燃料電池
【課題】反応ガスの流れの偏りを抑制することを目的とする。
【解決手段】燃料電池１００であって、膜電極接合体２３５と、前記膜電極接合体２３５の少なくとも一方の面に配置され、前記膜電極接合体に反応ガスを供給するための反応ガス流路２７０とを備え、前記反応ガス流路２７０には、前記反応ガスの流れ方向と交差する方向に延びる流路部分として、流路抵抗が相対的に高い部分高抵抗流路部分２７０ｂと流路抵抗が相対的に低い低抵抗流路部分２７０ａとが交互に形成されている。
【解決手段】燃料電池１００であって、膜電極接合体２３５と、前記膜電極接合体２３５の少なくとも一方の面に配置され、前記膜電極接合体に反応ガスを供給するための反応ガス流路２７０とを備え、前記反応ガス流路２７０には、前記反応ガスの流れ方向と交差する方向に延びる流路部分として、流路抵抗が相対的に高い部分高抵抗流路部分２７０ｂと流路抵抗が相対的に低い低抵抗流路部分２７０ａとが交互に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の一種として、膜電極接合体に反応ガスを供給するための多孔体流路を備えた燃料電池が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８８８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、電極層の平面内において、反応ガスの流れの分布に偏りが生じることについては、十分に考慮がなされていなかった。
【０００５】
本発明は上記課題の少なくとも１つを解決し、電極層の平面内において、反応ガスの流れの偏りを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以下の態様をとる。
【０００７】
本発明の第１の態様は、燃料電池であって、膜電極接合体と、前記膜電極接合体の少なくとも一方の面に配置され、前記膜電極接合体に反応ガスを供給するための反応ガス流路とを備え、前記反応ガス流路には、前記反応ガスの流れ方向と交差するように、流路抵抗が相対的に高い高抵抗流路部分と流路抵抗が相対的に低い低抵抗流路部分とが交互に形成されている。この態様によれば、反応ガスが流路抵抗の高い部分を通過する際に流れが再分配されるので、反応ガスの流れの偏りを抑制することが可能となる。
【０００８】
本発明の第１の態様において、前記反応ガス流路は、多孔体により形成されており、前記高抵抗流路部分は、前記低抵抗流路部分より、前記多孔体の空隙率が小さい部分を含んでいてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【０００９】
本発明の第１の態様において、切り欠き部を有する多孔体により形成されており、前記高抵抗流路部分は、前記切り欠き部に前記多孔体よりも流路抵抗の大きな材料が充填された部分を含んでいてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１０】
本発明の第１の態様において、前記反応ガス流路は、前記反応ガスの流れる方向のピッチが相対的に狭い部分と、相対的に広い部分を交互に有するエキスパンドメタルを用いて形成されていてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１１】
本発明の第１の態様において、さらに、前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部のうちの一部は、前記接触部の他の部分より薄く形成されていてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１２】
本発明の第１の態様において、さらに、前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部の一部における接触長さは、前記接触部の他の部分における接触長さより短く形成されていてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１３】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池の他、燃料電池用反応ガス流路の構造、反応ガスの偏り抑制方法等、様々な形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の実施例：
図１は、第１の実施例に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。燃料電池１００は、電池ユニット２００とエンドプレート２０２、２０４を備える。本実施例では、電池ユニット２００は複数積層されているが、電池ユニット２００は１個であってもよい。エンドプレート２０２、２０４は、電池ユニット２００の積層方向の両端にそれぞれ配置されている。燃料電池１００には、燃料ガス供給マニホールド１１０と、燃料ガス排出マニホールド１２０と、酸化ガス供給マニホールド１３０と、酸化ガス排出マニホールド１４０と、冷媒供給マニホールド１５０と、冷媒排出マニホールド１６０と、が設けられており、これらのマニホールド１１０〜１６０は、燃料電池１００を積層方向に貫通している。
【００１５】
図２は、燃料電池１００を図１に示す２−２切断線で切ったときの断面図である。電池ユニット２００は、膜電極アッセンブリ２０とセパレータ３０とを備える。膜電極アッセンブリ２０は、電解質膜２１０と、アノード触媒層２２０と、カソード触媒層２３０と、アノード側ガス拡散層２４０と、カソード側ガス拡散層２５０と、アノード側多孔体２６０と、カソード側多孔体２７０と、シールガスケット２７５とを備える。
【００１６】
電解質膜２１０としては、例えば、パーフルオロスルホン酸ポリマなどのフッ素系樹脂や炭化水素系樹脂からなるプロトン伝導性のイオン交換膜を用いることが可能である。アノード触媒層２２０及びカソード触媒層２３０は、それぞれ、電解質膜２１０の両面に接合されている。触媒としては、例えば、白金触媒、あるいは白金と他の金属とからなる白金合金触媒を用いることが可能である。これらの触媒は、例えばカーボン粒子上に担持されて電解質膜２１０上に塗布される。電解質膜２１０と触媒層２２０、２３０とを合わせて、「膜電極接合体２３５」とも呼ぶ。
