(57)【要約】      （修正有）【課題】排水性が向上した燃料電池の提供。【解決手段】膜電極接合体とその周囲に配置する絶縁部材に積層された第１セパレータ３３ｃとこれに積層された第２セパレータとを備える燃料電池において、第１セパレータ３３ｃは外周シール部７ｃを有し、その内側の角部に反応ガスを排出するマニホールド孔ｈ６が設けられている。更に、マニホールド孔ｈ６を包囲する孔シール部６ｃが配置されるとともに、流路領域から前記第２セパレータとの間に前記反応ガスを導入する導入部８ｃ２と、孔シール部６ｃと前記第２セパレータとの間から前記マニホールド孔に前記反応ガスを排出する排出部８ｃ３、８ｃ４とを備え、前記導入部８ｃ２は外周シール部７ｃの角部と孔シール部６ｃとの間に設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の外周縁で接合された枠状の絶縁部材と、
前記膜電極接合体及び絶縁部材に積層された第１セパレータと、
前記膜電極接合体及び絶縁部材とは反対側で前記第１セパレータに積層された第２セパレータと、を備え、
前記第１セパレータは、前記膜電極接合体との間で反応ガスが流れる流路領域の外周を画定すると共に前記絶縁部材に当接する外周シール部、を有し、
前記外周シール部の内側であって前記外周シール部の角部に、前記絶縁部材と前記第１及び第２セパレータとを貫通し、前記反応ガスを排出するマニホールド孔が設けられ、
前記第１セパレータは、前記外周シール部の内側であって前記外周シール部の角部に、前記マニホールド孔を包囲すると共に前記絶縁部材に当接し前記第２セパレータから離間した孔シール部を有し、
前記第１及び第２セパレータは、前記流路領域から前記孔シール部と前記第２セパレータとの間に前記反応ガスを導入する導入部と、前記孔シール部と前記第２セパレータとの間から前記マニホールド孔に前記反応ガスを排出する排出部と、を備え、
前記導入部は、前記外周シール部の前記角部と前記孔シール部との間に設けられている、燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池のセパレータには、反応ガスが流れる流路領域の外周を画定する外周シール部と、外周シール部の内側であって外周シール部の角部に設けられ反応ガスを排出するマニホールド孔を包囲する孔シール部と、を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２５７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外周シール部の角部と孔シール部との間に、液水が滞留して、排水性が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、排水性が向上した燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、膜電極接合体と、前記膜電極接合体の外周縁で接合された枠状の絶縁部材と、前記膜電極接合体及び絶縁部材に積層された第１セパレータと、前記膜電極接合体及び絶縁部材とは反対側で前記第１セパレータに積層された第２セパレータと、を備え、前記第１セパレータは、前記膜電極接合体との間で反応ガスが流れる流路領域の外周を画定すると共に前記絶縁部材に当接する外周シール部、を有し、前記外周シール部の内側であって前記外周シール部の角部に、前記絶縁部材と前記第１及び第２セパレータとを貫通し、前記反応ガスを排出するマニホールド孔が設けられ、前記第１セパレータは、前記外周シール部の内側であって前記外周シール部の角部に、前記マニホールド孔を包囲すると共に前記絶縁部材に当接し前記第２セパレータから離間した孔シール部を有し、前記第１及び第２セパレータは、前記流路領域から前記孔シール部と前記第２セパレータとの間に前記反応ガスを導入する導入部と、前記孔シール部と前記第２セパレータとの間から前記マニホールド孔に前記反応ガスを排出する排出部と、を備え、前記導入部は、前記外周シール部の前記角部と前記孔シール部との間に設けられている、燃料電池によって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
