(57)【要約】【課題】ガス拡散層から突出した導電性繊維を除去する際にガス拡散層の焼損を防止する。【解決手段】燃料電池のガス拡散層の製造方法は、導電性繊維から成る層と撥水層とが積層して成るガス拡散層の撥水層側にガス拡散層に比べ熱伝導率の高い保護層を形成し（Ｓ１００）、保護層に絶縁部材を配置し、ガス拡散層と絶縁部材を一対の電極で挟み、一対の電極のそれぞれの背面に一対の面圧板を配置して挟み込み、一対の面圧板によりガス拡散層を加圧する（Ｓ１０１）。加圧状態のまま、一対の電極に電圧が印加されると（Ｓ１０４）、絶縁部材の孔を介して撥水層側の電極に接触している導電性繊維の突き出し部分に電流が流れ、ジュール熱により燃焼し除去される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性繊維から成る層と撥水層とが積層してなるガス拡散層の撥水層側にガス拡散層に比べ熱伝導率の高い保護層を形成する工程と、
撥水層及び保護層から突出した導電性繊維に通電し燃焼させ除去する工程と、
を有することを特徴とする燃料電池のガス拡散層の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、
前記保護層は、導電性材料を含むことを特徴とする燃料電池のガス拡散層の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、
さらに、ガス拡散層に対しガス拡散層の厚み方向に予め定められた圧力を加える工程を有し、
予め定められた圧力で押圧された際に撥水層及び保護層から突出した導電性繊維に通電し燃焼させて除去することを特徴とする燃料電池のガス拡散層の製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、
さらに、保護層の面に絶縁部材を配置する工程と、
ガス拡散層と絶縁部材とを挟むように一対の電極を配置する工程と、
ガス拡散層に対しガス拡散層の厚み方向に予め定められた圧力を加える工程と、
一対の電極間に電圧を印加する工程と、を有し、
予め定められた圧力で押圧された際に撥水層及び保護層から突出した導電性繊維に通電して燃焼させ除去することを特徴とする燃料電池のガス拡散層の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、
前記絶縁部材は、多孔質材料からなることを特徴とする燃料電池のガス拡散層の製造方法。
【請求項６】
導電性繊維から成る層と撥水層とが積層してなるガス拡散層の撥水層側にガス拡散層に比べ熱伝導率の高い保護層を形成する形成手段と、
ガス拡散層に対しガス拡散層の厚み方向に圧力を加える加圧手段と、
ガス拡散層に予め定められた圧力が加えられている状態で撥水層から突出した導電性繊維を除去する除去手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池のガス拡散層の製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料電池のガス拡散層の製造装置において、
前記除去手段が、撥水層の面に配置される絶縁部材と、
ガス拡散層と絶縁部材とを挟むように設けられた一対の電極と、
押圧状態のガス拡散層の撥水層および絶縁部材を貫通し突き出した導電性繊維を燃焼するために一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
を有することを特徴とする燃料電池のガス拡散層の製造装置。
【請求項８】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法により製造されたガス拡散層を、電解質膜の一方面に燃料極を他方の面に空気極をそれぞれ配した膜電極接合体に積層して成る発電体と、セパレータとが交互に積層して形成された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、燃料電池のガス拡散層の製造方法、製造装置および燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、図６に示すように、固体高分子膜からなる電解質膜７２を燃料極７０と空気極７４との２枚の電極で挟んだ膜電極接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を、さらに２枚のセパレータ８０に挟持してなるセルを最小単位とし、通常、このセルを複数積み重ねて燃料電池スタック（ＦＣスタック）とし、高圧電圧を得るようにしている。
【０００３】
固体高分子型燃料電池の発電の仕組みは、一般に、燃料極（アノード側電極）７０に燃料ガス、例えば水素含有ガスが、一方、空気極（カソード側電極）７４には酸化剤ガス、例えば主に酸素（Ｏ2）を含有するガスあるいは空気が供給される。水素含有ガスは、燃料ガス流路を通って燃料極７０に供給され、電極の触媒の作用により電子と水素イオン（Ｈ+）に分解される。電子は外部回路を通って、燃料極７０から空気極７４に移動し、電流を作り出す。一方、水素イオン（Ｈ+）は電解質膜７２を通過して空気極７４に達し、酸素および外部回路を通ってきた電子と結合し、反応水（Ｈ2Ｏ）になる。水素（Ｈ2）と酸素（Ｏ2）および電子の結合反応と同時に発生する熱は、冷却水によって回収される。また、空気極７４のあるカソード側に生成した水（以下「生成水」という）は、カソード側から排出される。
【０００４】
上述した燃料電池の燃料極及び空気極は、それぞれ触媒層からなり、この触媒層にはそれぞれ水素含有ガス、酸化剤ガスを拡散するためのガス拡散層が積層されている。ところで、上述の反応により生成した生成水の排出がカソード側で滞った場合、空気極に閉塞現象（「フラッディング現象」ともいう）が生じる場合がある。そこで、ガス拡散層は、通常、導電性繊維からなる層と撥水層とからなり、撥水層により、生成水の排水が促進されて、フラッディング現象が防止される。
【０００５】
しかしながら、ガス拡散層における導電性繊維の少なくとも一部が突出している場合、ガス拡散層を膜電極接合体に積層した場合に、導電性繊維の突き出しにより、膜電極接合体が損傷するおそれがある。
【０００６】
図４に示すように、一般に、燃料電池のセルは、電極としてそれぞれ機能する一対の触媒層で電解質膜を挟んで形成された膜電極接合体（ＭＥＡ）５０の両面に、それぞれ導電性繊維２４から成る層と撥水層２２とが積層して成るガス拡散層５２，５４が設けられ、さらに膜電極接合体５０とガス拡散層５２，５４を挟むようにセパレータ６２，６４が配置されて形成される。ここで、導電性繊維２４から成る層は、導電性繊維２４の集合体からなり、この導電性繊維２４の集合体が撥水層２２に接合されて、ガス拡散層５２，５４が形成されている。
【０００７】
通常、燃料電池のセルの状態では、導電性繊維２４から成る層から導電性繊維２４が撥水層２２に向かって突き出したとしても、導電性繊維２４の突き出し部分は撥水層２２内に留まる。しかし、燃料電池の複数のセルをスタック状に積層した場合には、ガス拡散層５２，５４の厚み方向に圧力が加わり、ガス拡散層５２，５４の厚みは薄くなるため、導電性繊維の突き出し部分６０は撥水層２２から突出し、膜電極接合体５０に損傷を与える可能性がある。ここで、膜電極接合体５０が損傷すると、燃料電池の燃費が悪化するおそれがある。
【０００８】
そこで、特許文献１には、固体高分子電解質膜を挟んで両主面に配設した触媒層と、この触媒層の両外側に配設した多孔質のガス拡散層とを備えた固体高分子型燃料電池の前記ガス拡散層の製造方法において、前記ガス拡散層は、カーボンペーパーやカーボンクロス等の導電性多孔質基材からなるものとし、この導電性多孔質基材を所定寸法に形成した後、前記触媒層と隣接する側の前記基材表面を、放電のアーク熱により平滑化処理することが提案されており、これにより、ガス拡散層表面から突出したカーボン繊維を、放電のアーク熱加工により焼失させることができ、その結果、スタックを締付けた際に、ガス拡散層が原因となって触媒層や固体高分子膜の損傷を防止することが記載されている。
【０００９】
また、特許文献２にも、高分子電解質型燃料電池の製造において、ガス拡散層と膜−電極接合体との熱圧着工程に先立って、ガス拡散層を構成する多孔質導電性材料の少なくとも一方の面の突起部は、予め燃焼または放電により除去することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２５９４６３号公報
