JPH11135133A - 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
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- JPH11135133A JPH11135133A JP10206118A JP20611898A JPH11135133A JP H11135133 A JPH11135133 A JP H11135133A JP 10206118 A JP10206118 A JP 10206118A JP 20611898 A JP20611898 A JP 20611898A JP H11135133 A JPH11135133 A JP H11135133A
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- water
- diffusion layer
- polymer electrolyte
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- 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)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】反応ガスとともに供給する水の許容流量を増大
させ、簡単な流量制御により安定して運転できるものと
する。 【解決手段】固体高分子電解質膜３の両面にアノード触
媒層１とカソード触媒層２を接合し、その外面に拡散層
を配し、ガス溝６を備えたセパレータ７で挟持して単セ
ルを構成するものにおいて、水素と水との混合流体を供
給するアノード側の拡散層として、ガス透過性と導電性
を備え、かつ撥水性を備えた撥水性透過性導電性部材よ
りなる撥水性拡散層４を用いる。
させ、簡単な流量制御により安定して運転できるものと
する。 【解決手段】固体高分子電解質膜３の両面にアノード触
媒層１とカソード触媒層２を接合し、その外面に拡散層
を配し、ガス溝６を備えたセパレータ７で挟持して単セ
ルを構成するものにおいて、水素と水との混合流体を供
給するアノード側の拡散層として、ガス透過性と導電性
を備え、かつ撥水性を備えた撥水性透過性導電性部材よ
りなる撥水性拡散層４を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解質層に固体高
分子膜を用いて電気化学反応により電気エネルギを得る
固体高分子電解質型燃料電池、特に反応ガスに水を加え
て混合流を供給する方式の電池の単セルの構造に関す
る。
分子膜を用いて電気化学反応により電気エネルギを得る
固体高分子電解質型燃料電池、特に反応ガスに水を加え
て混合流を供給する方式の電池の単セルの構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１２は、従来の固体高分子電解質型燃
料電池の単セルの構成を模式的に示す断面図である。ア
ノード触媒層１とカソード触媒層２を薄膜の固体高分子
電解質膜３の両主面にそれぞれ密接して接合することに
より膜電極接合体を形成し、その両外面に、ガス透過性
と導電性を備えた透気性導電性部材であるカーボンペー
パーを配して、反応ガスを透過して触媒層へと供給し、
同時に集電体の機能を果たす拡散層５を形成し、さらに
その両外側に、反応ガスを外部より電極部分へと供給
し、余剰ガスを外部に排出するためのガス溝６を備えた
ガス不透過性のセパレータ７を配設することにより、単
セルが構成されている。
料電池の単セルの構成を模式的に示す断面図である。ア
ノード触媒層１とカソード触媒層２を薄膜の固体高分子
電解質膜３の両主面にそれぞれ密接して接合することに
より膜電極接合体を形成し、その両外面に、ガス透過性
と導電性を備えた透気性導電性部材であるカーボンペー
パーを配して、反応ガスを透過して触媒層へと供給し、
同時に集電体の機能を果たす拡散層５を形成し、さらに
その両外側に、反応ガスを外部より電極部分へと供給
し、余剰ガスを外部に排出するためのガス溝６を備えた
ガス不透過性のセパレータ７を配設することにより、単
セルが構成されている。
【０００３】本構成において、アノード側のガス通流溝
６に燃料ガスとして水素を、またカソード側のガス通流
溝６に酸化剤ガスとして酸素または空気を供給すると、
それぞれの電極の触媒層と固体高分子電解質膜との界面
に三相界面が形成され、
６に燃料ガスとして水素を、またカソード側のガス通流
溝６に酸化剤ガスとして酸素または空気を供給すると、
それぞれの電極の触媒層と固体高分子電解質膜との界面
に三相界面が形成され、
【０００４】
【化１】 アノード； Ｈ2 → ２Ｈ+ ＋ ２ｅ- カソード； ２Ｈ+ ＋ (1/2)Ｏ2 ＋ ２ｅ- → Ｈ2Ｏ の電気化学反応が起こる。すなわち、水素と酸素が反応
して水を生成し、同時に外部の回路に電気エネルギが得
られる。固体高分子電解質型燃料電池においては、膜抵
抗を小さくして発電効率を高く維持するために、通常50
℃〜100℃の温度で運転される。また、一個の単セルで
得られる出力電圧は１Ｖ以下と小さいので、複数の単セ
ルを積層してスタックを形成し、電気的に直列に接続し
て使用される。
して水を生成し、同時に外部の回路に電気エネルギが得
られる。固体高分子電解質型燃料電池においては、膜抵
抗を小さくして発電効率を高く維持するために、通常50
℃〜100℃の温度で運転される。また、一個の単セルで
得られる出力電圧は１Ｖ以下と小さいので、複数の単セ
ルを積層してスタックを形成し、電気的に直列に接続し
て使用される。
【０００５】電解質保持層である固体高分子電解質膜
は、飽和に含水させることにより膜の比抵抗が低下し、
膜はプロトン導電性電解質膜として機能する。したがっ
て、固体高分子電解質型燃料電池の発電効率を高く維持
するためには、膜に十分な水を含ませる必要がある。こ
のため従来から、反応ガスに加湿器等によって水を供給
し、セルを冷却水によって適温に冷却して電解質膜を湿
潤に保持する方法、あるいは、例えば特開平７−２２０
７４６号公報、特願平８−２５７９６０号の明細書及び
図面に記載されているように、加湿器は用いないで、反
応ガスに水を混合し、混合流体として供給することによ
り電解質膜を湿潤に保持する方法が採られている。図１
３は、特願平８−２５７９６０号の図面に記載された混
合流体の供給系の構成図である。燃料ガス供給装置１
２、空気供給装置１３より燃料電池本体１１へと連結さ
れた燃料ガスと空気の供給配管に、純水供給装置１４よ
り純水を供給する配管が接続されており、加熱装置１５
で適温に加熱され、制御装置１７で制御される電磁弁１
６Ａ，１６Ｂによって適量の流量に調整された純水が、
それぞれ燃料ガスと空気に混合されて燃料電池本体１１
へ供給されるよう構成されている。
は、飽和に含水させることにより膜の比抵抗が低下し、
膜はプロトン導電性電解質膜として機能する。したがっ
て、固体高分子電解質型燃料電池の発電効率を高く維持
するためには、膜に十分な水を含ませる必要がある。こ
のため従来から、反応ガスに加湿器等によって水を供給
し、セルを冷却水によって適温に冷却して電解質膜を湿
潤に保持する方法、あるいは、例えば特開平７−２２０
７４６号公報、特願平８−２５７９６０号の明細書及び
図面に記載されているように、加湿器は用いないで、反
応ガスに水を混合し、混合流体として供給することによ
り電解質膜を湿潤に保持する方法が採られている。図１
３は、特願平８−２５７９６０号の図面に記載された混
合流体の供給系の構成図である。燃料ガス供給装置１
２、空気供給装置１３より燃料電池本体１１へと連結さ
れた燃料ガスと空気の供給配管に、純水供給装置１４よ
り純水を供給する配管が接続されており、加熱装置１５
で適温に加熱され、制御装置１７で制御される電磁弁１
６Ａ，１６Ｂによって適量の流量に調整された純水が、
それぞれ燃料ガスと空気に混合されて燃料電池本体１１
へ供給されるよう構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
固体高分子電解質型燃料電池では、固体高分子電解質膜
を飽和に含水させるために、反応ガスを加湿器等を通し
て加湿し、燃料電池積層体へ送る方法、あるいは反応ガ
スと水との混合流体を供給する方法等が採られている。
固体高分子電解質型燃料電池では、固体高分子電解質膜
を飽和に含水させるために、反応ガスを加湿器等を通し
て加湿し、燃料電池積層体へ送る方法、あるいは反応ガ
スと水との混合流体を供給する方法等が採られている。
【０００７】しかしながら、前者の加湿器等を用いる方
法においては、付設の装置が増大してシステムが大型化
し、かつ複雑化するという難点がある。一方、後者の反
応ガスと水との混合流体を供給する方法においては、シ
ステムが相対的に簡略化できるという利点があるが、供
給する水量が少なすぎると固体高分子電解質膜が乾燥し
て所定の特性が得られなくなり、供給する水量が多すぎ
ると拡散層、触媒層が水分によって濡れ、反応ガスの拡
散能が低下してセル特性が低下するので、高いセル出力
を安定して得るには供給水量を極めて狭い範囲で精度良
く調整する必要があり、またこの許容供給水量は微少量
であるので、スタックを構成する各セルに等配に供給す
るには精度良い制御が必要となる。したがって、本方式
を用いると高度の制御が必要となり、コストが高くなる
という問題点があった。
法においては、付設の装置が増大してシステムが大型化
し、かつ複雑化するという難点がある。一方、後者の反
応ガスと水との混合流体を供給する方法においては、シ
ステムが相対的に簡略化できるという利点があるが、供
給する水量が少なすぎると固体高分子電解質膜が乾燥し
て所定の特性が得られなくなり、供給する水量が多すぎ
ると拡散層、触媒層が水分によって濡れ、反応ガスの拡
散能が低下してセル特性が低下するので、高いセル出力
を安定して得るには供給水量を極めて狭い範囲で精度良
く調整する必要があり、またこの許容供給水量は微少量
であるので、スタックを構成する各セルに等配に供給す
るには精度良い制御が必要となる。したがって、本方式
を用いると高度の制御が必要となり、コストが高くなる
という問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、上記のごとき従来技術の
難点を解消し、簡単な構成により反応ガスとともに供給
される水の許容流量の範囲を大幅に増大して、流量が多
量となってもセルの特性の低下をもたらすことなく安定
して運転できる固体高分子電解質型燃料電池を提供する
ことにある。
難点を解消し、簡単な構成により反応ガスとともに供給
される水の許容流量の範囲を大幅に増大して、流量が多
量となってもセルの特性の低下をもたらすことなく安定
して運転できる固体高分子電解質型燃料電池を提供する
ことにある。
【０００９】
【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、本発明においては、固体高分子電解質膜の両主面
にそれぞれアノード触媒層とカソード触媒層を密接して
接合し、その両外面にガス透過性かつ導電性の拡散層を
配し、さらにその両外面にガス流路を備えたガス不透過
性のセパレータを配して単セルを形成し、複数の該単セ
ルを積層してスタックを構成し、各単セルのアノード側
のセパレータに備えられたガス流路に燃料ガスを、また
カソード側のセパレータに備えられたガス流路に酸化剤
ガスを通流して、電気化学反応により電気エネルギを得
る固体高分子電解質型燃料電池で、 （１）燃料ガスと酸化剤ガスのうち少なくともいずれか
一方が水との混合流体として前記ガス流路に通流される
ものにおいて、混合流体の通流するガス流路に対向する
拡散層を、ガス透過性と導電性を備え、かつ撥水性を備
えた撥水性透気性導電性部材を用いて構成することとす
る。
めに、本発明においては、固体高分子電解質膜の両主面
にそれぞれアノード触媒層とカソード触媒層を密接して
接合し、その両外面にガス透過性かつ導電性の拡散層を
配し、さらにその両外面にガス流路を備えたガス不透過
性のセパレータを配して単セルを形成し、複数の該単セ
ルを積層してスタックを構成し、各単セルのアノード側
のセパレータに備えられたガス流路に燃料ガスを、また
カソード側のセパレータに備えられたガス流路に酸化剤
ガスを通流して、電気化学反応により電気エネルギを得
る固体高分子電解質型燃料電池で、 （１）燃料ガスと酸化剤ガスのうち少なくともいずれか
一方が水との混合流体として前記ガス流路に通流される
ものにおいて、混合流体の通流するガス流路に対向する
拡散層を、ガス透過性と導電性を備え、かつ撥水性を備
えた撥水性透気性導電性部材を用いて構成することとす
る。
【００１０】（２）あるいは、燃料ガスと酸化剤ガスの
うち少なくともいずれか一方が水との混合流体として前
記ガス流路に通流されるものにおいて、混合流体の通流
するガス流路に対向する拡散層を、ガス透過性と導電性
を備え、かつ撥水性を具備した撥水性透気性導電性部材
