(57)【要約】【課題】空孔を閉塞せずに所望の空孔率及び空孔径を保持することのできるガス拡散電極の製造方法を提供する。【解決手段】燃料電池に使用されるガス拡散電極３４の製造方法において、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなる多孔質ＰＴＦＥシート３０の両面に支持板３２、３２を配置した後、この多孔質ＰＴＦＥシート３０をプレス機３３にセット後、その両面から加圧する。【選択図】図４
2007220612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に使用されるガス拡散電極において、
スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを、その両面から支持板で挟み込んだ状態で加圧して構成された又は焼成して構成された
ことを特徴とするガス拡散電極。
【請求項２】
燃料電池に使用されるガス拡散電極の製造方法において、
スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートの両面に支持板を配置した後、その両面から加圧する
ことを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のガス拡散電極の製造方法であって、
前記シートの流路側にカーボンペーパを配置した後、前記支持板を配置する
ことを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のガス拡散電極の製造方法であって、
前記加圧と同時に所定温度で加熱する
ことを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
【請求項５】
燃料電池に使用されるガス拡散電極の製造方法であって、
スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを、低分子ガス雰囲気中で焼成する
ことを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のガス拡散電極の製造方法であって、
前記焼成は、低温度で長時間かけて行う
ことを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載のガス拡散電極の製造方法であって、
前記焼成は、高圧雰囲気中で行う
ことを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載のガス拡散電極の製造方法であって、
前記焼成は、電磁波をかけて行う
ことを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス拡散電極及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子型燃料電池のガス拡散電極には、炭素粒子等よりなる導電性物質の多孔質層を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの撥水性物質をバインダーに用いて形成した材料が広く用いられている。しかし、このようなガス拡散電極用材料は、空孔形状や空孔率が、このガス拡散電極用材料を構成する炭素粒子の種類とポリテトラフルオロエチレンの量とによってほぼ一意に決まってしまう。そのため、ガス拡散電極用材料の排水性を向上さるためにポリテトラフルオロエチレン量を増加させると空孔率が減少してガスの拡散性が阻害され、一方、ガスの拡散性を向上させるためにポリテトラフルオロエチレン量を減少させると排水性が悪化してしまう問題があった。
【０００３】
上記問題に対して、特許文献１には、炭素粒子を混合したポリテトラフルオロエチレン膜を作成した後、延伸処理で細孔を形成させることにより、炭素粒子（カーボン粒子）を含んだ微小結節と、その微小結節から延出して微小結節相互を三次元的に連結する炭素粒子を含まないポリテトラフルオロエチレン微細繊維からなる、高空孔率で高い排水性を備えたガス拡散電極用材料が記載されている。
【特許文献１】特開昭５７−３０２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートの作製時に、繊維状ポリテトラフルオロエチレンと炭素粒子を結合させるため、焼成時にシートが収縮してシートの細孔が塞がってしまう。
【０００５】
また、特許文献１に記載の技術では、シート状のままでは燃料電池単セルの積層時に取り扱いが困難になる他、シート作製後にガス拡散電極用基材と接合しなければならないという面倒さがある。
【０００６】
そこで、本発明は、空孔を閉塞せずに所望の空孔率及び空孔径を保持することのできるガス拡散電極及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガス拡散電極は、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを、その両面から加圧して構成され又は焼成して構成されたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係るガス拡散電極の製造方法は、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートの両面に支持板を配置した後、その両面から加圧するか、または、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを、低分子ガス雰囲気中で焼成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のガス拡散電極によれば、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを、その両面から支持板で挟み込んだ状態で加圧して構成されているので、該支持板による加圧でシートが拘束されることにより当該シートの収縮が抑制され、空孔が閉塞されるのが防止される。したがって、本発明のガス拡散電極は、所望の空孔率及び空孔径を有することになる。
【００１０】
また、本発明のガス拡散電極の製造方法によれば、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートの両面に支持板を配置した後、その両面から加圧しているので、その支持板による加圧でシートが拘束されて当該シートの収縮が抑制され、空孔が閉塞されるのが防止される。したがって、本発明方法により製造されたガス拡散電極は、所望の空孔率及び空孔径を有することなる。
【００１１】
また、本発明方法によれば、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを、低分子ガス雰囲気中で焼成することで、シートの細部まで低分子ガスが満たされるので、熱伝導率が向上し均一にシートを加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明のガス拡散電極が適用される固体分子型燃料電池の一例を模式的に示す断面図である。同図において、固体分子型燃料電池の単セル１は、固体高分子膜２の両面に燃料電極３と酸化剤電極４とを備え、この燃料電極３と酸化剤電極４とで膜電極接合体（MEA:membrane electrode assembly）５を構成している。
【００１４】
燃料電極３は、固体高分子膜２に接する触媒層６と、この触媒層６に接するガス拡散層７とを有している。同様に、酸化剤電極４は、固体高分子膜２に接する触媒層８と、この触媒層８に接するガス拡散層９とを有している。そして、燃料電極３のガス拡散層７の背面には、燃料電極側セパレータ１０が配設されている。また、酸化剤電極４のガス拡散層９の背面には、酸化剤電極側セパレータ１１が配設されている。燃料電極側セパレータ１０には燃料ガス流路１２が設けられ、酸化剤電極側セパレータ１１には冷却水流路１３が設けられている。
【００１５】
この固体分子型燃料電池の単セル１においては、前記したガス拡散層７及びガス拡散層９、すなわち、ガス拡散電極には、ガスを通過させるための透気性と導通経路を形成するため電気伝導性を有することが求められる。さらに、酸素と水素の反応時に生じる水分（水蒸気や水分）により空孔率が低下しないように撥水性（排水性）を有することが求められる。
【００１６】
本発明のガス拡散電極の構造の一例を、従来のガス拡散電極の構造と対比して図２の模式図で説明する。図２（ａ）に示す従来のガス拡散電極は、カーボンペーパーやカーボンクロス等のカーボン基材２１と、カーボン粒子（炭素粒子）２２を撥水剤としてのポリテトラフルオロエチレンにより結合されたカーボン粒子層との積層構造としている。このカーボン粒子層は、カーボン基材２１の表面に、カーボン粒子（カーボンブラック）２２と撥水剤（ＰＴＦＥ）とを含むスラリーを塗布した後、焼成することによって形成される。スラリー中のカーボン凝集体は、数１００ｎｍ〜１μｍ程度の大きさであるため、カーボン粒子層に形成される細孔（空隙）の大きさは、ほとんどが数１００ｎｍ〜１μｍ程度となる。そのため、このカーボン粒子層のガス拡散性（透過性）は、カーボン基材２１に比べて不十分であり、また、電極触媒層中の水分の除去も不十分となってしまう。特に、撥水性を向上させるためにＰＴＦＥ量を増加させると、空孔率が減少し、ガス拡散性が阻害されてしまう。
【００１７】
これに対して、図２（ｂ）に示す本発明のガス拡散電極は、カーボン基材２１上の導電性材料粒子としてのカーボン粒子２２が、三次元に連結した（三次元構造）微細孔を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜２３の当該微細孔内に固着している構成とされている。
【００１８】
本発明のガス拡散電極用材料は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜を多孔質基材とし、この多孔質基材にカーボン粒子を固着させた構成を有するから、多孔質基材それ自体が撥水性を示し、また、多孔質構造であるため、優れた撥水性を有しつつ、高い空孔率の構造を達成できる。そのため、固体分子型燃料電池の触媒層内の排水が促進され、セル性能が向上する。
【００１９】
また、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、連続微細多孔質構造であるため、圧縮強度や耐熱性や耐久性などの物理特性にも優れる。また、従来のカーボン粒子層の代わりに本発明のガス拡散電極用材料を用いたガス拡散層は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の膜厚変動が小さいので層厚が均一化され、固体分子型燃料電池の耐久性が向上する。また、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜について、三次元構造の空孔構造を制御した膜を製造可能なので、所定の空孔率を容易に確保することができ、またこの空孔率の制御も容易である。また、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は導電性を有しないが、カーボン粒子をこの多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の微細孔内に付着固定させることによりガス拡散電極に求められる導電性を確保することができる。これらのことから、本発明のガス拡散電極用材料をガス拡散電極に用いた固体分子型燃料電池は、優れた特性を示す。
【００２０】
