JP2010244983A - Composite sheet for direct methanol fuel cell - Google Patents

Composite sheet for direct methanol fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP2010244983A
JP2010244983A JP2009095170A JP2009095170A JP2010244983A JP 2010244983 A JP2010244983 A JP 2010244983A JP 2009095170 A JP2009095170 A JP 2009095170A JP 2009095170 A JP2009095170 A JP 2009095170A JP 2010244983 A JP2010244983 A JP 2010244983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyphenylene sulfide
sheet
methanol
fiber
composite sheet
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.)
Abandoned
Application number
JP2009095170A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kuroda
幸司 黒田
Koichi Nakai
浩一 中井
Soichi Suefuji
壮一 末藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gunze Ltd
Original Assignee
Gunze Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gunze Ltd filed Critical Gunze Ltd
Priority to JP2009095170A priority Critical patent/JP2010244983A/en
Publication of JP2010244983A publication Critical patent/JP2010244983A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite sheet for direct methanol fuel cells, which is excellent in methanol diffusivity and which can supply methanol to a large area of an anode by diffusion pass-through effect even if an area of a methanol solution delivery portion of a fuel cartridge is comparatively small. <P>SOLUTION: The composite sheet for direct methanol fuel cells includes a polyphenylene sulfide-based resin layer and a cellulose fiber layer continuously formed on at least one principal surface of the polyphenylene sulfide-based resin layer, wherein the content of the polyphenylene sulfide-based resin is 10 to 45 wt.%, and the total thickness is 0.05 to 0.2 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、メタノール拡散性に優れ、燃料カートリッジからのメタノール水溶液送出部が比較的小さな面積であっても、拡散浸透効果によってアノードに大面積でメタノールを供給することが可能なダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートに関する。 The present invention is a direct methanol fuel cell that is excellent in methanol diffusibility and can supply methanol to the anode in a large area by the diffusion permeation effect even if the methanol aqueous solution delivery part from the fuel cartridge has a relatively small area It relates to a composite sheet.

携帯電話、携帯情報端末(PDA)、ノートPC、ビデオカメラ等の携帯用小型電子機器の多機能化に伴い、消費電力や連続使用時間が増加しており、携帯用小型電子機器に搭載される電池の高エネルギー密度化が強く要望されている。 Power consumption and continuous use time are increasing as portable small electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), notebook PCs, video cameras, etc. have become multifunctional, and they are installed in portable small electronic devices. There is a strong demand for higher energy density of batteries.

現在、携帯用小型電子機器の電源としては、主にリチウム二次電池が使用されているが、リチウム二次電池は、エネルギー密度600Wh/L程度で限界を迎えると予測されているため、リチウム二次電池に替わる電源として、固体高分子電解質膜を用いた燃料電池の早期実用化が期待されている。 Currently, lithium secondary batteries are mainly used as power sources for portable small electronic devices, but lithium secondary batteries are expected to reach a limit at an energy density of about 600 Wh / L. An early practical application of a fuel cell using a solid polymer electrolyte membrane is expected as a power source to replace the secondary battery.

燃料電池の中でも、ダイレクトメタノール型燃料電池(DMFC)は、燃料であるメタノール又はメタノール水溶液を、水素に改質せずに、そのままセル内部に供給して発電することが可能であり、活発な研究開発が行われている。また、ダイレクトメタノール型燃料電池は、メタノールの持つ理論エネルギー密度の高さ、システムの簡素化、燃料貯蔵のしやすさ等の面から、更に注目を集めている。 Among fuel cells, the direct methanol fuel cell (DMFC) can generate electricity by supplying methanol as a fuel or methanol aqueous solution directly into the cell without reforming it into hydrogen. Development is underway. In addition, direct methanol fuel cells are attracting more attention from the viewpoints of high theoretical energy density of methanol, simplification of the system, ease of fuel storage, and the like.

ダイレクトメタノール型燃料電池では、一般的に、ポンプやファン等の拡散補機を用いてメタノール水溶液を供給する方法が行われている。
しかしながら、ポンプやファン等の拡散補機を使用すると、システム全体の小型化が阻害されてしまうため、これらを使用せずに、より簡素化、小型化した燃料供給システムが求められている。
In a direct methanol fuel cell, a method of supplying a methanol aqueous solution by using a diffusion auxiliary machine such as a pump or a fan is generally performed.
However, if a diffusion auxiliary machine such as a pump or a fan is used, downsizing of the entire system is hindered. Therefore, there is a demand for a more simplified and downsized fuel supply system without using these.

このような燃料供給システムとしては、毛管現象等の自然拡散を利用することにより、高効率でメタノール水溶液を供給する方法が研究されており、例えば、特許文献1には、多孔体からなる燃料浸透板を設置することにより、毛管現象を利用してメタノールをアノードへ導く方法が開示されている。また、特許文献2には、発泡体、繊維束、不織繊維等からなる燃料導入体が開示されており、ポリウレタン発泡体等の発泡体が用いられている。
しかしながら、これらの方法では、メタノールの拡散性が不充分なため、燃料カートリッジからの液流路と浸透板との接触面を大きくする必要があり、小型化しにくいという問題があった。また、特許文献2のように、燃料導入体としてポリウレタンを用いた場合は、メタノールによる劣化が生じ、拡散性能が安定しないという問題もあった。
As such a fuel supply system, a method of supplying a methanol aqueous solution with high efficiency by utilizing natural diffusion such as capillary phenomenon has been studied. For example, Patent Document 1 discloses a fuel permeation made of a porous material. A method of introducing methanol to the anode by utilizing a capillary phenomenon by disposing a plate is disclosed. Patent Document 2 discloses a fuel introduction body made of a foam, a fiber bundle, a non-woven fiber or the like, and a foam such as a polyurethane foam is used.
However, in these methods, since the diffusibility of methanol is insufficient, it is necessary to enlarge the contact surface between the liquid flow path from the fuel cartridge and the permeation plate, and there is a problem that it is difficult to reduce the size. In addition, as in Patent Document 2, when polyurethane is used as the fuel introduction body, there is a problem that the deterioration due to methanol occurs and the diffusion performance is not stable.

特開2001−93540号公報JP 2001-93540 A 特開2003−36866号公報JP 2003-368866 A

本発明は、上記現状に鑑み、メタノール拡散性に優れ、燃料カートリッジからのメタノール水溶液送出部が比較的小さな面積であっても、拡散浸透効果によってアノードに大面積でメタノールを供給することが可能なダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートを提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention is excellent in methanol diffusibility, and even if the methanol aqueous solution delivery part from the fuel cartridge has a relatively small area, methanol can be supplied to the anode in a large area by the diffusion permeation effect. An object is to provide a composite sheet for a direct methanol fuel cell.

本発明は、ポリフェニレンスルフィド系樹脂層と、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂層の少なくとも一方の主面に連続的に形成されたセルロース繊維層とを有し、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の含有量が10〜45重量%、かつ、総厚みが0.05〜0.2mmであるダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートである。
以下に本発明を詳述する。
The present invention has a polyphenylene sulfide-based resin layer and a cellulose fiber layer continuously formed on at least one main surface of the polyphenylene sulfide-based resin layer, and the content of the polyphenylene sulfide-based resin is 10 to 45. It is a composite sheet for a direct methanol fuel cell having a weight percent and a total thickness of 0.05 to 0.2 mm.
The present invention is described in detail below.

本発明者らは、鋭意検討した結果、ダイレクトメタノール型燃料電池に用いるシートを、ポリフェニレンスルフィド系樹脂層と、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂層の少なくとも一方の主面に連続的に形成されたセルロース繊維層とを有する構成とし、更に、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の含有量と総厚みとを規定することで、メタノールによる不純物の溶出、劣化を防止しつつ、極めてメタノール拡散性の高い複合シートとなるため、より高電流密度での発電特性を実現可能なダイレクトメタノール型燃料電池が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that a sheet used for a direct methanol fuel cell is a cellulose fiber layer continuously formed on at least one main surface of a polyphenylene sulfide resin layer and the polyphenylene sulfide resin layer. In addition, by prescribing the content and total thickness of the polyphenylene sulfide resin, it is possible to provide a composite sheet with extremely high methanol diffusibility while preventing elution and deterioration of impurities due to methanol. It has been found that a direct methanol fuel cell capable of realizing power generation characteristics at a higher current density can be obtained, and the present invention has been completed.

本発明のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートは、ポリフェニレンスルフィド系樹脂層と、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂層の少なくとも一方の主面に連続的に形成されたセルロース繊維層とを有する。 The composite sheet for a direct methanol fuel cell of the present invention has a polyphenylene sulfide resin layer and a cellulose fiber layer continuously formed on at least one main surface of the polyphenylene sulfide resin layer.

上記ポリフェニレンスルフィド(PPS)系樹脂は、熱変形温度が260℃と高いため耐熱性に優れている。また、耐薬品性に優れ、剛性も高いことから、得られるシートが強度の高いものとなり、ダイレクトメタノール型燃料電池用の複合シートとして好適に用いることができる。 The polyphenylene sulfide (PPS) -based resin is excellent in heat resistance because the heat distortion temperature is as high as 260 ° C. Moreover, since it is excellent in chemical resistance and has high rigidity, the obtained sheet has high strength and can be suitably used as a composite sheet for a direct methanol fuel cell.

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂は、一般的には、p−ジクロルベンゼンと、ナトリウムメルカプタン又は硫化ナトリウムとの重縮合反応によって合成される。
上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂には、リニヤー型と架橋型とがあるが、本発明ではリニヤー型を用いることが好ましい。
上記架橋型は、分岐構造となっているため、リニヤー型と同様に溶融紡糸法による紡糸が可能であり、得られる繊維は高分子量となるため、高い剛性を発現するが、伸縮性に欠ける。一方、上記リニヤー型は、適度な柔軟性を有するとともに、後述するセルロース繊維からなるシートとポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートとを熱融着によって一体的に積層する工程において、セルロース繊維層表面での(特にメルトブローン法による不織シートの製造における)融着性に優れ、かつ、より低温での熱融着が容易である等の理由から、本発明において好適に用いることができる。
The polyphenylene sulfide resin is generally synthesized by a polycondensation reaction of p-dichlorobenzene and sodium mercaptan or sodium sulfide.
The polyphenylene sulfide-based resin includes a linear type and a crosslinked type. In the present invention, it is preferable to use a linear type.
Since the crosslinked type has a branched structure, it can be spun by the melt spinning method as in the linear type, and the resulting fiber has a high molecular weight, so that it exhibits high rigidity but lacks stretchability. On the other hand, the linear type has moderate flexibility, and in the step of integrally laminating a sheet made of cellulose fiber and a sheet made of polyphenylene sulfide resin, which will be described later, on the surface of the cellulose fiber layer. It can be suitably used in the present invention because it is excellent in fusibility (particularly in the production of nonwoven sheets by the melt blown method) and is easy to heat-bond at a lower temperature.

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂は、通常、単重合体で使用されるが、ポリフェニレンスルフィドユニットを主とし、これと共重合可能なコノモマーユニットを有する共重合体を用いてもよい。また、例えば、ポリスルホン、ポリオレフィン等との混合樹脂も使用可能である。 The polyphenylene sulfide-based resin is usually used as a homopolymer, but a copolymer having a polyphenylene sulfide unit as a main component and a comonomer unit copolymerizable therewith may be used. Further, for example, a mixed resin with polysulfone, polyolefin or the like can be used.

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の数平均分子量の好ましい下限は1000、好ましい上限は30000である。数平均分子量を上記範囲内とすることで、メタノールの拡散性能に優れるダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートを得ることができる。本明細書において、数平均分子量とはゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定されたものをいう。 The preferable lower limit of the number average molecular weight of the polyphenylene sulfide resin is 1000, and the preferable upper limit is 30000. By setting the number average molecular weight within the above range, a direct methanol fuel cell composite sheet having excellent methanol diffusion performance can be obtained. In this specification, the number average molecular weight refers to that measured by gel permeation chromatography (GPC).

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂層に用いられるポリフェニレンスルフィド系樹脂としては、上述した組成を有するポリフェニレンスルフィド系樹脂を単独で用いてもよく、上述した組成を有する2種以上のポリフェニレンスルフィド系樹脂を併用してもよい。また、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂が2層以上である場合は、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂は異なる組成のものとしてもよいが、変形等によるトラブルを抑制するため、同一の組成とすることが好ましい。 As the polyphenylene sulfide resin used in the polyphenylene sulfide resin layer, a polyphenylene sulfide resin having the above-described composition may be used alone, or two or more polyphenylene sulfide resins having the above-described composition may be used in combination. Also good. Moreover, when the said polyphenylene sulfide type resin is two or more layers, although the said polyphenylene sulfide type resin is good also as a thing of a different composition, in order to suppress the trouble by a deformation | transformation etc., it is preferable to set it as the same composition.

本発明のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートにおける上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の含有量の下限は10重量%、上限は45重量%である。上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の含有量が10重量%未満であると、メタノールの拡散性能が低下し、45重量%を超えると、メタノールの厚み方向への透過性が低下する。上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の含有量の好ましい下限は12重量%、好ましい上限は40重量%である。なお、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の含有量は、単位面積あたりの含有量を表す。 The lower limit of the content of the polyphenylene sulfide resin in the composite sheet for a direct methanol fuel cell of the present invention is 10% by weight, and the upper limit is 45% by weight. When the content of the polyphenylene sulfide resin is less than 10% by weight, the diffusion performance of methanol decreases, and when it exceeds 45% by weight, the methanol permeability decreases. The minimum with preferable content of the said polyphenylene sulfide type resin is 12 weight%, and a preferable upper limit is 40 weight%. In addition, content of the said polyphenylene sulfide-type resin represents content per unit area.

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂層には、本発明の本質を損なわない範囲内で、酸化防止剤、熱安定剤等の公知の添加剤を添加してもよい。 You may add well-known additives, such as antioxidant and a heat stabilizer, to the said polyphenylene sulfide-type resin layer in the range which does not impair the essence of this invention.

上記セルロース繊維としては、例えば、木綿、麻、木材(広葉樹、針葉樹)パルプ、非木材パルプ(バガスパルプ、ワラパルプ)等の天然セルロース繊維や、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、テンセル、リヨセル等の再生セルロース繊維、古紙パルプ等が挙げられる。 Examples of the cellulose fibers include natural cellulose fibers such as cotton, hemp, wood (hardwood, conifer) pulp, non-wood pulp (bagasse pulp, straw pulp), and regenerated cellulose fibers such as rayon, polynosic, cupra, tencel, and lyocell. Examples include waste paper pulp.

上記セルロース繊維には、酢酸セルロースのように、純セルロースを変性した半合成セルロースも含まれる。純セルロース繊維は、保水性は高いが、強度が弱いため、上記酢酸セルロースの酢化度を制御することで、保水性、強度等を変更させ、最適なセルロース繊維とすることもできる。また、純セルロース繊維と酢酸セルロース繊維とを適宜混合して用いてもよい。 The cellulose fiber includes semi-synthetic cellulose obtained by modifying pure cellulose, such as cellulose acetate. Pure cellulose fibers have high water retention but low strength. Therefore, by controlling the degree of acetylation of the cellulose acetate, the water retention, strength, etc. can be changed to obtain optimum cellulose fibers. Moreover, you may mix and use a pure cellulose fiber and a cellulose acetate fiber suitably.

上記セルロース繊維の形態は、短繊維であってもよく、長繊維であってもよいが、システム内に繊維の脱落混入が生じにくい長繊維が好ましい。断面形状は円形であっても異形であってもよいが、扁平断面が好ましい。
上記繊維径は、一般には0.5〜100μmであることが好ましく、2〜70μmであることがより好ましい。
なお、上記繊維径は、異形断面の場合は、断面の長径とする。
The form of the cellulose fiber may be a short fiber or a long fiber, but is preferably a long fiber that hardly causes the fibers to fall off in the system. The cross-sectional shape may be circular or irregular, but a flat cross section is preferred.
In general, the fiber diameter is preferably 0.5 to 100 μm, and more preferably 2 to 70 μm.
In addition, the said fiber diameter is taken as the long diameter of a cross section in the case of an irregular cross section.

本発明のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートの総厚みの下限は0.05mm、上限は0.2mmである。上記総厚みが0.05mm未満であると、拡散にムラが生じ、0.2mmを超えると、メタノール拡散性が低下する。上記総厚みの好ましい下限は0.06mm、好ましい上限は0.19mmである。 The lower limit of the total thickness of the composite sheet for a direct methanol fuel cell of the present invention is 0.05 mm, and the upper limit is 0.2 mm. When the total thickness is less than 0.05 mm, unevenness occurs in diffusion, and when it exceeds 0.2 mm, methanol diffusibility is lowered. The minimum with said preferable total thickness is 0.06 mm, and a preferable upper limit is 0.19 mm.

本発明のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートの具体的構成としては、ポリフェニレンスルフィド系樹脂(A)、セルロース繊維層(B)が、(A)/(B)又は(B)/(A)のように積層された2層構造であってもよく、また、(A)/(B)/(A)又は(B)/(A)/(B)のように積層された3層構造であってもよく、(A)/(B)/(A)/(B)の4層構造であってもよい。なかでも、燃料供給側の面をセルロース繊維層(B)とすることが好ましい。 As a specific configuration of the composite sheet for a direct methanol fuel cell according to the present invention, the polyphenylene sulfide resin (A) and the cellulose fiber layer (B) are (A) / (B) or (B) / (A). It may be a two-layer structure laminated as described above, or may be a three-layer structure laminated as (A) / (B) / (A) or (B) / (A) / (B). It may be a four-layer structure of (A) / (B) / (A) / (B). Especially, it is preferable to make the surface by the side of a fuel supply into a cellulose fiber layer (B).

本発明のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートは、セルロース繊維からなるシートとポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートとを熱融着によって一体的に積層してなることが好ましい。このような方法で得られるダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートは、セルロース繊維層とポリフェニレンスルフィド系樹脂層とが接合部で一体化した構造となり、その結果、メタノールの拡散性能を大幅に向上させることができる。特に積層界面は、多孔状になったポリフェニレンスルフィド系樹脂がセルロース繊維間に含浸された構成であることが好ましい。 The composite sheet for a direct methanol fuel cell of the present invention is preferably formed by integrally laminating a sheet made of cellulose fibers and a sheet made of a polyphenylene sulfide resin by heat fusion. The direct methanol fuel cell composite sheet obtained by such a method has a structure in which the cellulose fiber layer and the polyphenylene sulfide resin layer are integrated at the joint, and as a result, the methanol diffusion performance is greatly improved. Can do. In particular, the laminated interface is preferably configured such that a porous polyphenylene sulfide resin is impregnated between cellulose fibers.

上記セルロース繊維からなるシートの坪量としては特に限定されないが、好ましい下限は10g/m、好ましい上限は37g/mである。上記セルロース繊維からなるシートの坪量が10g/m未満であると、メタノール供給時にムラが生じることがあり、37g/mを超えると、充分なメタノール拡散効果が得られないことがある。 The basis weight of the cellulose fiber sheet is not particularly limited, but a preferable lower limit is 10 g / m 2 and a preferable upper limit is 37 g / m 2 . If the basis weight of the cellulose fiber sheet is less than 10 g / m 2 , unevenness may occur during methanol supply, and if it exceeds 37 g / m 2 , a sufficient methanol diffusion effect may not be obtained.

上記セルロース繊維からなるシートの厚みとしては特に限定されないが、好ましい下限は0.04mm、好ましい上限は0.14mmである。上記セルロース繊維からなるシートの厚みが0.04mm未満又は0.14mmを超えると、充分なメタノール拡散効果が得られないことがある。 Although it does not specifically limit as thickness of the sheet | seat which consists of the said cellulose fiber, A preferable minimum is 0.04 mm and a preferable upper limit is 0.14 mm. If the thickness of the cellulose fiber sheet is less than 0.04 mm or exceeds 0.14 mm, a sufficient methanol diffusion effect may not be obtained.

上記セルロース繊維からなるシートの形態としては、例えば、湿式抄紙シート、湿式紡糸不織布シート、スパンボンド不織布シート等が挙げられる。 Examples of the form of the sheet made of the cellulose fiber include a wet papermaking sheet, a wet-spun nonwoven fabric sheet, and a spunbond nonwoven fabric sheet.

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートの坪量としては特に限定されないが、好ましい下限は7g/m、好ましい上限は28g/mである。上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートの坪量が7g/m未満であると、メタノール供給時にムラが生じることがあり、28g/mを超えると、充分なメタノール拡散効果が得られないことがある。上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートの坪量のより好ましい下限は10g/m、より好ましい上限は25g/mである。 The basis weight of the sheet made of the polyphenylene sulfide resin is not particularly limited, but a preferable lower limit is 7 g / m 2 and a preferable upper limit is 28 g / m 2 . If the basis weight of the sheet made of the polyphenylene sulfide resin is less than 7 g / m 2, it may unevenness when the methanol feed, and when it exceeds 28 g / m 2, that sufficient methanol diffusion effect can not be obtained is there. A more preferable lower limit of the basis weight of the sheet made of the polyphenylene sulfide resin is 10 g / m 2 , and a more preferable upper limit is 25 g / m 2 .

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートの厚みとしては特に限定されないが、好ましい下限は0.1mm、好ましい上限は0.3mmである。上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートの厚みが0.1mm未満又は0.3mmを超えると、充分なメタノール拡散効果が得られないことがある。上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートの厚みのより好ましい下限は0.1mm、より好ましい上限は0.16mmである。 Although it does not specifically limit as thickness of the sheet | seat consisting of the said polyphenylene sulfide type-resin, A preferable minimum is 0.1 mm and a preferable upper limit is 0.3 mm. When the thickness of the sheet made of the polyphenylene sulfide resin is less than 0.1 mm or exceeds 0.3 mm, a sufficient methanol diffusion effect may not be obtained. A more preferable lower limit of the thickness of the sheet made of the polyphenylene sulfide resin is 0.1 mm, and a more preferable upper limit is 0.16 mm.

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートの形態としては、例えば、スパンボンド不織布シート、湿式抄紙不織布シート、湿式紡糸不織布シート、メルトブローン不織布シート等の不織布シート、フィルム延伸による多孔シート、発泡多孔シート等が挙げられる。 Examples of the form of the sheet made of the polyphenylene sulfide resin include a spunbond nonwoven fabric sheet, a wet papermaking nonwoven fabric sheet, a wet spinning nonwoven fabric sheet, a nonwoven fabric sheet such as a meltblown nonwoven fabric sheet, a porous sheet by film stretching, and a foamed porous sheet. It is done.

上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートは、例えば、溶融紡糸法等により得られるポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる繊維を用いることにより製造することができる。
上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる繊維の繊維形態は、短繊維、長繊維であっても、断面形状が円形であっても、異形断面であってもよい。
上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる繊維の繊維径は、使用するセルロース繊維によっても異なるが、一般にはセルロース繊維よりも細径繊維であることが好ましい。
上記繊維径は、1〜80μmであることが好ましく、5〜60μmであることがより好ましい。上記繊維径が太径になるほど、セルロース繊維に対する加湿速度の妨げになり、得られるダイレクトメタノール型燃料電池用複合シート自身の厚さも厚くなることから、必要以上に硬くなることがある。なお、上記繊維径は、断面径の平均値で表し、異形断面の場合は円に換算したものとする。
The sheet made of the polyphenylene sulfide resin can be produced by using, for example, a fiber made of a polyphenylene sulfide resin obtained by a melt spinning method or the like.
The fiber form of the fiber made of the polyphenylene sulfide-based resin may be a short fiber or a long fiber, or the cross-sectional shape may be a circle or an irregular cross-section.
Although the fiber diameter of the fiber made of the polyphenylene sulfide resin is different depending on the cellulose fiber to be used, it is generally preferable that the fiber is a finer fiber than the cellulose fiber.
The fiber diameter is preferably 1 to 80 μm, and more preferably 5 to 60 μm. As the fiber diameter increases, the humidification rate for the cellulose fibers is hindered, and the thickness of the resulting direct methanol fuel cell composite sheet itself is also increased, which may be harder than necessary. In addition, the said fiber diameter shall be represented by the average value of a cross-sectional diameter, and shall convert into a circle | round | yen in the case of an irregular cross section.

また、上記セルロース繊維からなるシートとポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートとを熱融着によって一体的に積層することにより、ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートがセルロース繊維からなるシートとの接合部分において、空孔を塞ぐことなく、高い密着力で容易に融着固定することができる。
上記熱融着する際の温度は、ポリフェニレンスルフィド系樹脂の融点よりも高い温度で行われるが、上記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の融点よりも低い温度で融着させることもできる。
In addition, by integrally laminating the sheet made of cellulose fiber and the sheet made of polyphenylene sulfide resin by heat fusion, the sheet made of polyphenylene sulfide resin is emptied at the joint portion with the sheet made of cellulose fiber. It can be easily fused and fixed with high adhesion without blocking the hole.
The temperature at the time of heat-sealing is higher than the melting point of the polyphenylene sulfide-based resin, but can be fused at a temperature lower than the melting point of the polyphenylene sulfide-based resin.

本発明のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートを製造する方法としては特に限定されないが、例えば、上述のように、セルロース繊維からなるシートとポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートとを熱融着によって一体的に積層する方法が挙げられる。
具体的には例えば、加熱された一対の加熱ローラの内部に、セルロース繊維からなるシートとポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートとを重ねたシートを通過させ、ニッピング圧力を掛けながら、所定の速度で通過させる方法等が挙げられる。
The method for producing the direct methanol fuel cell composite sheet of the present invention is not particularly limited. For example, as described above, a sheet made of cellulose fiber and a sheet made of polyphenylene sulfide resin are integrated by heat fusion. The method of laminating is mentioned.
Specifically, for example, a sheet of cellulose fibers and a sheet of polyphenylene sulfide resin are passed through a pair of heated rollers, and the sheet passes at a predetermined speed while applying nipping pressure. And the like.

本発明によれば、メタノール拡散性に優れ、燃料カートリッジからのメタノール水溶液送出部が比較的小さな面積であっても、拡散浸透効果によってアノードに大面積でメタノールを供給することが可能なダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートを提供することができる。
また、高濃度メタノール水溶液の効率的な拡散供給が可能なだけでなく、薄層化することができ、更に、繊維を利用した自然拡散を利用することでポンプやファン等の拡散補機を使用する必要がなくなるため、小型のダイレクトメタノール型燃料電池に好適に用いることができる。
According to the present invention, a direct methanol type that is excellent in methanol diffusibility and can supply methanol in a large area to the anode by the diffusion permeation effect even if the methanol aqueous solution delivery part from the fuel cartridge has a relatively small area. A composite sheet for a fuel cell can be provided.
In addition to efficient diffusion supply of high-concentration methanol aqueous solution, it can be made thin, and by using natural diffusion using fibers, diffusion auxiliary equipment such as pumps and fans can be used. Therefore, it can be suitably used for a small direct methanol fuel cell.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量19g/m、厚み0.11mm)のメタノール供給面とは反対側の主面に、ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.11mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.07mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が35重量%の複合シート(2層)を得た。
ここで各シート厚みはミツトヨ社製デジタル厚み計(測定部φ20mm)を用いて測定した。繊維径はSEM写真上で30点をマークし、その最小値〜最大値を記録した。各シート坪量は25mm×200mmの試験片の重さを測定し1m当りの重量に換算した。
Example 1
Nonwoven sheet made of polyphenylene sulfide on the main surface opposite to the methanol supply surface of a wet papermaking sheet made of cellulose fibers (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 19 g / m 2 , thickness 0.11 mm) (Melting point 285 ° C., circular fiber cross-section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 10 g / m 2 , thickness 0.11 mm) and by heating at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine, Heat-sealing was performed to obtain a composite sheet (two layers) having a total thickness of 0.07 mm and a polyphenylene sulfide content of 35% by weight.
Here, the thickness of each sheet was measured using a digital thickness meter (measurement part φ20 mm) manufactured by Mitutoyo Corporation. As for the fiber diameter, 30 points were marked on the SEM photograph, and the minimum value to the maximum value were recorded. Each sheet basis weight was converted into weighed and the weight per 1 m 2 of the test piece of 25 mm × 200 mm.

(実施例2)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量19g/m、厚み0.11mm)のメタノール供給面を主面に、ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.11mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.06mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が35重量%の複合シート(2層)を得た。
(Example 2)
Nonwoven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C.) with a methanol supply surface of a wet papermaking sheet (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 19 g / m 2 , thickness 0.11 mm) made of cellulose fiber , Fiber cross-section circle, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 10 g / m 2 , thickness 0.11 mm), and heat-sealed by heating at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine A composite sheet (two layers) having a total thickness of 0.06 mm and a polyphenylene sulfide content of 35% by weight was obtained.

(実施例3)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量37g/m、厚み0.14mm)のメタノール供給面とは反対側の主面に、ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量25g/m、厚み0.24mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.12mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が40重量%の複合シート(2層)を得た。
Example 3
Nonwoven sheet made of polyphenylene sulfide on the main surface opposite to the methanol supply surface of wet papermaking sheet made of cellulose fibers (fiber flat cross section, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 37 g / m 2 , thickness 0.14 mm) (Melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8 to 8 μm, basis weight 25 g / m 2 , thickness 0.24 mm) and by heating at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine, Heat-sealing was performed to obtain a composite sheet (two layers) having a total thickness of 0.12 mm and a polyphenylene sulfide content of 40% by weight.

(実施例4)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量37g/m、厚み0.14mm)のメタノール供給面を主面に、ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量25g/m、厚み0.24mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.12mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が40重量%の複合シート(2層)を得た。
Example 4
Non-woven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C.) with a methanol supply surface of a wet papermaking sheet made of cellulose fibers (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 37 g / m 2 , thickness 0.14 mm). , fibers circular cross section, the fiber diameter 0.8~8Myuemu, basis weight 25 g / m 2, placing the thickness 0.24 mm), by heating for 3 seconds at 135 ° C. using a hot press machine, heat sealed A composite sheet (two layers) having a total thickness of 0.12 mm and a polyphenylene sulfide content of 40% by weight was obtained.

(実施例5)
ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量25g/m、厚み0.24mm)の両方の主面に、2枚のセルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量37g/m、厚み0.14mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.19mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が25重量%の複合シート(3層)を得た。
(Example 5)
A wet sheet made of two cellulose fibers on both main surfaces of a non-woven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 25 g / m 2 , thickness 0.24 mm). A paper sheet (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter of 5 to 55 μm, basis weight of 37 g / m 2 , thickness of 0.14 mm) is placed and heated at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine. Thus, a composite sheet (three layers) having a total thickness of 0.19 mm and a polyphenylene sulfide content of 25% by weight was obtained.

(実施例6)
ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.11mm)の両方の主面に、2枚のセルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量10g/m、厚み0.04mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.11mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が33重量%の複合シート(3層)を得た。
(Example 6)
A wet sheet made of two cellulose fibers on both main surfaces of a non-woven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 10 g / m 2 , thickness 0.11 mm). paper sheet (fiber cross-sectional shape flat, fiber diameter 5~55Myuemu, basis weight 10 g / m 2, thickness 0.04 mm) was placed on, by heating for 3 seconds at 135 ° C. using a hot press machine, heat-sealing Thus, a composite sheet (three layers) having a total thickness of 0.11 mm and a polyphenylene sulfide content of 33% by weight was obtained.

(実施例7)
ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.11mm)の両方の主面に、2枚のセルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量37g/m、厚み0.14mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.14mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が12重量%の複合シート(3層)を得た。
(Example 7)
A wet sheet made of two cellulose fibers on both main surfaces of a non-woven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 10 g / m 2 , thickness 0.11 mm). A paper sheet (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter of 5 to 55 μm, basis weight of 37 g / m 2 , thickness of 0.14 mm) is placed and heated at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine. Thus, a composite sheet (three layers) having a total thickness of 0.14 mm and a polyphenylene sulfide content of 12% by weight was obtained.

(比較例1)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量37g/m、厚み0.14mm)のメタノール供給面とは反対側の主面に、ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量35g/m、厚み0.31mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.18mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が49重量%の複合シート(2層)を得た。
(Comparative Example 1)
Nonwoven sheet made of polyphenylene sulfide on the main surface opposite to the methanol supply surface of wet papermaking sheet made of cellulose fibers (fiber flat cross section, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 37 g / m 2 , thickness 0.14 mm) (Melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 35 g / m 2 , thickness 0.31 mm) and by heating at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine, Heat-sealing was performed to obtain a composite sheet (two layers) having a total thickness of 0.18 mm and a polyphenylene sulfide content of 49% by weight.

(比較例2)
ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.11mm)の両方の主面に、2枚のセルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量40g/m、厚み0.18mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.21mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が11重量%の複合シート(3層)を得た。
(Comparative Example 2)
A wet sheet made of two cellulose fibers on both main surfaces of a non-woven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 10 g / m 2 , thickness 0.11 mm). A paper sheet (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter of 5 to 55 μm, basis weight of 40 g / m 2 , thickness of 0.18 mm) is placed and heated at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine. Thus, a composite sheet (three layers) having a total thickness of 0.21 mm and a polyphenylene sulfide content of 11% by weight was obtained.

(比較例3)
ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.11mm)の両方の主面に、2枚のセルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量48g/m、厚み0.22mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.23mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が9重量%の複合シート(3層)を得た。
(Comparative Example 3)
A wet sheet made of two cellulose fibers on both main surfaces of a non-woven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 10 g / m 2 , thickness 0.11 mm). A paper sheet (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter of 5 to 55 μm, basis weight of 48 g / m 2 , thickness of 0.22 mm) is placed and heated at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine for heat fusion. Thus, a composite sheet (three layers) having a total thickness of 0.23 mm and a polyphenylene sulfide content of 9% by weight was obtained.

(比較例4)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量9g/m、厚み0.04mm)のメタノール供給面とは反対側の主面に、ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量5g/m、厚み0.04mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.04mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が36重量%の複合シート(2層)を得た。
(Comparative Example 4)
Nonwoven sheet made of polyphenylene sulfide on the main surface opposite to the methanol supply surface of wet papermaking sheet made of cellulose fibers (fiber flat cross section, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 9 g / m 2 , thickness 0.04 mm) (Melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 5 g / m 2 , thickness 0.04 mm) and by heating at 135 ° C. for 3 seconds using a hot press machine, Heat-sealing was performed to obtain a composite sheet (two layers) having a total thickness of 0.04 mm and a polyphenylene sulfide content of 36% by weight.

(比較例5)
ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量35g/m、厚み0.31mm)の両方の主面に、2枚のセルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量37g/m、厚み0.14mm)を載置し、ホットプレス機を用いて135℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.21mm、ポリフェニレンスルフィド含有量が32重量%の複合シート(3層)を得た。
(Comparative Example 5)
Wet surface composed of two cellulose fibers on both principal surfaces of a nonwoven fabric sheet composed of polyphenylene sulfide (melting point 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 35 g / m 2 , thickness 0.31 mm) paper sheet (fiber cross-sectional shape flat, fiber diameter 5~55Myuemu, basis weight 37 g / m 2, thickness 0.14 mm) was placed on, by heating for 3 seconds at 135 ° C. using a hot press machine, heat-sealing Thus, a composite sheet (three layers) having a total thickness of 0.21 mm and a polyphenylene sulfide content of 32% by weight was obtained.

(比較例6)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量20g/m、厚み0.07mm)のメタノール供給面とは反対側の主面に、6ナイロンからなる不織布シート(融点222℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.10mm)を載置し、ホットプレス機を用いて210℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.09mm、ナイロン含有量が33重量%の複合シート(2層)を得た。
(Comparative Example 6)
Nonwoven sheet made of 6 nylon on the main surface opposite to the methanol supply surface of wet papermaking sheet made of cellulose fibers (fiber flat cross section, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 20 g / m 2 , thickness 0.07 mm) (Melting point: 222 ° C., fiber cross-section circle, fiber diameter: 0.8-8 μm, basis weight: 10 g / m 2 , thickness: 0.10 mm) and heating at 210 ° C. for 3 seconds using a hot press machine, Heat-sealing was performed to obtain a composite sheet (two layers) having a total thickness of 0.09 mm and a nylon content of 33% by weight.

(比較例7)
6ナイロンからなる不織布シート(融点222℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量20g/m、厚み0.07mm)の両方の主面に、2枚のセルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量20g/m、厚み0.07mm)を載置し、ホットプレス機を用いて210℃で3秒間加熱することにより、熱融着させ、総厚み0.18mm、ナイロン含有量が33重量%の複合シート(3層)を得た。
(Comparative Example 7)
6 Nylon non-woven fabric sheet (melting point 222 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter 0.8-8 μm, basis weight 20 g / m 2 , thickness 0.07 mm) A paper sheet (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter of 5 to 55 μm, basis weight of 20 g / m 2 , thickness of 0.07 mm) is placed and heated at 210 ° C. for 3 seconds using a hot press machine. Thus, a composite sheet (three layers) having a total thickness of 0.18 mm and a nylon content of 33% by weight was obtained.

(比較例8)
セルロース繊維からなる湿式抄紙シート(繊維断面形状扁平、繊維径5〜55μm、坪量20g/m、厚み0.07mm、1層)を用いた。
(Comparative Example 8)
A wet papermaking sheet made of cellulose fibers (flat fiber cross-sectional shape, fiber diameter 5 to 55 μm, basis weight 20 g / m 2 , thickness 0.07 mm, one layer) was used.

(比較例9)
ポリフェニレンスルフィドからなる不織布シート(融点285℃、繊維断面円形、繊維径0.8〜8μm、坪量10g/m、厚み0.11mm、1層)を用いた。
(Comparative Example 9)
A non-woven sheet made of polyphenylene sulfide (melting point: 285 ° C., circular fiber cross section, fiber diameter: 0.8 to 8 μm, basis weight: 10 g / m 2 , thickness: 0.11 mm, one layer) was used.

(評価)
(メタノール透過拡散性試験)
実施例及び比較例で得られたシートについて、シートを内径76mm、外径86mm、高さ20mmの円形枠状に載置し、第一層(メタノールIN側)面の5mm上から、マイクロピペットを用いて少量の青色インクで着色した特級メタノール試薬を10μL滴下した。滴下後、シート上を目視にて観察し、青色の部分をメタノールの浸透によるものと判断して以下の基準で評価した。
(Evaluation)
(Methanol permeation diffusivity test)
About the sheet | seat obtained by the Example and the comparative example, a sheet | seat is mounted in the circular frame shape of inner diameter 76mm, outer diameter 86mm, and height 20mm, and a micropipette is taken from 5 mm above the 1st layer (methanol IN side) surface. 10 μL of a special grade methanol reagent colored with a small amount of blue ink was dropped. After the dropping, the sheet was visually observed, and the blue portion was judged to be due to methanol penetration and evaluated according to the following criteria.

(メタノール透過性)
○:滴下面(表)と反対面(裏)の青色部分形状が楕円又は円形であり、かつ、表裏の青色部分面積が等しい場合
×:裏の青色部分がない場合
ムラ:表裏の青色部分形状がモザイク状で、裏の青色部分面積が小さい場合
なお、比較例4に関しては、メタノール滴下により膜の変形が観察され、寸法が不安定で機能が安定しないと判断した。
(Methanol permeability)
◯: When the blue part shape of the dripping surface (front) and the opposite surface (back) is oval or circular, and the blue part areas of the front and back are equal
×: When there is no blue part on the back
Unevenness: When the blue part shape on the front and back is mosaic, and the blue part area on the back is small
Regarding Comparative Example 4, it was determined that deformation of the film was observed due to the dropwise addition of methanol, the dimensions were unstable, and the function was not stable.

Figure 2010244983
Figure 2010244983

本発明によれば、メタノール拡散性に優れ、燃料カートリッジからのメタノール水溶液送出部が比較的小さな面積であっても、拡散浸透効果によってアノードに大面積でメタノールを供給することが可能なダイレクトメタノール型燃料電池用複合シートを提供できる。
また、高濃度メタノール水溶液の効率的な拡散供給が可能なだけでなく、薄層化することができ、更に、繊維を利用した自然拡散を利用することでポンプやファン等の拡散補機を使用する必要がなくなるため、小型のダイレクトメタノール型燃料電池に好適に用いることができる。
According to the present invention, a direct methanol type that is excellent in methanol diffusibility and can supply methanol in a large area to the anode by the diffusion permeation effect even if the methanol aqueous solution delivery part from the fuel cartridge has a relatively small area. A composite sheet for a fuel cell can be provided.
In addition to efficient diffusion supply of high-concentration methanol aqueous solution, it can be made thin, and by using natural diffusion using fibers, diffusion auxiliary equipment such as pumps and fans can be used. Therefore, it can be suitably used for a small direct methanol fuel cell.

Claims (5)

ポリフェニレンスルフィド系樹脂層と、前記ポリフェニレンスルフィド系樹脂層の少なくとも一方の主面に連続的に形成されたセルロース繊維層とを有し、
前記ポリフェニレンスルフィド系樹脂の含有量が10〜45重量%、かつ、
総厚みが0.05〜0.2mmである
ことを特徴とするダイレクトメタノール型燃料電池用複合シート。
Having a polyphenylene sulfide-based resin layer and a cellulose fiber layer continuously formed on at least one main surface of the polyphenylene sulfide-based resin layer;
The content of the polyphenylene sulfide resin is 10 to 45% by weight, and
A composite sheet for a direct methanol fuel cell, having a total thickness of 0.05 to 0.2 mm.
セルロース繊維からなるシートとポリフェニレンスルフィド系樹脂層からなるシートとを熱融着によって一体的に積層してなることを特徴とする請求項1記載のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シート。 2. The composite sheet for a direct methanol fuel cell according to claim 1, wherein a sheet made of cellulose fiber and a sheet made of a polyphenylene sulfide resin layer are integrally laminated by heat fusion. セルロース繊維からなるシートは、坪量が10〜37g/m、厚みが0.04〜0.14mmであることを特徴とする請求項1又は2記載のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シート。 3. The direct methanol fuel cell composite sheet according to claim 1, wherein the sheet made of cellulose fibers has a basis weight of 10 to 37 g / m < 2 > and a thickness of 0.04 to 0.14 mm. ポリフェニレンスルフィド系樹脂からなるシートは、坪量が7〜28g/m、厚みが0.1〜0.3mmであることを特徴とする請求項1、2又は3記載のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シート。 The sheet of polyphenylene sulfide resin has a basis weight of 7 to 28 g / m 2 and a thickness of 0.1 to 0.3 mm. Composite sheet. ポリフェニレンスルフィド系樹脂がポリフェニレンスルフィドであることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のダイレクトメタノール型燃料電池用複合シート。 5. The direct methanol fuel cell composite sheet according to claim 1, wherein the polyphenylene sulfide-based resin is polyphenylene sulfide.
JP2009095170A 2009-04-09 2009-04-09 Composite sheet for direct methanol fuel cell Abandoned JP2010244983A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009095170A JP2010244983A (en) 2009-04-09 2009-04-09 Composite sheet for direct methanol fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009095170A JP2010244983A (en) 2009-04-09 2009-04-09 Composite sheet for direct methanol fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010244983A true JP2010244983A (en) 2010-10-28

Family

ID=43097763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009095170A Abandoned JP2010244983A (en) 2009-04-09 2009-04-09 Composite sheet for direct methanol fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010244983A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6265555B2 (en) Carbon member, method for producing carbon member, redox flow battery and fuel cell
WO2011074327A1 (en) Gas diffusion layer for fuel cell, and membrane electrode assembly using said gas diffusion layer for fuel cell
JP6277169B2 (en) Manufacturing method of flow path member for fuel cell
JP2012256547A (en) Portable magnesium.air cell
JP2007048533A (en) Separator for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JP4137660B2 (en) Liquid fuel cell
JP5193478B2 (en) Gas diffusion electrode, membrane-electrode assembly and method for producing the same, and polymer electrolyte fuel cell
US7695848B2 (en) Fuel cell stack
JP6345559B2 (en) Air electrode and metal-air battery
JP2007157445A (en) Air cell
JP2004311276A (en) Polymer membrane electrode jointed body and polyelectrolyte fuel cell
JP2010244983A (en) Composite sheet for direct methanol fuel cell
JP3547013B2 (en) Electrode for polymer electrolyte fuel cell and fuel cell using the same
JP2015050175A (en) Separator base material for lithium ion secondary battery
CN218039459U (en) Lithium battery and vehicle
JP2011076794A (en) Composite sheet for direct methanol type fuel cell
CN106299201B (en) A kind of AGM partition can inhibit electrolyte stratification
JP2010225535A (en) Composite sheet for direct methanol type fuel cell
WO2007110941A1 (en) Fuel cell
JP2011103180A (en) Composite sheet for direct methanol fuel cell
JP6009252B2 (en) Moisture management sheet, gas diffusion sheet, membrane-electrode assembly, and polymer electrolyte fuel cell
JP2011018614A (en) Composite sheet for direct-methanol fuel cell
CN206040784U (en) Prevent short circuit AGM baffle
JP4931436B2 (en) Battery separator and alkaline battery
JP2004186097A (en) Fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120123

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20130318