H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 8/02 (2006.01) H01M 4/86 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01)
Patent
CA 2696233
An object of the present invention is to provide a single fuel cell which can suppress mechanical load applied to the electrolyte membrane of the same and apply a sufficient load per unit area of the central region of the same. The object was achieved by a single fuel cell which comprises a membrane electrode assembly and a pair of separators, in which assembly an anode electrode that comprises an anode catalyst layer and a gas diffusion layer is provided on a first surface of a solid polymer electrolyte membrane, and a cathode electrode that comprises a cathode catalyst layer and a gas diffusion layer is provided on a second surface of the solid polymer electrolyte membrane, wherein, on at least one of the anode and cathode sides of the solid polymer electrolyte membrane, the anode or cathode catalyst layer has a size and shape that are slightly smaller than those of the solid polymer electrolyte membrane and those of the gas diffusion layer, and an outer peripheral edge portion of the solid polymer electrolyte membrane and that of the gas diffusion layer stick out of an outer periphery of the anode or cathode catalyst layer and face each other; wherein a frame-shaped protective layer is provided on at least one of the anode and cathode sides of the solid polymer electrolyte membrane, which has a first part that is present between the outer peripheral edge portion of the electrolyte membrane and that of the gas diffusion layer which face each other, and a second part that overlaps the outer periphery of the anode or cathode catalyst layer; and wherein the single fuel cell comprises a single fuel cell thickness control layer which is thinner in a region of the single fuel cell where the second part of the protective layer is present than in a central region of the single fuel cell where the protective layer is not present, or is not present in the region where the second part of the protective layer is present so that the thickness of the single fuel cell in the region where the second part of the protective layer is present is equal to or smaller than the thickness of the same in the central region where the protective layer is not present.
L'invention porte sur une pile unitaire d'une batterie à combustible telle que la charge mécanique sur la membrane électrolytique est allégée et une charge adéquate par unité d'aire peut être exercée sur la partie centrale. La pile unitaire comprend un ensemble membrane-électrode qui a une électrode d'anode formée sur un côté d'un film d'électrolyte polymère solide et comprenant une couche de catalyseur d'anode et une couche de diffusion de gaz et une électrode de cathode formée sur l'autre côté et comprenant une couche de catalyseur de cathode et une couche de diffusion de gaz et une paire de séparateurs. La pile unitaire est caractérisée par le fait qu'au moins sur un côté parmi le côté anode et le côté cathode du film d'électrolyte polymère solide, la couche de catalyseur d'anode ou de cathode a des dimensions et une forme d'une taille inférieure à celles du film d'électrolyte polymère solide et des couches de diffusion de gaz, la périphérie externe du film d'électrolyte polymère solide dépassant de la périphérie de la couche de catalyseur d'anode ou de cathode est opposée à la périphérie externe de la couche de diffusion de gaz, une couche protectrice est formée ayant une forme de cadre et ayant une première partie intercalée entre la périphérie externe du film d'électrolyte polymère solide et la périphérie externe de la couche de diffusion de gaz et une seconde partie placée sur la périphérie externe de la couche de catalyseur d'anode ou de cathode, et une couche d'ajustement d'épaisseur de pile unitaire est formée de telle manière que l'épaisseur de la couche d'ajustement d'épaisseur de pile unitaire dans la région où la seconde partie de la couche protectrice est présente est inférieure à l'épaisseur de la couche d'ajustement d'épaisseur de pile unitaire dans la région centrale où la couche protectrice n'est pas présente, ou la couche d'ajustement d'épaisseur de pile unitaire n'est pas formée de sorte que l'épaisseur de la pile unitaire dans la région où la seconde partie de la couche protectrice est présente peut être inférieure ou égale à l'épaisseur de la pile unitaire dans la région centrale.
Nishiyama Hiroshi
Shizuku Fumishige
Borden Ladner Gervais Llp
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1856747