JP2010218907A - Fuel cell and membrane electrode assembly - Google Patents

Fuel cell and membrane electrode assembly Download PDF

Info

Publication number
JP2010218907A
JP2010218907A JP2009064793A JP2009064793A JP2010218907A JP 2010218907 A JP2010218907 A JP 2010218907A JP 2009064793 A JP2009064793 A JP 2009064793A JP 2009064793 A JP2009064793 A JP 2009064793A JP 2010218907 A JP2010218907 A JP 2010218907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrolyte membrane
frame
fuel cell
single cell
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009064793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5423075B2 (en
Inventor
Yoichi Koike
洋一 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2009064793A priority Critical patent/JP5423075B2/en
Publication of JP2010218907A publication Critical patent/JP2010218907A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5423075B2 publication Critical patent/JP5423075B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology to suppress deterioration of an electrolyte membrane. <P>SOLUTION: A fuel cell has the electrolyte membrane, an electrode layer arranged on both faces of the electrolyte membrane, a reaction gas flow passage forming part for supplying a reaction gas to the electrode layer, a frame-like member formed in a frame shape so as to cover the peripheral part of the electrolyte membrane, and a water absorbing member which is arranged between an inner frame of the frame-like member and the outer periphery of the reaction gas flow passage forming part, and swollen by water absorption. The water absorbing member is adhered to the electrolyte membrane, and fixed to the frame-like member. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池に関するものである。   The present invention relates to a fuel cell.

従来、電解質膜の両面に電極が配置された膜電極接合体(MEA:Membrane−Electrode Assembly)の両面に、反応ガスを流通させる反応ガス流路が積層されて成る燃料電池がある。このような燃料電池において、電解質膜の形状を維持するために、電解質膜の外周を電解質膜よりも硬いフレームで支持する場合がある。例えば、このようなフレームに、反応ガスの漏洩を抑制するためのシール部材としての機能を持たせる場合もある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a fuel cell in which a reaction gas flow channel through which a reaction gas is circulated is laminated on both surfaces of a membrane electrode assembly (MEA) in which electrodes are arranged on both surfaces of an electrolyte membrane. In such a fuel cell, in order to maintain the shape of the electrolyte membrane, the outer periphery of the electrolyte membrane may be supported by a frame that is harder than the electrolyte membrane. For example, such a frame may have a function as a sealing member for suppressing leakage of the reaction gas.

このように、フレームにシール部材としての機能を持たせる場合、例えば、フレームはシリコーンゴム等の樹脂から成るため、寸法ばらつきが比較的大きい。そのため、フレームの寸法ばらつきを考慮して、反応ガス流路は、上述したフレームの内枠内に、間隙を設けて配置される(例えば、特許文献1〜5参照。)。   As described above, when the frame has a function as a sealing member, for example, the frame is made of a resin such as silicone rubber, so that the dimensional variation is relatively large. Therefore, in consideration of the dimensional variation of the frame, the reactive gas flow path is disposed with a gap in the inner frame of the frame described above (see, for example, Patent Documents 1 to 5).

燃料電池の運転時は、電気化学反応により水が生成されたり、加湿ガスが供給されるため、電解質膜は湿潤状態に保たれる。電解質膜は吸水性があるため、燃料電池の運転時は、吸水して膨張する。一方、燃料電池の運転停止後は、例えば、燃料電池内を乾燥させるためにパージガスを流すことがある。そのため、電解質膜は乾燥して収縮する。すなわち、電解質膜は、燃料電池の運転・停止に伴って膨張・収縮する。   During operation of the fuel cell, water is generated by an electrochemical reaction or humidified gas is supplied, so that the electrolyte membrane is kept in a wet state. Since the electrolyte membrane has water absorption, it absorbs water and expands during operation of the fuel cell. On the other hand, after stopping the operation of the fuel cell, for example, a purge gas may be flowed to dry the inside of the fuel cell. Therefore, the electrolyte membrane is dried and shrinks. That is, the electrolyte membrane expands and contracts with the operation / stop of the fuel cell.

上述したように、フレームと反応ガス流路との間に間隙があると、間隙の部分は、電解質膜が露出した状態になっている。そのため、電解質膜が、膜厚方向に膨張しやすく、膨張・収縮を繰り返すことにより、電解質膜に亀裂が生じて、電解質膜が劣化するおそれがある。   As described above, if there is a gap between the frame and the reaction gas flow path, the electrolyte membrane is exposed at the gap. Therefore, the electrolyte membrane easily expands in the film thickness direction, and when the expansion and contraction are repeated, the electrolyte membrane may be cracked and the electrolyte membrane may be deteriorated.

特開2006−202535号公報JP 2006-202535 A 特開2005−285677号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-285677 特開2000−340247号公報JP 2000-340247 A 特開2001−015137号公報JP 2001-015137 A 特開2000−323159号公報JP 2000-323159 A

なお、このような問題は、フレームと反応ガス流路との間の間隙において、膜電極接合体が露出する場合や、ガス拡散層が配置された膜電極接合体が露出する場合にも共通する。   Such a problem is common when the membrane electrode assembly is exposed in the gap between the frame and the reaction gas flow path, or when the membrane electrode assembly in which the gas diffusion layer is disposed is exposed. .

そこで、本発明は、電解質膜の劣化を抑制する技術を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the technique which suppresses deterioration of an electrolyte membrane.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1] 燃料電池であって、
電解質膜と、
前記電解質膜の両面に配置される電極層と、
前記電極層に反応ガスを供給するための反応ガス流路形成部と、
前記電解質膜の周縁部を覆うように枠状に形成される枠状部材と、
前記枠状部材の内枠と、前記反応ガス流路形成部の外周との間に配置される、吸水することにより膨張する吸水性部材と、
を備え、
前記吸水性部材は、前記電解質膜に接着されると共に、前記枠状部材に固定される、燃料電池。
Application Example 1 A fuel cell,
An electrolyte membrane;
Electrode layers disposed on both surfaces of the electrolyte membrane;
A reactive gas flow path forming part for supplying a reactive gas to the electrode layer;
A frame-shaped member formed in a frame shape so as to cover the peripheral edge of the electrolyte membrane;
A water-absorbing member that is disposed between the inner frame of the frame-shaped member and the outer periphery of the reactive gas flow path forming portion and expands by absorbing water;
With
The water absorbing member is bonded to the electrolyte membrane and fixed to the frame member.

このようにすると、燃料電池の運転時、電解質膜が膨潤状態になる場合に、電解質膜から吸水性部材に水分が移動するため、電解質膜の膨張が抑制される。また、燃料電池の運転停止時、電解質膜が乾燥する場合に、吸水性部材から電解質膜に水分が移動するため、電解質膜の乾燥が抑制される。したがって、燃料電池の運転・停止に伴う電解質膜の膨張・収縮が抑制され、電解質膜の劣化が抑制される。   In this way, when the electrolyte membrane is in a swollen state during operation of the fuel cell, moisture moves from the electrolyte membrane to the water-absorbing member, so that the expansion of the electrolyte membrane is suppressed. In addition, when the electrolyte membrane is dried when the fuel cell is stopped, moisture moves from the water absorbing member to the electrolyte membrane, so that drying of the electrolyte membrane is suppressed. Therefore, the expansion / contraction of the electrolyte membrane accompanying the operation / stop of the fuel cell is suppressed, and the deterioration of the electrolyte membrane is suppressed.

[適用例2] 適用例1に記載の燃料電池であって、
前記吸水性部材は、
吸水すると膨張し、乾燥すると収縮する、燃料電池。
[Application Example 2] The fuel cell according to Application Example 1,
The water absorbing member is
A fuel cell that expands when absorbed and contracts when dried.

電解質膜と吸水性部材とが接着されているため、吸水性部材が乾燥して収縮すると、電解質膜が吸水性部材に引っ張られて、電解質膜の収縮が抑制される。その結果、電解質膜の劣化が抑制される。   Since the electrolyte membrane and the water absorbing member are bonded, when the water absorbing member dries and shrinks, the electrolyte membrane is pulled by the water absorbing member, and the shrinkage of the electrolyte membrane is suppressed. As a result, deterioration of the electrolyte membrane is suppressed.

[適用例3] 適用例1または2に記載の燃料電池であって、
前記枠状部材の内枠を形成する面が、前記反応ガス流路形成部の厚さ方向の面に対して傾斜するように形成され、前記枠状部材の内枠を形成する面と前記反応ガス流路形成部の厚さ方向の面とで形成される間隙が、前記電解質膜側の方が広く、外側に向かって狭くなる、燃料電池。
[Application Example 3] The fuel cell according to Application Example 1 or 2,
The surface forming the inner frame of the frame-shaped member is formed to be inclined with respect to the surface in the thickness direction of the reactive gas flow path forming portion, and the surface forming the inner frame of the frame-shaped member and the reaction A fuel cell in which a gap formed by a surface in a thickness direction of a gas flow path forming portion is wider on the electrolyte membrane side and narrows outward.

このようにすると、吸水性部材が吸水して膨張する場合に、外側に向かう膨張押さえられる。そのため、吸水性部材が電解質膜の方に向かって膨張し、電解質膜を押さえる力が働き、電解質膜の膨張が抑制される。その結果、電解質膜の劣化が抑制される。   If it does in this way, when a water absorption member absorbs water and expand | swells, it expands and suppresses toward an outer side. Therefore, the water-absorbing member expands toward the electrolyte membrane, a force that holds the electrolyte membrane works, and the expansion of the electrolyte membrane is suppressed. As a result, deterioration of the electrolyte membrane is suppressed.

