接受容纳所述垫片和所述盖构件；及

支承部，其从所述接受容纳部朝向所述基体的内周侧突出地延伸，该支承部在与所述隔膜的主表面交叉的方向上支承由所述接受容纳部接受容纳的所述垫片，

所述盖构件具有能够被所述基体的接受容纳部所接受容纳的尺寸，

通过由所述基体的接受容纳部接受容纳所述垫片和所述盖构件，从而，所述垫片被夹在所述基体的支承部与所述盖构件之间。

2.一种电解槽，其特征在于，

该电解槽具有：

多个导电性分隔壁，它们都具有第1面和第2面；

多个权利要求1所述的隔膜－垫片－防护构件复合体，它们分别配置在相邻的所述导电性分隔壁之间；及

密封构件，它们分别配置在所述导电性分隔壁与所述隔膜－垫片－防护构件复合体之间，

相邻的所述导电性分隔壁以一所述导电性分隔壁的第1面与另一所述导电性分隔壁的第2面相对的方式配置，

在所述第1面与同该第1面相对的所述隔膜之间划定第1极室，在该第1极室收容与具有该第1面的所述导电性分隔壁电气导通的第1电极，

在所述第2面与同该第2面相对的所述隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与具有该第2面的所述导电性分隔壁电气导通的第2电极。

3.根据权利要求2所述的电解槽，其中，

所述密封构件为O型圈，

各所述防护构件具有：

第1槽，其设在所述框状的基体的、与所述导电性分隔壁的第1面相面对的面，且设置为能够将所述O型圈固定在该框状的基体与该第1面之间；及

第2槽，其设在所述框状的基体的、与所述导电性分隔壁的第2面相面对的面，且设置为能够将所述O型圈固定在该框状的基体与该第2面之间。

4.根据权利要求2所述的电解槽，其中，

所述密封构件为O型圈，

各所述导电性分隔壁具有：

第1槽，其设在所述第1面，且设置为能够将所述O型圈固定在该第1面与所述框状的基体之间；及

第2槽，其设在所述第2面，且设置为能够将所述O型圈固定在该第2面与所述框状的基体之间。

5.一种电解元件，其特征在于，

该电解元件具有：

隔膜，其具有离子渗透性；

垫片，其保持所述隔膜的周缘部；

防护构件，其呈框状，保持所述垫片；及

导电性分隔壁，其具有第1面及第2面，

所述防护构件具有框状的基体和框状的盖构件，

所述基体具有：

接受容纳部，其设于该基体的内周侧，能够接受容纳所述垫片和所述盖构件；及

支承部，其从所述接受容纳部朝向所述基体的内周侧突出地延伸，该支承部在与所述隔膜的主表面交叉的方向上支承由所述接受容纳部接受容纳的所述垫片，

所述盖构件具有能够被所述基体的接受容纳部所接受容纳的尺寸，

通过由所述基体的接受容纳部接受容纳所述垫片和所述盖构件，从而，所述垫片被夹在所述基体的支承部与所述盖构件之间，

所述导电性分隔壁以所述第1面与所述隔膜相对的方式配置，

所述导电性分隔壁的外周部与所述基体的支承部的内周部相接合或构成为一体，

所述框状的基体具有突出凸缘部，该突出凸缘部与所述支承部相连续，且相对于所述导电性分隔壁朝向所述第2面侧突出地设置，

所述突出凸缘部的外周部的尺寸小于或等于所述接受容纳部的内周部的尺寸。

6.一种电解槽，其特征在于，

该电解槽具有通过多个权利要求5所述的电解元件层叠起来做成的层叠构造，

相邻的两个所述电解元件的组的各个电解元件中，一所述电解元件的所述突出凸缘部的至少一部分进一步被另一所述电解元件的所述接受容纳部所接受容纳，从而，所述另一电解元件的所述垫片和所述盖构件以被夹持的方式保持在所述一电解元件的所述突出凸缘部与所述另一电解元件的所述支承部之间，

在所述导电性分隔壁的第1面与同该第1面相对的所述隔膜之间划定第1极室，在该第1极室收容与该导电性分隔壁电气导通的第1电极，

在所述导电性分隔壁的第2面与同该第2面相对的所述隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与该导电性分隔壁电气导通的第2电极。

