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JP3495668B2 - Fuel cell manufacturing method - Google Patents
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JP3495668B2 - Fuel cell manufacturing method - Google Patents

Fuel cell manufacturing method

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JP3495668B2 JP36455399A JP36455399A JP3495668B2 JP 3495668 B2 JP3495668 B2 JP 3495668B2 JP 36455399 A JP36455399 A JP 36455399A JP 36455399 A JP36455399 A JP 36455399A JP 3495668 B2 JP3495668 B2 JP 3495668B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池に関し、特
に固体高分子型燃料電池に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a polymer electrolyte fuel cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池は通常、アノード側に水素を含
むアノードガス、カソード側に酸素を含むカソードガス
(酸化剤ガス)をそれぞれ供給し、水素と酸素を電気化
学的に反応させて発電を行う。カソードガスには一般的
に空気が用いられる。アノードガスには純水素ガスのほ
か、天然ガスやナフサ等の軽質炭化水素などの燃料ガス
を改質して水素リッチな改質ガスとしたものが用いられ
る。
2. Description of the Related Art In a fuel cell, normally, an anode gas containing hydrogen is supplied to the anode side and a cathode gas containing oxygen (oxidant gas) is supplied to the cathode side, and hydrogen and oxygen are electrochemically reacted to generate power. To do. Air is generally used as the cathode gas. As the anode gas, in addition to pure hydrogen gas, a fuel gas such as natural gas or light hydrocarbon such as naphtha is reformed into a hydrogen-rich reformed gas.

【0003】燃料電池には様々な種類があるが、近年で
は固体高分子膜を電解質とする固体高分子型燃料電池
(PEFC;Polymer Electrolyte Fuel Cell)の研究
が積極的になされている。固体高分子型燃料電池は、陽
フッ素系イオン交換樹脂等からなる固体高分子膜(電解
質)の一方の面にカソードと他方の面にアノードとを配
し、これを2枚のガス拡散層間に配した基本構造を持
つ。実用的な固体高分子型燃料電池は、このような基本
構造を単位セルとして多数積層し、高出力を得ている。
There are various types of fuel cells, but in recent years, solid polymer fuel cells (PEFCs) using a solid polymer membrane as an electrolyte have been actively researched. A polymer electrolyte fuel cell has a solid polymer membrane (electrolyte) made of a cation-fluorine ion exchange resin and the like having a cathode on one side and an anode on the other side, and this is placed between two gas diffusion layers. It has a basic structure. A practical polymer electrolyte fuel cell has a large output by stacking a large number of such basic structures as unit cells.

【0004】ここで図6(a)は、前記単位セルの一般
的なカソードの部分構成を示す厚み方向断面図である。
121は電解質、122はカソード、124はカソード
側ガス拡散層をそれぞれ示す。ここではカソード側のみ
を示しているが、アノード側もほぼ同様の構成である。
このカソード122は図6(b)の粒子断面図のよう
に、白金(Pt)などの触媒粒子を担持した導電粒子
(例えばカーボン粒子)をイオン交換樹脂で被覆した粒
子からなり、この粒子を多数用いてシート状に成形した
ものである。触媒粒子は電極での電気化学的反応を促進
し、イオン交換樹脂はアノードで生成されたプロトンを
輸送しつつ、発電の際に生成した水の排出経路を形成す
る。導電粒子は、発電された電力を取り出すための導電
性を確保する働きを持つ。良好な発電効率を得るには、
触媒相・イオン交換樹脂相・ガス相(カソードガスまた
はアノードガス)が接触する界面、いわゆる三相界面を
豊富に確保することが望ましい。
FIG. 6A is a sectional view in the thickness direction showing a general cathode partial structure of the unit cell.
Reference numeral 121 is an electrolyte, 122 is a cathode, and 124 is a cathode side gas diffusion layer. Although only the cathode side is shown here, the anode side has almost the same configuration.
As shown in the particle cross-sectional view of FIG. 6B, the cathode 122 is composed of particles obtained by coating conductive particles (for example, carbon particles) carrying catalyst particles such as platinum (Pt) with an ion exchange resin. It is used to form a sheet. The catalyst particles promote the electrochemical reaction at the electrodes, and the ion exchange resin transports the protons generated at the anode while forming an outlet path for the water generated during power generation. The conductive particles have a function of ensuring conductivity for taking out the generated power. To obtain good power generation efficiency,
It is desirable to abundantly secure the interface where the catalyst phase / ion exchange resin phase / gas phase (cathode gas or anode gas) comes into contact, that is, a so-called three-phase interface.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の電極では次の問題が生じやすい。すなわち図6
(b)のように、導電粒子に被覆されるイオン交換樹脂
の被覆膜厚は一定ではなく、膜厚の薄い領域Aと膜厚の
厚い領域A’が存在する。このとき膜厚の薄い領域Aに
近接する触媒粒子はガス相と接触しやすいが、膜厚の厚
い領域A’に近接する触媒粒子はイオン交換樹脂に深く
埋没しており、ガス相と接触しにくいので事実上不活性
となる。このように触媒粒子がイオン交換樹脂に埋没し
てしまうと、触媒粒子とガス相とが接触しにくく、三相
界面の確保が困難になる。
However, the following problems are likely to occur in the electrode having the above structure. That is, FIG.
As in (b), the coating film thickness of the ion-exchange resin coated on the conductive particles is not constant, and there are a region A having a small film thickness and a region A ′ having a large film thickness. At this time, the catalyst particles close to the thin film region A are likely to come into contact with the gas phase, but the catalyst particles close to the thick film region A ′ are deeply buried in the ion exchange resin and come into contact with the gas phase. Difficult to be practically inert. When the catalyst particles are thus buried in the ion exchange resin, it becomes difficult for the catalyst particles and the gas phase to come into contact with each other, and it becomes difficult to secure a three-phase interface.

