WO2017047342A1 - 燃料電池 - Google Patents

燃料電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2017047342A1
WO2017047342A1 PCT/JP2016/074643 JP2016074643W WO2017047342A1 WO 2017047342 A1 WO2017047342 A1 WO 2017047342A1 JP 2016074643 W JP2016074643 W JP 2016074643W WO 2017047342 A1 WO2017047342 A1 WO 2017047342A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrolyte membrane
electrode
layer
catalyst layer
fuel cell
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/074643
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
丈弘 麥島
仁志 長▲崎▼
あゆみ 水野
米澤　諭
和秀 松尾
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to CN201680054229.0A priority Critical patent/CN108028399B/zh
Priority to US15/759,073 priority patent/US10547065B2/en
Priority to JP2017539801A priority patent/JP6595604B2/ja
Publication of WO2017047342A1 publication Critical patent/WO2017047342A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
    • H01M4/8652—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites as mixture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
    • H01M4/8657—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites layered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/023—Porous and characterised by the material
    • H01M8/0241—Composites
    • H01M8/0245—Composites in the form of layered or coated products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • H01M8/0256—Vias, i.e. connectors passing through the separator material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a planar array type fuel cell in which unit cells are planarly arranged.
  • a fuel cell is a device that obtains electric power from hydrogen and oxygen. In recent years, it has attracted attention as a clean power source because it only generates water with power generation. Since the voltage of the unit cell of such a fuel cell is as low as about 0.6 to 0.8 V, a plurality of unit cells composed of a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator are stacked and connected in series. Fuel cell stacks that achieve high output have been put into practical use. This fuel cell stack has a problem that it takes time and labor to stack the fuel cell stack.
  • MEA membrane-electrode assembly
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to electrically connect gas leaks from the electrolyte membrane, particularly adjacent unit cells, in a planar array type fuel cell.
  • An object of the present invention is to provide a fuel cell capable of preventing gas leakage from the vicinity of an interconnector portion.
  • the fuel cell of the present invention includes electrode layers on both surfaces of an electrolyte membrane, the electrode layers on both surfaces having a plurality of electrode regions divided by dividing grooves, and the one surface side
  • a unit cell is constituted by a laminated structure including one electrode region in FIG. 2, one electrode region on the other surface facing the one electrode region, and the electrolyte membrane, and a plurality of the unit cells are arranged.
  • the electrode region on the one surface side of one unit cell is electrically connected to the electrode region on the other surface side of the unit cell arranged next to the one unit cell.
  • An interconnector portion is provided in the electrolyte membrane, and at least the electrode layer on one surface has a catalytic activity and includes a proton conductive resin, and has conductivity between the catalyst layer and the electrolyte membrane and the catalyst.
  • a protective layer having conductivity and proton conductivity is interposed between the electrolyte membrane and the catalyst layer, so that the gas crossing can be performed without affecting the functions of the electrolyte membrane and the catalyst layer. Leakage can be prevented.
  • adjacent unit cells can be electrically connected to each other through the interconnector portion.
  • the protective layer has a higher packing density of proton conductive resin than the catalyst layer. Thereby, excellent gas barrier properties can be exhibited.
  • the catalyst layer on one surface does not overlap with the catalyst layer on the other surface of the adjacent unit cell when viewed from the stacking direction.
  • a region sandwiched between the split groove on one surface and the split groove on the other surface near the interconnector portion becomes a dead area that does not contribute to net power. Electrochemical reaction between hydrogen and oxygen can occur. However, since the electrode layers on both sides are short-circuited by the interconnector, the generated electrical energy changes to heat. Then, excessive heat generation is caused in the fuel cell, and the performance of the fuel cell may be deteriorated.
  • the catalyst layer on one surface including the protective layer is not overlapped with the catalyst layer on the other surface of the adjacent unit cell. Since the catalyst layer on one surface and the catalyst layer on the other surface do not overlap in the dead space, the reaction between the catalyst layers in the dead space hardly occurs, and heat generation can be suppressed.
  • a fuel cell capable of preventing gas leakage from an electrolyte membrane, particularly gas leakage from the vicinity of an interconnector portion that electrically connects adjacent unit cells. Can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a fuel cell to which the present invention is applied. It is sectional drawing which expands and shows the principal part of the fuel cell shown in FIG. It is a schematic cross section which shows the principal part of another form of the fuel cell to which this invention is applied. It is a figure which shows the FT-IR spectrum before heating an aromatic polymer. It is a figure which shows the FT-IR spectrum after heating an aromatic polymer. It is a figure which shows the Raman spectrum before and behind the heating of an aromatic polymer.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a fuel cell to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 1, with the upper side being an anode and the lower side being a cathode.
  • a membrane / electrode assembly (MEA) 11 of a fuel cell 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a gas diffusion layer 18 on both sides of an electrolyte membrane 12, and a catalyst layer 16 as an electrode layer on the lower side.
  • the electrode layer is provided with a protective layer 14 in contact with the catalyst layer 16 and the electrolyte membrane 12. That is, in this embodiment, the upper electrode layer is composed of two layers of the catalyst layer 16 and the protective layer 14.
  • an upper plate 20 is provided above the upper gas diffusion layer 18, and a lower plate 22 is provided below the lower gas diffusion layer.
  • the laminated structure located in the center is omitted.
  • a channel groove for hydrogen gas and oxygen-containing gas (air) is provided on the surface of each of the upper plate 20 and the lower plate 22 on the gas diffusion layer 18 side.
