JPH0346951B2 - - Google Patents
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- JPH0346951B2 JPH0346951B2 JP59063365A JP6336584A JPH0346951B2 JP H0346951 B2 JPH0346951 B2 JP H0346951B2 JP 59063365 A JP59063365 A JP 59063365A JP 6336584 A JP6336584 A JP 6336584A JP H0346951 B2 JPH0346951 B2 JP H0346951B2
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- Japan
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- catalyst layer
- parts
- fuel
- electrode
- reaction
- Prior art date
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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
- H01M4/8875—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
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8896—Pressing, rolling, calendering
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料電池に係り、特に、ガスの還元、
酸化反応に好適な触媒に関する。
酸化反応に好適な触媒に関する。
燃料電池の原理は、第１図に示すように、
(1) 燃料極に供給された水素は、水素イオンと電
子とに解離する。
子とに解離する。
H2→2H+＋2e
(2) 水素イオンは電解液（リン酸）を通り、酸化
極へ達し、電子は外部回路を通り電気的仕事を
する。
極へ達し、電子は外部回路を通り電気的仕事を
する。
(3) 酸化物に供給された酵素は、水素イオンおよ
び電子と反応して水を生成する。
び電子と反応して水を生成する。
１／２O2＋2H+＋2e→H2O
(4) 全体としては、水素と酸素が反応して水を生
成する反応となり、その際、直流の電気エネル
ギーと熱エネルギとを発生する。
成する反応となり、その際、直流の電気エネル
ギーと熱エネルギとを発生する。
H2＋１／２O2→H2O＋DC電気エネルギ
＋熱エネルギ
このような反応を進めるため、従来の燃料電池
は第１図および第２図に示すように、耐燐酸性、
導電性がありガスを分離するち密な黒鉛成形品か
らなるセパレータ１と耐燐酸性で導電性があり、
ガスを触媒層３に到達させ易い多孔質にした黒鉛
材料を用いた電極基板２とを用いて、セパレータ
１あるいは電極基板２のいずれかに凸部を設けて
接合することにより、ガス流路を形成し、電極基
板２のガス流路対向面の逆の面に触媒作用をする
白金を代表とする白金属の元素を微細化し、炭素
や黒鉛の微細粉表面に担持させた触媒粉をポリフ
ルオロエチレンを触媒粉に対し20〜60重量％混合
したものを付着させ反応触媒層３を形成し、電極
基板２とセパレータ１を介して電子を伝導し、イ
オンを電解質４を介して伝導させて反応を良好に
行なつている。
は第１図および第２図に示すように、耐燐酸性、
導電性がありガスを分離するち密な黒鉛成形品か
らなるセパレータ１と耐燐酸性で導電性があり、
ガスを触媒層３に到達させ易い多孔質にした黒鉛
材料を用いた電極基板２とを用いて、セパレータ
１あるいは電極基板２のいずれかに凸部を設けて
接合することにより、ガス流路を形成し、電極基
板２のガス流路対向面の逆の面に触媒作用をする
白金を代表とする白金属の元素を微細化し、炭素
や黒鉛の微細粉表面に担持させた触媒粉をポリフ
ルオロエチレンを触媒粉に対し20〜60重量％混合
したものを付着させ反応触媒層３を形成し、電極
基板２とセパレータ１を介して電子を伝導し、イ
オンを電解質４を介して伝導させて反応を良好に
行なつている。
ここで反応触媒層３の形成について、下記の問
題点がある。
題点がある。
すなわち従来は電極基板２の上に触媒材料を付
着させて触媒層を形成するため、電極基板２がな
ければ触媒層３を形成することができず、電極基
板形成後に触媒層を形成しなければならず作業は
直列となり、工程が長くかかる嫌いがあり、又、
一旦反応触媒層３を形成すると、電極基板２の破
損や触媒層３の欠陥のいずれかが発生しても、両
者共使用不能となり歩留りが悪い。
着させて触媒層を形成するため、電極基板２がな
ければ触媒層３を形成することができず、電極基
板形成後に触媒層を形成しなければならず作業は
直列となり、工程が長くかかる嫌いがあり、又、
一旦反応触媒層３を形成すると、電極基板２の破
損や触媒層３の欠陥のいずれかが発生しても、両
者共使用不能となり歩留りが悪い。
本発明はこれにかんがみなされたもので、その
目的とするところは、作業性の向上及び歩留りの
向上が図れるこの種燃料電池の製造方法を提供す
るにある。
目的とするところは、作業性の向上及び歩留りの
向上が図れるこの種燃料電池の製造方法を提供す
るにある。
すなわち本発明は、前記反応触電層を、黒鉛若
しくは弗素系樹脂の長繊維を平織りにした基材
の、その目の部分に、ポリフルオロエチレンを10
〜40重量部、水を200〜450重量部添加した混合物
を押込み、これを300〜380℃で焼成処理して膜状
に形成するとともに、この膜状に形成された反応
触媒層を、電池組立て時に、燃料極の基板および
酸化極の基板とともに順次積層して組立てるよう
になし所期の目的を達成するようにしたものであ
る。
しくは弗素系樹脂の長繊維を平織りにした基材
の、その目の部分に、ポリフルオロエチレンを10
〜40重量部、水を200〜450重量部添加した混合物
を押込み、これを300〜380℃で焼成処理して膜状
に形成するとともに、この膜状に形成された反応
触媒層を、電池組立て時に、燃料極の基板および
酸化極の基板とともに順次積層して組立てるよう
になし所期の目的を達成するようにしたものであ
る。
以下図示した実施例に基づいて本発明を説明す
る。
る。
まず第３図に基づき反応触媒層の形成について
のべると、黒鉛を素材とした長繊維や、ポリフル
オロエチレンに代表される弗素系樹脂の長繊維を
平織りにしたとき150メツシユ以下の比較的目の
荒い布状の基板７の上に、ポリフルオロエチレン
を10〜40重量部、水を200〜450重量部添加混合物
５を置き、ローラ６で圧縮して、基材７の目の部
分を押込み、コンベア８により焼成炉９へ搬入し
300〜380℃で焼成処理を行ない切断して膜状の反
応触媒層を形成する。
のべると、黒鉛を素材とした長繊維や、ポリフル
オロエチレンに代表される弗素系樹脂の長繊維を
平織りにしたとき150メツシユ以下の比較的目の
荒い布状の基板７の上に、ポリフルオロエチレン
を10〜40重量部、水を200〜450重量部添加混合物
５を置き、ローラ６で圧縮して、基材７の目の部
分を押込み、コンベア８により焼成炉９へ搬入し
300〜380℃で焼成処理を行ない切断して膜状の反
応触媒層を形成する。
そしてこのようにして形成された膜状の反応触
媒層は次のように組立てられる。すなわち第４図
に示すように、まずセパレータ１上に電極基板２
が置かれ、その上にこの反応触媒層３が置かれ
る。さらにその上に順次電解質４、反応触媒層
３、電極基板２が積重ねられていくのである。
媒層は次のように組立てられる。すなわち第４図
に示すように、まずセパレータ１上に電極基板２
が置かれ、その上にこの反応触媒層３が置かれ
る。さらにその上に順次電解質４、反応触媒層
３、電極基板２が積重ねられていくのである。
尚実用に際してはこれらは１〜６Kg／cm2の圧力
でプレスされて電池を形成する。
でプレスされて電池を形成する。
本発明によれば、触媒層自身充分な強度を有
し、かつ触電層が電池組立で時に組立てられるの
で、 電極基板と触電層形成作業とを別々に並行して
製作可能であり作業性は向上し、さらに、電池組
立て前に各々の性能を検証をすることにより、不
良品を除去できるため、全体の歩留りは向上す
る。
し、かつ触電層が電池組立で時に組立てられるの
で、 電極基板と触電層形成作業とを別々に並行して
製作可能であり作業性は向上し、さらに、電池組
立て前に各々の性能を検証をすることにより、不
良品を除去できるため、全体の歩留りは向上す
る。
第１図は燃料電池の発電原理を示す概念図、第
２図は燃料電池の構成図、第３図は本発明の触媒
層の形成方法を示す概念図、第４図は本発明の電
池構成図である。 １……セパレータ、２……電極基板、３……反
応触電層、４……電解質。
２図は燃料電池の構成図、第３図は本発明の触媒
層の形成方法を示す概念図、第４図は本発明の電
池構成図である。 １……セパレータ、２……電極基板、３……反
応触電層、４……電解質。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電解質マトリツクスを介して相対向して配置
され、かつ各々ガス流路および反応触媒層をも
つ、燃料極および酸化極を有し、前記燃料極で燃
料ガスの還元反応、前記酸化極で酸化ガスによる
酸化反応を行ない発電を行なう燃料電池におい
て、 前記反応触媒層を、黒鉛若しくは弗素系樹脂の
長繊維を平織りにした基材の、その目の部分に、
ポリフルオロエチレンを10〜40重量部、水を200
〜450重量部添加した混合物を押込み、これを300
〜380℃で焼成処理して膜状に形成するとともに、 この膜状に形成された反応触媒層を、電池組立
て時に、燃料極の基板および酸化極の基板ととも
に順次積層して組立てるようにした ことを特徴とする燃料電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063365A JPS60208057A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 燃料電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063365A JPS60208057A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 燃料電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60208057A JPS60208057A (ja) | 1985-10-19 |
| JPH0346951B2 true JPH0346951B2 (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=13227171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59063365A Granted JPS60208057A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60208057A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332858A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池 |
| JPS6348759A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-01 | Fuji Electric Co Ltd | カレンダロ−ル装置 |
| JPH07107855B2 (ja) * | 1987-01-21 | 1995-11-15 | 三菱電機株式会社 | 燃料電池用電極 |
| US4885217A (en) * | 1987-07-06 | 1989-12-05 | Alupower, Inc. | Air cathodes and materials therefor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57124864A (en) * | 1981-01-28 | 1982-08-03 | Sanyo Electric Co Ltd | Gas diffusion electrode of fuel cell |
| JPS58161265A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS5949156A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Toray Ind Inc | 燃料電池用極板 |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP59063365A patent/JPS60208057A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60208057A (ja) | 1985-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |