[发明专利]碱性水电解用膜-电极-垫片复合体

说明书

一种碱性水电解用膜‑电极‑垫片复合体，其具有：隔膜，其具有第1膜面和第2膜面；第1电极，其配置为与第1膜面重叠；及垫片，其具有电绝缘性，将隔膜和第1电极保持为一体，垫片具有：第1面，其与阳极侧框体相接；第2面，其与阴极侧框体相接；狭槽部，其朝向内周侧开口，收容隔膜的整周缘部以及第1电极的整周缘部；第1部分和第2部分，它们隔着狭槽部相对；及连接部，其设于狭槽部的外周侧，将第1部分和第2部分连接为一体，且将狭槽部的外周端密封，狭槽部中收容的隔膜的整周缘部以及第1电极的整周缘部被第1部分和第2部分夹持为一体。

技术领域

本发明涉及一种碱性水电解用的电解槽所用的垫片，更详细地讲，涉及碱性水电解用的膜-电极-垫片复合体以及具有该复合体的碱性水电解槽。

背景技术

作为氢气和氧气的制造方法，公知有一种碱性水电解法。碱性水电解法通过将溶解有碱金属氢氧化物(例如NaOH、KOH等。)的碱性水溶液(碱性水)用作电解液，对水进行电解，从而从阴极产生氢气，从阳极产生氧气。作为碱性水电解用的电解槽，公知有一种这样的电解槽：包括被具有离子渗透性的隔膜划分开的阳极室和阴极室，在阳极室配置有阳极，在阴极室配置有阴极。而且，为了减少能量损失，提出有一种这样的电解槽(零间隙式电解槽)：具有零间隙构造，该零间隙构造即为阳极和阴极均以直接与隔膜相接触的方式被保持。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2013/191140号手册

专利文献2：日本特开2002-332586号公报

专利文献3：日本特许第4453973号公报

专利文献4：国际公开2014/178317号手册

专利文献5：日本特许第6093351号公报

专利文献6：日本特开2015-117417号公报

发明内容

发明要解决的问题

图1是示意性地说明现有的一实施方式的零间隙式电解槽900的局部剖视图。零间隙式电解槽900具有：极室单元910、910、…，其包括分隔出阳极室A和阴极室C的具有导电性的分隔壁911和凸缘部912；隔膜920，其具有离子渗透性，配置在相邻的极室单元910、910之间；垫片930、930，其配置在隔膜920与极室单元910的凸缘部912之间，且将隔膜920的周缘部夹入；阳极940，其被保持于从一极室单元的分隔壁911立起设置且具有导电性的肋部913、913、…；集电体950，其被保持于从另一极室单元的分隔壁911立起设置且具有导电性的肋部914、914、…；及阴极970，其较柔软，被保持于与该集电体950相接地配置且具有导电性的弹性体960。阴极970的周缘部和具有导电性的弹性体960的周缘部固定于集电体950的周缘部。零间隙式电解槽900中，通过具有导电性的弹性体960将较柔软的阴极970朝向隔膜920和阳极940推压，从而，使隔膜920被夹在相邻的阴极970和阳极940之间。其结果，隔膜920同阳极940和阴极970直接接触(即为零间隙)，因此，阳极940与阴极970之间的溶液电阻减少，因而，能量损失减少。

然而，如图1所示，在隔膜920的周缘部即隔膜920中的处于凸缘部912(或垫片930)附近的部分处，隔膜920同阳极940和阴极970未直接接触(即不为零间隙)，因此，该部分处的电极间的溶液电阻较大，其结果，导致工作电压增大。

本发明的课题在于，提供一种在隔膜的周缘部处也能够使隔膜和电极直接接触的碱性水电解用膜-电极-垫片复合体。而且，提供一种具有该膜-电极-垫片复合体的碱性水电解槽。

用于解决问题的方案