ＰＥＭ型燃料電池アセンブリは、不凍液による電池の汚染の危険性を最小限にするよう、隔離ギャップ（２８）によって電池スタックアセンブリから隔離された内部冷媒マニフォルド（２５）とともに、冷却プレート（１０）を含む。内部冷媒マニフォルドは、シールアセンブリ（２４）によって形成され、各々のシールアセンブリ（２４）は、エアターンマニフォルドとして用いられるギャップ（２８）を備えるよう、燃料電池の平面形状（１７）から外側に延びている各々の冷却プレートの突起（１６）における、インレット開口部（１４）またはアウトレット開口部（１５）の間に配置される。貫通孔（４１）を有するフランジ（４０）は、燃料電池スタックの冷却プレートとの組立を補助するタイロッドを受ける。
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【課題】 使用環境および運転状況に影響されずに、安定した電力を供給可能で、更に高信頼性で、長寿命な燃料電池を提供する。
【解決手段】 燃料極１０２と酸化剤極１０８を含む燃料電池の前記酸化剤極の近傍に、吸湿材１０５１を設け、この吸湿材を酸化剤極表面に近接又は接触させあるいは酸化剤極から離隔させる。これにより前記吸湿材が酸化剤極の水分を除去し、使用環境および運転状況に影響されず、安定した電力を供給可能な燃料電池が提供できる。 （もっと読む）

イオン伝導複合膜の製造方法が開示され、この方法は、（ａ）溶液または溶融状態にある、電子的及びイオン的に非伝導なポリマー、または電子的及びイオン的に非伝導な少なくとも２つのポリマーの混合物を、低融点塩と結合する工程と、（ｂ）工程（ａ）で得られた生成物を、シリカの加水分解可能な有機前駆体と結合する工程と、（ｃ）工程（ｂ）で得られた生成物を、適合するヘテロポリ酸溶液の有機溶剤と結合する工程と、（ｄ）工程（ｃ）で得られた生成物から、フィルムの膜、望ましくは薄いフィルムに成型する工程を含む。

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【課題】 複数の単位セルを含む燃料電池の単位セルの高集積化を図るとともに、燃料電池の小型化・薄型化および軽量化を図る。
【解決手段】 固体電解質膜１０５の両面に、一平面内に配置された複数の燃料極１１０ａ、１１０ｂまたは酸化剤極１１２ａ、１１２ｂを樹脂部１０２で支持した１対の電極シート１００ａ、１００ｂを設置して、複数の単位セルを構成し、前記固体電解質膜の両側に位置する隣接単位セルの燃料極および酸化剤極を前記固体電解質膜を貫通する導電部材１０８で直列接続する。導電部材１０８がセルの積層方向に延びているため、余分なスペースが不要で、燃焼の小型化が達成できる。 （もっと読む）

複数の冷却プレート（９）は、スタック（７）の燃料電池（８）の間に配置され、また冷媒インレット流路及び冷媒アウトレット流路（１５）を含む突起（１２、１３）を有する。突起は、冷媒インレットマニフォルド及び冷媒アウトレットマニフォルド（１７、２０）を形成するよう、マニフォルド構造体（２７、２８）とともにシールを形成するエラストマ系シール材（３５、３６）によって囲まれる。シール材は、冷媒が燃料電池のエッジに沿って燃料電池に侵入するのを阻止する。これにより、冷媒による燃料電池の汚染を防止する。冷媒インレットマニフォルド構造体ならびに冷媒アウトレットマニフォルド構造体（２７、２８）もまた、反応ガスマニフォルド（１８、２１）を画定する。
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出力電力密度、出力電圧などの特性の点で優れ、更に折曲げ強度等の機械的強度が大きく長期に渡って安定した性能を有する高分子電解質型ガス拡散層を提供する。 繊維径０．５〜５００ｎｍ、繊維長１０００μｍ以下を有し、かつ中心軸が空洞構造からなる微細炭素繊維５〜５０質量％と、導電性粒子３５〜９０質量％と、撥水性樹脂粒子５〜１５質量％との混合物を抄造してなる、厚みが０．０５〜２ｍｍのシート状成形物からなることを特徴とする。 （もっと読む）

