(57)【要約】【課題】固体酸を電解質として用いた燃料電池において、ガス不透過性を損なうことなく、固体酸電解質膜の厚さを薄くすることができ、内部抵抗を減らして出力性能を向上させることができる燃料電池と、このような燃料電池の製造方法を提供する。【解決手段】燃料極１と空気極５の間に、プロトン伝導性を有する固体酸粒子３とガスバリア層２´を備えた燃料電池において、上記ガスバリア層２´の厚さを固体酸粒子３の平均粒子径よりも小さくすると共に、両電極１，５の間に、上記ガスバリア層２´を貫通した状態の固体酸粒子３を挟持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質としてプロトン伝導性を有する固体酸を用いた燃料電池であって、
燃料極と空気極の間に、固体酸粒子とガスバリア層を備え、当該ガスバリア層の厚さが上記固体酸粒子の平均粒径よりも小さく、固体酸粒子が上記ガスバリア層を貫通した状態で両電極間に挟持されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
上記固体酸粒子の平均粒径が１〜５０μｍであ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】
上記ガスバリア層が燃料極に接した状態に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項４】
上記ガスバリア層が空気極に接した状態に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項５】
上記ガスバリア層が熱硬化性樹脂から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の燃料電池。
【請求項６】
上記ガスバリア層を構成する熱硬化性樹脂がケイ素樹脂 、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキド樹脂及びポリウレタン樹脂から成る群より選ばれた少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池。
【請求項７】
上記ガスバリア層が熱可塑性樹脂から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の燃料電池。
【請求項８】
上記ガスバリア層を構成する熱可塑性樹脂がポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂から成る群より選ばれた少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする請求項７に記載の燃料電池。
【請求項９】
上記ガスバリア層がセラミックス接着剤から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の燃料電池。
【請求項１０】
上記ガスバリア層がガラスから成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の燃料電池。
【請求項１１】
請求項５又は６に記載の燃料電池を製造するに際して、
一方の電極材料から成る電極基材上に熱硬化性樹脂の前駆体を塗布し、この上に固体酸粒子から成る固体酸層を形成したのち、ヒートプレスによって固体酸粒子を上記熱硬化性樹脂の前駆体層に貫通させて電極基材と接触させた状態で当該前駆体層を硬化させると共に、硬化した熱硬化性樹脂に接触していない余分の固体酸粒子を除去して電解質層とし、概電解質上に他方の電極を形成することを特徴とする燃料電池の製造方法。
【請求項１２】
請求項７又は８に記載の燃料電池を製造するに際して、
一方の電極材料から成る電極基材上に熱可塑性樹脂シートを載置し、この上に固体酸粒子から成る固体酸層を形成したのち、ヒートプレスによって固体酸粒子を上記熱可塑性樹脂シートに貫通させて電極基材と接触させると共に、上記熱可塑性樹脂シートに接触していない余分の固体酸粒子を除去して電解質層とし、概電解質上に他方の電極を形成することを特徴とする燃料電池の製造方法。
【請求項１３】
請求項９に記載の燃料電池を製造するに際して、
