KR20150103724A

KR20150103724A - 발전체

Info

Publication number: KR20150103724A
Application number: KR1020157021063A
Authority: KR
Inventors: 도모카즈 하야시
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2015-09-11
Also published as: CN104995778B; JP6064884B2; DE112014005610T5; WO2015087477A1; KR101857333B1; CN104995778A; DE112014005610B4; US9755259B2; JP2015115131A; US20160285119A1

Abstract

연료 전지에 사용되는 발전체이며, 전해질막과, 전해질막의 한쪽의 면에 배치되는 제1 촉매층과, 전해질막의 다른 쪽의 면에 배치되는 제2 촉매층과, 제1 촉매층의 외측에 배치되는 제1 가스 확산층과, 제2 촉매층의 외측에 배치되는 제2 가스 확산층을 구비하는 막 전극 접합체와, 막 전극 접합체의 주연에 배치되는 프레임과, 막 전극 접합체와 프레임을 접착하는 접착제를 구비하고, 제1 가스 확산층은 전해질막과 동일한 크기로 형성되고, 제2 가스 확산층은 전해질막보다도 작게 형성됨과 함께, 프레임은, 전해질막과 제2 가스 확산층에 의해 형성되는 단차에 대응하는 단차부를 갖고, 단차부는, 제1 가스 확산층과 대향하는 면과, 전해질막 또는 제2 촉매층과 대향하는 면으로 구성되는 접착면을 구비하고, 접착면은, 프레임을 구성하는 면 중, 다른 부재와 접착되지 않는 비접착면보다도 친수성이 높다.

Description

발전체 {POWER GENERATOR}

본 발명은 연료 전지에 사용되는 발전체에 관한 것이다.

전해질로서 고분자 전해질막(이하, 단순히 「전해질막」이라고 칭함)을 사용하는 연료 전지에서는, 막 전극 접합체 MEGA(Membrane Electrode and Gas Diffusion Layer Assembly)를 다양한 방법으로 제작하고 있다. 예를 들어, 전해질막과 촉매층으로 구성되는 CCM(Catalyst Coated Membrane)의 양면에 가스 확산층을 적층하거나, 촉매층과 가스 확산층으로 구성되는 가스 확산 전극 GDE(Gas Diffusion Electrode)를 전해질막의 양면에 적층하여 제작하는 경우가 있다.

이러한 구성의 MEGA는 얇고 구부러지기 쉬우므로, MEGA의 주연을 둘러싸는 프레임을 MEGA의 주연에 접착제에 의해 접착하여 일체화된 프레임이 구비된 막 전극 접합체(이하, 「MEGA 프레임」이라고도 칭함)가 제안되어 있다. MEGA 프레임에 있어서, MEGA 및 프레임의 제품 공차나, 프레임과 MEGA를 일체화할 때의 제조 공차 등에 의해, MEGA와 프레임 사이의 간극이 커지는 경우가 있다.

도 4, 5는, 종래의 MEGA 프레임의 구성을 도시하는 설명도이다. 종래의 MEGA 프레임(100p)은, MEGA(200)와 프레임(300p)을 접착제(400)에 의해 접착하여 제조된다. 도 4에 A 부분으로서 나타내는 바와 같이, CCM(202)이 접착제로 덮이지 않고 노출되어 있으면, 전해질막의 팽창과 수축의 반복에 의해 전해질막이 파열되는 경우가 있다. 그로 인해, 이와 같이 CCM(202)이 노출된 MEGA 프레임(100p)을 사용하여 연료 전지를 구성하면, 반응 가스의 크로스 누설이 발생할 우려가 있다.

