KR20140074864A - 전기화학 전지 내 산소-소비 전극의 설치 방법 및 전지화학 전지 - Google Patents

전기화학 전지 내 산소-소비 전극의 설치 방법 및 전지화학 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20140074864A
KR20140074864A KR1020137017915A KR20137017915A KR20140074864A KR 20140074864 A KR20140074864 A KR 20140074864A KR 1020137017915 A KR1020137017915 A KR 1020137017915A KR 20137017915 A KR20137017915 A KR 20137017915A KR 20140074864 A KR20140074864 A KR 20140074864A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxygen
film
consuming
consuming electrode
silver
Prior art date
Application number
KR1020137017915A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101827594B1 (ko
Inventor
안드레아스 불란
미카엘 그로쓰홀츠
란돌프 키퍼
페터 볼테링
Original Assignee
바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
유데노라 에스.피.에이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하, 유데노라 에스.피.에이. filed Critical 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
Publication of KR20140074864A publication Critical patent/KR20140074864A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101827594B1 publication Critical patent/KR101827594B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/052—Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate
    • 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
    • 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
    • C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
    • C25B11/031—Porous electrodes
    • 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
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • 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
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • C25B11/095—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds at least one of the compounds being organic
    • 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
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • 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
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

본 발명은 특히 클로르알칼리 전기분해에 사용하기 위한 전기분해 장치에서의 산소-소비 전극의 탑재 변형예에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 굴곡 및/또는 연부 및/또는 중첩 영역이 촉매-함유 필름으로 피복된다.

Description

전기화학 전지 내 산소-소비 전극의 설치 방법 및 전지화학 전지 {METHOD FOR MOUNTING OXYGEN CONSUMING-ELECTRODES IN ELECTROCHEMICAL CELLS AND ELECTROCHEMICAL CELLS}
본 발명은 전기분해 장치 내에 산소-소비 전극을 설치하는 방법, 및 특히 클로르알칼리 전기분해에 사용하기 위한 전기분해 장치에 관한 것으로서, 여기서는 기밀(gas-tight)과 관련하여 중요한 영역이 특정 방식으로 피복된다.
본 발명은 그 자체로 공지된 산소-소비 전극, 즉, 기체 확산 전극으로 구성되며, 통상적으로는 전기전도성 지지체 및 촉매 활성 성분을 갖는 기체 확산층을 포함하는 산소-소비 전극으로부터 출발한다.
산소-소비 전극을 전기분해 전지 내에서 산업적 규모로 가동시키기 위한 여러 가지 제안이 원칙적으로 선행 기술로부터 알려져 있다. 근본적인 아이디어는 전기분해 (예를 들어, 클로르알칼리 전기분해)의 수소-방출 캐소드를 산소-소비 전극 (캐소드)으로 대체하는 것이다. 가능한 전지 디자인의 개관 및 해결책은 문헌 [Moussallem et al., "Chlor-Alkali Electrolysis with Oxygen Depolarized Cathodes: History, Present Status and Future Prospects", J. Appl. Electrochem. 38 (2008) 1177-1194]에서 찾아볼 수 있다.
이하, OCE로 간략하게 지칭되기도 하는 산소-소비 전극은 산업용 전기분해기에 사용되기 위해서는 여러 가지 요건을 충족시켜야 한다. 따라서, 촉매 및 사용되는 모든 재료는 전형적으로 80 내지 90℃에서 농도가 약 32 중량%인 수산화나트륨 용액 및 순수 산소에 대하여 화학적으로 안정하여야 한다. 마찬가지로, 통상적으로 면적이 2　m2를 초과하는 크기 (산업적 크기)의 전기분해기 내에 설치되어 가동되기 위해서는 높은 수준의 기계적 안정성이 요구된다. 또 다른 특성은 고도의 전기전도도, 얇은 층 두께, 높은 내부 표면적 및 전기분해촉매의 높은 전기화학 활성이다. 기체 및 전해질의 전도를 위한 적절한 수소성 및 친수성 기공 및 적절한 기공 구조가 또한 필요하며, 기체 공간과 액체 공간이 서로 분리되어 유지되도록 누출이 없어야 한다. 장기 안정성과 낮은 제조 비용도 또한 산업용 산소-소비 전극이 충족시켜야할 또 다른 요건이다.
또한, OCE는 전기분해 장치 내에 간편하게 설치되고 교체될 수 있어야 한다. 설치를 위한 각종 방법이 기재되어 왔다.
미국 특허 7,404,878에는, 예를 들어, 두 개의 OCE의 맞닿은 연부를 퍼플루오로카르복실산, 퍼플루오로술포닐 플루오라이드 또는 알킬 퍼플루오로카르복실레이트를 함유하는 층을 사용하여 접합시키는 것이 기재되어 있다. 층은 이어서 열 처리에 의해 OCE에 접합되어야 한다. 이 방법은 OCE가 열 처리 중에 손상받을 수 있기 때문에 사용하기가 어렵다. 또한, 생성된 피복되고 전기화학적으로 불활성인 연부 및 중첩 영역에서 OCE가 가동하지 않으므로, 나머지 면적이 보다 높은 전류 밀도에서 가동하게 되어, 전압 증가 및 결과적으로 전체적으로 보다 높은 에너지 소비에 이르게 되는 단점이 있다.
DE　4444114　A1은 OCE를 전기화학반응 장치의 기본 구조와 클램프(clamp) 접촉을 형성함으로써 접촉시켜 설치하는 것을 기재하고 있다. 그러나, 클램프 또는 프레스 접촉이 사용되는 경우, 전기적 접촉 저항이 어레인지먼트 가동 과정 중에 자주 열화되어 전기 에너지의 바람직하지 못한 소비 증가를 가져오는 것으로 밝혀졌다. 또 다른 단점은 클램핑 막대의 영역이 전기화학적으로 불활성이므로, OCE 영역이 줄어든다는 단점이 있다.
전극과 전기화학반응 장치 사이의 전기적으로 보다 내구적인 연결은 EP　1041176　A1에 기재되어 있는 바와 같은 용접 공정에 의해 달성될 수 있다. 비천공된, 연부 금속 테두리가 있는 기체 확산 전극이 사용되는 경우, 전극의 기본 구조로의 직접적인 용접이 이루어질 수 있다. 그러나, EP　1041176　A1에 언급된 전극 기본 구조의 연속적 연부는, 천공되거나 슬롯 (slot)이 있는 금속 시트를 지지 구조로서 필요로 한다. 따라서, 통합되는 전극은 종종 전 영역에 걸쳐 개방 공극을 갖고, 공극 안에는 전기화학적 활성 조성물 (이하, 코팅이라 함)이 매립되어 있는, 금속성 전도성 기본 구조로 이루어진다. 코팅된 전극을 직접 용접하려는 시도는 통상적으로 높은 결합 온도에서 일어나는 코팅 조성물의 분해로 인하여 실패하였다. 질적으로 무결점인 결합을 얻기 위하여, 코팅 조성물은 용접 영역에 존재하지 않아야 하며, 즉, 전극의 개방-공극 기본 구조는 이 영역에서 코팅 조성물을 함유하지 않음으로써, 밀봉 작용을 얻기 위한 수단 없이 가동 중 전기화학반응 장치 내에서 전극의 양측, 즉, 전해질 및 기체 상에 존재하는 매질이 혼합되게 한다.
매질의 혼합을 방지하기 위하여, 코팅되지 않은 용접 영역에는 액체 또는 페이스트-형 물질이 제공되며, 이것이 얼마 후에 고체화하여 적용시에 이 위치에서 개방-공극 구조를 밀봉한다. 밀봉 재료의 고체화는, 예를 들어, 액체 또는 페이스트-형의 적용된 물질을 화학적으로 경화시켜 수행될 수 있다. 대부분 전기화학반응 장치 중에서 지배적인 화학적으로 매우 공격적인 조건으로 인하여, 이러한 방식으로 생성된 밀봉부의 가동 수명은 매우 짧은 것으로 나타났으며, 그 범위는 수 주에서 수 개월에 이르기까지 다양하며, 따라서, 전기화학반응 장치의 효율적인 장기 사용에 장애가 된다.
또한, 가열 결과 소성화(plastic) 되었다가 냉각시 다시 고체화되는 조성물을 밀봉재로 사용하는 것은 문헌, 예컨대, EP　1029946　A2에 기재되어 있다. PTFE와 같은 화학적으로 불활성인 물질이 사용될 수 있지만, 이러한 물질과 기본 구조의 영구적인 결합을 달성하기 위하여 고온이 필요하며; 이 특허의 교시 내용에 따르면, 공정을 수행하기 위하여 복잡한 장치/기계가 필요하다.
DE　10152792　A1은 기체 확산 전극과 전기화학반응 장치의 기본 구조 사이의 연결을 생성하는 방법을 기재하고 있으며, 여기서 전극의 앞쪽과 뒷쪽에 있는 매질의 분리는 전극의 주변부와, 그러한 주변부를 수용하는 연부 프레임의 접는 형 (fold-like) 구조 사이의 전기적 저-저항 연결의 생성에 의해 보장되며, 이는 연부 프레임을 화학반응 장치의 기본 구조에 전기적으로 저-저항 연결시킨다. DE　10152792　A1에 따른 방법은 프레임의 접혀진 부분이 사선방향 결합을 위해 연부 영역에서 절단된 프로파일로 이루어지며, 레이저 용접 또는 기타 용접 또는 납땜 공정에 의해 서로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 방법의 전체적인 단점은 설치 수단이 매우 복잡하고 비용이 많이 든다는 것이다. 마찬가지로, OCE의 교체가 매우 복잡하며, 적절한 작업장 및 기구 없이는 수행될 수 없다. 성능에 영향을 미치는 또 다른 단점은 접혀진 영역/프로파일이 전기화학적으로 불활성이므로 활성 OCE 영역이 상실된다는 것이다. 결과는 OCE가 카운터 전극(애노드) 보다 높은 전류 밀도에서 가동되므로, 전기분해 전압 증가 및 경제성에 있어서의 열화를 가져온다는 것이다.
EP　1029946　A2는 반응성 층, 기체 확산층 및 콜렉터 플레이트, 예를 들어, 은 메쉬로 이루어진 기체 확산 전극을 기재하고 있다. 코팅은 콜렉터 플레이트를 완전히 덮고 있는 것이 아니라 연부를 코팅이 되지 않은 채로 남겨두고 있다. 얇은 프레임형 금속 플레이트, 바람직하게는 은 플레이트를, 금속성 프레임이 매우 작은 면적의 전기화학 활성 코팅을 덮고, 또한 밀봉 작용이 얻어지도록 기체 확산 전극에 부착시킨다. OCE를 지나 돌출되어 나온 프레임은, 예컨대, 용접에 의해 OCE를 전기분해 장치에 결합시키는 작용을 한다. 이러한 접촉은 복잡하고, OCE 영역의 일부를 덮으므로, 결과적으로 유리 OCE 영역의 국소적인 전류 밀도가 증가하고, 전기분해기의 성능이 보다 높은 전기분해 전압에 의해 강하된다. 또한, 복잡한 설치는 높은 전기분해기 제조 비용과, 높은 OCE 교체 비용을 요한다.
DE　10330232　A1은 OCE의 설치를 기재하고 있으며, 여기서, OCE와 전기분해 장치 사이의 전기적 접촉의 생성 및 기체 공간과 전해질 공간 사이의 밀봉 형성은 하나의 과정으로 수행된다. 여기서, 금속 스트립은 OCE의 코팅이 없는 주변부 및 OCE의 촉매-코팅된 영역 모두에 배치되어, 레이저 용접에 의해 전기분해 장치의 지지 구조에 결합되어 있다. 이 방법은 금속성 스트립의 영역 및 용접부가 전기화학적으로 불활성이며, 선택된 공정은 매우 복잡하다는 단점이 있다.
OCE는 단지 하나의 OCE가 각 전기분해 장치에 설치되도록하는 치수로는 구해질 수 없으므로, 각 전기분해 장치에 복수 개의 OCE가 설치되어야 한다. 설치는 OCE를 살짝 중첩시키거나 맞닿게 하는 설치법에 의해 수행된다. 전기분해 장치 당 하나의 OCE가 이용가능한 경우일지라도, 설치 결과로서 OCE가 구겨져 주름이 지는 영역이 존재할 수 있다.
제조 또는 사용에 의해 야기된 OCE 내의 균열 또는 구멍을 밀봉할 수 있는 특별한 방법은 선행 기술에 더 이상 알려져 있지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 맞닿은 연부 또는 중첩 영역 또는 설치에 의해 야기된 OCE의 접힌 영역을 밀봉하는 신규 방법, 및 제조 또는 사용에 의해 야기된 OCE 내의 균열 또는 구멍을 밀봉하는 방법을 제공하는 것이다. 전기분해 장치의 구조에 따라서, OCE는 때때로 모서리 주변에 설치되어야 하며, 그 결과 심각한 기계적 스트레스가 OCE에 작용하여 누출이 일어날 수 있다. 상기한 바와 같이, 누출은 전해질이 전해질 공간으로부터 기체 공간으로 갈 수 있게 하거나, 기체가 기체 공간으로부터 전해질 공간으로 갈 수 있게 한다.
또한, 기체 공간이 전해질 공간과 분리되어 있는 전기분해 장치에 OCE를 설치하는 경우, 기체가 기체 공간으로부터 전해질 공간으로 갈 수 없고 전해질이 전해질 공간으로부터 기체 공간으로 갈 수 없도록 하여야 한다. OCE는 기체 공간과 액체 공간 사이의 1 내지 170　mbar의 압력차에서 누출이 없어야 한다. 또한, 누출이 없다는 것은 기체 버블이 전해질 공간으로 빠져나가는 것이 시각적으로 관찰되지 않는다는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 액밀(liquid-tight)은 10　g/(h·cm2) 이하의 양의 액체가 OCE를 통과한다는 것을 의미한다 (상기 식에서, g는 액체의 질량이고, h는 시간이며, cm2는 기하학적 전극 표면적임). 그러나, 너무 많은 액체가 OCE를 통과하면, 액체는 기체 측을 마주하는 쪽에서만 흘러내릴 것이다. 이는 액체 필름을 형성하여 기체가 OCE 내로 들어가는 것을 막음으로써 OCE의 성능에 막대한 부정적 영향을 끼친다 (산소의 불충분 공급). 너무 많은 기체가 전해질 공간으로 들어가는 경우, 기체 버블은 전해질 공간으로부터 배출될 수 있어야 한다. 어느 경우라도, 기체 버블은 전극 및 막 표면을 가려, 전류 밀도 및 정전류 가동에 있어서 변화를 일으켜 전류 밀도의 국소적인 증가 및 전지를 관통하는 전지 전압의 바람직하지 않은 증가를 일으킨다.
또한, 기체 확산 전극의 매우 작은 전기화학적 활성 영역만이 설치의 결과로서 손실되어야하며, 설치는 기술적으로 단순하게 수행될 수 있어야 한다.
본 발명의 목적은, 예를 들어, OCE의 중첩 영역/구겨지거나 맞닿은 연부를 설치 과정 중 중합체성 성분 및 산화은을 포함하는 필름으로 피복하여 달성될 수 있었다.
본 발명은 전기화학 반전지 내에 하나 이상의 접합된 산소-소비 전극을 기밀 설치하는 방법을 제공하며, 이 방법은 산소-소비 전극을 반전지의 기체 구획의 프레임과 병렬배치시키는 경우 나타나는 산소-소비 전극의 접힌 영역 및/또는 균열된 영역 및/또는 인접한 산소-소비 전극의 맞닿은 연부 영역 및/또는 중첩 영역을, 산소-소비 전극과 유사한 조성을 가지며 산소-소비 전극의 층 두께보다 얇은 추가의 필름 (밀봉 필름이라고도 함)으로 피복하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 신규 방법은 특히 촉매 활성 성분으로서 은 및/또는 산화은을 함유하는 기체 확산 전극에 적용될 수 있다. 본 발명은 바람직하게는 기체 공간이 전해질 공간과 분리되어 있는 전기분해 장치에 기체 확산 전극을 설치하는 것에 관한 것이다. 특히, 은을 기재로 하며 그의 제조 방법이, 예를 들어, DE　3710168　A1 또는 EP　115　845　A1에 기재되어 있는 OCE가 사용된다. 마찬가지로, 은이 탄소 상에 지지되어 있는 촉매를 기재로 하는 OCE를 사용할 수 있다.
