JPH07107855B2 - 燃料電池用電極 - Google Patents

燃料電池用電極

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JPH07107855B2
JPH07107855B2 JP62012814A JP1281487A JPH07107855B2 JP H07107855 B2 JPH07107855 B2 JP H07107855B2 JP 62012814 A JP62012814 A JP 62012814A JP 1281487 A JP1281487 A JP 1281487A JP H07107855 B2 JPH07107855 B2 JP H07107855B2
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catalyst
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fuel cell
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英明 三好
達雄 光永
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は燃料電池に用いられる電極に関するものであ
る。
［従来の技術］ 第２図は例えば特開昭60−77360号公報に示された従来
の燃料電池電極を示す断面図であり、図において、１は
電極基材、２は触媒層、３は浸み込み層である。
次に製造方法について説明する。
導電性で通気性を有する電極基材１はカーボンペーパな
どの多孔性の導電性シートをポリテトラフルオロエチレ
ン（以下PTFEと略称する。）の分散液に浸漬することに
より撥水処理を施したものである。触媒層２は、炭素粉
末表面に白金微粒子を担持させた触媒粉末と結着剤とし
てPTFEを含む触媒ペーストを上記電極基材１に塗布する
ことにより形成されたもので、例えば300〜350℃の温度
で熱処理が施されている。
触媒ペーストの塗布方法としては、スプレー法、濾過
法、ドクターブレード法、リバースロールコータ法等の
方法があるが、触媒ペーストが電極基材１内部に浸み込
むことにより浸み込み層３が形成され、その深さは、電
極基材１の細孔径、撥水性あるいは、触媒ペーストの粘
度条件等によって変化する。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の燃料電池用電極は以上のように構成されているの
で、触媒ペーストが電極基材１の内部にまで浸透し、電
極基材１の細孔が触媒ペーストによって埋められるた
め、電極基材１のガス拡散性が低下するという問題点が
あった。
また、リブ付電極のように電極基材１の内部に電解質を
保持する場合には、電極基材１の空孔体積が減少するた
め電解質の保持量が低下するという問題点があった。さ
らに、電極基材１に浸透した触媒は、有効に利用されな
いため、触媒利用率が低いという問題もあった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、電極基材のガス拡散性や電解質の保持量が
確保できるとともに、触媒利用率を向上させることがで
きる燃料電池用電極を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る燃料電池用電極は、電極基材と触媒層と
を分離するとともに、電極基材はカーボンペーパに対し
てPTFEにより撥水処理をおこない、触媒層はカーボンペ
ーパに対して炭素粉末表面に白金微粒子を担持させた触
媒粉末と結着剤としてPTFEからなる触媒ペーストを塗布
し熱処理して成形し、両者を圧接・一体化したものであ
る。
［作用］ この発明における燃料電池用電極は、触媒層がその製造
段階において独立膜として形成でき、触媒粉末の浸透に
よる電極基材の細孔構造に悪影響を及ぼさないような電
極とすることができるとともに、触媒を触媒層に集中さ
せて使用する触媒を無駄なく利用できる。
［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、１は電極基材、４は触媒層である。
電極基材１は、導電性で通気性を有する厚さが0.4mm、
気孔率が75％のカーボンペーパをPTFEの分散液に浸漬後
乾燥、焼成することにより撥水処理を施してある。
触媒層４は、厚さ0.2mm、気孔率75％のカーボンペーパ
を用い、このカーボンペーパに対して炭素粉末表面に白
金微粒子を担持させた触媒粉末と結着剤としてPTFEを含
む触媒ペーストを塗布後、乾燥・焼成してある。
触媒ペーストは、スプレー法、濾過法、ドクターブレー
ド法、リバースロールコータ法等任意の方法で塗布する
ことができる。
このようにして成形された電極基材１と触媒層２とを、
プレスまたはロール等により圧接し一体化することによ
って、燃料電池用電極として完成する。
なお、触媒層に用いるカーボンペーパは気孔率がより大
きいものを、また厚さはより薄いものを用いるのが望ま
しい。
なお、上記実施例では、電極基材１に撥水処理を施した
カーボンペーパを用いたものを示したが、リブ付電極基
材でもよく、この場合、従来の電極基材に触媒ペースト
を直接塗布する方法に比較して、リン酸保持量を多くで
きる利点がある。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、電極基材はカーボン
ペーパにPTFEにより撥水処理を行って形成し、触媒層は
カーボンペーパに対して炭素粉末表面に白金微粒子を担
持させた触媒粉末と結着剤としてPTFEからなる触媒ペー
ストを塗布して形成し、電極基材と触媒層とを圧接・一
体化して形成したので、触媒層がその製造段階において
独立膜として形成できできるとともに、触媒層内の電子
伝導をカーボンペーパが担うことができるため、触媒層
内の電気抵抗を低減でき、特性が高く、かつ品質の安定
した燃料電池用電極が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池用電極を示
す断面図、第２図は従来の燃料電池用電極を示す断面図
である。 図において、１は電極基材、４は触媒層、５はカーボン
ペーパである。 なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電極基材と触媒層とからなる燃料電池用電
    極において、前記電極基材はカーボンペーパをPTFEによ
    り撥水処理を行って成形し、前記触媒層はカーボンペー
    パに対して炭素粉末表面に白金微粒子を担持させた触媒
    粉末と結着剤としてPTFEからなる触媒ペーストを塗布し
    熱処理したものから形成し、前記電極基材と前記触媒層
    とを一体化させたことを特徴とする燃料電池用電極。
  2. 【請求項２】前記触媒層に用いるカーボンペーパの気孔
    率が50％以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の燃料電池用電極。
  3. 【請求項３】前記触媒層に用いるカーボンペーパの厚み
    が0.4mm以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項または第２項記載の燃料電池用電極。
JP62012814A 1987-01-21 1987-01-21 燃料電池用電極 Expired - Lifetime JPH07107855B2 (ja)

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JPS63181261A JPS63181261A (ja) 1988-07-26
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JPS60208057A (ja) * 1984-04-02 1985-10-19 Hitachi Ltd 燃料電池の製造方法

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