【特許文献２】特開２００３−２８２０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ガス拡散層は、通常、導電性繊維からなる層と撥水層とからなる。従って、ガス拡散層表面から突出したカーボン繊維または多孔質導電性材料を、上述した先行技術のように、単に燃焼または放電により除去した場合、燃焼または放電により除去された突出したカーボン繊維等の周囲に存在する撥水層も一部燃焼し損傷してしまう可能性がある。このように、撥水層の一部が燃焼し損傷すると、ガス拡散層における撥水性が低下し、燃料電池の発電時に生成する生成水の排水が滞り、その結果、ガス拡散性も低下し、また発電効率も低下してしまうおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ガス拡散層に含まれる導電性繊維の突出による膜電極接合体又は電解質膜の損傷を防止するとともに、ガス拡散層から突出した導電性繊維を除去する際のガス拡散層、特に撥水層の燃焼による損傷を防止する燃料電池のガス拡散層の製造方法、製造装置および燃料電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池のガス拡散層の製造方法、製造装置および燃料電池は以下の特徴を有する。
【００１４】
（１）導電性繊維から成る層と撥水層とが積層してなるガス拡散層の撥水層側にガス拡散層に比べ熱伝導率の高い保護層を形成する工程と、撥水層及び保護層から突出した導電性繊維に通電し燃焼させ除去する工程と、を有する燃料電池のガス拡散層の製造方法である。
【００１５】
導電性繊維が電気伝導性を有することを利用し、突出した導電性繊維に電流を流してジュール熱により燃焼させ除去することができる。さらに、ガス拡散層から突出した導電性繊維に通電し燃焼させて除去する際に、通電により燃焼している導電性繊維の熱を保護層に伝播させることにより、燃焼している導電性繊維の周囲に存在するガス拡散層、特に撥水層の部分的な燃焼による損傷が防止される。
【００１６】
（２）上記（１）に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、前記保護層は、導電性材料を含む燃料電池のガス拡散層の製造方法である。
【００１７】
ガス拡散層から突出した導電性繊維に通電し燃焼させて除去する際に、保護層に含まれる導電性材料によって、突出した導電性繊維に集中する電流の一部を保護層に伝播させ、突出した導電性繊維が過度に発熱することを抑制することで、ガス拡散層、特に撥水層の部分的な燃焼による損傷が防止される。
【００１８】
（３）上記（１）または（２）に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、さらに、ガス拡散層に対しガス拡散層の厚み方向に予め定められた圧力を加える工程を有し、予め定められた圧力で押圧された際に撥水層及び保護層から突出した導電性繊維に通電し燃焼させて除去する燃料電池のガス拡散層の製造方法である。
【００１９】
（４）上記（１）または（２）に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、さらに、保護層の面に絶縁部材を配置する工程と、ガス拡散層と絶縁部材とを挟むように一対の電極を配置する工程と、ガス拡散層に対しガス拡散層の厚み方向に予め定められた圧力を加える工程と、一対の電極間に電圧を印加する工程と、を有し、予め定められた圧力で押圧された際に撥水層及び保護層から突出した導電性繊維に通電して燃焼させ除去する燃料電池のガス拡散層の製造方法である。
【００２０】
（５）上記（４）に記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法において、前記絶縁部材は、多孔質材料からなる燃料電池のガス拡散層の製造方法である。
【００２１】
（６）導電性繊維から成る層と撥水層とが積層してなるガス拡散層の撥水層側にガス拡散層に比べ熱伝導率の高い保護層を形成する形成手段と、ガス拡散層に対しガス拡散層の厚み方向に圧力を加える加圧手段と、ガス拡散層に予め定められた圧力が加えられている状態で撥水層から突出した導電性繊維を除去する除去手段と、を備えた燃料電池のガス拡散層の製造装置である。
【００２２】
ガス拡散層から突出した導電性繊維に通電し燃焼させて除去する際に、通電により燃焼している導電性繊維の熱を保護層に伝播させることにより、燃焼している導電性繊維の周囲に存在するガス拡散層、特に撥水層の部分的な燃焼による損傷が防止される。さらに、予め定められた圧力として、例えば、燃料電池のセルの積層時相当の圧力を、ガス拡散層の厚み方向に加え、この押圧状態で、撥水層及び保護層から突出した導電性繊維を除去することにより、ガス拡散層を用いた燃料電池のセルを積層した際に、ガス拡散層由来の導電性繊維の突出による膜電極接合体、電解質膜の損傷が防止される。
