(57)【要約】【課題】固体高分子電解質膜が乾燥してアノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって防止し得る固体高分子型燃料電池の膜電極接合体を提供する。【解決手段】固体高分子電解質膜２と、この固体高分子電解質膜２の一方の面に配置したカソード触媒層３と、固体高分子電解質膜２の他方の面に配置したアノード触媒層４を備え、カソード触媒層３及びアノード触媒層４の互いに反する側に、ガス拡散層基材５及びシート状の多孔質基材から成るカーボン層８を具備したガス拡散層６をそれぞれ配置し、両ガス拡散層６のガス拡散層基材５，５の間で且つ触媒層３，４の周囲に保水部７を設け、固体高分子電解質膜２に一体で設けた膜厚部分を保水部７とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体高分子電解質膜と、この固体高分子電解質膜の一方の面に配置したカソード触媒層と、固体高分子電解質膜の他方の面に配置したアノード触媒層を備えた固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、カソード触媒層及びアノード触媒層の互いに反する側に、ガス拡散層基材及びシート状の多孔質基材から成るカーボン層を具備したガス拡散層をそれぞれ配置し、両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ触媒層の周囲に保水部を設けたことを特徴とする固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項２】
固体高分子電解質膜に一体で設けた膜厚部分を保水部とした請求項１に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項３】
ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜の膜厚部分との間に位置させたガス拡散層のカーボン層の延長部分を保水部として形成した請求項２に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項４】
ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜の膜厚部分との間で且つガス拡散層のカーボン層の周囲にガス拡散層のカーボン層とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を位置させて、この周壁部分を保水部として形成した請求項２に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項５】
ガス拡散層のカーボン層に一体で設けられて、ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜との間で且つ触媒層の周囲に位置する厚肉部分を保水部として形成した請求項１に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項６】
ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜との間で且つ触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲にガス拡散層のカーボン層とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を位置させて、この周壁部分を保水部として形成した請求項１に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項７】
多孔質基材から成る保水部は、多孔質基材にカーボン及び親水性材料を含浸して成っている請求項３〜６のいずれか一つの項に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項８】
両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ固体高分子電解質膜，触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲に固体高分子電解質膜よりもイオン交換基当量重量が小さい別体の電解質膜を位置させて、この電解質膜を保水部として形成した請求項１に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【請求項９】
両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ固体高分子電解質膜，触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲にガス拡散層のカーボン層とは別体の多孔質基材を位置させて、この多孔質基材に親水性材料を含浸して保水部として形成した請求項１に記載の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学反応によって電気エネルギを得る固体高分子型燃料電池の膜電極接合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記した固体高分子型燃料電池の膜電極接合体は、イオン交換機能を持つ固体高分子電解質膜の両側に、触媒を担持した導電性担体及びイオン伝導性を持つ電解質ポリマーを含む触媒層と、多孔質部材からなるガス拡散層とをそれぞれ積層して成っており、この膜電極接合体の一方側に燃料ガス（通常は水素）流路及び冷媒流路を具備したセパレータを積層すると共に、膜電極接合体の他方側に酸化剤ガス（通常は空気）流路及び冷媒流路を具備したセパレータを積層することでセルを構成し、この単セルを複数個積層することでスタック構造体を構成するようになっている。
【０００３】
このような膜電極接合体では、固体高分子電解質膜が乾燥すると、イオン伝導性が悪くなるうえ、クロスリークが生じやすくなることから、固体高分子電解質膜を常に湿らせておく必要があり、従来において、例えば、膜電極接合体の電極触媒層とガス拡散層との間に、保水層を設けることで、固体高分子型燃料電池の内部湿度を一定に保つようにしていた。
【特許文献１】特開２００４−１５８３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した従来の膜電極接合体では、保水層を有しているので、アノード側ドライアウトをある程度防ぐことはできるものの、この保水層が電極触媒層とガス拡散層との間にのみ位置している都合上、カソード側からアノード側への逆拡散を促進させることができず、その結果、アノード側ドライアウトを長時間にわたって防止することが困難であるという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたものであり、固体高分子電解質膜が乾燥してアノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって防止することが可能である固体高分子型燃料電池の膜電極接合体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】
本発明は、固体高分子電解質膜と、この固体高分子電解質膜の一方の面に配置したカソード触媒層と、固体高分子電解質膜の他方の面に配置したアノード触媒層を備えた固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、カソード触媒層及びアノード触媒層の互いに反する側に、ガス拡散層基材及びシート状の多孔質基材から成るカーボン層を具備したガス拡散層をそれぞれ配置し、両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ触媒層の周囲に保水部を設けた構成としたことを特徴としており、この固体高分子型燃料電池の膜電極接合体の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００７】
本発明において、両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ触媒層の周囲に、すなわち、アクティブエリアの周囲に、保水部が位置しているので、カソード側からアノード側への逆拡散が促進されることとなり、したがって、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体によれば、上記した構成としているので、アノード側ドライアウトの発生を長時間にわたって抑えることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、固体高分子電解質膜に一体で設けた膜厚部分を保水部とした構成を採用することができる。
【００１０】
上記した構成を採用すると、カソード側で生成された水が、両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ触媒層の周囲に位置する固体高分子電解質膜の膜厚部分を通して、アノード側に移動し得ることとなり、その結果、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなる。
【００１１】
また、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜の膜厚部分との間に位置させたガス拡散層のカーボン層の延長部分を保水部として形成した構成とすることが可能である。
【００１２】
この場合は、カソード側で生成された水が、固体高分子電解質膜の膜厚部分及びガス拡散層のカーボン層の延長部分を通して、アノード側に移動し得ることとなり、その結果、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなり、加えて、ガス拡散層のカーボン層の延長部分を保水部として形成するので、組立て作業性が向上することとなる。
【００１３】
さらに、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜の膜厚部分との間で且つガス拡散層のカーボン層の周囲にガス拡散層のカーボン層とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を位置させて、この周壁部分を保水部として形成した構成を採用することができる。
【００１４】
上記した構成を採用すると、カソード側で生成された水が、固体高分子電解質膜の膜厚部分及びガス拡散層のカーボン層の周囲に位置する周壁部分を通して、アノード側に移動し得ることとなり、その結果、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなるうえ、ガス拡散層のカーボン層とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を保水部として形成するので、ガス拡散層のカーボン層に保水部を形成する場合と比較して、複雑さを解消し得ると共に、保水部の耐久性及び組立て作業性が向上することとなる。
【００１５】
さらにまた、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、ガス拡散層のカーボン層に一体で設けられて、ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜との間で且つ触媒層の周囲に位置する厚肉部分を保水部として形成した構成を採用することができる。
【００１６】
上記した構成を採用すると、カソード側で生成された水が、ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜との間で且つ触媒層の周囲に位置するガス拡散層のカーボン層の厚肉部分を通して、アノード側に移動し得ることとなり、その結果、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなり、加えて、ガス拡散層のカーボン層の厚肉部分を保水部として形成するので、組立て作業性が向上することとなる。
【００１７】
さらにまた、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜との間で且つ触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲にガス拡散層のカーボン層とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を位置させて、この周壁部分を保水部として形成した構成とすることが可能である。
【００１８】
この場合、カソード側で生成された水が、ガス拡散層のガス拡散層基材と固体高分子電解質膜との間で且つ触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲に位置する周壁部分を通して、アノード側に移動し得ることとなり、その結果、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなるうえ、ガス拡散層のカーボン層とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を保水部として形成するので、ガス拡散層のカーボン層に保水部を形成する場合と比較して、複雑さを解消し得ると共に、保水部の耐久性及び組立て作業性が向上することとなる。
【００１９】
さらにまた、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、多孔質基材から成る保水部は、多孔質基材にカーボン及び親水性材料を含浸して成っている構成とすることができ、この際、触媒層を構成している材料を含浸材料とすることで、比較的容易に保水部を形成し得ることとなる。
【００２０】
ここで、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体では、固体高分子電解質膜として、パーフルオロスルホン酸系電解質膜を使用することができるほか、炭化水素系電解質膜を使用することができる。
【００２１】
また、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体では、触媒層として、カーボン（カーボンブラックやケッチェンブラックなどや、それらをグラファイト化したものでもよい）に白金を担持したものに、パーフルオロスルホン酸系電解質溶液（あるいは炭化水素系電解質溶液）及び撥水剤としてのポリテトラフルオロエチレン（あるいはフッ化カーボン）を混入して形成したものを用いることができる。
【００２２】
さらに、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体では、ガス拡散層を構成するカーボン層の多孔質基材としてポリテトラフルオロエチレン多孔質体等の多孔質体を使用することができ、このカーボン層は、多孔質基材に対して、カーボン（アセチレンブラックやカーボンブラック）に撥水剤としてのポリテトラフルオロエチレンを混入したものを含浸させたり、湿式又は乾式により塗布したりすることで、形成することができる。
【００２３】
さらにまた、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、多孔質基材から成る保水部は、カーボン層と同様にして多孔質基材としてポリテトラフルオロエチレン多孔質体等の多孔質体を使用し、この多孔質基材に対して、カーボン（アセチレンブラックやカーボンブラック）にパーフルオロスルホン酸系電解質溶液（あるいは炭化水素系電解質溶液）を混入したものを含浸させることによって形成することができる。
【００２４】
さらにまた、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体では、ガス拡散層基材として、カーボンペーパーやカーボンクロスや不織布等の炭素繊維で形成された材料に、撥水剤としてポリテトラフルオロエチレンを含浸したものを用いることができる。
【００２５】
この際、膜電極接合体の排水特性によっては、ガス拡散層基材に対して撥水処理を行わなくてもよい、又は、親水処理を行ってもよい。
【００２６】
さらにまた、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ固体高分子電解質膜，触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲に固体高分子電解質膜よりもイオン交換基当量重量（ＥＷ値；Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｗｅｉｇｈｔ）が小さい別体の電解質膜を位置させて、この電解質膜を保水部として形成した構成を採用することができ、この際、例えば、カソ−ド触媒層＞保水部＞アノ−ド触媒層という関係を成すように、ＥＷ値に傾斜をつけてもよい。
【００２７】
上記した構成を採用すると、カソード側で生成された水が、両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ固体高分子電解質膜，触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲に位置する電解質膜を通してアノード側に移動するが、この電解質膜の等価重量を固体高分子電解質膜と違えてあるので、カソード側からの水の移動がスム−ズに行われることとなり、したがって、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたってより確実に阻止し得ることとなる。
【００２８】
さらにまた、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体において、両ガス拡散層のガス拡散層基材の間で且つ固体高分子電解質膜，触媒層及びガス拡散層のカーボン層の周囲にガス拡散層のカーボン層とは別体のポリテトラフルオロエチレン多孔質体等の多孔質基材を位置させて、この多孔質基材に親水性材料としてパーフルオロスルホン酸系電解質溶液（あるいは炭化水素系電解質溶液）を含浸して保水部として形成した構成とすることができる。
【００２９】
この場合には、保水部を形成するにあたって、ガス拡散層のカーボン層や電解質膜や触媒層を構成する材料を用い得るので、保水部の形成が比較的容易に成されることとなる。
【００３０】
そして、触媒層や多孔質基材や保水部やガス拡散層基材の親水性及び撥水性は、固体高分子電解質膜の厚さや水透過性や含水量等の各々の大小に応じて調整することが望ましい。
【００３１】
本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体を作製する際には、固体高分子電解質膜に触媒層をホットプレスで転写（あるいはスプレー）したものに、ガス拡散層と上記したいずれかの保水部とを接合する方法を採用することができるほか、ガス拡散層と上記したいずれかの保水部とを一体化して成るものに触媒層をスプレーしたものを、固体高分子電解質膜にホットプレスで接合する方法を採用することができ、いずれの方法を用いても構わない。
【００３２】
この際、固体高分子電解質膜や触媒層アイオノマに、パーフルオロスルホン酸系電解質溶液及び炭化水素系電解質溶液のうちのいずれの電解質溶液を使うかによって、ホットプレス等の接合条件を変える必要がある。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体の一実施例を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３４】
［実施例１］
図１に示すように、この固体高分子型燃料電池の膜電極接合体１は、イオン伝導性を持つ固体高分子電解質膜２と、この固体高分子電解質膜２の一方側（図示上側）に積層したカソード触媒層３と、固体高分子電解質膜２の他方側（図示下側）に積層したアノード触媒層４を備えており、カソード触媒層３及びアノード触媒層４の互いに反する側には、ガス拡散層基材５とともにガス拡散層６を形成するシート状の多孔質基材から成るカーボン層８が配置してある。
【００３５】
この場合、固体高分子電解質膜２の端部には、膜厚部分が一体で設けてあり、この固体高分子電解質膜２の膜厚部分を両ガス拡散層６，６のガス拡散層基材５，５の間で且つ触媒層３，４の周囲に位置させて、保水部７として機能するようにしてある。
【００３６】
この実施例において、保水部７を一体で有する固体高分子電解質膜２として、パーフルオロスルホン酸系電解質膜を用い、触媒層３，４は、カーボンに白金を担持したものに、パーフルオロスルホン酸系電解質溶液及び撥水剤としてのフッ化カーボンを混入して形成した。
【００３７】
また、カソード側及びアノード側の双方に位置してガス拡散層基材５とともにガス拡散層６を形成するカーボン層８の多孔質基材には、厚さ３０〜５０μｍのポリテトラフルオロエチレン多孔質体を用いており、この多孔質基材に、アセチレンブラックに撥水剤としてのポリテトラフルオロエチレンを混入したものを含浸させることにより、カーボン層８を形成した。
【００３８】
さらに、ガス拡散層基材５として、厚さ１００〜２００μｍのカーボンペーパーに、撥水剤としてポリテトラフルオロエチレンを含浸したものを用いた。
【００３９】
そして、上記した構成の膜電極接合体１は、固体高分子電解質膜２の保水部７で囲まれた部位に触媒層３，４をホットプレスでそれぞれ転写したものに対して、ガス拡散層６，６をそれぞれ両側から接合して作製する。
【００４０】
上記したように、この実施例の膜電極接合体１では、カソード側で生成された水が、両ガス拡散層６，６のガス拡散層基材５，５の間で且つ触媒層３，４の周囲に位置する固体高分子電解質膜２の膜厚部分である保水部７を通して、アノード側に移動し得ることとなり、すなわち、アクティブエリアの周囲を通してカソード側からアノード側への逆拡散が促進されることとなり、その結果、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなる。
【００４１】
［実施例２］
図２に示すように、この実施例の膜電極接合体２１では、ガス拡散層２６のガス拡散層基材２５と固体高分子電解質膜２２の保水部２７である膜厚部分との間に位置させたガス拡散層２６のカーボン層２８の延長部分を保水部２９として形成している。
【００４２】
この際、保水部２９は、カーボン層２８を構成する多孔質基材としてのポリテトラフルオロエチレン多孔質体の延長部分に対して、アセチレンブラックにパーフルオロスルホン酸系電解質溶液を混入したものを含浸させて形成する。
【００４３】
上記した膜電極接合体２１では、カソード側で生成された水が、固体高分子電解質膜２２の保水部２７である膜厚部分及びガス拡散層２６のカーボン層２８の保水部２９である延長部分を通して、アノード側に移動し得ることから、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなり、加えて、ガス拡散層２６のカーボン層２８の延長部分を保水部２９として形成するので、組立て作業性が向上することとなる。
【００４４】
［実施例３］
図３に示すように、この実施例の膜電極接合体３１において、ガス拡散層３６のガス拡散層基材３５と固体高分子電解質膜３２の保水部３７である膜厚部分との間で且つガス拡散層３６のカーボン層３８の周囲にガス拡散層３６のカーボン層３８とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を位置させて、この周壁部分を保水部３９として形成している。
【００４５】
この際、保水部３９は、カーボン層３８とは別体の多孔質基材としてのポリテトラフルオロエチレン多孔質体に対して、アセチレンブラックにパーフルオロスルホン酸系電解質溶液を混入したものを含浸させることによって形成する。
【００４６】
上記した膜電極接合体３１では、カソード側で生成された水が、固体高分子電解質膜３２の保水部３７である膜厚部分及びガス拡散層３６のカーボン層３８の周囲に位置する保水部３９である周壁部分を通して、アノード側に移動し得るので、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなるうえ、ガス拡散層３６のカーボン層３８とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を保水部３９として形成するので、ガス拡散層３６のカーボン層３８に保水部を形成する場合と比較して、複雑さを解消し得ると共に、保水部３９の耐久性及び組立て作業性が向上することとなる。
【００４７】
［実施例４］
図４に示すように、この実施例の膜電極接合体４１において、ガス拡散層４６のカーボン層４８に一体で設けられて、ガス拡散層４６のガス拡散層基材４５と固体高分子電解質膜４２との間で且つ触媒層４３，４４の周囲に位置する厚肉部分を保水部４９として形成している。
【００４８】
この際、保水部４９は、カーボン層４８を構成する多孔質基材としてのポリテトラフルオロエチレン多孔質体の厚肉部分に対して、アセチレンブラックにパーフルオロスルホン酸系電解質溶液を混入したものを含浸させて形成する。
【００４９】
上記した膜電極接合体４１では、カソード側で生成された水が、ガス拡散層４６のガス拡散層基材４５と固体高分子電解質膜４２との間で且つ触媒層４３，４４の周囲に位置するガス拡散層４６のカーボン層４８の保水部４９である厚肉部分を通して、アノード側に移動し得るため、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなり、加えて、ガス拡散層４６のカーボン層４８の厚肉部分を保水部４９として形成するので、組立て作業性が向上することとなる。
【００５０】
［実施例５］
図５に示すように、この実施例の膜電極接合体５１において、ガス拡散層５６のガス拡散層基材５５と固体高分子電解質膜５２との間で且つ触媒層５３，５４及びガス拡散層５６のカーボン層５８の周囲にガス拡散層５６のカーボン層５８とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を位置させて、この周壁部分を保水部５９として形成している。
【００５１】
この際、保水部５９は、カーボン層５８とは別体の多孔質基材としてのポリテトラフルオロエチレン多孔質体に対して、アセチレンブラックにパーフルオロスルホン酸系電解質溶液を混入したものを含浸させることによって形成する。
【００５２】
上記した膜電極接合体５１では、カソード側で生成された水が、ガス拡散層５６のガス拡散層基材５５と固体高分子電解質膜５２との間で且つ触媒層５３，５４及びガス拡散層５６のカーボン層５８の周囲に位置する保水部５９である周壁部分を通して、アノード側に移動し得ることとなり、その結果、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなるうえ、ガス拡散層５６のカーボン層５８とは別体の多孔質基材から成る周壁部分を保水部５９として形成するので、ガス拡散層のカーボン層に保水部を形成する場合と比較して、複雑さを解消し得ると共に、保水部の耐久性及び組立て作業性が向上することとなる。
【００５３】
［実施例６］
図６に示すように、この実施例の膜電極接合体６１において、両ガス拡散層６６のガス拡散層基材６５の間で且つ固体高分子電解質膜６２，触媒層６３，６４及びガス拡散層６６のカーボン層６８の周囲にガス拡散層６６のカーボン層６８とは別体の多孔質基材を位置させて、この多孔質基材に親水性材料を含浸して保水部６９として形成している。
【００５４】
この際、保水部６９は、カーボン層６８とは別体の多孔質基材としてのポリテトラフルオロエチレン多孔質体に対して、親水性材料としてのパーフルオロスルホン酸系電解質溶液を含浸させて形成する。
【００５５】
上記した膜電極接合体６１では、カソード側で生成された水が、両ガス拡散層６６のガス拡散層基材６５の間で且つ固体高分子電解質膜６２，触媒層６３，６４及びガス拡散層６６のカーボン層６８の周囲に位置する保水部６９を通してアノード側に移動するので、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたって阻止し得ることとなる。
【００５６】
この実施例の膜電極接合体６１において、カーボン層６８とは別体の多孔質基材に親水性材料を含浸して成る保水部６９に代えて、固体高分子電解質膜６２よりもイオン交換基当量重量（ＥＷ値）が小さい別体の電解質膜を用い、この電解質膜を保水部として形成する構成としてもよく、この構成を採用すると、カソード側で生成された水が、両ガス拡散層６６のガス拡散層基材６５の間で且つ固体高分子電解質膜６２，触媒層６３，６４及びガス拡散層６６のカーボン層６８の周囲に位置する上記電解質膜を通してアノード側に移動するが、この電解質膜の等価重量を固体高分子電解質膜よりも小さくしてあるので、カソード側からの水の移動がスム−ズに行われることとなり、したがって、アノード側ドライアウトが生じるのを長時間にわたってより確実に阻止し得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体の一実施例を示す断面説明図である。（実施例１）
【図２】本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体の他の実施例を示す断面説明図である。（実施例２）
【図３】本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体のさらに他の実施例を示す断面説明図である。（実施例３）
【図４】本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体のさらに他の実施例を示す断面説明図である。（実施例４）
【図５】本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体のさらに他の実施例を示す断面説明図である。（実施例５）
【図６】本発明の固体高分子型燃料電池の膜電極接合体のさらに他の実施例を示す断面説明図である。（実施例６）
【符号の説明】
【００５８】
１，２１，３１，４１，５１，６１    固体高分子型燃料電池の膜電極接合体
２，２２，３２，４２，５２，６２    固体高分子電解質膜
３，２３，３３，４３，５３，６３    カソード触媒層
４，２４，３４，４４，５４，６４    アノード触媒層
５，２５，３５，４５，５５，６５    ガス拡散層基材
６，２６，３６，４６，５６，６６    ガス拡散層
７，２７，２９，３７，３９，４９，５９，６９  保水部
８，２８，３８，４８，５８，６８    カーボン層
【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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【図６】
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