[发明专利]燃料电池用接合体、燃料电池和燃料电池的制造方法

权利要求书

1、一种燃料电池用接合体，是夹着电解质膜对置地形成有催化剂层的燃料电池用接合体，其特征在于，

所述催化剂层含有第1复合催化剂粒子和第2复合催化剂粒子，所述第1复合催化剂粒子含有担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质，所述第2复合催化剂粒子含有担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质、且体积平均粒径比所述第1复合催化剂粒子大，

在所述催化剂层的厚度方向，所述第1复合催化剂粒子和第2复合催化剂粒子的配置被控制。

2、根据权利要求1所述的燃料电池用接合体，其特征在于，含有所述第1复合催化剂粒子的层配置于所述电解质膜上，含有所述第2复合催化剂粒子的层配置于含有所述第1复合催化剂粒子的层上。

3、根据权利要求1所述的燃料电池用接合体，其特征在于，所述第1复合催化剂粒子的体积平均粒径为0.5～8μm的范围，所述第2复合催化剂粒子的体积平均粒径为5～20μm的范围。

4、一种燃料电池，是含有夹着电解质膜对置地形成有催化剂层的燃料电池用接合体和在所述催化剂层上形成的扩散层的燃料电池，其特征在于，

所述催化剂层含有第1复合催化剂粒子和第2复合催化剂粒子，所述第1复合催化剂粒子含有担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质，所述第2复合催化剂粒子含有担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质、且体积平均粒径比所述第1复合催化剂粒子大，

在所述催化剂层的厚度方向，所述第1复合催化剂粒子和所述第2复合催化剂粒子的配置被控制。

5、根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，含有所述第1复合催化剂粒子的层配置于所述电解质膜侧，含有所述第2复合催化剂粒子的层配置于所述扩散层侧。

6、根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，所述第1复合催化剂粒子的体积平均粒径为0.5～8μm的范围，所述第2复合催化剂粒子的体积平均粒径为5～20μm的范围。

7、一种燃料电池的制造方法，是含有夹着电解质膜对置地形成有催化剂层的燃料电池用接合体和在所述催化剂层上形成的扩散层的燃料电池的制造方法，其特征在于，

所述催化剂层含有第1复合催化剂粒子和第2复合催化剂粒子，所述第1复合催化剂粒子含有担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质，所述第2复合催化剂粒子含有担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质、且体积平均粒径比所述第1复合催化剂粒子大，

在所述催化剂层的厚度方向，控制所述第1复合催化剂粒子和所述第2复合催化剂粒子的配置。

8、根据权利要求7所述的燃料电池的制造方法，其特征在于，包括：

在所述电解质膜的至少一个面上形成含有所述第1复合催化剂粒子的第1催化剂层的工序；和

在所述第1催化剂层上形成含有所述第2复合催化剂粒子的第2催化剂层的工序。

9、根据权利要求7所述的燃料电池的制造方法，其特征在于，包括：

在所述扩散层的一个面上形成含有所述第2复合催化剂粒子的第2催化剂层的工序；和

在所述第2催化剂层上形成含有所述第1复合催化剂粒子的第1催化剂层的工序。

10、根据权利要求7所述的燃料电池的制造方法，其特征在于，所述第1复合催化剂粒子和所述第2复合催化剂粒子通过包括下述工序的方法得到，所述工序为：

浆液制作工序，将担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质以及溶剂进行混合，从而制作至少一种浆液；

第1喷雾干燥工序，通过将所述浆液进行喷雾干燥，形成含有所述担载有催化剂的粒子和所述固体高分子电解质的第1复合催化剂粒子；和

第2喷雾干燥工序，通过将所述浆液进行喷雾干燥，形成含有所述担载有催化剂的粒子和所述固体高分子电解质、且体积平均粒径比所述第1复合催化剂粒子大的第2复合催化剂粒子。

11、根据权利要求7所述的燃料电池的制造方法，其特征在于，所述第1复合催化剂粒子和所述第2复合催化剂粒子通过包括下述工序的方法得到，所述工序为：

浆液制作工序，将担载有催化剂的粒子和固体高分子电解质以及溶剂进行混合，从而制作浆液；

喷雾干燥工序，通过将所述浆液进行喷雾干燥，从而形成第1复合催化剂粒子和第2复合催化剂粒子，所述第1复合催化剂粒子含有所述担载有催化剂的粒子和所述固体高分子电解质，所述第2复合催化剂粒子含有所述担载有催化剂的粒子和所述固体高分子电解质、且体积平均粒径比所述第1复合催化剂粒子大；和

分级工序，将所述第1复合催化剂粒子和所述第2复合催化剂粒子进行分级。