JP2005310529A - Fuel cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell having an electrolyte membrane formed by laminating a hydrogen permeating metal layer and an electrolyte layer in which the separation of the hydrogen permeating metal layer and the electrolyte layer can be suppressed. <P>SOLUTION: The fuel cell comprises an electrolyte membrane in which a hydrogen permeating metal layer 110 for permeating hydrogen selectively and an electrolyte layer 120 having proton conductivity are laminated, and a cathode electrode 130 which is provided on the surface of the electrolyte layer 120 side of the electrolyte membrane. The electrolyte membrane has a separation suppression structure 310 that suppresses the separation of the hydrogen permeating metal layer 110 and the electrolyte layer 120 at the end of the electrolyte layer 120. The cathode electrode 130 is arranged avoiding a portion where the separation suppression structure 310 of the electrolyte membrane is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水素透過性金属層を有する電解質膜を備える燃料電池に関する。   The present invention relates to a fuel cell including an electrolyte membrane having a hydrogen permeable metal layer.

水素と酸素との電気化学反応によって発電する燃料電池がエネルギ源として注目されている。近年では、燃料電池の一態様として、水素を選択的に透過させる水素透過性金属層と、プロトン伝導性を有する電解質層とを積層させた電解質膜を備える燃料電池が提案されている（例えば特許文献１）。   A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen has attracted attention as an energy source. In recent years, as one aspect of the fuel cell, a fuel cell including an electrolyte membrane in which a hydrogen-permeable metal layer that selectively permeates hydrogen and an electrolyte layer having proton conductivity has been proposed (for example, a patent) Reference 1).

特開平５−２９９１０５号公報JP-A-5-299105

そのような燃料電池において、電解質膜を形成する水素透過性金属層と電解質層との高温時あるいは水素透過時の膨張率が異なることがある。両者の膨張率が異なると、高温時あるいは水素透過時に、水素透過性金属層と電解質層との接触面に応力が発生し、両者がその接触面で剥離する場合があるという問題があった。   In such a fuel cell, the hydrogen permeable metal layer forming the electrolyte membrane and the electrolyte layer may have different expansion coefficients at high temperatures or during hydrogen permeation. When the expansion coefficients of the two are different, there is a problem in that stress is generated at the contact surface between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer at high temperature or at the time of hydrogen permeation, and the both may peel off at the contact surface.

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、水素透過性金属層と電解質層とを積層させた電解質膜を備える燃料電池において、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することを可能とする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. In a fuel cell including an electrolyte membrane in which a hydrogen-permeable metal layer and an electrolyte layer are stacked, the hydrogen-permeable metal layer and the electrolyte layer are provided. It aims at providing the technique which makes it possible to suppress peeling of.

上記課題を解決するために、本発明の第１の燃料電池は、
水素を選択的に透過させる水素透過性金属層と、プロトン伝導性を有する電解質層と、を積層させた電解質膜と、
前記電解質膜の前記電解質層側表面に設けられたカソード電極と、を備え、
前記電解質膜は、前記電解質層の端部において、前記水素透過性金属層と前記電解質層との剥離を抑制する剥離抑制構造を有し、
前記カソード電極は、前記電解質膜の前記剥離抑制構造が設けられている部分を避けて配置されている。 In order to solve the above-mentioned problem, a first fuel cell of the present invention includes:
An electrolyte membrane in which a hydrogen permeable metal layer that selectively permeates hydrogen and an electrolyte layer having proton conductivity are laminated;
A cathode electrode provided on the electrolyte layer side surface of the electrolyte membrane,
The electrolyte membrane has a peeling suppression structure that suppresses peeling between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer at an end of the electrolyte layer,
The cathode electrode is disposed so as to avoid a portion of the electrolyte membrane where the peeling prevention structure is provided.

この燃料電池では、水素透過性金属層と電解質層との剥離の基点となる電解質層の端部に、剥離抑制構造を有しているため、電解質層の端部における剥離の発生を抑制することができ、従って、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。また、この燃料電池では、カソード電極が剥離抑制構造の設けられている部分を避けて配置されているため、短絡の発生を抑制することが可能である。さらに、カソード電極における電極材料の使用量を低減することができるため、コストを下げることが可能である。   In this fuel cell, the end portion of the electrolyte layer, which is the base point of separation between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer, has a delamination suppressing structure, so that occurrence of delamination at the end portion of the electrolyte layer is suppressed. Therefore, peeling between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed. Moreover, in this fuel cell, since the cathode electrode is arranged avoiding the portion where the peeling suppression structure is provided, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit. Furthermore, since the amount of electrode material used in the cathode electrode can be reduced, the cost can be reduced.

上記第１の燃料電池において、前記剥離抑制構造は、少なくとも前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凹部または凸部を有するとしてもよい。   In the first fuel cell, the exfoliation suppressing structure may include at least a concave portion or a convex portion formed on the electrolyte layer side surface of the hydrogen permeable metal layer.

この構成によれば、剥離抑制構造は、水素透過性金属層と電解質層との接触面に発生する応力に抵抗することができるため、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。また、水素透過性金属層の表面に、剥離抑制構造として凹部または凸部が形成されていても、カソード電極が剥離抑制構造の設けられている部分を避けて配置されているため、短絡の発生を抑制することが可能である。   According to this configuration, the delamination suppressing structure can resist the stress generated on the contact surface between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer, thereby suppressing delamination between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer. Can do. In addition, even if the surface of the hydrogen permeable metal layer has a recess or protrusion as a peeling suppression structure, the cathode electrode is disposed away from the portion where the peeling suppression structure is provided, so that a short circuit occurs. Can be suppressed.

また、上記第１の燃料電池において、前記剥離抑制構造は、前記水素透過性金属層と前記電解質層とのそれぞれの接触面に形成された互いに整合する凹凸部を有するとしてもよい。   In the first fuel cell, the separation suppressing structure may include uneven portions that are aligned with each other and are formed on contact surfaces of the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer.

