JPH01130472A - リン酸型燃料電池用複合電極の製造方法 - Google Patents
リン酸型燃料電池用複合電極の製造方法Info
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- JPH01130472A JPH01130472A JP62286683A JP28668387A JPH01130472A JP H01130472 A JPH01130472 A JP H01130472A JP 62286683 A JP62286683 A JP 62286683A JP 28668387 A JP28668387 A JP 28668387A JP H01130472 A JPH01130472 A JP H01130472A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明はリン酸を電解液とする燃料電池のガス拡散電
極につきアノード電極とカソード電極とを一体化した複
合電極の製法に係り、特に複合電極電極触媒層の塗布方
法に関する。
極につきアノード電極とカソード電極とを一体化した複
合電極の製法に係り、特に複合電極電極触媒層の塗布方
法に関する。
燃料電池は燃料の持つ化学エネルギを直接電気エネルギ
に変換する装置であり、その構成は第２図に示すように
電解液層であるマトリ、ツクス２１をはさんで空気電極
７と水素電極８とを対向して配置し、外部のガス供給系
より前記各電極へ燃料ガス（Ｈ２）および酸化剤ガス（
空気）をリブ２２を介して供給し、各々の電極の触媒上
で燃料ガスおよび酸化剤ガスを電気化学的に反応させ、
その結果として系外に電気エネルギを取出す一種の発電
装置である。
に変換する装置であり、その構成は第２図に示すように
電解液層であるマトリ、ツクス２１をはさんで空気電極
７と水素電極８とを対向して配置し、外部のガス供給系
より前記各電極へ燃料ガス（Ｈ２）および酸化剤ガス（
空気）をリブ２２を介して供給し、各々の電極の触媒上
で燃料ガスおよび酸化剤ガスを電気化学的に反応させ、
その結果として系外に電気エネルギを取出す一種の発電
装置である。
このような燃料電池は従来以下のようにして製造される
。即ち白金等の貴金属触媒を高い比表面積を有するカー
ボンブラック上に担持させたカーボン粉末触媒とフッ素
樹脂からなる電極触媒層をリブ２２付電極基材３Ａ、３
Ｂのリブと反対側の面にスプレー法、ドクタブレード法
などの方法で被着させて水素電極８や空気電極７を形成
し、これをマトリックス２１を介して対向させたものを
セパレート板２と交互に積層して製造される。
。即ち白金等の貴金属触媒を高い比表面積を有するカー
ボンブラック上に担持させたカーボン粉末触媒とフッ素
樹脂からなる電極触媒層をリブ２２付電極基材３Ａ、３
Ｂのリブと反対側の面にスプレー法、ドクタブレード法
などの方法で被着させて水素電極８や空気電極７を形成
し、これをマトリックス２１を介して対向させたものを
セパレート板２と交互に積層して製造される。
ところが最近空気電極７や水素電極８を個別に形成する
のではなく、空気電極７と水素電極８とをセパレート板
２をはさんで一体化する複合電極が提案されるに至った
。これは第３図に示すようにリブ付電極基材３Ａとリブ
付電極基材３Ｂとをセパレート板２をはさんで接合して
複合電極基板４ （＋￥、さ約４ｍｍ）を形成し、その
表裏２面に第４図に示すようにそれぞれアノード電極触
媒層５Ｂと、カソード電極触媒層５Ａとを設けるもので
ある。このような複合電極は複合電極基材４とセパレー
ト板２とが一体接合されているため電極基材４とセパレ
ート板２との接触電気抵抗および接触熱抵抗の低減が図
れ、その取扱性も向上する利点を有している。
のではなく、空気電極７と水素電極８とをセパレート板
２をはさんで一体化する複合電極が提案されるに至った
。これは第３図に示すようにリブ付電極基材３Ａとリブ
付電極基材３Ｂとをセパレート板２をはさんで接合して
複合電極基板４ （＋￥、さ約４ｍｍ）を形成し、その
表裏２面に第４図に示すようにそれぞれアノード電極触
媒層５Ｂと、カソード電極触媒層５Ａとを設けるもので
ある。このような複合電極は複合電極基材４とセパレー
ト板２とが一体接合されているため電極基材４とセパレ
ート板２との接触電気抵抗および接触熱抵抗の低減が図
れ、その取扱性も向上する利点を有している。
〔発明が解決しようとする問題点］
しかしながらこのような複合電極においては複合電極基
板の表裏に電極触媒層を従来のようなスプレー法やブレ
ード法で形成する場合には、セパレート板の両面にリブ
付電極基材３Ａ、３Ｂが設置されているため先工程で形
成された電極触媒層が後工程の電極触媒層形成の過程で
損傷を受けるという問題が生ずる。
板の表裏に電極触媒層を従来のようなスプレー法やブレ
ード法で形成する場合には、セパレート板の両面にリブ
付電極基材３Ａ、３Ｂが設置されているため先工程で形
成された電極触媒層が後工程の電極触媒層形成の過程で
損傷を受けるという問題が生ずる。
この発明は上記の点に鑑みてなされ、その目的は、複合
電極基板表裏に同時に電極触媒層を塗布することにより
複合電極基板４上にｔ負傷なく電極触媒層５Ａ、５Ｂを
形成させる複合電極の製造方法を提供することにある。
電極基板表裏に同時に電極触媒層を塗布することにより
複合電極基板４上にｔ負傷なく電極触媒層５Ａ、５Ｂを
形成させる複合電極の製造方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段］
上記の目的はこの発明によればリブ付電極基材をセパレ
ート板を介して接合した１２合電極基板に電極触媒層を
被着させて複合電極を形成するリン酸型燃料電池用複合
電極の製造方法において、塗布部材１１Ａ、ＩＩＢをロ
ール１３Ａ、１３Ｂに装着する〜 とともにこの塗布部材に電極用ペースト９Ａ。
ート板を介して接合した１２合電極基板に電極触媒層を
被着させて複合電極を形成するリン酸型燃料電池用複合
電極の製造方法において、塗布部材１１Ａ、ＩＩＢをロ
ール１３Ａ、１３Ｂに装着する〜 とともにこの塗布部材に電極用ペースト９Ａ。
９Ｂを保持させてペースト塗布用ロールを１３Ｘ。
１３Ｙを形成し、次にこのペースト塗布用ロール間に複
合電極基板４を通過させて複合電極基板の両面に電極触
媒１ｉ５Ａ、５Ｂを塗布することによって達成される。
合電極基板４を通過させて複合電極基板の両面に電極触
媒１ｉ５Ａ、５Ｂを塗布することによって達成される。
多孔性塗布部材がペースト塗布用ロールの円周表面上に
装着される。多孔性塗布部材はスポンジ状、刷毛状等電
極ペーストを保持して塗布可能のものが用いられる。
装着される。多孔性塗布部材はスポンジ状、刷毛状等電
極ペーストを保持して塗布可能のものが用いられる。
電極用ペーストは白金等の貴金属をカーボン粉体に担持
させたカーボン粉末触媒とフン素樹脂の微粒子を水等の
溶媒に分散させたものなどが用いられる。電極ペースト
はアノード電極触媒層用とカソード電極触媒層用とで貴
金属の種類を変えて異なるものを用いることができる。
させたカーボン粉末触媒とフン素樹脂の微粒子を水等の
溶媒に分散させたものなどが用いられる。電極ペースト
はアノード電極触媒層用とカソード電極触媒層用とで貴
金属の種類を変えて異なるものを用いることができる。
ペースト塗布用ロール間に複合電極基板を通過させるの
で複合電極基板の表ＴＫ２面に同時に電極ペーストが塗
布される。
で複合電極基板の表ＴＫ２面に同時に電極ペーストが塗
布される。
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図はこの発明の実施例に係る複合電極製造の説明図
である。
である。
電極用ペース）９Ａ、９Ｂがペースト調合タンク１９Ａ
、１９Ｂで調合される。このために白金等の貴金属触媒
を高表面積カーボンブラック上に担持させたカーボン粉
末触媒１０重量部がペースト調合タンク内でイオン交換
水またはメタノール、エタノール等の有機溶媒１００重
量部中に分散され、結合剤および溌水剤として所定量の
フッ素系樹脂６重量部とともに撹拌器２０Ａ、２０Ｂで
よく混合分散される。得られた電極ペーストはポンプ１
７Ａ。
、１９Ｂで調合される。このために白金等の貴金属触媒
を高表面積カーボンブラック上に担持させたカーボン粉
末触媒１０重量部がペースト調合タンク内でイオン交換
水またはメタノール、エタノール等の有機溶媒１００重
量部中に分散され、結合剤および溌水剤として所定量の
フッ素系樹脂６重量部とともに撹拌器２０Ａ、２０Ｂで
よく混合分散される。得られた電極ペーストはポンプ１
７Ａ。
１７Ｂによりペースト供給タンク７Ａ、７Ｂに送られる
。
。
一方発泡ウレタン等の多孔性スポンジ状の塗布部材１１
Ａ、ＩＩＢが直径６００ＩＩＩＩ１１のロール１３Ａ、
１３Ｂの円周表面上に装着される。この塗布部材１１
Ａ。
Ａ、ＩＩＢが直径６００ＩＩＩＩ１１のロール１３Ａ、
１３Ｂの円周表面上に装着される。この塗布部材１１
Ａ。
１１Ｂには、前記ペースト供給タンク７Ａ、７Ｂよりそ
れぞれカソード電極用ペースト９Ａ、アノード電極用ペ
ースト９Ｂが供給され、それぞれのペーストが塗布部材
１１Ａ、ＩＩＢの空孔内に保持される。
れぞれカソード電極用ペースト９Ａ、アノード電極用ペ
ースト９Ｂが供給され、それぞれのペーストが塗布部材
１１Ａ、ＩＩＢの空孔内に保持される。
このような塗布部材１１Ａ、ＩＩＢを備えた１対のペー
スト塗布用ロール１３Ｘ、１３Ｙ間にフッ素樹脂で表面
を澄水処理された複合電極基板４が１ｍ／分の速度で通
される。このとき複合電極基板４の表裏両面に電極ペー
ストが塗布される。
スト塗布用ロール１３Ｘ、１３Ｙ間にフッ素樹脂で表面
を澄水処理された複合電極基板４が１ｍ／分の速度で通
される。このとき複合電極基板４の表裏両面に電極ペー
ストが塗布される。
塗布された電極ペーストは赤外線ランプ１５Ａ。
１５Ｂにより温度８０°Ｃで乾燥され、引続いてハード
クロムメツキ処理された１対の成型ロール１６Ａ。
クロムメツキ処理された１対の成型ロール１６Ａ。
１６Ｂにより塗布表面が加圧成型される。
塗布表面の加圧成型された複合電極基板は不活性ガス雰
囲気中で熱処理され、フン素樹脂を溶融させて、第４図
に示すような複合電極が形成される。
囲気中で熱処理され、フン素樹脂を溶融させて、第４図
に示すような複合電極が形成される。
なお上記の電極触媒層の形成は、これを複数回繰返して
複数層とすることもできるし、熱処理を成型ロールにヒ
ータを内蔵させて加圧成型と同時にｊテうごともできる
。
複数層とすることもできるし、熱処理を成型ロールにヒ
ータを内蔵させて加圧成型と同時にｊテうごともできる
。
この発明によればリプ付電極基材をセパレート板を介し
て接合した複合電極基板に電極触媒層を被着させて複合
電極を形成するリン酸型燃料電池用複合電極の製造方法
において、塗布部材をロールに装着するとともにこの塗
布部材に電極用ペーストを保持させてペースト塗布用ロ
ールを形成し、次にこのペースト塗布用ロール間に複合
電極基板を通過させて複合電極基板の両面に電極触媒層
を塗布するので複合電極基板の表裏面に同時に電極ペー
ストを塗布することができ、電極触媒層形成時に電極触
媒層の損傷がなくなり効率良く燃料電池複合電極を形成
することができる。
て接合した複合電極基板に電極触媒層を被着させて複合
電極を形成するリン酸型燃料電池用複合電極の製造方法
において、塗布部材をロールに装着するとともにこの塗
布部材に電極用ペーストを保持させてペースト塗布用ロ
ールを形成し、次にこのペースト塗布用ロール間に複合
電極基板を通過させて複合電極基板の両面に電極触媒層
を塗布するので複合電極基板の表裏面に同時に電極ペー
ストを塗布することができ、電極触媒層形成時に電極触
媒層の損傷がなくなり効率良く燃料電池複合電極を形成
することができる。
第１図はこの発明の実施例に係る複合電極製造方法の説
明図、第２図は従来の燃料電池の構成を示す斜視図、第
３図は複合電極の構成を示す斜視図、第４図は複合電極
の構造を示す側面図である。 ４・・・複合電極基板、５Ａ、５Ｂ・・・電極触媒層、
９Ａ、９Ｂ・・・電極用ペースト、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・
・塗布部材、１３Ａ、１３Ｂ・・・ロール、１３Ｘ、１
３Ｙ・・・ベース２２リブ １５２ 図
明図、第２図は従来の燃料電池の構成を示す斜視図、第
３図は複合電極の構成を示す斜視図、第４図は複合電極
の構造を示す側面図である。 ４・・・複合電極基板、５Ａ、５Ｂ・・・電極触媒層、
９Ａ、９Ｂ・・・電極用ペースト、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・
・塗布部材、１３Ａ、１３Ｂ・・・ロール、１３Ｘ、１
３Ｙ・・・ベース２２リブ １５２ 図
Claims (1)
- １）リブ付電極基材をセパレート板を介して接合した複
合電極基板に電極触媒層を被着させて複合電極を形成す
るリン酸型燃料電池用複合電極の製造方法において、塗
布部材をロールに装着するとともにこの塗布部材に電極
用ペーストを保持させてペースト塗布用ロールを形成し
、次にこのペースト塗布用ロール間に複合電極基板を通
過させて複合電極基板の両面に電極触媒層を塗布するこ
とを特徴とするリン酸型燃料電池用複合電極の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286683A JPH01130472A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | リン酸型燃料電池用複合電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286683A JPH01130472A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | リン酸型燃料電池用複合電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130472A true JPH01130472A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17707617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62286683A Pending JPH01130472A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | リン酸型燃料電池用複合電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01130472A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012124518A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | 凸版印刷株式会社 | 固体高分子形燃料電池用膜・電極接合体の製造方法及び製造装置、固体高分子形燃料電池 |
| JP2018085333A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-31 | 三菱ケミカル株式会社 | 多孔質電極基材及び、ガス拡散層、及びガス拡散電極とその製造方法 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62286683A patent/JPH01130472A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012124518A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | 凸版印刷株式会社 | 固体高分子形燃料電池用膜・電極接合体の製造方法及び製造装置、固体高分子形燃料電池 |
| JP5942982B2 (ja) * | 2011-03-15 | 2016-06-29 | 凸版印刷株式会社 | 固体高分子形燃料電池用膜・電極接合体の製造方法及び製造装置、固体高分子形燃料電池 |
| JP2018085333A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-31 | 三菱ケミカル株式会社 | 多孔質電極基材及び、ガス拡散層、及びガス拡散電極とその製造方法 |
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