JP2006501602A - 改善された燃料電池 - Google Patents
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Abstract
Description
・流体を導く2及び3次元の境界構造を形成するため選択的パターニングと組み合わせて感光材料を使用
・境界構造を2及び3次元の導電路と組み合わせるためプリント配線板(PCB)製造技術を使用
・拡散層のデッドゾーンを大幅に減少するためのマイクロチャネル構造及びマイクロスイッチ構造を形成するべく感光材料とPCB製造技術を代替的に及び/または組み合わせて使用
・機械的締結要素を用いることなく燃料電池アセンブリに接着接合(adhesive bonding)を使用するとともに、電気的接続のため接着剤に金属化合物を添加
・接合領域の剛性向上、構造支持体として働くシール部の形成及び中央の膜への繊維侵入のため接着剤を繊維強化
・大型の支持板を不要とするとともに接着接合を補助するべく、機械的支持のためのバッキング層(backing layers)をその弾性に関連して定められる自然な曲がりをもって予め製造
・中央の膜に沿ったプロトンの流れを遮ることによる、電気的にリンクした同一面内の隣接するセル要素(cell elements)間におけるプロトン遮断。プロトン遮断は接着性、薄板状及び/または感光性の材料からなる遮断構造によってなされる。
大きな圧力損失を生じることなく、非常に小さな、高度に並列化された(massively parallel)燃料電池用マイクロチャネルを実現;互いに噛み合うようにまたは別の態様で交互配置された供給及び排出用チャンバを用いることによる広範囲に渡る一様性;及びスケール変更可能な、自動化された低コストな製造方法。このような新たな特徴によって、従来技術に対し以下のような利点が得られる:
第1の実施例では、流体の流れる流路を定める境界構造が、例えばUV硬化エポキシ樹脂のような感光材料から形成される。境界構造の形成は、基板上に未硬化の感光材料をデポジット(deposit)することによって達成される。感光材料は例えばエッチング構造用に用いられる犠牲パターンの形成にも共通して使用される。燃料電池アセンブリにおける剛性及び強度に対する要求に応じて、基板は、例えば、半硬質ポリイミドまたは繊維強化エポキシからなるものとすることができる。基板は永久的(permanent)であっても犠牲的(sacrificial)であってもよい。
複数の形状レベル(contour levels)を有する整形層を製造するための別の方法は、独立して形成された複数の形状レベル及び/または整形層を層状化し接合することである。更に、接合の目的に十分適合する限り、任意の板状構造を層状化し一体化してもよい。特に、感光材料で形成されるものより大きなスケールの特徴部を備えた大型の板状構造(board structure)を形成する場合、層状化や他のプリント配線板においてよく知られている製造技法が、感光材料と組み合わせて用いられる。板状構造は複数の層状化されたプレプレグから形成することもできる。繊維強化エポキシを用いて、僅かな反りで広範囲に渡って延在し得る堅い構造を形成することもできる。
図3及び図4を参照すると、バッキング層30は、その接触面39上に配置された高度に並列化されたマイクロチャネル33の形態の中空通路を提供している。マイクロチャネル33のフィーチャーサイズは好適には20μmから400μmである。最小チャネルサイズは隣接し接触するガス拡散層20の構造に影響される。カーボンクロスを含む拡散層20の場合、カーボン繊維は約10μmの厚さを有する。チャネル幅を繊維の厚さ以下に小さくすると、マイクロチャネル33の上部が塞がり、拡散層20とマイクロチャネルとの間の流体伝搬が妨げられる恐れがある。
燃料電池1の効率的な動作のため、接触面39と拡散層20の間の集電インタフェースにおいて効果的に電流が集められる。効率的な集電は拡散層20に隣接する境界構造の性質に基づいて、いくつかの方法で達成される。拡散層20に隣接して板状構造が設けられる場合、接触する境界構造はクラッド層からなる固体金属とすることができる。接触面39における導電度は高くなる。
燃料電池1の効率的な動作のため、集電インタフェースから離れる向きに効率的に電流の伝達がなされる。効率的な電流伝達は、拡散層20に隣接する境界構造の性質に基づいていくつかの方法で達成される。
図10及び図11によると、マイクロスイッチ構造は拡散層20に隣接する入口穴341と出口穴342の間の領域において拡散層20を通過する流体の流れを提供する。入口穴341は出口穴342に対して交互に織り交ざってアレイ状に配置されており、接触面39を通じて拡散層20へ向かって伸びている。流体は入口穴341の近傍では拡散層20を通って概ね径方向に入口穴341から遠ざかる方向に伝搬し、出口穴342の近傍では拡散層20を通って概ね径方向に出口穴342へ向かって伝搬する。その結果、拡散層20のデッドゾーンは概ね除去される。本発明に関し、デッドゾーンとは、電極に到達する流体が実質的にない拡散層の領域である。デッドゾーンを小さく抑えることは、セル要素の拡散層に沿った全面的な電流密度の向上に寄与する。
整形層または板状構造のいずれかによって複雑な境界構造を形成する可能性について、上記の「感光材料から形成された境界構造」及び「境界構造と組み合わされた導電経路のためのPCB製造技術」の章で説明した。これらの可能性を組み合わせたり独立して適用したりすることで、供給チャネルマニホルド及び排出チャネルマニホルドを含む配流チャネルシステムが2つの態様で提供される。第1に、上記章にて説明したように、供給チャネルマニホルド及び排出チャネルマニホルドを一平面内に設け、最終的に整形層の単一の形状レベル内に定めることができる。
燃料電池の複雑な境界構造及び他の機能層は、接着剤によって一体に接合することができる。感光材料は、化学的に類似した接着剤と組み合わされる場合、特に接着接合に適し得る。例えば、板状構造の繊維強化エポキシや、MicroChem SU-8のようなエポキシベースの感光材料は、エポキシベースの接着剤と良好に結合し得る。化学組成が類似していることによって、例えば、高い接合強度、類似した熱特性、類似した化学的特性及び類似した物理的特性といった接合における公知の利点が得られ、要するに、接合がより信頼性が高く実現容易なものとなる。
接着剤は以下に述べる理由のため繊維強化することもできる。図12は本発明の燃料電池アセンブリの分解組立等角投影図であり、両主面上に触媒担持ガス拡散層20を有する膜電解質10を示している。膜電解質10は例えばduPont社のNafion 115からなり、カーボンクロスのような電極バッキング材料を備え、白金触媒が挿入されて触媒担持ガス拡散層20をなすものとすることができる。しかしながら、当業者には容易に理解されるように、本発明はこのような種類の材料に限定されるものではなく、他の電解質材料、電極材料及び触媒を本発明の範囲を逸脱することなく用いることが可能である。各触媒担持ガス拡散層20の背面側の反応チャンバーをシール及び隔離するための領域を設けるため、燃料電池設計の分野では広くなされているように、膜電解質10は触媒担持層20よりも広がって伸びている。
燃料電池1の全体的なアセンブリ高さを最小化するため、個々の層を極力薄くし組み立てることが望ましい。同時に、使用される材料の剛性の制限のため、構造的剛性が求められるところでは、ある最低限の厚さが要求される。特に、当業者にはよく理解されるように、燃料電池1の中央の層を外側から支持するバッキング層30は、圧力下での接着接合処理の間及び/または燃料電池1の動作中において十分な剛性を提供しなければならない。バッキング層30の厚さを低減するため、バッキング層30の所定の歪みに対抗するような自然な曲がりをバッキング層30に導入することができる。所定の歪みは、接合処理及び/または燃料電池の動作中に発生し得る。
図16によると、プロトンクロス伝導は燃料電池1の電気的にリンクされた隣接するセル要素間で発生する。図16において、セルAのカソード拡散層20はセルBのアノード拡散層20にリード391を介して電気的に接続されるが、これは間に位置する電解質層を貫通する必要はなく、外部の電気回路を通じてなすことができる。2つの隣接するセルが近接しており膜層10がプロトン伝導性を有することにより、セルAのカソード拡散層20とセルBのアノード拡散層20の間でプロトンが伝搬し、セルAとBの間に寄生電圧が発生する。寄生電圧は、影響されるセル要素の動作セル電圧(operational cell voltages:OCV)に悪影響を与える。プロトン伝導は隣接するセル要素間の膜の構造及び隣接するセル要素間のギャップ距離及び関連する各セル要素のセル境界面積に依存する。本発明では、セル境界面積は、境界長さに膜厚を含むアノード及びカソード拡散層20の高さを掛けて得られる面積である。図25は、セルギャップ13mm(中抜き丸の曲線)、セルギャップ4mm(塗り潰し三角の曲線)、及び理想的なプロトン遮断物と考えられる破断した膜(塗り潰し四角の曲線)に対して実験的に定められたセルBの電圧に対するセルAの動作セル電圧(OCV)を示すグラフである。図26は、ギャップ距離Smin、13(図12、17参照)に依存する破れのない膜に対する様々な最大電力低下をセル境界面積t*L2に対して示したものである。
Claims (82)
- 選択的にパターニングされ、放射線硬化された感光材料からなる整形層を有する燃料電池。
- 前記感光材料がUV硬化材料であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 前記感光材料のデポジット高さに渡ってUV照射を行う過程を含むプロセスによって形成されたことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 前記感光材料がプロトン硬化材料であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 前記整形層が、該整形層のデポジット高さに渡って順にパターニングされ、前記デポジット高さに渡って同時に現像された複数の形状レベル(contour levels)を有することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池。
- 前記整形層が商品名MicroChem SU8で商業的に入手可能な材料から形成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。
- 前記整形層が流体の導通のための中空通路の境界構造を提供することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 前記中空通路の底が基板によって提供され、前記境界構造が前記基板上にデポジットされ選択的にパターニングされた前記整形層によって提供される前記中空通路の側壁からなることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池。
- 前記基板が半硬質ポリイミドからなることを特徴とする請求項8に記載の燃料電池。
- 前記基板が繊維強化エポキシからなることを特徴とする請求項8に記載の燃料電池。
- 前記中空通路が交互配置された供給フィンガーチャネルと排出フィンガーチャネルを含む配流チャネルシステムであることを特徴とする請求項8に記載の燃料電池。
- a)未硬化の状態の前記感光材料を前記基板の上面にデポジットする過程と、
b)前記感光材料の前記選択的パターニング及び前記放射線硬化によって前記境界構造を定める過程と、
c)未硬化の状態で残った前記感光材料を除去する過程とを含むプロセスによって形成された請求項11に記載の燃料電池。 - 前記中空通路の上部が、前記境界構造の上面に接着剤によって接合された高度に並列化された複数のマイクロチャネルによって提供されることを特徴とする請求項8に記載の燃料電池。
- 前記接着剤が繊維強化接着剤であることを特徴とする請求項13に記載の燃料電池。
- a)前記中空通路を形成する過程と、
b)予め形成された状態の前記高度に並列化されたマイクロチャネルを前記境界構造上に接合する過程とを有し、
前記中空経路形成過程が、
I)未硬化状態の前記感光材料を前記基板上にデポジットする過程と、
II)前記感光材料の前記選択的パターニング及び前記放射線硬化によって前記境界構造を定める過程と、
III)未硬化の状態で残った前記感光材料を除去する過程とを含むことを特徴とする請求項13に記載の燃料電池。 - 前記中空通路が、前記流体を隣接する拡散層に沿って導くための高度に並列化された複数のマイクロチャネルの一つからなることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池。
- 前記マイクロチャネルの上面と前記拡散層との間に導電性接着剤がデポジットされていることを特徴とする請求項16に記載の燃料電池。
- 前記境界構造と前記拡散層との間において複数の穿孔が設けられた金属フォイルが接着剤を介して前記境界構造上に接合されており、前記金属フォイルが集電部として働くことを特徴とする請求項16に記載の燃料電池。
- 前記接着剤が繊維強化接着剤であることを特徴とする請求項18に記載の燃料電池。
- a)基板を準備する過程と、
b)未硬化状態の前記感光材料を前記基板上にデポジットする過程と、
c)前記感光材料の前記選択的パターニング及び前記放射線硬化によって前記境界構造を定める過程と、
d)未硬化の状態で残った前記感光材料を除去する過程と、
e)前記金属フォイルを形成する過程と、
f)前記接着剤を施す過程と、
g)前記金属フォイルを前記境界構造上に接合する過程とを含むプロセスによって形成されたことを特徴とする請求項18に記載の燃料電池。 - 板状構造が基板として用いられ、前記マイクロチャネルは前記板状構造の上に形成され、前記板状構造は第1及び第2のビア穴を有し、前記流体が前記第1のビア穴を通じて前記マイクロチャネルの一端において供給され、第2のビア穴を通じて前記マイクロチャネルの他端において排出されるように前記マイクロチャネルの位置が前記ビア穴に関連して定められていることを特徴とする請求項16に記載の燃料電池。
- 前記ビア穴が導電性を有し、離れたレベルにある導電性リードに導通可能に接続されており、前記マイクロチャネルは前記ビア穴と導電可能に接続されており、それによって前記拡散層から収集された電流が前記マイクロチャネル、前記ビア穴及び前記リードを介して前記拡散層から遠ざかるように伝達されることを特徴とする請求項21に記載の燃料電池。
- 前記電流が、前記マイクロチャネルの上面に接合された穿孔が設けられた金属フォイルによって収集されることを特徴とする請求項22に記載の燃料電池。
- 前記電流が、前記板状構造に加えられた導電性化合物によって収集されることを特徴とする請求項22に記載の燃料電池。
- 前記電流が、前記マイクロチャネルの上面と前記拡散層との間にデポジットされた導電性接着剤によって収集されることを特徴とする請求項21に記載の燃料電池。
- a)前記板状構造を前記導電性ビア穴と共に形成する過程と、
b)未硬化の状態の前記感光材料を前記板状構造の上にデポジットする過程と、
c)前記境界構造を前記感光材料の前記選択的パターニング及び前記放射線硬化によって定める過程とを含むプロセスによって形成された請求項21に記載の燃料電池。 - 前記板状構造の底面側に、供給チャネルマニホルドと排出チャネルマニホルドの少なくとも一方が設けられ、前記供給チャネルマニホルドが前記板状構造の底面に設けられる場合、前記第1のビア穴は前記供給チャネルマニホルドにおいて終端し、前記排出チャネルマニホルドが前記板状構造の底面に設けられる場合、前記第2のビア穴は前記排出チャネルマニホルドにおいて終端することを特徴とする請求項21に記載の燃料電池。
- 前記板状構造が複数の薄板状のプレプレグから形成され、前記供給チャネルマニホルドと前記排出チャネルマニホルドの少なくとも他方は前記複数のプレプレグの少なくとも1つによって前記板状構造内に設けられており、前記供給チャネルマニホルドが前記板状構造内に設けられる場合、前記第1のビア穴は前記供給チャネルマニホルドにおいて終端し、前記排出チャネルマニホルドが前記板状構造内に設けられる場合、前記第2のビア穴は前記排出チャネルマニホルドにおいて終端することを特徴とする請求項27に記載の燃料電池。
- 前記供給チャネルマニホルドが供給フィンガーチャネルを有し、前記排出チャネルマニホルドが排出フィンガーチャネルを有し、前記供給フィンガーチャネルと前記排出フィンガーチャネルは交互に噛み合わさって配置され、前記整形層の単一の形状レベル内に定められていることを特徴とする請求項27に記載の燃料電池。
- 少なくとも前記供給チャネルマニホルドの一部と前記排出チャネルマニホルドの一部が前記整形層の異なる形状レベル内に定められていることを特徴とする請求項27に記載の燃料電池。
- 前記中空通路は、隣接する拡散層を通過するように前記流体を導く複数の入口穴及び出口穴の一つであることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池。
- 前記境界構造と前記拡散層の間に導電性接着剤がデポジットされていることを特徴とする請求項31に記載の燃料電池。
- 前記境界構造と前記拡散層との間において、穿孔が設けられた金属フォイルが接着剤を介して前記境界構造の上面に接着されており、前記金属フォイルが集電部として働くことを特徴とする請求項31に記載の燃料電池。
- 前記接着剤が繊維強化接着剤であることを特徴とする請求項33に記載の燃料電池。
- a)基板を準備する過程と、
b)未硬化状態の前記感光材料を前記基板上にデポジットする過程と、
c)前記感光材料の前記選択的パターニング及び前記放射線硬化によって前記境界構造を定める過程と、
d)未硬化の状態で残った前記感光材料を除去する過程と、
e)前記金属フォイルを形成する過程と、
f)前記接着剤を施す過程と、
g)前記金属フォイルを前記境界構造上に接合する過程とを含むプロセスによって形成されたことを特徴とする請求項33に記載の燃料電池。 - 前記入口穴が前記出口穴に対して交互に織り交ざってアレイ状に配置され、前記流体が前記入口穴の近傍では前記拡散層を通って概ね径方向に前記入口穴から遠ざかる方向に伝搬し、前記出口穴の近傍では前記拡散層を通って概ね径方向に前記出口穴へ向かって伝搬するようになっていることを特徴とする請求項31に記載の燃料電池。
- 前記入口穴と前記出口穴のサイズ及び位置が、前記拡散層のデッドゾーンが概ねなくなるように、前記拡散層の厚さに関連して選択されていることを特徴とする請求項36に記載の燃料電池。
- 前記入口穴が前記拡散層と反対側にて供給チャネルマニホルドにおいて終端し、前記出口穴が前記拡散層と反対側にて排出チャネルマニホルドにおいて終端していることを特徴とする請求項31に記載の燃料電池。
- 前記供給チャネルマニホルドが供給フィンガーチャネルを有し、前記排出チャネルマニホルドが排出フィンガーチャネルを有し、前記供給フィンガーチャネルと前記排出フィンガーチャネルは交互に噛み合わさって配置され、前記整形層の単一の形状レベル内に定められていることを特徴とする請求項38に記載の燃料電池。
- 少なくとも前記供給チャネルマニホルドの一部と前記排出チャネルマニホルドの一部が前記整形層の異なる形状レベル内に定められていることを特徴とする請求項38に記載の燃料電池。
- a)未硬化状態の前記感光材料を前記基板上にデポジットする過程と、
b)前記感光材料の前記選択的パターニング及び前記放射線硬化によって前記境界構造を定める過程と、
c)未硬化の状態で残った前記感光材料を除去する過程とを含むプロセスによって形成されたことを特徴とする請求項31に記載の燃料電池。 - 板状構造が隣接する拡散層を通過するように前記流体を導く複数の入口穴及び出口穴を有し、前記板状構造は、供給チャネルマニホルドと排出チャネルマニホルドの少なくとも一方が前記板状構造の底面に配置されるように前記整形層を形成するための基板であり、前記板状構造は第1及び第2のビア穴を有し、流体が前記供給チャネルから前記第1のビア穴を介して隣接する拡散層へと導通可能であるとともに、前記拡散層から前記第2のビア穴を介して前記排出チャネルへと導通可能となっていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 前記第1及び第2のビア穴が、収集された電流を前記拡散層に隣接する前記板状構造の第1の面から前記マニホルドの少なくとも一方に隣接した前記板状構造の第2の面へと伝達するべく導電性を有していることを特徴とする請求項42に記載の燃料電池。
- 前記板状構造の前記上面と前記底面の少なくとも一方の上に金属層がデポジットされており、前記金属層は前記第1のビア穴と前記第2のビア穴の少なくとも一方と導通しており、前記収集された電流を前記第1のビア穴と前記第2のビア穴の少なくとも一方へと伝達することを特徴とする請求項43に記載の燃料電池。
- 前記金属層がクラッド層からなることを特徴とする請求項44に記載の燃料電池。
- 前記クラッド層が銅からなることを特徴とする請求項45に記載の燃料電池。
- 前記クラッド層が耐腐食コーティングされていることを特徴とする請求項46に記載の燃料電池。
- 前記金属層がスパッタリングにより形成された層からなることを特徴とする請求項44に記載の燃料電池。
- 前記金属層が電気めっきにより形成された層からなることを特徴とする請求項44に記載の燃料電池。
- 前記板状構造内に金属層がデポジットされており、前記金属層は前記第1のビア穴と前記第2のビア穴の少なくとも一方と導通可能であり、前記収集された電流を受け取って前記第1のビア穴と前記第2のビア穴の少なくとも一方から遠ざかるように伝達することを特徴とする請求項43に記載の燃料電池。
- 前記金属層がクラッド層からなることを特徴とする請求項50に記載の燃料電池。
- 前記クラッド層が銅からなることを特徴とする請求項51に記載の燃料電池。
- 前記クラッド層が耐腐食コーティングされていることを特徴とする請求項52に記載の燃料電池。
- 前記金属層がスパッタリングにより形成された層からなることを特徴とする請求項50に記載の燃料電池。
- 前記金属層が電気めっきにより形成された層からなることを特徴とする請求項50に記載の燃料電池。
- 前記供給チャネルマニホルドと前記排出チャネルマニホルドが交互に噛み合わさって配置され、前記整形層の単一の形状レベル内に定められていることを特徴とする請求項42に記載の燃料電池。
- 前記供給チャネルマニホルドと前記排出チャネルマニホルドが前記整形層の異なる形状レベル内に定められていることを特徴とする請求項42に記載の燃料電池。
- 前記入口穴が前記出口穴に対して交互に織り交ざってアレイ状に配置され、前記流体が前記入口穴の近傍では前記拡散層を通って概ね径方向に前記入口穴から遠ざかる方向に伝搬し、前記出口穴の近傍では前記拡散層を通って概ね径方向に前記出口穴へ向かって伝搬するようになっていることを特徴とする請求項42に記載の燃料電池。
- 前記入口穴と前記出口穴のサイズ及び位置が、前記拡散層のデッドゾーンが概ねなくなるように、前記拡散層の厚さに関連して選択されていることを特徴とする請求項58に記載の燃料電池。
- 前記板状構造が複数のプレプレグを積層して形成されており、前記供給チャネルマニホルドと前記排出チャネルマニホルドの少なくとも他方が前記プレプレグの少なくとも1つを整形することによって前記板状構造内に形成されていることを特徴とする請求項42に記載の燃料電池。
- a)PCB製造技術によって導電性の壁を備えた前記ビア穴を前記板状構造内に形成する過程と、
b)未硬化の状態の前記感光材料を前記板状構造の下面にデポジットする過程と、
c)前記感光材料の前記選択的パターニング及び前記放射線硬化によって前記境界構造を定める過程とを含むプロセスによって形成されたことを特徴とする請求項42に記載の燃料電池。 - 前記整形層がバッキング層からなり、前記バッキング層はその接着接合領域の間において自然な曲がりを有し、前記曲がりは接合されたとき前記バッキング層が概ね平坦な層の非接着領域に対して概ね等しい圧力を加えるように前記バッキング層の弾性に関連して定められており、前記非接着領域は接合領域に挟まれており、該接合領域に沿って前記バッキング層は前記平坦な層に接合されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 前記整形層が、電解質支持膜の材料分離部を横切って前記燃料電池の隣接するセル要素の間に配置されたプロトン遮断構造を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。
- 板状構造を有する燃料電池であって、前記板状構造はそれを横切って流体を導通させるためのビア穴を有し、前記ビア穴は導電性の壁を有することを特徴とする燃料電池。
- 前記板状構造が複数の薄板状のプレプレグから形成され、配流チャネルシステムの少なくとも一部が、境界構造として整形された前記複数のプレプレグの少なくとも1つによって前記板状構造内に設けられ、前記ビア穴の少なくとも1つが前記配流チャネルシステムの少なくとも一部において終端していることを特徴とする請求項64に記載の燃料電池。
- 前記板状構造の底面と上面の少なくとも一方に導電性リードが設けられており、前記リードが前記導電性の壁と導通していることを特徴とする請求項64に記載の燃料電池。
- 前記導電性リードが、前記板状構造に隣接する拡散層に接触する集電部となっていることを特徴とする請求項66に記載の燃料電池。
- 前記板状構造が複数の薄板状プレプレグから形成され、導電性リードが前記導電性の壁と導通するように設けられ、前記導電性リードが前記複数の薄板状プレプレグのうちの2つのの間に設けられていることを特徴とする請求項64に記載の燃料電池。
- 繊維強化接着剤で接合された少なくとも2つの部品を有することを特徴とする燃料電池。
- 前記複数の部品の前記少なくとも2つのうちの第1の部品が電解質からなり、前記複数の部品の前記少なくとも2つのうちの第2の部品が配流板からなり、前記電解質は前記配流板に接合されており、前記配流板は前記繊維強化接着剤の粘着性によって接合され、前記電解質は前記繊維強化接着剤の粘着性によって接合されるとともに該接合が前記繊維強化接着剤の前記繊維が前記電解質中に食い込むことによって強化されていることを特徴とする請求項69に記載の燃料電池。
- 前記繊維強化接着剤が前記燃料電池の隣接するセル要素間にプロトン遮断構造を提供することを特徴とする請求項69に記載の燃料電池。
- 前記繊維強化接着剤が、電解質支持膜の材料分離部を横切って2つの相対するバッキング層の間に直接的な接合リンクを提供することを特徴とする請求項69に記載の燃料電池。
- 前記接合リンクが隣接するセル要素間のプロトン遮断構造となっていることを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 同一平面内に配置され複数のセル要素を有し、前記セル要素が概ねプロトン遮断がなされるように互いに組み合わされていることを特徴とする燃料電池。
- 前記プロトン遮断が、電解質支持膜の材料分離部を横切って前記燃料電池の隣接するセル要素間に配置された遮断構造によってなされることを特徴とする請求項74に記載の燃料電池。
- 前記遮断構造が感光材料で形成された整形層からなることを特徴とする請求項75に記載の燃料電池。
- 前記遮断構造が接着剤からなることを特徴とする請求項75に記載の燃料電池。
- 前記接着剤が繊維強化されていることを特徴とする請求項77に記載の燃料電池。
- 前記プロトン遮断が、導通可能にリンクされた隣接するセル要素間の予め選択されたスペースに提供されることを特徴とする請求項74に記載の燃料電池。
- 前記プロトン遮断が、導通可能にリンクされた隣接するセル要素間のスペースにおいて電解質支持膜に構造的損傷を与えることによって提供されることを特徴とする請求項74に記載の燃料電池。
- 前記構造的損傷が機械的材料除去技術によってなされることを特徴とする請求項80に記載の燃料電池。
- 前記構造的損傷が化学的材料除去技術によってなされることを特徴とする請求項80に記載の燃料電池。
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