JP2005347255A - ユニット化電気化学的電池半組立部品およびこれの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】分離板5が互いに面する時にチャンバ20を限定する凹部を流れ路50側に存在させる。イオン交換膜10と1対の気体拡散層15を含んで成る膜電極一体構造12を分離版5の上および間に前記イオン交換膜10の周囲縁14が前記チャンバ20の中に位置させる。また、分離板5を互いに密封結合させかつ前記イオン交換膜10の周囲縁14に密封結合させる非導電性密封用重合体25も前記チャンバ20の中に入れる。また、上記構成からなるユニット化電気化学的電池半組立部品を製造するに適した加工方法も開示する。
【選択図】図2
Description
a. 各々が1番目の表面を含んで成る1番目の分離板および2番目の分離板、
b. 前記1番目の表面の中の少なくとも一方に存在していて前記板の前記1番目の面が互いに面する時に前記板の周囲に隣接して位置するチャンバ(chamber)を限定する凹部、
c. 前記1番目の表面の各々の上に位置しかつ前記1番目の板と前記2番目の板の間に位置していてイオン交換膜と1対の気体拡散層を含んで成る膜電極一体構造(MEA)、
d. 前記チャンバの中に位置し、周囲縁を有する前記イオン交換膜、および
e. 前記チャンバの中に位置していて前記1番目の板と前記2番目の板を互いに密封結合させかつ前記1番目および2番目の板を前記イオン交換膜の前記縁と密封結合させる非導電性密封用重合体、
を含んで成る。
a. 前記1番目の表面の中の少なくとも一方に存在していて前記板の前記1番目の面が互いに面する時に前記板の周囲に隣接して位置するチャンバを限定する凹部を生じさせ、
b. 前記MEAを前記イオン交換膜の前記縁が前記チャンバの中に位置するように前記1番目の板と前記2番目の板の間に入れ、
c. 非導電性密封用重合体挿入片を前記チャンバの中に入れ、
d. 熱と圧力をかけることで前記密封用重合体を溶融させて溶融した重合体を生じさせ、
e. 熱をかけるのを止めて前記溶融した重合体を冷却させて前記イオン交換膜の前記縁の周囲で硬化させることで、前記1番目の板と前記2番目の板を互いに密封結合させかつ前記1番目および2番目の板を前記イオン交換膜の前記縁と密封結合させる、
段階を含んで成る。
a. 前記重合体が溶融して溶融した重合体が生じるに充分な局所的熱が前記密封用重合体挿入片にもたらされるように前記1番目の分離板と2番目の分離板を通る電流をかけ、そして
b. 圧力をかけながら前記1番目および2番目の分離板に電流をかけるのを止めることで前記溶融した重合体を冷却する、
段階を含んで成る抵抗溶着技術を用いて熱をかける。
正方形のNafion(商標)膜は86.36mmx86.36mmであった。
寸法が76.2mmx76.2mmのGDLを切り取った。
絵画用額縁形状のBynel(商標)ガスケットの外側寸法は86.36mmx86.36mmで額縁の幅は5.08mmであった。
Claims (5)
- ユニット化電気化学的電池半組立部品であって、
(a)各々が1番目の表面を有する1番目の分離板および2番目の分離板、
(b)前記1番目の表面の中の少なくとも一方に存在していて前記板の前記1番目の面が互いに面する時に前記板の周囲に隣接して位置するチャンバを限定する凹部、
(c)前記1番目の表面の各々の上に位置しかつ前記1番目の板と前記2番目の板の間に位置していてイオン交換膜と1対の気体拡散層を含んで成る膜電極一体構造、
(d)前記チャンバの中に位置し、周囲縁を有する前記イオン交換膜、および
(e)前記チャンバの中に位置していて前記1番目の板と前記2番目の板を互いに密封結合させかつ前記1番目および2番目の板を前記イオン交換膜の前記縁と密封結合させる非導電性密封用重合体、
を含んで成るユニット化電気化学的電池半組立部品。 - 前記非導電性密封用重合体が溶融加工可能重合体、フッ素置換重合体、熱可塑性弾性重合体、液晶重合体、ポリオレフィン、ポリアミド、芳香族縮合重合体、アイオノマー重合体およびこれらの混合物から成る群から選択される熱可塑性重合体である請求項1記載のユニット化電気化学的電池半組立部品。
- 前記非導電性密封用重合体が酸により変性されたポリオレフィン、好適には無水マレイン酸により変性されたポリオレフィンである請求項2記載のユニット化電気化学的電池半組立部品。
- 各々が1番目の表面を有する1番目の分離板および2番目の分離板および前記1番目の表面の各々の上に位置しかつ前記1番目の板と前記2番目の板の間に位置していて周囲縁を有するイオン交換膜と1対の気体拡散層を含んで成る膜電極一体構造(MEA)を含んで成るユニット化電気化学的電池半組立部品の加工方法であって、
(a)前記1番目の表面の中の少なくとも一方に存在していて前記板の前記1番目の面が互いに面する時に前記板の周囲に隣接して位置するチャンバを限定する凹部を生じさせ、
(b)前記MEAを前記イオン交換膜の前記縁が前記チャンバの中に位置するように前記1番目の板と前記2番目の板の間に入れ、
(c)非導電性密封用重合体挿入片を前記チャンバの中に入れ、
(d)熱と圧力をかけることで前記密封用重合体を溶融させて溶融した重合体を生じさせ、そして
(e)熱をかけるのを止めて前記溶融した重合体を冷却させて前記イオン交換膜の前記縁の周囲で硬化させることで、前記1番目の板と前記2番目の板を互いに密封結合させかつ前記1番目および2番目の板を前記イオン交換膜の前記縁と密封結合させる、
段階を含んで成る方法。 - 1番目の分離板と2番目の分離板と膜電極一体構造を含んで成るユニット化電気化学的電池半組立部品であって、請求項4の方法を用いて前記1番目と2番目の分離板と前記膜電極一体構造が互いに密封されているユニット化電気化学的電池半組立部品。
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