(57)【要約】【課題】電解質膜の更なる耐久性の向上、長寿命化、品質の向上を図るのに有利な燃料電池用膜電極接合体及びその製造方法、並びに燃料電池を提供する。【解決手段】燃料電池用膜電極接合体１は、電解質膜２と、電解質膜２にこれの厚み方向の両側に接合されたガス拡散電極３とを有する。ガス拡散電極３の外縁領域３０の少なくとも一部は、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも電解質膜２に対する接合力が小さく設定されている。加圧工程において、電解質膜２のうちガス拡散電極３の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン伝導性をもつ電解質膜と、前記電解質膜にこれの厚み方向の両側に接合されたガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極とを有する燃料電池用膜電極接合体において、
前記ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部は、前記ガス拡散電極の中央領域よりも、前記電解質膜に対する接合力が小さく設定されており、
前記電解質膜のうち前記ガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制されていることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体。
【請求項２】
請求項１において、前記ガス拡散電極は導電性をもつ材料で形成された多孔質体を基材として形成されていることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体。
【請求項３】
請求項１または２において、前記ガス拡散電極は、ガス拡散性及び導電性を有するガス拡散層と、前記ガス拡散層と前記電解質膜との間に位置する触媒層とを備えていることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項において、前記ガス拡散電極の当該一部は、前記ガス拡散電極の外縁領域の辺部に沿った縁領域であることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体。
【請求項５】
請求項１〜３のうちのいずれか一項において、前記ガス拡散電極の当該一部は、前記ガス拡散電極の外縁領域の角部領域であることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体。
【請求項６】
請求項３〜５のうちのいずれか一項において、前記ガス拡散層の投影面積は前記触媒層の投影面積よりも大きく設定されており、前記ガス拡散層のうち前記触媒層の外端よりも外側に位置する前記外縁領域の少なくも一部は、前記ガス拡散層の中央領域よりも、前記電解質膜に対する接合力が小さく設定されていることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体。
【請求項７】
イオン伝導性をもつ電解質膜と、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極とを用意する準備工程と、
２個１組の前記ガス拡散電極の間に前記電解質膜を配置して積層体を形成した状態で、加圧体で前記積層体を厚み方向に加圧して燃料電池用膜電極接合体を形成する加圧工程とを実施する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、
前記加圧工程において、前記ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部の加圧状態を、前記ガス拡散電極の前記中央領域の加圧状態よりも小さく、または、無加圧とすることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項８】
請求項７において、前記加圧工程は、前記ガス拡散電極の投影面積よりも小さな投影面積をもつ加圧体により実施されることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項９】
請求項７または８において、前記ガス拡散電極は導電性をもつ材料で形成された多孔質体を基材として形成されていることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体。
【請求項１０】
請求項７または８において、前記ガス拡散電極は、ガス拡散性及び導電性を有するガス拡散層と、前記ガス拡散層と前記電解質膜との間に位置する触媒層とを備えていることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記加圧工程は、前記ガス拡散層の投影面積よりも小さな投影面積をもつ加圧体により実施されることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１２】
イオン伝導性をもつ電解質膜と、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散層とを用意する準備工程と、
２個１組の前記ガス拡散層の間に前記電解質膜を配置すると共に、各前記ガス拡散層と前記電解質膜との間に触媒層を配置した積層体を形成した状態で、
加圧体で前記積層体を厚み方向に加圧して燃料電池用膜電極接合体を形成する加圧工程とを実施する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、
前記加圧工程において、前記ガス拡散層の外縁領域の少なくとも一部の加圧状態を、前記ガス拡散層の前記中央領域の加圧状態よりも小さく、または、無加圧とすることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１３】
請求項６〜１２のうちのいずれか一項において、前記加圧工程は、前記ガス拡散層の投影面積よりも小さな投影面積をもつ加圧体により実施されることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１４】
請求項９〜１３のうちのいずれか一項において、前記加圧体の投影面積は、前記触媒層の投影面積と同一または前記触媒層の投影面積よりも大きく設定されていることを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１５】
請求項９〜１４のうちのいずれか一項において、前記加圧工程は、前記触媒層よりも大きな投影面積を有する前記ガス拡散層に前記触媒層を積層する第１積層工程と、前記ガス拡散層に積層されている触媒層に前記電解質膜を積層する第２積層工程とを含むことを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１６】
請求項９〜１４のうちのいずれか一項において、前記加圧工程は、前記触媒層を前記電解質膜の表裏に積層する第１積層工程と、前記電解質膜に積層されている前記触媒層に、前記触媒層の投影面積よりも大きな投影面積を有する前記ガス拡散層を積層する第２積層工程とを含むことを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１７】
