JP2006224305A - Manufacturing method of stretched porous film and fuel cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a stretched porous film capable of obtaining the stretched porous film improved in uniformity by precisely classifying paste containing a resin powder by a simple method. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the stretched porous film containing a resin includes a process for vibrating the paste containing the resin powder on a sieving net by a sonic wave to classify the same and a process for extruding the classified powder to mold the same and stretching the molded powder to form the stretched porous film. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、延伸多孔質膜の製造方法、及びその製造方法によって得られる延伸多孔質膜を含む燃料電池に関する。   The present invention relates to a method for producing a stretched porous membrane and a fuel cell including the stretched porous membrane obtained by the production method.

環境問題や資源問題への対策の一つとして、酸素や空気等の酸化性ガスと、水素やメタン等の還元性ガス（燃料ガス）あるいはメタノール等の液体燃料等とを原料として電気化学反応により化学エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する燃料電池が注目されている。燃料電池は、電解質膜の一方の面に燃料極（アノード触媒層）と、もう一方の面に空気極（カソード触媒層）とを電解質膜を挟んで対向するように設け、電解質膜を挟持した各触媒層の外側に拡散層をさらに設け、これらを原料供給用の通路を設けたセパレータで挟んで電池が構成され、各触媒層に水素、酸素等の原料を供給して発電する。   As one of the countermeasures for environmental problems and resource problems, an electrochemical reaction using an oxidizing gas such as oxygen or air and a reducing gas such as hydrogen or methane (fuel gas) or a liquid fuel such as methanol as raw materials Fuel cells that generate electricity by converting chemical energy into electrical energy have attracted attention. In a fuel cell, a fuel electrode (anode catalyst layer) is provided on one surface of an electrolyte membrane, and an air electrode (cathode catalyst layer) is provided on the other surface so as to face each other with the electrolyte membrane interposed therebetween, and the electrolyte membrane is sandwiched between them. A diffusion layer is further provided on the outside of each catalyst layer, and these are sandwiched between separators provided with raw material supply passages. A battery is configured, and power is generated by supplying raw materials such as hydrogen and oxygen to each catalyst layer.

燃料電池の発電時には、燃料極に供給する原料を水素ガス、空気極に供給する原料を空気とした場合、燃料極において、水素ガスから水素イオンと電子とが発生する。電子は外部端子から外部回路を通じて空気極に到達する。空気極において、供給される空気中の酸素と、電解質膜を通過した水素イオンと、外部回路を通じて空気極に到達した電子により、水が生成する。このように燃料極及び空気極において化学反応が起こり、電荷が発生して電池として機能することになる。この燃料電池は、発電に使用される原料のガスや液体燃料が豊富に存在すること、また、その発電原理より排出される物質が水であること等より、クリーンなエネルギー源として様々な検討がされている。   At the time of power generation of the fuel cell, when hydrogen gas is used as the raw material supplied to the fuel electrode and air is used as the raw material supplied to the air electrode, hydrogen ions and electrons are generated from the hydrogen gas at the fuel electrode. The electrons reach the air electrode from the external terminal through the external circuit. In the air electrode, water is generated by oxygen in the supplied air, hydrogen ions that have passed through the electrolyte membrane, and electrons that have reached the air electrode through an external circuit. Thus, a chemical reaction occurs in the fuel electrode and the air electrode, and electric charges are generated to function as a battery. This fuel cell has been studied in various ways as a clean energy source due to the abundance of raw material gas and liquid fuel used for power generation and the fact that the substance discharged from the power generation principle is water. Has been.

このような燃料電池は自動車等の動力源としての利用が検討されているが、自動車のように大きな電力を必要とする場合、使用される電解質膜には機械的な強度が要求され、そのため、電解質膜の補強膜として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の延伸多孔質膜が用いることが検討されている。   Although such a fuel cell has been studied for use as a power source for automobiles or the like, when a large amount of power is required like an automobile, the electrolyte membrane used is required to have mechanical strength. The use of stretched porous membranes such as polytetrafluoroethylene (PTFE) as a reinforcing membrane for electrolyte membranes has been studied.

ポリテトラフルオロエチレン等の延伸多孔質膜は、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂粉末及び成形助剤等を含むペーストを押し出し成形した後、延伸して形成される。この延伸多孔質膜は、燃料電池に使用される電解質膜の補強膜の他にも、例えば、リチウムイオン二次電池等の電子部品に備えられるセパレータ、フィルタろ材、携帯電話等用の通気性通音膜等に用いられている。   The stretched porous film such as polytetrafluoroethylene is formed by extruding and pasting a paste containing a resin powder such as polytetrafluoroethylene and a molding aid. In addition to the electrolyte membrane reinforcing membrane used in fuel cells, the stretched porous membrane is used for, for example, a separator, a filter medium, a cellular phone and the like provided in electronic components such as lithium ion secondary batteries. Used for sound membranes.

このような延伸多孔質膜の製造において、樹脂粉末等を含むペーストに粗大粒子が含まれていると、ペーストを押し出し成形後、延伸するとムラが発生し、膜の均一性が悪くなる場合があった。したがって、延伸多孔質膜の均一性を向上させるためには、押し出し成形をする前に、樹脂粉末を含むペーストから粗大粒子を分級等により除去する必要がある。   In the production of such a stretched porous membrane, if the paste containing resin powder or the like contains coarse particles, unevenness may occur when the paste is stretched and then stretched, resulting in poor film uniformity. It was. Therefore, in order to improve the uniformity of the stretched porous membrane, it is necessary to remove coarse particles from the paste containing the resin powder by classification or the like before extrusion molding.

一方、粉末の分級方法として、音波による分級方法が知られている（例えば、特許文献１〜３）。これは、ふるい網上の粉末にスピーカから発生させた音波をあてて、粉体を振動させることによりふるい分けを行い、ふるい網を通過した粉末を回収するものである。   On the other hand, as a powder classification method, a classification method using sound waves is known (for example, Patent Documents 1 to 3). In this method, a sound wave generated from a speaker is applied to the powder on the sieve mesh, and the powder is vibrated to perform sieving, and the powder that has passed through the sieve mesh is recovered.

特開昭６０−２５１９７８号公報JP-A-60-251978 実開昭５７−７６８８７号公報Japanese Utility Model Publication No. 57-76887 実開平２−４８１７９号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-48179

延伸多孔質膜の均一性を向上させるために、通常は、押し出し成形を行う前に、ふるいを使用して樹脂粉末を含むペーストから粗大粒子を除去するが、ふるい網上にペーストを投入し、機械的な振動をふるいに与えて分級を行うと、ふるいの網目を無理に通過させる力が粉末に作用するため、分級精度が悪くなり、膜の均一性はまだ不十分であった。   In order to improve the uniformity of the stretched porous membrane, normally, before performing extrusion molding, coarse particles are removed from the paste containing the resin powder using a sieve, but the paste is put on the sieve mesh, When classification was performed by applying mechanical vibration to the sieve, the force that forced the sieve mesh to pass through would act on the powder, resulting in poor classification accuracy and insufficient film uniformity.

また、そのような、膜の均一性が不十分な延伸多孔質膜を燃料電池の電解質膜の補強膜として使用すると、電気抵抗、機械的強度等のムラとして現われ、燃料電池の性能や寿命が悪化する。   In addition, when such a stretched porous membrane with insufficient membrane uniformity is used as a reinforcing membrane for an electrolyte membrane of a fuel cell, it appears as unevenness in electrical resistance, mechanical strength, etc., and the performance and life of the fuel cell are reduced. Getting worse.

また、特許文献１〜３には、音波による分級方法が記載されているが、延伸多孔質膜の製造への応用は記載されていない。   Further, Patent Documents 1 to 3 describe a classification method using sound waves, but do not describe application to production of a stretched porous membrane.

本発明は、樹脂を含んでなる延伸多孔質膜の製造方法において、簡易な方法で、樹脂の粉末を含むペーストの分級を精度良く行い、膜の均一性が良好な延伸多孔質膜を得ることができる延伸多孔質膜の製造方法である。   The present invention is a method for producing a stretched porous membrane comprising a resin, and performs a simple classification of paste containing resin powder with high accuracy to obtain a stretched porous membrane with good membrane uniformity. It is a manufacturing method of the stretched porous membrane which can be performed.

また、本発明は、電池性能及び寿命の良好な燃料電池である。   In addition, the present invention is a fuel cell with good battery performance and lifetime.

本発明は、樹脂を含んでなる延伸多孔質膜の製造方法であって、前記樹脂の粉末を含むペーストをふるい網上で音波により振動させて分級する工程と、前記分級された粉末を押し出し成形後、延伸して延伸多孔質膜を形成する工程と、を含む。   The present invention relates to a method for producing a stretched porous membrane comprising a resin, wherein the paste containing the resin powder is classified by vibrating it on a sieving screen with sound waves, and the classified powder is extruded. And then stretching to form a stretched porous membrane.

また、前記延伸多孔質膜の製造方法において、前記樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。   In the method for producing the stretched porous membrane, the resin is preferably polytetrafluoroethylene.

また、前記延伸多孔質膜の製造方法において、前記音波の周波数は、１００Ｈｚ以下であることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the said stretched porous membrane, it is preferable that the frequency of the said sound wave is 100 Hz or less.

また、前記延伸多孔質膜の製造方法において、前記ペーストは、さらに成形助剤を含むことが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the said stretched porous membrane, it is preferable that the said paste contains a shaping | molding adjuvant further.

また、本発明は、電解質膜の表面に触媒層が形成された接合体を含む燃料電池であって、前記電解質膜は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の延伸多孔質膜を含む。   Moreover, this invention is a fuel cell containing the conjugate | zygote in which the catalyst layer was formed on the surface of the electrolyte membrane, Comprising: The said electrolyte membrane is a stretched porous membrane of any one of Claims 1-4. Including.

本発明では、樹脂を含んでなる延伸多孔質膜の製造方法において、樹脂の粉末を含むペーストをふるい網上で音波により振動させて分級することにより、簡易な方法で、樹脂の粉末を含むペーストの分級を精度良く行い、分級された粉末を押し出し成形後、延伸することにより、膜の均一性が良好な延伸多孔質膜を得ることができる。   In the present invention, in the method for producing a stretched porous membrane comprising a resin, the paste containing the resin powder can be classified in a simple manner by oscillating and classifying the paste containing the resin powder with a sound wave on a sieve mesh. By classifying the powder with high accuracy and extruding and then classifying the classified powder, a stretched porous membrane with good membrane uniformity can be obtained.

また、本発明では、上記延伸多孔質膜を電解質膜の補強膜として使用することにより、電池性能及び寿命の良好な燃料電池を提供することができる。   Moreover, in this invention, a fuel cell with favorable battery performance and lifetime can be provided by using the said extending | stretching porous membrane as a reinforcement membrane of an electrolyte membrane.

以下、本発明の実施形態に係る延伸多孔質膜の製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the stretched porous membrane which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の実施形態に係る延伸多孔質膜の製造方法の一例の概略を図１に示す。   The outline of an example of the manufacturing method of the stretched porous membrane which concerns on embodiment of this invention is shown in FIG.

図１において、まず、ふるい１０の網１２上にペースト１４を投入する（図１（ａ））。次に、ふるい１０の上に設置した音波発生源１６からペースト１４に音波を照射し、ふるい１０の網１２上でペースト１４を振動させて（図１（ｂ））、網１２の目を通過したものと通過しないものとに分級し、網１２の目を通過したペースト１４を容器１８に回収する（図１（ｃ））。   In FIG. 1, first, the paste 14 is put on the screen 12 of the sieve 10 (FIG. 1 (a)). Next, a sound wave is applied to the paste 14 from the sound wave generation source 16 installed on the sieve 10, and the paste 14 is vibrated on the mesh 12 of the sieve 10 (FIG. 1B), and passes through the mesh 12. The paste 14 that has passed through the meshes of the mesh 12 is collected in a container 18 (FIG. 1C).

ペースト１４に照射する音波の周波数は、ペースト１４を振動させることができればよく特に制限はなく、一般的な音波より低周波数のものを使用してもよいが、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲であることが好ましく、５０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲であることがより好ましい。音波の周波数が１００Ｈｚを超えると、音波の直進性が高くなり、ペースト１４の粒子間に進入しにくくなり、粒子をばらしにくくなる場合がある。音波の周波数が２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲であると、音波が回折し易く、ペースト１４の粒子間に進入しやすくなり粒子をばらしやすくなる傾向にある。また、音波の周波数が２０Ｈｚ未満であると、音波の直進性が悪くなるため分級効果に悪影響が出る場合がある。   The frequency of the sound wave applied to the paste 14 is not particularly limited as long as the paste 14 can be vibrated, and may have a frequency lower than that of a general sound wave, but may be in a range of 20 Hz to 100 Hz. Preferably, it is in the range of 50 Hz to 100 Hz. When the frequency of the sound wave exceeds 100 Hz, the straight traveling property of the sound wave becomes high, it becomes difficult to enter between the particles of the paste 14, and it may be difficult to separate the particles. When the frequency of the sound wave is in the range of 20 Hz to 100 Hz, the sound wave is easily diffracted, and tends to enter between the particles of the paste 14, thereby tending to separate the particles. Further, if the frequency of the sound wave is less than 20 Hz, the straight traveling property of the sound wave is deteriorated, and the classification effect may be adversely affected.