この構成によっても、剥離抑制構造は、水素透過性金属層と電解質層との接触面に発生する応力に抵抗することができるため、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。   Even with this configuration, the delamination suppressing structure can resist the stress generated on the contact surface between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer, so that delamination between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed. it can.

また、上記第１の燃料電池において、前記剥離抑制構造は、前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凹部と、前記凹部の中まで入り込むように形成された前記電解質層の端部と、を有するとしてもよい。   Further, in the first fuel cell, the peeling suppression structure includes a recess formed on the electrolyte layer side surface of the hydrogen permeable metal layer, and an electrolyte layer formed so as to enter the recess. And end portions.

この構成によっても、剥離抑制構造は、水素透過性金属層と電解質層との接触面に発生する応力に抵抗することができるため、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。   Even with this configuration, the delamination suppressing structure can resist the stress generated on the contact surface between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer, so that delamination between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed. it can.

また、上記第１の燃料電池において、前記剥離抑制構造は、前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凸部と、前記凸部の側面に当接するように形成された前記電解質層の端部と、を有するとしてもよい。   Further, in the first fuel cell, the peeling suppression structure is formed so as to be in contact with a convex portion formed on the electrolyte layer side surface of the hydrogen permeable metal layer and a side surface of the convex portion. And an end portion of the electrolyte layer.

この構成によれば、剥離抑制構造は、水素透過性金属層と電解質層との接触面に発生する応力に抵抗することができると共に、水素透過性金属層と電解質層との接着面を増加させることができるため、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。   According to this configuration, the delamination suppressing structure can resist the stress generated on the contact surface between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer, and increases the adhesion surface between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer. Therefore, peeling between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed.

また、本発明の第２の燃料電池は、
水素を選択的に透過させる水素透過性金属層と、プロトン伝導性を有する電解質層と、を積層させた電解質膜と、
前記電解質膜の前記電解質層側表面に設けられたカソード電極と、を備え、
前記電解質膜は、前記電解質層の端部において、前記水素透過性金属層と前記電解質層とを接着剤を用いて接着した接着部を有し、
前記カソード電極は、前記電解質膜の前記接着部が設けられている部分を避けて配置されている。 The second fuel cell of the present invention is
An electrolyte membrane in which a hydrogen permeable metal layer that selectively permeates hydrogen and an electrolyte layer having proton conductivity are laminated;
A cathode electrode provided on the electrolyte layer side surface of the electrolyte membrane,
The electrolyte membrane has an adhesive portion obtained by bonding the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer using an adhesive at an end portion of the electrolyte layer,
The cathode electrode is disposed so as to avoid a portion where the adhesive portion of the electrolyte membrane is provided.

この燃料電池では、水素透過性金属層と電解質層との剥離の基点となる電解質層の端部に、接着部を有しているため、電解質層の端部における剥離の発生を抑制することができ、従って、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。また、この燃料電池では、カソード電極が接着部の設けられている部分を避けて配置されているため、必要のない部分への電極材料の使用を取り止めることができ、コストを下げることが可能である。   In this fuel cell, since there is an adhesive portion at the end of the electrolyte layer, which is the starting point of separation between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer, it is possible to suppress the occurrence of separation at the end of the electrolyte layer. Therefore, peeling between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed. Further, in this fuel cell, the cathode electrode is arranged avoiding the portion where the adhesive portion is provided, so that the use of the electrode material in the unnecessary portion can be stopped, and the cost can be reduced. is there.

上記第２の燃料電池において、前記接着部は、前記電解質層の前記カソード電極側表面の一部を覆うように形成されているとしてもよい。   In the second fuel cell, the adhesion portion may be formed so as to cover a part of the surface on the cathode electrode side of the electrolyte layer.

この構成によれば、確実に水素透過性金属層と電解質層とを接着することができ、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。   According to this configuration, the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be reliably bonded, and peeling between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed.

また、上記第２の燃料電池において、前記接着部は、前記水素透過性金属層と前記電解質層との間に介在するように形成されているとしてもよい。   In the second fuel cell, the adhesion portion may be formed so as to be interposed between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer.

この構成によっても、確実に水素透過性金属層と電解質層とを接着することができ、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。   Also with this configuration, the hydrogen-permeable metal layer and the electrolyte layer can be reliably bonded, and peeling between the hydrogen-permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed.

また、上記第２の燃料電池において、前記接着部は、前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凹部の内部に配置されているとしてもよい。   In the second fuel cell, the adhesion portion may be disposed in a recess formed on the electrolyte layer side surface of the hydrogen permeable metal layer.

この構成によっても、確実に水素透過性金属層と電解質層とを接着することができ、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。   Also with this configuration, the hydrogen-permeable metal layer and the electrolyte layer can be reliably bonded, and peeling between the hydrogen-permeable metal layer and the electrolyte layer can be suppressed.

また、上記第１および第２の燃料電池において、前記電解質膜は、前記水素透過性金属層上に前記電解質層が形成されていない電解質層非形成部を有するとしてもよい。   In the first and second fuel cells, the electrolyte membrane may have an electrolyte layer non-forming portion where the electrolyte layer is not formed on the hydrogen permeable metal layer.

この構成によれば、水素透過性金属層と電解質層との接触面で発生した応力を電解質層非形成部で吸収することができるため、水素透過性金属層と電解質層との剥離を抑制することができる。   According to this configuration, stress generated at the contact surface between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer can be absorbed by the non-electrolyte layer forming portion, so that peeling between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer is suppressed. be able to.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、燃料電池およびその製造方法、燃料電池の膜・電極接合体（ＭＥＡ）およびその製造方法、燃料電池の電解質膜およびその製造方法、燃料電池のカソード電極およびその製造方法等の態様で実現することができる。   The present invention can be realized in various modes. For example, a fuel cell and a manufacturing method thereof, a fuel cell membrane / electrode assembly (MEA) and a manufacturing method thereof, a fuel cell electrolyte membrane and a It can be realized in aspects such as a manufacturing method, a cathode electrode of a fuel cell and a manufacturing method thereof.

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．燃料電池の構成：
Ａ−２．ＭＥＡの構造：
Ａ−３．第１実施例の変形例：
Ｂ．第２実施例：
Ｂ−１．ＭＥＡの構造：
Ｂ−２．第２実施例の変形例：
Ｃ．その他の変形例： Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. First embodiment:
A-1. Fuel cell configuration:
A-2. MEA structure:
A-3. Modification of the first embodiment:
B. Second embodiment:
B-1. MEA structure:
B-2. Modification of the second embodiment:
C. Other variations:

Ａ．第１実施例：
Ａ−１．燃料電池の構成：
図１は、本発明の第１実施例としての燃料電池の構成を概略的に示す説明図である。図１には、燃料電池を構成するセル１０の断面構造を模式的に表している。このセル１０は、膜・電極接合体１００の両面を、セパレータ２００で挟むことによって構成されている。なお、図示は省略したが、膜・電極接合体１００の外周部は、ステンレス製のフレームによって支持されている。 A. First embodiment:
A-1. Fuel cell configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a fuel cell as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a cell 10 constituting a fuel cell. The cell 10 is configured by sandwiching both surfaces of a membrane / electrode assembly 100 with a separator 200. Although not shown, the outer peripheral portion of the membrane / electrode assembly 100 is supported by a stainless frame.

膜・電極接合体１００は、概ね水素を選択的に透過させる水素透過性金属層１１０と、プロトン伝導性を有する電解質層１２０と、カソード電極１３０とを、この順序で積層することによって構成されている。水素透過性金属層１１０は、アノード電極としての機能も有している。以下、膜・電極接合体１００を、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）１００と呼ぶ。ＭＥＡ１００の詳細な構造については後述する。   The membrane / electrode assembly 100 is formed by laminating a hydrogen permeable metal layer 110 that selectively transmits hydrogen, an electrolyte layer 120 having proton conductivity, and a cathode electrode 130 in this order. Yes. The hydrogen permeable metal layer 110 also has a function as an anode electrode. Hereinafter, the membrane / electrode assembly 100 is referred to as MEA (Membrane Electrode Assembly) 100. The detailed structure of the MEA 100 will be described later.

本実施例では、水素透過性金属層１１０を、厚さ５０μｍのバナジウム（Ｖ）を用いて形成している。なお、水素透過性金属層１１０を、パラジウム（Ｐｄ）やパラジウム合金など、他の金属を用いて形成してもよい。また、水素透過性金属層１１０として、バナジウム（Ｖ）層あるいはバナジウム合金層の両面に、パラジウム（Ｐｄ）層を形成した複合金属膜を用いることも可能である。なお、各層の厚さは、任意に設定可能である。   In this embodiment, the hydrogen permeable metal layer 110 is formed using vanadium (V) having a thickness of 50 μm. Note that the hydrogen permeable metal layer 110 may be formed using other metals such as palladium (Pd) or a palladium alloy. In addition, as the hydrogen permeable metal layer 110, a composite metal film in which palladium (Pd) layers are formed on both surfaces of a vanadium (V) layer or a vanadium alloy layer can be used. In addition, the thickness of each layer can be set arbitrarily.

また、本実施例では、電解質層１２０を、厚さ１μｍのペロブスカイト型固体電解質を用いて形成している。また、カソード電極１３０を、厚さ０．１μｍの、電気化学反応を促進する触媒能を有する白金（Ｐｔ）を用いて形成している。なお、これらの材料および各層の厚さは任意に設定可能である。   In this embodiment, the electrolyte layer 120 is formed using a perovskite solid electrolyte having a thickness of 1 μm. Further, the cathode electrode 130 is formed using platinum (Pt) having a thickness of 0.1 μm and having catalytic ability to promote an electrochemical reaction. In addition, the thickness of these materials and each layer can be set arbitrarily.

セパレータ２００は、凹凸形状を有しており、ＭＥＡ１００のアノード側（図１の右側）とカソード側（図１の左側）とに、それぞれ水素リッチな燃料ガスと酸化ガスとしての空気とを流すための流路を形成している。燃料ガス中の水素は、水素透過性金属層１１０で分離され、電解質層１２０を経てカソード電極１３０側に移動する。なお、セパレータ２００の材料としては、例えばカーボンや金属など、種々の材料を用いることが可能である。   The separator 200 has a concavo-convex shape for flowing hydrogen-rich fuel gas and air as an oxidizing gas to the anode side (right side in FIG. 1) and the cathode side (left side in FIG. 1) of the MEA 100, respectively. The flow path is formed. Hydrogen in the fuel gas is separated by the hydrogen permeable metal layer 110 and moves to the cathode electrode 130 side through the electrolyte layer 120. In addition, as a material of the separator 200, it is possible to use various materials, such as carbon and a metal, for example.

Ａ−２．ＭＥＡの構造：
図２は、第１実施例におけるＭＥＡ１００Ａの構造を概略的に示す説明図である。図２（ａ）にはＭＥＡ１００Ａの断面を、図２（ｂ）にはＭＥＡ１００Ａのカソード電極１３０側の平面を、それぞれ示している。第１実施例のＭＥＡ１００Ａでは、電解質層１２０の端部において、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０とのそれぞれの接触面に、互いに整合する凹凸部３１０が形成されている。なお、図２（ａ）には、図示の便宜上、凹凸部３１０を規則的で角の尖った形状として表しているが、凹凸部３１０は不規則な凹凸形状であってもよく、また角が尖っていない形状であってもよい。 A-2. MEA structure:
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the structure of the MEA 100A in the first embodiment. 2A shows a cross section of the MEA 100A, and FIG. 2B shows a plane of the MEA 100A on the cathode electrode 130 side. In the MEA 100A of the first embodiment, at the end portion of the electrolyte layer 120, uneven portions 310 that match each other are formed on the contact surfaces of the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120, respectively. In FIG. 2A, for convenience of illustration, the concavo-convex portion 310 is shown as a regular and sharp-pointed shape, but the concavo-convex portion 310 may have an irregular concavo-convex shape, The shape may not be sharp.

また、第１実施例のＭＥＡ１００Ａでは、カソード電極１３０が、凹凸部３１０が設けられている部分を避けて配置されている。すなわち、電解質層１２０の凹凸部３１０が設けられている部分のカソード電極１３０側表面（図２（ａ）のＸＡ部）には、カソード電極１３０が形成されていない。   Further, in the MEA 100A of the first embodiment, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the uneven portion 310 is provided. That is, the cathode electrode 130 is not formed on the surface on the cathode electrode 130 side (XA portion in FIG. 2A) of the portion where the uneven portion 310 of the electrolyte layer 120 is provided.

図３は、第１実施例におけるＭＥＡ１００Ａの生成工程を示す説明図である。ステップＳ１００では、水素透過性金属で水素透過性金属層１１０を形成する。ステップＳ１１０では、後の工程において電解質層１２０の端部が形成される位置の水素透過性金属層１１０の表面に、凹凸加工を施す。凹凸加工は、物理研磨、化学研磨、イオン照射、レーザ照射などによって行うことが可能である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a production process of the MEA 100A in the first embodiment. In step S100, the hydrogen permeable metal layer 110 is formed of a hydrogen permeable metal. In step S110, unevenness processing is performed on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110 at a position where the end of the electrolyte layer 120 is formed in a later step. Concavity and convexity processing can be performed by physical polishing, chemical polishing, ion irradiation, laser irradiation, and the like.

ステップＳ１２０では、水素透過性金属層１１０の凹凸加工を施した側の表面に、電解質層１２０ａを形成する。電解質層１２０ａの形成は、物理蒸着法、化学蒸着法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジッション法などの方法によって行うことが可能である。   In step S120, an electrolyte layer 120a is formed on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110 on which the unevenness has been applied. The formation of the electrolyte layer 120a can be performed by a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a sol-gel method, an aerosol deposition method, or the like.

ステップＳ１３０では、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０ａとによって形成された膜の表面を研磨し、平滑化する。ステップＳ１４０では、平滑化された表面に、電解質層１２０ｂを再形成する。電解質層１２０ａと電解質層１２０ｂとは、同材料であるため一体化され、電解質層１２０が形成される。   In step S130, the surface of the film formed by the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120a is polished and smoothed. In step S140, the electrolyte layer 120b is re-formed on the smoothed surface. Since the electrolyte layer 120a and the electrolyte layer 120b are made of the same material, they are integrated to form the electrolyte layer 120.

ステップＳ１５０では、電解質層１２０の表面にカソード電極１３０を形成する。このとき、カソード電極１３０は、凹凸加工が施された部分を避けて形成される。以上の工程により、図２に示したＭＥＡ１００Ａを生成することができる。   In step S150, the cathode electrode 130 is formed on the surface of the electrolyte layer 120. At this time, the cathode electrode 130 is formed so as to avoid a portion that has been subjected to uneven processing. Through the above steps, the MEA 100A shown in FIG. 2 can be generated.

ここで、燃料電池のＭＥＡ１００において、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との高温時あるいは水素吸蔵時における膨張率が異なる場合があり、そのため、両者の間に応力が発生し、両者がその接触面で剥離する場合がある。一般的に、このような剥離は、まず電解質層１２０の端部において発生し、端部において発生した剥離を基点として、剥離が接触面の中央部へと進行していくことが多い。   Here, in the MEA 100 of the fuel cell, the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 may have different expansion rates at high temperatures or during hydrogen occlusion. Therefore, stress is generated between them, May peel at the contact surface. In general, such peeling first occurs at the end of the electrolyte layer 120, and peeling often proceeds to the center of the contact surface with the peeling occurring at the end as a base point.

第１実施例におけるＭＥＡ１００Ａは、図２に示す通り、電解質層１２０の端部において、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との接触面に、互いに整合する凹凸部３１０が形成されている。この凹凸部３１０は、接触面に発生する応力に抵抗することができるため、剥離抑制構造として機能する。そのため、本実施例のＭＥＡ１００Ａでは、剥離の基点となる電解質層１２０の端部における剥離の発生を抑制することができ、従って、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離を抑制することができる。   As shown in FIG. 2, the MEA 100 </ b> A according to the first embodiment has uneven portions 310 aligned with each other on the contact surface between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 at the end of the electrolyte layer 120. Since the uneven portion 310 can resist the stress generated on the contact surface, it functions as a peeling suppression structure. Therefore, in the MEA 100A of the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of peeling at the end portion of the electrolyte layer 120 that is the base point of peeling, and thus, it is possible to suppress peeling between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120. Can do.

ところで、本実施例のＭＥＡ１００Ａでは、上述の凹凸部３１０を有しているため、水素透過性金属層１１０に形成された凸部が電解質層１２０を貫通し、電解質層１２０に孔が発生する可能性がある。そのような場合にも、本実施例のＭＥＡ１００Ａでは、カソード電極１３０が、凹凸部３１０の設けられている部分を避けて配置されているため、短絡の発生を抑制することが可能である。さらに、カソード電極１３０における電極材料の使用量を低減することができるため、コストを下げることが可能である。   By the way, in the MEA 100A of the present embodiment, the projections formed on the hydrogen permeable metal layer 110 pass through the electrolyte layer 120 and the pores can be generated in the electrolyte layer 120 because of the above-described concavo-convex portion 310. There is sex. Even in such a case, in the MEA 100A of the present embodiment, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the concavo-convex portion 310 is provided, so that the occurrence of a short circuit can be suppressed. Furthermore, since the amount of electrode material used in the cathode electrode 130 can be reduced, the cost can be reduced.

