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 固体高分子形燃料電池とは？
固体高分子形燃料電池（PEFC−Polymer Electrolyte Fuel Cell）とは？
　
電解質に固体高分子膜を使い、常温〜約100℃と低温で作動する燃料電池です。小型化がしやすく、起動・停止などの取り扱いやメンテナンスが容易です。家庭用、自動車用、携帯用などで急ピッチで開発が進んでおり、既に一部商用化されています。荏原バラードが開発・製造・販売しているのもこの固体高分子形燃料電池システムです。
　
固体高分子形燃料電池の特長
　 固体高分子形燃料電池には他のタイプの燃料電池と比べ、主に次のような２つの特長があるため、家庭用、自動車用、携帯用などさまざまな用途で開発が進められています。
　 高電力密度
　 　 単位体積、単位重量あたりの出力が大きい（高電力密度）ため、小型・軽量化が可能です。
低温作動
　 低温で作動するため、起動・停止などの取り扱いやメンテナンスが容易で、耐熱温度の低い安価な材料が使用可能です。
　
固体高分子形燃料電池の構成
　 固体高分子形燃料電池の最小単位はセルと呼ばれるユニットです。このセルは 固体高分子膜、燃料極と空気極という2枚の電極とセパレータから構成されており、セルを積み重ねたものがスタック（燃料電池本体）と呼ばれています。一つのセルでは1ボルトに満たない小さな電圧しか得られませんが、セルを数多く積み重ねる（直列につなぐ）ことで、数10から数100ボルトもの高い電圧を得ることが可能になります。
固体高分子形燃料電池の構成
Source: Ballard Power Systems
固体高分子形燃料電池の発電のしくみ
　 燃料極に水素が、空気極に酸素が供給されます。
水素はセパレータの表面に加工された細かい溝を通って燃料極に供給され、電極の触媒の作用により、電子と水素イオンに分解されます。
電子は外部回路を通って燃料極から空気極に移動し、電流をつくり出します。
水素イオンは固体高分子膜を通過して空気極に達し、酸素および外部回路を通ってきた電子と結合し、水になります。
水素と酸素および電子の結合反応と同時に発生する熱は循環水によって回収され、温水をつくり出します。
固体高分子形燃料電池の運転のしくみ
　
　
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