바람직한 방법에서, 밀봉 필름은 산소-소비 전극과 동일한 촉매 활성 물질을 갖는다.
밀봉 필름 및/또는 산소-소비 전극은 바람직하게는, 서로 독립적으로, 플루오린화 또는 부분적 플루오린화 중합체, 특히, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 및 은-함유 촉매 활성 물질을 기재로 한다.
신규 방법의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 밀봉 필름 및/또는 산소-소비 전극 중의 촉매 활성 성분은 독립적으로 은, 산화은(I) 또는 산화은(II) 또는 은 및 산화은의 혼합물을 포함한다.
밀봉 필름 중 촉매 활성 성분의 함량은 특히 바람직하게는 50 중량% 이상의 산화은, 특히 바람직하게는 80 중량% 이상의 산화은을 포함한다.
본 발명에 따른 또 다른 특히 바람직한 방법은 밀봉 필름 및/또는 산소-소비 전극이 서로 독립적으로 촉매 활성 성분으로서 70 내지 95 중량%의 산화은, 0 내지 15 중량%의 은 금속 분말, 및 3 내지 15 중량%의 플루오린화 중합체, 특히 PTFE를 함유하는 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
밀봉 필름 및 산소-소비 전극은 바람직하게는 밀봉 필름의 적용 후에 함께 압착된다.
신규 방법의 변형예로서, 밀봉 필름의 적용 후에 밀봉 필름과 산소-소비 전극이 전지의 가동 개시시에 그들의 접촉점에서 함께 접합된다. 신규 방법을 실시할 때, 중첩 및/또는 맞닿은 영역 및/또는 접힌 영역은 특히 바람직하게는 조립 후에 전기분해 장치가 상기 밀봉 필름에 기계적 힘을 가하게 되는 지점에 위치된다.
<신규 방법에 적절한 밀봉 필름의 바람직한 형태의 기술>
밀봉 필름을 생성하기 위하여 D50이 1 내지 30　μm인 입자 크기 분포를 갖는 산화은이 사용되나, 보다 거칠거나 미세한 분말이 또한 사용될 수 있다. 사용되는 중합체는 OCE가 사용되는 조건하에서 화학적으로 안정하여야 한다. 예를 들어, 클로르알칼리 전기분해에서, 중합체는 순수 산소 존재하에 90℃에서 32 중량% 농도의 NaOH에 안정하여야 한다. 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)과 같은 플루오린화 또는 부분적 플루오린화 중합체를 사용할 수 있다. 또한, 중합체는 마찬가지로 특히 제조 조건하에 산화은의 산화 작용에 대체로 안정하여야 한다.
바람직하게 사용되는 밀봉 필름을 생성하기 위하여, 중합체 성분은 기계적 부하를 감당할 수 있는 필름이 생성되도록 하는 양으로 사용된다. 이와 관련하여 "기계적 부하를 감당할 수 있는"이란 밀봉 필름이 산업용 전기분해 장치에 파괴되지 않고서, 즉, 밀봉 필름이 비교적 큰 구멍이나 넓은 균열을 형성하는 구겨짐 또는 파괴없이 설치될 수 있는 것을 의미한다.
기계적 부하를 감당할 수 있는 능력을 증진시키기 위하여, 제직 강화 패브릭을 밀봉 필름 내로 혼입시킬 수 있다. 제직 강화 패브릭은 산화은의 산화 작용에 어느 정도 안정성을 가져야 하며, 즉, 제조 공정을 거쳐 마감 밀봉 필름에 이르기 까지 기계적 특성에 있어서 감지될 수 있는 부식 또는 열화없이 견뎌내야하는 것을 의미한다. 사용 조건하에서 제직 강화 패브릭의 내화학성은 절대적으로 필요한 것은 아니다. 따라서, 예컨대, 폴리에스테르와 같이 수산화나트륨에 안정하지 않은 재료를 사용할 수 있다. 전기 전도성 지지체로서, 예를 들어, 금속, 특히 니켈, 은, 니켈과 은의 혼합물, 또는 니켈-구리 합금으로 된 메쉬, 제직 패브릭, 브레이드(braid), 편성물, 부직물 또는 발포체를 사용할 수 있다. 제직 강화 패브릭으로서 비금속성 저항 재료, 예를 들어, 폴리프로필렌을 기재로 하는 재료를 또한 사용할 수 있다.
밀봉 필름용으로 산화은과의 혼합물 중의 중합체성 성분의 비율은 밀봉 필름 중 산화은의 전기화학적 환원이 전기분해 장치 중 OCE의 가동 조건하에 일어날 수 있도록 선택되는 것이 바람직하다. 따라서, 바람직한 방법에서 산화은의 비율은 50 중량%를 초과하며, 특히 바람직하게는 80 중량%를 초과한다. 밀봉 필름용 중합체로서, 특히 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)을 사용한다.
밀봉 필름은 중합체성 성분과 산화은으로부터 원칙적으로 선행 기술에서 OCE 제조용으로 알려져 있는 방법과 유사한 방법으로 생성될 수 있다. 이는 예를 들어, 다음과 같은 상이한 방법으로 수행될 수 있다.
가능한 한 방법은 산화은과 분말형의 중합체성 성분을 압출시켜 필름을 생성하는 것이다.
또한, 산화은을 중합체 성분 내로 충전제처럼 혼입시킬 수 있으며, PTFE의 경우에 EP　951500　A1에 기재되어 있는 바와 같은 OCE 생성 방법과 유사하게 페이스트 압출시켜 다공성 밀봉 필름을 생성할 수 있다.
또한, 산화은을 다공성 PTFE 필름 상에 산포하고 이어서 압착하여 넣어 제조할 수도 있다.
또한, 중합체를 DE　2941774에 기재된 혼합 방법과 유사한 방식으로 가공한 다음, 제직 강화 패브릭과 함께 또는 패브릭 없이 캘린더링 또는 압착시켜 필름을 수득할 수 있다.
EP　115845　A2로부터 알려진 OCE 제조 방법에 따라서, 은 촉매는 바람직하게는 PTFE 상으로 침전될 수 있다. 이 경우에, 생성된 산화은을 직접 은으로 환원시키기 위하여 질산은을 수산화나트륨으로 침전시키는데 환원제를 가한다. 환원제가 생략되는 경우, 산화은을 PTFE 상에 침전시킬 수 있다. 이 물질을 여과해내어 건조시키고, DE　2941774　A1에 따른 혼합 공정을 사용하여 가공하여 분말을 얻은 다음 이를 DE　3710168　A1 또는 EP　115　845　A2에 기재된 바와 같이 압착하여 필름을 수득할 수 있다.
상기 문헌에 기재된 제조 공정의 구체적인 내용은 본 특허 출원의 개시 내용으로서 그 전문이 원용된다.
밀봉 필름은 특히 바람직하게는 60 내지 99 중량%의 산화은 및 1 내지 40 중량% PTFE를 포함한다. 은 분말은 임의로는 추가로 가해질 수 있다. 이는 특히 평균 입자 직경이 50 μm 미만이어야 한다. 추가의 은 분말의 양은 특히 바람직하게는 0 내지 15 중량%이다.
신규 방법에 바람직하게는 사용되는 밀봉 필름의 두께는 10　μm 내지 800 μm, 바람직하게는 50 μm 내지 600　μm이다. 밀봉 필름은 특히 바람직하게는 얇게, 즉, 500 μm 미만의 두께로 재조된다.
밀봉 필름 없이 산소-소비 전극의 층 두께는 전형적으로 0.1 내지 0.9　mm, 바람직하게는 0.2 내지 0.7　mm이다.
본 발명은 하나 이상의 연결된 산소-소비 전극 (1, 1a)을 갖는 전기화학 반전지를 제공하며, 상기 산소-소비 전극은 전지의 기체 구획의 프레임 상에 설치되는 경우 나타나는 산소-소비 전극의 접힌 영역 및/또는 균열된 영역 및/또는 인접한 산소-소비 전극의 맞닿은 연부 영역 및/또는 중첩 영역을 가지며, 이들 영역이, 산소-소비 전극과 유사한 조성을 가지며 산소-소비 전극의 층 두께보다 얇은 추가의 필름으로 피복되어 있는 것을 특징으로 한다.
바람직한 전기화학 전지는 산소-소비 전극의 기체 확산층 내에 플루오린화 중합체, 특히 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)을 함유하는 것을 특징으로 한다.
전기화학 전지의 또 다른 바람직한 실시양태는 산소-소비 전극 및/또는 필름 중에 추가의 지지 요소로서 전기 전도성 가요성 텍스타일 구조, 특히 금속사로 이루어진, 바람직하게는 니켈 및/또는 은-코팅된 니켈로 이루어진 금속사로 이루어진 전기 전도성 가요성 텍스타일 구조를 갖는다.
제직 강화 패브릭이 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 제직 금속 패브릭, 예를 들어, 니켈 메쉬, 은 메쉬 또는 은-도금 니켈 메쉬를 포함하며, 메쉬 개구는 0.1　mm를 초과하고, 와이어 두께는 60 μm를 초과한다. 다른 재료를 사용할 수도 있다.
밀봉 필름은 계산된 다공도가 20 내지 70%이다. 계산된 다공도는 사용된 재료의 밀도와 마감된 밀봉 필름에 존재하는 양, 및 생성된 밀봉 필름 (제직 강화 패브릭 없이)의 밀도의 비율로부터 유도된다.
압축 비율은 분말 벌크 밀도에 대한 필름 밀도 (제직 강화 패브릭 없이)의 비율에 기초하여, 2 내지 5 범위이다.
또 다른 바람직한 것은 상기한 신규 방법 중 하나에 따라 산소-소비 전극을 설치하여 수득된 전기화학 전지의 변형예이다.
본 발명을 첨부된 도면을 예로 들어 하기 상세히 설명하나, 이러한 예가 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
<도면의 간단한 설명>
도 1은 전기화학 반전지 (2)의 개략적 단면도이다.
도 2는 반-개방된 실험실 전지 (2, 10)의 개략적 단면도로서 맞닿은 영역 (7)을 도시하고 있다.
도 2a는 산소-소비 전극 (1 및 1a)이 서로 맞닿아 있는 영역 (7)에서 밀봉 필름 (9)과 두 개의 산소-소비 전극 (1 및 1a)의 중첩, 및 산소-소비 전극 (1a) 중의 균열 (6)과 밀봉 필름 (9)의 중첩을 도시하고 있다.
도 3은 실험실 전지 (2, 10)의 개략적 단면도로서 중첩 영역을 도시하고 있다.
도 3a는 산소-소비 전극 (1 및 1a)이 서로 중첩되어 있는 영역 (8)에서 밀봉 필름 (9)와 두 개의 산소-소비 전극 (1 및 1a)의 중첩을 개략적으로 도시하고 있다.
