(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜電極構造体を二枚のセパレータで挟持した構造を有する燃料電池セルを備えると共に、その燃料電池セルを複数積層した燃料電池スタックであって、
膜電極構造体及び各セパレータが、夫々の外周に接合用周縁部を有し、
積層した各燃料電池セルの外周を樹脂部材で一体的に被覆すると共に、
前記樹脂部材が、積層方向に隣接する接合用周縁部同士のうちの少なくとも膜電極構造体及びセパレータの接合用周縁部同士の間に介在する隙間シール部と、各接合用周縁部の先端から当該樹脂部材の外周面に至る範囲の外周シール部を備えていることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
積層方向に隣接するセパレータ同士の間に、冷却用流体の流路を有すると共に、両セパレータの接合用周縁部同士の間に、隙間シール部が介在していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタック。
【請求項３】
積層方向に隣接する接合用周縁部同士の間において、隙間シール部が積層方向に圧縮状態で介在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池スタック。
【請求項４】
各隙間シール部及び外周シール部に対して、特性が異なる樹脂材料を選択的に用いたことを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池スタック。
【請求項５】
膜電極構造体及び燃料極側セパレータの接合用周縁部同士の間、膜電極構造体及び空気極側セパレータの接合用周縁部同士の間、並びに積層方向に隣接するセパレータの接合用周縁部同士の間に対して、スタック内外方向における隙間シール部及び外周シール部の大きさの比率を選択的に異ならせたことを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池スタック。
【請求項６】
積層した各燃料電池セルの積層方向両側に、各燃料電池セルを積層方向に加圧するためのエンドプレート及び集電板を夫々取り付けると共に、樹脂部材が、各燃料電池セル、エンドプレート及び集電板の外周を一体的に被覆していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池スタック。
【請求項７】
樹脂部材のうちの少なくとも外周シール部が、通電により剥離する接着剤を含む樹脂材料から成るを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料電池スタック。
【請求項８】
樹脂部材の外周シール部が、スタック内外方向に複数の層を有すると共に、複数層のうちの少なくとも一層が、金属フィラーを含む電磁波シールド層であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池スタック。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の燃料電池スタックを製造するに際し、燃料電池セルを複数積層して燃料電池セル群を形成し、この燃料電池セル群に最終的な積層荷重若しくはそれ以下の積層荷重を付与した状態にして、燃料電池セル群の外周に対して樹脂部材の成形を行い、樹脂部材の成形後若しくは硬化後に、燃料電池セル群に最終的な積層荷重を附与することを特徴とする燃料電池スタックの製造方法。
【請求項１０】
樹脂部材は、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、塗布、コーティング及びラミネートのうちの少なくとも１つ以上の手段により成形することを特徴とする請求項９に記載の燃料電池スタックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電要素である燃料電池セルを複数積層した構造を有する燃料電池スタックの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池セルとしては、例えば、電解質層を燃料極層と空気極層とで挟持した膜電極構造体（ＭＥＡ：Membrane  Electrode Assembly)と、膜電極構造体との間に反応用ガスの流通空間を形成する二枚のセパレータを備えたものが周知であり、複数積層して燃料電池スタックを構成する。
