WO2022085630A1 - 電解質膜、電解装置およびレドックスフロー電池 - Google Patents

電解質膜、電解装置およびレドックスフロー電池 Download PDF

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electrolyte membrane
maximum length
aspect ratio
electrolyte
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慎太朗 早部
康介 角倉
隆之 金子
拓久央 西尾
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Ａｇｃ株式会社
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to an electrolyte membrane, an electrolyzer and a redox flow battery.
  • Patent Document 1 discloses an electrolyte membrane containing a fluoropolymer having an ion exchange group and a woven fabric, and includes the opening ratio of the woven fabric, the number of denils of the woven fabric, and the film thickness of the electrolyte membrane. It has been shown that the electrolytic voltage can be reduced when applied to a water electrolyzer by specifying the relationship with the ion exchange capacity of the fluoropolymer.
  • a cleaning treatment such as brushing the surface of the woven fabric may be performed in order to remove foreign substances adhering to the woven fabric.
  • the electrolyte membrane containing the above-mentioned cleaned woven fabric is used by applying a voltage for a long time in a cell having an anode and a cathode, the present inventors have a case where pinholes occur in the electrolyte membrane. It was found that there is.
  • a pinhole is a defect through which a hole penetrates, and when a pinhole occurs, for example, the amount of mass transfer of the anode / cathode or positive electrode / negative electrode material separated by the electrolyte membrane in electrolysis or battery applications increases. There is a problem in that it is damaged or short-circuited from there.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an electrolyte membrane in which pinholes are unlikely to occur when used in a cell having an anode and a cathode for a long time, and an electrolytic device and a redox flow battery containing the same are provided.
  • the issue is to provide.
  • the present inventors have made a yarn in an electrolyte membrane including a woven fabric composed of a fluoropolymer having an ion exchange group and a yarn A and a yarn B substantially orthogonal to the yarn A.
  • the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 of the thread A at the intersection of A and the thread B is more than 1, and the aspect ratio of the thread A at the intermediate point between the threads B is larger than the aspect ratio YA A2 / YA A1 .
  • a fluoropolymer having an ion exchange group and an electrolyte membrane containing a woven fabric is composed of a thread A extending in one direction and a thread B extending in a direction substantially orthogonal to the thread A. Both the thread A and the thread B are made of a material that does not elute into an alkaline aqueous solution.
  • the length Y CA1 and the maximum length Y CA2 in the direction orthogonal to the thickness direction of the electrolyte membrane of the thread A for which the maximum length Y CA1 was measured were measured, and the maximum lengths of the obtained 10 points were measured.
  • the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 between the average maximum length YA CA1 obtained by arithmetically averaging Y CA1 and the average maximum length YA CA2 calculated by arithmetically averaging the obtained maximum lengths Y CA2 is calculated.
  • the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 is more than 1, and is larger than the aspect ratio YA A2 / YA A1 .
  • the thickness direction of the electrolyte film of the thread B For each of the 10 different cross sections when cut along the thickness direction of the electrolyte film so as to pass through the center position of the thread A in the electrolyte film, the thickness direction of the electrolyte film of the thread B.
  • the maximum length Y CB1 in the above direction and the maximum length Y CB2 in the direction orthogonal to the thickness direction of the electrolyte membrane of the thread B for which the maximum length Y CB1 was measured were measured.
  • An electrolyte membrane having an aspect ratio of YA CB2 / YA CB1 of more than 1 and larger than the aspect ratio of YA B2 / YA B1 .
  • the ratio of the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 to the aspect ratio YA A2 / YA A1 and the ratio of the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 to the aspect ratio YA B2 / YA B1 are both 1.
  • the fluorine-containing olefin is a fluoroolefin having one or more fluorine atoms in the molecule and having 2 to 3 carbon atoms.
  • the electrolyte membrane according to [9] or [10], wherein the unit having the sulfonic acid type functional group and the fluorine atom is the unit represented by the formula (1).
  • Equation (1)-[CF 2 -CF (-L- (SO 3 M) n )]- L is an n + 1 valent perfluorohydrocarbon group which may contain an ethereal oxygen atom
  • M is a hydrogen atom, an alkali metal or a quaternary ammonium cation
  • n is 1 or 2.
  • An electrolytic apparatus comprising the electrolyte membrane according to any one of [1] to [13].
  • a redox flow battery comprising the electrolyte membrane according to any one of [1] to [13].
  • an electrolyte membrane in which pinholes are less likely to occur when used in a cell having an anode and a cathode by applying a voltage for a long time, and an electrolytic device and a redox flow battery containing the same.
  • FIG. 3 is an enlarged partial plan view of a part of the electrolyte membrane of FIG. 1. It is a partial cross-sectional view when the electrolyte membrane of FIG.
  • the "ion exchange group” is a group capable of exchanging at least a part of the ion contained in this group with another ion, and examples thereof include the following sulfonic acid type functional group and carboxylic acid type functional group.
  • “Sulfonic acid type functional group” means a sulfonic acid group (-SO 3 H) or a sulfonic acid base (-SO 3 M 2 ; where M 2 is an alkali metal or a quaternary ammonium cation). do.
  • the "carboxylic acid type functional group” means a carboxylic acid group (-COOH) or a carboxylic acid base (-COM 1 , where M 1 is an alkali metal or a quaternary ammonium cation).
  • a "precursor membrane” is a membrane containing a polymer having a group that can be converted into an ion exchange group.
  • the "group that can be converted into an ion exchange group” means a group that can be converted into an ion exchange group by a treatment such as a hydrolysis treatment or an acid type treatment.
  • the "group that can be converted into a sulfonic acid type functional group” means a group that can be converted into a sulfonic acid type functional group by a treatment such as a hydrolysis treatment or an acid type treatment.
  • the "group that can be converted into a carboxylic acid type functional group” means a group that can be converted into a carboxylic acid type functional group by a known treatment such as a hydrolysis treatment or an acid type treatment.
  • the "unit" in a polymer means an atomic group derived from one molecule of the monomer formed by polymerizing the monomer.
  • the unit may be an atomic group directly formed by the polymerization reaction, or may be an atomic group in which a part of the atomic group is converted into another structure by processing the polymer obtained by the polymerization reaction. good.
  • the numerical range represented by using “ ⁇ ” means a range including the numerical values before and after " ⁇ " as the lower limit value and the upper limit value.
  • the electrolyte membrane of the present invention is a fluoropolymer having an ion exchange group and an electrolyte membrane containing a woven fabric.
  • the woven fabric is composed of a thread A extending in one direction and a thread B extending in a direction substantially orthogonal to the thread A.
  • both the above-mentioned thread A and the above-mentioned thread B are made of a material that does not elute into an alkaline aqueous solution.
  • the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 calculated by the method described later is more than 1, and is larger than the aspect ratio YA A2 / YA A1 calculated by the method described later.
  • the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 calculated by the method described later is more than 1, and is larger than the aspect ratio YA B2 / YA B1 calculated by the method described later.
  • the electrolyte membrane of the present invention is less likely to cause pinholes when used by applying a voltage for a long time in a cell having an anode and a cathode. The details of this reason have not been clarified, but it is presumed to be due to the following reasons.
  • a cleaning treatment such as brushing the surface of the woven fabric may be performed in order to remove foreign substances adhering to the woven fabric.
  • the threads constituting the woven fabric may be misaligned.
  • the electrolyte swells at the portion where the density of the thread becomes low, and the swelling comes into contact with other members in the cell to generate pinholes (opening of the membrane).
  • the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 is more than 1.
  • the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 represents the aspect ratio of the cross section of the thread A existing at the intersection of the thread A and the thread B, as will be described later, and the larger the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 is, the more the aspect ratio is YA CA2 / YA CA1. It can be said that the thread A is crushed in the thickness direction at the intersection. Further, the aspect ratio YA A2 / YA A1 represents the aspect ratio of the cross section of the thread A at the intermediate point between the threads B, and in the woven fabric contained in the electrolyte of the present invention, the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 is the aspect ratio YA. Larger than A2 / YA A1 .
  • the yarn A becomes difficult to move due to the cleaning treatment, and the occurrence of misalignment of the yarn can be suppressed.
  • the electrolyte membrane of the present invention when used by applying a voltage for a long time in a cell having an anode and a cathode, it is presumed that the electrolyte membrane is less likely to swell and the occurrence of pinholes can be suppressed. ..
  • FIG. 1 is a partial plan view schematically showing an example of the electrolyte membrane of the present invention.
  • the electrolyte membrane 10 has an electrolyte 12 and a woven fabric 14 arranged in the electrolyte 12.
  • the woven fabric 14 includes a thread 14A1, a thread 14A2, a thread 14A3 and a thread 14A4, and a thread 14B1, a thread 14B2, a thread 14B3 and a thread 14B4.
  • Threads 14A1, threads 14A2, threads 14A3 and threads 14A4 correspond to threads A constituting the woven fabric 14, and threads 14B1, threads 14B2, threads 14B3 and threads 14B4 correspond to threads B constituting the woven fabric 14.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of cutting along the thickness direction of the electrolyte membrane so as to pass through the center position of the thread B in the electrolyte membrane in FIG. 1, specifically, FIG. 1. It is a cross section exposed when the electrolyte membrane 10 is cut by the CA-CA'line in the above.
  • the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14A1, threads 14A2, threads 14A3, threads 14A4 and threads 14B2 arranged in the electrolyte 12 are exposed. ..
  • the calculation method of the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 in the present invention will be described.
  • the maximum length Y CA1 of the yarn A in the thickness direction of the electrolyte membrane is measured.
  • the electrolyte membrane 10 is cut by a CA-CA'line passing through the center position of the thread 14B2 in the electrolyte membrane 10.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at the center position of the thread B (for example, the thread 14B3) other than the thread 14B2 to expose the cross section of the electrolyte membrane 10.
  • any thread A thread 14A1 in FIG. 2 in each cross section is selected, and the maximum length Y CA2 and the maximum length Y CA1 in the selected thread A are selected. And measure.
  • FIG. 3 shows an example in FIG. 1 when the yarn B in the electrolyte membrane is cut in a direction parallel to the extending direction and at an intermediate point between the yarns B along the thickness direction of the electrolyte membrane. It is a partial cross-sectional view, and specifically, is a cross-sectional view exposed when the electrolyte membrane 10 is cut along the line AA'in FIG.
  • the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14A1, threads 14A2, threads 14A3, and threads 14A4 arranged in the electrolyte 12 are exposed.
  • the maximum length YA1 in the thickness direction of the electrolyte membrane and the maximum length YA2 in the direction orthogonal to the thickness direction of the electrolyte membrane of the thread A for which the maximum length YA1 was measured are measured.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at the AA'line located at the intermediate point between the thread 14B2 and the thread 14B3 in the electrolyte membrane 10.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at a position other than the intermediate point between the thread 14B2 and the thread 14B3 (for example, the intermediate point between the thread 14B3 and the thread 14B4) to expose the cross section of the electrolyte membrane 10.
  • any thread A thread 14A1 in FIG. 2 in each cross section is selected, and the maximum length YA2 and the maximum length YA1 in the selected thread A are selected. And measure.
  • the lower limit of the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 is more than 1, and from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, 1.2 or more is preferable, 1.5 or more is more preferable, and 2.0 or more is further preferable. 5.5 or more is particularly preferable, and 4.0 or more is most preferable.
  • the upper limit of the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 is preferably 7.0 or less, more preferably 6.0 or less, and more preferably 5.0 or less because the aperture ratio of the woven fabric can be suppressed from increasing. Especially preferable.
  • the aspect ratio YA A2 / YA A1 is preferably 0.5 to 3.5, more preferably 0.8 to 3.5, and particularly preferably 0.8 to 2.0, because the effect of the present invention is more excellent. ..
  • the ratio of the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 to the aspect ratio YA A2 / YA A1 is more than 1 (that is, the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 ).
  • 1.2 or more is preferable, 1.4 or more is more preferable, 1.6 or more is further preferable, and 2.2 or more is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the upper limit of the above ratio ((YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A2 / YA A1 )) is preferably 4.0 or less because it can suppress the occurrence of current shielding due to the flatness of the intersection becoming too large. 3.5 or less is more preferable, and 3.0 or less is particularly preferable.
  • the average maximum length YA CA2 is preferably 20 to 160 ⁇ m, more preferably 20 to 90 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 80 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA CA1 is preferably 10 to 80 ⁇ m, more preferably 10 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA A2 is preferably 20 to 140 ⁇ m, more preferably 20 to 80 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 60 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA A1 is preferably 20 to 80 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of cutting along the thickness direction of the electrolyte membrane so as to pass through the center position of the thread A in the electrolyte membrane in FIG. 1, specifically, FIG. 1. It is a cross section exposed when the electrolyte membrane 10 is cut by the CB-CB'line in the above.
  • the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14B1, threads 14B2, threads 14B3, threads 14B4 and threads 14A1 arranged in the electrolyte 12 are exposed. ..
  • the calculation method of the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 in the present invention will be described.
  • the maximum length Y CB2 in the direction orthogonal to the thickness direction of the electrolyte membrane of the thread B for which the maximum length Y CB1 was measured is measured.
  • the electrolyte membrane 10 is cut by the CB-CB'line passing through the center position of the thread 14A1 in the electrolyte membrane.
  • any thread B (thread 14B1 in FIG. 4) in each cross section is selected, and the maximum length Y CB2 and the maximum length Y CB1 in the selected thread B are selected. And measure.
  • FIG. 5 shows an example in FIG. 1 when the yarn A in the electrolyte membrane is cut in a direction parallel to the extending direction and at an intermediate point between the yarns A along the thickness direction of the electrolyte membrane. It is a partial cross-sectional view, and specifically, is a cross-sectional view exposed when the electrolyte membrane 10 is cut along the BB'line in FIG.
  • the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14B1, the threads 14B2, the threads 14B3, and the threads 14B4 arranged in the electrolyte 12 are exposed.
  • Thread B is used for each of the 10 different cross sections when the thread A in the electrolyte film is cut in the direction parallel to the extending direction and at the intermediate point between the threads A along the thickness direction of the electrolyte film.
  • the maximum length Y B1 in the thickness direction of the electrolyte membrane and the maximum length Y B2 in the direction orthogonal to the thickness direction of the electrolyte membrane of the thread B for which the maximum length Y B1 was measured are measured.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at the BB'line located at the intermediate point between the thread 14A1 and the thread 14A2 in the electrolyte membrane 10.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at a position other than the intermediate point between the thread 14A1 and the thread 14A2 (for example, the intermediate point between the thread 14A2 and the thread 14A3) to expose the cross section of the electrolyte membrane 10.
  • any thread B thread 14B1 in FIG. 5
  • the maximum length Y B2 and the maximum length Y B1 in the selected thread B are selected. And measure.
  • the lower limit of the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 is more than 1, and from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, 1.2 or more is preferable, 1.5 or more is more preferable, and 2.0 or more is further preferable. 5.5 or more is particularly preferable, and 4.0 or more is most preferable.
  • the upper limit of the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 is preferably 7.0 or less, more preferably 6.0 or less, and more preferably 5.0 or less because the aperture ratio of the woven fabric can be suppressed from increasing. Especially preferable.
  • the aspect ratio YA B2 / YA B1 is preferably 0.5 to 3.5, more preferably 0.8 to 3.5, and particularly preferably 0.8 to 2.0, because the effect of the present invention is more excellent. ..
  • the ratio of the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 to the aspect ratio YA B2 / YA B1 is more than 1 (that is, the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 ).
