JPS626307B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS626307B2
JPS626307B2 JP56101348A JP10134881A JPS626307B2 JP S626307 B2 JPS626307 B2 JP S626307B2 JP 56101348 A JP56101348 A JP 56101348A JP 10134881 A JP10134881 A JP 10134881A JP S626307 B2 JPS626307 B2 JP S626307B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nickel
sintered
film
pressure
fuel cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56101348A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS585970A (ja
Inventor
Kazuo Koseki
Hideyuki Nomoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP56101348A priority Critical patent/JPS585970A/ja
Publication of JPS585970A publication Critical patent/JPS585970A/ja
Publication of JPS626307B2 publication Critical patent/JPS626307B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01M4/8875—Methods for shaping the electrode into free-standing bodies, like sheets, films or grids, e.g. moulding, hot-pressing, casting without support, extrusion without support
    • 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
    • H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
    • H01M4/8885—Sintering or firing
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は液側層として触媒層と積層される燃料
電池電極用焼結ニツケル膜の製法に関する。 燃料電池電極として、例えば図に示すように活
性炭、カーボンブラツクあるいは黒鉛からなる炭
素触媒層１に接触する燃料または酸化剤のガスが
電解液側に吹き抜けることを防止し、ガスを触媒
層内に留めるために液側層として電解液に濡れや
すい多孔性焼結ニツケル膜２を有するものが用い
られる。この電極によつてガス、電解液、触媒が
互に接触し合う三相界面が触媒層内に固定され、
その界面において反応が進行する。焼結ニツケル
膜の製法としては、ニツケル粉末を金型に入れ数
ｔ／cm2の圧力で加圧成形し、これを焼結する方法
があるが、この方法は1000cm2以上の大面積の膜を
得るには大きな金型、大型のプレス機械を必要と
するため不適当であり、また厚さ１mm以下の均一
な膜を得ることが困難である。膜厚が厚いと電極
の抵抗が大きくなるので、焼結膜はガス圧に耐え
る範囲で薄いことが望ましい。大面積で薄い焼結
膜を得るための従来方法としては、ニツケル粉と
結合剤と水または有機溶剤を混合したスラリーを
ロール成形法、押出成形法、ドクターブレード法
などの方法で製膜後、乾燥、焼結していた。結合
剤としては、セルロースアセテート，ポリアクリ
レート，ポリビニルアルコール，ポリビニルブチ
ラール，ポリビニルアセテート，エチレンビニル
アセテート，メチルセルロースが多く用いられて
いた。しかし、この方法で得られる膜は緻密さに
欠けるのでニツケル―カドミウム電池の電極、あ
るいは触媒を添加して燃料電池電極の触媒層とし
て用いることはできるが、ガス吹き抜け防止用の
液側層としては適していない。 これに対し本発明は、膜厚が薄くしかもガスの
吹き抜けを阻止できる液側層としての燃料電池電
極用の焼結ニツケル膜の製法を提供することを目
的とする。 この目的はニツケル粉末とポリ四弗化エチレン
との混合物を膜状にした後327〜420℃の温度にお
いて加圧成形し、次いでニツケルの焼結温度に加
熱することによつて達せられる。 以下実施例と比較例とを引用して本発明につい
て説明する。 実施例： カーボニルニツケル粉末とポリ四弗化エチレン
水性デイスパージヨンを混練し、厚さ0.2mmのシ
ートに製膜した後、400℃に加熱、250Kg／cm2の圧
力で加圧予備成形し、次いで水素気流中において
900℃で１時間加熱して焼結した。 比較例 １： カーボニルニツケル粉末とポリビニルアルコー
ルを混練し、0.2mm厚のシートに製膜後、水素気
流中において900℃で１時間加熱して焼結した。 比較例 ２： カーボニルニツケル粉末とポリ四弗化エチレン
水性デイスパージヨンと混練し、厚さ0.2mm厚の
シートに製膜後、室温で250Kg／cm2の圧力で加圧
予備成形し、次いで水素気流中において900℃で
１時間加熱して焼結した。 これらの方法で得られた焼結ニツケル膜のガス
吹き抜け圧を水素ガスを用いて測定した結果を第
１表に示す。
【表】 第１表より明らかなように本発明による焼結ニ
ツケル膜は他の方法による焼結ニツケル膜より高
い水素吹き抜け圧を有するため、この膜を液側層
として備えた燃料電池電極は、三相界面を安定に
触媒層内に維持することができる。 本発明の効果は次に述べる現象に基づくものと
考えられる。ポリ四弗化エチレンを結合剤として
製膜されたシートを、ポリ四弗化エチレンの溶融
温度である327℃以上に、またポリ四弗化エチレ
ンが分解するに至らない420℃以下の温度に加熱
して加圧予備成形した場合、この温度ではニツケ
ル粒子が軟化しているため加圧により角張つたニ
ツケル粒子がつぶされ緻密な状態になり、しかも
圧力を除いたあとも溶融したポリ四弗化エチレン
の粘性によりその状態に留められる。従つてつづ
いて焼結を行うことにより多孔性ではあるが緻密
な焼結ニツケル膜が形成され、高いガス吹き抜け
圧を示す。 以上述べたように、本発明は溶融温度ならびに
分解温度の高いポリ四弗化エチレンを結合剤とし
てニツケル粉末を製膜し、さらに焼結前にニツケ
ルのなまる温度において加圧成形することにより
ニツケル粒子の角をつぶして緻密な膜にし、これ
を焼結して吹き抜け圧の高い焼結ニツケル膜を得
るもので、長時間安定した性能を示す燃料電池電
極の液側層の製法として極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明によりつくられる燃料電池電極の断
面図である。 １…触媒層、２…焼結ニツケル膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 燃料電池電極の液側層として触媒層と積層さ
    れる焼結ニツケル膜を製造する方法であつて、ニ
    ツケル粉末とポリ四弗化エチレンとの混合物を膜
    状にした後327〜420℃の温度において加圧成形
    し、次いでニツケルの焼結温度に加熱することを
    特徴とする燃料電池電極用焼結ニツケル膜の製
    法。
JP56101348A 1981-07-01 1981-07-01 燃料電池電極用焼結ニッケル膜の製法 Granted JPS585970A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56101348A JPS585970A (ja) 1981-07-01 1981-07-01 燃料電池電極用焼結ニッケル膜の製法

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56101348A JPS585970A (ja) 1981-07-01 1981-07-01 燃料電池電極用焼結ニッケル膜の製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS585970A JPS585970A (ja) 1983-01-13
JPS626307B2 true JPS626307B2 (ja) 1987-02-10

Family

ID=14298324

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56101348A Granted JPS585970A (ja) 1981-07-01 1981-07-01 燃料電池電極用焼結ニッケル膜の製法

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JPS585970A (ja) 1983-01-13

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