JP2000239878A - ガス拡散電極−縁材接合体とその製造方法 - Google Patents
ガス拡散電極−縁材接合体とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極板としてのハンドリング性は良好で、シ
ールが楽で液漏れもない大型の酸素陰極を形成できるガ
ス拡散電極−縁材接合体とその製造方法を提供する。 【解決手段】 ガス拡散電極の外周部分に対し、金属製
の縁材を接合してなるガス拡散電極−縁材接合体。金属
製の縁材は、銀、銀合金、金、白金、パラジウムからな
る群から選ばれる金属からなるもの、又はその選ばれた
金属をニッケル又はニッケル基合金材に被覆したものを
用いる。反応層シートとガス供給層シートと集電体シー
トとを積層してなるガス拡散電極の外周部分に対し、金
属製の縁材を当接し、その反応層シート及び／又はガス
供給層シートと縁材とを使用したフッ素樹脂の融点以
下、４００℃以下の温度、プレス圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上
の条件下でホットプレスして、前記縁材をガス拡散電極
に接合することで製造する。
ールが楽で液漏れもない大型の酸素陰極を形成できるガ
ス拡散電極−縁材接合体とその製造方法を提供する。 【解決手段】 ガス拡散電極の外周部分に対し、金属製
の縁材を接合してなるガス拡散電極−縁材接合体。金属
製の縁材は、銀、銀合金、金、白金、パラジウムからな
る群から選ばれる金属からなるもの、又はその選ばれた
金属をニッケル又はニッケル基合金材に被覆したものを
用いる。反応層シートとガス供給層シートと集電体シー
トとを積層してなるガス拡散電極の外周部分に対し、金
属製の縁材を当接し、その反応層シート及び／又はガス
供給層シートと縁材とを使用したフッ素樹脂の融点以
下、４００℃以下の温度、プレス圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上
の条件下でホットプレスして、前記縁材をガス拡散電極
に接合することで製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス拡散電極−縁
材接合体とその製造方法に関し、更に詳しくは、食塩電
解等に使用されるガス拡散電極を電極パンに取り付ける
にあたり、給電作用と液シール作用の向上を図れるガス
拡散電極−縁材接合体とその製造方法に関する。
材接合体とその製造方法に関し、更に詳しくは、食塩電
解等に使用されるガス拡散電極を電極パンに取り付ける
にあたり、給電作用と液シール作用の向上を図れるガス
拡散電極−縁材接合体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、食塩電解工業では、酸素陰極にガ
ス拡散電極を使用する場合には、電解槽枠にそれをパッ
キンと共に挟み込み、陰極部からの電解液と分解ガスの
漏れを防止していた。しかし、実用電解槽で陰極は、
１．２ｍ×２．４ｍの大型電極板となる。電極板サイズ
が１ｍ2 以上に大きくなると、事実上、一枚物では作成
が困難であること、ガス拡散電極は機械的強度が小さい
ので自重の為に変形し易く、ハンドリングが難しいこと
など、問題が起きることが判明した。
ス拡散電極を使用する場合には、電解槽枠にそれをパッ
キンと共に挟み込み、陰極部からの電解液と分解ガスの
漏れを防止していた。しかし、実用電解槽で陰極は、
１．２ｍ×２．４ｍの大型電極板となる。電極板サイズ
が１ｍ2 以上に大きくなると、事実上、一枚物では作成
が困難であること、ガス拡散電極は機械的強度が小さい
ので自重の為に変形し易く、ハンドリングが難しいこと
など、問題が起きることが判明した。
【０００３】
【解決しようとする課題】そこで、電極パンに例えば小
さな分割電極板を複数張り付ける方法を選択する場合に
は、ガス拡散電極の周囲に集電体の網をはみ出し、これ
と電極パンとをレーザー溶接し、溶接部の網の上からガ
ス拡散電極の周囲にシール材を充填する構造とすること
を検討している。しかし、このような手段を採用して
も、電解条件である高温、高濃度の苛性ソーダ中で、長
期間安定的な作用を発揮するシール材はないので、長期
間の運転では、どうしても液漏れが生ずる。液漏れが起
こればそれにより電解性能が落ちる。それのみならず、
電極の寿命を短くする原因ともなる。この液漏れをなく
すためには、ガス拡散電極と強固に接合され、集電及び
シールが楽な手段の実現が望まれていた。本発明は、電
極板としてのハンドリング性は良好で、シールが楽で液
