JP2002367655A - 燃料電池 - Google Patents
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- 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
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- Fuel Cell (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池内の電解質のアノード側カソード側
両面の含水率を一定に保持することによって、燃料電池
の出力を一定に保つ。 【解決手段】 カソード側の空気極２６の拡散層５２、
撥水カーボン層５４、触媒層５６が、アノード側の水素
極２２の拡散層４２、撥水カーボン層４４、触媒層４６
に比べ、排水性が抑制されている燃料電池であって、拡
散層５２と撥水カーボン層５４の気孔径、気孔量を拡散
層４２、撥水カーボン層４４に比べて小さくしたり、ま
たは拡散層５２、撥水カーボン層５４、触媒層５６の厚
みを、拡散層４２、撥水カーボン層４４、触媒層４６に
比べ厚くしたり、または撥水カーボン層５４、触媒層５
６の疎水性を、撥水カーボン層４４、触媒層４６に比べ
高くすることにより構成された燃料電池である。
両面の含水率を一定に保持することによって、燃料電池
の出力を一定に保つ。 【解決手段】 カソード側の空気極２６の拡散層５２、
撥水カーボン層５４、触媒層５６が、アノード側の水素
極２２の拡散層４２、撥水カーボン層４４、触媒層４６
に比べ、排水性が抑制されている燃料電池であって、拡
散層５２と撥水カーボン層５４の気孔径、気孔量を拡散
層４２、撥水カーボン層４４に比べて小さくしたり、ま
たは拡散層５２、撥水カーボン層５４、触媒層５６の厚
みを、拡散層４２、撥水カーボン層４４、触媒層４６に
比べ厚くしたり、または撥水カーボン層５４、触媒層５
６の疎水性を、撥水カーボン層４４、触媒層４６に比べ
高くすることにより構成された燃料電池である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に燃料電池にお
ける電気化学反応時の電解質のカソード側及びアノード
側の乾燥及び濡れすぎを抑制した高効率の燃料電池に関
する。
ける電気化学反応時の電解質のカソード側及びアノード
側の乾燥及び濡れすぎを抑制した高効率の燃料電池に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電気化学反応による発電方式を用いた燃
料電池は、高効率と優れた環境特性を有することから小
電力電池として近年脚光を浴びている。燃料電池の原理
は、水の電気分解の逆反応、すなわち水素と酸素が結び
ついて電子イオンと水とが生成する仕組みを利用してい
る。
料電池は、高効率と優れた環境特性を有することから小
電力電池として近年脚光を浴びている。燃料電池の原理
は、水の電気分解の逆反応、すなわち水素と酸素が結び
ついて電子イオンと水とが生成する仕組みを利用してい
る。
【０００３】燃料電池としては、無機酸であるリン酸を
電解質とするリン酸型燃料電池と、炭酸リチウムと炭酸
カリウムとの混合炭酸塩を含浸させた電界質板を用いる
溶融炭酸塩型燃料電池と、リン酸水溶液や溶融炭酸塩の
ような液体上材料の代わりにイオン導電性を有する固体
の安定化ジルコニアを電解質とし作動温度１０００℃の
固体電解質型燃料電池と、水酸化カリウム水溶液を電解
質とするアルカリ型燃料電池と、水素イオン導電性のフ
ッ素樹脂系のイオン交換膜（例えばナフィオン（Nafion
デュポン社の登録商標））を電解質として作動温度８
０〜９０℃である固体高分子型燃料電池がある。
電解質とするリン酸型燃料電池と、炭酸リチウムと炭酸
カリウムとの混合炭酸塩を含浸させた電界質板を用いる
溶融炭酸塩型燃料電池と、リン酸水溶液や溶融炭酸塩の
ような液体上材料の代わりにイオン導電性を有する固体
の安定化ジルコニアを電解質とし作動温度１０００℃の
固体電解質型燃料電池と、水酸化カリウム水溶液を電解
質とするアルカリ型燃料電池と、水素イオン導電性のフ
ッ素樹脂系のイオン交換膜（例えばナフィオン（Nafion
デュポン社の登録商標））を電解質として作動温度８
０〜９０℃である固体高分子型燃料電池がある。
【０００４】近年、特に電解質の逸散・保持等の問題が
なく、常温で起動しかつ起動時間が極めて早い等の利点
を有する固体高分子型燃料電池が注目されている。この
固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer Electrolyt
e Fuel Cells）の構造は、固体高分子電解質膜を２枚の
ガス拡散電極で挟み、これらを一体として接合したセル
が少なくとも１つ以上が積層されスタックを形成してな
る。
なく、常温で起動しかつ起動時間が極めて早い等の利点
を有する固体高分子型燃料電池が注目されている。この
固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer Electrolyt
e Fuel Cells）の構造は、固体高分子電解質膜を２枚の
ガス拡散電極で挟み、これらを一体として接合したセル
が少なくとも１つ以上が積層されスタックを形成してな
る。
【０００５】上記固体高分子型燃料電池は、図７に示す
ように、電解質１１に上述した高分子イオン交換膜を用
い、この電解質１１の両側には、それぞれアノード側触
媒電極１２とカソード側触媒電極１６（いずれも例えば
触媒として白金を含む）が配置され、更に両触媒電極１
２，１６の外側には、それぞれアノード側ガス拡散電極
１４とカソード側ガス拡散電極１８が配置され、セル１
０が形成される。
ように、電解質１１に上述した高分子イオン交換膜を用
い、この電解質１１の両側には、それぞれアノード側触
媒電極１２とカソード側触媒電極１６（いずれも例えば
触媒として白金を含む）が配置され、更に両触媒電極１
２，１６の外側には、それぞれアノード側ガス拡散電極
１４とカソード側ガス拡散電極１８が配置され、セル１
０が形成される。
【０００６】アノード側に供給された加湿燃料ガス中の
水素は、アノード側ガス拡散電極１４を介してアノード
側触媒電極１２に送られ、アノード側触媒電極１２にお
いて水素イオン化され、水素イオンは、電解質１１中を
水を介在のもとＨ+・ｘＨ2Ｏとしてカソード側に移動す
る。移動した水素イオンは、カソード側触媒電極１６に
おいて、カソード側ガス拡散電極１８に供給された酸化
ガス中の酸素と外部回路２０を流通してきた電子
（ｅ-）と反応して水を生成する。この生成した水は、
カソード側から排出される。このとき、外部回路２０を
流通した電子の流れを直流の電気エネルギーとして利用
することができる。
水素は、アノード側ガス拡散電極１４を介してアノード
側触媒電極１２に送られ、アノード側触媒電極１２にお
いて水素イオン化され、水素イオンは、電解質１１中を
水を介在のもとＨ+・ｘＨ2Ｏとしてカソード側に移動す
る。移動した水素イオンは、カソード側触媒電極１６に
