JP2009211957A

JP2009211957A - Fuel cell

Info

Publication number: JP2009211957A
Application number: JP2008054209A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sato; 研二佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-09-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a flow of a gas which does not contribute to reaction, thereby improving efficiency of power generation in a fuel cell. <P>SOLUTION: The is the fuel cell 100 including one battery unit 200 or a plurality of laminated battery units. The battery unit includes a membrane electrode assembly 210, a plurality of air-permeable layers 220 to 250 dividedly arranged on both sides of the membrane electrode assembly, a separator 260 to support a multilayered structure constituted of the membrane electrode assembly and the plurality of air-permeable layers, and a seal gasket 270 injection molded at the outer edge of the membrane electrode assembly and the air-permeable layers, and the outer edge of a first air-permeable layer 250 out of the plurality of the air-permeable layers has a meandering shape. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell.

燃料電池を製造する際に、セパレータと拡散層と通気性層とをガスケットの射出成形により一体化する技術が知られている（特許文献１）。 A technique for integrating a separator, a diffusion layer, and a breathable layer by injection molding of a gasket when manufacturing a fuel cell is known (Patent Document 1).

特開２００７−８７８６５号公報JP 2007-87865 A

しかし、従来技術では、通気性層の外縁部における反応ガスの流れについては考慮されていなかった。通気性層の外縁部を流れる反応ガスは、発電にほとんど寄与しないので、外縁部に多量の反応ガスが流れると、燃料電池の発電効率を向上させることができないという問題があった。 However, in the prior art, the flow of the reaction gas at the outer edge of the breathable layer has not been considered. Since the reaction gas flowing in the outer edge portion of the breathable layer hardly contributes to power generation, there is a problem that the power generation efficiency of the fuel cell cannot be improved when a large amount of reaction gas flows in the outer edge portion.

本発明は上記課題の少なくとも１つを解決し、燃料電池の発電効率を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to solve at least one of the above problems and to improve the power generation efficiency of a fuel cell.

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以下の態様をとる。 In order to solve at least a part of the above problems, the present invention takes the following aspects.

本発明の第１の態様は、１つの電池ユニット又は積層された複数の電池ユニットを含む燃料電池である。前記電池ユニットは、膜電極接合体と、前記膜電極接合体の両側に分けて配置される複数の通気性層と、前記膜電極接合体と前記複数の通気性層とで構成される多層構造を支持するセパレータと、前記膜電極接合体と前記通気性層の外縁に射出成形されたシールガスケットとを備え、前記複数の通気性層のうちの第１の通気性層の外縁が蛇行した形状を有する。この態様によれば、反応に寄与しないガスの流れを抑制することができ、燃料電池の発電効率を向上させることができる。 A first aspect of the present invention is a fuel cell including one battery unit or a plurality of stacked battery units. The battery unit includes a membrane electrode assembly, a plurality of breathable layers arranged separately on both sides of the membrane electrode assembly, and a multilayer structure including the membrane electrode assembly and the plurality of breathable layers. And a seal gasket formed by injection molding on the outer edge of the air-permeable layer, and the outer edge of the first air-permeable layer of the plurality of air-permeable layers meanders. Have According to this aspect, the flow of gas that does not contribute to the reaction can be suppressed, and the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

本発明の第１の態様において、前記蛇行する外縁は、反応ガスが前記通気性層を流れる方向と平行な外縁であってもよい。この態様によれば、反応に寄与しないガスの流れを抑制することができ、燃料電池の発電効率を向上させることができる。 In the first aspect of the present invention, the meandering outer edge may be an outer edge parallel to the direction in which the reaction gas flows through the gas permeable layer. According to this aspect, the flow of gas that does not contribute to the reaction can be suppressed, and the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

本発明の第１の態様において、前記第１の通気性層の外縁の一部が前記第１の通気性層と隣り合う第２の通気性層の外縁より外側に拡張されていてもよい。この態様によれば、シールガスケット形成時にシールガスケット材料が通気性層に含浸し易くなる。その結果、反応に寄与しないガスの流れを抑制することができ、燃料電池の発電効率を向上させることができる。 In the first aspect of the present invention, a part of the outer edge of the first breathable layer may be extended outward from the outer edge of the second breathable layer adjacent to the first breathable layer. According to this aspect, the air-permeable layer is easily impregnated with the seal gasket material when the seal gasket is formed. As a result, the flow of gas that does not contribute to the reaction can be suppressed, and the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

本発明の第１の態様において、前記第１の通気性層の外縁の残部のうちの少なくとも一部は、前記第２の通気性層の外縁よりも内側に退行していてもよい。この態様によれば、反応に寄与しないガスの流れをさらに抑制することができ、燃料電池の発電効率をさらに向上させることができる。 In the first aspect of the present invention, at least a part of the remaining portion of the outer edge of the first air-permeable layer may retreat inward from the outer edge of the second air-permeable layer. According to this aspect, the flow of gas that does not contribute to the reaction can be further suppressed, and the power generation efficiency of the fuel cell can be further improved.

本発明の第１の態様において、前記第１の通気性層と第２の通気性層は、互いに接していてもよい。この態様によれば、シールガスケット材料が通気性層により含浸し易い。 In the first aspect of the present invention, the first air permeable layer and the second air permeable layer may be in contact with each other. According to this aspect, the seal gasket material is easily impregnated with the breathable layer.

本発明の第１の態様において、前記第１の通気性層は、前記第２の通気性層と前記セパレータの間に位置していてもよい。この態様によれば、セパレータに近い側の第１の通気性層の方が外側に拡張されているので、セパレータから遠い側の第２の通気性層を支持しやすい。 In the first aspect of the present invention, the first breathable layer may be located between the second breathable layer and the separator. According to this aspect, since the first air-permeable layer closer to the separator is expanded outward, it is easy to support the second air-permeable layer far from the separator.

本発明の第１の態様において、前記複数の通気性層のそれぞれの外縁が、少なくとも一部の部位において退行することなく単調に外側に拡張されていてもよい。この態様によれば、通気性層は、少なくとも一部の部位においてセパレータから遠い方から近い方に向かって、外縁が内側に退行することなく単調に外側に拡張されているので、セパレータから遠い位置に配置される通気性層を支持しやすい。 In the first aspect of the present invention, each outer edge of the plurality of air permeable layers may be monotonously expanded outward without retreating at least in a part. According to this aspect, since the outer edge is monotonously expanded outward without retreating from the far side to the near side from the separator in at least a part of the breathable layer, the breathable layer is positioned far from the separator. It is easy to support the breathable layer arranged in the.

