(57)【要約】【課題】電解質膜に過剰に含まれているプロトン伝導性液状物質量を発電性能に悪影響がない程度まで調整できる、液状物質含浸電解質膜の製造方法、および、該液状物質含浸電解質膜を備える液状物質含浸電解質膜形燃料電池を提供する。【解決手段】液状物質含浸電解質膜の製造方法は、構成工程と圧縮工程とを含む。構成工程は、所定の量のプロトン伝導性を有する液状物質を含む電解質膜２を、撥水性、耐酸性および耐熱性を有する２枚の第１の膜３の間に挟み込み、電解質膜２から流出する液状物質を保持する多孔質かつ耐熱性および変形性を有する第２の膜４を電解質膜２等の周囲に配置し、さらに電解質膜２等を、剛性、熱伝導性および耐酸性を有する２枚の第３の膜５の間に挟み込む。圧縮工程は、構成工程で作製した液状物質含浸量調整構成物に、所定の温度条件下において、所定の時間、所定の圧力を加える。【選択図】図１
2012174550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の量のプロトン伝導性を有する液状物質を含む電解質膜を、撥水性、耐酸性および耐熱性を有する２枚の第１の膜の間に挟み込み、前記電解質膜から流出する前記液状物質を保持する多孔質かつ耐熱性および変形性を有する第２の膜を、前記電解質膜および前記２枚の第１の膜の周囲に配置し、前記電解質膜、前記２枚の第１の膜および前記第２の膜を、剛性、熱伝導性および耐酸性を有する２枚の第３の膜の間に挟み込んで、液状物質含浸量調整構成物を作製する構成工程と、
前記構成工程において作製された前記液状物質含浸量調整構成物を、所定の温度条件下において、所定の時間、前記２枚の第３の膜の外側から所定の圧力を加える圧縮工程と、
を含むことを特徴とする、液状物質含浸電解質膜の製造方法。
【請求項２】
前記所定の量のプロトン伝導性を有する液状物質を含む電解質膜は、リン酸含浸ポリベンズイミダゾール樹脂膜であることを特徴とする、請求項１に記載の液状物質含浸電解質膜の製造方法。
【請求項３】
前記圧縮工程では、摂氏１００度以上の温度条件下において、所定の時間、所定の圧力を加えることを特徴とする、請求項１または２に記載の液状物質含浸電解質膜の製造方法。
【請求項４】
前記圧縮工程では、摂氏１００度以上１８０度以下の温度条件下において、所定の時間、所定の圧力を加えることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液状物質含浸電解質膜の製造方法。
【請求項５】
前記第１の膜はポリテトラフルオロエチレンのシートであり、前記第２の膜はポリイミド類多孔膜であり、前記第３の膜は金属板であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液状物質含浸電解質膜の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液状物質含浸電解質膜の製造方法によって作製された液状物質含浸電解質膜と、前記液状物質含浸電解質膜の一方面側に当接するアノード触媒層と、前記液状物質含浸電解質膜の一方面側に当接するカソード触媒層とを備えることを特徴とする、液状物質含浸電解質膜形燃料電池。
【請求項７】
前記アノード触媒層、前記カソード触媒層の少なくとも一方は、予め前記液状物質含浸電解質膜側に前記液状物質が塗布された後に前記液状物質含浸電解質膜に当接されることを特徴とする、請求項６に記載の液状物質含浸電解質膜形燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロトン伝導性を有する液状物質を用いる燃料電池に利用する、液状物質含浸電解質膜の製造方法、および、該液状物質含浸電解質膜を備える液状物質含浸電解質膜形燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池には、固体高分子形燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell、ＰＥＦＣ）、固体酸化物形燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell、ＳＯＦＣ）またはリン酸形燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell、ＰＡＦＣ）等、電極仕様の異なった方式がある。しかしながら、それぞれの電極仕様に技術課題が有り、普及には至っていない。
【０００３】
ＰＥＦＣはコスト低減が課題であり、コスト低減には電極要素材料の低コスト化、およびシステムの簡素化が必要である。また、ＳＯＦＣはシステムの簡素化が可能でありコスト低減の可能性はあるものの、高温運転が故に耐久信頼性に課題がある。ＰＡＦＣは無加湿条件、高ＣＯ濃度条件において運転が可能であり、ＳＯＦＣ同様、システムの簡素化が可能となりコスト低減が可能である。しかし、電解質に液体リン酸を使うが故に、運転中にリン酸が流出し発電性能の低下による耐久性の問題がある。
【０００４】
このようなリン酸流出による問題を解決する為、ＰＥＦＣとＰＡＦＣの中間的な電極を使用する燃料電池が開発されている。例えば、電解質材料としてポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）樹脂にリン酸を含浸させた材料を利用する、ＰＢＩ−リン酸電極を用いた１４０℃から１８０℃で運転可能な燃料電池が挙げられる。リン酸含浸樹脂電極を使用する燃料電池によると、ＰＡＦＣと同様に無加湿条件、高ＣＯ濃度条件で運転が可能であるのでシステムのコスト低減が可能となる。さらに、ＰＡＦＣとは異なり、リン酸を樹脂（例えば、ＰＢＩ樹脂）に固定化するという点においてリン酸の流出を防止する技術として有利ではある。
【０００５】
しかし、樹脂にリン酸を含浸した電極であっても、リン酸の流出する割合は減少するものの、全く無くなるというわけではない。従って、２万時間以上の長期の運転に対して発電性能が低下する問題がある。この問題を解決する為、通常、電解質膜へリン酸を大過剰に入れ、リン酸流出に伴う導電率の低下を防止している。その他、特許文献１および特許文献２には、種々のリン酸染み出しの防止方法、およびリン酸染み出しを防止可能な電極接合電解質膜の製造方法について提案されている。一方、特許文献３には、予め設定した圧縮量が達成されるまで圧縮を行うことにより、電解質膜−電極触媒層ユニットを接合させ、製造する方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２５４９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３２０５９号公報
【特許文献３】特表２００８−５０７０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した通常行われている電解質膜へリン酸を大過剰に入れ、リン酸流出に伴う導電率の低下を防止する方法では、リン酸を含浸した電解質膜と電極触媒層とを接合する際に、電極触媒層中へリン酸の過剰な流出がおこる。
【０００８】
特許文献１および特許文献２に記載されているような、リン酸染み出し防止方法でも同様である。いずれもリン酸を含浸した電解質膜と電極触媒層とを接合する際の電極触媒層中へのリン酸の流出がおこり、触媒の活性低下への影響が考えられる。このような触媒の活性低下が大きくなると、セル電圧が著しく低下する問題が懸念される。一方、特許文献３に記載されている、電解質膜−電極触媒層ユニット接合製造方法についても、電極の接合の際に圧縮する為、同様の問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電解質膜に過剰に含まれているプロトン伝導性液状物質量を発電性能に悪影響がない程度まで調整できる、液状物質含浸電解質膜の製造方法、および、該液状物質含浸電解質膜を備える液状物質含浸電解質膜形燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る液状物質含浸電解質膜の製造方法は、
所定の量のプロトン伝導性を有する液状物質を含む電解質膜を、撥水性、耐酸性および耐熱性を有する２枚の第１の膜の間に挟み込み、前記電解質膜から流出する前記液状物質を保持する多孔質かつ耐熱性および変形性を有する第２の膜を、前記電解質膜および前記２枚の第１の膜の周囲に配置し、前記電解質膜、前記２枚の第１の膜および前記第２の膜を、剛性、熱伝導性および耐酸性を有する２枚の第３の膜の間に挟み込んで、液状物質含浸量調整構成物を作製する構成工程と、
前記構成工程において作製された前記液状物質含浸量調整構成物を、所定の温度条件下において、所定の時間、前記２枚の第３の膜の外側から所定の圧力を加える圧縮工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記所定の量のプロトン伝導性を有する液状物質を含む電解質膜は、リン酸含浸ポリベンズイミダゾール樹脂膜であることが好ましい。
【００１２】
前記圧縮工程では、摂氏１００度以上の温度条件下において、所定の時間、所定の圧力を加えることがより好ましい。
【００１３】
前記圧縮工程では、摂氏１００度以上１８０度以下の温度条件下において、所定の時間、所定の圧力を加えることがさらに好ましい。
【００１４】
前記第１の膜はポリテトラフルオロエチレンのシートであり、前記第２の膜はポリイミド類多孔膜であり、前記第３の膜は金属板であることが最も好ましい。
【００１５】
本発明の第２の観点に係る液状物質含浸電解質膜形燃料電池は、第１の観点に係る液状物質含浸電解質膜の製造方法によって作製された液状物質含浸電解質膜と、前記液状物質含浸電解質膜の一方面側に当接するアノード触媒層と、前記液状物質含浸電解質膜の一方面側に当接するカソード触媒層とを備えることを特徴とする。
【００１６】
前記アノード触媒層、前記カソード触媒層の少なくとも一方は、予め前記液状物質含浸電解質膜側に前記液状物質が塗布された後に前記液状物質含浸電解質膜に当接されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電解質膜に過剰に含まれているプロトン伝導性液状物質量を発電性能に悪影響がない程度まで調整できる、液状物質含浸電解質膜の製造方法、および、該液状物質含浸電解質膜を備える液状物質含浸電解質膜形燃料電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の液状物質含浸電解質膜の製造方法における構成工程での一実施形態の断面を示す図である。
【図２】本発明の液状物質含浸電解質膜の製造方法における圧縮工程での一実施形態の加熱圧縮装置を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る燃料電池の構成の一例を示す概略図である。
【図４】ＰＢＩ−リン酸形燃料電池のスタックの構成の一例を示す斜視図である。
【図５】ＰＢＩ−リン酸形燃料電池のセルの構成の一例を示す斜視図である。
【図６】実施例１ないし実施例５および比較例に係る、電解質膜中のリン酸量および発電性能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明に係る液状物質含浸電解質膜の製造方法、および、該液状物質含浸電解質膜を備える液状物質含浸電解質膜形燃料電池について詳細に説明する。なお、本明細書において「有する」、「含む」または「備える」といった表現は、「からなる」または「から構成される」という意も含むものとする。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、（燃料電池用）リン酸含浸電解質膜の製造方法に関する。図１は、本発明の液状物質含浸電解質膜の製造方法における構成工程での一実施形態の断面を示す図である。リン酸含浸量調整構成物１は、電解質膜２と、該電解質膜２を挟み込む２枚の第１の膜３と、該電解質膜２および該第１の膜３の周囲に配置されている第２の膜４と、これらを挟み込む２枚の第３の膜５とから構成されている。
【００２１】
なお、本実施の形態１における電解質膜２は、図１に示すリン酸含浸量調整構成物１を作製する構成工程の前に、塩基性ポリマーからなる樹脂膜に一定以上の量のリン酸を含浸させておく。一定以上の量とは、最終的に製造する液状物質含浸電解質膜に含ませるべき量以上の量をいう。例えば、大過剰の量（飽和状態の量）のリン酸を樹脂膜に含浸させても構わない。
【００２２】
塩基性ポリマーとしては、当該技術分野にて一般に使用される、少なくとも一つの窒素原子を有するポリマー、特に主鎖および／または側鎖に一つの窒素原子を有するポリマーが挙げられる。このような塩基性ポリマーは、繰返し単位に少なくとも一つの窒素原子を有するポリマーであることが好ましく、繰返し単位に少なくとも一つの窒素原子を有する芳香環（特に５員環または６員環）を含有するポリマーであることがさらに好ましい。なお、１つの窒素原子を有する繰返し単位に加えて、窒素原子を有さない繰返し単位も含むコポリマーを使用することも可能である。
【００２３】