[適用例4] 適用例1ないし3のいずれか一つに記載の燃料電池であって、
前記枠状部材は、突起部を備え、
前記吸水性部材は、前記突起部に挟持されることよって前記枠状部材に固定されている、燃料電池。
[Application Example 4] The fuel cell according to any one of Application Examples 1 to 3,
The frame-shaped member includes a protrusion,
The fuel cell, wherein the water absorbing member is fixed to the frame member by being sandwiched between the protrusions.

吸水性部材が突起部によって押さえられているため、吸水性部材の外側に向かう膨張が押さえられ、電解質膜を押さえる力が働く。その結果、電解質膜の膨張が抑制され、電解質膜の劣化が抑制される。   Since the water-absorbing member is pressed by the protrusion, expansion toward the outside of the water-absorbing member is suppressed, and a force for pressing the electrolyte membrane works. As a result, the expansion of the electrolyte membrane is suppressed, and the deterioration of the electrolyte membrane is suppressed.

なお、本発明は、上記した燃料電池の態様に限ることなく、上記した燃料電池が搭載された車両としての態様、膜電極接合体としての態様など、種々の態様で実現することも可能である。   The present invention is not limited to the above-described fuel cell mode, and can be implemented in various modes such as a vehicle-mounted mode and a membrane electrode assembly mode. .

第1の実施例の単セルの構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the single cell of a 1st Example. 第1の実施例の単セルの断面構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the single cell of a 1st Example. 図2におけるX1部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the X1 part in FIG. 比較例1の単セルの断面構成の一部を示す図である。6 is a diagram showing a part of a cross-sectional configuration of a single cell of Comparative Example 1. FIG. 比較例2の単セルの断面構成の一部を示す図である。10 is a diagram showing a part of a cross-sectional configuration of a single cell of Comparative Example 2. FIG. 乾湿サイクル試験の条件を示す図である。It is a figure which shows the conditions of a wet / dry cycle test. 乾湿サイクル試験の実施時間と圧力低下率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the implementation time of a dry / wet cycle test, and a pressure fall rate. 第2の実施例の単セルの断面構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of cross-sectional structure of the single cell of a 2nd Example. 第2の実施例のシール部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sealing member of a 2nd Example. 比較例3の単セルの断面構成の一部を示す図である。10 is a diagram showing a part of a cross-sectional configuration of a single cell of Comparative Example 3. FIG. 乾湿サイクル試験の実施時間と圧力低下率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the implementation time of a dry / wet cycle test, and a pressure fall rate. 第3の実施例の単セルの断面構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of cross-sectional structure of the single cell of a 3rd Example. シール部材の断面形状の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the cross-sectional shape of a sealing member.

A.第1の実施例:
A1.第1の実施例の構成:
本発明の第1の実施例としての燃料電池は、酸化ガスとしての空気と燃料ガスとしての水素とを用いて発電を行う固体高分子型の燃料電池である。この燃料電池は、シール部材一体型MEAの両側に、反応ガス流路が形成されたセパレータが配置された単セルが複数積層されて構成される。図1は、単セルの構成を、模式的に示す説明図である。
A. First embodiment:
A1. Configuration of the first embodiment:
The fuel cell according to the first embodiment of the present invention is a solid polymer fuel cell that generates electric power using air as an oxidizing gas and hydrogen as a fuel gas. This fuel cell is configured by laminating a plurality of single cells each having a separator having a reaction gas flow path disposed on both sides of a seal member integrated MEA. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a single cell.

単セル100は、シール部材一体型MEA40と、アノード側ガス拡散層22と、カソード側ガス拡散層(図示しない)と、アノード側セパレータ50と、カソード側セパレータ60と、を備える。図1において、カソード側ガス拡散層は、シール部材一体型MEA40の裏に隠れているため、図示しない。   The single cell 100 includes a seal member integrated MEA 40, an anode side gas diffusion layer 22, a cathode side gas diffusion layer (not shown), an anode side separator 50, and a cathode side separator 60. In FIG. 1, the cathode side gas diffusion layer is not shown because it is hidden behind the seal member integrated MEA 40.

アノード側セパレータ50は、シール部材一体型MEA40のアノードと対向して配置される。アノード側セパレータ50においてシール部材一体型MEA40のアノードと対向する面には、アノードガスとしての水素が流通する、溝状のアノードガス流路が形成されている。一方、カソード側セパレータ60は、シール部材一体型MEA40のカソードと対向して配置される。カソード側セパレータ60においてシール部材一体型MEA40のカソードと対向する面には、カソードガスとしての空気が流通する、溝状のカソードガス流路が形成されている。   The anode-side separator 50 is disposed to face the anode of the seal member integrated MEA 40. A groove-like anode gas flow channel through which hydrogen as an anode gas flows is formed on the surface of the anode separator 50 facing the anode of the seal member integrated MEA 40. On the other hand, the cathode-side separator 60 is disposed to face the cathode of the seal member integrated MEA 40. A groove-like cathode gas flow path through which air as cathode gas flows is formed on the surface of the cathode-side separator 60 facing the cathode of the seal member integrated MEA 40.

アノード側セパレータ50と、カソード側セパレータ60と、シール部材一体型MEA40には、周縁部に貫通孔がそれぞれ設けられている。シール部材一体型MEA40と、アノード側セパレータ50と、カソード側セパレータ60とを積層すると、それらの貫通孔は、アノードガスおよびカソードガス(以下、「反応ガス」ともいう。)を流通させるためのマニホールドを構成する。   The anode-side separator 50, the cathode-side separator 60, and the seal member integrated MEA 40 are each provided with a through-hole in the peripheral portion. When the seal member-integrated MEA 40, the anode-side separator 50, and the cathode-side separator 60 are stacked, a manifold for circulating an anode gas and a cathode gas (hereinafter also referred to as “reactive gas”) through these through holes. Configure.

図示するように、アノードガス流路と、カソードガス流路とが直行するように、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60とが配置されている。本実施例において、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60とは、ガス不透過の導電性部材である緻密質カーボンにより形成されているが、ステンレス、チタン、アルミニウム等の金属により形成されるものとしてもよい。   As illustrated, the anode side separator 50 and the cathode side separator 60 are arranged so that the anode gas channel and the cathode gas channel are orthogonal. In this embodiment, the anode-side separator 50 and the cathode-side separator 60 are made of dense carbon, which is a gas-impermeable conductive member, but are made of metal such as stainless steel, titanium, and aluminum. Also good.

シール部材一体型MEA40は、MEA10と、シール部材38と、吸水性部材32、34と、を備える。なお、図1において、吸水性部材34は、裏側に配置されているため、図示されていない。   The seal member integrated MEA 40 includes the MEA 10, the seal member 38, and the water absorbing members 32 and 34. In FIG. 1, the water absorbing member 34 is not shown because it is disposed on the back side.

MEA10は、外形が略正方形状の薄膜状を成し、シール部材38は、MEA10の形状を維持するために、MEA10の周縁に枠状に形成されている。吸水性部材32は、枠状を成し、その外枠がシール部材38の内枠と略一致するように配置されている。図1において、吸水性部材32は、斜線ハッチングを付して示している。   The MEA 10 is a thin film having a substantially square outer shape, and the seal member 38 is formed in a frame shape on the periphery of the MEA 10 in order to maintain the shape of the MEA 10. The water absorbing member 32 has a frame shape and is arranged so that the outer frame substantially coincides with the inner frame of the seal member 38. In FIG. 1, the water absorbing member 32 is shown with hatching.

シール部材38は、シリコーンゴムを用いて形成される。シール部材38は、MEA10の形状を維持すると共に、上記した貫通孔から反応ガスが漏洩するのを抑制する機能を果たす。本実施例において、シール部材38としては、シリコーンゴムを用いるものとしたが、これに限られず、ガス不透過性、弾力性、耐熱性を有する他の部材を用いるものとしてもよい。   The seal member 38 is formed using silicone rubber. The seal member 38 functions to maintain the shape of the MEA 10 and suppress leakage of the reaction gas from the above-described through hole. In the present embodiment, silicone rubber is used as the seal member 38, but is not limited to this, and other members having gas impermeability, elasticity, and heat resistance may be used.

アノード側ガス拡散層22およびカソード側ガス拡散層(図示しない)は、シール部材38の内枠より小さい外周の、略正方形状を有するカーボンクロスが用いられる。アノード側ガス拡散層22およびカソード側ガス拡散層が、MEA10に積層されると、シール部材38の内枠との間に、間隙が生じる。なお、アノード側ガス拡散層22およびカソード側ガス拡散層として、カーボンペーパー、カーボンフェルト、カーボン多孔体、金属多孔体等を用いてもよい。   For the anode side gas diffusion layer 22 and the cathode side gas diffusion layer (not shown), a carbon cloth having a substantially square shape with an outer periphery smaller than the inner frame of the seal member 38 is used. When the anode side gas diffusion layer 22 and the cathode side gas diffusion layer are laminated on the MEA 10, a gap is generated between the anode side gas diffusion layer 22 and the cathode side gas diffusion layer and the inner frame of the seal member 38. Carbon paper, carbon felt, a carbon porous body, a metal porous body, or the like may be used as the anode side gas diffusion layer 22 and the cathode side gas diffusion layer.

