(57)【要約】【課題】  電極触媒層の触媒利用率の低下を防止しうる新たな構造を有する燃料電池を提供する。【解決手段】  アノード２０００と；カソード４０００と；アノード及びカソード間に位置する電解質膜３００と；アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが一面に形成されている分離板１００と；一面に前記カソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが一面に形成されている分離板５００と；備え，燃料フローフィールドは，燃料流路部１１０と支柱部１２０とを備え，酸化剤フローフィールドは，酸化剤流路部５１０と支柱部５２０とを備える。【選択図】    図３
2005327726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードと；
カソードと；
前記アノード及び前記カソード間に位置する電解質膜と；
前記アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが一面に形成されている第１の分離板と；
前記カソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが一面に形成されている第２の分離板と；
を備え，
前記燃料フローフィールドは，燃料流路部と支柱部とを備え，
前記酸化剤フローフィールドは，酸化剤流路部と支柱部とを備え，
前記アノードが前記燃料流路部のパターンと一致するパターンを有しているか，前記カソードが前記酸化剤流路部のパターンと一致するパターンを有しているか，または，前記アノードが前記燃料流路部のパターンと一致しかつ前記カソードが前記酸化剤流路部のパターンと一致するパターンを有していることを特徴とする，燃料電池。
【請求項２】
前記第１の分離板の一面に，アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成され，その反対面に，カソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが形成されてい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】
前記第２の分離板の一面に，カソードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成され，その反対面に，アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成されていることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記第１の分離版の一面に，アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成され，その反対面に，冷却媒体の流れのための冷却媒体フローフィールドが形成されていることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記第２の分離版の一面に，カソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが形成され，その反対面に，冷却媒体の流れのための冷却媒体フローフィールドが形成されていることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記アノード及び前記カソードが触媒層よりのみなることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記アノード及び前記カソードが触媒層と気体透過層とを含んでおり，前記気体透過層は，前記触媒層の表面に付着されていることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記気体透過層は，流路部と支柱部とを何れも覆うシート状であることを特徴とする，請求項７に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，アノード，カソード，電解質膜及び分離板を含む燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は，発電効率が高く，環境に優しいため，次世代エネルギー転換装置として脚光を浴びている。燃料電池は，使われる電解質の種類によって，ポリマー電解質膜燃料電池（ＰＥＭＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ），燐酸燃料電池（ＰＡＦＣ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ），溶融炭酸塩燃料電池（ＭＣＦＣ：Ｍｏｌｔｅｎ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ），固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）に区分されうる。
【０００３】
このような燃料電池は，使われる電解質の種類によって，作動温度，構成部品の材質を別にするが，一般的に，図１のような基本的な構造を有する。図１は，一般的な燃料電池の部分断面を概略的に示す図面である。
【０００４】
以下では，図１を参照して燃料電池の作動原理を説明する。分離板１００は，アノード２００に供給される燃料の流れのための通路である燃料流路部１１０を有している。燃料としては，例えば，水素，天然ガスとスチームの混合蒸気，メタノール水溶液またはメタノールと水との混合蒸気が使われる。燃料流路部１１０に沿って流れる燃料は，アノード２００に広まる。アノード２００は，多孔性であり，触媒を含有している。アノードに広まって入った燃料は，触媒と接触して所定の電気化学反応を経る。分離板５００は，カソード４００に供給される酸化剤の流れのための通路である酸化剤流路部５１０を有している。酸化剤としては，例えば，酸素，空気，または酸素（または空気）と二酸化炭素との混合物が使われる。酸素（または空気）と二酸化炭素との混合物は，主にＭＣＦＣの酸化剤として使われる。酸化剤流路部５１０に沿って流れる酸化剤は，カソード４００に広まる。カソード４００は，多孔性であり，触媒を含有している。カソードに広まって入った酸化剤は，触媒と接触して所定の電気化学反応を経る。電解質層３００は，アノード２００で生成されたイオンをカソード４００に伝達するか，または，カソード４００で生成されたイオンをアノード２００に伝達するイオン伝導体の機能を行う。アノード２００で生成された電子は，外部回路に供給された後にカソード４００に復帰する。
【０００５】
色々な種類の燃料電池のアノード及びカソードの電気化学反応は，次の通りである。
＜ＳＯＦＣ＞
アノード：Ｈ２＋Ｏ−２→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
カソード：２ｅ−＋１／２  Ｏ２−−−−−→Ｏ−２
＜ＭＣＦＣ＞
アノード：Ｈ２＋ＣＯ３−２  →  Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２＋２ｅ−
カソード：１／２  Ｏ２＋ＣＯ２＋２ｅ−  →  ＣＯ３−２
＜ＰＡＦＣ及びＰＥＭＦＣ＞
アノード：Ｈ２  →  ２Ｈ＋＋２ｅ−
カソード：２Ｈ＋＋１／２  Ｏ２  →  Ｈ２Ｏ
＜ＤＭＦＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）＞
アノード：ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−
カソード：６Ｈ＋＋３／２  Ｏ２＋６ｅ−  →  ３Ｈ２Ｏ
【０００６】
図１のような燃料電池の構造において，各分離板の流路に沿って流れる反応物が各電極に広まる概念図を図２に示した。
【０００７】
ほとんどの燃料電池において，電極は，拡散層と触媒層とよりなる。拡散層は，電子伝導性と多孔性とを有する材料よりなる。一般的に，拡散層の気孔は，触媒層の気孔より大きい。図２を参照すれば，アノード２００は，拡散層２１０と触媒層２２０とよりなる。図２には，アノード２００のみが示されているが，カソードも同じ構造を有する。
【０００８】
拡散層２１０は，燃料流路部１１０の直下にある触媒層の部分だけでなく，分離板１００の支柱部１２０の下にある触媒層の部分にも，燃料を円滑に供給するための通路を提供する。また，拡散層２１０は，燃料流路１１０の直下にある触媒層の部分だけでなく，分離板１００の支柱部１２０の下にある触媒層の部分で生成された生成物を燃料流路部１１０まで円滑に排出させるための通路を提供する。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６８７８４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし，このような拡散層の存在にも拘わらず，燃料流路部１１０の直下にある触媒層の部分と分離板の支柱部１２０の下にある触媒層の部分とに対する物質伝達速度は異なってしまう。図２において，経路ａ及びｃは，分離板の支柱部１２０の下にある触媒層の部分に対する物質伝達経路を表し，経路ｂは，燃料流路部１１０の直下にある触媒層の部分に対する物質伝達経路を表す。直観的に分かるように，経路ａ及びｃは，経路ｂより長い。したがって，経路ａ及びｃに沿う物質伝達速度は，経路ｂに沿う物質伝達速度より遅い。
【００１１】
それにより，分離板の支柱部１２０の下にある触媒層の部分の電流密度は，燃料流路部１１０の直下にある触媒層の部分の電流密度より低くなる。これは，分離板の支柱部１２０の下にある触媒層の触媒利用率が低下するということを意味する。触媒利用率の低下は，高コストの触媒の浪費を意味し，燃料電池の製作コストを上昇させる重要な要因となる。このような現象は，カソードに対しても同様に発生する。
【００１２】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，電極触媒層の触媒利用率の低下を防止しうる新たな構造を有する燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するたえに，本発明の観点によればアノードと，カソードと，アノード及びカソード間に位置する電解質膜と，一面にアノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成されている分離板と，一面にカソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが形成されている分離板と，を含み，燃料フローフィールドは，燃料流路部と支柱部とを含んでおり，酸化剤フローフィールドは，酸化剤流路部と支柱部とを含んでいる燃料電池において，アノードが燃料流路部のパターンと一致するパターンを有しているか，カソードが酸化剤流路部のパターンと一致するパターンを有しているか，または，アノード及びカソードがそれぞれ燃料流路部のパターン及び酸化剤流路部のパターンと一致するパターンを有している燃料電池を提供する。
【００１４】
本発明の燃料電池において，電極が分離板の流路に沿って存在し，分離板の支柱部に沿っては存在していないため，電極の全ての部分において，物質伝達死角地帯が発生しない。したがって，本発明の燃料電池において，電極の触媒利用率は，極大化される。
【００１５】
また，上記第１の分離板の一面に，アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成し，その反対面に，カソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが形成するようにしてもよい。
【００１６】
また，上記第２の分離板の一面に，カソードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成し，その反対面に，アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成するようにしてもよい。
【００１７】
また，上記第１の分離版の一面に，アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成し，その反対面に，冷却媒体の流れのための冷却媒体フローフィールドが形成するようにしてもよい。
【００１８】
また，上記第２の分離版の一面に，カソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが形成し，その反対面に，冷却媒体の流れのための冷却媒体フローフィールドが形成するようにしてもよい。
【００１９】
また，アノード及びカソードが触媒層よりのみなるようにしてもよい。アノード及びカソードが触媒層と気体透過層とを含んでおり，気体透過層は，触媒層の表面に付着されていてもよい。また，気体透過層は，流路部と支柱部とを何れも覆うシート状であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の燃料電池において，電極が分離板の流路に沿って存在し，分離板の支柱部に沿っては存在していないため，電極の全ての部分において，物質伝達死角地帯が発生しない。したがって，本発明の燃料電池において，電極の触媒利用率は極大化される。また，本発明の燃料電池は，支柱部と電解質層との接触によるガスタイトシールが形成されるため，別途のガスタイトシール構造を必ずしも必要としないこともある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
本発明において，分離板という用語は，バイポーラプレート，エンドプレート及び冷却プレートを包括する意味として使われる。
【００２３】
該技術分野で公知のように，バイポーラプレートは，燃料及び空気が流れる流路を備えており，ＭＥＡ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）間の電子移動のための電子伝導体の役割を行う。一般的に，バイポーラプレートは，燃料と空気とを分離できるように非多孔性であり，導電性に優れ，燃料電池をクランピングする力に耐えるほどの十分な機械的強度を有し，耐腐蝕性を有する。該技術分野で公知のように，エンドプレートは，その一面にのみ燃料または酸化剤のための流路が形成されている電子伝導性板材であって，燃料電池スタックの両末端に位置するＭＥＡに付着される。該技術分野で公知のように，冷却プレートは，その一面には燃料または酸化剤のための流路が形成されており，他面には冷却流体のための流路が形成されている電子伝導性板材である。本発明において，特別の表示がない限り，分離板は，バイポーラプレート，エンドプレート及び冷却プレートを包括する広い意味として使われる。
【００２４】
本発明において，フローフィールドという用語は，流路と支柱部とが集まっている分離板の表面領域を意味する。流路は，電極の反応物または生成物の供給及び排出のための通路の役割を行うものであって，分離板の表面に掘られた溝である。支柱部は，流路間に位置し，ＭＥＡを支持する部分である。
【００２５】
本発明の燃料電池において，アノード，またはカソード，またはアノード及びカソードは，分離板のフローフィールドの全面を覆うシート状を有するものではなく，分離板のフローフィールドの流路部の面積に該当する所定のパターンを有する。
【００２６】
本発明の燃料電池の一実施形態において，アノードは，燃料フローフィールドの流路部のパターンと一致する輪郭を有しており，燃料フローフィールドの支柱部は，電解質膜と接触しており，それにより，アノードは，燃料フローフィールドの流路部内に引き込まれており，アノードのエッジは，燃料フローフィールドの支柱部と接触している。
【００２７】
または，カソードが酸化剤フローフィールドの流路のパターンと一致する輪郭を有しており，酸化剤フローフィールドの支柱部は，電解質膜と接触しており，それにより，アノードは，酸化剤フローフィールドの流路部内に引き込まれており，アノードのエッジは，酸化剤フローフィールドの支柱部と接触している。
【００２８】
または，アノードは，燃料フローフィールドの流路部のパターンと一致する輪郭を有しており，燃料フローフィールドの支柱部は，電解質膜と接触しており，それにより，アノードは，燃料フローフィールドの流路部内に引き込まれており，アノードのエッジは，燃料フローフィールドの支柱部と接触している。
【００２９】
または，カソードが酸化剤フローフィールドの流路のパターンと一致する輪郭を有しており，酸化剤フローフィールドの支柱部は，電解質膜と接触しており，それにより，アノードは，酸化剤フローフィールドの流路部内に引き込まれており，アノードのエッジは，酸化剤フローフィールドの支柱部と接触しうる。
【００３０】
このように，本発明の技術的思想は，アノードまたはカソードの何れか一側にのみ適用され，または，アノード及びカソードの両側に適用されることもある。図３は，本発明の技術的思想がアノード及びカソードの両方に適用された燃料電池の断面図を示す。図３に示されている分離板は，エンドプレート類型の分離板である。
【００３１】
図３を参照すれば，電解質層３００の一面にアノード２０００が付着されており，他面にはカソード４０００が付着されている。アノード側の分離板１００は，アノード２０００上を覆っている。アノード２０００は，分離板１００の燃料流路部１１０に合わせられており，アノード２０００は，燃料流路部１１０内に引き込まれている。アノード２０００のエッジは，支柱部１２０の側面と接触しており，このような接触は，分離板１００とアノード２０００との電気的連結を提供する。同様に，カソード側の分離板５００は，カソード４０００上を覆っている。カソード４０００は，分離板５００の流路部に合わせられており，カソード４０００は，酸化剤流路部５１０内に引き込まれている。カソード４０００のエッジは，支柱部５２０の側面と接触しており，このような接触は，分離板５００とカソード４０００との電気的連結を提供する。
【００３２】
両分離板の支柱部１２０，５２０は，電解質層３００と接触している。このような支柱部と電解質層との接触は，ガスタイトシールを提供することもある。図３には，燃料電池の周辺部が省略されているが，一般的に，燃料電池の周辺部には所定のガスタイトシール構造が設置されている。しかし，本発明の燃料電池は，支柱部と電解質層との接触によるガスタイトシールが形成されるため，別途のガスタイトシール構造を必ずしも必要としないこともある。
【００３３】
図３では，燃料流路部１１０と酸化剤流路部５１０とが同じ方向に形成されていると示されているが，燃料流路部１１０と酸化剤流路部５１０とは異なる方向にも形成されていてもよい。
【００３４】
図４Ａは，本発明に使われる分離板の平面図であって，流路パターンの一例を示す。図４Ｂは，電極の平面図であって，図４Ａの分離板と対をなす電極パターンの例を示す。図４Ａの分離板には，斜線で表示された支柱部１２０と空白で表示された燃料流路部１１０とが集まっている，並列フロー類型のフローフィールドが形成されている。このような分離板と対をなす電極のパターンを図４Ｂに示した。図４Ｂで，斜線で表示された電極２０００は，電解質層３００上に付着されており，平行に配置された帯状になっている。
【００３５】
図５Ａは，本発明に使われる分離板の他の例の平面図であって，直列フロー類型の流路パターンを示す。図５Ｂは，電極の他の例の平面図であって，図５Ａの分離板と対をなす電極パターンの例を示す。図５Ａの分離板には，斜線で表示された支柱部１２０と空白で表示された燃料流路部１１０とが集まっている，直列フロー類型のフローフィールドが形成されている。このような分離板と対をなす電極のパターンを図５Ｂに示した。図５Ｂで，斜線で表示された電極２０００は，電解質層３００上に付着されており，屈曲された連続帯状になっている。
【００３６】
図４Ａ及び図５Ａに示した流路パターンは，例に過ぎず，その他の多様な類型の流路パターンが使用され，そのような多様な流路パターン及びそれに相応する電極パターンが適用された燃料電池も本発明の範囲に属する。
【００３７】
図６は，本発明の燃料電池が積層されてなるエンドプレート，バイポーラプレート，冷却プレートが含まれた燃料電池スタックを示す。図６で，分離板は，エンドプレート１００，５００，バイポーラプレート６００，冷却プレート７１０，７２０として示されている。
【００３８】
バイポーラプレート類型の分離板６００において，その一面には，アノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドが形成されており，その反対面には，カソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドが形成されている。
【００３９】
言い換えれば，バイポーラプレート類型の分離板６００は，一面にカソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドを有しており，その反対面のアノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドを有している。
【００４０】
冷却プレート類型の分離板７２０は，一面にアノードに燃料を供給するための燃料フローフィールドを有しており，その反対面には冷却媒体の流れのための冷却媒体フローフィールドを有している。
【００４１】
冷却プレート類型の分離板７１０は，一面にカソードに酸化剤を供給するための酸化剤フローフィールドを有しており，その反対面に冷却媒体の流れのための冷却媒体フローフィールドを有している。
【００４２】
本発明の燃料電池において，アノード及びカソードが分離板の流路部内にのみ存在するので，アノード及びカソードが気体拡散層を必ずしも含む必要はない。したがって，アノード及びカソードは，触媒層よりのみなりうる。
【００４３】
一方，本発明の燃料電池のさらに他の実施形態では，アノード及びカソードが触媒層と気体透過層とを含むこともある。気体透過層は，電解質層に付着されている電極の触媒層の流路側表面に付着される。気体透過層は，触媒層の構成材料が流失される可能性を予防するために，触媒層を被覆する役割を行う。気体透過層の材料としては，例えば，カーボンペーパ，カーボンファイバ，金属網のような導電性気体透過膜が使用されうる。
【００４４】
気体透過層は，流路部と支柱部とを何れも覆うシート状でもありうる。この場合に，組立てられた燃料電池内で，気体透過層は，流路部のパターンの形態を有する凹部と支柱部のパターンの形態を有する凸部とを有する。また，この場合に，気体透過層は，導電性を有さなければならない。
【００４５】
本発明の燃料電池の分離板，アノード，カソード及び電解質層の材料としては，燃料電池に技術分野で公知の全ての材料が使用されうるので，ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。
【００４６】
本発明の燃料電池の製造において，一般的な燃料電池の製造法がそのまま適用されうる。但し，電解質層上に流路部形態の電極をプリンティングする段階が追加される。
【００４７】
以下では，実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明する。しかし，本発明の技術的思想が下記の実施例に制限されるものではない。
【００４８】
（実施例）
＜実施例１：ＰＥＭＦＣの製造＞
まず，燃料フローフィールドを有する分離板と酸化剤フローフィールドを有する分離板とを製作した。分離板の材料としては，多孔性グラファイトプレートが使われた。燃料フローフィールドと酸化剤フローフィールドとは，図４Ａのような並列フロー構造であった。燃料流路部１１０の幅と深さ，支柱部１２０の幅及び高さは，７６２ｍｍと何れも同じであった。
【００４９】
５重量％のＮａｆｉｏｎ分散液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）４０ｇとＰｔ／Ｃ触媒（ジョンソンマッチ社製，白金含量２０重量％）３ｇとを混合した。これにより得た混合物に，１５ｇの水と６０ｇのグリセロールとを添加して触媒層インクを製造した。
【００５０】
ブランク（テフロン（ポリフッ素化エチレン）フィルム）上に，燃料フローフィールドのパターンを有するテフロンマスクを覆い被せた後，触媒層インクをペインティング法でコーティングした。さらに他のブランク上に，酸化剤フローフィールドのパターンを有するマスクを覆い被せた後，触媒層インクをコーティングした。このように触媒層がコーティングされたブランクを１３５℃のオーブンで１時間乾燥した。
【００５１】
次いで，燃料フローフィールドのパターンを有する触媒層が付着されたブランク，酸化剤フローフィールドのパターンを有する触媒層が付着されたブランクを電解質膜（デュポン社のＮａｆｉｏｎ  １１７）の両面に，ホットプレシング方法で付着させた。この時，触媒層を電解質膜と接触させた。ホットプレシングの工程条件は，１２５℃の温度，８０ａｔｍの圧力，９０秒の加圧時間であった。次いで，ブランクを剥ぐことによってＭＥＡを製造した。
【００５２】
これにより得たＭＥＡの両面に分離板を付着することによって単位電池を完成した。この時，燃料フローフィールドのパターンを有する触媒層に燃料フローフィールドを有する分離板を設置し，酸化剤フローフィールドのパターンを有する触媒層に酸化剤フローフィールドを有する分離板を位置させた。燃料フローフィールドのパターンを有する触媒層がアノードであり，酸化剤フローフィールドのパターンを有する触媒層がカソードである。各触媒層は，各フローフィールドの流路部に合せられた。
【００５３】
＜比較例１：ＰＥＭＦＣ＞
触媒層インクを，マスクを使用せず，ブランクの全面にコーティングしたことを除いては，実施例１と同じ方法で単位電池を製作した。したがって，比較例１において，電極は，流路部のパターンと同じパターンを有さず，流路部と支柱部とを何れも覆うシート状である。
【００５４】
実施例１の単位電池と比較例１の単位電池の電極は，触媒層よりのみなる。実施例１の単位電池の電極の実際面積と比較例１の単位電池の電極の実際面積とは異なるが，実施例１の単位電池の電極の単位面積当り触媒使用量と比較例１の単位電池の電極の単位面積当り触媒使用量とは，０．３５ｍｇ／ｃｍ２であって同じであった。
【００５５】
＜評価結果＞
８０℃の作動温度で，燃料として水素（相対湿度１００％）を使用し，酸化剤として空気（相対湿度５０％）を使用して，実施例１及び比較例１の単位電池を作動させた。実施例１の単位電池と比較例１の単位電池との性能曲線を図７に示した。
【００５６】
図７に示されたように，同じ電池電圧で，実施例１の電流密度が比較例１の電流密度より非常に高い。このような結果から，本発明の燃料電池は，非常に向上した触媒利用率を有するということが分かる。逆に，本発明の燃料電池は，既存の燃料電池より少ない量の触媒を使用しても，同じ電力を生産しうる。
【００５７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
電極触媒層の触媒利用率の低下を防止できる新たな構造を有する本発明は，電極の触媒利用率が極大化された燃料電池の製造に関わる技術分野に有用に作用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来の燃料電池の基本的な構造を示す断面図である。
【図２】図１の基本的な構造を有する燃料電池の反応物拡散経路を示す図面である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる燃料電池の構造を示す断面図である。
【図４Ａ】同実施の形態にかかる燃料電池に使われる分離板の例を示す平面図である。
【図４Ｂ】同実施の形態にかかる燃料電池に使われる電極の例を示す平面図である。
【図５Ａ】同実施の形態にかかる燃料電池に使われる分離板の他の例を示す平面図である。
【図５Ｂ】同実施の形態にかかる燃料電池に使われる電極の他の例を示す平面図である。
【図６】同実施の形態にかかる燃料電池を積層して得た燃料電池スタックを示す断面図である。
【図７】同実施の形態にかかる燃料電池と比較例による燃料電池の性能とを比較するグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１００，５００    分離板
１１０            燃料流路部
５１０            酸化剤流路部
１２０，５２０    支柱部
３００            電解質層
２０００          アノード
４０００          カソード
【図１】
2005327726.tif 000003
【図２】
2005327726.tif 000004
【図３】
2005327726.tif 000005
【図４Ａ】
2005327726.tif 000006
【図４Ｂ】
2005327726.tif 000007
【図５Ａ】
2005327726.tif 000008
【図５Ｂ】
2005327726.tif 000009
【図６】
2005327726.tif 000010
【図７】
2005327726.tif 000011