JP2008293886A

JP2008293886A - 燃料電池

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Publication number: JP2008293886A
Application number: JP2007140374A
Authority: JP
Inventors: Hideyo Omori; 英世大森; Masanori Yoshida; 雅則吉田; Tatsuhisa Kawabata; 達央川畑; Osamu Hamanoi; 修浜野井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2008-12-04
Also published as: US20100173226A1; WO2008146134A1; CN101682047A; DE112008001415T5

Abstract

【課題】電解質膜に生じる応力を緩和又は吸収することのできる燃料電池の提供。
【解決手段】電解質膜と、この電解質膜の保持部材と、この保持部材が電解質膜を保持するために電解質膜と保持部材との間に介装される弾性部材とを含む燃料電池である。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、電解質膜を含む燃料電池に関する。特に、本発明は電解質膜の破損によるクロスリークを防止する技術に関する。

例えば、固体高分子型燃料電池(ＰＥＦＣ)は、電解質膜の両側に触媒層及び拡散層を夫々有する燃料極(アノード)及び空気極(カソード)が配設された構造体をセパレータで挟持してなる単セルが所定数積層されることによって構成される。

電解質膜を中心としてその両側に燃料極及び空気極を配置するにあたり、電解質膜を樹脂フレームで保持することが考えられる。例えば、図７に示すように、額縁状の樹脂フレーム５０の内側の側面全週に亘って凹部５１を設け、その凹部５１に電解質膜の外縁部２ａを挿入し、凹部５１の側壁と電解質膜２の外縁部２ａとを接着剤で接着する。このようにすることで、電解質膜２を樹脂フレーム５０に保持させることが考えられる。

また、本発明に関連する先行技術として、固体高分子型燃料電池の分野において、額縁形状の樹脂シートである第１及び第２枠体にアノード側電極及びカソード側電極が圧入された接合体を形成し、これらの接合体の枠体側接着面に接着剤を塗布し、これらが電解質膜の両側を挟むように接合された燃料電池構造体がある (特許文献１参照)。
特開平１０−１９９５５１号公報特開２００５−２８５６７７号公報特開平８−１８５８８１号公報

しかしながら、図７に示したような電解質膜の保持方法には以下のような問題があった。即ち、電解質膜は、パーフルオロスルホン酸系ポリマー等のフッ素系電解質膜を用いて構成される。このようなフッ素系電解質膜は、燃料電池の発電時に生じる生成水の含水量に応じてその面方向に伸縮することが知られている。図７に示したように、電解質膜２が樹脂フレーム５０に接着剤で固定されていると、電解質膜２の伸縮時には、接着部付近(
接着部から)に応力が生じる。このような応力によって、電解質膜５０の接着部付近に亀
裂(破線Ｘで図示)が生じ、燃料極に供給される燃料(水素)と空気極に供給される空気(酸
素)とのクロスリークが発生するおそれがあった。

本発明の目的は、電解質膜に生じる応力を緩和又は吸収することのできる燃料電池を提供することである。

本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。

即ち、本発明は、電解質膜と、
前記電解質膜の保持部材と、
前記保持部材が前記電解質膜を保持するために前記電解質膜と前記保持部材との間に介装される弾性部材と
を含む燃料電池である。

本発明において、弾性部材は、電解質膜と接合されても良く、電解質膜を挟持するもの
であっても良い。

本発明によれば、電解質膜の伸長(膨張)及び収縮の少なくとも一方が生じた場合に、弾性部材が有する弾性により、電解質膜に生じる応力を緩和又は吸収することができる。

好ましくは、本発明による燃料電池における前記電解質膜は、中央部と、この中央部の周囲に設けられ前記電解質膜の前記保持部材の保持状態において前記弾性部材と接する周縁部とを含み、
前記周縁部は、前記中央部よりも多い分子量で構成されている。

このようにすれば、比較的大きい応力がかかると考えられる周縁部の強度が高められているので、電解質膜が破損するおそれをよりなくすことができる。

好ましくは、本発明による燃料電池における前記電解質膜は前記弾性部材を介して接合された複数の電解質膜片からなる。

このようにすれば、各電解質膜片の伸長及び収縮の少なくとも一方によって生じる応力を弾性部材が分散して緩和又は吸収することができる。

好ましくは、本発明による燃料電池における前記弾性部材は、前記電解質膜を両側から挟持するために前記電解質膜と接触する第１の接触部位と、前記第１の接触部位と前記電解質膜との接触状態において前記保持部材と接触して前記第１の接触部位による前記電解質膜の挟持状態を維持する第２の接触部位とを有し、
前記第１の接触部位は挟持している電解質膜の収縮に応じて変形する一方で前記第２の接触部位は前記伸縮によって変形しないように構成されている。

このようにすれば、電解質膜の収縮又は伸長の少なくとも一方に応じて第１の接触部位が或る程度動く(変形する)ことで、電解質膜に生じた応力を緩和又は吸収することができる。

この場合、本発明による燃料電池は、前記電解質膜の挟持状態において、前記第１の接触部位の摩擦係数は前記第２の接触部位の摩擦係数より小さい(前記第１の接触部位と前
記電解質膜との間の摩擦力は前記第２の接触部位と前記保持部材との間の摩擦力より小さい)ように構成するのが好ましい。

或いは、前記第１の接触部位は、前記電解質膜の収縮によって生じる前記電解質膜の面方向の応力をその垂直方向に分解するように構成するのが好ましい。

本発明によれば、電解質膜に生じる応力を緩和又は吸収することのできる燃料電池を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

〔第１実施形態〕
図１は、電解質膜を有する燃料電池の例示として、固体高分子型燃料電池(ＰＥＦＣ)を構成するセルを模式的に示す図である。図１において、燃料電池のセル１は、固体高分子電解質膜２(以下「電解質膜２」と表記)と、電解質膜２を両側から挟む燃料極(アノード)
３及び空気極(酸化剤極：カソード)４と、燃料極３及び空気極４を挟む燃料極側セパレータ５及び空気極側セパレータ６とからなる。

燃料極３は、拡散層と触媒層とを有し、燃料極３には、水素ガスや水素リッチガスなどの水素を含む燃料が図示しない燃料供給系により供給される。燃料極３に供給された燃料は、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、水素がプロトン(水素イオン)と電子とに分離される。水素イオンは電解質膜２を通って空気極４に移動し、電子は外部回路を通って空気極４に移動する。

一方、空気極４は、拡散層と触媒層とを有し、空気等の酸化剤ガスが図示しない酸化剤供給系により空気極４に供給される。空気極４に供給された酸化剤ガスは、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、酸化剤ガスと、電解質膜２を通って空気極４に到達した水素イオンと、外部回路を通って空気極４に到達した電子とによる反応により水が生成される。このような燃料極３及び空気極４における反応の際に外部回路を通る電子が、セル１の両端子間に接続される負荷(図示せず)に対する電力として使用される。

電解質膜２は、パーフルオロスルホン酸系ポリマー等のフッ素系電解質膜を用いて構成されており、保持部材としての樹脂性のフレーム７に弾性部材８を介して保持される。図２Ａは、図１に示したセル１から燃料極３及び空気極４、並びにセパレータ５及び６が除かれた構成部材(構成部材１０)の左側面を示す図である。図２Ｂは、図２Ａ中の構成部材１０を切断線Ａ−Ａで切断した場合における切断面の一部(図２Ａの左側)を拡大して示す図である。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、フレーム７は矩形の額縁状に構成されており、矩形の電解質膜２の外形よりも大きい枠内寸法を有している。フレーム７の枠内には、電解質膜２を支持するための弾性部材(応力吸収部材)８が設けられている。

弾性部材８は、例えば、ゴム(例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ(エチレンプロピレンゴム))を用いて構成されており、二つの矩形の枠状の枠状部材８Ａ及び８Ｂからなる。枠状部材８Ａ，８Ｂの外形寸法は、フレーム７の枠内寸法とほぼ同様の寸法で形成されている。枠状部材８Ａ，８Ｂは、フレーム７の枠内で間隙ｄを空けて略平行に配置され、その外側面がフレーム７の枠内側面７ａに接着剤で接着されている。間隙ｄは、電解質膜２の厚さと同等、又はそれより小さい距離を有し、電解質膜２の外縁部２ａが挿入され、外縁部２ａの枠状部材８Ａ及び８Ｂに夫々接する面２ａ，２ｂが接着剤で接着(接
合)され、シールされた状態になっている。

枠状部材８Ａ及び８Ｂは、電解質膜２の面方向の伸縮に応じて伸縮するように構成されている。即ち、セル１を用いて発電が行われると、空気極４での反応によって水が生成される。電解質膜２は生成された水(生成水)を吸収すると、その面方向に伸長(膨張)する。そのとき、電解質膜２の接着部付近２ｄに外側へ向いた応力(矢印Ｓ１)が生じる。弾性部材８(枠状部材８Ａ及び８Ｂ)は、その固有の弾性により、応力Ｓ１を受けて或る程度収縮する。これによって、電解質膜２の伸長による応力Ｓ１が緩和される。もっとも、弾性部材８が応力Ｓ１を吸収できる程度の収縮可能量を有していても良い。

一方、セル１の発電が停止され、生成水が蒸発して電解質膜２が乾燥すると、電解質膜２は面方向に収縮し、接着部が電解質膜２の中心へ向かって引っ張られる状態となり、接着部付近２ｄに内側方向の応力Ｓ２が発生する。このとき、弾性部材８(枠状部材８Ａ及
び８Ｂ)は、その固有の弾性により、電解質膜２の収縮に応じて或る程度伸長する。これ
によって、電解質膜２の収縮による引っ張り方向の応力Ｓ２が緩和される。もっとも、弾性部材が応力Ｓ２を吸収できる程度の伸長可能量を有していても良い。

以上説明したように、第１実施形態による構成部材１０を備える燃料電池によれば、電解質膜２が弾性部材８を介してフレーム７に保持される(電解質膜２とフレーム７との間
に弾性部材８が介装されている)。弾性部材８は、電解質膜２の伸縮に応じて伸縮するよ
うに構成されているので、電解質膜２の伸縮時に生じる応力Ｓ１及びＳ２を緩和することができる。これによって、電解質膜２にクロスリークの要因となる亀裂が生じるのを抑えることができる。

なお、上述した例では、フレーム７の枠内に設けられた二つの枠状部材８Ａ及び８Ｂが電解質膜２を挟んで支持することでフレーム７に電解質膜２が保持されるように構成した。このような構成に代えて、次のような構成を採用可能である。

例えば、図３Ａに示す変形例１のように、枠状部材８Ａ及び８Ｂからなる弾性部材８に代えて、矩形の枠状に形成され、その枠内の側面に凹部(溝)８１が全周に亘って設けられた(断面コの字又はＵ字状の)弾性部材８２を用意し、弾性部材８２の外側面がフレーム７の枠内側面７ａに接着剤で接着される構成としても良い。そして、電解質膜２の外縁部２ａが凹部８１に挿入され、その外縁部２ａの両面が凹部８１の側壁に接着剤で接着された構成としても良い。

或いは、図３Ｂに示す変形例２のように、枠状の弾性部材８３が用意され、弾性部材８３の外側の側面がフレーム７の枠内の側面７ａに接着剤で接合され、弾性部材８３の内側の側面８３ａが電解質膜２の厚さ方向の面(外側面)に接着剤で接合された構成としても良い。

或いは、図３Ｃに示す変形例３のように、フレーム７の枠内の側面ａに凹部(溝)７ｂが設けられたものを適用し、この凹部７ｂに弾性部材８３の外縁部が挿入され、接着剤で接着された状態としても良い。

或いは、図３Ｄに示す変形例４のように、フレーム７に設けられた凹部７ｂに枠状部材８Ａ及び８Ｂの一部が挿入され、枠状部材８Ａ及び８Ｂが凹部７ｂの内壁に接着剤で接着された状態としてもよい。

以上のように、本発明による燃料電池は、電解質膜２が弾性部材を介してフレーム７に保持され、電解質膜２の伸縮による応力を弾性部材が或る程度吸収するように構成されていれば良い。弾性部材は、上記したゴムの例示以外に、電解質膜２の伸縮に応じて伸縮可能な材質を適宜採用することができる。また、弾性部材は、燃料電池の運転温度(ＰＥＦ
Ｃならば１００℃程度)の高温下で劣化しない耐酸性の材料を適用するのが望ましい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明による燃料電池の第２実施形態について説明する。第２実施形態は第１実施形態と共通する構成を有するので、主として相違点について説明し、共通点については説明を省略する。

図４は、第２実施形態における燃料電池の構成部材１０Ａの例を示す図である。図４において、矩形の電解質膜２０が弾性部材８を介してフレーム７に保持される点において、第２実施形態は第１実施形態と同様である。

但し、第２実施形態における電解質膜２０は、中央部２１と、この中央部２１を取り巻く周縁部(外縁部)２２とを有し、外縁部２２(図４において、弾性部材８との境界を示す
実線と電解質膜２０上の破線部とで囲まれた範囲)の分子量が中央部２１の分子量よりも
大きくなるように構成されている。言い換えれば、電解質膜２０の外縁部２２の厚さが中央部２１よりも厚くなるように構成されている。

弾性部材８は、第１実施形態と同様に、枠状部材８Ａ及び８Ｂからなり(図２Ｂ参照)、枠状部材８Ａと８Ｂとの間隙ｄに、分子量の大きい外縁部２２の一部が挿入され、挿入部分が枠状部材８Ａ及び８Ｂに接着剤で接着(接合)された状態となっている。

このように、外縁部２２の分子量が大きくされることで、その強度が高められており、電解質膜２０の伸縮による応力により良く絶える構成となっている。一方、中央部２１の分子量が外縁部２２よりも小さくされることで、電解質膜２０中のプロトン移動を好適な状態で維持することができる。弾性部材８により電解質膜２０の伸縮に対する応力が緩和される点は、第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
次に、本発明による燃料電池の第３実施形態について説明する。第３実施形態の構成は、第１実施形態との共通点を有するので、共通点については説明を省略し、主として相違点について説明する。

図５Ａは、第３実施形態による燃料電池の構成部材１０Ｂの例を示す図であり、図５Ｂは、図５Ａ中の切断線Ｂ−Ｂで構成部材１０Ｂを切断した場合における切断面の一部を示す図である。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第３実施形態における電解質膜２３は、同一面上において行と列に所定の間隔で配置された複数の膜片２４からなる。弾性部材８４は、複数の膜片２４を相互に接合する格子状部８５と、複数の膜片２４の周囲を取り囲むように設けられた枠状部８６とが一体に形成されてなる、全体として矩形で、各膜片２４をはめ込む複数の孔８７が形成された形状に構成されている。

図５Ｂに示すように、各孔８７の側面には、凹部(溝)８７ａが形成されており、膜片２４の外縁部が凹部８７ａに挿入されることで、膜片２４が孔８７に嵌め込まれ、接着剤で接着(接合)され、シールされている。このようにして、膜片２４は弾性部材８４に保持される。

また、弾性部材８４の外側面は、フレーム７の枠内の側面７ａに接着剤で接着(接合)されている。このようにして、複数の膜片２４からなる電解質膜２３が、弾性部材８４を介してフレーム７に保持されている。

弾性部材８４は、例えば、ヤング率が１ＭＰａ〜１０ＭＰａ程度の伸縮可能な絶縁性材料(例えば、第１実施形態で例示したゴム)を適用できる。格子状部８５は、隣り合う膜片２４の夫々の伸縮による応力を吸収できる程度の幅長さを持つように構成される。また、枠状部８６の幅長さは、格子状部８５の幅長さの１／２以上の長さを持つように形成される。

なお、図５Ｃに示す変形例のように、孔８７の側面に凹部８７ａが設けられず、孔８７の側面と膜片２４の側面とが接着剤で接合されるようにしても良い。また、各膜片２４は、伸縮による応力が均等に生じるように、正方形で構成されるのが好ましい。

第３実施形態による構成部材１０Ｂによれば、各膜片２４の伸縮に応じて弾性部材(格
子状部８１及び枠状部８２)が伸縮し、応力を分散して緩和又は吸収する。よって、応力
によって膜片２４にクロスリークの要因となる亀裂が生じるのを抑えることができる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明による燃料電池の第４実施形態について説明する。第４実施形態の構成は、第１実施形態との共通点を有するので、共通点については説明を省略し、主として相違点について説明する。

図６Ａは、本発明による燃料電池の構成部材の第４実施形態を示す図であり、図６Ｂは、図６Ａに示した構成部材１０Ｃを切断線Ｃ−Ｃで切断した場合における断面の一部を示した図である。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、フレーム７には、その内側側面の全周に亘って凹部(溝)７ｂが設けられている。凹部７ｂ内には、弾性部材８８としての枠状部材８８Ａ及び８８Ｂが配置されている。枠状部材８８Ａ及び８８Ｂは、凹部７ｂの中心軸側の面が曲面８９で構成された断面アーチ型をなしており、アーチの基部に相当する各面(
フレーム７側の面)９０が凹部７ｂの側壁に接するようになっている。

枠状部材８８Ａ及び８８Ｂの対向する曲面間に、電解質膜２の外縁部２ａが挿入される。このとき、両曲面(電解質膜２との接触面)８９，８９が外縁部２ａを両側から挟み込む状態となる一方で、各枠状部材８８Ａ及び８８Ｂのフレーム７側の面９０，９０が凹部７ｂの側壁と当接し、外縁部２ａが曲面８９，８９間に挟まれた状態が維持されるようになっている。このようにして、電解質膜２が、弾性部材８８を介して保持部材としてのフレーム７に保持されており、電解質膜２の外縁部２ａがシールされた状態となっている。

第４実施形態における構成部材１０Ｃは、弾性部材８８がフレーム７及び電解質膜２に対して接着剤で接合されていない点で、第１〜第３実施形態と異なる。このような構成部材１０Ｃによれば、電解質膜２の伸長(膨張)時において、電解質膜２は、外側に向かって面方向に膨張する。ここで、枠状部材８８Ａ及び８８Ｂの曲面８９，８９(電解質膜２と
の接触面)側の摩擦係数(曲面８９と外縁部２ａとの摩擦力)は、保持部材たるフレーム７
と接する面９０，９０側の摩擦係数(フレーム７と接する面９０とフレーム７との間の摩
擦力)よりも小さくなっている。この例では、フレーム７と接触面９０，９０との接触面
積が曲面８９と電解質膜２との接触面積よりも大きくなるようにすることで、フレーム７側の面９０，９０の摩擦係数が大きくなるように構成している。

このため、電解質膜２の外縁部２ａは、膨張により、枠状部材８８Ａ及び８８Ｂが外縁部２ａを挟む力に抗して外側に移動する。このとき、外縁部２ａと接している枠状部材８８Ａ及び８８Ｂの曲面８９，８９は、外縁部２ａの移動に追従し、外側に向かって撓むように変形する。一方で、フレーム７と接触している面９０，９０は、電解質膜２の動きに追従せず変形しない。

曲面８９が変形することで、電解質膜２の面方向において外側に向かう応力Ｓ１は、その一部がその垂直方向に分解される。これによって、電解質膜２と枠状部材８８Ａ及び８８Ｂ(弾性部材８８)との接触面(曲面８９)付近に発生する応力を緩和又は吸収することができる。

一方、電解質膜２の収縮時において、電解質膜２は、その面方向において内側に(電解
質膜２の中心)に向かって収縮する。このとき、電解質膜２の外縁部２ａは、枠状部材８
８Ａ及び８８Ｂが外縁部２ａを挟む力に抗して内側に移動する。このとき、外縁部２ａと接している曲面８９，８９は、外縁部２ａの移動に追従し、曲面８９，８９が内側に撓むように変形する。一方で、フレーム７と接触している面９０，９０は、電解質膜２の動きに追従せず変形しない。

曲面８９が変形することで、電解質膜２の面方向において内側に向かう応力Ｓ２は、そ
の一部がその垂直方向に分解される。これによって、電解質膜２と枠状部材８８Ａ及び８８Ｂ(弾性部材８８)との接触面(曲面８９)付近に発生する応力を緩和又は吸収することができる。

第４実施形態によれば、弾性部材８８を構成する枠状部材８８Ａ及び８８Ｂの曲面８９，８９が、電解質膜２の膨張及び収縮の少なくとも一方に応じて或る程度動く(変形する)ように構成されることで、膨張や収縮により生じる応力を緩和又は吸収することができる。

なお、第４実施形態では、枠状部材８８Ａ及び８８Ｂが電解質膜２との接触面となる曲面８９を有する断面アーチ状に形成され、アーチの基部に相当する二つの平面９０，９０が凹部７ｂの側壁に接するように構成されている。これに対し、フレーム７(凹部７ｂ)と接触する面９０，９０を一つの平面で構成するようにしても良い。また、電解質膜２との接触部分が変形して応力を緩和又は吸収できる限り、弾性部材８８(枠状部材８８Ａ及び
８８Ｂ)の断面形状はどのように構成されていても良い。例えば、曲面８９は平面で構成
可能である。

なお、上述した構成に代えて、枠状部材８８Ａ及び８８Ｂのフレーム７(凹部７ｂ)との接触面(曲面８９)が接着剤でフレーム７に接合されるようにしても良い。また、枠状部材８８Ａ及び８８Ｂは、電解質膜２の伸縮によっては変形せず、電解質膜２の外縁部２ａがその伸縮時に枠状部材８８Ａと８８Ｂ間を摺動するように構成しても良い。

第１〜第４実施形態で説明した構成は、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

図１は、本発明による燃料電池の構成例を示す図である。図２Ａは、図１に示した燃料電池からセパレータ及び電極を除いた第１実施形態における構成部材を左側面から見た図である。図２Ｂは、図２Ａにおける切断線Ａ−Ａで切断した切断面の一部を示す図である。図３Ａは、第１実施形態の変形例１を示す図である。図３Ｂは、第１実施形態の変形例２を示す図である。図３Ｃは、第１実施形態の変形例３を示す図である。図３Ｄは、第１実施形態の変形例４を示す図である。図４は、本発明による燃料電池の第２実施形態における構成部材の例を示す図である。図５Ａは、本発明による燃料電池の第３実施形態における構成部材の例を示す図である。図５Ｂは、図５Ａに示した構成部材を切断線Ｂ−Ｂで切断した切断面の一部を示す図である。図５Ｃは、第３実施形態の変形例を示す図である。図６Ａは、本発明による燃料電池の第４実施形態における構成部材の例を示す図である。図６Ｂは、図６Ａに示した構成部材を切断線Ｃ−Ｃで切断した切断面の一部を示す図である図７は、電解質膜の保持方法として考えられる方法の説明図である。

符号の説明

１・・・セル(燃料電池)
２,２０・・・電解質膜
２ａ・・・電解質膜の外縁部
２ｂ,２ｃ・・・枠状部材との接触面
２ｄ・・・接着部付近
３・・・燃料極
４・・・空気極
５・・・燃料極側セパレータ
６・・・空気極側セパレータ
７・・・フレーム(保持部材)
８,８２,８３,８４,８８・・・弾性部材(応力吸収部材)
８Ａ,８Ｂ,８８Ａ,８８Ｂ・・・枠状部材
１０,１０Ａ,１０Ｂ,１０Ｃ・・・燃料電池の構成部材
２１・・・中央部
２２・・・外縁部(周縁部)
２４・・・電解質膜片
８３ａ・・・凹部
８５・・・格子状部
８６・・・枠状部
８７・・・孔
８７ａ・・・凹部
８９・・・曲面(電解質膜との接触面)
９０・・・面(フレームとの接触面)

Claims

電解質膜と、
前記電解質膜の保持部材と、
前記保持部材が前記電解質膜を保持するために前記電解質膜と前記保持部材との間に介装される弾性部材と
を含む燃料電池。
前記電解質膜は、中央部と、この中央部の周囲に設けられ前記電解質膜の前記保持部材の保持状態において前記弾性部材と接する周縁部とを含み、
前記周縁部は、前記中央部よりも多い分子量で構成されている
請求項１に記載の燃料電池。
前記電解質膜は前記弾性部材を介して接合された複数の電解質膜片からなる
請求項１又は２に記載の燃料電池。
前記弾性部材は、前記電解質膜を両側から挟持するために前記電解質膜と接触する第１の接触部位と、前記第１の接触部位と前記電解質膜との接触状態において前記保持部材と接触して前記第１の接触部位による前記電解質膜の挟持状態を維持する第２の接触部位とを有し、
前記第１の接触部位は挟持している電解質膜の収縮又は伸長の少なくとも一方に応じて変形する一方で前記第２の接触部位は前記伸縮によって変形しないように構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池。