JPS6144191A - アルカリ電解用膜およびこの膜の製造法 - Google Patents
アルカリ電解用膜およびこの膜の製造法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明Ｆｉ微多孔性へ特にセラミックの層を備えている
アルカリ電解、特にアルカリ水電解のための膜並びにこ
の膜を造るための方法に関する。
アルカリ電解、特にアルカリ水電解のための膜並びにこ
の膜を造るための方法に関する。
このような膜にあって重要な膜は、本出願人がアルカリ
水電解用に開発した、骨格を形成しかつ表面が酸化され
ている金属担持体に添えて或いはその上に形成された酸
化ニッケル基層上に、焼結金属或いはプレス成形された
金属を酸化することによって形成される、微多孔性のか
つ絶縁作用をする層を有する膜である。
水電解用に開発した、骨格を形成しかつ表面が酸化され
ている金属担持体に添えて或いはその上に形成された酸
化ニッケル基層上に、焼結金属或いはプレス成形された
金属を酸化することによって形成される、微多孔性のか
つ絶縁作用をする層を有する膜である。
こう言ったことから以下の記述ＫＱってはこの特別な膜
を主題としている。
を主題としている。
アルカリ水電解は一般に９０Ｃ以下の温度で行われる。
この比較的低い温度の適用は、商業ベースで使用される
アスベスト膜が加熱されたＫＯＩ（内での化学的耐久性
が僅かであることから必然的なことである。更（、膜は
安定性を必要とする点から本来の電解に必要であるより
もより肉厚な寸法で形成しなければならない。このこと
は、不都合な高い電解電圧の適用を条件とし、全工程で
見ｆｔ場合エネルギーの点で不経済である。
アスベスト膜が加熱されたＫＯＩ（内での化学的耐久性
が僅かであることから必然的なことである。更（、膜は
安定性を必要とする点から本来の電解に必要であるより
もより肉厚な寸法で形成しなければならない。このこと
は、不都合な高い電解電圧の適用を条件とし、全工程で
見ｆｔ場合エネルギーの点で不経済である。
従って、熱いアルカリ液内でのアスベストの耐久性を改
碧し、かつ他の膜材料を見出すことＫｆｉｉｌ々の試み
がなされて来た。後者、即ち他の膜材料を見出すことは
もちろん極めて困ｊ！ｍなことでらり、多アンチモン酸
をベースとしたセパレータ（工ｎｔ、 Ｊ、 ＨｙｃＬ
ｒｏｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ ８ （１９８３）。
碧し、かつ他の膜材料を見出すことＫｆｉｉｌ々の試み
がなされて来た。後者、即ち他の膜材料を見出すことは
もちろん極めて困ｊ！ｍなことでらり、多アンチモン酸
をベースとしたセパレータ（工ｎｔ、 Ｊ、 ＨｙｃＬ
ｒｏｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ ８ （１９８３）。
８１〜８５ページ参照）はさておくとして、これまで長
年の厳しい努力にもかかわらず、実際アスベストに代わ
る適当な膜材料を見出すには到っていない。 ゛ 本出願人が使用し得る酸化ニッケルをベースとした多孔
性の膜を開発したに過ぎない。この説は高温で焼結金ｆ
ｉｉを酸化することＫより（ドイツ連邦共和国公開特許
公報ｇＳ２９２７５６６号参照）或いは簡単に成る担持
体上にプレス成形したニッケル粉末層を酸化状態で咬成
することＫよって（ドイツ連邦共和国公開特許公報第５
０３１０６４号参照）得られる。更に、これらの膜の化
学的な安定性は一定割合でのＱ化チタンの含有によって
改善される（ドイツ連邦共和国特許出願第Ｐ１３１８７
５８，４−４１角照）。
年の厳しい努力にもかかわらず、実際アスベストに代わ
る適当な膜材料を見出すには到っていない。 ゛ 本出願人が使用し得る酸化ニッケルをベースとした多孔
性の膜を開発したに過ぎない。この説は高温で焼結金ｆ
ｉｉを酸化することＫより（ドイツ連邦共和国公開特許
公報ｇＳ２９２７５６６号参照）或いは簡単に成る担持
体上にプレス成形したニッケル粉末層を酸化状態で咬成
することＫよって（ドイツ連邦共和国公開特許公報第５
０３１０６４号参照）得られる。更に、これらの膜の化
学的な安定性は一定割合でのＱ化チタンの含有によって
改善される（ドイツ連邦共和国特許出願第Ｐ１３１８７
５８，４−４１角照）。
酸化ニッケルをベースとしたこの新しい謹は加熱されｆ
