JPH07501417A - 電気化学的燃料電池のガスケット使用膜電極アセンブリー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気化学的燃料電池のガスケット使用膜電極アセンブリー技術分野 本発明は電気化学的燃料電池に関係し、特には、陽イオン交換膜電解質燃料電池 （固体有機ポリマー電解質燃料電池５ＰＦＣｓ　：ｓｏｌ　ｉｄｐｏｌｙｍｅｒ 　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　ｆｕｅｌ　ｃｅｌｌｓ）のガスケット膜電極アセン ブリーに関係する。

背景技術 陽イオン交換膜電解質燃料電池（ＳＰＦＣｓ）は、水素のような通常の燃料の酸 化によって電気を発生するにおいて信頼性があることが示されている。長期間の 実証寿命と設計が比較的簡単であることが、５ＰＦＣｓを宇宙用途や移動電源用 途に特に適切にしている。

１つの陽イオン交換膜電解質燃料電池は負極と正極を隔てるイオン交換膜を含み 、負極と正極の間の全体にセパレータープレートを置く。複数のセルが陽イオン 交換膜電解質燃料電池のスタックを形成する。

陽イオン交換膜電解質燃料電池の負極と正極は構造が平面状であり、一般に炭素 繊維ペーパーのような多孔質の導電性シートで形成する。微粉砕した白金のよう な適切な触媒物質を膜に面する負極と正極の表面に典型的に適用し、触媒物質を 含む部分を電気化学的に活性にする。

典型的に、フローフィールド溝は負極又は正極に面する導電性セパレータープレ ートの表面に成形又は機械加工し、反応体流体の分配と反応生成物の捕集と除去 に役立てる。

通常の５ＰＦＣｓにおいて、固体ポリマー膜は少なくとも３つの機能をする。第 １に、膜は負極を正極から分は隔てる。水素燃料は負極で酸化されてプロトン（ 水素カチオン）を生成し、これは膜を横切って正極に移動する。酸素は正極で還 元され、移動してきた水素カチオンと反応して水を生成する。第２に、膜の電気 化学的に活性な領域が、水素カチオンが通って正極に移動する媒体として役立つ 。

第３に、電気化学的な活性領域を超えてセパレータープレート間のスペースに拡 がる膜の部分は、セパレータープレート間から大気への反応体ガスの飛散を防ぐ ガスケットとして役立つ。

固体ポリマー膜の１つの長所は不混和の性質であり、これが反応生成物の分離と 除去を容易にする。固体ポリマー膜のこの他の長所には正極と負極間の差圧への 不感受性、化学的安定性、非腐食性がある。

固体ポリマー膜の短所は高いコストである。このコストは、膜そのものがガスケ ットとして使用される５ＰＦＣｓにおいては、広い面積の膜が必要なためさらに 高い。膜がガスケットとして役立つ場合、膜はその電気化学的に活性な領域を越 えてグラファイトのセパレータープレート間のスペースに実質的に拡がる必要が ある。活性領域を越えて拡がる部分は５ＰＦＣの全体のコストに加算されるが、 カチオン移動の媒体としては利用されない。

固体ポリマー膜がガスケットとして役立つ５ＰＦＣｓの例としては、Ｕｎｉｔｅ ｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社によって開発され報告された無重力用途、厳し い海軍の用途、地球外の惑星での用途がある。このようなＵｎｉｔｅｄ　Ｔｅｃ ｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社の燃料電池においては、固体ポリマー膜の部分を負極フレ ームと正極フレームの間に置いてガスケットとして機能させ、反応体ガスが大気 に飛散することを防ぐ。

膜そのものをガスケットとして採用する構成にはいくつかの欠点がある。既に記 したように、固体ポリマー膜のコストは高く、膜の部分をガスケットとして使用 することは膜の大きな面積を必要とし、したがって燃料電池の全体のコストを増 加させる。また、膜をガスケットとして使用することは膜の縁を大気に曝し、こ のためカチオンの有効な輸送に必要な水を膜から蒸発させることになる。さらに 、膜のガスケット部分は約７０℃〜８０℃（１５８°Ｆ−１７６°Ｆ）のセパレ ータープレートに接触し、このためさらに膜の縁での脱水を促進し、膜の物理的 化学的特性が変質することがある。例えば、各種金属イオンのような汚染物がセ パレータープレートから浸出し、ガスケットとして作用する膜の部分を通って膜 の電気化学的に活性な部分に拡散することがあり、このためイオン交換媒体とし て作用する膜の性能を低下させることがある。膜がガスケットとして役立つ５Ｐ ＦＣｓのもう１つの欠点は、プロトン化した形態の膜がセパレータープレートに 接触すると、酸性の膜がセパレータープレートを腐食しやすいことである。

発明の目的 このため、本発明の目的は、膜そのものをガスケットとして採用するかわりに、 膜の周囲に安価で有効なガスケット材料を用いることにより燃料電池の膜材料の 量を最小限にする陽イオン交換膜電解質燃料電池のための膜電極アセンブリーを 提供することである。

本発明の次の目的は、固体ポリマー膜の縁が燃料電池の周囲の環境に露出するこ とを避け、これにより膜の脱水を防ぐ膜電極アセンブリーを提供することである 。

本発明の次の目的は、ガスケット機能が膜そのものでなくガスケット材料によっ て行われるため、薄（、電気化学的に効率のよい膜が使用できる膜電極アセンブ リーを提供することである。

本発明のさらに次の目的は、膜とセパレータープレートとの接触を最小限にする か又は回避し、それによって酸性膜によるセ／＜レータ−プレートへの全ての腐 食攻撃を低下させ、さらにセ、（レータ−プレートから発生する汚染物による膜 の汚染を低下させることである。

さらに別の目的は、発明の説明、添付の図面、請求の範囲より明らかになるであ ろう。

発明の要旨 前記の目的及びその他の目的は、それぞれ平面状の形状で電気化学的活性部分を 有する負極と正極を含むガスケット膜電極アセンブリーによって達成される。イ オン交換膜は負極と正極の間に置く。

ガスケット材料の第１層は負極と膜の間に入れる。ガスケット材料の第２層は正 極と膜の間に入れる。ガスケット材料の両方の層は膜の周囲より、電極の電気化 学的活性部分から遠ざかる方向に拡がる。

好ましい態様において、膜の周囲は電極の周囲を越えて拡がる。

好ましくは、膜は固体ポリマーイオン交換膜であり、典型的に多孔質のスルホン 化材料である。好ましいガスケット材料は非親水性の熱可塑エラストマーである 。

ガスケット使用（ｇａｓｋｅｔｅｄ）膜電極アセンブリーは、冷間接合プロセス 又は熱圧の適用を採用して好ましくは１つのユニットに一体化する。好ましい態 様において、一体化したガスケット膜電極アセンブリーを、ガスケット材料が実 質的にセパレータープレートの周囲の間隙のスペースを占めるように導電性セパ レータープレートの間に入れ、それによってシールを形成する。

導電性のセパレータープレート（時々フローフィールドプレートと称する）は、 膜電極アセンブリーから及びそれに流体を輸送するフローチャンネルを含む。セ パレータープレートは好ましくはグラファイトで形成するが、他の適切な導電性 材料で形成することもできる。

次の態様において、ガスケット使用膜電極アセンブリーは負極、正極、及び負極 と正極の間に入れたイオン交換膜を含む。全体の負極−膜一正極のアセンブリー をガスケット材料の層の間に入れる。

ガスケット材料の第１層は、膜の反対を向く負極の側面の周囲より、負極の電気 化学的活性部分から離れる方向に拡がる。ガスケット材料の第２層は、膜の反対 を向く正極の側面の周囲より、正極の電気化学的活性部分から離れる方向に拡が る。

もう１つの態様において、ガスケット使用膜電極アセンブリーは負極、正極、及 び負極と正極の間に入れたイオン交換膜を含む。ガスケット材料の層は、膜の反 対を向く負極の側面の周囲より、負極の電気化学的活性部分から離れる方向に拡 がる。この態様において、好ましくは正極の周囲はイオン交換膜の周囲を越えて 拡がり、好ましくはイオン交換膜の周囲は負極の周囲を越えて拡がる。

さらにもう１つの態様において、ガスケット使用膜電極アセンブリーは正極、負 極、及び負極と正極の間に入れたイオン交換膜を含む。ガスケット材料の層は、 膜の反対を向く正極の側面の周囲より、正極の電気化学的活性部分から離れる方 向に拡がる。この態様において、好ましくは負極の周囲はイオン交換膜の周囲を 越えて拡がり、膜の周囲は正極の周囲を越えて拡がる。

さらにもう１つの態様において、ガスケット使用膜電極アセンブリーは燃料電池 の給温部分に使用することができる。このガスケット使用給温膜アセンブリーは 、ガスケット材料の層の間に入れた水透過性の膜を含む。ガスケット材料の層は 膜の周囲より、膜の中央領域から離れる方向に拡がる。ガスケット使用給温膜ア センブリーの全体は、好ましくはガスケット材料がセパレータープレートの周囲 の間のスペースを占めるようにセパレータープレートの間に入れ、それによって シールを形成する。

図面の簡単な説明 本発明の言及のより完全な理解のため、図面を用意した。

図１はユニットのアセンブリーに一体化する前のガスケット使用（ｇａｓｋｅｔ ｅｄ）膜電極アセンブリーの分解断面図である。

図２はユニットのアセンブリーに一体化した後の図１のガスケット使用膜電極ア センブリーであり、導電性セパレータープレートの間に入れて燃料電池ユニット を形成したアセンブリーの断面図である。

図３はユニットのアセンブリーに一体化する前の、２番目の態様のガスケット使 用膜電極アセンブリーの分解断面図である。

図４はユニットのアセンブリーに一体化した後の図３のガスケット使用膜電極ア センブリーであり、導電性セパレータープレートの間に入れて燃料電池ユニット を形成したアセンブリーの断面図である。

図５はユニットのアセンブリーに一体化する前の、３番目の態様のガスケット使 用膜電極アセンブリーの分解断面図である。

図６はユニットのアセンブリーに一体化した後の図５のガスケット使用膜電極ア センブリーであり、導電性セパレータープレートの間に入れて燃料電池ユニット を形成したアセンブリーの断面図である。

図７はユニットのアセンブリーに一体化する前の、４番目の態様のガスケット使 用膜電極アセンブリーの分解断面図である。

図８はユニットのアセンブリーに一体化した後の図７のガスケット使用膜電極ア センブリーであり、導電性セパレータープレートの間に入れて燃料電池ユニット を形成したアセンブリーの断面図である。

図９はユニットのアセンブリーに一体化する前の、ガスケット使用給温膜アセン ブリーの分解断面図である。

図１Ｏはユニットのアセンブリーに一体化した後の、セパレータープレートの間 に入れた図９のガスケット使用給温膜アセンブリーの断面図である。

図１１はユニットのアセンブリーに一体化する前の、ガスケット使用給温膜アセ ンブリーの２番目の態様の分解断面図である。

図１２はユニットのアセンブリーに一体化した後の、セパレータープレートの間 に入れた図１１のガスケット使用給温膜アセンブリーの断面図である。

図面の簡単な説明 最初に図面の図１に関して、１つのユニットアセンブリーに一体化する前のガス ケット使用膜電極アセンブリーＩＯを示している。図１に示すように、ガスケッ ト材料層１２．１４をイオン交換膜１６の両サイドに配置する。炭素繊維ペーパ ーをベースにした電極１８．２０が５層のガスケット使用膜電極アセンブリーの 上部と下部を形成する。

図１において、電極１８は負極、電極２０は正極である。

ガスケット材料Ｉ２．１４の層の間に位置する膜１６の１６ａの部分は、膜とガ スケット材料の間の良好なシールを確保するに充分な大きさのみの最小限に留め ている。同様に、ガスケット材料と重なる電極Ｉ８．２０の１８ａ　、２０ａの 部分は、電極とガスケット材料の間の良好なシールを確保するに充分な大きさの みを必要とする。

図２は１つのユニットに一体化し、導電性セパレータープレート２２．２４の間 に入れた後のガスケット使用膜電極アセンブリーＩＯを示す。一体化は熱及び圧 力の適用（ガスケット材料が熱可塑性エラストマーの場合）、又は冷間結合プロ セスの使用により行う。冷間結合は層を一緒に結合するための溶媒又は接着剤の 使用を含む。

一体化と同時に、ガスケット材料層１２、Ｉ４の１２ａ　、　１４ａの部分を膜 １Ｇと電極１８．２０の間で圧縮する。ガスケット材料の他の部分１２ｂ、１４ ｂは、膜１６の縁１６ｂと電極１８．２０の縁１８ｂ　、２０ｂに隣接する。膜 と電極の縁に隣接するガスケット材料層１２．１４の１２ｂ　、１４ｂの部分は シールを形成し、セパレータープレート２２．２４の間から反応体ガスと反応生 成物が大気に漏れ出ることを効果的に防ぐ。

膜１６の縁１６ｂの周りにシールを形成することによって、ガスケット材料は膜 １６が環境に曝されることもまた防ぎ、したがって脱水を防ぐ。

ガスケット材料層１２．１４は導電性セパレータープレート２２．２４の周囲部 分２２ａ　、　２４ａの間に配置され、膜電極アセンブリー１０の周辺の周りの 導電性セパレータープレート２２．２４の間のスペースを実質的に満たし、した がって導電性セパレータープレート２２．２４の間のガスケットとしての機能を する。

ガスケット材料層１２．１４はその物に合った成形に適切なエラストマー材料で 形成することができる。非親水性熱可塑性エラストマーが好ましい。このような 好ましいガスケット材料はシェル社の商標ＫＲＡＴＯＮブタジェン／スチレンコ ポリマー、モンサント社の商標５ＡＮＴＯＰＲＥＮＥエチレン／プロピレンコポ リマーがある。

プロトン化された状態のイオン交換膜１６は酸性である。導電性セハＬ／−ター フＬ／　−ト２２．２４の周囲部分２２ａ　、　２４ａの間のスペースを満たす ためのイオン交換膜１６に変えて不活性なガスケット材料を使用すると、イオン 交換膜１６とセパレータープレート２２．２４との接触がなくなる。結果として 、酸性膜によるセパレータープレートへの腐食攻撃が低減又は解消する。また、 イオン交換膜１６の電気化学的活性部分は、導電性セパレータープレート２２． ２４の周囲部分２２ａ１２４ａで発生する汚染物からより保護されることになる 。

図３は、まとめて３０と示したガスケット使用膜電極アセンブリーの２番目の態 様を示し。図３において、イオン交換膜１６が負極１８と正極２０の間に配置さ れている。膜１６の１６ｃの部分は電極１８．２０の縁１８ｂ　、　２０ｂを越 えて拡がる。３層の電極−膜一電極のアセンブリーがガスケット材料１２．１４ の層の間に配置され、ガスケット材料層１２．１４の１２ｃ　、１４ｃの部分が それぞれ電極１８．２０の１８ｃ　、２０ｃの部分の膜１６の反対を向く側面で 重なる。

図４は１つのユニットに一体化し、導電性セパレータープレート２２．２４の間 に配置した後の図３のガスケット使用膜電極アセンブリー３０を示す。図２に示 す態様のように、ガスケット材料層１２．１４は電極１８．２０の縁１８ｂ　、 　２０ｂ及び膜１６の縁１６ｂに対してシールを形成する。ガスケット材料層１ ２．１４の電極１８．２０に重なる１２ｃ　、　１４Ｇの部分は、ここではそれ ぞれ電極１８．２０とセパレータープレート２２．２４の間で圧縮される。また 、ガスケット材料層１２．１４は膜電極アセンブリー３０の周辺の周りの導電性 セパレータープレート２２．２４の間のスペースを実質的に占め、セパレーター プレート２２．２４の間のガスケットとして機能する。

図５は、まとめて４０と示したガスケット使用膜電極アセンブリーの３番目の態 様を示し、イオン交換膜１６が負極１８と正極２０の間に配置され、３層の電極 −膜一電極のアセンブリーが階段状に配置されている。図５に示すように、膜１ ６の縁１６ｂは負極１８の縁１８ｂを越えて拡がり、正極２０の縁２０ｂは膜１ ６の縁１６ｂを越えて拡がる。ガスケット材料１２の１つの層が電極−膜一電極 のアセンブリーの上に位置し、ガスケット材料１２の１２ｃの部分は膜１６の反 対を向く負極１８の側面上の負極１８の１８ｃの部分に重なる。

図６は１つのユニットに一体化し、導電性セパレータープレート２２．２４の間 に配置した後の図５のガスケット使用膜電極アセンブリー４０を示す。ガスケッ ト材料層１２は電極１８．２０の縁１８ｂ　、２０ｂ　、及び膜１６の縁１６ｂ に対してシールを形成する。負極１８に重なるガスケット材料層１２の１２ｃの 部分は、ここでは負極１８とセパレータープレート２２の間で圧縮される。また 、図２と図４の態様のように、ガスケット材料層１２は膜電極アセンブリー４０ の周辺の周りの導電性セパレータープレート２２．２４の間のスペースを実質的 に占め、それによってセパレータープレート２２．２４の間の有効なシールを形 成する。

図７は、まとめて５０と示したガスケット使用膜電極アセンブリーの４番目の態 様を示す。この態様においては、３番目の態様に示したように、膜１６は負極１ ８と正極２０との間に配置され、３層の電極−膜一電極のアセンブリーが階段状 に配置されている。ここで、負極１８と正極２０は３番目の態様と位置が逆であ る。したがって、膜１６の縁１６ｂは正極２０の縁２０ｂを越えて拡がり、負極 １８の縁１８ｂは膜１６の縁１６ｂを越えて拡がる。ガスケット材料１２の１つ の層が電極−膜一電極のアセンブリーの上に位置し、ガスケット材料層１２の１ ２０の部分が、膜１６の反対を向く正極２０の側面上の位置２０ｃで重なる。

図８は１つのユニットに一体化し、導電性セパレータープレート２２．２４の間 に配置した後の図７のガスケット使用膜電極アセンブリー５０を示す。ガスケッ ト材料層１２は電極１８．２０の縁１８ｂ　、　２０ｂ　、及び膜１６の縁１６ ｂに対してシールを形成する。正極２０に重なるガスケット材料層Ｉ２の１２ｃ の部分は、ここでは正極２０とセパレータープレート２２の間で圧縮される。

下記の表は、膜そのものをセパレータープレート間のガスケットとして使用する 従来の膜電極アセンブリーに対する本発明のガスケット使用膜電極アセンブリー の可能性のあるコスト節約を示す。電気化学的に活性な３６平方インチの面積を 提供するため、本発明のガスケット使用膜電極アセンブリーは、従来のアセンブ リーが８１平方インチであるのに対し、４２平方インチのみの膜を必要とする。

本発明のガスケット使用膜電極アセンブリーでは膜の８６％がカチオン交換膜と して利用されるのに対し、従来のアセンブリーでは４４％のみである。膜の１平 方インチあたり１．６４ドルのコストでは、本発明のガスケット使用膜電極アセ ンブリーはＩセルあたり約６４ドル（３５セルの重なりでは約２２５１ドル）の コスト節約になり、３５セルの重なりでは膜コストの４８％の節約になる。

ガスケット使用膜電極アセンブリー 膜のコスト節約 従来品　８１　４４　１３３　４．６６６　−−−２）１つのセルの膜のコスト 。

膜面積（平方インチ）Ｘｉ、６４ドル／平方インチ３）３５セルのスタッフのコ スト このように、燃料電池に必要な膜材料の量を減らすことによって陽イオン交換膜 電解質燃料電池のコストを下げたガスケット使用膜電極アセンブリーが提供され る。

図９はユニットのアセンブリーに一体化する前の、燃料電池の給温部分に使用す るガスケット使用膜電極アセンブリー６０を示す。ガスケット使用給温膜アセン ブリー６０はガスケット材料層１２．１４の層の間に入れた水透過性膜２６を含 み、ガスケット材料層１２．１４の１２ｃ、１４ｃの部分が膜２６の周囲２６ａ に重なる。ガスケット材料層１２．１４は水透１性膜２６の周囲２６ａより膜２ ６の中央領域の反対方向に拡がる。

図１Ｏは１つのユニットに一体化し、セパレータープレート２２．２４の間に配 置した後の図９のガスケット使用給温膜アセンブリー６０を示す。一体化と同時 に膜に重なるガスケット材料層１２の１２ｃの部分をここでは膜２６とセパレー タープレート２２との間で圧縮し、膜２６に重なるガスケット材料層１４の１４ ｃの部分を膜２６とセパレータープレート２４との間で圧縮する。ガスケット材 料層１２．１４の他の部分１２ｄ、１４ｄは水透過性膜２Ｇの縁２６ｂに隣接し 、セパレータープレート２２．２４の間から大気にガスが漏れることを有効に防 ぐ。

図１１は、ユニットのアセンブリーに一体化する前の、ガスケット使用給温膜ア センブリーのもう１つの態様を示し、まとめて７０と示す。ガスケット使用膜ア センブリー７０は、水透過性膜２６、膜２６の周囲２６ａから膜２６の中央領域 の反対方向に拡がるガスケット材料１２の層を含む。ガスケット層１２の１２ｃ の部分は膜２６の周囲２６ａに重なる。

図１２は１つのユニットに一体化し、セパレータープレート２２．２４の間に配 置した後の図１１のガスケット使用給温膜アセンブリー６０を示す。一体化と同 時に水透過性膜２６に重なるガスケット材料層１２の１２Ｃの部分をここでは膜 ２６とセパレータープレート２２との間で圧縮する。ガスケット材料層１２の１ ２ｄの部分は水透過性膜２６の縁２６ｂに隣接し、セパレータープレート２２． ２４の間から大気にガスが飛散することを防ぐシールを提供する。

当然ながら、前記の教示を考慮すれば、本発明の多くの変更や他の態様が当業者 に明らかであろう。例えば、記載したガスケット使用膜電極アセンブリーは固体 ポリマー電解質（イオン交換膜）燃料電池への適用には限られない。また、本発 明は固体ポリマー電解質技術（例、クロロアルカリ電池と水電解槽）を使用する 電気化学的電池にも適用可能である。したがって、本発明は記載したそのままの 構成や操作に限定されるべきでなく、全ての適当な変更は請求の範囲の及ぶ範囲 の中に含まれることを意図するものである。このため請求の範囲は、従来技術を 超えて達成された成果の範囲に完全に一致して評価されるべきである。

補正前の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年ｌ１月４日

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．次の各部材を含んでなる繊維電池に用いるガスケット使用膜電極アセンブリ ーであって、該燃料電池の電気化学的に活性な部分に用いるガスケット使用膜電 極アセンブリー：ａ．電気化学的に活性な部分を有する負極、ｂ．電気化学的に 活性な部分を有する正極、ｃ．該負極と該正極との間に配置したイオン交換膜、 ｄ．該負極と該膜との間に配置したガスケット材料の第１層であって、該第１層 は核膜の周囲より、該負極の電気化学的に活性な部分から離れる方向に拡がった ガスケット材料の第１層、ｅ．該正極と該膜との間に配置したガスケット材料の 第２層であって、該第２層は核膜の周囲より、該正極の電気化学的に活性な部分 から離れる方向に拡がったガスケット材料の第２層。
2. ２．該膜の周囲が該負極と該正極の周囲を越えて拡がった請求の範囲第１項に記 載のガスケット使用膜正極アセンブリー。
3. ３．該ガスケット材料が非親水性熱可塑エラストマーで形成された請求の範囲第 １項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
4. ４．該アセンブリーを一対の導電性セパレータープレートの間に配置した請求の 範囲第１項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
5. ５．次の各部材を含んでなる燃料電池に用いるガスケット使用膜電極アセンブリ ーであって、該燃料電池の電気化学的に活性な部分に用いるガスケット使用膜電 極アセンブリー：ａ．電気化学的に活性な部分を有する負極、ｂ．電気化学的に 活性な部分を有する正極、ｃ．該負極と該正極との間に配置したイオン交換膜、 ｄ．該膜の反対をく該負極の側面の周囲より、該負極の電気化学的に活性な部分 から離れる方向に拡がったガスケット材料の第１層、 ｅ．核膜の反対を向く該正極の側面の周囲より、該正極の電気化学的に活性な部 分から離れる方向に拡がったガスケット材料の第２層。
6. ６．核膜の周囲が該負極と該正極の周囲を越えて拡がった請求の範囲第５項に記 載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
7. ７．該ガスケット材料が非親水性熱可塑エラストマーで形成された請求の範囲第 ５項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
8. ８．該アセンブリーを一対の導電性セパレータープレートの間更配置した請求の 範囲第５項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
9. ９．次の各部材を含んでなる燃料電池に用いるガスケット使用膜電極アセンブリ ーであって、該燃料電池の電気化学的に活性な部分に用いるガスケット使用膜電 極アセンブリー：ａ．電気化学的に活性な部分を有する負極、ｂ．電気化学的に 活性な部分を有する正極、ｃ．該負極と該正極との間に配置したイオン交換膜、 ｄ．核膜の反対を向く該負極の側面の周囲より、咳負極の極気化学的に活性な部 分から離れる方向に拡がったガスケット材料の層。
10. １０．該正極の周囲が該イオン交換膜の周囲を越えて拡がり、該イオン交換膜の 周囲が該負極の周囲を越えて拡がった請求の範囲第９項に記載のガスケット使用 膜電極アセンブリー。
11. １１．該ガスケット材料が非親水性熱可塑エラストマーで形成された請求の範囲 第９項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
12. １２．該アセンブリーを一対の導電性セパレータープレートの間に配置した請求 の範囲第９項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
13. １３．次の各部材を含んでなる燃料電池に用いるガスケット使用膜電極アセンブ リーであって、該燃料電池の圧気化学的に活性な部分に用いるガスケット使用膜 電極アセンブリー：ａ．電気化学的に活性な部分を有する正極、ｂ．電気化学的 に活性な部分を有する負極、ｃ．該負極と該正極との間に配置したイオン交換膜 、ｄ．核膜の反対を向く該正極の側面の周囲より、該正極の電気化学的に活性な 部分から離れる方向に拡がったガスケット材料の層。
14. １４．該負極の周囲が該イオン交換膜の周囲を越えて拡がり、該イオン交換膜の 周囲が該正極の周囲を越えて拡がった請求の範囲第１３項に記載のガスケット使 用膜電極アセンブリー。
15. １５．該ガスケット材料が非親水性熱可塑エラストマーで形成された請求の範囲 第１３項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
16. １６．該アセンブリーを一対の導電性セパレータープレートの間に配置した請求 の範囲第１３項に記載のガスケット使用膜電極アセンブリー。
17. １７．次の各部材を含んでなる燃料電池の給湿部分に用いるガスケット使用膜ア センブリー： ａ．２層のガスケット材料、 ｂ．水が拡散できる中央領域を有する水透過性膜であって、該膜は該ガスケット 材料層の間に配置され、該ガスケット材料層は該水透過性膜の周囲より、該水透 過性膜の該中央領域から離れる方向に拡がる水透過性膜。
18. １８．該ガスケット材料が非親水性熱可塑エラストマーで形成された請求の範囲 第１７項に記載のガスケット使用膜アセンブリー。
19. １９．一対のセパレータープレートをさらに含み、該ガスケット使用膜アセンブ リーを該セパレータープレートの間に配置した請求の範囲第１７項に記載のガス ケット使用膜アセンブリー。
20. ２０．次の各部材を含んでなる燃料電池の給湿部分に用いるガスケット使用膜ア センブリー： ａ．水が拡散できる中央傾城を有する水透過性膜、ｂ．該水透過性膜の周囲より 、該水透遇性腹の該中央領域から離れる方向に拡がるガスケット材料層。
21. ２１．該ガスケット材料が非親水性熱可塑エラストマーで形成された請求の範囲 第２０項に記載のガスケット使用膜アセンブリー。
22. ２２．一対のセパレータープレートをさらに含み、該ガスケット使用膜アセンブ リーを該セパレータープレートの間に配置した請求の範囲第２０項に記載のガス ケット使用膜アセンブリー。