[發明專利]多孔碳電極基材、其制造方法、氣體擴散層、以及燃料電池用膜-電極接合體

有效

• 申請號: 201680015135.2
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN107408706B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 井上干夫;織田貴行;鈴木保
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: H01M4/96
• 分類號: H01M4/96;C04B35/83;C04B38/00;H01M4/88;H01M8/1004
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;李照明

1.一種多孔碳電極基材，是碳短纖維被樹脂碳化物粘結在一起的多孔碳電極基材，其特征在于，

從一側的表面即面A測得的短路電流的平均值為10mA以下，

在從最接近一側表面的具有50％填充率的面、到最接近另一側表面的具有50％填充率的面的區間中，將所述多孔碳電極基材在與其表面垂直的方向上三等分，所得到的層之中，將接近一側表面的、層的填充率最大的層記為層X，將接近另一側表面的、層的填充率比層X小的層記為層Y，將位于層X與層Y之間的層記為層Z，層的填充率以層X、層Y、層Z的順序依次減小，

所述碳短纖維是平均纖維長度為3～20mm的碳纖維，

所述短路電流是通過以下步驟(1)～(3)而確定的值，

(1)將膜厚為25μm的DuPont公司制的注冊商標為Nafion的NR211的高分子電解質膜，與多孔碳電極基材的一側的表面即面A重疊；在此，多孔碳電極基材是每條邊為4cm的正方形，高分子電解質膜是每條邊為5.5cm以上的正方形，以高分子電解質膜的各邊與多孔碳電極基材的各邊平行、且高分子電解質膜的中心與多孔碳電極基材的中心一致的方式重疊，

(2)將所述重疊了的高分子電解質膜和多孔碳電極基材，用兩個鍍金的不銹鋼塊電極以夾持面是每條邊為5cm的正方形來夾持，對多孔碳電極基材所占的16cm²的面積，以1.0MPa的壓力進行加壓；此時，以兩個鍍金的不銹鋼塊電極不直接接觸、不銹鋼塊電極的夾持面的各邊與多孔碳電極基材的各邊平行、且不銹鋼塊電極的中心與多孔碳電極基材的中心一致的方式進行夾持，

(3)使用數字萬用表KEITHLEY Model196 SYSTEM DMM向鍍金的不銹鋼塊電極之間施加1.0V的直流電壓，測定電極間的電流，將所得到的值作為短路電流，

并且，關于短路電流的平均值，通過改變多孔碳電極基材的測定樣品，反復進行20次步驟(1)～(3)，并將所得到的20個短路電流的值平均而求出，

50％填充率如下定義：從多孔碳電極基材的一側表面向另一側表面，每隔一定的長度測定面的填充率，接著求出所得到的面的填充率的平均值，50％填充率是指所得到的平均值的50％的值；并且，層的填充率是指利用形成層的面的填充率而得到的平均值。

2.根據權利要求1所述的多孔碳電極基材，其特征在于，

從面A測定短路電流的情況下，在90％以上的測定點測得的短路電流為10mA以下。