电解槽的制作方法

1.本发明涉及碱性水电解用的电解槽。


背景技术：

2.作为氢气和氧气的制造方法，已知有碱性水电解法。在碱性水电解法中，通过将溶解了碱金属氢氧化物(例如naoh、koh等。)的碱性的水溶液(碱性水)作为电解液使用来对水进行电解，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，已知有如下电解槽，该电解槽具备由离子透过性的隔膜划分的阳极室和阴极室，分别在阳极室配置有阳极，在阴极室配置有阴极。碱性水电解槽的阳极室和阴极室中的各极液一般是ph(25℃)为12以上的碱性。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：国际公开第2013/191140号
6.专利文献2：日本特开2016-094650号公报
7.专利文献3：日本特开昭57-137486号公报
8.专利文献4：日本特开平1-119687号公报
9.专利文献5：日本专利第6404685号公报


技术实现要素：

10.发明要解决的问题
11.在专利文献1中，记载了如下的多极式碱性水电解单元：“该多极式碱性水电解单元是构成对由碱性水构成的电解液进行电解而得到氧和氢的电解槽的多极式碱性水电解单元，其特征在于，所述多极式碱性水电解单元具备：产生氧用的阳极，其由多孔质体构成；产生氢用的阴极；导电性分隔壁，其划分所述阳极与所述阴极；以及外框，其包围所述导电性分隔壁，在所述导电性分隔壁和/或所述外框的上部设有气体和电解液的穿过部，在所述导电性分隔壁和/或所述外框的下部设有电解液的穿过部”，并且记载了作为分隔壁的材质使用导电性的金属，作为用于分隔壁的导电性的金属材料，记载了实施了镀镍的软钢、不锈钢以及镍。
12.镍比软钢、不锈钢等铁类材料价格高，但另一方面具有较高的导电性，因此认为，利用具备实施了镀镍的软钢制的分隔壁的多极式碱性水电解单元，能够利用其较高的导电性降低能量损失。从提高铁类材料的导电性的观点来看，镀镍层的厚度只要为2～30μm就足够，即使超过该范围而设置较厚的镀镍层，也不会影响导电性。
13.在以往的氯碱电解槽中，仅向阴极室供给碱性的极液，向阳极室供给酸性的极液。因此，在阴极室中，从碱性条件下的耐腐蚀性和加工性的观点来看使用镍，另一方面，在阳极室中，从酸性条件下的耐腐蚀性的观点来看一般使用钛。与此相对，在碱性水电解槽中，向阳极室和阴极室这两者供给碱性水作为极液，因此不仅阴极室需要具有碱性条件下的耐
腐蚀性，阳极室也需要具有碱性条件下的耐腐蚀性。
14.然而，对于碱性水电解槽的阳极室的耐腐蚀性，不能说进行了充分的研究。特别地，在碱性水电解槽的阴极室产生的气体是氢气，阴极室被还原性气氛充满，与此相对，在阳极室产生的气体是氧气，阳极室被氧化性气氛充满，并且在阳极液中氧气也溶解到饱和水平。因此，对于碱性电解槽的阳极室的耐腐蚀性，认为仅是能够承受阴极室的碱性条件的程度的耐腐蚀性对于长期使用来说并不充分。
15.本发明的课题在于，提供一种能够便宜地将阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性提高到足以长期使用的水准的碱性水电解槽。
16.用于解决问题的方案
17.本发明包含以下的[1]～[4]的技术方案。
[0018]
[1]一种碱性水电解槽，其中，
[0019]
该碱性水电解槽具备：
[0020]
第1框体，其具备导电性的第1分隔壁和设于该第1分隔壁的外周部的第1凸缘部，所述第1框体划定阳极室；
[0021]
第2框体，其具备导电性的第2分隔壁和设于该第2分隔壁的外周部的第2凸缘部，所述第2框体划定阴极室；
[0022]
离子透过性的隔膜，其配置于所述第1框体与所述第2框体之间，划分所述阳极室与所述阴极室；
[0023]
阳极，其配置于所述阳极室内部，与所述第1分隔壁电连接；以及
[0024]
阴极，其配置于所述阴极室内部，与所述第2分隔壁电连接，
[0025]
