JP3931657B2

JP3931657B2 - 燃料電池の性能評価装置

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Publication number: JP3931657B2
Application number: JP2002000058A
Authority: JP
Inventors: 信平阿部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-04
Filing date: 2002-01-04
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-01-04
Also published as: JP2003203667A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池、とくに固体高分子電解質型燃料電池、の性能評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体高分子電解質型燃料電池は、膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）とセパレータとからなるセルを１層以上重ねてモジュールとし、モジュールを積層して構成される。
ＭＥＡは、イオン交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置された触媒層からなる電極（アノード）および電解質膜の他面に配置された触媒層からなる電極（カソード）とからなる。ＭＥＡとセパレータとの間には、通常、拡散層が設けられる。この拡散層は、触媒層への反応ガスの拡散をよくするためのものであり、触媒層と協働して電極を構成するので電極の一部と考えてもよい。セパレータは、アノードに燃料ガス（水素）を供給する燃料ガス流路およびカソードに酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための酸化ガス流路が形成されるとともに、隣接するセル間の電子の通路を構成している。
セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル（電極板）、インシュレータ、エンドプレートを配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材（たとえば、テンションプレート）とボルトにて固定して、スタックが形成される。
固体高分子電解質型燃料電池では、アノード側では、水素を水素イオンと電子にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側では酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる、または、セル積層体の一端のセルのアノードで生成した電子が外部回路を通してセル積層体の他端のセルのカソードにくる）から水を生成する反応が行われる。
アノード側：Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^-
カソード側：２Ｈ⁺＋２ｅ^-＋（１／２）Ｏ₂→Ｈ₂Ｏ
上記反応を行うために、スタックには燃料ガス、酸化ガスが供給・排出される。また、セパレータでのジュール熱とカソードでの水生成反応で熱が出るので、セパレータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷媒（通常は冷却水）が流れる流路が形成されており、そこに冷媒が循環され、燃料電池を冷却している。
燃料電池の電極は、その製造工程中、スタックへの組み付け前に、その発電性能が評価され、、合格品のみが積層されてスタックとされる。
特開平５−２０５７６２号公報は、この種の燃料電池評価装置の一例を開示している。該公報の評価装置は、ＭＥＡとセパレータを組み合わせたモジュールを評価装置に装着してモジュールに圧縮荷重を付与し、反応ガス流路をシールするとともにセパレータのＭＥＡへの押し付け荷重（接触抵抗）を調整し、反応ガスを供給して発電させた時の電位を測定することにより燃料電池性能を評価するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平５−２０５７６２号公報の燃料電池評価装置には、つぎの問題があった。
▲１▼ 上記評価装置では、電極押し付け荷重によりガスシールも行うため、押し付け荷重（接触抵抗に影響）とシール性を個別に最適化して評価できない。
上記の他、つぎの副次的問題もあった。
▲２▼ 上記評価装置は、モジュールの評価装置であり、電極単体の測定装置ではない。したがって、従来の燃料電池評価装置の測定結果で電極単体の性能を評価した場合、純粋に電極そのものの性能を比較評価することが困難となる。
▲３▼ 荷重の適正化が困難なことにより、評価ごとにガスのリーク量が変動したり、評価ごとに接触抵抗が変化したりし、精度の高い評価が困難になる。
▲４▼ 温度は発電性能に影響する（発電しやすい温度がある）。しかし、上記評価装置は集電体形状、および通電電極の存在により、温度センサを設けることが困難であり、温度センサがないため、集電体の温度を測定できず、温度コントローが困難である。測定ごとに温度がばらつくと、測定結果も精度が低下する。
▲５▼ ガス導入部からセル内ガス流路までのガス流路の圧損差により、セル面内方向にガスの流れにムラがある。
▲６▼ 装置に温度調整機構がないため、加湿ガスでの評価の場合、結露するおそれがある。
本発明の目的は、電極押し付け荷重とシール性をそれぞれ最適化でき、評価性能を向上できる燃料電池の性能評価装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）集電体を有する一対の放電治具部と、該一対の放電治具部の間に設けられＭＥＡを保持する電極保持部とを備え、
集電体のＭＥＡへの押し付け荷重と、放電治具部と電極保持部間のガスシール荷重とが、互いに独立に設定可能となっている、
燃料電池の性能評価装置。
（２）前記一対の放電治具部のうちのいずれか一方の放電治具部の集電体は該一方の放電治具部にダイヤフラムを介して支持されている（１）記載の燃料電池の性能評価装置。
（３）前記集電体がＭＥＡにではなく性能評価装置に設けられる（１）記載の燃料電池の性能評価装置。
（４）ガス流路および温度調整流体用流路を有しており、温度調整流体用流路はガス流路の導入部近傍にも取り廻されている（１）記載の燃料電池の性能評価装置。
（５）前記集電体は集電体取付け軸を有しており、該集電体取付け軸は中空部を有し、該中空部に温度センサが設けられている（１）記載の燃料電池の性能評価装置。
（６）前記集電体は集電体取付け軸を有しており、該集電体取付け軸は中空部を有し、該中空部に電圧出力端が設けられている（１）記載の燃料電池の性能評価装置。
（７）前記電極保持部はＭＥＡを挟持する一対のフレームを有し、前記電極保持部は前記一対の放電治具部に着脱可能に挟持される、（１）記載の燃料電池の性能評価装置。
（８）前記フレームには拡散層も保持される（７）記載の燃料電池の性能評価装置。
（９）前記放電治具部はガス流路を有し、該ガス流路の導入分配部が均一抵抗に形成されている（１）記載の燃料電池の性能評価装置。
【０００５】
上記（１）の燃料電池の性能評価装置では、接触抵抗、集電性能に影響する押し付け荷重と、ガスシール荷重とを独立に設定可能としたため、各荷重をそれぞれの最適荷重に設定することができ、それぞれの最適条件下での性能評価が可能になる。これにより性能評価の精度が向上する。
上記（２）の燃料電池の性能評価装置では、一方の放電治具部の集電体は該一方の放電治具部にダイヤフラムを介して支持されているので、押し付け荷重とガスシール荷重とを独立に設定可能になる。すなわち、集電体のダイヤフラムによる浮動支持構造は、押し付け荷重とガスシール荷重とを独立に設定可能とする構造のうちの１つの態様である。
上記（３）の燃料電池の性能評価装置では、集電体がＭＥＡにではなく性能評価装置に設けられるので、集電体の影響を受けることなくＭＥＡの評価が可能である。
上記（４）の燃料電池の性能評価装置では、温度調整流体用流路はガス流路の導入部近傍にも取り廻されているので、ガス流路の導入部近傍での水分凝縮を抑制することができる。
上記（５）の燃料電池の性能評価装置では、中空部に温度センサが設けられているので、集電体が存在しても温度センサを設置でき、この温度センサによりセル面内温度の測定とその制御が可能となり、性能の評価精度を上げることができる。
上記（６）の燃料電池の性能評価装置では、中空部に電圧出力端子が設けられているので、集電体がＭＥＡ側にあって測定毎に集電体と電圧出力端子とが接続される場合のように、集電体と電圧出力端子間の接触抵抗が測定毎に変動することはない。
上記（７）の燃料電池の性能評価装置では、電極保持部はＭＥＡを挟持する一対のプレートを有し、電極保持部は一対の放電治具部に着脱可能に挟持されるので、ＭＥＡ取付け・取外し工数が低減され、かつ、良好な取付け精度が確保される。
上記（８）の燃料電池の性能評価装置では、プレートには拡散層も保持されるので、ＭＥＡ着脱時の拡散層脱落を防止できる。