本発明のガス拡散電極用材料の組成は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜とカーボン粒子との重量割合で、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜が１０〜６０重量パーセント、カーボン粒子が４０〜９０パーセント（両者の合計は１００パーセント）となる範囲が、導電性とガス透気性と導電性とを十分に確保するために好ましい。また、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、厚みが５〜５０μｍ、空隙率６０％以上、孔径が０．５〜２５μｍ、透気度１〜３０リットル／ｍｉｎ・ｃｍ２であることが、カーボン粒子を微細孔内に固着させた後のガス拡散性を確保するために好ましい。
【００２１】
また、カーボン粒子は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜を塗布装置に対して相対移動させながら、カーボン粒子を含むスラリーをこの塗布装置により連続的に塗布したのち、熱処理により固着させたものであることが、品質の安定性向上と生産性の向上のために好ましい。
【００２２】
図３は、本実施形態に係るガス拡散電極の製造工程の一例を示すフローチャートである。同図に示される例では、ガス拡散電極の製造工程は、大別してスラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを製造する工程（ステップＳ１０）と、そのシート製造のために用いられるカーボンスラリーを調製する工程（ステップＳ２０）と、カーボンペーパーを用意する工程（ステップＳ３０）と、多孔質ＰＴＦＥシートとカーボンペーパーとを接合する工程（ステップＳ４０）と、所定形状にトリミングしてガス拡散電極を完成する工程（ステップＳ５０）とからなる。
【００２３】
なお、ガス拡散電極用材料が、ガス拡散用電極として要求される各種の特性を満たしている場合には、カーボンペーパーは必ずしも必要ではなく、このときはカーボンペーパーを用意する工程（ステップＳ３０）や多孔質ＰＴＦＥシートとカーボンペーパーとを接合する工程（ステップＳ４０）が省略可能である。
【００２４】
上記したスラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを製造する工程（ステップＳ１０）は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜（多孔質ＰＴＦＥシート）をあらかじめ用意し（ステップＳ１１）、この多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜を親水化する親水化処理工程と（ステップＳ１２）と、親水化処理工程を経た多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜に、カーボン粒子などの導電性材料粒子を含有するスラリーを塗布するスラリー塗布処理工程（ステップＳ１３）と、このスラリーが塗布された多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜を加熱する熱処理（焼成）工程（ステップＳ１４）とを有している。
【００２５】
多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜には、前述した所定の特性を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜を用意する（ステップＳ１１）。また、この多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、後述する連続処理を行うために、ある程度の長尺な膜であることが好ましい。
【００２６】
親水化処理（ステップＳ１２）は、界面活性剤を含有する有機触媒を多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜に付着させる処理である。次工程の塗布工程において、水を主成分とする分散媒にカーボン粒子を分散させたスラリーを塗布するに当たり、この親水化処理を行わない場合には、この多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜が撥水性を有するために、このスラリーが多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の内部の微細孔に十分に浸透しないおそれがある。そこで、この塗布工程の前に、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の親水化処理を行う。この親水化処理により、カーボン粒子を含有するスラリー（インクスラリー）が当該多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の内部にまで浸透できるようになり、ひいてはカーボン粒子が多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜内に均一に分散できるようになる。したがって、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシートを用いた固体高分子型燃料電池セルの性能及び耐久性が向上する。
【００２７】
スラリー塗布処理（ステップＳ１３）は、カーボン粒子を含有する水溶性のスラリーを多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜内部に付着させるための工程であり、スラリーを塗布することで、カーボン粒子を多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の微細孔内に容易に付着させることができる。
【００２８】