請求項７〜１６のうちのいずれか一項において、加圧状態が小さい部分または無加圧の部分について、前記電解質膜と前記ガス拡散電極との間に、電解質を追加することを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１８】
イオン伝導性をもつ電解質膜と、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極とを用意する準備工程と、
２個１組の前記ガス拡散電極の間に前記電解質膜を配置して積層体を形成した状態で、加圧体で前記積層体を厚み方向に加圧して燃料電池用膜電極接合体を形成する加圧工程とを実施する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、
前記準備工程において、前記ガス拡散電極の中央領域よりも前記ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部が多めに加圧されるように、前記電解質膜に接合される前の前記ガス拡散電極をこれの厚み方向に予備加圧することを特徴とする燃料電池用膜電極接合体の製造方法。
【請求項１９】
燃料電池用膜電極接合体を具備する燃料電池であって、前記燃料電池用膜電極接合体は、請求項１〜請求項１８のうちのいずれか一項に記載されている膜電極接合体であることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質膜の厚み方向の両側にガス拡散電極を配置する燃料電池用膜電極接合体及びその製造方法、並びに燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池用膜電極接合体（以下、ＭＥＡともいう, Membrane Electrode        Assembly）は、イオン伝導性をもつ電解質膜と、電解質膜にこれの厚み方向の両側に接合されたガス拡散性及び導電性をもつ２個１組のガス拡散電極とを有する。発電の際には、一方のガス拡散電極には燃料が供給され、他方のガス拡散電極には酸化剤が供給される。
【０００３】
特許文献１には、電解質膜に接合する前のガス拡散電極をプレス型で加圧する技術が開示されている。特許文献１には、ガス拡散電極の表面における毛ばたちが抑制されると記載されている。
【０００４】
また特許文献２には、電解質膜と電解質膜に厚み方向の両側に接合されたガス拡散電極とを有するＭＥＡをもつ燃料電池が開示されている。このものによれば、ガス拡散電極の平面視において、四角形状をなすガス拡散電極の角部にアール部が形成されている。特許文献２には、電解質膜に収縮が生じたとしても、電解質膜の破損が抑制されると記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２３４１０６号公報
【特許文献２】特開平６−３３８３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、ＭＥＡは、イオン伝導性をもつ電解質膜と、電解質膜にこれの厚み方向の両側に接合されたガス拡散性及び導電性をもつ２個１組のガス拡散電極とを有する。上記したＭＥＡにおいては、燃料電池の更なる高品質化が要請されている。このため電解質膜の更なる耐久性の向上、更なる長寿命化が要請されている。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、電解質膜の更なる耐久性の向上、更なる長寿命化を図るのに有利な燃料電池用膜電極接合体（ＭＥＡ）及びその製造方法、並びに燃料電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、燃料電池のＭＥＡについて鋭意開発を進めている。そして、ＭＥＡは、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極と電解質膜とを接合して形成されているが、ガス拡散電極の外縁領域（殊に、角部領域）に改良を施せば、電解質膜の更なる耐久性の向上、更なる長寿命化を図るのに有利であることを知見し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００８】
（１）即ち、様相１に係る燃料電池用膜電極接合体（ＭＥＡ）は、イオン伝導性をもつ電解質膜と、電解質膜にこれの厚み方向の両側に接合されたガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極とを有する燃料電池用膜電極接合体において、ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部は、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されており、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本明細書でいうガス拡散電極は、燃料や酸化剤を透過させるガス透過性及び導電性を有するものであり、主要素であるガス拡散層を有していれば良いという意味である。
【００１０】
ガス拡散電極の外縁領域は、ガス拡散電極の外縁に沿った領域の全部または一部を意味し、ガス拡散電極の辺状領域、角部領域を含む意味である。このＭＥＡでは、ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部は、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されている（無加圧状態も含む）。この結果、加圧してＭＥＡを形成する際に、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制されている。
【００１１】
ＭＥＡを燃料電池に組み込んで使用する際において、電解質膜の膨張及び収縮が繰り返して発生することがある。この場合においても、ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部は、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されているため、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制される。従って、電解質膜の更なる耐久性の向上、長寿命化を図り、ＭＥＡの更なる高品質化を図ることができる。外縁領域の少なくとも一部について接合力が小さく設定されているとは、電解質膜に対する接合力が０である場合（無加圧状態）も含む。なお、触媒層は電解質膜とガス拡散電極との境界域に存在することができる。この場合、触媒層を電解質膜の面に付着させても良いし、ガス拡散電極の面に付着させても良い。
【００１２】
ここで、好ましくは、ガス拡散電極の当該一部は、ガス拡散電極の外縁領域の辺部に沿った縁領域である形態を採用することができる。辺部は、角部領域を含む辺部でも、角部領域を含まない辺部でも良い。また好ましくは、ガス拡散電極の当該一部は、ガス拡散電極の外縁領域の角部領域である形態を採用することができる。
【００１３】
