JPH0633480B2 - 反応膜・ガス拡散膜の製造方法 - Google Patents
反応膜・ガス拡散膜の製造方法Info
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- JPH0633480B2 JPH0633480B2 JP61231583A JP23158386A JPH0633480B2 JP H0633480 B2 JPH0633480 B2 JP H0633480B2 JP 61231583 A JP61231583 A JP 61231583A JP 23158386 A JP23158386 A JP 23158386A JP H0633480 B2 JPH0633480 B2 JP H0633480B2
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- water
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- 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
- H01M4/8803—Supports for the deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8807—Gas diffusion layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Inert Electrodes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料電池、電気化学的リアクター、めっき用
陽極等に用いるガス拡散電極用反応膜や、電池、気体透
過膜、濃縮、加湿、徐湿等に用いるガス拡散膜を製造す
る方法に関する。
陽極等に用いるガス拡散電極用反応膜や、電池、気体透
過膜、濃縮、加湿、徐湿等に用いるガス拡散膜を製造す
る方法に関する。
（従来の技術） 従来、上記用途の反応膜やガス拡散膜を製造するには、
それらの原料である混合微粉末を、フラットなプレスプ
レート上に、大概所要となるように配して、平になら
し、然る後ホットプレスにて前記混合微粉末を結着し
て、反応膜やガス拡散膜を作っている。
それらの原料である混合微粉末を、フラットなプレスプ
レート上に、大概所要となるように配して、平になら
し、然る後ホットプレスにて前記混合微粉末を結着し
て、反応膜やガス拡散膜を作っている。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記の製造方法では、混合微粉末をプレスプ
レート上に均一な厚さにならすことができないので、ホ
ットプレスにより結着した際、密度むらができ、反応膜
の場合ガスと電解液が接触する通路が全面均等に微細に
分散形成されず、またガス拡散膜の場合ガスが拡散透過
する通路が全面均等に微細に分散形成されず、従って反
応膜は、気液接触反応が有効に行われず、単位面積当り
流せる電流が少ないものであり、またガス拡散膜は、ガ
スの拡散透過が十分に行われず、透過効率が悪いもので
ある。
レート上に均一な厚さにならすことができないので、ホ
ットプレスにより結着した際、密度むらができ、反応膜
の場合ガスと電解液が接触する通路が全面均等に微細に
分散形成されず、またガス拡散膜の場合ガスが拡散透過
する通路が全面均等に微細に分散形成されず、従って反
応膜は、気液接触反応が有効に行われず、単位面積当り
流せる電流が少ないものであり、またガス拡散膜は、ガ
スの拡散透過が十分に行われず、透過効率が悪いもので
ある。
また上記の製造方法では、混合微粉末をプレスプレート
上に、大概所要の面積となるように配して平にならさな
ければならないので、甚だ作業性、生産性が悪いもので
ある。
上に、大概所要の面積となるように配して平にならさな
ければならないので、甚だ作業性、生産性が悪いもので
ある。
そこで本発明は、密度むらが無く、ガスを電解液が接触
する通路が全面均等に微細に分散形成された反応膜やガ
スが拡散透過する通路が全面均等に微細に分散形成され
たガス拡散膜を作ることができ、しかも作業性生産性の
良い製造方法を提供しようとするものである。
する通路が全面均等に微細に分散形成された反応膜やガ
スが拡散透過する通路が全面均等に微細に分散形成され
たガス拡散膜を作ることができ、しかも作業性生産性の
良い製造方法を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明による反応膜・ガス
拡散膜の製造方法は、水上に浮上できる触媒、カーボン
ブラック粉末及びフッ素樹脂粉末とで構成される反応膜
用混合粉末や水上に浮上できるカーボンブラック粉末及
びフッ素樹脂粉末で構成されるガス拡散膜用混合粉末等
の原料微粉末を、水槽内の水に投入浮上させ、次に水中
にてシートを繰り出して斜上方に引き上げて水上に浮上
する原料微粉末をシート上に付着させ、然る後ホットプ
レスにより原料微粉末を結着して、反応膜やガス拡散膜
を作ることを特徴とするものである。
拡散膜の製造方法は、水上に浮上できる触媒、カーボン
ブラック粉末及びフッ素樹脂粉末とで構成される反応膜
用混合粉末や水上に浮上できるカーボンブラック粉末及
びフッ素樹脂粉末で構成されるガス拡散膜用混合粉末等
の原料微粉末を、水槽内の水に投入浮上させ、次に水中
にてシートを繰り出して斜上方に引き上げて水上に浮上
する原料微粉末をシート上に付着させ、然る後ホットプ
レスにより原料微粉末を結着して、反応膜やガス拡散膜
を作ることを特徴とするものである。
（作用） 上記の如く本発明の反応膜・ガス拡散膜の製造方法で
は、水上に浮上できる原料微粉末を水槽内の水に浮上さ
せるので、容易に原料微粉末が水上全面に均等に分散す
る。従って、その後水中にてシートを繰り出して斜上方
に引き上げて水上に浮上する原料微粉末をシート上に付
着させると、均一な厚さとなるので、乾燥後ホットプレ
スにより結着して反応膜やガス拡散膜を作ると、その反
応膜やガス拡散膜は密度むらが無く、ガスと電解液が接
触する通路やガスが拡散透過する通路が全面均等に微細
に分散形成されたものとなる。
は、水上に浮上できる原料微粉末を水槽内の水に浮上さ
せるので、容易に原料微粉末が水上全面に均等に分散す
る。従って、その後水中にてシートを繰り出して斜上方
に引き上げて水上に浮上する原料微粉末をシート上に付
着させると、均一な厚さとなるので、乾燥後ホットプレ
スにより結着して反応膜やガス拡散膜を作ると、その反
応膜やガス拡散膜は密度むらが無く、ガスと電解液が接
触する通路やガスが拡散透過する通路が全面均等に微細
に分散形成されたものとなる。
（実施例） 本発明の反応膜・ガス拡散膜の製造方法の一実施例の反
応膜を作る場合について説明する。平均粒径 420Åの親
水性カーボンブラックと溌水性カーボンブラックと平均
粒径 0.3μｍのポリ四弗化エチレンの微粉末を４：４：
３の割合で混合撹拌した後、この混合微粉末を図面に示
すように幅150mm、長さ 300mm、深さ 150mmの水槽１内
の水２に投入浮上させた。次に水槽１内の一側に設けら
れたシート巻取ロール３に巻取られた幅 150mmの1600メ
ッシュのテトロンスクリーン４を繰り出して水槽１の他
側斜上方に引き上げると同時に粉末圧縮板を同一速度で
移動させ、水２上に浮上する混合微粉末５をテトロンス
クリーン４上に付着させ、上下一対のガイドロール６，
６′を通過させて混合微粉末５を圧して微粉末どうしの
結着と共に水抜きした。次いでそのままテトロンスクリ
ーン４を加熱器７を通して乾燥し、水分を完全に除去し
た。然る後このテトロンスクリーン４を剥離し、所要の
長さに切断したシート状混合微粉末をホットプレスにて
加圧結着して、厚さ0.15mmの帯状の反応膜を作った。
応膜を作る場合について説明する。平均粒径 420Åの親
水性カーボンブラックと溌水性カーボンブラックと平均
粒径 0.3μｍのポリ四弗化エチレンの微粉末を４：４：
３の割合で混合撹拌した後、この混合微粉末を図面に示
すように幅150mm、長さ 300mm、深さ 150mmの水槽１内
の水２に投入浮上させた。次に水槽１内の一側に設けら
れたシート巻取ロール３に巻取られた幅 150mmの1600メ
ッシュのテトロンスクリーン４を繰り出して水槽１の他
側斜上方に引き上げると同時に粉末圧縮板を同一速度で
移動させ、水２上に浮上する混合微粉末５をテトロンス
クリーン４上に付着させ、上下一対のガイドロール６，
６′を通過させて混合微粉末５を圧して微粉末どうしの
結着と共に水抜きした。次いでそのままテトロンスクリ
ーン４を加熱器７を通して乾燥し、水分を完全に除去し
た。然る後このテトロンスクリーン４を剥離し、所要の
長さに切断したシート状混合微粉末をホットプレスにて
加圧結着して、厚さ0.15mmの帯状の反応膜を作った。
こうして作った反応膜を 100枚、光学顕微鏡により組織
検査した処、殆んど密度むらが無く、ガスと電解液が接
触する通路面積が全面均等に分散形成されていた。
検査した処、殆んど密度むらが無く、ガスと電解液が接
触する通路面積が全面均等に分散形成されていた。
この反応膜は、単独にガス拡散電極として、或いは溌水
性のガス拡散膜に接合して複数層のガス拡散電極とし
て、燃料電池、電気化学的リアクター、めっき用陽極等
に使用される。これらに使用した際、反応膜は、ガスと
電解液が接触する通路が全面均等に分散形成されている
ので、有効に気液接触反応が行われ、単位面積当り流せ
る電流が大きく、極めて効率が高いものである。
性のガス拡散膜に接合して複数層のガス拡散電極とし
て、燃料電池、電気化学的リアクター、めっき用陽極等
に使用される。これらに使用した際、反応膜は、ガスと
電解液が接触する通路が全面均等に分散形成されている
ので、有効に気液接触反応が行われ、単位面積当り流せ
る電流が大きく、極めて効率が高いものである。
尚、上記実施例では反応膜の製造に用いた原料微粉末に
は白金等の触媒を担持させていないが、担持させても良
いものである。また上記の如く製造した反応膜には、触
媒金属化合物溶液を塗布して含浸させた後、空気中で加
熱分解し、Ｈ2中で還元して触媒を親水性カーボンブラ
ックに付着するようにしても良い。さらにテトロンスク
リーン４の代わりに濾紙、濾布等の他のシートを用いて
も良いものである。またステンレスシートをエンドレス
に使用することもできる。
は白金等の触媒を担持させていないが、担持させても良
いものである。また上記の如く製造した反応膜には、触
媒金属化合物溶液を塗布して含浸させた後、空気中で加
熱分解し、Ｈ2中で還元して触媒を親水性カーボンブラ
ックに付着するようにしても良い。さらにテトロンスク
リーン４の代わりに濾紙、濾布等の他のシートを用いて
も良いものである。またステンレスシートをエンドレス
に使用することもできる。
次に従来例として従来法にて反応膜を作る場合について
説明する。上記実施例と同様に平均粒径 420Åの親水性
カーボンブラックと溌水性カーボンブラックと平均粒径
0.3μｍのポリ四弗化エチレンの微粉末を４：４：３の
割合で混合攪拌した後、この混合微粉末を縦 150mm、横
150mmのプレスプレート上になるべく均一な厚さになる
ように手で散布した。その後長さ 150mmのヘラを用いて
プレスプレート上の微粉末を平らにならし、然る後ホッ
トプレスにて前記混合微粉末を結着して縦 150mm、横 1
50mmで平均厚さ0.15mmの反応膜を作った。
説明する。上記実施例と同様に平均粒径 420Åの親水性
カーボンブラックと溌水性カーボンブラックと平均粒径
0.3μｍのポリ四弗化エチレンの微粉末を４：４：３の
割合で混合攪拌した後、この混合微粉末を縦 150mm、横
150mmのプレスプレート上になるべく均一な厚さになる
ように手で散布した。その後長さ 150mmのヘラを用いて
プレスプレート上の微粉末を平らにならし、然る後ホッ
トプレスにて前記混合微粉末を結着して縦 150mm、横 1
50mmで平均厚さ0.15mmの反応膜を作った。
ところが得られた反応膜は厚みのむらが大きく、また光
学顕微鏡により組織検査した処、密度むらが多くガスと
電解液が接触する通路の分布が不均一なものであった。
またこの反応膜を製造するのに、プレスプレート上の微
粉末を平らにならすのに細心の注意及び多大な労力を必
要とし、生産性の悪いものであった。
学顕微鏡により組織検査した処、密度むらが多くガスと
電解液が接触する通路の分布が不均一なものであった。
またこの反応膜を製造するのに、プレスプレート上の微
粉末を平らにならすのに細心の注意及び多大な労力を必
要とし、生産性の悪いものであった。
次に本発明に反応膜、ガス拡散膜の製造方法の他の実施
例をガス拡散膜を作る場合について説明する。平均粒径
420Åの溌水性カーボンブラックと平均粒径 0.3μｍの
ポリ四弗化エチレンの微粉末を７：３の割合で混合撹拌
した後、この混合微粉末を図面に示す如く幅 150mm、長
さ 300mm、深さ 150mmの水槽１内の水２に投入浮上させ
た。次に水槽１内の一側に設けられたシート巻取ロール
３に巻取られた幅 150mmの1600メッシュのテトロンスク
リーン４を繰り出して水槽１内の他側斜上方に引き上げ
ると同時に粉末圧縮板８を同一速度で移動させ、水２上
に浮上する混合微粉末５′をテトロンスクリーン４上に
付着させ、上下一対のガイドロール６、６′を通過させ
て混合微粉末５′を圧して微粉末どうしの結着と共に水
抜きした。次いでそのままテトロンスクリーン４を加熱
器７を通して乾燥し、水分を完全に除去した。然る後こ
のテトロンスクリーン４上の混合微粉末５をホットプレ
ス８にて加圧結着して厚さ 0.5mmの帯状のガス拡散膜10
を作った。
例をガス拡散膜を作る場合について説明する。平均粒径
420Åの溌水性カーボンブラックと平均粒径 0.3μｍの
ポリ四弗化エチレンの微粉末を７：３の割合で混合撹拌
した後、この混合微粉末を図面に示す如く幅 150mm、長
さ 300mm、深さ 150mmの水槽１内の水２に投入浮上させ
た。次に水槽１内の一側に設けられたシート巻取ロール
３に巻取られた幅 150mmの1600メッシュのテトロンスク
リーン４を繰り出して水槽１内の他側斜上方に引き上げ
ると同時に粉末圧縮板８を同一速度で移動させ、水２上
に浮上する混合微粉末５′をテトロンスクリーン４上に
付着させ、上下一対のガイドロール６、６′を通過させ
て混合微粉末５′を圧して微粉末どうしの結着と共に水
抜きした。次いでそのままテトロンスクリーン４を加熱
器７を通して乾燥し、水分を完全に除去した。然る後こ
のテトロンスクリーン４上の混合微粉末５をホットプレ
ス８にて加圧結着して厚さ 0.5mmの帯状のガス拡散膜10
を作った。
こうして作ったガス拡散膜を 100枚、光学顕微鏡により
組織検査した処、殆んど密度むらが無く、ガスの拡散透
過する通路面積が全面均等に分散形成されていた。
組織検査した処、殆んど密度むらが無く、ガスの拡散透
過する通路面積が全面均等に分散形成されていた。
このガス拡散膜は、その後所要の寸法、形状を截断し、
テトロンスクリーン４を剥離して、燃料電池、のガス拡
散電極に於けるガス拡散層として、また気体透過膜や濃
縮、加湿、除湿用の蒸気透過膜として使用される。これ
に使用した際、ガス拡散膜は、ガス拡散透過する通路が
全面均等に分散形成されているので、気体や蒸気の拡散
透過が十分に行われ、極めて効率が高いものである。
テトロンスクリーン４を剥離して、燃料電池、のガス拡
散電極に於けるガス拡散層として、また気体透過膜や濃
縮、加湿、除湿用の蒸気透過膜として使用される。これ
に使用した際、ガス拡散膜は、ガス拡散透過する通路が
全面均等に分散形成されているので、気体や蒸気の拡散
透過が十分に行われ、極めて効率が高いものである。
（発明の効果） 以上の説明で判るように本発明の反応膜・ガス拡散膜の
製造方法によれば、均一な厚さで密度むらが無く、ガス
と電解液が接触する通路やガスが拡散透過する流路が全
面均等に微細に分散形成されて、気液接触反応効率やガ
スの拡散透過効率の極めて高い反応膜やガス拡散膜を得
ることができる。
製造方法によれば、均一な厚さで密度むらが無く、ガス
と電解液が接触する通路やガスが拡散透過する流路が全
面均等に微細に分散形成されて、気液接触反応効率やガ
スの拡散透過効率の極めて高い反応膜やガス拡散膜を得
ることができる。
また本発明の反応膜・ガス拡散膜の製造方法では、水槽
中に投入浮上させた原料微粉末が容易に水上の全面に均
等に分散し、その後水中にてシートを繰り出して斜上方
に引き上げることにより水上に浮上する原料微粉末がシ
ート上に均一な厚さとなって付着するので、手間がかか
らず、極めて製作作業性が良く、しかも連続的にシート
上に原料微分末が均一な厚さに付着するので極めて生産
性が良い。
中に投入浮上させた原料微粉末が容易に水上の全面に均
等に分散し、その後水中にてシートを繰り出して斜上方
に引き上げることにより水上に浮上する原料微粉末がシ
ート上に均一な厚さとなって付着するので、手間がかか
らず、極めて製作作業性が良く、しかも連続的にシート
上に原料微分末が均一な厚さに付着するので極めて生産
性が良い。
図は本発明の反応膜・ガス拡散膜の製造方法を示す図で
ある。
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】水上に浮上できる触媒、カーボンブラック
粉末及びフッ素樹脂粉末とで構成される反応膜用混合粉
末や水上に浮上できるカーボンブラック粉末及びフッ素
樹脂粉末で構成されるガス拡散膜用混合粉末等の原料粉
末を、水槽内の水に投入浮上させ、次に水中にてシート
を繰り出して斜上方に引き上げて水上に浮上する原料微
粉末をシート状に付着させ、然る後ホットプレスにより
原料微粉末を結着して、反応膜やガス拡散膜を作ること
を特徴とする反応膜・ガス拡散膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231583A JPH0633480B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 反応膜・ガス拡散膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231583A JPH0633480B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 反応膜・ガス拡散膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386883A JPS6386883A (ja) | 1988-04-18 |
| JPH0633480B2 true JPH0633480B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=16925792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61231583A Expired - Lifetime JPH0633480B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 反応膜・ガス拡散膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633480B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3016769B1 (ja) * | 1998-12-02 | 2000-03-06 | 片山特殊工業株式会社 | 電池用電極板の製造方法、該方法により製造された電極板および該電極板を備えた電池 |
| GB9905950D0 (en) * | 1999-03-16 | 1999-05-05 | Johnson Matthey Plc | Substrates |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55141071A (en) * | 1979-04-23 | 1980-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of gas diffusion electrode |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61231583A patent/JPH0633480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6386883A (ja) | 1988-04-18 |
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