(57)【要約】【課題】アノード側ガス拡散層一体型シールのガス拡散層にシワが生じることを抑制でき、発電性能の向上を図ることができる燃料電池の製造方法、および、その燃料電池の製造方法において用いられる補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールを提供すること。【解決手段】液体燃料に可溶な補強材１２によりアノード側拡散層２１を補強して、補強材付きアノード側拡散層１３を製造し、その補強材付きアノード側拡散層１３およびアノード側シール部２２を一体成形し、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７を製造し、膜・電極接合体２、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７およびセパレータ２０を備える単位セル１６を複数スタックし、セルスタックＳを製造した後、セルスタックＳに液体燃料を供給し、補強材１２を溶解させることにより、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７から補強材１２を除去する。【選択図】図３
2015002119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質膜からなる電解質層、前記電解質層を挟むように積層される燃料側電極および酸素側電極を備える膜・電極接合体と、
前記膜・電極接合体の一方側に積層されるアノード側ガス拡散層一体型シールと、
前記膜・電極接合体の他方側に積層されるカソード側ガス拡散層一体型シールと、
前記アノード側ガス拡散層一体型シールおよび前記カソード側ガス拡散層一体型シールにそれぞれ組み付けられるセパレータと
を備える単位セルが複数スタックされたセルスタックを備え、
液体燃料が供給される燃料電池の製造方法であって、
液体燃料に可溶な補強材によりガス拡散層を補強して、補強材付きアノード側ガス拡散層を製造する工程と、
補強材付きアノード側ガス拡散層およびシール材を一体成形し、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールを製造する工程と、
膜・電極接合体、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールおよびセパレータを備える単位セルを複数スタックし、セルスタックを製造する工程と、
セルスタックに液体燃料を供給し、補強材を溶解させることにより、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールから補強材を除去する工程と
を備えることを特徴とする、燃料電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池の製造方法において用いられることを特徴とする、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シール。
【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および補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シール、詳しくは、液体燃料が供給される燃料電池の製造方法、および、その燃料電池の製造方法において用いられる補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体高分子形の燃料電池としては、燃料として水素などのガスを使用する燃料電池や、燃料としてメタノール、ジメチルエーテルまたはヒドラジンなどの液体を使用する燃料電池が知られている。
【０００３】
固体高分子形の燃料電池は、一般的には、高分子電解質膜からなる電解質層、その電解質層を挟んで対向配置される燃料側電極および酸素側電極を備える膜・電極接合体（ＭＥＡ）と、燃料側電極および酸素側電極の外側にそれぞれ配置されるガス拡散層（ＧＤＬ）と、燃料側電極にガス拡散層を挟んで対向配置され、燃料流路を備える燃料側セパレータと、酸素側電極にガス拡散層を挟んで対向配置され、酸素流路を備える酸素側セパレータとを備える単位セルを有している。そして、燃料電池は、このような単位セルが複数スタックされたセルスタックを備えている。
【０００４】
このような燃料電池には、ガス拡散層の周縁部にシール部材を設け、ガス拡散層とシール部材とを一体成形したガス拡散層一体型シールを用いることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
ガス拡散層一体型シールは、通常、所定の金型などを用いて製造されている。具体的には、例えば、金型内にガス拡散層を配置し、その周囲にシール部材の原料となる液状ゴムを流入および硬化させることによって、ガス拡散層とシール部材とが一体成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−０１２３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のようにガス拡散層とシール部材とを一体成形すると、シール部材の成形時におけるゴム収縮などにより、ガス拡散層にシワが生じる場合がある。
【０００８】
この点、例えば、カソード側のガス拡散層一体型シールには、撥水性樹脂などを含むマイクロポーラス層（ＭＰＬ）を積層することによって、シワの発生を抑制することができる。
【０００９】
一方、マイクロポーラス層（ＭＰＬ）は撥水性が高いため、アノード側のガス拡散層一体型シールには積層できず、ガス拡散層にシワが生じることを抑制できないという不具合がある。
【００１０】
そして、ガス拡散層一体型シールのガス拡散層にシワが生じると、セルスタックの性能にばらつきを生じ、また、燃料側セパレータの燃料流路などを閉塞するなど、燃料電池の発電性能を十分に発現できない場合がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、アノード側ガス拡散層一体型シールのガス拡散層にシワが生じることを抑制でき、発電性能の向上を図ることができる燃料電池の製造方法、および、その燃料電池の製造方法において用いられる補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池の製造方法は、高分子電解質膜からなる電解質層、前記電解質層を挟むように積層される燃料側電極および酸素側電極を備える膜・電極接合体と、前記膜・電極接合体の一方側に積層されるアノード側ガス拡散層一体型シールと、前記膜・電極接合体の他方側に積層されるカソード側ガス拡散層一体型シールと、前記アノード側ガス拡散層一体型シールおよび前記カソード側ガス拡散層一体型シールにそれぞれ組み付けられるセパレータとを備える単位セルが複数スタックされたセルスタックを備え、液体燃料が供給される燃料電池の製造方法であって、液体燃料に可溶な補強材によりガス拡散層を補強して、補強材付きアノード側ガス拡散層を製造する工程と、補強材付きアノード側ガス拡散層およびシール材を一体成形し、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールを製造する工程と、膜・電極接合体、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールおよびセパレータを備える単位セルを複数スタックし、セルスタックを製造する工程と、セルスタックに液体燃料を供給し、補強材を溶解させることにより、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールから補強材を除去する工程とを備えることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールは、上記の燃料電池の製造方法において用いられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の燃料電池の製造方法および補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールでは、まず、アノード側ガス拡散層を補強材により補強した後、そのアノード側ガス拡散層とシール材とを一体成形するため、アノード側ガス拡散層にシワが生じることを抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の燃料電池の製造方法および補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールでは、液体燃料によって補強材が除去されるので、燃料電池を通常運転するのみで、すなわち、別途、特別な操作をすることなく、簡易に補強材を除去することができる。
【００１６】
そのため、本発明の燃料電池の製造方法および補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールによれば、アノード側ガス拡散層一体型シールのアノード側ガス拡散層にシワが生じることを抑制でき、簡易に発電性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の燃料電池の製造方法により得られる燃料電池の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、単位セルを組み付けた状態の要部断面図である。
【図３】図３は、本発明の燃料電池の製造方法の一実施形態を示す工程図であって、図３Ａは、アノード側ガス拡散層を用意する工程、図３Ｂは、アノード側ガス拡散層を補強材で補強して、補強材付きアノード側ガス拡散層を製造する工程、図３Ｃは、補強材付きアノード側ガス拡散層を裁断する工程、図３Ｄは、補強材付きアノード側ガス拡散層およびシール材を一体成形し、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールを製造する工程を、それぞれ示す。
【図４】図４は、図３に続いて本発明の燃料電池の製造方法の一実施形態を示す工程図であって、図４Ｅは、膜・電極接合体、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールおよびセパレータを備える単位セルを複数スタックし、セルスタックを製造する工程、図４Ｆは、セルスタックに液体燃料を供給し、補強材を溶解させることにより、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールから補強材を除去する工程を、それぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．燃料電池
（１−１）燃料電池の構成
図１および図２において、燃料電池１は、液体燃料が直接供給される固体高分子形の燃料電池である。燃料電池１には、発電のために液体燃料が供給されるとともに、空気（酸素）が供給される。また、燃料電池１には、後述する単位セル１６を冷却するための冷却水が供給される。
【００１９】
燃料電池１に供給される液体燃料としては、例えば、メタノール、ジメチルエーテル、ヒドラジン（水加ヒドラジン、無水ヒドラジンなどを含む）などが挙げられる。
【００２０】
燃料電池１は、単位セル１６が複数積層されたセルスタックＳを備えている。
【００２１】
単位セル１６は、膜・電極接合体２、膜・電極接合体２の一方側（アノード側）に積層されるアノード側ガス拡散層一体型シールとしてのアノード側ＧＤＬ一体型シール８、アノード側ＧＤＬ一体型シール８における膜・電極接合体２の他方側に積層される燃料供給部材３、膜・電極接合体２の他方側（カソード側）に積層されるカソード側ガス拡散層一体型シールとしてのカソード側ＧＤＬ一体型シール９、および、カソード側ＧＤＬ一体型シール９における膜・電極接合体２の他方側に積層される空気供給部材４を備えている。
【００２２】
また、図示しないが、必要により、燃料供給部材３と空気供給部材４との間において、膜・電極接合体２、アノード側ＧＤＬ一体型シール８およびカソード側ＧＤＬ一体型シール９の周囲にガスケット（図示せず）を設けることができる。
【００２３】
なお、図１では、複数の単位セル１６のうち１つだけを取り出して分解して示し、その他の単位セル１６については積層状態を示している。
【００２４】
膜・電極接合体２は、略八角形平板形状に形成されており、電解質層５、電解質層５の厚み方向一方側の表面（以下、単に一方面と記載する。）に積層される燃料側電極としてのアノード電極６、および、電解質層５の厚み方向他方側の表面（以下、単に他方面と記載する。）に積層される酸素側電極としてのカソード電極７を備えている。
【００２５】
電解質層５は、アニオン交換型またはカチオン交換型などの高分子電解質膜から形成されている。
【００２６】
また、電解質層５の膜厚は、例えば、１０〜１００μｍである。
【００２７】
アノード電極６は、例えば、触媒を担持した触媒担体により形成されている。また、触媒担体を用いずに、触媒を、直接、アノード電極６として形成することもできる。
【００２８】
アノード電極６の厚みは、例えば、１０〜２００μｍ、好ましくは、２０〜１００μｍである。
【００２９】
カソード電極７は、例えば、アノード電極６と同様に、触媒を担持した触媒担体により形成されている。
【００３０】
カソード電極７の厚みは、例えば、１０〜３００μｍ、好ましくは、２０〜１５０μｍである。
【００３１】
アノード側ＧＤＬ一体型シール８は、アノード側ガス拡散層としてのアノード側拡散層２１、および、シール材としてのアノード側シール部２２を一体的に備えている。
【００３２】
アノード側拡散層２１は、公知のガス拡散層であって、具体的には、例えば、クロスタイプ（カーボンクロスなど）、フェルトタイプ（カーボンフェルトなど）、ペーパータイプ（カーボンペーパーなど）などの硬質のガス透過性材料から、厚み方向に投影したときに膜・電極接合体２と重なるように、膜・電極接合体２と略同サイズの略八角形平板形状に形成されている。
【００３３】
アノード側拡散層２１の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜３００μｍである。
【００３４】
アノード側シール部２２は、アノード側拡散層２１の積層方向と直交する方向の周端部に接合される略八角形枠形状の第１シール部２２ａと、第１シール部２２ａを挟んで互いに対向するように設けられ、後述する燃料供給部材３に形成された６つの開口部３０をそれぞれ取り囲む格子形状の第２シール部２２ｂとを一体的に備えている。
【００３５】
アノード側シール部２２は、例えば、ゴムなどの弾性を有する材料から形成されている。
【００３６】
アノード側シール部２２の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜４００μｍである。
【００３７】
燃料供給部材３は、ガス不透過性の導電性部材からなり、アノード側拡散層２１を介して、アノード電極６に液体燃料を供給する。また、燃料供給部材３は、セパレータ２０としても兼用される。燃料供給部材３には、その表面（他方側表面）から凹む、複数の燃料流路溝２９が並列に形成されている。そして、燃料流路溝２９とアノード側拡散層２１との間の空間として、燃料供給路１０が形成されている（図２参照）。
【００３８】
また、図１に示すように、燃料供給部材３において、燃料流路溝２９が形成される表面に対する裏面（一方側表面）には、その裏面から凹む、複数の水流路溝（図示せず）が並列に形成されている。これにより、水供給路（図示せず）が形成されている。
【００３９】
また、図１に示すように、燃料供給部材３は、厚み方向に投影したときにアノード側ＧＤＬ一体型シール８と重なるように、アノード側ＧＤＬ一体型シール８と略同一形状およびサイズに形成されている。具体的には、燃料供給部材３は、単位セル１６が複数積層されたセルスタックＳを形成する状態で、燃料電池１をその積層方向に貫通する６つの開口部３０が形成されている。６つの開口部３０は、燃料供給路１０への燃料の供給または排出、後述する空気供給路１４への空気の供給または排出、および、水供給路（図示せず）への冷却水の供給または排出のためにそれぞれ使用される。
【００４０】
カソード側ＧＤＬ一体型シール９は、カソード側ガス拡散層としてのカソード側拡散層２５、および、シール材としてのカソード側シール部２６を一体的に備えている。
【００４１】
カソード側拡散層２５は、例えば、アノード側拡散層２１として例示したガス透過性材料から、厚み方向に投影したときに膜・電極接合体２と重なるように、膜・電極接合体２と略同サイズの略八角形平板形状に形成されている。
【００４２】
カソード側拡散層２５の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１５０〜３５０μｍである。
【００４３】
カソード側シール部２６は、カソード側拡散層２５の積層方向と直交する方向の周端部に接合される略八角形枠形状の第３シール部２６ａと、第３シール部２６ａを挟んで互いに対向するように設けられ、後述する空気供給部材４に形成された６つの開口部３０をそれぞれ取り囲む格子形状の第４シール部２６ｂとを一体的に備えている。
【００４４】
カソード側シール部２６は、例えば、ゴムなどの弾性を有する材料から形成されている。
【００４５】
カソード側シール部２６の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜４００μｍである。
【００４６】
空気供給部材４は、ガス不透過性の導電性部材からなり、カソード側拡散層２５を介して、カソード電極７に空気を供給する。また、空気供給部材４は、セパレータ２０としても兼用される。空気供給部材４には、その表面（一方側表面）から凹む、複数の空気流路溝２８（図２参照）が並列に形成されている。そして、空気流路溝２８（図２参照）とアノード側拡散層２５との間の空間として、空気供給路１４が形成されている（図２参照）。
【００４７】
また、図１に示すように、空気供給部材４において、空気流路溝２８が形成される表面に対する裏面（他方側表面）には、その裏面から凹む、複数の水流路溝２３が並列に形成されている。これにより、水供給路２７が形成されている。
【００４８】
また、図１に示すように、空気供給部材４は、厚み方向に投影したときにカソード側ＧＤＬ一体型シール９と重なるように、カソード側ＧＤＬ一体型シール９と略同一形状およびサイズに形成されている。具体的には、空気供給部材４は、単位セル１６が複数積層されたセルスタックＳを形成する状態で、燃料電池１をその積層方向に貫通する６つの開口部３０が形成されている。６つの開口部３０は、燃料供給路１０への燃料の供給または排出、空気供給路１４への空気の供給または排出、および、水供給路２７への冷却水の供給または排出のためにそれぞれ使用される。
（１−２）燃料電池の製造方法
次に、本実施形態の燃料電池の製造方法について、図３および図４を参照して説明する。
【００４９】
この方法では、まず、図３Ａに示すように、例えば、矩形シート状のアノード側拡散層２１を用意する。
【００５０】
次いで、この方法では、図３Ｂに示すように、液体燃料に可溶な補強材１２を、アノード側拡散層２１の一方側表面および／または他方側表面に積層する。
【００５１】
液体燃料に可溶な補強材１２としては、特に制限されず、液体燃料の種類により適宜選択されるが、液体燃料として、例えば、メタノールなどのアルコール類や、例えば、ヒドラジンなどが用いられる場合、これら液体燃料に可溶な樹脂成分が挙げられる。
【００５２】
樹脂成分として、具体的には、例えば、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂、さらには、デンプンなどが挙げられる。
【００５３】
これら樹脂成分は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００５４】
また、補強材１２によりアノード側拡散層２１を補強する方法としては、例えば、自身が薄膜化することにより補強材１２となる接着剤組成物を、アノード側拡散層２１に塗工し、乾燥させる方法が挙げられる。
【００５５】
そのような接着剤組成物としては、例えば、樹脂成分が溶媒に溶解したワニスが挙げられる。樹脂成分としては、上記した樹脂成分が挙げられる。また、溶媒としては、例えば、上記した液体燃料などが挙げられる。なお、溶媒としては、液体燃料に限定されず、公知の溶媒（例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステルなど）を用いることができる。
【００５６】
また、接着剤組成物として、具体的には、例えば、酢酸ビニル系接着剤、ウレタン系接着剤、デンプン系接着剤（デンプン糊）などが挙げられる。
【００５７】
これら接着剤組成物は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００５８】
接着剤組成物の塗工方法としては、特に制限されず、例えば、スプレーコーター、カーテンスプレーコーター、グラビアコーター、ドクターコーター、バーコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、カーテンコーター、ビード、スパイラル、スロットなどの公知の塗工方法を採用することができる。
【００５９】
また、乾燥条件は、接着剤組成物が乾燥し、また、アノード側拡散層２１に劣化などを生じなければ、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定することができる。
【００６０】
作業性などの観点から、具体的には、乾燥温度が、例えば、０℃以上、好ましくは、２０℃以上であり、例えば、１００℃以下、好ましくは、５０℃以下である。また、乾燥時間が、例えば、０．５時間以上、好ましくは、１時間以上であり、例えば、８時間以下、好ましくは、６時間以下である。
【００６１】
このように、アノード側拡散層２１の一方側表面および／または他方側表面において、接着剤組成物を薄膜化させ、補強材１２を形成することにより、補強材１２でアノード側拡散層２１を補強することができ、補強材付きアノード側ガス拡散層としての補強材付きアノード側拡散層１３を製造することができる。
【００６２】
なお、図３Ｂでは、アノード側拡散層２１の一方側表面および他方側表面の両面に補強材１２を積層しているが、必要により、アノード側拡散層２１の一方側表面または他方側表面のいずれか一方にのみ補強材１２を積層することもできる。
【００６３】
次いで、この方法では、図３Ｃに示すように、補強材付きアノード側拡散層１３を、所望の形状に裁断する。
【００６４】
裁断方法は、特に制限されず、公知の方法を採用することができる。
【００６５】
次いで、この方法では、図３Ｄに示すように、補強材付きアノード側拡散層１３およびアノード側シール部２２を一体成形し、補強材付きアノード側ガス拡散層一体型シールとしての補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７を製造する。
【００６６】
より具体的には、例えば、所定の金型内に補強材付きアノード側拡散層１３を配置し、その周囲にアノード側シール部２２の原料となる液状ゴムを流入させた後、適宜の条件で硬化させる。
【００６７】
液状ゴムとしては、特に制限されず、アノード側シール部２２として用いられる公知のゴム（例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）など）を採用することができる。また、硬化条件は、特に制限されず、用いられるゴムの種類に応じて、適宜設定される。
【００６８】
これにより、補強材付きアノード側拡散層１３とアノード側シール部２２とを一体成形し、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７を得ることができる。
【００６９】
次いで、この方法では、図４Ｅに示すように、膜・電極接合体２、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７、カソード側ＧＤＬ一体型シール９、および、セパレータ２０（燃料供給部材３および空気供給部材４として兼用されるセパレータ２０）を積層して単位セル１６を製造し、その単位セル１６を複数スタックして、セルスタックＳを製造する。
【００７０】
まず、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７を膜・電極接合体２に積層するには、膜・電極接合体２の一方側（アノード側）において、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７のアノード側拡散層２１に相当する部分（補強材１２により補強されている部分）が、アノード電極６の表面を被覆するように、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７を配置する。
【００７１】
また、カソード側ＧＤＬ一体型シール９を膜・電極接合体２に積層するには、膜・電極接合体２の他方側（カソード側）において、カソード側ＧＤＬ一体型シール９がカソード電極７の表面を被覆するように、カソード側ＧＤＬ一体型シール９を配置する。
【００７２】
また、図示しないが、必要により、カソード側ＧＤＬ一体型シール９のカソード側拡散層２５には、撥水性樹脂などを含むマイクロポーラス層（ＭＰＬ）を積層する。さらに、図示しないが、必要により、膜・電極接合体２、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７、および、カソード側ＧＤＬ一体型シール９の各周縁部に接触するように、ガスケットを配置する。
【００７３】
その後、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７に燃料供給部材３を組み付けるとともに、カソード側ＧＤＬ一体型シール９に空気供給部材４を組み付ける。そして、燃料供給部材３および空気供給部材４によって、膜・電極接合体２、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７、および、カソード側ＧＤＬ一体型シール９を挟み込む。
【００７４】
このとき、上記したように、燃料供給部材３の内側面には、その表面から凹む複数の燃料流路溝２９が形成されている。そのため、燃料供給部材３とアノード側拡散層２１に相当する部分（補強材１２により補強されている部分）との接触により、燃料流路溝２９とアノード側拡散層２１（または補強材１２）との間に、アノード電極６全体に液体燃料を接触させるための燃料供給路１０が形成される。
【００７５】
また、上記したように、空気供給部材４の内側面には、その表面から凹む複数の空気流路溝２８が形成されている。そのため、空気供給部材４とカソード側拡散層２５との接触により、空気流路溝２８とカソード側拡散層２５との間に、カソード電極７全体に空気を接触させるための空気供給路１４が形成される。
【００７６】
これにより、膜・電極接合体２、および、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７が、燃料供給部材３および空気供給部材４に挟み込まれ、単位セル１６が製造される。
【００７７】
そして、このようにして得られる単位セル１６を、複数スタックすることによって、セルスタックＳが製造される。単位セル１６をスタックする方法は、特に制限されず、公知の手法に準拠する。
【００７８】
なお、図示しないが、このようなセルスタックＳにおいて、複数の単位セル１６をそれぞれ区分する１つのセパレータ２０が、上記した燃料供給部材３および空気供給部材４の両方を兼ね備えてもよい。この場合には、セパレータ２０は、その一方側面において、燃料供給部材３として作用するとともに、他方側面において、空気供給部材４として作用する。
【００７９】
その後、この方法では、図４Ｆに示すように、セルスタックＳを通常運転して、セルスタックＳに液体燃料を供給し、補強材１２を溶解させることにより、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７から補強材１２を除去する。
【００８０】
すなわち、セルスタックＳを通常運転すると、開口部３０および燃料供給路１０を介して、液体燃料がアノード電極６全体に接触されるとともに、開口部３０および空気供給路１４を介して、空気がカソード電極７全体に接触される。
【００８１】
このとき、上記のセルスタックＳでは、各単位セル１６に供給された液体燃料は、アノード電極６に到達する前に、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７の補強材１２に接触する。
【００８２】
そして、補強材１２は液体燃料に可溶であるため、液体燃料と接触することにより、アノード側拡散層２１から剥離されるとともに液体燃料中に溶出する。なお、液体燃料中に溶出した補強材１２は、液体燃料とともにセルスタックＳから排出され、回収される。
【００８３】
なお、例えば、空気をセルスタックＳに供給せず、すなわち、通常運転することなく、液体燃料のみをセルスタックＳに供給して、補強材１２を除去することもできる。
【００８４】
また、補強材１２をより容易に除去するため、必要に応じて、例えば、液体燃料を適宜の温度に加熱することができ、また、例えば、液体燃料の出口を適宜閉塞するなどにより、燃料供給路１０内において液体燃料を加圧することもできる。
【００８５】
そして、このように補強材１２が除去されることにより、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７が、アノード側ＧＤＬ一体型シール８となる。これにより、燃料電池１を製造することができる（図１および図２参照）。
２．作用・効果
従来の燃料電池１において、アノード側拡散層２１を補強することなく、アノード側ＧＤＬ一体型シール８を製造すると、アノード側拡散層２１とアノード側シール部２２との一体成形時において、アノード側シール部２２の収縮などによりアノード側拡散層２１にシワが生じる。
【００８６】
そして、アノード側拡散層２１にシワが生じると、セルスタックＳの性能にばらつきを生じ、また、燃料供給部材３の燃料供給路１０などを閉塞するなど、燃料電池１の発電性能を十分に発現できないという不具合がある。
【００８７】
一方、上記した燃料電池１の製造方法、および、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７では、まず、アノード側拡散層２１を補強材１２により補強した後、そのアノード側拡散層２１とアノード側シール部２２とを一体成形するため、アノード側拡散層２１にシワが生じることを抑制することができる。
【００８８】
また、このような燃料電池１の製造方法および補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７では、液体燃料によって補強材１２が除去されるので、燃料電池１を通常運転するのみで、すなわち、別途、特別な操作をすることなく、簡易に補強材１２を除去することができる。
【００８９】
そのため、このような燃料電池１の製造方法および補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７によれば、アノード側ＧＤＬ一体型シール８のアノード側拡散層２１にシワが生じることを抑制でき、簡易に発電性能の向上を図ることができる。
【００９０】
さらに、上記した燃料電池１の製造方法、および、補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール１７では、補強材１２でアノード側拡散層２１を補強した後、補強材付きアノード側拡散層１３を裁断する。補強材付きアノード側拡散層１３は、補強材１２により剛性が付与されているため、補強材付きアノード側拡散層１３を裁断すれば、補強されていないアノード側拡散層２１を裁断する場合に比べ、寸法精度の向上を図ることができる。
【００９１】
そして、このような方法により得られる燃料電池１は、好ましくは、車載用燃料電池として用いられ、自動車などの車両に搭載して用いられる。そして、上記の燃料電池１は、発電性能に優れるため、そのような燃料電池１を搭載する車両は、エネルギー効率に優れる。
【符号の説明】
【００９２】
１      燃料電池
２      膜・電極接合体
３      燃料供給部材
４      空気供給部材
５      電解質層
６      アノード電極
７      カソード電極
８      アノード側ＧＤＬ一体型シール
９      カソード側ＧＤＬ一体型シール
１３    補強材付きアノード側拡散層
１６    単位セル
１７    補強材付きアノード側ＧＤＬ一体型シール
２１    アノード側拡散層
２２    アノード側シール部
２５    カソード側拡散層
２６    カソード側シール部
Ｓ      セルスタック
【図１】
2015002119.tif 000003
【図２】
2015002119.tif 000004
【図３】
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【図４】
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