【００１７】
アノード側ガス拡散層２４０とカソード側ガス拡散層２５０は、それぞれ、膜電極接合体２３５の両面に配置されている。ガス拡散層２４０、２５０としては、カーボン不織布を用いたカーボンクロスやカーボンペーパーを用いることが可能である。アノード側多孔体２６０と、カソード側多孔体２７０は、それぞれ、ガス拡散層２４０、２５０の外側に配置されている。アノード側多孔体２６０と、カソード側多孔体２７０は、それぞれ燃料ガス、酸化ガスの流路をなす部材である。多孔体２６０、２７０として、例えば、金属製の多孔体を用いることが可能である。シールガスケット２７５は、膜電極接合体２３５の外縁を囲うように形成されている。シールガスケット２７５は、たとえば射出成形により、膜電極接合体２３５と一体に成形される。セパレータ３０は、多孔体２６０、２７０の外側に配置される。セパレータ３０は、カソードプレート３００と、アノードプレート４００と、中間フィルム５００を備える。各セパレータプレート３００、４００として、例えば金属製のプレートを用いることが可能である。カソードプレート３００には、カソード側多孔体２７０に反応ガスを供給し、排出するための開口部３３２、３４２が設けられており、アノードプレート４００には、アノード側多孔体２６０に反応ガスを供給し、排出するための開口部４１２、４２２が設けられている。中間フィルム５００は、カソードプレート３００と、アノードプレート４００とを接着する。また、中間フィルム５００には、冷媒を流すための開口部５５５が設けられている。中間フィルム５００として、例えば、樹脂製のフィルムを用いることが可能である。
【００１８】
図３は、カソード側多孔体２７０の構成を示す説明図である。多孔体２７０には、相対的に流路抵抗が低い低抵抗流路部分２７０ａと、流路抵抗が高い高抵抗流路部分２７０ｂが交互に形成されている。これらの２種類の流路部分２７０ａ、２７０ｂは、反応ガス（酸化ガス）の流れの方向（矢印で示す）と交差する方向にそれぞれ延びるように形成されている。この構成によれば、高抵抗流路部分２７０ｂを反応ガスが通過する際に、反応ガスの流れが再分配されるため、反応ガスの流れの偏りが抑制される。なお、低抵抗流路部分２７０ａと高抵抗流路部分２７０ｂは、それぞれ少なくとも１つ以上あれば良いが、それぞれを複数設けることが好ましい。
【００１９】
図４は、図３に示すＸの部分を拡大した説明図である。低抵抗流路部分２７０ａは、孔２７２ａが相対的に大きく、高抵抗流路部分２７０ｂは、孔２７２ｂが相対的に小さくなるように構成されている。実際は、孔２７２ａ、２７２ｂの大きさには、ある程度のバラツキがあるが、低抵抗流路部分２７０ａの孔２７２ａの平均径が、高抵抗流路部分２７０ｂの孔２７２ｂの平均径よりも大きければよい。
【００２０】
一般に多孔体２７０は、例えば、金属粉末と発泡体とを混合し、焼結することにより製造される。焼結時に、発泡体は飛んで蒸発し、発泡体の跡が孔２７２となる。すなわち、発泡体の大きさを変えることにより、多孔体２７０の孔２７２の大きさを変えることが可能である。低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂとを有する多孔体２７０は、例えば、以下に示すようにして製造することが可能である。
【００２１】
まず、金属粉末と相対的に大きな発泡体とを混ぜた混合物を容器に入れる。次に、その上に金属粉末と相対的に小さな発泡体とを混ぜた混合物を入れる。次に、その上に金属粉末と相対的に大きな発泡体とを混ぜた混合物を入れる。以下、これを繰り返す。これにより、相対的に小さな発泡体を含む混合物の層と、相対的に大きな発泡体を含む混合物の層とを交互に有するものができる。これを焼結すると、発泡体が飛んで蒸発するので、低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂとを有する多孔体２７０を得ることが可能となる。
【００２２】
以上、第１の実施例によれば、多孔体２７０を流れる反応ガスが、高抵抗流路部分２７０ｂを通過する際に、その流れが再分配されるため、反応ガスの流れの偏りが抑制される。
【００２３】
第２の実施例：
図５は、第２の実施例に係る多孔体２７０の構成を示す説明図であり、図４に対応する図である。第２の実施例では、孔２７２の数を変えている。すなわち、低抵抗流路部分２７０ａは、孔２７２の数が相対的に多く、高抵抗流路部分２７０ｂは、孔２７２の数が相対的に少なくなっている。こうしても多孔体２７０に低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂを形成することが可能である。なお、孔２７２の数は、金属粉末と発泡体の混合比率を変えることにより容易に調製できる。すなわち、孔２７２の数を少なくしたい場合には、金属粉末に混ぜる発泡体の量を相対的に少なくし、孔２７２の数を多くしたい場合には、金属粉末に混ぜる発泡体の量を相対的に多くすればよい。製造は、第１の実施例と同様に行うことが可能である。
【００２４】
なお、図４と図５の構成を同時に採用することも可能である。すなわち、低抵抗流路部分２７０ａでは、孔２７２の大きさが大きく、かつ、孔２７２の数が多くなるように構成し、一方、高抵抗流路部分２７０ｂでは、孔２７２の大きさが小さく、かつ、孔２７２の数が少なくなるように構成してもよい。高抵抗流路部分２７０ｂは、低抵抗流路部分２７０ａより、多孔体の空隙率が小さい部分を含んでいればよい。
【００２５】
第３の実施例：
図６は、第３の実施例に係る多孔体２７０を、図３に示す６−６線で切った断面を示す説明図である。第３の実施例では、多孔体２７０の表面に凹部２７３が形成され、凹部２７３に樹脂２７４が充填されている。樹脂２７４は反応ガスの通気性が悪いため、樹脂２７４がある部分は無い部分に比べて通気抵抗が高くなる。こうしても多孔体２７０に低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂを形成することが可能である。なお、凹部２７３と樹脂２７４は、多孔体２７０のセパレータ３０側の面、あるいは、ガス拡散層２５０側の面のいずれにあってもよい。また、凹部２７３と樹脂２７４は、多孔体２７０の両面にあってもよい。
