JP5476694B2 - 燃料電池及び燃料電池用ガス拡散層とその製造方法 - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
図1は本発明による燃料電池の第1実施形態を示す図であり、図1(A)はカソードガス拡散層を上方から見た平面図、図1(B)は図1(A)のB−B断面図、図1(C)は図1(A)のC−C断面図である。
図4は本発明による燃料電池の第2実施形態を示す図であり、図4(A)はカソードガス拡散層を上方から見た平面図、図4(B)は図4(A)のB−B断面図、図4(C)は図4(A)のC−C断面図、図4(D)は図4(A)のD−D断面図である。
図5は本発明による燃料電池の第3実施形態を示す図であり、図5(A)は図5(B)のA−A断面図、図5(B)はアノードガス拡散層を下方から見た下面図、図5(C)は図5(B)のC−C断面図である。
図7は、本発明による燃料電池の第4実施形態を示す断面図である。
図8は本発明によるガス拡散層の製造方法を示す図であり、図8(A)は型載置工程を示し、図8(B)は凹凸形成工程を示す。
121 カソードガス拡散層
121a 凸部
121b 凹部
122 アノードガス拡散層
122a 凸部
122b 凹部
131 カソードセパレータ
131a カソードガス流路
131b カソードセパレータリブ
132 アノードセパレータ
132a アノードガス流路
132b アノードセパレータリブ
Claims (9)
- 膜電極接合体を挟んで配置されるカソードガス拡散層及びアノードガス拡散層と、それらの外側に配置されるカソードセパレータ及びアノードセパレータと、を有する燃料電池であって、
前記カソードガス拡散層は、凸部と凹部とを有する撥水性の多孔質体で形成され、前記カソードセパレータに形成されたカソードガス流路に面して前記凸部と前記凹部とが交互に並び、前記カソードガス拡散層の凸部は、最多分布空孔径が前記カソードガス拡散層の凹部における最多分布空孔径に対して大きく、厚さが前記カソードガス拡散層の凹部における厚さに対して厚い、
ことを特徴とする燃料電池。 - 前記カソードガス拡散層の凸部及び凹部は、前記カソードガス流路の幅方向にも交互に並び、ピッチがカソードガス流路の流路幅よりも狭い、
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池。 - 前記カソードガス拡散層は、前記カソードガス流路の下に分布する空孔の最多分布空孔径が、前記カソードセパレータのリブ下に分布する空孔の最多分布空孔径よりも大きい、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料電池。 - 前記アノードガス拡散層は、凸部と凹部とを有する親水性の多孔質体で形成され、前記アノードセパレータに形成されたアノードガス流路に面して交互に並び、前記アノードガス拡散層の凸部は、最多分布空孔径が前記アノードガス拡散層の凹部における最多分布空孔径に対して大きく、厚さがアノードガス拡散層の凹部における厚さに対して厚い、
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の燃料電池。 - 前記アノードガス拡散層の凸部及び凹部は、前記アノードガス流路の幅方向にも交互に並び、ピッチがアノードガス流路の流路幅よりも狭い、
ことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池。 - 前記アノードガス拡散層は、前記アノードガス流路の下に分布する空孔の最多分布空孔径が、前記アノードセパレータのリブ下に分布する空孔の最多分布空孔径よりも大きい、
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の燃料電池。 - 前記アノードガス拡散層の凸部は、膜電極接合体を挟んで前記カソードガス拡散層の凸部の裏側に位置し、
前記アノードガス拡散層の凹部は、膜電極接合体を挟んで前記カソードガス拡散層の凹部の裏側に位置する、
ことを特徴とする請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載の燃料電池。 - 凸部と凹部とを有する撥水性の多孔質体で形成され、カソードセパレータが重ねられたときにカソードガス流路に面して前記凸部と前記凹部とが交互に並び、前記カソードガス拡散層の凸部は、最多分布空孔径が前記カソードガス拡散層の凹部における最多分布空孔径に対して大きく、厚さが前記カソードガス拡散層の凹部における厚さに対して厚い、
ことを特徴とする燃料電池用カソードガス拡散層。 - 請求項8に記載の燃料電池用カソードガス拡散層の製造方法であって、
最多分布空孔径が一様に分散するカソードガス拡散層基体に対して凹凸のある押型を載置する型載置工程と、
前記押型で前記カソードガス拡散層基体を押圧してすることで、最多分布空孔径が前記カソードガス拡散層基体の凹部における最多分布空孔径に対して大きく、厚さが前記カソードガス拡散層基体の凹部における厚さに対して厚い凸部と、凹部と、を形成する凹凸形成工程と、
を有する燃料電池用カソードガス拡散層の製造方法。
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