排水性が向上した燃料電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、燃料電池スタックの単セルのカソードセパレータを示した図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に対応する単セルの断面図である。
【図３】図３は、の孔周辺の角部を示した拡大図である。
【図４】図４Ａは、図３のＢ−Ｂ線に対応する単セルの断面図であり、図４Ｂは、図３のＣ−Ｃ線に対応する単セルの断面図である。
【図５】図５は、変形例のセパレータの角部周辺を示した図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、変形例のセパレータの角部周辺の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、燃料電池スタック（以下、スタックと称する）の単セルのカソードセパレータ（以下、セパレータと称する）３３ｃを示した図である。セパレータ３３ｃは、後述するが一方の面側をカソードガスが流れ、他方の面側を冷却水が流れる。図１では、カソードガスが流れる面を示している。また、図１には、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向を示している。
【００１０】
セパレータ３３ｃは、Ｘ方向及びＹ方向をそれぞれ短手方向及び長手方向とする略矩形状である。セパレータ３３ｃには、マニホールド孔（以下、孔と称する）ｈ１〜ｈ６が形成されている。孔ｈ１〜ｈ３は、セパレータ３３ｃの２つの短辺の一方に沿って並んでいる。孔ｈ４〜ｈ６は、２つの短辺の他方に沿って並んでいる。孔ｈ１は、カソードガス供給マニホールド孔である。孔ｈ６は、カソードガス排出マニホールド孔である。孔ｈ２は、冷却水供給マニホールド孔である。孔ｈ５は、冷却水排出マニホールド孔である。孔ｈ４は、アノードガス供給マニホールド孔である。孔ｈ３は、アノードガス排出マニホールド孔である。
【００１１】
孔ｈ１〜ｈ３が形成された領域と、孔ｈ４〜ｈ６が形成された領域との間には、詳しくは後述するが凹凸状のカソード流路溝３４ｃ１、３４ｃ、及び３４ｃ２が形成されている。カソード流路溝３４ｃ１、３４ｃ、及び３４ｃ２は、膜電極接合体１０との間で反応ガスが流れる流路領域の一例である。カソード流路溝３４ｃは、カソード流路溝３４ｃ１及び３４ｃ２の間に形成されている。孔ｈ１からカソードガスがセパレータ３３ｃの一方の面側に供給され、カソード流路溝３４ｃ１、３４ｃ、及び３４ｃ２に沿って流れ、孔ｈ６から排出される。従って、カソード流路溝３４ｃ１は、孔ｈ１からカソード流路溝３４ｃに向かって−Ｘ方向と−Ｙ方向の間の方向に延びている。カソード流路溝３４ｃは、−Ｙ方向に沿って延びている。カソード流路溝３４ｃ２は、カソード流路溝３４ｃから−Ｘ方向と−Ｙ方向との間の方向に延びている。
【００１２】
セパレータ３３ｃには、孔ｈ１〜ｈ６を包囲する孔シール部１ｃ〜６ｃが形成されている。また、セパレータ３３ｃの外周に略沿って延び、孔シール部１ｃ、３ｃ、４ｃ、及び６ｃと、カソード流路溝３４ｃ、３４ｃ１、及び３４ｃ２とを内側に包囲する外周シール部７ｃが形成されている。外周シール部７ｃは、孔シール部２ｃ及び５ｃと孔２ｈ及び５ｈを包囲しないように延びている。
【００１３】
図２は、図１のＡ−Ａ線に対応する単セルの断面図である。単セルは、反応ガスとしてアノードガス（例えば水素）とカソードガス（例えば酸素）の供給を受けて発電する固体高分子型燃料電池である。単セルは、膜電極ガス拡散層接合体（以下、ＭＥＧＡ（Membrane Electrode Gas diffusion layer Assembly）と称する）１０と、絶縁部材１８と、セパレータ３３ｃと、アノードセパレータ（以下、セパレータと称する）３３ａとを含む。スタックは、このような単セルをＺ方向に複数積層されることで構成される。セパレータ３３ｃ及び３３ａは、ガス遮断性及び導電性を有する材料によって形成され、プレス成形されたステンレス鋼や、チタンやチタン合金といった金属によって形成される薄板状部材である。
【００１４】
