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燃料電池

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燃料電池とは?

燃料電池とは水素と酸素を化学反応させて電気を発生させる「発電装置」の事です。地球温暖化が深刻さを増している現代社会において、 新しいクリーンなエネルギーとして注目されており、自動車の動力源や家庭での自家発電など多くの分野で研究がすすめられています。

発電のしくみと構造

燃料電池の発電は「水の電気分解」の逆の原理です。 水に電気を通して水素と酸素を取りだす水の電気分解に対し、 燃料電池は水素と酸素を化学反応させて電気を作り出します。

燃料電池セル構造

一口に燃料電池と言ってもさまざまな種類がありますが、上記の図は燃料電池の基本的な構造です。 (一般的な固体高分子形を参考) 電解質膜を燃料極、空気極で挟み、それらをさらにセパレータで挟み込む構造になっています。 これら一つ一つを単セルと呼び、さらにこれらを積層したものがセルスタックと呼ばれています。 また、電解質膜を挟む燃料極と空気極に電気化学反応性を増すために必要に応じて白金等の貴金属触媒を使用します。 ここではスクリーン印刷が燃料電池の製造過程で出来る事を探ってみました。

スクリーン印刷の燃料印刷に対する可能性

スクリーン印刷の技術はこれまでエレクトロニクスの分野において、さまざまな応用を可能にしてきました。 均一な膜厚で、平坦な膜を形成するベタ印刷、乳剤のパターンに忠実で解像度の高い印刷が可能なパターン印刷、 印刷・乾燥を繰り返し厚みや高さを稼ぐ積層印刷、基板により数十ミクロンから数百ミクロンの深い穴や、 溝にペーストを充填する孔埋め印刷、等々・・・
これらの技術を燃料電池の構造となるセパレータのシール印刷や電極への触媒の塗布、または電極そのものの 印刷等への応用が期待されています。

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