JP2007188834A - 燃料電池構成部品、燃料電池構成部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性を保持しつつ多孔体層における反応ガスの流通効率を向上する。
【解決手段】シールガスケット３０の材料のフッ素ゴムは、射出成形される際、ガス拡散層２３ａ、２３ｂおよび多孔体流路層２８、２９の気孔に含侵することにより、シールガスケット３０はＭＥＧＡ２５、多孔体流路層２８、２９と一体的に成型される。本実施例では、多孔体流路層２８、２９の樹脂含侵領域１５の気孔はシリコン系樹脂により含侵されている、すなわち、目詰めされているため、樹脂含侵領域１５よりも内側にシールガスケット３０の材料のフッ素ゴムが含侵することを防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料電池に関するものであり、特に、気密性を向上するシール構造に関する。

近年、水素と酸素との電気化学反応によって発電を行う燃料電池がエネルギ源として注目されている。燃料電池は、例えば、固体高分子の電解質膜に電極触媒層を積層し、その外側に、気孔率の異なる複数の多孔体層を配置して構成した膜電極接合体と、集電体であるセパレータとを交互に積層し、両端から所定の圧力をかけて保持するように構成されている。外部から供給される燃料ガスや酸化ガスなどの反応ガスは、セパレータを積層することで形成される燃料電池内部のマニホールドを流れ、多孔体層を介して膜電極接合体に供給される。燃料電池内部にマニホールドを備える燃料電池では、反応ガスの漏れを抑えるシール部材が、積層過程で配置されている。

シール部材を備える燃料電池は、例えば、膜電極接合体の外周縁部とシール部材の内周縁部との隙間に熱硬化性樹脂を流し込み、膜電極接合体とシール部材とを一体化して構成されている。

特開２００５−１８３２１０号公報 特開２００２−４２８３６号公報

しかしながら、従来の技術では、気孔率の異なる複数の多孔体層とシール部材を熱硬化性樹脂により一体化する場合、気孔率の小さい多孔体層に比べて気孔率の大きい多孔体層により多く熱硬化性樹脂が含浸し、反応ガスの流通が阻害され膜電極接合体での発電効率が低下するおそれがある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、気密性を保持しつつ多孔体層における反応ガスの流通効率を向上することを目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、第１の態様として、気孔率の異なる複数の多孔体層を備える燃料電池構成部品の製造方法を提供する。本発明の製造方法において、第１の気孔率を有し、導電性材料からなる第１の多孔体を、膜電極接合体の両面に積層し、第１の気孔率よりも気孔率の大きい第２の気孔率を有する第２の多孔体の外縁近傍の少なくとも一部の気孔率を、第２の気孔率よりも小さくする気孔率調整処理を施し、第１の多孔体を積層した膜電極接合体の両面に第２の多孔体を積層し、第１の多孔体及び第２の多孔体が積層された膜電極接合体の外周縁部に、熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂の少なくとも一方からなるシール部材を流し込み、膜電極接合体と第２の多孔体とシール部材とを一体的に射出成形することを要旨とする。

本発明の製造方法によれば、第２の多孔体の外縁近傍の少なくとも一部の気孔率を、第２の気孔率よりも小さくできるため、第２の多孔体において気孔率を小さくした外縁近傍よりも内側の領域にシール部材が含浸すること抑制できる。従って、外縁近傍よりも内側の領域に反応ガスを良好に流通させることができ、膜電極接合体での発電効率を向上できる。

本発明の製造方法において、気孔率調整処理は、第２の多孔体の気孔を、他の部材により目詰めする処理であってもよい。

本発明の製造方法によれば、簡易な構成で第２の多孔体の外縁近傍の一部の気孔率を小さくできる。

本発明の製造方法において、第２の多孔体は燃料電池において発電に利用されるガスを、所定の方向に流通させるための多孔体流路であり、第１の多孔体は、ガスを拡散させるガス拡散層であってもよい。

本発明の製造方法によれば、多孔体流路とシール部材とを射出成形により一体成形する際、多孔体流路内においてガスの流通に必要な部位にまでシール部材が含浸することを抑制できる。

本発明の製造方法において、第１の多孔体と膜電極接合体との積層は、膜電極接合体の両面に第１の多孔体を接合することにより行われてもよい。

本発明の製造方法によれば、膜電極雪像対と第１の多孔体とを接合できるため、膜電極接合体と第１の多孔体とのずれを抑制できるとともに、膜電極接合体と第１の多孔体との間に界面が生じることを抑制できる。

第２の態様として、本発明は、燃料電池に用いられ、気孔率の異なる複数の多孔体層を備える燃料電池構成部品を提供する。本発明の燃料電池構成部品において、膜電極接合体と、膜電極接合体の両面に積層される、第１の気孔率を有するガス拡散層と、第１の気孔率より大きな第２の気孔率を有し、ガス拡散層の外側に積層される多孔体流路であって、外縁近傍の少なくとも一部の気孔率が、第２の気孔率よりも小さい多孔体流路と、射出成形により、膜電極接合体、ガス拡散層および多孔体流路と一体に成形されたシール部材と、を備えることを要旨とする。

本発明の燃料電池の構成部材によれば、多孔体流路の外縁近傍の少なくとも一部の気孔率が、第２の気孔率よりも小さく形成されているため、射出成形時に、多孔体流路の外縁近傍よりも内側の領域にシール部材が含浸することを抑制できる。従って、本発明の燃料電池構成部材を利用して燃料電池を構成することにより、外縁近傍よりも内側の領域に反応ガスを良好に流通させることができ、燃料電池の発電効率を向上できる。

本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき、適宜図面を参照しながら説明する。

Ａ．実施例：
Ａ１．燃料電池概略構成：
本発明の燃料電池１０００の構成を、図１〜図３を用いて以下に説明する。図１は、実施例における燃料電池１０００の概略構成を示す説明図である。図２は、燃料電池セルを図１のＡ−Ａ断面で切断した断面図である。図３は、本実施例における中間部材２０の平面図である。本実施例の燃料電池１０００は、水素ガスと空気との供給を受け、水素と酸素との電気化学反応により発電する固体高分子型の燃料電池である。

図１に示すように、燃料電池１０００は、電解質膜を有する中間部材２０、電気化学反応により生ずる電気を集電する隔壁としてのセパレータ４０を備える。セパレータ４０および中間部材２０は順に繰り返し積層され、その両端からエンドプレート８５，８６により狭持されている。

エンドプレート８５には、アノードガスを供給する貫通孔８５ａ、カソードガスを供給する貫通孔８５ｂ、アノードオフガスを排出する貫通孔８５ｃ、カソードオフガスを排出する貫通孔８５ｄ、冷却水を供給する貫通孔８５ｅ、冷却水を排出する貫通孔８５ｆが形成されている。アノードガスは、図示しない水素タンクから貫通孔８５ａを介して燃料電池１０００内部に供給される。カソードガスは、図示しないコンプレッサで圧縮され貫通孔８５ｂを介して燃料電池１０００内部に供給される。冷却水は、図示しないラジエータで冷却され貫通孔８５ｅを介して燃料電池１０００に供給される。

図２に示すように、中間部材２０は、ＭＥＡ２４（Ｍｅｍｂｒaｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）、ガス拡散層２３ａ、２３ｂ、多孔体流路２８、２９、および、シールガスケット３０を備える。ガス拡散層２３ａ、２３ｂはＭＥＡ２４の両面に配置されている。ＭＥＡ２４、ガス拡散層２３ａおよびガス拡散層２３ｂから構成される部材をＭＥＧＡ２５と呼ぶ。ＭＥＡ２４は、本発明の「膜電極接合体」にあたる。多孔体流路２８、２９は、ＭＥＧＡ２５とセパレータとの間に配置されている。中間部材２０は、ＭＥＧＡ２５および多孔体流路２８、２９の外周をシールガスケット３０で囲んで、ＭＥＧＡ２５、多孔体流路２８、２９、および、シールガスケット３０を一体として形成されている。

ＭＥＡ２４は、電解質膜２１の表面上に、カソード電極触媒層２２ａ，アノード電極触媒層２２ｂを備える。電解質膜２１は、プロトン伝導性を備え、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す固体高分子材料の薄膜であり、セパレータ４０の外形よりも小さい長方形に形成されている。電解質膜２１は、例えば、ナフィオンである。電解質膜２１の表面上に形成されたカソード電極触媒層２２ａ，アノード電極触媒層２２ｂは、電気化学反応を促進する触媒、例えば、白金が担持されている。

ガス拡散層２３ａ，２３ｂは、気孔率が約２０％程度のカーボン製の多孔体であり、例えば、カーボンクロスやカーボンペーパによって形成されている。ガス拡散層２３ａ，２３ｂは、接合によりＭＥＡ２４と一体化されてＭＥＧＡ２５となる。なお、ガス拡散層２３ａはＭＥＡ２４のカソード側に、ガス拡散層２３ｂはアノード側に、それぞれ配置される。ガス拡散層２３ａは、カソードガスをその厚み方向に拡散して、カソード電極触媒層２２ａの全面に供給する。ガス拡散層２３ｂは、アノードガスをその厚み方向に拡散して、アノード電極触媒層２２ｂの全面に供給する。

多孔体流路２８，２９は、ステンレス鋼やチタン，チタン合金等の焼結発泡金属からなる。この多孔体流路２８，２９は、ＭＥＧＡ２５より小さいがほぼ同程度の大きさを有する略長方形外形である。多孔体流路２８、２９の気孔率は、ＭＥＧＡ２５を構成するガス拡散層２３ａ，２３ｂの気孔率よりも大きく、約７０〜８０％程度であり、ＭＥＧＡ２５に反応ガスを供給する流路として機能する。

例えば、多孔体流路２８は、ＭＥＧＡ２５のカソード側（ＭＥＡ２４のカソード側）とセパレータ４０との間に配置され、セパレータ４０を介して供給された空気を図１に示すように上方から下方へ導き、ＭＥＧＡ２５のカソード側に空気を供給する。

他方、多孔体流路２９は、ＭＥＧＡ２５のアノード側（ＭＥＡ２４のアノード側）とセパレータ４０との間に配置され、セパレータ４０を介して供給された水素ガスを図１に示すように上方から下方へ導き、ＭＥＧＡ２５のアノード側に供給する。

つまり、多孔体流路２８，２９は、所定方向へ反応ガスを流すことを主目的とするため、反応ガスの流れの圧力損失を抑え、排水性を向上するよう、比較的大きな気孔率を有する。これに対して、上述のガス拡散層２３ａ，２３ｂは、厚み方向への拡散を主目的とするため、比較的小さい気孔率を有する。

多孔体流路２８，２９を流れる反応ガスは、流れの過程でＭＥＧＡ２５に供給され、ＭＥＧＡ２５のガス拡散層２３ａ，２３ｂにより、カソード電極触媒層２２ａ，アノード電極触媒層２２ｂに拡散され、電気化学反応に供される。なお、この電気化学反応は発熱反応であり、燃料電池１０００を所定温度範囲で運転するため、燃料電池１０００内には冷却水が供給されている。

本実施例では、ＭＥＧＡ２５の両面に多孔体流路２８、２９が配置された部材を電極部材２６と呼ぶ。電極部材２６の外周を囲むシールガスケット３０は、シリコーンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなど、弾性を有するゴム製の絶縁性樹脂材料からなり、電極部材２６の外周に射出成形することで電極部材２６と一体的に形成されている。本実施例では、シールガスケット３０の材料として、フッ素ゴムが用いられている。

多孔体流路２８、２９の外縁近傍の所定の領域１５（図２および図３にハッチングで示す）にはシリコーン系樹脂が含浸されている。以降、本実施例では、樹脂が含浸されている領域１５を樹脂含浸領域１５と呼び、樹脂含浸領域１５の外側の領域１８をシール部材含浸領域１８と呼ぶ。

シールガスケット３０が射出成形される際、フッ素ゴムがガス拡散層２３ａ、２３ｂおよび多孔体流路２８、２９の気孔に含浸することにより、シールガスケット３０はＭＥＧＡ２５、多孔体流路２８、２９と一体的に成形される。本実施例では、多孔体流路２８、２９の樹脂含浸領域１５の気孔はシリコーン系樹脂により含浸されている、すなわち、目詰めされているため、樹脂含浸領域１５より内側へのフッ素ゴムの含浸を抑制または防止できる。

シールガスケット３０は、中間部材２０の一部として形成されており、セパレータ４０と同様の略長方形に形成されている。図３に示すように、中間部材２０の４辺に沿って、孔２０ａ〜孔２０ｆが形成されている。シールガスケット３０に設けられたマニホールド用の孔２０ａ〜２０ｆと、セパレータ４０に設けられたマニホールド用の孔とを区別するため、本実施例では、シールガスケット３０の孔２０ａ〜２０ｆを連通孔２０ａ〜２０ｆと呼ぶ。シールガスケット３０の各連通孔２０ａ〜２０ｆは、燃料電池１０００内部の流体（水素，空気，冷却水）のマニホールドの一部を構成している。連通孔２０ａはアノードガスマニホールドの一部を構成しており、連通孔２０ｂはカソードガスマニホールドの一部を構成している。また、連通孔２０ｃはアノードオフガスマニホールドの一部を構成し、連通孔２０ｄはカソードオフガスマニホールドの一部を構成し、連通孔２０ｅは冷却水供給用マニホールドの一部を構成し、連通孔２０ｆは、冷却水排出用マニホールドの一部を構成する。

シールガスケット３０には、厚み方向に、各連通孔を囲む凸状の部位が形成されている。この凸状の部位は、セパレータ４０間に挟まれ、積層方向の締結力を受け、積層方向に潰れて変形する。その結果、凸状の部位は、図２に示すように、マニホールド内からの流体（水素，空気，冷却水）の漏れを抑制するシールラインＳＬを形成する。

次に電気化学反応により生ずる電気を集電するセパレータ４０について説明する。セパレータ４０は、三つの金属の薄板を積層して形成される三層積層型のセパレータである。具体的には、空気の流路である多孔体流路２８と接触するカソードプレート４１と、水素ガスの流路である多孔体流路２９と接触するアノードプレート４３と、両プレートの中間に挟まれ、主に冷却水の流路となる中間プレート４２とから構成されている。

三つのプレートは、その厚み方向に、流路用の凹凸形状のない平坦な表面を有し（つまり、多孔体流路２８，２９との接触面が平坦であり）、ステンレス鋼やチタン，チタン合金など、導電性の金属材料から構成されている。

三つのプレートには、上述の各種マニホールドを構成する貫通孔が設けられている。具体的には、図１に示すように、略長方形形状のセパレータ４０の長辺に空気供給用の貫通孔４１ａ、空気排出用の貫通孔４１ｂが設けられている。また、セパレータ４０の短辺に、水素供給用の貫通孔４１ｃ、水素排出用の貫通孔４１ｄが設けられている。セパレータ４０の短辺には、また、冷却水供給用の貫通孔４１ｅおよび冷却水排出用の貫通孔４１ｆが、それぞれ設けられている。

カソードプレート４１には、こうしたマニホールド用の貫通孔に加え、多孔体流路２８への空気の出入口となる孔部４５，４６が複数形成されている。同様に、アノードプレート４３には、マニホールド用の貫通孔に加え、多孔体流路２９への水素ガスの出入口となる孔部（図示なし）が複数形成されている。

中間プレート４２に設けられた複数のマニホールド用の貫通孔のうち、空気の流れるマニホールド用の貫通孔４２ａは、カソードプレート４１の孔部４５と連通するように形成されている。また、水素ガスの流れるマニホールド用の貫通孔４２ｂは、アノードプレート４３の孔部（図示なし）と連通するように形成されている。

なお、中間プレート４２には、略長方形外形の長辺方向に沿って複数の切欠が形成され、その切欠の両端はそれぞれ、冷却水の流れるマニホールド用の貫通孔と連通している。

こうした構造の三つのプレートを積層して接合することで、セパレータ４０の内部には、各種流体の流路が形成される。

Ａ２．製造工程：
中間部材２０の製造工程について、図４〜図９を参照しながら説明する。図４は、本実施例における中間部材２０の製造構成を例示する工程図である。図５は、本実施例における多孔体流路の含浸処理を説明する模式図である。図６は、本実施例における含浸装置について説明する平面図である。図７は、図５における多孔体流路のＢ−Ｂ断面で切断した断面図である。図８、図９及び図１１は、本実施例における射出成形を説明する模式図である。図１０は、図９における一点鎖線円Ｃの拡大模式図である。

まず、ＭＥＧＡ２５を製作する（ステップＳ１０）。具体的には、電解質膜２１の両面に白金を担持することによりカソード電極触媒層２２ａ、アノード電極触媒層２２ｂを形成し、ＭＥＡ２４を製作する。次に、ＭＥＡ２４のカソード側にガス拡散層２３ａを、ＭＥＡ２４のアノード側にガス拡散層２３ｂを接合してＭＥＧＡ２５を製作する。

次に、多孔体流路２８、２９を製作する（ステップＳ１２）。具体的には、例えば、金属粉末に発泡剤を加え、これにバインダー樹脂水溶液を混合してスラリーを生成する。スラリーを所望の形状に成形し、発泡剤の発泡温度付近の温度で加熱することで発泡剤を発泡させるとともにスラリーを乾燥させ、金属粉末の材質に応じた温度で焼結することにより多孔体流路２８、２９を作成する。

製作した多孔体流路２８、２９の樹脂含浸領域１５にシリコーン系樹脂を含浸する（ステップＳ１４）。含浸処理について、図５〜図７を用いて詳細に説明する。なお、多孔体流路２９は多孔体流路２８と同様の構成であるため、以下では、多孔体流路２８を例に含浸処理について説明する。

本実施例の含浸処理は、含浸装置５０が、図５に破線で示すように、シリコーン系樹脂を多孔体流路２８の樹脂含浸領域１５に塗布することにより行われる。含浸装置５０は、図６に示すように、１２個のスプレーノズル５１を備える。スプレーノズル５１はシリコーン系樹脂を射出する射出口である。

含浸装置５０はスプレーノズル５１を介してシリコーン系樹脂を射出し、図７にハッチングで示すように、多孔体流路２８の樹脂含浸領域１５にシリコーン系樹脂を浸透させて含ませる。含浸に用いられるシリコーン系樹脂は、例えば、アルキド樹脂、エポキシ樹脂を用いてもよい。なお、本実施例の含浸装置５０以外に、刷毛やローラーを利用してシリコーン系樹脂を含浸させてもよいし、多孔体流路２８の樹脂含浸領域１５に樹脂を均一かつ規定の量だけ含浸させるディッピングにより含浸させてもよい。また、電着により樹脂を多孔体流路２８の樹脂含浸領域１５に含浸させてもよい

ステップＳ１４における含浸処理を施した多孔体流路２８をＭＥＧＡ２５のカソード側に積層し、ステップＳ１４における含浸処理を施した多孔体流路２９をＭＥＧＡ２５のアノード側に積層し、成形型にセットして射出成形により中間部材２０を成形する（ステップＳ１６）。射出成形について、図８〜図１１を用いて以下に具体的に説明する。

