(57)【要約】【課題】  膜−電極接合体の面内における水分量の均一化を図ることができる燃料電池を提供する。【解決手段】  本発明に係る燃料電池（２００）は、膜−電極接合体（１０）と、膜−電極接合体に沿って設けられ、膜−電極接合体に反応ガスを供給するためのガス流路部材（２０）と、内部を反応ガスに比較して水が優先的に移動可能な吸水材料からなり、ガス流路部材を、厚さ方向において膜−電極接合体から遠い側の第１段および膜−電極接合体に近い側の第２段に実質的に分割する仕切り部材（４０）と、を備えることを特徴とするものである。【選択図】      図２
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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−電極接合体に沿って設けられ、前記膜−電極接合体に反応ガスを供給するためのガス流路部材と、
内部を前記反応ガスに比較して水が優先的に移動可能な吸水材料からなり、前記ガス流路部材を、厚さ方向において前記膜−電極接合体から遠い側の第１段および前記膜−電極接合体に近い側の第２段に実質的に分割する仕切り部材と、を備えることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記仕切り部材は、前記第１段と前記第２段との間の界面の端部において前記第１段から前記第２段への反応ガス流動口を有することを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記第１段への反応ガス供給口と前記反応ガス流動口とは、前記第１段と前記第２段との界面において、互いに反対側に設けられていることを特徴とする請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記ガス流路部材は、導電性多孔体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項５】
前記仕切り部材は、導電性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項６】
前記ガス流路部材および前記仕切り部材は、前記膜−電極接合体のカソード側に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項７】
前記膜−電極接合体は、プロトン伝導性を有する固体高分子電解質膜を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池。
【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】
燃料電池は、一般的には水素および酸素を燃料として電気エネルギを得る装置である。この燃料電池は、環境面において優れており、また高いエネルギ効率を実現できることから、今後のエネルギ供給システムとして広く開発が進められてきている。特に、固体高分子型燃料電池は、各種の燃料電池の中でも比較的低温で作動することから、良好な起動性を有する。そのため、多方面における実用化のために盛んに研究がなされている。
【０００３】
固体高分子電解質は、乾燥するとプロトン伝導性が低下する。プロトン伝導性の観点から、固体高分子電解質の内面の水分が均一化されていることが好ましい。そこで、特許文献１には、ガス流路形成部材の反応ガスの流れ方向上流側および下流側にそれぞれ吸水材を設け、かつそれぞれの吸水材を水が移動可能な連結溝で連通させた燃料電池が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４０５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る技術では、下流の余剰な水分を上流に戻すことができるが、膜−電極接合体の面内の水分の均一化にはいたらない。
【０００６】
本発明は、膜−電極接合体の面内における水分量の均一化を図ることができる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】
【０００７】
本発明に係る燃料電池は、膜−電極接合体と、膜−電極接合体に沿って設けられ、膜−電極接合体に反応ガスを供給するためのガス流路部材と、内部を反応ガスに比較して水が優先的に移動可能な吸水材料からなり、ガス流路部材を、厚さ方向において膜−電極接合体から遠い側の第１段および膜−電極接合体に近い側の第２段に実質的に分割する仕切り部材と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係る燃料電池によれば、第２段に滞留する水分が仕切り部材に吸収される。反応ガス供給口から供給されたカソードガスは、仕切り部材によって加湿される。それにより、膜−電極接合体の局所的な乾燥を抑制することができる。また、仕切り部材内部において水分量の濃度勾配に応じて水が移動することから、仕切り部材内部における水分量は均一化する。以上のことから、膜−電極接合体の面内における水分量を均一化させることができる。
【０００９】
上記構成において、仕切り部材は、第１段と第２段との間の界面の端部において第１段から第２段への反応ガス流動口を有していてもよい。上記構成において、第１段への反応ガス供給口と反応ガス流動口とは、第１段と第２段との界面において、互いに反対側に設けられていてもよい。この構成によれば、第１段を流れる反応ガスは仕切り部材に沿って流れた後に第２段に流入することができる。
【００１０】
上記構成において、ガス流路部材は、導電性多孔体からなっていてもよい。
【００１１】
上記構成において、仕切り部材は、導電性を有していてもよい。この構成によれば、ガス流路部材の厚み方向における導電性低下を抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、ガス流路部材および仕切り部材は、膜−電極接合体のカソード側に配置されていてもよい。カソード側において水が発生することから、仕切り部材に水を吸収させることができる。それにより、ガス流路部材に供給される反応ガスを加湿することができる。
【００１３】
上記構成において、膜−電極接合体は、プロトン伝導性を有する固体高分子電解質膜を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、膜−電極接合体の面内における水分量の均一化を図ることができる燃料電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１に係る燃料電池２００について説明する。図１は、本実施例に係る燃料電池２００の断面斜視図である。図２は、燃料電池２００を図１のＡ方向から見た模式的断面図である。図１および図２に示すように、燃料電池２００は、膜−電極接合体１０と、ガス流路部材２０と、ガス流路部材３０と、仕切り部材４０と、目止め部材５０と、一対のセパレータ（セパレータ６０およびセパレータ７０）と、シール部材（シール部材８０およびシール部材９０）と、を備える。なお、図１において、ガス流路部材の図示を明確にするために、セパレータは透視図で表されている。また、図１において燃料電池２００は、ガス流路部材２０の反応ガスの流れ方向に平行な方向で切断された状態で図示されている。
【００１７】
膜−電極接合体１０は、電解質膜１１と、カソード触媒層１２と、アノード触媒層１３と、ガス拡散層１４と、ガス拡散層１５と、を備える。電解質膜１１として、例えばプロトン伝導性を有する固体高分子電解質からなる電解質膜が用いられる。プロトン伝導性を有する固体高分子電解質からなる電解質膜として、例えばフッ素樹脂系イオン交換膜が用いられる。
【００１８】
カソード触媒層１２は、電解質膜１１のカソード側に配置されている。アノード触媒層１３は、電解質膜１１のアノード側に配置されている。カソード触媒層１２は、プロトンと酸素との反応を促進する機能を有する。アノード触媒層１３は、水素のプロトン化を促進する機能を有する。カソード触媒層１２およびアノード触媒層１３は、例えば白金を担持したカーボンからなる。
【００１９】
ガス拡散層１４は、カソード触媒層１２の電解質膜１１と反対側の面の周縁部以外の領域に配置されている。ガス拡散層１５は、アノード触媒層１３の電解質膜１１と反対側の面の周縁部以外の領域に配置されている。ガス拡散層１４およびガス拡散層１５は、導電性およびガス透過性を備えた材料からなる。導電性およびガス透過性を備えた材料として、例えばカーボンペーパー、カーボンクロス等が用いられる。
【００２０】
ガス流路部材２０は、ガス拡散層１４のカソード触媒層１２と反対側の面に配置されている。ガス流路部材３０は、ガス拡散層１５のアノード触媒層１３と反対側の面に配置されている。したがって、ガス流路部材２０およびガス流路部材３０は、膜−電極接合体１０に沿って配置されている。仕切り部材４０は、ガス流路部材２０中に配置されている。目止め部材５０は、ガス流路部材２０の端部に配置されている。ガス流路部材２０、ガス流路部材３０、仕切り部材４０および目止め部材５０の詳細については後述する。
【００２１】
セパレータ６０は、ガス流路部材２０のガス拡散層１４と反対側の面に、シール部材８０が配置される領域が確保されるようにして、配置されている。セパレータ７０は、ガス流路部材３０のガス拡散層１５と反対側の面に、シール部材９０が配置される領域が確保されるようにして、配置されている。セパレータ６０およびセパレータ７０は、導電性を有する材料からなる。導電性を有する材料として、例えばＳＵＳ等が用いられる。
【００２２】
図２に示すように、セパレータ６０には、カソードガスをガス流路部材２０に供給するためのカソードガス供給口６１と、ガス流路部材２０から排出されたカソードガスを燃料電池２００から排出するためのカソードガス排出口６２と、が形成されている。セパレータ７０には、アノードガスをガス流路部材３０に供給するためのアノードガス供給口７１と、ガス流路部材３０から排出されたアノードガスを燃料電池２００から排出するためのアノードガス排出口７２と、が形成されている。
【００２３】
図１および図２に示すように、シール部材８０は、カソード触媒層１２とセパレータ６０との間に、ガス拡散層１４およびガス流路部材２０の外周を包囲するように配置されている。シール部材９０は、アノード触媒層１３とセパレータ７０との間に、ガス拡散層１５およびガス流路部材３０の外周を包囲するように配置されている。シール部材８０によって、カソードガスの燃料電池２００からの漏出が抑制される。シール部材９０によって、アノードガスの燃料電池２００からの漏出が抑制される。シール部材８０およびシール部材９０は、シール材料からなる。なお、ガス流路部材２０とシール部材８０との間には空間が介在していてもよい。また、ガス流路部材３０とシール部材９０との間にも空間が介在していてもよい。
【００２４】
続いて、ガス流路部材２０、ガス流路部材３０、仕切り部材４０および目止め部材５０の詳細について説明する。ガス流路部材２０およびガス流路部材３０は、水に比較して反応ガスを優先的に透過する多孔質状の導電性材料からなる多孔体流路である。ガス流路部材２０は、仕切り部材４０によって多孔体流路が実質的に厚さ方向において２段に分割されている。ガス流路部材２０の２段に分割されたガス流路のうち、膜−電極接合体１０からの距離が遠い側のガス流路を第１段流路２１と称し、膜−電極接合体１０からの距離が近い側のガス流路を第２段流路２２と称する。
【００２５】
仕切り部材４０は、第１段流路２１と第２段流路２２とを連結する連結領域２３が形成されるように、ガス流路部材２０の面内に配置されている。また、連結領域２３とカソードガス供給口６１とは、第１段流路２１と第２段流路２２との界面において、互いに反対側に設けられている。
【００２６】
なお、連結領域２３は、第１段流路２１の下流側と第２段流路２２の上流側とを連通させる流路としての機能を有するとともに、多孔質状の導電性材料からなるため、第１段流路２１および第２段流路２２の導通を確保する機能も有する。また、連結領域２３が流路としての機能を有することから、仕切り部材４０は、第１段流路２１と第２段流路２２との界面において第１段流路２１から第２段流路２２への反応ガス流動口を有することになる。つまり、本実施例において、反応ガス流動口とカソードガス供給口６１とは、第１段流路２１と第２段流路２２との界面において、互いに反対側に設けられている。なお、ガス流路部材２０とシール部材８０との間に空間が介在する場合には、シール部材８０とガス流路部材２０との間の空間も、ガス流路としての機能を有する。
【００２７】
仕切り部材４０は、内部を反応ガスに比較して水が優先的に移動可能な吸水材料からなる。例えば、仕切り部材４０の材料として、フッ素樹脂系イオン交換膜、主鎖骨格が炭化水素材料からなる電解質、セルロース系材料、多糖類系材料、ポリビニルアルコール系材料、アクリル酸系材料等が用いられる。フッ素樹脂系イオン交換膜として、例えば、パーフルオロスルホン酸系膜が用いられる。パーフルオロスルホン酸系膜として、例えば米国デュポン製のナフィオン膜（商品名）、旭化成製のアシプレックス膜（商品名）、旭硝子製のフレミオン膜（商品名）等が用いられる。
【００２８】
主鎖骨格が炭化水素材料からなる電解質として、例えばポリスチレンスルホン酸等からなる電解質が用いられる。セルロース系材料として、例えばセルロース−アクリロニトリルグラフト共重合体、カルボキシメチルセルロース架橋体等の材料が用いられる。多糖類系材料として、例えばヒアルロン酸等の材料が用いられる。ポリビニルアルコール系材料として、例えばポリビニルアルコール架橋体、ポリビニルアルコール吸水ゲル凍結・解凍エラストマー等の材料が用いられる。アクリル酸系材料として、例えばアクリル酸ナトリウム・ビニルアルコール共重合体、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体等が用いられる。アクリル酸ナトリウム・ビニルアルコール共重合体として、例えば日本触媒製のアクアリック（商品名）、三菱化学製のアクアパール（商品名）、住友精化製のアクアキープ（商品名）等が用いられる。
【００２９】
目止め部材５０は、第１段流路２１の上流側の端部に設けられている。目止め部材５０は、第１段流路２１に供給されたカソードガスが第１段流路２１を流動せずに第２段流路２２に流入することを抑制している。目止め部材５０の材質としては、特に限定されないが、例えばチタン、カーボン等、耐腐食性の良好な材質が用いられる。
【００３０】
ガス流路部材２０は、例えば以下の方法で製造される。図３（ａ）〜図３（ｅ）は、ガス流路部材２０の製造方法の一例を示すフロー図である。図３（ａ）に示すように、多孔体１２０を準備する。多孔体１２０として、例えば発泡焼結金属体等が用いられる。
【００３１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、多孔体１２０に、内部を反応ガスに比較して水が優先的に移動可能な材料を含む溶液１３０を含浸させる。図３（ｂ）においては、溶液１３０中に多孔体１２０を侵漬させることによって、溶液１３０を多孔体１２０に含浸させている。
【００３２】
次いで、図３（ｃ）に示すように、溶液１３０が含浸した多孔体１２０を乾燥させる。それにより、仕切り部材４０が製造される。
【００３３】
次いで、図３（ｄ）に示すように、仕切り部材４０に多孔体１２１、多孔体１２２および多孔体１２３を接合させる。多孔体１２１、多孔体１２２および多孔体１２３は、例えば発泡焼結金属体等からなる。接合方法としては、特に限定されないが、例えば拡散接合、電子ビーム溶接による接合等による方法が用いられる。以上の方法によって、ガス流路部材２０は製造される。製造されたガス流路部材２０を図３（ｅ）に示す。
【００３４】
図１および図２を参照して、燃料電池２００は以下のように作用する。まず、カソードガスは、カソードガス供給口６１を通って、第１段流路２１に流入する。第１段流路２１に流入したカソードガスは、仕切り部材４０に沿って流動する。なお、目止め部材５０によって、カソードガスが第１段流路２１の上流側からカソードガス排出口６２に流入することは抑制されている。
【００３５】
カソードガスは、連結領域２３を通過して第２段流路２２に流入する。なお、ガス流路部材２０とシール部材８０との間に空間が介在する場合には、カソードガスは、その空間を通過することもできる。
【００３６】
また、連結領域２３とカソードガス供給口６１とが、第１段流路２１と第２段流路２２との界面において互いに反対側に設けられていることから、第２段流路２２に流入したカソードガスは、第１段流路２１におけるカソードガスの流れ方向と対向する方向に第２段流路２２を流動する。第２段流路２２を流動するカソードガスは、ガス拡散層１４に拡散する。カソードガスは、その後、第２段流路２２を流動した後にカソードガス排出口６２から排出される。
【００３７】
一方、アノードガスはアノードガス供給口７１を通って、ガス流路部材３０に供給される。ガス流路部材３０に供給されたガスは、ガス拡散層１５に拡散する。アノードガスは、その後、アノードガス排出口７２から排出される。
【００３８】
ガス拡散層１５に拡散したアノードガスは、アノード触媒層１３に到達する。アノード触媒層１３において、カソードガスは電子を放出するとともにプロトンになる。放出された電子は、電気的な仕事をした後に、カソード触媒層１２に供給される。プロトンは、電解質膜１１を伝導してカソード触媒層１２側に移動する。
【００３９】
ガス拡散層１４に拡散したカソードガスは、カソード触媒層１２に到達する。カソード触媒層１２においては、酸素とカソード触媒層１２に到達した電子とプロトンとが反応して水が生成される。以上のように燃料電池２００は作用する。
【００４０】
本実施例に係る燃料電池２００によれば、第２段流路２２に滞留する水分が仕切り部材４０に吸収される。それにより、第２段流路２２におけるフラッディングが抑制される。特に、第２段流路２２の下流側に仕切り部材４０が配置されていれば、フラッディングをより効果的に抑制することができる。第２段流路２２の下流側において水が滞留しやすいからである。また、カソードガス供給口６１から供給されたカソードガスは、仕切り部材４０によって加湿される。それにより、膜−電極接合体１０の局所的な乾燥を抑制することができる。また、仕切り部材４０内部において水分量の濃度勾配に応じて水が移動することから、仕切り部材４０内部における水分量は均一化する。以上のことから、膜−電極接合体１０の面内における水分量を均一化させることができる。
【００４１】
なお、仕切り部材４０は、導電性を有することが好ましい。ガス流路部材２０の厚み方向における導電性低下を抑制することができるからである。仕切り部材４０は、例えば金属粉末、グラファイト等を含有することによって導電性を取得することができる。
【００４２】
また、本実施例において、ガス流路部材３０も仕切り部材４０によって２段に分割されていてもよい。あるいは、ガス流路部材３０が２段に分割され、ガス流路部材２０が分割されていない構成であってもよい。しかしながら、燃料電池２００においてカソード側の方がアノード側の方に比較して発電時における水の発生量が多いため、ガス流路部材２０が仕切り部材４０によって分割されている方が好ましい。
【００４３】
また、本実施例において、ガス流路部材２０の分割段数は２段であるが、これに限られない。ガス流路部材２０の分割段数は限定されず、３段、４段等であってもよい。
【００４４】
また、図２に示すように第２段流路２２におけるカソードガスの流動方向とガス流路部材３０におけるアノードガスの流動方向とは、逆方向である（カウンターフロー）が、これに限られない。第１段流路２１に供給されたカソードガスが第１段流路２１に沿って流動した後に第２段流路２２に流入する構成であれば、膜−電極接合体１０の局所的乾燥を抑制できるからである。ただし、カウンターフローであると、膜−電極接合体１０の全体において局所的乾燥を抑制することができる。
【実施例２】
【００４５】
続いて、本発明の実施例２に係る燃料電池２００ａについて説明する。図４は、本実施例に係る燃料電池２００ａの断面斜視図である。燃料電池２００ａは、ガス流路部材２０およびガス流路部材３０の代わりに、それぞれガス流路部材２０ａおよびガス流路部材３０ａを備える点で、図１の燃料電池２００と異なる。ガス流路部材２０ａおよびガス流路部材３０ａは、反応ガスの流動方向に伸びる溝（凹部）によって構成された溝流路である点で、それぞれ多孔体流路であるガス流路部材２０およびガス流路２と異なる。その他の構成は燃料電池２００と同様のため説明を省略する。
【００４６】
図５は、ガス流路部材２０ａおよびガス流路部材３０ａの構成を説明するための分解斜視図である。図５においては、膜−電極接合体１０、ガス流路部材２０ａ、ガス流路部材３０ａ、仕切り部材４０、セパレータ６０およびセパレータ７０が図示されている。なお、図５の寸法と図４の寸法とは一致していない。また、膜−電極接合体１０の各構成部材の図示は省略されている。
【００４７】
ガス流路部材２０ａのガス流路は、所定の間隔を空けて隣合うリブ１００の間に形成された溝１０１に沿ってカソードガスが直線状に流れるストレート型の溝流路である。ガス流路部材３０ａの流路は、所定の間隔を空けて隣合うリブ１１０の間に形成された溝１１１に沿ってアノードガスが直線状に流れるストレート型の溝流路である。リブ１００およびリブ１１０は、それぞれ導電性を有し、金属材料等からなる。ガス流路部材２０ａの仕切り部材４０を介して膜−電極接合体１０から遠い側の溝１０１が第１段流路２１として機能し、近い側の溝１０１が第２段流路２２として機能する。第１段流路２１におけるガス流動方向と第２段流路２２におけるガス流動方向とは反対方向である。
【００４８】
ガス流路部材２０ａに供給されるカソードガスは、第１段流路２１を流動して第１段流路２１の下流側の端部を通過した後に、ガス流路部材２０ａとシール部材８０との間の領域を通ってから第２段流路２２に流入する。第２段流路２２に流入したカソードガスは、第２段流路２２を第１段流路２１のガス流動方向と対向する方向に流動しつつ膜−電極接合体１０に供給される。カソードガスは、その後、カソードガス排出口６２から排出される。
【００４９】
一方、ガス流路部材３０ａに供給されるアノードガスは、溝１１１に沿って直線状に流動しつつ膜−電極接合体１０に供給される。アノードガスは、その後、アノードガス排出口７２から排出される。
【００５０】
ガス流路部材２０ａは、例えば以下の方法で製造される。図６（ａ）および図６（ｂ）は、ガス流路部材２０ａの製造方法の一例を示すフロー図である。図６（ａ）に示すように、仕切り部材４０と、複数の串歯１０２を有するオス部材１０３と、各々の串歯１０２が嵌合する孔１０４を有するメス部材１０５と、を準備する。なお、図６（ａ）において、仕切り部材４０は点線で図示されている。次いで、図６（ｂ）に示すように、オス部材１０３およびメス部材１０５で仕切り部材４０を挟みかつ串歯１０２と孔１０４とを嵌合させる。以上の方法によって、ガス流路部材２０ａは製造される。串歯１０２と孔１０４とが嵌合することによって、オス部材１０３およびメス部材１０５の位置が決定される。また、仕切り部材４０が導電性を有しない場合であっても、オス部材１０３とメス部材１０５との間の導電性は確保される。
【００５１】
図７（ａ）は、図５のガス流路部材３０ａをＢ方向から見た模式図である。図５の寸法と図７（ａ）の寸法とは一致していない。図７（ｂ）は、図７（ａ）のガス流路部材３０ａをＣ方向から見た模式図である。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、ガス流路部材３０ａは、リブ１１０と、所定の間隔を空けて隣合うリブ１１０同士を連結する連結部材１１２と、が格子状に組まれた構造を有している。連結部材１１２は導電性を有する金属材料等からなる。
【００５２】
本実施例に係る燃料電池２００ａにおいても、ガス流路部材２０ａが仕切り部材４０によって第１段流路２１と第２段流路２２とに分割されていることから、膜−電極接合体１０の面内における水分量を均一化させることができる。
【００５３】
（変形例１）
なお、ガス流路部材２０ａの流路はストレート型の溝流路に限られない。図８は、実施例２の変形例１に係るガス流路部材２０ｂの模式的斜視図である。図９（ａ）〜図９（ｄ）は、それぞれ図８のガス流路部材２０ｂをＤ方向、Ｅ方向、Ｆ方向およびＧ方向から見た模式図である。図８と図９（ａ）〜図９（ｄ）との寸法は一致していない。図８および図９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、ガス流路部材２０ｂの流路は、カソードガスがそれぞれ第１段流路２１および第２段流路２２を蛇行するように流動するサーペンタイン型の溝流路である点で、図４および図５に示すガス流路部材２０ａと異なる。
【００５４】
ガス流路部材２０ｂにおいてリブ１００は、ターン部２４およびターン部２５が千鳥状に形成されるように、段違いに配置されている。ターン部２４およびターン部２５は、それぞれ直線状に流動したカソードガスをＵターンさせて反対方向に流動させる機能を有する。また、リブ１００のターン部２４側には、カソードガスがターン部２４でＵターンする際にガス流路部材２０ｂから漏出することを抑制する目止め部材５１が配置されている。同様に、リブ１００のターン部２５側には、目止め部材５２が配置されている。
【００５５】
ガス流路部材２０ｂの第１段流路２１に供給されたカソードガスは、第１段流路２１を蛇行状に流動した後に、第２段流路２２に流入する。第２段流路２２に流入したカソードガスは、第２段流路２２を蛇行状に流動しつつ膜−電極接合体１０に供給される。カソードガスは、その後、カソードガス排出口６２から排出される。
【００５６】
本変形例に係るガス流路部材２０ｂにおいても、ガス流路部材２０ｂは仕切り部材４０によって第１段流路２１と第２段流路２２とに分割されていることから、膜−電極接合体１０の面内における水分量を均一化させることができる。
【００５７】
上記各実施例と請求項との対応関係において、カソードガス供給口６１は反応ガス供給口に相当し、第１段流路２１は第１段に相当し、第２段流路２２は第２段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、実施例１に係る燃料電池２００の断面斜視図である。
【図２】図２は、実施例１に係る燃料電池２００を図１のＡ方向から見た模式的断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）は、実施例１に係るガス流路部材２０の製造方法の一例を示すフロー図である。
【図４】図４は、実施例２に係る燃料電池２００ａの断面斜視図である。
【図５】図５は、実施例２に係るガス流路部材２０ａの構成を説明するための分解斜視図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例２に係るガス流路部材２０ａの製造方法の一例を示すフロー図である。
【図７】図７（ａ）は、図５のガス流路部材３０ａをＢ方向から見た模式図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のガス流路部材３０ａをＣ方向から見た模式図である。
【図８】図８は、実施例２の変形例１に係るガス流路部材２０ｂの模式的斜視図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｄ）は、それぞれ図８のガス流路部材２０ｂをＤ方向、Ｅ方向、Ｆ方向およびＧ方向から見た模式図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  膜−電極接合体
１１  電解質膜
１２  カソード触媒層
１３  アノード触媒層
１４，１５  ガス拡散層
２０  ガス流路部材
２１  第１段流路
２２  第２段流路
２３  連結領域
２４，２５  ターン部
３０  ガス流路部材
４０  仕切り部材
５０，５１，５２  目止め部材
６０  セパレータ
６１  カソードガス供給口
６２  カソードガス排出口
７０  セパレータ
７１  アノードガス供給口
７２  アノードガス排出口
８０，９０  シール部材
１００  リブ
１０１  溝
１０２  串歯
１０３  オス部材
１０４  孔
１０５  メス部材
１１０  リブ
１１１  溝
１１２  連結部材
１２０，１２１，１２２，１２３  多孔体
１３０  溶液
２００  燃料電池
【図１】
2010003534.tif 000003
【図２】
2010003534.tif 000004
【図３】
2010003534.tif 000005
【図４】
2010003534.tif 000006
【図５】
2010003534.tif 000007
【図６】
2010003534.tif 000008
【図７】
2010003534.tif 000009
【図８】
2010003534.tif 000010
【図９】
2010003534.tif 000011