CN1165050A - 固体高分子电解模块及其制造方法和使用它的除湿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种固体高分子电解模块及其制造方法和使用它的除湿装置。其中，在带状固体高分子电解质膜(21)的两面以规定的间隔形成薄长状的阳极(23)和阴极(22)并构成电解膜(20)，在一边具有开口部(32)的框构件(31)的一对侧边(31a，31b)上形成供电端子(33a，33b)并构成框体(30)。而且，开口部(32)上下不同地重合叠层多个框体(30)，使电解膜(20)在各框体(30)的相对边(31c)上折叠，并夹在邻接的框体(30，30)之间，在框体(30)的叠层方向上形成波浪形立体状。

Description

固体高分子电解模块及其制造方法和使用它的除湿装置
本发明涉及使用氢离子或者氢氧离子导电性固体高分子电解质膜三维立体地形成的固体高分子电解模块及其制造方法和使用它的除湿装置。
图23是使用例如日本特开昭61-216714号公报中记载的氢离子导电性固体高分子电解质膜的以往的固体高分子电解模块的结构图。
在图23中，借助于利用热压法分别将阴极2接在由氢离子导电性固体高分子电解质膜组成的阳离子交换膜1的各面上、利用非电解镀金法接阳极3，构成电化学单元。
此外，也使用例如杜邦公司制造的NAFION(注册商标)膜作为氢离子导电性固体高分子电解质膜。
在阴极2的背面上配置阴极集电体4并在阳极3的背面上配置阳极集电体5。进而，在阴极集电体4的背面上配设阴极端子板6并在阳极集电体5的背面上配设阳极端子板7。并且，利用框体8固定各组成要素1-7。
借助于用泵9将作为除湿对象的空气提供给在阴极集电体4的间隙部形成的阴极室10和在阳极集电体5的间隙部形成的阳极室11中，提供给两室10、11中的空气中的水蒸气被阳离子交换膜1吸收。
在这种状态，在两端子板6、7之间一施加直流电压，就在阴极2发生氧的电解还原反应并在阳极3发生氧的发生反应，同时水从阴极2的背面漏出。漏出的水储存在水池12中，并从排出口13将在阴极2脱氧后的剩余气体排放到空气中。此外，从排出口14将从阳极3产生的氧与剩余空气一起排放到空气中。
接着，对阳离子交换膜1与两电极2、3接合的电化学单元的动作原理进行说明。
在图23中，在两极2、3之间一施加来自直流电源(未图示)的电压，在阳极3水就被分解、利用下式(1)的反应使阳极室11中的湿度降低。
……(1)
这时，在阳极3中产生的氢离子(H+)通过阳离子交换膜1到达阴极2上。电子(e-)通过直流电源(未图示)的电路到达阴极2上。并且，根据下式(2)在阴极2消耗氧并产生水。
……(2)
进而，与氢离子(H+)一起，平均3分子左右的水从阳极向阴极移动。因此，利用式(2)的反应，在阴极2将来自阳极室11中的水蒸气变为水，同时因水从阳极3向阴极2移动，所以阳极室11中的湿度降低。
如上所述结构的以往的固体高分子电解模块，因在空间上固体高分子电解质膜与周围的流体接触的面积为平面的二维结构，所以有在需要大电解负荷的用途中必须为大平面的问题。
本发明提供电解膜为立体结构，以三维高密度方式形成电解膜的固体高分子电解模块及其制造方法和使用它的除湿装置。
与本第1发明相关的固体高分子电解模块，具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阴极的电解膜、用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，将电解膜在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，在框体的叠层方向形成波浪形立体状。
与本第2发明相关的固体高分子电解模块，具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的薄长状的固体高分子电解质膜的两面相对形成薄长状的阳极和阴极的多个电解膜，用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，多个电解膜夹入框体之间，使阳极和阴极分别同极相对，在框体的叠层方向形成立体状。
与本第3发明相关的固体高分子电解模块，做成在所述第2发明中，将电解膜夹在开口部上下反向配置的一对框体间，该对框体的开口部的对边分别连接该电解膜的两端并构成单元，串联连接该单元使阳极侧和阴极侧分别齐聚在相同面上，该电解膜分别在各自框体对边上折叠并在框体的叠层方向形成波浪形立体状。
与本第4发明相关的固体高分子电解模块，具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上沿纵向形成带状阳极并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔纵向形成多个薄长状的阴极的电解膜、用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，将电解膜在各框体开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，在框体的叠层方向形成波浪形立体状。
与本第5发明相关的固体高分子电解模块，在上述第1、2和4中任一项所述的发明中，用施加白金系金属的表面处理的钛的网状结构体构成阳极。
与本第6发明相关的固体高分子电解模块，在上述第1、2和4中任一项所述的发明中，供电端子的结构是，分别形成在与各框体具有开口部的边相接的两个相对侧边，使通过该侧边外周端面，在表里两面上露出，在叠层框体时相邻框体的供电端子间电气相连，而且各阳极与叠层框体一侧的供电端子电气连接，各阴极与叠层框体另一侧的供电端子电气连接。
与本第7发明相关的固体高分子电解模块，在上述第1、2和4中任一项所述的发明中，去除矩形框构件的一边，形成“C”字状框体、并以该框构件的去除的开口边作为开口部。
与本第8发明相关的固体高分子电解模块，在上述第1、2和4中任一项所述的发明中，在矩形框构件的一边上至少设置一个以上的贯通孔构成框体，并以该贯通孔作为开口部。
与本第9发明相关的固体高分子电解模块，在上述第1、2和4中任一项所述的发明中，在各框体内配设气体流动自如的通气构件、并在框体叠层时将电解膜夹在邻接的通气构件之间。
与本第10发明相关的除湿装置具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、将用一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地重合叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阳极和阴极的带状电解膜，在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各框体相对，在框体的叠层方向形成波浪形立体状，而且按照阳极相对的开口部向下、阴极相对的开口部向上、使壳体内划分成上下空间的要求，将固体高分子电解模块装入上述壳体内，在方向与框体叠层方向垂直的壳体的两端部分别设置流入口和排出口，形成沿波浪形电解膜壁的流体的通路。
与本第11发明相关的除湿装置具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、将用一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地重合叠层，在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的薄长状的固体高分子电解质膜的两面形成多个薄长状的阳极和阴极的电解膜，并分别夹入相邻框体之间，使阳极和阴极分别同极相对，在框体的叠层方向形成立体状，而且按照阳极相对的开口部向下、阴极相对的开口部向上，使壳体内划分成上下空间的要求，将固体高分子电解模块装入上述壳体内，在方向与框体的叠层方向垂直的壳体的两端部分别设置流入口和排出口，形成沿波浪形电解膜壁的流体的通路。
与本第12发明相关的除湿装置具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上形成带状阳极，并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阴极的电解膜，并挟持在相对于各框体的开口部的相对边上折叠而且邻接在相对于固体高分子电解质膜的两面上形成的阳极和阴极的框体之间的固体高分子电解模块和储存固体高分子电解模块的筐体，阳极相互相对的开口部向下、阴极相互相对的开口部向上、使筐体内区划成上下空间、并将固体高分子电解模块储存在该筐体内，而且在与筐体的叠层方向正交方向的筐体的两端部上分别设置流入口和排出口、形成沿波形的电解膜壁的流体的通路。
与本第13发明相关的固体高分子电解模块的制造方法，将以一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极和阴极的带状电解膜，在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各框体相对，在框体的叠层方向形成波浪形立体状的固体高分子电解模块的制造方法中，包括在带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阳极，在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阴极，并形成带状的电解膜的工序，对电解膜纵向施加张力并加以保持，并在该电解膜邻接的电极之间从阳极侧和阴极侧交替压入框体的相对边侧，叠层该框体的工序。
与本第14发明相关的固体高分子电解模块的制造方法，将以一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极和阴极的带状电解膜，在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各框体相对，在框体的叠层方向形成波浪形立体状的固体高分子电解模块的制造方法中，包括在带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阳极，在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阴极，并形成带状的电解膜的工序，和折叠电解膜使其在框体的相对边折回，并叠层框体的工序。
图1表示与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的部分装配图。
图2表示图1中沿II-II箭头的剖视图。
图3表示与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的展开立体图。
图4表示与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的框体配置的立体图。
图5是说明与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的动作的图。
图6是说明与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的制造方法的图。
图7是说明与本发明实施例2相关的固体高分子电解模块的制造方法的工序剖视图。
图8表示与本发明实施例3相关的固体高分子电解模块的框体的立体图。
图9表示与本发明实施例4相关的固体高分子电解模块的框体的立体图。
图10是说明局部电池形成的图。
图11表示与本发明实施例5相关的固体高分子电解模块的框体的立体图。
图12表示与本发明实施例6相关的固体高分子电解模块的部分装配图。
图13表示与本发明实施例7相关的固体高分子电解模块的单元结构的立体图。
图14表示与本发明实施例7相关的固体高分子电解模块的剖视图。
图15表示适用于与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的电解膜的立体图。
图16表示适用于与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的框体的立体图。
图17表示与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的部分装配图。
图18表示图17中沿XVIII-XVIII箭头的剖视图。
图19是说明与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的动作的图。
图20是说明电解膜弯曲场合的不合适的剖视图。
图21表示适用于与本发明实施例10相关的固体高分子电解模块的框体的立体图。
图22表示与本发明实施例11相关的除湿装置的结构的部分剖视立体图。
图23表示以往的固体高分子电解模块的剖视图。
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。
实施例1
图1表示与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的部分装配图，图2表示图1中沿II-II箭头的剖视图，图3表示与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的展开立体图，图4表示与本发明实施例1相关的固体高分子电解模块的框体配置的立体图。
在图中，如图3所示，电解膜20将阴极22和阳极23做成薄长状，多个排列贴在以氢离子为导电体的固体高分子电解质膜21、例如具有氢离子传导性的NAFION膜(NAFION为杜邦公司的注册商标)的两面上，构成带状膜，并具有电解空气中的水蒸气的功能。而且，将白金系金属媒体混在阴极22和阳极23中(图中没有示出)，并在固体高分子电解质膜21的表里各面上热压贴上阴极22和阳极23。此外，在固体高分子电解质膜21横向的一侧将阴极22延伸出来，另一方面，在固体高分子电解质膜21横向的另一侧将阳极23延伸出来。
此外，在阴极22上使用例如混有白金系金属媒体的碳不织布，在阳极23上使用例如在钛材料的网状体上施加白金和铱或者氧化铱等的白金系金属的表面处理的东西。
虽然几乎都使白金系金属媒体介于阳极电极材料23和固体高分子电解质膜21之间，但在不特别要求电解反应速度快的场合，也能让阳极电极材料23上施加的白金系金属的表面处理层兼做媒体层，省略白金系金属媒体层。
去除由绝缘材料组成的矩形框构件的31一边，以“C”字状构成框体30。然后，在开口部32的两侧的相对侧边31a、31b上分别形成供电端子33a、33b。按照从框体构件的一个侧面，通过外壁面到达另一侧面的要求，分别形成供电端子33a、33b。这时，供电端子33a做得与框体构件3 1的面几乎在同一平面位置。另一方面，供电端子33b做成从框体构件31的面伸。此外，对例如环氧树脂、聚丙烯树脂、氯乙烯等树脂成型并制作框体30。然后，供电端子33a、33b只要是电气导电体即可，例如使用铜和不锈钢。
如图3所示，这种结构的框体30从箭头方向交替紧贴在带状电解膜20上，又如图4所示，开口部32的方向，使之相互不同，并将框体30相互叠层。
这时，框体30使用伸出量比阴极22和固体高分子电解模块21的总厚度小和比阳极23和固体高分子电解模块21的总厚度小的两种供电端子33b。然后，配置框体并进行叠层，用伸出量比阴极22和固体高分子电解模块21的总厚度要小的供电端子33b和供电端子33a夹持阳极23，用伸出量比阳极23和固体高分子电解模块21的总厚度小的供电端子33b和供电端子33a夹持阴极22。
这里，带状电解膜20在已叠层各框构件31的开口部32的对边31c的外周端面折叠，并以压接状态夹在阴极22、固体高分子电解模块21和阳极23的叠层体邻接的一对框构件31、31之间。以压接状态在邻接的一对框构件31、31之间分别夹住在固体高分子电解模块21上横向伸出的阴极22和阳极23的端部，以确保电气连接。
然后，如图2所示，将电解膜20的各阴极22电气连接在框体30的叠层体的一侧的供电端子群上，并将各阳极23电气连接在框体30的叠层体的另一侧的供电端子群上。此外，在框体30的一侧配置供电母线34a，另一侧配置供电母线34b，通过供电端子33a、33b能施加直流电压到阴极22和阳极23上。在供电母线34a、34b和供电端子33a、33b之间，涂敷导电性涂料35。因此，即使在框体30的叠层体的侧面上产生凹凸，也能确实地保证供电母线34a、34b和供电端子33a、33b之间的电气连接。这时，导电性涂料层35也用作使供电端子33a、33b与阴极22和阳极23之间电气连接。
此外，在使阴极22与阳极23夹在供电端子33a、33b间时，也可将导电性涂料敷在两者之间。
这样，可得到交替形成开口部32向上的阴极22相对的空间和开口部32向下的阳极23相对的空间的固体高分子电解模块100。此固体高分子电解模块100的结构是带状电解膜20在将开口部32上下不同地变换方向排列的框体30的各对边31c上折叠、而且以压接状态夹在相邻的一对框体30、30之间，在框体30的叠层方向形成波浪状并将阴极22相对的空间和阳极23相对的空间相互密封隔离。
此外，为了提高阴极22相对的空间和阳极23相对的空间的密封性，可以例如通过具有密封性的粘接剂等将框体30叠层或者也可以用密封材料铸型叠层的框体30的外周。
下面，参照图6对这种结构的固体高分子电解模块100的制造方法进行说明。
首先，使例如白金电镀的钛的薄长状的网孔体在固体高分子电解质膜21的一面沿横向的一侧伸出、并沿纵向在每个固定的间隔加热加压进行接合。因而，在固体高分子电解质膜21的一面沿纵向以固定的间隔形成多个在横向的一侧伸出的阳极23。使例如混有白金系列金属媒体的钛的薄长状的碳不织布在固体高分子电解质膜21的另一面沿横向的另一侧伸出，并相对于阳极23在每个固定的间隔加热加压进行接合。因而，在固体高分子电解质膜21的另一面沿纵向以固定的间隔形成多个在横向的一侧伸出的阴极22，形成带状的电解膜20。
接着，对该带状电解膜20在纵向施加张力，并加以保持。而且从电解膜20的一个侧面在邻接的阳极23、23之间贴紧压入框体30的对边31c，接着从电解膜20的另一个侧面在邻接的阴极22、22之间贴紧压入框体30的对边31c，重复进行这种操作，在电解膜20邻接的电极间从阳极侧和阴极侧交替压入框体30的对边、开口部32互异地将框体30叠层。利用这种框体的叠层操作，电解膜20在各框体30的对边31c折回，夹在邻接的框体30、30之间、并在框体30的叠层方向形成波浪形立体状。又在框体30的叠层体的一侧的供电端子群上电气连接电解膜20的各阴极22，在框体30的叠层体的另一侧的供电端子群上电气连接各阳极23。
然后，在框体30的一侧上配置供电母线34a，在另一侧上配置供电母线34b，组装固体高分子电解模块100。
接着，参照图5对基于本实施例1的固体高分子电解模块100的作用进行说明。
固体高分子电解模块100借助框体30将电解膜20叠层排列成锯齿状，框体30的对边31c形成并维持膜的波浪形，由此形成阴极22侧的空间A和阳极23侧的空间B。
空间A侧朝向固体高分子电解模块100的向上开口部32，空间B侧朝向固体高分子电解模块100的向下开口部32。空间A侧面对着整个电解膜20的阴极22，空间B侧面对着整个电解膜20的阳极23。
虽然没有图示，但通过供电母线34a、34b和供电端子33a、33b、从直流电源将电压施加在阴极22和阳极23的电极之间。
借助于将电压施加在两电极间，电流在电解膜中流动，阳极23侧和阴极22侧基于下式发生电解反应，阳极23侧的水蒸气电解后产生氧，相反阴极22侧消耗氧并产生水蒸气。也就是说，外观上阳极23侧的水蒸气向阴极22侧移动，阴极22侧的氧向阳极23侧移动。
阳极侧：
阴极侧：
整  体：
由此，空间B侧朝向阳极23，所以随着实线箭头方向水蒸气上升，一接触阳极23的面就发生电解并生成氧。而且生成的氧随着虚线箭头的方向下降并流入到空间B中。另一方面，因空间A侧朝向阴极22，所以随着虚线箭头方向水蒸气下降，当接触阴极22时就与电解膜20传导来的氢离子反应并产生水蒸气。而且生成的水蒸气随着实线箭头的方向上升并流入到空间A中。由此，空间B侧成为湿度降低同时氧过多的环境，另一方面，空间A侧成为湿度增加同时氧不足的环境。
借助于利用这种现象，能控制空间的湿度。
这里、在图5中，如果框体30的高度为D、厚度为d，则在平面状地形成电解膜20的场合，电解面的宽度为4D。另一方面，在本实施例1中因波浪状立体地形成电解膜20，所以电解面的宽度为4d。因此，模块的宽度缩小比例为d/D。
作为一例，如果取D为100mm、d为5mm，则借助于立体状地模块化电解膜20，能将模块的宽度缩小到5/100、即1/20。
这样，由框体30波状地叠层排列电解膜20并形成阴极22侧的空间A和阳极23侧的空间B的场合，虽然由框体30的厚度形成流体的流路，但借助于在流体能流动的范围内做薄框体30的厚度，则能高密度地排列电解膜20并能在小的空间中形成大的电解面积。
这样，采用本实施例1，则因将开口部32上下不同地变换方向，对多个框体30进行叠层，电解膜20在框体30的对边31c上折叠，而且在相邻的框体30间夹持阴极22、固体高分子电解质膜21和阳极23，并在框体30的叠层方向形成波浪形立体状，所以能三维高密度地形成电解膜20，能在小的空间中形成大的电解面积，并能达到固体高分子电解模块100的大容量化和小型化。
因在邻接的框体间用压接状态挟持阴极22、固体高分子电解质膜21和阳极23，所以供电端子33a、33b附近在流路中成淀积状态，在电解反应面生成的反应生成物例如初生态氧不易到达供电端子33a、33b。因此，构造上抑制初生态氧等对供电端子33a、33b的腐蚀，能在供电端子33a、33b使用铜和不锈钢等的材料，谋得模块的低费用化。
因通过外壁面从框构件31的一面到另一面分别形成供电端子33a、33b，在固体高分子电解质膜20横向的一侧伸出阳极23、在固体高分子电解质膜20横向的另一侧伸出阴极22，并将阳极23和阴极22的伸出的端部夹在邻接的框体30的供电端子33a、33b之间、确保电气连接，所以不需要电极和供电端子33a、33b之间电气连接的特别的构件，能谋得零件个数的减少和结构的简化，并能达到低费用化和高生产效率。
采用供电端子33b的伸出量比阴极22和固体高分子电解质膜21的总厚度小和比阳极23和固体高分子电解质膜21的总厚度小的两种框体30，以伸出量比阴极22和固体高分子电解质膜21的总厚度小的供电端子33b和供电端子33a夹持阳极23，以伸出量比阳极23和固体高分子电解质膜21的总厚度小的供电端子33b和供电端子33a夹持阴极22。因此，能在邻接的框体30、30间以压接状态夹住阴极22、固体高分子电解质膜21和阳极23，在电解反应面生成的反应生成物不易到达供电端子33a、33b侧。
因在框体30的叠层体的一侧的供电端子群上电气连接电解膜20的各阴极22，在框体30的叠层体的另一侧的供电端子群上电气连接各阳极23，所以能简易地构成对电解膜20的阴极22和阳极23的供电***。
此外，因分别沿叠层的框体30的两侧面配置供电母线34a、34b，在框体30的叠层体的两侧的供电端子群上分别电气连接供电母线34a、34b，所以沿电解膜20的纵向形成的多个阴极22和阳极23之间夹有固体高分子电解质膜21的电化学单元被电气并联地排列在供电母线34a、34b间。因此，在各电化学单元上均等地提供电力，能抑制电化学单元间的不平衡电解反应，并能谋得模块动作的稳定化。
因去除矩形框构件的一边，构成“C”字状框体30的框构件31，所以该框体能用射出成型简易地制作，谋得低费用化。
因用施加白金系金属的表面处理的钛的网状结构体构成阳极23，所以阳极23产生的初生态氧不易腐蚀阳极23，能谋得模块的长寿命化。
在固体高分子电解质膜21的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极23并在固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极23以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阴极22，并形成电解膜20。接着，对电解膜20纵向施加张力，并加以保持，而且在电解膜20邻接的电极之间从阳极侧和阴极侧交替压入框体30的对边31c，使开口部32朝向互异地将框体30叠层，所以利用这种框体30的叠层操作，电解膜20在各框体30的对边31c折叠，夹在邻接的框体30、30之间、并在框体30的叠层方向形成波浪形立体状。因此，能用自动化生产线组装包括在框体30的叠层方向形成波浪形立体状的电解膜20的固体高分子电解模块100，并能提高生产效率。
实施例2
图7是说明与本发明实施例2相关的固体高分子电解模块的制造方法的工序剖视图。
下面，对本实施例2的固体高分子电解模块的制造方法进行说明。
首先，使例如白金电镀的钛的薄长状的网孔体在固体高分子电解质膜21的一面往横向的一侧伸出，并沿纵向在每个固定的间隔加热加压进行接合。于是，在固体高分子电解质膜21的一面沿纵向以固定的间隔形成多个往横向的一侧伸出的阳极23。使例如混有白金系列金属媒体的钛的薄长状碳不织布在固体高分子电解质膜21的另一面往横向的另一侧伸出，并相对于阳极23在每个固定的间隔加热加压进行接合。于是，在固体高分子电解质膜21的另一面沿纵向以固定的间隔形成多个往横向的一侧伸出的阴极22，形成带状的电解膜20。
接着，如图7(a)所示，将开口部32朝着电解膜20纵向的一侧、在阳极23上和阴极22上交替连接框体30。
如图7(b)所示，在框体30的对边31c上折叠电解膜20，使邻接的阴极22、22相对，接着，如图7(c)所示，在框体30、30间夹住电解膜20。
接着，在框体30的对边31c上折叠电解膜20，使邻接的阳极23、23相对，在框体30、30间夹住电解膜20。
并且，如图7(d)所示，在框体30的对边31c上反复折叠电解膜20，开口部32朝向互异地将框体30叠层。
利用这种框体30的叠层操作，使电解膜20在各框体30的对边31c折叠，夹在邻接的框体30、30之间、并在框体30的叠层方向形成波浪形立体状。而且，在框体30的叠层体的一侧的供电端子群上电气连接电解膜20的各阴极22，在框体30的叠层体的另一侧的供电端子群上电气连接各阳极23。
然后，在框体30的一侧上配置供电母线34a，在另一侧上配置供电母线34b，组装固体高分子电解模块100。
因此，在本实施例2中也能用自动化生产线或者半自动化生产线组装与前述实施例1结构相同的固体高分子电解模块100，并能提高生产效率。
实施例3
图8表示与本发明实施例3相关的固体高分子电解模块的框体结构的立体图。
在图中，在矩形的框构件41的一边上设置作为开口部的贯通孔42，在具有贯通孔42的边的两侧的一对侧边41a、41b上分别形成供电端子33a、33b，构成框体40。而且，与具有贯通孔42的边相对的边构成对边41c。
此外，在本实施例3中，是在前述实施例1的固体高分子电解模块100中、用框体40代替框体30的。
因此，在本实施例3中也能达到与前述实施例1相同的效果。
因本框体40在一边设置贯通孔42并构成开口部，所以与去除一边构成开口部32的前述框体30相比、能得到良好的机械强度。因此，在压力作用于阴极侧或者阳极侧的用途中，框体40起到压力的支承结构件的作用，能得到高强度的固体高分子电解模块。
在叠层框体40时，能利用邻接框体40、40以压接状态夹住电解膜20的四边、并能可靠地隔开阴极侧空间和阳极侧空间。
实施例4
图9表示与本发明实施例4相关的固体高分子电解模块的框体结构的立体图。
在图中，框体43在框构件31的对边31c上形成辅助供电端子33c，并且该端子33c做成与框构件31的面几乎位于同一平面。此外，这种框体43除形成辅助供电端子33c这点外，结构与前述框体30相同。在本实施例4中，是在前述实施例1的固体高分子电解模块100中、用框体43代替框体30的。
在用碳不织布构成阴极22的场合，因碳不织布本身的电传导率不高，所以当仅从薄长状的阴极22的一端供电时，可能另一端电压下降增大而引起电解效率的降低。
但是，本实施例4中，在阴极22与对边31c对接时，与辅助供电端子33c对接。因此，可从两边向阴极22供电，能抑制阴极22的电极面方向的电压下降，并能抑制电解效率的降低。
这里，如图10所示，电化学上在贱金属和贵金属之间水为媒介的状态下，金属相互间形成局部电池，贱金属溶解并引起腐蚀现象。因在阴极22中使用白金系金属作为媒体，所以在辅助供电端子33c周围一介入水分，由前所述就会腐蚀辅助供电端子33c。这里，期望用不引起腐蚀现象的碳构件形成辅助供电端子33c，例如用碳材料或者用在金属表面被覆碳被膜的材料。
此外，在前述实施例4中，辅助供电端子33c虽然限定使用在阴极22侧，但因用钛的网孔体构成阳极23，所以电传导率高、即使仅从薄长状的阳极23的供电，另一端的电压也不会下降，不会引起电解效率的降低。
然而，在例如阳极23面积增大，产生电压下降，而需要设置辅助供电端子33c的场合，有必要对其电极材料进行考虑。也就是说，阳极23侧因产生氧、不能使用碳系列材料，必需使用对该初生态氧不被腐蚀的电极材料，例如在金属材料上镀白金的材料。
实施例5
图11表示与本发明实施例5相关的固体高分子电解模块的框体结构的立体图。
在图中，框体44在框构件41的对边41c上形成辅助供电端子33c，并且该端子33c做成与框构件41的面几乎位于同一平面，并与供电端子33a电气连接。此外，这种框体44除形成辅助供电端子33c这点外，结构与前述框体40相同。在本实施例5中，是在前述实施例1的固体高分子电解模块100中、用框体44代替框体30的。
因此，在本实施例5中，在阴极22与对边41c对接时，与辅助供电端子33c对接。因此，能从两边对阴极22供电，与实施例4相同。能抑制阴极22的电极面方向的电压下降，并抑制电解效率的降低。
实施例6
图12表示与本发明实施例6相关的固体高分子电解模块的部分装配图。
在本实施例6中，用框体43代替前述实施例1中固体高分子电解模块100的框体30，并通过固体高分子电解质模21使弹性构件45卡在框体43的对边31c上。
在本实施例6中，利用弹性构件45的弹力将阴极22压装在辅助供电端子33c上并成贴紧状态。因此，能减小阴极22和辅助供电端子33c之间的接触电阻，抑制在接触部的电压下降，并能对阴极22提供充分的电力。
实施例7
图13表示与本发明实施例7相关的固体高分子电解模块组成单元结构的立体图。图14表示与本发明实施例7相关的固体高分子电解模块的剖视图。
如图13所示，该组成单元50的结构做成：在薄长状固体高分子电解质膜21a的两面连接一对阴极22和阳极23使之相对，框体43的将其对边31c接在固体高分子电解质膜21a的一端，框体30将其对边31c在固体高分子电解质膜21a的另一端。而且，在固体高分子电解质膜21a的一侧伸出阴极22，在固体高分子电解质膜21a的另一侧伸出阳极23。
这种单元50，框体30、43将对边31c紧贴在固体高分子电解质膜21a上折叠并在框体30、43间夹住形成阴极22和阳极23的固体高分子电解质膜21a。然后，如图14所示，串联状地排列多个这种单元50并用粘接剂51将邻接的框体相互粘接，使阴极22侧和阳极23侧分别对齐在相同面上。
这样构成的固体高分子电解模块，其阴极22之间通过用粘接剂51接合的一对框体43、43相互对置，阳极23之间通过用粘接剂51接合的一对框体30、30相互对置，邻接的固体高分子电解质膜21a、21a通过粘接剂51连接在一对框体43、43的相对边31c之间或者一对框体30、30的相对边31c之间，外观上在框体的叠层方向形成波浪形立体状。
因此，在本实施例7中也能达到与前述实施例1相同的效果。
在本实施例7中，因将带状的电解膜分割成薄长状的固体高分子电解膜21a，对于各固体高分子电解膜21a、加热压入阴极22和阳极23，所以能在小的热压面上制作、并能达到设备的小型化。
实施例8
在前述实施例1中，虽然在带状的固体高分子电解膜21的两面相对地接合多个薄长状阴极22和阳极23成列状而构成带状电解膜20，但在本实施例8中，是在带状固体高分子电解膜21的一面上接合带状的阳极23，在另一面上列状地接合多个薄长状的阴极22后构成带状电解膜。
这种场合，阳极23与固体高分子电解膜21一起在框体30的对边31c折叠、并在框体30的叠层方向形成上波浪形立体状。
因此，在本实施例8中也能达到与前述实施例1相同的效果。
在前述实施例1中，必需在固体高分子电解膜21上分别加热压入多个薄长状的阳极23，阳极23的接合工序繁杂、但在本实施例8中，因阳极23做成带状，所以能简化对固体高分子电解膜21的阳极23的接合工序、能提高其生产效率。
实施例9
图15表示适用于与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的电解膜的立体图。图16表示适用于与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的框体的立体图。图17表示与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的部分装配图。图18表示图17中沿XVIII-XVIII箭头的剖视图。图19是说明与本发明实施例9相关的固体高分子电解模块的动作的图。
在图15中，将一对薄长状的阴极22和阳极23相对地接合在薄长状的固体高分子电解膜21的两面后构成电解膜21a。而且，在固体高分子电解膜21a的一侧伸出阴极22，在固体高分子电解膜21a的另一侧伸出阳极23。固体高分子电解膜21a做成比阴极22和阳极23宽。此外，与前述的固体高分子电解膜21相同，用NAFION膜形成固体高分子电解膜21a。
在图16中，去除矩形框构件61的一边、“C”字状地构成框体60、并在其开口边配设通气构件63构成开口部62。用将例如氯化乙烯等的树脂或者金属板波纹状地成型的波状板这种通气构件63，做得框体60的内外气体能对流。又用与框构件61的厚度相同的厚度形成通气构件63。此外，通气构件63只要气体能流通即可、也能使用例如形成蜂窝状结构的陶瓷板。
在框构件61的开口部62的两侧的相对侧边61a、61b上，分别形成供电端子33a，33b。从框构件61的一面通过外壁面到另一面分别形成这些供电端子33a，33b。这里，与框构件61的面几乎位于同一平面地形成供电端子33a，而供电端子33b做成从框构件61的面伸出。此外，将例如环氧树脂、聚丙烯树脂、氯乙烯等的树脂成型并制作框构件31。
在框体60间同极相对地夹住电解膜20a，同时开口部62相互不同地变换方向，将上述结构的框体60重合叠层。
这时，使用的框体60有供电端子33b的伸出量比阴极22和固体高分子电解模块21a的总厚度小和比阳极23和固体高分子电解模块21a的总厚度小两种。然后，排列并叠层框体60，使得伸出量比阴极22和固体高分子电解模块21a的总厚度小的供电端子33b和供电端子33a夹住阳极23，伸出量比阳极23和固体高分子电解模块21a的总厚度小的供电端子33b和供电端子33a夹住阴极22。
这里，在由阴极22、固体高分子电解模块21a和阳极23组成的叠层体邻接的一对框构件61间用压接状态夹住电解膜20a。这时，因以框构件61的厚度相同的厚度形成通气构件63，所以在开口部62中，也利用通气构件63和框构件61的对边61c以压接状态夹住电解膜20a。又在邻接的一对供电端子33a、33b间用压接状态分别夹住从固体高分子电解模块21a伸出的阴极22和阳极23，确保电气连接。
而且，如图18所示，将电解膜20a的各阴极22电气连接在框体60的叠层体一侧的供电端子群上，并将各阴极23电气连接在框体60的叠层体另一侧的供电端子群上。此外，在框体60的叠层体的一侧上配设供电母线34a，并在另一侧上配设供电母线34b，通过供电母线34a、34b能将直流电压加在阴极22和阳极23上。在供电母线34a、34b和供电端子33a、33b之间涂敷导电性涂料35。因此，即使在框体60的叠层体的侧面上产生凹凸、也能确保供电母线34a、34b与供电端子33a、33b之间的电气连接。这时，导电性涂料35也用作供电端子33a、33b与阴极22和阳极23之间的电气连接。
此外，也可以用导线(未图示)连接各供电端子33a、33b和供电  母线34a、34b。
这样，能得到交替形成开口部62向上的阴极22相对空间和开口部62向下的阳极23相对空间的固体高分子电解模块100。
这里，在被叠层的框体60的接合面或者叠层体的外周面上，如图19所示，涂敷紫外线硬化型聚丙烯树脂等硬化性树脂36并固化，在流路上隔开阴极侧的空间A和阴极侧的空间B。
接着，参照图19对本实施例9的固体高分子电解模块100a的作用进行说明。
空间A侧面向电解模块100a的向上的开口部62、空间B侧面向电解模块100a的向下的开口部62。即，空间A对着整个电解膜20a的阴极22，空间B对着整个电解膜20a的阳极23。
因此，一通过供电母线34a，34b和供电端子33a，33b将直流电压施加在阴极22和阳极23上，在电解膜20a的阴极22侧就发生水的生成反应、在阳极23侧就发生水的电解反应。于是，阳极23侧的水蒸气产生电解的氧，相反在阴极22侧消耗氧产生水蒸气，外观上阳极23侧的水蒸气向阴极22侧移动，阴极22侧的氧向阳极23侧移动。
由此，空间B侧的水蒸气通过开口部62的通气构件63流入框体60内，并沿着实线箭头的方向上升，一接触阳极23的面就发生电解并生成氧。而且生成的氧沿着虚线箭头的方向下降并通过开口部62的通气构件63流入到空间B中。另一方面，空间A侧的氧，通过开口部62的通气构件63流入框体60内，沿着虚线箭头的方向下降，当接触阴极22时就与电解膜20a传导来的氢离子反应生成水蒸气。而且生成的水蒸气沿着实线箭头的方向上升并通过开口部62的通气构件63流入到空间A中。由此，空间B侧成为湿度降低同时富氧的环境，另一方面，空间A侧成为湿度增加同时氧不足的环境。
借助于利用这种现象，能控制空间的湿度。
因此，在本实施例9中也能达到与前述实施例1相同的效果。
采用本实施例9，则夹在框体60间电解膜20做成将一对薄长状的阴极22和阳极23相对接合在薄长状固体高分子电解膜21a的两面。这里，与电解膜20做成将一对薄长状的阴极22和阳极23相对接合在带状固体高分子电解膜21的前述实施例1相比，电解膜的形状变小，谋得电解膜成膜设备的小型化。
这里，如果用没有配置通气构件63的框体夹住具有如图20所示弯曲的电解膜20a，则虽然机械上固定电解膜20a的三边，但没固定的边在开口部侧挠曲、会在框体和电解膜20a之间产生间隙。
但是，采用本实施例9，则因在框构件61的开口边上配置与框构件61的厚度相同厚度形成的通气构件63，所以在框体60间夹住电解膜20a时，开口部62中也能利用通气构件63和框构件61的对边61c以压接状态夹住电解膜20a。这里，即使电解膜20a上产生弯曲，因能机械上固定电解膜20a的四边、不会在框体60和电解膜20a之间产生间隙、能可靠地隔开阴极空间侧A和阳极空间侧B，同时能抑制电解膜20a排列的散乱。
此外，在前述各实施例中，采用在构成框体的“C”字状框构件的开口部上配置通气构件63、则在各实施例的效果上增加能可靠地隔开阴极空间侧A和阳极空间侧B、同时能抑制电解膜20a排列散乱的效果。
实施例10
在前述实施例9中，是用框构件61和通气构件63围住的框体60的内部作为空隙的，在本实施例10中，则如图21所示，是配置通气板64作为用框构件61和通气构件63围住的框体60的内部通气自如的通气构件。此外，其它结构与前述实施例9相同。
这里，与通气构件63相同，通气板64使用具有与框构件61相同的厚度、将例如氯化乙烯等的树脂板或者金属板波纹状地成型的波状板。
在本实施例10中，与前述实施例9相同，在框体60间同极相对地夹住电解膜20a、同时开口部62互异地变换方向，将上述结构的框体60重合叠层，构成固体高分子电解模块。这里，电解膜20a以压接状态夹在外周部邻接的框构件61间和邻接的框构件61与通气构件63间，而且也夹在内部邻接的通气板64间。
因此，采用本实施例10，则因能机械上全面固定电解膜20a，所以能得到与实施例9相同的效果。此外，适用于在阴极22侧和阳极23侧产生压力差的***中，由通气板64支承该压力差加在电解膜20a上的应力，能防止电解膜20a的破损和变形。
这里，虽然用波纹状地成型的波状板构成通气板64，但也可以在波状板上设置多个贯穿孔。这种场合，因不要用波状板划分用一对电解膜20a和框体61形成的空间，所以能确保该空间内的气体流动顺畅。
虽然用波纹状地成型的波状板构成通气板64，但该板也可以做成通气自如，例如可以在外径与用框构件61和通气构件63围住的框体60的内径相同的成型平板的两面竖立多个针状的凸起。
此外，在前述各实施例中，如果在框体的内部配置通气板64，则在各实施例的效果上、也能增加适用于在阴极22和阳极23侧产生压力差的***中的效果。
实施例11
图22表示与本发明实施例11相关的除湿装置的结构的部分剖视立体图。
这种除湿装置101，在壳体52内收装前述实施例1的固体高分子电解模块100，并在壳体52的两端分别设置流体的流入口53a、53b和排出口54a、54b。
将固体高分子电解模块100装入该壳体52内，使阳极23相对的框体30的开口部32向下、阴极22相对的框体30的开口部32向上，划分成上下空间。从流入口53a流入的流体构成通过上部空间构成从排出口54a排出的第一流通路径、从流入口53b流入的流体构成通过下部空间构成从排出口54b排出的第二流通路径。此外，将固体高分子电解模块100配置成框体30的叠层方向与第一和第二流通路径垂直。
这样构成的除湿装置101，在利用送气手段(未图示)从流入口53a、53b流入的流体在流过第一和第二流通路径时，沿着电解膜20的电极反应面流动。这里，电极反应面借助强制对流、加速电极反应所得电解生成物的物质流动，并加速在用电解膜20隔离的两个空间之间的电解反应物质流动。
因此，采用本实施例11，则能提高固体高分子电解模块100的电解效率，得到除湿性能好的除湿装置。
这里，至少有一对流入口53a、53b和排出口54a、54b即可。
在本实施例11中，虽然是用基于前述实施例1的固体高分子电解模块100构成除湿装置，但用其它实施例的固体高分子电解模块也可以达到同样的效果。
此外，在前述各实施例中，虽然使用以氢离子为导电体的NAFION膜作为固体高分子电解质膜21，但在形成氢离子导电性的电解模块的场合，也可以使用例如用阴离子交换性聚合物在氟树脂上附以氨基、代替NAFION膜，作为固体高分子电解质膜21。
采用本发明，因如前所述的结构，所以能达到以下所述的效果。
采用本第1发明，则因为固体高分子电解模块具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阴极的电解膜、用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，将电解膜在各框体的开口部的对边上折叠，而且使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，在框体的叠层方向形成波浪形立体状，所以得到的这种模块能在小的空间中形成大的电解面积，并能大容量化和小型化。
采用本第2发明，则因为固体高分子电解模块具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的薄长状固体高分子电解质膜的两面形成形成多个薄长状的阳极和阴极的多个电解膜、用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，将多个电解膜夹入在框体之间，使阳极和阴极分别同极相对，在框体的叠层方向形成立体状，所以在前述第1发明的效果上增加能在小的热压面上制作阴极和阳极对固体高分子电解模块的接合、并能达到设备的小型化。
采用本第3发明，则在所述第2发明中，将电解膜夹在开口部上下反向配置的一对框体间，该对框体的开口部的对边上分别连接该电解膜的两端并构成单元，串联连接该单元使阳极侧和阴极侧分别齐聚在相同面上，将电解膜在各框体对边上折叠，并在框体的叠层方向形成波浪形立体状，所以能使电解膜和框体单元化、容易操作，能改善叠层的操作性，并能提高其生产效率。
采用本第4发明，则因为固体高分子电解模块，具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上沿纵向形成带状的阳极并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阴极的电解膜、用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，将电解膜在各框体开口部的对边上折叠，而且使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，在框体的叠层方向形成波浪形立体状，所以在前述第1发明的效果上增加简化阳极对固体高分子电解模块的接合工序，并能提高其生产效率。
采用本第5发明，则在如第1、2和4中任一项所述的发明中，用施加白金系金属的表面处理的钛的网状结构体构成阳极，所以阳极产生的初生态氧不会腐蚀阳极，能谋得长寿命化。
采用本第6发明，则在如第1、2和4中任一项所述的发明中，做成在与各框体具有开口部的边相接的两个相对侧边分别形成供电端子，并使之通过该侧边的外周端面在表里两面上露出，在框体叠层时，邻接框体的供电端子相互间电气连接，而且将各阳极与叠层的框体的一侧的供电端子电气连接，各阴极与叠层的框体的另一侧的供电端子电气连接，所以能简便地构成对阴极和阳极的供电***。
采用本第7发明，则在如第1、2和4中任一项所述的发明中，去除矩形框构件的一边，构成“C”字状框体，并以该框构件的去除的开口边作为开口部，所以能简单地制作框体，并能谋得其低耗费化。
采用本第8发明，则如第1、2和4中任一项所述的发明中，在矩形框构件的一边上至少设置一个以上的贯通孔构成框体、并以该贯通孔作为开口部，所以能加大框体的强度，并也能适用于高压作用的用途。
采用本第9发明，则在如第1、2和4中任一项所述的发明中，各框体内配设气体流动自如的通气构件，并在框体叠层时将电解膜夹在邻接的通气构件之间，所以能在通气构件之间用压接状态夹住电解膜，也能适合阴极侧空间和阳极侧空间产生压力差的用途。
采用第10发明，则因为除湿装置具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、将用一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地重合叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阳极和阴极的带状电解膜，在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各框体相对，在框体的叠层方向形成波浪形立体状，而且按照阳极相对的开口部向下、阴极相对的开口部向上、使壳体内划分成上下空间的要求，将固体高分子电解模块装入上述壳体内，在方向与框体叠层方向垂直的壳体的两端部分别设置流入口和排出口，形成沿波浪形电解膜壁的流体的通路，所以能提高电解效率，并能得到除湿性能优良的除湿装置。
采用本第11发明，则因为除湿装置具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、将用一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地重合叠层，在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的薄长状的固体高分子电解质膜的两面形成多个薄长状的阳极和阴极的电解膜，并分别夹入相邻框体之间，使阳极和阴极分别同极相对，在框体的叠层方向形成立体状，而且按照阳极相对的开口部向下、阴极相对的开口部向上，使壳体内划分成上下空间的要求，将固体高分子电解模块装入上述壳体内，在方向与框体的叠层方向垂直的壳体的两端部分别设置流入口和排出口，形成沿波浪形电解膜壁的流体的通路，所以能达到与前述第10发明相同的效果。
采用第12发明，则因为除湿装置具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上形成带状阳极，并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阴极的电解膜，并挟持在相对于各框体的开口部的相对边上折叠而且邻接在相对于固体高分子电解质膜的两面上形成的阳极和阴极的框体之间的固体高分子电解模块和储存固体高分子电解模块的筐体，阳极相互相对的开口部向下、阴极相互相对的开口部向上、使筐体内区划成上下空间、并将固体高分子电解模块储存在该筐体内，而且在与筐体的叠层方向正交方向的筐体的两端部上分别设置流入口和排出口、形成沿波形的电解膜壁的流体的通路，所以能达到与前述第10发明相同的效果。
采用本第13发明，则因为将以一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极和阴极的带状电解膜，在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各框体相对，在框体的叠层方向形成波浪形立体状的固体高分子电解模块的制造方法中，包括在带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阳极，在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阴极，并形成带状的电解膜的工序，对电解膜纵向施加张力并加以保持，并在该电解膜邻接的电极之间从阳极侧和阴极侧交替压入框体的相对边侧，叠层该框体的工序，所以能在自动化生产线上组装，并能以高生产效率制造固体高分子电解模块。
采用本第14发明，则因为将以一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极和阴极的带状电解膜，在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各框体相对，在框体的叠层方向形成波浪形立体状的固体高分子电解模块的制造方法中，包括在带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阳极，在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阴极，并形成带状的电解膜的工序，和折叠电解膜使其在框体的相对边折回，并叠层框体的工序，所以能在自动化生产线或者半自动化生产线上组装，并能以高生产效率制造固体高分子电解模块。

Claims (14)

1.一种固体高分子电解模块，其特征在于，具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阴极的电解膜、用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，将电解膜在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，在框体的叠层方向形成波浪形立体状。
2.一种固体高分子电解模块，其特征在于，具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的薄长状的固体高分子电解质膜的两面相对形成薄长状的阳极和阴极的多个电解膜，用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，多个电解膜夹入框体之间，使阳极和阴极分别同极相对，在框体的叠层方向形成立体状。
3.如权利要求2所述的固体高分子电解模块，其特征还在于，将电解膜夹在开口部上下反向配置的一对框体间，该对框体的开口部的对边分别连接该电解膜的两端并构成单元，串联连接该单元使阳极侧和阴极侧分别齐聚在相同面上，该电解膜分别在各自框体对边上折叠并在框体的叠层方向形成波浪形立体状。
4.一种固体高分子电解模块，其特征在于，具有在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上沿纵向形成带状阳极并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔纵向形成多个薄长状的阴极的电解膜、用在一边上具有开口部的电绝缘材料形成且该开口部上下不同地重合叠层的多个矩形框体和从直流电源对电解膜供电的供电体，将电解膜在各框体开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，在框体的叠层方向形成波浪形立体状。
5.如权利要求1、2和4中任一项所述的固体高分子电解模块，其特征还在于，用施加白金系金属的表面处理的钛的网状结构体构成阳极。
6.如权利要求1、2和中任一项所述的固体高分子电解模块，其特征还在于，供电端子的结构是，分别形成在与各框体具有开口部的边相接的两个相对侧边，使通过该侧边外周端面，在表里两面上露出，在叠层框体时相邻框体的供电端子间电气相连，而且各阳极与叠层框体一侧的供电端子电气连接，各阴极与叠层框体另一侧的供电端子电气连接。
7.如权利要求1、2和4中任一项所述的固体高分子电解模块，其特征还在于，去除矩形框构件的一边，形成“C”字状框体、并以该框构件的去除的开口边作为开口部。
8.如权利要求1、2和4中任一项所述的固体高分子电解模块，其特征还在于，在矩形框构件的一边上至少设置一个以上的贯通孔构成框体，并以该贯通孔作为开口部。
9.如权利要求1、2和4中任一项所述的固体高分子电解模块，其特征还在于，在各框体内配设气体流动自如的通气构件、并在框体叠层时将电解膜夹在邻接的通气构件之间。
10.一种除湿装置，其特征在于，具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、将用一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地重合叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阳极和阴极的带状电解膜，在各框体的开口部的对边上折叠，并使固体高分子电解质膜的两面上相对形成的阳极和阴极夹在相邻框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各框体相对，在框体的叠层方向形成波浪形立体状，而且按照阳极相对的开口部向下、阴极相对的开口部向上、使壳体内划分成上下空间的要求，将固体高分子电解模块装入上述壳体内，在方向与框体叠层方向垂直的壳体的两端部分别设置流入口和排出口，形成沿波浪形电解膜壁的流体的通路。
11.一种除湿装置，其特征在于，具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、将用一边具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地重合叠层，在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的薄长状的固体高分子电解质膜的两面形成多个薄长状的阳极和阴极的电解膜，并分别夹入相邻框体之间，使阳极和阴极分别同极相对，在框体的叠层方向形成立体状，而且按照阳极相对的开口部向下、阴极相对的开口部向上，使壳体内划分成上下空间的要求，将固体高分子电解模块装入上述壳体内，在方向与框体的叠层方向垂直的壳体的两端部分别设置流入口和排出口，形成沿波浪形电解膜壁的流体的通路。
12.一种除湿装置，其特征在于，具有高分子电解模块和装纳该模块的壳体，高分子电解模块做成、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的一面上形成带状阳极，并在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状阴极的电解膜，并挟持在相对于各框体的开口部的相对边上折叠而且邻接在相对于固体高分子电解质膜的两面上形成的阳极和阴极的框体之间的固体高分子电解模块和储存固体高分子电解模块的筐体，阳极相互相对的开口部向下、阴极相互相对的开口部向上、使筐体内区划成上下空间、并将固体高分子电解模块储存在该筐体内，而且在与筐体的叠层方向正交方向的筐体的两端部上分别设置流入口和排出口、形成沿波形的电解膜壁的流体的通路。
13.一种固体高分子电解模块的制造方法，所制造高分子电解模块的结构是，在将以一边上具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极和阴极的带状的电解膜，在各所述框体的所述开口部的对边上折叠，并使所述固体高分子电解质膜的两面上相对形成的所述阳极和所述阴极夹在相邻的所述框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各所述框体相对，在所述框体的叠层方向形成浪浪形立体状，所述制造方法的特征在于，包括：在所述带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极，在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于所述阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阴极，并形成带状电解膜的工序，和对所述电解膜纵向施加张力并加以保持，并在该电解膜邻接的电极之间从阳极侧和阴极侧交替压入所述框体的所述对边侧、叠层该框体的工序。
14.一种固体高分子电解模块的制造方法，所制造高分子电解模块的结构是，在将以一边上具有开口部的电绝缘材料形成的多个矩形框体开口部上下不同地叠层、在以氢离子或者氢氧离子作为导电体的带状固体高分子电解质膜的两面相对地以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极和阴极的带状的电解膜，在各所述框体的所述开口部的对边上折叠，并使所述固体高分子电解质膜的两面上相对形成的所述阳极和所述阴极夹在相邻的所述框体之间，阳极之间和阴极之间分别通过各所述框体相对，在所述框体的叠层方向形成浪浪形立体状，所述制造方法的特征在于，包括：在所述带状固体高分子电解质膜的一面上以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阳极，在该固体高分子电解质膜的另一面上相对于所述阳极以规定的间隔沿纵向形成多个薄长状的阴极，并形成带状电解膜的工序，和对所述电解膜纵向施加张力并加以保持，并在该电解膜邻接的电极之间从阳极侧和阴极侧交替压入所述框体的所述对边侧、叠层该框体的工序，和折叠所述电解膜使其在所述框体的所述对边上折回，并叠层所述框体的工序。
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