水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件和使用其的功能水生成器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件和功能水生成器，上述水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件具備:多孔質(zhì)導(dǎo)電體部，其包括粘合劑材料和進(jìn)行了親水化處理的電極活性物質(zhì)；以及集電體部，其抵接到上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的表面或內(nèi)包于上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部，上述水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件的特征在于，上述粘合劑材料包括疏水性材料，上述功能水生成器使用上述水電解用導(dǎo)電部件在無隔膜單槽式電解槽中對(duì)自來水等原水進(jìn)行電分解，從而生成用于餐具清洗用途、理發(fā)美容用途、加濕用途或者飲用用途的功能水。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為雙電層電容器的電極材料，通常將活性炭等用作電極活性物質(zhì)，一般使用氟系疏水性粘合劑材料進(jìn)行成形。然而，在將自來水等作為原水的電分解中，作為疏水性粘合劑材料使用聚四氟乙烯等氟樹脂系粘合劑材料的情況下，存在如下問題:由于粘合劑材料具有疏水性，因此電解液向電極內(nèi)部的滲透性變差，在電分解等中無法得到規(guī)定的電特性。
[0003]針對(duì)該問題，提出了使用羧甲基纖維素、聚乙烯醇等親水性粘合劑材料的方案(例如參照特開昭60 - 171714號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)。)。在使用這種親水性粘合劑材料的情況下，由于粘合劑材料具有親水性所以吸附電極的潤濕性良好，電解液向電極內(nèi)部的滲透性提高，因此即使電極比較厚，也能滲透到電極內(nèi)部。通過這樣使用親水性粘合劑材料而能針對(duì)水系電解質(zhì)在電分解等方面提尚一定的性能。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_5] 專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:特開昭60 - 171714號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_7] 發(fā)明要解決的問題
[0008]然而，在將活性炭用作電極活性物質(zhì)且使用親水性粘合劑材料的情況下，粘合劑材料、活性炭均是親水性，因此粘合劑材料和活性炭之間的親和性變高。因此，存在如下問題:在為了不使活性炭脫落而提高電極中的親水性粘合劑材料的含有率時(shí)，親水性粘合劑材料易于覆蓋活性炭表面，活性炭的有效離子吸附孔減少，吸附性能大幅度降低，無法實(shí)現(xiàn)電解效率的最大化。
[0009]另外，還存在如下問題:根據(jù)親水性粘合劑材料的種類的不同，無法充分地得到活性炭的結(jié)合力，電極變脆，無法維持電極形狀。
[0010]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于在使用以往被認(rèn)為不適合水電解用的疏水性粘合劑材料的同時(shí)提供提高了電解效率的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件。
_1] 用于解決問題的方案
[0012]本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件具備:多孔質(zhì)導(dǎo)電體部，其包括粘合劑材料和進(jìn)行了親水化處理的電極活性物質(zhì)；以及集電體部，其抵接到上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的表面或內(nèi)包于上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部，上述水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件的特征在于，上述粘合劑材料包括疏水性材料。
[0013]優(yōu)選在本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件中，在上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部中包含70wt%以上且92wt%以下的上述電極活性物質(zhì)。
[0014]優(yōu)選在本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件中，上述粘合劑材料是氟系材料。
[0015]優(yōu)選在本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件中，上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部還包括5wt %以上的導(dǎo)電助劑。
[0016]優(yōu)選在本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件中，上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的最厚部的厚度是0.5mm以上且1.5mm以下。
[0017]優(yōu)選在本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件中，上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的最厚部的厚度大致是1.0mm。
[0018]優(yōu)選在本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件中，針對(duì)上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部設(shè)有多個(gè)上述集電體部。
[0019]優(yōu)選在本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件中，上述集電體部是沒有貴金屬涂層的金屬部件。
[0020]優(yōu)選本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件是通過在輥壓延后進(jìn)行表面處理，實(shí)現(xiàn)親水化而制造的。
