(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池の触媒層の局所的な劣化を抑制し、発電効率を向上させた燃料電池を提供する。【解決手段】電解質膜１を有する膜電極複合体と、水素流路を有するアノードセパレータ７と、空気流路を有するカソードセパレータ８を備えた燃料電池スタックにおいて、前記膜電極複合体はイオン化傾向の異なるカソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃを備える。【選択図】図２
2006216260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜を有する膜電極複合体と、
アノードに水素を供給する水素流路を有するアノードセパレータと、
カソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路を有するカソードセパレータと、を備えた燃料電池において、
前記膜電極複合体は、同一面内で異なるイオン化傾向を有する触媒層を備えることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記触媒層の前記イオン化傾向は、前記水素流路を流れる前記水素の流れに従って小さくなることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記触媒層は、触媒と前記触媒を担持する担体から構成し、
前記水素の流れに従って前記担体のイオン化傾向を小さくすることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記触媒層は、前記触媒と前記イオン化傾向の異なる複数の前記担体から構成し、
前記水素の流れに従って前記イオン化傾向が小さい前記担体を配設することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記担体はカーボンを主成分とする導電性部材であることを特徴とする請求項３または４に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記カソードの触媒層の前記イオン化傾向は、前記水素流路を流れる前記水素の流れに従って小さくなることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の燃料電池。
【請求項７】
前記触媒の前記イオン化傾向は、鉛直方向の下向きとなるに従って小さくなることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の燃料電池。
【請求項８】
前記触媒は、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、または前記Ｐｔ、前記Ｉｒ、前記Ｐｄ、前記Ａｕ、前記Ｒｕ、前記Ｃｏ、前記Ｎｉからなる合金のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムにおいて、カソード側に空気等の酸化剤ガスが存在し、アノード側に空気等の酸化剤ガスが存在する領域と水素等の燃料ガスとが存在する領域とが形成される場合がある。例えばアノード、カソード共に空気が混入している状態からシステムを起動させる場合、アノード側の燃料ガス流路への水素の供給を開始した初期には、燃料ガス流路内に水素が存在する領域と存在しない領域が形成される。アノードに水素が存在する領域においては、通常の動作状態と同様の反応が起こり、カソード側は０．８Ｖ以上の高電位にさらされる。一方、アノードに水素が存在しない領域では、この領域と対峙するカソードで、
Ｃ＋２Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋４Ｈ+＋４ｅ-      式（１）
という反応が生じる。その結果、Ｐｔ等の触媒を担持しているカーボン担体の腐食が起こり、カソードの電極触媒の機能が大きく劣化し、その後の燃料電池の性能を低下させる要因となる。このとき燃料極側の空気が存在する領域においては、
Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-→２Ｈ2Ｏ    式（２）
という反応が起こり、水が生成されている。
【０００３】
従来の燃料電池システムにおいては、この現象によるカソードの劣化を防止するために、短時間（１秒以下）で、アノード内の水素が存在する領域と存在しない領域の境界（以後、水素／空気フロントとする）が、燃料ガス流路中を通過するように水素を供給するものが特許文献１に記載されている。
【０００４】
また、触媒を担持しているカーボン担体の腐食を抑制するために、担体カーボンを高温で熱処理し、グラファイト化することにより耐腐食性を高めるものが特許文献２に記載されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００７６５８２号明細書
【特許文献２】特開２００２−２７３２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の特許文献１、２では、アノードにおいて水素が存在しない時間が長くなる燃料ガス流路の下流と対峙するカソードのカーボン担体は、アノードにおいて水素が存在しない時間が短い燃料ガス流路の上流と対峙するカソードのカーボン担体よりも劣化が早く進み、燃料電池スタック内部で電圧差が生じる。そのため燃料電池スタック内部に電流密度分布が生じ、燃料電池スタックの劣化を更に進めてしまい、更に燃料電池スタックの発電効率を低下させるといった問題があった。
【０００６】
本発明ではこのような問題点を解決するために発明されたもので、燃料電池スタックの局所的な劣化を抑制することで、燃料電池スタック全体の劣化を抑制し、また燃料電池の発電効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、電解質膜を有する膜電極複合体と、アノードに水素を供給する水素流路を有するアノードセパレータと、カソードに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路を有するカソードセパレータと、を備えた燃料電池において、膜電極複合体は、同一面内で異なるイオン化傾向を有する触媒層を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、燃料電池において例えば触媒層の局所的に劣化が生じ易い箇所と、劣化が生じにくい箇所の触媒層のイオン化傾向を変えることで、触媒層の局所的な劣化を抑制することができ、燃料電池全体の劣化を抑制し、燃料電池の発電効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１実施形態で用いる燃料電池スタックを構成する単位セル２０について図１、図２を用いて説明する。図１は単位セル２０の概略構成図であり、図２は単位セル２０の概略分解図である（図２においては説明のためエッジシール９、水素流路１０、空気流路１１を省略する）。燃料電池スタックは単位セル２０を例えば１００〜２００枚程度積層して構成される。
【００１０】
単位セル２０は、電解質膜１と、電解質膜１を挟持するアノード触媒層２とカソード触媒層３と、アノード触媒層２とカソード触媒層３の外側に設けたアノードガス拡散層４とカソードガス拡散層５から構成される膜電極複合体６（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｏｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を備える。また、アノードガス拡散層４の外側に設けられたアノードセパレータ７と、カソードガス拡散層５の外側に設けられたカソードセパレータ８を備える。さらにＭＥＡ６から水素または空気がリークしないようにエッジシール９を備える。
【００１１】
アノードセパレータ７は、アノードガス拡散層４に水素を拡散するための水素流路１０を備え、カソードセパレータ８は、カソードガス拡散層５に空気（酸化剤ガス）を拡散するための空気流路（酸化剤ガス流路）１１を備える。水素流路１０と空気流路１１は直線状の流路であり、水素流路１０と空気流路１１は平行となるように配設され、単位セル１においては水素流路１０を流れる水素と空気流路１１を流れる空気の流れは同一方向となる。なお、水素流路１０と空気流路１１を流れる水素と空気の流れ方向は反対方向としても良く、また水素流路１０と空気流路１１が交差するように設けても良い。また水素流路１０と空気流路１１は直線形状に限られず、直線部と折り返し部からなるサーペンタイン形状でもよい。
【００１２】
電解質膜１は、プロトン導電性部材であり、高いプロトン導電性を有する液体、固体、ゲル状材料などが利用可能で、例えば、リン酸、硫酸、アンチモン酸、スズ酸、ヘテロポリ酸などの固体酸、パーフルオロスルホン酸アイオノマー、リン酸などの無機酸を炭化水素系高分子化合物にドープさせたもの、一部がプロトン導電性の官能基で置換された有機／無機ハイブリッドポリマー、高分子マトリックスにリン酸溶液や硫酸溶液を含浸させたゲル状プロトン導電性材料などを使用する。また、プロトン導電性部材は電子伝導性を同時に有する混合導電体を利用しても良い。
【００１３】
カソード触媒層３は、触媒としてＰｔを担持した３つの種類の担体からなる触媒層である。水素流路１０を流れる水素の流れに対して交差する方向に３つの領域に分かれる。水素の流れの上流側からＰｔ担持活性炭領域（以下この領域をカソード触媒層３ａ）、Ｐｔ担持カーボンブラックＡ領域（以下この領域をカソード触媒層３ｂ）、Ｐｔ担持カーボンブラックＢ領域（以下この領域をカソード触媒層３ｃ）とする。
【００１４】
詳しくは後述するがカソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃのイオン化傾向は、カソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃの順番に小さくなる。つまり、カソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃは電解質膜１を介して対峙する水素流路１０を流れる水素の流れが上流から下流となるにつれて、イオン化傾向を小さくする。水素流路１０を流れる水素の流れに従ってイオン化傾向の小さいカソード触媒層３ｂまたはカソード触媒層３ｃを設けることによってカソード触媒層３の劣化を均一にすることができる。
【００１５】
なお、触媒としてＰｔを使用したがこれに限られることはなく、貴金属単体について酸性媒体中の酸素還元活性あるいは水素酸化活性はＰｔ、Ｉｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉなどが高い活性を示すので、触媒金属は少なくともＰｔ、Ｉｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１種を含む触媒を使用することができる。また、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉを基体とした貴金属合金も高い酸素還元活性を示し、触媒として使用することができる。
【００１６】
燃料電池スタックでは、通常運転時には単位セル１のアノード、カソードで以下の反応を生じる。
【００１７】
アノード：Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-    式（３）
カソード：２Ｈ+＋１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ    式（４）
アノード側では式（３）に示すように水素がプロトンと電子に分離される。プロトンは電解質膜１内部を拡散してカソード側に到達し、電子は図示しない外部回路を流れ、出力として取り出される。一方、カソード側では、電解質膜１内を拡散してきたプロトン、図示しない外部回路を介して移動してきた電子、および空気中の酸素により形成される三相界面上で式（４）示す反応が生じる。
【００１８】
燃料電池スタックを移動体、例えば自動車用の動力源として活用した場合には、起動／停止が頻繁に繰り返される。燃料電池スタックの運転停止中には、燃料電池スタックへの水素および空気の供給が停止された状態で放置され、放置が長時間継続された場合には、水素流路１０内に外部より空気が侵入し、存在している可能性がある。水素流路１０内に空気が混入した状態から燃料電池スタックを起動すると、起動初期に単位セル２０内は、図３に示すような状態となる。
【００１９】
図３の状態では、空気流路１１には空気が全領域において充満しているが、水素流路１０には水素が存在している領域（領域Ａ）と、空気が存在している領域（領域Ｃ）が形成される。また、領域Ａと領域Ｃの間には水素と空気の界面Ｂが形成される（以下、この界面を水素／空気フロントＢという）。
【００２０】
領域Ａにおいては、式（３）、（４）の通常の発電時の反応が起こり、カソードでは０．８Ｖ以上の高電位となる。一方、水素／空気フロントＢを境に領域Ｃにおいては、カソード触媒層３で式（１）の反応が起こり、アノード触媒層２で式（２）の反応が起こる。つまりＰｔを担持しているカソード触媒層３のカーボンに腐食劣化が生じる。これによりカソード触媒層３が劣化し、燃料電池スタックの劣化が生じることになる。
【００２１】
一般に酸化体と還元体の間には下記の電気化学平衡が成り立つ。
【００２２】
Ｏ＋ｎｅ- ＝Ｒ    式（５）
ここで、Ｏは酸化体、Ｒは還元体、ｅ-は電子である（平衡を＝で示しているが，右辺と左辺の間には化学平衡が成り立っている。つまり正反応と逆反応が同時に進行していることを示す）。すなわち、化学反応は酸化・還元が常に１対となって成立しており、酸化反応のみ、もしくは還元反応のみで単独で化学反応が進行することは無い。通常、電気化学反応における酸化・還元電位はｐＨ＝０の水溶液に白金線を浸し、１ａｔｍの水素を吹き込んだ電極系を標準水素電極（ＳＨＥ、ｓｔａｎｄａｒｄ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）としてＯとＲの活量をいずれも１にするような動作電極の電位を、酸化還元対Ｏ／Ｒ系の標準電極電位Ｅ０と呼んでいる。Ｅ０は標準水素電極ＳＨＥに対する値で示す。
【００２３】
式（１）の反応は水素／空気フロントＢよりも下流の酸素雰囲気下における式（２）の反応が酸化・還元反応として進行している。この実施形態においてはカソード触媒層３で進行する式（１）の反応において、相対的に標準電極電位が低い物質、つまり電子を受け取り易く、酸化され易い物質（以下においてこの物質をイオン化傾向大なる物質とする）を水素／空気フロントＢよりも上流となる箇所、つまり領域Ａとなる時間が長い箇所に、またイオン化傾向の小さい物質を水素／空気フロントＢよりも下流となる箇所、つまり流域Ｃとなる時間が長い箇所に設置する。これにより、式（１）による劣化が生じ難い箇所と式（１）による劣化が生じ易い箇所の劣化進行を均一にし、燃料電池スタックの起動時に発生する局所的な酸化劣化を抑制することができ、燃料電池スタックの発電性能の低下を抑制することができる。
【００２４】
なお、酸化・還元反応は標準電極電位の差異で発生するものと考えられるが、一般的に化学反応には反応速度を考慮しなければならず、例えば標準電極電位の差異が大きくとも、反応速度が遅ければ、見かけ上の反応は進行し難く、逆に標準電極電位の差異が小さくても、反応速度が速ければ見かけ上の反応は進行する。電子移動の速さ（電子授受のし易さ）、が影響していると考えられ、この実施形態ではイオン化傾向とは標準電極電位と交換電流密度を総合的に考慮した見かけ上の反応速度を考慮して序列をつけるものである。すなわち、基準となる物質のイオン化傾向に対して、相対的にイオン化傾向の大きい物質は基準となる物質に対して酸化し易い（腐食しやすい）ものと定義する。
【００２５】
次に、カソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃを構成するＰｔ担持活性炭、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ａ、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ｂの生成方法について詳しく説明する。
【００２６】
カソード触媒層３ａを構成するＰｔ担持活性炭の生成方法について説明する。まず、担体として活性炭（クラレケミカル社クラレコールＹＰ）９ｇを０．２質量％Ｐｔ含有塩化白金酸水溶液５００ｇ中にホモジナイザを用いて十分に分散させた後、クエン酸ナトリウム１ｇを加え、十分に混合させて反応液を調整する。その後還流反応装置を用い、反応液を攪拌しながら８５℃で４時間還流して白金を活性炭表面へ還元担持させる。反応終了後、室温まで試料溶液を放冷し、白金担持されたカーボンブラック粉末を吸引濾過装置で濾別し、十分に水洗する。さらに水洗した粉末を８０℃で６時間減圧乾燥する。以上によってＰｔ担持活性炭を生成する。
【００２７】
次にカソード触媒層３ｂを構成するＰｔ担持カーボンブラック粉末Ａの生成方法について説明する。まず、導電性カーボンブラック（Ｃａｂｏｔ社Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２）５ｇを１質量％Ｐｔ含有塩化白金酸水溶液５００ｇ中にホモジナイザを用いて十分に分散させた後、クエン酸ナトリウム４．５ｇを加え、十分に溶解させて反応液を調整する。その後、還流反応装置を用い、反応液を攪拌しながら８５℃で４時間加熱還流して白金をカーボンブラック表面へ還元担持させる。反応終了後、室温まで試料溶液を放冷し、白金担持されたカーボンブラック粉末を吸引濾過装置で濾別し、十分に水洗する。水洗した粉末を８０℃で６時間減圧乾燥する。以上によってＰｔ担持カーボンブラック粉末Ａを生成する。
【００２８】
次にカソード触媒層３ｃを構成するカーボンブラック粉末Ｂの生成方法について説明する。導電性カーボンブラック５ｇを予め電気炉内にて空気雰囲気下、１０００℃、１時間焼成し、グラファイト化カーボンブラックを生成する。その後、カソード触媒層３ｂと同様に調整することで、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ｂを生成する。
【００２９】
また、ＭＥＡ６の生成方法について説明する。
【００３０】
まず、カソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃを構成するＰｔ担持活性炭、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ａ、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ｂの質量に対し、５倍量のイオン交換水を加えた後、０．５倍量のイソプロピルアルコールを加え、さらにはＮａｆｉｏｎの質量が１倍量になるようにＮａｆｉｏｎ溶液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製５質量％Ｎａｆｉｏｎ含有）を加え混合スラリーを生成する。得られた混合スラリーを超音波ホモジナイザで十分に分散させ、それに加えて減圧脱泡操作を加えることによって各触媒スラリーを作成する。
【００３１】
次にカソードガス拡散層５であるカーボンペーパー（東レ製ＴＧＰ−Ｈ−０６０）の片面にスプレー塗布法によって、Ｐｔ担持活性炭粉末よりなる触媒スラリー、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ａよりなる触媒スラリー、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ｂよりなる触媒スラリーを塗布し、カソード触媒層３とカソードガス拡散層５を一体化する。このとき水素流路１０を流れる水素の流れに対して、上流側からカソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃとなるように塗布する。
【００３２】
また、アノード触媒層２はカソード触媒層３と同じＰｔ担持カーボンブラックＡよりなる触媒スラリーをアノードガス拡散層４であるカーボンペーパーの全面に塗布する。
【００３３】
そして、アノードガス拡散層４と、電解質膜１と、カソードガス拡散層５を一体として、ＭＥＡ６を製造する。
【００３４】
なお、電解質膜１とカソード触媒層３とアノード触媒層２を一体化する場合にダイコーター方式や、転写方式によって一体化しても良い。
【００３５】
ここで、この実施形態の単位セル２０の耐久性評価について説明する。この実施形態の単位セル１の他に、比較例としてカソード触媒層３を、Ｐｔ担持活性炭（比較例１）、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ａ（比較例２）、Ｐｔ担持カーボンブラック粉末Ｂ（比較例３）にのみよってそれぞれ構成する単位セルを用いて耐久性評価を行った。
【００３６】
耐久性評価の条件は、燃料電池スタックを発電運転させる場合に、アノード側に燃料として水素を供給し、カソード側に空気を供給した。両ガスとも供給圧力は大気圧とし、水素は７０℃、空気は５０℃で飽和加湿し、燃料電池スタック本体の温度は７０℃に設定し、燃料電池スタックでの水素利用率は７０％、空気利用率は４０％とし、燃料電池スタックから取り出す電流密度１．０Ａ/ｃｍ2で５分間運転した。
【００３７】
燃料電池スタックの発電を停止する場合には、取り出す電流密度をゼロにした後、アノードは乾燥空気０．１ＮＬ/ｍｉｎにてパージをして水素流路１０などに残留する水素を燃料電池スタックから排出し、アノードに空気を充填した。そして燃料電池スタック本体の温度制御は７０℃に保ち、停止時間を１分間とした。停止後、運転を再開する場合には、再び上記条件で単位セルにガスを導入し、発電を行った。この運転−停止サイクルを繰り返すことによって、単位セル２０の耐久性評価を行った。
【００３８】
次に耐久性評価の結果について図４を用いて説明する。図４はこの実施形態および比較例１、２、３におけるセル電圧と運転−停止サイクル数に関する経過を示すグラフである。
【００３９】
図４に示すようにカソード触媒層にＰｔ担持活性炭粉末を用いた比較例１については約２００サイクルで単位セルの発電電圧が０．４Ｖまで低下した。カソード触媒層にＰｔ担持カーボンブラック粉末Ａを用いた比較例２については約５００サイクルで単位セルの発電電圧が０．４Ｖまで低下した。また、グラファイト化したＰｔ担持カーボンブラック粉末Ｂを用いた比較例３の場合では約７００サイクルで単位セルの発電電圧が０．４Ｖまで低下した。
【００４０】
以上の結果より触媒担持担体としてカーボンが１種類しか含まれないカソード触媒層を用いた比較例では、燃料電池スタックの起動停止サイクルによりカーボン担体が腐食し、燃料電池の性能が著しく低下する。
【００４１】
それに対して、この実施形態の単位セル１では比較例１、２、３の場合と大きく異なり、１０００サイクル経過後においても０．５Ｖ以上のセル電圧が保たれており比較例１、２、３と比較して耐久性が大幅に改善される。
【００４２】
なお、燃料電池スタックを配置した際に鉛直方向下向きとなるカソード触媒層３のイオン化傾向を小さくすることが望ましい。これは燃料電池スタック内の水分が重力によって鉛直方向下向きに溜まりやすくなるためであり、この箇所では燃料電池スタックの起動時劣化が生じ易くなる。燃料電池スタックを配置した際に鉛直方向下向きとなるカソード触媒層３のイオン化傾向を小さくすることによって燃料電池スタックの局所的な劣化による燃料電池スタックの劣化を抑制することができる。
【００４３】
本発明の実施形態の効果について説明する。
【００４４】
この実施形態では、カソード触媒層３のイオン化傾向が異なるカソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃから構成し、カソード触媒層３において劣化を生じ易い箇所にイオン化傾向の小さいカソード触媒層３ｃを配置し、劣化を生じ難い箇所にイオン化傾向の大きいカソード触媒層３ａを配置する。これによって、カソード触媒層３の劣化の進行を均一にすることができ、燃料電池スタック内部での電圧差を小さくすることができ、燃料電池スタックの劣化を抑制することができる。また、燃料電池スタックの発電効率を向上することができる。
【００４５】
カソード触媒層３を水素流路１０を流れる水素の流れの上流側から下流側にかけてイオン化傾向の大きいカソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃを順番に配置する。燃料電池スタックを停止時にアノードに空気が混入すると、再起動時にアノードの水素／空気フロントＢの下流と対峙するカソード触媒層３の劣化が生じる。この実施形態では水素／空気フロントＢの下流となる領域Ｃの時間が長くなる程、イオン化傾向の小さい、つまり劣化が生じ難いカソード触媒層３ｂ、３ｃを配設することで、カソード触媒層３の劣化を均一にすることができ、燃料電池スタックの劣化を抑制し、発電効率を向上させることができる。
【００４６】
カソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃにおいて、Ｐｔなどの触媒を担持する担体のイオン化傾向の異なる構成とすることで、カソード触媒層３ａ、３ｂ、３ｃのイオン化傾向に変化をつけることができる。
【００４７】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
起動、停止の多い車両に搭載する燃料電池に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の単位セルの概略構成図である。
【図２】本発明の単位セルの概略分解図である。
【図３】燃料電池スタックの起動時の単位セルの状態を示す図である。
【図４】本発明の燃料電池スタックの耐久性評価の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      電解質膜
２      アノード触媒層
３、３ａ，３ｂ，３ｃ      カソード触媒層
４      アノードガス拡散層
５      カソードガス拡散層
６      膜電極複合体（ＭＥＡ）
７      アノードセパレータ
８      カソードセパレータ
９      エッジシール
１０    水素流路
１１    空気流路
２０    単位セル
【図１】
2006216260.tif 000003
【図２】
2006216260.tif 000004
【図３】
2006216260.tif 000005
【図４】
2006216260.tif 000006