  • 1.2 or more is preferable, 1.4 or more is more preferable, 1.6 or more is further preferable, and 2.2 or more is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the upper limit of the above ratio ((YA CB2 / YA CB1 ) / (YA B2 / YA B1 )) is preferably 4.0 or less because it can suppress the occurrence of current shielding due to the flatness of the intersection becoming too large. 3.5 or less is more preferable, and 3.0 or less is particularly preferable.
  • the average maximum length YA CB2 is preferably 20 to 160 ⁇ m, more preferably 20 to 90 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 80 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA CB1 is preferably 10 to 80 ⁇ m, more preferably 10 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length Y B2 is preferably 20 to 140 ⁇ m, more preferably 20 to 80 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 60 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length Y B1 is preferably 20 to 80 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • FIG. 6 is an enlarged partial plan view of a part of the electrolyte membrane of FIG. 1.
  • the reference numeral of each member in FIG. 6 is the same as the reference numeral of each member in FIG.
  • FIG. 7 shows the direction parallel to the extending direction of the thread B in the electrolyte membrane in FIG. 6, and which of the two adjacent threads B is closer to the other thread B in one thread B. A point advanced from the end X1 toward the end Y1 of the other thread B closer to the one thread B, which is 1/4 of the distance between the end X1 and the end Y1.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of cutting along the thickness direction of the electrolyte membrane.
  • FIG. 7 is a cross section exposed when the electrolyte membrane 10 is cut along the A1-A1'line in FIG.
  • the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14A1 and 14A2 arranged in the electrolyte 12 are exposed.
  • the maximum length YA11 in the thickness direction of the electrolyte film of the thread A and the thickness direction of the electrolyte film of the thread A measured at the maximum length YA11 are orthogonal to each other. Measure the maximum length YA12 in the direction. Specifically, in the example of FIG. 7, it is located at a point advanced from the end X1 toward the end Y1 by a distance that is 1/4 of the distance between the end X1 and the end Y1.
  • the electrolyte membrane 10 is cut with the A1-A1'wire. As a result, the cross section of the electrolyte membrane 10 as shown in FIG. 7 is exposed.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at a position other than between the yarn 14B1 and the yarn 14B2 to expose the cross section of the electrolyte membrane 10.
  • any thread A (thread 14A1 in FIG. 7) in each cross section is selected, and the maximum length YA12 and the maximum length YA11 in the selected thread A are selected.
  • the aspect ratio YA A12 / YA A11 is preferably 0.5 to 3.5, and particularly preferably 0.8 to 2.0, from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent.
  • the aspect ratio YA A12 / YA A11 to the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 ratio ((YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A12 / YA A11 )) is preferably more than 1 because the effect of the present invention is more excellent. , 1.2 or more is more preferable, 1.4 or more is even more preferable, 1.6 or more is further preferable, 2.2 or more is particularly preferable, and 2.4 or more is most preferable.
  • the upper limit of the above ratio ((YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A12 / YA A11 )) is preferably 4.0 or less because it can suppress the occurrence of current shielding due to the flatness of the intersection becoming too large.
  • the average maximum length YA A12 is preferably 20 to 140 ⁇ m, more preferably 20 to 80 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 60 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA A11 is preferably 20 to 80 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • FIG. 8 shows the direction parallel to the extending direction of the thread B in the electrolyte membrane in FIG. 6, and which of the two adjacent threads B is closer to the other thread B in one thread B. A point advanced from the end X1 toward the end Y1 of the other thread B closer to the one thread B, which is 3/4 of the distance between the end X1 and the end Y1.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of cutting along the thickness direction of the electrolyte membrane.
  • FIG. 8 is a cross section exposed when the electrolyte membrane 10 is cut along the A2-A2'line in FIG. In the cross section of the electrolyte membrane 10 in FIG. 8, the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14A1 and 14A2 arranged in the electrolyte 12 are exposed.
  • the maximum length YA22 in the direction is measured. Specifically, in the example of FIG. 8, it is located at a point advanced from the end X1 toward the end Y1 by a distance that is 3/4 of the distance between the end X1 and the end Y1.
  • the electrolyte membrane 10 is cut with an A2-A2'wire. This exposes the cross section of the electrolyte membrane 10 as shown in FIG.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at a position other than between the yarn 14B1 and the yarn 14B2 to expose the cross section of the electrolyte membrane 10. In this way, after obtaining 10 different cross sections, any thread A (thread 14A1 in FIG.
  • the aspect ratio YA A22 / YA A21 is preferably 0.5 to 3.5, and particularly preferably 0.8 to 2.0, from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent.
  • the aspect ratio YA A22 / YA A21 to the aspect ratio YA CA2 / YA CA1 ratio ((YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A22 / YA A21 )) is preferably more than 1 because the effect of the present invention is more excellent. , 1.2 or more is more preferable, 1.4 or more is even more preferable, 1.6 or more is further preferable, 2.2 or more is particularly preferable, and 2.4 or more is most preferable.
  • the upper limit of the above ratio ((YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A22 / YA A21 )) is preferably 4.0 or less because it can suppress the occurrence of current shielding due to the flatness of the intersection becoming too large.
  • the average maximum length YA A22 is preferably 20 to 140 ⁇ m, more preferably 20 to 80 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 60 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA A21 is preferably 20 to 80 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • FIG. 9 shows the direction in FIG. 6 parallel to the extending direction of the thread A in the electrolyte membrane, and of the two adjacent threads A, whichever is closer to the other thread A in one thread A.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of cutting along the thickness direction of the electrolyte membrane.
  • FIG. 9 is a cross section exposed when the electrolyte membrane 10 is cut along the B1-B1'line in FIG. In the cross section of the electrolyte membrane 10 in FIG. 9, the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14B1 and 14B2 arranged in the electrolyte 12 are exposed.
  • the other thread At a point advanced in A toward the end Y2 closer to one thread A, which is 1/4 of the distance between the end X2 and the end Y2, in the thickness direction of the electrolyte membrane.
  • the maximum length Y B11 of the thread B in the thickness direction and the thickness direction of the electrolyte film of the thread B measured at the maximum length Y B11 are orthogonal to each other.
  • the maximum length Y B12 in the direction is measured. Specifically, in the example of FIG. 9, it is located at a point advanced from the end X2 toward the end Y2 by a distance that is 1/4 of the distance between the end X2 and the end Y2.
  • the electrolyte membrane 10 is cut with a B1-B1'wire. This exposes the cross section of the electrolyte membrane 10 as shown in FIG.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at a position other than between the yarn 14A1 and the yarn 14A2 to expose the cross section of the electrolyte membrane 10. In this way, after obtaining 10 different cross sections, any thread B (thread 14B1 in FIG.
  • the aspect ratio YA B12 / YA B11 is preferably 0.5 to 3.5, and particularly preferably 0.8 to 2.0, because the effect of the present invention is more excellent.
  • the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 ratio ((YA CB2 / YA CB1 ) / (YA B12 / YA B11 )) to the aspect ratio YA B12 / YA B11 is preferably more than 1 because the effect of the present invention is more excellent. , 1.2 or more is more preferable, 1.4 or more is even more preferable, 1.6 or more is further preferable, 2.2 or more is particularly preferable, and 2.4 or more is most preferable.
  • the upper limit of the above ratio ((YA CB2 / YA CB1 ) / (YA B12 / YA B11 )) is preferably 4.0 or less because it can suppress the occurrence of current shielding due to the flatness of the intersection becoming too large. 3.5 or less is more preferable, and 3.0 or less is particularly preferable.
  • the average maximum length YA B12 is preferably 20 to 140 ⁇ m, more preferably 20 to 80 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 60 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA B11 is preferably 20 to 80 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • FIG. 10 shows the direction in which the thread A in the electrolyte membrane is parallel to the extending direction in FIG. 6 and which is closer to the other thread A in one thread A among the two adjacent threads A.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of cutting along the thickness direction of the electrolyte membrane.
  • FIG. 10 is a cross section exposed when the electrolyte membrane 10 is cut along the B2-B2'line in FIG. In the cross section of the electrolyte membrane 10 in FIG. 10, the electrolyte 12 containing the fluoropolymer (I) and the threads 14B1 and 14B2 arranged in the electrolyte 12 are exposed.
  • the maximum length Y B22 in the direction is measured. Specifically, in the example of FIG. 10, the position is located at a point advanced from the end X2 toward the end Y2 by a distance that is 3/4 of the distance between the end X2 and the end Y2.
  • the electrolyte membrane 10 is cut with a B2-B2'wire. This exposes the cross section of the electrolyte membrane 10 as shown in FIG.
  • the electrolyte membrane 10 is cut at a position other than between the yarn 14A1 and the yarn 14A2 to expose the cross section of the electrolyte membrane 10. In this way, after obtaining 10 different cross sections, any thread B (thread 14B1 in FIG.
  • each cross section is selected, and the maximum length Y B22 and the maximum length are selected for each cross section of the selected thread B. Then measure Y B21 .
  • the aspect ratio YA B22 / YA B21 is preferably 0.5 to 3.5, and particularly preferably 0.8 to 2.0, from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent.
  • the ratio of the aspect ratio YA CB2 / YA CB1 to the aspect ratio YA B22 / YA B21 is preferably more than 1 because the effect of the present invention is more excellent. , 1.2 or more is more preferable, 1.4 or more is even more preferable, 1.6 or more is further preferable, 2.2 or more is particularly preferable, and 2.4 or more is most preferable.
  • the upper limit of the above ratio ((YA CB2 / YA CB1 ) / (YA B22 / YA B21 )) is preferably 4.0 or less because it can suppress the occurrence of current shielding due to the flatness of the intersection becoming too large. 3.5 or less is more preferable, and 3.0 or less is particularly preferable.
  • the average maximum length YA B22 is preferably 20 to 140 ⁇ m, more preferably 20 to 80 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 60 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average maximum length YA B21 is preferably 20 to 80 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 40 ⁇ m because the effect of the present invention is more excellent.
  • the maximum lengths of the above-mentioned threads A and B are measured using a magnified image (for example, 100 times) of the cross section of the electrolyte membrane taken by an optical microscope (product name "BX-51", manufactured by Olympus Corporation). do.
  • the method of setting each aspect ratio to the above-mentioned value is not limited to this, and examples thereof include a method of heat-pressing the woven fabric. As a result, the intersection portion between the thread A and the thread B is more likely to be crushed in the thickness direction than the portion other than the intersection portion. Therefore, each aspect ratio can be adjusted to the above-mentioned value. It was
  • the thickness of the electrolyte membrane is preferably 30 to 400 ⁇ m, more preferably 30 to 300 ⁇ m, further preferably 30 to 200 ⁇ m, particularly preferably 30 to 90 ⁇ m, and most preferably 30 to 60 ⁇ m.
  • the thickness of the electrolyte membrane is measured using an enlarged image (for example, 100 times) of the cross section of the electrolyte membrane taken by an optical microscope (product name “BX-51”, manufactured by Olympus Corporation). If the surface of the electrolyte membrane has irregularities, the thickness of the 10 concave portions in the electrolyte membrane and the thickness of the 10 convex portions in the electrolyte membrane are measured, and the arithmetic average of the total thickness of 20 points is measured.
  • the thickness of the convex portion is a value obtained by subtracting the thickness of the thread existing in the convex portion.
  • the aperture ratio of the woven fabric is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, further preferably 60% or more, still more preferably 70% or more, in that the electrolytic voltage when the electrolyte membrane is applied to various devices can be further reduced. Especially preferable.
  • the upper limit of the aperture ratio of the woven fabric is preferably 90% or less, and particularly preferably 80% or less, in that the strength of the electrolyte membrane is more excellent.
  • the aperture ratio of the woven fabric is calculated by the following formula ( ⁇ ) based on the average diameter R1 of the yarns and the average spacing P1 between the adjacent yarns (hereinafter, also referred to as “pitch P1”). ..
  • the average yarn diameter R1 is an arithmetic mean value of the diameters of 10 different yarns arbitrarily selected based on a magnified image (for example, 100 times) of the surface of the woven fabric obtained by using a microscope.
  • the number of denier of the yarn A and the number of denier of the yarn B constituting the woven fabric are both preferably 2 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 15 or more in that the strength and dimensional stability of the electrolyte membrane are more excellent. , 20 or more is particularly preferable.
  • the number of denier of the thread A and the number of denier of the thread B may be the same or different.
  • the upper limit of the denier number of the yarn A and the denier number of the yarn B constituting the woven fabric is preferably 150 or less, preferably 120 or less, in that the electrolytic voltage when the electrolyte membrane is applied to various devices can be further reduced. More preferably, 90 or less is further preferable, 60 or less is particularly preferable, and 50 or less is most preferable.
  • the denier number is a value (g / 9000 m) in which the mass of the thread of 9000 m is expressed in grams.
  • the densities of the threads A and B are both preferably 50 threads / inch or more, more preferably 70 threads / inch or more, and particularly preferably 90 threads / inch or more in terms of excellent strength and dimensional stability of the film electrode joint.
  • 200 lines / inch or less is preferable, 150 lines / inch or less is more preferable, and 100 lines / inch or less is particularly preferable, in that the electrolytic voltage when the electrolyte film is applied to various devices can be further reduced.
  • the densities of the thread A and the thread B may be the same or different.
  • the thread A and the thread B may be composed of either a monofilament composed of one filament or a multifilament composed of two or more filaments, and a monofilament is preferable.
  • Both the thread A and the thread B are made of a material that does not elute in an alkaline aqueous solution, and specifically, a thread made of a material that does not elute even when immersed in a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 32% by mass.
  • the yarn A and the yarn B are independently made of polytetrafluoroethylene (hereinafter, also referred to as “PTFE”) and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter, “”” from the viewpoint of being superior in the durability of the yarn.
  • Slit yarn may be used as the yarn A and the yarn B, but when the slit yarn is used, it is preferable to use twisted yarn.
  • the thread A and the thread B are substantially orthogonal to each other. Approximately orthogonal means that the angle formed by the thread A and the thread B is 90 ⁇ 10 degrees.
  • the thread A may be a warp or a weft of a woven fabric, but when the thread A is a weft, the thread B is a warp, and when the thread A is a warp, the thread B is a weft. be.
  • the basis weight of the woven fabric is preferably 20 to 40 g / m 2 and 30 to 40 g / m 2 in that the balance between the strength of the electrolyte membrane and the handleability is excellent. Especially preferable.
  • the basis weight of the woven fabric is preferably 10 to 30 g / m 2 and 15 to 25 g / m 2 in terms of excellent balance between the strength of the electrolyte membrane and the handleability. Especially preferable.
  • the basis weight of the woven fabric is preferably 5 to 40 g / m 2 and 5 to 30 g / m 2 in terms of excellent balance between the strength of the electrolyte membrane and the handleability. Especially preferable.
  • the basis weight of the woven fabric is preferably 5 to 40 g / m 2 and 5 to 30 g / m 2 in terms of excellent balance between the strength of the electrolyte membrane and the handleability. Especially preferable.
  • the electrolyte contains a fluoropolymer (I).
  • the ion exchange capacity of the fluorine-containing polymer (I) is preferably 0.90 mm equivalent / gram dry resin or more, and 1.10 mm equivalent / 1. It is more preferably larger than the gram dry resin, further preferably 1.15 m equivalent / gram dry resin or more, particularly preferably 1.20 mm equivalent / gram dry resin or more, and 1.25 mm equivalent / gram dry resin or more. Most preferred.
