(57)【要約】【課題】従来では、充分な導電性と排水性を満足する電極を得ることが困難であり、高出力で長期安定性を有する固体高分子型燃料電池を得ることは容易ではなかった。【解決手段】固体高分子から成る電解質膜１の両面に、少なくとも電極触媒粒子及びプロトン伝導性ポリマーを含む触媒層２ｂ，３ｂが隣接する固体高分子型燃料電池において、電解質膜１の厚みＸと、少なくとも片側の触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹとの関係Ｘ＋Ｙが、２５μｍ〜１３０μｍの条件を満たしているものとし、電解質膜１及び触媒層２ｂ，３ｂの厚みＸ，Ｙを最適化することで、排水性を高めてフラッディング現象を防止し、長期間にわたって高出力を維持し得る固体高分子型燃料電池とした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体高分子から成る電解質膜の両面に、少なくとも電極触媒粒子及びプロトン伝導性ポリマーを含む触媒層が隣接する固体高分子型燃料電池において、電解質膜の厚みＸと、少なくとも片側の触媒層の厚みＹとの関係Ｘ＋Ｙが、２５μｍ〜１３０μｍの条件を満たしていることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
【請求項２】
電解質膜の厚みＸが、５μｍ〜８０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項３】
少なくとも片側の触媒層の厚みＹが、２０μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項４】
触媒層とともに電極を構成するガス拡散層の親水率が、触媒層の親水率よりも高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項５】
ガス拡散層の触媒層側の表面に界面活性剤を設けたことを特徴とする請求項４に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項６】
界面活性剤が、親水性置換基を有することを特徴とする請求項５に記載の固体高分子型燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体高分子から成る電解質を用い、電気化学反応により電気エネルギを得る固体高分子型燃料電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、電気化学反応による生成物が原理的に水であり、地球環境への悪影響がほとんど無いクリーンな発電システムである。この中で、固体高分子型燃料電池は、他の燃料電池と比較して１００℃以下の低温でも作動することから、自動車等の移動体用電源として期待されている。
【０００３】
固体高分子型燃料電池は、図３に示すように、プロトン伝導性を有する固体高分子製の電解質膜Ａと、酸素電極（カソード）Ｂ及び水素電極（アノード）Ｃを備えている。各電極Ｂ，Ｃは、ポーラスカーボンから成るガス拡散層Ｂａ，Ｃａに、撥水性ポリマーを含浸させたカーボンクロスやカーボンペーパーから成るカーボン層Ｂｂ，Ｃｂを介して、触媒層Ｂｃ，Ｃｃが設けてある。
【０００４】
ガス拡散層Ｂａ，Ｃａは、カーボン層Ｂｂ，Ｃｂを通して触媒層Ｂｃ，Ｃｃに反応ガスを供給すると共に、触媒層Ｂｃ，Ｃｃで発生した電荷を集電する。触媒層Ｂｃ，Ｃｃは、白金等の触媒を担持させ且つ電解質層と同種又は異種のイオン交換樹脂で被覆したカーボン粒子、プロトン伝導性を有するポリマー及び撥水性を有するポリマー等の材料で構成してあり、カーボン粒子の二次粒子間に形成された微小な空隙部が反応ガスの拡散流路として機能する。
【０００５】
そして、固体高分子型燃料電池は、電解質膜Ａと各電極Ｂ，Ｃの触媒層Ｂｃ，Ｃｃを対向させ、これらをホットプレスにより接合して膜電極（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を形成し、この膜電極とセパレータＤａ，Ｄｂを交互に積層した構造になっており、一方のセパレータＤａに設けた酸素供給溝Ｅから酸素電極Ｂに酸素ガスを供給すると共に、他方のセパレータＤｂに設けた水素供給溝Ｆから水素電極Ｃに水素ガスを供給する。
【０００６】
これにより、固体高分子型燃料電池は、次式（１）（２）に示す電気化学反応が生じて、その進行に伴って電子が発生し、その電子を電極から外部回路に取出すことで電気エネルギが発生する。
カソード反応（酸素電極）２Ｈ＋＋２ｅ−＋（１／２）Ｏ２→Ｈ２Ｏ  …（１）
アノード反応（水素電極）Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−                  …（２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固体高分子型燃料電池は、作動温度が５０〜１２０℃と低く、その排熱を燃料電池の補機動力等に有効活用し難いため、これを補う意味でも、より高い出力密度が要求されている。また、固体高分子型燃料電池は、燃料及び空気の利用率が高い作動条件下でも高いエネルギー効率や高い出力密度を実現するための改善が要求されている。
【０００８】
ところが、燃料及び空気の利用率が高い作動条件下、すなわち電池反応の反応速度が比較的高い作動条件下では、水素電極Ｃから酸素電極Ｂに向けて電解質膜Ａを移動するプロトンに伴って移動する水の量と、酸素電極Ｂの電極反応により生成されて凝縮する水の量とが多くなる。このため、これらの水が酸素電極Ｂから外部に速やかに排出されず、酸素電極Ｂの触媒層Ｂｃ内に水が滞留するフラッディング現象が発生し易くなる。
【０００９】
このフラッディング現象が発生すると、触媒層Ｂｃの反応部位へ反応ガスを充分に供給することが困難となり、反応部位の一部が機能しなくなって電池出力が低下する。したがって、安定した電池性能を得るためには、フラッディング現象が発生しないように排水性を確保した膜電極を作製する必要がある。
【００１０】
上記フラッディング現象の防止には、電極中で触媒を被覆するイオン交換樹脂のイオン交換容量を小さくすれば良く、イオン交換基の含有率が低いイオン交換樹脂の使用が有効である。しかし、この場合には、イオン交換樹脂の含水率が低いため、導電性が低くなって電池出力が低下し、また、イオン交換樹脂のガス透過性が低いため、イオン交換樹脂を通して触媒表面に供給されるガスの供給が遅延する。このため、触媒層Ｂｃの反応部位のガス濃度が低下して電圧損失が大きくなる。つまり、濃度過電圧が高くなることで電池出力が低下する。
【００１１】
そこで、電極中の触媒を被覆するイオン交換樹脂にイオン交換容量の大きい樹脂を用い、これに加えて、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロペン共重合体、及びテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素樹脂を撥水剤として電極（とくに酸素電極）中に含有させることにより、フラッディング現象を抑制する試みが成されていた（特開平５−３６４１８号公報）。
【００１２】
ところが、充分な排水効果を得るために電極中の撥水剤の量を多くすると、撥水剤が絶縁体であるため、電極の電気抵抗が増大し、また、電極の厚みが大きくなるため、ガス透過性が低下して電池出力が低下するという問題点があった。
【００１３】
なお、電極の導電性の低下を補うためには、例えば、触媒の担体であるカーボン粒子の導電性や触媒を被覆するイオン交換樹脂のイオン伝導性を高めることが必要である。しかしながら、充分な導電性と排水性を満足する電極を得ることは困難であり、高出力で長期安定性を有する固体高分子型燃料電池を得ることは容易ではなかった。
【００１４】
また、従来において、電極中にフッ化ピッチを混合する方法（特開平７−２１１３２４号公報）や、触媒担体をフッ化処理する方法（特開平７−１９２７３８号公報）も提案されているが、これらの場合には、触媒表面をイオン交換樹脂により均一に被覆することができないという問題点があった。さらに、水吸着剤を電極に添加する方法（特開平１０−３３４９２２号公報）や、電極の厚さ方向に対して撥水性に勾配を持たせる方法（特開平５−２５１０８６号公報、特開平７−１３４９９３号公報）も提案されているが、前者の場合には、水吸着剤の添加により電極のイオン交換容量が低下するという問題点があり、後者の場合には、製造が煩雑であるという問題点があった。
【００１５】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたものであり、電解質膜及び電極の触媒層の厚みを最適化することで、フラッディング現象の発生を防止し、長期間にわたって高出力を維持することができる固体高分子型燃料電池を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体高分子型燃料電池は、固体高分子から成る電解質膜の両面に、少なくとも電極触媒粒子及びプロトン伝導性ポリマーを含む触媒層が隣接する固体高分子型燃料電池において、電解質膜の厚みＸと、少なくとも片側の触媒層の厚みＹとの関係Ｘ＋Ｙが、２５μｍ〜１３０μｍの条件を満たしていることを特徴としている。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の固体高分子型燃料電池によれば、電解質膜の両面に電極の触媒層が隣接する固体高分子型燃料電池において、電解質膜と触媒層の厚みを最適化したことにより、電極における離水性を高めることができ、とくに酸素電極のフラッディング現象を防止し、大電流を流す場合であってもフラッディング現象を充分に防止して、触媒層内の反応部位を有効に利用することを可能にし、長期間にわたって高出力を維持し得る安定した電池性能を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の固体高分子型燃料電池の一実施形態を示す図である。図示の固体高分子型燃料電池は、プロトン伝導性を有する固体高分子から成る電解質膜１と、酸素電極（空気極・カソード）２及び燃料極である水素電極（燃料極・アノード）３を備えている。各電極２，３は、ポーラスカーボンから成るガス拡散層２ａ，３ａに触媒層２ｂ，３ｂを設けたものである。
【００１９】
そして、固体高分子型燃料電池は、電解質膜１に各電極２，３の触媒層２ｂ，３ｂを隣接させた状態にし、これらをホットプレスにより接合して膜電極を形成し、この膜電極と図示しないセパレータを交互に積層した構造になっており、酸素電極２に酸素ガスを供給すると共に、水素電極Ｃに水素ガスを供給して、膜電極における電気化学反応により電気エネルギを得る。
【００２０】
ここで、固体高分子型燃料電池は、電解質膜１の厚みＸと、少なくとも片側の触媒層２ｂ（３ｂ）の厚みＹとの関係Ｘ＋Ｙが、２５μｍ〜１３０μｍの条件を満たす構成であって、より望ましくは、電解質膜１の厚みＸを５μｍ〜８０μｍとし、少なくとも片側の触媒層２ｂ（３ｂ）の厚みＹを２０μｍ〜５０μｍとしている。
【００２１】
また、固体高分子型燃料電池は、電極２，３を構成するガス拡散層２ａ，３ａの親水率が、触媒層２ｂ，３ｂの親水率よりも高いものになっていると共に、ガス拡散層２ａ，３ａの触媒層側の表面に、親水性置換基を有する界面活性剤が設けてある。
【００２２】
上記構成を備えた固体高分子型燃料電池は、その電気化学反応においては、水素電極３の触媒上で水素の酸化により生成したプロトンが、触媒層３ｂ内に分散されたプロトン伝導性ポリマーを介して電解質膜１に到達し、さらに電解質膜１内を通過して酸素電極２側に移行する。そして、プロトンは、酸素電極２の触媒層２ｂに分散されたプロトン伝導性ポリマーを通って触媒上に達し、酸素ガス及び外部回路を通ってきた電子と反応して水を生成する。
【００２３】
ここで、長時間の運転や高電流密度での作動条件下では、水素電極３から酸素電極２に向けて電解質膜１を移動するプロトンに伴って移動する水の量と、酸素電極２の電極反応により生成されて凝縮する水の量とが多くなるため、これらの水が酸素電極２から外部に速やかに排出されず、酸素電極２の触媒層２ｂ内に水が滞溜するというフラッディング現象が発生し易くなる。
【００２４】
これに対して、当該固体子分子型燃料電池では、電解質膜１の厚みＸと少なくとも片側の触媒層２ｂ（３ｂ）の厚みＹとの関係Ｘ＋Ｙを２５μｍ〜１３０μｍとすることで、酸素電極２に滞溜する水の離水性を高めている。これにより、フラッディング現象が防止されると共に、触媒層２ｂ，３ｂ内の反応部位が有効に利用されることとなり、安定した電池性能が得られることとなる。
【００２５】
なお、電解質膜１の厚みＸと少なくとも片側の触媒層２ｂ（３ｂ）の厚みＹとの関係Ｘ＋Ｙを２５μｍ〜１３０μｍとし、とくに、電解質膜１の厚みＸを５μｍ〜８０μｍとしたのは、同厚みＸを５μｍ未満にすると、酸素電極２と電解質膜１との近傍に滞溜する水を水素電極３側に逆拡散させて、離水性を高くする効果をもたらす一方で、電解質膜１の機械的強度やハンドリング性が悪くなると共に、反応に使用されない水素ガスのクロスオーバー量が多くなるからである。また、電解質膜１の厚みを８０μｍより大きくすると、酸素電極２側に滞溜する水を水素電極３側へ逆拡散させる効果が小さくなり、酸素電極２側における離水性が悪くなるからである。
【００２６】
すなわち、当該固体高分子型燃料電池は、電解質膜１の厚みＸを５μｍ〜８０μｍとすることにより、電解質膜１の機械的強度を確保すると共に、ハンドリング性を良好なものにし、また、反応に使用されない水素ガスのクロスオーバー量を抑制すると共に、酸素電極２側に滞溜する水を水素電極３側へ逆拡散させる効果を得つつ、酸素電極２側における離水性を高めることができる。
【００２７】
さらに、電解質膜１に隣接する触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹは、５μｍ〜５０μｍでも良いが、好ましくは、２０μｍ〜５０μｍが適切である。なお、電流密度１．０Ａｃｍ−２における触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹと、単セル（膜電極）の発生電圧との関係を図２に示す。
【００２８】
触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹを上記の値としたのは、同厚みＹを５μｍ未満にすると、均一な成膜が困難で充分な機能を得ることができないからである。また、触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹを５μｍ以上にすると、均一な成膜が可能になり、同厚みＹを２０μｍ以上にすることで、より均一な成膜が可能になって充分な機能を得ることができるからである。また、触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹを５０μｍより大きくすると、触媒層２ｂ，３ｂに水が滞溜しやすくなり、効率良く排水ができなくなるほか、ガス拡散性が低下するとともに触媒層２ｂ，３ｂの電気抵抗が大きくなる傾向があるからである。
【００２９】
すなわち、当該固体高分子型燃料電池は、触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹを２０μｍ〜５０μｍとすることにより、均一な成膜が可能になり、触媒層２ｂ，３ｂにおける排水効率の向上やガス拡散性の向上を実現することができると共に、触媒層２ｂ，３ｂの電気抵抗を低く維持することができる。
【００３０】
上記の固体高分子型燃料電池の触媒層２ｂ，３ｂは、電解質膜１上にダイコーター法、スクリーン印刷法、ドクターブレード法及びスプレー法などの方法により形成することができる。また、ポリテトラフルオロエチレンなどのシート基板に、上記方法により触媒層２ｂ，３ｂを形成した後、これを電解質膜１にホットプレスにより転写するデカール法を用いても良い。
【００３１】
本発明の固体高分子型燃料電池の各触媒層２ｂ，３ｂは、触媒材料、プロトン伝導性ポリマーやカーボンブラック等の伝導性材料から構成される。また、ポリテトラフルオロエチレン等の撥水性材料や結着剤を含むものとしても良い。
【００３２】
触媒材料としては、水素の酸化反応及び酸素の還元反応に触媒作用を有するものであれば良く、白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスニウム、タングステン、鉛、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム及びアルミニウム等の金属や、これらの合金から選択することができる。炭素材料には、アセチレンブラック等のカーボンブラックの他、活性炭や黒鉛、又は各種の金属を含むものを用いることができる。
【００３３】
触媒の粒径は、１０〜３００Åが好ましく、より望ましくは１５〜１００Åの範囲が良い。なお、触媒の粒径が１０Å未満では作製が容易ではなく、粒径が３００Åよりも大きいと触媒利用率が低下して高い電池性能が得られなくなる。
【００３４】
触媒粒子は、カーボンブラック等の電導性材料に担持されても良い。触媒の担持量は、触媒層２ｂ，３ｂにおいて０．０１〜５ｍｇ／ｃｍ２であり、好ましくは０．１〜１ｍｇ／ｃｍ２である。触媒の担持量が０．０１ｍｇ／ｃｍ２未満では有効的に触媒の性能が発揮できず、担持量が５ｍｇ／ｃｍ２よりも大きいと、コスト高になると共に、性能的に量相当分の効果が見られなくなる。
【００３５】
また、当該固体高分子型燃料電池は、ガス拡散層２ａ，３ａの親水率を触媒層２ｂ，３ｂの親水率よりも高くしたことにより、触媒層２ｂ，３ｂにおける離水性が高くなり、より優れた排水性を持たせることができ、その結果、反応生成水やプロトン同伴水を円滑に外部に排出することができるので、フラッディング現象の防止効果を一層高めることができる。
【００３６】
さらに、フラッディング現象の防止に伴って、触媒層２ｂ，３ｂの多数の反応部位が有効に利用されるので、電池の高出力密度化を図ることができる。なお、ガス拡散層２ａ，３ａには、カーボンペーパーやカーボンクロス等の電気伝導性多孔質織布又は不織布などを用いることができる。
【００３７】
さらに、当該固体高分子型燃料電池は、ガス拡散層２ａ，３ａの触媒層側の表面に、親水性置換基を有する界面活性剤を設けたことにより、排水性のさらなる向上を実現し、安定した電池性能の実現に貢献することができる。なお、界面活性剤としては、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、トリトンＸ及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらの界面活性剤の溶媒としては純水を用いれば良い。また、ガス拡散層表面への親水処理方法としては、ディッピング法やスプレー法などを用いることができる。この際、親水性の割合は、界面活性剤と純水との混合濃度を変えたり、ディッピングの速度やスプレー速度を変えたりすることで調整する。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の実施例を比較例とともに説明する。なお、本発明の固体高分子型燃料電池の具体的な構成は、以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
白金担持カーボン（田中貴金属製、１０Ｖ３０Ｅ：ＶａｌｃａｎＸｃ−７２に白金を３０重量％担持）と純水及び陽イオン交換樹脂（アルドリッチ社製、５重量％ナフィオン溶液）とを混合分散して、電極の触媒層用のスラリー溶液を調製した。
【００４０】
次に、プロトン伝導性を有する固体高分子から成り且つ厚み（Ｘ）が５０μｍの電解質膜（１）を用意し、この電解質膜の一方の面に、白金担持量が０．３５ｍｇ／ｃｍ２、厚み（Ｙ）が２０μｍとなるように上記スラリー溶液をダイコーター法により塗布し、その後風乾させて水素電極（３）の触媒層（３ｂ）を形成した。
【００４１】
また、電解質膜（１）の他方の面に、白金担持量が０．３５ｍｇ／ｃｍ２、厚み（Ｙ）が２０μｍとなるように上記スラリー溶液をダイコーター法により塗布し、その後風乾させて酸素電極（２）の触媒層（２ｂ）を形成した。
【００４２】
次に、電極（２，３）のガス拡散層（２ａ，３ａ）として、双方ともにカーボンペーパー（東レ製、ＴＧＰ−Ｈ−０６０）を用い、これらをドデシル硫酸ナトリウムと純水で混合調整した溶液中に浸漬した後、乾燥させて親水性を得た。
【００４３】
そして、上記の電解質膜（１）及び触媒層（２ｂ，３ｂ）とガス拡散層（２ａ，３ａ）を１２０℃、５ＭＰａの条件で１分間ホットプレスすることで膜電極を形成し、これを燃料電池の単セルとして発生電圧の測定を行った。
【００４４】
なお、上記測定の際には、大気圧において、単セル温度を７０℃とし、燃料に水素ガスを用いるとともに酸化剤に空気ガスを用い、いずれのガスともに７０℃で加湿を行って単セルへ供給し、電流密度が１．０Ａ／ｃｍ−２の時の発生電圧を測定した。
【００４５】
（実施例２）
実施例１における各電極（２，３）の触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）をそれぞれ３０μｍとし、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００４６】
（実施例３）
実施例１における電解質膜（１）の厚み（Ｘ）を１５μｍとし、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００４７】
（実施例４）
実施例１における各触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）をそれぞれ３０μｍとし、電解質膜（１）の厚み（Ｘ）を実施例２と同じとし、他の条件は実施例１に合わせて池単セル評価を行った。
【００４８】
（実施例５）
実施例１における電解質膜（１）の厚み（Ｘ）を３０μｍとし、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００４９】
（実施例６）
実施例１における各触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）をそれぞれ３０μｍとし、電解質膜（１）の厚み（Ｘ）を実施例５と同じとし、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００５０】
（実施例７）
実施例１における電極（２，３）のガス拡散層（２ａ，３ａ）として、カーボンペーパーを、６０重量％テトラフルオロエチレン分散液（ダイキン製）を希釈したものに浸漬した後、３５０℃で熱処理して撥水処理を行った。他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００５１】
（比較例１）
実施例１における各触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）をそれぞれ６０μｍとし、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００５２】
（比較例２）
実施例１における各触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）をそれぞれ６０μｍとし、電解質膜（１）の厚み（Ｘ）を１５μｍとして、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００５３】
（比較例３）
実施例１における各触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）をそれぞれ６０μｍとし、電解質膜（１）の厚み（Ｘ）を３０μｍとして、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００５４】
（比較例４）
実施例１における各触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）をそれぞれ２０μｍとし、電解質膜（１）の厚み（Ｘ）を１００μｍとして、他の条件は実施例１に合わせて単セル評価を行った。
【００５５】
以上の実施例１〜７及び比較例１〜４の結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2004165072.tif 000003
【００５７】
表１から明らかなように、電解質膜（１）の厚み（Ｘ）や触媒層（２ｂ，３ｂ）の厚み（Ｙ）を適正範囲内とした実施例１〜７では、いずれも０．５Ｖを超える発生電圧を得ることができ、これに対して、電解質膜や触媒層の厚みを本発明の範囲外とした比較例では、充分な発生電圧が得られないことを確認した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体高分子型燃料電池の一実施形態を説明する断面図である。
【図２】電流密度１．０Ａｃｍ−２における触媒層２ｂ，３ｂの厚みＹと、単セルの発生電圧との関係を示すグラフである。
【図３】固体高分子型燃料電池の一構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      電解質膜
２      酸素電極
２ａ    ガス拡散層
２ｂ    触媒層
３      水素電極
３ａ    ガス拡散層
３ｂ    触媒層
【図１】
2004165072.tif 000004
【図２】
2004165072.tif 000005
【図３】
2004165072.tif 000006