Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft Festpolymer-Ionenaustauschermembranen,
insbesondere eine Anordnung, die Kantendichtungen oder
Zwischenschichtdichtungen flir derartige Membranen bei elektrochemischen
Vorrichtungen schafft.
Hintergrund der Erfindunh
-
Elektrochemische Vorrichtungen wie Brennstoffzellen, Ozon-Erzeuger,
Hydroelektrolyse-Zellen, Wasserstoff-Erzeuger,
Desoxidations-Vorrichtungen und dergleichen sind in der Technik bekannt. Ebenfalls bekannt,
und oft in derartigen elektrochemischen Vorrichtungen verwendet, sind
Festpolymer-Ionenaustauschermembranen, zu denen viele gehören, bei
denen ein Fluor enthaltendes Polymer der feste Polymerelektrolyt ist.
-
Bei einer elektrochemischen Vorrichtung, die eine
Ionenaustauschermembran enthält, wird die Ionenaustauschermembran typischerweise
abgedichtet, indem man sie sandwichartig direkt zwischen Dichtungen
anordnet. An beiden Seiten der Membran sind Elektroden angeordnet,
und außerhalb der Elektroden sind Sammel- und Einspeiseeinrichtungen
zur Einführung oder Entfernung von Fluiden in der Vorrichtung
angeordnet.
-
Bei einer elektrochemischen Vorrichtung, in der eine Fluor enthaltende
Festpolymer-Ionenaustauschermembran enthalten ist, können einige der
obigen Funktionen in einer zusammengesetzten Ionenaustauscherschicht
kombiniert werden. Eine derartige Verbundionenaustauscherschicht
besteht mindestens aus einer Fluor enthaltenden Festpolymermembran
und kann außerdem aus Elektroden- und/oder Katalysatormaterialien, die
auf der Festpolymermembran beschichtet, abgeschieden oder laminiert
sind, bestehen. Zu bekannten Verfahren zur Herstellung derartiger
Verbundionenaustauscherschichten gehören:
-
(1) Bilden eines Elektrodenmaterials an der Oberfläche einer Fluor
enthaltenden Festpolymerelektrolytmembran durch
Gasphasenabscheidungstechnik, Sputtertechnik oder dergleichen.
-
(2) Ein Verfahren, bei dem ein Elektrodenmaterial oder ein
Vorprodukt aus einer wässrigen Lösung auf der Oberfläche der
Fluor enthaltenden Festpolymerelektrolytmembran
abgeschieden, nötigenfalls reduziert, und chemisch plattiert wird.
-
(3) Ein Verfahren, bei dem eine Elektrode gebildet wird durch
Heißpressen einer katalytischen Substanz auf die Oberfläche
einer Fluor enthaltenden Festpolymerelektrolytmembran unter
Verwendung von Polytetrafluorethylen (PTFE) oder eines
Festpolymerelektrolyten als ein Bindemittel.
-
(4) Ein Verfahren, bei dem eine Fluor enthaltende
Festpolymerelektrolytmembran mit einer Tinten- oder Pastenlösung
beschichtet und zur Entfernung des Lösungsmittels getrocknet
wird. Die Tinte oder Paste kann ein Gemisch aus einer
wässrigen Dispersion von Polytetrafluorethylen und einem
katalytischen Material, oder eine einen Fluor enthaltenden
Festpolymerelektrolyten und ein katalytisches Material oder sein
Vorprodukt enthaltende Lösung sein.
-
(5) Ein Verfahren, bei dem eine Katalysatorschicht auf einem
Kollektor gebildet wird, und dieses Produkt an eine Fluor
enthaltende Festpolymerelektrolytmembran laminiert wird.
-
(6) Ein Verfahren, bei dem zuerst eine folienförmige Elektrode aus
einem Gemisch aus Polytetrafluorethylen und einem
katalytischen Material gebildet wird. Die folienförmige Elektrode
wird dann an eine Fluor enthaltende
Festpolymerelektrolytmembran laminiert. Die Elektrode kann zuerst mit einem
Festpolymerelektrolyten beschichtet, und unter Verwendung der
Beschichtung als einen Klebstoff an die
Festpolymerelektrolytmembran laminiert werden.
-
Fluor enthaltende Festpolymerelektrolytmembranen sind im allgemeinen
stark sauer, da sie Sulfonsäuregruppen etc. enthalten, und erzeugen bei
Kontakt mit vielen Metallen Korrosionsprobleme. Außerdem sind viele
recht schwach, können relativ leicht zerrissen oder gebrochen werden,
und anfällig für durch sandwichartiges Anordnen und Pressen zwischen
Dichtungen verursachte mechanische Beschädigung, oder können durch
örtliche Wärmeerzeugung in einer elektrochemischen Vorrichtung
beschädigt werden.
-
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.5-174845 ist eine
Ionenaustauschermembran offenbart, bei der ein Randbereich auf beiden
Seiten mit einem festen Polymerfilm verstärkt und an dem verstärkten
Bereich mittels Dichtungen abgedichtet ist. Ein Problem bei diesem
Aufbau ist jedoch, daß nicht immer eine sichere Bindung zwischen der
Ionenaustauschermembran und dem verstärkenden Film erhalten wird
und Versagen auftreten kann.
-
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, kann beim Herstellen
und Einbauen einer Verbund-Ionenaustauscherschicht, die Fluor
enthaltende Festpolymerelektrolytmembranen enthält, in eine elektrochemische
Vorrichtung eine Anzahl von Schritten erforderlich sein.
Verbund-Ionenaustauscherschichten, bei denen Elektroden- und/oder katalytische
Materialien auf der Festpolymerelektrolytmembran abgeschieden und von
ihr getragen werden, herzustellen, erfordert im allgemeinen, daß die
Membran maskiert wird, so daß kein Abscheiden oder Plattieren von
Material in den Dichtungs- oder Abdichtbereichen stattfindet, und erhöht
so die Anzahl von Herstellungs- und Zusammenbauschritten und
dementsprechend das Ausmaß an Bearbeitung und Handhabung, dem die
Festpolymerelektrolytmembran unterzogen wird.
-
Es ist wünschenswert, daß eine Fluor enthaltende
Festpolymerelektrolytmembran früh in dem Verfahren der Herstellung und des Zusammenbaus
mit Mitteln ausgestattet wird, die die Membran verstärken und stützen,
um eine Beschädigung bei der Handhabung zu minimieren, bei
bestimmten
nachfolgenden Herstellungsschritten als Maskierungsmittel dienen
können, und außerdem eine Abdichtung für die Membran in einer
elektrochemischen Vorrichtung bereitstellen.
Zusammenfassung der Erfindung
-
Diese Erfindung stellt eine Anordnung bereit, bei der eine einen porösen
Polytetrafluorethylen-Film aufweisende Dichtungsschicht sicher an einem
Teilbereich mindestens einer Oberfläche einer Fluor enthaltenden
Festpolymerelektrolytmembran zur Anhaftung gebracht wird. Die
Dichtungsschicht liefert Verstärkung und Stütze für die
Festpolymerelektrolytmembran, verhindert Abscheidung oder Plattieren von Material auf der
Fläche der Festpolymerelektrolytmembran, an der sie anhaftet, und
schafft eine Abdicht- oder Dichtungsoberfläche für die
Festpolymerelektrolytmembran in einer elektrochemischen Vorrichtung.
"Festpolymerelektrolyt" wird hierin zweckmäßigerweise häufig
verwendet zur Bezeichnung eines Ionenaustauschermaterials, das aus einem
festen, polymeren Material hergestellt ist.
-
Die Erfindung ist eine einheitliche Anordnung zum Abdichten einer
Fluor enthaltenden Festpolymer-Ionenaustauschermembran in einer
elektrochemischen Vorrichtung, die auch Stütz- und Maskierungsfunktionen
wahrend Herstellungszwischenschritten übernehmen kann. Die
Anordnung weist eine Ionenaustauscherschicht mit in entgegengesetzte
Richtungen weisenden, planaren Oberflächen und eine Dichtungsschicht,
ebenfalls mit in entgegengesetzte Richtungen weisenden planaren
Oberflächen, die an mindestens einem Teil einer der planaren Oberflächen
der Ionenaustauscherschicht haften, auf. Die Ionenaustauscherschicht
weist mindestens eine Fluor enthaltende
Festpolymer-Ionenaustauschermembran auf.
-
Die Dichtungsschicht weist einen porösen Polytetrafluorethylen-Film und
einen Festpolymerelektrolyten auf, bevorzugt den gleichen
Festpolymerelektrolyten,
der die Festpolymerelektrolytmembran bildet. Ein Teil des
Festpolymerelektrolyten ist an der Oberfläche des porösen
Polytetrafluorethylen-Films, angrenzend an die Oberfläche der
Ionenaustauscherschicht, angebracht, und ein Teil des Festpolymerelektrolyten dringt in
den porösen Polytetrafluorethylen-Film ein, aber nicht durch ihn
hindurch, so daß die in die entgegengesetzte Richtung weisende Oberfläche
der Membran frei von Festpolymerelektrolyt ist. Die
Ionenaustauscherschicht und die Dichtungsschicht sind an ihren aneinandergrenzenden
Oberflächen durch den Festpolymerelektrolyten verbunden.
-
Mit "porös", wie es hierin verwendet wird, ist eine Struktur von
dergestalt miteinander verbundenden Poren oder Lücken, daß überall in einem
Material kontinuierliche Durchgänge und Wege geschaffen werden,
gemeint.
Genaue Beschreibung der Erfindung
-
Die Fluor enthaltende Festpolymer-Ionenaustauschermembran zur
Verwendung in der Ionenaustauscherschicht kann unter vielen in der
Technik bekannten und im Handel erhältlichen
Perfluor-Ionenaustauschermembranen ausgewählt werden. Zum Beispiel können unter der
Handelsmarke NAFION verkaufte, von Dupont Co. hergestellte,
Perfluor-Ionenaustauschermembranen verwendet werden. Die Auswahl der
Perfluor-Ionenaustauschermembran wird entsprechend ihrer gewünschten
Wirkungsweise in einer elektrochemischen Zelle getroffen.
Polytetrafluorethylen ist das bevorzugte Material für den porösen Film
der Dichtungsschicht. Polytetrafluorethylen ist gut bekannt als ein
chemisch inertes Polymer, das mit Ionenaustauschermaterialien,
Elektroden- oder Katalysatormaterialien, flüssigen und festen
Elektrolyten und dergleichen, die in elektrochemischen Vorrichtungsumgebungen
anzutreffen sind, nicht reagieren wird, noch wird es Verunreinigungen
beisteuern, die derartige Materialien ungünstig beeinflussen können.
Polytetrafluorethylen hat einen sehr breiten Gebrauchstemperaturbereich,
von kryogenischen Temperaturen bis über 250ºC, und, insbesondere in
seiner bevorzugten porösen Form, gute Festigkeits-,
Kompressibilitätsund Dichteigenschaften. Es ist außerdem hydrophob und widersteht,
selbst in poröser Form, dem Anfeuchten durch Wasser oder wässrige
Lösungen.
-
Poröses bzw. poröser Polytetrafluorethylen-Flachmaterial oder -Film,
das bzw. der zur Verwendung in der Dichtungsschicht der Anordnung
geeignet ist, kann nach in der Technik bekannten Verfahren hergestellt
werden, beispielsweise durch Streck- oder Ziehverfahren, durch
Papierherstellungsverfahren, durch Verfahren, bei denen Füllmaterialien in das
PTFE-Harz inkorporiert und nachfolgend entfernt werden, um eine
poröse Struktur zurückzulassen, oder durch Pulversinterverfahren.
Bevorzugt ist der poröse Polytetrafluorethylen-Film ein Film aus porösem,
expandiertem Polytetrafluorethylen mit einer Struktur verbundener
Knoten und Fibrillen, wie sie in den US-Patenten Nr.3 953 566 und
Nr. 4 187 390 beschrieben ist. Der poröse Polytetrafluorethylen-Film
sollte mindestens 5 Mikrometer dick sein, bevorzugt im Bereich von 10
bis 50 Mikrometern dick. Der Film sollte ein Porenvolumen im Bereich
von 20 bis 98%, bevorzugt im Bereich 50 bis 85 %, und eine nominelle
Porengröße im Bereich 0,03 bis 3 Mikrometer, bevorzugt im Bereich
0,1 bis 1 Mikrometer, haben.
-
Wegen der gut bekannten Trenneigenschaften von Polytetrafluorethylen
wird es, wenn das Porenvolumen des porösen Polytetrafluorethylen-
Films weniger als etwa 20% ist, oder wenn die nominelle Porengröße
weniger als 0,03 Mikrometer ist, schwierig sein, den Film mit einem
Festpolymerelektrolyten zu beschichten und diesen ausreichend in die
Poren eindringen zu lassen, so daß der Festpolymerelektrolyt innerhalb
der porösen Struktur ineinandergreifende Bindungen, die erforderlich
sind, um den Film sicher an die Festpolymerelektrolytmembran der
Ionenaustauscherschicht zu binden, ausbildet. Folglich wird die
Anhaftung zwischen der Dichtungsschicht und der Ionenaustauscherschicht
schlecht sein, und bei der Handhabung oder im Gebrauch kann eine
Trennung der Schichten stattfinden.
-
Andererseits kann der Festpolymerelektrolyt, wenn das Porenvolumen
etwa 95 % überschreitet oder wenn die nominelle Porengröße etwa 3
Mikrometer überschreitet, übermäßig in den Film eindringen, wobei er
das Porenvolumen vollständig einnimmt und zu der entgegengesetzten
Seite des porösen Polytetrafluorethylen-Films durchdringt. Das ist
insofern nicht wünschenswert, als eine Oberfläche des Films frei von
Festpolymerelektrolyt sein muß, um die gewünschten Oberflächen- und
elektrischen Eigenschaften beizubehalten, und insofern, als ausreichendes
Porenvolumen ohne Festpolymerelektrolyt in dem Film zurückbehalten
werden muß, um seine Dichtwirkung sicherzustellen.
-
Der auf den porösen Polytetrafluorethylen-Film der Dichtungsschicht
aufgebrachte Festpolymerelektrolyt ist bevorzugt das gleiche Material,
das die Festpolymerelektrolytmembran der Ionenaustauscherschicht
bildet. Der Festpolymerelektrolyt sollte so auf die Filmoberfläche
aufgebracht werden, daß er weniger als 100 Mikrometer dick, bevorzugt 10
oder weniger Mikrometer dick, ist. Es kann möglich sein, den
Festpolymerelektrolyten nur durch Heißpressen auf den porösen Film
aufzubringen. Wenn nur Heißpressen verwendet wird, sind jedoch ein sehr hoher
Druck und eine sehr große Wärme erforderlich, um eine gute
Bindungsfestigkeit zu erhalten; und weil dies die polaren Gruppen des
Festpolymerelektrolyten (wie Sulfonsäuregruppen oder Carbonsäuregruppen) dazu
veranlassen kann, sich zu zersetzen oder eine andere nicht
wünschenswerte Veränderung einzugehen, ist es nicht das Verfahren der Wahl.
Ein bevorzugtes Verfahren ist, den Festpolymerelektrolyten in
Lösungsform, beispielsweise in Alkohol gelöst, auf eine Seite des porösen
Polytetrafluorethylen-Films aufzubringen. Es muß darauf geachtet werden,
ein übermäßiges Eindringen der Lösung in den porösen Film, das dazu
führen kann, daß der Festpolymerelektrolyt durch den porösen Film zu
der entgegengesetzten Seite befördert wird, zu vermeiden. Die Menge an
Lösung, die in den Film eindringt, und die Eindringtiefe können
gesteuert werden durch Einstellen der Viskosität der Lösung,
beispielsweise durch Erhöhen oder Verringern der Konzentration des
Festpolymerelektrolyten in der Lösung. Alternativ kann das Eindringen der
Lösung gesteuert werden durch Zufügen von Wasser oder eines anderen
oberflächenspannungssteigernden Lösungsmittels zu der Lösung.
-
Die Lösung kann mittels üblicher Beschichtungsverfahren, wie
Walzenauftrag, Aufspritzen oder dergleichen, aufgebracht werden, so daß sie
einen kontinuierlichen, nicht porösen Film aus Festpolymerelektrolyt an
einer Oberfläche des porösen Polytetrafluorethylen-Films ausbildet. Sie
kann auch durch übliche Mittel wie Tiefdruck, Siebdruck oder
dergleichen in gesonderten, getrennten Flecken oder Linien (einschließlich
kreuz und quer laufender Linien) auf die Oberfläche des porösen Films
aufgebracht werden. In beiden Fällen muß eine ausreichende Menge der
Lösung in einer ausreichenden Tiefe in den Film eindringen, so daß der
Festpolymerelektrolyt, nach Trocknen zur Entfernung des
Lösungsmittels, eine ineinandergreifende Bindung mit der porösen Struktur des
Films ausbildet. Ebenfalls in beiden Fällen sollte die Menge des
Festpolymerelektrolyten an der Oberfläche in der Form eines
durchgehenden, nicht-porösen Films oder getrennter Flecken oder Linien 100
Mikrometer oder weniger dick sein, bevorzugt 10 Mikrometer oder
weniger dick. Wie oben angegeben, sollte nichts von dem
Festpolymerelektrolyten durch den Film hindurch zu der der beschichteten Seite
entgegengesetzten Oberfläche durchdringen, um sicherzustellen, daß die
Eigenschaften der unbeschichteten Oberfläche diejenigen von nur
Polytetrafluorethylen bleiben und es sollte eine ausreichende Porosität
verbleiben, um eine gute Dichtfähigkeit sicherzustellen.
-
Das so für die Dichtungsschicht gebildete Material wird zu der
gewünschten Größe und Form geschnitten, an den Dichtungsbereichen an
einer oder an beiden Seiten der Festpolymerelektrolytmembran der
lonenaustauscherschicht angeordnet, wobei die Festpolymerelektrolyt-
Oberflächen einander gegenüberliegen, und durch Heißpressen bei
130ºC und etwa 3 bis 50 kg/cm² Druck zur Ausbildung der Anordnung
der Erfindung sicher an die Festpolymerelektrolytmembran gebunden.
Die auf diese Weise gebildete einheitliche Anordnung kann wie sie ist in
einer elektrochemischen Vorrichtung verwendet werden, oder sie kann
vor dem Einbau und der Verwendung in einer elektrochemischen
Vorrichtung weiter bearbeitet werden.
Beispiel 1
-
Eine aus einer Dichtungsschicht und einer
Festpolymer-Ionenaustauschermembran bestehende Anordnung wurde wie folgt hergestellt:
Ein Film aus porösem, expandierten Polytetrafluorethylen (GORE-TEX
expandiertes PTFE, hergestellt von Japan Gore-Tex Inc.) wurde in der
Dichtungsschicht verwendet. Der poröse PTFE-Film war etwa 50
Mikrometer dick und hatte ein Porenvolumen von etwa 75 %, eine
nominelle Porengröße von 0,3 Mikrometern und eine Zugfestigkeit von etwa 0,7
kg/cm².
-
Der poröse PTFE-Film wurde an einer Seite mit einer Lösung
beschichtet, die eine Konzentration von 5 % eines Fluor enthaltenden
Ionenaustauscherpolymers (erhalten durch Hydrolysieren eines Copolymers aus
C&sub2;F&sub4; und CF&sub2;=CFO(CF&sub2;)nSO&sub2;) in einem 1:1-Gemisch von Alkohol und
Wasser hatte, wonach der beschichtete Film erwärmt und getrocknet
wurde, um das Lösungsmittel zu entfernen. Die auf dem porösen
Polytetrafluorethylen-Film in der Menge von etwa 0,3 mg/cm² ausgebildete,
getrocknete Beschichtung vervollständigte das Dichtungsschichtmaterial.
Das Dichtungsschichtmaterial wurde so auf einer Fluor enthaltenden
Ionenaustauschermembran (NAHON 117
Perfluor-Ionenaustauschermembran, hergestellt von Dupont Co.) angebracht, daß es die gesamte
Oberfläche der Membran bedeckte. Das Dichtungsschichtmaterial wurde
so angeordnet, daß die beschichtete Oberfläche mit der
Ionenaustauschermembran in Berührung war, und die zwei Schichten wurden zur
Fertigstellung der Anordnung mittels Heißpressen bei einer Temperatur
von etwa 130ºC und 3 kg/cm² Druck sicher verbunden.
Die Anordnung wurde getestet, indem sie in Wasser eingetaucht wurde.
-
Die Anordnung erlitt ein starkes Einrollen, wobei die Dichtungsschicht
an der Innenseite war. Als die Anordnung gewaltsam geradegebogen
wurde, schälte sich die Dichtungsschicht nicht von der
Ionenaustauschermembran ab oder trennte sich von ihr, was anzeigt, daß eine starke
Bindung zwischen den Schichten erhalten worden war. Außerdem
widerstand die unbeschichtete Seite des Dichtungsschichtmaterials dem
Anfeuchten durch Wasser, wobei Tropfen an der Oberfläche gebildet
wurden, was anzeigt, daß das Ionenaustauscherpolymer als Beschichtung
an der Oberfläche des porösen Polytetrafluorethylen-Films nicht durch
den Polytetrafluorethylen-Film hindurchgedrungen war.
Vergleichsbeispiel 1
-
Eine Vergleichsanordnung wurde hergestellt wie in Beispiel 1
beschrieben, mit der Ausnahme, daß der poröse Polytetrafluorethylen-Film des
Dichtungsschichtmaterials durch einen 50 Mikrometer dicken, festen,
nicht porösen Polytetrafluorethylen-Film ersetzt wurde.
Die Vergleichsanordnung wurde getestet, indem man sie in Wasser
eintauchte. Die Anordnung erlitt starkes Zusammenrollen, wobei die
Dichtungsschicht an der Innenseite war. Als die Anordnung gewaltsam
geradegebogen wurde, schälte sich die Dichtungsschicht ab und trennte
sich von der Oberfläche der Ionenaustauschermembran.
Beispiel 2
-
Eine aus an beiden Seiten einer Verbund-Ionenaustauscherschicht
anhaftenden Dichtungsschichten bestehende Anordnung wurde wie folgt
hergestellt:
Zwei Ringe in Beilegscheibenform von 60 mm Innendurchmesser und
120 mm Außendurchmesser wurden von dem Dichtungsschichtmaterial
von Beispiel 1 abgeschnitten. Eine flache Scheibe von 120 mm
Durchmesser einer Fluor enthaltenden Ionenaustauschermembran (NAFION
117 Perfluor-Ionenaustauschermembran, hergestellt von Dupont Co.)
wurde zwischen den Ringen angebracht. Die Ringe aus
Dichtungsschichtmaterial wurden so angeordnet, daß die beschichteten Oberflächen
mit der Ionenaustauschermembran in Berührung waren, und durch
Heißpressen bei einer Temperatur von etwa 130ºC und 3 kg/cm² Druck zur
Ausbildung einer Anordnung sicher an die Ionenaustauschermembran
gebunden.
-
Die Anordnung wurde nach dem in der japanischen
Patent-Offenlegungsschrift Nr.57-134586 offenbarten Verfahren dem chemischen Plattieren
unterzogen. Gemäß dem obigen Verfahren wurde die Anordnung mit
Chlorwasserstoffsäure behandelt und vollständig in einen H+-Typ
umgewandelt, wonach ein Platinamin-Komplex an der Oberfläche adsorbiert
wurde. Der Platinamin-Komplex wurde mit Natriumborhydrid reduziert,
um das Platin abzuscheiden. Als zusätzliches Platin unter Verwendung
des abgeschiedenen Platins als Kristallisationskerne wachsenlassen
wurde, wurde die nicht von der Dichtungsschicht bedeckte Oberfläche
der Ionenaustauschermembran gleichmäßig mit Platin plattiert zur
Vervollständigung der Bildung der Verbund-Ionenaustauscherschicht. Die
unbeschichteten Oberflächen der Dichtungsschichten wurden überhaupt
nicht plattiert.
-
Die auf diese Weise erhaltene Anordnung wurde in einer
Hydroelektrolyse-Vorrichtung als der Festpolymerelektrolyt verwendet. Bei der
Durchführung der Hydroelektrolyse, wobei beiden Elektroden reines
Wasser zugeführt wurde, arbeitete die Vorrichtung stabil bei einer
Stromdichte von 40 A/dm² und einer Spannung von 2 Volt.
-
Dieses Beispiel zeigt, daß die Dichtungsschichten der Anordnung der
Erfindung eine Stütze lieferten während der Bildung der Verbund-Ionen
austauscherschicht; gut als eine Maske wirkten zur Verhinderung der
Abscheidung von Platin auf beschichteten Bereichen der
Ionenaustauschermembran; nicht angegriffen wurden durch die ätzenden
chemischen Umgebungen, die mit den Plattierungs- und
Hydroelektrolyse-Schritten verbunden waren, wobei sie die elektrisch isolierenden
Eigenschaften der unbeschichteten Oberflächen beibehielten; die
Ionenaustauscherschicht gegen die für das Abdichten benötigte Druckkraft
verstärkten, und eine wirksame Gas- und Flüssigkeits-Dichtung lieferten.