JPS61126777A - 空気電池のガス拡散電極 - Google Patents
空気電池のガス拡散電極Info
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- JPS61126777A JPS61126777A JP59246320A JP24632084A JPS61126777A JP S61126777 A JPS61126777 A JP S61126777A JP 59246320 A JP59246320 A JP 59246320A JP 24632084 A JP24632084 A JP 24632084A JP S61126777 A JPS61126777 A JP S61126777A
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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
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8892—Impregnation or coating of the catalyst layer, e.g. by an ionomer
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は空気電池（二剤いる優れたガス拡ｉｋ磁極（二
関するものである。
関するものである。
従来の空気電池Ｃ：用いられていたガス拡散電極は、触
媒Ｉ−（＝多孔法フツ素樹脂膜を圧着した９、また加熱
しながら圧着したシしてい友。ま九、特開昭５８−３４
５６８号公報のよう（二、綿水性樹脂展が複数枚の多孔
法フツ素＃脂腺より構成され、そのうちの少なくとも一
枚の弧が崗成体でｈ９、残余の膜が未焼成体からなるボ
タン盟空気電池４ｈあった。
媒Ｉ−（＝多孔法フツ素樹脂膜を圧着した９、また加熱
しながら圧着したシしてい友。ま九、特開昭５８−３４
５６８号公報のよう（二、綿水性樹脂展が複数枚の多孔
法フツ素＃脂腺より構成され、そのうちの少なくとも一
枚の弧が崗成体でｈ９、残余の膜が未焼成体からなるボ
タン盟空気電池４ｈあった。
通常、触媒層（二圧着する多孔質膜は、焼成地理を行な
っていないフッ素樹脂膜を使用している。
っていないフッ素樹脂膜を使用している。
しかし、焼成処理を行なっていない膜は、引つ張９強度
が弱く、焼成処理を行なった膜（：比較して強度が１７
１０楊度であった。この未焼成の膜をボタン屋空気亜鉛
電池（二側用した場合、放電途中Ｃ二膜（二亀裂が入り
、このため電解液が漏液し、所定の放電容量を出せない
事があった。膜に亀裂が入るのは、負極中の亜鉛が放電
することべ；より、空気中の酸素と反応して酸化亜鉛と
なシ体槓膨張しガス拡散電極を押して変形させ、膜が張
力を受は切れるためである。また、！度を強くするため
全体を焼成した多孔質のフッ素樹脂膜を使用した電池も
あったが、焼成処理を行なった膜は、触媒層および未焼
成膜との密着性が悪く、圧着が弱いと、放（進中あるい
は貯蔵中に、未焼成のフッ素樹脂膜との間（二砿解液が
溜り、空気中の［素を触媒７１ヘ供給するのを妨げるた
め、放題容量が出なくなる問題点があつ九。また、焼成
した膜の触媒層１：対する密着力が弱い理由は、未焼成
膜（二比較して、伸びが少ないためである。焼成した膜
は伸びが少ないため、触媒層の表面の凹凸（二人〕込め
ず密着力が弱くなる。密着力を強くするため圧接力を上
げると、腰（二ある小孔をつぶし、空気の透過が悪くな
り、必要量の酸素を供給することができなくなる問題点
があった。
が弱く、焼成処理を行なった膜（：比較して強度が１７
１０楊度であった。この未焼成の膜をボタン屋空気亜鉛
電池（二側用した場合、放電途中Ｃ二膜（二亀裂が入り
、このため電解液が漏液し、所定の放電容量を出せない
事があった。膜に亀裂が入るのは、負極中の亜鉛が放電
することべ；より、空気中の酸素と反応して酸化亜鉛と
なシ体槓膨張しガス拡散電極を押して変形させ、膜が張
力を受は切れるためである。また、！度を強くするため
全体を焼成した多孔質のフッ素樹脂膜を使用した電池も
