JPS601953B2 - 電解槽用２重多孔質電極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電解槽用２重多孔性電極に関する。

電解液の存在において適当する電極導体と接触してガス
がとおるガス電極はよく知られている。代表的用法にお
いてガス電極は電気を発生しうる系（燃料電池の様な）
において又は電極が復極された陰極として働らく（塩素
ーアルカリ電解槽における様な）電解目的用に作用する
。ガス電極は望む結果を得るためすべて同時相互接触の
もとにあるガス、電解液および直接固体導体表面から与
えられる電子の三つの個々の相とのおよびそれらの間の
相互作用を含む電気化学的反応を行なつ。一定装置の電
極の幾何学的容積を使ってまたそれに対して３相援触が
起る表面積を最大に使用できる様に（一定装置で大きな
電流密度を得るため）最近のガス電極は多孔性につくら
れている。反応は多孔性電極の内部すき間表面において
起ると信じられるので、反応のための３相接触城は安定
にまた少なくも比較的精密に保つことが重要である。・
多孔性電極の通路内に３相反応の位置を限定する様これ
迄に開発された手段はそれをする次の３方法のいづれか
である、即ち風 電解液が電極をとおして全く浸透しな
い様電解液に湿れないテフロン、ふつ素化エチレン重合
体の様な物質で電極のガス側の孔内部を処理する方法：
｛Ｂ｝ 望む区域的３相接触を保つため使用ガス圧と電
解液によって生じる毛管圧を注意して均衡させる方法。

これは均一な調和した多孔性をもつ小型電極を使うこと
によってできる。したがって狭い分布の孔大きさをもつ
様多孔性金属電極が製造される。（Ｃ）電解液に面して
いる層が隣りの補助層におけるよりも小さい孔をもつ様
に小型電極に２重多孔構造を使用する方法。

この構造を使うことによってすき間通路内の３相接触部
分を少なくも両層の合一境界のほぼ近くに保つ様大孔中
の中位電解液毛管圧よりも大きいが小孔層内のそれより
も小さいガス圧を大孔層をとおし使用することができる
のである。電極内に狭い孔大きさ分布をつくることは２
重多孔層をつくるよりもむづかしいから、この２重電極
構造をつくることは佃に記載の方法よりも容易である。
電解液槽中の酸素で滅極された陰極を含む電池および電
気分解用途におけるガス電極使用に関する種々の形態は
米国特許第１４７４５９４号、２２７３７９５号、２６
８０８８４号、３０３５９９８号、３１１７０３４号、
３１１７０６６号、３２６２８６８号、３２７６９１１
号、３３１６１６７号、３３７７２６５号、３５０７７
０１号、３５４４３７８号、３６４５７９６号、３６６
０２５５号、３７１１３８８号、３７１１３９６号、３
７６７５４２号、３８６４２３６号、３９２３６２８号
、３９２６７６ｙ号、３９３５０２７号、３９５９１１
２号、３９６５５９２号、４０３５２５４号、４０３５
２５５号および４０８６１５５号およびカナダ特許第７
００９３３号に記載されている。

燃料電池用の２重多孔性電極については○．Ｊ．ヤング
の“ＦｕｅｌＣｅｌｌ”（１９６０王ニューヨークのラ
インホルド パブリツシング カンパニー）５３−５５
ページによく記載されている。大規模工業製造目的に２
重多孔性ガス電極を使用することには相当の困難がある
。重大な問題は十分電解液を抑制する圧力のもとで垂直
位置電極の少なくも上方に向う電解液に面している部分
をとおして反応ガスがいまいま洩れを起すことである。
多くの工業設備において電解液はいまいま深さ４フィー
ト（１．２の）以上ある電解槽に入れられている。この
高さの液では陰極液の実質的水頭圧は少なくもｌｐｓｌ
ｇ、時には２−３ｐｓｉｇ（０．６９乃至１．３８−２
．０７ダイン／の）程度となる。換言すれば高い大型電
極には新たな重要な要素が新らしく加わる。即ち電解槽
中の電解液の高い水頭による電極下部に特に加わる相当
の液圧の影響である。電極上部をとおしてのガス洩れを
防ぐためガス圧を減少すれば電極下部において次第に圧
力の加わった液は使用ガス圧に打ち勝つ。次いで電解液
は電極下部の孔をとおして必ず洩れ、ガス室の底に、更
にガス供給系へと電解液が浸出損失する様な他の重大問
題となる。この洩液は電解槽の効率と生産性を相当減少
する。電解液洩れが物質的に槽効率を妨げる（糟が有用
な電気化学的なまた望む安定したすき間中の電解的反応
の減少による減少した電圧を失なうので）のみならずそ
れはまた反応ガスが逃げることになり、それは全然損失
となるか又は補集したとしてもあとで再用のため回収お
よび再縁業装置をとおして処理する必要がある。とにか
く相当の洩れは操業経費の増加となる。従釆電極を垂直
にした時高さで約１８インチ（４５．７肌）以下の比較
的小型の２重多孔質電極は知られている。この低い糟の
電解液水圧頭は無視できるしまたガス洩れおよびそれに
伴なう問題に関する限り実際上問題ない。この様な槽の
水圧頭がたまにｌｐｓｉｇに近い。事実現今使われてい
る小型電極は洩れ問題で困ることはない。したがって従
来文献で比較的大型の２重多孔質電極における洩れの問
題を扱つかっているものはない。本発明は特に電解槽に
使用したとき予期しない結果が得られる電極設計に関す
る。

詳述すれば本発明の電極はその物理的寸法の改良以上の
ものである。米国特許第４０８６１５５号の電極は似て
いる様に思われるが、本発明の電極と比較すると構造に
おいてまた操作において共に全く異なっている。

米国特許第４０８６１５５号の電極は電解液を完全に満
して操作するが、本発明の電極は僅かに一部を電解液で
満した状態で操作する。米国特許第４０８６１５５号の
電極における電解的反応は電極表面で起るが、本発明の
電極における反応は電極内又は内側で起るのである。米
国特許第４０８６１５５号の電極と本発明電極との他の
著しい差違は溌水性膜の要、不要の点である。

米国特許第４０８６１５５号の電極を電解槽内で使用し
その１面が電解液に接し他面がガス室に接している場合
ガスに接している電極面はガスを透過させるが電解液に
よって濡れない物質層で被覆されている必要がある。電
極操業中米国特許第４０８６１５５号の電極の粗孔層お
よび細孔層は共に電解液で完全に満されているので、電
解液がガス室に通じるのを防ぐため従来法が濡れない層
にたよっていることは明らかである。これに反して、電
極をとおし電解液が流れるのを防ぐ膜にたよることのな
い本発明の電極にはこの様な膜は必要ない。むしろ本発
明の電極は孔の毛管効果が電解液の電極をとおして流れ
るのを防ぐ様な構造となっている。２種の電極の他の著
しい差違は米国特許第４０８６１５５号の電極の電解液
と接する面が耐火性物質酸化物、例えばジルコニウム酸
化物、マグネシウム酸化物、アルミニウム酸化物、トリ
ウム酸化物、チタン酸化物又はそれらの少なくも２種の
混合物の多孔質層で被覆されていることである。

これら酸化物は非−電導性であり、また上記特許はその
電極の徴孔性膜を形成するに他物質が使用できることを
示唆していない。これに反し本発明は徴孔性膜のみなら
ず全電極を形成するにどんな金属又は微粒物質でも使用
できるとしている。更に本発明は非一電導性膜の使用に
限定していない。したがって本発明は徴孔性膜形成に耐
火性物質酸化物類のみの使用に限定しないので、電極製
造の場合本発明は構造材料の選択に非常な融通性がある
。したがって本発明は特に一般電気化学分野に関係し、
特に大型の２重多孔質構造体をもつガス、特に酸素ガス
を取扱う電極として応用できる。

本電極は電解槽に垂直に立ててよくまた電極体に対し実
質的に下程増加する水圧のかかる接触電解液の比較的深
い供給部分において洩れなく機能する。考えられる大型
２重多孔質電極は実質的に高い電気化学的効率と電力効
率をもち電極内で確保された安定３相反応城をもつ大容
量電解槽中で操作するに適している。

本発明の電極は多孔質電極内のガス相と液相間の圧力均
衡保持又は電極孔をガス又は液がとおるのを防ぐ防湿性
部分のもつ欠点および困難を回避する。大型電解槽用大
型２重多孔質電極は本発明の主たるねらいでありまた目
的の一つである。改良された２重多孔性電極が開発され
たのである。

この電極は比較的文の高いまた一般に平な壁状形態をも
つ電気伝導性多層多孔質合成体より成る。故に本発明の
電極の高さは従来可能であったものより実質的に高い。
隣接して並置されかつ接続しているが互の孔径が異なる
はっきりした２多孔質層部分が本発明の電極の特徴であ
る。詳述すれば、上記の電極の第１層すなわち細孔層は
陰極室の電解液と接触させる部分であり、比較的細かい
ミクロンの大きさの、流体を移動させまた回送する紬孔
を多数もつている。上記の電極の第２層すなわち粗孔層
は電解槽ガス室のガスと接触させる部分であり、比較的
粗い（上記第１層内の紬孔と比較して）ミクロの大きさ
の、流体を移動させまた回送する粗孔を多数もつている
。上記多孔質層の各々の中の紐孔および粗孔の少なくも
実質的に大部分は上記電極体の全体壁厚さをとおる完全
通路となる様互に網目状に接続している。電極体を横切
る相互接続したすき間通路網目内の比較的細かい孔およ
び粗い孔は流体が圧力のもとで押込まれた場合流体に対
し機能的に網目内の多孔性通路の流体を締めつける断面
積によって毛管圧効果をもつ、通路網目の毛管効果は少
なくも約ｌｐｓｉｇの一定圧のガスは上記第２層中の少
なくも粗孔中に進入するが上記電極が電解槽内で電解液
とガス室の間にある場合上記合成電極体をガスが完全に
とおることは阻止できる様な程度のものである。更に詳
しくいえば、本発明は２つの異なった且つ隣接する多孔
質層をもつ壁状形体の複合電気伝導性多孔体より成る、
電解槽に使用する２重多孔質電極であって、該電極の第
１層が多数の細孔をもち該電極の第２層が多数の粗孔を
もち、上記多孔質層の各々の紬孔および粗孔の少なくも
大部分が上記電極体の壁の厚さ全体をとおして横断する
完全な通路を与えるように互いに連絡している電極に関
するものであり、その特徴とするところは、電極の高さ
が少なくとも３フィート（０．９ｍ）であり、紐孔層中
の細孔の平均半径の大きさが０．５乃至１．５ミクロン
であり細孔層の厚さが１０〜６０ミルでありまた粕孔層
中の粗孔の平均半径の大きさが４乃至６ミクロンであり
粗孔層の厚さが２０乃至９０ミルである、ことにある。
本発明による２重多孔質電極は電解液と接触させたとき
に次の性質を示す。

すなわち該電極の第１層と接触する電解液により糟中に
生じる最大水頭圧が約ｌｐｓｉｇ以上であり、該電極の
第２層上のガス圧が上記の最大水頭圧よりも大きく、且
つガスが電極をとおりぬけるのを阻止する毛管圧効果が
少なくも約７．６ｐｓｊｇであり、電極中の孔径の比は
その垂直立面図中をとおる電極の種泡点（ここに種泡点
とは電極の毛管の抵抗に打ち勝ってガスが流通する点を
いう）が任意の与えられた点において電極の水頭圧と粗
い孔中の液流体阻止毛管ガス圧との合計よりも大きいこ
とを保証する。なお、毛管圧Ｐｃａｐ（ダイン／鮒単位
の圧力で表示）は次式によって表わされる。 Ｐｃａｐ
＝・ ２ｒｃｏｓａｒ ただし ｙ＝流体（液体）の表面張力（ダイン／抑）８
＝一定の角度 ヶコ孔の半径 （抑） 〔真の円形断面以外の孔の近似値および 中央値または当価の理論値を表わすこと ができる〕 “ガスが電極をとおりぬけるのを阻止する毛管圧効果が
少なくとも約７．６ｐｓｉｇ’’であるということは、
７．６ｐｓｉｇ〆下の毛管圧ではガスが電極をとおりぬ
けてしまうことを意味する。

なお、“平均半径”とは設計上の寸法を基準にするもの
であって実際の使用条件下では大きさの変動しうるもの
である。

本発明の２重多孔質多層ガス電極は付図（同じ部分には
同じ番号を用いている。

）と共に下記説明によって更に明白となるであろう。図
１は本発明による比較的丈の高い大型電極を用いている
電解槽の概略図である。

図２は本発明の電極部分の拡大立断面図である。

図１はハロゲン（塩素の様な）又はアルカリ金属（塩化
ナトリウムの様な）の製造に使用できる電解槽３を示し
ている。

槽３は塩化ナトリウム塩水の塩素と水酸化ナトリウムへ
の電気分解に使用される。糟３には陽極室４がありその
中に陽極５があってここで酸化反応が起る。

陽極室と並んで陰極室１２があり還元反応が起る２重多
孔質陰極１３をもっている。２重多孔質電極１３は陰極
室１２中の陰極液１４と供ｖ給管３７から加圧酸素を供
給される酸素含有ガス室１７との間にありそれらを分離
している。

陰極１３は紐孔４４を多数もち陰極液１４に面しそれと
接触している第１層又は壁部４３をもつ。陰極１３はま
た粗孔４６を多数もち室１７内の加圧ガスと接触してい
る第１層と連続した第２層又は壁部分４５をもつ。隣接
して並置されている電極壁部分４３と４５の双方をとお
って多数の連続通路ができる様に細孔４４の少なくも実
質的部分又は大部分は粗孔４６の実質的部分又は大部分
と電極体を横にとおって連絡している。どの粗孔４６も
１紬孔４４以上の多くの孔と連接して相互接続孔網目を
つくる。隔膜又はイオン交換膜又は網目分離膜１０は既
知方法に適合して陽極室４を陰極室１２から分割又は分
離するため槽中央に鷹かれる。

糟３は上部３１と底３２、両側壁３３と３４および前後
壁（図示されていない）をもつ容器より成る。

糟３は更に塩化ナトリウム塩水源（図示されていない）
および塩水を陽極室４に入れ陽極液７を一定塩化ナトリ
ウム濃度に保つ供給管６をもつ。塩素ガスは陽極室４か
ら管８をとおって除去される。２重多孔質の消極された
陰極１３は側壁３３からはなれており間にガス室１７を
形成する。

空気、酸素濃度を高くした空気、酸素、オゾンの様な酸
化性ガスを導入管１８により成るべく室１７の上部に送
入し陰極１３の櫨孔のある壁部分の外面又は表面と緊密
接触させながらとおす。酸化性ガスは室１７を方向矢印
３９で示された一般流れにしたがって出管１９をとおり
ガス室１７から出て廃棄又は再循還される。系に使われ
る電解液と陽極の性質によって２重多孔質陰極１３の層
４２と４４両方の基本材料は金属性又は非金属性のもの
いづれでもよい。

炭素又はグラフアィトは接触的活性表面ができるときは
特に適当した非金属材料であり、またタンタル又はチタ
ンの様な金属およびその酸化物、銅、種々の合金鉄およ
び金、イリジウム、ニッケル、オスミウム、ロジウム、
ルテニウム、パラジウム、白金および銀を含む白金族金
属（又はそれらの組成物、合金又は鍍金）も使用できる
。例として銀鍍金された多孔質銅基質が使用できる。電
極体材料は本来的に又は処理又は変性（鍍金、被覆薬の
様な）により少なくも電解槽操業中接触する酸素および
使用電解液物質の化学的腐蝕に耐えるものでなければな
らない。電極は接触的に活性であり電極の紬孔および粗
孔内（内部）の３相反応域において水の存在で最も効率
よく望む酸素還元をすることが最も好ましい。

理論的に望む効果をあげるに接触活性は電極体の内部孔
表面上にのみあることが必要である。これは本質的に接
触性でない電極体を望む反応を促進する様させるため孔
表面上に接触性腰の利用を考慮させる。種々の電気化学
反応に使用できる触媒物質は多数あるが、上記白金族金
属およびそれらの組成物、特に酸化物の多くが使用でき
る。銀と金並びにニッケルがよい例である。ニッケルは
入手容易なこと、経済的、好ましい物理特性および加工
容易なことのため接触性膜があってもなくとも電極体構
成に特に好ましい。触媒層又は膜を使うときは非常にう
すし、実質的に連続した電着物としてつけるのがよい。
多孔質層４３と４５は多孔の焼結された又は同様に圧縮
され相互連結した金属状形態である。

他の粉末状、繊維状又は微粒状物質も本発明の実施に使
用できる。陽極は普通固体形又はふるい絹の様な多孔格
子状構造のいづれかの形態につくられる。

鉄材料でつくられたものは、特に酸性煤質中で使う場合
は普通陽極用には好ましくない。陽極は例えばタンタル
又はチタンの様なフィルム形成性金属より成り基本部分
が陽極構成に使われる上記と同じ膜物質を包含する白金
族金属の少なくも１金属又は１金属酸化物で被覆された
寸法的に安定な陽極材料で構成できる。陰極室１２内で
陰極液が停滞するのを防ぐため陰極液１４を絶えず循還
させるため循還手段（蝿梓機、蝿梓羽、循簿ポンプ装置
、藤気機、又はガス吹込機又は超音波震動機）を使用す
ることも便利である。

循還は実質的にすべての陰極液の陰極との接触を促進す
る。陰極液循還速度は分離膜１０を物理的に損傷するこ
となく液を陰極界面に適当に接触させるに十分である必
要がある。槽操業中陰極液１４は次第に水酸化ナトリウ
ム濃度が増し、それは予め定められた調整濃度に陰極液
の苛性含量を保つ調整方法によって除去される。

このために高苛性濃度最終陰極液は陰極室１２から出管
１５によって引出される。イオン交換膜を分離板として
用いる場合は導入管１６をとおし調合水を入れる。

（陰極液均衡のため排出液と同量）槽操業は通常陰極液
頭（即ち陽極液と陰極液の両液面に少しでもあればその
差）を調整することによって更に改良できる。

分離板１０としてイオン交換膜を使う場合陰極液面を陽
極液面より高くすることがよい。この差は約１インチ（
２．５４肌）乃至約３フィート（０．９の）がよい。反
対に流通隔膜分離板を使う場合は陰極液中の水酸化ナト
リウム濃度を一定値に保つため隔膜分離板をとおしての
液流速維持ができる様陽極液水準を陰極液水準より高く
する必要がある。陽極５と陰極１３に電流を与えるため
ケーブル２１と２２によって接続された直流電源２０か
ら槽３において電気分解を行なわせるに必要な電気的エ
ネルギーが得られる。

更に詳細図示した図２において陰極１３は上記のとおり
製造され構成された別れているが連続しているそれぞれ
孔をもつた層４３と４５より成る。

細孔層４３の方が物理的強度が大きいので、この層の厚
さは粗孔層４５よりもうすくできる。細孔および粕孔は
複雑な曲りくねった又は蛇の様な、うねった、巻いた又
は比較的正常なおよび（又は）逆の渦巻状の、大小断面
をもつ、フオーク状又は板状トンネル形の形成通路とし
て記述できる。故にそれぞれの孔長さは層をつきぬける
厚さと同じ実際長さをもつものは殆んどなく一般に層厚
さそれ自体よりずっと長くのびている。図１の矢印２５
および一方図２の水平方向矢印２８，２９，３０，３１
および３２で示すとおり陰極液１４の水頭圧力は深くな
る程増加する。他方室１７における加圧ガスは陰極層４
５の粗孔４６中に比較的一定圧で入る。比較的深い槽容
器においてガス室１７内の電極頂部（陰極液頭圧がゼロ
又はそれに近い）におけるガス圧は電極底部（液頭圧が
最大又はそれに近い）におけるガス圧と同じ大きさであ
る。故にガス圧は陰極液が陰極底部近くで陰極１３をと
おしてガス室１７に浸出又は洩れるのを防がないであろ
う。逆に陰極頂部近くでは陰極をとおしてガスの洩れが
起り易い。更にこれは矢印３０の近くの様な電極の垂直
中央部において相対するガスと液の圧力のほぼ均衡する
位置があるが、同時に矢印３９で示す様な与えられた一
定ガス圧は頂部（矢印２８の様な）において電極の上部
をとおしガス洩れが起る程過剰であり、また底部（矢印
３２の様な）においては不十分なガス圧が電極の下部を
とおして液洩れ又は浸出を許すという欠点がある。同時
に壁部の近くにおける電極通路内の３相反応を安定に保
つことが望ましい。

