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堿性水電解用隔膜及其制造方法

857   編輯:管理員   來(lái)源:川崎重工業(yè)株式會(huì)社  
2024-05-21 09:13:30
權(quán)利要求書(shū): 1.一種堿性水電解用隔膜,是將堿性水電解槽的陽(yáng)極室和陰極室隔開(kāi)的堿性水電解用隔膜,具備:片狀的多孔性支持體;以及從所述支持體的一方的表面含浸于該支持體且包含有機(jī)高分子樹(shù)脂的多孔膜;

所述多孔膜的厚度比所述支持體的厚度大;

在將所述多孔膜的一方的膜表面規(guī)定為表面A,將與所述表面A為相反側(cè)的所述多孔膜的另一方的膜表面規(guī)定為表面B,將與所述表面A及所述表面B平行的所述多孔膜的剖面規(guī)定為剖面C,將所述表面A中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DA,將所述表面B中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DB,將所述剖面C中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DC時(shí),具有比實(shí)質(zhì)上相同的平均孔徑DA及平均孔徑DB大的所述多孔膜的平均孔徑DC的剖面C存在于所述多孔膜中,在將與所述多孔膜的所述表面A及所述表面B平行的剖面或表面規(guī)定為面S,將所述面S中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DS時(shí),具有在所述平均孔徑DA或所述平均孔徑DB以上且比所述堿性水電解槽中產(chǎn)生的氣泡的氣泡徑分布的下限值小的所述多孔膜的平均孔徑DS的所述面S存在于所述多孔膜中含浸于所述支持體的含浸區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,

所述多孔膜從所述支持體的所述一方的表面至另一方的表面含浸于該支持體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,

所述多孔膜的所述表面B和所述支持體的所述另一方的表面處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,

所述支持體的所述另一方的表面處于在從所述多孔膜的所述表面B往厚度方向僅后退該多孔膜厚度的5%以下的范圍內(nèi)、且與該表面B平行的平面上。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,

所述支持體的所述另一方的表面處于在從所述多孔膜的所述表面B往厚度方向僅行進(jìn)所述支持體的纖維徑以下的范圍內(nèi)、且與該表面B平行的平面上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,所述多孔膜的氣孔率在80%以上90%以下。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,在將與所述多孔膜的所述表面A及所述表面B平行的剖面規(guī)定為剖面L,將所述剖面L中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DL時(shí),具有為所述多孔膜的最大平均孔徑的平均孔徑DL的所述剖面L存在于所述多孔膜中的所述含浸區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,所述有機(jī)高分子樹(shù)脂是從由聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的堿性水電解用隔膜,其特征在于,所述多孔性支持體是從由聚苯硫醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、氟樹(shù)脂、聚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種的纖維所形成的無(wú)紡布、紡布、或者無(wú)紡布和紡布的復(fù)合布。

10.一種堿性水電解用隔膜的制造方法,包含:

將有機(jī)高分子樹(shù)脂加入有機(jī)溶劑中配制制膜溶液;

以從片狀的多孔性支持體的一方的表面至另一方的表面含浸所述制膜溶液的形式,從所述一方的表面將所述制膜溶液涂布于所述支持體;以及將涂布于所述支持體的制膜溶液的兩面在實(shí)質(zhì)上相同的條件下暴露于水分中,以此形成多孔膜。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的堿性水電解用隔膜的制造方法,其特征在于,以使所述制膜溶液從所述支持體的所述另一方的表面滲出的形式,將所述制膜溶液涂布于所述支持體。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的堿性水電解用隔膜的制造方法,其特征在于,所述有機(jī)高分子樹(shù)脂是從由聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種。

13.根據(jù)權(quán)利要求10~12中任一項(xiàng)所述的堿性水電解用隔膜的制造方法,其特征在于,所述多孔性支持體是從由聚苯硫醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、氟樹(shù)脂、聚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種的纖維所形成的無(wú)紡布、紡布、或者無(wú)紡布和紡布的復(fù)合布。

14.根據(jù)權(quán)利要求10~13中任一項(xiàng)所述的堿性水電解用隔膜的制造方法,其特征在于,所述有機(jī)溶劑是從由二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、以及它們的混合物組成的群中選擇的至少一種。

說(shuō)明書(shū): 堿性水電解用隔膜及其制造方法[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01680032936.X(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2016/002378)、申請(qǐng)日為2016年5月16日、發(fā)明名稱為“堿性水電解用隔膜及其制造方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。技術(shù)領(lǐng)域[0002] 本發(fā)明涉及用于堿性水電解裝置的堿性水電解用隔膜及其制造方法。背景技術(shù)[0003] 以往,已知有利用水生成氧氣和氫氣的堿性水電解裝置。通常,堿性水電解裝置具備一個(gè)以上的電解單元。例如,專利文獻(xiàn)1記載的堿性水電解裝置的電解單元具備:電解槽;盛滿在電解槽內(nèi)的氫氧化鉀(KOH)水溶液等堿性水溶液;浸漬于堿性水溶液內(nèi)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀電極;以?shī)A入于兩個(gè)電極之間的形式保持且具有離子透過(guò)性的隔膜;向各電極分別供電的兩個(gè)供電電極;以及電氣連接供電電極和電極的片簧狀的導(dǎo)電構(gòu)件。在上述堿性水電解裝置中,在通過(guò)導(dǎo)電構(gòu)件從供電電極向電極供電而在電極間施加電壓時(shí),在電解槽的陰極側(cè)產(chǎn)生氫氣,在陽(yáng)極側(cè)產(chǎn)生氧氣。

[0004] 作為上述堿性水電解裝置所具備的堿性水電解用隔膜,例如專利文獻(xiàn)2中提出了具備片狀的多孔性支持體、以及積層于多孔性支持體的單面或雙面且包含有機(jī)高分子樹(shù)脂的單相多孔膜的堿性水電解用隔膜。[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):專利文獻(xiàn):

專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-144262號(hào)公報(bào);