7.根据权利要求6所述的电解槽，其中，

相邻的两个所述电解元件的组的各个电解元件中，在所述一电解元件的所述突出凸缘部与所述另一电解元件的所述盖构件之间，以夹持的方式保持有作为密封构件的O型圈。

8.根据权利要求6或7所述的电解槽，其中，

该电解槽还具有：

第1末端元件，其配置为与第1电解元件的所述导电性分隔壁的第2面相对，该第1电解元件配置在所述层叠构造的一端部；及

第2末端元件，其配置为与第2电解元件的所述隔膜相对，该第2电解元件配置在所述层叠构造的另一端部，

所述第1末端元件具有：

第1隔膜，其具有离子渗透性；

第1垫片，其保持所述第1隔膜的周缘部；

第1防护构件，其呈框状，保持所述第1垫片；及

第1导电性分隔壁，其具有第1面和第2面，

所述第1防护构件具有框状的第1基体和框状的第1盖构件，

所述第1基体具有：

第1接受容纳部，其设于该第1基体的内周侧，能够接受容纳所述第1垫片和所述第1盖构件；及

第1支承部，其从所述第1接受容纳部朝向所述第1基体的内周侧突出地延伸，该第1支承部在与所述第1隔膜的主表面交叉的方向上支承由所述第1接受容纳部接受容纳的所述第1垫片，

所述第1盖构件具有能够被所述第1基体的第1接受容纳部所接受容纳的尺寸，

通过由所述第1基体的第1接受容纳部接受容纳所述第1垫片和所述第1盖构件，从而，所述第1垫片被夹在所述第1支承部与所述第1盖构件之间，

所述第1导电性分隔壁以该第1导电性分隔壁的所述第1面与所述第1隔膜相对的方式配置，

所述第1导电性分隔壁的外周部与所述第1基体的第1支承部的内周部相接合或构成为一体，

通过所述第1电解元件的所述突出凸缘部的至少一部分进一步被所述第1末端元件的所述第1接受容纳部所接受容纳，从而，所述第1末端元件的所述第1垫片和所述第1盖构件以被夹持的方式保持在所述第1电解元件的所述突出凸缘部与所述第1末端元件的所述第1支承部之间，

所述第2末端元件具有：

第2导电性分隔壁，其具有第1面和第2面；及

第2突出凸缘部，其与所述第2导电性分隔壁的外周部相接合或设为一体，且向所述第2导电性分隔壁的第2面侧突出地延伸，

至少在所述第2突出凸缘部的顶端部，所述第2突出凸缘部的外周部的尺寸小于或等于所述第2电解元件的所述接受容纳部的内周部的尺寸，

通过所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部的至少一部分进一步被所述第2电解元件的所述接受容纳部所接受容纳，从而，所述第2电解元件的所述垫片和所述盖构件以被夹持的方式保持在所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部与所述第2电解元件的所述支承部之间，

还在所述第1末端元件的所述第1导电性分隔壁的第1面与所述第1隔膜之间划定第1极室，在该第1极室收容与该第1导电性分隔壁电气导通的第1电极，

还在所述第1电解元件的导电性分隔壁的第2面与所述第1末端元件的所述第1隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与所述第1电解元件的导电性分隔壁电气导通的第2电极，

还在所述第2末端元件的所述第2导电性分隔壁的第2面与所述第2电解元件的所述隔膜之间划定第2极室，在该第2极室收容与该第2导电性分隔壁电气导通的第2电极。

9.根据权利要求8所述的电解槽，其中，

分别在所述第1电解元件的突出凸缘部与所述第1末端元件的所述第1盖构件之间、以及在所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部与所述第2电解元件的盖构件之间，以夹持的方式保持有作为密封构件的O型圈。

10.根据权利要求8所述的电解槽，其中，

所述第1末端元件的框状的第1基体、所述第2末端元件的第2突出凸缘部、以及各所述电解元件的框状的基体都呈电绝缘性。

11.根据权利要求8所述的电解槽，其中，

所述第1末端元件的框状的第1基体、所述第2末端元件的第2突出凸缘部、以及各所述电解元件的框状的基体都含有导电性材料，

该电解槽还具有：

第1电绝缘构件，其以防止所述第1末端元件的所述框状的第1基体与所述第1电解元件的所述框状的基体之间短路的方式配置；

第2电绝缘构件，其以防止所述第2末端元件的所述第2突出凸缘部与所述第2电解元件的所述框状的基体之间短路的方式配置；及

第3电绝缘构件，其以针对相邻的两个所述电解元件的组的各个电解元件而言防止一所述电解元件的所述框状的基体与另一所述电解元件的所述框状的基体之间短路的方式配置。

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