所述第1框体具备设于该第1框体的面向所述阳极室的表面中的至少液体接触部的、厚度为40μm以上的镀镍层。
[0026]
[2]根据[1]所述的碱性水电解槽，其中，
[0027]
所述第1框体还具备导电性的支承构件，该支承构件从所述第1分隔壁向所述阳极室突出地设置并且支承所述阳极。
[0028]
[3]根据[1]或[2]所述的碱性水电解槽，其中，
[0029]
所述第1框体包含：
[0030]
至少一个钢制的芯材；以及
[0031]
所述镀镍层，其设于所述芯材的表面。
[0032]
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的碱性水电解槽，其中，
[0033]
所述镀镍层的厚度为40～100μm。
[0034]
发明的效果
[0035]
根据本发明的碱性水电解槽，通过在第1框体的面向所述阳极室的表面中的至少液体接触部设有厚度为40μm以上的镀镍层，能够便宜地将阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性提高到足以长期使用的水准。
附图说明
[0036]
图1是示意性地说明本发明的一实施方式的电解槽100的剖视图。
[0037]
图2是示意性地说明本发明的另一实施方式的电解槽200的剖视图。
具体实施方式
[0038]
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。不过，本发明并不限定于这些方式。此外，附图反映的未必是准确的尺寸。另外，在附图中，有时会省略一部分附图标记。在本说明书中，有关数值a和b，只要未特别说明，“a～b”这样的表达就意为“大于等于a且小于等于b”。在该表达中仅对数值b附带单位的情况下，该单位也被应用于数值a。另外，有关“或”、“或者”这些用词，只要未特别说明，就意为逻辑或。
[0039]
图1是示意性地说明本发明的一实施方式的电解槽100的剖视图。电解槽100是碱性水电解用的电解槽。如图1所示，电解槽100具备：第1框体10，其划定阳极室a；第2框体20，其划定阴极室c；离子透过性的隔膜40，其配置于第1框体10与第2框体20之间，划分阳极室a与阴极室c；电绝缘性的垫片30、30(以下有时称为“垫片30”。)，其被第1框体10与第2框体20夹持，该垫片30保持隔膜40的周缘部；阳极50，其配置于阳极室a并且与第1分隔壁11电连接；以及阴极60，其配置于阴极室c并且与第2分隔壁21电连接。第1框体10具有导电性的第1分隔壁11和设于分隔壁11的外周部的第1凸缘部12。第2框体20也具有导电性的第2分隔壁21和设于分隔壁21的外周部的第2凸缘部22。分隔壁11、21划分相邻的电解单元彼此，且将相邻的电解单元彼此串联地电连接。第1凸缘部12和分隔壁11、隔膜40以及垫片30一起划定阳极室a，第2凸缘部22和分隔壁21、隔膜40以及垫片30一起划定阴极室c。
[0040]
第1框体10还具备以从分隔壁11突出的方式设置的至少一个导电性的支承构件(第1支承构件)13、13、
…
(以下有时称为“支承构件13”。)，阳极50被支承构件13保持。支承构件13与第1分隔壁11和阳极50电导通。第2框体20还具备以从分隔壁21突出的方式设置的导电性的支承构件(第2支承构件)23、23、
…
(以下有时称为“支承构件23”。)，阴极60被支承构件23保持。支承构件23与第2分隔壁21和阴极60电导通。此外，虽然在图1中未示出，但第1凸缘部12具备向阳极室a供给阳极液的阳极液供给流路和从阳极液a回收阳极液和在阳极产生的气体的阳极液回收流路。另外，第2凸缘部22具备向阴极室c供给阴极液的阴极液供给流路和从阴极室c回收阴极液和在阴极产生的气体的阴极液回收流路。
[0041]
作为第1分隔壁11和第2分隔壁21的材质，能够使用具有耐碱性的刚性的导电性材料，例如能够优选采用镍、铁等单质金属或sus304、sus310、sus310s、sus316、sus316l等不锈钢等金属材料。这些金属材料为了提高耐腐蚀性、导电性，也可以实施镀镍而使用。
[0042]
作为第1凸缘部12和第2凸缘部22的材质，能够使用具有耐碱性的刚性的材料，例如除了镍、铁等单质金属或sus304、sus310、sus310s、sus316、sus316l等不锈钢等金属材料以外，也能够使用强化塑料等非金属材料。其中，所述金属材料为了提高耐腐蚀性，也可以实施镀镍而使用。
[0043]
第1框体10的分隔壁11与凸缘部12可以通过焊接、粘接等接合，也可以由相同的材料一体地形成。同样地，第2框体20的分隔壁21与凸缘部22可以通过焊接、粘接等接合，也可以由相同的材料一体地形成。不过，在容易提高对极室内部的压力的耐性这一点上，第1框体10的分隔壁11与凸缘部12优选为由相同的材料一体地形成，第2框体20的分隔壁21与凸缘部22优选为由相同的材料一体地形成。
[0044]
作为第1支承构件13和第2支承构件23，能够使用能够在碱性水电解槽中作为导电性肋使用的支承构件。在电解槽100中，第1支承构件13从第1框体10的分隔壁11立起设置，第2支承构件23从第2框体20的分隔壁21立起设置。只要第1支承构件13能够将阳极50相对
于第1框体10固定和保持，则第1支承构件13的连接方法、形状、数量以及配置没有特别限制。另外，只要第2支承构件23能够将阴极60相对于第2框体20固定和保持，则第2支承构件23的连接方法、形状、数量以及配置也没有特别限制。
[0045]
作为第1支承构件13和第2支承构件23的材质，能够使用具有耐碱性的刚性的导电性材料，例如能够优选采用镍、铁等单质金属或sus304、sus310、sus310s、sus316、sus316l等不锈钢等金属材料。这些金属材料为了提高耐腐蚀性、导电性，也可以实施镀镍而使用。
[0046]
第1框体10具备设于该第1框体的面向阳极室a的表面(即内表面)中的至少液体接触部(即与阳极液接触的部分)的、厚度为40μm以上的镀镍层10b。通过第1框体10在液体接触部具备这样的较厚的镀镍层10b，能够便宜地将阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性提高到足以长期使用的水准。从进一步提高阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性的观点来看，镀镍层10b的厚度更优选为50μm以上。镀镍层的厚度的上限没有特别地限制，但从成本的观点来看例如能够优选为100μm以下。镀镍层10b设于第1框体10的至少液体接触部，可以设于面向阳极室a的整个表面，也可以设于第1框体10的整个表面。
[0047]
在一优选的实施方式中，第1框体10包含至少一个钢制的芯材10a和设于该芯材的表面的上述镀镍层10b。该镀镍层10b设于芯材10a的至少液体接触部，可以设于芯材10a中的面向阳极室的整个表面，也可以设于芯材10a的整个表面。在电解槽100中，钢制的芯材10a包含构成分隔壁11的钢制的芯材11a、构成凸缘部12的钢制的芯材12a以及构成支承构件13的钢制的芯材13a。另外，镀镍层10b包含设于芯材11a的表面(即分隔壁11的表面)的镀镍层11b、设于芯材12a的表面(即凸缘部12的表面)的镀镍层12b以及设于芯材13a的表面(即支承构件13的表面)的镀镍层13b。
[0048]
在一实施方式中，这样的第1框体10能够通过对构成分隔壁11的钢制的芯材11a和构成凸缘部12的钢制的芯材12a实施镀镍来制造。可以对包含构成分隔壁11的钢制的芯材11a和构成凸缘部12的钢制的芯材12a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成分隔壁11的钢制的芯材11a和构成凸缘部12的钢制的芯材12a分别独自地实施镀镍后，将两者接合。