JP5681792B2 - 燃料電池用電解質膜・電極構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Claims (11)
- それぞれ電極触媒層(22a、20a)とガス拡散層(22c、20c)とを有する第1電極(22)及び第2電極(20)が、固体高分子電解質膜(18)の両側に設けられ、前記第1電極(22)は、前記第2電極(20)よりも外形寸法が小さく設定される燃料電池用電解質膜・電極構造体であって、
前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して外方に延在する樹脂製枠部材(72)が設けられるとともに、
前記樹脂製枠部材(72)は、厚さ方向の寸法が外周端部の厚さ方向の寸法よりも小さく設定される内周突出部(24a)を有し、前記内周突出部(24a)には、前記第1電極(22)に対面する第1内周部(24c)が設けられる一方、前記内周突出部(24a)の基端側には、前記第2電極(20)に対面する第2内周部(24d)が設けられ、
前記樹脂製枠部材(72)の前記第1内周部(24c)と前記第1電極(22)の外周縁部、又は前記樹脂製枠部材(72)の前記第2内周部(24d)と前記第2電極(20)の外周縁部の、少なくともいずれか一方を、予め成形された該樹脂製枠部材(72)の厚さ方向から加熱溶融されて含浸する樹脂により一体に接合させる樹脂含浸部(26a、26b)を有し、
前記樹脂含浸部(26a、26b)は、前記樹脂製枠部材(72)に一体に設けられ、前記第1電極(22)を構成する前記ガス拡散層(22c)の全周にわたって配置される枠形状の第1樹脂突起部(74a)と、
前記樹脂製枠部材(72)に一体に設けられ、前記第2電極(20)を構成する前記ガス拡散層(20c)の全周にわたって配置される枠形状の第2樹脂突起部(74b)と、
の少なくともいずれかを有することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体。 - それぞれ電極触媒層(22a、20a)とガス拡散層(22c、20c)とを有する第1電極(22)及び第2電極(20)が、固体高分子電解質膜(18)の両側に設けられ、前記第1電極(22)は、前記第2電極(20)よりも外形寸法が小さく設定される燃料電池用電解質膜・電極構造体であって、
前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して外方に延在する樹脂製枠部材(72)が設けられるとともに、
前記樹脂製枠部材(72)は、厚さ方向の寸法が外周端部の厚さ方向の寸法よりも小さく設定される内周突出部(24a)を有し、前記内周突出部(24a)には、前記第1電極(22)に対面する第1内周部(24c)が設けられる一方、前記内周突出部(24a)の基端側には、前記第2電極(20)に対面する第2内周部(24d)が設けられ、
予め成形された前記樹脂製枠部材(72)の厚さ方向から加熱溶融されて前記第1内周部(24c)と前記第1電極(22)の外周縁部とに含浸する樹脂により一体に接合させる樹脂含浸部(26a)を有し、
前記樹脂含浸部(26a)は、前記樹脂製枠部材(72)に一体に設けられ、第1電極(22)を構成する前記ガス拡散層(22c)の全周にわたって配置される枠形状の樹脂突起部(74a)を有することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体。 - それぞれ電極触媒層(22a、20a)とガス拡散層(22c、20c)とを有する第1電極(22)及び第2電極(20)が、固体高分子電解質膜(18)の両側に設けられ、前記第1電極(22)は、前記第2電極(20)よりも外形寸法が小さく設定される燃料電池用電解質膜・電極構造体であって、
前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して外方に延在する樹脂製枠部材(72)が設けられるとともに、
前記樹脂製枠部材(72)は、厚さ方向の寸法が外周端部の厚さ方向の寸法よりも小さく設定される内周突出部(24a)を有し、前記内周突出部(24a)には、前記第1電極(22)に対面する第1内周部(24c)が設けられる一方、前記内周突出部(24a)の基端側には、前記第2電極(20)に対面する第2内周部(24d)が設けられ、
予め成形された前記樹脂製枠部材(72)の厚さ方向から加熱溶融されて前記第2内周部(24d)と前記第2電極(20)の外周縁部とに含浸する樹脂により一体に接合させる樹脂含浸部(26b)を有し、
前記樹脂含浸部(26b)は、前記樹脂製枠部材(72)に一体に設けられ、第2電極(20)を構成する前記ガス拡散層(20c)の全周にわたって配置される枠形状の樹脂突起部(74b)を有することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体。 - それぞれ電極触媒層(22a、20a)とガス拡散層(22c、20c)とを有する第1電極(22)及び第2電極(20)が、固体高分子電解質膜(18)の両側に設けられ、前記第1電極(22)は、前記第2電極(20)よりも外形寸法が小さく設定され、前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して外方に延在する樹脂製枠部材(24)が設けられる燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法であって、
前記樹脂製枠部材(24)は、厚さ方向の寸法が外周端部の厚さ方向の寸法よりも小さく設定される内周突出部(24a)を有し、前記内周突出部(24a)には、前記第1電極(22)に対面する第1内周部(24c)が設けられる一方、前記内周突出部(24a)の基端側には、前記第2電極(20)に対面する第2内周部(24d)が設けられ、
前記製造方法は、前記固体高分子電解質膜(18)の両側に、前記第1電極(22)及び前記第2電極(20)を形成する工程と、
前記樹脂製枠部材(24)を作成する工程と、
前記第1電極(22)の外周縁部と前記樹脂製枠部材(24)の内周縁部とを重ね合わせるとともに、互いの重合部位を加熱することにより、該樹脂製枠部材(24)の内周縁部を、該樹脂製枠部材(24)の厚さ方向から前記第1内周部(24c)と前記第1電極(22)の外周縁部とに含浸させ、且つ、前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して前記樹脂製枠部材(24)を接合させる工程と、
を有することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。 - 請求項4記載の製造方法において、前記樹脂製枠部材(24)の前記内周縁部は、前記第1電極(22)を構成する前記ガス拡散層(22c)の全周にわたって配置される枠形状の樹脂部材(26aa)を有し、前記樹脂部材(26aa)が溶融して樹脂含浸部を形成することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。
- 請求項4記載の製造方法において、前記樹脂製枠部材(72)の前記内周縁部は、前記樹脂製枠部材(72)に一体に設けられ、前記第1電極(22)を構成する前記ガス拡散層(22c)の全周にわたって配置される枠形状の樹脂突起部(74a)を有し、前記樹脂突起部(74a)が溶融して樹脂含浸部を形成することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。
- それぞれ電極触媒層(22a、20a)とガス拡散層(22c、20c)とを有する第1電極(22)及び第2電極(20)が、固体高分子電解質膜(18)の両側に設けられ、前記第1電極(22)は、前記第2電極(20)よりも外形寸法が小さく設定され、前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して外方に延在する樹脂製枠部材(24)が設けられる燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法であって、
前記樹脂製枠部材(24)は、厚さ方向の寸法が外周端部の厚さ方向の寸法よりも小さく設定される内周突出部(24a)を有し、前記内周突出部(24a)には、前記第1電極(22)に対面する第1内周部(24c)が設けられる一方、前記内周突出部(24a)の基端側には、前記第2電極(20)に対面する第2内周部(24d)が設けられ、
前記製造方法は、前記固体高分子電解質膜(18)の両側に、前記第1電極(22)及び前記第2電極(20)を形成する工程と、
前記樹脂製枠部材(24)を作成する工程と、
前記第2電極(20)の外周縁部と前記樹脂製枠部材(24)の内周縁部とを重ね合わせるとともに、互いの重合部位を加熱することにより、該樹脂製枠部材(24)の内周縁部を、該樹脂製枠部材(24)の厚さ方向から前記第2内周部(24d)と前記第2電極(20)の外周縁部とに含浸させ、且つ、前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して前記樹脂製枠部材(24)を接合させる工程と、
を有することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。 - 請求項7記載の製造方法において、前記樹脂製枠部材(24)の前記内周縁部は、前記第2電極(20)を構成する前記ガス拡散層(20c)の全周にわたって配置される枠形状の樹脂部材(26bb)を有し、前記樹脂部材(26bb)が溶融して樹脂含浸部を形成することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。
- 請求項7記載の製造方法において、前記樹脂製枠部材(72)の前記内周縁部は、前記樹脂製枠部材(72)に一体に設けられ、前記第2電極(20)を構成する前記ガス拡散層(20c)の全周にわたって配置される枠形状の樹脂突起部(74b)を有し、前記樹脂突起部(74b)が溶融して樹脂含浸部を形成することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。
- それぞれ電極触媒層(22a、20a)とガス拡散層(22c、20c)とを有する第1電極(22)及び第2電極(20)が、固体高分子電解質膜(18)の両側に設けられ、前記第1電極(22)は、前記第2電極(20)よりも外形寸法が小さく設定され、前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して外方に延在する樹脂製枠部材(24)が設けられる燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法であって、
前記樹脂製枠部材(24)は、厚さ方向の寸法が外周端部の厚さ方向の寸法よりも小さく設定される内周突出部(24a)を有し、前記内周突出部(24a)には、前記第1電極(22)に対面する第1内周部(24c)が設けられる一方、前記内周突出部(24a)の基端側には、前記第2電極(20)に対面する第2内周部(24d)が設けられ、
前記製造方法は、前記第1電極(22)を構成する前記ガス拡散層(22c)の外周縁部と樹脂製枠部材(24)の内周縁部とを重ね合わせるとともに、互いの重合部位を加熱することにより、該樹脂製枠部材(24)の内周縁部を、該樹脂製枠部材(24)の厚さ方向から前記第1内周部(24c)と前記第1電極(22)の外周縁部とに含浸させて接合させる工程と、
前記固体高分子電解質膜(18)の両側に、前記電極触媒層(22a、20a)を形成する工程と、
前記固体高分子電解質膜(18)の両側に、前記樹脂製枠部材(24)が接合された前記第1電極(22)を構成する前記ガス拡散層(22c)と前記第2電極(20)を構成する前記ガス拡散層(20c)とを一体化させる工程と、
を有することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。 - それぞれ電極触媒層(22a、20a)とガス拡散層(22c、20c)とを有する第1電極(22)及び第2電極(20)が、固体高分子電解質膜(18)の両側に設けられ、前記第1電極(22)は、前記第2電極(20)よりも外形寸法が小さく設定され、前記固体高分子電解質膜(18)の外周を周回して外方に延在する樹脂製枠部材(24)が設けられる燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法であって、
前記樹脂製枠部材(24)は、厚さ方向の寸法が外周端部の厚さ方向の寸法よりも小さく設定される内周突出部(24a)を有し、前記内周突出部(24a)には、前記第1電極(22)に対面する第1内周部(24c)が設けられる一方、前記内周突出部(24a)の基端側には、前記第2電極(20)に対面する第2内周部(24d)が設けられ、
前記製造方法は、前記第1電極(22)を構成する前記ガス拡散層(22c)の外周縁部と樹脂製枠部材(24)の内周縁部とを重ね合わせるとともに、互いの重合部位を加熱することにより、該樹脂製枠部材(24)の内周縁部を、該樹脂製枠部材(24)の厚さ方向から前記第1内周部(24c)と前記第1電極(22)の外周縁部とに含浸させて接合させる工程と、
前記第2電極(20)を構成する前記ガス拡散層(20c)に前記電極触媒層(20a)を形成するとともに、前記固体高分子電解質膜(18)の一方の側に、前記第1電極(22)を構成する前記電極触媒層(22a)を形成する工程と、
前記固体高分子電解質膜(18)の両側に、前記樹脂製枠部材(24)が接合された前記第1電極(22)と前記第2電極(20)とを一体化させる工程と、
を有することを特徴とする燃料電池用電解質膜・電極構造体の製造方法。
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