JP2007134089A

JP2007134089A - 燃料電池

Info

Publication number: JP2007134089A
Application number: JP2005324001A
Authority: JP
Inventors: Jiro Aizaki; 次郎合崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-08
Also published as: JP5011708B2

Abstract

【課題】樹脂フレームの流路内での生成水の滞留を防止する。
【解決手段】燃料電池１０は、ＭＥＡ１２と、カソード側およびアノード側樹脂フレーム１４Ａ，１４Ｂと、カソード側およびアノード側セパレータ１６Ａ，１６Ｂとを備え、カソード側セパレータは１４Ａ、酸化ガス流路５１を有し、カソード側樹脂フレーム１４Ａは、セパレータ１６Ａの酸化ガス流路５１に、酸化ガスを供給する酸化ガス供給路４２と、セパレータ１６Ａの酸化ガス流路５１から排出されるガスやカソードで生成する水を排出する酸化ガス排出路４３とを備え、該酸化ガス排出路４３の表面に排水処理を施す。
【選択図】図２

Description

本発明は燃料電池に関し、特に発電時に生成する水の排出技術に関する。

固体高分子電解質型燃料電池（以下、単に燃料電池と称する）は、イオン交換膜からなる電解質膜の表面に電極を有する膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly）を備える。ＭＥＡは、一方の面に、燃料ガス（水素）の反応する電極である燃料極（アノード電極）を、他方の面に、酸化ガス（酸素）の反応する電極である酸化極（カソード電極）を備える。

この種の燃料電池として、ＭＥＡと、ＭＥＡを表裏面より挟持、固定化する一対の樹脂フレームと、樹脂フレームにより挟持、固定化されたＭＥＡの表裏面に配置される一対のセパレータからなる構成が知られている。樹脂フレームは、ＭＥＡのカソード側に配置されるカソード側樹脂フレームと、ＭＥＡのアノード側に配置されるアノード側樹脂フレームからなり、セパレータは、カソード側に配置され、ＭＥＡに酸化ガスを供給するための酸化ガス流路を備えるカソード側セパレータと、アノード側に配置され、ＭＥＡに燃料ガスを供給するための燃料ガス流路を備えるアノード側セパレータからなる（特許文献１参照）。

上記構成の燃料電池は、更に、外部より酸化ガスを燃料電池内へ供給するためのマニホールド（導入側）と、未反応の酸化ガス等を燃料電池外へ排出するためのマニホールド（排出側）とを備える。また、カソード側の樹脂フレームは、特に、マニホールド（導入側）から酸化ガスが供給される酸化ガス供給路と、マニホールド（排出側）へ未反応の酸化ガス等を排出する酸化ガス排出路とを備える。

マニホールド（導入側）から供給された酸化ガスは、まずカソード側の樹脂フレームの酸化ガス供給路を通過し、その後、カソード側のセパレータの酸化ガス流路を通過して、ＭＥＡのカソード電極へ供給される。供給された酸化ガスの多くは、カソード電極において、所定の化学反応により消費されるが、酸化ガスの一部が未反応のまま残存する。未反応の酸化ガスは、セパレータの酸化ガス流路から樹脂フレームの酸化ガス排出路を通り、マニホールド（排出側）から燃料電池の外部へ排出される。またカソード電極では、上記化学反応に伴い水が生成するため、その生成した水（生成水）も上記未反応の酸化ガスと同じ経路で燃料電池の外部へ排出される。生成水が燃料電池外部へ排出されないと、ガス流路内に滞留してしまい、ガス流路を塞いでしまう。すると、電極にガスが行き届かなくなり、燃料電池の発電効率が低下する等の問題が生じてしまう。

そこで上記特許文献１は、ガス流れ方向の下流側のガス流路の断面積を上流側の断面積よりも小さくすることにより、セパレータのガス流路に勾配を形成し、下流側のガス流路のガス流速を高く維持して、ガス流路内の生成水をガスにより吹き飛ばし、排出し易くする構成の燃料電池を開示する。上記構成によれば、セパレータのガス流路内の生成水を効率よく排出することができる。

特開２００４−２４７１５４号公報

セパレータのガス流路内から排出された生成水は、樹脂フレーム上の流路を通り、マニホールド（排出側）へ排出されるが、樹脂フレーム（樹脂）は生成水（水）に対し、所定の撥水性を示すため、生成水が樹脂フレーム上で、いわゆる「濡れにくさ」を示し、固まりとなりやすい。その為、生成水が、樹脂フレーム上の流路（酸化ガス排出路）で滞留する場合があり問題であった。

本発明に係る燃料電池は、電解質膜と、電解質膜の表裏面に形成され、燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸化ガスが供給されるカソード電極とを有するＭＥＡと、ＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡを挟持する一対の樹脂フレームと、樹脂フレームにより挟持されたＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡのアノード電極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路、またはカソード電極に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路を有するセパレータとを備え、樹脂フレームは、アノード電極およびカソード電極の少なくとも一方に燃料ガスまたは酸化ガスを供給し、アノード電極およびカソード電極の少なくとも一方から燃料ガスまたは酸化ガスを排出するガス流路を有し、樹脂フレームの有するガス流路の表面に排水処理を施したことを特徴とする。

また本発明に係る燃料電池は、電解質膜と、電解質膜の表裏面に形成され、燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸化ガスが供給されるカソード電極とを有するＭＥＡと、ＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡを挟持する一対の樹脂フレームと、樹脂フレームにより挟持されたＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡのアノード電極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路、またはカソード電極に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路を有するセパレータとを備え、一方の樹脂フレームは、セパレータに、酸化ガスを供給する酸化ガス供給路と、セパレータから排出されるガスを排出する酸化ガス排出路と、他方の樹脂フレームは、セパレータに、燃料ガスを供給する燃料ガス供給路と、セパレータから排出されるガスを排出する燃料ガス排出路とを有する燃料電池であって、酸化ガス供給路および酸化ガス排出路に排水処理を施したことを特徴とする。

上記燃料電池は、更に、燃料ガス供給路および燃料ガス排出路に排水処理を施すことが望ましい。

また本発明に係る燃料電池は、電解質膜と、電解質膜の表裏面に形成され、燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸化ガスが供給されるカソード電極とを有するＭＥＡと、ＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡを挟持する一対の樹脂フレームと、樹脂フレームにより挟持されたＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡのアノード電極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路、またはカソード電極に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路を有するセパレータとを備え、一方の樹脂フレームは、セパレータに、酸化ガスを供給する酸化ガス供給路と、セパレータから排出されるガスを排出する酸化ガス排出路と、他方の樹脂フレームは、セパレータに、燃料ガスを供給する燃料ガス供給路と、セパレータから排出されるガスを排出する燃料ガス排出路とを有する燃料電池であって、酸化ガス排出路に排水処理を施したことを特徴とする。

上記燃料電池において、排水処理は、水との接触角を１００度〜１８０度の範囲とする撥水処理であることが望ましい。

また上記燃料電池において、排水処理は、水との接触角を１０度〜８０度の範囲とする親水処理であることが望ましい。

また上記燃料電池において、排水処理は、水との接触角を１００度〜１８０の範囲とする撥水処理、または水との接触角を１０度〜８０度の範囲とする親水処理であることが望ましい。

本発明によれば、カソード電極で生成した水を燃料電池の外部へ排出し易くなる。

以下、図面を用いて本発明に係る実施形態につき詳細に説明する。図１に示されるのは、本実施形態に係る燃料電池１０であり、かつカソード側セパレータ１６Ａの平面図である。図２に示されるのは図１に示される燃料電池１０の分解斜視図である。

燃料電池１０は、ＭＥＡ１２と、樹脂フレーム１４と、セパレータ１６を備える。なお説明の都合上、本実施形態に係る燃料電池１０は、いわゆる燃料電池単セルとして示されているが、通常、燃料電池１０は複数個積層され、燃料電池スタックとして用いられる。燃料電池１０は、外部から供給される酸化ガスを、燃料電池１０のカソード電極へ供給する供給側酸化ガスマニホールド２０と、未反応の酸化ガス等を燃料電池の外部へ排出する排出側酸化ガスマニホールド２１と、外部から供給される燃料ガスを燃料電池１０のアノード電極へ供給する供給側燃料ガスマニホールド２２と、未反応の燃料ガス等を燃料電池１０の外部へ排出する排出側燃料ガスマニホールド２３と、外部から水等の冷媒を燃料電池１０のカソード電極およびアノード電極へ供給する供給側冷媒マニホールド２４と、冷媒を燃料電池１０の外部へ排出する排出側冷媒マニホールド２５とを備える（図１および図２参照）。また燃料電池１０は、複数個積層する際、燃料電池１０同士の隙間を埋めるガスケット１８を備える。ガスケット１８は、通常、ゴム等の弾性部材からなる。

ＭＥＡ１２は、電解質膜３０と、電解質膜３０の表裏面に形成され、酸化ガスが供給されるカソード電極３１と、燃料ガスが供給されるアノード電極３２とを有する。図３は、図２に示されるＭＥＡ１２のＸ−Ｘ部分断面図である。ＭＥＡ１２のカソード電極３１およびアノード電極３２は、それぞれ触媒層３３、拡散層３４を有する。

電解質膜３０は、固体高分子材料からなり、高分子鎖中にスルホン酸基等の電解質基を有する。電解質膜３０は、特定のイオンと強固に結合したり、陽イオンまたは陰イオンを選択的に透過する性質を有する。電解質膜３０としては、パーフルオロスルホン酸膜等のフッ素系電解質膜を使用することができる。触媒層３３は、白金、金、パラジウム、ルテニウム、イリジウム等の貴金属触媒を、カーボンで担持した触媒担持カーボンと、触媒担持カーボンを電解質膜と接着等する樹脂を含む。カーボンとしては、特に限定されるものではないが、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック等が使用される。

触媒層３３に使用される樹脂としては、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）等のフッ素原子を含むポリマー、あるいはこれらの共重合体、これらのモノマー単位とエチレンやスチレン等の他のモノマーとの共重合体、さらには、これらのブレンド等を用いることができる。なお触媒層３３に用いられる樹脂は、これらのものに限られるものではない。拡散層３４は、一般に、ガスの通気性と電子伝導性を備える材料が用いられ、カーボンペーパー、カーボンクロス等が用いられる。

ＭＥＡ１２は、表裏面に配置される一対の樹脂フレーム１４により挟持される。図２に示されるように、一対の樹脂フレーム１４は、ＭＥＡ１２のカソード側に配置されるカソード側樹脂フレーム１４Ａと、ＭＥＡ１２のアノード側に配置されるアノード側樹脂フレーム１４Ｂからなる。樹脂フレーム１４は、フェノール樹脂等の公知の熱硬化性樹脂、耐熱性に優れる熱可塑性樹脂等の公知の樹脂より製造される。樹脂フレーム１４は、フレーム部４０と開口部４１とからなる。樹脂フレーム１４のフレーム部４０によりＭＥＡ１２の周囲を固定し、開口部４１にＭＥＡ１２のカソード電極３１、アノード電極３２が配置される。樹脂フレーム１４のフレーム部４０の所定個所には、それぞれ供給側および排出側の酸化ガスマニホールド２０，２１、燃料ガスマニホールド２２，２３、冷媒マニホールド２４，２５がある。

カソード側樹脂フレーム１４Ａは、カソード電極３１へ酸化ガスを供給し、カソード電極３１から未反応の酸化ガス等を排出するガス流路を備える。図２に示されるように、カソード側樹脂フレーム１４Ａにおいて、供給側酸化ガスマニホールド２０と接続し、供給側酸化ガスマニホールド２０から供給される酸化ガスをカソード電極３１へ供給する経路である酸化ガス供給路４２と、排出側酸化ガスマニホールド２１と接続し、排出側酸化ガスマニホールド２１へ未反応の酸化ガスや、カソード電極３１で生成した水等を排出する経路である酸化ガス排出路４３とを備える。酸化ガス供給路４２と、酸化ガス排出路４３は、複数の条溝からなり、各条溝を酸化ガス等が通過する。

アノード側樹脂フレーム１４Ｂは、アノード電極３２へ燃料ガスを供給し、アノード電極３２から未反応の燃料ガス等を排出するガス流路を備える。図４に示されるように、アノード側樹脂フレーム１４Ｂにおいて、供給側燃料ガスマニホールド２２と接続し、供給側燃料ガスマニホールド２２から供給される燃料ガスをアノード電極３２へ供給する経路である燃料ガス供給路４４と、排出側燃料ガスマニホールド２３と接続し、排出側燃料ガスマニホールド２３へ未反応の燃料ガス等を排出する経路である燃料ガス排出路４５とを備える。燃料ガス供給路４４と、燃料ガス排出路４５は、複数の条溝からなり、各条溝を燃料ガス等が通過する。なお図４は、図２に示されるアノード側樹脂フレーム１４Ｂの裏面側を示したものである。

セパレータ１６は、図２に示されるように、ＭＥＡ１２の表裏面に配置された一対の樹脂フレーム１４（１４Ａ，１４Ｂ）の表裏面に配置される。セパレータ１６は、一対のセパレータ１６からなり、ＭＥＡ１２のカソード側に配置されるカソード側セパレータ１６Ａと、ＭＥＡ１２のアノード側に配置されるアノード側セパレータ１６Ｂからなる。カソード側およびアノード側セパレータ１６Ａ，１６Ｂは、それぞれ所定個所に、供給側および排出側の酸化ガスマニホールド２０，２１、燃料ガスマニホールド２２，２３、冷媒マニホールド２４，２５を備える。

カソード側セパレータ１６Ａは、一方の面に、水等の冷媒を通すための冷媒路５０を備え、他方の面にＭＥＡのカソード電極３１に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路５１を備える。本実施形態において、冷媒路５０および酸化ガス流路５１は、複数の条溝からなる。図５は、図１および図２に示されるカソード側セパレータの裏面を示す。

アノード側セパレータ１６Ｂも同様に、一方の面に複数の条溝からなる冷媒路５０を備える。他方の面において、複数の条溝からなり、燃料ガスをＭＥＡ１２のアノード電極３２へ供給するための燃料ガス流路５２を備える（図２参照）。セパレータ１６は、例えば、アルミ、ステンレス等の公知の導電性材料からなる。本実施形態において、カソード側およびアノード側セパレータ１６Ａ，１６Ｂは、その一部がそれぞれＭＥＡ１２のカソード電極３１、アノード電極３２と当接し、ＭＥＡ１２から集電する集電部（図示せず）を形成する。

以下、図２を用いて燃料電池１０に供給される酸化ガスの流れ等を説明する。酸化ガスは、燃料電池１０外部より、供給側酸化ガスマニホールド２０を通り（図２における矢印ａ参照）、各燃料電池１０（単セル）へ供給される。供給側酸化ガスマニホールド２０を通った酸化ガスは、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス供給路４２を通り、続いてカソード側セパレータ１６Ａの酸化ガス流路５１を通る。酸化ガスは、酸化ガス流路５１を通過しつつ、ＭＥＡ１２のカソード電極３１において所定の化学反応により消費される。なお所定の化学反応によりカソード電極３１において水が生成する。

カソード電極３１において消費されなかった酸化ガスや、カソード電極３１で生成した水は、カソード側セパレータ１６Ａの酸化ガス流路５１を通り、続いて、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス排出路４３を通って（図２における矢印ｂ参照）、排出側酸化ガスマニホールド２１へ排出される。排出側酸化ガスマニホールド２１へ排出された酸化ガスや水等は、燃料電池１０の外部へ排出される（図２における矢印ｃ参照）。

一方、燃料ガスは、燃料電池１０外部より供給され、供給側燃料ガスマニホールド２２を通り、各燃料電池１０（単セル）へ供給される。燃料ガスは、供給側燃料ガスマニホールド２２からアノード側樹脂フレーム１４Ｂの燃料ガス供給路４４を通り、アノード側セパレータ１６Ｂの燃料ガス流路５２へ供給される。燃料ガスは、アノード側セパレータ１６Ｂの燃料ガス流路５２を通過しつつ、消費される。消費されずに残った燃料ガスは、燃料ガス流路５２を通り、アノード側樹脂フレーム１４Ｂの燃料ガス排出路４５を通って、排出側燃料ガスマニホールド２３へ排出される。なお燃料ガスは、加湿された状態でアノード電極に供給されることが好ましい。

図６は、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス排出路４３を拡大して示した斜視図である。本実施形態において、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス排出路４３には、排水処理が施される。排水処理とは、水を排出し易くするための処理である。排水処理としては、例えば、撥水処理や親水処理がある。本実施形態に係る撥水処理とは、酸化ガス排出路の表面と水との接触角を１００度〜１８０とする処理のことである。一方、親水処理とは、酸化ガス排出路の表面と水との接触角を１０度〜８０度とする処理のことである。

酸化ガス排出路４３表面に、撥水処理を施す方法としては、例えば、酸化ガス排出路４３の表面の粗面化、フッ素樹脂処理、有機薄膜処理等がある。酸化ガス排出路４３の表面を粗面化する方法としては、例えば、酸化ガス排出路４３の表面を微細加工する方法、樹脂フレーム１４を成型する金型の所定個所の表面を粗面化しておき、樹脂フレーム１４成型時に、酸化ガス排出路４３を粗面化する方法等がある。

酸化ガス排出路４３の表面に、撥水処理が施されていると、水はガスの流れに押され、酸化ガス排出路４３上を転がり易くなる。そのため、酸化ガス排出路４３から水が排出されやすくなり、酸化ガス排出路４３で水が滞留しないので、酸化ガスの流れが損なわれない。

酸化ガス排出路４３に親水処理を施す方法としては、グラフト処理、ショットブラスト、プラズマ処理、イオン注入法、光反応（酸化チタンの光による反応）等の方法がある。また樹脂フレーム１４の素材（樹脂）中に、界面活性剤を添加して行ってもよい。

樹脂フレーム１４の酸化ガス排出路４３に、親水処理が施されていると、水は酸化ガス排出路４３の表面に薄く広がりやすくなる。酸化ガス排出路４３の表面に広がった水は、酸化ガスの流れにより、排出側酸化ガスマニホールド２１へ排出される。なお、この場合、酸化ガス排出路４３は水によって塞がり難いため、酸化ガスの流れは確保される。

なお、本実施形態においては、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス排出路４３のみに排水処理を施したが、それ以外の場所に排水処理を施しても良い。例えば、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス供給路４２、供給側酸化ガスマニホールド２０、排出側酸化ガスマニホールド２１等や、アノード側樹脂フレーム１４Ｂの燃料ガス供給路４４、燃料ガス排出路４５、供給側燃料ガスマニホールド２２、排出側燃料ガスマニホールド２３等である。特に、酸化ガスは加湿された状態で供給される為、酸化ガス供給路４２にも排水処理を施すことは好ましい。またアノード側において、カソード電極で生成した精製水がアノード側に滲出する場合があり、このような生成水を排出するために、アノード側樹脂フレーム１４Ｂの燃料ガス排出路４５に排水処理を施すことが好ましい場合がある。また燃料ガスも加湿した状態が供給される場合があり、そのような場合には燃料ガス供給路４４に排水処理が施されてもよい。

なお排水処理を施す際、例えば、酸化ガス排出路４３には撥水処理を施し、酸化ガス供給路４２には親水処理を施す等、箇所によって排水処理の種類を変えて処理を行っても良い。また酸化ガス排出路４３に排水処理を施す場合、酸化ガス排出路４３の一部を親水処理を施し、その他の部分を撥水処理を施す等、同一の箇所においても種類の異なる排水処理を施しても良い。

本実施形態に係る燃料電池１０は、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス排出路４３の表面に排水処理が施されているため、酸化ガス排出路４３において水が溜まり、酸化ガスの流れを悪くすることがない。その為、酸化ガス排出路４３の経路（溝）の幅を、従来の酸化ガス排出路の経路（溝）の幅よりも狭くすることが可能となる。例えば、図７に示されるのは、図１に示される燃料電池１０のＡ−Ａ部分断面図であり、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス排出路４３の溝４６の幅Ｌ_１は、図８に示される、排水処理の施されていない酸化ガス排出路４３’の溝４６’幅Ｌ_２よりも狭くすることが出来る。ここで、図７に示される酸化ガス排出路４３の溝４６の深さｄと、図８に示される酸化ガス排出路４３’の溝４６’の深さｄとは同じであり、図７に示される酸化ガス排出路４３の経路（溝）の総断面積と、図８に示される酸化ガス排出路４３の経路（溝）の総断面積は同じものとする。図７において、一対の樹脂フレーム１４（１４Ａ，１４Ｂ）と、その外側に一対のセパレータ１６（１６Ａ，１６Ｂ）が配置されるが、カソード側セパレータ１４Ａの上には、ガスケット１８が配置されており、隣接する他の燃料電池の自重等がガスケット１８越しに燃料電池１０に加わる場合がある。その為、カソード側樹脂フレーム１４Ａの酸化ガス排出路４３の溝４６の幅が所定間隔よりも大きい場合、図８に示されるように、カソード側セパレータ１６Ａが酸化ガス排出路側４３’へ変形する場合があった。このような場合、酸化ガス排出路４３’の経路の断面積は狭くなり、酸化ガスの流れを妨げる原因となりかねない。しかし、本実施形態に係る燃料電池１０のように、酸化ガス排出路４３に排水処理が施されていると、酸化ガス排出路４３の経路（溝）４６の幅を、排水処理の施されていない酸化ガス排出路４３’の経路（溝）の幅よりも狭くすることができ、ひいては、上記のようなカソード側セパレータ１６Ａの変形をも抑制することが可能となる。

本発明の実施形態に係る燃料電池の平面図である。図１に示される燃料電池の分解斜視図である図２に示されるＭＥＡのＸ−Ｘ部分断面図である。アノード側樹脂フレームの平面図である。カソード側セパレータの平面図である。カソード側樹脂フレームの酸化ガス排出路の拡大斜視図である。図１に示される燃料電池のＡ−Ａ部分断面図である。図７に示される断面図に対応し、排水処理の施されていない酸化ガス供給路を備える燃料電池の部分断面図である。

符号の説明

１０燃料電池、１２ＭＥＡ、１４樹脂フレーム、１４Ａカソード側樹脂フレーム、１４Ｂアノード側樹脂フレーム、１６セパレータ、１６Ａカソード側セパレータ、１６Ｂアノード側セパレータ、１８ガスケット、２０供給側酸化ガスマニホールド、２１排出側酸化ガスマニホールド、２２供給側燃料ガスマニホールド、２３排出側燃料ガスマニホールド、２４供給側冷媒マニホールド、２５排出側冷媒マニホールド、３０電解質膜、３１カソード電極、３２アノード電極、３３触媒層、３４拡散層、４０フレーム部、４１開口部、４２酸化ガス供給路、４３酸化ガス排出路、４４燃料ガス供給路、４５燃料ガス排出路、５０冷媒路、５１酸化ガス流路、５２燃料ガス流路。

Claims

電解質膜と、電解質膜の表裏面に形成され、燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸化ガスが供給されるカソード電極とを有するＭＥＡと、
ＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡを挟持する一対の樹脂フレームと、
樹脂フレームにより挟持されたＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡのアノード電極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路、またはカソード電極に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路を有するセパレータとを備え、
樹脂フレームは、アノード電極およびカソード電極の少なくとも一方に燃料ガスまたは酸化ガスを供給し、アノード電極およびカソード電極の少なくとも一方から燃料ガスまたは酸化ガスを排出するガス流路を有し、
樹脂フレームの有するガス流路の表面に排水処理を施したことを特徴とする燃料電池。
電解質膜と、電解質膜の表裏面に形成され、燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸化ガスが供給されるカソード電極とを有するＭＥＡと、
ＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡを挟持する一対の樹脂フレームと、
樹脂フレームにより挟持されたＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡのアノード電極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路、またはカソード電極に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路を有するセパレータとを備え、
一方の樹脂フレームは、
セパレータに、酸化ガスを供給する酸化ガス供給路と、
セパレータから排出されるガスを排出する酸化ガス排出路と、
他方の樹脂フレームは、
セパレータに、燃料ガスを供給する燃料ガス供給路と、
セパレータから排出されるガスを排出する燃料ガス排出路とを有する燃料電池であって、
酸化ガス供給路および酸化ガス排出路に排水処理を施したことを特徴とする燃料電池。
請求項２記載の燃料電池であって、
更に、燃料ガス供給路および燃料ガス排出路に排水処理を施したことを特徴とする燃料電池。
電解質膜と、電解質膜の表裏面に形成され、燃料ガスが供給されるアノード電極と、酸化ガスが供給されるカソード電極とを有するＭＥＡと、
ＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡを挟持する一対の樹脂フレームと、
樹脂フレームにより挟持されたＭＥＡの表裏面に配置され、ＭＥＡのアノード電極に燃料ガスを供給するための燃料ガス流路、またはカソード電極に酸化ガスを供給するための酸化ガス流路を有するセパレータとを備え、
一方の樹脂フレームは、
セパレータに、酸化ガスを供給する酸化ガス供給路と、
セパレータから排出されるガスを排出する酸化ガス排出路と、
他方の樹脂フレームは、
セパレータに、燃料ガスを供給する燃料ガス供給路と、
セパレータから排出されるガスを排出する燃料ガス排出路とを有する燃料電池であって、
酸化ガス排出路に排水処理を施したことを特徴とする燃料電池。
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の燃料電池であって、
排水処理は、水との接触角を１００度〜１８０度の範囲とする撥水処理である燃料電池。
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の燃料電池であって、
排水処理は、水との接触角を１０度〜８０度の範囲とする親水処理である燃料電池。
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の燃料電池であって、
排水処理は、水との接触角を１００度〜１８０の範囲とする撥水処理、または水との接触角を１０度〜８０度の範囲とする親水処理である燃料電池。