おいて、カソード側ガス拡散電極１８に供給された酸化
ガス中の酸素と外部回路２０を流通してきた電子
（ｅ-）と反応して水を生成する。この生成した水は、
カソード側から排出される。このとき、外部回路２０を
流通した電子の流れを直流の電気エネルギーとして利用
することができる。
【０００７】更に詳説すると、アノード側ガス拡散電極
１４とアノード側触媒電極１２とからなる水素極に燃料
ガス（水素又は水素リッチの改質ガス）を供給すること
によって、次式の反応が生じる。
１４とアノード側触媒電極１２とからなる水素極に燃料
ガス（水素又は水素リッチの改質ガス）を供給すること
によって、次式の反応が生じる。
【０００８】
【数１】Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- また、カソード側ガス拡散電極１８とカソード側触媒電
極１６とからなる空気極に酸化ガス（酸素又は空気）を
供給することにより、次の反応が起こる。
極１６とからなる空気極に酸化ガス（酸素又は空気）を
供給することにより、次の反応が起こる。
【０００９】
【数２】１／２Ｏ2 ＋２Ｈ+＋２ｅ- → Ｈ2Ｏ 上述の電気化学反応により、固体高分子型燃料電池は起
電力を呈する。ここで、電解質１１における水素イオン
の透過性を良好に維持するためには、電解質１１を十分
な保水状態に保つ必要がある。
電力を呈する。ここで、電解質１１における水素イオン
の透過性を良好に維持するためには、電解質１１を十分
な保水状態に保つ必要がある。
【００１０】通常、固体高分子型燃料電池は、図８，９
に示すような構成を有し、空気極２６に酸化ガスを供給
するセパレータ３０には、一定方向に並列して複数のリ
ブが設けられ、このリブを介して酸素ガスが一定の方向
に流通する。一方、水素極２２に燃料ガスを供給するセ
パレータ３２にも、一定方向に並列して複数のリブが設
けられ、このリブを介して燃料ガスが流通する。ここ
で、セパレータ３０，３２のそれぞれのリブは、一般に
燃料ガスと酸化ガスとの流通方向が異なるように形成さ
れている。
に示すような構成を有し、空気極２６に酸化ガスを供給
するセパレータ３０には、一定方向に並列して複数のリ
ブが設けられ、このリブを介して酸素ガスが一定の方向
に流通する。一方、水素極２２に燃料ガスを供給するセ
パレータ３２にも、一定方向に並列して複数のリブが設
けられ、このリブを介して燃料ガスが流通する。ここ
で、セパレータ３０，３２のそれぞれのリブは、一般に
燃料ガスと酸化ガスとの流通方向が異なるように形成さ
れている。
【００１１】従って、図８に示すように、アノード側の
水素極２２において、加湿された燃料ガスの供給される
リブ上流側では、加湿のために水蒸気分圧が高いが、燃
料ガスの排出されるリブ下流側では、電池反応によって
水素極２２から水が空気極２６に移動するため、燃料ガ
スに対する水蒸気分圧が低下する。これにより、燃料ガ
スの下流側の水素極２２に面する電解質１１は乾燥しす
ぎてしまい（ドライアップ状態）、アノード側からカソ
ード側にプロトンを移動する際に随伴させる水が不足
し、その結果電解質１１の抵抗が高くなり、固体高分子
型燃料電池の出力が低下してしまうおそれがあった。
水素極２２において、加湿された燃料ガスの供給される
リブ上流側では、加湿のために水蒸気分圧が高いが、燃
料ガスの排出されるリブ下流側では、電池反応によって
水素極２２から水が空気極２６に移動するため、燃料ガ
スに対する水蒸気分圧が低下する。これにより、燃料ガ
スの下流側の水素極２２に面する電解質１１は乾燥しす
ぎてしまい（ドライアップ状態）、アノード側からカソ
ード側にプロトンを移動する際に随伴させる水が不足
し、その結果電解質１１の抵抗が高くなり、固体高分子
型燃料電池の出力が低下してしまうおそれがあった。
【００１２】一方、カソード側の空気極２６において、
酸化ガスの供給されるリブ上流側では、乾燥した空気が
供給されるため水蒸気分圧が低いが、酸化ガスが排出さ
れるリブ下流側では、電池反応により供給された空気中
の酸素が消費され、水が生成すると同時にアノード側か
らプロトンとともに水が移動してくるため、酸化ガスに
対する水蒸気分圧が高くなり、その結果カソード側の空
気極２６のガス拡散基材（図７に示すカソード側ガス拡
散電極１８）の細孔が水により閉塞され（フラッディン
グ状態）、カソード側への酸化ガスの拡散が阻害され
る。これにより、固体高分子型燃料電池の出力が低下す
るおそれがあった。
酸化ガスの供給されるリブ上流側では、乾燥した空気が
供給されるため水蒸気分圧が低いが、酸化ガスが排出さ
れるリブ下流側では、電池反応により供給された空気中
の酸素が消費され、水が生成すると同時にアノード側か
らプロトンとともに水が移動してくるため、酸化ガスに
対する水蒸気分圧が高くなり、その結果カソード側の空
気極２６のガス拡散基材（図７に示すカソード側ガス拡
散電極１８）の細孔が水により閉塞され（フラッディン
グ状態）、カソード側への酸化ガスの拡散が阻害され
る。これにより、固体高分子型燃料電池の出力が低下す
るおそれがあった。
【００１３】そこで、特開平６−２４７５６２号公報の
「固体高分子電解質燃料電池」では、カソード側の水に
よるガス拡散電極細孔の閉塞を防止するために、電解質
に付設されたカソード側のガス拡散用カーボン電極にお
いて、酸化ガスの上流流路域から下流流路域に沿って空
隙率を徐々に大きくし、空隙率を酸化ガス流路に沿って
変化させた燃料電池が提案されている。
「固体高分子電解質燃料電池」では、カソード側の水に
よるガス拡散電極細孔の閉塞を防止するために、電解質
に付設されたカソード側のガス拡散用カーボン電極にお
いて、酸化ガスの上流流路域から下流流路域に沿って空
隙率を徐々に大きくし、空隙率を酸化ガス流路に沿って
変化させた燃料電池が提案されている。
【００１４】また、特開平６−２６７５６４号公報の
「固体高分子電解質燃料電池」では、上述同様に、カソ
ード側の水によるガス拡散電極細孔の閉塞を防止するた
めに、電解質に付設されたカソード側のガス拡散用カー
ボン電極に酸化ガスを供給する酸化剤配流板の酸化ガス
流路の深さあるいは幅を少なくともいずれかを、酸化ガ
スの上流流路域から下流流路域に沿って徐々に小さく
し、酸化ガスの流速を早くすることによって、排出効率
を高めた燃料電池が提案されている。
「固体高分子電解質燃料電池」では、上述同様に、カソ
ード側の水によるガス拡散電極細孔の閉塞を防止するた
めに、電解質に付設されたカソード側のガス拡散用カー
ボン電極に酸化ガスを供給する酸化剤配流板の酸化ガス
流路の深さあるいは幅を少なくともいずれかを、酸化ガ
スの上流流路域から下流流路域に沿って徐々に小さく
し、酸化ガスの流速を早くすることによって、排出効率
を高めた燃料電池が提案されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
いずれの燃料電池においても、水素極の燃料ガス流通下
流側の水不足による、アノード側の電解質面の乾燥しす
ぎを防止できなかった。このため、電池反応における水
素極から空気極側へのプロトン移動が阻害され、その結
