(57)【要約】【課題】高い性能と高い耐久性とをもつ燃料電池を提供できるガス拡散層を提供すること。【解決手段】ＭＥＡに一面側で接触し、流路とランド部とから構成された面をもつセパレータに他面側で接触し、微細な連通孔を有し、該他面側は該ランド部に接触するランド接触部と該流路に接触する流路接触部とをもち、少なくとも該ランド接触部の裏面に位置する該一面側の表面部分は平滑度が高いことを特徴とする。燃料電池用ガス拡散層における面圧が加わる部分はセパレータのランド部分に接触するランド接触部である。このランド接触部の裏面に位置する部分の構造によりＭＥＡへの攻撃性が決定されるので、その部分を攻撃性の低い構造にしている。そして、その他の部分についてはガス透過性及び排水性を考慮した構造にすることで高い性能を発揮できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜又はＭＥＡに一面側で接触し、燃料又は酸化剤の流路と該流路を区画するランド部とから構成された面をもつセパレータに他面側で接触し、微細な連通孔を有し、
該他面側は該ランド部に接触するランド接触部と該流路に接触する流路接触部とをもつ燃料電池用ガス拡散層であって、
少なくとも該ランド接触部の裏面に位置する該一面側の表面部分であるランド接触部裏面部は平滑度が高いことを特徴とする燃料電池用ガス拡散層。
【請求項２】
前記ランド接触部裏面部において、前記平滑度が高いとは以下の手順により求められたｄの値が前記電解質膜又はＭＥＡの厚み以下となることである請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層。
前記ｄは、
該ランド接触部裏面部の凹凸の深さを任意の直線に沿って１ｍｍ以上の長さにおいて測定したプロファイルデータを得る工程と、
該プロファイルデータに対して、１０μｍ以下の開口部をもつ微細構造を除去した後、表面の凹凸の深さを任意の直線に沿って１０μｍ間隔で１００個の点について測定した測定データ群を得る工程と、
該測定データ群において隣接する該点の間で深さの差を求め、その差の絶対値の最大値をｄとする工程と、により求められる。
【請求項３】
前記ランド接触部裏面部において、前記平滑度が高いとは以下の手順により求められたｄの値が前記電解質膜又はＭＥＡの厚み以下となることである請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層。
前記ｄは、
該ランド接触部裏面部に対して接触している前記電解質膜又はＭＥＡの表面の凹凸の深さを任意の直線に沿って１０μｍ間隔で１００個の点について測定した測定データ群を得る工程と、
該測定データ群において隣接する該点の間で深さの差を求め、その差の絶対値の最大値をｄとする工程と、により求められる。
【請求項４】
前記ｄの値は、前記電解質膜又はＭＥＡの厚み以下であることに代えて、３０μｍ以下である請求項２又は３に記載の燃料電池用ガス拡散層。
【請求項５】
前記ｄの値は１０μｍ以下である請求項４に記載の燃料電池用ガス拡散層。
【請求項６】
前記流路接触部の部分における組成は、前記ランド接触部の部分における組成とは異なることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池用ガス拡散層。
【請求項７】
前記ランド接触部の裏面に位置する前記一面側には、表面の平滑度が高い緩衝層が積層される請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池用ガス拡散層。
【請求項８】
前記ランド接触部には、クロス型繊維基材からなる緩衝層が積層される請求項１〜７のいずれかに記載の燃料電池用ガス拡散層。
【請求項９】
前記ランド接触部の部分は、ペーパ型繊維基材及びクロス型繊維基材の少なくとも一方からなる基材と、必要に応じて含浸される導電性樹脂材料とを含む請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電池用ガス拡散層。
【請求項１０】
電解質膜又はＭＥＡに一面側で接触し、燃料又は酸化剤の流路と該流路を区画するランド部とから構成された面をもつセパレータに他面側で接触し、微細な連通孔を有し、
該他面側は該ランド部に接触するランド接触部と該流路に接触する流路接触部とをもつ燃料電池用ガス拡散層であって、
該ランド接触部の裏面に位置する該一面側には、表面の平滑度が高い緩衝層が積層されることを特徴とする燃料電池用ガス拡散層。
【請求項１１】
前記緩衝層はペーパ型繊維基材と該ペーパ型繊維体に含浸された導電性樹脂材料とから構成される請求項７又は１０に記載の燃料電池用ガス拡散層。
【請求項１２】
電解質膜又はＭＥＡに一面側で接触し、燃料又は酸化剤の流路と該流路を区画するランド部とから構成された面をもつセパレータに他面側で接触し、微細な連通孔を有し、
該他面側は該ランド部に接触するランド接触部と該流路に接触する流路接触部とをもつ燃料電池用ガス拡散層の製造方法であって、
多孔質である基材の該ランド接触部に相当する部位に導電性樹脂材料を含浸させる工程を有することを特徴とする燃料電池用ガス拡散層の製造方法。
【請求項１３】
前記流路接触部に相当する部位に連通孔を穿孔する工程を有する請求項１２に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用のガス拡散層に関し、詳しくは耐久性の高い燃料電池を与える燃料電池用ガス拡散層に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子電解質型燃料電池の最小発電単位である単位セルは、一般にＭＥＡ（膜−電極接合体）の両面をガス拡散層及びセパレータで狭持したものである。ガス拡散層は燃料ガス（水素など）又は酸化剤ガス（酸素など）や、反応により生成した水等を拡散・透過させ且つ反応電極で発生した電子を透過できる層である。セパレータは燃料ガス流路又は酸化剤ガス流路を備えたものである。本明細書におけるＭＥＡは電子を通さず、イオンを透過する電解質膜と、その電解質膜の両面に設けられた主に貴金属からなる反応触媒を含む反応電極とからなる狭義の意味で用いる。実用上はこの単位セルを多数積層したスタックとして用いる。
【０００３】
従来のガス拡散層は、機械的性質を向上するための基材と、フッ素樹脂などからなる撥水性を付与するための材料やカーボン粉末などからなる導電性を付与するための材料との混合物からなりその基材上に形成された膜とから構成されたものが知られている。基材としてはペーパ型繊維基材やクロス型繊維基材が汎用される。ペーパ型繊維基材は炭素繊維を抄紙した基材であり、クロス型繊維基材は炭素繊維を織物とした基材である。
【０００４】
しかしながら、ガス拡散層の基材としてクロス型繊維基材を採用すると、ガス拡散層と接触する電解質膜（又はＭＥＡ）の表面を損傷させるおそれがあった。電解質膜の損傷は燃料電池内部での微短絡を生じ、発電効率を低下させるとともに、耐久性を低下させる。つまり、クロス型繊維基材は炭素繊維を織っているので表面に凹凸があり、セパレータから加わる面圧が凸部に集中する結果、繊維が電解質膜に突き刺さり損傷を与えるおそれがあるが、繊維の密度が低いので燃料ガスなどの透過性や排水性は高い。一方、ペーパ型繊維基材はクロス型繊維基材の表面よりも凹凸が小さいので電解質膜への損傷は少ないが、繊維の密度が高いので燃料ガスなどの透過性及び水の排水性に劣る。
【０００５】
電解質膜の損傷は燃料電池の耐久性に影響を与え、拡散層における燃料ガスなどの透過性や排水性は燃料電池の性能に影響を与える。従って、両者を両立するガス拡散層の提供が求められている。従来技術としてはガス拡散層の表面の８０％以上に被覆層を設け、繊維の突き刺さりを防止する技術が開示されている（特許文献１）。また、微細連通孔を有する炭素膜構造体を使用し開放孔以外の表面が平滑である電極基材（ガス拡散層）を開示している（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−１８４４１２号公報
