(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の正・負極にそれぞれ酸素及び水素を供給して発電させるために、前記正・負極間に設ける電解質膜の成形方法において、
前記正極又は負極のうち、イオン交換性フッ素樹脂が含まれた一方の電極を基板に積層して電極板を得る工程と、
前記電解質膜用の溶液として、イオン交換性ＨＣ系樹脂を炭素と同量以下含むとともに、溶媒としてＮメチル２ピロリドンを含んでいる炭化水素系ポリマー溶液を用意し、この炭化水素系ポリマー溶液中のＮメチル２ピロリドン溶媒を、前記炭化水素系ポリマーとの溶解能力に優れているメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの少なくとも一種からなるアルコール系溶媒に置換する工程と、
このアルコール系溶媒に置換した炭化水素系ポリマー溶液を前記電極板の電極に塗布する工程と、
この塗布した炭化水素系ポリマー溶液を乾燥することにより前記電解質膜を均一の膜厚に成形する工程と、からなる燃料電池用電解質膜の成形方法。
【請求項２】
前記アルコール系溶媒は、イソプロピルアルコールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池用電解質膜の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の正・負極間に備える電解質膜の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の燃料電池を示す説明図である。この燃料電池１００は、負極（水素極）１０１と正極（酸素極）１０２との間に電解質膜１０３を配置し、負極１０１に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を接触させるとともに、正極１０２に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を接触させることにより、電子ｅ-を矢印の如く流すことにより、電流を発生させるものである。電流を発生させる際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成水（Ｈ2Ｏ）を得る。
【０００３】
図８（ａ），（ｂ）は従来の燃料電池を構成する電解質膜の成形方法を示す説明図である。
（ａ）において、負極１０１を基板１０５に積層した電極板１０６を準備するとともに、電解質膜用の炭化水素系ポリマー溶液（以下、「ＨＣ系ポリマー溶液」という）１０８を用意し、このＨＣ系ポリマー溶液１０８を電極板１０６の負極１０１などに塗布する。
（ｂ）において、塗布したＨＣ系ポリマー溶液１０８をヒータ１０９で乾燥することにより電解質膜１０３を成形する。この電解質膜１０３に正極１０２を重ねることで、図７に示す燃料電池１００を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＨＣ系ポリマー溶液１０８には、イオン交換性ＨＣ系樹脂を炭素と同量以下含むとともに、溶媒としてＮメチル２ピロリドン（以下、「ＮＭＰ」という）を含んでいる。このＮＭＰは、イオン交換性フッ素系樹脂に対して溶解し難い。
【０００５】
加えて、ＮＭＰは表面張力が高いという性質を備えているので、電極板１０６の負極１０１などにＨＣ系ポリマー溶液１０８を塗布した際に、ＨＣ系ポリマー溶液１０８のぬれ性が悪く、ＨＣ系ポリマー溶液１０８が電極板１０６の負極１０１などで弾かれる。
【０００６】
これにより、ＨＣ系ポリマー溶液１０８を電極板１０６の負極１０１などに均一に塗布することは難しく、電解質膜１０３の膜厚が不均一になり、燃料電池１００の発電能力などを十分に確保することはできない。なお、想像線の電解質膜１１２は、膜厚が均一の状態を示す。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、電解質層膜の膜厚を均一に成形することができる燃料電池用電解質膜の成形方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１は、燃料電池の正・負極にそれぞれ酸素及び水素を供給して発電させるために、前記正・負極間に設ける電解質膜の成形方法において、前記正極又は負極のうち、イオン交換性フッ素樹脂が含まれた一方の電極を基板に積層して電極板を得る工程と、前記電解質膜用の溶液として、イオン交換性ＨＣ系樹脂を炭素と同量以下含むとともに、溶媒としてＮメチル２ピロリドンを含んでいる炭化水素系ポリマー溶液を用意し、この炭化水素系ポリマー溶液中のＮメチル２ピロリドン溶媒を、前記炭化水素系ポリマーとの溶解能力に優れているメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの少なくとも一種からなるアルコール系溶媒に置換する工程と、このアルコール系溶媒に置換した炭化水素系ポリマー溶液を前記電極板の電極に塗布する工程と、この塗布した炭化水素系ポリマー溶液を乾燥することにより前記電解質膜を均一の膜厚に成形する工程とからなることを特徴とする。
【０００９】
ここで、アルコール系の溶液は表面張力が小さいことは一般的に知られている。そこで、請求項１では、電解質膜用の炭化水素系ポリマー溶液中の溶媒を、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの少なくとも一種からなるアルコール系溶媒に置換することにした。炭化水素系ポリマー溶液中の溶媒を表面張力の小さいアルコール系溶媒に置換することで、炭化水素系ポリマー溶液の表面張力を小さく抑えることができる。
【００１０】
これにより、炭化水素系ポリマー溶液を電極板の基板及び電極に塗布した際に、炭化水素系ポリマー溶液のぬれ性を好適に保つことができるので、炭化水素系ポリマー溶液が基板及び電極で弾かれることを抑えることができる。
このため、炭化水素系ポリマー溶液を電極板に均一の厚さで塗布することができるので、炭化水素系ポリマー溶液を乾燥した際に、電解質膜を均一の膜厚に成形することができる。
【００１２】
アルコール系溶媒として、メタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの少なくとも一種を採用した。メタノール、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルアルコールは、表面張力が小さく、炭化水素系ポリマーとの溶解能力に優れている。
【００１３】
請求項２において、アルコール系溶媒は、イソプロピルアルコールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液であることを特徴とする。
【００１４】
アルコール系溶媒を、イソプロピルアルコールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液とすることで、電解質膜の膜厚をより均一に成形することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る燃料電池（第１実施形態）を示す分解斜視図である。
燃料電池ユニット１０は複数（２個）の燃料電池１１，１１で構成したものである。燃料電池１１は、負基板（基板）１３に負極（水素極）１４を設けて負電極板（電極板）１２を形成し、この負電極板１２に燃料電池用電解質膜（電解質膜）１５を設け、正基板（基板）１７に正極（酸素極）１８を設けて正電極板（電極板）１６を形成し、この正極１８を電解質膜１５に重ね、負基板１３の外側に負極側流路基板２１を配置し、正基板１７の外側に正極側流路基板２４を配置したものである。
この燃料電池１１をセパレータ２６を介して複数個（２個）備えることで、燃料電池ユニット１０を構成する。
【００１６】
負基板１３に負極側流路基板２１を積層することで、負極側流路基板２１の流路溝２１ａを負基板１３で覆うことにより、水素ガス流路２２を形成する。また、正基板１７に正極側流路基板２４を積層することで、正極側流路基板２４の流路溝２４ａを正基板１７で覆うことにより、酸素ガス流路２５を形成する。
【００１７】
水素ガス流路２２に水素ガスを供給することで、負極１４に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着させるとともに、酸素ガス流路２５に酸素ガスを供給することで、正極１８に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着させる。これにより、電子（ｅ-）を矢印の如く流して電流を発生させることができる。
なお、電流を発生させる際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成水（Ｈ2Ｏ）を得る。
【００１８】
図２は本発明に係る燃料電池用電解質膜（第１実施形態）を示す断面図であり、負基板１３に負極１４を設けて負電極板１２を形成し、負極１４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａを、電解質膜１５でそれぞれ覆った状態を示す。
負基板１３は、炭素で形成した板材であり、一方の面１３ｂに負極１４を備える。この負極１４に触媒を含み、この触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着させる。
なお、図１に示す正基板１７は、負極板１３と同様に炭素で形成した板材であり、一方の面に正極１８を備える。この正極１８に触媒を含み、この触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着させる。
【００１９】
電解質膜１５は、ＨＣ系ポリマー溶液に含む溶媒を、アルコール系溶媒に置換した状態で、負極１４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液を塗布し、塗布した後、乾燥することで得たイオン交換用の膜である。
【００２０】
アルコール系溶媒は表面張力が小さい。このため、ＨＣ系ポリマー溶液中の溶媒をアルコール系に置換することで、ＨＣ系ポリマー溶液の表面張力を小さくすることができるので、ＨＣ系ポリマー溶液のぬれ性を好適に保つことができる。これにより、ＨＣ系ポリマー溶液を負電極板１２の負極１４に均一の厚さで塗布することができるので、電解質膜１５を均一の膜厚に成形することができる。
【００２１】
電解質膜１５の成形方法を図３〜図４に基づいて説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る燃料電池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第１工程説明図である。
（ａ）において、図２に示す負電極板１２を準備し、かつ、イオン交換性ＨＣ系樹脂を炭素と同量以下含むとともに、溶媒としてＮＭＰを含んでいるＨＣ系ポリマー溶液３０を準備する。
このＮＭＰ溶媒を含むＨＣ系ポリマー溶液３０を、ＮＭＰ溶媒を除去した状態で容器３１に入れるとともに、アルコール系溶媒３２を容器３１に入れる。これにより、ＨＣ系ポリマー溶液３０に含むＮＭＰ溶媒を、アルコール系溶媒３２に置換したＨＣ系ポリマー溶液３３（以下、「アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３」という）を得る。
なお、ＨＣ系ポリマー溶液に含むＮＭＰ溶媒を、アルコール系溶媒に置換する方法は、これに限らないで、より好適な方法を適宜選択することができる。
【００２２】
ここで、アルコール系溶媒３２としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及びノルマルプロピルアルコール（ＮＰＡ）のうちの少なくとも一種が該当する。
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルアルコールは、表面張力が小さく、炭化水素系ポリマーとの溶解能力に優れている。このため、これらの溶媒を使用することで、炭化水素系ポリマーを比較的簡単にアルコール系溶媒に置換することができる。
【００２３】
（ｂ）において、負電極板１２を負極１４が上向きになるようにセットし、負極１４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａにアルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を塗布する。
【００２４】
（ｃ）において、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３の部位Ｐ１における力のつり合いは次式で表わすことができる。
γSV＝γSL＋γLV×ｃｏｓθ１
但し、γSV：負電極板〜気体間の界面張力
γSL：負電極板〜溶液間の界面張力
γLV：溶液〜気体間の界面張力
θ１  ：接触角
ここで、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３の表面張力を小さく抑えたので、γLV及びγSLを小さく抑えることができる。これにより、接触角θ１を小さくできるので、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３のぬれ性を好適に保つことができる。
【００２５】
また、負極１４などの電極は、触媒をバインダ（以下、「イオン交換性ポリマー」という）で結合している。このため、負極１４などの電極に電解質膜を好適に積層するためには、電解質膜の溶媒でイオン交換性ポリマーを溶解する必要がある。
ＨＣ系ポリマー溶液３３はアルコール系溶媒を含んでおり、このアルコール系溶媒は、イオン交換性ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えている。このため、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を負極１４に塗布した際に、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３が負極１４に弾かれることを防止できる。
【００２６】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第２工程説明図である。
（ａ）において、上述したように、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３は、ぬれ性を好適に保つことができ、さらにイオン交換性ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えているので、負極１４及び負基板１３の部位１３ａに塗布したアルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３が、負極１４及び負基板１３の部位１３ａで弾かれることを防止できる。
このため、アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を負極１４及び負基板１３の部位１３ａに均一の厚さで塗布することができる。
【００２７】
（ｂ）において、負極１４及び負基板１３の部位１３ａに均一に塗布したアルコール系のＨＣ系ポリマー溶液３３を、一例として乾燥炉のヒータ３５で乾燥する。これにより、負極１４及び負基板１３の部位１３ａに電解質膜１５を均一の膜厚で成形することができる。
【００２８】
図５（ａ），（ｂ）は比較例に係る燃料電池用電解質膜の成形方法を説明する図であり、ＨＣ系ポリマー溶液３０（すなわち、ＮＭＰ溶媒を含む溶液）を塗布した例について説明する。
（ａ）において、図３（ｂ）に示す負極１４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液３０を塗布する。
ＨＣ系ポリマー溶液３０に含まれているＮＭＰは、表面張力が高いという性質を備えており、ＨＣ系ポリマー溶液３０の表面張力は高くなる。
【００２９】
ここで、ＨＣ系ポリマー溶液３０の部位Ｐ２における力のつり合いは次式で表わすことができる。
γSV＝γSL＋γLV×ｃｏｓθ２
但し、γSV：負電極板〜気体間の界面張力
γSL：負電極板〜溶液間の界面張力
γLV：溶液〜気体間の界面張力
θ２  ：接触角
ＨＣ系ポリマー溶液３０の表面張力が大きくので、γLV及びγSLが大きくなり、接触角θ２が大きくなる。このため、ＨＣ系ポリマー溶液３０のぬれ性は悪くなる。
【００３０】
また、ＨＣ系ポリマー溶液３０はＮＭＰの溶媒を含んでおり、このＮＭＰの溶媒は、イオン交換性ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えていない。このため、ＨＣ系ポリマー溶液３０を負極１４に塗布した際に、ＨＣ系ポリマー溶液３０が負極１４に弾かれる。
【００３１】
（ｂ）において、上述したように、ＨＣ系ポリマー溶液３０は、ぬれ性が悪く、さらにイオン交換性ポリマーを溶解する極性やプロトン溶解性を備えていないので、ＨＣ系ポリマー溶液３０が負極１４及び負基板１３の部位１３ａで弾かれる。これにより、ＨＣ系ポリマー溶液３０を均一に塗布することは難しく、電解質膜１５の膜厚が不均一になる。
このように電解質膜１５の膜厚が不均一になることで、電解質膜１５で負極１４を覆うことができない部位が発生し、負極１４が露出する可能性がある。
【００３２】
次に、アルコール系溶媒を、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの少なくとも一種とした理由を、表１に基づいて説明する。ここで、比較例はＮＭＰ、実施例１はメタノール、実施例２はエタノール、実施例３はＩＰＡ、実施例４はＮＰＡである。なお、メタノール、エタノール、ＩＰＡ及びＮＰＡには、それぞれ水が含まれている。
なお、表１に示すフッ素系ポリマーは、負極１４などの電極のイオン交換性ポリマーとして用いられる。
【００３３】
【表１】
0003992968.tif 000002
【００３４】
表１に示すように、比較例のＮＭＰは、フッ素系ポリマーに対して溶解し難い。また、比較例のＮＭＰは、炭素との相性は良好であるが、表面張力（２５℃において）が０．０４１Ｎ／ｍと大きい。
このため、比較例を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚は０〜１１０μｍとなる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅が１１０μｍになり膜厚は不均一になる。
【００３５】
実施例１のメタノールは、アルコール系溶媒である。メタノールはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２５℃において）も０．０２２Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例１を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４０〜６０μｍの範囲に抑えることができる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅を２０μｍと小さくして膜厚を均一にできる。
【００３６】
実施例２のエタノールは、アルコール系溶媒である。エタノールはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２５℃において）も０．０２２Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例２を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４０〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅を１５μｍと小さくして膜厚を均一にできる。
【００３７】
実施例３のＩＰＡは、アルコール系溶媒である。ＩＰＡはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２５℃において）も０．０２１Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例３を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４５〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅を１０μｍと小さくして膜厚を均一にできる。
【００３８】
実施例４のＮＰＡは、アルコール系溶媒である。ＮＰＡはフッ素系ポリマーに対する溶解能力や、炭素との相性はともに良好であり、加えて表面張力（２５℃において）も０．０２３Ｎ／ｍと小さい。
このため、実施例４を溶媒としたＨＣ系ポリマーにおいて、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚を４５〜５５μｍの範囲に抑えることができる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅を１０μｍと小さくして膜厚を均一にできる。
【００３９】
以上説明したように、比較例の溶液は表面張力が大きく、比較例の溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚は不均一になる。この結果、比較例はＨＣ系ポリマーの溶媒として好ましくないので、判断は×である。
一方、実施例１〜４の溶液は表面張力が小さく、実施例１〜４の溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚を均一にすることができる。この結果、実施例１〜４はＨＣ系ポリマーの溶媒として好適なので、判断は○である。
【００４０】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
図６は本発明に係る燃料電池用電解質膜（第２実施形態）を示す断面図であり、負基板１３に負極１４を設けて負電極板１２を形成し、負極１４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａを、電解質膜４５でそれぞれ覆った状態を示す。
第２実施形態が第１実施形態と相違する点は、電解質膜１５を電解質膜４５に変更しただけであり、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４１】
電解質膜４５は、ＨＣ系ポリマー溶液に含む溶媒を、アルコール系溶媒に置換した状態で、負極１４及び負基板１３のうちの負極１４の周囲のから突出した部位１３ａにＨＣ系ポリマー溶液を塗布し、塗布した後、乾燥することで得たイオン交換用の膜である。
アルコール系溶媒としてはＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液を使用した。アルコール系溶媒をイソプロピルアルコールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液とすることで、電解質膜の膜厚をより均一に成形することができる。
【００４２】
次に、アルコール系溶媒としてＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液を使用した理由を、表２に基づいて説明する。なお、比較例はＮＭＰ、実施例１はメタノール、実施例２はエタノール、実施例５はＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液である。
【００４３】
【表２】
0003992968.tif 000003
【００４４】
表２に示すように、比較例のＮＭＰをＨＣ系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚は０〜１１０μｍとなる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅が１１０μｍになり膜厚は不均一になる。
加えて、比較例は、電極材料（一例として、負極１４）との相性が悪いので、電極（負極１４）が露出してしまう。
また、比較例は、膜電極接合体のガス透過性が不良である。さらに、比較例は、揮発性が遅いので乾燥に時間がかかり好ましくない。
【００４５】
実施例１のメタノールをＨＣ系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚は４０〜６０μｍとなる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅が２０μｍになり膜厚を均一にできる。
加えて、実施例１は、電極材料（一例として、負極１４）との相性が良いので、電極（負極１４）の露出を防止できる。
また、実施例１は、膜電極接合体のガス透過性や揮発性は良好である。
【００４６】
実施例２のエタノールをＨＣ系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚は４０〜５５μｍとなる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅が１５μｍになり膜厚を均一にできる。
加えて、実施例２は、電極材料（一例として、負極１４）との相性が良いので、電極（負極１４）の露出を防止できる。
また、実施例２は、膜電極接合体のガス透過性や揮発性は良好である。
【００４７】
実施例５のＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒とすると、電解質膜１５の目標膜厚５０μｍに対して、成形膜厚は４５〜５５μｍとなる。これにより、成形膜厚のバラツキ幅が１０μｍになり膜厚を均一にできる。
加えて、実施例５は、電極材料（一例として、負極１４）との相性が特に良いので、電極（負極１４）の露出を防止できる。
また、実施例５は、膜電極接合体のガス透過性や揮発性は良好である。
【００４８】
以上説明したように、比較例の溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚は不均一になり、電極（負極）が露出してしまう。この結果、比較例はＨＣ系ポリマーの溶媒として好ましくないので、判断は×である。
【００４９】
また、実施例１，２の溶液をそれぞれＨＣ系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚を均一にすることができ、電極（負極）の露出を防止できる。この結果、実施例１，２はＨＣ系ポリマーの溶媒として好適なので、判断は○である。
【００５０】
さらに、実施例５のＩＰＡとＮＰＡとの混合溶液をＨＣ系ポリマーの溶媒とすることで、電解質膜１５の膜厚を、実施例１，２と比較してより一層好適に均一にすることができ、電極（負極）の露出を防止できる。この結果、実施例５はＨＣ系ポリマーの溶媒として好適なので、判断は◎である。
【００５１】
なお、前記第１実施形態では、アルコール系溶媒としてメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの一種を採用する例について説明したが、これに限らないで、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちから、例えば２種のように複数種を選択することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、炭化水素系ポリマー溶液中の溶媒を表面張力の小さいアルコール系溶媒に置換することで、炭化水素系ポリマー溶液の表面張力を小さく抑えることができる。これにより、炭化水素系ポリマー溶液を電極板の基板及び電極に塗布した際に、炭化水素系ポリマー溶液のぬれ性を好適に保つことができるので、炭化水素系ポリマー溶液が基板及び電極で弾かれることを防止できる。
【００５３】
このため、炭化水素系ポリマー溶液を電極板に均一の厚さで塗布することができるので、炭化水素系ポリマー溶液を乾燥した際に、電解質膜を均一の膜厚に成形することができる。従って、燃料電池の発電能力などを十分に確保することができる。
【００５４】
また、請求項１は、アルコール系溶媒として、メタノール、イソプロピルアルコール及びノルマルプロピルアルコールのうちの少なくとも一種を採用した。メタノール、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルアルコールは、表面張力が小さく、炭化水素系ポリマーとの溶解能力に優れている。
このため、これらの溶媒を使用することで、炭化水素系ポリマーを比較的簡単にアルコール系溶媒に置換することができる。
【００５５】
請求項２は、アルコール系溶媒を、イソプロピルアルコールとノルマルプロピルアルコールとの混合溶液とすることで、電解質膜の膜厚をより均一に成形することができる。従って、燃料電池の発電能力などをより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池（第１実施形態）を示す分解斜視図
【図２】本発明に係る燃料電池用電解質膜（第１実施形態）を示す断面図
【図３】本発明に係る燃料電池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第１工程説明図
【図４】本発明に係る燃料電池用電解質膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第２工程説明図
【図５】比較例に係る燃料電池用電解質膜の成形方法を説明する図
【図６】本発明に係る燃料電池用電解質膜（第２実施形態）を示す断面図
【図７】従来の燃料電池を示す説明図
【図８】従来の燃料電池を構成する電解質膜の成形方法を示す説明図
【符号の説明】
１１…燃料電池、１２…負電極板（電極板）、１３…負基板（基板）、１４…負極、１５…電解質膜（燃料電池用電解質膜）、１６…正電極板（電極板）、１７…正基板（基板）、１８…正極、３０…ＨＣ系ポリマー溶液（炭化水素系ポリマー溶液）、３２…アルコール系溶媒、３３…アルコール系のＨＣ系ポリマー溶液。
【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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【図７】
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【図８】
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