한편, CCM(202)이 노출되지 않도록 접착제(400)의 양을 늘리면, 도 5에 도시하는 바와 같이 잉여의 접착제(400)가 MEGA와 프레임의 간극으로부터 넘치는 경우가 있다. 도 5에서는, 프레임(300p) 하면의 연장선을 파선 H로 나타내고 있고, 도시하는 바와 같이, 잉여의 접착제가 밀려나오고 있다. 이와 같이, 잉여의 접착제가 밀려나오고 있으면, 잉여의 접착제(400)가 지그에 부착되어 생산성을 저하시키거나, 유로에 유입되어 압손을 상승시킬 우려가 있었다. 이것은, GDE를 전해질막의 양면에 겹쳐 제작되는 MEGA에도 공통되는 문제였다. 따라서, 일본 특허 출원 공개 제2005-129343호 공보에는, 접착제 저류부로 되는 빈 곳이 형성되어 있는 프레임을 구비하는 MEGA 프레임이 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2005-129343호 공보에 기재된 MEGA 프레임은, 2매의 프레임에 의해 MEGA를 끼움 지지하는 구성이며, 2매의 프레임의 접착 부위에 형성된 간극으로부터 접착제가 밀려나오는 것을 억제하기 위해, 잉여의 접착제가 저류될 수 있는 공간을 형성하고 있다. 그러나, 도 4에 도시하는 바와 같이 1매의 프레임을 접착제에 의해 MEGA에 접착하는 경우에는, 잉여의 접착제가 저류될 수 있는 공간을 형성하였다고 해도, 접착제가 그 공간으로 유도되지 않고 넘친다고 하는 문제가 있었다. 그로 인해, 접착제에 의한 생산성의 저하, 유로의 압손 상승을 저감시키는 것이 가능한 기술이 요망되고 있었다. 그 밖에, 종래의 MEGA 프레임에 있어서는, 저비용화, 자원 절약화, 제조의 용이화, 성능의 향상 등이 요망되고 있었다.

본 발명은 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.

제1 형태는, 연료 전지에 사용되는 발전체를 제공한다. 제1 형태에 관한 연료 전지에 사용되는 발전체는, 전해질막과, 상기 전해질막의 한쪽의 면에 배치되는 제1 촉매층과, 상기 전해질막의 다른 쪽의 면에 배치되는 제2 촉매층과, 상기 제1 촉매층의 외측에 배치되는 제1 가스 확산층과, 상기 제2 촉매층의 외측에 배치되는 제2 가스 확산층을 구비하는 막 전극 접합체와, 상기 막 전극 접합체의 주연에 배치되는 프레임과, 상기 막 전극 접합체와 상기 프레임을 접착하는 접착제를 구비해도 된다. 상기 프레임은, 상기 막 전극 접합체와 접착되는 접착면이며, 상기 프레임을 구성하는 면 중, 다른 부재와 접착되지 않는 비접착면보다도 높은 친수성을 갖는 접착면을 구비해도 된다.

제1 형태에 관한 발전체에 따르면, 프레임을 구성하는 면 중, 다른 부재와 접착되지 않는 비접착면보다도 친수성이 높으므로, 막 전극 접합체와 프레임을 액상 접착제에 의해 접착하는 경우에, 잉여의 접착제가 친수성의 접착면을 따라 유입된다. 따라서, 잉여의 접착제가 막 전극 접합체와 프레임의 간극으로부터 넘쳐, 잉여 접착제가 지그에 부착되어 생산성을 저하시키거나, 유로에 유입되어 압손을 상승시킬 우려를 저감시킬 수 있다. 여기서, 다른 부재라 함은, 막 전극 접합체뿐만 아니라, 연료 전지를 구성할 때에 프레임과 접착되는 세퍼레이터 등의 발전체에 포함되지 않는 부재를 포함한다.

제1 대응에 관한 발전체에 있어서, 상기 막 전극 접합체는 단차 형상을 갖고, 상기 프레임의 상기 접착면은 상기 막 전극 접합체의 단차 형상에 대응하는 위치에 형성되어 있어도 된다. 또한, 상기 제1 가스 확산층은 상기 전해질막과 동일한 크기로 형성되고, 상기 제2 가스 확산층은 상기 전해질막보다도 작게 형성되고, 상기 단차 형상은, 상기 전해질막과 상기 제2 가스 확산층에 의해 형성되고, 상기 접착면은, 상기 제1 가스 확산층과 대향하는 면과, 상기 전해질막 또는 상기 제2 촉매층과 대향하는 면으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 상기 프레임은, 상기 단차 형상에 대응하는 단차부를 갖고, 상기 접착면은, 상기 단차부에 형성되어 있어도 된다. 이들 경우에는, 단차부 및 단차 형상에 있어서의 접착제의 밀려나옴, 잉여 접착제가 지그에 부착되는 것에 의한 생산성의 저하, 및 잉여 접착제가 유로에 유입되는 것에 의한 압손의 상승을 저감시킬 수 있다.

제1 형태에 관한 발전체에 있어서, 상기 접착제는, UV 경화형의 액상 접착제여도 된다. 이 경우에는, 발전체를 제조하는 시간을 단축할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 발전체를 구성하는 각 부재의 편차를 흡수하여, 제조를 용이하게 하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이러한 형태에 따르면, 저비용화, 자원 절약화, 제조의 용이화, 성능의 향상 등의 다양한 과제 중 적어도 하나를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 다양한 형태로 실현하는 것이 가능하다. 예를 들어, 연료 전지, 연료 전지 시스템, 차량, 전력 공급 방법 등의 다양한 형태로 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 MEGA 프레임을 사용한 연료 전지의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 본 실시 형태의 MEGA 프레임의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 3은 본 실시 형태의 MEGA 프레임의 제조 공정을 도시하는 설명도이다.
도 4는 종래의 MEGA 프레임의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 5는 종래의 MEGA 프레임의 구성을 도시하는 설명도이다.

A. 실시 형태:

(A1) 연료 전지의 구성:

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 MEGA 프레임을 사용한 연료 전지의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 1에서는, 연료 전지(800)의 단면 구성의 일부를 도시하고 있다. 연료 전지(800)는, MEGA 프레임(100)과, 애노드측 세퍼레이터(500)와, 캐소드측 세퍼레이터(600)로 이루어지는 적층체를 복수 구비하고, 이들 복수의 적층체가 적층된 구조를 갖는다. 또한, 도 1에서는, 도시의 편의상, 1세트의 적층체만 나타내고 있다. 연료 전지(800)는, 소위 고체 고분자형 연료 전지이며, 연료 가스로서 공급되는 수소 가스와, 산화제 가스로서 공급되는 공기를 사용하여 발전을 행한다. 또한, 연료 전지(800) 내에는, 냉각 매체로서의 물이 순환되고, 연료 전지(800) 내의 온도가, 발전에 적절한 온도로 조정된다.

연료 전지(800)에 있어서, 애노드측 세퍼레이터(500)에 형성된 유로를 통해 애노드측에 수소 가스가 공급되고, 캐소드측 세퍼레이터(600)에 형성된 유로를 통해 캐소드측에 공기가 공급되고, 애노드측 세퍼레이터(500)와 캐소드측 세퍼레이터(600)로 형성되는 유로를 물이 순환한다.

도 2는 본 실시 형태의 MEGA 프레임의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 2에서는, MEGA 프레임(100)의 단면 구성의 일부를 도시하고 있다. MEGA 프레임(100)은, MEGA(200)와 프레임(300)을 접착제(400)에 의해 접착하여 제조된다. MEGA 프레임(100)은 평면에서 볼 때 직사각형으로 형성되고, 프레임(300)은 평면에서 볼 때 직사각형으로 형성된 MEGA의 주연을 둘러싸는 프레임 형상으로 형성되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, MEGA(200)는, CCM(202)과 애노드측 가스 확산층(204)과 캐소드측 가스 확산층(206)을 구비하고, CCM(202)은 전해질막(22)과 애노드측 촉매층(24)과 캐소드측 촉매층(26)을 구비한다. 애노드측 가스 확산층(204)은 CCM(202)과 동일한 크기(평면적)의 직사각 형상으로 형성되고, 캐소드측 가스 확산층(206)은 CCM(202)보다 한층 더 작은(평면적) 직사각 형상으로 형성되어 있다. 따라서, CCM(202)의 주연 영역은 캐소드측 가스 확산층(206)에 의해 덮이지 않고 노출된다. 즉, MEGA(200)의 단면 형상을 보면, 그 단부는 단차 형상을 갖고, 단 형상으로 되어 있다.