よりなる第１の拡散層と、第１の拡散層より高いガス透
過性と導電性を備えた透気性導電性部材よりなる第２の
拡散層とから構成し、第１の拡散層をガス流路に隣接し
て配することとする。
うち少なくともいずれか一方が水との混合流体として前
記ガス流路に通流されるものにおいて、混合流体の通流
するガス流路に対向する拡散層を、ガス透過性と導電性
を備え、かつ撥水性を具備した撥水性透気性導電性部材
よりなる第１の拡散層と、第１の拡散層より高いガス透
過性と導電性を備えた透気性導電性部材よりなる第２の
拡散層とから構成し、第１の拡散層をガス流路に隣接し
て配することとする。
【００１１】（３）また、燃料ガスと酸化剤ガスのうち
いずれか一方が水との混合流体として前記ガス流路に通
流されるものにおいて、ガスのみが通流するガス流路に
対向する拡散層を、ガス透過性と導電性を備え、かつ撥
水性を具備した撥水性透気性導電性部材よりなる第１の
拡散層と、第１の拡散層より高いガス透過性と導電性を
備えた透気性導電性部材よりなる第２の拡散層とから構
成し、第１の拡散層を触媒層側に配することとする。
いずれか一方が水との混合流体として前記ガス流路に通
流されるものにおいて、ガスのみが通流するガス流路に
対向する拡散層を、ガス透過性と導電性を備え、かつ撥
水性を具備した撥水性透気性導電性部材よりなる第１の
拡散層と、第１の拡散層より高いガス透過性と導電性を
備えた透気性導電性部材よりなる第２の拡散層とから構
成し、第１の拡散層を触媒層側に配することとする。
【００１２】（４）さらに、上記の（１）、（２）また
は（３）の固体高分子電解質型燃料電池において、撥水
性透気性導電性部材を、カーボン粉末を分散させたポリ
テトラフロロエチレン繊維層、あるいはポリテトラフロ
ロエチレンにより撥水処理をおこなったカーボン繊維
層、あるいはポリテトラフロロエチレンにより撥水処理
をおこなった多孔質カーボン材よりなるものとする。
は（３）の固体高分子電解質型燃料電池において、撥水
性透気性導電性部材を、カーボン粉末を分散させたポリ
テトラフロロエチレン繊維層、あるいはポリテトラフロ
ロエチレンにより撥水処理をおこなったカーボン繊維
層、あるいはポリテトラフロロエチレンにより撥水処理
をおこなった多孔質カーボン材よりなるものとする。
【００１３】上記の（１）のごとく、混合流体の通流す
るガス流路に対向する拡散層を撥水性透気性導電性部
材、例えばカーボン粉末を分散させたポリテトラフロロ
エチレン繊維層、あるいはポリテトラフロロエチレンに
より撥水処理をおこなった多孔カーボン繊維層、あるい
はポリテトラフロロエチレンにより撥水処理をおこなっ
た多孔質カーボン材等を用いて構成すれば、ガス流路に
通流する混合流体中の反応ガスは透気性を備えた拡散層
を透過して電極部へと達して電気化学反応に寄与し、得
られた直流電流は導電性を備えた拡散層に集電される。
一方、混合流体中の水のうち気体状態、すなわち水蒸気
の状態にあるものは、反応ガスと同様に拡散層を透過し
て電極部へと達し、固体高分子電解質膜の湿潤化に寄与
する。また、拡散層は撥水性を備えているので、液体状
態の水は、拡散層を透過することなく、ガス流路内を下
流側へと送られて、外部へ排出される。したがって、混
合流体中の水量が増大しても拡散層の目詰まりが生じる
ことがなく、反応ガスと水蒸気の透過性能を適量に維持
することができる。
るガス流路に対向する拡散層を撥水性透気性導電性部
材、例えばカーボン粉末を分散させたポリテトラフロロ
エチレン繊維層、あるいはポリテトラフロロエチレンに
より撥水処理をおこなった多孔カーボン繊維層、あるい
はポリテトラフロロエチレンにより撥水処理をおこなっ
た多孔質カーボン材等を用いて構成すれば、ガス流路に
通流する混合流体中の反応ガスは透気性を備えた拡散層
を透過して電極部へと達して電気化学反応に寄与し、得
られた直流電流は導電性を備えた拡散層に集電される。
一方、混合流体中の水のうち気体状態、すなわち水蒸気
の状態にあるものは、反応ガスと同様に拡散層を透過し
て電極部へと達し、固体高分子電解質膜の湿潤化に寄与
する。また、拡散層は撥水性を備えているので、液体状
態の水は、拡散層を透過することなく、ガス流路内を下
流側へと送られて、外部へ排出される。したがって、混
合流体中の水量が増大しても拡散層の目詰まりが生じる
ことがなく、反応ガスと水蒸気の透過性能を適量に維持
することができる。
【００１４】また、上記の（２）のごとく、混合流体の
通流するガス流路に対向する拡散層を、例えば上記のご
とき撥水性透気性導電性部材よりなる第１の拡散層と、
第１の拡散層より高いガス透過性と導電性を備えた透気
性導電性部材よりなる第２の拡散層とから構成すれば、
第１の拡散層を上記の（１）の拡散層に比べて大幅に薄
い層としても電極部が確実に支持され、かつ水量が増大
しても水による拡散層の目詰まりが防止される。また、
第２の拡散層は第１の拡散層より高いガス透過性を備え
た透気性導電性部材より構成されているので、反応ガス
ならびに水蒸気がより容易に拡散し、電極部へと浸透す
ることとなる。
通流するガス流路に対向する拡散層を、例えば上記のご
とき撥水性透気性導電性部材よりなる第１の拡散層と、
第１の拡散層より高いガス透過性と導電性を備えた透気
性導電性部材よりなる第２の拡散層とから構成すれば、
第１の拡散層を上記の（１）の拡散層に比べて大幅に薄
い層としても電極部が確実に支持され、かつ水量が増大
しても水による拡散層の目詰まりが防止される。また、
第２の拡散層は第１の拡散層より高いガス透過性を備え
た透気性導電性部材より構成されているので、反応ガス
ならびに水蒸気がより容易に拡散し、電極部へと浸透す
ることとなる。
【００１５】また、上記の（３）のごとき構成とすれ
ば、混合流体を供給する電極側のガス流路に流れる水量
が増大しても、ガスのみを供給する電極側の拡散層を透
過する水分量が抑制され、目詰まりが防止されるので、
反応ガスが容易に拡散し、電極部へと浸透する。また、
ガスのみを供給する電極側でも拡散層の水分による目詰
まりが抑制されるので、反応ガスの拡散性が損なわれな
い。
ば、混合流体を供給する電極側のガス流路に流れる水量
が増大しても、ガスのみを供給する電極側の拡散層を透
過する水分量が抑制され、目詰まりが防止されるので、
反応ガスが容易に拡散し、電極部へと浸透する。また、
ガスのみを供給する電極側でも拡散層の水分による目詰
まりが抑制されるので、反応ガスの拡散性が損なわれな
い。
【００１６】
＜実施例１＞図１は、本発明の固体高分子電解質型燃料
電池の第１の実施例における単セルの構成を模式的に示
す断面図である。図において、図１２に示した従来例と
同一機能を有する構成部品には同一符号を付して重複す
る説明は省略する。本図に示した実施例の特徴は、アノ
ード触媒層１とカソード触媒層２の外側に、従来の拡散
層５に代わって、ガス透過性と導電性を備え、かつ撥水
性を備えた撥水性透気性導電性部材からなる撥水性拡散
層４が組み込まれていることにある。
電池の第１の実施例における単セルの構成を模式的に示
す断面図である。図において、図１２に示した従来例と
同一機能を有する構成部品には同一符号を付して重複す
る説明は省略する。本図に示した実施例の特徴は、アノ
ード触媒層１とカソード触媒層２の外側に、従来の拡散
層５に代わって、ガス透過性と導電性を備え、かつ撥水
性を備えた撥水性透気性導電性部材からなる撥水性拡散
層４が組み込まれていることにある。
【００１７】すなわち、本実施例の単セルは、固体高分
子電解質膜３として厚さ約 60 μｍのパーフルオロカー
ボンスルフォン酸樹脂膜（旭硝子（株）製フレミオン
膜）を用い、その両面に白金黒を積層してアノード触媒
層１およびカソード触媒層２とし、さらにその外面に、
ポリテトラフロロエチレンで撥水処理したカーボン繊維
層よりなる撥水性透気性導電性部材を用いて撥水性拡散
層４を形成したものである。なお、セパレータ７は、従
来と同様、ガス不透過性のカーボン材より形成されてい
る。
子電解質膜３として厚さ約 60 μｍのパーフルオロカー
ボンスルフォン酸樹脂膜（旭硝子（株）製フレミオン
膜）を用い、その両面に白金黒を積層してアノード触媒
層１およびカソード触媒層２とし、さらにその外面に、
ポリテトラフロロエチレンで撥水処理したカーボン繊維
層よりなる撥水性透気性導電性部材を用いて撥水性拡散
層４を形成したものである。なお、セパレータ７は、従
来と同様、ガス不透過性のカーボン材より形成されてい
る。
【００１８】図２は、本実施例の単セルの特性を従来例
と比較して示したもので、アノード側のセパレータ７の
ガス溝６に水素と水の混合流体を、カソード側のガス溝
６には空気を供給して発電したときのセル電圧と水注入
量との関係を示したものである。図に見られるように、
従来例の単セルでは水注入量が増大するとセル電圧が急
激に低下していたが、本実施例の単セルでは、水注入量
が増大しても急激な低下は見られず、安定して高電圧が
得られる水注入量は従来例の１００倍以上となってい
る。従来例では水注入量が増大すると透気性導電性部材
よりなる拡散層や触媒層が水分によって濡れ、反応ガス
の拡散能が低下してセル特性が低下していたのに対し
て、本実施例の単セルでは撥水性透気性導電性部材を用
いた撥水性拡散層４が用いられているので、水蒸気は透
過、拡散するが、水分の浸透は阻止される。したがっ
て、水注入量が増大しても、水分の濡れによる反応ガス
の拡散能の低下が抑えられ、剰余の水分はガス溝６を通
って外部へと排出されるので、安定して高いセル電圧が
得られることとなる。
と比較して示したもので、アノード側のセパレータ７の
ガス溝６に水素と水の混合流体を、カソード側のガス溝
６には空気を供給して発電したときのセル電圧と水注入
量との関係を示したものである。図に見られるように、
従来例の単セルでは水注入量が増大するとセル電圧が急
激に低下していたが、本実施例の単セルでは、水注入量
が増大しても急激な低下は見られず、安定して高電圧が
得られる水注入量は従来例の１００倍以上となってい
る。従来例では水注入量が増大すると透気性導電性部材
よりなる拡散層や触媒層が水分によって濡れ、反応ガス
の拡散能が低下してセル特性が低下していたのに対し
て、本実施例の単セルでは撥水性透気性導電性部材を用
いた撥水性拡散層４が用いられているので、水蒸気は透
過、拡散するが、水分の浸透は阻止される。したがっ
て、水注入量が増大しても、水分の濡れによる反応ガス
の拡散能の低下が抑えられ、剰余の水分はガス溝６を通
って外部へと排出されるので、安定して高いセル電圧が
得られることとなる。
【００１９】なお、本実施例ではカソード側には水を混
入させないで空気のみを供給することとしているが、本
構成ではカソード側にも撥水性拡散層４が用いられてい
るので、カソード側のガス溝６に空気と水の混合流体を
供給することとしても、空気の拡散能の低下は抑えられ
る。また、カソード側には空気と水の混合流体を供給
し、アノード側には水素のみを供給することとしてもよ
い。
入させないで空気のみを供給することとしているが、本
構成ではカソード側にも撥水性拡散層４が用いられてい
るので、カソード側のガス溝６に空気と水の混合流体を
供給することとしても、空気の拡散能の低下は抑えられ
る。また、カソード側には空気と水の混合流体を供給
し、アノード側には水素のみを供給することとしてもよ
い。
【００２０】＜実施例２＞図３は、本発明の固体高分子
電解質型燃料電池の第２の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成と実施例１の図１
の構成との差異は、カソード側に撥水性拡散層４に代わ
って、従来例と同様の拡散層５が配されていることにあ
る。
電解質型燃料電池の第２の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成と実施例１の図１
の構成との差異は、カソード側に撥水性拡散層４に代わ
って、従来例と同様の拡散層５が配されていることにあ
る。
【００２１】本構成で、アノード側のセパレータ７のガ
ス溝６に水素と水の混合流体を、カソード側のガス溝６
に空気を供給しておこなった発電試験の特性は、図２に
示した実施例１の特性とほぼ同等であった。水素と水の
混合流体を供給するアノード側には撥水性拡散層４が組
み込まれているので、水分の濡れによる目詰まりが抑え
られ、反応ガスの拡散性能が適正に維持されていること
による。
ス溝６に水素と水の混合流体を、カソード側のガス溝６
に空気を供給しておこなった発電試験の特性は、図２に
示した実施例１の特性とほぼ同等であった。水素と水の
混合流体を供給するアノード側には撥水性拡散層４が組
み込まれているので、水分の濡れによる目詰まりが抑え
られ、反応ガスの拡散性能が適正に維持されていること
による。
【００２２】＜実施例３＞図４は、本発明の固体高分子
電解質型燃料電池の第３の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の特徴は、アノー
ド側の拡散層が、カーボン粉末を分散させた薄膜のポリ
テトラフロロエチレン繊維層よりなる撥水性透気性導電
性部材を用いた撥水性拡散層４Ａと、カーボンペーパー
よりなる従来例と同様の透気性導電性部材を用いた拡散
層５の２層より構成されている点にあり、アノード側に
水素と水の混合流体を、またカソード側に空気を供給し
て用いるものである。
電解質型燃料電池の第３の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の特徴は、アノー
ド側の拡散層が、カーボン粉末を分散させた薄膜のポリ
テトラフロロエチレン繊維層よりなる撥水性透気性導電
性部材を用いた撥水性拡散層４Ａと、カーボンペーパー
よりなる従来例と同様の透気性導電性部材を用いた拡散
層５の２層より構成されている点にあり、アノード側に
水素と水の混合流体を、またカソード側に空気を供給し
て用いるものである。
【００２３】本構成においては、撥水性拡散層４Ａによ
って、実施例１、２と同様に、混合流体中の水分による
濡れが抑制され、水量が増大しても拡散性を損なうこと
なく用いられる。また、拡散性の良い拡散層５が撥水性
拡散層４Ａに隣接して備えられているので、セパレータ
７のガス溝６より撥水性拡散層４Ａへと拡散した水素あ
るいは水蒸気は、拡散性の良い拡散層５を拡散する際
に、拡散層５の主面水平方向、すなわち図において紙面
の上下方向および紙面に対して垂直方向にも効果的に拡
散し、均一に分布しつつアノード触媒層１へと到達する
こととなるので、面内の均一性に優れ、安定した高電圧
が得られることとなる。
って、実施例１、２と同様に、混合流体中の水分による
濡れが抑制され、水量が増大しても拡散性を損なうこと
なく用いられる。また、拡散性の良い拡散層５が撥水性
拡散層４Ａに隣接して備えられているので、セパレータ
７のガス溝６より撥水性拡散層４Ａへと拡散した水素あ
るいは水蒸気は、拡散性の良い拡散層５を拡散する際
に、拡散層５の主面水平方向、すなわち図において紙面
の上下方向および紙面に対して垂直方向にも効果的に拡
散し、均一に分布しつつアノード触媒層１へと到達する
こととなるので、面内の均一性に優れ、安定した高電圧
が得られることとなる。
【００２４】＜実施例４＞図５は、本発明の固体高分子
電解質型燃料電池の第４の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の特徴は、水素と
水の混合流体を供給するアノード側の拡散層を、上記の
実施例３と同様に、撥水性透気性導電性部材を用いた撥
水性拡散層４Ａと透気性導電性部材を用いた拡散層５の
２層より構成し、空気のみを供給するカソード側の拡散
層５とカソード触媒層２との間にも撥水性透気性導電性
部材を用いた撥水性拡散層４Ａを備えた点にある。
電解質型燃料電池の第４の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の特徴は、水素と
水の混合流体を供給するアノード側の拡散層を、上記の
実施例３と同様に、撥水性透気性導電性部材を用いた撥
水性拡散層４Ａと透気性導電性部材を用いた拡散層５の
２層より構成し、空気のみを供給するカソード側の拡散
層５とカソード触媒層２との間にも撥水性透気性導電性
部材を用いた撥水性拡散層４Ａを備えた点にある。
【００２５】したがって本構成においては、実施例３と
同様に、アノード側へ供給する水量が増大しても水素が
触媒層へと適正に供給され、かつ均一性に優れた電池特
性が得られるとともに、カソード触媒層２とカソード側
の拡散層５との間にも撥水性拡散層４Ａを備えたことに
よってカソード側の拡散層の水分による目詰まりが抑制
され安定して運転できることとなる。
同様に、アノード側へ供給する水量が増大しても水素が
触媒層へと適正に供給され、かつ均一性に優れた電池特
性が得られるとともに、カソード触媒層２とカソード側
の拡散層５との間にも撥水性拡散層４Ａを備えたことに
よってカソード側の拡散層の水分による目詰まりが抑制
され安定して運転できることとなる。
【００２６】＜実施例５＞図６は、本発明の固体高分子
電解質型燃料電池の第５の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の実施例４との差
異は、カソード側に備えた撥水性拡散層４Ａの位置にあ
り、実施例４では拡散層５とカソード触媒層２との間に
備えられていたのに対して、本実施例では拡散層５とセ
パレータ７との間に設置されている。
電解質型燃料電池の第５の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の実施例４との差
異は、カソード側に備えた撥水性拡散層４Ａの位置にあ
り、実施例４では拡散層５とカソード触媒層２との間に
備えられていたのに対して、本実施例では拡散層５とセ
パレータ７との間に設置されている。
【００２７】本実施例においても、上記の実施例４と同
様に、撥水性拡散層４Ａによってカソード側の拡散層の
水分による目詰まりが抑制され、優れた電池特性が得ら
れる。また、本構成では、アノード側に水素と水の混合
流体を供給し、カソード側に空気と水の混合流体を供給
して用いることもできる。また、アノード側に水素のみ
を供給し、カソード側に空気と水の混合流体を供給して
用いることもできる。
様に、撥水性拡散層４Ａによってカソード側の拡散層の
水分による目詰まりが抑制され、優れた電池特性が得ら
れる。また、本構成では、アノード側に水素と水の混合
流体を供給し、カソード側に空気と水の混合流体を供給
して用いることもできる。また、アノード側に水素のみ
を供給し、カソード側に空気と水の混合流体を供給して
用いることもできる。
【００２８】＜実施例６＞図７は、本発明の固体高分子
電解質型燃料電池の第６の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成は、カソード側に
空気と水の混合流体を供給して用いる単セルの構成例
で、図１２に示した従来の構成のカソード側の拡散層を
ポリテトラフロロエチレンで撥水処理した多孔質カーボ
ン材よりなる撥水性透気性導電性部材を用いた撥水性拡
散層４Ｂで構成した点にある。
電解質型燃料電池の第６の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成は、カソード側に
空気と水の混合流体を供給して用いる単セルの構成例
で、図１２に示した従来の構成のカソード側の拡散層を
ポリテトラフロロエチレンで撥水処理した多孔質カーボ
ン材よりなる撥水性透気性導電性部材を用いた撥水性拡
散層４Ｂで構成した点にある。
【００２９】本実施例においても、水注入量が増大して
もセル特性の急激な低下は見られず、安定して高電圧が
得られることとなる。 ＜実施例７＞図８は、本発明の固体高分子電解質型燃料
電池の第７の実施例における単セルの構成を模式的に示
す断面図である。本構成は、実施例６に示した構成のセ
ルのアノード側の拡散層５とセパレータ７との間に、さ
らにポリテトラフロロエチレン繊維層よりなる撥水性透
気性導電性部材を用いた撥水性拡散層４Ａを備えて構成
したものである。
もセル特性の急激な低下は見られず、安定して高電圧が
得られることとなる。 ＜実施例７＞図８は、本発明の固体高分子電解質型燃料
電池の第７の実施例における単セルの構成を模式的に示
す断面図である。本構成は、実施例６に示した構成のセ
ルのアノード側の拡散層５とセパレータ７との間に、さ
らにポリテトラフロロエチレン繊維層よりなる撥水性透
気性導電性部材を用いた撥水性拡散層４Ａを備えて構成
したものである。
【００３０】本実施例においても、空気とともに注入す
る水の注入量が増大してもセル特性の急激な低下は見ら
れず、安定して高電圧が得られることとなる。また、撥
水性拡散層４Ａによってアノード側の拡散層の水分によ
る目詰まりが抑制され、安定したセル特性を得ることが
できる。また、アノード側に水素と水の混合流体を供給
することとしてもよい。
る水の注入量が増大してもセル特性の急激な低下は見ら
れず、安定して高電圧が得られることとなる。また、撥
水性拡散層４Ａによってアノード側の拡散層の水分によ
る目詰まりが抑制され、安定したセル特性を得ることが
できる。また、アノード側に水素と水の混合流体を供給
することとしてもよい。
【００３１】＜実施例８＞図９は、本発明の固体高分子
電解質型燃料電池の第８の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の実施例７との差
異は、アノード側の撥水性拡散層４Ａと拡散層５の設置
位置にあり、本実施例は、拡散層５とアノード触媒層１
との間に撥水性拡散層４Ａが配されている。
電解質型燃料電池の第８の実施例における単セルの構成
を模式的に示す断面図である。本構成の実施例７との差
異は、アノード側の撥水性拡散層４Ａと拡散層５の設置
位置にあり、本実施例は、拡散層５とアノード触媒層１
との間に撥水性拡散層４Ａが配されている。
【００３２】本実施例においても、空気とともに注入す
る水の注入量が増大してもセル特性の急激な低下は見ら
れず、また、撥水性拡散層４Ａによってアノード側の拡
散層の水分による目詰まりが抑制され、安定したセル特
性を得ることができる。 ＜実施例９＞図１０は、本発明の固体高分子電解質型燃
料電池の第９の実施例における単セルの構成を模式的に
示す断面図である。本構成は、図に見られるごとく、空
気と水の混合流体を供給するカソード側のセパレータ７
とカソード触媒層２との間に、ポリテトラフロロエチレ
ンで撥水処理したカーボン繊維層よりなる撥水性拡散層
４とカーボンペーパーよりなる拡散層５を組み込み、水
素を供給するアノード側のセパレータ７とアノード触媒
層１との間に、拡散層５と撥水性拡散層４とを組み込ん
で構成したものである。
る水の注入量が増大してもセル特性の急激な低下は見ら
れず、また、撥水性拡散層４Ａによってアノード側の拡
散層の水分による目詰まりが抑制され、安定したセル特
性を得ることができる。 ＜実施例９＞図１０は、本発明の固体高分子電解質型燃
料電池の第９の実施例における単セルの構成を模式的に
示す断面図である。本構成は、図に見られるごとく、空
気と水の混合流体を供給するカソード側のセパレータ７
とカソード触媒層２との間に、ポリテトラフロロエチレ
ンで撥水処理したカーボン繊維層よりなる撥水性拡散層
４とカーボンペーパーよりなる拡散層５を組み込み、水
素を供給するアノード側のセパレータ７とアノード触媒
層１との間に、拡散層５と撥水性拡散層４とを組み込ん
で構成したものである。
【００３３】本構成においても、実施例６〜８と同様
に、注入する水の注入量が増大してもセル特性の急激な
低下は生じず、また、撥水性拡散層４によってアノード
側からの水分の蒸発が抑制され、安定したセル特性が得
られる。 ＜実施例１０＞図１１は、本発明の固体高分子電解質型
燃料電池の第１０の実施例における単セルの構成を模式
的に示す断面図である。本構成は、図１２に示した従来
例の構成において、さらにカソード側のセパレータ７と
拡散層５との間に、実施例９の撥水性拡散層４と同様の
撥水性拡散層４を組み込んで構成したものである。本構
成においても、カソード側に空気と共に供給する水の注
入量が増大してもセル特性の急激な低下は生じず、安定
したセル特性が得られることとなる。
に、注入する水の注入量が増大してもセル特性の急激な
低下は生じず、また、撥水性拡散層４によってアノード
側からの水分の蒸発が抑制され、安定したセル特性が得
られる。 ＜実施例１０＞図１１は、本発明の固体高分子電解質型
燃料電池の第１０の実施例における単セルの構成を模式
的に示す断面図である。本構成は、図１２に示した従来
例の構成において、さらにカソード側のセパレータ７と
拡散層５との間に、実施例９の撥水性拡散層４と同様の
撥水性拡散層４を組み込んで構成したものである。本構
成においても、カソード側に空気と共に供給する水の注
入量が増大してもセル特性の急激な低下は生じず、安定
したセル特性が得られることとなる。
【００３４】なお、上述の実施例のうち、実施例１，
２，９，１０では、撥水性拡散層を形成する撥水性透気
性導電性部材としてポリテトラフロロエチレンで撥水処
理したカーボン繊維層を、また実施例３，４，５，７，
８では、カーボン粉末を分散させた薄膜のポリテトラフ
ロロエチレン繊維層を、また実施例６，７，８では、ポ
リテトラフロロエチレンで撥水処理した多孔質カーボン
材を用いることとしているが、これらはその実施例の単
セルの構成に固有のものではなく、他の実施例に用いら
れている撥水性拡散層を形成する撥水性透気性導電性部
材としても適用が可能である。ここで、撥水性透気性導
電性部材の製作方法の一例を示す。まず、カーボン粉末
（高純度化学製）、ポリテトラフロロエチレン粉末（三
井デュポンフロロケミカル製，商品名「MP1300」）及び
溶媒であるグリセリンを重量比で２：１：７の割合で混
合した後、カーボン粉末とポリテトラフロロエチレン粉
末とが溶媒中に均一に分散するように、ボールミルで２
時間混合してインクを作製する。次に、このインクをカ
ーボンペーパー（東レ製，商品名「TGP-H-60」）上にス
クリーン印刷により塗布して、３５０℃のオーブン中で
１時間加熱することにより撥水性透気性導電性部材が作
製される。なお、上記製作方法において、インクを塗布
することにより形成される塗布層の厚さは２００ｍｍ以
下が望ましい。塗布層が厚すぎるとガス拡散性が悪くな
り特性が低下するためである。上記の撥水性透気性導電
性部材の製作方法は一例であってこれに限られるもので
はなく、たとえば、ポリテトラフロロエチレン粉末の代
わりにポリテトラフロロエチレン分散液（三井デュポン
フロロケミカル製，商品名「30-J」）を使用してもよ
い。また、上記のボールミルでの混合に代えて、超音波
分散機で混合してもよい。さらに、上記カーボンペーパ
ーに代えて撥水処理したカーボンペーパーや、カーボン
クロス（ZolTEK製，商品名「PANEX30」）を使用しても
よい。
２，９，１０では、撥水性拡散層を形成する撥水性透気
性導電性部材としてポリテトラフロロエチレンで撥水処
理したカーボン繊維層を、また実施例３，４，５，７，
８では、カーボン粉末を分散させた薄膜のポリテトラフ
ロロエチレン繊維層を、また実施例６，７，８では、ポ
リテトラフロロエチレンで撥水処理した多孔質カーボン
材を用いることとしているが、これらはその実施例の単
セルの構成に固有のものではなく、他の実施例に用いら
れている撥水性拡散層を形成する撥水性透気性導電性部
材としても適用が可能である。ここで、撥水性透気性導
電性部材の製作方法の一例を示す。まず、カーボン粉末
（高純度化学製）、ポリテトラフロロエチレン粉末（三
井デュポンフロロケミカル製，商品名「MP1300」）及び
溶媒であるグリセリンを重量比で２：１：７の割合で混
合した後、カーボン粉末とポリテトラフロロエチレン粉
末とが溶媒中に均一に分散するように、ボールミルで２
時間混合してインクを作製する。次に、このインクをカ
ーボンペーパー（東レ製，商品名「TGP-H-60」）上にス
クリーン印刷により塗布して、３５０℃のオーブン中で
１時間加熱することにより撥水性透気性導電性部材が作
製される。なお、上記製作方法において、インクを塗布
することにより形成される塗布層の厚さは２００ｍｍ以
下が望ましい。塗布層が厚すぎるとガス拡散性が悪くな
り特性が低下するためである。上記の撥水性透気性導電
性部材の製作方法は一例であってこれに限られるもので
はなく、たとえば、ポリテトラフロロエチレン粉末の代
わりにポリテトラフロロエチレン分散液（三井デュポン
フロロケミカル製，商品名「30-J」）を使用してもよ
い。また、上記のボールミルでの混合に代えて、超音波
分散機で混合してもよい。さらに、上記カーボンペーパ
ーに代えて撥水処理したカーボンペーパーや、カーボン
クロス（ZolTEK製，商品名「PANEX30」）を使用しても
よい。
【００３５】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、 （１）固体高分子電解質型燃料電池を、請求項１に記載
のごとくに構成することとしたので、ガスとともに供給
される水のうち水蒸気の状態にあるものは、反応ガスと
ともに拡散層を透過して固体高分子電解質膜の湿潤化に
寄与し、水の状態にあるものは、拡散層を透過すること
なく外部へ排出され、水の許容供給流量が大幅に増大す
ることとなり、構成が簡単で、供給水の流量が多量とな
ってもセルの特性の低下をもたらすことなく安定して運
転できる固体高分子電解質型燃料電池が得られることと
なった。
のごとくに構成することとしたので、ガスとともに供給
される水のうち水蒸気の状態にあるものは、反応ガスと
ともに拡散層を透過して固体高分子電解質膜の湿潤化に
寄与し、水の状態にあるものは、拡散層を透過すること
なく外部へ排出され、水の許容供給流量が大幅に増大す
ることとなり、構成が簡単で、供給水の流量が多量とな
ってもセルの特性の低下をもたらすことなく安定して運
転できる固体高分子電解質型燃料電池が得られることと
なった。
【００３６】（２）また、固体高分子電解質型燃料電池
を、請求項２に記載のごとくに構成することとすれば、
同様に、ガスとともに供給される水の許容供給流量が大
幅に増大することとなるので、構成が簡単で、供給水の
流量が多量となってもセルの特性の低下をもたらすこと
なく安定して運転できる固体高分子電解質型燃料電池と
して好適である。
を、請求項２に記載のごとくに構成することとすれば、
同様に、ガスとともに供給される水の許容供給流量が大
幅に増大することとなるので、構成が簡単で、供給水の
流量が多量となってもセルの特性の低下をもたらすこと
なく安定して運転できる固体高分子電解質型燃料電池と
して好適である。
【００３７】（３）また、固体高分子電解質型燃料電池
を、請求項３に記載のごとくに構成することとすれば、
ガスのみを供給する電極側の拡散層の水分による目詰ま
りが抑制されるため、ガスとともに供給される水の許容
供給流量が大幅に増大することとなり、構成が簡単で、
供給水の流量が多量となってもセルの特性の低下をもた
らすことなく安定して運転できる固体高分子電解質型燃
料電池として好適である。
を、請求項３に記載のごとくに構成することとすれば、
ガスのみを供給する電極側の拡散層の水分による目詰ま
りが抑制されるため、ガスとともに供給される水の許容
供給流量が大幅に増大することとなり、構成が簡単で、
供給水の流量が多量となってもセルの特性の低下をもた
らすことなく安定して運転できる固体高分子電解質型燃
料電池として好適である。
【図１】本発明の第１の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図２】第１の実施例の単セルの特性を従来例と比較し
て示した特性図
て示した特性図
【図３】本発明の第２の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図４】本発明の第３の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図５】本発明の第４の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図６】本発明の第５の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図７】本発明の第６の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図８】本発明の第７の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図９】本発明の第８の実施例の単セルの構成を模式的
に示す断面図
に示す断面図
【図１０】本発明の第９の実施例の単セルの構成を模式
的に示す断面図
的に示す断面図
【図１１】本発明の第１０の実施例の単セルの構成を模
式的に示す断面図
式的に示す断面図
【図１２】従来の固体高分子電解質型燃料電池の単セル
の構成を模式的に示す断面図
の構成を模式的に示す断面図
【図１３】従来の固体高分子電解質型燃料電池に用いら
れている反応ガスと水との混合流体の供給系の構成図
れている反応ガスと水との混合流体の供給系の構成図
１ アノード触媒層 ２ 固体高分子電解質膜 ３ カソード触媒層 ４ 撥水性拡散層 ４Ａ 撥水性拡散層 ４Ｂ 撥水性拡散層 ５ 拡散層 ６ ガス溝 ７ セパレータ ８ 集電板 ９ 端板
Claims (5)
- 【請求項１】固体高分子電解質膜の両主面にそれぞれア
ノード触媒層とカソード触媒層を密接して接合し、その
両外面にガス透過性かつ導電性の拡散層を配し、さらに
その両外面にガス流路を備えたガス不透過性のセパレー
タを配して単セルを形成し、複数の該単セルを積層して
スタックを構成し、各単セルのアノード側のセパレータ
に備えられたガス流路に燃料ガスを、またカソード側の
セパレータに備えられたガス流路に酸化剤ガスを通流し
て、電気化学反応により電気エネルギを得る固体高分子
電解質型燃料電池で、燃料ガスと酸化剤ガスのうち少な
くともいずれか一方が水との混合流体として前記ガス流
路に通流されるものにおいて、 該混合流体の通流するガス流路に対向する拡散層が、ガ
ス透過性と導電性を備え、かつ撥水性を具備した撥水性
透気性導電性部材よりなる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】固体高分子電解質膜の両主面にそれぞれア
ノード触媒層とカソード触媒層を密接して接合し、その
両外面にガス透過性かつ導電性の拡散層を配し、さらに
その両外面にガス流路を備えたガス不透過性のセパレー
タを配して単セルを形成し、複数の該単セルを積層して
スタックを構成し、各単セルのアノード側のセパレータ
に備えられたガス流路に燃料ガスを、またカソード側の
セパレータに備えられたガス流路に酸化剤ガスを通流し
て、電気化学反応により電気エネルギを得る固体高分子
電解質型燃料電池で、燃料ガスと酸化剤ガスのうち少な
くともいずれか一方が水との混合流体として前記ガス流
路に通流されるものにおいて、 該混合流体の通流するガス流路に対向する拡散層が、ガ
ス透過性と導電性を備え、かつ撥水性を具備した撥水性
透気性導電性部材よりなる第１の拡散層と、第１の拡散
層より高いガス透過性と導電性を備えた透気性導電性部
材よりなる第２の拡散層からなり、第１の拡散層がガス
流路に隣接して配されている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】固体高分子電解質膜の両主面にそれぞれア
ノード触媒層とカソード触媒層を密接して接合し、その
両外面にガス透過性かつ導電性の拡散層を配し、さらに
その両外面にガス流路を備えたガス不透過性のセパレー
タを配して単セルを形成し、複数の該単セルを積層して
スタックを構成し、各単セルのアノード側のセパレータ
に備えられたガス流路に燃料ガスを、またカソード側の
セパレータに備えられたガス流路に酸化剤ガスを通流し
て、電気化学反応により電気エネルギを得る固体高分子
電解質型燃料電池で、燃料ガスと酸化剤ガスのうちいず
れか一方が水との混合流体として前記ガス流路に通流さ
れるものにおいて、 前記ガス流路のうち、ガスのみが通流するガス流路に対
向する拡散層が、ガス透過性と導電性を備え、かつ撥水
性を具備した撥水性透気性導電性部材よりなる第１の拡
散層と、第１の拡散層より高いガス透過性と導電性を備
えた透気性導電性部材よりなる第２の拡散層からなり、
第１の拡散層が触媒層側に配されていることを特徴とす
る固体高分子電解質型燃料電池。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の固体
高分子電解質型燃料電池において、前記の撥水性透気性
導電性部材が、カーボン粉末を分散させたポリテトラフ
ロロエチレン繊維層よりなる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】請求項１ないし３のいずれかに記載の固体
高分子電解質型燃料電池において、前記の撥水性透気性
導電性部材が、ポリテトラフロロエチレンにより撥水処
理をおこなったカーボン繊維層、あるいはポリテトラフ
ロロエチレンにより撥水処理をおこなった多孔質カーボ
ン材よりなることを特徴とする固体高分子電解質型燃料
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206118A JPH11135133A (ja) | 1997-08-28 | 1998-07-22 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23199797 | 1997-08-28 | ||
| JP9-231997 | 1997-08-28 | ||
| JP10206118A JPH11135133A (ja) | 1997-08-28 | 1998-07-22 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135133A true JPH11135133A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=26515455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10206118A Withdrawn JPH11135133A (ja) | 1997-08-28 | 1998-07-22 | 固体高分子電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135133A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-07-22 JP JP10206118A patent/JPH11135133A/ja not_active Withdrawn
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