JP2008226601A - 膜−膜補強部材接合体、膜−触媒層接合体、膜−電極接合体、高分子電解質形燃料電池、及び膜−膜補強部材接合体の製造方法 - Google Patents
膜−膜補強部材接合体、膜−触媒層接合体、膜−電極接合体、高分子電解質形燃料電池、及び膜−膜補強部材接合体の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】高分子電解質膜1と、膜状又は板状に、かつ、開口11を有するように形成され、その一方の主面13が高分子電解質膜1における一方の主面に接触するように配置された第1膜補強部材10aを備え、第1膜補強部材10aの開口11の縁部11aの少なくとも一部に主面13につながるように面取り部15が形成されている、膜−膜補強部材接合体。
【選択図】図1
Description
1/2O2+2H++2e-→H2O(化2)
なお、PEFCが発電中には、カソードで生成した水の一部が逆拡散して、アノードに移動する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る膜−膜補強部材接合体の概略構成を模式的に示す断面図である。図2は、図1に示す膜−膜補強部材接合体を模式的に示す斜め上方から見た斜視図である。なお、図2において、膜−膜補強部材接合体における上下方向を図の上下方向として表し、後述する燃料ガス供給用マニホールド孔等のマニホールド孔を省略している。
合物が挙げられる。ただし、下記式中、qは1〜8の整数、rは1〜8の整数、tは1〜
3の整数を示す。
CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)r−SO3H ・・・(5)
CF2=CF(OCF2CF(CF3))tO(CF2)2−SO3H ・・・(6)
また、第1及び第2膜補強部材10a、10bを構成する材料としては、高分子電解質膜1を自ら傷つけることなく補強する(保護する)観点から柔軟性と可とう性とを有する合成樹脂であることが好ましい。
2a アノード触媒層(第1触媒層)
2b カソード触媒層(第2触媒層)
3a アノードガス拡散層(第1ガス拡散層)
3b カソードガス拡散層(第2ガス拡散層)
4a アノード
4b カソード
5 MEA(Membrane−Electrode−Assembly:膜−電極接合体)
6a アノードセパレータ
6b カソードセパレータ
7 燃料ガス流路
8 酸化剤ガス流路
9 熱媒体流路
10a 第1膜補強部材
10b 第2膜補強部材
11 開口
11a 縁部
12 ガスケット
13 主面(内側主面)
14 内周面
15 面取り部
16 外周面
20 膜−膜補強部材接合体
30 膜−触媒層接合体
31 燃料ガス供給用マニホールド
32 酸化剤ガス供給用マニホールド
33 熱媒体供給用マニホールド
34 燃料ガス排出用マニホールド
35 酸化剤ガス排出用マニホールド
36 熱媒体排出用マニホールド
40 セル
41a 第1端板
41b 第2端板
50 セル積層体
51 セルスタック
61 イオン交換膜
62 触媒層
63 拡散層
64 電極
65 保護膜
66 エッジ部分
67 部分
68 部分
71 高分子電解質膜
72 触媒層
73 拡散層
74 電極
75 膜−電極接合体
76 ガスケット
77 セパレータ
80 セル
90 膜補強部材シート
91 切断刃
101 角部(内周内側角部)
d 長さ
h 高さ
n 長さ
t 厚み
Claims (11)
- 高分子電解質膜と、
膜状又は板状に、かつ、開口を有するように形成され、その一方の主面が前記高分子電解質膜における一方の主面に接触するように配置された第1膜補強部材を備え、
前記第1膜補強部材の前記開口の縁部の少なくとも一部に前記高分子電解質膜側の主面につながるように面取り部が形成されている、膜−膜補強部材接合体。 - 前記第1膜補強部材が環状に形成され、前記開口が前記環状の形状の中央開口である、請求項1に記載の膜−膜補強部材接合体。
- 請求項1又は2に記載の膜−膜補強部材接合体と、
前記高分子電解質膜の一方の主面の第1膜補強部材の前記開口に位置する部分を覆うように配置された第1触媒層と、
前記高分子電解質膜の他方の主面の前記第1触媒層に対応する部分を覆うように配置された第2触媒層と、を備えている、膜−触媒層接合体。 - 請求項3に記載の膜−触媒層接合体と、
前記第1触媒層と前記第1膜補強部材の主面の一部とを覆うように配置された第1ガス拡散層と、
前記第2触媒層と前記高分子電解質膜の前記第2触媒層側の主面であって前記第1膜補強部材に対応する部分の一部とを覆うように配置された第2ガス拡散層と、を備えている、膜−電極接合体。 - 膜状又は板状に、かつ、開口を有するように形成され、その一方の主面が前記高分子電解質膜における他方の主面に接触するように配置された第2膜補強部材をさらに備え、
前記第1及び第2膜補強部材の少なくともいずれかの前記開口の縁部の少なくとも一部に前記高分子電解質膜側の主面につながるように面取り部が形成されている、請求項1に記載の膜−膜補強部材接合体。 - 前記第1及び第2膜補強部材が環状に形成され、前記開口が前記環状の形状の中央開口である、請求項5に記載の膜−膜補強部材接合体。
- 請求項5又は6に記載の膜−膜補強部材接合体と、
前記高分子電解質膜の一方の主面の第1膜補強部材の前記開口に位置する部分を覆うように配置された第1触媒層と、
前記高分子電解質膜の他方の主面の第2膜補強部材の前記開口に位置する部分を覆うように配置された第2触媒層と、を備えている、膜−触媒層接合体。 - 請求項7に記載の膜−触媒層接合体と、
前記第1触媒層と前記第1膜補強部材の主面の一部とを覆うように配置された第1ガス拡散層と、
前記第2触媒層と前記第2膜補強部材の主面の一部とを覆うように配置された第2ガス拡散層と、を備えている、膜−電極接合体。 - 前記第1及び第2ガス拡散層は前記高分子電解質膜の厚み方向から見て各々の周縁部が全周に亘って重なるように配置されている、請求項4又は8に記載の膜−電極接合体。
- 請求項4、請求項8及び請求項9のいずれかに記載の膜−電極接合体を備える、高分子電解質形燃料電池。
- 膜状又は板状の膜補強部材に開口を形成する工程と、
前記膜補強部材の一方の主面の開口の縁部の少なくとも一部に前記一方の主面につながるように面取り部を形成する工程と、
前記膜補強部材の一方の主面と高分子電解質膜の主面とを接触させ、これらを接合する工程と、を含む、膜−膜補強部材接合体の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010250956A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の触媒層形成方法 |
JP2013098155A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用樹脂枠付き電解質膜・電極構造体及び燃料電池スタック |
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JPH10154521A (ja) * | 1996-09-24 | 1998-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体高分子型燃料電池 |
JP2004281113A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Osaka Gas Co Ltd | 固体高分子形燃料電池用セル及びそれを備えた固体高分子形燃料電池 |
-
2007
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