一方の電極材料から成る電極基材上にセラミックス接着剤を塗布し、この上に固体酸粒子から成る固体酸層を形成したのち、ヒートプレスによって固体酸粒子を上記セラミックス接着剤層に貫通させて電極基材と接触させた状態で当該セラミックス接着剤を固化させると共に、固化したセラミックス接着剤に接触していない余分の固体酸粒子を除去して電解質層とし、概電解質上に他方の電極を形成することを特徴とする燃料電池の製造方法。
【請求項１４】
粉体散布法、印刷法、塗布法、スプレー法、ＡＤ法のいずれかにより上記固体酸層を形成することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つの項に記載の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、プロトン伝導性を有する固体酸を電解質として用いた燃料電池とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣｓＨＳＯ４のような固体酸をプロトン伝導膜として使用することが特許文献１に開示されており、このようなプロトン伝導膜を燃料電池の電解質膜として使用することが示唆されている。
【特許文献１】特表２００２−５３６７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のプロトン伝導膜を燃料電池の電解質膜に適用するためには、プロトン伝導性と共に、ガスの不透過性が要求されることから、粒子状の固体酸を用いて、ガスシール性を確保し、ガスのクロスリークを防止するためには、厚肉化が避けられないという問題点がある。                           
すなわち、上記プロトン伝導膜は、粒子状をなす固体酸とバインダ粉を混合し、ホットプレスによって作製されており、固体酸による伝導パスを確実に形成して、伝導率を確保するためには、バインダ成分中に多量の固体酸粒子を混合することが必要となることから、ガスの不透過性を確実なものとするためには、膜厚を大きくせざるを得ず、電池容積の増大に繋がる。
【０００４】
また、プロトンはバインダ中において固体酸粒子が連結してできたネットワークに沿って伝導するため、伝導経路が長くなると共に、結晶粒子間をも通る必要があることから抵抗が大きく、プロトン伝導率が低くなることから、電池性能向上の障害となるといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、固体酸を電解質として用いた燃料電池における上記課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、ガス不透過性を損なうことなく、固体酸電解質膜の厚さを薄くすることができ、内部抵抗を減らして出力性能を向上させることができる燃料電池と、このような燃料電池の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、固体酸粒子を樹脂材料や接着剤などから成るガスバリヤ層に貫通させ、この状態で両電極に接触させるようにすることによって、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
本発明は上記知見に基づくものであって、本発明の燃料電池は、燃料極と空気極の間に、プロトン伝導性を有する固体酸粒子とガスバリア層を備え、上記固体酸粒子がその平均粒子径よりも小さい厚さを有するガスバリア層を貫通した状態で両電極の間に挟持されていることを特徴とする。
また、本発明の燃料電池の製造方法においては、一方の電極材料から成る電極基材上に熱硬化性樹脂の前駆体やセラミックス接着剤を塗布したり、熱可塑性樹脂からシートを載置したりした上で、この上に固体酸粒子から成る固体酸層を形成し、ヒートプレスによって固体酸粒子を上記前駆体層や接着剤層、樹脂シートを貫通させて電極基材と接触させ、必要に応じて上記前駆体層や接着剤を硬化させると共に、これらと接触していない余分の固体酸粒子を除去して電解質層とし、この電解質上に他方の電極を形成するようになすことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、両極間の間に、固体酸粒子と、この固体酸粒子の平均粒子径よりも薄い厚さのガスバリア層を設け、上記固体酸粒子がガスバリア層を貫通した状態で両電極間に挟持されるようにしたため、薄いガスバリア層によってガス不透過性が確保でき、電池の内部抵抗を減らして出力性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の燃料電池について、その構造や材料について、製造方法と共にさらに詳細に説明する。
【００１０】
本発明の燃料電池に電解質材料として用いられる固体酸は、所定の温度において、低伝導相（ＬＣＰ）から高伝導相（ＨＣＰ）への構造相転移を起こし、高いプロトン伝導性を示す。
【００１１】
このような固体酸としては、特に限定されず、具体例には、例えば硫酸水素セシウム（ＣｓＨＳＯ４）、リン酸水素セシウム（ＣｓＨ２ＰＯ４）、錫リン酸（ＳｎＰ２Ｏ７）、ＣｓＨ２ＰＯ４／ＳｉＯ２（ＳｉＯ２にＣｓＨ２ＰＯ４を含浸又は付着させたもの）、ＣｓＨ５（ＰＯ４）２／ＳｉＰ２Ｏ７（ＣｓＨ２ＰＯ４ にＳｉＰ２Ｏ７を添加）、ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素）などを使用することができる。
また、（ＮＨ４）０．２８Ｒｂ０．７２ＰＯ３、（ＮＨ４）０．２７Ｃｓ０．７３ＰＯ３、ＮＨ４ＰＯ３／ＴｉＰ２Ｏ７、ＮＨ４ＰＯ３／ＺｒＰ２Ｏ７、ＬｎＰ３Ｏ９などのメタリン酸、ＧｅＰ２Ｏ７、ＳｉＰ２Ｏ７、ＴｉＰ２Ｏ７、ＺｒＰ２Ｏ７、ＳｎＰ２Ｏ７などのピロリン酸塩、Ｈ３ＰＭｏ１２Ｏ４０、Ｈ３ＰＷ１２Ｏ４０・２９Ｈ２Ｏなどのヘテロポリ酸等を用いることができる。
【００１２】
ガスバリア層は、水素などを含有する燃料ガスと、酸素を含有する酸化剤ガスを遮断して、これらのクロスリークを防止する機能を有するものであって、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、セラミックス接着剤、ガラスなどから構成され、ガス不透過性が確保できる範囲内で、できるだけ薄い膜厚に形成することが望ましい。
このようなガスバリア層は、燃料極がセルの支持基板となる場合には、燃料極上、すなわち燃料極に接した状態に形成され、空気極が支持体となる場合には、空気極上に空気極に接した状態に形成されることになる。
【００１３】
なお、ガスバリア層として熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキド樹脂、又はポリウレタン樹脂を用いることが望ましい。なお、相溶性を有する組み合わせであれば、これらの２種以上を混合して用いることも可能である。
ガスバリア層として適用する熱硬化性樹脂としては、その熱硬化温度が上記固体酸の熱分解温度よりも低いことが必要であると共に、その耐熱温度が使用する固体酸の熱分解温度よりも高いことが望ましい。
【００１４】
また、ガスバリア層として熱可塑性樹脂を用いる場合には、例えば、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、あるいはポリブチレンテレフタレート樹脂を用いることができる。このとき、相溶性を有する樹脂同士の組み合わせであれば、これらの２種以上を混合して用いることも可能である。
ガスバリア層として適用する熱可塑性樹脂としては、その耐熱温度が使用する固体酸の熱分解温度よりも高いことが望ましい。
【００１５】
さらに、ガスバリア層として機能するセラミックス接着剤としては、例えばアルミナやシリカ、アルコキシシランの混合物から成るものを用いることができる。
【００１６】
さらにまた、ガスバリア層としてガラスを用いることも可能である。この場合、ゾル−ゲル法によって非晶質シリカガラス膜を作製するに際して、非晶質シリカ膜の前駆体溶液中に、固体酸粒子を導入することによって固体酸粒子とシリカガラスから成る電解質膜を形成するようにする。
このとき、非晶質シリカ膜を得るための前駆体としては、アルコキシシラン、アルコール及び水の混合液を用い、膜の形成方法としては、スピンコート、塗布、印刷法、スプレー、ディッピング法などを適用することができる。
【００１７】
当該ガスバリア層の厚さは、厚くなると、固体酸の伝導パスを防ぎ、電池の内部抵抗が大きくなってしまうことから、上記固体酸粒子の平均粒径よりも薄くすることが必要となる。
【００１８】
一方、上記固体酸粒子は、ガスバリア層を貫通した状態で、燃料極及び空気極に挟持され、両電極と接触していることが必要である。
また、当該固体酸粒子の平均粒径としては、１〜５０μｍの範囲とすることが望ましい。すなわち、固体酸の平均粒径が１μｍに満たない場合は、ガスリークが生じることとなり、５０μｍを超えた場合には、電池の内部抵抗が大きくなるという不都合が生じる可能性があることによる。
【００１９】
本発明の燃料電池において、燃料極材料としては、例えばＰｔ−Ｃ電極、Ｐｔ−Ｃ−固体酸の混合電極のような電極を用いることができる。
一方、空気極材料としては、例えばＰｔ、Ｐｔ−固体酸の混合電極のような電極を用いることができる。
【００２０】
このような構造を備えた燃料電池においては、ガスバリア層を備えているので、薄い電解質膜によってもガスの不透過性を確保することができ、プロトンが両電極に挟持された固体酸粒子を通って積層方向へ伝導できるため、拡散経路が短縮でき、電解質の内部抵抗が大幅に低減できると共に、電極と接触している固体酸粒子の面積が大幅に増加するため、電極−電解質間の界面抵抗が大幅に低下することによって、電池の出力性能を大幅に向上させることができる。
【００２１】
そして、上記のような燃料電池は、ガスバリア層として、例えばケイ素樹脂やフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂を適用することによって、次のような手順で製造することができる。
すなわち、燃料極あるいは空気極材料を基材として使用し、このような電極基材上に、まずガスバリア層となる熱硬化性樹脂の前駆体を塗布したのち、この上に固体酸粒子から成る固体酸層を形成し、次いでヒートプレスを施すことによって上記固体酸粒子を熱硬化性樹脂の前駆体層に貫通させて電極基材に接触させ、この状態で上記前駆体層を硬化させる。そして、硬化してガスバリア層となった熱硬化性樹脂に接触していない余分の固体酸粒子を除去して電解質層とし、当該電解質層の上に基板として用いた電極材料とは異なる材料から成る電極層を形成するようにする。
【００２２】
このとき、ヒートプレスの温度は、ガスバリア層となる熱硬化性樹脂の硬化温度とすることになる。
また、熱硬化性樹脂の前駆体膜の上に、固体酸粒子から成る固体酸層を形成するに際しては、紛体散布法、印刷法、塗布法、スプレー法、ＡＤ（エアデポジション）法などを適用することができる。
【００２３】
また、ガスバリア層として、例えばポリスチレン樹脂やアクリル樹脂のような熱可塑性樹脂を適用する場合には、まず、燃料極及び空気極材料の一方から成る電極基材上に熱可塑性樹脂のシートを載置し、この上に同様に、固体酸粒子から成る固体酸層を形成し、次いでヒートプレスを施すことによって上記固体酸粒子を熱可塑性樹脂シートに貫通させて電極基材と接触させる。そして、ガスバリア層である熱可塑性樹脂シートに接触していない余分の固体酸粒子を取り除いて電解質層とし、この電解質層の上に燃料極及び空気極材料の他方の材料を成膜して他方の電極層を形成する。
【００２４】
このとき、ヒートプレスの温度は、ガスバリア層として機能する熱可塑性樹脂シートの軟化温度とする。また、固体酸層の形成に際しては、上記同様に、紛体散布法、印刷法、塗布法、スプレー法、ＡＤ（エアデポジション）法などを適用することができる。
なお、ガスバリア層として熱可塑性樹脂シートを載置する代わりに、電極基板上に溶媒で希釈した熱可塑性樹脂を塗布するようにしてもよい。
【００２５】
さらに、ガスバリア層として、セラミックス接着剤を適用する場合には、次のような手順で製造することができる。
まず、同様の電極基材上にアルミナやシリカ等から成るセラミックス接着剤を、例えばコート法、ディッピング法、スプレー法などの方法によって塗布し、この上に同様に、固体酸粒子から成る固体酸層を上記同様の方法によって形成し、次いでヒートプレスを施すことによって固体酸粒子を上記セラミックス接着剤層に貫通させて電極基材と接触させ、この状態に接着剤を固化させる。そして、ガスバリア層である接着剤と接触していない余分の固体酸粒子を同様に取り除いて電解質層とし、この電解質層の上に電極基板材料ではない方の電極材料から成る電極層を形成する。
【００２６】
上記ヒートプレスの温度は、使用するセラミックス接着剤に応じて決定され、当該接着剤が固化する温度とする。
【００２７】
なお、上記した製造方法においては、固体酸粒子から成る固体酸層の形成に際して、紛体散布法、印刷法、塗布法、スプレー法、ＡＤ（エアデポジション）法などを適用するが、粉体散布法やＡＤ法等のドライな成膜法によって固体酸粒子層を形成することが望ましい。
