JPS6059663A - 燃料電池用電極板及びその製造方法 - Google Patents
燃料電池用電極板及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6059663A JPS6059663A JP58166687A JP16668783A JPS6059663A JP S6059663 A JPS6059663 A JP S6059663A JP 58166687 A JP58166687 A JP 58166687A JP 16668783 A JP16668783 A JP 16668783A JP S6059663 A JPS6059663 A JP S6059663A
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- Japan
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- electrode plate
- fibers
- paste
- fiber
- fuel cell
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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
- H01M4/96—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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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は燃料電池用電極板及びその製造方法に関する。
燃料電池用電極板は第１図に示す様に正極１ａと負極１
ｂとに分け、電解質２を挾み、これを単位電池６として
多数積層して使用される。電池全体の発電容量金増すた
めには単位電池６の積層数をふやす必要があるので電極
板１ａ、ｌｂは薄い方が良い。従って電極板１ａ、ｌｂ
の厚さは一般に３ｍｉ度と薄いうえに燃料ガス゛または
空気を供給排出するためのガス流路７ａを電極板１ａ。
ｂとに分け、電解質２を挾み、これを単位電池６として
多数積層して使用される。電池全体の発電容量金増すた
めには単位電池６の積層数をふやす必要があるので電極
板１ａ、ｌｂは薄い方が良い。従って電極板１ａ、ｌｂ
の厚さは一般に３ｍｉ度と薄いうえに燃料ガス゛または
空気を供給排出するためのガス流路７ａを電極板１ａ。
１ｂの平面方向に多数段けねばならない。史に゛電池の
発生電力を有効に外部へ取シ出すには積層された単位電
池６間の接触抵抗を極力下げる必要からガス流路７を構
成する電極板片面の突条部７ｂが出来るだけ高精度の寸
法で凹凸が少いものでなければならない。
発生電力を有効に外部へ取シ出すには積層された単位電
池６間の接触抵抗を極力下げる必要からガス流路７を構
成する電極板片面の突条部７ｂが出来るだけ高精度の寸
法で凹凸が少いものでなければならない。
従来このガス減路つき電極板は炭素繊維などの材料にバ
インダーを加えて平板化した後、切削するか、別の方法
として、上記平板化する時に電極板の突条部を成形する
溝つきの成形型を使用してプレスするなどの方法が採ら
れている。これ等の方法には次の様な問題がある。
インダーを加えて平板化した後、切削するか、別の方法
として、上記平板化する時に電極板の突条部を成形する
溝つきの成形型を使用してプレスするなどの方法が採ら
れている。これ等の方法には次の様な問題がある。
切削法では、薄い平板の固定がむずかしく、切削工具の
摩耗などから寸法精度が出しにくい。また多数の溝を切
削するには長時間を要す他、切削部材料が無駄となるの
で材料歩留シが低くコスト高となる。
摩耗などから寸法精度が出しにくい。また多数の溝を切
削するには長時間を要す他、切削部材料が無駄となるの
で材料歩留シが低くコスト高となる。
プレス法では、炭素繊維の曲げ弾性が他材料にくらべて
非′だに強く流動しにくいので突条部を構成するだめの
成形型溝部に炭素繊維が入りにくく突条部が光分に構成
されず凹凸が出来易いので前述の様に単位電波間接触抵
抗が高くなる。これをく他緻密になシすぎてガスの拡散
をそこなう恐れがある。
非′だに強く流動しにくいので突条部を構成するだめの
成形型溝部に炭素繊維が入りにくく突条部が光分に構成
されず凹凸が出来易いので前述の様に単位電波間接触抵
抗が高くなる。これをく他緻密になシすぎてガスの拡散
をそこなう恐れがある。
この様に、上記どちらの方法でもガス流路用溝の数が増
える程、突条部および溝の巾寸法が狭くなるので上記の
問題が大きくなる。
える程、突条部および溝の巾寸法が狭くなるので上記の
問題が大きくなる。
本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し、電極板
の寸法精度が高く、高性能である燃料電池用電極板、な
らびに低コストなその製造方法を提供することにある。
の寸法精度が高く、高性能である燃料電池用電極板、な
らびに低コストなその製造方法を提供することにある。
本発明の燃料電池用電極板及びその製造方法は、電極板
の突条及びその近傍に配合される繊維として、その他の
部分に配合される繊維よシも繊維長の短いもの全採用す
るようにしたものである。
の突条及びその近傍に配合される繊維として、その他の
部分に配合される繊維よシも繊維長の短いもの全採用す
るようにしたものである。
即ち本発明は、炭素繊維材料が流動性に乏しく電極板の
突や部を構成する細部に充填されにくいと考え、繊維の
流動性を増す手段として、高粘度の水溶性増結剤を利用
する様にしたもので、同時にバインダーを混合した材料
で′電極板全体を構成する様にしたものである。
突や部を構成する細部に充填されにくいと考え、繊維の
流動性を増す手段として、高粘度の水溶性増結剤を利用
する様にしたもので、同時にバインダーを混合した材料
で′電極板全体を構成する様にしたものである。
以下図面を参照しながら実施例を゛説明する。繊維長０
．４鰭の炭素繊維を重量比で６０％、α１７１７１０％
、ノボラック型フェノール樹脂３０％を混練し、水を加
えてベース）Ａ、８ａとする。
．４鰭の炭素繊維を重量比で６０％、α１７１７１０％
、ノボラック型フェノール樹脂３０％を混練し、水を加
えてベース）Ａ、８ａとする。
次に繊維長２Ｍの炭素繊維５０％、αデングノ２０％、
フェノール樹脂３０％分混練し、水をカロえてベース）
Ｂ、８ｂとする。次に、電極板の突条部７ｂを成形する
ための溝のついた成形型９に前記ベース）Ａ、８ａ’を
平均に塗布後、ペーストＢ、８ｂ’ｆ重ねて平均に塗布
し、１〜３Ｋｑ／ｃｒｎ２の圧力金加え１００〜１２０
Ｃの温度で数分間保持する。炭素繊維は、αデンプンの
水溶液で流動性が生じ、圧力を加えることによシ成形型
溝部に流入する。と同時に水分が蒸発し、固まる。次に
窒ｇ雰囲気中で４００Ｃ以上で数時間１献〈。この時、
前１己ペースト内に混合されたフェノール樹脂が軟化し
て炭素繊維間が結着され、αデンプンが分解して空間と
なシ多孔質となる。この様にして出来・た電極板は、炭
素繊維が成形型の溝に完全に充填されるので突条部が正
確に成形される他、炭素繊維の構成は突条部が短繊維で
緻密に、平板部が長繊維で疎に構成される。その結果、
気孔が朶条部と平板部でちがい、突条部の毛細管を利用
して電解液の補給溜にすることが出来、平板部はガス拡
散が良くなる。
フェノール樹脂３０％分混練し、水をカロえてベース）
Ｂ、８ｂとする。次に、電極板の突条部７ｂを成形する
ための溝のついた成形型９に前記ベース）Ａ、８ａ’を
平均に塗布後、ペーストＢ、８ｂ’ｆ重ねて平均に塗布
し、１〜３Ｋｑ／ｃｒｎ２の圧力金加え１００〜１２０
Ｃの温度で数分間保持する。炭素繊維は、αデンプンの
水溶液で流動性が生じ、圧力を加えることによシ成形型
溝部に流入する。と同時に水分が蒸発し、固まる。次に
窒ｇ雰囲気中で４００Ｃ以上で数時間１献〈。この時、
前１己ペースト内に混合されたフェノール樹脂が軟化し
て炭素繊維間が結着され、αデンプンが分解して空間と
なシ多孔質となる。この様にして出来・た電極板は、炭
素繊維が成形型の溝に完全に充填されるので突条部が正
確に成形される他、炭素繊維の構成は突条部が短繊維で
緻密に、平板部が長繊維で疎に構成される。その結果、
気孔が朶条部と平板部でちがい、突条部の毛細管を利用
して電解液の補給溜にすることが出来、平板部はガス拡
散が良くなる。
その他、比較的低圧低温で成形出来るので成形設備が簡
単であるという利点がある。
単であるという利点がある。
第３図は本発明の別の方法での実施例である。
実施例１と異なるのは、平板部全構成する部分に製紙の
方法であらかじめ作っておいた炭素繊維マット１１を使
用した点である。この例では第３図に示す様に炭素繊維
マット１１上に一定厚さのベース）Ａ、８ａを均一に塗
布後、溝型ローラー１２により連続して成形することが
出来るので更に製造コストの低減が可能となる。
方法であらかじめ作っておいた炭素繊維マット１１を使
用した点である。この例では第３図に示す様に炭素繊維
マット１１上に一定厚さのベース）Ａ、８ａを均一に塗
布後、溝型ローラー１２により連続して成形することが
出来るので更に製造コストの低減が可能となる。
上記２例における主材の炭素繊維の替シに、パルプ９様
な植物繊維や不融化した化学繊維を単独に、また（・ま
それぞれを混合した状態で使用しても同様の効果を得る
ことが出来る。唸た前記ガス流路を構成す、る突条部を
丸や三角、四角などで代表される突起形状で構成する場
合にも適用出来る。
な植物繊維や不融化した化学繊維を単独に、また（・ま
それぞれを混合した状態で使用しても同様の効果を得る
ことが出来る。唸た前記ガス流路を構成す、る突条部を
丸や三角、四角などで代表される突起形状で構成する場
合にも適用出来る。
以上の通シ本発明の燃料＠Ｊ＋用電極電極板突条及びそ
の近傍の部分の寸法精度が高く、高性能である。
の近傍の部分の寸法精度が高く、高性能である。
また本発明の製造方法によれば、繊維材料を流動化しや
すくでき、成形が容易で寸法ｎ！度が高い。
すくでき、成形が容易で寸法ｎ！度が高い。
しかも材料の無駄がほとんどなく、製造コストも廉価で
ある。さらに、主材のペーストを２種類以上組み合せて
使用するので、気孔全部分的に調整できるという効果も
ある。
ある。さらに、主材のペーストを２種類以上組み合せて
使用するので、気孔全部分的に調整できるという効果も
ある。
第１図は積層電池の略図、第２図は電極板のプレス成形
を示す断面略図、第３図は電極板のローラープレスの成
形を示す略図である。 １ａ・・・正電極板、１ｂ・・・負電極板、２・・・電
解質、３・・・セパレーター、４・・・集電板、５・・
・外部負荷、６・・・単位電池、７ａ・・・ガス流路、
７ｂ・・・突条部、８ａ・・・ペーストＡ、８’ｂ・・
・ベース）Ｂ、９・・・成形型、１０・・・プレス、１
１・・・繊維マット、１２・・・溝ｂ 第Ｊ（ｆＤ
を示す断面略図、第３図は電極板のローラープレスの成
形を示す略図である。 １ａ・・・正電極板、１ｂ・・・負電極板、２・・・電
解質、３・・・セパレーター、４・・・集電板、５・・
・外部負荷、６・・・単位電池、７ａ・・・ガス流路、
７ｂ・・・突条部、８ａ・・・ペーストＡ、８’ｂ・・
・ベース）Ｂ、９・・・成形型、１０・・・プレス、１
１・・・繊維マット、１２・・・溝ｂ 第Ｊ（ｆＤ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、繊維が配合された板状の電極であって、その片面側
にガス流路構成用の突条が複数列設された燃料電池用電
極板において、前記突条及びその近傍の部分に配合され
た繊維は、その他の部分に配合された繊維よｐも繊維長
が短いことを特徴とする燃料電池用電極板。 ２ 前記繊維は炭素繊維、黒鉛繊維、植物繊維および化
学繊維の１種又は２種以上であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の電極板。 ３、凹溝が複数条設けられた成形面を有する第１の型と
、平滑な成形面を有する第２の型との間で、繊維を含む
素材を狭んでプレスする工程を含む燃料電池用電極板の
製造方法において、前記第１の型の成形面及びその近傍
の部分には、第２の型の成形面及びその近傍の部分より
も繊維長の短諭繊維が配合された素材を供給するように
したことを特徴とする燃料電池用電極板の製造方法。 ４、前記素材は、繊維、ツクイングー及び水溶性増粘材
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の方
法。 ５、前記パイン本°−はノボラック型フェノール樹脂で
あることを特徴とするｔｒｆｉｉ′１−請求の範囲第４
項記載の方法。 ６、水溶性増粘材は、αデングン１号シリヒ゛ニルアル
コール及び繊維床グリコール能ナトリウムの一種又は２
種以上であることを特徴とする特許請求の範囲第４項又
は第５項に記載の方法。 ７、前記素材は水が添加されてペースト状に混練されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第４項ないし第６
項のいずれか１項に記載の方法。 ８、前記素材は、炭素粉、炭素粒、黒鉛粉、黒鉛粒の１
ｍ又は２種以上をも含むことを特徴とする特許請求の範
囲第４項′ないし第７項のいずれか１項の記載の方法。 ９、 少なくとも繊維及びＩ（インダーを含むペースト
を繊維マットの上に塗付した後、この上面に、複数の溝
が周回して形成されたローラを転勤せしめ前記ペースト
に複数の突条を形成する工程と、その後これを熱処理す
る工程と、全含む燃料電池用電極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166687A JPS6059663A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 燃料電池用電極板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166687A JPS6059663A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 燃料電池用電極板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059663A true JPS6059663A (ja) | 1985-04-06 |
Family
ID=15835870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58166687A Pending JPS6059663A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 燃料電池用電極板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059663A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991006131A1 (fr) * | 1989-10-17 | 1991-05-02 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Materiau en carbone poreux pourvu de nervures en forme de feuilles plates et procede de production |
| EP2477262A4 (en) * | 2009-09-10 | 2017-07-12 | Panasonic Corporation | Gas diffusion layer and process for production thereof, and fuel cell |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5297133A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-15 | Toray Industries | Gas diffusion electrode |
| JPS57210571A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 | Hitachi Ltd | Electrode plate for fuel cell |
| JPS5868873A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-23 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | 炭素繊維を含む多孔質物品の製造方法 |
| JPS58100364A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-15 | Hitachi Ltd | 燃料電池用多孔質電極板 |
| JPS58117649A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 燃料電池電極基板の製造方法 |
| JPS58142764A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス拡散型空気極の製造法 |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP58166687A patent/JPS6059663A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5297133A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-15 | Toray Industries | Gas diffusion electrode |
| JPS57210571A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 | Hitachi Ltd | Electrode plate for fuel cell |
| JPS5868873A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-23 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | 炭素繊維を含む多孔質物品の製造方法 |
| JPS58100364A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-15 | Hitachi Ltd | 燃料電池用多孔質電極板 |
| JPS58117649A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 燃料電池電極基板の製造方法 |
| JPS58142764A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス拡散型空気極の製造法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991006131A1 (fr) * | 1989-10-17 | 1991-05-02 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Materiau en carbone poreux pourvu de nervures en forme de feuilles plates et procede de production |
| US5236687A (en) * | 1989-10-17 | 1993-08-17 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Flat plate-like ribbed porous carbon material |
| EP0448719B1 (en) * | 1989-10-17 | 1994-06-01 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Porous carbon material equipped with flat sheet-like ribs and production method thereof |
| US5338320A (en) * | 1989-10-17 | 1994-08-16 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Flat plate-like ribbed porous carbon material and manufacturing method therefor |
| EP2477262A4 (en) * | 2009-09-10 | 2017-07-12 | Panasonic Corporation | Gas diffusion layer and process for production thereof, and fuel cell |
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