另外，在第1框体10具备支承构件13的情况下，可以对包含构成分隔壁11的钢制的芯材11a和构成支承构件13的钢制的芯材13a并且任意地还包含构成凸缘部12的钢制的芯材12a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成支承构件13的钢制的芯材13a独自地实施镀镍后，将具备芯材13a和镀镍层13b的支承构件13与分隔壁11接合。此外，像上述那样，第1凸缘部12具备向阳极室a供给阳极液的阳极液供给流路(未图示)和从阳极液a回收阳极液和在阳极产生的气体的阳极液回收流路(未图示)。在凸缘部12具备钢制的芯材12a的情况下，优选为在凸缘部12所具备的阳极液供给流路和阳极液回收流路的内表面也设有上述镀镍层12b。该镀镍层12b优选为设于凸缘部12所具备的阳极液供给流路和阳极液回收流路的内表面的至少液体接触部，也可以设于整个该内表面。
[0049]
在另一实施方式中，这样的第1框体10能够通过对构成分隔壁11的钢制的芯材11a实施了镀镍后，将具备芯材11a和镀镍层11b的分隔壁11与由非金属材料构成的凸缘部12接合来制造。在第1框体10具备支承构件13的情况下，可以对包含构成分隔壁11的钢制的芯材11a和构成支承构件13的钢制的芯材13a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成分隔壁11的钢制的芯材11a和构成支承构件13的钢制的芯材13a分别独自地实施镀镍后，将两者接合。
[0050]
第2框体20优选为具备设于该第2框体的面向阴极室c的表面(即内表面)中的至少
液体接触部(即与阴极液接触的部分)的镀镍层20b。通过第2框体20在液体接触部具备镀镍层20b，能够将阴极室的碱性条件下的耐腐蚀性提高到充足的水准。镀镍层20b具有提供能够承受阴极室的碱性条件的耐腐蚀性的厚度。其厚度像专利文献3所记载的那样只要2μm就足够，优选为10μm以上。镀镍层的厚度的上限没有特别限制，但从成本的观点来看例如能够优选为100μm以下。镀镍层20b设于第2框体20的至少液体接触部，可以设于面向阴极室c的整个表面，也可以设于第2框体20的整个表面。
[0051]
在一优选的实施方式中，第2框体20包含至少一个钢制的芯材20a和设于该芯材的表面的上述镀镍层20b。该镀镍层20b设于芯材20a的至少液体接触部，可以设于芯材20a中的面向阴极室的整个表面，也可以设于芯材20a的整个表面。在电解槽100中，钢制的芯材20a包含构成分隔壁21的钢制的芯材21a、构成凸缘部22的钢制的芯材22a以及构成支承构件23的钢制的芯材23a。另外，镀镍层20b包含设于芯材21a的表面(即分隔壁21的表面)的镀镍层21b、设于芯材22a的表面(即凸缘部22的表面)的镀镍层22b以及设于芯材23a的表面(即支承构件23的表面)的镀镍层23b。
[0052]
在一实施方式中，这样的第2框体20能够通过对构成分隔壁21的钢制的芯材21a和构成凸缘部22的钢制的芯材22a实施镀镍来制造。可以对包含构成分隔壁21的钢制的芯材21a和构成凸缘部22的钢制的芯材22a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成分隔壁21的钢制的芯材21a和构成凸缘部22的钢制的芯材22a分别独自地实施镀镍后，将两者接合。另外，在第2框体20具备支承构件23的情况下，可以对包含构成分隔壁21的钢制的芯材21a和构成支承构件23的钢制的芯材23a并且任意地还包含构成凸缘部22的钢制的芯材22a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成支承构件23的钢制的芯材23a独自地实施镀镍后，将具备芯材23a和镀镍层23b的支承构件23与分隔壁21接合。此外，像上述那样，第2凸缘部22还具备向阴极室c供给阴极液的阴极液供给流路(未图示)和从阴极室c回收阴极液和在阴极产生的气体的阴极液回收流路(未图示)。在凸缘部22具备钢制的芯材22a的情况下，优选为在凸缘部22所具备的阴极液供给流路和阴极液回收流路的内表面也设有上述镀镍层22b。该镀镍层22b优选为设于凸缘部22所具备的阴极液供给流路和阴极液回收流路的内表面的至少液体接触部，也可以设于整个该内表面。
[0053]
在另一实施方式中，这样的第2框体20能够通过对构成分隔壁21的钢制的芯材21a实施了镀镍后，将具备芯材21a和镀镍层21b的分隔壁21与由非金属材料构成的凸缘部22接合来制造。在第2框体20具备支承构件23的情况下，可以对包含构成分隔壁21的钢制的芯材21a和构成支承构件23的钢制的芯材23a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成分隔壁21的钢制的芯材21a和构成支承构件23的制的芯材23a分别独自地实施镀镍后，将两者接合。
[0054]
在对钢制的各芯材实施镀镍时，能够采用公知的镀镍方法。对钢制的芯材的镀镍可以通过电解镀来进行，也可以通过无电解镀来进行。不过，从对具有复杂形状的芯材也形成具有更均匀的厚度的镀镍层而提高耐久性的观点以及镀敷施工后的镀敷膜强度的观点来看，能够优选采用无电解镀镍。无电解镀镍能够通过公知的工艺来进行。例如，通过对钢制的芯材按如下顺序进行酸洗处理工序、脱脂处理工序、电解脱脂处理工序、酸活化工序、无电解镀镍析出工序以及镀敷后热处理工序，能够在钢制的芯材的表面形成无电解镀镍层。从提高碱性条件下的耐腐蚀性的观点来看，无电解镀镍层中的磷含量优选为1～12质量％。
[0055]
作为垫片30，能够没有特别限制地使用能够在碱性水电解用的电解槽中使用的、具有电绝缘性的垫片。在图1中表示垫片30的截面。垫片30具有平坦的形状，夹持隔膜40的周缘部，另一方面，被夹持于第1凸缘部12与第2凸缘部22之间。垫片30优选为由具有耐碱性的弹性体形成。作为垫片30的材料的例子，能够列举出天然橡胶(nr)、丁苯橡胶(s br)、氯丁橡胶(cr)、丁二烯橡胶(br)、丙烯腈-丁二烯橡胶(nbr)、硅橡胶(sr)、乙烯-丙烯橡胶(ept)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(epdm)、氟橡胶(fr)、异丁烯-异戊二烯橡胶(iir)、聚氨酯橡胶(ur)、氯磺化聚乙烯橡胶(csm)等弹性体。另外，在使用不具有耐碱性的垫片材料的情况下，也可以通过覆盖等在该垫片材料的表面设置具有耐碱性的材料的层。
[0056]
作为隔膜40，能够没有特别限制地使用能够在碱性水电解用的电解槽中使用的离子透过性的隔膜。期望隔膜40其气体透过性较低，导电率较小，强度较高。作为隔膜40的例子，能够列举出由石棉、改性石棉构成的多孔质膜、使用聚砜类聚合物的多孔质隔膜、使用聚苯硫醚纤维的布、氟类多孔质膜、使用包含无机类材料和有机类材料这两者的混合材料的多孔质膜等多孔质隔膜。另外，除了这些多孔质隔膜以外，也能够将氟类等离子交换膜作为隔膜40来使用。
[0057]
作为阳极50，能够没有特别限制地使用能够在碱性水电解用的电解槽中使用的阳极。阳极50通常具备导电性基材和覆盖该基材的表面的催化剂层。催化剂层优选为多孔质。作为阳极50的导电性基材，例如能够使用镍、镍合金、镍铁、钒、钼、铜、银、锰、铂族元素、石墨、或铬、或者它们的组合。在阳极50中能够优选使用由镍构成的导电性基材。催化剂层作为元素而包含镍。催化剂层优选为包含氧化镍、金属镍、或氢氧化镍、或者它们的组合，也可以包含镍与其他一种以上的金属的合金。催化剂层特别优选为由金属镍构成。此外，催化剂层也可以还包含铬、钼、钴、钽、锆、铝、锌、铂族元素、或稀土元素、或者它们的组合。也可以在催化剂层的表面进一步负载有铑、钯、铱、或钌、或者它们的组合作为追加的催化剂。阳极50的导电性基材可以是刚性的基材，也可以是挠性的基材。作为构成阳极50的刚性的导电性基材，例如能够列举出多孔金属网、穿孔金属等。另外，作为构成阳极50的挠性的导电性基材，例如能够列举出由金属线织成(或编成)的金属网等。
[0058]
作为阴极60，能够没有特别限制地使用能够在碱性水电解用的电解槽中使用的阴极。阴极60通常具备导电性基材和覆盖该基材的表面的催化剂层。作为阴极60的导电性基材，例如能够优选采用镍、镍合金、不锈钢、软钢、镍合金或对不锈钢或软钢的表面实施了镀镍的基材。作为阴极60的催化剂层，能够优选采用贵金属氧化物、镍、钴、钼、或锰、或者它们的氧化物、或由贵金属氧化物构成的催化剂层。构成阴极60的导电性基材例如可以是刚性的基材，也可以是挠性的基材。作为构成阴极60的刚性的导电性基材，例如能够举出多孔金属网、穿孔金属等。另外，作为构成阴极60的挠性的导电性基材，例如能够举出由金属线织成(或编成)的金属网等。
[0059]
根据电解槽100，通过在第1框体10的面向阳极室a的表面的至少液体接触部设有厚度为40μm以上的镀镍层10b，能够便宜地将阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性提高到足以长期使用的水准。
[0060]
在关于本发明的上述说明中，举出在阳极50与隔膜40之间以及阴极60与隔膜40之间具有间隙的方式的电解槽100作为例子，但本发明不限定于该方式。例如，也能够是如下的方式的所谓的零间隙型的碱性水电解槽，其在阴极室中代替刚性的阴极60而设置柔软的
阴极，具备：阴极集电体，其保持于支承构件23；导电性的弹性体，其配置于阴极集电体与隔膜40之间并且支承于阴极集电体；以及柔软的阴极，其配置于该弹性体与隔膜40之间，通过弹性体将柔软的阴极朝向隔膜40和阳极50按压，从而柔软的阴极与隔膜40直接接触，并且隔膜40与阳极50直接接触。
[0061]
在关于本发明的上述说明中，举出由单一的单元构成的方式的电解槽100作为例子，但本发明不限定于该方式。例如，也能够是多个由利用第1框体10划定的阳极室a和利用第2框体20划定的阴极室c的组构成的电解单元串联地连接的方式的电解槽。另外，例如，可以是，第1框体10的凸缘部12也向分隔壁11的相反侧(图2中的纸面右侧)延伸，与分隔壁11一起进一步划定相邻的电解单元的阴极室，另外，也可以是，第2框体20的凸缘部12也向分隔壁12的相反侧(图2中的纸面左侧)延伸，与分隔壁21一起进一步划定相邻的电解单元的阳极室。图2是示意性地说明像那样的另一实施方式的碱性水电解槽200(以下有时称为“电解槽200”。)的图。在图2中，有时对在图1中已经表示的要素标注与图1中的附图标记相同的附图标记并省略说明。电解槽200是具有由阳极室a1和阴极室c1构成的电解单元与由阳极室a2和阴极室c2构成的电解单元串联地连接的构造的碱性水电解槽。电解槽200具备：第1框体10，其与阳极端子连接，划定阳极室a1；第2框体20，其与阴极端子连接，划定阴极室c2；至少一个第3框体210，其配置于第1框体10与第2框体20之间；以及分别多个的垫片30、隔膜40、阳极50以及阴极60。隔膜40配置于第1框体10和与之相邻的第3框体210之间、第2框体20和与之相邻的第3框体210之间以及在存在多个第3框体210的情况下配置于相邻的两个第3框体210之间，隔膜40分别夹持于垫片30。利用第1框体10和第3框体210划定阳极室a1和阴极室c1，利用第3框体210和第2框体20划定阳极室a2和阴极室c2。阳极室a1和a2分别配置有阳极50，阴极室c1和c2分别配置有阴极60。
[0062]
第1框体10和第2框体20分别具有与上述说明的电解槽100(图1)中的第1框体10和第2框体20相同的结构。第1框体10的分隔壁11与阳极端子连接，第2框体20的分隔壁21与阴极端子连接。另外，对于在第1框体10所划定的阳极室a1中，阳极50保持于支承构件13，在第2框体20所划定的阴极室c2中，阴极20保持于支承构件23这一点也与上述相同。
[0063]