ＭＥＧＡ１０は、アノードガス拡散層１６ａ及びカソードガス拡散層１６ｃ（以下、拡散層と称する）を有している。絶縁部材１８は、樹脂製であって絶縁性を有し、略枠状に形成されている。絶縁部材１８の内周縁側にＭＥＧＡ１０が接合されている。ＭＥＧＡ１０は、上述した拡散層１６ｃ及び１６ａと、膜電極接合体（以下、ＭＥＡと称する）１１とを含む。ＭＥＡ１１は、略矩形状の電解質膜１２と、電解質膜１２の一方の面（図２において、上側の面）及び他方の面（図２において、下側の面）にそれぞれ形成されたアノード側触媒層１４ａ及びカソード側触媒層１４ｃ（以下、触媒層と称する）とを含む。
【００１５】
電解質膜１２は、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示す固体高分子薄膜であり、例えばフッ素系のイオン交換膜である。触媒層１４ｃは、電解質膜１１の一方の面の中央領域に形成され、中央領域の周囲である周縁領域には形成されていない。触媒層１４ａは、電解質膜１１の端部との位置が略揃うように形成されている。即ち、触媒層１４ａは、電解質膜１１の他方の面の略全面にわたって形成されている。拡散層１６ｃ及び１６ａはそれぞれ、触媒層１４ｃ及び１４ａに接合されている。拡散層１６ｃ及び１６ａは、ガス透過性及び導電性を有する材料、例えば炭素繊維や黒鉛繊維などの多孔質の繊維基材で形成されている。拡散層１６ｃは、その端部が触媒層１４ｃの端部よりもやや内側に位置するか又は略揃う位置に設けられている。従って、拡散層１６ｃは、触媒層１４ｃを介して電解質膜１２の中央領域に重なるが周縁領域には重ならないように設けられている。これにより、拡散層１６ｃは、電解質膜１２の周縁領域を露出するように設けられている。
【００１６】
絶縁部材１８は、クロスリークや触媒電極同士の電気的短絡を防ぐための部材である。絶縁部材１８は、外周縁が略矩形状である枠状に形成されている。絶縁部材１８の内周縁の大きさは、拡散層１６ｃの外周縁の大きさよりも大きく、拡散層１６ａの外周縁よりも小さい。絶縁部材１８は、一方の面がセパレータ３３ｃに接着されていると共に、他方の面の内周縁側が電解質膜１２の周縁領域に接着されている。絶縁部材１８は、例えば合成樹脂製である。絶縁部材１８にも、上述した孔ｈ１〜ｈ６が貫通するように形成されている。
【００１７】
ＭＥＧＡ１０に対向するセパレータ３３ｃの面には、上述したカソード流路溝３４ｃが形成されている。セパレータ３３ｃのカソード流路溝３４ｃとは反対側の面、及びセパレータ３３ｃに対向するセパレータ３３ａの面には、冷却水供給マニホールドと冷却水排出マニホールドとを連通し冷却水が流れる冷却水流路溝３５ｃ及び３５ａがそれぞれ形成されている。セパレータ３３ａの冷却水流路溝３５ａとは反対側の面には、アノード入口マニホールドとアノード出口マニホールドとを連通してアノードガスが流れるアノード流路溝３４ａが形成されている。アノード流路溝３４ａ及び冷却水流路溝３５ａは、セパレータ３３ａの長手方向であるＹ方向に延びている。カソード流路溝３４ｃ及び冷却水流路溝３５ｃも同様に、セパレータ３３ｃの長手方向であるＹ方向に延びている。上述したカソード流路溝３４ｃ、３４ｃ１、及び３４ｃ２は、ＭＥＧＡ１０に対向する。尚、セパレータ３３ａにも、上述した孔ｈ１〜ｈ６が貫通するように形成されている。また、図２には示していないが、セパレータ３３ａは、隣接する他の単セルのアノード側の拡散層と絶縁部材に当接するように積層される。
【００１８】
セパレータ３３ｃの外周シール部７ｃは、絶縁部材１８側に突出して接着されている。セパレータ３３ａには、この外周シール部７ｃに対向する外周シール部７ａが形成されている。セパレータ３３ａの外周シール部７ａは、図１に示した外周シール部７ｃと同様の形状に延びている。外周シール部７ａは、不図示の他の単セルの絶縁部材側に突出して接着されている。外周シール部７ｃ及び７ａは、複数の単セルが積層された状態で積層方向に押圧される。外周シール部７ｃ及び７ａは、この押圧力に抗するように弾性反発力をこの外周シール部７ｃ及び７ａにそれぞれ当接した絶縁部材に作用させる。これにより、外周シール部７ｃは、カソードガスの漏れを防止し、外周シール部７ａは、アノードガスの漏れを防止している。外周シール部７ｃと外周シール部７ａとの間では、それぞれ冷却水流路溝３５ｃ及び３５ａが画定される。
【００１９】
次にセパレータ３３ｃの孔ｈ６周辺の角部について説明する。図３は、セパレータ３３ｃの孔ｈ６周辺の角部を示した拡大図である。尚、図３には、カソードガスが流れる方向を実線の矢印と点線の矢印とにより示しており、冷却水が流れる方向を一点鎖線の矢印で示している。外周シール部７ｃは、部位７ｃ１〜７ｃ４を含む。部位７ｃ１は、セパレータ３３ｃの２つの長辺のうち孔ｈ３及びｈ６に近い側の長辺に沿って略直線状に延びている。部位７ｃ２は、部位７ｃ１の−Ｙ方向の端部に連続して＋Ｘ方向に延びており、セパレータ３３ｃの２つの短辺のうち孔ｈ６に近い側の短辺に沿って略直線状に延びている。部位７ｃ３は、孔ｈ５と孔ｈ６との間を通過するように、部位７ｃ２から連続してカソード流路溝３４ｃ２側に延びている。部位７ｃ４は、孔シール部５ｃとカソード流路溝３４ｃ１との間を通過するように、部位７ｃ３から連続して＋Ｘ方向に延びている。
【００２０】
孔シール部６ｃは、部位６ｃ１〜６ｃ４を含む。部位６ｃ１〜６ｃ４は、それぞれ部位７ｃ１〜７ｃ４に対向して略平行に延びている。部位６ｃ２には、Ｘ方向に所定の間隔を空けて−Ｙ方向に延びた３つの導入部８ｃ２が形成されている。部位６ｃ２と部位７ｃ２との間には、Ｘ方向を長手方向とする、換言すれば部位６ｃ２が延びた方向を長手方向とする導入開口８ｃ２１が形成されている。導入開口８ｃ２１は、３つの導入部８ｃ２と連通している。尚、セパレータ３３ａには、上述した外周シール部７ｃ及び７ａと同様に、孔シール部６ｃに対向する不図示の孔シール部が形成されている。
【００２１】
部位６ｃ３と孔ｈ６との間には、一つの排出部８ｃ３が形成されている。同様に、部位６ｃ４と孔ｈ６との間には、２つの排出部８ｃ４が形成されている。
【００２２】
図４Ａは、図３のＢ−Ｂ線に対応する単セルの断面図である。セパレータ３３ａには、上述したセパレータ３３ｃの部位７ｃ２、導入部８ｃ２、及び部位６ｃ２のそれぞれと対向する部位７ａ２、導入部８ａ２、及び部位６ａ２が形成されている。部位７ａ２は、部位７ｃ２とは反対側に突出しており、部位７ｃ２及び７ａ２の間でそれぞれ冷却水流路溝３５ｃ及び３５ａを画定している。導入部８ｃ２及び８ａ２は所定の間隔を空けて形成されている。部位６ａ２は、部位６ｃ２とは反対側に突出しており、部位６ｃ２及び６ａ２の間でそれぞれカソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６を画定する。
【００２３】
図４Ｂは、図３のＣ−Ｃ線に対応する単セルの断面図である。セパレータ３３ａには、上述したセパレータ３３ｃの部位６ｃ４及び排出部８ｃ４のそれぞれと対向する部位６ａ４及び排出部８ａ４が形成されている。部位６ａ４は、部位６ｃ４と反対側に突出しており、部位６ｃ４及び６ａ４の間でそれぞれカソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６を画定する。排出部８ａ４は、排出部８ｃ４とは所定の間隔を空けて形成されている。これにより、カソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６は、排出部８ｃ４及び８ａ４を介して孔ｈ６と連通している。尚、図３に示した排出部８ｃ３も同様に、排出部８ｃ３に対向するセパレータ３３ａの部位とは所定の間隔を空けて形成されており、カソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６は、排出部８ｃ３とそれに対抗するセパレータ３３ａの部位を介して孔ｈ６と連通している。尚、セパレータ３３ｃはセパレータ３３ａに部分的に溶接されることにより接合されており、具体的には、セパレータ３３ｃの外周縁に沿ってセパレータ３３ａと溶接されており、更に、孔シール部６ｃや導入開口８ｃ２１を包囲しかつ外周シール部７ｃの内側の部分をセパレータ３３ａと溶接されている。
【００２４】
