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開放特許情報

特許情報

発明の名称 固体高分子形燃料電池並びに計測装置及び方法
技術分野 ものづくり, 新エネルギー/省エネルギー, ナノテクノロジー
出願日 平成27年3月2日
出願番号 特願2015-40105
公開番号 特開2016-162587
登録番号
出願人 国立大学法人電気通信大学
発明者 関澤 央輝
宇留賀 朋哉
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概要 【課題】透過型XAFS計測及び角度分散型XRD計測を可能とする固体高分子形燃料電池並びに固体高分子形燃料電池のXAFS計測とXRD計測を高速に交互に切り替えうる様な計測装置及び方法の提供。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 X線を透過させることができる固体高分子形燃料電池であって、膜/電極接合層と、前記膜/電極接合層の第1の側に設けられ、貫通孔が形成された第1の流路層と、前記膜/電極接合層の第2の側に設けられ、貫通孔が形成された第2の流路層と、前記第1の流路層の第1の側に設けられ、前記第1の流路層の貫通孔を覆う第1のガス遮断絶縁層と、前記第2の流路層の第2の側に設けられ、前記第2の流路層の貫通孔を覆う第2のガス遮断絶縁層とを含み、前記第1の流路層の貫通孔及び前記第2の流路層の貫通孔は、入射されたX線が前記第1の流路層の貫通孔及び前記第2の流路層の貫通孔を通って前記膜/電極接合層を透過できるように形成された固体高分子形燃料電池。
【請求項2】
 前記第1の流路層の貫通孔及び前記第2の流路層の貫通孔は、入射されたX線が前記膜/電極接合層に垂直な一つの面内で前記膜/電極接合層の表面に対し所定角度以上の範囲で前記膜/電極接合層を透過できるように形成された請求項1に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項3】
 前記所定角度は、10°から30°の範囲にある請求項2に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項4】
 前記第1のガス遮断絶縁層及び前記第2のガス遮断絶縁層は、非晶質ポリエーテルエーテルケトンフィルムによって構成された請求項1から3のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項5】
 前記膜/電極接合層は、固体高分子電解質膜と、前記固体高分子電解質膜の第1の側に設けられた第1の電極触媒層及び第1のガス拡散層と、前記固体高分子電解質膜の第2の側に設けられた第2の電極触媒層及び第2のガス拡散層とを含む請求項1から4のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項6】
 前記第1の流路層と前記第1のガス遮断絶縁層との間に第1の集電層を含み、前記第2の流路層と前記第2のガス遮断絶縁層との間に第2の集電層を含み、前記第1の集電層及び第2の集電層にはそれぞれ貫通孔が形成され、これらの貫通孔は、入射されたX線がこれらの貫通孔とともに前記第1の流路層及び前記第2の流路層に形成された貫通孔を通って前記膜/電極接合体を透過できるように形成された請求項1から5のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項7】
 前記第1のガス遮断絶縁層の第1の側に第1のセパレーター層を含み、前記第2のガス遮断絶縁層の第2の側に第2のセパレーター層を含み、前記第1のセパレーター層及び前記第2のセパレーター層にはそれぞれ貫通孔が形成され、これらの貫通孔は、入射されたX線がこれらの貫通孔とともに前記第1の流路層及び前記第1の集電層並びに前記第2の流路層及び前記第2の集電層に形成された貫通孔を通って前記膜/電極接合体を透過できるように形成された請求項6に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項8】
 前記第1のセパレーター層に形成された開口には、その長尺方向に向けて傾斜する切欠面が形成され、前記第2の側の表面に前記第2のセパレーター層に形成された開口には、その長尺方向に向けて傾斜する切欠面が形成された請求項7に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項9】
 前記第1のセパレーター層及び前記第2のセパレーター層に形成された切欠面は、前記膜/電極接合層の表面となす角度が10°から30°までの範囲にある請求項8に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項10】
 請求項1から9のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池の計測装置であって、前記固体高分子形燃料電池に入射されるX線を所定のエネルギーに分光する分光器と、前記固体高分子形燃料電池を透過したX線を検出する第1の検出器と、前記固体高分子形燃料電池で回折されたX線を検出する第2の検出と、前記第1の検出器に適する所定のエネルギー範囲の掃引と、前記第2の検出器に適する所定エネルギーの分光とを切り替えるように前記分光器を制御するとともに、前記第1の
検出器及び前記第2の検出器の少なくとも一方を前記分光器に連動して動作するように制御する制御部とを含む計測装置。
【請求項11】
 前記第1の検出器は、イオンチェンバー検出器である請求項10に記載の計測装置。
【請求項12】
 前記第2の検出器は、位置敏感型検出器である請求項10又は11に記載の計測装置。
(以下省略)

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