JPH11204122A - 固体高分子電解質型燃料電池 - Google Patents
固体高分子電解質型燃料電池Info
- Publication number
- JPH11204122A JPH11204122A JP10007726A JP772698A JPH11204122A JP H11204122 A JPH11204122 A JP H11204122A JP 10007726 A JP10007726 A JP 10007726A JP 772698 A JP772698 A JP 772698A JP H11204122 A JPH11204122 A JP H11204122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid polymer
- fuel cell
- gas diffusion
- electrolyte fuel
- sheet
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体高分子膜に生じるせん断応力を低減させ
て膜の破断によるクロスリークを防止し、ガスシール性
能を向上させることにより、長期運転可能な信頼性の高
い固体高分子電解質型燃料電池を提供する。 【解決手段】 固体高分子膜３とシール材８との間か
ら、固体高分子膜３とガス拡散電極１ａ、１ｂの触媒層
２ａ、２ｂとの間の界面にわたって、シート９が挟まれ
るようにして配置されている。シート９は、厚さ２５μ
ｍのテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から構成されている。
て膜の破断によるクロスリークを防止し、ガスシール性
能を向上させることにより、長期運転可能な信頼性の高
い固体高分子電解質型燃料電池を提供する。 【解決手段】 固体高分子膜３とシール材８との間か
ら、固体高分子膜３とガス拡散電極１ａ、１ｂの触媒層
２ａ、２ｂとの間の界面にわたって、シート９が挟まれ
るようにして配置されている。シート９は、厚さ２５μ
ｍのテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体高分子膜を電
解質として用いた固体高分子電解質型燃料電池に係り、
特に、ガスシール構造に改良を加えたものに関する。
解質として用いた固体高分子電解質型燃料電池に係り、
特に、ガスシール構造に改良を加えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、燃料の持つ化学エネルギーを直接
電気エネルギーに変換する装置として、水素等の燃料と
酸素等の酸化剤とによる電気化学反応を利用した燃料電
池が注目を集めている。この燃料電池には様々なタイプ
が提案されているが、その１つとして、電解質に固体高
分子膜を用いた固体高分子電解質型燃料電池が知られて
いる。図１８、図１９は固体高分子電解質型燃料電池の
構成を示したもので、以下にこの構成について説明す
る。
電気エネルギーに変換する装置として、水素等の燃料と
酸素等の酸化剤とによる電気化学反応を利用した燃料電
池が注目を集めている。この燃料電池には様々なタイプ
が提案されているが、その１つとして、電解質に固体高
分子膜を用いた固体高分子電解質型燃料電池が知られて
いる。図１８、図１９は固体高分子電解質型燃料電池の
構成を示したもので、以下にこの構成について説明す
る。
【０００３】図に示すように、固体高分子電解質型燃料
電池にはアノード電極１ａ、カソード電極１ｂからなる
一対のガス拡散電極（多孔質カーボン製）が設けられて
おり、各電極１ａ、１ｂにはそれぞれＰｔ等からなる厚
さ３０μｍの触媒層２ａ、２ｂが形成されている。また
電解質層として固体高分子膜３が設けられており、この
膜３は触媒層２ａ、２ｂを介して電極１ａ、１ｂに挟ま
れるようにして配置されている。これら電極１ａ、１ｂ
および固体高分子膜３から単電池４が構成される。
電池にはアノード電極１ａ、カソード電極１ｂからなる
一対のガス拡散電極（多孔質カーボン製）が設けられて
おり、各電極１ａ、１ｂにはそれぞれＰｔ等からなる厚
さ３０μｍの触媒層２ａ、２ｂが形成されている。また
電解質層として固体高分子膜３が設けられており、この
膜３は触媒層２ａ、２ｂを介して電極１ａ、１ｂに挟ま
れるようにして配置されている。これら電極１ａ、１ｂ
および固体高分子膜３から単電池４が構成される。
【０００４】また、単電池４を挟むようにしてガス不透
過性のセパレータ５が設置されている。セパレータ５に
はアノード電極１ａに水素等の燃料ガスを、カソード電
極１ｂに酸素等の酸化剤ガスを、それぞれ供給するため
のガス流通溝が形成されている。さらに、固体高分子膜
３とセパレータ５との間には電極１ａ、１ｂの外周部に
接するバイトンゴム製のシール材８が設置されている。
シール材８は系外へのガスリークを防止し、ガス利用率
の低下および水素等の可燃性ガスによる爆発の危険を回
避する働きを果たしている。
過性のセパレータ５が設置されている。セパレータ５に
はアノード電極１ａに水素等の燃料ガスを、カソード電
極１ｂに酸素等の酸化剤ガスを、それぞれ供給するため
のガス流通溝が形成されている。さらに、固体高分子膜
３とセパレータ５との間には電極１ａ、１ｂの外周部に
接するバイトンゴム製のシール材８が設置されている。
シール材８は系外へのガスリークを防止し、ガス利用率
の低下および水素等の可燃性ガスによる爆発の危険を回
避する働きを果たしている。
【０００５】上記固体高分子膜３としては例えばフッ素
系イオン交換膜であるパーフルオロスルホン酸膜などが
ある。固体高分子膜３は分子中に水素イオンの交換基を
持ち、飽和含水することによりイオン伝導性物質として
機能するようになっている。また、固体高分子膜３は電
極１ａ、１ｂと供給される燃料ガスと酸化剤ガスとを分
離するガス分離機能も有しており、電極１ａ、１ｂ間で
のクロスリーク（燃料ガスおよび酸化剤ガスの混合）に
よる電圧低下を防いで、電池を長期的に運転させるよう
になっている。
系イオン交換膜であるパーフルオロスルホン酸膜などが
ある。固体高分子膜３は分子中に水素イオンの交換基を
持ち、飽和含水することによりイオン伝導性物質として
機能するようになっている。また、固体高分子膜３は電
極１ａ、１ｂと供給される燃料ガスと酸化剤ガスとを分
離するガス分離機能も有しており、電極１ａ、１ｂ間で
のクロスリーク（燃料ガスおよび酸化剤ガスの混合）に
よる電圧低下を防いで、電池を長期的に運転させるよう
になっている。
【０００６】以上のような構成を有する固体高分子電解
質型燃料電池において、アノード電極１ａに水素等の燃
料ガスを供給し、カソード電極１ｂに酸素等の酸化剤ガ
スを供給することにより、電気化学反応が起き単電池４
に起電力が生じる。なお、電極１ａ、１ｂに供給される
ガスは、単電池４における相対湿度が１００％となるよ
うに加湿されている。これは、イオン導電性の悪化を招
く固体高分子膜３の乾燥を防ぐためである。
質型燃料電池において、アノード電極１ａに水素等の燃
料ガスを供給し、カソード電極１ｂに酸素等の酸化剤ガ
スを供給することにより、電気化学反応が起き単電池４
に起電力が生じる。なお、電極１ａ、１ｂに供給される
ガスは、単電池４における相対湿度が１００％となるよ
うに加湿されている。これは、イオン導電性の悪化を招
く固体高分子膜３の乾燥を防ぐためである。
【０００７】ところで、固体高分子電解質型燃料電池を
実際に使用する場合、単電池４の起電力が通常１Ｖ以下
と低いので、セパレータ５を介して単電池４を複数積層
された単電池積層体６（図１８に図示）とした上で、電
池スタックとして使用している。このとき、単電池積層
体６ごとに、冷媒を流通させる冷却板７を挿入してお
り、冷却板７の働きにより電気化学反応に伴って発生す
る余剰な熱を除去するようになっている。
実際に使用する場合、単電池４の起電力が通常１Ｖ以下
と低いので、セパレータ５を介して単電池４を複数積層
された単電池積層体６（図１８に図示）とした上で、電
池スタックとして使用している。このとき、単電池積層
体６ごとに、冷媒を流通させる冷却板７を挿入してお
り、冷却板７の働きにより電気化学反応に伴って発生す
る余剰な熱を除去するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の固体高分子電解
質型燃料電池には、次にあげるような問題点があった。
燃料電池の起動停止時や保管時、負荷変動時には固体高
分子膜３の温度や含水量が変化するが、この変化に伴っ
て固体高分子膜３が膨脹あるいは収縮して固体高分子膜
３にせん断応力が生じることがある。これに加えて、前
段にて述べたように、固体高分子電解質型燃料電池は電
池スタックとして使用しているので、スタック締め付け
時にシール材８によって固体高分子膜３がシールされる
部分にせん断応力が発生した。
質型燃料電池には、次にあげるような問題点があった。
燃料電池の起動停止時や保管時、負荷変動時には固体高
分子膜３の温度や含水量が変化するが、この変化に伴っ
て固体高分子膜３が膨脹あるいは収縮して固体高分子膜
３にせん断応力が生じることがある。これに加えて、前
段にて述べたように、固体高分子電解質型燃料電池は電
池スタックとして使用しているので、スタック締め付け
時にシール材８によって固体高分子膜３がシールされる
部分にせん断応力が発生した。
【０００９】固体高分子膜３にせん断応力が生じ、さら
には経時的な劣化が伴うと、固体高分子膜３が破断する
おそれがあった。もし仮に固体高分子膜３が破断する
と、燃料ガスと酸化剤ガスのクロスリークが発生して電
圧が著しく低下し、電池の運転継続が不可能になるとい
う不具合が生じた。
には経時的な劣化が伴うと、固体高分子膜３が破断する
おそれがあった。もし仮に固体高分子膜３が破断する
と、燃料ガスと酸化剤ガスのクロスリークが発生して電
圧が著しく低下し、電池の運転継続が不可能になるとい
う不具合が生じた。
【００１０】本発明は、このような問題点を解消するた
めに提案されたものであり、固体高分子膜に生じるせん
断応力を低減させて膜の破断によるクロスリークを防止
し、ガスシール性能を向上させることにより、長期運転
可能な信頼性の高い固体高分子電解質型燃料電池を提供
するものである。
めに提案されたものであり、固体高分子膜に生じるせん
断応力を低減させて膜の破断によるクロスリークを防止
し、ガスシール性能を向上させることにより、長期運転
可能な信頼性の高い固体高分子電解質型燃料電池を提供
するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に対応する固体高分子電解質型燃料電池
は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前記固体
高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびアノード
電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前記ガス
拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対のセパレ
ータが設置され、さらに前記固体高分子膜および前記セ
パレータに挟まれ且つ前記ガス拡散電極の外周部に接す
るようにして一対のシール材が配置された固体高分子電
解質型燃料電池において、前記固体高分子膜と前記シー
ル材、および前記固体高分子膜と前記ガス拡散電極に挟
まれて、シートが配置されたことを構成上の特徴として
いる。
めに、請求項１に対応する固体高分子電解質型燃料電池
は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前記固体
高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびアノード
電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前記ガス
拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対のセパレ
ータが設置され、さらに前記固体高分子膜および前記セ
パレータに挟まれ且つ前記ガス拡散電極の外周部に接す
るようにして一対のシール材が配置された固体高分子電
解質型燃料電池において、前記固体高分子膜と前記シー
ル材、および前記固体高分子膜と前記ガス拡散電極に挟
まれて、シートが配置されたことを構成上の特徴として
いる。
【００１２】上記の構成を有する請求項１の発明におい
ては、シートが固体高分子質膜を覆うので、シール材に
よる固体高分子膜へのせん断応力を低減させることがで
き、膜の破断を防ぐことができる。しかも、シートが固
体高分子膜のガス分離性能を補助することができる。そ
のため、ガスシール機能の信頼性が向上する。
ては、シートが固体高分子質膜を覆うので、シール材に
よる固体高分子膜へのせん断応力を低減させることがで
き、膜の破断を防ぐことができる。しかも、シートが固
体高分子膜のガス分離性能を補助することができる。そ
のため、ガスシール機能の信頼性が向上する。
【００１３】請求項２に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前
記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびア
ノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前
記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対の
セパレータが設置され、さらに前記セパレータの上面ま
たは下面に接すると共に前記固体高分子膜および前記ガ
ス拡散電極の外周部に接するようにして一対のシール材
が配置された固体高分子電解質型燃料電池において、前
記一対のシール材同士、および前記固体高分子膜と前記
ガス拡散電極に挟まれて、シートが配置されたことを特
徴とする。
料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前
記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびア
ノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前
記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対の
セパレータが設置され、さらに前記セパレータの上面ま
たは下面に接すると共に前記固体高分子膜および前記ガ
ス拡散電極の外周部に接するようにして一対のシール材
が配置された固体高分子電解質型燃料電池において、前
記一対のシール材同士、および前記固体高分子膜と前記
ガス拡散電極に挟まれて、シートが配置されたことを特
徴とする。
【００１４】上記構成を有する請求項２の発明では、シ
ール材を固体高分子膜の外周部に接するように配置して
いるため、固体高分子膜の面積の縮小化によるコスト低
減が可能であり、このような固体高分子電解質型燃料電
池において請求項１の発明と同様の作用効果を発揮する
ことができる。
ール材を固体高分子膜の外周部に接するように配置して
いるため、固体高分子膜の面積の縮小化によるコスト低
減が可能であり、このような固体高分子電解質型燃料電
池において請求項１の発明と同様の作用効果を発揮する
ことができる。
【００１５】請求項３に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、請求項１または２記載の固体高分子電解質型
燃料電池において、前記カソード電極側に配置された前
記シートの幅寸法の方が、前記アノード電極側に配置さ
れた前記シートの幅寸法よりも長く設定されたことを特
徴とする。
料電池は、請求項１または２記載の固体高分子電解質型
燃料電池において、前記カソード電極側に配置された前
記シートの幅寸法の方が、前記アノード電極側に配置さ
れた前記シートの幅寸法よりも長く設定されたことを特
徴とする。
【００１６】上記構成を有する請求項３の発明では、カ
ソード電極側に配置されたシートの幅寸法を、アノード
電極側に配置されたシートの幅寸法よりも長くしている
ので、アノード電極側で生成されたプロトンのカソード
電極側への供給が阻害されることがない。そのため、Ｃ
＋２Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋４Ｈ+ ＋４ｅ- といった反応によ
る電極の腐食を防止することができる。つまり、電極の
腐食を防ぎつつガス拡散電極に配置されるシートの幅を
増加させてガスシール性能を高めることができ、加圧運
転時や極間差圧が増大した場合等に対応することができ
る。
ソード電極側に配置されたシートの幅寸法を、アノード
電極側に配置されたシートの幅寸法よりも長くしている
ので、アノード電極側で生成されたプロトンのカソード
電極側への供給が阻害されることがない。そのため、Ｃ
＋２Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋４Ｈ+ ＋４ｅ- といった反応によ
る電極の腐食を防止することができる。つまり、電極の
腐食を防ぎつつガス拡散電極に配置されるシートの幅を
増加させてガスシール性能を高めることができ、加圧運
転時や極間差圧が増大した場合等に対応することができ
る。
【００１７】請求項４に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前
記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびア
ノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前
記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対の
セパレータが設置された固体高分子電解質型燃料電池に
おいて、前記固体高分子膜と前記セパレータに挟まれ、
且つ前記ガス拡散電極の端部を覆うようにして、断面が
コ字形のシートが配置されたことを特徴とする。
料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前
記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびア
ノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前
記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対の
セパレータが設置された固体高分子電解質型燃料電池に
おいて、前記固体高分子膜と前記セパレータに挟まれ、
且つ前記ガス拡散電極の端部を覆うようにして、断面が
コ字形のシートが配置されたことを特徴とする。
【００１８】上記の構成にした請求項４の発明では、コ
字形のシートの一部が固体高分子膜を覆うので、膜の破
断防止とガス分離性能の向上を実現することができる。
しかも、締め付けを行うシール材を別途設ける必要がな
く、荷重も均等であるため、固体高分子膜の局所的なせ
ん断応力を大幅に低減することが可能である。
字形のシートの一部が固体高分子膜を覆うので、膜の破
断防止とガス分離性能の向上を実現することができる。
しかも、締め付けを行うシール材を別途設ける必要がな
く、荷重も均等であるため、固体高分子膜の局所的なせ
ん断応力を大幅に低減することが可能である。
【００１９】請求項５に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、前記コ字形のシートの前記固体高分子膜と接
する部分において、前記カソード電極側に配置された部
分の幅寸法の方が前記アノード電極側に配置された部分
の幅寸法よりも長く設定されたことを特徴とする請求項
４記載の固体高分子電解質型燃料電池である。
料電池は、前記コ字形のシートの前記固体高分子膜と接
する部分において、前記カソード電極側に配置された部
分の幅寸法の方が前記アノード電極側に配置された部分
の幅寸法よりも長く設定されたことを特徴とする請求項
４記載の固体高分子電解質型燃料電池である。
【００２０】このような構成を有する請求項５の発明に
おいては、上記請求項３の発明と同じように、アノード
側で生成されたプロトンのカソード側への供給阻害によ
る電極の腐食発生を防ぎつつ、ガス拡散電極に配置され
るシートの幅を増加させてガスシール性能を高めること
ができる。
おいては、上記請求項３の発明と同じように、アノード
側で生成されたプロトンのカソード側への供給阻害によ
る電極の腐食発生を防ぎつつ、ガス拡散電極に配置され
るシートの幅を増加させてガスシール性能を高めること
ができる。
【００２１】請求項６に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、請求項１、２、３、４または５記載の固体高
分子電解質型燃料電池において、前記ガス拡散電極には
前記固体高分子膜に接する触媒層が設けられており、前
記シートが前記触媒層の外周部に接するように構成され
たことを特徴とする。
料電池は、請求項１、２、３、４または５記載の固体高
分子電解質型燃料電池において、前記ガス拡散電極には
前記固体高分子膜に接する触媒層が設けられており、前
記シートが前記触媒層の外周部に接するように構成され
たことを特徴とする。
【００２２】このような構成を有する請求項６の発明に
おいては、シートを触媒層の外周部に接するように構成
するので、シートの厚さを触媒層の厚さと同じ程度にま
で増加させることができる。したがって、シートにおけ
る強度や極間差圧の耐性を高めることができ、ガスシー
ル機能の信頼性が向上する。
おいては、シートを触媒層の外周部に接するように構成
するので、シートの厚さを触媒層の厚さと同じ程度にま
で増加させることができる。したがって、シートにおけ
る強度や極間差圧の耐性を高めることができ、ガスシー
ル機能の信頼性が向上する。
【００２３】請求項７に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、請求項１、２、３、４、５及び６記載の固体
高分子電解質型燃料電池において、前記シートがフッ素
樹脂から構成されたことを特徴とする。フッ素樹脂は耐
熱性、耐酸性、耐水性に優れているため、上記構成にす
ることによりシートの耐久性の向上を図ることができ
る。
料電池は、請求項１、２、３、４、５及び６記載の固体
高分子電解質型燃料電池において、前記シートがフッ素
樹脂から構成されたことを特徴とする。フッ素樹脂は耐
熱性、耐酸性、耐水性に優れているため、上記構成にす
ることによりシートの耐久性の向上を図ることができ
る。
【００２４】請求項８に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前
記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびア
ノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前
記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対の
セパレータが設置された固体高分子電解質型燃料電池に
おいて、前記ガス拡散電極の端部にコート材がコーティ
ングされたことを特徴とする。
料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、前
記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極およびア
ノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、前
記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対の
セパレータが設置された固体高分子電解質型燃料電池に
おいて、前記ガス拡散電極の端部にコート材がコーティ
ングされたことを特徴とする。
【００２５】上記構成の請求項８の発明によれば、コー
ト材が固体高分子膜の端部を覆うことができるので、ガ
ス分離性能の向上を図ることができる。さらに、締め付
けを行うシール材を別途設ける必要がなく、荷重も均等
となるので、固体高分子膜の局所的なせん断応力の発生
を防いで、固体高分子膜の破断を防止できる。
ト材が固体高分子膜の端部を覆うことができるので、ガ
ス分離性能の向上を図ることができる。さらに、締め付
けを行うシール材を別途設ける必要がなく、荷重も均等
となるので、固体高分子膜の局所的なせん断応力の発生
を防いで、固体高分子膜の破断を防止できる。
【００２６】請求項９に対応する固体高分子電解質型燃
料電池は、前記カソード電極側にコーティングされた前
記コート材の幅寸法の方が、前記アノード電極側にコー
ティングされた前記コート材の幅寸法よりも長く設定さ
れたことを特徴とする請求項８記載の固体高分子電解質
型燃料電池である。
料電池は、前記カソード電極側にコーティングされた前
記コート材の幅寸法の方が、前記アノード電極側にコー
ティングされた前記コート材の幅寸法よりも長く設定さ
れたことを特徴とする請求項８記載の固体高分子電解質
型燃料電池である。
【００２７】上記構成を持つ請求項９の発明において
は、上記請求項３および５の発明と同じく、アノード側
で生成されたプロトンのカソード側への供給がスムーズ
に行われるので電極が腐食することがなく、ガス拡散電
極に配置されるコート材の幅を十分に増加させてガスシ
ール性能を高めることができる。
は、上記請求項３および５の発明と同じく、アノード側
で生成されたプロトンのカソード側への供給がスムーズ
に行われるので電極が腐食することがなく、ガス拡散電
極に配置されるコート材の幅を十分に増加させてガスシ
ール性能を高めることができる。
【００２８】請求項１０に対応する固体高分子電解質型
燃料電池は、請求項８または９記載の固体高分子電解質
型燃料電池において、前記コート材がフッ素樹脂または
ガラスシール材料から構成されたことを特徴としてい
る。このような構成を有する発明では、コーティング箇
所の耐酸性および耐熱性が向上し、ガスシール性能が高
まるといった作用効果がある。
燃料電池は、請求項８または９記載の固体高分子電解質
型燃料電池において、前記コート材がフッ素樹脂または
ガラスシール材料から構成されたことを特徴としてい
る。このような構成を有する発明では、コーティング箇
所の耐酸性および耐熱性が向上し、ガスシール性能が高
まるといった作用効果がある。
【００２９】請求項１１に対応する固体高分子電解質型
燃料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、
前記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極および
アノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、
前記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対
のセパレータが設置された固体高分子電解質型燃料電池
において、前記ガス拡散電極の端部に少なくともカーボ
ン粉および水を有するインクが塗布、含浸されたことを
特徴とする。
燃料電池は、電解質層として固体高分子膜が設けられ、
前記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極および
アノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置され、
前記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の一対
のセパレータが設置された固体高分子電解質型燃料電池
において、前記ガス拡散電極の端部に少なくともカーボ
ン粉および水を有するインクが塗布、含浸されたことを
特徴とする。
【００３０】上記の構成を有する請求項１１の発明にお
いては、少なくともカーボン粉および水を有するインク
を含浸することで、ガス拡散電極の端部を親水処理する
ことができる。さらに電極の端部では、電気化学反応が
生じないため、反応部と比べて温度が低くなる。すなわ
ち、反応部の温度において相対湿度が１００％である加
湿ガスが電極端部に供給されることにより、電極端部で
は水の凝縮が生じ、常にウェットシールされることにな
る。よって、シール材で締め付けを行うシール部を別途
設ける必要がなく、荷重も均等である。そのため、固体
高分子膜の局所的なせん断応力が発生せず、固体高分子
膜の破断を防止できる。
いては、少なくともカーボン粉および水を有するインク
を含浸することで、ガス拡散電極の端部を親水処理する
ことができる。さらに電極の端部では、電気化学反応が
生じないため、反応部と比べて温度が低くなる。すなわ
ち、反応部の温度において相対湿度が１００％である加
湿ガスが電極端部に供給されることにより、電極端部で
は水の凝縮が生じ、常にウェットシールされることにな
る。よって、シール材で締め付けを行うシール部を別途
設ける必要がなく、荷重も均等である。そのため、固体
高分子膜の局所的なせん断応力が発生せず、固体高分子
膜の破断を防止できる。
【００３１】請求項１２に対応する固体高分子電解質型
燃料電池は、前記カソード電極側に含浸された前記イン
クの幅寸法の方が、前記アノード電極側に含浸された前
記インクの幅寸法よりも長く設定されたことを特徴とす
る請求項１１記載の固体高分子電解質型燃料電池であ
る。上記の構成により、前述した請求項３、５および９
の発明と同様、アノード側で生成されたプロトンのカソ
ード側への供給の阻害を防いで電極の腐食を防ぐことが
できる。したがって、ガス拡散電極に配置されるシート
の幅を増加させてガスシール性能を高めることができ
る。
燃料電池は、前記カソード電極側に含浸された前記イン
クの幅寸法の方が、前記アノード電極側に含浸された前
記インクの幅寸法よりも長く設定されたことを特徴とす
る請求項１１記載の固体高分子電解質型燃料電池であ
る。上記の構成により、前述した請求項３、５および９
の発明と同様、アノード側で生成されたプロトンのカソ
ード側への供給の阻害を防いで電極の腐食を防ぐことが
できる。したがって、ガス拡散電極に配置されるシート
の幅を増加させてガスシール性能を高めることができ
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図
１８および図１９にて示した従来技術と同一の部材に関
しては同一符号を付し、説明は省略する。
について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図
１８および図１９にて示した従来技術と同一の部材に関
しては同一符号を付し、説明は省略する。
【００３３】（１）第１の実施形態 ［構成］第１の実施形態は請求項１、７に対応するもの
であり、図１９の従来例と同様、固体高分子膜３および
セパレータ５に挟まれ且つガス拡散電極１ａ、１ｂの外
周部に接するようにしてシール材８が配置された固体高
分子電解質型燃料電池に適用されるものである。図１は
第１の実施形態にかかる単電池構造を表した断面図、図
２は単電池構造を示した分解図である。
であり、図１９の従来例と同様、固体高分子膜３および
セパレータ５に挟まれ且つガス拡散電極１ａ、１ｂの外
周部に接するようにしてシール材８が配置された固体高
分子電解質型燃料電池に適用されるものである。図１は
第１の実施形態にかかる単電池構造を表した断面図、図
２は単電池構造を示した分解図である。
【００３４】図１に示すように、固体高分子膜３とシー
ル材８との間から、固体高分子膜３とガス拡散電極１
ａ、１ｂの触媒層２ａ、２ｂとの間の界面にわたって、
シート９が挟まれるようにして配置されている。シート
９は、厚さ２５μｍのテトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から
なり、温度１２０℃、プレス圧２０ｋｇｆ／ｃｍ2 で１
５分間ホットプレスされたものである。
ル材８との間から、固体高分子膜３とガス拡散電極１
ａ、１ｂの触媒層２ａ、２ｂとの間の界面にわたって、
シート９が挟まれるようにして配置されている。シート
９は、厚さ２５μｍのテトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から
なり、温度１２０℃、プレス圧２０ｋｇｆ／ｃｍ2 で１
５分間ホットプレスされたものである。
【００３５】なお、図２に示すように、セパレータ５に
はアノード電極１ａに水素等の燃料ガスを、カソード電
極１ｂに酸素等の酸化剤ガスを、それぞれ供給するため
のガス流通溝１３が形成されている。また、各部材にお
けるシール部分には燃料ガス用、酸化剤ガス用、および
冷却水用のマニホールド１２ａ、１２ｂ及び１２ｃがそ
れぞれ設けられている。
はアノード電極１ａに水素等の燃料ガスを、カソード電
極１ｂに酸素等の酸化剤ガスを、それぞれ供給するため
のガス流通溝１３が形成されている。また、各部材にお
けるシール部分には燃料ガス用、酸化剤ガス用、および
冷却水用のマニホールド１２ａ、１２ｂ及び１２ｃがそ
れぞれ設けられている。
【００３６】［作用効果］上記の構成を有する第１の実
施形態においては、単電池４のシール部分において挟持
させたシート９が固体高分子膜３を覆い、シール部分近
傍にかかるせん断応力を低減させることができる。した
がって、固体高分子膜３が破断するのを防ぐことができ
る。しかも、シート９はＰＦＡ製であるため、強度が強
く、耐久性に優れているため、膜３のガス分解機能を補
助することができ、ガスシール機能の信頼性が格段に向
上する。より具体的には、ガスシール機能が少なくとも
１０，０００時間維持されていることを確認した。この
ような第１の実施形態によれば、ガスシール性能が向上
するため、固体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、
長寿命化を図ることが可能となる。なお、第１の実施形
態の変形例として、図３のようにシート９をガス拡散電
極１ａ、１ｂと触媒層２ａ、２ｂの界面に挟持しても同
様な作用効果が得られる。
施形態においては、単電池４のシール部分において挟持
させたシート９が固体高分子膜３を覆い、シール部分近
傍にかかるせん断応力を低減させることができる。した
がって、固体高分子膜３が破断するのを防ぐことができ
る。しかも、シート９はＰＦＡ製であるため、強度が強
く、耐久性に優れているため、膜３のガス分解機能を補
助することができ、ガスシール機能の信頼性が格段に向
上する。より具体的には、ガスシール機能が少なくとも
１０，０００時間維持されていることを確認した。この
ような第１の実施形態によれば、ガスシール性能が向上
するため、固体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、
長寿命化を図ることが可能となる。なお、第１の実施形
態の変形例として、図３のようにシート９をガス拡散電
極１ａ、１ｂと触媒層２ａ、２ｂの界面に挟持しても同
様な作用効果が得られる。
【００３７】（２）第２の実施形態 ［構成］第２の実施形態は請求項２，７に対応するもの
で、セパレータ５の上面または下面に接すると共に固体
高分子膜３およびガス拡散電極１ａ、１ｂの外周部に接
するようにしてシール材８が配置された固体高分子電解
質型燃料電池に適用されるものである。このような実施
形態と上記第１の実施形態との相違点は、実施形態の固
体高分子膜３の方がシール部分まで延長されておらず、
使用面積が縮小化されている点にある。第２の実施形態
では、図４の断面図に示すように、一対のシール材８、
８同士の間から、固体高分子膜３とガス拡散電極１ａ、
１ｂの触媒層２ａ、２ｂとの間にわたって、シート９が
挟まれるようにして配置されたことを特徴としている。
で、セパレータ５の上面または下面に接すると共に固体
高分子膜３およびガス拡散電極１ａ、１ｂの外周部に接
するようにしてシール材８が配置された固体高分子電解
質型燃料電池に適用されるものである。このような実施
形態と上記第１の実施形態との相違点は、実施形態の固
体高分子膜３の方がシール部分まで延長されておらず、
使用面積が縮小化されている点にある。第２の実施形態
では、図４の断面図に示すように、一対のシール材８、
８同士の間から、固体高分子膜３とガス拡散電極１ａ、
１ｂの触媒層２ａ、２ｂとの間にわたって、シート９が
挟まれるようにして配置されたことを特徴としている。
【００３８】［作用効果］上記構造にすることにより、
第２の実施形態においてはシール材８を固体高分子膜３
の外周部に接するように配置しているため、使用する固
体高分子膜３の面積の縮小化を図り、コスト低減に貢献
可能であり、このような固体高分子電解質型燃料電池に
おいて上記第１の実施形態と同様の作用効果を発揮する
ことができる。
第２の実施形態においてはシール材８を固体高分子膜３
の外周部に接するように配置しているため、使用する固
体高分子膜３の面積の縮小化を図り、コスト低減に貢献
可能であり、このような固体高分子電解質型燃料電池に
おいて上記第１の実施形態と同様の作用効果を発揮する
ことができる。
【００３９】（３）第３の実施形態 ［構成］第３の実施形態は請求項３、７に対応するもの
であり、前記第１の実施形態の構成に加え、図５に示す
ようにカソード電極１ｂ側に配置されたシート９の幅寸
法の方が、アノード電極１ａ側に配置されたシート９の
幅寸法よりも長く設定されたことを構成上の特徴とす
る。
であり、前記第１の実施形態の構成に加え、図５に示す
ようにカソード電極１ｂ側に配置されたシート９の幅寸
法の方が、アノード電極１ａ側に配置されたシート９の
幅寸法よりも長く設定されたことを構成上の特徴とす
る。
【００４０】［作用効果］上記構成を有する第３の実施
形態では、カソード電極１ｂ側に配置されたシートｂ９
の幅寸法を、アノード電極１ａ側に配置されたシート９
の幅寸法よりも長くすることで、アノード電極１ａ側で
生成したプロトンをカソード電極１ｂ側へスムーズに供
給することができる。そのため、Ｃ＋２Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2
＋４Ｈ+ ＋４ｅ- といった反応による電極の腐食を防止
できると同時に、シート９の幅を増加させてガスシール
性能を高めることができる。したがって、加圧運転時や
極間差圧が増大した場合等に即座に対応可能である。
形態では、カソード電極１ｂ側に配置されたシートｂ９
の幅寸法を、アノード電極１ａ側に配置されたシート９
の幅寸法よりも長くすることで、アノード電極１ａ側で
生成したプロトンをカソード電極１ｂ側へスムーズに供
給することができる。そのため、Ｃ＋２Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2
＋４Ｈ+ ＋４ｅ- といった反応による電極の腐食を防止
できると同時に、シート９の幅を増加させてガスシール
性能を高めることができる。したがって、加圧運転時や
極間差圧が増大した場合等に即座に対応可能である。
【００４１】（４）第４の実施形態 ［構成］第４の実施形態は請求項４、７に対応するもの
であり、シール材８が用いない固体高分子電解質型燃料
電池に適用されるものである。図６は第４の実施形態に
かかる単電池構造を表した断面図、図７は単電池構造を
示した分解図である。
であり、シール材８が用いない固体高分子電解質型燃料
電池に適用されるものである。図６は第４の実施形態に
かかる単電池構造を表した断面図、図７は単電池構造を
示した分解図である。
【００４２】図６に示すように、第４の実施形態では、
固体高分子膜３とセパレータ５に挟まれ、且つガス拡散
電極１ａ、１ｂの端部を覆うようにして、断面がコ字形
のシート９１が配置されたことを特徴とする。このシー
ト９１は厚さ２５μｍのトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から
構成されている。なお、ガス拡散電極１ａ、１ｂとシー
ト９１の界面にはフッ素グリースが塗られ、両者の界面
がシールされている。
固体高分子膜３とセパレータ５に挟まれ、且つガス拡散
電極１ａ、１ｂの端部を覆うようにして、断面がコ字形
のシート９１が配置されたことを特徴とする。このシー
ト９１は厚さ２５μｍのトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から
構成されている。なお、ガス拡散電極１ａ、１ｂとシー
ト９１の界面にはフッ素グリースが塗られ、両者の界面
がシールされている。
【００４３】［作用効果］上記の構成にした第４の実施
形態においては、シート９１の一部が固体高分子膜３を
覆っており、しかも、締め付けを行うシール材８を設け
ていないので、固体高分子膜３に対する局所的なせん断
応力を大幅に低減することができ、固体高分子膜３の破
断を確実に防止してガスシール性能の向上を図ることが
できる。具体的には、ガスシール機能が１０，０００時
間維持されていることが確認されている。このような実
施の形態によれば、ガスシール性能が向上するため、固
体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、長寿命化を図
ることが可能となる。
形態においては、シート９１の一部が固体高分子膜３を
覆っており、しかも、締め付けを行うシール材８を設け
ていないので、固体高分子膜３に対する局所的なせん断
応力を大幅に低減することができ、固体高分子膜３の破
断を確実に防止してガスシール性能の向上を図ることが
できる。具体的には、ガスシール機能が１０，０００時
間維持されていることが確認されている。このような実
施の形態によれば、ガスシール性能が向上するため、固
体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、長寿命化を図
ることが可能となる。
【００４４】（５）第５の実施形態 ［構成］第５の実施形態は請求項６に対応するもので、
図８に示すように前記第１の実施形態の構成に加えて、
触媒層２ａ、２ｂがガス拡散電極１ａ、１ｂよりも１回
り小さく設けられており、この触媒層２ａ、２ｂの外周
部にシート９が接するように構成されたことを特徴とし
ている。
図８に示すように前記第１の実施形態の構成に加えて、
触媒層２ａ、２ｂがガス拡散電極１ａ、１ｂよりも１回
り小さく設けられており、この触媒層２ａ、２ｂの外周
部にシート９が接するように構成されたことを特徴とし
ている。
【００４５】［作用効果］このような構成を有する第５
の実施形態においては、シート９の厚さを触媒層２ａ、
２ｂの厚さと同じ程度にまで増加させることができる。
したがって、シート９における強度や極間差圧の耐性を
高めることが可能となり、ガスシール機能の信頼性が向
上する。この結果、固体高分子電解質型燃料電池の信頼
性向上、長寿命化が可能となる。一方、極間差圧の耐性
の増加はガス流速の増加や負荷変動を可能にするため、
固体高分子電解質型燃料電池の高性能化につながる。
の実施形態においては、シート９の厚さを触媒層２ａ、
２ｂの厚さと同じ程度にまで増加させることができる。
したがって、シート９における強度や極間差圧の耐性を
高めることが可能となり、ガスシール機能の信頼性が向
上する。この結果、固体高分子電解質型燃料電池の信頼
性向上、長寿命化が可能となる。一方、極間差圧の耐性
の増加はガス流速の増加や負荷変動を可能にするため、
固体高分子電解質型燃料電池の高性能化につながる。
【００４６】なお、第５の実施形態の変形例としては、
前記第２の実施形態においてシート９が触媒層２ａ、２
ｂの外周部に接するもの（図９参照）や、前記第３の実
施形態においてシート９が触媒層２ａ、２ｂの外周部に
接するもの（図１０参照）、さらには第２の実施形態に
請求項３および６の特徴を合わせ持つもの（図１１参
照）などがある。図１１の実施形態とは、固体高分子膜
３がシール部分まで延長されていない燃料電池におい
て、シート９が触媒層２ａ、２ｂの外周部に接し、且つ
カソード電極１ｂ側に配置されたシート９の幅寸法の方
がアノード電極１ａ側に配置されたシート９の幅寸法よ
りも長く設定されたものである。
前記第２の実施形態においてシート９が触媒層２ａ、２
ｂの外周部に接するもの（図９参照）や、前記第３の実
施形態においてシート９が触媒層２ａ、２ｂの外周部に
接するもの（図１０参照）、さらには第２の実施形態に
請求項３および６の特徴を合わせ持つもの（図１１参
照）などがある。図１１の実施形態とは、固体高分子膜
３がシール部分まで延長されていない燃料電池におい
て、シート９が触媒層２ａ、２ｂの外周部に接し、且つ
カソード電極１ｂ側に配置されたシート９の幅寸法の方
がアノード電極１ａ側に配置されたシート９の幅寸法よ
りも長く設定されたものである。
【００４７】（６）第６の実施形態 ［構成］第６の実施形態は請求項４、５、６に対応する
もので、図１２に示すように、前記第４の実施形態にお
いてカソード電極１ｂ側に配置されたシート９１が触媒
層２ａ、２ｂの外周部に接し、且つシート９１の固体高
分子膜３と接する部分において、カソード電極１ｂ側に
配置された部分の幅寸法の方がアノード電極１ａ側に配
置された部分の幅寸法よりも長く設定されたことを特徴
としている。
もので、図１２に示すように、前記第４の実施形態にお
いてカソード電極１ｂ側に配置されたシート９１が触媒
層２ａ、２ｂの外周部に接し、且つシート９１の固体高
分子膜３と接する部分において、カソード電極１ｂ側に
配置された部分の幅寸法の方がアノード電極１ａ側に配
置された部分の幅寸法よりも長く設定されたことを特徴
としている。
【００４８】［作用効果］このような構成を有する第６
の実施形態においては、上記第３、４、５の実施形態の
持つ作用効果を合わせ持つことができる。なお、第６の
実施形態の変形例としては、図１３に示すように、電極
１ａ、１ｂ側に配置されたシート９１が両方とも触媒層
２ａ、２ｂの外周部に接するように構成されたものなど
がある。
の実施形態においては、上記第３、４、５の実施形態の
持つ作用効果を合わせ持つことができる。なお、第６の
実施形態の変形例としては、図１３に示すように、電極
１ａ、１ｂ側に配置されたシート９１が両方とも触媒層
２ａ、２ｂの外周部に接するように構成されたものなど
がある。
【００４９】（７）第７の実施形態 ［構成］第７の実施形態は請求項８、１０に対応するも
のであり、図１４は第７の実施形態の単電池構造を示し
た断面図である。図１４に示すように、予めガス拡散電
極１ａ、１ｂの多孔質カーボン板部分の端部に、テトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンのエナメ
ル（ネオフロンＮＤ−２）が塗布されており、３６０℃
で熱処理が行われ、厚さが５０μｍになるコート材１０
がコーティングされている。さらに、ガス拡散電極１
ａ、１ｂに厚さ３０μｍの触媒層２ａ、２ｂが塗布さ
れ、第１の実施形態と同様な条件で固体高分子膜３と共
にホットプレスされ、セパレータ５にて保持される。
のであり、図１４は第７の実施形態の単電池構造を示し
た断面図である。図１４に示すように、予めガス拡散電
極１ａ、１ｂの多孔質カーボン板部分の端部に、テトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンのエナメ
ル（ネオフロンＮＤ−２）が塗布されており、３６０℃
で熱処理が行われ、厚さが５０μｍになるコート材１０
がコーティングされている。さらに、ガス拡散電極１
ａ、１ｂに厚さ３０μｍの触媒層２ａ、２ｂが塗布さ
れ、第１の実施形態と同様な条件で固体高分子膜３と共
にホットプレスされ、セパレータ５にて保持される。
【００５０】［作用効果］上記構成を有する第７の実施
形態によれば、コート材１０が固体高分子膜３の端部を
覆うので、ガス分離性能が向上する。さらに、締め付け
を行うシール材を別途設ける必要がなく、荷重も均等と
なるため、固体高分子膜３の局所的なせん断応力の発生
を防ぎ、固体高分子膜の破断を確実に防止してクロスリ
ークを防止できる。具体的にはガスシール機能が１０，
０００時間維持されていることを確認した。このような
本実施の形態によれば、ガスシール性能が向上するた
め、固体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、長寿命
化、信頼性向上が可能となる。
形態によれば、コート材１０が固体高分子膜３の端部を
覆うので、ガス分離性能が向上する。さらに、締め付け
を行うシール材を別途設ける必要がなく、荷重も均等と
なるため、固体高分子膜３の局所的なせん断応力の発生
を防ぎ、固体高分子膜の破断を確実に防止してクロスリ
ークを防止できる。具体的にはガスシール機能が１０，
０００時間維持されていることを確認した。このような
本実施の形態によれば、ガスシール性能が向上するた
め、固体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、長寿命
化、信頼性向上が可能となる。
【００５１】（８）第８の実施形態 ［構成］第８の実施形態は請求項９、１０に対応するも
ので、図１５に示すように、カソード電極１ｂ側にコー
ティングされたコート材１０の幅寸法の方が、アノード
電極１ａ側にコーティングされたコート材１０の幅寸法
よりも長く設定されたことを特徴とする。
ので、図１５に示すように、カソード電極１ｂ側にコー
ティングされたコート材１０の幅寸法の方が、アノード
電極１ａ側にコーティングされたコート材１０の幅寸法
よりも長く設定されたことを特徴とする。
【００５２】［作用効果］上記構成を持つ第８の実施形
態においては、上記第３の実施形態と同じく、アノード
側で生成されたプロトンのカソード側への供給をスムー
ズに行うことができる。したがって、加圧運転時や極間
差圧が増大した場合等によりシール性能を高めるため
に、コート材１０のコーティング部分の幅寸法を増加さ
せた場合でも、アノードで生成されたプロトンのカソー
ド側への供給の阻害を防ぎ、電極の腐食を防止できる。
本実施の形態によれば、シール性能を高める必要が生じ
た場合において、腐食を防止でき、固体高分子電解質型
燃料電池の電池の信頼性が高まる。
態においては、上記第３の実施形態と同じく、アノード
側で生成されたプロトンのカソード側への供給をスムー
ズに行うことができる。したがって、加圧運転時や極間
差圧が増大した場合等によりシール性能を高めるため
に、コート材１０のコーティング部分の幅寸法を増加さ
せた場合でも、アノードで生成されたプロトンのカソー
ド側への供給の阻害を防ぎ、電極の腐食を防止できる。
本実施の形態によれば、シール性能を高める必要が生じ
た場合において、腐食を防止でき、固体高分子電解質型
燃料電池の電池の信頼性が高まる。
【００５３】（９）第９の実施形態 ［構成］第９の実施形態は請求項１１に対応するもので
あり、図１６は第９の実施形態の単電池構造を示した断
面図である。図１６に示すように、触媒層２ａ、２ｂを
塗布したガス拡散電極１ａ、１ｂの端部に、カーボン粉
（Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２Ｒ）、界面活性材、純水か
らなるインク１１が塗布され（固形分６７％）、１２０
℃で乾燥処理される。その後、第１の実施の形態と同様
な条件で固体高分子膜３とホットプレスが行われ、セパ
レータ５にて保持されている。
あり、図１６は第９の実施形態の単電池構造を示した断
面図である。図１６に示すように、触媒層２ａ、２ｂを
塗布したガス拡散電極１ａ、１ｂの端部に、カーボン粉
（Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２Ｒ）、界面活性材、純水か
らなるインク１１が塗布され（固形分６７％）、１２０
℃で乾燥処理される。その後、第１の実施の形態と同様
な条件で固体高分子膜３とホットプレスが行われ、セパ
レータ５にて保持されている。
【００５４】［作用効果］上記の構成を有する第９の実
施形態においては、カーボンからなるインク１１を含浸
することで、ガス拡散電極１ａ、１ｂの端部を親水処理
することができる。さらに電極１ａ、１ｂの端部では、
電気化学反応が生じないため、反応部と比べて温度が低
くなる。つまり、反応部の温度において相対湿度が１０
０％である加湿ガスが電極１ａ、１ｂの端部に供給され
ることにより、電極１ａ、１ｂ端部にて水の凝縮が生
じ、常にウェットシールされることになる。よって、シ
ール材で締め付けを行うシール部を別途設ける必要がな
く、荷重も均等である。そのため、固体高分子膜３にお
ける局所的なせん断応力が発生せず、固体高分子膜３の
破断を防止できる。具体的には、ガスシール機能が１
０，０００時間維持されていることを確認した。以上の
ような本実施の形態によれば、ガスシール性能が向上
し、固体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、長寿命
化が可能となる。
施形態においては、カーボンからなるインク１１を含浸
することで、ガス拡散電極１ａ、１ｂの端部を親水処理
することができる。さらに電極１ａ、１ｂの端部では、
電気化学反応が生じないため、反応部と比べて温度が低
くなる。つまり、反応部の温度において相対湿度が１０
０％である加湿ガスが電極１ａ、１ｂの端部に供給され
ることにより、電極１ａ、１ｂ端部にて水の凝縮が生
じ、常にウェットシールされることになる。よって、シ
ール材で締め付けを行うシール部を別途設ける必要がな
く、荷重も均等である。そのため、固体高分子膜３にお
ける局所的なせん断応力が発生せず、固体高分子膜３の
破断を防止できる。具体的には、ガスシール機能が１
０，０００時間維持されていることを確認した。以上の
ような本実施の形態によれば、ガスシール性能が向上
し、固体高分子電解質型燃料電池の信頼性向上、長寿命
化が可能となる。
【００５５】（１０）第１０の実施の形態 ［構成］第１０の実施形態は請求項１２に対応するもの
で、図１７に示すように、カソード電極１ｂ側の端部の
インク１１の幅寸法が、アノード電極１ａ側に含浸され
たの端部のインク１１の幅寸法よりも長く設定されたこ
とを特徴としたものである。
で、図１７に示すように、カソード電極１ｂ側の端部の
インク１１の幅寸法が、アノード電極１ａ側に含浸され
たの端部のインク１１の幅寸法よりも長く設定されたこ
とを特徴としたものである。
【００５６】［作用効果］上記の第１０の実施形態にお
いては、上記第３および第８の実施形態と同じく、アノ
ード側で生成されたプロトンのカソード側への供給をス
ムーズに行うことができるので、アノードで生成された
プロトンのカソード側への供給の阻害を防いで電極の腐
食を防止しつつ、インク１１の幅寸法を増加させた場合
でも、できる。本実施の形態によれば、シール性能を高
める必要が生じた場合において、腐食を防止でき、固体
高分子電解質型燃料電池の電池の信頼性が高まる。
いては、上記第３および第８の実施形態と同じく、アノ
ード側で生成されたプロトンのカソード側への供給をス
ムーズに行うことができるので、アノードで生成された
プロトンのカソード側への供給の阻害を防いで電極の腐
食を防止しつつ、インク１１の幅寸法を増加させた場合
でも、できる。本実施の形態によれば、シール性能を高
める必要が生じた場合において、腐食を防止でき、固体
高分子電解質型燃料電池の電池の信頼性が高まる。
【００５７】（１１）他の実施形態 上述した実施の形態では、シート９、９１としてテトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体（ＰＦＡ）を用いたが、他にポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ
素樹脂やバイトンゴムやシリコンゴム製のシートを用い
も良い。また、コート材１０としては、ポリテトラフル
オロエチレンエナメルやガラスコート材を用いても同様
な効果がある。さらに、コート材を塗布する代わりに、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（Ｆ
ＥＰ）またはテトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のシートを熱
融着しても同様な効果を得ることができる。
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体（ＰＦＡ）を用いたが、他にポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ
素樹脂やバイトンゴムやシリコンゴム製のシートを用い
も良い。また、コート材１０としては、ポリテトラフル
オロエチレンエナメルやガラスコート材を用いても同様
な効果がある。さらに、コート材を塗布する代わりに、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（Ｆ
ＥＰ）またはテトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のシートを熱
融着しても同様な効果を得ることができる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体高分子膜のシール部近傍におけるスタック締め付け
時に発生するシール材によるせん断応力や、起動停止時
や保管時、負荷変動時の固体高分子電解質膜の温度、含
水量の変化に伴う膨脹、収縮に起因するせん断応力を低
減させることにより、経時的な固体高分子電解質膜の劣
化に伴う膜の破断によるクロスリークを防止し、ガスシ
ール性能を向上させることが可能なので、長期運転可能
な信頼性の高い固体高分子電解質型燃料電池を得ること
ができる。
固体高分子膜のシール部近傍におけるスタック締め付け
時に発生するシール材によるせん断応力や、起動停止時
や保管時、負荷変動時の固体高分子電解質膜の温度、含
水量の変化に伴う膨脹、収縮に起因するせん断応力を低
減させることにより、経時的な固体高分子電解質膜の劣
化に伴う膜の破断によるクロスリークを防止し、ガスシ
ール性能を向上させることが可能なので、長期運転可能
な信頼性の高い固体高分子電解質型燃料電池を得ること
ができる。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる単電池構造を
表した断面図
表した断面図
【図２】図１の単電池構造を示した分解図
【図３】第１の実施形態の変形例の断面図
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる単電池構造を
表した断面図
表した断面図
【図５】本発明の第３の実施形態にかかる単電池構造を
表した断面図
表した断面図
【図６】本発明の第４の実施形態にかかる単電池構造を
表した断面図
表した断面図
【図７】図６の単電池構造を示した分解図
【図８】本発明の第５の実施形態にかかる単電池構造を
表した断面図
表した断面図
【図９】第５の実施形態の変形例の断面図
【図１０】第５の実施形態の変形例の断面図
【図１１】第５の実施形態の変形例の断面図
【図１２】本発明の第６の実施形態にかかる単電池構造
を表した断面図
を表した断面図
【図１３】第６の実施形態の変形例の断面図
【図１４】本発明の第７の実施形態にかかる単電池構造
を表した断面図
を表した断面図
【図１５】本発明の第８の実施形態にかかる単電池構造
を表した断面図
を表した断面図
【図１６】本発明の第９の実施形態にかかる単電池構造
を表した断面図
を表した断面図
【図１７】本発明の第１０の実施形態にかかる単電池構
造を表した断面図
造を表した断面図
【図１８】従来の固体高分子電解質型燃料電池積層体の
断面図
断面図
【図１９】従来の固体高分子電解質型燃料電池の単電池
構造を表した断面図
構造を表した断面図
１ａ…ガス拡散電極（アノード） １ｂ…ガス拡散電極（カソード） ２ａ…触媒層（アノード） ２ｂ…触媒層（カソード） ３…固体高分子膜 ４…単電池 ５…セパレータ ６…単電池積層体 ７…冷却板 ８…シール材 ９，９１…シート １０…コート材 １１…インク １２ａ…マニホールド（燃料ガス用） １２ｂ…マニホールド（酸化剤ガス用） １２ｃ…マニホールド（冷却水用） １３…ガス流通溝
フロントページの続き (72)発明者 上野 三司 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内
Claims (12)
- 【請求項１】 電解質層として固体高分子膜が設けら
れ、前記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極お
よびアノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置さ
れ、前記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の
一対のセパレータが設置され、さらに前記固体高分子膜
および前記セパレータに挟まれ且つ前記ガス拡散電極の
外周部に接するようにして一対のシール材が配置された
固体高分子電解質型燃料電池において、 前記固体高分子膜と前記シール材、および前記固体高分
子膜と前記ガス拡散電極に挟まれて、シートが配置され
たことを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 電解質層として固体高分子膜が設けら
れ、前記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極お
よびアノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置さ
れ、前記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の
一対のセパレータが設置され、さらに前記セパレータの
上面または下面に接すると共に前記固体高分子膜および
前記ガス拡散電極の外周部に接するようにして一対のシ
ール材が配置された固体高分子電解質型燃料電池におい
て、 前記一対のシール材同士、および前記固体高分子膜と前
記ガス拡散電極に挟まれて、シートが配置されたことを
特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項３】 前記カソード電極側に配置された前記シ
ートの幅寸法の方が、前記アノード電極側に配置された
前記シートの幅寸法よりも長く設定されたことを特徴と
する請求項１または２記載の固体高分子電解質型燃料電
池。 - 【請求項４】 電解質層として固体高分子膜が設けら
れ、前記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極お
よびアノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置さ
れ、前記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の
一対のセパレータが設置された固体高分子電解質型燃料
電池において、 前記固体高分子膜と前記セパレータに挟まれ、且つ前記
ガス拡散電極の端部を覆うようにして、断面がコ字形の
シートが配置されたことを特徴とする固体高分子電解質
型燃料電池。 - 【請求項５】 前記コ字形のシートの前記固体高分子膜
と接する部分において、前記カソード電極側に配置され
た部分の幅寸法の方が前記アノード電極側に配置された
部分の幅寸法よりも長く設定されたことを特徴とする請
求項４記載の固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項６】 前記ガス拡散電極には前記固体高分子膜
に接する触媒層が設けられており、 前記シートが前記触媒層の外周部に接するように構成さ
れたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記
載の固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項７】 前記シートがフッ素樹脂から構成された
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記
載の固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項８】 電解質層として固体高分子膜が設けら
れ、前記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極お
よびアノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置さ
れ、前記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の
一対のセパレータが設置された固体高分子電解質型燃料
電池において、 前記ガス拡散電極の端部にコート材がコーティングされ
たことを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項９】 前記カソード電極側にコーティングされ
た前記コート材の幅寸法の方が、前記アノード電極側に
コーティングされた前記コート材の幅寸法よりも長く設
定されたことを特徴とする請求項８記載の固体高分子電
解質型燃料電池。 - 【請求項１０】 前記コート材がフッ素樹脂またはガラ
スシール材料から構成されたことを特徴とする請求項８
または９記載の固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項１１】 電解質層として固体高分子膜が設けら
れ、前記固体高分子膜を挟むようにしてカソード電極お
よびアノード電極からなる一対のガス拡散電極が配置さ
れ、前記ガス拡散電極を挟むようにしてガス不透過性の
一対のセパレータが設置された固体高分子電解質型燃料
電池において、 前記ガス拡散電極の端部に少なくともカーボン粉および
水を有するインクが塗布、含浸されたことを特徴とする
固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項１２】 前記カソード電極側に含浸された前記
インクの幅寸法の方が、前記アノード電極側に含浸され
た前記インクの幅寸法よりも長く設定されたことを特徴
とする請求項１１記載の固体高分子電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007726A JPH11204122A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007726A JPH11204122A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204122A true JPH11204122A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11673727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10007726A Pending JPH11204122A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204122A (ja) |
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029921A1 (fr) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pile a combustible a electrolyte polymere et son procede de production |
| JP2001319667A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-16 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2002208413A (ja) * | 2001-01-09 | 2002-07-26 | Toshiba Corp | 固体高分子電解質型燃料電池 |
| JP2003017092A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Honda Motor Co Ltd | 電解質膜・電極構造体及び燃料電池セル |
| JP2003068323A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Honda Motor Co Ltd | 膜・電極構造体及び燃料電池 |
| JP2005149802A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電解質膜および燃料電池 |
| JP2005158690A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池およびその製造方法 |
| JP2005235554A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2005243622A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 固体高分子電解質型燃料電池の膜・電極接合体の製造方法 |
| JP2006506790A (ja) * | 2002-11-15 | 2006-02-23 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ユニット化燃料電池アセンブリ |
| WO2006040994A1 (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ｍｅａ－ガスケット接合体及びそれを用いた高分子電解質形燃料電池 |
| JP2006179298A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Ltd | 固体高分子電解質膜／電極接合体及びそれを用いた固体高分子形燃料電池 |
| US7097926B2 (en) | 2000-10-24 | 2006-08-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Solid polymer electrolyte membrane and fuel cell comprising same |
| JP2006318940A (ja) * | 2000-05-02 | 2006-11-24 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2006338936A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電解質膜−電極接合体の製造方法 |
| JP2006339120A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2007042347A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Nissan Motor Co Ltd | 膜電極接合体及びその製造方法 |
| JP2007506246A (ja) * | 2003-09-17 | 2007-03-15 | ゼネラル・モーターズ・コーポレーション | Ｍｅａ触媒層の重なり合いを制御することによる一つのｍｅａ故障モードに取り組む方法 |
| JP2007134187A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Toyota Motor Corp | チューブ型燃料電池 |
| JP2007180031A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Solvay Solexis Spa | サブガスケットを有するｃｃｍを製造する方法 |
| JP2007179850A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用膜電極接合体およびこれを用いた固体高分子形燃料電池 |
| JP2007180030A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Solvay Solexis Spa | 電極膜アセンブリ、その製造方法、それを備えた電気化学装置およびその使用 |
| JP2007323851A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2009026493A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Toshiba Corp | 膜・電極接合体およびその製造方法 |
| US7521144B2 (en) | 2004-08-30 | 2009-04-21 | Asahi Glass Company, Limited | Membrane-electrode assembly for polymer electrolyte fuel cells, and polymer electrolyte fuel cell |
| JP2009522720A (ja) * | 2005-12-29 | 2009-06-11 | ユーティーシー パワー コーポレイション | 超音波溶着した燃料電池用一体化電極アセンブリ |
| JP2009193700A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電極集成体、燃料電池用電極集成体の製造方法および燃料電池 |
| JP2010123579A (ja) * | 2010-02-01 | 2010-06-03 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2010267628A (ja) * | 2010-07-26 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | 膜・電極構造体および燃料電池 |
| JP4850844B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2012-01-11 | ユーティーシー パワー コーポレイション | 電解質凝縮ゾーンを有する燃料電池 |
| WO2012035591A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 膜電極接合体およびそれを用いた燃料電池、膜電極接合体の製造方法 |
| JP2016058206A (ja) * | 2014-09-09 | 2016-04-21 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池セル |
| WO2018020686A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池 |
| US11271234B2 (en) | 2016-08-26 | 2022-03-08 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell with improved durability |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10007726A patent/JPH11204122A/ja active Pending
Cited By (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029921A1 (fr) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pile a combustible a electrolyte polymere et son procede de production |
| JP4545725B2 (ja) * | 2000-05-02 | 2010-09-15 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| JP2001319667A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-16 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2006318940A (ja) * | 2000-05-02 | 2006-11-24 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| US7081314B2 (en) | 2000-05-02 | 2006-07-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell having sealant for sealing a solid polymer electrolyte membrane |
| US7097926B2 (en) | 2000-10-24 | 2006-08-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Solid polymer electrolyte membrane and fuel cell comprising same |
| JP2002208413A (ja) * | 2001-01-09 | 2002-07-26 | Toshiba Corp | 固体高分子電解質型燃料電池 |
| JP2003017092A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Honda Motor Co Ltd | 電解質膜・電極構造体及び燃料電池セル |
| JP2003068323A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Honda Motor Co Ltd | 膜・電極構造体及び燃料電池 |
| JP2006506790A (ja) * | 2002-11-15 | 2006-02-23 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ユニット化燃料電池アセンブリ |
| JP2007506246A (ja) * | 2003-09-17 | 2007-03-15 | ゼネラル・モーターズ・コーポレーション | Ｍｅａ触媒層の重なり合いを制御することによる一つのｍｅａ故障モードに取り組む方法 |
| JP2005158690A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池およびその製造方法 |
| JP2005149802A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電解質膜および燃料電池 |
| JP2005243622A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 固体高分子電解質型燃料電池の膜・電極接合体の製造方法 |
| JP4700918B2 (ja) * | 2004-02-19 | 2011-06-15 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| JP2005235554A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| US7521144B2 (en) | 2004-08-30 | 2009-04-21 | Asahi Glass Company, Limited | Membrane-electrode assembly for polymer electrolyte fuel cells, and polymer electrolyte fuel cell |
| JPWO2006040994A1 (ja) * | 2004-10-08 | 2008-05-15 | 松下電器産業株式会社 | Ｍｅａ−ガスケット接合体及びそれを用いた高分子電解質形燃料電池 |
| WO2006040994A1 (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ｍｅａ－ガスケット接合体及びそれを用いた高分子電解質形燃料電池 |
| US7851100B2 (en) | 2004-10-08 | 2010-12-14 | Panasonic Corporation | MEA-gasket assembly and polymer electrolyte fuel cell using same |
| JP5142530B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2013-02-13 | パナソニック株式会社 | 高分子電解質形燃料電池 |
| JP4850844B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2012-01-11 | ユーティーシー パワー コーポレイション | 電解質凝縮ゾーンを有する燃料電池 |
| JP2006179298A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Ltd | 固体高分子電解質膜／電極接合体及びそれを用いた固体高分子形燃料電池 |
| JP2006338936A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電解質膜−電極接合体の製造方法 |
| JP2006339120A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2007042347A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Nissan Motor Co Ltd | 膜電極接合体及びその製造方法 |
| US8338056B2 (en) | 2005-11-10 | 2012-12-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Tubular fuel cell |
| JP2007134187A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Toyota Motor Corp | チューブ型燃料電池 |
| JP2007179850A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用膜電極接合体およびこれを用いた固体高分子形燃料電池 |
| KR101432578B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2014-08-22 | 솔베이 스페셜티 폴리머스 이태리 에스.피.에이. | 전기화학 장치에 대한 조립체 |
| JP2007180030A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Solvay Solexis Spa | 電極膜アセンブリ、その製造方法、それを備えた電気化学装置およびその使用 |
| JP2007180031A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Solvay Solexis Spa | サブガスケットを有するｃｃｍを製造する方法 |
| JP2009522720A (ja) * | 2005-12-29 | 2009-06-11 | ユーティーシー パワー コーポレイション | 超音波溶着した燃料電池用一体化電極アセンブリ |
| US8921010B2 (en) | 2005-12-29 | 2014-12-30 | Ballard Power Systems Inc. | Method of preparing a fuel cell unitized electrode assembly by ultrasonic welding |
| JP2007323851A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2009026493A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Toshiba Corp | 膜・電極接合体およびその製造方法 |
| JP2009193700A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電極集成体、燃料電池用電極集成体の製造方法および燃料電池 |
| JP2010123579A (ja) * | 2010-02-01 | 2010-06-03 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP4701304B2 (ja) * | 2010-02-01 | 2011-06-15 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| JP2010267628A (ja) * | 2010-07-26 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | 膜・電極構造体および燃料電池 |
| JP5673684B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2015-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 膜電極接合体およびそれを用いた燃料電池、膜電極接合体の製造方法 |
| CN103109405A (zh) * | 2010-09-16 | 2013-05-15 | 丰田自动车株式会社 | 膜电极接合体及使用了该膜电极接合体的燃料电池、膜电极接合体的制造方法 |
| WO2012035591A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 膜電極接合体およびそれを用いた燃料電池、膜電極接合体の製造方法 |
| US9761898B2 (en) | 2010-09-16 | 2017-09-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Membrane electrode assembly, fuel cell using the same and manufacturing method of membrane electrode assembly |
| JP2016058206A (ja) * | 2014-09-09 | 2016-04-21 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池セル |
| WO2018020686A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池 |
| JPWO2018020686A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2019-06-13 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池 |
| US11223053B2 (en) | 2016-07-29 | 2022-01-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
| US11271234B2 (en) | 2016-08-26 | 2022-03-08 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell with improved durability |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11204122A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP3805495B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| US8007949B2 (en) | Edge-protected catalyst-coated diffusion media and membrane electrode assemblies | |
| CN101443935B (zh) | 用于mea耐用性的拆分体系结构 | |
| JP2003068323A (ja) | 膜・電極構造体及び燃料電池 | |
| JP2005209605A (ja) | 電解質膜・電極構造体及び燃料電池 | |
| JP2001110432A (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| US10573915B2 (en) | Membrane electrode assembly and fuel cell including the same | |
| JP3353567B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JP4493954B2 (ja) | 高分子電解質膜−電極接合体およびこれを用いた高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2003178780A (ja) | 高分子電解質型燃料電池システム、および高分子電解質型燃料電池の運転方法 | |
| JP4213515B2 (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| JP5021885B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JP2005158298A (ja) | 燃料電池発電システムの運転方法および燃料電池発電システム | |
| JP4606038B2 (ja) | 高分子電解質型燃料電池及びその運転方法 | |
| JP3420508B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JP2001176519A (ja) | 導電性セパレータ、高分子電解質型燃料電池および高分子電解質型燃料電池の製造方法 | |
| JP2001338656A (ja) | 燃料電池 | |
| JP2005317518A (ja) | 固体高分子形燃料電池 | |
| JP5162990B2 (ja) | 燃料電池のシール構造および燃料電池 | |
| JP4314696B2 (ja) | 高分子電解質型燃料電池スタック | |
| JP2002329501A (ja) | ガス拡散電極およびそれを用いた高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2002329504A (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| JP5280414B2 (ja) | 膜・電極構造体および燃料電池 | |
| JP2004349013A (ja) | 燃料電池スタック |