本发明专利技术涉及一种燃料电池。该燃料电池包括膜电极接合体（２），该膜电极接合体（２）包括多个单电池（Ｃ），该单电池（Ｃ）包括：电介质膜（１７）；阳极（１３），该阳极（１３）具有在电介质膜（１７）的一个面上隔开间隔进行配置而形成的多个阳极催化剂层（１１）、及层叠于阳极催化剂层（１１）的阳极气体扩散层（１２）；阴极（１６），该阴极（１６）具有在电介质膜（１７）的另一个面上以与各阳极催化剂层（１１）分别相对的方式隔开间隔进行配置而形成的多个阴极催化剂层（１４）、及层叠于阴极催化剂层（１４）上的阴极气体扩散层（１５），在相邻的两个单电池（Ｃ）中，其中一个单电池（Ｃ）的阳极催化剂层（１１）及阴极催化剂层（１４）这两者中至少一者的厚度向着另一个单电池（Ｃ）的方向变薄。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用液体燃料的燃料电池的技术。
技术介绍
近年来，小型燃料电池十分引人注目。特别是使用甲醇作为燃料的直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell)(以下，称为DMFC)，由于可小型化且燃料的操作也较容易，因此，有望引起重视。DMFC具有在阳极和阴极之间夹着电介质膜的结构的膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly)(以下，称为MEA)。在这样的DMFC的阳极中，导入的甲醇被氧化分解， 生成质子、电子、及二氧化碳。另一方面，在阴极中，空气中的氧气、从阳极侧移动来的质子、 以及从阳极通过外部电路提供的电子发生反应，生成水。另外，由通过外部电路的电子来供 H1^ ο在上述DMFC中，为了防止阳极和阴极之间的短路，揭示了 MEA的端部沿其层叠方向倾斜的结构(例如，参照专利文献1)。另外，为了防止因面压分布不均勻而引起的性能降低，揭示了在气体扩散层接合体的缘部沿层叠方向形成阶差，以填补阶差的厚度来形成在阶差上覆盖保护膜的结构(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2007-213830号公报专利文献2 日本专利特开2005-149803号公报
技术实现思路
然而，由DMFC发电而得到的电压在无可逆损耗的电池电压中为1. 21V，比一般的电池要低。因此，具有这样的方法，即、DMFC通过叠加或排列多个单电池、串联各单电池，从而升高电压的方法。特别是在要求节省空间的燃料电池的情况下，大多情况下通过并排地排列多个单电池，阳极和阴极利用金属导体的电极来连接，以实现串联连接。然而，在并排地排列多个单电池的情况下，由于从阳极催化剂层或阴极催化剂层脱落的催化剂，可能会导致相邻的阳极之间或阴极之间发生短路而无法确保预定的电压。本专利技术是鉴于上述问题点完成的，其目的在于提供一种能够防止相邻的阴极间或阳极之间的短路的燃料电池。本专利技术的实施方式的燃料电池的特征在于，包括膜电极接合体，该膜电极接合体包括多个单电池，该单电池包括电介质膜；阳极，该阳极具有在上述电介质膜的一个面上隔开间隔进行配置而形成的多个阳极催化剂层、及层叠于上述阳极催化剂层的阳极气体扩散层；以及阴极，该阴极具有在上述电介质膜的另一个面上以与各上述阳极催化剂层分别相对的方式隔开间隔进行配置而形成的多个阴极催化剂层、及层叠于上述阴极催化剂层上的阴极气体扩散层，在相邻的两个单电池中的一个单电池的上述阳极催化剂层及上述阴极催化剂层之中，至少一方的厚度向着另一个单电池的方向变薄。根据本专利技术，能够提供一种能够防止相邻的阴极间或阳极之间的短路的燃料电池。附图说明图1是简要地示出本专利技术的一个实施方式所涉及的燃料电池的结构的剖视图。图2是简要地示出图1所示的燃料电池中的MEA的一部分的截面的立体图。图3是图2所示的MEA的俯视图。图4是对图2所示的A部进行放大的剖视图。图5是表示阳极催化剂层的剥离距离以及阴极催化剂层的剥离距离的图。图6是表示通过在阳极催化剂层形成倾斜面而得到的效果的检验结果的图。图7是表示通过在阴极催化剂层形成倾斜面而得到的效果的检验结果的图。图8是简要地示出本专利技术的实施方式所涉及的燃料电池的MEA的其他结构的剖视图。图9是简要地示出本专利技术的实施方式所涉及的燃料电池的MEA的其他结构的剖视图。标号说明1燃料电池2MEA3燃料提供机构11阳极催化剂层12阳极气体扩散层13 阳极14阴极催化剂层15阴极气体扩散层16 阴极17电介质膜11a、14a 倾斜面C单电池具体实施例方式以下，参照附图，说明本专利技术的一个实施方式的燃料电池。燃料电池1主要包括构成起电部的MEA2、以及向MEA2提供燃料的燃料提供机构 3。S卩，在燃料电池1中，MEA2包括阳极(或称为燃料极)13，该阳极13包括阳极催化剂层11及配置于阳极催化剂层11之上的阳极气体扩散层12 ；阴极(或称为空气极、氧化剂极)16，该阴极16包括阴极催化剂层14及层叠于阴极催化剂层14的阴极气体扩散层 15 ；以及质子(氢离子)传导性的电介质膜17，该质子传导性的电介质膜17被阳极催化剂层11和阴极催化剂层14夹住。作为阳极催化剂层11或阴极催化剂层14中所含有的催化剂，可列举出例如钼 (Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)、钯(Pd)等钼族元素的单质、或包含钼族元素的合金等。优选为，在阳极催化剂层11使用对甲醇或一氧化碳具有强耐受性的Pt-Ru或Pt-Mo 等。优选为，在阴极催化剂层14使用Pt或Pt-Ni等。然而，催化剂并不限于此，能够使用具有催化剂活性的各种物质。另外，催化剂也能够是使用有炭素材料那样的导电性载体的载体催化剂或无载体催化剂。阳极催化剂层11及阴极催化剂层14也可包含例如具有磺酸基的例如全氟磺酸聚合物等氟树脂(Nafion (商品名、杜邦公司制)、Flemi0n(商品名、旭硝子株式会社制)等)、 具有磺酸基的烃类树脂、钨酸或磷钨酸、硝酸锂等无机物等的质子导电剂。作为构成电介质膜17的质子传导性材料，可以列举出例如具有磺酸基的例如全氟磺酸聚合物那样的氟树脂(Nafion (商品名、杜邦公司制)>Flemion (商品名、旭硝子株式会社制)等)、具有磺酸基的烃类树脂等有机材料、或钨酸或磷钨酸等无机材料。然而，质子传导性的电介质膜17并不限于此。层叠于阳极催化剂层11的阳极气体扩散层12起到向阳极催化剂层11均勻地提供燃料的作用，并具有阳极催化剂层11的集电功能。层叠于阴极催化剂层14的阴极气体扩散层15起到向阴极催化剂层14均勻地提供氧化剂(例如，空气中所包含的氧气)的作用，并具有阴极催化剂层14的集电功能。阳极气体扩散层12及阴极气体扩散层15是由例如碳纸等具有导电性的多孔质基材构成的。MEA2被分别配置在电介质膜17的阳极13侧及阴极16侧的胶质的0形环等密封构件19所密封，由此，能够防止来自MEA2的燃料泄漏或氧化剂泄漏。在MEA2的阴极16侧配置有由绝缘材料形成的板状体20。该板状体20主要作为保湿层起作用。即，该板状体20浸渍于由阴极催化剂层14生成的水的一部分中，从而抑制水的蒸发，并且调整阴极催化剂层14对空气的获取量并促进空气的均勻扩散。该板状体20 由例如多孔质结构的构件构成，作为具体的构成结构料，可以举出聚乙烯或聚丙烯这样的多孔质体等。上述的MEA2配置在燃料提供机构3和盖板21之间。盖板21的外观大致为矩形， 由例如不锈钢(SUS)构成。另外，盖板21具有用于获取作为氧化剂的空气的多个开口部 21A。燃料提供机构3采用对MEA2的阳极13提供燃料的结构，特别是并不限于特定的结构。以下，对燃料提供机构3的一个例子进行说明。燃料提供机构3包括例如形成为箱状的容器30。该燃料提供机构3通过流路5与收纳液体燃料的燃料收纳部4相连接。容器30具有燃料导入口 30A，该燃料导入口 30A与流路5相连接。该容器30由例如树脂制容器构成。作为形成容器30的材料，选择对液体燃料具有耐受性的材料。燃料提供机构3包括燃料提供部31，该燃料提供部31使燃料向MEA2的阳极13的面方分散并扩散，以进行供应。此处，特别对燃料提供部31具有燃料分配板31A的结构进行说明，但是燃料提供部31也可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种燃料电池，其特征在于，包括：膜电极接合体，该膜电极接合体包括多个单电池，该单电池包括：电介质膜；阳极，该阳极具有在所述电介质膜的一个面上隔开间隔进行配置而形成的多个阳极催化剂层、及层叠于所述阳极催化剂层的阳极气体扩散层；以及阴极，该阴极具有在所述电介质膜的另一个面上以与各所述阳极催化剂层分别相对的方式隔开间隔进行配置而形成的多个阴极催化剂层、及层叠于所述阴极催化剂层上的阴极气体扩散层，在相邻的两个单电池中的一个单电池的所述阳极催化剂层及所述阴极催化剂层之中，至少一方的厚度向着另一个单电池的方向变薄。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：千草尚，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP
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