JP2006286430A - 固体高分子形燃料電池用ガスケット付き電解質膜−電極接合体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係る固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体10は、プロトン伝導性電解質膜1の両面に、触媒層5及び電極基材7からなる触媒電極9が形成され、電解質膜1上で触媒電極9の周囲にガスケット3を配置した固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体10であって、少なくとも一方面の触媒層5は、所望形状の開口部31を有するガスケット3を介して電解質膜1上に形成され、ガスケット3が電解質膜1上に接着されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
空気極:(1/2)O2+ 2H+ + 2e− → H2O
全反応:H2 + (1/2)O2 → H2O
これらの反応式からわかるように、発電時に生成するのは水のみである。燃料電池は、従来の内燃機関とは異なり二酸化炭素等の環境負荷ガスを発生しないために、次世代のクリーンエネルギーシステムの一つとして注目されている。
空気極:(3/2)O2+ 6H+ + 6e− → 3H2O
全反応:CH3OH + (3/2)O2 → 2H2O + CO2
固体高分子形燃料電池は、電解質膜として水素イオン(プロトン)伝導性高分子電解質膜を用い、その両面に触媒層を配置し、ついでその両面に電極基材を配置し、更にこれをセパレータで挟んだ構造をしている。電解質膜の両面に触媒層を配置したもの(即ち、触媒層/電解質膜/触媒層の層構成のもの)は、電解質膜−触媒層接合体(略称:CCM)と称されており、さらに、その電解質膜−触媒層接合体の両面に電極基材を配置したもの(即ち、電極基材/触媒層/電解質膜/触媒層/電極基材の層構成のもの)は、電解質膜−電極接合体(略称:MEA)と称されている。
3 ガスケット
31 開口部
5 触媒層
7 電極基材
9 触媒電極
10 ガスケット付き電解質膜−電極接合体
11 電解質膜−電極接合体
13 基材フィルム
15 触媒層形成用フィルム
Claims (6)
- プロトン伝導性電解質膜の両面に、触媒層及び電極基材からなる触媒電極が形成され、前記電解質膜上で前記触媒電極の周囲にガスケットを配置した固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体であって、
少なくとも一方面の前記触媒層は、所望形状の開口部を有するガスケットを介して前記電解質膜上に形成され、
前記ガスケットが前記電解質膜上に接着されていることを特徴とする固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体。 - 前記ガスケットは、前記電解質膜と面する一方面に接着層を備えたことを特徴とする請求項1に記載の固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体。
- 前記ガスケットは、他方面に離型層を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体。
- プロトン伝導性電解質膜の両面に、触媒層及び電極基材からなる触媒電極が形成され、前記電解質膜上で前記触媒電極の周囲にガスケットを配置した固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体の製造方法であって、
前記電解質膜を準備する工程と、
前記電解質膜の少なくとも一方面に、所望形状の開口部を有するガスケットを介して、基材フィルム上に前記触媒層が形成された触媒層形成用フィルムを配置する工程と、
熱プレスにより、前記ガスケットの開口部に対応する前記触媒層と前記ガスケットとを同時に前記電解質膜に接合させる工程と、
前記触媒層形成用フィルムを剥離する工程と、
前記触媒層上に、前記電極基材を配置する工程と、
を備えたことを特徴とする固体高分子形燃料電池用のガスケット付き電解質膜−電極接合体の製造方法。 - 前記ガスケットは、前記電解質膜に面する一方面に接着層を備えたことを特徴とする請求項4に記載の固体高分子形燃料電池用ガスケット付き電解質膜−電極接合体の製造方法。
- 前記ガスケットは、他方面に離型層を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載の固体高分子形燃料電池用ガスケット付き電解質膜−電極接合体の製造方法。
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