ｉ ＫＯＩ内での優れた化学的耐久性、二つの生成ガス
、即ち０２とＮ２に対する優れた分に＃特性、並びに′
ｒｒ！、解をエネルギーの点で有利に行うことを可能に
する異常に低い電気的な抵抗を有している。後者の特性
は特許、薄い有孔板或いＶｉ薄い活性な多孔性層から成
る電極がいわゆる“サンドウィッチ−構造様式”で直接
膜と結合されている場合に有効となる。膜から″零−間
隔″を持つこのような［極によシ（上記ドイツ連邦共和
国特許出願明細書第５図参照）、極めて高いエネルギー
上の応動おも充足するＣマ電圧が達せられる。如何なる
程度の付加的な電極間隔をも必要としないこの電極と膜
の→Ｊ・ノドウィッチ様式の配設はエネルギーの点で従
来商業上一般的に使用さｈているすべての構造を遥かに
凌駕している。
ｉ ＫＯＩ内での優れた化学的耐久性、二つの生成ガス
、即ち０２とＮ２に対する優れた分に＃特性、並びに′
ｒｒ！、解をエネルギーの点で有利に行うことを可能に
する異常に低い電気的な抵抗を有している。後者の特性
は特許、薄い有孔板或いＶｉ薄い活性な多孔性層から成
る電極がいわゆる“サンドウィッチ−構造様式”で直接
膜と結合されている場合に有効となる。膜から″零−間
隔″を持つこのような［極によシ（上記ドイツ連邦共和
国特許出願明細書第５図参照）、極めて高いエネルギー
上の応動おも充足するＣマ電圧が達せられる。如何なる
程度の付加的な電極間隔をも必要としないこの電極と膜
の→Ｊ・ノドウィッチ様式の配設はエネルギーの点で従
来商業上一般的に使用さｈているすべての構造を遥かに
凌駕している。
工業上通當に適用されている構造上の宿成は、もちろん
従来ブラインド状に形成された内実板（Ｖｏｌｌｂｌｅ
ｃｈｅ ） 或いは一毬の延伸金Ｍ （Ｓｔｒｅｃｋ
−ｒｌｅｔａｌｌ）或いはスリットｇ （Ｓｃｈｌｉｔ
ｔｂｌｅｃｈ）を使用して行われｆｃ（上記ドイツ連邦
共和国特許出願明細書第５ ｂ、ｃ図参照）この構造様
式にあっては、膜と電極の電気化学的に働く主要部分と
の間に常に数鴎の値の成る程度の間隔が生じる。この間
隔は付加的な電気的な抵抗を生じ、これにより”零−間
隔パ−措造様式に比してエネルギー損失が生じる。
従来ブラインド状に形成された内実板（Ｖｏｌｌｂｌｅ
ｃｈｅ ） 或いは一毬の延伸金Ｍ （Ｓｔｒｅｃｋ
−ｒｌｅｔａｌｌ）或いはスリットｇ （Ｓｃｈｌｉｔ
ｔｂｌｅｃｈ）を使用して行われｆｃ（上記ドイツ連邦
共和国特許出願明細書第５ ｂ、ｃ図参照）この構造様
式にあっては、膜と電極の電気化学的に働く主要部分と
の間に常に数鴎の値の成る程度の間隔が生じる。この間
隔は付加的な電気的な抵抗を生じ、これにより”零−間
隔パ−措造様式に比してエネルギー損失が生じる。
もちろん、”サンドウィッチ構造様式〇も一般的なエネ
ルギー上不利な構造様式では生じなり欠点を有している
。即ち、膜は、電極にどんな蓄積物−これは時と共に直
ぐ近傍に（零間隔で）存在している膜に伝播するーが形
成さ九ない場合に限ってしか作動可能でないことである
。このことはもちろん、周面を含めて槽全体が、実際例
腐食が生じないように耐腐食性にｆｊ１成されていなけ
ればならないことが前捉である。
ルギー上不利な構造様式では生じなり欠点を有している
。即ち、膜は、電極にどんな蓄積物−これは時と共に直
ぐ近傍に（零間隔で）存在している膜に伝播するーが形
成さ九ない場合に限ってしか作動可能でないことである
。このことはもちろん、周面を含めて槽全体が、実際例
腐食が生じないように耐腐食性にｆｊ１成されていなけ
ればならないことが前捉である。
即ち腐食生成物は電極反応により陰極では金属として、
陽極では水酸化物として沈敗もしくは析出し、Ｎ、極か
ら膜内に入シ込み、この膜を目詰りさせるか或いは短絡
が生じる。しかし、実際には腐食を伴わない状態を維持
することけ極めて困難であり、しかも少くなくとも費用
を要することである。
陽極では水酸化物として沈敗もしくは析出し、Ｎ、極か
ら膜内に入シ込み、この膜を目詰りさせるか或いは短絡
が生じる。しかし、実際には腐食を伴わない状態を維持
することけ極めて困難であり、しかも少くなくとも費用
を要することである。
即ち、一方ではエネルギー上不利合な、従って経済的な
′ｒＨ，極間隔の低減は必然的に費用のかかる装置を使
用すること全余儀無くし、一方摺造上廉価な、著しい膜
−電極間隔を以て働く構造はエネルギー上不利でろる。
′ｒＨ，極間隔の低減は必然的に費用のかかる装置を使
用すること全余儀無くし、一方摺造上廉価な、著しい膜
−電極間隔を以て働く構造はエネルギー上不利でろる。
Ｃ本発明が解決しようとする課題〕
こう言ったことから、本発明の課題は、Ｍｑ −電極間
隔に基づくエネルギー損失が僅かでちり、しかもそれ罠
もかかわらず槽と円周のため罠、容認し得る費用で成る
程度耐腐食性であフ、しかもどんな腐食も排除する必要
のない構造材料を使用することの出来る膜およびこの膜
を造るための方法を造ることである。
隔に基づくエネルギー損失が僅かでちり、しかもそれ罠
もかかわらず槽と円周のため罠、容認し得る費用で成る
程度耐腐食性であフ、しかもどんな腐食も排除する必要
のない構造材料を使用することの出来る膜およびこの膜
を造るための方法を造ることである。
この課題は本発明によシ、膜の一方の側或いは両側にお
いて、面全体にわたって分散されていて、多微孔性の層
内に纒められておりかつ表面から突出している粗い粒子
を有する膜によって解決される。
いて、面全体にわたって分散されていて、多微孔性の層
内に纒められておりかつ表面から突出している粗い粒子
を有する膜によって解決される。
上記の本発明による膜は、本発明によシ骨格を形成する
金属担持体上の冷間圧縮した金属粉末プレス層上に比較
的粗い全絹粉末粒子を薄く分散させて僅かな圧力を適用
して盛り、全体を空気中で充分に絶縁作用を行う性質が
得られる１でａ＞化することによって造られる。
金属担持体上の冷間圧縮した金属粉末プレス層上に比較
的粗い全絹粉末粒子を薄く分散させて僅かな圧力を適用
して盛り、全体を空気中で充分に絶縁作用を行う性質が
得られる１でａ＞化することによって造られる。
上記のｊｊσは、多微孔性の層のための大表面の薄い膜
の取扱全許容する、特に表面酸化された金属ネットで形
成されていてかつ骨組みを形成する担持体を備えている
。
の取扱全許容する、特に表面酸化された金属ネットで形
成されていてかつ骨組みを形成する担持体を備えている
。
本発明による膜は、ニッケルをベースとした焼結金パ或
いはプレス圧成した金属粉末を、特に酸化された金属ネ
ット担持体に或いはその上に充分に電気絶縁作用を行う
層が得られるまで酸化することべよって形成される。こ
の場合、層から突出している表面酸化石れた金属から或
いは酸化全屈から成る粗い粒子が生じる。
いはプレス圧成した金属粉末を、特に酸化された金属ネ
ット担持体に或いはその上に充分に電気絶縁作用を行う
層が得られるまで酸化することべよって形成される。こ
の場合、層から突出している表面酸化石れた金属から或
いは酸化全屈から成る粗い粒子が生じる。
このような″微細にネップを形成され念”、膜にあって
は表面から突出している粗い粒子により本来の多微孔性
の膜と有孔板等から成りかつ電解液およびカス金透過す
る直接形成された電極との間に成る程度最小と言い得る
間隔が生じ、従って膜の機能は電解槽が絶対的な非腐食
性の条件下になくとも長時間にわたって維持され、しか
も多微孔性の膜層からの電極の（粒子の大きさおよび粒
子の突出する部分によって調節可能な）間隔は、著しい
エネルギー郁失が生じない程度に僅かである。
は表面から突出している粗い粒子により本来の多微孔性
の膜と有孔板等から成りかつ電解液およびカス金透過す
る直接形成された電極との間に成る程度最小と言い得る
間隔が生じ、従って膜の機能は電解槽が絶対的な非腐食
性の条件下になくとも長時間にわたって維持され、しか
も多微孔性の膜層からの電極の（粒子の大きさおよび粒
子の突出する部分によって調節可能な）間隔は、著しい
エネルギー郁失が生じない程度に僅かである。
粗い粒子は約１０〜２５０μｍ１特に５０〜１５０μｍ
の粒径を有しておシ、約５０〜７０チの割合で表面から
突出している。これらの粗い粒子は比較的薄く（および
一般に無選択的に）表面全体にわたって分散されている
。なぜなら、電極の安定性と厚みは一般に肉盛シ点間の
１パンケーキ”の形成を阻止し、従ってこれらの肉盛次
点は互いに比較的遠く離れて存在することが可能である
からでらる。
の粒径を有しておシ、約５０〜７０チの割合で表面から
突出している。これらの粗い粒子は比較的薄く（および
一般に無選択的に）表面全体にわたって分散されている
。なぜなら、電極の安定性と厚みは一般に肉盛シ点間の
１パンケーキ”の形成を阻止し、従ってこれらの肉盛次
