JPH05205758A - 電気化学デバイス用ガスシール部材及びその製造方法 - Google Patents
電気化学デバイス用ガスシール部材及びその製造方法Info
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- JPH05205758A JPH05205758A JP4013914A JP1391492A JPH05205758A JP H05205758 A JPH05205758 A JP H05205758A JP 4013914 A JP4013914 A JP 4013914A JP 1391492 A JP1391492 A JP 1391492A JP H05205758 A JPH05205758 A JP H05205758A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、固体高分子電解質膜の含
水、乾燥によって劣化することのない電気化学デバイス
用ガスシール部材及びその製造方法を提供することにあ
る。 【構成】 本発明に係る電気化学デバイス用ガスシール
部材は、固体高分子電解質膜の表裏を多孔質基材によっ
て挟み、更に、多孔質基材の外側表面を外側固体高分子
電解質膜によって挟んだ構成とし、前記多孔質基材に固
体高分子電解質膜と外側固体高分子電解質膜が多孔質基
材の５０体積％以上の割合で埋め込まれていることを特
徴とし、多孔質基材への固体高分子電解質膜及び外側固
体高分子電解質膜の埋め込みは、多孔質基材と固体高分
子電解質膜並びに外側固体高分子電解質膜をホットプレ
スするか、溶媒に溶解させた液状固体高分子電解質を多
孔質基材へ含浸し、乾燥するか、またはそれら両者によ
り行われる。
水、乾燥によって劣化することのない電気化学デバイス
用ガスシール部材及びその製造方法を提供することにあ
る。 【構成】 本発明に係る電気化学デバイス用ガスシール
部材は、固体高分子電解質膜の表裏を多孔質基材によっ
て挟み、更に、多孔質基材の外側表面を外側固体高分子
電解質膜によって挟んだ構成とし、前記多孔質基材に固
体高分子電解質膜と外側固体高分子電解質膜が多孔質基
材の５０体積％以上の割合で埋め込まれていることを特
徴とし、多孔質基材への固体高分子電解質膜及び外側固
体高分子電解質膜の埋め込みは、多孔質基材と固体高分
子電解質膜並びに外側固体高分子電解質膜をホットプレ
スするか、溶媒に溶解させた液状固体高分子電解質を多
孔質基材へ含浸し、乾燥するか、またはそれら両者によ
り行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体高分子電解質膜を
用いた電気化学デバイス用ガスシール部材及びその製造
方法に関するものである。
用いた電気化学デバイス用ガスシール部材及びその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば特開平３−205763号公報に
示された従来の固体高分子電解質膜を用いた電気化学デ
バイスのガスシール方法を示したもので、図５(ａ)は断
面図、(ｂ)は平面図である。図５(ａ)中、(1)はセパレ
ータ、(2)は固体高分子電解質膜、(3)はガス供給口であ
る。図５(ａ)及び(ｂ)は電気化学デバイスの周辺部のガ
ス供給口の従来のガスシール方法を示したもので、特開
平３−205763号公報には、電気化学デバイスとして燃料
電池の場合の電極周辺部のガスシールが固体高分子電解
質膜によってのみ行われていることが断面図によって示
されている。固体高分子電解質膜はカーボン板や金属
板、パッキングなどとの密着性が良いので、ガスシール
性に優れており、他の電気化学デバイス例えば水電解槽
やガスセンサーなどでも固体高分子電解質膜がガスシー
ルに用いられている。
示された従来の固体高分子電解質膜を用いた電気化学デ
バイスのガスシール方法を示したもので、図５(ａ)は断
面図、(ｂ)は平面図である。図５(ａ)中、(1)はセパレ
ータ、(2)は固体高分子電解質膜、(3)はガス供給口であ
る。図５(ａ)及び(ｂ)は電気化学デバイスの周辺部のガ
ス供給口の従来のガスシール方法を示したもので、特開
平３−205763号公報には、電気化学デバイスとして燃料
電池の場合の電極周辺部のガスシールが固体高分子電解
質膜によってのみ行われていることが断面図によって示
されている。固体高分子電解質膜はカーボン板や金属
板、パッキングなどとの密着性が良いので、ガスシール
性に優れており、他の電気化学デバイス例えば水電解槽
やガスセンサーなどでも固体高分子電解質膜がガスシー
ルに用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、固体高分子
電解質膜は含水することによって数１０％も膨張するた
めに図６(ａ)及び(ｂ)に示すように横方向に延びてガス
供給口(5)を閉塞してしまうという問題点があった。固
体高分子電解質膜の含水、乾燥による膨張収縮はガス供
給口や排出口のガスシールに限らず、電極のガスシール
などにおいても当然問題となる問題点であり、膨張収縮
を繰り返すうちに固体高分子電解質膜が変形してガスシ
ール性が悪くなる恐れがあった。
電解質膜は含水することによって数１０％も膨張するた
めに図６(ａ)及び(ｂ)に示すように横方向に延びてガス
供給口(5)を閉塞してしまうという問題点があった。固
体高分子電解質膜の含水、乾燥による膨張収縮はガス供
給口や排出口のガスシールに限らず、電極のガスシール
などにおいても当然問題となる問題点であり、膨張収縮
を繰り返すうちに固体高分子電解質膜が変形してガスシ
ール性が悪くなる恐れがあった。
【０００４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、固体高分子電解質膜の含水、乾燥
によって劣化することのない電気化学デバイス用ガスシ
ール部材及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、固体高分子電解質膜の含水、乾燥
によって劣化することのない電気化学デバイス用ガスシ
ール部材及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気化学デ
バイス用ガスシール部材は、固体高分子電解質膜の表裏
を多孔質基材によって挟み、更に、多孔質基材の外側表
面を外側固体高分子電解質膜によって挟んだ構成とし、
前記多孔質基材に固体高分子電解質膜と外側固体高分子
電解質膜が多孔質基材の５０体積％以上の割合で埋め込
まれていることを特徴とする。
バイス用ガスシール部材は、固体高分子電解質膜の表裏
を多孔質基材によって挟み、更に、多孔質基材の外側表
面を外側固体高分子電解質膜によって挟んだ構成とし、
前記多孔質基材に固体高分子電解質膜と外側固体高分子
電解質膜が多孔質基材の５０体積％以上の割合で埋め込
まれていることを特徴とする。
【０００６】更に、本発明の電気化学デバイス用ガスシ
ール部材の製造方法は、ホットプレスか、液状の固体高
分子電解質膜の多孔質基材への含浸と乾燥、あるいはそ
の両方を用いて多孔質基材への固体高分子電解質膜の埋
め込みを行うものである。
ール部材の製造方法は、ホットプレスか、液状の固体高
分子電解質膜の多孔質基材への含浸と乾燥、あるいはそ
の両方を用いて多孔質基材への固体高分子電解質膜の埋
め込みを行うものである。
【０００７】
【作用】本発明における固体高分子電解質膜及び外側固
体高分子電解質膜の埋め込まれた多孔質基材を有する構
成のガスシール部材は、固体高分子電解質膜の含水、乾
燥による横方向の膨張収縮を抑制し、ガスシール性を維
持することができる。
体高分子電解質膜の埋め込まれた多孔質基材を有する構
成のガスシール部材は、固体高分子電解質膜の含水、乾
燥による横方向の膨張収縮を抑制し、ガスシール性を維
持することができる。
【０００８】また、本発明の製造方法では、固体高分子
電解質を軟化もしくは液化して多孔質基材に充填するの
で、多孔質基材と固体高分子電解質膜との密着性及び多
孔質基材内のガスシール性が得られ易い。
電解質を軟化もしくは液化して多孔質基材に充填するの
で、多孔質基材と固体高分子電解質膜との密着性及び多
孔質基材内のガスシール性が得られ易い。
【０００９】以下、本発明のガスシール構成の一実施態
様を図について説明する。図１(ａ)において、(4)は外
側固体高分子電解質膜、(5)はセパレータ(1)の凹部、
(6)は多孔質基材であり、図１(ｂ)は図１(ａ)に示す部
材を引き離して示した断面図である。固体高分子電解質
膜(4)及び外側固体高分子電解質膜(6)としては、デュポ
ン社のナフィオン１１７やナフィオン１１５、ダウ・ケ
ミカル社の固体高分子電解質膜などが用いられる。セパ
