JPH10302807A - コーティング及びローリングの混合法による燃料電池の電極製造方法 - Google Patents
コーティング及びローリングの混合法による燃料電池の電極製造方法Info
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- JPH10302807A JPH10302807A JP10058490A JP5849098A JPH10302807A JP H10302807 A JPH10302807 A JP H10302807A JP 10058490 A JP10058490 A JP 10058490A JP 5849098 A JP5849098 A JP 5849098A JP H10302807 A JPH10302807 A JP H10302807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コーティング法とローリング法を結合した燃
料電池の電極製造方法を提供することである。 【解決手段】 炭素紙を防水処理して電極支持体を製造
する。また、白金が分散された炭素粉末に溶媒を加え攪
拌を行った後、これに電極触媒層内のＰＴＦＥ含量が４
０〜５０ｗｔ％となるように添加し攪拌した後、架橋剤
及び解膠剤を添加し再び攪拌することによりコーティン
グ用触媒層スラリーを製造する。これをコーティング装
置を用いて電極支持体上に均一な厚さにコーティング
し、電極触媒層がコーティングされた電極を形成する。
その後、電極を２２５℃の不活性ガス雰囲気中で３０分
間乾燥し、触媒層内部の溶媒を除去した後、乾燥された
電極をローリング装置に通過させてローリングを行い、
続いて３５０℃の不活性ガス雰囲気中で３０分間焼結し
て電極の製造を完了する。
料電池の電極製造方法を提供することである。 【解決手段】 炭素紙を防水処理して電極支持体を製造
する。また、白金が分散された炭素粉末に溶媒を加え攪
拌を行った後、これに電極触媒層内のＰＴＦＥ含量が４
０〜５０ｗｔ％となるように添加し攪拌した後、架橋剤
及び解膠剤を添加し再び攪拌することによりコーティン
グ用触媒層スラリーを製造する。これをコーティング装
置を用いて電極支持体上に均一な厚さにコーティング
し、電極触媒層がコーティングされた電極を形成する。
その後、電極を２２５℃の不活性ガス雰囲気中で３０分
間乾燥し、触媒層内部の溶媒を除去した後、乾燥された
電極をローリング装置に通過させてローリングを行い、
続いて３５０℃の不活性ガス雰囲気中で３０分間焼結し
て電極の製造を完了する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燐酸型燃料電池の電
極製造方法に関するもので、より詳しくは既存の燐酸型
燃料電池の電極製造方法としてのコーティング法とロー
リング法を結合して電極支持体上に電極触媒層スラリー
をコーティングしてからローリングを遂行することによ
り、電極触媒層の亀裂発生が抑制され、電極支持体と電
極触媒層間に強い結合力を有する電極を簡単な製造工程
により得るようにしたコーティング及びローリングの混
合法による燃料電池電極の製造方法に関するものであ
る。
極製造方法に関するもので、より詳しくは既存の燐酸型
燃料電池の電極製造方法としてのコーティング法とロー
リング法を結合して電極支持体上に電極触媒層スラリー
をコーティングしてからローリングを遂行することによ
り、電極触媒層の亀裂発生が抑制され、電極支持体と電
極触媒層間に強い結合力を有する電極を簡単な製造工程
により得るようにしたコーティング及びローリングの混
合法による燃料電池電極の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、燃料電池（fuel cell）はメタ
ノール又は天然ガス等、炭化水素系列の燃料中に包含さ
れた水素と空気中の酸素を電気化学反応により直接電気
エネルギーに変換させる高効率でクリーンな発電技術で
ある。１９６０年代から米国で宇宙船の電源供給用とし
て開発された以来、これを一般電源用として使用しよう
とする研究開発が推進されており、現在、米国と日本等
の先進国でその実用化のための開発が活発に進行されて
いる（参考文献；J.Appleby,“Assessment of research
needs for advanced fuel cell,”Energy Inter. J.vo
l.11,no.1/2.pp.13〜94, 1986）。
ノール又は天然ガス等、炭化水素系列の燃料中に包含さ
れた水素と空気中の酸素を電気化学反応により直接電気
エネルギーに変換させる高効率でクリーンな発電技術で
ある。１９６０年代から米国で宇宙船の電源供給用とし
て開発された以来、これを一般電源用として使用しよう
とする研究開発が推進されており、現在、米国と日本等
の先進国でその実用化のための開発が活発に進行されて
いる（参考文献；J.Appleby,“Assessment of research
needs for advanced fuel cell,”Energy Inter. J.vo
l.11,no.1/2.pp.13〜94, 1986）。
【０００３】一方、燃料電池は、大きく燐酸型、溶融炭
酸塩型及び固体電解質型の３通りの形態に分類され、そ
の中でも燐酸型燃料電池に対する研究開発及び実用化技
術が最も進歩しているのが実情である。
酸塩型及び固体電解質型の３通りの形態に分類され、そ
の中でも燐酸型燃料電池に対する研究開発及び実用化技
術が最も進歩しているのが実情である。
【０００４】このような燐酸型燃料電池発電システムの
中心をなしている燃料電池本体は、燐酸が含浸された電
解質層を中心としてその両側に付着された陽極及び陰極
で構成される単位電池からなり、このような単位電池を
多数積層（stacking）することにより、数百ｋＷから数
ＭＷに至る燃料電池発電システムを構成することにな
る。
中心をなしている燃料電池本体は、燐酸が含浸された電
解質層を中心としてその両側に付着された陽極及び陰極
で構成される単位電池からなり、このような単位電池を
多数積層（stacking）することにより、数百ｋＷから数
ＭＷに至る燃料電池発電システムを構成することにな
る。
【０００５】前記燐酸型燃料電池の性能はこれを形成し
ている各構成要素の電気化学的性質に左右され、特に電
極性能が燃料電池発電性能に大きく影響することが知ら
れている。
ている各構成要素の電気化学的性質に左右され、特に電
極性能が燃料電池発電性能に大きく影響することが知ら
れている。
【０００６】このように、燃料電池発電性能を大きく左
右する燐酸型燃料電池の電極は、電極支持体と電極触媒
層とから構成される。この場合、電極支持体は多孔性の
炭素紙で形成され、電極触媒層は微細な白金粒子が被覆
された炭素粒子がＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylen
e）粒子により結合されている多孔性気体拡散電極触媒
層（porous gas diffusion electrocatalyst layer）で
形成されている。
右する燐酸型燃料電池の電極は、電極支持体と電極触媒
層とから構成される。この場合、電極支持体は多孔性の
炭素紙で形成され、電極触媒層は微細な白金粒子が被覆
された炭素粒子がＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylen
e）粒子により結合されている多孔性気体拡散電極触媒
層（porous gas diffusion electrocatalyst layer）で
形成されている。
【０００７】一方、前記電極支持体は水素と酸素のよう
な反応気体を電極触媒層に円滑に供給する役割を遂行
し、燃料電池の電気化学反応は電極触媒層で起こること
になる。
な反応気体を電極触媒層に円滑に供給する役割を遂行
し、燃料電池の電気化学反応は電極触媒層で起こること
になる。
【０００８】現在知られている燐酸型燃料電池の電極製
造方法はコーティング法とローリング法の二通りで、こ
れらの方法を調べると次のようである。
造方法はコーティング法とローリング法の二通りで、こ
れらの方法を調べると次のようである。
【０００９】まず、コーティング法による燐酸型燃料電
池電極の製造は、日本国特開平７−２２０３５号に開示
されたように、電極支持体の製造工程、電極触媒層スラ
リーの製造工程及び電極支持体上への触媒層コーティン
グ工程を順次遂行して得られた電極を乾燥させてから焼
結を行うことにより電極を製造する。
池電極の製造は、日本国特開平７−２２０３５号に開示
されたように、電極支持体の製造工程、電極触媒層スラ
リーの製造工程及び電極支持体上への触媒層コーティン
グ工程を順次遂行して得られた電極を乾燥させてから焼
結を行うことにより電極を製造する。
【００１０】次に、ローリング法による電極製造は、米
国特許第４，６０３，０６０号に記載されているよう
に、触媒層スラリーをさらに変形させてガムのようにし
た後、ロールを用いて薄板状の触媒層を形成し乾燥させ
た後、圧着機を用いて触媒層と予め製造した電極支持体
とを接着させることにより電極を製造する形態を取って
いる。
国特許第４，６０３，０６０号に記載されているよう
に、触媒層スラリーをさらに変形させてガムのようにし
た後、ロールを用いて薄板状の触媒層を形成し乾燥させ
た後、圧着機を用いて触媒層と予め製造した電極支持体
とを接着させることにより電極を製造する形態を取って
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のコーティング法による燐酸型燃料電池電極の製造方
法においては、コーティングされた電極を乾燥し焼結さ
