[其他]电极、电极单元和电解装置

说明书

技术领域

本实用新型的实施方式涉及电极、电极单元和电解装置。

背景技术

近年来，提供了将水电解而生成具有各种功能的电解水、例如碱性离子水、臭氧水或次氯酸水等的电解装置。在电解水中，次氯酸水具有优异的杀菌力，同时对人体安全，作为食品添加物也得到了认可。另外，电解装置还用于氢制造等。

作为电解装置，例如提出了具有3室型的电解槽的电解水生成装置。电解槽内被阳离子交换膜和阴离子交换膜划分为中间室、位于该中间室的两侧的阳极室和阴极室这3室。在阳极室和阴极室中分别设有阳极和阴极。作为电极，使用了对金属板基材通过扩张(expand)、蚀刻或冲孔而加工了多个孔的多孔结构的电极。

在这样的电解装置中，例如，在中间室中流通盐水，在阳极室和阴极室中分别流通水。通过用阴极和阳极将中间室的盐水电解，从而在阳极生成次氯酸水、氯，同时在阴极室生成氢氧化钠水、氢。所生成的次氯酸水作为杀菌消毒水而被利用，氢氧化钠水作为洗涤水等被利用。氢作为氢水或燃料被利用。特别是，在主要制造氯、氢的情况下，以更大的电流进行电解。

在这些电解中流通大电流而大量地进行电解的情况下，若电流集中于电极的一部分，则该部分的催化剂等会被剥离，或者与该处接触的多孔质膜或电解质膜容易发生劣化，电解电压上升、寿命缩短。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-101549号公报

专利文献2：日本专利第4746629号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

本实用新型的实施方式的课题在于提供一种在高电流密度下寿命也长的电解电极、电极单元和电解装置。

用于解决问题的手段

实施方式的电极具有基材、多个第1凹部和多个第2凹部，所述基材具有第1表面、与所述第1表面对置的第2表面、和从所述第1表面贯通至所述第2表面的多个贯通孔，所述多个第1凹部在所述第1表面开口，所述多个第2凹部在所述第2表面开口并且开口面积宽于所述第1凹部，所述第1凹部的开口的曲率半径为0.01mm以上。

附图说明

图1是示意性地示出实施方式的电解装置的一例的图。

图2A是示出实施方式的电极的形状的一例的示意图。

图2B是示出实施方式的电极的贯通孔的最小截面积的形状的一例的示意图。

图2C是示意性地示出图2A的A-A线处的切割面的图。

图2D是用于说明第1凹部的边缘部的曲率半径的图。

图3A是示出可应用实施方式的电极的电极单元的一例的分解立体图。

图3B是示出实施方式的电极的贯通孔的最小截面积的形状的一例的示意图。

图3C是示出图3A所示的B-B线的切割面的示意图。

图3D是示出图3A所示的C-C线的切割面的示意图。

图4A是示出可应用实施方式的电极的电极单元的一例的分解立体图。

图4B是示出图4A的D-D线的切割面的示意图。

图5是示意性地示出实施方式的电解装置的另一例的图。

图6A是示出实施方式中所用的电极的制造方法的一例的图。

图6B是示出实施方式中所用的电极的制造方法的一例的图。

图6C是示出实施方式中所用的电极的制造方法的一例的图。

图6D是示出实施方式中所用的电极的制造方法的一例的图。

图6E是示出实施方式中所用的电极的制造方法的一例的图。

图6F是示出实施方式中所用的电极的制造方法的一例的图。

图7是示出实施方式中所用的电极和多孔质隔膜的构成的一例的示意图。

图8是示意性地示出实施方式的电解装置的一例的图。

图9是示意性地示出实施方式的电解装置的一例的图。

具体实施方式

实施方式的电极具有基材、多个第1凹部和多个第2凹部，所述基材具有第1表面、与第1表面对置的第2表面、和从第1表面贯通至第2表面的多个贯通孔，所述多个第1凹部在第1表面开口，所述多个第2凹部在第2表面开口并且开口面积宽于第1凹部，第1凹部的开口的边缘部的曲率半径为0.01mm以上。

实施方式的电极单元是使用上述电极作为第1电极的电极单元，其具有：存在第1表面和第2表面的第1电极；与第1电极的第1表面相对配置的第2电极；设置于第1电极的第1表面的多孔质隔膜；设置于多孔质隔膜与第2电极之间的电解液保持结构。