（２）様相２に係る燃料電池用膜電極接合体によれば、上記した特徴に加えて、ガス拡散電極の当該一部は、ガス拡散電極の外縁領域の角部領域であることを特徴とする。ガス拡散電極の外縁領域のうち、殊に角部領域では応力集中が発生し易いため、電解質膜のうちガス拡散電極の角部領域に対面する膜部分が損傷しやすい。このため、ガス拡散電極の外縁領域の角部領域については、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されていれば、加圧してＭＥＡを製造するときに、電解質膜のうちガス拡散電極の角部領域に対面する膜部分の損傷が抑制される。なお、角部領域が複数存在する場合には、角部領域の角度にもよるが、全部または過半数の角部領域について、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されていることが好ましい。更に、燃料電池として使用する際において、電解質の膨張及び収縮が繰り返して発生したとしても、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制されている。従って、電解質膜の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利であり、ＭＥＡの更なる高品質化を図ることができる。
【００１４】
（３）様相３に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法は、イオン伝導性をもつ電解質膜と、ガス拡散性及び導電性をもつ２個１組のガス拡散電極とを用意する準備工程と、ガス拡散電極の間に電解質膜を配置し積層体を形成した状態で、加圧体で積層体を厚み方向に加圧して燃料電池用膜電極接合体を形成する加圧工程とを実施する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、加圧工程において、ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部の加圧状態を、ガス拡散電極の中央領域の加圧状態よりも小さく、または、無加圧とすることを特徴とするものである。
【００１５】
この製造方法によれば、ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部は、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されている（無加圧状態も含む）。この結果、加圧工程を実施するとき、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制される。更に、ＭＥＡを燃料電池として組み込む際において、電解質の膨張及び収縮が繰り返して発生したとしても、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制される。従って、電解質膜の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利であり、ＭＥＡの更なる高品質化を図ることができる。
【００１６】
（４）様相４に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法は、イオン伝導性をもつ電解質膜と、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散層とを用意する準備工程と、
２個１組のガス拡散層の間に電解質膜を配置すると共に、各ガス拡散層と電解質膜との間に触媒層を配置した積層体を形成した状態で、
加圧体で積層体を厚み方向に加圧して燃料電池用膜電極接合体を形成する加圧工程とを実施する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、
加圧工程において、ガス拡散層の外縁領域の少なくとも一部の加圧状態を、ガス拡散層の中央領域の加圧状態よりも小さく、または、無加圧とすることを特徴とするものである。
【００１７】
この製造方法によれば、ガス拡散層の外縁領域の少なくとも一部は、ガス拡散層の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されている（無加圧状態も含む）。この結果、加圧工程を実施するとき、電解質膜のうちガス拡散層の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制される。更に、ＭＥＡを燃料電池として組み込む際において、電解質の膨張及び収縮が繰り返して発生したとしても、電解質膜のうちガス拡散層の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制される。従って、電解質膜の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利であり、ＭＥＡの更なる高品質化を図ることができる。
【００１８】
（５）様相５に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法によれば、上記した特徴に加えて、加圧状態が小さい部分または無加圧の部分について、電解質膜とガス拡散電極との間に、電解質を追加することを特徴とする。加圧工程において加圧状態が小さい部分または無加圧の部分については、電解質膜とガス拡散電極との間の接合性が他の部分よりも低下し、イオン伝導性が局部的に低下するおそれがある。そこで、加圧状態が小さい部分または無加圧の部分について、電解質膜とガス拡散電極との間に電解質を追加する。追加した状態で加圧工程を実施する。
【００１９】
（６）様相６に係る燃料電池用膜電極接合体の製造方法は、イオン伝導性をもつ電解質膜と、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極とを用意する準備工程と、２個１組のガス拡散電極の間に電解質膜を配置して積層体を形成した状態で、加圧体で積層体を厚み方向に加圧して燃料電池用膜電極接合体を形成する加圧工程とを実施する燃料電池用膜電極接合体の製造方法において、
準備工程において、ガス拡散電極の中央領域よりもガス拡散電極の外縁領域の少なくも一部（角部領域を含む）が多めに加圧されるように、電解質膜に接合される前のガス拡散電極をこれの厚み方向に予備加圧することを特徴とするものである。
【００２０】
様相６に係る製造方法によれば、準備工程において、電解質膜に接合される前のガス拡散電極をこれの厚み方向に予備加圧する。この予備加圧のとき、ガス拡散電極の中央領域よりも、ガス拡散電極の外縁領域の少なくも一部を多めに加圧する。この結果、ガス拡散電極の中央領域の厚みよりも、ガス拡散電極の外縁領域の少なくも一部の厚みは薄くなる。このため、２個１組のガス拡散電極の間に電解質膜を配置した状態で、加圧体でガス拡散電極を厚み方向に加圧して燃料電池用膜電極接合体を形成する加圧工程を実施するとき、ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部（角部領域を含む）は、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定される（無加圧状態も含む）。この結果、上記加圧工程を実施するとき、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制される。更に、燃料電池として使用する際において、電解質の膨張及び収縮が繰り返して発生したとしても、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制される。従って、電解質膜の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利であり、ＭＥＡの更なる高品質化を図ることができる。
【００２１】
（７）様相７に係る燃料電池は、燃料電池用膜電極接合体を具備する燃料電池であって、燃料電池用膜電極接合体（ＭＥＡ）は、各様相のうちのいずれかに記載されている膜電極接合体であることを特徴とするものである。
【００２２】
このＭＥＡでは、ガス拡散電極の外縁領域の少なくとも一部は、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されている。この結果、加圧してＭＥＡを形成する際に、電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制されている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極の外縁領域のうちの少なくとも一部は、ガス拡散電極の中央領域よりも電解質膜に対する接合力が小さく設定されている。このため電解質膜のうちガス拡散電極の当該一部に対面する膜部分の損傷が抑制されている。従って、電解質膜の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利であり、ＭＥＡの更なる高品質化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
本発明の実施形態１について図１〜図３を参照して説明を加える。燃料電池用膜電極接合体１（以下ＭＥＡともいう）は、イオン伝導性（プロトン伝導性）をもつシート状をなす電解質膜２と、電解質膜２にこれの厚み方向の両側に接合された２個１組のシート状をなすガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極３（ガス拡散層）とを有する。なお、２個１組のガス拡散電極３は同種または同系の材質とするが、場合によっては、異なる材質のものでも良い。
【００２５】
電解質膜２は固体高分子型（例えば炭化フッ素系及び／または炭化水素系）である。電解質膜２は、ガス拡散電極３よりも大きな表面積をもつ実質的に四角形状をなしている。電解質膜２は、互いに対向する２個１組の一辺部２ａと、一辺部２ａに隣設すると共に互いに対向する２個１対の他辺部２ｂとを有する。
【００２６】
ガス拡散電極３は、電解質膜２よりも小さな表面積をもつ実質的に四角形状をなしている。ガス拡散電極３は、互いに対向する２個１組の一辺部３ａと、一辺部３ａに隣設すると共に互いに対向する２個１対の他辺部３ｂとを有する。一方のガス拡散電極３は、燃料（例えば水素ガス、水素含有ガス等）が供給される燃料電極を形成する。他方のガス拡散電極３は、酸化剤（例えば酸素ガス、酸素含有ガス）が供給される酸化剤電極を形成する。
【００２７】
上記したガス拡散電極３はガス拡散性及び導電性をもつものである。ガス拡散電極３は、導電性をもつ材料で形成された多孔質体を基材として形成されている。本実施形態では、図３に示すように、ガス拡散電極３は、ガス拡散性及び導電性を有する多孔質体であるガス拡散層３７と、ガス拡散層３７と電解質膜２との間に位置する触媒層３８とを備えている。ＭＥＡ１の製造過程では、触媒層３８は、当初はガス拡散層３７に積層されていても良いし、電解質膜２に積層されていても良い。
【００２８】
ガス拡散層３７の投影面積と触媒層３８の投影面積とは、実質的に同一である。ガス拡散層３７の投影面積とは、ガス拡散層３７の面垂直方向に投影したときにおける面積をいう。触媒層３８の投影面積とは、触媒層３８の面垂直方向に投影したときにおける面積をいう。
【００２９】
ガス拡散電極３の主要素であるガス拡散層３７は、燃料や酸化剤を透過させるガス透過性を有するように、導電性をもつ材料（例えばカーボン繊維等の繊維状導電体）を基材として多孔質に形成されている。ガス拡散電極３のガス拡散層３７、例えば、カーボンクロスまたはカーボンペーパを基材として、あるいは、カーボン繊維を抄紙した抄紙シート等を基材として形成することができるが、これらに限定されるものではない。触媒層３８は白金またはロジウム等の触媒成分及び電解質成分を主要素としている。
【００３０】
ガス拡散電極３の外縁領域３０は枠形状（図１において×印を付した部分）をなしており、一辺部３ａを形成するように一辺部３ａに沿った縁領域３０ａ，３０ｂと，他辺部３ｂを形成するように他辺部３ｂに沿った縁領域３０ｃ，３０ｄを有する。本実施形態によれば、ガス拡散電極３の外縁領域３０（縁領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）については、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも、電解質膜２に対する接合力が小さく設定されている（弱加圧状態、無加圧状態を含む）。この結果、電解質膜２のうち、ガス拡散電極３の当該外縁領域３０（縁領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）に対面する膜部分の損傷が抑制されている。
【００３１】
本実施形態によれば、ＭＥＡ１の製造方法としては次のように行なう。まず、シート状の電解質膜２と、シート状の２個１組のガス拡散電極３とが用意される。次に、２個１組のガス拡散電極３の間に電解質膜２を配置して積層体９を形成する。積層体９では、ガス拡散電極３の主要素であるガス拡散層３７と電解質膜２との境界域に、白金等の触媒及び電解質とを主要成分とする触媒ペースト（触媒層３８）を存在させておくことが好ましい。この場合、触媒ペーストで形成される触媒層３８を電解質膜２の表面に付着させても良いし、ガス拡散層３７の表面に付着させても良い。従って触媒層３８はガス拡散電極３の主要素であるガス拡散層３７と電解質膜２との境界域に存在することができる。
【００３２】
加圧工程では、加圧体として機能する２個１組の加圧盤６を用いる。加圧盤６は、互いに対向する２個１組の一辺部６ｅと、一辺部６ｅに隣設すると共に互いに対向する２個１対の他辺部６ｆをもつ。加圧盤６は互いに対向する加圧面６０を有する。各加圧盤６の加圧面６０の間に積層体９を配置する。加圧盤６は内部熱源または外部熱源により所定の温度に加熱されている。加圧盤６の温度は例えば８０〜２００℃とすることができるが、これに限られるものではない。
【００３３】
そして、加圧盤６を作動させることにより、２個１組の加圧盤６の加圧面６０の間隔を狭め、積層体９を厚み方向に加圧盤６の加圧面６０によりホットプレスで加圧する。これにより積層体９のガス拡散電極３を厚み方向に加圧し、２個１組のガス拡散電極３と電解質膜２とを接合させ、ＭＥＡ１を形成する。
【００３４】
このとき、図１に示すように、加圧盤６の一方向のサイズＳ１は、ガス拡散電極３の一方向のサイズＳ２よりも小さく設定されている。同様に、加圧盤６の他方向のサイズＳ１ｂは、ガス拡散電極３の他方向のサイズＳ２ｂよりも小さく設定されている。上記したサイズの大小関係は投影面積の大小関係に対応する。従って、加圧盤６の加圧面６０の投影面積はガス拡散電極３の投影面積よりも小さい。
【００３５】
このような本実施形態によれば、上記した加圧工程において、ガス拡散電極３のうち加圧盤６の加圧面６０に対面する部分は、加圧盤６の加圧面６０によって効果的に加圧される。この結果、ガス拡散電極３の中央領域３１と電解質膜２との接合力は、大きいものとなる。これによりガス拡散電極３と電解質膜２との間におけるイオン伝導性が良好に確保される。更に、複数のＭＥＡ１を並設させつつガス配流板と共に燃料電池として組み付けるとき、ガス拡散電極３及び電解質膜２の位置ずれが抑えられ、燃料電池の高品質化に寄与することができる。
【００３６】
しかしながら、前記したように、加圧盤６の加圧面６０の投影面積はガス拡散電極３の投影面積よりも小さい。このためガス拡散電極３のうち加圧盤６の加圧面６０のサイズＳ１よりも大きい部分は、加圧盤６では加圧されず、加圧工程において実質的には無加圧とされる。同様に、ガス拡散電極３のうちの加圧盤６の加圧面６０のサイズＳ１ｂよりも大きい部分は、加圧されず、加圧工程において実質的には無加圧とされる。
【００３７】
即ち、加圧工程において、ガス拡散電極３のうち枠形状をなす外縁領域３０（縁領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）については、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも、電解質膜２に対する接合力は相対的に小さくなり、弱加圧状態または無加圧状態とされる。
【００３８】
このため上記した加圧工程において、ガス拡散電極３の主要素であるガス拡散層３７の外縁領域３０（縁領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）が電解質膜２の表面に過剰に接合されることが未然に防止される。故に、上記した加圧工程を実施するとき、あるいは、ＭＥＡ１をガス配流板と共に燃料電池として組み付けたとき、電解質膜２のうちガス拡散電極３の主要素であるガス拡散層３７の外縁領域３０（縁領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）に対面する部分の膜損傷を抑えるのに有利となる。従って、電解質膜２の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利である。
【００３９】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について図４〜図６を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態１と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図６に示すように、本実施形態に係るＭＥＡ１は、電解質膜２と、電解質膜２にこれの厚み方向の両側に接合されたガス拡散性及び導電性をもつ２個１組のガス拡散電極３とを有する。
【００４０】
本実施形態によれば、ＭＥＡ１の製造方法としては次のように行った。まず、電解質膜２と、２個１組のガス拡散電極３とが用意される。次に、２個１組のガス拡散電極３の間に電解質膜２を配置して積層体９を形成する。ガス拡散電極３は前述同様にガス拡散層と触媒層とを備えている。製造過程では、触媒層は、当初はガス拡散層の表面に積層されていても良いし、電解質膜２の表面に積層されていても良い。
【００４１】
そして、図６に示すように、加圧体としての２個１組の加圧盤６の間に積層体９を配置する。加圧盤６は互いに対向する平坦な加圧面６０を有する。そして、実施形態１と同様に、２個１組の加圧盤６の加圧面６０の間隔を狭めることにより、加圧盤６の加圧面６０で積層体９を厚み方向にホットプレスで加圧する。これにより積層体９を厚み方向に加圧し、ガス拡散電極３と電解質膜２とを接合させ、ＭＥＡ１を形成する。
【００４２】
図４に示すように平面視で、加圧盤６の角部は空間部６５を有しており、空間部６５に対応する部分には加圧面を有していない。ここで、上記した加圧工程を実施すると、ガス拡散電極３のうち加圧盤６の加圧面６０に対面する部分は、加圧盤６の加圧面６０により効果的に加圧される。この結果、ガス拡散電極３の中央領域３１と電解質膜２との接合力は、大きいものとなる。これによりガス拡散電極３の中央領域３１と電解質膜２との間におけるイオン伝導性が良好に確保される。更に、複数のＭＥＡ１を並設させつつガス配流板と共に燃料電池として組み付けるとき、ガス拡散電極３及び電解質膜２の位置ずれが抑えられ、燃料電池の高品質化に寄与できる。
【００４３】
これに対して、上記した加圧工程を実施するときであっても、ガス拡散電極３のうちの加圧盤６の空間部６５に対面する部分は、加圧されず、加圧工程において実質的に無加圧とされる。これによりガス拡散電極３の外縁領域３０の角部領域３３については、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも、電解質膜２に対する接合力は相対的に小さくなる。このため上記した加圧工程において、ガス拡散電極３の外縁領域３０の角部領域３３が電解質膜２に過剰に接合されることが未然に防止される。故に、加圧工程を実施するとき、あるいは、ＭＥＡ１をガス配流板と共に燃料電池として組み付けたとき、電解質膜２のうちガス拡散電極３の外縁領域３０の角部領域３３に対面する部分の膜損傷を抑えるのに有利となる。従って、電解質膜２の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利である。
【００４４】
（実施形態３）
本発明の実施形態３について図７〜図９を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態２と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態２と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態２と相違する部分を中心として説明する。図７及び図９に示すように、加圧盤６は、加圧盤６の中央に相当する主面として機能する主加圧面６０Ａと、加圧盤６の角部に相当する副面６０Ｂとを有する。副面６０Ｂは、主加圧面６０Ａよりも、加圧の程度を軽減するようにΔＭぶん（図９参照）退避した凹状とされている。
【００４５】
ガス拡散電極３は前述同様にガス拡散層と触媒層とを備えている。製造過程では、触媒層は、当初はガス拡散層の表面に積層されていても良いし、電解質膜２の表面に積層されていても良い。
【００４６】
加圧工程では、実施形態１と同様に、加圧盤６の主加圧面６０Ａで積層体９を加圧する。この加圧工程を実施するとき、積層体９のガス拡散電極３のうち加圧盤６の主加圧面６０Ａに対面する部分は、加圧盤６の主加圧面６０Ａにより効果的に加圧される。この結果、積層体９のガス拡散電極３の中央領域３１と電解質膜２との接合力は、大きいものとなる。
【００４７】
これに対して、上記した加圧工程を実施するとき、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極３のうちの加圧盤６の副面６０Ｂに対面する部分については、その加圧力は、主加圧面６０Ａによる加圧力よりも小さくなる。その理由としては、副面６０Ｂは、主加圧面６０ＡよりもΔＭぶん退避した凹状とされているためである。このため加圧盤６の副面６０Ｂによる加圧力は、主加圧面６０Ａよりも相対的に小さくなるか、あるいは、無加圧状態となる。このため上記した加圧工程を実施するとき、ガス拡散電極３の外縁領域３０の角部領域３３が電解質膜２に過剰に接合されることが未然に防止される。故に、加圧工程を実施するとき、あるいは、ＭＥＡ１をガス配流板と共に燃料電池に組み付けたとき、電解質膜２のうちガス拡散電極３の外縁領域３０に対面する部分の膜損傷を抑えるのに有利となる。従って、電解質膜２の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利である。
【００４８】
（実施形態４）
本発明の実施形態４について図１０を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態３と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態３と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態３と相違する部分を中心として説明する。図８に示すように、加圧盤６は、加圧盤６の中央に相当する主加圧面６０Ａと、加圧盤６の角部に相当する副面６０Ｂとを有する。副面６０Ｂは、主加圧面６０ＡよりもΔＭぶん退避した凹状とされている。
【００４９】
本実施形態においても、ガス拡散電極３はガス拡散層と触媒層とを備えている。製造過程では、触媒層は、当初はガス拡散層に積層されていても良いし、電解質膜２に積層されていても良い。
【００５０】
前述したように、ガス拡散電極３のうちの加圧盤６の副面６０Ｂに対面する部分は、主加圧面６０Ａによる加圧力よりも小さくなる。このため加圧盤６の副面６０Ｂによる加圧力は、主加圧面６０Ａよりも相対的に小さくなる。
【００５１】
ところで、加圧力が過剰に小さいと、条件によっては、電解質膜２とガス拡散電極３との境界域におけるイオン伝導性に影響を与えるおそれがある。この点本実施形態によれば、加圧盤６の副面６０Ｂに対向する位置において、電解質である高分子電解質膜液を含む補充剤７をガス拡散電極３と電解質膜２との間に介在するように追加している。このため、ガス拡散電極３の角部領域３３については、加圧力が小さくされているため接合力が小さくされているものの、追加した高分子電解質膜液を含む補充剤７によりプロトン伝導性が高められている。角部領域３３は一般的にはガス拡散電極３の外縁の輪郭または輪郭線が交差する領域をいう。
【００５２】
（実施形態５）
本発明の実施形態５について図１１を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態１と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図１１に示すように、加圧盤６は、加圧盤６の中央に相当する主加圧盤６Ａと、主加圧盤６Ａの角部に相当するように配設され副面６０Ｂを有する副加圧盤６Ｂとを有する。主加圧盤６Ａは主加圧面６０Ａを有する。副加圧盤６Ｂは副面６０Ｂを有する。副加圧盤６Ｂは主加圧盤６Ａに対して独立している。副加圧盤６Ｂは、弾性収縮可能なバネ等の付勢部材６８により退避方向（矢印Ｗ１方向）に退避可能とされている。本実施形態においても、ガス拡散電極３はガス拡散層３７と触媒層３８とを備えている。製造過程では、触媒層３８は、当初はガス拡散層３７に積層されていても良いし、電解質膜２に積層されていても良い。
【００５３】
加圧工程では、加圧盤６で積層体９を加圧する。この加圧工程を実施するとき、ガス拡散電極３のうち主加圧盤６Ａの主加圧面６０Ａに対面する部分は、主加圧盤６Ａの主加圧面６０Ａにより効果的に加圧される。この結果、実施形態１，２と同様に、ガス拡散電極３の主要素であるガス拡散層３７の中央領域３１と電解質膜２との接合力は、大きいものとなる。
【００５４】
これに対して、上記した加圧工程を実施するとき、ガス拡散電極３の主要素であるガス拡散層３７のうち、副加圧盤６Ｂの副面６０Ｂに対面する部分の加圧力は、主加圧盤６Ａの主加圧面６０Ａによる加圧力よりも小さくなる。その理由としては、副加圧盤６Ｂの副面６０Ｂは、付勢部材６８の弾性収縮により主加圧面６０Ａよりも退避可能とされているためである。
【００５５】
このため加圧盤６の副面６０Ｂによる加圧力は、主加圧面６０Ａよりも相対的に小さくなる。このため上記した加圧工程において、ガス拡散電極３の外縁領域３０の角部領域３３が電解質膜２に過剰に接合されることが未然に防止される。故に、加圧工程を実施するとき、あるいは、ＭＥＡ１を燃料電池に組み付けたとき、電解質膜２のうちガス拡散電極３の外縁領域３０の角部領域３３に対面する部分の膜損傷を抑えるのに有利となる。従って、電解質膜２の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利である。なお、場合によっては、副加圧盤６Ｂの副面６０Ｂに対向する位置において、高分子電解質膜液を含む補充剤７をガス拡散電極３と電解質膜２との間に介在するように追加することもできる。
【００５６】
（実施形態６）
本発明の実施形態６について図１２及び図１３を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態２と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態２と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態２と相違する部分を中心として説明する。図１２に示すように、平面視で、ガス拡散電極３の角部領域３３が鋭角であると、上記した加圧工程等において応力集中を発生させ易く、電解質膜２の材質によっては、電解質膜２を損傷させるおそれがある。そこで、ガス拡散電極３の角部領域３３の先端に、アール形状または斜辺形状の面取部３３ｘが形成されている。これにより角部領域３３による応力集中が更に低減され、電解質膜２の耐久性の向上を期待することができる。
【００５７】
更に図１３に示すように、加圧盤６は、加圧盤６の中央に相当する主面としての主加圧面６０Ａと、加圧盤６の角部に相当する副面６０Ｂとを有する。副面６０Ｂは、副加圧面として機能することができ、主加圧面６０Ａよりも加圧力を低減させるように、あるいは、加圧しないように、主加圧面６０ＡよりもΔＭぶん退避した凹状とされている。前述したように、ガス拡散電極３のうちの加圧盤６の副面６０Ｂに対面する部分は、主加圧面６０Ａによる加圧力よりも小さくなるか、あるいは、加圧されない。このため加圧盤６の副面６０Ｂによる加圧力、加圧による接合力は、主加圧面６０Ａの場合よりも相対的に小さくなる。
【００５８】
（実施形態７）
