[发明专利]燃料电池用气体扩散层、膜电极接合体以及燃料电池有效
申请号: | 201910211484.7 | 申请日: | 2019-03-19 |
公开(公告)号: | CN110581289B | 公开(公告)日: | 2022-06-14 |
发明(设计)人: | 川岛勉;田口良文;江崎贤一 | 申请(专利权)人: | 松下知识产权经营株式会社 |
主分类号: | H01M8/0234 | 分类号: | H01M8/0234;H01M8/0239;H01M8/0243;H01M8/1004 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 齐秀凤 |
地址: | 日本国*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 燃料电池 气体 扩散 电极 接合 以及 | ||
1.一种燃料电池用气体扩散层,
由以导电性粒子、导电性纤维以及高分子树脂为主要成分的多孔质构件构成,所述高分子树脂具有疏水性,
在所述多孔质构件的内部形成有所述导电性纤维的凝集体,
所述多孔质构件的任意的截面中的所述凝集体的面积比率为0.5%以上且8%以下,
所述凝集体的内部的所述导电性粒子的存在比率为10%以下。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件中的所述导电性纤维的量比所述导电性粒子的量多。
3.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述凝集体的直径为1~20μm。
4.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述导电性纤维是纤维直径为50nm以上且300nm以下、纤维长度为0.5μm以上且50μm以下的碳纳米管。
5.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件包括5wt%以上且小于35wt%的所述导电性粒子,包括35wt%以上且80wt%以下的所述导电性纤维,包括10wt%以上且40wt%以下的所述高分子树脂。
6.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述高分子树脂为聚四氟乙烯。
7.根据权利要求6所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述高分子树脂具有纤维状的聚四氟乙烯和粒子状的聚四氟乙烯。
8.根据权利要求7所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述粒子状的聚四氟乙烯的直径为0.1μm以上且10μm以下。
9.根据权利要求7所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述任意的截面中的所述粒子状的聚四氟乙烯的面积比率为0.1%以上且1%以下。
10.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件的累积细孔容积为1.0mL/g以上且1.7mL/g以下,并且细孔径的分布的峰值在0.05μm以上且0.5μm以下。
11.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件的孔隙率为65%以上且75%以下。
12.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件以面压力7kgff/cm2被压缩后的厚度相对于压缩前的厚度为85%以上且98%以下。
13.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件的格利数为5sec/100mL以上且150sec/100mL以下。
14.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件的拉伸断裂强度为0.05N/mm2以上,是仅由所述导电性粒子、所述导电性纤维、所述高分子树脂支承的自立膜。
15.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层,其中,
所述多孔质构件的厚度为70μm以上且200μm以下。
16.一种膜电极接合体,具备权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层。
17.一种燃料电池,具备权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层。
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