JP7048631B2 - ガス拡散層 - Google Patents
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Claims (15)
- 電気分解装置用の又は燃料電池用のガス拡散層であって、
-陽子交換メンブレインに接触するべく提供された金属ファイバの第1不織層であって、第1相当直径の金属ファイバを有する金属ファイバの第1不織層と、
-金属ファイバの第2不織層であって、前記金属ファイバの第2不織層は、第2相当直径の金属ファイバを有し、
前記第2相当直径は、前記第1相当直径を上回っている、金属ファイバの第2不織層と、
-第3多孔性金属層であって、前記第3多孔性金属層は、開気孔を有し、前記第3多孔性金属層の前記開気孔は、前記金属ファイバの第2不織層の開気孔よりも大きい、第3多孔性金属層と、
を有し、
前記第2不織層は、前記第1不織層と前記第3多孔性金属層との間において提供され、且つ、これらと接触しており、
前記第2不織層は、前記第1不織層に、且つ、前記第3多孔性金属層に、冶金方式で接合されており、
前記第3多孔性金属層の厚さは、前記第1不織層の厚さの少なくとも2倍-且つ、好ましくは、少なくとも3倍-である、ガス拡散層。 - 前記第1相当直径は、35μm未満、好ましくは、25μm未満、より好ましくは、20μm未満である、請求項1に記載のガス拡散層。
- 前記第2不織層の厚さは、前記第1不織層の前記厚さの少なくとも2倍である、請求項1又は2に記載のガス拡散層。
- 前記第1不織層の前記厚さは、0.15mm未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載のガス拡散層。
- 前記第1不織層及び前記第2不織層は、チタニウムファイバを有し-且つ、好ましくは、これらから構成されており、且つ、
前記第3多孔性層は、チタニウムを有し-且つ、好ましくは、これから構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のガス拡散層。 - 前記第1不織層の前記金属ファイバは、別個の長さを有し、且つ、断面を有し、前記断面は、その間に90度未満の角度を有する2つの隣接した直線状の辺と、1つ又は複数の不規則に成形された湾曲した辺と、を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載のガス拡散層。
- 前記第3多孔性金属層は、金属ファイバの第3不織層を有し、或いは、これから構成されており、
前記金属ファイバの第3不織層は、第3相当直径の金属ファイバを有し、且つ、
前記第3相当直径は、前記第2相当直径を上回っている、請求項1~6のいずれか1項に記載のガス拡散層。 - 前記第1不織層、前記第2不織層、及び前記第3不織層は、同一の空隙率を有する、請求項7に記載のガス拡散。
- 前記第3相当直径は、50μm超、好ましくは、60μm超、より好ましくは、70μm超である、請求項7又は8に記載のガス拡散層。
- 前記第3不織層の前記金属ファイバは、別個の長さを有し、且つ、断面を有し、前記断面は、その間に90度未満の角度を有する2つの隣接した直線状の辺と、1つ又は複数の不規則に成形された湾曲した辺と、を有する、請求項7~9のいずれか1項に記載のガス拡散層。
- 前記第3不織層の前記金属ファイバは、四角形の、且つ、好ましくは、矩形の、断面を有する、請求項7~9のいずれか1項に記載のガス拡散層。
- 前記第3多孔性金属層は、展延金属シート又は織金網のうちの1つ又はこれらの積層体を有するか又はこれらから構成されている、請求項1~6のいずれか1項に記載のガス拡散層。
- 前記第3多孔性金属層は、第1展延金属シートと、第2展延金属シートと、を有し、
前記第1展延金属シートのダイアモンドサイズの開口部の大きな寸法の方向は、前記第2展延金属シートのダイアモンドサイズの開口部の大きな寸法の方向との間において、少なくとも30°、且つ、好ましくは、少なくとも60°、且つ、より好ましくは、90°、の角度を形成している、請求項12に記載のガス拡散層。 - 電気分解装置又は燃料電池用の積層体であって、
-請求項1~13のいずれか1項に記載のガス拡散層と、
-バイポーラプレートと、
を有し、
前記バイポーラプレートは、前記第3多孔性金属層に接触しており、
好ましくは、前記バイポーラプレートは、前記第3多孔性金属層に冶金方式で接合されている、積層体。 - 請求項1~13のいずれか1項に記載のガス拡散層及び陽子交換メンブレインの組立体或いは請求項14に記載の積層体及び陽子交換メンブレインの組立体であって、
前記第1不織層は、前記陽子交換メンブレインと接触しており、且つ、
好ましくは、触媒が、前記第1不織層が前記陽子交換メンブレインと接触している面において、前記第1不織層上に提供されている、組立体。
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