レータ(1)としては緻密なカーボン板や金属板、プラス
チックなどが用いられる。
様を図について説明する。図１(ａ)において、(4)は外
側固体高分子電解質膜、(5)はセパレータ(1)の凹部、
(6)は多孔質基材であり、図１(ｂ)は図１(ａ)に示す部
材を引き離して示した断面図である。固体高分子電解質
膜(4)及び外側固体高分子電解質膜(6)としては、デュポ
ン社のナフィオン１１７やナフィオン１１５、ダウ・ケ
ミカル社の固体高分子電解質膜などが用いられる。セパ
レータ(1)としては緻密なカーボン板や金属板、プラス
チックなどが用いられる。
【００１０】また、多孔質基材としては多孔質なカーボ
ンペーパー、エキスパンドメタル、パンチメタル、多孔
質金属、金属メッシュなどが用いられる。
ンペーパー、エキスパンドメタル、パンチメタル、多孔
質金属、金属メッシュなどが用いられる。
【００１１】固体高分子電解質膜(2)は表裏の多孔質基
材(6)に埋め込まれているので、吸湿含水しても膨張す
ることはなく、また、乾燥によって収縮することもな
い。従って、ガス供給口(3)は固体高分子電解質(2)の膨
張収縮によるずれで閉塞させる恐れはない。また、外側
固体高分子電解質膜(4)はセパレータ(1)との密着性を良
くすると共に多孔質基材(6)を充填し、多孔質基材中の
ガスシール性を良くする。
材(6)に埋め込まれているので、吸湿含水しても膨張す
ることはなく、また、乾燥によって収縮することもな
い。従って、ガス供給口(3)は固体高分子電解質(2)の膨
張収縮によるずれで閉塞させる恐れはない。また、外側
固体高分子電解質膜(4)はセパレータ(1)との密着性を良
くすると共に多孔質基材(6)を充填し、多孔質基材中の
ガスシール性を良くする。
【００１２】本発明の電気化学デバイス用ガスシール部
材の製造方法の一実施態様によれば、固体高分子電解質
膜(2)及び外側固体高分子電解質膜(4)と多孔質基材(6)
を図１(ｂ)のように配置して１２０℃〜２１０℃の温
度、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧でホットプレスされ、多
孔質基材(6)の中に固体高分子電解質膜(2)及び外側固体
高分子電解質膜(4)が埋め込まれる。
材の製造方法の一実施態様によれば、固体高分子電解質
膜(2)及び外側固体高分子電解質膜(4)と多孔質基材(6)
を図１(ｂ)のように配置して１２０℃〜２１０℃の温
度、１０ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧でホットプレスされ、多
孔質基材(6)の中に固体高分子電解質膜(2)及び外側固体
高分子電解質膜(4)が埋め込まれる。
【００１３】また、他の実施態様によれば、固体高分子
電解質膜(2)に多孔質基材(6)をホットプレスした後、多
孔質基材(6)にイソプロパノールと水の混合液などの溶
媒によってオートクレーブ中で液化させた固体高分子電
解質［ナフィオン液(５重量％)でテュポン社から市販さ
れているものを用いることができる］を含浸して乾燥し
て外側固体高分子電解質膜(4)を形成することもでき
る。
電解質膜(2)に多孔質基材(6)をホットプレスした後、多
孔質基材(6)にイソプロパノールと水の混合液などの溶
媒によってオートクレーブ中で液化させた固体高分子電
解質［ナフィオン液(５重量％)でテュポン社から市販さ
れているものを用いることができる］を含浸して乾燥し
て外側固体高分子電解質膜(4)を形成することもでき
る。
【００１４】また、更に他の実施態様によれば、多孔質
基材(6)に液状の固体高分子電解質を含浸乾燥した後、
図１(ｂ)の配置にしてホットプレスして図１(ａ)のガス
シール部材を形成することもできる。
基材(6)に液状の固体高分子電解質を含浸乾燥した後、
図１(ｂ)の配置にしてホットプレスして図１(ａ)のガス
シール部材を形成することもできる。
【００１５】本発明者らは、当初多孔質基材(6)中には
固体高分子電解質が完全に充填されていないとガスシー
ル性が保てないと考えていたが、上記実施例のようにホ
ットプレスによって軟化させる、もしくは液化して含浸
させるのいずれかの方法によって多孔質基材(6)中に５
０体積％以上の固体高分子電解質膜が充填されれば、吸
湿、含水によって多孔質基材(6)中の固体高分子電解質
が膨張して基材中の孔を閉塞するため充分なガスシール
