在食盐水等碱金属氯化物水溶液的电解、水的电解(下文中合称为“电解”)中，利用了使用具备隔膜、更具体而言具备离子交换膜或微多孔膜的电解槽的方法。该电解槽在许多情况下在其内部具备大量的经串联连接而成的电解池。在各电解池之间夹设隔膜而进行电解。在电解池中，具有阴极的阴极室与具有阳极的阳极室隔着隔壁(背面板)、或者通过利用压制压力、螺栓紧固等按压而背对背地进行配置。
以往，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池的阳极室、阴极室中，之后被保存并被输送到顾客处。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被输送至顾客处。在顾客处，将电解池排列在电解槽的框架上，将隔膜夹在电解池之间来组装电解槽。这样来实施电解池的制造和顾客处的电解槽的组装。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
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
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池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、阴极被固定于电解池，因此在电极更新时，从电解槽中取出电解池，将其搬出到专用的更新工厂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的方法进行固定，搬运至电解工厂，送回到电解槽中，存在发生这样的非常繁杂的操作的问题。此处可考虑在上述的更新中利用专利文献1、2所述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，但不容易与实际商业尺寸的电解池(例如长1.5m、宽3m)相应地进行制造。另外，即使在使用该结构物的情况下，也不能避免发生上述繁杂的操作。
本发明是鉴于上述现有技术所存在的问题而完成的，其目的在于提供一种电解槽的制造方法，其能够提高电解槽中的电极更新时的作业效率。
用于解决技术问题的手段
本发明人为了解决上述技术问题反复进行了深入研究，结果发现，通过除去既有电解槽中的包含既有电极和既有隔膜的既有层积体，取而代之配置包含新电解用电极和新隔膜的新层积体，由此能够解决上述技术问题，从而完成了本发明。
即，本发明包括以下的方式。
[1]
一种电解槽的制造方法，其是用于通过在既有电解槽中配设新层积体来制造新电解槽的方法，该新层积体包含新电解用电极和新隔膜，所述既有电解槽具备阳极、与上述阳极对置的阴极以及既有层积体，该既有层积体配设在上述阳极与上述阴极之间且包含电解用电极和隔膜，
其中，该制造方法具有下述工序：
从上述既有电解槽中除去上述既有层积体的工序，以及
将上述新层积体配设在上述阳极与上述阴极之间的工序。
[2]
如[1]中所述的电解槽的制造方法，其中，在上述既有层积体中，上述电解用电极具有阳极电解用电极(a1)和阴极电解用电极(b1)。
[3]
如[1]或[2]中所述的电解槽的制造方法，其中，在上述新层积体中，上述新电解用电极具有阳极电解用电极(a2)和阴极电解用电极(b2)。
发明的效果
根据本发明的电解槽的制造方法，能够提高电解槽中的电极更新时的作业效率。
附图说明
图1是电解池的示意性截面图。
图2是示出两个电解池串联连接的状态的示意性截面图。
图3是电解槽的示意图。
图4是示出电解槽的组装工序的示意性立体图。
图5是电解池可以具备的逆电流吸收体的示意性截面图。
图6是本发明的一个实施方式中的电解用电极的示意性截面图。
图7是例示出离子交换膜的一个实施方式的截面示意图。
图8是用于说明构成离子交换膜的增强芯材的开口率的示意图。
图9是用于说明离子交换膜的连通孔的形成方法的示意图。
附图符号的说明
针对图1～5的符号的说明
4…电解槽、5…加压器、6…阴极端子、7…阳极端子、
11…阳极、12…阳极垫片、13…阴极垫片、
18…逆电流吸收体、18a…基材、18b…逆电流吸收层、19…阳极室的底部、
21…阴极、22…金属弹性体、23…集电体、24…支撑体、
50…电解池、60…阳极室、51…离子交换膜(隔膜)、70…阴极室、
80…隔壁、90…电解用阴极结构体
针对图6的符号的说明
10…电解用电极基材、20…被覆基材的第一层、30…第二层、101…电解用电极针对图7的符号的说明
1…离子交换膜、1a…膜主体、2…羧酸层、3…磺酸层、4…增强芯材、11a,11b…涂布层、
针对图8的符号的说明
21a,21b…增强芯材
针对图9的(a)、(b)的符号的说明
52…增强丝、504…连通孔、504a…牺牲丝
具体实施方式
[电解槽的制造方法]
本实施方式的电解槽的制造方法是用于通过在既有电解槽中配设新层积体来制造新电解槽的方法，该新层积体包含新电解用电极和新隔膜，所述既有电解槽具备阳极、与上述阳极对置的阴极以及既有层积体，该既有层积体配设在上述阳极与上述阴极之间且包含电解用电极和隔膜，其中，该制造方法具有下述工序：从上述既有电解槽中除去上述既有层积体的工序(以下也简称为“工序(a)”)；以及将上述新层积体配设在上述阳极与上述阴极之间的工序(以下也简称为“工序(b)”)。
如上所述，根据本实施方式的电解槽的制造方法，既有电解槽具备包含电解用电极和隔膜的既有层积体作为可更换的部件，可以通过更换该层积体本身来对电解槽中的部件进行更新，因而不必伴随电解池的取出、搬出、旧电极的除去、新电极的设置和固定、向电解槽中的运输和设置这样的繁杂操作，能够提高电解槽中的部件更新时的作业效率。
本实施方式中，既有电解槽包含阳极、与上述阳极对置的阴极以及既有层积体作为构成部件，该既有层积体配设在上述阳极与上述阴极之间且包含电解用电极和隔膜，换言之，既有电解槽包含电解池。既有电解槽只要包含上述构成部件就没有特别限定，可以适用各种公知的构成。需要说明的是，既有电解槽中的阳极与电解用电极相接的情况下，实质上起到作为供电体的功能；与电解用电极不相接的情况下，其本身起到作为阳极的功能。同样地，既有电解槽中的阴极与电解用电极相接的情况下，实质上起到作为供电体的功能；与电解用电极不相接的情况下，其本身起到作为阴极的功能。此处，供电体是指发生了劣化的电极(即既有电极)、未进行催化剂涂布的电极等。
本实施方式中，新电解槽除了具备在既有电解槽中已经起到作为阳极或阴极的功能的部件以外，还进一步具备包含新电解用电极和新隔膜的新层积体。即，在新电解槽的制造时配设的“新电解用电极”起到作为阳极或阴极的功能，与既有电解槽中的阴极和阳极分开。本实施方式中，即使在随着既有电解槽的运转起到作为阳极和/或阴极的功能的电解用电极的电解性能发生劣化的情况下，通过更换成与其分开的新电解用电极，也能够更新阳极和/或阴极的性能。进而，由于还一并配设了构成新层积体的新隔膜，因此还能够同时更新随着运转性能发生了劣化的隔膜的性能。此处所说的“更新性能”是指，与既有电解槽进行运转前所具有的初期性能为同等性能、或者为比该初期性能更高的性能。
本实施方式中，既有电解槽假定为“已经进行了运转的电解槽”，另外，新电解槽假定为“未进行运转的电解槽”。即，一旦作为新电解槽而制造的电解槽进行了运转，则成为“本实施方式中的既有电解槽”，将新层积体配设于该既有电解槽中而成的电解槽成为“本实施方式中的新电解槽”。
以下，以使用离子交换膜作为隔膜进行食盐电解的情况为例，对电解槽的一个实施方式进行详细说明。只是，本实施方式中，电解槽并不限定用于食盐电解，例如也可用于水电解、燃料电池。
[电解池]
首先对能够作为本实施方式中的电解槽的结构单元使用的电解池进行说明。图1是电解池50的截面图。
图2是在电解槽4内相邻的两个电解池50的截面图。图3示出了电解槽4。图4示出了电解槽4的组装工序。
如图2所示，电解池50、阳离子交换膜51、电解池50依序串联排列。在电解槽内的相邻的两个电解池中的一个电解池50的阳极室与另一个电解池50的阴极室之间配置有阳离子交换膜51。即，电解池50的阳极室60和与其相邻的电解池50的阴极室70被阳离子交换膜51隔开。如图3所示，电解槽4由隔着阳离子交换膜51串联连接的两个以上的电解池50构成。即，电解槽4为具备串联配置的两个以上的电解池50、以及配置在相邻的电解池50之间的阳离子交换膜51的复极式电解槽。如图4所示，电解槽4通过将两个以上的电解池50隔着阳离子交换膜51串联配置、并利用加压器5连结而进行组装。
电解槽4具有与电源连接的阳极端子7和阴极端子6。在电解槽4内串联连结的两个以上的电解池50中位于最端部的电解池50的阳极11与阳极端子7电连接。在电解槽4内串联连结的两个以上的电解池2中位于与阳极端子7的相反侧的端部的电解池的阴极21与阴极端子6电连接。电解时的电流从阳极端子7侧经由各电解池50的阳极和阴极向阴极端子6流动。需要说明的是，在已连结的电解池50的两端也可以配置仅具有阳极室的电解池(阳极终端池)和仅具有阴极室的电解池(阴极终端池)。这种情况下，阳极端子7与配置在其一端的阳极终端池连接，阴极端子6与配置在另一端的阴极终端池连接。
在进行盐水的电解的情况下，向各阳极室60供给盐水，向阴极室70供给纯水或低浓度的氢氧化钠水溶液。各液体从电解液供给管(图中省略)经由电解液供给软管(图中省略)被供给至各电解池50。另外，电解液和基于电解的生成物由电解液回收管(图中省略)进行回收。在电解中，盐水中的钠离子从一个电解池50的阳极室60通过阳离子交换膜51并向相邻的电解池50的阴极室70移动。由此，电解中的电流沿着电解池50被串联连结的方向流动。即，电流藉由阳离子交换膜51从阳极室60向阴极室70流动。伴随着盐水的电解，在阳极11侧生成氯气，在阴极21侧生成氢氧化钠(溶质)和氢气。
(阳极室)
阳极室60具有阳极11或阳极供电体11。作为此处所说的供电体，是指经劣化的电极(即既有电极)或未进行催化剂涂布的电极等。将本实施方式中的电解用电极插入阳极侧的情况下，11作为阳极供电体发挥功能。不将本实施方式中的电解用电极插入阳极侧的情况下，11作为阳极发挥功能。另外，阳极室60优选具有：向阳极室60供给电解液的阳极侧电解液供给部；配置在阳极侧电解液供给部的上方且与隔壁80大致平行或倾斜地配置的折流板；以及配置在折流板的上方且从气体混入的电解液中分离气体的阳极侧气液分离部。
(阳极)
在不将本实施方式中的电解用电极插入阳极侧的情况下，在阳极室60的框(即阳极框)内设有阳极11。作为阳极11，可以使用所谓dsa(注册商标)等金属电极。dsa是指表面被以钌、铱、钛作为成分的氧化物所被覆的钛基材的电极。
作为形状，可以使用冲孔金属、无纺布、发泡金属、金属板网、由电铸形成的金属多孔箔、将金属线编织而制作出的所谓织网等中的任一种。
(阳极供电体)
在将本实施方式中的电解用电极插入阳极侧的情况下，在阳极室60的框内设有阳极供电体11。作为阳极供电体11，可以使用所谓dsa(注册商标)等金属电极、也可以使用未进行催化剂涂布的钛。另外，还可以使用减薄了催化剂涂布厚度的dsa。此外，也可以使用以使用后的阳极。
(阳极侧电解液供给部)
阳极侧电解液供给部向阳极室60供给电解液，其与电解液供给管连接。阳极侧电解液供给部优选配置于阳极室60的下方。作为阳极侧电解液供给部，例如可以使用表面形成有开口部的管(分散管)等。该管更优选沿着阳极11的表面与电解池的底部19平行地配置。该管连接到向电解池50内供给电解液的电解液供给管(液体供给喷嘴)。由液体供给喷嘴所供给的电解液通过管被传送至电解池50内，从设置于管的表面的开口部被供给到阳极室60的内部。将管沿着阳极11的表面与电解池的底部19平行地配置，由此能够均匀地将电解液供给到阳极室60的内部，因此优选。
(阳极侧气液分离部)
电解时，若电解池50中产生的生成气体和电解液成为混相(气液混相)并被排出到体系外，则会因电解池50内部的压力变动而发生振动，有时会引起离子交换膜的物理破损。为了抑制该现象，优选在本实施方式的电解池50中设有用于将气体和液体分离的阳极侧气液分离部。在阳极侧气液分离部优选设置用于消去气泡的消泡板。气液混相流通过消泡板时气泡裂开，由此能够分离成电解液和气体。其结果，能够防止电解时的振动。
(折流板)
折流板优选配置于阳极侧电解液供给部的上方，并且与隔壁80大致平行或倾斜地配置。折流板是控制阳极室60的电解液的流动的分隔板。通过设置折流板，能够使电解液(盐水等)在阳极室60中进行内部循环，使其浓度均匀。为了产生内部循环，折流板优选按照隔开阳极11附近的空间和隔壁80附近的空间的方式进行配置。从该方面出发，折流板优选按照与阳极11和隔壁80的各表面对置的方式进行设置。在被折流板隔开的阳极附近的空间，电解进行，由此电解液浓度(盐水浓度)下降，并且产生氯气等生成气体。由此，在被折流板隔开的阳极11附近的空间和隔壁80附近的空间产生气液的比重差。利用该比重差，能够促进阳极室60中的电解液的内部循环，使阳极室60的电解液的浓度分布更均匀。
需要说明的是，虽未示于图1，但在阳极室60的内部可以另行设置集电体。作为该集电体，也可以为与后述阴极室的集电体同样的材料或构成。另外，在阳极室60中，也可以使阳极11本身作为集电体发挥功能。
(隔壁)
隔壁80配置于阳极室60与阴极室70之间。隔壁80有时被称为分离板，对阳极室60和阴极室70进行划分。作为隔壁80，可以使用作为电解用的分离板而公知的物质，例如可以举出在阴极侧焊接有由镍形成的板、阳极侧焊接有由钛形成的板的隔壁等。
(阴极室)
关于阴极室70，在将本实施方式的电解用电极插入阴极侧的情况下，21作为阴极供电体发挥功能；在不将本实施方式的电解用电极插入阴极侧的情况下，21作为阴极发挥功能。在具有逆电流吸收体的情况下，阴极或阴极供电体21与逆电流吸收体电连接。另外，阴极室70也与阳极室60同样地优选具有阴极侧电解液供给部、阴极侧气液分离部。需要说明的是，在构成阴极室70的各部位中，对于与构成阳极室60的各部位同样的部位省略了说明。
(阴极)
在不将本实施方式的电解用电极插入阴极侧的情况下，在阴极室70的框(即阴极框)内设有阴极21。阴极21优选具有镍基材和被覆镍基材的催化剂层。作为镍基材上的催化剂层的成分，可以举出ru、c、si、p、s、al、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、y、zr、nb、mo、rh、pd、ag、cd、in、sn、ta、w、re、os、ir、pt、au、hg、pb、bi、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu等金属和该金属的氧化物或氢氧化物。作为催化剂层的形成方法，可以举出镀覆、合金镀覆、分散-复合镀覆、cvd、pvd、热分解和喷镀。也可以将这些方法进行组合。催化剂层可以根据需要具有两层以上的层、两种以上的元素。另外，根据需要可以对阴极21实施还原处理。需要说明的是，作为阴极21的基材，也可以使用对镍、镍合金、铁或不锈钢镀覆了镍的基材。
(阴极供电体)
在将本实施方式的电解用电极插入阴极侧的情况下，在阴极室70的框内设有阴极供电体21。在阴极供电体21上可以被覆有催化剂成分。该催化剂成分可以是原本作为阴极使用并残留的物质。作为催化剂层的成分，可以举出ru、c、si、p、s、al、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、y、zr、nb、mo、rh、pd、ag、cd、in、sn、ta、w、re、os、ir、pt、au、hg、pb、bi、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu等金属和该金属的氧化物或氢氧化物。作为催化剂层的形成方法，可以举出镀覆、合金镀覆、分散-复合镀覆、cvd、pvd、热分解和喷镀。也可以将这些方法进行组合。催化剂层可以根据需要具有两层以上的层、两种以上的元素。另外，也可以使用未进行催化剂涂布而对镍、镍合金、铁或不锈钢镀覆了镍的部件。需要说明的是，作为阴极供电体21的基材，也可以使用对镍、镍合金、铁或不锈钢镀覆了镍的基材。
(逆电流吸收层)
可以选择具有比上述阴极的催化剂层用的元素的氧化还原电位更低的氧化还原电位的材料作为逆电流吸收层的材料。例如可以举出镍、铁等。
(集电体)
阴极室70优选具备集电体23。由此，集电效果提高。本实施方式中，集电体23优选为多孔板，并与阴极21的表面大致平行地配置。
作为集电体23，例如，优选由镍、铁、铜、银、钛等具有导电性的金属构成。集电体23也可以为这些金属的混合物、合金或复合氧化物。需要说明的是，关于集电体23的形状，只要是作为集电体发挥功能的形状就可以为任何形状，可以为板状、网状。
(金属弹性体)
通过在集电体23与阴极21之间设置金属弹性体22，串联连接的两个以上的电解池50的各阴极21被抵压到阳离子交换膜51，各阳极11与各阴极21之间的距离缩短，能够降低对串联连接的两个以上的电解池50整体所施加的电压。通过降低电压，可以降低耗电量。另外，通过设置金属弹性体22，在将包含本实施方式中的电解用电极的层积体设置于电解池时，可以利用金属弹性体22产生的抵压压力将该电解用电极稳定地维持在固定位置。
作为金属弹性体22，可以使用螺旋弹簧、线圈等弹簧部件、缓冲性的垫等。作为金属弹性体22，可以考虑抵压离子交换膜的应力等而适当地采用合适的金属弹性体。可以将金属弹性体22设置于阴极室70侧的集电体23的表面上，也可以设置于阳极室60侧的隔壁的表面上。通常，按照阴极室70小于阳极室60的方式划分出两室，因此从框体的强度等方面出发，优选将金属弹性体22设置于阴极室70的集电体23与阴极21之间。另外，金属弹性体23优选由镍、铁、铜、银、钛等具有导电性的金属构成。
(支撑体)
阴极室70优选具备将集电体23和隔壁80电连接的支撑体24。由此，能够高效地流通电流。
支撑体24优选由镍、铁、铜、银、钛等具有导电性的金属构成。另外，作为支撑体24的形状，只要是能够支撑集电体23的形状就可以为任何形状，可以为棒状、板状或网状。支撑体24例如为板状。两个以上的支撑体24配置于隔壁80与集电体23之间。两个以上的支撑体24按照各自的面相互平行的方式进行排列。支撑体24与隔壁80和集电体23大致垂直地进行配置。
(阳极侧垫片、阴极侧垫片)
阳极侧垫片12优选配置于构成阳极室60的框体表面。阴极侧垫片13优选配置于构成阴极室70的框体表面。按照一个电解池所具备的阳极侧垫片12和与其相邻的电解池的阴极侧垫片13夹持阳离子交换膜51的方式将电解池彼此连接(参照图2)。通过这些垫片，在隔着阳离子交换膜51将两个以上的电解池50串联连接时，能够对连接处赋予气密性。
[层积体]
本实施方式中的电解用电极以与离子交换膜或微多孔膜等隔膜的层积体的形式使用。即，本实施方式中的层积体包含电解用电极和隔膜。需要说明的是，本实施方式中的新层积体包含新电解用电极和新隔膜，如上所述，只要与既有电解槽中的既有层积体分开就没有特别限定，也可以与该层积体为同样的构成。关于电解用电极和隔膜的具体例，随后详细说明。
本实施方式中的工序(b)中，优选使用将新层积体卷绕而成的卷绕体。
作为使用卷绕体的工序的具体例，优选但不限于下述的工序：将卷绕体配设在电解槽上，接着接触卷绕体在电解槽上的卷绕状态，将从卷绕状态解除的新层积体配设在阳极与阴极之间。本实施方式中，新层积体可以直接卷绕而制成卷绕体，也可以将新层积体缠绕在芯上而制成卷绕体。作为此处可以使用的芯没有特别限定，例如可以使用具有大致圆柱形状且与新层积体相应的尺寸的部件。如上所述作为卷绕体使用的新层积体(新电解用电极和新隔膜)只要可卷绕就没有特别限定，关于其材质、形状等，可以考虑本实施方式中的使用卷绕体的工序或电解槽的构成等，适宜选择在制成卷绕体方面适当的材质、形状等。具体而言，可以使用后述的优选方式的电解用电极和隔膜。
(工序(a))
本实施方式的工序(a)中，从既有电解槽中除去既有层积体。作为除去的方法没有特别限定，例如，首先，在既有电解槽中，解除由加压器产生的相邻的电解池和既有层积体的固定状态，在该电解池与既有层积体之间形成空隙，接下来，将作为更新对象的既有层积体从既有电解槽中拆下，由此能够除去既有层积体。
作为工序(a)的温度条件没有特别限定，优选在隔膜不发生熔融的温度下实施。此处，“隔膜不发生熔融的温度”可以确定为隔膜的软化点。该温度可根据构成隔膜的材料而变动，优选为0～100℃、更优选为5～80℃、进一步优选为10～50℃。
另外，作为工序(a)的压力条件没有特别限定，优选在常压下进行。
(工序(b))
本实施方式的工序(b)中，在既有电解槽中的阳极与阴极之间配设新层积体。作为工序(b)的温度条件没有特别限定，优选在隔膜不发生熔融的温度下实施。该温度可根据构成隔膜的材料而变动，优选为0～100℃、更优选为5～80℃、进一步优选为10～50℃。
另外，作为工序(b)的压力条件没有特别限定，优选在常压下进行。
也可以在实施工序(b)时或者预先准备包含新电解用电极和新隔膜的新层积体。即，本实施方式的电解槽的制造方法中，可以具有将新电解用电极和新隔膜一体化的工序。作为上述一体化的具体方法没有特别限定，作为优选的一例，可以举出在后述的电解用电极与隔膜之间夹设液体，利用该液体的表面张力进行一体化的方法等。
在实施了本实施方式的工序(b)之后，可以通过但不限于例如再次利用加压器将各部件连结而进行新电解槽中的各部件的固定。
本实施方式中，既有层积体可以具有阳极电解用电极(作为阳极发挥功能的电解用电极；a1)和阴极电解用电极(作为阴极发挥功能的电解用电极；b1)中的一者作为电解用电极，也可以具有a1和b1这两者。在具有a1和b1这两者的情况下，除去既有层积体后露出的阳极和阴极这两者也具有电极性能劣化的倾向，因此本实施方式中的工序(b)中所使用的新层积体优选具有阳极电解用电极(作为阳极发挥功能的电解用电极；a2)和阴极电解用电极(作为阴极发挥功能的电解用电极；b2)作为新电解用电极。
[电解用电极]
本实施方式中，电解用电极只要如上所述能够与隔膜构成层积体、即能够与隔膜一体化就没有特别限定。本实施方式中的电解用电极优选以卷绕体的形式使用。电解用电极在电解槽中可以发挥出作为阴极的功能、也可以发挥出作为阳极的功能。另外，关于电解用电极的材质、形状、物性等，可以考虑本实施方式的工序(a)、(b)或电解槽的构成等适宜地选择适当的材质、形状、物性等。下面对本实施方式中的电解用电极的优选方式进行说明，但这些方式只不过是在实施工序(a)、(b)方面优选的方式的例示，也可以适当地采用后述的方式以外的电解用电极。
关于本实施方式中的电解用电极，从得到良好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、供电体(劣化的电极和未进行催化剂涂布的电极)等具有良好的粘接力的方面出发，每单位质量·单位面积所施加的力优选为1.6n/(mg·cm2)以下、更优选小于1.6n/(mg·cm2)、进一步优选小于1.5n/(mg·cm2)、更进一步优选为1.2n/mg·cm2以下、进而优选为1.20n/mg·cm2以下。再进一步优选为1.1n/mg·cm2以下、更进一步优选为1.10n/mg·cm2以下、特别优选为1.0n/mg·cm2以下、尤其优选为1.00n/mg·cm2以下。
从进一步提高电解性能的方面出发，优选大于0.005n/(mg·cm2)、更优选为0.08n/(mg·cm2)以上、进一步优选为0.1n/mg·cm2以上、更进一步优选为0.14n/(mg·cm2)以上。从容易进行大型尺寸(例如尺寸为1.5m×2.5m)下的处理的方面出发，进而更优选为0.2n/(mg·cm2)以上。
上述所施加的力例如可通过适宜调整后述的开孔率、电极的厚度、算术平均表面粗糙度等而成为上述范围。更具体而言，例如，若增大开孔率则所施加的力倾向于减小；若减小开孔率则所施加的力倾向于增大。
另外，从得到良好的处理性；与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极和未进行催化剂涂布的供电体等具有良好的粘接力；以及经济性的方面出发，每单位面积的质量优选为48mg/cm2以下、更优选为30mg/cm2以下、进一步优选为20mg/cm2以下，进而，从组合处理性、粘接性和经济性的综合方面出发，优选为15mg/cm2以下。下限值没有特别限定，例如为1mg/cm2左右。
上述每单位面积的质量例如可以通过适宜调整后述的开孔率、电极的厚度等而成为上述范围。更具体而言，例如在为相同厚度时，若开孔率增大则每单位面积的质量倾向于减小；若开孔率减小则每单位面积的质量倾向于增大。
所施加的力可以通过以下的方法(i)或(ii)进行测定，所施加的力中，由方法(i)的测定得到的值(也称为“所施加的力(1)”)与由方法(ii)的测定得到的值(也称为“所施加的力(2)”)可以相同、也可以不同，但为任一值时均优选小于1.5n/mg·cm2。
[方法(i)]
将利用粒编号320的氧化铝实施喷砂加工而得到的镍板(厚度1.2mm、200mm见方)、在导入有离子交换基团的全氟化碳聚合物的膜的两面涂布了无机物颗粒和粘合剂的离子交换膜(170mm见方，关于此处所说的离子交换膜的详细内容如实施例中所记载)和电极样品(130mm见方)依序层积，将该层积体用纯水充分浸渍后，将附着于层积体表面的多余水分除去，由此得到测定用样品。需要说明的是，喷砂处理后的镍板的算术平均表面粗糙度(ra)为0.5～0.8μm。算术平均表面粗糙度(ra)的具体计算方法如实施例中记载的那样。
在温度23±2℃、相对湿度30±5％的条件下，使用拉伸压缩试验机仅使该测定用样品中的电极样品在垂直方向以10mm/分钟上升，测定电极样品在垂直方向上升10mm时的负荷。实施3次该测定，计算出平均值。
将该平均值除以电极样品与离子交换膜的重合的部分的面积、以及与离子交换膜重合的部分的电极样品中的质量，计算出每单位质量·单位面积所施加的力(1)(n/mg·cm2)。
关于由方法(i)得到的每单位质量·单位面积所施加的力(1)，从得到良好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极和未进行催化剂涂布的供电体具有良好的粘接力的方面出发，优选为1.6n/(mg·cm2)以下、更优选小于1.6n/(mg·cm2)、进一步优选小于1.5n/(mg·cm2)、更进一步优选为1.2n/mg·cm2以下、进而优选为1.20n/mg·cm2以下。再进一步优选为1.1n/mg·cm2以下、更进一步优选为1.10n/mg·cm2以下、特别优选为1.0n/mg·cm2以下、尤其优选为1.00n/mg·cm2以下。另外，从进一步提高电解性能的方面出发，优选大于0.005n/(mg·cm2)、更优选为0.08n/(mg·cm2)以上、进一步优选为0.1n/(mg·cm2)以上，进而，从容易进行大型尺寸(例如尺寸为1.5m×2.5m)下的处理的方面出发，更进一步优选为0.14n/(mg·cm2)、进而优选为0.2n/(mg·cm2)以上。
[方法(ii)]
将利用粒编号320的氧化铝实施喷砂加工而得到的镍板(厚度1.2mm、200mm见方、与上述方法(i)同样的镍板)、和电极样品(130mm见方)依序层积，将该层积体用纯水充分浸渍后，将附着于层积体表面的多余水分除去，由此得到测定用样品。在温度23±2℃、相对湿度30±5％的条件下，使用拉伸压缩试验机仅使该测定用样品中的电极样品在垂直方向以10mm/分钟上升，测定电极样品在垂直方向上升10mm时的负荷。实施3次该测定，计算出平均值。
将该平均值除以电极样品与镍板的重合的部分的面积、以及与镍板重合的部分中的电极样品的质量，计算出每单位质量·单位面积的粘接力(2)(n/mg·cm2)。
关于通过方法(ii)得到的每单位质量·单位面积所施加的力(2)，从得到良好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极和未进行催化剂涂布的供电体具有良好的粘接力的方面出发，优选为1.6n/(mg·cm2)以下、更优选小于1.6n/(mg·cm2)、进一步优选小于1.5n/(mg·cm2)、更进一步优选为1.2n/mg·cm2以下、进而优选为1.20n/mg·cm2以下。再进一步优选为1.1n/mg·cm2以下、更进一步优选为1.10n/mg·cm2以下、特别优选为1.0n/mg·cm2以下、尤其优选为1.00n/mg·cm2以下。进而，从进一步提高电解性能的方面出发，优选大于0.005n/(mg·cm2)、更优选为0.08n/(mg·cm2)以上、进一步优选为0.1n/(mg·cm2)以上、更进一步优选的是，从容易进行大型尺寸(例如尺寸为1.5m×2.5m)下的处理的方面出发，更进一步优选为0.14n/(mg·cm2)以上。
本实施方式的电解用电极优选包含电解用电极基材和催化剂层。该电解用电极基材的厚度(量规厚度)没有特别限定，从得到良好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极(供电体)和未进行催化剂涂布的电极(供电体)具有良好的粘接力、能够适宜地卷成卷状、良好地弯折、容易进行大型尺寸(例如尺寸为1.5m×2.5m)下的处理的方面出发，优选为300μm以下、更优选为205μm以下、进一步优选为155μm以下、更进一步优选为135μm以下、进而更优选为125μm以下、再优选为120μm以下、再进一步优选为100μm以下，从处理性和经济性的方面出发，更进一步优选为50μm以下。下限值没有特别限定，例如为1μm、优选为5μm、更优选为15μm。
本实施方式中，从使隔膜与电解用电极一体化的方面出发，优选在它们之间夹杂液体。该液体只要是水、有机溶剂等产生表面张力的物质，则能够使用任意的液体。液体的表面张力越大，则在隔膜与电解用电极之间所施加的力越大，因此优选表面张力大的液体。作为液体，可以举出下述物质(括号内的数值为该液体在20℃的表面张力)。
己烷(20.44mn/m)、丙酮(23.30mn/m)、甲醇(24.00mn/m)、乙醇(24.05mn/m)、乙二醇(50.21mn/m)水(72.76mn/m)
若为表面张力大的液体，则隔膜与电解用电极成为一体(成为层积体)，具有电极更新变得容易的倾向。隔膜与电解用电极之间的液体为通过表面张力而相互粘上的程度的量即可，其结果液体量少，因此即使在设置于该层积体的电解池后混合到电解液中，也不会对电解本身产生影响。
从实用性的方面出发，作为液体，优选使用乙醇、乙二醇、水等表面张力为24mn/m至80mn/m的液体。特别优选水、或在水中溶解氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾等而制成碱性的水溶液。另外，也可以使这些液体包含表面活性剂而调整表面张力。通过包含表面活性剂，隔膜与电解用电极的粘接性发生变化，能够对处理性进行调整。作为表面活性剂没有特别限定，可以使用离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂中的任一种。
本实施方式中的电解用电极没有特别限定，从得到良好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极(供电体)和未进行催化剂涂布的电极(供电体)具有良好的粘接力的方面出发，通过下述方法(2)测定得到的比例优选为90％以上、更优选为92％以上，进而从容易进行大型尺寸(例如尺寸为1.5m×2.5m)下的处理的方面出发，更优选为95％以上。上限值为100％。
[方法(2)]
将离子交换膜(170mm见方)和电极样品(130mm见方)依序层积。在温度23±2℃、相对湿度30±5％的条件下，按照该层积体中的电极样品处于外侧的方式，将层积体置于聚乙烯的管(外径280mm)的曲面上，利用纯水充分浸渍层积体和管，将附着于层积体表面和管的多余水分除去，1分钟后，测定离子交换膜(170mm见方)与电极样品密合的部分的面积的比例(％)。
本实施方式中的电解用电极没有特别限定，从得到良好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极(供电体)和未进行催化剂涂布的电极(供电体)具有良好的粘接力、能够适宜地卷成卷状、良好地弯折的方面出发，通过以下的方法(3)测定得到的比例优选为75％以上、更优选为80％以上，进而从容易进行大型尺寸(例如尺寸为1.5m×2.5m)下的处理的方面出发，更优选为90％以上。上限值为100％。
[方法(3)]
将离子交换膜(170mm见方)和电极样品(130mm见方)依次进行层积。在温度23±2℃、相对湿度30±5％的条件下，按照该层积体中的电极样品为外侧的方式，将层积体置于聚乙烯的管(外径145mm)的曲面上，利用纯水充分浸渍层积体和管，将附着于层积体表面和管上的多余水分除去，1分钟后，测定离子交换膜(170mm见方)与电极样品密合的部分的面积的比例(％)。
本实施方式中的电解用电极没有特别限定，从得到良好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极(供电体)和未进行催化剂涂布的电极(供电体)具有良好的粘接力、防止电解中产生的气体的滞留的方面出发，优选为多孔结构且其开孔率或空隙率为5～90％以下。开孔率更优选为10～80％以下、进一步优选为20～75％。
需要说明的是，开孔率是指每单位体积的开孔部的比例。对于开孔部，根据是甚至考虑到亚微米数量级、还是仅考虑眼睛所见的开口，计算方法也有各种各样。本实施方式中，由电极的量规厚度、宽度、长度的值计算出体积v，进而实际测定重量w，由此通过下式计算出开孔率a。
a＝(1-(w/(v×ρ))×100
ρ为电极的材质的密度(g/cm3)。例如在镍的情况下为8.908g/cm3，在钛的情况下为4.506g/cm3。关于开孔率的调整，通过下述等方法进行适宜调整：若为冲孔金属，则变更每单位面积冲压金属的面积；若为金属板网，则变更sw(短径)、lw(长径)、进给的值；若为网，则变更金属纤维的线径、目数；若为电铸，则变更所使用的光致抗蚀剂的图案；若为无纺布，则变更金属纤维径和纤维密度；若为发泡金属，则变更用于形成空隙的铸模。
本实施方式的电解用电极中，从处理性的方面出发，通过下述方法(a)测定得到的值优选为40mm以下、更优选为29mm以下、进一步优选为10mm以下、进而更优选为6.5mm以下。
[方法(a)]
在温度23±2℃、相对湿度30±5％的条件下，将对离子交换膜和上述电解用电极进行层积而成的层积体的样品缠绕固定在外径的氯乙烯制芯材的曲面上，静置6小时后将该电解用电极分离并载置于水平的板上，此时测定该电解用电极的两端部的垂直方向的高度l1和l2，将它们的平均值作为测定值。
关于本实施方式中的电解用电极，使该电解用电极为50mm×50mm的尺寸，在温度24℃、相对湿度32％、活塞速度0.2cm/s和通气量0.4cc/cm2/s的情况下(下文中也称为“测定条件1”)的通气阻力(下文中也称为“通气阻力1”)优选为24kpa·s/m以下。通气阻力大意味着空气难以流动，是指密度高的状态。在该状态下，电解产生的生成物留在电极中，反应基质难以扩散到电极内部，因此具有电解性能(电压等)变差的倾向。另外，具有膜表面的浓度升高的倾向。具体而言，具有在阴极面氢氧化钠浓度(苛性濃度)升高、在阳极面盐水的供给性下降的倾向。其结果，生成物以高浓度停留在隔膜与电解用电极接触的界面，因此具有导致隔膜损伤、还导致阴极面上的电压上升和膜损伤、阳极面上的膜损伤的倾向。
为了防止这些不良状况，通气阻力优选为24kpa·s/m以下。
从与上述同样的方面出发，通气阻力更优选小于0.19kpa·s/m、进一步优选为0.15kpa·s/m以下、更进一步优选为0.07kpa·s/m以下。
需要说明的是，若通气阻力大至一定值以上，在阴极的情况下，在电极产生的naoh滞留在电解用电极与隔膜的界面，具有变为高浓度的倾向；在阳极的情况下，盐水供给性降低，具有盐水浓度变为低浓度的倾向，从防止可能因这种滞留而产生的对隔膜的损伤于未然的方面出发，优选小于0.19kpa·s/m、更优选为0.15kpa·s/m以下、进一步优选为0.07kpa·s/m以下。
另一方面，在通气阻力低的情况下，电解用电极的面积减小，因此具有电解面积减小、电解性能(电压等)变差的倾向。在通气阻力为零的情况下，由于未设置电解用电极，因此供电体作为电极发挥功能，具有电解性能(电压等)显著变差的倾向。从该方面出发，作为通气阻力1而确定的优选下限值没有特别限定，优选大于0kpa·s/m、更优选为0.0001kpa·s/m以上、进一步优选为0.001kpa·s/m以上。
需要说明的是，关于通气阻力1，从其测定法的方面出发，在为0.07kpa·s/m以下时可能无法得到充分的测定精度。从该方面出发，对于通气阻力1为0.07kpa·s/m以下的电解用电极，也可以利用下述测定方法(下文中也称为“测定条件2”)进行通气阻力(下文中也称为“通气阻力2”)的评价。即，通气阻力2是使电解用电极为50mm×50mm的尺寸并在温度24℃、相对湿度32％、活塞速度2cm/s和通气量4cc/cm2/s的情况下的通气阻力。
上述通气阻力1和2例如可以通过适宜调整后述开孔率、电极的厚度等而为上述范围。更具体而言，例如若为相同厚度，则增大开孔率时具有通气阻力1和2减小的倾向，减小开孔率时具有通气阻力1和2增大的倾向。
下面对本实施方式中的电解用电极的更具体实施方式进行说明。
本实施方式的电解用电极优选包含电解用电极基材和催化剂层。催化剂层如下所述，可以由两层以上的层构成，也可以为单层结构。
如图6所示，本实施方式的电解用电极101具备电解用电极基材10、以及被覆电解用电极基材10的两表面的一对第一层20。第一层20优选被覆电解用电极基材10整体。由此，电解用电极的催化活性和耐久性容易提高。需要说明的是，也可以仅在电解用电极基材10的一个表面层积有第一层20。
另外，如图6所示，第一层20的表面可以被第二层30被覆。第二层30优选被覆第一层20整体。另外，第二层30也可以仅层积在第一层20的一个表面。
(电解用电极基材)
作为电解用电极基材10没有特别限定，例如可以使用镍、镍合金、不锈钢、或钛等为代表的阀金属，优选包含选自镍(ni)和钛(ti)中的至少一种元素。
在高浓度的碱水溶液中使用不锈钢的情况下，考虑到铁和铬溶出、以及不锈钢的导电性为镍的1/10左右，作为电解用电极基材，优选包含镍(ni)的基材。
另外，电解用电极基材10在接近饱和的高浓度的食盐水中、在氯气产生气氛中使用的情况下，材质也优选为耐蚀性高的钛。
电解用电极基材10的形状没有特别限定，可以根据目的选择适当的形状。作为形状，可以使用冲孔金属、无纺布、发泡金属、金属板网、由电铸形成的金属多孔箔、将金属线编织而制作出的所谓编织网等中的任一种。其中，优选冲孔金属或金属板网。需要说明的是，电铸是指将照片制版与电镀法组合而制作出精密图案的金属薄膜的技术。其是在基板上利用光致抗蚀剂形成图案，对未被抗蚀剂保护的部分实施电镀来得到金属薄膜的方法。
关于电解用电极基材的形状，根据电解槽中的阳极与阴极的距离而具有合适的规格。该形状没有特别限定，在阳极和阴极具有有限的距离的情况下，可以使用金属板网、冲孔金属形状，在离子交换膜和电极相接的所谓零间隙电解槽的情况下，可以使用将细线编织而成的编织网、金属丝网、发泡金属、金属无纺布、金属板网、冲孔金属、金属多孔箔等。
作为电解用电极基材10，可以举出金属多孔箔、金属丝网、金属无纺布、冲孔金属、金属板网或发泡金属。
作为加工成冲孔金属、金属板网之前的板材，优选压延成型的板材、电解箔等。电解箔优选进一步利用与母材相同的元素实施镀覆处理作为后处理，在单面或双面形成凹凸。
另外，关于电解用电极基材10的厚度，如上所述，优选为300μm以下、更优选为205μm以下、进一步优选为155μm以下、更进一步优选为135μm以下、进而更进一步优选为125μm以下、再优选为120μm以下、再进一步优选为100μm以下，从处理性和经济性的方面出发，进而更优选为50μm以下。下限值没有特别限定，例如为1μm，优选为5μm、更优选为15μm。
在电解用电极基材中，优选将电解用电极基材在氧化气氛中退火，由此缓和加工时的残余应力。另外，在电解用电极基材的表面，为了提高与被覆在上述表面上的催化剂层的密合性，优选利用钢砂(スチールグリッド)、氧化铝粉等形成凹凸，之后通过酸处理使表面积增加。或者优选利用与基材相同的元素实施镀覆处理，使表面积增加。
对于电解用电极基材10，为了使第一层20与电解用电极基材10的表面密合，优选进行使表面积增大的处理。作为使表面积增大的处理，可以举出：使用了钢线粒(カットワイヤ)、钢砂、氧化铝砂粒等的喷砂处理；使用了硫酸或盐酸的酸处理；利用与基材相同的元素的镀覆处理；等等。基材表面的算术平均表面粗糙度(ra)没有特别限定，优选为0.05μm～50μm、更优选为0.1～10μm、进一步优选为0.1～8μm。
接着对使用本实施方式中的电解用电极作为食盐电解用阳极的情况进行说明。
(第一层)
图6中，作为催化剂层的第一层20包含钌氧化物、铱氧化物和钛氧化物中的至少一种氧化物。作为钌氧化物，可以举出ruo2等。作为铱氧化物，可以举出iro2等。作为钛氧化物，可以举出tio2等。第一层20包含钌氧化物和钛氧化物这两种氧化物、或者包含钌氧化物、铱氧化物和钛氧化物这三种氧化物。由此，第一层20成为更稳定的层，进而与第二层30的密合性也进一步提高。
第一层20包含钌氧化物和钛氧化物这两种氧化物的情况下，相对于第一层20中包含的钌氧化物1摩尔，第一层20中包含的钛氧化物优选为1～9摩尔、更优选为1～4摩尔。通过使两种氧化物的组成比处于该范围，电解用电极101显示出优异的耐久性。
第一层20包含钌氧化物、铱氧化物和钛氧化物这三种氧化物的情况下，相对于第一层20中包含的钌氧化物1摩尔，第一层20中包含的铱氧化物优选为0.2～3摩尔、更优选为0.3～2.5摩尔。另外，相对于第一层20中包含的钌氧化物1摩尔，第一层20中包含的钛氧化物优选为0.3～8摩尔、更优选为1～7摩尔。通过使三种氧化物的组成比处于该范围，电解用电极101显示出优异的耐久性。
第一层20包含选自钌氧化物、铱氧化物和钛氧化物中的至少两种氧化物的情况下，这些氧化物优选形成固溶体。通过形成氧化物固溶体，电解用电极101显示出优异的耐久性。
除了上述组成以外，只要包含钌氧化物、铱氧化物和钛氧化物中的至少一种氧化物，即可以使用各种组成的物质。例如，也可以使用被称为dsa(注册商标)的包含钌、铱、钽、铌、钛、锡、钴、锰、铂等的氧化物涂层作为第一层20。
第一层20不需要为单层，也可以包含2层以上的层。例如，第一层20可以包含含有3种氧化物的层和含有两种氧化物的层。第一层20的厚度优选为0.05～10μm、更优选为0.1～8μm。
(第二层)
第二层30优选包含钌和钛。由此能够进一步降低刚电解后的氯过电压。
第二层30优选包含氧化钯、氧化钯与铂的固溶体或者钯与铂的合金。由此能够进一步降低刚电解后的氯过电压。
第二层30厚时，能够维持电解性能的期间延长，但从经济性的方面出发，优选厚度为0.05～3μm。
接着，对使用本实施方式中的电解用电极作为食盐电解用阴极的情况进行说明。
关于作为催化剂层的第一层20的成分，可以举出c、si、p、s、al、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、y、zr、nb、mo、ru、rh、pd、ag、cd、in、sn、ta、w、re、os、ir、pt、au、hg、pb、bi、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu等金属和该金属的氧化物或氢氧化物。
可以包含也可以不包含铂族金属、铂族金属氧化物、铂族金属氢氧化物、包含铂族金属的合金中的至少一种。
在包含铂族金属、铂族金属氧化物、铂族金属氢氧化物、包含铂族金属的合金中的至少一种的情况下，铂族金属、铂族金属氧化物、铂族金属氢氧化物、包含铂族金属的合金优选包含铂、钯、铑、钌、铱中的至少一种铂族金属。
作为铂族金属，优选包含铂。
作为铂族金属氧化物，优选包含钌氧化物。
作为铂族金属氢氧化物，优选包含钌氢氧化物。
作为铂族金属合金，优选包含铂与镍、铁、钴的合金。
进而，根据需要，优选包含镧系元素的氧化物或氢氧化物作为第二成分。由此，电解用电极101显示出优异的耐久性。
作为镧系元素的氧化物或氢氧化物，优选包含选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝中的至少一种。
进而，根据需要，优选包含过渡金属的氧化物或氢氧化物作为第三成分。
通过添加第三成分，电解用电极101显示出更优异的耐久性，能够降低电解电压。
作为优选组合的示例，可以举出仅为钌、钌+镍、钌+铈、钌+镧、钌+镧+铂、钌+镧+钯、钌+镨、钌+镨+铂、钌+镨+铂+钯、钌+钕、钌+钕+铂、钌+钕+锰、钌+钕+铁、钌+钕+钴、钌+钕+锌、钌+钕+镓、钌+钕+硫、钌+钕+铅、钌+钕+镍、钌+钕+铜、钌+钐、钌+钐+锰、钌+钐+铁、钌+钐+钴、钌+钐+锌、钌+钐+镓、钌+钐+硫、钌+钐+铅、钌+钐+镍、铂+铈、铂+钯+铈、铂+钯+镧+铈、铂+铱、铂+钯、铂+铱+钯、铂+镍+钯、铂+镍+钌、铂与镍的合金、铂与钴的合金、铂与铁的合金等。
在不包含铂族金属、铂族金属氧化物、铂族金属氢氧化物、包含铂族金属的合金的情况下，催化剂的主成分优选为镍元素。
优选包含镍金属、氧化物、氢氧化物中的至少一种。
作为第二成分，可以添加过渡金属。作为所添加的第二成分，优选包含钛、锡、钼、钴、锰、铁、硫、锌、铜、碳中的至少一种元素。
作为优选的组合，可以举出镍+锡、镍+钛、镍+钼、镍+钴等。
根据需要，可以在第1层20与电解用电极基材10之间设置中间层。通过设置中间层，能够提高电解用电极101的耐久性。
作为中间层，优选与第1层20和电解用电极基材10两者具有亲和性。作为中间层，优选镍氧化物、铂族金属、铂族金属氧化物、铂族金属羟基化物。作为中间层，可以通过涂布包含形成中间层的成分的溶液并进行烧制而形成，也可以在空气气氛中以300～600℃的温度对基材实施热处理，形成表面氧化物层。除此以外，还可以通过热喷涂法、离子镀法等已知的方法形成。
关于作为催化剂层的第一层30的成分，可以举出c、si、p、s、al、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、y、zr、nb、mo、ru、rh、pd、ag、cd、in、sn、ta、w、re、os、ir、pt、au、hg、pb、bi、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu等金属和该金属的氧化物或氢氧化物。
可以包含也可以不包含铂族金属、铂族金属氧化物、铂族金属氢氧化物、包含铂族金属的合金中的至少一种。作为第二层中包含的元素的优选组合的示例，有第一层中举出的组合等。第一层和第二层的组合可以为相同组成但组成比不同的组合，也可以为不同组成的组合。
作为催化剂层的厚度，所形成的催化剂层和中间层的合计厚度优选为0.01μm～20μm。若为0.01μm以上，则能够作为催化剂发挥出充分的功能。若为20μm以下，则从基材的脱落少，能够形成牢固的催化剂层。更优选为0.05μm～15μm。进一步优选为0.1μm～10μm。进而优选为0.2μm～8μm。
作为电极的厚度、即电解用电极基材与催化剂层的合计厚度，从电极的处理性的方面出发优选为315μm以下、更优选为220μm以下、进一步优选为170μm以下、进而更优选为150μm以下、特别优选为145μm以下、再优选为140μm以下、再进一步优选为138μm以下、进而更优选为135μm以下。若为135μm以下，则可得到特别良好的处理性。继而，从与上述同样的方面出发，优选为130μm以下、更优选小于130μm、进一步优选为115μm以下、更进一步优选为65μm以下。下限值没有特别限定，优选为1μm以上，从实用方面出发更优选为5μm以上、进一步优选为20μm以上。需要说明的是，电极的厚度可以通过用数显测厚仪(株式会社mitutoyo、最小显示0.001mm)测定而求出。电解用电极基材的厚度与电极厚度同样地测定。催化剂层厚度可以通过从电极的厚度减去电解用电极基材的厚度而求出。
本实施方式中，从确保充分的电解性能的方面出发，电解用电极优选包含选自由ru、rh、pd、ir、pt、au、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、y、zr、nb、mo、ag、ta、w、re、os、al、in、sn、sb、ga、ge、b、c、n、o、si、p、s、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb和dy组成的组中的至少一种催化剂成分。
本实施方式中，在电解用电极为弹性变形区域宽的电极时，从得到更好的处理性、与离子交换膜或微多孔膜等隔膜、经劣化的电极和未进行催化剂涂布的供电体等具有更好的粘接力的方面出发，电解用电极的厚度优选为315μm以下、更优选为220μm以下、进一步优选为170μm以下、进而更优选为150μm以下、特别优选为145μm以下、再优选为140μm以下、再进一步优选138μm以下、进一步更优选为135μm以下。若为135μm以下，则得到特别良好的处理性。进而，从与上述同样的方面出发，优选为130μm以下、更优选小于130μm、进一步优选为115μm以下、进而更优选为65μm以下。下限值没有特别限定，优选为1μm以上，从实用方面出发更优选为5μm以上、进一步优选为20μm以上。需要说明的是，本实施方式中，“弹性变形区域宽”是指，将电解用电极进行卷绕制成卷绕体，在解除卷绕状态后，不容易产生因卷绕所致的翘曲。另外，关于电解用电极的厚度，在包含后述催化剂层的情况下，是指电解用电极基材与催化剂层合在一起的厚度。
(电解用电极的制造方法)
接着对电解用电极101的制造方法的一个实施方式进行详细说明。
本实施方式中，通过氧气氛下的涂膜的烧制(热分解)、或者离子镀、镀覆、热喷涂等方法，在电解用电极基材上形成第一层20、优选形成第二层30，由此可以制造电解用电极101。利用这样的本实施方式的制造方法能够实现电解用电极101的高生产率。具体而言，通过涂布包含催化剂的涂布液的涂布工序、将涂布液干燥的干燥工序、进行热分解的热分解工序而在电解用电极基材上形成催化剂层。此处，热分解是指，将作为前体的金属盐加热，分解成金属或金属氧化物与气态物质。分解产物根据所使用的金属种、盐的种类、进行热分解的气氛等而不同，在氧化性气氛下，许多金属具有容易形成氧化物的倾向。在电极的工业制造工艺中，热分解通常在空气中进行，许多情况下形成金属氧化物或金属氢氧化物。
(阳极的第一层的形成)
(涂布工序)
第一层20通过将溶解有钌、铱和钛中的至少一种的金属盐的溶液(第一涂布液)涂布至电解用电极基材后，在氧的存在下进行热分解(烧制)而得到。第一涂布液中的钌、铱和钛的含量与第一层20大致相等。
作为金属盐，可以为氯化物盐、硝酸盐、硫酸盐、金属醇盐、其他盐中的任一种方式。第一涂布液的溶剂可以根据金属盐的种类而选择，可以使用水和丁醇等醇类等。作为溶剂，优选水或水与醇类的混合溶剂。溶解有金属盐的第一涂布液中的总金属浓度没有特别限定，从兼顾通过一次涂布形成的涂膜的厚度的方面出发，优选10～150g/l的范围。
作为将第一涂布液涂布至电解用电极基材10上的方法，使用将电解用电极基材10浸渍在第一涂布液中的浸渍法、用刷毛涂布第一涂布液的方法、使用浸渗有第一涂布液的海绵状辊的辊法、使电解用电极基材10和第一涂布液带有相反电荷而进行喷雾的静电涂布法等。其中优选工业生产率优异的辊法或静电涂布法。
(干燥工序、热分解工序)
(第二层的形成)
第二层30是根据需要形成的，例如，将包含钯化合物和铂化合物的溶液或者包含钌化合物和钛化合物的溶液(第二涂布液)涂布至第一层20上，之后在氧的存在下进行热分解而得到。
(利用热分解法的阴极的第一层的形成)
第一层20通过将溶解有各种组合的金属盐的溶液(第一涂布液)涂布至电解用电极基材上，之后在氧的存在下进行热分解(烧制)而得到。第一涂布液中的金属的含量与第一层20大致相等。
作为金属盐，可以为氯化物盐、硝酸盐、硫酸盐、金属醇盐、其他盐中的任一种方式。第一涂布液的溶剂可以根据金属盐的种类而选择，可以使用水和丁醇等醇类等。作为溶剂，优选水或者水与醇类的混合溶剂。溶解有金属盐的第一涂布液中的总金属浓度没有特别限定，从兼顾通过一次涂布形成的涂膜的厚度的方面出发，优选10～150g/l的范围。
作为将第一涂布液涂布至电解用电极基材10上的方法，使用将电解用电极基材10浸渍到第一涂布液中的浸渍法、用刷毛涂布第一涂布液的方法、使用浸渗有第一涂布液的海绵状辊的辊法、使电解用电极基材10和第一涂布液带有相反电荷而进行喷雾的静电涂布法等。其中优选工业生产率优异的辊法或静电涂布法。
(中间层的形成)
中间层是根据需要形成的，例如，将包含钯化合物或铂化合物的溶液(第二涂布液)涂布至基材上后，在氧的存在下进行热分解而得到。或者，也可以不涂布溶液，而仅将基材加热，从而在基材表面形成氧化镍中间层。
(利用离子镀的阴极的第一层的形成)
第一层20也可以利用离子镀形成。
作为一例，可以举出将基材固定于腔室内、并对金属钌靶材照射电子射线的方法。蒸发的金属钌颗粒在腔室内的等离子体中带正电，堆积在带负电的基板上。等离子体气氛为氩、氧，钌作为钌氧化物堆积在基材上。
(利用镀覆的阴极的第一层的形成)
第一层20也可以利用镀覆法形成。
作为一例，若使用基材作为阴极，并在包含镍和锡的电解液中实施电镀，则能够形成镍与锡的合金镀层。
(利用热喷涂的阴极的第一层的形成)
第一层20也可以利用热喷涂法形成。
作为一例，将氧化镍颗粒等离子体喷镀至基材上，由此能够形成金属镍和氧化镍混合而成的催化剂层。
下面对隔膜的一个方式的离子交换膜进行详细说明。
[离子交换膜]
作为离子交换膜，只要能够与电解用电极形成层积体就没有特别限定，可以适用各种离子交换膜。本实施方式中，优选使用下述离子交换膜，该离子交换膜具有：包含具有离子交换基团的烃系聚合物或含氟系聚合物的膜主体；以及设置在该膜主体的至少一个面上的涂布层。另外，优选涂布层包含无机物颗粒和粘合剂、涂布层的比表面积为0.1～10m2/g。对于该结构的离子交换膜而言，电解中产生的气体对电解性能的影响少，具有可发挥出稳定的电解性能的倾向。
上述导入有离子交换基团的全氟化碳聚合物的膜具备：具有来自磺基的离子交换基团(-so3-所表示的基团、下文中也称为“磺酸基”)的磺酸层、以及具有来自羧基的离子交换基团(-co2-所表示的基团、下文中也称为“羧酸基”)的羧酸层中的任意一者。从强度和尺寸稳定性的方面出发，优选进一步具有增强芯材。
关于无机物颗粒和粘合剂，以下在涂布层的说明栏中详细说明。
图7是示出离子交换膜的一个实施方式的截面示意图。离子交换膜1具有：包含具有离子交换基团的烃系聚合物或含氟系聚合物的膜主体1a；以及形成在膜主体1a的两面的涂布层11a和11b。
离子交换膜1中，膜主体1a具备：具有来自磺基的离子交换基团(-so3-所表示的基团、下文中也称为“磺酸基”)的磺酸层3、以及具有来自羧基的离子交换基团(-co2-所表示的基团、下文中也称为“羧酸基”)的羧酸层2；并且膜主体1a通过增强芯材4增强了强度和尺寸稳定性。离子交换膜1具备磺酸层3和羧酸层2，因此适合用作阳离子交换膜。
需要说明的是，离子交换膜也可以仅具有磺酸层和羧酸层中的任意一者。另外，离子交换膜未必需要通过增强芯材进行增强，增强芯材的配置状态也并不限于图7的示例。
(膜主体)
首先，对构成离子交换膜1的膜主体1a进行说明。
膜主体1a具有选择性地透过阳离子的功能，只要包含具有离子交换基团的烃系聚合物或含氟系聚合物即可，对其构成或材料没有特别限定，可以适宜选择合适的构成或材料。
膜主体1a中的具有离子交换基团的烃系聚合物或含氟系聚合物例如可以由具有可通过水解等变成离子交换基团的离子交换基团前体的烃系聚合物或含氟系聚合物获得。具体而言，例如，使用主链由氟化烃构成、具有可通过水解等转换为离子交换基团的基团(离子交换基团前体)作为悬垂侧链、并且能够进行熔融加工的聚合物(下文中根据情况称为“含氟系聚合物(a)”)制作膜主体1a的前体，之后将离子交换基团前体转换为离子交换基团，由此可以得到膜主体1a。
含氟系聚合物(a)例如可以通过将选自下述第1组中的至少一种单体与选自下述第2组和/或下述第3组中的至少一种单体共聚而制造。另外，也可以通过选自下述第1组、下述第2组和下述第3组的任一组中的一种单体的均聚而制造。
作为第1组的单体，例如可以举出氟化乙烯化合物。作为氟化乙烯化合物，例如可以举出氟化乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、偏二氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟烷基乙烯基醚等。特别是在使用离子交换膜作为碱电解用膜的情况下，氟化乙烯化合物优选为全氟单体，优选选自由四氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚组成的组中的全氟单体。
作为第2组的单体，例如可以举出具有可转换为羧酸型离子交换基团(羧酸基)的官能团的乙烯基化合物。作为具有可转换为羧酸基的官能团的乙烯基化合物，例如可以举出cf2＝cf(ocf2cyf)s-o(czf)t-coor所表示的单体等(此处，s表示0～2的整数，t表示1～12的整数，y和z各自独立地表示f或cf3，r表示低级烷基。低级烷基例如是碳原子数为1～3的烷基)。
这些之中，优选cf2＝cf(ocf2cyf)n-o(cf2)m-coor所表示的化合物。此处，n表示0～2的整数，m表示1～4的整数，y表示f或cf3，r表示ch3、c2h5或者c3h7。
需要说明的是，在使用离子交换膜作为碱电解用阳离子交换膜的情况下，优选至少使用全氟化合物作为单体，但由于酯基的烷基(参照上述r)在被水解的时刻从聚合物失去，因此烷基(r)可以不是全部氢原子被氟原子取代的全氟烷基。
作为第2组的单体，在上述之中，更优选下述所表示的单体。
cf2＝cfocf2-cf(cf3)ocf2cooch3、
cf2＝cfocf2cf(cf3)o(cf2)2cooch3、
cf2＝cf[ocf2-cf(cf3)]2o(cf2)2cooch3、
cf2＝cfocf2cf(cf3)o(cf2)3cooch3、
cf2＝cfo(cf2)2cooch3、
cf2＝cfo(cf2)3cooch3。
作为第3组的单体，例如可以举出具有可转换为砜型离子交换基(磺酸基)的官能团的乙烯基化合物。作为具有可转换为磺酸基的官能团的乙烯基化合物，例如优选cf2＝cfo-x-cf2-so2f所表示的单体(此处，x表示全氟亚烷基)。作为它们的具体例，可以举出下述表示的单体等。
cf2＝cfocf2cf2so2f、
cf2＝cfocf2cf(cf3)ocf2cf2so2f、
cf2＝cfocf2cf(cf3)ocf2cf2cf2so2f、
cf2＝cf(cf2)2so2f、
cf2＝cfo[cf2cf(cf3)o]2cf2cf2so2f、
cf2＝cfocf2cf(cf2ocf3)ocf2cf2so2f。
这些之中，更优选cf2＝cfocf2cf(cf3)ocf2cf2cf2so2f以及cf2＝cfocf2cf(cf3)ocf2cf2so2f。
由这些单体得到的共聚物可以通过针对氟化乙烯的均聚和共聚所开发的聚合法、特别是针对四氟乙烯所使用的一般的聚合方法来制造。例如，在非水性法中，可以使用全氟烃、氯氟化碳等惰性溶剂，在全氟化碳过氧化物或偶氮化合物等自由基聚合引发剂的存在下，在温度0～200℃、压力0.1～20mpa的条件下进行聚合反应。
上述共聚中，上述单体的组合的种类及其比例没有特别限定，根据希望对所得到的含氟系聚合物赋予的官能团的种类和量来选择决定。例如，在制成仅含有羧酸基的含氟系聚合物的情况下，从上述第1组和第2组中分别选择至少一种单体进行共聚即可。另外，在制成仅含有磺酸基的含氟系聚合物的情况下，从上述第1组和第3组的单体中分别选择至少一种单体进行共聚即可。此外，在制成具有羧酸基和磺酸基的含氟系聚合物的情况下，从上述第1组、第2组和第3组的单体中分别选择至少一种单体进行共聚即可。这种情况下，将由上述第1组和第2组构成的共聚物、和由上述第1组和第3组构成的共聚物分别聚合，之后进行混合，由此也可以得到目标含氟系聚合物。另外，各单体的混合比例没有特别限定，在增加每单位聚合物的官能团的量的情况下，只要增加选自上述第2组和第3组中的单体的比例即可。
含氟系共聚物的总离子交换容量没有特别限定，优选为0.5～2.0mg当量/g、更优选为0.6～1.5mg当量/g。此处，总离子交换容量是指干燥树脂的每单位重量的交换基的当量，可以通过中和滴定等进行测定。
在离子交换膜1的膜主体1a中，包含具有磺酸基的含氟系聚合物的磺酸层3和包含具有羧酸基的含氟系聚合物的羧酸层2进行了层积。通过制成这种层结构的膜主体1a，能够进一步提高钠离子等阳离子的选择透过性。
将离子交换膜1配置于电解槽的情况下，通常按照磺酸层3位于电解槽的阳极侧、羧酸层2位于电解槽的阴极侧的方式进行配置。
磺酸层3优选由电阻低的材料构成，从膜强度的方面出发，优选膜厚比羧酸层2更厚。磺酸层3的膜厚优选为羧酸层2的2～25倍、更优选为3～15倍。
羧酸层2优选即使膜厚较薄也具有较高的阴离子排除性。此处所说的阴离子排除性是指妨碍阴离子向离子交换膜1中的侵入或透过的性质。为了提高阴离子排除性，针对磺酸层配置离子交换容量小的羧酸层等是有效的。
作为用于磺酸层3的含氟系聚合物，例如使用cf2＝cfocf2cf(cf3)ocf2cf2so2f作为第3组的单体所得到的聚合物是合适的。
作为用于羧酸层2的含氟系聚合物，例如使用cf2＝cfocf2cf(cf2)o(cf2)2cooch3作为第2组的单体所得到的聚合物是合适的。
(涂布层)
离子交换膜优选在膜主体的至少一个面上具有涂布层。另外，如图7所示，在离子交换膜1中，在膜主体1a的两面上分别形成有涂布层11a和11b。
涂布层包含无机物颗粒和粘合剂。
无机物颗粒的平均粒径更优选为0.90μm以上。无机物颗粒的平均粒径为0.90μm以上时，不仅气体附着、而且对杂质的耐久性也显著提高。即，通过在增大无机物颗粒的平均粒径、并同时使其满足上述比表面积的值，可得到特别显著的效果。为了满足这样的平均粒径和比表面积，优选不规则状的无机物颗粒。可以使用通过熔融得到的无机物颗粒、通过原矿粉碎得到的无机物颗粒。优选可以适当地使用通过原矿粉碎得到的无机物颗粒。
另外，无机物颗粒的平均粒径可以为2μm以下。若无机物颗粒的平均粒径为2μm以下，则能够防止膜由于无机物颗粒而受到损伤。无机物颗粒的平均粒径更优选为0.90～1.2μm。
此处，平均粒径可以使用粒度分布计(“sald2200”岛津制作所)进行测定。
无机物颗粒的形状优选为不规则形状。对杂质的耐性进一步提高。另外，无机物颗粒的粒度分布优选宽。
无机物颗粒优选包含选自由元素周期表第iv族元素的氧化物、元素周期表第iv族元素的氮化物以及元素周期表第iv族元素的碳化物组成的组中的至少一种无机物。从耐久性的方面出发，更优选为氧化锆的颗粒。
该无机物颗粒优选为通过粉碎无机物颗粒的原矿而制造的无机物颗粒；或者将无机物颗粒的原矿熔融并进行精制，将由此得到的颗粒的粒径一致的球状颗粒作为无机物颗粒。
作为原矿粉碎方法没有特别限定，可以举出球磨机、珠磨机、胶体磨、锥形磨机、盘磨机、轧边机、制粉磨机、锤击式粉碎机、颗粒磨机、vsi磨机、wiley粉碎机、辊磨机、喷射式粉碎机等。另外，优选在粉碎后进行清洗，此时作为清洗方法，优选进行酸处理。由此，能够削减附着于无机物颗粒的表面的铁等杂质。
涂布层优选包含粘合剂。粘合剂是将无机物颗粒保持于离子交换膜的表面而形成涂布层的成分。从对电解液或由电解产生的生成物的耐性的方面出发，粘合剂优选包含含氟系聚合物。
作为粘合剂，从对电解液或由电解产生的生成物的耐性、以及对离子交换膜的表面的粘接性的方面出发，更优选为具有羧酸基或磺酸基的含氟系聚合物。在包含具有磺酸基的含氟聚合物的层(磺酸层)上设置涂布层的情况下，作为该涂布层的粘合剂，更优选使用具有磺酸基的含氟系聚合物。另外，在包含具有羧酸基的含氟聚合物的层(羧酸层)上设置涂布层的情况下，作为该涂布层的粘合剂，进一步优选使用具有羧酸基的含氟系聚合物。
在涂布层中，无机物颗粒的含量优选为40～90质量％、更优选为50～90质量％。另外，粘合剂的含量优选为10～60质量％、更优选为10～50质量％。
离子交换膜中的涂布层的分布密度优选每1cm2为0.05～2mg。另外，离子交换膜在表面具有凹凸形状的情况下，涂布层的分布密度优选每1cm2为0.5～2mg。
作为形成涂布层的方法没有特别限定，可以使用公知的方法。例如可以举出下述方法：将无机物颗粒分散于包含粘合剂的溶液中，将所得到的涂布液通过喷雾等进行涂布。
(增强芯材)
离子交换膜优选具有配置在膜主体的内部的增强芯材。
增强芯材的构成没有特别限定，例如，可以将被称为增强丝的丝进行纺丝而形成。此处所说的增强丝为构成增强芯材的部件，是指能够对离子交换膜赋予所期望的尺寸稳定性和机械强度、并且在离子交换膜中能够稳定存在的丝。通过使用将该增强丝纺丝而成的增强芯材，能够对离子交换膜赋予更优异的尺寸稳定性和机械强度。
作为用于增强芯材的含氟系聚合物，例如可以举出聚四氟乙烯(ptfe)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)、四氟乙烯-乙烯共聚物(etfe)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、三氟氯乙烯-乙烯共聚物和偏二氟乙烯聚合物(pvdf)等。这些之中，从耐热性和耐化学药品性的方面出发，特别优选使用由聚四氟乙烯构成的纤维。
用于增强芯材的增强丝的丝径没有特别限定，优选为20～300旦尼尔、更优选为50～250旦尼尔。编织密度(每单位长度的打纬根数)优选为5～50根/英寸。作为增强芯材的形态没有特别限定，例如使用织布、无纺布、编布等，优选为织布的方式。另外，关于织布的厚度，使用优选为30～250μm、更优选为30～150μm的织布。
织布或编布可以使用单丝、复丝或它们的纱线、膜裂纱线等，织法可以使用平织、纱罗织、针织、棱纹织(コード織り)、绉条纹薄织(シャーサッカ)等各种织法。
膜主体中的增强芯材的织法和配置没有特别限定，可以考虑离子交换膜的尺寸或形状、离子交换膜所期望的物性和使用环境等适当地设为合适的配置。
例如，可以沿膜主体的规定的一个方向配置增强芯材，但从尺寸稳定性的方面出发，优选沿规定的第一方向配置增强芯材，并且沿与第一方向大致垂直的第二方向配置其他增强芯材。通过在膜主体的纵向膜主体的内部大致平行地配置两个以上的增强芯材，由此能够在多方向赋予更优异的尺寸稳定性和机械强度。例如，优选在膜主体的表面织入了沿纵向配置的增强芯材(经丝)和沿横向配置的增强芯材(纬丝)的配置。从尺寸稳定性、机械强度和制造容易性的方面出发，更优选：使经丝和纬丝交替浮沉而进行打纬编织而成的平织；一边对2根经丝加捻一边与纬丝织入而成的纱罗织；在将2根或多根分别拉齐而配置的经丝中打纬相同数量的纬丝而编织的方平织；等等。
特别优选沿离子交换膜的md方向(行进方向，纵向)和td方向(垂直方向，横向)的两个方向配置增强芯材。即，优选在md方向和td方向进行平织。此处，md方向是指，在后述离子交换膜的制造工序中，膜主体、各种芯材(例如增强芯材、增强丝、后述牺牲丝等)所被传送的方向(流动方向)，td方向是指与md方向大致垂直的方向。另外，将沿md方向织成的丝称为md丝，将沿td方向织成的丝称为td丝。通常，用于电解的离子交换膜大多是矩形状，且长度方向为md方向、宽度方向为td方向。通过织入作为md丝的增强芯材和作为td丝的增强芯材，能够在多方向赋予更优异的尺寸稳定性和机械强度。
增强芯材的配置间隔没有特别限定，可以考虑离子交换膜所期望的物性和使用环境等而适当地设为合适的配置。
增强芯材的开口率没有特别限定，优选为30％以上、更优选为50％以上90％以下。关于开口率，从离子交换膜的电化学性质的方面出发优选为30％以上，从离子交换膜的机械强度的方面出发优选为90％以下。
增强芯材的开口率是指，在膜主体的任意一个表面的面积(a)中，离子等物质(电解液和其中含有的阳离子(例如钠离子))所能够通过的表面的总面积(b)的比例(b/a)。离子等物质所能够通过的表面的总面积(b)是指，在离子交换膜中，阳离子、电解液等未被离子交换膜中包含的增强芯材等所截断的区域的总面积。
图8是用于说明构成离子交换膜的增强芯材的开口率的示意图。图8将离子交换膜的一部分放大，仅图示出该区域内的增强芯材21a和21b的配置，对其他部件省略了图示。
将下述区域的面积(a)减去增强芯材的总面积(c)，由此可以求出上述区域的面积(a)中的离子等物质所能够通过的区域的总面积(b)，上述区域为被沿纵向配置的增强芯材21a和沿横向配置的增强芯材21b所包围的区域，其是也包括增强芯材在内的面积。即，开口率可以通过下式(i)求出。
开口率＝(b)/(a)＝((a)-(c))/(a)…(i)
在增强芯材中，从耐化学药品性和耐热性的方面出发，特别优选的方式为包含ptfe的带子纱或高取向单丝。具体而言，更优选使用下述的增强芯材：使用将由ptfe构成的高强度多孔片切割成带状的带子纱或者由ptfe构成的高度取向的单丝的50～300旦尼尔、并且是编织密度为10～50根/英寸的平织，其厚度为50～100μm的范围。包含该增强芯材的离子交换膜的开口率更优选为60％以上。
作为增强丝的形状，可以举出圆丝、带状丝等。
(连通孔)
离子交换膜优选在膜主体的内部具有连通孔。
连通孔是指能够成为电解时产生的离子、电解液的流路的孔。另外，连通孔是指在膜主体内部形成的管状的孔，通过后述牺牲芯材(或牺牲丝)溶出而形成。连通孔的形状、孔径等可以通过选择牺牲芯材(牺牲丝)的形状、孔径来控制。
通过在离子交换膜形成连通孔，电解时能够确保电解液的移动性。连通孔的形状没有特别限定，根据后述制法，可以形成为用于连通孔的形成的牺牲芯材的形状。
连通孔优选按照交替穿过增强芯材的阳极侧(磺酸层侧)和阴极侧(羧酸层侧)的方式形成。通过成为该结构，在增强芯材的阴极侧形成有连通孔的部分中，通过充满在连通孔中的电解液而进行传输的离子(例如钠离子)也能够流动到增强芯材的阴极侧。其结果，阳离子的流动不会被截断，因而能够进一步降低离子交换膜的电阻。
连通孔可以仅沿着构成离子交换膜的膜主体的规定的一个方向形成，但从发挥出更稳定的电解性能的方面出发，优选沿膜主体的纵向和横向这两个方向形成。
[制造方法]
作为离子交换膜的合适的制造方法，可以举出具有下述(1)工序～(6)工序的方法。
(1)工序：制造具有离子交换基团、或者可通过水解成为离子交换基团的离子交换基团前体的含氟系聚合物的工序。
(2)工序：根据需要，至少织入两个以上的增强芯材和具有溶于酸或碱的性质并形成连通孔的牺牲丝，由此得到在相邻的增强芯材彼此之间配置有牺牲丝的增强材料的工序。
(3)工序：将具有离子交换基团、或者可通过水解成为离子交换基团的离子交换基团前体的上述含氟系聚合物进行膜化的工序。
(4)工序：根据需要将上述增强材料埋入上述膜中，得到在内部配置有上述增强材料的膜主体的工序。
(5)工序：将(4)工序中得到的膜主体水解的工序(水解工序)。
(6)工序：在(5)工序中得到的膜主体上设置涂布层的工序(涂布工序)。
下面对各工序进行详细说明。
(1)工序：制造含氟系聚合物的工序
在(1)工序中，使用上述第1组～第3组中记载的原料的单体，制造含氟系聚合物。为了控制含氟系聚合物的离子交换容量，在形成各层的含氟系聚合物的制造中，对原料的单体的混合比进行调整即可。
(2)工序：增强材料的制造工序
增强材料是指织入有增强丝的织布等。通过将增强材料埋入膜内而形成增强芯材。在制成具有连通孔的离子交换膜时，牺牲丝也一起织入到增强材料中。这种情况下的牺牲丝的混织量优选为增强材料整体的10～80质量％、更优选为30～70质量％。通过织入牺牲丝，还能够防止增强芯材的错位。
牺牲丝在膜的制造工序或电解环境下具有溶解性，使用人造丝、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、纤维素和聚酰胺等。另外，还优选具有20～50旦尼尔的粗度、由单丝或复丝构成的聚乙烯醇等。
需要说明的是，在(2)工序中，通过调整增强芯材、牺牲丝的配置，能够控制开口率、连通孔的配置等。
(3)工序：膜化工序
在(3)工序中，利用挤出机将上述(1)工序中得到的含氟系聚合物进行膜化。膜可以为单层结构，也可以如上所述为磺酸层和羧酸层的2层结构，还可以为3层以上的多层结构。
作为进行膜化的方法，例如可以举出以下的方法。
将具有羧酸基的含氟聚合物、具有磺酸基的含氟聚合物分别分开地进行膜化的方法。
将具有羧酸基的含氟聚合物和具有磺酸基的含氟聚合物通过共挤出制成复合膜的方法。
需要说明的是，膜可以分别为两片以上。另外，共挤出不同种类的膜有助于提高界面的粘接强度，因而优选。
(4)工序：得到膜主体的工序
在(4)工序中，将(2)工序中得到的增强材料埋入(3)工序中得到的膜的内部，由此得到内部存在有增强材料的膜主体。
作为膜主体的优选形成方法，可以举出下述方法：(i)将具有位于阴极侧的羧酸基前体(例如羧酸酯官能团)的含氟系聚合物(下文中将其所构成的层称为第一层)、和具有磺酸基前体(例如磺酰氟官能团)的含氟系聚合物(下文中将其所构成的层称为第二层)通过共挤出法进行膜化，根据需要使用加热源和真空源，在表面上具有大量细孔的平板或圆筒上隔着具有透气性的耐热性防粘纸，按照增强材料、第二层/第一层复合膜的顺序进行层积，在各聚合物熔融的温度下通过减压将各层间的空气除去并同时进行一体化的方法；(ii)与第二层/第一层复合膜分开地将具有磺酸基前体的含氟系聚合物(第三层)预先单独进行膜化，根据需要使用加热源和真空源，在表面上具有大量细孔的平板或圆筒上，隔着具有透气性的耐热性防粘纸，按照第三层膜、增强芯材、由第二层/第一层构成的复合膜的顺序进行层积，在各聚合物熔融的温度下通过减压将各层间的空气除去并同时进行一体化的方法。
此处，将第一层和第二层进行共挤出时，有助于提高界面的粘接强度。
另外，与加压压制法相比，在减压下一体化的方法具有增强材料上的第三层的厚度增大的特征。进而，由于增强材料被固定于膜主体的内表面，因此具有能够充分保持离子交换膜的机械强度的性能。
需要说明的是，此处说明的层积的变动仅为一例，可以考虑所期望的膜主体的层构成或物性等，适当选择合适的层积图案(例如，各层的组合等)，之后进行共挤出。
需要说明的是，为了进一步提高离子交换膜的电气性能，还可以在第一层与第二层之间进一步夹入由具有羧酸基前体和磺酸基前体这两者的含氟系聚合物构成的第四层，或者代替第二层而使用由具有羧酸基前体和磺酸基前体这两者的含氟系聚合物构成的第四层。
第四层的形成方法可以为将具有羧酸基前体的含氟系聚合物和具有磺酸基前体的含氟系聚合物分别制造后进行混合的方法，也可以为使用将具有羧酸基前体的单体和具有磺酸基前体的单体共聚而成的物质的方法。
使第四层为离子交换膜的构成的情况下，可以将第一层与第四层的共挤出膜成型，第三层和第二层与其分开地单独进行膜化，并利用上述方法进行层积；也可以将第一层/第四层/第二层这3层一次性通过共挤出进行膜化。
这种情况下，被挤出的膜流动的方向为md方向。如此，能够在增强材料上形成包含具有离子交换基团的含氟系聚合物的膜主体。
另外，离子交换膜优选在由磺酸层构成的表面侧具有由具有磺酸基的含氟聚合物构成的突出的部分、即凸部。作为形成这样凸部的方法没有特别限定，可以采用在树脂表面形成凸部的公知的方法。具体而言，例如可以举出对膜主体的表面实施压纹加工的方法。例如，将上述复合膜和增强材料等进行一体化时，通过使用预先进行了压纹加工的防粘纸，能够形成上述凸部。在通过压纹加工形成凸部的情况下，凸部的高度、配置密度的控制可以通过控制进行转印的压纹形状(防粘纸的形状)来进行。
(5)水解工序
在(5)工序中，进行将(4)工序中得到的膜主体水解并将离子交换基团前体转换为离子交换基团的工序(水解工序)。
另外，在(5)工序中，将膜主体中包含的牺牲丝用酸或碱溶解除去，由此能够在膜主体形成溶出孔。需要说明的是，牺牲丝也可以未被完全溶解除去而残留于连通孔中。另外，残留于连通孔中的牺牲丝在离子交换膜被供于电解时，可以被电解液溶解除去。
牺牲丝在离子交换膜的制造工序、电解环境下对酸或碱具有溶解性，通过牺牲丝溶出而在该部位形成连通孔。
(5)工序可以通过将(4)工序中得到的膜主体浸渍在包含酸或碱的水解溶液中而进行。作为该水解溶液，例如可以使用包含koh和dmso(二甲基亚砜)的混合溶液。
该混合溶液优选包含2.5～4.0n的koh、包含25～35质量％的dmso。
作为水解的温度，优选为70～100℃。温度越高，则越能增加表观厚度。更优选为75～100℃。
此处，对于通过使牺牲丝溶出而形成连通孔的工序进行更详细的说明。图9的(a)、(b)是用于说明离子交换膜的连通孔的形成方法的示意图。
图9的(a)、(b)中，仅图示出由增强丝52、牺牲丝504a和牺牲丝504a形成的连通孔504，对膜主体等其他部件省略了图示。
首先，将在离子交换膜中构成增强芯材的增强丝52以及在离子交换膜中用于形成连通孔504的牺牲丝504a作为编入增强材料。另外，通过在(5)工序中将牺牲丝504a溶出而形成连通孔504。
利用上述方法，只要根据在离子交换膜的膜主体内部如何配置增强芯材、连通孔来调整增强丝52和牺牲丝504a的编入方法即可，因而简便。
图9的(a)中，例示出了在纸面沿纵向和横向的两个方向织入增强丝52和牺牲丝504a而成的平织的增强材料，但根据需要可以变更增强材料中的增强丝52和牺牲丝504a的配置。
(6)涂布工序
在(6)工序中，制备包含通过原矿粉碎或原矿熔融而得到的无机物颗粒与粘合剂的涂布液，将涂布液涂布至(5)工序中得到的离子交换膜的表面并使其干燥，由此可以形成涂布层。
作为粘合剂，优选如下得到的粘合剂：将具有离子交换基团前体的含氟系聚合物用包含二甲基亚砜(dmso)和氢氧化钾(koh)的水溶液水解后，浸渍到盐酸中，将离子交换基团的抗衡离子置换成h+而得到粘合剂(例如具有羧基或磺基的含氟系聚合物)。由此，其容易溶解在后述的水或乙醇中，因而优选。
关于涂布液中的无机物颗粒和粘合剂的浓度没有特别限定，优选制成稀涂布液。由此能够将其均匀地涂布在离子交换膜的表面。
另外，在使无机物颗粒分散时，可以将表面活性剂添加在分散液中。作为表面活性剂，优选非离子型表面活性剂，例如可以举出日油株式会社制造的hs-210、ns-210、p-210、e-212等。
通过喷雾涂布、辊涂布将所得到的涂布液涂布至离子交换膜表面，由此得到离子交换膜。
[微多孔膜]
作为本实施方式的微多孔膜，如上所述，只要可与电解用电极形成层积体就没有特别限定，可以适用各种微多孔膜。
本实施方式的微多孔膜的气孔率没有特别限定，例如可以为20～90、优选为30～85。上述气孔率例如可以利用下式计算出。
气孔率＝(1-(干燥状态的膜重量)/(由膜的厚度、宽度、长度计算出的体积和由膜原料的密度计算出的重量))×100
本实施方式的微多孔膜的平均孔径没有特别限定，例如可以为0.01μm～10μm、优选为0.05μm～5μm。关于上述平均孔径，例如，将膜与厚度方向垂直地切断，通过fe-sem对截面进行观察。对于100点左右所观察的孔的直径进行测定并将其平均，由此可求出平均孔径。
本实施方式的微多孔膜的厚度没有特别限定，例如可以为10μm～1000μm、优选为50μm～600μm。上述厚度例如可以使用千分尺(株式会社mitutoyo制)等进行测定。
作为上述微多孔膜的具体例，可以举出agfa公司制造的zirfonperlutp500(本实施方式中，也称为zirfon膜)、国际公开第2013-183584号小册子、国际公开第2016-203701号小册子等中记载的微多孔膜。
本实施方式中，隔膜优选包含第1离子交换树脂层、以及具有与该第1离子交换树脂层不同的ew(离子交换当量)的第2离子交换树脂层。另外，隔膜优选包含第1离子交换树脂层、以及具有与该第1离子交换树脂层不同的官能团的第2离子交换树脂层。离子交换当量可以通过所导入的官能团进行调整，关于可导入的官能团如上文所述。
(水电解)
本实施方式的电解槽即进行水电解时的电解槽具有将上述进行食盐电解时的电解槽中的离子交换膜变更为微多孔膜的构成。另外，在所供给的原料为水这点上与上述进行食盐电解时的电解槽不同。关于其他构成，进行水电解时的电解槽也可以采用与进行食盐电解时的电解槽同样的构成。在食盐电解的情况下，在阳极室产生氯气，因此阳极室的材质使用钛，但在水电解的情况下，在阳极室仅产生氧气，因此可以使用与阴极室的材质相同的材质。例如可以举出镍等。另外，阳极涂布适宜为氧产生用的催化剂涂布。作为催化剂涂布的示例，可以举出铂族金属和过渡金属的金属、氧化物、氢氧化物等。例如可以使用铂、铱、钯、钌、镍、钴、铁等元素。
[实施例]
通过以下的实施例和比较例更详细地说明本实施方式，但本实施方式并不受以下实施例的任何限定。
(隔膜)
作为层积体的制造中使用的隔膜，使用按下述制造的离子交换膜a。
作为增强芯材，使用聚四氟乙烯(ptfe)制、90d的单丝(下文中称为ptfe丝)。作为牺牲丝，使用将35d/6f的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)进行200回/米的加捻而成的丝(下文中称为pet丝)。首先，在td和md这两个方向，分别按照ptfe丝为24根/英寸、牺牲丝在相邻的ptfe丝间配置2根的方式进行平织，得到织布。将所得到的织布用辊进行压接，得到作为厚度70μm的织布的增强材料。
接着，准备为cf2＝cf2和cf2＝cfocf2cf(cf3)ocf2cf2cooch3的共聚物、离子交换容量为0.85mg当量/g的干燥树脂的树脂a；为cf2＝cf2与cf2＝cfocf2cf(cf3)ocf2cf2so2f的共聚物、离子交换容量为1.03mg当量/g的干燥树脂的树脂b。
使用这些树脂a和树脂b，利用共挤出t模法得到树脂a层的厚度为15μm、树脂b层的厚度为84μm的2层膜x。另外，仅使用树脂b，利用t模法得到厚度为20μm的单层膜y。
接着，在内部具有加热源和真空源、在其表面具有微细孔的加热板上，依次层积防粘纸(高度50μm的圆锥形状的压纹加工)、膜y、增强材料和膜x，在加热板表面温度223℃、真空度0.067mpa的条件下加热减压2分钟后，去除防粘纸，由此得到复合膜。需要说明的是，膜x按照树脂b为下面的方式进行层积。
将所得到的复合膜在包含二甲基亚砜(dmso)30质量％、氢氧化钾(koh)15质量％的80℃的水溶液中浸渍20分钟，由此进行皂化。之后，在包含氢氧化钠(naoh)0.5n的50℃的水溶液中浸渍1小时，将离子交换基团的抗衡离子置换成na，接着进行水洗。之后使研磨辊与膜的相对速度为100m/分钟、研磨辊的按压量为2mm对树脂b侧表面进行研磨，形成开孔部，之后在60℃进行干燥。
此外，在树脂b的酸型树脂的5质量％乙醇溶液中加入1次粒径1μm的氧化锆20质量％，使其分散而调合悬浮液，利用悬浮液喷雾法喷雾到上述的复合膜的两面，在复合膜的表面形成氧化锆的涂层，得到作为隔膜的离子交换膜a。
利用荧光x射线测定对氧化锆的涂布密度进行测定，结果为0.5mg/cm2。此处，平均粒径利用粒度分布计(岛津制作所制“sald(注册商标)2200”)进行测定。
(电解用电极)
作为电解用电极，使用下述的阴极电解用电极和阳极电解用电极。
作为阴极电解用电极的基材，准备量规厚度22μm、长95mm、宽110mm的镍箔。
在该镍箔的单面实施基于镀镍的粗面化处理。
经粗面化的表面的算术平均粗糙度ra为0.95μm。
表面粗糙度测定中，使用触针式的表面粗糙度测定机sj-310(株式会社mitutoyo)。
将测定样品设置在与地面平行的定盘上，在下述测定条件下测定算术平均粗糙度ra。测定中，在实施6次时，记录其平均值。
<触针的形状>圆锥锥角＝60°、前端半径＝2μm、静态测定力＝0.75mn
<粗糙度标准>jis2001
<评价曲线>r
<过滤器>gauss
<取样长度值λc>0.8mm
<取样长度值λs>2.5μm
<区间数>5
<前走、后走>有
通过冲孔加工在该镍箔开出圆形孔而制成多孔箔。如下计算出的开孔率为44％。
(开孔率的测定)
对于电解用电极，使用数显测厚仪(株式会社mitutoyo制造，最小显示0.001mm)对面内均匀地进行10点测定，计算出平均值。将其作为电极的厚度(量规厚度)，计算出体积。之后利用电子天平测定质量，由金属的比重(镍的比重＝8.908g/cm3、钛的比重＝4.506g/cm3)计算出开孔率或空隙率。
开孔率(空隙率)(％)＝(1-(电极质量)/(电极体积×金属的比重))×100
按以下顺序制备用于形成电极催化剂的涂布液。
将钌浓度为100g/l的硝酸钌溶液(株式会社furuyametal)、硝酸铈(kishidachemical株式会社)按照钌元素与铈元素的摩尔比为1:0.25的方式进行混合。将该混合液充分搅拌，将其作为阴极涂布液。
将装有上述涂布液的桶设置在辊涂布装置的最下部。按照在pvc(聚氯乙烯)制造的圆筒上卷绕有独立气泡型的发泡epdm(乙烯-丙烯-二烯橡胶)制的橡胶(inoaccorporation、e-4088、厚度10mm)的涂布辊与涂布液始终接触的方式进行设置。在其上部设置卷绕有相同的epdm的涂布辊，进而在其上设置pvc制造的辊。使电解用电极基材通过第2个涂布辊与最上部的pvc制的辊之间，进行涂布液的涂布(辊涂布法)。之后进行50℃下10分钟的干燥、150℃下3分钟的预烧制，实施350℃下10分钟的烧制。反复进行这些涂布、干燥、预烧制、烧制的一系列操作直至达到规定的涂布量为止。这样得到的阴极电解用电极(长95mm、宽110mm)的厚度为28μm。关于，催化剂层的厚度(氧化钌与氧化铈的合计厚度)，为从电极厚度减去电解用电极基材的厚度、为6μm。需要说明的是，在未进行粗面化的面上也形成了催化剂层。
作为阳极电解用电极基材，使用了量规厚度为100μm、钛纤维径为约20μm、单位面积重量量为100g/m2、开孔率为78％的钛无纺布。
按照以下顺序制备用于形成电极催化剂的涂布液。将钌浓度为100g/l的氯化钌溶液(田中贵金属工业株式会社)、铱浓度为100g/l的氯化铱(田中贵金属工业株式会社)、四氯化钛(和光纯药工业株式会社)按照钌元素、铱元素和钛元素的摩尔比为0.25：0.25：0.5的方式混合。将该混合液充分搅拌，将其作为阳极涂布液。
将装有上述涂布液的桶设置在辊涂布装置的最下部。按照在pvc(聚氯乙烯)制造的圆筒上卷绕有独立气泡型的发泡epdm(乙烯-丙烯-二烯橡胶)制的橡胶(inoaccorporation、e-4088、厚度10mm)的涂布辊与涂布液始终接触的方式进行设置。在其上部设置卷绕有相同的epdm的涂布辊，进而在其上设置pvc制造的辊。使电极基材通过第2个涂布辊与最上部的pvc制的辊之间，进行涂布液的涂布(辊涂布法)。将上述涂布液涂布至钛多孔箔后，实施60℃下10分钟的干燥、475℃下10分钟的烧制。反复进行这些涂布、干燥、预烧制、烧制的一系列操作后，在520℃下进行1小时的烧制。所得到的阳极电解用电极(长95mm、宽110mm)的厚度为114μm。
[实施例1]
(使用阴极电解用电极-隔膜层积体的示例)
如下所述预先制作更新用的层积体(新层积体)。首先，按上述记载的方法准备长1.5m、宽2.5m的离子交换膜a。另外，按上述记载的方法准备4片长0.3m、宽2.4m的阴极电解用电极。
将离子交换膜a在2％的碳酸氢钠溶液中浸渍一昼夜后，将阴极无间隙地排列在羧酸层侧，制作出阴极电解用电极与离子交换膜a的层积体。在将阴极电解用电极置于离子交换膜a上时，由于与碳酸氢钠水溶液的接触而使界面张力发挥作用，阴极电解用电极和离子交换膜a按照吸附的方式成为一体。像这样进行一体化时，不施加压力。另外，一体化时的温度为23℃。
接着，在既有的大型电解槽(与图3、4所示的电解槽具有同样的结构的电解槽)且为已经包含既有层积体与(上述的阴极电解用电极-离子交换膜a的层积体相同构成的层积体)作为其部件的既有电解槽中，解除由加压器产生的相邻的电解池的固定状态，使其成为既有层积体与相邻的电解池之间具有空隙的状态。取出既有层积体并将上述更新用的层积体(新层积体)搬运到大型电解槽上。在大型电解槽上将新层积体插入到电解池间，之后通过来自加压器的挤压使各电解池移动，将新层积体利用相邻的电解池彼此夹入。
与以往比较更容易地进行了电极和隔膜的更换。若在电解运转中预先准备了层积体，则评价为每1池能够以几十分钟左右完成电极更新和隔膜的更换。
[实施例2]
(使用阳极电解用电极-隔膜层积体的示例)
如下所述预先制作更新用的层积体(新层积体)。首先，按上述记载的方法准备长1.5m、宽2.5m的离子交换膜a。另外，按上述记载的方法准备4片长0.3m、宽2.4m的阳极电解用电极。
将离子交换膜a在2％的碳酸氢钠溶液中浸渍一昼夜后，将阳极无间隙地排列在磺酸层侧，制作出阳极电解用电极与离子交换膜a的层积体。在将阳极电解用电极置于离子交换膜a上时，由于与碳酸氢钠水溶液的接触而使界面张力发挥作用，阳极电解用电极和离子交换膜a按照吸附的方式成为一体。像这样进行一体化时，不施加压力。另外，一体化时的温度为23℃。
接着，在既有的大型电解槽(具有与实施例1相同结构的既有电解槽)中，解除由加压器产生的相邻的电解池的固定状态，使其成为既有层积体与相邻的电解池之间具有空隙的状态。取出既有层积体并将上述更新用的层积体(新层积体)搬运到大型电解槽上。在大型电解槽上将新层积体插入到电解池间，之后通过来自加压器的挤压使各电解池移动，将新层积体利用相邻的电解池彼此夹入。
[实施例3]
(使用阳极电解用电极-隔膜-阴极电解用电极层积体的示例)
如下所述预先制作更新用的层积体(新层积体)。首先，按上述记载的方法准备长1.5m、宽2.5m的离子交换膜a。另外，按上述记载的方法准备各4片长0.3m、宽2.4m的阳极电解用电极和阴极电解用电极。
将离子交换膜a在2％的碳酸氢钠溶液中浸渍一昼夜后，将阴极电解用电极无间隙地排列在羧酸层侧、将阳极电解用电极无间隙地排列在磺酸层侧，制作出阳极电解用电极与离子交换膜a与阴极电解用电极的层积体。在将阳极电解用电极和阴极电解用电极置于离子交换膜a上时，由于与碳酸氢钠水溶液的接触而使界面张力发挥作用，阳极电解用电极和阴极电解用电极与离子交换膜a按照吸附的方式成为一体。像这样进行一体化时，不施加压力。另外，一体化时的温度为23℃。
接着，在既有的大型电解槽(与图3、4所示的电解槽具有同样的结构的电解槽)且为已经包含既有层积体(与上述的阴极电解用电极-离子交换膜a-阳极电解用电极的层积体相同构成的层积体)作为其部件的既有电解槽中，解除由加压器产生的相邻的电解池的固定状态，使其成为既有层积体与相邻的电解池之间具有空隙的状态。取出既有层积体并将上述更新用的层积体(新层积体)搬运到大型电解槽上。在大型电解槽上将新层积体插入到电解池间，之后通过来自加压器的挤压使各电解池移动，将新层积体利用相邻的电解池彼此夹入。
[比较例1]
(既有的电极更新)
在既有的大型电解槽(与图3、4所示的电解槽同样的电解槽)且为不具备既有层积体的既有电解槽中，解除由加压器产生的相邻的电解池和离子交换膜a的固定状态，取出既有的离子交换膜a而形成在电解池间具有空隙的状态。之后利用起重机将电解池从大型电解槽中吊出。将取出的电解池搬运至能够进行焊接施工的工厂。
将通过焊接固定于电解池的肋的阳极剥下后，利用研磨机等对剥下的部分的毛刺等进行磨削，使其平滑。对于阴极，将织入集电体而被固定的部分拆下，将阴极剥下。
之后，在阳极室的肋上设置新阳极(与既有电解槽的阳极相同构成的阳极)，通过点焊将新阳极固定在电解池上。对于阴极，也同样地将新阴极(与既有电解槽的阴极相同构成的阴极)设置在阴极侧，折入到集电体中而进行固定。
将更新结束的电解池搬运至大型电解槽的场所，利用起重机使电解池返回电解槽中。