漏れもないガス拡散電極接合体とその製造方法を提供す
ることを課題とする。
さな分割電極板を複数張り付ける方法を選択する場合に
は、ガス拡散電極の周囲に集電体の網をはみ出し、これ
と電極パンとをレーザー溶接し、溶接部の網の上からガ
ス拡散電極の周囲にシール材を充填する構造とすること
を検討している。しかし、このような手段を採用して
も、電解条件である高温、高濃度の苛性ソーダ中で、長
期間安定的な作用を発揮するシール材はないので、長期
間の運転では、どうしても液漏れが生ずる。液漏れが起
こればそれにより電解性能が落ちる。それのみならず、
電極の寿命を短くする原因ともなる。この液漏れをなく
すためには、ガス拡散電極と強固に接合され、集電及び
シールが楽な手段の実現が望まれていた。本発明は、電
極板としてのハンドリング性は良好で、シールが楽で液
漏れもないガス拡散電極接合体とその製造方法を提供す
ることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】本発明者は、ガス拡散
電極のシールすべき外周部分に銀のような金属からなる
縁材を接触させ、接触面に使用したフッ素樹脂の融点以
上、４００℃以下の温度、プレス圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上
の条件下で加温、加圧すると、縁材とガス拡散電極との
接触部は強固に接合され、得られるガス拡散電極の接合
体はハンドリング性も良好で、ガス拡散電極と電解槽と
のシール部からの液漏れも無いことを見いだした。この
ガス拡散電極の接合体は、構造的には縁材付きガス拡散
電極であり、また縁材が全周囲を枠で囲んだ形状のもの
である場合には、枠付きガス拡散電極となり、電解槽と
のシール部からの液漏れも無くすることが容易なもので
ある。
電極のシールすべき外周部分に銀のような金属からなる
縁材を接触させ、接触面に使用したフッ素樹脂の融点以
上、４００℃以下の温度、プレス圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上
の条件下で加温、加圧すると、縁材とガス拡散電極との
接触部は強固に接合され、得られるガス拡散電極の接合
体はハンドリング性も良好で、ガス拡散電極と電解槽と
のシール部からの液漏れも無いことを見いだした。この
ガス拡散電極の接合体は、構造的には縁材付きガス拡散
電極であり、また縁材が全周囲を枠で囲んだ形状のもの
である場合には、枠付きガス拡散電極となり、電解槽と
のシール部からの液漏れも無くすることが容易なもので
ある。
【０００５】すなわち本発明は、上記の目的を以下の手
段で達成した。 （１）ガス拡散電極の外周部分に金属製の縁材を接合し
てなるガス拡散電極−縁材接合体。 （２）金属製の縁材は、銀、銀合金、金、白金、パラジ
ウムからなる群から選ばれる金属からなるもの、又はそ
の選ばれた金属をニッケル又はニッケル基合金材に被覆
したものであることを特徴とする前記（１）記載のガス
拡散電極−縁材接合体。 （３）反応層シートとガス供給層シートと集電体シート
とを積層してなるガス拡散電極の外周部分に対し、金属
製の縁材を当接し、その反応層シート及び／又はガス供
給層シートと縁材とを使用したフッ素樹脂の融点以上、
４００℃以下の温度、プレス圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上の条
件下でホットプレスすることによりガス拡散電極に前記
縁材を接合することを特徴とするガス拡散電極−縁材接
合体の製造方法。
段で達成した。 （１）ガス拡散電極の外周部分に金属製の縁材を接合し
てなるガス拡散電極−縁材接合体。 （２）金属製の縁材は、銀、銀合金、金、白金、パラジ
ウムからなる群から選ばれる金属からなるもの、又はそ
の選ばれた金属をニッケル又はニッケル基合金材に被覆
したものであることを特徴とする前記（１）記載のガス
拡散電極−縁材接合体。 （３）反応層シートとガス供給層シートと集電体シート
とを積層してなるガス拡散電極の外周部分に対し、金属
製の縁材を当接し、その反応層シート及び／又はガス供
給層シートと縁材とを使用したフッ素樹脂の融点以上、
４００℃以下の温度、プレス圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上の条
件下でホットプレスすることによりガス拡散電極に前記
縁材を接合することを特徴とするガス拡散電極−縁材接
合体の製造方法。
【０００６】本発明におけるガス拡散電極−縁材接合体