【0006】これに対し、触媒担持量を増やせば一応発
電反応はカバーできるが、一般に触媒は高価なためコス
ト負担が増大する。このように燃料電池の電極には、三
相界面を豊富に形成する上でいまだ技術改良の余地があ
ると考えられる。本発明は、上記課題に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、従来に比べて三相界面を豊
富に確保した電極により良好な発電効率を得ることが可
能な燃料電池と、その製造方法を提供することにある。
On the other hand, if the amount of catalyst supported is increased, the power generation reaction can be covered for the time being, but generally the cost of the catalyst increases because the catalyst is expensive. As described above, it is considered that there is still room for technological improvement in forming abundant three-phase interfaces in the electrodes of fuel cells. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a fuel cell capable of obtaining good power generation efficiency by an electrode in which three-phase interfaces are abundantly secured as compared with the related art, and manufacturing thereof. To provide a method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、アノード及びカソードを電解質膜の両側に
配したセルを有し、アノード側にアノードガス、カソー
ド側にカソードガスが夫々供給されて発電する燃料電池
として、アノード及びカソードの少なくとも一方が、イ
オン交換樹脂が被覆された導電材料からなる第一の粒子
と、イオン交換樹脂が被覆されてなく、且つ触媒が担持
された導電材料からなる第二の粒子と、を含み、前記第
一の粒子と前記第二の粒子とが接触しているものとし
た。
In order to solve the above problems, the present invention has a cell in which an anode and a cathode are arranged on both sides of an electrolyte membrane, and an anode gas is supplied to the anode side and a cathode gas is supplied to the cathode side. As a fuel cell for generating electricity by generating electricity, at least one of an anode and a cathode has a first particle made of a conductive material coated with an ion exchange resin and a conductive material not coated with the ion exchange resin and carrying a catalyst. And a second particle consisting of
It is assumed that one particle is in contact with the second particle .

【0008】このように第一の粒子と第二の粒子との混
合体で電極を構成すると、一方の粒子が他方の粒子を取
り囲むので、第二の粒子に担持された触媒は第一の粒子
表面(イオン交換樹脂)に全面的に覆われることなく、
且つそのイオン交換樹脂に接触する状態となる。これに
より触媒相・イオン交換樹脂相・ガス相からなる三相界
面は、従来の電極に比べて豊富に確保され、燃料電池の
発電効率が向上される。
When the electrode is composed of the mixture of the first particles and the second particles as described above, one particle surrounds the other particle, so that the catalyst supported on the second particle is the first particle. Without being completely covered by the surface (ion exchange resin),
Moreover, it comes into contact with the ion exchange resin. As a result, the three-phase interface including the catalyst phase, the ion exchange resin phase, and the gas phase is secured in abundance as compared with the conventional electrode, and the power generation efficiency of the fuel cell is improved.

【0009】このような本発明は、具体的には固体高分
子膜を電解質膜とする固体高分子型燃料電池に適用する
ことができる。また前記導電粒子にはカーボン粒子、前
記イオン交換樹脂にはフッ素系陽イオン交換樹脂が入手
しやすい。これらの材料を用いる場合、第一の粒子と第
二の粒子の混合体からなる電極において、第二の粒子に
対する第一の粒子の重量比は0.1〜0.6の範囲が望ま
しいことが実施例の実験結果より明らかにされた。
The present invention as described above can be specifically applied to a solid polymer fuel cell using a solid polymer membrane as an electrolyte membrane. Further, it is easy to obtain carbon particles as the conductive particles and a fluorine-based cation exchange resin as the ion exchange resin. When these materials are used, it is preferable that the weight ratio of the first particles to the second particles is in the range of 0.1 to 0.6 in the electrode composed of the mixture of the first particles and the second particles. It was clarified from the experimental results of the examples.

【0010】 さらに本発明では、導電粒子とイオン交
換樹脂に上記材料を用いた場合、第一の粒子において、
導電粒子に対するイオン交換樹脂の重量比が0.2〜1.
6の範囲であるのが望ましいことが実施例の実験結果よ
り明らかにされた。また本発明は、アノード及びカソー
ドを作製し、これらを電解質膜の両側に配してセルを作
製する工程を経る燃料電池の製造方法であって、アノー
及びカソードの少なくとも一方の電極作製時におい
て、イオン交換樹脂が被覆された導電材料からなる第一
の粒子と、イオン交換樹脂が被覆されてなく、且つ触媒
担持された導電材料からなる第二の粒子と、を混合す
る工程を備えるものとした。このような製造方法によっ
て、前述した本発明の燃料電池を作製することが可能と
なる。
Further, in the present invention, when the above-mentioned materials are used for the conductive particles and the ion exchange resin, in the first particles,
The weight ratio of the ion exchange resin to the conductive particles is 0.2 to 1.
It was clarified from the experimental results of the examples that the range of 6 is preferable. The present invention is to produce an anode and cathode <br/> de, a manufacturing method of a fuel cell undergoing these processes for producing a cell disposed on both sides of the electrolyte membrane, an anode and a cathode at least one of During the production of the electrode, the first particles made of a conductive material coated with the ion exchange resin and the ion exchange resin are not coated and the catalyst is used.
And a step of mixing the second particles made of a conductive material carrying the. With such a manufacturing method, the fuel cell of the present invention described above can be manufactured.

【0011】ここで電極作製工程の具体的な内容として
は、イオン交換樹脂を導電材料に被覆した後、乾燥工程
を経ることによって第一の粒子を製造する方法が挙げら
れる。また第一の粒子と第二の粒子とを混合した後に、
これを圧延してシート状にする圧延工程を経るようにし
てもよい。
Here, as a specific content of the electrode manufacturing step, there is a method of manufacturing the first particles by coating a conductive material with an ion exchange resin and then performing a drying step. After mixing the first particles and the second particles,
It may be subjected to a rolling process of rolling this into a sheet.

【0012】 さらに本発明は、イオン交換樹脂が被覆
された導電材料からなる第一の粒子と、イオン交換樹脂
が被覆されてなく、且つ触媒担持された導電材料から
なる第二の粒子と、を混合する工程を備えることを特徴
とする燃料電池用電極の製造方法とした。これにより前
記燃料電池に用いられる電極を作製することができる。
Further, the present invention is directed to a first particle made of a conductive material coated with an ion exchange resin , and an ion exchange resin.
The method for producing an electrode for a fuel cell is characterized in that it comprises a step of mixing with a second particle which is not coated and is made of a conductive material on which a catalyst is supported. As a result, the electrode used in the fuel cell can be manufactured.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】1.実施の形態 以下、本発明の一適用例である固体高分子型燃料電池の
セルユニットについて説明する。なお、本発明の主な特
徴はセル構成にあるので、まず固体高分子型燃料電池の
基本構成を説明し、次にセル構成について詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. Embodiments A cell unit of a polymer electrolyte fuel cell, which is an application example of the present invention, will be described below. Since the main feature of the present invention is the cell configuration, the basic configuration of the polymer electrolyte fuel cell will be described first, and then the cell configuration will be described in detail.