具体的には、例えば、ポリベンズイミダゾール類、ポリ（ピリジン類）、ポリ（ピリミジン類）、ポリイミダゾール類、ポリベンゾチアゾール類、ポリベンゾオキサゾール類、ポリオキサジアゾール類、ポリキノリン類、ポリキノキサリン類、ポリチアジアゾール類、ポリ（テトラザピレン類）、ポリオキサゾール類、ポリチアゾール類、ポリビニルピリジン類またはポリビニルイミダゾール類等を挙げることができる。このうち最も好ましい塩基性ポリマーは、ポリベンズイミダゾール類である。
【００２４】
なお、これらの塩基性ポリマーは、燃料電池用とされる際（後述の実施の形態２参照）、架橋剤によって電解質膜２において架橋されていてもよい。架橋されることによって、塩基性ポリマーの強度が増加し、電解質膜２の収縮を抑制することができる為である。架橋剤としては、例えばウレタン架橋剤等が挙げられる。
【００２５】
リン酸としては、ポリリン酸（Ｈｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１（ｎ＞１）、通常酸滴定によりＰ２Ｏ５で計算して少なくとも８３％の含量を意味する）、ホスホン酸（Ｈ３ＰＯ３）、オルトリン酸（Ｈ３ＰＯ４）、ピロリン酸（Ｈ４Ｐ２Ｏ７）、三リン酸（Ｈ５Ｐ３Ｏ１０）およびメタリン酸のいずれか、またはこれらの混合物が挙げられる。
【００２６】
次に、電解質膜２に含浸させたリン酸の量を所望量に調整する為、図１に示すリン酸含浸量調整構成物１を組み立てる。
【００２７】
それぞれの膜の特徴について、以下詳細に説明する。第１の膜３は、リン酸を含浸している電解質膜２から染み出すリン酸溶液をブロックし、外周に配置された第２の膜４に吸収させるよう、撥水性、耐酸性および耐熱性を有する物質から構成されている。例えば、０．１から０．３ｍｍ程度のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のシート等が挙げられる。
【００２８】
周囲に配置された第２の膜４は、前述したように、電解質膜２から染み出すリン酸溶液を保持（吸収）する多孔質かつ耐熱性および変形性を有する物質から構成されている。例えば、ポリイミド類多孔膜が挙げられる。最後に、これら全てを挟み込む２枚の第３の膜５は、剛性、熱伝導性および耐酸性を有する物質である。例えば、厚みが０．１から０．５ｍｍであるステンレス等の金属板が挙げられる。なお、図１に示す、第２の膜４の厚さｃは、第１の膜３の厚さｂ１と電解質膜２の厚さａと第１の膜３の厚さｂ２とを足した厚さよりも若干厚い程度が好ましい。
【００２９】
最後に、前述の構成工程において作製されたリン酸含浸量調整構成物１を、所定の温度条件下において、所定の時間、２枚の第３の膜５の外側から所定の圧力を加え、圧縮する。所定の温度条件下とは、好ましくは摂氏１００度以上の温度を意味する。さらに好ましくは摂氏１００度以上１８０度以下である。最も好ましくは、摂氏１６０度以上摂氏１８０度以下である。また、「所定の時間」および「所定の圧力」とは、圧縮前に電解質膜２が含んでいるリン酸溶液の量によって適宜合わせることが可能であり、最終的に電解質膜２が所望するリン酸量を含浸するよう、「所定の時間」および「所定の圧力」を調整すればよい。
【００３０】
図２は、本発明の液状物質含浸電解質膜の製造方法における圧縮工程での一実施形態の加熱圧縮装置を示す図である。図２に示すように、加熱圧縮装置６は、例えば、荷重表示器７と、温度表示器８と、前述の工程で構成されるリン酸含浸量調整構成物１を挟み込むように設置されている加熱プレート９と、荷重コントロール装置１０とから構成されている。なお、当該圧縮工程では、図２に示すような加熱圧縮装置６を使用しなくとも、所定の時間、所定の温度条件下において所定の圧力を加え、圧縮可能であれば、どのような手段を用いても構わない。
【００３１】
図２に示す加熱圧縮装置６を使用し加熱かつ圧縮を行う場合、前述したように、最初、電解質膜２が含んでいるリン酸量を考慮し、荷重表示器７および荷重コントロール装置１０を用い、「所定の圧力」を「所定の時間」加える。温度については、温度表示器８および加熱プレート９を、前述した所定の温度条件下に設定する。さらには、「所定の回数」当該加熱圧縮装置６による加熱圧縮を加えても構わない。
【００３２】
このように、リン酸含浸量調整構成物１を挟み込むことにより、リン酸含浸量調整構成物１は圧縮される。その結果、その内部に挟み込まれている電解質膜２内のリン酸溶液は、撥水性の第１の膜３にはじかれ、多孔質性および変形性を有する第２の膜４に吸収される。この際、第２の膜４は変形性を有する為、圧縮工程での電解質膜２のリン酸含浸量調整に影響を与えない。このように、電解質膜２に過剰にリン酸が含まれていたとしても、電解質２−触媒層接合体が製造される前に、電解質膜２が含むリン酸量を発電性能に悪影響がない程度まで自由に調整することが可能となる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、前述の実施の形態１において作製した電解質膜２を備えるリン酸形燃料電池に関する。以下、一般的な（ＰＢＩ−）リン酸形燃料電池の構造を簡単に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る燃料電池の構成の一例を示す概略図である。図３に示すように、例えば、本発明に係る燃料電池の主要な要素として、燃料電池（ＦＣ）のスタック１１と、ポンプ（Ｐ）１２ａ〜１２ｃと、加熱器１３と、改質器１４と、パワーコンディショナー（パワコン）１５と、水精製器１６と、熱交換器１７と、凝縮器１８と、バーナ１９とから構成されている。
【００３４】
図３を用い、燃料電池の主要な動作について簡単に説明する。天然ガス１３Ａおよび空気を改質器１４に通して製造した燃料ガスは、燃料電池の本体であるスタック１１のアノード側入口から導入される。また、空気を加熱器１３に通して製造した酸化剤ガスは、ポンプ１２ｃよりスタック１１のカソード側入口から導入される。また、水精製器１６についてはスタック１１で生成した水を回収し、不純物を除去し、水を改質器１４に供給する。熱交換器１７は、スタック１１に発生する熱を回収する為に適切に接続されている。さらに、凝縮器１８についても、スタック１１と適切に接続されており、スタック１１の燃料ガス排気に含まれる水蒸気等を凝縮する。バーナ１９は、凝縮器１８と接続されており、凝縮器１８で水蒸気が減少した燃料ガス排気を燃焼し、排出する。またバーナ１９は、ポンプ１２ａを挟んで天然ガス１３Ａの導入口とも接続されており、天然ガス１３Ａを燃焼し、排出する。なお、バーナ１９にはポンプ１２ｂによって空気が供給されている。図示されていないが、バーナ１９から排出された燃焼排ガスは、改質器１４の熱源となる。
【００３５】
なお、上述のような（ＰＢＩ−）リン酸形燃料電池の構成でなくとも、本実施の形態２は、実施の形態１において述べたリン酸含浸電解質膜の製造方法に特徴を有する為、燃料電池の他の構成要素に関しては公知である（ＰＢＩ−）リン酸形燃料電池の構成要素であればどのようなものでも構わない。
【００３６】
図４は、ＰＢＩ−リン酸形燃料電池のスタックの構成の一例を示す斜視図である。スタック１１は、多数のセル２０が積層されたような構造となっている。なお、理解しやすいよう、図４ではスタック１１の周囲の囲いは図示していない。図５は、ＰＢＩ−リン酸形燃料電池のセルの構成の一例を示す斜視図である。図５に示すように、セル２０は、膜電極接合体２１（電解質膜２、アノード触媒層２４、カソード触媒層２５、アノードガス拡散層２６およびカソードガス拡散層２７）を、アノード側セパレータ２２とカソード側セパレータ２３とで挟んで貼り合わせたような構造となっている。
【００３７】
なお、図４および図５のように（ＰＢＩ−）リン酸形燃料電池のスタック１１またはその単位であるセル２０として使用する際、アノード触媒層２４、カソード触媒層２５の少なくとも一方を、予め電解質膜２側にリン酸溶液が塗布された後に電解質膜２に当接すると、これらの触媒層の予期せぬ活性低下を防止することが可能となる為、より好ましい。
【実施例】
【００３８】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下の実施例は、本発明の好適な一例を示すものであり、本発明を何ら限定するものではない。
【００３９】
（実施例１）
実施例１では、図１において、電解質膜２は厚さａが０．０９ｍｍであるリン酸（８５％のリン酸溶液）を飽和状態まで含浸させたＰＢＩ−リン酸電解質膜であり、第１の膜３は厚さｂ１およびｂ２が０．１ｍｍであるポリテトラフルオロエチレンのシートであり、第２の膜４は厚さｃが０．３ｍｍであるポリイミド類多孔膜であり、第３の膜５は厚さｄが０．２ｍｍであるステンレスの板を用い、前述した構成工程を行った。
【００４０】
また、圧縮工程は、図２において示した加熱圧縮装置６を用い、上下から加熱圧縮を行った。詳細には、荷重が１ＭＰａ、温度が１６０℃、時間が３分間（回数は１回）の条件において行った。その後、圧縮後の電解質膜２を乾燥させ、該電解質膜２が含浸しているリン酸の量（ｍｇ／ｃｍ２）を測定した。さらに、圧縮後の電解質膜２における発電性能（Ｖ＠０．２Ａ／ｃｍ２）についても測定した。
【００４１】
（実施例２）
実施例２では、図１において、前述の実施例１の各々の膜の構成物と同様の材料および厚さの膜を用いて構成工程における実験を行った。また、圧縮工程は、実施例１と同様に、図２において示した加熱圧縮装置６を用い、上下から加熱圧縮を行った。詳細には、荷重が１ＭＰａ、温度が１６０℃、時間が３分間（回数は３回）の条件で行った。その後のリン酸量の測定（ｍｇ／ｃｍ２）、および発電性能の測定（Ｖ＠０．２Ａ／ｃｍ２）は実施例１と同様である。
【００４２】
（実施例３）
実施例３では、図１において、前述の実施例１の各々の膜の構成物と同様の材料および厚さの膜を用いて構成工程における実験を行った。また、圧縮工程は、実施例１と同様に、図２において示した加熱圧縮装置６を用い、上下から加熱圧縮を行った。詳細には、荷重が０．８ＭＰａ、温度が１６０℃、時間が３分間（回数は１回）の条件で行った。その後のリン酸量の測定（ｍｇ／ｃｍ２）、および発電性能の測定（Ｖ＠０．２Ａ／ｃｍ２）は実施例１と同様である。
【００４３】
（実施例４）
実施例４では、図１において、前述の実施例１の各々の膜の構成物と同様の材料および厚さの膜を用いて構成工程における実験を行った。また、圧縮工程は、実施例１と同様に、図２において示した加熱圧縮装置６を用い、上下から加熱圧縮を行った。詳細には、荷重が１ＭＰａ、温度が１００℃、時間が３分間（回数は１回）の条件で行った。その後のリン酸量の測定（ｍｇ／ｃｍ２）、および発電性能の測定（Ｖ＠０．２Ａ／ｃｍ２）は実施例１と同様である。
【００４４】
（実施例５）
実施例５では、図１において、前述の実施例１の各々の膜の構成物と同様の材料および厚さの膜を用いて構成工程における実験を行った。また、圧縮工程は、実施例１と同様に、図２において示した加熱圧縮装置６を用い、上下から加熱圧縮を行った。詳細には、荷重が１ＭＰａ、温度が１８０℃、時間が３分間（回数は１回）の条件で行った。その後のリン酸量の測定（ｍｇ／ｃｍ２）、および発電性能の測定（Ｖ＠０．２Ａ／ｃｍ２）は実施例１と同様である。
【００４５】
（比較例）
比較例では、実施例１ないし実施例５において行ったような構成工程および圧縮工程を行わずに、電解質膜２を乾燥させ、該電解質膜２が含浸しているリン酸の量（ｍｇ／ｃｍ２）を測定した。さらに、実施例１ないし実施例５において、構成工程および圧縮工程を行わない場合のそのままの電解質膜２における発電性能（Ｖ＠０．２Ａ／ｃｍ２）について測定した。
【００４６】
図６は、実施例１ないし実施例５および比較例に係る、電解質膜中のリン酸量および発電性能を示す図である。図６に示す実施例１ないし実施例５のように、圧縮工程における荷重、温度、時間および回数の条件を適宜調整することによって、加熱圧縮後の電解質膜２中のリン酸の量を調整することが可能となる。さらには、実施例１ないし実施例５と比較例とを比べると、発電性能についても上昇していた。
【００４７】
以上、実施の形態および実施例について説明したが、本発明は上述した実施の形態および実施例に限定されることはなく、本発明の範囲内で種々の実施形態が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  リン酸含浸量調整構成物
２  電解質膜
３  第１の膜
４  第２の膜
５  第３の膜
６  加熱圧縮装置
７  荷重表示器
８  温度表示器
９  加熱プレート
１０  荷重コントロール装置
１１  スタック
１２  ポンプ
１３  加熱器
１４  改質器
１５  パワーコンディショナー
１６  水精製器
１７  熱交換器
１８  凝縮器
１９  バーナ
２０  セル
２１  膜電極接合体
２２  アノード側セパレータ
２３  カソード側セパレータ
２４  アノード触媒層
２５  カソード触媒層
２６  アノードガス拡散層
２７  カソードガス拡散層
【図１】
2012174550.tif 000003
【図２】
2012174550.tif 000004
【図３】
2012174550.tif 000005
【図４】
2012174550.tif 000006
【図５】
2012174550.tif 000007
【図６】
2012174550.tif 000008