本発明の第１の態様において、前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、同じ材質であってもよい。前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、剛性が同じであってもよい。前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、気孔率が同じであってもよい。前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、同じ機能を担う層であってもよい。前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は多孔体層であってもよい。 In the first aspect of the present invention, the first breathable layer and the second breathable layer may be the same material. The first breathable layer and the second breathable layer may have the same rigidity. The first breathable layer and the second breathable layer may have the same porosity. The first breathable layer and the second breathable layer may be layers having the same function. The first gas permeable layer and the second gas permeable layer may be porous layers.

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、燃料電池の他、通気性層の配置方法、シールガスケットの形成方法等、様々な形態で実現することができる。 In addition, this invention can be implement | achieved with various forms, for example, can be implement | achieved with various forms, such as the arrangement | positioning method of an air permeable layer, the formation method of a seal gasket other than a fuel cell.

第１の実施例：
図１は、第１の実施例に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。燃料電池１００は、発電体２００とエンドプレート２０２、２０４を備える。本実施例では、発電体２００は複数積層されているが、発電体２００は１個であってもよい。なお、発電体２００を「電池ユニット」とも呼ぶ。エンドプレート２０２、２０４は、発電体２００の積層方向の両端にそれぞれ配置されている。燃料電池１００には、発電体２００に燃料ガス、酸化ガス、冷却水を供給し、あるいは排出するためのマニホールド１１０〜１６０が積層方向に貫通している。 First embodiment:
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the fuel cell according to the first embodiment. The fuel cell 100 includes a power generator 200 and end plates 202 and 204. In the present embodiment, a plurality of power generation bodies 200 are stacked, but the number of power generation bodies 200 may be one. The power generator 200 is also referred to as a “battery unit”. The end plates 202 and 204 are respectively disposed at both ends of the power generation body 200 in the stacking direction. In the fuel cell 100, manifolds 110 to 160 for supplying or discharging fuel gas, oxidizing gas, and cooling water to the power generator 200 penetrate in the stacking direction.

図２は、発電体２００の構成を模式的に示す平面図である。図３は、図２において発電体２００を３−３切断線で切ったときの断面図である。図４は、図２において発電体２００を４−４切断線で切ったときの断面図である。図５は、図２において発電体２００を５−５切断線で切ったときの断面図である。図２に示すように、発電体２００は、膜電極接合体２１０と、カソード側ガス拡散層２２０と、アノード側ガス拡散層２３０と、カソード側多孔体層２４０と、アノード側多孔体層２５０と、セパレータ２６０と、シールガスケット２７０とを備える。 FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the power generation body 200. 3 is a cross-sectional view of the power generator 200 taken along the line 3-3 in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the power generator 200 taken along the section line 4-4 in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the power generation body 200 taken along line 5-5 in FIG. As shown in FIG. 2, the power generator 200 includes a membrane electrode assembly 210, a cathode side gas diffusion layer 220, an anode side gas diffusion layer 230, a cathode side porous body layer 240, and an anode side porous body layer 250. The separator 260 and the seal gasket 270 are provided.

図３に示すように、膜電極接合体２１０は、電解質膜２１２と、カソード側触媒層２１４及びアノード側触媒層２１６とを有する。本実施例では、電解質膜２１２として、例えば、パーフルオロカーボンスルホン酸ポリマなどのフッ素系樹脂や炭化水素系樹脂からなるプロトン伝導性のイオン交換膜を用いている。カソード側触媒層２１４、アノード側触媒層２１６は、電解質膜２１２の両面にそれぞれ配置されている。本実施例では、カソード側触媒層２１４、アノード側触媒層２１６として、例えば、白金触媒、あるいは白金と他の金属とからなる白金合金触媒を例えばカーボン粒子上に担持した触媒層を用いている。なお、カソード側触媒層２１４、アノード側触媒層２１６は、電解質膜２１２の全面に配置されている訳ではなく、外縁部には配置されていない。 As shown in FIG. 3, the membrane electrode assembly 210 includes an electrolyte membrane 212, a cathode side catalyst layer 214, and an anode side catalyst layer 216. In this embodiment, as the electrolyte membrane 212, for example, a proton conductive ion exchange membrane made of a fluorine resin such as perfluorocarbon sulfonic acid polymer or a hydrocarbon resin is used. The cathode side catalyst layer 214 and the anode side catalyst layer 216 are arranged on both surfaces of the electrolyte membrane 212, respectively. In this embodiment, as the cathode side catalyst layer 214 and the anode side catalyst layer 216, for example, a catalyst layer in which a platinum catalyst or a platinum alloy catalyst made of platinum and another metal is supported on carbon particles, for example, is used. The cathode side catalyst layer 214 and the anode side catalyst layer 216 are not arranged on the entire surface of the electrolyte membrane 212, and are not arranged on the outer edge portion.

カソード側ガス拡散層２２０、アノード側ガス拡散層２３０は、膜電極接合体２１０の両面にそれぞれ配置されている通気性層である。本実施例では、カソード側ガス拡散層２２０およびアノード側ガス拡散層２３０として、カーボン不織布を用いたカーボンクロスやカーボンペーパーを用いている。カソード側多孔体層２４０、アノード側多孔体層２５０は、カソード側ガス拡散層２２０、アノード側ガス拡散層２３０の外面にそれぞれ配置されている通気性層である。本実施例では、カソード側多孔体層２４０、アノード側多孔体層２５０として、例えば、チタン製、ステンレス製などの金属製の多孔体を用いている。なお、カソード側多孔体層２４０、アノード側多孔体層２５０は、チタン製、ステンレス製でなくても、導電性、耐腐食性があれば、他の金属材料、金属以外の他の材料で構成されていてもよい。 The cathode side gas diffusion layer 220 and the anode side gas diffusion layer 230 are air permeable layers disposed on both surfaces of the membrane electrode assembly 210, respectively. In this embodiment, carbon cloth or carbon paper using a carbon nonwoven fabric is used as the cathode side gas diffusion layer 220 and the anode side gas diffusion layer 230. The cathode-side porous body layer 240 and the anode-side porous body layer 250 are air-permeable layers disposed on the outer surfaces of the cathode-side gas diffusion layer 220 and the anode-side gas diffusion layer 230, respectively. In this embodiment, as the cathode side porous body layer 240 and the anode side porous body layer 250, for example, a metal porous body such as titanium or stainless steel is used. The cathode-side porous body layer 240 and the anode-side porous body layer 250 may be made of other metal materials or other materials than metals as long as they have conductivity and corrosion resistance, even if they are not made of titanium or stainless steel. May be.

セパレータ２６０は、アノード側多孔体層２５０の外側に配置されている。セパレータ２６０は、例えば金属製の板状部材であり、燃料ガスと酸化ガスが混じらないように分離する機能を有する。本実施例では、セパレータ２６０の構造は特に限定しないが、単層構造、２層構造、３層構造等いずれの構造であってもよい。なお、セパレータ２６０の外縁部には、マニホールド１１０〜１６０を形成するための開口部が開いているが、図２から図５においては、図示されていない。 The separator 260 is disposed outside the anode side porous body layer 250. The separator 260 is, for example, a metal plate member, and has a function of separating the fuel gas and the oxidizing gas so as not to be mixed. In the present embodiment, the structure of the separator 260 is not particularly limited, but may be any structure such as a single layer structure, a two layer structure, or a three layer structure. In addition, although the opening part for forming the manifolds 110-160 is opened in the outer edge part of the separator 260, it is not illustrated in FIGS.

図３に示すように、シールガスケット２７０は、膜電極接合体２１０、カソード側ガス拡散層２２０、アノード側ガス拡散層２３０、カソード側多孔体層２４０、アノード側多孔体層２５０の外縁部及びセパレータ２６０の上部に配置されている。シールガスケット２７０は、ゴム、樹脂などの材料を用いて射出成形することにより形成される。図２に示すように、シールガスケット２７０の外縁部には、マニホールド１１０〜１６０を形成するための開口部１１２〜１６２が開いている。シールガスケット２７０の開口部１１２〜１６２回りにはシール用リブ２７５が設けられている。発電体２００が積層されたときに、シール用リブ２７５は隣接する発電体２００のセパレータ２６０と圧着し、セパレータ２６０が為す面と平行な方向への反応ガスのリークを抑制する。本実施例において、反応ガスは図２に示す矢印３００の方向に流れる。 As shown in FIG. 3, the seal gasket 270 includes the membrane electrode assembly 210, the cathode side gas diffusion layer 220, the anode side gas diffusion layer 230, the cathode side porous layer 240, the outer edge portion of the anode side porous layer 250, and the separator. It is arranged at the top of 260. The seal gasket 270 is formed by injection molding using a material such as rubber or resin. As shown in FIG. 2, openings 112 to 162 for forming the manifolds 110 to 160 are opened at the outer edge of the seal gasket 270. A seal rib 275 is provided around the openings 112 to 162 of the seal gasket 270. When the power generation bodies 200 are stacked, the sealing rib 275 is pressure-bonded to the separator 260 of the adjacent power generation body 200 and suppresses leakage of the reaction gas in a direction parallel to the surface formed by the separator 260. In this embodiment, the reactive gas flows in the direction of the arrow 300 shown in FIG.

まず、図２の３−３切断線に沿った膜電極接合体２１０、カソード側ガス拡散層２２０、アノード側ガス拡散層２３０、カソード側多孔体層２４０、アノード側多孔体層２５０の外縁の大きさについて説明する（図３参照）。この部位では、各層の大きさは、カソード側多孔体層２４０＜カソード側ガス拡散層２２０＜膜電極接合体２１０＝アノード側ガス拡散層２３０＜アノード側多孔体層２５０となっている。すなわち、すなわち、４つの通気性層（カソード側多孔体層２４０、カソード側ガス拡散層２２０、アノード側ガス拡散層２３０、アノード側多孔体層２５０）のうちの隣り合う任意の２つの通気性層では、セパレータ２６０に近い側の通気性層の方が、外側に拡張されている。ここで、隣り合うとは、通気性層同士がお互いに接している場合と、２つの通気性層の間に他の層、例えば膜電極接合体２１０を挟んでいる場合との両方を含む。このように、図２の３−３切断線で切った断面においては、アノード側多孔体層２５０の外縁の方がアノード側ガス拡散層２３０の外縁よりも外側に拡張している。 First, the outer edge size of the membrane electrode assembly 210, the cathode side gas diffusion layer 220, the anode side gas diffusion layer 230, the cathode side porous layer 240, and the anode side porous layer 250 along the 3-3 cutting line of FIG. This will be described (see FIG. 3). In this portion, the size of each layer is cathode side porous body layer 240 <cathode side gas diffusion layer 220 <membrane electrode assembly 210 = anode side gas diffusion layer 230 <anode side porous body layer 250. That is, any two breathable layers adjacent to each other among the four breathable layers (the cathode-side porous layer 240, the cathode-side gas diffusion layer 220, the anode-side gas diffusion layer 230, and the anode-side porous layer 250). Then, the air permeable layer closer to the separator 260 is expanded outward. Here, the term “adjacent” includes both the case where the breathable layers are in contact with each other and the case where the other layer, for example, the membrane electrode assembly 210 is sandwiched between the two breathable layers. As described above, in the cross section taken along the 3-3 cutting line in FIG. 2, the outer edge of the anode-side porous body layer 250 extends outward from the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230.

一方、図４に示すように、図２の４−４切断線で切った断面においては、アノード側多孔体層２５０の外縁の方がアノード側ガス拡散層２３０の外縁よりも内側に退行している。したがって、図５に示すように、図２の５−５切断線で切った断面においては、アノード側ガス拡散層２３０とセパレータ２６０との間に、アノード側多孔体層２５０が存在する部分と存在しない部分がある。なお、アノード側多孔体層２５０が存在しない部分は、シールガスケット２７０の一部となっている。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the outer edge of the anode-side porous body layer 250 retreats inward from the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230 in the cross section taken along the section line 4-4 in FIG. Yes. Therefore, as shown in FIG. 5, in the cross section taken along the section line 5-5 in FIG. 2, the portion where the anode-side porous body layer 250 exists and the portion between the anode-side gas diffusion layer 230 and the separator 260 exist. There is a part that does not. The portion where the anode-side porous layer 250 does not exist is a part of the seal gasket 270.

シールガスケット２７０を形成する際には、セパレータ２６０の上に、アノード側多孔体層２５０、アノード側ガス拡散層２３０、膜電極接合体２１０、カソード側ガス拡散層２２０、カソード側多孔体層２４０を配置して型に入れ、シールガスケット材料を図３の矢印３０２の向きに流して充填する。本実施例では、カソード側ガス拡散層２２０は、カソード側多孔体層２４０よりも、外縁が外側に拡張されている。そのため、シールガスケット材料を充填する際に、カソード側ガス拡散層２２０のカソード側多孔体層２４０よりも外側に拡張した部分に、シールガスケット材料が含浸し易い。カソード側ガス拡散層２２０にシールガスケット材料が含浸すると、その含浸部分は、気孔率が下がるため、反応ガスが流れにくくなる。ここで、シールガスケット材料の含浸部分は、カソード側ガス拡散層２２０の外縁部である。すなわち、反応ガスは、カソード側ガス拡散層２２０がカソード側触媒層２１４と接していない外縁部を流れにくくなる。その結果、反応ガスは、カソード側触媒層２１４と接しているカソード側ガス拡散層２２０中央部を流れ易くなる。よって、燃料電池の電気化学反応に寄与せずに流れる反応ガスの量を減らし、発電効率を向上させることができる。また、カソード側ガス拡散層２２０へのシールガスケット材料の含浸により、カソード側ガス拡散層２２０とシールガスケット２７０とが一体化し、燃料電池の剛性を高める効果もある。 When forming the seal gasket 270, the anode-side porous body layer 250, the anode-side gas diffusion layer 230, the membrane electrode assembly 210, the cathode-side gas diffusion layer 220, and the cathode-side porous body layer 240 are formed on the separator 260. Place and place in mold and fill with seal gasket material by flowing in the direction of arrow 302 in FIG. In the present embodiment, the cathode-side gas diffusion layer 220 has an outer edge that extends outward from the cathode-side porous layer 240. Therefore, when the seal gasket material is filled, the seal gasket material is easily impregnated into the portion of the cathode side gas diffusion layer 220 that extends outward from the cathode porous body layer 240. When the cathode-side gas diffusion layer 220 is impregnated with the seal gasket material, the porosity of the impregnated portion decreases, so that the reaction gas hardly flows. Here, the impregnated portion of the seal gasket material is the outer edge portion of the cathode side gas diffusion layer 220. That is, the reaction gas is less likely to flow through the outer edge where the cathode gas diffusion layer 220 is not in contact with the cathode catalyst layer 214. As a result, the reactive gas easily flows through the central portion of the cathode gas diffusion layer 220 that is in contact with the cathode catalyst layer 214. Therefore, the amount of reaction gas that flows without contributing to the electrochemical reaction of the fuel cell can be reduced, and the power generation efficiency can be improved. Further, impregnation of the cathode-side gas diffusion layer 220 with the seal gasket material integrates the cathode-side gas diffusion layer 220 and the seal gasket 270, and has the effect of increasing the rigidity of the fuel cell.

図６は、アノード側ガス拡散層２３０内を流れる反応ガスの流れを説明する説明図である。ここでは、シールガスケット２７０の射出成形後のアノード側ガス拡散層２３０の他に、反応ガス供給部２３３と、反応ガス排出部２３５と、アノード側触媒層２１６との重なり部分２３７とが参考のために描かれている。図の右半分が、アノード側多孔体層２５０の外縁の一部をアノード側ガス拡散層２３０の外縁より外側に拡張し、残部をアノード側ガス拡散層２３０の外縁より内側に退行させた本実施例を示し、図の左半分は、アノード側多孔体層２５０の外縁全部をアノード側ガス拡散層２３０の外縁より外側に拡張した比較例を示している。図の右半分に示すように、アノード側ガス拡散層２３０の外縁の一部は、含浸部２３１となっている。この含浸部２３１は、図４に示すようにアノード側ガス拡散層２３０の下側からシールガスケット材料が含浸することによって形成された部分である。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the flow of the reaction gas flowing in the anode-side gas diffusion layer 230. Here, in addition to the anode-side gas diffusion layer 230 after the injection molding of the seal gasket 270, the reaction gas supply unit 233, the reaction gas discharge unit 235, and the overlapping portion 237 of the anode-side catalyst layer 216 are for reference. It is drawn in. The right half of the figure shows the present embodiment in which a part of the outer edge of the anode-side porous layer 250 is expanded outside the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230, and the remaining part is retreated inward from the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230. An example is shown, and the left half of the figure shows a comparative example in which the entire outer edge of the anode-side porous body layer 250 is expanded outside the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230. As shown in the right half of the figure, a part of the outer edge of the anode side gas diffusion layer 230 is an impregnation portion 231. As shown in FIG. 4, the impregnation portion 231 is a portion formed by impregnating the seal gasket material from the lower side of the anode side gas diffusion layer 230.

アノード側ガス拡散層２３０においては、反応ガスは、反応ガス供給部２３３から反応ガス排出部２３５に向かう方向（図６の上下方向）に流れる。なお、反応ガス供給部２３３は、アノード側多孔体層２５０を介してセパレータ２６０の反応ガス供給部（図示せず）につながり、反応ガス排出部２３５は、アノード側多孔体層２５０を介してセパレータ２６０の反応ガス排出部（図示せず）につながっている。また、反応ガスがアノード側ガス拡散層２３０内を流れる経路としては、アノード側触媒層２１６との重なり部分２３７上を通る経路３０４と、アノード側触媒層２１６との重なり部分２３７上を通らずにアノード側ガス拡散層２３０の外縁部を通る経路３０６とがある。本実施例では、外縁部の経路３０６には、含浸部２３１が形成されている。含浸部２３１におけるアノード側ガス拡散層の気孔率は小さいので、反応ガスは経路３０６を流れにくい。その結果、経路３０６を流れる反応ガスの量が減少し、経路３０４を流れる反応ガスの量が増加する。よって、アノード側触媒層２１６により多くの反応ガスが供給され、燃料電池１００の効率が向上する。 In the anode gas diffusion layer 230, the reaction gas flows in a direction (vertical direction in FIG. 6) from the reaction gas supply unit 233 toward the reaction gas discharge unit 235. The reaction gas supply unit 233 is connected to a reaction gas supply unit (not shown) of the separator 260 via the anode-side porous layer 250, and the reaction gas discharge unit 235 is connected to the separator via the anode-side porous layer 250. It connects to 260 reaction gas discharge | emission parts (not shown). Further, as a path through which the reaction gas flows in the anode side gas diffusion layer 230, a path 304 that passes over the overlapping part 237 with the anode side catalyst layer 216 and a path that does not pass over the overlapping part 237 with the anode side catalyst layer 216 are used. There is a path 306 that passes through the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230. In this embodiment, an impregnation portion 231 is formed in the path 306 at the outer edge portion. Since the porosity of the anode side gas diffusion layer in the impregnation portion 231 is small, the reaction gas hardly flows through the path 306. As a result, the amount of reaction gas flowing through the path 306 decreases, and the amount of reaction gas flowing through the path 304 increases. Therefore, more reaction gas is supplied to the anode side catalyst layer 216, and the efficiency of the fuel cell 100 is improved.

図７は、アノード側多孔体層２５０内を流れる反応ガスの流れを説明する説明図である。ここでは、シールガスケット２７０の射出成形後のアノード側多孔体層２５０の他に、反応ガス供給部２５３と、反応ガス排出部２５５と、アノード側触媒層２１６との重なり部分２５７とが参考のために描かれている。図の右半分が、アノード側多孔体層２５０の外縁の一部をアノード側ガス拡散層２３０の外縁より外側に拡張し、残部をアノード側ガス拡散層２３０の外縁より内側に退行させた本実施例を示し、図の左半分は、アノード側多孔体層２５０の外縁全部をアノード側ガス拡散層２３０の外縁より外側に拡張した比較例を示している。アノード側多孔体層２５０のアノード側ガス拡散層２３０の外縁より拡張した部分は、含浸部２５１となっている。この含浸部２５１は、図３に示すようにアノード側多孔体層２５０の上側からシールガスケット材料が含浸することによって形成された部分である。また、図の右半分に示すように、アノード側多孔体層２５０のアノード側ガス拡散層２３０の外縁より退行した部分は、切り欠き部２５９となっている。換言すれば、アノード側多孔体層２５０の外縁は、蛇行した形状に形成されている。 FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the flow of the reaction gas flowing in the anode-side porous body layer 250. Here, in addition to the anode-side porous layer 250 after the injection molding of the seal gasket 270, the reaction gas supply unit 253, the reaction gas discharge unit 255, and the overlapping portion 257 of the anode-side catalyst layer 216 are for reference. It is drawn in. The right half of the figure shows the present embodiment in which a part of the outer edge of the anode-side porous layer 250 is expanded outside the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230, and the remaining part is retreated inward from the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230. An example is shown, and the left half of the figure shows a comparative example in which the entire outer edge of the anode-side porous body layer 250 is expanded outside the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230. A portion of the anode side porous body layer 250 that extends from the outer edge of the anode side gas diffusion layer 230 is an impregnation portion 251. The impregnated portion 251 is a portion formed by impregnating the seal gasket material from above the anode side porous body layer 250 as shown in FIG. Further, as shown in the right half of the figure, a portion of the anode side porous body layer 250 that is retreated from the outer edge of the anode side gas diffusion layer 230 is a notch 259. In other words, the outer edge of the anode side porous body layer 250 is formed in a meandering shape.

アノード側多孔体層２５０においては、反応ガスは、反応ガス供給部２５３から反応ガス排出部２５５に向かう方向（図７の上下方向）に流れる。なお、反応ガス供給部２５３は、セパレータ２６０の反応ガス供給部（図示せず）につながり、反応ガス排出部２５５は、セパレータ２６０の反応ガス供給部（図示せず）につながっている。また、反応ガスがアノード側多孔体層２５０内を流れる経路としては、アノード側触媒層２１６との重なり部分２５７上を通る経路３０８と、アノード側触媒層２１６との重なり部分２５７上を通らずにアノード側多孔体層２５０の外縁部を通る経路３１０と、そのさらに外側の含浸部２５１を通る経路３１２とを想定できる。図の右半分に示す本実施例では、経路３１０、経路３１２は、切り欠き部２５９を横切っている。切り欠き部２５９では、アノード側多孔体層２５０は、連続していないので、反応ガスは、外縁部における経路３１０、経路３１２を通って流れることはできない。その結果、中央の経路３０８を流れる反応ガスの量が増加する。経路３０８を流れる反応ガスは、アノード側ガス拡散層２３０を介してアノード側触媒層２１６に供給される。したがって、アノード側触媒層２１６により多くの反応ガスが供給され、燃料電池１００の効率が向上する。 In the anode-side porous body layer 250, the reaction gas flows in a direction (vertical direction in FIG. 7) from the reaction gas supply unit 253 toward the reaction gas discharge unit 255. The reaction gas supply unit 253 is connected to a reaction gas supply unit (not shown) of the separator 260, and the reaction gas discharge unit 255 is connected to a reaction gas supply unit (not shown) of the separator 260. The reaction gas flows in the anode side porous layer 250 without passing through the path 308 passing over the overlapping portion 257 with the anode side catalyst layer 216 and the overlapping portion 257 with the anode side catalyst layer 216. A path 310 passing through the outer edge of the anode-side porous body layer 250 and a path 312 passing through the outer impregnated portion 251 can be assumed. In this embodiment shown in the right half of the figure, the path 310 and the path 312 cross the notch 259. In the notch 259, the anode-side porous body layer 250 is not continuous, so that the reaction gas cannot flow through the path 310 and the path 312 at the outer edge. As a result, the amount of reaction gas flowing through the central path 308 increases. The reaction gas flowing through the path 308 is supplied to the anode side catalyst layer 216 via the anode side gas diffusion layer 230. Therefore, more reaction gas is supplied to the anode side catalyst layer 216, and the efficiency of the fuel cell 100 is improved.

図８は、上記実施例の変形例のアノード側多孔体層２５０を示す説明図である。図８に示す変形例では、切り欠き部２５９の底は、アノード側ガス拡散層２３０の外縁と一致している点が上記実施例と異なる。図８の右半分に示す例では、切り欠き部２５９が経路３１０に達していないので、図７の場合に比べてアノード側多孔体層２５０の外縁部を流れる反応ガスの量は増加する。しかし、アノード側多孔体層２５０に切り欠き部２５９が全く無い場合と比較すれば、この実施例によってもアノード側触媒層２１６により多くの反応ガスが供給され、燃料電池１００の効率が向上する。 FIG. 8 is an explanatory view showing an anode-side porous body layer 250 according to a modification of the above embodiment. 8 differs from the above embodiment in that the bottom of the notch 259 is coincident with the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230. In the example shown in the right half of FIG. 8, since the notch 259 does not reach the path 310, the amount of the reaction gas flowing through the outer edge of the anode-side porous body layer 250 increases as compared with the case of FIG. However, as compared with the case where the anode-side porous body layer 250 has no notch 259 at all, this embodiment also supplies more reaction gas to the anode-side catalyst layer 216, thereby improving the efficiency of the fuel cell 100.

このように、上記実施例及び変形例では、アノード側ガス拡散層２３０の外縁を蛇行した形状に形成しているので、蛇行部分における反応ガスの流れを減少させることができ、発電効率を向上させることができる。 Thus, in the above-described embodiments and modifications, the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230 is formed in a meandering shape, so that the flow of the reaction gas in the meandering portion can be reduced, and the power generation efficiency is improved. be able to.

また、上記実施例及び変形例では、図３に示すように、４つの通気性層２４０，２２０，２３０，２５０が、その一部の部位（図２の３−３切断線の位置）において階段状の構成を有している。この結果、以下に説明するように、これらの通気性層と膜電極接合体２１０とで構成される多層構造が、シールガスケット２７０の成形時に変形しにくいという利点がある。 Moreover, in the said Example and modification, as shown in FIG. 3, four air permeable layers 240,220,230,250 are a staircase in the one part (position of the 3-3 cutting line of FIG. 2). It has a shape configuration. As a result, as will be described below, there is an advantage that the multilayer structure constituted by these air-permeable layers and the membrane electrode assembly 210 is not easily deformed when the seal gasket 270 is formed.

図９は、４つの通気性層が階段状に構成されていない比較例を示す説明図である。図９に示す比較例では、アノード側多孔体層２５０の外縁は、その全周にわたってアノード側ガス拡散層２３０の外縁よりも小さく、カソード側多孔体層２４０の外縁とほぼ同じ大きさになっている。比較例では、シールガスケット２７０形成時に、シールガスケット材料の流れの圧力により、カソード側ガス拡散層２２０、膜電極接合体２１０、アノード側ガス拡散層２３０が曲がり、シールガスケット材料が充填されない空隙部２８０が生じる場合がある。かかる空隙部２８０が生じると、反応ガスは、通気抵抗の少ない空隙部２８０を流れ、アノード側ガス拡散層２３０、アノード側多孔体層２５０の中を流れにくくなる。その結果、反応に寄与する反応ガスの量が少なくなり、燃料電池１００の発電効率が低下する恐れがある。 FIG. 9 is an explanatory view showing a comparative example in which the four air-permeable layers are not configured in a step shape. In the comparative example shown in FIG. 9, the outer edge of the anode-side porous layer 250 is smaller than the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230 over the entire circumference, and is almost the same size as the outer edge of the cathode-side porous layer 240. Yes. In the comparative example, when the seal gasket 270 is formed, the cathode side gas diffusion layer 220, the membrane electrode assembly 210, and the anode side gas diffusion layer 230 are bent due to the pressure of the flow of the seal gasket material, and the gap portion 280 that is not filled with the seal gasket material. May occur. When such a void portion 280 is generated, the reaction gas flows through the void portion 280 having a small airflow resistance, and is difficult to flow through the anode side gas diffusion layer 230 and the anode side porous body layer 250. As a result, the amount of reaction gas that contributes to the reaction decreases, and the power generation efficiency of the fuel cell 100 may be reduced.

しかし、本実施例では、アノード側多孔体層２５０の外縁の一部は、アノード側ガス拡散層２３０の外縁よりも拡張している。その結果、図３および図５に示すように、アノード側多孔体層２５０の外縁の一部でアノード側ガス拡散層２３０を支持するので、シールガスケット２７０形成時に、シールガスケット材料の流れの圧力により、カソード側ガス拡散層２２０、膜電極接合体２１０、アノード側ガス拡散層２３０が曲がらない。その結果、シールガスケット材料が充填されない空隙部２８０が生じず、燃料電池１００の発電効率が低下する恐れがない。なお、アノード側多孔体層２５０の外縁の最も外側の部分が、アノード側ガス拡散層２３０の外縁と同等の位置にあってもよい。この場合にも、アノード側多孔体層２５０の外縁の一部でアノード側ガス拡散層２３０を支持することができる。 However, in the present embodiment, a part of the outer edge of the anode side porous body layer 250 is expanded more than the outer edge of the anode side gas diffusion layer 230. As a result, as shown in FIGS. 3 and 5, the anode side gas diffusion layer 230 is supported by a part of the outer edge of the anode side porous body layer 250, and therefore, when the seal gasket 270 is formed, due to the pressure of the flow of the seal gasket material. The cathode side gas diffusion layer 220, the membrane electrode assembly 210, and the anode side gas diffusion layer 230 are not bent. As a result, there is no gap 280 that is not filled with the seal gasket material, and the power generation efficiency of the fuel cell 100 does not decrease. Note that the outermost part of the outer edge of the anode-side porous layer 250 may be located at the same position as the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230. Also in this case, the anode side gas diffusion layer 230 can be supported by a part of the outer edge of the anode side porous body layer 250.

上記実施例及び変形例では、アノード側ガス拡散層２３０の外縁を蛇行した形状に形成し、また、これに隣接するアノード側多孔体層２５０の外縁を直線状に形成していたが、一般に、複数の通気性層のうちの第１の通気性層の外縁を蛇行した形状とし、その外縁の一部が隣り合う第２の通気性層の外縁よりも外側に拡張されている構成を採用することが可能である。この第１と第２の通気性層としては、アノード側ガス拡散層２３０と多孔体層２５０の組み合わせ以外にも種々の組み合わせを採用することが可能である。例えば、４つの通気性層（カソード側多孔体層２４０、カソード側ガス拡散層２２０、アノード側ガス拡散層２３０、アノード側多孔体層２５０）のうちの隣り合う任意の２つの通気性層をそれぞれ第１の通気性層、第２の通気性層としてもよい。こうしても、反応に寄与しないガスの流れを抑制し、燃料電池の発電効率を向上させることができる。また、第１の通気性層、第２の通気性層として、同じ材質や機能を有するもの同士を取り上げてもよい。例えば、カソード側多孔体層２４０とアノード側多孔体層２５０は、例えば、金属製の多孔体であり、同じ材質、同じ剛性、同じ気孔率であり、カソード側ガス拡散層２２０あるいはアノード側ガス拡散層２３０に反応ガスを供給するという同じ機能を担う。特にアノード側多孔体層２５０の外縁の一部がカソード側多孔体層２４０の外縁よりも外側に拡張していると、アノード側多孔体層２５０によりカソード側多孔体層２４０を支持することができる。また、カソード側ガス拡散層２２０とアノード側ガス拡散層２３０は、例えばカーボン不織布を用いたカーボンクロスやカーボンペーパーであり、同じ材質、同じ剛性、同じ気孔率であり、反応ガスを通過させ、カソード側多孔体層２４０とアノード側多孔体層２５０から供給された反応ガスを、カソード側触媒層２１４、アノード側触媒層２１６に供給するという同じ機能を担う。この場合、特にアノード側ガス拡散層２３０の外縁の一部がカソード側ガス拡散層２２０の外縁よりも外側に拡張していると、アノード側ガス拡散層２３０によりカソード側ガス拡散層２２０を支持することができる。 In the above-described embodiments and modifications, the outer edge of the anode-side gas diffusion layer 230 is formed in a meandering shape, and the outer edge of the anode-side porous layer 250 adjacent thereto is formed in a straight line. A configuration is adopted in which the outer edge of the first air-permeable layer of the plurality of air-permeable layers is meandered, and a part of the outer edge is extended outward from the outer edge of the adjacent second air-permeable layer. It is possible. As the first and second gas permeable layers, various combinations other than the combination of the anode side gas diffusion layer 230 and the porous body layer 250 can be adopted. For example, arbitrary two breathable layers adjacent to each other among four breathable layers (cathode side porous layer 240, cathode side gas diffusion layer 220, anode side gas diffusion layer 230, anode side porous layer 250) are respectively It is good also as a 1st air permeable layer and a 2nd air permeable layer. Even in this case, the flow of gas that does not contribute to the reaction can be suppressed, and the power generation efficiency of the fuel cell can be improved. Moreover, you may pick up what has the same material and function as a 1st air permeable layer and a 2nd air permeable layer. For example, the cathode-side porous body layer 240 and the anode-side porous body layer 250 are, for example, metallic porous bodies, the same material, the same rigidity, and the same porosity, and the cathode-side gas diffusion layer 220 or the anode-side gas diffusion layer. It serves the same function of supplying a reactive gas to the layer 230. In particular, when a part of the outer edge of the anode-side porous body layer 250 extends outside the outer edge of the cathode-side porous body layer 240, the anode-side porous body layer 250 can support the cathode-side porous body layer 240. . Further, the cathode side gas diffusion layer 220 and the anode side gas diffusion layer 230 are, for example, carbon cloth or carbon paper using a carbon non-woven fabric, which has the same material, the same rigidity, and the same porosity, and allows the reaction gas to pass therethrough. The reactive gas supplied from the side porous body layer 240 and the anode side porous body layer 250 has the same function of supplying the reaction gas to the cathode side catalyst layer 214 and the anode side catalyst layer 216. In this case, in particular, when a part of the outer edge of the anode side gas diffusion layer 230 extends outside the outer edge of the cathode side gas diffusion layer 220, the anode side gas diffusion layer 230 supports the cathode side gas diffusion layer 220. be able to.

なお、上記説明では、セパレータ２６０側にアノードが位置する実施例を用いて説明したが、セパレータ２６０側にカソードが位置するものであってもよい。 In the above description, the example in which the anode is located on the separator 260 side has been described. However, the cathode may be located on the separator 260 side.

また、発電体２００の構成によっては、両側にセパレータ２６０が配置される構成も考えられるが、その場合には、一方の側のセパレータを基準セパレータとし、基準セパレータから近いか遠いかを判断すればよい。 In addition, depending on the configuration of the power generator 200, a configuration in which the separators 260 are disposed on both sides is also conceivable. In that case, if one side separator is used as a reference separator, it is determined whether the separator is near or far from the reference separator. Good.

また、上記実施例及び変形例では、１つの通気性層（アノード側ガス拡散層２３０）の外縁（辺）のみを蛇行する形状に形成していたが、複数の通気性層のすべてに関して外縁を蛇行する形状に形成してもよい。換言すれば、複数の通気性層のうちの少なくとも１つの層の外縁を蛇行する形状に形成することが好ましい。 In the above-described embodiments and modifications, only the outer edge (side) of one air-permeable layer (anode-side gas diffusion layer 230) is formed in a meandering shape. It may be formed in a meandering shape. In other words, it is preferable that the outer edge of at least one of the plurality of breathable layers is formed in a meandering shape.

さらに、上記実施例及び変形例では、直線（線分）の屈曲によって蛇行する形状を形成していたが、曲線状に蛇行する形状を形成してもよい。また、蛇行形状は、規則的に蛇行する形状に限らず、不規則的に蛇行する形状を採用することも可能である。但し、規則的に蛇行する形状の方が、シール材料の含浸のし易さや、その上側にある他の層の支持のし易さの点で、不規則的に蛇行する形状よりも好ましい。 Furthermore, in the said Example and modification, although the shape meandered by the bending of a straight line (line segment) was formed, you may form the shape meandering in a curve shape. Further, the meandering shape is not limited to a regular meandering shape, and an irregularly meandering shape may be employed. However, the shape meandering regularly is preferable to the shape meandering irregularly from the viewpoint of easy impregnation of the sealing material and ease of supporting other layers on the upper side.

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。 The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

第１の実施例に係る燃料電池の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the fuel cell which concerns on a 1st Example. 発電体２００の構成を模式的に示す平面図である。2 is a plan view schematically showing the configuration of a power generator 200. FIG. 図２において発電体２００を３−３切断線で切ったときの断面図である。It is sectional drawing when the electric power generation body 200 is cut along a 3-3 cutting line in FIG. 図２において発電体２００を４−４切断線で切ったときの断面図である。It is sectional drawing when the electric power generation body 200 is cut | disconnected by the 4-4 cutting line in FIG. 図２において発電体２００を５−５切断線で切ったときの断面図である。It is sectional drawing when the electric power generation body 200 is cut in 5-5 cutting line in FIG. アノード側ガス拡散層２３０内を流れる反応ガスの流れを説明する説明図である。5 is an explanatory diagram for explaining a flow of a reactive gas flowing in an anode gas diffusion layer 230. FIG. アノード側多孔体層２５０内を流れる反応ガスの流れを説明する説明図である。5 is an explanatory diagram for explaining a flow of a reactive gas flowing in an anode-side porous body layer 250. FIG. 上記実施例の変形例のアノード側多孔体層２５０を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the anode side porous body layer 250 of the modification of the said Example. ４つの通気性層が階段状に構成されていない比較例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the comparative example by which four air permeable layers are not comprised by step shape.

符号の説明Explanation of symbols

１００…燃料電池
１１０〜１６０…マニホールド
２００…発電体
２０２、２０４…エンドプレート
２１０…膜電極接合体
２１２…電解質膜
２１４…カソード側触媒層
２１６…アノード側触媒層
２２０…カソード側ガス拡散層
２３０…アノード側ガス拡散層
２３１、２５１…含浸部
２３３、２５３…反応ガス供給部
２３５、２５５…反応ガス排出部
２３７、２５７…アノード側触媒層２１６との重なり部分
２４０…カソード側多孔体層
２５０…アノード側多孔体層
２５１…含浸部
２５９…切り欠き部
２６０…セパレータ
２７０…シールガスケット
２７５…シール用リブ
２８０…空隙部
３００、３０２…矢印
３０４〜３１２…経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Fuel cell 110-160 ... Manifold 200 ... Electric power generation body 202,204 ... End plate 210 ... Membrane electrode assembly 212 ... Electrolyte membrane 214 ... Cathode side catalyst layer 216 ... Anode side catalyst layer 220 ... Cathode side gas diffusion layer 230 ... Anode side gas diffusion layer 231, 251... Impregnation part 233, 253... Reaction gas supply part 235, 255... Reaction gas discharge part 237, 257 .. overlapping part with anode side catalyst layer 216 240. Side porous body layer 251 ... impregnation part 259 ... notch part 260 ... separator 270 ... seal gasket 275 ... seal rib 280 ... gap part 300, 302 ... arrows 304-312 ... path

Claims

１つの電池ユニット又は積層された複数の電池ユニットを含む燃料電池であって、
前記電池ユニットは、
膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の両側に分けて配置される複数の通気性層と、
前記膜電極接合体と前記複数の通気性層とで構成される多層構造を支持するセパレータと、
前記膜電極接合体と前記通気性層の外縁に射出成形されたシールガスケットとを備え、
前記複数の通気性層のうちの第１の通気性層の外縁が蛇行した形状を有する、燃料電池。 A fuel cell including one battery unit or a plurality of stacked battery units,
The battery unit is
A membrane electrode assembly;
A plurality of breathable layers arranged separately on both sides of the membrane electrode assembly;
A separator supporting a multilayer structure composed of the membrane electrode assembly and the plurality of breathable layers;
The membrane electrode assembly and a seal gasket injection-molded on the outer edge of the breathable layer,
A fuel cell, wherein an outer edge of a first breathable layer of the plurality of breathable layers has a meandering shape.

請求項１に記載の燃料電池において、
前記蛇行する外縁は、反応ガスが前記通気性層を流れる方向と平行な外縁である、燃料電池。 The fuel cell according to claim 1, wherein
The meandering outer edge is a fuel cell, which is an outer edge parallel to a direction in which a reaction gas flows through the air-permeable layer.

請求項１または請求項２に記載に燃料電池において、
前記第１の通気性層の外縁の一部が前記第１の通気性層と隣り合う第２の通気性層の外縁より外側に拡張されている、燃料電池。 In the fuel cell according to claim 1 or 2,
A fuel cell, wherein a part of an outer edge of the first air permeable layer is extended outside an outer edge of a second air permeable layer adjacent to the first air permeable layer.

請求項３に記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層の外縁の残部のうちの少なくとも一部は、前記第２の通気性層の外縁よりも内側に退行している、燃料電池。 The fuel cell according to claim 3, wherein
The fuel cell, wherein at least a part of the remaining portion of the outer edge of the first breathable layer is retracted inward from the outer edge of the second breathable layer.

請求項３または請求項４に記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層と第２の通気性層は、互いに接している、燃料電池。 The fuel cell according to claim 3 or 4,
The fuel cell, wherein the first breathable layer and the second breathable layer are in contact with each other.

請求項３から請求項５のいずれかに記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層は、前記第２の通気性層と前記セパレータの間に位置している、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 5,
The fuel cell according to claim 1, wherein the first breathable layer is located between the second breathable layer and the separator.

請求項１から請求項６のいずれかに記載に燃料電池において、
前記複数の通気性層のそれぞれの外縁が、少なくとも一部の部位において退行することなく単調に外側に拡張されている、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 1 to 6,
A fuel cell, wherein the outer edges of each of the plurality of breathable layers are monotonically expanded outward without retreating at least in a part.

請求項３から請求項６のいずれかに記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、同じ材質である、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 6,
The fuel cell, wherein the first breathable layer and the second breathable layer are made of the same material.

請求項３から請求項６のいずれかに記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、剛性が同じである、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 6,
The fuel cell, wherein the first breathable layer and the second breathable layer have the same rigidity.

請求項３から請求項６のいずれかに記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、気孔率が同じである、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 6,
The fuel cell, wherein the first breathable layer and the second breathable layer have the same porosity.

請求項３から請求項６のいずれかに記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は、同じ機能を担う層である、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 6,
The fuel cell, wherein the first breathable layer and the second breathable layer are layers having the same function.

請求項３から請求項６、請求項８から請求項１１のいずれかに記載の燃料電池において、
前記第１の通気性層と前記第２の通気性層は多孔体層である、燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 3 to 6, and 8 to 11.
The fuel cell, wherein the first breathable layer and the second breathable layer are porous layers.