JP2588538B2 - ガス拡散電極の製造方法 - Google Patents

ガス拡散電極の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料電池、二次電池、電気化学的リアクタ
ー、めっき用陽極等に用いるガス拡散電極の製造方法の
改良に関する。
（従来の技術） 従来、微細な液浸透通路とガス透過通路とが混在する
シート状のガス拡散電極を作るには、親水性導電粉末、
撥水性導電粉末及びポリ四弗化エチレン粉末を混合しシ
ート状にしたものを、熱間圧縮して、所要の大きさの液
浸透通路とガス透過通路が混在するシートを作ってい
た。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の製造方法では、熱間圧縮で成形され
たシートを、熱間圧縮機から取り出すので、冷却するま
での間圧力がかからず、圧縮されたポリ四弗化エチレン
が元の状態に復帰しようとする運動エネルギーによりシ
ートが自由に伸縮し得るようになって、熱間圧縮時の液
体浸透通路及びガス透過通路の大きさが保持できなくな
り、結局圧縮の戻りにより最適な大きさの液体浸透通路
及びガス透過通路、即ちシートの一面から液体が透過
し、他面からガスが透過していった時液体とガスの接触
面積が最大となる液体浸透通路及びガス透過通路が600k
g/cm2という高圧でないと得られないものである。
従って、200kg/cm2以下の低圧で得られたガス拡散電
極を、例えばハロゲン電池の陽極として使用すると、電
解液とガスの接触が十分得られず、電流密度を高くでき
ないものである。
（発明の目的） 本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、液
体とガスの接触面積が最大となる液体浸透通路及びガス
透過通路を有するガス拡散電極を低い圧力でプレスする
ことによって作ることのできる方法を提供することを目
的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明のガス拡散電極の
製造方法は、親水性導電粉末、撥水性導電粉末及びポリ
四弗化エチレン粉末を混合しシート状にしたものを、加
熱し、然る後この加熱したシートを、直ちに冷却したプ
レス又はロールにて圧縮焼結すると共に急冷却すること
を特徴とするものである。
本発明に於いて、親水性導電粉末、撥水性導電粉末と
ポリ四弗化エチレン粉末を混合しシート状にしたものと
は、混合粉にソルベントナフサ等を混ぜて圧延し、乾燥
してシート状にしたもの、或いは混合粉末それ自体を薄
く広げてシート状にしたもの等を言う。
（作用） 本発明のガス拡散電極の製造方法は、上述の如く親水
性導電粉末、撥水性導電粉末及びポリ四弗化エチレン粉
末を混合しシート状にしたものを、加熱し、然る後これ
を直ちに冷却したプレスまたはロールにて圧縮焼結する
と共に冷却するので、加熱したシートが熱い状態で圧縮
焼結されて、所要の最適な大きさの液体浸透通路及びガ
ス透過通路となり、その状態で冷却されるので、ポリ四
弗化エチレンは元の状態に復帰しようとする運動エネル
ギーを失い、シートは硬化して元の加熱焼結したままの
状態に戻ることがない。従って、液体とガスの接触面積
が最大となる最適な大きさの液体浸透通路及びガス透過
通路を有するガス拡散電極が低い圧縮力で得られる。
（実施例） 本発明によるガス拡散電極の製造方法の一実施例につ
いて説明する。平均粒径420Åの親水性カーボンブラッ
クと撥水性カーボンブラックと平均粒径0.3μｍのポリ
四弗化エチレン粉末とを4:3:3の割合で混合し、この混
合粉末を撥水性カーボン：ポリ四弗化エチレン＝7:3の
ガス供給層とCuメッシュと共に鋼製の型の上面に広げて
シート状に載せ、これをコンベア炉で380℃に加熱して
焼結し、然る後この加熱焼結したシートを直ちに水冷式
銅プレス台の上に載置し、上方より水冷式銅パンチにて
150kg/cm2で圧縮すると共に200℃以下に冷却して、縦12
0mm、横120mm、厚さ0.6mmのガス拡散電極を得た。
こうして得られた実施例のガス拡散電極は、液体とガ
スの接触面積が最大となる最適な大きさの液体浸透通路
及びガス透過通路を有する。
これは加熱焼結したシートが熱い状態で圧縮されて、
所要の最適な大きさの液体浸透通路及びガス透過通路が
得られ、その状態のまま圧縮されるので、ポリ四弗化エ
チレンは元の状態に復帰しようとする運動エネルギーを
失い、シートは硬化して元の加熱焼結状態に戻ることが
無いからである。
尚、上記実施例では、加熱焼結したシートを、水冷式
銅プレス台と水冷式銅パンチにて圧縮冷却しているが、
これに限るものではなく、水冷式加圧ロールにて圧縮冷
却しても良いものである。
（発明の効果） 以上の説明で判るように本発明のガス拡散電極の製造
方法によれば、液体とガスの接触面積が最大となる最適
な液体浸透通路とガス透過通路を有するガス拡散電極を
低い圧力で得ることができる。
また本発明のガス拡散電極の製造方法は、親水性導電
粉末、撥水性導電粉末及びポリ四弗化エチレン粉末を混
合しシート状にしたものを加熱し、これを直ちにプレス
又はロールにて圧縮冷却するのであるから、加熱に用い
たコンベア炉等は冷却することなく、加熱にのみ使用で
きる。従って、エネルギー損失が無く、工程に無駄が無
く、時間の浪費も無くて量産に適する。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】親水性導電粉末、撥水性導電粉末及びポリ
    四弗化エチレンから成る粉体又はシート状にしたもの
    を、加熱し、然る後この加熱した粉体又はシートを、冷
    却したプレス又はロールにて圧縮すると共に冷却するこ
    とを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
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