カソードガスの大部分は、図３の実線の矢印で示すように、絶縁部材１８とセパレータ３３ｃとの間でカソード流路溝３４ｃ２に沿って、部位６ｃ１と部位７ｃ１との間、部位６ｃ２と部位７ｃ２との間を順に流れる。部位６ｃ２と部位７ｃ２の間にまで流れたカソードガスは、図３及び図４Ａに示すように、導入開口８ｃ２１を介してカソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６内に流れる。図３においては、カソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６内でのカソードガスが流れる方向を点線の矢印で示している。カソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６内に流れたカソードガスは、図３に示すようにセパレータ３３ｃの孔シール部６ｃとこれに対向するセパレータ３３ａの部位の間を流れて、図４Ｂに示した排出部８ｃ４及び８ａ４の間や、図３に示した排出部８ｃ３とそれに対向するセパレータ３３ａの部位を介して、孔ｈ６へと流れる。
【００２５】
ここで、発電により生じた液水は、カソードガスの圧力により、図３に示すように、部位７ｃ１及び７ｃ２によって画定される角部周辺に滞留しやすい。このような同一の箇所に常時液水が滞留しているとすると、セパレータ３３ｃの腐食の原因となる可能性がある。本実施例では、上述したようにカソードガスは、部位６ｃ１と部位７ｃ１との間、部位６ｃ２と部位７ｃ２との間を順に流れて、導入開口８ｃ２１及び導入部８ｃ２を介してカソード流路溝３４ｃ６及び３４ａ６内に流れ、排出部８ｃ３や排出部８ｃ４を介して孔ｈ６に流れる。このため、上述した角部に滞留した液水は、カソードガスにより巻き上げられて、導入開口８ｃ２１等を介して孔ｈ６に排出される。このように排水性が向上している。
【００２６】
また、導入開口８ｃ２１は、部位７ｃ２に沿って延びた長孔状である。このため、部位７ｃ２に沿って流れるカソードガスにより巻き上げられる液水は、導入開口８ｃ２１を介して孔シール部６ｃ内に流れやすい。このような構成によっても、排水性が確保されている。
【００２７】
尚、上述した導入開口８ｃ２１及び導入部８ｃ２の代わりに、部位６ｃ１にこのような導入開口や導入部を設けてもよい。この場合も、角部に滞留した液水を、カソードガスにより孔シール部６ｃ内に巻き上げて、排水性を確保することができる。
【００２８】
尚、液水は、カソードガスに搬送されて上述した角部にまで流されるが、例えば＋Ｘ方向が重力方向上方側となるようにスタックが設置されている場合には、カソードガスの流れに加えて重力の作用によっても、上述した角部に液水が滞留しやすくなる。本セパレータ３３ｃは、このように配置されたスタックに特に有益である。
【００２９】
＋Ｘ方向が重力方向上方側となるようにスタックが設置されている場合には、孔ｈ６が画定するカソードガス排出マニホールドの重力方向の底面、即ち、部位６ｃ１側に、液水が滞留する可能性がある。本実施例では、図３に示したように排出部８ｃ３及び８ｃ４は、部位６ｃ１ではなくそれぞれ部位６ｃ３及び６ｃ４に形成されている。また、排出部８ｃ４は、部位６ｃ１よりも所定の距離だけ＋Ｘ方向に離れた位置に形成されている。これにより、カソードガス排出マニホールド内に滞留した液水が、排出部８ｃ３や排出部８ｃ４を介して孔シール部６ｃ内に流入することが防止されている。
【００３０】
＋Ｘ方向が重力方向上方側となるようにスタックが設置されている場合には、発電停止後に重力の影響により液水が、セパレータ３３ｃの角部、詳細には部位７ｃ１と部位６ｃ１との間にまで流れて、外気温によっては氷結する場合がある。このような状態でスタックが始動されても、カソードガスは、部位７ｃ３と部位６ｃ３との間、部位７ｃ２と部位６ｃ２との間を流れて、導入開口８ｃ２１等を介して孔ｈ６に流れることができる。また、部位７ｃ１と部位６ｃ１との間に氷が存在していると、カソードガスの圧損が増大するが、上述したように外周シール部７ｃの部位７ｃ１に冷却水が流れるため、この冷却水の温度により部位７ｃ１と部位６ｃ１との間の氷の融解が促進される。これにより融解した液水は、カソードガスにより巻き上げられて、上述したように孔ｈ６に排出される。
【００３１】
また、導入開口８ｃ２１及び導入部８ｃ２にも氷が覆っているような場合であっても、外周シール部７ｃの部位７ｃ２に沿って冷却水は流れるため、この冷却水の温度により氷を早期に融解させることができ、カソードガスの圧損の増大を抑制できる。
【００３２】
