(57)【要約】【課題】  アノード拡散層やカソード拡散層に電解質膜材料が侵入することを防ぎ、かつ電解質膜を平坦に確保することができる燃料電池用膜電極接合体の製造方法を提供する。【解決手段】  燃料電池用膜電極接合体の製造方法は、アノード拡散層２３に、一部の露出部位２３ａを除いてアノード下地層２２を積層し、このアノード下地層２２にアノード触媒層２１を積層した後、アノード触媒層２１および露出部位２３ａに電解質膜１５を形成する方法であり、電解質膜１５を形成する工程が、露出部位２３ａに、第１電解質膜材料３１より粘度の高い第２電解質膜材料３２を塗布する第１塗布工程と、この第２電解質膜材料３２で塗布した第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１に、第１電解質膜材料３１を塗布する第２工程とからなる。【選択図】      図５
2006107757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード・カソード拡散層の一方の拡散層に、一部の露出部位を除いてアノード・カソード下地層の一方の下地層を積層し、この積層した下地層にアノード・カソード触媒層の一方の触媒層を積層した後、積層した触媒層および前記露出部位に電解質膜を形成する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、
前記電解質膜を形成する工程は、
前記露出部位に、前記電解質膜の材料より粘度の高い材料を塗布する第１塗布工程と、
この粘度の高い材料で塗布した部位および一方の触媒層に、前記電解質膜の材料を塗布する第２工程と、からなることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アノード側に水素ガスを供給し、カソード側に酸素ガスを供給して発電する燃料電池用膜電極接合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の燃料電池用膜電極接合体を示す断面図である。
燃料電池用膜電極接合体１００は、アノード拡散層１０１にアノード下地層１０２を積層し、アノード下地層１０２にアノード触媒層１０３を積層し、アノード触媒層１０３に電解質膜１０４を積層し、電解質膜１０４にカソード触媒層１０５を積層し、カソード触媒層１０５にカソード下地層１０６を積層し、カソード下地層１０６にカソード拡散層１０７を積層したものである。
【０００３】
カソード拡散層１０７の外側に沿って酸素ガス（Ｏ２）を流すとともに、アノード拡散層１０１の外側に沿って水素ガス（Ｈ２）を流すことで、アノード触媒層１０３内の触媒に水素ガス（Ｈ２）を接触させるとともに、カソード触媒層１０５内の触媒に酸素ガス（Ｏ２）を接触させて電流を発生させる。
【０００４】
すなわち、アノード触媒層１０３内の反応で水素イオン（Ｈ＋）が生成し、生成した水素イオン（Ｈ＋）が電解質膜１０４を透過してカソード触媒層１０５側に矢印Ａの如く流れる。
一方、カソード触媒層１０５内に酸素ガスを供給することで、酸素ガス（Ｏ２）はカソード触媒層１０５に向けて矢印Ｂの如く流れる。
水素イオン（Ｈ＋）と酸素ガス（Ｏ２）とが反応して、電流を発生させる。なお、電流を発生する際に、生成水が生成される。
この燃料電池用膜電極接合体１００の製造方法を次図に基づいて説明する。
【０００５】
図８（ａ），（ｂ）は従来の燃料電池用膜電極接合体の製造方法を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。
（ａ）において、ステージ１１１にアノード拡散層１０１をセットし、アノード拡散層１０１にアノード下地層１０２、アノード触媒層１０３を順次積層する。
この状態で、アノード拡散層１０１の外周部位１０１ａがアノード触媒層１０３から露出している。
【０００６】
次に、アノード触媒層１０３、外周部位１０１ａおよびステージ１１１の表面１１１ａに、電解質膜１０４の電解質膜材料１１２を、ブレード塗布装置１１４のブレード１１５を矢印Ｃの如く移動してブレード塗工する。
【０００７】
ブレード塗工完了後、塗工した電解質膜１０４にカソード触媒層１０５（図７参照）を積層する。このカソード触媒層１０５には、カソード下地層１０６およびカソード拡散層１０７が積層されている。
よって、電解質膜１０４にカソード触媒層１０５を積層することで、図７に示す燃料電池用膜電極接合体１００を得る。
【０００８】
ここで、電解質膜１０４とカソード下地層１０５との接触性を高めるために、電解質膜１０４の表面１０４ａを平坦に確保することが好ましい。このため、電解質膜１０４の電解質膜材料１１２に粘性の低いものを用いる。
【０００９】
（ｂ）において、電解質膜材料１１２は、アノード拡散層１０１の外周部位１０１ａに接触するので、この外周部位１０１ａから電解質膜材料１１２が侵入する。
これにより、外周部位１０１ａおよび裏側部位１０１ｂで水素ガスの流れを妨げてしまう。
【００１０】
加えて、電解質膜材料１１２が、アノード拡散層１０１の露出部位１０１ａに侵入することで、電解質膜１０４の表面１０４ａうち、露出部位１０１ａに相当する外周表面１０４ｂが凹んでしまう虞もある。
外周表面１０４ｂが凹んだ場合、電解質膜１０４の表面１０４ａを平坦に確保することは難しい。
【００１１】
なお、図８においては、アノード拡散層１０１を下側に配置し、アノード拡散層１０１にアノード下地層１０２、アノード触媒層１０３、電解質膜１０４を順に積層した例について説明したが、これに限らないで、カソード拡散層１０７を下側に配置して、カソード拡散層１０７にカソード下地層１０６、カソード触媒層１０５、電解質膜１０４を順に積層しても同様の効果を得ることができる。
この場合、カソード拡散層１０７に電解質膜材料１１２が侵入することで、酸素ガスが通過することを妨げてしまい、かつ生成水の排出を妨げてしまう。
【００１２】
ところで、図８（ａ）では、電解質膜１０４をブレード塗布装置１１４を用いて積層した例について説明したが、塗布装置にインクジェット装置を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３―１７３７８６号公報
【００１３】
インクジェット装置は、電解質膜材料１１２を微小な液滴状態で塗布する塗布装置である。このインクジェット装置を、電解質膜１０４の塗布に用いることで、電解質膜材料１１２を所望部位にのみ塗布することができる。
このインクジェット装置を用いて、アノード触媒層１０３に、電解質膜１０４用の電解質膜材料１１２を塗布する例を図９で説明する。
【００１４】
図９（ａ），（ｂ）は従来の燃料電池用膜電極接合体の製造方法のその他の例を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。
（ａ）において、アノード拡散層１０１にアノード下地層１０２、アノード触媒層１０３を順次積層する。
このアノード触媒層１０３に、電解質膜１０４用の電解質膜材料１１２をインクジェット装置１１７を用いて塗布する。このインクジェット装置１１７は、電解質膜材料１１２を微小な液滴状態で塗布するノズル１１８を備える。
【００１５】
このインクジェット装置１１７を用いて電解質膜材料１１２を塗布する際には、外周部位１０１ａおよびアノード触媒層１０３に沿って、ノズル１１８を矢印Ｅの如く移動するとともに、ノズル１１８から電解質膜材料１１２を滴下する。
よって、外周部位１０１ａおよびアノード触媒層１０３にのみ電解質膜材料１１２を塗布することができる。
【００１６】
これにより、図８（ａ）に示すように、ステージ１１１から電解質膜材料１１２を塗布する必要はない。
このため、ステージ１１１とアノード拡散層１０１との隙間１１６（図８（ｂ）参照）から電解質膜材料１１２が浸入し、侵入した電解質膜材料１１２がアノード拡散層１０１の裏側部位１０１ｂに侵入することを防ぐことができる。
【００１７】
（ｂ）において、インクジェット装置１１７（（ａ）参照）を用いた場合でも、電解質膜材料１１２はアノード拡散層１０１の外周部位１０１ａに接触しており、この外周部位１０１ａから電解質膜材料１１２が侵入する。
アノード拡散層１０１の外周部位１０１ａに電解質膜材料１１２が侵入することで、外周部位１０１ａで水素ガスが透過することを妨げてしまう。
加えて、アノード拡散層１０１の外周部位１０１ａから電解質膜材料１１２が侵入することで、電解質膜１０４の外周表面１０４ｂが凹んでしまう虞がある。
この場合、電解質膜１０４の表面１０４ａを平坦に確保することは難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、アノード拡散層やカソード拡散層に電解質膜材料が侵入することを防ぐことができ、かつ電解質膜を平坦に確保することができる燃料電池用膜電極接合体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に係る発明は、アノード・カソード拡散層の一方の拡散層に、一部の露出部位を除いてアノード・カソード下地層の一方の下地層を積層し、この積層した下地層にアノード・カソード触媒層の一方の触媒層を積層した後、積層した触媒層および前記露出部位に電解質膜を形成する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、前記電解質膜を形成する工程は、前記露出部位に、前記電解質膜の材料より粘度の高い材料を塗布する第１塗布工程と、この粘度の高い材料で塗布した部位および一方の触媒層に、前記電解質膜の材料を塗布する第２工程と、からなることを特徴とする。
【００２０】
電解質膜を形成する際に、先ず、第１塗布工程で、一方の拡散層の露出部位に、通常の電解質膜の材料より粘度の高い材料を塗布する。粘度の高い材料を塗布することで、この材料が露出部位に侵入することを防ぐ。
さらに、第２工程で、粘度の高い材料で塗布した部位および一方の触媒層に、通常の電解質膜の材料、すなわち比較的粘度の低い材料を塗布する。
【００２１】
この比較的粘度の低い電解質膜材料を、露出部位に対して非接触状態とすることで、この電解質膜材料が、露出部位内に侵入することを防ぐことができる。
加えて、比較的粘度の低い電解質膜材料を塗布することで、電解質膜を平坦に保つことができる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明では、電解質膜材料が露出部位内に侵入することを防ぐことで、アノード・カソード拡散層の特性を確保することができるという利点がある。
さらに、請求項１に係る発明では、電解質膜を平坦に保つことで、燃料電池用膜電極接合体の性能を確保することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る燃料電池用膜電極接合体を備えた燃料電池を示す斜視図であり、セルを分解して示したものである。
燃料電池１０は、複数個のセル１１・・・を積み重ねて構成したものである。セル１１は、燃料電池用膜電極接合体１２の両側にセパレータ１３，１４を設けたものである。
【００２４】
燃料電池用膜電極接合体１２は、電解質膜１５のカソード側を、電解質膜１５に積層したカソード触媒層１６、この触媒層１６に積層したカソード下地層１７、この下地層１７に積層したカソード拡散層１８で形成し、電解質膜１５のアノード側を、電解質膜１５に積層したアノード触媒層２１、この触媒層２１に積層したアノード下地層２２、この下地層２２に積層したアノード拡散層２３で形成したものである。
【００２５】
さらに、セル１１は、カソード拡散層１８の外側にセパレータ１３を設けることでカソード拡散層１８とセパレータ１３とで酸素ガス流路２４（図２参照）を形成し、アノード拡散層２３の外側にセパレータ１４を設けることでアノード拡散層２３とセパレータ１４とで水素ガス流路２５（図２参照）を形成したものである。
【００２６】
なお、２６，２７はシールである。シール２６を、燃料電池用膜電極接合体１２とセパレータ１３との間に介在させることで、燃料電池用膜電極接合体１２とセパレータ１３との間をシールする。
シール２７を、燃料電池用膜電極接合体１２とセパレータ１４との間に介在させることで、燃料電池用膜電極接合体１２とセパレータ１４との間をシールする。
【００２７】
図２は本発明に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法（第１実施の形態）で製造した燃料電池用膜電極接合体を示す断面図である。
電解質膜１５のカソード側に、カソード触媒層１６、カソード下地層１７、カソード拡散層１８を順次積層し、電解質膜１５のアノード側に、アノード触媒層２１、アノード下地層２２、アノード拡散層２３を順次積層する。
【００２８】
カソード拡散層１８の外側にセパレータ１３を設けることでカソード拡散層１８とセパレータ１３とで酸素ガス流路２４を形成する。
アノード拡散層２３の外側にセパレータ１４を設けることでアノード拡散層２３とセパレータ１４とで水素ガス流路２５を形成する。
【００２９】
電解質膜１５は、第１電解質膜１５ａを通常の電解質膜の材料３１で形成し、第２電解質膜１５ｂを第１電解質膜１５ａの材料より粘度の高い材料で形成したものである。
この第２電解質膜１５ｂは、アノード拡散層２３のうち、アノード下地層２２およびアノード触媒層２１から露出している露出部位２３ａに、第１電解質膜１５ａの材料より粘度の高い材料３２を塗布することにより形成した部位である。
【００３０】
第１電解質膜１５ａは、第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１に、第１電解質膜１５ａの材料３１を塗布することにより形成したものである。
以下、通常の電解質膜の材料、すなわち第１電解質膜１５ａの材料３１を、第１電解質膜材料３１と称す。また、第１電解質膜材料３１より粘度の高い材料３２を、第２電解質膜材料３２と称す。
【００３１】
図３は図２の３部拡大図である。
カソード下地層１７は、吸水性、接着性を備えた第１層４３と、撥水性を備えた第２層４４とからなる。
第１層４３は、導電材料４５…として、例えば小径の粒状カーボンを備え、さらに吸水材を添加したものである。吸水材が接着剤の働きをするため、カソード触媒層１６に対するカソード下地層１７の接着力を確保できる。
第２層４４は、導電材料４１…として、例えば小径の粒状カーボンを備え、撥水材料４６…として、例えばフッ素系樹脂を備える。
【００３２】
導電材料４１，４５は、発電抵抗に影響を与えるものである。導電材料４１，４５が増えると発電抵抗がより緩和される。
撥水材料４６は、生成水の排水性に影響を与えるものである。撥水材料４６が増えると撥水性が高くなり、撥水材料４６が減ると撥水性が低くなる。
【００３３】
カソード拡散層１８は、一例として、針状炭素繊維４７…で形成した多孔質の導電性カーボンペーパに撥水性処理を施したものである。
カソード拡散層１８の外側にセパレータ１３を設けることでカソード拡散層１８とセパレータ１３の溝１３ａ・・・とで酸素ガス流路２４…を形成する。
【００３４】
なお、アノード触媒層２１は、カソード触媒層１６と同様の構成であり、アノード下地層２２は、カソード下地層１７と同様の構成である。また、アノード拡散層２３は、カソード拡散層１８と同様の構成である。
【００３５】
図２に戻って、酸素ガス流路２４に酸素（Ｏ２）を供給することにより、酸素（Ｏ２）がカソード拡散層１８を経て矢印ａの如くカソード下地層１７内に進入する。
カソード下地層１７内の酸素（Ｏ２）が矢印ａの如くカソード触媒層１６内に進入する。
【００３６】
一方、水素ガス流路２５に水素（Ｈ２）を供給することにより、水素（Ｈ２）がアノード拡散層２３およびアノード下地層２２を経てアノード触媒層２１内に矢印ｂの如く進入する。
アノード触媒層２１内の反応で生成した水素イオン（Ｈ＋）が電解質膜１５を透過して、カソード触媒層１６側に矢印ｃの如く進入する。
【００３７】
カソード触媒層１６内で、水素イオン（Ｈ＋）と酸素（Ｏ２）とが反応して、電流を発生させるとともに生成水が生成される。
生成した生成水は、カソード触媒層１６内からカソード下地層１７およびカソード拡散層１８を経て矢印ｄの如く外部に流出する。
【００３８】
よって、燃料電池用膜電極接合体１２によれば、アノード拡散層２３は、水素（Ｈ２）を通過しやすい状態に保つことが好ましい。さらに、カソード拡散層１８は、酸素（Ｏ２）や生成水を通過しやすい状態に保つことが好ましい。
【００３９】
また、燃料電池用膜電極接合体１２は、図１に示すように外周部をシール２６，２７でシールするように構成されている。
よって、電解質膜１５の表面１５ｃのうち、外周部１５ｄを、表面１５ｃのその他の部位と平坦に保つことが好ましい。
【００４０】
以下、燃料電池用膜電極接合体１２の製造方法を図４〜図５に基づいて説明する。
図４（ａ）〜（ｂ）は第１実施の形態の製造方法における第１塗布工程を説明する図であり、第２電解質膜１５ｂを形成する例を示す。
（ａ）において、アノード拡散層２３をセットした後、アノード拡散層２３にアノード下地層２２を積層し、アノード下地層２２にアノード触媒層２１を積層する。
【００４１】
ここで、アノード拡散層２３、アノード下地層２２およびアノード触媒層２１を、一例として略矩形状に形成し、アノード拡散層２３を、アノード下地層２２やアノード触媒層２１と比較して一回り大きく形成する。
これにより、アノード拡散層２３の外周（以下、「露出部位」という）２３ａが、アノード下地層２２やアノード触媒層２１の外側から張り出し、露出した状態になる。以下、アノード拡散層２３の外周を「露出部位」２３ａと称す。
【００４２】
（ｂ）において第１塗布工程を説明する。
露出部位２３ａの上方にインクジェット装置４１の第１ノズル４２を配置し、第１ノズル４２を露出部位２３ａに沿って移動する。
この際に、インクジェット装置４１の第１ノズル４２から第２電解質膜材料３２を微小な液滴状態で滴下し、第２電解質膜材料３２を露出部位２３ａに塗布する。
ここで、塗布の際に、一例として、先ず、第２電解質膜１５ｂの必要膜厚として、第２電解質膜１５ｂの厚さの２０〜３０％を塗布し、その後、第２電解質膜１５ｂ全体の厚さになるように塗布する。
インクジェット装置４１を用いることで、第２電解質膜材料３２を微小な液滴状態で露出部位２３ａに塗布することができる。よって、第２電解質膜材料３２を所望の部位、すなわち露出部位２３ａに良好に塗布することができる。
【００４３】
このように、インクジェット装置４１の第１ノズル４２を用いて、露出部位２３ａに第２電解質膜材料３２を塗布することにより、露出部位２３ａに第２電解質膜（粘度の高い材料で塗布した部位）１５ｂを形成する。
【００４４】
電解質膜１５を形成する際に、先ず、第１塗布工程で、アノード拡散層２３の露出部位２３ａに、通常の電解質膜の材料、すなわち第１電解質膜材料３１（図２参照）より粘度の高い第２電解質膜材料３２を塗布する。
粘度の高い第２電解質膜材料３２を塗布することで、この第２電解質膜材料３２が露出部位２３ａに侵入することを防ぐ。
【００４５】
図５（ａ）〜（ｂ）は第１実施の形態の製造方法における第２塗布工程を説明する図であり、第１電解質膜１５ａを形成する例を示す。
（ａ）において第２塗布工程を説明する。
第２電解質膜１５ｂの上方にインクジェット装置４１の第２ノズル４３を配置する。
この第２ノズル４３を、左側の第２電解質膜１５ｂからアノード触媒層２１に沿って左側の第２電解質膜１５ｂまで矢印ｅの如く移動する。
この際に、インクジェット装置４１の第２ノズル４３から第１電解質膜材料３１を微小な液滴状態で滴下し、第１電解質膜材料３１を第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１に塗布する。
【００４６】
インクジェット装置４１を用いることで、第１塗布工程と同様に、第１電解質膜材料３１を微小な液滴状態で所望の部位に塗布することができる。よって、第１電解質膜材料３１を、所望の部位、すなわち第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１に良好に塗布することができる。
第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１に、第１電解質膜材料３１を塗布して第１電解質膜１５ａを形成することで、第１、第２電解質膜１５ａ，１５ｂで電解質膜１５を形成する。
【００４７】
このように、第２塗布工程で、第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１に、通常の電解質膜の材料、すなわち比較的粘度の低い第１電解質膜材料３１を塗布する。
この比較的粘度の低い第１電解質膜材料３１を、露出部位２３ａに対して非接触状態とすることで、この第１電解質膜材料３１が、露出部位２３ａ内に侵入することを防ぐことができる。
【００４８】
よって、第１電解質膜材料３１を塗布した際に、第１電解質膜１５ａ、すなわち電解質膜１５の表面１５ｃの外周部１５ｄが凹むことを防止できる。
加えて、第１電解質膜材料３１は、比較的粘度の低い材料であり、この比較的粘度の低い第１電解質膜材料３１を塗布することで、第１電解質膜１５ａ、すなわち電解質膜１５の表面１５ｃ全域を平坦に保つことができる。
【００４９】
（ｂ）において、電解質膜１５の塗布完了後（すなわち、第２塗布工程完了後）、電解質膜１５にカソード触媒層１６を矢印ｆの如く積層する。
このカソード触媒層１６には、カソード下地層１７およびカソード拡散層１８が予め積層されている。
【００５０】
（ｃ）において、カソード下地層１７およびカソード拡散層１８が予め積層されているカソード触媒層１６を、電解質膜１５に積層することで、燃料電池用膜電極接合体１２を得る。
電解質膜１５の表面１５ｃ全域を平坦に保つことで、電解質膜１５の表面１５ｃにカソード触媒層１６を良好に接合することができ、燃料電池用膜電極接合体１２の性能を確保することができる。
【００５１】
さらに、アノード拡散層２３に第１電解質膜材料３１が露出部位２３ａ内に侵入することを防ぐ。これにより、アノード拡散層２３を水素（Ｈ２）が通過しやすい状態に保つことができ、アノード拡散層２３の特性を確保することができる。
【００５２】
第１実施の形態の製造方法では、第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１の全域を第１電解質膜材料３１で同時に塗布する例について説明した。
ここで、第１電解質膜材料３１は揮発性に優れた材料である。よって、第１実施の形態のように、第２電解質膜１５ｂおよびアノード触媒層２１の全域を同時に塗布すると、第１電解質膜１５ａの外周部位、すなわち第２電解質膜１５ｂに沿った部位の乾燥が、その他の部位と比べて速すぎてしまうことが考えられる。
【００５３】
第１電解質膜１５ａのうち、一部のみの乾燥が速いと、第１電解質膜１５ａの表面を平坦に保ち難くなる虞がある。
そこで、第１電解質膜１５ａの表面をより一層平坦に保つことができる燃料電池用膜電極接合体の製造方法を第２実施の形態を図６で説明する。
【００５４】
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法（第２実施の形態）を説明する図である。
この第２実施の形態では、図４（ｂ）の第１塗布工程で露出部位２３ａに第２電解質膜１５ｂを形成した後の第２塗布工程を示す。
（ａ）において第２塗布工程の前半を説明する。
アノード触媒層２１の上方にインクジェット装置４１の第２ノズル４３を配置し、第２ノズル４３をアノード触媒層２１に沿って矢印ｇの如く移動する。
この際に、インクジェット装置４１の第２ノズル４３から第１電解質膜材料３１を微小な液滴状態で滴下し、第１電解質膜材料３１をアノード触媒層２１に塗布する。
第１電解質膜材料３１をアノード触媒層２１に塗布することで、第１中央電解質膜１５ｅを形成する。
【００５５】
（ｂ）において第２塗布工程の後半を説明する。
第２電解質膜１５ｂの上方にインクジェット装置４１の第２ノズル４３を配置し、第２ノズル４３を第２電解質膜１５ｂに沿って移動する。
この際に、インクジェット装置４１の第２ノズル４３から第１電解質膜材料３１を微小な液滴状態で滴下し、第１電解質膜材料３１で第１外周電解質膜１５ｆを形成する。
【００５６】
インクジェット装置４１を用いることで、第１電解質膜材料３１を微小な液滴状態で第２電解質膜１５ｂに塗布することができる。
よって、第１中央電解質膜１５ｅ外側の第２電解質膜１５ｂに、第１電解質膜材料３１を良好に塗布して、第１外周電解質膜１５ｆを形成することができる。
【００５７】
（ｃ）において、先ず第１中央電解質膜１５ｅを形成し、次に第１外周電解質膜１５ｆを形成することで、第１中央電解質膜１５ｅおよび第１外周電解質膜１５ｆで第１電解質膜１５ａを形成する。
ここで、第１中央電解質膜１５ｅは比較的乾燥し難い部位の膜であり、第１外周電解質膜１５ｆは比較的乾燥しやすい部位の膜である。
【００５８】
よって、先ず比較的乾燥し難い第１中央電解質膜１５ｅを塗布し、その後に比較的乾燥しやすい第１外周電解質膜１５ｆを塗布することで、第１電解質膜１５ａのうち、第１外周電解質膜１５ｆのみが速く乾燥してしまうことを防ぐことができる。
これにより、第１電解質膜１５ａの表面、すなわち電解質膜１５の表面１５ｃ全域をより一層平坦に保つことが可能になる。
【００５９】
第２実施の形態の第２塗布工程、すなわち第１電解質膜１５ａの塗布工程を完了した後、図５（ｂ）に示すように、カソード下地層１７およびカソード拡散層１８が予め積層されているカソード触媒層１６を、電解質膜１５に積層することで、図５（ｃ）に示す燃料電池用膜電極接合体１２を得る。
【００６０】
第２実施の形態の製造方法によれば、第１実施の形態の製造方法と同様の効果を得ることができる。
加えて、第２実施の形態の製造方法によれば、第１電解質膜材料３１の塗布を２段階に分けて、先ずアノード触媒層２１に第１中央電解質膜１５ｅを形成し、次に第２電解質膜１５ｂに第１外周電解質膜１５ｆを形成することで、第１電解質膜１５ａのうち、一部（第１外周電解質膜１５ｆ）のみが速く乾燥してしまうことを防いで、電解質膜１５の表面１５ｃ全域をより一層平坦に確保することができる。
【００６１】
なお、前記実施形態では、アノード拡散層２３を下側にして、アノード拡散層２３にアノード下地層２２、アノード触媒層２１、電解質膜１５を順に積層した例について説明したが、これに限らないで、カソード拡散層１８を下側にして、カソード拡散層１８にカソード下地層１７、カソード触媒層１６、電解質膜１５を順に積層しても同様の効果を得ることができる。
【００６２】
また、前記実施の形態では、アノード拡散層２３の外周を露出部位２３ａとして説明したが、露出部位２３ａはアノード拡散層２３の外周に限るものではなく、例えば外周の一部を露出部位２３ａとすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の製造方法は、アノード側に水素ガスを供給するとともに、カソード側に酸素ガスを供給して発電させる燃料電池用膜電極接合体への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る燃料電池用膜電極接合体を備えた燃料電池を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法（第１実施の形態）で製造した燃料電池用膜電極接合体を示す断面図である。
【図３】図２の３部拡大図である。
【図４】第１実施の形態の製造方法における第１塗布工程を説明する図である。
【図５】第１実施の形態の製造方法における第２塗布工程を説明する図である。
【図６】本発明に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法（第２実施の形態）を説明する図である。
【図７】従来の燃料電池用膜電極接合体を示す断面図である。
【図８】従来の燃料電池用膜電極接合体の製造方法を説明する図である。
【図９】従来の燃料電池用膜電極接合体の製造方法のその他の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…燃料電池、１２…燃料電池用膜電極接合体、１５…電解質膜、１５ａ…第１電解質膜、１５ｂ…第２電解質膜（電解質膜の材料より粘度の高い材料で塗布した部位）、１６…カソード触媒層、１７…カソード下地層、１８…カソード拡散層、２１…アノード触媒層、２２…アノード下地層、２３…アノード拡散層、２３ａ…露出部位、３１…第１電解質膜材料（電解質膜の材料）、３２…第２電解質膜材料（電解質膜の材料より粘度の高い材料）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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