【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体扩散电极、膜-电极接合体、固体高分子型燃料电池及其制造方法。
技术介绍
燃料电池是持续供给燃料和氧化剂、以该物质进行电化学反应时的化学能作为电力输出的发电系统。采用通过该电化学反应的发电方式的燃料电池，利用水电解的逆反应，即氢与氧结合生成电子和水的机制，拥有高效、优良的环境特性，故近年被关注。燃料电池根据电解质的种类可以分类为磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化物型燃料电池、碱型燃料电池及固体高分子型燃料电池。近年，特别关注具有在常温下起动、且起动时间极其短等优点的固体高分子型燃料电池。构成该固体高分子型燃料电池的单格电池(single cell)的基本结构，是在固体高分子电解质膜的两侧接合催化剂层、在催化剂层外侧接合气体扩散电极，还在气体扩散电极外侧设置隔板(separator)的结构。上述固体高分子型燃料电池，首先，供给于燃料电极侧的氢气通过隔板内的气体流路被引入气体扩散电极。然后，该氢气经气体扩散电极均一地扩散后，被引入燃料电极侧的催化剂层，通过铂等催化剂分解为氢离子和电子。接着，氢离子通过电解质膜被引入夹住电解质膜的相反面氧电...
【技术保护点】
一种气体扩散电极，所述气体扩散电极具有至少分散了碳材料的氟树脂膜，其特征在于，所述氟树脂膜具有多个空隙。
【技术特征摘要】
JP 2005-12-28 376886/2005;JP 2005-11-1 318323/20051.一种气体扩散电极，所述气体扩散电极具有至少分散了碳材料的氟树脂膜，其特征在于，所述氟树脂膜具有多个空隙。2.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中，所述氟树脂膜为通过涂布将至少含有纤维状碳材料的碳材料分散在氟树脂溶液中得到的涂布液而形成的多孔质氟树脂膜。3.如权利要求2所述的气体扩散电极，其特征在于，所述碳材料仅由纤维状碳材料构成。4.如权利要求2所述的气体扩散电极，其特征在于，所述碳材料由纤维状碳材料和粒子状碳材料构成。5.如权利要求2所述的气体扩散电极，其特征在于，所述纤维状碳材料的纵横比为10～500的范围内。6.如权利要求2所述的气体扩散电极，其特征在于，所述氟树脂为氟代烯类树脂。7.如权利要求4所述的气体扩散电极，其特征在于，粒子状碳材料为炭黑。8.如权利要求7所述的气体扩散电极，其特征在于，所述炭黑为乙炔炭黑。9.如权利要求2所述的气体扩散电极，其特征在于，所述氟树脂与纤维状碳材料的配合比为相对于1重量份氟树脂，纤维状碳材料是0.005重量份～370重量份。10.如权利要求2所述的气体扩散电极，其特征在于，所述气体扩散电极是在所述多孔质氟树脂膜上层叠薄片状导电性多孔质体而形成的。11.一种固体高分子型燃料电池用膜-电极接合体，其特征在于，所述固体高分子型燃料电池用膜-电极接合体是通过将权利要求2～权利要求10中任1项所述的气体扩散电极通过催化剂层层叠-->在高分子电解质膜的两面而形成的。12.一种固体高分子型燃料电池用膜-电极接合体的制造方法，其特征在于，所述固体高分子型燃料电池用膜-电极接合体的制造方法包括下述工序：通过在基体上涂布将纤维状碳材料或纤维状碳材料与粒子状碳材料的混合物分散在氟树脂溶液中得到的涂布液形成多孔质氟树脂膜后，在该多孔质氟树脂膜上形成催化剂层，得到带有催化剂层的气体扩散电极的第1工序；分别在高分子电解质膜的两面配置该带有催化剂层的气体扩散电极的催化剂层面，通过热压，接合带有催化剂层的气体扩散电极与高分子电解质膜的第2工序；从各带有催化剂层的气体扩散电极剥离基体的第3工序。13.一种固体高分子型燃料电池用膜-电极接合体的制造方法，其特征在于，所述固体高分子型燃料电池用膜-电极接合体的制造方法包括下述工序：在该高分子电解质膜的两面形成催化剂层，得到带有催化剂层的高分子电解质膜的第1工序；配置具有多孔质氟树脂膜的气体扩散电极，使该多孔质氟树脂膜接触所述带有催化剂层的高分子电解质膜的各催化剂层面，通过热压，接合带有催化剂层的高分子电解质膜与气体扩散电极的第2工序，其中，所述多孔质氟树脂膜是通过在基体上涂布将纤维状碳材料或纤维状碳材料与粒子状碳材料的混合物分散在氟树脂溶液中得到的涂布液而形成的；从各气体扩散电极剥离基体的第3工序。14.一种固体高分子型燃料电池，其特征在于，在固体高分子电解质膜的两面通过催化剂层设置权利要求2～10中任1项所述的气体扩散电极，在其外侧配置隔板。15.如权利要求1所述的气体扩散电池，其中，所述空隙为贯通孔。-->16.如权利要求15所述的气体扩散电极，其特征在于，所述氟树脂膜含有氟代烯类树脂。...
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木利保，田中弘真，
申请(专利权)人：株式会社巴川制纸所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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