[发明专利]膜电极接合体及其制造方法、以及燃料电池

权利要求书

1.一种膜电极接合体，其具有：

高分子电解质膜；

一对催化剂层，以夹着所述高分子电解质膜的方式设置；和

气体扩散层，以夹着所述一对催化剂层和所述高分子电解质膜的方式成对设置，其中至少一个由以导电性粒子和高分子树脂为主要成分的多孔材质部件构成，具有与所述催化剂层接触的第1主面和位于其相反侧的第2主面，在所述第2主面侧以彼此相邻的方式形成多个气体通路，隔着所述彼此相邻的气体通路的肋部的多孔度形成得低于位于所述第1主面侧的所述肋部的下方区域的多孔度。

2.根据权利要求1所述的膜电极接合体，其中，

所述肋部的多孔度低于位于所述第2主面侧的所述气体通路的下方区域的多孔度。

3.根据权利要求1或2所述的膜电极接合体，其中，

所述气体通路的至少一部分具有从位于所述第2主面侧的底部向位于所述第1主面侧的上部通路宽度变大的截面形状。

4.根据权利要求3所述的膜电极接合体，其中，

位于所述气体扩散层的第1主面的中心侧的气体通路具有矩形的截面形状，

位于所述气体扩散层的第1主面的外周侧的气体通路具有从所述底部向所述上部通路宽度变大的截面形状。

5.根据权利要求3所述的膜电极接合体，其中，

所述气体通路全部具有从所述底部向所述上部通路宽度变大的截面形状。

6.根据权利要求3～5的任意一项所述的膜电极接合体，其中，

从所述底部向所述上部通路宽度变大的截面形状是三角形。

7.根据权利要求3～5的任意一项所述的膜电极接合体，其中，

从所述底部向所述上部通路宽度变大的截面形状是拱形。

8.根据权利要求3～5的任意一项所述的膜电极接合体，其中，

从所述底部向所述上部通路宽度变大的截面形状是梯形。

9.一种燃料电池，其具有：

权利要求1～8的任意一项所述的膜电极接合体；和

一对隔离器，以夹着所述膜电极接合体的方式设置，与所述膜电极接合体接触一侧的面具有平坦的形状。

10.一种燃料电池，其具有：

权利要求1～8的任意一项所述的膜电极接合体；和

第1隔离器，配置在所述气体扩散层的所述第2主面侧，与所述膜电极接合体接触一侧的面具有平坦的形状；和

第2隔离器，与所述第1隔离器成对地以夹着所述膜电极接合体的方式设置，在与所述膜电极接合体接触的一个主面形成槽状的气体通路。

11.一种膜电极接合体的制造方法，制造在第1主面形成气体通路的膜电极接合体，其包括：

在具有尖端细形状的突起部的模具中配置以导电性粒子和高分子树脂为主要成分的薄板状的多孔材质部件之后，使所述模具闭合，使得所述突起部插入所述多孔材质部件的第1主面，由此形成所述气体通路，并且使隔着彼此相邻的所述气体通路的肋部的多孔度低于位于所述多孔材质部件的第2主面侧的所述肋部的下方区域的多孔度。

12.根据权利要求11所述的膜电极接合体的制造方法，其中，

所述突起部的截面形状是三角形。

13.根据权利要求11所述的膜电极接合体的制造方法，其中，

所述突起部的截面形状是拱形。

14.根据权利要求11所述的膜电极接合体的制造方法，其中，

所述突起部的截面形状是梯形。

15.一种膜电极接合体的制造方法，制造在第1主面形成气体通路的膜电极接合体，其包括：

在具有突起部的模具中配置了以导电性粒子和高分子树脂为主要成分的薄板状的多孔材质部件之后，使所述模具闭合，使得所述突起部插入所述多孔材质部件的第1主面，

通过使所述插入的突起部在所述多孔材质部件的面方向移动，由此在所述多孔材质部件的第1主面形成所述气体通路，并且使隔着彼此相邻的所述气体通路的肋部的多孔度低于位于所述多孔材质部件的第2主面侧的所述肋部的下方区域的多孔度。

16.根据权利要求15所述的膜电极接合体的制造方法，其中，

所述突起部具有第1突起部和所述第2突起部，

通过使所述第1突起部和所述第2突起部往彼此分离的方向上移动来形成所述气体通路。