性が保たれることがわかった。
固体高分子電解質が完全に充填されていないとガスシー
ル性が保てないと考えていたが、上記実施例のようにホ
ットプレスによって軟化させる、もしくは液化して含浸
させるのいずれかの方法によって多孔質基材(6)中に５
０体積％以上の固体高分子電解質膜が充填されれば、吸
湿、含水によって多孔質基材(6)中の固体高分子電解質
が膨張して基材中の孔を閉塞するため充分なガスシール
性が保たれることがわかった。
【００１６】なお、セパレータ(1)に凹部(5)を設けて外
側固体高分子電解質膜(4)を嵌め込めば、段差を生じる
ことなく、セパレータと全体的に密着させることができ
るが、ガスシール部や集電部以外のところでセパレータ
と密着させる必然性はなく、図２のように凹部(5)を設
けなくてもよい。また、外側固体高分子電解質膜(4)は
完全に多孔質基材(6)の中に埋め込まれていて、その外
側に有効な厚さを有しなくてもよい。
側固体高分子電解質膜(4)を嵌め込めば、段差を生じる
ことなく、セパレータと全体的に密着させることができ
るが、ガスシール部や集電部以外のところでセパレータ
と密着させる必然性はなく、図２のように凹部(5)を設
けなくてもよい。また、外側固体高分子電解質膜(4)は
完全に多孔質基材(6)の中に埋め込まれていて、その外
側に有効な厚さを有しなくてもよい。
【００１７】図３は電気化学デバイスとして燃料電池に
本発明のガスシール部材を適用した場合の適用箇所を示
したセパレータの平面図で、(20)は電極反応部、(21)は
電極周辺部、(10)は反応ガス排出口、(11)と(12)は他の
反応ガスの供給口及び排出口、(13)と(14)は冷却水の供
給口及び排出口で、(15)、(16)、(17)、(18)及び(19)は
本発明のガスシール部材の適用例を示したもので、各種
供給、排出口の周囲の他電極周辺部のガスシールにも有
効である。
本発明のガスシール部材を適用した場合の適用箇所を示
したセパレータの平面図で、(20)は電極反応部、(21)は
電極周辺部、(10)は反応ガス排出口、(11)と(12)は他の
反応ガスの供給口及び排出口、(13)と(14)は冷却水の供
給口及び排出口で、(15)、(16)、(17)、(18)及び(19)は
本発明のガスシール部材の適用例を示したもので、各種
供給、排出口の周囲の他電極周辺部のガスシールにも有
効である。
【００１８】なお、図１、図２では穴が固体高分子電解
質膜(2)を貫通している場合を示したが、図４のように
片側のみの穴や、図３の電極周辺部(19)のように穴はな
くて横方向へのガスシールのみを目的とする場合などに
適用してもよく、上記実施態様と同様の効果が得られ、
固体高分子電解質膜の膨張収縮するガスシール性の低下
を防止することができる。また、図３の電極周辺部全域
(21)あるいは電極部全域(20)にわたって多孔質基材(6)
が固体高分子電解質膜(2)に埋め込まれていてもよく、
固体高分子電解質膜の膨張収縮がより完全に抑制され
る。
質膜(2)を貫通している場合を示したが、図４のように
片側のみの穴や、図３の電極周辺部(19)のように穴はな
くて横方向へのガスシールのみを目的とする場合などに
適用してもよく、上記実施態様と同様の効果が得られ、
固体高分子電解質膜の膨張収縮するガスシール性の低下
を防止することができる。また、図３の電極周辺部全域
(21)あるいは電極部全域(20)にわたって多孔質基材(6)
が固体高分子電解質膜(2)に埋め込まれていてもよく、
固体高分子電解質膜の膨張収縮がより完全に抑制され
る。
【００１９】
実施例１．図１に示す電気化学デバイス用ガスシール部
材の製造例を以下に記載する。固体高分子電解質膜(2)
及び外側固体高分子電解質膜(4)として厚さ１６５μｍ
のデュポン社の商品名ナフィオン１１７を用いた。外側
固体高分子電解質膜(4)については外径８ｍｍ、内径３
ｍｍのドーナツ状に打ち抜きポンチを用いて加工して用
いた。多孔質基材(6)としては東レ製の型名ＴＧＰ−０
３０のカーボンペーパーを用いた。固体高分子電解質膜
(2)と、多孔質基材(6)と、外側固体高分子電解質膜(4)
とを金メッキを施した銅板に挟んで１９５℃、１０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2の圧力で２分間ホットプレスして固体高分子