これは層部４３と４５のほぼ境界における相互連結した
孔４４および４６内の液／ガス界面として形成された上
から順に新月形それぞれ５０，５１，５２，５３および
５４で示す幾分誇張した位置で示される。新月形の位置
は陰極液頭圧が増すに従がし、層４３の孔内から粗孔の
方へまた粗孔４６中へと移動すると信じられる。電極の
孔大きさ比率は電極の垂直高さにわたっての電極の起泡
点がどの点においても陰極液の水頭圧があればその圧と
粗孔内の液体を拘束する毛管ガス圧の合計よりも大きく
確保する様選ばれる。

本発明の陰極をとおしてのガス洩れ又は電解液洩れを防
ぎうる孔４４の直径（少なくともｌｐｓｉｇより実質的
に大きい最大電解液頭圧のもとで）は約０．１乃至約３
ミクロンの範囲内に選ばれる。

層４３の厚さは約１０乃至約６０ミル（２．５４乃至１
５．２柳）である。層４５中の粗孔４６の直径は約８乃
至約１２ミクロンでありまた層厚さは約２０乃至約９０
ミル（５．０８乃至３０．４脚）である。少なくも約４
フィートの最小高さをもつ電極体においてそれに伴なう
より好ましい孔直径と層厚さは次のとおりである：紬孔
層４３に対して孔直径約１乃至３ミクロンで層厚さ約１
５乃至３５ミル（３．８１乃至８．８９柳）でありまた
粗孔層４５においては孔直径約９乃至約１１ミクロンで
あり層厚さは約２０乃６０ミル（５．０８乃至１５．２
４側）である。明らかなとおり、全電極体厚さの電極垂
直高に対する比率は普通非常に小さい。

従って４フィート高さの電極において構造体の垂直高さ
は完全合成電極体厚さの最低約１６００倍から約３２ぴ
音、好ましくは約１３７０乃至約５０針音の高さである
。紬孔層と粗孔層の間の厚さの比率も特に陰極材料の構
造特性と強度および特定使用用途によって広範囲に変る
。細孔層厚さの粗孔層厚さに対する代表的比率は僅かに
約１′９から２′＄≧である。４フィート高さの電極を
基準としてとれば紬孔層厚さの粗孔層厚さに対する比率
は約１／亀乃去３′４である。少なくも約４フィートの
高さをもつ２重多孔質電極の起泡点圧力は一般に少なく
も約１他ｓｉｇ（６．９ダイン／洲）でなければならな
い。これから殆んどの場合、糧泡点圧力は電極垂直高さ
増加直線１フート当り約２−１′かｓｉｇ士１０％丈け
漸次増加する必要のあることがわかる。実施例 蛾結した粉末ニッケル電極材料から２重多孔質電極の８
″（２０．３２伽）角平板をつくった。