【0014】1-1.セルユニットの構成 図1は、かかる本実施の形態の固体高分子型燃料電池を
構成するセルユニット10の組立図である。本図に示す
ように、セルユニット10は全体として、カソード側チ
ャネルプレート60とアノード側チャネルプレート50
との間にセル20を配した構成を持つ。
1-1. Structure of Cell Unit FIG. 1 is an assembly view of a cell unit 10 which constitutes the polymer electrolyte fuel cell of the present embodiment. As shown in the figure, the cell unit 10 as a whole includes a cathode side channel plate 60 and an anode side channel plate 50.
And a cell 20 is arranged between the cells.

【0015】セル20は固体高分子膜21、電極22、
23(カソード22、アノード23)、ガス拡散層2
4、25等で構成される。なお図1において、アノード
23は固体高分子膜21の下面側にあるので破線で表示
している。このセル20のカソード22側が、ガスケッ
ト40を介してカソード側チャネルプレート60に重ね
られている。また、アノード23側はガスケット30を
介してアノード側チャネルプレート50に重ねられてい
る。これらアノード22とカソード23は各電極触媒が
担持されたシート状成型体であって、触媒層とも呼ばれ
る。
The cell 20 comprises a solid polymer film 21, an electrode 22,
23 (cathode 22, anode 23), gas diffusion layer 2
It is composed of 4, 25, etc. In FIG. 1, the anode 23 is shown by a broken line because it is on the lower surface side of the solid polymer film 21. The cathode 22 side of the cell 20 is overlaid on the cathode side channel plate 60 via the gasket 40. Further, the anode 23 side is superposed on the anode side channel plate 50 via the gasket 30. The anode 22 and the cathode 23 are sheet-shaped molded bodies carrying respective electrode catalysts, and are also called catalyst layers.

【0016】このとき、カソード22とカソード側チャ
ネルプレート60の間、並びにアノード23とアノード
側チャネルプレート50との間には、撥水剤として例え
ばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含浸した
カーボンペーパーからなるガス拡散層24、25がそれ
ぞれ介挿されている。これらガス拡散層24、25は、
電極22、23とチャネルプレート50、60との電流
の流れを確保するものであって、集電体とも称される。
At this time, carbon paper impregnated with, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) as a water repellent is provided between the cathode 22 and the cathode side channel plate 60 and between the anode 23 and the anode side channel plate 50. The gas diffusion layers 24 and 25 are respectively inserted. These gas diffusion layers 24 and 25 are
It secures a current flow between the electrodes 22 and 23 and the channel plates 50 and 60, and is also called a current collector.

【0017】アノード側チャネルプレート50はフェノ
ール樹脂にカーボン粉末を混合したものを射出成形して
なる部材であって、ガス拡散層25と対向する面(図1
で下面)において、y方向を長手方向としてx方向に一
定間隔毎にリブ56が並設され、これにより同方向にア
ノードガスを流通させるチャネル55が形成されてい
る。
The anode side channel plate 50 is a member formed by injection molding a mixture of carbon powder and phenol resin, and has a surface facing the gas diffusion layer 25 (see FIG. 1).
On the lower surface), ribs 56 are arranged in parallel in the x direction at regular intervals with the y direction as the longitudinal direction, thereby forming channels 55 for allowing the anode gas to flow in the same direction.

【0018】カソード側チャネルプレート60はアノー
ド側チャネルプレート50とほぼ同様の部材であり、当
図からは見えないが、y方向を長手方向としてx方向に
一定間隔毎にリブが並設され、これにより同方向にカソ
ードガスを流通させるチャネルが形成されている。さら
に、固体高分子膜21、ガスケット30、40、アノー
ド側チャネルプレート50、カソード側チャネルプレー
ト60には内部マニホールドを形成するために、各主面
の四隅に開孔部61〜64、41〜44、211〜21
4、31〜34、51〜54(44、214、34、5
4は不図示)が設けてあり、このうち開孔部51、5
3、31、33、211、213、41、43、61、
63によりアノード側チャネルプレート50のチャネル
55にアノードガスが供給される。また、開孔部52、
54、32、34、212、214、42、44、6
2、64によりカソード側チャネルプレート60のチャ
ネルにカソードガスが供給される。
The cathode side channel plate 60 is a member substantially similar to the anode side channel plate 50, and although not visible in this figure, ribs are arranged in parallel at regular intervals in the x direction with the y direction as the longitudinal direction. Thus, a channel that allows the cathode gas to flow in the same direction is formed. Further, in order to form an internal manifold in the solid polymer film 21, gaskets 30, 40, anode side channel plate 50, and cathode side channel plate 60, openings 61 to 64, 41 to 44 are formed at the four corners of each main surface. , 211-21
4, 31-34, 51-54 (44, 214, 34, 5
4 is not shown), of which the openings 51, 5
3, 31, 33, 211, 213, 41, 43, 61,
The anode gas is supplied to the channel 55 of the anode side channel plate 50 by 63. In addition, the opening 52,
54, 32, 34, 212, 214, 42, 44, 6
Cathode gas is supplied to the channels of the cathode side channel plate 60 by the reference numerals 2 and 64.

【0019】なおセルユニット10は、実際には高電圧
・高電力が取り出せるように仕切板を介して複数個積層
され、その両端が一対の端板で固定された構成(セルス
タック)に組み上げられている。ここにおいて、本実施
の形態の主な特徴は電極22、23の構成にある。次
に、この電極22、23を中心とするセル20の構成に
ついて詳細に説明する。
The cell units 10 are actually stacked so that a high voltage and a high power can be taken out through a partition plate, and both ends thereof are fixed by a pair of end plates (cell stack). ing. Here, the main feature of the present embodiment is the configuration of the electrodes 22 and 23. Next, the configuration of the cell 20 centering on the electrodes 22 and 23 will be described in detail.

【0020】1-2.セル構成 固体高分子膜21は、パーフルオロカーボンスルホン酸
などのフッ素系陽イオン交換樹脂(例えばDuPont社製Na
fion112)からなる電解質膜であり、x方向幅7cm
×y方向長さ7cm×z方向厚さ約50μm)である。
電極22、23は、ともに固体高分子膜21よりやや小
型の膜体電極(x方向幅5cm×y方向長さ5cm×z
方向厚さ約40μm)であり、固体高分子膜21の両主
面の中央部に合わせてホットプレスにより密着加工され
ている。なおガス拡散層24、25は電極22、23と
サイズを合わせている(x方向幅5cm×y方向長さ5
cm×z方向厚さ約200μm)。
1-2. Cell constitution The solid polymer membrane 21 is made of a fluorine-based cation exchange resin such as perfluorocarbon sulfonic acid (for example, Na manufactured by DuPont).
It is an electrolyte membrane composed of fion112) and has a width of 7 cm in the x direction.
The length in the x direction is 7 cm and the thickness in the z direction is about 50 μm).
The electrodes 22 and 23 are both membrane electrodes slightly smaller than the solid polymer membrane 21 (width in the x direction: 5 cm x length in the y direction: 5 cm x z).
The thickness is about 40 μm in the direction, and the solid polymer film 21 is contact-processed by hot pressing in accordance with the central portions of both main surfaces. The gas diffusion layers 24 and 25 have the same size as the electrodes 22 and 23 (width 5 cm in x direction x length 5 in y direction).
cm × z direction thickness about 200 μm).

【0021】ここで図2(a)は、カソード22の厚み
方向(yz平面)に沿った断面図を示す。当図のよう
に、カソード22は2種類の粒子が混合され、一方の粒
子が他方の粒子を立体的に取り囲むようにして構成され
ている。この2種類の粒子は、具体的には同図(b)に
示す樹脂被覆カーボン221および触媒担持カーボン2
22である。触媒担持カーボン222は多孔質性カーボ
ン粒子2221が触媒(ここでは白金)粒子2222を
担持した構成を持つ。また樹脂被覆カーボン221は同
図(c)に示されるように、カーボン粒子2221が陽
イオン交換樹脂2211で被覆された構成を持つ。陽イ
オン交換樹脂2211は、前記固体高分子膜21と同様
の材料からなる。これら互いに隣接する粒子221、2
22同士はホットプレスにより圧着され、不図示の結着
剤(ポリテトラフルオロエチレン)で同図(b)のよう
に互いに付着した状態で保たれている。
Here, FIG. 2A is a sectional view taken along the thickness direction (yz plane) of the cathode 22. As shown in the figure, the cathode 22 is formed by mixing two kinds of particles, and one particle sterically surrounds the other particle. Specifically, the two types of particles are the resin-coated carbon 221 and the catalyst-carrying carbon 2 shown in FIG.
22. The catalyst-supporting carbon 222 has a structure in which porous carbon particles 2221 carry catalyst (here, platinum) particles 2222. The resin-coated carbon 221 has a structure in which carbon particles 2221 are coated with a cation exchange resin 2211 as shown in FIG. The cation exchange resin 2211 is made of the same material as the solid polymer membrane 21. These particles 221, 2 adjacent to each other
22 pieces are pressure-bonded by hot pressing, and are kept in a state of being adhered to each other with a binder (polytetrafluoroethylene) (not shown) as shown in FIG.

【0022】なお、ここではカソード22について説明
したが、本実施の形態ではアノード23も同様の構成と
なっている。 1-3.セルの作製方法 ここでは実施の形態のセル20の作製方法を説明する。
電極22、23は同様の構成で作製するが、本発明はこ
のうち少なくとも一方の電極に適用すればよい。
Although the cathode 22 is described here, the anode 23 has the same structure in this embodiment. 1-3. Manufacturing Method of Cell Here, a manufacturing method of the cell 20 of the embodiment will be described.
The electrodes 22 and 23 have the same structure, but the present invention may be applied to at least one of them.

【0023】作製に先立ち、カーボン粉末(平均粒径1
6nm)、白金担持カーボン粉末(平均粒径30n
m)、陽イオン交換樹脂として市販の5wt%Nafion溶
液(Aldrich Chemical社製)を準備しておく。まずカー
ボン粉末をNafion溶液に投入し、これをよく混合する。
そして大気中において約80℃で乾燥させ、樹脂被覆カ
ーボンとする。このときのカーボンと樹脂の重量比につ
いては実施例のところで後述する。
Prior to production, carbon powder (average particle size 1
6 nm), platinum-supporting carbon powder (average particle size 30 n
m), a commercially available 5 wt% Nafion solution (manufactured by Aldrich Chemical Co.) is prepared as a cation exchange resin. First, carbon powder is added to the Nafion solution, and this is mixed well.
Then, it is dried at about 80 ° C. in the air to obtain resin-coated carbon. The weight ratio of carbon to resin at this time will be described later in Examples.

【0024】このようにして作製した樹脂被覆カーボン
を、白金担持カーボン粉末とともに結着剤/分散剤溶液
(PTFE/水)に投入し、混合する(なお、カーボン
重量とPTFEの重量比は100:20とした)。樹脂
被覆カーボンと白金担持カーボンの比率は後述する。そ
して十分に混合したのち濾過処理を行い、得られたペー
ストをローラで圧延し、厚み40μmの電極を完成す
る。
The resin-coated carbon thus prepared is put into a binder / dispersant solution (PTFE / water) together with platinum-supporting carbon powder, and mixed (the weight ratio of carbon to PTFE is 100: 20). The ratio of resin-coated carbon and platinum-supporting carbon will be described later. Then, after sufficiently mixing, a filtration process is performed, and the obtained paste is rolled by a roller to complete an electrode having a thickness of 40 μm.

【0025】次に電解質膜としてDuPont社製Nafion11
2(7cm×7cm、厚み約50μm)、ガス拡散層と
してカーボンペーパー(5cm×5cm、厚み約200
μm)をそれぞれ用意する。これらを拡散層、電極、電
解質膜、電極、拡散層の順に積層し、ホットプレス(1
40℃、30kg/cm)によって一体化する。以上
によりセル20を完成する。
Next, as an electrolyte membrane, Nafion 11 manufactured by DuPont
2 (7 cm x 7 cm, thickness about 50 μm), carbon paper as a gas diffusion layer (5 cm x 5 cm, thickness about 200)
μm) is prepared. These are laminated in order of a diffusion layer, an electrode, an electrolyte membrane, an electrode, and a diffusion layer, and hot pressed (1
Integrate by 40 ° C., 30 kg / cm 2 ). The cell 20 is completed by the above.

【0026】1-4.燃料電池の動作と本発明の効果 このような燃料電池において、その稼働時にはアノード
側には改質ガス、カソード側には空気が供給される。そ
してガス拡散層25を介し、アノード23側に供給され
る改質ガス(水素ガス)中の水素はプロトン(H→2
+2e-)となり、固体高分子膜21中をカソード
22側へ移動する。一方、ガス拡散層24を介してカソ
ード22側に供給されるカソードガス中の酸素は酸素イ
オン(1/2O+2e-→O2-)となり、固体高分子膜
21中を移動してきたプロトンと化合して水を生じる
(2H+O2-→HO)。この化学反応機構(発電
反応)によって生成する水、ならびに改質ガスや空気と
ともに供給された加湿水によって、固体高分子膜21は
湿潤状態になり、その内部抵抗が低下して導電性を呈す
る。
1-4. Operation of Fuel Cell and Effect of the Present Invention In such a fuel cell, the reforming gas is supplied to the anode side and the air is supplied to the cathode side during the operation. Then, hydrogen in the reformed gas (hydrogen gas) supplied to the anode 23 side via the gas diffusion layer 25 is converted into protons (H 2 → 2).
H + + 2e ) and moves in the solid polymer film 21 to the cathode 22 side. On the other hand, oxygen in the cathode gas supplied to the cathode 22 side through the gas diffusion layer 24 becomes oxygen ions (1 / 2O 2 + 2e → O 2− ), and the protons that have moved in the solid polymer film 21. Combines to give water (2H + + O 2− → H 2 O). The water generated by this chemical reaction mechanism (power generation reaction) and the humidifying water supplied together with the reformed gas and the air bring the solid polymer film 21 into a wet state, and its internal resistance is lowered to exhibit conductivity.

【0027】ここにおいて図6に示す従来例では、電極
122、123中の粒子(触媒担持カーボンをイオン交
換樹脂で被覆した粒子)はイオン交換樹脂の被覆厚みが
均一でないものが発生することによって、当該樹脂の膜
厚が厚い領域に埋没して不活性な触媒が発生し、発電の
効率化を妨げる原因となっていた。また、不活性触媒が
存在する一方で、触媒とイオン交換樹脂とガス層が接触
する三相界面が十分に確保されず、前記電極反応に悪影
響を生じる傾向があった。
In the conventional example shown in FIG. 6, the particles in the electrodes 122 and 123 (particles obtained by coating the catalyst-supporting carbon with the ion exchange resin) are not uniform in the coating thickness of the ion exchange resin. The resin is buried in a thick region to generate an inactive catalyst, which is a cause of hindering the efficiency of power generation. Further, while the inactive catalyst is present, the three-phase interface where the catalyst, the ion exchange resin and the gas layer are in contact with each other is not sufficiently secured, and there is a tendency that the electrode reaction is adversely affected.

【0028】これに対し本実施の形態では、触媒粒子2
222はイオン交換樹脂で全面的に覆われておらず、樹
脂被覆カーボン221の表面(陽イオン交換樹脂221
1)と接触する構成であるため、触媒粒子2222が陽
イオン交換樹脂2211に覆われたとしても2つの粒子
221、222同士が接触している部分だけの局所的な
(不均一な)被覆にとどまり、触媒粒子2222が陽イ
オン交換樹脂2211に埋没することがなくなって触媒
の不活性化が抑制される。また樹脂被覆カーボン221
と触媒担持カーボン222とが立体的に互いを取り囲む
ように配されているため、従来に比べて触媒粒子222
2とガス相との接触性も高まり、三相界面が良好に確保
され、同じ触媒量でも円滑な電極反応のもとに優れた発
電効率が発揮されることとなる。
On the other hand, in the present embodiment, the catalyst particles 2
222 is not entirely covered with the ion exchange resin, but the surface of the resin-coated carbon 221 (cation exchange resin 221
Since it is in contact with 1), even if the catalyst particles 2222 are covered with the cation exchange resin 2211, a local (non-uniform) coating is applied only to the portions where the two particles 221 and 222 are in contact with each other. Therefore, the catalyst particles 2222 are not embedded in the cation exchange resin 2211, and the inactivation of the catalyst is suppressed. In addition, resin-coated carbon 221
Since the catalyst-carrying carbon 222 and the catalyst-carrying carbon 222 are arranged so as to surround each other three-dimensionally, the catalyst particles 222 are different from the conventional one.
The contact property between 2 and the gas phase is also enhanced, the three-phase interface is well secured, and even with the same amount of catalyst, excellent power generation efficiency is exhibited under a smooth electrode reaction.

【0029】2.燃料電池の製造方法と性能評価 次に、上記実施の形態のセルを実施例として作製する方
法を説明する。その後作製した実施例について性能評価
実験を行い、実験結果を検討する。 2-1.実施例の作製方法 実施例の作製方法は上記1-3で述べた方法とする。ま
た、比較例としては以下の作製方法とする。ここでは実
施例の電極の作製方法を示し、これ以外は実施例と同様
に行う。
2. Manufacturing Method of Fuel Cell and Performance Evaluation Next, a method of manufacturing the cell of the above embodiment will be described as an example. After that, a performance evaluation experiment is conducted on the produced example, and the experiment result is examined. 2-1. Manufacturing Method of Example The manufacturing method of the example is the method described in 1-3 above. In addition, the following manufacturing method is used as a comparative example. Here, a method for manufacturing the electrode of the example is shown, and the other steps are performed in the same manner as the example.

【0030】比較例の電極を作製する。白金担持カーボ
ンをNafion溶液に投入し、よく混合する。そして乾燥工
程を経て溶媒を除去し、樹脂被覆白金担持カーボン(白
金担持カーボン:Nafionの重量比=7:3)とする。こ
れを結着剤/分散剤(PTFE/水)に投入し、混合後濾
過したのち圧延してシート状に成型し、比較例の電極と
する。
An electrode of the comparative example is produced. Platinum-supporting carbon is added to the Nafion solution and mixed well. Then, the solvent is removed through a drying step to obtain resin-coated platinum-supporting carbon (weight ratio of platinum-supporting carbon: Nafion = 7: 3). This is put in a binder / dispersant (PTFE / water), mixed, filtered, rolled, and molded into a sheet to obtain a comparative electrode.

【0031】なお性能比較実験のため、実施例の燃料電
池セルに用いる樹脂被覆カーボンおよび触媒担持カーボ
ンの作製条件を次のようにする。まず樹脂被覆カーボン
においてカーボン:樹脂の重量比を1:0.8とし、触
媒担持カーボン:樹脂被覆カーボンの重量比を1:0.
1〜0.7の各値に設定し、表1に示す実施例1〜5とす
る。
For the performance comparison experiment, the conditions for producing the resin-coated carbon and the catalyst-supporting carbon used in the fuel cell of the example are as follows. First, in the resin-coated carbon, the weight ratio of carbon: resin is set to 1: 0.8, and the weight ratio of catalyst-supporting carbon: resin-coated carbon is set to 1: 0.8.
Examples 1 to 5 shown in Table 1 are set by setting each value to 1 to 0.7.

【0032】[0032]

【表1】 【table 1】

【0033】さらに、触媒担持カーボン:樹脂被覆カー
ボンの重量比を1:0.3に固定し、樹脂被覆カーボン
において、カーボン:樹脂の重量比を1:0.1〜2ま
で変化させたものを作製し、表2に示す実施例6〜14
とする。
Further, the weight ratio of catalyst-carrying carbon: resin-coated carbon was fixed to 1: 0.3, and the resin-coated carbon with the weight ratio of carbon: resin varied from 1: 0.1 to 2 was used. Examples 6-14 produced and shown in Table 2
And

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】また、触媒担持カーボン:樹脂被覆カーボ
ンの重量比を1:0.3、樹脂被膜カーボンにおけるカ
ーボン:樹脂の重量比を1:0.8に固定すると共に、
触媒担持カーボンの平均粒径を55nmとして樹脂被覆
カーボンの平均粒径を10nm〜67nmの範囲で変化
させたものを作製し、表3に示す実施例15〜23とす
る。
The weight ratio of catalyst-carrying carbon to resin-coated carbon is fixed to 1: 0.3, and the weight ratio of carbon to resin in resin-coated carbon is fixed to 1: 0.8.
The catalyst-supporting carbon having an average particle diameter of 55 nm and the resin-coated carbon having an average particle diameter in the range of 10 nm to 67 nm were prepared, and Examples 15 to 23 shown in Table 3 are prepared.

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】2-2.性能評価実験 続いて、上記作製した実施例1〜23と比較例の燃料電
池セルを運転し、性能評価実験を行う。 2-2-1.実施例1〜5および比較例の電圧─電流密度
特性について(実験1) 燃料電池セルを以下の条件で運転し、触媒担持カーボン
と樹脂被覆カーボンの混合比が電圧─電流密度特性に及
ぼす影響について調べる。 <運転条件> ・アノードガス;水素ガス(1気圧、加湿温度80%) ・カソードガス;空気(1気圧、加湿温度76%) ・アノードガス利用率;50% ・カソードガス利用率;40% ・燃料電池稼働温度;80℃ 当該実験結果を図3にまとめた。
2-2. Performance Evaluation Experiment Next, the performance evaluation experiment is performed by operating the fuel cells of Examples 1 to 23 and the comparative example produced above. 2-2-1. Voltage-Current Density Characteristics of Examples 1 to 5 and Comparative Example (Experiment 1) The fuel cell was operated under the following conditions, and the mixture ratio of the catalyst-carrying carbon and the resin-coated carbon was voltage-current. Examine the effect on density characteristics. <Operating conditions> -Anode gas; hydrogen gas (1 atm, humidification temperature 80%)-Cathode gas; air (1 atm, humidification temperature 76%)-Anode gas utilization rate: 50% -Cathode gas utilization rate: 40%- Fuel cell operating temperature: 80 ° C. The experimental results are summarized in FIG.

【0038】2-2-2.実施例2および6〜14の電圧
特性について(実験2) 本実験2は、燃料電池セルの電流密度を500mA/c
に保ちつつ、これ以外を実験1の運転条件とほぼ同
様の条件で行って測定する。この実験結果を図4にまと
めた。 2-2-3.実施例15〜23の電圧特性について(実験
3) 本実験3は、燃料電池セルの電流密度を500mA/c
に保ちつつ、これ以外は実験1の運転条件とほぼ同
様の条件で行って測定する。
2-2-2. Voltage Characteristics of Examples 2 and 6 to 14 (Experiment 2) In Experiment 2, the current density of the fuel cell was 500 mA / c.
The measurement is performed under the same conditions as the operating conditions of Experiment 1 except for the above conditions while keeping m 2 . The results of this experiment are summarized in FIG. 2-2-3. Voltage Characteristics of Examples 15 to 23 (Experiment 3) In Experiment 3, the current density of the fuel cell was 500 mA / c.
The measurement is performed under the same operating conditions as in Experiment 1 except for the above, while maintaining m 2 .

【0039】この実験結果を図5にまとめた。 2-3.実験結果の評価 表1から明らかなように、実施例1〜5ではいずれも電
流密度の値に関わらず比較例より高い電圧値を呈するこ
とが示された。このことは、実施例の電極において三相
界面が豊富に確保され、これによって発電効率が改善さ
れたものと考えられる。
The results of this experiment are summarized in FIG. 2-3. Evaluation of Experimental Results As is clear from Table 1, it is shown that all of Examples 1 to 5 exhibit higher voltage values than Comparative Examples regardless of the value of the current density. This is considered to be because the electrodes of the examples were abundantly secured for the three-phase interface, which improved the power generation efficiency.

【0040】なお実施例5がやや比較例に近い性能に止
まっているが、これは樹脂被覆カーボンが触媒担持カー
ボンに対して7/10程度(重量比)と比較的多いこと
に起因している。すなわち実施例5では、電極中に占め
る樹脂量が多くなるため、触媒に供給されるガス量が少
なくなって(ガス拡散性が低下して)、その分発電効率
が優れなくなるものと考えられる。また実施例としては
示していないが、実施例5と逆に樹脂被覆カーボンが触
媒担持カーボンに対して少なすぎる場合、イオン交換樹
脂の不足により三相界面が十分に確保されないため、こ
れも発電効率は向上されないと予想される。
The performance of Example 5 is slightly close to that of the comparative example, but this is due to the fact that the resin-coated carbon is relatively large at about 7/10 (weight ratio) of the catalyst-supporting carbon. . That is, in Example 5, the amount of resin occupied in the electrode was large, and therefore the amount of gas supplied to the catalyst was small (the gas diffusibility was reduced), and the power generation efficiency was considered to be inferior. Although not shown as an example, when the resin-coated carbon is too small relative to the catalyst-carrying carbon contrary to the example 5, the three-phase interface cannot be sufficiently secured due to lack of the ion-exchange resin. Is not expected to improve.

【0041】このようなことから本発明では、樹脂被覆
カーボン/触媒担持カーボンの重量比は0.1〜0.6の
範囲(実施例1〜4の範囲)に設定するのが望ましい。
この範囲では、さらに実施例2のように前記重量比を
0.3に合わせると、最も優れた発電効率が発揮され
る。一方、図4は樹脂被覆カーボン/触媒担持カーボン
の重量比を0.3に固定し、樹脂被覆カーボンにおける
樹脂/カーボンの重量比を0.1〜2.0の範囲で変化さ
せた実施例2および6〜14の電池性能を表している。
当図によれば、樹脂/カーボンの重量比としては、0.2
〜1.6(実施例2、7〜13)が望ましく、0.3(実
施例2)で最も優れた性能が得られることが明らかにな
った。
From the above, in the present invention, it is desirable to set the weight ratio of resin-coated carbon / catalyst-carrying carbon to the range of 0.1 to 0.6 (the range of Examples 1 to 4).
Within this range, when the weight ratio is further adjusted to 0.3 as in Example 2, the most excellent power generation efficiency is exhibited. On the other hand, FIG. 4 shows Example 2 in which the weight ratio of resin-coated carbon / catalyst-carrying carbon was fixed to 0.3 and the weight ratio of resin / carbon in the resin-coated carbon was changed in the range of 0.1 to 2.0. And the battery performance of 6 to 14 are shown.
According to this figure, the weight ratio of resin / carbon is 0.2
.About.1.6 (Examples 2 and 7 to 13) is desirable, and it is clear that the best performance is obtained at 0.3 (Example 2).

【0042】さらに樹脂/カーボンの重量比が0.1(実
施例6)では三相界面の形成が十分ではないため、2.
0(実施例14)では多すぎてガスの流通量(ガス拡散
性)が低下するために、いずれも電圧値が優れないこと
が明らかになった。また図5に示した実施例15〜23
の結果からは、樹脂被覆カーボンの平均粒径を触媒担持
カーボンの粒径比の0.2〜1.0倍とすることで高い電
圧を得ることができ、特に0.4〜0.9倍とすることで
極めて優れた性能が得られることが明らかになった。こ
れは樹脂被覆カーボンと触媒担持カーボンの平均粒径を
上記範囲とすることにより、三相界面の量を増大できた
ことによるものと考えられる。
Furthermore, when the resin / carbon weight ratio is 0.1 (Example 6), the formation of the three-phase interface is not sufficient.
In 0 (Example 14), the amount of gas was too large and the gas flow rate (gas diffusibility) was reduced, so that it was clarified that the voltage values were not excellent. Moreover, Examples 15 to 23 shown in FIG.
From the results, it is possible to obtain a high voltage by setting the average particle diameter of the resin-coated carbon to 0.2 to 1.0 times the particle diameter ratio of the catalyst-supporting carbon, and especially 0.4 to 0.9 times. It has been clarified that extremely excellent performance can be obtained by It is considered that this is because the amount of the three-phase interface could be increased by setting the average particle diameters of the resin-coated carbon and the catalyst-supporting carbon within the above range.

【0043】3.その他の事項 上記実施の形態および実施例では、イオン交換樹脂とし
てパーフルオロスルホン酸(Nafion)を用いる例を示し
たが、本発明は当然ながらこれに限定するものではな
く、プロトン伝導性を有するものであればこれ以外のイ
オン交換樹脂であってもよい。
3. Other Matters In the above-mentioned embodiments and examples, examples using perfluorosulfonic acid (Nafion) as the ion exchange resin have been shown, but the present invention is not limited to this, and the proton is not limited thereto. Other ion exchange resins may be used as long as they have conductivity.

【0044】また、本発明はカソード側或いはアノード
側のどちらかのみを加湿する燃料電池、もしくはカソー
ド側及びアノード側のどちらも加湿しない構成の燃料電
池に適用することもできる。さらに樹脂被覆カーボンと
しては、実施の形態では触媒を担持しないカーボンに陽
イオン交換樹脂を被覆したものを用いたが、本発明はこ
れに限定するものではなく、多少触媒を担持するもので
あってもよい。ただし樹脂被覆カーボンに触媒を担持さ
せても樹脂に埋没して不活性化しやすいため、樹脂被覆
カーボンに担持される触媒量が触媒担持カーボンに担持
される触媒量よりも少なくなるように設定すべきであ
る。
The present invention can also be applied to a fuel cell in which only the cathode side or the anode side is humidified, or a fuel cell in which neither the cathode side nor the anode side is humidified. Further, as the resin-coated carbon, carbon which does not support a catalyst and which is coated with a cation exchange resin is used in the embodiment. However, the present invention is not limited to this, and it does support a catalyst to some extent. Good. However, even if the catalyst is loaded on the resin-coated carbon, it is likely to be buried in the resin and become inactive, so the amount of catalyst supported on the resin-coated carbon should be set to be smaller than the amount of catalyst supported on the catalyst-loaded carbon. Is.

【0045】さらに本発明は、燃料ガスとして水素や水
素リッチな改質ガスを利用する他に、メタノールを直接
電池内部に供給して発電する、いわゆる直接メタノール
型燃料電池(DMFC;Direct Methanol Fuel Cell)
に適用してもよい。
Further, the present invention uses so-called direct methanol fuel cell (DMFC: Direct Methanol Fuel Cell) in which hydrogen or a hydrogen-rich reformed gas is used as a fuel gas and methanol is directly supplied to the inside of the cell to generate electric power. )
May be applied to.

【0046】[0046]

【本発明の効果】以上のことから明らかなように、本発
明はアノード及びカソードを電解質膜の両側に配したセ
ルを有し、アノード側にアノードガス、カソード側にカ
ソードガスが夫々供給されて発電する燃料電池であっ
て、アノード及びカソードの少なくとも一方が、イオン
交換樹脂が被覆された導電材料からなる第一の粒子と、
イオン交換樹脂が被覆されてなく、且つ触媒が担持され
た導電材料からなる第二の粒子と、を含み、前記第一の
粒子と前記第二の粒子とが接触しているので、第一の粒
子と第二の粒子で構成された電極では第一の粒子の触媒
が第二の粒子表面(イオン交換樹脂)と接触し、かつガ
ス相(カソードガスまたはアノードガス)と接触する。
これにより触媒・イオン交換樹脂・ガス相からなる三相
界面は、従来の電極に比べて豊富に確保され、燃料電池
の発電効率が向上される。
As is apparent from the above, the present invention has a cell in which an anode and a cathode are arranged on both sides of an electrolyte membrane, and an anode gas is supplied to the anode side and a cathode gas is supplied to the cathode side. In a fuel cell for generating power, at least one of an anode and a cathode, and a first particle made of a conductive material coated with an ion exchange resin,
Second particles composed of a conductive material which is not coated with an ion exchange resin and which carries a catalyst ,
Since the particles are in contact with the second particles, in the electrode composed of the first particles and the second particles, the catalyst of the first particles comes into contact with the surface of the second particles (ion exchange resin). , And in contact with the gas phase (cathode gas or anode gas).
As a result, the three-phase interface including the catalyst, ion-exchange resin, and gas phase is secured in abundance as compared with the conventional electrode, and the power generation efficiency of the fuel cell is improved.

【0047】 このような燃料電池は、アノード及び
ソードを作製し、これらを電解質膜の両側に配してセル
を作製する工程を経る燃料電池の製造方法であって、ア
ノード及びカソードの少なくとも一方の電極材料の作製
時において、イオン交換樹脂が被覆された導電材料から
なる第一の粒子と、イオン交換樹脂が被覆されてなく、
且つ触媒担持された導電材料からなる第二の粒子と、
を混合する工程を経ることによって得ることができる。
[0047] Such a fuel cell is to produce an anode and mosquitoes <br/> cathode, a manufacturing method of a fuel cell through the process of making these cells are placed on both sides of the electrolyte membrane, the anode and At the time of producing at least one electrode material of the cathode, the first particles made of a conductive material coated with an ion exchange resin and the ion exchange resin are not coated,
And a second particle having a catalyst made of a conductive material carried,
Can be obtained by going through the step of mixing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一適用例である固体高分子型燃料電池
のセル構成を示す組立図である。
FIG. 1 is an assembly diagram showing a cell configuration of a polymer electrolyte fuel cell which is an application example of the present invention.

【図2】本発明のセル構成における電極の構成を示す部
分図である。(a)は電極の部分拡大図である。(b)
は電極中の触媒担持カーボンと樹脂被覆カーボンの拡大
図である。(c)は樹脂被覆カーボンの拡大断面図であ
る。
FIG. 2 is a partial view showing the structure of electrodes in the cell structure of the present invention. (A) is a partially enlarged view of an electrode. (B)
FIG. 3 is an enlarged view of catalyst-carrying carbon and resin-coated carbon in an electrode. (C) is an enlarged sectional view of resin-coated carbon.

【図3】実施例1〜5と比較例の燃料電池特性を示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing the fuel cell characteristics of Examples 1 to 5 and Comparative Example.

【図4】実施例2および6〜14の樹脂被覆カーボンに
用いるイオン交換樹脂(ナフィオン)の量と電圧値との
関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of ion exchange resin (Nafion) used in the resin-coated carbon of Examples 2 and 6 to 14 and the voltage value.

【図5】実施例15〜23のカーボン平均粒径比(樹脂
被覆カーボン/触媒担持カーボン比)と電圧値との関係
を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a carbon average particle diameter ratio (resin-coated carbon / catalyst supporting carbon ratio) and a voltage value in Examples 15 to 23.

【図6】従来のセル構成における電極の構成を示す部分
図である。(a)は電極の部分拡大図である。(b)は
電極中のカーボン粒子(樹脂被覆触媒担持カーボン)の
拡大断面図である。
FIG. 6 is a partial view showing a structure of electrodes in a conventional cell structure. (A) is a partially enlarged view of an electrode. (B) is an enlarged sectional view of carbon particles (carbon coated with a resin coated catalyst) in the electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 セルユニット 20 セル 21 固体高分子膜 22 カソード(触媒層) 23 アノード(触媒層) 24、25 ガス拡散層(集電体) 221 樹脂被覆カーボン 222 触媒担持カーボン 2221 カーボン粒子 2222 触媒(白金)粒子 10 cell unit 20 cells 21 Solid polymer membrane 22 Cathode (catalyst layer) 23 Anode (catalyst layer) 24, 25 Gas diffusion layer (current collector) 221 resin coated carbon 222 Catalyst supported carbon 2221 carbon particles 2222 catalyst (platinum) particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−283084(JP,A) 特開 平4−162365(JP,A) 特開 平10−241703(JP,A) 特開 平1−143151(JP,A) 特開 平6−251781(JP,A) 特開 平11−126615(JP,A) 特開 平8−227716(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/86 - 4/98 H01M 8/00 - 8/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ikuro Yonezu 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (56) Reference JP-A-5-283084 (JP, A) JP JP-A-4-162365 (JP, A) JP-A-10-241703 (JP, A) JP-A-1-143151 (JP, A) JP-A-6-251781 (JP, A) JP-A-11-126615 (JP , A) JP-A-8-227716 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 4/86-4/98 H01M 8/00-8/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アノード及びカソードを作製し、これらを
電解質膜の両側に配しセルを作製する工程を経る燃料
電池の製造方法であって、 アノード及びカソードの少なくとも一方の電極作製時に
おいて、イオン交換樹脂が被覆された導電材料からなる
第一の粒子と、イオン交換樹脂が被覆されてなく、且つ
触媒が担持された導電材料からなる第二の粒子と、を混
合する工程を備えることを特徴とする燃料電池の製造方
[Claim 1] to produce an anode and a cathode, a manufacturing method of a fuel cell through the step of preparing a cell by disposing these on both sides of <br/> electrolyte membrane, an anode and a cathode at least one of the electrodes At the time of production
Mixed Oite, a first particle ion-exchange resin is made of a conductive material coated, without ion exchange resin is coated, and a second particle having a catalyst made of a conductive material carried, the
A method of manufacturing a fuel cell , characterized by comprising a step of combining
Law .
【請求項2】イオン交換樹脂が被覆された導電材料から
なる第一の粒子と、イオン交換樹脂が被覆されてなく、
且つ触媒が担持された導電材料からなる第二の粒子と、
を混合する工程を備えることを特徴とする燃料電池用電
極の製造方法。
2. From a conductive material coated with an ion exchange resin
The first particles and the ion-exchange resin are not coated,
And a second particle made of a conductive material carrying a catalyst,
A fuel cell battery characterized by comprising a step of mixing
Method of manufacturing poles.
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