[0021]另外，本發(fā)明還提供功能水生成器，其具備上述的本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件作為在無隔膜單槽式電解槽中進(jìn)行金屬離子的吸附脫附的電極。
[0022]優(yōu)選本發(fā)明的功能水生成器用于餐具清洗用途、理發(fā)美容用途、加濕用途或者飲用用途。
[0023]發(fā)明效果
[0024]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件，其具備:多孔質(zhì)導(dǎo)電體部，其包括粘合劑材料和進(jìn)行了親水化處理的電極活性物質(zhì)；以及集電體部，其抵接到上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的表面或內(nèi)包于上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部，并且上述粘合劑材料包括疏水性材料，由此能使電極活性物質(zhì)的吸附性能最大化。另外，根據(jù)本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件，優(yōu)選將多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的最厚部的厚度(吸附電極的最大厚度)設(shè)為0.5mm以上且1.5mm以下，從而能使離子處理效率最佳化。而且，本發(fā)明還能提供功能水生成器，上述功能水生成器適合地應(yīng)用本發(fā)明的水電解用導(dǎo)電部件，生成用于餐具清洗用途、理發(fā)美容用途、加濕用途或者飲用用途的功能水。
【附圖說明】
[0025]圖1 (a)是示意性地表示本發(fā)明優(yōu)選的一例的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件1的圖，圖1(b)是將圖1(a)的一部分放大后表示的照片。
[0026]圖2是表示對(duì)使用了親水性粘合劑材料的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部和使用了疏水性粘合劑材料的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的離子吸附特性進(jìn)行了比較的結(jié)果的坐標(biāo)圖。
[0027]圖3是表示在使用疏水性粘合劑材料和親水性電極活性物質(zhì)的情況下的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的照片。
[0028]圖4是表示將活性炭用作電極活性物質(zhì)的情況下的活性炭的含有率與離子處理效率的關(guān)系的坐標(biāo)圖。
[0029]圖5是表示將炭黑用作導(dǎo)電助劑的情況下的導(dǎo)電助劑的含有率與離子處理效率的關(guān)系的坐標(biāo)圖。
[0030]圖6是表不多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的最厚部的厚度與尚子處理效率的關(guān)系的坐標(biāo)圖。
[0031]圖7是示意性地表示本發(fā)明優(yōu)選的各種例子的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件1、11、21,31的圖。
[0032]圖8是示意性地表示使用了本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件的優(yōu)選的一例的功能水生成器的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，基于【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1(a)是示意性地表示本發(fā)明優(yōu)選的一例的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件1的圖，圖1 (b)是將圖1 (a)的一部分放大后表示的照片(由掃描型電子顯微鏡放大3000倍的照片)。本發(fā)明的水電解用多孔質(zhì)導(dǎo)電部件1具備:多孔質(zhì)導(dǎo)電體部2，其包括粘合劑材料5進(jìn)行了親水化處理的電極活性物質(zhì)4 ；以及集電體部3，其抵接到上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部2的表面或內(nèi)包于上述多孔質(zhì)導(dǎo)電體部2(將該圖1(a)所示的方式設(shè)為“實(shí)施方式1”)。
[0034]在此，圖2是表示實(shí)際上對(duì)使用了親水性粘合劑材料的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部和使用了疏水性粘合劑材料的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的離子吸附特性進(jìn)行了比較的結(jié)果的坐標(biāo)圖，縱軸是離子處理效率)，橫軸是離子處理時(shí)間(分鐘)。根據(jù)圖2可知使用了疏水性粘合劑材料的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的離子處理效率比使用了親水性粘合劑材料的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的離子處理效率高。此外，此處所說的離子處理效率表示在多孔質(zhì)導(dǎo)電體部中進(jìn)行了規(guī)定以上的離子吸附后進(jìn)行脫附的情況下的離子脫附效率。
[0035]以往認(rèn)為疏水性粘合劑材料不適合將自來水等作為原水的電分解。在此，圖3是表示使用疏水性粘合劑材料和親水性電極活性物質(zhì)的情況下的多孔質(zhì)導(dǎo)電體部的照片(由掃描型電子顯微鏡放大3000倍的照片)。如根據(jù)圖3可知的，親水性電極活性物質(zhì)和疏水性粘合劑材料的親和性低，因此粘合劑材料不會(huì)包圍電極活性物質(zhì)，電極活性物質(zhì)易于露出，因此易于維持電極活性物質(zhì)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)和電極活性物質(zhì)的間隙。因而，能抑制有效離子吸附孔的減少，實(shí)現(xiàn)電解效率的最大化。
[0036]作為本發(fā)明的電極活性物質(zhì)4，沒有特別限制，能使用在本領(lǐng)域中以往以來使用的電極活性物質(zhì)，但顆粒狀的活性炭是優(yōu)