図2は、単セルの断面構成を示す断面図である。図2では、図1において一点鎖線で示すA面によって、単セル100切断した切断面を示す。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a single cell. In FIG. 2, the cut surface which cut | disconnected the single cell 100 is shown by A surface shown with a dashed-dotted line in FIG.

MEA10は、電解質膜12の一方の面にアノード14、他方の面にカソード16が配置された構成を成す。本実施例において、電解質膜12としては、フッ素系樹脂により形成された高分子電解質膜を、アノード14およびカソード16としては、触媒として白金および白金合金を担持したカーボンクロスより形成された電極を、それぞれ用いるものとした。なお、電解質膜として、炭素系樹脂により形成された高分子電解質膜を用いるものとしてもよい。電極は、炭素繊維からなるカーボンペーパーまたはカーボンフェルトにより形成してもよい。   The MEA 10 has a configuration in which the anode 14 is disposed on one surface of the electrolyte membrane 12 and the cathode 16 is disposed on the other surface. In this embodiment, the electrolyte membrane 12 is a polymer electrolyte membrane formed of a fluorine-based resin, and the anode 14 and the cathode 16 are electrodes formed of carbon cloth carrying platinum and a platinum alloy as a catalyst. Each was used. Note that a polymer electrolyte membrane formed of a carbon-based resin may be used as the electrolyte membrane. The electrode may be formed of carbon paper or carbon felt made of carbon fiber.

MEA10において、電解質膜12の外周形状は、アノード14およびカソード16よりも大きく形成されており、電解質膜12の周縁部がアノード14およびカソード16から露出するように配置されている。また、拡散層は、アノード14およびカソード16と同一の平面形状に形成され、アノード14およびカソード16の外周と拡散層の外周とが略一致するように重ねて配置されている。   In the MEA 10, the outer peripheral shape of the electrolyte membrane 12 is formed larger than that of the anode 14 and the cathode 16, and the peripheral portion of the electrolyte membrane 12 is disposed so as to be exposed from the anode 14 and the cathode 16. Further, the diffusion layer is formed in the same planar shape as the anode 14 and the cathode 16, and is arranged so that the outer periphery of the anode 14 and the cathode 16 and the outer periphery of the diffusion layer substantially coincide with each other.

吸水性部材32、34は、電解質膜12の両面にそれぞれ積層されている。枠状を成す吸水性部材32の内枠は、アノード14の外周と略一致する。同様に、吸水性部材34の内枠は、カソード16の外周と略一致する。吸水性部材32、34は、電解質膜12と同様のフッ素系の樹脂から成り、吸水することに膨張し、乾燥することにより収縮する性質を有する。また、吸水性部材32、34は、乾燥したときに、電解質膜12と同等以上の硬さになるものである。図示するように、吸水性部材32、34は、その一部がシール部材38に覆われている。   The water absorbing members 32 and 34 are respectively laminated on both surfaces of the electrolyte membrane 12. The inner frame of the water absorbing member 32 having a frame shape substantially coincides with the outer periphery of the anode 14. Similarly, the inner frame of the water absorbing member 34 substantially coincides with the outer periphery of the cathode 16. The water-absorbing members 32 and 34 are made of the same fluorine-based resin as the electrolyte membrane 12 and have a property of expanding when absorbing water and contracting when dried. Further, the water absorbing members 32 and 34 have a hardness equal to or higher than that of the electrolyte membrane 12 when dried. As shown in the drawing, the water absorbing members 32 and 34 are partially covered with a seal member 38.

カソード側セパレータ60は、カソードガス流路62の溝を形成する突起部の両端の2辺が、拡散層の対向する2辺と略一致するように配置されている。このようにカソード側セパレータ60が配置された場合に、シール部材38とカソードガス流路62の外周との間には、間隙が形成される。この間隙は、上述のとおり、シール部材38がシリコーンゴムより成り、寸法ばらつきが生じやすいため、その寸法ばらつきを吸収するために設けられているものである。   The cathode-side separator 60 is disposed so that the two sides at both ends of the protrusion forming the groove of the cathode gas flow channel 62 substantially coincide with the two opposite sides of the diffusion layer. When the cathode-side separator 60 is thus arranged, a gap is formed between the seal member 38 and the outer periphery of the cathode gas flow channel 62. As described above, this gap is provided to absorb the dimensional variation because the seal member 38 is made of silicone rubber and tends to cause dimensional variation.

図3は、図2におけるX1部を拡大して示す図である。吸水性部材32、34は、接着層36、37を介して、それぞれ、電解質膜12に接着されている。接着層36、37は、電解質膜12、吸水性部材32、34と同様に、フッ素系の樹脂から成る。吸水性部材32、34と電解質膜12との間に、それぞれ、接着層36、37を挟んで、加熱するとともに加圧することにより、吸水性部材32、34が、接着層36、37を介して、それぞれ、電解質膜12に接着される。   FIG. 3 is an enlarged view showing a portion X1 in FIG. The water absorbing members 32 and 34 are bonded to the electrolyte membrane 12 via the adhesive layers 36 and 37, respectively. The adhesive layers 36 and 37 are made of a fluorine-based resin, like the electrolyte membrane 12 and the water absorbing members 32 and 34. Adhesive layers 36 and 37 are sandwiched between water-absorbing members 32 and 34 and electrolyte membrane 12, respectively, and heated and pressurized so that water-absorbing members 32 and 34 are interposed via adhesive layers 36 and 37. Are bonded to the electrolyte membrane 12, respectively.

本実施例において、電解質膜12と、吸水性部材32と、吸水性部材34と、接着層36と、接着層37とは、同様のフッ素系樹脂によって形成される。ただし、電解質膜12のEW(Equivqlent Weight)値は、1200〜1300、吸水性部材32、34のEW値は800〜1000、接着層36、37のEW値は1050〜1150であって、それぞれの吸水性(膨張率)は、吸水性部材32、34>接着層36、37>電解質膜12である。   In the present embodiment, the electrolyte membrane 12, the water absorbing member 32, the water absorbing member 34, the adhesive layer 36, and the adhesive layer 37 are formed of the same fluororesin. However, the EW (Equivalent Weight) value of the electrolyte membrane 12 is 1200 to 1300, the EW value of the water absorbing members 32 and 34 is 800 to 1000, and the EW value of the adhesive layers 36 and 37 is 1050 to 1150. The water absorption (expansion coefficient) is water absorption members 32 and 34> adhesive layers 36 and 37> electrolyte membrane 12.

シール部材38は、枠状を成す2枚のプレート(アノード側シール部材38a、カソード側シール部材38c)が貼りあわされて形成されている。吸水性部材32、34が接着されたMEA10を、アノード側シール部材38aとカソード側シール部材38cとで挟んで、電解質膜12と、アノード側シール部材38aと、カソード側シール部材38cとを、接着剤42にて接着することによって製造される。吸水性部材32、34は、アノード側シール部材38aとカソード側シール部材38cとに挟持されることによって、シール部材38に固定されている。   The seal member 38 is formed by adhering two plate-shaped plates (an anode side seal member 38a and a cathode side seal member 38c). The MEA 10 to which the water absorbing members 32 and 34 are bonded is sandwiched between the anode side sealing member 38a and the cathode side sealing member 38c, and the electrolyte membrane 12, the anode side sealing member 38a, and the cathode side sealing member 38c are bonded. It is manufactured by bonding with the agent 42. The water absorbing members 32 and 34 are fixed to the seal member 38 by being sandwiched between the anode side seal member 38a and the cathode side seal member 38c.

なお、シール部材38の内部において、シール部材38と吸水性部材32との間に間隙が設けられている。この間隙は、吸水性部材32が吸水した場合に、吸水性部材32が面方向に膨張することを考慮して、吸水性部材32の膨張率に基づいて、定められている。シール部材38と吸水性部材34との間にも、同様に間隙が設けられている。   Note that a gap is provided between the seal member 38 and the water absorbing member 32 inside the seal member 38. This gap is determined based on the expansion rate of the water absorbing member 32 in consideration of the fact that the water absorbing member 32 expands in the surface direction when the water absorbing member 32 absorbs water. A gap is similarly provided between the seal member 38 and the water absorbing member 34.

A2.第1の実施例の効果:
第1の実施例の単セル100と、比較例1の単セル100Aと、比較例2の単セル100Bとを用いて、乾湿サイクル試験を実施し、乾湿サイクル試験後のクロスリーク量を調べた。
A2. Effects of the first embodiment:
Using the single cell 100 of the first example, the single cell 100A of the comparative example 1, and the single cell 100B of the comparative example 2, a dry / wet cycle test was performed, and the amount of cross leak after the dry / wet cycle test was examined. .

図4は、比較例1の単セルの断面構成の一部を示す図である。図4は、図3に示す第1の実施例の単セル100のX1部に相当する部分を示している。単セル100Aにおける初期状態を図4(A)に、後述する乾湿サイクルにおけるウェットガスが供給されている状態を図4(B)に示す。   FIG. 4 is a diagram showing a part of a cross-sectional configuration of the single cell of Comparative Example 1. FIG. 4 shows a portion corresponding to the X1 portion of the unit cell 100 of the first embodiment shown in FIG. FIG. 4A shows an initial state in the single cell 100A, and FIG. 4B shows a state in which wet gas is supplied in a wet / dry cycle described later.

