JP2002329504A - 高分子電解質型燃料電池 - Google Patents
高分子電解質型燃料電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスケットと電極の間の高分子電解質膜部分
に燃料および酸化剤ガスの差圧や電池への振動などの負
荷が集中し、電極あるいはガスケット端面のエッジ部で
高分子電解質膜の破損が起こりやすい。 【解決手段】 少なくとも一方の電極の端部面と、高分
子電解質膜と前記電極との接面とがなす角度αを９０°
＜α＜１８０°とする。また、少なくとも一方の電極側
のガスケットの端面と、高分子電解質膜と前記ガスケッ
トの接面とがなす角度βを９０°＜β＜１８０°とす
る。これらににより、高分子電解質膜への負荷を軽減す
る。
に燃料および酸化剤ガスの差圧や電池への振動などの負
荷が集中し、電極あるいはガスケット端面のエッジ部で
高分子電解質膜の破損が起こりやすい。 【解決手段】 少なくとも一方の電極の端部面と、高分
子電解質膜と前記電極との接面とがなす角度αを９０°
＜α＜１８０°とする。また、少なくとも一方の電極側
のガスケットの端面と、高分子電解質膜と前記ガスケッ
トの接面とがなす角度βを９０°＜β＜１８０°とす
る。これらににより、高分子電解質膜への負荷を軽減す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子電解質型燃
料電池に関する。さらに詳しくは、高分子電解質膜を挟
む電極およびその周縁部に配したガスケットの対向する
端面部分の改良に関する。
料電池に関する。さらに詳しくは、高分子電解質膜を挟
む電極およびその周縁部に配したガスケットの対向する
端面部分の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】高分子電解質型燃料電池は、水素などの
燃料ガスと空気などの酸化ガスをガス拡散電極によって
電気化学的に反応させて、電気と熱とを同時に発生させ
るものである。このような高分子電解質燃料電池の一般
的な構成を図１に示した。図１において、水素イオンを
選択的に輸送する高分子電解質膜１１の両面には、白金
族金属触媒を担持したカーボン粉末を主成分とする触媒
層１２が密着して配置されている。触媒層１２の外面に
は、ガス通気性と導電性を兼ね備えた一対の拡散層１３
がこれに密着して配置されている。この拡散層１３と触
媒層１２により電極１４が構成される。電極１４の外側
には、導電性セパレータ板１６が配置されている。導電
性セパレータ板１６は、電極１４と高分子電解質膜１１
とで形成される膜−電極接合体（ＭＥＡ）を機械的に固
定するとともに、隣接するＭＥＡ同士を互いに電気的に
直列に接続し、さらに電極に反応ガスを供給しかつ反応
により発生したガスや余剰のガスを運び去るためのガス
流路１７を一方の面に有する。
燃料ガスと空気などの酸化ガスをガス拡散電極によって
電気化学的に反応させて、電気と熱とを同時に発生させ
るものである。このような高分子電解質燃料電池の一般
的な構成を図１に示した。図１において、水素イオンを
選択的に輸送する高分子電解質膜１１の両面には、白金
族金属触媒を担持したカーボン粉末を主成分とする触媒
層１２が密着して配置されている。触媒層１２の外面に
は、ガス通気性と導電性を兼ね備えた一対の拡散層１３
がこれに密着して配置されている。この拡散層１３と触
媒層１２により電極１４が構成される。電極１４の外側
には、導電性セパレータ板１６が配置されている。導電
性セパレータ板１６は、電極１４と高分子電解質膜１１
とで形成される膜−電極接合体（ＭＥＡ）を機械的に固
定するとともに、隣接するＭＥＡ同士を互いに電気的に
直列に接続し、さらに電極に反応ガスを供給しかつ反応
により発生したガスや余剰のガスを運び去るためのガス
流路１７を一方の面に有する。
【０００３】ガス流路は、セパレータ板１６と別に設け
ることもできるが、セパレータ板の表面に溝を設けてガ
ス流路とする方式が一般的である。セパレータ板１６の
他方の面には、電池温度を一定に保つための冷却水を循
環させる冷却流路１８が設けられる。このように冷却水
を循環させることにより、反応により発生した熱エネル
ギーは、温水などの形で利用することができる。このよ
うな積層型の電池では、ガスの供給孔および排出孔、さ
らには冷却水の供給孔および排出孔を、積層電池内部に
確保したいわゆる内部マニホルド型が一般的である。
ることもできるが、セパレータ板の表面に溝を設けてガ
ス流路とする方式が一般的である。セパレータ板１６の
他方の面には、電池温度を一定に保つための冷却水を循
環させる冷却流路１８が設けられる。このように冷却水
を循環させることにより、反応により発生した熱エネル
ギーは、温水などの形で利用することができる。このよ
うな積層型の電池では、ガスの供給孔および排出孔、さ
らには冷却水の供給孔および排出孔を、積層電池内部に
確保したいわゆる内部マニホルド型が一般的である。
【０００４】電極１４の周縁部には、それぞれ対極への
ガス漏れあるいは外部へのガスの漏れを防止するために
シール機能を有するガスケット１５が設けられる。ガス
ケットには、Ｏリング、ゴム状シート、弾性樹脂と剛性
樹脂との複合シートなどが用いられる。ＭＥＡの取り扱
い性の観点からは、ある程度剛性を有する複合材系のガ
スケットをＭＥＡと一体化させることが多い。上記のよ
うな高分子電解質型燃料電池スタックでは、バイポーラ
板等の構成部品の電気的接触抵抗を低減するため、電池
全体を恒常的に締め付けることが必要である。このため
には、多数の単電池を一方向に積み重ね、その両端にそ
れぞれ端板を配置し、その２つの端板の間を締結用部材
を用いて固定することが効果的である。締め付け方式と
しては、単電池を面内でできるだけ均一に締め付けるこ
とが望ましい。機械的強度の観点から、端板等の締結用
部材にはステンレス鋼などの金属材料が通常用いられ
る。
ガス漏れあるいは外部へのガスの漏れを防止するために
シール機能を有するガスケット１５が設けられる。ガス
ケットには、Ｏリング、ゴム状シート、弾性樹脂と剛性
樹脂との複合シートなどが用いられる。ＭＥＡの取り扱
い性の観点からは、ある程度剛性を有する複合材系のガ
スケットをＭＥＡと一体化させることが多い。上記のよ
うな高分子電解質型燃料電池スタックでは、バイポーラ
板等の構成部品の電気的接触抵抗を低減するため、電池
全体を恒常的に締め付けることが必要である。このため
には、多数の単電池を一方向に積み重ね、その両端にそ
れぞれ端板を配置し、その２つの端板の間を締結用部材
を用いて固定することが効果的である。締め付け方式と
しては、単電池を面内でできるだけ均一に締め付けるこ
とが望ましい。機械的強度の観点から、端板等の締結用
部材にはステンレス鋼などの金属材料が通常用いられ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような剛性のあるガスケットを用いている高分子電解質
型燃料電池においては、ガスケットと電極との間の高分
子電解質膜部分に、燃料ガスと酸化剤ガスの差圧、電池
への振動などの負荷が集中し、電極あるいはガスケット
端面のエッジ部で高分子電解質膜の破損が起こりやすい
という問題がある。
ような剛性のあるガスケットを用いている高分子電解質
型燃料電池においては、ガスケットと電極との間の高分
子電解質膜部分に、燃料ガスと酸化剤ガスの差圧、電池
への振動などの負荷が集中し、電極あるいはガスケット
端面のエッジ部で高分子電解質膜の破損が起こりやすい
という問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め本発明の高分子電解質型燃料電池は、少なくとも一方
の電極の端面と、前記高分子電解質膜と前記電極との接
面とがなす角度αが９０°＜α＜１８０°であることを
特徴とする。また、少なくとも一方のガスケットの電極
側の端面と、高分子電解質膜と前記ガスケットとの接面
とがなす角度βが９０°＜β＜１８０°であることを特
徴とする。これらガスケットおよび電極の少なくとも一
方は、打ち抜き型により所定のサイズに形成され、その
切断面と、その切断面を有するガスケットおよび／また
は電極と高分子電解質膜との接面とが鈍角になるよう
に、電解質膜と接合されていることが好ましい。
め本発明の高分子電解質型燃料電池は、少なくとも一方
の電極の端面と、前記高分子電解質膜と前記電極との接
面とがなす角度αが９０°＜α＜１８０°であることを
特徴とする。また、少なくとも一方のガスケットの電極
側の端面と、高分子電解質膜と前記ガスケットとの接面
とがなす角度βが９０°＜β＜１８０°であることを特
徴とする。これらガスケットおよび電極の少なくとも一
方は、打ち抜き型により所定のサイズに形成され、その
切断面と、その切断面を有するガスケットおよび／また
は電極と高分子電解質膜との接面とが鈍角になるよう
に、電解質膜と接合されていることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】上記のように本発明の高分子電解
質型燃料電池においては、電極端部の切断面と、高分子
電解質膜と前記電極との接面とがなす角度が鈍角になっ
ている。このため、電極端部のエッジ部で高分子電解質
膜を破損することが少ない。また、ガスケット端部の切
断面と、高分子電解質膜と前記ガスケットの接面とがな
す角度が鈍角になっている。したがって、ガスケット端
部のエッジ部で高分子電解質膜を破損することが少な
い。さらに、ガスケットおよび電極端部の切断面がとも
に鈍角になっていると、ガスケットと電極との間の高分
子電解質膜の破損がより少なくなる。本発明に用いる電
極の電極基材は、カーボンペーパーなどの炭素繊維から
なる不織布であるのが好ましい。ガスケットは、非導電
性弾性樹脂と非導電性剛性樹脂から構成されるのが好ま
しい。
質型燃料電池においては、電極端部の切断面と、高分子
電解質膜と前記電極との接面とがなす角度が鈍角になっ
ている。このため、電極端部のエッジ部で高分子電解質
膜を破損することが少ない。また、ガスケット端部の切
断面と、高分子電解質膜と前記ガスケットの接面とがな
す角度が鈍角になっている。したがって、ガスケット端
部のエッジ部で高分子電解質膜を破損することが少な
い。さらに、ガスケットおよび電極端部の切断面がとも
に鈍角になっていると、ガスケットと電極との間の高分
子電解質膜の破損がより少なくなる。本発明に用いる電
極の電極基材は、カーボンペーパーなどの炭素繊維から
なる不織布であるのが好ましい。ガスケットは、非導電
性弾性樹脂と非導電性剛性樹脂から構成されるのが好ま
しい。
【０００８】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図２は、高分子電解質膜２１、これを挟む
一対の電極２３および電極の周縁部に配した一対のガス
ケット２５からなるＭＥＡを示している。高分子電解質
膜の破損が問題となる電極周縁部においては、拡散層が
直に高分子電解質膜に接しているので、図２では、触媒
層を省略して示している。図３は、電極周縁部における
ＭＥＡの要部の拡大断面図である。本発明では、少なく
とも一方の電極２３の外周端面と、高分子電解質膜２１
と前記電極２３との接面とがなす角度αを９０°＜α＜
１８０°とする。または、少なくとも一方の電極側のガ
スケット２５の端面と、高分子電解質膜２１と前記ガス
ケット２５の接面とがなす角度βを９０°＜β＜１８０
°とする。図３（ａ）では、電極およびガスケットの端
面が直線状になっているが、図３（ｂ）および（ｃ）の
ように、電極およびガスケットの端面が丸みをもってい
てもよいことはいうまでもない。図３は、一対の電極お
よび一対のガスケットがともに前記の条件を満たす最も
好ましい態様を示している。
て説明する。図２は、高分子電解質膜２１、これを挟む
一対の電極２３および電極の周縁部に配した一対のガス
ケット２５からなるＭＥＡを示している。高分子電解質
膜の破損が問題となる電極周縁部においては、拡散層が
直に高分子電解質膜に接しているので、図２では、触媒
層を省略して示している。図３は、電極周縁部における
ＭＥＡの要部の拡大断面図である。本発明では、少なく
とも一方の電極２３の外周端面と、高分子電解質膜２１
と前記電極２３との接面とがなす角度αを９０°＜α＜
１８０°とする。または、少なくとも一方の電極側のガ
スケット２５の端面と、高分子電解質膜２１と前記ガス
ケット２５の接面とがなす角度βを９０°＜β＜１８０
°とする。図３（ａ）では、電極およびガスケットの端
面が直線状になっているが、図３（ｂ）および（ｃ）の
ように、電極およびガスケットの端面が丸みをもってい
てもよいことはいうまでもない。図３は、一対の電極お
よび一対のガスケットがともに前記の条件を満たす最も
好ましい態様を示している。
【０００９】
【実施例】本発明に好適の実施例を、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。 《実施例１》粒径が数ミクロン以下のカーボン粉末を塩
化白金酸水溶液に浸漬し、還元処理によりカーボン粉末
の表面に白金触媒を担持させた。カーボンと担持した白
金との重量比は１：１とした。ついで、この白金を担持
したカーボン粉末を高分子電解質のアルコール溶液中に
分散させ、スラリー化した。一方、電極となる厚さ４０
０μｍのカーボンペーパーを、フッ素樹脂の水性ディス
パージョン（ダイキン工業（株）製：商品名ネオフロン
ＮＤ１）に含浸した後、これを乾燥し、４００℃で３０
分加熱処理して撥水性を付与した。次に、撥水処理を施
したカーボンペーパーの片面に、カーボン粉末を含む上
記のスラリーを均一に塗布して触媒層を形成した。これ
を電極サイズの打ち抜き型で打ち抜き、電極とした。
ら詳細に説明する。 《実施例１》粒径が数ミクロン以下のカーボン粉末を塩
化白金酸水溶液に浸漬し、還元処理によりカーボン粉末
の表面に白金触媒を担持させた。カーボンと担持した白
金との重量比は１：１とした。ついで、この白金を担持
したカーボン粉末を高分子電解質のアルコール溶液中に
分散させ、スラリー化した。一方、電極となる厚さ４０
０μｍのカーボンペーパーを、フッ素樹脂の水性ディス
パージョン（ダイキン工業（株）製：商品名ネオフロン
ＮＤ１）に含浸した後、これを乾燥し、４００℃で３０
分加熱処理して撥水性を付与した。次に、撥水処理を施
したカーボンペーパーの片面に、カーボン粉末を含む上
記のスラリーを均一に塗布して触媒層を形成した。これ
を電極サイズの打ち抜き型で打ち抜き、電極とした。
【００１０】このとき打ち抜き型の刃の角度および向き
を調整することにより、図５（ａ）に示すように、電極
２３の端面と、電極２３と高分子電解質膜２１との接面
とがなす角度αを１３５°にした。このようにして作製
した２枚の電極２３を、電極よりも一回り外寸の大きい
高分子電解質膜２１の両面に、触媒層を有する面がそれ
ぞれ高分子電解質膜と向き合うようにして、高分子電解
質膜の中央に位置するようにして重ね合わせた。それら
電極の外周部には、シリコンゴム／ポリエチレンテレフ
タレート／シリコンゴムの３層に積層した複合材料ガス
ケットを位置合わせし、１００℃で５分間ホットプレス
してＭＥＡを得た。ここに用いたガスケット２５は、図
５（ａ）に示すように、その内縁部の切断面と高分子電
解質膜の接面とのなす角度βが９０°になるよう打ち抜
き型を調整した。このＭＥＡを用いて構成した単電池を
電池Ａとする。
を調整することにより、図５（ａ）に示すように、電極
２３の端面と、電極２３と高分子電解質膜２１との接面
とがなす角度αを１３５°にした。このようにして作製
した２枚の電極２３を、電極よりも一回り外寸の大きい
高分子電解質膜２１の両面に、触媒層を有する面がそれ
ぞれ高分子電解質膜と向き合うようにして、高分子電解
質膜の中央に位置するようにして重ね合わせた。それら
電極の外周部には、シリコンゴム／ポリエチレンテレフ
タレート／シリコンゴムの３層に積層した複合材料ガス
ケットを位置合わせし、１００℃で５分間ホットプレス
してＭＥＡを得た。ここに用いたガスケット２５は、図
５（ａ）に示すように、その内縁部の切断面と高分子電
解質膜の接面とのなす角度βが９０°になるよう打ち抜
き型を調整した。このＭＥＡを用いて構成した単電池を
電池Ａとする。
【００１１】《実施例２》図５（ｂ）に示すように、電
極および高分子電解質膜の接面と電極の端面とがなす角
度αが９０°、ガスケットおよび高分子電解質膜の接面
とガスケットの端面とがなす角度βが１３５°であるこ
と以外は実施例１と同様にしてＭＥＡを得た。このＭＥ
Ａを用いて構成した単電池を電池Ｂとする。
極および高分子電解質膜の接面と電極の端面とがなす角
度αが９０°、ガスケットおよび高分子電解質膜の接面
とガスケットの端面とがなす角度βが１３５°であるこ
と以外は実施例１と同様にしてＭＥＡを得た。このＭＥ
Ａを用いて構成した単電池を電池Ｂとする。
【００１２】《実施例３》図５（ｃ）に示すように、電
極および高分子電解質膜の接面と電極の端面とがなす角
度αが１３５°、ガスケットおよび高分子電解質膜の接
面とガスケットの端面とがなす角度βが１３５°である
こと以外は実施例１と同様にしてＭＥＡを得た。このＭ
ＥＡを用いて構成した単電池を電池Ｃとする。
極および高分子電解質膜の接面と電極の端面とがなす角
度αが１３５°、ガスケットおよび高分子電解質膜の接
面とガスケットの端面とがなす角度βが１３５°である
こと以外は実施例１と同様にしてＭＥＡを得た。このＭ
ＥＡを用いて構成した単電池を電池Ｃとする。
【００１３】《比較例１》図５（ｄ）に示すように、電
極および高分子電解質膜の接面と電極の端面とがなす角
度αが９０°、ガスケットおよび高分子電解質膜の接面
とガスケットの端面とがなす角度βが９０°であること
以外は実施例１と同様にしてＭＥＡを得た。このＭＥＡ
を用いて構成した単電池を電池Ｄとする。
極および高分子電解質膜の接面と電極の端面とがなす角
度αが９０°、ガスケットおよび高分子電解質膜の接面
とガスケットの端面とがなす角度βが９０°であること
以外は実施例１と同様にしてＭＥＡを得た。このＭＥＡ
を用いて構成した単電池を電池Ｄとする。
【００１４】以上の単電池について、電池温度７５℃に
おいて、アノードに露点が８５℃となるように加湿した
水素を１気圧で供給し、カソードに露点が７５℃となる
ように加湿した空気を２気圧で供給し、水素利用率７０
％、酸素利用率２０％、電流密度０．７Ａ／ｃｍ2で６
時間作動させた。その後電流密度を０Ａ／ｃｍ2にして
水素側を窒素に置換し、セル温度を室温（約２５℃）に
降温し、アノード、カソードともに常圧密閉状態で６時
間放置した。この作動条件を１サイクルとして、サイク
ルを繰り返した。そのときのサイクル数に対する０．７
Ａ／ｃｍ2における電圧を図６に示した。図６から実施
例１、２および３による電池Ａ、ＢおよびＣは、それぞ
れ比較例の電池Ｄに比べて寿命が長くなっていることが
