JPS60262987A - 液流通型電解槽 - Google Patents
液流通型電解槽Info
- Publication number
- JPS60262987A JPS60262987A JP59119690A JP11969084A JPS60262987A JP S60262987 A JPS60262987 A JP S60262987A JP 59119690 A JP59119690 A JP 59119690A JP 11969084 A JP11969084 A JP 11969084A JP S60262987 A JPS60262987 A JP S60262987A
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- Japan
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- electrolytic cell
- electrolyte
- liquid
- liquid flow
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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】
（発明の利用分野）
本発明は、液透過型多孔質電極を電極室内に保持する・
液流通型の電解槽（または電池、以下同じ）に関するも
のである。
液流通型の電解槽（または電池、以下同じ）に関するも
のである。
（発明の背景）
従来のこの種の電解槽は、第１図に示すように、液透過
型多孔質電極１を保持する室枠３を隔膜の両側に配置し
、さらに仕切板で仕切って構成した単電解槽（単セル）
を多数積層させて電解槽を構成していた０図中、４は電
解液マニホールド、５は室枠３に設けられた、電解液が
通るスリットである。そして従来のこの種の電解槽は、
電解液の電極室内の等配性を考慮して、主として電極幅
ａと電極高さｂの比ｂ ／ ａが１以上の縦型に構成さ
れていた。
型多孔質電極１を保持する室枠３を隔膜の両側に配置し
、さらに仕切板で仕切って構成した単電解槽（単セル）
を多数積層させて電解槽を構成していた０図中、４は電
解液マニホールド、５は室枠３に設けられた、電解液が
通るスリットである。そして従来のこの種の電解槽は、
電解液の電極室内の等配性を考慮して、主として電極幅
ａと電極高さｂの比ｂ ／ ａが１以上の縦型に構成さ
れていた。
なお、電極高さとは、電解液流動方向（ｍ方向）の電極
長さを言い、電極幅とは、電極高さと直角方向（横方向
）の電極幅の長さを言う。
長さを言い、電極幅とは、電極高さと直角方向（横方向
）の電極幅の長さを言う。
しかしながら、このような縦長型の電極を有する電解槽
の場合、該電極が炭素等の網状体などからなり、かつそ
の目付量（みかけの密度）を大きくしなければならない
場合には、電極液透過における圧力損失が大きくなり、
その結果、送液ポンプの所要動力の増大および陰極室と
陽極室（または電池の場合は負極室と正極室）の間の隔
膜を通しての液の混合が起こりやす（なり、さらにセル
スタック等から外部への漏液を生ずる危険性も太き（な
るという問題がある。このため、例えば多孔質炭素電極
を用いた電解セルの場合も、ｂ ／ ａ値が１程度のも
のは電極室厚さをｉｏｍｓ以上に大きくしなければなら
ず、このように電極室厚さを大きくすると電位分布の不
均一を生じ、また電極使用量が大きくなるので電解槽の
コストが上昇するという欠点がある。
の場合、該電極が炭素等の網状体などからなり、かつそ
の目付量（みかけの密度）を大きくしなければならない
場合には、電極液透過における圧力損失が大きくなり、
その結果、送液ポンプの所要動力の増大および陰極室と
陽極室（または電池の場合は負極室と正極室）の間の隔
膜を通しての液の混合が起こりやす（なり、さらにセル
スタック等から外部への漏液を生ずる危険性も太き（な
るという問題がある。このため、例えば多孔質炭素電極
を用いた電解セルの場合も、ｂ ／ ａ値が１程度のも
のは電極室厚さをｉｏｍｓ以上に大きくしなければなら
ず、このように電極室厚さを大きくすると電位分布の不
均一を生じ、また電極使用量が大きくなるので電解槽の
コストが上昇するという欠点がある。
（発明の目的）
本発明の目的は、液流通型電解槽の電極の厚さが５顛以
下でありながら、溶液の透過圧損失が小さく、かつ液の
等配性にすぐれた電解槽を提供することにある。
下でありながら、溶液の透過圧損失が小さく、かつ液の
等配性にすぐれた電解槽を提供することにある。
（発明の概要）
本発明は、液透過型多孔質電極を電極室内に保持する液
流通型電解槽（または電池、以下同じ）において、該電
極厚さが５ｆｉ以下であり、かつ該電極の高さａに対す
る幅すの比ａ ／ ｂが０．８〜０゜１であることを特
徴とするものである。
流通型電解槽（または電池、以下同じ）において、該電
極厚さが５ｆｉ以下であり、かつ該電極の高さａに対す
る幅すの比ａ ／ ｂが０．８〜０゜１であることを特
徴とするものである。
本発明に用いる液透過型多孔質電極としては、カーボン
フェルト、カーボンクロスなどの多孔質炭素、焼結ニッ
ケルなどの多孔質金属等からなる、厚さ１．５ ｆｌ以
下のものが用いられる。また本発明における電極の高さ
に対する横幅の比ａ ／ ｂの値は０．８〜０．１の範
囲である。この値が０．８を超えると透過圧損失の減少
が十分でなく、また０、１に達しない場合は幅が広すぎ
て電極液の等配性が不十分になる。
フェルト、カーボンクロスなどの多孔質炭素、焼結ニッ
ケルなどの多孔質金属等からなる、厚さ１．５ ｆｌ以
下のものが用いられる。また本発明における電極の高さ
に対する横幅の比ａ ／ ｂの値は０．８〜０．１の範
囲である。この値が０．８を超えると透過圧損失の減少
が十分でなく、また０、１に達しない場合は幅が広すぎ
て電極液の等配性が不十分になる。
以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明する。
第１Ｆ！！Ｊは、本発明の一実施例を示す電解槽の電極
室の構成を示す立面図である。この電極室は、電解液マ
ニホールド４および電解液流通スリット５を有する電極
室枠３と、該電極室枠に保持された液透過型多孔質電極
（この場合はカーボンクロス）１とからなり、該多孔質
電極１の横幅ａに対する高さｂの比、ａ ／ ｂは０．
８より小さくなっている。なお、２は電極室の枠体の空
隙部である。
室の構成を示す立面図である。この電極室は、電解液マ
ニホールド４および電解液流通スリット５を有する電極
室枠３と、該電極室枠に保持された液透過型多孔質電極
（この場合はカーボンクロス）１とからなり、該多孔質
電極１の横幅ａに対する高さｂの比、ａ ／ ｂは０．
８より小さくなっている。なお、２は電極室の枠体の空
隙部である。
（発明の効果）
上記の構成にすることにより、電極１が横長に配置され
るので、電極液が下方から上方（またはその逆）に流通
する際に電極的全域にわたって均一な電位分布が得やす
（、また溶液透過のための圧力損失が小さくなるので、
副反応の発生、隔膜を介しての両極液の混合、漏液等の
発生が抑制され、高い効率の電解槽（または電池）を構
成することができる。また高さを低くすることによって
送液動力も低減されるので、全システムの効率を著しく
向上させることができる。
るので、電極液が下方から上方（またはその逆）に流通
する際に電極的全域にわたって均一な電位分布が得やす
（、また溶液透過のための圧力損失が小さくなるので、
副反応の発生、隔膜を介しての両極液の混合、漏液等の
発生が抑制され、高い効率の電解槽（または電池）を構
成することができる。また高さを低くすることによって
送液動力も低減されるので、全システムの効率を著しく
向上させることができる。
（発明の実施例）
実施例１〜４、比較例１
第１図（実施例）および第２図（比較例）に示す電極の
サイズが、それぞれａ＝０．７５ｍ、ｂ＝ｉｎ、厚さ１
．５＋ａ＋（実施例１） 、ａ−０，２ｍ、ｂ−１ｍ、
厚さ１．５ｍ（実施例２）、ａ＝１ｍ、ｂ−０，７５ｍ
、厚さ１．５■（比較例１）、ａ−０，７５ｍ、ｂ−１
ｍ、厚さ２鶴（実施例３）およびａ−０，０５ｍ、ｂ−
１ｍ、厚さ１．５ｆｉ（比較例２）の単電解槽を、カー
ボンクロス電極によるエチレンジアミンテトラカルボ−
ナト鉄錯体（鉄は２価、３情況合）水溶液の電解実験を
行った（流量５００ｍｍ！／ｍ１ｎ）。陰極室、陽極室
の分離には陽イオン交換性隔膜を使用した。電流密度１
２ｍＡ／ｉにおける定電流電解実験の結果を第１表に示
す。
サイズが、それぞれａ＝０．７５ｍ、ｂ＝ｉｎ、厚さ１
．５＋ａ＋（実施例１） 、ａ−０，２ｍ、ｂ−１ｍ、
厚さ１．５ｍ（実施例２）、ａ＝１ｍ、ｂ−０，７５ｍ
、厚さ１．５■（比較例１）、ａ−０，７５ｍ、ｂ−１
ｍ、厚さ２鶴（実施例３）およびａ−０，０５ｍ、ｂ−
１ｍ、厚さ１．５ｆｉ（比較例２）の単電解槽を、カー
ボンクロス電極によるエチレンジアミンテトラカルボ−
ナト鉄錯体（鉄は２価、３情況合）水溶液の電解実験を
行った（流量５００ｍｍ！／ｍ１ｎ）。陰極室、陽極室
の分離には陽イオン交換性隔膜を使用した。電流密度１
２ｍＡ／ｉにおける定電流電解実験の結果を第１表に示
す。
第１表
電流効率（％）−（電解反応量）／＜輸送量）、但し反
応量はポーラログラフで測定。
応量はポーラログラフで測定。
実施例４．５、比較例３〜５
電極枠内の面積が高さくたて）５０ｃｍ、幅（よこ）３
０ｃｓ＋の単電解槽に、電極高さが１０ｃｓ、２０ａａ
、３０ｃｍ、４０ｃｍの厚さ５顛のカーボンクロス電極
を挿入しくカーボンクロス３枚重ねの電極）、塩素、水
素ガス発生反応を検討した。電解液は、陰極液および陽
極液ともに約１モル／ｌ塩化ナトリウム水溶液とし、流
量は約Ｉｌ／分とした。
０ｃｓ＋の単電解槽に、電極高さが１０ｃｓ、２０ａａ
、３０ｃｍ、４０ｃｍの厚さ５顛のカーボンクロス電極
を挿入しくカーボンクロス３枚重ねの電極）、塩素、水
素ガス発生反応を検討した。電解液は、陰極液および陽
極液ともに約１モル／ｌ塩化ナトリウム水溶液とし、流
量は約Ｉｌ／分とした。
１０Ａで定電流電解を行ったときの電解摺電圧、電解液
の電解槽透過圧力損失、水素ガス補集効率（電解槽外に
放出、回収した水素量の通電量に対する比で、電流効率
と見なせる）と測定した。さらに、カーボンクロス６枚
重ねの厚さ１０ｗｍ電極を有する電解槽（電極枠内の大
きさは同じ）の電極高さ２０ｃｍにおける、同条件の電
解実験を行った。これらの結果を第２表に示す。
の電解槽透過圧力損失、水素ガス補集効率（電解槽外に
放出、回収した水素量の通電量に対する比で、電流効率
と見なせる）と測定した。さらに、カーボンクロス６枚
重ねの厚さ１０ｗｍ電極を有する電解槽（電極枠内の大
きさは同じ）の電極高さ２０ｃｍにおける、同条件の電
解実験を行った。これらの結果を第２表に示す。
第２表
上表において、電解電圧として許容できる４、５Ｖ程度
以下は比較例５を除いて達成される。しかし、比較例３
．４は電解液透過圧損が大きいため、隔膜を通してのガ
スの陰陽極間の混合が大きく、ガス補効率が著しく低下
した。そのため、ポンプ動力の増大および電流効率低下
という二重の欠点が発生した。
以下は比較例５を除いて達成される。しかし、比較例３
．４は電解液透過圧損が大きいため、隔膜を通してのガ
スの陰陽極間の混合が大きく、ガス補効率が著しく低下
した。そのため、ポンプ動力の増大および電流効率低下
という二重の欠点が発生した。
第１図および第２図は、本発明および従来の電解槽を形
成する電極室の構成を示す立面図である。 １・・・液透過型多孔質電極、３・・・電極室枠、４・
・・電極液マニホールド、５・・・スリット、ａ・・・
電極の幅、ｂ・・・電極の高さ。 代理人 弁理士 川 北 武 長 μｍ−ａ−一一一一一！
成する電極室の構成を示す立面図である。 １・・・液透過型多孔質電極、３・・・電極室枠、４・
・・電極液マニホールド、５・・・スリット、ａ・・・
電極の幅、ｂ・・・電極の高さ。 代理人 弁理士 川 北 武 長 μｍ−ａ−一一一一一！
Claims (1)
- （１）液透過型多孔質電極を電極室内に保持する液流通
型電解槽（または電池、以下同じ）において、該電極厚
さが５ｆｉ以下であり、かつ該電極の高さａに対する幅
すの比ａ ／ ｂが０．８〜０．１であることを特徴と
する液流通型電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119690A JPS60262987A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 液流通型電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119690A JPS60262987A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 液流通型電解槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262987A true JPS60262987A (ja) | 1985-12-26 |
| JPH0143031B2 JPH0143031B2 (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=14767642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59119690A Granted JPS60262987A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 液流通型電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350490A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 | Ebara Corp | 水素回収フイルタ−プレス型電解槽 |
| JP2022128491A (ja) * | 2017-03-28 | 2022-09-01 | 高砂熱学工業株式会社 | 水電解方法、水電解装置、水電解システム、水電解・燃料電池運転方法、水電解・燃料電池装置及び水電解・燃料電池システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5079731A (ja) * | 1973-11-20 | 1975-06-28 | ||
| JPS5232866A (en) * | 1975-09-08 | 1977-03-12 | Sakai Seibiyoushiyo Kk | Method of making door locking metal fittings |
| JPS5419323U (ja) * | 1977-07-12 | 1979-02-07 |
-
1984
- 1984-06-11 JP JP59119690A patent/JPS60262987A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5079731A (ja) * | 1973-11-20 | 1975-06-28 | ||
| JPS5232866A (en) * | 1975-09-08 | 1977-03-12 | Sakai Seibiyoushiyo Kk | Method of making door locking metal fittings |
| JPS5419323U (ja) * | 1977-07-12 | 1979-02-07 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350490A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 | Ebara Corp | 水素回収フイルタ−プレス型電解槽 |
| JP2022128491A (ja) * | 2017-03-28 | 2022-09-01 | 高砂熱学工業株式会社 | 水電解方法、水電解装置、水電解システム、水電解・燃料電池運転方法、水電解・燃料電池装置及び水電解・燃料電池システム |
| JP2022128490A (ja) * | 2017-03-28 | 2022-09-01 | 高砂熱学工業株式会社 | 水電解方法、水電解装置、水電解システム、水電解・燃料電池運転方法、水電解・燃料電池装置及び水電解・燃料電池システム |
| JP2022133348A (ja) * | 2017-03-28 | 2022-09-13 | 高砂熱学工業株式会社 | 水電解方法、水電解装置、水電解システム、水電解・燃料電池運転方法、水電解・燃料電池装置及び水電解・燃料電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0143031B2 (ja) | 1989-09-18 |
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