(57)【要約】【課題】  触媒の被毒を抑制する燃料電池の製造方法を提供する。【解決手段】  燃料電池の製造方法は、電解質膜と、電解質膜の一方の面に形成された第１電極触媒層と、電解質膜の周縁領域を露出するように電解質膜の他方の面に形成された第２電極触媒層とを有するＭＥＡを準備する工程と、内周と外周の間に貫通孔が形成された枠形状のフレームを準備する工程と、周縁領域の外周側の端部に沿って熱硬化性または紫外線硬化性樹脂を含む第１接着層を形成する工程と、電解質材料を主成分とする第２接着層を、第１接着層との間に隙間が形成されるように、フレームの一方の面の内周側の端部または周縁領域の内周側の端部に沿って形成する工程と、フレームの一方の面の内周側の端部が周縁領域に第２接着層を介して重なり、貫通孔が隙間と連通するように、電解質膜上にフレームを配置する工程と、第１接着層を硬化させる工程とを含む。【選択図】図８
2019096413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に形成された第１電極触媒層と、前記電解質膜の周縁領域を露出するように前記電解質膜の他方の面に形成された第２電極触媒層とを有する膜電極接合体を準備する工程と、
内周が前記第２電極触媒層より大きく、かつ前記電解質膜より小さく、前記内周と外周の間に１以上の貫通孔が形成された枠形状のフレームを準備する工程と、
前記周縁領域の外周側の端部に沿って熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を含む第１接着層を形成する工程と、
電解質材料を主成分とする第２接着層を、前記第１接着層との間に隙間が形成されるように、前記フレームの一方の面の前記内周側の端部または前記周縁領域の内周側の端部に沿って、前記第１接着層より前記第２電極触媒層に近い側に形成する工程と、
前記フレームの一方の面の前記内周側の端部が前記周縁領域に前記第２接着層を介して重なり、前記１以上の貫通孔が前記隙間と連通するように、前記電解質膜上に前記フレームを配置する工程と、
前記第１接着層を硬化させる工程とを含むことを特徴とする燃料電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の製造工程において、膜電極接合体を紫外線硬化性の接着剤によりフレームに接着する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９５１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
膜電極接合体は、紫外線硬化性の接着剤に紫外線が照射されることによりフレームに接着される。このとき、膜電極接合体の触媒（電極触媒層）にも紫外線が照射されるため、触媒は紫外線の照射により熱を発生し、その熱によって接着剤中のモノマー成分が揮発する。揮発したモノマー成分が拡散して膜電極接合体の触媒に付着すると、触媒が被毒し、例えばセル電圧の低下などの発電性能の劣化が生ずるおそれがある。この問題は、紫外線硬化性の接着剤に限られず、熱硬化性の接着剤を用いた場合も同様に生ずる。
【０００５】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、触媒の被毒を抑制する燃料電池の製造方法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】
【０００６】
本明細書に記載の燃料電池の製造方法は、電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に形成された第１電極触媒層と、前記電解質膜の周縁領域を露出するように前記電解質膜の他方の面に形成された第２電極触媒層とを有する膜電極接合体を準備する工程と、内周が前記第２電極触媒層より大きく、かつ前記電解質膜より小さく、前記内周と外周の間に１以上の貫通孔が形成された枠形状のフレームを準備する工程と、前記周縁領域の外周側の端部に沿って熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を含む第１接着層を形成する工程と、電解質材料を主成分とする第２接着層を、前記第１接着層との間に隙間が形成されるように、前記フレームの一方の面の前記内周側の端部または前記周縁領域の内周側の端部に沿って、前記第１接着層より前記第２電極触媒層に近い側に形成する工程と、前記フレームの一方の面の前記内周側の端部が前記周縁領域に前記第２接着層を介して重なり、前記１以上の貫通孔が前記隙間と連通するように、前記電解質膜上に前記フレームを配置する工程と、前記第１接着層を硬化させる工程とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、触媒の被毒を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】燃料電池の一例を示す斜視図である。
【図２】単セルの一例を示す分解斜視図である。
【図３】単セルの製造工程の一例を示す断面図である。
【図４】単セルの製造工程の一例を示す断面図である。
【図５】単セルの製造工程の一例を示す断面図である。
【図６】単セルの製造工程の一例を示す断面図である。
【図７】単セルの製造工程の一例を示す断面図である。
【図８】単セルの製造工程の一例を示す断面図である。
【図９】単セルの製造工程の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、燃料電池の一例を示す斜視図である。燃料電池１は、例えば燃料電池車に用いられるが、その用途に限定はない。
【００１０】
燃料電池１は、例えば固体高分子形であり、複数の単セル２が積層された積層体３と、一対のエンドプレート８と、テンションプレート９と、一対のプレッシャプレート１２とを有する。単セル２は、燃料ガス（例えば水素）と酸化剤ガス（例えば空気中の酸素）が供給され、燃料ガスと酸化剤ガスの化学反応により発電する。なお、単セル２の構成は後述する。
【００１１】
一対のエンドプレート８は、積層体３をその積層方向の両端において締結する。一端のエンドプレート８には、カソード側入口マニホルド１５ａ、カソード側出口マニホルド１５ｂ、アノード側入口マニホルド１６ａ、アノード側出口マニホルド１６ｂ、冷却媒体入口マニホルド１７ａ、及び冷却媒体出口マニホルド１７ｂが開口している。
【００１２】
カソード側入口マニホルド１５ａには、各単セル２に供給される酸化剤ガスが流れる。カソード側出口マニホルド１５ｂには、各単セル２から排出された酸化剤オフガスが流れる。アノード側入口マニホルド１６ａには、各単セル２に供給される燃料ガスが流れる。アノード側出口マニホルド１６ｂには、各単セル２から排出された燃料オフガスが流れる。冷却媒体入口マニホルド１７ａには、各単セル２に供給される冷却水などの冷却媒体が流れる。冷却媒体出口マニホルド１７ｂには、各単セル２から排出された冷却媒体が流れる。
【００１３】
テンションプレート９は、一対のエンドプレート８の間を結合する。一対のプレッシャプレート１２は、不図示の複数の弾性体を積層体３の積層方向において挟持する。
【００１４】
図２は、単セル２の一例を示す分解斜視図である。単セル２は、積層体３の積層方向に沿って配置されたＭＥＧＡ（Membrane-Electrode-Gas diffusion layer Assembly）２０、フレーム２１、及びセパレータ２３，２４を有する。
【００１５】
セパレータ２３，２４は、例えば金属板などにより構成され、矩形状の外形を有する。セパレータ２３，２４は接着剤また溶接により互いに接合され、セパレータ２３は接着剤によりフレーム２１に接着されている。このため、積層体３内において、セパレータ２４は、隣接する単セル２のＭＥＧＡ２０のアノード側に配置され、セパレータ２３は、同一の単セル２のＭＥＧＡ２０のカソード側に配置される。
【００１６】
セパレータ２３は、厚み方向に貫通する貫通孔２３１〜２３６と、波板形状のカソード流路部２３０を有する。貫通孔２３１，２３５，２３４はセパレータ２３の一方の端部に設けられ、貫通孔２３３，２３６，２３２はセパレータ２３の他方の端部に設けられている。
【００１７】
ＭＥＧＡ２０側のカソード流路部２３０の面には、酸化剤ガスが流れる溝状の酸化剤ガス流路が形成されている。カソード流路部２３０は、例えばプレス金型による曲げ加工により形成される。酸化剤ガス流路は、例えば直線状に形成されてもよいし、蛇行するように形成されてもよい。
【００１８】
また、セパレータ２４は、貫通孔２４１〜２４６と、波板形状のアノード流路部２４０を有する。貫通孔２４１，２４５，２４４はセパレータ２４の一方の端部に設けられ、貫通孔２４３，２４６，２４２はセパレータ２４の他方の端部に設けられている。
【００１９】
セパレータ２３側のアノード流路部２４０の面には、冷却媒体が流れる溝状の冷却媒体流路が形成され、隣接する単セル２側のアノード流路部２４０の他方の面には、燃料ガスが流れる溝状の燃料ガス流路が形成されている。アノード流路部２４０は、例えばプレス金型による曲げ加工により形成される。冷却媒体流路及び燃料ガス流路は、例えば直線状に形成されてもよいし、蛇行するように形成されてもよい。なお、セパレータ２３，２４は、金属に限定されず、例えばカーボン成型により形成されてもよい。
【００２０】
セパレータ２３の貫通孔２３１〜２３６は、セパレータ２４の貫通孔２４１〜２４６にそれぞれ重なる。貫通孔２３１，２４１は、アノード側入口マニホルド１６ａの一部であり、積層体３の積層方向に沿って燃料ガスが流れる。貫通孔２３２，２４２は、アノード側出口マニホルド１６ｂの一部であり、積層体３の積層方向に沿って燃料オフガスが流れる。
【００２１】
貫通孔２４１，２４２は燃料ガス流路に接続されている。燃料ガスは、貫通孔２４１から燃料ガス流路を経由してＭＥＧＡ２０に供給される。また、燃料オフガスは、ＭＥＧＡ２０から燃料ガス流路を経由して貫通孔２４２に排出される。
【００２２】
貫通孔２３３，２４３は、カソード側入口マニホルド１５ａの一部であり、積層体３の積層方向に沿って酸化剤ガスが流れる。貫通孔２３４，２４４は、カソード側出口マニホルド１５ｂの一部であり、積層体３の積層方向に沿って酸化剤オフガスが流れる。
【００２３】
酸化剤ガスは、貫通孔２３３から酸化剤ガス流路を経由してＭＥＧＡ２０に供給される。また、酸化剤オフガスは、ＭＥＧＡ２０から酸化剤ガス流路を経由して貫通孔２３４に排出される。
【００２４】
貫通孔２３６，２４６は、冷却媒体入口マニホルド１７ａの一部であり、積層体３の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。貫通孔２３５，２４５は、冷却媒体出口マニホルド１７ｂの一部であり、積層体３の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。
【００２５】
冷却媒体は、貫通孔２４６から冷却媒体流路を経由して貫通孔２４５に流れ込む。これにより、冷却媒体は燃料電池１を冷却する。
【００２６】
ＭＥＧＡ２０には、膜電極接合体（MEA: Membrane Electrode Assembly）２００と、ＭＥＡ２００を挟持する一対のガス拡散層（GDL: Gas Diffusion Layer）２０１，２０２とが含まれる。符号Ｐは、ＭＥＡ２００の積層構造が示されている。ＭＥＡ２００には、電解質膜２００ａと、電解質膜２００ａを挟持するアノード電極触媒層２００ｂ及びカソード電極触媒層２００ｃとが含まれる。
【００２７】
電解質膜２００ａは、例えば、湿潤状態で良好なプロトン電導性を示すイオン交換樹脂膜を含む。このようなイオン交換樹脂膜としては、例えば、ナフィオン（登録商標）などの、イオン交換基としてスルホン酸基を有するフッ素樹脂系のものが挙げられる。
【００２８】
アノード電極触媒層２００ｂ及びカソード電極触媒層２００ｃは、それぞれ、触媒担持導電性粒子とプロトン伝導性電解質を含む、ガス拡散性を有する多孔質層として形成されている。例えば、アノード電極触媒層２００ｂ及びカソード電極触媒層２００ｃは、白金担持カーボンとプロトン伝導性電解質を含む分散溶液である触媒インクの乾燥塗膜として形成される。
【００２９】
アノード電極触媒層２００ｂには一方のガス拡散層２０１を介し燃料ガスが供給され、カソード電極触媒層２００ｃには他方のガス拡散層２０２を介し酸化剤ガスが供給される。ガス拡散層２０１，２０２は、例えば、カーボンペーパーなどの基材に撥水性のマイクロポーラス層を積層することにより形成される。なお、マイクロポーラス層としては、例えばＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）などの撥水性樹脂とカーボンブラックなどの導電性材料などを含んで形成される。ＭＥＡ２００は、酸化剤ガス及び燃料ガスを用いた電気化学反応により発電する。
【００３０】
フレーム２１は、一例として矩形状の外形を有する樹脂シートにより構成される。フレーム２１は、枠形状を有し、中央部には開口２１０が設けられている。
【００３１】
また、フレーム２１の端部には、厚み方向に貫通する貫通孔２１１〜２１６が設けられている。開口２１０は、ＭＥＧＡ２０に対応する位置に設けられ、その縁にはＭＥＡ２００の外周側の端部が、後述する接着層を介し接着される。つまり、ＭＥＡ２００は、その外周側の端部がフレーム２１の内周側の端部に接着されることによりフレーム２１に固定される。
【００３２】
貫通孔２１１，２１５，２１４は、フレーム２１の一方の端部に設けられ、貫通孔２１３，２１６，２１２は、フレーム２１の他方の端部に設けられている。貫通孔２１１〜２１６は、セパレータ２３，２４の貫通孔２３１〜２３６，２４１〜２４６にそれぞれ重なる。
【００３３】
貫通孔２１１は、アノード側入口マニホルド１６ａの一部であり、積層体３の積層方向に沿って燃料ガスが流れる。貫通孔２１２は、アノード側出口マニホルド１６ｂの一部であり、積層体３の積層方向に沿って燃料オフガスが流れる。
【００３４】
貫通孔２１３は、カソード側入口マニホルド１５ａの一部であり、積層体３の積層方向に沿って酸化剤ガスが流れる。貫通孔２１４は、カソード側出口マニホルド１５ｂの一部であり、積層体３の積層方向に沿って酸化剤オフガスが流れる。
【００３５】
貫通孔２１６は、冷却媒体入口マニホルド１７ａの一部であり、積層体３の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。貫通孔２１５は、冷却媒体出口マニホルド１７ｂの一部であり、積層体３の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。
【００３６】
次に、Ａ−Ａ線に沿った断面図を参照しながら、実施例の燃料電池の製造方法として、単セル２のフレーム２１にＭＥＡ２００を接着する工程を挙げる。
【００３７】
図３〜図９は、単セル２の製造工程の一例を示す。本例では、アノード電極触媒層２００ｂにはガス拡散層２０１が積層されているが、カソード電極触媒層２００ｃにはガス拡散層２０２が積層されていない状態からの製造工程を述べる。
【００３８】
図３は、ＭＥＡ２００を準備する工程を示す。ＭＥＡ２００は、一方の面にアノード電極触媒層２００ｂが形成されており、他方の面にカソード電極触媒層２００ｃが形成されている。カソード電極触媒層２００ｃの面積は電解質膜２００ａ及びアノード電極触媒層２００ｂの面積より小さいため、電解質膜２００ａの周縁領域２００ｓはカソード電極触媒層２００ｃから露出している。周縁領域２００ｓは、ＭＥＡ２００の上面を正面視した場合、カソード電極触媒層２００ｃの周囲にロ字状に設けられている。
【００３９】
また、アノード電極触媒層２００ｂには、ガス拡散層２０１が積層されている。なお、アノード電極触媒層２００ｂは第１電極触媒層の一例であり、カソード電極触媒層２００ｃは第２電極触媒層の一例である。
【００４０】
図４は、フレーム２１を準備する工程を示す。フレーム２１の内周がカソード電極触媒層２００ｃより大きく、かつ電解質膜２００ａより小さい。より具体的には、フレーム２１の開口２１０の面積は、カソード電極触媒層２００ｃの面積より大きく、電解質膜２００ａの面積より小さい。
【００４１】
フレーム２１には、後述する硬化性接着層から揮発したモノマー成分を外部に排出するための１以上の貫通孔２１７が形成されている。貫通孔２１７は、フレーム２１の内周と外周の間に位置し、フレーム２１の厚み方向に貫通する。貫通孔２１７は、例えばフレーム２１の各辺の中心または角に１か所ずつ設けられてもよい。
【００４２】
図５は、紫外線硬化性樹脂を含む硬化性接着層２２を形成する工程を示す。硬化性接着層２２は、ＭＥＡ２００の周縁領域２００ｓの外周側の端部に形成される。硬化性接着層２２は、例えば、ＭＥＡ２００の上面を正面視した場合、カソード電極触媒層２００ｃの周囲にロ字状に形成されている。
【００４３】
紫外線硬化性樹脂としては、カチオン重合型のものが挙げられ、例えばエポキシ系、ビニルエーテル系、及びオキセタン系などがある。なお、硬化性接着層２２は第１接着層の一例である。
【００４４】
図６は、電解質材料を主成分とする電解質接着層４を形成する工程を示す。電解質接着層４は、硬化性接着層２２との間に隙間Ｓ（図７参照）が形成されるように、フレーム２１の一方の面の内周側の端部に沿って形成される。
【００４５】
電解質接着層４は、フレーム２１の一方の面における貫通孔２１７と開口２１０の間の領域上に形成され、開口２１０を正面視した場合、その周囲にロ字状に形成されている。すなわち、電解質接着層４は、開口２１０を取り囲むように形成されている。これにより、電解質接着層４は、単セル２において、硬化性接着層２２よりカソード電極触媒層２００ｃに近い側に設けられる。
【００４６】
電解質接着層４とは、例えば、電解質材料、水またはアルコール系溶媒、及び添加剤からなるものであって、水またはアルコール系溶媒を乾燥させ除去した後の状態において、電解質材料が主成分となる。ここで、電解質接着層４内の電解質材料の質量割合は５０％以上であり、その割合は高いほうが好ましい。例えば、電解質接着層４内に硬化性接着剤を多く含有すると、電解質接着層４内の硬化性接着剤からモノマー成分が揮発し、膜電極接合体２００のカソード電極触媒層２００ｃに付着して、発電性能の劣化が生ずるおそれがあるためである。
【００４７】
より具体的には、電解質接着層４は、フレーム２１にアイオノマー溶液を塗布することにより形成される。
【００４８】
【化１】
2019096413.tif 000003
【００４９】
アイオノマー溶液とは、アイオノマー成分として、フルオロカーボン系カチオン交換膜、上記の式（１）の構造式で表される繰り返し単位とする、テトラフルオロエチレンと、側鎖の末端にスルホン酸基を有するビニルエーテルモノマーの共重合体を指す。なお、式（１）において、ｌ，ｍ，ｎ，ｘは１以上の整数である。
【００５０】
電解質接着層４は、電解質膜２００ａまたはカソード電極触媒層２００ｃをフレーム２１に接着する。このため、アイオノマー溶液は、電解質膜２００ａまたはカソード電極触媒層２００ｃとの接着性が向上するように、電解質膜２００ａまたはカソード電極触媒層２００ｃの中のアイオノマー成分と同一の成分を有することが好ましい。
【００５１】
また、アイオノマー溶液は、式（１）のアイオノマーを水またはエタノール溶液に溶解することにより生成される。ここで、アルコール溶液の成分としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎプロパノールなどが挙げられるが、これらは引火性を有するため、アイオノマー溶液は水との混合液が好ましい。
【００５２】
図７は、電解質膜２００ａ上にフレーム２１を配置する工程を示す。本工程において、ＭＥＡ２００はフレーム２１に電解質接着層４を介して接合される。フレーム２１とＭＥＡ２００の接合には、下部側冶具５０及び上部側冶具５１が用いられる。
【００５３】
ＭＥＡ２００は、ガス拡散層２０１とともに下部側冶具５０により固定されており、フレーム２１は、上部側冶具５１によりＭＥＡ２００側に押圧される。上部側冶具５１には、ＭＥＡ２００及びガス拡散層２０１を収容するスペース５１１が設けられ、さらにフレーム２１の貫通孔２１７と位置が対応する貫通孔５１０が設けられている。また、下部側冶具５０には、ＭＥＡ２００及びガス拡散層２０１を固定するための凹部５０１が設けられている。
【００５４】
フレーム２１は、フレーム２１の一方の面の内周側の端部と電解質膜２００ａの周縁領域２００ｓの内周側の端部が電解質接着層４を介して重なり、貫通孔２１７が硬化性接着層２２と電解質接着層４の間の隙間Ｓと連通するように配置される。これにより、フレーム２１の一方の面の内周側の端部と電解質膜２００ａの周縁領域２００ｓの内周側の端部が電解質接着層４により接着される。
【００５５】
なお、フレーム２１の一方の面の内周側の端部と電解質膜２００ａの周縁領域２００ｓの内周側の端部とは、電解質接着層４を介して必ずしも重なる必要はなく、例えばフレーム２１の内周側の一方の面の端部が電解質膜２００ａの周縁領域２００ｓの内周側の端部よりも外側になるように配置されてもよい。
【００５６】
図８は、紫外線の照射により硬化性接着層２２を硬化させる工程である。本工程において、ＭＥＡ２００はフレーム２１に硬化性接着層２２を介して接着される。なお、電解質接着層４による接着は、硬化性接着層２２による接着よりも一般に接着力が弱い。硬化性接着層２２を介して接着することにより、ＭＥＡ２００はフレーム２１に強固に接着される。
【００５７】
紫外線（ＵＶ）は、光源７から硬化性接着層２２に向かって照射される。なお、上部側冶具５１及びフレーム２１は紫外線を透過する。
【００５８】
硬化性接着層２２は、紫外線の照射を受けると硬化する。これにより、フレーム２１の一方の面と電解質膜２００ａの周縁領域２００ｓとが硬化性接着層２２により接着される。このとき、カソード電極触媒層２００ｃは、紫外線の照射により熱を発生し、その熱によって硬化性接着層２２中のモノマー成分（例えばアクリルモノマー）が揮発して隙間Ｓに入り、隙間Ｓから各貫通孔２１７，５１０を通り外部に排出される。モノマー成分がカソード電極触媒層２００ｃに付着すると、例えばモノマー成分中のエステル結合がカソード電極触媒層２００ｃ中の白金に作用することによりＭＥＡ２００の発電性能が低下する。
【００５９】
しかし、カソード電極触媒層２００ｃは、電解質接着層４により隙間Ｓから隔てられているため、モノマー成分はカソード電極触媒層２００ｃに到達することが抑制される。つまり、電解質接着層４は、カソード電極触媒層２００ｃのマスクとして、カソード電極触媒層２００ｃをモノマー成分から保護する。また、電解質接着層４は、紫外線の照射を受けてもモノマー成分などを揮発させることがない。このため、本例の製造方法によると、触媒の被毒が抑制される。
【００６０】
また、仮にフレーム２１に貫通孔２１７が設けられていない場合、隙間Ｓ内に揮発したモノマー成分が溜まることによって内圧が高くなると、モノマー成分が隙間Ｓから電解質接着層４または硬化性接着層２２を貫通して外部に吹き抜けることにより、電解質接着層４または硬化性接着層２２の一部が分断されて、シール性能または接着性能が低下するおそれがある。しかし、本例の燃料電池１は、貫通孔２１７からモノマー成分を排出するため、シール性能および接着性能の低下が抑制される。
【００６１】
モノマー成分は、符号Ｄで示されるように、隙間Ｓから各貫通孔２１７，５１０を通り外部に排出される。このため、モノマー成分が単セル２内に滞留することが抑制されるので、単セル２内の滞留したモノマー成分による触媒の被毒が抑制される。
【００６２】
また、燃料電池１の完成後にも、硬化性接着層２２が加熱されることによりモノマー成分が揮発するおそれがある。このため、燃料電池１の運転中、カソード電極触媒層２００ｃやアノード電極触媒層２００ｂへのモノマー成分の付着が抑制されるように、フレーム２１とＭＥＡ２００の接合後に貫通孔２１７を塞いでもよい。あるいは、フレーム２１の上面において、貫通孔２１７の周囲にガスケットを設け、セパレータ２３，２４によりフレーム２１を挟むことにより貫通孔２１７をシールしてもよい。このとき、セパレータ２３，２４の該当部分に貫通孔を設けておくと、モノマー成分を外部に排出することが可能である。
【００６３】
図９は、カソード電極触媒層２００ｃにガス拡散層２０２を配置する工程を示す。ガス拡散層２０２は、フレーム２１の開口２１０内に収容される。このようにして、単セル２は製造される。
【００６４】
上述したように、本例では電解質接着層４がフレーム２１上に形成された後、フレーム２１とＭＥＡ２００は接合されるが、接合に先立って電解質接着層４はＭＥＡ２００上に形成されてもよい。この場合、電解質接着層４は、例えば、電解質膜２００ａの周縁領域２００ｓの内周側の端部に沿って形成される。
【００６５】
電解質接着層４は、例えばディスペンサによりカソード電極触媒層２００ｃの端部にアイオノマー溶液を塗布することにより形成される。このとき、アイオノマー溶液は、接合時に隙間Ｓが形成されるように、周縁領域２００ｓ上において硬化性接着層２２から離れた位置に塗布される。なお、アイオノマー溶液は、上述したように水またはエタノールを含む溶液であるため、仮に硬化性接着層２２に触れても熱硬化性樹脂は溶解しない。
【００６６】
したがって、電解質接着層４をＭＥＡ２００上に形成した場合でも、上記と同様の効果が得られる。
【００６７】
また、本例では、フレーム２１とＭＥＡ２００の接着する硬化性接着層２２として紫外線硬化性樹脂を用いたが、これに代えて、熱硬化性樹脂を用いることも可能である。この場合、硬化性接着層２２は、ヒーターなどで加熱されることにより硬化し、モノマー成分が揮発するが、電解質接着層４によりカソード電極触媒層２００ｃは保護される。
【００６８】
したがって、熱硬化性樹脂を用いた場合でも、上記と同様の効果が得られる。
【００６９】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１     燃料電池
２     単セル
４     電解質接着層（第２接着層）
７     光源
２１     フレーム
２２     硬化性接着層（第１接着層）
２００    ＭＥＡ
２００ａ    電解質膜
２００ｂ    アノード電極触媒層（第１電極触媒層）
２００ｃ    カソード電極触媒層（第２電極触媒層）
２００ｓ    外縁領域
２１７    貫通孔
Ｓ     隙間
【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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