JP6111259B2 - 燃料電池層を形成する方法 - Google Patents
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Description
ここで使用されるように、「触媒」はそれが変更または消費されることなしに反応の開始や反応速度の増加を支援する材料または物質である。触媒層は、手近な塗布に適した任意のタイプの電極触媒を含んで良い。触媒または触媒層は純粋な白金、炭素支持白金、炭素黒、白金−ルテニウム、パラジウム、銅、酸化錫、ニッケル、金、カーボンブラックの混合物、および、1または複数のバインダを含んでよい。バインダはアイオノマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、フルオロポリマー、および他のポリマー材料を含んでよく、フィルム、粉末、または分散剤であってよい。ポリイミドの一例はKapton(商標)である。フルオロポリマーの一例は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)すなわちTefron(商標)である。他のフルオロポリマーは、PFSA(ペルフルオロスルホン酸)、FEP(フルオロ化エチレンプロピレン)、PEEK(ポリエーテルエチレンケトン)、および、PFA(ペルフルオロアルコエチレン)を含む。バインダは、PVDF(ポリビニリデンジフルオライド)粉末(例えばKynar(商標))、および二酸化珪素粉末であってもよい。バインダは、ポリマーまたはアイオノマーの任意の組み合わせを含んでよい。カーボンブラックは、適切に細かく分割した炭素材料、例えば、アセチレンブラックカーボン、炭素粒子、炭素フレーク、炭素繊維、炭素針、カーボンナノチューブ、およびカーボンナノ粒子のうちの1つまたは複数を含んでよい。
来ん発明は以下の事例的な実施例を実現し、ただし、その番号付けは重要性のレベルを示すものと考えられてはならない。
104 開口
106 電気伝導性材料
110 機械ツール
120 側面
122 側面
202 基体
202 イオン伝導性層
206 電気伝導性糸
210 ツール
220 側面
222 側面
302 基体
302 イオン伝導性層
306 ループ
316 繊維端部
316 端部
320 側面(表面)
322 側面(表面)
Claims (16)
- 電気伝導性経路を形成する方法において、
第1の主フェースおよび第2の主フェース、ならびに第1の体積を具備し、少なくとも1つのイオン伝導性領域を有する平面基体を、取得するか、形成するかの少なくとも1つの第1のステップと、
上記平面基体の上記少なくとも1つのイオン伝導性領域に少なくとも1つの開口を形成する第2のステップであって、上記開口は上記第1の主フェースから上記第2の主フェースに伸び、上記第1の体積と実質的に同一の第2の体積を具備する刺し通し平面基体を形成する、上記第2のステップと、
上記刺し通し平面基体の上記開口に電気伝導性材料を配置する第3のステップであって、上記第1及び第2の主フェースの間を伸びる電気伝導性経路を付与する、上記第3のステップとを有し、
上記電気伝導性経路は上記基体にシールされて上記基体が上記第1および第2の主フェースの間で実質的に気密であり、
上記電気伝導性材料は縫製技術により配置される糸であることを特徴とする電気伝導性経路形成方法。 - 電気伝導性経路を形成する方法において、
第1の主フェースおよび第2の主フェース、ならびに第1の体積を具備し、少なくとも1つのイオン伝導性領域を有する平面基体を、取得するか、形成するかの少なくとも1つの第1のステップと、
上記平面基体の上記少なくとも1つのイオン伝導性領域に少なくとも1つの開口を形成する第2のステップであって、上記開口は上記第1の主フェースから上記第2の主フェースに伸び、上記第1の体積と実質的に同一の第2の体積を具備する刺し通し平面基体を形成する、上記第2のステップと、
上記刺し通し平面基体の上記開口に電気伝導性材料を配置する第3のステップであって、上記第1及び第2の主フェースの間を伸びる電気伝導性経路を付与する、上記第3のステップとを有し、
上記電気伝導性経路は上記基体にシールされて上記基体が上記第1および第2の主フェースの間で実質的に気密であり、
