JP2005158690A5

JP2005158690A5 -

Info

Publication number: JP2005158690A5
Application number: JP2004242654A
Authority: JP
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2006-12-07

Claims

固体高分子電解質膜（６）の中央部に両面から接合されたカソード触媒層（８）およびアノード触媒層（７）を上記カソード触媒層（８）より大きな面積の燃料電極基材（１０）および上記アノード触媒層（７）より大きな面積の酸化剤電極基材（９）でさらに両側から挟持した膜電極接合体（１）を有する燃料電池において、
上記燃料電極基材（１０）のうち上記カソード触媒層（８）を囲繞する燃料封止支持部（１２）の空孔の一部または全体が樹脂により充填され、
上記酸化剤電極基材（９）のうち上記アノード触媒層（７）を囲繞する酸化剤封止支持部（１１）の空孔の一部または全体が樹脂により充填され、
上記燃料封止支持部（１２）と上記酸化剤封止支持部（１１）とが上記固体高分子電解質膜（６）と上記樹脂により接着されていることを特徴とする燃料電池。
上記カソード触媒層（８）の枠状の外縁部と上記アノード触媒層（７）の枠状の外縁部とがそれぞれ上記樹脂により充填され、
上記カソード触媒層（８）の外縁部および上記アノード触媒層（７）の外縁部がそれぞれ上記固体高分子電解質膜（６）に上記樹脂により接着されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
上記カソード触媒層（８）の外縁部および上記アノード触媒層（７）の外縁部の枠幅が０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。
上記酸化剤電極基材（９）、上記燃料電極基材（１０）および上記固体高分子電解質膜（６）の外周端部が上記樹脂により包囲されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の燃料電池。
上記樹脂が燃料電池運転時の最高到達温度よりも高い融点を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の燃料電池。
上記燃料封止支持部（１２）および上記酸化剤封止支持部（１１）と上記固体高分子電解質膜（６）との間のピール強度が、０．３Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の燃料電池。
上記膜電極接合体（１）を両側から挟持する酸化剤セパレータ板（２）および燃料セパレータ板（３）を有し、
上記酸化剤電極基材（９）が上記酸化剤セパレータ板（２）に上記樹脂により接着され、上記燃料電極基材（１０）が上記燃料セパレータ板（３）に上記樹脂により接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池。
上記アノード触媒層（７）の外縁部が上記酸化剤セパレータ板（２）に上記樹脂により接着され、上記カソード触媒層（８）の外縁部が上記燃料セパレータ板（３）に上記樹脂により接着されていることを特徴とする請求項７に記載の燃料電池。
上記酸化剤封止支持部（１１）に充填された樹脂が上記固体高分子電解質膜（６）と上記酸化剤セパレータ板（２）との間でつながった連続した樹脂膜であり、
上記燃料封止支持部（１２）に充填された樹脂が上記固体高分子電解質膜（６）と上記燃料セパレータ板（３）との間でつながった連続した樹脂膜であることを特徴とする請求項７または８に記載の燃料電池。
上記燃料セパレータ板（３）と上記酸化剤セパレータ板（２）は、それぞれ、上記アノード触媒層（７）の外側、かつ上記燃料セパレータ板（３）と上記酸化剤セパレータ板（２）との重畳する位置に設けられ、燃料および酸化剤が供給または排出される各種マニホールド（５４、５５、５６、５７、５８、５９）、上記膜電極接合体（１）に対向する面の反対面の上記酸化剤封止支持部（１１）に重畳する部分に上記各種マニホールド（５４、５５、５６、５７、５８、５９）から面方向に延びるように設けられる供給連通溝（６２）および排出連通溝（６３）、上記アノード触媒層（７）に重畳する部分に上記反対面から上記対向する面に貫通し、かつ上記供給連通溝（６２）および上記排出連通溝（６３）にそれぞれ連なるように設けられる供給貫通孔（６４）および排出貫通孔（６５）、上記対向する面に上記供給貫通孔（６４）と上記排出貫通孔（６５）とを連通するように設けられる流路（６６、６７）を有することを特徴とする請求項７または８に記載の燃料電池。
上記燃料セパレータ板（３）と上記酸化剤セパレータ板（２）は、それぞれ、上記膜電極接合体（１）の外側、かつ上記燃料セパレータ板（３）と上記酸化剤セパレータ板（２）との重畳する位置に設けられ、冷却水が供給および排出される冷却水供給マニホールド５６）および冷却水排出マニホールド（５９）、上記膜電極接合体（１）に対向する面の反対面に上記冷却水供給マニホールド（５６）と上記冷却水排出マニホールド（５９）とを連通するように設けられる冷却流路（６８）を有し、
上記膜電極接合体（１）と横並びに配置され、上記酸化剤セパレータ板（２）の各種マニホールドに重畳する位置に各種マニホールドが設けられたガスケット（５１、５２）を有することを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池。
上記燃料セパレータ板（３）および上記酸化剤セパレータ板（２）と上記ガスケット（５１、５２）との界面が上記樹脂と異なるシール材料によりシールされたことを特徴とする請求項１１に記載の燃料電池。