上記（９）の燃料電池の性能評価装置では、ガス流路の導入分配部が均一抵抗に形成されているので、ガスの流量分布がセル面内で同じとなり、均一出力分布でのデータ取得が可能である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の燃料電池の性能評価装置を図１〜図１２を参照して説明する。
本発明の燃料電池の性能評価装置は、たとえば固体高分子電解質型燃料電池１０の電極の性能評価装置である。燃料電池１０は、燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に搭載、配置されてもよい。
【０００７】
図１１、図１２に示すように、固体高分子電解質型燃料電池１０は、膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）とセパレータ１８とからなるセルを１層以上重ねてモジュール１９とし、モジュール１９を積層したセル積層体から構成される。
【０００８】
ＭＥＡは、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層１２からなる電極（アノード）１４および電解質膜１１の他面に配置された触媒層１５からなる電極（カソード）１７とからなる。ＭＥＡとセパレータ１８との間には、通常、拡散層１３、１６（アノード側拡散層１３、カソード側拡散層１６）が設けられる。この拡散層１３、１６は、触媒層１２、１５への反応ガスの拡散をよくするためのもので、触媒層と協働して電極１４、１７を構成すると考えてもよい。
【０００９】
セパレータ１８は、アノード１４に燃料ガス（水素）を供給する燃料ガス流路２７およびカソード１７に酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための酸化ガス流路２８が形成されるとともに、隣接するセル間の電子の通路を構成している。燃料ガス流路２７は燃料ガスマニホールド３０に連通し、酸化ガス流路２８は酸化ガスマニホールド３１に連通する。また、セパレータでのジュール熱とカソードでの水生成反応で熱が出るので、セパレータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷媒（通常は冷却水）が流れる流路２６が形成されており、そこに冷媒が循環され、燃料電池を冷却している。冷媒流路２６は冷媒マニホールド２９に連通する。セパレータ１８の材料は、カーボン、導電性樹脂、メタルの何れであってもよい。
【００１０】
セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル（電極板）２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材２４（たとえば、テンションプレート）と２５ボルトにて固定して、スタック２３が形成される。
スタック２３の一端側には、エンドプレート２２とインシュレータ２１との間にプレッシャプレート３２が設けられ、プレッシャプレート３２とエンドプレート２２との間にばね機構３３が設けられてセルにかかる荷重の変動を抑制している。
【００１１】
電解質膜１１および電極１４、１７からなるＭＥＡは、セパレータ１８と積層されてスタック２３とされる前に、ＭＥＡ単体の段階で、燃料電池の性能評価装置により、その発電性能が評価される。
燃料電池の性能評価装置は、ＭＥＡを実際の発電状態と同じ荷重、温度状態におき、ＭＥＡに実際と同じ反応ガスを供給して、ＭＥＡの性能を評価する。
燃料電池の性能評価装置１００は、図１〜図１０に示すように、集電体１１１を有する一対の放電治具部１１０と、該一対の放電治具部１１０の間に設けられＭＥＡを保持するための電極保持部１５０とを備えている。
【００１２】
集電体１１１はＭＥＡにではなく性能評価装置１００に、とくに放電治具部１１０に、設けられる。
そして、集電体１１１のＭＥＡへの押し付け荷重と、放電治具部１１０と電極保持部１５０間のガスシール荷重とは、互いに独立に設定可能となっている。
さらに詳しくは、図１〜図３に示すように、一対の放電治具部１１０は、ガイド１６１が架台１６０にスライドすることにより、架台１６０に支持されている。電極保持部１５０を一対の放電治具部１１０の間に挟んだ後、締結ボルト１６３により一対の放電治具部１１０、電極保持部１５０を締結し、放電治具部１１０と電極保持部１５０間のガスシール荷重をガスシール上最適荷重に調整する。ついで、一方の放電治具部１１０に設けられているハンドル１６２をまわして台形ネジ１６５を介して放電治具部１１０の集電体取付け軸１１１ａを有する集電体１１１を押し、集電体１１１が電極保持部１５０を締め付ける荷重を、他方の放電治具部１１１０に設けたロードセル１６４を見ながら、接触抵抗上最適荷重に調整する。
両極の放電治具部１１０を締結ボルト１６３により締結し固定する構造としたため、架台およびハウジングの支持構造に、剛性や平行度などの精度が不要となる。
【００１３】
電極保持部１５０は、ＭＥＡの外周部を挟持する、中抜きの、一対のフレーム１５１を有しており、ＭＥＡはこの一対のフレーム１５１間に着脱可能に保持される。一対のフレーム１５１は、その間に挟んだＭＥＡの、電気絶縁体の電解質膜１１により、互いに絶縁されており、反応ガスがＭＥＡに供給された時にアノード、カソード間に電位が生じる。
フレーム１５１には、触媒層１２、１５と別体に形成された拡散層１３、１６も着脱可能に保持される。拡散層１３、１６は、図１０の（Ｂ）に示すように、フレーム１５１の浅い凹部からなる拡散層挟持部１５２に保持されて、膜−触媒層の側面に押し付けられる。拡散層１３、１６のサイズを触媒層１２、１５より大きくし、触媒層より大きい部分をフレーム１５１で挟持することにより、拡散層１３、１６の脱落を回避することができる。
ＭＥＡを挟持した一対のフレーム１５１は、図１０の（Ａ）、（Ｃ）に示すように、電極保持部締結ボルト１５３により締結される。この状態で電極保持部１５０は、一対の放電治具部１１０間に着脱可能に挟持され、締結ボルト１６３によって放電治具部１１０と締結される。両極電極保持部をボルト１５３により締結した状態でアッセンブリとして評価装置に装着し評価装置から外す構造のため、装着工数が大きく削減できる。
【００１４】
一対の放電治具部１１０は、それぞれ、ＭＥＡに押し付けられる集電体１１１および該集電体を支持する１以上（図では４個であるが、個数は４に限るものではない）のハウジング１１２、１１３、１１４、１１５を有している。
ハウジング１１２、１１３、１１４、１１５は、ハウジング１１２、１１３、１１４、１１５の順に、電極保持部１５０に近い側から遠い側へと並んでいる。放電治具部いる。ハウジング１１４は段付き面を有しており、ハウジング１１３の内周面とハウジング１１４の段付き面の外周面とは嵌合している。ハウジング１１２、１１３、１１４、１１５は、放電治具部締結ボルト１２６により互いに固定されている。
【００１５】
一対の放電治具部１１０のうちのいずれか一方の放電治具部１１０の集電体１１１は、集電体１１１の一部を構成する集電体取付け軸１１１ａ部位で、該一方の放電治具部１１０にダイヤフラム１１６、１１７を介して支持されている。
ダイヤフラム１１６はハウジング１１２、１１３により挟まれており、ダイヤフラム１１７はハウジング１１４、１１５により挟まれている。このダイヤフラムを介しての支持により、一方の放電治具部１１０の集電体１１１は、該一方の放電治具部１１０のハウジングに対して、電極保持部１５０に接近・離叛する方向に（集電体取付け軸１１１ａの軸方向に）、若干量（約１ｍｍ程度）可動に支持されている。これによって、放電治具部１１０で電極保持部１５０を挟持した後、ハンドル１６２で集電体１１１をハウジングに対して軸方向に動かし、集電体１１１のＭＥＡへの押し付け力が調整可能となっている。これにより、電極への荷重とシール性が互いに独立し、荷重によりリーク量が変動することを回避できる。ただし、ダイヤフラム１１６、１１７が過大に変形しないように、集電体取付け軸１１１ａの移動量を所定量（約１ｍｍ程度）に規制するストッパ１２７が設けられている。ストッパ１２７は、集電体取付け軸１１１ａに形成されたフランジと、該フランジを受け入れるための、フランジまたはその隣接部品に形成された凹部とを備えている。
一対の放電治具部１１０のうちの他方の放電治具部１１０の集電体１１１は、該他方の放電治具部１１０のハウジングに対して固定されている。
【００１６】
燃料電池の性能評価装置は、ハウジングに形成されたガス流路１１８、１１９および温度調整流体用流路１２０を有している。一方のガス流路１１８が燃料ガス流路、他方のガス流路１１９が酸化ガス流路であり、燃料ガスは水素、酸化ガスは空気である。
ガス流路１１８、１１９は、ＭＥＡに反応ガスを供給しＭＥＡからの反応ガスを排出する。ガス流路１１８、１１９の導入分配部１１８ａ、１１９ａは、図１０の（Ａ）に示すように、流路長および曲がり部の数を互いに合わされており、これにより均一圧損に形成されており、発電部にガスを均一に流すことができる。
【００１７】
温度調整流体（たとえば、温水）用流路１２０はガス流路１１８、１１９の導入部近傍にも取り廻されている。これによって、供給されるガスが加湿ガスであっても、導入分配部で水分が凝縮し結露することを防止してある。
また、温度調整流体は集電体取付け軸１１１ａのまわりにも流され、集電体１１１を速やかに温度調整できるように、集電体取付け軸１１１ａの外周には多数の溝１１１ｃが形成されていて熱伝達面積を大きくしてある。集電体１１１および集電体取付け軸１１１ａに直接温水が接触する構造のため、温度レスポンスが向上されており、性能試験時間サイクルが短縮される。