果燃料電池の出力が低下してしまうおそれがあった。
いずれの燃料電池においても、水素極の燃料ガス流通下
流側の水不足による、アノード側の電解質面の乾燥しす
ぎを防止できなかった。このため、電池反応における水
素極から空気極側へのプロトン移動が阻害され、その結
果燃料電池の出力が低下してしまうおそれがあった。
【００１６】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、燃料電池の水素極と空気極
の局所的な乾燥しすぎ又は濡れすぎによる燃料電池の出
力低下を抑制する燃料電池を提供することである。
たものであり、その目的は、燃料電池の水素極と空気極
の局所的な乾燥しすぎ又は濡れすぎによる燃料電池の出
力低下を抑制する燃料電池を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の燃料電池は、以下の特徴を有する。
に、本発明の燃料電池は、以下の特徴を有する。
【００１８】（１）電解質の両面側にそれぞれカソード
側ガス拡散電極とアノード側ガス拡散電極とが配置され
た積層体を有する燃料電池であって、前記電解質とカソ
ード側ガス拡散電極との間に設けられたカソード側触媒
電極と、前記電解質とアノード側ガス拡散電極との間に
設けられたアノード側触媒電極と、を有し、前記カソー
ド側触媒電極及びカソード側ガス拡散電極の少なくとも
一方は、前記アノード側触媒電極及びアノード側ガス拡
散電極の少なくとも一方に比べ排水性能が抑制されてい
る燃料電池である。
側ガス拡散電極とアノード側ガス拡散電極とが配置され
た積層体を有する燃料電池であって、前記電解質とカソ
ード側ガス拡散電極との間に設けられたカソード側触媒
電極と、前記電解質とアノード側ガス拡散電極との間に
設けられたアノード側触媒電極と、を有し、前記カソー
ド側触媒電極及びカソード側ガス拡散電極の少なくとも
一方は、前記アノード側触媒電極及びアノード側ガス拡
散電極の少なくとも一方に比べ排水性能が抑制されてい
る燃料電池である。
【００１９】例えば、電解質のアノード側面の乾燥しす
ぎの部分に対向するカソード側ガス拡散電極及び触媒電
極の少なくとも一方の排水を抑制することによって、バ
ックディフュージョン（逆拡散）勾配により、カソード
側からアノード側に水が移動する。これにより、電池反
応において、電解質両面、すなわち全体の含水率を均一
に保つことができる。ここで、バックディフュージョン
（逆拡散）勾配とは、電解質のアノード側とカソード側
の表面含水濃度を一定比率に保つために、プロトンが水
を随伴してアノード側からカソード側に向かって移動す
る際に、カソード側からアノード側に水が移動する現象
をいう。
ぎの部分に対向するカソード側ガス拡散電極及び触媒電
極の少なくとも一方の排水を抑制することによって、バ
ックディフュージョン（逆拡散）勾配により、カソード
側からアノード側に水が移動する。これにより、電池反
応において、電解質両面、すなわち全体の含水率を均一
に保つことができる。ここで、バックディフュージョン
（逆拡散）勾配とは、電解質のアノード側とカソード側
の表面含水濃度を一定比率に保つために、プロトンが水
を随伴してアノード側からカソード側に向かって移動す
る際に、カソード側からアノード側に水が移動する現象
をいう。
【００２０】一方、空気が流入する上流側のカソード側
高分子電解質面では、一般に乾燥し易いが、カソード側
ガス拡散電極及び触媒電極の少なくとも一方の排水性を
アノード側のガス拡散電極及び触媒電極の少なくとも一
方に比べ抑制することによって、電池反応によるプロト
ンに随伴した水により、乾燥を抑制することができる。
高分子電解質面では、一般に乾燥し易いが、カソード側
ガス拡散電極及び触媒電極の少なくとも一方の排水性を
アノード側のガス拡散電極及び触媒電極の少なくとも一
方に比べ抑制することによって、電池反応によるプロト
ンに随伴した水により、乾燥を抑制することができる。
【００２１】従って、本発明によれば、電池反応おける
プロトンに随伴する水の移動及び逆拡散によって、高分
子電解質の両面全体の含水率を一定に保つことができ、
それにより、燃料電池の出力を一定に保つことができ
る。
プロトンに随伴する水の移動及び逆拡散によって、高分
子電解質の両面全体の含水率を一定に保つことができ、
それにより、燃料電池の出力を一定に保つことができ
る。
【００２２】（２）上記（１）に記載の燃料電池におい
て、前記アノード側触媒電極及びアノード側ガス拡散電
極の少なくとも一方の気孔率は、前記カソード側触媒電
極及びカソード側ガス拡散電極の少なくとも一方の気孔
率に比べ高い燃料電池である。
て、前記アノード側触媒電極及びアノード側ガス拡散電
極の少なくとも一方の気孔率は、前記カソード側触媒電
極及びカソード側ガス拡散電極の少なくとも一方の気孔
率に比べ高い燃料電池である。
【００２３】上述の構成にすることによって、アノード
側に比べカソード側の排水性を抑制することができ、上
述したように、電解質両面全体を均一な含水率に保つこ
とができる。従って、燃料電池の出力を一定に保つこと
ができる。
側に比べカソード側の排水性を抑制することができ、上
述したように、電解質両面全体を均一な含水率に保つこ
とができる。従って、燃料電池の出力を一定に保つこと
ができる。
【００２４】（３）上記（１）に記載の燃料電池におい
て、前記カソード側ガス拡散電極及びカソード側触媒電
極の少なくとも一方の厚みは、前記アノード側ガス拡散
電極及びアノード側触媒電極の少なくとも一方の厚みに
比べ厚い燃料電池である。
て、前記カソード側ガス拡散電極及びカソード側触媒電
極の少なくとも一方の厚みは、前記アノード側ガス拡散
電極及びアノード側触媒電極の少なくとも一方の厚みに
比べ厚い燃料電池である。
【００２５】カソード側の電極の厚みをアノード側の電
極の厚みより厚くすることによって、カソード側の電極
内の水の保有量を高めることができ、これにより、上述
したように、電解質両面全体を均一な含水率に保つこと
ができる。
極の厚みより厚くすることによって、カソード側の電極
内の水の保有量を高めることができ、これにより、上述
したように、電解質両面全体を均一な含水率に保つこと
ができる。
【００２６】（４）上記（１）に記載の燃料電池におい
て、前記カソード側ガス拡散電極及びカソード側触媒電
極の少なくとも一方の疎水性は、前記アノード側ガス拡
散電極及びアノード側触媒電極の少なくとも一方の疎水
性に比べ高い燃料電池である。
て、前記カソード側ガス拡散電極及びカソード側触媒電
極の少なくとも一方の疎水性は、前記アノード側ガス拡
散電極及びアノード側触媒電極の少なくとも一方の疎水
性に比べ高い燃料電池である。
【００２７】アノード側の電極に比べ、カソード側の電
極の疎水性を高めることによって、カソード側の電極内
の水保有量を高めることができる。これにより、プロト
ンに随伴する水の移動と逆拡散とによって、電解質両面
全体の含水率の均一化が図れ、燃料電池の出力を一定に
保つことができる。
極の疎水性を高めることによって、カソード側の電極内
の水保有量を高めることができる。これにより、プロト
