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公開番号2024054951
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022161437
出願日2022-10-06
発明の名称導電性繊維シート、ガス拡散電極、及び水分管理シート
出願人日本バイリーン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類D04H 1/4382 20120101AFI20240411BHJP(組みひも;レース編み;メリヤス編成;縁とり;不織布)
要約【課題】導電性の低下を抑制可能な導電性繊維シート、ガス拡散電極、及び水分管理シートを提供すること。
【解決手段】導電性繊維シート1は、有機樹脂と導電性粒子とを含む導電性繊維2と、有機樹脂から構成される有機樹脂繊維3と、有機樹脂繊維3の表面に設けられ、有機樹脂と導電性粒子とを含む導電性粒状体4と、を備え、有機樹脂繊維3の平均繊維径は、導電性繊維2の平均繊維径よりも小さい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
有機樹脂と導電性粒子とを含む導電性繊維と、
有機樹脂から構成される有機樹脂繊維と、
前記有機樹脂繊維の表面に設けられ、有機樹脂と導電性粒子とを含む導電性粒状体と、
を備え、
前記有機樹脂繊維の平均繊維径は、前記導電性繊維の平均繊維径よりも小さい、導電性繊維シート。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記導電性粒状体は、前記有機樹脂繊維を構成する有機樹脂と同一の有機樹脂を含む、請求項１に記載の導電性繊維シート。
【請求項３】
前記導電性繊維シートに担持されている燃料電池用の電極触媒を更に備える、請求項１又は請求項２に記載の導電性繊維シート。
【請求項４】
電気化学素子用のガス拡散電極であって、
請求項３に記載の導電性繊維シートを備える、ガス拡散電極。
【請求項５】
電気化学素子の水分管理シートであって、
請求項１又は請求項２に記載の導電性繊維シートを備える、水分管理シート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、導電性繊維シート、ガス拡散電極、及び水分管理シートに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
導電性と多孔性とを有する導電性繊維シートが知られている。導電性繊維シートは、燃料電池用のガス拡散電極、燃料電池用の水分管理シート、電気二重層キャパシタの電極、あるいはリチウムイオン二次電池の電極として使用されることが検討されている。このような導電性繊維シートとして、特許文献１には、有機樹脂と導電性粒子とを含む導電性繊維に加えて、有機樹脂と導電性粒子とからなる導電性粒状体を含有する導電性繊維シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１６９４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の導電性繊維シートを構成する導電性繊維は導電性粒子を含んでいるので、導電性繊維の繊維径は太くなる傾向にある。したがって、導電性繊維の繊維径を小さくすることができず、導電性繊維を構成繊維として含む導電性繊維シート内の空隙（開孔径）を十分に小さくすることができないおそれがある。このような場合には、導電性粒状体が十分に保持されずに導電性繊維シートから脱落し得る。その結果、導電性繊維シートの導電性が低下するおそれがある。
【０００５】
本開示は、導電性の低下を抑制可能な導電性繊維シート、ガス拡散電極、及び水分管理シートを説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る導電性繊維シートは、有機樹脂と導電性粒子とを含む導電性繊維と、有機樹脂から構成される有機樹脂繊維と、有機樹脂繊維の表面に設けられ、有機樹脂と導電性粒子とを含む導電性粒状体と、を備える。有機樹脂繊維の平均繊維径は、導電性繊維の平均繊維径よりも小さい。
【０００７】
この導電性繊維シートには、導電性繊維及び導電性粒状体に加えて、有機樹脂繊維が含まれている。有機樹脂繊維は導電性粒子を含んでおらず、有機樹脂繊維の平均繊維径は導電性繊維の平均繊維径よりも小さい。このため、有機樹脂繊維の存在によって導電性繊維シート内の空隙（開孔径）を小さくすることができる。加えて、有機樹脂繊維の表面に導電性粒状体が設けられており、導電性粒状体が有機樹脂繊維によってつなぎ留められている状態にある。したがって、導電性繊維シートから導電性粒子が脱落する可能性が低減され得る。その結果、導電性繊維シートの導電性の低下を抑制することが可能となる。
【０００８】
いくつかの実施形態において、導電性粒状体は、有機樹脂繊維を構成する有機樹脂と同一の有機樹脂を含んでもよい。この場合、有機樹脂繊維と導電性粒状体との固着が強固になる。したがって、導電性粒状体が脱落する可能性が低減されるので、導電性繊維シートの導電性の低下を抑制することが可能となる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、導電性繊維シートは、導電性繊維シートに担持されている燃料電池用の電極触媒を更に備えてもよい。この場合、電極触媒と酸素又は水素などの反応物質とが効率良く反応できると共に、反応により生じた電子が電気抵抗の影響を受け難く効率的に導電性繊維シートを移動することができる。その結果、発電性能に優れていると共に、内部抵抗の小さい燃料電池を実現可能である。
【００１０】
本開示の別の側面に係るガス拡散電極は、電気化学素子用のガス拡散電極であって、上記導電性繊維シートを備える。導電性繊維シートは導電性の低下が抑制されていることから、ガス拡散電極における抵抗損失を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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