[发明专利]气体扩散层及其制造方法以及燃料电池

权利要求书

1.一种燃料电池用气体扩散层，其是燃料电池中所用的气体扩散层，其特征在于，

所述气体扩散层由具有在一个主面形成有气体流路的第一扩散层和层叠于所述第一扩散层的另一个主面上的第二扩散层的多层结构构成，

所述第一及第二扩散层由以导电性粒子和高分子树脂作为主成分的多孔构件构成，

所述第一扩散层的孔隙率低于所述第二扩散层的孔隙率。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用气体扩散层，其中，所述第一及第二扩散层由以导电性粒子和高分子树脂作为主成分并添加有重量比所述高分子树脂少的碳纤维的多孔构件构成。

3.根据权利要求2所述的燃料电池用气体扩散层，其中，所述碳纤维是气相生长法碳纤维、研磨纤维、短切纤维中的任意一种。

4.根据权利要求2或3所述的燃料电池用气体扩散层，其中，与所述第二扩散层相比，所述第一扩散层中的所述碳纤维的组成比率更高。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池用气体扩散层，其中，所述第一扩散层中所含的所述导电性粒子由平均粒径不同的2种以上的碳材料构成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的燃料电池用气体扩散层，其中，与所述第二扩散层相比，所述第一扩散层中的所述高分子树脂的组成比率更低。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的燃料电池用气体扩散层，其中，所述第一扩散层的孔隙率为20％以上而小于50％。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的燃料电池用气体扩散层，其中，所述第二扩散层的孔隙率为65％以上而小于80％。

9.一种燃料电池，其包括：

高分子电解质膜、

夹隔着所述高分子电解质膜相互面对的一对催化剂层、

夹隔着所述高分子电解质膜及所述一对催化剂层相互面对的一对气体扩散层、

夹隔着所述高分子电解质膜、所述一对催化剂层以及所述一对气体扩散层相互面对的一对集电板，

该燃料电池的特征在于，

所述一对气体扩散层中的至少一个是权利要求1～8中任一项所述的气体扩散层，

所述第一扩散层与所述集电板接触，所述第二扩散层与所述催化剂层接触。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括：

高分子电解质膜，

形成于所述高分子电解质膜的一个主面上的阳极催化剂层，

层叠于所述阳极催化剂层上的阳极气体扩散层，

层叠于所述阳极气体扩散层上并在与所述阳极气体扩散层接触的主面形成有气体流路的隔离板，

形成于所述高分子电解质膜的另一个主面上的阴极催化剂层，

层叠于所述阴极催化剂层上的阴极气体扩散层，

层叠于所述阴极气体扩散层上的集电板，

所述阴极气体扩散层是权利要求1～8中任一项所述的气体扩散层，

所述第一扩散层与所述集电板接触，所述第二扩散层与所述催化剂层接触。

11.一种燃料电池用气体扩散层的制造方法，是燃料电池中所用的气体扩散层的制造方法，其特征在于，包括：

分别制作孔隙率不同的2个薄片状的多孔构件；

在将所述制作出的2个多孔构件中孔隙率低的多孔构件配置于具有与气体流路的形状对应的突起部的模具内后，进行压延，而在该孔隙率低的多孔构件的一个主面形成气体流路；

在形成有所述气体流路的孔隙率低的多孔构件的另一个主面上，层叠地贴合所述孔隙率高的多孔构件。

12.一种燃料电池用气体扩散层的制造方法，是燃料电池中所用的气体扩散层的制造方法，其特征在于，包括：

分别制作孔隙率不同的2个薄片状的多孔构件；

层叠所述制作出的2个多孔构件；

将所述层叠好的2个多孔构件在具有与气体流路的形状对应的突起部的模具内，按照孔隙率低的多孔构件一侧与所述突起部相面对的方式配置后，进行压延，而在该孔隙率低的多孔构件的一个主面形成气体流路。