전해질막(22)은, 고체 고분자 재료, 예를 들어 퍼플루오로 카본 술폰산을 구비하는 불소계 수지에 의해 형성된 프로톤 전도성을 갖는 이온 교환막이며, 습윤 상태에서 양호한 전기 전도성을 나타낸다. 캐소드측 촉매층(26) 및 애노드측 촉매층(24)은, 모두 백금이나 백금 합금 등의 촉매를 담지한 촉매 담지 카본을 포함하고 있다. 캐소드측 가스 확산층(206) 및 애노드측 가스 확산층(204)은, 모두 다공질의 확산층용 기재로 구성되어 있다. 이러한 확산층용 기재로서, 예를 들어 카본 페이퍼나 카본 클로스나 유리상 카본 등의 카본 다공질체나, 금속 메쉬나 발포 금속 등의 금속 다공질체를 사용할 수 있다.

프레임(300)은, MEGA(200)와 접착되는 부분, 즉, 평면에서 볼 때의 내측 프레임 부분에, MEGA(200)의 외주에 형성된 단차 형상에 대응하는 단차가 형성되어 있다(도 2). 프레임(300)에 있어서의 단차는, 애노드측 가스 확산층(204)과 대향하는 제1면(302)과 CCM(202)과 접착되는 면을 포함하는 제2면(304)을 구비한다. 제1면(302)은, CCM(202)과 애노드측 가스 확산층(204)의 단부면에 대해 소정의 각도의 기울기를 갖는다. 본 실시 형태에 있어서, 그 각도는, CCM(202)과 애노드측 가스 확산층(204)의 단부면에 대해 제1면(302)이 평행해지는 각도를 0도로 하여, 45도이다. 본 실시 형태에 있어서, 제1면(302)과 제2면(304)은, 프레임(300)을 구성하는 면 중, 다른 부재[애노드측 세퍼레이터(500), 캐소드측 세퍼레이터(600), MEGA(200)]와 접착되지 않는 비접착면에 비교하여 친수성이 높다.

프레임(300)은, 열가소성의 PP(polypropylene)로 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 특히 300㎚ 이상의 파장 영역에서 높은 투과율을 나타내는 PP를 사용하고 있다. 열가소성의 수지로서는, 그 밖에, 예를 들어 페놀 수지, 에폭시 수지, PE(polyethylene), PET(Polyethylene terephthalate) 등을 사용할 수도 있다. 또한, 프레임(300)은, 열경화성 수지로 형성되어도 된다.

본 실시 형태에 있어서, 프레임(300)은 사출 성형에 의해 제작되지만, 용융 압출 성형에 의해 제작되어도 된다. 용융 압출 성형에 의해 제작하는 경우에는, 압출 후에 압축 성형하거나 하여, 단차부의 경사면을 형성한다. 프레임(300)의 제1면(302)과 제2면(304)은, 플라즈마 처리에 의해 프레임(300)의 비접착면보다 높은 친수성이 부여된다. 또한, 프레임(300)에의 친수성의 부여는, 플라즈마 처리에 한정되지 않고, UV(자외선) 처리, 호닝 처리 등 주지의 다른 방법에 의해 행해져도 된다.

본 실시 형태에서는, 접착제(400)로서 UV(자외선) 경화형의 액상 접착제이며, 300㎚ 이상의 파장 영역에서 경화에 필요한 라디칼, 양이온, 음이온 등을 생성할 수 있는 것을 사용한다. 예를 들어, 수지종으로서, 에폭시 수지, 폴리이소부틸렌, 실리콘을 사용할 수 있다. 상기한 바와 같이, 프레임(300)은, 300㎚ 이상의 파장 영역에서 높은 투과율을 나타내는 PP로 제작되어 있으므로, 이러한 액상 접착제를 사용하면, 프레임(300) 위로부터 광(자외선)을 조사해도 접착제를 경화시킬 수 있다.

도 3은 본 실시 형태의 MEGA 프레임(100)의 제조 공정을 도시하는 설명도이다. MEGA 프레임(100)을 제조할 때는, 우선, MEGA(200)와, 프레임(300)과, 액상 접착제(400)를 준비한다. 다음으로, 도 3에 도시하는 바와 같이, MEGA(200)가 노출된 CCM(202) 상에, 액상의 접착제(400)를 도포하고, 프레임(300)을 적층한다. 이때, 프레임(300)의 제1면(302)과 제2면(304)은, 프레임(300)의 비접착면보다도 친수성이 높으므로, 도 2에 도시하는 바와 같이, 잉여의 접착제가 제2면(304), 제1면(302)을 따라 유도되고, 프레임(300)과 애노드측 가스 확산층(204) 사이에 형성되는 간극에 접착제가 유입된다. 그 후, 접착제(400)의 경화에 필요한 광(자외선)을 프레임(300) 위로부터 조사하여, 접착제(400)를 경화시킨다. 이에 의해, 도 2에 도시하는 바와 같은 MEGA 프레임(100)이 제작된다.

본 실시 형태의 MEGA 프레임(100)에 따르면, 제1면(302)과 제2면(304)이, 프레임(300)의 프레임(300)의 비접착면보다 높은 친수성이 부여되어 있으므로, 프레임(300)과 MEGA(200)의 접착 시에 액상의 접착제(400)가 제2면(304), 제1면(302)을 따라, 프레임(300)과 애노드측 가스 확산층(204)의 간극에 유입된다. 따라서, 접착제(400)가 그 간극으로부터 밀려나오는 것이 억제되어, 잉여 접착제가 지그에 부착되는 것에 의한 생산성의 저하, 및 잉여 접착제가 유로에 유입되는 것에 의한 압손의 상승을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, UV 경화형의 액상 접착제를 사용하고 있으므로 접착제(400)를 경화시키는 데 필요로 하는 시간이 짧다. 따라서, 예를 들어 열경화형의 접착제를 사용하는 경우에 비해, MEGA 프레임을 제조하는 시간을 단축할 수 있어, 생산성을 높일 수 있다. 또한, UV 경화형의 액상 접착제를 사용하고 있으므로, MEGA 프레임의 제조 시에 가열에 의해 프레임이 변형되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 프레임(300)의 광투과율이 높은 영역에서 경화되는 접착제(400)를 사용하고 있으므로, 접착제(400)의 경화에 사용하는 광량을 저감시킬 수 있어, 저비용화할 수 있다. 또한, MEGA 프레임(100)의 제조 시에 액상의 접착제(400)를 사용하고 있으므로, MEGA(200)나 프레임(300)의 치수 편차가 있었던 경우에도, 편차를 흡수하여, CCM(202)을 보강할 수 있다.

B. 변형예:

본 발명은 상기한 실시 형태나 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 형태에 있어서 실시하는 것이 가능하고, 예를 들어, 발명의 내용의 란에 기재한 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태의 기술적 특징은, 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은, 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절히, 대체나, 조합을 행하는 것이 가능하다. 또한, 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절히, 삭제하는 것이 가능하다. 예를 들어 다음과 같은 변형도 가능하다.

(B1) 변형예 1:

상기 실시 형태에서는, 프레임(300)의 제1면(302)은, CCM(202)과 애노드측 가스 확산층(204)의 단부면에 대해 45도의 기울기를 갖지만, 그 각도에 한정되지 않고, 0도 이상 90도 미만의 범위에서 변경해도 된다. 예를 들어, 각도가 0도인 경우에는, 프레임의 형상은, 도 4에 도시하는 바와 같은 형상으로 된다. 이러한 경우에도, 애노드측 가스 확산층(204)과 대향하는 제1면(302)과 CCM(202)과 접착되는 면을 포함하는 제2면(304)을, 프레임(300)의 비접착면에 비교하여 친수성이 높아지도록 제작함으로써, 잉여의 접착제의 밀려나옴을 저감시킬 수 있다.

(B2) 변형예 2:

상기 실시 형태에 있어서는, MEGA(200)로서, CCM(202)의 외측에 애노드측 가스 확산층(204)과 캐소드측 가스 확산층(206)이 적층된 구성을 예시하였지만, 전해질막의 양면에 GDE를 적층하는 구성이어도 되고, 전해질막, 촉매층, 가스 확산층을 각각 순서대로 적층하는 구성이어도 된다. 전해질막의 양면에 GDE를 적층하는 구성의 경우에는, 전해질막이 노출되게 되고, 전해질막 상에 액상의 접착제를 도포하여, 프레임과 일체화하면 된다. 이와 같이 하여도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(B3) 변형예 3:

상기 실시 형태에 있어서는, 캐소드측 가스 확산층(206)이 애노드측 가스 확산층(204)보다도 한층 더 작게 형성된 것을 예시하였지만, 반대로, 애노드측 가스 확산층(204)이 캐소드측 가스 확산층(206)보다도 한층 더 작게 형성되어도 된다. 이와 같이 하여도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(B4) 변형예 4:

상기 실시 형태에서는, MEGA(200)에 접착제(400)를 도포하여 프레임(300)과 MEGA(200)를 접착하는 방법을 예시하였지만, 프레임(300)에 도포해도 된다. 또한, MEGA(200)를 제작하기 전에 CCM(202)에 접착제(400)를 도포하고, 애노드측 가스 확산층(204), 캐소드측 가스 확산층(206), 프레임(300)을 동시에 적층하여 접합해도 된다. 마찬가지로, 전해질막에 접착제를 도포하고, GDE, 프레임을 동시에 적층하여 접합해도 된다. 이와 같이 하여도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(B5) 변형예 5:

상기 실시 형태에 있어서는, 접착제(400)로서 UV 경화형의 액상 접착제를 사용하고 있지만, 열경화형, 습기 경화형, 반응형 핫 멜트형, 핫 멜트형 등, 다양한 주지의 액상 접착제를 사용할 수 있다. 이와 같이 하여도, 잉여의 접착제의 밀려나옴을 저감시킬 수 있다.

(B6) 변형예 6:

상기 실시 형태에 있어서, 프레임(300) 전체를 동일한 PP로 제조하고 있고, 프레임(300)의 광투과율이 높은 영역에서 경화되는 접착제(400)를 사용하고 있지만, 적어도 프레임(300)의 MEGA(200)와 접합하는 부분을, 접착제(400)를 경화시키는 광을 투과 가능하게 하면 된다.

본원은, 그 모든 개시가 참조에 의해 포함되는, 2013년 12월 10일에 출원된, 발명의 명칭을 「발전체」로 하는 일본 특허 출원(출원 번호 2013-254849)에 기초하는 우선권을 주장한다.

Claims

연료 전지에 사용되는 발전체이며,
전해질막과, 상기 전해질막의 한쪽의 면에 배치되는 제1 촉매층과, 상기 전해질막의 다른 쪽의 면에 배치되는 제2 촉매층과, 상기 제1 촉매층의 외측에 배치되는 제1 가스 확산층과, 상기 제2 촉매층의 외측에 배치되는 제2 가스 확산층을 구비하는 막 전극 접합체와,
상기 막 전극 접합체의 주연에 배치되는 프레임과,
상기 막 전극 접합체와 상기 프레임을 접착하는 접착제를 구비하고,
상기 프레임은, 상기 막 전극 접합체와 접착되는 접착면이며, 상기 프레임을 구성하는 면 중, 다른 부재와 접착되지 않는 비접착면보다도 높은 친수성을 갖는 접착면을 구비하는, 발전체.
제1항에 있어서, 상기 막 전극 접합체는 단차 형상을 갖고,
상기 프레임의 상기 접착면은 상기 막 전극 접합체의 단차 형상에 대응하는 위치에 형성되어 있는, 발전체.
제2항에 있어서, 상기 제1 가스 확산층은 상기 전해질막과 동일한 크기로 형성되고, 상기 제2 가스 확산층은 상기 전해질막보다도 작게 형성되고, 상기 단차 형상은, 상기 전해질막과 상기 제2 가스 확산층에 의해 형성되고,
상기 접착면은, 상기 제1 가스 확산층과 대향하는 면과, 상기 전해질막 또는 상기 제2 촉매층과 대향하는 면으로 구성되어 있는, 발전체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임은, 상기 단차 형상에 대응하는 단차부를 갖고, 상기 접착면은 상기 단차부에 형성되어 있는, 발전체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제는, UV 경화형의 액상 접착제인, 발전체.