JP7748490B2 - 電極触媒層評価装置、電極触媒層評価方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電極触媒層評価装置、電極触媒層評価方法及びプログラムに関する。

従来、固体高分子型燃料電池の触媒層において、いわゆる触媒インクを塗工し、乾燥させる過程で発生するクラックを検査する技術が知られている。この種の技術を示すものとして特許文献１が挙げられる。特許文献１では、拡散照明部と、拡散正面部に近接してマスクを設置する機構と、拡散正面部から出射し、マスクの開口部を介して、電極が塗布された検査物体を通過する拡散光の画像を取得するカメラと、画像を２値化処理して、塗布欠陥の良否判定を行う機構と、を具備する検査装置が記載されている。

特開２０１６－２２５０５９号公報

ところで、特許文献１に記載の評価（検査）方法では、評価を行う度に、試料や検査装置等の準備、作業工数等が発生しており、評価にかかるコストや作業工数を抑制できる評価方法が求められていた。

本発明は、よりコストや作業工数を抑制可能な電極触媒層評価装置、電極触媒層評価方法及びプログラムの提供を目的とする。

（１）本発明の電極触媒層評価装置は、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得部と、前記取得部により取得された、前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδに基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定部と、を備える。

（１）の電極触媒層評価装置は、よりコストや作業工数を抑制可能である。

（２）（１）に記載の電極触媒層評価装置においては、前記クラック発生率推定部は、前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間において予め取得された相関関係情報に基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定する。

（２）の電極触媒層評価装置は、より簡便かつ高精度に評価をおこないつつ、コストや作業工数を抑制可能である。

（３）（１）又は（２）に記載の電極触媒層評価装置は、前記電極触媒層の前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδを測定する測定部をさらに備え、前記取得部は、前記測定部から前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδを取得する。

（３）の電極触媒層評価装置は、より簡便かつ高精度に評価をおこないつつ、コストや作業工数を抑制可能である。

（４）（３）に記載の電極触媒層評価装置においては、前記測定部は、ナノインデンテーションテスタである。

（４）の電極触媒層評価装置は、更に簡便かつ高精度に評価をおこないつつ、コストや作業工数を抑制可能である。

（５）本発明の電極触媒層評価方法は、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得工程と、前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδに基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定工程と、を含む。

（５）の電極触媒層評価方法は、よりコストや作業工数を抑制可能である。

（６）本発明のプログラムは、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得機能と、前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδに基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定機能と、をコンピュータに実行させる。

（６）のプログラムは、よりコストや作業工数を抑制可能である。

本発明によれば、よりコストや作業工数を抑制可能な電極触媒層評価装置、電極触媒層評価方法及びプログラムの提供できる。

本発明の一実施形態に係る電極触媒層評価装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る電極触媒層評価装置の機能的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る硬さ及びｔａｎδとクラック発生率との相関マップの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る電極触媒層評価方法の流れを説明するためのフローチャートである。

＜電極触媒層評価装置＞
以下、本発明の一実施形態に係る電極触媒層評価装置１０について、図１～３を用いて説明する。電極触媒層評価装置１０は、試料としての燃料電池の電極触媒層を評価するための装置である。燃料電池としては、固体高分子型燃料電池等が挙げられる。電極触媒層は、固体高分子型燃料電池における電極に含まれる触媒層を示すものとして説明する。本発明の一実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、燃料電池の電極触媒層のクラック発生率を推定して評価を行う。クラック発生率とは、測定対象の面内のクラックの占有率である。電極触媒層評価装置１０は、燃料電池の電極の製造において発生するクラック等の評価のためにクラック発生率を推定する。

本発明の一実施形態に係る電極触媒層評価装置１０のハードウェア構成の一例について、図１を用いて説明する。電極触媒層評価装置１０は、硬さ及び損失正接ｔａｎδに基づき電極触媒層のクラック発生率を評価する装置である。電極触媒層評価装置１０は、図１に示されるように、プロセッサ１００と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、バス１０３と、入出力インターフェース１０４と、入力部１０５と、出力部１０６と、記憶部１０７と、測定部１０８と、電源部１０９と、を有している。