第3框体210是具有第1框体10与第2框体20成为一体的构造的多极式电解元件。即，第3框体210具备：导电性的分隔壁211；第1凸缘部212，其从分隔壁211的外周部向第2框体20侧(图2的纸面左侧)延伸；以及第2凸缘部222，其从分隔壁211的外周部向第1框体10侧(图2的纸面右侧)延伸。在第3框体210中，第1凸缘部212与第2凸缘部222一体地形成。在第3框体210中，在分隔壁211的第1框体10侧(图2的纸面右侧)，从分隔壁211突出地设置有导电性的支承构件(第2支承构件)223。支承构件223在阴极室c1中保持阴极60，与配置于阴极室c1的阴极60和分隔壁211电导通。在第3框体210中，在分隔壁211的第2框体20侧(图2的纸面左侧)，从分隔壁211突出地设置有导电性的支承构件(第1支承构件)213。支承构件213在阳极室a2中保持阳极50，与配置于阳极室a2的阳极50和第3框体210的分隔壁211电导通。分隔壁211、第1支承构件213以及第2支承构件223的结构与关联于电解槽100(图1)的上述说明的分隔壁11、第1支承构件13以及第2支承构件23相同。第1凸缘部212和第2凸缘部222的结构除了第1凸缘部212与第2凸缘部222一体地形成以外，与关联于电解槽100(图1)的上述说明的第1凸缘部12和第2凸缘部22相同。
[0064]
第3框体210具备设于该第3框体的面向阳极室a2的表面(即内表面)中的至少液体
接触部(即与阳极液接触的部分)的、厚度为40μm以上的镀镍层210b。通过第3框体210在阳极室的液体接触部具备这样较厚的镀镍层210b，能够将阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性提高到足以长期使用的水准。从进一步提高阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性的观点来看，镀镍层210b的厚度进一步优选为50μm以上。镀镍层的厚度的上限没有特别限制，但从成本的观点来看，例如能够优选为100μm以下。镀镍层210b设于第3框体210的面向阳极室a2的表面的至少液体接触部，可以设于面向阳极室a2的整个表面，也可以设于第3框体210的整个表面(即，与后述的镀镍层220b连续)。
[0065]
在一优选的实施方式中，第3框体210包含至少一个钢制的芯材210a和设于该芯材的表面的上述镀镍层210b。该镀镍层210b设于芯材210a的至少液体接触部，可以设于芯材210a中的面向阳极室的整个表面，也可以设于芯材210a的整个表面。
[0066]
第3框体210优选为具备设于该第3框体的面向阴极室c1的表面中的至少液体接触部(即与阴极液接触的部分)的镀镍层220b。通过第3框体210在阴极室的液体接触部具备镀镍层220b，能够将阴极室的碱性条件下的耐腐蚀性提高到充足的水准。从进一步提高阴极室的碱性条件下的耐腐蚀性的观点来看，镀镍层220b的厚度优选为2μm以上，也可以是10μm以上。镀镍层的厚度的上限没有特别限制，但从成本的观点来看，例如能够优选为100μm以下。镀镍层220b设于第3框体210的面向阴极室的表面的至少液体接触部，可以设于面向阴极室的整个表面，也可以与上述镀镍层210b连续地设置。
[0067]
在一优选的实施方式中，第3框体210包含至少一个钢制的芯材210a和设于该芯材的表面的上述镀镍层210b和220b。镀镍层220b设于芯材210a的面向阴极室c1的表面中的至少液体接触部，可以设于芯材210a中的面向阴极室c1的整个表面，也可以与上述镀镍层210b连续地设置。从降低能量损失的观点来看，镀镍层220b优选为与上述镀镍层210b连续地设置。在第3框体210中，钢制的芯材210a包含构成分隔壁211的钢制的芯材211a、构成第1凸缘部212和第2凸缘部222的钢制的芯材212a以及分别构成第1支承构件213和第2支承构件223的钢制的芯材213a和223a。另外，镀镍层210b包含：镀镍层211b，其设于芯材211a的面向阳极室a2的表面(即分隔壁211的面向阳极室a2的表面)；镀镍层212b，其设于芯材212a的面向阳极室a2的表面(即第1凸缘部212b的表面)；以及镀镍层213b，其设于芯材213a的表面(即第1支承构件213的表面)。另外，镀镍层220b包含：镀镍层221b，其设于芯材211a的面向阴极室c1的表面(即分隔壁211的面向阴极室c1的表面)；镀镍层222b，其设于芯材212a的面向阴极室c1的表面(即第2凸缘部222的表面)；以及镀镍层223b，其设于芯材223a的表面(即第2支承构件223的表面)。
[0068]
在一实施方式中，这样的第3框体210能够通过对构成分隔壁211的钢制的芯材211a和构成凸缘部212、222的钢制的芯材212a实施镀镍来制造。可以对包含构成分隔壁211的钢制的芯材211a和构成凸缘部212、222的钢制的芯材212a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成分隔壁211的钢制的芯材211a和构成凸缘部212、222的钢制的芯材212a分别独自地实施镀镍后，将两者接合。另外，在第3框体10具备支承构件213、223的情况下，可以对包含构成分隔壁211的钢制的芯材211a和构成支承构件213、223的钢制的芯材213a、223a并且任意地还包含构成凸缘部212、222的钢制的芯材212a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成支承构件213、223的钢制的芯材213a、223a独自地实施镀镍后，将具备芯材213a和镀镍层213b的第1支承构件213和具备芯材223a和镀镍层223b的第2支承构件223分别与分隔壁211
接合。
[0069]
在另一实施方式中，这样的第3框体210能够通过在对构成分隔壁211的钢制的芯材211a实施了镀镍后，将具备芯材211a和镀镍层211b的分隔壁211与由非金属材料构成的凸缘部212、222接合来制造。在第3框体210具备支承构件213、223的情况下，可以对包含构成分隔壁211的钢制的芯材211a和构成支承构件213、223的钢制的芯材213a、223a的一体的芯材实施镀镍，也可以对构成分隔壁211的钢制的芯材211a和构成支承构件213、223的钢制的芯材213a、223a分别独自地实施镀镍后，将两者接合。
[0070]
此外，虽然在图2中未示出，但在第3框体210中，凸缘部212、222具备：阳极液供给流路，其向阳极室a2供给阳极液；阳极液回收流路，其从阳极液a2回收阳极液和在阳极产生的气体；阴极液供给流路，其向阴极室c1供给阴极液；以及阴极液回收流路，其从阴极室c1回收阴极液和在阴极产生的气体。不过，阳极液供给流路和阳极液回收流路不与阴极室c1连接，在两者之间没有极液和气体的流动。另外，阴极液供给流路和阴极液回收流路不与阳极室a2连接，在两者之间没有极液和气体的流动。在凸缘部212、222具备钢制的芯材12a的情况下，优选为在凸缘部212、222所具备的阳极液供给流路和阳极液回收流路以及阴极液供给流路和阴极液回收流路的内表面也设有上述镀镍层212b、222b。该镀镍层212b、222b优选为设于凸缘部212、222所具备的阳极液供给流路和阳极液回收流路以及阴极液供给流路和阴极液回收流路的内表面的至少液体接触部，也可以设于整个该内表面。
[0071]
利用电解槽200，在第1框体10的面向阳极室a1的表面的至少液体接触部设有厚度为40μm以上的镀镍层10b，并且在第3框体210的面向阳极室a2的表面的至少液体接触部设有厚度为40μm以上的镀镍层210b，由此能够便宜地将阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性提高到足以长期使用的水准。
[0072]
附图标记说明
[0073]
10、第1框体；20、第2框体；210、第3框体；10a、20a、210a、(钢制的)芯材；10b、20b、210b、220b、镀镍层；11、21、211、(导电性的)分隔壁；12、212、第1凸缘部；22、222、第2凸缘部；13、213、23、223、(导电性的)支承构件；30、垫片；40、(离子透过性的)隔膜；50、阳极；60、阴极；100、200、电解槽；a、a1、a2、阳极室；c、c1、c2、阴极室。