(57)【要約】【課題】本発明は、シール部材の部品点数を削減し、シール反力を均等に伝達することによりシールの信頼性を向上した燃料電池を提供する。【解決手段】冷媒面シールラインは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部と、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部と、冷媒マニホールドおよび冷媒流路まわりを取り囲む冷媒シール部と、アノードシール部と冷媒シール部とを接続する第一の接続シール部と、カソードシール部と冷媒シール部とを接続する第二の接続シール部と、を少なくとも有し、アノードシール部と、カソードシール部と、冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、アノードシール部と冷媒シール部と第一の接続シール部は第一の閉領域を形成し、カソードシール部と冷媒シール部と第二の接続シール部は第二の閉領域を形成する。【選択図】図３
2010287452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質膜と前記高分子電解質膜を挟むアノードおよびカソードとを有する膜電極接合体と、前記膜電極接合体を挟持するように配置されたアノード側セパレータ板およびカソード側セパレータ板と、カソードガス及びアノードガス及び冷媒が混ざり合うのを防ぐためのカソード面シールライン、アノード面シールラインおよび冷媒面シールラインとを備え、前記冷媒面シールラインは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部と、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部と、冷媒マニホールドおよび冷媒流路まわりを取り囲む冷媒シール部と、前記アノードシール部と冷媒シール部とを接続する第一の接続シール部と、前記カソードシール部と冷媒シール部とを接続する第二の接続シール部と、を少なくとも有し、前記アノードシール部と、前記カソードシール部と、前記冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、前記アノードシール部と前記冷媒シール部と第一の接続シール部は第一の閉領域を形成し、
前記カソードシール部と前記冷媒シール部と第二の接続シール部は第二の閉領域を形成していることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
【請求項２】
前記第一の接続シール部は前記カソード側セパレータ板を挟んで前記カソード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項３】
前記第二の接続シール部は前記アノード側セパレータ板を挟んで前記アノード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項４】
前記アノード面シールラインは、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部と、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部と、アノードガスマニホールドおよびアノードガス流路まわりを取り囲むアノードシール部と、前記カソードシール部とアノードシール部とを接続する第三の接続シール部と、前記冷媒シール部とアノードシール部とを接続する第四の接続シール部と、を少なくとも有し、前記アノードシール部と、前記カソードシール部と、前記冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、前記カソードシール部と前記アノードシール部と第三の接続シール部は第三の閉領域を形成し、
前記冷媒シール部と前記アノードシール部と第四の接続シール部は第四の閉領域を形成していることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
【請求項５】
前記第三の接続シール部は前記膜電極接合体を挟んで前記カソード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項４記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項６】
前記第四の接続シール部は前記アノード側セパレータ板を挟んで前記冷媒面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項５記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項７】
前記カソード面シールラインは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部と、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部と、カソードガスマニホールドおよびカソードガス流路まわりを取り囲むカソードシール部と、前記アノードシール部とカソードシール部とを接続する第五の接続シール部と、前記冷媒シール部とカソードシール部とを接続する第六の接続シール部と、を少なくとも有し、前記アノードシール部と、前記カソードシール部と、前記冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、前記アノードシール部と前記カソードシール部と第五の接続シール部は第五の閉領域を形成し、
前記冷媒シール部と前記カソードシール部と第六の接続シール部は第六の閉領域を形成していることを特徴とする固体高分子型燃料電池。
【請求項８】
前記第五の接続シール部は前記膜電極接合体を挟んで前記アノード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項７記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項９】
前記第六の接続シール部は前記カソード側セパレータ板を挟んで前記冷媒面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項７記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項１０】
前記シールラインはガスケットシールラインであることを特徴とする請求項１ないし請求項９記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項１１】
前記第一から第六の接続シール部のシール高さが前記アノードシール部、前記カソードシール部、前記冷媒シール部のシール高さよりも低いことを特徴とする請求項１０記載の固体高分子型燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子型燃料電池（たとえば、固体高分子電解質型燃料電池、ただし、固体高分子電解質型燃料電池に限るものではない）のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子電解質型燃料電池は、膜−電極接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｎｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）とセパレータとからなるセルを１層以上重ねてモジュールとし、モジュールを積層して構成される。
【０００３】
ＭＥＡは、イオン交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置された触媒層からなる電極（アノード）および電解質膜の他面に配置された触媒層からなる電極（カソード）とからなる。ＭＥＡとセパレータとの間には、通常、拡散層が設けられる。この拡散層は、触媒層への反応ガスの拡散をよくするためのものであり、触媒層と協働して電極を構成するので電極の一部と考えてもよい。セパレータは、アノードに燃料ガス（水素）を供給する燃料ガス流路およびカソードに酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための酸化ガス流路が形成されるとともに、隣接するセル間の電子の通路を構成している。
【０００４】
セル積層体のセル積層方向両端に、集電板、端版を配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材とボルトにて固定して、スタックが形成される。
【０００５】
固体高分子電解質型燃料電池では、アノード側では、水素を水素イオンと電子にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側では酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる、または、セル積層体の一端のセルのアノードで生成した電子が外部回路を通してセル積層体の他端のセルのカソードにくる）から水を生成する反応が行われる。
【０００６】
アノード側：  Ｈ２  →  ２Ｈ＋  ＋２ｅ−
カソード側：  ２Ｈ＋  ＋２ｅ−  ＋（１／２）Ｏ２  →  Ｈ２Ｏ
上記反応を行うために、スタックには燃料ガス、酸化ガスが供給・排出される。また、セパレータでのジュール熱とカソードでの水生成反応で熱が出るので、セパレータ間には、各セル毎にあるいは複数個のセル毎に、冷媒（通常は冷却水）が流れる流路が形成されており、そこに冷媒が循環され、燃料電池を冷却している。スタック内における燃料ガス、酸化ガス、冷媒のスタックのそれぞれの流路からの洩れと混合を防止するために、燃料電池の構成要素（セパレータ、電解質膜など）間にはシール材が設けられて構成要素間をシールしている。このシール材のシールラインには、モジュール間ガスケットシールラインと、ＭＥＡを挟んだセパレータ間シールラインとがある。セパレータ間シールラインは、ガスケットまたは接着剤シール材からなるシールラインである。
【０００７】
特許文献１は、これらのシールラインなかで特に冷媒シールを開示しており、そこでは、異種流体流路間をそれぞれ独立したシールを用いて二重のガスケットでシールしている。
【０００８】
図７は従来例のシールラインを示している。図７は、従来のモジュール間の冷媒シールライン１を示しており、そこでは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部５１ａと、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部５１ｂと、冷媒マニホールドおよび冷媒流路まわりを取り囲む冷媒シール部５１ｃとが、互いに
独立しており、異種流路間で二重のシールラインが構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−０３８８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、アノードシール部５１ａとカソードシール部５１ｂと冷媒シール部５１ｃが独立していた場合、部品点数が多くなり、ガスケットがセパレータに一体化されていなければ、組立ての工数が増えるという課題があった。また、燃料電池スタックを廃棄する際には、セパレータからガスケットを取り外す必用があるが、この場合も部品点数が多いと、工数が増大する課題があった。
【００１１】
さらに、冷媒面シールラインとアノードセパレータおよびカソードセパレータを挟んで対向する位置には、それぞれアノード面シールラインやカソード面シールラインが設けられている。各シールラインでは、それぞれアノードマニホールドおよびカソードマニホールド回りからアノードガス流路およびカソードガス流路回りを接続する接続シール部が存在する。ここで、従来のシール構造のように冷媒面シールラインを完全に独立化した場合、アノード面、カソード面の接続シール部に対向する位置にシールラインを設けることが出来なくなる。これによって、アノード面、カソード面をシールに荷重を印加したときに反対側に支えがなくなり、セパレータが荷重により変形し、アノード面やカソード面の接続シール部のシール押さえが弱くなり、ガスシール性が低下する危険性があった。