Ａ−３．第１実施例の変形例：
図４は、第１実施例の変形例としての燃料電池におけるＭＥＡ１００の断面を概略的に示す説明図である。図４には、２つの変形例としてのＭＥＡ１００ＢおよびＭＥＡ１００Ｃを示している。変形例のそれぞれと第１実施例との違いは、剥離抑制構造として機能する部分の態様であり、その他の点は第１実施例と同じである。 A-3. Modification of the first embodiment:
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a cross section of the MEA 100 in a fuel cell as a modification of the first embodiment. FIG. 4 shows an MEA 100B and an MEA 100C as two modified examples. The difference between each of the modified examples and the first example is the mode of the portion that functions as the peeling prevention structure, and the other points are the same as those of the first example.

図４（ａ）に示したＭＥＡ１００Ｂでは、水素透過性金属層１１０の電解質層１２０側の表面に凹部１１２が形成されており、また、電解質層１２０の端部１２２が凹部１１２の中まで入り込むように形成されている。この水素透過性金属層１１０の凹部１１２と電解質層１２０の端部１２２とから構成された部分は、接触面に発生する応力に抵抗することができるため、剥離抑制構造として機能する。このように、ＭＥＡ１００Ｂは、電解質層１２０の端部において剥離抑制構造を有するため、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離を抑制することができる。また、ＭＥＡ１００Ｂでは、カソード電極１３０が、剥離抑制構造が設けられている部分を避けて配置されている（すなわち、カソード電極１３０が図４（ａ）のＸＢ部に配置されていない）ため、カソード電極１３０と水素透過性金属層１１０とが接触することによる短絡の発生を抑制することが可能である。さらに、電極材料の使用量を低減することができるため、コストを下げることが可能である。なお、図４（ａ）では、凹部１１２の断面形状を三角形状として表しているが、凹部１１２の断面形状は他の形状としてもよく、例えば、半円形状や四角形状とすることも可能である。   In the MEA 100B shown in FIG. 4A, the recess 112 is formed on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110 on the electrolyte layer 120 side, and the end 122 of the electrolyte layer 120 enters the recess 112. Is formed. Since the portion constituted by the concave portion 112 of the hydrogen permeable metal layer 110 and the end portion 122 of the electrolyte layer 120 can resist the stress generated on the contact surface, it functions as a peeling suppression structure. Thus, since MEA100B has a peeling suppression structure in the edge part of the electrolyte layer 120, it can suppress peeling with the hydrogen-permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120. FIG. Further, in the MEA 100B, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the peeling suppression structure is provided (that is, the cathode electrode 130 is not disposed in the XB portion of FIG. 4A), It is possible to suppress the occurrence of a short circuit due to the contact between the electrode 130 and the hydrogen permeable metal layer 110. Furthermore, since the amount of electrode material used can be reduced, the cost can be reduced. In FIG. 4A, the cross-sectional shape of the concave portion 112 is shown as a triangular shape, but the cross-sectional shape of the concave portion 112 may be other shapes, for example, a semicircular shape or a quadrangular shape. is there.

図４（ｂ）に示したＭＥＡ１００Ｃでは、水素透過性金属層１１０の電解質層１２０側の表面に凸部１１４が形成されており、また、電解質層１２０の端部１２４が凸部１１４の側面に当接するように形成されている。この水素透過性金属層１１０の凸部１１４と電解質層１２０の端部１２４とから構成された部分は、接触面に発生する応力に抵抗することができると共に、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との接着面を増加させることができるため、剥離抑制構造として機能する。このように、ＭＥＡ１００Ｃは、電解質層１２０の端部において剥離抑制構造を有するため、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離を抑制することができる。また、ＭＥＡ１００Ｃでは、カソード電極１３０が、剥離抑制構造が設けられている部分を避けて配置されている（すなわち、カソード電極１３０が図４（ｂ）のＸＣ部に配置されていない）ため、カソード電極１３０と水素透過性金属層１１０とが接触することによる短絡の発生を抑制することが可能である。さらに、電極材料の使用量を低減することができるため、コストを下げることが可能である。なお、図４（ｂ）では、凸部１１４の断面形状を四角形状として表しているが、凸部１１４の断面形状は他の形状としてもよく、例えば、半円形状や三角形状とすることも可能である。   In the MEA 100C shown in FIG. 4B, the convex portion 114 is formed on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110 on the electrolyte layer 120 side, and the end portion 124 of the electrolyte layer 120 is formed on the side surface of the convex portion 114. It is formed to abut. The portion composed of the convex portion 114 of the hydrogen permeable metal layer 110 and the end portion 124 of the electrolyte layer 120 can resist the stress generated on the contact surface, and the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer. Since the adhesion surface with 120 can be increased, it functions as a peeling prevention structure. Thus, since MEA100C has a peeling suppression structure in the edge part of the electrolyte layer 120, peeling of the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 can be suppressed. Further, in the MEA 100C, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the peeling suppression structure is provided (that is, the cathode electrode 130 is not disposed in the XC portion of FIG. 4B), It is possible to suppress the occurrence of a short circuit due to the contact between the electrode 130 and the hydrogen permeable metal layer 110. Furthermore, since the amount of electrode material used can be reduced, the cost can be reduced. In FIG. 4B, the cross-sectional shape of the convex portion 114 is shown as a square shape, but the cross-sectional shape of the convex portion 114 may be other shapes, for example, a semicircular shape or a triangular shape. Is possible.

Ｂ．第２実施例：
Ｂ−１．ＭＥＡの構造：
図５は、第２実施例としての燃料電池におけるＭＥＡ１００Ｄの構造を概略的に示す説明図である。図５（ａ）にはＭＥＡ１００Ｄの断面を、図５（ｂ）にはＭＥＡ１００Ｄのカソード電極１３０側の平面を、それぞれ示している。図２に示した第１実施例との違いは、第２実施例では、電解質層１２０の端部における剥離の発生を抑制するために、接着部１４０を用いている点である。 B. Second embodiment:
B-1. MEA structure:
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the structure of the MEA 100D in the fuel cell as the second embodiment. FIG. 5A shows a cross section of the MEA 100D, and FIG. 5B shows a plane of the MEA 100D on the cathode electrode 130 side. The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that in the second embodiment, the bonding portion 140 is used to suppress the occurrence of peeling at the end of the electrolyte layer 120.

第２実施例のＭＥＡ１００Ｄでは、電解質層１２０の端部において、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０とを接着している接着部１４０が形成されている。この接着部１４０は、接着剤で形成されており、電解質層１２０のカソード電極１３０側の表面の一部を覆うように断面略Ｌ字状に形成されている。   In the MEA 100D of the second embodiment, an adhesive portion 140 that bonds the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 is formed at the end of the electrolyte layer 120. The bonding portion 140 is formed of an adhesive and has a substantially L-shaped cross section so as to cover a part of the surface of the electrolyte layer 120 on the cathode electrode 130 side.

また、第２実施例のＭＥＡ１００Ｄでは、カソード電極１３０が、接着部１４０が設けられている部分を避けて配置されている。すなわち、電解質層１２０の表面の一部を覆っている接着部１４０の表面（図５（ａ）のＸＤ部）には、カソード電極１３０が形成されていない。   Further, in the MEA 100D of the second embodiment, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the bonding portion 140 is provided. That is, the cathode electrode 130 is not formed on the surface of the adhesive portion 140 (XD portion in FIG. 5A) that covers a part of the surface of the electrolyte layer 120.

第２実施例におけるＭＥＡ１００Ｄは、水素透過性金属層１１０の表面に電解質層１２０を形成し、その後、接着部１４０を形成してからカソード電極１３０を形成して生成することができる。また、接着部１４０の形成とカソード電極１３０の形成との順番を逆にしてＭＥＡ１００Ｄの生成を行うことも可能である。   The MEA 100D according to the second embodiment can be generated by forming the electrolyte layer 120 on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110, and then forming the bonding portion 140 and then forming the cathode electrode 130. It is also possible to generate the MEA 100D by reversing the order of forming the bonding portion 140 and the cathode electrode 130.

第２実施例におけるＭＥＡ１００Ｄは、剥離の基点となる電解質層１２０の端部において、電解質層１２０と水素透過性金属層１１０とを強固に固着する接着部１４０が、電解質層１２０のカソード電極１３０側の表面の一部を覆うように形成されている。そのため、電解質層１２０の端部における剥離の発生を確実に抑制することができる。従って、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離を抑制することができる。すなわち、接着部１４０は剥離抑制構造の一種である。   In the MEA 100D according to the second embodiment, an adhesive portion 140 that firmly fixes the electrolyte layer 120 and the hydrogen permeable metal layer 110 at the end portion of the electrolyte layer 120 that serves as a separation base is formed on the cathode layer 130 side of the electrolyte layer 120. It is formed so as to cover a part of the surface. Therefore, the occurrence of peeling at the end of the electrolyte layer 120 can be reliably suppressed. Therefore, peeling between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 can be suppressed. That is, the adhesion part 140 is a kind of peeling prevention structure.

ところで、本実施例のＭＥＡ１００Ｄでは、絶縁体である接着部１４０が、電解質層１２０のカソード電極１３０側の表面の一部を覆っているため、電解質層１２０の接着部１４０に覆われた部分は電池として機能しない。本実施例のＭＥＡ１００Ｄでは、カソード電極１３０が、接着部１４０の設けられている部分を避けて配置されているため、必要のない部分への電極材料の使用を取り止めることができ、コストを下げることが可能である。   By the way, in MEA100D of a present Example, since the adhesion part 140 which is an insulator has covered a part of surface by the side of the cathode electrode 130 of the electrolyte layer 120, the part covered by the adhesion part 140 of the electrolyte layer 120 is Does not function as a battery. In the MEA 100D of the present embodiment, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the bonding portion 140 is provided, so that the use of the electrode material in the unnecessary portion can be stopped, and the cost is reduced. Is possible.

Ｂ−２．第２実施例の変形例：
図６は、第２実施例の変形例としての燃料電池におけるＭＥＡ１００の断面を概略的に示す説明図である。図６には、２つの変形例としてのＭＥＡ１００ＥおよびＭＥＡ１００Ｆを示している。変形例のそれぞれと第２実施例との違いは、接着部１４０の形成の態様であり、その他の点は第２実施例と同じである。 B-2. Modification of the second embodiment:
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a cross section of the MEA 100 in a fuel cell as a modification of the second embodiment. FIG. 6 shows an MEA 100E and MEA 100F as two modified examples. The difference between each of the modified examples and the second embodiment is the manner of forming the adhesive portion 140, and the other points are the same as those of the second embodiment.

図６（ａ）に示したＭＥＡ１００Ｅでは、電解質層１２０の端部において、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との間に介在するように形成された接着部１４０が、電解質層１２０と水素透過性金属層１１０とを強固に固着している。そのため、ＭＥＡ１００Ｅにおいても、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離を抑制することができる。また、ＭＥＡ１００Ｅにおいても、カソード電極１３０が、接着部１４０の設けられている部分を避けて配置されている（すなわち、カソード電極１３０が図６（ａ）のＸＥ部に配置されていない）ため、必要のない部分への電極材料の使用を取り止めることができ、コストを下げることが可能である。   In the MEA 100E shown in FIG. 6A, an adhesive portion 140 formed so as to be interposed between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 at the end of the electrolyte layer 120 is formed between the electrolyte layer 120 and the hydrogen. The permeable metal layer 110 is firmly fixed. Therefore, also in the MEA 100E, peeling between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 can be suppressed. Further, in the MEA 100E, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the bonding portion 140 is provided (that is, the cathode electrode 130 is not disposed in the XE portion in FIG. 6A). The use of the electrode material in an unnecessary portion can be canceled, and the cost can be reduced.

図６（ｂ）に示したＭＥＡ１００Ｆでは、水素透過性金属層１１０の電解質層１２０側の表面に凹部１１６が形成され、凹部１１６内に充填された接着部１４０が、電解質層１２０の端部において、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０とを強固に固着している。そのため、ＭＥＡ１００Ｆにおいても、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離を抑制することができる。また、ＭＥＡ１００Ｆにおいても、カソード電極１３０が、接着部１４０の設けられている部分を避けて配置されている（すなわち、カソード電極１３０が図６（ｂ）のＸＦ部に配置されていない）ため、必要のない部分への電極材料の使用を取り止めることができ、コストを下げることが可能である。なお、図６（ｂ）では、凹部１１６の断面形状を三角形状として表しているが、凹部１１６の断面形状は他の形状としてもよく、例えば、半円形状や四角形状とすることも可能である。   In the MEA 100F shown in FIG. 6B, the concave portion 116 is formed on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110 on the electrolyte layer 120 side, and the adhesive portion 140 filled in the concave portion 116 is formed at the end of the electrolyte layer 120. The hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 are firmly fixed. Therefore, also in MEA100F, peeling with the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 can be suppressed. Further, in the MEA 100F, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid the portion where the bonding portion 140 is provided (that is, the cathode electrode 130 is not disposed in the XF portion of FIG. 6B). The use of the electrode material in an unnecessary portion can be canceled, and the cost can be reduced. In FIG. 6B, the cross-sectional shape of the concave portion 116 is represented as a triangular shape, but the cross-sectional shape of the concave portion 116 may be other shapes, for example, a semicircular shape or a quadrangular shape. is there.

Ｃ．その他の変形例：
図７は、その他の変形例としての燃料電池におけるＭＥＡ１００Ｇの構造を概略的に示す説明図である。図７（ａ）にはＭＥＡ１００Ｇの断面を、図７（ｂ）にはＭＥＡ１００Ｇのカソード電極１３０側の平面を、それぞれ示している。図２に示した第１実施例との違いは、図７に示したＭＥＡ１００Ｇは、水素透過性金属層１１０の表面に電解質層１２０が形成されていない部分（以下「電解質層非形成部３２０」と呼ぶ）を有することである。すなわち、ＭＥＡ１００Ｇでは、電解質層１２０は、水素透過性金属層１１０の表面に島状に形成されている。 C. Other variations:
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the structure of the MEA 100G in a fuel cell as another modification. FIG. 7A shows a cross section of the MEA 100G, and FIG. 7B shows a plane of the MEA 100G on the cathode electrode 130 side. The MEA 100G shown in FIG. 7 is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that the electrolyte layer 120 is not formed on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110 (hereinafter, “electrolyte layer non-formation portion 320”). Is called). That is, in the MEA 100G, the electrolyte layer 120 is formed in an island shape on the surface of the hydrogen permeable metal layer 110.

その他の変形例としてのＭＥＡ１００Ｇは、電解質層非形成部３２０を有するため、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との接触面で発生した応力を電解質層非形成部３２０で吸収することができる。そのため、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離を抑制することができる。   The MEA 100G as another modified example includes the electrolyte layer non-forming part 320, so that the stress generated at the contact surface between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 can be absorbed by the electrolyte layer non-forming part 320. . Therefore, peeling between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 can be suppressed.

なお、ＭＥＡ１００Ｇにおいても、第１実施例と同様に、電解質層１２０の端部において、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０とのそれぞれの接触面に、互いに整合する凹凸部３１０が形成されている。そのため、水素透過性金属層１１０と電解質層１２０との剥離をさらに抑制することができる。また、カソード電極１３０は、凹凸部３１０が設けられている部分を避けて配置されている。そのため、短絡の発生を抑制することが可能であり、さらに、カソード電極１３０における電極材料の使用量を低減することができるため、コストを下げることが可能である。   In the MEA 100G, as in the first embodiment, the uneven portions 310 that match each other are formed on the contact surfaces of the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 at the end of the electrolyte layer 120. Yes. Therefore, peeling between the hydrogen permeable metal layer 110 and the electrolyte layer 120 can be further suppressed. Further, the cathode electrode 130 is disposed so as to avoid a portion where the uneven portion 310 is provided. Therefore, occurrence of a short circuit can be suppressed, and furthermore, the amount of electrode material used in the cathode electrode 130 can be reduced, so that cost can be reduced.

なお、図７に示したＭＥＡ１００Ｇでは、電解質層１２０の端部に、剥離抑制構造として互いに整合する凹凸部３１０が形成されているが、剥離抑制構造として他の構造を採用してもよい。例えば、図４に示した剥離抑制構造を採用することも可能である。また、図５および図６に示した接着部１４０を剥離抑制構造として採用することも可能である。   In the MEA 100G shown in FIG. 7, the uneven portions 310 that are aligned with each other as the peeling suppression structure are formed at the end of the electrolyte layer 120, but other structures may be adopted as the peeling suppression structure. For example, it is possible to adopt the peeling suppression structure shown in FIG. Moreover, it is also possible to employ | adopt the adhesion part 140 shown in FIG. 5 and FIG. 6 as a peeling suppression structure.

以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様での実施が可能である。例えば、上述の各実施の形態を組み合わせた態様で実施することも可能である。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, and implementation in various aspects is possible within the range which does not deviate from the summary. It is. For example, it is also possible to implement in a mode combining the above-described embodiments.

本発明の第１実施例としての燃料電池の構成を概略的に示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows roughly the structure of the fuel cell as 1st Example of this invention. 第１実施例におけるＭＥＡの構造を概略的に示す説明図。Explanatory drawing which shows roughly the structure of MEA in 1st Example. 第１実施例におけるＭＥＡの生成工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the production | generation process of MEA in 1st Example. 第１実施例の変形例としての燃料電池におけるＭＥＡの断面を概略的に示す説明図。Explanatory drawing which shows schematically the cross section of MEA in the fuel cell as a modification of 1st Example. 第２実施例としての燃料電池におけるＭＥＡの構造を概略的に示す説明図。Explanatory drawing which shows roughly the structure of MEA in the fuel cell as a 2nd Example. 第２実施例の変形例としての燃料電池におけるＭＥＡの断面を概略的に示す説明図。Explanatory drawing which shows schematically the cross section of MEA in the fuel cell as a modification of 2nd Example. その他の変形例としての燃料電池におけるＭＥＡの構造を概略的に示す説明図。Explanatory drawing which shows roughly the structure of MEA in the fuel cell as another modification.

符号の説明Explanation of symbols

１０...セル
１００...膜・電極接合体（ＭＥＡ）
１１０...水素透過性金属層
１１２...凹部
１１４...凸部
１１６...凹部
１２０...電解質層
１２２...電解質層端部
１２４...電解質層端部
１３０...カソード電極
１４０...接着部
２００...セパレータ
３１０...凹凸部
３２０...電解質層非形成部 10 ... Cell 100 ... Membrane / electrode assembly (MEA)
110 ... hydrogen permeable metal layer 112 ... concave 114 ... convex 116 ... concave 120 ... electrolyte layer 122 ... electrolyte layer end 124 ... electrolyte layer end 130 .. . Cathode electrode 140 ... Adhesion part 200 ... Separator 310 ... Concavity and convexity 320 ... Electrolyte layer non-formation part

Claims (10)

燃料電池であって、
水素を選択的に透過させる水素透過性金属層と、プロトン伝導性を有する電解質層と、を積層させた電解質膜と、
前記電解質膜の前記電解質層側表面に設けられたカソード電極と、を備え、
前記電解質膜は、前記電解質層の端部において、前記水素透過性金属層と前記電解質層との剥離を抑制する剥離抑制構造を有し、
前記カソード電極は、前記電解質膜の前記剥離抑制構造が設けられている部分を避けて配置されている、燃料電池。 A fuel cell,
An electrolyte membrane in which a hydrogen permeable metal layer that selectively permeates hydrogen and an electrolyte layer having proton conductivity are laminated;
A cathode electrode provided on the electrolyte layer side surface of the electrolyte membrane,
The electrolyte membrane has a peeling suppression structure that suppresses peeling between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer at an end of the electrolyte layer,
The fuel electrode, wherein the cathode electrode is disposed so as to avoid a portion of the electrolyte membrane where the peeling prevention structure is provided. 請求項１記載の燃料電池であって、
前記剥離抑制構造は、少なくとも前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凹部または凸部を有する、燃料電池。 The fuel cell according to claim 1, wherein
The said peeling suppression structure is a fuel cell which has a recessed part or a convex part formed in the said electrolyte layer side surface of the said hydrogen-permeable metal layer at least. 請求項２記載の燃料電池であって、
前記剥離抑制構造は、前記水素透過性金属層と前記電解質層とのそれぞれの接触面に形成された互いに整合する凹凸部を有する、燃料電池。 The fuel cell according to claim 2, wherein
The peeling prevention structure has a concavo-convex portion that is formed on each contact surface of the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer and that is aligned with each other. 請求項２記載の燃料電池であって、
前記剥離抑制構造は、前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凹部と、前記凹部の中まで入り込むように形成された前記電解質層の端部と、を有する、燃料電池。 The fuel cell according to claim 2, wherein
The exfoliation suppressing structure includes a recess formed on the surface of the hydrogen permeable metal layer on the electrolyte layer side, and an end of the electrolyte layer formed so as to enter the recess. 請求項２記載の燃料電池であって、
前記剥離抑制構造は、前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凸部と、前記凸部の側面に当接するように形成された前記電解質層の端部と、を有する、燃料電池。 The fuel cell according to claim 2, wherein
The exfoliation suppressing structure has a convex portion formed on the electrolyte layer side surface of the hydrogen permeable metal layer, and an end portion of the electrolyte layer formed so as to abut on a side surface of the convex portion. Fuel cell. 燃料電池であって、
水素を選択的に透過させる水素透過性金属層と、プロトン伝導性を有する電解質層と、を積層させた電解質膜と、
前記電解質膜の前記電解質層側表面に設けられたカソード電極と、を備え、
前記電解質膜は、前記電解質層の端部において、前記水素透過性金属層と前記電解質層とを接着剤を用いて接着した接着部を有し、
前記カソード電極は、前記電解質膜の前記接着部が設けられている部分を避けて配置されている、燃料電池。 A fuel cell,
An electrolyte membrane in which a hydrogen permeable metal layer that selectively permeates hydrogen and an electrolyte layer having proton conductivity are laminated;
A cathode electrode provided on the electrolyte layer side surface of the electrolyte membrane,
The electrolyte membrane has an adhesive portion obtained by bonding the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer using an adhesive at an end portion of the electrolyte layer,
The fuel cell, wherein the cathode electrode is disposed avoiding a portion of the electrolyte membrane where the adhesion portion is provided. 請求項６記載の燃料電池であって、
前記接着部は、前記電解質層の前記カソード電極側表面の一部を覆うように形成されている、燃料電池。 The fuel cell according to claim 6, wherein
The said adhesion part is a fuel cell currently formed so that a part of said cathode electrode side surface of the said electrolyte layer may be covered. 請求項６記載の燃料電池であって、
前記接着部は、前記水素透過性金属層と前記電解質層との間に介在するように形成されている、燃料電池。 The fuel cell according to claim 6, wherein
The fuel cell is a fuel cell, wherein the adhesive portion is formed to be interposed between the hydrogen permeable metal layer and the electrolyte layer. 請求項８記載の燃料電池であって、
前記接着部は、前記水素透過性金属層の前記電解質層側表面に形成された凹部の内部に配置されている、燃料電池。 The fuel cell according to claim 8, wherein
The said adhesion part is a fuel cell arrange | positioned inside the recessed part formed in the said electrolyte layer side surface of the said hydrogen-permeable metal layer. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の燃料電池であって、
前記電解質膜は、前記水素透過性金属層上に前記電解質層が形成されていない電解質層非形成部を有する、燃料電池。 A fuel cell according to any one of claims 1 to 9,
The said electrolyte membrane is a fuel cell which has an electrolyte layer non-formation part in which the said electrolyte layer is not formed on the said hydrogen-permeable metal layer.
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