[发明专利]燃料电池

说明书

技术分野

本发明涉及燃料电池。

背景技术

燃料电池中存在具备在两个电极之间接合电解质膜而成的膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly、以下也称为「MEA」)的电池。在这样的燃料电池中，曾提出了夹持电解质膜的两个电极大小不同的电池，即、小的电极的周缘相比于大的电极和电解质膜的各周缘，配置于沿着各层的面方向靠内侧的电池(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献1:日本特开2010-225484号公报

发明内容

从防止电解质膜的损伤的观点出发，希望避免在电解质膜上发生应力集中，但在夹持电解质膜的两个电极大小不同的情况下，有在沿着电解质膜的小的电极周缘的部位容易发生应力集中的问题。

本发明基于上述的课题，其目的是提供一种能够使燃料电池的耐久性提高的的技术。

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下形态或应用例实现。

应用例1)应用例1的燃料电池，其特征在于，具备：电解质膜；与所述电解质膜的一方的面接合的第1电极；和与所述电解质膜的所述一方的面不同的另一方的面接合的第2电极，作为所述第1电极的周缘的至少一部分的第1周缘部，沿着所述第1电极的面方向，配置在与所述电解质膜和所述第2电极的各周缘相比靠内侧，还具备应力抑制结构，该结构抑制应力向所述电解质膜中的沿着所述第1周缘部的部位集中。根据该应用例，能够抑制电解质膜的应力集中。其结果，能够使燃料电池的耐久性提高。

应用例2)所述应力抑制结构的至少一部分也可以是下述结构：即在所述电解质膜的所述第1电极侧、且在沿着所述面方向与所述第1周缘部相比靠外侧，压接了与所述电解质膜相比横弹性系数小的弹性部件的结构。根据该应用例，通过弹性构件沿面方向发生弹性变形，允许沿着面方向的电解质膜的移动，能够抑制电解质膜的应力集中。

应用例3)所述应力抑制结构的至少一部分也可以是下述结构：即使所述电解质膜与所述第2电极之间的接合强度，在沿着所述面方向与所述第1周缘部相比靠外侧小于在沿着所述面方向与所述第1周缘部相比靠内侧的结构。根据该应用例，在电解质膜与第2电极之间的接合强度比较小的第1周缘部的外侧，电解质膜与第2电极相对错开，由此能够抑制电解质膜的应力集中。

应用例4)在上述的应用例中，也可以所述电解质膜与所述第2电极之间在沿着所述面方向与所述第1周缘部相比靠内侧相互接合，并且在沿着所述面方向与所述第1周缘部相比靠外侧相互不接合。根据该应用例，能够容易地实现使电解质膜与第2电极之间的接合强度在第1周缘部的外侧小于第1周缘部的内侧的结构。

应用例5)所述应力抑制结构的至少一部分也可以是下述结构：即所述第1电极的所述第1周缘部具有磁性，并且磁性体配置在相对于所述第2电极的与所述电解质膜接合的一侧的相反侧的结构，所述磁性体在与所述第1周缘部之间产生斥力。根据该应用例，通过斥力使电解质膜从第1周缘部受到的按压力被缓和，由此能够抑制电解质膜的应力集中。

应用例6)所述应力抑制结构的至少一部分也可以是下述结构：即所述第1电极的所述第1周缘部具有磁性，并且磁性体配置在相对于所述第1电极的与所述电解质膜接合的一侧的相反侧的结构，所述磁性体在与所述第1周缘部之间产生引力。根据该应用例，通过引力使电解质膜从第1周缘部受到的按压力被缓和，由此能够抑制电解质膜的应力集中。

应用例7)所述应力抑制结构的至少一部分也可以是下述结构：即将所述电解质膜和所述第2电极与所述第1周缘部的形状配合地向所述第1电极侧预先弯折的结构。根据该应用例，对电解质膜按压第1电极和第2电极前后的电解质膜的变形被缓和，由此能够抑制电解质膜的应力集中。

应用例8)所述第2电极也可以具有：一方的电极面，其作为对于所述电解质膜接合的一侧的面；和另一方的电极面，其作为对于所述一方的电极面的相反侧的面，所述应力抑制结构的至少一部分是所述另一方的电极面比所述一方的电极面软的结构。根据该应用例，在第2电极另一方的电极面与一方的电极面相比较大地变形，电解质膜的变形被缓和，由此能够抑制电解质膜的应力集中。