ンに随伴する水の移動と逆拡散とによって、電解質両面
全体の含水率の均一化が図れ、燃料電池の出力を一定に
保つことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
説明する。なお、先に説明した従来の燃料電池と同じ構
成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
説明する。なお、先に説明した従来の燃料電池と同じ構
成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】図１には、本実施の形態の燃料電池の一形
態が例示されている。図１に示すように、高分子イオン
交換膜からなる電解質膜１３を挟むように両面には、水
素極２２と空気極２６が配置されている。また、水素極
２２は、電解質膜１３のアノード面近傍から触媒層４
６、撥水カーボン層４４、拡散層基材４２の順で配置さ
れ形成されている。一方、空気極２６は、電解質膜１３
のカソード側近傍から触媒層５６、撥水カーボン層５
４、拡散層基材５２の順で配置され形成されている。
態が例示されている。図１に示すように、高分子イオン
交換膜からなる電解質膜１３を挟むように両面には、水
素極２２と空気極２６が配置されている。また、水素極
２２は、電解質膜１３のアノード面近傍から触媒層４
６、撥水カーボン層４４、拡散層基材４２の順で配置さ
れ形成されている。一方、空気極２６は、電解質膜１３
のカソード側近傍から触媒層５６、撥水カーボン層５
４、拡散層基材５２の順で配置され形成されている。
【００３０】ここで、水素極２２の拡散層基材４２と撥
水カーボン層４４は、アノード側ガス拡散電極であり、
水素極２２の触媒層４６はアノード側触媒電極である。
一方、空気極２６の拡散層基材５２と撥水カーボン層５
４は、カソード側ガス拡散電極であり、空気極２６の触
媒層５６はカソード側触媒電極である。
水カーボン層４４は、アノード側ガス拡散電極であり、
水素極２２の触媒層４６はアノード側触媒電極である。
一方、空気極２６の拡散層基材５２と撥水カーボン層５
４は、カソード側ガス拡散電極であり、空気極２６の触
媒層５６はカソード側触媒電極である。
【００３１】上述したように、アノード側では、燃料ガ
スの中の水素が水素極２２の触媒層４６における触媒反
応により電子（ｅ-）とプロトン（Ｈ+）とになり、プロ
トンは水を随伴して空気極２６に移動する。一方、空気
極２６では、移動したきたプロトンと、外部回路（図示
せず）を流通してきた電子と、酸化ガス（例えば空気）
中の酸素とが反応して、水が生成する。
スの中の水素が水素極２２の触媒層４６における触媒反
応により電子（ｅ-）とプロトン（Ｈ+）とになり、プロ
トンは水を随伴して空気極２６に移動する。一方、空気
極２６では、移動したきたプロトンと、外部回路（図示
せず）を流通してきた電子と、酸化ガス（例えば空気）
中の酸素とが反応して、水が生成する。
【００３２】また、図２，３に示すように、上記撥水カ
ーボン層４４，５４は、カーボン粒子６６，８６から形
成され、触媒層４６，５６は、担体カーボン６０，８０
の表面に白金等の触媒６２，８２が担持され、更に電解
質（図示せず）で被覆された触媒粒子から形成されてい
る。また、拡散層基材４２，５２は、カーボン繊維より
形成されている。
ーボン層４４，５４は、カーボン粒子６６，８６から形
成され、触媒層４６，５６は、担体カーボン６０，８０
の表面に白金等の触媒６２，８２が担持され、更に電解
質（図示せず）で被覆された触媒粒子から形成されてい
る。また、拡散層基材４２，５２は、カーボン繊維より
形成されている。
【００３３】また、本実施の形態において、カソードガ
スである酸化ガスとアノードガスである燃料ガスとは、
図４に示すように、その流通方向が対向するように配流
されることがより好ましい。
スである酸化ガスとアノードガスである燃料ガスとは、
図４に示すように、その流通方向が対向するように配流
されることがより好ましい。
【００３４】以下、酸化ガスと燃料ガスとの流通方向が
対向するように配流されている燃料電池を例に説明す
る。
対向するように配流されている燃料電池を例に説明す
る。
【００３５】カソード側の空気極２６の排水性をアノー
ド側の水素極２２に比べ抑制するためには、カソード側
の特に水蒸気の排出を抑制する一方、アノード側の水蒸
気の流通性を促して水交換を促進することによりなされ
る。
ド側の水素極２２に比べ抑制するためには、カソード側
の特に水蒸気の排出を抑制する一方、アノード側の水蒸
気の流通性を促して水交換を促進することによりなされ
る。
【００３６】［気孔率による排水性制御］そこで、本実
施例では、図２，３に示すように、カソード側の撥水カ
ーボン層５４又は触媒層５６の気孔率、すなわち気孔径
及び／又は気孔量を、アノード側の撥水カーボン層４４
又は触媒層４６の気孔径及び／又は気孔量に比べ、小さ
くする。これにより、アノード側に対してカソード側の
排水性が抑制される。
施例では、図２，３に示すように、カソード側の撥水カ
ーボン層５４又は触媒層５６の気孔率、すなわち気孔径
及び／又は気孔量を、アノード側の撥水カーボン層４４
又は触媒層４６の気孔径及び／又は気孔量に比べ、小さ
くする。これにより、アノード側に対してカソード側の
排水性が抑制される。
【００３７】上述のカソード側の撥水カーボン層５４又
は触媒層５６の気孔径を縮小するためには、アノード側
のカーボン粒子６６の粒径、担体カーボン６０の粒径に
比べ、カソード側のカーボン粒子８６の粒径、担体カー
ボン８０の粒径を縮小する。
は触媒層５６の気孔径を縮小するためには、アノード側
のカーボン粒子６６の粒径、担体カーボン６０の粒径に
比べ、カソード側のカーボン粒子８６の粒径、担体カー
ボン８０の粒径を縮小する。
【００３８】また、上記カソード側の撥水カーボン層５
４又は触媒層５６の気孔量を減少させるためには、アノ
ード側のカーボン粒子６６、担体カーボン６０に比べ、
カソード側のカーボン粒子８６、担体カーボン８０のカ
ーボン粒子を小さくする。例えば、カソード側のカーボ
ン粒子８６、担体カーボン８０の低ストラクチャ化、す
なわち二次粒子を少なくすることによって達成される。
または、触媒層５６中の担体カーボン８０を被覆する電
界質量を増大させても良い。また、カソード側の撥水カ
ーボン層５４又は触媒層５６の形成時プレス圧を、アノ
ード側の撥水カーボン層４４又は触媒層４６の形成時プ
レス圧より高いすることにより、気孔量を調整してもよ
い。
４又は触媒層５６の気孔量を減少させるためには、アノ
ード側のカーボン粒子６６、担体カーボン６０に比べ、
カソード側のカーボン粒子８６、担体カーボン８０のカ
ーボン粒子を小さくする。例えば、カソード側のカーボ
ン粒子８６、担体カーボン８０の低ストラクチャ化、す
なわち二次粒子を少なくすることによって達成される。
または、触媒層５６中の担体カーボン８０を被覆する電
界質量を増大させても良い。また、カソード側の撥水カ
ーボン層５４又は触媒層５６の形成時プレス圧を、アノ
ード側の撥水カーボン層４４又は触媒層４６の形成時プ
レス圧より高いすることにより、気孔量を調整してもよ
い。
【００３９】［層の厚みによる排水性制御］更に、図
２，３に示すように、カソード側の撥水カーボン層５４
又は触媒層５６の厚みを、アノード側の撥水カーボン層
４４又は触媒層４６の厚みより厚くすることによって、
排水性を調整することができる。例えば、カソード側の
撥水カーボン層５４は、アノード側撥水カーボン層４４
に比べ、基材の撥水カーボン層を形成する材料の塗布量
を多くすることによって達成できる。
２，３に示すように、カソード側の撥水カーボン層５４
又は触媒層５６の厚みを、アノード側の撥水カーボン層
４４又は触媒層４６の厚みより厚くすることによって、
排水性を調整することができる。例えば、カソード側の
撥水カーボン層５４は、アノード側撥水カーボン層４４
に比べ、基材の撥水カーボン層を形成する材料の塗布量
を多くすることによって達成できる。
【００４０】なお、カソード側の触媒層５６の厚みを厚
くすることに伴って、触媒８２の量の増大はコストへの
影響があるため、触媒担持密度の低減を図ることが好ま
しく、例えば、触媒の担体への添加量を低減することに
より達成できる。溶液上の触媒を析出させて担持させる
場合、触媒の添加量を低減すると、触媒粒径が微細化す
るため、触媒活性も向上する。
くすることに伴って、触媒８２の量の増大はコストへの
影響があるため、触媒担持密度の低減を図ることが好ま
しく、例えば、触媒の担体への添加量を低減することに
より達成できる。溶液上の触媒を析出させて担持させる
場合、触媒の添加量を低減すると、触媒粒径が微細化す
るため、触媒活性も向上する。
【００４１】一方、アノード側の触媒層４６の厚みを薄
くすることに伴って、触媒量が低減しないように、担体
に対する触媒添加量を多くすることにより、触媒粒子の
担持密度を高めることができる。
くすることに伴って、触媒量が低減しないように、担体
に対する触媒添加量を多くすることにより、触媒粒子の
担持密度を高めることができる。
【００４２】また、カソード側の拡散層基材５２の厚み
をアノード側の拡散層基材４２の厚みに比べ、厚くする
ことによっても達成できる。
をアノード側の拡散層基材４２の厚みに比べ、厚くする
ことによっても達成できる。
【００４３】［層の疎水性調整による排水制御］また、
図２，３に示すように、カソード側の撥水カーボン層５
４中における疎水性物質６４の量を、アノード側の撥水
性カーボン層４４における疎水性物質６４の量に比べ多
くすることにより、アノード側に対するカソード側の排
水性を抑制することができる。上記疎水性物質として
は、例えばフッ素系樹脂が挙げられ、フッ素系樹脂とし
ては、ポリテチラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好ま
しい。
図２，３に示すように、カソード側の撥水カーボン層５
４中における疎水性物質６４の量を、アノード側の撥水
性カーボン層４４における疎水性物質６４の量に比べ多
くすることにより、アノード側に対するカソード側の排
水性を抑制することができる。上記疎水性物質として
は、例えばフッ素系樹脂が挙げられ、フッ素系樹脂とし
ては、ポリテチラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好ま
しい。
【００４４】また、カソード側のカーボン粒子８６をア
ノード側のカーボン粒子６６に比べ疎水性を強化する。
例えば、カーボン粒子８６を黒鉛化する。または、アノ
ード側のカーボン粒子６６の親水性化を強化し、例えば
親水性の官能基をカーボン粒子６６に導入することによ
り達成される。
ノード側のカーボン粒子６６に比べ疎水性を強化する。
例えば、カーボン粒子８６を黒鉛化する。または、アノ
ード側のカーボン粒子６６の親水性化を強化し、例えば
親水性の官能基をカーボン粒子６６に導入することによ
り達成される。
【００４５】また、カソード側の拡散層基材５２の基材
をアノード側の拡散層基材４２の基材に比べ疎水性を強
化する。例えば、拡散層基材５２の記載に撥水剤処理を
施してもよい。またはアノード側の拡散層基材４２の基
材に親水性処理を施してもよい。
をアノード側の拡散層基材４２の基材に比べ疎水性を強
化する。例えば、拡散層基材５２の記載に撥水剤処理を
施してもよい。またはアノード側の拡散層基材４２の基
材に親水性処理を施してもよい。
【００４６】以上の構成により、カソード側はアノード
側に比べ排水性が抑制され、これによって、図４に示す
ように、電解質膜１３の保水バランスが達成される。以
下に、燃料ガス上流側に対向して酸化ガスの下流側が配
置され、また燃料ガス下流側に対向して酸化ガスの上流
側が配置されている場合を例にとって説明する。
側に比べ排水性が抑制され、これによって、図４に示す
ように、電解質膜１３の保水バランスが達成される。以
下に、燃料ガス上流側に対向して酸化ガスの下流側が配
置され、また燃料ガス下流側に対向して酸化ガスの上流
側が配置されている場合を例にとって説明する。
【００４７】乾燥した燃料ガスが流入する燃料ガス上流
側では、電解質膜１３が乾燥し易い。しかし、対向する
酸化ガス下流側では、電池反応により生成した水の排出
が抑制されているために濡れており、一方、アノード側
では水の燃料ガス中への拡散が促進されているため、カ
ソード側から水の逆拡散が生じて、電解質膜１３を介し
てカソードからアノード側に向かって水が移動する。従
って、燃料ガス上流側の電解質膜１３のアノード側面含
水率は、一定に保たれる。
側では、電解質膜１３が乾燥し易い。しかし、対向する
酸化ガス下流側では、電池反応により生成した水の排出
が抑制されているために濡れており、一方、アノード側
では水の燃料ガス中への拡散が促進されているため、カ
ソード側から水の逆拡散が生じて、電解質膜１３を介し
てカソードからアノード側に向かって水が移動する。従
って、燃料ガス上流側の電解質膜１３のアノード側面含
水率は、一定に保たれる。
【００４８】また、乾燥した酸化ガスが流入する酸化ガ
ス上流側では、電解質膜１３が乾燥し易い。しかし、対
向する燃料ガス下流側では、上述の通り、上流側にて水
をカソード側から移動させているため、水を多く含んだ
状態になっている。この水は、電池反応によりプロトン
に随伴させて電解質膜１３を介してカソード側に移動さ
せているため、カソード側上流の電解質膜１３のカソー
ド側面の含水率は、一定に保たれる。
ス上流側では、電解質膜１３が乾燥し易い。しかし、対
向する燃料ガス下流側では、上述の通り、上流側にて水
をカソード側から移動させているため、水を多く含んだ
状態になっている。この水は、電池反応によりプロトン
に随伴させて電解質膜１３を介してカソード側に移動さ
せているため、カソード側上流の電解質膜１３のカソー
ド側面の含水率は、一定に保たれる。
【００４９】すなわち、本実施の形態に燃料電池では、
水循環（二点鎖線により図示）により、電解質膜１３の
両面全体が均一に保水された状態となる。
水循環（二点鎖線により図示）により、電解質膜１３の
両面全体が均一に保水された状態となる。
【００５０】その結果、図５に示すように、燃料ガスを
加湿することなく運転した場合（無加湿運転時）の電流
密度は、カソードガス入口（酸化ガス上流側）からカソ
ードガス出口（酸化ガス下流側）にかけて、本発明の構
成によれば、従来に比べ、ほぼ一定の電流密度を保つこ
とができた。
加湿することなく運転した場合（無加湿運転時）の電流
密度は、カソードガス入口（酸化ガス上流側）からカソ
ードガス出口（酸化ガス下流側）にかけて、本発明の構
成によれば、従来に比べ、ほぼ一定の電流密度を保つこ
とができた。
【００５１】また、セルにおける電池反応は、Ｏ2＋２
Ｈ2→Ｈ2Ｏであり、この反応は発熱反応である。従っ
て、電池反応の経時に応じて、セル温度は上昇する。そ
こで、上述同様、無加湿運転において、電池反応の経時
におけるセル温度と燃料電池の放電特性との関係を測定
すると、図６に示すように、従来に比べ、本発明の構成
によれば、電池反応において常時高い放電特性を得るこ
とができた。
Ｈ2→Ｈ2Ｏであり、この反応は発熱反応である。従っ
て、電池反応の経時に応じて、セル温度は上昇する。そ
こで、上述同様、無加湿運転において、電池反応の経時
におけるセル温度と燃料電池の放電特性との関係を測定
すると、図６に示すように、従来に比べ、本発明の構成
によれば、電池反応において常時高い放電特性を得るこ
とができた。
【００５２】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、電解質の
両面全体の保水を均一に保つことができるため、燃料電
池の出力を一定に保つことができる。
両面全体の保水を均一に保つことができるため、燃料電
池の出力を一定に保つことができる。
【図１】 本発明の実施の形態の燃料電池の構成を示す
模式図である。
模式図である。
【図２】 図１において波線で囲んだＸの部分の拡大図
である。
である。
【図３】 図１において波線で囲んだＹの部分の拡大図
である。
である。
【図４】 本発明の燃料電池の特性を説明する図であ
る。
る。
【図５】 本発明の燃料電池と従来の燃料電池との無加
湿運転時の電流密度分布を示すグラフ図である。
湿運転時の電流密度分布を示すグラフ図である。
【図６】 本発明の燃料電池と従来の燃料電池との無加
湿運転時の放電特性を示すグラフ図である。
湿運転時の放電特性を示すグラフ図である。
【図７】 固体高分子型燃料電池の構成を説明するため
の図である。
の図である。
【図８】 固体高分子型燃料電池のセルの一例の分解斜
視図である。
視図である。
【図９】 固体高分子型燃料電池のガス配流を説明する
図である。
図である。
１０ セル、１１ 電解質、１２ アノード側触媒電
極、１３ 電解質膜、１４ アノード側拡散電極、１６
カソード側触媒電極、１８ カソード側拡散電極、２
０ 外部回路、２２ 水素極、２６ 空気極、４２，５
２ 拡散層基材、４４，５４ 撥水カーボン層、４６，
５６ 触媒層。
極、１３ 電解質膜、１４ アノード側拡散電極、１６
カソード側触媒電極、１８ カソード側拡散電極、２
０ 外部回路、２２ 水素極、２６ 空気極、４２，５
２ 拡散層基材、４４，５４ 撥水カーボン層、４６，
５６ 触媒層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木野 喜隆 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H018 AA06 AS02 AS03 CC06 DD08 EE03 EE05 EE06 EE19 HH00 HH03 HH04 5H026 AA06 CC03 HH00 HH03 HH04 5H027 AA06
Claims (4)
- 【請求項１】 電解質の両面側にそれぞれカソード側ガ
ス拡散電極とアノード側ガス拡散電極とが配置された積
層体を有する燃料電池であって、 前記電解質とカソード側ガス拡散電極との間に設けられ
たカソード側触媒電極と、 前記電解質とアノード側ガス拡散電極との間に設けられ
たアノード側触媒電極と、を有し、 前記カソード側触媒電極及びカソード側ガス拡散電極の
少なくとも一方は、前記アノード側触媒電極及びアノー
ド側ガス拡散電極の少なくとも一方に比べ排水性能が抑
制されていることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載の燃料電池において、 前記アノード側触媒電極及びアノード側ガス拡散電極の
少なくとも一方の気孔率は、前記カソード側触媒電極及
びカソード側ガス拡散電極の少なくとも一方の気孔率に
比べ高いことを特徴とする燃料電池。 - 【請求項３】 請求項１に記載の燃料電池において、 前記カソード側ガス拡散電極及びカソード側触媒電極の
少なくとも一方の厚みは、前記アノード側ガス拡散電極
及びアノード側触媒電極の少なくとも一方の厚みに比べ
厚いことを特徴とする燃料電池。 - 【請求項４】 請求項１に記載の燃料電池において、 前記カソード側ガス拡散電極及びカソード側触媒電極の
少なくとも一方の疎水性は、前記アノード側ガス拡散電
極及びアノード側触媒電極の少なくとも一方の疎水性に
比べ高いことを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001176346A JP4956870B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 燃料電池および燃料電池の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001176346A JP4956870B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 燃料電池および燃料電池の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002367655A true JP2002367655A (ja) | 2002-12-20 |
| JP4956870B2 JP4956870B2 (ja) | 2012-06-20 |
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Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005302343A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Toyota Motor Corp | 膜電極接合体 |
| WO2006057139A1 (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | 固体高分子型燃料電池 |
| JP2006351270A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2006351466A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の膜電極接合体の生成 |
| JP2007527103A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-20 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 膜電極ユニット |
| JP2007250279A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Honda Motor Co Ltd | 固体高分子型燃料電池用膜電極構造体 |
| WO2008068886A1 (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 燃料電池 |
| WO2008152794A1 (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Panasonic Corporation | 高分子電解質形燃料電池 |
| US20090169957A1 (en) * | 2006-04-19 | 2009-07-02 | Hiroshi Harada | Porous material for fuel cell electrolyte membrane, method for producing the same, electrolyte membrane for solid polymer fuel cell, membrane electrode assembly (mea), and fuel cell |
| WO2009096339A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム |
| JP2010021114A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Panasonic Corp | 直接酸化型燃料電池 |
| JP2010061993A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2010073563A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池及び燃料電池用ガス拡散層とその製造方法 |
| JP2010272356A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用膜−電極接合体、その製造方法、および燃料電池 |
| JP4904812B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2012-03-28 | 東レ株式会社 | 膜電極複合体およびそれを用いた固体高分子型燃料電池 |
| JP2012186105A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Nippon Soken Inc | 燃料電池 |
| JP2013120657A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2013222677A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Honda Motor Co Ltd | 電解質膜・電極構造体 |
| JP2016520971A (ja) * | 2013-04-30 | 2016-07-14 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフトＶｏｌｋｓｗａｇｅｎ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 自己加湿型の膜・電極接合体およびこれを備えた燃料電池 |
| JP2017525105A (ja) * | 2014-07-11 | 2017-08-31 | エスジーエル・カーボン・エスイー | 膜電極アセンブリ |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07142071A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| JPH0950812A (ja) * | 1995-08-07 | 1997-02-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電解質型燃料電池の電極基板及びその製造方法 |
| JPH09245800A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池および燃料電池用電極 |
| JPH11339815A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 固体高分子電解質型燃料電池およびその製造方法 |
| JPH11354140A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 高強度薄膜電解質 |
-
2001
- 2001-06-11 JP JP2001176346A patent/JP4956870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07142071A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| JPH0950812A (ja) * | 1995-08-07 | 1997-02-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電解質型燃料電池の電極基板及びその製造方法 |
| JPH09245800A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池および燃料電池用電極 |
| JPH11339815A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 固体高分子電解質型燃料電池およびその製造方法 |
| JPH11354140A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 高強度薄膜電解質 |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4904812B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2012-03-28 | 東レ株式会社 | 膜電極複合体およびそれを用いた固体高分子型燃料電池 |
| JP2007527103A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-20 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 膜電極ユニット |
| JP2005302343A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Toyota Motor Corp | 膜電極接合体 |
| US7901836B2 (en) | 2004-11-25 | 2011-03-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell |
| WO2006057139A1 (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | 固体高分子型燃料電池 |
| US8329359B2 (en) | 2004-11-25 | 2012-12-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Polymer electrolyte fuel cell |
| JP2006351270A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2006351466A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の膜電極接合体の生成 |
| JP2007250279A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Honda Motor Co Ltd | 固体高分子型燃料電池用膜電極構造体 |
| US9070910B2 (en) | 2006-04-19 | 2015-06-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Porous material for fuel cell electrolyte membrane, method for producing the same, electrolyte membrane for solid polymer fuel cell, membrane electrode assembly (MEA), and fuel cell |
| US9160012B2 (en) | 2006-04-19 | 2015-10-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Porous material for fuel cell electrolyte membrane, method for producing the same, electrolyte membrane for solid polymer fuel cell, membrane electrode assembly (MEA), and fuel cell |
| US9147892B2 (en) * | 2006-04-19 | 2015-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Porous material for fuel cell electrolyte membrane, method for producing the same, electrolyte membrane for solid polymer fuel cell, membrane electrode assembly (MEA), and fuel cell |
| US20090169957A1 (en) * | 2006-04-19 | 2009-07-02 | Hiroshi Harada | Porous material for fuel cell electrolyte membrane, method for producing the same, electrolyte membrane for solid polymer fuel cell, membrane electrode assembly (mea), and fuel cell |
| WO2008068886A1 (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 燃料電池 |
| WO2008152794A1 (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Panasonic Corporation | 高分子電解質形燃料電池 |
| JP5214600B2 (ja) * | 2007-06-08 | 2013-06-19 | パナソニック株式会社 | 高分子電解質形燃料電池 |
| US9077003B2 (en) | 2008-01-30 | 2015-07-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| WO2009096339A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム |
| JP2010021114A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Panasonic Corp | 直接酸化型燃料電池 |
| JP2010061993A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2010073563A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池及び燃料電池用ガス拡散層とその製造方法 |
| JP2010272356A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用膜−電極接合体、その製造方法、および燃料電池 |
| JP2012186105A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Nippon Soken Inc | 燃料電池 |
| JP2013120657A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| JP2013222677A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Honda Motor Co Ltd | 電解質膜・電極構造体 |
| JP2016520971A (ja) * | 2013-04-30 | 2016-07-14 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフトＶｏｌｋｓｗａｇｅｎ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 自己加湿型の膜・電極接合体およびこれを備えた燃料電池 |
| KR101947863B1 (ko) * | 2013-04-30 | 2019-02-13 | 아우디 아게 | 자가 습윤 막 전극 유닛 및 상기 유닛을 포함하는 연료 전지 |
| JP2017525105A (ja) * | 2014-07-11 | 2017-08-31 | エスジーエル・カーボン・エスイー | 膜電極アセンブリ |
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