【００２６】
第４の実施例：
図７は、第４の実施例における反応ガス流路を構成するエキスパンドメタルを模式的に示す斜視図である。第４の実施例では、反応ガス流路として、多孔体２７０ではなく、場所によりピッチが異なるエキスパンドメタル２８０を用いている。エキスパンドメタルは、薄い金属板に対し一方向の切り込みを多数入れ、直交方向に引っ張ることにより、網目構造としたものをいい、「ラス」とも呼ばれる。本実施例のエキスパンドメタル２８０は、平板に切り込みが入れられ、切れ目を境にそれぞれ山方向と谷方向に折り曲げられている。これにより、六角形の開口部２８０ａが形成されている。ここで、六角形の山方向に折った３つの辺のうち真ん中の辺を辺２８０ｂ、六角形の谷方向に折った３つの辺のうち真ん中の辺を辺２８０ｃとする。電池ユニット２００にエキスパンドメタル２８０を組み込むと、辺２８０ｂは、図２に示すガス拡散層２５０に接し、辺２８０ｃはセパレータ３０に接する。ここで、辺２８０ｂと辺２８０ｃとを含む面２８０ｄは、ガス拡散層２５０あるいは、セパレータ３０と斜めの関係にある。以後、面２８０ｄを「斜面２８０ｄ」と呼ぶ。
【００２７】
エキスパンドメタル２８０での反応ガスの流れについて説明する。カソードプレート３００の開口部３３２（図２参照）から供給された反応ガスＧ１ａは、開口部２８０ａを通り、エキスパンドメタル２８０のガス拡散層側に出てくる。開口部２８０ａから流れ出てきた反応ガスＧ１ａは、斜面２８０ｄに当たり、斜面２８０ｄを辺２８０ｂ方向に駆け上がる。反応ガスの一部は、ガス拡散層２５０に拡散するが、残りは、斜面２８０ｄを駆け上がる途中で左右に分かれ、反応ガスＧ１ｂ及びＧ１ｃになる。反応ガスＧ１ｃは、別の開口部２８０ａから流れてきた反応ガスＧ２ａと合流し、斜面２８０ｄを辺２８０ｂ方向に駆け上がる。反応ガスの一部は、同様にガス拡散層２５０に拡散するが、残りは、同様に左右に分かれ、反応ガスＧ２ｂ及びＧ２ｃになる。反応ガスは、一部をガス拡散層に拡散させつつ、分離と合流を繰り返して流れる。
【００２８】
図８は、エキスパンドメタル２８０を図７に示すｚ方向から見た図である。太線は、切断線であり、図７の六角形の開口部の位置に当たる。エキスパンドメタル２８０には、ピッチ幅が狭い部分（ピッチ幅Ｗ１）とピッチ幅が広い部分（ピッチ幅Ｗ２）がある。ここで、ピッチ幅とは、切断線と切断線との間隔をいう。
【００２９】
図９は、エキスパンドメタルを図７に示すｙ方向から見た図である。図９では、セパレータプレート３００とガス拡散層２５０も描いている。図の左右部分がエキスパンドメタル２８０のピッチ幅の狭い部分、中央部分がピッチの広い部分となっている。図を見れば分かるように、中央部分では、辺２８０ｂがガス拡散層２５０に食い込んでいる。そのため、流路抵抗が高くなる。すなわち、エキスパンドメタル２８０のピッチ幅を変えることにより、反応ガスの流路抵抗を変えることが可能となる。
【００３０】
図１０は、エキスパンドメタル２８０の製造工程を説明する説明図である。エキスパンドメタル製造装置は、刃部６００と、ローラー６１０を備える。刃部６００は、上刃６００ａ、６００ｂと下刃６００ｃとを備える。上刃６００ａと６００ｂは、ｘ方向の幅を除き同形の凸部と凹部を有している。上刃６００ａのｘ方向の幅は、図８に示すピッチ幅Ｗ１に等しく、上刃６００ａと６００ｂのｘ方向の幅の和は、ピッチ幅Ｗ２に等しい。なお、上刃６００ａと６００ｂは同形であってもよい。この場合には、Ｗ２の長さは、Ｗ１の長さの２倍となる。
【００３１】
まず、金属板２９０にピッチ幅の小さな部分を形成する場合について説明する。金属板２９０をローラー６１０によりｘ方向に送る（工程ａ）。この時の送り量は、Ｗ１である。次に、上刃６００ａを上下する（工程ｂ）。これにより、金属板２９０に下向きの凸部２９０ａを形成する。凸部２９０ａの内には、台形の形状をした開口部２９０ｂが形成されている。なお、ピッチ幅の小さな部分を形成する場合には、上刃６００ｂは用いず、図示しない位置に退避している。
【００３２】
金属板２９０をローラー６１０によりｘ方向に送る（工程ｃ）。この時の送り量は、Ｗ１である。上刃６００ａを、ｙ方向に移動する（工程ｄ）。この時の移動量は、凹凸の周期の半分の長さである。上刃６００ａを下げる（工程ｅ）。この工程により、開口部２９０ｂは１段下がり、台形の形状から六角形の形状に変形するともに、第２の凸部２９０ｃが形成される。なお、形成された開口部２９０ｂは、図７に示す開口部２８０ａと同じものである。上刃６００ａをもとの位置に戻し、金属板をｘ方向にＷ１送る（工程ｆ）。以後、工程ａから工程ｆを繰り返すことにより、金属板２９０に直線状の切れ目を千鳥状に入れながら金属板を押し広げ、金属板２９０に段状の網目を形成する。
【００３３】
ピッチ幅の大きな部分を形成する動作は、ピッチ幅が小さな部分を形成するときの動作とほぼ同じである。異なる点は、工程ａ、ｃ、ｆにおいてｘ方向への送り量はＷ２である点、及び、工程ｂ、ｄ、ｅ、ｆにおいて、上刃６００ａと６００ｂが同時に動作する点である。
【００３４】
図１１は、エキスパンドメタルを図７に示すｘ方向から見た図である。ここでは、六角形の開口部２８０ａが見えている。
【００３５】
このように、反応ガス流路としてエキスパンドメタル２８０を用いると共に、エキスパンドメタル２８０に挟ピッチ部分と広ピッチ部分を設けることによって、低抵抗流路部分と高抵抗流路部分とを形成することが可能である。
【００３６】
図１２は、エキスパンドメタルの変形例を示す説明図である。エキスパンドメタル２８０をｘ方向から見たときの開口部２８０ａの形状は、六角形以外に様々な形状が可能である。例えば、開口部２８０ａの形状が菱形（図１２（ａ））、あるいは、長方形（図１２（ｂ））になっていてもよい。
【００３７】
第５の実施例：