<부호의 설명>
도면에서, 도면 부호는 각각 다음과 같은 의미를 갖는다.
1, 1a 산소-소비 전극
2 전기화학 반전지 (2)
3 프레임 (3)
4 기체 구획 (4)
5 접힌 영역 (5)
6 균열된 영역 (6)
7 맞닿은 연부 영역 (7)
8 중첩 영역 (8)
9 밀봉 필름 (9)
10 애노드가 있는 애노드 반전지
11 이온-교환막
12 스페이서
13 지지 구조
14 밀봉 프로파일
15 애노드
<실시예>
필름의 생성:
88 중량%의 산화은 및 5 중량%의 PTFE 및 7 중량%의 은 분말로 이루어진 2 kg의 혼합물을 아이리히(Eirich) RO2 혼합기 중에서 5분 동안 강렬하게 혼합시킨 다음, 혼합물이 실온으로 냉각되도록 두고, 다시 3분 동안 강렬하게 혼합하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 제직 니켈 메쉬 (와이어 두께 0.14　mm, 메쉬 개구 0.5　mm)로 이루어진 제직 강화 패브릭 상에 두께 1 mm의 분말층이 형성되도록 산포하였다. 이 분말층을 캘린더를 사용하여 제직 강화 패브릭과 함께 압축하였다. 압축 비율은 3.4였다. 생성된 필름 (9)의 두께는 290　μm였으며, 계산된 다공도는 44%였다.
이러한 방식으로 얻어진 필름 (9)은 연속 필름으로 제조될 수 있다. 그 폭은 캘린더 롤러의 폭으로 한정된다. 필름 (9)은 사용시 적절한 밀봉/구겨짐 및/또는 중첩 영역의 크기로 절단될 수 있다.
효과 시험:
필름 (9)의 밀봉 작용을 전기분해 전지에서 시험하였다. 캐소드 반전지 (2)에서 전력을 캐소드 (1, 1a)에 지지 구조 (13)를 통하여 인가하였다 (도 1 및 2 참조). 이 목적으로, 두 개의 산화은 기재 산소-소비 캐소드 (1 및 1a)(OCE)를 그들이 서로 맞닿아 프레임 (3)의 프로파일 연부 내 밀봉 프로파일 (14)에 의해 고정되도록 함께 배치시켰다 (도 2 참조). 상기 산화은-기재 필름 (9)을 맞닿은 연부 (7) 위에 겹쳐 놓고, 필름 (9)이 맞닿은 영역 (7)의 양측에서 약 3　mm 가량 중첩되도록 하였다. 도 2a는 도 2에 상응하는 개략적 측면도로서, 맞닿은 연부 영역 (7)에서 필름 (9)와 OCE (1 및 1a)의 배치를 보여준다. 애노드 반전지 (10)은 데노라(Denora)로부터의 시판 귀금속 산화물계 DSA® 코팅이 있는 팽창된 티타늄 금속으로 제조된 애노드 (15)를 갖는다. 전해질 및 기체의 유입과 방출은 절단 평면의 바깥쪽에 위치하고 있으므로 도면에 도시되어 있지 않다. 전기분해 전지는 강하막식 전지로서 가동되기 때문에 캐소드 유입구는 반전지의 상부에, 배출구는 스페이서 (12)의 하부 말단에 위치한다. 이어서, 전기분해 전지를 조립하고 가동시켰다. OCE의 하부 연부에서의 알칼리 압력은 20　mbar였다. 기체 공간 (4)에서의 기체 (산소) 압력은 60 mbar였다. 함량이 210　g/l인 염화나트륨 용액이 애노드 물질로, 30% 농도 수산화나트륨 용액이 캐소드 물질로서 작용하였다. 전해질의 온도는 약 85℃였으며, 전류 밀도는 4　kA/m2이었다. 전지 전압 증가는 관찰되지 않았다.
스페이서 (12)는 막 (11)과 은-기재 OCE (1, 1a) 사이의 거리를 맞닿은 연부 (7)를 따라 3　mm로 일정하게 유지시킨다. 가동 개시 후, 기체나 액체의 유출은 관찰되지 않았다. 실험실 전지의 전지 전압은 맞닿은 연부 (7) 없이 연속적인 산소-소비 캐소드를 갖는 전지와 비교하여 변하지 않았다.
필름 (9)은 상기한 방식과 유사하게 반전지 (2)의 기체 구획 (4)의 프레임 (3)에서 일어나는 산소-소비 전극 (1, 1a)의 접힌 영역 (5)을 밀봉하거나 (도 1 참조), 인접한 산소-소비 전극 (1 및 1a)의 중첩 영역 (8)을 밀봉하거나 (도 3 및 3a 참조), 균열된 영역 (6)에서 산소-소비 전극 (1a) 내의 균열을 밀봉할 수 있다 (도 2a 참조).