次に、複数の変形例について説明する。図５は、変形例のセパレータ３３ｃａの角部周辺を示した図である。セパレータ３３ｃａでは、部位７ｃ４と、カソード流路溝３４ｃ２の下流側の先端と、部位７ｃ１とを横断するように冷却水案内溝３４ｃ７が形成されている。冷却水案内溝３４ｃ７は、セパレータ３３ｃａに対向する絶縁部材１８には接触しない程度に絶縁部材１８側に突出した高さを有しており、カソードガスの流れを妨げない。冷却水案内溝３４ｃ７の、セパレータ３３ａ側、即ち、図５に示したセパレータ３３ｃａの面の反対側で、冷却水が流れる。冷却水案内溝３４ｃ７は、部位６ｃ４に沿うように延びている。このため、例えば、スタックの起動時に排出部８ｃ４に氷が付着しておりカソードガスの圧損が増大するような場合であっても、冷却水案内溝３４ｃ７を流れる冷却水により、このような氷の融解が促進され、早期にカソードガスの圧損の増大を抑制できる。
【００３３】
図６Ａ〜図６Ｃは、変形例のセパレータの角部周辺の模式図であり、孔ｈ５及びｈ６等については理解を容易にするために図示を省略してある。図６Ａに示すセパレータ３３ｃｂでは、部位７ｃ１と部位６ｃ１との間の領域Ａ、部位７ｃ２と部位６ｃ２との間の領域Ｂ、部位７ｃ３と部位６ｃ３との間の領域をＣとすると、断面積は領域Ａ、Ｂ、及びＣの順に小さくなるように形成されている。これにより、領域Ａ、Ｂ、及びＣの順に流れるカソードガスの流速は徐々に増加し、角部に滞留した液水をカソードガスにより巻き上げることが容易となるからである。これにより、角部に滞留した液水の排水が促進される。
【００３４】
尚、領域Ａの断面積とは、セパレータ３３ｃｂの部位７ｃ１と部位６ｃ１と絶縁部材１８とにより包囲され、部位７ｃ１が延びた方向に垂直な断面積である。領域Ｂの断面積は、セパレータ３３ｃｂの部位７ｃ２と部位６ｃ２と絶縁部材１８とにより包囲され、部位７ｃ２が延びた方向に垂直な断面積である。領域Ｃの断面積は、セパレータ３３ｃｂの部位７ｃ３と部位６ｃ３と絶縁部材１８とにより包囲され、部位７ｃ３が延びた方向に垂直な断面積である。
【００３５】
図６Ｂに示すセパレータ３３ｃｃでは、領域Ｂの断面積は、領域Ａ側から領域Ｃ側に向けて徐々に小さくなっている。これにより、領域Ａ、Ｂ、及びＣの順に流れるカソードガスの流速は徐々に増加し、角部に滞留した液水をカソードガスにより巻き上げることが容易となる。これにより、角部に滞留した液水の排水が促進される。
【００３６】
図６Ｃに示すセパレータ３３ｃｄでは、領域Ｃと、図６Ｃでは不図示の３４ｃ２との間に、遮蔽部９ｃが形成されている。遮蔽部９ｃは、領域Ｃを塞ぐように形成されている。遮蔽部９ｃは、セパレータ３３ｃｄに対向する絶縁部材１８に当接している。ここで、遮蔽部９ｃと孔シール部６ｃとの間には、カソードガスが流通可能な隙間が僅かに形成されている。従って、カソードガスは、領域Ａ、Ｂ、及びＣの順に流れることは許容されるが、その逆方向に流れることは遮蔽部９ｃにより規制されている。これにより、角部に滞留した液水の排水が促進される。
【００３７】
尚、本実施例及び変形例では、ゴムガスケットを用いずに、セパレータの一部によりシール性を確保している。このため、例えばゴムガスケットによりシール性を確保する場合と比較して、ゴムの使用量を低減でき、製造コストの増大を抑制できる。また、ゴムガスケットの成型に要する時間の分だけ、製造時間を短縮化することができる。
【００３８】
また、上記実施例及び変形例では、カソード側のセパレータのカソードガス排出マニホールド孔である孔ｈ６周辺の角部の構造を説明したが、アノード側のセパレータ３３ａのアノード排出マニホールド孔であるｈ３周辺の角部も上記のような構成であってもよい。カソード側で発生した液水が電解質膜１２を介してアノード側に浸透する場合もあり、アノード側のセパレータ３３ａの排水性も確保することができる。
【００３９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
３３ｃ  カソードセパレータ（第１セパレータ）
３４ｃ、３４ｃ１、３４ｃ２  カソード流路溝
３３ａ  アノードセパレータ（第２セパレータ）
ｈ６  マニホールド孔
６ｃ  孔シール部
７ｃ  外周シール部
８ｃ２  導入部
８ｃ２１  導入開口
８ｃ３、８ｃ４  排出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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