[發(fā)明專利]多孔電極基材、其制造方法、膜－電極接合體以及固體高分子型燃料電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380037909.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104471765B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隅岡和宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱麗陽株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M4/88
• 分類號(hào): H01M4/88;D04H1/4242;D04H1/488;H01M4/86;H01M8/1016
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 苗堃,金世煜

1.一種多孔電極基材的制造方法，其特征在于，包括如下工序：

工序(1)，使碳短纖維(A)和纖維(b)在平面方向分散而制成前體片，所述纖維(b)含有軟化點(diǎn)為250℃以上且低于400℃的聚合物和熔點(diǎn)為400℃以上的粒狀物質(zhì)，

工序(2)，使碳粉(C2)和氟系樹脂含浸于所述前體片，所述碳粉(C2)含有粉狀的碳，所述氟系樹脂含有氟元素和樹脂成分，

工序(3)，在氧存在的條件下，在250℃以上且低于400℃的溫度對(duì)所述進(jìn)行了含浸的前體片進(jìn)行熱處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述工序(1)與所述工序(2)之間還包括進(jìn)行交織處理的工序(4)，即，通過對(duì)所述前體片的所述纖維施加外力而形成所述纖維相互纏結(jié)而成的三維交織結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述工序(1)與工序(2)之間還包括將所述前體片在低于200℃進(jìn)行加熱、以20kPa～10MPa的壓力進(jìn)行加壓的加熱加壓成型的工序(5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，在所述工序(4)與所述工序(2)之間還包括將所述前體片在低于200℃進(jìn)行加熱、以20kPa～10MPa的壓力進(jìn)行加壓的加熱加壓成型的工序(5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任1項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，在所述工序(2)與所述工序(3)之間還包括將所述前體片在70℃以上且低于150℃的溫度進(jìn)行干燥處理的工序(6)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任1項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，所述纖維(b)是通過所述熱處理而被氧化的氧化纖維前體纖維(b1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任1項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，所述纖維(b)是具有芯部和從所述芯部分支出纖維的原纖部的原纖狀氧化前體纖維(b2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任1項(xiàng)所述的多孔電極基材的制造方法，其特征在于，所述粒狀物質(zhì)為含有碳的碳粉(C1)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔電極基材的制造方法，其特征在于，所述碳粉(C1)為炭黑。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任1項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于，所述碳粉(C2)含有炭黑或石墨粉。

11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任1項(xiàng)所述的多孔電極基材的制造方法，其特征在于，不包括在1000℃以上進(jìn)行碳化的工序。

12.一種多孔電極基材，是用權(quán)利要求1～11中任1項(xiàng)所述的制造方法制造的。

13.一種多孔電極基材，其特征在于，具備碳短纖維(A)、氧化纖維(B)、碳粉(C2)以及氟系樹脂，所述氧化纖維(B)含有軟化點(diǎn)為250℃以上且低于400℃的聚合物和熔點(diǎn)為400℃以上的粒狀物質(zhì)，所述碳粉(C2)含有粉狀的碳，所述氟系樹脂含有氟元素和樹脂成分，

該多孔電極基材具有所述碳短纖維(A)介由所述氧化纖維(B)相互接合而成的部位。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多孔電極基材，其特征在于，還具有所述碳短纖維(A)介由所述氟系樹脂相互接合而成的部位。

15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的多孔電極基材，其特征在于，還具有所述碳短纖維(A)與所述氧化纖維(B)利用所述氟系樹脂相互接合而成的部位。

16.根據(jù)權(quán)利要求13～15中任1項(xiàng)所述的多孔電極基材，其特征在于，將所述多孔電極基材以成為縱250mm橫250mm的方式靜置在平板上時(shí)，距平板的高度的最大值與最小值的差為2mm以下。

17.根據(jù)權(quán)利要求12～16中任1項(xiàng)所述的多孔電極基材，其特征在于，每單位厚度的氣體透氣度為750ml/hr/cm²/mmAq·mm～2000ml/hr/cm²/mmAq，每單位厚度的貫通方向電阻為0.18mΩ·cm²/mm以下，且氣體透氣度與貫通方向電阻的比為260ml/hr/cm²/mmAq/mΩ·cm²以上。