図１３は、第５の実施例に係るエキスパンドメタルを、図１１に示す１３−１３切断線で切ったときの断面を示す説明図である。この例では、ガス拡散層２５０と接する辺２８０ｂのうちの一部の辺２８０ｂが細く楔状に加工されていている。辺２８０ｂを他の部分よりも細く加工すると、辺２８０ｂがガス拡散層２５０に食い込み易くなり、当該部分において流路抵抗を大きくすることが可能となる。
【００３８】
第６の実施例：
図１４は、第６の実施例に係るエキスパンドメタルを図７に示すｚ方向から見た図である。第６の実施例では、斜面２８０ｄの幅を変えている。例えば、斜面２８０ｄの幅をＬ１からＬ２に狭くすると、辺２８０ｂがガス拡散層２５０に食い込み易くなり、当該部分において反応ガスの流路抵抗を大きくすることが可能である。なお、第４の実施例と第６の実施例は組み合わせて採用してもよい。たとえば、低抵抗流路部分では、ピッチ幅を狭くして（Ｗ１）斜面２８０ｄの幅を大きくし（Ｌ１）、高抵抗流路部分では、ピッチ幅を広くして（Ｗ２）、斜面２８０ｄの幅を小さくすることが可能である（Ｌ２）。なお、本実施例に係るエキスパンドメタル２８０は、上刃６００ａ、６００ｂの凹凸の形状を変え、上刃６００ａと６００ｂを切り替えて用いることにより容易に製造することが可能である。
【００３９】
上記各実施例では、カソード側を例にとり、説明をしたが、アノード側においても、反応ガス流路に相対的に流路抵抗が高い部分と、相対的に低い部分を有するように構成してもよい。すなわち、アノード側、カソード側の少なくとも一方の反応ガス流路が、相対的に流路抵抗が高い部分と、相対的に低い部分とを有していればよい。
【００４０】
上記第１から第３の実施例の構成は、組み合わせて用いてもよい。また、第４から第６の実施例の構成も、組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施例に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。
【図２】燃料電池１００を図１に示す２−２切断線で切ったときの断面図である。
【図３】カソード側多孔体２７０の構成を示す説明図である。
【図４】図３に示すＸの部分を拡大した説明図である。
【図５】第２の実施例に係る多孔体２７０の構成を示す説明図である。
【図６】第３の実施例に係る多孔体２７０を、図３に示す６−６線で切った断面を示す説明図である。
【図７】第４の実施例における反応ガス流路を構成するエキスパンドメタルを模式的に示す斜視図である。
【図８】エキスパンドメタル２８０を図７に示すｚ方向から見た図である。
【図９】エキスパンドメタルを図７に示すｙ方向から見た図である。
【図１０】エキスパンドメタル２８０の製造工程を説明する説明図である。
【図１１】エキスパンドメタルを図７に示すｘ方向から見た図である。
【図１２】エキスパンドメタルの変形例を示す説明図である。
【図１３】第５の実施例に係るエキスパンドメタルを、図１１に示す１３−１３切断線で切ったときの断面を示す説明図である。
【図１４】第６の実施例に係るエキスパンドメタルを図７に示すｚ方向から見た図である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…膜電極アッセンブリ
３０…セパレータ
１００…燃料電池
１１０〜１６０…マニホールド
２００…電池ユニット
２０２、２０４…エンドプレート
２１０…電解質膜
２２０、２３０…触媒層
２３５…膜電極接合体
２４０、２５０…ガス拡散層
２６０、２７０…多孔体
２７０ａ…低抵抗流路部分
２７０ｂ…高抵抗流路部分
２７２…孔
２７３…凹部
２７４…樹脂
２７５…シールガスケット
２８０…エキスパンドメタル
２８０ａ…開口部
２８０ｂ…辺
２８０ｃ…辺
２８０ｄ…斜面
２９０…金属板
２９０ａ…凸部
２９０ｂ…開口部
２９０ｃ…第２の凸部
３００…カソードプレート
３３２…開口部
４００…アノードプレート
４１２…開口部
５００…中間フィルム
５５５…開口部
６００…刃部
６００ａ…上刃
６００ｂ…上刃
６００ｃ…下刃
６１０…ローラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の一種として、膜電極接合体に反応ガスを供給するための多孔体流路を備えた燃料電池が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８８８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、電極層の平面内において、反応ガスの流れの分布に偏りが生じることについては、十分に考慮がなされていなかった。
【０００５】
本発明は上記課題の少なくとも１つを解決し、電極層の平面内において、反応ガスの流れの偏りを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以下の態様をとる。
【０００７】
本発明の第１の態様は、燃料電池であって、膜電極接合体と、前記膜電極接合体の少なくとも一方の面に配置され、前記膜電極接合体に反応ガスを供給するための反応ガス流路とを備え、前記反応ガス流路には、前記反応ガスの流れ方向と交差するように、流路抵抗が相対的に高い高抵抗流路部分と流路抵抗が相対的に低い低抵抗流路部分とが交互に形成されている。この態様によれば、反応ガスが流路抵抗の高い部分を通過する際に流れが再分配されるので、反応ガスの流れの偏りを抑制することが可能となる。
【０００８】
本発明の第１の態様において、前記反応ガス流路は、多孔体により形成されており、前記高抵抗流路部分は、前記低抵抗流路部分より、前記多孔体の空隙率が小さい部分を含んでいてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【０００９】
本発明の第１の態様において、切り欠き部を有する多孔体により形成されており、前記高抵抗流路部分は、前記切り欠き部に前記多孔体よりも流路抵抗の大きな材料が充填された部分を含んでいてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１０】
本発明の第１の態様において、前記反応ガス流路は、前記反応ガスの流れる方向のピッチが相対的に狭い部分と、相対的に広い部分を交互に有するエキスパンドメタルを用いて形成されていてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１１】
本発明の第１の態様において、さらに、前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部のうちの一部は、前記接触部の他の部分より薄く形成されていてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１２】
本発明の第１の態様において、さらに、前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部の一部における接触長さは、前記接触部の他の部分における接触長さより短く形成されていてもよい。この態様によれば、流路抵抗が相対的に高い部分と流路抵抗が相対的に低い部分とを形成することが可能となる。
【００１３】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池の他、燃料電池用反応ガス流路の構造、反応ガスの偏り抑制方法等、様々な形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の実施例：
図１は、第１の実施例に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。燃料電池１００は、電池ユニット２００とエンドプレート２０２、２０４を備える。本実施例では、電池ユニット２００は複数積層されているが、電池ユニット２００は１個であってもよい。エンドプレート２０２、２０４は、電池ユニット２００の積層方向の両端にそれぞれ配置されている。燃料電池１００には、燃料ガス供給マニホールド１１０と、燃料ガス排出マニホールド１２０と、酸化ガス供給マニホールド１３０と、酸化ガス排出マニホールド１４０と、冷媒供給マニホールド１５０と、冷媒排出マニホールド１６０と、が設けられており、これらのマニホールド１１０〜１６０は、燃料電池１００を積層方向に貫通している。
【００１５】
図２は、燃料電池１００を図１に示す２−２切断線で切ったときの断面図である。電池ユニット２００は、膜電極アッセンブリ２０とセパレータ３０とを備える。膜電極アッセンブリ２０は、電解質膜２１０と、アノード触媒層２２０と、カソード触媒層２３０と、アノード側ガス拡散層２４０と、カソード側ガス拡散層２５０と、アノード側多孔体２６０と、カソード側多孔体２７０と、シールガスケット２７５とを備える。
【００１６】
電解質膜２１０としては、例えば、パーフルオロスルホン酸ポリマなどのフッ素系樹脂や炭化水素系樹脂からなるプロトン伝導性のイオン交換膜を用いることが可能である。アノード触媒層２２０及びカソード触媒層２３０は、それぞれ、電解質膜２１０の両面に接合されている。触媒としては、例えば、白金触媒、あるいは白金と他の金属とからなる白金合金触媒を用いることが可能である。これらの触媒は、例えばカーボン粒子上に担持されて電解質膜２１０上に塗布される。電解質膜２１０と触媒層２２０、２３０とを合わせて、「膜電極接合体２３５」とも呼ぶ。
【００１７】
アノード側ガス拡散層２４０とカソード側ガス拡散層２５０は、それぞれ、膜電極接合体２３５の両面に配置されている。ガス拡散層２４０、２５０としては、カーボン不織布を用いたカーボンクロスやカーボンペーパーを用いることが可能である。アノード側多孔体２６０と、カソード側多孔体２７０は、それぞれ、ガス拡散層２４０、２５０の外側に配置されている。アノード側多孔体２６０と、カソード側多孔体２７０は、それぞれ燃料ガス、酸化ガスの流路をなす部材である。多孔体２６０、２７０として、例えば、金属製の多孔体を用いることが可能である。シールガスケット２７５は、膜電極接合体２３５の外縁を囲うように形成されている。シールガスケット２７５は、たとえば射出成形により、膜電極接合体２３５と一体に成形される。セパレータ３０は、多孔体２６０、２７０の外側に配置される。セパレータ３０は、カソードプレート３００と、アノードプレート４００と、中間フィルム５００を備える。各セパレータプレート３００、４００として、例えば金属製のプレートを用いることが可能である。カソードプレート３００には、カソード側多孔体２７０に反応ガスを供給し、排出するための開口部３３２、３４２が設けられており、アノードプレート４００には、アノード側多孔体２６０に反応ガスを供給し、排出するための開口部４１２、４２２が設けられている。中間フィルム５００は、カソードプレート３００と、アノードプレート４００とを接着する。また、中間フィルム５００には、冷媒を流すための開口部５５５が設けられている。中間フィルム５００として、例えば、樹脂製のフィルムを用いることが可能である。
【００１８】
図３は、カソード側多孔体２７０の構成を示す説明図である。多孔体２７０には、相対的に流路抵抗が低い低抵抗流路部分２７０ａと、流路抵抗が高い高抵抗流路部分２７０ｂが交互に形成されている。これらの２種類の流路部分２７０ａ、２７０ｂは、反応ガス（酸化ガス）の流れの方向（矢印で示す）と交差する方向にそれぞれ延びるように形成されている。この構成によれば、高抵抗流路部分２７０ｂを反応ガスが通過する際に、反応ガスの流れが再分配されるため、反応ガスの流れの偏りが抑制される。なお、低抵抗流路部分２７０ａと高抵抗流路部分２７０ｂは、それぞれ少なくとも１つ以上あれば良いが、それぞれを複数設けることが好ましい。
【００１９】
図４は、図３に示すＸの部分を拡大した説明図である。低抵抗流路部分２７０ａは、孔２７２ａが相対的に大きく、高抵抗流路部分２７０ｂは、孔２７２ｂが相対的に小さくなるように構成されている。実際は、孔２７２ａ、２７２ｂの大きさには、ある程度のバラツキがあるが、低抵抗流路部分２７０ａの孔２７２ａの平均径が、高抵抗流路部分２７０ｂの孔２７２ｂの平均径よりも大きければよい。
【００２０】
一般に多孔体２７０は、例えば、金属粉末と発泡体とを混合し、焼結することにより製造される。焼結時に、発泡体は飛んで蒸発し、発泡体の跡が孔２７２となる。すなわち、発泡体の大きさを変えることにより、多孔体２７０の孔２７２の大きさを変えることが可能である。低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂとを有する多孔体２７０は、例えば、以下に示すようにして製造することが可能である。
【００２１】
まず、金属粉末と相対的に大きな発泡体とを混ぜた混合物を容器に入れる。次に、その上に金属粉末と相対的に小さな発泡体とを混ぜた混合物を入れる。次に、その上に金属粉末と相対的に大きな発泡体とを混ぜた混合物を入れる。以下、これを繰り返す。これにより、相対的に小さな発泡体を含む混合物の層と、相対的に大きな発泡体を含む混合物の層とを交互に有するものができる。これを焼結すると、発泡体が飛んで蒸発するので、低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂとを有する多孔体２７０を得ることが可能となる。
【００２２】
以上、第１の実施例によれば、多孔体２７０を流れる反応ガスが、高抵抗流路部分２７０ｂを通過する際に、その流れが再分配されるため、反応ガスの流れの偏りが抑制される。
【００２３】
第２の実施例：
図５は、第２の実施例に係る多孔体２７０の構成を示す説明図であり、図４に対応する図である。第２の実施例では、孔２７２の数を変えている。すなわち、低抵抗流路部分２７０ａは、孔２７２の数が相対的に多く、高抵抗流路部分２７０ｂは、孔２７２の数が相対的に少なくなっている。こうしても多孔体２７０に低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂを形成することが可能である。なお、孔２７２の数は、金属粉末と発泡体の混合比率を変えることにより容易に調製できる。すなわち、孔２７２の数を少なくしたい場合には、金属粉末に混ぜる発泡体の量を相対的に少なくし、孔２７２の数を多くしたい場合には、金属粉末に混ぜる発泡体の量を相対的に多くすればよい。製造は、第１の実施例と同様に行うことが可能である。
【００２４】
なお、図４と図５の構成を同時に採用することも可能である。すなわち、低抵抗流路部分２７０ａでは、孔２７２の大きさが大きく、かつ、孔２７２の数が多くなるように構成し、一方、高抵抗流路部分２７０ｂでは、孔２７２の大きさが小さく、かつ、孔２７２の数が少なくなるように構成してもよい。高抵抗流路部分２７０ｂは、低抵抗流路部分２７０ａより、多孔体の空隙率が小さい部分を含んでいればよい。
【００２５】
第３の実施例：
図６は、第３の実施例に係る多孔体２７０を、図３に示す６−６線で切った断面を示す説明図である。第３の実施例では、多孔体２７０の表面に凹部２７３が形成され、凹部２７３に樹脂２７４が充填されている。樹脂２７４は反応ガスの通気性が悪いため、樹脂２７４がある部分は無い部分に比べて通気抵抗が高くなる。こうしても多孔体２７０に低抵抗流路部分２７０ａと、高抵抗流路部分２７０ｂを形成することが可能である。なお、凹部２７３と樹脂２７４は、多孔体２７０のセパレータ３０側の面、あるいは、ガス拡散層２５０側の面のいずれにあってもよい。また、凹部２７３と樹脂２７４は、多孔体２７０の両面にあってもよい。
【００２６】
第４の実施例：
図７は、第４の実施例における反応ガス流路を構成するエキスパンドメタルを模式的に示す斜視図である。第４の実施例では、反応ガス流路として、多孔体２７０ではなく、場所によりピッチが異なるエキスパンドメタル２８０を用いている。エキスパンドメタルは、薄い金属板に対し一方向の切り込みを多数入れ、直交方向に引っ張ることにより、網目構造としたものをいい、「ラス」とも呼ばれる。本実施例のエキスパンドメタル２８０は、平板に切り込みが入れられ、切れ目を境にそれぞれ山方向と谷方向に折り曲げられている。これにより、六角形の開口部２８０ａが形成されている。ここで、六角形の山方向に折った３つの辺のうち真ん中の辺を辺２８０ｂ、六角形の谷方向に折った３つの辺のうち真ん中の辺を辺２８０ｃとする。電池ユニット２００にエキスパンドメタル２８０を組み込むと、辺２８０ｂは、図２に示すガス拡散層２５０に接し、辺２８０ｃはセパレータ３０に接する。ここで、辺２８０ｂと辺２８０ｃとを含む面２８０ｄは、ガス拡散層２５０あるいは、セパレータ３０と斜めの関係にある。以後、面２８０ｄを「斜面２８０ｄ」と呼ぶ。
【００２７】
エキスパンドメタル２８０での反応ガスの流れについて説明する。カソードプレート３００の開口部３３２（図２参照）から供給された反応ガスＧ１ａは、開口部２８０ａを通り、エキスパンドメタル２８０のガス拡散層側に出てくる。開口部２８０ａから流れ出てきた反応ガスＧ１ａは、斜面２８０ｄに当たり、斜面２８０ｄを辺２８０ｂ方向に駆け上がる。反応ガスの一部は、ガス拡散層２５０に拡散するが、残りは、斜面２８０ｄを駆け上がる途中で左右に分かれ、反応ガスＧ１ｂ及びＧ１ｃになる。反応ガスＧ１ｃは、別の開口部２８０ａから流れてきた反応ガスＧ２ａと合流し、斜面２８０ｄを辺２８０ｂ方向に駆け上がる。反応ガスの一部は、同様にガス拡散層２５０に拡散するが、残りは、同様に左右に分かれ、反応ガスＧ２ｂ及びＧ２ｃになる。反応ガスは、一部をガス拡散層に拡散させつつ、分離と合流を繰り返して流れる。
【００２８】
図８は、エキスパンドメタル２８０を図７に示すｚ方向から見た図である。太線は、切断線であり、図７の六角形の開口部の位置に当たる。エキスパンドメタル２８０には、ピッチ幅が狭い部分（ピッチ幅Ｗ１）とピッチ幅が広い部分（ピッチ幅Ｗ２）がある。ここで、ピッチ幅とは、切断線と切断線との間隔をいう。
【００２９】
図９は、エキスパンドメタルを図７に示すｙ方向から見た図である。図９では、セパレータプレート３００とガス拡散層２５０も描いている。図の左右部分がエキスパンドメタル２８０のピッチ幅の狭い部分、中央部分がピッチの広い部分となっている。図を見れば分かるように、中央部分では、辺２８０ｂがガス拡散層２５０に食い込んでいる。そのため、流路抵抗が高くなる。すなわち、エキスパンドメタル２８０のピッチ幅を変えることにより、反応ガスの流路抵抗を変えることが可能となる。