（以下「ガス拡散電極接合体」ともいうことがある）に
おいて、金属製の縁材が覆う範囲は、いずれもガス拡散
電極の外周部分とすることが好ましく、これはガス拡散
電極が電解槽の枠に支持される際、その外周部分のみが
電解槽の枠に当接し、その部分に力がかかるからであ
る。このため、金属製の縁材はガス拡散電極の外周部分
に相当する枠状の形状とする場合が通常である。ただ
し、構造上の都合などにより、例えば全周囲ではなく、
４辺の中の２辺のみとすることもできる。また、この金
属製の縁材の形状をガス拡散電極の外周部分に当接する
枠状の大きさに止めず、さらにガス拡散電極の外端より
外方に張り出した大きさとするときには、その張出部で
電解槽の枠に当接するようにすれば、電解槽に固定する
際の力が張出部で受けるようにすることができ、ガス拡
散電極の外周部分、すなわちガス拡散電極そのものに力
が掛からないようにすることができ、強度的に弱いガス
拡散電極を破壊する問題が少なくなる。さらに、金属製
の縁材は、ガス拡散電極の中心部分を覆うと電解面が狭
くなるので、ガス拡散電極と重なる部分はなるべく狭く
することが好ましく、ガス拡散電極の面積に対する割合
が小さくなるようにするのが好ましい。
（以下「ガス拡散電極接合体」ともいうことがある）に
おいて、金属製の縁材が覆う範囲は、いずれもガス拡散
電極の外周部分とすることが好ましく、これはガス拡散
電極が電解槽の枠に支持される際、その外周部分のみが
電解槽の枠に当接し、その部分に力がかかるからであ
る。このため、金属製の縁材はガス拡散電極の外周部分
に相当する枠状の形状とする場合が通常である。ただ
し、構造上の都合などにより、例えば全周囲ではなく、
４辺の中の２辺のみとすることもできる。また、この金
属製の縁材の形状をガス拡散電極の外周部分に当接する
枠状の大きさに止めず、さらにガス拡散電極の外端より
外方に張り出した大きさとするときには、その張出部で
電解槽の枠に当接するようにすれば、電解槽に固定する
際の力が張出部で受けるようにすることができ、ガス拡
散電極の外周部分、すなわちガス拡散電極そのものに力
が掛からないようにすることができ、強度的に弱いガス
拡散電極を破壊する問題が少なくなる。さらに、金属製
の縁材は、ガス拡散電極の中心部分を覆うと電解面が狭
くなるので、ガス拡散電極と重なる部分はなるべく狭く
することが好ましく、ガス拡散電極の面積に対する割合
が小さくなるようにするのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されない。本発明の実施に当
たっては、その形態として銀網を集電体とした従来の通
常のガス拡散電極１を応用することができる。以下、図
に従って説明する。図２は、銀網を集電体とした従来の
ガス拡散電極１の断面を示す図である。端部をそろえた
上下２層からなるガス供給層３ａ，３ｂの間に銀網４を
介装し、ガス供給層３ａの上面にはガス供給層３ａ，３
ｂと端部をそろえて反応層２を積層してなる。銀網４
は、ガス供給層３ａ，３ｂの一端部から外側に５ｍｍ幅
でよけいに突き出してある。図１は、本発明のガス拡散
電極−縁材接合体の１例の断面図である。図２で示した
ガス拡散電極１と同一のガス拡散電極１を使用し、ガス
供給層３の一端部からはみ出している範囲の銀網４を、
反応層２上に重なるように折り曲げてある。
るが、本発明はこれに限定されない。本発明の実施に当
たっては、その形態として銀網を集電体とした従来の通
常のガス拡散電極１を応用することができる。以下、図
に従って説明する。図２は、銀網を集電体とした従来の
ガス拡散電極１の断面を示す図である。端部をそろえた
上下２層からなるガス供給層３ａ，３ｂの間に銀網４を
介装し、ガス供給層３ａの上面にはガス供給層３ａ，３
ｂと端部をそろえて反応層２を積層してなる。銀網４
は、ガス供給層３ａ，３ｂの一端部から外側に５ｍｍ幅
でよけいに突き出してある。図１は、本発明のガス拡散
電極−縁材接合体の１例の断面図である。図２で示した
ガス拡散電極１と同一のガス拡散電極１を使用し、ガス
供給層３の一端部からはみ出している範囲の銀網４を、
反応層２上に重なるように折り曲げてある。
【０００８】本発明では縁材５を使用する。縁材５は、
例えば、ガス拡散電極１の大きさより縦横１０ｍｍ大き
な、０．２ｍｍ厚の銀板を用意し、その真ん中にガス拡
散電極１の縦横より更に１０ｍｍ程度小さな窓を開け
る。窓を開けたこの縁材５を、図１に示すように、その
一部（内方の部分）が折り曲げてある銀網４上に重なる
ように乗せ、その状態で、２５０℃、重なったところの
面圧を１００ｋｇ／ｃｍ 2 でホットプレスを行い、枠状
の縁材５をガス拡散電極１に接合する。これからわかる
ように、図１の場合、外周部分８は幅が５ｍｍとなり、
この部分で接合が行われる。丁度反応層２上に重なるよ
うに折り曲げてある銀網４の部分に相当する。
例えば、ガス拡散電極１の大きさより縦横１０ｍｍ大き
な、０．２ｍｍ厚の銀板を用意し、その真ん中にガス拡
散電極１の縦横より更に１０ｍｍ程度小さな窓を開け
る。窓を開けたこの縁材５を、図１に示すように、その
一部（内方の部分）が折り曲げてある銀網４上に重なる
ように乗せ、その状態で、２５０℃、重なったところの
面圧を１００ｋｇ／ｃｍ 2 でホットプレスを行い、枠状
の縁材５をガス拡散電極１に接合する。これからわかる
ように、図１の場合、外周部分８は幅が５ｍｍとなり、
この部分で接合が行われる。丁度反応層２上に重なるよ
うに折り曲げてある銀網４の部分に相当する。
【０００９】ガス拡散電極１の集電体は、銀網、銀多孔
体、銀メッキニッケル網又は銀メッキニッケル多孔体が
よい。前記縁材に用いる銀板は、０．０５〜０．３ｍｍ
の厚さがよい。その材質は純銀が望ましいが、高温、高
圧下であれば各種銀合金を用いることができる。金、白
金、パラジウム等も耐食性で展延性の金属であれば使用
できる。また、ニッケル或いはニッケル基合金材の上に
に銀メッキしたもの、さらにはクラッド材の形態とし、
銀ニッケルクラッド板としてもよい。ガス拡散電極１と
の接合面に柔らかな銀網等が介在すれば接合できる訳で
ある。ホットプレス条件は温度が使用したフッ素樹脂の
溶融温度以上、４００℃以下の範囲が好適である。２０
０℃より温度が低いと接合力が小さく、４００℃より高
いとＰＴＦＥの分解が始まるので好ましくない。圧力は
低いと接合力が小さいので大きい方がよい。実用的な圧
力は２０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 程度であ
る。接合する縁材５は、金属枠すなわちガス拡散電極１
の全周に枠状に形成してもよく、ガス拡散電極の外周の
ある一部に集電体として接合してもよい。このような接
合体は、陰極パンすなわち電極パン８にレーザー溶接す
ることにより溶接部１０を形成して強固に固定できる。
図７は、そのような接合体を陰極パン９に溶接部１０で
溶接固着した電極接合体の断面図である。前記の接合は
レーザー溶接の他、抵抗圧着、加熱圧着、かしめ等の手
段で行うことができる。
体、銀メッキニッケル網又は銀メッキニッケル多孔体が
よい。前記縁材に用いる銀板は、０．０５〜０．３ｍｍ
の厚さがよい。その材質は純銀が望ましいが、高温、高
圧下であれば各種銀合金を用いることができる。金、白
金、パラジウム等も耐食性で展延性の金属であれば使用
できる。また、ニッケル或いはニッケル基合金材の上に
に銀メッキしたもの、さらにはクラッド材の形態とし、
銀ニッケルクラッド板としてもよい。ガス拡散電極１と
の接合面に柔らかな銀網等が介在すれば接合できる訳で
ある。ホットプレス条件は温度が使用したフッ素樹脂の
溶融温度以上、４００℃以下の範囲が好適である。２０
０℃より温度が低いと接合力が小さく、４００℃より高
いとＰＴＦＥの分解が始まるので好ましくない。圧力は
低いと接合力が小さいので大きい方がよい。実用的な圧
力は２０ｋｇ／ｃｍ2 〜１００ｋｇ／ｃｍ2 程度であ
る。接合する縁材５は、金属枠すなわちガス拡散電極１
の全周に枠状に形成してもよく、ガス拡散電極の外周の
ある一部に集電体として接合してもよい。このような接
合体は、陰極パンすなわち電極パン８にレーザー溶接す
ることにより溶接部１０を形成して強固に固定できる。
図７は、そのような接合体を陰極パン９に溶接部１０で
溶接固着した電極接合体の断面図である。前記の接合は
レーザー溶接の他、抵抗圧着、加熱圧着、かしめ等の手
段で行うことができる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的にを説明
するが、本発明はこれらに限定されないものである。
するが、本発明はこれらに限定されないものである。
【００１１】実施例１ ４％トライトン（界面活性剤）２００部（重量、以下同
様）に、疎水性カーボンブラック（デンカブラック、平
均粒径３９０オングストローム、電気化学工業社製）２
部を添加し、撹拌して分散する。このカーボンブラック
分散液を水で冷却しながら超音波分散機（ブランソン
製、５００Ｗ）で５分間分散させた。その結果、平均粒
子径は１．６ミクロンとなった。この分散液に銀コロイ
ド（田中貴金属社製試作品、平均粒径０．１ミクロン）
１０部を加え、撹拌混合する。更に、ＰＴＦＥディスパ
ージョンＤ‐１（平均粒径０．３ミクロン、ダイキン工
業社製）１．５部を加え、撹拌混合する。この分散液に
イソプロピルアルコールを３００部加え、自己組織化さ
せ、ろ過する事で反応層原料とする。
様）に、疎水性カーボンブラック（デンカブラック、平
均粒径３９０オングストローム、電気化学工業社製）２
部を添加し、撹拌して分散する。このカーボンブラック
分散液を水で冷却しながら超音波分散機（ブランソン
製、５００Ｗ）で５分間分散させた。その結果、平均粒
子径は１．６ミクロンとなった。この分散液に銀コロイ
ド（田中貴金属社製試作品、平均粒径０．１ミクロン）
１０部を加え、撹拌混合する。更に、ＰＴＦＥディスパ
ージョンＤ‐１（平均粒径０．３ミクロン、ダイキン工
業社製）１．５部を加え、撹拌混合する。この分散液に
イソプロピルアルコールを３００部加え、自己組織化さ
せ、ろ過する事で反応層原料とする。
【００１２】ロール法で反応層２（図１参照）とガス供
給層３ａが積層されたシートを製造し、８０℃で３時間
乾燥し、界面活性剤をエタノール抽出装置で除去し、８
０℃で５時間乾燥し、反応層ガス拡散層接合シートを得
た。この反応層ガス拡散層接合シートを１１ｃｍ×２１
ｃｍの長方形にカットする。疎水性カーボンブラックと
ＰＴＦＥ（４０％）から同様に作成したガス供給層シー
ト３ｂも同じ大きさにカットする。線径０．１ｍｍ、５
０メッシュの銀網を１２ｃｍ×２２ｃｍの長方形にカッ
トする。図１に示すように、反応層ガス拡散層接合シー
ト、銀網４、ガス供給層シート３ｂの順で重ね、５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 で３５０℃、６０秒間プレスする事でガス拡
散電極１を得た。ガス拡散電極１の周囲の銀網４は、反
応層２側に折り曲げておく。
給層３ａが積層されたシートを製造し、８０℃で３時間
乾燥し、界面活性剤をエタノール抽出装置で除去し、８
０℃で５時間乾燥し、反応層ガス拡散層接合シートを得
た。この反応層ガス拡散層接合シートを１１ｃｍ×２１
ｃｍの長方形にカットする。疎水性カーボンブラックと
ＰＴＦＥ（４０％）から同様に作成したガス供給層シー
ト３ｂも同じ大きさにカットする。線径０．１ｍｍ、５
０メッシュの銀網を１２ｃｍ×２２ｃｍの長方形にカッ
トする。図１に示すように、反応層ガス拡散層接合シー
ト、銀網４、ガス供給層シート３ｂの順で重ね、５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 で３５０℃、６０秒間プレスする事でガス拡
散電極１を得た。ガス拡散電極１の周囲の銀網４は、反
応層２側に折り曲げておく。
【００１３】０．２ｍｍ厚、１３ｃｍ×２３ｃｍの長方
形銀板を用意し、銀板周囲を１．５ｃｍ残して内側を１
０ｃｍ×２０ｃｍの大きさで切り取り、縁材５となる銀
枠を作成した。上記ガス拡散電極１の外周部分８に銀枠
とを重ね、重なった部分に面圧１００ｋｇ／ｃｍ2 、温
度２６０℃でホットプレスを行い、図１、図６に断面図
で示すような銀枠付きのガス拡散電極板の接合体を得
た。次に、電極パン９にレーザー溶接することにより図
７に示すように、電極パン９の枠体にガス拡散電極−接
合体を接合した電極接合体を得た。この電極接合体は液
漏れが無く安定して電解ができることが確認できた。こ
の電極接合体を酸素陰極として用いて食塩電解を行っ
た。９０℃、３２％ＮａＯＨ、３０Ａ／ｄｍ2 で１．９
７Ｖの電解槽電圧が得られた。
形銀板を用意し、銀板周囲を１．５ｃｍ残して内側を１
０ｃｍ×２０ｃｍの大きさで切り取り、縁材５となる銀
枠を作成した。上記ガス拡散電極１の外周部分８に銀枠
とを重ね、重なった部分に面圧１００ｋｇ／ｃｍ2 、温
度２６０℃でホットプレスを行い、図１、図６に断面図
で示すような銀枠付きのガス拡散電極板の接合体を得
た。次に、電極パン９にレーザー溶接することにより図
７に示すように、電極パン９の枠体にガス拡散電極−接
合体を接合した電極接合体を得た。この電極接合体は液
漏れが無く安定して電解ができることが確認できた。こ
の電極接合体を酸素陰極として用いて食塩電解を行っ
た。９０℃、３２％ＮａＯＨ、３０Ａ／ｄｍ2 で１．９
７Ｖの電解槽電圧が得られた。
【００１４】実施例２ 図３は、本発明のガス拡散電極板の接合体の一例を示す
断面図である。実施例１では、ガス拡散電極１をホット
プレスした後、銀板５（ここでは縁材として「銀板」を
使用したので「「銀板５」という）と接合したが、この
実施例では、図３に示すように、反応層ガス供給層接合
シート、銀網４、銀板５、ガス供給層シート３ｂの順で
重ね合わせ、５０ｋｇ／ｃｍ2 で３５０℃、６０秒間プ
レスする事で銀縁材付きガス拡散電極の接合体を得た。
この例では、ガス供給層シート３ａとガス供給層シート
３ｂとの間に縁材を挟んで設けた構造のものである。
断面図である。実施例１では、ガス拡散電極１をホット
プレスした後、銀板５（ここでは縁材として「銀板」を
使用したので「「銀板５」という）と接合したが、この
実施例では、図３に示すように、反応層ガス供給層接合
シート、銀網４、銀板５、ガス供給層シート３ｂの順で
重ね合わせ、５０ｋｇ／ｃｍ2 で３５０℃、６０秒間プ
レスする事で銀縁材付きガス拡散電極の接合体を得た。
この例では、ガス供給層シート３ａとガス供給層シート
３ｂとの間に縁材を挟んで設けた構造のものである。
【００１５】実施倒３ 実施例１と同様な、反応層ガス拡散層接合シートとガス
供給層シート３ｂ積層体を用い、これらのシートの外周
部に図４に示す様に０．１ｍｍ厚の銀板５〜７を３ｍｍ
幅で挟み込み、実施例２と同様に積層して、５０ｋｇ／
ｃｍ2 で３５０℃、６０秒間プレスすることにより図
５，図６で示すような縁材付きガス拡散電極板接合体を
得た。図５は、得られた銀縁付きガス拡散電極接合体を
反応層側から見た平面図である。図６は、その断面図で
ある。実施例３で得られた銀縁付きガス拡散電極接合体
は、実施例１，２より破壊強度が大きくなった。ここで
は銀板５を、反応層ガス拡散層接合シートとガス供給層
シート３ｂとの間に介在させているが、実際には、反応
層２の表面又はガス供給層シート３ｂ表面のいずれかの
表面上に重ねてもよい。
供給層シート３ｂ積層体を用い、これらのシートの外周
部に図４に示す様に０．１ｍｍ厚の銀板５〜７を３ｍｍ
幅で挟み込み、実施例２と同様に積層して、５０ｋｇ／
ｃｍ2 で３５０℃、６０秒間プレスすることにより図
５，図６で示すような縁材付きガス拡散電極板接合体を
得た。図５は、得られた銀縁付きガス拡散電極接合体を
反応層側から見た平面図である。図６は、その断面図で
ある。実施例３で得られた銀縁付きガス拡散電極接合体
は、実施例１，２より破壊強度が大きくなった。ここで
は銀板５を、反応層ガス拡散層接合シートとガス供給層
シート３ｂとの間に介在させているが、実際には、反応
層２の表面又はガス供給層シート３ｂ表面のいずれかの
表面上に重ねてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、ガス拡散電極と金属製
縁材とをガス拡散電極の外周部分で液漏れ、ガス漏れ無
く強固に接合できたので、電極パン、給電体との接合は
その縁材を介して行うことが可能となった。その結果、
運常の金属加工が可能となり、電極パン又は電解槽に接
合された給電体との間でレーザー溶接、抵抗圧着、加熱
圧着、かしめ等で接合することができる。しかも、電解
槽に装着した後、電解を長期に渡って行っても給電抵抗
が低く、液漏れのない非常に安定な酸素陰極が得られ
る。
縁材とをガス拡散電極の外周部分で液漏れ、ガス漏れ無
く強固に接合できたので、電極パン、給電体との接合は
その縁材を介して行うことが可能となった。その結果、
運常の金属加工が可能となり、電極パン又は電解槽に接
合された給電体との間でレーザー溶接、抵抗圧着、加熱
圧着、かしめ等で接合することができる。しかも、電解
槽に装着した後、電解を長期に渡って行っても給電抵抗
が低く、液漏れのない非常に安定な酸素陰極が得られ
る。
【図１】本発明のガス拡散電極板の接合体の１例の断面
図である。
図である。
【図２】従来のガス拡散電極の断面図を示す。
【図３】実施例２のガス拡散電極板−縁材接合体の断面
図を示す。
図を示す。
【図４】実施例３のガス拡散電極板−縁材接合体の断面
図を示す。
図を示す。
【図５】銀縁材付きガス拡散電極接合体の平面図を示
す。
す。
【図６】図５の銀縁材付きガス拡散電極接合体の断面図
を示す。
を示す。
【図７】ガス拡散電極板−縁材接合体を電極パンに溶接
接着した電極接合体の断面図を示す。
接着した電極接合体の断面図を示す。
１ ガス拡散電極 ２ 反応層 ３ ガス供給層 ４ 銀網 ５ 縁材（銀板） ６ 縁材（銀板） ７ 縁材（銀板） ８ 外周部分 ９ 電極パン（陰極パン） １０ 溶接部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１１月８日（１９９９．１１．
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】本発明者は、フッ素樹