【００２３】
（７）上記（６）に記載の燃料電池のガス拡散層の製造装置において、前記除去手段が、撥水層の面に配置される絶縁部材と、ガス拡散層と絶縁部材とを挟むように設けられた一対の電極と、押圧状態のガス拡散層の撥水層および絶縁部材を貫通し突き出した導電性繊維を燃焼するために一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、を有する燃料電池のガス拡散層の製造装置である。
【００２４】
（８）上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の燃料電池のガス拡散層の製造方法により製造されたガス拡散層を、電解質膜の一方面に燃料極を他方の面に空気極をそれぞれ配した膜電極接合体に積層して成る発電体と、セパレータとが交互に積層して形成された燃料電池である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ガス拡散層を用いた燃料電池のセルを積層した際に、ガス拡散層由来の導電性繊維の突出による膜電極接合体、電解質膜の損傷を防止するとともに、ガス拡散層から突出した導電性繊維を除去する際のガス拡散層、特に撥水層の燃焼による損傷（以下「焼損」という）を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における燃料電池のガス拡散層の製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本願発明の実施の形態における保護層が形成されたガス拡散層における突出した導電性繊維の除去の一例を説明する模式図である。
【図３】本発明の実施の形態における燃料電池のガス拡散層の製造方法の一例を示すフロー図である。
【図４】導電性繊維の突き出しによる損傷の状況の一例を説明する図である。
【図５】突出した導電性繊維の燃焼時における撥水層の焼損状況の一例を説明する模式図である。
【図６】燃料電池のセルの構成および発電時のメカニズムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１には、本実施の形態における燃料電池のガス拡散層の製造装置の一例が示されている。図１に示すように、本実施の形態における燃料電池のガス拡散層の製造装置は、導電性繊維２４から成る層と撥水層２２とが積層してなるガス拡散層２０の撥水層２２側にガス拡散層２０に比べ熱伝導率の高い保護層２６を形成する形成手段（図示せず）と、ガス拡散層２０に対しガス拡散層２０の厚み方向に圧力を加える加圧手段と、ガス拡散層２０に予め定められた圧力が加えられている状態で撥水層２２及び保護層２６から突出した導電性繊維２４を除去する除去手段と、を備える。
【００２９】
ここで、「予め定められた圧力」は、本実施の形態では、「燃料電池の複数のセルをスタック状に積層した際に加わる面圧相当の圧力」をいい、また、本明細書における「面圧」とは、膜電極接合体やガス拡散層などの厚み方向にかかる圧力をいう。また、本実施の形態における「燃料電池の複数のセルをスタック状に積層した際に加わる面圧相当の圧力」は、各燃料電池のセルのスタック圧に応じて適宜設定されるが、例えば、約０．１ＭＰａ〜２ＭＰａである。
【００３０】
予め定められた圧力として、例えば、燃料電池のセルの積層時相当の圧力を、ガス拡散層の厚み方向に加え、この押圧状態で、撥水層及び保護層から突出した導電性繊維を除去することにより、ガス拡散層を用いた燃料電池のセルを積層した際に、ガス拡散層由来の導電性繊維の突出による膜電極接合体、電解質膜の損傷が防止される。
【００３１】
保護層２６としては、上述したように、ガス拡散層より熱伝導率が高いものであれば如何なるものでもよく、さらに、導電性材料が含有されていることが好ましい。例えば、図５に示すように、撥水層２２側に保護層２６を設けず、撥水層２２から突出した導電性繊維２４に電流を流し、ジュール熱により燃焼させて除去すると、突出した導電性繊維２４に流れた電流や発生した熱は、導電性繊維２４の突き出しが焼失されるまで、その導電性繊維２４の周辺の撥水層２２へ拡散する。このため、拡散した電流と熱によって撥水層２２が部分的に焼損してしまうおそれがある。これに対し、本実施の形態では、図２に示すように、ガス拡散層２０の撥水層２２側にガス拡散層２０に比べ熱伝導率が高く、また導電性部材を含む保護層２６を設けていることにより、撥水層２２及び保護層２６から突出した導電性繊維２４に電流を流し、ジュール熱により燃焼させて除去したとしても、導電性繊維２４に流れ込む電流の一部及び発生する熱の一部は、保護層２６内に伝播するため、特に突出した導電性繊維の過度な発熱が抑制され、撥水層２２が焼損されない。
【００３２】
従って、保護層２６は、ガス拡散層より熱伝導率が高く、また導電性を有するものから形成されることが好ましい。保護層２６の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などが挙げられる。また、例示した金属を用いる場合、蒸着装置を用い蒸着法によって、撥水層２２側に保護層２６が形成される。蒸着法は、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）のいずれでもよい。
【００３３】
また、本実施の形態において、保護層２６は、ガス拡散層の撥水層２２側に蒸着されているが、導電性繊維２４に流れ込む電流の一部および発生する熱の一部を保護層２６に伝播させることができればよく、例えば、絶縁部材１８の撥水層２２側に保護層を設けてもよい。
【００３４】
除去手段は、図１に示すように、導電性繊維２４から成る層と接する面と反対側の撥水層２２側に設けられた保護層２６の面に配置される絶縁部材１８と、ガス拡散層２０と絶縁部材１８とを挟むように設けられた一対の電極１６ａ，１６ｂと、一対の電極１６ａ，１６ｂに電圧を印加する電圧印加手段である電源３０とを備える。なお、以下、絶縁部材１８は、複数の孔１９を有する多孔質の絶縁部材を例に取って説明する。
【００３５】
加圧手段は、図１に示すように、ガス拡散層２０の厚み方向に圧力をかける、すなわちガス拡散層２０に面圧をかけるように、一対の電極１６ａ，１６ｂのそれぞれの背面に設けられた面圧板１４ａ，１４ｂと、面圧板１４ａ，１４ｂに対して図１に示す白抜き矢印方向に面圧を印加可能な加圧装置１２とを有する。
【００３６】
さらに、本実施の形態における燃料電池のガス拡散層の製造装置は、図示しない蒸着装置と、図１に示すように、枠１０の中に、上記加圧装置１２、面圧板１４ａ，１４ｂ、電極１６ａ，１６ｂ、絶縁部材１８、ガス拡散層２０が層状に順次設置され、電源３０が電極１６ａ，１６ｂに電気的に接続され、制御装置４０が加圧装置１２に電気的に接続され、電源３０と制御装置４０とが電気的に接続されて形成されている。
【００３７】
加圧装置１２を用い、予め定められた圧力を面圧板１４ａ，１４ｂに印加することにより、導電性繊維２４は、撥水層２２及び保護層２６を貫通して撥水層２２及び保護層２６から突出し、一方の電極１６ｂに接触する。ここで、一対の電極１６ａ，１６ｂに電圧を印加することにより、電気伝導性を有し突出している導電性繊維２４に電流が流れ、導電性繊維２４はジュール熱により燃焼し除去される。
【００３８】
また、本実施の形態における導電性繊維２４から成る層は、導電性繊維の集合体として、例えば、カーボンペーパー、カーボンクロスなどの炭素質多孔質体が用いられ、導電性繊維として、例えば、アクリル繊維や、加熱溶融して紡糸したピッチを高温で炭化させたＰＡＮ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）系導電性繊維が用いられる。また、撥水層２２は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素系ポリマーとカーボンブラックにより形成され、導電性繊維２４の集合体に撥水層２２が接合されて、ガス拡散層２０が形成されている。
【００３９】
次に、図１，３を用いて、本実施の形態における燃料電池のガス拡散層の製造方法の一例について説明する。
【００４０】
まず、ガス拡散層２０の撥水層２２側にガス拡散層２０に比べ熱伝導率の高い保護層２６を形成する（Ｓ１００）。ここで、保護層２６は、上述したように、導電性材料を含有することがより好ましい。次に、撥水層２２側に設けられた保護層２６に絶縁部材１８を配置し、さらにガス拡散層２０と絶縁部材１８を一対の電極１６ａ，１６ｂで挟み、さらに一対の電極１６ａ，１６ｂのそれぞれの背面に面圧板１４ａ，１４ｂを配置して挟み込み、制御装置４０からの出力に基づき、加圧装置１２によって、面圧板１４ａ，１４ｂをそれぞれ図１に示す白抜き矢印方向に加圧する（Ｓ１０１）。加圧により、撥水層２２に隠れていた導電性繊維２４の突き出し部分が撥水層２２及び保護層２６から突出し、突出した導電性繊維２４の突き出し部分が絶縁部材１８の孔１９を介して電極１６ｂに接触することになる（図１の破線で囲んだ部分Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に相当）。
【００４１】
次いで、加圧装置１２により印加された「面圧」が「閾値」になったことを制御装置４０が検知すると（Ｓ１０２）、制御装置４０は、加圧装置１２にこの面圧状態を維持させたまま、電源３０から一対の電極１６ａ，１６ｂに電圧を印加させる。ここで、「閾値」として、「燃料電池の複数のセルをスタック状に積層した際に加わる面圧相当の圧力」を設定しておく。
【００４２】
次に、一対の電極１６ａ，１６ｂに電圧が印加されると（Ｓ１０４）、導電性繊維は電気伝導性を有することから、絶縁部材１８の孔１９を介して電極１６ｂに接触している導電性繊維の突き出し部分に電流が流れ、ジュール熱により突出した導電性繊維は燃焼し除去される。その際、導電性繊維２４に流れ込む電流の一部及び発生する熱は、保護層２６内に伝播するため、撥水層２２は焼損しない。次いで、電極１６ｂに接触していた導電性繊維の突き出し部分が燃焼し、電極１６ａ，１６ｂの間に電流が流れなくなったことを制御装置４０が検知すると（Ｓ１０６）、制御装置４０は、電源３０から一対の電極１６ａ，１６ｂへの電圧印加を停止させ（Ｓ１０８）、さらに加圧装置１２による加圧状態から減圧して常圧に戻し（Ｓ１１０）、処理済みのガス拡散層を取り出す。
【００４３】
ここで、絶縁部材１８は、スタック状に積層された際の膜電極接合体の厚みと同等またはそれ以下の厚みを有する。これにより、燃料電池のセルをスタック状に積層した際に、ガス拡散層２０から突出した導電性繊維２４による膜電極接合体の貫通などの損傷が防止される。
【００４４】
また、例えば、絶縁部材１８が多孔質材料からなる場合、押圧された際に撥水層２２及び保護層２６から突出した導電性繊維２４の突き出し部が、絶縁部材１８から貫通し易くなる。また、多孔質材料の厚さや気孔径を適宜選択することで、除去する導電性繊維２４の太さや長さを選択的に調整することができる。
【００４５】
但し、本実施の形態における絶縁部材１８は、容易に導電性繊維が貫通する部材であれば如何なるものであってもよいが、上述したように、例えば、多孔質材料、繊維状部材などからなってもよい。また、導電性繊維の突き出しをジュール熱により燃焼させることから、絶縁性で容易に導電性繊維が貫通しかつ耐熱性の部材が好ましく、例えば、シリコーン樹脂と石綿、ガラス繊維から成る絶縁部材が好ましい。
【００４６】
また、電源３０より印加される電圧は、電極１６ｂに接触している導電性繊維２４の突き出しを燃焼可能な電流が流れる程度の電圧であればよく、絶縁部材１８の耐熱温度を考慮して、適宜電圧が選択される。
【００４７】
また、図１では、ガス拡散層２０の両面から面圧を加えるために、面圧板１４ａ，１４ｂをそれぞれ白抜き矢印方向に移動させているが、これに限るものではなく、少なくとも一方の面圧板を用いて面圧を加えてもよい。
【００４８】
本実施の形態における燃料電池は、上述したガス拡散層の製造方法により製造されたガス拡散層を、電解質膜の一方面に燃料極を他方の面に空気極をそれぞれ配した膜電極接合体に積層して成る発電体と、セパレータとが交互に積層して形成されている。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の燃料電池の製造方法および燃料電池は、燃料電池を用いる用途であれば、如何なる用途にも有効であるが、特に車両用の燃料電池に供することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  枠、１２  加圧装置、１４ａ，１４ｂ  面圧板、１６ａ，１６ｂ  電極、１８  絶縁部材、１９  孔、２０，５２，５４  ガス拡散層、２２  撥水層、２４  導電性繊維、２６  保護層、３０  電源、４０  制御装置、５０  膜電極接合体、６０  突き出し部分、６２，６４  セパレータ。
【図２】
2012054044.tif 000003
【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図４】
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