【０００３】
この種の燃料電池セルや燃料電池スタックとしては、例えば、特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載の燃料電池用セルは、膜電極構造体の両面に、ガス拡散層を備えると共に、電解質層の外周に、スルーホールを有する突出部を設け、セル外周部にガスケットが一体成形してある。そして、ガスケットの成形材料の一部をスルーホールに充填することで、電解質層にガスケットを固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８８７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料電池では、燃料ガス、発電時に生成される水蒸気、及び冷却媒体の漏出を阻止するためのシールが不可欠である。例えば、水蒸気が外部に漏れると、凝縮して漏電や腐食の原因になる。
【０００６】
ところが、特許文献１に記載のシール構造では、膜電極構造体の端面（側面）はガスケットでシールされているものの、セパレータの端面（側面）へのシールは考慮されていないので、依然として上記のような問題が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に着目して成されたものであって、特にセパレータの端面（側面）における内部に流通する流体の充分なシール機能を備えた燃料電池スタックを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の燃料電池スタックは、膜電極構造体を二枚のセパレータで挟持した構造を有する燃料電池セルを備えると共に、その燃料電池セルを複数積層したものであって、膜電極構造体及び各セパレータが、夫々の外周に接合用周縁部を有しており、積層した各燃料電池セルの外周を樹脂部材で一体的に被覆する。なお、接合用周縁部は、膜電極構造体及びセパレータに対して、専用の構成部位として設けても良いし、既存の周縁部そのものを利用しても良い。
【０００９】
そして、燃料電池スタックは、前記樹脂部材が、積層方向に隣接する接合用周縁部同士のうちの少なくとも膜電極構造体及びセパレータの接合用周縁部同士の間に介在する隙間シール部と、各接合用周縁部の先端から当該樹脂部材の外周面に至る範囲の外周シール部を備えている構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃料電池スタックは、隙間シール部及び外周シール部を有する樹脂部材を採用したことにより、特にセパレータの端面（側面）における内部に流通する流体の充分なシール機能を備えたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の燃料電池スタックの一実施形態を説明する分解斜視図である。
【図２】燃料電池スタックを構成する燃料電池セルを説明する平面図である。
【図３】燃料電池スタックの仮圧縮状態（Ａ）及び本圧縮状態（Ｂ）を説明する断面図である。
【図４】燃料電池スタックの仮圧縮状態（Ａ）及び本圧縮状態（Ｂ）を説明する側面図である。
【図５】燃料電池スタックの製造方法を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の燃料電池スタックの他の実施形態を説明する断面図である。
【図７】本発明の燃料電池スタックのさらに他の実施形態を説明する断面図である。
【図８】本発明の燃料電池スタックのさらに他の実施形態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の燃料電池スタックの一実施形態を説明する。
図１に示す燃料電池スタックＦＳは、複数の燃料電池セルＣを積層した構造を有している。この実施形態の燃料電池セルＣは、図２にも示すように、周囲にフレーム１を有する膜電極構造体２と、フレーム１及び膜電極構造体２を挟持する二枚のセパレータ３，３を備えている。そして、フレーム１とセパレータ３，３との間に反応用ガスを流通させる構造になっている。
【００１３】
膜電極構造体２は、一般に、ＭＥＡ（Membrane  Electrode Assembly)と呼ばれるものであり、図３（Ａ）中の拡大図に示すように、例えば固体高分子から成る電解質層２１を燃料極層（アノード）２２と空気極層（カソード）２３とで挟持した構造を有している。この膜電極構造体２は、燃料極層２２に一方の反応用ガスである燃料ガス（水素）が供給されると共に、空気極層２３に他方の反応用ガスである酸化剤ガス（空気）が供給されて、電気化学反応により発電をする。
【００１４】
なお、図３（Ａ）（Ｂ）に示す膜電極構造体２は、燃料極層２２と空気極層２３の表面に、カーボンペーパや多孔質体等から成るガス拡散層２４，２５を有しているが、膜電極構造体としては、電解質層、燃料極層及び空気極層で構成されるものも含まれる。
【００１５】
フレーム１は、樹脂成形（例えば射出成形）により膜電極構造体２と一体化してあり、この実施形態では、膜電極構造体２を中央にして長方形状を成している。また、フレーム１は、両端部に、各々三個ずつのマニホールド穴Ｈ１〜Ｈ６が配列してあり、各マニホールド穴群から膜電極構造体２に至る領域が反応用ガスの流通領域となる。このフレーム１及び両セパレータ３，３は、いずれもほぼ同等の縦横寸法を有する長方形状である。
【００１６】
各セパレータ３は、ステンレス等の金属板をプレス成形したものであって、膜電極構造体２に対応する中央部分が、短辺方向の断面において波形状に形成してある。この波形状は、長辺方向に連続して反応用ガスの流路を形成する。また、各セパレータ３は、両端部に、フレーム１の各マニホールド穴Ｈ１〜Ｈ６と同等のマニホールド穴Ｈ１〜Ｈ６を有し、各マニホールド穴群から断面波形状の部分に至る領域が反応用ガスの流通領域となる。
【００１７】
上記のフレーム１及び膜電極構造体２と両セパレータ３，３は、重ね合わせて燃料電池セルＣを構成する。このとき、燃料電池セルＣは、中央に、膜電極構造体２の領域である発電部を備え、発電部の両側に、反応用ガスの供給及び排出を行うマニホールド部と、各マニホールド部から発電部に至るディフューザ部を備えたものとなる。
【００１８】
図２中で左側に示す各マニホールド穴Ｈ１〜Ｈ３は、燃料ガス供給用（Ｈ１）、冷却流体供給用（Ｈ２）及び酸化剤ガス供給用（Ｈ３）であり、積層方向に夫々の流路を形成する。図２中で右側に示す各マニホールド穴Ｈ４〜Ｈ６は、燃料ガス排出用（Ｈ４）、冷却流体排出用（Ｈ５）及び酸化剤ガス排出用（Ｈ６）であり、積層方向に夫々の流路を形成する。なお、供給用と排出用は、一部または全部が逆の位置関係でも良い。
【００１９】
燃料電池スタックＦＳは、上記構成を備えた燃料電池セルＣを複数積層し、この際、図１及び図３に示すように、積層方向に隣接するセパレータ３，３同士の間に、弾性部材４を挟み込む。弾性部材４は、断面波形の板部材であって、両セパレータ３，３間において、積層方向に弾性力を付与すると共に、波形の連続方向（セルの長辺方向）に冷却用流体の流路３１を形成する。この弾性部材４は、発電により電解質層２１が膨張収縮した際に、燃料電池スタックＦＳの積層方向の変位を吸収する。燃料電池スタックＦＳは、図３に示す燃料電池セルＣ及び弾性部材４が１ピッチ分（Ｐ）となる。
【００２０】
また、図１に示す燃料電池スタックＦＳは、積層した各燃料電池セルＣの積層方向両側に、各燃料電池セルＣを積層方向に加圧するためのエンドプレート５Ａ，５Ｂ及び集電板６Ａ，６Ｂを夫々取り付ける。これにより、所定の積層荷重を付与する。さらに、燃料電池スタックＦＳは、最終的に、各々二枚の締結板７Ａ，７Ｂ及び補強板８Ａ，８Ｂから成るケースに収容する。
【００２１】
ここで、上記の燃料電池スタックＦＳでは、図２及び図３に示すように、膜電極構造体２及び各セパレータ３が、夫々の外周に接合用周縁部１Ｆ，３Ｆを有している。この実施形態では、膜電極構造体２がフレーム１を有するので、フレーム１の周縁部を膜電極構造体２の接合用周縁部１Ｆとしている。これらの接合用周縁部１Ｆ，３Ｆは、フレーム１若しくは膜電極構造体２、及びセパレータ３に対して、専用の構成部位として設けても良いし、既存の周縁部そのものを利用することもできる。
【００２２】
また、燃料電池スタックＦＳは、図３に示すように、積層した各燃料電池セルＣの外周を樹脂部材Ｒで一体的に被覆している。この樹脂部材Ｒは、積層方向に隣接する接合用周縁部同士のうちの少なくとも膜電極構造体２及びセパレータ３の接合用周縁部１Ｆ，３Ｆ同士の間に介在する隙間シール部Ｓ１と、各接合用周縁部１Ｆ，３Ｆの先端から当該樹脂部材Ｒの外周面に至る範囲の外周シール部Ｓ２を備えている。