專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2014-129563號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 發(fā)明要解決的問(wèn)題:對(duì)于堿性水電解用隔膜,要求(1)氣體阻隔性、(2)離子透過(guò)性、(3)機(jī)械強(qiáng)度、(4)電氣絕緣性各個(gè)性能。

[0007] 上述(1)氣體阻隔性是指介由隔膜而僅使離子通過(guò),生成的氣體無(wú)法通過(guò)、擴(kuò)散,在回收高純度的氫氣和氧氣上是重要的。氣體阻隔性這一性能被認(rèn)為受到隔膜的多孔結(jié)構(gòu)的孔徑和孔隙率影響。上述(2)離子透過(guò)性會(huì)影響應(yīng)用隔膜的堿性水電解裝置的電解效率。離子透過(guò)性越高隔膜的電阻越低,越能改善堿性水電解裝置的電解效率。離子透過(guò)性這一性能被認(rèn)為受到隔膜的多孔結(jié)構(gòu)的孔徑和孔隙率影響。作為上述(3)機(jī)械強(qiáng)度,尤其要求對(duì)于隔膜和電極之間的摩擦的耐磨損性。上述(4)電氣絕緣性是指一般的高分子多孔膜所具備的性能。

[0008] 本發(fā)明鑒于以上情況而形成,目的在于提供一種同時(shí)具備上述(1)~(4)的性能、即氣體阻隔性、離子透過(guò)性、機(jī)械強(qiáng)度、電氣絕緣性的堿性水電解用隔膜。[0009] 解決問(wèn)題的手段:本發(fā)明的一種形態(tài)的堿性水電解用隔膜是將堿性水電解槽的陽(yáng)極室和陰極室隔開(kāi)的堿性水電解用隔膜,具備:片狀的多孔性支持體;以及從所述支持體的一方的表面含浸于該支持體且包含有機(jī)高分子樹(shù)脂的多孔膜;

(i)所述多孔膜的厚度比所述支持體的厚度大;

(ii)在將所述多孔膜的一方的膜表面規(guī)定為表面A,將與所述表面A為相反側(cè)的所述多孔膜的另一方的膜表面規(guī)定為表面B,將與所述表面A及所述表面B平行的所述多孔膜的剖面規(guī)定為剖面C,將所述表面A中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DA,將所述表面B中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DB,將所述剖面C中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DC時(shí),具有比實(shí)質(zhì)上相同的平均孔徑DA及平均孔徑DB大的平均孔徑DC的剖面C存在于所述多孔膜中,(iii)在將與所述多孔膜的所述表面A及所述表面B平行的剖面或表面規(guī)定為面S,將所述面S中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DS時(shí),具有在所述平均孔徑DA或所述平均孔徑DB以上且比所述堿性水電解槽中產(chǎn)生的氣泡的氣泡徑分布的下限值小的平均孔徑DS的所述面S存在于所述多孔膜中含浸于所述支持體的含浸區(qū)域。

[0010] 上述堿性水電解用隔膜中,多孔膜中具有比電解產(chǎn)生的氣泡的氣泡徑分布的下限值小的平均孔徑DS的面S由支持體支持,從而具備相對(duì)于摩擦的機(jī)械強(qiáng)度。因此,通過(guò)存在于多孔膜中的面S,隔膜能夠保證不讓電解產(chǎn)生的氣泡透過(guò)的氣體阻隔性。[0011] 又,上述堿性水電解用隔膜中,多孔膜的厚度方向中間部分具有平均孔徑比表面A及表面B大的剖面C。與表面A及表面B的孔相比,剖面C的孔容易被電解液充滿。如此,多孔膜中存在剖面C,因此堿性水電解用隔膜能夠具備高的離子透過(guò)性能。此外,堿性水電解用隔膜因高分子多孔膜而具備電氣絕緣性。[0012] 因此,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供同時(shí)具備氣體阻隔性、離子透過(guò)性、機(jī)械強(qiáng)度、和電氣絕緣性的堿性水電解用隔膜。[0013] 理想的是,上述堿性水電解用隔膜中,所述多孔膜從所述支持體的所述一方的表面至另一方的表面含浸于該支持體。[0014] 由此,能夠抑制隔膜的厚度,且能夠具備隔膜的機(jī)械強(qiáng)度。[0015] 上述堿性水電解用隔膜中,所述多孔膜的所述表面B和所述支持體的所述另一方的表面可以處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上。[0016] 又,所述支持體的所述另一方的表面可以處于在從所述多孔膜的所述表面B往厚度方向僅后退該多孔膜厚度的5%以下的范圍內(nèi)、且與該表面B平行的平面上?;蛘撸鲋С煮w的所述另一方的表面可以處于在從所述多孔膜的所述表面B往厚度方向僅行進(jìn)所述支持體的纖維徑以下的范圍內(nèi)、且與該表面B平行的平面上。這些形態(tài)中,也可看作所述多孔膜的所述表面B和所述支持體的所述另一方的表面處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上。[0017] 由此,隔膜的兩個(gè)表面出現(xiàn)平滑的多孔膜,因此可期待抑制電解時(shí)氣泡向隔膜表面的附著。因此,能夠提高使用了隔膜的電解的電解效率。[0018] 理想的是,所述堿性水電解用隔膜中,所述多孔膜的氣孔率在80%以上90%以下。[0019] 由此,隔膜可以具備高的離子透過(guò)性能。[0020] 理想的是,上述堿性水電解用隔膜中,在將與所述多孔膜的所述表面A及所述表面B平行的剖面規(guī)定為剖面L,將所述剖面L中的所述多孔膜的平均孔徑規(guī)定為DL時(shí),具有為所述多孔膜的最大平均孔徑的平均孔徑DL的所述剖面L存在于所述多孔膜中的所述含浸區(qū)域。[0021] 如此,多孔膜中具有最大平均孔徑的剖面L支持于支持體,從而隔膜能夠保證高的離子透過(guò)性能。[0022] 上述堿性水電解用隔膜中,所述有機(jī)高分子樹(shù)脂可以是從由聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種。[0023] 由此,可以具備堿性水電解用隔膜所要求的氣體阻隔性和離子透過(guò)性。[0024] 上述堿性水電解用隔膜中,所述多孔性支持體可以是從由聚苯硫醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、氟樹(shù)脂、聚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種的纖維所形成的無(wú)紡布、紡布、或者無(wú)紡布和紡布的復(fù)合布。[0025] 由此,可以具備堿性水電解用隔膜所要求的機(jī)械強(qiáng)度。[0026] 本發(fā)明的一種形態(tài)的堿性水電解用隔膜的制造方法,包含:將有機(jī)高分子樹(shù)脂加入有機(jī)溶劑中配制制膜溶液;

