JPH116092A - ガス拡散電極の給電部およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス拡散電極において、反応層までの給電部
における抵抗を減少させ、給電部全体の構造をコンパク
ト化し、電解槽を大型化しても電気抵抗の増大が少なく
てすむ構造を有する給電部、その製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも反応層とガス供給層からなる
ガス拡散電極において、前記ガス拡散電極の内部に前記
反応層及び／又は導電性ガス供給層と接して設けた給電
体から前記給電体の一部が前記ガス供給層を貫通してガ
ス室側に突き出し、通電用のフレームに接続するように
構成される給電部を有するガス拡散電極。前記反応層の
上に置いた給電体の上に、前記給電体を挟んで前記ガス
供給層をプレスし、その際前記反応層と接して設けた給
電体に接続する給電体の一部が前記ガス供給層を貫通し
てガス室側に突き出すようにするガス拡散電極の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス拡散電極に効
率よく電流を供給するためのガス拡散電極の給電部およ
びその製造方法、ならびに前記給電部を経て行うガス拡
散電極への給電方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス拡散電極は、各種の分野で広く利用
されるようになってきており、電解や燃料電池などの分
野で多く使用されている。例えば、塩化アルカリ金属水
溶液のイオン交換膜法による電解、特に塩化ナトリウム
水溶液をイオン交換膜法で電解して苛性ソーダ水溶液を
製造するイオン交換膜法電解は、陽イオン膜であるイオ
ン交換膜により陽極を備えた陽極室と陰極を備えた陰極
室とに区画された電解槽を用いて行われるが、その陰極
として酸素陰極を用いると、低い電解電圧で電解できる
ので、この方式による電解が注目されている。

【０００３】酸素陰極は、ガス拡散電極を酸素ガスが供
給されるガス室に接して設けられたものであって、ガス
室から酸素ガスをガス拡散電極のガス供給層および反応
層に拡散させるように構成されてなる陰極である。塩化
ナトリウム水溶液をガス拡散電極からなる酸素陰極を備
えた電解槽で電解する場合には、塩化ナトリウム水溶液
（以下塩水ともいう）を陽極室に、希薄苛性ナトリウム
水溶液を陰極液室に、酸素を含んだガスをガス室を経て
ガス拡散電極にそれぞれ供給し、電解することによって
濃厚苛性ソーダ水溶液と塩素ガスを取得する。陰極とし
て酸素を供給するガス拡散電極を用いて電解すると、電
解中陰極部で水素ガスが発生しないため、水素発生型の
通常の電解方法による電解に比べて、極めて低い電圧で
反応を進行させることが可能になり、大きな省エネルギ
ー効果が期待できるという特徴がある。

【０００４】塩化ナトリウム水溶液の電解において、陰
極室に設けた酸素陰極となるガス拡散電極は、図９に示
すように反応層２とガス供給層６（１層又は２層以上）
とを張り合わせた構造をしており、反応層２もガス供給
層６も多孔性で全体として通気性を有し、電解液側の反
応層には主としてカーボンブラックが使用され、その微
細孔には白金などの貴金属系からなる触媒が担持されて
おり、親水性で電解液が浸透し得る構造からなるもので
ある。反応層の電解液側最外層（反応層２）はまた、発
泡ニッケルのような発泡性金属を骨材として用いても良
い。一方ガス供給室側のガス供給層６は、ガスが通過し
得るが電解液の漏洩が起こらない撥水性の多孔性の薄層
で構成されている。特にガス供給層６の表面には撥水性
の物質を塗布することにより電解液の漏洩を防ぐことが
行われることがある。従来のガス拡散電極は、図９〜図
１１に示すように反応層２とガス供給層６の間、ガス供
給層６、６の間あるいは／およびガス供給層６の表面に
網状給電体４を設け、ガス拡散電極の周囲端部から網状
給電体４を外側に引出して導体部とし、その導体部から
内部の網状給電体４に通電することにより反応層に電流
を供給していた。しかし、ガス供給層６は、疎水性カー
ボンブラックとポリテトラフルオロエチレン（以下「Ｐ
ＴＦＥ」ともいう）の混合物である比抵抗は０．１〜
０．２オーム・ｃｍと大きいので電解電圧は大きくなっ
た。

【０００５】塩化ナトリウム水溶液の電解の場合、酸素
陰極であるガス拡散電極の反応層は苛性ソーダ水溶液
と、またガス供給層は酸素ガスと接触している。つま
り、苛性ソーダ水溶液からの水は反応層側からガス供給
層側へ向かって移動するよう、一方酸素はガス室を経て
ガス供給層側から、反応層との接触面まで円滑にかつ均
一に移動することが要求される。ガス供給層を構成する
粒子（通常はカーボンブラックである）が親水性である
と粒子間に水膜が生じ、ガスの通過が妨げられるので、
ガス供給層を構成する粒子は表面が疎水性であるように
ポリテトラフルオロエチレン処理されるか、カーボンブ
ラックとポリテトラフルオロエチレン粒子を混合して成
形するような方法で疎水性の多孔性ガス供給層が形成さ
れる。しかしながら、ガス供給層を構成する粒子を疎水
性にすると、ガス供給層の電導性は悪くなり、ガス拡散
電極の反応層への電流の供給性が悪くなる。陰極部にお
ける酸素の還元による水酸基イオンの生成は、水と酸素
が出会う界面に電子を供給することにより効率良く反応
が進行するのであるから、ガス供給層を経て反応層への
電導性は良く保つことが必要である。

【０００６】従って、ガス拡散電極において酸素の還元
反応を効率良く、低電圧で進行させるためには、酸素を
選択的に反応層まで供給してやること、およびガス拡散
電極とガス室の構造をコンパクト化し、電気抵抗の少な
い電流供給ができるようにすることが重要であると考え
られる。ガス拡散電極とガス室の構造をコンパクト化し
たものとするためには、ガス拡散電極を一体として製作
するのが良い。ガス拡散電極を含めた陰極部全体をコン
パクトな構造に製造し、かつ反応層への電荷の供給を給
電部の製造方法としては、従来次に述べる一体製作法に
よる製造が行われていた。

【０００７】すなわち図９あるいは図１０を用いて以下
に説明する一体製作法である。まず、図９あるいは図１
０において、ガス拡散電極は反応層２とガス供給層６と
の２層（あるいは３層）構造からなる。反応層２は、発
泡ニッケルからなる反応層であるか、又は主として親水
性カーボンの微粒子からなり、これにフッ素樹脂微粒子
を混合し、さらにカーボン微粒子上には前記白金などの
貴金属系からなる触媒を担持せしめたものが発泡ニッケ
ル中に含まれた多孔性反応層である。これに対しガス供
給層６は、主としてフッ素樹脂微粒子と撥水性カーボン
との混合物からなり、これらの微粒子を多孔性板状体に
成形し、例えば図１０に示すガス拡散電極の場合には網
状の給電体４の上に載せ、金属製の治具に入れ、治具と
共にホットプレスしてガス供給層とする。

【０００８】これらの前記反応層およびガス供給層を、
陰極液に近い層ほど親水性の反応層、ガス室に近い層ほ
ど疎水性のガス供給層となる順に配置・積層し、（必要
ならば多孔体１４をガス供給層６の上に重ね）、治具と
共にホットプレスしてガス拡散電極とする。また、図１
１に示すガス拡散電極は、図１０に示すガス拡散電極の
ガス供給層の上に網状の給電体を載せ（ガス拡散層を網
状の給電体で挟んだ構成とし）前記反応層と共に金属製
の治具に入れ、治具と共にホットプレスしてガス拡散電
極を成形したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにして成形
した従来のガス拡散電極では図１０および図１１に示す
ように、網状の給電体４は、ガス供給層６とガス供給層
６の間に挟まれて設けられているような形でガス供給層
６の内部に設けられるか、あるいはガス供給層６のガス
室側に設けられているので、陰極枠から反応層２への給
電は、埋め込まれた網状の給電体の縁からの伝導とガス
供給層６や反応層２を介して行われていた。このため、
装置の大型化にともない給電に必要な距離が大きくなり
（ガス拡散電極は金属にくらべれば比抵抗が高いの
で、）電気抵抗が増大するという問題点があった。この
ようなガス拡散電極を用いたイオン交換膜法電解槽では
ガス拡散電極を経由することによるオーム損の増大は電
解槽を大型化する時重大な欠点となる。

【００１０】従来、電解槽の陰極部のガス室に導体製の
多孔体を充填することで、陰極部の陰極枠につながる通
電用のフレームとガス拡散電極のガス供給層との接触を
良好にすることが試みられたが、ガス供給層と導体製の
多孔体との接触抵抗は数Ω／ｃｍ² と大きく、給電は事
実上不可能であることが判明した。そのため、図１１に
示したようにガス供給層６表面に金属製網を接合させ、
ガス室の導体製の多孔体（図示しない）との接触により
給電することも検討されたが、ガス供給層表面に接合さ
れた金属製網のためにガス供給層内部へのガスの供給が
妨げられる欠点があった。本発明は、ガス拡散電極にお
いて、反応層までの給電部における抵抗を減少させ、給
電部全体の構造をコンパクト化し、電解槽を大型化して
も電気抵抗の増大が少なくてすむ給電部を提供すること
を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明のガ
ス拡散電極の給電部およびガス拡散電極の製造方法によ
って、金属製（好ましくは銀製）の網状、ピン状または
線状などの給電体をガス供給層側に引出し、導体フレー
ムにより直接給電とするガス拡散電極への給電方法によ
り接触抵抗損を低下、ガス供給層を通過する抵抗を最小
にすることにより達成される。すなわち、 （１）少なくとも反応層とガス供給層からなるガス拡散
電極において、前記ガス拡散電極の内部に前記反応層及
び／又は導電性ガス供給層と接して設けた給電体から前
記給電体の一部が前記ガス供給層を貫通してガス室側に
突き出し、ガス室側に設けた通電用のフレームに接続し
ていることを特徴とするガス拡散電極の給電部。

【００１２】（２）ガス拡散電極の内部の反応層の内面
側又は前記反応層の内側に設けた導電性ガス供給層の内
面側に熱圧着して設けた給電体の上に、前記給電体を挟
んでガス供給層をプレスし、その際前記反応層及び／又
は前記導電性ガス供給層と接して設けた給電体に接続す
る給電体の一部が前記ガス供給層を貫通してガス室側に
突き出させ、その突き出した給電体の端部をガス室側に
設けた通電用のフレームと接続させるように加工するこ
とを特徴とするガス拡散電極の給電部の製造方法。 （３）ガス拡散電極の内部に反応層又は前記反応層の内
側に設けた導電性ガス供給層と接して設けた給電体から
前記給電体の一部がガス供給層を貫通してガス室側に突
き出し、通電用のフレームに接続しているガス拡散電極
へ、前記通電用のフレームから前記給電体を経て通電す
ることを特徴とするガス拡散電極への給電方法。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明において、給電体をガス拡
散電極の内部に前記反応層及び／又は前記導電性ガス供
給層と接して設ける際には、給電体を単にガス拡散電極
の内部の反応層等の面に接触させておくという作用のみ
ではなく、ガス拡散電極の反応層等の面にある給電体が
ガスや陰極液の通過を妨げることないように設けられて
いることが好ましい。そのため、陰極の内部の反応層の
面に接触させる給電体は、その形態が線状、あるいは網
状の導体のいずれであっても良いが、網状の導体である
ことが望ましい。また、本発明において、反応層等に接
して設けた給電体からその給電体の一部が前記ガス供給
層を貫通してガス室側に突き出すという構成は、例えば
先ず反応層の内側の表面上に給電体（線状、ピン状ある
いは網状のいずれのものでも良い）を這わし、前記反応
層等の表面上に前記給電体から分岐して立ち上げた給電
体（線状、ピン状あるいは網状のいずれかの）をガス供
給層を貫通して給電体の一部がガス室側に突き出すよう
にすることでよりよく達成される。この分岐して立ち上
げた給電体はその本数が多いほど抵抗が少なくなる。分
岐して立ち上げた給電体の設置箇所は１本の場合、ガス
拡散電極の中央とすることが好ましいように、最も電気
抵抗が少なくなる箇所を設定すればよい。

【００１４】本発明におけるガス拡散電極における給電
部の構造を図面により具体的に述べると、図１〜図４及
び図７〜図８に示すように、反応層又はガス供給層（導
電性）に接触して設けた網状給電体４と直接連結したピ
ン状または線状の給電体５、又は網状の給電体７をガス
供給層内部を貫通させてガス室側に引き出す構造とし
た。本発明の特徴は、前記反応層等の面に接触させた給
電体から線状、ピン状の給電体５あるいは／および網状
の給電体７をガス供給層６を貫通してガス供給層のガス
室表面にまで突き出させ、通電用のフレーム８と接触さ
せることにある。通電用フレーム８、例えば陰極枠と接
触あるいは／および固定させることによりガス拡散電極
特にその反応層に電流を最小の抵抗で供給することがで
きる。

【００１５】前記反応層２あるいは導電性ガス供給層３
の面に接触させた給電体４および線状、ピン状の給電体
５あるいは／および網状の給電体７の材質は電気の良導
体であれば良いが電気抵抗が低い金属銀製のものである
ことが好ましい。前記したように、本発明の電解槽陰極
部の構造を、陰極枠から銀製の給電体を介してガス拡散
電極の反応層に給電する構造とすることにより、電解電
流３０Ａ／ｄｍ² を要する場合でも、電解電圧は２．０
Ｖとすることができる。

【００１６】以下図１〜図４及び図７〜図８に示すガス
拡散電極の作製例により本発明を具体的に説明する、た
だし本発明は、これらの作製例のみに限定されるもので
はない。本発明において、ガス拡散電極を含めた陰極部
全体をコンパクトな構造に製造し、かつ反応層への電荷
の供給を最小の抵抗で実現するための陰極部の製造方法
としては、特に制限されるものではないが、以下に述べ
る一体製作法による製造が好ましい。すなわち、前記し
た図７あるいは図８を用いて説明した一体製作法により
製造することが好ましい。

【００１７】１．ガス拡散電極（タイプＩ）の作製 図１において、ガス拡散電極１の最外側は０．１ｍｍの
厚みの反応層２であり、その内側に０．１〜０．５ｍｍ
の厚みの疎水性カーボンブラックとＰＴＦＥからなる導
電性のガス供給層３があり、次に１００〜３００μｍの
厚みの銀製の網状の給電体４を多孔性のガス供給層３の
表面に固定し、この銀製の網状の給電体４から太さ０．
８〜０．３ｍｍの銀製のピン状給電体５を０．５〜１ｃ
ｍ間隔に立て、さらに主としてフッ素樹脂微粒子と撥水
性カーボン微粒子の混合物からなる０．１〜０．５ｍｍ
の厚みの多孔性のガス供給層６を形成する。前記ピン状
給電体５を立てる際には、縦、横の方向に設けることが
できる。前記ガス供給層３は、給電体５からの電流を反
応層２に流すために導電性であることが求められる。こ
の形成は、例えば図５に示すような、前記銀製のピン状
給電体５を差し込ませられる空所を設けた治具９を嵌め
て、ガス拡散電極１を治具９と共に３８０℃、５０ｋｇ
／ｃｍ² の圧力で６０秒加熱・加圧することにより、前
記ピン状給電体５の一部がガス室側に突き出した本発明
のガス拡散電極１を成形した。このタイプのガス拡散電
極１をガス拡散電極タイプＩとして図１に示した。必要
なら、銀製のピン状給電体５の表面をポリテトラフルオ
ロエチレン処理しておくと、電解液漏れしないようにで
きる。

【００１８】２．ガス拡散電極（タイプII）の作製 図２に示したガス拡散電極は、反応層２が１〜２ｍｍの
厚みの発泡ニッケル層で形成されており、この反応層２
の内表面に１００〜３００μｍの厚みの銀製の網状の給
電体４を固定し、この銀製の網状の給電体４から太さ１
〜０．５ｍｍの銀製のピン状給電体５を０．５〜１ｃｍ
間隔に立て、次に主として疎水性カーボンの微粒子から
なる０．１〜０．５ｍｍの厚みの多孔性のガス供給層６
を形成する。このタイプのガス拡散電極１をガス拡散電
極タイプIIとして図２に示した。ここで、銀製のピン状
給電体５の周囲は、図に示すように１００μｍ〜２００
μｍの空隙が生じるようにしてもよい。電解液もガス供
給層６側からガス圧が加わっている場合には水洩れしな
いので支障はない。これは電解液を透過させる電解方法
に使用できる。前記図２の構造のガス拡散電極１におい
て、反応層２と銀製の網状の給電体４の間に０．１〜
０．５ｍｍの厚みの導電性ガス供給層３を設けてもよ
い。

【００１９】３．ガス拡散電極（タイプIII ）の作製 前記図１に示したガス拡散電極Ｉにおいて、１００〜３
００μｍの厚みの銀製の網状の給電体４の表面に固定し
するピン状給電体５の代わりに網状の給電体７を固定し
てもよい。網状の給電体７は１００〜３００μｍの厚み
の銀製の網状の給電体が好ましい。この網状の給電体７
は２０〜１００ｍｍの間隔で設けることが好ましく、網
状のためガス室側に複数のリブ状ないしは帯状の給電体
が突出する形になる。このタイプのガス拡散電極１をガ
ス拡散電極タイプIII として図３に示した。また、前記
図２の構造のガス拡散電極１において、銀製の網状の給
電体４の表面に固定しするピン状給電体５の代わりに網
状の給電体７を固定してもよい。また、反応層２と銀製
の網状の給電体４の間に０．１〜０．５ｍｍの厚みの反
応層３を設けてもよい。

【００２０】４．ガス拡散電極（タイプIV）の作製 前記図３に示したガス拡散電極において、図４に示すよ
うに、網状の給電体７がガス供給層６の内部の中間にお
いて屈曲するようにしてもよい。このタイプのガス拡散
電極１をガス拡散電極タイプIVとして示した。図３に示
す構造のガス拡散電極では、その内部の給電体４に対し
て接続する網状の給電体７がガス供給層６内を真っ直ぐ
に通っているために、その給電体７の周囲に空隙が生じ
やすく、その空隙をガスや液が通りやすくなっており、
ガスや液の漏れの問題を起こしやすいものである。それ
を、図４に示すように、網状の給電体７をガス供給層６
の内部で一旦表面に平行に曲げ、平行部を作り、平行部
の先で表面に垂直になるようにしてガス室側に伸ばすと
きには、給電体７の周囲の空隙が真っ直ぐ反応層２まで
つながらないために、ガスや液の漏れをなくすることが
できる。前記の平行部の部分を前もってＰＴＦＥで処理
しておくと液漏れは完全に防ぐことができる。図４にお
いては、網状の給電体４の部分が短いので、１枚の網状
の給電体を用いて網状の給電体４と網状の給電体７とを
一体に形成することができる。

【００２１】５．ガス拡散電極の加工方法 前記図１や図３に示すように成形した、ガス供給層６の
表面からピン状給電体５あるいは網状の給電体７が突き
出ているガス拡散電極は、例えば前に述べたように、図
５に示すような治具１２を用いてガス供給層６を成形す
ることにより製造することができる。また図５に示す孔
が開いた治具９が無く、例えば図６に示すような治具１
０を用いて前記したガス拡散電極を成形するには、ガス
供給層６の上に仕切り板１１を置き、その上にガス供給
層６から上に出でいる給電体７の部分を曲げて乗せた状
態にし、その上に治具１０を置いて加圧加熱して成形
し、前記の給電体７の部分を元の状態に真っ直ぐ伸ば
し、仕切り板１１を取り除くことにより、ガス拡散電極
１を成形することができる。仕切り板１１は加圧時に曲
げた給電体７の部分がガス供給層６に食い込まないため
に置くものである。

【００２２】さらに、より好ましい態様としては、図７
に示すようにガス供給層６の表面に多孔体１２を固定さ
せ、前記の網状の給電体７（あるいはピン状給電体５）
を多孔体１２の中を通って表面にはわせるような構造と
することができる。図８に示すガス拡散電極は、図７に
示すガス拡散電極の変形例であって、給電体４は発泡ニ
ッケル層からなる反応層２に直接接触し、ガス供給層６
はところどころで間隙が開いている構造のものである。
このようにガス供給層６がところどころで間隙が開いて
いるような構造としても、その空隙の幅が狭く、かつガ
ス供給層６自体が前記したように撥水性カーボン微粒子
などから形成されているために、その空隙から液が漏れ
ることがないようにすることができる。前記の多孔体１
２は、ガス拡散電極の補強材の作用もするが、ガス拡散
電極に隣接するガス室内に配置して、ガス室内に供給さ
れる酸素ガスが均一に流通して、ガス供給層６に均一に
供給されるような作用もし、さらにはその材料を導電性
の材料で構成すると、ガス拡散電極へ供給される電流の
分布を均一にすることができる。

【００２３】このガス拡散電極１と多孔体１２の組み合
わせからなるものを前記一体製作法により成形して、こ
れを通電用のフレームに接続し、陰極枠にはめ込むこと
によりコンパクトで陰極枠から反応層２に極めて小さい
抵抗で電流を供給できる陰極部とすることができる。な
おこの場合、ガス供給層６の表面に設ける多孔体１２は
導体性のものが好ましいが、絶縁性のもの（例えば多孔
性のポリテトラフルオロエチレン）であってもよい。さ
らに、予め発泡ニッケル層からなる反応層２と網状の給
電体４を一体化成形したものと多孔体１２とガス供給層
６とそれらを貫通した網状の給電体７を予め成形したも
のとを接合するという加工方法でより加工し易くしてガ
ス拡散電極と多孔体の組み合わせ体を作ることもでき
る。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。ただし本発明は、これらの実施例のみに限定
されるものではない。なお、図７に示したものは、前記
ガス拡散電極タイプIII として図３に示したガス拡散電
極に多孔体１２を組み合わせたものである。

【００２５】実施例１ 図３に示すガス拡散電極を次のようにして製造した。
０．２ｍｍ反応層と０．４ｍｍのガス供給層が合わさっ
たシートの上に網目が４０メッシュの銀製の網（厚さ
０．１ｍｍ）からなる給電体４を載せる。この給電体４
の上面側には同様な網目が４０メッシュの銀製の網状体
が２０ｍｍ間隔で垂直方向に接合されており、給電体７
となるものである。このため、給電体７は給電体４に対
してそのリブ状をなすように配置されている。

【００２６】前記の給電体４の上に疎水性カーボンブラ
ック粉末とＰＴＦＥ（４０％）から予め形成した厚さ
０．３ｍｍで幅が丁度給電体７同士の間に入るものであ
るテープ状の薄層を給電体７相互の間に載せ、３８０
℃、５０ｋｇ／ｃｍ² 、６０秒間、図５に示す冶具を用
いて加熱下に加圧することにより、一体に成形する。そ
の後、成形体の上に多孔体１２を載せるが、この多孔体
１２は、ガス拡散電極のガス室の厚みに対応するもの
で、この多孔体１２はガス拡散電極を補強する作用を有
する。前記多孔体１２の上まで延びている給電体７の上
端を通電用の金属製フレーム８に溶着や接触により電気
的に接続することにより、給電部が構成される。この給
電部の構造は、給電体が導電性の高い銀からなるもので
あるから、電気抵抗が小さく、かつ給電体７がガス供給
層６を通して短い距離で給電体４に接続している他、広
い面の通電路で接続しているから、ガス拡散電極と通電
用の金属製フレームとの間における給電部における電気
抵抗が小さくなり、電力ロスが極めて少なくすることが
できる。

【００２７】前記のガス拡散電極を用いて塩化アルカリ
電解槽を構成した。電解槽全体を温度９０℃に調節しな
がら３０Ａの電流で電解した。陽極室出口の食塩濃度は
２１０ｇ／リットル、陰極室出口の苛性ソーダ濃度は３
２．５％であった。端子間電圧は１．９７Ｖであった。
また、苛性ソーダの生成電流効率は９５％であった。電
流インタラプタ法による電気抵抗成分の分析によれば、
オーム損は全体で０．４２Ｖであった。比較の場合、端
子間電圧は２．１０Ｖであった。苛性ソーダの生成電流
効率は９５％であった。電流インタラプタ法による電気
抵抗成分の分析によれば、オーム損は全体で０．５０Ｖ
であった。

【００２８】実施例２ 図４に示すガス拡散電極を次のようにして製造した。平
均粒径０．１μｍの銀微粒子８０重量％、平均粒径０．
３μｍのＰＴＦＥ２０重量％からなる反応層原料を銀メ
ッキしたニッケル発泡体（５０ｐｐｔ）に入れて、４０
ｋｇ／ｃｍ² の圧力でプレスした後、５０メッシュ、
０．１μｍ厚さの銀網を載せ、さらにその上にＰＴＦＥ
粉を載せてプレスを行い、２５０℃の温度で加熱処理す
ることにより、Ａｇ触媒ガス拡散電極を得た。この製造
においては、図６に示すように、反応層の上に断面Ｌ字
型の銀網を平行して載せ、前記銀網の平らな部分の上に
それぞれＰＴＦＥ粉を載せて、図６のようにして冶具１
０を用いてプレスを行い、ＰＴＦＥからなるガス供給層
の上の銀網の部分を網状給電体７とする。実施例１と同
様に塩化アルカリ電解槽を構成し、運転したところ端子
間電圧は２．０５Ｖであった。オーム損は全体で０．４
２Ｖで、電流効率は９６％であった。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明の通り、ガス拡散電極の内部
に設けた給電体からガス供給層側に引き出した金属製
網、線またはピンを通電用のフレームに直接接触または
接合することで電気的に接続したから抵抗損がほぼゼロ
となったので、ガス拡散電極の性能を１００％生かせる
ようになり、このため電解に必要な電力消費を低下する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピン状給電体を有する、本発明のタイプＩのガ
ス拡散電極の縦断面図。

【図２】ピン状給電体を有する、本発明のタイプIIのガ
ス拡散電極の縦断面図。

【図３】網状給電体を有する、本発明のタイプIII のガ
ス拡散電極の縦断面図。

【図４】ガス供給層の中間において屈曲させた網状給電
体を有する本発明のタイプIVのガス拡散電極の縦断面
図。

【図５】本発明のガス拡散電極を成形するのに使用する
治具の使用例を示す縦断面図。

【図６】本発明のガス拡散電極を成形するのに使用する
治具の使用例を示す別の縦断面図。

【図７】多孔体を備えた本発明のタイプIII のガス拡散
電極の縦断面図。

【図８】多孔体を備えた別の本発明のタイプIII のガス
拡散電極の縦断面図。

【図９】ガス拡散電極の構成を説明する縦断面図。

【図１０】給電体を備えている従来のガス拡散電極の典
型例を示す縦断面図。

【図１１】ガス供給層の表面にも給電体を備えている従
来のガス拡散電極の典型例を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ ガス拡散電極 ２ 反応層 ３ 導電性ガス供給層 ４ 網状給電体 ５ ピン状給電体 ６ ガス供給層 ７ 網状給電体 ８ 通電用フレーム ９ 冶具 １０ 冶具 １１ 仕切り板 １２ 多孔体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古屋 長一 山梨県甲府市中村町２−14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも反応層とガス供給層からなる
   ガス拡散電極において、前記ガス拡散電極の内部に前記
   反応層及び／又は導電性ガス供給層と接して設けた給電
   体から前記給電体の一部が前記ガス供給層を貫通してガ
   ス室側に突き出し、ガス室側に設けた通電用のフレーム
   に接続していることを特徴とするガス拡散電極の給電
   部。
2. 【請求項２】 ガス拡散電極の内部の反応層の内面側又
   は前記反応層の内側に設けた導電性ガス供給層の内面側
   に熱圧着して設けた給電体の上に、前記給電体を挟んで
   ガス供給層をプレスし、その際前記反応層及び／又は前
   記導電性ガス供給層と接して設けた給電体に接続する給
   電体の一部が前記ガス供給層を貫通してガス室側に突き
   出させ、その突き出した給電体の端部をガス室側に設け
   た通電用のフレームと接続させるように加工することを
   特徴とするガス拡散電極の給電部の製造方法。
3. 【請求項３】 ガス拡散電極の内部に反応層又は前記反
   応層の内側に設けた導電性ガス供給層と接して設けた給
   電体から前記給電体の一部がガス供給層を貫通してガス
   室側に突き出し、通電用のフレームに接続しているガス
   拡散電極へ、前記通電用のフレームから前記給電体を経
   て通電することを特徴とするガス拡散電極への給電方
   法。