また、固体酸粒子は、必ずしも横方向（電極面方向）に繋がっている必要はないが、電解質の単位面積内において、電極層との接触点を増やし、界面抵抗を低減するすためには、固体酸の各粒子が横方向にも相互接触していることが最も望ましい。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００２９】
（実施例１）
まず、Ｐｔ−Ｃから成る電極基板１を用意し、図１（ａ）に示すように、この基板上にポリイミドの前駆体２を塗布した。なお、上記Ｐｔ−Ｃ電極は、カーボンペーパの基体中にＰｔ、Ｃの微粒子を含浸し、乾燥して得たものであって、２００μｍの厚みを有する多孔率６０％程度のものを使用した。
次に、固体酸粒子３として、粒径２０μｍ（最大径２２μｍ、最小径１８μｍ）のリン酸水素セシウム（ＣｓＨ２ＰＯ４）の粉末を用意し、これを粉体散布法によって成膜し、図１（ｂ）に示すように、ポリイミド前駆体２の上に、固体酸粒子層を形成した。
【００３０】
次いで、２３０℃の温度でヒートプレスを実施し、図１（ｃ）に示すように、固体酸粒子３を上記ポリイミド前駆体層２に貫通するように押し込み、下地の電極基材１に接触させ、この状態で前駆体層２を硬化（重合）させた。これによってイミド樹脂から成る厚さ１０μｍのガスバリア層２´が形成された。
そして、図１（ｄ）に示すように、固体酸粒子３のうち、ガスバリア層２´に接触していない粒子を取り除き、これによって固体酸粒子３とガスバリア層２´から成る電解質層４が電極基材１の上に作製された。なお、当該電解質層４の膜厚は２０μｍであった。
【００３１】
さらに、図１（ｄ）に示すように、上記電解質層４の上に、Ｐｔ−Ｃから成る電極層５を形成し、本実施例の燃料電池を完成させた。なお、当該電極層５は、スプレー法によって成膜し、その後１３０℃で乾燥することによって１０μｍの厚さとした。
【００３２】
（実施例２）
Ｐｔ−Ｃから成る上記実施例１と同様の電極基板１の上に、図２（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂である厚さ５μｍのポリアミド樹脂シート６を載置した。
次に、固体酸粒子３として、粒径２０μｍのＣｓＨ５（ＰＯ４）２／ＳｉＰ２Ｏ７の粉末を用意し、図２（ｂ）に示すように、ポリアミド樹脂シート６の上に、ＡＤ法によって固体酸粒子層を形成した。
【００３３】
次いで、２００℃の温度で固体酸粒子層にヒートプレスをかけながら、樹脂シート６を軟化させ、図２（ｃ）に示すように、固体酸粒子３を上記樹脂シート６に貫通するように押し込み、下地の電極基材１に接触させたのち、図２（ｄ）に示すように、固体酸粒子３のうち、ガスバリア層として機能する樹脂シート６に接触していない粒子を取り除いた。
これによって固体酸粒子３とガスバリア層６（ポリアミド樹脂）から成る電解質層４が電極基材１の上に形成された。なお、当該電解質層４の膜厚は２０μｍであった。
【００３４】
そして、図２（ｄ）に示すように、上記電解質層４の上に、Ｐｔ−Ｃから成る電極層５を形成し、本実施例の燃料電池を完成させた。電極の形成はスプレー法によって形成し、その後１３０℃で乾燥を行い、１０μmの膜を得た。
【００３５】
（実施例３）
Ｐｔ−Ｃから成る同様の電極基板１の上に、図３（ａ）に示すように、非晶質シリカガラスの前駆体７であるアルコキシランとアルコールと水のゾル液をスプレー法によって塗布した。
次に、固体酸粒子３として、粒径２０μｍの硫酸水素セシウムの粉末を用意し、図３（ｂ）に示すように、シリカガラス前駆体であるゾル液層７の上に、塗布法によって固体酸粒子３を付着させ、固体酸粒子層を形成した。
【００３６】
次いで、１２０℃の温度でヒートプレスを実施し、図３（ｃ）に示すように、固体酸粒子３を上記前駆体層７に押し込み、下地の電極基材１に接触させ、この状態で前駆体層７を硬化（ゲル化）させた。これによって非晶質シリカガラスから成る厚さ５μｍのガスバリア層７´が形成された。
そして、図３（ｄ）に示すように、固体酸粒子３のうち、ガスバリア層７´に接触していない粒子を取り除き、これによって固体酸粒子３とガスバリア層７´から成る電解質層４が電極基材１の上に作製された。なお、当該電解質層４の膜厚は２０μｍであった。
【００３７】
さらに、図３（ｄ）に示すように、上記電解質層４の上に、Ｐｔ−Ｃ−ＣｓＨＳＯ４（ＣｓＨＳＯ４ の含有量は質量比で３０％）から成る電極層５を形成し、本実施例の燃料電池を完成させた。なお、電極はスプレー法によって形成し、その後１３０℃で乾燥を行い、１０μmの膜を得た。
【００３８】
（実施例４）
Ｐｔ−Ｃから成る上記実施例１と同様の電極基板１の上に、図４（ａ）に示すように、セラミックス接着剤８としてセラマボンド（米国アレムコプロダクツ社製）を塗布したのち、この上に、固体酸粒子３として、実施例１に用いたリン酸水素セシウム粉末を印刷法によって付着させ、図４（ｂ）に示すように、固体酸粒子層を形成した。
【００３９】
次いで、２５０℃の温度で固体酸粒子層にヒートプレスを施し、これによって、図４（ｃ）に示すように、固体酸粒子３を上記接着剤層８に押し込み、下地の電極基材１に接触させ、この状態で接着剤層８を硬化させることによって、セラミックス接着剤から成る厚さ７μｍのガスバリア層８を形成させた。
そして、図４（ｄ）に示すように、固体酸粒子３のうち、ガスバリア層である接着剤８に接触していない粒子を取り除き、これによって固体酸粒子３とガスバリア層８（セラミックス接着剤）から成る厚さ２０μｍの電解質層４が電極基材１の上に形成された。
【００４０】
そして、図４（ｄ）に示すように、当該電解質層４の上に、Ｐｔ−Ｃから成る電極層５を形成し、本実施例の燃料電池を完成させた。電極はスプレー法によって形成し、その後１３０℃で乾燥を行い、１０μmの膜を得た。
【００４１】
（比較例）
まず、固体酸粒子３とポリイミド前駆体とを混合した溶液を用意し、これを上記実施例１と同様の電極基材１の上に、スプレー法によって塗布したのち、２３０℃のヒートプレスによって上記前駆体を硬化させることによって、固体酸粒子３とポリイミド樹脂５１から成る電解質層５０が１５０μｍの膜厚に形成された。
なお、上記固体酸粒子３としては、上記実施例１と同様のリン酸水素セシウム粉末を用い、電解質層中における上記固体酸粒子３の含有量は、質量比で９５％となるように混合量を調整した。
【００４２】
（発電試験）
上記で得られた実施例１及び比較例の電池（電池の大きさ：Φ２５mmの円板セル、基板の厚み：２００μｍ）を用いて、それぞれ５％の加湿水素と加湿空気とを供給し、２５０℃で発電試験を実施した。
その結果、上記実施例１による電池の電解質層４は、比較例に較べて極めて薄いことから、電池の抵抗（オーミック抵抗＋反応抵抗）が比較例の１０分の１に低減していることが確認された。また、２５０℃で電池の発電出力密度を測定したところ、実施例１の出力密度は、４００mＷ／ｃｍ２となり、比較例の電池の出力密度は２００mＷ／ｃｍ２となっていた。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）〜（ｅ）はガスバリア層として熱硬化樹脂を用いた本発明の第１の実施例に係わる燃料電池の製造過程を順を追って説明する工程図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）はガスバリア層として熱可塑性樹脂を用いた本発明の第２の実施例に係わる燃料電池の製造過程を順を追って説明する工程図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）はガスバリア層としてガラスを用いた本発明の第３の実施例に係わる燃料電池の製造過程を順を追って説明する工程図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）はガスバリア層としてセラミックス接着剤を用いた本発明の第４の実施例に係わる燃料電池の製造過程を順を追って説明する工程図である。
【図５】固体酸を電解質として用いた従来タイプの燃料電池の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    電極基材
２    熱硬化性樹脂前駆体
２´  ガスバリア層
３    固体酸粒子
４    電解質層
５    電極層
６    熱可塑性樹脂シート（ガスバリア層）
７    シリカガラス前駆体
７´  ガスバリア層
８    セラミックス接着剤（ガスバリア層）
【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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