せる過程で触媒層内に大量の亀裂が発生する問題点があ
る。触媒層内に適切に形成された亀裂は電池の性能を上
昇させる作用を発揮することもあるが、触媒層内に大量
の亀裂が存在する時は触媒層内の燐酸電解質の氾濫（el
ectrolyte flooding）を来して燃料電池の性能を大きく
低下させることになる。
来のコーティング法による燐酸型燃料電池電極の製造方
法においては、コーティングされた電極を乾燥し焼結さ
せる過程で触媒層内に大量の亀裂が発生する問題点があ
る。触媒層内に適切に形成された亀裂は電池の性能を上
昇させる作用を発揮することもあるが、触媒層内に大量
の亀裂が存在する時は触媒層内の燐酸電解質の氾濫（el
ectrolyte flooding）を来して燃料電池の性能を大きく
低下させることになる。
【００１２】よって、なるべく触媒層内部に大規模の亀
裂が発生されることを抑制することが好ましいが、前記
コーティング法では大規模の亀裂発生の抑制に多くの困
難が伴っている。
裂が発生されることを抑制することが好ましいが、前記
コーティング法では大規模の亀裂発生の抑制に多くの困
難が伴っている。
【００１３】又、前記従来のコーティング法により得ら
れた電極においては、電極触媒層内の炭素粒子間の結合
力と、電極支持体と電極触媒層間の結合力が非常に弱い
ため、電極触媒層が電極支持体から外れやすい等の問題
点を有している。
れた電極においては、電極触媒層内の炭素粒子間の結合
力と、電極支持体と電極触媒層間の結合力が非常に弱い
ため、電極触媒層が電極支持体から外れやすい等の問題
点を有している。
【００１４】一方、前記ローリング法の場合には、ガム
のようになった触媒層を予め板状に形成するので、広く
均一な厚さの触媒層を製造することが困難であり、かつ
広い面積の触媒層と電極支持体を接着させるためには広
い面積を有する圧着機を必要とするという問題点を有す
る。
のようになった触媒層を予め板状に形成するので、広く
均一な厚さの触媒層を製造することが困難であり、かつ
広い面積の触媒層と電極支持体を接着させるためには広
い面積を有する圧着機を必要とするという問題点を有す
る。
【００１５】特に、電極触媒層と電極支持体を圧着する
時は触媒層の全面にわたって均一な応力を加える必要が
あるが、万一これとは異なり、均一応力が加わらない時
は部分的に触媒層の剥離現象が発生する。さらに、現実
問題として、均一な応力を加え得る形態の圧着機を製作
するのに多くの経済的、技術的困難が伴っている。
時は触媒層の全面にわたって均一な応力を加える必要が
あるが、万一これとは異なり、均一応力が加わらない時
は部分的に触媒層の剥離現象が発生する。さらに、現実
問題として、均一な応力を加え得る形態の圧着機を製作
するのに多くの経済的、技術的困難が伴っている。
【００１６】従って、本発明は燐酸型燃料電池電極製造
方法としてのコーティング法とローリング法において指
摘されている前記諸般問題点を解決するためのもので、
従来のコーティング法とローリング法を結合して、製作
された電極支持体上に触媒層スラリーをコーティングし
乾燥させた後、ローリングを遂行してから焼結を行うこ
とにより電極の製造を完了する、コーティング及びロー
リングの混合法による燃料電池電極の製造方法を提供す
ることを目的としている。
方法としてのコーティング法とローリング法において指
摘されている前記諸般問題点を解決するためのもので、
従来のコーティング法とローリング法を結合して、製作
された電極支持体上に触媒層スラリーをコーティングし
乾燥させた後、ローリングを遂行してから焼結を行うこ
とにより電極の製造を完了する、コーティング及びロー
リングの混合法による燃料電池電極の製造方法を提供す
ることを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の燐酸型電池電極
の製造方法は、炭素紙を用いて防水処理してから焼結を
遂行して電極支持体を形成する工程に加え、２段階の混
合工程により電極触媒スラリーを製造し、前記電極支持
体上に電極触媒スラリーを一定厚さにコーティングした
後、高温の不活性ガス雰囲気中で乾燥した後、ローリン
グを行い、最終工程として焼結して電極を得る一連の過
程でなる。
の製造方法は、炭素紙を用いて防水処理してから焼結を
遂行して電極支持体を形成する工程に加え、２段階の混
合工程により電極触媒スラリーを製造し、前記電極支持
体上に電極触媒スラリーを一定厚さにコーティングした
後、高温の不活性ガス雰囲気中で乾燥した後、ローリン
グを行い、最終工程として焼結して電極を得る一連の過
程でなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の電極製造方法を示
す工程図である。以下、この図に基づいて本発明の電極
製造工程を説明する。
す工程図である。以下、この図に基づいて本発明の電極
製造工程を説明する。
【００１９】所定の方法で電極触媒スラリーを製造する
一方、電極支持体を製造する。電極支持体の製造工程
は、まず炭素紙を水と混合された防水処理液に浸漬させ
た後、これを大気中で乾燥させてから高温で焼成するこ
とにより防水処理を行う。
一方、電極支持体を製造する。電極支持体の製造工程
は、まず炭素紙を水と混合された防水処理液に浸漬させ
た後、これを大気中で乾燥させてから高温で焼成するこ
とにより防水処理を行う。
【００２０】このように炭素紙に防水処理する理由は、
燐酸電解質又は水が流入されて炭素紙内の気孔が閉鎖さ
れることを防止することにある。防水処理が完了すると
電極支持体の製造工程が終了する。
燐酸電解質又は水が流入されて炭素紙内の気孔が閉鎖さ
れることを防止することにある。防水処理が完了すると
電極支持体の製造工程が終了する。
【００２１】次いで、電極触媒スラリーは２段階にわた
る混合工程により得られる。まず、１段階混合工程では
白金が分散された炭素粉末（Ｐｔ／Ｃ）に溶媒を加え機
械的攪拌を遂行して均一に混合する。次いで、２段階混
合工程で、１段階混合工程を経た混合物にＰＴＦＥ乳状
液を添加し超音波攪拌を行い、さらに架橋剤と解膠剤を
添加した状態で一定時間機械的攪拌を行うことによりコ
ーティング用電極触媒スラリーが得られる。
る混合工程により得られる。まず、１段階混合工程では
白金が分散された炭素粉末（Ｐｔ／Ｃ）に溶媒を加え機
械的攪拌を遂行して均一に混合する。次いで、２段階混
合工程で、１段階混合工程を経た混合物にＰＴＦＥ乳状
液を添加し超音波攪拌を行い、さらに架橋剤と解膠剤を
添加した状態で一定時間機械的攪拌を行うことによりコ
ーティング用電極触媒スラリーが得られる。
【００２２】この際に、電極触媒スラリーに添加される
ＰＴＦＥ量は、製造された電極触媒層内でＰＴＦＥ含量
が４０〜５５ｗｔ％となるように調整する。
ＰＴＦＥ量は、製造された電極触媒層内でＰＴＦＥ含量
が４０〜５５ｗｔ％となるように調整する。
【００２３】次いで、コーティング装置を用いて前記電
極支持体上に電極触媒スラリーをコーティングする。こ
の際に、図２に示すように、コーティング装置の偏平な
支持板１上に電極支持体２である炭素紙を固定した状態
で適量の触媒層スラリー３ａを炭素紙上に乗せた状態
で、移動装置４の下部に結合されているコーティング用
刃５を矢印方向に水平移動させることにより電極支持体
２上に電極触媒層３がコーティングされる。
極支持体上に電極触媒スラリーをコーティングする。こ
の際に、図２に示すように、コーティング装置の偏平な
支持板１上に電極支持体２である炭素紙を固定した状態
で適量の触媒層スラリー３ａを炭素紙上に乗せた状態
で、移動装置４の下部に結合されているコーティング用
刃５を矢印方向に水平移動させることにより電極支持体
２上に電極触媒層３がコーティングされる。
【００２４】前記電極触媒層のコーティング時は、コー
ティング用刃５の高さを調節することにより、コーティ
ングされる電極触媒層３の厚さ調節がなされる。このよ
うなコーティング用刃５の１回の移送によりコーティン
グされるコーティング層の厚さは、０．３９、mm以下、
好ましくは０．１３mm程度に維持されるようにする。
ティング用刃５の高さを調節することにより、コーティ
ングされる電極触媒層３の厚さ調節がなされる。このよ
うなコーティング用刃５の１回の移送によりコーティン
グされるコーティング層の厚さは、０．３９、mm以下、
好ましくは０．１３mm程度に維持されるようにする。
【００２５】次いで、電極支持体２上に電極触媒層３の
コーティングが完了された電極は、大気中で１日乾燥さ
せた後、２００〜２５０℃の不活性ガス雰囲気で約３０
分間乾燥させることになる。このような乾燥温度に維持
する理由は、その温度範囲で溶媒の完全な蒸発がなされ
るためであり、不活性雰囲気とする理由は触媒層内に含
有された白金の酸化を防止するためである。
コーティングが完了された電極は、大気中で１日乾燥さ
せた後、２００〜２５０℃の不活性ガス雰囲気で約３０
分間乾燥させることになる。このような乾燥温度に維持
する理由は、その温度範囲で溶媒の完全な蒸発がなされ
るためであり、不活性雰囲気とする理由は触媒層内に含
有された白金の酸化を防止するためである。
【００２６】次いで、乾燥が完了した電極に対しては、
図３に示すように、ローリング装置のロール６、６’間
に電極を通過させて電極のローリングを遂行することに
なる。このようにローリングを遂行する目的は電極触媒
層３の内部に含有されたＰＴＦＥを変形させて触媒層内
の亀裂の生成を抑制する一方、電極触媒層３と電極支持
体２間の接着力を向上させることにある。
図３に示すように、ローリング装置のロール６、６’間
に電極を通過させて電極のローリングを遂行することに
なる。このようにローリングを遂行する目的は電極触媒
層３の内部に含有されたＰＴＦＥを変形させて触媒層内
の亀裂の生成を抑制する一方、電極触媒層３と電極支持
体２間の接着力を向上させることにある。
【００２７】前記電極のローリング時には、二つのロー
ル６、６’間の間隔とロール通過前の電極厚さとの差、
つまりローリング隙間が約４０μmに維持されることが
好ましく、ローリング中に電極がロール６、６’の表面
に付くことを防止するため、薄い電極保護膜７を電極両
面に被せた後にローリングを遂行することが好ましい。
ル６、６’間の間隔とロール通過前の電極厚さとの差、
つまりローリング隙間が約４０μmに維持されることが
好ましく、ローリング中に電極がロール６、６’の表面
に付くことを防止するため、薄い電極保護膜７を電極両
面に被せた後にローリングを遂行することが好ましい。
【００２８】次いで、ローリングが完了された電極は３
３０〜３７０℃、好ましくは３５０℃の不活性雰囲気中
で１０分乃至５０分にわたって焼結を行うことにより、
本発明の燐酸型燃料電池の電極が得られることになる。
３０〜３７０℃、好ましくは３５０℃の不活性雰囲気中
で１０分乃至５０分にわたって焼結を行うことにより、
本発明の燐酸型燃料電池の電極が得られることになる。
【００２９】このような本発明の製造工程により製造さ
れた電極は、電極触媒層３内の亀裂発生が抑制され、電
極支持体２と電極触媒層３間に強い接着力を有する。
れた電極は、電極触媒層３内の亀裂発生が抑制され、電
極支持体２と電極触媒層３間に強い接着力を有する。
【００３０】本発明の実施例は次のようである。
【００３１】先ず、５００mm×６００mmの炭素紙を水と
混合された防水処理液に３０秒間浸漬してから取り出し
常温の大気中で１日乾燥させた後、３７０℃で２０分間
焼成させて、防水処理された電極を準備した。
混合された防水処理液に３０秒間浸漬してから取り出し
常温の大気中で１日乾燥させた後、３７０℃で２０分間
焼成させて、防水処理された電極を準備した。
【００３２】次いで、白金含量が１０〜３０ｗｔ％の範
囲にある白金の分散された炭素粉末（Ｐｔ／Ｃ）１０ｇ
に約８０ccの溶媒を加え３０分間機械的攪拌を行って均
一に混合されるようにした。次いで、前記炭素粉末混合
物に１３．６ｇのＰＴＦＥ乳状液（polytetrafluoroeth
ylene emulsion）を添加した後、２分間にわたって超音
波攪拌を行った後、これに１５ｇの架橋剤（bridge-bui
lder）と１５ｇの解膠剤（peptization agent）をそれ
ぞれ添加した後、再び３０分間機械的攪拌を実施してコ
ーティング用電極触媒スラリーを製造した。
囲にある白金の分散された炭素粉末（Ｐｔ／Ｃ）１０ｇ
に約８０ccの溶媒を加え３０分間機械的攪拌を行って均
一に混合されるようにした。次いで、前記炭素粉末混合
物に１３．６ｇのＰＴＦＥ乳状液（polytetrafluoroeth
ylene emulsion）を添加した後、２分間にわたって超音
波攪拌を行った後、これに１５ｇの架橋剤（bridge-bui
lder）と１５ｇの解膠剤（peptization agent）をそれ
ぞれ添加した後、再び３０分間機械的攪拌を実施してコ
ーティング用電極触媒スラリーを製造した。
【００３３】次いで、コーティング装置の支持板上に前
記電極支持体を固定させた状態でコーティング用刃を移
送させて前記触媒層スラリーのコーティングを行って、
電極支持体上に電極触媒層がコーティングされた電極を
形成し、大気中で１日間乾燥させた。
記電極支持体を固定させた状態でコーティング用刃を移
送させて前記触媒層スラリーのコーティングを行って、
電極支持体上に電極触媒層がコーティングされた電極を
形成し、大気中で１日間乾燥させた。
【００３４】前記大気中での乾燥に続いて２２５℃の不
活性雰囲気中で３０分間維持させて、電極触媒層内に含
有された溶媒が完全に除去されるようにする。
活性雰囲気中で３０分間維持させて、電極触媒層内に含
有された溶媒が完全に除去されるようにする。
【００３５】次いで、乾燥の完了された電極をローリン
グ装置で移送させて、回転中のロール間を通過させるロ
ーリングを行った後、ＰＴＦＥが適切に焼結できる温度
である３５０℃の不活性ガス雰囲気中で３０分間焼結し
て燐酸型燃料電池の電極を得た。
グ装置で移送させて、回転中のロール間を通過させるロ
ーリングを行った後、ＰＴＦＥが適切に焼結できる温度
である３５０℃の不活性ガス雰囲気中で３０分間焼結し
て燐酸型燃料電池の電極を得た。
【００３６】前記のような本発明の製造方法により得ら
れた電極の性能を調べるため、本発明の電極を使用した
燃料電池の単位電池を製作した。単位電池は、中に電解
質を配置させた状態で、電解質層の両側に電極触媒層が
電解質層に向くように電極を付着して構成した。
れた電極の性能を調べるため、本発明の電極を使用した
燃料電池の単位電池を製作した。単位電池は、中に電解
質を配置させた状態で、電解質層の両側に電極触媒層が
電解質層に向くように電極を付着して構成した。
【００３７】この際に、電解質層は多孔性ＳｉＣ紙で形
成された０．１mm厚さの板に１０５ｗｔ％の燐酸を含浸
させ、電解質層の両側に、製造された電極を付着させた
後、一方側には水素ガスを他方側には酸素ガスを吹き入
れながら燃料電池運転温度１９０℃で単位電池の性能を
測定した。
成された０．１mm厚さの板に１０５ｗｔ％の燐酸を含浸
させ、電解質層の両側に、製造された電極を付着させた
後、一方側には水素ガスを他方側には酸素ガスを吹き入
れながら燃料電池運転温度１９０℃で単位電池の性能を
測定した。
【００３８】図４は電極触媒層内の白金含量が２０ｗｔ
％である電極に対する実験結果である。単位電池の性能
は０．６Ｖ．３００mA／cm2であった。
％である電極に対する実験結果である。単位電池の性能
は０．６Ｖ．３００mA／cm2であった。
【００３９】そして、このように製造された電極触媒層
の厚さは約３０μmであり、電極触媒層の厚さは、コー
ティング刃の高さを調節するか、ローリング後焼結せず
にコーティング及び乾燥を遂行した後ローリングする順
序を反復することにより変化させることができた。
の厚さは約３０μmであり、電極触媒層の厚さは、コー
ティング刃の高さを調節するか、ローリング後焼結せず
にコーティング及び乾燥を遂行した後ローリングする順
序を反復することにより変化させることができた。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造工程
により製造された電極は、電極触媒層内の亀裂発生が抑
制され、電極支持体と電極触媒層間に強い接着力を表す
特性を有する。
により製造された電極は、電極触媒層内の亀裂発生が抑
制され、電極支持体と電極触媒層間に強い接着力を表す
特性を有する。
【図１】 本発明の電極製造方法を示す工程図である。
【図２】 本発明の電極製造過程中、電極触媒層のコー
ティング過程を示す概略断面図である。
ティング過程を示す概略断面図である。
【図３】 本発明の電極製造過程中、電極に対するロー
リング過程を示す概略断面図である。
リング過程を示す概略断面図である。
【図４】 本発明の方法により製造された電極の電気的
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
１ 支持板、２ 電極支持体、３ 電極触媒層、３ａ
触媒層スラリー、４移動装置、５ コーティング用刃、
６、６’ ローリング装置のロール、７ 電極保護膜。
触媒層スラリー、４移動装置、５ コーティング用刃、
６、６’ ローリング装置のロール、７ 電極保護膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドン リュル シン 大韓民国 テジョン ユースンク 99 エ オウン ドン ハンビット アパート 107−703 (72)発明者 チャン スー キム 大韓民国 テジョン セオク 908−３ デュンサン２ドン ウンチョロン アパー ト 705 (72)発明者 ビュン ロク リー 大韓民国 テジョン ドンク 75−９ ジ ャヤン ドン ４／２
Claims (5)
- 【請求項１】 炭素紙を防水処理して電極支持体を製造
する工程と、 白金が分散された炭素粉末（Ｐｔ／Ｃ）に溶媒を加え攪
拌を行った後、これに電極触媒層内のＰＴＦＥ含量が４
０〜５５ｗｔ％となるようにＰＴＦＥを添加し攪拌した
後、架橋剤及び解膠剤を添加し再び攪拌することにより
コーティング用触媒層スラリーを製造する工程と、 前記電極支持体上に前記触媒層スラリーを一定厚さに均
一にコーティングする工程と、 電極支持体上に電極触媒層がコーティングされた電極を
２００〜２５０℃の不活性ガス雰囲気中で乾燥させる工
程と、 乾燥された電極をローリング装置に通過させるローリン
グ工程と、 ローリングされた電極を３３０〜３７０℃の不活性ガス
雰囲気中で１０〜５０分間焼結する工程とを順次遂行す
ることを特徴とするコーティング及びローリングの混合
法による燃料電池の電極製造方法。 - 【請求項２】 前記電極の乾燥工程は２２５℃で３０分
間行われることを特徴とする請求項１記載のコーティン
グ及びローリングの混合法による燃料電池の電極製造方
法。 - 【請求項３】 前記電極の焼結工程は３５０℃で３０分
間行われることを特徴とする請求項１記載のコーティン
グ及びローリングの混合法による燃料電池の電極製造方
法。 - 【請求項４】 製造された電極の円滑なローリングのた
め、電極の両面に保護膜を付着してローリングすること
を特徴とする請求項１記載のコーティング及びローリン
グの混合法による燃料電池の電極製造方法。 - 【請求項５】 製造された電極の触媒層内のＰＴＦＥ含
量が４５〜５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１
記載のコーティング及びローリングの混合法による燃料
電池の電極製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR14351/1997 | 1997-04-18 | ||
| KR1019970014351A KR100201572B1 (ko) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 코팅 및 롤링의 혼합법에 의한 연료전지의 전극 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10302807A true JPH10302807A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=19503150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10058490A Pending JPH10302807A (ja) | 1997-04-18 | 1998-03-10 | コーティング及びローリングの混合法による燃料電池の電極製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5935643A (ja) |
| JP (1) | JPH10302807A (ja) |
| KR (1) | KR100201572B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007500422A (ja) * | 2003-07-28 | 2007-01-11 | ゼネラル・モーターズ・コーポレーション | 中間細孔層を有する未処理拡散媒体およびそれを組み込んだデバイス |
| CN108470632A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-31 | 深圳江浩电子有限公司 | 一种用于超级电容器的纸基电极及其制备方法 |
| CN113458143A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-10-01 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法 |
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| US6627035B2 (en) | 2001-01-24 | 2003-09-30 | Gas Technology Institute | Gas diffusion electrode manufacture and MEA fabrication |
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| JP7482429B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2024-05-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電極の製造方法 |
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1997
- 1997-04-18 KR KR1019970014351A patent/KR100201572B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-12-16 US US08/991,336 patent/US5935643A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-10 JP JP10058490A patent/JPH10302807A/ja active Pending
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| CN113458143B (zh) * | 2021-09-02 | 2021-11-23 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种利用冷轧机制备铝电解电容器阳极箔的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5935643A (en) | 1999-08-10 |
| KR100201572B1 (ko) | 1999-06-15 |
| KR19980077291A (ko) | 1998-11-16 |
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