【００１２】
本発明の目的は、部品点数を増加せずに、各面のシールラインの力を均等に伝達し、確実なガスシール性を実現するシール構造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】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池は、高分子電解質膜と高分子電解質膜を挟むアノードおよびカソードとを有する膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持するように配置されたアノード側セパレータ板およびカソード側セパレータ板と、カソードガス及びアノードガス及び冷媒が混ざり合うのを防ぐためのカソード面シールライン、アノード面シールラインおよび冷媒面シールラインとを備え、冷媒面シールラインは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部と、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部と、冷媒マニホールドおよび冷媒流路まわりを取り囲む冷媒シール部と、アノードシール部と冷媒シール部とを接続する第一の接続シール部と、カソードシール部と冷媒シール部とを接続する第二の接続シール部と、を少なくとも有し、アノードシール部と、カソードシール部と、冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、アノードシール部と冷媒シール部と第一の接続シール部は第一の閉領域を形成し、カソードシール部と冷媒シール部と第二の接続シール部は第二の閉領域を形成していることを特徴とする。
【００１４】
さらに、第一の接続シール部はカソード側セパレータ板を挟んでカソード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、第二の接続シール部はアノード側セパレータ板を挟んでアノード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
また、アノード面シールラインは、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部と、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部と、アノードガスマニホ
ールドおよびアノードガス流路まわりを取り囲むアノードシール部と、カソードシール部とアノードシール部とを接続する第三の接続シール部と、冷媒シール部とアノードシール部とを接続する第四の接続シール部と、を少なくとも有し、アノードシール部と、カソードシール部と、冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、カソードシール部とアノードシール部と第三の接続シール部は第三の閉領域を形成し、冷媒シール部とアノードシール部と第四の接続シール部は第四の閉領域を形成していることを特徴とする。
【００１７】
さらに、第三の接続シール部は膜電極接合体を挟んでカソード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、第四の接続シール部はアノード側セパレータ板を挟んで冷媒面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
また、カソード面シールラインは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部と、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部と、カソードガスマニホールドおよびカソードガス流路まわりを取り囲むカソードシール部と、アノードシール部とカソードシール部とを接続する第五の接続シール部と、冷媒シール部とカソードシール部とを接続する第六の接続シール部と、を少なくとも有し、アノードシール部と、カソードシール部と、冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、アノードシール部とカソードシール部と第五の接続シール部は第五の閉領域を形成し、冷媒シール部と前記カソードシール部と第六の接続シール部は第六の閉領域を形成していることを特徴とする。
【００２０】
さらに、第五の接続シール部は膜電極接合体を挟んでアノード面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
さらに、第六の接続シール部はカソード側セパレータ板を挟んで冷媒面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では冷媒面シールラインにおいて、アノードシール部とカソードシール部と冷媒シール部が互いに接続されているため、部品点数が増加せず、組立てや分解時の工数を削減することが出来る。
【００２３】
また、各面のシールラインが一致している為に、シールに加わる力を確実に伝達することが可能となる。これによって、信頼性の高いシール構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料電池の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における単電池の分解斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における冷媒面シールラインの構成を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態２と３における冷媒面シールラインの構成を示す平面図
【図５】本発明の実施の形態４におけるアノード面シールラインの構成を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態５と６におけるアノード面シールラインの構成を示す平面図
