[发明专利]膜电极接合体及使用了该膜电极接合体的燃料电池、膜电极接合体的制造方法

权利要求书

1.一种膜电极接合体，用于燃料电池，其中，

具备：

电解质膜；及

配置在所述电解质膜的两侧的第一和第二电极层，

所述第一和第二电极层具有与所述电解质膜相接配置的催化剂层及配置在所述催化剂层之上的气体扩散层，

所述第一和第二电极层中的至少所述第一电极层中，使所述气体扩散层的所述催化剂层侧的面小于所述催化剂层的所述气体扩散层侧的面，由此所述气体扩散层的外周端相比所述催化剂层的外周端向内侧缩进。

2.根据权利要求1所述的膜电极接合体，其中，

所述气体扩散层由纤维基材构成，

在所述第一和第二电极层中的至少所述第一电极层中，在所述催化剂层与所述气体扩散层之间设置疏水层，

所述疏水层覆盖所述气体扩散层的外周端的端面的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的膜电极接合体，其中，

所述疏水层由以疏水性树脂为主成分的疏水性薄膜构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的膜电极接合体，其中，

在所述第一和第二电极层的至少一方，在发电区域的周缘部配置有用于抑制所述气体扩散层与所述催化剂层的分离的粘接构件。

5.根据权利要求4所述的膜电极接合体，其中，

至少在所述第一电极层中，为了抑制反应气体向比所述气体扩散层的外周端向外侧突出的所述催化剂层的外周端的扩散，所述粘接构件在沿着相比所述催化剂层的外周端向内侧缩进的所述气体扩散层的外周端的周状的区域，浸渍到所述催化剂层及所述气体扩散层的内部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的膜电极接合体，其中，

在所述第一和第二电极层中的至少所述第二电极层中设置卡定部，该卡定部通过将所述催化剂层的比所述气体扩散层的外周端突出的所述气体扩散层侧的面向所述气体扩散层侧折弯而形成，用于抑制所述催化剂层与所述气体扩散层的分离。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的膜电极接合体，其中，

在所述第二电极层中设有卡定部，所述卡定部通过在所述气体扩散层的外周端将所述气体扩散层的比所述催化剂层的外周端突出的部位向所述催化剂层侧折弯而形成，用于抑制所述催化剂层与所述气体扩散层的分离。

8.根据权利要求6所述的膜电极接合体，其中，

所述电解质膜的外周端部向所述气体扩散层的外侧突出，并且所述第一电极层侧的面和所述第二电极层侧的面向沿着所述电解质膜的厚度方向的两方向分离而分别向所述第一和第二电极层侧折弯，

在所述第一和第二电极层的所述催化剂层的外周端设有卡定部，该卡定部通过将所述催化剂层的所述气体扩散层侧的面在所述气体扩散层的外侧与所述电解质膜的外周端部一起朝向所述气体扩散层折弯而形成，用于抑制所述催化剂层与所述气体扩散层的分离。

9.一种燃料电池，具备权利要求1～8中任一项所述的膜电极接合体。

10.一种制造方法，是燃料电池用的膜电极接合体的制造方法，所述燃料电池用的膜电极接合体具备电极层，该电极层具有以与电解质膜相接的方式配置的催化剂层和由纤维基材构成且配置在所述催化剂层之上的气体扩散层，其中，

所述制造方法具备如下工序：

（a）准备所述气体扩散层的基材即纤维基材的工序；

（b）在所述纤维基材的一个面上形成疏水层的工序；

（c）以所述气体扩散层的外周端相比所述催化剂层的外周端向内侧缩进的方式将所述纤维基材的外周端切断的工序；及

（d）在预先形成于所述电解质膜的所述催化剂层上，以使所述催化剂层与所述疏水层相接的方式重叠接合所述纤维基材，形成所述电极层的工序，

所述工序（d）包括如下的工序：对所述纤维基材在切断前预先在要进行切断的切断线上进行按压，由此在所述纤维基材的表面上形成所述疏水层向所述纤维基材的内侧陷入的槽部，沿着所述槽部将所述纤维基材切断。