Claims (15)

  1. 산소-소비 전극 (1, 1a)을 전기화학 반전지 (2)의 기체 구획 (4)의 프레임 (3)과 병렬배치시키는 경우 나타나는 산소-소비 전극 (1, 1a)의 접힌 영역 (5) 및/또는 균열된 영역 (6) 및/또는 인접한 산소-소비 전극 (1) 및 (1a)의 맞닿은 연부 영역 (7) 및/또는 중첩 영역 (8)을, 산소-소비 전극 (1, 1a)과 유사한 조성을 가지며 산소-소비 전극 (1, 1a)의 층 두께보다 얇은 추가의 필름 (9)으로 피복하는 것을 특징으로 하는, 전기화학 반전지 (2) 내에 하나 이상의 접합된 산소-소비 전극 (1, 1a)을 기밀 또는 액밀 설치하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 필름 (9)이 산소-소비 전극 (1, 1a)과 동일한 촉매 활성 물질을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 필름 (9) 및/또는 산소-소비 전극 (1, 1a)이 서로 독립적으로 플루오린화 중합체, 특히 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 및 은-함유 촉매 활성 물질을 기재로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 (9) 및/또는 산소-소비 전극 (1, 1a) 중의 촉매 활성 성분이 은, 산화은(I) 또는 산화은(II), 또는 은 및 산화은의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 (9) 중의 촉매 활성 성분의 함량이 50 중량% 이상의 산화은, 특히 바람직하게는 80 중량% 이상의 산화은을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 (9) 및/또는 산소-소비 전극 (1, 1a)이, 촉매 활성 성분으로서 서로 독립적으로 70 내지 95 중량%의 산화은, 0 내지 15 중량%의 음 금속 분말 및 3 내지 15 중량%의 플루오린화 중합체, 특히 PTFE를 함유하는 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 (9)의 적용 후에 필름 (9) 및 산소-소비 전극 (1, 1a)을 함께 압착시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 (9)의 적용 후에 필름 (9) 및 산소-소비 전극 (1, 1a)이 전지 (2)의 가동 개시시에 그들의 접촉점에서 함께 접합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 (9)이 10　μm 내지 800　μm, 바람직하게는 50　μm 내지 600　μm의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 산소-소비 전극 (1, 1a)이 0.1 내지 0.8　mm, 바람직하게는 0.2 내지 0.7　mm의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 산소-소비 전극 (1, 1a)이, 전기화학 전지 (2)의 기체 구획 (4)의 프레임 (3) 상에 설치되는 경우 나타나는 산소-소비 전극 (1, 1a)의 접힌 영역 (5) 및/또는 균열된 영역 (6) 및/또는 인접한 산소-소비 전극 (1) 및 (1a)의 맞닿은 연부 영역 (7) 및/또는 중첩 영역 (8)을 가지며, 이들 영역이, 산소-소비 전극 (1, 1a)과 유사한 조성을 가지며 산소-소비 전극 (1, 1a)의 층 두께보다 얇은 추가의 필름 (9)으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는, 하나 이상의 연결된 산소-소비 전극 (1, 1a)을 갖는, 특히 전기분해 장치 (2')인 전기화학 전지 (2).
  12. 제11항에 있어서, 산소-소비 전극 (1, 1a)의 기체 확산층 내에 플루오린화 중합체, 특히 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지 (2).
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 산소-소비 전극 (1, 1a) 및/또는 필름 (9) 중에 추가의 지지 요소로서 전기 전도성 가요성 텍스타일 구조, 특히 금속사로 이루어진, 바람직하게는 니켈 및/또는 은-코팅된 니켈로 이루어진 금속사로 이루어진 전기 전도성 가요성 텍스타일 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지 (2).
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 산소-소비 전극 (1, 1a)이 설치되어 있는 전기화학 전지 (2).
  15. 클로르알칼리 전기분해, 특히 NaCl의 전기분해에서의 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 전기화학 전지 (2)의 용도.
KR1020137017915A 2010-12-10 2011-12-05 전기화학 전지 내 산소-소비 전극의 설치 방법 및 전지화학 전지 KR101827594B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010054159A DE102010054159A1 (de) 2010-12-10 2010-12-10 Verfahren zum Einbau von Sauerstoffverzehrelektroden in elektrochemischen Zellen und elektrochemische Ze lle
DE102010054159.1 2010-12-10
PCT/EP2011/071759 WO2012076472A1 (de) 2010-12-10 2011-12-05 Verfahren zum einbau von sauerstoffverzehrelektroden in elektrochemische zellen und elektrochemische zelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140074864A true KR20140074864A (ko) 2014-06-18
KR101827594B1 KR101827594B1 (ko) 2018-02-08

Family

ID=45218704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137017915A KR101827594B1 (ko) 2010-12-10 2011-12-05 전기화학 전지 내 산소-소비 전극의 설치 방법 및 전지화학 전지

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20140014527A1 (ko)
EP (1) EP2649222B1 (ko)
JP (1) JP6152054B2 (ko)
KR (1) KR101827594B1 (ko)
CN (1) CN103562439B (ko)
CA (1) CA2824795C (ko)
DE (1) DE102010054159A1 (ko)
RU (1) RU2586216C2 (ko)
TW (1) TWI532882B (ko)
WO (1) WO2012076472A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020206449A1 (de) * 2020-05-25 2021-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Befestigen einer Elektrode

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2941774C2 (de) 1979-10-16 1985-03-21 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer kunststoffgebundenen Aktivkohleschicht für dünne Gasdiffusionselektroden
DE3303779A1 (de) 1983-02-04 1984-08-16 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung eines katalytisch wirksamen elektrodenmaterials fuer sauerstoffverzehr-elektroden
DE3710168A1 (de) 1987-03-27 1988-10-13 Varta Batterie Verfahren zur herstellung einer kunststoffgebundenen gasdiffusionselektrode mit metallischen elektrokatalysatoren