【００１８】
集電体取付け軸１１１ａは中空部１１１ｂを有し、この中空部１１１ｂに温度センサ１２１が設けられている。温度センサ１２１は、発電性能に影響する集電体１１１の温度を検出するものであり、温度センサ１２１の配線は中空部１１１ｂを通して外部に取り出される。この構造により、集電体１１１そのものの温度をモニタすることができる。
集電体取付け軸１１１ａの中空部１１１ｂに性能試験の対象ＭＥＡの電圧出力端子１２２が配置されている。電圧出力端子１２２に接続された配線１２３は中空部１１１ｂを通して外部に取り出される。この構造により、接触抵抗を低く抑え精度の高い放電（発電）データを取り出すことができる。
【００１９】
図５に示すように、性能評価装置１００は、ガスシール１２４、水シール１２５を有している。ガスシール１２４は、電極保持部１５０のフレーム１５１間、放電治具部１１０の電極保持部１５０との接触面、集電体１１１とハウジングとの接触面などに設けられ、水シール１２５はハウジング間、ハウジングのダイヤフラムとの接触面、などに設けられる。
【００２０】
つぎに、性能評価装置１００の作動を説明する。
拡散層をフレームで保持しＭＥＡを一対のフレーム１５１で挟み電極保持部締結ボルト１５３で締結して、電極保持部１５０をアッセンブリとする。
ついで、電極保持部１５０を一対の放電治具部１１０の間に配置し、一方の放電治具部１１０でガイド１６１部位でスライドさせて他方の放電治具部１１０側に移動させ、電極保持部１５０を一対の放電治具部１１０で挟持する。ついで、締結ボルト１６３で電極保持部１５０を挟んだ一対の放電治具部１１０を締結する。この時、電極保持部１５０と放電治具部１１０間のガスシール荷重が出るが、締結ボルト１６３の締め付け力を調整してシール荷重をガスシール上最適値としておく。
【００２１】
ついで、一方の放電治具部１１０に設けられたハンドル１６２をまわして、集電体取付け軸１１１ａにかかる軸方向荷重を、集電体１１１とＭＥＡの接触抵抗上最適値にする。集電体１１１およびそれに一体の集電体取付け軸１１１ａがダイヤフラム１１６、１１７を介してハウジング１１２、１１３、１１４、１１５に支持されていて集電体１１１がハウジングに対して軸方向に可動のため、シール荷重と独立に集電体荷重を調整・設定できる。
【００２２】
ついで、温度調整流体（たとえば、温水、ただし温水以外でもよい）を温度調整流体用流路１２０に流して性能評価装置１００の温度を実際の燃料電池の運転温度にし、水素、空気をそれぞれのガス流路１１８、１１９に流して、その時のＭＥＡの発電を、集電体１１１の電位を電圧出力端子１２２から取り出して測定する。その時、集電体１１１の温度を温度センサ１２１により測定し、フィードバック制御をかけて、集電体１１１の温度を適温に維持する。
【００２３】
この測定においては、ＭＥＡと集電体１１１との押し付け荷重と、ガスシール荷重とが、別々に、それぞれの最適荷重に設定してあるので、最適な（実際の燃料電池運転時の）接触抵抗と、ガスシールとが同時に達成され、測定の精度が上がる。押し付け荷重とガスシール荷重を同じ荷重とする従来では、一方の荷重が最適値から外れ、測定精度低下の原因となったが、本発明ではそれを防止できる。
【００２４】
また、ＭＥＡ単体の性能が測定されるので、従来のようにＭＥＡと集電体とのアッセンブリの性能を測定する場合のような集電体によるノイズを排除または少なくすることができ、電極の性能測定における精度が向上する。
また、温度調整流体用流路１２０および温度センサ１２１を設けたので、集電体１１１の温度を実際の使用温度に制御でき、実使用状態の温度での測定が可能になり、測定精度が向上する。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の燃料電池の性能評価装置によれば、接触抵抗、集電性能に影響する押し付け荷重と、ガスシール荷重とを独立に設定可能としたため、各荷重をそれぞれの最適荷重（燃料電池の実運転時のそれぞれの荷重）に設定することができ、それぞれの最適条件下での性能評価が可能になる。これにより性能評価の精度が向上する。
請求項２の燃料電池の性能評価装置によれば、一方の放電治具部の集電体は該一方の放電治具部にダイヤフラムを介して支持されているので、押し付け荷重とガスシール荷重とを独立に設定可能になる。
請求項３の燃料電池の性能評価装置によれば、集電体がＭＥＡにではなく性能評価装置に設けられるので、集電体の影響を受けることなくＭＥＡの評価が可能である。
請求項４の燃料電池の性能評価装置によれば、温度調整流体用流路はガス流路の導入部近傍にも取り廻されているので、ガス流路の導入部近傍での結露を抑制することができる。
請求項５の燃料電池の性能評価装置によれば、中空部に温度センサが設けられているので、集電体が存在しても温度センサを設置でき、この温度センサによりセル面内温度の測定とその制御が可能となり、性能の評価精度を上げることができる。
請求項６の燃料電池の性能評価装置によれば、中空部に電圧出力端子が設けられているので、集電体がＭＥＡ側にあって測定毎に集電体と電圧出力端子とが接続される場合のように、集電体と電圧出力端子間の接触抵抗が測定毎に変動することはない。
請求項７の燃料電池の性能評価装置によれば、電極保持部はＭＥＡを挟持する一対のプレートを有し、電極保持部は一対の放電治具部に着脱可能に挟持されるので、ＭＥＡ取付け・取外し工数が低減され、かつ、良好な取付け精度が確保される。
請求項８の燃料電池の性能評価装置によれば、プレートには拡散層も保持されるので、ＭＥＡ着脱時の拡散層脱落を防止できる。
請求項９の燃料電池の性能評価装置によれば、ガス流路の導入分配部が均一抵抗に形成されているので、ガスの流量分布がセル面内で同じとなり、均一出力分布でのデータ取得が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の燃料電池の性能評価装置の正面図である。
【図２】図１の燃料電池の性能評価装置の平面図である。
【図３】図１の燃料電池の性能評価装置の側面図である。
【図４】図１の燃料電池の性能評価装置の、電極保持部と放電治具部の締結状態の断面図である。
【図５】図１の燃料電池の性能評価装置の、電極保持部と放電治具部の開放状態の断面図である。
【図６】図５の燃料電池の性能評価装置の、放電治具部の横断面図である。
【図７】図６のガス流路および温度調整流体用流路の展開図である。
【図８】図５のＡ部拡大図である。
【図９】図５のＡ部の側面図である。
【図１０】（Ａ）が図５の燃料電池の性能評価装置の、放電治具部の横断面図、（Ｂ）が（Ａ）の上半分の断面図、（Ｃ）が（Ａ）のうち電極保持部締結ボルト部位の断面図である。
【図１１】燃料電池の側面図である。
【図１２】図１１の燃料電池の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０（固体高分子電解質型）燃料電池
１１電解質膜
１２触媒層
１３拡散層
１４電極（アノード）
１５触媒層
１６拡散層
１７電極（カソード）
１８セパレータ
１９モジュール
２０ターミナル
２１インシュレータ
２２エンドプレート
２３スタック
２４テンションプレート
２５ボルト
２６冷媒流路
２７燃料ガス流路
２８酸化ガス流路
２９冷媒マニホールド
３０燃料ガスマニホールド
３１酸化ガスマニホールド
３２プレッシャプレート
３３ばね機構
１００性能評価装置
１１０放電治具部
１１１集電体
１１１ａ集電体取付け軸
１１１ｂ中空部
１１２、１１３、１１４、１１５ハウジング
１１６、１１７ダイヤフラム
１１８、１１９（性能評価装置の）ガス流路
１２０温度調整流体用流路
１２１温度センサ
１２２電圧出力端子
１２３配線
１２４ガスシール
１２５水シール
１５０電極保持部
１５１フレーム
１５２拡散層挟持部
１５３電極保持部締結ボルト
１６０架台
１６１ガイド
１６２ハンドル
１６３締結ボルト

Claims

集電体を有する一対の放電治具部と、該一対の放電治具部の間に設けられＭＥＡを保持する電極保持部とを備え、
集電体のＭＥＡへの押し付け荷重と、放電治具部と電極保持部間のガスシール荷重とが、互いに独立に設定可能となっている、
燃料電池の性能評価装置。
前記一対の放電治具部のうちのいずれか一方の放電治具部の集電体は該一方の放電治具部にダイヤフラムを介して支持されている請求項１記載の燃料電池の性能評価装置。
前記集電体がＭＥＡにではなく性能評価装置に設けられる請求項１記載の燃料電池の性能評価装置。
ガス流路および温度調整流体用流路を有しており、温度調整流体用流路はガス流路の導入部近傍にも取り廻されている請求項１記載の燃料電池の性能評価装置。
前記集電体は集電体取付け軸を有しており、該集電体取付け軸は中空部を有し、該中空部に温度センサが設けられている請求項１記載の燃料電池の性能評価装置。
前記集電体は集電体取付け軸を有しており、該集電体取付け軸は中空部を有し、該中空部に電圧出力端子が設けられている請求項１記載の燃料電池の性能評価装置。
前記電極保持部はＭＥＡを挟持する一対のフレームを有し、前記電極保持部は前記一対の放電治具部に着脱可能に挟持される、請求項１記載の燃料電池の性能評価装置。
前記フレームには拡散層も保持される請求項７記載の燃料電池の性能評価装置。
前記放電治具部はガス流路を有し、該ガス流路の導入分配部が均一抵抗に形成されている請求項１記載の燃料電池の性能評価装置。