熱処理工程（ステップＳ１４）は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の細孔内部に付着したカーボン粒子を固定化し、かつ、親水化処理用の処理液に含まれる界面活性剤や有機溶媒を除去する工程である。スラリーを塗布後、熱処理することにより、カーボン粒子を含むスラリーの固形分が多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の細孔の表面に固定化され、セル耐久性が向上する。
【００２９】
接合工程（ステップＳ４０）は、多孔質ＰＴＦＥシートとカーボンペーパーシートとを接合する工程である。ガス拡散電極を完成する工程（ステップＳ５０）は、カーボンペーパーシートを接合した多孔質ＰＴＦＥシートを所定形状にトリミングする工程である。
【００３０】
図４は熱処理工程、接合工程及びガス拡散電極完成工程の製造工程を示す図である。図４では、前記した図３の処理フローとは多少異なり、ステップＳ１４の熱処理工程とステップＳ４０のカーボンペーパーシートの接合工程とを同時に行っている。
【００３１】
先ず、ステップＳ１１〜ステップＳ１３までの各工程を経て製造されたスラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシート（以下  、単に多孔質ＰＴＦＥシート３０という）を、図４（Ａ）で示すように所定の大きさにカットする。次に、図４（Ｂ）で示すように、この多孔質ＰＴＦＥシート３０の片面にカーボンペーパーシート３１を配置する。カーボンペーパーシート３１は、燃料ガス流路１２または冷却水流路１３と対面する流路側に配置する。次に、これら多孔質ＰＴＦＥシート３０及びカーボンペーパーシート３１を挟み込むように支持板３２、３２を配置する。次いで、図４（Ｃ）に示すように、これらをプレス機３３にセットし加圧（所定荷重Ｆを加える）しながら所定時間加熱する。例えば０．５〜４．０ＭＰａで加圧し、２５０〜４００℃の加熱を加え、５〜１５分プレスする。
【００３２】
そして、図４（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、前記プレス機３３から取り出した多孔質ＰＴＦＥシート３０を、製品の外周を所定寸法にトリミングしてガス拡散電極３４を完成する。
【００３３】
本実施形態によれば、スラリー状の炭素粒子を浸漬させた三次元構造を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜からなるシート（多孔質ＰＴＦＥシート３０）を、その両面から支持板３２で挟み込んだ状態で加圧して構成されているので、該支持板３２による加圧でシートが拘束されることにより当該シートの収縮が抑制され、空孔が閉塞されるのが防止される。したがって、本発明のガス拡散電極３４は、所望の空孔率及び空孔径を有することになる。
【００３４】
「その他の実施の形態」
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。前記ステップＳ１４の熱処理工程は、図４に示す方法の他に、以下のような方法でもよい。以下の各例は、何れもステップＳ４０のカーボンペーパーシートを省略した例とする。
【００３５】
図５は熱処理工程の他の例を示す工程図である。ステップＳ１３で得られた多孔質ＰＴＦＥシート３０を所定形状にカットした後、図５（Ａ）に示すように、焼成用固定治具３５にセットする。焼成用固定治具３５は、多孔質ＰＴＦＥシート３０の外周縁をクランプして焼成時にシートが収縮しないようにする。そして、図５（Ｂ）に示すように、低分子ガスを封入した焼成炉３６内に多孔質ＰＴＦＥシート３０を焼成用固定治具３５ごと収容配置して、所定温度且つ所定時間にて焼成する。例えば、２５０〜４００℃の加熱を加え、５〜１５分間焼成する。低分子ガスとしては、例えばヘリウムを使用する。そして、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、焼成炉３６から多孔質ＰＴＦＥシート３０を取り出し、製品の外周を所定寸法にトリミングしてガス拡散電極３４を完成させる。
【００３６】
本実施形態によれば、多孔質ＰＴＦＥシート３０を、低分子ガス雰囲気中で焼成することで、シートの細部まで低分子ガスが満たされるので、熱伝導率が向上し均一にシートを加熱することができる。図６は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜２３の微細孔内に低分子ガスが満たされた状態を模式的に示したもので、（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）のＡ部分の要部拡大模式図である。
【００３７】
図７は熱処理工程のさらに他の例を示す工程図である。ステップＳ１３で得られた多孔質ＰＴＦＥシート３０を所定形状にカットした後、図７（Ａ）に示すように、焼成用固定治具３５にセットする。そして、図７（Ｂ）に示すように、この多孔質ＰＴＦＥシート３０を焼成用固定治具３５ごと電磁波発生装置３７内に収容配置させる。そして、この電磁波発生装置３７で多孔質ＰＴＦＥシート３０に電磁波をかける。例えば、４００〜２ＭＨｚの周波数で、５〜１５秒間電磁波を印加する。そして、図７（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、電磁波発生装置３７から多孔質ＰＴＦＥシート３０を取り出し、製品の外周を所定寸法にトリミングしてガス拡散電極３４を完成させる。
【００３８】
本実施形態によれば、多孔質ＰＴＦＥシート３０に電磁波をかけて焼成しているので、シート構造の内部から均一に加熱することができ、収縮差により繊維同士が接触して束になることや変形が生じない。その結果、製造されたガス拡散電極３４は、均一な空孔率を保つことができる。
【００３９】
図８は熱処理工程のさらに他の例を示す工程図である。ステップＳ１３で得られた多孔質ＰＴＦＥシート３０を所定形状にカットした後、図８（Ａ）に示すように、焼成用固定治具３５にセットする。そして、図８（Ｂ）に示すように、この多孔質ＰＴＦＥシート３０を焼成用固定治具３５ごと焼成炉３８内に収容配置させる。そして、この多孔質ＰＴＦＥシート３０を、低温長時間として焼成する。例えば、加熱温度を先の２５０〜４００℃よりも温度を下げて２００〜２５０℃とし、焼成時間も先の５〜１５分間よりも長く３０〜６０分間とする。そして、図８（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、焼成炉３８から多孔質ＰＴＦＥシート３０を取り出し、製品の外周を所定寸法にトリミングしてガス拡散電極３４を完成させる。
【００４０】
本実施形態によれば、多孔質ＰＴＦＥシート３０を低温度で長時間かけて焼成しているので、徐々にシートを溶融することでシート作製時に発生した多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜２３の残留応力の緩和や繊維同士の溶着や切断を防ぐことができ、均一な空孔率を保つことができる。図９は、多孔質ＰＴＦＥシート３０を拡大して示す模式図であり、この図から多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜２３に応力が有る状態から次第に応力が無くなる状態に移行することが理解できる。
【００４１】
図１０は熱処理工程のさらに他の例を示す工程図である。ステップＳ１３で得られた多孔質ＰＴＦＥシート３０を所定形状にカットした後、図１０（Ａ）に示すように、焼成用固定治具３５にセットする。そして、図１０（Ｂ）に示すように、この多孔質ＰＴＦＥシート３０を焼成用固定治具３５ごと高圧焼成炉３９内に収容配置させる。そして、この多孔質ＰＴＦＥシート３０を、所定温度且つ高圧力で所定時間として焼成する。なお、雰囲気ガスとしては、ヘリウムを使用する。例えば、２５０〜４００℃で加熱すると共に、２９４〜９８０ｋＰａもの高圧を加え、５〜１５分間焼成する。そして、図１０（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、高圧焼成炉３９から多孔質ＰＴＦＥシート３０を取り出し、製品の外周を所定寸法にトリミングしてガス拡散電極３４を完成させる。
【００４２】
本実施形態によれば、多孔質ＰＴＦＥシート３０を高圧雰囲気中で焼成しているので、雰囲気の密度および試料の密度が向上し熱伝導の向上により、均一にシートを加熱することができる。その結果、収縮差により繊維同士が接触して束になることや変形が生じず、均一な空孔率を保つことができる。なお、図１１（Ａ）は低圧雰囲気中で焼成したときの多孔質ＰＴＦＥシートの要部拡大模式図、（Ｂ）は高圧雰囲気中で焼成したときの多孔質ＰＴＦＥシートの要部拡大模式図を示すが、高圧雰囲気では低圧雰囲気に対して雰囲気密度及び試料の密度が向上している（図中ドットの数が密度を表しており、その数が多いほど密度が高い）。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のガス拡散電極が適用される固体分子型燃料電池単セルの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】ガス拡散電極を示す要部拡大模式図であり、（Ａ）は従来構造、（Ｂ）は本発明構造である。
【図３】本実施形態に係るガス拡散電極の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態のガス拡散電極を製造する工程のうち熱処理工程、接合工程及びガス拡散電極完成工程の一例を示す製造工程図である。
【図５】本実施形態のガス拡散電極を製造する工程のうち熱処理工程の他の例を示す製造工程図である。
【図６】多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜の微細孔内に低分子ガスが満たされた状態を模式的に示したもので、（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）のＡ部分の要部拡大模式図である。
【図７】本実施形態のガス拡散電極を製造する工程のうち熱処理工程のさらに他の例を示す製造工程図である。
【図８】本実施形態のガス拡散電極を製造する工程のうち熱処理工程のさらに他の例を示す製造工程図である。
【図９】多孔質ＰＴＦＥシートを拡大して示す模式図であり、多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜に応力が有る状態から次第に応力が無くなる状態をしている。
【図１０】本実施形態のガス拡散電極を製造する工程のうち熱処理工程のさらに他の例を示す製造工程図である。
【図１１】図１１（Ａ）は低圧雰囲気中で焼成したときの多孔質ＰＴＦＥシートの要部拡大模式図、（Ｂ）は高圧雰囲気中で焼成したときの多孔質ＰＴＦＥシートの要部拡大模式図を示す。
【符号の説明】
【００４４】
２１…カーボン基材
２２…カーボン粒子
２３…多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜
３０…多孔質ＰＴＦＥシート
３１…カーボンペーパーシート
３２…支持板
３３…プレス機
３４…ガス拡散電極
３５…焼成用固定治具
３６，３８…焼成炉
３７…電磁波発生装置
３９…高圧焼成炉
【図１】
2007220612.tif 000003
【図２】
2007220612.tif 000004
【図３】
2007220612.tif 000005
【図４】
2007220612.tif 000006
【図５】
2007220612.tif 000007
【図６】
2007220612.tif 000008
【図７】
2007220612.tif 000009
【図８】
2007220612.tif 000010
【図９】
2007220612.tif 000011
【図１０】
2007220612.tif 000012
【図１１】
2007220612.tif 000013