【００２３】
さらに、図３に示す実施形態では、樹脂部材Ｒは、積層方向に隣接するセパレータ３，３の接合用周縁部３Ｆ，３Ｆ同士の間にも隙間シール部Ｓ１が介在している。そして、樹脂部材Ｒは、各燃料電池セルＣの外周だけでなく、エンドプレート５Ａ，５Ｂ及び集電板６Ａ，６Ｂの外周をも一体的に被覆している。
【００２４】
なお、セパレータ３，３の端部には、燃料ガスや冷却用流体が偏って流れるのを防止するために適当な凹凸を設けたり、樹脂材料の進入防止部材９を介装したりする。進入防止部材９は、図示例の場合、接合用周縁部同士の間隔のうち、セパレータ３，３の接合用周縁部３Ｆ，３Ｆ同士の間隔が明らかに大きく、樹脂部材Ｒを成形する際にその樹脂材料が進入し易いので、樹脂材料の進入を防止するものである。
【００２５】
さらに、燃料電池スタックＦＳは、積層方向に隣接する接合用周縁部同士の間において、各隙間シール部Ｓ１が積層方向に圧縮状態で介在している。このような燃料電池スタックＦＳは、以下の方法で製造する。
【００２６】
すなわち、図４（Ａ）に示すように、燃料電池セルＣを複数積層して燃料電池セル群Ｃｃを形成し、治具Ｊ１，Ｊ２を用いて、この燃料電池セル群Ｃｃに最終的な積層荷重若しくはそれ以下の積層荷重を付与した状態にする。その後、燃料電池セル群Ｃｃの外周に対して樹脂部材Ｒの成形を行う。そして、樹脂部材Ｒの成形後若しくは硬化後に、図４（Ｂ）に示すように、燃料電池セル群Ｃｃに最終的な積層荷重を附与する。これにより、各隙間シール部Ｓ１を積層方向に圧縮状態にする。
【００２７】
さらに具体的には、図５に示すように、ステップＳ１０１において、治具Ｊ１，Ｊ２に複数の燃料電池セルＣ（Ｃｃ）や集電板６Ａ，６Ｂをセットする。治具Ｊ１，Ｊ２は、樹脂材料の塗布の邪魔にならないように、燃料電池セル群Ｃｃの両側から荷重を付与するものが好ましい。
【００２８】
次に、ステップＳ１０２において、燃料電池セル群Ｃｃの外周に樹脂部材Ｒとなる樹脂材料を塗布する。この際、接合用周縁部同士の間に隙間シール部Ｓ１となる樹脂材料が適量充填されるように、接合用周縁部同士の間隔等に応じて、構成部品と樹脂材料との濡れ性や樹脂材料の粘性などの各パラメータを制御する。これにより、最終的に、隙間シール部Ｓ１による充分なシール性が確保できる。
【００２９】
次に、ステップＳ１０３において、樹脂材料を硬化させる。硬化処理としては、高温槽への投入、温風や赤外線の付与などが行われる。そして、樹脂材料が硬化したところで、ステップＳ１０４において、エンドプレート５Ａ，５Ｂ等の所定の部品をセットする。この後、ステップＳ１０５において、設定荷重の付与すなわち本来の積層荷重を付与し、ステップＳ１０６において、治具Ｊ１，Ｊ２から燃料電池スタックＦＳを取り出す。
【００３０】
このようにして、燃料電池スタックＦＳは、図３（Ａ）に示す仮圧縮の状態から、最終的な積層荷重付与により図３（Ｂ）に示す本圧縮の状態となる。これにより、各隙間シール部Ｓ１は、積層方向に圧縮されて圧縮シールとして機能する。
【００３１】
なお、図５のフローチャートでは、樹脂材料の塗布により樹脂部材Ｒを成形する場合を説明したが、樹脂部材Ｒは、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、塗布、コーティング及びラミネートのうちの少なくとも１つの手段、若しくは複数の手段の組み合わせを採用することで、効率良く成形することができる。
【００３２】
上記の燃料電池スタックＦＳは、隙間シール部Ｓ１及び外周シール部Ｓ２を有する樹脂部材Ｒにより、特にセパレータ３の端面（側面）における内部に流通する流体の充分なシール機能を備えたものとすることができ、燃料ガス、発電により生成される水蒸気、及び冷却用流体といった流体の漏出を確実に阻止することができる。
【００３３】
すなわち、燃料電池スタックＦＳは、その外周を隙間シール部Ｓ１及び外周シール部Ｓ２を有する樹脂部材Ｒで被覆し、とくに、隙間シール部Ｓ１を圧縮状態にしたので、樹脂部材Ｒの接着力を利用しつつ圧縮シールの機能も有するものとなり、より高いシール性を得ることができる。
【００３４】
また、上記の燃料電池スタックＦＳは、樹脂部材Ｒが、各燃料電池セルＣだけでなく、エンドプレート５Ａ，５Ｂ及び集電板６Ａ，６Ｂの外周を一体的に被覆しているので、シール性がより一層高められる。
【００３５】
上記の燃料電池スタックＦＳ及びその製造方法は、燃料電池セルＣ等を積層した状態にして、その外周に樹脂部材Ｒを成形することから、上記の如く充分なシール機能を備えたうえで、簡便にシール構造を形成することができるので、生産効率の向上や低コスト化も実現することができる。また、さらに樹脂部材Ｒによって外部との電気絶縁性も確保し得るので、例えば、ケースを構成する締結板７Ａ，７Ｂ及び補強板８Ａ，８Ｂとの間に絶縁部材を設ける必要がなく、さらには、ケースを廃止することも可能になり、燃料電池のさらなる小型軽量化に貢献することができる。
【００３６】
本発明の燃料電池スタックＦＳにおいて、樹脂部材Ｒに用いる樹脂材料としては、シリコーン樹脂のように弾性を有するものや、エポキシ樹脂のように弾性の無いもの（又は比較的低弾性のもの）が挙げられる。先述した進入防止部材９についても、同様に弾性を有するものや弾性の無いものを選択的に使用することができる。
【００３７】
樹脂部材Ｒに弾性を有する樹脂材料を使用した場合には、発電中の電解質層２１の膨張収縮に伴って燃料電池スタックＦＳの伸び縮みが発生した際に、セパレータ３，３間の弾性部材４によりその変位を吸収すると共に、樹脂部材Ｒも変位に追従することとなり、燃料電池セルＣの面内における積層荷重をほぼ均等に維持することができる。
【００３８】
これに対して、樹脂部材Ｒに弾性の無い樹脂材料を使用した場合には、外周部が固定されるので、電解質層２１の膨張により発電部の中央ほど膨らむこととなり、面内における積層荷重のばらつきが発生する可能性がある。しかし、一定以上の積層荷重では、面圧の上昇に対する接触抵抗の変化が少なく、燃料電池セルＣの形状や大きさによって面圧のばらつきの感度が小さい場合もあるので、燃料電池の設計において、弾性を有するものと無いものとを使い分けることができ、このほか、燃料電池セルＣの積層方向や面内方向においてこれらの樹脂材料を使い分けることもできる。
【００３９】
本発明の燃料電池スタックＦＳは、より好ましい実施形態として、樹脂部材Ｒが複数の異種材料から成るものとすることができ、具体的には、各隙間シール部Ｓ１及び外周シール部Ｓ２に対して、特性が異なる樹脂材料を選択的に用いることができる。
【００４０】
すなわち、ガスシール性、水蒸気シール性及び絶縁性といった目的並びに構成部位に応じて樹脂材料を選択することができる。とくに、エンドプレート５Ａ，５Ｂ及び集電板６Ａ，６Ｂに対しては、主に絶縁性が必要である。弾性、シール性及び低温時の耐脆化性を考慮すると、例えばシリコーン樹脂等の樹脂材料が望ましく、積層時の組み立て性を考慮すると、自己融着性を有する樹脂材料も有効である。自己融着性の樹脂材料は、最終的な積層荷重を付与する前まで自己融着をさせないようにし、これにより組み立て性の向上を図ることができる。
【００４１】
また、本発明の燃料電池スタックＦＳは、より好ましい実施形態として、膜電極構造体２及び燃料極側セパレータ３の接合用周縁１Ｆ，３Ｆ同士の間、膜電極構造体２及び空気極側セパレータ３の接合用周縁部１Ｆ，３Ｆ同士の間、並びに積層方向に隣接するセパレータ３の接合用周縁部３Ｆ，３Ｆ同士の間に対して、スタック内外方向における隙間シール部Ｓ１及び外周シール部Ｓ２の大きさの比率を選択的に異ならせることができる。
【００４２】
すなわち、燃料ガス、水蒸気及び冷却用流体の夫々に対する遮蔽性を考慮して樹脂部材Ｒの機能傾斜を設ける。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、膜電極構造体２及び空気極側（図中で下側）セパレータ３の接合用周縁部１Ｆ，３Ｆ同士の間では、水蒸気の遮蔽性が要求されるので、スタック内外方向における外周シール部Ｓ２の大きさを隙間シール部Ｓ１の大きさ以上（Ｓ１≦Ｓ２）にする。つまり、樹脂部材Ｒを厚くする。
【００４３】
また、膜電極構造体２及び燃料極側（図中で上側）セパレータ３の接合用周縁１Ｆ，３Ｆ同士の間、及びセパレータ３の接合用周縁部３Ｆ，３Ｆ同士の間では、燃料ガス及び冷却用流体の遮蔽性が要求されるので、スタック内外方向における外周シール部Ｓ２の大きさを隙間シール部Ｓ１の大きさ以下（Ｓ１≧Ｓ２）にする。つまり、樹脂部材Ｒを薄くする。なお、エンドプレート５Ａ，５Ｂや集電板６Ａ，６Ｂのように水蒸気の透過が無い部分では、スタック内外方向における外周シール部Ｓ２の厚さを極力小さくして、樹脂材料Ｒをさらに薄くしても良い。