本発明は、多数のステンレス鋼双極板、電極、膜及び圧縮プレート間に封入された周囲シールガスケットを備える、イオノマー膜燃料電池積重ね体の新規設計を記載する。この新規の設計は、膜内での金属イオンの蓄積と結果的な電圧減衰を防止することを目的とし、この目的で、冷却流体中に含まれる金属イオンの、イオノマー膜内部での横移動を防止する。
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初期の発電性能が高く、長期にわたって安定した出力特性を維持できる固体高分子型燃料電池用膜・電極接合体の提供。 触媒金属粒子がカーボン担体に担持された触媒粉末とイオン交換樹脂とを含む触媒層を有するアノード及びカソードと、該アノードの触媒層と該カソードの触媒層との間に配置されるイオン交換膜とを有する固体高分子型燃料電池用膜・電極接合体において、前記アノードの触媒層及び前記カソードの触媒層の少なくとも一方には、２０℃で水に対する溶解度が３以下のアミンを含有させ、当該アミンの触媒粉末に対する含有量（Ｗ×Ｎ）／Ｍ×１０００を０．０３〜１とする（ただし、Ｗは前記アミンの触媒粉末１ｇあたりの含有量（ｇ）、Ｍは前記アミンの分子量、Ｎは前記アミン１分子中における塩基性を有する窒素原子の数である。）。前記アミンとしては、特にＨＡＬＳが好ましい。 （もっと読む）

金属酸化物薄膜（１０）は、１つ又は複数の金属塩と１つ又は複数の水溶性ポリマーとの溶液を含む。当該金属塩及び水溶性ポリマーの溶液を金属酸化物薄膜（１０）へと変換するための機構を提供する。 （もっと読む）

膜電極アセンブリ（１２）の作成方法を提供する。該方法は、非孔質ポリマー基材（７２）であって、再使用を容易にするために処理中に著しい変形が生じないような十分な構造保全性および弾性変形を有する基材を提供する。連続処理の場合、該基材（７２）をループの形にしてもよい。イオン伝導性材料、導電性材料、触媒、および高沸点溶媒を包含するスラリー（７０）を形成する。該スラリー（７０）を、非孔質ポリマー基材（７２）上に、例えば不連続領域のパターンで施用する。該スラリー（７２）を乾燥してデカルを形成する。該デカルを膜に結合した後、基材を、再使用することができるように、デカルから実質的に無傷状態で剥離する。 （もっと読む）

ＰＥＭ燃料電池の反応物ガスマニホルド（１２〜１５）は、真空、低熱伝導率ガス、ＶＩＰ（５９）又はＧＦＰ（６３）が充填されたチャンバ（３６）を設けるために、周囲の壁（３５）で密閉された内壁と外壁（３０，３１）を有する絶縁されたマニホルド（１４ａ）を設けるように改良される。単一壁のマニホルド（１４ｄ，１４ｅ）は、その内部又は外部にＶＩＰ又はＧＦＰを有してもよい。絶縁パネル（４０）は同様に真空、低熱伝導率ガス、ＶＩＰ又はＧＦＰを収容したチャンバ（４６）を形成するように周囲の壁（４５）で封入された内壁と外壁（４２，４３）を有する。タイロッド（９ａ）は絶縁パネル（４０）に対してフラッシュ面を与えるよう、燃料電池スタックの圧板（１１ａ）の中に埋め込み（５０）されてもよい。

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【解決手段】
ＭＥＡ（９）の触媒層（１０、１１）の重なり合いを制御することによりＭＥＡ（９）の故障モードに取り組む方法、並びに、本方法により構成された装置が開示される。本発明は、電解質（４）のエッジからのイオノマーの損失に起因した流れ場の機能不全に関連する膜電極アッセンブリ（ＭＥＡ）（９）のアーキテクチャーの特徴に取り組んでいる。イオノマーの劣化に取り組むため、本発明は、カソード触媒（１１）のエッジが、アノード触媒（１０）のエッジよりも、電解質（４）のエッジにより近くなるＭＥＡ（９）の設計を提供する。 （もっと読む）

イオン交換膜の性能を、例えば、電気化学的燃料電池の高温作動の観点で改良するための、水不溶性添加剤。この不溶性添加剤は、金属酸化物で架橋したマトリックスを含有し、このマトリックスは、リンカーを通してこのマトリックスに共有結合した、ホスホン酸基を有する。１つの実施形態において、この金属は、ケイ素であり、そして架橋したマトリックスは、シロキサン架橋したマトリックスであり、このマトリックスは、複数のジシロキシ結合によって架橋したケイ素原子を含み、そしてアルカンジイルリンカーを介してこれらのケイ素原子に共有結合したホスホン酸基を有する。
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本発明は、１ステップ圧縮成形方法によって改善された端部シーリングを有する一体化された膜電極組立体を提供する。
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【解決手段】 膜−電極アッセンブリーで組み合わせるべき膜の製造方法において、イオン伝導性膜中の溶剤含有量を制御しながら、イオン伝導性膜を少なくとも１種類の溶剤を含む液中でまたは少なくとも１種類の溶剤の蒸気相を含む雰囲気で膨潤させる段階を含むことを特徴とする、上記方法。 （もっと読む）

プロトン伝導性ポリマーは、有機鎖を含むケイ素化合物、及び少なくとも1つの酸基を含む化合物を含む、複数の化合物の共重合によって形成される。ポリマーは、結合基を介して結合される酸基を有するハイブリッド有機無機マトリックスを含んでいる。結合基は、1つ以上の電子吸引基を含むことができる。電子吸引基は、ハロゲンであり得る。
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【解決手段】本発明は1キロワットの電力当たり５００ドルよりも安いコストで固体酸化剤燃料電池（ＳＯＦＣ）を都合よく製造する方法を提供する。本方法は、電極層を形成し、電極表面に電解質材料を沈積することからなる。形成される構造は、電極−電解質の二層構造である。第２の電極がこの二層の上に沈積されて、二つの電極の間電解材料質が沈積された構成の多層構造燃料電池が形成される。この多層構造は、次いで加熱されて単一の加熱サイクルでもって焼成されてバインダー材料が除去されて、燃料電池は焼結される。この加熱サイクルは、一つまたはそれ以上のチャンバーのある炉内で行なわれる。チャンバーは好ましくは電池を加熱して電解質と電極構造のバインダー材料を除去するために可変のまたは多重の周波数のマイクロウエーブ源を具備する。チャンバーはまた燃料電池の焼結のための対流および／または放射加熱源を含む。さらに加えて、本発明は協調させて電解質と電極構造の熱物理的性質からの逸脱を少なくする。この調和は、電池内の温度勾配を少なくして、温度サイクルの間、均一に加熱、焼成する。多層構造は電池内の温度勾配が小さくなるので、歪んだり壊れることが少ない。ＳＯＦＣはまたは標準的な方法よりも時間が一桁違少ない本方法により製造される。 （もっと読む）

芳香族基へ共有結合されているスルホン酸基を有するポリマーと、ホスホン酸基を含みそしてホスホン酸基を含むモノマーを重合することによって得られるポリマーとを含む、プロトン伝導性高分子膜が開示される。 （もっと読む）

本発明は、高分子膜がホスホン酸ポリマーを含む、触媒層でコーティングされている高分子膜に関する。該ポリマーは、ホスホン酸モノマーの重合により得られ得る。本発明は、該触媒層がホスホン酸アイオノマーを含むことを特徴とし、該アイオノマーは、ホスホン酸モノマーの重合により得られ得る。
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本発明は、ホスホン酸基を含みそしてホスホン酸基を含むモノマーを重合することによって得られるポリマーおよび少なくとも１つの多孔性担体材料が提供される、ポリマーを含むプロトン伝導性高分子膜に関する。 （もっと読む）