JP6135641B2 - 膜電極接合体の製造方法 - Google Patents
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Description
この形態の膜電極接合体の製造方法によれば、作製した電極触媒層に含まれる硫酸イオンの量が予め定めた既定値以下と少ない電極触媒層を選択して膜電極接合体を作製することができる。これにより、作製された膜電極接合体を用いた燃料電池において、電極触媒層の被毒を抑制することができ、電極触媒層のプロトン伝導度の低下や、膜電極接合体の電極のインピーダンスの増加等の問題を改善することができる。
これによれば、電極触媒層の被毒を抑制することができ、電極触媒層のプロトン伝導度の低下や、膜電極接合体の電極のインピーダンスの増加等の問題を改善できる値を既定値として設定することができる。
Ts1=[Tb1−5]=51.5℃
Ts2=[Tb2−5]=73.5℃
Ts3=[Tb3−5]=92.2℃
また、各乾燥温度Ts1,Ts2,Ts3における乾燥時間ps1,ps2,ps3は、各溶媒の量に応じて蒸発及び乾燥に要する時間が設定される。なお、各乾燥時間ps1,ps2,ps3及び加熱時間ps4は、乾燥炉60内において入口側から出口へ向かって順に設定され各乾燥温度Ts1,Ts2,Ts3,Ts4に設定される炉の長さ及び搬送速度に応じて設定される。
20…膜電極接合体
21…触媒層形成膜
22…電解質膜
23,24…電極触媒層
25,26…ガス拡散層
27,28…セパレーター
27p…燃料ガス流路(ガス流路)
28p…酸化ガス流路(ガス流路)
50…コーター
60…乾燥炉
100…分析装置
110…分析用コンピューター
120…電気伝導度検出器
130…サプレッサー
140…分離カラム
150…ガードカラム
160…サンプルループ
170…溶離液ポンプ
BSr…シートロール
Csr…電極触媒層シートロールCsr
Licat…触媒インクの塗工層
BS…塗工シート
TCS…転写シート
Claims (3)
- 電解質膜の面上に電極触媒層が形成された膜電極接合体の製造方法であって、
(a)触媒金属を担持した触媒担持粒子と、溶媒と、スルホン酸基を有するプロトン伝導性の電解質であるアイオノマーとを含む触媒インクを塗工対象シート上に塗工し、前記触媒インクを乾燥させて電極触媒層を作製する工程と、
(b)作製された電極触媒層の一部を試料片として温水浸漬することにより抽出液を得、前記抽出液に含まれるイオン成分を分析して硫酸イオンの量を測定することにより、前記作製された電極触媒層に含まれる硫酸イオンの量が予め定めた既定値以下であるか否か検査する工程と、
(c)前記硫酸イオンの量が前記既定値以下であった前記作製された電極触媒層を選択して前記膜電極接合体を作製する工程と、
を備えることを特徴とする膜電極接合体の製造方法。 - 請求項1に記載の膜電極接合体の製造方法であって、
前記既定値は、予め、未使用状態の電極触媒層に含まれる硫酸イオンと、その電極触媒層を用いた燃料電池の出力電流密度との関係を求め、求めた関係から得られる出力電流密度の変曲点に対応する硫酸イオンの値であることを特徴とする膜電極接合体の製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の膜電極接合体の製造方法であって、
前記既定値は0.33μg/cm2であることを特徴とする膜電極接合体の製造方法。
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