JP2003173797A - 燃料電池用電解質膜の成形方法 - Google Patents
燃料電池用電解質膜の成形方法Info
- Publication number
- JP2003173797A JP2003173797A JP2001371936A JP2001371936A JP2003173797A JP 2003173797 A JP2003173797 A JP 2003173797A JP 2001371936 A JP2001371936 A JP 2001371936A JP 2001371936 A JP2001371936 A JP 2001371936A JP 2003173797 A JP2003173797 A JP 2003173797A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solvent
- negative electrode
- alcohol
- polymer solution
- electrolyte membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電解質層膜の膜厚を均一に成形することがで
きる燃料電池用電解質膜の成形方法を提供する。 【解決手段】 燃料電池用電解質膜の成形方法は、負極
１４を負基板１３に積層した負電極板１２を準備すると
ともに、電解質膜用のＨＣ系ポリマー溶液３０の溶媒を
アルコール系溶媒３２に置換する工程と、アルコール系
溶媒３２に置換したＨＣ系ポリマー溶液３３を負電極板
１２の負極１４など塗布する工程と、この塗布したＨＣ
系ポリマー溶液３３を乾燥することにより電解質膜１５
を成形する工程とからなる。
きる燃料電池用電解質膜の成形方法を提供する。 【解決手段】 燃料電池用電解質膜の成形方法は、負極
１４を負基板１３に積層した負電極板１２を準備すると
ともに、電解質膜用のＨＣ系ポリマー溶液３０の溶媒を
アルコール系溶媒３２に置換する工程と、アルコール系
溶媒３２に置換したＨＣ系ポリマー溶液３３を負電極板
１２の負極１４など塗布する工程と、この塗布したＨＣ
系ポリマー溶液３３を乾燥することにより電解質膜１５
を成形する工程とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池の正・負
極間に備える電解質膜の成形方法に関する。
極間に備える電解質膜の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の燃料電池を示す説明図であ
る。この燃料電池１００は、負極（水素極）１０１と正
極（酸素極）１０２との間に電解質膜１０３を配置し、
負極１０１に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を接触させる
とともに、正極１０２に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を
接触させることにより、電子ｅ-を矢印の如く流すこと
により、電流を発生させるものである。電流を発生させ
る際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成
水（Ｈ2Ｏ）を得る。
る。この燃料電池１００は、負極（水素極）１０１と正
極（酸素極）１０２との間に電解質膜１０３を配置し、
負極１０１に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を接触させる
とともに、正極１０２に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を
接触させることにより、電子ｅ-を矢印の如く流すこと
により、電流を発生させるものである。電流を発生させ
る際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成
水（Ｈ2Ｏ）を得る。
【０００３】図８（ａ），（ｂ）は従来の燃料電池を構
成する電解質膜の成形方法を示す説明図である。（ａ）
において、負極１０１を基板１０５に積層した電極板１
０６を準備するとともに、電解質膜用の炭化水素系ポリ
マー溶液（以下、「ＨＣ系ポリマー溶液」という）１０
８を用意し、このＨＣ系ポリマー溶液１０８を電極板１
０６の負極１０１などに塗布する。（ｂ）において、塗
布したＨＣ系ポリマー溶液１０８をヒータ１０９で乾燥
することにより電解質膜１０３を成形する。この電解質
膜１０３に正極１０２を重ねることで、図７に示す燃料
電池１００を得る。
成する電解質膜の成形方法を示す説明図である。（ａ）
において、負極１０１を基板１０５に積層した電極板１
０６を準備するとともに、電解質膜用の炭化水素系ポリ
マー溶液（以下、「ＨＣ系ポリマー溶液」という）１０
８を用意し、このＨＣ系ポリマー溶液１０８を電極板１
０６の負極１０１などに塗布する。（ｂ）において、塗
布したＨＣ系ポリマー溶液１０８をヒータ１０９で乾燥
することにより電解質膜１０３を成形する。この電解質
膜１０３に正極１０２を重ねることで、図７に示す燃料
電池１００を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＨＣ系ポリ
マー溶液１０８には、イオン交換性ＨＣ系樹脂を炭素と
同量以下含むとともに、溶媒としてＮメチル２ピロリド
ン（以下、「ＮＭＰ」という）を含んでいる。このＮＭ
Ｐは、イオン交換性フッ素系樹脂に対して溶解し難い。
マー溶液１０８には、イオン交換性ＨＣ系樹脂を炭素と
同量以下含むとともに、溶媒としてＮメチル２ピロリド
ン（以下、「ＮＭＰ」という）を含んでいる。このＮＭ
Ｐは、イオン交換性フッ素系樹脂に対して溶解し難い。
【０００５】加えて、ＮＭＰは表面張力が高いという性
質を備えているので、電極板１０６の負極１０１などに
ＨＣ系ポリマー溶液１０８を塗布した際に、ＨＣ系ポリ
マー溶液１０８のぬれ性が悪く、ＨＣ系ポリマー溶液１
０８が電極板１０６の負極１０１などで弾かれる。
質を備えているので、電極板１０６の負極１０１などに
ＨＣ系ポリマー溶液１０８を塗布した際に、ＨＣ系ポリ
マー溶液１０８のぬれ性が悪く、ＨＣ系ポリマー溶液１
０８が電極板１０６の負極１０１などで弾かれる。
【０００６】これにより、ＨＣ系ポリマー溶液１０８を
電極板１０６の負極１０１などに均一に塗布することは
難しく、電解質膜１０３の膜厚が不均一になり、燃料電
池１００の発電能力などを十分に確保することはできな
い。なお、想像線の電解質膜１１２は、膜厚が均一の状
態を示す。
電極板１０６の負極１０１などに均一に塗布することは
難しく、電解質膜１０３の膜厚が不均一になり、燃料電
池１００の発電能力などを十分に確保することはできな
い。なお、想像線の電解質膜１１２は、膜厚が均一の状
態を示す。
【０００７】そこで、本発明の目的は、電解質層膜の膜
厚を均一に成形することができる燃料電池用電解質膜の
成形方法を提供することにある。
厚を均一に成形することができる燃料電池用電解質膜の
成形方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１は、燃料電池の正・負極にそれぞれ
酸素及び水素を供給して発電させるために、前記正・負
極間に設ける電解質膜の成形方法において、前記正極又
は負極の一方の電極を基板に積層した電極板を準備する
とともに、前記電解質膜用の炭化水素系ポリマー溶液中
の溶媒をアルコール系溶媒に置換する工程と、このアル
コール系溶媒に置換した炭化水素系ポリマー溶液を前記
電極板の電極に塗布する工程と、この塗布した炭化水素
系ポリマー溶液を乾燥することにより前記電解質膜を成
形する工程とからなることを特徴とする。
に本発明の請求項１は、燃料電池の正・負極にそれぞれ
酸素及び水素を供給して発電させるために、前記正・負
極間に設ける電解質膜の成形方法において、前記正極又
は負極の一方の電極を基板に積層した電極板を準備する
とともに、前記電解質膜用の炭化水素系ポリマー溶液中
の溶媒をアルコール系溶媒に置換する工程と、このアル
コール系溶媒に置換した炭化水素系ポリマー溶液を前記
電極板の電極に塗布する工程と、この塗布した炭化水素
系ポリマー溶液を乾燥することにより前記電解質膜を成
形する工程とからなることを特徴とする。
【０００９】ここで、アルコール系の溶液は表面張力が
小さいことは一般的に知られている。そこで、請求項１
では、電解質膜用の炭化水素系ポリマー溶液中の溶媒を
アルコール系に置換することにした。炭化水素系ポリマ
ー溶液中の溶媒を表面張力の小さいアルコール系溶媒に
置換することで、炭化水素系ポリマー溶液の表面張力を
小さく抑えることができる。
小さいことは一般的に知られている。そこで、請求項１
では、電解質膜用の炭化水素系ポリマー溶液中の溶媒を
アルコール系に置換することにした。炭化水素系ポリマ
ー溶液中の溶媒を表面張力の小さいアルコール系溶媒に
置換することで、炭化水素系ポリマー溶液の表面張力を
小さく抑えることができる。
【００１０】これにより、炭化水素系ポリマー溶液を電
極板の基板及び電極に塗布した際に、炭化水素系ポリマ
ー溶液のぬれ性を好適に保つことができるので、炭化水
素系ポリマー溶液が基板及び電極で弾かれることを抑え
ることができる。このため、炭化水素系ポリマー溶液を
電極板に均一の厚さで塗布することができるので、炭化
水素系ポリマー溶液を乾燥した際に、電解質膜を均一の
膜厚に成形することができる。
極板の基板及び電極に塗布した際に、炭化水素系ポリマ
ー溶液のぬれ性を好適に保つことができるので、炭化水
素系ポリマー溶液が基板及び電極で弾かれることを抑え
ることができる。このため、炭化水素系ポリマー溶液を
電極板に均一の厚さで塗布することができるので、炭化
水素系ポリマー溶液を乾燥した際に、電解質膜を均一の
膜厚に成形することができる。
【００１１】請求項２において、アルコール系溶媒は、
メタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロ
ピルアルコールのうちの少なくとも一種であることを特
徴とする。
メタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロ
ピルアルコールのうちの少なくとも一種であることを特
徴とする。
【００１２】アルコール系溶媒として、メタノール、イ
ソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコール
のうちの少なくとも一種を採用した。メタノール、イソ
プロピルアルコールやノルマルプロピルアルコールは、
表面張力が小さく、炭化水素系ポリマーとの溶解能力に
優れている。
ソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコール
のうちの少なくとも一種を採用した。メタノール、イソ
プロピルアルコールやノルマルプロピルアルコールは、
表面張力が小さく、炭化水素系ポリマーとの溶解能力に
優れている。
【００１３】請求項３において、アルコール系溶媒は、
イソプロピルアルコールとノルマルプロピルアルコール
との混合溶液であることを特徴とする。
イソプロピルアルコールとノルマルプロピルアルコール
との混合溶液であることを特徴とする。
【００１４】アルコール系溶媒を、イソプロピルアルコ
ールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液とする
ことで、電解質膜の膜厚をより均一に成形することがで
きる。
ールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液とする
ことで、電解質膜の膜厚をより均一に成形することがで
きる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る燃料電池
（第１実施形態）を示す分解斜視図である。燃料電池ユ
ニット１０は複数（２個）の燃料電池１１，１１で構成
したものである。燃料電池１１は、負基板（基板）１３
に負極（水素極）１４を設けて負電極板（電極板）１２
を形成し、この負電極板１２に燃料電池用電解質膜（電
解質膜）１５を設け、正基板（基板）１７に正極（酸素
極）１８を設けて正電極板（電極板）１６を形成し、こ
の正極１８を電解質膜１５に重ね、負基板１３の外側に
負極側流路基板２１を配置し、正基板１７の外側に正極
側流路基板２４を配置したものである。この燃料電池１
１をセパレータ２６を介して複数個（２個）備えること
で、燃料電池ユニット１０を構成する。
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る燃料電池
（第１実施形態）を示す分解斜視図である。燃料電池ユ
ニット１０は複数（２個）の燃料電池１１，１１で構成
したものである。燃料電池１１は、負基板（基板）１３
に負極（水素極）１４を設けて負電極板（電極板）１２
を形成し、この負電極板１２に燃料電池用電解質膜（電
解質膜）１５を設け、正基板（基板）１７に正極（酸素
極）１８を設けて正電極板（電極板）１６を形成し、こ
の正極１８を電解質膜１５に重ね、負基板１３の外側に
負極側流路基板２１を配置し、正基板１７の外側に正極
側流路基板２４を配置したものである。この燃料電池１
１をセパレータ２６を介して複数個（２個）備えること
で、燃料電池ユニット１０を構成する。
【００１６】負基板１３に負極側流路基板２１を積層す
ることで、負極側流路基板２１の流路溝２１ａを負基板
１３で覆うことにより、水素ガス流路２２を形成する。
また、正基板１７に正極側流路基板２４を積層すること
で、正極側流路基板２４の流路溝２４ａを正基板１７で
覆うことにより、酸素ガス流路２５を形成する。
ることで、負極側流路基板２１の流路溝２１ａを負基板
１３で覆うことにより、水素ガス流路２２を形成する。
また、正基板１７に正極側流路基板２４を積層すること
で、正極側流路基板２４の流路溝２４ａを正基板１７で
覆うことにより、酸素ガス流路２５を形成する。
【００１７】水素ガス流路２２に水素ガスを供給するこ
とで、負極１４に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着さ
せるとともに、酸素ガス流路２５に酸素ガスを供給する
ことで、正極１８に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着
させる。これにより、電子（ｅ-）を矢印の如く流して
電流を発生させることができる。なお、電流を発生させ
る際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成
水（Ｈ2Ｏ）を得る。
とで、負極１４に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着さ
せるとともに、酸素ガス流路２５に酸素ガスを供給する
ことで、正極１８に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着
させる。これにより、電子（ｅ-）を矢印の如く流して
電流を発生させることができる。なお、電流を発生させ
る際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成
水（Ｈ2Ｏ）を得る。
【００１８】図２は本発明に係る燃料電池用電解質膜
（第１実施形態）を示す断面図であり、負基板１３に負
極１４を設けて負電極板１２を形成し、負極１４及び負
基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１
３ａを、電解質膜１５でそれぞれ覆った状態を示す。負
基板１３は、炭素で形成した板材であり、一方の面１３
ｂに負極１４を備える。この負極１４に触媒を含み、こ
の触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着させる。なお、図１に
示す正基板１７は、負極板１３と同様に炭素で形成した
板材であり、一方の面に正極１８を備える。この正極１
８に触媒を含み、この触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着さ
せる。
（第１実施形態）を示す断面図であり、負基板１３に負
極１４を設けて負電極板１２を形成し、負極１４及び負
基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１
３ａを、電解質膜１５でそれぞれ覆った状態を示す。負
基板１３は、炭素で形成した板材であり、一方の面１３
ｂに負極１４を備える。この負極１４に触媒を含み、こ
の触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着させる。なお、図１に
示す正基板１７は、負極板１３と同様に炭素で形成した
板材であり、一方の面に正極１８を備える。この正極１
８に触媒を含み、この触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着さ
せる。
【００１９】電解質膜１５は、ＨＣ系ポリマー溶液に含
む溶媒を、アルコール系溶媒に置換した状態で、負極１
４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出し
た部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液を塗布し、塗布した
後、乾燥することで得たイオン交換用の膜である。
む溶媒を、アルコール系溶媒に置換した状態で、負極１
４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出し
た部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液を塗布し、塗布した
後、乾燥することで得たイオン交換用の膜である。
【００２０】アルコール系溶媒は表面張力が小さい。こ
のため、ＨＣ系ポリマー溶液中の溶媒をアルコール系に
置換することで、ＨＣ系ポリマー溶液の表面張力を小さ
くすることができるので、ＨＣ系ポリマー溶液のぬれ性
を好適に保つことができる。これにより、ＨＣ系ポリマ
ー溶液を負電極板１２の負極１４に均一の厚さで塗布す
ることができるので、電解質膜１５を均一の膜厚に成形
することができる。
のため、ＨＣ系ポリマー溶液中の溶媒をアルコール系に
置換することで、ＨＣ系ポリマー溶液の表面張力を小さ
くすることができるので、ＨＣ系ポリマー溶液のぬれ性
を好適に保つことができる。これにより、ＨＣ系ポリマ
ー溶液を負電極板１２の負極１４に均一の厚さで塗布す
ることができるので、電解質膜１５を均一の膜厚に成形
することができる。
【００２１】電解質膜１５の成形方法を図３〜図４に基
づいて説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る燃
料電池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明す
る第１工程説明図である。（ａ）において、図２に示す
負電極板１２を準備し、さらにＮＭＰ溶媒を含むＨＣ系
ポリマー溶液３０を容器３１に入れるとともに、アルコ
ール系溶媒３２を容器３１に入れる。これにより、ＨＣ
系ポリマー溶液３０に含むＮＭＰ溶媒を、アルコール系
溶媒３２に置換したＨＣ系ポリマー溶液３３（以下、
「アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３」という）を
得る。なお、ＨＣ系ポリマー溶液に含むＮＭＰ溶媒を、
アルコール系溶媒に置換する方法は、これに限らない
で、より好適な方法を適宜選択することができる。
づいて説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る燃
料電池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明す
る第１工程説明図である。（ａ）において、図２に示す
負電極板１２を準備し、さらにＮＭＰ溶媒を含むＨＣ系
ポリマー溶液３０を容器３１に入れるとともに、アルコ
ール系溶媒３２を容器３１に入れる。これにより、ＨＣ
系ポリマー溶液３０に含むＮＭＰ溶媒を、アルコール系
溶媒３２に置換したＨＣ系ポリマー溶液３３（以下、
「アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３」という）を
得る。なお、ＨＣ系ポリマー溶液に含むＮＭＰ溶媒を、
アルコール系溶媒に置換する方法は、これに限らない
で、より好適な方法を適宜選択することができる。
【００２２】ここで、アルコール系溶媒３２としては、
例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル（ＩＰＡ）及びノルマルプロピルアルコール（ＮＰ
Ａ）のうちの少なくとも一種が該当する。メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコールやノルマルプロピ
ルアルコールは、表面張力が小さく、炭化水素系ポリマ
ーとの溶解能力に優れている。このため、これらの溶媒
を使用することで、炭化水素系ポリマーを比較的簡単に
アルコール系溶媒に置換することができる。
例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル（ＩＰＡ）及びノルマルプロピルアルコール（ＮＰ
Ａ）のうちの少なくとも一種が該当する。メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコールやノルマルプロピ
ルアルコールは、表面張力が小さく、炭化水素系ポリマ
ーとの溶解能力に優れている。このため、これらの溶媒
を使用することで、炭化水素系ポリマーを比較的簡単に
アルコール系溶媒に置換することができる。
【００２３】（ｂ）において、負電極板１２を負極１４
が上向きになるようにセットし、負極１４及び負基板１
３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａに
アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を塗布する。
が上向きになるようにセットし、負極１４及び負基板１
３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａに
アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を塗布する。
【００２４】（ｃ）において、アルコール系のＨＣ系ポ
リマー溶液３３の部位Ｐ１における力のつり合いは次式
で表わすことができる。 γSV＝γSL＋γLV×ｃｏｓθ１ 但し、γSV：負電極板〜気体間の界面張力 γSL：負電極板〜溶液間の界面張力 γLV：溶液〜気体間の界面張力 θ１ ：接触角 ここで、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３の表面
張力を小さく抑えたので、γLV及びγSLを小さく抑える
ことができる。これにより、接触角θ１を小さくできる
ので、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３のぬれ性
を好適に保つことができる。
リマー溶液３３の部位Ｐ１における力のつり合いは次式
で表わすことができる。 γSV＝γSL＋γLV×ｃｏｓθ１ 但し、γSV：負電極板〜気体間の界面張力 γSL：負電極板〜溶液間の界面張力 γLV：溶液〜気体間の界面張力 θ１ ：接触角 ここで、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３の表面
張力を小さく抑えたので、γLV及びγSLを小さく抑える
ことができる。これにより、接触角θ１を小さくできる
ので、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３のぬれ性
を好適に保つことができる。
【００２５】また、負極１４などの電極は、触媒をバイ
ンダ（以下、「イオン交換性ポリマー」という）で結合
している。このため、負極１４などの電極に電解質膜を
好適に積層するためには、電解質膜の溶媒でイオン交換
性ポリマーを溶解する必要がある。ＨＣ系ポリマー溶液
３３はアルコール系溶媒を含んでおり、このアルコール
系溶媒は、イオン交換性ポリマーを溶解する極性やプロ
トン溶解性を備えている。このため、アルコール系のＨ
Ｃ系ポリマー溶液３３を負極１４に塗布した際に、アル
コール系のＨＣ系ポリマー溶液３３が負極１４に弾かれ
ることを防止できる。
ンダ（以下、「イオン交換性ポリマー」という）で結合
している。このため、負極１４などの電極に電解質膜を
好適に積層するためには、電解質膜の溶媒でイオン交換
性ポリマーを溶解する必要がある。ＨＣ系ポリマー溶液
３３はアルコール系溶媒を含んでおり、このアルコール
系溶媒は、イオン交換性ポリマーを溶解する極性やプロ
トン溶解性を備えている。このため、アルコール系のＨ
Ｃ系ポリマー溶液３３を負極１４に塗布した際に、アル
コール系のＨＣ系ポリマー溶液３３が負極１４に弾かれ
ることを防止できる。
【００２６】図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電
池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第
２工程説明図である。（ａ）において、上述したよう
に、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３は、ぬれ性
を好適に保つことができ、さらにイオン交換性ポリマー
を溶解する極性やプロトン溶解性を備えているので、負
極１４及び負基板１３の部位１３ａに塗布したアルコー
ル系のＨＣ系ポリマー溶液３３が、負極１４及び負基板
１３の部位１３ａで弾かれることを防止できる。このた
め、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を負極１４
及び負基板１３の部位１３ａに均一の厚さで塗布するこ
とができる。
池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第
２工程説明図である。（ａ）において、上述したよう
に、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３は、ぬれ性
を好適に保つことができ、さらにイオン交換性ポリマー
を溶解する極性やプロトン溶解性を備えているので、負
極１４及び負基板１３の部位１３ａに塗布したアルコー
ル系のＨＣ系ポリマー溶液３３が、負極１４及び負基板
１３の部位１３ａで弾かれることを防止できる。このた
め、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を負極１４
及び負基板１３の部位１３ａに均一の厚さで塗布するこ
とができる。
【００２７】（ｂ）において、負極１４及び負基板１３
の部位１３ａに均一に塗布したアルコール系のＨＣ系ポ
リマー溶液３３を、一例として乾燥炉のヒータ３５で乾
燥する。これにより、負極１４及び負基板１３の部位１
３ａに電解質膜１５を均一の膜厚で成形することができ
る。
の部位１３ａに均一に塗布したアルコール系のＨＣ系ポ
リマー溶液３３を、一例として乾燥炉のヒータ３５で乾
燥する。これにより、負極１４及び負基板１３の部位１
３ａに電解質膜１５を均一の膜厚で成形することができ
る。
【００２８】図５（ａ），（ｂ）は比較例に係る燃料電
池用電解質膜の成形方法を説明する図であり、ＨＣ系ポ
リマー溶液３０（すなわち、ＮＭＰ溶媒を含む溶液）を
塗布した例について説明する。（ａ）において、図３
（ｂ）に示す負極１４及び負基板１３のうちの負極１４
の周囲のから突出した部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液
３０を塗布する。ＨＣ系ポリマー溶液３０に含まれてい
るＮＭＰは、表面張力が高いという性質を備えており、
ＨＣ系ポリマー溶液３０の表面張力は高くなる。
池用電解質膜の成形方法を説明する図であり、ＨＣ系ポ
リマー溶液３０（すなわち、ＮＭＰ溶媒を含む溶液）を
塗布した例について説明する。（ａ）において、図３
（ｂ）に示す負極１４及び負基板１３のうちの負極１４
の周囲のから突出した部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液
３０を塗布する。ＨＣ系ポリマー溶液３０に含まれてい
るＮＭＰは、表面張力が高いという性質を備えており、
ＨＣ系ポリマー溶液３０の表面張力は高くなる。
【００２９】ここで、ＨＣ系ポリマー溶液３０の部位Ｐ
２における力のつり合いは次式で表わすことができる。 γSV＝γSL＋γLV×ｃｏｓθ２ 但し、γSV：負電極板〜気体間の界面張力 γSL：負電極板〜溶液間の界面張力 γLV：溶液〜気体間の界面張力 θ２ ：接触角 ＨＣ系ポリマー溶液３０の表面張力が大きくので、γLV
及びγSLが大きくなり、接触角θ２が大きくなる。この
ため、ＨＣ系ポリマー溶液３０のぬれ性は悪くなる。
２における力のつり合いは次式で表わすことができる。 γSV＝γSL＋γLV×ｃｏｓθ２ 但し、γSV：負電極板〜気体間の界面張力 γSL：負電極板〜溶液間の界面張力 γLV：溶液〜気体間の界面張力 θ２ ：接触角 ＨＣ系ポリマー溶液３０の表面張力が大きくので、γLV
及びγSLが大きくなり、接触角θ２が大きくなる。この
ため、ＨＣ系ポリマー溶液３０のぬれ性は悪くなる。
【００３０】また、ＨＣ系ポリマー溶液３０はＮＭＰの
溶媒を含んでおり、このＮＭＰの溶媒は、イオン交換性
ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えていな
い。このため、ＨＣ系ポリマー溶液３０を負極１４に塗
布した際に、ＨＣ系ポリマー溶液３０が負極１４に弾か
れる。
溶媒を含んでおり、このＮＭＰの溶媒は、イオン交換性
ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えていな
い。このため、ＨＣ系ポリマー溶液３０を負極１４に塗
布した際に、ＨＣ系ポリマー溶液３０が負極１４に弾か
れる。
【００３１】（ｂ）において、上述したように、ＨＣ系
ポリマー溶液３０は、ぬれ性が悪く、さらにイオン交換
性ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えてい
ないので、ＨＣ系ポリマー溶液３０が負極１４及び負基
板１３の部位１３ａで弾かれる。これにより、ＨＣ系ポ
リマー溶液３０を均一に塗布することは難しく、電解質
膜１５の膜厚が不均一になる。このように電解質膜１５
の膜厚が不均一になることで、電解質膜１５で負極１４
を覆うことができない部位が発生し、負極１４が露出す
る可能性がある。
ポリマー溶液３０は、ぬれ性が悪く、さらにイオン交換
性ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えてい
ないので、ＨＣ系ポリマー溶液３０が負極１４及び負基
板１３の部位１３ａで弾かれる。これにより、ＨＣ系ポ
リマー溶液３０を均一に塗布することは難しく、電解質
膜１５の膜厚が不均一になる。このように電解質膜１５
の膜厚が不均一になることで、電解質膜１５で負極１４
を覆うことができない部位が発生し、負極１４が露出す
る可能性がある。
【００３２】次に、アルコール系溶媒を、メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロ
ピルアルコールのうちの少なくとも一種とした理由を、
表１に基づいて説明する。ここで、比較例はＮＭＰ、実
施例１はメタノール、実施例２はエタノール、実施例３
はＩＰＡ、実施例４はＮＰＡである。なお、メタノー
ル、エタノール、ＩＰＡ及びＮＰＡには、それぞれ水が
含まれている。
エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロ
ピルアルコールのうちの少なくとも一種とした理由を、
表１に基づいて説明する。ここで、比較例はＮＭＰ、実
施例１はメタノール、実施例２はエタノール、実施例３
はＩＰＡ、実施例４はＮＰＡである。なお、メタノー
ル、エタノール、ＩＰＡ及びＮＰＡには、それぞれ水が
含まれている。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１に示すように、比較例のＮＭＰは、フ
ッ素系ポリマーに対する溶解能力や、炭素との相性はと
もに良好であるが、表面張力（２５℃において）が０．
０４１Ｎ／ｍと大きい。このため、比較例を溶媒とした
ＨＣ系ポリマーにおいて、電解質膜１５の目標膜厚５０
μｍに対して、成形膜厚は０〜１１０μｍとなる。これ
により、成形膜厚のバラツキ幅が１１０μｍになり膜厚
は不均一になる。
ッ素系ポリマーに対する溶解能力や、炭素との相性はと
もに良好であるが、表面張力（２５℃において）が０．
０４１Ｎ／ｍと大きい。このため、比較例を溶媒とした
ＨＣ系ポリマーにおいて、電解質膜１５の目標膜厚５０
μｍに対して、成形膜厚は０〜１１０μｍとなる。これ
により、成形膜厚のバラツキ幅が１１０μｍになり膜厚
は不均一になる。
【００３５】実施例１のメタノールは、アルコール系溶
媒である。メタノールはフッ素系ポリマーに対する溶解
能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面
張力（２５℃において）も０．０２２Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例１を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおい
て、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜
厚を４０〜６０μｍの範囲に抑えることができる。これ
により、成形膜厚のバラツキ幅を２０μｍと小さくして
膜厚を均一にできる。
媒である。メタノールはフッ素系ポリマーに対する溶解
能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面
張力（２５℃において）も０．０２２Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例１を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおい
て、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜
厚を４０〜６０μｍの範囲に抑えることができる。これ
により、成形膜厚のバラツキ幅を２０μｍと小さくして
膜厚を均一にできる。
【００３６】実施例２のエタノールは、アルコール系溶
媒である。エタノールはフッ素系ポリマーに対する溶解
能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面
張力（２５℃において）も０．０２２Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例２を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおい
て、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜
厚を４０〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これ
により、成形膜厚のバラツキ幅を１５μｍと小さくして
膜厚を均一にできる。
媒である。エタノールはフッ素系ポリマーに対する溶解
能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面
張力（２５℃において）も０．０２２Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例２を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおい
て、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜
厚を４０〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これ
により、成形膜厚のバラツキ幅を１５μｍと小さくして
膜厚を均一にできる。
【００３７】実施例３のＩＰＡは、アルコール系溶媒で
ある。ＩＰＡはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、
炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２
５℃において）も０．０２１Ｎ／ｍと小さい。このた
め、実施例３を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電
解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４
５〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これによ
り、成形膜厚のバラツキ幅を１０μｍと小さくして膜厚
を均一にできる。
ある。ＩＰＡはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、
炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２
５℃において）も０．０２１Ｎ／ｍと小さい。このた
め、実施例３を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電
解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４
５〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これによ
り、成形膜厚のバラツキ幅を１０μｍと小さくして膜厚
を均一にできる。
【００３８】実施例４のＮＰＡは、アルコール系溶媒で
ある。ＮＰＡはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、
炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２
５℃において）も０．０２３Ｎ／ｍと小さい。このた
め、実施例４を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電
解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４
５〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これによ
り、成形膜厚のバラツキ幅を１０μｍと小さくして膜厚
を均一にできる。
ある。ＮＰＡはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、
炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２
５℃において）も０．０２３Ｎ／ｍと小さい。このた
め、実施例４を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電
解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４
５〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これによ
り、成形膜厚のバラツキ幅を１０μｍと小さくして膜厚
を均一にできる。
【００３９】以上説明したように、比較例の溶液は表面
張力が大きく、比較例の溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒と
することで、電解質膜１５の膜厚は不均一になる。この
結果、比較例はＨＣ系ポリマーの溶媒として好ましくな
いので、判断は×である。一方、実施例１〜４の溶液は
表面張力が小さく、実施例１〜４の溶液をＨＣ系ポリマ
ーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚を均一にす
ることができる。この結果、実施例１〜４はＨＣ系ポリ
マーの溶媒として好適なので、判断は○である。
張力が大きく、比較例の溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒と
することで、電解質膜１５の膜厚は不均一になる。この
結果、比較例はＨＣ系ポリマーの溶媒として好ましくな
いので、判断は×である。一方、実施例１〜４の溶液は
表面張力が小さく、実施例１〜４の溶液をＨＣ系ポリマ
ーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚を均一にす
ることができる。この結果、実施例１〜４はＨＣ系ポリ
マーの溶媒として好適なので、判断は○である。
【００４０】次に、第２実施形態について説明する。な
お、第１実施形態と同一部材については同一符号を付し
て説明を省略する。図６は本発明に係る燃料電池用電解
質膜（第２実施形態）を示す断面図であり、負基板１３
に負極１４を設けて負電極板１２を形成し、負極１４及
び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部
位１３ａを、電解質膜４５でそれぞれ覆った状態を示
す。第２実施形態が第１実施形態と相違する点は、電解
質膜１５を電解質膜４５に変更しただけであり、その他
の構成は第１実施形態と同様である。
お、第１実施形態と同一部材については同一符号を付し
て説明を省略する。図６は本発明に係る燃料電池用電解
質膜（第２実施形態）を示す断面図であり、負基板１３
に負極１４を設けて負電極板１２を形成し、負極１４及
び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部
位１３ａを、電解質膜４５でそれぞれ覆った状態を示
す。第２実施形態が第１実施形態と相違する点は、電解
質膜１５を電解質膜４５に変更しただけであり、その他
の構成は第１実施形態と同様である。
【００４１】電解質膜４５は、ＨＣ系ポリマー溶液に含
む溶媒を、アルコール系溶媒に置換した状態で、負極１
４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出し
た部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液を塗布し、塗布した
後、乾燥することで得たイオン交換用の膜である。アル
コール系溶媒としてはＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液を使
用した。アルコール系溶媒をイソプロピルアルコールと
ノルマルプロピルアルコールとの混合溶液とすること
で、電解質膜の膜厚をより均一に成形することができ
る。
む溶媒を、アルコール系溶媒に置換した状態で、負極１
４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出し
た部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液を塗布し、塗布した
後、乾燥することで得たイオン交換用の膜である。アル
コール系溶媒としてはＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液を使
用した。アルコール系溶媒をイソプロピルアルコールと
ノルマルプロピルアルコールとの混合溶液とすること
で、電解質膜の膜厚をより均一に成形することができ
る。
【００４２】次に、アルコール系溶媒としてＩＰＡとＮ
ＰＡとの混合溶液を使用した理由を、表２に基づいて説
明する。なお、比較例はＮＭＰ、実施例１はメタノー
ル、実施例２はエタノール、実施例５はＩＰＡとＮＰＡ
との混合溶液である。
ＰＡとの混合溶液を使用した理由を、表２に基づいて説
明する。なお、比較例はＮＭＰ、実施例１はメタノー
ル、実施例２はエタノール、実施例５はＩＰＡとＮＰＡ
との混合溶液である。
【００４３】
【表２】
【００４４】表２に示すように、比較例のＮＭＰをＨＣ
系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５
０μｍに対して、成形膜厚は０〜１１０μｍとなる。こ
れにより、成形膜厚のバラツキ幅が１１０μｍになり膜
厚は不均一になる。加えて、比較例は、電極材料（一例
として、負極１４）との相性が悪いので、電極（負極１
４）が露出してしまう。また、比較例は、膜電極接合体
のガス透過性が不良である。さらに、比較例は、揮発性
が遅いので乾燥に時間がかかり好ましくない。
系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５
０μｍに対して、成形膜厚は０〜１１０μｍとなる。こ
れにより、成形膜厚のバラツキ幅が１１０μｍになり膜
厚は不均一になる。加えて、比較例は、電極材料（一例
として、負極１４）との相性が悪いので、電極（負極１
４）が露出してしまう。また、比較例は、膜電極接合体
のガス透過性が不良である。さらに、比較例は、揮発性
が遅いので乾燥に時間がかかり好ましくない。
【００４５】実施例１のメタノールをＨＣ系ポリマーの
溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対し
て、成形膜厚は４０〜６０μｍとなる。これにより、成
形膜厚のバラツキ幅が２０μｍになり膜厚を均一にでき
る。加えて、実施例１は、電極材料（一例として、負極
１４）との相性が良いので、電極（負極１４）の露出を
防止できる。また、実施例１は、膜電極接合体のガス透
過性や揮発性は良好である。
溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対し
て、成形膜厚は４０〜６０μｍとなる。これにより、成
形膜厚のバラツキ幅が２０μｍになり膜厚を均一にでき
る。加えて、実施例１は、電極材料（一例として、負極
１４）との相性が良いので、電極（負極１４）の露出を
防止できる。また、実施例１は、膜電極接合体のガス透
過性や揮発性は良好である。
【００４６】実施例２のエタノールをＨＣ系ポリマーの
溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対し
て、成形膜厚は４０〜５５μｍとなる。これにより、成
形膜厚のバラツキ幅が１５μｍになり膜厚を均一にでき
る。加えて、実施例２は、電極材料（一例として、負極
１４）との相性が良いので、電極（負極１４）の露出を
防止できる。また、実施例２は、膜電極接合体のガス透
過性や揮発性は良好である。
溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対し
て、成形膜厚は４０〜５５μｍとなる。これにより、成
形膜厚のバラツキ幅が１５μｍになり膜厚を均一にでき
る。加えて、実施例２は、電極材料（一例として、負極
１４）との相性が良いので、電極（負極１４）の露出を
防止できる。また、実施例２は、膜電極接合体のガス透
過性や揮発性は良好である。
【００４７】実施例５のＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液を
ＨＣ系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜
厚５０μｍに対して、成形膜厚は４５〜５５μｍとな
る。これにより、成形膜厚のバラツキ幅が１０μｍにな
り膜厚を均一にできる。加えて、実施例５は、電極材料
（一例として、負極１４）との相性が特に良いので、電
極（負極１４）の露出を防止できる。また、実施例５
は、膜電極接合体のガス透過性や揮発性は良好である。
ＨＣ系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜
厚５０μｍに対して、成形膜厚は４５〜５５μｍとな
る。これにより、成形膜厚のバラツキ幅が１０μｍにな
り膜厚を均一にできる。加えて、実施例５は、電極材料
（一例として、負極１４）との相性が特に良いので、電
極（負極１４）の露出を防止できる。また、実施例５
は、膜電極接合体のガス透過性や揮発性は良好である。
【００４８】以上説明したように、比較例の溶液をＨＣ
系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚は
不均一になり、電極（負極）が露出してしまう。この結
果、比較例はＨＣ系ポリマーの溶媒として好ましくない
ので、判断は×である。
系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚は
不均一になり、電極（負極）が露出してしまう。この結
果、比較例はＨＣ系ポリマーの溶媒として好ましくない
ので、判断は×である。
【００４９】また、実施例１，２の溶液をそれぞれＨＣ
系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚を
均一にすることができ、電極（負極）の露出を防止でき
る。この結果、実施例１，２はＨＣ系ポリマーの溶媒と
して好適なので、判断は○である。
系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚を
均一にすることができ、電極（負極）の露出を防止でき
る。この結果、実施例１，２はＨＣ系ポリマーの溶媒と
して好適なので、判断は○である。
【００５０】さらに、実施例５のＩＰＡとＮＰＡとの混
合溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜
１５の膜厚を、実施例１，２と比較してより一層好適に
均一にすることができ、電極（負極）の露出を防止でき
る。この結果、実施例５はＨＣ系ポリマーの溶媒として
好適なので、判断は◎である。
合溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜
１５の膜厚を、実施例１，２と比較してより一層好適に
均一にすることができ、電極（負極）の露出を防止でき
る。この結果、実施例５はＨＣ系ポリマーの溶媒として
好適なので、判断は◎である。
【００５１】なお、前記第１実施形態では、アルコール
系溶媒としてメタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの一種
を採用する例について説明したが、これに限らないで、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及び
ノルマルプロピルアルコールのうちから、例えば２種の
ように複数種を選択することも可能である。
系溶媒としてメタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの一種
を採用する例について説明したが、これに限らないで、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及び
ノルマルプロピルアルコールのうちから、例えば２種の
ように複数種を選択することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、炭化水素系ポリマー溶液中の溶媒を
表面張力の小さいアルコール系溶媒に置換することで、
炭化水素系ポリマー溶液の表面張力を小さく抑えること
ができる。これにより、炭化水素系ポリマー溶液を電極
板の基板及び電極に塗布した際に、炭化水素系ポリマー
溶液のぬれ性を好適に保つことができるので、炭化水素
系ポリマー溶液が基板及び電極で弾かれることを防止で
きる。
する。請求項１は、炭化水素系ポリマー溶液中の溶媒を
表面張力の小さいアルコール系溶媒に置換することで、
炭化水素系ポリマー溶液の表面張力を小さく抑えること
ができる。これにより、炭化水素系ポリマー溶液を電極
板の基板及び電極に塗布した際に、炭化水素系ポリマー
溶液のぬれ性を好適に保つことができるので、炭化水素
系ポリマー溶液が基板及び電極で弾かれることを防止で
きる。
【００５３】このため、炭化水素系ポリマー溶液を電極
板に均一の厚さで塗布することができるので、炭化水素
系ポリマー溶液を乾燥した際に、電解質膜を均一の膜厚
に成形することができる。従って、燃料電池の発電能力
などを十分に確保することができる。
板に均一の厚さで塗布することができるので、炭化水素
系ポリマー溶液を乾燥した際に、電解質膜を均一の膜厚
に成形することができる。従って、燃料電池の発電能力
などを十分に確保することができる。
【００５４】請求項２は、アルコール系溶媒として、メ
タノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピ
ルアルコールのうちの少なくとも一種を採用した。メタ
ノール、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルア
ルコールは、表面張力が小さく、炭化水素系ポリマーと
の溶解能力に優れている。このため、これらの溶媒を使
用することで、炭化水素系ポリマーを比較的簡単にアル
コール系溶媒に置換することができる。
タノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピ
ルアルコールのうちの少なくとも一種を採用した。メタ
ノール、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルア
ルコールは、表面張力が小さく、炭化水素系ポリマーと
の溶解能力に優れている。このため、これらの溶媒を使
用することで、炭化水素系ポリマーを比較的簡単にアル
コール系溶媒に置換することができる。
【００５５】請求項３は、アルコール系溶媒を、イソプ
ロピルアルコールとノルマルプロピルアルコールとの混
合溶液とすることで、電解質膜の膜厚をより均一に成形
することができる。従って、燃料電池の発電能力などを
より一層向上させることができる。
ロピルアルコールとノルマルプロピルアルコールとの混
合溶液とすることで、電解質膜の膜厚をより均一に成形
することができる。従って、燃料電池の発電能力などを
より一層向上させることができる。
【図１】本発明に係る燃料電池（第１実施形態）を示す
分解斜視図
分解斜視図
【図２】本発明に係る燃料電池用電解質膜（第１実施形
態）を示す断面図
態）を示す断面図
【図３】本発明に係る燃料電池用電解質膜の成形方法
（第１実施形態）を説明する第１工程説明図
（第１実施形態）を説明する第１工程説明図
【図４】本発明に係る燃料電池用電解質膜の成形方法
（第１実施形態）を説明する第２工程説明図
（第１実施形態）を説明する第２工程説明図
【図５】比較例に係る燃料電池用電解質膜の成形方法を
説明する図
説明する図
【図６】本発明に係る燃料電池用電解質膜（第２実施形
態）を示す断面図
態）を示す断面図
【図７】従来の燃料電池を示す説明図
【図８】従来の燃料電池を構成する電解質膜の成形方法
を示す説明図
を示す説明図
１１…燃料電池、１２…負電極板（電極板）、１３…負
基板（基板）、１４…負極、１５…電解質膜（燃料電池
用電解質膜）、１６…正電極板（電極板）、１７…正基
板（基板）、１８…正極、３０…ＨＣ系ポリマー溶液
（炭化水素系ポリマー溶液）、３２…アルコール系溶
媒、３３…アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液。
基板（基板）、１４…負極、１５…電解質膜（燃料電池
用電解質膜）、１６…正電極板（電極板）、１７…正基
板（基板）、１８…正極、３０…ＨＣ系ポリマー溶液
（炭化水素系ポリマー溶液）、３２…アルコール系溶
媒、３３…アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D075 BB24Z CA22 CA47 DA06
DB01 DC18 EA07 EB11 EC30
5H026 AA06 BB03 BB04 CC03 CX04
EE18
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料電池の正・負極にそれぞれ酸素及び
水素を供給して発電させるために、前記正・負極間に設
ける電解質膜の成形方法において、 前記正極又は負極の一方の電極を基板に積層した電極板
を準備するとともに、前記電解質膜用の炭化水素系ポリ
マー溶液中の溶媒をアルコール系溶媒に置換する工程
と、 このアルコール系溶媒に置換した炭化水素系ポリマー溶
液を前記電極板の電極に塗布する工程と、 この塗布した炭化水素系ポリマー溶液を乾燥することに
より前記電解質膜を成形する工程と、からなる燃料電池
用電解質膜の成形方法。 - 【請求項２】 前記アルコール系溶媒は、メタノール、
イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコー
ルのうちの少なくとも一種であることを特徴とする請求
項１記載の燃料電池用電解質膜の成形方法。 - 【請求項３】 前記アルコール系溶媒は、イソプロピル
アルコールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液
であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池用電解
質膜の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001371936A JP3992968B2 (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 燃料電池用電解質膜の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001371936A JP3992968B2 (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 燃料電池用電解質膜の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003173797A true JP2003173797A (ja) | 2003-06-20 |
| JP3992968B2 JP3992968B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=19180912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001371936A Expired - Fee Related JP3992968B2 (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 燃料電池用電解質膜の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3992968B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005041334A1 (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-06 | Honda Motor Co., Ltd. | 燃料電池用電極／膜接合体の製造方法 |
-
2001
- 2001-12-05 JP JP2001371936A patent/JP3992968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005041334A1 (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-06 | Honda Motor Co., Ltd. | 燃料電池用電極／膜接合体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3992968B2 (ja) | 2007-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070209758A1 (en) | Method and process for unitized mea | |
| JP5069059B2 (ja) | 膜の局所的不活性化 | |
| JPH1131515A (ja) | 高分子電解質膜−ガス拡散電極体およびその製造方法 | |
| JP2006140062A (ja) | 燃料電池の電極用ペースト、電極及び膜電極接合体並びに燃料電池システムの製造方法 | |
| US20090092874A1 (en) | Stable hydrophilic coating for fuel cell collector plates | |
| JPH09180740A (ja) | 固体高分子型燃料電池、その製造方法及び装置 | |
| JP2004178814A (ja) | 固体高分子型燃料電池用膜・電極接合体の製造方法 | |
| JP2003173797A (ja) | 燃料電池用電解質膜の成形方法 | |
| JP3827653B2 (ja) | 燃料電池用電極の製造方法 | |
| JP2000243411A (ja) | 燃料電池用の電解質膜と電極との接合体およびその製造方法 | |
| JP2006140061A (ja) | 燃料電池の電極及び膜電極接合体並びに燃料電池システム | |
| JP5870643B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池用膜電極接合体の製造方法 | |
| JPH0684528A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2002319411A (ja) | ガス拡散電極およびこれを用いた燃料電池 | |
| US20180198146A1 (en) | Multi-layer fuel cell electrodes with different loadings on the supported catalysts | |
| JP2006100266A (ja) | 固体高分子電解質膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池 | |
| JP2005019285A (ja) | 燃料電池セル | |
| JP3828455B2 (ja) | 燃料電池の製造方法 | |
| KR20190019520A (ko) | 전기분무방사를 이용한 고분자 연료전지 전극의 제조방법 및 그를 이용하여 제조한 고분자 연료전지 전극 | |
| JP2004014202A (ja) | 燃料電池用電極の製造方法 | |
| JP2013084427A (ja) | 膜−触媒層接合体の製造方法及び膜電極接合体の製造方法 | |
| JP6048015B2 (ja) | 膜電極接合体の製造方法 | |
| JP3828507B2 (ja) | 燃料電池用電極 | |
| JP3828453B2 (ja) | 燃料電池の製造方法 | |
| WO2023013241A1 (ja) | 膜電極接合体、膜電極接合体の製造方法及び電気化学デバイス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050830 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060322 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061003 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070724 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070725 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140803 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |