JPH11288728A - 燃料電池用電極とその製造法 - Google Patents
燃料電池用電極とその製造法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高分子電解質型燃料電池の電極として、溶剤
や界面活性剤、造孔材を用いず、簡便でしかも高性能な
電極とその電極の製造方法を実現すること。 【解決手段】高分子電解質膜３の少なくとも一方の面
に、静電的に帯電させた電極触媒粉末１を付着させ電極
を形成し、あるいは多孔質導電性電極基材上に、静電的
に帯電させた電極触媒粉末を付着させ電極を形成し、あ
るいは高分子電解質膜３の少なくとも一方の面に、電極
触媒粉末１をキャリアガスＮ2と共に吹き付け電極を形
成することを特徴とする燃料電池用電極の製造方法。
や界面活性剤、造孔材を用いず、簡便でしかも高性能な
電極とその電極の製造方法を実現すること。 【解決手段】高分子電解質膜３の少なくとも一方の面
に、静電的に帯電させた電極触媒粉末１を付着させ電極
を形成し、あるいは多孔質導電性電極基材上に、静電的
に帯電させた電極触媒粉末を付着させ電極を形成し、あ
るいは高分子電解質膜３の少なくとも一方の面に、電極
触媒粉末１をキャリアガスＮ2と共に吹き付け電極を形
成することを特徴とする燃料電池用電極の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子電解質型燃
料電池の電極とその製造法に関する。
料電池の電極とその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高分子電解質型燃料電池の電極として
は、一般的に貴金属を担持した炭素微粉末を多孔質導電
性電極基材上に形成したものが用いられる。通常これら
の電極の形成方法としては貴金属を担持した炭素微粉末
をイソプロピルアルコールなどの有機溶媒を用いてイン
ク化しスクリーン印刷法や転写法を用いて基材上に成形
するのが一般的である。近年、安全性と作業性の観点か
ら有機溶媒系に変えて水系の溶媒を用いて電極用のイン
クを作製することも行われてきている。しかしながら、
どちらの溶媒を用いても、インク化には貴金属を担持し
た炭素微粉末の分散度を上げるために非イオン性あるい
はイオン性の界面活性剤を添加したり、電極内のガス拡
散が妨げられないように、予めインク中に造孔材を加
え、成形後焼成してミクロ的な細孔を電極内に存在させ
るなどの対策がとられている。さらに、撥水性の観点か
らはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を担持し
た炭素粉末等を混合して、電極の撥水性を高めて用いる
ことが多い。これとは別に電極触媒粉末をスラリー化し
て、樹脂製のシート上にドクターブレード法等を用いて
電極をシート化して用いる方法もある。また、電極と高
分子電解質膜との接合体としてはこのようにして作製さ
れた電極と高分子電解質膜をホットプレスなどの方法を
用いて接合したものが用いられてる。
は、一般的に貴金属を担持した炭素微粉末を多孔質導電
性電極基材上に形成したものが用いられる。通常これら
の電極の形成方法としては貴金属を担持した炭素微粉末
をイソプロピルアルコールなどの有機溶媒を用いてイン
ク化しスクリーン印刷法や転写法を用いて基材上に成形
するのが一般的である。近年、安全性と作業性の観点か
ら有機溶媒系に変えて水系の溶媒を用いて電極用のイン
クを作製することも行われてきている。しかしながら、
どちらの溶媒を用いても、インク化には貴金属を担持し
た炭素微粉末の分散度を上げるために非イオン性あるい
はイオン性の界面活性剤を添加したり、電極内のガス拡
散が妨げられないように、予めインク中に造孔材を加
え、成形後焼成してミクロ的な細孔を電極内に存在させ
るなどの対策がとられている。さらに、撥水性の観点か
らはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を担持し
た炭素粉末等を混合して、電極の撥水性を高めて用いる
ことが多い。これとは別に電極触媒粉末をスラリー化し
て、樹脂製のシート上にドクターブレード法等を用いて
電極をシート化して用いる方法もある。また、電極と高
分子電解質膜との接合体としてはこのようにして作製さ
れた電極と高分子電解質膜をホットプレスなどの方法を
用いて接合したものが用いられてる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の高分子電解質型燃料電池の電極には、貴金属を担持し
た炭素粉末をインク化して形成するため、何らかの溶媒
を使用しなければならない。溶媒として有機溶媒を用い
る場合には、安全性の観点から問題があり、有機溶媒の
揮発性等を考慮して排気装置を用いるなどの対策を取る
必要がある。また、電極作成後、溶媒や界面活性剤が電
極中に残存して燃料電池の性能を低下させる可能性があ
る。これに対して、水系の溶媒を用いる場合は安全性の
点では有機溶媒に比べ向上するが、有機溶媒と同様、界
面活性剤が残存し、電池性能を低下させる恐れがある。
さらに溶媒を用いる場合は、印刷後必ず乾燥という工程
を入れる必要がある。また、これらの電極は、造孔材を
入れなければガス拡散が悪くなるため、どちらの場合も
ガス拡散を円滑にするために造孔材を入れるのが一般的
であり、電極形成後、造孔材を取り去る必要がある。造
孔材を取り去るためには、形成した電極を一度焼成する
あるいは洗浄することが必要となり、電極の製造工程が
より複雑になる。また、本来電極層は高分子電解質膜側
に直接塗布する方が電極反応面積の拡大の観点からは有
効である。しかしながら、高分子電解質膜上に電極を印
刷法によって形成することは、高分子電解質膜の膨潤
性、膜のチャック性の観点から非常に難しい。
の高分子電解質型燃料電池の電極には、貴金属を担持し
た炭素粉末をインク化して形成するため、何らかの溶媒
を使用しなければならない。溶媒として有機溶媒を用い
る場合には、安全性の観点から問題があり、有機溶媒の
揮発性等を考慮して排気装置を用いるなどの対策を取る
必要がある。また、電極作成後、溶媒や界面活性剤が電
極中に残存して燃料電池の性能を低下させる可能性があ
る。これに対して、水系の溶媒を用いる場合は安全性の
点では有機溶媒に比べ向上するが、有機溶媒と同様、界
面活性剤が残存し、電池性能を低下させる恐れがある。
さらに溶媒を用いる場合は、印刷後必ず乾燥という工程
を入れる必要がある。また、これらの電極は、造孔材を
入れなければガス拡散が悪くなるため、どちらの場合も
ガス拡散を円滑にするために造孔材を入れるのが一般的
であり、電極形成後、造孔材を取り去る必要がある。造
孔材を取り去るためには、形成した電極を一度焼成する
あるいは洗浄することが必要となり、電極の製造工程が
より複雑になる。また、本来電極層は高分子電解質膜側
に直接塗布する方が電極反応面積の拡大の観点からは有
効である。しかしながら、高分子電解質膜上に電極を印
刷法によって形成することは、高分子電解質膜の膨潤
性、膜のチャック性の観点から非常に難しい。
【０００４】このように高分子電解質型燃料電池の電極
としては、安全性や電池性能の観点から溶剤や界面活性
剤を用いず、ガス拡散のための造孔材等も用いることな
く、簡便でしかも高性能な電極とその電極触媒の製造方
法が強く望まれている。
としては、安全性や電池性能の観点から溶剤や界面活性
剤を用いず、ガス拡散のための造孔材等も用いることな
く、簡便でしかも高性能な電極とその電極触媒の製造方
法が強く望まれている。
【０００５】本発明は、このような従来の燃料電池の電
極の課題を考慮し、安全性や電池性能の観点から溶剤や
界面活性剤を用いず、ガス拡散のための造孔材等も用い
ることなく、簡便でしかも高性能な電極とその電極触媒
の製造方法を提供することを目的とする。
極の課題を考慮し、安全性や電池性能の観点から溶剤や
界面活性剤を用いず、ガス拡散のための造孔材等も用い
ることなく、簡便でしかも高性能な電極とその電極触媒
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池用電極
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔
質導電性電極基材上に、静電的に帯電させた電極触媒粉
末を付着し形成したものである。
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔
質導電性電極基材上に、静電的に帯電させた電極触媒粉
末を付着し形成したものである。
【０００７】また、本発明の燃料電池用電極の製造方法
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面に、静電的に
帯電させた電極触媒粉末を付着させ電極を形成すること
を特徴とする燃料電池用電極の製造方法である。
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面に、静電的に
帯電させた電極触媒粉末を付着させ電極を形成すること
を特徴とする燃料電池用電極の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態にかか
る燃料電池用電極とその製造方法について図面を参照し
て述べる。
る燃料電池用電極とその製造方法について図面を参照し
て述べる。
【０００９】本発明の燃料電池用電極は、高分子電解質
膜の少なくとも一方の面あるいは多孔質導電性電極基材
上に、静電的に帯電させた電極触媒粉末を付着し形成し
たものである。
膜の少なくとも一方の面あるいは多孔質導電性電極基材
上に、静電的に帯電させた電極触媒粉末を付着し形成し
たものである。
【００１０】また、本発明の燃料電池用電極は、高分子
電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔質導電性電
極基材上に、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
け形成したものである。ここで、電極触媒粉末は静電的
に帯電していることが望ましい。
電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔質導電性電
極基材上に、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
け形成したものである。ここで、電極触媒粉末は静電的
に帯電していることが望ましい。
【００１１】さらに、電極触媒粉末は、貴金属を担持し
た炭素微粉末、貴金属を担持した炭素微粉末と高分子電
解質の混合物、貴金属を担持した炭素微粉末とフッ素樹
脂で撥水処理した炭素微粉末と高分子電解質の混合物の
いずれか一つを含んでいることが望ましい。より好まし
くは、電極触媒粉末は、高分子電解質のコロイド状分散
液と貴金属を担持した炭素微粉末を混合後、乾燥したも
のであることが望ましい。
た炭素微粉末、貴金属を担持した炭素微粉末と高分子電
解質の混合物、貴金属を担持した炭素微粉末とフッ素樹
脂で撥水処理した炭素微粉末と高分子電解質の混合物の
いずれか一つを含んでいることが望ましい。より好まし
くは、電極触媒粉末は、高分子電解質のコロイド状分散
液と貴金属を担持した炭素微粉末を混合後、乾燥したも
のであることが望ましい。
【００１２】次に本発明の燃料電池用電極の製造方法
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔
質導電性電極基材に、静電的に帯電させた電極触媒粉末
を付着させ電極を形成する。
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔
質導電性電極基材に、静電的に帯電させた電極触媒粉末
を付着させ電極を形成する。
【００１３】また、本発明の燃料電池用電極の製造法
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔
質導電性電極基材上に、電極触媒粉末をキャリアガスと
共に吹き付け電極を形成する。ここで、電極触媒粉末は
静電的に帯電していることが望ましい。
は、高分子電解質膜の少なくとも一方の面あるいは多孔
質導電性電極基材上に、電極触媒粉末をキャリアガスと
共に吹き付け電極を形成する。ここで、電極触媒粉末は
静電的に帯電していることが望ましい。
【００１４】さらに、電極触媒粉末は、貴金属を担持し
た炭素微粉末、貴金属を担持した炭素微粉末と高分子電
解質の混合物、貴金属を担持した炭素微粉末とフッ素樹
脂で撥水処理した炭素微粉末と高分子電解質の混合物の
いずれか一つを含んでいることが望ましい。より好まし
くは電極触媒粉末は、高分子電解質のコロイド状分散液
と貴金属を担持した炭素微粉末を混合後、乾燥したもの
であることが望ましい。
た炭素微粉末、貴金属を担持した炭素微粉末と高分子電
解質の混合物、貴金属を担持した炭素微粉末とフッ素樹
脂で撥水処理した炭素微粉末と高分子電解質の混合物の
いずれか一つを含んでいることが望ましい。より好まし
くは電極触媒粉末は、高分子電解質のコロイド状分散液
と貴金属を担持した炭素微粉末を混合後、乾燥したもの
であることが望ましい。
【００１５】また、本発明の燃料電池用電極の製造法
は、これらの方法で作製した電極と高分子電解質膜とを
熱的に接合していることが好ましい。ここで高分子電解
質膜は高分子電解質の溶液を予め塗布してあることが望
ましい。
は、これらの方法で作製した電極と高分子電解質膜とを
熱的に接合していることが好ましい。ここで高分子電解
質膜は高分子電解質の溶液を予め塗布してあることが望
ましい。
【００１６】以上のように、本発明による電極を用いれ
ば電池性能に悪影響を及ぼすと考えられる溶媒や界面活
性剤を用いる必要がない。また、造孔材を入れることな
くガス拡散が良好な電極構造が得られるため燃料電池用
電極としては最適である。さらに、電極触媒粉末をキャ
リアガスと共に吹き付けることにより、ミクロ的に膜の
中に電極粉末の粒子が埋設され、電池性能がより向上す
るという効果ある。
ば電池性能に悪影響を及ぼすと考えられる溶媒や界面活
性剤を用いる必要がない。また、造孔材を入れることな
くガス拡散が良好な電極構造が得られるため燃料電池用
電極としては最適である。さらに、電極触媒粉末をキャ
リアガスと共に吹き付けることにより、ミクロ的に膜の
中に電極粉末の粒子が埋設され、電池性能がより向上す
るという効果ある。
【００１７】また、本発明による電極の製造方法は、完
全なドライプロセスであるため、有機溶媒等による危険
性が少ない。また、形成した電極中の溶媒を乾燥させる
などの乾燥工程が不要になると共に、成形に利用されな
かった電極触媒粉末を容易に回収することができ経済的
にも優れている。さらに、これまで困難であった高分子
電解質膜への電極の形成も、膨潤等の心配が無く非常に
容易に行うことができる。また、印刷法に比べ電極塗膜
の平滑性、緻密性は劣るが、逆に電極のガス拡散がより
良くなるため、電極の製造方法としては優れている。電
極と高分子電解質膜の接合を熱的に行うことにより、よ
り性能の高い高分子電解質型燃料電池を得ることができ
る。
全なドライプロセスであるため、有機溶媒等による危険
性が少ない。また、形成した電極中の溶媒を乾燥させる
などの乾燥工程が不要になると共に、成形に利用されな
かった電極触媒粉末を容易に回収することができ経済的
にも優れている。さらに、これまで困難であった高分子
電解質膜への電極の形成も、膨潤等の心配が無く非常に
容易に行うことができる。また、印刷法に比べ電極塗膜
の平滑性、緻密性は劣るが、逆に電極のガス拡散がより
良くなるため、電極の製造方法としては優れている。電
極と高分子電解質膜の接合を熱的に行うことにより、よ
り性能の高い高分子電解質型燃料電池を得ることができ
る。
【００１８】
【実施例】（実施例１）図１に示すように、まず初め
に、電極触媒粉末１を窒素ガスを用いて樹脂製の管２中
に高速で送り込み自己摩擦帯電させた。この自己摩擦帯
電した電極触媒粉末を高分子電解質膜３を配置した装置
に送り、アースされた高分子電解質膜３上に付着した。
高分子電解質膜３上には、６０ｍｍ角にカットされたマ
スキング用の枠４が配置されており、マスキングされて
いない部分に電極触媒粉末１を付着して電極を形成し
た。この方法は一種の静電粉体塗装の原理を応用したも
のであり、一般的には粉末状の粒子（塗料）を電界中に
送ったり、自己摩擦させたりして帯電し、アースされた
被塗物上に付着するものである。この原理は、塗料中に
有機溶媒などを含まず再回収なども容易なことから、塗
料の無公害化や省資源化の観点から近年、建材、道路資
材、電気機器、自動車などの幅広い分野で使用されてい
る。電極触媒粉末１には、２５ｗｔ％白金担持カーボン
粉末をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した、高分子電
解質が被覆された白金担持カーボン粉末を用い、高分子
電解質膜にはＮａｆｉｏｎ膜（Ｄｕｐｏｎ製、Ｎａｆｉ
ｏｎ１１２）を使用した。形成した電極の厚みは約３０
μｍとなっていた。このように高分子電解質膜３の片面
に電極を形成した後もう一方の面にも同様に電極を形成
した後、電極と同サイズにカットしたカーボンペーパー
（東レ製、膜厚３６０μｍ）でその電極を挟みこみ、こ
れを単電池測定用の装置に組み込んで単電池を構成し
た。このカーボンペーパーは予めＮＤ−１溶液（ダイキ
ン工業製）中に浸漬後焼成し撥水処理が施されたものを
使用した。
に、電極触媒粉末１を窒素ガスを用いて樹脂製の管２中
に高速で送り込み自己摩擦帯電させた。この自己摩擦帯
電した電極触媒粉末を高分子電解質膜３を配置した装置
に送り、アースされた高分子電解質膜３上に付着した。
高分子電解質膜３上には、６０ｍｍ角にカットされたマ
スキング用の枠４が配置されており、マスキングされて
いない部分に電極触媒粉末１を付着して電極を形成し
た。この方法は一種の静電粉体塗装の原理を応用したも
のであり、一般的には粉末状の粒子（塗料）を電界中に
送ったり、自己摩擦させたりして帯電し、アースされた
被塗物上に付着するものである。この原理は、塗料中に
有機溶媒などを含まず再回収なども容易なことから、塗
料の無公害化や省資源化の観点から近年、建材、道路資
材、電気機器、自動車などの幅広い分野で使用されてい
る。電極触媒粉末１には、２５ｗｔ％白金担持カーボン
粉末をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した、高分子電
解質が被覆された白金担持カーボン粉末を用い、高分子
電解質膜にはＮａｆｉｏｎ膜（Ｄｕｐｏｎ製、Ｎａｆｉ
ｏｎ１１２）を使用した。形成した電極の厚みは約３０
μｍとなっていた。このように高分子電解質膜３の片面
に電極を形成した後もう一方の面にも同様に電極を形成
した後、電極と同サイズにカットしたカーボンペーパー
（東レ製、膜厚３６０μｍ）でその電極を挟みこみ、こ
れを単電池測定用の装置に組み込んで単電池を構成し
た。このカーボンペーパーは予めＮＤ−１溶液（ダイキ
ン工業製）中に浸漬後焼成し撥水処理が施されたものを
使用した。
【００１９】ここで、比較のために現在一般的に用いら
れているスクリーン印刷法を用いて電極を作成した例を
示す。スクリーン印刷法を用いる場合は、高分子電解質
膜上に印刷することは困難であるため、従来広く行われ
てい電極基材上に印刷を行った。まず、電極触媒粉末に
溶媒として、電極触媒粉末の３倍量のブタノールを加
え、これに市販の界面活性剤（日本サーファクタント工
業製、ＮＰー１０）を数滴加えボールミル法により混合
し、スクリーン印刷用のインクを作成した。これを１０
０メッシュのスクリーンを用いてカーボンペーパー上に
印刷した。その後、８０℃で十分乾燥し、溶媒を取り除
いた２枚の電極を高分子電解質膜を挟んで配し、先と同
様に単電池を構成した。これらの単電池は、燃料極に水
素ガスを、空気極に空気を流し、電池温度を８０℃、燃
料利用率を９０％、空気利用率を３０％、ガス加湿は水
素ガスを７５℃、空気を６５℃の露点になるように調整
した。このときの電池の電流−電圧特性を、この比較例
と本実施例とを比較して図２に示す。これよりスクリー
ン印刷による電極を用いた場合よりも、本実施例の電極
を用いた電池の方が特性が高くなることが分かった。
れているスクリーン印刷法を用いて電極を作成した例を
示す。スクリーン印刷法を用いる場合は、高分子電解質
膜上に印刷することは困難であるため、従来広く行われ
てい電極基材上に印刷を行った。まず、電極触媒粉末に
溶媒として、電極触媒粉末の３倍量のブタノールを加
え、これに市販の界面活性剤（日本サーファクタント工
業製、ＮＰー１０）を数滴加えボールミル法により混合
し、スクリーン印刷用のインクを作成した。これを１０
０メッシュのスクリーンを用いてカーボンペーパー上に
印刷した。その後、８０℃で十分乾燥し、溶媒を取り除
いた２枚の電極を高分子電解質膜を挟んで配し、先と同
様に単電池を構成した。これらの単電池は、燃料極に水
素ガスを、空気極に空気を流し、電池温度を８０℃、燃
料利用率を９０％、空気利用率を３０％、ガス加湿は水
素ガスを７５℃、空気を６５℃の露点になるように調整
した。このときの電池の電流−電圧特性を、この比較例
と本実施例とを比較して図２に示す。これよりスクリー
ン印刷による電極を用いた場合よりも、本実施例の電極
を用いた電池の方が特性が高くなることが分かった。
【００２０】次に、帯電させた電極触媒粉末を、先に用
いたカーボンペーパ５上に付着させて電極を作成した。
高分子電解質膜上に電極を形成したときと同様に、まず
電極触媒粉末１を窒素ガスを用いてＰＴＦＥ管２中に高
速で送り自己摩擦帯電させた。この自己摩擦帯電した電
極触媒粉末をカーボンペーパを配した図１と同様の装置
に送り、カーボンペーパー上に付着させた。このように
して形成した電極は図３に示す構造となっている。図４
には比較のため、先のカーボンペーパー上にスクリーン
印刷した電極の構造を示した。これより本実施例の静電
的に帯電させた電極触媒粉末から電極を作成した場合に
は、電極中にガスの拡散が容易に行える微細な孔６が電
極全体に形成されており電極構造としては最適であるこ
とがわかる。これに対しスクリーン印刷による電極は、
カーボンペーパー上に緻密に形成されており、この微細
な孔が少なく電極全体に形成されていないことが分か
る。この本実施例の、カーボンペーパー上に形成した電
極を用いて先と同様に単セルを構成し、同条件で電池特
性を調べた。この結果をスクリーン印刷したものと比較
して図５に示す。これよりスクリーン印刷による電極を
用いたものよりも本実施例の電極を用いた電池の方が性
能的にも優れることが分かった。
いたカーボンペーパ５上に付着させて電極を作成した。
高分子電解質膜上に電極を形成したときと同様に、まず
電極触媒粉末１を窒素ガスを用いてＰＴＦＥ管２中に高
速で送り自己摩擦帯電させた。この自己摩擦帯電した電
極触媒粉末をカーボンペーパを配した図１と同様の装置
に送り、カーボンペーパー上に付着させた。このように
して形成した電極は図３に示す構造となっている。図４
には比較のため、先のカーボンペーパー上にスクリーン
印刷した電極の構造を示した。これより本実施例の静電
的に帯電させた電極触媒粉末から電極を作成した場合に
は、電極中にガスの拡散が容易に行える微細な孔６が電
極全体に形成されており電極構造としては最適であるこ
とがわかる。これに対しスクリーン印刷による電極は、
カーボンペーパー上に緻密に形成されており、この微細
な孔が少なく電極全体に形成されていないことが分か
る。この本実施例の、カーボンペーパー上に形成した電
極を用いて先と同様に単セルを構成し、同条件で電池特
性を調べた。この結果をスクリーン印刷したものと比較
して図５に示す。これよりスクリーン印刷による電極を
用いたものよりも本実施例の電極を用いた電池の方が性
能的にも優れることが分かった。
【００２１】これらの結果より、本実施例で採用した電
極触媒粉末を帯電させて高分子電解質膜上あるいはカー
ボンペーパー上に付着させ形成した電極は従来法に比べ
て構造的にも性能的にも優れていることが分かった。
極触媒粉末を帯電させて高分子電解質膜上あるいはカー
ボンペーパー上に付着させ形成した電極は従来法に比べ
て構造的にも性能的にも優れていることが分かった。
【００２２】また、このような電極の製造方法は、従来
法に比べ、有機溶媒などを含まないため無公害化の観点
から有効である。また、付着せず残った電極触媒粉末は
再回収できるため電極の低コスト化、省資源化の観点か
らも優れている。さらに、この方法によって作成した電
極の特性も単電池を組み立てて電池性能を評価した結
果、従来法より優れていることが分かった。本発明で
は、静電的に帯電させる方法として自己摩擦帯電を採用
したが、静電的に電極触媒粉末を帯電させることのでき
る方法であればこれ以外のものでも構わない。また、用
いる装置に関してもロール上の表面に静電的に帯電した
電極触媒粉末を転写して高分子電解質膜やカーボンペー
パー上に付着させる方法でも良く、本発明が適用できる
ものであればどんなものでも構わない。使用する高分子
電解質膜や多孔質導電性基材に関しても本実施例で用い
た以外の材料を用いてもよく形状も本実施例に限るもの
ではない。
法に比べ、有機溶媒などを含まないため無公害化の観点
から有効である。また、付着せず残った電極触媒粉末は
再回収できるため電極の低コスト化、省資源化の観点か
らも優れている。さらに、この方法によって作成した電
極の特性も単電池を組み立てて電池性能を評価した結
果、従来法より優れていることが分かった。本発明で
は、静電的に帯電させる方法として自己摩擦帯電を採用
したが、静電的に電極触媒粉末を帯電させることのでき
る方法であればこれ以外のものでも構わない。また、用
いる装置に関してもロール上の表面に静電的に帯電した
電極触媒粉末を転写して高分子電解質膜やカーボンペー
パー上に付着させる方法でも良く、本発明が適用できる
ものであればどんなものでも構わない。使用する高分子
電解質膜や多孔質導電性基材に関しても本実施例で用い
た以外の材料を用いてもよく形状も本実施例に限るもの
ではない。
【００２３】（実施例２）実施例１で用いた電極触媒粉
末１を、図６に示すような、窒素ガスで噴出することが
できるスプレ−ガン７を用いて、高分子電解質膜３上に
吹き付けて電極を形成した。吹き付け距離は４０ｃｍ
で、吹き付け時間は３秒とした。高分子電解質膜３上に
は、６０ｍｍ角にカットされたマスキング用の枠４が配
置されており、この間の部分に電極触媒粉末１を付着し
て電極を形成した。高分子電解質膜３についても実施例
１と同じものを使用した。このようにして形成した電極
を図７に示す。これより電極触媒粉末１は、高分子電解
質膜３の中に突き刺さるような形で定着していることが
分かった。また、形成された電極中にはガスの拡散が容
易に行える微細な孔が電極全体に存在していることが分
かった。
末１を、図６に示すような、窒素ガスで噴出することが
できるスプレ−ガン７を用いて、高分子電解質膜３上に
吹き付けて電極を形成した。吹き付け距離は４０ｃｍ
で、吹き付け時間は３秒とした。高分子電解質膜３上に
は、６０ｍｍ角にカットされたマスキング用の枠４が配
置されており、この間の部分に電極触媒粉末１を付着し
て電極を形成した。高分子電解質膜３についても実施例
１と同じものを使用した。このようにして形成した電極
を図７に示す。これより電極触媒粉末１は、高分子電解
質膜３の中に突き刺さるような形で定着していることが
分かった。また、形成された電極中にはガスの拡散が容
易に行える微細な孔が電極全体に存在していることが分
かった。
【００２４】このように高分子電解質膜３の片面に電極
を形成した後、もう一方の面にも同様に電極を形成し、
実施例１と同様の材料、構成で単電池を組み立て、同条
件下で電池特性を調べた。図８は、この時の電流−電圧
特性を、実施例１と同様にスクリーン印刷法で作成した
電極を用いたものと比較して示した。これより電極触媒
粉末を、スプレ−ガンを用いて高分子電解質膜上に吹き
付けて作成した電極を用いたものの方が電池性能が高い
ことが分かった。
を形成した後、もう一方の面にも同様に電極を形成し、
実施例１と同様の材料、構成で単電池を組み立て、同条
件下で電池特性を調べた。図８は、この時の電流−電圧
特性を、実施例１と同様にスクリーン印刷法で作成した
電極を用いたものと比較して示した。これより電極触媒
粉末を、スプレ−ガンを用いて高分子電解質膜上に吹き
付けて作成した電極を用いたものの方が電池性能が高い
ことが分かった。
【００２５】次に、電極触媒粉末を６０ｍｍ角のカーボ
ンペーパー上にスプレーガンで吹き付けて電極を形成し
た。吹き付け条件は、先の高分子電解質上に吹き付けた
場合と同じである。このようにして作成した電極を用い
て、先と同様に単セルを構成し、同条件で電池特性を調
べた。この結果、高分子電解質膜に形成したものとほぼ
同等（０．３Ａ／ｃｍ２で０．７０Ｖ）の電池特性が得
られた。
ンペーパー上にスプレーガンで吹き付けて電極を形成し
た。吹き付け条件は、先の高分子電解質上に吹き付けた
場合と同じである。このようにして作成した電極を用い
て、先と同様に単セルを構成し、同条件で電池特性を調
べた。この結果、高分子電解質膜に形成したものとほぼ
同等（０．３Ａ／ｃｍ２で０．７０Ｖ）の電池特性が得
られた。
【００２６】これらの結果より、本実施例で採用した電
極触媒粉末を高分子電解質膜上あるいはカーボンペーパ
ー上にスプレーガンで吹き付けて形成した電極は従来法
に比べて構造的にも性能的にも優れていることが分かっ
た。特に、高分子電解質膜に形成した場合、高分子電解
質膜の内部に突き刺ささような形で電極が形成されるこ
とから、有効電極反応面積が向上して電池性能が従来法
よりも向上しており、また条件を変えることによりさら
なる特性の向上が期待できる。また、このような電極の
製造方法は、従来法に比べ、有機溶媒などを含まないた
め無公害化の観点から有効である。また、付着せず残っ
た電極触媒粉末は再回収できるため電極の低コスト化、
省資源化の観点からも優れている。さらに、この方法に
よって作成した電極の特性も単電池を組み立てて電池性
能を評価した結果、従来法より優れていることが分かっ
た。
極触媒粉末を高分子電解質膜上あるいはカーボンペーパ
ー上にスプレーガンで吹き付けて形成した電極は従来法
に比べて構造的にも性能的にも優れていることが分かっ
た。特に、高分子電解質膜に形成した場合、高分子電解
質膜の内部に突き刺ささような形で電極が形成されるこ
とから、有効電極反応面積が向上して電池性能が従来法
よりも向上しており、また条件を変えることによりさら
なる特性の向上が期待できる。また、このような電極の
製造方法は、従来法に比べ、有機溶媒などを含まないた
め無公害化の観点から有効である。また、付着せず残っ
た電極触媒粉末は再回収できるため電極の低コスト化、
省資源化の観点からも優れている。さらに、この方法に
よって作成した電極の特性も単電池を組み立てて電池性
能を評価した結果、従来法より優れていることが分かっ
た。
【００２７】本発明では、スプレーガンによる吹き付け
を行ったが、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
けることができるものであればこれ以外の方法であって
も構わない。作成する電極面積が大きくなった場合には
スプレーガンをＸ−Ｙ軸でコントロールして大面積な電
極を均一に作成することも可能であり、本発明が適用で
きるものであればどんなものでも構わない。使用する高
分子電解質膜や多孔質導電性基材に関しても本実施例で
用いた以外の材料を用いてもよく、形状も本実施例に限
るものではない。
を行ったが、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
けることができるものであればこれ以外の方法であって
も構わない。作成する電極面積が大きくなった場合には
スプレーガンをＸ−Ｙ軸でコントロールして大面積な電
極を均一に作成することも可能であり、本発明が適用で
きるものであればどんなものでも構わない。使用する高
分子電解質膜や多孔質導電性基材に関しても本実施例で
用いた以外の材料を用いてもよく、形状も本実施例に限
るものではない。
【００２８】（実施例３）本実施例では、実施例２で用
いたスプレ−ガンを用いて、電極触媒粉末をア−スされ
た高分子電解質膜上に吹き付けて電極を形成した。電極
触媒粉末は、実施例１で使用した静電的に帯電させたも
のを使用した。つまり、樹脂製の管内を窒素ガスと共に
電極触媒粉末を高速で送り、その先端にスプレーガンを
取り付けたものを使用した。吹き付け条件等は実施例２
と同じにした。高分子電解質膜についても実施例２と同
じものを使用した。このように高分子電解質膜の片面に
電極を形成した後、もう一方の面にも同様に電極を形成
し、実施例２と同様の材料、構成で単電池を組み立て、
同条件下で電池特性を調べた。図９は、この時の電流−
電圧特性を実施例２と同様にスクリーン印刷法で作成し
た電極を用いたものおよび実施例２の電極を用いたもの
と比較して示した。これより帯電させた電極触媒粉末
を、スプレ−ガンを用いて高分子電解質膜上に吹き付け
て作成した電極を用いたものは、従来法、実施例２より
も電池性能が高くなることが分かった。
いたスプレ−ガンを用いて、電極触媒粉末をア−スされ
た高分子電解質膜上に吹き付けて電極を形成した。電極
触媒粉末は、実施例１で使用した静電的に帯電させたも
のを使用した。つまり、樹脂製の管内を窒素ガスと共に
電極触媒粉末を高速で送り、その先端にスプレーガンを
取り付けたものを使用した。吹き付け条件等は実施例２
と同じにした。高分子電解質膜についても実施例２と同
じものを使用した。このように高分子電解質膜の片面に
電極を形成した後、もう一方の面にも同様に電極を形成
し、実施例２と同様の材料、構成で単電池を組み立て、
同条件下で電池特性を調べた。図９は、この時の電流−
電圧特性を実施例２と同様にスクリーン印刷法で作成し
た電極を用いたものおよび実施例２の電極を用いたもの
と比較して示した。これより帯電させた電極触媒粉末
を、スプレ−ガンを用いて高分子電解質膜上に吹き付け
て作成した電極を用いたものは、従来法、実施例２より
も電池性能が高くなることが分かった。
【００２９】次に、静電的に帯電した電極触媒粉末を６
０ｍｍ角のカーボンペーパー上にスプレーガンで吹き付
けて電極を形成した。吹き付け条件は先の高分子電解質
上に吹き付けた場合と同じである。このようにして作成
した電極を用いて先と同様に単セルを構成し、同条件で
電池特性を調べた。この結果、高分子電解質膜に形成し
たものと同様に従来法、実施例２よりも性能がよくなる
ことが分かった。
０ｍｍ角のカーボンペーパー上にスプレーガンで吹き付
けて電極を形成した。吹き付け条件は先の高分子電解質
上に吹き付けた場合と同じである。このようにして作成
した電極を用いて先と同様に単セルを構成し、同条件で
電池特性を調べた。この結果、高分子電解質膜に形成し
たものと同様に従来法、実施例２よりも性能がよくなる
ことが分かった。
【００３０】これらの結果より、本実施例で採用した静
電的に帯電させた電極触媒粉末を高分子電解質膜上ある
いはカーボンペーパー上にスプレーガンで吹き付けて形
成した電極は従来法に比べて優れていることが分かっ
た。また、実施例２で用いた電極よりも性能が優れてい
ることが分かった。これは、キャリアガスによる吹き付
け効果に静電気力が加わって高分子電解質膜あるいはカ
ーボンペーパーとの付着力が高まったためと考えられ
る。また、このような電極の製造方法も、従来法に比
べ、有機溶媒などを含まないため無公害化の観点から有
効である。また、付着せず残った電極触媒粉末は再回収
できるため電極の低コスト化、省資源化の観点からも優
れている。さらに、この方法によって作成した電極の特
性も単電池を組み立てて電池性能を評価した結果、従来
法より優れていることが分かった。
電的に帯電させた電極触媒粉末を高分子電解質膜上ある
いはカーボンペーパー上にスプレーガンで吹き付けて形
成した電極は従来法に比べて優れていることが分かっ
た。また、実施例２で用いた電極よりも性能が優れてい
ることが分かった。これは、キャリアガスによる吹き付
け効果に静電気力が加わって高分子電解質膜あるいはカ
ーボンペーパーとの付着力が高まったためと考えられ
る。また、このような電極の製造方法も、従来法に比
べ、有機溶媒などを含まないため無公害化の観点から有
効である。また、付着せず残った電極触媒粉末は再回収
できるため電極の低コスト化、省資源化の観点からも優
れている。さらに、この方法によって作成した電極の特
性も単電池を組み立てて電池性能を評価した結果、従来
法より優れていることが分かった。
【００３１】本発明では、スプレーガンによる吹き付け
を行ったが、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
けることができるものであればこれ以外の方法であって
も構わない。また、実施例２と同様に作成する電極面積
が大きくなった場合にはスプレーガンをＸ−Ｙ軸でコン
トロールして大面積な電極を均一に作成することも可能
であり、本発明が適用できるものであればどんなもので
も構わない。使用する高分子電解質膜や多孔質導電性基
材に関しても本実施例で用いた以外の材料を用いてもよ
く、形状も本実施例に限るものではない。
を行ったが、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
けることができるものであればこれ以外の方法であって
も構わない。また、実施例２と同様に作成する電極面積
が大きくなった場合にはスプレーガンをＸ−Ｙ軸でコン
トロールして大面積な電極を均一に作成することも可能
であり、本発明が適用できるものであればどんなもので
も構わない。使用する高分子電解質膜や多孔質導電性基
材に関しても本実施例で用いた以外の材料を用いてもよ
く、形状も本実施例に限るものではない。
【００３２】（実施例４）本実施例では、実施例３で用
いたスプレ−ガンを用いて、静電的に帯電させた電極触
媒粉末をア−スされた高分子電解質膜上に吹き付けて電
極を形成した。ここで電極触媒粉末には白金を担持した
カーボン（Ａ）と、実施例１〜３で使用した白金担持カ
ーボン粉末をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高分
子電解質が被覆された白金担持カーボン粉末（Ｂ）、お
よび白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ担持カーボン粉末
の混合物をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高分子
電解質が被覆された白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ担
持カーボン粉末の混合物（Ｃ）の３種類用いた。吹き付
け条件等は実施例３と同じにした。高分子電解質膜につ
いても実施例３と同じものを使用した。このように高分
子電解質膜の片面に電極を形成した後、もう一方の面に
も同様に電極を形成し、実施例３と同様の材料、構成で
単電池を組み立て、同条件下で電池特性を調べた。表１
に０．３Ａ／ｃｍ２で電池を放電した場合の電池電圧を
スクリーン印刷による電極を用いた従来法のものと比較
して示す。
いたスプレ−ガンを用いて、静電的に帯電させた電極触
媒粉末をア−スされた高分子電解質膜上に吹き付けて電
極を形成した。ここで電極触媒粉末には白金を担持した
カーボン（Ａ）と、実施例１〜３で使用した白金担持カ
ーボン粉末をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高分
子電解質が被覆された白金担持カーボン粉末（Ｂ）、お
よび白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ担持カーボン粉末
の混合物をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高分子
電解質が被覆された白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ担
持カーボン粉末の混合物（Ｃ）の３種類用いた。吹き付
け条件等は実施例３と同じにした。高分子電解質膜につ
いても実施例３と同じものを使用した。このように高分
子電解質膜の片面に電極を形成した後、もう一方の面に
も同様に電極を形成し、実施例３と同様の材料、構成で
単電池を組み立て、同条件下で電池特性を調べた。表１
に０．３Ａ／ｃｍ２で電池を放電した場合の電池電圧を
スクリーン印刷による電極を用いた従来法のものと比較
して示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】これより。電極触媒粉末Ａ〜Ｃのどれを用
いた場合にも従来法よりも電池性能が高くなることが分
かった。特に電極触媒粉末Ｃを用いたものがＡ，Ｂを用
いたものよりも優れていた。これは撥水カーボンとして
ＰＴＦＥ担持カーボン粉末を加えているため、電極触媒
層中のガス拡散、撥水性が向上したためと考えられる。
同様にカーボンペーパー上に電極を形成した場合にも同
様な傾向が見られた。
いた場合にも従来法よりも電池性能が高くなることが分
かった。特に電極触媒粉末Ｃを用いたものがＡ，Ｂを用
いたものよりも優れていた。これは撥水カーボンとして
ＰＴＦＥ担持カーボン粉末を加えているため、電極触媒
層中のガス拡散、撥水性が向上したためと考えられる。
同様にカーボンペーパー上に電極を形成した場合にも同
様な傾向が見られた。
【００３５】これらの結果より、本実施例で採用した静
電的に帯電させた電極触媒粉末Ａ〜Ｃを高分子電解質膜
上あるいはカーボンペーパー上にスプレーガンで吹き付
けて形成した電極は従来法に比べて優れていることが分
かった。また、このような電極の製造方法も、従来法に
比べ、有機溶媒などを含まないため無公害化の観点から
有効である。また、付着せず残った電極触媒粉末は再回
収できるため電極の低コスト化、省資源化の観点からも
優れている。さらに、この方法によって作成した電極の
特性も単電池を組み立てて電池性能を評価した結果、従
来法より優れていることが分かった。
電的に帯電させた電極触媒粉末Ａ〜Ｃを高分子電解質膜
上あるいはカーボンペーパー上にスプレーガンで吹き付
けて形成した電極は従来法に比べて優れていることが分
かった。また、このような電極の製造方法も、従来法に
比べ、有機溶媒などを含まないため無公害化の観点から
有効である。また、付着せず残った電極触媒粉末は再回
収できるため電極の低コスト化、省資源化の観点からも
優れている。さらに、この方法によって作成した電極の
特性も単電池を組み立てて電池性能を評価した結果、従
来法より優れていることが分かった。
【００３６】本発明では、電極触媒粉末に白金を担持し
たカーボン（Ａ）と、実施例１〜３で使用した白金担持
カーボン粉末をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高
分子電解質が被覆された白金担持カーボン粉末（Ｂ）、
および白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ担持カーボン粉
末の混合物をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高分
子電解質が被覆された白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ
担持カーボン粉末の混合物（Ｃ）に白金を担持したカー
ボンを用いたが、貴金属は白金以外のルテニウム、金、
パラジウムなどでも良く、撥水処理を行うフッ素樹脂も
ＰＴＦＥに限るものではない。また、ここではＡ〜Ｃの
うちの一つを用いたが、これらが混合されたものでも、
これらを順次形成して積層して用いることもできる。使
用する高分子電解質膜や多孔質導電性基材に関しても本
実施例で用いた以外の材料を用いてもよく、形状も本実
施例に限るものではない。
たカーボン（Ａ）と、実施例１〜３で使用した白金担持
カーボン粉末をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高
分子電解質が被覆された白金担持カーボン粉末（Ｂ）、
および白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ担持カーボン粉
末の混合物をＮａｆｉｏｎ溶液と混合して作成した高分
子電解質が被覆された白金担持カーボン粉末とＰＴＦＥ
担持カーボン粉末の混合物（Ｃ）に白金を担持したカー
ボンを用いたが、貴金属は白金以外のルテニウム、金、
パラジウムなどでも良く、撥水処理を行うフッ素樹脂も
ＰＴＦＥに限るものではない。また、ここではＡ〜Ｃの
うちの一つを用いたが、これらが混合されたものでも、
これらを順次形成して積層して用いることもできる。使
用する高分子電解質膜や多孔質導電性基材に関しても本
実施例で用いた以外の材料を用いてもよく、形状も本実
施例に限るものではない。
【００３７】（実施例５）本実施例では、実施例３で用
いたスプレ−ガンを用いて、静電的に帯電させた電極触
媒粉末をア−スされた高分子電解質膜上に吹き付けて電
極を形成した。ここで使用した電極触媒粉末は、以下の
ようにして作成した。まず、白金担持カーボン粉末を酢
酸ブチル中に分散させる。これに高分子電解質溶液を
（旭硝子製、９ｗｔ％Ｆｌｅｍｉｏｎ溶液）を滴下混合
して高分子電解質のコロイドを白金担持カーボン粉末に
担持する。これを１００℃で真空乾燥して作成した。吹
き付け条件等は実施例２と同じにした。高分子電解質膜
についても実施例３と同じものを使用した。このように
高分子電解質膜の片面に電極を形成した後、もう一方の
面にも同様に電極を形成し、実施例３と同様の材料、構
成で単電池を組み立て、同条件下で電池特性を調べた。
０．３Ａ／ｃｍ２で電池を放電した場合の電池電圧は、
７３０ｍＶで、実施例４で電極触媒粉末Ｂを用いて作成
した電極を用いたものよりも優れた性能を示した。これ
は、本発明による電極触媒を用いると、微細構造が変化
して、従来電極反応に利用されなかった白金が反応に利
用され、白金の利用率が向上するためと考えられる。
いたスプレ−ガンを用いて、静電的に帯電させた電極触
媒粉末をア−スされた高分子電解質膜上に吹き付けて電
極を形成した。ここで使用した電極触媒粉末は、以下の
ようにして作成した。まず、白金担持カーボン粉末を酢
酸ブチル中に分散させる。これに高分子電解質溶液を
（旭硝子製、９ｗｔ％Ｆｌｅｍｉｏｎ溶液）を滴下混合
して高分子電解質のコロイドを白金担持カーボン粉末に
担持する。これを１００℃で真空乾燥して作成した。吹
き付け条件等は実施例２と同じにした。高分子電解質膜
についても実施例３と同じものを使用した。このように
高分子電解質膜の片面に電極を形成した後、もう一方の
面にも同様に電極を形成し、実施例３と同様の材料、構
成で単電池を組み立て、同条件下で電池特性を調べた。
０．３Ａ／ｃｍ２で電池を放電した場合の電池電圧は、
７３０ｍＶで、実施例４で電極触媒粉末Ｂを用いて作成
した電極を用いたものよりも優れた性能を示した。これ
は、本発明による電極触媒を用いると、微細構造が変化
して、従来電極反応に利用されなかった白金が反応に利
用され、白金の利用率が向上するためと考えられる。
【００３８】これらの結果より、本実施例で採用した電
極触媒粉末を高分子電解質膜上あるいはカーボンペーパ
ー上にスプレーガンで吹き付けて形成した電極は従来法
に比べて優れていることが分かった。また、このような
電極の製造方法も、従来法に比べ、有機溶媒などを含ま
ないため無公害化の観点から有効である。また、付着せ
ず残った電極触媒粉末は再回収できるため電極の低コス
ト化、省資源化の観点からも優れている。さらに、この
方法によって作成した電極の特性も単電池を組み立てて
電池性能を評価した結果、従来法より優れていることが
分かった。
極触媒粉末を高分子電解質膜上あるいはカーボンペーパ
ー上にスプレーガンで吹き付けて形成した電極は従来法
に比べて優れていることが分かった。また、このような
電極の製造方法も、従来法に比べ、有機溶媒などを含ま
ないため無公害化の観点から有効である。また、付着せ
ず残った電極触媒粉末は再回収できるため電極の低コス
ト化、省資源化の観点からも優れている。さらに、この
方法によって作成した電極の特性も単電池を組み立てて
電池性能を評価した結果、従来法より優れていることが
分かった。
【００３９】本発明では、高分子電解質のコロイド状分
散液と貴金属を担持した炭素微粉末を混合後熱的に処理
し多ものを用いたが、貴金属は白金以外のルテニウム、
金、パラジウムなどでも良く、使用する高分子電解質膜
や多孔質導電性基材に関しても本実施例で用いた以外の
材料を用いてもよく、形状も本実施例に限るものではな
い。
散液と貴金属を担持した炭素微粉末を混合後熱的に処理
し多ものを用いたが、貴金属は白金以外のルテニウム、
金、パラジウムなどでも良く、使用する高分子電解質膜
や多孔質導電性基材に関しても本実施例で用いた以外の
材料を用いてもよく、形状も本実施例に限るものではな
い。
【００４０】（実施例６）本実施例では、実施例２で用
いたスプレ−ガンを用いて、電極触媒粉末を高分子電解
質膜上に吹き付けて電極を形成した。吹き付け条件等は
実施例２と同じにした。高分子電解質膜についても実施
例２と同じものを使用した。このように高分子電解質膜
の片面に電極を形成した後、もう一方の面にも同様に電
極を形成した。この後、電極と同サイズにカットした撥
水処理を施されたカーボンペーパー（東レ製、膜厚３６
０μｍ）で挟み、金型に設置して１３０℃で１分間、５
０ｋｇ／ｃｍ2でホットプレスを行い、高分子電解質と
電極との接合体（ＭＥＡ）を作成した。これを実施例２
と同様の材料、構成で単電池を組み立て、実施例２と同
じ条件下で電池特性を調べた。図１０は、この電池の電
流−電圧特性を実施例２の電極を用いたものと比較して
示したものである。これより本実施例のものは実施例２
のホットプレス処理を行わなかったものに比べて電池性
能が高くなることが分かった。これは、ホットプレスを
行うことにより、高分子電解質膜と電極との接合がより
密接になり、ミクロ的な電極反応面積が増大したものと
考えられる。
いたスプレ−ガンを用いて、電極触媒粉末を高分子電解
質膜上に吹き付けて電極を形成した。吹き付け条件等は
実施例２と同じにした。高分子電解質膜についても実施
例２と同じものを使用した。このように高分子電解質膜
の片面に電極を形成した後、もう一方の面にも同様に電
極を形成した。この後、電極と同サイズにカットした撥
水処理を施されたカーボンペーパー（東レ製、膜厚３６
０μｍ）で挟み、金型に設置して１３０℃で１分間、５
０ｋｇ／ｃｍ2でホットプレスを行い、高分子電解質と
電極との接合体（ＭＥＡ）を作成した。これを実施例２
と同様の材料、構成で単電池を組み立て、実施例２と同
じ条件下で電池特性を調べた。図１０は、この電池の電
流−電圧特性を実施例２の電極を用いたものと比較して
示したものである。これより本実施例のものは実施例２
のホットプレス処理を行わなかったものに比べて電池性
能が高くなることが分かった。これは、ホットプレスを
行うことにより、高分子電解質膜と電極との接合がより
密接になり、ミクロ的な電極反応面積が増大したものと
考えられる。
【００４１】次に、予め高分子電解質膜の両面に高分子
電解質溶液（旭硝子製、９ｗｔ％Ｆｌｅｍｉｏｎ溶液）
を塗布して溶媒を乾燥させた高分子電解質膜を用いて、
先と同様に電極を形成しホットプレス処理を行ったＭＥ
Ａを作成した。これを用いて単電池を組み立て電池特性
を調べた。この結果、予め高分子電解質溶液を塗布した
高分子電解質膜を用いたものは、未処理のものよりもさ
らに特性が向上することが分かった。
電解質溶液（旭硝子製、９ｗｔ％Ｆｌｅｍｉｏｎ溶液）
を塗布して溶媒を乾燥させた高分子電解質膜を用いて、
先と同様に電極を形成しホットプレス処理を行ったＭＥ
Ａを作成した。これを用いて単電池を組み立て電池特性
を調べた。この結果、予め高分子電解質溶液を塗布した
高分子電解質膜を用いたものは、未処理のものよりもさ
らに特性が向上することが分かった。
【００４２】これらの結果より、本実施例で採用した高
分子電解質膜と電極をホットプレス処理したＭＥＡは、
ホットプレスしない場合よりも電池性能が向上すること
が分かった。また、高分子電解質膜の表面には予め高分
子電解質溶液を塗布しておくことでさらに性能の向上が
図れることが分かった。
分子電解質膜と電極をホットプレス処理したＭＥＡは、
ホットプレスしない場合よりも電池性能が向上すること
が分かった。また、高分子電解質膜の表面には予め高分
子電解質溶液を塗布しておくことでさらに性能の向上が
図れることが分かった。
【００４３】本実施例では高分子電解質膜に電極を形成
した後にホットプレス処理を行ったが、多孔質導電性電
極基材上に電極を形成してからホットプレス処理を行っ
ても構わない。また、熱的処理の方法もホットプレスに
限られるものではなく、本発明が適用できるものであれ
ばどんなものであっても構わない。本実施例では、スプ
レーガンによる吹き付けを行ったが、静電的に電極を形
成する方法を用いても良い。使用する高分子電解質膜や
高分子電解質溶液、多孔質導電性基材に関しても本実施
例で用いた以外の材料を用いてもよく、形状も本実施例
に限るものではない。
した後にホットプレス処理を行ったが、多孔質導電性電
極基材上に電極を形成してからホットプレス処理を行っ
ても構わない。また、熱的処理の方法もホットプレスに
限られるものではなく、本発明が適用できるものであれ
ばどんなものであっても構わない。本実施例では、スプ
レーガンによる吹き付けを行ったが、静電的に電極を形
成する方法を用いても良い。使用する高分子電解質膜や
高分子電解質溶液、多孔質導電性基材に関しても本実施
例で用いた以外の材料を用いてもよく、形状も本実施例
に限るものではない。
【００４４】
【発明の効果】以上実施例の説明から明らかなように、
本発明による電極を用いれば電池性能に悪影響を及ぼす
と考えられる溶媒や界面活性剤を用いる必要がない。ま
た、造孔材を入れることなく適度な細孔分布を持つ電極
構造が得られるため燃料電池用電極としては最適であ
る。さらに、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
けることにより、ミクロ的に膜の中に電極粉末の粒子が
埋設され、電池性能がより向上するという効果ある。
本発明による電極を用いれば電池性能に悪影響を及ぼす
と考えられる溶媒や界面活性剤を用いる必要がない。ま
た、造孔材を入れることなく適度な細孔分布を持つ電極
構造が得られるため燃料電池用電極としては最適であ
る。さらに、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付
けることにより、ミクロ的に膜の中に電極粉末の粒子が
埋設され、電池性能がより向上するという効果ある。
【００４５】また、本発明による電極の製造方法は、完
全なドライプロセスであるため、有機溶媒等による危険
性が少ない。また、形成した電極中の溶媒を乾燥させる
などの乾燥工程が不要になると共に成形に利用されなか
った電極触媒粉末を容易に回収することができ経済的に
も優れている。さらに、これまで困難であった高分子電
解質膜への電極の形成も非常に容易に行うことができ
る。また、印刷法に比べ電極塗膜の平滑性、緻密性が出
ないことが、逆に電極のガス拡散をより良くするため、
電極の製造方法として優れている。
全なドライプロセスであるため、有機溶媒等による危険
性が少ない。また、形成した電極中の溶媒を乾燥させる
などの乾燥工程が不要になると共に成形に利用されなか
った電極触媒粉末を容易に回収することができ経済的に
も優れている。さらに、これまで困難であった高分子電
解質膜への電極の形成も非常に容易に行うことができ
る。また、印刷法に比べ電極塗膜の平滑性、緻密性が出
ないことが、逆に電極のガス拡散をより良くするため、
電極の製造方法として優れている。
【００４６】さらに、電極と高分子電解質膜の接合を熱
的に行うことにより、より性能の高い高分子電解質型燃
料電池を得ることができる。
的に行うことにより、より性能の高い高分子電解質型燃
料電池を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例で用いた装置を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第１の実施例の電極を用いて作製した
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
【図３】本発明の第１の実施例で作製した電極を示す図
である。
である。
【図４】従来例の電極を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例の電極を用いて作製した
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
【図６】本発明の第２の実施例で用いた装置を示す図で
ある。
ある。
【図７】本発明の第２の実施例で作製した電極を示す図
である。
である。
【図８】本発明の第２の実施例の電極を用いて作製した
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
【図９】本発明の第３の実施例の電極を用いて作製した
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を示
す図である。
【図１０】本発明の第６の実施例の電極を用いて作製し
た高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を
示す図である。
た高分子電解質型燃料電池単セルの電流と電圧の関係を
示す図である。
【符号の説明】 １ 電極触媒粉末 ２ 樹脂製管 ３ 高分子電解質膜 ４ マスキング枠 ５ カーボンペーパー ６ 孔 ７ スプレーガン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 靖 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 船越 康友 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 仲川 浩司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松本 敏宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (16)
- 【請求項１】 高分子電解質膜の少なくとも一方の面
に、静電的に帯電させた電極触媒粉末を付着して形成し
た電極であることを特徴とする燃料電池用電極。 - 【請求項２】 多孔質導電性電極基材上に、静電的に帯
電させた電極触媒粉末を付着して形成した電極であるこ
とを特徴とする燃料電池用電極。 - 【請求項３】 高分子電解質膜の少なくとも一方の面
に、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付けて形成
した電極であることを特徴とする燃料電池用電極。 - 【請求項４】 多孔質導電性電極基材上に、電極触媒粉
末をキャリアガスと共に吹き付けて形成した電極である
ことを特徴とする燃料電池用電極。 - 【請求項５】 前記電極触媒粉末が静電的に帯電してい
ることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃料電池用
電極。 - 【請求項６】 前記電極触媒粉末が貴金属触媒を担持し
た炭素微粉末、貴金属を担持した炭素微粉末と高分子電
解質の混合物、貴金属を担持した炭素微粉末とフッ素樹
脂で撥水処理した炭素微粉末と高分子電解質の混合物、
のいずれか一つを含んでなることを特徴とする請求項１
〜５のいずれかに記載の燃料電池用電極。 - 【請求項７】 前記電極触媒粉末が、高分子電解質のコ
ロイド状分散液と貴金属を担持した炭素微粉末を混合
後、乾燥して作成されたものであることを特徴とする請
求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用電極。 - 【請求項８】 高分子電解質膜の少なくとも一方の面
に、静電的に帯電させた電極触媒粉末を付着させ電極を
形成することを特徴とする燃料電池用電極の製造方法。 - 【請求項９】 多孔質導電性電極基材上に、静電的に帯
電させた電極触媒粉末を付着させ電極を形成することを
特徴とする燃料電池用電極の製造方法。 - 【請求項１０】 高分子電解質膜の少なくとも一方の面
に、電極触媒粉末をキャリアガスと共に吹き付け電極を
形成することを特徴とする燃料電池用電極の製造方法。 - 【請求項１１】 多孔質導電性電極基材上に、電極触媒
粉末をキャリアガスと共に吹き付け電極を形成すること
を特徴とする燃料電池用電極の製造方法。 - 【請求項１２】 前記電極触媒粉末が静電的に帯電して
いることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の燃料
電池用電極の製造方法。 - 【請求項１３】 前記電極触媒粉末は、貴金属を担持し
た炭素微粉末、貴金属を担持した炭素微粉末と高分子電
解質の混合物、貴金属を担持した炭素微粉末とフッ素樹
脂で撥水処理した炭素微粉末と高分子電解質の混合物、
のいずれか一つを含んでなることを特徴とする請求項８
〜１２のいずれかに記載の燃料電池用電極の製造方法。 - 【請求項１４】 前記電極触媒粉末が、高分子電解質の
コロイド状分散液と貴金属を担持した炭素微粉末を混合
後、乾燥したものであることを特徴とする請求項８〜１
２のいずれかに記載の燃料電池用電極の製造方法。 - 【請求項１５】 熱的に前記高分子電解質膜と前記電極
を接合する工程を付加したことを特徴とする請求項８〜
１４のいずれかに記載の燃料電池用電極の製造方法。 - 【請求項１６】 前記高分子電解質膜が、少なくとも一
方の面に前記高分子電解質の溶液を塗布してなることを
特徴とする請求項１５に記載の燃料電池用電極の製造
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08750998A JP3466082B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 燃料電池用電極の製造法 |
| EP99105131A EP0948071A3 (en) | 1998-03-31 | 1999-03-26 | Electrode for fuel cell and method of producing the same |
| US09/280,996 US6455109B1 (en) | 1998-03-31 | 1999-03-30 | Electrode for fuel cell and method of producing the same |
| CNB991049039A CN1230934C (zh) | 1998-03-31 | 1999-03-31 | 燃料电池用电极及其制造方法 |
| US10/244,665 US20030096154A1 (en) | 1998-03-31 | 2002-09-17 | Electrode for fuel cell and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08750998A JP3466082B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 燃料電池用電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11288728A true JPH11288728A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3466082B2 JP3466082B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=13916964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08750998A Expired - Fee Related JP3466082B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 燃料電池用電極の製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6455109B1 (ja) |
| EP (1) | EP0948071A3 (ja) |
| JP (1) | JP3466082B2 (ja) |
| CN (1) | CN1230934C (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002298860A (ja) * | 2001-01-25 | 2002-10-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の電極触媒層形成方法 |
| WO2003047018A1 (fr) * | 2001-11-30 | 2003-06-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede de fabrication d'electrode de pile a combustible |
| US6736007B2 (en) * | 2000-10-31 | 2004-05-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Assembling method for tire wheel assembly and assembling line for tire wheel assembly, and wheel and production method for wheel |
| JP2004281152A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Toyota Motor Corp | 電極製造装置および方法 |
| JP2005063780A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Nordson Corp | 電解質膜、電解質膜複合体、電解質膜複合体の製造方法、燃料電池用電解質膜・電極アセンブリー、燃料電池用電解質膜・電極アセンブリーの製造方法、及び燃料電池 |
| US7022638B2 (en) | 2001-09-17 | 2006-04-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing a fuel cell electrode |
| JP2006206805A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fujimori Kogyo Co Ltd | マスキングフィルム |
| JP2006236881A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Toppan Printing Co Ltd | 電極およびその製造方法 |
| JP2006313706A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Nagaoka Univ Of Technology | 電極及びその製造方法 |
| JP2006318816A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用接合体の製造方法、燃料電池用接合体の製造装置及び燃料電池 |
| WO2006137203A1 (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 膜－電極接合体製造方法 |
| JP2007035612A (ja) * | 2005-06-20 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 膜−電極接合体製造方法 |
| CN1310358C (zh) * | 2000-06-22 | 2007-04-11 | 松下电器产业株式会社 | 高分子电解质型燃料电池 |
| JP2007250366A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用電極の触媒層 |
| JPWO2005088749A1 (ja) * | 2004-03-12 | 2008-01-31 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 膜電極接合体及び膜電極接合体の製造方法並びに固体高分子形燃料電池 |
| JP2008166163A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Toshiba Corp | 触媒−高分子電解質膜接合体の製造方法および製造装置 |
| US7455888B2 (en) | 2004-02-19 | 2008-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaishi | Method and apparatus for forming catalyst layer on substrate constituting membrane electrode assembly |
| JP2009026681A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Toyota Motor Corp | 膜電極接合体製造方法及び膜電極接合体 |
| JP2010135117A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池用電極とその製造方法、及び燃料電池 |
| JP2010282803A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 全固体リチウムイオン二次電池の製造方法 |
| JP2011243402A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Hitachi Zosen Corp | 固体リチウム電池、固体リチウム電池の製造方法、及び、固体リチウム電池を備えた装置 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100529452B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2005-11-17 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 고분자 전해질형 연료전지와 그 운전방법 |
| JP2003109609A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用電極の製造方法およびその装置 |
| FR2834818B1 (fr) | 2002-01-14 | 2006-09-15 | Atofina | Poudre microcomposite a base de plaquettes de graphite et d'un fluoropolymere et objets fabriques avec cette poudre |
| US20040086632A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Ballard Power Systems Inc. | Method and apparatus for coating an ion-exchange membrane with a catalyst layer |
| US6831394B2 (en) * | 2002-12-11 | 2004-12-14 | General Electric Company | Backing material for micromachined ultrasonic transducer devices |
| WO2004076079A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-10 | Virginia Commonwealth University | Electrostatic processing of electrochemical device components |
| US20040175498A1 (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-09 | Lotfi Hedhli | Method for preparing membrane electrode assemblies |
| JP4662730B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2011-03-30 | ローム アンド ハース カンパニー | エネルギー貯蔵装置において有用なマクロレティキュラー炭質材料 |
| EP1531510A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-18 | Ballard Power Systems Inc. | Method and apparatus for coating an ion-exchange membrane with a catalyst layer |
| US7419745B2 (en) * | 2004-03-31 | 2008-09-02 | Sanjay Chaturvedi | Method of forming an electrode structure useful in energy storage devices |
| KR100690982B1 (ko) * | 2004-05-13 | 2007-03-09 | 주식회사 엘지화학 | 연료전지용 전극막접합체 제조 장비 및 방법 |
| DE102004033774A1 (de) * | 2004-07-12 | 2007-04-19 | Sartorius Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung einer katalytischen Schicht auf eine Membran |
| US20060045985A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-02 | Kozak Paul D | Method and apparatus for electrostatically coating an ion-exchange membrane or fluid diffusion layer with a catalyst layer |
| DE102004047587A1 (de) * | 2004-09-23 | 2006-04-06 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur Herstellung eines elektrolytischen Katalysatorträgers, elektrolytischer Katalysatorträger und elektrochemische Elektrode |
| KR101201816B1 (ko) * | 2005-03-07 | 2012-11-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 막-전극 어셈블리, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 |
| US8220318B2 (en) * | 2005-06-17 | 2012-07-17 | Georgia Tech Research Corporation | Fast microscale actuators for probe microscopy |
| US7395698B2 (en) * | 2005-10-25 | 2008-07-08 | Georgia Institute Of Technology | Three-dimensional nanoscale metrology using FIRAT probe |
| US7752898B2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-07-13 | Georgia Tech Research Corporation | Devices for probe microscopy |
| US7797757B2 (en) * | 2006-08-15 | 2010-09-14 | Georgia Tech Research Corporation | Cantilevers with integrated actuators for probe microscopy |
| CN108321353B (zh) * | 2012-05-31 | 2021-03-09 | 龙腾能源公司 | 用于制造锂离子电池的导电粒子薄膜的过程 |
| CN104056741A (zh) * | 2013-03-20 | 2014-09-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃料电池膜电极的制备方法 |
| EP3213361B1 (en) | 2014-10-27 | 2020-10-21 | Dragonfly Energy Corp. | Processes for the manufacture of conductive particle films for lithium ion batteries and lithium ion batteries |
| US20160307707A1 (en) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | YUNASKO, Ltd. | Method for manufacturing an electrode for energy storage devices and an electrode manufactured therewith |
| CN111326752A (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃料电池催化层固态粉料及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4313972A (en) * | 1978-06-28 | 1982-02-02 | United Technologies Corporation | Dry method for making an electrochemical cell electrode |
| US4272353A (en) * | 1980-02-29 | 1981-06-09 | General Electric Company | Method of making solid polymer electrolyte catalytic electrodes and electrodes made thereby |
| US4489122A (en) * | 1982-10-13 | 1984-12-18 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Transparencies for electrostatic printing |
| JPS61109257A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池の燃料電極 |
| JPH03295168A (ja) * | 1990-04-11 | 1991-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池のガス拡散電極およびマトリックス製造方法 |
| US5171644A (en) * | 1991-01-09 | 1992-12-15 | The Dow Chemical Company | Electrochemical cell electrode |
| US5151515A (en) * | 1991-02-04 | 1992-09-29 | The Dow Chemical Company | Oxygen reduction catalyst based upon metal dipyridylamines |
| US5272017A (en) * | 1992-04-03 | 1993-12-21 | General Motors Corporation | Membrane-electrode assemblies for electrochemical cells |
| JP3295168B2 (ja) | 1993-03-08 | 2002-06-24 | 日本電産コパル株式会社 | カメラ用ムービングマグネットモータ |
| US5542163A (en) * | 1993-04-19 | 1996-08-06 | Chang; On K. | Electrically-conducting adhesion-promoter |
| JP3422377B2 (ja) * | 1993-08-06 | 2003-06-30 | 松下電器産業株式会社 | 固体高分子型燃料電池の製造方法及びこれにより得られる固体高分子型燃料電池 |
| US5372896A (en) * | 1993-09-20 | 1994-12-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Treated solid polymer electrolyte membrane for use in a fuel cell and fuel cell including the treated solid polymer electrolyte membrane |
| JPH08130019A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-21 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 高分子固体電解質型電気化学セル用電極の製造方法 |
| US5843519A (en) * | 1994-10-17 | 1998-12-01 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Process for forming a catalyst layer on an electrode by spray-drying |
| DE19509748C2 (de) * | 1995-03-17 | 1997-01-23 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zur Herstellung eines Verbundes aus Elektrodenmaterial, Katalysatormaterial und einer Festelektrolytmembran |
| WO1996037003A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-11-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Photoelektrische katalysatorauftragung |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08750998A patent/JP3466082B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-26 EP EP99105131A patent/EP0948071A3/en not_active Withdrawn
- 1999-03-30 US US09/280,996 patent/US6455109B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-31 CN CNB991049039A patent/CN1230934C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-17 US US10/244,665 patent/US20030096154A1/en not_active Abandoned
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1310358C (zh) * | 2000-06-22 | 2007-04-11 | 松下电器产业株式会社 | 高分子电解质型燃料电池 |
| JP4944345B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2012-05-30 | パナソニック株式会社 | 高分子電解質型燃料電池、ならびにその電極の製造方法および製造装置 |
| US6736007B2 (en) * | 2000-10-31 | 2004-05-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Assembling method for tire wheel assembly and assembling line for tire wheel assembly, and wheel and production method for wheel |
| JP2002298860A (ja) * | 2001-01-25 | 2002-10-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の電極触媒層形成方法 |
| US7022638B2 (en) | 2001-09-17 | 2006-04-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing a fuel cell electrode |
| WO2003047018A1 (fr) * | 2001-11-30 | 2003-06-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede de fabrication d'electrode de pile a combustible |
| JP2004281152A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Toyota Motor Corp | 電極製造装置および方法 |
| JP2005063780A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Nordson Corp | 電解質膜、電解質膜複合体、電解質膜複合体の製造方法、燃料電池用電解質膜・電極アセンブリー、燃料電池用電解質膜・電極アセンブリーの製造方法、及び燃料電池 |
| US7455888B2 (en) | 2004-02-19 | 2008-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaishi | Method and apparatus for forming catalyst layer on substrate constituting membrane electrode assembly |
| JP5150895B2 (ja) * | 2004-03-12 | 2013-02-27 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 膜電極接合体及び膜電極接合体の製造方法並びに固体高分子形燃料電池 |
| JPWO2005088749A1 (ja) * | 2004-03-12 | 2008-01-31 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 膜電極接合体及び膜電極接合体の製造方法並びに固体高分子形燃料電池 |
| JP2006206805A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fujimori Kogyo Co Ltd | マスキングフィルム |
| JP2006236881A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Toppan Printing Co Ltd | 電極およびその製造方法 |
| JP2006313706A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Nagaoka Univ Of Technology | 電極及びその製造方法 |
| JP2006318816A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用接合体の製造方法、燃料電池用接合体の製造装置及び燃料電池 |
| US8097112B2 (en) | 2005-06-20 | 2012-01-17 | Panasonic Corporation | Method for manufacturing membrane-electrode assembly |
| WO2006137203A1 (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 膜－電極接合体製造方法 |
| JP2007035612A (ja) * | 2005-06-20 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 膜−電極接合体製造方法 |
| JP2007250366A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用電極の触媒層 |
| JP2008166163A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Toshiba Corp | 触媒−高分子電解質膜接合体の製造方法および製造装置 |
| JP2009026681A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Toyota Motor Corp | 膜電極接合体製造方法及び膜電極接合体 |
| JP4720800B2 (ja) * | 2007-07-23 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 膜電極接合体製造方法 |
| JP2010135117A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池用電極とその製造方法、及び燃料電池 |
| JP2010282803A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 全固体リチウムイオン二次電池の製造方法 |
| JP2011243402A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Hitachi Zosen Corp | 固体リチウム電池、固体リチウム電池の製造方法、及び、固体リチウム電池を備えた装置 |
Also Published As
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