(57)【要約】【課題】燃料電池の発電特性を評価するために、部分電圧を測定可能とする。【解決手段】触媒電極層を有する燃料電池用の電解質膜の評価装置である。電解質膜上に形成された参照用触媒層に直接的または間接的に接触させて、参照用触媒層の電圧を測定するための参照電圧測定端子を備える。【選択図】図１
2009252616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒電極層を有する燃料電池用の電解質膜の評価装置であって、
前記電解質膜上に形成された参照用触媒層に直接的または間接的に接触させて、前記参照用触媒層の電圧を測定するための参照電圧測定端子を備える
ことを特徴とする評価装置。
【請求項２】
請求項１記載の評価装置であって、さらに、
前記触媒電極層の電圧を測定するための電圧測定端子を備える
ことを特徴とする評価装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の評価装置であって、
前記参照電圧測定端子は、前記参照電圧測定端子と接触している前記参照用触媒層の部位に前記反応ガスを導くためのガス導入構造を備える
ことを特徴とする評価装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の評価装置であって、
前記電解質膜上には前記触媒電極層に供給する反応ガスの流れ方向に沿って複数の前記参照用触媒層が形成されており、
前記複数の参照用触媒層のそれぞれに直接的または間接的に接触させて、それぞれの電圧を測定するための複数の前記参照電圧測定端子を備える
ことを特徴とする評価装置。
【請求項５】
請求項４記載の評価装置であって、
前記複数の参照電圧測定端子は、前記触媒電極層に供給する反応ガスの流れ方向に沿って形成された前記複数の参照用触媒層の位置に対応して、少なくとも、前記反応ガスの流れの上流部分と中流部分と下流部分とに設けられる
ことを特徴とする評価装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の評価装置であって、
前記複数の参照電圧測定端子のうち、少なくとも、前記反応ガスの流れの最下流部よりも上流部に位置する参照電圧測定端子は、それぞれ、前記反応ガスを下流部に流通させるためのガス透過部を備える
ことを特徴とする評価装置。
【請求項７】
請求項６記載の評価装置であって、
前記ガス透過部は、前記反応ガスの流れ方向に沿って前記参照電圧測定端子を貫通する貫通孔である
ことを特徴とする評価装置。
【請求項８】
請求項６記載の評価装置であって、
前記ガス透過部は、前記反応ガスの流れ方向に沿って前記参照電圧測定端子の側壁に設けられた切れ込み溝である
ことを特徴とする評価装置。
【請求項９】
請求項４または請求項５記載の評価装置であって、
前記ガス導入構造は、前記参照電圧測定端子と前記参照用触媒層との間に介在させた導電性多孔部材である
ことを特徴とする評価装置。
【請求項１０】
電解質膜と触媒電極層とを有する膜電極接合体を備える燃料電池の評価装置であって、
前記膜電極接合体を覆うケースと、
前記ケースに設けられた貫通孔に挿入され、前記膜電極接合体の前記電解質膜上に形成された参照用触媒層に直接的または間接的に接触して、前記参照用触媒層に発生する電圧を測定するための参照電圧測定端子と、を備える
ことを特徴とする評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用電解質膜の評価装置および燃料電池の評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の評価装置として、単位セルの発電特性を評価する評価装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この評価装置は、単位セルで発生する電圧を測定するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２０５７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、単位セル内で発生する電圧は、実際には一様であるとは限らず、単位セルの発電特性をより詳細に評価するためには、単位セル内の部分電圧の測定を可能とすることが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、燃料電池の発電特性を評価するために、部分電圧を測定可能とする技術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】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
触媒電極層を有する燃料電池用の電解質膜の評価装置であって、
前記電解質膜上に形成された参照用触媒層に直接的または間接的に接触させて、前記参照用触媒層に発生する電圧を測定するための参照電圧測定端子を備える
ことを特徴とする燃料費電池用電解質膜の評価装置。
適用例１の評価装置によれば、参照電圧測定端子により、参照用触媒層に発生する電圧に基づいて、触媒電極層における部分電圧が測定可能となる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１記載の評価装置であって、さらに、
前記触媒電極層の電圧を測定するための電圧測定端子を備える
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、参照電圧測定端子により検出される参照用触媒層に発生する電圧と、電圧測定端子により検出される触媒電極層に発生する電圧と、に基づいて、触媒電極層における部分電圧の測定が可能となる。
【０００９】
［適用例３］
適用例１または適用例２記載の評価装置であって、
前記参照電圧測定端子は、前記参照電圧測定端子と接触している前記参照用触媒層の部位に前記反応ガスを導くためのガス導入構造を備える
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、参照電圧測定端子と接触している参照用触媒層に反応ガスを容易に導くことが可能となる。
【００１０】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の評価装置であって、
前記電解質膜上には前記触媒電極層に供給する反応ガスの流れ方向に沿って複数の前記参照用触媒層が形成されており、
前記複数の参照用触媒層のそれぞれに直接的または間接的に接触させて、それぞれの電圧を測定するための複数の前記参照電圧測定端子を備える
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、複数の参照用触媒層に発生する電圧に基づいて、触媒電極層における部分電圧が測定可能となる。
【００１１】
［適用例５］
適用例４記載の評価装置であって、
前記複数の参照電圧測定端子は、前記触媒電極層に供給する反応ガスの流れ方向に沿って形成された前記複数の参照用触媒層の位置に対応して、少なくとも、前記反応ガスの流れの上流部分と中流部分と下流部分とに設けられる
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、反応ガスの流れの上流部と中流部と下流部における部分電圧を測定することが可能となる。
【００１２】
［適用例６］
適用例４または適用例５記載の評価装置であって、
前記複数の参照電圧測定端子のうち、少なくとも、前記反応ガスの流れの最下流部よりも上流部に位置する参照電圧測定端子は、それぞれ、前記反応ガスを下流部に流通させるためのガス透過部を備える
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、反応ガスの流れの最下流部よりも上流部に位置する参照電圧測定端子が反応ガスの流れを遮断することを防止することができる。
【００１３】
［適用例７］
適用例６記載の評価装置であって、
前記ガス透過部は、前記反応ガスの流れ方向に沿って前記参照電圧測定端子を貫通する貫通孔である
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、ガス透過部を容易に構成することができる。
【００１４】
［適用例８］
適用例６記載の評価装置であって、
前記ガス透過部は、前記反応ガスの流れ方向に沿って前記参照電圧測定端子の側壁に設けられた切れ込み溝である