【図７】本発明の実施の形態７におけるカソード面シールラインの構成を示す平面図
【図８】本発明の実施の形態８と９におけるカソード面シールラインの構成を示す平面図
【図９】従来の燃料電池のガスケットシール部を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、高分子電解質膜と高分子電解質膜を挟むアノードおよびカソードとを有する膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持するように配置されたアノード側セパレータ板およびカソード側セパレータ板と、カソードガス及びアノードガス及び冷媒が混ざり合うのを防ぐためのカソード面シールライン、アノード面シールラインおよび冷媒面シールラインとを備え、冷媒面シールラインは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部と、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部と、冷媒マニホールドおよび冷媒流路まわりを取り囲む冷媒シール部と、アノードシール部と冷媒シール部とを接続する第一の接続シール部と、カソードシール部と冷媒シール部とを接続する第二の接続シール部と、を少なくとも有し、アノードシール部と、カソードシール部と、冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、アノードシール部と冷媒シール部と第一の接続シール部は第一の閉領域を形成し、カソードシール部と冷媒シール部と第二の接続シール部は第二の閉領域を形成している。これにより、冷媒面シールラインにおいて、アノードシール部とカソードシール部と冷媒シール部を一体で形成することが可能となり、組立て、分解の工数を削減することができる。
【００２６】
第２の発明は、第１の発明において、第一の接続シール部はカソード側セパレータ板を挟んでカソード面シールラインと対向する位置に配置されている。これにより、カソードシールラインに加わる力を第一の接続シール部で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００２７】
第３の発明は、第１の発明において、第二の接続シール部はアノード側セパレータ板を挟んでアノード面シールラインと対向する位置に配置されている。配管継手の分割構造が、配管継手の外周の径方向に配置されているリブ部である。これにより、アノードシールラインに加わる力を第二の接続シール部で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００２８】
第４の発明は、アノード面シールラインは、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部と、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部と、アノードガスマニホールドおよびアノードガス流路まわりを取り囲むアノードシール部と、カソードシール部とアノードシール部とを接続する第三の接続シール部と、冷媒シール部とアノードシール部とを接続する第四の接続シール部と、を少なくとも有し、アノードシール部と、カソードシール部と、冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、カソードシール部とアノードシール部と第三の接続シール部は第三の閉領域を形成し、冷媒シール部とアノードシール部と第四の接続シール部は第四の閉領域を形成している。これにより、アノード面シールラインにおいて、アノードシール部とカソードシール部と冷媒シール部を一体で形成することが可能となり、組立て、分解の工数を削減することができる。
【００２９】
第５の発明は、第４の発明において、第三の接続シール部は膜電極接合体を挟んでカソード面シールラインと対向する位置に配置されている。これにより、カソードシールラインに加わる力を第三の接続シール部で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００３０】
第６の発明は、第４の発明において、第四の接続シール部はアノード側セパレータ板を挟んで冷媒面シールラインと対向する位置に配置されていることを特徴とする。これにより、冷媒シールラインに加わる力を第四の接続シール部で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００３１】
第７の発明は、カソード面シールラインは、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部と、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部と、カソードガスマニホールドおよびカソードガス流路まわりを取り囲むカソードシール部と、アノード
シール部とカソードシール部とを接続する第五の接続シール部と、冷媒シール部とカソードシール部とを接続する第六の接続シール部と、を少なくとも有し、アノードシール部と、カソードシール部と、冷媒シール部とは互いに分離しており、かつ、アノードシール部とカソードシール部と第五の接続シール部は第五の閉領域を形成し、冷媒シール部と前記カソードシール部と第六の接続シール部は第六の閉領域を形成している。これにより、カソード面シールラインにおいて、アノードシール部とカソードシール部と冷媒シール部を一体で形成することが可能となり、組立て、分解の工数を削減することができる。
【００３２】
第８の発明は、第７の発明において、第五の接続シール部は膜電極接合体を挟んでアノード面シールラインと対向する位置に配置されている。これにより、アノードシールラインに加わる力を第五の接続シール部で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００３３】