紐孔層は厚さ約４０ミルで孔直径約１ミクロンであった
。粗孔層は約５０ミルで孔直径約１０ミクロンであった
。“プレキシガス”枠につけた電極構造１００夕／そＮ
ａＯＨと約１７５夕／そＮａＣＩを含む塩素−アルカリ
槽からの代表的排出水溶液と接触させた。この条件のも
とで、電極の起泡点は１３ｐｓｉｇであった、即ち陰極
液側上で泡が生じる前には電極のガス側に１３ｐｓｉｇ
示差ガス圧を加えねばならなかった。しかし槽排出水が
粗孔層中に浸透するのを防ぐには僅かに約１／沙ｓｉｇ
のガス圧を加えればよかつた。７２インチ（１７３伽）
高さ構造体に含まれた上記電極材料を用いて電極の下端
近くの水頭圧は約３ｐｓｉｇであるｃ これは毛管圧に
直接加わるので、前に試験した小さな電極の場合と同じ
ガス／液圧力均衡を保つためには約５ｐｓｉｇのガス圧
が必要となるであろう。

７２インチ電極の頂部において水頭圧は実質的にゼロで
あった。

故に超泡点が約５ｐｓｉｇより大きくなければガス泡は
出るであるう。しかし試験した２重多孔質電極物質は１
３ｐｓｉｇ程度の起泡点をもっていたので、陰極下部を
とおす液洩れを防ぐ様適当なガス圧を陰極の粗孔層に加
える場合上記物質でつくった７２″高さ電極においては
ガス洩れの問題は起らないであろう。本発明の方法によ
って製造した電極は大規模大容量工業用電解槽装置にお
ける必要電力および必要槽電圧の減少を達成し、匹敵す
る普通の電解槽に必要なものの少なくも１′３にこの電
極が使われたのである。

【図面の簡単な説明】 図１は本発明による電極を使用する電解槽の垂直断面概
略図である。 図２は本発明による電極の拡大垂直断面図である。図中
番号は図１と２共通、３・・・・・・電解槽、４・・・
・・・陽極室、５…・・・陽極、１０・・・・・・分離
板、１２・・・・・・陰極室、１７…・・・ガス室、１
３・・・・・・２重多孔質陰極、４３・…・・紬孔層、
４４・・・・・・紬孔、４５・・・・・・粗孔層、４６
・・・・・・粗孔。 松多ｚ ′そる蜂２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの異なった且つ隣接する多孔質層をもつ壁状形
   体の複合電気伝導性多孔体より成る、電解槽に使用する
   ２重多孔質電極であって、該電極の第１層が多数の細孔
   をもち該電極の第２層が多数の粗孔をもち、上記多孔質
   層の各々の細孔および粗孔の少なくも大部分が上記電極
   体の壁の厚さ全体をとおして横断する完全な通路を与え
   るように互いに連絡している電極において；電極の高さ
   が少なくとも３フイート（０．９ｍ）であり、細孔層中
   の細孔の平均半径の大きさが０．０５乃至１．５ミクロ
   ンであり細孔層の厚さが１０〜６０ミルであり、また粗
   孔層中の粗孔の平均半径の大きさが４乃至６ミクロンで
   あり粗孔層の厚さが２０乃至９０ミルである、ことを特
   徴とする２重多孔質電極。 ２ 電極の高さが少なくも約４フイートである特許請求
   の範囲第１項に記載の電極。 ３ 電極合計厚さの電極高さに対する比率が電極厚さの
   少なくも３２０倍から１６００倍程度である特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の電極。 ４ 粗孔層中の粗孔の平均半径が約５ミクロンである特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の電極。 ５ 細孔層中の細孔の平均半径が０．５乃至１．５ミク
   ロンであり細孔層の厚さが１５乃至３５ミルでありまた
   粗孔層の粗孔の平均半径が４．５乃至５．５ミクロンで
   あり粗孔層の厚さが２０乃至６０ミルである特許請求の
   範囲第１項に記載の電極。 ６ 細孔層の厚さが粗孔層の厚さの１／９乃至２／３倍
   である特許請求の範囲第５項に記載の電極。 ７ 細孔層の厚さが粗孔層の厚さの約１／４倍である特
   許請求の範囲第６項に記載の電極。 ８ 電極が多孔質金属性構造物より成る特許請求の範囲
   第１項に記載の電極。 ９ 上記多孔質電極体が焼結された金属粒子構造物より
   成る特許請求の範囲第１項に記載の電極。