【００３０】
図１０は、エキスパンドメタル２８０の製造工程を説明する説明図である。エキスパンドメタル製造装置は、刃部６００と、ローラー６１０を備える。刃部６００は、上刃６００ａ、６００ｂと下刃６００ｃとを備える。上刃６００ａと６００ｂは、ｘ方向の幅を除き同形の凸部と凹部を有している。上刃６００ａのｘ方向の幅は、図８に示すピッチ幅Ｗ１に等しく、上刃６００ａと６００ｂのｘ方向の幅の和は、ピッチ幅Ｗ２に等しい。なお、上刃６００ａと６００ｂは同形であってもよい。この場合には、Ｗ２の長さは、Ｗ１の長さの２倍となる。
【００３１】
まず、金属板２９０にピッチ幅の小さな部分を形成する場合について説明する。金属板２９０をローラー６１０によりｘ方向に送る（工程ａ）。この時の送り量は、Ｗ１である。次に、上刃６００ａを上下する（工程ｂ）。これにより、金属板２９０に下向きの凸部２９０ａを形成する。凸部２９０ａの内には、台形の形状をした開口部２９０ｂが形成されている。なお、ピッチ幅の小さな部分を形成する場合には、上刃６００ｂは用いず、図示しない位置に退避している。
【００３２】
金属板２９０をローラー６１０によりｘ方向に送る（工程ｃ）。この時の送り量は、Ｗ１である。上刃６００ａを、ｙ方向に移動する（工程ｄ）。この時の移動量は、凹凸の周期の半分の長さである。上刃６００ａを下げる（工程ｅ）。この工程により、開口部２９０ｂは１段下がり、台形の形状から六角形の形状に変形するともに、第２の凸部２９０ｃが形成される。なお、形成された開口部２９０ｂは、図７に示す開口部２８０ａと同じものである。上刃６００ａをもとの位置に戻し、金属板をｘ方向にＷ１送る（工程ｆ）。以後、工程ａから工程ｆを繰り返すことにより、金属板２９０に直線状の切れ目を千鳥状に入れながら金属板を押し広げ、金属板２９０に段状の網目を形成する。
【００３３】
ピッチ幅の大きな部分を形成する動作は、ピッチ幅が小さな部分を形成するときの動作とほぼ同じである。異なる点は、工程ａ、ｃ、ｆにおいてｘ方向への送り量はＷ２である点、及び、工程ｂ、ｄ、ｅ、ｆにおいて、上刃６００ａと６００ｂが同時に動作する点である。
【００３４】
図１１は、エキスパンドメタルを図７に示すｘ方向から見た図である。ここでは、六角形の開口部２８０ａが見えている。
【００３５】
このように、反応ガス流路としてエキスパンドメタル２８０を用いると共に、エキスパンドメタル２８０に挟ピッチ部分と広ピッチ部分を設けることによって、低抵抗流路部分と高抵抗流路部分とを形成することが可能である。
【００３６】
図１２は、エキスパンドメタルの変形例を示す説明図である。エキスパンドメタル２８０をｘ方向から見たときの開口部２８０ａの形状は、六角形以外に様々な形状が可能である。例えば、開口部２８０ａの形状が菱形（図１２（ａ））、あるいは、長方形（図１２（ｂ））になっていてもよい。
【００３７】
第５の実施例：
図１３は、第５の実施例に係るエキスパンドメタルを、図１１に示す１３−１３切断線で切ったときの断面を示す説明図である。この例では、ガス拡散層２５０と接する辺２８０ｂのうちの一部の辺２８０ｂが細く楔状に加工されていている。辺２８０ｂを他の部分よりも細く加工すると、辺２８０ｂがガス拡散層２５０に食い込み易くなり、当該部分において流路抵抗を大きくすることが可能となる。
【００３８】
第６の実施例：
図１４は、第６の実施例に係るエキスパンドメタルを図７に示すｚ方向から見た図である。第６の実施例では、斜面２８０ｄの幅を変えている。例えば、斜面２８０ｄの幅をＬ１からＬ２に狭くすると、辺２８０ｂがガス拡散層２５０に食い込み易くなり、当該部分において反応ガスの流路抵抗を大きくすることが可能である。なお、第４の実施例と第６の実施例は組み合わせて採用してもよい。たとえば、低抵抗流路部分では、ピッチ幅を狭くして（Ｗ１）斜面２８０ｄの幅を大きくし（Ｌ１）、高抵抗流路部分では、ピッチ幅を広くして（Ｗ２）、斜面２８０ｄの幅を小さくすることが可能である（Ｌ２）。なお、本実施例に係るエキスパンドメタル２８０は、上刃６００ａ、６００ｂの凹凸の形状を変え、上刃６００ａと６００ｂを切り替えて用いることにより容易に製造することが可能である。
【００３９】
上記各実施例では、カソード側を例にとり、説明をしたが、アノード側においても、反応ガス流路に相対的に流路抵抗が高い部分と、相対的に低い部分を有するように構成してもよい。すなわち、アノード側、カソード側の少なくとも一方の反応ガス流路が、相対的に流路抵抗が高い部分と、相対的に低い部分とを有していればよい。
【００４０】
上記第１から第３の実施例の構成は、組み合わせて用いてもよい。また、第４から第６の実施例の構成も、組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施例に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。
【図２】燃料電池１００を図１に示す２−２切断線で切ったときの断面図である。
【図３】カソード側多孔体２７０の構成を示す説明図である。
【図４】図３に示すＸの部分を拡大した説明図である。
【図５】第２の実施例に係る多孔体２７０の構成を示す説明図である。
【図６】第３の実施例に係る多孔体２７０を、図３に示す６−６線で切った断面を示す説明図である。
【図７】第４の実施例における反応ガス流路を構成するエキスパンドメタルを模式的に示す斜視図である。
【図８】エキスパンドメタル２８０を図７に示すｚ方向から見た図である。
【図９】エキスパンドメタルを図７に示すｙ方向から見た図である。
【図１０】エキスパンドメタル２８０の製造工程を説明する説明図である。
【図１１】エキスパンドメタルを図７に示すｘ方向から見た図である。
【図１２】エキスパンドメタルの変形例を示す説明図である。
【図１３】第５の実施例に係るエキスパンドメタルを、図１１に示す１３−１３切断線で切ったときの断面を示す説明図である。
【図１４】第６の実施例に係るエキスパンドメタルを図７に示すｚ方向から見た図である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…膜電極アッセンブリ