  • a seal 24 is provided between the peripheral portion of the upper surface (anode side) of the electrolyte membrane 12 and the upper plate 20. The seal 24 abuts on the electrolyte membrane 12 and the upper plate 20 to seal a space between the upper plate 20 and the electrolyte membrane 12.
  • the upper plate 20 is provided with a hydrogen inlet (not shown) through which hydrogen supplied from a hydrogen supply means (not shown) is introduced between the upper plate 20 and the electrolyte membrane 12.
  • the lower surface (cathode side) of the electrolyte membrane 12 is structured to take in oxygen from the surrounding air without being sealed like the upper surface.
  • a graphite sheet 26 is disposed between the gas diffusion layer 18 and the lower plate 22 on the lower surfaces of both end portions (left end and right end in FIG. 1) of the MEA 11. Is configured to contact the gas diffusion layer 18.
  • a conductive wire 28 is connected to each graphite sheet 26, and the electric power generated in the fuel cell 10 is taken out through the conductive wire 28.
  • the electrolyte membrane 12, the catalyst layer 16 on the lower surface side, and the gas diffusion layer 18 are sandwiched between the upper plate 20 and the lower plate 22 while being pressed at a constant pressure.
  • the protective layer 14, the catalyst layer 16, and the gas diffusion layer 18 on the upper surface side of the electrolyte membrane 12, and the catalyst layer 16 and the gas diffusion layer 18 on the lower surface side of the electrolyte membrane 12 are divided by a plurality of dividing grooves 17. Regions (hereinafter referred to as “electrode regions”) are formed. These electrode regions have a rectangular shape in which the extending direction of the dividing groove 17 is a long side and a short side is between two dividing grooves. The electrode region on the upper surface side of the electrolyte membrane 12 is disposed so as to face the electrode region on the lower surface side.
  • the MEA 11 has a laminated structure including one electrode region on the upper surface side of the electrolyte membrane 12, an electrode region on the lower surface side facing a part of the electrode region, and the electrolyte membrane 12 positioned between these electrode regions.
  • a unit cell power generation cell
  • FIG. 1 the laminated structure comprising the electrolyte membrane 12, the protective layer 14, the catalyst layer 16, and the gas diffusion layer 18 on the upper surface side, and the catalyst layer 16 and the gas diffusion layer 18 on the lower surface side is a unit cell. is there. Only the leftmost unit cell in FIG.
  • interconnector portion 30 Inside the electrolyte membrane 12, there is an interconnector portion 30 that electrically connects the electrode region on the upper surface side of one unit cell and the electrode region on the lower surface side of the unit cell adjacent to the one unit cell.
  • the interconnector unit 30 electrically connects adjacent unit cells in series.
  • each electrode region (the length between two divided grooves 17) can be about 5 mm, for example, and the width of the interconnector portion 30 can be about 0.1 mm.
  • the width of the dividing groove 17 can be 0.2 mm.
  • the electrolyte membrane 12, the catalyst layer 16 on the lower surface side thereof, and the gas diffusion layer 18 are sandwiched between the upper plate 20 and the lower plate 22 while being pressed at a constant pressure.
  • the protruding portion 20 ⁇ / b> A of the upper plate 20 and the protruding portion 22 ⁇ / b> A of the lower plate 22 are in opposing positions and sandwich the interconnector portion 30. Is formed.
  • the upper and lower electrode layers are pressed against the interconnector portion 30 by the protrusions 20A and 22A, and the contact between these electrode layers and the interconnector portion 30 is more reliably maintained. Therefore, conduction between the upper electrode layer and the lower electrode layer is further ensured.
  • the width of the protrusions 20 ⁇ / b> A and 22 ⁇ / b> A is not less than the width of the interconnector 30 and not more than the interval between adjacent unit cells. preferable.
  • the pressure for pressing the MEA 11 with the upper plate 20 and the lower plate 22 is preferably 5 MPa or less.
  • the MEA 11 is pressed by the upper plate 20 and the lower plate 22, but as a pressing means, a through hole that penetrates the upper plate 20 and the lower plate 22 is provided, and a bolt is passed through the through hole with a nut. Tighten (perform this tightening at a plurality of locations), tighten with a clamp, and the like.
  • Electrode membrane There is no limitation in particular in the electrolyte membrane in the fuel cell of this invention, A various electrolyte membrane is employable. And as above-mentioned, the interconnector part which electrically connects adjacent unit cells in series is provided in electrolyte membrane. In particular, in the following, a configuration in which the interconnector portion is made of a conductive carbide derived from a proton conductive resin of the electrolyte membrane will be described. The interconnector portion is formed by locally heating and carbonizing the electrolyte membrane, as will be described later.
  • the proton conductive resin for the electrolyte membrane is preferably an aromatic polymer compound in which a sulfonic acid group is introduced into a hydrocarbon polymer such as aromatic polyarylene ether ketones or aromatic polyarylene ether sulfones. This is because the interconnector portion can be easily formed by carbonization as compared with a perfluorosulfonic acid resin such as Nafion (registered trademark).
  • the catalyst layer includes, for example, carbon particles (catalyst particles) supporting a catalyst metal.
  • carbon particles carbon black can be used.
  • graphite, carbon fiber, activated carbon and the like, pulverized products thereof, and carbon compounds such as carbon nanofiber and carbon nanotube can be adopted.
  • a catalyst metal metals such as platinum, ruthenium, iridium, rhodium, palladium, osnium, tungsten, lead, iron, chromium, cobalt, nickel, manganese, vanadium, molybdenum, gallium, and aluminum are used alone or in combination. Can be used in combination.
  • the catalyst layer contains a proton conductive resin in addition to the catalyst particles.
  • the catalyst layer has a porous structure so that the contact area with hydrogen gas or oxygen-containing gas is increased. Therefore, the packing density of the proton conductive resin is set smaller than the protective layer described later.
  • the proton conductive resin for the catalyst layer can be 30 to 50 wt%.
  • the catalyst layer on one surface does not overlap the catalyst layer on the other surface of the adjacent unit cell.
  • the upper catalyst layer 16 is the lower catalyst layer 16 of the adjacent unit cell (the lower catalyst layer in FIG. 3). It is formed so as not to overlap the catalyst layer on the right side of the dividing groove 17.
  • the planar array type fuel cell is sandwiched between the split groove on one surface and the split groove on the other surface in the vicinity of the interconnector portion (in FIG. 3, sandwiched between the upper split groove 17 and the lower split groove 17.
  • an electrochemical reaction between the catalyst and hydrogen or oxygen may occur.
  • the electrode layers on both sides are short-circuited by the interconnector, the generated electrical energy changes to heat. Then, excessive heat generation is caused in the fuel cell, and the performance of the fuel cell may be deteriorated. Therefore, when viewed from the stacking direction, the catalyst layer on one surface including the protective layer is not overlapped with the catalyst layer on the other surface of the adjacent unit cell. Since the catalyst layer on one surface and the catalyst layer on the other surface do not overlap in the dead space, the reaction between the catalyst layers in the dead space hardly occurs, and heat generation can be suppressed.
  • the upper catalyst layer and the lower catalyst layer do not overlap each other when viewed from the stacking direction, but more preferably, the upper and lower catalyst layers are not formed in the dead space. Reactions that do not contribute to net electric power can be further suppressed, and the amount of catalyst can be reduced. At this time, a protective layer is also formed on the lower side to ensure conduction between the interconnector 30 and the catalyst layer.
  • Table 1 showing the temperature change in the dead space after the power generation of the fuel cell according to the present invention is started is shown.
  • the fuel cell I is one in which the upper and lower catalyst layers overlap in the dead space
  • the fuel cell II is one in which the upper and lower catalyst layers do not overlap in the dead space. .
  • the fuel cell I with overlapping catalyst layers generates heat and rises in temperature after the start of power generation. That is, useless electrochemical reaction has occurred. Further, when the cathode side is opened as in the fuel cell of the present embodiment, the electrolyte membrane is dried by this heat generation, which may reduce the power generation performance. On the other hand, it can be seen that the temperature rise is not observed in the fuel cell II where the catalyst layers do not overlap. That is, the useless electrochemical reaction is suppressed and drying of the electrolyte membrane is also suppressed.
  • a protective layer is provided on the electrode layer on one side or both sides of the electrolyte membrane.
  • a protective layer is provided on the electrode layer on the upper surface side of the electrolyte membrane 12.
  • the protective layer has conductivity and proton conductivity.
  • a protective layer can be formed from proton conductive resin and conductive carbon (carbon).
  • the packing density of the proton conductive resin is set higher than that of the catalyst layer.
  • the proton conductive resin in the protective layer can be 70 wt% or more.
  • the proton conductive resin may be the same material as the catalyst layer or a different material.
  • Examples of conductive carbon include graphite, carbon black, acetylene black, and ketjen black.
  • the volume resistivity of the protective layer is adjusted by the packing density of the conductive carbon in the layer.
  • the conductive carbon in the protective layer can be 5-30 wt%.
  • the protective layer as described above is formed, for example, by applying and drying a coating solution prepared by adding conductive carbon such as ketjen black to a dispersion of proton conductive resin such as Nafion (registered trademark). be able to.
  • the thickness of the protective layer can be 5 to 50 ⁇ m, for example.
  • the gas diffusion layer is configured by laminating a base material and a porous layer. Carbon paper or carbon cloth can be used as the substrate.
  • the upper plate 20 and the lower plate 22 are provided with a flow channel groove (recessed portion) for gas on the gas diffusion layer 18 side, and press the gas diffusion layer at a portion (convex portion) between the flow channel grooves.
  • the upper plate 20 and the lower plate 22 are preferably formed of an insulating resin.
  • the general-purpose resin include polypropylene resin (PP) and polyphenylene sulfide resin (PPS).
  • the manufacturing method of the fuel cell membrane electrode assembly (MEA) according to the present invention will be described below.
  • carbon paper as a material for the gas diffusion layer 18 is prepared.
  • an ink containing a catalyst and a proton conductive resin is applied.
  • an ink containing a conductive material (Ketjen black or the like) and a proton conductive resin is applied on the formed catalyst layer 16.
  • the dividing grooves 17 between the electrode regions are formed. Formation of the division grooves can be performed by a method of mechanically removing the gas diffusion layer / electrode layer of the part using a needle-like cutting tool or a method of evaporating the part by irradiating with laser light.
  • the electrolyte membrane 12 is placed on the diffusion electrode laminate having the dividing grooves 17 formed as described above. Then, heat is locally applied to a portion of the electrolyte membrane 12 where the interconnector portion 30 is to be formed.
  • laser light irradiation can be mentioned. Examples of the laser light source to be used include a CO 2 laser.
  • the other diffusion electrode laminate is placed on the opposite side of the diffusion electrode laminate of the electrolyte membrane 12 having the interconnector portion 30 formed as described above so that the electrode layer is on the electrolyte membrane side.
  • the other laminated body is also formed with a dividing groove before placement, and the dividing groove is located at a predetermined position with respect to the interconnector portion (that is, the interconnector portion is an electrode region of the diffusion electrode laminated body). So that it is covered).
  • the MEA 11 is manufactured by stacking the diffusion electrode laminate, the electrolyte membrane, and the other diffusion electrode laminate and integrating them by hot pressing in the stacking direction.
  • the electrode region can be easily formed. Is suitable.
  • FT-IR infrared spectroscopy
  • Raman spectroscopy of the interconnector portion before and after the heating when the aromatic polymer is used as the proton conductive resin.
  • Show. 4 and 5 show FT-IR spectra before and after heating, respectively.
  • FIG. 4 before heating absorption lines derived from bonds between atoms in the proton conductive resin are seen, whereas in FIG. 5 after heating, the absorption lines disappeared. This is thought to be because the proton conductive resin was decomposed by heating and changed to carbonaceous matter.
  • the entire catalyst layer is in contact with the electrolyte membrane through the protective layer, but the catalyst layer and the electrolyte membrane are in direct contact with each other at the portion other than the interconnector portion without the protective layer. Also good.

Abstract

平面配列型の燃料電池において、隣接する単位セル同士を電気的に接続するインターコネクタ部近傍からのガスのリークを防止し得る燃料電池を提供する。電解質膜の両面の電極層が複数の電極領域に分割溝で分割されており、電解質膜と電解質膜の一方の面の一電極領域と他方の面の一電極領域の積層構造で単位セルが構成され、複数の該単位セルが電解質膜内に形成されたインターコネクタ部で直列に接続された燃料電池において、少なくとも前記一方の面の電極層を触媒活性を備えプロトン伝導樹脂を含む触媒層と、前記触媒層と電解質膜の間にあって導電性を備えかつ前記触媒層よりもプロトン伝導樹脂の充填密度が高い保護層とで構成し、前記一方の面において前記保護層によりインターコネクタ部を被覆する構造とした。

Description

燃料電池
　本発明は、単位セルを平面状に配列した平面配列型の燃料電池に関する。
　燃料電池は、水素と酸素とから電力を得る装置である。発電に伴い水が生成するのみであるためクリーンな電力源として近年注目されている。このような燃料電池の単位セルの電圧は０．６～０．８Ｖ程度と低いため、膜・電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）とセパレータよりなる単位セルを複数積層して直列に接続し高出力を得る燃料電池スタックが実用化されている。この燃料電池スタックは、積層するに当たり作業工程が多いため手間がかかるという問題がある。
　一方、１枚の電解質膜に平面状に複数の単位セルを形成するとともに、隣接する単位セル同士を接続するためのインターコネクタ部を形成し、複数の単位セルを直列に接続した燃料電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構成では１枚の電解質膜で高電圧化することができ、単位セルを積層する作業の撤廃又は削減が可能といったメリットがある。
特開２０１１－２０４６０９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のような燃料電池では、インターコネクタ部形成のために電解質膜の一部に空隙部を形成する。すると、インターコネクタ部と電解質膜の境界部よりガスがリークし、クロスリークが生じるおそれがあった。
　本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、平面配列型の燃料電池において、電解質膜からのガスのリーク、特に、隣接する単位セル同士を電気的に接続するインターコネクタ部近傍からのガスのリークを防止し得る燃料電池を提供することにある。
　かかる課題を解決するため、本発明の燃料電池は、電解質膜の両面に電極層を備え、前記両面の電極層は、分割溝により分割された複数の電極領域を有し、前記一方の面側における一つの電極領域と、前記一つの電極領域に対向する他方の面側における一つの電極領域と、前記電解質膜と、を含む積層構造により単位セルが構成され、前記単位セルが複数配列された燃料電池であって、一つの前記単位セルの前記一方の面側における電極領域と、前記一つの単位セルの隣に配列された単位セルの他方の面側の電極領域とを電気的に接続するインターコネクタ部を前記電解質膜内に備え、少なくとも前記一方の面の電極層は、触媒活性を備えプロトン伝導樹脂を含む触媒層と、前記触媒層と電解質膜の間にあって導電性を備えかつ前記触媒層よりもプロトン伝導樹脂の充填密度が高い保護層と、を備え、前記インターコネクタ部は、前記一方の面において前記電極層により被覆されていることを特徴とする。
　本発明の燃料電池では、電解質膜と触媒層との間に、導電性及びプロトン伝導性を備えた保護層が介在することで、電解質膜及び触媒層の機能に影響を与えることなくガスのクロスリークを防止することができる。ここで、導電性を備えた保護層と触媒層とが電気的に接続されることでインターコネクタ部を通じて隣接する単位セル同士の電気的接続が可能となる。
　また、保護層は触媒層よりもプロトン伝導樹脂の充填密度を高くしている。これにより優れたガスバリア性を発揮することができる。
　本発明の燃料電池においては、積層方向から見たとき、前記一方の面の触媒層は隣接する単位セルの他方の面の触媒層と重ならないことが好ましい。
 
平面配列型燃料電池は、インターコネクタ部近傍の一方の面の分割溝と他方の面の分割溝に挟まれた領域が正味の電力に寄与しないデッドエリアになるが、そのような領域においても触媒と水素あるいは酸素との電気化学反応が生じうる。ところが、インターコネクタにより両面の電極層が短絡されているため、生じた電気エネルギーは熱に変化する。すると、燃料電池に過度の発熱を生じさせ、燃料電池の性能が低下する虞がある。そこで、積層方向から見たとき、保護層を備える一方の面の触媒層は隣接する単位セルの他方の面の触媒層と重ならないようにする。デッドスペースにおいて一方の面の触媒層と他方の面の触媒層が重なっていないので、デッドスペースにおける両触媒層間での反応が生じ難く、もって発熱を抑制することができる。
　本発明によれば、平面配列型の燃料電池において、電解質膜からのガスのリーク、特に隣接する単位セル同士を電気的に接続するインターコネクタ部近傍からのガスのリークを防止し得る燃料電池を提供することができる。
本発明を適用した燃料電池を示す模式断面図である。 図１に示す燃料電池の要部を拡大して示す断面図である。 本発明を適用した燃料電池の別の形態の要部を示す模式断面図である。 芳香族系高分子を加熱する前のＦＴ－ＩＲスペクトルを示す図である。 芳香族系高分子を加熱した後のＦＴ－ＩＲスペクトルを示す図である。 芳香族系高分子の加熱前後におけるラマンスペクトルを示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明に実施の形態についてさらに詳しく説明する。
　図１は、本発明を適用した燃料電池の一実施形態を示す模式断面図であり、図２は図１の要部を拡大して示す図であり、上側がアノード、下側がカソードである。図１、図２に示す燃料電池１０の膜・電極接合体（ＭＥＡ）１１は、電解質膜１２の両面側に、ガス拡散層１８を備え、下側には電極層として触媒層１６が、上側には電極層として触媒層１６と電解質膜１２に接する保護層１４が設けられている。すなわち、本実施形態では上側の電極層は触媒層１６と保護層１４の２層で構成されている。さらに、上側のガス拡散層１８の上方には上板２０が設けられ、下側のガス拡散層の下方には下板２２が設けられている。なお、図１においては、中央に位置する積層構造を省略して描いている。
　上板２０・下板２２それぞれのガス拡散層１８側の面には水素ガス・酸素含有ガス（空気）のための流路溝（図中の凹部分）が設けられている。電解質膜１２の上面（アノード側）の周縁部と上板２０との間にはシール２４が設けられる。シール２４は電解質膜１２と上板２０とに当接し、上板２０と電解質膜１２と間の空間を密封する。なお上板２０には、図示しない水素供給手段から供給される水素を、上板２０と電解質膜１２との間に導入する、図示しない水素導入口が設けられている。一方、電解質膜１２の下面（カソード側）は上面のように密封されることなく、周囲の空気から酸素を取り入れる構造となっている。
　また、電解質膜１２の下面（カソード側）では、ＭＥＡ１１の両端部（図１中左端及び右端）下面のガス拡散層１８と下板２２との間には黒鉛シート２６が配され、黒鉛シート２６はガス拡散層１８に当接するよう構成される。それぞれの黒鉛シート２６には導線２８が接続され、燃料電池１０にて生じた電力は導線２８を通じて外部に取り出されることになる。なお、電解質膜１２と、その下面側の触媒層１６、及びガス拡散層１８は、上板２０と下板２２とにより一定の圧力で押圧された状態で挟持される。
　電解質膜１２の上面側の保護層１４、触媒層１６、及びガス拡散層１８、並び電解質膜１２の下面側の触媒層１６、及びガス拡散層１８は複数の分割溝１７により分割され、複数の領域（以下、「電極領域」と呼ぶ。）が形成されている。これら電極領域は、前記分割溝１７の延伸方向を長辺、２つの分割溝間を短辺とする矩形状である。また、電解質膜１２の上面側における電極領域は、下面側の電極領域と対向するように配置されている。
　ＭＥＡ１１において、電解質膜１２の上面側の一つの電極領域と、この電極領域の一部に対向する下面側における電極領域と、それらの電極領域の間に位置する電解質膜１２とを含む積層構造により単位セル（発電セル）が構成されている。つまり、図１中、電解質膜１２と、その上面側の保護層１４、触媒層１６、及びガス拡散層１８、並びに下面側の触媒層１６、及びガス拡散層１８からなる積層構造が単位セルである。図１において最も左に位置する単位セルのみを破線Ｌで示す。
　電解質膜１２の内部には、一つの単位セルの上面側における電極領域と、前記一つの単位セルの隣の単位セルの下面側の電極領域とを電気的に接続するインターコネクタ部３０を有する。インターコネクタ部３０により、隣接する単位セル同士が電気的に直列接続される。
　図１、図２において、各電極領域の幅（２つの分割溝１７の間の長さ）は、例えば、約５ｍｍとすることができ、インターコネクタ部３０の幅は約０．１ｍｍとすることができ、分割溝１７の幅は０．２ｍｍとすることができる。
　上述の通り、電解質膜１２と、その下面側の触媒層１６、及びガス拡散層１８は、上板２０と下板２２とにより一定の圧力で押圧された状態で挟持されている。押圧部材たる上板２０及び下板２２においては、図１に示す通り、上板２０の突起部２０Ａ及び下板２２の突起部２２Ａがそれぞれ対向位置にあって、インターコネクタ部３０を挟むように形成されている。突起部２０Ａ、２２Ａにより上側と下側の電極層がインターコネクタ部３０に対し押し付けられることになり、これら電極層とインターコネクタ部３０の接触がより確実に保たれる。従って、上側の電極層と下側の電極層との導通がより確保される。
　ここで、突起部２０Ａ、２２Ａの幅は、インターコネクタ部３０に対して十分な圧力を印加する観点から、インターコネクタ部３０の幅以上であり、隣り合う単位セル同士の間隔以下とすることが好ましい。
　上板２０及び下板２２によりＭＥＡ１１を押圧する圧力は５ＭＰａ以下とすることが好ましい。
　上記の通り、上板２０及び下板２２により、ＭＥＡ１１を押圧するのであるが、押圧手段としては、上板２０及び下板２２を貫通する貫通穴を設け、その貫通穴にボルトを通しナットで締め付ける（この締め付けを複数箇所で行う）、クランプによる締め付け、などが挙げられる。
　以上の構成において、アノード側に水素ガスが供給され、カソード側に酸素含有ガス（空気）が供給されることで各単位セルにおいて発電され、２つの黒鉛シート２６に接続した導線２８を通じて電力を取り出すことができる。そして、各単位セルは直列接続されているため、各単位セルの電圧の和が燃料電池１０の電圧となる。
　以上の本発明の実施形態に係る燃料電池の構成要素の詳細について、以下に詳述する。
　［電解質膜］
　本発明の燃料電池における電解質膜に特に限定はなく、種々の電解質膜を採用することができる。そして、上記の通り、電解質膜内に、隣接する単位セル同士を電気的に直列接続するインターコネクタ部を備える。特に以下においては、インターコネクタ部が電解質膜のプロトン伝導性樹脂由来の導電性炭化物からなる構成について説明する。なお、当該インターコネクタ部は、後述するように、電解質膜に局所的に熱をかけて炭化することで形成される。
　電解質膜のプロトン伝導性樹脂としては、芳香族ポリアリーレンエーテルケトン類や芳香族ポリアリーレンエーテルスルホン類などの炭化水素系ポリマーにスルホン酸基を導入した芳香族系高分子化合物が好ましい。ナフィオン（登録商標）などのパーフルオロスルホン酸樹脂に比べ、炭化によるインターコネクタ部の形成が容易にできるからである。
　［触媒層］
　触媒層は、例えば、触媒金属を担持した炭素粒子（触媒粒子）を含んで構成される。炭素粒子としては、カーボンブラックを用いることができるが、この他にも、例えば、黒鉛、炭素繊維、活性炭等やこれらの粉砕物、カーボンナノファイバーやカーボンナノチューブ等の炭素化合物を採用することができる。一方、触媒金属としては、白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスニウム、タングステン、鉛、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属を単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
　触媒層は前記触媒粒子の他、プロトン伝導樹脂を含む。触媒層は水素ガスや酸素含有ガスとの接触面積が大きくなるよう多孔性の構造をとる。そのため、プロトン伝導樹脂の充填密度は後述の保護層よりも小さく設定される。例えば、触媒層に対するプロトン伝導樹脂は３０～５０ｗｔ％とすることができる。
　一方、積層方向から見たとき、前記一方の面の触媒層は隣接する単位セルの他方の面の触媒層と重ならないことが好ましい。そのような形態を図３に示す。図３に示す燃料電池においては、上側の触媒層１６（図３中、上側の分割溝１７より左側の触媒層）は隣接する単位セルの下側の触媒層１６（図３中、下側の分割溝１７より右側の触媒層）とは重ならないように形成されている。
平面配列型燃料電池は、インターコネクタ部近傍の一方の面の分割溝と他方の面の分割溝に挟まれた領域（図３中、上側の分割溝１７と下側の分割溝１７に挟まれた領域）が正味の電力に寄与しないデッドエリアになるが、そのような領域においても触媒と水素あるいは酸素との電気化学反応が生じうる。ところが、インターコネクタにより両面の電極層が短絡されているため、生じた電気エネルギーは熱に変化する。すると、燃料電池に過度の発熱を生じさせ、燃料電池の性能が低下する虞がある。そこで、積層方向から見たとき、保護層を備える一方の面の触媒層は隣接する単位セルの他方の面の触媒層と重ならないようにする。デッドスペースにおいて一方の面の触媒層と他方の面の触媒層が重なっていないので、デッドスペースにおける両触媒層間での反応が生じ難く、もって発熱を抑制することができる。
　図３に示すように、上側の触媒層と下側の触媒層が積層方向から見て重ならなければよいが、より好ましくは前記デッドスペースに上側、下側とも触媒層を形成しない。正味の電力に寄与しない反応をより抑制できるとともに、触媒量の低減にも繋がる。この際、下側にも保護層を形成しておきインターコネクタ３０と触媒層との導通を確保するようにする。
　以下、本発明に係る燃料電池を発電を開始した後の、前記デッドスペースにおける温度変化を示す表１を示す。なお表１中、燃料電池Ｉは前記デッドスペースにおいて上側と下側の触媒層が重なっているものであり、燃料電池IIは前記デッドスペースにおいて上側と下側の触媒層が重なっていないものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　上記表１より、触媒層に重なりがある燃料電池Ｉは発電開始後から発熱し温度が上昇する。すなわち、無駄な電気化学反応が生じてしまっている。さらに本実施の形態の燃料電池のようにカソード側が開放されたものであると、この発熱により電解質膜が乾燥し、発電性能が低下する虞がある。一方、触媒層が重なってない燃料電池IIは温度上昇が見られないことが分かる。すなわち、上記の無駄な電気化学反応が抑制され、かつ電解質膜の乾燥も抑制されることになる。
　［保護層］
　本発明において、電解質膜、又は電解質膜内のインターコネクタ部若しくはその近傍において、ガスがリークするいわゆるクロスリークを防止するために、電解質膜の一方の面側又は両面側の電極層に保護層を設ける。図１においては、電解質膜１２の上面側の電極層に保護層を設けている。
　本発明において、保護層は、導電性及びプロトン伝導性を備える。そのような保護層は、プロトン伝導性樹脂と導電性カーボン（炭素）とから形成することができる。ガスバリア性を高めるため、プロトン伝導性樹脂の充填密度は、触媒層のそれよりも高く設定される。例えば、保護層におけるプロトン伝導樹脂は７０ｗｔ％以上とすることができる。なお、プロトン伝導性樹脂は触媒層と同じ材料であっても異なる材料であってもよい。
　導電性カーボンとしては、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられる。保護層の体積抵抗率は層中の導電性カーボンの充填密度により調整される。例えば保護層における導電性カーボンは５～３０ｗｔ％とすることができる。
　上記のような保護層は、例えば、ナフィオン（登録商標）などのプロトン伝導性樹脂の分散液にケッチェンブラック等の導電性カーボンを添加して調製した塗布液を塗布・乾燥することで形成することができる。なお、保護層の厚みとしては、例えば５～５０μｍとすることができる。
　［ガス拡散層］
　ガス拡散層は、基材と、多孔質層とが積層されて構成される。 基材は、カーボンペー
パーやカーボンクロスを用いることができる。
　［上板、下板］
　上板２０及び下板２２は、前述のようにガス拡散層１８側にガスのための流路溝（凹部分）を備え、流路溝の間の部分（凸部分）でガス拡散層を押圧する。ＭＥＡ１１の単セル同士はインターコネクタ部３０を通して直列に接続されるので、上板２０及び下板２２は絶縁性の樹脂で形成することが好ましい。当該汎用樹脂としては、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等を挙げることができる。
　以上の本発明に係る燃料電池の膜電極接合体（ＭＥＡ）の製造方法について、以下説明する。
　まず、ガス拡散層１８の素材となるカーボンペーパーを準備する。このカーボンペーパーの一面に対し触媒層１６を形成すべく、触媒とプロトン伝導性樹脂を含むインクを塗工する。さらに、触媒層１６の上に保護層１４を形成する場合は、形成した前記触媒層１６の上に導電材（ケッチェンブラックなど）とプロトン伝導性樹脂を含むインクを塗工する。
　このように作成したガス拡散層と電極層の積層体（以下、「拡散電極積層体」）について、電極領域間の分割溝１７を形成する。分割溝の形成は、針状の刃具を用いて機械的に当該部分のガス拡散層・電極層を除去する方法やレーザー光を照射し当該部分を蒸発させる方法により行うことができる。
　上記のように分割溝１７を形成した前記拡散電極積層体の上に電解質膜１２を載置する。そして、電解質膜１２のインターコネクタ部３０を形成しようとする箇所に対して局所的に熱をかける。その手段としては、レーザー光照射を挙げることができる。使用するレーザー光源としては、例えば、ＣＯ２レーザーを挙げることができる。
　上記のようにしてインターコネクタ部３０を形成した電解質膜１２の前記拡散電極積層体とは逆の面側に、さらに他の拡散電極積層体をその電極層が電解質膜側となるよう載置する。前記他の積層体も載置前に分割溝が形成されており、該分割溝が前記インターコネクタ部に対し所定の位置となるよう（すなわち、インターコネクタ部が当該拡散電極積層体の電極領域で被覆されるよう）、位置あわせして載置される。
　このように拡散電極積層体・電解質膜・他の拡散電極積層体を重ねた上で、その積層方向にホットプレスを行うことでこれらを一体化させて、ＭＥＡ１１が製造される。
　上記のように、まず触媒層と保護層を積層させ、次いで分割溝を形成する製造方法では、容易に電極領域を形成することができるため、ロール・トゥ・ロールで連続的に製造するのに適している。
　なお、ここで、プロトン伝導性樹脂として芳香族系高分子を用いた場合の前記インターコネクタ部箇所の前記加熱前と加熱後とにおける、赤外線分光（ＦＴ－ＩＲ）と、ラマン分光の測定結果について示す。図４、図５はそれぞれ加熱前、加熱後のＦＴ－ＩＲスペクトルを示す。加熱前の図４ではプロトン伝導性樹脂中の原子間の結合由来の吸収線が見られるのに対し、加熱後の図５では前記吸収線が消失した。これは加熱によりプロトン伝導樹脂が分解し、炭素質に変化したためと考えられる。
　一方、ラマン分光の測定結果では、加熱前にはピークが現れていないものの、加熱後には１３５０ｃｍ－１付近と１６００ｃｍ－１付近にピークが出現していることが分かる（図６）。これらは炭素質材料由来のそれぞれＤバンド、Ｇバンドと考えられ、前記加熱により当該箇所が炭素質に変化していると考えられる。
　以上のようにプロトン伝導性樹脂を加熱により炭化させることで、当該箇所に対し体積抵抗率が０．１Ω・ｍｍ程度の導電性を付与することができる。
　なお、本願発明に係る保護層をアノード側に設けた燃料電池と、保護層を設けず触媒層のみの燃料電池の耐リーク性を比較したところ、保護層を設けない燃料電池ではリークが生じる一方、保護層を設けた燃料電池ではリークがほとんど見られなかった。すなわち、保護層がインターコネクタ部付近のリークを防止する高い効果があることが確認された。
　また、本実施の形態においては、触媒層全体が保護層を介して電解質膜と接するようにしたが、インターコネクタ部以外の部分において触媒層と電解質膜が保護層を介さず直接接するようにしてもよい。
１０　燃料電池
１２　電解質膜
１４　保護層
１６　触媒層
１７　分割溝
１８　ガス拡散層
２０　上板
２２　下板
２４　シール
２６　黒鉛シート
２８　導線
３０　インターコネクタ部

