碳片、气体扩散电极基材和燃料电池的制作方法

文档序号:12514313阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种碳片,其特征在于,是含有碳纤维和粘合材料的多孔碳片,在测定表面的深度分布,将一个表面的测定面积中深度为20μm以下的部分的面积的比例设为表层面积率X,将另一个表面的测定面积中深度为20μm以下的部分的面积的比例设为表层面积率Y时,所述表层面积率X比所述表层面积率Y大,其差为3%~12%。

2.根据权利要求1所述的碳片,其中,表层面积率X为13%~17%,表层面积率Y为9%~13%。

3.根据权利要求1或2所述的碳片,其中,将表层面积率X的表面设为面X1,将表层面积率Y的表面设为面Y1时,所述面X1的表面粗糙度比所述面Y1的表面粗糙度小,其差为1μm~4μm。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的碳片,其中,将表层面积率X的表面设为面X1时,面X1的表面粗糙度为16μm以下。

5.一种碳片,其特征在于,是含有碳纤维和粘合材料的多孔碳片,将由碳纤维和粘合材料对表面的被覆率大的一侧的表面设为面X2,将由碳纤维和粘合材料对表面的被覆率小的一侧的表面设为面Y2时,所述面X2与所述面Y2的所述被覆率的差为5%~20%。

6.根据权利要求5所述的碳片,其中,所述面X2的被覆率为70%~90%,所述面Y2的被覆率为50%~75%。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的碳片,其中,碳片含有防水材料,在从离一个表面最近的具有50%平均氟强度的面到离另一个表面最近的具有50%平均氟强度的面的区间,针对将所述区间在碳片的面垂直方向进行3等分而得的层,在离一个表面近的层和离另一个表面近的层中,若将层的平均氟强度较大的层设为层A,将层的平均氟强度较小的层设为层B,并将所述层A与所述层B之间的层设为层C,则层的平均氟强度按层A、层B、层C的顺序变小。

8.根据权利要求7所述的碳片,其中,防水材料的熔点为200℃~320℃。

9.根据权利要求3~8中任一项所述的碳片,其中,面Y1或面Y2的表面的水的滑落角为40度以下。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的碳片,其中,在将具有直径在1~100μm的范围的细孔的容积之和设为100%时,具有直径在50~100μm的范围的细孔的容积之和为17~50%,

由堆积密度ρb和真密度ρt算出的空隙率(ρt-ρb)/ρt为75~87%。

11.根据权利要求10所述的碳片,其中,在1~100μm的细孔的直径范围具有最大容积的细孔的直径、即峰值直径在30~50μm的范围内。

12.一种气体扩散电极基材,其中,将表面面积率X的表面设为面X1时,在权利要求1~11中任一项所述的碳片的面X1或面X2侧具有微孔层。

13.一种燃料电池,包含权利要求12所述的气体扩散电极基材。

14.一种碳片,其特征在于,是含有碳纤维和粘合材料的多孔碳片,

在将具有直径在1~100μm的范围的细孔的容积之和设为100%时,具有直径在50~100μm的范围的细孔的容积之和为17~50%,

由堆积密度ρb和真密度ρt算出的空隙率(ρt-ρb)/ρt为75~87%。

15.根据权利要求14所述的碳片,其中,在1~100μm的细孔的直径范围具有最大容积的细孔的直径、即峰值直径在30~50μm的范围内。

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