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、ガス透過部を容易に構成することができる。
【００１５】
［適用例９］
適用例４または適用例５記載の評価装置であって、
前記ガス導入構造は、前記参照電圧測定端子と前記参照用触媒層との間に介在させた導電性多孔部材である
ことを特徴とする評価装置。
この評価装置によれば、参照電圧測定端子と参照用触媒層との間に介在させた導電性多孔部材を反応ガスが通過することが可能であるので、反応ガスを参照用触媒層に容易に供給することが可能となる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池用電解質膜の評価装置、燃料電池の評価装置等の種々の形態で実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を、実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．第５実施例：
Ｆ．変形例：
【００１８】
Ａ．第１実施例：
図１は、第１実施例としての燃料電池の評価装置１０の外観を示す斜視図である。この評価装置１０は、評価対象である燃料電池のアノード側のターミナル３０と、カソード側のターミナル４０と、アノード側のプレート２０と、カソード側のプレート５０と、を備える。アノード側のターミナル３０とカソード側のターミナル４０の間には、評価対象である燃料電池としての膜−電極接合体（不図示）が挟持される。
【００１９】
アノード側のプレート２０には、燃料ガスとしての水素ガスを評価装置１０に供給する燃料ガス供給コネクタ７２ｒ，７２ｓと、水素ガスを評価装置１０から排出す燃料ガス排出コネクタ７４ｒ，７４ｓとが取り付けられている。また、ガイド６２に挿入された棒状の参照電圧測定端子６０が、燃料ガス供給コネクタ７２ｒから燃料ガス排出コネクタ７４ｒまでのガス流路（不図示）に沿って、上流部と中流部と下流部の３箇所に取り付けられている。なお、このガス流路については後述する。
【００２０】
図２は、評価装置１０の分解斜視図である。この評価装置１０は、評価対象である燃料電池としての膜―電極接合体（不図示）を覆うようにカソード側のターミナル３０およびアノード側のターミナル４０で挟持するとともに、さらに、ターミナル３０，４０を２つのプレート２０，５０で挟持することにより、構成されている。
【００２１】
アノード側のプレート２０には、燃料ガス供給コネクタ７２ｒ，７２ｓを接続するための貫通孔２２ｒ，２２ｓと、燃料ガス排出コネクタ７４ｒ，７４ｓを接続するための貫通孔２４ｒ，２４ｓが形成されている。また、アノード側のプレート２０には、参照電圧測定端子６０を挿入するための３つの貫通孔２６ｕ，２６ｍ，２６ｄが形成されている。貫通孔２６ｕ，２６ｍ，２６ｄは、燃料ガス供給コネクタ７２ｒに対応する貫通孔２２ｒから燃料ガス排出コネクタ７４ｒに対応する貫通孔２４ｒまでを結ぶように、アノード側のターミナル３０に形成されたガス流路（不図示）の上流部と中流部と下流部の３箇所に形成されている。
【００２２】
アノード側のターミナル３０には、上記アノード側のプレート２０の貫通孔２２ｒ，２２ｓ，２４ｒ，２４ｓ，２６ｕ，２６ｍ，２６ｄにそれぞれ連通する貫通孔３２ｒ、３２ｓ、３４ｒ，３４ｓ，３６ｕ，３６ｍ．３６ｄが形成されている。そして、３つの貫通孔３６ｕ，３６ｍ，３６ｄには、ガイド６２に挿入された参照電圧測定端子６０が、アノード側のプレート２０の３つの貫通孔２６ｕ，２６ｍ，２６ｄを介して挿入される。なお、これらの参照電圧測定端子６０が挿入される貫通孔３６ｕ，３６ｍ，３６ｄの孔径は、参照電圧測定端子６０が挿入可能で、過重により上下動可能な程度の、参照電圧測定端子６０の外径とほぼ同じ大きさである。
【００２３】
図３は、アノード側のターミナル３０を拡大して示す説明図である。図３（Ａ）はアノード側のターミナル３０をカソード側のターミナル４０側から見た状態を示し、図３（Ｂ）は底面から見た状態を示している。このターミナル３０の側面３０ｓには、第１の燃料ガス供給用の貫通孔３２ｓと第１の燃料ガス排出用の貫通孔３４ｓとを結ぶ複数本の溝を有する第１の燃料ガス流路３８ｓが形成されている。この第１の燃料ガス流路３８ｓは、後述する評価対象としての膜−電極接合体（不図示）のアノード側のガス拡散層に対応する位置に形成されている。また、ターミナル３０の側面３０ｓには、第２の燃料ガス供給用の貫通孔３２ｒと第２の燃料ガス排出用の貫通孔３４ｒとを結ぶ１本の溝を有する第２の燃料ガス流路３８ｒが形成されている。この第２の燃料ガス流路３８ｒは、参照電圧測定端子６０が挿入される貫通孔３６ｕ，３６ｍ，３６ｄを結ぶように形成されている。３つの貫通孔３６ｕ，３６ｍ，３６ｄは、第１の燃料ガス流路３８ｓの溝の最上流部と、最下流部と、中流部とに対応するように、配置されている。
【００２４】
各貫通孔２６ｕ，２６ｍ，２６ｄに挿入されている参照電圧測定端子６０は、それぞれの後述する参照用触媒電極層において、第２の燃料ガス流路３８ｒを流れる燃料ガス流量に応じて決定される電圧を測定することができる。
【００２５】
また、ターミナル３０の底面３０ｄには、側面３０ｓに沿って第１の燃料ガス流路３８ｓの方向に延びる部分電圧測定孔Ｗｔが形成されている。この部分電圧測定孔Ｗｔは、先端が導電性の端子棒が部分電圧測定孔Ｗｔの底部に接触するように挿入させることにより、部分電圧測定孔Ｗｔの底部における電圧を測定するためのものである。この部分電圧測定孔Ｗｔは、本発明の触媒電極層の電圧を測定するための電圧測定端子に相当する。
【００２６】
カソード側のターミナル４０のアノード側のターミナル３０側の側面４０ｓ（図２）には、アノード側のターミナル３０の側面３０ｓに形成されている第１の燃料ガス流路３８ｓに対応する位置に、酸化ガスとしての酸素が流れる酸化ガス流路４８が形成されている。この酸化ガス流路４８は、第１の燃料ガス流路３８ｓと同様に、酸化ガス供給用の貫通孔４２と酸化ガス排出用の貫通孔４４とを結ぶ複数本の溝を有している。この酸化ガス流路４８は、後述する評価対象である膜−電極接合体（不図示）のカソード側のガス拡散層に対応する位置に形成されている。
【００２７】
カソード側のプレート５０には、上記カソード側のターミナル４０の貫通孔４２，４４にそれぞれ連通する貫通孔５２，５４が形成されている。なお、このプレート５０のカソード側のターミナル４０とは反対側の側面には、アノード側のプレート２０に設けられた燃料ガス供給コネクタ７２ｓおよび燃料ガス排出コネクタ７４ｓと同様に、酸化ガス供給コネクタおよび酸化ガス排出コネクタ（不図示）が貫通孔５２および貫通孔５４に接続される。
【００２８】
図４は、評価対象である燃料電池としての膜―電極接合体１００を示す説明図である。図４（Ａ）はアノード側から見た状態を示しており、図４（Ｂ）は側面から見た状態を示している。この膜―電極接合体１００は、評価対象部分１００ｓと参照用部分１００ｒとで構成される。評価対象部分１００ｓと参照用部分１００ｒとは、電解質膜１０２を共有する。
【００２９】
評価対象部分１００ｓは、電解質膜１０２と、電解質膜１０２のアノード側の面に形成された触媒電極層１０３と、電解質膜１０２のカソード側の面に形成された触媒電極層１０４と、アノード側の触媒電極層１０３上に形成された燃料ガス拡散層１０５と、カソード側の触媒電極層１０４上に形成された酸化ガス拡散層１０６と、を備えている。この評価対象部分１００ｓは、電解質膜１０２のうち上記した燃料ガス流路３８ｓおよび酸化ガス流路４８に対応する領域に形成される。
【００３０】
また、参照用部分１００ｒは、電解質膜１０２と、電解質膜１０２のアノード側の面に形成された参照用触媒電極層１０３ｒｕ，１０３ｒｍ，１０３ｒｄと、を備えている。この参照用触媒電極層１０３ｒｕ，１０３ｒｍ，０３ｒｎは、上記した第２の燃料ガス流路３８ｒに沿ってアノード側のターミナル３０に形成されている貫通孔３６ｕ，３６ｍ，３６ｄに挿入される参照電圧測定端子６０に対応する位置に形成されている。
【００３１】
以上説明した評価装置１０では、３つの参照電圧測定端子６０がそれぞれ対応する参照用触媒電極層１０３ｒｕ，１０３ｒｍ，１０３ｒｄに接触することにより検出される各参照電圧と、部分電圧測定孔Ｗｔの底部に発生する部分電圧とから、評価対象である燃料電池としての膜−電極接合体１００の評価対象部分１００ｓにおいて、供給される燃料ガスの流れに沿った最上流部、最下流部、および、中流部における各部分電圧を測定することができる。
【００３２】
ところで、本実施例の評価装置１０の特徴は、以下で説明するように、参照電圧測定端子６０の構造にある。
【００３３】
図５は、評価装置１０の動作状態における参照電圧測定端子６０について示す説明図である。図５は、図１の評価装置１０の上方から、膜−電極接合体１００（図４）の参照用部分１００ｒのうち燃料ガスの流れの中流部に設けられた参照用触媒電極層１０３ｒｍに接触する参照電圧測定端子６０の様子を示している。
【００３４】
図５に示すように、参照用触媒電極層１０３ｒｍに接触する棒状の参照電圧測定端子６０の上端部分には、テーパ加工が施されたテーパ部６４が設けられている。このテーパ部６４により、燃料ガス（水素）を参照用触媒電極層１０３ｒｍの表面に供給可能とすることができる。これにより、テーパ加工が施されない場合のように、参照用触媒電極層１０３ｒｍの表面が参照電圧測定端子６０に覆われて、燃料ガス（水素）が供給されない状態を防止することができる。
【００３５】
また、図５に示すように、参照電圧測定端子６０には、第２の燃料ガス流路３８ｒに対応する部分に貫通孔６６が設けられている。この貫通孔６６により、第２の燃料ガス流路３８ｒを流れる燃料ガスの上流から下流への流れが参照電圧測定端子によって遮られるのを防止し、燃料ガスを下流方向へ導くことができる。
【００３６】
なお、上記説明は、参照用部分１００ｒのうち燃料ガスの流れの中流部に対応する参照用触媒電極層１０３ｒｍに接触する参照電圧測定端子６０を例に説明しているが、他の参照用触媒電極層１０３ｒｕ，１０３ｒｄに接触する参照電圧測定端子６０も同様である。
【００３７】
Ｂ．第２実施例：
図６は、第２実施例の評価装置における参照電圧測定端子６０Ａの一部を示す斜視図である。第２実施例の評価装置の他の構成は第１実施例の評価装置１０と同じであるので、説明を省略する。
【００３８】
図６に示すように、第２実施例の参照電圧測定端子６０Ａは、第１実施例の貫通孔６６ではなく、柱状の側壁に形成された切れ込み溝部６８が設けられたものである。この切れ込み溝部６８により、貫通孔６６と同様に、第２の燃料ガス流路３８ｒ（図３参照）を流れる燃料ガスの上流から下流への流れが参照電圧測定端子によって遮られるのを防止し、燃料ガスを下流方向へ導くことができる。
【００３９】
Ｃ．第３実施例：
図７は、第３実施例の評価装置における第２の燃料ガス流路３８ｒＢの一部を示す説明図である。図７（Ａ）は、比較例として第１実施例の第２の燃料ガス流路３８ｒのうち中流部の貫通孔３６ｍ付近の流路を示しており、図７（Ｂ）は、第３実施例の第２の燃料ガス流路３８ｒＢのうち中流部の貫通孔３６ｍ付近の流路を示している。なお、参照電圧測定端子６０Ｂは、第１実施例の参照電圧測定端子６０の貫通孔６６が設けられていないものとである。また、第３実施例の評価装置の他の構成は第１実施例の評価装置１０と同じであるので、説明を省略する。
【００４０】
図７（Ａ）に示すように、第１実施例の第２の燃料ガス流路３８ｒは、基本的に貫通孔３６ｍの外径以下の幅を有する溝であり、貫通孔３６ｍの領域でも貫通孔３６ｍの内径とほぼ同じ大きさの溝である。このため、第１実施例の参照電圧測定端子６０の貫通孔６６を有しない参照電圧測定端子を用いた場合には、参照電圧測定端子が燃料ガスの流れを遮断してしまう。一方、図７（Ｂ）に示すように、第３実施例の燃料ガス流路３８ｒＢは、貫通孔３６ｍの外側に沿って参照電圧測定端子６０Ｂを迂回するような迂回溝部３９を有している。この迂回溝部３９により、燃料ガスが参照電圧測定端子６０Ｂの周囲を迂回して流れることになる。これにより、第２の燃料ガス流路３８ｒＢを流れる燃料ガスの上流から下流への流れが参照電圧測定端子６０Ｂによって遮られるのを防止し、燃料ガスを下流方向へ導くことができる。
【００４１】
Ｄ．第４実施例：
図８は、第４実施例の評価装置における参照電圧測定端子６０Ｃについて示す説明図である。図８は、第１実施例で説明した図５と同様に、評価装置の上方から、膜−電極接合体１００（図４）の参照用部分１００ｒのうち、燃料ガスの流れの中流部の参照用触媒電極層１０３ｒｍに接触する参照電圧測定端子６０Ｃを見た状態を示している。なお、第４実施例の評価装置の他の構成は第１実施例の評価装置１０と同じであるので、説明を省略する。
【００４２】
参照電圧測定端子６０Ｃは、第１〜第３実施例の参照電圧測定端子６０，６０Ａ，６０Ｂの先端に有しているテーパ部６４が設けられていない棒状の端子である。ただし、この参照電圧測定端子６０Ｃの先端部には、金属メッシュ１０８が設けられている。したがって、参照電圧測定端子６０Ｃは、この金属メッシュ１０８を介して参照用触媒電極層１０３ｒｍに接触する。この金属メッシュ１０８により、テーパ部が設けられていない参照電圧測定端子であっても、燃料ガスを参照用触媒電極層１０３ｒｍの表面に供給可能とすることができる。また、この金属メッシュ１０８により、第２の燃料ガス流路３８ｒの上流から流れてくる燃料ガスを下流へ導くことができる。これにより、第２の燃料ガス流路３８ｒを流れる燃料ガスの上流から下流への流れが参照電圧測定端子６０Ｃによって遮られるのを防止し、燃料ガスを下流方向へ導くことができる。
【００４３】
ここで、本実施例と上記第１〜第３実施例とを比較すると、本実施例は、参照電圧測定端子や燃料ガス流路の加工は不要であるものの、金属メッシュが部品として追加となる。また、金属メッシュは、参照電圧測定端子から与えられる荷重により変形し易く、参照用触媒電極層の劣化を招き易い。したがって、本実施例に比べて第１〜第３実施例のほうが参照電圧測定端子の構造として有利である。
【００４４】
Ｅ．第５実施例：
図９は、第５実施例の評価装置におけるアノード側のターミナル３０Ｅを拡大して示す説明図である。図９（Ａ）はアノード側のターミナル３０Ｅをカソード側のターミナル４０側から見た状態を示し、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＡ−Ａ断面を示している。
【００４５】
第５実施例のアノード側のターミナル３０Ｅは、第１実施例のアノード側のターミナル３０において底面３０ｄに設けられた部分電圧測定孔Ｗｔに代えて、上面３０ｕに４つの部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４が形成されている。これら４つの部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４は、第１の燃料ガス流路３８ｓの中心の流路の上流から下流までの４箇所にそれぞれの底部が位置するように形成されている。各部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４は、先端が導電性の端子棒を部分電圧測定孔Ｗｔの底部に接触するように挿入させることにより、各部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４の底部における電圧を測定することができる。したがって、本実施例の評価装置では、３つの参照電圧測定端子６０により測定される各参照電圧と、４つの部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４において測定される部分電圧とから、評価対象である燃料電池としての膜−電極接合体の評価対象部分１００ｓにおいて、燃料ガスの流れに沿った各位置における部分電圧を、第１実施例の場合よりも詳細に測定することができる。これら部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４、本発明の触媒電極層の電圧を測定するための電圧測定端子に相当する。
【００４６】
Ｆ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４７】
Ｆ１．変形例１：
第１実施例では、テーパ部６４および貫通孔６６を有する参照電圧測定端子６０を適用した例を示した。第２実施例では、貫通孔６６に代えて切れ込み溝部６８を有する参照電圧測定端子６０Ａを適用した例を示した。第３実施例では、第１実施例の燃料ガス流路３８ｒに代えて、迂回溝部３９を有する燃料ガス流路３８ｒＢを適用した例を示した。しかしながら、これら各実施例に限定されるものではなく、例えば、第１実施例の参照電圧測定端子６０に、さらに、第２実施例の切れ込み溝部６８を加えて適用するようにしてもよく、さらに、第２の燃料ガス流路３８ｒに代えて、第３実施例の迂回溝部３９を有する燃料ガス流路３８ｒＢを適用するようにしてもよい。すなわち、各実施例の特徴を、それぞれ任意に組み合わせて適用することも可能である。
【００４８】
Ｆ２．変形例２：
上記第１〜第３実施例では、参照電圧測定端子６０，６０Ａ，６０Ｂの上端部にテーパ部６０を有する構成を例に説明したが、必ずしも必須の構成ではない。例えば、参照用触媒電極層１０３ｒｕ，１０３ｒｍ，１０３ｒｄの表面よりも参照電圧測定端子の上端部のほうが小さく、燃料ガス流路を流れる燃料ガスが参照用触媒電極層１０３ｒｕ，１０３ｒｍ，１０３ｒｄに触れることが可能であるならば、テーパ部は無くてもよい。また、参照用触媒電極層１０３ｒｕ，１０３ｒｍ，１０３ｒｄの表面ではなく側面において燃料ガスに触れることが可能であるならば、この場合にもテーパ部は無くてもよい。
【００４９】
Ｆ３．変形例３：
上記各実施例では、複数の参照電圧測定端子を備える場合を例に説明しているが、第５実施例のように、複数の部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４を有する場合には、必ずしも複数の参照電圧測定端子を備える必要はなく、少なくとも１つの参照電圧測定端子を備える構成とすればよい。このようにしても、複数の部分電圧測定孔Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４における部分電圧と１つの参照電圧測定端子により測定される参照電圧とに基づいて、評価対象である燃料電池としての膜−電極接合体１００の評価対象部分１００ｓにおいて、供給される燃料ガスの流れに沿った上流部から下流部における各部分電圧を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施例としての燃料電池の評価装置１０の外観を示す斜視図である。
【図２】評価装置１０の分解斜視図である。
【図３】アノード側のターミナル３０を拡大して示す説明図である。
【図４】評価対象である燃料電池としての膜―電極接合体１００を示す説明図である。
【図５】評価装置１０の動作状態における参照電圧測定端子６０について示す説明図である。
【図６】第２実施例の評価装置における参照電圧測定端子６０Ａの一部を示す斜視図である。
【図７】第３実施例の評価装置における第２の燃料ガス流路３８ｒＢの一部を示す説明図である。
【図８】第４実施例の評価装置における参照電圧測定端子６０Ｃについて示す説明図である。
【図９】第５実施例の評価装置におけるアノード側のターミナル３０Ｅを拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０…評価装置
２０…プレート
２２ｒ，２２ｓ…貫通孔
２４ｒ，２４ｓ…貫通孔
２６ｕ，２６ｍ，２６ｄ…貫通孔
３０…ターミナル
３０Ｅ…ターミナル
３０ｄ…底面
３０ｓ…側面
３０ｕ…上面
３２ｒ，３２ｓ…貫通孔
３４ｒ，３４ｓ…貫通孔
３６ｕ，３６ｍ，３６ｄ…貫通孔
３８ｒ，３８ｓ…燃料ガス流路
３８ｒＢ…の燃料ガス流路
３９…迂回溝部
４０…ターミナル
４０ｓ…側面
４２，４４…貫通孔
４８…酸化ガス流路
５０…プレート
５２，５４…貫通孔
６０…参照電圧測定端子
６０Ａ…参照電圧測定端子
６０Ｂ…参照電圧測定端子
６０Ｃ…参照電圧測定端子
６２…ガイド
６４…テーパ部
６６…貫通孔
６８…切れ込み溝部
７２ｒ，７２ｓ…燃料ガス供給コネクタ
７４ｒ，７４ｓ…燃料ガス排出コネクタ
１００…膜―電極接合体
１００ｒ…参照用部分
１００ｓ…評価対象部分
１０２…電解質膜
１０３…触媒電極層
１０３ｒｕ，ｒｍ，ｒｄ…参照用触媒電極層
１０４…触媒電極層
１０５…燃料ガス拡散層
１０６…酸化ガス拡散層
１０８…金属メッシュ
Ｗｔ…部分電圧測定孔
Ｗｔ１，Ｗｔ２，Ｗｔ３，Ｗｔ４…部分電圧測定孔
【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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【図９】
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