(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の層間の接合用の接着材料であって、
接着性樹脂と、
導電性粒子と、
導電性樹脂と、を含み、
前記導電性粒子の平均径は、前記燃料電池の触媒担持体の平均径より大きい、接着材料。
【請求項２】
請求項１に記載の接着材料であって、
前記接着材料における前記接着性樹脂の濃度は３５％以上である、接着材料。
【請求項３】
請求項２に記載の接着材料であって、
前記接着材料における前記導電性粒子の濃度は３％以下である、接着材料。
【請求項４】
請求項３に記載の接着材料であって、
前記接着材料における前記導電性樹脂の濃度は５０％以上である、接着材料。
【請求項５】
燃料電池であって、
電解質膜と、
前記電解質膜の両面に配置された触媒層と、
前記触媒層の前記電解質膜に対向する面とは反対側の面に配置され、前記触媒層に反応ガスを供給するガス拡散層と、を備え、
前記触媒層と前記ガス拡散層とは接着材料を用いて接合されており、
前記接着材料は、接着性樹脂と、導電性粒子と、導電性樹脂と、を含み、
前記導電性粒子の平均径は、前記触媒層の触媒担持体の平均径より大きい、燃料電池。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料電池であって、
前記接着材料における前記接着性樹脂の濃度は３５％以上である、燃料電池。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料電池であって、
前記接着材料における前記導電性粒子の濃度は３％以下である、燃料電池。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料電池であって、
前記接着材料における前記導電性樹脂の濃度は５０％以上である、燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の層間の接合用の接着材料および接着材料により層間が接合された燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池は、電解質膜のそれぞれの面に触媒層が形成（塗布）された膜・電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下「ＭＥＡ」とも呼ぶ）が撥水層を有する一対のガス拡散層で狭持された構成を有する。従来、カーボンにフッ素ポリマーを吸着させて撥水層を形成し、ＭＥＡとガス拡散層との間に撥水層を配置して熱圧着（ホットプレス）することにより、各層が接合された燃料電池を製造する方法が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の技術では、熱圧着時の熱により燃料電池を構成する各層の水分が気化し、各層が乾燥により変形したり劣化したりする恐れがある。また、熱圧着によれば、電解質膜は乾燥収縮した状態で他の層と接合されるため、接合後の運転時における吸水によって電解質膜に発生する内部応力が大きくなりやすい。他方、上記従来の技術では、主にアイオノマーが熱運動により拡散し、層間において絡み合うことにより、層間の接合が実現されるため、アイオノマーのガラス転移温度より低い常温での圧着では十分な接合強度が得られない。また、燃料電池の層間の接合は、高い電子導電性（低い電気抵抗）の確保が要求される。【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、常温での圧着によっても燃料電池の層間の接合性と電子伝導性とを確保できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態または適用例として実現することが可能である。本発明の一形態は、燃料電池の層間の接合用の接着材料であって、接着性樹脂と、導電性粒子と、導電性樹脂と、を含み、前記導電性粒子の平均径は、前記燃料電池の触媒担持体の平均径より大きい、接着材料である。その他、本発明は、以下のような形態または適用例として実現することも可能である。
【０００６】
［適用例１］燃料電池の層間の接合用の接着材料であって、
接着性樹脂と、
導電性粒子と、
導電性樹脂と、を含む、接着材料。【０００７】
この接着材料は、接着性樹脂と導電性樹脂と導電性粒子とを含んでいるため、粘着性を有し、常温における圧着によっても燃料電池の層間における高分子材料同士の密着性および絡み合い点密度を高めることができ、燃料電池の層間の強固な接合を実現することができる。また、燃料電池の層間接合に導電性材料として導電性粒子のみを含む接着材料を用いる場合には層間の接合性に問題がある場合があるが、この接着材料は導電性材料として導電性粒子だけでなく導電性樹脂を含んでいるため、この接着材料を用いることで燃料電池の層間の接合性と電子伝導性との両立を実現することができる。【０００８】
［適用例２］適用例１に記載の接着材料であって、
前記導電性粒子の平均径は、前記燃料電池の触媒担持体の平均径より大きい、接着材料。【０００９】
この接着材料は、導電性粒子の平均径が燃料電池の触媒担持体の平均径より大きいため、接着材料中の導電性粒子の周囲に位置する接着性樹脂および導電性樹脂を含む粘着材が燃料電池の触媒層内の空隙に入り込みにくくなっている。そのため、この接着材料を燃料電池の層間の接合に使用しても、ガス拡散性の低下を抑制することができ、燃料電池の性能低下を抑制することができる。【００１０】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載の接着材料であって、
前記接着材料における前記接着性樹脂の濃度は３５％以上である、接着材料。【００１１】
このようにすれば、接着材料を、良好な接合性を有するものとすることができる。【００１２】
［適用例４］適用例３に記載の接着材料であって、
前記接着材料における前記導電性粒子の濃度は３％以下である、接着材料。【００１３】
このようにすれば、接着材料を、燃料電池の層に塗布することが容易なペースト状とすることができる。【００１４】
［適用例５］適用例４に記載の接着材料であって、
前記接着材料における前記導電性樹脂の濃度は５０％以上である、接着材料。【００１５】
このようにすれば、接着材料を、無加湿高温運転を行う燃料電池の層間接合用に適したものとすることができる。【００１６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、燃料電池用接着材料、燃料電池、燃料電池システム、燃料電池または燃料電池システムの製造方法、等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る接着材料を適用可能な燃料電池１００の断面構成を概略的に示す説明図である。
【図２】触媒層とガス拡散層との間の接着面の状態を模式的に示す説明図である。
【図３】各状態における電解質膜１１２の幅Ｗの変化を示す説明図である。
【図４】第２の性能評価に用いる積層体の概要を示す説明図である。
【図５】第２の性能評価の結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ．燃料電池の構成：
図１は、本発明の実施形態に係る接着材料を適用可能な燃料電池１００の断面構成を概略的に示す説明図である。燃料電池１００は、膜・電極接合体（以下、「ＭＥＡ」とも呼ぶ）１１０と、ＭＥＡ１１０のそれぞれの面に形成された撥水層（撥水層１２２および１２４）およびガス拡散層（ガス拡散層１２６および１２８）と、を備えている。ＭＥＡ１１０は、電解質膜１１２のそれぞれの面に触媒層（触媒層１１４および１１６）が形成（塗布）された構成を有している。一般に、燃料電池１００は、図示しないセパレータを挟んで複数の燃料電池が積層されたスタック構造の状態で使用される。
【００１９】
本実施形態に係る燃料電池１００は、固体高分子型燃料電池である。電解質膜１１２は、固体高分子材料、例えばパーフルオロカーボンスルホン酸を備えるフッ素系樹脂により形成されたイオン交換膜であり、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を有する。触媒層１１４，１１６は、触媒として、例えば白金あるいは白金合金を備えている。より具体的には、触媒層１１４，１１６は、上記触媒を担持したカーボン粒子と、電解質材料（アイオノマー）と、を含んでいる。
【００２０】
ガス拡散層１２６，１２８は、ガス透過性を有する導電性部材であり、ＭＥＡ１１０に反応ガス（水素を含有する燃料ガスおよび酸素を含有する酸化ガス）を供給する流路として機能する。ガス拡散層１２６，１２８は、カーボンペーパやカーボンクロス、あるいは金属メッシュや発泡金属によって形成することができる。
【００２１】
撥水層１２２，１２４は、ガス拡散層１２６，１２８のＭＥＡ１１０に対向する側の表面に形成される。撥水層１２２，１２４は、カーボン粒子と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：Polytetrafluoroethylene）等の撥水性樹脂からなる樹脂粒子と、により形成されており、ＭＥＡ１１０やガス拡散層１２６，１２８からの過剰な水分の排出を促進する。
【００２２】
Ｂ．燃料電池の製造方法：
本実施形態に係る燃料電池１００は、以下の方法で製造される。最初に、ＭＥＡ１１０と、撥水層１２２，１２４が形成されたガス拡散層１２６，１２８と、が準備される。次に、ＭＥＡ１１０の表面（すなわち触媒層１１４，１１６の表面）と、撥水層１２２，１２４が形成されたガス拡散層１２６，１２８の表面と、の少なくとも一方に接着材料が塗布される。
【００２３】
ここで、使用される接着材料は、接着性樹脂と導電性樹脂とを溶媒と共に混合し、さらに導電性粒子としての導電性カーボンを混合して吸着・分散させることより作製された粘着性ペースト材料である。接着性樹脂としては、例えば東亞合成社のＭ−３００が使用され、導電性樹脂としては、例えばケミトレック社のエノコートＢＰ１０５が使用され、導電性カーボンとしては、例えばケッチェン・ブラック・インターナショナル社のケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤが使用される。また、溶媒としては、例えばエタノールが使用される。
【００２４】
接着材料の塗布後、ＭＥＡ１１０と、撥水層１２２，１２４が形成されたガス拡散層１２６，１２８と、が積層され、常温（例えば２０℃±１５℃）で圧着される。以上の工程により、各層が接合された燃料電池１００（図１）が製造される。
【００２５】
図２は、触媒層とガス拡散層との間の接着面の状態を模式的に示す説明図である。図２（ａ）には、触媒層１１４と、アノードまたはカソード側の撥水層１２２およびガス拡散層１２６と、の間に配置された接着材料ＡＭを示している。また、図２（ｂ）には、図２（ａ）のＸ１部を拡大して示している。図２（ｂ）に示すように、触媒層１１４は、触媒担持体としてのカーボン粒子ＣＣと、カーボン粒子ＣＣの周囲に位置するアイオノマーＩＯと、を含んでいる。また、接着材料ＡＭは、導電性カーボンＣＰと、接着性樹脂および導電性樹脂により構成され導電性カーボンＣＰの周囲に位置する粘着材料ＲＥと、を含んでいる。
【００２６】
ここで、本実施例では、図２（ｂ）に示すように、接着材料ＡＭ中の導電性カーボンＣＰの平均粒径Ｒｐが、触媒層１１４の触媒担持体としてのカーボン粒子ＣＣの平均粒径Ｒｃより大きい。接着材料ＡＭ中の導電性カーボンＣＰの平均粒径Ｒｐが、触媒担持体としてのカーボン粒子ＣＣの平均粒径Ｒｃと同一もしくはカーボン粒子ＣＣの平均粒径Ｒｃより小さいと、接着材料ＡＭ中の導電性カーボンＣＰの周囲に位置する粘着材料ＲＥが触媒層１１４内の空隙に入り込みやすくなり、粘着材料ＲＥによって触媒層１１４内の空隙が埋まることによるガス拡散性の低下の恐れがある。本実施例では、接着材料ＡＭ中の導電性カーボンＣＰの平均粒径Ｒｐが触媒担持体としてのカーボン粒子ＣＣの平均粒径Ｒｃより大きいため、接着材料ＡＭ中の導電性カーボンＣＰの周囲に位置する粘着材料ＲＥが触媒層１１４内の空隙に入り込みにくくなっており、触媒層とガス拡散層との間の接合に接着性樹脂と導電性樹脂と導電性カーボンとを含む接着材料を使用しても、ガス拡散性の低下を抑制することができ、燃料電池の性能低下を抑制することができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態では、燃料電池１００の層間（具体的には、ＭＥＡ１１０の触媒層１１４，１１６と、撥水層１２２，１２４が形成されたガス拡散層１２６，１２８との間）の接合に使用される接着材料が、接着性樹脂と導電性樹脂と導電性カーボンとを含んでいる。そのため、この接着材料は粘着性を有し、常温における圧着によっても燃料電池１００の層間における高分子材料同士の密着性および絡み合い点密度を高めることができ、アイオノマーの種類や触媒の種類、ガス拡散層の種類等に依存せず、燃料電池１００の層間の強固な接合を実現することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、上記接着材料を用いることによって常温における圧着により層間が強固に接合された燃料電池１００を製造できるため、熱によって燃料電池を構成する各層の水分が気化し各層が乾燥により変形したり劣化したりすることを抑制することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、上記接着材料を用いることによって常温における圧着により層間が強固に接合された燃料電池１００を製造できるため、電解質膜１１２に発生する内部応力を低減し、燃料電池１００の層間の接合性をより高めることができる。図３は、各状態における電解質膜１１２の幅Ｗの変化を示す説明図である。図３の最上段には、常温かつ常湿（例えば相対湿度６５％±２０％）における接合前の電解質膜１１２の幅Ｗ１を示している。また、図３の４段目には、燃料電池１００の接合が常温での圧着で行われた場合における接合時の電解質膜１１２の幅Ｗ４を示している。幅Ｗ１と幅Ｗ４とは略同一である。図３の２段目には、燃料電池１００の接合が熱圧着（ホットプレス）で行われた場合における接合時の電解質膜１１２の幅Ｗ２を示している。また、図３の３段目には、接合後の燃料電池１００の運転時に電解質膜１１２が水分を吸収して膨潤した際に、仮に電解質膜１１２が自由状態（拘束されていない状態）であった場合の電解質膜１１２の仮想的な幅Ｗ３を示している。図３からわかるように、燃料電池１００の接合が熱圧着で行われた場合には、運転時において電解質膜１１２に幅Ｗ３と幅Ｗ２との差に相当する内部歪み（図の歪み量Ａ）が発生する。これに対し、燃料電池１００の接合が常温での圧着で行われた場合には、運転時において電解質膜１１２に幅Ｗ３と幅Ｗ４との差に相当する内部歪み（図の歪み量Ｂ）が発生する。図３から明らかなように、歪み量Ｂは歪み量Ａよりも小さい。電解質膜１１２の内部応力は、内部歪み量に比例することから、燃料電池１００の接合を常温での圧着で行うと、熱圧着で行う場合と比較して、運転時において電解質膜に発生する内部応力を低減することができ、その結果、燃料電池１００の層間の接合性をより高めることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、層間の接合に用いる接着材料に、導電性材料として、導電性カーボンだけでなく導電性樹脂が含まれているため、燃料電池１００において層間の接合性を確保しつつ層間の電子伝導性を確保することができる。すなわち、接着材料に導電性材料として導電性カーボンのみが含まれる場合に、電子伝導性を確保するために単に導電性カーボンの濃度（接着材料全体に占める導電性カーボン量の割合、以下同様）を高めると接着材料をペースト化できず、接着材料をペースト化するために溶媒の濃度も高めると燃料電池１００の層間の接合性を十分に高めることができない。本実施形態では、接着材料における導電性カーボンの濃度を高めるのではなく、接着材料に導電性樹脂を含ませることによって層間の電子伝導性を確保しているため、層間の接合性と電子伝導性とを確保できる接着材料を得ることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、燃料電池１００の層間の接合に使用される接着材料が粘着性を有するため、一般的な熱圧着と比較して小さい圧力での圧着により層間の強固な接合を実現することができる。そのため、触媒層１１４，１１６中の細孔がつぶれてガス拡散性が低下することを防止できると共に、ガス拡散層１２６，１２８の表面のケバによってＭＥＡ１１０に貫通孔が形成されガス漏れが発生する事態を抑制することができる。また、燃料電池１００における接着材料の層厚は触媒層１１４，１１６の担体径と比較して十分に小さいため、接着材料が触媒層１１４，１１６中の細孔を閉鎖してガス拡散性を阻害することもない。
【００３２】
Ｃ．性能評価：
Ｃ１．第１の性能評価：
上述した実施形態に則して実施例としての燃料電池用接着材料を作製し、比較例と共に性能を評価した。表１に、実施例および比較例における接着材料の配合比（各成分の濃度）を示す。なお、本性能評価では、導電性樹脂としてケミトレック社のエノコートＢＰ１０５を使用し、接着性樹脂として東亞合成社のＭ−３００を使用し、溶媒としてエタノールを使用し、導電性カーボンとしてケッチェン・ブラック・インターナショナル社のケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤを使用した。
【００３３】
【表１】
0005510539.tif 000002
【００３４】
表１に示すように、実施例１，２の接着材料は、導電性樹脂と接着性樹脂と溶媒と導電性カーボンとをすべて含んでいる。比較例１，２，３の接着材料は、接着性樹脂と溶媒とを含んでいるが、導電性樹脂と導電性カーボンとを含んでいない。比較例４，５の接着材料は、接着性樹脂と溶媒と導電性カーボンとを含んでいるが、導電性樹脂を含んでいない。
【００３５】
第１の性能評価では、各実施例および各比較例の接着材料について、撥水層が形成された一対のガス拡散層（ＳＧＬカーボン社製、サイズは縦１１．５ｍｍ×横１１．５ｍｍ）を用意し、一方のガス拡散層の撥水層側の表面に接着材料を少量（０．０２ｍｌ）塗布して８０℃で１時間乾燥し、上記一方のガス拡散層に他方のガス拡散層を互いの撥水層が向かい合うようにして貼り合わせ、常温下で約１ｋｇｆの荷重を１０秒間加えることにより積層体を作製した。なお、比較例６としてナフィオン溶液（ナフィオンはデュポン社の登録商標）を用意し、接着材料の代わりにナフィオン溶液を用いて同様の方法により積層体を作製した。
【００３６】
表２に、第１の性能評価の結果を示す。第１の性能評価では、ペースト化が可能であるか否かの評価（ペースト化評価）と、強固な接合強度が得られるか否かの評価（接合性評価）と、高い電子導電性を確保できるか否かの評価（電気抵抗率測定）と、を行った。表２のペースト化欄において、○はペースト化したことを示しており、×はペースト化しなかったことを示している。接合性評価では、実施例および比較例の接着材料（またはナフィオン溶液）を用いて作製された積層体をピンセットで持ち上げて３０ｃｍの高さから自由落下させ、一対のガス拡散層が剥離するか否かの判定を行った。表２の接合性欄において、○はガス拡散層が剥離しなかったことを示しており、×はガス拡散層が剥離したことを示している。また、電気抵抗率測定では、積層体の厚さ方向における電気抵抗値を交流インピーダンス法で測定し、電気抵抗率を測定した。
【００３７】
【表２】
0005510539.tif 000003
【００３８】
比較例１，２，３の結果を参照すると、接合性の観点から、接着性樹脂の濃度は３５％以上であることが好ましいことがわかる。すなわち、比較例３の接着材料は、接着性樹脂の濃度が３５％未満（２０％）であり、接合性評価において良好な結果が得られなかった。一方、比較例１，２の接着材料は、接着性樹脂の濃度が３５％以上であり、接合性評価において良好な結果が得られた。しかし、比較例１，２，３の接着材料は導電性樹脂および導電性カーボンを含まないため、比較例１，２，３の接着材料を用いて作製された積層体は、電気抵抗率の値が比較的大きく、高い電子導電性を確保できなかった。
【００３９】
また、比較例４，５の結果を参照すると、接着材料がガス拡散層に塗布可能なペースト状となるためには、導電性カーボンの濃度（すなわち固形分比）が３％以下であることが好ましいことがわかる。すなわち、比較例５の接着材料は、導電性カーボンの濃度が３％より大きく（５％）、ペースト化できなかった。一方、比較例４の接着材料は、導電性カーボンの濃度が３％以下（２．５％）であり、ペースト化ができた。また、比較例４の接着材料は接着性樹脂の濃度が３５％以上であり、接合性評価においても良好な結果が得られた。しかし、比較例４の接着材料は導電性樹脂を含まないため、比較例４の接着材料を用いて作製された積層体は、電気抵抗率の値が比較例１，２，３よりは小さいものの比較的大きく、高い電子導電性を確保できなかった。
【００４０】
また、比較例６としてのナフィオン溶液を用いて作製された積層体は、接合性評価において良好な結果が得られず、また、高い電子導電性の確保もできなかった。
【００４１】
一方、実施例１および２の接着材料は、導電性カーボンの濃度が３％以下（２．５％）であることからペースト化ができた上に、接着性樹脂の濃度が３５％以上であることから接合性評価においても良好な結果が得られた。さらに、実施例１および２の接着材料は、導電性樹脂を含んでいるため、電気抵抗率の値が比較例と比べて小さく、高い電子導電性を確保することができた。
【００４２】
Ｃ２．第２の性能評価：
図４は、第２の性能評価に用いる積層体の概要を示す説明図である。また、図５は、第２の性能評価の結果を示す説明図である。第２の性能評価では、上記実施例１，２の接着材料を対象として、撥水層ＭＰＬが形成された一対のガス拡散層ＧＤＬの端部（幅１ｃｍ）に接着材料ＡＭを塗布し、一対のガス拡散層ＧＤＬを接着材料ＡＭが塗布された部分で重なるように積層して作製された積層体を作製し、よりダンベル形状に切り出して引張試験用サンプルを作製し、接合強度を測定した。図５（ａ）には、湿潤時（ＷＥＴ）および乾燥時（ＤＲＹ）における破断応力の測定結果を示しており、図５（ｂ）には、湿潤時および乾燥時における破断歪みの測定結果を示している。
【００４３】
図５に示すように、実施例１の接着材料を用いた積層体では、乾燥時の方が湿潤時と比較して高い破断応力を示した。燃料電池の層間を接合する接着材料としては、電解質膜が乾燥収縮および吸水膨潤した際に、内部に発生する応力もしくは歪みを小さくさせるものであることが好ましい。そのような観点から、実施例１の接着材料は、乾燥時に収縮しやすい電解質膜を用いる燃料電池に適用するのが好ましい。一方、実施例２の接着材料を用いた積層体では、湿潤時の方が乾燥時と比較して高い破断歪みを示した。従って、実施例２の接着材料は、高膨潤の（膨潤の程度の大きい）電解質膜を用いる燃料電池に適用するのが好ましい。
【００４４】
なお、一般に、燃料電池は発電に伴い発熱するため、冷却系装置によって冷却される。燃料電池を高温（例えば８０℃以上）で運転すると、冷却効率を向上させることができることから冷却系装置を小型化・簡素化することができ、ひいては燃料電池システムの小型化、簡素化を図ることができる。燃料電池の無加湿高温運転を行う場合には、電解質膜の吸水線膨張が大きくなる傾向があり、電解質膜が膨潤したときに一緒に膨潤する実施例２の接着材料を適用すると、電解質膜の内部応力が低減されて好ましい。従って、表１を参照すると、無加湿高温運転を行う燃料電池の層間接合には、導電性樹脂と接着性樹脂と導電性カーボンとを含む接着材料であって、接着性樹脂の濃度が３５％以上であり、導電性カーボンの濃度が３％以下であり、かつ、導電性樹脂の濃度が５０％以上である接着材料を用いることが好ましい。
【００４５】
また、乾燥時に収縮しやすい電解質膜を用いる場合には、導電性樹脂と接着性樹脂と導電性カーボンとを含む接着材料であって、接着性樹脂の濃度が３５％以上であり、導電性カーボンの濃度が３％以下であり、かつ、導電性樹脂の濃度が２５％以下である接着材料を用いることが好ましい。
【００４６】
Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４７】
Ｄ１．変形例１：
上記実施形態における燃料電池１００の構成はあくまで一例であり、燃料電池１００の構成は種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、燃料電池１００を構成する各部の材料を特定しているが、これらの材料に限定されるものではなく、適正な種々の材料を用いることができる。例えば、上記実施形態では、接着材料に含まれる導電性粒子として導電性カーボンが用いられているが、例えばカーボンナノチューブといった他の導電性粒子が用いられてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、燃料電池１００のガス拡散層１２６，１２８の表面には撥水層１２２，１２４が形成されているとしているが、ガス拡散層１２６，１２８の表面に撥水層１２２，１２４が形成されていなくてもよい。この場合にも、ＭＥＡ１１０の表面とガス拡散層１２６，１２８の表面との少なくとも一方に接着材料を塗布した後、各層を積層して常温で圧着することにより、層間が強固に接合された燃料電池を製造することができる。
【００４９】
Ｄ２．変形例２：
上記実施例としての接着材料の配合比（各成分の濃度）はあくまで一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、接着性樹脂と導電性粒子と導電性樹脂とを含む接着材料を用いれば、常温での圧着によっても燃料電池の層間の接合性と電子伝導性とを確保できる。また、上記実施形態では、接着材料ＡＭ中の導電性カーボンＣＰの平均粒径Ｒｐが触媒担持体としてのカーボン粒子ＣＣの平均粒径Ｒｃより大きいとしているが、粒径の大小関係が必ずしもこのようである必要はない。
【符号の説明】
【００５０】
１００…燃料電池
１１０…ＭＥＡ
１１２…電解質膜
１１４，１１６…触媒層
１２２，１２４…撥水層
１２６，１２８…ガス拡散層
【図１】
0005510539.tif 000004
【図２】
0005510539.tif 000005
【図３】
0005510539.tif 000006
【図４】
0005510539.tif 000007
【図５】
0005510539.tif 000008