【手続補正書】
【提出日】平成18年7月11日(2006.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小繊維状燃料電池構造体を製造する方法であって、少なくとも、
（ａ）少なくとも１種の脱着可能な固相の基板材料を含む繊維状基板構造体を提供する
ステップと、
（ｂ）前記繊維状基板構造体の上に膜形成材料の層を被覆するステップと、
（ｃ）その後、孔側および胴側を有する中空繊維状膜分離体を形成するように、前記少なくとも１種の脱着可能な基板材料を取り除くステップと、
を含み、前記微小繊維状燃料電池構造体が、
（１）内部集電装置と、
（２）外部集電装置と、
（３）中空繊維状膜分離体であって、電解質媒体を含み、かつ、その孔側で内部集電装置と、その胴側で外部集電装置と電気的に接触しており、前記中空繊維状膜分離体の孔側は、そこを通って流体の通過が可能になるルーメンをさらに含む前記中空繊維状膜分離体と、
（４）前記中空繊維状膜分離体のその孔側に被覆する内部電極触媒層と、
（５）前記中空繊維状膜分離体のその胴側に被覆する外部電極触媒層と
を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１種の脱着可能な基板材料は、昇華可能な材料、溶融可能な材料および
可溶性材料よりなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１種の脱着可能な基板材料は、酸に溶解する材料、アルカリに溶解する材料、有機溶剤に溶解する材料および水溶性の材料よりなる群から選択される可溶性材料
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１種の脱着可能な基板材料は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールおよびポリエチレングリコールよりなる群から選択される水溶性の高分子材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１種の脱着可能な基板材料は、ポリビニルピロリドンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１種の脱着可能な基板材料は、ポリビニルアルコールを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記繊維状基板構造体は、前記少なくとも１種の脱着可能な固相の基板材料から実質的になる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
（ｄ）中空繊維状膜分離体の孔側に内部集電装置を取り付けるステップと、
（ｅ）中空繊維状膜分離体の胴側に外部集電装置を取り付けるステップと、
（ｆ）中空繊維状膜分離体の孔側に内部電極触媒層を形成するステップと、
（ｇ）中空繊維状膜分離体の胴側に外部電極触媒層を形成するステップと、
をさらに含み、ステップ（ｄ）〜（ｇ）が、任意の順序で順番に行うことができる、または、前記ステップのうちの２つ以上が、任意に組合せて同時に行うことができる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記繊維状基板構造体は、前記１種もしくはそれ以上の脱着可能な基板材料の少なくとも一部と接触する除去界面を含み、その除去界面が、前記少なくとも１種の基板材料の除去を促進する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記除去界面は、前記少なくとも１種の脱着可能な基板材料内に開いた空洞を含み、そこを除去流体が通過して、前記脱着可能な基板材料を取り除くことができる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記繊維状基板構造体は、第１の脱着可能な固相の基板材料および第２の脱着可能な固相の基板材料を含み、前記第１の脱着可能な基板材料は、第２の脱着可能な固相の基板材料に比べてより容易に脱着可能である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の脱着可能な基板材料は、第２の脱着可能な基板材料の除去の前に取り除かれて、第２の脱着可能な基板材料の除去を促進する除去界面を形成する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記繊維状基板構造体は、剥離性が異なる３種以上の脱着可能な基板材料を含み、そのうちの少なくとも１種が固相である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記繊維状基板構造体は、内部集電層装置および前記内部集電装地の上を被覆する脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層を含み、その結果、前記脱着可能な基板材料が取り除かれた後、前記繊維状基板構造体の上を被覆する膜形成材料層が、その孔側に内部集電装置を有する中空繊維状膜分離体を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
（ｄ）中空繊維状膜分離体の胴側に外部集電装置を取り付けるステップと、
（ｅ）中空繊維状膜分離体の孔側に内部電極触媒層を形成するステップと、
（ｆ）中空繊維状膜分離体の胴側に外部電極触媒層を形成するステップ、
をさらに含み、ステップ（ｄ）〜（ｆ）が、任意の順序で順番に行うことができる、または、前記ステップのうちの２つ以上が、任意に組合せて同時に行うことができる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記繊維状基板構造体は、前記脱着可能な基板材料の層の少なくとも一部と接触する除去界面を含み、その除去界面は、前記脱着可能な基板材料の除去を促進する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記除去界面は、前記脱着可能な基板材料の層内に開いた空洞を含み、かつ、前記内部
集電装置に隣接し、そこを除去流体が通過して、前記脱着可能な基板材料を取り除くことができる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記繊維状基板構造体は、前記内部集電装置の上を被覆する第１の脱着可能な基板材料の第１の層、および、前記第１の層の上を被覆する第２の脱着可能な固相の基板材料の第２の層を含み、かつ、前記第１の脱着可能な基板材料は、第２の脱着可能な固相の基板材料に比べてより容易に脱着可能である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の脱着可能な基板材料は、第２の脱着可能な基板材料の除去の前に取り除かれ、第２の脱着可能な基板材料の除去を促進する除去界面を形成する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記繊維状基板構造体は、内部集電装置の上を被覆する剥離性が異なる脱着可能な基板材料の２を超える層を含み、かつ、最外層が、固相である脱着可能な基板を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記繊維状基板構造体は、前記内部集電装置に隣接して置かれる１種もしくはそれ以上の可溶性繊維を含み、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層は、可溶性繊維および内部集電装置の両方の上を被覆し、かつ、前記１種もしくはそれ以上の可溶性繊維は、脱着可能な基板材料の剥離性に比べて剥離性が大きい材料を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記繊維状基板構造体は、
内部集電装置と、
前記内部集電装置の上を被覆する脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層と、
前記脱着可能な基板材料層の少なくとも１つの層の上を被覆する内部電極触媒層と、
を含み、その結果、前記脱着可能な基板材料が取り除かれた後、前記繊維状基板構造体の
上を被覆する膜形成材料層が、その孔側に内部集電装置、およびその孔側でその上を被覆する内部電極触媒層を有する中空繊維状膜分離体を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
（ｄ）中空繊維状膜分離体の胴側に外部集電装置を取り付けるステップと、
（ｅ）中空繊維状膜分離体の胴側に外部電極触媒層を形成するステップと、
をさらに含み、ステップ（ｄ）〜（ｅ）が、任意の順序で順番に、または同時に行うことができる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記繊維状基板構造体は、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層の少なくとも一部と接触する除去界面を含み、その除去界面は、前記脱着可能な基板材料の除去を促進する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記除去界面は、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層内に開いた空洞を含み、かつ前記内部集電装置に隣接し、そこを除去流体が通過して、前記脱着可能な基板材料を取り除くことができる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記繊維状基板構造体は、内部集電装置の上を被覆する剥離性が異なる脱着可能な基板材料の２つ以上の層を含み、かつ、最外層が、固相である脱着可能な基板を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
外部電極触媒層は、前記脱着可能な基板材料が取り除かれる前に、前記膜形成材料層の上に被覆され、その結果、その後形成される中空繊維状膜分離体が、その胴側でその上を被覆する外部電極触媒層を有し、かつ、その後、外部集電装置が、中空繊維状膜分離体の胴側に取り付けられる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記中空繊維状膜分離体の電解質媒体が、少なくとも１種の固体電解質材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１種の固体電解質材料は、ペルフルオロカーボン−スルホン酸系高分子、ポリスルホン系高分子、ペルフルオロカルボン酸系高分子、スチレン−ビニル−ベンゼン−スルホン酸系高分子およびスチレン−ブタジエン系高分子からなる群から選択されるイオン交換セラミックまたはイオン交換高分子を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記中空繊維状膜分離体は、前記少なくとも１種の固体電解質材料から実質的になる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記中空繊維状膜分離体は、微小孔性であり、かつ、前記固体電解質材料は、前記中空繊維状膜分離体のミクロ細孔に含浸される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
微小繊維状燃料電池構造体を製造する方法であって、
（ａ）微小繊維状形態の内部集電装置を提供するステップと、
（ｂ）前記内部集電装置の上に脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層を形成するス
テップと、
（ｃ）前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層の上に内部電極触媒層を形成する
ステップと、
（ｄ）前記内部電極触媒層の上に膜形成材料層を形成するステップと、
（ｅ）前記膜形成材料層の上に外部電極触媒層を形成するステップと、
（ｆ）前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層を取り除くステップと、
（ｇ）前記外部電極触媒層の外部表面に外部集電装置を取り付けるステップと、
を微小繊維状燃料電池構造体を形成するように含み、前記微小繊維状燃料電池構造体は、
（１）内部および外部集電装置と、
（２）内部および外部電極触媒層と、
（３）前記膜形成材料層によって形成される中空繊維状膜分離体と、
を含み、前記中空繊維状膜分離体は、電解質媒体を含み、かつ孔側および胴側を有し、孔側に内部集電装置および内部電極触媒層、胴側に外部集電装置および外部電極触媒層を有し、かつ、前記中空繊維状膜分離体の孔側は、前記脱着可能な基板材料の除去によって形成され、そこを通って流体の通過が可能になるルーメンをさらに含む方法。
【請求項３３】
ステップ（ｂ）において、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層は、溶融押出成形、溶液押出成形、インク押出成形、吹付被覆、ブラシ被覆、浸漬被覆および蒸着からなる群から選択される方法によって形成される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
ステップ（ｂ）において、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層は、溶融押出成形方法によって形成され、
（ｉ）溶融した脱着可能な基板材料を提供するステップと、
（ｉｉ）内部集電装置の上に前記溶融した脱着可能な基板材料を押出し成形して、予め定められた厚さの層を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記脱着可能な基板材料の固化した層を形成するように、前記溶融した脱着可能な基板材料の層を十分な時間冷却するステップと、を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記冷却は、空気中、あるいは、脱着可能な基板材料または内部集電装置と相互作用しない液体を含む液体浴中のいずれかで行われる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
ステップ（ｂ）において、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層は、溶液押出成形方法によって形成され、
（ｉ）脱着可能な基板材料の粘ちょう性溶液を提供するステップと、
（ｉｉ）内部集電装置の上に前記粘ちょう性溶液を押出し成形して、予め定められた厚さの層を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記脱着可能な基板材料の固化した層を形成するように、前記脱着可能な基板材料の粘ちょう性溶液の層を十分な時間処理するステップと、を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記脱着可能な基板材料は、水溶性の高分子材料を含み、かつ、前記粘ちょう性溶液は、前記水溶性材料の粘ちょう性水溶液を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記脱着可能な基板材料は、水に可溶性でない高分子材料を含み、かつ、前記粘ちょう性溶液は、前記高分子材料を溶解し、かつその後乾燥ステップ中に取り除かれる炭化水素溶剤を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記脱着可能な基板材料の粘ちょう性溶液は、高温度で形成され、かつ、押出し成形ステップの間前記高温度に維持され、かつ、前記処理ステップは、前記溶液からの脱着可能な基板材料の熱誘起相分離を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
ステップ（ｃ）において、前記内部電極触媒層は、インク押出成形、吹付被覆、ブラシ被覆、浸漬被覆、化学析出、電気化学析出および蒸着からなる群から選択される方法によって形成される、請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
ステップ（ｃ）において、前記内部電極触媒層は、インク押出成形方法によって形成され、
（ｉ）電極触媒材料を含むインク・ペーストを提供するステップと、
（ｉｉ）前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層の上に前記インク・ペーストを押出し成形して、予め定められた厚さの層を形成するステップと、
（ｉｉｉ）固化した電極触媒層を形成するように、前記インク・ペーストの層を十分な時間処理するステップと、
を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４２】
前記電極触媒材料が、白金、金、ルテニウム、イリジウム、パラジウム、ロジウム、ニッケル、鉄、モリブデン、タングステン、ニオビウムおよびそれらの合金からなる群から選択される金属を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記電極触媒材料は、白金および白金合金よりなる群から選択される金属を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記インク・ペーストは、導電性材料、イオン交換高分子材料、高分子結合材および溶剤をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
前記処理ステップは、前記インク・ペーストを熱乾燥するか、または、前記インク・ペーストを凝結剤と接触させるかのいずれかを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
ステップ（ｄ）において、前記膜形成材料層は、溶融押出成形、溶液押出成形、吹付被覆、ブラシ被覆、浸漬被覆および蒸着からなる群から選択される方法によって形成される、請求項３２に記載の方法。
【請求項４７】
ステップ（ｄ）において、前記膜形成材料層は、溶液押出成形方法によって形成され、
（ｉ）膜形成材料の粘ちょう性溶液を提供するステップと、
（ｉｉ）内部電極触媒層の上に前記粘ちょう性溶液を押出し成形して、予め定められた厚さの層を形成するステップと、
（ｉｉｉ）固化した膜形成材料層を形成するように、前記膜形成材料の粘ちょう性溶液の層を十分な時間処理するステップと、
を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４８】
前記膜形成材料は、ペルフルオロカーボン−スルホン酸系高分子、ポリスルホン系高分子、ペルフルオロカルボン酸系高分子、スチレン−ビニル−ベンゼン−スルホン酸系高分子およびスチレン−ブタジエン系高分子からなる群から選択されるイオン交換高分子を含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記膜形成材料は、ペルフルオロスルホネート系イオノマーを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記粘ちょう性溶液は、水−アルコール混合物に溶解したペルフルオロスルホネート系イオノマーを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記粘ちょう性溶液は、前記粘ちょう性溶液の合計重量を基準にして約１０％〜約５０％の量で前記ペルフルオロスルホネート系イオノマーを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記処理ステップは、前記粘ちょう性溶液を熱乾燥するか、または、前記粘ちょう性溶液を凝結剤と接触させるかのいずれかを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５３】
前記処理ステップは、まず前記粘ちょう性溶液を前記膜形成材料のガラス転移温度以上の高温度で熱硬化させること、およびその後前記溶液を冷却することを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５４】
ステップ（ｄ）において、前記膜形成材料層は、浸漬被覆方法によって形成され、
（ｉ）膜形成材料の粘ちょう性溶液を提供するステップと、
（ｉｉ）内部電極触媒層の上に前記粘ちょう性溶液を浸漬被覆して、予め定められた厚さの層を形成するステップと、
（ｉｉｉ）固化した膜形成材料層を形成するように、前記膜形成材料の粘ちょう性溶液の層を十分な時間処理するステップと、
を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項５５】
ステップ（ｅ）において、前記外部電極触媒層は、インク押出成形、吹付被覆、ブラシ被覆、浸漬被覆、化学析出、電気化学析出および蒸着からなる群から選択される方法によって形成される、請求項３２に記載の方法。
【請求項５６】
ステップ（ｆ）において、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層は、溶剤中の前記脱着可能な基板を昇華、溶融および溶解することからなる群から選択される方法によって取り除かれる、請求項３２に記載の方法。
【請求項５７】
前記脱着可能な基板材料は、酸に溶解する材料、アルカリに溶解する材料、有機溶剤に溶解する材料および水溶性の材料からなる群から選択される可溶性材料を含み、かつ、ステップ（ｆ）において、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層は、前記脱着可能な基板材料を、酸、アルカリ、有機溶剤および水よりなる群から選択される溶剤に溶解することによって取り除かれる、請求項３２に記載の方法。
【請求項５８】
前記脱着可能な基板材料は、水溶性の高分子材料を含み、かつ、ステップ（ｆ）において、前記脱着可能な基板材料の少なくとも１つの層が、それを水に浸漬することによって取り除かれる、請求項３２に記載の方法。
【請求項５９】
前記水は、前記脱着可能な基板材料の除去を促進するように、約４０℃〜約１００℃の範囲にある高温度に加熱される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
多数の微小繊維状燃料電池構造体の連続式かつ自動化された製造に適応させた、請求項３２に記載の方法。
【請求項６１】
多数の微小繊維状燃料電池構造体の連続式かつ自動化された製造に適応させた、請求項１に記載の方法。
【請求項６２】
微小繊維状電気化学電池構造体を製造する方法であって、少なくとも、
（ａ）少なくとも１種の脱着可能な固相の基板材料を含む繊維状基板構造体を提供する
ステップと、
（ｂ）繊維状基板構造体の上に膜形成材料の層を被覆するステップと、
（ｃ）その後、孔側および胴側を有する中空繊維状膜分離体を形成するように、前記脱着可能な基板材料を取り除くステップと、
を含み、前記微小繊維状電気化学電池構造体は、
（１）内部電極と、
（２）外部電極と、
（３）中空繊維状膜分離体であって、電解質媒体を含み、かつその孔側で内部電極と、その胴側で外部電極と電気的に接触しており、かつ、前記中空繊維状膜分離体の孔側は、
そこを通って流体の通過が可能になるルーメンをさらに含む前記中空繊維状膜分離体と、を含む方法。
【請求項６３】
前記微小繊維状電気化学電池構造体は、微小繊維状水電解装置を含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記微小繊維状電気化学電池構造体は、微小繊維状クロロアルカリセルを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
微小繊維状燃料電池構造体を製造する方法であって、
（ａ）固体材料を含むコア繊維を提供するステップと、
（ｂ）前記コア繊維の上に膨潤可能な高分子膜形成材料の少なくとも１つの層を形成するステップと、
（ｃ）前記膨潤可能な高分子膜形成材料の少なくとも１つの層を膨潤剤と接触させ、その結果、膨潤可能な高分子膜形成材料の少なくとも１つの層が膨張し、コア繊維から剥離するステップと、
（ｄ）その後、孔側および胴側を有する中空繊維状膜分離体を形成するように、剥離されたコア繊維を取り除くステップと、を含み、前記微小繊維状燃料電池構造体は、
（１）内部集電装置、
（２）外部集電装置、
（３）中空繊維状膜分離体であって、電解質媒体を含み、かつその孔側で内部集電装置と、その胴側で外部集電装置と電気的に接触しており、かつ、前記中空繊維状膜分離体の孔側は、そこを通って流体の通過が可能になるルーメンをさらに含む前記中空繊維状膜分離体と、
（４）中空繊維状膜分離体のその孔側に被覆する内部電極触媒層と、
（５）中空繊維状膜分離体のその胴側に被覆する外部電極触媒層と、
を含む方法。
【請求項６６】
前記膨潤可能な高分子膜形成材料は、プロトン交換高分子を含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記膨潤可能な高分子膜形成材料は、ペルフルオロスルホン酸系高分子を含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記膨潤剤は、水および／または有機溶剤を含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
微小繊維状燃料電池構造体を製造する方法であって、
（ａ）固体材料を含むコア繊維を提供するステップと、
（ｂ）前記コア繊維の上に内部電極触媒層を形成するステップと、
（ｃ）内部電極触媒層の上に膨潤可能な高分子膜形成材料の少なくとも１つの層を形成するステップと、
（ｄ）前記膨潤可能な高分子膜形成材料の少なくとも１つの層の上に外部電極触媒層を形成するステップと、
（ｅ）膨潤可能な高分子膜形成材料層を膨潤剤と接触させて、その膨張を実現し、前記膨潤可能な高分子膜形成材料層から、並びに内部および外部電極触媒層からのコア繊維の剥離を生じさせるステップと、
（ｆ）その後、孔側および胴側を有し、その孔側に内部電極触媒層、その胴側に外部電極触媒層を有する中空繊維状膜分離体を形成するように、剥離されたコア繊維を取り除くステップと、
を含み、前記微小繊維状燃料電池構造体は、
（１）内部集電装置と、
（２）外部集電装置と、
（３）中空繊維状膜分離体であって、電解質媒体を含み、かつその孔側で内部集電装置と、その胴側で外部集電装置と電気的に接触しており、かつ、前記中空繊維状膜分離体の孔側は、そこを通って流体の通過が可能になるルーメンをさらに含んでなる前記中空繊維状膜分離体と、
（４）内部電極触媒層と、
（５）外部電極触媒層と、
を含む方法。
【請求項７０】
前記膨潤可能な高分子膜形成材料は、プロトン交換高分子を含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記膨潤可能な高分子膜形成材料は、ペルフルオロスルホン酸系高分子を含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７２】
前記膨潤剤は、水および／または有機溶剤を含む、請求項７１に記載の方法。