ペースト１４に照射する音波の強度は、ペースト１４を振動させることができればよく特に制限はないが、３０ｄＢ以上８５ｄＢ未満の範囲であることが好ましく、３０ｄＢ〜６０ｄＢの範囲であることがより好ましい。音波の強度は大きいほどペースト１４を振動させやすくなり、分級を効率的に行うことができるが、音波の強度が８５ｄＢ以上であると作業性が悪化し、騒音対策が必要になることから８５ｄＢ未満であることが好ましい。また、音波の強度が、３０ｄＢ未満であると、ペースト１４が振動しにくくなり、分級の効率性が低下する場合がある。なお、音波の強度は音源の位置における強度とする。   The intensity of the sound wave applied to the paste 14 is not particularly limited as long as the paste 14 can be vibrated, but is preferably in the range of 30 dB to less than 85 dB, and more preferably in the range of 30 dB to 60 dB. The greater the intensity of the sound wave, the easier it is to vibrate the paste 14 and the classification can be performed efficiently. However, if the intensity of the sound wave is 85 dB or more, the workability deteriorates and noise countermeasures are required, so less than 85 dB. It is preferable that If the intensity of the sound wave is less than 30 dB, the paste 14 is less likely to vibrate, and the classification efficiency may be reduced. The intensity of the sound wave is the intensity at the position of the sound source.

音波発生源１６としては、通常スピーカが用いられる。音波発生源１６とふるい１０の網１２上のペースト１４表面との距離は、音波がふるい１０の網１２上のペースト１４の全面に照射することができるように決めればよく、特に制限はないが、通常１００ｍｍ〜２５０ｍｍに設定する。   A speaker is usually used as the sound wave generation source 16. The distance between the sound wave generation source 16 and the surface of the paste 14 on the screen 12 of the sieve 10 may be determined so that sound waves can be applied to the entire surface of the paste 14 on the screen 12 of the screen 10. Usually, it is set to 100 mm to 250 mm.

音波発生源１６の大きさや設置位置は、音波がふるい１０の網１２上のペースト１４の全面に照射することができるように決めればよく、特に制限はない。音波発生源１６の設置位置は、ふるい１０の網１２の面に対して鉛直上方であることが好ましい。ふるい１０の網１２の面に対して斜め上方から照射するように音波発生源１６を設置しても良いが、音波がペースト１４の粒子の間を通り抜ける距離が、鉛直上方から照射する場合に比べて長くなるため、ふるい１０の底の方にあるペースト１４の粒子に届く音波の強度が弱くなり、均一の強度でペースト１４に音波を照射することができない場合がある。   The size and installation position of the sound wave generation source 16 may be determined so that the sound wave can be applied to the entire surface of the paste 14 on the screen 12 of the sieve 10, and is not particularly limited. The installation position of the sound wave generation source 16 is preferably vertically upward with respect to the surface of the screen 12 of the screen 10. The sound wave generation source 16 may be installed so as to irradiate the surface of the screen 12 of the screen 10 obliquely from above, but the distance that the sound wave passes between the particles of the paste 14 is longer than that in the case of irradiating from above. Therefore, the intensity of the sound wave that reaches the particles of the paste 14 on the bottom of the sieve 10 is weakened, and the paste 14 may not be irradiated with the uniform intensity.

ペースト１４への音波の照射時に、ふるい１０は、動かないように固定しても良いし、上下または左右または斜め方向に振動させても良い。しかし、機械的な振動をふるい１０に強く与えて分級を行うと、ふるい１０の網１２の目を無理に通過させる力がペースト１４の粒子に作用するため、分級精度が悪くなる可能性があるので、ふるい１０は固定した方が好ましい。この点から、ふるい１０に振動を与えるとしても、振動の振幅が５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。   When the paste 14 is irradiated with sound waves, the sieve 10 may be fixed so as not to move, or may be vibrated vertically or horizontally or obliquely. However, if the mechanical vibration is strongly applied to the sieve 10 and the classification is performed, the force that forcibly passes the mesh 12 of the sieve 10 acts on the particles of the paste 14, which may deteriorate the classification accuracy. Therefore, it is preferable that the sieve 10 is fixed. From this point, even if vibration is given to the sieve 10, the amplitude of vibration is preferably about 5 mm to 10 mm.

ふるい１０の網１２の目の大きさは、目的の分級の程度に応じて、決めればよく特に制限はないが、例えば、ペースト１４として、ポリテトラフルオロエチレン及び成形助剤を含むものを使用する場合は通常、直径０．８ｍｍの目の大きさのものを使用する。この場合、０．８ｍｍよりも細かい目の大きさのものを使用すると、分級精度はさらに向上するが、粗大粒子の残存量が多くなり分級効率が低下する場合がある。   The size of the mesh 12 of the sieve 10 is not particularly limited as long as it is determined according to the target classification level. For example, a paste containing polytetrafluoroethylene and a molding aid is used as the paste 14. In such a case, the diameter of 0.8 mm is usually used. In this case, if a particle having a mesh size smaller than 0.8 mm is used, the classification accuracy is further improved, but the remaining amount of coarse particles may increase and the classification efficiency may be lowered.

ペースト１４は、延伸多孔質膜を形成する樹脂の粉末と、必要に応じて成形助剤を含む。樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超高分子量ポリエチレン、ポリイミド等が挙げられるが、化学的安定性が良好であることから、ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。   The paste 14 contains a resin powder that forms a stretched porous film and, if necessary, a molding aid. Examples of the resin include polytetrafluoroethylene (PTFE), ultrahigh molecular weight polyethylene, polyimide, and the like. Polytetrafluoroethylene is preferable because of its good chemical stability.

樹脂の重量平均分子量は、通常、１００，０００〜１０，０００，０００の範囲のものを使用することができる。また、樹脂粉末の平均粒径は、例えばポリテトラフルオロエチレンの場合、通常４５０μｍ〜５５０μｍの範囲である。   A resin having a weight average molecular weight in the range of 100,000 to 10,000,000 can be used. Moreover, the average particle diameter of resin powder is the range of 450 micrometers-550 micrometers normally, for example in the case of polytetrafluoroethylene.

成形助剤は、分級の後の押し出し成形時に押し出ししやすいように樹脂粉末に潤滑性を付与して、樹脂粉末の粒子間の摩擦力を低下するため、使用することが好ましい。成形助剤を使用する場合には、樹脂粉末に成形助剤を添加して、ボールミル等により混練して、ペースト１４を作製する。成形助剤としては、液状の潤滑剤、例えばナフサ等のナフサ系助剤を用いることができる。成形助剤の添加量は通常、樹脂粉末に対して１５重量％〜２５重量％の範囲である。   The molding aid is preferably used because it imparts lubricity to the resin powder so that it can be easily extruded at the time of extrusion molding after classification, and reduces the frictional force between the particles of the resin powder. When a molding aid is used, a molding aid is added to the resin powder, and the paste 14 is prepared by kneading with a ball mill or the like. As the molding aid, a liquid lubricant, for example, a naphtha-based aid such as naphtha can be used. The addition amount of the molding aid is usually in the range of 15% by weight to 25% by weight with respect to the resin powder.

成形助剤は、音波による分級前に添加してもよいし、分級後で押し出し成形前に添加してもよい。通常は、分級前に添加する。   The molding aid may be added before classification by sound waves, or may be added after classification and before extrusion molding. Usually, it is added before classification.

分級により得られたペースト１４の平均粒径は、４５０μｍ〜５５０μｍの範囲であることが好ましい。ペースト１４の平均粒径は、ＡＳＴＭ Ｄ１４５７に準拠した方法により求めることができる。   The average particle diameter of the paste 14 obtained by classification is preferably in the range of 450 μm to 550 μm. The average particle diameter of the paste 14 can be determined by a method based on ASTM D1457.

分級により得られたペースト１４の粒度分布は、６０〜９０％（重量％）の範囲であることが好ましい。ペースト１４の粒度分布は、ＡＳＴＭ Ｄ１４５７に準拠した方法により求めることができる。   The particle size distribution of the paste 14 obtained by classification is preferably in the range of 60 to 90% (% by weight). The particle size distribution of the paste 14 can be determined by a method based on ASTM D1457.

以上のような分級方法では、ふるい１０の網１２上のペースト１４の粒子を音波により振動させることにより、ふるい１０の網１２の目を無理に通過させる力をペースト１４の粒子に作用させることなく、例えば、粒子を縦方向に振動させてほぐして網１２の目を自然に通過して落下するものだけを分級するため、粒子に縦方向や横方向のあらゆる振動を加えることにより、粒子と網目がぶつかりせん断力が加えられる機械的な振動による分級に比べて、分級精度が向上すると考えられる。   In the classification method as described above, the particles of the paste 14 on the screen 12 of the sieve 10 are vibrated by sound waves, so that the force of passing through the mesh 12 of the screen 10 is not applied to the particles of the paste 14. For example, in order to classify only particles that fall by passing through the eyes of the mesh 12 by vibrating the particles in the longitudinal direction, the particles and the mesh It is considered that the classification accuracy is improved as compared with classification by mechanical vibration in which a shearing force is applied.

また、以上のような分級方法は、特に、樹脂としてポリテトラフルオロエチレンを使用する場合に好適に用いることができる。ポリテトラフルオロエチレンの粉末に引っ張り、圧縮、せん断等の外力が加わると、物性が変化、例えば、繊維化されてしまう。したがって、従来のような、ふるいを機械的に振動させて分級する方法では、ポリテトラフルオロエチレン粉末の分級は困難であったが、本実施形態に係る分級方法によれば、ポリテトラフルオロエチレン粉末に無理な外力を与えることなく、物性の変化を引き起こさずに、精度良く分級することができる。また、ポリテトラフルオロエチレンとして高分子量（例えば１０６以上）のものを使用する場合には、外力による繊維化等が顕著に起こるので、本実施形態に係る分級方法を使用することがより好ましい。 The classification method as described above can be preferably used particularly when polytetrafluoroethylene is used as the resin. When an external force such as pulling, compressing or shearing is applied to the polytetrafluoroethylene powder, the physical properties are changed, for example, fiberized. Therefore, according to the conventional classification method by mechanically vibrating the sieve, it is difficult to classify the polytetrafluoroethylene powder. However, according to the classification method according to the present embodiment, the polytetrafluoroethylene powder is classified. Can be classified with high accuracy without applying excessive external force to the material and causing no change in physical properties. In the case of using those high molecular weight (e.g., 10 6 or higher) as polytetrafluoroethylene, since occurs remarkably fibers and the like by an external force is more preferably to use a classification method according to the present embodiment.

次に、本実施形態に係る分級方法で分級されたペーストを、押し出し成形し、延伸して延伸多孔質膜を形成する。また、ペーストの押し出し成形に先立って、予備成形を行ってもよい。一般には、樹脂粉末と成形助剤を含むペーストを予備成形の後、ペースト押出機により棒状に押出成形し、この押出成形物を圧延ロール等で圧延してフィルム状に成形し、次にそのフィルムを、長手方向（ＭＤ方向、圧延方向）に一軸延伸する。この延伸は、例えば、ロール延伸装置を用いて行うことができる。このときの、延伸倍率は、通常、５〜３０倍である。また、延伸時の温度は、通常、常温〜３２０℃である。次に、このようにして得られた一軸延伸フィルム、幅方向（ＴＤ方向）に二軸延伸して、延伸多孔質膜を得る。このＴＤ方向の延伸は、例えば、テンター延伸装置を用いて行うことができる。ＴＤ方向の延伸は、通常、延伸倍率が５〜５０倍であり、延伸温度が常温〜３２０℃である。   Next, the paste classified by the classification method according to the present embodiment is extruded and stretched to form a stretched porous film. Further, prior to the extrusion molding of the paste, a preliminary molding may be performed. In general, after pre-forming a paste containing resin powder and a molding aid, it is extruded into a rod shape by a paste extruder, and the extruded product is rolled with a rolling roll or the like to form a film, and then the film Is uniaxially stretched in the longitudinal direction (MD direction, rolling direction). This stretching can be performed using, for example, a roll stretching apparatus. At this time, the draw ratio is usually 5 to 30 times. Moreover, the temperature at the time of extending | stretching is normal temperature-320 degreeC normally. Next, the uniaxially stretched film thus obtained is biaxially stretched in the width direction (TD direction) to obtain a stretched porous membrane. The stretching in the TD direction can be performed using, for example, a tenter stretching apparatus. In the stretching in the TD direction, the stretching ratio is usually from 5 to 50 times, and the stretching temperature is from room temperature to 320 ° C.

また、延伸により得られる多孔質延伸膜の膜厚は、使用用途に応じて決めればよい。   Moreover, what is necessary is just to determine the film thickness of the porous stretched film obtained by extending | stretching according to a use application.

このようにして得られた多孔質延伸膜は、上記分級方法により粒度分布が揃ったペーストを使用して延伸を行っているので、膜厚のムラが少なく、膜全体に均一に多数の孔が点在している均一性の良好な膜である。   The porous stretched membrane thus obtained is stretched by using a paste having a uniform particle size distribution by the classification method described above, so that there is little unevenness in the thickness, and a large number of pores are uniformly formed throughout the membrane. It is a highly uniform film interspersed.

このようにして得られた多孔質延伸膜は、例えば、燃料電池に使用される電解質膜の補強膜、リチウムイオン二次電池等の電子部品に備えられるセパレータ、フィルタろ材、携帯電話等用の通気性通音膜等に用いられるが、特に、燃料電池に使用される電解質膜の補強膜として用いることにより、例えば、燃料電池の電流密度−電圧特性等の電池性能や電池寿命を向上することができるため、好ましい。   The porous stretched membrane thus obtained can be used for, for example, a reinforcing membrane for an electrolyte membrane used in a fuel cell, a separator provided in an electronic component such as a lithium ion secondary battery, a filter medium, and a ventilation for a mobile phone. In particular, by using it as a reinforcing membrane for electrolyte membranes used in fuel cells, it is possible to improve battery performance such as current density-voltage characteristics of the fuel cells and battery life. This is preferable because it is possible.

図２に、本実施形態に係る燃料電池の構成の一例の断面図を示す。燃料電池１は、電解質膜２０、燃料極（アノード触媒層）２２、空気極（カソード触媒層）２４、拡散層２６、セパレータ２８、電解質補強膜３０により構成される。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of an example of the configuration of the fuel cell according to the present embodiment. The fuel cell 1 includes an electrolyte membrane 20, a fuel electrode (anode catalyst layer) 22, an air electrode (cathode catalyst layer) 24, a diffusion layer 26, a separator 28, and an electrolyte reinforcing membrane 30.

図２に示すように、燃料電池１は、電解質補強膜３０の表裏面にそれぞれ電解質膜２０ａ，２０ｂを設け、一方の電解質膜２０ａの表面に燃料極２２が、もう一方の電解質膜２０ｂの表面に空気極２４が電解質補強膜３０を挟んでそれぞれ対向するように形成された膜電極複合体３２（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、膜電極複合体３２を挟んで両面に設けられた拡散層２６と、拡散層２６の両外側を挟持する櫛型状のセパレータ２８とを備える。櫛型状のセパレータ２８の空洞部は、燃料極２２及び空気極２４にそれぞれ水素ガス、空気等の原料を供給するための原料供給路３４，３６となっている。   As shown in FIG. 2, the fuel cell 1 is provided with electrolyte membranes 20a and 20b on the front and back surfaces of the electrolyte reinforcing membrane 30, respectively, the fuel electrode 22 on the surface of one electrolyte membrane 20a, and the surface of the other electrolyte membrane 20b. A membrane electrode assembly 32 (MEA) formed so that the air electrode 24 faces each other with the electrolyte reinforcing membrane 30 interposed therebetween, and a diffusion layer 26 provided on both sides with the membrane electrode assembly 32 interposed therebetween. And a comb-shaped separator 28 that sandwiches both outer sides of the diffusion layer 26. The hollow portions of the comb-shaped separator 28 serve as raw material supply paths 34 and 36 for supplying raw materials such as hydrogen gas and air to the fuel electrode 22 and the air electrode 24, respectively.

電解質膜２０としては、プロトン（Ｈ＋）や酸素イオン（Ｏ２−）等のイオン伝導性の高い材料であれば特に制限はなく、例えば、固体高分子電解質膜、安定化ジルコニア膜等が挙げられるが、好ましくはパーフルオロスルホン酸系等の固体高分子電解質膜が用いられる。具体的には、ジャパンゴアテックス（株）のゴアセレクト（Ｇｏｒｅｓｅｌｅｃｔ、登録商標）、デュポン社（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社）のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ、登録商標）、旭化成（株）のアシプレックス（Ａｃｉｐｌｅｘ、登録商標）、旭硝子（株）のフレミオン（Ｆｌｅｍｉｏｎ、登録商標）等のパーフルオロスルホン酸系固体高分子電解質膜を使用することができる。電解質膜２０の膜厚は例えば、１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは３０μｍ〜５０μｍの範囲である。 The electrolyte membrane 20 is not particularly limited as long as it is a material having high ion conductivity such as proton (H + ) or oxygen ion (O 2− ), and examples thereof include a solid polymer electrolyte membrane and a stabilized zirconia membrane. However, a solid polymer electrolyte membrane such as perfluorosulfonic acid is preferably used. Specifically, Goreselect (registered trademark) of Japan Gore-Tex Corporation, Nafion (registered trademark) of Du Pont (Du Pont), Aciplex (registered trademark) of Asahi Kasei Co., Ltd. Perfluorosulfonic acid solid polymer electrolyte membranes such as Flemion (registered trademark) of Asahi Glass Co., Ltd. can be used. The thickness of the electrolyte membrane 20 is, for example, in the range of 10 μm to 200 μm, preferably 30 μm to 50 μm.

電解質補強膜３０は、上記延伸多孔質膜であり、溶液キャスト法等の方法により電解質補強膜３０の表裏面に電解質膜２０を形成する。延伸多孔質膜である電解質補強膜３０の膜厚は通常、５μｍ〜１００μｍである。   The electrolyte reinforcing membrane 30 is the above-described stretched porous membrane, and the electrolyte membrane 20 is formed on the front and back surfaces of the electrolyte reinforcing membrane 30 by a method such as a solution casting method. The thickness of the electrolyte reinforcing membrane 30 which is a stretched porous membrane is usually 5 μm to 100 μm.

図２では、電解質補強膜３０の両面に電解質膜２０が形成された３層構造であるが、電解質膜２０の表裏面に電解質補強膜３０が形成され、さらにその両面に電解質膜２０が形成された５層構造、あるいはそれ以上の層構造であってもよい。通常は、７層構造で用いられる。   2 shows a three-layer structure in which the electrolyte membrane 20 is formed on both surfaces of the electrolyte reinforcing membrane 30, the electrolyte reinforcing membrane 30 is formed on the front and back surfaces of the electrolyte membrane 20, and the electrolyte membrane 20 is further formed on both surfaces thereof. Alternatively, it may be a five-layer structure or a layer structure having more than that. Usually, it is used in a seven-layer structure.

燃料極２２は、例えば、白金（Ｐｔ）等をルテニウム（Ｒｕ）等の他の金属と共に担持したカーボン等の触媒が用いられる。燃料極２２の膜厚は例えば、１μｍ〜１００μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍの範囲である。   As the fuel electrode 22, for example, a catalyst such as carbon carrying platinum (Pt) or the like together with another metal such as ruthenium (Ru) is used. The film thickness of the fuel electrode 22 is, for example, in the range of 1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 20 μm.

空気極２４としては、例えば、白金（Ｐｔ）等を担持したカーボン等の触媒が用いられる。空気極２４の膜厚は例えば、１μｍ〜１００μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍの範囲である。   As the air electrode 24, for example, a catalyst such as carbon carrying platinum (Pt) or the like is used. The film thickness of the air electrode 24 is, for example, in the range of 1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 20 μm.

燃料極２２及び空気極２４は、例えば、超音波分散法、沈降法、スプレー法、印刷法、転写法等により電解質膜２０上に形成することができる。また必要に応じて、燃料極２２及び空気極２４を電解質膜２０上に形成した後、加熱、圧着して、燃料極２２及び空気極２４と電解質膜２０との接合面を強固にしてもよい。   The fuel electrode 22 and the air electrode 24 can be formed on the electrolyte membrane 20 by, for example, an ultrasonic dispersion method, a sedimentation method, a spray method, a printing method, a transfer method, or the like. Further, if necessary, the fuel electrode 22 and the air electrode 24 may be formed on the electrolyte membrane 20, and then heated and pressure-bonded to strengthen the joint surface between the fuel electrode 22 and the air electrode 24 and the electrolyte membrane 20. .

拡散層２６としては、導電性が高く、燃料及び空気等の原料の拡散性が高い材料であれば特に制限はないが、多孔質導電体材料であることが好ましい。導電性の高い材料としては、例えば、金属板、金属フィルム、導電性高分子、カーボン材料等が挙げられ、カーボンクロス、ガラス状カーボン等のカーボン材料が好ましく、カーボンクロス等の多孔質カーボン材料であることがより好ましい。拡散層２６の膜厚は例えば、１００μｍ〜１０００μｍ、好ましくは２００μｍ〜６００μｍの範囲である。   The diffusion layer 26 is not particularly limited as long as it is a material having high conductivity and high diffusion properties of raw materials such as fuel and air, but is preferably a porous conductor material. Examples of the highly conductive material include a metal plate, a metal film, a conductive polymer, a carbon material, and the like. Carbon materials such as carbon cloth and glassy carbon are preferable, and porous carbon materials such as carbon cloth are preferable. More preferably. The film thickness of the diffusion layer 26 is, for example, in the range of 100 μm to 1000 μm, preferably 200 μm to 600 μm.

セパレータ２８は、エポキシ樹脂等の樹脂等を主成分として構成され、櫛形形状である。櫛型形状のセパレータ２８の空洞部は、燃料極２２及び空気極２４にそれぞれ水素ガス、空気等の原料を供給するための原料供給路３４，３６となっている。また、セパレータ１８は、櫛型形状に限らず、例えば、円筒状、平板状であってもよい。   The separator 28 is composed mainly of a resin such as an epoxy resin, and has a comb shape. The hollow portions of the comb-shaped separator 28 serve as raw material supply paths 34 and 36 for supplying raw materials such as hydrogen gas and air to the fuel electrode 22 and the air electrode 24, respectively. The separator 18 is not limited to a comb shape, and may be, for example, a cylindrical shape or a flat plate shape.

このようにして製造された燃料電池１において、燃料極２２側の集電体２６と空気極２４側の集電体２６とを外部回路に電気的に接続し、燃料極２２及び空気極２４にそれぞれ原料を供給して運転すれば、電池として機能させることができる。   In the fuel cell 1 manufactured as described above, the current collector 26 on the fuel electrode 22 side and the current collector 26 on the air electrode 24 side are electrically connected to an external circuit, and the fuel electrode 22 and the air electrode 24 are connected to each other. If each is supplied and operated, it can function as a battery.

燃料極２２側に供給する原料としては、水素やメタン等の還元性ガス（燃料ガス）あるいはメタノール等の液体燃料等が挙げられる。空気極２４側に供給する原料としては、酸素や空気等の酸化性ガス等が挙げられる。   Examples of the raw material supplied to the fuel electrode 22 include a reducing gas (fuel gas) such as hydrogen and methane, or a liquid fuel such as methanol. Examples of the raw material supplied to the air electrode 24 include oxidative gases such as oxygen and air.

燃料電池１において、例えば、燃料極２２に供給する原料を水素ガス、空気極２４に供給する原料を空気として運転した場合、燃料極２２において、
２Ｈ２ → ４Ｈ＋＋４ｅ−
で示される反応式を経て、水素ガス（Ｈ２）から水素イオン（Ｈ＋）と電子（ｅ−）とが発生する。電子（ｅ−）は拡散層２６から外部回路を通り、拡散層２６から空気極２４に到達する。空気極２４において、供給される空気中の酸素（Ｏ２）と、電解質膜２０を通過した水素イオン（Ｈ＋）と、外部回路を通じて空気極２４に到達した電子（ｅ−）により、
４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ− → ２Ｈ２Ｏ
で示される反応式を経て、水が生成する。このように燃料極２２及び空気極２４において化学反応が起こり、電荷が発生して電池として機能することになる。そして、一連の反応において排出される成分は水であるので、クリーンな電池が構成されることになる。 In the fuel cell 1, for example, when the raw material supplied to the fuel electrode 22 is operated as hydrogen gas and the raw material supplied to the air electrode 24 is operated as air,
2H 2 → 4H + + 4e −
Through the reaction formula shown below, hydrogen ions (H + ) and electrons (e − ) are generated from hydrogen gas (H 2 ). The electrons (e − ) pass through the external circuit from the diffusion layer 26 and reach the air electrode 24 from the diffusion layer 26. In the air electrode 24, oxygen (O 2 ) in the supplied air, hydrogen ions (H + ) that have passed through the electrolyte membrane 20, and electrons (e − ) that have reached the air electrode 24 through an external circuit,
4H + + O 2 + 4e − → 2H 2 O
Water is produced through the reaction formula shown below. In this way, a chemical reaction occurs in the fuel electrode 22 and the air electrode 24, and electric charges are generated to function as a battery. And since the component discharged | emitted in a series of reaction is water, a clean battery is comprised.

本実施形態に係る燃料電池は、１つの燃料電池（単セル）を複数個集合させて、直列に接続することにより、必要とする電流、電圧を得ることができる。   The fuel cell according to the present embodiment can obtain necessary current and voltage by collecting a plurality of fuel cells (single cells) and connecting them in series.

本実施形態に係る燃料電池は、例えば、携帯電話、携帯用パソコン等のモバイル機器用小型電源；自動車用電源等として用いることができる。また、本実施形態に係る燃料電池は、機械的強度の高い延伸多孔質膜を電解質膜の補強膜として使用しているため、電解質膜に対する負荷が大きい自動車等の電源として特に好適に用いることができる。   The fuel cell according to the present embodiment can be used, for example, as a small power source for mobile devices such as a mobile phone and a portable personal computer; Moreover, since the fuel cell according to the present embodiment uses a stretched porous membrane having high mechanical strength as a reinforcing membrane for the electrolyte membrane, it is particularly preferably used as a power source for automobiles and the like that have a heavy load on the electrolyte membrane. it can.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail more specifically, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

（実施例１）
＜ペーストの作製＞
ＰＴＦＥファインパウダ（三井デュポンフロロケミカル製：６Ｊ）と成形助剤（エクソンモービル製：アイソパーＭ）とを重量比８：２で混合し、ボールミル（アズワン製、ＢＲ２型）を用いて１０分間混練し、ペーストを得た。 Example 1
<Preparation of paste>
PTFE fine powder (Mitsui DuPont Fluorochemical: 6J) and molding aid (ExxonMobil: Isopar M) are mixed at a weight ratio of 8: 2, and kneaded for 10 minutes using a ball mill (Azuwan, model BR2). A paste was obtained.

＜ペーストの分級＞
ペースト２００重量部を、直径３００ｍｍ、目開き０．８ｍｍのステンレス製のふるいの網上に投入した。ふるい上のペースト表面から鉛直上方１００ｍｍの高さにスピーカ（口径：２５０ｍｍ）を設置し、ふるいは固定した状態で、周波数５０Ｈｚ、音波強度５０ｄＢの音波をペーストに照射した。分級時間ごとのふるい上に残存する０．８ｍｍ以上の粗大粒子の数を目視で確認したところ、表１の通りであった。 <Classification of paste>
200 parts by weight of the paste was put on a mesh of a stainless steel sieve having a diameter of 300 mm and an opening of 0.8 mm. A speaker (caliber: 250 mm) was installed at a height of 100 mm vertically above the paste surface on the sieve, and the paste was irradiated with a sound wave having a frequency of 50 Hz and a sound wave intensity of 50 dB. When the number of coarse particles of 0.8 mm or more remaining on the sieve for each classification time was visually confirmed, it was as shown in Table 1.

表１の結果から、分級時間１分では０．８ｍｍ以上の粗大粒子は７４個残っていたが、５分で８個まで減少した。１０分間分級を行っても、なお７個残っていた。分級時間を５分以上行えば、充分に分級が可能であった。   From the results in Table 1, 74 coarse particles of 0.8 mm or more remained in the classification time of 1 minute, but decreased to 8 in 5 minutes. Even after 10 minutes of classification, 7 still remained. If the classification time was 5 minutes or more, sufficient classification was possible.

１０分間分級を行い、得られたペーストの平均粒径は４９０μｍ、粒度分布は７８％であった。   Classification was performed for 10 minutes, and the obtained paste had an average particle size of 490 μm and a particle size distribution of 78%.

＜延伸多孔質膜の作製＞
上記で分級したペーストを、予備成形の後、ペースト押出機により棒状に押出成形し、この押出成形物を圧延ロール等で圧延してフィルム状に成形し、次にそのフィルムを、ロール延伸装置を用いて長手方向（ＭＤ方向、圧延方向）に一軸延伸した。このときの、延伸倍率は、１０倍とした。また、延伸時の温度は、２５０℃とした。次に、このようにして得られた一軸延伸フィルムを、テンター延伸装置を用いて幅方向（ＴＤ方向）に二軸延伸して、延伸多孔質膜を得た。ＴＤ方向の延伸は、延伸倍率を１０倍とした。また、延伸温度は２５０℃とした。 <Production of stretched porous membrane>
The paste classified as above is preformed into a rod shape by a paste extruder, and the extruded product is rolled into a film shape with a rolling roll or the like, and then the film is rolled into a roll stretching device. It was used and uniaxially stretched in the longitudinal direction (MD direction, rolling direction). The draw ratio at this time was 10 times. The temperature during stretching was 250 ° C. Next, the uniaxially stretched film thus obtained was biaxially stretched in the width direction (TD direction) using a tenter stretching apparatus to obtain a stretched porous membrane. In stretching in the TD direction, the draw ratio was 10 times. The stretching temperature was 250 ° C.

このようにして得られた延伸多孔質膜の写真（等倍率）を図３に示す。   A photograph (equal magnification) of the stretched porous membrane thus obtained is shown in FIG.

（比較例１）
実施例１で作製したペーストを使用して、ペーストの分級を行わなかった以外は実施例１と同様にして延伸多孔質膜を得た。得られた延伸多孔質膜の写真（等倍率）を図４に示す。 (Comparative Example 1)
A stretched porous membrane was obtained in the same manner as in Example 1 except that the paste prepared in Example 1 was used and the paste was not classified. A photograph (equal magnification) of the obtained stretched porous membrane is shown in FIG.

（比較例２）
実施例１で作製したペーストを使用して、ペースト２００重量部を、直径３００ｍｍ、目開き０．８ｍｍのステンレス製のふるいの網上に投入し、機械的に横方向の力を与え、６０分間ふるいを振動させて分級を行ったが、得られたペーストは繊維状となった。このように分級したペーストを使用して、実施例１と同様にして延伸多孔質膜を得た。得られた延伸多孔質膜の写真（等倍率）を図５に示す。 (Comparative Example 2)
Using the paste prepared in Example 1, 200 parts by weight of the paste was placed on a stainless steel screen having a diameter of 300 mm and an opening of 0.8 mm, and mechanically applied with a lateral force for 60 minutes. Classification was carried out by vibrating the sieve, but the obtained paste became fibrous. Using the paste thus classified, a stretched porous membrane was obtained in the same manner as in Example 1. A photograph (equal magnification) of the obtained stretched porous membrane is shown in FIG.

図３〜図５において、膜部分がわかり易いように、黒い紙のうえに膜の写真を載せてある。白く見える部分は膜厚が厚い部分で、膜の写真中の黒く見えるところは膜厚が薄い部分である。また、多孔質膜であるため膜全面に小さな孔が点在しているため、その孔が黒く見える場合もある。図３からわかるように、実施例１で得られた延伸多孔質膜は、均一な面を有しているが、図４，図５に示す比較例１，２で得られた延伸多孔質膜は濃淡がはっきりしており、膜が均一でなく、ムラが多いことがわかる。また、実施例１で得られた延伸多孔質膜は、平均１μｍ程度の孔が膜表面に均一に形成されていたが、比較例１，２で得られた延伸多孔質膜は、孔が開いていない部分と、大きな孔（例えば、２〜３ｍｍ程度）が開いている部分が混在し、膜の均一性が悪かった。   In FIGS. 3 to 5, a photograph of the film is placed on black paper so that the film portion can be easily understood. The part that appears white is the part where the film thickness is thick, and the part that appears black in the film photograph is the part where the film thickness is thin. Moreover, since it is a porous film, small holes are scattered on the entire surface of the film, so that the holes may appear black. As can be seen from FIG. 3, the stretched porous membrane obtained in Example 1 has a uniform surface, but the stretched porous membrane obtained in Comparative Examples 1 and 2 shown in FIGS. It is clear that the shade is clear, the film is not uniform, and there are many irregularities. In addition, the stretched porous membrane obtained in Example 1 had pores with an average of about 1 μm uniformly formed on the membrane surface, but the stretched porous membrane obtained in Comparative Examples 1 and 2 had pores. The part which was not and the part which a big hole (for example, about 2-3 mm) opened were mixed, and the uniformity of the film | membrane was bad.

本発明の実施形態に係る延伸多孔質膜の製造方法の一例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of an example of the manufacturing method of the stretched porous membrane which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池の構成の一例の断面を示す図である。It is a figure showing the section of an example of the composition of the fuel cell concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施例１で得られた延伸多孔質膜の表面状態を示す図である。It is a figure which shows the surface state of the extending | stretching porous membrane obtained in Example 1 of this invention. 本発明の比較例１で得られた延伸多孔質膜の表面状態を示す図である。It is a figure which shows the surface state of the extending | stretching porous membrane obtained by the comparative example 1 of this invention. 本発明の比較例２で得られた延伸多孔質膜の表面状態を示す図である。It is a figure which shows the surface state of the extending | stretching porous membrane obtained by the comparative example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料電池、１０ ふるい、１２ 網、１４ ペースト、１６ 音波発生源、１８ 容器、２０ａ，２０ｂ 電解質膜、２２ 燃料極（アノード触媒層）、２４ 空気極（カソード触媒層）、２６ 拡散層、２８ セパレータ、３０ 電解質補強膜、３２ 膜電極複合体（ＭＥＡ）、３４，３６ 原料供給路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell, 10 sieve, 12 mesh | network, 14 paste, 16 sound wave generation source, 18 container, 20a, 20b electrolyte membrane, 22 fuel electrode (anode catalyst layer), 24 air electrode (cathode catalyst layer), 26 diffusion layer, 28 Separator, 30 Electrolyte reinforcing membrane, 32 Membrane electrode assembly (MEA), 34, 36 Raw material supply path.

Claims (5)

樹脂を含んでなる延伸多孔質膜の製造方法であって、
前記樹脂の粉末を含むペーストをふるい網上で音波により振動させて分級する工程と、
前記分級された粉末を押し出し成形後、延伸して延伸多孔質膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする延伸多孔質膜の製造方法。 A method for producing a stretched porous membrane comprising a resin,
Classifying the paste containing the resin powder by oscillating with a sound wave on a sieve net; and
Extruding the classified powder and then stretching to form a stretched porous membrane;
A method for producing a stretched porous membrane, comprising: 請求項１に記載の延伸多孔質膜の製造方法であって、
前記樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする延伸多孔質膜の製造方法。 It is a manufacturing method of the stretched porous membrane according to claim 1,
The method for producing a stretched porous membrane, wherein the resin is polytetrafluoroethylene. 請求項１または２に記載の延伸多孔質膜の製造方法であって、
前記音波の周波数は、１００Ｈｚ以下であることを特徴とする延伸多孔質膜の製造方法。 A method for producing a stretched porous membrane according to claim 1 or 2,
The method for producing a stretched porous membrane, wherein a frequency of the sound wave is 100 Hz or less. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の延伸多孔質膜の製造方法であって、
前記ペーストは、さらに成形助剤を含むことを特徴とする延伸多孔質膜の製造方法。 A method for producing a stretched porous membrane according to any one of claims 1 to 3,
The method for producing a stretched porous membrane, wherein the paste further contains a molding aid. 電解質膜の表面に触媒層が形成された接合体を含む燃料電池であって、
前記電解質膜は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の延伸多孔質膜を含むことを特徴とする燃料電池。 A fuel cell including a joined body in which a catalyst layer is formed on the surface of an electrolyte membrane,
The fuel cell, wherein the electrolyte membrane includes the stretched porous membrane according to any one of claims 1 to 4.
JP2005037109A 2005-02-15 2005-02-15 Manufacturing method of stretched porous film and fuel cell Pending JP2006224305A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008123261A1 (en) * 2007-03-20 2008-10-16 Teijin Dupont Films Japan Limited Film for reinforcing electrolyte membrane of solid polymer fuel cell
JP2015108051A (en) * 2013-12-04 2015-06-11 トヨタ自動車株式会社 Porous film production method and reinforcement polymer electrolyte

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