[发明专利]燃料电池用膜电极接合体、高分子电解质型燃料电池用单元、高分子电解质型燃料电池及膜电极接合体的制造方法

权利要求书

1.一种燃料电池用膜电极接合体，其中，具备：

膜电极接合体主体部，其具备高分子电解质膜和一对电极层，所述一对电极层在所述高分子电解质膜的两表面的比周缘部靠内侧的中央区域分别层叠有催化剂层、和面积比所述催化剂层大且周缘从所述催化剂层突出的扩散层，在所述扩散层的突出部分和高分子电解质膜的周缘部之间设置有间隙；

板状热塑性树脂制框体，其形成为包夹所述高分子电解质膜的周缘部且包围所述高分子电解质膜的外缘；以及

热塑性树脂制衬垫，其分别设置在所述框体的两面，

所述衬垫具备：肋，其设置于所述框体与所述膜电极接合体主体部之间并在所述衬垫的顶面上沿所述框体的内缘延伸；间隙填充部，其填充所述扩散层的突出部分和高分子电解质膜的周缘部之间的间隙内。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用膜电极接合体，其中，

设置有沿所述框体的内缘延伸的肋的位置，形成在比被所述框体夹持的所述高分子电解质膜的外周端靠向内侧处。

3.根据权利要求1所述的燃料电池用膜电极接合体，其中，

所述扩散层的所述突出部分的突出幅宽比所述扩散层的厚度幅宽短。

4.根据权利要求1所述的燃料电池用膜电极接合体，其中，

所述扩散层的端面构成为锥状。

5.根据权利要求1所述的燃料电池用膜电极接合体，其中，

分别设置于所述高分子电解质膜的两表面的电极层的位置在表背面分别错开而配置。

6.根据权利要求1所述的燃料电池用膜电极接合体，其中，

所述框体具备支路孔对，所述支路孔对将燃料气体、氧化剂气体分别供给于膜电极接合体主体部，所述衬垫的环状部设置在所述支路孔对的周围。

7.一种高分子电解质型燃料电池用单元，其中，

具有：权利要求1所述的膜电极接合体和以包夹所述膜电极接合体的方式设置的阳极隔离件及阴极隔离件，

在所述阳极隔离件及阴极隔离件中，与设置于所述膜电极接合体主体部的周围的环状部抵接的环状部抵接部分设置成与所述环状部的外廓形状相同的形状，以在所述环状部和所述环状部抵接部分之间不产生间隙。

8.一种高分子电解质型燃料电池，其中，

层叠两个以上权利要求7所述的高分子电解质型燃料电池用单元而构成。

9.一种膜电极接合体的制造方法，其中，

在高分子电解质膜的比周缘部靠内侧的两表面设置催化剂层，在所述催化剂层的表面以层叠状态配置具有比所述催化剂层大的面积且周缘从所述催化剂层突出而形成的扩散层，从而制作在所述扩散层的突出部分和高分子电解质膜的周缘部之间形成有间隙的膜电极接合体主体部，

使热塑性树脂流入第一模具和第二模具之间，从而成形在框内缘形成有平坦部的框状成形部件，

以使所述膜电极接合体主体部的周缘部位于所述平坦部的方式将所述膜电极接合体主体部配置在所述成形部件的框内，将第三模具接合在嵌合有所述成形部件的第一模具上，并使热塑性树脂流入所述第一模具和所述第三模具之间，成形接合了所述膜电极接合体主体部的状态的框体，

将接合了所述膜电极接合体主体部的框体夹在中间，并同时接合第四模具及第五模具，使熔融树脂流入所述第四模具和第五模具之间而成形衬垫，所述衬垫具备：环状部，其沿所述框体的内缘设置，且被覆从所述框体的内缘至所述扩散层的外缘为止；肋，其设置于所述环状部，且沿所述框体的内缘延伸；间隙填充部，其填充所述扩散层的突出部分和高分子电解质膜的周缘部之间的间隙内。