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JPH10189013A - 燃料電池及びその製造方法 - Google Patents

燃料電池及びその製造方法

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Publication number
JPH10189013A
JPH10189013A JP8358187A JP35818796A JPH10189013A JP H10189013 A JPH10189013 A JP H10189013A JP 8358187 A JP8358187 A JP 8358187A JP 35818796 A JP35818796 A JP 35818796A JP H10189013 A JPH10189013 A JP H10189013A
Authority
JP
Japan
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fuel cell
gas diffusion
cell according
diffusion electrode
electrolyte membrane
Prior art date
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Pending
Application number
JP8358187A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Seki
務 関
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.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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 Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP8358187A priority Critical patent/JPH10189013A/ja
Publication of JPH10189013A publication Critical patent/JPH10189013A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ガス拡散電極におけるカーボン担体粒子の撥水
性を向上させ、フラッディング現象が起こらない優れた
燃料電池を得る。 【解決手段】電解質膜と活性金属を担持したカーボン粒
子を含むガス拡散電極とを接合してなる燃料電池であっ
て、該ガス拡散電極2を水素処理した後、電解質膜4に
接合してなることを特徴とする燃料電池及びその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池及びその
製造方法に関し、例えばカーボンペーパーや撥水化カー
ボンペーパー等のシート上に触媒層を堆積、担持させて
なるガス拡散電極を用いる燃料電池及びその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】燃料電池、例えば固体高分子型燃料電池
は、イオン伝導体すなわち電解質が固体で且つ高分子で
ある点に特徴を有するものであるが、その固体高分子電
解質としては具体的にはイオン交換樹脂膜等の膜が使用
され、この電解質膜を挟んで負極及び正極の両電極を配
置し、例えば負極側に水素を、また正極側には酸素又は
空気を供給することにより電気化学反応を起こさせて電
気を発生させるものである。
【0003】その固体高分子電解質膜に接する負極及び
正極の両電極としては、その反応を促進させるため、そ
の電極中に白金、パラジウムその他の触媒が添加、使用
される形式のものがあり、この形式の電極の製造法とし
てはこれまで種々のものが提案され、例えば米国特許第
3134697号では、触媒粒子をイオン交換樹脂と混
合して電極シートとし、これを固体高分子電解質として
のイオン交換樹脂膜に熱圧着することにより製造されて
いる。
【0004】この系統に属するものとしては、米国特許
第3297484号や同第3432355号等があり、
また「電気化学」53、No.10(1985)、P.
812〜817には、スチレンージビニルベンゼン系の
イオン交換樹脂膜を電解質とした燃料電池では、電子ー
イオン混合伝導体層を設けたにしても、取り出し得る電
流密度が低い等の難点がある旨指摘した上で、これに代
わるパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂膜を使用する
場合について、その反応サイトを三次元化し作用面積を
上げる試みが紹介されている。
【0005】以上の技術では、その電極シートは何れも
電極材料の混練物を圧延等の手法によりシート化するこ
とによって作製されている。この電極シートの作製の仕
方としては、その基材として別途多孔性のペーパー又は
シートを使用し、これに触媒粒子を担持させる形式で行
う態様も行われている。この場合には、例えばそのペー
パー又はシートとして所定の気孔率及び厚さを有するカ
ーボンペーパーを使用し、これに対してポリテトラフル
オロエチレン系のディスパージョンを含浸させた後、熱
処理をして撥水化し、この撥水化カーボンペーパー上に
触媒粉末等の電極層構成成分を付着、担持させるもので
あるが、特開平4ー162365号公報はその一例であ
る。
【0006】この技術では、シート状触媒層構成用の微
粉末として、白金触媒担持のカーボンブラック粒子と触
媒無担持のカーボンブラック粒子との混合物を用いる点
に特徴を有し、またこれら両粒子は高分子電解質として
のイオン交換樹脂でコーティングされているが、ここで
のシートはその基材として撥水化カーボンペーパーが使
用され、上記コーティング触媒粒子及びポリテトラフル
オロエチレンを含む混合液を濾過乾燥した後、これを撥
水化カーボンペーパー上へ散布し、加熱下、プレスをす
ることにより付着させている。
【0007】このように触媒粒子、高分子電解質及びポ
リテトラフルオロエチレンとを含む触媒層を有する電極
を組み込んだ固体高分子型燃料電池では、その触媒粒子
が高分子電解質及びガス相と共存し、この三相界面をよ
り多く確保することにより、電池性能を向上させること
ができるが、ポリテトラフルオロエチレンは、触媒粒子
の結着剤としての役割を果しているだけではなく、それ
自体撥水性でガス相を確保する効果も奏している(すな
わち電池作動中、例えば燃料水素と酸素との反応で生成
する水による触媒層の濡れを防ぎ、ガス空間を確保して
いる)。
【0008】ここでも、これら触媒粒子はイオン交換樹
脂で被覆され、ポリテトラフルオロエチレンで処理され
ているが、本発明者は、返ってポリテトラフルオロエチ
レンを用いることなく、製造工程を簡略化し、その電池
性能上も優れた固体高分子型燃料電池用電極を製造する
方法を別途開発し、先に特許出願をしているが(特願平
4ー358058号、特願平4ー358059号)、こ
の場合にも基材シートとしてそのような撥水化カーボン
ペーパーを使用する点では変わりはなく、またイオン交
換樹脂膜との接合一体化は、例えば温度150℃、圧力
100kgf/cm2 で、60秒間プレスして行ってい
る。
【0009】ところで、以上何れの場合にも、正負両電
極間に電解質膜を介在させるが、両電極はその作製後、
そのまま電解質膜とプレス、好ましくはホットプレスし
て電池とするのが通常である。しかし、その作製時に触
媒の担体であるカーボンに酸素や有機物質などが付着す
るが、これらのうち特に酸素を吸着したカーボンは、該
吸着酸素に加え、その表面に水と反応して親水基を生成
して本来の撥水性を発揮できず、電池作動中電極内に生
成水が滞り、これがガスの拡散を阻害するフラッディン
グ現象が観察された。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解質膜に
両電極を圧着・接合する場合における、そのような問題
点に鑑みてなされたものであり、電解質膜と正負両電極
とを接合するに際して、電極中、或いはその表面に付着
している付着物、特に酸素を予め除去しておくことによ
り、この電極を用いた電池が優れた電池特性を示し、し
かも長期間にわたり性能低下がないことを見い出し、本
発明に至ったものである。
【0011】すなわち、本発明は、電極を製造した後に
おいて、電極を構成する触媒の担体粒子の撥水性を向上
させ、これを電解質膜と一体化することにより、電極内
に生成水が滞るのを防止し、ガスの拡散を阻害するフラ
ッディング現象をなくするようにしてなる燃料電池及び
その製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、電解質膜と活
性金属を担持したカーボン粒子を含むガス拡散電極とを
接合してなる燃料電池であって、該ガス拡散電極を水素
処理した後、電解質膜に接合してなることを特徴とする
燃料電池を提供する。
【0013】また本発明は、電解質膜と活性金属を担持
したカーボン粒子を含むガス拡散電極とを接合してなる
燃料電池の製造方法において、該ガス拡散電極を水素処
理した後、電解質膜に接合することを特徴とする燃料電
池の製造方法を提供する。
【0014】
【発明の実施の形態】燃料電池にはりん酸型、アルカリ
型、固体高分子型その他各種あるが、本発明はそれらの
何れの燃料電池及び製造方法にも適用される。本発明の
燃料電池は、作製されたガス拡散電極を水素処理し、次
いでこの電極を高分子電解質膜に接合することにより構
成される。そのガス拡散電極としては、触媒担体として
カーボンブラック等のカーボン粒子を用いる電極であれ
ば特に限定はなく、何れに対しても有効に適用される
が、好ましくはカーボン粒子に活性金属を担持した触媒
粒子、電解質及び撥水化剤を含む触媒層をペーパー又は
シート上に形成したガス拡散電極に対して適用される。
【0015】上記活性金属としては、燃料電池用電極成
分として有効な活性金属であれば定はないが、好ましく
は白金、白金を含む合金又はパラジウムが挙げられ、こ
れらは単独又はその複数種がカーボン粒子に担持されて
用いられる。活性金属をカーボン粒子担持させる仕方は
通常の手法で行われる。その電解質としては、各種イオ
ン交換樹脂等が使用できる。この場合、特に固体高分子
型燃料電池として構成し、その電解質膜としてNAFI
ON膜等のパーフルオロカーボンスルホン酸系の樹脂膜
を用いる場合には、同系統のパーフルオロカーボンスル
ホン酸系の樹脂を用いるのが好ましい。
【0016】触媒粒子及び電解質の混合物、すなわち電
解質でコーティングされた触媒粒子には撥水化剤が混合
される。撥水化剤の種類としては特に限定はないが、好
ましくはポリテトラフルオロエチレン系のポリマーが用
いられる。ここでポリテトラフルオロエチレン系ポリマ
ーとは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のほ
か、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体等の共重合体、その他その誘導体をも含めた
意味である。
【0017】また、本発明における触媒粒子、電解質及
び撥水化剤を含む混合物は触媒層としてシート化される
が、そのシート化としては以下〜のような態様で行
うことができる。触媒粒子、電解質及び撥水化剤を含
む混合物を混練物とし、これを圧延等によりシート化す
る、その混合物をアルコール等の溶媒を用いて溶液と
し、これを多孔性の基材面上に膜状に塗工する、、
の態様と類似するが、各触媒粒子を含む懸濁液又は粘性
懸濁液をスクリーン印刷等の印刷法により担持させる、
その混合物をアルコール等の溶媒を用いて溶液とし、
これを多孔性の基材面上に濾過法により堆積、担持させ
る、等の各種態様により実施することができる。本発明
おいてはこれら何れの態様を採ることができる。
【0018】このうち〜の態様を採る場合、その多
孔性の基材は電極中ガス拡散層となるもので、この材料
としては各種材質からなる多孔性のペーパー又はシート
(本明細書中、両者を含めて適宜「シート」と指称して
いる)、或いはこれらを適宜撥水化して使用することが
できるが、好ましくはカーボンペーパーや撥水化カーボ
ンペーパーを用いることができ、このうち特にその優れ
た特性から撥水化カーボンペーパーを用いるのが有利で
ある。
【0019】上記撥水化カーボンペーパーは、所定の気
孔率及び厚さを有するカーボンペーパーを用い、これに
対してポリテトラフルオロエチレン系ポリマーのディス
パージョンを含浸させた後、熱処理をして撥水化したも
のである。ここでポリテトラフルオロエチレン系ポリマ
ーとはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のほ
か、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体等の共重合体その他その誘導体等をも含む意
味である。
【0020】図1(a)〜(d)は、本発明の電極処理
及び電池作製の態様例を示す図である。図1(a)から
(d)への流れに従って形成される。図1(a)は作製
された電極1であり、符号2はそのガス拡散層、3は触
媒層である。電極1は図1(b)の工程で水素処理さ
れ、これにより電極作製時以降、吸着された酸素や有機
物、特に酸素が除去される。次いで、図1(c)の工程
で、水素処理された一対の電極間に電解質膜4を挟んで
プレスするが、好ましくはホットプレスによりプレスさ
れる。こうして図1(d)に示すような燃料電池本体が
得られる。
【0021】上記水素処理には、水素のほか、メタン等
の可燃性ガス、或いはそれらの混合ガス等を使用するこ
ともできるが、酸素を含まないことが必要であり、本明
細書中水素処理とは、これらのガスによる処理を含めて
指称している。またその処理条件としては、水素処理に
より作製電極中或いはその表面から酸素あるいは親水基
を除去できる条件であればよく、作製電極に対して、こ
れらのガス流を、例えば温度100℃以上というような
加熱下に通して行うことができる。
【0022】燃料電池が固体高分子型燃料電池である場
合、高分子電解質膜としては、当初のフェノールスル
ホン酸とホルムアルデヒドとの縮合合成膜から逐次改
善、改良され、以降これまで部分的にスルホン化した
ポリスチレン膜、スチレンージビニルベンゼンをフル
オロカーボンのマトリックスにクロスリンクさせた後、
スルホン化した膜、、の膜をαCーH結合を含まな
い膜、トリフルオロスチレンスルホン酸の重合膜、
フルオロカーボンマトリックスにトリフルオロエチレン
をグラフト化した膜、パーフルオロカーボンスルホン
酸膜等が提案されているが、本発明においては、これら
とは限らず、燃料電池用の電解質膜であれば何れも使用
される。
【0023】このうちパーフルオロカーボンスルホン
酸膜(商品名、NAFION)は、その優れた電気的特
性に加え〔イオン伝導率5×10-2S・cm-1(湿潤状
態、25℃)〕、化学的にも物理的にもきわめて安定で
あり、機械的強度も大きい。この膜は厚さ50〜200
μm程度の膜として使用され、単位面積当りの電気抵抗
は0.1〜0.5Ωと電池の内部抵抗の主な原因とはな
り得ないほど小さく、本発明においても好ましく使用さ
れる。
【0024】また、電解質膜とガス拡散電極とを接合す
る手法としては特に限定はなく、ホットプレス法等従来
知られ、或いは開発された何れの手法も適用することが
できる。本発明者は、その接合に当り、電極のガス拡散
層から電解質膜を溶解することのできる溶媒を含浸さ
せ、これにより高分子電解質膜と電極との接する面の膜
の表面を溶解した後、溶媒を取り除くことを特徴とする
燃料電池用高分子電解質膜と電極との接合方法を開発し
ているが(特開平8ー148167号)、本発明におい
ては、これらの手法も当然に適用される。
【0025】特開平8ー148167号の方法では、上
記その溶媒により電極と高分子電解質膜の接触面におい
て高分子電解質膜成分の溶解と再膜化を行わせ、これに
より密着性の強い接合体が得られるが、その溶媒として
は、そのように電極のガス拡散層から電解質膜を溶解し
且つ再膜化させることができ、その溶解膜により両者を
結合させることのできるものであれば特に限定はなく、
例えばアルコール類を使用することができる。またこれ
がアルコール類の場合には、膜を溶解可能で、より低級
なアルコール、特にエタノールが望ましい。
【0026】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明がこれら実施例に限定されるもので
はないことは勿論である。本実施例では、まず電極の製
作例を記載し、次いで該作製電極に対して本発明の水素
処理の実施例を記載し、またこの電極を用いて電池を作
製し、性能試験を実施した経過を記載している。
【0027】《電極作製例》使用装置としては図2に示
すとおりの装置を用いた(特開平8ー148154
号)。図2中、5は中空筒状体であり、中空筒状体5
は、図示のとおり竪型に配置されるが、材質としてはガ
ラス製、金属製等適宜のものを使用することができる。
6は上板、7は下板、8、9はそれぞれ上方及び下方の
パッキン、10は触媒層が堆積されるガス拡散板であ
る。このうちパッキン8及び9は、中空筒状体の上下縁
部の形状に合わせた形状に構成され、例えば中空筒状体
が円筒状である場合には、その上下縁部に対応して円環
状に構成される。
【0028】また、上板6は、濾過する溶液を導入する
管(バルブ付)11、過剰圧時に空気を放出する管(バ
ルブ付)12を備え、容器内内圧を上昇させるコンプレ
ッサー14からの圧縮空気を導入する管13が連結され
る。15は下板7の中央部に設けられた溶媒排出口、1
6は下板7に一体に取付けられた脚部である。ガス拡散
板10は、中空円筒体5の下部開口縁部とパッキン9の
間に挟持され、これをフィルターとしてその上面に溶液
中の溶質、すなわち触媒粒子が堆積されることになる。
【0029】下板7は、好ましくは図中点線で示すとお
りロート状に構成され、これにより濾過後の溶媒がスム
ーズに流れるようになっている。下板の上面をこのよう
にロート状に構成することにより、中空筒状体5等の他
の構成とも相まち、濾過後の溶媒が溶媒排出口に向かっ
てスムーズに流れ、また仮りに堆積物の厚みに分布が生
じても厚い部分は流れが悪くなり、堆積速度が落ちるた
め全体として均一な層とすることができる。その傾斜は
このような効果を得る上で必要な限度で適宜設定され
る。
【0030】その概略、以上の装置を操作するに際して
は、組立作業を終了した後、中空円筒体5に触媒粒子を
含む溶液をその収容容器から導管11を介して供給し、
コンプレッサー14により圧縮空気を導入して中空円筒
体5内を加圧状態として操作する。この場合、その加圧
の程度は装置の規模(中空筒状体の径、高さ等)、触媒
粒子を含む溶液の流動性(濃度や粘度等)、ガス拡散板
10自体の強度等の性質、下板上面のロート状傾斜の程
度等如何により適宜選定できるが、通常、例えば中空円
筒体の直径が30cm、高さ5cm程度の場合には0.
1kg/cm2G(ゲー圧)以下で十分である。
【0031】本実施例では、中空筒状体5として内径1
5cm、高さ8cmのガラス製の中空円筒状体を用い、
この装置のガラス製中空円筒状体の下部とパッキンの間
に気孔率80%、厚さ0.4mmの撥水化処理したカー
ボンペーパー(表面積=175cm2 )を挟み、白金触
媒粒子含有懸濁液を溶液供給導管7を介して供給し、撥
水化カーボンペーパーをフィルターとしてその上面に白
金担持量が1.0mg/cm2 となるように堆積させ電
極シートを得た。この電極は図1に示すようなガス拡散
層2と触媒層3とを備えたガス拡散電極1である。
【0032】ここで上記白金触媒粒子含有懸濁液として
は、カーボンブラック粒子に対して50重量%の白金を
担持した触媒粒子とパーフルオロカーボンスルホン酸樹
脂(NAFIONー117、Du Pont社製、商品
名)のアルコール溶液とを水とイソプロパノールの混合
溶媒に加えて均一に混合した後、溶媒を除去し、このコ
ーティング触媒粒子に対し、ポリフロン(ポリテトラフ
ルオロエチレン、ダイキン工業社製、登録商標)のディ
スパージョンを加えて混合して得たものを使用した。
【0033】《水素処理》 (1)上記作製電極を雰囲気炉に入れ、炉内を水素置換
した。(2)毎分0.1l(リットル)の水素気流中
で、100℃/hrの加温速度で温度150℃まで昇温
した。(3)その温度150℃で12時間水素処理した
後、加熱を止め、炉内が十分に冷えたことを確認した。
(4)次いで、ガスを水素から窒素へ切り替え、炉内に
水素ガスが残っていないことを確認した後、空気を導入
した。
【0034】《燃料電池の作製》一対の上記水素処理済
みのガス拡散電極1の間に、予め用意したNafion
ー112膜(パーフルオロカーボンスルホン酸系の電解
質樹脂膜、Du Pont社製、商品名)を、図1
(c)のように介在させて挟み、温度140℃、圧力1
00kgf/cm2 の加圧下、60秒間プレスして図1
(d)に示すように一体化し、これを燃料電池用枠体に
組み込んで、導線、ガス管等を接続してセットし、実施
例供試燃料電池を得た。一方、上記水素処理をしない電
極を用い、その他の工程は上記と同様にして比較例供試
燃料電池を得た。
【0035】以上のとおり製作した各供試電池を用い、
燃料として水素を使用し、これをアノード側に供給する
一方、カソード側には酸素を供給した。この両ガスの供
給圧力はともに2atmとし、水素は95℃で、酸素に
ついては50℃で加湿し、また電池の温度を80℃に保
って操作し、測定した。図3は以上の各供試電池につい
て測定した電流密度とセル電圧との関係を示すものであ
る。
【0036】図3のとおり、実施例の供試電池の場合
は、電圧は電流密度の増加に対して相対的に徐々にし低
下するに過ぎず、有効な電力が得られることを示してい
る。一方、比較例供試電池においては、その電圧は0.
55V前後から急激に低下し、それ以降は電池としての
態をなさないことを示している。比較例供試電池につい
て、この時点での電極内部を観察したところ、生成水が
滞まり、フラッディング現象を起こしていたが、実施例
の供試電池の場合には、このような現象はみられなかっ
た。実施例供試電池は、これによって良好な電池性能を
持続している。
【0037】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の燃料電池及びそ
の製造方法によれば、触媒におけるカーボン担体の撥水
性が向上し、このためフラッディング現象が起こらな
い、優れた燃料電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電極処理及び電池作製の一態様を
示す図。
【図2】実施例で用いた電極作製装置の態様を示す図。
【図3】実施例及び比較例で製作した各供試電池につい
て測定した電流密度とセル電圧との関係を示す図。
【符号の説明】
1 電極 2 ガス拡散層 3 触媒層 4 電解質膜 5 中空筒状体 6 上板 7 下板 8、9 パッキン 10 触媒層が堆積されるガス拡散板 11 濾過する溶液を導入する管(バルブ付) 12 過剰圧時に空気を放出する管(バルブ付) 13 圧縮空気導入管 14 コンプレッサー 15 溶媒排出口 16 脚部

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電解質膜と活性金属を担持したカーボン粒
    子を含むガス拡散電極とを接合してなる燃料電池であっ
    て、該ガス拡散電極を水素処理した後、電解質膜に接合
    してなることを特徴とする燃料電池。
  2. 【請求項2】上記水素処理が水素、メタン等の可燃性ガ
    ス又はそれらの混合ガスにより行われた水素処理である
    請求項1記載の燃料電池。
  3. 【請求項3】上記電解質膜がパーフルオロカーボンスル
    ホン酸系の樹脂膜である請求項1記載の燃料電池。
  4. 【請求項4】上記ガス拡散電極がシート上に活性金属を
    担持したカーボン粒子からなる触媒粒子、電解質及び撥
    水化剤を含む触媒層を形成したガス拡散電極である請求
    項1記載の燃料電池。
  5. 【請求項5】上記シートがカーボンペーパー又は撥水化
    カーボンペーパーである請求項4記載の燃料電池。
  6. 【請求項6】上記撥水化カーボンペーパーの撥水化剤が
    ポリテトラフルオロエチレン系のポリマーである請求項
    5記載の燃料電池。
  7. 【請求項7】上記カーボン粒子に担持される活性金属が
    白金、白金を含む合金又はパラジウムである請求項1乃
    至請求項6の何れかに記載の燃料電池。
  8. 【請求項8】上記カーボン粒子に担持される活性金属が
    白金、白金を含む合金及びパラジウムから選ばれた複数
    種の活性金属である請求項1乃至請求項6の何れかに記
    載の燃料電池。
  9. 【請求項9】上記電解質膜とガス拡散電極との接合がホ
    ットプレスにより接合されたものである請求項1乃至請
    求項8の何れかに記載の燃料電池。
  10. 【請求項10】上記燃料電池が固体高分子型燃料電池で
    ある請求項1乃至請求項9の何れかに記載の燃料電池。
  11. 【請求項11】電解質膜と活性金属を担持したカーボン
    粒子を含むガス拡散電極とを接合してなる燃料電池の製
    造方法において、該ガス拡散電極を水素処理した後、電
    解質膜に接合することを特徴とする燃料電池の製造方
    法。
  12. 【請求項12】上記水素処理を水素、メタン等の可燃性
    ガス又はそれらの混合ガスにより行う請求項11記載の
    燃料電池の製造方法。
  13. 【請求項13】上記電解質膜がパーフルオロカーボンス
    ルホン酸系の樹脂膜である請求項11記載の燃料電池の
    製造方法。
  14. 【請求項14】上記ガス拡散電極がシート上に活性金属
    を担持したカーボン粒子からなる触媒粒子、電解質及び
    撥水化剤を含む触媒層を形成したガス拡散電極である請
    求項11記載の燃料電池の製造方法。
  15. 【請求項15】上記シートがカーボンペーパー又は撥水
    化カーボンペーパーである請求項11記載の燃料電池の
    製造方法。
  16. 【請求項16】上記撥水化カーボンペーパーの撥水化剤
    がポリテトラフルオロエチレン系のポリマーである請求
    項15記載の燃料電池の製造方法。
  17. 【請求項17】上記カーボン粒子に担持される活性金属
    が白金、白金を含む合金又はパラジウムからなる活性金
    属である請求項11乃至請求項16の何れかに記載の燃
    料電池の製造方法。
  18. 【請求項18】上記カーボン粒子に担持される活性金属
    が白金、白金を含む合金及びパラジウムから選ばれた複
    数種の活性金属である請求項11乃至請求項16の何れ
    かに記載の燃料電池の製造方法。
  19. 【請求項19】上記電解質膜とガス拡散電極との接合が
    ホットプレスにより接合されたものである請求項11記
    載の燃料電池の製造方法。
  20. 【請求項20】上記燃料電池が固体高分子型燃料電池で
    ある請求項11乃至請求項19の何れかに記載の燃料電
    池の製造方法。
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JPWO2004114444A1 (ja) * 2003-06-24 2006-08-03 旭硝子株式会社 固体高分子型燃料電池用膜電極接合体及びその製造方法
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