[發明專利]燃料電池用膜電極接合體、高分子電解質型燃料電池用單元、高分子電解質型燃料電池及膜電極接合體的制造方法

無效

• 申請號: 200780001346.1
• 申請日: 2007-06-14
• 公開（公告）號: CN101356676A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 川畑德彥;日下部弘樹;森本隆志;松本敏宏;寺西正俊
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M4/86;H01M8/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

1.一種燃料電池用膜電極接合體，其中，具備：

膜電極接合體主體部，其具備高分子電解質膜和一對電極層，所述一對電極層在所述高分子電解質膜的兩表面的比周緣部靠內側的中央區域分別層疊有催化劑層、和面積比所述催化劑層大且周緣從所述催化劑層突出的擴散層，在所述擴散層的突出部分和高分子電解質膜的周緣部之間設置有間隙；

板狀熱塑性樹脂制框體，其形成為包夾所述高分子電解質膜的周緣部且包圍所述高分子電解質膜的外緣；以及

熱塑性樹脂制襯墊，其分別設置在所述框體的兩面，

所述襯墊具備：肋，其設置于所述框體與所述膜電極接合體主體部之間并在所述襯墊的頂面上沿所述框體的內緣延伸；間隙填充部，其填充所述擴散層的突出部分和高分子電解質膜的周緣部之間的間隙內。

2.根據權利要求1所述的燃料電池用膜電極接合體，其中，

設置有沿所述框體的內緣延伸的肋的位置，形成在比被所述框體夾持的所述高分子電解質膜的外周端靠向內側處。

3.根據權利要求1所述的燃料電池用膜電極接合體，其中，

所述擴散層的所述突出部分的突出幅寬比所述擴散層的厚度幅寬短。

4.根據權利要求1所述的燃料電池用膜電極接合體，其中，

所述擴散層的端面構成為錐狀。

5.根據權利要求1所述的燃料電池用膜電極接合體，其中，

分別設置于所述高分子電解質膜的兩表面的電極層的位置在表背面分別錯開而配置。

6.根據權利要求1所述的燃料電池用膜電極接合體，其中，

所述框體具備支路孔對，所述支路孔對將燃料氣體、氧化劑氣體分別供給于膜電極接合體主體部，所述襯墊的環狀部設置在所述支路孔對的周圍。

7.一種高分子電解質型燃料電池用單元，其中，

具有：權利要求1所述的膜電極接合體和以包夾所述膜電極接合體的方式設置的陽極隔離件及陰極隔離件，

在所述陽極隔離件及陰極隔離件中，與設置于所述膜電極接合體主體部的周圍的環狀部抵接的環狀部抵接部分設置成與所述環狀部的外廓形狀相同的形狀，以在所述環狀部和所述環狀部抵接部分之間不產生間隙。

8.一種高分子電解質型燃料電池，其中，

層疊兩個以上權利要求7所述的高分子電解質型燃料電池用單元而構成。

9.一種膜電極接合體的制造方法，其中，

在高分子電解質膜的比周緣部靠內側的兩表面設置催化劑層，在所述催化劑層的表面以層疊狀態配置具有比所述催化劑層大的面積且周緣從所述催化劑層突出而形成的擴散層，從而制作在所述擴散層的突出部分和高分子電解質膜的周緣部之間形成有間隙的膜電極接合體主體部，

使熱塑性樹脂流入第一模具和第二模具之間，從而成形在框內緣形成有平坦部的框狀成形部件，

以使所述膜電極接合體主體部的周緣部位于所述平坦部的方式將所述膜電極接合體主體部配置在所述成形部件的框內，將第三模具接合在嵌合有所述成形部件的第一模具上，并使熱塑性樹脂流入所述第一模具和所述第三模具之間，成形接合了所述膜電極接合體主體部的狀態的框體，

將接合了所述膜電極接合體主體部的框體夾在中間，并同時接合第四模具及第五模具，使熔融樹脂流入所述第四模具和第五模具之間而成形襯墊，所述襯墊具備：環狀部，其沿所述框體的內緣設置，且被覆從所述框體的內緣至所述擴散層的外緣為止；肋，其設置于所述環狀部，且沿所述框體的內緣延伸；間隙填充部，其填充所述擴散層的突出部分和高分子電解質膜的周緣部之間的間隙內。