プロセッサ１００は、電極触媒層評価装置１０の動作に必要な演算及び制御等の処理を行うコンピュータの中枢部分であり、各種演算及び処理等を行う。

プロセッサ１００は、ＲＯＭ１０１又はＲＡＭ１０２等に記憶されたファームウェア、システムソフトウェア及びアプリケーションソフトウェア等のプログラムに基づいて、電極触媒層評価装置１０の各種の機能を実現するべく各部を制御する。プロセッサ１００は、プログラムに基づく処理を実行する。なお、当該プログラムの一部又は全部は、プロセッサ１００の回路内に組み込まれていてもよい。

プロセッサ１００、ＲＯＭ１０１及びＲＡＭ１０２は、バス１０３を介して相互に接続されている。このバス１０３には、入出力インターフェース１０４も接続されている。入出力インターフェース１０４には、入力部１０５、出力部１０６、記憶部１０７、測定部１０８及び電源部１０９が接続されている。

入力部１０５及び出力部１０６は、有線又は無線により電気的に入出力インターフェース１０４に接続されるユーザインターフェースである。入力部１０５は、例えばキーボードや、マウス等で構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。出力部１０６は、画像を表示するディスプレイや音声を拡声するスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。

記憶部１０７は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等で構成される補助記憶装置である。記憶部１０７は、各種の処理に関するプログラムや設定値等の各種の情報を記憶する。記憶部１０７は、例えば、後述する硬さ、弾性率および動的粘弾性を算出するためのプログラムや、燃料電池の電極触媒層の、硬さ及び損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間において予め確認された相関関係情報のデータ等が記憶されている。相関関係情報の詳細は、後述する。

測定部１０８は、試料の硬さ、弾性率及び動的粘弾性を測定するための構成である。測定部１０８は、例えば、硬さ、弾性率及び動的粘弾性を測定可能な各種の測定装置により構成される。本実施形態に係る測定部１０８は、硬さ、弾性率及び動的粘弾性を測定可能なナノインデンテーションテスタである。ナノインデンテーションテスタは、ナノインデンターや微小硬さ試験機とも称される。測定部１０８がナノインデンテーションテスタの場合、試料である電極触媒層が薄膜でも、より簡便かつ高精度で測定することができる。なお、測定部１０８は、ナノインデンテーションテスタに限定されず、公知の硬度計及び動的粘弾性測定装置により構成されてもよい。

本実施形態に係る測定部１０８は、ナノインデンテーション法により試料の硬さ、弾性率及び動的粘弾性を測定可能である。測定部１０８は、例えば、試料を保持する不図示の試料を固定するための試料台と、不図示の例えば三角錐形状の圧子と、試料台に対して圧子を移動させる不図示の駆動部と、駆動部を制御する不図示の制御部と、荷重及び変位を検出可能な検出部と、を有する。

電源部１０９は、外部の電源に接続されることにより、電極触媒層評価装置１０の各部に電力を供給可能に構成される。なお、電源に電力を供給可能な構成はこれに限らず、例えばバッテリでもよい。

次に、電極触媒層評価装置１０の機能的構成について、図２を用いて説明する。電極触媒層評価装置１０の各種の制御を実行する制御部１１０は、演算処理を実行する後述するプロセッサ１００がＲＯＭ１０１、ＲＡＭ１０２、記憶部１０７等に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。本実施形態の制御部１１０は、測定処理部（測定処理機能）１１１と、取得部（取得機能）１１２と、クラック発生率推定部（クラック発生率推定機能）１１３と、を有する。

測定処理部１１１は、測定制御と、算出処理と、を実行する。測定処理部１１１は、測定制御実行時に、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδの測定のための測定部１０８による測定動作を制御する。例えば、本実施形態に係る測定処理部１１１は、ナノインデンテーション法等に沿った測定動作となるように、圧子が試料を押し込むように、検出部により検出される荷重情報や変位情報に基づいて、駆動部を駆動させ、駆動部の駆動情報や荷重情報、変位情報を取得する。

