JP2015125899A - 電解質膜・電極構造体 - Google Patents
電解質膜・電極構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015125899A JP2015125899A JP2013269533A JP2013269533A JP2015125899A JP 2015125899 A JP2015125899 A JP 2015125899A JP 2013269533 A JP2013269533 A JP 2013269533A JP 2013269533 A JP2013269533 A JP 2013269533A JP 2015125899 A JP2015125899 A JP 2015125899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas diffusion
- diffusion layer
- electrolyte membrane
- cathode
- anode
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
前記アノード電極は、前記電解質膜に臨むアノード電極触媒層と、アノードガス拡散層とを有し、
前記カソード電極は、前記電解質膜に臨むカソード電極触媒層と、カソードガス拡散層とを有し、
前記重畳体に締結荷重が付与された後の前記アノードガス拡散層は、厚さが0.12〜0.17mm、表面抵抗率が0.70〜1.00Ω/□であり、
前記重畳体に締結荷重が付与された後の前記カソードガス拡散層は、厚さが0.15〜0.22mm、表面抵抗率が0.60〜0.70Ω/□であり、
前記アノードガス拡散層の表面抵抗率が、前記カソードガス拡散層に比して大きいことを特徴とする。
(1) ガス拡散層の基材として、嵩密度が0.31g/m2のカーボンペーパに、三井・デュポンフロロケミカル社製のテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)の分散液「FEP 120−JRB Dispersion」(商品名)を含浸させ、120℃で30分間乾燥させることで、撥水処理を行った。この際、カーボンペーパは、該カーボンペーパに対するFEPの乾燥重量が、2.4重量%となるように分散液に含浸させた。
上記(5)の工程に代えて、上記(1)で作製した基材上に、上記(3)で作製した多孔質層用ペーストBを、多孔質層及び基材からなる積層体の厚さが0.17mmとなるように設けて、カソードガス拡散層を作製した。それ以外は、実施例1と同様にして、電解質膜・電極構造体を得た。これを実施例2とする。
上記(4)の工程に代えて、上記(1)で作製した基材上に、上記(2)で作製した多孔質層用ペーストAを、多孔質層及び基材からなる積層体の厚さが0.12mmとなるように設けて、アノードガス拡散層を作製した。それ以外は、実施例1と同様にして、電解質膜・電極構造体を得た。これを実施例3とする。
上記(5)の工程に代えて、上記(1)で作製した基材上に、上記(3)で作製した多孔質層用ペーストBを、多孔質層及び基材からなる積層体の厚さが0.22mmとなるように設けて、カソードガス拡散層を作製した。それ以外は、実施例1と同様にして、電解質膜・電極構造体を得た。これを実施例4とする。
上記(5)の工程に代えて、上記(1)で作製した基材上に、上記(3)で作製した多孔質層用ペーストBを、多孔質層及び基材からなる積層体の厚さが0.14mmとなるように設けて、カソードガス拡散層を作製した。それ以外は、実施例1と同様にして、電解質膜・電極構造体を得た。これを比較例1とする。
上記(5)の工程に代えて、上記(1)で作製した基材上に、上記(3)で作製した多孔質層用ペーストBを、多孔質層及び基材からなる積層体の厚さが0.24mmとなるように設けて、カソードガス拡散層を作製した。それ以外は、実施例1と同様にして、電解質膜・電極構造体を得た。これを比較例2とする。
14…単位セル 16…ターミナルプレート
18…絶縁プレート 20…エンドプレート
22…酸化剤ガス入口連通孔 24…冷却媒体入口連通孔
26…燃料ガス出口連通孔 28…燃料ガス入口連通孔
30…冷却媒体出口連通孔 32…酸化剤ガス出口連通孔
34…タイロッド 36…アノード側セパレータ
38…カソード側セパレータ 40…燃料ガス流路
42…酸化剤ガス流路 44…冷却媒体流路
46…電解質膜 48…アノード電極
50…カソード電極 52…アノード電極触媒層
54…アノードガス拡散層 56…カソード電極触媒層
58…カソードガス拡散層 60…基材
62…多孔質層 68、70、72…シール部材
Claims (1)
- 固体高分子膜からなる電解質膜をアノード電極とカソード電極で挟持した重畳体から構成される電解質膜・電極構造体であって、
前記アノード電極は、前記電解質膜に臨むアノード電極触媒層と、アノードガス拡散層とを有し、
前記カソード電極は、前記電解質膜に臨むカソード電極触媒層と、カソードガス拡散層とを有し、
前記重畳体に締結荷重が付与された後の前記アノードガス拡散層は、厚さが0.12〜0.17mm、表面抵抗率が0.70〜1.00Ω/□であり、
前記重畳体に締結荷重が付与された後の前記カソードガス拡散層は、厚さが0.15〜0.22mm、表面抵抗率が0.60〜0.70Ω/□であり、
前記アノードガス拡散層の表面抵抗率は、前記カソードガス拡散層に比して大きいことを特徴とする電解質膜・電極構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269533A JP6054857B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 電解質膜・電極構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269533A JP6054857B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 電解質膜・電極構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015125899A true JP2015125899A (ja) | 2015-07-06 |
JP6054857B2 JP6054857B2 (ja) | 2016-12-27 |
Family
ID=53536472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013269533A Active JP6054857B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 電解質膜・電極構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6054857B2 (ja) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002170581A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
JP2002343379A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池、燃料電池用電極、燃料電池用電極の処理方法 |
JP2003317793A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-07 | Hitachi Ltd | 固体高分子型燃料電池及びそれを用いた発電システム |
WO2004031465A1 (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Toray Industries, Inc. | アクリル耐炎繊維不織布、炭素繊維不織布、 および、それらの製造方法 |
JP2005071647A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2007184224A (ja) * | 2006-01-04 | 2007-07-19 | Feng Chia Univ | 多孔質カーボン電極基材およびその作成方法 |
JP2009181783A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Kuraray Co Ltd | 燃料電池用触媒電極 |
JP2009252668A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
JP2010132515A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 多孔質電極基材の製造方法 |
JP2012059615A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Nippon Soken Inc | 燃料電池用ガス拡散層および固体高分子型燃料電池 |
JP2012221667A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Nippon Soken Inc | 燃料電池 |
JP2012248341A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Nippon Soken Inc | 燃料電池 |
WO2013133238A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | 電解質膜-電極接合体 |
JP2014216232A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 日産自動車株式会社 | ガス拡散層、その製造方法ならびにこれを用いる燃料電池用膜電極接合体および燃料電池 |
JP2015032415A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 本田技研工業株式会社 | 電解質膜・電極構造体 |
-
2013
- 2013-12-26 JP JP2013269533A patent/JP6054857B2/ja active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002170581A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
JP2002343379A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池、燃料電池用電極、燃料電池用電極の処理方法 |
JP2003317793A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-07 | Hitachi Ltd | 固体高分子型燃料電池及びそれを用いた発電システム |
WO2004031465A1 (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Toray Industries, Inc. | アクリル耐炎繊維不織布、炭素繊維不織布、 および、それらの製造方法 |
JP2005071647A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2007184224A (ja) * | 2006-01-04 | 2007-07-19 | Feng Chia Univ | 多孔質カーボン電極基材およびその作成方法 |
JP2009181783A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Kuraray Co Ltd | 燃料電池用触媒電極 |
JP2009252668A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
JP2010132515A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 多孔質電極基材の製造方法 |
JP2012059615A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Nippon Soken Inc | 燃料電池用ガス拡散層および固体高分子型燃料電池 |
JP2012221667A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Nippon Soken Inc | 燃料電池 |
JP2012248341A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Nippon Soken Inc | 燃料電池 |
WO2013133238A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | 電解質膜-電極接合体 |
JP2013187073A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Nissan Motor Co Ltd | 電解質膜−電極接合体 |
JP2014216232A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 日産自動車株式会社 | ガス拡散層、その製造方法ならびにこれを用いる燃料電池用膜電極接合体および燃料電池 |
JP2015032415A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 本田技研工業株式会社 | 電解質膜・電極構造体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6054857B2 (ja) | 2016-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9793550B2 (en) | Gas diffusion layer for fuel cell | |
JP2011243314A (ja) | 固体高分子型燃料電池用膜電極構造体 | |
US10873097B2 (en) | Electrode for fuel cell, membrane electrode complex body for fuel cell, and fuel cell | |
JP5743762B2 (ja) | 電解質膜・電極接合体及びその製造方法 | |
JP5391968B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池用ガス拡散層およびその製造方法 | |
JP7225691B2 (ja) | 膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池 | |
JP2015079639A (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
JP4180556B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
JP5981205B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
JP6054857B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
JP6356436B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
US8778557B2 (en) | Membrane electrode assembly for fuel cell and fuel cell using the same | |
JP6007163B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
JP2011049179A (ja) | 固体高分子型燃料電池用膜−電極接合体およびガス拡散電極基材 | |
JP6546951B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
JP6412995B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体の製造方法 | |
JP6171134B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP2015032415A (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
JP2014186905A (ja) | 燃料電池スタック | |
US10535888B2 (en) | Membrane electrode assembly, electrochemical cell, stack, fuel cell, and vehicle | |
JP5889720B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体及びその製造方法 | |
JP6045930B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体 | |
JP6325025B2 (ja) | 電解質膜・電極構造体の製造方法 | |
JP2015125928A (ja) | 燃料電池スタック | |
JP2013218851A (ja) | 電解質膜・電極構造体及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161101 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161201 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6054857 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |