(57)【要約】  【課題】シール性、耐久性、安全性が優れ、製造工程の簡略化によるコスト削減が可能なシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜およびシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法を提供すること。  【解決手段】  下記工程を有するシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜の製造方法とすることで解決できる。（１）芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程（２）シール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程（３）シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程（４）１４０℃以上でシール材を加熱する工程（５）シール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程（６）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程【選択図】図１
2008140774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程をこの順に行うことを特徴とするシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜の製造方法。
（１）芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程
（２）シール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程
（３）シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程
（４）１４０℃以上でシール材を加熱する工程
（５）シール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程
（６）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程
【請求項２】
芳香族炭化水素系電解質膜がポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリイミドの何れかを含む請求項１記載のシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜の製造方法。
【請求項３】
シール材の内側に電解質膜を挟むように一対の電極を設けたシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法において、シール材と電極の間隔が２ｍｍ以下であり、下記工程をこの順に行うことを特徴とするシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法。
（１）芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程
（２）シール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程
（３）シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程
（４）１４０℃以上でシール材を加熱する工程
（５）シール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程
（６）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程
（７）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材の内側にアノード電極とカソード電極をセットする工程
（８）加熱プレスする工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池、特に固体高分子型燃料電池用のシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜およびシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、排出物が少なく、かつエネルギー効率が高く、環境への負担の低い発電装置である。このため、近年の地球環境保護への高まりの中で再び脚光を浴びている。従来の大規模発電施設に比べ、比較的小規模の分散型発電施設、自動車や船舶など移動体の発電装置として、将来的にも期待されている発電装置である。また、小型移動機器、携帯機器の電源としても注目されており、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池の代替として、あるいは二次電池の充電器として、またあるいは二次電池との併用（ハイブリッド）により、携帯電話などの携帯機器やパソコンなどへの搭載が期待されている。
【０００３】
固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell、以下ＰＥＦＣと記載する場合がある）においては、水素ガスを燃料とする従来のＰＥＦＣに加えて、メタノールなどの燃料を直接供給する直接型燃料電池も注目されている。直接型燃料電池は、従来のＰＥＦＣに比べて出力が低いものの、燃料が液体で改質器を用いないために、エネルギー密度が高くなり、一充填あたりの携帯機器の使用時間が長時間になるという利点がある。
【０００４】
ＰＥＦＣは通常、発電を担う反応の起こるアノードとカソードの電極と、アノードとカソードとの間でプロトン伝導体となる高分子電解質膜とが、膜電極複合体（以下ＭＥＡと記載する場合がある）を構成し、このＭＥＡがセパレーターによって挟まれたセルをユニットとして構成されている。ここで、電極は、ガス拡散の促進と集（給）電を行う電極基材（ガス拡散電極あるいは集電体とも云う）と、実際に電気化学的反応場となる触媒層とから構成されている。たとえばＰＥＦＣのアノード電極では、水素ガスなどの燃料がアノード電極の触媒層で反応してプロトンと電子を生じ、電子は電極基材に伝導し、プロトンは高分子電解質膜へと伝導する。このため、アノード電極には、ガスの拡散性、電子伝導性、プロトン伝導性が良好なことが要求される。一方、カソード電極では、酸素や空気などの酸化ガスがカソード電極の触媒層で、高分子電解質膜から伝導してきたプロトンと、電極基材から伝導してきた電子とが反応して水を生成する。このため、カソード電極においては、ガス拡散性、電子伝導性、プロトン伝導性とともに、生成した水を効率よく排出することも有効である。
【０００５】
また、ＰＥＦＣの中でも、メタノールなどを燃料とする直接型燃料電池においては、水素ガスを燃料とする従来のＰＥＦＣとは異なる性能が要求される。すなわち、直接型燃料電池においては、アノード電極ではメタノール水溶液などの燃料がアノード電極の触媒層で反応してプロトン、電子、二酸化炭素を生じ、電子は電極基材に伝導し、プロトンは高分子電解質に伝導し、二酸化炭素は電極基材を通過して系外へ放出される。このため、従来のＰＥＦＣのアノード電極の要求特性に加えて、メタノール水溶液などの燃料透過性や二酸化炭素の排出性も要求される。さらに、直接型燃料電池のカソード電極では、従来のＰＥＦＣと同様な反応に加えて、電解質膜を透過したメタノールなどの燃料と酸素あるいは空気などの酸化ガスがカソード電極の触媒層で、二酸化炭素と水を生成する反応も起こる。このため、従来のＰＥＦＣよりも生成水が多くなるため、さらに効率よく水を排出することが好ましい。
【０００６】
このような燃料電池の本格的な普及にあたっては性能向上、インフラ整備とともに製造コストを低減する必要があるが、燃料電池としての信頼性向上も重要である。特に、燃料のシール性は、性能および信頼性や寿命に大きく影響する要因の一つであり燃料電池システムとして軽視出来ない技術である。燃料漏れを起こせば、性能低下だけに留まらず、人体や環境への悪影響、火災や爆発などの危険がある。
【０００７】
従来、特許文献１〜８等に記載されているように、製造工程の簡略化、シール性向上および電解質膜の破損防止などを目的とした燃料電池のシール方法が提案されている。特許文献１、２、４によれば、電極を額縁状に囲うシール材やゴム状弾性体からなるガスケット（シール材）を使用し、該シール材と電解質膜間にフッ素樹脂シートやフィルムを配置してシール構造が提案されている。特許文献３では電解質膜とパッキン（シール材）をあらかじめ接着剤で接着して一体化する方法が提案されている。特許文献５、６ではガス拡散層にガスケット（シール材）接合し一体品にした方法が提案されている。特許文献７、８では、電解質膜とゴム材料を一体化した後、非加熱加硫を行う製造方法や電解質膜が高温にならないように工夫した金型を用いてシール材を成形するなど電解質膜の耐熱性不足を補う方法が提案されている。
【特許文献１】特開平５−２１０７７号公報
【特許文献２】特開２００３−６８３１９号公報
【特許文献３】特開平８−１４８１６９号公報
【特許文献４】特開２００５−１１６６２号公報
【特許文献５】国際公開第０２／０４３１７２号パンフレット
【特許文献６】国際公開第０２／０８９２４０号パンフレット
【特許文献７】国際公開第０４／０５２６１４号パンフレット
【特許文献８】国際公開第０２／０６１８６９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２ではシール材と電解質膜の間にフィルムなどを挿入する必要があり製造工程が増え、コスト的に問題である。特許文献３では接着剤の耐久性が不十分であり長期試験での電解質膜の変形に追随できない部分が発生し燃料漏れを起こしやすい。特許文献５、６などではガス拡散層にゴムなどを含浸させる必要があり製造工程の増加によるコスト的な問題に加え、特許文献６では電極とセパレーターを接触させるために、セパレーターにもシール材と同じ形状の溝を設ける必要が生じ、燃料電池システムとしてのコストアップ要因となる。特許文献７、８ではシール材は低温で形成し放射線などで加硫しているが、架橋が不十分となり長期耐久性に問題があり、初期設備投資が大きくコストアップの要因となり、いずれもフッ素系電解質膜の耐熱性や剛性不足を補うための工夫である。
【０００９】
本発明は、かかる背景技術に鑑み、シール性、耐久性、安全性が優れ、製造工程の簡略化によるコスト削減が可能なシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜およびシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明は、下記工程を有するシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜の製造方法であることを特徴とする。
（１）芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程
（２）シール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程
（３）シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程
（４）１４０℃以上でシール材を加熱する工程
（５）シール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程
（６）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程
また、シール材の内側に電解質膜を挟むように一対の電極を設けたシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法において、シール材と電極の間隔が２ｍｍ以下、または電極の端部がシール材に重なっており、下記工程を有するシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法であることを特徴とする。
（１）芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程
（２）シール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程
（３）シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程
（４）１４０℃以上でシール材を加熱する工程
（５）シール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程
（６）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程
（７）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材の内側にアノード電極とカソード電極をセットする工程
（８）加熱プレスする工程
【発明の効果】
【００１１】
そして本発明によれば、シール性、耐久性、安全性が優れ、製造工程の簡略化によるコスト削減が可能なシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜およびシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法を提供でき、燃料電池の普及に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１３】
本発明は、下記工程を有するシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜の製造方法である。
（１）芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程
（２）シール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程
（３）シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程
（４）１４０℃以上でシール材を加熱する工程
（５）シール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程
（６）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程
また本発明は、シール材の内側に電解質膜を挟むように一対の電極を設けたシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法において、シール材と電極の間隔が２ｍｍ以下、または電極の端部がシール材に重なっており、下記工程を有するシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法である。
（１）芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程
（２）シール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程
（３）シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程
（４）１４０℃以上でシール材を加熱する工程
（５）シール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程
（６）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程
（７）シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材の内側にアノード電極とカソード電極をセットする工程
（８）加熱プレスする工程
まず、本発明中の芳香族炭化水素系電解質膜とは、芳香環にイオン性基が導入されたユニットを有する高分子材料を膜状に成形したものであり、芳香環に直接ではなくアルキレン基などを介して結合していてもよい。膜厚としては１μｍ〜３００μｍの範囲が好ましく、イオン伝導度と機械的強度のバランスから５μｍ〜６０μｍが好ましい。
【００１４】
本発明中の芳香族炭化水素系電解質膜中には様々な特性向上の目的で芳香族炭化水素系高分子材料以外の材料が含まれていてもよいが、の芳香族炭化水素系高分子材料の割合は７０重量％以上であることが本発明の製造工程における耐熱性、機械的強度の観点から好ましい。８０％重量以上がより好ましく、９０重量％以上がさらに好ましい。
【００１５】
係るイオン性基としては、負電荷を有する原子団が好ましく、プロトン交換能を有するものが好ましい。このような官能基としては、スルホン酸基（  −ＳＯ２（ＯＨ）  ）、硫酸基（  −ＯＳＯ２（ＯＨ）  ）、スルホンイミド基（  −ＳＯ２ＮＨＳＯ２Ｒ（Ｒは有機基を表す。）  ）、ホスホン酸基（  −ＰＯ（ＯＨ）２  ）、リン酸基（  −ＯＰＯ（ＯＨ）２  ）、カルボン酸基（  −ＣＯ（ＯＨ）  ）、およびこれらの塩等を好ましく採用することができる。これらのイオン性基は前記高分子材料中に２種類以上含むことができ、組み合わせることにより好ましくなる場合がある。組み合わせはポリマーの構造などにより適宜決められる。中でも、高プロトン伝導度の点から少なくともスルホン酸基、スルホンイミド基、硫酸基のいずれかを有することがより好ましく、耐加水分解性の点から少なくともスルホン酸基を有することが最も好ましい。スルホン酸基を有する場合、そのスルホン酸基密度は、プロトン伝導性と耐水性の点から０．１〜５．０ｍｍｏｌ／ｇが好ましく、より好ましくは０．５〜３．５ｍｍｏｌ／ｇ、さらに好ましくは１．０〜３．５ｍｍｏｌ／ｇである。スルホン酸基密度を０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上とすることにより、高出力な燃料電池を得ることができ、また５．０ｍｍｏｌ／ｇ以下とすることで、たとえば、直接メタノール型燃料電池など液体燃料が直接接触するような燃料電池に使用する際に、電解質膜が燃料により過度に膨潤し溶出したり流出したりするのを防ぐことができる。
【００１６】
ここで、スルホン酸基密度とは、高分子材料の単位乾燥重量当たりに導入されたスルホン酸基のモル量であり、この値が大きいほどスルホン化の度合いが高いことを示す。使用する高分子材料のスルホン酸基密度は、元素分析、中和滴定あるいは核磁気共鳴スペクトル法等により測定が可能である。スルホン酸基密度測定の容易さや精度の点で、元素分析が好ましく、通常はこの方法で分析を行う。ただし、スルホン酸基以外に硫黄源を含む場合など元素分析法では正確なスルホン酸基密度の算出が困難な場合には中和滴定法を用いるものとする。さらに、これらの方法でもスルホン酸基密度の決定が困難な場合においては、核磁気共鳴スペクトル法を用いることが可能である。
【００１７】
芳香族炭化水素系電解質膜の具体例としては、機械的強度、燃料耐久性、耐熱性などの観点から、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルスルホン、ポリエーテルホスフィンオキシド、ポリエーテルエーテルホスフィンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミダゾール、ポリオキサゾール、ポリフェニレンなどが挙げられる。２腫以上の混合物であっても差し支えない。
【００１８】
特に耐熱性や機械的強度の観点から芳香族炭化水素がポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリイミドであることが好ましい。
【００１９】
また、これらのポリマーの一部にイオン性基を導入し電解質膜とする。これらの高分子材料にイオン性基を導入する方法については、重合体にイオン性基を導入してもよいし、イオン性基を有するモノマーを重合してもよい。重合体へのホスホン酸基の導入は、例えば、「ポリマー プレプリンツジャパン」（Polymer Preprints, Japan ）, 51, 750 (2002). 等に記載の方法によって可能である。重合体へのリン酸基の導入は、例えば、ヒドロキシル基を有するポリマーのリン酸エステル化によって可能である。重合体へのカルボン酸基の導入は、例えば、アルキル基やヒドロキシアルキル基を有するポリマーを酸化することによって可能である。重合体へのスルホンイミド基の導入は、例えば、スルホン酸基を有するポリマーをアルキルスルホンアミドで処理するによって可能である。重合体への硫酸基の導入は、例えば、ヒドロキシル基を有するポリマーの硫酸エステル化によって可能である。重合体へのスルホン酸基の導入は例えば、重合体をクロロスルホン酸、濃硫酸、発煙硫酸と反応させる方法により行うことができる。これらの、イオン性基導入方法は、処理時間、濃度、温度などの条件を適宜選択することにより目的とするイオン性基密度に制御できる。
【００２０】
また、イオン性基を有するモノマーを重合する方法としては、例えば、「ポリマー  プレプリンツ」（Polymer Preprints）, 41(1) (2000) 237. 等に記載の方法によって可能である。この方法により重合体を得る場合には、イオン性基の導入の度合いはイオン酸基を有するモノマーの仕込み比率により、容易に制御することができる。
【００２１】
また使用する  香族炭化水素系電解質膜が非架橋構造を有する場合、重量平均分子量は１万〜５００万が好ましく、より好ましくは３万〜１００万である。重量平均分子量を１万以上とすることで、実用に供しうる機械的強度を得ることができる。該重量平均分子量はＧＰＣ法によって測定できる。
【００２２】
特にイオン性基としては、前述のようにスルホン酸基を有する芳香族炭化水素系電解質膜が最も好ましいが、スルホン酸基を有する高分子材料を使用する一例として、−ＳＯ３Ｍ基（Ｍは金属）含有のポリマーを溶液状態より製膜し、その後高温で熱処理し溶媒を除去し、シール材を付与後、プロトン置換してシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜とする方法が挙げられる。前記の金属Ｍはスルホン酸と塩を形成しうるものであればよいが、価格および環境負荷の点からはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｗなどが好ましく、これらの中でもＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａがより好ましく、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋがさらに好ましい。これらの金属塩の状態で製膜することで高温での熱処理が可能となり、該方法は高ガラス転移点、低吸水率が得られる高分子材料系には好適である。
【００２３】
また、イオン性基を含有しない高分子材料や微粒子、繊維、多孔質基材などと複合しても特に問題なく、耐熱性、耐水性から好ましい場合もある。
【００２４】
次に本発明の製造工程について説明する。
【００２５】
芳香族炭化水素系電解質膜に貫通孔を開ける工程については、シール材を芳香族炭化水素系電解質膜と接着剤等を使用せずに一体化するために必要である。この貫通孔にシール材が充填され電解質膜の表裏でつながることにより一体化可能である。この貫通孔は芳香族炭化水素系電解質膜にシール材を付与する箇所、つまりシールする部分を囲むように設けるのが好ましいが、その間隔や直径および形状は使用するシール材や成形温度、シール部分の大きさなどによって適宜実験的に決定することが可能である。貫通孔を開ける手段としては従来公知の方法を用いる事ができ、打ち抜きポンチ、トムソン刃やカッティングプロッターなどが利用できる。
【００２６】
次にシール材成形用の型に芳香族炭化水素系電解質膜をセットする工程であるが、所定のシール材形状の凹部を有するシール材成形用の型を使用し、前記芳香族炭化水素系電解質膜に開けた貫通孔部分が凹部と重なるようにセットすることが好ましい。凹部の形状は特に限定されるものではなく目的に応じて決定できる。また上下の型の凹部が芳香族炭化水素系電解質膜に開けた貫通孔を覆うようにセットすることで凹部に流れ込んだシール材が電解質膜表裏に上に任意の形状の突起として形成される。シール材は貫通工を通して表裏でつながっておりシールする部分を囲むように形成すれば電解質が破れない限り、ずれたり、剥がれたりせず長期にわたるシール性を確保できる。またこの工程ではシール材成形用の型を１００℃以上に加熱した状態で行うことが好ましい。加熱することで、後工程で必要な１４０℃以上に挙げる時間が短縮され、生産性が向上する。好ましくは、１４０℃以上であり、後工程での最高温度と同じ温度まで予熱しておくことがさらに好ましい。
【００２７】
シール材を芳香族炭化水素系電解質膜がセットされたシール材成形用の型に流し込む工程とは上記に記載した溝を有するシール材成型用型にシール材を任意の方法で流し込む工程のことであり通常公知の方法が利用できる。たとえば前述の特許文献WO−052614号公報に記載の圧力により吐出口からピストン方式で押し出すなどの方法が好ましい例として挙げられる。
【００２８】
シール材としては、特に限定されないが、ジエン系もしくは非ジエン系の次のようなものを使用することができる。具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム；合成天然ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソブテンとイソプレンとのゴム状共重合体；ブチルゴム、スチレンとブタジエンとのゴム状共重合体、エチレンとプロピレンとのゴム状共重合体、エチレンとプロピレンとジエンとのゴム状共重合体、アクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体；ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリル酸エチルまたは他のアクリル酸エステル類と加硫を可能にする少量の単量体とのゴム状共重合体；アクリルゴム、ポリクロロメチルオキシラン；エピクロロヒドリンゴム、エチレンオキシドとエピクロロヒドリンとのゴム状共重合体、フロオロ及びパーフルオロアルキルまたはパーフルオロアルコキシ基を側鎖に持つゴム状共重合体、四フッ化エチレンとプロピレンとのゴム状共重合体、ポリマー鎖にメチル置換基とビニル置換基とを持つシリコンゴム、ポリマー鎖にメチル置換基とビニルとフルオロ置換基とを持つシリコンゴム、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、アクリル酸エチルまたは他のアクリル酸エステル類とエチレンとのゴム状共重合体、アクリル酸エチルまたは他のアクリル酸エステル類とアクリロニトリルとのゴム状共重合、水素化されたアクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体、カルボキシル化されたアクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体、ノルボルネンゴム、アクリルニトリルとブタジエンとイソプレンとのゴム状共重合体、臭素化されたイソブテンとイソプレンとのゴム状共重合体；臭素化ブチルゴム、塩素化されたイソブテンとイソプレンとのゴム状共重合体；塩素化ブチルゴム、エピクロロヒドリンとアリルグリシジルエーテルとのゴム状共重合体、エチレンオキシドとエピクロロヒドリンとアリルグリシジルエーテルとのゴム状共重合体、ポリマー鎖にメチル置換基を持つシリコンゴム；ポリジメチルシロキサン、ポリマー鎖にメチル置換基とフェニル置換基とを持つシリコンゴム、ポリマー鎖にメチル置換基ビニル置換基とフェニル置換基とを持つシリコンゴムなどがあげられる。
【００２９】
これらのゴムは使用する燃料や使用条件によって適宜選択でき、２種以上の混合物や二層以上の積層で使用してもよい。コストとシール性、耐燃料性のバランスとしてはエチレンとプロピレンとジエン（ＥＰＤＭ）とのゴム状共重合体や四フッ化エチレンとプロピレンとのゴム状共重合体が好ましい例として挙げられる。
【００３０】
本発明においては、シール材成形用の型に流し込まれたシール材は、１４０℃以上で加熱する必要がある。これによりシール材の架橋などの反応が促進され、機械的強度、耐水性、耐久性が付与される。好ましくは１５０℃以上、さらに好ましは１６０℃以上が架橋を確実に行える点で好ましく、架橋時間を短時間にすることができ生産性の観点からも好ましい。ここでの架橋とは、熱に対しての流動性が実質的に無い状態か、溶剤に対して実質的に不溶の状態を意味する。本発明においての架橋の判定は、溶剤に対して実質的に不溶であるかどうかで行い、具体的には次の方法で判定できる。例えば、検体となる高分子電解質材（約０．１ｇ）を純水で洗浄した後、４０℃で２４時間真空乾燥して重量を測定する。高分子電解質材を１００倍重量の溶剤に浸漬し、密閉容器中、撹拌しながら７０℃、４０時間加熱する。次に、アドバンテック社製濾紙（Ｎｏ．２）を用いて濾過を行う。濾過時に１００倍重量の同一溶剤で濾紙と残渣を洗浄し、十分に溶出物を溶剤中に溶出させる。濾液を乾固させ、溶出分の重量を求める。溶出重量が初期重量の１０％未満の場合は、その溶剤に対して実質的に不溶と判定する。この試験を水、メタノールの２種類の溶剤について行い、全ての溶剤で実質的に不溶と判定された場合に、その高分子電解質材は架橋構造であると判定する。
【００３１】
また、シール材成形用の型から離型することなくシール材成形用の型ごと加熱することが生産性の観点から好ましいが、シール材成形用型から離型したのち架橋のための加熱を行ってもよいし、加熱に加え、放射線、紫外線、電子線などの照射を行っても良い。
【００３２】
１４０℃以上での加熱時間は特に限定されないが生産性、および電解質膜の熱劣化防止の観点から３０分以内が好ましく、１５分以内が好ましい。３０分以上の加熱は電解質膜の熱劣化を引き起こす可能性がある。
【００３３】
また、芳香族炭化水素系電解質膜でないパーフルオロ系電解質膜などではこの加熱工程で劣化したり、変形したりし、予熱したシール材成形用の型にセットするような工程をとるのは不可能である。
【００３４】
次にシール材成形用の型からシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を離型する工程であるが、型からの離型する方法は特に限定されず通常公知の方法が使用できる。この時シール材が型と密着して離型しにくい場合は圧搾空気や水など使用したり、あらかじめシール材が触れる部分に離型剤を塗布したり離型フィルムを貼り付けたりするなどの方法をとってもよい。
【００３５】
シール材成形用の型は加熱した状態のままでも、冷却した後でもよいが、生産性の観点からはシール材成形用の型は加熱した状態が好ましい。
【００３６】
次にシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理する工程について説明する。
【００３７】
具体的にはシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を塩酸、硫酸、硝酸、酢酸などと接触させる工程である。接触方法は通常公知の方法が採用でき、シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸溶液に浸漬してもよいし、酸溶液をシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜に散布してもよい。この工程は、たとえばスルホン酸基をアルカリ金属塩のままシール材を付与した場合のプロトン交換や、シール材成形用の型やシール材から付着、溶出した不純物を取り除くのに有効である。ここでの処理温度や酸濃度、処理時間、処理方法などは適宜実験的に決めることができ、酸処理を促進する目的で、加熱したりアルコール類などの有機溶剤を添加したりしてもよい。
【００３８】
また、酸処理後は酸が残留しないように水などで洗浄することが好ましく、洗浄液のｐＨが６以上までが次工程の酸腐食の観点から好ましい。
【００３９】
本発明のシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材を額縁上に形成し、その内側に電解質膜を挟むように一対の電極を接合することによりシール材付き膜電極複合体を作製できる。
【００４０】
次に、本発明のシート付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を説明する。  
【００４１】
電極の形成は公知の方法を利用できるが、シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材と電極の間隔は２ｍｍ以下である。２ｍｍ以下とは、電極の端部がシール材に重なった状態も含む。シール材と電極の間隔が２ｍｍ以下であれば、電解質膜が燃料によって膨潤しても変形によって電解質膜が破れにくく耐久性が向上する。好ましくは１ｍｍ以下さらに好ましくは０ｍｍであり、０ｍｍでは電解質膜部分が直接、燃料に暴露されないため、さらに耐久性が向上する。０ｍｍにするのが製造工程上困難な場合、電極の端部がシール材に重なってもよい。この場合、シール材の形状は、電極が重なる部分を他の箇所より薄くする設計が好ましい。
【００４２】
電極の形成は、触媒転写シートや直接塗工により触媒層をシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜に設けてからガス拡散電極基材を積層してもよいし、触媒層を設けたガス拡散電極基材を直接シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜に貼り付けてもよい。また、触媒層とシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜の間に発電時の界面抵抗を低減するための接着層を設けてもよい。