JPH07296817A (ja) * 1994-04-28 1995-11-10 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ガス拡散電極
JP3480988B2 (ja) * 1994-07-01 2003-12-22 ジャパンゴアテックス株式会社 フッ素系高分子固体電解質膜のためのシール兼補強用膜材及びそれを用いたフッ素系高分子固体電解質膜及びそのメッキ方法
DE4444114C2 (de) 1994-12-12 1997-01-23 Bayer Ag Elektrochemische Halbzelle mit Druckkompensation
DE19544912A1 (de) 1995-12-01 1997-06-05 Gore W L & Ass Gmbh PTFE-Körper aus mikroporösem Polytetrafluorethylen mit Füllstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
FR2766296B1 (fr) * 1997-07-17 1999-08-20 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication d'un generateur electrochimique de structure unitaire
EP1041176A4 (en) 1998-10-13 2006-05-31 Toagosei Co Ltd METHOD FOR REDUCING THE LOAD IN A GAS DIFFUSION ELECTRODE AND CHARGE REDUCING STRUCTURE
EP1029946A3 (en) 1999-02-16 2007-11-14 Nagakazu Furuya Gas diffusion electrode assemblies and process for producing the same
JP3026263B1 (ja) * 1999-02-16 2000-03-27 長一 古屋 金属端子付きガス拡散電極、その製造方法及びガス拡散電極の実装方法
JP3026264B1 (ja) * 1999-02-16 2000-03-27 長一 古屋 ガス拡散電極―縁材接合体とその製造方法
JP3041788B1 (ja) * 1999-03-24 2000-05-15 長一 古屋 ガス拡散電極構成材と金属材との接合方法
US6423194B1 (en) * 1999-02-25 2002-07-23 Nagakazu Furuya Gas diffusion electrode and brine electrolytic bath
JP3002992B1 (ja) 1999-02-25 2000-01-24 長一 古屋 金属枠付き凸型ガス拡散電極及びイオン交換膜法食塩電解槽
JP3086853B2 (ja) * 1999-02-25 2000-09-11 長一 古屋 電解槽
JP4190026B2 (ja) * 2000-11-13 2008-12-03 アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． ガス拡散電極
DE60203920T2 (de) * 2001-09-07 2005-08-25 Akzo Nobel N.V. Elektrolysezelle
DE10148600A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-10 Bayer Ag Einbau einer Gasdiffusionselektrode in einen Elektrolyseur
DE10152792A1 (de) 2001-10-25 2003-05-08 Bayer Ag Methode zur Integration einer Gasdiffusionselektrode in einen elektrochemischen Reaktionsapparat
ITMI20012379A1 (it) * 2001-11-12 2003-05-12 Uhdenora Technologies Srl Cella di elettrolisi con elettrodi a diffusione di gas
DE10157521A1 (de) * 2001-11-23 2003-06-05 Bayer Ag Behandlung der Walzen bei der Herstellung von Gasdiffusionselektroden
JP2004353064A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Mitsui Chemicals Inc ガス拡散電極のシール方法
US7404878B2 (en) * 2003-03-31 2008-07-29 Chlorine Engineers Corp., Ltd. Gas diffusion electrode assembly, bonding method for gas diffusion electrodes, and electrolyzer comprising gas diffusion electrodes
DE10330232A1 (de) * 2003-07-04 2005-01-20 Bayer Materialscience Ag Elektrochemische Halbzelle
GB0319780D0 (en) * 2003-08-22 2003-09-24 Johnson Matthey Plc Membrane electrode assembly
DE102005023615A1 (de) * 2005-05-21 2006-11-23 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Gasdiffusionselektroden

Also Published As

Publication number Publication date
CN103562439A (zh) 2014-02-05
JP6152054B2 (ja) 2017-06-21
WO2012076472A1 (de) 2012-06-14
EP2649222B1 (de) 2018-10-24
EP2649222A1 (de) 2013-10-16
RU2013131394A (ru) 2015-01-20
TWI532882B (zh) 2016-05-11
DE102010054159A1 (de) 2012-06-14
US20170088961A1 (en) 2017-03-30
CN103562439B (zh) 2017-04-19
US11136677B2 (en) 2021-10-05
JP2014502314A (ja) 2014-01-30
CA2824795A1 (en) 2012-06-14
RU2586216C2 (ru) 2016-06-10
CA2824795C (en) 2019-03-05
US20140014527A1 (en) 2014-01-16
KR101827594B1 (ko) 2018-02-08
TW201237220A (en) 2012-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6262651B2 (ja) 複極式アルカリ水電解ユニット、及び電解槽
US7708867B2 (en) Gas diffusion electrode
CA1179630A (en) Halide electrolysis in cell with catalytic electrode bonded to hydraulically permeable membrane
KR101081468B1 (ko) 염화나트륨 전해용 산소 가스 확산 음극
JP7323299B2 (ja) 陰極、その製造方法、およびそれを用いた電解槽、水素製造方法
US9562294B2 (en) Alternative installation of a gas diffusion electrode in an electrochemical cell having percolator technology
JPWO2018168863A1 (ja) 電解セル及び電解槽
JP6001646B2 (ja) 電解液が縁部に浸出することを防止する封止材の代替物としてのガスケットフレームを備える電気化学セル
JP7058152B2 (ja) 電解用電極
US4749452A (en) Multi-layer electrode membrane-assembly and electrolysis process using same
KR900002301B1 (ko) 전극 막-조립품용 다층 구조물 및 이를 사용한 전해방법
KR101827594B1 (ko) 전기화학 전지 내 산소-소비 전극의 설치 방법 및 전지화학 전지
JP6837130B2 (ja) 陽極、複極式電解セル、水素製造方法
JP6133536B2 (ja) 酸素消費電極の電気化学セルにおける取り付け法および電気化学セル
JP2007119817A (ja) 食塩電解用酸素還元ガス拡散陰極及び食塩電解方法

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant