JP2003346833A

JP2003346833A - 燃料電池用電極の製造方法

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Publication number: JP2003346833A
Application number: JP2002147579A
Authority: JP
Inventors: Hideki Watanabe; 秀樹渡邊
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2003-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-22
Also published as: JP3828453B2

Abstract

(57)【要約】【課題】各層の境界が密着不良部分になることやイオ
ン交換膜の性能低下を防ぎ、イオン交換膜を薄くできる
燃料電池用電極の製造方法を提供する。【解決手段】燃料電池用電極の製造方法は、バインダ
ーをシート１３ａ上に塗布して負極側の拡散層１３を形
成し、負極側の拡散層１３が未乾燥のうちに上面を押圧
して平坦に形成し、平坦な拡散層１３の上面に負極層１
７を形成し、負極層１７が未乾燥のうちに上面にイオン
交換膜１９を形成し、イオン交換膜１９が未乾燥のうち
に上面に正極層１８を形成し、正極層１８の上面に正極
側の拡散層１４を形成し、これらの各層をまとめて乾燥
することにより固化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正・負極間にイオ
ン交換膜を配置し、負極の触媒に水素を接触させるとと
もに正極の触媒に酸素を接触させることにより発電する
燃料電池用電極の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の燃料電池を説明する説明図
である。燃料電池１００は、負極層（水素極）１０１と
正極層（酸素極）１０２との間にイオン交換膜１０３を
配置し、負極層１０１に含む触媒に水素分子（Ｈ_２）を
接触させるとともに、正極層１０２に含む触媒に酸素分
子（Ｏ_２）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（Ｈ_２）と酸素分子（Ｏ
_２）とから生成水（Ｈ_２Ｏ）を得る。この燃料電池１０
の負極層１０１、正極層１０２、イオン交換膜１０３を
主要構成部材とする燃料電池用電極を次図で詳しく説明
する。

【０００３】図９は従来の燃料電池を構成する燃料電池
用電極を示す説明図である。燃料電池用電極は、一対の
拡散層１０４，１０５の内側にそれぞれバインダー層１
０６及びバインダー層１０７を備え、これらバインダー
層１０６及びバインダー層１０７の内側にそれぞれ負極
層１０１及び正極層１０２を備え、これら負極層１０１
及び正極層１０２の間にイオン交換膜１０３を備える。

【０００４】この燃料電池用電極を製造する際には、先
ず拡散層１０４にバインダー層１０６用の溶液を塗布す
るとともに、拡散層１０５にバインダー層１０７用の溶
液を塗布し、塗布したバインダー層１０６，１０７を焼
成することによりバインダー層１０６，１０７を固化す
る。

【０００５】次に、固化したバインダー層１０６に負極
層１０１の溶液を塗布するとともに、固化したバインダ
ー層１０７に正極層１０２の溶液を塗布し、塗布した負
・正極層１０１，１０２を乾燥することにより負・正極
層１０１，１０２を固化する。次いで、固化した負極層
１０１にシート状のイオン交換膜１０３を載せ、続いて
イオン交換膜１０３に正極層１０２が固化された拡散層
１０５を載せて７層の多層構造を形成する。次に、この
多層構造を矢印の如く加熱圧着することにより燃料電池
用電極を形成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、燃料
電池用電極はイオン交換膜１０３としてシートを使用し
ており、加えてバインダー層１０６、負極層１０１、正
極層１０２、バインダー層１０７のそれぞれの層を固化
した状態で加熱圧着するので、それぞれの層の境界に密
着不良部分が発生する虞がある。燃料電池用電極の各層
に密着不良部分が発生すると、電流を効率よく発生する
ことが難しくなり、製造ラインの検査の段階において、
これらの燃料電池用電極が廃棄処分や修復処分になり、
そのことが生産性を高める妨げになっている。

【０００７】さらに、燃料電池用電極のイオン交換膜１
０３としてシートを使用しているので、燃料電池用電極
を加熱圧着の際に、イオン交換膜１０３を加熱状態で加
圧することになり、イオン交換膜１０３の性能が低下す
る虞がある。これにより、検査の段階で廃棄処分や修復
処分の対象となる部品が一層多くなり、そのことが生産
性を高める妨げになっている。

【０００８】加えて、イオン交換膜１０３としてシート
を使用しているので、イオン交換膜１０３のハンドリン
グ性（取扱い性）を考慮するとイオン交換膜１０３をあ
る程度厚くする必要がある。このため、燃料電池用電極
を薄くすることが難しく、そのことが燃料電池用電極の
小型化を図る妨げになる。

【０００９】そこで、本発明の目的は、それぞれの層の
境界に密着不良部分が発生することを防ぐことができ、
さらにイオン交換膜の性能低下を防ぐことができ、加え
てイオン交換膜を薄くすることができる燃料電池用電極
の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、それぞれ
の層間に密着不良部分が発生するのは、先の塗膜が固化
した後に、次の溶液を塗布して、この溶液が先の塗膜に
滲み込まず、結果として密着不良が発生することが、そ
の原因であることを突き止めた。そこで、先の塗膜が乾
かないうちに、次の溶液を重ねたところ、溶液が先の塗
膜に滲み込み、密着性が著しく高まることが分かった。
同様に、シート状のイオン交換膜に溶液を塗布した場合
にも、溶液がシート状のイオン交換膜に滲み込まず、結
果として密着不良が発生することが、その原因であるこ
とを突き止めた。

【００１１】そこで、請求項１は、シート上にバインダ
ーを塗布してシート及びバインダーで一方の拡散層を形
成する工程と、この一方の拡散層が未乾燥のうちに、こ
の拡散層の上面を押圧することで拡散層の上面を平坦に
形成する工程と、この平坦な拡散層の上面に燃料電池を
構成する正・負いずれか一方の電極用の溶液を塗布して
一方の電極層を形成する工程と、この一方の電極層が未
乾燥のうちに、この電極層上にイオン交換膜用の溶液を
塗布してイオン交換膜を形成する工程と、このイオン交
換膜が未乾燥のうちに、このイオン層上に正・負いずれ
か他方の電極用の溶液を塗布して他方の電極層を形成す
る工程と、この他方の電極層の上面に他方の拡散層を形
成する工程と、これら一対の電極層及びイオン交換膜を
乾燥することにより各々層を固化する工程とから燃料電
池用電極の製造方法を構成する。

【００１２】イオン交換膜に溶液を採用し、電極用の溶
液及びイオン交換膜用の溶液をそれぞれ未乾燥の状態で
塗布すれば、境界で混合が発生する。これにより、一対
の電極及びイオン交換膜の各層の境界に密着不良部分が
発生することを防ぐことができるので、イオン交換膜に
おける反応効率を良好に保つことができる。

【００１３】ここで、イオン交換膜にシートを使用した
場合、シート状イオン交換膜のハンドリング性を好適に
保つためにはイオン交換膜をある程度厚くする必要があ
る。このため、燃料電池用電極を薄くすることが難し
く、そのことが燃料電池用電極の小型化を図る妨げにな
る。

【００１４】そこで、請求項１においてイオン交換膜を
溶液とし、イオン交換膜を溶液の状態でハンドリング
（取り扱うことが）できるようにした。イオン交換膜を
溶液とすることで、ハンドリング（取扱い）の際にイオ
ン交換膜の厚さを規制する必要はない。このため、イオ
ン交換膜を薄くすることが可能になり、燃料電池用電極
を薄くして小型化を図ることができる。

【００１５】ところで、一方の拡散層を形成するシート
としてカーボンペーパーを使用するが、カーボンペーパ
ーはバインダーを塗布する面が一般的に凹凸面であり、
この凹凸面にバインダーの溶液をスクリーン印刷により
塗布すると、カーボンペーパーの凹凸面がバインダーの
上面に転写される。さらに、バインダーの上面に負極層
の溶液を塗布することでバインダーの凹凸面が負極層の
上面に転写される。また、負極層の上面が凹凸面である
ため、負極層上のイオン交換膜が負極層の凹凸面から流
出する虞がある。このため、イオン交換膜上に正極層の
溶液を塗布した場合に、負極層の凸部に正極層が短絡す
る虞がある。

【００１６】そこで、請求項１において、拡散層が未乾
燥のうちに、拡散層の上面を押圧して拡散層の上面を平
坦に形成することにした。拡散層の上面を平坦にするこ
とで、拡散層上に負極層を平坦に塗布することができ、
さらに負極層にイオン交換膜を平坦に塗布することがで
きる。このように、イオン交換膜を平坦に形成すること
ができるので、イオン交換膜上に塗布した正極層と負極
層とが短絡することを防止できる。

【００１７】また、請求項２において、一方の拡散層
は、バインダーをスプレーで塗布することを特徴とす
る。

【００１８】拡散層を構成するカーボンペーパーの上面
は凹凸面なので、例えばスクリーン印刷でカーボンペー
パーにバインダーを塗布した場合には、カーボンペーパ
ーの凹面にバインダーを塗布することは難しい。これに
より、カーボンペーパーの凹部に、バインダーを塗布す
ることが難しく、カーボンペーパーの凹部にバインダー
を浸透させることができない虞がある。このため、カー
ボンペーパーの撥水効果を良好に確保することは難し
い。

【００１９】ここで、燃料電池を使用して電流を発生さ
せる際に、水素分子（Ｈ_２）と酸素分子（Ｏ_２）とが反
応して燃料電池内に生成水（Ｈ_２Ｏ）を生成する。この
生成水は拡散層（カーボンペーパー）を透過させて燃料
電池の外部に排出する。このため、カーボンペーパーの
撥水効果を良好に確保することができないと、水素分子
と酸素分子との反応で生成した生成水を良好に排出する
ことができない虞がある。

【００２０】生成水を効率よく排出することができない
と、水素や酸素の反応ガスを好適に供給することが妨げ
られるので、濃度過電圧が高くなり、燃料電池の発電性
能を良好に保つことが難しくなる。なお、「濃度過電
圧」とは、電極における反応物質及び反応生成物の補給
及び除去の速度が遅く、電極の反応が妨害されるときに
現れる電圧低下をいう。すなわち、濃度過電圧が高くな
るということは電圧低下量が増すということである。

【００２１】そこで、請求項２において、一方の拡散層
は、バインダーをスプレーで塗布することにした。バイ
ンダーをスプレーで塗布することで、カーボンペーパー
の凹部にバインダーを塗布することができる。これによ
り、カーボンペーパー全域にバインダーを塗布して撥水
効果を得ることができるので、水素分子と酸素分子との
反応で生成した生成水を良好に排出することができる。

【００２２】

【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用
電極（第１実施形態）を備えた燃料電池を示す分解斜視
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、燃料電池用電極１２を構成するシート状の負極側拡
散層１３の外側に負極側流路基板３１を配置し、燃料電
池用電極１２を構成するシート状の正極側拡散層１４の
外側に正極側流路基板３４を配置したものである。

【００２３】負極側拡散層１３に負極側流路基板３１を
積層することで、負極側流路基板３１の流路溝３１ａを
負極側拡散層１３で覆うことにより、水素ガス流路３２
を形成する。また、正極側拡散層１４に正極側流路基板
３４を積層することで、正極側流路基板３４の流路溝３
４ａを正極側拡散層１４で覆うことにより、酸素ガス流
路３５を形成する。

【００２４】燃料電池用電極１２は、負極側拡散層１３
及び正極側拡散層１４の内側にそれぞれバインダーを介
して一方の電極層としての負極層１７及び他方の電極層
としての正極層１８を備え、これら負極層１７及び正極
層１８の間にイオン交換膜１９を備える。このように、
構成した燃料電池１１をセパレータ３６を介して複数個
（図１では２個のみを示す）備えることで、燃料電池ユ
ニット１０を構成する。なお、燃料電池用電極１２につ
いては図２で詳しく説明する。

【００２５】燃料電池ユニット１０によれば、水素ガス
流路３２に水素ガスを供給することで、負極層１７に含
む触媒に水素分子（Ｈ_２）を吸着させるとともに、酸素
ガス流路３５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（Ｏ_２）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は、水素分
子（Ｈ_２）と酸素分子（Ｏ_２）とから生成水（Ｈ_２Ｏ）
が発生する。

【００２６】図２は本発明に係る燃料電池用電極（第１
実施形態）を示す説明図である。燃料電池用電極１２
は、負極側拡散層１３及び正極側拡散層１４の内側にそ
れぞれ負極層１７及び正極層１８を備え、これら負極層
１７及び正極層１８の間にイオン交換膜１９を備える。
負極側拡散層１３は、負極側のカーボンペーパー１３ａ
及び負極側のバインダー層１５からなるシート材であ
る。また、正極側拡散層１４は、正極側のカーボンペー
パー１４ａ及び正極側のバインダー層１６からなるシー
ト材である。

【００２７】負極側のバインダー層１５は、カーボン
（一例として、粒状のもの）１５ａと、撥水性に優れた
樹脂（一例として、フッ素樹脂）１５ｂとを有し、負極
層１７に隣接する上面１５ｃを平坦に形成した層であ
る。また、正極側のバインダー層１６は、カーボン（一
例として、粒状のもの）１６ａと、撥水性に優れた樹脂
（一例として、フッ素樹脂）１６ｂとを有する。

【００２８】負極層１７は、負極用の溶液に触媒２１を
混合し、溶液を塗布後に乾燥することで固化したもので
ある。負極層１７の触媒２１は、カーボン２２の上面に
触媒として（白金−ルテニウム合金）２３を担持したも
のであり、（白金−ルテニウム合金）２３に水素分子
（Ｈ_２）を吸着させるものである。

【００２９】正極層１８は、正極用の溶液に触媒２４を
混合し、溶液を塗布後に乾燥することで固化したもので
ある。正極層１８の触媒２４は、カーボン２５の上面に
触媒として白金２６を担持したものであり、白金２６に
酸素分子（Ｏ_２）を吸着させるものである。

【００３０】イオン交換膜１９は、負極層１７及び正極
層１８間に溶液の状態で塗布した後、負極層１７及び正
極層１８とともに一緒に乾燥することにより負極層１７
及び正極層１８と一体に個化したものである。

【００３１】次に、燃料電池用電極１２の製造方法を図
３〜図６に基づいて説明する。図３（ａ），（ｂ）は本
発明に係る燃料電池用電極の製造方法（第１実施形態）
を示す第１工程説明図である。（ａ）において、シート
状の負極側拡散層１３を配置する。すなわち、負極側拡
散層１３のカーボンペーパー１３ａをセットした後、カ
ーボンペーパー１３ａの上方でスプレー５１を矢印の
如く移動しながら、スプレー５１の噴射口５２からバイ
ンダー（すなわち、カーボン１５ａ及びフッ素樹脂１５
ｂ）を噴射する。

【００３２】ここで、カーボンペーパー１３ａは上面が
凹凸面に形成されているが、スプレー５１を用いること
で、カーボン１５ａ及びフッ素樹脂１５ｂを噴霧状にし
てカーボンペーパー１３ａの上面に塗布することができ
るので、カーボンペーパー１３ａの凹部にもカーボン１
５ａ及びフッ素樹脂１５ｂを確実に塗布することができ
る。これにより、カーボンペーパー１３ａの全域にフッ
素樹脂１５ｂを浸透させて、カーボンペーパー全域に対
して撥水効果を得ることができる。

【００３３】（ｂ）において、バインダー層１５が未乾
燥のうちに、バインダー層１５の上面１５ｃに沿ってロ
ーラー５４を矢印の如く回転させながら、ローラー５
４を矢印の如く移動する。これにより、バインダー層
１５の上面１５ｃを平坦にすることができる。

【００３４】図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電
池用電極の製造方法（第１実施形態）を示す第２工程説
明図である。（ａ）において、上面を平坦にしたバイン
ダー層１５上に、バインダー層１５が未乾燥のうちに、
負極層１７の溶液を塗布して負極層１７を形成する。こ
こで、バインダー層１５の上面１５ｃを平坦にして、平
坦なバインダー層１５上１５ｃに負極層１７の溶液を塗
布して負極層１７を形成したので、負極層１７の上面を
平坦にすることができる。

【００３５】（ｂ）において、負極層１７が未乾燥のう
ちに、イオン交換膜１９の溶液を塗布することにより、
イオン交換膜１９を形成する。ここで、負極層１７の上
面を平坦にして、平坦な負極層１７上にイオン交換膜１
９の溶液を塗布してイオン交換膜１９を形成したので、
イオン交換膜１９の上面を平坦にすることができる。

【００３６】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電
池用電極の製造方法（第１実施形態）を示す第３工程説
明図である。（ａ）において、平坦な上面のイオン交換
膜１９上に、イオン交換膜１９が未乾燥のうちに、正極
層１８の溶液を塗布して正極層１８を形成する。ここ
で、イオン交換膜１９の上面を平坦にして、平坦なイオ
ン交換膜１９上に正極層１８の溶液を塗布して正極層１
８を形成したので、正極層１８の上面を平坦にすること
ができる。このように、イオン交換膜１９を平坦に形成
することができるので、イオン交換膜１９上に塗布した
正極層１８と、イオン交換膜１９下に塗布した負極層１
７とを確実に離すことができ、正極層１８と負極層１７
との短絡を防止できる。

【００３７】（ｂ）において、正極層１８上に、正極層
１８が未乾燥のうちに、正極側のバインダー層１６のバ
インダー（すなわち、カーボン１６ａ及びフッ素樹脂１
６ｂ）を塗布して正極側のバインダー層１６を形成す
る。

【００３８】図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電
池用電極の製造方法（第１実施形態）を示す第４工程説
明図である。（ａ）において、正極側のバインダー層１
６に正極側のカーボンペーパー１４ａを載せることによ
り、バインダー層１６及びカーボンペーパー１４ａでシ
ート状の正極側拡散層１４を形成する。

【００３９】次に、負極層１７、イオン交換膜１９及び
正極層１８が未乾燥のうちに、負極層１７、イオン交換
膜１９及び正極層１８に荷重をかけないで、負極層１
７、イオン交換膜１９及び正極層１８を一緒に乾燥す
る。

【００４０】（ｂ）において、負極層１７、イオン交換
膜１９及び正極層１８を固化することで、負極層１７、
イオン交換膜１９及び正極層１８を一体に積層する。こ
れにより、燃料電池用電極１２の製造工程が完了する。

【００４１】このように、燃料電池用電極１２の製造方
法によれば、イオン交換膜１９に溶液を採用し、負極層
１７が未乾燥のうちに、負極層１７上にイオン交換膜１
９用の溶液を塗布することにより、負極層１７とイオン
交換膜１９との境界で互いの溶液を効果的に混合させる
ことができる。また、イオン交換膜１９が未乾燥のうち
に、イオン交換膜１９上に正極層１８用の溶液を塗布す
ることにより、イオン交換膜１９と正極層１８との境界
で互いの溶液を効果的に混合させることができる。

【００４２】そして、これらの未乾燥の正・負極層１
８，１７及び未乾燥のイオン交換膜１９をまとめて一緒
に乾燥することで、正・負極層１８，１７及び未乾燥の
イオン交換膜１９の境界を効果的に混合させた状態で固
化することができる。よって、正・負極層１８，１７及
びイオン交換膜１９の各層の境界に密着不良部分が発生
することを防ぐことができるので、イオン交換膜１９に
おける反応効率を良好に保つことができる。これによ
り、燃料電池用電極１２における反応効率を良好に保つ
ことができる。

【００４３】加えて、イオン交換膜１９を溶液とするこ
とで、イオン交換膜１９を溶液の状態で取扱う（ハンド
リングする）ことができるので、取扱性の点（ハンドリ
ング性の観点）からイオン交換膜１９の厚さを規制する
必要はない。このため、イオン交換膜１９を薄くするこ
とが可能になり、燃料電池用電極１２を薄くすることが
できる。

【００４４】次に、第２実施形態について説明する。図
７（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用電極の製造
方法（第２実施形態）を示す工程説明図である。（ａ）
において、第１実施形態と同様に、負極側拡散層１３の
カーボンペーパー１３ａをセットした後、カーボンペー
パー１３ａの上方でスプレー５１を矢印の如く移動し
ながら、スプレー５１の噴射口５２からバインダー（す
なわち、カーボン１５ａ及びフッ素樹脂１５ｂ）を噴射
する。

【００４５】ここで、スプレー５１を用いることで、カ
ーボンペーパー１３ａの凹部にもカーボン１５ａ及びフ
ッ素樹脂１５ｂを確実に塗布することができる。これに
より、カーボンペーパー１３ａの全域にフッ素樹脂１５
ｂを浸透させて、カーボンペーパー全域に対して撥水効
果を得ることができる。

【００４６】（ｂ）において、バインダー層１５が未乾
燥のうちに、バインダー層１５の上面１５ｃに押圧プレ
ート５６を矢印の如く押し付けることにより、バイン
ダー層１５の上面１５ｃを平坦にすることができる。バ
インダー層１５の上面１５ｃを平坦にする手段は、ロー
ラ５４（図３に示す）や押圧プレート５６に限らない
で、その他の手段を使用することも可能である。

【００４７】なお、前記実施形態では、負極層１７を下
方に配置するとともに正極層１８を上方に配置した例に
ついて説明したが、負極層１７を上方に配置するととも
に正極層１８を下方に配置しても同様の効果を得ること
ができる。

【００４８】また、前記実施形態では、負極側のカーボ
ンペーパー１３ａの上面にバインダー（すなわち、カー
ボン１５ａ及びフッ素樹脂１５ｂ）を塗布する際に、ス
プレー５１でバインダー（すなわち、カーボン１５ａ及
びフッ素樹脂１５ｂ）を噴霧状にして塗布する例につい
て説明したが、スプレーに代えてインクジェット方式な
どのその他の噴霧塗布方式を採用することも可能であ
る。

【００４９】ここで、スプレー及びインクジェットは溶
液を噴霧状に塗布する点で同じである。スプレーは噴霧
範囲が比較的広く塗布時間を短くできるが、未塗布部分
を確保するためにマスキング処理が必要になる。一般
に、マスキング処理部に付着した溶液は回収が難しい。

【００５０】一方、インクジェットは塗布範囲を正確に
絞り込むことができるので、未塗布部分にマスキング処
理を施す必要がなく、溶液を有効に使用することができ
る。但し、インクジェットは、塗布範囲が狭いのでスプ
レーと比較して塗布スピードが劣る。

【００５１】さらに、前記実施形態では、負極側のバイ
ンダー層１５や正極側のバインダー層１６に、撥水性に
優れたフッ素樹脂を含ませた例について説明したが、バ
インダー層を構成する樹脂はフッ素樹脂に限定するもの
ではなく、要は撥水性を備えた樹脂であればよい。

【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、イオン交換膜に溶液を採用し、電極
用の溶液及びイオン交換膜用の溶液をそれぞれ未乾の状
態で塗布すれば、境界で混合が発生する。これにより、
一対の電極及びイオン交換膜の各層の境界に密着不良部
分が発生することを防ぐことができるので、イオン交換
膜における反応効率を良好に保つことができる。この結
果、燃料電池用電極の品質を安定させることができるの
で、生産性を高めることができる。

【００５３】加えて、イオン交換膜を溶液とすること
で、イオン交換膜を溶液の状態でハンドリングすること
ができるので、ハンドリング性の観点からイオン交換膜
の厚さを規制する必要はない。このため、イオン交換膜
を薄くすることが可能になり、燃料電池用電極を薄くす
ることができるので、燃料電池の小型化を図ることがで
きる。

【００５４】また、拡散層が未乾燥のうちに、拡散層の
上面を押圧して拡散層の上面を平坦に形成することにし
た。拡散層の上面を平坦にすることで、拡散層上に負極
層を平坦に塗布することができ、さらに負極層にイオン
交換膜を平坦に塗布することができる。このように、イ
オン交換膜を平坦に形成することができるので、イオン
交換膜上に塗布した正極層と負極層とが短絡することを
防止できる。

【００５５】請求項２は、撥水性を有する樹脂を含んだ
溶液をスプレーで塗布することで、カーボンペーパーの
凹部に撥水性を有する樹脂を塗布することができる。こ
れにより、カーボンペーパー全域に撥水性を有する樹脂
を塗布して撥水効果を得ることができるので、水素分子
と酸素分子との反応で生成した生成水を良好に排出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料電池用電極（第１実施形態）
を備えた燃料電池を示す分解斜視図

【図２】本発明に係る燃料電池用電極（第１実施形態）
を示す説明図

【図３】本発明に係る燃料電池用電極の製造方法（第１
実施形態）を示す第１工程説明図

【図４】本発明に係る燃料電池用電極の製造方法（第１
実施形態）を示す第２工程説明図

【図５】本発明に係る燃料電池用電極の製造方法（第１
実施形態）を示す第３工程説明図

【図６】本発明に係る燃料電池用電極の製造方法（第１
実施形態）を示す第４工程説明図

【図７】本発明に係る燃料電池用電極の製造方法（第２
実施形態）を示す工程説明図

【図８】従来の燃料電池を説明する説明図

【図９】従来の燃料電池を構成する燃料電池用電極を示
す説明図

【符号の説明】

１１…燃料電池、１２…燃料電池用電極、１３…負極側
拡散層（一方の拡散層）、１３ａ，１４ａ…カーボンペ
ーパー（シート）、１４…正極側拡散層（他押の拡散
層）、１５，１６…バインダー層、１５ａ，１６ａ…カ
ーボン、１５ｂ，１６ｂ…撥水性の樹脂、１５ｃ…負極
側拡散層の上面（一方の拡散層の上面）、１７…負極層
（一方の電極層）、１８…正極層（他方の電極層）、１
９…イオン交換膜、５４…ローラー、５６…押圧プレー
ト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート上にバインダーを塗布してシート
及びバインダーで一方の拡散層を形成する工程と、この一方の拡散層が未乾燥のうちに、この拡散層の上面
を押圧することで拡散層の上面を平坦に形成する工程
と、この平坦な拡散層の上面に燃料電池を構成する正・負い
ずれか一方の電極用の溶液を塗布して一方の電極層を形
成する工程と、この一方の電極層が未乾燥のうちに、この電極層上にイ
オン交換膜用の溶液を塗布してイオン交換膜を形成する
工程と、このイオン交換膜が未乾燥のうちに、このイオン層上に
正・負いずれか他方の電極用の溶液を塗布して他方の電
極層を形成する工程と、この他方の電極層の上面に他方の拡散層を形成する工程
と、これら一対の電極層及びイオン交換膜を乾燥することに
より各々層を固化する工程と、からなる燃料電池用電極
の製造方法。
【請求項２】前記一方の拡散層は、前記バインダーを
スプレーで塗布することを特徴とする請求項１記載の燃
料電池用電極の製造方法。