なお、測定処理部１１１は、測定部１０８がインデンテーションテスター以外の測定装置である場合でも、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδの測定できるように、それぞれの装置に適した測定部１０８の測定制御を行う。

測定処理部１１１は、算出処理実行時に、測定処理部１１１によって取得された測定動作時の駆動部の駆動情報と、駆動部の駆動時において検出部により検出された荷重情報や変位情報に基づいて、硬さ情報、弾性率情報、動的粘弾性情報を算出する処理を実行する。動的粘弾性情報には、貯蔵弾性率情報、損失弾性率情報及び損失正接ｔａｎδ情報が含まれる。

なお、測定処理部１１１は、測定部１０８がインデンテーションテスター以外の測定装置である場合でも、測定部１０８の測定制御が必要な場合は、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδの測定できるように、それぞれの装置に適した測定部１０８の測定制御を行ってもよい。測定処理部１１１は、測定部１０８がインデンテーションテスター以外の測定装置である場合でも、算出処理が必要な場合は、硬さ情報と、損失正接ｔａｎδ情報とを算出してもよい。

取得部１１２は、測定処理部１１１により算出された、燃料電池の電極触媒層の硬さ情報及び損失正接ｔａｎδ情報を取得する処理を実行する。

クラック発生率推定部１１３は、マッピング処理と、クラック発生率推定処理と、を実行する。クラック発生率推定部１１３は、マッピング処理実行時に、取得部１１２により取得された硬さ情報及び損失正接ｔａｎδ情報を図３に示すような縦軸を損失正接ｔａｎδ、横軸を硬さとした相関マップにマッピングする処理を実行する。図３は、同一の試料について、測定部１０８により測定を行い、硬さ及びｔａｎδを取得して、マッピングしたグラフの一例である。グラフの縦軸は、ｔａｎδを示し、横軸は、硬さ［ＭＰａ］となっている。図３の例においては、クラック発生率０．０９％のＳａｍｐｌｅ１と、クラック発生率０．７２％のＳａｍｐｌｅ２と、クラック発生率１３．６５％のＳａｍｐｌｅ３と、が示される。

Ｓａｍｐｌｅ１～３の触媒インクの組成のうち、水アルコール比率と電極層のカーボン固形分の割合を同様とし、Ｓａｍｐｌｅ１～３の触媒インクの溶媒の割合、触媒インクに含まれるカーボンの種類等を変更することによって、硬さやｔａｎδを調整した。

Ｓａｍｐｌｅ１～３のいずれの溶媒も、純水、エタノール及び１－プロパノールにより構成される溶媒とした。Ｓａｍｐｌｅ１のインクの溶媒の純水、エタノール及び１－プロパノールの比率を、５０：４０：１０とした。Ｓａｍｐｌｅ２のインクの溶媒の純水、エタノール及び１－プロパノールの比率を、５０：２５：２５とした。Ｓａｍｐｌｅ３のインクの溶媒の純水、エタノール及び１－プロパノールの比率を、５０：２５：２５とした。なお、上記の各溶媒の比率は、重量比である。

また、Ｓａｍｐｌｅ１の触媒インクに含まれるカーボンの種類とＳａｍｐｌｅ２の触媒インクに含まれるカーボンの種類とを同様の種類とした。Ｓａｍｐｌｅ３の触媒インクに含まれるカーボンの種類は、Ｓａｍｐｌｅ１及びＳａｍｐｌｅ２の触媒インクに含まれるカーボンの種類と異なる種類とした。

クラック発生率推定部１１３は、クラック発生率推定処理実行時に、記憶部１０７に記憶された上述の相関関係情報を取得する。次に、クラック発生率推定部１１３は、取得部１１２により取得された硬さ情報及び損失正接ｔａｎδ情報と、相関関係情報と、に基づいて、クラック発生率を推定する。本実施形態では、クラック発生率推定部１１３は、マッピング処理により作成した相関マップ上の測定点毎に、取得部１１２により取得された硬さ情報及び損失正接ｔａｎδ情報と、硬さ及び損失正接ｔａｎδとクラック発生率との間において予め確認された相関関係情報と、に基づいて、クラック発生率を推定する処理を実行する。作成された相関マップ上の測定点に対して、図３の相関マップのように、推定されたクラック発生率を関連付ける。

本実施形態では、測定結果を相関マップにマッピングし、マッピングした測定結果それぞれについて、相関関係情報に基づいてクラック発生率を推定した。このため、視覚的に評価結果を確認できるため、評価の作業性を向上させることができる。しかし、測定結果を相関マップにマッピングせずに、直接相関関係情報に基づいてクラック発生率を推定してもよい。

ここで、従来、クラック発生率は、ライトボード上の塗工後試料の画像を二値化処理したものに基づいて確認を行っていたが、本願発明者は、検討、実験等の研究により、硬さ及び損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間に相関があるという知見を得た。具体的には、横軸に硬さ、縦軸に損失正接ｔａｎδを取り、測定結果をマッピングし、クラックの発生率との相関性を取ることで、硬さ及び損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間に相関関係があることを見出した。

例えば、図３に示されるように、燃料電池の電極触媒層がより硬いほど、また損失正接ｔａｎδがより高いほど、クラック発生率が小さいことを見出した。図３の例では、Ｓａｍｐｌｅ３は、Ｓａｍｐｌｅ３と比較して燃料電池の電極触媒層がより硬く、損失正接ｔａｎδがより高い、Ｓａｍｐｌｅ１またはＳａｍｐｌｅ２よりもクラック発生率が大きいことが分かる。

よって、予め、硬さ及びｔａｎδと、クラック発生率と、の相関関係情報を取得しておき、燃料電池の電極触媒層の評価において、測定により硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得することで、上述の従来方法による確認をせずに、クラック発生率評価を可能としている。

従って、硬さ及び損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間に相関があることからため、クラック発生率に対応する硬さ及び損失正接ｔａｎδの範囲に基づいて、クラック発生率の判定を行うこともできる。

例えば、燃料電池の電極触媒層の品質判定の閾値を、クラック発生率１％としたい場合、クラック発生率１％に対応する硬さ３０ＭＰａ、損失正接ｔａｎδ０．１２を判定基準として、燃料電池の電極触媒層の品質判定ができる。

具体的には、測定結果が硬さ３０ＭＰａ以上かつ損失正接ｔａｎδ０．１２以上か否かを確認し、硬さ３０ＭＰａ以上かつ損失正接ｔａｎδ０．１２以上である場合に品質を合格とし、硬さ３０ＭＰａ以上かつ損失正接ｔａｎδ０．１２以上ではない場合に品質を不合格とすることができる。

測定結果が硬さ３０ＭＰａ以上かつ損失正接ｔａｎδ０．１２以上の場合には、図３の例においては、硬さ３０ＭＰａ以上かつ損失正接ｔａｎδ０．１２以上の領域Ａに入る。図３に示されるように、領域Ａにおける測定結果であるＳａｍｐｌｅ１及びＳａｍｐｌｅ２は、クラック発生率１％未満となっており、領域Ａ以外における測定結果であるＳａｍｐｌｅ３は、クラック発生率１％以上となっており、品質判定ができることがわかる。

なお、相関関係情報は、例えば、事前に、同一の試料に対して、事前に従来方法により確認されたクラック発生率と、事前に測定された硬さ及び損失正接ｔａｎδと、が関連付けられ取得される。

また、相関関係情報の取得方法としては、これに限らず、例えば、硬さ及び損失正接ｔａｎδを入力データ、硬さ及び損失正接ｔａｎδに対応するクラック発生率をラベルとし、当該入力データとラベルとの組を教師データとして教師あり学習を行うことにより、入力データである硬さ及び損失正接ｔａｎδに対するクラック発生率を評価するための相関関係情報としての学習モデルを構築するように機械学習させてもよい。

＜電極触媒層評価方法＞
次に、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０が実行する電極触媒層評価方法について、図４を用いて説明する。電極触媒層評価方法は、図４に示されるように、取得工程（ステップＳ１１）と、クラック発生率推定工程（ステップＳ１３）と、を含む。電極触媒層評価方法は、測定工程（ステップＳ１０）やマッピング工程（ステップＳ１２）、結果出力工程（ステップＳ１４）を含んでもよい。

測定工程（ステップＳ１０）は、燃料電池の電極触媒層を測定する工程である。具体的には、燃料電池の電極触媒層の硬さ、弾性率、動的粘弾性を測定する工程である。本実施形態では、測定工程（ステップＳ１０）において、電極触媒層評価装置１０の測定部１０８により燃料電池の電極触媒層の硬さ、弾性率、動的粘弾性を測定する。動的粘弾性には、上述のように、損失正接ｔａｎδが含まれる。

取得工程（ステップＳ１１）は、測定部１０８により測定された燃料電池の電極触媒層の硬さ情報及び損失正接ｔａｎδ情報を取得する工程である。取得工程（ステップＳ１１）は、電極触媒層評価装置１０の取得部１１２により実行される。

マッピング工程（ステップＳ１２）は、測定部１０８により測定された燃料電池の電極触媒層の硬さ情報及び損失正接ｔａｎδ情報に基づいて、相関マップを作成する工程である。マッピング工程（ステップＳ１２）は、電極触媒層評価装置１０のクラック発生率推定部１１３により実行される。

クラック発生率推定工程（ステップＳ１３）は、図３に示すように、相関マップにマッピングされた各測定点について、相関関係情報に基づいて、クラック発生率を推定し、関連付ける工程である。クラック発生率推定工程（ステップＳ１３）は、電極触媒層評価装置１０のクラック発生率推定部１１３により実行される。

結果出力工程（ステップＳ１４）は、クラック発生率推定工程（ステップＳ１３）におけるクラック発生率の推定結果を出力する工程である。例えば、結果出力工程（ステップＳ１４）において、電極触媒層評価装置１０の出力部１０６のディスプレイにクラック発生率推定工程（ステップＳ１３）において、各測定点にクラック発生率が関連付けられた相関マップを表示させてもよいし、各測定点とクラック発生率とを一覧にした測定結果表を表示させてもよい。なお、結果出力の態様は、これに限定されない。結果出力工程（ステップＳ１４）は、電極触媒層評価装置１０の出力部１０６により実行される。

以上説明した本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０によれば、以下の効果が得られる。従来、燃料電池の膜直電極のクラックの発生状況は、ライトボード上に載せた電極の写真に二値化処理を行い、二値化処理後の写真に基づきクラックを検出し、検出結果から面内のクラック占有率を算出している。

当該方法では、確認の都度、塗工し、ライトボード上に載せ撮った写真から二値化処理をする必要があり、クラック占有率の算出するために検査のための一定の材料コストや工数がかかっている。また、当該方法は、二値化した画像からクラック発生率の確認を定性的な判定であり、定量的に評価できないため、作業者毎のばらつきが生じうる。

ここで、定量的な評価のために検討を行った。膜直電極におけるクラックの発生の要因としては、主に電極層厚み、粗粒、膜電極界面、電極強度等が挙げられた。このうち、電極強度は、次の原因から十分に定量化できておらず、影響の度合いが十分に把握できていなかった。

電極の強度を測定する手法としてはピール試験やＳＡＩＣＡＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ）法による強度評価等が知られている。

しかし、ピール試験は、測定時における電極、膜及び電極界面の間の接着力が弱く、ばらつきが大きい事で測定誤差が生じやすいという問題があった。また、前処理の段階で、電極、膜及び電極界面の間の接着の剥がれが発生する場合等があり、データの信頼性に欠けるという問題があった。このため、クラック発生率と測定結果とを関連付けることが難しかった。また、ＳＡＩＣＡＳ法による強度評価では、取得できる物性値がせん断強度のみのため、クラックの有無以外の電極の物性を考察するにはデータが不足していた。

しかし、本願発明者は、これらの問題を解消し、電極の物性を定量的に評価するために、横軸に硬さ、縦軸に損失正接ｔａｎδを取り、測定結果をマッピングし、クラックの発生率との相関性を取ることで、硬さ及び損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間に相関関係があることを見出し、本発明を完成するに至った。このため、例えばナノインデンテーションテスタによる高精度の測定結果により電極強度を定量化し、当該電極強度が膜直電極のクラック発生に及ぼす影響を推定可能とできた。

また、試料の物性値を取得するだけでクラック発生率の推定を可能としたことから、確認のために、従来のように膜上に塗工し、ライトボード上で撮像し二値化処理してクラック発生率の確認を不要とすることができた。従って、確認のための材量等のコストや作業工数を抑制することができた。更に、従来のクラック発生率の確認に含まれていた作業者ごとのばらつきを解消することができ、更に精度向上を図ることができた。

本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得部１１２と、取得部１１２により取得された、硬さ及び損失正接ｔａｎδに基づいて、電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定部１１３と、を備える。

これにより、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、よりコストや作業工数を抑制可能である。

また、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０においては、クラック発生率推定部１１３は、硬さ及び損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間において予め取得された相関関係情報に基づいて、電極触媒層のクラック発生率を推定する。

これにより、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、より簡便かつ高精度に評価をおこないつつ、コストや作業工数を抑制可能である。

また、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを測定する測定部１０８をさらに備え、取得部１１２は、測定部１０８から硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する。

これにより、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、より簡便かつ高精度に評価をおこないつつ、コストや作業工数を抑制可能である。

また、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０においては、測定部１０８は、ナノインデンテーションテスタである。

これにより、本実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、更に簡便かつ高精度に評価をおこないつつ、コストや作業工数を抑制可能である。

また、本実施形態に係る電極触媒層評価方法は、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得工程（ステップＳ１２）と、硬さ及び損失正接ｔａｎδに基づいて、電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定工程（ステップＳ１４）と、を含む。

これにより、本実施形態に係る電極触媒層評価方法は、よりコストや作業工数を抑制可能である。

また、本実施形態に係るプログラムは、燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得機能１１２と、硬さ及び損失正接ｔａｎδに基づいて、電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定機能１１３と、をコンピュータとしての電極触媒層評価装置１０に実行させる。

これにより、本実施形態に係るプログラムは、よりコストや作業工数を抑制可能である。

［変形例］
なお、上述の実施形態に係る電極触媒層評価装置１０は、測定部１０８や、制御部１１０の測定処理部１１１、取得部１１２、クラック発生率推定部１１３を有していたが、これに限らない。例えば、複数の装置がそれぞれ測定部１０８や、制御部１１０の測定処理部１１１、取得部１１２、クラック発生率推定部１１３を有していてもよい。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。換言すると、図２の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が電極触媒層評価装置１０に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図２の例に限定されない。また、１つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。

本実施形態における機能的構成は、演算処理を実行するプロセッサによって実現され、本実施形態に用いることが可能なプロセッサには、シングルプロセッサ、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサ等の各種処理装置単体によって構成されるものの他、これら各種処理装置と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ‐Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の処理回路とが組み合わせられたものを含む。

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。

このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別のリムーバブルメディア等により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディア等は、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ－Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ），Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ－Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図１のＲＯＭ１０１や、記憶部１０７に含まれるハードディスク等で構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 電極触媒層評価装置
１１２ 取得部
１１３ クラック発生率推定部

Claims (6)

1. 燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得部と、
   前記取得部により取得された、前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδに基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定部と、を備える、電極触媒層評価装置。
2. 前記クラック発生率推定部は、前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδと、クラック発生率と、の間において予め取得された相関関係情報に基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定する、請求項１に記載の電極触媒層評価装置。
3. 前記電極触媒層の前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδを測定する測定部をさらに備え、
   前記取得部は、前記測定部から前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδを取得する、請求項１又は２に記載の電極触媒層評価装置。
4. 前記測定部は、ナノインデンテーションテスタである、請求項３に記載の電極触媒層評価装置。
5. 燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得工程と、
   前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδに基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定工程と、を含む、電極触媒層評価方法。
6. 燃料電池の電極触媒層の硬さ及び損失正接ｔａｎδを取得する取得機能と、
   前記硬さ及び前記損失正接ｔａｎδに基づいて、前記電極触媒層のクラック発生率を推定するクラック発生率推定機能と、をコンピュータに実行させる、プログラム。