[發(fā)明專利]膜電極接合體、電化學(xué)單電池、電池堆、燃料電池及車輛在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710831678.8 | 申請(qǐng)日： | 2017-09-15 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108630971A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 中野義彥;梅武;深澤大志;金井佑太;平賀廣貴 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 株式會(huì)社東芝 |
| 主分類號(hào)： | H01M8/1004 | 分類號(hào)： | H01M8/1004;H01M8/1007;H01M8/241;H01M8/2457 |
| 代理公司： | 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002 | 代理人： | 白麗;陳建全 |
| 地址： | 日本*** | 國(guó)省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 膜電極接合體 催化劑單元 支撐體 電化學(xué) 電解質(zhì)膜 單電池 催化劑層 燃料電池 電極 電池堆 層疊結(jié)構(gòu) 發(fā)電特性 面相接觸 空隙層 相反側(cè) 相向 | ||
1.一種膜電極接合體，其具有第1電極和電解質(zhì)膜，
所述第1電極具有第1支撐體、和在所述第1支撐體上含有具有含空隙層的層疊結(jié)構(gòu)的多個(gè)第1催化劑單元的第1催化劑層，
所述電解質(zhì)膜與所述多個(gè)第1催化劑單元之間的所述多個(gè)第1催化劑單元所相向的第1面及和所述第1支撐體側(cè)成相反側(cè)的所述第1催化劑單元的第2面這兩面相接觸，
所述膜電極接合體含有下述部分：在從所述第1催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第1支撐體的到至少所述第1催化劑層的厚度的80％為止的區(qū)域中存在有所述電解質(zhì)膜的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜電極接合體，其中，所述第1支撐體為氣體擴(kuò)散支撐體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膜電極接合體，其中，所述電解質(zhì)膜含有具有磺酸基的氟樹(shù)脂、鎢酸和磷鎢酸中的任1種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體，其中，所述電解質(zhì)膜存在于所述多個(gè)第1催化劑單元之間的平均深度為從所述第1催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第1支撐體的所述第1催化劑層的厚度的75％以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體，其中，所述多個(gè)第1催化劑單元之間的60％以上中，對(duì)于所述多個(gè)第1催化劑單元間的電解質(zhì)膜，在從所述第1催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第1支撐體的到至少第1催化劑層的厚度的80％為止的區(qū)域中存在有所述電解質(zhì)膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體，
其進(jìn)一步含有具有第2支撐體、和在所述第2支撐體上含有具有含空隙層的層疊結(jié)構(gòu)的多個(gè)第2催化劑單元的第2催化劑層的第2電極，
所述電解質(zhì)膜與所述多個(gè)第2催化劑單元之間的所述多個(gè)第2催化劑單元所相向的第1面及和所述第2支撐體側(cè)成相反側(cè)的所述第2催化劑單元的第2面這兩面相接觸，
含有下述部分：對(duì)于所述多個(gè)第2催化劑單元間的電解質(zhì)膜，在從所述第2催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第2支撐體的到至少所述第2催化劑層的厚度的80％為止的區(qū)域中存在有所述電解質(zhì)膜的部分，
所述第2支撐體為氣體擴(kuò)散支撐體，
所述電解質(zhì)膜存在于所述多個(gè)第2催化劑單元之間的平均深度是從所述第2催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第2支撐體的所述第2催化劑層的厚度的75％以上，
在所述多個(gè)第2催化劑單元之間的60％以上中，對(duì)于所述多個(gè)第2催化劑單元間的電解質(zhì)膜，在從所述第2催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第2支撐體的到至少所述第2催化劑層的厚度的80％為止的區(qū)域中存在有所述電解質(zhì)膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膜電極接合體，其中，所述第1電極的外周存在于比所述第2電極的外周更靠外側(cè)1mm以上且50mm以下處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體，其中，含有下述部分：在從所述第1催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第1支撐體的到至少所述第1催化劑層的厚度的85％為止的區(qū)域中存在有所述電解質(zhì)膜的部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體，其中，含有下述部分：在從所述第1催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第1支撐體的到至少所述第1催化劑層的厚度的90％為止的區(qū)域中存在有所述電解質(zhì)膜的部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體，其中，所述電解質(zhì)膜存在于所述多個(gè)第1催化劑單元間的平均深度為從所述第1催化劑單元的第2面開(kāi)始朝向所述第1支撐體的所述第1催化劑層的厚度的85％以上。
11.一種電化學(xué)單電池，其使用了權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體。
12.一種電池堆，其使用了權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的膜電極接合體或權(quán)利要求11所述的電化學(xué)單電池。
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