JPS58218771A - 燃料電池マトリツクスの製法 - Google Patents
燃料電池マトリツクスの製法Info
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- JPS58218771A JPS58218771A JP57101245A JP10124582A JPS58218771A JP S58218771 A JPS58218771 A JP S58218771A JP 57101245 A JP57101245 A JP 57101245A JP 10124582 A JP10124582 A JP 10124582A JP S58218771 A JPS58218771 A JP S58218771A
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- matrix
- catalytic layer
- air pole
- fuel cell
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- 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
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8892—Impregnation or coating of the catalyst layer, e.g. by an ionomer
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- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
- H01M8/0293—Matrices for immobilising electrolyte solutions
-
- 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
- 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
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は燃料電池マトリックスの製法に関するもので、
特にガス極と一体化されたマトリックスのひび割れ、欠
落などＫよる対極との短絡を防止することを目的とする
。
特にガス極と一体化されたマトリックスのひび割れ、欠
落などＫよる対極との短絡を防止することを目的とする
。
この種電池の単位セル（１）は第１図忙示すようＫ。
空気極（２）と水素極（３）とその間に介在する電解質
マトリックス（４）からなり、前記マトリックス（４）
に燐酸電解液が含浸されている。この単位セル（１）は
表裏両面に夫々空気供給溝及び水素供給溝を配列した炭
素質ガス分離板（いづれも図示せず）と交互に多数積重
して電池スタックに組立てられる。
マトリックス（４）からなり、前記マトリックス（４）
に燐酸電解液が含浸されている。この単位セル（１）は
表裏両面に夫々空気供給溝及び水素供給溝を配列した炭
素質ガス分離板（いづれも図示せず）と交互に多数積重
して電池スタックに組立てられる。
一般にマトリックスは、シリコンカーバイト（８１Ｃ）
やジルコニヤ（Ｚｒ（１）などの無機多孔質微粒子にフ
ッ素樹脂ディスパージョンを加えて攪拌し、ペースト状
にして一方のガス極表面に塗布し、乾燥後フッ素樹脂の
結着温度で熱処理してガス極例えば空気極（２）上にマ
トリックス（４）を一体に形成する方法がとられる。
やジルコニヤ（Ｚｒ（１）などの無機多孔質微粒子にフ
ッ素樹脂ディスパージョンを加えて攪拌し、ペースト状
にして一方のガス極表面に塗布し、乾燥後フッ素樹脂の
結着温度で熱処理してガス極例えば空気極（２）上にマ
トリックス（４）を一体に形成する方法がとられる。
しかしマトリックス中のフッ素樹脂含有量は、多ければ
機械的強度が向上する反面撥水性が大となり、保液性を
損うという問題があるので、無機多孔質粒子に混合する
フッ素樹脂ディスパージョンの濃度は約２．５％程度に
制限される。
機械的強度が向上する反面撥水性が大となり、保液性を
損うという問題があるので、無機多孔質粒子に混合する
フッ素樹脂ディスパージョンの濃度は約２．５％程度に
制限される。
従ってガス極上のマトリックスは、保管・移動や組立時
の振動又はスタック組立後積重面よりのはみ出し部のカ
ット時、その周辺部にヒビ割れや欠落が生じ、電池に組
込んだ場合対極との短絡を起して電池特性に悪影響を及
ぼす原因となっていた。
の振動又はスタック組立後積重面よりのはみ出し部のカ
ット時、その周辺部にヒビ割れや欠落が生じ、電池に組
込んだ場合対極との短絡を起して電池特性に悪影響を及
ぼす原因となっていた。
本発明はこのような問題を解決するもので、ガス極上に
マトリックス材を塗布するに際し、ガス極の周辺に予め
高濃度のフッ素樹脂ディスパージョンを塗布乾燥し、つ
いでマトリックス材ペーストを塗布乾燥後フッ素樹脂の
結着温度で熱処理することにより、マトリックスの周辺
部を補強することを特徴とする。
マトリックス材を塗布するに際し、ガス極の周辺に予め
高濃度のフッ素樹脂ディスパージョンを塗布乾燥し、つ
いでマトリックス材ペーストを塗布乾燥後フッ素樹脂の
結着温度で熱処理することにより、マトリックスの周辺
部を補強することを特徴とする。
以下本発明の実施例を図について説明する。
ガス極ｆ２１ ＋３１は、いづれも周知のように、白金
黒又は白金黒を付着した活性炭粒子をフッ素樹脂で結着
した触媒層（２１）（３１）と、フッ素樹脂ディスパ−
ジョンで撥水処理を施したカーボンペーパーよりなる防
水層（：ｈ）（３２）（３＋及び３２は図示せず）とを
重ねてプレス後熱処理を施して二重層極とする。
黒又は白金黒を付着した活性炭粒子をフッ素樹脂で結着
した触媒層（２１）（３１）と、フッ素樹脂ディスパ−
ジョンで撥水処理を施したカーボンペーパーよりなる防
水層（：ｈ）（３２）（３＋及び３２は図示せず）とを
重ねてプレス後熱処理を施して二重層極とする。
マトリックス（４）は、シリコンカーバイトとポリエチ
レンオキサイド溶液とを重量比的７＝３の割合で混合し
、更に濃度２．５チのＦＴＦＢディスパージョンとアセ
トン（気泡生成防止剤）とを加えて攪拌し、ペースト状
に調製する。このマトリックス材ペーストを空気極（２
）上に塗着する前に、その触媒層（２１）の周辺に予め
約ＩＣＩ前後の巾で濃度４０〜６０％のＦＴＦＫディス
パージョンを塗布して乾燥する。この周辺塗布部は第３
図（イ）の（５）で示す。
レンオキサイド溶液とを重量比的７＝３の割合で混合し
、更に濃度２．５チのＦＴＦＢディスパージョンとアセ
トン（気泡生成防止剤）とを加えて攪拌し、ペースト状
に調製する。このマトリックス材ペーストを空気極（２
）上に塗着する前に、その触媒層（２１）の周辺に予め
約ＩＣＩ前後の巾で濃度４０〜６０％のＦＴＦＫディス
パージョンを塗布して乾燥する。この周辺塗布部は第３
図（イ）の（５）で示す。
ついでこの触媒層（２１）全面に前記マトリックス材ペ
ーストを０．２〜０．３ ｍ厚に塗布乾燥後３７０℃で
熱処理を行い、空気極（２）上にマ） ＩＪソックス４
）を形成する。
ーストを０．２〜０．３ ｍ厚に塗布乾燥後３７０℃で
熱処理を行い、空気極（２）上にマ） ＩＪソックス４
）を形成する。
単位セル（１）はこのマトリックス（４）に直接対極の
水素極（３）を重ねて組立てられるが、マ） ＩＪソッ
クスして前記８１ｃ層とカーボン層の二重層マトリック
スを用いる場合別途作成されたカーボン層を介して水素
極（３）を重ねればよい。又８１Ｃマ）ＩＪツクＸ−ｍ
ｏ＊＊、＊＋□１．３よ工、オ□（３）よ１．。
・′・処理を施してマトリックス（４）を形成すること
もできる。
水素極（３）を重ねて組立てられるが、マ） ＩＪソッ
クスして前記８１ｃ層とカーボン層の二重層マトリック
スを用いる場合別途作成されたカーボン層を介して水素
極（３）を重ねればよい。又８１Ｃマ）ＩＪツクＸ−ｍ
ｏ＊＊、＊＋□１．３よ工、オ□（３）よ１．。
・′・処理を施してマトリックス（４）を形成すること
もできる。
上述の如く本発明によれば、一方のガス極の触媒面周辺
に予め高濃度のフッ素樹脂デイスノで一ジョンを塗布乾
燥後、無機多孔質粒□子とフッ素樹脂よりなるマトリッ
クスペーストを塗着するものであるから、触媒面周辺上
のフッ素樹脂微粒子が熱処理によりマトリックス周辺部
を補強してヒビ割れや欠落かどの発生を防止すると共に
ガス極の触媒層と防水層との周辺接合力も向上する。こ
のよ・うにマトリックスは周辺部のみ補強されているの
で、マ） ＩＪラックス体のフッ素樹脂含何量を増大す
る必要なく従って撥水性が大となって電解液の保持性を
損うことなく、マトリックスの機能を充分発揮すること
ができる。
に予め高濃度のフッ素樹脂デイスノで一ジョンを塗布乾
燥後、無機多孔質粒□子とフッ素樹脂よりなるマトリッ
クスペーストを塗着するものであるから、触媒面周辺上
のフッ素樹脂微粒子が熱処理によりマトリックス周辺部
を補強してヒビ割れや欠落かどの発生を防止すると共に
ガス極の触媒層と防水層との周辺接合力も向上する。こ
のよ・うにマトリックスは周辺部のみ補強されているの
で、マ） ＩＪラックス体のフッ素樹脂含何量を増大す
る必要なく従って撥水性が大となって電解液の保持性を
損うことなく、マトリックスの機能を充分発揮すること
ができる。
第１図は本発明による単位セルの斜面図、第２図は同上
要部拡大斜面図、第３図（イ）（ロ）は本発明製法の順
序を示す各斜面図である。 １・・・単位セル、２．３・・・ガス極（空気極及び水
素極）、２１．３１・・・触媒層、２２．３２・・・防
水層、４・・・マトリックス、５・・・周辺塗布部。
要部拡大斜面図、第３図（イ）（ロ）は本発明製法の順
序を示す各斜面図である。 １・・・単位セル、２．３・・・ガス極（空気極及び水
素極）、２１．３１・・・触媒層、２２．３２・・・防
水層、４・・・マトリックス、５・・・周辺塗布部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ ガス極の触媒層周辺に予めフッ素樹脂ディスパージ
ョンを塗布乾燥し、ついで前記触媒層全面に無機多孔質
微粒子とフッ素樹脂よりなるペーストを塗布し、乾燥後
前記フッ素樹脂の結着温度で熱処理してマトリックスを
形成せしめることを特徴とする燃料電池マトリックスの
製法。 ■ 前記無機多孔質微粒子はシリコンカーバイトである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料電池
マトリックスの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101245A JPS58218771A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 燃料電池マトリツクスの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101245A JPS58218771A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 燃料電池マトリツクスの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218771A true JPS58218771A (ja) | 1983-12-20 |
| JPS6322419B2 JPS6322419B2 (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=14295516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57101245A Granted JPS58218771A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 燃料電池マトリツクスの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7419740B2 (en) | 2000-07-29 | 2008-09-02 | Unicore Ag & Co. Kg | Membrane electrode unit for polymer electrolyte fuel cells and a process for the production thereof |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP57101245A patent/JPS58218771A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7419740B2 (en) | 2000-07-29 | 2008-09-02 | Unicore Ag & Co. Kg | Membrane electrode unit for polymer electrolyte fuel cells and a process for the production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6322419B2 (ja) | 1988-05-11 |
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