本発明の実施形態７について図１４〜図１６を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態１と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。準備工程において、第２加圧体として機能できる予備加圧体１００を用いる。そして、電解質膜２に接合される前のシート状のガス拡散電極３（ガス拡散層３７）をこれの厚み方向に、予備加圧体１００の予備加圧面１１０により予備的に加圧する。このとき、予備加圧体１００の予備加圧面１１０のうち、ガス拡散電極３（ガス拡散層３７）の外縁領域３０の角部領域３３に対面する部分には、他の部分よりも膨出した膨出面１１２が形成されている。このため、予備加圧において、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも、外縁領域３０の角部領域３３を多めに加圧することができる。この結果、図１５に示すように、予備加圧を実施したガス拡散電極３（ガス拡散層３７）の中央領域３１の厚みｔ１よりも、ガス拡散電極３（ガス拡散層３７）の角部領域３３の厚みｔ２は薄くなる（ｔ２＜ｔ１）。
【００５９】
ガス拡散電極３は、触媒層を積層していても良いし、触媒層を積層していなくても良い。上記したようにガス拡散電極３を予備加圧すれば、ガス拡散電極３のガス透気度及び集電性を予備加圧力に応じて調整することができる。ガス拡散電極３がカーボン繊維等で形成されているときであっても、ガス拡散電極３の表面における毛ばたちは抑制され、電解質膜２に対する保護性を高めることができる。
【００６０】
本実施形態においても、加圧工程では、図１６に示すように、２個１組のガス拡散電極３と電解質膜２とが積層されている積層体９を厚み方向に加圧する。積層体９では、ガス拡散電極３はガス拡散層と触媒層とを備える。製造過程では、触媒層は、当初はガス拡散層に積層されていても良いし、電解質膜２に積層されていても良い。そして、図１６に示した状態において２個の加圧盤６で積層体９を厚み方向に加圧してＭＥＡ１を形成する。このような加圧工程を実施するとき、ガス拡散電極３の角部領域３３は、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも電解質膜２に対する接合力が小さく設定される（無加圧状態も含む）。この結果、上記した加圧工程において、または、燃料電池の発電時において、電解質膜２のうちガス拡散電極３の角部領域３３に対面する膜部分の損傷が抑制される。従って、電解質膜２の更なる耐久性の向上、長寿命化を図るのに有利であり、ＭＥＡ１の更なる高品質化を図ることができる。
【００６１】
（他の実施形態）
更に図１７（Ａ）〜図１７（Ｅ）に示す実施形態８のように、加圧盤６の構造を適宜変更しても良い。この場合、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極３のうちの加圧盤６の副面６０Ｂに対面する部分の加圧力は、主加圧盤６Ａの主加圧面６０Ａによる加圧力よりも小さくなるか、あるいは、０となる。故に、加圧工程において、ガス拡散電極３の外縁領域３０（角部領域３３を含む）が電解質膜２に過剰に接合されることが防止される。故に、電解質膜２のうちガス拡散電極３の外縁領域３０（角部領域３３を含む）に対面する部分の膜損傷を抑えるのに有利となる。
【００６２】
（実施形態８）
本発明の実施形態８について図１８及び図１９を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態１と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図１８に示すように、準備工程では、イオン伝導性をもつ電解質膜２と、ガス拡散性及び導電性をもつ多孔質のガス拡散層３７とを用意する。加圧工程では、２個１組のガス拡散層３７の間に電解質膜２を配置すると共に、ガス拡散層３７と電解質膜２との間に触媒層３８を配置した積層体９を形成する。
【００６３】
その状態で、２個１組の加圧体である加圧盤６の加圧面６０で積層体９を厚み方向にホットプレスにより加圧してＭＥＡ１を形成する。この加圧工程は、図１８に示すように触媒層３８を電解質膜２の表裏に積層する第１積層工程と、その後、図１９に示すように電解質膜２に積層されている触媒層３８の上にガス拡散層３７をそれぞれ積層する第２積層工程とを実施する。ここで、ガス拡散層３７の投影面積Ｓ５は、触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されている。なお電解質膜２の投影面積Ｓ７はガス拡散層３７の投影面積Ｓ５、触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されている。
【００６４】
上記したように本実施形態によれば、ガス拡散層３７の投影面積Ｓ５は触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されている。このため加圧工程において、加圧盤６により積層体９を厚み方向に加圧してＭＥＡ１を形成したとき、ＭＥＡ１のガス拡散層３７のうち触媒層３８の外端３８ｐよりも外側に存在する外縁領域３９は、あまり加圧されない。外縁領域３９があまり加圧されない理由としては、触媒層３８の厚みｔ１０の影響を受けるためである。この結果、ガス拡散層３７の外縁領域３９の加圧状態を、ガス拡散層３７の中央領域の加圧状態よりも小さく、または、無加圧状態とすることができる。
【００６５】
従って本実施形態においても、ガス拡散性及び導電性をもつガス拡散電極３の外縁領域３９は、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも、電解質膜２に対する接合力が小さく設定されている。故に、電解質膜２のうちガス拡散電極３の外縁領域３９に対面する膜部分の損傷が抑制されている。この結果、電解質膜２の更なる耐久性の向上、長寿命化、品質の向上を図るのに有利である。
【００６６】
図１８及び図１９から理解できるように、加圧盤６の投影面積Ｓ８は、触媒層３８の投影面積Ｓ６と同一または触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されている。このため加圧盤６で加圧すれば、触媒層３８の全体に加圧盤６の加圧力を作用させることができ、触媒層３８の外端３８ｐと電解質膜２との接合性、触媒層３８の外端３８ｐとガス拡散層３７との接合性を向上させることができる。故に触媒層３８を利用する効率を確保することができる。
【００６７】
（実施形態９）
本発明の実施形態９について図２０及び図２１を参照して説明を加える。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。実施形態１と共通する部位には共通の符号を付する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図２０に示すように、準備工程では、イオン伝導性をもつ電解質膜２と、ガス拡散性及び導電性をもつ多孔質のガス拡散層３７とを用意する。加圧工程では、２個１組のガス拡散層３７の間に電解質膜２を配置すると共に、ガス拡散層３７と電解質膜２との間に触媒層３８を配置した積層体９を形成する。この加圧工程は、図２０に示すように触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きな投影面積Ｓ５を有するガス拡散層３７に触媒層３８を積層する第１積層工程と、図２１に示すようにガス拡散層３７に積層されている触媒層３８に電解質膜２を積層する第２積層工程とを含む。
【００６８】
ここで、ガス拡散層３７の投影面積Ｓ５は、触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されている。電解質膜２の投影面積Ｓ７はガス拡散層３７の投影面積Ｓ５、触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されている。
【００６９】
上記したように本実施形態によれば、ガス拡散層３７の投影面積Ｓ５は触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されているため、加圧工程において、加圧盤６により積層体９を厚み方向にホットプレスにより加圧してＭＥＡ１を形成したとき、実施形態８の場合と同様に、ＭＥＡ１のガス拡散層３７のうち触媒層３８の外端３８ｐよりも外側に存在する外縁領域３９は、あまり加圧されない。触媒層３８の厚みｔ１０の影響を受けるためである。この結果、ガス拡散層３７の外縁領域３９の加圧状態を、ガス拡散層３７の中央領域３１の加圧状態よりも小さく、または、無加圧状態とすることができる。
【００７０】
従って本実施形態においても、ガス拡散電極３の外縁領域３９は、ガス拡散電極３の中央領域３１よりも、電解質膜２に対する接合力が小さく設定されている。故に、電解質膜２のうちガス拡散電極３の外縁領域３９に対面する膜部分の損傷が抑制されている。この結果、電解質膜２の更なる耐久性の向上、長寿命化、品質の向上を図るのに有利である。
【００７１】
図２０及び図２１から理解できるように、加圧盤６の投影面積Ｓ８は、触媒層３８の投影面積Ｓ６と同一または触媒層３８の投影面積Ｓ６よりも大きく設定されている。このため加圧盤６で加圧すれば、触媒層３８の全体に加圧盤６の加圧力を作用させることができ、触媒層３８の外端３８ｐと電解質膜２との接合性、触媒層３８の外端３８ｐとガス拡散層３７との接合性を向上させることができる。故に触媒層３８を利用する効率を確保することができる。
【００７２】
（その他）
上記した実施形態によれば、電解質膜２及びガス拡散電極３は平面視で実質的に四角形状をなしているが、これに限られるものではない。要するに、電解質膜２のうちガス拡散電極３の外縁領域に対面する膜部分が損傷するおそれがあるものであれば良い。上記した実施形態によれば、ガス拡散電極３と電解質膜２とをホットプレスで接合させることにしているが、これに限らず、常温でプレスすることにしても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は車両用、定置用、電気機器用、携帯用等の燃料電池に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施形態１に係り、ガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す平面図である。
【図２】実施形態１に係り、２個１組のガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す断面図である。
【図３】実施形態１に係り、２個１組のガス拡散電極と電解質膜とを接合したＭＥＡを示す断面図である。
【図４】実施形態２に係り、加圧盤を示す平面図である。
【図５】実施形態２に係り、２個１組のガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す平面図である。
【図６】実施形態２に係り、２個１組のガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す断面図である。
【図７】実施形態３に係り、２個１組のガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す断面図である。
【図８】実施形態３に係り、ガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す平面図である。２２個１組のガス拡散電極と電解質膜とを接合したＭＥＡを示す断面図である。
【図９】実施形態３に係り、ガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す拡大部分断面図である。
【図１０】実施形態４に係り、ガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す拡大部分断面図である。
【図１１】実施形態５に係り、２個１組のガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す断面図である。
【図１２】実施形態６に係り、ガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態を示す平面図である。
【図１３】実施形態６に係り、２個１組のガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す断面図である。
【図１４】実施形態７に係り、電解質に接合する前のガス拡散電極を示す断面図である。
【図１５】実施形態７に係り、電解質に接合する前のガス拡散電極を予備加圧している状態を示す断面図である。
【図１６】実施形態７に係り、２個１組のガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態を示す断面図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｅ）は実施形態８に係り、ガス拡散電極及び電解質膜を積層した状態で加圧盤で加圧する状態の要部をそれぞれ示す部分断面図である。
【図１８】実施形態８に係り、触媒層を積層したガス拡散層に電解質膜を接合する前の状態を示す断面図である。
【図１９】実施形態８に係り、触媒層を積層した電解質膜にガス拡散層を加圧盤により接合している状態を示す断面図である。
【図２０】実施形態９に係り、触媒層を積層したガス拡散層に電解質膜を接合する前の状態を示す断面図である。
【図２１】実施形態９に係り、触媒層を積層したガス拡散層に電解質膜を加圧盤により接合している状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
図中、１はＭＥＡ（燃料電池用膜電極接合体）、２は電解質膜、３はガス拡散電極、３０は外縁領域、３７はガス拡散層、３８は触媒層、３８ｐは触媒層の外端、３１は中央領域、３３は角部領域、６は加圧盤（加圧体）、６０は加圧面を示す。
【図１】
2005235736.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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