JPS63236263A - ガス拡散電極の製造方法 - Google Patents
ガス拡散電極の製造方法Info
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- JPS63236263A JPS63236263A JP62068048A JP6804887A JPS63236263A JP S63236263 A JPS63236263 A JP S63236263A JP 62068048 A JP62068048 A JP 62068048A JP 6804887 A JP6804887 A JP 6804887A JP S63236263 A JPS63236263 A JP S63236263A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は空気電池、燃料電池などに用いるガス拡散電極
の製造方法に関し、更に詳しくは、触媒層と撥水性多孔
質膜とが強固に接着しており、したがって電解液の漏洩
が防止されて安定した性能を持続するガス拡散電極を製
造する方法に関する。
の製造方法に関し、更に詳しくは、触媒層と撥水性多孔
質膜とが強固に接着しており、したがって電解液の漏洩
が防止されて安定した性能を持続するガス拡散電極を製
造する方法に関する。
［発明が解決しようとする問題点］
補聴器用の電源などに使われているボタン型空気電池は
、底部に空気供給孔が穿設され正極端子も兼ねる正極缶
の中に、拡散紙、ガス拡散電極、セパレータを順次装填
し、更にセパレータの上に負極を載せ、全体を絶縁性ガ
スヶー、トを介して負極端子も兼ねる蓋体で液密に封口
した構造である。
、底部に空気供給孔が穿設され正極端子も兼ねる正極缶
の中に、拡散紙、ガス拡散電極、セパレータを順次装填
し、更にセパレータの上に負極を載せ、全体を絶縁性ガ
スヶー、トを介して負極端子も兼ねる蓋体で液密に封口
した構造である。
ここで、ガス拡散電極は１例えば活性炭粉末をポリテト
ラフルオロエチレンで結着して成る多孔質体に例えばニ
ッケルネットのような集電体を一体的に添着した触媒層
と、ＰＴＦＥ膜のような撥水性でかつ通気性の良好な撥
水性多孔質膜とから構成された構造体である。
ラフルオロエチレンで結着して成る多孔質体に例えばニ
ッケルネットのような集電体を一体的に添着した触媒層
と、ＰＴＦＥ膜のような撥水性でかつ通気性の良好な撥
水性多孔質膜とから構成された構造体である。
このガス拡散電極は、通常、触媒層の片面に撥水性多孔
質膜を圧着して製造されている。
質膜を圧着して製造されている。
しかしながら、このような製造方法で得られたガス拡散
電極は、触媒層と撥水性多孔質膜とが単に圧着されてい
るのみであるため両者間の密着性は必ずしも良好ではな
い、その結果、電池の組立て作業の途中で、両者が剥離
する事態が発生したり、または、電池の貯蔵中若しくは
放電中に両者の界面に電解液が溜って電池の放電特性を
低下せしめたり、更にはガス拡散電極からの漏液を招く
などのＩＧ ｆ８が発生していた。
電極は、触媒層と撥水性多孔質膜とが単に圧着されてい
るのみであるため両者間の密着性は必ずしも良好ではな
い、その結果、電池の組立て作業の途中で、両者が剥離
する事態が発生したり、または、電池の貯蔵中若しくは
放電中に両者の界面に電解液が溜って電池の放電特性を
低下せしめたり、更にはガス拡散電極からの漏液を招く
などのＩＧ ｆ８が発生していた。
本発明は、触媒層と撥水性多孔質膜との密着性が優れて
いるので上記したような問題の発生を抑止し、安定した
性能を発現するガス拡散電極を製造する方法の提供を目
的とする。
いるので上記したような問題の発生を抑止し、安定した
性能を発現するガス拡散電極を製造する方法の提供を目
的とする。
［発明の概要］
本発明のガス拡散電極の製造方法は、触媒層と撥水性多
孔質膜との接触面の少なくともいずれか一方に濃度１〜
１５重量％のポリテトラフルオロエチレンディスパージ
ョンを塗布する工程；該塗布面に加熱処理を施す工程：
及び、該触媒層と撥水性多孔質膜とを接着する工程；と
から成ることを特徴とする。
孔質膜との接触面の少なくともいずれか一方に濃度１〜
１５重量％のポリテトラフルオロエチレンディスパージ
ョンを塗布する工程；該塗布面に加熱処理を施す工程：
及び、該触媒層と撥水性多孔質膜とを接着する工程；と
から成ることを特徴とする。
本発明方法における第１の工程は、触媒層と撥水性多孔
質膜とを接触させる場合のいずれか一方の而又は両方の
面に、濃度１〜１５重量％のＰＴＦＥディスパージョン
を塗布する二［程である。通常は、触媒層の片面だけに
塗布すれば充分である。
質膜とを接触させる場合のいずれか一方の而又は両方の
面に、濃度１〜１５重量％のＰＴＦＥディスパージョン
を塗布する二［程である。通常は、触媒層の片面だけに
塗布すれば充分である。
用いるＰＴＦＥディスパージョンの濃度が１重量％より
稀薄の場合は、触媒層と撥水性多孔質膜とを結着せしめ
るＰＴＦＥの量が少なくなるため両者間の良好な密着性
が得られない、もち論、その場合でも複数回ＰＴＦＥデ
ィスパージョンを塗布すれば上記問題は解決されるが、
しかしそれは工程数が増加することであって作業性の点
で好ましくない。また、濃度が１５重量％より濃い場合
は、塗布時にＰＴＦＥディスパージョンの層が不均一に
形成されるとともに、その層が全体として膜状になり電
極総体の通気性の低下を招く０通常は、５〜１０重量％
のＰＴＦＥディスパージョンが好適である。
稀薄の場合は、触媒層と撥水性多孔質膜とを結着せしめ
るＰＴＦＥの量が少なくなるため両者間の良好な密着性
が得られない、もち論、その場合でも複数回ＰＴＦＥデ
ィスパージョンを塗布すれば上記問題は解決されるが、
しかしそれは工程数が増加することであって作業性の点
で好ましくない。また、濃度が１５重量％より濃い場合
は、塗布時にＰＴＦＥディスパージョンの層が不均一に
形成されるとともに、その層が全体として膜状になり電
極総体の通気性の低下を招く０通常は、５〜１０重量％
のＰＴＦＥディスパージョンが好適である。
ＰＴＦＥディスパージョンの塗布量は、上記したことか
らして、あまり少なくても密着性向上にとって無効であ
り、またあまり多すぎても膜状になって不都合であるた
め１通常、塗布面１ｒｎ’当り１〜５０ｇであることが
好ましい、更に好ましくはｌＯ〜２０ｇ／ｍ′である。
らして、あまり少なくても密着性向上にとって無効であ
り、またあまり多すぎても膜状になって不都合であるた
め１通常、塗布面１ｒｎ’当り１〜５０ｇであることが
好ましい、更に好ましくはｌＯ〜２０ｇ／ｍ′である。
塗布操作は、刷毛塗り、スプレー塗装、スクリーン印刷
など適宜選定して行なえばよい。
など適宜選定して行なえばよい。
第２の工程は塗布面に加熱処理を施してＰＴＦＥディス
パージョンの分散媒（例えばキジロール、トルエン）を
乾燥除去するとともにＰＴＦＥ粒子の一部を融解せしめ
る工程である。
パージョンの分散媒（例えばキジロール、トルエン）を
乾燥除去するとともにＰＴＦＥ粒子の一部を融解せしめ
る工程である。
この操作を行なわず、第１の工程後ただちに触媒層と撥
水性多孔質膜とを重ね合わせたのち加熱処理して接着せ
しめると、王者の熱膨張係数の差が働いて触媒層と撥水
性多孔質膜間の密着性の低下が引き起こされる。
水性多孔質膜とを重ね合わせたのち加熱処理して接着せ
しめると、王者の熱膨張係数の差が働いて触媒層と撥水
性多孔質膜間の密着性の低下が引き起こされる。
第２の工程における加熱処理時の適用温度は。
ＰＴＦＥディスパージョンを触媒層に塗布した場合は１
００〜４００℃に設定する。加熱時間は５〜６０分でよ
い、１００℃未満の温度の場合はディスパージョンのＰ
ＴＦＥ粒子の一部融解が進まず、また４００℃より高い
温度の場合はＰＴＦＥが熱分解してしまうからである。
００〜４００℃に設定する。加熱時間は５〜６０分でよ
い、１００℃未満の温度の場合はディスパージョンのＰ
ＴＦＥ粒子の一部融解が進まず、また４００℃より高い
温度の場合はＰＴＦＥが熱分解してしまうからである。
なお。
ＰＴＦＥディスパージョンを撥水性多孔質膜に塗布した
場合の適用温度は、１００℃以旧該撥水性多孔質膜の融
解温度未満に設定される。
場合の適用温度は、１００℃以旧該撥水性多孔質膜の融
解温度未満に設定される。
第３の工程は、第２の工程を経た触媒層と撥水性多孔質
膜とをＰＴＦＥディスパージョン塗布面を介して重ね合
わせ、全体を圧着して両者を密着せしめ一体化する工程
である。適用する圧は触媒層が損壊しない程度の圧であ
ればよく、例えば２００〜３５０ｋｇ／ｃｍ２である。
膜とをＰＴＦＥディスパージョン塗布面を介して重ね合
わせ、全体を圧着して両者を密着せしめ一体化する工程
である。適用する圧は触媒層が損壊しない程度の圧であ
ればよく、例えば２００〜３５０ｋｇ／ｃｍ２である。
かくして得られた触媒層−ＰＴＦＥディスパージョン−
撥水性多孔質膜の３層構造のシートから所定の形を打抜
けば、それが本発明のガス拡散電極になる。
撥水性多孔質膜の３層構造のシートから所定の形を打抜
けば、それが本発明のガス拡散電極になる。
〔実施例］
実施例１〜８
平均粒径１５μｍの活性炭粉末６０重量％と平均粒径１
戸のＰＴＦＥ粉末４粉末４漫 の混合物をプレス成形して約０．３＋ａｍのフィルムと
した。このフィルムの片面に線径０．ｌａｍ網目６０メ
ツシュのニッケルネットの集電体を圧着して本発明でい
う触媒層を製造した。
戸のＰＴＦＥ粉末４粉末４漫 の混合物をプレス成形して約０．３＋ａｍのフィルムと
した。このフィルムの片面に線径０．ｌａｍ網目６０メ
ツシュのニッケルネットの集電体を圧着して本発明でい
う触媒層を製造した。
この触媒層の集電体と反対側の面に、表示した濃度のＰ
ＴＦＥディスパージョンを表示丑塗布し、表示の温度で
所定時間加熱した．その後、この塗布面に厚み０．１ｍ
ｍのＰＴＦＥ膜を載せ全体を３ ０ ０ ｋｇ／ ｃｍ
２の圧で圧着して一体化した。
ＴＦＥディスパージョンを表示丑塗布し、表示の温度で
所定時間加熱した．その後、この塗布面に厚み０．１ｍ
ｍのＰＴＦＥ膜を載せ全体を３ ０ ０ ｋｇ／ ｃｍ
２の圧で圧着して一体化した。
得られたシートを打抜き加工してガス拡散電極を得た．
このガス拡散電極を用いて常法に従いボタン型亜鉛空気
電池１００個を製造した．比較のため、触ａ層にＰＴＦ
Ｅ膜を単に圧着して形成したガス拡散電極が組込まれた
従来構造のボタン型亜鉛空気電池も１００個製造した。
このガス拡散電極を用いて常法に従いボタン型亜鉛空気
電池１００個を製造した．比較のため、触ａ層にＰＴＦ
Ｅ膜を単に圧着して形成したガス拡散電極が組込まれた
従来構造のボタン型亜鉛空気電池も１００個製造した。
これらの電池を，温度４５℃，相対湿度９０％の恒温恒
湿槽に１ケ月，３ケ月放置し、そのとき、電解液が漏液
した電池の個数，触媒層とＰＴＦＥ膜が′Ａ＃した電池
の個数をそれぞれ計測しその結果を一括して表に示した
。
湿槽に１ケ月，３ケ月放置し、そのとき、電解液が漏液
した電池の個数，触媒層とＰＴＦＥ膜が′Ａ＃した電池
の個数をそれぞれ計測しその結果を一括して表に示した
。
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように，本発明方法は、触媒層と
撥水性多孔質膜との密着性が優れ、両者間の剥離現象や
漏液を抑＋ｈするに有効なガス拡散電極を製造すること
ができる。したがって、本発明方法で製造したガス拡散
電極を組込んだ電池は、その性能が長期に亘って安定で
あり高い信頼性を備えているので有用である。
撥水性多孔質膜との密着性が優れ、両者間の剥離現象や
漏液を抑＋ｈするに有効なガス拡散電極を製造すること
ができる。したがって、本発明方法で製造したガス拡散
電極を組込んだ電池は、その性能が長期に亘って安定で
あり高い信頼性を備えているので有用である。
Claims (3)
- （１）触媒層と撥水性多孔質膜との接触面の少なくとも
いずれか一方に濃度１〜１５重量％のポリテトラフルオ
ロエチレンディスパージョンを塗布する工程； 該塗布面に加熱処理を施す工程；及び、 該触媒層と撥水性多孔質膜とを接着する工程；とから成
ることを特徴とするガス拡散電極の製造方法。 - （２）該触媒層の表面に該ポリテトラフルオロエチレン
ディスパージョンを塗布する特許請求の範囲第１項記載
の方法。 - （３）該加熱処理が温度１００〜４００℃で行なわれる
特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068048A JPS63236263A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | ガス拡散電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068048A JPS63236263A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | ガス拡散電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63236263A true JPS63236263A (ja) | 1988-10-03 |
Family
ID=13362511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62068048A Pending JPS63236263A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | ガス拡散電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63236263A (ja) |
-
1987
- 1987-03-24 JP JP62068048A patent/JPS63236263A/ja active Pending
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