JPS5816082A - イオン交換膜を用いる電解装置及びその製造方法 - Google Patents
イオン交換膜を用いる電解装置及びその製造方法Info
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- JPS5816082A JPS5816082A JP56113053A JP11305381A JPS5816082A JP S5816082 A JPS5816082 A JP S5816082A JP 56113053 A JP56113053 A JP 56113053A JP 11305381 A JP11305381 A JP 11305381A JP S5816082 A JPS5816082 A JP S5816082A
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- exchange membrane
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
- C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この出願の発明は、イオン交換膜を用いる電解装置及び
その製造方法Ｋｌｌする。
その製造方法Ｋｌｌする。
よシ詳しくは、ヒの発明は、イオン交換膜を固体重合体
電解質隔膜とすゐ電解装置において気液透過性の多孔板
状体で構成される陰極及び陽極の少くとも一方を、粉末
状のイオン交換樹脂を用いて、イオン交換膜に密着させ
石電解装置及びその製造方法に関する・ 近年のエネルギーコストの急上昇によって。
電解質隔膜とすゐ電解装置において気液透過性の多孔板
状体で構成される陰極及び陽極の少くとも一方を、粉末
状のイオン交換樹脂を用いて、イオン交換膜に密着させ
石電解装置及びその製造方法に関する・ 近年のエネルギーコストの急上昇によって。
電解工業に於いても消費電力の低減、装置の小型化岬、
省エネルギー、省資源の達成が重要課題どなっていゐ。
省エネルギー、省資源の達成が重要課題どなっていゐ。
そのため、例えば食塩等の水溶液電解に於いて、従来隔
膜と間隔を置いて配置されていた陰極及び陽極を陽イオ
ン交換膜に密着させ、発生ガスによる電気抵抗を低減し
て電解電圧を低下させる方法が提案されている（４１１
ｆ！１８５４−４７８７７号、特開昭５４−６０２９５
号）。
膜と間隔を置いて配置されていた陰極及び陽極を陽イオ
ン交換膜に密着させ、発生ガスによる電気抵抗を低減し
て電解電圧を低下させる方法が提案されている（４１１
ｆ！１８５４−４７８７７号、特開昭５４−６０２９５
号）。
ナた、従来から固体重合体電解質（ＳｏｌｉｄＰｏｌｙ
ｍｅｒ Ｅｌｅｅｔｒｏｌｙｔ＋ｅ ）を応用したいわ
ゆるＳＰＥ法電解法が種々知られてお）、例えば、水電
解に関する特許１８５１−４５５５７号、特開昭５２−
７８７８８号、芒硝電簿に関する特開１＠５３−５２２
９７号、塩酸電解に関する４Ｉ開昭５４−９５９９６号
、特開昭５４−９７５８を号、更に食塩等の電解に関す
る特開昭５５−１０２２７８号、特開昭５４−９５６９
０号、４１１１１ＰＩ昭５４−１０７４９３号、Ｎ開閉
５４−１１２２＄９８号、特開昭５５−１１５９８２号
、特開昭５５−１！！１１８７号岬がある。
ｍｅｒ Ｅｌｅｅｔｒｏｌｙｔ＋ｅ ）を応用したいわ
ゆるＳＰＥ法電解法が種々知られてお）、例えば、水電
解に関する特許１８５１−４５５５７号、特開昭５２−
７８７８８号、芒硝電簿に関する特開１＠５３−５２２
９７号、塩酸電解に関する４Ｉ開昭５４−９５９９６号
、特開昭５４−９７５８を号、更に食塩等の電解に関す
る特開昭５５−１０２２７８号、特開昭５４−９５６９
０号、４１１１１ＰＩ昭５４−１０７４９３号、Ｎ開閉
５４−１１２２＄９８号、特開昭５５−１１５９８２号
、特開昭５５−１！！１１８７号岬がある。
これらＳＰＥ法電解装置は、イオン交換膜な電解質隔膜
とし、その両面に直接層状の陰極及び陽極触媒物質を接
着保持させ、諌電極触媒層に給電体を接触させて電流を
供給し、電解を行うもので、電極間距離は隔膜の薄さま
で短縮され、しか％ＪＩｌｌ的に電極間に電解液が存在
しないという特徴を有する。従って、装置の大幅な小型
化が可能であシ、また電極間の電解液及び発生気泡によ
る電気抵抗損失を無視することができ、少くともその分
だ叶電解電圧を低下し得るもので、ＳＰＥ法は優れた省
エネルギー電解システムと言える。
とし、その両面に直接層状の陰極及び陽極触媒物質を接
着保持させ、諌電極触媒層に給電体を接触させて電流を
供給し、電解を行うもので、電極間距離は隔膜の薄さま
で短縮され、しか％ＪＩｌｌ的に電極間に電解液が存在
しないという特徴を有する。従って、装置の大幅な小型
化が可能であシ、また電極間の電解液及び発生気泡によ
る電気抵抗損失を無視することができ、少くともその分
だ叶電解電圧を低下し得るもので、ＳＰＥ法は優れた省
エネルギー電解システムと言える。
しかし、従来の電極密着法やＳＰＥ法において、電解を
継続すると次第に１用いられるイオン交換膜にたわみ中
皺が生じ、イオン交換膜の剥離や凹凸によシそこに発生
した水素や塩素等のガスが滞留し九夛、給電体と電極触
媒層との接触不東中電Ｓ普におけ為電流分布の不均一が
生じ、電解電圧の急上昇を来九す問題があつた。
継続すると次第に１用いられるイオン交換膜にたわみ中
皺が生じ、イオン交換膜の剥離や凹凸によシそこに発生
した水素や塩素等のガスが滞留し九夛、給電体と電極触
媒層との接触不東中電Ｓ普におけ為電流分布の不均一が
生じ、電解電圧の急上昇を来九す問題があつた。
このような問題を解決するものとして、イオン交換膜の
内部に金属製の線や網、多孔板を補強材として挿入し、
接着剤としてポリテトラフルオーエチレン分散体等を用
いる＊＊がなされているが（例えば特開１＠５５−１５
８０８８号、特開＠５５−１３９８４２号、特開昭５５
−１４１５’８０号）、薄いイオン交換膜内に補強材を
挿入するととは製造上及び性能上問題があり、また電極
体とイオン交換膜との密着は両年十分で、長時間の電解
において、両者が剥離するおそれがあ夛、接着剤による
抵抗が増加する。
内部に金属製の線や網、多孔板を補強材として挿入し、
接着剤としてポリテトラフルオーエチレン分散体等を用
いる＊＊がなされているが（例えば特開１＠５５−１５
８０８８号、特開＠５５−１３９８４２号、特開昭５５
−１４１５’８０号）、薄いイオン交換膜内に補強材を
挿入するととは製造上及び性能上問題があり、また電極
体とイオン交換膜との密着は両年十分で、長時間の電解
において、両者が剥離するおそれがあ夛、接着剤による
抵抗が増加する。
本発明は、上記の問題を解決するためｋなされたもので
、イオン交換膜を用いる電Ｓ装置において、イオン交換
膜と電極体との密着性に優れ、イオン交換膜の賓形がな
く、長期間安定した操業が可能な電解装置及びその製造
方法を提供することを目的とする。
、イオン交換膜を用いる電Ｓ装置において、イオン交換
膜と電極体との密着性に優れ、イオン交換膜の賓形がな
く、長期間安定した操業が可能な電解装置及びその製造
方法を提供することを目的とする。
本発明は、イオン交換膜の両側に陰極と陽極を有する電
ｗＩｆｉ装置及びその製造方法Ｐｃおいて、該陰極及び
陽極の少くと一一方を気液透過性の多孔板状体電極で構
成し、粉末状のイオン交換樹脂を用いて、該多孔板状体
電極と該イオン交換膜を密着することを特徴とする。
ｗＩｆｉ装置及びその製造方法Ｐｃおいて、該陰極及び
陽極の少くと一一方を気液透過性の多孔板状体電極で構
成し、粉末状のイオン交換樹脂を用いて、該多孔板状体
電極と該イオン交換膜を密着することを特徴とする。
本発ＷＲＦ！、このような構成をとるととＫより、以下
に詳記するように、前記した本発明の目的を十分達成で
きる優れた効果を奏するものであゐ。
に詳記するように、前記した本発明の目的を十分達成で
きる優れた効果を奏するものであゐ。
即ち、本発−は、先に本発明者らが提案した特願１！８
５４−１６９４０６号や前記特開昭５５−１３１１８７
号、特開昭５５−１５８０８８号岬に記載０如きイオン
交換膜に多孔性板状電極体を書着させて電解装置を構成
すゐ際に１粉末状のイオン交換樹脂を該イオン交換膜と
諌電極体の結合剤として用いれば、イオン交換膜を強１
１に電極体に密着させることができるという新たな知見
に基〈ものである。
５４−１６９４０６号や前記特開昭５５−１３１１８７
号、特開昭５５−１５８０８８号岬に記載０如きイオン
交換膜に多孔性板状電極体を書着させて電解装置を構成
すゐ際に１粉末状のイオン交換樹脂を該イオン交換膜と
諌電極体の結合剤として用いれば、イオン交換膜を強１
１に電極体に密着させることができるという新たな知見
に基〈ものである。
このようにして、本発明によれば寸法安定な多孔板状電
極体に容易にイオン交換膜が強［Ｋ密着し、その結果長
期間の電解においても、イオン交換膜の剥離がなく、ま
た、前記補強材を用いることなしで九わみ中皺の発生が
防止され、長期間低電圧で安楚した運輯が可能になると
いう格別の効果が４たらされる。
極体に容易にイオン交換膜が強［Ｋ密着し、その結果長
期間の電解においても、イオン交換膜の剥離がなく、ま
た、前記補強材を用いることなしで九わみ中皺の発生が
防止され、長期間低電圧で安楚した運輯が可能になると
いう格別の効果が４たらされる。
そして、結合剤として用いるイオン交換樹脂は、用いる
イオン交換膜と同様の、物質であシ、電解質としてのイ
オン交換膜の性能を落す仁とが危く、また電気抵抗の増
加が僅少になる効果をも有する。
イオン交換膜と同様の、物質であシ、電解質としてのイ
オン交換膜の性能を落す仁とが危く、また電気抵抗の増
加が僅少になる効果をも有する。
本発明において用いられるイオン交換膜は、特に制限さ
れるものではなく、種々の電幣反応に応じて従来から知
られている種々のイオン交換膜を単独で又は複舎して適
用することが可能である。
れるものではなく、種々の電幣反応に応じて従来から知
られている種々のイオン交換膜を単独で又は複舎して適
用することが可能である。
食塩水電解用としては、前記特開昭５５−１３１１８７
号、特開昭５５−１３８０８８号等に詳記されているよ
うな、カルボン酸基、スルホン酸基、燐酸基、フェノー
ル性水酸基等をイオン交換基とする含弗素陽イオン交換
膜が好適である。
号、特開昭５５−１３８０８８号等に詳記されているよ
うな、カルボン酸基、スルホン酸基、燐酸基、フェノー
ル性水酸基等をイオン交換基とする含弗素陽イオン交換
膜が好適である。
本発明で用いられゐ電極は、イオン交換膜に書着させる
ため、気液透過性の多孔板状体で構成する必要がある。
ため、気液透過性の多孔板状体で構成する必要がある。
腋書着させる電極状陰極、及び陽極の双方とすゐととが
好ましいが、その何れか一方のみとすることもでき石、
多孔板状体電極は、種々の形状のものとすゐことができ
、網状体、編織体、格子体、穿孔板、焼結多孔体、溶射
多孔体、金属部分溶出多孔体勢がその１１゜・又はそれ
らを電極基体とし、電極活性物質を被覆して適用されゐ
、を九、諌多孔板状体電極は、電解液の流通及び発生ガ
スの除去を容易にし、かつ、密着させるイオン交換膜に
孔内への突出勢の変形が生じないよう、開口率約１０〜
９９％、開口の大きさ約１μ〜１ｍ＠変とすることが望
ましい。
好ましいが、その何れか一方のみとすることもでき石、
多孔板状体電極は、種々の形状のものとすゐことができ
、網状体、編織体、格子体、穿孔板、焼結多孔体、溶射
多孔体、金属部分溶出多孔体勢がその１１゜・又はそれ
らを電極基体とし、電極活性物質を被覆して適用されゐ
、を九、諌多孔板状体電極は、電解液の流通及び発生ガ
スの除去を容易にし、かつ、密着させるイオン交換膜に
孔内への突出勢の変形が生じないよう、開口率約１０〜
９９％、開口の大きさ約１μ〜１ｍ＠変とすることが望
ましい。
このような多孔板状体電極は適用する電解反応に応じて
公知の種々の物質、製造方法によシ作製することがで龜
、前記４＋１開＠５５−１３１１８７号や轡原昭５４−
１６９４０６号に記ＩＩＯ方法も適用できる。
公知の種々の物質、製造方法によシ作製することがで龜
、前記４＋１開＠５５−１３１１８７号や轡原昭５４−
１６９４０６号に記ＩＩＯ方法も適用できる。
例えば、食塩水等の電＃においては、陰極として、鉄、
ニッケル、チタン、ジルコニウム、ニオブ、又はこれら
を主体とする令命、白金族金属又はその酸化物、その他
の金属又は金属化合物及び炭素、又はそれらを組み会わ
せ九もの等からなる多孔板状体、或は、鉄、ニッケル、
チタン等からなる多孔板状体にこれらの陰極活性物質を
熱分解法、ＩＩ末焼結渋、メッキ法、漕射法等公知の手
段で被覆したもの等を適宜用いる仁とがてきる。また、
陽極として、白金、ルテニウム、パラジウム、イリジウ
ム、ロジクム郷の白金族金属、その酸化物、チタン、タ
ンタル、錫、コバルト等の他の金属、七Ｏ１ｌ化物、又
はそれらを組み合わせたもの勢からまる多孔板状体、或
は、チタン、タンタル、ジルコニウム、又状その導電性
酸化物等からなる多孔板状体に１これらの陽極活性物質
を公知の熱分解法、焼結法、メッキ法、溶射法勢によ）
被覆し丸亀の等を用いることができる。
ニッケル、チタン、ジルコニウム、ニオブ、又はこれら
を主体とする令命、白金族金属又はその酸化物、その他
の金属又は金属化合物及び炭素、又はそれらを組み会わ
せ九もの等からなる多孔板状体、或は、鉄、ニッケル、
チタン等からなる多孔板状体にこれらの陰極活性物質を
熱分解法、ＩＩ末焼結渋、メッキ法、漕射法等公知の手
段で被覆したもの等を適宜用いる仁とがてきる。また、
陽極として、白金、ルテニウム、パラジウム、イリジウ
ム、ロジクム郷の白金族金属、その酸化物、チタン、タ
ンタル、錫、コバルト等の他の金属、七Ｏ１ｌ化物、又
はそれらを組み合わせたもの勢からまる多孔板状体、或
は、チタン、タンタル、ジルコニウム、又状その導電性
酸化物等からなる多孔板状体に１これらの陽極活性物質
を公知の熱分解法、焼結法、メッキ法、溶射法勢によ）
被覆し丸亀の等を用いることができる。
とのようＫして得られ九多孔板状体電極に、粉末状のイ
オン交換樹脂を用いて、前記イオン交換膜を密着させる
。
オン交換樹脂を用いて、前記イオン交換膜を密着させる
。
用いゐ粉末状のイオン交換樹脂は、イオン交換基として
スルホン酸基、スルホン７ミド基、カルボン酸基等を有
する従来から知られているものを適宜使用できゐが、イ
オン交換膜及び電極の電淋性能を損わず、密着な嵐くす
るため、イオン交換基容量が乾燥樹脂１ｆ？ＩＩＡｂＩ
ＩＪｃＬ１〜３ミリ尚量のイオン交換膜と同様のイオン
交換樹脂を用いることが好ましい０例え社、イオン交換
膜として商品本ナフィオンφ１２０又はす１１０を用い
る場合、それらの粉末状のもの、或は同ナフィオンφ５
０１又はφ５１１の市販粉末状イオン交換樹脂を用する
と＾い、鋏幹末状イオン交換樹脂の粒径は適宜の大きさ
の亀のを使用できるが、多孔板状体電極の平均孔径に等
しいか、それ以下の平均粒径であることが好適であシ、
通常約α５ｐ−４−のものが使用される。そのような粒
径のものを用いることによって、結合剤としてのイオン
交換樹脂粉末が、加熱圧着処理により、皺多孔板状体電
極の孔内に容易に浸入、含浸或祉融着し、イオン交換膜
と多孔板状体電極を強固に密着結合させることがで暑る
。
スルホン酸基、スルホン７ミド基、カルボン酸基等を有
する従来から知られているものを適宜使用できゐが、イ
オン交換膜及び電極の電淋性能を損わず、密着な嵐くす
るため、イオン交換基容量が乾燥樹脂１ｆ？ＩＩＡｂＩ
ＩＪｃＬ１〜３ミリ尚量のイオン交換膜と同様のイオン
交換樹脂を用いることが好ましい０例え社、イオン交換
膜として商品本ナフィオンφ１２０又はす１１０を用い
る場合、それらの粉末状のもの、或は同ナフィオンφ５
０１又はφ５１１の市販粉末状イオン交換樹脂を用する
と＾い、鋏幹末状イオン交換樹脂の粒径は適宜の大きさ
の亀のを使用できるが、多孔板状体電極の平均孔径に等
しいか、それ以下の平均粒径であることが好適であシ、
通常約α５ｐ−４−のものが使用される。そのような粒
径のものを用いることによって、結合剤としてのイオン
交換樹脂粉末が、加熱圧着処理により、皺多孔板状体電
極の孔内に容易に浸入、含浸或祉融着し、イオン交換膜
と多孔板状体電極を強固に密着結合させることがで暑る
。
多孔板状体電極を粉末状イオン交換樹脂を用いてイオン
交換膜に密着すゐ方法として、種々の手段をとることが
できる。最も簡単壜方法は、多孔板状体電極又はイオン
交換膜の密着ＩＮＫイオン交換樹脂の粉末を均一な厚み
Ｋｌｋ布し、両者を圧着すると同時に１圧着面を好重し
くは電極側から加熱してイオン交換樹脂を融着させる。
交換膜に密着すゐ方法として、種々の手段をとることが
できる。最も簡単壜方法は、多孔板状体電極又はイオン
交換膜の密着ＩＮＫイオン交換樹脂の粉末を均一な厚み
Ｋｌｋ布し、両者を圧着すると同時に１圧着面を好重し
くは電極側から加熱してイオン交換樹脂を融着させる。
加熱温度は約８０〜３８０℃が適嶋であシ、加圧圧力社
約１０〜１．ｏｏ０４／ａ＋諺 が好ましい。
約１０〜１．ｏｏ０４／ａ＋諺 が好ましい。
加熱圧着処理は空気中で、又は必＊に応じ、窒素、アル
ゴンなどの不活性雰囲気中で行うことができる。又、粉
末状イオン交換樹脂を、機械的圧入機によシ、又は、分
散剤にｗｙｓし九液状体として塗布し、予め、多孔板状
体電極Ｏ密着ＷＫ食浸させ必要であれｄ１加熱融着を行
つて、多孔板状体電極表面に結合剤層を形成しておき、
これに、イオン交換膜を加熱圧着することもできる。ｔ
た、結合剤としての粉末状イオン交換樹脂を、使用され
ゐイオン交換膜の製膜時に１イオン交換膜の片面又は両
面に付着結合させておき、皺付着面に多孔板状体電極を
加熱圧着することができる。この方法によれば、イオン
交換膜とイオン交換樹脂の付着及びイオン交換樹脂と多
孔板状体電極の付着をそれぞれの最速条件で行うことか
てきる利点があ石・ 別法として、多孔導電性電極基体に電極活性物質を被覆
する多孔板状体電極を用いゐ場合、先ず粉末状イオン交
換樹脂を用いて前記した方法でイオン交換膜に諌多孔導
電性電極基体を密着させ、後に１電極活性物質を諌電極
基体面に被覆して行うことも可能である。仁の方法を適
用する場合は、電極触媒物質の着覆を、スパッタリング
渋、メッキ法、蒸着法部Ｏイオン交換膜を破壊しない方
法及び条件下で行う必要がある。ｔた、本発明による方
法は、前記特願昭５４−１６９４０６号及び特開昭５６
−７５５Ｂ！５号に記載の如き、イオン交換膜と電極体
の中間に多孔不活性層を設けゐ鳩舎Ｋａ勿論、他の類似
の電郷槽の製造に％適用でき為ものである。
ゴンなどの不活性雰囲気中で行うことができる。又、粉
末状イオン交換樹脂を、機械的圧入機によシ、又は、分
散剤にｗｙｓし九液状体として塗布し、予め、多孔板状
体電極Ｏ密着ＷＫ食浸させ必要であれｄ１加熱融着を行
つて、多孔板状体電極表面に結合剤層を形成しておき、
これに、イオン交換膜を加熱圧着することもできる。ｔ
た、結合剤としての粉末状イオン交換樹脂を、使用され
ゐイオン交換膜の製膜時に１イオン交換膜の片面又は両
面に付着結合させておき、皺付着面に多孔板状体電極を
加熱圧着することができる。この方法によれば、イオン
交換膜とイオン交換樹脂の付着及びイオン交換樹脂と多
孔板状体電極の付着をそれぞれの最速条件で行うことか
てきる利点があ石・ 別法として、多孔導電性電極基体に電極活性物質を被覆
する多孔板状体電極を用いゐ場合、先ず粉末状イオン交
換樹脂を用いて前記した方法でイオン交換膜に諌多孔導
電性電極基体を密着させ、後に１電極活性物質を諌電極
基体面に被覆して行うことも可能である。仁の方法を適
用する場合は、電極触媒物質の着覆を、スパッタリング
渋、メッキ法、蒸着法部Ｏイオン交換膜を破壊しない方
法及び条件下で行う必要がある。ｔた、本発明による方
法は、前記特願昭５４−１６９４０６号及び特開昭５６
−７５５Ｂ！５号に記載の如き、イオン交換膜と電極体
の中間に多孔不活性層を設けゐ鳩舎Ｋａ勿論、他の類似
の電郷槽の製造に％適用でき為ものである。
以下、本発明を実施例によシ具体的に示すが、本発−は
これらＫｌｌ定されるものではない。
これらＫｌｌ定されるものではない。
実施例１゜
線径α５■、２０メツシユ（目開き約（Ｌ７ｍ）、間積
約５０− のニッケル網に平均粒径１００Ｐのニッケル
粉末なＨａガス雰囲気中？ＯＧＣで１０分間焼結古せ、
イオン交換膜に接着する面に、厚さ約２００声、気孔本
釣８０％の多孔質層を形成し多孔板状陰極とじ九。
約５０− のニッケル網に平均粒径１００Ｐのニッケル
粉末なＨａガス雰囲気中？ＯＧＣで１０分間焼結古せ、
イオン交換膜に接着する面に、厚さ約２００声、気孔本
釣８０％の多孔質層を形成し多孔板状陰極とじ九。
一方、商品毛ナフィオンφ５０１として市販のイオン交
換樹脂（イオン交換容量約α８ンリ当量／乾燥樹ｊ１１
ｒ）を平均粒＊７０ｐＫｆｋ４重で粉砕し、これを上記
の陰極多孔質層に十分含浸させ、更に少量の＃粉末を塗
布し、その面に商品名ナフィオンφ１２Ｇの陽イオン交
換膜をはシ合わせ、温度２５０℃、圧力１０ ｂ７ｔｓ
ｘ”でイオン交換膜とニッケル多孔陰極とを加熱圧着し
え、陽極として厚さ２■のエキスパンドメッシ島を用い
、上記のイオン交換膜から５−間隔を置いて配置して電
解槽を構成した。比較のため前記陰−極をイオン交換膜
に密着させず１．５■間隔を置いて配置した電解槽を用
いた。陰極室及び陽極室にそれぞれ１０ＸＮａＯＲ水溶
液を供給し４０℃で電解を行った結果、陰極を本発・明
によ〉イオン交換膜に密着させた場合、密着させない比
較Ｏ場合よシ約２００購Ｖ電郷電圧が低く〜約１． Ｏ
ＯＯ時間Ｏ電鱗後も陰極とイオン交換膜との剥離が見ら
れず安走した運転を継続できた。
換樹脂（イオン交換容量約α８ンリ当量／乾燥樹ｊ１１
ｒ）を平均粒＊７０ｐＫｆｋ４重で粉砕し、これを上記
の陰極多孔質層に十分含浸させ、更に少量の＃粉末を塗
布し、その面に商品名ナフィオンφ１２Ｇの陽イオン交
換膜をはシ合わせ、温度２５０℃、圧力１０ ｂ７ｔｓ
ｘ”でイオン交換膜とニッケル多孔陰極とを加熱圧着し
え、陽極として厚さ２■のエキスパンドメッシ島を用い
、上記のイオン交換膜から５−間隔を置いて配置して電
解槽を構成した。比較のため前記陰−極をイオン交換膜
に密着させず１．５■間隔を置いて配置した電解槽を用
いた。陰極室及び陽極室にそれぞれ１０ＸＮａＯＲ水溶
液を供給し４０℃で電解を行った結果、陰極を本発・明
によ〉イオン交換膜に密着させた場合、密着させない比
較Ｏ場合よシ約２００購Ｖ電郷電圧が低く〜約１． Ｏ
ＯＯ時間Ｏ電鱗後も陰極とイオン交換膜との剥離が見ら
れず安走した運転を継続できた。
実施例２
厚さα１−開口本釣６０％のロール掛けしたチタンメッ
シ＆に、平均粒径約５０ＰＯチタン粉末を開口部も含め
て多孔質層となゐ様に塗布し、真空中（１０Ｔｏｒｒ）
、 １．１００℃で２０分間焼結し、厚さ約５０Ｐ１気
孔率約８０％の多孔質板状体を作製した。これに１金属
基準重量比で４０：４０のＲｕとＴ１の混合酸化物を全
知の熱分鱗法で被覆し、多孔Ｉ［ｌｌＩ極としえ。
シ＆に、平均粒径約５０ＰＯチタン粉末を開口部も含め
て多孔質層となゐ様に塗布し、真空中（１０Ｔｏｒｒ）
、 １．１００℃で２０分間焼結し、厚さ約５０Ｐ１気
孔率約８０％の多孔質板状体を作製した。これに１金属
基準重量比で４０：４０のＲｕとＴ１の混合酸化物を全
知の熱分鱗法で被覆し、多孔Ｉ［ｌｌＩ極としえ。
一方、平均粒径２０Ｐ以下に粉砕し九商品名すフイオン
φ５０１（イオン交換容量的（Ｌ８ζす当量／乾燥樹脂
１ｆ）粉末を上記多孔陽極面に含浸させ、そのｉ［Ｋ同
すフイオンφ３１５イオン交換膜を２５０℃、２０４／
ｅＭ”で加熱圧着した。
φ５０１（イオン交換容量的（Ｌ８ζす当量／乾燥樹脂
１ｆ）粉末を上記多孔陽極面に含浸させ、そのｉ［Ｋ同
すフイオンφ３１５イオン交換膜を２５０℃、２０４／
ｅＭ”で加熱圧着した。
陰極として、白金黒（比表面積５０ ｗ＋”／ ｆ ）
とポリテトラフルオ四エチレン分［［１０Ｇ：３００重
量比で混合し、これを上記イオン交換膜の他方の面に層
状に被覆して用い、電解槽を構成した。
とポリテトラフルオ四エチレン分［［１０Ｇ：３００重
量比で混合し、これを上記イオン交換膜の他方の面に層
状に被覆して用い、電解槽を構成した。
比較として、イオン交換樹脂粉末を用いずに１陽極をイ
オン交換膜に直接圧着した以外はすべて上記と同じ様に
構成した電解槽を用いた。
オン交換膜に直接圧着した以外はすべて上記と同じ様に
構成した電解槽を用いた。
陽極室に４ＮのＮａＣＬ水溶液、陰極室に２０％ＮａＯ
Ｒ水溶液をそれぞれ供給し、８０℃で電解を行った結果
、本発明による電解は、平均五３ｖの電解電圧で１．０
００時間以上安定した運転が継続でき、陽極とイオン交
換膜の剥離社★ったく見られなかっ九、比較Ｏ電解では
、開始後約１５分で陽極とイオン交換膜の剥離が赳シ、
１．０７以上の電歇な電解電圧の上昇を来九した。
Ｒ水溶液をそれぞれ供給し、８０℃で電解を行った結果
、本発明による電解は、平均五３ｖの電解電圧で１．０
００時間以上安定した運転が継続でき、陽極とイオン交
換膜の剥離社★ったく見られなかっ九、比較Ｏ電解では
、開始後約１５分で陽極とイオン交換膜の剥離が赳シ、
１．０７以上の電歇な電解電圧の上昇を来九した。
ｌｌ！施例五
厚さ約１−のニッケル多孔板（住友電工＠製商品名士ル
メット４ｓ）を厚さα３−になる様ロール掛けし、気孔
率９０％の多孔板状体とし、これに１金を約１戸の厚−
ａＫ熱分解法によ）被覆し陰極とした０次いで、その表
両に商品名ナフィオンφ５０１イオン交換樹脂を平均粒
径５０戸とした粉末を厚さ約α２置に含浸させ九。
メット４ｓ）を厚さα３−になる様ロール掛けし、気孔
率９０％の多孔板状体とし、これに１金を約１戸の厚−
ａＫ熱分解法によ）被覆し陰極とした０次いで、その表
両に商品名ナフィオンφ５０１イオン交換樹脂を平均粒
径５０戸とした粉末を厚さ約α２置に含浸させ九。
この上にアル電箔をひき、圧力２００４７ｓ”温度３０
０℃の會素ガス雰囲気中で加熱加圧し、アル電箔を除去
してニッケル多孔板陰極の片ＷＫ含浸密着したイオン交
換樹脂の均一な層を形成した。
０℃の會素ガス雰囲気中で加熱加圧し、アル電箔を除去
してニッケル多孔板陰極の片ＷＫ含浸密着したイオン交
換樹脂の均一な層を形成した。
次に、上記属１１１に、イオン交換膜（商品名ナフィオ
ンφ５１５）を１５０時／、／、２５０℃で加熱圧着し
え。
ンφ５１５）を１５０時／、／、２５０℃で加熱圧着し
え。
陽極として、Ｒｕｂｓ ：ＴｉＯ＊が１：ＩＣ）ＭＬ舎
酸托物を被覆し九Ｔ１メツシーを用いイオン交換膜と２
ｗｇ間隔を置いて電解槽を構成し、実施例２と同じ条件
て電解を行ったとζろ、電解電圧的＆３Ｖで１． ＯＯ
０時間以上安定し九這輌を継続するヒとができ、ニッケ
ル多孔板陰極とイオン交換膜との剥離は見られなかった
。
酸托物を被覆し九Ｔ１メツシーを用いイオン交換膜と２
ｗｇ間隔を置いて電解槽を構成し、実施例２と同じ条件
て電解を行ったとζろ、電解電圧的＆３Ｖで１． ＯＯ
０時間以上安定し九這輌を継続するヒとができ、ニッケ
ル多孔板陰極とイオン交換膜との剥離は見られなかった
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） イオン交換膜の両側に陰極と陽極とを有する
電解装置において、該陰極及び陽極の少くとも一方を気
液透過性の多孔板状体電極で構成し、粉末状のイオン交
換樹脂を用いて、該多孔板状体電極と該イオン交換膜を
密着してなることを特徴とするイオン交換膜を用いる電
解装置。 （２） イオン交換基容量が乾燥樹Ｗ１１ｆ轟Ｆ）、
１１〜３より轟量のイオン交換膜及びイオン交換樹脂粉
末を用い、１１１ＩＩｉ許請求の第（１）項の電解装置
。 許請求の範囲第（１）項の電解装置。 （４） ニッケル粉末を焼結した、又はニッケル多孔
体上にニッケル粉末を焼結し九多孔板状体を特徴とする
特許請求０ＩｌｌＩＩ第（１）項又紘第（３）項゛の電
解装置。 （１ｓ） ニッケル多孔体、又はニッケル着京焼結体
に白金族金属をメッキし九多孔板状体を特徴とする特許
請求の範囲第（１）項、第（３）項又は第（４）項の電
解装置。 （６） 多孔板状体陽極を、イオン交換膜Ｋｌ）末状
イオン交換樹脂を用いて密着して亀る特許請求ｏｓａｓ
第（１）項の電解装置。 （η チタン粉末を焼結した、又状、チタン多孔体上に
チタン粉末を焼結した多孔板状体に、金属酸化倫電極触
媒を被覆して陽極とする特許請求のＩＩ！Ｉ第（１）項
又は第（６）項Ｏ電解装置。 （８） イオン交換膜の両側に陰極と陽極とを有すゐ
電解装置において、陰極及び陽極の少くとも一方を・気
液透過性の多孔板状体電極に構成し、粉末状のイオン交
換樹脂を用いて、該多孔板状体電極とイオン交換膜を加
熱圧着すゐことを特徴とすゐイオン交換膜を用いる電鱗
装置の製造方法。 （９） 導電性多孔体を電極基体とし、これに粉末状
のイオン交換樹脂を用いてイオン交換膜を加熱圧着し、
次いで諌電極基体面に気液透過性の電極活性物質を被覆
する特許請求の範囲第（８）項に記載の製造方法。 韓 粉末状のイオン交換樹脂を、イオン交換膜の製膜時
にイオン交換膜の少くとも一方の表面に付着しておく特
許請求の範囲第（Ｉｆ）項に記載の製造方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113053A JPS5816082A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | イオン交換膜を用いる電解装置及びその製造方法 |
| CA000406878A CA1218959A (en) | 1981-07-21 | 1982-07-08 | Ion-exchange membrane electrolytic apparatus and process for producing the same |
| DE3226347A DE3226347C2 (de) | 1981-07-21 | 1982-07-14 | Elektroden/Membran-Einheit für eine Elektrolysevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
| GB08220604A GB2103658B (en) | 1981-07-21 | 1982-07-15 | Ion-exchange membrane electrolytic apparatus and process for producing the same |
| PH27579A PH17767A (en) | 1981-07-21 | 1982-07-16 | Ion-exchange membrane electrolytic apparatus and process for producing the same |
| IT48840/82A IT1189321B (it) | 1981-07-21 | 1982-07-19 | Apparecchio elettrolitico con membrana scambiatrice di ioni e procedimento per produrlo |
| SE8204406A SE453203B (sv) | 1981-07-21 | 1982-07-20 | Elektrolyscell samt forfarande for dess framstellning |
| KR8203256A KR850001181B1 (ko) | 1981-07-21 | 1982-07-21 | 이온-교환 막(膜) 전해장치와 그의 제조방법 |
| FR828212760A FR2510143B1 (fr) | 1981-07-21 | 1982-07-21 | Dispositif electrolytique a membrane echangeuse d'ions et procede de fabrication de ce dispositif |
| MY256/86A MY8600256A (en) | 1981-07-21 | 1986-12-30 | Ion-exchange membrane electrolytic apparatus and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113053A JPS5816082A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | イオン交換膜を用いる電解装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816082A true JPS5816082A (ja) | 1983-01-29 |
| JPS614915B2 JPS614915B2 (ja) | 1986-02-14 |
Family
ID=14602297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113053A Granted JPS5816082A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | イオン交換膜を用いる電解装置及びその製造方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816082A (ja) |
| KR (1) | KR850001181B1 (ja) |
| CA (1) | CA1218959A (ja) |
| DE (1) | DE3226347C2 (ja) |
| FR (1) | FR2510143B1 (ja) |
| GB (1) | GB2103658B (ja) |
| IT (1) | IT1189321B (ja) |
| MY (1) | MY8600256A (ja) |
| PH (1) | PH17767A (ja) |
| SE (1) | SE453203B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159991A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Japan Storage Battery Co Ltd | イオン交換膜と電極とを一体に接合する方法 |
| JP2022518053A (ja) * | 2019-01-24 | 2022-03-11 | アトテック ドイチェランド ゲーエムベーハー | 電解亜鉛ニッケル合金析出のための薄膜アノードシステム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2022417832A1 (en) * | 2021-12-22 | 2024-07-04 | Paul Francis Geary | Flow through electrode assembly and stack |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS526374A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-18 | Tokuyama Soda Co Ltd | Anode structure for electrolysis |
| DE2640097A1 (de) * | 1976-09-06 | 1978-05-11 | Tokuyama Soda Kk | Neue kathodenstruktur zur elektrolyse |
| JPS5620178A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-25 | Asahi Glass Co Ltd | Closely sticking method for ion exchange membrane and electrode |
| IT1122385B (it) * | 1979-08-01 | 1986-04-23 | Oronzio De Nora Impianti | Elettrodo per celle elettrochimiche ad elettrolita solido |
| NL8100168A (nl) * | 1980-02-11 | 1981-09-01 | Ppg Industries Inc | Vaste polymere elektroliet en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
| BR8202395A (pt) * | 1981-05-01 | 1983-04-12 | Du Pont | Conjunto composto membrana/eletrodo celula eletroquimica e processo para eletrolise |
-
1981
- 1981-07-21 JP JP56113053A patent/JPS5816082A/ja active Granted
-
1982
- 1982-07-08 CA CA000406878A patent/CA1218959A/en not_active Expired
- 1982-07-14 DE DE3226347A patent/DE3226347C2/de not_active Expired
- 1982-07-15 GB GB08220604A patent/GB2103658B/en not_active Expired
- 1982-07-16 PH PH27579A patent/PH17767A/en unknown
- 1982-07-19 IT IT48840/82A patent/IT1189321B/it active
- 1982-07-20 SE SE8204406A patent/SE453203B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-07-21 KR KR8203256A patent/KR850001181B1/ko active
- 1982-07-21 FR FR828212760A patent/FR2510143B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-12-30 MY MY256/86A patent/MY8600256A/xx unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159991A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Japan Storage Battery Co Ltd | イオン交換膜と電極とを一体に接合する方法 |
| JPH0243830B2 (ja) * | 1983-03-03 | 1990-10-01 | Japan Storage Battery Co Ltd | |
| JP2022518053A (ja) * | 2019-01-24 | 2022-03-11 | アトテック ドイチェランド ゲーエムベーハー | 電解亜鉛ニッケル合金析出のための薄膜アノードシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2103658B (en) | 1985-01-30 |
| SE8204406L (sv) | 1983-01-22 |
| KR840000671A (ko) | 1984-02-25 |
| FR2510143A1 (fr) | 1983-01-28 |
| SE8204406D0 (sv) | 1982-07-20 |
| MY8600256A (en) | 1986-12-31 |
| KR850001181B1 (ko) | 1985-08-19 |
| SE453203B (sv) | 1988-01-18 |
| CA1218959A (en) | 1987-03-10 |
| PH17767A (en) | 1984-12-06 |
| DE3226347C2 (de) | 1987-04-30 |
| IT8248840A0 (it) | 1982-07-19 |
| GB2103658A (en) | 1983-02-23 |
| IT1189321B (it) | 1988-02-04 |
| JPS614915B2 (ja) | 1986-02-14 |
| DE3226347A1 (de) | 1983-02-10 |
| FR2510143B1 (fr) | 1989-04-21 |
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