わかる。電圧が低下した電池を分解してＭＥＡを観察し
たところ、すべて電極とガスケットとの境界部における
高分子電解質膜の破損やピンホールによるものであっ
た。すなわち、実施例の構成によれば、電極とガスケッ
トとの境界部における電解質膜への負荷を軽減できてい
ることがわかる。
おいて、アノードに露点が８５℃となるように加湿した
水素を１気圧で供給し、カソードに露点が７５℃となる
ように加湿した空気を２気圧で供給し、水素利用率７０
％、酸素利用率２０％、電流密度０．７Ａ／ｃｍ2で６
時間作動させた。その後電流密度を０Ａ／ｃｍ2にして
水素側を窒素に置換し、セル温度を室温（約２５℃）に
降温し、アノード、カソードともに常圧密閉状態で６時
間放置した。この作動条件を１サイクルとして、サイク
ルを繰り返した。そのときのサイクル数に対する０．７
Ａ／ｃｍ2における電圧を図６に示した。図６から実施
例１、２および３による電池Ａ、ＢおよびＣは、それぞ
れ比較例の電池Ｄに比べて寿命が長くなっていることが
わかる。電圧が低下した電池を分解してＭＥＡを観察し
たところ、すべて電極とガスケットとの境界部における
高分子電解質膜の破損やピンホールによるものであっ
た。すなわち、実施例の構成によれば、電極とガスケッ
トとの境界部における電解質膜への負荷を軽減できてい
ることがわかる。
【００１５】次に、上記と同じ条件で各電池を作動さ
せ、電流密度０．７Ａ／ｃｍ2で電力を取り出しなが
ら、単電池に対して加速度３Ｇ、周波数２０Ｈｚの振動
を加える試験を行った。試験時間に対する０．７Ａ／ｃ
ｍ2での電圧の変化を図７に示した。図７から実施例の
電池Ａ、ＢおよびＣは、それぞれ比較例の電池Ｄに比べ
てサイクル寿命が長くなっていることがわかる。電圧が
低下した電池を分解してＭＥＡを観察したところ、すべ
て電極とガスケットとの境界部における高分子電解質膜
の破損やピンホールによるものであった。
せ、電流密度０．７Ａ／ｃｍ2で電力を取り出しなが
ら、単電池に対して加速度３Ｇ、周波数２０Ｈｚの振動
を加える試験を行った。試験時間に対する０．７Ａ／ｃ
ｍ2での電圧の変化を図７に示した。図７から実施例の
電池Ａ、ＢおよびＣは、それぞれ比較例の電池Ｄに比べ
てサイクル寿命が長くなっていることがわかる。電圧が
低下した電池を分解してＭＥＡを観察したところ、すべ
て電極とガスケットとの境界部における高分子電解質膜
の破損やピンホールによるものであった。
【００１６】以上から明らかなように、本発明の構造に
より、高分子型燃料電池の起動・停止や振動による性能
の低下を抑制できることがわかる。実施例においては、
打ち抜き型により切断面の角度を調整したが、他の成形
技術、例えば切削加工、熱成形などにより切断面の角度
の調整を行った場合も同様の効果が得られる。また、実
施例においては、電極およびガスケットの切断面はフラ
ットであるが、切断面の接線方向と高分子電解質膜の接
面とがなす角度を実施例と同様に調整すれば曲面であっ
ても同様の効果が得られる。
より、高分子型燃料電池の起動・停止や振動による性能
の低下を抑制できることがわかる。実施例においては、
打ち抜き型により切断面の角度を調整したが、他の成形
技術、例えば切削加工、熱成形などにより切断面の角度
の調整を行った場合も同様の効果が得られる。また、実
施例においては、電極およびガスケットの切断面はフラ
ットであるが、切断面の接線方向と高分子電解質膜の接
面とがなす角度を実施例と同様に調整すれば曲面であっ
ても同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高分子電
解質型燃料電池の作動時に起きる燃料ガスと酸化剤ガス
の差圧や外部からの振動による応力などによる電極とガ
スケットとの間の高分子電解質膜の破損による性能の低
下を抑制することができる。
解質型燃料電池の作動時に起きる燃料ガスと酸化剤ガス
の差圧や外部からの振動による応力などによる電極とガ
スケットとの間の高分子電解質膜の破損による性能の低
下を抑制することができる。
【図１】高分子電解質型燃料電池の構成を示す縦断面図
である。
である。
【図２】同電池のＭＥＡの縦断面略図である。
【図３】本発明の高分子電解質型燃料電池のＭＥＡの実
施の形態を示す要部の断面図である。
施の形態を示す要部の断面図である。
【図４】従来例の高分子電解質型燃料電池のＭＥＡの要
部の断面図である。
部の断面図である。
【図５】実施例および比較例の高分子電解質型燃料電池
のＭＥＡの要部の断面図である。
のＭＥＡの要部の断面図である。
【図６】実施例および比較例の高分子電解質型燃料電池
の起動・停止のサイクル数と定電流密度での電圧変化を
示す図である。
の起動・停止のサイクル数と定電流密度での電圧変化を
示す図である。
【図７】実施例および比較例の高分子電解質型燃料電池
の振動試験のサイクル数と定電流密度での電圧変化を示
す図である。
の振動試験のサイクル数と定電流密度での電圧変化を示
す図である。
１１、２１ 高分子電解質膜 １２ 触媒層 １３ 拡散層 １４、２３ 電極 １５、２５ ガスケット １６ セパレータ板 １７ ガス流路 １８ 冷却水の流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下部 弘樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 CC03 CX03 CX05 EE05 EE18 HH03
Claims (5)
- 【請求項１】 高分子電解質膜、前記高分子電解質膜を
挟む触媒層を有する一対の電極、前記電極の一方に燃料
ガスを供給するガス流路を有するアノード側導電性セパ
レータ板、前記電極の他方に酸化剤ガスを供給するガス
流路を有するカソード側導電性セパレータ板、および前
記各電極の周縁部に配したガスケットを具備し、少なく
とも一方の電極の端面と、前記高分子電解質膜と前記電
極との接面とがなす角度αが９０°＜α＜１８０°であ
ることを特徴とする高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 前記電極の電極基材が炭素繊維からなる
不織布である請求項１記載の高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項３】 高分子電解質膜、前記高分子電解質膜を
挟む触媒層を有する一対の電極、前記電極の一方に燃料
ガスを供給するガス流路を有するアノード側導電性セパ
レータ板、前記電極の他方に酸化剤ガスを供給するガス
流路を有するカソード側導電性セパレータ板、および前
記各電極の周縁部に配したガスケットを具備し、少なく
とも一方のガスケットの電極側の端面と、前記高分子電
解質膜と前記ガスケットとの接面とがなす角度βが９０
°＜β＜１８０°であることを特徴とする高分子電解質
型燃料電池。 - 【請求項４】 前記ガスケットが、非導電性弾性樹脂と
非導電性剛性樹脂から構成される請求項３記載の高分子
電解質型燃料電池。 - 【請求項５】 前記電極およびガスケットの少なくとも
一方が、打ち抜き型により所定のサイズに切断されてい
る請求項１〜４のいずれかに記載の高分子電解質型燃料
電池。
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- 2001-04-27 JP JP2001133062A patent/JP4859281B2/ja not_active Expired - Fee Related
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