JP2016006799A - ガス拡散電極の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・ガス拡散性が良く高出力の発電が可能であるガス拡散電極にできる。
・導電性多孔質基材と微多孔層の密着が良く、クラックなどができにくいため、耐久性が良く、またフラッディングを起こしにくいガス拡散電極にできる。
・微多孔層表面に異物付着など外観欠点が少ないガス拡散電極にできる。
・上記した本発明のガス拡散電極を好適に製造することができる。
・工程を汚さず生産性が高くガス拡散電極を生産することができる。
A:導電性多孔質基材
・厚み100μm、空隙率85%のカーボンペーパーを以下のように調製して得た。
B:分散媒 イオン交換水
C:撥水材または撥水性樹脂
・PTFE樹脂 “ポリフロン”(登録商標)PTFEディスパージョンD−210C(ダイキン工業(株)製)
・FEP樹脂 “ポリフロン”(登録商標)FEPディスパージョン ND−110(ダイキン工業(株)製)
D:その他
・界面活性剤“TRITON”(登録商標)X−100(ナカライテスク(株)製)
E:導電性微粒子(炭素質粉末)
・カーボンブラック“デンカブラック”(登録商標)(電気化学工業(株)製)
<ガス拡散電極、導電性多孔質基材および微多孔層の厚み測定>
ガス拡散電極の厚みおよび導電性多孔質基材の厚みについては、ミツトヨ製マイクロメーターを用い、ガス拡散電極または導電性多孔質基材に0.15MPaの荷重を加えながら測定を行った。微多孔層の厚みについては、ガス拡散電極の厚みから導電性多孔質基材の厚みを差し引いて求めた。
スペクトリス社製ボーリン回転型レオメーターの粘度測定モードにおいて、直径40mm、傾き2°の円形コーンプレートを用いプレートの回転数を増加させながら(シェアレートを上昇させながら)応力を測定していく。このとき、シェアレート17/秒における粘度の値を塗液の粘度とした。
走査型電子顕微鏡として(株)日立製作所製S−4800を用い、導電性多孔質基材の面直断面から無作為に異なる20箇所を選び、20000倍で拡大して写真撮影を行い、それぞれの画像で空隙部と非空隙部を2値化して、全体の面積(空隙部の面積と非空隙部の面積の和)に対する空隙部の面積の比率(%)を計測し、その比率の20箇所での平均値を求めた。導電性多孔質基材の面直断面の作製に際しては、(株)日立ハイテクノロジーズ製イオンミリング装置IM4000を用いた。
イオンミリング装置として、日立ハイテクノロジーズ社製 IM4000型を用いて、微多孔層の厚み方向の面直断面を切り出し、その面直断面から無作為に異なる20箇所を選び、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4800)により20,000倍に拡大して写真撮影を行い、それぞれの画像で空隙部と非空隙部を2値化し、全体の面積(空隙部の面積と非空隙部の面積の和)に対する空隙部の面積の比率(%)を計測し、その比率の20箇所での平均値を求めた。
協和界面科学(株)製 自動接触角計DM501の滑落角測定モードを用い、試料上に10μリットルの水滴を滴下し、試料ステージを水平の状態から段階的に傾斜を増していき(1°/秒で傾斜、1秒間停止、これを繰り返す)、水滴が滑落して、測定画面から消え去る時の試料の傾斜角度を滑落角とした。
撥水処理前の導電性多孔質基材(カーボンペーパー)を5cm×5cmの正方形に切り出して、その質量を電子天秤で測定しておき、撥水処理した後380℃で撥水材に含まれる界面活性剤を除去した導電性多孔質基材から同じく5cm×5cmの正方形に切り出したサンプルの質量を測定して、質量の増分を撥水処理前の質量で除して100を乗じ、導電性多孔質基材100質量部あたりの付着量(質量部)を求めた。
西華産業製水蒸気ガス水蒸気透過拡散評価装置(MVDP−200C)を用い、ガス拡散電極の一方(1次側)に拡散性を測定したいガスを流し、他方(2次側)に窒素ガスを流す。1次側と2次側の差圧を0Pa近傍(0±3Pa)に制御しておき、2次側のガス濃度計により、平衡に達したときのガス濃度を測定し、この値(%)を厚み方向のガス拡散性とした。
西華産業製水蒸気ガス水蒸気透過拡散評価装置(MVDP−200C)を用い、図6に示すような配管系において、最初にバルブA(303)のみ開いて、バルブB(305)を閉じた状態にしておいて、窒素ガス313を一次側配管A(302)に流し、マスフローコントローラー(301)に所定量(190cc/分)のガスが流れ、圧力コントローラー(304)にガス圧力が大気圧に対して5kPaかかるように調整する。ガス室A(307)とガス室B(309)の間にあるシール材(312)の上にガス拡散電極試料(308)をセットする。次いで、バルブA(303)を閉じ、バルブB(305)を開いて、配管B(306)に窒素ガスが流れるようにする。ガス室A(307)に流入する窒素ガスは、ガス拡散電極試料(308)の空隙を通ってガス室B(309)に移動し、配管C(310)を通過、さらにガス流量計(311)を通過して大気中に放出される。このときのガス流量計(311)を流れるガス流量(cc/分)を測定し、この値を面内のガス透過性とした。
水銀ポロシメーターによる細孔径分布から定量化した。まず、導電性多孔質基材そのものの細孔径分布曲線のピーク高さ(通常細孔径10μm以上100μm以下の範囲に存在)を求めた。次に該基材に微多孔層塗液を塗布することにより微多孔層塗液が導電性多孔質基材内部に貫入した状態での上記ピーク高さを測定した。そして、導電性多孔質基材そのものでのピーク高さに対する、導電性多孔質基材そのものでのピーク高さと微多孔層塗液が内部に貫入した導電性多孔質基材でのピーク高さとの差分の比率(%)を求め、それを滲み込み指数として用いた。