以從片狀的多孔性支持體的一方的表面至另一方的表面含浸所述制膜溶液的形式,從所述一方的表面將所述制膜溶液涂布于所述支持體;以及

將涂布于所述支持體的制膜溶液的兩面在實(shí)質(zhì)上相同的條件下暴露于水分中,以此形成多孔膜。

[0027] 根據(jù)上述,如前所述,能夠提供同時(shí)具備氣體阻隔性、離子透過(guò)性、和機(jī)械強(qiáng)度的堿性水電解用隔膜的制造方法。[0028] 理想的是,上述制造方法中,以使所述制膜溶液從所述支持體的所述另一方的表面滲出的形式,將所述制膜溶液涂布于所述支持體。[0029] 由此,隔膜的兩個(gè)表面出現(xiàn)平滑的多孔膜,因此可期待抑制電解時(shí)氣泡向隔膜表面的附著。因此,能夠提高使用了隔膜的電解的電解效率。[0030] 上述制造方法中,所述有機(jī)高分子樹(shù)脂可以是從由聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種。[0031] 由此,可以具備堿性水電解用隔膜所要求的氣體阻隔性和離子透過(guò)性。[0032] 上述制造方法中,所述多孔性支持體可以是從由聚苯硫醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、氟樹(shù)脂、聚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種的纖維所形成的無(wú)紡布、紡布、或者無(wú)紡布和紡布的復(fù)合布。[0033] 由此,可以具備堿性水電解用隔膜所要求的機(jī)械強(qiáng)度。又,能夠制造較大面積的堿性水電解用隔膜。[0034] 上述制造方法中,所述有機(jī)溶劑可以是從由二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、以及它們的混合物組成的群中選擇的至少一種。[0035] 由此,可以具備堿性水電解用隔膜所要求的氣體阻隔性和離子透過(guò)性。[0036] 發(fā)明效果:根據(jù)本發(fā)明,能夠提供同時(shí)具備氣體阻隔性、離子透過(guò)性、以及機(jī)械強(qiáng)度的堿性水電解用隔膜。

附圖說(shuō)明[0037] 圖1是本發(fā)明的一種形態(tài)的堿性水電解用隔膜的剖視圖;圖2是示出堿性水電解用隔膜的多孔膜的平均孔徑的分布、以及多孔膜和支持體的位置關(guān)系的示意性剖視圖;

圖3是示出多孔膜和支持體的位置關(guān)系的示意性剖視圖;

圖4是示出多孔膜和支持體的位置關(guān)系的示意性剖視圖;

圖5是示出堿性水電解用隔膜的制造裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖;

圖6是堿性水電解用隔膜的性能的試驗(yàn)裝置的概略結(jié)構(gòu)圖;

圖7是多孔膜的表面附近的剖面的SEM照片。

具體實(shí)施方式[0038] 本發(fā)明的堿性水電解用隔膜用作未圖示的堿性水電解裝置的電解單元的一個(gè)構(gòu)成要素。以下,說(shuō)明本發(fā)明的一種形態(tài)的堿性水電解用隔膜(以下,有時(shí)簡(jiǎn)稱為“隔膜90”)。[0039] (堿性水電解用隔膜90的概略結(jié)構(gòu))圖1是本發(fā)明的一種形態(tài)的堿性水電解用隔膜90的剖視圖,圖2是示出堿性水電解用隔膜90的多孔膜91的平均孔徑的分布、以及多孔膜91和支持體92的位置關(guān)系的示意性剖視圖。如圖1及圖2所示,隔膜90具備片狀的多孔性支持體92、和包含有機(jī)高分子樹(shù)脂的高分子多孔膜91。多孔膜91的厚度大于支持體92的厚度。即,支持體92比多孔膜91薄。而且,從支持體92的一方的表面至另一方的表面,即在支持體92的整個(gè)厚度方向范圍內(nèi),多孔膜91含浸在支持體92中。在這里,“含浸”是指多孔膜91進(jìn)入支持體92的組織或結(jié)構(gòu)的間隙。多孔膜91中含浸在支持體92中的區(qū)域稱為“含浸區(qū)域93”。通過(guò)含浸區(qū)域93,使多孔膜91和支持體92結(jié)合。

[0040] 分別將隔膜90的多孔膜91的一側(cè)(圖1、2中紙面上側(cè))的膜表面規(guī)定為表面A,將與表面A為相反側(cè)(圖1、2中紙面下側(cè))的多孔膜91的膜表面規(guī)定為表面B,將支持體92的一側(cè)的表面規(guī)定為表面α,將與表面α為相反側(cè)的支持體92的表面規(guī)定為表面β。支持體92的表面β和多孔膜91的表面B處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上。在這里,“處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上”包括:支持體92的表面β和多孔膜91的表面B處于相同平面上,以及,支持體92的表面β處于存在于從多孔膜91的表面B往厚度方向的指定范圍內(nèi)、且與該表面B平行的平面上。

[0041] 也就是說(shuō),支持體92的表面β和多孔膜91的表面B處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上可以包括:如圖3所示,支持體92的表面β處于存在于從多孔膜91的表面B往厚度方向(圖3中紙面上側(cè))僅后退Δt1的范圍內(nèi)、且與該表面B平行的平面上。該形態(tài)的隔膜90中,多孔膜91的表面B位于在厚度方向上超越支持體92的表面β的位置,在隔膜90的兩個(gè)表面露出有與支持體92相比致密的多孔膜91。由此,電解產(chǎn)生的氣泡不易附著于隔膜90的表面,有望抑制電解效率的降低。[0042] 根據(jù)圖7所示的多孔膜91的表面附近的剖面的SEM照片可以明了,從多孔膜91的表面朝向厚度方向中間部分的平均孔徑的增加比例不是恒定的。從該照片可觀察到,從多孔膜91的表面直至往厚度方向中間部分幾μm~十幾μm(圖7中約為5μm)的區(qū)域中,與表面平行的剖面的平均孔徑大致恒定。而且,從上述照片可觀察到,與表面平行的剖面的平均孔徑從以下區(qū)域開(kāi)始逐漸增大:從多孔膜91的表面朝向厚度方向中間部分大于幾μm~十幾μm的區(qū)域。[0043] 因此,可以說(shuō)從多孔膜91的表面A或表面B開(kāi)始幾μm的范圍內(nèi)平均孔徑大致相同,從多孔膜91的表面A或表面B開(kāi)始規(guī)定的范圍內(nèi)平均孔徑足夠小。多孔膜91的表面附近且平均孔徑與表面大致相同的范圍雖然會(huì)因多孔膜91的制造方法、材料而存在偏差,但可以實(shí)驗(yàn)性地得出其是從表面開(kāi)始幾μm~十幾μm(膜厚的約5%)的范圍。基于以上,上述Δt1可以是多孔膜91厚度方向大小的約5%以下的值。[0044] 又,支持體92的表面β和多孔膜91的表面B處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上可以包括:如圖4所示,支持體92的表面β處于存在于從多孔膜91的表面B往厚度方向(圖4中紙面下側(cè))僅行進(jìn)Δt2的范圍內(nèi)、且與該表面B平行的平面上。[0045] 與多孔膜91表面的平均氣泡徑相比,支持體92的網(wǎng)眼(mesh)極大,因此,即便多孔膜91的表面B從支持體92的表面β往厚度方向后退,隔膜90的表面也可能出現(xiàn)多孔膜91的表面B和支持體92的表面β雙方。例如,多孔膜91的表面B僅以支持體92的纖維徑(直徑)從支持體92的表面β往厚度方向后退的隔膜90符合該情形?;谝陨?,Δt2可以是支持體92的纖維徑(直徑)以下的值這樣的值。該形態(tài)的隔膜90的一方的表面出現(xiàn)多孔膜91,另一方的表面出現(xiàn)支持體92和多孔膜91。[0046] 上述隔膜90中,支持體92的厚度方向中央92c與多孔膜91的厚度方向中央91c并不一致,支持體92的厚度方向中央92c與多孔膜91的厚度方向中央91c相比位于表面B側(cè)。[0047] 本來(lái)多孔膜91對(duì)于摩擦的機(jī)械強(qiáng)度較低,但通過(guò)將多孔膜91含浸于支持體92而使多孔膜91支持于支持體92,可保證隔膜90的機(jī)械強(qiáng)度。含浸區(qū)域93的厚度越大隔膜90的機(jī)械強(qiáng)度越高。然而,有支持體92的厚度越大隔膜90的離子透過(guò)性越降低的傾向。由此,本形態(tài)的隔膜90中,通過(guò)使支持體92的厚度比多孔膜91的厚度小、且以使多孔膜91的膜表面中的一個(gè)表面和支持體92的表面中的一個(gè)表面處于實(shí)質(zhì)上相同的平面上的形式,在支持體92的整個(gè)厚度方向范圍內(nèi)含浸多孔膜91,以此謀求隔膜90的機(jī)械強(qiáng)度和離子透過(guò)性的平衡。[0048] (多孔膜91的孔徑)使用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行多孔膜91的孔徑的評(píng)價(jià)。以使測(cè)定畫(huà)面內(nèi)照進(jìn)100個(gè)以上150個(gè)以下存在于觀察對(duì)象面上的孔的形式調(diào)節(jié)倍率,對(duì)于各個(gè)照到的孔,通過(guò)算術(shù)平均算出孔的最大長(zhǎng)和最小長(zhǎng)的平均長(zhǎng)。進(jìn)一步從各個(gè)平均長(zhǎng)算出算術(shù)平均,并將其作為平均孔徑。SEM觀察以與膜的觀察面垂直的形式進(jìn)行,所謂的孔就是周圍無(wú)中斷地被樹(shù)脂包圍。

又,在測(cè)定畫(huà)面內(nèi),孔的一部分不被看見(jiàn)的,不視為孔。

[0049] 如圖2所示,將與多孔膜91的表面A及表面B平行的剖面規(guī)定為剖面C,將表面A中的平均孔徑規(guī)定為DA,將表面B中的平均孔徑規(guī)定為DB,將剖面C中的平均孔徑規(guī)定為DC。在上述中,本實(shí)施形態(tài)的隔膜90中,平均孔徑DA和平均孔徑DB實(shí)質(zhì)上相同,平均孔徑DC比平均孔徑DA及平均孔徑DB大。另外,“平均孔徑DA和平均孔徑DB實(shí)質(zhì)上相同”包括:加上制造誤差等而平均孔徑DB相對(duì)于平均孔徑DA的比(平均孔徑DB/平均孔徑DA)為0.9~1.1。[0050] 多孔膜91的平均孔徑在厚度方向范圍內(nèi)并不均一。多孔膜91的孔徑分布中,與膜表面(表面A和表面B)的平均孔徑相比,表面A和表面B之間且厚度方向中間部分的平均孔徑大。更詳細(xì)地,多孔膜91的孔徑分布從表面A朝向厚度方向中間部分而平均孔徑增加,從表面B朝向厚度方向中間部分而平均孔徑增加。但是,多孔膜91的與表面A及表面B平行的剖面中,平均孔徑最大的剖面不一定位于多孔膜91的厚度方向中央91c。又,從表面A或表面B朝向厚度方向中間部分的平均孔徑的增加比例未必是恒定的。[0051] 堿性水電解中,在電極間施加電壓時(shí),陰極的表面產(chǎn)生氫氣,陽(yáng)極的表面產(chǎn)生氧氣。已知這些電極產(chǎn)生氣體(微泡)的氣泡徑分布根據(jù)電極徑、產(chǎn)生的氣泡的量、電極表面上的電解液的表面張力等而發(fā)生變化,但大約為2~30μm。在這里,隔膜90的氣體阻隔性根據(jù)多孔膜91的厚度方向上最小孔徑的大小顯現(xiàn)。即,只要多孔膜91的厚度方向的至少一部分形成有具有比電極產(chǎn)生氣體的氣泡徑分布的下限值(即2μm)小的孔徑的剖面或表面,隔膜90要求的氣體阻隔性即可顯現(xiàn)。而且,通過(guò)擴(kuò)大多孔膜91中除此以外的部分的孔徑,能夠改善隔膜90的離子透過(guò)性。

[0052] 因此,將與多孔膜91的表面A及表面B平行的剖面或表面規(guī)定為面S,將面S中的平均孔徑規(guī)定為DS時(shí),具有平均孔徑DA或平均孔徑DB以上且比堿性水電解槽中產(chǎn)生的氣泡的氣泡徑分布的下限值小的平均孔徑DS的面S存在于含浸區(qū)域93中。另外,如果平均孔徑DS過(guò)小(例如小于0.01μm),則多孔膜91的結(jié)構(gòu)過(guò)度致密,反而有離子透過(guò)性降低的擔(dān)憂?;谝陨希硐氲氖?,面S的平均孔徑DS是選自0.01~2μm的范圍的值。[0053] 圖2所示的隔膜90中,多孔膜91中表面A和表面B以及它們附近的剖面的平均孔徑與其他部分的平均孔徑相比是較小的。另外,表面A和表面B的附近的剖面是指與表面A及表面B平行的剖面且與表面A或表面B十分靠近并具有與表面A及表面B的平均孔徑實(shí)質(zhì)上相等的平均孔徑的剖面。[0054] 圖2所示的隔膜90中,通過(guò)使平均孔徑DA和平均孔徑DB雙方與電極產(chǎn)生氣體的氣泡徑分布的下限值相比足夠小,且多孔膜91的表面B包含于含浸區(qū)域93中,以此使多孔膜91的表面B滿足面S的必要條件。多孔膜91的含浸區(qū)域93對(duì)于摩擦的機(jī)械強(qiáng)度比其他部分高,存在于含浸區(qū)域93中的孔不易損傷、變形。因此,即便對(duì)隔膜90施加機(jī)械負(fù)荷,多孔膜91的至少一部分(面S)也可維持比電極產(chǎn)生氣體的氣泡徑分布的下限值小的平均孔徑DS。即,隔膜90中,能夠保證不讓電解產(chǎn)生的氣泡透過(guò)的氣體阻隔性。

[0055] 而且,在隔膜90中,將與表面A及表面B平行的多孔膜91的剖面設(shè)為剖面L,規(guī)定剖面L中的平均孔徑為多孔膜91的最大平均孔徑DL。本形態(tài)的隔膜90中,這樣的剖面L存在于表面A和表面B的厚度方向間且包含于含浸區(qū)域93。因此,即便對(duì)隔膜90施加機(jī)械負(fù)荷,也可維持多孔膜91的最大平均孔徑DL。即,隔膜90中,能夠保證在堿性水電解中較高的離子透過(guò)性能。[0056] (多孔膜91的材料)上述隔膜90的多孔膜91包含有機(jī)高分子樹(shù)脂。該有機(jī)高分子樹(shù)脂是從由聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種。

[0057] 聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺在充分具備作為堿性水電解用隔膜90所要求的化學(xué)強(qiáng)度(耐熱性及耐堿性),且能實(shí)現(xiàn)堿性水電解用隔膜90所要求的氣體阻隔性和離子透過(guò)性方面是合適的。[0058] 而且,多孔膜91中,除了上述有機(jī)高分子樹(shù)脂以外,還可包含選自氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)、以及它們的混合物的親水性無(wú)機(jī)材料。通過(guò)使多孔膜91含有這些親水性無(wú)機(jī)材料,從而隔膜90的離子透過(guò)性有望進(jìn)一步改善。[0059] 多孔膜91的厚度沒(méi)有特別限定,優(yōu)選80μm~600μm,更優(yōu)選150μm~350μm。如果多孔膜91的厚度為80μm以上,則可獲得充分的氣體阻隔性,而且,不會(huì)發(fā)生因少許沖擊而使多孔膜91破損、支持體92露出。如果在600μm以下,則不會(huì)發(fā)生因孔內(nèi)所含溶液的電阻使得離子的透過(guò)性受到阻礙,能夠發(fā)揮良好的離子透過(guò)性。[0060] 又,多孔膜91的氣孔率為80%以上90%以下是理想的。通過(guò)使多孔膜91的氣孔率為80%以上,以此隔膜90能夠具備良好的離子透過(guò)性。但是,多孔膜91的氣孔率超過(guò)90%時(shí),存在多孔膜91對(duì)于摩擦的機(jī)械強(qiáng)度顯著降低的擔(dān)憂。另外,氣孔率通過(guò)下式得到:氣孔率(%)=[1-(干燥膜重量)÷(與膜體積相應(yīng)的材料重量)]×100

但是,上述中干燥膜重量是指除了支持體92以外的僅多孔膜91的重量,與膜體積相應(yīng)的材料重量是指與除了支持體92以外的僅多孔膜91的體積相應(yīng)的材料重量。

[0061] 通過(guò)使多孔膜91的氣孔率滿足上述條件,可期待離子透過(guò)性的改善。另外,多孔膜91具有與現(xiàn)有的堿性水電解用隔膜相比明顯大的氣孔率,通過(guò)使多孔膜91支持于支持體

92,以此保證隔膜90的機(jī)械強(qiáng)度。

[0062] (支持體92的材料)上述隔膜90的支持體92是從由聚苯硫醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、氟樹(shù)脂、聚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺組成的群中選擇的至少一種的纖維所形成的無(wú)紡布、紡布、或者無(wú)紡布和紡布法復(fù)合布。復(fù)合布例如可以是紡布存在于無(wú)紡布內(nèi)部的形態(tài)。

[0063] 聚苯硫醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、氟樹(shù)脂、聚酮、聚酰亞胺、以及聚醚酰亞胺的機(jī)械強(qiáng)度高,并具有絕緣性、耐熱性及耐堿性。因此,由選自它們的群的至少一種的纖維形成的無(wú)紡布、紡布、或者復(fù)合布充分具備堿性水電解裝置的隔膜90所要求的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)強(qiáng)度,作為支持體92的材料是合適的。又,通過(guò)采用由這樣的材料形成的支持體92,從而能夠改善隔膜90的制造容易性。[0064] 支持體92的纖維克重(每單位面積的纖維的重量(單位:g/m2))優(yōu)選為20~200g/m2,更優(yōu)選為40~100g/m2。使用纖維克重不足20g/m2的支持體92的隔膜90得不到良好的氣體阻隔性,又,使用纖維克重超過(guò)200g/m2的支持體92的隔膜90可能發(fā)生電解效率不足、成膜不良。[0065] (堿性水電解用隔膜的制造方法)堿性水電解用隔膜90可通過(guò)相分離法在上述支持體92上形成上述有機(jī)高分子樹(shù)脂的多孔膜91,以此制造得到。

[0066] 首先,說(shuō)明用于堿性水電解用隔膜90的制造的制造裝置1的一個(gè)示例。圖5是示出堿性水電解用隔膜90的制造裝置1的概略結(jié)構(gòu)的圖。利用該制造裝置1,能夠連續(xù)地制造隔膜90。[0067] 圖5所示的制造裝置1具備:涂布單元5;藥液槽6;作為支持體92的胚布卷的卷出筒2;卷繞有隔膜90(產(chǎn)品)的卷繞筒12;和為了維持隔膜90的濕潤(rùn)狀態(tài)而將卷繞筒12浸水的水槽13。制造裝置1還具備形成從卷出筒2經(jīng)涂布單元5及藥液槽6到達(dá)卷繞筒12的支持體92及產(chǎn)品的移動(dòng)路徑的多個(gè)引導(dǎo)輥3,4,7,11;沿移動(dòng)路徑搬運(yùn)隔膜90的驅(qū)動(dòng)輥8及軋輥9;和將搬運(yùn)的隔膜90切斷為所希望大小的切割刀(slitter)10。

[0068] 涂布單元5具有供制膜溶液22流出的狹縫,并且以指定厚度將制膜溶液22涂布于移動(dòng)的支持體92的表面。利用涂布單元5,可以在支持體92的被選定的一方的表面涂布制膜溶液22。又,利用涂布單元5,可以調(diào)節(jié)制膜溶液22向支持體92的含浸狀況(即制膜溶液22從支持體92的表面開(kāi)始往厚度方向的含浸深度)。[0069] 從未圖示的供液裝置向上述涂布單元5供給制膜溶液22。供液裝置中,通過(guò)將粉末狀有機(jī)高分子樹(shù)脂和對(duì)多孔膜91的結(jié)構(gòu)(孔徑、孔分布等)起作用的添加劑溶解于有機(jī)溶劑以此配制制膜溶液22。[0070] 制膜溶液22中的有機(jī)溶劑必須是能溶解多孔膜91所含的有機(jī)高分子樹(shù)脂、且具有與水的混和性的有機(jī)溶劑。作為這樣的有機(jī)溶劑,例如可以從由二甲基亞砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)及它們的混合物組成的群中選擇一種以上。[0071] 接著,說(shuō)明使用上述制造裝置1的堿性水電解用隔膜90的制造方法。先將有機(jī)高分子樹(shù)脂加入有機(jī)溶劑配制制膜溶液22。制造裝置1中,從卷出筒2卷出的支持體92沿移動(dòng)路徑按照涂布單元5、藥液槽6、切割刀10、水槽13的順序移動(dòng)。[0072] 利用涂布單元5,對(duì)于支持體92,從該支持體92的一方的表面涂布制膜溶液22。在這里,以從支持體92的一方的表面至另一方的表面含浸制膜溶液22的形式,將制膜溶液22涂布于支持體92。也可以是,以使從支持體92的一方的表面涂布的制膜溶液22從另一方的表面稍稍滲出的形式,將制膜溶液22涂布于支持體92。這樣一來(lái),制膜溶液22的涂膜形成于支持體92的兩面。另外,作為產(chǎn)品的隔膜90的厚度通過(guò)涂布在支持體92上的制膜溶液22的厚度調(diào)節(jié)。[0073] 接著,藥液槽6中,將涂布有制膜溶液22的支持體92浸漬于藥液23中。藥液23(非溶劑)可以是水。在這里,涂布在支持體92上的制膜溶液22的兩面在實(shí)質(zhì)上相同的條件下暴露于水分。例如使支持體92相對(duì)于藥液23的水面呈垂直地進(jìn)入,從而能夠?qū)⑼坎荚谥С煮w92上的制膜溶液22的兩面在實(shí)質(zhì)上相同的條件下暴露于水分。制膜溶液22暴露于水分中時(shí),發(fā)生高分子樹(shù)脂和溶劑的相分離,高分子樹(shù)脂在相分離的狀態(tài)下凝固,從而形成多孔結(jié)構(gòu)(即多孔膜91)。[0074] 另外,在上述中,為了使制膜溶液22發(fā)生相分離,將涂布有制膜溶液22的支持體92浸漬于藥液23,但亦可代替該方法,使涂布于支持體92的制膜溶液22與加濕空氣(水分)接觸。[0075] 上述那樣形成有多孔膜91的支持體92夾在驅(qū)動(dòng)輥8和軋輥9之間而均勻地調(diào)整厚度并除去多余的水分,而且,在被切割刀10切斷成適當(dāng)大小后,卷繞于卷繞筒12。[0076] 根據(jù)上述制造方法,多孔膜91在支持于支持體92的狀態(tài)下移動(dòng),因此,多孔膜91不易在制造過(guò)程中破裂、拉伸。由此,不需要制造裝置1中的支持體92的嚴(yán)格的移動(dòng)速度調(diào)節(jié),又,與以往相比能夠提高制造速度。而且,使用寬幅的支持體92的胚布卷時(shí),能夠制造與以往使用的隔膜相比大規(guī)模的隔膜(例如,一條邊為2000mm的正方形)。[0077] [實(shí)施例]以下舉出實(shí)施例及對(duì)比例具體說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)。但是,本實(shí)施形態(tài)不限于這些實(shí)施例。

另外,實(shí)施例及對(duì)比例的隔膜試樣的評(píng)價(jià)方法如下。

[0078] (A.孔徑評(píng)價(jià))隔膜試樣的孔徑的評(píng)價(jià)使用掃描電子顯微鏡(SEM;日本電子株式會(huì)社;場(chǎng)致發(fā)射掃描電子顯微鏡JSF-7000F)進(jìn)行。首先,將樣品切取指定大小,利用磁控濺射裝置(日本電子株式會(huì)社;自動(dòng)精細(xì)涂布機(jī)(AutoFineCoater)JEC-3000FC)進(jìn)行金屬鍍層。接著,將該樣品置于SEM的觀察用試樣臺(tái)上開(kāi)始測(cè)定。此時(shí),以使SEM觀察能從膜的垂直方向進(jìn)行的形式放置樣品。測(cè)定開(kāi)始時(shí),以使測(cè)定畫(huà)面內(nèi)照進(jìn)100個(gè)以上150個(gè)以下存在于觀察對(duì)象的多孔膜面上的孔的形式,調(diào)節(jié)SEM的倍率,對(duì)于各個(gè)照到的孔,通過(guò)算術(shù)平均算出孔的最大長(zhǎng)和最小長(zhǎng)的平均長(zhǎng)。算出各個(gè)平均長(zhǎng)的算數(shù)平均數(shù)D,并將其作為對(duì)象膜的平均孔徑。這個(gè)評(píng)價(jià)中的孔是指周圍無(wú)中斷地被樹(shù)脂包圍的孔,而且在測(cè)定畫(huà)面內(nèi),孔的一部分不被看見(jiàn)的,不視為孔。關(guān)于多孔膜91的剖面C,以使其處于表面A和表面B的中間的形式,在從表面A起厚度方向上200μm的位置在平行于表面A的方向上進(jìn)行凍結(jié)割斷,與表面同樣地進(jìn)行該剖面的觀察。

[0079] (B.性能評(píng)價(jià))基于利用圖6中概略性示出的試驗(yàn)裝置50得到的電解電壓、產(chǎn)生氧氣中的氫氣濃度、及產(chǎn)生氫氣中的氧氣濃度的測(cè)定結(jié)果,評(píng)價(jià)實(shí)施例及對(duì)比例的隔膜試樣的性能。如圖6所示,試驗(yàn)裝置50具備電解單元30、電解液貯藏槽51、直流電源裝置65、及計(jì)算機(jī)66等。電解液貯藏槽51中,生成并貯藏作為電解液的KOH水溶液。通過(guò)配管55從電解液貯藏槽51向電解單元

30的陽(yáng)極室供給電解液。又,通過(guò)配管58從電解液貯藏槽51向電解單元30的陰極室供給電解液。通過(guò)計(jì)算機(jī)66的控制,從直流電源裝置65向電解單元30的電極流通指定的直流。另外,雖未圖示,但試驗(yàn)裝置50具備測(cè)定施加于電解單元30的陽(yáng)極和陰極之間的電壓的電壓計(jì)、以及測(cè)定氧氣過(guò)電壓和氫氣過(guò)電壓的過(guò)電壓測(cè)定裝置,它們的測(cè)定結(jié)果由計(jì)算機(jī)66進(jìn)行分析。電解單元30的陽(yáng)極室48中通過(guò)水電解生成氧氣,通過(guò)配管61從陽(yáng)極室48排出KOH水溶液和氧氣。電解單元30的陰極室49中通過(guò)水電解生成氫氣,通過(guò)配管62從陰極室49排出KOH水溶液和氫氣。排出的氫氣中的氧氣濃度及氧氣中的氫氣濃度通過(guò)未圖示的氣相色譜儀分析器(株式會(huì)社島津制作所GC-14B)測(cè)定。

[0080] 從電解液貯藏槽51向電解單元30供給的電解液(KOH水溶液)的濃度為25重量%,溫度為80℃。作為本試驗(yàn)裝置的電極,陽(yáng)極使用純鎳網(wǎng),陰極使用氫氣產(chǎn)生用活性陰極。電解單元30的電解面積為1dm2。使用上述結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)裝置50,測(cè)定從電源裝置65向電解單元30流通0.4A/cm2的單元電流所需的電解電壓、產(chǎn)生氧氣中的氫氣濃度、產(chǎn)生氫氣中的氧氣濃度、氧氣過(guò)電壓、以及氫氣過(guò)電壓。電解試驗(yàn)中測(cè)定的電解電壓通常會(huì)上下變動(dòng),但將測(cè)定值的平均值設(shè)為電解電壓的值。而且,算出電解電壓的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ,將3σ設(shè)為電解電壓的偏差(電解電壓的上下變動(dòng))。

[0081] (實(shí)施例1)分別使用聚砜(蘇威先進(jìn)聚合物株式會(huì)社(SolvayAdvancedPolymers)、ユーデルP(注冊(cè)商標(biāo)))、聚氧化乙烯平均Mv(粘均分子量)100,000(西格瑪奧德里奇日本(Sigma-AldrichJapan)合同會(huì)社)、N-甲基-2-吡咯烷酮(東京化成工業(yè)株式會(huì)社),在70℃的溫度下攪拌,得到以下的制膜溶液;

聚砜:17重量%

聚氧化乙烯:5重量%

N-甲基-2-吡咯烷酮:78重量%

以使總膜厚成為300μm左右的形式將制膜溶液涂布在作為支持體的PPS無(wú)紡布(東麗株式會(huì)社、トルコンペーパー(注冊(cè)商標(biāo)))上。涂布后立即以使支持體相對(duì)于水面呈垂直的形式浸漬于存儲(chǔ)有40℃的純水的藥液槽(凝固浴)中,使有機(jī)高分子樹(shù)脂相分離以及凝固。然后,用純水充分洗滌從而除去有機(jī)溶劑,得到實(shí)施例1的隔膜試樣。

[0082] (對(duì)比例1)除了以下步驟以外,以與實(shí)施例1相同的方法得到對(duì)比例1的隔膜試樣:將制膜溶液涂布于支持體后,單面貼上氟樹(shù)脂片材(日東電工株式會(huì)社、NITOFLON(注冊(cè)商標(biāo))No.900UL、寬300mm×厚度0.1mm),保持該狀態(tài)立即使支持體相對(duì)于水面呈垂直地浸漬于存儲(chǔ)有40℃的純水的藥液槽(凝固浴)中以使有機(jī)高分子樹(shù)脂相分離以及凝固。即,對(duì)比例1中,使涂布于支持體的制膜溶液僅從一面暴露于水分中。

[0083] (實(shí)施例2)分別使用聚醚砜(蘇威先進(jìn)聚合物株式會(huì)社、ユーデルE(注冊(cè)商標(biāo)))、聚氧化乙烯平均Mv100,000(西格瑪奧德里奇日本合同會(huì)社)、N-甲基-2-吡咯烷酮(東京化成工業(yè)株式會(huì)社),在70℃的溫度下攪拌,得到以下的制膜溶液;

聚砜:17重量%

聚氧化乙烯:3重量%

N-甲基-2-吡咯烷酮:80重量%

以使總膜厚成為300μm左右的形式將制膜溶液涂布于作為支持體的PPS無(wú)紡布(東麗株式會(huì)社、トルコンペーパー(注冊(cè)商標(biāo)))上。涂布后立即以使支持體相對(duì)于水面呈垂直的形式浸漬于存儲(chǔ)有40℃的純水的藥液槽(凝固浴)中,使有機(jī)高分子樹(shù)脂相分離以及凝固。然后,用純水充分洗滌從而除去有機(jī)溶劑,得到實(shí)施例2的隔膜試樣。

[0084] (對(duì)比例2)除了以下步驟以外,以與實(shí)施例2相同的方法得到對(duì)比例2的隔膜試樣:將制膜溶液涂布于支持體后,單面貼上氟樹(shù)脂片材(日東電工株式會(huì)社、NITOFLON(注冊(cè)商標(biāo))No.900UL、寬300mm×厚度0.1mm),保持該狀態(tài)立即使支持體相對(duì)于水面呈垂直地浸漬于存儲(chǔ)有40℃的純水的藥液槽(凝固浴)中以使有機(jī)高分子樹(shù)脂相分離以及凝固。即,對(duì)比例2中,使涂布于支持體的制膜溶液僅從一面暴露于水分中。

[0085] [表1][0086] 表1中,示出了實(shí)施例1的隔膜試樣和對(duì)比例1的隔膜試樣的孔徑評(píng)價(jià)和性能評(píng)價(jià)的結(jié)果。實(shí)施例1的隔膜試樣中,多孔膜的表面A和表面B的平均孔徑實(shí)質(zhì)上相等,表面A和表面B的厚度方向之間且與這些面平行的剖面的平均孔徑比表面A和表面B的平均孔徑大。另一方面,對(duì)比例1的隔膜試樣中,相對(duì)于多孔膜的表面B的平均孔徑,表面A的平均孔徑明顯較大。[0087] 根據(jù)氫氣中氧氣濃度和氧氣中氫氣濃度的測(cè)定結(jié)果可知,實(shí)施例1的隔膜試樣和對(duì)比例1的隔膜試樣中,氣體阻隔性能幾乎沒(méi)有區(qū)別。[0088] 又,根據(jù)電解電壓的偏差的測(cè)定結(jié)果可知,相對(duì)于實(shí)施例1的隔膜試樣,對(duì)比例1的隔膜試樣中電解電壓的偏差明顯較大??烧J(rèn)為電解電壓的偏差的產(chǎn)生原因是電極處產(chǎn)生的氣泡附著在隔膜的表面而堵塞電通路徑。作為附著于隔膜表面的氣泡的增減因素之一,可舉出隔膜表面形狀(粗細(xì))。因此,基于電解試驗(yàn)中的電解電壓的偏差,評(píng)價(jià)氣泡向隔膜表面的附著容易度。[0089] 而且,電解電壓的測(cè)定結(jié)果中,實(shí)施例1的隔膜試樣可獲得比對(duì)比例1的隔膜試樣良好的結(jié)果。由此推測(cè),與對(duì)比例1的隔膜試樣相比,實(shí)施例1的隔膜試樣中附著于隔膜表面的氣泡減少,從而抑制了電解電壓的上升。[0090] 符號(hào)說(shuō)明:1制造裝置

2卷出筒

3,4,7,11引導(dǎo)輥

5涂布單元

6藥液槽

8驅(qū)動(dòng)輥

9軋輥

10切割刀

12卷繞筒

13水槽

30電解單元

48陽(yáng)極室

49陰極室

50試驗(yàn)裝置

51電解液貯藏槽

90堿性水電解用隔膜

91多孔膜

92多孔性支持體

93含浸區(qū)域。



聲明:
“堿性水電解用隔膜及其制造方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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