  • the upper limit of the ion exchange capacity of the fluoropolymer (I) is preferably 2.00 mm equivalent / gram dry resin or less, preferably 1.50, because the swelling of the electrolyte in the portion where the yarn density is low can be reduced. Millie equivalents / gram dry resin or less is more preferable, and 1.43 equivalents / gram dry resin or less is particularly preferable.
  • the fluoropolymer (I) used for the electrolyte membrane may be one kind, or two or more kinds may be laminated or mixed and used.
  • the electrolyte membrane may contain a polymer other than the fluoropolymer (I), but it is preferable that the polymer in the electrolyte membrane is substantially composed of the fluoropolymer (I).
  • substantially consisting of the fluoropolymer (I) it is intended that the content of the fluoropolymer (I) is 95% by mass or more with respect to the total mass of the polymers in the electrolyte membrane.
  • the upper limit of the content of the fluoropolymer (I) is 100% by mass with respect to the total mass of the polymer in the electrolyte membrane.
  • the polymer other than the fluoropolymer (I) include a polymer of a heterocyclic compound containing one or more nitrogen atoms in the ring, and one or more nitrogen atoms in the ring and oxygen atoms and /.
  • one or more polyazole compounds selected from the group consisting of polymers of heterocyclic compounds containing a sulfur atom can be mentioned.
  • Specific examples of the polyazole compound include a polyimidazole compound, a polybenzimidazole compound, a polybenzobis imidazole compound, a polybenzoxazole compound, a polyoxazole compound, a polythiazole compound, and a polybenzothiazole compound.
  • other polymers include polyphenylene sulfide resin and polyphenylene ether resin.
  • the fluoropolymer (I) has an ion exchange group.
  • the ion exchange group include a sulfonic acid type functional group and a carboxylic acid type functional group, and the sulfonic acid type functional group can further reduce the electrolytic voltage when the electrolyte membrane is applied to various devices. Groups are preferred.
  • fluoropolymer (S) a fluoropolymer having a sulfonic acid type functional group
  • the fluorine-containing polymer (S) preferably contains a unit based on a fluorine-containing olefin and a unit having a sulfonic acid type functional group and a fluorine atom.
  • the fluoroolefin include fluoroolefins having one or more fluorine atoms in the molecule and having 2 to 3 carbon atoms.
  • Specific examples of the fluoroolefin include tetrafluoroethylene (hereinafter, also referred to as “TFE”), chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, and hexafluoropropylene.
  • TFE is preferable because it is excellent in the manufacturing cost of the monomer, the reactivity with other monomers, and the characteristics of the obtained fluoropolymer (S).
  • the fluorine-containing olefin one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • L is an n + 1 valent perfluorohydrocarbon group which may contain an ethereal oxygen atom.
  • the etheric oxygen atom may be located at the terminal in the perfluorohydrocarbon group or may be located between carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the n + 1-valent perfluorohydrocarbon group is preferably 1 or more, particularly preferably 2 or more, preferably 20 or less, and particularly preferably 10 or less.
  • the divalent perfluoroalkylene group may be either linear or branched.
  • M is a hydrogen atom, alkali metal or quaternary ammonium cation.
  • n is 1 or 2.
  • the unit represented by the formula (1) includes a unit represented by the formula (1-1), a unit represented by the formula (1-2), a unit represented by the formula (1-3), or a unit represented by the formula (1-3).
  • the unit represented by 1-4) is preferable. Equation (1-1)-[CF 2 -CF (-OR f1 -SO 3 M)]- Equation (1-2)-[CF 2 -CF (-R f1 -SO 3 M)]-
  • R f1 is a perfluoroalkylene group which may contain an oxygen atom between carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the perfluoroalkylene group is preferably 1 or more, particularly preferably 2 or more, preferably 20 or less, and particularly preferably 10 or less.
  • R f2 is a perfluoroalkylene group which may contain an oxygen atom between a single bond or a carbon atom and a carbon atom.
  • the number of carbon atoms in the perfluoroalkylene group is preferably 1 or more, particularly preferably 2 or more, preferably 20 or less, and particularly preferably 10 or less.
  • R f3 is a perfluoroalkylene group which may contain an oxygen atom between a single bond or a carbon atom and a carbon atom.
  • the number of carbon atoms in the perfluoroalkylene group is preferably 1 or more, particularly preferably 2 or more, preferably 20 or less, and particularly preferably 10 or less.
  • r is 0 or 1.
  • m is 0 or 1.
  • M is a hydrogen atom, alkali metal or quaternary ammonium cation.
  • Equation (1-5) [CF 2 -CF (-(CF 2 ) x- (OCF 2 CFY) y -O- (CF 2 ) z -SO 3 M)]- x is 0 or 1, y is an integer of 0 to 2, z is an integer of 1 to 4, and Y is F or CF 3 .
  • M is as described above.
  • w is an integer of 1 to 8 and x is an integer of 1 to 5.
  • M in the equation is as described above. -[CF 2 -CF (-O- (CF 2 ) w -SO 3 M)]- -[CF 2 -CF (-O-CF 2 CF (CF 3 ) -O- (CF 2 ) w -SO 3 M)]-[CF 2 -CF (-(O-CF 2 CF (CF 3 )) ) X -SO 3 M)]-
  • W in the formula is an integer from 1 to 8.
  • M in the equation is as described above. -[CF 2 -CF (-(CF 2 ) w -SO 3 M)]- -[CF 2 -CF (-CF 2 -O- (CF 2 ) w -SO 3 M)]-
  • the unit represented by the formula (1-3) As the unit represented by the formula (1-3), the unit represented by the formula (1-3-1) is preferable.
  • the definition of M in the equation is as described above.
  • R f4 is a linear perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R f5 is a single bond or a linear linear group having 1 to 6 carbon atoms which may contain an oxygen atom between carbon atoms. It is a perfluoroalkylene group.
  • the definitions of r and M are as described above.
  • the unit represented by the formula (1-4) is preferable.
  • the definitions of R f1 , R f2 and M in the formula are as described above.
  • one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the fluorine-containing polymer (I) may contain a unit based on a fluorine-containing olefin and a unit based on another monomer other than the unit having a sulfonic acid type functional group and a fluorine atom.
  • the content of the unit based on the other monomer is preferably 30% by mass or less with respect to all the units in the fluoropolymer (I) from the viewpoint of maintaining the ion exchange performance.
  • the electrolyte membrane may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • a multi-layer structure for example, there is an embodiment in which a plurality of layers containing a fluoropolymer (I) and having different ion exchange capacities are laminated.
  • a method for producing an electrolyte membrane As a method for producing an electrolyte membrane, a polymer of a fluorine-containing monomer (hereinafter, also referred to as a fluorine-containing monomer (I')) having a group that can be converted into an ion exchange group (hereinafter, also referred to as “fluorine-containing polymer (I')”). ) And a film containing a woven fabric (hereinafter also referred to as "precursor film”), and then a method for producing a group that can be converted into an ion-exchange group in the precursor film by converting it into an ion-exchange group. Can be mentioned.
  • the form of the woven fabric is as described above.
  • As the woven fabric it is preferable to use a heat-pressed woven fabric. This makes it easy to adjust each of the above aspect ratios to the above values.
  • the fluorine-containing polymer (I') is a polymer of a fluorine-containing monomer (hereinafter, also referred to as “fluorine-containing monomer (S')”) having a group that can be converted into a sulfonic acid type functional group (hereinafter, “fluorine-containing polymer (hereinafter,” S') ”) is preferable, and a copolymer polymer of a fluorine-containing olefin and a monomer having a group capable of converting into a sulfonic acid type functional group and a fluorine atom is particularly preferable.
  • fluoropolymer (S') will be described in detail.
  • fluorine-containing olefin examples include those exemplified above, and TFE is preferable because it is excellent in the manufacturing cost of the monomer, the reactivity with other monomers, and the characteristics of the obtained fluorine-containing polymer (S).
  • TFE is preferable because it is excellent in the manufacturing cost of the monomer, the reactivity with other monomers, and the characteristics of the obtained fluorine-containing polymer (S).
  • the fluorine-containing olefin one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the fluorine-containing monomer (S') include compounds having one or more fluorine atoms in the molecule, having an ethylenic double bond, and having a group capable of converting into a sulfonic acid type functional group. ..
  • L and n in the formula (2) are as described above.
  • A is a group that can be converted into a sulfonic acid type functional group.
  • the group that can be converted into a sulfonic acid type functional group is preferably a functional group that can be converted into a sulfonic acid type functional group by hydrolysis.
  • Specific examples of the group that can be converted into a sulfonic acid type functional group include -SO 2 F, -SO 2 Cl, and -SO 2 Br.
  • Examples of the compound represented by the formula (2) include a compound represented by the formula (2-1), a compound represented by the formula (2-2), a compound represented by the formula (2-3), and a compound represented by the formula (2-3).
  • the compound represented by 2-4) is preferable.
  • CF 2 CF-R f1 -A
  • R f1 , R f2 , r and A in the formula are as described above.
  • R f1 , R f2 , R f3 , r, m and A in the formula are as described above.
  • M, x, y, z and Y in the equation are as described above.
  • w is an integer of 1 to 8 and x is an integer of 1 to 5.
  • CF 2 CF-O- (CF 2 ) w -SO 2 F
  • CF 2 CF-O-CF 2 CF (CF 3 ) -O- (CF 2 ) w -SO 2 F
  • CF 2 CF- [O-CF 2 CF (CF 3 )] x -SO 2 F
  • W in the formula is an integer from 1 to 8.
  • CF 2 CF- (CF 2 ) w -SO 2 F
  • CF 2 CF-CF 2 -O- (CF 2 ) w -SO 2 F
  • the compound represented by the formula (2-3) is preferable.
  • R f4 , R f5 , r and A in the formula are as described above.
  • the compound represented by the formula (2-4) is preferable.
  • R f1 , R f2 and A in the formula are as described above.
  • fluorine-containing monomer (S') one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • other monomers may be used for producing the fluorinated polymer (S'). Examples of other monomers include those exemplified above.
  • the ion exchange capacity of the fluoropolymer (I') can be adjusted by changing the content of the groups that can be converted into ion exchange groups in the fluoropolymer (I').
  • a specific example of a method for producing a precursor film is an extrusion method. More specifically, a film (I') made of a fluoropolymer (I') is formed, and then the film (I'), the woven fabric, and the film (I') are arranged in this order, and a laminated roll or a vacuum is provided. A method of laminating these using a laminating device can be mentioned.
  • Specific examples of the method for converting a group that can be converted into an ion-exchange group in the precursor membrane into an ion-exchange group include a method in which the precursor membrane is subjected to a treatment such as hydrolysis treatment or acidification treatment. Of these, a method in which the precursor membrane and the alkaline aqueous solution are brought into contact with each other is preferable.
  • the method of bringing the precursor membrane into contact with the alkaline aqueous solution include a method of immersing the precursor membrane in the alkaline aqueous solution and a method of spray-coating the surface of the precursor membrane with the alkaline aqueous solution.
  • the temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 30 to 100 ° C, particularly preferably 40 to 100 ° C.
  • the contact time between the precursor membrane and the alkaline aqueous solution is preferably 3 to 150 minutes, particularly preferably 5 to 50 minutes.
  • the alkaline aqueous solution preferably contains an alkali metal hydroxide, a water-soluble organic solvent and water.
  • the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
  • the water-soluble organic solvent is an organic solvent that is easily dissolved in water, and specifically, an organic solvent having a solubility in 1000 ml (20 ° C.) of water of 0.1 g or more is preferable. An organic solvent of .5 g or more is particularly preferable.
  • the water-soluble organic solvent preferably contains at least one selected from the group consisting of aprotic organic solvents, alcohols and amino alcohols, and particularly preferably contains an aprotic organic solvent.
  • the water-soluble organic solvent one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • aprotic organic solvent examples include dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and dimethyl sulfoxide.
  • alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, butanol, methoxyethoxyethanol, butoxyethanol, butylcarbitol, hexyloxyethanol, octanol, 1-methoxy-2-propanol and ethylene glycol.
  • amino alcohols include ethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, 1-amino-2-propanol, 1-amino-3-propanol, 2-aminoethoxyethanol, and 2-aminothio. Examples thereof include ethoxyethanol and 2-amino-2-methyl-1-propanol.
  • the concentration of the alkali metal hydroxide is preferably 1 to 60% by mass, particularly preferably 3 to 55% by mass in the alkaline aqueous solution.
  • the content of the water-soluble organic solvent is preferably 1 to 60% by mass, particularly preferably 3 to 55% by mass in the alkaline aqueous solution.
  • the concentration of water is preferably 39 to 80% by mass in the alkaline aqueous solution.
  • a treatment for removing the alkaline aqueous solution may be performed.
  • the method for removing the alkaline aqueous solution include a method of washing the precursor membrane contacted with the alkaline aqueous solution with water.
  • the obtained membrane may be brought into contact with the acidic aqueous solution to convert the ion exchange group into an acid type.
  • the method of bringing the precursor membrane into contact with the acidic aqueous solution include a method of immersing the precursor membrane in the acidic aqueous solution and a method of spray-coating the surface of the precursor membrane with the acidic aqueous solution.
  • the acidic aqueous solution preferably contains an acid component and water.
  • the acid component include hydrochloric acid and sulfuric acid.
  • the electrolyte membrane of the present invention is used for an electrolyte membrane used in a water electrolyzer (for example, a diaphragm having an alkali chloride electrolyzer, a solid polymer electrolyte membrane having a solid polymer electrolyte water electrolyzer), and a redox flow battery. It can be used for a cation exchange membrane.
  • a water electrolyzer for example, a diaphragm having an alkali chloride electrolyzer, a solid polymer electrolyte membrane having a solid polymer electrolyte water electrolyzer
  • a redox flow battery for example, a cation exchange membrane.
  • the electrolytic apparatus of the present invention includes the above-mentioned electrolyte membrane. Since the electrolytic device of the present invention includes the above-mentioned electrolyte membrane, it is possible to suppress the generation of pinholes in the electrolyte membrane. As a result, the electrolytic voltage can be reduced.
  • Specific examples of the electrolyzer include an alkali chloride electrolyzer and a solid polymer water electrolyzer.
  • the electrolyzer of the present invention can have the same configuration as a known electrolyzer except that it has the above-mentioned electrolyte membrane.
  • the redox flow battery of the present invention includes the above-mentioned electrolyte membrane. Since the redox flow battery of the present invention contains the above-mentioned electrolyte membrane, it is possible to suppress the generation of pinholes in the electrolyte membrane. As a result, it is possible to prevent a decrease in liquid movement between the positive electrode liquid and the negative electrode liquid and a decrease in the capacity retention rate.
  • the redox flow battery of the present invention can have the same configuration as a known redox flow battery except that it has the above-mentioned electrolyte membrane.
  • Examples 1 to 4 are examples, and examples 5 to 6 are comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
  • Aspect ratio YA CA2 / YA CA1 Aspect ratio YA CA2 / YA CA1 , aspect ratio YA A2 / YA A1 , (YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A2 / YA A1 ), aspect ratio YA CB2 / YA CB1 , aspect ratio YA in the electrolyte film.
  • B2 / YA B1 , (YA CB2 / YA CB1 ) / (YA B2 / YA B1 ) were calculated according to the method described in the above-mentioned column of the description of the electrolyte membrane.
  • the densities of the warp and weft constituting the woven fabric were calculated according to the following method. For each of the warp and weft, the average value obtained by measuring the length of 10 yarns 5 times from the observation image of the optical microscope was converted into the density (books / inch) and calculated.