比較例1の単セル100Aが第1の実施例の単セル100と異なる点は、吸水性部材32、34を備えない点であり、その結果、シール部材38Aの形状も、第1の実施例の単セル100と異なる形状になっている。比較例1の単セル100Aにおいても、シール部材38Aとカソード側セパレータ60との間に間隙が設けられている。そして、単セル100Aは、吸水性部材32、34を備えないため、電解質膜12が、その間隙に露出した状態になっている。   The single cell 100A of the comparative example 1 is different from the single cell 100 of the first example in that the water absorbing members 32 and 34 are not provided. As a result, the shape of the sealing member 38A is also the same as that of the first example. The shape is different from that of the single cell 100. Also in the single cell 100A of Comparative Example 1, a gap is provided between the seal member 38A and the cathode separator 60. Since the single cell 100A does not include the water absorbing members 32 and 34, the electrolyte membrane 12 is exposed in the gap.

図5は、比較例2の単セルの断面構成の一部を示す図である。図5は、図4と同様に、図3に示す第1の実施例の単セル100のX1部に相当する部分を示している。単セル100Bにおける初期状態を図5(A)に、後述する乾湿サイクルにおけるウェットガスが供給されている状態を図5(B)に示す。   FIG. 5 is a diagram showing a part of a cross-sectional configuration of the single cell of Comparative Example 2. FIG. 5 shows a portion corresponding to the X1 portion of the single cell 100 of the first embodiment shown in FIG. FIG. 5A shows an initial state in the single cell 100B, and FIG. 5B shows a state in which wet gas is supplied in a wet / dry cycle described later.

比較例2の単セル100Bが第1の実施例の単セル100と異なる点は、吸水性部材32B、34Bが電解質膜12に接着されていない点と、吸水性部材32B、34Bが38Bに固定されていない点であり、その結果、シール部材38Bの形状も、第1の実施例の単セル100と異なる形状になっている。比較例2の単セル100Bにおいても、シール部材38Bとカソード側セパレータ60との間に間隙が設けられている。そして、吸水性部材32B、34Bは、その間隙に設けられている。   The single cell 100B of the comparative example 2 is different from the single cell 100 of the first embodiment in that the water absorbing members 32B and 34B are not bonded to the electrolyte membrane 12, and the water absorbing members 32B and 34B are fixed to 38B. As a result, the shape of the sealing member 38B is also different from that of the single cell 100 of the first embodiment. Also in the single cell 100B of Comparative Example 2, a gap is provided between the seal member 38B and the cathode-side separator 60. The water absorbing members 32B and 34B are provided in the gap.

図6は、乾湿サイクル試験の条件を示す図である。本実施例における乾湿サイクルは、80℃におけるガスの相対湿度が5%のドライガスを30分間供給した後、80℃におけるガスの相対湿度が70%のウェットガスを30分間供給するという1時間を1サイクルとして、そのサイクルを繰り返すものである。乾湿サイクル試験は、単セル100のアノード側とカソード側に、同時に、図6に示すような湿度のガスを供給する試験である。カソード側とアノード側には、同一のガス(例えば、窒素ガス)が供給される。   FIG. 6 is a diagram illustrating conditions of the wet and dry cycle test. In the present embodiment, the dry-humidity cycle is performed by supplying a dry gas having a relative humidity of 5% at 80 ° C. for 30 minutes and then supplying a wet gas having a relative humidity of 70% at 80 ° C. for 30 minutes. One cycle is repeated. The dry / wet cycle test is a test in which a gas having a humidity as shown in FIG. 6 is simultaneously supplied to the anode side and the cathode side of the single cell 100. The same gas (for example, nitrogen gas) is supplied to the cathode side and the anode side.

クロスリーク量は、一般的な差圧法によって測定される。具体的には、以下の手順にしたがって、測定される。   The amount of cross leak is measured by a general differential pressure method. Specifically, it is measured according to the following procedure.

1.単セル100へのガスの供給口と排出口を密閉し、外部漏れがないことを確認する。
2.ガス供給口からアノード側に100kPa、カソード側に50kPaの窒素ガスを入れ、密閉する。
3.密閉したまま、10分間保持した後、アノード圧を読み取る。
4.圧力低下率を算出する。
圧力低下率(%)=(初期のアノード圧−10分後のアノード圧)/初期のアノード圧×100
1. The gas supply port and the discharge port to the single cell 100 are sealed, and it is confirmed that there is no external leakage.
2. Nitrogen gas of 100 kPa is introduced from the gas supply port to the anode side and 50 kPa to the cathode side, and sealed.
3. After holding for 10 minutes in a sealed state, the anode pressure is read.
4). Calculate the pressure drop rate.
Pressure drop rate (%) = (initial anode pressure−anode pressure after 10 minutes) / initial anode pressure × 100

圧力低下率に基づいて、クロスリーク量の多少を判断する。すなわち、圧力低下率が高いほど、クロスリーク量が多いと判断する。本実施例において、圧力低下率が3%以上の場合に、クロスリークが発生していると判断する。   The amount of cross leak is determined based on the pressure drop rate. That is, it is determined that the higher the pressure drop rate, the greater the cross leak amount. In the present embodiment, it is determined that a cross leak has occurred when the pressure drop rate is 3% or more.

図7は、乾湿サイクル試験の実施時間と圧力低下率との関係を示す図である。図7において、第1の実施例を実線、比較例1を一点鎖線、比較例2を破線で示す。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the duration of the wet and dry cycle test and the pressure drop rate. In FIG. 7, the first example is shown by a solid line, the comparative example 1 is shown by a one-dot chain line, and the comparative example 2 is shown by a broken line.

図示するように、本実施例の単セル100では、乾湿サイクル試験を1000時間行った後でも、圧力低下率は3%未満である。すなわち、クロスリークが発生したとは判断されない。   As shown in the figure, in the single cell 100 of the present example, the pressure drop rate is less than 3% even after the dry and wet cycle test is performed for 1000 hours. That is, it is not determined that a cross leak has occurred.

これに対して、比較例1の単セル100Aでは、約500時間経過後、徐々に圧力低下率が増加し、比較例2の単セル100Bでは、約700時間経過後、徐々に圧力低下率が増加し、比較例1、2ともに、1000時間経過後には、圧力低下率が3%を超えている。すなわち、比較例1、2ともに、クロスリークが発生したとは判断される。また、比較例1、2ともに、1000時間経過後には、電解質膜に亀裂が観察された。   In contrast, in the single cell 100A of Comparative Example 1, the pressure drop rate gradually increases after about 500 hours, and in the single cell 100B of Comparative Example 2, the pressure drop rate gradually increases after about 700 hours. In both Comparative Examples 1 and 2, the pressure drop rate exceeds 3% after 1000 hours. That is, it is determined that the cross leak occurred in both Comparative Examples 1 and 2. In both Comparative Examples 1 and 2, cracks were observed in the electrolyte membrane after 1000 hours.

電解質膜12は吸水性があるため、ウェットガスが供給されているときは、吸水して膨張する。一方、ドライガスが供給されているときは、電解質膜12は乾燥して収縮する。すなわち、電解質膜12は、乾湿サイクル試験中に、膨張・収縮を繰り返す。   Since the electrolyte membrane 12 has water absorption, when the wet gas is supplied, the electrolyte membrane 12 absorbs water and expands. On the other hand, when dry gas is supplied, the electrolyte membrane 12 dries and shrinks. That is, the electrolyte membrane 12 repeats expansion and contraction during the dry / wet cycle test.

比較例1の単セル100Aは、電解質膜12が露出した状態の部分があるため、その部分が、膜厚方向に膨張する(図4(B))。したがって、電解質膜12が膨張・収縮を繰り返すことにより、電解質膜12が露出している部分から、亀裂が生じやすく、クロスリークが生じやすいと考えられる。   Since the unit cell 100A of Comparative Example 1 has a portion in which the electrolyte membrane 12 is exposed, the portion expands in the film thickness direction (FIG. 4B). Therefore, it is considered that cracks are likely to occur from the exposed portions of the electrolyte membrane 12 and the cross leak is likely to occur due to repeated expansion and contraction of the electrolyte membrane 12.

比較例2の単セル100Bは、比較例1の単セル100Aにおいて電解質膜12が露出している部分に吸水性部材32B、34Bが積層されている。電解質膜12に吸水性部材32B、34Bが積層されていると、ウェットガスが供給されており、電解質膜12が湿潤状態になったときに、電解質膜12内の水分が、吸水性部材32B、34Bに移動する。その結果、電解質膜12の含水量が低下する。上述したように、電解質膜12は、吸水することによって膨張するため、電解質膜12の含水量を低下させれば、電解質膜12の膨張を抑制することができ、その結果、比較例1の単セル100Aに比べて、比較例2の単セル100Bでは電解質膜12の劣化を抑制することができると考えられる。   In the single cell 100B of Comparative Example 2, the water absorbing members 32B and 34B are laminated in the portion where the electrolyte membrane 12 is exposed in the single cell 100A of Comparative Example 1. When the water absorbing members 32B and 34B are laminated on the electrolyte membrane 12, the wet gas is supplied, and when the electrolyte membrane 12 becomes wet, the moisture in the electrolyte membrane 12 is changed to the water absorbing member 32B, Move to 34B. As a result, the water content of the electrolyte membrane 12 decreases. As described above, since the electrolyte membrane 12 expands by absorbing water, if the water content of the electrolyte membrane 12 is reduced, the expansion of the electrolyte membrane 12 can be suppressed. Compared to the cell 100A, the single cell 100B of Comparative Example 2 is considered to be able to suppress the deterioration of the electrolyte membrane 12.

比較例2の単セル100Bでは、電解質膜12と、吸水性部材32B、34Bとが接着されていないので、図5(B)に示すように、ウェットガスが供給されているとき、電解質膜12も、吸水性部材32B、34Bも、それぞれ、吸水して膨張する。また、比較例2の単セル100Bにおいて、吸水性部材34Bは、シール部材38Bに固定されていないため、電解質膜12が膨張することによって、吸水性部材34Bは電解質膜12の膜厚方向に押し上げられる。   In the single cell 100B of Comparative Example 2, since the electrolyte membrane 12 and the water absorbing members 32B and 34B are not bonded, as shown in FIG. 5B, when the wet gas is supplied, the electrolyte membrane 12 In addition, the water absorbing members 32B and 34B also absorb water and expand. In the single cell 100B of Comparative Example 2, since the water absorbing member 34B is not fixed to the seal member 38B, the water absorbing member 34B is pushed up in the film thickness direction of the electrolyte membrane 12 when the electrolyte membrane 12 expands. It is done.

これに対して、本実施例の単セル100では、電解質膜12に吸水性部材32、34が接着されているため、比較例2の単セル100Bに比べて、電解質膜12と吸水性部材32、34との密着性がよい。そのため、本実施例の単セル100では、電解質膜12から吸水性部材32、34への水の移動が、比較例2の単セル100Bに比べて良好になる。   On the other hand, in the single cell 100 of the present embodiment, the water absorbing members 32 and 34 are bonded to the electrolyte membrane 12, so that the electrolyte membrane 12 and the water absorbing member 32 are compared with the single cell 100B of Comparative Example 2. , 34 has good adhesion. Therefore, in the single cell 100 of the present embodiment, the movement of water from the electrolyte membrane 12 to the water absorbing members 32 and 34 is better than that of the single cell 100B of Comparative Example 2.

また、吸水性部材32、34は、シール部材38に挟持されることによって固定されている。そのため、吸水性部材32、34が吸水して膨張すると、電解質膜12を押さえつけるようになる。その結果、さらに、電解質膜12の膨張を抑制することができると考えられる。   Further, the water absorbing members 32 and 34 are fixed by being sandwiched between the seal members 38. Therefore, when the water absorbing members 32 and 34 absorb water and expand, the electrolyte membrane 12 is pressed down. As a result, it is considered that the expansion of the electrolyte membrane 12 can be further suppressed.

また、電解質膜12が乾燥した場合に、吸水性部材32、34から、電解質膜12に水が移動するため、電解質膜12の乾燥が抑制される。その結果、電解質膜12の収縮を抑制することができると考えられる。また、電解質膜12が乾燥した場合、吸水性部材32、34も乾燥する。吸水性部材32、34が乾燥して収縮することにより、電解質膜12が吸水性部材32、34側に引っ張られ、電解質膜12の収縮が抑制されると考えられる。すなわち、本実施例の単セル100によれば、電解質膜12の湿潤・乾燥に伴う電解質膜12の劣化を抑制することができると考えられる。   Further, when the electrolyte membrane 12 is dried, water moves from the water-absorbing members 32 and 34 to the electrolyte membrane 12, so that drying of the electrolyte membrane 12 is suppressed. As a result, it is considered that the shrinkage of the electrolyte membrane 12 can be suppressed. Further, when the electrolyte membrane 12 is dried, the water absorbing members 32 and 34 are also dried. It is considered that when the water absorbing members 32 and 34 are dried and contracted, the electrolyte membrane 12 is pulled toward the water absorbing members 32 and 34 and the contraction of the electrolyte membrane 12 is suppressed. That is, according to the single cell 100 of the present embodiment, it is considered that the deterioration of the electrolyte membrane 12 due to the wet and dry of the electrolyte membrane 12 can be suppressed.

上述した乾湿サイクル試験は、燃料電池の運転・停止時の単セルの状態を模擬したものと考えることができる。したがって、本実施例の単セル100(燃料電池)によれば、燃料電池の運転・停止に伴う、電解質膜12の劣化を抑制することができる。   The dry and wet cycle test described above can be considered as a simulation of the state of a single cell when the fuel cell is operated or stopped. Therefore, according to the single cell 100 (fuel cell) of the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the electrolyte membrane 12 due to the operation / stop of the fuel cell.

B.第2の実施例:
図8は、第2の実施例の単セルの断面構成の一部を示す図である。図8は、図3に示す第1の実施例の単セル100のX1部に相当する部分を示している。第2の実施例の単セル100Cが第1の実施例の単セル100と異なる点は、シール部材38Cの断面形状と、吸水性部材32、34の配置である。
B. Second embodiment:
FIG. 8 is a diagram showing a part of the cross-sectional configuration of the single cell of the second embodiment. FIG. 8 shows a portion corresponding to the X1 portion of the unit cell 100 of the first embodiment shown in FIG. The single cell 100C of the second embodiment differs from the single cell 100 of the first embodiment in the cross-sectional shape of the seal member 38C and the arrangement of the water absorbing members 32 and 34.

図9は、本実施例のシール部材の構成を示す図である。図9(A)は、シール部材38Cを示す斜視図、図9(B)は図9(A)におけるB−B切断面を示す断面図である。図9(B)に示すように、シール部材38Cは、シール部材38Cの厚さ方向に4分割されており、紙面中の最上層から順に、第1シール部材381、第2シール部材382、第3シール部材383、第4シール部材384と称する。   FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the seal member of this embodiment. 9A is a perspective view showing the sealing member 38C, and FIG. 9B is a cross-sectional view showing a BB cut surface in FIG. 9A. As shown in FIG. 9B, the seal member 38C is divided into four in the thickness direction of the seal member 38C, and the first seal member 381, the second seal member 382, They are referred to as 3 seal member 383 and 4th seal member 384.

第1シール部材381と、第4シール部材384は、その内枠を形成する面が、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60の反応ガス流路の厚さ方向の面(図9(B)において、反応ガス流路の厚さ方向の面と平行な面を点線にて示す。)に対して角度θだけ傾斜するように形成されている。本実施例において、θ=40度である。   The surfaces of the first seal member 381 and the fourth seal member 384 that form the inner frame of the first seal member 381 and the fourth seal member 384 are surfaces in the thickness direction of the reaction gas flow paths of the anode side separator 50 and the cathode side separator 60 (see FIG. 9B). The surface parallel to the surface in the thickness direction of the reaction gas channel is indicated by a dotted line). In this embodiment, θ = 40 degrees.

シール部材一体型MEA40Cは、以下の手順で製造される。
1.第2シール部材382と第3シール部材383とで、MEA10の電解質膜12を挟んで、第2シール部材382、第3シール部材383と、電解質膜12の端部を接着剤42で接着する。
2.吸水性部材32、34を、第3シール部材383、第2シール部材382に沿って、それぞれ配置して、電解質膜12と重なる部分を、接着層36、37でそれぞれ接着する。
3.第1シール部材381と第4シール部材384とを、吸水性部材34と吸水性部材32とにそれぞれ被せて、第1シール部材381と第2シール部材382とを接着剤43で、第3シール部材383と第4シール部材384とを接着剤44で、それぞれ、接着する。
The seal member integrated MEA 40C is manufactured by the following procedure.
1. The second seal member 382 and the third seal member 383 sandwich the electrolyte membrane 12 of the MEA 10, and the end portions of the second seal member 382, the third seal member 383, and the electrolyte membrane 12 are bonded with an adhesive 42.
2. The water-absorbing members 32 and 34 are arranged along the third seal member 383 and the second seal member 382, respectively, and the portions overlapping the electrolyte membrane 12 are bonded by the adhesive layers 36 and 37, respectively.
3. The first seal member 381 and the fourth seal member 384 are put on the water absorbing member 34 and the water absorbing member 32, respectively, and the first seal member 381 and the second seal member 382 are bonded with the adhesive 43 and the third seal. The member 383 and the fourth seal member 384 are bonded with the adhesive 44, respectively.

シール部材一体型MEA40Cの両面にアノード側ガス拡散層22とカソード側ガス拡散層24とをそれぞれ配置して、さらに、その両側にアノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60とを配置すると、単セル100Cが完成する(図8)。上述の通り、第1シール部材381と、第4シール部材384は、その内枠を形成する面が、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60の反応ガス流路の厚さ方向の面に対して角度θだけ傾斜するように形成されているため、第1シール部材381と第4シール部材384の内枠を形成する面と、反応ガス流路の厚さ方向の面とで形成される間隙が、電解質膜側の方が広く、外側に向かって狭くなる(図8)。   When the anode-side gas diffusion layer 22 and the cathode-side gas diffusion layer 24 are arranged on both surfaces of the seal member-integrated MEA 40C, respectively, and the anode-side separator 50 and the cathode-side separator 60 are arranged on both sides thereof, the single cell 100C Is completed (FIG. 8). As described above, the surfaces of the first seal member 381 and the fourth seal member 384 that form the inner frame of the first seal member 381 and the fourth seal member 384 are in the thickness direction surfaces of the reaction gas flow paths of the anode side separator 50 and the cathode side separator 60. Since it is formed so as to be inclined by the angle θ, there is a gap formed between the surface forming the inner frame of the first seal member 381 and the fourth seal member 384 and the surface in the thickness direction of the reaction gas channel. The electrolyte membrane side is wider and narrows outward (FIG. 8).