３０…セパレータ
１００…燃料電池
１１０〜１６０…マニホールド
２００…電池ユニット
２０２、２０４…エンドプレート
２１０…電解質膜
２２０、２３０…触媒層
２３５…膜電極接合体
２４０、２５０…ガス拡散層
２６０、２７０…多孔体
２７０ａ…低抵抗流路部分
２７０ｂ…高抵抗流路部分
２７２…孔
２７３…凹部
２７４…樹脂
２７５…シールガスケット
２８０…エキスパンドメタル
２８０ａ…開口部
２８０ｂ…辺
２８０ｃ…辺
２８０ｄ…斜面
２９０…金属板
２９０ａ…凸部
２９０ｂ…開口部
２９０ｃ…第２の凸部
３００…カソードプレート
３３２…開口部
４００…アノードプレート
４１２…開口部
５００…中間フィルム
５５５…開口部
６００…刃部
６００ａ…上刃
６００ｂ…上刃
６００ｃ…下刃
６１０…ローラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池であって、
膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の少なくとも一方の面に配置され、前記膜電極接合体に反応ガスを供給するための反応ガス流路とを備え、
前記反応ガス流路には、前記反応ガスの流れ方向と交差するように、流路抵抗が相対的に高い高抵抗流路部分と流路抵抗が相対的に低い低抵抗流路部分とが交互に形成されている、燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記反応ガス流路は、多孔体により形成されており、
前記高抵抗流路部分は、前記低抵抗流路部分より、前記多孔体の空隙率が小さい部分を含む、燃料電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池において、
前記反応ガス流路は、切り欠き部を有する多孔体により形成されており、
前記高抵抗流路部分は、前記切り欠き部に前記多孔体よりも流路抵抗の大きな材料が充填された部分を含む、燃料電池。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記反応ガス流路は、前記反応ガスの流れる方向のピッチが相対的に狭い部分と、相対的に広い部分を交互に有するエキスパンドメタルを用いて形成されている、燃料電池。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池において、さらに、
前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、
前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部の一部は、前記接触部の他の部分より薄く形成されている、燃料電池。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の燃料電池において、
前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、
前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部の一部における接触長さは、前記接触部の他の部分における接触長さより短く形成されている、燃料電池。
【請求項１】
燃料電池であって、
膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の少なくとも一方の面に配置され、前記膜電極接合体に反応ガスを供給するための反応ガス流路とを備え、
前記反応ガス流路には、前記反応ガスの流れ方向と交差するように、流路抵抗が相対的に高い高抵抗流路部分と流路抵抗が相対的に低い低抵抗流路部分とが交互に形成されている、燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記反応ガス流路は、多孔体により形成されており、
前記高抵抗流路部分は、前記低抵抗流路部分より、前記多孔体の空隙率が小さい部分を含む、燃料電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池において、
前記反応ガス流路は、切り欠き部を有する多孔体により形成されており、
前記高抵抗流路部分は、前記切り欠き部に前記多孔体よりも流路抵抗の大きな材料が充填された部分を含む、燃料電池。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記反応ガス流路は、前記反応ガスの流れる方向のピッチが相対的に狭い部分と、相対的に広い部分を交互に有するエキスパンドメタルを用いて形成されている、燃料電池。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池において、さらに、
前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、
前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部の一部は、前記接触部の他の部分より薄く形成されている、燃料電池。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の燃料電池において、
前記膜電極接合体と前記エキスパンドメタルとの間にガス拡散層を備え、
前記エキスパンドメタルの前記ガス拡散層との接触部の一部における接触長さは、前記接触部の他の部分における接触長さより短く形成されている、燃料電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２５９５９１（Ｐ２００９−２５９５９１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０７０６８（Ｐ２００８−１０７０６８）
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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