[發(fā)明專利]固體高分子型燃料電池用膜電極接合體及固體高分子型燃料電池有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200980110600.0 | 申請日： | 2009-03-19 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101978540A | 公開（公告）日： | 2011-02-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 木下伸二 | 申請（專利權(quán)）人： | 旭硝子株式會(huì)社 |
| 主分類號(hào)： | H01M8/02 | 分類號(hào)： | H01M8/02;H01M4/86;H01M8/10 |
| 代理公司： | 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100 | 代理人： | 劉多益;胡燁 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 固體 高分子 燃料電池 電極 接合 | ||
1.固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，包括具備催化劑層的陰極、具備催化劑層的陽極和配置于所述陰極的催化劑層與所述陽極的催化劑層之間的固體高分子電解質(zhì)膜，所述陰極及所述陽極的至少一方還具備包含由聚合物形成的多孔質(zhì)片狀補(bǔ)強(qiáng)材料和導(dǎo)電性纖維的補(bǔ)強(qiáng)層。
2.如權(quán)利要求1所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述陰極和所述陽極還具備氣體擴(kuò)散層，所述補(bǔ)強(qiáng)層存在于所述催化劑層和所述氣體擴(kuò)散層之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述補(bǔ)強(qiáng)層含有粘合劑，該粘合劑為含氟離子交換樹脂。
4.如權(quán)利要求3所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述導(dǎo)電性纖維和所述粘合劑的質(zhì)量比為導(dǎo)電性纖維/粘合劑＝1/0.05～1/1。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述導(dǎo)電性纖維為碳纖維，該碳纖維的平均纖維徑為50～300nm，平均纖維長為5～30μm。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述片狀補(bǔ)強(qiáng)材料具備多個(gè)細(xì)孔且平均細(xì)孔徑為0.4～7μm。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述片狀補(bǔ)強(qiáng)材料由多條纖維形成，且該纖維的平均纖維徑為0.2～7μm。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述片狀補(bǔ)強(qiáng)材料為無紡布，該無紡布是通過熔噴法制得的由聚丙烯或含氟聚合物形成的無紡布。
9.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述片狀補(bǔ)強(qiáng)材料為由聚四氟乙烯形成的多孔質(zhì)膜。
10.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，還具備與所述補(bǔ)強(qiáng)層相接的中間層。
11.如權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述固體高分子電解質(zhì)膜的厚度為10～30μm。
12.如權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述固體高分子電解質(zhì)膜的當(dāng)量重量為900克/當(dāng)量以下。
13.如權(quán)利要求1～12中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，所述固體高分子電解質(zhì)膜為由具備下式(U1)表示的重復(fù)單元和下式(U2)表示的重復(fù)單元、當(dāng)量重量400～900克/當(dāng)量的聚合物(Q)形成的固體高分子電解質(zhì)膜，
式中，Q1為可具有醚性氧原子的全氟亞烷基，Q2為單鍵或可具有醚性氧原子的全氟亞烷基，Rf1為可具有醚性氧原子的全氟烷基，X1為氧原子、氮原子或碳原子，a在X1為氧原子時(shí)為0，在X1為氮原子時(shí)為1，在X1為碳原子時(shí)為2，Y1為氟原子或1價(jià)全氟有機(jī)基團(tuán)，s為0或1，Q3為單鍵或可具有醚性氧原子的全氟亞烷基，Rf2為可具有醚性氧原子的全氟烷基，X2為氧原子、氮原子或碳原子，b在X2為氧原子時(shí)為0，在X2為氮原子時(shí)為1，在X2為碳原子時(shí)為2，Y2為氟原子或1價(jià)全氟有機(jī)基團(tuán)，t為0或1。
14.如權(quán)利要求1～13中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，存在于所述固體高分子電解質(zhì)膜和所述補(bǔ)強(qiáng)層之間的全部的界面的90°剝離強(qiáng)度為0.5N/cm以上。
15.如權(quán)利要求1～14中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，還具備配置于固體高分子型燃料電池用膜電極接合體的周緣部的框狀輔助襯墊。
16.固體高分子型燃料電池，具備權(quán)利要求1～15中任一項(xiàng)所述的固體高分子型燃料電池用膜電極接合體，其特征在于，供給相對(duì)濕度在25％以下的反應(yīng)氣體來進(jìn)行發(fā)電。
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