【００４３】
かかる電極は、触媒層および電極基材からなるものである。ここでいう触媒層は、電極反応を促進する触媒、電子伝導体、イオン伝導体などを含む層である。かかる触媒層に含まれる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、金などの貴金属触媒が好ましく用いられる。これらの内の１種類を単独で用いてもよいし、合金、混合物など、２種類以上を併用してもよい。
【００４４】
また、触媒層に電子伝導体（導電材）を使用する場合は、電子伝導性や化学的な安定性の点から炭素材料、無機導電材料が好ましく用いられる。なかでも、非晶質、結晶質の炭素材料が挙げられる。例えば、チャネルブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラックが電子伝導性と比表面積の大きさから好ましく用いられる。ファーネスブラックとしては、キャボット社製バルカン（登録商標）ＸＣ−７２Ｒ、バルカン（登録商標）Ｐ、ブラックパールズ（登録商標）８８０、ブラックパールズ（登録商標）１１００、ブラックパールズ（登録商標）１３００、ブラックパールズ（登録商標）２０００、リーガル（登録商標）４００、ケッチェンブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラック（登録商標）ＥＣ、ＥＣ６００ＪＤ、三菱化学社製＃３１５０、＃３２５０などが挙げられ、アセチレンブラックとしては電気化学工業社製デンカブラック（登録商標）などが挙げられる。またカーボンブラックのほか、天然の黒鉛、ピッチ、コークス、ポリアクリロニトリル、フェノール樹脂、フラン樹脂などの有機化合物から得られる人工黒鉛や炭素なども使用することができる。これらの炭素材料の形態としては、不定形粒子状のほか繊維状、鱗片状、チューブ状、円錐状、メガホン状のものも用いることができる。また、これら炭素材料を後処理加工したものを用いてもよい。
【００４５】
また、電子伝導体を使用する場合は、触媒粒子と均一に分散していることが電極性能の点で好ましい。このため、触媒粒子と電子伝導体は予め塗液として良く分散しておくことが好ましい。さらに、触媒層として、触媒と電子伝導体とが一体化した触媒担持カーボン等を用いることも好ましい実施態様である。この触媒担持カーボンを用いることにより、触媒の利用効率が向上し、電池性能の向上および低コスト化に寄与できる。ここで、触媒層に触媒担持カーボンを用いた場合においても、電子伝導性をさらに高めるために導電剤を添加することも可能である。このような導電剤としては、上述のカーボンブラックが好ましく用いられる。
【００４６】
触媒層に用いられるイオン伝導性を有する物質（イオン伝導体）としては、一般的に、種々の有機、無機材料が公知であるが、燃料電池に用いる場合には、イオン伝導性を向上するスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基などのイオン性基を有するポリマー（イオン伝導性ポリマー）が好ましく用いられる。なかでも、イオン性基の安定性の観点から、フルオロアルキルエーテル側鎖とフルオロアルキル主鎖とから構成されるイオン伝導性を有するポリマー、あるいは本発明の高分子電解質材料が好ましく用いられる。パーフルオロ系イオン伝導性ポリマーとしては、例えばデュポン社製のナフィオン（登録商標）、旭化成社製のＡｃｉｐｌｅｘ（登録商標）、旭硝子社製フレミオン（登録商標）などが好ましく用いられる。これらのイオン伝導性ポリマーは、溶液または分散液の状態で触媒層中に設ける。この際に、ポリマーを溶解あるいは分散化する溶媒は特に限定されるものではないが、イオン伝導性ポリマーの溶解性の点から極性溶媒が好ましい。また、前述した電解質膜として好ましい炭化水素系高分子材料も、触媒層中のイオン伝導性を有する物質（イオン伝導体）に好適に使用できる。特に、メタノール水溶液やメタノールを燃料にする燃料電池の場合、耐メタノール性の観点から前述した炭化水素系高分子材料が耐久性などに効果的な場合がある。
【００４７】
前記、触媒と電子伝導体類は通常粉体であるので、イオン伝導体はこれらを固める役割を担うことが通常である。イオン伝導体は、触媒層を作製する際に触媒粒子と電子伝導体とを主たる構成物質とする塗液に予め添加し、均一に分散した状態で塗布することが電極性能の点から好ましいものである。触媒層に含まれるイオン伝導体の量としては、要求される電極特性や用いられるイオン伝導体の伝導度などに応じて適宜決められるべきものであり、特に限定されるものではないが、重量比で１〜８０％の範囲が好ましく、５〜５０％の範囲がさらに好ましい。イオン伝導体は、少な過ぎる場合はイオン伝導度が低く、多過ぎる場合はガス透過性を阻害する点で、いずれも電極性能を低下させることがある。
【００４８】
かかる触媒層には、上記の触媒、電子伝導体、イオン伝導体の他に、種々の物質を含んでいてもよい。特に、触媒層中に含まれる物質の結着性を高めるために、上述のイオン伝導性ポリマー以外のポリマーを含んでもよい。このようなポリマーとしては例えば、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）などのフッ素原子を含むポリマー、これらの共重合体、これらのポリマーを構成するモノマー単位とエチレンやスチレンなどの他のモノマーとの共重合体、あるいは、ブレンドポリマーなどを用いることができる。これらポリマーの触媒層中の含有量としては、重量比で５〜４０％の範囲が好ましい。ポリマー含有量が多すぎる場合、電子およびイオン抵抗が増大し電極性能が低下する傾向がある。
【００４９】
また、触媒層は、燃料が液体や気体の場合には、その液体や気体が透過しやすい構造を有していることが好ましく、電極反応に伴う副生成物質の排出も促す構造が好ましい。
【００５０】
また、電極基材としては、電気抵抗が低く、集電あるいは給電を行えるものを用いることができる。また、前記触媒層を集電体兼用で使用する場合は、特に電極基材を用いなくてもよい。電極基材の構成材としては、たとえば、炭素質、導電性無機物質が挙げられ、例えば、ポリアクリロニトリルからの焼成体、ピッチからの焼成体、黒鉛及び膨張黒鉛などの炭素材、ステンレススチール、モリブデン、チタンなどが例示される。これらの、形態は特に限定されず、たとえば繊維状あるいは粒子状で用いられるが、燃料透過性の点から炭素繊維などの繊維状導電性物質（導電性繊維）が好ましい。導電性繊維を用いた電極基材としては、織布あるいは不織布いずれの構造も使用可能である。たとえば、東レ（株）製カーボンペーパーＴＧＰシリーズ、ＳＯシリーズ、Ｅ-ＴＥＫ社製カーボンクロスなどが用いられる。かかる織布としては、平織、斜文織、朱子織、紋織、綴織など、特に限定されること無く用いられる。また、不織布としては、抄紙法、ニードルパンチ法、スパンボンド法、ウォータージェットパンチ法、メルトブロー法によるものなど特に限定されること無く用いられる。また編物であってもよい。これらの布帛において、特に炭素繊維を用いた場合、耐炎化紡績糸を用いた平織物を炭化あるいは黒鉛化した織布、耐炎化糸をニードルパンチ法やウォータージェットパンチ法などによる不織布加工した後に炭化あるいは黒鉛化した不織布、耐炎化糸あるいは炭化糸あるいは黒鉛化糸を用いた抄紙法によるマット不織布などが好ましく用いられる。特に、薄く強度のある布帛が得られる点から不織布、やクロスを用いるのが好ましい。
【００５１】
かかる電極基材に用いられる炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維などがあげられる。
【００５２】
また、かかる電極基材には、水の滞留によるガス拡散・透過性の低下を防ぐための撥水処理や、水の排出路を形成するための部分的撥水、親水処理や、抵抗を下げるための炭素粉末の添加等を行うこともできる。また、電極基材と触媒層の間に、少なくとも無機導電性物質と疎水性ポリマーを含む導電性中間層を設けることもできる。特に、電極基材が空隙率の大きい炭素繊維織物や不織布である場合、導電性中間層を設けることで、触媒層が電極基材にしみ込むことによる性能低下を抑えることができる。
【００５３】
本発明のシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を燃料流路や燃料取り込み口を設けたセパレーターや集電体で挟み、これらをネジによる締め付けや、かしめることで固定することにより燃料電池が作製できる。燃料は電極部分に流れるがその燃料が電解質膜と一体化されたシール材によりシールされる。
【００５４】
本発明のシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜および本発明のシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を使用した燃料電池の用途としては、携帯電話、パソコン、ＰＤＡ、ビデオカメラ（カムコーダー）、デジタルカメラ、ハンディターミナル、ＲＦＩＤリーダー、デジタルオーディオプレーヤー、各種ディスプレー類などの携帯機器、電動シェーバー、掃除機等の家電、電動工具、家庭用電力供給機、乗用車、バスおよびトラックなどの自動車、二輪車、電動アシスト付自転車、電動カート、電動車椅子や船舶および鉄道などの移動体、各種ロボットなどの電力供給源として好ましく用いられる。特に携帯用機器では、電力供給源だけではなく、携帯機器に搭載した二次電池の充電用にも使用され、さらには二次電池やキャパシタ、太陽電池と併用するハイブリッド型電力供給源としても好適に利用できる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、これらの例は本発明をよりよく理解するためのものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５６】
実施例中の物性は下記に示す方法で測定した。
【００５７】
（１）スルホン酸基密度
２５℃の純水中で２４時間以上撹拌洗浄したのち、１００℃で２４時間真空乾燥した後精製、乾燥後のポリマーについて、元素分析により測定した。Ｃ、Ｈ、Ｎの分析は、全自動元素分析装置varioELで、また、Ｓの分析はフラスコ燃焼法・酢酸バリウム滴定、Ｐの分析についてはフラスコ燃焼法・リンバナドモリブデン酸比色法で実施した。それぞれのポリマーの組成比から単位グラムあたりのスルホン酸基密度（ｍｍｏｌ／ｇ）を算出した。
【００５８】
（２）重量平均分子量
ポリマーの重量平均分子量をＧＰＣにより測定した。紫外検出器と示差屈折計の一体型装置として東ソー製HLC−8022GPCを、またＧＰＣカラムとして東ソー製TSK gel SuperHM−H（内径６．０ｍｍ、長さ１５ｃｍ）２本を用い、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶媒（臭化リチウムを１０ｍｍｏｌ／Ｌ含有するＮ−メチル−２−ピロリドン溶媒）にて、流量０．２ｍＬ／ｍｉｎで測定し、標準ポリスチレン換算により重量平均分子量を求めた。
【００５９】
（３）膜厚
ミツトヨ製グラナイトコンパレータスタンドBSG−20にセットしたミツトヨ製ID−C112型を用いて測定した。
【００６０】
実施例１
芳香族炭化水素系電解質膜としてスルホン酸化ポリエーテルケトンのＫ塩からなる膜（スルホン酸基密度１．５ｍｍｏｌ／ｇ相当、重量平均分子量２０万、膜厚３０μｍ）を準備し、トムソン型で図１のように電解質膜１に貫通孔２を開けた。
【００６１】
次に、シール材形成用の型に貫通孔を開けた芳香族炭化水素系電解質膜をセットしたイメージ断面図（図２）を用いて説明する。１６０℃に予熱した一対のシール材成形用の下型４およびシール材成形用の上型５で、電解質膜１に開けた貫通孔２がシール材形成用溝３の上に来るよう挟み込んだ。シール材成形用の上型にはシール材原料７を溜める窪み部分を設け、その窪み部分とシール材形成用の溝がシール材原料供給口８でつながっている。
【００６２】
次に、シール材として未架橋のＥＰＤＭを該窪みに投入し流動化させた後、窪み部分をピストン状に押すことのできる、シール材原料を押さえる型６をセットし、プレス機に投入しプレス圧５０ＭＰａで５分間保持することでＥＰＤＭを架橋した。
【００６３】
次に、プレス機よりシール材成形用の型を取り出し、シール材成形用の型シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を取り出した。
【００６４】
次に、該シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を２５℃の１Ｎの塩酸に１２時間浸漬しプロトン交換した後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。
【００６５】
次に、２枚の炭素繊維クロス基材に２０％四フッ化エチレン溶液にて撥水処理を行ったのち、四フッ化エチレンを２０％含むカーボンブラック分散液を塗工し、焼成して電極基材を作製した。
【００６６】
１枚の電極基材上に、Ｐｔ−Ｒｕ担持カーボンと“ナフィオン（登録商標）”溶液とからなるアノード電極触媒塗液を塗工し、乾燥してアノード電極を作製した。
【００６７】
また、もう１枚の電極基材上に、Ｐｔ担持カーボンと“ナフィオン（登録商標）”溶液とからなるカソード電極触媒塗液を塗工し、乾燥して、カソード電極を作製した。
【００６８】
上記で得られたシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材の内側にアノード電極とカソード電極をセットし１００℃、３ＭＰａで５分間加熱プレスすることでシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を作製した。このときのシール材と電極の間隔は０ｍｍに設定した。
【００６９】
膜電極複合体をセパレーターに挟み、アノード側に１Ｍメタノール水溶液を１ｍｌ／ｍｉｎの速度で供給し、カソード側は自然吸気で燃料を供給したところ燃料漏れは観察されず、６ヶ月後も燃料漏れが発生せず、良好なシール性を示した。
【００７０】
実施例２
実施例１の芳香族炭化水素系電解質膜をスルホン酸化ポリエーテルスルホンのＮａ塩からなる膜（スルホン酸基密度１．０ｍｍｏｌ／ｇ相当、重量平均分子量２０万、膜厚３０μｍ）に変更し、カッティングプロッターで貫通孔を開けた以外は同様にシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を得た。得られたシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材の内側にアノード電極とカソード電極をセットし１００℃、３ＭＰａで５分間加熱プレスすることでシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を作製した。このときのシール材と電極の間隔は２．０ｍｍに設定した。
【００７１】
膜電極複合体をセパレーターに挟み、アノード側に１Ｍメタノール水溶液を１ｍｌ／ｍｉｎの速度で供給し、カソード側は自然吸気で燃料を供給したところ燃料漏れは観察されず、６ヶ月後も燃料漏れが発生せず、良好なシール性を示した。
【００７２】
実施例３
実施例１の芳香族炭化水素系電解質膜を、スルホン酸化ポリエーテルケトンのＫ塩と（スルホン酸基密度１．５ｍｍｏｌ／ｇ相当、重量平均分子量２０万）ポリイミド（東レ製  “トレニース＃３０００”）を固形分重量比で９０：１０となるようにＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して均一にブレンドし膜厚３０μｍとなるように製膜した後、さらに３００℃で１０分間熱処理した電解質膜に変更した以外は実施例１と同様におこない。シール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を得た。得られたシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜のシール材の内側にアノード電極とカソード電極をセットし１００℃、３ＭＰａで５分間加熱プレスすることでシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を作製した。このときのシール材と電極の間隔は０．１ｍｍに設定した。
【００７３】
膜電極複合体をセパレーターに挟み、アノード側に１Ｍメタノール水溶液を１ｍｌ／ｍｉｎの速度で供給し、カソード側は自然吸気で燃料を供給したところ燃料漏れは観察されず、６ヶ月後も燃料漏れが発生せず、良好なシール性を示した。
【００７４】
実施例４
実施例１で得られたシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜を酸処理せずに使用し、電極としてＢＡＳＦ社製ガス拡散電極  ＬＴ１２０ＥＮ（Ｐｔ5ｇ/ｍ２）を両極に使用し、該電極の端部０．２ｍｍがシール材と重なるようにカットした電極をシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜にセットし１5０℃、5ＭＰａで５分間加熱プレスすることでシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を作製した。次に、５０℃１Ｍ硫酸にシール材付き膜電極複合体ごと２時間浸漬し、芳香族炭化水素系電解質膜部分をプロトン交換した後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。
【００７５】
このシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体をセパレーターに挟み、セル温度８０℃、アノード側に相対湿度７０％の水素、カソード側に相対湿度６０％の空気を、理論消費量に対する利用率がアノード７０％、カソード４０％となるように燃料を供給した。
4ヶ月水素漏れが発生せず、０．５Ａ／ｃｍ２時の出力保持率も９５％であった。
【００７６】
比較例１
実施例１の芳香族炭化水素系電解質膜をデュポン社製“ナフィオン（登録商標）１１７”に変更し、実施例１と同様に行ったところ、１６０℃に予熱した一対のシール材成形用の型に “ナフィオン（登録商標）１１７”をセットしようとしたところ、熱による変形が大きくセットできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明のシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜およびシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体の製造方法は、種々の電気化学装置（例えば、燃料電池、水電解装置、クロロアルカリ電解装置、各種蓄電池等）に使用される電解質膜の製造に適用可能である。
【００７８】
本発明のシール材付き芳香族炭化水素系電解質膜およびシール材付き芳香族炭化水素系膜電極複合体を使用した燃料電池の用途としては、特に限定されないが、携帯電話、パソコン、ＰＤＡ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯テレビ、デジタルオーディオプレーヤー、ハードディスクプレイヤーなどの携帯機器、コードレス掃除機等の家電、玩具類、電動自転車、電動車椅子、自動二輪、自動車、バス、トラックなどの車両や船舶、鉄道などの移動体、ロボットやサイボーグの電力供給源、据え置き型の発電機など、従来の一次電池、二次電池の代替、もしくはこれらや太陽電池とのハイブリッド電源、もしくは充電用として好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】貫通孔を開けた芳香族炭化水素系電解質膜のイメージ図
【図２】シール材成型用の型に貫通孔を開けた芳香族炭化水素系電解質膜をセットしたイメージ断面図
【符号の説明】
【００８０】
１  ：電解質膜
２  ：貫通孔
３  ：シール材形成用溝
４  ：シール材成形用の下型
５  ：シール材成形用の上型
６  ：シール材原料を押さえる型
７  ：シール材原料
８  ：シール材原料供給口
【図１】
2008140774.tif 000003
【図２】
2008140774.tif 000004