点は互いに比較的遠く離れて存在することが可能である
からでらる。
粗い粒子の平均間隔が粒径の約１００倍以下でらり、こ
の場合粒子間隔が粒径の１０〜５０倍の範囲にあるのが
有利でらる。
の場合粒子間隔が粒径の１０〜５０倍の範囲にあるのが
有利でらる。
多微孔性の膜層内ＶＣ纒められ念粗い粒子は表面が酸化
された金属から成り、膜製造の際層内Ｋ”焼込まれる”
。従って製造には、鉄、コノ（ルト、ニッケル或いはこ
れらの金属の混合物から成る粗粒子粉末を使用するのが
有利でらる。
された金属から成り、膜製造の際層内Ｋ”焼込まれる”
。従って製造には、鉄、コノ（ルト、ニッケル或いはこ
れらの金属の混合物から成る粗粒子粉末を使用するのが
有利でらる。
上記のｆｌＸ製造の際、特に先ず第一の作業段階で微粒
状の（粒径的１〜５μｍの）金属粉末を担持体としての
ネット、特にニッケルネット担持体上にブレス工程或い
は圧展工程で圧縮し、このようＫして得られた多微孔性
の金属粉末層上に改めて粗い粒径（１０〜２５０μｍ）
の金属粉末を薄く配分し、引き続き（僅かな圧力で）プ
レス或いは圧展によ）処理する。これ釦より粗い金属粒
子は一時的に多微孔性の層内に埋設されかつ固着される
。このようなや力方により多微孔性の層の表面一体にわ
たって突出している小さな”ネップが形成される。この
構造体は次の作業段で酸化条件下で焼成される。従って
金屑構造体は充分に酸化された膜に転換する。
状の（粒径的１〜５μｍの）金属粉末を担持体としての
ネット、特にニッケルネット担持体上にブレス工程或い
は圧展工程で圧縮し、このようＫして得られた多微孔性
の金属粉末層上に改めて粗い粒径（１０〜２５０μｍ）
の金属粉末を薄く配分し、引き続き（僅かな圧力で）プ
レス或いは圧展によ）処理する。これ釦より粗い金属粒
子は一時的に多微孔性の層内に埋設されかつ固着される
。このようなや力方により多微孔性の層の表面一体にわ
たって突出している小さな”ネップが形成される。この
構造体は次の作業段で酸化条件下で焼成される。従って
金屑構造体は充分に酸化された膜に転換する。
本発明の他の有利な構成は特許請求の範囲第２項〜第８
項および第１０項〜第１２項に・記載した。
項および第１０項〜第１２項に・記載した。
以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明を詳
説する。
説する。
第１図はネット状の担持体３上に多微孔性の層２を有す
る膜１の構成を概略示している。多微孔性の層２内には
表面が酸化され念粗い粒子４が中空空間５を置いて焼込
まれている。
る膜１の構成を概略示している。多微孔性の層２内には
表面が酸化され念粗い粒子４が中空空間５を置いて焼込
まれている。
このよ５Ｋして形成された（片側に或いは両側に”ネッ
プ′を有している）膜上にガスおよび電解液を透過する
電極（例えば有孔板或いは多孔性のメッキくよって得ら
れ北薄い電極）６が肉盛されている。この電極は”ネッ
プ”によ勺本来の膜（微多孔性の層）離間されている。
プ′を有している）膜上にガスおよび電解液を透過する
電極（例えば有孔板或いは多孔性のメッキくよって得ら
れ北薄い電極）６が肉盛されている。この電極は”ネッ
プ”によ勺本来の膜（微多孔性の層）離間されている。
膜の製造にはニッケル粉末およびニッケル担持体が使用
され、”ネップ”の形成には酸化工程の間比較的熱発生
を伴うことからプレス層および焼結層と共に酸化されて
多微孔性の層内に纒められる金属の粗大粒子粉末が使用
される。
され、”ネップ”の形成には酸化工程の間比較的熱発生
を伴うことからプレス層および焼結層と共に酸化されて
多微孔性の層内に纒められる金属の粗大粒子粉末が使用
される。
膜を造るためのプレス圧力は比較的粗い粒子の所盟の多
孔性と埋設深さによって定められ、この場合必ず焼かれ
ずに取扱可能な層が生成するつ 第１図左側に有利な寸法を記入した。この図から電極の
本来の膜に対する間隔が、粗い粒子を盛シ付けする際の
粒径および圧成圧力に応じてＩｒｆＶＣ２００μｍまで
無段階で可変でおることが認められる。これによって、
多微孔性の膜洛造体が電極の直接的な作用距離から、電
解作業の間の膜に対する電極による損傷を生じる二次作
用を避ける次めに必要な程度ＶＣ離間されている。この
場合更に有利な僅かな電極間隔が維持される。
孔性と埋設深さによって定められ、この場合必ず焼かれ
ずに取扱可能な層が生成するつ 第１図左側に有利な寸法を記入した。この図から電極の
本来の膜に対する間隔が、粗い粒子を盛シ付けする際の
粒径および圧成圧力に応じてＩｒｆＶＣ２００μｍまで
無段階で可変でおることが認められる。これによって、
多微孔性の膜洛造体が電極の直接的な作用距離から、電
解作業の間の膜に対する電極による損傷を生じる二次作
用を避ける次めに必要な程度ＶＣ離間されている。この
場合更に有利な僅かな電極間隔が維持される。
即ち、膜と当接している電極によって達せられる低い摺
電圧が実際に得られ（第２図参照）、同時に作用を阻害
する金Ｆ４蓄坑、電解生成物および中間生成物の膜に対
する不都合な化学的な作用および電極自体による膜物質
に対する直接的な影響或いは膜を透過して行われる激し
過ぎる拡散が充分く回避される。
電圧が実際に得られ（第２図参照）、同時に作用を阻害
する金Ｆ４蓄坑、電解生成物および中間生成物の膜に対
する不都合な化学的な作用および電極自体による膜物質
に対する直接的な影響或いは膜を透過して行われる激し
過ぎる拡散が充分く回避される。
上記との関連において、上記の方法で形成された”ミク
ロスペーサ（極小隔離体）”或いは６ネツブが疎水性の
性質を有しておらず、これＫより摺電圧に対するいわゆ
る気泡垂れ下がシ効果（Ｂ’ｌａｓｅｎｖｏｒｈａｎｇ
ｅｆｆｅｋｔ） Ｉｃよる損傷となる二次作用が生じな
いのでガスを発生する電気化学的な工程にとって有利で
あることは重要なことである。
ロスペーサ（極小隔離体）”或いは６ネツブが疎水性の
性質を有しておらず、これＫより摺電圧に対するいわゆ
る気泡垂れ下がシ効果（Ｂ’ｌａｓｅｎｖｏｒｈａｎｇ
ｅｆｆｅｋｔ） Ｉｃよる損傷となる二次作用が生じな
いのでガスを発生する電気化学的な工程にとって有利で
あることは重要なことである。
以下に本発明による膜の製造を例によって説明する。
合成物質１１１１（シルク−スクリーン−プロセス（Ｓ
ｉｅｂｄｒｕｃｋｖｅｒｆａｈｒｅｎ）張架ポリエステ
ルシルク（ＰＫＳ） ＋ ２〜１５）により、乾燥した
ニッケル粉末、工Ｎ ｃ Ｏ（Ｒ＞ ２５５を均一に金
属板上に分散させる０層厚みは４ ｏ ｍｙ／ｃｍ’で
ある。この層の上にメツシュ径０．２０ｍ、線太さ０．
１２５關のニッケルネットを載せ、全体を約２００Ｈ／
ＣＩＩＬ’のプレス圧力で冷間圧縮する。このようＫし
て、片側に粉末層を備えたニッケル担持体の様式の（燃
焼していない）予成形体が得られる。
ｉｅｂｄｒｕｃｋｖｅｒｆａｈｒｅｎ）張架ポリエステ
ルシルク（ＰＫＳ） ＋ ２〜１５）により、乾燥した
ニッケル粉末、工Ｎ ｃ Ｏ（Ｒ＞ ２５５を均一に金
属板上に分散させる０層厚みは４ ｏ ｍｙ／ｃｍ’で
ある。この層の上にメツシュ径０．２０ｍ、線太さ０．
１２５關のニッケルネットを載せ、全体を約２００Ｈ／
ＣＩＩＬ’のプレス圧力で冷間圧縮する。このようＫし
て、片側に粉末層を備えたニッケル担持体の様式の（燃
焼していない）予成形体が得られる。
この方法様式を両側にニッケルネットが積層された取扱
可能な予成形体が得られるように繰シ返して行う。
可能な予成形体が得られるように繰シ返して行う。
次いで金属板全体にわたって１００〜１５０ｔｔｍｏ粒
径の鉄粉を均一１ｃ ＋ ０１１７９７（Ｎ２（Ｄ面密
度で散布する。この層上に膜−子成形体金載せ、僅かな
圧力（約１０ Ｎ１０ＩＬ２）でプレスする。第二の側
面も同様に処理する。
径の鉄粉を均一１ｃ ＋ ０１１７９７（Ｎ２（Ｄ面密
度で散布する。この層上に膜−子成形体金載せ、僅かな
圧力（約１０ Ｎ１０ＩＬ２）でプレスする。第二の側
面も同様に処理する。
次いでこの予成形体を１０００υの炉温度で空気に接触
させながら１５分間酸化条件下で焼成する。これＫより
、電極が並列して設けられる電解槽内に組み込むのに適
している、′ミクロスペーサ”を備えた膜が得られる。
させながら１５分間酸化条件下で焼成する。これＫより
、電極が並列して設けられる電解槽内に組み込むのに適
している、′ミクロスペーサ”を備えた膜が得られる。
この膜の化学的耐久性はドイツ連邦共和国公開特許公報
第５０！５Ｍ６４号）による１マイクロスペーサ″を備
えていない純粋にＮｉ０−Ｈの化学的耐久性と異ならな
い。即ち、この新しい膜は電解条件下での長時間の作業
に極めて良く適している。
第５０！５Ｍ６４号）による１マイクロスペーサ″を備
えていない純粋にＮｉ０−Ｈの化学的耐久性と異ならな
い。即ち、この新しい膜は電解条件下での長時間の作業
に極めて良く適している。
第１図は電極を備え九本発明による膜、第２図は電圧に
依存した電流密度に関する面図中符号は １ ・・・膜 ２・・・多微孔性届 ４・・・粗粒子
依存した電流密度に関する面図中符号は １ ・・・膜 ２・・・多微孔性届 ４・・・粗粒子
Claims (12)
- （１）多微孔性の、特にセラミック材から成る層を有す
るアルカリ電解、特にアルカリ水電解用膜において、膜
（１）の片側に或いは両側に面全体にわたって分散され
ていて、多微孔性の層（２）内に纒められておりかつ表
面から突出している粗い粒子（４）を有していることを
特徴とする、膜。 - （２）多微孔性の層（２）のための骨組みを形成する担
持体（３）を備えている、特許請求の範囲第１項に記載
の膜。 - （３）多微孔性の層（２）が充分に電気的な絶縁作用を
行う層が得られるまでニッケルベース上で焼結金属或い
は圧成した金属粉末を酸化することによって形成されて
おり、かつ層から突出している粗い粒子（４）が表面酸
化された金属から成る、特許請求の範囲第１項或いは第
２項に記載の膜。 - （４）粗い粒子（４）が約１０〜２５０μｍ、特に５０
〜１５０μｍの直径を有している、特許請求の範囲第１
項から第３項までのいずれか一つに記載の膜。 - （５）粗い粒子（４）がその粒径の約１００倍以下の平
均間隔を有している、特許請求の範囲第１項から第４項
までのいずれか一つに記載の膜。 - （６）平均粒子間隔が粒径の１０〜５０倍での範囲内に
ある、特許請求の範囲第５項に記載の膜。 - （７）粒子（４）が約５０〜７０％の割合で表面から突
出している、特許請求の範囲第１項から第６項までのい
ずれか一つに記載の膜。 - （８）突出している粗い粒子（４）が表面酸化されたＦ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ或いはこれらの混合物から成り、かつ酸
化作用するニッケル担持体を有する多微孔性酸化ニッケ
ル層から突出している、特許請求の範囲第１項から第７
項までのいずれか一つに記載の膜。 - （９）多微孔性の、特にセラミック材なる層を有するア
ルカリ電解、特にアルカリ水電解用の膜を造るための方
法において、骨組みを形成する金属担持体上の冷間圧縮
した金属粉末プレス層上に僅かな圧力適用の下に薄く分
散させて粗い金属粉末粒子を肉盛りし、全体構造を充分
な絶縁作用を行う性質が得られるまで空気中で表面酸化
させることを特徴とする、上記方法。 - （１０）担持体上の冷間圧縮した金属粉末プレス層とし
てニッケルネット上の１〜５μｍ、特に２〜３μｍの平
均粒径を有するニッケル粉末をベースとした５０〜５０
０Ｎ／ｃｍ＾２、特に約３００Ｎ／ｃｍ＾２で圧縮され
た層および１０〜２５０μｍのＦｅ、Ｃｏおよび／又は
Ｎｉから成る粗い粒子を使用する、特許請求の範囲第９
項に記載の方法。 - （１１）粗い粒子を１０〜１００Ｎ／ｃｍ＾２、特に約
５０Ｎ／ｃｍ＾２の圧力で金属粉末内に押し込む、特許
請求の範囲第９項或いは第１０項に記載の方法。 - （１２）酸化を空気中で約１０〜３０分約１００℃に加
熱して行う、特許請求の範囲第９項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843424203 DE3424203A1 (de) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | Diaphragma fuer alkalische elektrolysen und verfahren zur herstellung desselben |
| DE3424203.1 | 1984-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6144191A true JPS6144191A (ja) | 1986-03-03 |
Family
ID=6239568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139215A Pending JPS6144191A (ja) | 1984-06-30 | 1985-06-27 | アルカリ電解用膜およびこの膜の製造法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4636291A (ja) |
| EP (1) | EP0170051A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6144191A (ja) |
| DE (1) | DE3424203A1 (ja) |
| NO (1) | NO852601L (ja) |
| ZA (1) | ZA854894B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8517106U1 (de) * | 1985-06-12 | 1985-09-12 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Diaphragma für alkalische Elektrolysen |
| EP0566572B1 (en) * | 1990-07-06 | 1998-04-22 | Igr Enterprises, Inc. | Ductile ceramic composites |
| US6592965B1 (en) | 1990-07-06 | 2003-07-15 | Igr Enterprises, Inc. | Ductile ceramic composite electrolyte |
| US5332483A (en) * | 1990-07-06 | 1994-07-26 | Igr Enterprises, Inc. | Gas separation system |
| US6071635A (en) * | 1998-04-03 | 2000-06-06 | Plug Power, L.L.C. | Easily-formable fuel cell assembly fluid flow plate having conductivity and increased non-conductive material |
| US6007933A (en) * | 1998-04-27 | 1999-12-28 | Plug Power, L.L.C. | Fuel cell assembly unit for promoting fluid service and electrical conductivity |
| US8808512B2 (en) | 2013-01-22 | 2014-08-19 | GTA, Inc. | Electrolyzer apparatus and method of making it |
| US9222178B2 (en) | 2013-01-22 | 2015-12-29 | GTA, Inc. | Electrolyzer |
| US11248303B2 (en) | 2018-06-06 | 2022-02-15 | Molecule Works Inc. | Electrochemical device comprising thin porous metal sheet |
| EP4288584A1 (en) * | 2021-02-04 | 2023-12-13 | CTS H2 S.r.l. | Particularly compact and efficient assembly with separator and electrodes to be used in the electrolysis of water for the production of hydrogen at high pressure |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1082286A (en) * | 1912-10-02 | 1913-12-23 | Niagara Alkali Company | Diaphragm for electrolytic apparatus. |
| US4073999A (en) * | 1975-05-09 | 1978-02-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Porous ceramic or metallic coatings and articles |
| US4032427A (en) * | 1975-11-03 | 1977-06-28 | Olin Corporation | Porous anode separator |
| DE2927566C2 (de) * | 1979-07-07 | 1986-08-21 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Diaphragma für alkalische Elektrolyse, Verfahren zur Herstellung desselben und dessen Verwendung |
| JPS5693883A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-29 | Permelec Electrode Ltd | Electrolytic apparatus using solid polymer electrolyte diaphragm and preparation thereof |
| DE3031064C2 (de) * | 1980-08-16 | 1986-09-04 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Poröses Oxiddiaphragma für alkalische Elektrolysen und dessen Verwendung |
| JPS57174482A (en) * | 1981-03-24 | 1982-10-27 | Asahi Glass Co Ltd | Cation exchange membrane for electrolysis |
| US4476002A (en) * | 1982-06-29 | 1984-10-09 | Union Carbide Corporation | Metal current carrier for electrochemical cell electrodes |
| US4457832A (en) * | 1983-01-19 | 1984-07-03 | Chevron Research Company | Combination catalytic reforming-isomerization process for upgrading naphtha |
| DE3318758C2 (de) * | 1983-05-24 | 1985-06-13 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Diaphragma auf Nickeloxidbasis und Verfahren zur Herstellung desselben |
-
1984
- 1984-06-30 DE DE19843424203 patent/DE3424203A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-06-26 EP EP85107908A patent/EP0170051A3/de not_active Withdrawn
- 1985-06-27 JP JP60139215A patent/JPS6144191A/ja active Pending
- 1985-06-28 ZA ZA854894A patent/ZA854894B/xx unknown
- 1985-06-28 NO NO852601A patent/NO852601L/no unknown
- 1985-07-01 US US06/750,858 patent/US4636291A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0170051A2 (de) | 1986-02-05 |
| EP0170051A3 (de) | 1986-06-25 |
| DE3424203A1 (de) | 1986-01-16 |
| NO852601L (no) | 1986-01-02 |
| US4636291A (en) | 1987-01-13 |
| ZA854894B (en) | 1986-03-26 |
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