A fuel cells stack of the present invention includes a plurality of unit cells, which are laid one upon another. Each unit cell has a hydrogen electrode and an oxygen electrode, which are disposed across an electrolyte membrane. The electrolyte membrane is a hydrogen ion exchange membrane, which is mainly composed of a sulfonic acid group-containing perfluorocarbon polymer. The electrolyte membrane is designed to have a varying concentration of sulfonic acid group in such a manner that the concentration of sulfonic acid group in a contact area, where the electrolyte membrane is in contact with the hydrogen electrode, is approximately one tenth of the concentration of sulfonic acid group in a residual area. The electromotive force of the unit cell varies according to a difference in hydrogen ion concentration between the hydrogen electrode and the oxygen electrode. The varying concentration of sulfonic acid group enables the hydrogen ion concentration in the contact area, where the electrolyte membrane is in contact with the hydrogen electrode, to be lower than the hydrogen ion concentration in an opposite contact area, where the electrolyte membrane is in contact with the oxygen electrode, on an occasion of power generation. This arrangement desirably enhances the electromotive force per unit cell.

Een stapel van brandstofcellen van de onderhavige uitvinding omvat een meerderheid van eenheidscellen, die gelegd één op een andere zijn. Elke eenheidscel heeft een waterstofelektrode en een zuurstofelektrode, die over een elektrolytmembraan worden geschikt. Het elektrolytmembraan is een membraan van de waterstof ionenuitwisseling, dat hoofdzakelijk samengesteld uit een sulfonzuur groep-bevattend perfluorocarbon polymeer is. Het elektrolytmembraan wordt ontworpen om een variërende concentratie van sulfonzuurgroep te hebben zodanig dat de concentratie van sulfonzuurgroep op een contactgebied, waar het elektrolytmembraan in contact met de waterstofelektrode is, ongeveer één tiende van de concentratie van sulfonzuurgroep op een overblijvend gebied is. De elektromotorische kracht van de eenheidscel variëert al naar gelang een verschil in de concentratie van het waterstofion tussen de waterstofelektrode en de zuurstofelektrode. De variërende concentratie van sulfonzuurgroep laat de concentratie van het waterstofion in het contactgebied toe, waar het elektrolytmembraan in contact met de waterstofelektrode is, om lager te zijn dan de concentratie van het waterstofion op een tegenovergesteld contactgebied, waar het elektrolytmembraan in contact met de zuurstofelektrode, bij een gelegenheid van machtsgeneratie is. Deze regeling verbetert wenselijk de elektromotorische kracht per eenheidscel.