上記電気伝導性材料は第1のクランプ要素により実現され、上記第1のクランプ要素は頭部および上記頭部から伸びる突起を具備し、第2のクランプ要素が上記突起に対応して上記突起を受ける収容部を有し、
上記第3のステップは、上記第1のクランプ要素の上記突起が上記平面基体を通り抜けて伸び上記第2のクランプ要素の上記収容部に係合するように、上記第1のクランプ要素を押圧することを有することを特徴とする電気伝導性経路形成方法。 - 1または複数のぶら下がり穿孔くずなしに、上記開口が形成される請求項1または2記載の電気伝導性経路を形成方法。
- 電気化学電池を形成する方法を含む請求項1〜3のいずれかに記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記第1のステップおよび上記第2のステップは実質的に同時に行われる請求項1〜4のいずれかに記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記基体が上記第1および第2のフェースの間で実質的に気密になるように上記基体をシールするのに充分な程度に、上記基体を押圧し、または上記基体に新たな材料を付加するステップをさらに有する請求項1〜5のいずれかに記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記基体を押圧する処理は、少なくとも、上記電気伝導性材料が被着される位置において、上記基体の上記第1および第2のフェースに圧縮圧力を印加することを含む請求項6記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記基体を押圧する処理は、上記第1および第2のフェースの間を伸びる上記電気伝導性経路を103.4kpa(15psi)までの気体圧力からシールする請求項6または7記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記電気伝導性経路は隣接する燃料電池のアノードおよびカソードを電気的に結合させる請求項1〜8のいずれかに記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記伝導性材料は触媒を有する請求項1〜9のいずれかに記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記第1および第2のフェースの間を伸びる上記電気伝導性経路が形成された後に、上記基体の外に伸びる上記糸の少なくとも1つの部分が1または複数の電極との接続に利用できる請求項1記載の電気伝導性経路形成方法。
- 上記第3のステップの後に、上記基体の1または複数の領域が選択的に処理されてそれらの領域のイオン伝導性が増大させられる請求項1〜11のいずれかに記載の電気伝導性経路形成方法。
- 電気伝導性経路を形成する方法において、
第1の主フェースおよび第2の主フェース、ならびに第1の体積を具備し、少なくとも1つのイオン伝導性領域を有する平面基体を、取得するか、形成するかの少なくとも1つの第1のステップと、
上記平面基体の上記少なくとも1つのイオン伝導性領域に少なくとも1つの開口を生成する第2のステップであって、上記開口は上記第1の主フェースから上記第2の主フェースに伸び、上記開口を生成する際に、上記平面基体が実質的にまったく除去されない、上記第2のステップと、
上記開口に上記伝導性材料を有する電気伝導性材料を配置する第3のステップであって、上記電気伝導性経路は上記第1および第2の主フェースの間を伸びる、上記第3のステップとを有し、
上記電気伝導性経路は上記基体にシールされて上記基体が上記第1および第2の主フェースの間で実質的に気密であり、
上記電気伝導性材料は縫製技術により配置される糸であることを特徴とする電気伝導性経路形成方法。 - 電気伝導性経路を形成する方法において、
第1の主フェースおよび第2の主フェース、ならびに第1の体積を具備し、少なくとも1つのイオン伝導性領域を有する平面基体を、取得するか、形成するかの少なくとも1つの第1のステップと、
上記平面基体の上記少なくとも1つのイオン伝導性領域に少なくとも1つの開口を生成する第2のステップであって、上記開口は上記第1の主フェースから上記第2の主フェースに伸び、上記開口を生成する際に、上記平面基体が実質的にまったく除去されない、上記第2のステップと、
上記開口に上記伝導性材料を有する電気伝導性材料を配置する第3のステップであって、上記電気伝導性経路は上記第1および第2の主フェースの間を伸びる、上記第3のステップとを有し、
上記電気伝導性経路は上記基体にシールされて上記基体が上記第1および第2の主フェースの間で実質的に気密であり、
上記電気伝導性材料は第1のクランプ要素により実現され、上記第1のクランプ要素は頭部および上記頭部から伸びる突起を具備し、第2のクランプ要素が上記突起に対応して上記突起を受ける収容部を有し、
上記第3のステップは、上記第1のクランプ要素の上記突起が上記平面基体を通り抜けて伸び上記第2のクランプ要素の上記収容部に係合するように、上記第1のクランプ要素を押圧することを有することを特徴とする電気伝導性経路形成方法。 - 電気伝導性経路を形成する方法において、
第1の主フェースおよび第2の主フェース、ならびに第1の体積を具備し、少なくとも1つのイオン伝導性領域を有する平面イオン伝導性基体を、取得するか、形成するかの少なくとも1つの第1のステップと、
上記平面イオン伝導性基体の上記少なくとも1つのイオン伝導性領域に少なくとも1つの開口を形成する第2のステップであって、上記開口は上記第1の主フェースから上記第2の主フェースに伸び、上記第1の体積と実質的に同一の第2の体積を具備する刺し通し平面イオン伝導性基体を形成する、上記第2のステップと、
上記刺し通し平面イオン伝導性基体の上記開口に電気伝導性材料を配置する第3のステップであって、上記第1及び第2の主フェースの間を伸びる電気伝導性経路を付与する、上記第3のステップとを有し、
上記平面イオン伝導性基体は、上記第1の主フェースを含む上側の第1の体積と、上記第2の主フェースを含む下側の第1の体積とを有し、上記刺し通し平面イオン伝導性基体は、上記第1の主フェースを含み上記上側の第1の体積に対応する上側の第2の体積と、上記第2の主フェースを含み上記下側の第1の体積に対応する下側の第2の体積とを有し、上記上側の第1の体積は上記上側の第2の体積と実質的に同一であり、上記下側の第1の体積は上記下側の第2の体積と実質的に同一であり、
上記電気伝導性経路は上記基体にシールされて上記基体が上記第1および第2の主フェースの間で実質的に気密であり、
上記電気伝導性材料は縫製技術により配置される糸であることを特徴とする電気伝導性経路形成方法。 - 電気伝導性経路を形成する方法において、
第1の主フェースおよび第2の主フェース、ならびに第1の体積を具備し、少なくとも1つのイオン伝導性領域を有する平面イオン伝導性基体を、取得するか、形成するかの少なくとも1つの第1のステップと、
上記平面イオン伝導性基体の上記少なくとも1つのイオン伝導性領域に少なくとも1つの開口を形成する第2のステップであって、上記開口は上記第1の主フェースから上記第2の主フェースに伸び、上記第1の体積と実質的に同一の第2の体積を具備する刺し通し平面イオン伝導性基体を形成する、上記第2のステップと、
上記刺し通し平面イオン伝導性基体の上記開口に電気伝導性材料を配置する第3のステップであって、上記第1及び第2の主フェースの間を伸びる電気伝導性経路を付与する、上記第3のステップとを有し、
上記平面イオン伝導性基体は、上記第1の主フェースを含む上側の第1の体積と、上記第2の主フェースを含む下側の第1の体積とを有し、上記刺し通し平面イオン伝導性基体は、上記第1の主フェースを含み上記上側の第1の体積に対応する上側の第2の体積と、上記第2の主フェースを含み上記下側の第1の体積に対応する下側の第2の体積とを有し、上記上側の第1の体積は上記上側の第2の体積と実質的に同一であり、上記下側の第1の体積は上記下側の第2の体積と実質的に同一であり、
上記電気伝導性経路は上記基体にシールされて上記基体が上記第1および第2の主フェースの間で実質的に気密であり、
上記電気伝導性材料は第1のクランプ要素により実現され、上記第1のクランプ要素は頭部および上記頭部から伸びる突起を具備し、第2のクランプ要素が上記突起に対応して上記突起を受ける収容部を有し、
上記第3のステップは、上記第1のクランプ要素の上記突起が上記平面イオン伝導性基体を通り抜けて伸び上記第2のクランプ要素の上記収容部に係合するように、上記第1のクランプ要素を押圧することを有することを特徴とする電気伝導性経路形成方法。
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