電解質膜を多孔質基材に埋め込んだ。このようなサンプ
ルをホットプレスの温度及び圧力を変化させて多数作成
し、緻密なカーボンで構成されているセパレータ(1)の
シール穴に嵌め込んで面圧を掛けて水分を含むガスを供
給してシール漏れ量を調べた。また、分解後、形状の変
化と多孔質基材への固体高分子電解質膜の浸入量を調べ
た。その結果、ホットプレス温度が１２０℃以上であれ
ば、多孔質基材へ固体高分子電解質膜を浸入させること
はできるが、低温ほど高い圧力を掛けないと充分に浸入
させることができないこと、２１０℃を超えると固体高
分子電解質膜の変質が起こること、多孔質基材(6)の空
孔中に５０体積％以上固体高分子電解質膜が充填されて
いれば充分なシール性能が得られ、逆に５０体積％を下
回ると基材から固体高分子電解質膜が外れたり、ガスシ
ール性が悪くなるなどの結果が得られた。次に、多孔質
基材(6)をカーボンペーパーから白金をメッキしたチタ
ンのエキスパンドメタル［EXMET：太陽金網(株)製］に
代えて同様の試験を行ったところ、ホットプレスの温
度、圧力と固体高分子電解質膜への浸入量の関係は多少
ずれていて、エキスパンドメタルの方が浸入が容易であ
ったが、やはり空孔への充填量が５０体積％を下回ると
外れるなどの問題を生じた。しかし、空孔への充填量が
５０体積％以上であれば充分なガスシール性を保つこと
ができた。また、ステンレス製の繊維でできた厚さ２０
０μｍの多孔質基材を用いた場合も同様の結果が得ら
れ、多孔質基材と固体高分子電解質膜が密着してずれを
生ずることなく充分なガスシール性が得られた。
材の製造例を以下に記載する。固体高分子電解質膜(2)
及び外側固体高分子電解質膜(4)として厚さ１６５μｍ
のデュポン社の商品名ナフィオン１１７を用いた。外側
固体高分子電解質膜(4)については外径８ｍｍ、内径３
ｍｍのドーナツ状に打ち抜きポンチを用いて加工して用
いた。多孔質基材(6)としては東レ製の型名ＴＧＰ−０
３０のカーボンペーパーを用いた。固体高分子電解質膜
(2)と、多孔質基材(6)と、外側固体高分子電解質膜(4)
とを金メッキを施した銅板に挟んで１９５℃、１０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2の圧力で２分間ホットプレスして固体高分子
電解質膜を多孔質基材に埋め込んだ。このようなサンプ
ルをホットプレスの温度及び圧力を変化させて多数作成
し、緻密なカーボンで構成されているセパレータ(1)の
シール穴に嵌め込んで面圧を掛けて水分を含むガスを供
給してシール漏れ量を調べた。また、分解後、形状の変
化と多孔質基材への固体高分子電解質膜の浸入量を調べ
た。その結果、ホットプレス温度が１２０℃以上であれ
ば、多孔質基材へ固体高分子電解質膜を浸入させること
はできるが、低温ほど高い圧力を掛けないと充分に浸入
させることができないこと、２１０℃を超えると固体高
分子電解質膜の変質が起こること、多孔質基材(6)の空
孔中に５０体積％以上固体高分子電解質膜が充填されて
いれば充分なシール性能が得られ、逆に５０体積％を下
回ると基材から固体高分子電解質膜が外れたり、ガスシ
ール性が悪くなるなどの結果が得られた。次に、多孔質
基材(6)をカーボンペーパーから白金をメッキしたチタ
ンのエキスパンドメタル［EXMET：太陽金網(株)製］に
代えて同様の試験を行ったところ、ホットプレスの温
度、圧力と固体高分子電解質膜への浸入量の関係は多少
ずれていて、エキスパンドメタルの方が浸入が容易であ
ったが、やはり空孔への充填量が５０体積％を下回ると
外れるなどの問題を生じた。しかし、空孔への充填量が
５０体積％以上であれば充分なガスシール性を保つこと
ができた。また、ステンレス製の繊維でできた厚さ２０
０μｍの多孔質基材を用いた場合も同様の結果が得ら
れ、多孔質基材と固体高分子電解質膜が密着してずれを
生ずることなく充分なガスシール性が得られた。
【００２０】実施例２．図１に示す構成において、外側
固体高分子電解質膜(4)としてナフィオン１１７の代わ
りにデュポン社から市販されているナフィオン溶液(５
重量％)を予め加熱して濃縮した後、カーボンペーパー
(東レ製：ＴＧＰ−０３０)に含浸させ、乾燥させる工程
を経てカーボンペーパーの空孔内に３０〜７０体積％含
浸させたサンプルを作成し、図２に示すセパレータを用
いてガスシール性をテストした。その結果、ナフィオン
溶液の固形分すなわち固体高分子電解質膜が多孔質基材
(6)の空孔の５０体積％以上に含浸されていれば充分な
ガスシール性が得られることがわかった。
固体高分子電解質膜(4)としてナフィオン１１７の代わ
りにデュポン社から市販されているナフィオン溶液(５
重量％)を予め加熱して濃縮した後、カーボンペーパー
(東レ製：ＴＧＰ−０３０)に含浸させ、乾燥させる工程
を経てカーボンペーパーの空孔内に３０〜７０体積％含
浸させたサンプルを作成し、図２に示すセパレータを用
いてガスシール性をテストした。その結果、ナフィオン
溶液の固形分すなわち固体高分子電解質膜が多孔質基材
(6)の空孔の５０体積％以上に含浸されていれば充分な
ガスシール性が得られることがわかった。
【００２１】実施例３．カーボンペーパー(東レ製：Ｔ
ＧＰ−０３０)の空孔内に３０体積％のナフィオン溶液
の固形分を含浸させた後、テフロン板の上でナフィオン
溶液を乾燥させて作成した厚さ５０μｍの固体高分子電
解質膜を図２に示すように多孔質基材(6)に貼り付けて
１２０℃、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でホットプレスし
て図２に示す構成とし、ガスシール性が良好であること
を確認し、分解後、多孔質基材(6)に含浸されている固
体高分子電解質膜の量を調べたところ、ホットプレスで
混入したものを含めて多孔質基材の空孔の５５体積％を
占めていることがわかった。
ＧＰ−０３０)の空孔内に３０体積％のナフィオン溶液
の固形分を含浸させた後、テフロン板の上でナフィオン
溶液を乾燥させて作成した厚さ５０μｍの固体高分子電
解質膜を図２に示すように多孔質基材(6)に貼り付けて
１２０℃、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でホットプレスし
て図２に示す構成とし、ガスシール性が良好であること
を確認し、分解後、多孔質基材(6)に含浸されている固
体高分子電解質膜の量を調べたところ、ホットプレスで
混入したものを含めて多孔質基材の空孔の５５体積％を
占めていることがわかった。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、固体高
分子電解質膜の表裏を多孔質基材によって挟み、更にそ
の外側に固体高分子電解質膜によって挟んでホットプレ
スによって固体高分子電解質を軟化したり溶媒で液化し
て多孔質基材に埋め込むようにしたので、固体高分子電
解質膜の含水乾燥による横方向の膨張収縮を抑制し、ガ
スシール性を維持することができる。また、多孔質基材
と固体高分子電解質膜との密着性及び多孔質基材内のガ
スシール性が得られ易い効果がある。
分子電解質膜の表裏を多孔質基材によって挟み、更にそ
の外側に固体高分子電解質膜によって挟んでホットプレ
スによって固体高分子電解質を軟化したり溶媒で液化し
て多孔質基材に埋め込むようにしたので、固体高分子電
解質膜の含水乾燥による横方向の膨張収縮を抑制し、ガ
スシール性を維持することができる。また、多孔質基材
と固体高分子電解質膜との密着性及び多孔質基材内のガ
スシール性が得られ易い効果がある。
【図１】(ａ)は本発明の一実施態様による電気化学デバ
イス用ガスシール部材を示す断面側面図であり、(ｂ)は
その分解した状態を示す断面図である。
イス用ガスシール部材を示す断面側面図であり、(ｂ)は
その分解した状態を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施態様による電気化学デバイス
用ガスシール部材を示す断面側面図である。
用ガスシール部材を示す断面側面図である。
【図３】本発明の電気化学デバイス用ガスシール部材の
適用例を示す平面図である。
適用例を示す平面図である。
【図４】本発明の他の実施態様による電気化学デバイス
用ガスシール部材を示す断面側面図である。
用ガスシール部材を示す断面側面図である。
【図５】(ａ)は従来のガスシール部材を示す断面側面図
であり、(ｂ)はその平面図である。
であり、(ｂ)はその平面図である。
【図６】(ａ)は従来のガスシール部材を示す断面側面図
であり、(ｂ)はその平面図である。
であり、(ｂ)はその平面図である。
１ セパレータ ２ 固体高分子電解質膜 ３ ガス供給口 ４ 外側固体高分子電解質膜 ５ セパレータの凹部 ６ 多孔質基材 １０ 反応ガス排出口 １１ 反応ガス供給口 １２ 反応ガス排出口 １３ 冷却水供給口 １４ 冷却水排出口 ２０ 電極反応部 ２１ 電極周辺部
Claims (2)
- 【請求項１】 固体高分子電解質膜の表裏を多孔質基材
によって挟み、更に、多孔質基材の外側表面を外側固体
高分子電解質膜によって挟んだ構成とし、前記多孔質基
材に固体高分子電解質膜と外側固体高分子電解質膜が多
孔質基材の５０体積％以上の割合で埋め込まれているこ
とを特徴とする電気化学デバイス用ガスシール部材。 - 【請求項２】 請求項１記載の電気化学デバイス用ガス
シール部材の製造方法において、多孔質基材への固体高
分子電解質膜及び外側固体高分子電解質膜の埋め込み
は、多孔質基材と固体高分子電解質膜並びに外側固体高
分子電解質膜をホットプレスするか、溶媒に溶解させた
液状固体高分子電解質を多孔質基材へ含浸し、乾燥する
か、またはそれら両者により行われることを特徴とする
電気化学デバイス用ガスシール部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01391492A JP3242436B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 電気化学デバイス用ガスシール部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01391492A JP3242436B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 電気化学デバイス用ガスシール部材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05205758A true JPH05205758A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3242436B2 JP3242436B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=11846440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01391492A Expired - Fee Related JP3242436B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 電気化学デバイス用ガスシール部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242436B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000215902A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-04 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用ガスセパレ―タおよび燃料電池、並びに燃料電池用ガスセパレ―タの製造方法 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP01391492A patent/JP3242436B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000215902A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-04 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用ガスセパレ―タおよび燃料電池、並びに燃料電池用ガスセパレ―タの製造方法 |
| JP4691742B2 (ja) * | 1999-01-27 | 2011-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用ガスセパレータおよび燃料電池、並びに燃料電池用ガスセパレータの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3242436B2 (ja) | 2001-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |