JPS6130384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料電池に係り、更に詳細には燃料電
池の積層体に係る。

基本的な燃料電池は正極より隔置された負極を
含み、これら二つの電極の間に形成されたコンパ
ートメント内に電解質が配置されている。一般に
それぞれの電極には電解質に近接し且つ通常電極
基質と称される支持材料の層上に配置された薄い
触媒層を含んでいる。又基質の背後には反応ガス
コンパートメントが設けられている。基質はその
厚さ方向に垂直な方向へガスを透過するものであ
り、従つて該電極基質の背後のコンパートメント
内へ供給される反応ガスはそれを通つて触媒層へ
拡散する。電気化学的反応がガス／電解質／触媒
界面に於て発生し、これによりイオンが電解質を
通つて一方の電極より他方の電極へ移動する。

商業上有用な大きさの電力を得るためには複数
個の電池を積層し且つそれらを電気的に直列に接
続する必要がある。導電性を有しガス不透過性の
プレートが一つの電池の負極を隣接する次の電池
の正極より分離する。かかるセパレータプレート
は電極基質に接触するリブ（或は他の突起部）を
その両側に含んでいる。かかるリブが電流が一つ
の電池より他の電池へ流れるための通路を与え、
又それぞれの基質の背後にチヤンネルの如き反応
ガスコンパートメントを郭定する。かくして反応
ガスは各電極の裏面全体に亘つて分散される。又
リブ或は突起部により電池積層体の構造に剛固さ
が与えられ、又通常できる限り薄く形成される電
極が支持される。以上の如く構成された燃料電池
積層体が本願と同一の譲受人に譲渡された米国特
許第3994748号に開示されている。

かかるリブ式のガスセパレータプレートは製造
コストが高く、かかるリブ（或は他の形式の突起
部）により反応ガスが触媒層に好ましく分散しな
いなどの如き他の問題が招来される。例えば反応
ガスがセパレータのリブと電極基質との間の接触
領域を通つて触媒層へ至る直線状垂直通路が閉塞
されることがある。従つてこのような場合には反
応ガスはリブ直下の基質上に配置された触媒に到
達するためには、リブの下の基質を通つて平面方
向に拡散しなければならない。しかし基質層はリ
ブの真下に於て或る程度圧縮され、又圧縮前に於
ても数ミリメートル或はそれ以下の厚さしかない
ので、かかる拡散をするのは非常に困難である。

燃料電池の積層体を横切る電圧は個々の電池を
横切る電圧の合計（それぞれの電池により発生さ
れる電流の関数である）である。電流は積層体の
一端より他端へ電極の平面に垂直に流れる。電池
の積層体内の電流密度は、任意の特定の断面に於
て電流が流れる断面積により電流を除算した値に
等しい。作つて電流密度は電力設定が一定であれ
ばいずれの断面に於ても一定である。従つて或る
平面内の断面積が低減され且つ発生される全電力
が一定に維持されれば、その面内に於けら電流密
度は増大する。電圧低下は電流密度に正比例する
ので、電力が一定であれば電流が流れる部分の断
面積が低減されればその電圧は低下する。セパレ
ータプレートと電極との間の接触面積が電極の断
面積の50％程度しかないので、電極とセパレータ
プレートのリブ或は他の突起部との間の界面に於
ては電流が流れる断面が低減される。係合面を平
坦に形成してもそれらを完全に接触させることは
不可能であるので、隣接する構成要素が接合され
ない場合にはそれらの間のすべての界面に接触不
充分により電圧が低下する。

上述した如き問題を排除しようとする努力がな
されてきたが、本発明が案出されるまでは満足し
得る解決が得られなかつた。

本発明の一つの目的は、より経済的に製造し得
る電気化学電池の電極を用いた燃料電池積層体を
提供することである。

本発明の他の一つの目的は、電気化学電池の触
媒層への反応ガスの分散状態を改善することであ
る。

本発明の一つの特徴によれば、電気化学電池内
の触媒基質及びガス分散層は電解質と両立し得る
多孔性材料にて形成される。

本発明による電気化学電池のガス分散層は透気
性を有するオープンセルの炭素フオームより形成
される。このガス分散層はオープンセルのガラス
質炭素フオームであるのが好ましく、更にはガラ
ス質炭素フオームが炭化されたウレタンフオーム
であるのが好ましい。

「ガス分散層」とは、触媒層のすぐ背後に配置
され且つこれと接触した電気化学電池内の材料の
層である。この層はしばしば触媒層のための基質
として機能する。反応ガスは触媒へ至るためには
かかる層内を通過しなければならない。又「層」
は広い意味で使用されており、厚薄を問わず被覆
であつてもよく又自己支持型のシート或はプレー
トであつてもよい。又層は一つ以上の層を含んで
いてよい。「フオーム」はただ単にセル構造を意
味し、それぞれのセル（即ち小孔）は複数個の相
互に接続された支柱により形成されている。ガラ
ス質炭素フオームに於てはかかる支柱はガラス質
炭素により形成されている。ガラス質炭素は少く
とも204℃迄の温度に於ける濃リン酸に対し極め
て良好な耐蝕性を有し、又他の極めて反応的な化
学薬品に対する耐蝕性を有していることが分つて
いるガラス状炭素である。又このガラス質炭素は
電気抵抗が小さく、伝熱性に優れており、種々の
小孔寸法にて数ミリメートル或はそれ以下の厚さ
程のシートに形成することができるものである。
燃料電池の環境と両立し得る任意の炭素（グラフ
アイトを含む）にて形成されたフオームは本発明
の範囲内に属するものである。

本願と同一の出願人により同一の日付にて出願
された特願昭53―97150号に於ては、電極背後の
反応ガスコンパートメントの必要性を排し、これ
によりリブ式セパレータプレートの必要性を排し
て隣接する電池間に薄く平坦なセパレータプレー
ト或は他の形式のガス不透過性層を使用する電気
化学電池が開示されている。この特許出願に於て
は多孔性部材が電池間の空間を満している。反応
ガスは、ガス分散層の表面の平面に対し平行な方
向及び垂直な方向に反応ガスが該ガス分散層内を
実質的に自由に流れ得るに十分な厚さを有し且つ
十分な大きさの小孔を有するガス分散層をそれぞ
れの多孔性部材が含むように構成することによつ
て、触媒層へ供給されるようになつている。本発
明の一つの特徴によれば、オープンセルの炭素フ
オームはかかるガス分散層として使用するのに好
適である。

本発明の他の一つの特徴によれば、オープンセ
ルの炭素フオームは本願と同一の譲受人に譲渡さ
れ本願の優先権主張の基礎となつている米国特許
出願と同日付の米国特許出願（発明の名称：RIB
BED ELECTRODE SABSTRATE）に開示され
たリブ式電極基質材料として使用されてよい。実
際本発明によれば、オープンセルの炭素フオーム
は従来技術のガス分散層材料の代りに使用されて
よい。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその好
ましい実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明の例示的実施例により燃料電池
積層体１０を示している。この層体１０は負荷１
４を介して電気的に直列に接続された複数個の燃
料電池１２を含んでいる。導電性を有するセパレ
ータ１６が隣接する電池間に配置されており、該
セパレータの両側に配置された電池内を流れる反
応ガスの混合を阻止するようになつている。この
実施例に於てはセパレータ１６は平坦なプレート
であるが、、従来技術のリブ式セパレータプレー
トと同一の材料より又同一の方法により形成され
てよい。例えばセパレータは米国特許第3801374
号或は同第3634569号の開示内容に従つて形成さ
れてよい。又セパレータは本願と同一の譲受人に
譲渡され本願の優先権主張の基礎となつている米
国特許出願と同日付の米国特許出願（発明の名
称：METHOD FOR MAKING Ａ MOLDED
ALL CARBON ARTICLE）に開示された新規
な方法により形成されてよい。

各電池１２は正極触媒層２０より隔置された負
極触媒層１８を含んでおり、電解質保持マトリツ
クス層２２がそれらの間にサンドイツチ状に挾ま
れて前記触媒層のそれぞれの表面と実質的に連続
的に接触している。又各電池１２は負極触媒層１
８とセパレータ１６との間に配置され且つそれら
の間の空間を充填する多孔性部材２４と、正極触
媒層２０とセパレータ１６との間に配置された多
孔性部材２６とを含んでいる。かかる多孔性部材
２４，２６は触媒層の表面とその両側に設けられ
たセパレータとの間の空間を充填し且つそれらと
実質的に連続的に接触している。

本発明によれば、多孔性部材２４，２６はそれ
ぞれオープンセルの炭素フオームより形成された
ガス分散層２８，３０を含んでいる。この実施例
に於ては炭素はガラス質の炭素である。ガス分散
層２８，３０はそれぞれ関連する触媒層１８，２
０の全表面と実質的に連続に接触している。オー
プンセルとは、フオーム内に形成されている各孔
が互いに隣接する孔どうし連通しており、フオー
ム全体を縦横に横切つて貫通する流体通路が形成
されるセル構造をいう。

この実施例に於ては各燃料電池１２は電池の作
動中余分な体積の電解質を貯容すべく電池の負極
側に設けられた電解質リザーバ層３２を含んでい
る。このリザーバ層３２はセパレータ１６とガス
分散層２８との間に配置され且つそれらの表面と
連続的に接触した親水性材料の平坦で連続的な層
である。かかるリザーバ層を親水性材料にて充填
することによりオープンセルのガラス質炭素より
なるガス分散層２８内に一様に分散された親水性
の小孔領域３４が形成され、又本願と同一の譲受
人に譲渡された米国特許第3905832号の第２図或
は第３図に図示されたものと同様の要領にて、触
媒層１８よりリザーバ層３２へ至る液体連通或は
導入通路が与えられる。

余分な電解質を貯容するリザーバは従来技術に
於てもよく知られている。本願と同一の譲受人に
譲渡された米国特許第3634139号には、燃料電池
の外部に設けられるリザーバが開示されている。
外部リザーバを使用する燃料電池によれば第１図
に図示された電解質リザーバ層３２の如きリザー
バ層は必要でない。他の形式のリザーバ層が本願
と同一の譲受人に譲渡された米国特許第3748179
号及び同第3905832号に開示されている。これら
の特許に開示された燃料電池は燃料電池の少くて
も一つの電極の背後にリザーバ材料を含んでいる
が、必ず各電極の背後に反応ガスコンパートメン
トを設けるようにしなければならない。従つて第
１図の実施例に示された配列は上記二つの特許に
開示された配列よりもかなり簡単なものである。

ガス分散層２８，３０はその表面の平面に垂直
な（平面を横断する）ものとそれに平行な（面方
向）ものとの両方の小孔を有する有孔性の高いも
のである。反応ガスは、ガス分散層２８，３０の
縁部の一つより該ガス分散層内へ導入されること
によつて触媒層に分散される。反応ガスは電池を
横切つて（図に於て水平に）移動し、ガス分散層
の孔を通つて触媒層へ至り（図に於て垂直に）、
未消費の反応ガスはガス分散層の他方の縁部の一
つを通つて電池の他方の側に排出される。かかる
反応ガスを導く配管構造が前述の米国特許第
3994748号に開示されている。ガス分散層の重要
な特徴は、該分散層がその表面の平面に平行な小
孔及び垂直な小孔の両方を通つて反応ガスが実質
的に自由に流れ得るに十分な厚さを有し且つ十分
な有孔度を有しているということである。更に導
電性、伝熱性、電解質と両立し得ること、十分な
強度の如き燃料電池構成要素の他のよく知られた
要件をも具備していなければならない。「実質的
に自由に流れ得る」とは単にガス分散層を横切る
（面内方向及び面を横断する方向の両方）圧力降
下が許容し得るほどに低いレベルであるというこ
とを意味する。許容し得る程にとは電池材料やデ
ザイン、又その電池積層体を使用しようとしてい
る用途によつて課せられる他の条件に応じて変化
する。例えばガス分散層の入口縁部から出口縁部
へ至る圧力降下が高くなればなる程、電池内に反
応ガスをポンプ送りするに必要なエネルギが大き
くなる。反応ガスをポンプ送りするために使用さ
れるエネルギは損失エネルギであり、システムの
効率がこれにより低下する。又入口縁部より出口
縁部へ至る圧力降下が高くなれば、マトリツクス
層２２を横切る差圧が高くなり、これによりマト
リツクスの一方の側から他方の側へ流れて反応ガ
スが交差したり、或は差圧が高すぎる場合には電
解質がマトリツクスより押し出されたりする。

ガラス質炭素のガス分散層の所要の特徴は、電
池の横断面積、必要とされる電流密度、反応ガス
の圧力及び使用量、電池積層体冷却要件などの如
き多数の因子によつて決定される。例えば地上設
置型の発電所に於てはそれぞれの電池は約0.19m²
以上の横断面積を有しており、経済性、長寿命、
高電流密度などが重要な要件である。かかる発電
所に於て使用される電池のガス分散層は少くとも
80％以上の有孔度（好ましくは少くとも90％の有
孔度）を有し3.0mm以上の厚さを有しておらず
（好ましくは2.5mm以下であり）１cm長さ当り８〜
24個の小孔を有していなければならない。もしガ
ス分散層が１cm長さ当り８個以下の小孔しか有し
ていない場合には、その材料は恐らく連続的なも
のとならないであろう。厚さが3.0mm以上になる
とiR降下、熱抵抗、積層体の高さなどが許容し
難い値にまで増大する。

本発明の一つの特徴によれば、セパレータ１６
は多孔性部材２４，２６の表面にその両側にて接
合されてよく、隣接する電池の触媒層１８，２０
は多孔性部材の両面に接合されてよく、これによ
り一体的な構成要素が形成される。かかる構成要
素は電解質保持マトリツクス層２２がそれらの間
に配置された状態で互に積層することによつて燃
料電池積層体の形成に使用されてよい。触媒層を
多孔性部材に接合することは、スクリーン印刷
法、溶射法、過移転法などを使用して触媒層を
ガス分散層に付着するなどの如き種々の周知の方
法により行われてよい。又もし必要ならばマトリ
ツクス層は一体的な構成要素の一部としていずれ
かの触媒層に接合されてよく、或は半分の厚さを
有するマトリツクス層がそれぞれの触媒層に接合
されてもよい。マトリツクス層が樹脂接合された
シリコンカーバイトより形成される場合には、米
国特許第4001042号に開示されたスクリーン印刷
法により付着されてよい。かかる方法によれば、
燃料電池積層体を形成すべく互に直接積層されて
よい燃料電池積層体の構成要素が得られる。種々
の層を互に接合することによつてそれらの間の面
接触領域が増大し、これにより電圧降下が低減さ
れ又電池積層体内の電流分布が改善される。本発
明によれば種々の層が互に接合される必要はな
い。

オープンセルのガラス質炭素フオームのガス分
散層２８，３０（親水性材料にて充満される前の
状態）はいくつかの方法により形成することがで
きる。一つの特に好適な方法が米国特許第
3927186号に開示されており、この方法に於ては
オープンセルのガラス質炭素フオームがウレタン
フオームを炭化することによつて形成される。こ
の方法によれば炭化前のウレタンフオームと実質
的に同一の多孔構造を有するガラス質炭素フオー
ムが得られ、これにより最終製品の小孔の大きさ
を制御するのが比較的容易になつている。オープ
ンセルの多孔性ガラス質炭素フオームを形成する
他の方法が米国特許第3345440号、同第3574548
号、同第3666526号、同第3922334号に開示されて
いる。前述の米国特許第3927186号の譲受人であ
るChemotronics International Incorporated（ア
メリカ合衆国ミシガン州）によりRVCなる商標
の下にオープンセルのガラス質炭素フオームが販
売されている。

第２図は本発明の他の一つの実施例を示してい
る。この実施例に於ては余分な電解質を貯容する
別個のリザーバ層がない。この実施例は特に外部
電解質リザーバを有する電池に適している。又こ
の実施例は、本願と同一の譲受人に譲渡された米
国特許出願第719877号に開示されている如く、比
較的小さな孔は余分な電解質にて充満されるが比
較的大きな孔が常に空の状態のままである如き適
当な範囲の無作為に分布した小孔寸法を有する場
合にも使用することができる。

第２図に図示されている如く、電気化学電池１
００は電池積層体を形成すべく互に積層されたい
くつかの電池の一つである。各電池１００は一対
のガス分散層１０２と負極触媒層１０４と正極触
媒層１０６とを含んでいる。触媒層１０４，１０
６は互に隔置されており、それらの間にサンドイ
ツチ状に挾まれた電解質保持マトリツクス層１０
８を含んでいる。この電池積層体は隣接する電池
１００の間に配置されたガスセパレータ１１０を
含んでいる。セパレータ１１０の両側に設けられ
たガス分散層は実質的にセパレータ１１０の両面
１１２，１１４と実質的に接触した状態にある。

かかる実施例に於てはそれぞれの触媒層１０
４，１０６はそれぞれのガス分散層１０２の表面
に接合され、それぞれ負極及び正極を形成する。
ガス分散層の孔が大きすぎる場合には、触媒層は
それが付着された際に所要の量にて実質的にその
表面上にとどまるのではなく許容し難い程度に迄
ガス分散層を貫通してしまう。かかる問題は、そ
れぞれのガス分散層１０２はセパレータ層に近接
して比較的厚く孔の大きい層１１６を含み且つ触
媒層に近接して薄く孔の小さい層１１８を含む第
２図の実施例によれば回避される。かかる二つの
層は多孔性のオープンセルのガラス質炭素フオー
ムより形成される。孔の大きい層１１６は、その
表面の平面に対し垂直にも平行にも反応ガスがそ
れを通つて実質的に自由に流れ得るに十分なほど
厚く且つそれに十分なほど大きい孔を含んでい
る。0.5mm以下の厚さであるのが好ましい層１１
８により、触媒層材料が不必要な深さにまでガス
分散層１０２を貫通することなく触媒層１０４，
１０６が付着される孔の小さい表面１２０が与え
られる。このことは有用な触媒表面積を最大限に
するのに望ましいことである。一般にポリテトラ
フロロエチレンにて接合されたプラチナ触媒は１
cm長さ当り98〜980個程度の小孔を有する表面を
必要とする。

上述した二つの層１１６，１１８は必ずしも同
一の材料（即ちオープンセルのガラス質炭素フオ
ーム）にて形成される必要はない。例えば孔の小
さい層１１８は、本願と同一の譲受人に譲渡され
た米国特許第3972735号に開示されている如き基
質形成方法の如く、その表面に触媒層が付着され
るよう構成された従来技術の基質材料と同一の要
領にて形成されてよい。孔の小さい層１１８も、
例えば孔の大きいオープンセルのガラス質炭素フ
オーム層１１６の触媒対向面を浅い深さまで適当
に充満しこれにより少くともその表面に近い部分
の有効小孔寸法を低減することなどによつて形成
されてもよい。

第１図の実施例に於ける如く、この実施例の
種々の層は、燃料電池積層体を構成すべく互に重
ねられる構成要素を形成すべく、それらの面が互
に当接して接合されてよい。ガス分散層１０２が
実際に触媒層に隣接した孔の小さい触媒基質層を
必要とするかどうかは、(1)触媒層がガス分散層の
表面に付着（即ち接合）されるかどうか、又どの
ように付着されるかどうかということ、(2)触媒層
の組成、(3)孔の大きい層１１６の小孔寸法、など
を含む幾つかの因子に依存する。

ガラス質炭素フオームより成る1.5mm厚の実験
用ガス分散層が以下のプロセスにより形成され
た。85％のリン酸水溶液５ｇが同じく５ｇの蒸留
水と混合された。得られた混合物が室温にて混合
しつつゆつくりと95ｇのフルフラールアルコール
に加えられた。かかる溶液の混合は室温に於て30
分間続けられた。ポリエステル型のポリウレタン
フオーム（Scott Industrial Foamと称され、ア
メリカ合衆国ベンシルバニア州、チエスター所在
のScott Paper CompanyのFoam Products
Divisionにより製造されている）であつて0.064
ｇ／cm³の標準重量と１cm長さ当り12個の小孔とを
有する3.2mm厚のシート材（フオーム）が、酸／
アルコール溶液内に30分間浸漬された。このフオ
ームは溶液を或る程度吸収して膨張した。フオー
ムを溶液より取出した後その中の過剰の液体が排
出された。残つている過剰の液体は空気ノズルを
使用して小孔より吹飛ばされた。かくして得られ
た湿潤フオームが清浄なグラフアイトプレート上
に配置され、1.5mmなる所要の厚さに加工され
た。次いでフオームはゆがむのを阻止すべく他の
グラフアイトプレートにて覆われた。次いでこの
湿潤フオームは窒素雰囲気中にて又1100℃迄の温
度の木炭の存在の下で炭化された。この場合温度
は１時間当り154℃の昇温率にて室温より1100℃
の所要の最大温度迄昇温された。かかる温度によ
りほとんどすべての樹脂がガラス質炭素に転換せ
しめられた。次いでフオームは1100℃より2100℃
迄３時間に亘つて加熱され、耐蝕性を改善すべく
2100℃の温度にて２時間維持された。かくして得
られたガス分散層材料は94％の有孔度と１cm長さ
当り12個の小孔と0.11ｇ／cm³の標準重量とを有し
ていた。以上の例に於ける如く必要以上に厚いフ
オームシートを使用しこれを圧縮により所要の厚
さに低減する必要は必ずしもないことに留意され
たい。即ちこの例に於て厚さ低減を行つたのは、
所要の特徴を有し且つ始めから十分薄いポリウレ
タンフオームを講入することができなかつたから
である。しかしフオームを圧縮することにより得
られたフオームの圧縮強度が改善されたのでかか
る観点からすれば厚さ低減を行うのが好ましい。

前述の例により形成された正極ガス分散層を組
込んだ５cm×５cmの電池が、リン酸電解質と、酸
化剤としての空気と、79.6％H₂、18.7％CO₂、1.7
％COなる組成の燃料を使用して燃料電池作動条
件の下で試験された反応ガス（燃料）は大気圧よ
り少し高い圧力にて供給され、大気圧にて排出さ
れた。電池の正極側は従来のガスチヤンネルを有
していなかつた。空気は多孔性正極ガス分散層の
一方の縁部内へ直接電池に供給された。平坦なセ
パレータがかかるガス分散層の裏面に取付けられ
た。プラチナ触媒が直接ガス分散層の表面に設け
られた。電池の負極側には燃料ガスチヤンネルを
形成すべくリブ式セパレータ型プレートを含む従
来の構成要素が使用された。負極基質背後のリザ
ーバ層によつてのみ電池内の余分な電解質が貯容
された。かかる電池は負極側及び正極側に従来の
構成要素を有する電池と同様に作動した。

以上に於ては本発明をその特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて種々
の修正並びに省略が可能であることは当業者にと
つて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例による燃料電池
積層体の解図的断面図である。第２図は本発明の
他の一つの実施例による燃料電池積層体の解図的
部分断面図である。 １０…燃料電池積層体、１２…燃料電池、１４
…負荷、１６…セパレータ、１８…負極触媒層、
２０…正極触媒層、２２…電解質保持マトリツク
ス層、２４，２６…多孔性部材、２８，３０…ガ
ス分散層、３２…電解質リザーバ層、３４…小孔
領域、１００…電気化学電池、１０２…ガス分散
層、１０４…負極触媒層、１０６…正極触媒層、
１０８…電解質保持マトリツクス層、１１０…ガ
スセパレータ、１１２，１１４…対向面、１１６
…孔の大きい層、１１８…孔の小さい層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の燃料電池を含み、各燃料電池が互い
   に隔置された正極触媒層と負極触媒層とこれら二
   つの触媒層の間の空間に装填された電解質とを含
   むよう構成された燃料電池積層体にして、各燃料
   電池は前記正極触媒層と前記負極触媒層の各々の
   前記電解質に面する側とは反対の側に各々前記正
   極触媒層及び前記負極触媒層と実質的に連続して
   接触する一対のガス分散層を有し、互いに隣接し
   て重ね合わされる二つの燃料電池の一方の燃料電
   池の前記一対のガス分散層の一方と他方の燃料電
   池の前記一対のガス分散層の他方の間にはこれら
   と実質的に接触するガス不透過性材料の連続的な
   層が設けられており、前記ガス分散層は反応ガス
   が該ガス分散層内をそれに沿う方向にも該ガス分
   散層を横切る方向にも実質的に自由に流れること
   を許すに十分な大きさのオープンセルの小孔を含
   んでおり、前記ガス分散層は少なくとも80％の有
   孔度を有するオープンセルのガラス質炭素フオー
   ムである第一の多孔層と前記正極触媒層又は前記
   負極触媒層に対向する層部分を構成する微細孔で
   あつてこれに隣接する触媒層の触媒が実質的に侵
   入し得ない大きさの孔を有する第二の多孔層とを
   含んでいることを特徴とする燃料電池積層体。 ２ 特許請求の範囲第１項の燃料電池積層体にし
   て、前記第二の多孔層もオープンセルのガラス質
   炭素フオームであることを特徴とする燃料電池積
   層体。 ３ 特許請求の範囲第１又は第２項の燃料電池積
   層体にして、前記ガラス質炭素フオームは炭化さ
   れたウレタンフオームであることを特徴とする燃
   料電池積層体。 ４ 特許請求の範囲第３項の燃料電池積層体にし
   て、前記ガラス質炭素フオームは炭化前のウレタ
   ンフオームと実質的に同じ多孔構造を有している
   ことを特徴とする燃料電池積層体。 ５ 特許請求の範囲第１項〜第４項の何れかの燃
   料電池積層体にして、前記ガス分散層は長さ３mm
   以下の厚さであり、前記第一の多孔層は１cm当り
   ８〜24個の小孔を有することを特徴とする燃料電
   池積層体。 ６ 特許請求の範囲第５項の燃料電池積層体にし
   て、前記第一の多孔層は少なくとも90％の多孔率
   を有し、前記ガス分散層は2.5mm以下の厚さを有
   することを特徴とする燃料電池積層体。