JPS63262490A - 多孔性ガス電極 - Google Patents
多孔性ガス電極Info
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- JPS63262490A JPS63262490A JP63076640A JP7664088A JPS63262490A JP S63262490 A JPS63262490 A JP S63262490A JP 63076640 A JP63076640 A JP 63076640A JP 7664088 A JP7664088 A JP 7664088A JP S63262490 A JPS63262490 A JP S63262490A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- 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
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
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- C25B11/031—Porous electrodes
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、少なくとも一面がラネーニッケルおよびポリ
テトラフルオロエチレンの混合物でおおわれているニッ
ケル金網からなる電気触媒作用部分を有する多孔性ガス
電極に関する。
テトラフルオロエチレンの混合物でおおわれているニッ
ケル金網からなる電気触媒作用部分を有する多孔性ガス
電極に関する。
（従来の技術およびその問題点）
アルカリ性媒質において水素を発生させるための西ドイ
ツ特許公開第３３４２９６９号公報に記載の多孔性ガス
電極はとりわけ有利な特性に関して優れている：この多
孔性ガス電極は非常に安価に製造でき、工業的電気分解
の条件−電流密度：３に＾／ポ；電解液濃度：水酸化ナ
トリウム３５重量％；温度８５°Ｃ−下で水素を発生す
るカソードとして長い有゛効寿命を有している、即ち、
電極電位が、３年以上の運転時間中ずっと測定精度の限
界内で変わらない、この電極の特殊なホイル型構造の結
果、当該電極が使用されるべきものとして意図されてい
る電気化学的槽装置（燃料電池または電解槽）は、全て
の場合にそして最適の条件下でこの電極を作動できるた
めにこの特殊な構造に正確に合わせなければならない。
ツ特許公開第３３４２９６９号公報に記載の多孔性ガス
電極はとりわけ有利な特性に関して優れている：この多
孔性ガス電極は非常に安価に製造でき、工業的電気分解
の条件−電流密度：３に＾／ポ；電解液濃度：水酸化ナ
トリウム３５重量％；温度８５°Ｃ−下で水素を発生す
るカソードとして長い有゛効寿命を有している、即ち、
電極電位が、３年以上の運転時間中ずっと測定精度の限
界内で変わらない、この電極の特殊なホイル型構造の結
果、当該電極が使用されるべきものとして意図されてい
る電気化学的槽装置（燃料電池または電解槽）は、全て
の場合にそして最適の条件下でこの電極を作動できるた
めにこの特殊な構造に正確に合わせなければならない。
しかしながら、現今、幅１ｍ以上でこのような電極構造
物を作ることは不可能であるが、幅約２００ｍｍまでで
任意の所望の長さにある帯状物を作ることは困難ではな
い。この電極は形状を保持しないので、電極の位置を定
める均一かつ最適な膜からの距離を保証できないためこ
の電極帯状物を、槽のフレームに取り付けることは十分
ではない。
物を作ることは不可能であるが、幅約２００ｍｍまでで
任意の所望の長さにある帯状物を作ることは困難ではな
い。この電極は形状を保持しないので、電極の位置を定
める均一かつ最適な膜からの距離を保証できないためこ
の電極帯状物を、槽のフレームに取り付けることは十分
ではない。
さらに、当該電極の固有の電導率が非常に低いため、必
要とされる工業用電流密度によりそして電流を通すフレ
ームからの長い距離により電極内での中心から端までの
電圧降下が非常に大きくなる。
要とされる工業用電流密度によりそして電流を通すフレ
ームからの長い距離により電極内での中心から端までの
電圧降下が非常に大きくなる。
本発明の目的は、現在工業工学において通常使用されて
いるような膜種中でカソードとしてこれらの電極を使用
することを可能にする、現在使用されているカソードと
比較してはっきりした利点を有する電極構造を、このよ
うなホイル型電極帯状物用に開発することである。
いるような膜種中でカソードとしてこれらの電極を使用
することを可能にする、現在使用されているカソードと
比較してはっきりした利点を有する電極構造を、このよ
うなホイル型電極帯状物用に開発することである。
（問題点を解決するための手段）
この目的は、少なくとも一面がラネーニッケルとポリテ
トラフルオロエチレンの混合物でおおわれているニッケ
ル金網からなる電気触媒作用部分を有する多孔性ガス電
極において、前記電気触媒作用部分が電流を通す支持フ
レーム構造上に装着されていることを特徴とする多孔性
ガス電極により達成される。更に本発明の好適な実施例
においては、この電気触媒作用部分は、平行にかつ互い
の間隔が５〜１０ｍ１１で支持フレーム構造に、導電状
態で連結されている幅２００ａａまでの帯状物からなる
ことができる。またこの支持フレーム構造は、グリッド
の境界を形成するフレームを含むことができる。さらに
このグリッドは、互いの間隔がせいぜい２００ｍ、好ま
しくは１００〜１５０ＩＩＩＩＩＩにあるロッドまたは
、開口面積を少なくとも６０％有するエキスパンデッド
メタル、好ましくは圧延されたエキスパンデッドメタル
からなることができる。
トラフルオロエチレンの混合物でおおわれているニッケ
ル金網からなる電気触媒作用部分を有する多孔性ガス電
極において、前記電気触媒作用部分が電流を通す支持フ
レーム構造上に装着されていることを特徴とする多孔性
ガス電極により達成される。更に本発明の好適な実施例
においては、この電気触媒作用部分は、平行にかつ互い
の間隔が５〜１０ｍ１１で支持フレーム構造に、導電状
態で連結されている幅２００ａａまでの帯状物からなる
ことができる。またこの支持フレーム構造は、グリッド
の境界を形成するフレームを含むことができる。さらに
このグリッドは、互いの間隔がせいぜい２００ｍ、好ま
しくは１００〜１５０ＩＩＩＩＩＩにあるロッドまたは
、開口面積を少なくとも６０％有するエキスパンデッド
メタル、好ましくは圧延されたエキスパンデッドメタル
からなることができる。
（作用）
上記の構造によれば、電気触媒作用部分が支持フレーム
構造上に装着されるため、電気触媒作用部分は膜に対し
て最適な距離で固定される。そして同時にこの電気触媒
作用部分を導電状態で支持フレーム構造に連結できる結
果、ガス電極内で測定可能な電圧降下が起こらない、さ
らにこの多孔性ガス電極によれば、膜と電極との間の間
隙からの気泡の自由採取が容易になる。 −（実
施例） 以下、本発明の一実施例を記載した図面および例に基マ
いてより詳細に説明する。第１図は、グリフＶがロッド
からなる多孔性ガス電極の詳細図を示し；第２図はグリ
ッドが平らに圧延されたエキスパンデッドメタルからな
る多孔性ガス電極の詳細図を示し；第３図は電圧を、種
々の幅の帯状物による電流密度の作用として示している
。
構造上に装着されるため、電気触媒作用部分は膜に対し
て最適な距離で固定される。そして同時にこの電気触媒
作用部分を導電状態で支持フレーム構造に連結できる結
果、ガス電極内で測定可能な電圧降下が起こらない、さ
らにこの多孔性ガス電極によれば、膜と電極との間の間
隙からの気泡の自由採取が容易になる。 −（実
施例） 以下、本発明の一実施例を記載した図面および例に基マ
いてより詳細に説明する。第１図は、グリフＶがロッド
からなる多孔性ガス電極の詳細図を示し；第２図はグリ
ッドが平らに圧延されたエキスパンデッドメタルからな
る多孔性ガス電極の詳細図を示し；第３図は電圧を、種
々の幅の帯状物による電流密度の作用として示している
。
多孔性ガス電極の電気触媒作用部分である帯状物１は電
流を伝導する支持フレーム構造に溶接接合により導電状
態で連結されている。支持フレーム構造はフレーム２お
よびフレーム２により境界をつけられたグリッドからな
る。グリッドは、幅ｄが５〜２０■であることができか
つ互いに平行に距離Ｃが５０〜２００閣、好ましくは１
００〜１５０閤で配列されているロッド３からなること
ができる。
流を伝導する支持フレーム構造に溶接接合により導電状
態で連結されている。支持フレーム構造はフレーム２お
よびフレーム２により境界をつけられたグリッドからな
る。グリッドは、幅ｄが５〜２０■であることができか
つ互いに平行に距離Ｃが５０〜２００閣、好ましくは１
００〜１５０閤で配列されているロッド３からなること
ができる。
あるいは、グリッドは開口面積が少なくとも６０％であ
る圧延されたエキスパンデッドメタル４からなることが
できる。電気触媒作用部分はグリッドに図中５で示され
た位置でおよびフレームに図中６で示された位置で溶接
されている。互いに平行に配列されている帯状物１の間
隔ａは５〜１０ ｍ 。
る圧延されたエキスパンデッドメタル４からなることが
できる。電気触媒作用部分はグリッドに図中５で示され
た位置でおよびフレームに図中６で示された位置で溶接
されている。互いに平行に配列されている帯状物１の間
隔ａは５〜１０ ｍ 。
そして帯状物の幅すは１０〜２００ｍであることができ
る。
る。
■
一定の電流密度で種々の帯状物幅の電気触媒作用部分を
用いて、摺電圧および電力消費を試験槽内で測定した。
用いて、摺電圧および電力消費を試験槽内で測定した。
支持フレーム構造は、切り抜き部分５００ｍｍ ｘ ７
８ ｍｍを有する、面積５６０ｍｍ ｘ ２１０＋ｎ＋
ｓの厚さ１．３ ｍｍのニッケル薄板を含む。ホイル状
ガス電極の帯状物を支持フレーム構造の細幅側に平行に
配列し、長手方向側に導電状態で溶接した。
８ ｍｍを有する、面積５６０ｍｍ ｘ ２１０＋ｎ＋
ｓの厚さ１．３ ｍｍのニッケル薄板を含む。ホイル状
ガス電極の帯状物を支持フレーム構造の細幅側に平行に
配列し、長手方向側に導電状態で溶接した。
このガス電極をカソードとして、垂直に作動される膜電
解槽内に、その長手方向が垂直になりそして帯状物が膜
に対面するように配列した。帯状物と、ＤｕＰｏｎｔに
より製造されたＮａｆｉｏｎ＠ ＮＸ ９０９０２型の
膜との間隔は３Ｉｌｌｆｌｌであった；アノードを膜の
背面に直接接触させた。この槽をカソード間隙内で循環
する３３％濃度の水酸化ナトリウムを用いて、そして精
製した塩化ナトリウムの飽和溶液を用いてドレイン内の
アノード液濃度２００ ｇ ＮａＣ１／ ｌで９０’Ｃ
でニッケル薄板内の取り除かれた面積３９０ｃｄに起因
する電流密度３ ｋＡ／ｍ”で作動させた。それぞれ数
日間にわたる連続操作の間、互いの間隔がそれぞれ５ｆ
ｆ１１である種々の幅の帯状物を有する電極で、以下の
電解摺電圧および電力消費が達°っせられた： 帯状物の幅［ｍｍｌ １０ ２５ １００
電解摺電圧［Ｖ ］ ３，２４ ３．１６ ３
．０７電力消費（ＤＣ） ［ｋＷｈ／ｌ Ｎａ０１１］ ２．２６０ ２
．２１０ ２．１４０三種類の相異なる電極の特徴を
求めるため、摺電圧を、０．５〜４ ｋＡ／ｍ”の範囲
にある電流密度の作用として測定した。その結果を第３
図に図示した。この結果は、これらのガス電極は４ ｋ
Ａ／ｎ＋”でもなお直線領域内で作動することを示して
いる。
解槽内に、その長手方向が垂直になりそして帯状物が膜
に対面するように配列した。帯状物と、ＤｕＰｏｎｔに
より製造されたＮａｆｉｏｎ＠ ＮＸ ９０９０２型の
膜との間隔は３Ｉｌｌｆｌｌであった；アノードを膜の
背面に直接接触させた。この槽をカソード間隙内で循環
する３３％濃度の水酸化ナトリウムを用いて、そして精
製した塩化ナトリウムの飽和溶液を用いてドレイン内の
アノード液濃度２００ ｇ ＮａＣ１／ ｌで９０’Ｃ
でニッケル薄板内の取り除かれた面積３９０ｃｄに起因
する電流密度３ ｋＡ／ｍ”で作動させた。それぞれ数
日間にわたる連続操作の間、互いの間隔がそれぞれ５ｆ
ｆ１１である種々の幅の帯状物を有する電極で、以下の
電解摺電圧および電力消費が達°っせられた： 帯状物の幅［ｍｍｌ １０ ２５ １００
電解摺電圧［Ｖ ］ ３，２４ ３．１６ ３
．０７電力消費（ＤＣ） ［ｋＷｈ／ｌ Ｎａ０１１］ ２．２６０ ２
．２１０ ２．１４０三種類の相異なる電極の特徴を
求めるため、摺電圧を、０．５〜４ ｋＡ／ｍ”の範囲
にある電流密度の作用として測定した。その結果を第３
図に図示した。この結果は、これらのガス電極は４ ｋ
Ａ／ｎ＋”でもなお直線領域内で作動することを示して
いる。
（効果）
このような多孔性ガス電極の利点は、電気触媒作用部分
が膜に対して最適な距離で固定されること、そして同時
に導電状態で支持フレーム構造に連結できる結果、測定
可能な電圧降下がガス電極内で起こらないことである。
が膜に対して最適な距離で固定されること、そして同時
に導電状態で支持フレーム構造に連結できる結果、測定
可能な電圧降下がガス電極内で起こらないことである。
さらにこの多孔性ガス電極は、膜と電極との間の間隙か
らの気泡の自由採取が容易であるという利点を有する。
らの気泡の自由採取が容易であるという利点を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す多孔性ガス電極の詳細
図、第２図は本発明の他の実施例を示す多孔性ガス電極
の詳細図、第３図は電流密度と電圧との関係の例を示す
図である。 （符号の簡単な説明）
図、第２図は本発明の他の実施例を示す多孔性ガス電極
の詳細図、第３図は電流密度と電圧との関係の例を示す
図である。 （符号の簡単な説明）
Claims (6)
- （１）少なくとも一面がラネーニッケルとポリテトラフ
ルオロエチレンの混合物でおおわれているニッケル金網
からなる電気触媒作用部分を有する多孔性ガス電極にお
いて、前記電気触媒作用部分が電流を通す支持フレーム
構造上に装着されていることを特徴とする多孔性ガス電
極。 - （２）電気触媒作用部分が平行にかつ互いに間隔を持っ
て支持フレーム構造上に配列されている帯状物からなる
請求項１記載の多孔性ガス電極。 - （３）支持フレーム構造がグリッドの境界を形成するフ
レームを含む請求項１記載の多孔性ガス電極。 - （４）グリッドが互いの間隔がせいぜい２００ｍｍ、好
ましくは１００〜１５０ｍｍで平行に配列したロッドか
らなる請求項３記載の多孔性ガス電極。 - （５）グリッドが少なくとも６０％の開口面積を有する
エキスパンデッドメタルからなる請求項３記載の多孔性
ガス電極。 - （６）幅が２００ｍｍまでの帯状物が、互いの間隔が５
〜１０ｍｍで支持フレーム構造に、導電状態で連結され
ている請求項２記載の多孔性ガス電極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873710855 DE3710855A1 (de) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Poroese gaselektrode |
| DE3710855.7 | 1987-04-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262490A true JPS63262490A (ja) | 1988-10-28 |
Family
ID=6324563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63076640A Pending JPS63262490A (ja) | 1987-04-01 | 1988-03-31 | 多孔性ガス電極 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0285019B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63262490A (ja) |
| AT (1) | ATE62716T1 (ja) |
| AU (1) | AU601562B2 (ja) |
| BR (1) | BR8801512A (ja) |
| DE (2) | DE3710855A1 (ja) |
| ES (1) | ES2022502B3 (ja) |
| FI (1) | FI85603C (ja) |
| IN (1) | IN170695B (ja) |
| MX (1) | MX174277B (ja) |
| NO (1) | NO171418C (ja) |
| ZA (1) | ZA882314B (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017833B2 (ja) * | 1980-07-11 | 1985-05-07 | 旭硝子株式会社 | 電極 |
| EP0156795A1 (en) * | 1983-08-31 | 1985-10-09 | SUTTER, Robert C. | Compartmentalized cathode cell |
| DE3342969A1 (de) * | 1983-11-28 | 1985-06-05 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Poroese gaselektrode |
-
1987
- 1987-04-01 DE DE19873710855 patent/DE3710855A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-03-08 IN IN147/MAS/88A patent/IN170695B/en unknown
- 1988-03-25 EP EP88104816A patent/EP0285019B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-25 DE DE8888104816T patent/DE3862416D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-25 AT AT88104816T patent/ATE62716T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-25 ES ES88104816T patent/ES2022502B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-30 NO NO881420A patent/NO171418C/no unknown
- 1988-03-30 MX MX010962A patent/MX174277B/es unknown
- 1988-03-30 FI FI881499A patent/FI85603C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-03-30 BR BR8801512A patent/BR8801512A/pt not_active Application Discontinuation
- 1988-03-31 JP JP63076640A patent/JPS63262490A/ja active Pending
- 1988-03-31 AU AU14045/88A patent/AU601562B2/en not_active Ceased
- 1988-03-31 ZA ZA882314A patent/ZA882314B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN170695B (ja) | 1992-05-02 |
| ATE62716T1 (de) | 1991-05-15 |
| MX174277B (es) | 1994-05-02 |
| AU1404588A (en) | 1988-10-06 |
| AU601562B2 (en) | 1990-09-13 |
| EP0285019B1 (de) | 1991-04-17 |
| NO881420D0 (no) | 1988-03-30 |
| NO881420L (no) | 1988-10-03 |
| EP0285019A1 (de) | 1988-10-05 |
| DE3862416D1 (de) | 1991-05-23 |
| FI881499A0 (fi) | 1988-03-30 |
| FI85603C (fi) | 1992-05-11 |
| ES2022502B3 (es) | 1991-12-01 |
| DE3710855A1 (de) | 1988-10-20 |
| FI881499A (fi) | 1988-10-02 |
| NO171418B (no) | 1992-11-30 |
| ZA882314B (en) | 1988-09-26 |
| FI85603B (fi) | 1992-01-31 |
| BR8801512A (pt) | 1988-11-08 |
| NO171418C (no) | 1993-03-10 |
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