あったが、焼成処理を行なった膜は、触媒層および未焼
成膜との密着性が悪く、圧着が弱いと、放（進中あるい
は貯蔵中に、未焼成のフッ素樹脂膜との間（二砿解液が
溜り、空気中の［素を触媒７１ヘ供給するのを妨げるた
め、放題容量が出なくなる問題点があつ九。また、焼成
した膜の触媒層１：対する密着力が弱い理由は、未焼成
膜（二比較して、伸びが少ないためである。焼成した膜
は伸びが少ないため、触媒層の表面の凹凸（二人〕込め
ず密着力が弱くなる。密着力を強くするため圧接力を上
げると、腰（二ある小孔をつぶし、空気の透過が悪くな
り、必要量の酸素を供給することができなくなる問題点
があった。
本発明は多孔性のフッ素樹脂膜の片面Ｉ：＠成面を設け
ること（二より、亀裂の発生を防止し優れた空気磁電の
ガス拡散電極を得ることを目的とする。
ること（二より、亀裂の発生を防止し優れた空気磁電の
ガス拡散電極を得ることを目的とする。
本発明は１枚の多孔性のフッ素樹脂膜の一面（：涜成面
を形成し、活性炭とフッ素ｖ４脂粉とを混合し網状金属
果磁体（−圧着して形成した戚系瀘元力を有する触媒ｔ
ｔｉｉｔ＝、膜の未崗成面を圧着もしくは慣看して貼着
する−のである。
を形成し、活性炭とフッ素ｖ４脂粉とを混合し網状金属
果磁体（−圧着して形成した戚系瀘元力を有する触媒ｔ
ｔｉｉｔ＝、膜の未崗成面を圧着もしくは慣看して貼着
する−のである。
〔１用〕
本発明は上述のように、フッ素樹脂膜の焼成していない
面を触媒層（＝貼り合せるため、触媒層の表面の細い凹
凸（＝膜の表面が入夛込み、くさび効果により密着する
のである。このようなガス拡散磁極は酸素の供給を充分
（二得ることができ、また、膜（＝亀裂が生じないため
、電解液の漏液もない。
面を触媒層（＝貼り合せるため、触媒層の表面の細い凹
凸（＝膜の表面が入夛込み、くさび効果により密着する
のである。このようなガス拡散磁極は酸素の供給を充分
（二得ることができ、また、膜（＝亀裂が生じないため
、電解液の漏液もない。
まずポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥｌ） 樹
脂を溶剤口溶かし、加熱乾燥して多孔性ＰＴＦＥ膜を形
成する。久（二、第３図のよう（二、幅１０１．厚−ｇ
０．１ｇの長尺状の多孔性未ｗ８成ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ） ｇ １を巻いてらる巻取車２か
ら、ＰＴＦＩ ｇを回転させながら引き出し、内部（二
冷却用の４０℃以下の水が入った幅２１Ｊｔｘ、直径加
αの金属円筒３の表面を回転させながら１ル傍のＭＭＩ
で移動させる。金属円筒３上（二はＩＫＷの亦外繊ヒー
ター１６を設直し、金属円筒上のＰＴＦＥ膜の表面が、
３３０℃〜ｓｏｏ ｃ％望ましくは３６０℃〜３８０℃
（二なるようＪニー熱センサー１７で調節する。
脂を溶剤口溶かし、加熱乾燥して多孔性ＰＴＦＥ膜を形
成する。久（二、第３図のよう（二、幅１０１．厚−ｇ
０．１ｇの長尺状の多孔性未ｗ８成ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ） ｇ １を巻いてらる巻取車２か
ら、ＰＴＦＩ ｇを回転させながら引き出し、内部（二
冷却用の４０℃以下の水が入った幅２１Ｊｔｘ、直径加
αの金属円筒３の表面を回転させながら１ル傍のＭＭＩ
で移動させる。金属円筒３上（二はＩＫＷの亦外繊ヒー
ター１６を設直し、金属円筒上のＰＴＦＥ膜の表面が、
３３０℃〜ｓｏｏ ｃ％望ましくは３６０℃〜３８０℃
（二なるようＪニー熱センサー１７で調節する。
また、加熱空気を吹き付けた］、レーザー光線で加熱し
てもよく、ＰＴＦＥ Ａの入面を融点である３２７℃以
上（＝加熱できる手段であれば、どのような方法でもよ
い。加熱時間は加熱温度等（二より調節し、金属円筒３
の回転速度を変化させて行なう。
てもよく、ＰＴＦＥ Ａの入面を融点である３２７℃以
上（＝加熱できる手段であれば、どのような方法でもよ
い。加熱時間は加熱温度等（二より調節し、金属円筒３
の回転速度を変化させて行なう。
すなわち、未焼成のＰＴＦＩｉ３膜１の一面を加熱する
ことＣ；よって表面の一部をＩｌｉ！−して焼成し、他