【００４４】
さらに、本発明の燃料電池スタックＦＳは、より好ましい実施形態として、樹脂部材Ｒのうちの少なくとも外周シール部Ｓ２が、通電により剥離する接着剤を含む樹脂材料から成るものとすることができる。なお、隙間シール部Ｓ１に同等の樹脂材料を用いることも当然可能である。
【００４５】
これにより、燃料電池スタックＦＳは、樹脂部材Ｒに所定の電圧を印加することで、外周シール部Ｓ２さらには隙間シール部Ｓ１を容易に剥離除去することができ、分解作業やリサイクルの材料分別作業に非常に便利である。
【００４６】
さらに、本発明の燃料電池スタックＦＳは、より好ましい実施形態として、図６に１ピッチ分を示すように、樹脂部材Ｒの外周シール部Ｓ２が、スタック内外方向に複数の層を有すると共に、複数層のうちの少なくとも一層が、金属フィラーを含む電磁波シールド層ＳＬであるものとしている。金属フィラーとしては、例えば、ニッケル、アルミニウム、銅及びステンレスなどの金属粉、若しくはフェライトや炭素の粉末等を用いることができる。
【００４７】
この燃料電池スタックＦＳは、電磁波シールド層ＳＬにより当該スタックから発生する電磁波ノイズを抑制することができる。これにより、電気自動車に搭載する電源としてより好適なものとなる。
【００４８】
図７は、本発明の燃料電池スタックのさらに他の実施形態（概略１ピッチ分）を説明する図である。図示の燃料電池スタックＦＳは、弾性部材（図３の符号４参照）が無く、セパレータ３，３が凹凸形状を成している。そして、各セパレータ３は、燃料電池セルＣの積層状態において、互いの間に冷却用流体の流路３１を形成し、且つ膜電極構造体２との間に燃料ガスの流路３２及び酸化剤ガスの流路３３を形成している。
【００４９】
本発明の燃料電池スタックＦＳは、上記の如くコルゲート加工されたセパレータ３を用いた構造にも適用することができ、外側を被覆する樹脂部材Ｒにより充分なシール性を確保したうえで、生産効率の向上や低コスト化、さらには外部との絶縁性をも得ることができる。
【００５０】
図８は、本発明の燃料電池スタックのさらに他の実施形態（１ピッチ分）を説明する図である。図示の燃料電池スタックＦＳは、図３に示す実施形態と同様の基本構成を有するが、積層方向に隣接するセパレータ３，３の接合用周縁部３Ｆ，３Ｆが溶接（Ｗ）により接合してある。そして、溶接した接合用周縁部３Ｆをも含めて、各接合用端部１Ｆ，３Ｆを樹脂材料Ｒで被覆した構造になっている。
【００５１】
上記の燃料電池スタックＦＳは、冷却用流体に対しては、溶接部分と外周シール部Ｓ２がシール機能を果し、燃料ガスや水蒸気に対しては、樹脂部材Ｒすなわち隙間シール部Ｓ１と外周シール部Ｓ２がシール機能を果すこととなる。
【００５２】
本発明の燃料電池スタックにおいて、樹脂部材Ｒは、積層方向に隣接する接合用周縁部同士のうちの少なくとも膜電極構造体２及びセパレータ３の接合用周縁部１Ｆ，３Ｆ同士の間に介在する隙間シール部Ｓ１と、外周シール部Ｓ２を備えたものである。よって、上記の如くセパレータ３，３の接合用周縁部３Ｆ，３Ｆを溶接（Ｗ）した構造も含まれるのであり、この場合も、先の各実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００５３】
なお、本発明の燃料電池スタックは、その構成が上記各実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成部材の形状、数及び材料といった細部を適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１Ｆ  接合用周縁部
２    膜電極構造体
３    セパレータ
３Ｆ  接合用周縁部  
Ｃ    燃料電池セル
ＦＳ  燃料電池スタック
Ｒ    樹脂部材
Ｓ１  隙間シール部
Ｓ２  外周シール部
３１  冷却用流体の流路
ＳＬ  電磁波シールド層
【図１】
0005418988.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
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