JPH0326909B2 - - Google Patents
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- JPH0326909B2 JPH0326909B2 JP59153189A JP15318984A JPH0326909B2 JP H0326909 B2 JPH0326909 B2 JP H0326909B2 JP 59153189 A JP59153189 A JP 59153189A JP 15318984 A JP15318984 A JP 15318984A JP H0326909 B2 JPH0326909 B2 JP H0326909B2
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- diffusion electrode
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Classifications
-
- 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
- H01M4/8817—Treatment of supports before application of the catalytic active composition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8803—Supports for the deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8807—Gas diffusion layers
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01M4/8896—Pressing, rolling, calendering
-
- 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
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は寿命が長く、かつ電気抵抗の小さなガ
ス拡散電極の製造方法に関するものである。 ［従来の技術］ 従来は特開昭48−55333のように、炭素粉末の
分散液と撥水性を有する結着剤の分散液とを混合
して、炭素粉末に決着剤の粒子を付着せしめ、ア
ルカリ処理、熱処理を施して炭素粉末と決着剤と
触媒物質を一体に結合するガス電極の製造方法が
あつた。また特開昭49−41830のように、結着剤
と撥水剤とを兼ねてポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）粉末を用いるものであつた。 ［発明が解決しようとする問題点］ 空気電池等は貯蔵特性、高温高湿下での放電等
において、ガス拡散電極の撥水性が重要な問題点
である。PTFEの量を多くするとガス拡散電極の
ガス透過性が悪くなり作動電圧が低くなる。さら
にPTFE粉末を混合しているだけなので活性炭自
体撥水処理されていないため、長期貯蔵性が良好
でなかつた。また、液体もしくは固体撥水剤を溶
剤に溶かして活性炭に含浸させ、溶剤を蒸発させ
る製造方法もあつたが、撥水剤が活性炭の全表面
を覆い、電極の電気抵抗が大きくなるため、放電
作動電圧が低くなつた。また撥水剤の量を少なく
すると、充分な撥水効果が得られない欠点があつ
た。 本発明は撥水性の微粒子を活性炭表面に強固か
つ安定な状態で溶着させることにより、ガス拡散
電極の電気抵抗、接触能力を劣化せしめず撥水性
を持たせ、長期貯蔵特性を向上させるものであ
る。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の製造方法を説明する。 まず、活性炭もしくは触媒を吸着した活性炭を
水に分散せしめ、撥水性の微粒子の水性分散液を
水でうすめ、この分散液を適量滴下する。滴下す
る量は随時調節する。次に上記混合液を減圧しな
がら、活性炭表面に存在する微少な気泡を除きな
がら、活性炭表面に撥水性微粒子を含浸させ、
過乾燥する。次に微粒子の融点以上の温度で加熱
し、活性炭表面に撥水性の微粒子の一部を溶かし
て部分的に融着する。この後撥水処理した活性炭
と撥水性微粒子とを混合して、ローラーによりシ
ート化し、ニツケルネツトを圧着し、さらに撥水
性フイルムを圧着して、ガス拡散電極を製造して
いる。 ［作用］ 本発明は活性炭表面に吸着している気泡を減圧
により除去し加熱しているため、撥水性の微粒子
が均一に強固に活性炭表面に融着でき、電池の振
動、温度シヨツクに対して強くなり、さらに空気
との反応面積が拡がるため、大電流で使用でき、
長期貯蔵性が向上するものである。 ［実施例］ 本発明の実施例を説明する。 まず、触媒を吸着した活性炭100ｇを水１に
分散せしめ、次に径0.01〜50μのPTFEの60重量
％の水性分散液を、水で10倍にうすめ、活性炭分
散液に100ml滴下する。この滴下量はPTFE固形
分と活性炭との重量比が、活性炭を100とすると、
0.1：100〜40：100の間で良好な結果が得られる。
使用する活性炭の種類によつて上記範囲内で適宜
調整して用いる。次に上記混合液を40Torr〜
100Torrの減圧下で15分間撹拌し、活性炭表面に
存在する微少な気泡を除きつつ、その表面に
PTFEの微粒子を含浸させ、過乾燥する。さら
にPTFEの融点以上の温度380℃〜400℃で15分間
加熱し、活性炭表面にPTFEの一部を溶かして溶
着せしめる。融着は活性炭の全面を覆うのでな
く、活性炭を部分的に撥水化させるため、酸素還
元触媒の作用する表面は充分残つている。このよ
うにして撥水処理した活性炭80重量％とPTFE粉
20重量％とを混合し、ローラーによりシート化
し、ニツケルネツトを圧着し、さらにPTFEフイ
ルムを圧着して、ガス拡散電極を製造する。 上記のガス拡散電極を用いて試作した本発明に
よるPR44型空気電池［Ａ］と、比較のため常圧
で混合し、融点以上の温度で加熱しないで製造し
たガス拡散電極を用いた同型の空気電池［Ｂ］
と、灯油にPTFEを溶解し活性炭と混合して灯油
を蒸発させてなるガス拡散電極を用いた同型の空
気電池［Ｃ］とを試作した。 初度の電池［Ａ］［Ｂ］［Ｃ］の開路電圧、電池
の内部抵抗、0.9Vまでの放電容量、60％放電時
の作動電圧を表１に示した。また、温度45℃、湿
度60％中で、空気孔を開放して１ケ月貯蔵後の電
池の放電容量と放電作動電圧とを表２に示して比
較した。
ス拡散電極の製造方法に関するものである。 ［従来の技術］ 従来は特開昭48−55333のように、炭素粉末の
分散液と撥水性を有する結着剤の分散液とを混合
して、炭素粉末に決着剤の粒子を付着せしめ、ア
ルカリ処理、熱処理を施して炭素粉末と決着剤と
触媒物質を一体に結合するガス電極の製造方法が
あつた。また特開昭49−41830のように、結着剤
と撥水剤とを兼ねてポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）粉末を用いるものであつた。 ［発明が解決しようとする問題点］ 空気電池等は貯蔵特性、高温高湿下での放電等
において、ガス拡散電極の撥水性が重要な問題点
である。PTFEの量を多くするとガス拡散電極の
ガス透過性が悪くなり作動電圧が低くなる。さら
にPTFE粉末を混合しているだけなので活性炭自
体撥水処理されていないため、長期貯蔵性が良好
でなかつた。また、液体もしくは固体撥水剤を溶
剤に溶かして活性炭に含浸させ、溶剤を蒸発させ
る製造方法もあつたが、撥水剤が活性炭の全表面
を覆い、電極の電気抵抗が大きくなるため、放電
作動電圧が低くなつた。また撥水剤の量を少なく
すると、充分な撥水効果が得られない欠点があつ
た。 本発明は撥水性の微粒子を活性炭表面に強固か
つ安定な状態で溶着させることにより、ガス拡散
電極の電気抵抗、接触能力を劣化せしめず撥水性
を持たせ、長期貯蔵特性を向上させるものであ
る。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の製造方法を説明する。 まず、活性炭もしくは触媒を吸着した活性炭を
水に分散せしめ、撥水性の微粒子の水性分散液を
水でうすめ、この分散液を適量滴下する。滴下す
る量は随時調節する。次に上記混合液を減圧しな
がら、活性炭表面に存在する微少な気泡を除きな
がら、活性炭表面に撥水性微粒子を含浸させ、
過乾燥する。次に微粒子の融点以上の温度で加熱
し、活性炭表面に撥水性の微粒子の一部を溶かし
て部分的に融着する。この後撥水処理した活性炭
と撥水性微粒子とを混合して、ローラーによりシ
ート化し、ニツケルネツトを圧着し、さらに撥水
性フイルムを圧着して、ガス拡散電極を製造して
いる。 ［作用］ 本発明は活性炭表面に吸着している気泡を減圧
により除去し加熱しているため、撥水性の微粒子
が均一に強固に活性炭表面に融着でき、電池の振
動、温度シヨツクに対して強くなり、さらに空気
との反応面積が拡がるため、大電流で使用でき、
長期貯蔵性が向上するものである。 ［実施例］ 本発明の実施例を説明する。 まず、触媒を吸着した活性炭100ｇを水１に
分散せしめ、次に径0.01〜50μのPTFEの60重量
％の水性分散液を、水で10倍にうすめ、活性炭分
散液に100ml滴下する。この滴下量はPTFE固形
分と活性炭との重量比が、活性炭を100とすると、
0.1：100〜40：100の間で良好な結果が得られる。
使用する活性炭の種類によつて上記範囲内で適宜
調整して用いる。次に上記混合液を40Torr〜
100Torrの減圧下で15分間撹拌し、活性炭表面に
存在する微少な気泡を除きつつ、その表面に
PTFEの微粒子を含浸させ、過乾燥する。さら
にPTFEの融点以上の温度380℃〜400℃で15分間
加熱し、活性炭表面にPTFEの一部を溶かして溶
着せしめる。融着は活性炭の全面を覆うのでな
く、活性炭を部分的に撥水化させるため、酸素還
元触媒の作用する表面は充分残つている。このよ
うにして撥水処理した活性炭80重量％とPTFE粉
20重量％とを混合し、ローラーによりシート化
し、ニツケルネツトを圧着し、さらにPTFEフイ
ルムを圧着して、ガス拡散電極を製造する。 上記のガス拡散電極を用いて試作した本発明に
よるPR44型空気電池［Ａ］と、比較のため常圧
で混合し、融点以上の温度で加熱しないで製造し
たガス拡散電極を用いた同型の空気電池［Ｂ］
と、灯油にPTFEを溶解し活性炭と混合して灯油
を蒸発させてなるガス拡散電極を用いた同型の空
気電池［Ｃ］とを試作した。 初度の電池［Ａ］［Ｂ］［Ｃ］の開路電圧、電池
の内部抵抗、0.9Vまでの放電容量、60％放電時
の作動電圧を表１に示した。また、温度45℃、湿
度60％中で、空気孔を開放して１ケ月貯蔵後の電
池の放電容量と放電作動電圧とを表２に示して比
較した。
【表】
【表】
表１、２の結果から、本発明品は撥水性の微粒
子を融着しているが、特に貯蔵後の結果が放電容
量と放電作動電圧共に従来品［Ｂ］［Ｃ］より優
れていることがわかる。 上記実施例では、撥水性の微粒子としてPTFE
を用いたガス拡散電極について記したが、この他
に４フツ化エチレンと６フツ化プロピレンとの共
重合体等のフツ素系樹脂を用いても、同様な製造
方法で優れた結果を得ることができる。 ［効果］ 以上のように、本発明のガス拡散電極は空気電
池に使用すれば、電池の内部抵抗が小さく大電流
使用に耐え、貯蔵後においても放電作動電圧、放
電容量等の優れた特性を得ることができる。
子を融着しているが、特に貯蔵後の結果が放電容
量と放電作動電圧共に従来品［Ｂ］［Ｃ］より優
れていることがわかる。 上記実施例では、撥水性の微粒子としてPTFE
を用いたガス拡散電極について記したが、この他
に４フツ化エチレンと６フツ化プロピレンとの共
重合体等のフツ素系樹脂を用いても、同様な製造
方法で優れた結果を得ることができる。 ［効果］ 以上のように、本発明のガス拡散電極は空気電
池に使用すれば、電池の内部抵抗が小さく大電流
使用に耐え、貯蔵後においても放電作動電圧、放
電容量等の優れた特性を得ることができる。
Claims (1)
- １ 活性炭もしくは触媒を吸着した活性炭と、撥
水性の微粒子分散液とを減圧下で混合し、乾燥
し、該微粒子の融点以上の温度で加熱し、撥水性
微粒子を、部分的に活性炭表面に融着せしめるこ
とを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153189A JPS6158166A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | ガス拡散電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153189A JPS6158166A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | ガス拡散電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6158166A JPS6158166A (ja) | 1986-03-25 |
| JPH0326909B2 true JPH0326909B2 (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=15556990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59153189A Granted JPS6158166A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | ガス拡散電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6158166A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017076538A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Fdk株式会社 | 空気二次電池の空気極の製造方法及び空気−水素二次電池 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP59153189A patent/JPS6158166A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6158166A (ja) | 1986-03-25 |
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