JP2009135068A - ガスケット付き電解質膜−触媒層接合体、これを用いたガスケット付き電解質膜−電極接合体、及び固体高分子形燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固体高分子電解質膜2と、電解質膜2の両面にそれぞれ形成された触媒層3と、各触媒層3の外周縁部31上に設置された、中央に開口部41を有する枠状のガスケット4と、を備えている。
【選択図】図1
Description
電解質膜2は、63×63mmの大きさに切断された膜厚53μmのNRE212CS(Dupont社製)を使用した。
電解質膜2は、80×80mmの大きさに切断された膜厚53μmのNRE212CS(Dupont社製)を使用した。
実施例1及び比較例1のガスケット付き電解質膜−電極接合体について、セパレータ6を設置して固体高分子形燃料電池をそれぞれ作製し、負荷変動サイクル試験を実施した。このときの測定条件は、セル温度80℃、燃料利用率70%、酸化剤利用率40%、加湿温度50℃とした。電流電圧測定評価の結果、実施例1の燃料電池セルの耐久性時間は1000時間であり、評価後、電解質膜の破損は見られなった。一方、比較例1の燃料電池セルの耐久性時間は300時間であり、300時間評価後、電解質膜2の破損が目視により確認された。また、負荷変動サイクル試験後のリーク電流量を測定した結果、実施例1の燃料電池セルのリーク電流量は1mA/cm2以下に対し、比較例1の燃料電池セルのリーク電流量は20mA/cm2以上で、電解質膜の破損によるガスリークが観られた。
2 電解質膜
21 電解質膜の外周縁部
3 触媒層
31 触媒層の外周縁部
4 ガスケット
40 ガスケット本体
41 開口部
42 接着層
43 耐熱層
45 ガスケットの外周縁部
5 ガス拡散層
6 セパレータ
10 電解質膜−触媒層接合体
20 電解質膜−電極接合体
Claims (8)
- 固体高分子電解質膜と、
前記電解質膜の両面にそれぞれ形成された触媒層と、
前記各触媒層の外周縁部上に設置された、中央に開口部を有する枠状のガスケットと、
を備えた、ガスケット付き電解質膜−触媒層接合体。 - 前記触媒層は、前記電解質膜と合致するような外形を有し、前記電解質膜の両面全体に形成されている、請求項1に記載のガスケット付き電解質膜−触媒層接合体。
- 前記ガスケットは、前記触媒層に面する一方面側に接着層を有している、請求項1又は2に記載のガスケット付き電解質膜−触媒層接合体。
- 前記各ガスケットは、前記電解質膜及び触媒層からなる電解質膜−触媒層接合体よりも一回り大きく形成されており、前記電解質膜−触媒層接合体の外側において互いの接着層同士が接着している、請求項3に記載のガスケット付き電解質膜−触媒層接合体。
- 前記ガスケットは、他方面側に耐熱層を有している、請求項1から4のいずれかに記載のガスケット付き電解質膜−触媒層接合体。
- 前記ガスケットは、弾性を有している、請求項1から5のいずれかに記載のガスケット付き電解質膜−触媒層接合体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のガスケット付き電解質膜−触媒層接合体と、
前記触媒層の開口部内の前記触媒層上に、前記ガスケットの厚さ以下の厚さに形成されたガス拡散層と、
を備えた、ガスケット付き電解質膜−電極接合体。 - 請求項7に記載のガスケット付き電解質膜−電極接合体と、
前記ガスケット付き電解質膜−電極接合体を挟持するように設置され、前記ガス拡散層と対向する領域にガス流路が形成されたセパレータと、
を備えた、固体高分子形燃料電池。
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