JP2008310991A - Fuel cell - Google Patents

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Noriyuki Kitao
典之 喜多尾
Yoshinori Suga
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology that leakage of a reaction gas from a fuel cell can be detected, using a simple and easy constitution. <P>SOLUTION: A fuel cell stack 100C is equipped with a laminate 10 in which a membrane electrode assembly 50 and a separator 60 are alternately laminated. A tightening film F constituted of a polymer resin film is wound around a side face of the laminate 10. A thin membrane coated by a pressure-sensitive paint PP, in which a light emission amount changes according to oxygen concentration is formed on a surface of the tightening film F. If hydrogen leaks to the outside of the fuel cell stack 100C, since the local oxygen concentration at a leaking place is reduced due to hydrogen leakage, the fluorescence amount of the pressure-sensitive paint PP is increased. That is, a dye-coated tightening film FP coated by the pressure-sensitive paint PP functions as a leakage gas inspecting part. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、燃料電池に関する。   The present invention relates to a fuel cell.

燃料電池は、通常、水素や酸素などの反応ガスの供給を受けて発電を行う。また、燃料電池では構成部材の位置ずれなどによって反応ガスが漏洩する場合がある。そうした反応ガスの漏洩が発生は、燃料電池の発電効率の低下の原因となるばかりでなく、燃料電池周辺に備えられた機器の劣化や事故の原因となる可能性がある。これまで、反応ガスの漏洩を防止するための種々の技術が提案されてきた(特許文献1等)。   A fuel cell normally generates power by receiving a supply of a reaction gas such as hydrogen or oxygen. In addition, in the fuel cell, the reaction gas may leak due to misalignment of constituent members. Such leakage of the reaction gas not only causes a decrease in the power generation efficiency of the fuel cell, but also may cause deterioration of equipment provided around the fuel cell and an accident. Until now, various techniques for preventing leakage of reaction gas have been proposed (Patent Document 1, etc.).

特開2006−172814号公報JP 2006-172814 A 特開2005−345338号公報JP 2005-345338 A 特開2006−156038号公報JP 2006-156038 A 特開2002−56883号公報JP 2002-56883 A 特開2006−179433号公報JP 2006-179433 A

ところで、燃料電池は、車両などの限られた空間に配置される場合があり、小型化・軽量化することが好ましい。従って、燃料電池に設けられる反応ガス漏洩防止のための検知センサや予防システム等も簡易な構成であることが好ましい。しかし、これまでこうした要求に対して十分な工夫がなされてこなかったのが実情であった。   By the way, the fuel cell may be disposed in a limited space such as a vehicle, and it is preferable to reduce the size and weight. Therefore, it is preferable that the detection sensor, the prevention system, and the like for preventing the reaction gas leakage provided in the fuel cell have a simple configuration. However, the reality is that until now there has not been enough ingenuity to meet these requirements.

本発明は、簡易な構成によって燃料電池からの反応ガスの漏洩を検知できる技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the technique which can detect the leakage of the reactive gas from a fuel cell by simple structure.

本発明の一形態は、燃料電池であって、燃料電池の外部への反応ガスの漏洩の有無を検査するための漏洩ガス被検査部を備え、前記漏洩ガス被検査部には、酸素濃度に応じて発光量が変化する感圧色素が塗布されていることを特徴とする。この構成によれば、反応ガスの噴出による局所的な酸素濃度の低下が発生した場合に、漏洩ガス検知部の感圧色素の発光量が変化する。従って、簡易な構成で精度良く、反応ガスの漏洩を検知することができる。   One aspect of the present invention is a fuel cell, comprising a leaked gas inspected portion for inspecting whether or not a reactant gas leaks to the outside of the fuel cell, and the leaked gas inspected portion has an oxygen concentration. A pressure-sensitive dye whose light emission amount is changed accordingly is applied. According to this configuration, when the local oxygen concentration is reduced due to the ejection of the reaction gas, the light emission amount of the pressure sensitive dye in the leaked gas detection unit changes. Therefore, it is possible to detect the leakage of the reaction gas with a simple configuration and high accuracy.

前記燃料電池は、さらに、膜電極接合体とセパレータとが交互に積層された積層体を備え、前記漏洩ガス被検査部は、前記積層体の側面に設けられているものとしても良い。この構成によれば、膜電極接合体とセパレータとの接触界面から漏洩する反応ガスを、簡易な構成で精度良く検地することができる。   The fuel cell may further include a laminated body in which membrane electrode assemblies and separators are alternately laminated, and the leakage gas inspected portion may be provided on a side surface of the laminated body. According to this configuration, the reaction gas leaking from the contact interface between the membrane electrode assembly and the separator can be detected accurately with a simple configuration.

前記漏洩ガス被検査部は、前記感圧色素が表面に塗布されたフィルム状部材を有しており、前記フィルム状部材は、前記積層体の側面を被覆するように巻き付けられているものとしても良い。この構成によれば、膜電極接合体とセパレータとの接触界面から漏洩する反応ガスの量をフィルム状部材によって抑制するとともに、感圧色素によって反応ガスの漏洩を検知することができる。   The leaked gas inspected part has a film-like member coated with the pressure-sensitive dye on the surface, and the film-like member is wound so as to cover the side surface of the laminate. good. According to this configuration, the amount of the reactive gas leaking from the contact interface between the membrane electrode assembly and the separator can be suppressed by the film-like member, and the reactive gas leakage can be detected by the pressure sensitive dye.

前記セパレータは、前記膜電極接合体のアノード側に配置されるアノードプレートを含む複数の板状部材を有しており、前記積層体の側面には、前記アノードプレートの外周が他の板状部材の外周より小さく設けらることによって凹部が設けられており、前記漏洩ガス被検査部は、前記凹部に形成された前記感圧色素を含む感圧色素層を有するものとしても良い。この構成によれば、反応ガスが漏洩した場合に、漏洩が発生している凹部の感圧色素の発光量が変化するため、反応ガスの漏洩箇所の特定が容易となる。従って、漏洩ガス検知精度を向上することができる。   The separator has a plurality of plate-like members including an anode plate disposed on the anode side of the membrane electrode assembly, and an outer periphery of the anode plate is another plate-like member on a side surface of the laminate. The recessed part is provided by providing smaller than the outer periphery of this, and the said leakage gas to-be-inspected part is good also as what has the pressure-sensitive dye layer containing the said pressure-sensitive dye formed in the said recessed part. According to this configuration, when the reaction gas leaks, the light emission amount of the pressure-sensitive dye in the concave portion where the leakage occurs changes, so that it is easy to identify the location where the reaction gas leaks. Therefore, leakage gas detection accuracy can be improved.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池スタック、その燃料電池スタックを備えた燃料電池システム、その燃料電池システムを搭載した車両等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, in the form of a fuel cell stack, a fuel cell system including the fuel cell stack, a vehicle equipped with the fuel cell system, and the like. Can do.

A.第1実施例:
図1は本発明の一実施例に用いられる燃料電池スタックの構成を示す概略斜視図である。この燃料電池スタック100は、反応ガスとして水素と酸素の供給を受けて発電を行う固体高分子型燃料電池である。なお、燃料電池スタック100としては、固体高分子型燃料電池でなくとも良く、任意の種々のタイプの燃料電池に本発明を適用することが可能である。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of a fuel cell stack used in one embodiment of the present invention. The fuel cell stack 100 is a solid polymer fuel cell that generates power by receiving supply of hydrogen and oxygen as reaction gases. The fuel cell stack 100 may not be a polymer electrolyte fuel cell, and the present invention can be applied to any of various types of fuel cells.

燃料電池スタック100は、膜電極接合体とセパレータとを交互に積層した積層体10と、積層体10をその積層方向に挟持する2つのエンドプレート21,22と、燃料電池スタック100を締結するための締結部材30とを備えている。   The fuel cell stack 100 is configured to fasten the fuel cell stack 100 with the laminated body 10 in which membrane electrode assemblies and separators are alternately laminated, the two end plates 21 and 22 that sandwich the laminated body 10 in the laminating direction. The fastening member 30 is provided.

2つのエンドプレート21,22は、燃料電池スタック100の積層方向に沿って見たときに、積層体10とほぼ重なる略長方形の板状部材である。積層体10は、エンドプレート21,22の四隅24及び2つの長辺の中央部25と重なる部位に、積層方向に延びる矩形状の溝である外接矩形部11を有している。締結部材30の直棒状のシャフト部31は、積層体10の外接矩形部11を通って、2つのエンドプレート21,22の四隅24及び2つの中央部25の計6箇所を貫通している。シャフト部31の両端にはナット部32が設けられており、ナット部32をネジ締めすることによって、積層体10は、2つのエンドプレート21,22から積層方向に締結荷重を受ける。   The two end plates 21 and 22 are substantially rectangular plate-like members that substantially overlap the stacked body 10 when viewed along the stacking direction of the fuel cell stack 100. The laminated body 10 has a circumscribed rectangular portion 11 that is a rectangular groove extending in the laminating direction at a portion that overlaps the four corners 24 of the end plates 21 and 22 and the central portion 25 of the two long sides. The straight rod-shaped shaft portion 31 of the fastening member 30 passes through the circumscribed rectangular portion 11 of the laminated body 10 and penetrates the four corners 24 and the two central portions 25 of the two end plates 21 and 22 in total. Nut portions 32 are provided at both ends of the shaft portion 31, and the laminated body 10 receives a fastening load in the stacking direction from the two end plates 21 and 22 by screwing the nut portion 32.

なお、2つのエンドプレート21,22の外表面の中央部には、嵌合凹部28が設けられている。この嵌合凹部28は、後述する締結フィルム巻付装置に燃料電池スタック100を取り付ける際に嵌合孔として機能する。また、積層体10の積層方向上側(紙面の上方向側)に配置されたエンドプレート21には、反応ガスのためのマニホールド孔と外部の配管とを連結するための貫通孔が設けられているが、図示は省略してある。   A fitting recess 28 is provided at the center of the outer surface of the two end plates 21 and 22. The fitting recess 28 functions as a fitting hole when the fuel cell stack 100 is attached to a fastening film winding device described later. The end plate 21 disposed on the upper side of the laminate 10 in the stacking direction (upward in the drawing) is provided with a through hole for connecting a manifold hole for the reaction gas and an external pipe. However, illustration is omitted.

この燃料電池スタック100は、締結部材30によって締結されているが、例えば、車両等の移動体に配置される場合には、締結荷重がかけられている方向以外の方向に慣性力が働く場合がある。また、移動体に配置されない場合であっても、燃料電池スタック100の運搬時にそうした慣性力が働く可能性もある。すると、燃料電池スタック100のセパレータや膜電極接合体が、その慣性力によって面方向に位置ずれを引きおこす可能性がある。特に、燃料電池スタック100の発電中には、発電による温度変化によって締結部材30や積層体10の熱膨張差による締結荷重の変化が生じる場合があるため、位置ずれ発生の可能性が高くなる。そこで、本実施例では、燃料電池スタック100の側面部にフィルム状の部材(以後、「締結フィルム」と呼ぶ)を巻き付けることによって、その締結力を向上させる。   The fuel cell stack 100 is fastened by the fastening member 30. For example, when the fuel cell stack 100 is disposed on a moving body such as a vehicle, an inertial force may act in a direction other than the direction in which the fastening load is applied. is there. Even when the fuel cell stack 100 is not transported, there is a possibility that such inertial force may be exerted when the fuel cell stack 100 is transported. Then, the separator and the membrane electrode assembly of the fuel cell stack 100 may cause a positional shift in the surface direction due to the inertial force. In particular, during power generation of the fuel cell stack 100, a change in fastening load due to a difference in thermal expansion between the fastening member 30 and the laminated body 10 may occur due to a temperature change due to power generation, so that the possibility of occurrence of misalignment increases. Therefore, in this embodiment, the fastening force is improved by winding a film-like member (hereinafter referred to as “fastening film”) around the side surface portion of the fuel cell stack 100.

図2は、燃料電池スタック100の側面に締結フィルムを巻き付けるため締結フィルム巻付装置200を示す概略図である。締結フィルム巻付装置200は、水平に配置された土台部210の両端にそれぞれ、ロールフィルム取付部220と、スタック取付部230とを備えている。ロールフィルム取付部220には、リール221が回転軸223を中心に回転駆動可能なように取り付けられている。なお、回転軸223の軸方向は、紙面に対して垂直な方向である。   FIG. 2 is a schematic view showing a fastening film winding apparatus 200 for winding a fastening film around the side surface of the fuel cell stack 100. The fastening film winding apparatus 200 includes a roll film attachment portion 220 and a stack attachment portion 230 at both ends of the base portion 210 arranged horizontally. A reel 221 is attached to the roll film attachment portion 220 so as to be rotationally driven about a rotation shaft 223. The axial direction of the rotation shaft 223 is a direction perpendicular to the paper surface.

リール221には、締結フィルムFがロール状に巻き付けられている。締結フィルムFとしては、高分子樹脂フィルムを採用することができ、例えば、ポリイミドフィルムや、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、アラミドフィルム、カプトンフィルム、塩化ビニルフィルム、シリコーン・ガラステープ、テフロンテープ、マイラーテープ、ポリエチレンフィルム、ポリアミドフィルム等を採用することができる。締結フィルムFの幅は、燃料電池スタック100の高さに較べて小さいものが採用される。この場合には、締結フィルムFは、燃料電池スタック100の周りに包帯状に巻き回される。ただし、燃料電池スタック100の高さとほぼ等しい幅を有する締結フィルムFを用いるようにしても良い。   A fastening film F is wound around the reel 221 in a roll shape. As the fastening film F, a polymer resin film can be used. For example, polyimide film, polypropylene film, polyester film, polyphenylene sulfide film, aramid film, Kapton film, vinyl chloride film, silicone glass tape, Teflon tape Mylar tape, polyethylene film, polyamide film and the like can be employed. The width of the fastening film F is smaller than the height of the fuel cell stack 100. In this case, the fastening film F is wound in a bandage around the fuel cell stack 100. However, a fastening film F having a width substantially equal to the height of the fuel cell stack 100 may be used.

スタック取付部230には、軸受部231が設けられている。軸受部231には、モータによって回転駆動可能な回転軸232が取り付けられている。回転軸232の軸方向は、ロールフィルム取付部220の回転軸223と同様に、紙面に対して垂直な方向である。回転軸232は、燃料電池スタック100の底面に設けられた嵌合凹部28に嵌合することによって、燃料電池スタック100は、スタック取付部230に取り付けら。燃料電池スタック100は、回転軸223に取り付けられた状態で、軸受部231を中心に回転駆動する。   The stack mounting portion 230 is provided with a bearing portion 231. A rotation shaft 232 that can be driven to rotate by a motor is attached to the bearing portion 231. The axial direction of the rotating shaft 232 is a direction perpendicular to the paper surface, similarly to the rotating shaft 223 of the roll film mounting portion 220. The fuel cell stack 100 is attached to the stack attachment portion 230 by fitting the rotating shaft 232 into the fitting recess 28 provided on the bottom surface of the fuel cell stack 100. The fuel cell stack 100 is rotationally driven around the bearing portion 231 while being attached to the rotating shaft 223.

この構成によって、図に示すように、燃料電池スタック100を回転させつつ、リール221の締結フィルムFを燃料電池スタック100の側面全体に巻き付けていく。なお、燃料電池スタック100は、回転軸223に取り付けられた状態で、その軸方向に取付位置を調整することができ、燃料電池スタック100の高さと締結フィルムFのロール幅とが一致しない場合でも、締結フィルムFの巻位置を調整しつつ巻き付けることが可能である。   With this configuration, as shown in the drawing, the fastening film F of the reel 221 is wound around the entire side surface of the fuel cell stack 100 while rotating the fuel cell stack 100. Note that the fuel cell stack 100 can be attached to the rotary shaft 223 in the axial direction, and the attachment position can be adjusted in the axial direction. Even when the height of the fuel cell stack 100 and the roll width of the fastening film F do not match. It is possible to wind while adjusting the winding position of the fastening film F.

図3は、締結フィルムFが巻きつけられた状態の燃料電池スタック100Aを示す概略斜視図である。このように、燃料電池スタック100Aの側面は、締結フィルムFによって被覆される。なお、締結フィルムFは、透明性を有することが好ましく、締結フィルムFが巻き付けられた状態であっても燃料電池スタック100Aの側面部が視認できることが好ましい。この理由は、例えば、構成部材の位置ずれなど、燃料電池スタック100Aが破損・劣化を引きおこした場合に、目視で確認することが可能となるからである。   FIG. 3 is a schematic perspective view showing the fuel cell stack 100A in a state where the fastening film F is wound. Thus, the side surface of the fuel cell stack 100A is covered with the fastening film F. In addition, it is preferable that the fastening film F has transparency, and it is preferable that the side surface portion of the fuel cell stack 100A can be visually recognized even when the fastening film F is wound. This is because, for example, when the fuel cell stack 100A is damaged or deteriorated, such as a displacement of the constituent members, it can be visually confirmed.

また、締結フィルムFは、表面に粘着性を有することが好ましい。これによって締結フィルムFによる締結力が向上するからである。さらに、締結フィルムFは、非通気性を有することが好ましい。これによって、例え燃料電池スタック100Aから反応ガスが漏洩した場合であっても、締結フィルムFによって漏洩ガスが外部へと拡散することを抑制することができるからである。加えて、このように締結フィルムFによって被覆された状態であれば、燃料電池スタック100Aの保温性が向上する。従って、低温状態(例えば氷点下)において燃料電池スタック100Aを運転する際にその始動性が向上する。   Moreover, it is preferable that the fastening film F has adhesiveness on the surface. This is because the fastening force by the fastening film F is improved. Furthermore, it is preferable that the fastening film F has air permeability. This is because even if the reaction gas leaks from the fuel cell stack 100A, the fastening film F can prevent the leakage gas from diffusing to the outside. In addition, if the state is covered with the fastening film F in this way, the heat retention of the fuel cell stack 100A is improved. Accordingly, the startability is improved when the fuel cell stack 100A is operated in a low temperature state (for example, below freezing point).

図4は、図3に示す4−4切断における燃料電池スタック100Aの概略断面図である。ただし、図4では、燃料電池スタック100の内部構造の図示は省略してある。図に示すように、締結部材30のシャフト部31は、積層体10とともに締結フィルムFによって被覆される。このように、締結部材30のシャフト部31が積層体10に設けられた外接矩形部11に収納された構成であれば、燃料電池スタックに締結部材を設けることによる体積増加を抑制することができ、燃料電池スタックを小型化することができる。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the fuel cell stack 100A taken along the line 4-4 shown in FIG. However, in FIG. 4, illustration of the internal structure of the fuel cell stack 100 is omitted. As shown in the figure, the shaft portion 31 of the fastening member 30 is covered with the fastening film F together with the laminate 10. As described above, if the shaft portion 31 of the fastening member 30 is housed in the circumscribed rectangular portion 11 provided in the stacked body 10, an increase in volume caused by providing the fastening member in the fuel cell stack can be suppressed. The fuel cell stack can be reduced in size.

このように、本実施例の構成によれば、締結フィルムによって燃料電池スタックの構成部材の締結力を容易に向上させることができる。   Thus, according to the configuration of the present embodiment, the fastening force of the constituent members of the fuel cell stack can be easily improved by the fastening film.

B.第2実施例:
図5は、本発明の第2実施例としての燃料電池スタック100Bの構成を示す概略断面図である。図5は、図4と同様な概略断面図であが、第2実施例の燃料電池スタック100Bの構成と第1実施例の燃料電池スタック100Aの構成との相違により、以下の点が異なっている。
B. Second embodiment:
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a fuel cell stack 100B as a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view similar to FIG. 4, but the following points are different due to the difference between the configuration of the fuel cell stack 100B of the second embodiment and the configuration of the fuel cell stack 100A of the first embodiment. Yes.

図5と図4とを比較することにより理解できるように、燃料電池スタック100Bの積層体10Bの側面には外接矩形部11が設けられていない。また、燃料電池スタック100Bの2枚のエンドプレート21B,22Bは、その外周が積層体10Bの外周より大きく構成されている。締結部材30は、積層体10Bの外周縁と2枚のエンドプレート21B,22Bの外周縁との間に設けられている。即ち、締結部材30は、締結フィルムFの外側に設けられている。   As can be understood by comparing FIG. 5 and FIG. 4, the circumscribed rectangular portion 11 is not provided on the side surface of the stacked body 10 </ b> B of the fuel cell stack 100 </ b> B. The two end plates 21B and 22B of the fuel cell stack 100B are configured so that the outer periphery thereof is larger than the outer periphery of the stacked body 10B. The fastening member 30 is provided between the outer peripheral edge of the laminated body 10B and the outer peripheral edges of the two end plates 21B and 22B. That is, the fastening member 30 is provided outside the fastening film F.

この燃料電池スタック100Bは、第1実施例の燃料電池スタック100Aとは異なり、以下の工程によって製造される。燃料電池スタック100Bは、積層体10Bを2枚のエンドプレート21B,22Bによって積層方向に挟持した後、締結部材30によって締結することなく、締結フィルム巻付装置200(図2)に取り付けられる。なお、この際に、積層体10B及び2枚のエンドプレート21B,22Bは、積層方向に荷重をかけられた状態で取り付けられる。この状態で、第1実施例と同様に積層体10Bの側面に締結フィルムFを巻き付けた後、締結部材30を2枚のエンドプレート21B,22Bに取り付けて、燃料電池スタック100Bに締結荷重をかける。   Unlike the fuel cell stack 100A of the first embodiment, the fuel cell stack 100B is manufactured by the following steps. The fuel cell stack 100B is attached to the fastening film winding apparatus 200 (FIG. 2) without being fastened by the fastening member 30 after the laminated body 10B is sandwiched between the two end plates 21B and 22B in the stacking direction. At this time, the stacked body 10B and the two end plates 21B and 22B are attached in a state where a load is applied in the stacking direction. In this state, after the fastening film F is wound around the side surface of the laminate 10B as in the first embodiment, the fastening member 30 is attached to the two end plates 21B and 22B, and a fastening load is applied to the fuel cell stack 100B. .

この燃料電池スタック100Bの構成であっても、第1実施例と同様に、締結フィルムによって燃料電池スタックの締結力を向上させることができる。但し、これまでの説明からも理解できるように、第1実施例の燃料電池スタック100Aに比較して、燃料電池スタック100Bは、締結フィルムFの外側に締結部材30とエンドプレート21B,22Bの外周が存在する分だけスタック体積が増加してしまう。従って、燃料電池スタックを小型化する場合には、第1実施例の燃料電池スタック100Aの方が好ましい。   Even in the configuration of the fuel cell stack 100B, the fastening force of the fuel cell stack can be improved by the fastening film, as in the first embodiment. However, as can be understood from the above description, as compared with the fuel cell stack 100A of the first embodiment, the fuel cell stack 100B has an outer periphery of the fastening member 30 and the end plates 21B and 22B outside the fastening film F. The stack volume increases as much as there is. Therefore, when the fuel cell stack is downsized, the fuel cell stack 100A of the first embodiment is preferable.

C.第3実施例:
本発明の第3実施例では、第1実施例で用いた締結フィルムFに換えて、締結フィルムFの表面に感圧色素(後述)を塗布した色素塗布締結フィルムFPを締結部材として使用する。なお、以下の説明における燃料電池スタック100は、第1実施例で説明したものと同じものである(図1)。
C. Third embodiment:
In the third embodiment of the present invention, instead of the fastening film F used in the first embodiment, a dye-coated fastening film FP in which a pressure-sensitive dye (described later) is applied to the surface of the fastening film F is used as a fastening member. The fuel cell stack 100 in the following description is the same as that described in the first embodiment (FIG. 1).

図6(A)〜(C)は、締結フィルムFに感圧塗料を塗布する工程を説明するための模式図である。ここで、「感圧色素」とは、蛍光や燐光などのルミネッセンスを有する色素であり、ルミネッセンス強度が空気中の酸素分子によって低下する性質を有する色素を言う。即ち、感圧色素とは、その塗布領域付近の酸素濃度(酸素分圧)に応じて発する光の強度が変化する色素である。   6A to 6C are schematic views for explaining a process of applying a pressure-sensitive paint to the fastening film F. FIG. Here, the “pressure-sensitive dye” is a dye having luminescence such as fluorescence or phosphorescence, and means a dye having a property that the luminescence intensity is lowered by oxygen molecules in the air. That is, the pressure-sensitive dye is a dye that changes the intensity of light emitted according to the oxygen concentration (oxygen partial pressure) in the vicinity of the application region.

第1工程では、色素を物体表面に固着させるための結合剤であるバインダBに、感圧色素Pを溶解させる(図6(A))。感圧色素Pとしては、ピレンや、ペリレン、マラカイトグリーンラクトン、ポリフォラクトン・ピロロピロエール、ポリフィン、1,3-ジクロロ-フルオロベンゼン、バソフェナンスロリン・ルテニウム等を採用することができる。また、バインダBとしては、ポリジメチルシクロヘキサンや、常温硬化型シリコン系ポリマ、ガラス系ポリマなど、高酸素透過性ポリマを採用することができる。   In the first step, the pressure sensitive dye P is dissolved in the binder B which is a binder for fixing the dye to the object surface (FIG. 6A). As the pressure-sensitive dye P, pyrene, perylene, malachite green lactone, polyfolactone / pyrrolopyrrole ale, polyfin, 1,3-dichloro-fluorobenzene, bathophenanthroline / ruthenium, or the like can be used. Further, as the binder B, a high oxygen permeable polymer such as polydimethylcyclohexane, a room temperature curable silicon polymer, and a glass polymer can be employed.

第2工程では、第1工程で得られた感圧塗料PPをエアガン300に注入する(図6(B))。第3工程では、感圧塗料PPを吹き付けて塗布する。図6(C)は、締結フィルム巻付装置200を用いて第3工程を実行する様子を示している。この第3工程では、まず、予め締結フィルム巻付装置200のスタック取付部230に、ロールフィルム取付部220のリール221と同様な巻取用リール235を取り付けておく。巻取用リール235を回転軸232によって回転させるとともに、リール221の締結フィルムFを巻取用リール235に巻取らせる。この際に、図に示すように、リール221から巻取用リール235へと締結フィルムFが移動する間に、エアガン300によって感圧塗料PPを締結フィルムFの表面に吹き付ける。これによって、締結フィルムFの表面に厚さ数十μmの皮膜を成膜し、巻取用リール235に巻き付けられた色素塗布締結フィルムFPを得ることができる。   In the second step, the pressure-sensitive paint PP obtained in the first step is injected into the air gun 300 (FIG. 6B). In the third step, the pressure-sensitive paint PP is sprayed and applied. FIG. 6C shows a state in which the third step is performed using the fastening film winding apparatus 200. In this third step, first, a take-up reel 235 similar to the reel 221 of the roll film attachment portion 220 is attached to the stack attachment portion 230 of the fastening film winding device 200 in advance. The take-up reel 235 is rotated by the rotating shaft 232 and the fastening film F of the reel 221 is taken up on the take-up reel 235. At this time, as shown in the figure, while the fastening film F moves from the reel 221 to the take-up reel 235, the pressure sensitive paint PP is sprayed onto the surface of the fastening film F by the air gun 300. As a result, a film with a thickness of several tens of μm is formed on the surface of the fastening film F, and the dye-coated fastening film FP wound around the take-up reel 235 can be obtained.

図7(A)は、色素塗布締結フィルムFPを燃料電池スタック100の側面に巻き付ける工程を示す模式図である。図7(A)は、ロールフィルム取付部220に、図6(C)で説明した色素塗布締結フィルムFPが巻き付けられたリール235が取り付けられている点以外は、図2とほぼ同じである。   FIG. 7A is a schematic diagram showing a process of winding the dye-coated fastening film FP around the side surface of the fuel cell stack 100. FIG. FIG. 7A is substantially the same as FIG. 2 except that the reel 235 around which the dye-coated fastening film FP described in FIG.

図7(B)は、この工程によって得られた燃料電池スタック100Cを示す概略斜視図である。締結フィルムFに替えて色素塗布締結フィルムFPが巻き付けられている点以外は、図3とほぼ同じである。この燃料電池スタック100Cでは、色素塗布締結フィルムFPによってその側面が被覆されているため、第1実施例の燃料電池スタック100Aと同様な効果を得ることができる。さらに、この燃料電池スタック100Cでは、以下に説明するように、色素塗布締結フィルムFPが燃料電池の外部への反応ガスの漏洩の有無を検査するための漏洩ガス被検査部として機能する。従って、燃料電池スタック100Cは、反応ガスの漏洩が生じた場合であっても容易に検知(検出)することができる。   FIG. 7B is a schematic perspective view showing the fuel cell stack 100C obtained by this process. It is substantially the same as FIG. 3 except that the dye-coated fastening film FP is wound instead of the fastening film F. In this fuel cell stack 100C, since the side surface is covered with the dye-coated fastening film FP, the same effect as that of the fuel cell stack 100A of the first embodiment can be obtained. Further, in the fuel cell stack 100C, as described below, the dye-coated fastening film FP functions as a leaked gas inspected portion for inspecting whether or not the reactant gas leaks to the outside of the fuel cell. Therefore, the fuel cell stack 100C can be easily detected (detected) even when the reactant gas leaks.

図8(A),(B)は、色素塗布締結フィルムFPによる反応ガス漏洩の検知過程を説明するための模式図である。図8(A),(B)は、燃料電池スタック100Cの側面の一部を拡大して示す概略断面図である。具体的には、積層体10を構成する膜電極接合体50とセパレータ60とが交互に積層されて、その接触界面を色素塗布締結フィルムFPが被覆している状態を示している。色素塗布締結フィルムFPは、上述したように、締結フィルムFの外表面に感圧塗料PPによる薄膜が成膜された構成を有している。なお、膜電極接合体50のセパレータ60との接触面には、シールライン等を有するシール部が設けられており、燃料電池の外部への流体の漏洩を抑制している。   FIGS. 8A and 8B are schematic diagrams for explaining the detection process of the reaction gas leakage by the dye-coated fastening film FP. 8A and 8B are schematic cross-sectional views showing an enlarged part of the side surface of the fuel cell stack 100C. Specifically, the membrane electrode assembly 50 and the separator 60 constituting the laminate 10 are alternately laminated, and the contact interface is covered with the dye-coated fastening film FP. As described above, the dye-coated fastening film FP has a structure in which a thin film made of the pressure-sensitive paint PP is formed on the outer surface of the fastening film F. In addition, a seal portion having a seal line or the like is provided on a contact surface of the membrane electrode assembly 50 with the separator 60 to suppress leakage of fluid to the outside of the fuel cell.

図8(A)は、反応ガスの漏洩が発生していない通常の状態を示している。図に示すように、この通常状態では、色素塗布締結フィルムFPの感圧塗料PPは、外気の酸素分圧に応じた蛍光を発している。図8(B)は、燃料電池スタック100Cに反応ガスの漏洩が発生している状態を示している。具体的には、構成部材の劣化などにより、膜電極接合体50とセパレータ60との接触界面から積層体10の外部へと水素が移動し、色素塗布締結フィルムFPを透過してスタック外部へと水素が漏洩している(矢印L)。図に示すように、この場合には、反応ガスの漏洩によって、当該漏洩箇所付近の酸素濃度が局所的に低下する。そのため、色素塗布締結フィルムFPに塗布された感圧色素の発光量は、酸素濃度の低下に反して増加する。この感圧色素の発光量の増加を検出することによって、燃料電池スタック100Cの反応ガス漏洩を検出することができる。   FIG. 8A shows a normal state in which no leakage of the reaction gas occurs. As shown in the figure, in this normal state, the pressure-sensitive paint PP of the dye-coated fastening film FP emits fluorescence corresponding to the oxygen partial pressure of the outside air. FIG. 8B shows a state in which a reactant gas leaks in the fuel cell stack 100C. Specifically, due to deterioration of the constituent members, hydrogen moves from the contact interface between the membrane electrode assembly 50 and the separator 60 to the outside of the laminated body 10, and passes through the dye-coated fastening film FP to the outside of the stack. Hydrogen is leaking (arrow L). As shown in the figure, in this case, due to the leakage of the reaction gas, the oxygen concentration in the vicinity of the leakage portion is locally reduced. Therefore, the light emission amount of the pressure-sensitive dye applied to the dye-coated fastening film FP increases against the decrease in the oxygen concentration. By detecting the increase in the light emission amount of the pressure-sensitive dye, it is possible to detect the reaction gas leakage of the fuel cell stack 100C.

図9は、燃料電池スタック100Cの反応ガス検出工程を説明するための説明図である。漏洩ガスが微量である場合には、目視による感圧色素の発光量変化の検知は困難となる可能性がある。この場合には、図に示すように、燃料電池スタック100Cに対して、LED光源ユニット400によってLED光を照射するとともに、CCDカメラ500を用いて漏洩箇所を特定することも可能である。具体的には、CCDカメラ500によって得られた画像を、接続されたコンピュータ510に送信して画像処理を行い、色素塗布締結フィルムFPの表面における発光量に応じた酸素の圧力分布を示す画像を作成する。これによって、反応ガスの漏洩の検知及び漏洩箇所の特定を容易に行うことができる。従って、この燃料電池スタック100Cを用いれば、反応ガスの漏洩を検出するためのガスセンサなどのセンサ類及びシステムを省略することも可能である。   FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a reaction gas detection step of the fuel cell stack 100C. When the amount of leaked gas is very small, it may be difficult to detect a change in the light emission amount of the pressure-sensitive dye visually. In this case, as shown in the figure, the LED light source unit 400 irradiates the fuel cell stack 100C with LED light, and the CCD camera 500 can be used to identify the leak location. Specifically, an image obtained by the CCD camera 500 is transmitted to a connected computer 510 to perform image processing, and an image showing the pressure distribution of oxygen corresponding to the amount of luminescence on the surface of the dye-coated fastening film FP. create. As a result, it is possible to easily detect the leakage of the reactive gas and specify the leakage location. Therefore, if this fuel cell stack 100C is used, it is possible to omit sensors and systems such as a gas sensor for detecting leakage of the reaction gas.

このように、第3実施例の構成によれば、色素塗布締結フィルムFPによって、燃料電池スタック100Cの締結力を向上するとともに、反応ガスの漏洩の検出を容易に行うことができる。   Thus, according to the structure of 3rd Example, while the fastening force of fuel cell stack 100C can be improved with the pigment | dye application | coating fastening film FP, the detection of the leakage of a reactive gas can be performed easily.

D.第4実施例:
図10は、本発明の第4実施例として燃料電池スタック100Dの構成を示す概略断面図である。図10は、図8(A)と同様に、燃料電池スタック100Dの側面部の一部を拡大して示しているが、この燃料電池スタック100Dには、第3実施例の燃料電池スタック100Cとは異なる構成によって、感圧色素が塗布された漏洩ガス被検査部が設けられている。
D. Fourth embodiment:
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a fuel cell stack 100D as a fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 shows an enlarged part of the side surface of the fuel cell stack 100D as in FIG. 8A. This fuel cell stack 100D includes the fuel cell stack 100C of the third embodiment. A different configuration is provided with a leaked gas inspected portion coated with a pressure sensitive dye.

この燃料電池スタック100Dの積層体10Dは、膜電極接合体50とセパレータ60とが交互に積層さている。セパレータ60は、膜電極接合体50のアノード側に配置されるアノードプレート61と、カソード側に配置されるカソードプレート62とを備える2層式セパレータである。なお、セパレータ60は、さらに複数のプレートを有する多層式セパレータであっても良い。アノードプレート61は、その外周がカソードプレート62の外周及び膜電極接合体50の外周よりも小さく構成されている。これによって、積層体10Dの側面には、アノードプレート61と膜電極接合体50との接触界面ごとに矩形凹部15が生じる。積層体10の側面を構成する外壁(矩形凹部15の壁面を含む)には、感圧塗料PPが塗布される。さらに、積層体10Dの側面には、締結フィルムFが側面全体を被覆するように巻き付けられている。   In the stacked body 10D of the fuel cell stack 100D, the membrane electrode assemblies 50 and the separators 60 are alternately stacked. The separator 60 is a two-layer separator including an anode plate 61 disposed on the anode side of the membrane electrode assembly 50 and a cathode plate 62 disposed on the cathode side. Note that the separator 60 may be a multilayer separator having a plurality of plates. The anode plate 61 is configured such that the outer periphery thereof is smaller than the outer periphery of the cathode plate 62 and the outer periphery of the membrane electrode assembly 50. As a result, a rectangular recess 15 is formed on the side surface of the laminate 10D for each contact interface between the anode plate 61 and the membrane electrode assembly 50. The pressure-sensitive paint PP is applied to the outer wall (including the wall surface of the rectangular recess 15) that constitutes the side surface of the laminate 10. Furthermore, the fastening film F is wound around the side surface of the laminate 10D so as to cover the entire side surface.

ここで、この燃料電池スタック100Dにおいて、図に示す矢印Lの経路で水素が漏洩した場合を想定する。すると、矩形凹部15の壁面と締結フィルムFとで囲まれた空間内における酸素濃度が低下して、矩形凹部15の壁面に塗布された感圧塗料PPの発光量は増大する。従って、第3実施例の燃料電池スタック100Cと同様に、この燃料電池スタック100Dは水素漏れを検出することができる。しかも、この燃料電池スタック100Dでは、水素漏れが発生している矩形凹部15の発光量が増大するため、水素漏れの発生箇所の特定が容易である。従って、スタックの修復作業を迅速に処理することが可能となる。即ち、この燃料電池スタック100Dでは、壁面に感圧塗料PPが塗布された矩形凹部15が、漏洩ガス被検査部として機能していると解釈することができる。   Here, in this fuel cell stack 100D, it is assumed that hydrogen leaks through a path indicated by an arrow L shown in the drawing. Then, the oxygen concentration in the space surrounded by the wall surface of the rectangular recess 15 and the fastening film F decreases, and the light emission amount of the pressure-sensitive paint PP applied to the wall surface of the rectangular recess 15 increases. Therefore, like the fuel cell stack 100C of the third embodiment, this fuel cell stack 100D can detect hydrogen leakage. In addition, in this fuel cell stack 100D, the amount of light emitted from the rectangular recess 15 in which hydrogen leakage has occurred increases, so that it is easy to identify the location where hydrogen leakage has occurred. Therefore, the stack repair operation can be quickly processed. That is, in this fuel cell stack 100D, it can be interpreted that the rectangular recess 15 in which the pressure-sensitive paint PP is applied to the wall surface functions as a leakage gas inspection part.

図11(A)〜(C)は、燃料電池スタック100Dの製造工程を説明するための説明図である。図11(A)は、膜電極接合体50とセパレータ60とを交互に積層することによって積層体10Dを構成するとともに、積層体10Dを2枚のエンドプレート21,22によって挟持する工程を示している。なお、2枚のエンドプレート21,22の外周サイズは、膜電極接合体50及びセパレータ60のカソードプレート62の外周サイズと同じである。また、この積層体10Dには、締結部材を設けるための外接矩形部11が設けられている。   11A to 11C are explanatory views for explaining a manufacturing process of the fuel cell stack 100D. FIG. 11A shows a process of forming the laminated body 10D by alternately laminating the membrane electrode assembly 50 and the separator 60, and sandwiching the laminated body 10D between the two end plates 21 and 22. Yes. The outer peripheral sizes of the two end plates 21 and 22 are the same as the outer peripheral sizes of the membrane electrode assembly 50 and the cathode plate 62 of the separator 60. The laminated body 10D is provided with a circumscribed rectangular portion 11 for providing a fastening member.

図11(B)は、積層体10Dの側面に感圧塗料PPをエアガン300によって塗布する工程を示している。感圧塗料PP及びエアガン300は、第2実施例で説明したものと同じものである(図6(A),(B))。なお、感圧塗料PPは、積層体10Dの側面を構成する壁面全体に塗布される必要はなく、少なくとも矩形凹部15の壁面の一部に塗布されることが好ましい。   FIG. 11B shows a step of applying the pressure-sensitive paint PP to the side surface of the laminate 10D with the air gun 300. The pressure sensitive paint PP and the air gun 300 are the same as those described in the second embodiment (FIGS. 6A and 6B). The pressure-sensitive paint PP does not need to be applied to the entire wall surface constituting the side surface of the laminate 10D, and is preferably applied to at least a part of the wall surface of the rectangular recess 15.

図11(C)は、完成した燃料電池スタック100Dを示している。積層体10D及び2枚のエンドプレート21,22は、第1実施例の燃料電池スタック100と同様に、締結部材30によって締結され、積層体10Dの側面は、締結フィルムFが包帯状に巻き付けられることによって被覆される。   FIG. 11C shows the completed fuel cell stack 100D. Similar to the fuel cell stack 100 of the first embodiment, the laminate 10D and the two end plates 21 and 22 are fastened by the fastening member 30, and the fastening film F is wound around the side surface of the laminate 10D in a bandage shape. Is covered.

このように、第4実施例の燃料電池スタック100Dによれば、簡易な構成で第3実施例の燃料電池スタック100Cよりも精度の高い反応ガス漏洩検知部を構成することが可能である。   As described above, according to the fuel cell stack 100D of the fourth embodiment, it is possible to configure a reaction gas leakage detector with higher accuracy than the fuel cell stack 100C of the third embodiment with a simple configuration.

E.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
E. Variation:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

E1.変形例1:
上記第1実施例及び第2実施例において、締結フィルムFとして透明性・非通気性・粘着性を有する高分子フィルムを用いていたが、締結フィルムFは、他の部材であっても良い。例えば、布を燃料電池スタック100の側面に包帯状に巻き付けるものとしても良い。このような構成であっても、燃料電池スタック100の締結力を向上することができる。
E1. Modification 1:
In the first and second embodiments, a polymer film having transparency, air permeability, and adhesiveness is used as the fastening film F. However, the fastening film F may be another member. For example, a cloth may be wound around the side surface of the fuel cell stack 100 in a bandage shape. Even with such a configuration, the fastening force of the fuel cell stack 100 can be improved.

E2.変形例2:
上記第3実施例及び第4実施例において、積層体10を有する固体高分子型燃料電池に対して漏洩ガス被検査部が設けられていたが、他の種々の燃料電池に対して感圧色素が塗布された漏洩ガス被検査部を設けることも可能である。
E2. Modification 2:
In the third and fourth embodiments, the leaky gas inspected portion is provided for the polymer electrolyte fuel cell having the laminate 10, but the pressure sensitive dye is used for other various fuel cells. It is also possible to provide a leaked gas inspection part to which is applied.

E3.変形例3:
上記第3実施例及び第4実施例において、締結フィルムFは省略されていても良い。例えば、膜電極接合体50とセパレータ60との接触界面近傍に感圧色素が塗布されている構成であっても良い。
E3. Modification 3:
In the third embodiment and the fourth embodiment, the fastening film F may be omitted. For example, a configuration in which a pressure-sensitive dye is applied in the vicinity of the contact interface between the membrane electrode assembly 50 and the separator 60 may be employed.

燃料電池スタックの構成を説明するための概略斜視図。The schematic perspective view for demonstrating the structure of a fuel cell stack. 燃料電池スタックへの締結フィルムの巻き付け工程を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the winding process of the fastening film to a fuel cell stack. 締結フィルムが巻き付けられた燃料電池スタックを示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the fuel cell stack by which the fastening film was wound. 燃料電池スタックの構成を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the structure of a fuel cell stack. 第2実施例の燃料電池スタックの構成を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the structure of the fuel cell stack of 2nd Example. 第3実施例の感圧塗料塗布工程を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the pressure-sensitive paint application process of 3rd Example. 感圧色素を塗布した締結フィルムの巻き付け工程を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the winding process of the fastening film which apply | coated the pressure sensitive pigment | dye. 反応ガスのスタック外部への漏洩の検知を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the detection of the leakage of the reactive gas outside the stack. 反応ガスのスタック外部への漏洩の検知を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the detection of the leakage of the reactive gas outside the stack. 第4実施例の燃料電池スタックの構成を説明するための一部拡大概略断面図。The partially expanded schematic sectional drawing for demonstrating the structure of the fuel cell stack of 4th Example. 第4実施例の燃料電池スタックの製造工程を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the fuel cell stack of 4th Example.

符号の説明Explanation of symbols

10,10B,10D…積層体
11…外接矩形部
15…矩形凹部
21,22,21B,22B…エンドプレート
24…四隅
25…中央部
28…嵌合凹部
30…締結部材
31…シャフト部
32…ナット部
50…膜電極接合体
60…セパレータ
61…アノードプレート
62…カソードプレート
100,100A,100B,100C,100D…燃料電池スタック
200…締結フィルム巻付装置
210…土台部
220…ロールフィルム取付部
221…リール
223…回転軸
230…スタック取付部
231…軸受部
232…回転軸
235…巻取用リール
300…エアガン
400…LED光源ユニット
500…CCDカメラ
510…コンピュータ
B…バインダ
F…締結フィルム
FP…色素塗布締結フィルム
P…感圧色素
PP…感圧塗料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10B, 10D ... Laminated body 11 ... circumscribed rectangular part 15 ... rectangular recessed part 21, 22, 21B, 22B ... end plate 24 ... four corners 25 ... center part 28 ... fitting recessed part 30 ... fastening member 31 ... shaft part 32 ... nut Part 50: Membrane electrode assembly 60 ... Separator 61 ... Anode plate 62 ... Cathode plate 100, 100A, 100B, 100C, 100D ... Fuel cell stack 200 ... Fastening film winding device 210 ... Base part 220 ... Roll film attachment part 221 ... Reel 223 ... Rotating shaft 230 ... Stack mounting portion 231 ... Bearing portion 232 ... Rotating shaft 235 ... Winding reel 300 ... Air gun 400 ... LED light source unit 500 ... CCD camera 510 ... Computer B ... Binder F ... Fastening film FP ... Dye coating Fastening film P ... Pressure sensitive dye PP ... Pressure sensitive paint

Claims (4)

燃料電池であって、
燃料電池の外部への反応ガスの漏洩の有無を検査するための漏洩ガス被検査部を備え、
前記漏洩ガス被検査部には、酸素濃度に応じて発光量が変化する感圧色素が塗布されている、燃料電池。
A fuel cell,
Equipped with a leaked gas inspected part for inspecting the presence or absence of reactant gas leakage to the outside of the fuel cell,
A fuel cell in which the leaked gas inspection part is coated with a pressure sensitive dye whose light emission amount changes according to the oxygen concentration.
請求項1記載の燃料電池であって、さらに、
膜電極接合体とセパレータとが交互に積層された積層体を備え、
前記漏洩ガス被検査部は、前記積層体の側面に設けられている、燃料電池。
The fuel cell according to claim 1, further comprising:
Provided with a laminate in which membrane electrode assemblies and separators are alternately laminated,
The leak gas inspection portion is a fuel cell provided on a side surface of the laminate.
請求項2記載の燃料電池であって、
前記漏洩ガス被検査部は、前記感圧色素が表面に塗布されたフィルム状部材を有しており、
前記フィルム状部材は、前記積層体の側面を被覆するように巻き付けられている、燃料電池。
The fuel cell according to claim 2, wherein
The leaked gas inspection part has a film-like member having the pressure-sensitive dye applied on the surface thereof,
The fuel cell, wherein the film-like member is wound so as to cover a side surface of the laminate.
請求項2記載の燃料電池であって、
前記セパレータは、前記膜電極接合体のアノード側に配置されるアノードプレートを含む複数の板状部材を有しており、
前記積層体の側面には、前記アノードプレートの外周が他の板状部材の外周より小さく設けらることによって凹部が設けられており、
前記漏洩ガス被検査部は、前記凹部に形成された前記感圧色素を含む感圧色素層を有する、燃料電池。
The fuel cell according to claim 2, wherein
The separator has a plurality of plate-like members including an anode plate disposed on the anode side of the membrane electrode assembly,
On the side surface of the laminate, a recess is provided by providing the outer periphery of the anode plate smaller than the outer periphery of the other plate-shaped member,
The leak gas inspection portion has a pressure-sensitive dye layer including the pressure-sensitive dye formed in the recess.
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