  • a dispersion liquid (hereinafter, also referred to as “dispersion liquid X”) dispersed in a solvent having a solid content concentration of 25.8% was obtained.
  • Ethanol (0.52 g) and water (3.34 g) are added to the obtained dispersion liquid X (19.0 g), and an iridium oxide catalyst (manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd.) containing 76% by mass of iridium in the dispersion liquid (manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd.) ( 13.0 g) was added.
  • the obtained mixture is treated with a planetary bead mill (rotation speed 300 rpm) for 30 minutes, then water (4.49 g) and ethanol (4.53 g) are added, and further treated with a planetary bead mill (rotation speed 200 rpm) for 60 minutes to solidify.
  • anode catalyst ink having a component concentration of 40% by mass was obtained.
  • the anode catalyst ink is applied with a bar coater so that the iridium is 2.0 mg / cm 2 , dried at 80 ° C. for 10 minutes, and further. Heat treatment was performed at 150 ° C. for 15 minutes to obtain an electrolyte membrane with an anode catalyst layer.
  • the surface of the electrolyte membrane with an anode catalyst layer where the anode catalyst layer is not formed and the surface where the catalyst layer of the cathode catalyst layer decal is present are opposed to each other, and the press temperature is 150 ° C., the press time is 2 minutes, and the pressure is 3 MPa. Then, the electrolyte membrane with the anode catalyst layer and the cathode catalyst layer are joined, the temperature is lowered to 70 ° C., the pressure is released and taken out, and the ETFE sheet of the cathode catalyst layer decal is peeled off to have an electrode area of 25 cm 2 . A membrane electrode assembly was obtained.
  • the membrane electrode assembly obtained in the above procedure was heat-treated at 150 ° C. for 15 minutes, and then set in a water electrolysis evaluation jig EH50-25 (manufactured by Greenlight innovation).
  • a water electrolysis evaluation jig EH50-25 manufactured by Greenlight innovation.
  • 50 mL / min of pure water with a conductivity of 1.0 ⁇ S / cm or less 50 mL / min of pure water with a conductivity of 1.0 ⁇ S / cm or less, a temperature of 80 ° C., and normal pressure is applied to the anode side and the cathode side. It was supplied for 12 hours at the flow rate of. After that, the cathode side was purged with nitrogen.
  • CF 2 CF 2 and the monomer (X) represented by the following formula (X) are copolymerized to form a fluoropolymer (S'-1) (ion exchange capacity: 1.25 mm equivalent / gram dry resin).
  • CF 2 CF-O-CF 2 CF (CF 3 ) -O-CF 2 CF 2 -SO 2 F ... (X)
  • the ion exchange capacity described in the above [Production of fluoropolymer (S'-1)] is the fluoropolymer obtained when the fluoropolymer (S'-1) is hydrolyzed by the procedure described later. Represents the ion exchange capacity.
  • a fluoropolymer (S'-1) is adhered to a base material made of a polyethylene terephthalate film (melting point: 250 to 260 ° C.) by a melt extrusion method, and a film ⁇ 1 (S'-1) made of a fluoropolymer (S'-1) is attached.
  • a substrate Y1 with a film having a film thickness (thickness: 45 ⁇ m) formed on the substrate was obtained.
  • a fluoropolymer (S'-1) is adhered to a base material made of a polyethylene terephthalate film (melting point: 250 to 260 ° C.) by a melt extrusion method, and a film ⁇ 2 (S'-1) made of a fluoropolymer (S'-1) is attached.
  • a substrate Y2 with a film having a film thickness (thickness: 30 ⁇ m) formed on the substrate was obtained.
  • a 23.6 denier yarn made of PTFE was used as a warp and a weft, and plain weave was performed so that the density of the PTFE yarn was 27 yarns / inch to obtain a woven fabric A2.
  • the basis weight of the woven fabric A2 was 23.6 g / m 2 .
  • the warp and weft were composed of slit yarn.
  • Example 1 The film-attached base material Y1 / woven fabric A1-1 / film-attached base material Y1 were laminated in this order.
  • the base material Y1 with a film was arranged so that the film ⁇ 1 in the base material Y1 with a film came into contact with the woven fabric A1-1.
  • the woven cloth A1-1 was used after brushing the surface with a brush having bristles made of polypropylene. After heat-pressing each of the laminated members with a flat plate press having a temperature of 200 ° C. and a surface pressure of 30 MPa / m 2 for 10 minutes, the substrates on both sides were peeled off at a temperature of 50 ° C. to obtain a precursor film. ..
  • the resulting group was hydrolyzed to convert it into a K-type sulfonic acid type functional group, and then washed with water.
  • the obtained membrane was immersed in 1M sulfuric acid, the terminal group was converted from K type to H type, and then dried to obtain an electrolyte membrane (solid polymer electrolyte membrane).
  • the aspect ratio of the woven fabric in the electrolyte membrane was measured, and the number of pinholes after the electrolysis evaluation was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 to 6 An electrolyte membrane was prepared by the same method as in Example 1, except that the types of the base material with the film and the woven fabric were changed as shown in Table 1, and the aspect ratio of the woven fabric in the electrolyte membrane was measured and the electrolytic evaluation was performed. The number of pinholes was measured later.
  • the woven fabric used in each example was also used after brushing the surface with a brush having polypropylene bristles in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • "raw" in Examples 5 and 6 means that the woven fabric A1 or the woven fabric A2 was not heat-pressed.
  • the "denier number (g / 9000m)" in Table 1 represents the denier number of the warp (thread A) and the weft (thread B) constituting the woven fabric.
  • the number of denier of the warp and weft constituting the woven fabric was the same.
  • the densities of the warp and weft constituting the woven fabric were the same.
  • the aspect ratios YA A2 / YA A1 and the aspect ratios YA B2 / YA B1 were the same in all of the examples 1 to 6.
  • the aspect ratios YA CA2 / YA CA1 and the aspect ratios YA CB2 / YA CB1 were the same in all of the examples 1 to 6. Further, as shown in Table 1, in any of the examples 1 to 6, (YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A2 / YA A1 ) and (YA CB2 / YA CB1 ) / (YA B2 / YA). B1 ) had the same value.
  • the aspect ratios YA CA2 / YA CA1 and the aspect ratios YA CB2 / YA CB1 are both more than 1, and (YA CA2 / YA CA1 ) / (YA A2 / YA A1 ) and (YA CB2 / YA).
  • the electrolyte membrane contained a woven fabric having CB1 ) / (YA B2 / YA B1 ) of more than 1, the electrolyte membrane was used by applying a voltage for a long time in a cell having an anode and a cathode. At that time, it was confirmed that the generation of pinholes in the electrolyte membrane could be suppressed (Examples 1 to 4).
  • the aspect ratio YA A12 / YA A11 , the aspect ratio YA A22 / YA A21 , the aspect ratio YA B12 / YA B11 , and the aspect ratio YA B22 / YA B21 are set to the above-mentioned electrolyte membrane. It was calculated according to the method described in the explanation column of. As a result, the aspect ratio YA A12 / YA A11 , the aspect ratio YA A22 / YA A21 , the aspect ratio YA B12 / YA B11 , and the aspect ratio YA B22 / YA B21 in each example are all the aspect ratio YA A2 in each example. It was the same as / YA A1 and aspect ratio YA B2 / YA B1 .

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Abstract

アノードとカソードとを有するセル内で長時間電圧をかけて使用した際において、ピンホールが生じにくい電解質膜、ならびに、これを含む電解装置およびレドックスフロー電池の提供。　イオン交換基を有する含フッ素ポリマー、および、織布を含む電解質膜であって、　前記織布が、一方の方向に延びる糸Ａと、糸Ａに略直交する方向に延びる糸Ｂと、から構成され、　アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１が、１超であり、かつ、アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１よりも大きく、　アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１が、１超であり、かつ、アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１よりも大きい、電解質膜。 （ＹＡＣＡ２、ＹＡＣＡ１、ＹＡＡ２、ＹＡＡ１、ＹＡＣＢ２、ＹＡＣＢ１、ＹＡＢ２、およびＹＡＢ１は、明細書で定義されたとおりである。）

Description

電解質膜、電解装置およびレドックスフロー電池
　本発明は、電解質膜、電解装置およびレドックスフロー電池に関する。
　電解質膜は種々の用途に適用でき、様々な検討がなされている。例えば、特許文献１には、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーおよび織布を含む電解質膜が開示されており、織布の開口率、織布のデニール数、および、電解質膜の膜厚と含フッ素ポリマーのイオン交換容量との関係を特定することで、水電解装置に適用した際に、電解電圧を低減できることが示されている。
国際公開第２０２０／１６２５１１号
　電解質および織布を含む電解質膜を製造する際に、織布に付着している異物を除去するために、織布の表面をブラッシングする等の清浄処理を施す場合がある。
　本発明者らは、上述の清浄処理を施した織布を含む電解質膜を、アノードとカソードとを有するセル内で長時間電圧をかけて使用した際に、電解質膜にピンホールが発生する場合があることを知見した。
　なお、ピンホールとは孔が貫通した欠陥であり、ピンホールが発生すると、例えば、電解や電池用途で電解質膜によって隔てていた陽極/陰極または正極/負極の物質の移動量が増加したり、そこを起点に破損、または、短絡するといった点で問題がある。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされ、アノードとカソードとを有するセル内で長時間電圧をかけて使用した際において、ピンホールが生じにくい電解質膜、ならびに、これを含む電解装置およびレドックスフロー電池の提供を課題とする。
　本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーと、糸Ａおよびこれに略直交する糸Ｂとから構成された織布と、を含む電解質膜において、糸Ａと糸Ｂとの交点部における糸Ａのアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１が１超であり、かつ、糸Ｂ同士の中間地点における糸Ａのアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１よりも大きく、さらに、糸Ａと糸Ｂとの交点部における糸Ｂのアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１が１超であり、かつ、糸Ａ同士の中間地点における糸Ｂのアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１よりも大きければ、所望の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
　すなわち、発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
［１］　イオン交換基を有する含フッ素ポリマー、および、織布を含む電解質膜であって、
　前記織布が、一方の方向に延びる糸Ａと、糸Ａに略直交する方向に延びる糸Ｂと、から構成され、
　前記糸Ａおよび前記糸Ｂがいずれも、アルカリ性水溶液に溶出しない材料からなり、
　前記電解質膜中で前記糸Ｂの中心位置を通るように、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＣＡ１と、前記最大長さＹＣＡ１を測定した前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＣＡ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＡ１を算術平均した平均最大長さＹＡＣＡ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＡ２を算術平均した平均最大長さＹＡＣＡ２とのアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１を算出し、
　前記電解質膜中の前記糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、前記糸Ｂ同士の中間地点で、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＡ１と、前記最大長さＹＡ１を測定した前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＡ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＡ１を算術平均した平均最大長さＹＡＡ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＡ２を算術平均した平均最大長さＹＡＡ２とのアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１を算出した場合、
　前記アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１が、１超であり、かつ、前記アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１よりも大きく、
　さらに、前記電解質膜中で前記糸Ａの中心位置を通るように、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＣＢ１と、前記最大長さＹＣＢ１を測定した前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＣＢ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＢ１を算術平均した平均最大長さＹＡＣＢ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＢ２を算術平均した平均最大長さＹＡＣＢ２とのアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１を算出し、
　前記電解質膜中の前記糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、前記糸Ａ同士の中間地点で、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＢ１と、前記最大長さＹＢ１を測定した前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＢ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＢ１を算術平均した平均最大長さＹＡＢ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＢ２を算術平均した平均最大長さＹＡＢ２とのアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１を算出した場合、
　前記アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１が、１超であり、かつ、前記アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１よりも大きい、電解質膜。
［２］　前記アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１および前記アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１がいずれも、１．２以上である、［１］に記載の電解質膜。
［３］　前記アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１および前記アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１がいずれも、０．８～３．５である、［１］または［２］に記載の電解質膜。
［４］　前記アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１に対する前記アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の比、および、前記アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１に対する前記アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の比がいずれも、１．２以上である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［５］　前記糸Ａのデニール数および前記糸Ｂのデニール数がいずれも、１５～５０である、［１］～［４］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［６］　前記糸Ａおよび前記糸Ｂがそれぞれ独立に、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリエーテルエーテルケトン、および、ポリフェニレンサルファイドからなる群から選択される材料から構成される、［１］～［５］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［７］　前記糸Ａおよび前記糸Ｂの密度がいずれも、７０～１５０本／インチである、［１］～［６］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［８］　前記イオン交換基が、スルホン酸型官能基である、［１］～［７］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［９］　前記含フッ素ポリマーが、含フッ素オレフィンに基づく単位と、スルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位とを含む、［１］～［８］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［１０］　前記含フッ素オレフィンが、分子中に１個以上のフッ素原子を有する炭素数が２～３のフルオロオレフィンである、［９］に記載の電解質膜。
［１１］　前記スルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位が、式（１）で表される単位である、［９］または［１０］に記載の電解質膜。
　式（１）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｌ－（ＳＯ３Ｍ）ｎ）］－
　Ｌはエーテル性酸素原子を含んでいてもよいｎ＋１価のペルフルオロ炭化水素基であり、Ｍは水素原子、アルカリ金属または第４級アンモニウムカチオンであり、ｎは１または２である。
［１２］　前記織布が、加熱プレスした織布である、［１］～［１１］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［１３］　前記含フッ素ポリマーのイオン交換容量が、０．９０ミリ当量／グラム乾燥樹脂以上である、［１］～［１２］のいずれか１項に記載の電解質膜。
［１４］　［１］～［１３］のいずれか１項に記載の電解質膜を含む、電解装置。
［１５］　［１］～［１３］のいずれか１項に記載の電解質膜を含む、レドックスフロー電池。
　本発明によれば、アノードとカソードとを有するセル内で長時間電圧をかけて使用した際において、ピンホールが生じにくい電解質膜、ならびに、これを含む電解装置およびレドックスフロー電池を提供できる。
本発明の電解質膜の一例を模式的に示す部分平面図である。 図１の電解質膜をＣＡ－ＣＡ’線で切断した際の部分断面図である。 図１の電解質膜をＡ－Ａ’線で切断した際の部分断面図である。 図１の電解質膜をＣＢ－ＣＢ’線で切断した際の部分断面図である。 図１の電解質膜をＢ－Ｂ’線で切断した際の部分断面図である。 図１の電解質膜の一部分を拡大した部分平面図である。 図６の電解質膜をＡ１－Ａ１’線で切断した際の部分断面図である。 図６の電解質膜をＡ２－Ａ２’線で切断した際の部分断面図である。 図６の電解質膜をＢ１－Ｂ１’線で切断した際の部分断面図である。 図６の電解質膜をＢ２－Ｂ２’線で切断した際の部分断面図である。
　以下の用語の定義は、特に断りのない限り、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
　「イオン交換基」とは、この基に含まれるイオンの少なくとも一部を、他のイオンに交換しうる基であり、例えば、下記のスルホン酸型官能基、カルボン酸型官能基が挙げられる。
　「スルホン酸型官能基」とは、スルホン酸基（－ＳＯ３Ｈ）、またはスルホン酸塩基（－ＳＯ３Ｍ２。ただし、Ｍ２はアルカリ金属または第４級アンモニウムカチオンである。）を意味する。
　「カルボン酸型官能基」とは、カルボン酸基（－ＣＯＯＨ）、またはカルボン酸塩基（－ＣＯＯＭ１。ただし、Ｍ１はアルカリ金属または第４級アンモニウムカチオンである。）を意味する。
　「前駆体膜」とは、イオン交換基に変換できる基を有するポリマーを含む膜である。
　「イオン交換基に変換できる基」とは、加水分解処理、酸型化処理等の処理によって、イオン交換基に変換できる基を意味する。
　「スルホン酸型官能基に変換できる基」とは、加水分解処理、酸型化処理等の処理によって、スルホン酸型官能基に変換できる基を意味する。
　「カルボン酸型官能基に変換できる基」とは、加水分解処理、酸型化処理等の公知の処理によって、カルボン酸型官能基に変換できる基を意味する。
　ポリマーにおける「単位」は、モノマーが重合することによって形成された、該モノマー１分子に由来する原子団を意味する。単位は、重合反応によって直接形成された原子団であってもよく、重合反応によって得られたポリマーを処理することによって該原子団の一部が別の構造に変換された原子団であってもよい。
　「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
［電解質膜］
　本発明の電解質膜は、イオン交換基を有する含フッ素ポリマー、および、織布を含む電解質膜である。また、上記織布は、一方の方向に延びる糸Ａと、糸Ａに略直交する方向に延びる糸Ｂと、から構成されている。また、上記糸Ａおよび上記糸Ｂはいずれも、アルカリ性水溶液に溶出しない材料からなる。また、後述の方法で算出されるアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１は、１超であり、かつ、後述の方法で算出されるアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１よりも大きい。また、後述の方法で算出されるアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１は、１超であり、かつ、後述の方法で算出されるアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１よりも大きい。
　本発明の電解質膜は、アノードとカソードとを有するセル内で長時間電圧をかけて使用した際において、ピンホールが生じにくい。この理由の詳細は明らかになっていないが、以下の理由によると推測される。
　電解質および織布を含む電解質膜を製造する際に、織布に付着している異物を除去するために、織布の表面をブラッシングする等の清浄処理を施す場合がある。このように、織布に清浄処理を施した場合、織布を構成する糸の目ずれが生じることがある。これにより、糸の密度が低くなった部分で電解質が膨らみ、その膨らみがセル内の他の部材と接触することで、ピンホール（膜の穴開き）が発生すると推測される。
　ここで、本発明の電解質に含まれる織布において、アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１は１超である。アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１は、後述の図で説明するように、糸Ａと糸Ｂとの交点部に存在する糸Ａの断面のアスペクト比を表し、アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１が大きいほど、交点部で糸Ａが厚み方向に潰れているといえる。
　また、アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１は、糸Ｂ同士の中間地点における糸Ａの断面のアスペクト比を表し、本発明の電解質に含まれる織布において、アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１はアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１よりも大きい。これにより、糸Ａが清浄処理によって移動しにくくなって、糸の目ずれの発生が抑制できたと考えられる。その結果、本発明の電解質膜をアノードとカソードとを有するセル内で長時間電圧をかけて使用した場合において、電解質膜の膨れが発生しにくくなり、ピンホールの発生が抑制できたと推測される。
　図１は、本発明の電解質膜の一例を模式的に示す部分平面図である。電解質膜１０は、電解質１２と、電解質１２中に配置された織布１４とを有する。
　織布１４は、糸１４Ａ１、糸１４Ａ２、糸１４Ａ３および糸１４Ａ４と、糸１４Ｂ１、糸１４Ｂ２、糸１４Ｂ３および糸１４Ｂ４と、を含む。糸１４Ａ１、糸１４Ａ２、糸１４Ａ３および糸１４Ａ４は、織布１４を構成する糸Ａに相当し、糸１４Ｂ１、糸１４Ｂ２、糸１４Ｂ３および糸１４Ｂ４は、織布１４を構成する糸Ｂに相当する。
　図２は、図１において、電解質膜中で糸Ｂの中心位置を通るように、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図であり、具体的には、図１におけるＣＡ－ＣＡ’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図２における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ａ１、糸１４Ａ２、糸１４Ａ３、糸１４Ａ４および糸１４Ｂ２と、が露出している。
　本発明におけるアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の算出方法について説明する。
　電解質膜中で糸Ｂの中心位置を通るように、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ａの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＣＡ１と、最大長さＹＣＡ１を測定した糸Ａの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＣＡ２とを測定する。
　具体的には、図２の例では、電解質膜１０中の糸１４Ｂ２の中心位置を通るＣＡ－ＣＡ’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図２に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ｂ２以外の糸Ｂ（例えば糸１４Ｂ３）の中心位置で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ａ（図２においては糸１４Ａ１）を選択し、選択した糸Ａにおける最大長さＹＣＡ２と最大長さＹＣＡ１とを測定する。
　このようにして得られた１０箇所の最大長さＹＣＡ１を算術平均した平均最大長さＹＡＣＡ１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＣＡ２を算術平均した平均最大長さＹＡＣＡ２の比を、アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１とする。
　図３は、図１において、電解質膜中の糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、糸Ｂ同士の中間地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図であり、具体的には、図１におけるＡ－Ａ’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図３における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ａ１、糸１４Ａ２、糸１４Ａ３および糸１４Ａ４と、が露出している。
　本発明におけるアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１の算出方法について説明する。
　電解質膜中の糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、糸Ｂ同士の中間地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ａの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＡ１と、最大長さＹＡ１を測定した糸Ａの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＡ２とを測定する。
　具体的には、図３の例では、電解質膜１０中の糸１４Ｂ２と糸１４Ｂ３との中間地点に位置するＡ－Ａ’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図３に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ｂ２と糸１４Ｂ３との中間地点以外の位置（例えば、糸１４Ｂ３と糸１４Ｂ４との中間地点）で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ａ（図２においては糸１４Ａ１）を選択し、選択した糸Ａにおける最大長さＹＡ２と最大長さＹＡ１とを測定する。
　このようにして得られた１０箇所の最大長さＹＡ１を算術平均した平均最大長さＹＡＡ１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＡ２を算術平均した平均最大長さＹＡＡ２の比を、アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１とする。
　アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の下限は、１超であり、本発明の効果がより優れる点から、１．２以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、２．０以上がさらに好ましく、２．５以上が特に好ましく、４．０以上が最も好ましい。
　アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の上限は、織布の開口率が小さくなって電圧が上がることを抑制できる点から、７．０以下が好ましく、６．０以下がより好ましく、５．０以下が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１は、本発明の効果がより優れる点から、０．５～３．５が好ましく、０．８～３．５がさらに好ましく、０．８～２．０が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１に対するアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の比（（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ２／ＹＡＡ１））は、１超であり（すなわち、アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１がアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１よりも大きい）、本発明の効果がより優れる点から、１．２以上が好ましく、１．４以上がより好ましく、１．６以上がさらに好ましく、２．２以上が特に好ましく、２．４以上が最も好ましい。
　上記比（（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ２／ＹＡＡ１））の上限は、交点部の扁平が大きくなりすぎることによる電流遮蔽の発生を抑制できる点から、４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．０以下が特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＣＡ２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１６０μｍが好ましく、２０～９０μｍがより好ましく、２０～８０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＣＡ１は、本発明の効果がより優れる点から、１０～８０μｍが好ましく、１０～６０μｍがより好ましく、１０～４０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＡ２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１４０μｍが好ましく、２０～８０μｍがより好ましく、２０～６０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＡ１は、本発明の効果がより優れる点から、２０～８０μｍが好ましく、２０～６０μｍがより好ましく、２０～４０μｍが特に好ましい。
　図４は、図１において、電解質膜中で糸Ａの中心位置を通るように、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図であり、具体的には、図１におけるＣＢ－ＣＢ’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図４における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ｂ１、糸１４Ｂ２、糸１４Ｂ３、糸１４Ｂ４および糸１４Ａ１と、が露出している。
　本発明におけるアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の算出方法について説明する。
　電解質膜中で糸Ｂの中心位置を通るように、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ｂの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＣＢ１と、最大長さＹＣＢ１を測定した糸Ｂの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＣＢ２とを測定する。
　具体的には、図４の例では、電解質膜中の糸１４Ａ１の中心位置を通るＣＢ－ＣＢ’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図４に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ａ１以外の糸Ａ（例えば糸１４Ａ２）の中心位置で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ｂ（図４においては糸１４Ｂ１）を選択し、選択した糸Ｂにおける最大長さＹＣＢ２と最大長さＹＣＢ１とを測定する。
　このようにして得られた１０箇所の最大長さＹＣＢ１を算術平均した平均最大長さＹＡＣＢ１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＣＢ２を算術平均した平均最大長さＹＡＣＢ２の比を、アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１とする。
　図５は、図１において、電解質膜中の糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、糸Ａ同士の中間地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図であり、具体的には、図１におけるＢ－Ｂ’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図５における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ｂ１、糸１４Ｂ２、糸１４Ｂ３および糸１４Ｂ４と、が露出している。
　本発明におけるアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１の算出方法について説明する。
　電解質膜中の糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、糸Ａ同士の中間地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ｂの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＢ１と、最大長さＹＢ１を測定した糸Ｂの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＢ２とを測定する。
　具体的には、図５の例では、電解質膜１０中の糸１４Ａ１と糸１４Ａ２との中間地点に位置するＢ－Ｂ’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図５に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ａ１と糸１４Ａ２との中間地点以外の位置（例えば、糸１４Ａ２と糸１４Ａ３との中間地点）で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ｂ（図５においては糸１４Ｂ１）を選択し、選択した糸Ｂにおける最大長さＹＢ２と最大長さＹＢ１とを測定する。
　このようにし得られた１０箇所の最大長さＹＢ１を算術平均した平均最大長さＹＡＢ１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＢ２を算術平均した平均最大長さＹＡＢ２の比を、アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１とする。
　アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の下限は、１超であり、本発明の効果がより優れる点から、１．２以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、２．０以上がさらに好ましく、２．５以上が特に好ましく、４．０以上が最も好ましい。
　アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の上限は、織布の開口率が小さくなって電圧が上がることを抑制できる点から、７．０以下が好ましく、６．０以下がより好ましく、５．０以下が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１は、本発明の効果がより優れる点から、０．５～３．５が好ましく、０．８～３．５がさらに好ましく、０．８～２．０が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１に対するアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の比（（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ２／ＹＡＢ１））は、１超であり（すなわち、アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１がアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１よりも大きい）、本発明の効果がより優れる点から、１．２以上が好ましく、１．４以上がより好ましく、１．６以上がさらに好ましく、２．２以上が特に好ましく、２．４以上が最も好ましい。
　上記比（（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ２／ＹＡＢ１））の上限は、交点部の扁平が大きくなりすぎることによる電流遮蔽の発生を抑制できる点から、４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．０以下が特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＣＢ２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１６０μｍが好ましく、２０～９０μｍがより好ましく、２０～８０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＣＢ１は、本発明の効果がより優れる点から、１０～８０μｍが好ましく、１０～６０μｍがより好ましく、１０～４０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＢ２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１４０μｍが好ましく、２０～８０μｍがより好ましく、２０～６０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＢ１は、本発明の効果がより優れる点から、２０～８０μｍが好ましく、２０～６０μｍがより好ましく、２０～４０μｍが特に好ましい。
　図６は、図１の電解質膜の一部分を拡大した部分平面図である。図６における各部材の符号は、図１における各部材の符号と同じである。
　図７は、図６において、電解質膜中の糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ｂのうち、一方の糸Ｂにおける他方の糸Ｂに近い方の端部Ｘ１から、他方の糸Ｂにおける一方の糸Ｂに近い方の端部Ｙ１に向かって、端部Ｘ１と端部Ｙ１との間の距離のうちの１／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図である。具体的には、図７は、図６におけるＡ１－Ａ１’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図７における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ａ１および糸１４Ａ２と、が露出している。
　次に、アスペクト比ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１の算出方法について説明する。
　電解質膜中の糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ｂのうち、一方の糸Ｂにおける他方の糸Ｂに近い方の端部Ｘ１から、他方の糸Ｂにおける一方の糸Ｂに近い方の端部Ｙ１に向かって、端部Ｘ１と端部Ｙ１との間の距離のうちの１／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ａの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＡ１１と、最大長さＹＡ１１を測定した糸Ａの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＡ１２とを測定する。
　具体的には、図７の例では、端部Ｘ１から端部Ｙ１に向かって、端部Ｘ１と端部Ｙ１との間の距離のうちの１／４となる距離を進んだ地点に位置するＡ１－Ａ１’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図７に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ｂ１と糸１４Ｂ２との間以外の位置で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ａ（図７においては糸１４Ａ１）を選択し、選択した糸Ａにおける最大長さＹＡ１２と最大長さＹＡ１１とを測定する。
　このようにして得られた１０箇所の最大長さＹＡ１１を算術平均した平均最大長さＹＡＡ１１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＡ１２を算術平均した平均最大長さＹＡＡ１２の比を、アスペクト比ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１とする。
　アスペクト比ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１は、本発明の効果がより優れる点から、０．５～３．５が好ましく、０．８～２．０が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１に対するアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の比（（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１））は、本発明の効果がより優れる点から、１超が好ましく、１．２以上がより好ましく、１．４以上がより一層好ましく、１．６以上がさらに好ましく、２．２以上が特に好ましく、２．４以上が最も好ましい。
　上記比（（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１））の上限は、交点部の扁平が大きくなりすぎることによる電流遮蔽の発生を抑制できる点から、４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．０以下が特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＡ１２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１４０μｍが好ましく、２０～８０μｍがより好ましく、２０～６０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＡ１１は、本発明の効果がより優れる点から、２０～８０μｍが好ましく、２０～６０μｍがより好ましく、２０～４０μｍが特に好ましい。
　図８は、図６において、電解質膜中の糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ｂのうち、一方の糸Ｂにおける他方の糸Ｂに近い方の端部Ｘ１から、他方の糸Ｂにおける一方の糸Ｂに近い方の端部Ｙ１に向かって、端部Ｘ１と端部Ｙ１との間の距離のうちの３／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図である。具体的には、図８は、図６におけるＡ２－Ａ２’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図８における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ａ１および糸１４Ａ２と、が露出している。
　次に、アスペクト比ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１の算出方法について説明する。
　電解質膜中の糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ｂのうち、一方の糸Ｂにおける他方の糸Ｂに近い方の端部Ｘ１から、他方の糸Ｂにおける一方の糸Ｂに近い方の端部Ｙ１に向かって、端部Ｘ１と端部Ｙ１との間の距離のうちの３／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ａの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＡ２１と、最大長さＹＡ２１を測定した糸Ａの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＡ２２とを測定する。
　具体的には、図８の例では、端部Ｘ１から端部Ｙ１に向かって、端部Ｘ１と端部Ｙ１との間の距離のうちの３／４となる距離を進んだ地点に位置するＡ２－Ａ２’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図８に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ｂ１と糸１４Ｂ２との間以外の位置で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ａ（図８においては糸１４Ａ１）を選択し、選択した糸Ａにおける最大長さＹＡ２２と最大長さＹＡ２１とを測定する。
　このようにして得られた１０箇所の最大長さＹＡ２１を算術平均した平均最大長さＹＡＡ２１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＡ２２を算術平均した平均最大長さＹＡＡ２２の比を、アスペクト比ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１とする。
　アスペクト比ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１は、本発明の効果がより優れる点から、０．５～３．５が好ましく、０．８～２．０が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１に対するアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の比（（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１））は、本発明の効果がより優れる点から、１超が好ましく、１．２以上がより好ましく、１．４以上がより一層好ましく、１．６以上がさらに好ましく、２．２以上が特に好ましく、２．４以上が最も好ましい。
　上記比（（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１））の上限は、交点部の扁平が大きくなりすぎることによる電流遮蔽の発生を抑制できる点から、４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．０以下が特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＡ２２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１４０μｍが好ましく、２０～８０μｍがより好ましく、２０～６０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＡ２１は、本発明の効果がより優れる点から、２０～８０μｍが好ましく、２０～６０μｍがより好ましく、２０～４０μｍが特に好ましい。
　図９は、図６において、電解質膜中の糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ａのうち、一方の糸Ａにおける他方の糸Ａに近い方の端部Ｘ２から、他方の糸Ａにおける一方の糸Ａに近い方の端部Ｙ２に向かって、端部Ｘ２と端部Ｙ２との間の距離のうちの１／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図である。具体的には、図９は、図６におけるＢ１－Ｂ１’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図９における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ｂ１および糸１４Ｂ２と、が露出している。
　次に、アスペクト比ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１の算出方法について説明する。
　電解質膜中の糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ａのうち、一方の糸Ａにおける他方の糸Ａに近い方の端部Ｘ２から、他方の糸Ａにおける一方の糸Ａに近い方の端部Ｙ２に向かって、端部Ｘ２と端部Ｙ２との間の距離のうちの１／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ｂの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＢ１１と、最大長さＹＢ１１を測定した糸Ｂの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＢ１２とを測定する。
　具体的には、図９の例では、端部Ｘ２から端部Ｙ２に向かって、端部Ｘ２と端部Ｙ２との間の距離のうちの１／４となる距離を進んだ地点に位置するＢ１－Ｂ１’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図９に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ａ１と糸１４Ａ２との間以外の位置で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ｂ（図９においては糸１４Ｂ１）を選択し、選択した糸Ｂにおける最大長さＹＢ１２と最大長さＹＢ１１とを測定する。
　このようにして得られた１０箇所の最大長さＹＢ１１を算術平均した平均最大長さＹＡＢ１１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＢ１２を算術平均した平均最大長さＹＡＢ１２の比を、アスペクト比ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１とする。
　アスペクト比ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１は、本発明の効果がより優れる点から、０．５～３．５が好ましく、０．８～２．０が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１に対するアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の比（（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１））は、本発明の効果がより優れる点から、１超が好ましく、１．２以上がより好ましく、１．４以上がより一層好ましく、１．６以上がさらに好ましく、２．２以上が特に好ましく、２．４以上が最も好ましい。
　上記比（（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１））の上限は、交点部の扁平が大きくなりすぎることによる電流遮蔽の発生を抑制できる点から、４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．０以下が特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＢ１２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１４０μｍが好ましく、２０～８０μｍがより好ましく、２０～６０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＢ１１は、本発明の効果がより優れる点から、２０～８０μｍが好ましく、２０～６０μｍがより好ましく、２０～４０μｍが特に好ましい。
　図１０は、図６において、電解質膜中の糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ａのうち、一方の糸Ａにおける他方の糸Ａに近い方の端部Ｘ２から、他方の糸Ａにおける一方の糸Ａに近い方の端部Ｙ２に向かって、端部Ｘ２と端部Ｙ２との間の距離のうちの３／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の一例を示す部分断面図である。具体的には、図１０は、図６におけるＢ２－Ｂ２’線で電解質膜１０を切断したときに露出する断面である。図１０における電解質膜１０の断面において、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む電解質１２と、電解質１２中に配置された糸１４Ｂ１および糸１４Ｂ２と、が露出している。
　次に、アスペクト比ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１の算出方法について説明する。
　電解質膜中の糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、隣接する２本の糸Ａのうち、一方の糸Ａにおける他方の糸Ａに近い方の端部Ｘ２から、他方の糸Ａにおける一方の糸Ａに近い方の端部Ｙ２に向かって、端部Ｘ２と端部Ｙ２との間の距離のうちの３／４となる距離を進んだ地点で、電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、糸Ｂの電解質膜の厚み方向における最大長さＹＢ２１と、最大長さＹＢ２１を測定した糸Ｂの電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＢ２２とを測定する。
　具体的には、図１０の例では、端部Ｘ２から端部Ｙ２に向かって、端部Ｘ２と端部Ｙ２との間の距離のうちの３／４となる距離を進んだ地点に位置するＢ２－Ｂ２’線で電解質膜１０を切断する。これにより、図１０に示すような電解質膜１０の断面が露出する。同様に、糸１４Ａ１と糸１４Ａ２との間以外の位置で電解質膜１０を切断して、電解質膜１０の断面を露出させる。このようにして、異なる１０箇所の断面を得た後、各断面における任意の糸Ｂ（図１０においては糸１４Ｂ１）を選択し、選択した糸Ｂにおける断面毎に最大長さＹＢ２２と最大長さＹＢ２１とを測定する。
　このようにして得られた１０箇所の最大長さＹＢ２１を算術平均した平均最大長さＹＡＢ２１に対する、得られた１０箇所の最大長さＹＢ２２を算術平均した平均最大長さＹＡＢ２２の比を、アスペクト比ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１とする。
　アスペクト比ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１は、本発明の効果がより優れる点から、０．５～３．５が好ましく、０．８～２．０が特に好ましい。
　アスペクト比ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１に対するアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の比（（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１））は、本発明の効果がより優れる点から、１超が好ましく、１．２以上がより好ましく、１．４以上がより一層好ましく、１．６以上がさらに好ましく、２．２以上が特に好ましく、２．４以上が最も好ましい。
　上記比（（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１））の上限は、交点部の扁平が大きくなりすぎることによる電流遮蔽の発生を抑制できる点から、４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．０以下が特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＢ２２は、本発明の効果がより優れる点から、２０～１４０μｍが好ましく、２０～８０μｍがより好ましく、２０～６０μｍが特に好ましい。
　平均最大長さＹＡＢ２１は、本発明の効果がより優れる点から、２０～８０μｍが好ましく、２０～６０μｍがより好ましく、２０～４０μｍが特に好ましい。
　上述の糸Ａおよび糸Ｂの各最大長さは、光学顕微鏡（製品名「ＢＸ－５１」、オリンパス社製）によって撮影された電解質膜の断面の拡大画像（例えば、１００倍）を用いて測定する。
　各アスペクト比を上述の値にする方法としては、これに限定されないが、織布を加熱プレスする方法が挙げられる。これにより、糸Ａと糸Ｂとの交点部が、交点部以外の部分と比較して、厚み方向に潰れやすい。そのため、各アスペクト比を上述の値に調節できる。　
　電解質膜の厚さは、３０～４００μｍが好ましく、３０～３００μｍがより好ましく、３０～２００μｍがさらに好ましく、３０～９０μｍが特に好ましく、３０～６０μｍが最も好ましい。
　電解質膜の厚さは、光学顕微鏡（製品名「ＢＸ－５１」、オリンパス社製）によって撮影された電解質膜の断面の拡大画像（例えば、１００倍）を用いて測定する。なお、電解質膜の表面に凹凸が存在する場合、電解質膜における１０点の凹部分の厚さと、電解質膜における１０点の凸部分の厚さと、を測定し、合計２０点の厚さの算術平均値を電解質膜の厚さとする。ただし、凸部分に上述の糸Ａまたは糸Ｂが含まれる場合には、凸部分の厚さは、凸部分に存在する糸の厚さを差し引いた値とする。
＜織布＞
　織布の開口率は、各種装置に電解質膜を適用した際の電解電圧をより低減できる点で、５０％以上が好ましく、５５％以上がより好ましく、６０％以上がさらに好ましく、７０％以上が特に好ましい。
　織布の開口率の上限値は、電解質膜の強度がより優れる点で、９０％以下が好ましく、８０％以下が特に好ましい。
　織布の開口率は、糸の平均直径Ｒ１と、隣接する糸と糸との平均間隔Ｐ１（以下、「ピッチＰ１」ともいう。）とに基づいて、以下の式（ε）によって算出される。
　ここで、糸の平均直径Ｒ１とは、顕微鏡を用いて得られる織布表面の拡大画像（例えば、１００倍）に基づいて、任意に選択される異なる１０本の糸の直径の算術平均値を意味する。また、ピッチＰ１は、顕微鏡を用いて得られる織布表面の拡大画像（例えば、１００倍）に基づいて、任意に選択される異なる箇所の間隔１０点の算術平均値を意味する。
　織布の開口率（％）＝［Ｐ１／（Ｐ１＋Ｒ１）］２×１００　　　（ε）
　織布を構成する糸Ａのデニール数および糸Ｂのデニール数はいずれも、電解質膜の強度および寸法安定性がより優れる点で、２以上が好ましく、１０以上がより好ましく、１５以上がさらに好ましく、２０以上が特に好ましい。なお、糸Ａのデニール数および糸Ｂのデニール数は同一であっても異なっていてもよい。
　織布を構成する糸Ａのデニール数および糸Ｂのデニール数の上限値はいずれも、各種装置に電解質膜を適用した際の電解電圧をより低減できる点で、１５０以下が好ましく、１２０以下がより好ましく、９０以下がさらに好ましく、６０以下が特に好ましく、５０以下が最も好ましい。
　なお、デニール数は、９０００ｍの糸の質量をグラムで表した値（ｇ／９０００ｍ）である。
　糸Ａおよび糸Ｂの密度はいずれも、膜電極接合体の強度および寸法安定性に優れる点で、５０本／インチ以上が好ましく、７０本／インチ以上がより好ましく、９０本／インチ以上が特に好ましく、各種装置に電解質膜を適用した際の電解電圧をより低減できる点で、２００本／インチ以下が好ましく、１５０本／インチ以下がより好ましく、１００本／インチ以下が特に好ましい。なお、糸Ａおよび糸Ｂの密度は同一であっても異なっていてもよい。
　糸Ａおよび糸Ｂは、１本のフィラメントからなるモノフィラメントおよび２本以上のフィラメントからなるマルチフィラメントのいずれで構成されていてもよく、モノフィラメントが好ましい。
　糸Ａおよび糸Ｂはいずれも、アルカリ性水溶液に溶出しない材料からなり、具体的には、濃度が３２質量％の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬しても溶出することのない材料からなる糸である。
　糸Ａおよび糸Ｂは、糸の耐久性により優れる点から、それぞれ独立に、ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」ともいう。）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、「ＰＦＡ」ともいう。）、ポリエーテルエーテルケトン（以下、「ＰＥＥＫ」ともいう。）、および、ポリフェニレンサルファイド（以下、「ＰＰＳ」ともいう。）からなる群から選択される材料から構成されるのが好ましい。
　糸Ａおよび糸Ｂとしては、スリットヤーンを用いてもよいが、スリットヤーンを用いる場合には、撚りがかけられた撚糸を用いることが好ましい。
　織布中、糸Ａと糸Ｂは、略直交している。略直交とは、糸Ａと糸Ｂとがなす角度が９０±１０度であることを意味する。
　糸Ａは、織布の経糸であっても緯糸であってもよいが、糸Ａが緯糸である場合には糸Ｂが経糸であり、糸Ａが経糸である場合には糸Ｂが緯糸である。
　織布を構成する材料がＰＴＦＥである場合、織布の目付量は、電解質膜の強度と取り扱い性とのバランスに優れる点で、２０～４０ｇ／ｍ２が好ましく、３０～４０ｇ／ｍ２が特に好ましい。
　織布を構成する材料がＰＦＡである場合、織布の目付量は、電解質膜の強度と取り扱い性とのバランスに優れる点で、１０～３０ｇ／ｍ２が好ましく、１５～２５ｇ／ｍ２が特に好ましい。
　織布を構成する材料がＰＥＥＫである場合、織布の目付量は、電解質膜の強度と取り扱い性とのバランスに優れる点で、５～４０ｇ／ｍ２が好ましく、５～３０ｇ／ｍ２が特に好ましい。
　織布を構成する材料がＰＰＳである場合、織布の目付量は、電解質膜の強度と取り扱い性とのバランスに優れる点で、５～４０ｇ／ｍ２が好ましく、５～３０ｇ／ｍ２が特に好ましい。
＜電解質＞
　電解質は、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）のイオン交換容量は、各種装置に電解質膜を適用した際の電解電圧をより低減できる点から、０．９０ミリ当量／グラム乾燥樹脂以上が好ましく、１．１０ミリ当量／グラム乾燥樹脂よりも大きいことがより好ましく、１．１５ミリ当量／グラム乾燥樹脂以上がさらに好ましく、１．２０ミリ当量／グラム乾燥樹脂以上が特に好ましく、１．２５ミリ当量／グラム乾燥樹脂以上が最も好ましい。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）のイオン交換容量の上限値は、糸の密度が低くなった部分での電解質の膨らみを小さくできる点から、２．００ミリ当量／グラム乾燥樹脂以下が好ましく、１．５０ミリ当量／グラム乾燥樹脂以下がより好ましく、１．４３ミリ当量／グラム乾燥樹脂以下が特に好ましい。
　電解質膜に使用される含フッ素ポリマー（Ｉ）は１種でもよく、２種以上を積層または混合して使用してもよい。
　電解質膜は、含フッ素ポリマー（Ｉ）以外のポリマーを含んでいてもよいが、電解質膜中のポリマーは実質的に含フッ素ポリマー（Ｉ）からなるのが好ましい。実質的に含フッ素ポリマー（Ｉ）からなるとは、電解質膜中のポリマーの合計質量に対して、含フッ素ポリマー（Ｉ）の含有量が９５質量％以上であるのを意図する。含フッ素ポリマー（Ｉ）の含有量の上限としては、電解質膜中のポリマーの合計質量に対して、１００質量％が挙げられる。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）以外の他のポリマーの具体例としては、環内に窒素原子を１個以上含む複素環化合物の重合体、並びに、環内に窒素原子を１個以上と酸素原子および／または硫黄原子とを含む複素環化合物の重合体からなる群から選択される１種以上のポリアゾール化合物が挙げられる。
　ポリアゾール化合物の具体例としては、ポリイミダゾール化合物、ポリベンズイミダゾール化合物、ポリベンゾビスイミダゾール化合物、ポリベンゾオキサゾール化合物、ポリオキサゾール化合物、ポリチアゾール化合物、ポリベンゾチアゾール化合物が挙げられる。
　また、電解質膜の耐酸化性の点から、他のポリマーとしては、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂も挙げられる。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）は、イオン交換基を有する。イオン交換基の具体例としては、スルホン酸型官能基およびカルボン酸型官能基が挙げられ、各種装置に電解質膜を適用した際の電解電圧をより低減することができる点から、スルホン酸型官能基が好ましい。
　以下では、主に、スルホン酸型官能基を有する含フッ素ポリマー（以下、「含フッ素ポリマー（Ｓ）」ともいう。）の態様について詳述する。
　含フッ素ポリマー（Ｓ）は、含フッ素オレフィンに基づく単位およびスルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位を含むのが好ましい。
　含フッ素オレフィンとしては、例えば、分子中に１個以上のフッ素原子を有する炭素数が２～３のフルオロオレフィンが挙げられる。フルオロオレフィンの具体例としては、テトラフルオロエチレン（以下、「ＴＦＥ」ともいう。）、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、ヘキサフルオロプロピレンが挙げられる。なかでも、モノマーの製造コスト、他のモノマーとの反応性、得られる含フッ素ポリマー（Ｓ）の特性に優れる点から、ＴＦＥが好ましい。
　含フッ素オレフィンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　スルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位としては、式（１）で表される単位が好ましい。
　式（１）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｌ－（ＳＯ３Ｍ）ｎ）］－
　Ｌは、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいｎ＋１価のペルフルオロ炭化水素基である。
　エーテル性酸素原子は、ペルフルオロ炭化水素基中の末端に位置していても、炭素原子－炭素原子間に位置していてもよい。
　ｎ＋１価のペルフルオロ炭化水素基中に炭素数は、１以上が好ましく、２以上が特に好ましく、２０以下が好ましく、１０以下が特に好ましい。
　Ｌとしては、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいｎ＋１価のペルフルオロ脂肪族炭化水素基が好ましく、ｎ＝１の態様である、エーテル性酸素原子を含んでいてもよい２価のペルフルオロアルキレン基、または、ｎ＝２の態様である、エーテル性酸素原子を含んでいてもよい３価のペルフルオロ脂肪族炭化水素基が特に好ましい。
　上記２価のペルフルオロアルキレン基は、直鎖状および分岐鎖状のいずれであってもよい。
　Ｍは、水素原子、アルカリ金属または第４級アンモニウムカチオンである。
　ｎは、１または２である。
　式（１）で表される単位としては、式（１－１）で表される単位、式（１－２）で表される単位、式（１－３）で表される単位または式（１－４）で表される単位が好ましい。
　式（１－１）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－Ｒｆ１－ＳＯ３Ｍ）］－
　式（１－２）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｒｆ１－ＳＯ３Ｍ）］－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　Ｒｆ１は、炭素原子－炭素原子間に酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基である。上記ペルフルオロアルキレン基中の炭素数は、１以上が好ましく、２以上が特に好ましく、２０以下が好ましく、１０以下が特に好ましい。
　Ｒｆ２は、単結合または炭素原子－炭素原子間に酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基である。上記ペルフルオロアルキレン基中の炭素数は、１以上が好ましく、２以上が特に好ましく、２０以下が好ましく、１０以下が特に好ましい。
　Ｒｆ３は、単結合または炭素原子－炭素原子間に酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基である。上記ペルフルオロアルキレン基中の炭素数は、１以上が好ましく、２以上が特に好ましく、２０以下が好ましく、１０以下が特に好ましい。
　ｒは０または１である。
　ｍは０または１である。
　Ｍは水素原子、アルカリ金属または第４級アンモニウムカチオンである。
　式（１－１）で表される単位および式（１－２）で表される単位としては、式（１－５）で表される単位がより好ましい。
　式（１－５）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（ＣＦ２）ｘ－（ＯＣＦ２ＣＦＹ）ｙ－Ｏ－（ＣＦ２）ｚ－ＳＯ３Ｍ）］－
　ｘは０または１であり、ｙは０～２の整数であり、ｚは１～４の整数であり、ＹはＦまたはＣＦ３である。Ｍは、上述した通りである。
　式（１－１）で表される単位の具体例としては、以下の単位が挙げられる。式中のｗは１～８の整数であり、ｘは１～５の整数である。式中のＭの定義は、上述した通りである。
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））ｘ－ＳＯ３Ｍ）］－
　式（１－２）で表される単位の具体例としては、以下の単位が挙げられる。式中のｗは１～８の整数である。式中のＭの定義は、上述した通りである。
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－ＣＦ２－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－
　式（１－３）で表される単位としては、式（１－３－１）で表される単位が好ましい。式中のＭの定義は、上述した通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　Ｒｆ４は炭素数１～６の直鎖状のペルフルオロアルキレン基であり、Ｒｆ５は単結合または炭素原子－炭素原子間に酸素原子を含んでいてもよい炭素数１～６の直鎖状のペルフルオロアルキレン基である。ｒおよびＭの定義は、上述した通りである。
　式（１－３－１）で表される単位の具体例としては、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式（１－４）で表される単位としては、式（１－４－１）で表される単位が好ましい。式中のＲｆ１、Ｒｆ２およびＭの定義は、上述した通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（１－４－１）で表される単位の具体例としては、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　スルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）は、含フッ素オレフィンに基づく単位、並びに、スルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位以外の、他のモノマーに基づく単位を含んでいてもよい。
　他のモノマーの具体例としては、ＣＦ２＝ＣＦＲｆ６（ただし、Ｒｆ６は炭素数２～１０のペルフルオロアルキル基である。）、ＣＦ２＝ＣＦ－ＯＲｆ７（ただし、Ｒｆ７は炭素数１～１０のペルフルオロアルキル基である。）、ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）ｖＣＦ＝ＣＦ２（ただし、ｖは１～３の整数である。）が挙げられる。
　他のモノマーに基づく単位の含有量は、イオン交換性能の維持の点から、含フッ素ポリマー（Ｉ）中の全単位に対して、３０質量％以下が好ましい。
　電解質膜は、単層構造であっても、多層構造であってもよい。多層構造である場合、例えば、含フッ素ポリマー（Ｉ）を含み、イオン交換容量が互いに異なる層を複数積層させる態様が挙げられる。
＜電解質膜の製造方法＞
　電解質膜の製造方法としては、イオン交換基に変換できる基を有する含フッ素モノマー（以下、含フッ素モノマー（Ｉ’）ともいう。）のポリマー（以下、「含フッ素ポリマー（Ｉ’）」ともいう。）および織布を含む膜（以下「前駆体膜」ともいう。）を製造し、次に、前駆体膜中のイオン交換基に変換できる基をイオン交換基に変換して製造する方法が挙げられる。
　織布の形態は、上述した通りである。織布としては、加熱プレスした織布を用いることが好ましい。これにより、上述した各アスペクト比を上述の値に調節することが容易になる。
　含フッ素ポリマー（Ｉ’）としては、スルホン酸型官能基に変換できる基を有する含フッ素モノマー（以下、「含フッ素モノマー（Ｓ’）」ともいう。）のポリマー（以下、「含フッ素ポリマー（Ｓ’）」ともいう。）が好ましく、含フッ素オレフィンと、スルホン酸型官能基に変換できる基およびフッ素原子を有するモノマーとの共重合ポリマーが特に好ましい。
　以下、含フッ素ポリマー（Ｓ’）について詳述する。
　含フッ素ポリマー（Ｓ’）の共重合の方法は、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の方法を採用できる。
　含フッ素オレフィンとしては、先に例示したものが挙げられ、モノマーの製造コスト、他のモノマーとの反応性、得られる含フッ素ポリマー（Ｓ）の特性に優れる点から、ＴＦＥが好ましい。
　含フッ素オレフィンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　含フッ素モノマー（Ｓ’）としては、分子中に１個以上のフッ素原子を有し、エチレン性の二重結合を有し、かつ、スルホン酸型官能基に変換できる基を有する化合物が挙げられる。
　含フッ素モノマー（Ｓ’）としては、モノマーの製造コスト、他のモノマーとの反応性、得られる含フッ素ポリマー（Ｓ）の特性に優れる点から、式（２）で表される化合物が好ましい。
　式（２）　　ＣＦ２＝ＣＦ－Ｌ－（Ａ）ｎ
　式（２）中のＬおよびｎの定義は、上述した通りである。
　Ａは、スルホン酸型官能基に変換できる基である。スルホン酸型官能基に変換できる基は、加水分解によってスルホン酸型官能基に変換し得る官能基が好ましい。スルホン酸型官能基に変換できる基の具体例としては、－ＳＯ２Ｆ、－ＳＯ２Ｃｌ、－ＳＯ２Ｂｒが挙げられる。
　式（２）で表される化合物としては、式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物、式（２－３）で表される化合物および式（２－４）で表される化合物が好ましい。
　式（２－１）　　ＣＦ２＝ＣＦ－Ｏ－Ｒｆ１－Ａ
　式（２－２）　　ＣＦ２＝ＣＦ－Ｒｆ１－Ａ
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　式中のＲｆ１、Ｒｆ２、ｒおよびＡの定義は、上述した通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　式中のＲｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、ｒ、ｍおよびＡの定義は、上述した通りである。
　式（２－１）で表される化合物および式（２－１）で表される化合物としては、式（２－５）で表される化合物が好ましい。
　式（２－５）　　ＣＦ２＝ＣＦ－（ＣＦ２）ｘ－（ＯＣＦ２ＣＦＹ）ｙ－Ｏ－（ＣＦ２）ｚ－ＳＯ３Ｍ
　式中のＭ、ｘ、ｙ、ｚおよびＹの定義は、上述した通りである。
　式（２－１）で表される化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。式中のｗは１～８の整数であり、ｘは１～５の整数である。
　ＣＦ２＝ＣＦ－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ２Ｆ
　ＣＦ２＝ＣＦ－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ２Ｆ
　ＣＦ２＝ＣＦ－［Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］ｘ－ＳＯ２Ｆ
　式（２－２）で表される化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。式中のｗは、１～８の整数である。
　ＣＦ２＝ＣＦ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ２Ｆ
　ＣＦ２＝ＣＦ－ＣＦ２－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ２Ｆ
　式（２－３）で表される化合物としては、式（２－３－１）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　式中のＲｆ４、Ｒｆ５、ｒおよびＡの定義は、上述した通りである。
　式（２－３－１）で表される化合物の具体例としては、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　式（２－４）で表される化合物としては、式（２－４－１）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　式中のＲｆ１、Ｒｆ２およびＡの定義は、上述した通りである。
　式（２－４－１）で表される化合物の具体例としては、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　含フッ素モノマー（Ｓ’）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　含フッ素ポリマー（Ｓ’）の製造には、含フッ素オレフィンおよび含フッ素モノマー（Ｓ’）に加えて、さらに他のモノマーを用いてもよい。他のモノマーとしては、先に例示したものが挙げられる。
　含フッ素ポリマー（Ｉ’）のイオン交換容量は、含フッ素ポリマー（Ｉ’）中のイオン交換基に変換できる基の含有量を変化させて、調整できる。
　前駆体膜の製造方法の具体例としては、押し出し法が挙げられる。より具体的には、含フッ素ポリマー（Ｉ’）からなる膜（Ｉ’）を形成し、その後、膜（Ｉ’）、織布、膜（Ｉ’）の順に配置して、積層ロールまたは真空積層装置を用いてこれらを積層する方法が挙げられる。
　前駆体膜中のイオン交換基に変換できる基をイオン交換基に変換する方法の具体例としては、前駆体膜に加水分解処理または酸型化処理等の処理を施す方法が挙げられる。
　なかでも、前駆体膜とアルカリ性水溶液とを接触させる方法が好ましい。
　前駆体膜とアルカリ性水溶液とを接触させる方法の具体例としては、前駆体膜をアルカリ性水溶液中に浸漬する方法、前駆体膜の表面にアルカリ性水溶液をスプレー塗布する方法が挙げられる。
　アルカリ性水溶液の温度は、３０～１００℃が好ましく、４０～１００℃が特に好ましい。前駆体膜とアルカリ性水溶液との接触時間は、３～１５０分が好ましく、５～５０分が特に好ましい。
　アルカリ性水溶液は、アルカリ金属水酸化物、水溶性有機溶剤および水を含むのが好ましい。
　アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが挙げられる。
　本明細書において、水溶性有機溶剤とは、水に容易に溶解する有機溶剤であり、具体的には、水１０００ｍｌ（２０℃）に対する溶解性が、０．１ｇ以上の有機溶剤が好ましく、０．５ｇ以上の有機溶剤が特に好ましい。水溶性有機溶剤は、非プロトン性有機溶剤、アルコール類およびアミノアルコール類からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むのが好ましく、非プロトン性有機溶剤を含むのが特に好ましい。
　水溶性有機溶剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　非プロトン性有機溶剤の具体例としては、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドンが挙げられ、ジメチルスルホキシドが好ましい。
　アルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、メトキシエトキシエタノール、ブトキシエタノール、ブチルカルビトール、ヘキシルオキシエタノール、オクタノール、１－メトキシ－２－プロパノール、エチレングリコールが挙げられる。
　アミノアルコール類の具体例としては、エタノールアミン、Ｎ－メチルエタノールアミン、Ｎ－エチルエタノールアミン、１－アミノ－２－プロパノール、１－アミノ－３－プロパノール、２－アミノエトキシエタノール、２－アミノチオエトキシエタノール、２－アミノ－２－メチル－１－プロパノールが挙げられる。
