层积体制造用夹具、层积体的制造方法、包装体、层积体、电解槽以及电解槽的制造方法技术

一种层积体制造用夹具，其用于制造电解用电极和隔膜的层积体，其中，该层积体制造用夹具具备：卷绕有长条状的电解用电极的电极用辊、以及卷绕有长条状的隔膜的隔膜用辊。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层积体制造用夹具、层积体的制造方法、包装体、层积体、电解槽以及电解槽的制造方法
本专利技术涉及层积体制造用夹具、层积体的制造方法、包装体、层积体、电解槽以及电解槽的制造方法。
技术介绍
在食盐水等碱金属氯化物水溶液的电分解、水的电分解(下文中称为“电解”)中，利用了使用具备隔膜、更具体地说具备离子交换膜或微多孔膜的电解槽的方法。该电解槽多数情况下在其内部具备大量串联连接的电解单元。在各电解单元之间夹着隔膜而进行电解。在电解单元中，具有阴极的阴极室与具有阳极的阳极室隔着隔壁(背面板)或者经由利用压制压力、螺栓紧固等的按压而背对背地进行配置。现有技术中，这些电解槽中使用的阳极、阴极通过焊接、夹入等方法被固定在各电解单元的阳极室、阴极室中，之后被保存并输送到客户处。另一方面，隔膜以其本身单独卷绕在氯乙烯(聚氯乙烯)制的管等上的状态被保存并输送至客户处。在客户处，将电解单元排列在电解槽的框上，将隔膜夹在电解单元之间来组装电解槽。如此实施电解单元的制造和客户处的电解槽的组装。作为可应用于这样的电解槽的结构物，在专利文献1、2中公开了隔膜与电极一体化而成的结构物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭58-048686号公报专利文献2：日本特开昭55-148775号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题若电解运转开始并持续进行，则由于各种原因，各部件会发生劣化，电解性能降低，在某一时刻要对各部件进行更换。隔膜可以通过从电解单元间抽出并插入新的隔膜而比较简单地进行更新。另一方面，由于阳极、阴极被固定于电解单元，因此在电极更新时，从电解槽中取出电解单元，将其搬出到专用的更新车间并取下焊接等固定而将旧电极剥去，之后设置新电极并通过焊接等方法进行固定，搬运至电解车间，送回到电解槽中，存在产生这样的非常繁杂的作业的课题。此处考虑了在上述的更新中利用专利文献1、2所记载的将隔膜与电极经热压接而制成一体的结构物，但该结构物尽管以实验室水平能够比较容易地制造，但不容易配合实际商业尺寸的电解单元(例如长1.5m、宽3m)进行制造。另外，该结构物的电解性能(电解电压、电流效率、氢氧化钠中食盐浓度等)、耐久性显著变差，在隔膜与界面的电极上产生氯气、氢气，因此还具有在长期用于电解时会完全发生剥离而不能在实用上进行使用的课题。本专利技术是鉴于上述现有技术所具有的各课题而完成的，其目的在于提供下述层积体制造用夹具、层积体的制造方法、包装体、层积体、电解槽以及电解槽的制造方法。(第1目的)本专利技术的目的之一在于提供一种用于制造能够提高电解槽中的电极和隔膜更新时的作业效率的层积体的层积体制造用夹具、层积体的制造方法以及包装体。(第2目的)本专利技术的目的之一在于从与上述第1目的不同的方面出发能够抑制电压的上升和电流效率的降低、能够表现出优异的电解性能、能够提高电解槽中的电极更新时的作业效率、进而在更新后也能够表现出优异的电解性能的层积体、电解槽以及电解槽的制造方法。(第3目的)本专利技术的目的之一在于从与上述第1目的和第2目的不同的方面出发能够提高电解槽中的电极更新时的作业效率的电解槽的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术人为了实现第1目的反复进行了深入研究，结果发现，通过将离子交换膜和微多孔膜等隔膜、以及电解用电极分别从特定的辊卷出并进行层积，可得到能够容易地输送和操作、并且能够大幅简化对电解槽中的劣化部件进行更新时的作业的部件，从而完成了本专利技术。即，本专利技术包括下述方案。[1]一种层积体制造用夹具，其用于制造电解用电极和隔膜的层积体，其中，该夹具具备：卷绕有长条状的电解用电极的电极用辊、以及卷绕有长条状的隔膜的隔膜用辊。[2]如[1]中所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：保水单元，对于上述电极用辊、上述隔膜用辊、从上述电极用辊中卷出的电解用电极、以及从上述隔膜用辊中卷出的隔膜中的至少一者供给水分。[3]如[2]中所述的层积体制造用夹具，其中，上述保水单元包括用于浸渍上述电极用辊和/或上述隔膜用辊的浸渍槽。[4]如[2]或[3]中所述的层积体制造用夹具，其中，上述保水单元包含喷雾头。[5]如[2]～[4]中任一项所述的层积体制造用夹具，其中，上述保水单元包含含有水分的海绵辊。[6]如[1]～[5]中任一项所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：定位单元，将上述电极用辊和上述隔膜用辊的相对位置进行固定。[7]如[6]中所述的层积体制造用夹具，其中，上述定位单元利用弹簧使上述电极用辊和上述隔膜用辊相互挤压。[8]如[6]中所述的层积体制造用夹具，其中，上述定位单元按照上述电极用辊和上述隔膜用辊中的一者通过自重挤压另一者的方式将该电极用辊和该隔膜用辊的位置进行固定。[9]如[6]中所述的层积体制造用夹具，其中，上述电极用辊和上述隔膜用辊分别具有旋转轴，上述定位单元具有上述旋转轴的轴承部。[10]如[1]～[9]中任一项所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：轧辊，对于从上述电极用辊和上述隔膜用辊分别卷出的电解用电极和隔膜中的至少一者进行挤压。[11]如[1]～[10]中任一项所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：导向辊，对于从上述电极用辊和上述隔膜用辊分别卷出的电解用电极和隔膜进行引导。[12]一种层积体的制造方法，其是用于制造电解用电极和隔膜的层积体的方法，其包括下述工序：从卷绕有长条状的电解用电极的电极用辊中卷出该电解用电极的工序；以及从卷绕有长条状的隔膜的隔膜用辊中卷出该隔膜的工序。[13]如[12]中所述的层积体的制造方法，其中，上述电解用电极与上述隔膜用辊以0°～270°的包角接触而进行传送。[14]如[12]中所述的层积体的制造方法，其中，上述隔膜与上述电极用辊以0°～270°的包角接触而进行传送。[15]如[12]中所述的层积体的制造方法，其中，在卷出上述电解用电极和/或隔膜的工序中，将该电解用电极和/或隔膜利用导向辊进行引导；上述电解用电极与上述导向辊以0°～270°的包角接触而进行传送。[16]如[12]中所述的层积体的制造方法，其中，在卷出上述电解用电极和/或隔膜的工序中，将该电解用电极和/或隔膜利用导向辊进行引导；上述隔膜与上述导向辊以0°～270°的包角接触而进行传送。[17]如[12]～[16]中任一项所述的层积体的制造方法，其进一步包括：对于从上述电极用辊卷出的电解用电极供给水分的工序。[18]如[12]～[17]中任一项所述的层积体的制造方法，其中，在将上述电极用辊和上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层积体制造用夹具，其用于制造电解用电极和隔膜的层积体，其中，/n其具备：/n卷绕有长条状的电解用电极的电极用辊、以及/n卷绕有长条状的隔膜的隔膜用辊。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180921 JP 2018-177213;20180921 JP 2018-177375;201.一种层积体制造用夹具，其用于制造电解用电极和隔膜的层积体，其中，
其具备：
卷绕有长条状的电解用电极的电极用辊、以及
卷绕有长条状的隔膜的隔膜用辊。


2.如权利要求1所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：
保水单元，对于所述电极用辊、所述隔膜用辊、从所述电极用辊中卷出的电解用电极、以及从所述隔膜用辊中卷出的隔膜中的至少一者供给水分。


3.如权利要求2所述的层积体制造用夹具，其中，所述保水单元包括用于浸渍所述电极用辊和/或所述隔膜用辊的浸渍槽。


4.如权利要求2或3所述的层积体制造用夹具，其中，所述保水单元包括喷雾头。


5.如权利要求2～4中任一项所述的层积体制造用夹具，其中，所述保水单元包括含有水分的海绵辊。


6.如权利要求1～5中任一项所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：
定位单元，将所述电极用辊和所述隔膜用辊的相对位置进行固定。


7.如权利要求6所述的层积体制造用夹具，其中，所述定位单元利用弹簧使所述电极用辊和所述隔膜用辊相互挤压。


8.如权利要求6所述的层积体制造用夹具，其中，所述定位单元按照所述电极用辊和所述隔膜用辊中的一者通过自重挤压另一者的方式将该电极用辊和该隔膜用辊的位置进行固定。


9.如权利要求6所述的层积体制造用夹具，其中，
所述电极用辊和所述隔膜用辊分别具有旋转轴，
所述定位单元具有所述旋转轴的轴承部。


10.如权利要求1～9中任一项所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：
轧辊，对于从所述电极用辊和所述隔膜用辊分别卷出的电解用电极和隔膜中的至少一者进行挤压。


11.如权利要求1～10中任一项所述的层积体制造用夹具，其进一步具备：
导向辊，对于从所述电极用辊和所述隔膜用辊分别卷出的电解用电极和隔膜进行引导。


12.一种层积体的制造方法，其是用于制造电解用电极和隔膜的层积体的方法，其包括下述工序：
从卷绕有长条状的电解用电极的电极用辊中卷出该电解用电极的工序；以及
从卷绕有长条状的隔膜的隔膜用辊中卷出该隔膜的工序。


13.如权利要求12所述的层积体的制造方法，其中，所述电解用电极与所述隔膜用辊以0°～270°的包角接触而进行传送。


14.如权利要求12所述的层积体的制造方法，其中，所述隔膜与所述电极用辊以0°～270°的包角接触而进行传送。


15.如权利要求12所述的层积体的制造方法，其中，
在卷出所述电解用电极和/或隔膜的工序中，将该电解用电极和/或隔膜利用导向辊进行引导；
所述电解用电极与所述导向辊以0°～270°的包角接触而进行传送。


16.如权利要求12所述的层积体的制造方法，其中，
在卷出所述电解用电极和/或隔膜的工序中，将该电解用电极和/或隔膜利用导向辊进行引导；
所述隔膜与所述导向辊以0°～270°的包角接触而进行传送。


17.如权利要求12～16中任一项所述的层积体的制造方法，其进一步包括：
对于从所述电极用辊中卷出的电解用电极供给水分的工序。


18.如权利要求12～17中任一项所述的层积体的制造方法，其中，在将所述电极用辊和所述隔膜用辊的相对位置固定的状态下将经卷绕的所述电解用电极和隔膜分别卷出。


19.一种包装体，其具备：
卷绕有长条状的电解用电极的电极用辊和/或卷绕有长条状的隔膜的隔膜用辊；以及
收纳所述电极用辊和/或隔膜用辊的壳体。


20.一种层积体，其包括：
电解用电极；以及
层积在所述电解用电极的表面上的隔膜，
其中，
所述隔膜在其表面具有凹凸结构，
所述电解用电极与所述隔膜的间隙体积相对于所述隔膜的单位面积的比例a大于0.8μm且为200μm以下。


21.如权利要求20所述的层积体，其中，所述凹凸结构中的高度的最大值与最小值之差即高低差大于2.5μm。


22.如权利要求20或21所述的层积体，其中，所述凹凸结构中的所述高低差的标准偏差大于0.3μm。


23.如权利要求20～22中任一项所述的层积体，其中，保持于所述隔膜与所述电解用电极的界面处的界面水含量w为30g/m2以上200g/m2以下。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田义史，立原博，松冈卫，船川明恭，角佳典，森川卓也，山本挙，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP