第１編 燃料電池の技術と展開
第１章 燃料電池の技術と開発
１．燃料電池の発電原理
(1)燃料，酸化剤 (2)電解質 (3)電極
(4)触媒 (5)再生型燃料電池
２．燃料電池の特徴
(1)エネルギー変換効率 (2)起電力 (3)排出物
(4)電池本体の基本構造と周辺装置 (5)課題
３．燃料電池の種類
４．燃料電池の開発経緯
５．燃料電池の用途と業界動向
(1)燃料電池の特徴と用途
①アルカリ型燃料電池 ②リン酸型燃料電池
③溶融炭酸塩型燃料電池 ④固体高分子型燃料電池
⑤固体酸化物型燃料電池 ⑥直接メタノール型燃料電池
(2)燃料電池自動車の開発動向
第２章 燃料電池の特許展開
１．公開特許公報の特許展開
２．調査分析対象
３．特許展開
第２編 固体高分子型燃料電池
第３章 固体高分子型燃料電池
１．概要
(1)燃料電池の基本構造
(2)電池の構成部材
①電解質 ②電極 ③集電板 ④セパレータ
(3)課題
２．特許展開
①フッ素系高分子電解質 ②炭化水素系高分子電解質
③酸塩基型炭化水素系高分子電解質 ④その他の固体高分子電解質
⑤液体電解質含浸型
(1)電解質膜
①電解質と多孔質体 ②電解質と混合物 ③電解質と織布
④電解質膜の形状 ⑤電解質膜の膜特性 ⑥電解質膜の複層構造
⑦電解質膜の形成，加工法
(2)電極／ガス拡散層
①ガス拡散層の基材 ②ガス拡散層の混合材
③ガス拡散層の構造，形状
(3)電極／触媒層
①触媒層の構成 ②触媒
③導電材 ④高分子電解質
⑤その他の添加剤 ⑥触媒層中の触媒分布
⑦触媒層中の触媒担持体構造 ⑧複層型の触媒層
⑨触媒層の構造，形状
(4)触媒層の形成方法
①触媒層の形成材料 ②電極基板上の触媒層の形成方法
(5)電解質膜と電極の接合体
①電解質膜と電極の接合体の形状、材料
②電解質膜と電極の接合体の形成方法
(6)中間層
①電解質膜と電極間の中間層 ②触媒層とガス拡散層間の中間層
③電極と集電板間の中間層
(7)電解質膜の補強材
(8)集電板
(9)セパレータ
①セパレータ材料 ②セパレータの被覆層
③流路溝内面の被覆層 ④セパレータの材料特性
⑤ガス流路溝の平面構造 ⑥ガス流路溝の断面形状
⑦補助構造 ⑧製造法
⑨セパレータ同士の接合体 ⑩複合型セパレータ
⑪セパレータのセル挟持構造
(10)ガス流路板
(11)シール構造とシール材
①セパレータによる単セル両面の単純挟持
②セパレータのシール部による電解質膜の挟持
③セパレーﾄによるシール材を介した電解質膜の挟持
④セパレータによる単セル外周縁部のシール材の挟持
⑤その他のシール構造
⑥セパレータに一体化したシール材
⑦シール材料
⑧シール部周辺の補助材
(12）電解質膜の加湿方法
第３編 個別燃料電池
第４章 リン酸型燃料電池
１．概要
(1)電極反応
(2)燃料電池の基本構造
(3)電池の構成部材
①電解質 ②マトリックス ③電極基板 ④触媒層
⑤リザーブプレート ⑥セパレータ ⑦シール ⑧その他
(4)課題
２．特許展開
(1)セル構造
(2)電解質
(3)マトリックス
①構造，材料 ②製造方法
(4)電極基板
①構造，材料 ②リブ付基板／シール ③リブ付基板／流路形状
④リブ付基板／その他 ⑤製造方法
(5)電極/触媒層
(6)リザーブプレート
①構造，材料 ②撥水層 ③製造方法
(7)セパレータ
(8)シール
(9)その他
第５章 溶融炭酸塩型燃料電池
１．概要
(1)電極反応
(2)燃料電池の基本構造
(3)電池の構成部材
①電解質 ②マトリックス ③電解質板 ④電極基板
⑤セパレータ ⑥シール ⑦その他
(4)特徴・課題
２．特許展開
(1)反応ガス
(2)電解質
①材料 ②製造方法 ③常温溶融塩型電解質
(3)マトリックス
①材料 ②粒子形状
③マトリックス材粒子の表面処理 ④マトリックス材と補強材
⑤マトリックスの細孔 ⑥マトリックスの複層構造
⑦製造方法
(4)電解質板
①材料 ②構造 ③製造方法
(5)電解質板補強材
(6)電解質板添加材
(7)電極基板
①材料／負極 ②材料／正極 ③形状，構造
④製造方法 ⑤その他
(8)セパレータ
①セパレータ周辺 ②セパレータ ③集電板 ④ガスチャンネル板
(9)リザーバ
(10)シール
(11)その他
第６章 液体電解質型燃料電池
(1)マトリックス
①材料 ②製造方法 ③電解質の含浸法
(2)電極基板
①構造，材料 ②製造方法
(3)電極／触媒層
(4)中間層
(5)リザーブプレート
(6)セパレータ
(7)シール材
(8)電解質の補給
第７章 直接メタノール型（直接ジメチルエーテル型）燃料電池
１．概要
(1)電極反応
(2)電池の基本構造
(3)電極，触媒
(4)特徴，課題
(5)直接ジメチルエーテル型
２．特許展開
(1)直接メタノール型
①高分子電解質 ②高分子電解質膜 ③触媒
④セパレータ ⑤整流板 ⑥集電板と撥水性樹脂膜
(2)直接ジメチルエーテル型
第８章 異性多重酸型燃料電池
１．概要
(1)異性多重酸型電解質 (2)電極反応
２．特許展開
第９章 低温型燃料電池
(1)電極／ガス拡散層
①構造，材料 ②製造方法
(2)電極／触媒層
①触媒 ②触媒担持体 ③触媒層の補助部材
④触媒の分布 ⑤触媒層の構造 ⑥触媒層の形成方法
(3)集電板
(4)セパレータ
①材料 ②製造方法
(5)シール
第10章 プロトン伝導性固体酸化物型燃料電池
１．概要
２．特許展開
第11章 固体酸化物型燃料電池
１．概要
(1)電極反応
(2)燃料電池の基本構造
(3)電池の構成部材
①電解質 ②電極 ③インターコネクタ（セパレータ）
(4)課題
２．特許展開
(1)電池の種類とセル形状
①円筒積み重ね型／円錐型 ②円筒縦縞型（ＷＨ型） ③円筒横縞型
④平板型 ⑤波形一体型 ⑥ハニカム型
⑦その他
(2)電解質
①電解質材料と電解質膜
1）ZrO2系 2）ZrO2－Y2O3 3）ZrO2Sc2O3
4）ZrO2－YbO3 5）Y2O－3NbO5 6）CeO2
7）蛍石型その他 8）欠陥ペロブスカイト型 9）共通
②複層構造の電解質膜
③電解質膜の形状
④電解質膜の形成方法
1）ＣＶＤ－ＥＶＤ法 2）ＣＶＤ法 3）ＰＶＤ法
4）イオンプレーティング法 5）プラズマ溶射法 6）超音波熱分解法
7）電気泳動電着法 8）電解析出法
9）スラリーコート法／共 10）スラリーコート法／ディッピング法
11）スラリーコート法／ドクターブレード法
12）型注入法 13）ゾルゲル法 14）グリーンシート法
15）テープキャスト法 16）ホットプレス法 17）共通
(3)電極／正極
①材料
1）円筒縦縞型 2）円筒横縞型 3）平板型 4）共通
②形成法
(4)電極／負極
①材料 ②形成方法
(5)電極／正・負極共通
①材料
1）円筒型 2）平板型 3）共通
②形成方法
(6)電解質－電極
①材料
②形成方法
1）円筒縦縞型 2）円筒横縞型 3）平板型 4）共通
(7)電解質と電極間の中間層
(8)支持体
①材料
1）円筒型 2）平板型 3）共通
②形成方法
1）円筒型 2）平板型 3）共通
③支持体と電極間の中間層
④支持体電解質
(9)インターコネクタ／円筒型電池
①材料 ②被覆層 ③形状 ④形成方法
(10)インターコネクタ／共通
①材料 ②形成方法
(11)インターコネクタ－電解質
(12)インターコネクタ－電極
(13)セパレータ
①材料
1）セラミックス
a）単層構造 b）複層構造
2）金属
3）サーメット
②形状
1）全体形状 2）ガス流路溝 3）ガスシール構造
4）集電部 5）セルを嵌合する構造
③形成方法
1）形成方法 2）被覆膜形成方法
（14）セパレータ－電解質
（15）セパレータ－電極
①材料 ②接合構造,接合方法
（16）集電体
（17）ガス流路板
①材料,形状 ②形成方法
（18）電池構成部材と形成方法
（19）シール材
①ガラス系 ②その他セラミックス系 ③金属系 ④その他
（20）接着材
（21）低温固体酸化物型燃料電池
①電解質
1）セリア系 2）ランタン系 3）ランタノイド系
4）ジルコニア系 5）その他
②電解質の形成法
③電極
④電解質電極
⑤中間層
⑥電池構造
第12章 固体電解質型燃料電池
第13章 高温型燃料電池
(1)マトリックス (2)電極 (3)セパレータ (4)その他
第14章 燃料電池・共通
(1)セル構造
(2)反応ガスと関連手段
(3)電解質層
(4)電極
(5)集電板（ガス流路板）
①構造 ②材料 ③製造方法
(6)セパレータ
①構造 ②材料 ③製造方法
(7)中間層
(8)シール
第15章 共通／溶融炭酸塩型燃料電池
(1)セパレータ (2)その他
第16章 共通／固体高分子型燃料電池
(1)電解質膜 (2)電極／ガス拡散層 (3)電極／触媒層
(4)セパレータ (5)その他
第17章 共通／その他
１．共通／リン酸型燃料電池
２．共通／直接メタノール型燃料電池
第４編 主要企業の特許展開
第18章 主要企業の特許展開
(1)燃料電池のタイプ別出願件 数上位メーカー
(2)主要20社の出願件数推移
(3)燃料電池のタイプ別出願件 数推移
(4)出願者の簡略名,変更名一覧
第19章 個別企業の特許展開
①三菱重工業 ②富士電機 ③東芝 ④東京ガス
⑤三洋電機 ⑥京セラ ⑦日本碍子 ⑧ＮＴＴ
⑨三菱電機 ⑩松下電器産業 ⑪石川島播磨重工業 ⑫トヨタ自動車
⑬東燃ゼネラル石油 ⑭フジクラ ⑮村田製作所 ⑯田中貴金属
⑰東陶機器 ⑱旭硝子 ⑲日立製作所 ⑳明電舎
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