脂を使用したガス拡散電極のシールすべき外周部分に銀
のような金属からなる縁材を接触させ、接触面に使用し
たフッ素樹脂の融点以上、４００℃以下の温度、プレス
圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上の条件下で加温、加圧すると、縁
材とガス拡散電極との接触部は強固に接合され、得られ
るガス拡散電極の接合体はハンドリング性も良好で、ガ
ス拡散電極と電解槽とのシール部からの液漏れも無いこ
とを見いだした。このガス拡散電極の接合体は、構造的
には縁材付きガス拡散電極であり、また縁材が全周囲を
枠で囲んだ形状のものである場合には、枠付きガス拡散
電極となり、電解槽とのシール部からの液漏れも無くす
ることが容易なものである。
脂を使用したガス拡散電極のシールすべき外周部分に銀
のような金属からなる縁材を接触させ、接触面に使用し
たフッ素樹脂の融点以上、４００℃以下の温度、プレス
圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上の条件下で加温、加圧すると、縁
材とガス拡散電極との接触部は強固に接合され、得られ
るガス拡散電極の接合体はハンドリング性も良好で、ガ
ス拡散電極と電解槽とのシール部からの液漏れも無いこ
とを見いだした。このガス拡散電極の接合体は、構造的
には縁材付きガス拡散電極であり、また縁材が全周囲を
枠で囲んだ形状のものである場合には、枠付きガス拡散
電極となり、電解槽とのシール部からの液漏れも無くす
ることが容易なものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】すなわち本発明は、上記の目的を以下の手
段で達成した。 （１）ガス拡散電極の外周部分に金属製の縁材を接合し
てなるガス拡散電極−縁材接合体。 （２）金属製の縁材は、銀、銀合金、金、白金、パラジ
ウムからなる群から選ばれる金属からなるもの、又はそ
の選ばれた金属をニッケル又はニッケル合金材に被覆し
たものであることを特徴とする前記（１）記載のガス拡
散電極−縁材接合体。 （３）反応層シートとガス供給層シートと集電体シート
とを積層してなる、フッ素樹脂を使用したガス拡散電極
の外周部分に対し、金属製の縁材を当接し、その反応層
シート及び／又はガス供給層シートと縁材とを前記フッ
素樹脂の融点以上、４００℃以下の温度、プレス圧５ｋ
ｇ／ｃｍ2 以上の条件下でホットプレスすることにより
ガス拡散電極に前記縁材を接合することを特徴とするガ
ス拡散電極−縁材接合体の製造方法。
段で達成した。 （１）ガス拡散電極の外周部分に金属製の縁材を接合し
てなるガス拡散電極−縁材接合体。 （２）金属製の縁材は、銀、銀合金、金、白金、パラジ
ウムからなる群から選ばれる金属からなるもの、又はそ
の選ばれた金属をニッケル又はニッケル合金材に被覆し
たものであることを特徴とする前記（１）記載のガス拡
散電極−縁材接合体。 （３）反応層シートとガス供給層シートと集電体シート
とを積層してなる、フッ素樹脂を使用したガス拡散電極
の外周部分に対し、金属製の縁材を当接し、その反応層
シート及び／又はガス供給層シートと縁材とを前記フッ
素樹脂の融点以上、４００℃以下の温度、プレス圧５ｋ
ｇ／ｃｍ2 以上の条件下でホットプレスすることにより
ガス拡散電極に前記縁材を接合することを特徴とするガ
ス拡散電極−縁材接合体の製造方法。
フロントページの続き (71)出願人 000000941 鐘淵化学工業株式会社 大阪府大阪市北区中之島３丁目２番４号 (72)発明者 古屋 長一 山梨県甲府市中村町２−14 Ｆターム(参考） 4K011 AA12 AA23 CA04 DA03
Claims (3)
- 【請求項１】 ガス拡散電極の外周部分に金属製の縁材
を接合してなるガス拡散電極−縁材接合体。 - 【請求項２】 金属製の縁材は、銀、銀合金、金、白
金、パラジウムからなる群から選ばれる金属からなるも
の、又はその選ばれた金属をニッケル又はニッケル基合
金材に被覆したものであることを特徴とする請求項１記
載のガス拡散電極−縁材接合体。 - 【請求項３】 反応層シートとガス供給層シートと集電
体シートとを積層してなるガス拡散電極の外周部分に対
し、金属製の縁材を当接し、その反応層シート及び／又
はガス供給層シートと縁材とを使用したフッ素樹脂の融
点以上、４００℃以下の温度、プレス圧５ｋｇ／ｃｍ2
以上の条件下でホットプレスすることによりガス拡散電
極に前記縁材を接合することを特徴とするガス拡散電極
−縁材接合体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11037535A JP3026264B1 (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | ガス拡散電極―縁材接合体とその製造方法 |
| CN200410028614.7A CN1702198B (zh) | 1999-02-16 | 2000-02-16 | 气体扩散电极组件及其生产方法 |
| EP00103148A EP1029946A3 (en) | 1999-02-16 | 2000-02-16 | Gas diffusion electrode assemblies and process for producing the same |
| US09/504,866 US6399236B1 (en) | 1999-02-16 | 2000-02-16 | Gas diffusion electrode assemblies and processes for producing the same |
| CNB001026186A CN1148468C (zh) | 1999-02-16 | 2000-02-16 | 气体扩散电极组件及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11037535A JP3026264B1 (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | ガス拡散電極―縁材接合体とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3026264B1 JP3026264B1 (ja) | 2000-03-27 |
| JP2000239878A true JP2000239878A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12500229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11037535A Expired - Fee Related JP3026264B1 (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | ガス拡散電極―縁材接合体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3026264B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533841A (ja) * | 2003-07-04 | 2007-11-22 | バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト | 電気化学的半電池 |
| JP2014502314A (ja) * | 2010-12-10 | 2014-01-30 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気化学セルへの酸素消費電極の組み込み方法、および電気化学セル |
-
1999
- 1999-02-16 JP JP11037535A patent/JP3026264B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533841A (ja) * | 2003-07-04 | 2007-11-22 | バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト | 電気化学的半電池 |
| JP4729485B2 (ja) * | 2003-07-04 | 2011-07-20 | バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト | 電気化学的半電池 |
| JP2014502314A (ja) * | 2010-12-10 | 2014-01-30 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気化学セルへの酸素消費電極の組み込み方法、および電気化学セル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3026264B1 (ja) | 2000-03-27 |
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