第2の実施例の単セル100Cと、第1の実施例の単セル100と、比較例1の単セル100Aと、比較例2の単セル100Bと、比較例3の単セルを用いて、乾湿サイクル試験を実施し、乾湿サイクル試験後のクロスリーク量を調べた。比較例1の単セル100Aと比較例2の単セル100Bは、第1の実施例において用いたものと同様の単セルであるため、構成の説明を省略する。   Using the single cell 100C of the second example, the single cell 100 of the first example, the single cell 100A of comparative example 1, the single cell 100B of comparative example 2, and the single cell of comparative example 3, A dry / wet cycle test was conducted, and the amount of cross leak after the dry / wet cycle test was examined. Since the single cell 100A of the comparative example 1 and the single cell 100B of the comparative example 2 are the same single cells as those used in the first embodiment, description of the configuration is omitted.

図10は、比較例3の単セルの断面構成の一部を示す図である。図10に示す部分は、図8に示す第2の実施例の単セル100Cの部分に相当する。比較例3の単セル100Gは、本実施例の単セル100Cにおいて、接着層36、37を備えない構成を成す。すなわち、比較例3の単セル100Gにおいて、吸水性部材32および吸水性部材34が、電解質膜12に接着されていない。   FIG. 10 is a diagram illustrating a part of a cross-sectional configuration of the single cell of Comparative Example 3. The portion shown in FIG. 10 corresponds to the portion of the single cell 100C of the second embodiment shown in FIG. The single cell 100G of Comparative Example 3 has a configuration in which the adhesive layers 36 and 37 are not provided in the single cell 100C of the present example. That is, in the single cell 100G of Comparative Example 3, the water absorbing member 32 and the water absorbing member 34 are not bonded to the electrolyte membrane 12.

図11は、乾湿サイクル試験の実施時間と圧力低下率との関係を示す図である。本実施例における乾湿サイクル試験は、第1の実施例において説明した乾湿サイクル試験と同様である。図7において、第1の実施例と第2の実施例を実線、比較例1を一点鎖線、比較例2を破線、比較例3を2点鎖線で示す。第1の実施例、比較例1、比較例2における、乾湿サイクル試験の実施時間と圧力低下率との関係については、第1の実施例において述べたため、その説明を省略する。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the duration of the wet and dry cycle test and the pressure drop rate. The wet / dry cycle test in this example is the same as the dry / wet cycle test described in the first example. In FIG. 7, the first and second examples are indicated by solid lines, the comparative example 1 is indicated by a one-dot chain line, the comparative example 2 is indicated by a broken line, and the comparative example 3 is indicated by a two-dot chain line. The relationship between the duration of the wet and dry cycle test and the pressure drop rate in the first example, comparative example 1 and comparative example 2 has been described in the first example, and therefore the description thereof is omitted.

図示するように、本実施例の単セル100Cでは、乾湿サイクル試験を1000時間行った後でも、圧力低下率は3%未満である。すなわち、クロスリークが発生したとは判断されない。さらに、第1の実施例の単セル100よりも、圧力低下率が低い。   As shown in the figure, in the single cell 100C of the present example, the pressure drop rate is less than 3% even after the dry and wet cycle test is performed for 1000 hours. That is, it is not determined that a cross leak has occurred. Furthermore, the pressure drop rate is lower than that of the single cell 100 of the first embodiment.

これに対して、比較例3の単セル100Gも、乾湿サイクル試験を1000時間行った後でも、圧力低下率は3%未満である。すなわち、クロスリークが発生したとは判断されない。しかしながら、第2の実施例の単セル100Cよりも、圧力低下率が高い。   On the other hand, the pressure drop rate of the single cell 100G of Comparative Example 3 is less than 3% even after the wet and dry cycle test is performed for 1000 hours. That is, it is not determined that a cross leak has occurred. However, the pressure drop rate is higher than that of the single cell 100C of the second embodiment.

本実施例の単セル100Cは、第1の実施例の単セル100と同様に、吸水性部材32、34が、それぞれ接着層36、37を介して、電解質膜12に接着されている。そのため、第1の実施例と同様に、電解質膜12から吸水性部材32、34への水の移動が良好になり、電解質膜の膨張・収縮を抑制することができる。   In the unit cell 100C of the present embodiment, the water absorbing members 32 and 34 are bonded to the electrolyte membrane 12 through the adhesive layers 36 and 37, respectively, as in the unit cell 100 of the first embodiment. Therefore, similarly to the first embodiment, the movement of water from the electrolyte membrane 12 to the water absorbing members 32 and 34 becomes good, and the expansion / contraction of the electrolyte membrane can be suppressed.

また、本実施例の単セル100Cを第1の実施例の単セル100と比較すると、第1の実施例の単セル100では、吸水性部材32、34の全面が電解質膜12に接着されていたのに対して、本実施例の単セル100Cでは、吸水性部材32、34がなければ露出する、電解質膜12の一部にのみ、吸水性部材32、34の一部が接着されている。このようにすると、電解質膜12において吸水性部材32、吸水性部材34が接着されている部分の水分を重点的に吸水性部材32、34に移動させることができる。したがって、第1の実施例の単セル100よりも、電解質膜12の膨張・収縮を抑制することができると考えられる。   Further, when the single cell 100C of this example is compared with the single cell 100 of the first example, the entire surface of the water absorbing members 32 and 34 is bonded to the electrolyte membrane 12 in the single cell 100 of the first example. On the other hand, in the single cell 100C of this embodiment, a part of the water absorbing members 32 and 34 is bonded only to a part of the electrolyte membrane 12 which is exposed if the water absorbing members 32 and 34 are not provided. . If it does in this way, the water | moisture content of the part to which the water absorbing member 32 and the water absorbing member 34 are adhere | attached in the electrolyte membrane 12 can be moved to the water absorbing members 32 and 34 mainly. Therefore, it is considered that the expansion / contraction of the electrolyte membrane 12 can be suppressed as compared with the single cell 100 of the first embodiment.

さらに、本実施例の単セル100Cが備えるシール部材38Cは、上述の通り、その内枠を形成する面が、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60の反応ガス流路の厚さ方向の面に対して角度θだけ傾斜するように形成されている。そのため、第1シール部材381と第4シール部材384の内枠を形成する面と、反応ガス流路の厚さ方向の面とで形成される間隙が、電解質膜12側の方が広く、外側に向かって狭くなる。   Further, as described above, the sealing member 38C provided in the single cell 100C of the present embodiment has a surface forming an inner frame thereof in a thickness direction surface of the reaction gas flow path of the anode side separator 50 and the cathode side separator 60. It is formed so as to be inclined with respect to the angle θ. Therefore, the gap formed by the surface forming the inner frame of the first seal member 381 and the fourth seal member 384 and the surface in the thickness direction of the reaction gas channel is wider on the electrolyte membrane 12 side, and the outer side Narrows towards.

そのため、ウェットガスが供給されて電解質膜12が湿潤状態になっているときに、吸水性部材32、34が吸水しても、吸水性部材32、34は、アノード側セパレータ50、カソード側セパレータ60側(外側)に向かう膨張が抑制される。そのため、吸水性部材32、34が吸水して膨張する場合に、電解質膜12を押さえる力が働く。その結果、電解質膜12の膨張が抑制され、電解質膜12の湿潤・乾燥に伴う電解質膜12の劣化が、第1の実施例よりも、抑制されると考えられる。   Therefore, even when the water absorbing members 32, 34 absorb water when the wet gas is supplied and the electrolyte membrane 12 is in a wet state, the water absorbing members 32, 34 have the anode side separator 50 and the cathode side separator 60. Expansion toward the side (outside) is suppressed. Therefore, when the water absorbing members 32 and 34 absorb water and expand, a force that holds the electrolyte membrane 12 works. As a result, it is considered that the expansion of the electrolyte membrane 12 is suppressed, and the deterioration of the electrolyte membrane 12 due to the wetting and drying of the electrolyte membrane 12 is suppressed as compared with the first embodiment.

比較例3の単セル100Gは、第2の実施例の単セル100Cと同様のシール部材38Cを備える。そのため、上述の通り、吸水性部材32、34が吸水して膨張する場合に、電解質膜12を押さえる力が働く。その結果、電解質膜12の膨張が抑制され、比較例1、2に比べて、電解質膜12の劣化が抑制されると考えられる。なお、比較例3の単セル100Gでは、吸水性部材32、34と電解質膜12とが接着されていないため、電解質膜12と吸水性部材32、34との間の水分の移動が、第2の実施例の単セル100Cよりも少なく、第2の実施例の単セル100Cと比べると、圧力低下率が高いと考えられる。   The single cell 100G of Comparative Example 3 includes a sealing member 38C similar to the single cell 100C of the second embodiment. Therefore, as described above, when the water absorbing members 32 and 34 absorb water and expand, a force for pressing the electrolyte membrane 12 works. As a result, the expansion of the electrolyte membrane 12 is suppressed, and it is considered that the deterioration of the electrolyte membrane 12 is suppressed as compared with Comparative Examples 1 and 2. In the single cell 100G of Comparative Example 3, since the water absorbing members 32 and 34 and the electrolyte membrane 12 are not bonded, the movement of moisture between the electrolyte membrane 12 and the water absorbing members 32 and 34 is the second. It is considered that the pressure drop rate is higher than that of the single cell 100C of the second embodiment and compared with the single cell 100C of the second embodiment.

以上説明したように、本実施例の単セル100C(燃料電池)によれば、燃料電池の運転・停止に伴う、電解質膜12の劣化を抑制することができる。   As described above, according to the single cell 100C (fuel cell) of the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the electrolyte membrane 12 due to the operation / stop of the fuel cell.

C.第3の実施例:
図12は、第3の実施例の単セルの断面構成の一部を示す図である。図12に示す部分は、図8に示す第2の実施例の単セル100Cの部分に相当する。第3の実施例の単セル100Dが第2の実施例の単セル100Cと異なる点は、シール部材38Dの断面形状である。
C. Third embodiment:
FIG. 12 is a diagram showing a part of a cross-sectional configuration of a single cell according to the third embodiment. The portion shown in FIG. 12 corresponds to the portion of the single cell 100C of the second embodiment shown in FIG. The single cell 100D of the third embodiment is different from the single cell 100C of the second embodiment in the cross-sectional shape of the seal member 38D.

単セル100Dにおいて、シール部材38Dの第1シール部材385は、吸水性部材34と接する面に、突起部385aを備える。同様に、シール部材38Dの第4シール部材386は、吸水性部材32と接する面に、突起部386aを備える。   In the single cell 100D, the first seal member 385 of the seal member 38D includes a protrusion 385a on the surface in contact with the water absorbing member 34. Similarly, the fourth seal member 386 of the seal member 38D includes a protrusion 386a on the surface in contact with the water absorbing member 32.

シール部材38Dにおける突起部385a、386aによって、吸水性部材34、32が挟持されているため、吸水性部材32、34が吸水することにより膨張しようとしても、アノード側セパレータ50、60側への膨張が抑制され、電解質膜12を押さえる力が働く。したがって、本実施例の単セル100D(燃料電池)によれば、燃料電池の運転・停止に伴う、電解質膜12の劣化を抑制することができる。   Since the water absorbing members 34 and 32 are sandwiched by the protrusions 385a and 386a of the seal member 38D, even if the water absorbing members 32 and 34 try to expand due to water absorption, expansion toward the anode separators 50 and 60 is performed. Is suppressed, and a force for pressing the electrolyte membrane 12 works. Therefore, according to the single cell 100D (fuel cell) of the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the electrolyte membrane 12 due to the operation / stop of the fuel cell.

D.変形例:
なお、この発明は上記の実施例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で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。
D. Variation:
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

(1)シール部材の断面形状、吸水性部材32、34の配置は、上述の実施例に限定されない。例えば、図13に示すように、シール部材の断面形状を形成してもよい。図13は、シール部材の断面形状の変形例を示す図である。図13は、図3に示す第1の実施例の単セル100のX1部に相当する部分を示している。図13(A)は、第1の実施例の単セル100の変形例1の単セル100Eを示す。変形例1の単セル100Eにおけるシール部材38Eは、カソード側シール部材38Ecとアノード側シール部材38Eaとを備え、その内枠を形成する面が、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60の反応ガス流路の厚さ方向の面に対して傾斜するように形成されている。   (1) The cross-sectional shape of the seal member and the arrangement of the water absorbing members 32 and 34 are not limited to the above-described embodiments. For example, as shown in FIG. 13, the cross-sectional shape of the seal member may be formed. FIG. 13 is a diagram illustrating a modification of the cross-sectional shape of the seal member. FIG. 13 shows a portion corresponding to the X1 portion of the unit cell 100 of the first embodiment shown in FIG. FIG. 13A shows a single cell 100E of Modification 1 of the single cell 100 of the first embodiment. The sealing member 38E in the single cell 100E of the first modification includes a cathode side sealing member 38Ec and an anode side sealing member 38Ea, and the surface forming the inner frame thereof is the reaction gas flow between the anode side separator 50 and the cathode side separator 60. It is formed so as to be inclined with respect to the surface in the thickness direction of the path.

図13(B)は、第1の実施例の単セル100の変形例2の単セル100Fを示す。変形例2の単セル100Fにおけるシール部材38Fは、カソード側シール部材38Fcとアノード側シール部材38Faとを備え、その内枠を形成する面が、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60の反応ガス流路の厚さ方向の面に対して傾斜するように形成されている。さらに、カソード側シール部材38Fcの吸水性部材34と接する面に突起部38a1を備え、アノード側シール部材38Faの吸水性部材32と接する面に突起部38c1を備える。このようにしても、電解質膜12の劣化を抑制することができる。   FIG. 13B shows a single cell 100F of Modification 2 of the single cell 100 of the first embodiment. The sealing member 38F in the single cell 100F of Modification 2 includes a cathode-side sealing member 38Fc and an anode-side sealing member 38Fa, and the surface that forms the inner frame of the reaction gas flow of the anode-side separator 50 and the cathode-side separator 60 It is formed so as to be inclined with respect to the surface in the thickness direction of the path. Furthermore, a protrusion 38a1 is provided on the surface of the cathode side sealing member 38Fc that contacts the water absorbing member 34, and a protrusion 38c1 is provided on the surface of the anode side sealing member 38Fa that contacts the water absorbing member 32. Even if it does in this way, degradation of the electrolyte membrane 12 can be suppressed.

(2)上述の実施例において、吸水性部材32、34、接着層36、37は、電解質膜12よりも吸水性(膨張率)が大きいものを例示したが、これに限定されず、電解質膜12と同程度の吸水性のものを用いてもよい。また、電解質膜12よりも、吸水性の小さいものを用いてもよい。   (2) In the above-described embodiment, the water-absorbing members 32 and 34 and the adhesive layers 36 and 37 are exemplified as those having a water absorption (expansion coefficient) larger than that of the electrolyte membrane 12, but the present invention is not limited to this, and the electrolyte membrane A water-absorbing material similar to 12 may be used. Alternatively, a material having a smaller water absorption than the electrolyte membrane 12 may be used.

(3)シール部材の内枠を形成する面の、アノード側セパレータ50とカソード側セパレータ60の反応ガス流路の厚さ方向の面に対する角度θは、上述の実施例に限定されず、0〜90度の範囲で任意に設定することができる。ただし、角度θを、あまり大きく設定すると、シール部材38と反応ガス流路との間に形成される間隙が大きくなるため、角度θは、5〜40度が好ましい。   (3) The angle θ of the surface forming the inner frame of the seal member with respect to the surface in the thickness direction of the reaction gas flow path of the anode side separator 50 and the cathode side separator 60 is not limited to the above-described embodiment. It can be arbitrarily set within a range of 90 degrees. However, if the angle θ is set too large, the gap formed between the seal member 38 and the reaction gas flow path becomes large. Therefore, the angle θ is preferably 5 to 40 degrees.

(4)上述の実施例において、吸水性部材として、吸水すると膨張し、乾燥すると収縮するフッ素系の樹脂を例示しているが、これに限定されない。例えば、炭素系の樹脂を用いてもよい。また、吸水すると膨張する部材であればよい。   (4) In the above-described embodiment, the water-absorbing member is exemplified by a fluorine-based resin that expands when water is absorbed and contracts when dried, but is not limited thereto. For example, a carbon-based resin may be used. Moreover, what is necessary is just a member which expands when it absorbs water.

(5)上述の実施例において、MEA10として、アノード側ガス拡散層22、カソード側ガス拡散層24を備えない構成を例示したが、MEA10がアノード側ガス拡散層22、カソード側ガス拡散層24を備える構成にしてもよい。   (5) In the above-described embodiment, the MEA 10 is configured not to include the anode side gas diffusion layer 22 and the cathode side gas diffusion layer 24. However, the MEA 10 includes the anode side gas diffusion layer 22 and the cathode side gas diffusion layer 24. You may make it the structure provided.

(6)上述の実施例において、電解質膜12がアノード14およびカソード16より大きく形成され、電解質膜12が露出する構成のMEA10を例示したが、電解質膜12と、アノード14と、カソード16とが同一の大きさの構成にしてもよい。   (6) In the above-described embodiment, the MEA 10 having the structure in which the electrolyte membrane 12 is formed larger than the anode 14 and the cathode 16 and the electrolyte membrane 12 is exposed is illustrated. However, the electrolyte membrane 12, the anode 14, and the cathode 16 are You may make it the structure of the same magnitude | size.

(7)上述の実施例において、吸水性部材32、34をシール部材38によって挟持することにより、吸水性部材32、34をシール部材38に固定する方法を例示したが、吸水性部材32、34をシール部材38に固定する方法は、上述の実施例に限定されない。例えば、吸水性部材32、34を、シール部材38の内枠を形成する面と反応ガス流路の厚さ方向の面との間の間隙に嵌入するような形状に形成して、接着層によって、シール部材38の内枠を形成する面に接着してもよい。このようにしても、電解質膜の劣化を抑制することができる。   (7) In the above-described embodiment, the method of fixing the water absorbing members 32 and 34 to the seal member 38 by sandwiching the water absorbing members 32 and 34 with the seal member 38 is exemplified. The method of fixing the to the seal member 38 is not limited to the above-described embodiment. For example, the water-absorbing members 32 and 34 are formed in a shape that fits into the gap between the surface forming the inner frame of the seal member 38 and the surface in the thickness direction of the reaction gas flow path, and the adhesive layer Alternatively, the seal member 38 may be adhered to the surface forming the inner frame. Even if it does in this way, degradation of an electrolyte membrane can be controlled.

