JP2007173225A5 - - Google Patents

Claims (9)

1. アノード触媒層と、カソード触媒層と、前記アノード触媒層および前記カソード触媒層の間に配置される高分子電解質膜と、を含む膜触媒層接合体であって、
   前記アノード触媒層および前記カソード触媒層は、カーボン粉末および前記カーボン粉末に担持された電極触媒を含む触媒担持カーボンと、水素イオン伝導性を有する高分子電解質とを含んでおり、
   前記アノード触媒層および前記カソード触媒層のうちの少なくとも一方の触媒層の主面の周辺部は、前記触媒層の主面の法線方向から見て、前記触媒層の厚さが内側から外側に向けて減少し、かつ、前記電極触媒の触媒層単位面積あたりの質量が、内側から外側に向けて減少している減少部分を有し、
   前記減少部分は、島状に設けられている、膜触媒層接合体。
2. 前記減少部分を有する前記触媒層は、触媒層形成用インクをスプレー法により高分子電解質膜または支持体の表面に塗布して形成され、単層構造を有している請求項１に記載の膜触媒層接合体。
3. 前記触媒層を形成するために打ち抜かれた形状の内周部を有する触媒層形成用マスクを用い、前記高分子電解質膜または前記支持体と前記触媒層形成用マスクとの間に隙間を設けた状態で、触媒層形成用インクを塗布する請求項２に記載の膜触媒層接合体。
4. 請求項１に記載の膜触媒層接合体と、
   前記膜触媒層接合体の前記アノード触媒層の外側に配置されるアノードガス拡散層と、
   前記膜触媒層接合体の前記カソード触媒層の外側に配置されるカソードガス拡散層と、を含む膜電極接合体。
5. 請求項４に記載の膜電極接合体と、
   前記膜電極接合体のアノードガス拡散層の外側に配置されており、前記アノードガス拡散層および前記アノード触媒層に燃料ガスを供給するためのガス流路が形成されたアノードセパレータと、
   前記膜電極接合体のカソードガス拡散層の外側に配置されており、前記カソードガス拡散層および前記カソード触媒層に酸化剤ガスを供給するためのガス流路が形成されたカソードセパレータと、を含む燃料電池。
6. 前記膜電極接合体の主面の法線方向に略平行な断面において、前記減少部分が形成された前記周辺部は、前記アノードセパレータおよび前記カソードセパレータのうちの少なくとも一方に形成された前記ガス流路のうち、最も外側にあるガス流路の外端よりも外側に配置されている請求項５に記載の燃料電池。
7. 高分子電解質膜の一方の表面にアノード触媒層および他方の表面にカソード触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、
   前記高分子電解質膜と前記触媒層形成用マスクとの間に隙間を設けた状態で、触媒層形成用マスクを配置する工程と、
   触媒層形成用インクをスプレー法で塗布し、前記高分子電解質膜の表面に前記アノード触媒層および前記カソード触媒層のうちの少なくとも一方を形成する工程と、を有する膜触媒層接合体の製造方法。
8. 高分子電解質膜の一方の表面にアノード触媒層および他方の表面にカソード触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、
   前記支持体と前記触媒層形成用マスクとの間に隙間を設けた状態で、支持体の表面に触媒層形成用マスクを配置する工程と、
   触媒層形成用インクをスプレー法で塗布し、前記支持体表面に前記アノード触媒層および前記カソード触媒層のうちの少なくとも一方を形成する工程と、
   得られた前記触媒層を前記高分子電解質膜の表面に接合する工程と、を有する膜触媒層接合体の製造方法。
9. 前記触媒層形成用マスクは、前記触媒層を形成するために打ち抜かれた形状の内周部を有し、
   前記高分子電解質膜または前記支持体と、前記触媒層形成用マスクの前記内周部との間に隙間を設けた状態で、前記触媒層形成用インクを塗布する請求項７または８に記載の膜触媒層接合体の製造方法。