得られたガス拡散電極を用いて、電解質膜・触媒層一体化品(日本ゴア製の電解質膜“ゴアセレクト”(登録商標)に、日本ゴア製触媒層“PRIMEA”(登録商標)を両面に形成したもの)の両側に、触媒層と微多孔層が接するように挟み、130℃にてホットプレスすることにより、膜電極接合体(MEA)を作製した。この膜電極接合体を燃料電池用単セルに組み込み、電池温度40℃、燃料利用効率を70%、空気利用効率を40%、アノード側の水素、カソード側の空気をそれぞれ露点が75℃、60℃となるように加湿して発電させ、電流密度を高くしていって発電が停止する電流密度の値(限界電流密度)を耐フラッディング性の指標とした。また、通常の運転条件(電池温度70℃)および高温条件(電池温度80℃)での発電性能も同様にして測定した。
上記発電性能の評価試験後、燃料電池セルから膜電極接合体を取り出し、ガス拡散電極を解体する際のガス拡散電極の微多孔層の導電性多孔質基材に対する密着の度合いを以下の4段階で定性評価を行ない、密着指数とした。
(株)島津製作所製“オートグラフ”(登録商標)AGS−Xの引っ張り試験モードを用い、微多孔層と導電性多孔質基材との密着度合いを密着力として定量化した。図7を用いて、密着力の測定方法を具体的に説明する。図7中、下向き矢印は圧縮方向を意味し、上向き矢印は引っ張り方向を意味する。図7に示すように、引っ張り試験機に取り付けられた、上下2つの試料取り付け冶具(401、402)の試料接地面(2.0cm×2.0cm)に両面テープ(ニチバン製“ナイスタック”(登録商標)一般タイプNW−20)(403)を貼付する。ガス拡散電極から、2.24cm×2.24cmのサイズで切り抜いた試料(404)を、導電性多孔質基材面(405)を下方にして、試験機下側に取り付けた試料取り付け冶具(402)の上に載せる。試験機を圧縮モードにして、上方のもう一方の試料取り付け冶具(401)で、微多孔層面側(406)から400N(面圧1MPa)で30秒間押し付ける。その後、試験機を引っ張り試験モードにして、0.5mm/秒の速度で上側の試料取り付け冶具(401)を上昇させる。その時にかかる最大張力を試料の面積(2.24cm×2.24cm)で除した値を密着力とした。上記試料(404)を3個作製して測定し、その平均値を採用した。
図3に示す巻き取り式の搬送装置を用い、ロール状に巻き取られた、厚み100μm、空隙率85%のカーボンペーパーを巻き出し機2に装着し、巻き出し機2からカーボンペーパー1を巻き出し、ガイドロール3で搬送しながら、撥水材ディスパージョンを満たした浸漬槽15に浸漬して撥水処理を行い、100℃に設定した乾燥機7で乾燥して巻き取り機9で巻き取って、撥水処理した導電性多孔質基材を得た。撥水材ディスパージョンはFEPディスパージョン(“ポリフロン”(登録商標)FEPディスパージョン ND−110(ダイキン工業(株)製))を水でFEPが2質量%濃度になるように薄めたものを用いた。なお、焼結炉8は昇温せず室温のままとした。
図1の装置に代えて、図2に示すようにダイコーターを設置した装置を用いて、導電性多孔質基材が鉛直方向を搬送されている状態で、微多孔層塗液を塗布した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。なお、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液が導電性多孔質基材を透過してロール類が汚れ、塗布終了後清掃作業を行なった。
図3に示す巻き取り式の搬送装置を用いて、撥水処理した導電性多孔質基材を得るに際して焼結炉8を370℃に設定して焼結までも行なった以外は、全て比較例1と同じにして、ガス拡散電極を調製した。
実施例1において、カーボンペーパーの撥水処理および微多孔層塗液に使用するFEPディスパージョンを、PTFE樹脂 “ポリフロン”(登録商標)PTFEディスパージョンD−210C(ダイキン工業(株)製)に変更し、焼結温度を380℃に変更した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
実施例1において、カーボンペーパーの撥水処理に使用するFEPディスパージョンを、PTFE樹脂 “ポリフロン”(登録商標)PTFEディスパージョンD−210C(ダイキン工業(株)製)に変更し、焼結温度を380℃に変更した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
実施例1において、微多孔層塗液に使用するFEPディスパージョンを、PTFE樹脂 “ポリフロン”(登録商標)PTFEディスパージョンD−210C(ダイキン工業(株)製)に変更し、焼結温度を380℃に変更した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
厚み100μm、空隙率85%のカーボンペーパーを、厚み150μm、空隙率85%のカーボンペーパーに変更した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
厚み100μm、空隙率85%のカーボンペーパーを、厚み180μm、空隙率85%のカーボンペーパーに変更した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
厚み100μm、空隙率85%のカーボンペーパーを、厚み100μm、空隙率75%のカーボンペーパーに変更した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
実施例1において、微多孔層の厚みが45μm(目付け18g/m2)になるように微多孔層塗液の塗布量を調整した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
実施例1において、微多孔層の厚みが70μm(目付け25g/m2)になるように微多孔層塗液の塗布量を調整した以外は全て実施例1と同様にしてガス拡散電極を調製した。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
実施例1において、微多孔層塗液を次のものに変更した。
実施例1において、撥水材ディスパージョンを、PTFE樹脂 “ポリフロン”(登録商標)PTFEディスパージョンD−210C(ダイキン工業(株)製)をイオン交換水により、0.2質量%まで薄めたものに変更した以外は全て実施例1と同じにして、ガス拡散電極を作製した。撥水材ディスパージョンを薄いものにしたため、撥水材のカーボンペーパーを構成する繊維への付着量が少なくなり、滑落角が90°以上(90°まで傾けても滑落しない)となった。実施例1と同様、微多孔層塗液の塗布工程中に塗液がロール類を汚すようなことは一切なかった。
2 巻き出し機
3 ガイドロール(非駆動)
4 ダイコーターA
5 ダイコーターB
6 バックロール(駆動)
7 乾燥機
8 焼結炉
9 巻き取り機
10 合い紙
11 合い紙巻き出し機
12 塗液タンク
13 送液ポンプ
14 フィルター
15 浸漬槽
101 導電性多孔質基材
102 微多孔層
101A 導電性多孔質基材の厚み
102A 微多孔層の厚み
103A ガス拡散電極の厚み
201 電解質膜
202 アノード側触媒層
203 カソード側触媒層
204 ガス拡散層
205 セパレータ
206 ガス流路
207 リブ
301 マスフローコントローラー
302 配管A
303 バルブA
304 圧力コントローラー
305 バルブB
306 配管B
307 ガス室A
308 ガス拡散電極試料
309 ガス室B
310 配管C
311 ガス流量計
312 シール材
313 窒素ガス
401 試料取り付け冶具(上側)
402 試料取り付け冶具(下側)
403 両面テープ
404 ガス拡散電極試料
405 導電性多孔質基材面
406 微多孔層面
Claims (14)
- 導電性多孔質基材の少なくとも片面に、導電性微粒子と撥水性樹脂を含む微多孔層が形成されてなる、燃料電池に用いられるガス拡散電極であって、厚み方向のガス拡散性が30%以上であり、かつ導電性多孔質基材は、滑落角が70°以下、空隙率が80%以上であり、かつ微多孔層は、厚みが10μm以上50μm以下、空隙率が60%以上95%以下である、ガス拡散電極。
- 前記導電性多孔質基材は、厚みが150μm以下である、請求項1に記載のガス拡散電極。
- 面内のガス透過性が25cc/分以上である、請求項1または2に記載のガス拡散電極。
- 前記導電性多孔質基材がカーボンペーパーである、請求項1〜3のいずれかに記載のガス拡散電極。
- 前記導電性多孔質基材と微多孔層との密着力が、5N/cm2以上である、請求項1〜4のいずれかに記載のガス拡散電極。
- 厚み方向のガス拡散性が32%以上、かつ導電性多孔質基材は、厚みが120μm以下、空隙率が85%以上であり、かつ微多孔層は、厚みが10μm以上40μm以下である、請求項1〜5のいずれかに記載のガス拡散電極。
- 撥水性樹脂が、ポリテトラフルオロエチレンまたは四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体である、請求項1〜6のいずれかに記載のガス拡散電極。
- 導電性多孔質基材の少なくとも片面に導電性微粒子と撥水性樹脂を含む微多孔層が形成されてなる、燃料電池に用いられるガス拡散電極の製造方法であって、導電性多孔質基材を略水平に搬送あるいは設置し、その下側から、導電性微粒子、撥水性樹脂および分散媒が混練された微多孔層塗液を塗布し、乾燥および焼結を行なってガス拡散電極を得る、ガス拡散電極の製造方法。
- 微多孔層塗液を塗布する前に、導電性多孔質基材を撥水材で撥水処理し、撥水材の焼結を行なわない、請求項8に記載のガス拡散電極の製造方法。
- 略水平に搬送あるいは設置される導電性多孔質基材は、長尺に巻かれた導電性多孔質基材巻回体から巻き出されたものであり、微多孔層塗液を下側から塗布した後に、塗布面が搬送ロールに接触しないようにして、ガス拡散電極を巻き取る、請求項8または9に記載のガス拡散電極の製造方法。
- 微多孔層塗液を下側から塗布して、導電性多孔質基材中への滲み込みを抑制した状態で乾燥する、請求項8〜10のいずれかに記載のガス拡散電極の製造方法。
- 微多孔層塗液を下側から塗布して、導電性多孔質基材中に滲み込みを抑制した状態で乾燥および焼結する、請求項8〜11のいずれかに記載のガス拡散電極の製造方法。
- 下側のみから微多孔層塗液を塗布する、請求項8〜12のいずれかに記載のガス拡散電極の製造方法。
- 前記微多孔層塗液の粘度が、1000mPa・s以上である、請求項8〜13のいずれかに記載のガス拡散電極の製造方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180104613A (ko) * | 2016-01-27 | 2018-09-21 | 도레이 카부시키가이샤 | 가스 확산 전극, 미다공층 도료 및 그의 제조 방법 |
JP2019153416A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | ガス拡散層 |
JP2020038819A (ja) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | トヨタ自動車株式会社 | ガス拡散層の製造方法および製造装置 |
US11088370B2 (en) | 2016-09-29 | 2021-08-10 | Toray Industries, Inc. | Gas diffusion electrode and fuel cell |
WO2023094162A1 (de) * | 2021-11-23 | 2023-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum herstellen einer gasdiffusionslage, gasdiffusionslage, brennstoffzelle sowie vorrichtung zum herstellen einer gasdiffusionslage |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6086164B2 (ja) * | 2014-11-04 | 2017-03-01 | 三菱レイヨン株式会社 | 多孔質電極基材およびそれを用いた膜−電極接合体並びにそれを用いた固体高分子型燃料電池 |
EP3288106B1 (en) * | 2015-04-24 | 2019-12-11 | Toray Industries, Inc. | Gas-diffusion electrode base material and method for manufacturing same |
JP6743805B2 (ja) * | 2015-12-11 | 2020-08-19 | 東レ株式会社 | 炭素シート、ガス拡散電極基材、および燃料電池 |
JP2018085332A (ja) | 2016-11-11 | 2018-05-31 | 三菱ケミカル株式会社 | 多孔質電極基材及び、ガス拡散層、及びガス拡散電極とその製造方法 |
KR102453036B1 (ko) * | 2017-01-19 | 2022-10-12 | 도레이 카부시키가이샤 | 가스 확산 전극 및 연료 전지 |
CN106957093A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-07-18 | 西安工业大学 | 一种Fe骨架‑石墨烯气体扩散电极的制备方法 |
JP6897252B2 (ja) * | 2017-04-10 | 2021-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用ガス拡散層の製造方法 |
CN108796540B (zh) * | 2018-05-30 | 2020-04-21 | 中氧科技(广州)有限公司 | 臭氧发生器用膜电极组件的生产设备及其使用方法 |
US20200075962A1 (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Manufacturing method and manufacturing apparatus for gas diffusion layer |
WO2020066191A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 東レ株式会社 | ガス拡散層、膜電極接合体および燃料電池 |
WO2021020288A1 (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-04 | 東レ株式会社 | ガス拡散電極およびその製造方法ならびに膜電極接合体 |
JP7447780B2 (ja) * | 2020-12-22 | 2024-03-12 | トヨタ自動車株式会社 | ガス拡散層の製造方法 |
CN114464820B (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-12 | 湖南隆深氢能科技有限公司 | 一种用于燃料电池gdl疏水工艺的设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006116816A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 積層体の製造方法及び製造装置 |
WO2011030720A1 (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-17 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池用ガス拡散層の製造方法、燃料電池用ガス拡散層、および燃料電池 |
JP2012190752A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Toyota Motor Corp | ガス拡散層の製造方法、ガス拡散層、燃料電池 |
JP2013171775A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池、ガス拡散層、ガス拡散層の製造方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3773325B2 (ja) | 1997-03-17 | 2006-05-10 | ジャパンゴアテックス株式会社 | 高分子固体電解質燃料電池用ガス拡散層材料及びその接合体 |
JP3444530B2 (ja) | 1998-10-13 | 2003-09-08 | 松下電器産業株式会社 | 燃料電池 |
JP3382213B2 (ja) | 2000-08-08 | 2003-03-04 | 松下電器産業株式会社 | 高分子電解質型燃料電池用ガス拡散電極の製造方法 |
US7627552B2 (en) * | 2003-03-27 | 2009-12-01 | Microsoft Corporation | System and method for filtering and organizing items based on common elements |
US7063913B2 (en) * | 2004-08-25 | 2006-06-20 | General Motors Corporation | Diffusion media with microporous layer |
JP5326185B2 (ja) | 2005-09-28 | 2013-10-30 | 日産自動車株式会社 | ガス拡散電極用材料及びその製造方法 |
JP5292729B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2013-09-18 | 大日本印刷株式会社 | ガス拡散層の製造方法及びガス拡散層製造用ペースト組成物 |
JP5822428B2 (ja) | 2009-01-20 | 2015-11-24 | 大日本印刷株式会社 | ガス拡散層及びそれを用いた固体高分子形燃料電池 |
JP2010225304A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用拡散層の製造方法 |
JP2010232043A (ja) | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 固体高分子形燃料電池用ガス拡散層又はガス拡散電極の製造方法 |
WO2011074327A1 (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池用ガス拡散層及びこれを用いた膜電極接合体 |
CN101814616A (zh) | 2010-04-15 | 2010-08-25 | 武汉理工新能源有限公司 | 一种燃料电池用气体扩散层及其制备方法 |
JP2014222565A (ja) * | 2013-05-13 | 2014-11-27 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用ガス拡散層の製造方法および燃料電池の製造方法 |
-
2015
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- 2015-03-17 JP JP2015514696A patent/JP5822049B1/ja active Active
- 2015-03-25 TW TW104109524A patent/TWI658637B/zh not_active IP Right Cessation
- 2015-10-07 JP JP2015199130A patent/JP2016006799A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006116816A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 積層体の製造方法及び製造装置 |
WO2011030720A1 (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-17 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池用ガス拡散層の製造方法、燃料電池用ガス拡散層、および燃料電池 |
JP2012190752A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Toyota Motor Corp | ガス拡散層の製造方法、ガス拡散層、燃料電池 |
JP2013171775A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池、ガス拡散層、ガス拡散層の製造方法 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180104613A (ko) * | 2016-01-27 | 2018-09-21 | 도레이 카부시키가이샤 | 가스 확산 전극, 미다공층 도료 및 그의 제조 방법 |
KR102624894B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2024-01-16 | 도레이 카부시키가이샤 | 가스 확산 전극, 미다공층 도료 및 그의 제조 방법 |
US11088370B2 (en) | 2016-09-29 | 2021-08-10 | Toray Industries, Inc. | Gas diffusion electrode and fuel cell |
JP2019153416A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | ガス拡散層 |
JP7052418B2 (ja) | 2018-03-01 | 2022-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | ガス拡散層 |
US11444291B2 (en) | 2018-03-01 | 2022-09-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gas diffusion layer |
JP2020038819A (ja) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | トヨタ自動車株式会社 | ガス拡散層の製造方法および製造装置 |
JP7120076B2 (ja) | 2018-09-04 | 2022-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | ガス拡散層の製造方法および製造装置 |
WO2023094162A1 (de) * | 2021-11-23 | 2023-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum herstellen einer gasdiffusionslage, gasdiffusionslage, brennstoffzelle sowie vorrichtung zum herstellen einer gasdiffusionslage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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