Claims (2)

  1. 　電解質膜の両面に電極層を備え、
    　前記両面の電極層は、分割溝により分割された複数の電極領域を有し、前記一方の面側における一つの電極領域と、前記一つの電極領域に対向する他方の面側における一つの電極領域と、前記電解質膜と、を含む積層構造により単位セルが構成され、
    　前記単位セルが複数配列された燃料電池であって、
    　一つの前記単位セルの前記一方の面側における電極領域と、前記一つの単位セルの隣に配列された単位セルの他方の面側の電極領域とを電気的に接続するインターコネクタ部を前記電解質膜内に備え、
    　少なくとも前記一方の面の電極層は、触媒活性を備えプロトン伝導樹脂を含む触媒層と、前記触媒層と電解質膜の間にあって導電性を備えかつ前記触媒層よりもプロトン伝導樹脂の充填密度が高い保護層と、を備え、
    　前記インターコネクタ部は、前記一方の面において前記保護層により被覆されていることを特徴とする燃料電池。
  2. 積層方向から見たとき、前記一方の面の触媒層は隣接する単位セルの他方の面の触媒層と重ならないことを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
PCT/JP2016/074643 2015-09-18 2016-08-24 燃料電池 WO2017047342A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680054229.0A CN108028399B (zh) 2015-09-18 2016-08-24 燃料电池
US15/759,073 US10547065B2 (en) 2015-09-18 2016-08-24 Fuel battery
JP2017539801A JP6595604B2 (ja) 2015-09-18 2016-08-24 燃料電池

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015185788 2015-09-18
JP2015-185788 2015-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017047342A1 true WO2017047342A1 (ja) 2017-03-23

Family

ID=58288939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/074643 WO2017047342A1 (ja) 2015-09-18 2016-08-24 燃料電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10547065B2 (ja)
JP (1) JP6595604B2 (ja)
CN (1) CN108028399B (ja)
WO (1) WO2017047342A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018124039A1 (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 本田技研工業株式会社 燃料電池の製造方法および加工装置
JP2020136064A (ja) * 2019-02-19 2020-08-31 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
JP2020136065A (ja) * 2019-02-19 2020-08-31 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
CN112020786A (zh) * 2018-03-30 2020-12-01 本田技研工业株式会社 燃料电池
JPWO2021095340A1 (ja) * 2019-11-12 2021-05-20

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11855318B2 (en) * 2019-04-26 2023-12-26 Hitachi High-Tech Corporation Fuel battery cell, fuel battery system, leak detection method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146092A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Hitachi Ltd シート状化学電池とその製造方法及び燃料電池とその製造方法並びに電解質シート及び配線シート
JP2008047453A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Nidai Seiko:Kk 燃料電池及びその製造方法
JP2011204609A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池層、燃料電池システム、および燃料電池層の製造方法
JP2013115036A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池層および燃料電池層の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2436018C (en) * 2001-12-28 2008-11-25 Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha Polymer electrolyte fuel cell and separator for polymer electrolyte fuel cell
JP4574956B2 (ja) * 2003-05-19 2010-11-04 本田技研工業株式会社 燃料電池
JP2010040414A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Panasonic Corp 燃料電池スタックとそれを用いた燃料電池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146092A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Hitachi Ltd シート状化学電池とその製造方法及び燃料電池とその製造方法並びに電解質シート及び配線シート
JP2008047453A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Nidai Seiko:Kk 燃料電池及びその製造方法
JP2011204609A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池層、燃料電池システム、および燃料電池層の製造方法
JP2013115036A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池層および燃料電池層の製造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018124039A1 (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 本田技研工業株式会社 燃料電池の製造方法および加工装置
JPWO2018124039A1 (ja) * 2016-12-28 2019-10-31 本田技研工業株式会社 燃料電池の製造方法および加工装置
US11245120B2 (en) 2016-12-28 2022-02-08 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell manufacturing method and processing device
CN112020786A (zh) * 2018-03-30 2020-12-01 本田技研工业株式会社 燃料电池
CN112020786B (zh) * 2018-03-30 2023-11-28 本田技研工业株式会社 燃料电池
JP2020136064A (ja) * 2019-02-19 2020-08-31 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
JP2020136065A (ja) * 2019-02-19 2020-08-31 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
JP7103970B2 (ja) 2019-02-19 2022-07-20 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
JP7103971B2 (ja) 2019-02-19 2022-07-20 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
JPWO2021095340A1 (ja) * 2019-11-12 2021-05-20
WO2021095340A1 (ja) * 2019-11-12 2021-05-20 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP7253072B2 (ja) 2019-11-12 2023-04-05 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017047342A1 (ja) 2018-07-12
CN108028399B (zh) 2021-02-09
US20190051912A1 (en) 2019-02-14
CN108028399A (zh) 2018-05-11
US10547065B2 (en) 2020-01-28
JP6595604B2 (ja) 2019-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6595605B2 (ja) 燃料電池及びその製造方法
JP6595604B2 (ja) 燃料電池
US7476459B2 (en) Membrane electrode assembly and fuel cell
EP2727173B1 (en) Apparatus for connecting fuel cells to an external circuit
US20030162078A1 (en) Fuel cell
JP6740376B2 (ja) 燃料電池の製造方法および加工装置
JP5838570B2 (ja) 固体高分子形燃料電池における膜電極接合体
JP7103970B2 (ja) 燃料電池及びその製造方法
JP6867424B2 (ja) 燃料電池の製造方法、及び燃料電池
JP7103971B2 (ja) 燃料電池及びその製造方法
JP2009238495A (ja) 燃料電池およびこれに用いられる膜−電極−ガス拡散層接合体
JP7041641B2 (ja) 燃料電池の製造方法、及び燃料電池の製造装置
JP5132997B2 (ja) 固体高分子型燃料電池
JP5136051B2 (ja) 燃料電池
JP2010161039A (ja) 膜電極接合体の製造方法
JP6054857B2 (ja) 電解質膜・電極構造体

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16846213

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017539801

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16846213

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1