図８に示すように、成形型１００は、上型１１０、下型１２０、下型コア型１３０を備える。上型１１０には、ゲート１１１が形成されている。ゲート１１１は、型締めされた成形型１００内に樹脂材料を注入するための樹脂注入口である。上型１１０および下型コア型１３０には、シールガスケット３０のシールラインＳＬを形成する凹凸部１１２が形成されている。

射出装置１５０は樹脂材料３１を成形型１００に注入する装置である。射出装置１５０は、樹脂材料３１を射出するためのノズル１５１を備える。射出装置１５０には、一定温度に溶融された液状の樹脂材料３１が格納されている。本実施例では、樹脂材料３１はフッ素ゴムであるため、以降、樹脂材料３１をフッ素ゴム３１と呼ぶ。

下型１２０は静止固定されており、上型１１０が下型１２０に向かって移動して、上型１１０と下型１２０が型閉じされる。上型１１０と下型１２０の型締め圧Ｖ１は、任意の圧力である。

下型コア型１３０は、上型１１０および下型１２０の型締めとは別に上型１１０に向かって独立に加圧され、上型１１０と型閉じされる。上型１１０と下型１２０、および、上型１１０と下型コア型１３０とが型締めされると、図９に示すように、上型１１０と下型コア型１３０に形成されている凹凸部１１２を含むキャビティ１４０が、上型１１０と下型コア型１３０との間に形成される。

下型コア型１３０の型締め圧Ｖ２は、燃料電池スタックを締結する際の締結圧と同等の圧力ｔｐする子とが好ましい。こうすることにより、射出成形する際に、図１０に示すように、ＭＥＧＡ２５から上型１１０までの高さｄを一定に保つことができ、電極部材２６にかかる荷重を一定とすることができる。

成形型１００の型締めがなされると、液状のフッ素ゴム３１が射出装置１５０から射出され、ゲート１１１を介してキャビティ１４０内に注入される。キャビティ１４０は、図１１に示すように、注入されたフッ素ゴム３１によって充填される。

フッ素ゴム３１は熱硬化性の材料であるため、加熱処理を施し液状のフッ素ゴム３１を硬化させる。硬化後のフッ素ゴム３１のＪＩＳＡ硬度は、３０〜７０度が好ましい。また、硬化後のフッ素ゴム３１の破断伸びは、３００％以上が好ましい。

キャビティ１４０内のフッ素ゴム３１が充分に硬化された後、成形型１００の型開きをして、電極部材２６の周囲にフッ素ゴム３１によって形成されたシールガスケット３０が一体成形された中間部材２０が形成される。

以上説明した実施例の中間部材の製造方法によれば、多孔体流路の外縁近傍の一部に樹脂を含浸することにより、含浸された領域の気孔を目詰めすることができる。従って、含浸された領域よりも内側にシール部材が侵入することを防止でき、発電効率の低下を抑制できる。

また、本実施例の製造方法によれば、ＭＥＧＡ、多孔体流路およびシールガスケットを一体成形することができる。従って、多孔体流路とシールガスケットの間に空隙が生じることを抑制または防止でき、ＭＥＡに燃料ガスを効率的に供給できる。

Ｂ．変形例：
（１）上述した実施例では、多孔体流路の外縁近傍に樹脂を含浸させて気孔率を小さくしているが、気孔率を調整する方法はこれに限られない。例えば、多孔体流路を形成する際にスラリーに含まれる発泡剤の量を変え、気孔率を小さくしたい外縁近傍の領域には、発泡剤の含有量が少ないスラリーを利用して多孔体流路を形成してもよい。

（２）また、多孔体の外縁近傍を他の領域よりも隆起させて形成した後に、隆起している外縁近傍をプレスすることにより、外縁近傍の気孔を潰して気孔率を小さくしてもよい。

（３）上述した実施例では、電極部材２６はガス拡散層２３ａ、２３ｂを備えているが、ガス拡散層２３ａ、２３ｂを備えていなくても良い。

以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができることは言うまでもない。

実施例における燃料電池の概略構成を示す斜視図。 実施例における燃料電池セルの断面図。 実施例における中間部材の平面図。 実施例における中間部材の製造工程を例示する工程図。 実施例における多孔体流路の含浸処理を説明する模式図。 実施例における含浸装置について説明する平面図。 実施例における多孔体流路の断面図。 実施例における射出成形を説明する模式図。 実施例における射出成形を説明する模式図。 実施例における射出成形について説明する拡大模式図。 実施例における射出成形を説明する模式図。

符号の説明

１５…樹脂含浸領域
１８…シール部材含浸領域
２０…中間部材
２０ａ〜２０ｆ…連通孔
２１…電解質膜
２２ａ…カソード電極触媒層
２２ｂ…アノード電極触媒層
２３ａ、２３ｂ…ガス拡散層
２４…ＭＥＡ
２５…ＭＥＧＡ
２６…電極部材
２８、２９…多孔体流路
３０…シールガスケット
３１…樹脂材料
３１…フッ素ゴム
４０…セパレータ
４１…カソードプレート
４１ａ〜４１ｆ…貫通孔
４２…中間プレート
４２ａ、４２ｂ…貫通孔
４３…アノードプレート
４５…孔部
５０…含浸装置
５１…スプレーノズル
８５…エンドプレート
８５ａ〜８５ｆ…貫通孔
１００…成形型
１１０…上型
１１１…ゲート
１１２…凹凸部
１２０…下型
１３０…下型コア型
１４０…キャビティ
１５０…射出装置
１５１…ノズル
１０００…燃料電池

Claims (5)

1. 燃料電池に用いられ、気孔率の異なる複数の多孔体を備える燃料電池構成部品の製造方法であって、
   第１の気孔率を有し、導電性材料からなる第１の多孔体を、膜電極接合体の両面に積層し、
   前記第１の気孔率よりも気孔率の大きい第２の気孔率を有する第２の多孔体の外縁近傍の少なくとも一部の気孔率を、前記第２の気孔率よりも小さくする気孔率調整処理を施し、
   前記第１の多孔体を積層した前記膜電極接合体の両面に、前記第２の多孔体を積層し、
   前記第１の多孔体及び前記第２の多孔体が積層された膜電極接合体の外周縁部に、熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂の少なくとも一方からなるシール部材を流し込み、前記膜電極接合体と前記第２の多孔体と前記シール部材とを一体的に射出成形する、製造方法。
2. 請求項１記載の製造方法であって、
   前記気孔率調整処理は、前記第２の多孔体の気孔を、他の部材により目詰めする処理である、製造方法。
3. 請求項１または請求項２記載の製造方法であって、
   前記第２の多孔体は、前記燃料電池において発電に利用されるガスを、所定の方向に流通させるための多孔体流路であり、
   前記第１の多孔体は、前記ガスを拡散させるガス拡散層である、製造方法。
4. 請求項１記載の製造方法であって、
   前記第１の多孔体と前記膜電極接合体との前記積層は、前記膜電極接合体の両面に、前記第１の多孔体を接合することにより行われる、製造方法。
5. 燃料電池に用いられ、気孔率の異なる複数の多孔質層を備える燃料電池構成部品であって、
   膜電極接合体と、
   前記膜電極接合体の両面に積層される、第１の気孔率を有するガス拡散層と、
   前記第１の気孔率より大きな第２の気孔率を有し、前記ガス拡散層の外側に積層される多孔体流路であって、外縁近傍の少なくとも一部の気孔率が、前記第２の気孔率よりも小さい多孔体流路と、
   射出成形により、前記膜電極接合体、前記ガス拡散層および前記多孔体流路と一体に成形されたシール部材と、を備える燃料電池構成部品。

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