JP2009295509A - Gas diffusion layer for fuel cell and fuel cell using the same - Google Patents

Gas diffusion layer for fuel cell and fuel cell using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas diffusion layer 10 for fuel cell, capable of satisfying both of a high gas diffusion properties and a high rigidity, simultaneously, and to provide a fuel cell equipped with the gas diffusion layer. <P>SOLUTION: The gas diffusion layer 10 for fuel cell is constituted of a two-layer structure made of carbon cloth 1 (a first layer), having a high gas diffusion property and a low rigidity and a carbon paper 5 (a second layer), in which carbon staple fiber having a lower gas diffusion properties as compared with the first layer 1 but a high rigidity is oriented random. Since the gas diffusion layer 10 satisfies both of the gas diffusion properties and high rigidity, the I-V characteristics of the fuel cell formed can be improved significantly. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池の膜電極接合体で用いられるガス拡散層とそれを用いた燃料電池に関する。   The present invention relates to a gas diffusion layer used in a membrane electrode assembly of a fuel cell and a fuel cell using the same.

燃料電池の一形態として固体高分子型燃料電池が知られている。固体高分子型燃料電池は他の形態の燃料電池と比較して作動温度が低く（−３０℃〜１２０℃程度）、また、低コスト、コンパクト化が可能なことから、自動車の動力源等として期待されている。   A solid polymer fuel cell is known as one form of the fuel cell. Solid polymer fuel cells have a lower operating temperature (about -30 ° C to 120 ° C) than other types of fuel cells, and can be reduced in cost and size. Expected.

固体高分子型燃料電池は、図９に示すように、膜電極接合体（ＭＥＡ）５０を主要な構成要素とし、それを燃料（水素）ガス流路５１および空気ガス流路５１を備えたセパレータ５２、５２で挟持して、単セルと呼ばれる１つの燃料電池５３を形成している。膜電極接合体５０は、イオン交換膜である固体高分子電解質膜５５と、その両面に接合された触媒層５６，５６と気孔を有するガス拡散層５７，５７とからなるガス拡散電極５８，５８とで構成される。   As shown in FIG. 9, the polymer electrolyte fuel cell includes a membrane electrode assembly (MEA) 50 as a main component, and a separator including a fuel (hydrogen) gas channel 51 and an air gas channel 51. One fuel cell 53 called a single cell is formed by being sandwiched between 52 and 52. The membrane electrode assembly 50 is a gas diffusion electrode 58, 58 comprising a solid polymer electrolyte membrane 55 that is an ion exchange membrane, catalyst layers 56, 56 bonded to both surfaces thereof, and gas diffusion layers 57, 57 having pores. It consists of.

触媒層５６の形成は、白金のような触媒金属をカーボン粒子材のような導電性材料の表面に担持させた粒子状の触媒物質と電解質樹脂とを、水または有機溶媒系の溶液内で分散させながら混合溶液（触媒物質含有インク）を作り、この混合溶液を固体高分子電解質膜に塗布した後、加熱乾燥して定着することにより行われる。ガス拡散層５７は、ガス透過性と電子伝導性を合わせ備えるものであり、一般に、気孔を有するカーボンペーパーまたはカーボンクロスのような多孔性カーボン支持体が用いられている。ガス拡散層は発電時に生成する水の排水性を良好にするために高い撥水性を備えることが望ましく、通常、カーボンペーパーまたはカーボンクロスの表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂溶液をコーティングした後、乾燥させる撥水化処理が施される。   The catalyst layer 56 is formed by dispersing a particulate catalyst substance in which a catalytic metal such as platinum is supported on the surface of a conductive material such as a carbon particle material and an electrolyte resin in water or an organic solvent-based solution. A mixed solution (catalyst substance-containing ink) is prepared while applying the coating solution to the solid polymer electrolyte membrane, followed by drying by heating and fixing. The gas diffusion layer 57 has both gas permeability and electronic conductivity, and generally a porous carbon support such as carbon paper or carbon cloth having pores is used. It is desirable that the gas diffusion layer has high water repellency in order to improve the drainage of water generated during power generation. Usually, the surface of carbon paper or carbon cloth is coated with a resin solution such as polytetrafluoroethylene (PTFE). Then, a water repellency treatment for drying is performed.

また、ガス拡散層となる多孔性カーボン支持体は、ガスの拡散性と共に、触媒層で生成する水の排出性と触媒層への保水性の双方を満足する必要があるという観点から、特許文献１には、ガス拡散層として機能するカーボン支持体を、糸間間隔が狭い第１カーボン支持体層と糸間間隔が広い第２カーボン支持体層とからなるカーボンクロスで構成することが記載されている。   In addition, the porous carbon support to be the gas diffusion layer is required to satisfy both the gas diffusibility and the ability to discharge water generated in the catalyst layer and the water retention capacity of the catalyst layer. No. 1 describes that a carbon support functioning as a gas diffusion layer is composed of a carbon cloth composed of a first carbon support layer having a narrow inter-thread spacing and a second carbon support layer having a wide inter-thread spacing. ing.

特開２００３−１７３７８９号公報JP 2003-173789 A

カーボン長繊維の織物であるカーボンクロスは、燃料電池用のガス拡散層として使用した場合、良好なガス拡散性が得られる。しかし、織物であることから高い剛性が得られない。また、ガス拡散性を良好にするためには空隙率を大とする方がよいが、空隙率が大きくなるほど剛性は小さくなる。そのような低剛性のカーボンクロスをガス拡散層として用いる場合、次のような不都合が生じる。   A carbon cloth, which is a woven fabric of carbon long fibers, provides good gas diffusibility when used as a gas diffusion layer for a fuel cell. However, since it is a woven fabric, high rigidity cannot be obtained. In order to improve gas diffusibility, it is better to increase the porosity, but the rigidity decreases as the porosity increases. When such a low-rigidity carbon cloth is used as a gas diffusion layer, the following inconvenience occurs.

すなわち、図１０に模式的に示すように、ガス拡散層５７は、セパレータ５２のガス通路５１でない領域５４でもって、触媒層５６側に押し付けられているが、ガス流路５１に面する部分では、充分な押圧力がなく、かつガス拡散層５７を構成するカーボンクロスが低剛性であることから、カーボンクロス（ガス拡散層５７）にたわみが生じてその領域で浮き領域Ａが発生する。そのような浮きが発生すると、電子移動抵抗であるガス拡散層と触媒層の間の接触抵抗が大となり、発電性能の低下を招く。図１１は、面圧とガス拡散層−触媒層間接触抵抗の関係を示すグラフであり、押し付ける力（面圧）が低いと、ガス拡散層−触媒層間接触抵抗が増大し、ある程度の大きさ以上の面圧となると、接触抵抗はほとんど変わらない。   That is, as schematically shown in FIG. 10, the gas diffusion layer 57 is pressed against the catalyst layer 56 side in the region 54 that is not the gas passage 51 of the separator 52, but in the portion facing the gas flow path 51. Since there is no sufficient pressing force and the carbon cloth constituting the gas diffusion layer 57 has low rigidity, the carbon cloth (gas diffusion layer 57) is bent and a floating area A is generated in that area. When such a float occurs, the contact resistance between the gas diffusion layer and the catalyst layer, which is an electron transfer resistance, increases, leading to a decrease in power generation performance. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the surface pressure and the gas diffusion layer-catalyst interlayer contact resistance. When the pressing force (surface pressure) is low, the gas diffusion layer-catalyst interlayer contact resistance increases and exceeds a certain level. The contact resistance is almost unchanged at the surface pressure.

上記の不都合は、高い剛性のガス拡散層を用いることで回避できる。高剛性のガス拡散層の一例として、カーボン短繊維がランダム配向したカーボンペーパーが挙げられる。しかし、カーボンペーパーは高剛性ではあるものの、一般に気孔率の関係からガス拡散性が充分でなく、カーボンペーパー単独でガス拡散層とすると、ガス拡散性が不十分となり、燃料電池として高いＩ−Ｖ特性が得られない。   The above disadvantages can be avoided by using a highly rigid gas diffusion layer. An example of the highly rigid gas diffusion layer is carbon paper in which short carbon fibers are randomly oriented. However, although carbon paper is highly rigid, generally, the gas diffusivity is not sufficient due to the porosity, and if the carbon paper alone is used as a gas diffusion layer, the gas diffusibility is insufficient and the IV is high as a fuel cell. Characteristics are not obtained.

特許文献１に記載のように、糸間間隔が異なる２つの層からなるカーボンクロスをガス拡散層として用いる場合には、ガス拡散性を確保しながらある程度剛性の高いものとすることができる。しかし、カーボンクロスすなわちカーボン長繊維の織物である以上、前記した浮きが生じるのを完全に押さえ得る程度に高い剛性を得ることができず、ガス拡散層−触媒層間での接触抵抗が大きくなるのを避けられない。   As described in Patent Document 1, when a carbon cloth composed of two layers having different inter-yarn spacings is used as a gas diffusion layer, it can be made to be somewhat rigid while ensuring gas diffusibility. However, as long as it is a carbon cloth, that is, a carbon long fiber fabric, it is not possible to obtain such a high rigidity that it can completely suppress the above-mentioned floating, and the contact resistance between the gas diffusion layer and the catalyst layer increases. Inevitable.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、高いガス拡散性と高剛性の双方を同時に満足できる燃料電池用ガス拡散層を提供すること、およびそのガス拡散層を備えた燃料電池を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a gas diffusion layer for a fuel cell that can satisfy both high gas diffusibility and high rigidity at the same time, and a fuel cell including the gas diffusion layer. It is an issue to provide.

本発明による燃料電池用ガス拡散層は、ガス拡散性が大きく低剛性である第１の層と、前記第１の層と比較してガス拡散性は小さいが高剛性である第２層の２層構造であることを特徴とする。   The gas diffusion layer for a fuel cell according to the present invention includes a first layer having a large gas diffusibility and a low rigidity, and a second layer having a low gas diffusivity but a high rigidity compared to the first layer. It is characterized by a layer structure.

上記のように２層構造とすることにより、前記第１の層のみで作る従来のガス拡散層と比較して、ガス拡散性をほぼ同等に維持しながら、より高い剛性を備えたガス拡散層とすることができる。   By adopting a two-layer structure as described above, a gas diffusion layer having higher rigidity while maintaining almost the same gas diffusivity as compared with a conventional gas diffusion layer made of only the first layer. It can be.

本発明による燃料電池用ガス拡散層の好ましい態様では、前記第１の層はカーボン長繊維の織物であるカーボンクロス層であり、前記第２の層はカーボン短繊維がランダカーボンフェルト、不織布のような材料を、第２の層としては金属メッシュのような材料を用いることもできる。   In a preferred embodiment of the gas diffusion layer for a fuel cell according to the present invention, the first layer is a carbon cloth layer that is a woven fabric of carbon long fibers, and the second layer is a carbon short fiber such as a land carbon felt or a nonwoven fabric. A material such as a metal mesh can be used for the second layer.

本発明による燃料電池用ガス拡散層において、前記第１の層の曲げ弾性率が５ＧＰａ未満、例えば０．２ＧＰａ程度であり、前記第２の層の曲げ弾性率が５〜５０ＧＰａであることが好ましい。第２の層の曲げ弾性率が５ＧＰａ未満である場合には、燃料電池のガス拡散層として用いたとき、ガス拡散層の接触抵抗を小さくできるだけの高い剛性が得られない。曲げ弾性率が５０ＧＰａを越える場合には、柔軟性に欠き、燃料電池として組み付けるときに破損等が起こる恐れがある。第１の層の曲げ弾性率が５ＧＰａを越えると、２層構造とした場合、ガス拡散層同士の密着性が低下してしまい、接触抵抗が悪化する。   In the gas diffusion layer for a fuel cell according to the present invention, it is preferable that the bending elastic modulus of the first layer is less than 5 GPa, for example, about 0.2 GPa, and the bending elastic modulus of the second layer is 5 to 50 GPa. . When the bending elastic modulus of the second layer is less than 5 GPa, when it is used as a gas diffusion layer of a fuel cell, high rigidity sufficient to reduce the contact resistance of the gas diffusion layer cannot be obtained. When the flexural modulus exceeds 50 GPa, the flexibility is insufficient, and there is a risk of damage or the like when assembled as a fuel cell. When the bending elastic modulus of the first layer exceeds 5 GPa, the adhesiveness between the gas diffusion layers is lowered and the contact resistance is deteriorated in the case of a two-layer structure.

本発明による燃料電池用ガス拡散層において、好ましくは、前記第２の層は前記第１の層との接合面と反対側の面である表面側に塗布された多孔質層を備える。多孔質層の具体例しては、撥水層として機能する、ＰＴＦＥ樹脂にカーボン短繊維を混和した溶液を塗布して形成した層を挙げることができる。高剛性層である第２の層に前記多孔質層を形成することにより、前記第１の層のみで作る従来のガス拡散層の場合のように、比較して低剛性である層に前記多孔質層を塗布形成する場合と比較して、均一な厚さの多孔質層が形成でき、さらに、焼成時等において多孔質層にクラックが発生するのを抑制することができる。   In the gas diffusion layer for a fuel cell according to the present invention, preferably, the second layer includes a porous layer coated on a surface side that is a surface opposite to a bonding surface with the first layer. Specific examples of the porous layer include a layer formed by applying a solution in which carbon short fibers are mixed with PTFE resin, which functions as a water repellent layer. By forming the porous layer in the second layer which is a high-rigidity layer, the porous layer is formed in a layer having a lower rigidity than in the case of a conventional gas diffusion layer made of only the first layer. Compared with the case where a porous layer is formed by coating, a porous layer having a uniform thickness can be formed, and furthermore, the occurrence of cracks in the porous layer during firing can be suppressed.

本発明は、さらに、電解質膜と前記電解質膜の両面に形成した一対のガス拡散電極とからなる膜電極接合体と、前記膜電極接合体を挟持する一対のセパレータ、とを備える膜電極積層体であって、前記ガス拡散電極は前記電解質膜側に面する触媒層と前記セパレータ側に面するガス拡散層とを備え、前記ガス拡散層は上記したいずれか１項に記載のガス拡散層であることを特徴とする燃料電池、をも開示する。   The present invention further includes a membrane electrode laminate comprising a membrane electrode assembly comprising an electrolyte membrane and a pair of gas diffusion electrodes formed on both surfaces of the electrolyte membrane, and a pair of separators sandwiching the membrane electrode assembly. The gas diffusion electrode includes a catalyst layer facing the electrolyte membrane and a gas diffusion layer facing the separator, and the gas diffusion layer is the gas diffusion layer according to any one of the above. There is also disclosed a fuel cell characterized in that.

上記の燃料電池では、使用したガス拡散層において、ガス拡散性と剛性との両立が可能であり、ガス拡散層−セパレータ間、およびガス拡散層−触媒層間の双方での接触抵抗を低減することができる。そのために、高いＩ−Ｖ特性を備えた燃料電池となる。また、触媒層側に低ガス拡散性層を設けたことにより、低加湿条件で運転したときの触媒層の乾燥を防止できる効果もある。ガス拡散層として、前記第２の層が第１の層との接合面と反対側の面である表面側に多孔質層を備えたものを用いる場合には、多孔質層の厚さがほぼ均一であり、かつ多孔質層にクラックが発生するのが抑制されることから、高いＩ−Ｖ特性およびフラッティングを防止した燃料電池が得られる。   In the above fuel cell, the gas diffusion layer used can be compatible with gas diffusibility and rigidity, and the contact resistance between the gas diffusion layer and the separator and between the gas diffusion layer and the catalyst layer can be reduced. Can do. Therefore, the fuel cell has high IV characteristics. In addition, the provision of the low gas diffusive layer on the catalyst layer side also has an effect of preventing the catalyst layer from being dried when operated under low humidification conditions. As the gas diffusion layer, in the case where the second layer is provided with a porous layer on the surface side opposite to the bonding surface with the first layer, the thickness of the porous layer is approximately Since it is uniform and the occurrence of cracks in the porous layer is suppressed, it is possible to obtain a fuel cell having high IV characteristics and preventing flatting.

本発明による燃料電池の好ましい態様において、前記ガス拡散層における前記第２の層は前記触媒層とほぼ同じ面積であり、前記第１の層は前記第２の層より広い面積であって、前記ガス拡散層は、前記第２の層が前記触媒層に面するようにして配置され、かつ前記第１の層の外周の縁で前記電解質膜に固定されていることを特徴とする。   In a preferred aspect of the fuel cell according to the present invention, the second layer in the gas diffusion layer has substantially the same area as the catalyst layer, and the first layer has a larger area than the second layer, The gas diffusion layer is arranged such that the second layer faces the catalyst layer, and is fixed to the electrolyte membrane at an outer peripheral edge of the first layer.

この態様の燃料電池では、電解質膜に対するガス拡散層の固定は、発電部位である触媒層と前記第２の層との接触領域では接着剤を使用せず、低剛性である前記第１の層の外周の縁のみを電解質膜に固定することにより行っており、Ｉ−Ｖ特性をさらに高めることができる。   In the fuel cell of this aspect, the gas diffusion layer is fixed to the electrolyte membrane without using an adhesive in the contact region between the catalyst layer as the power generation site and the second layer, and the first layer having low rigidity. This is done by fixing only the outer peripheral edge to the electrolyte membrane, and the IV characteristics can be further enhanced.

本発明によれば、高いガス拡散性と高剛性の双方を同時に満足できる燃料電池用ガス拡散層が得られる。そのために、本発明によるガス拡散層を備えた燃料電池は、高いＩ−Ｖ特性を発揮することができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a fuel cell gas diffusion layer that can satisfy both high gas diffusibility and high rigidity at the same time. Therefore, the fuel cell provided with the gas diffusion layer according to the present invention can exhibit high IV characteristics.

以下、添付の図１〜図８を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。なお、以下の説明では、燃料電池用ガス拡散層を構成する、前記「ガス拡散性が大きく低剛性である第１の層」の例としてカーボン長繊維の織物であるカーボンクロス層を用い、「第１の層と比較してガス拡散性は小さいが高剛性である第２層」の例としてカーボン短繊維がランダム配向したカーボンペーパー層を用いる場合について説明するが、第１の層および第２の層の素材はこれに限らない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. In the following description, a carbon cloth layer, which is a woven fabric of carbon long fibers, is used as an example of the “first layer having high gas diffusibility and low rigidity” constituting the gas diffusion layer for a fuel cell. The case of using a carbon paper layer in which carbon short fibers are randomly oriented will be described as an example of the “second layer that is small in gas diffusivity but high in rigidity compared with the first layer”. The material of this layer is not limited to this.

図１（ａ）は、カーボン長繊維の織物であるカーボンクロス材を示している。この例で、カーボンクロス材１は、縦糸２と横糸３の平織り物であり、目開きは１０〜１０００μｍ、例えば６０μｍ程度（目付け１０〜４００ｇ／ｍ２、例えば１２０ｇ／ｍ２程度）である。カーボン長繊維を平織りしたカーボンクロス材１は、縦糸２と横糸３が交叉する部位で、一方の繊維が他方の繊維の上部か下部を通る必要があるために、繊維がピンと張られた状態にはならず、剛性はどうしても低下する。例えば、曲げ剛性は０．２ＧＰａ程度である。しかし、所望の目開きのものを得ることができ、高い空隙率が達成できるので、ガス拡散層の部材として用いる場合に、所望の大きなガス拡散性が得られる。 FIG. 1A shows a carbon cloth material which is a woven fabric of carbon long fibers. In this example, carbon cloth material 1 is a plain weave of warp 2 and weft 3, mesh is 10 to 1000 [mu] m, for example 60μm approximately (basis weight 10 to 400 g / m 2, for example 120 g / m 2 or so). The carbon cloth material 1 plain-woven with long carbon fibers is a portion where warp yarns 2 and weft yarns 3 cross each other, and one fiber needs to pass through the top or bottom of the other fiber. The rigidity is inevitably reduced. For example, the bending rigidity is about 0.2 GPa. However, since a desired opening can be obtained and a high porosity can be achieved, a desired large gas diffusibility can be obtained when used as a member of a gas diffusion layer.

図１（ｂ）は、カーボン短繊維６がランダム配向したカーボンペーパー材５を示している。カーボンペーパー材５は、長さ１〜６０ｍｍ、例えば３０ｍｍ程度のカーボン短繊維６を紙すきの要領ですくことにより得られるものであり、カーボンクロス材１と比較して高剛性（例えば、曲げ剛性が１０〜３０ＧＰａ程度）のものを容易に得ることができる。但し、空隙率はカーボンクロス材１と比較して小さい。   FIG. 1B shows a carbon paper material 5 in which short carbon fibers 6 are randomly oriented. The carbon paper material 5 is obtained by using carbon short fibers 6 having a length of 1 to 60 mm, for example, about 30 mm, in the manner of paper cutting. The carbon paper material 5 has a higher rigidity (for example, bending rigidity than the carbon cloth material 1). 10-30 GPa) can be easily obtained. However, the porosity is smaller than that of the carbon cloth material 1.

上記したカーボンクロス材１とカーボンペーパー材５を積層することにより、本発明によるガス拡散層１０が形成される。必要に応じて、カーボンペーパー材５の表面側、すなわち、カーボンクロス材１との接合面の反対側の面に、ＰＴＦＥ樹脂にカーボン短繊維を混和した溶液を塗布して、撥水層として機能する多孔質層１１を形成する（図３も参照）。このように多孔質層１１を形成することにより、ガス拡散層１０のカーボンペーパー材５の表面側は平坦面となる。   By laminating the carbon cloth material 1 and the carbon paper material 5 described above, the gas diffusion layer 10 according to the present invention is formed. If necessary, a solution in which carbon short fibers are mixed with PTFE resin is applied to the surface of the carbon paper material 5, that is, the surface opposite to the bonding surface with the carbon cloth material 1 to function as a water repellent layer. The porous layer 11 is formed (see also FIG. 3). By forming the porous layer 11 in this way, the surface side of the carbon paper material 5 of the gas diffusion layer 10 becomes a flat surface.

図２は、上記のカーボンクロス材１とカーボンペーパー材５を用いて、膜電極接合体２０を製造する一例を示している。図２（ａ）に示すように、最初に、所要の大きさの電解質膜１５の両面に、アノード触媒層１６（およびカソード触媒層１６）を、例えば熱プレスによる転写によって形成する。電解質膜１５および触媒層１６の材料は、従来知られたものであってよい。また、電解質膜１５に対する触媒層１６の形成は、いわゆる触媒物質含有インクを塗布することによって行ってもよい。   FIG. 2 shows an example of manufacturing the membrane electrode assembly 20 using the carbon cloth material 1 and the carbon paper material 5 described above. As shown in FIG. 2A, first, the anode catalyst layer 16 (and the cathode catalyst layer 16) is formed on both surfaces of the electrolyte membrane 15 having a required size by, for example, transfer by hot pressing. The materials for the electrolyte membrane 15 and the catalyst layer 16 may be those conventionally known. Alternatively, the catalyst layer 16 may be formed on the electrolyte membrane 15 by applying a so-called catalyst substance-containing ink.

次に、図２（ｂ）に示すように、形成したアノード触媒層１６（およびカソード触媒層）１６の上に、各触媒層の大きさとほぼ同じ大きさに切断した前記したカーボンペーパー材５（５）を第２の層として置く。必須ではないが、好ましくは、各カーボンペーパー材５（５）の触媒層１６と接する面には、予め、ＰＴＦＥ樹脂にカーボン短繊維を混和した溶液を塗布し、表面が平坦面である撥水層として機能する多孔質層１１を形成しておく。   Next, as shown in FIG. 2B, the above-described carbon paper material 5 (on the anode catalyst layer 16 (and the cathode catalyst layer) 16 cut to approximately the same size as each catalyst layer) ( 5) is placed as the second layer. Although not essential, preferably, a surface of each carbon paper material 5 (5) in contact with the catalyst layer 16 is preliminarily coated with a solution in which carbon short fibers are mixed with PTFE resin, and the surface has a flat surface. A porous layer 11 that functions as a layer is formed.

次に、図２（ｃ）に示すように、各カーボンペーパー材５、５の上に、それよりも大きな寸法である前記したカーボンクロス材１を第１の層として置く。そして、カーボンクロス材１の周囲の縁部１７を電解質膜１５に対して固定する。それにより、図３に示すように、電解質膜１５の両面に、触媒層１６とガス拡散層１０とからなるガス拡散電極１９，１９を積層した膜電極接合体２０が得られる。なお、カーボンクロス材１の縁部１７を電解質膜１５に固定するには、カーボンクロス材１の周囲の縁部１７を、例えば、温度１３０℃、圧力４ＭＰａ、時間４分というような条件での熱プレスによってもよく、カーボンクロス材１の周囲の縁部１７に接着剤を塗布して固定してもよい。   Next, as shown in FIG. 2 (c), the carbon cloth material 1 having a larger dimension is placed on each of the carbon paper materials 5 and 5 as a first layer. Then, the peripheral edge 17 around the carbon cloth material 1 is fixed to the electrolyte membrane 15. Thereby, as shown in FIG. 3, a membrane electrode assembly 20 is obtained in which the gas diffusion electrodes 19, 19 composed of the catalyst layer 16 and the gas diffusion layer 10 are laminated on both surfaces of the electrolyte membrane 15. In order to fix the edge portion 17 of the carbon cloth material 1 to the electrolyte membrane 15, the edge portion 17 around the carbon cloth material 1 is subjected to conditions such as a temperature of 130 ° C., a pressure of 4 MPa, and a time of 4 minutes. Hot pressing may be used, and an adhesive may be applied and fixed to the edge 17 around the carbon cloth material 1.

このようにして製造された膜電極接合体２０では、触媒層１６の上に、多孔質層１１を形成することにより表面が平滑化した高剛性のカーボンペーパー材５（第２の層）が接着剤を用いることなく積層しており、触媒層１６とカーボンペーパー材５との間の接触抵抗を低減することができる。   In the membrane electrode assembly 20 thus manufactured, the highly rigid carbon paper material 5 (second layer) whose surface is smoothed by forming the porous layer 11 on the catalyst layer 16 is bonded. Thus, the contact resistance between the catalyst layer 16 and the carbon paper material 5 can be reduced.

また、ガス拡散層１０は、高空隙率であってガス拡散性が大きく低剛性のカーボンクロス材１（第１の層）と、低空隙率であってガス拡散性が小さく高剛性のカーボンペーパー材５の２層構成であることから、所望のガス拡散性と所望の高剛性を備えたガス拡散層１０とすることができる。そのために、膜電極接合体２０の両側を図９に示すように、ガス流路５１を備えたセパレータ５２，５２で挟持して、燃料電池（セル）５３としたときに、前記図１０に基づき説明したような浮いてしまう箇所Ａが生じることがない。そのために、ガス拡散層１０−セパレータ５２の間、およびガス拡散層１０−触媒層１６の間の双方において、接触抵抗の低減を図ることができる。さらに、所望のガス拡散性を確保することができるので、触媒層１６に充分にガスを供給することができ、高性能な燃料電池を実現することができる。また、触媒層１６側に低ガス拡散性であるカーボンペーパー材５を設けたことにより、低加湿条件で運転した際の触媒層１６の乾燥を防止することもできる。   Further, the gas diffusion layer 10 includes a carbon cloth material 1 (first layer) having a high porosity and a large gas diffusibility and a low rigidity, and a carbon paper having a low porosity and a low gas diffusivity and a high rigidity. Since the material 5 has a two-layer structure, the gas diffusion layer 10 having desired gas diffusibility and desired high rigidity can be obtained. Therefore, when both sides of the membrane electrode assembly 20 are sandwiched between separators 52 and 52 each having a gas flow channel 51 as shown in FIG. 9, a fuel cell (cell) 53 is obtained, based on FIG. The floating part A as described does not occur. Therefore, contact resistance can be reduced both between the gas diffusion layer 10 and the separator 52 and between the gas diffusion layer 10 and the catalyst layer 16. Furthermore, since desired gas diffusibility can be ensured, gas can be sufficiently supplied to the catalyst layer 16, and a high-performance fuel cell can be realized. Moreover, by providing the carbon paper material 5 having low gas diffusibility on the catalyst layer 16 side, it is possible to prevent the catalyst layer 16 from being dried when operated under low humidification conditions.

さらに、前記のように、カーボンペーパー材５の触媒層１６に面する側に、多孔質層１１を形成する構成の場合、塗布形成する多孔質層１１の厚さを均一にすることができ、かつクラックが発生するのも防止することができる。そのために、高いＩ−Ｖ特性およびフラッティングを防止した燃料電池が得られる。ちなみに、カーボンクロス材１のみでガス拡散層を形成する場合には、目開きが大きいことから、形成される多孔質層１１の厚さが不均一となりやすく（繊維のある部位では厚く、繊維のない部位では薄くなる）、ガスの供給が不均一となる恐れがある。また、カーボンクロス材に多孔質層１１を塗布し、焼成すると、繊維のない箇所では焼成、冷却時に、変形が大きいため、図４の写真に示すように、クラックがどうしても生じてしまう。クラックが生じると、そこに水が溜まりやすくなり、フラッティングが発生しやすくなる。このようなクラックの発生量は、製品ごとに異なるために、製品バラツキが大きくなりやすい。前記したように、本発明による２層構成のガス拡散層１０を用いた膜電極接合体２０、および燃料電池では、上記の不都合をすべて効果的に解決することができる。   Furthermore, as described above, when the porous layer 11 is formed on the side facing the catalyst layer 16 of the carbon paper material 5, the thickness of the porous layer 11 to be applied can be made uniform. And it can also prevent that a crack generate | occur | produces. As a result, a fuel cell with high IV characteristics and flattening can be obtained. Incidentally, when the gas diffusion layer is formed only by the carbon cloth material 1, since the aperture is large, the thickness of the formed porous layer 11 is likely to be non-uniform (thick at the part where the fiber is present, There is a risk that the gas supply will be uneven). Further, when the porous layer 11 is applied to the carbon cloth material and baked, cracks are inevitably generated as shown in the photograph of FIG. When cracks occur, water tends to accumulate there, and flatting tends to occur. Since the amount of such cracks varies from product to product, product variation tends to increase. As described above, the membrane electrode assembly 20 using the gas diffusion layer 10 having the two-layer structure according to the present invention and the fuel cell can effectively solve all the above-mentioned disadvantages.

さらに、高剛性であるカーボンペーパー材５単独でガス拡散層を形成する場合には、セパレータの山部で押し付けられたときに、山部と溝部との境界近傍で割れが生じやすい。本発明による２層構成のガス拡散層１０では、クッションの役割をするカーボンクロス層（第１の層）１が介在しており、ガス拡散層１０は柔らかいものでセパレータと接触するために、カーボンペーパー材５である第２の層に割れは生じにくく、また、柔らかい材料を挟み、押すことにより、セパレータとガス拡散層１０がどの部位でも均一な面圧で押し付けることが可能となる。それらのことから、本発明による燃料電池は高いＩ−Ｖ特性が達成される。   Furthermore, when the gas diffusion layer is formed with the carbon paper material 5 having high rigidity alone, cracks are likely to occur in the vicinity of the boundary between the peak and the groove when pressed by the peak of the separator. In the gas diffusion layer 10 having a two-layer structure according to the present invention, a carbon cloth layer (first layer) 1 serving as a cushion is interposed, and the gas diffusion layer 10 is soft and comes into contact with the separator. The second layer, which is the paper material 5, is unlikely to crack, and by sandwiching and pressing a soft material, the separator and the gas diffusion layer 10 can be pressed at a uniform surface pressure at any part. As a result, the fuel cell according to the present invention achieves high IV characteristics.

次に、図３に示した膜電接合体２０を用いた本発明による燃料電池（本発明）と、ガス拡散層をカーボンクロス材のみで形成した膜電接合体を用いた燃料電池（従来）とを用いて、実験を行った結果を説明する。図５は、それぞれのミニサイズセル（１４ｃｍ２）を作成し、同じ運転条件で、すなわち、セル温度：８０℃、バブラー温度：アノード側８０℃、カソード側８０℃、圧力：０．１ＭＰａ、で発電を行ったときの、Ｉ−Ｖ特性を示すグラブである。図５に示すように、０．６Ｖの電流密度で約０．１Ａ／ｃｍ２の性能向上が図られているのがわかる。 Next, a fuel cell according to the present invention using the membrane electrode assembly 20 shown in FIG. 3 (the present invention), and a fuel cell using a membrane electrode assembly in which a gas diffusion layer is formed only from a carbon cloth material (conventional). The results of the experiment will be described using. FIG. 5 shows that each mini-size cell (14 cm 2 ) was prepared and under the same operating conditions, ie, cell temperature: 80 ° C., bubbler temperature: anode side 80 ° C., cathode side 80 ° C., pressure: 0.1 MPa. It is a grab which shows the IV characteristic when power generation is performed. As shown in FIG. 5, it can be seen that a performance improvement of about 0.1 A / cm 2 is achieved at a current density of 0.6V.

図６は、実験で用いた本発明による燃料電池（本発明）と比較例である前記燃料電池（従来）とにおける、トータルの接触抵抗、すなわち、（ガス拡散層−セパレータ間接触抵抗）＋（ガス拡散層−触媒層間接触抵抗）の違いを示すグラフである。グラフが示すように、比較例の燃料電池（従来）はトータルの接触抵抗が約８０ｍΩ・ｃｍ２であるのに対して、本発明による燃料電池（本発明）のトータルの接触抵抗が約５０ｍΩ・ｃｍ２程度に小さくなっており、この接触抵抗の低下が、図５に示したＩ−Ｖ特性の性能向上をもたらしたものと推測できる。 FIG. 6 shows the total contact resistance between the fuel cell according to the present invention used in the experiment (the present invention) and the comparative fuel cell (conventional), that is, (the contact resistance between the gas diffusion layer and the separator) + ( It is a graph which shows the difference of a gas diffusion layer-catalyst interlayer contact resistance. As shown in the graph, the fuel cell of the comparative example (conventional) has a total contact resistance of about 80 mΩ · cm 2 , whereas the fuel cell according to the present invention (the present invention) has a total contact resistance of about 50 mΩ · has become small as cm 2, reduction of the contact resistance can be assumed that led to improved performance of the I-V characteristic shown in FIG.

図７は、実験で用いた本発明による燃料電池（本発明）と比較例である前記燃料電池（従来）とにおける、触媒層−撥水層（多項質層１１）界面酸素濃度の違いを示すグラフであり、０．６Ｖでの酸素濃度（全面積の平均値）のＣＡＥ解析値である。なお、実験時での流路入口での酸素濃度は１１ｍｏｌ／ｍ３とした。本発明による燃料電池では、ガス拡散層の構成の一部にガス拡散性は小さいカーボンペーパーを用いているが、実際の運転時において、それはガスの拡散性に大きな影響を与えていないことが、図７のグラフからわる。 FIG. 7 shows the difference in oxygen concentration at the interface between the catalyst layer and the water-repellent layer (polymorphic layer 11) between the fuel cell according to the present invention used in the experiment (the present invention) and the fuel cell as a comparative example (conventional). It is a graph and is a CAE analysis value of oxygen concentration (average value of all areas) at 0.6V. In the experiment, the oxygen concentration at the channel inlet was 11 mol / m 3 . In the fuel cell according to the present invention, carbon paper having a low gas diffusivity is used as a part of the structure of the gas diffusion layer. However, in actual operation, it does not significantly affect the gas diffusibility. From the graph of FIG.

図８は、図６に基づき説明したガス拡散層の曲げ弾性率と接触抵抗、図７に基づき説明した酸素濃度、および図５に基づき説明した電流密度＠０．６Ｖとの一般的な関係を示すグラフである。グラフから、ガス拡散層の曲げ弾性率を高めることで、接触抵抗を低減することができるが、酸素の拡散が少し悪くなり、拡散層−触媒層界面の酸素濃度は少しずつ低下することがわかる。本発明による燃料電池（本発明）のように、接触抵抗が小さく、酸素濃度が多い部位である曲げ弾性率としては中央付近で、Ｉ−Ｖ特性（電流密度＠０．６Ｖ）が高まることがいえる。ガス拡散層をカーボンクロス材のみで形成した膜電接合体を用いた燃料電池（従来）では、グラフで高剛性無し（従来）として示すように、拡散層の前記したトータルの接触抵抗が大きくなることから、拡散層−触媒層界面の酸素濃度が高くても良好なＩ−Ｖ性能が得られないことがここでも示される。   FIG. 8 shows a general relationship between the flexural modulus and contact resistance of the gas diffusion layer explained based on FIG. 6, the oxygen concentration explained based on FIG. 7, and the current density @ 0.6 V explained based on FIG. It is a graph to show. It can be seen from the graph that the contact resistance can be reduced by increasing the flexural modulus of the gas diffusion layer, but the oxygen diffusion becomes slightly worse and the oxygen concentration at the diffusion layer-catalyst layer interface gradually decreases. . Like the fuel cell according to the present invention (the present invention), the IV elastic modulus (current density @ 0.6V) is increased near the center as the bending elastic modulus, which is a portion having a small contact resistance and a high oxygen concentration. I can say that. In a fuel cell (conventional) using a membrane electrode assembly in which a gas diffusion layer is formed only of a carbon cloth material, the total contact resistance of the diffusion layer increases as shown in the graph as not having high rigidity (conventional). This also shows that even if the oxygen concentration at the diffusion layer-catalyst layer interface is high, good IV performance cannot be obtained.

なお、上記では、膜電極接合体２０の形態を、ガス拡散層１０の周縁を触媒層１６を積層した電解質膜１５に固定する形態としたために、低剛性であるカーボンクロス層（第１の層）１を外側層としたガス拡散層１０を説明したが、図９に示しように、触媒層の上にガス拡散層を単に積層する形態の膜電極接合体の場合には、ガス拡散性が大きく低剛性であるカーボンクロス層（第１の層）１と、第１の層と比較してガス拡散性は小さいが高剛性であるカーボンペーパー層（第２層）５が反転していても差し支えない。   In the above description, since the membrane electrode assembly 20 has a configuration in which the periphery of the gas diffusion layer 10 is fixed to the electrolyte membrane 15 on which the catalyst layer 16 is laminated, the carbon cloth layer (first layer) having low rigidity is used. ) Although the gas diffusion layer 10 having 1 as the outer layer has been described, as shown in FIG. 9, in the case of a membrane electrode assembly in which the gas diffusion layer is simply laminated on the catalyst layer, the gas diffusibility is Even if the carbon cloth layer (first layer) 1 which is large and has low rigidity and the carbon paper layer (second layer) 5 which is small in gas diffusibility but high in rigidity compared with the first layer are reversed. There is no problem.

図１（ａ）はカーボン長繊維の織物であるカーボンクロス材を、図１（ｂ）はカーボン短繊維がランダム配向したカーボンペーパー材を説明するための図。FIG. 1A illustrates a carbon cloth material that is a woven fabric of carbon long fibers, and FIG. 1B illustrates a carbon paper material in which short carbon fibers are randomly oriented. 膜電極接合体を製造する工程を説明するための模式的な図。The schematic diagram for demonstrating the process of manufacturing a membrane electrode assembly. 膜電極接合体の一例を断面で示す模式的な図。The schematic diagram which shows an example of a membrane electrode assembly in a cross section. カーボンクロス材に多孔質層を形成したときの状態の一例を示す写真。The photograph which shows an example of a state when a porous layer is formed in a carbon cloth material. 燃料電池（本発明）と比較例である燃料電池（従来）のＩ−Ｖ特性を示すグラフ。The graph which shows the IV characteristic of a fuel cell (this invention) and the fuel cell (conventional) which is a comparative example. 燃料電池（本発明）と比較例である燃料電池（従来）のガス拡散層に係るトータルの接触抵抗を示すグラフ。The graph which shows the total contact resistance which concerns on the gas diffusion layer of a fuel cell (this invention) and the fuel cell (conventional) which is a comparative example. 燃料電池（本発明）と比較例である燃料電池（従来）の触媒層−撥水層界面酸素濃度を示すグラフ。The graph which shows the catalyst layer-water-repellent layer interface oxygen concentration of a fuel cell (this invention) and the fuel cell (conventional) which is a comparative example. ガス拡散層の曲げ弾性率と接触抵抗、酸素濃度、および電流密度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the bending elastic modulus of a gas diffusion layer, contact resistance, oxygen concentration, and current density. 固体高分子型燃料電池を説明するための模式的断面図。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a polymer electrolyte fuel cell. FIG. 従来のガス拡散層を備える燃料電池でのガス拡散層に係る接触抵抗の増大を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the increase in the contact resistance which concerns on the gas diffusion layer in a fuel cell provided with the conventional gas diffusion layer. 面圧とガス拡散層−触媒層間接触抵抗の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a surface pressure and gas diffusion layer-catalyst interlayer contact resistance.

符号の説明Explanation of symbols

１…カーボンクロス材（第１の層）、２…縦糸、３…横糸、５…カーボンペーパー材（第２の層）、６…カーボン短繊維、１０…ガス拡散層、１１…撥水層として機能する多孔質層、１５…電解質膜、１６…触媒層、１７…カーボンクロス材の周囲の縁部、１９…ガス拡散電極、２０…膜電極接合体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon cloth material (1st layer), 2 ... Warp, 3 ... Weft, 5 ... Carbon paper material (2nd layer), 6 ... Carbon short fiber, 10 ... Gas diffusion layer, 11 ... Water-repellent layer Functional porous layer, 15 ... electrolyte membrane, 16 ... catalyst layer, 17 ... edge around carbon cloth material, 19 ... gas diffusion electrode, 20 ... membrane electrode assembly

Claims (6)

燃料電池用ガス拡散層であって、ガス拡散性が大きく低剛性である第１の層と、前記第１の層と比較してガス拡散性は小さいが高剛性である第２層の２層構造であることを特徴とするガス拡散層。   A gas diffusion layer for a fuel cell, the first layer having a large gas diffusibility and low rigidity, and the second layer having a small gas diffusivity but high rigidity compared to the first layer A gas diffusion layer having a structure. 前記第１の層はカーボン長繊維の織物であるカーボンクロス層であり、前記第２の層はカーボン短繊維がランダム配向したカーボンペーパー層であることを特徴とする請求項１に記載のガス拡散層。   2. The gas diffusion according to claim 1, wherein the first layer is a carbon cloth layer that is a woven fabric of carbon long fibers, and the second layer is a carbon paper layer in which carbon short fibers are randomly oriented. layer. 前記第１の層の曲げ弾性率が５ＧＰａ未満であり、前記第２の層の曲げ弾性率が５〜５０ＧＰａであることを特徴とする請求項２に記載のガス拡散層。   The gas diffusion layer according to claim 2, wherein the bending elastic modulus of the first layer is less than 5 GPa, and the bending elastic modulus of the second layer is 5 to 50 GPa. 前記第２の層は前記第１の層との接合面と反対側の面である表面側に塗布された多孔質層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス拡散層。   The said 2nd layer has a porous layer apply | coated to the surface side which is a surface on the opposite side to a joint surface with the said 1st layer, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Gas diffusion layer. 電解質膜と前記電解質膜の両面に形成した一対のガス拡散電極とからなる膜電極接合体と、前記膜電極接合体を挟持する一対のセパレータ、とを備える燃料電池であって、
前記ガス拡散電極は前記電解質膜側に面する触媒層と前記セパレータ側に面するガス拡散層とを備え、前記ガス拡散層は前記請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス拡散層であることを特徴とする燃料電池。 A fuel cell comprising a membrane electrode assembly composed of an electrolyte membrane and a pair of gas diffusion electrodes formed on both surfaces of the electrolyte membrane, and a pair of separators sandwiching the membrane electrode assembly,
The gas diffusion layer according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas diffusion electrode includes a catalyst layer facing the electrolyte membrane and a gas diffusion layer facing the separator. A fuel cell, characterized in that 請求項５に記載の燃料電池であって、前記ガス拡散層における前記第２の層は前記触媒層とほぼ同じ面積であり、前記第１の層は前記第２の層より広い面積であって、前記ガス拡散層は、前記第２の層が前記触媒層に面するようにして配置され、かつ前記第１の層の外周の縁で前記電解質膜に固定されていることを特徴とする燃料電池。   6. The fuel cell according to claim 5, wherein the second layer in the gas diffusion layer has substantially the same area as the catalyst layer, and the first layer has a larger area than the second layer. The gas diffusion layer is disposed so that the second layer faces the catalyst layer, and is fixed to the electrolyte membrane at an outer peripheral edge of the first layer. battery.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011162027A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-29 ソニー株式会社 Biofuel cell
EP2637239A1 (en) * 2010-11-01 2013-09-11 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Porous electrode base material and process for production thereof, porous electrode base material precursor sheet, membrane-electrode assembly, and solid polymer fuel cell
JP2013191435A (en) * 2012-03-14 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd Gas diffusion layer and fuel cell using the same
JP5490324B2 (en) * 2011-08-29 2014-05-14 パナソニック株式会社 Thin battery electrode group, thin battery, and electronic device
KR20140061412A (en) * 2011-09-15 2014-05-21 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. Gas-diffusion electrode
DE102018213155A1 (en) * 2018-08-07 2020-02-13 Audi Ag Fuel cell and fuel cell stack
CN113299925A (en) * 2020-02-05 2021-08-24 株式会社不二越 Gas diffusion layer for fuel cell

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011162027A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-29 ソニー株式会社 Biofuel cell
US9325016B2 (en) 2010-11-01 2016-04-26 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Porous electrode substrate and process for production thereof, porous electrode substrate precursor sheet, membrane-electrode assembly, and polymer electrolyte fuel cell
EP2637239A4 (en) * 2010-11-01 2014-04-09 Mitsubishi Rayon Co Porous electrode base material and process for production thereof, porous electrode base material precursor sheet, membrane-electrode assembly, and solid polymer fuel cell
KR101536835B1 (en) * 2010-11-01 2015-07-14 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 Porous electrode base material and process for production thereof, porous electrode base material precursor sheet, membrane-electrode assembly, and solid polymer fuel cell
EP2637239A1 (en) * 2010-11-01 2013-09-11 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Porous electrode base material and process for production thereof, porous electrode base material precursor sheet, membrane-electrode assembly, and solid polymer fuel cell
US9780383B2 (en) 2010-11-01 2017-10-03 Mitsubishi Chemical Corporation Porous electrode substrate and process for production thereof, porous electrode substrate precursor sheet, membrane-electrode assembly, and polymer electrolyte fuel cell
JP5490324B2 (en) * 2011-08-29 2014-05-14 パナソニック株式会社 Thin battery electrode group, thin battery, and electronic device
JPWO2013031195A1 (en) * 2011-08-29 2015-03-23 パナソニック株式会社 Thin battery electrode group, thin battery, and electronic device
KR20140061412A (en) * 2011-09-15 2014-05-21 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. Gas-diffusion electrode
JP2014531513A (en) * 2011-09-15 2014-11-27 インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Gas diffusion electrode
KR101956007B1 (en) 2011-09-15 2019-03-11 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. Gas-diffusion electrode
JP2013191435A (en) * 2012-03-14 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd Gas diffusion layer and fuel cell using the same
DE102018213155A1 (en) * 2018-08-07 2020-02-13 Audi Ag Fuel cell and fuel cell stack
CN113299925A (en) * 2020-02-05 2021-08-24 株式会社不二越 Gas diffusion layer for fuel cell

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