の面は未焼成のまま（ニしておく。このようＣ二してＰ
ＴＦＥ膜の結晶構造が長さ方向（二並んでいる状態を、
ランダムの方向（二変え、長さ方向およびその直角方向
（二対して、引張り強度を犬とするものである。
ことＣ；よって表面の一部をＩｌｉ！−して焼成し、他
の面は未焼成のまま（ニしておく。このようＣ二してＰ
ＴＦＥ膜の結晶構造が長さ方向（二並んでいる状態を、
ランダムの方向（二変え、長さ方向およびその直角方向
（二対して、引張り強度を犬とするものである。
このよう（二調整して得た片面焼成したＰＴＦＥ膜の幅
１ｃＩＩＬ当りの引退シ強直と伸び率とを試験して第１
表（；まとめた。
１ｃＩＩＬ当りの引退シ強直と伸び率とを試験して第１
表（；まとめた。
第１表のようこ、片面焼成したＰＴＦＥ膜は、引張り強
度では未焼成膜より優れ、伸び（：関しては焼成膜より
優れていることがわかる。
度では未焼成膜より優れ、伸び（：関しては焼成膜より
優れていることがわかる。
また、フッ素樹脂膜であるナト２フルオロエチレンーキ
サフルオロプロピレン共重合体（ＥＴＦＩ）（二ついて
も同様口ｇ４！ｉＥＬ、引張り強度と伸び軍とをテスト
し、第２懺（二まとめた。
サフルオロプロピレン共重合体（ＥＴＦＩ）（二ついて
も同様口ｇ４！ｉＥＬ、引張り強度と伸び軍とをテスト
し、第２懺（二まとめた。
第２懺のよう（二、片Ｉｆｒ焼成したＥＴＦＩ膜は、引
致り強度では未焼成膜より優れ、伸びＣ；関しては焼成
膜より優れていることがわかる。
致り強度では未焼成膜より優れ、伸びＣ；関しては焼成
膜より優れていることがわかる。
ここで、この上う（二片面焼成した多孔性ＰＴＦ’Ｅ瞑
を、ニッケルネットを圧着し次触媒！−（二、焼成して
いない面が該触媒層（二当接するよう（ニローラ−を用
いて圧着もしくは接着剤で接着して貼り合せて、本発明
の空気電池のガス拡１１ＣＸ極はなっている。
を、ニッケルネットを圧着し次触媒！−（二、焼成して
いない面が該触媒層（二当接するよう（ニローラ−を用
いて圧着もしくは接着剤で接着して貼り合せて、本発明
の空気電池のガス拡１１ＣＸ極はなっている。
上記のようなガス拡散″ａＬ極を空気極として用いたＰ
Ｒ４４ｆｉボタン減空気亜鉛砥池（二ついて第２図を参
照しながら説明する。
Ｒ４４ｆｉボタン減空気亜鉛砥池（二ついて第２図を参
照しながら説明する。
第２図（二おいて、４は正極端子を兼ね次正極缶で、【
Ｉ；空気供給孔５を有している。６はガスルカｖｒｔ＝
ｒｔ解液を保持し、保液性を有し耐アルカリ注（ニーれ
に不繊布もしくは多孔体であ夛、ゲル伏皿給粉からなる
負極９と接している。１０は通気性（二優れた紙で、多
数の微孔を有する一面焼成処理をしたＰＴＦＥ膜１１を
介してガス拡散′屯億６と接しており、反対面は空気供
給孔５が設けられている正極宜４の底部（二接している
。１２は負極型で、ガスケット１３を介して正ｆｊＡ缶
４の開口部を折曲して電池を封口している。１４は空気
供給孔５を密封している密封材である。
Ｉ；空気供給孔５を有している。６はガスルカｖｒｔ＝
ｒｔ解液を保持し、保液性を有し耐アルカリ注（ニーれ
に不繊布もしくは多孔体であ夛、ゲル伏皿給粉からなる
負極９と接している。１０は通気性（二優れた紙で、多
数の微孔を有する一面焼成処理をしたＰＴＦＥ膜１１を
介してガス拡散′屯億６と接しており、反対面は空気供
給孔５が設けられている正極宜４の底部（二接している
。１２は負極型で、ガスケット１３を介して正ｆｊＡ缶
４の開口部を折曲して電池を封口している。１４は空気
供給孔５を密封している密封材である。
本発明の空気電池のガス拡散電極６は、第１図のよう（
：、酸素還元触媒を含有した。活性炭ａｔｔ部（二対し
て、弓水性物質であるＰＴＦＥ粉３ム量部を添加混合し
て、厚さ０．２〜Ｑ、３＋＋ｉ＋のシート状（二加工し
て触媒Ｊｒｉ１１５とし、この触媒層１５に；ツケルネ
ットの集電体７を圧着一体化した後、−面焼成しｆｃ多
孔性ＰＴＦＥ膜１１を、焼成していない他の面を触媒層
１５側にして圧着もしくは接着剤で汝増して貼り合せて
、本発明の空気電池のガス拡散磁極はなっている。
：、酸素還元触媒を含有した。活性炭ａｔｔ部（二対し
て、弓水性物質であるＰＴＦＥ粉３ム量部を添加混合し
て、厚さ０．２〜Ｑ、３＋＋ｉ＋のシート状（二加工し
て触媒Ｊｒｉ１１５とし、この触媒層１５に；ツケルネ
ットの集電体７を圧着一体化した後、−面焼成しｆｃ多
孔性ＰＴＦＥ膜１１を、焼成していない他の面を触媒層
１５側にして圧着もしくは接着剤で汝増して貼り合せて
、本発明の空気電池のガス拡散磁極はなっている。
なお、本実施例ではポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ） ｇとテトラフルオロエチレン−キサフルオロプ
ロピレン共重曾体（ＥＴＦＥ） Ｔ二ついて述べたが
、他のフッ素樹脂膜、例えば、ポリクロロトリフルオロ
エチレン（ＰＣＴＢ□Ｅ）、ポリ７ノ化ビニリゾ７（Ｆ
’ＶｄＦ）、ボＩＪ ７ ツ化ヒニｔｖ （ＰＶＦ）等
でも同様の結果が得らγした。
ＦＥ） ｇとテトラフルオロエチレン−キサフルオロプ
ロピレン共重曾体（ＥＴＦＥ） Ｔ二ついて述べたが
、他のフッ素樹脂膜、例えば、ポリクロロトリフルオロ
エチレン（ＰＣＴＢ□Ｅ）、ポリ７ノ化ビニリゾ７（Ｆ
’ＶｄＦ）、ボＩＪ ７ ツ化ヒニｔｖ （ＰＶＦ）等
でも同様の結果が得らγした。
Ｌ発明の効果〕
以上のよう（二、本発明の−１１ｊＩ焼成し７’ｃ７ツ
素樹Ａ￥１１＠を触媒層：：接着もしくは圧着したガス
拡散磁極は、触媒層との密着がよく、膜（＝亀裂が入る
ことがなく、ボタン型空気題池（二側用しても、゛題解
液が漏液することもなく、放磁容量を向上できる−ので
ある。
素樹Ａ￥１１＠を触媒層：：接着もしくは圧着したガス
拡散磁極は、触媒層との密着がよく、膜（＝亀裂が入る
ことがなく、ボタン型空気題池（二側用しても、゛題解
液が漏液することもなく、放磁容量を向上できる−ので
ある。
第１図は本発明の空気電池のガス拡散磁極の一部拡大断
面図、第２図は本発明のガス拡散Ｓ４極を用いたボタン
型空気峨池のＷｌｒｍ図、第３図は本発明のフッ素樹脂
膜の一面を焼成処理する装置の原理図でおる。
面図、第２図は本発明のガス拡散Ｓ４極を用いたボタン
型空気峨池のＷｌｒｍ図、第３図は本発明のフッ素樹脂
膜の一面を焼成処理する装置の原理図でおる。
Claims (1)
- 多孔法フツ素樹脂膜の一面に触媒層を貼着してなる空気
電池のガス拡散電極において、該膜の一面に焼成層が形
成され、未焼成の他の面には触媒層が貼着されてなるこ
とを特徴とする空気電池のガス拡散電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246320A JPS61126777A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 空気電池のガス拡散電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246320A JPS61126777A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 空気電池のガス拡散電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126777A true JPS61126777A (ja) | 1986-06-14 |
Family
ID=17146798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246320A Pending JPS61126777A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 空気電池のガス拡散電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61126777A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1984
- 1984-11-22 JP JP59246320A patent/JPS61126777A/ja active Pending
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