【特許文献２】特開２００２−１７０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のガス拡散層は表面のほとんどを被覆していることからガス透過性及び排水性が低くなる。また、特許文献２に記載のガス拡散層はガス透過性及び排水性についての問題はないものの、依然として電解質膜への攻撃性が高い問題点がある。つまり、面圧が加わる部分において開放孔以外の部分が平滑にされており、ある程度攻撃性が緩和されているものの、高い気孔率をもつ開放孔の存在によって凹凸が形成されており、その凹凸により電解質膜を損傷するおそれが高い。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、高い性能をもつと共に耐久性の高い燃料電池を提供できるガス拡散層を提供すること及びそのようなガス拡散層を製造する方法を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の燃料電池用ガス拡散層は、電解質膜又はＭＥＡに一面側で接触し、燃料又は酸化剤の流路と該流路を区画するランド部とから構成された面をもつセパレータに他面側で接触し、微細な連通孔を有し、
該他面側は該ランド部に接触するランド接触部と該流路に接触する流路接触部とをもつ燃料電池用ガス拡散層であって、
少なくとも該ランド接触部の裏面に位置する該一面側の表面部分であるランド接触部裏面部は平滑度が高いことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
燃料電池用ガス拡散層における面圧が加わる部分はセパレータのランド部分に接触するランド接触部である。このランド接触部の裏面に位置するランド接触部裏面部により電解質膜などへの攻撃性が主に決定されると考えられる。従って、ランド接触部裏面部を攻撃性の低い構造にしている。そして、その他の部分についてはガス透過性及び排水性を考慮した構造にすることで高い性能を発揮できる。
【００１０】
そして、「平滑度が高い」との定義について以下に例を挙げる。すなわち、前記ランド接触部裏面部の前記平滑度が高いとは、以下の手順により求められたｄの値が所定値以下とすることが採用できる（請求項２〜５）。
【００１１】
前記ｄは、
該ランド接触部裏面部の凹凸の深さを任意の直線に沿って１ｍｍ以上の長さにおいて測定したプロファイルデータを得る工程と、
該プロファイルデータに対して、１０μｍ以下の開口部をもつ微細構造を除去した後、表面の凹凸の深さを任意の直線に沿って１０μｍ間隔で１００個の点について測定した測定データ群を得る工程と、
該測定データ群において隣接する該点の間で深さの差を求め、その差の絶対値の最大値をｄとする工程と、により求められる（請求項２）。
【００１２】
又は、前記ｄは、
該ランド接触部裏面部に対して接触している前記電解質膜又はＭＥＡの表面の凹凸の深さを任意の直線に沿って１０μｍ間隔で１００個の点について測定した測定データ群を得る工程と、
該測定データ群において隣接する該点の間で深さの差を求め、その差の絶対値の最大値をｄとする工程と、により求められる（請求項３）。ここで、ｄの値は、前記電解質膜又はＭＥＡの厚み以下であることに代えて、３０μｍ以下であることが好ましい（請求項４）。更にはｄの値は１０μｍ以下であることが好ましい（請求項５）。
【００１３】
なお、本明細書中の「１０μｍ以下の開口部をもつ微細構造を除去」における「開口部」とは、一見して凹んで見える部分である凹部のうち、プロファイルデータの接線の傾きがランド接触部裏面部の拡がり方向に対して４５°以上になった部分から４５°未満に戻る部分までである。「１０μｍ以下の開口部をもつ微細構造を除去」するとは、前述の開口部の幅が１０μｍ以下の部分についてその両端を線で結び凹部である開口部を平坦にする操作である。なお、「１０μｍ以下の開口部」を除くのは開口部の幅が１０μｍ以下であれば電解質膜などへの攻撃性が低くなるからである。
【００１４】
また、プロファイルデータを得る工程は、燃料電池用ガス拡散層を切断した切断面から直接測定したり、表面形状を測定した測定データなどの三次元的の形状データから任意の直線に沿ったある線分部分のデータを抜き出すことなどで行うことができる。
【００１５】
ここで、測定データ群を得るためには１０μｍ間隔のほかに５μｍ間隔を採用することもできる。また、境界から境界線を求める際に凹部を除く基準である開口部の大きさとしては１０μｍ以下に代えて５μｍ以下を採用することもできる。更に、平滑度を表すｄの大きさとしては２０μｍ以下や５μｍ以下を採用することも可能である。また、ｄの大きさとしては組み合わされる電解質膜の厚み以下とすることもできる。例えば、本発明のガス拡散層に対して厚みが１１μｍの電解質膜が組み合わされる場合の好ましいｄの値としては１１μｍ以下である。
【００１６】
そして、該流路接触部の部分における組成は、該ランド接触部の部分における組成とは異なることを特徴とすることもできる（請求項６）。流路接触部に求められる性能（ガス透過性及び排水性）と、ランド接触部に求められる性能（電解質膜への攻撃性が低いこと、電子伝導性、熱伝導性などが高いこと）とを膜の組成を変えることで適正化できる。ここで、膜の「組成が異なる」とは化学構造が異なるもの（例えば、別種の高分子材料から構成されているなど）を意味するほか、膜の微細構造が異なるもの（例えば、ペーパ型繊維基材及びクロス型繊維基材など）をも意味する。
【００１７】
また、前記ランド接触部の裏面に位置する前記一面側には、表面の平滑度が高い緩衝層が積層することができる（請求項７）。電解質膜への攻撃性が低い緩衝層をランド接触部の裏面に狭持することで電解質膜への攻撃性を低下している。
【００１８】
更に、前記ランド接触部には、クロス型繊維基材からなる緩衝層が積層することができる（請求項８）。クロス型繊維基材は繊維の密度が低いのでクッション性を有し、ランド接触部に加わる面圧を低下できる。
【００１９】
ここで、前記ランド接触部の部分は、ペーパ型繊維基材及びクロス型繊維基材の少なくとも一方からなる基材と、必要に応じて用いられる導電性樹脂とを含むことで、ランド接触部の裏面に位置する一面側の表面について電解質膜への攻撃性が低下できる（請求項９）。
【００２０】
更に上記課題を解決する本発明の燃料電池用ガス拡散層は、電解質膜又はＭＥＡに一面側で接触し、燃料又は酸化剤の流路と該流路を区画するランド部とから構成された面をもつセパレータに他面側で接触し、微細な連通孔を有し、該他面側は該ランド部に接触するランド接触部と該流路に接触する流路接触部とをもつ燃料電池用ガス拡散層であって、
該ランド接触部の裏面に位置する該一面側には、表面の平滑度が高い緩衝層が積層されることを特徴とする（請求項１０）。緩衝層の電解質膜に接触する部分の平滑度を高くすることで、他の部分の構造に関係なく、電解質膜への攻撃性を低下できる。他の部分についてはガス透過性及び排水性など燃料電池性能を向上するために組成などが適正化できる。
【００２１】
ランド接触部の裏面に位置する一面側と電解質膜との間に狭持する前記緩衝層はペーパ型繊維基材と該ペーパ型繊維体に含浸された導電性樹脂材料とから構成されることが好ましい（請求項１１）。
【００２２】
上記課題を解決する本発明の燃料電池用ガス拡散層の製造方法は、上述した本発明の燃料電池用ガス拡散層を製造する方法である。多孔質である基材の該ランド接触部に相当する部位に導電性樹脂材料を含浸させる工程を有することを特徴とする（請求項１２）。導電性を含浸させることで、電解質膜への攻撃性を低下している。また、流路接触部におけるガス透過性及び排水性を向上するために、前記流路接触部に相当する部位に連通孔を穿孔する工程を有することができる（請求項１３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１形態）
本実施形態の燃料電池用ガス拡散層は燃料電池の電解質膜又はＭＥＡとセパレータとの間に狭持して用いる。本燃料電池用ガス拡散層を電解質膜に適用する場合には本燃料電池用ガス拡散層に白金などの触媒金属微粒子を担持することができる。セパレータは一般的な構造をもち、流路とその流路を区画するランド部とから構成される。流路には燃料ガス又は酸化剤ガスが流れるとともに、反応により生成する水が流れる。セパレータを構成する材料は特に限定されない。例えば、炭素材料や金属材料などから形成される。
【００２４】
本燃料電池用ガス拡散層は微細な連通孔をもち、一面側にて電解質膜又はＭＥＡに接触し、他面側でセパレータに接触する。他面側はセパレータの流路に接触する流路接触部とランド接触部とをもつ。少なくともランド接触部の裏面に位置する一面側の表面部分の平滑度が高い。連通孔は膜の表裏面を連通する孔である。連通孔を介して反応ガスや排水のやり取りを行う。
【００２５】
本燃料電池用ガス拡散層は、多孔質の基材をもつことができる。この基材に前述のフッ素樹脂などを含浸乃至は被覆することで目的の性能が達成できる。基材は炭素繊維にて形成できる。炭素繊維からなる基材はペーパ型繊維基材とクロス型繊維基材とに大きく分類できる。これらの基材に一般的な目地処理を行うことで本発明の燃料電池用ガス拡散層を構成することができる。目地処理はフッ素樹脂、炭素材料、導電性樹脂材料などをスクリーン印刷などの方法で基材中に充填することにより行うことができる。また、これら目地処理により平滑度を調節することができる。
【００２６】
ペーパ型繊維基材は抄紙と同様の方法にて炭素繊維を紙状に成形したものである。例えば、炭素繊維をフッ素樹脂などの結着剤にて結着したり、炭素繊維を高分子材料にて結着した後、高分子材料を炭化させたりすることで、ばらばらの状態の炭素繊維が積層したペーパ型繊維基材が得られる。
【００２７】
クロス型繊維基材は炭素繊維から織物と同様の方法にて布状に成形したものである。
【００２８】
ランド接触部の裏面に位置する一面側の部分であるランド接触部裏面部は、流路接触部の裏面に位置する一面側の部分と比較して、平滑度が高い。平滑度の制御方法は特に限定しないが、以下に例を挙げる。例えば、平滑度が高い表面をもつ部材に押しつけるなどして表面の平滑度を上げることができる。特に、熱可塑性樹脂材料などを目地処理にて含浸させた後に表面の平滑度が高い部材にてホットプレスを行うことで高い平滑度をもつ表面が得られる。そして、燃料電池の反応性を向上するためには連通孔の存在比を挙げることが好ましい。連通孔の存在比は直接測定することが煩雑なので、気孔率や通気率で代用することができる。通気率はできるだけ高いことが好ましい。そして、気孔率は５％以上が好ましい。また、ガス拡散層の強度を保つためには気孔率は９５％以下であることが好ましい。気孔率を制御する方法としては特に限定しない。例えば、レーザ加工、電子ビーム加工、放電加工、ジェット加工や、機械的方法（多数の針などを突き刺すなど）などで穿孔したり、基材の形成条件（繊維の径、結着方法）を変化させて孔の生成を制御したりする方法がある。また、ガス拡散層の形成後、容易に除去できる材料を混ぜて平滑度の高いガス拡散層を得た後に、容易に除去できる材料を除去することで気孔率を上げることができる。例えば、何らかの塩（塩化ナトリウムなど）や酸化されやすい材料を混ぜて膜を形成した後、その塩などを水などに溶解したり、酸化したりすることで除去することで目的とする気孔率が達成できる。残存する塩は水洗や酸洗などにより燃料電池反応に影響がなくなるまで除去できる。
【００２９】
ペーパ型繊維基材はクロス型繊維基材に比較して表面の平滑度が高いものが得られることが多い。従って、ランド接触部の部分にペーパ型繊維基材を用い、流路接触部の部分にクロス型繊維基材を用いることが好ましい。このほかにもランド接触部の部分と流路接触部の部分とで組成を異ならせたものにすることができる。
【００３０】
更に、ランド接触部の裏面に位置する一面側と電解質膜との間に表面の平滑度が高い緩衝層を積層することができる。この緩衝層はセパレータのランド部から加わる面圧を平滑度が高い表面にて和らげる作用をもつ。表面の平滑度が高い緩衝層としてはペーパ型繊維基材や、ペーパ型繊維基材又はクロス型繊維基材に目地処理したものが例示できる。ここで、緩衝層の表面の平滑度としてはランド接触部裏面部と同様の評価方法が採用できる。
【００３１】
また、ランド接触部とセパレータのランド部との間に緩衝層を積層することもできる。この緩衝層はセパレータのランド部から加わる面圧を柔軟性をもって和らげる作用をもつ。例えば、この緩衝層としてはクロス型繊維基材が採用できる。
【００３２】
（燃料電池用ガス拡散層：第２形態）
本実施形態の燃料電池用ガス拡散層は、一般的なガス拡散層と、その一般的なガス拡散層の電解質膜に接触する一面側に積層された緩衝層とからなる。緩衝層はランド接触部の裏面側に積層される。その他の構成は特に限定されない。緩衝層については第１実施形態で説明したものが適用できる。
【実施例１】
【００３３】
以下、本発明について実施例に基づいて説明する。使用する図面は模式図であり、説明の都合上、細部の形態、縮尺などが正確でない部分がある。なお、燃料電池用ガス拡散層を構成する各要素について、同様の位置に配設されている場合には材質・組成などの相違にかかわらず同じ符号を付けている。
【００３４】
本実施例の燃料電池用ガス拡散層は炭素繊維からなるペーパ型繊維基材と必要な部分に充填した導電性樹脂材料とからなる。図１に示すように、ペーパ型繊維基材１１には連通孔１１１が一面に穿孔されている。そして、一部、方形状に導電性樹脂材料が充填された領域１０がある。本燃料電池用ガス拡散層は図１（ｂ）及び（ｃ）における図面下方にてＭＥＡ（図略）と接触する一面側である。表面の平滑度が高く、導電性樹脂材料との親和性が低く、表面の平滑度が高い板材に対して、ペーパ型繊維基材の一面側を接触させた状態で図面上方から溶融させた導電性樹脂材料を充填する。そのまま、高い圧力を加えながら、導電性樹脂材料を凝固させることで一面側の表面の平滑度が高くなる。導電性樹脂材料を充填した部位以外は元のペーパ型繊維基材のままであるか、フッ素樹脂等が基材を構成する繊維上に付着させてもよい。導電性樹脂材料には粒子径の細かい塩化ナトリウム粉末（平均粒径１０μｍ以下）が混ぜられている。塩化ナトリウムは水に溶解し、連通孔を形成する。
【００３５】
導電性樹脂材料が充填された領域１０の他面側にはセパレータ（図略）のランド部が接触する。ランド部が接触する部分は領域１０内で領域１０の大きさより一回り小さくする。その結果、ランド部は確実に領域１０内に接触して、ランドから加わる面圧は導電性樹脂材料にて平滑度が高くされた一面側を通じてＭＥＡに加わる。従って、電解質膜などに対して局所的に高い圧力が加わるおそれは少ない。
【００３６】
流路接触部の部分には連通孔１１１が形成されているので、反応ガスや排水の透過性に優れている。また、連通孔１１１を形成する位置を調節することで反応ガス供給の均一性や排水性が向上できる。
【００３７】
（変形例）
本変形例では実施例１におけるペーパ型繊維基材に代えてクロス型繊維基材を採用している。実施例１では連通孔が設けられていたが、本変形例ではクロス型繊維基材のガス透過性が高いので連通孔を設けることなく使用できる。但し、ガス流量、排水量確保などの目的で必要に応じて実施例１と同様に連通孔を設けても良い。
【実施例２】
【００３８】
本実施例の燃料電池用ガス拡散層は、図２に示すように、実施例１の燃料電池用ガス拡散層（又は、実施例１の変形例）のランド接触部にクロス型繊維基材からなる緩衝層２０が積層されている。緩衝層２０はクロス型繊維基材なので柔軟性に富み、セパレータのランド部から加わる面圧を分散してランド接触部の領域１０に伝達する。従って、本実施例の燃料電池用ガス拡散層は、実施例１の燃料電池用ガス拡散層が発揮する作用効果に加えて、ＭＥＡへの攻撃性が更に低くできるという作用効果を発揮する。
【実施例３】
【００３９】
本実施例の燃料電池用ガス拡散層は、図３に示すように、実施例１の燃料電池用ガス拡散層（又は、実施例１の変形例）のランド接触部の裏面に位置する一面側にペーパ型繊維基材からなる緩衝層３０が積層されている。ペーパ型繊維基材は表面の平滑度が高い。更に、緩衝層３０は導電性樹脂材料を含浸させることもできる。導電性樹脂材料を含浸すると表面の平滑度が更に高くできる。また、緩衝層３０は導電性樹脂材料を含浸させて平滑度を高くしたクロス型繊維基材を用いることもできる。
【００４０】
緩衝層３０は表面の平滑度が高く、セパレータのランド部から加わる面圧を分散してＭＥＡに伝達する。従って、本実施例の燃料電池用ガス拡散層は、実施例１の燃料電池用ガス拡散層が発揮する作用効果に加えて、ＭＥＡへの攻撃性が更に低くできるという作用効果を発揮する。領域１０には導電性樹脂材料が含浸されているので、ランド部からの圧力にて変形して性能が劣化するおそれが少ない。
【００４１】
（変形例）
本変形例の燃料電池用ガス拡散層は実施例１の燃料電池用ガス拡散層に代えて従来の燃料電池用ガス拡散層をそのまま採用して、そのランド接触部の裏面に位置する一面側にペーパ型繊維基材からなる緩衝層３０が積層することもできる。緩衝層３０を採用することによりＭＥＡへの攻撃性を低くできる。
【実施例４】
【００４２】
本実施例の燃料電池用ガス拡散層は、図４に示すように、実施例１の燃料電池用ガス拡散層のランド接触部にクロス型繊維基材からなる緩衝層２０が積層されているとともに、ランド接触部の裏面に位置する一面側にペーパ型繊維基材からなる緩衝層３０が積層されている。緩衝層３０は導電性樹脂材料を含浸させることもできる。導電性樹脂材料を含浸すると表面の平滑度が更に高くできる。また、緩衝層３０は導電性樹脂材料を含浸させて平滑度を高くしたクロス型繊維基材を用いることもできる。
【００４３】
緩衝層２０はクロス型繊維基材なので柔軟性に富み、セパレータのランド部から加わる面圧を分散してランド接触部の領域１０に伝達する。そして、緩衝層３０は表面の平滑度が高く、セパレータのランド部から加わる面圧を分散してＭＥＡに伝達する。従って、本実施例の燃料電池用ガス拡散層は、実施例１〜３の燃料電池用ガス拡散層が発揮する作用効果に加えて、ＭＥＡへの攻撃性が更に低くできるという作用効果を発揮する。
【００４４】
（変形例）
本変形例の燃料電池用ガス拡散層は実施例１の燃料電池用ガス拡散層に代えて従来の燃料電池用ガス拡散層をそのまま採用して、そのランド接触部にクロス型繊維基材からなる緩衝層２０が積層されているとともに、ランド接触部の裏面に位置する一面側にペーパ型繊維基材からなる緩衝層３０が積層することもできる。緩衝層２０及び３０を採用することによりＭＥＡへの攻撃性を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１の燃料電池用ガス拡散層の平面模式図（ａ）、断面模式図（ｂ）、（ｃ）である。
【図２】実施例２の燃料電池用ガス拡散層の平面模式図（ａ）、断面模式図（ｂ）、（ｃ）である。
【図３】実施例３の燃料電池用ガス拡散層の平面模式図（ａ）、断面模式図（ｂ）、（ｃ）である。
【図４】実施例４の燃料電池用ガス拡散層の平面模式図（ａ）、断面模式図（ｂ）、（ｃ）である。
【符号の説明】
【００４６】
１１…基材    １１１…連通孔１１１    １０…導電性樹脂材料を含浸させた領域（ランド接触部の部分）
２０、３０…緩衝層
【図１】
2005158515.tif 000003
【図２】
2005158515.tif 000004
【図３】
2005158515.tif 000005
【図４】
2005158515.tif 000006