第９の発明は、第７の発明において、第六の接続シール部はカソード側セパレータ板を挟んで冷媒面シールラインと対向する位置に配置されている。これにより、冷媒シールラインに加わる力を第六の接続シール部で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１における燃料電池について、詳細に説明する。
【００３６】
まず、本は発明の実施の形態１における燃料電池１の概要を、図１から図２を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池１の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１における単電池１０の分解斜視図である。
【００３８】
図１に示すように、燃料電池１は、セルスタック２と、集電板３と、端板４と、配管継手５〜８とを積層し、ボルト２２により挟持して構成されている。このとき、セルスタック２は、一般に、要求される出力に応じて２〜２００段程度に単電池１０を積層して形成されている。
【００３９】
なお、単電池１０は、図２に示すように、ＭＥＡ（電極電解質膜接合体）１１と、アノード面シール１２ａ、カソード面シール１３ｃと、セパレータ１３とにより構成されている。そして、ＭＥＡ１１は、高分子電解質膜１４の両側に触媒層１５を設け、その外側にガス拡散層１６を重ねて形成されている。このとき、高分子電解質膜１４は、水素イオンを選択的に輸送する陽イオン交換樹脂で構成され、触媒層１５は、白金などの触媒機能を有する金属を担持させたカーボン粉末を主成分として構成されている。さらに、ガス拡散層１６は、反応ガス（燃料ガスおよび酸化剤ガス）の通気性と電子の伝導性を併せ持つ機能を有している。なお、以下では触媒層１５およびガス拡散層１６を電極と総称して説明する場合がある。
【００４０】
また、単電池１０のアノード面シール１２ａおよびカソード面シール１２ｃは、例えば環状の形状を有し、ＭＥＡ１１の両外面に、触媒層１５およびガス拡散層１６からなる電極を囲むよう配設されている。
【００４１】
さらに、単電池１０のセパレータ１３は、アノード面シール１２ａおよびカソード面シール１２ｃの外側に配置され、その両面には流路が形成されている。そして、セパレータ１３の内面（シール側）に形成された流路は反応ガス（燃料ガス又は酸化剤ガス）を触媒層１５に供給する反応ガス流路１３ａで、外面に形成された流路は冷却水を単電池１０の間に流す冷却水流路（図示せず）であり、その周辺には冷媒面シール１２ｗが形成されている。このとき、ＭＥＡ１１で発生する熱を、冷却水で回収することによって、その熱エネルギーとして利用することが可能となる。さらに、セパレータ１３は導電性を有し、隣接するＭＥＡ１１を互いに電気的に直列に接続する。
【００４２】
そして、セパレータ１３に形成された反応ガス流路１３ａと冷却水流路は、上流端が供給マニホールド孔に接続され、下流端が排出マニホールド孔に接続される。また、ＭＥＡ１１の周縁部には、セパレータ１３の各マニホールド孔に対応してマニホールド孔が設けられている。そのため、セパレータ１３およびＭＥＡ１１からなる単電池１０を積層してセルスタック２を組み立てると、各セパレータ１３および各ＭＥＡ１１のマニホールド孔が互いに繋がって連通する。これにより、反応ガスや冷却水などの流体のマニホールド（流路）が形成される。
【００４３】
次に、本発明の燃料電池のシール構造について図３を参照して説明する。図３は本発明の実施の形態１における、冷媒面シールライン３１の構成を示した平面図である。図に示すように、冷媒面シールライン３１は、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部３１ａと、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部３１ｃと、冷媒マニホールドおよび冷媒流路まわりを取り囲む冷媒シール部３１ｗとから構成されている。このシール材料としては、例えばシリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、フッ素ゴム、ブチルゴムなど一般的なゴム材料の他、ゴム材料と同等の弾性を有するエラストマーなどを用いることが出来る。アノードシール部３１ａ、カソードシール部３１ｃ、冷媒シール部３１ｗはそれぞれシール部としては独立しているが、アノードシール部３１ａと冷媒シール部３１ｗは第一の接続シール部３２で、また、カソードシール部３１ｃと冷媒シール部３１ｗは第二の接続シール部３３で、それぞれ接続されている。これにより、冷媒面シールライン３１において、アノードシール部３１ａとカソードシール部３１ｃと冷媒シール部３１ｗを一体で形成することが可能となり、組立て、分解の工数を削減することができる。なお、ここでは冷媒シールライン３１ｗはセパレータ１３とは分離した構成を示したが、セパレータ１３と一体化して構成することも可能であり、分解時には同様の効果を得ることが出来る。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に関して説明する。図４は本発明の実施の形態２における、冷媒面シールライン４１の構成を示した平面図である。第一の接続シール部４２のカソード側セパレータ板１３ｃを挟んで対向する位置にはカソードシールライン８１が配置されている。これによって、カソードシールラインに加わる力を第一の接続シール部４２で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。なお、ここでも冷媒シールライン４１はセパレータ１３とは分離した構成を示したが、セパレータ１３と一体化して構成することも可能であり、分解時には同様の効果を得ることが出来る。
【００４５】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３に関して説明する。図４において、第二の接続シール部４３のアノード側セパレータ板１３ｃを挟んで対向する位置にはアノードシールライン６１が配置されている。これによって、アノードシールライン６１に加わる力を第二の接続シール部４３で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。なお、ここでも冷媒シールライン３１はセパレータ１３とは分離した構成を示したが、セパレータ１３と一体化して構成することも可能であり、分解時には同様の効果を得ることが出来る。
【００４６】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４に関して説明する。図５は本発明の実施の形態４における、アノード面シールライン５１の構成を示した平面図である。アノード面シールライン５１は、カソードガスマニホールドまわりを取り囲むカソードシール部５１ｃと、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部５１ｗと、アノードガスマニホールドおよびアノードガス流路まわりを取り囲むアノードシール部５１ａとから構成されており、カソードシール部５１ｃとアノードシール部５１ａとは第三の接続シール部５２で、冷媒シール部とアノードシール部とは第四の接続シール部で接続５３されている。これにより、アノード面シールライン５１において、アノードシール部５１ａとカソードシール部５１ｃと冷媒シール部５１ｗを一体で形成することが可能となり、組立て、分解の工数を削減することができる。
【００４７】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５に関して説明する。図６は本発明の実施の形態５における、アノード面シールライン６１の構成を示した平面図である。第三の接続シール部６２の膜電極接合体１１を挟んで対向する位置にはカソード面シールライン８１が配置されている。これにより、カソードシールライン８１に加わる力を第三の接続シール部６２で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００４８】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６に関して説明する。図６において、第四の接続シール部６３のアノード側セパレータ板１３ａを挟んで対向する位置には冷媒面シールライン４１が配置されている。これにより、冷媒シールライン４１に加わる力を第四の接続シール部６３で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００４９】
（実施の形態７）
次に、実施の形態７に関して説明する。図７は本発明の実施の形態７における、カソード面シールライン７１の構成を示した平面図である。カソード面シールライン７１は、アノードガスマニホールドまわりを取り囲むアノードシール部７１ａと、冷媒マニホールドまわりを取り囲む冷媒シール部７１ｗと、カソードガスマニホールドおよびカソードガス流路まわりを取り囲むカソードシール部７１ｃとから構成されており、アノードシール部７１ａとカソードシール部７１ｃとは第五の接続シール部７２で、冷媒シール部７１ｗとカソードシール部７１ｃとは第六の接続シール部７３で接続されている。これにより、カソード面シールライン７１において、アノードシール部７１ａとカソードシール部７１ｃと冷媒シール部７１ｗを一体で形成することが可能となり、組立て、分解の工数を削減することができる。
【００５０】
（実施の形態８）
次に、実施の形態８に関して説明する。図８は本発明の実施の形態８における、カソード面シールライン８１の構成を示した平面図である。第五の接続シール部８２の膜電極接合体１１を挟んで対向する位置にはアノード面シールライン６１が配置されている。これにより、アノードシールライン６１に加わる力を第五の接続シール部８２で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００５１】
（実施の形態９）
次に、実施の形態９に関して説明する。図８において、第六の接続シール部８３のカソード側セパレータ板１３ｃを挟んで対向する位置には冷媒面シールライン４１が配置されている。これにより、冷媒シールライン４１に加わる力を第六の接続シール部８３で支えることが可能となり、より信頼性の高いシールが可能となる。
【００５２】
なお、ここに示した実施の形態では、第一から第六接続シール部は冷媒シール部、アノードシール部、カソードシール部と同様のシール反力を有しているが、シールライン全体に掛かるシール反力を低下させるため、接続シール部の反力をその他のシール部に対して下げた構成にすることも可能であり、同様の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の燃料電池は、冷媒、アノード、カソード各面のシールラインを接続部によって接続することによって、部品点数を削減し、組立て、分解の工数を削減できる。また、各シールラインの位置を積層方向に重ねるが可能となり、締結力の伝達が均等となり、セパレータの変形を抑制して、シールの信頼性を向上できる燃料電池などの技術分野に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１  燃料電池
２  セルスタック
３  集電板
４  端板
５  配管継手
１０  単電池
１１  ＭＥＡ（電極電解質膜接合体）
１２  ガスシール
１３  セパレータ
１３ａアノードセパレータ
１３ｃカソードセパレータ
１４  高分子電解質膜
１５  触媒層
１６  ガス拡散層
３１，４１  冷媒面シールライン
３１ａ，４１ａ  アノードシール部
３１ｃ，４１ｃ  カソードシール部
３２，４２  第一の接続シール部
３３，４３  第二の接続シール部
５１，６１  アノード面シールライン
５１ｗ，６１ｗ  冷媒シール部
５１ｃ，６１ｃ  カソードシール部
５２，６２  第三の接続シール部
５３，６３  第四の接続シール部
７１，８１  カソード面シールライン
７１ｗ，８１ｗ  冷媒シール部
７１ａ，８１ａ  アノードシール部
７２，８２  第五の接続シール部
７３，８３  第六の接続シール部
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図９】
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