　アルカリ金属水酸化物の濃度は、アルカリ性水溶液中、１～６０質量％が好ましく、３～５５質量％が特に好ましい。
　水溶性有機溶剤の含有量は、アルカリ性水溶液中、１～６０質量％が好ましく、３～５５質量％が特に好ましい。
　水の濃度は、アルカリ性水溶液中、３９～８０質量％が好ましい。
　前駆体膜とアルカリ性水溶液との接触後に、アルカリ性水溶液を除去する処理を行ってもよい。アルカリ性水溶液を除去する方法としては、例えば、アルカリ性水溶液で接触させた前駆体膜を水洗する方法が挙げられる。
　前駆体膜とアルカリ性水溶液との接触後に、得られた膜を酸性水溶液と接触させて、イオン交換基を酸型に変換してもよい。
　前駆体膜と酸性水溶液とを接触させる方法の具体例としては、前駆体膜を酸性水溶液中に浸漬する方法、前駆体膜の表面に酸性水溶液をスプレー塗布する方法が挙げられる。
　酸性水溶液は、酸成分および水を含むのが好ましい。
　酸成分の具体例としては、塩酸、硫酸が挙げられる。
＜用途＞
　本発明の電解質膜は、水電解装置に使用される電解質膜（例えば、塩化アルカリ電解装置が有する隔膜、固体高分子形水電解装置が有する固体高分子電解質膜）、レドックスフロー電池に使用される陽イオン交換膜に用いることができる。
［電解装置］
　本発明の電解装置は、上述の電解質膜を含む。本発明の電解装置は、上述の電解質膜を含むので、電解質膜のピンホールの発生を抑制できる。これにより、電解電圧を低減できる。
　電解装置の具体例としては、塩化アルカリ電解装置、固体高分子形水電解装置が挙げられる。本発明の電解装置は、上述の電解質膜を有する以外は、公知の電解装置と同様の構成を有することができる。
［レドックスフロー電池］
　本発明のレドックスフロー電池は、上述の電解質膜を含む。本発明のレドックスフロー電池は、上述の電解質膜を含むので、電解質膜のピンホールの発生を抑制できる。これにより、正極液および負極液の液移動の低減や容量維持率の低下を防ぐことができる。
　本発明のレドックスフロー電池は、上述の電解質膜を有する以外は、公知のレドックスフロー電池と同様の構成を有することができる。
　以下、例を挙げて本発明を詳細に説明する。例１～例４は実施例であり、例５～例６は比較例である。ただし本発明はこれらの例に限定されない。
［アスペクト比］
　電解質膜中における織布のアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１、アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１、（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ２／ＹＡＡ１）、アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１、アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１、（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ２／ＹＡＢ１）は、上述の電解質膜の説明の欄に記載された方法にしたがって算出した。
［織布の目付量］
　用いた織布原反を２０×２０ｃｍサイズに裁断し、質量を測定した。上記測定を５回実施して、その平均値を基に、織布の目付量（ｇ／ｍ２）を求めた。
［織布を構成する経糸および緯糸の密度］
　織布を構成する経糸および緯糸の密度は、以下の方法にしたがって算出した。経糸、緯糸それぞれについて、光学顕微鏡の観察像から、糸１０本が構成される長さを５回測定した平均値を密度（本/インチ）に換算して算出した。
［電解評価後のピンホールの数］
　ＴＦＥと後述するモノマー（Ｘ）とを共重合し、加水分解および酸処理を経て酸型としたポリマー（イオン交換容量：１．１０ミリ当量／グラム乾燥樹脂）を水／エタノール＝４０／６０（質量％）の溶媒に固形分濃度２５．８％で分散させた分散液（以下、「分散液Ｘ」ともいう。）を得た。得られた分散液Ｘ（１９．０ｇ）に、エタノール（０．５２ｇ）、水（３．３４ｇ）を加え、さらに分散液中にイリジウムを７６質量％含む酸化イリジウム触媒（田中貴金属社製）（１３．０ｇ）を加えた。得られた混合物を遊星ビーズミル（回転数３００ｒｐｍ）で３０分間処理した後、水（４．４９ｇ）、エタノール（４．５３ｇ）を加え、さらに遊星ビーズミル（回転数２００ｒｐｍ）で６０分間処理して固形分濃度を４０質量％としたアノード触媒インクを得た。
　後述する手順で得られた固体高分子電解質膜の一方の表面上に、アノード触媒インクをイリジウムが２．０ｍｇ／ｃｍ２となるようバーコーターで塗工し、８０℃で１０分間乾燥させ、さらに１５０℃で１５分間熱処理を施して、アノード触媒層付き電解質膜を得た。
　カーボン粉末に白金を４６質量％担持した担持触媒（田中貴金属工業社製　“ＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅ”）（１１ｇ）に水（５９．４ｇ）、エタノール（３９．６ｇ）を加え、超音波ホモジナイザーを用いて混合粉砕し、触媒の分散液を得た。
　触媒の分散液に、分散液Ｘ（２０．１ｇ）とエタノール（１１ｇ）とゼオローラ－Ｈ（日本ゼオン製）（６．３ｇ）とをあらかじめ混合・混練した混合液（２９．２ｇ）とを加えた。さらに、得られた分散液に、水（３．６６ｇ）、エタノール（７．６３ｇ）を加えてペイントコンディショナーを用いて６０分間混合し、固形分濃度を１０．０質量％とし、カソード触媒インクを得た。
　ＥＴＦＥシート上にカソード触媒インクをダイコーターで塗布し、８０℃で乾燥させ、さらに１５０℃で１５分間熱処理を施し、白金量が０．４ｍｇ／ｃｍ２のカソード触媒層デカールを得た。
　アノード触媒層付き電解質膜のアノード触媒層が形成されていない面とカソード触媒層デカールの触媒層が存在する面とを対向させ、プレス温度１５０℃でプレス時間２分間、圧力３ＭＰａの条件で加熱プレスして、アノード触媒層付き電解質膜とカソード触媒層とを接合し、温度を７０℃まで下げたのち圧力を解放して取り出し、カソード触媒層デカールのＥＴＦＥシートを剥離して、電極面積２５ｃｍ２の膜電極接合体を得た。
　上記手順で得られた膜電極接合体を１５０℃で１５分間熱処理した後、水電解評価治具ＥＨ５０－２５（Greenlight innovation社製）にセットした。
　次に、まず、固体高分子電解質膜および両電極アイオノマーを十分含水させるため、アノード側とカソード側とに、伝導度１．０μＳ／ｃｍ以下、温度８０℃、常圧の純水を５０ｍＬ／ｍｉｎの流量で１２時間供給した。その後、カソード側は窒素パージした。
　窒素パージ後、アノード側には伝導度１．０μＳ／ｃｍ以下、温度８０℃、常圧の純水を５０ｍＬ／ｍｉｎの流量で供給し、カソード側での発生ガス圧は大気圧としながら、菊水電子工業製直流電源ＰＷＲ１６００Ｌにより電流密度２Ａ／ｃｍ２で３００時間運転した。
　運転後に、ピンホール検査装置（製品名「ＴＲＳ－７０」、サンコウ電子研究所社製）を用いて、膜電極接合体が有する固体高分子電解質膜におけるピンホール（穴開き）の数を計測した。
　◎：ピンホールが無かった。
　〇：ピンホールが１～２個であった。
　×：ピンホールが３個以上であった。
［含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）の製造］
　ＣＦ２＝ＣＦ２と下記式（Ｘ）で表されるモノマー（Ｘ）とを共重合して、含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）（イオン交換容量：１．２５ミリ当量／グラム乾燥樹脂）を得た。
　ＣＦ２＝ＣＦ－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ２－ＳＯ２Ｆ　・・・（Ｘ）
　なお、上記［含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）の製造］中に記載のイオン交換容量は、含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）を後述する手順で加水分解した際に得られる含フッ素ポリマーのイオン交換容量を表す。
［フィルム付き基材Ｙ１の製造］
　ポリエチレンテレフタレートフィルム（融点：２５０～２６０℃）からなる基材上に、溶融押し出し法によって含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）を付着させて、含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）からなるフィルムα１（膜厚：４５μｍ）が基材上に形成されたフィルム付き基材Ｙ１を得た。
［フィルム付き基材Ｙ２の製造］
　ポリエチレンテレフタレートフィルム（融点：２５０～２６０℃）からなる基材上に、溶融押し出し法によって含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）を付着させて、含フッ素ポリマー（Ｓ’－１）からなるフィルムα２（膜厚：３０μｍ）が基材上に形成されたフィルム付き基材Ｙ２を得た。
［織布Ａ１－１の製造］
　ＰＦＡからなる２４．２デニールの糸を経糸および緯糸に用い、ＰＦＡ糸の密度が１００本／インチとなるように平織して織布Ａ１を得た。織布Ａ１の目付量は、２１．２ｇ／ｍ２であった。なお、経糸および緯糸は、モノフィラメントで構成されていた。
　織布Ａ１を、温度：１６０℃、面圧：３０ＭＰａ／ｍ２の平板プレス機にて１０分間加熱プレスして、織布Ａ１－１を得た。
［織布Ａ１－２の製造］
　上述の織布Ａ１を、温度：１６０℃、面圧：４０ＭＰａ／ｍ２の平板プレス機にて１０分間加熱プレスして、織布Ａ１－２を得た。
［織布Ａ１－３の製造］
　上述の織布Ａ１を、温度：２００℃、面圧：４０ＭＰａ／ｍ２の平板プレス機にて１０分間加熱プレスして、織布Ａ１－３を得た。
［織布Ａ２の製造］
　ＰＴＦＥからなる２３．６デニールの糸を経糸および緯糸に用い、ＰＴＦＥ糸の密度が２７本／インチとなるように平織して織布Ａ２を得た。織布Ａ２の目付量は、２３．６ｇ／ｍ２であった。なお、経糸および緯糸は、スリットヤーンで構成されていた。
［例１］
　フィルム付き基材Ｙ１／織布Ａ１－１／フィルム付き基材Ｙ１をこの順で重ね合わせた。なお、フィルム付き基材Ｙ１におけるフィルムα１が織布Ａ１－１と接触するようにフィルム付き基材Ｙ１を配置した。また、織布Ａ１－１は、ポリプロピレン製の毛を有するブラシを用いて表面をブラッシングした後に用いた。
　重ね合わせた各部材を温度：２００℃、面圧：３０ＭＰａ／ｍ２の平板プレス機にて１０分間加熱圧着した後、両面の基材を温度５０℃で剥離して、前駆体膜を得た。
　ジメチルスルホキシド／水酸化カリウム／水＝３０／５．５／６４．５（質量比）の溶液に、前駆体膜を９５℃で３０分間浸漬し、前駆体膜中のスルホン酸型官能基に変換できる基を加水分解して、Ｋ型のスルホン酸型官能基に変換した後、水洗した。その後、得られた膜を１Ｍ硫酸に浸漬し、末端基をＫ型からＨ型に変換した後、乾燥させ、電解質膜（固体高分子電解質膜）を得た。
　得られた電解質膜を用いて、電解質膜中の織布のアスペクト比の測定、および、電解評価後のピンホール数の計測を実施した。結果を表１に示す。
［例２～６］
　フィルム付き基材および織布の種類を表１に記載の通りに変更した以外は、例１と同じ方法で電解質膜を作製し、電解質膜中の織布のアスペクト比の測定、および、電解評価後のピンホール数の計測を実施した。なお、各例で用いた織布についても、例１と同様にして、ポリプロピレン製の毛を有するブラシを用いて表面をブラッシングした後に用いた。結果を表１に示す。なお、表１において、例５および例６の「未加工」は、織布Ａ１または織布Ａ２を加熱プレスしなかったことを意味する。
　表１中の「デニール数（ｇ／９０００ｍ）」は、織布を構成する経糸(糸Ａ）および緯糸（糸Ｂ）のデニール数を表す。なお、例１～６のいずれにおいても、織布を構成する経糸および緯糸のデニール数は同一であった。
　また、例１～６のいずれにおいても、織布を構成する経糸および緯糸の密度は同一であった。
　また、表１に示す通り、例１～６のいずれの例においても、アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１およびアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１は同じ値であった。
　また、表１に示す通り、例１～６のいずれの例においても、アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１およびアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１は同じ値であった。
　また、表１に示す通り、例１～６のいずれの例においても、（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ２／ＹＡＡ１）、および、（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ２／ＹＡＢ１）は、同じ値であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　表１に示す通り、アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１およびアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１がいずれも１超であり、（ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１）／（ＹＡＡ２／ＹＡＡ１）および（ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１）／（ＹＡＢ２／ＹＡＢ１）がいずれも１超である織布が電解質膜中に含まれていれば、アノードとカソードとを有するセル内で長時間電圧をかけて電解質膜を使用した際に、電解質膜のピンホールの発生を抑制できるのが確認できた（例１～例４）。
　各例の電解質膜中における織布について、アスペクト比ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１、アスペクト比ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１、アスペクト比ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１、および、アスペクト比ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１を、上述の電解質膜の説明の欄に記載された方法にしたがって算出した。その結果、各例におけるアスペクト比ＹＡＡ１２／ＹＡＡ１１、アスペクト比ＹＡＡ２２／ＹＡＡ２１、アスペクト比ＹＡＢ１２／ＹＡＢ１１、および、アスペクト比ＹＡＢ２２／ＹＡＢ２１はいずれも、各例におけるアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１およびアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１と同じであった。
　１０　　電解質膜
　１２　　電解質
　１４　　織布
　１４Ａ１，１４Ａ２，１４Ａ３，１４Ａ４　　糸
　１４Ｂ１，１４Ｂ２，１４Ｂ３，１４Ｂ４　　糸
　ＹＣＡ１，ＹＣＡ２，ＹＡ１，ＹＡ２，ＹＡ１１，ＹＡ１２，ＹＡ２１，ＹＡ２２　最大長さ
　ＹＣＢ１，ＹＣＢ２，ＹＢ１，ＹＢ２，ＹＢ１１，ＹＢ１２，ＹＢ２１，ＹＢ２２　最大長さ
　Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２　端部
　なお、２０２０年１０月２２日に出願された日本特許出願２０２０－１７７５３１号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (15)

  1. 　イオン交換基を有する含フッ素ポリマー、および、織布を含む電解質膜であって、
    　前記織布が、一方の方向に延びる糸Ａと、糸Ａに略直交する方向に延びる糸Ｂと、から構成され、
    　前記糸Ａおよび前記糸Ｂがいずれも、アルカリ性水溶液に溶出しない材料からなり、
    　前記電解質膜中で前記糸Ｂの中心位置を通るように、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＣＡ１と、前記最大長さＹＣＡ１を測定した前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＣＡ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＡ１を算術平均した平均最大長さＹＡＣＡ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＡ２を算術平均した平均最大長さＹＡＣＡ２とのアスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１を算出し、
    　前記電解質膜中の前記糸Ｂが延びる方向に平行な方向であって、かつ、前記糸Ｂ同士の中間地点で、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＡ１と、前記最大長さＹＡ１を測定した前記糸Ａの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＡ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＡ１を算術平均した平均最大長さＹＡＡ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＡ２を算術平均した平均最大長さＹＡＡ２とのアスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１を算出した場合、
    　前記アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１が、１超であり、かつ、前記アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１よりも大きく、
    　さらに、前記電解質膜中で前記糸Ａの中心位置を通るように、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＣＢ１と、前記最大長さＹＣＢ１を測定した前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＣＢ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＢ１を算術平均した平均最大長さＹＡＣＢ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＣＢ２を算術平均した平均最大長さＹＡＣＢ２とのアスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１を算出し、
    　前記電解質膜中の前記糸Ａが延びる方向に平行な方向であって、かつ、前記糸Ａ同士の中間地点で、前記電解質膜の厚み方向に沿って切断した際の異なる１０箇所の断面のそれぞれについて、前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向における最大長さＹＢ１と、前記最大長さＹＢ１を測定した前記糸Ｂの前記電解質膜の厚み方向と直交する方向における最大長さＹＢ２と、を測定し、得られた１０箇所の前記最大長さＹＢ１を算術平均した平均最大長さＹＡＢ１と、得られた１０箇所の前記最大長さＹＢ２を算術平均した平均最大長さＹＡＢ２とのアスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１を算出した場合、
    　前記アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１が、１超であり、かつ、前記アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１よりも大きい、電解質膜。
  2. 　前記アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１および前記アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１がいずれも、１．２以上である、請求項１に記載の電解質膜。
  3. 　前記アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１および前記アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１がいずれも、０．８～３．５である、請求項１または２に記載の電解質膜。
  4. 　前記アスペクト比ＹＡＡ２／ＹＡＡ１に対する前記アスペクト比ＹＡＣＡ２／ＹＡＣＡ１の比、および、前記アスペクト比ＹＡＢ２／ＹＡＢ１に対する前記アスペクト比ＹＡＣＢ２／ＹＡＣＢ１の比がいずれも、１．２以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の電解質膜。
  5. 　前記糸Ａのデニール数および前記糸Ｂのデニール数がいずれも、１５～５０である、請求項１～４のいずれか１項に記載の電解質膜。
  6. 　前記糸Ａおよび前記糸Ｂがそれぞれ独立に、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリエーテルエーテルケトン、および、ポリフェニレンサルファイドからなる群から選択される材料から構成される、請求項１～５のいずれか１項に記載の電解質膜。
  7. 　前記糸Ａおよび前記糸Ｂの密度がいずれも、７０～１５０本／インチである、請求項１～６のいずれか１項に記載の電解質膜。
  8. 　前記イオン交換基が、スルホン酸型官能基である、請求項１～７のいずれか１項に記載の電解質膜。
  9. 　前記含フッ素ポリマーが、含フッ素オレフィンに基づく単位と、スルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位とを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の電解質膜。　
  10. 　前記含フッ素オレフィンが、分子中に１個以上のフッ素原子を有する炭素数が２～３のフルオロオレフィンである、請求項９に記載の電解質膜。
  11. 　前記スルホン酸型官能基およびフッ素原子を有する単位が、式（１）で表される単位である、請求項９または１０に記載の電解質膜。
    　式（１）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｌ－（ＳＯ３Ｍ）ｎ）］－
    　Ｌはエーテル性酸素原子を含んでいてもよいｎ＋１価のペルフルオロ炭化水素基であり、Ｍは水素原子、アルカリ金属または第４級アンモニウムカチオンであり、ｎは１または２である。
  12. 　前記織布が、加熱プレスした織布である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の電解質膜。
  13. 　前記含フッ素ポリマーのイオン交換容量が、０．９０ミリ当量／グラム乾燥樹脂以上である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の電解質膜。
  14. 　請求項１～１３のいずれか１項に記載の電解質膜を含む、電解装置。
  15. 　請求項１～１３のいずれか１項に記載の電解質膜を含む、レドックスフロー電池。
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