(8)上述の実施例において、反応ガス流路として、溝流路を例示したが、溝流路に限定されず、種々の流路を適用することができる。例えば、互いに連通する複数の空孔を備える多孔体(金属多孔体、カーボン多孔体等)を、反応ガス流路として用いてもよい。   (8) In the above-described embodiment, the groove flow path is exemplified as the reactive gas flow path, but the present invention is not limited to the groove flow path, and various flow paths can be applied. For example, a porous body (a metal porous body, a carbon porous body, etc.) having a plurality of pores communicating with each other may be used as the reaction gas flow path.

10…MEA
12…電解質膜
14…アノード
16…カソード
22…アノード側ガス拡散層
24…カソード側ガス拡散層
32、32B、34、34B…吸水性部材
36、37…接着層
38、38A、38B、38C、38D、38E、38F…シール部材
38a、38Ea、38Fa…アノード側シール部材
38c、38Ec、38Fc…カソード側シール部材
38a1、38c1…突起部
38Fc…カソード側シール部材
40、40C…シール部材一体型MEA
42、43、44…接着剤
50…アノード側セパレータ
60…カソード側セパレータ
62…カソードガス流路
100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G…単セル
381…第1シール部材
382…第2シール部材
383…第3シール部材
384…第4シール部材
385…第1シール部材
385a…突起部
386…第4シール部材
386a…突起部
10 ... MEA
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Electrolyte membrane 14 ... Anode 16 ... Cathode 22 ... Anode side gas diffusion layer 24 ... Cathode side gas diffusion layer 32, 32B, 34, 34B ... Water absorbing member 36, 37 ... Adhesive layer 38, 38A, 38B, 38C, 38D , 38E, 38F ... Sealing member 38a, 38Ea, 38Fa ... Anode side sealing member 38c, 38Ec, 38Fc ... Cathode side sealing member 38a1, 38c1 ... Projection 38F ... Cathode side sealing member 40, 40C ... Sealing member integrated MEA
42, 43, 44 ... Adhesive 50 ... Anode-side separator 60 ... Cathode-side separator 62 ... Cathode gas channel 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G ... Single cell 381 ... First seal member 382 ... Second seal member 383 ... Third seal member 384 ... Fourth seal member 385 ... First seal member 385a ... Projection 386 ... Fourth seal member 386a ... Projection

Claims (5)

燃料電池であって、
電解質膜と、
前記電解質膜の両面に配置される電極層と、
前記電極層に反応ガスを供給するための反応ガス流路形成部と、
前記電解質膜の周縁部を覆うように枠状に形成される枠状部材と、
前記枠状部材の内枠と、前記反応ガス流路形成部の外周との間に配置される、吸水することにより膨張する吸水性部材と、
を備え、
前記吸水性部材は、前記電解質膜に接着されると共に、前記枠状部材に固定される、燃料電池。
A fuel cell,
An electrolyte membrane;
Electrode layers disposed on both surfaces of the electrolyte membrane;
A reactive gas flow path forming part for supplying a reactive gas to the electrode layer;
A frame-shaped member formed in a frame shape so as to cover the peripheral edge of the electrolyte membrane;
A water-absorbing member that is disposed between the inner frame of the frame-shaped member and the outer periphery of the reactive gas flow path forming portion and expands by absorbing water;
With
The water absorbing member is bonded to the electrolyte membrane and fixed to the frame member.
請求項1に記載の燃料電池であって、
前記吸水性部材は、
吸水すると膨張し、乾燥すると収縮する、燃料電池。
The fuel cell according to claim 1,
The water absorbing member is
A fuel cell that expands when absorbed and contracts when dried.
請求項1または2に記載の燃料電池であって、
前記枠状部材の内枠を形成する面が、前記反応ガス流路形成部の厚さ方向の面に対して傾斜するように形成され、前記枠状部材の内枠を形成する面と前記反応ガス流路形成部の厚さ方向の面とで形成される間隙が、前記電解質膜側の方が広く、外側に向かって狭くなる、燃料電池。
The fuel cell according to claim 1 or 2,
The surface forming the inner frame of the frame-shaped member is formed to be inclined with respect to the surface in the thickness direction of the reactive gas flow path forming portion, and the surface forming the inner frame of the frame-shaped member and the reaction A fuel cell in which a gap formed by a surface in a thickness direction of a gas flow path forming portion is wider on the electrolyte membrane side and narrows outward.
請求項1ないし3のいずれか一つに記載の燃料電池であって、
前記枠状部材は、突起部を備え、
前記吸水性部材は、前記突起部に挟持されることよって前記枠状部材に固定されている、燃料電池。
A fuel cell according to any one of claims 1 to 3,
The frame-shaped member includes a protrusion,
The fuel cell, wherein the water absorbing member is fixed to the frame member by being sandwiched between the protrusions.
燃料電池に用いられる膜電極接合体であって、
電解質膜と、
前記電解質膜の両面に配置される電極層と、
前記電解質膜の周縁部を覆うように枠状に形成される枠状部材と、
前記電解質膜に接着されると共に、前記枠状部材に固定される部材であって、吸水することにより膨張する吸水性部材と、
を備え、
前記吸水性部材は、
前記膜電極接合体を用いて前記燃料電池を構成する場合に、前記電極層に反応ガスを供給するための反応ガス流路形成部が配置されると、前記枠状部材の内枠と、前記反応ガス流路形成部の外周との間に配置されるように形成される、膜電極接合体。
A membrane electrode assembly used in a fuel cell,
An electrolyte membrane;
Electrode layers disposed on both surfaces of the electrolyte membrane;
A frame-shaped member formed in a frame shape so as to cover the peripheral edge of the electrolyte membrane;
A water-absorbing member that is bonded to the electrolyte membrane and is fixed to the frame-shaped member, and that expands by absorbing water;
With
The water absorbing member is
When the fuel cell is configured using the membrane electrode assembly, when a reaction gas flow path forming part for supplying a reaction gas to the electrode layer is disposed, an inner frame of the frame member, A membrane electrode assembly formed so as to be disposed between the outer periphery of the reaction gas flow path forming portion.
JP2009064793A 2009-03-17 2009-03-17 Fuel cell and membrane electrode assembly Expired - Fee Related JP5423075B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009064793A JP5423075B2 (en) 2009-03-17 2009-03-17 Fuel cell and membrane electrode assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009064793A JP5423075B2 (en) 2009-03-17 2009-03-17 Fuel cell and membrane electrode assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010218907A true JP2010218907A (en) 2010-09-30
JP5423075B2 JP5423075B2 (en) 2014-02-19

Family

ID=42977509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009064793A Expired - Fee Related JP5423075B2 (en) 2009-03-17 2009-03-17 Fuel cell and membrane electrode assembly

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5423075B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015035312A (en) * 2013-08-08 2015-02-19 日産自動車株式会社 Membrane electrode joined body with frame, fuel cell single cell and fuel cell stack
JP2017111870A (en) * 2015-12-14 2017-06-22 トヨタ自動車株式会社 Fuel battery

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202535A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell and its manufacturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202535A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell and its manufacturing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015035312A (en) * 2013-08-08 2015-02-19 日産自動車株式会社 Membrane electrode joined body with frame, fuel cell single cell and fuel cell stack
JP2017111870A (en) * 2015-12-14 2017-06-22 トヨタ自動車株式会社 Fuel battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP5423075B2 (en) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10797325B2 (en) Fuel cell and method of manufacturing same
JP4931103B2 (en) Fuel cell components
KR20010104645A (en) Improved membrane electrode assembly for pem fuel cell
JP2014053118A (en) Fuel cell and manufacturing method of the same
JP2006236957A (en) Constituent member for fuel cell
JP2008171613A (en) Fuel cells
JP5423075B2 (en) Fuel cell and membrane electrode assembly
JP2012074235A (en) Membrane electrode assembly and production method therefor
JP5585427B2 (en) Membrane electrode assembly and fuel cell using the same
JP2006004677A (en) Fuel cell
JP2005302526A (en) Solid polymer electrolyte membrane and membrane electrode assembly having solid polymer electrolyte membrane
US9088026B2 (en) Adhesive material for fuel cell and fuel cell
JP6100230B2 (en) Electrolyte membrane / electrode structure with resin frame for fuel cell and production method thereof
JP2007193948A (en) Fuel cell
JP5900311B2 (en) Fuel cell and manufacturing method thereof
JP2012209019A (en) Method for manufacturing membrane electrode assembly
JP5615794B2 (en) Manufacturing method of electrolyte membrane / electrode structure for fuel cell
JP5549578B2 (en) Fuel cell
JP2012190720A (en) Membrane electrode assembly in solid polymer fuel cell and method for manufacturing the same
US20100173226A1 (en) Fuel cell
JP2012074315A (en) Membrane electrode assembly of solid polymer fuel cell, and manufacturing method of the same
JP2009064699A (en) Fuel cell
JP2009129650A (en) Fuel cell
JP2021099953A (en) Fuel battery unit cell
JP2017111870A (en) Fuel battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130813

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131111

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees