(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータであって、
前記リブの頂面全体及び前記ガス流路溝は、ＣＯＯＨ基、ＯＨ基を含む親水基を有する親水処理面を有し、前記シール部は、燃料電池用セパレータ基材が露出していることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項２】
ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータの製造方法であって、
少なくとも前記ガス流路溝、前記リブの頂面全体、及び前記シール部にＣＯＯＨ基、ＯＨ基を含む親水基を有する親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、前記ガス流路溝と前記リブの頂面全体をマスキングするマスキング工程と、前記シール部に形成された親水面を除去する親水処理面除去工程とを備えることを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池用セパレータを有する燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用セパレータ、燃料電池用セパレータの製造方法、及び燃料電池の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に燃料電池は、電解質膜と、触媒層及び拡散層を含む一対の電極（アノード極及びカソード極）と、電極を挟持する一対の燃料電池用セパレータ（アノード極燃料電池用セパレータ及びカソード極燃料電池用セパレータ）とを有する。燃料電池の発電時には、アノード極に供給するアノードガスを水素ガス、カソード極に供給するカソードガスを酸素ガスとした場合、アノード極側では、水素イオンと電子とにする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中を通りカソード極側に、電子は外部回路を通じてカソード極に到達する。一方、カソード極側では、水素イオン、電子及び酸素ガスが反応して水分を生成する反応が行われ、エネルギを放出する。
【０００３】
図１は、燃料電池に一般的に使用される燃料電池用セパレータの上面模式図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。図１，２に示すように、燃料電池用セパレータ１は、反応ガス入口１１ａ，１１ｂと、ガス流路溝１０を形成する凸状のリブ１２と、反応ガス出口１３ａ，１３ｂと、シール部１４とを有する。燃料電池の発電に利用される反応ガスは、例えば、反応ガス入口１１ａから反応ガス流路溝１６を通り、反応ガス出口１３ａへ排出される。
【０００４】
ガス流路溝１０は、電極に反応ガスを供給するための流路であると共に、燃料電池の発電時に生成した水分を燃料電池の系外へと排水する排水路でもある。したがって、燃料電池用セパレータ１（特にガス流路溝１０）の排水能力が低いと、発電時に生成した水分は、ガス流路溝１０内に滞留し、反応ガスの供給を妨げてしまう場合がある。そのため、一般的に、燃料電池用セパレータ１は、ガス流路溝１０内の排水能力を高めるために、親水処理がされている。
【０００５】
図３は、親水処理した燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。燃料電池セパレータ基材１６は、炭素材料とバインダ樹脂とを混合し、その混合物を金型等に投入し、加圧成形されたものであり、ガス流路溝１０、リブ１２、シール部１４を有する。
【０００６】
図３に示すように、まず、燃料電池用セパレータ基材１６にショットブラストを行う。ショットブラストとは、アルミナ等の粒子を燃料電池セパレータ基材１６に高速で吹き付け、燃料電池用セパレータ基材１６の表面を研削するものである。ショットブラストによって、燃料電池用セパレータ基材１６表面に存在するバインダ樹脂層を研削し、接触抵抗（電気抵抗）を低減させることができる。
【０００７】
次に、ショットブラスト後の燃料電池用セパレータ基材１６を洗浄、乾燥した後、親水処理を行い、ガス流路溝１０、リブ１２、シール部１４に親水処理面を形成する。親水処理には、フッ素ガス処理、プラズマ処理等公知の方法が用いられる。親水処理面形成後、燃料電池用セパレータ基材１６を洗浄、乾燥することによって、燃料電池用セパレータ１が得られる。
【０００８】
例えば、特許文献１，２には、燃料電池用セパレータ基材を親水処理し、親水処理面を形成した後、リブ頂面に形成された親水処理面を除去した燃料電池用セパレータが提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献１，２の燃料電池用セパレータでは、燃料電池用セパレータのシール部に親水処理面（又は撥水処理面）を有している。シール部は、燃料電池用セパレータ同士、燃料電池用セパレータとガスケット、又は燃料電池用セパレータとシーリンブプレート等を接着剤等によって接着させる部分である。シール部に形成された親水処理面は、接着剤と重合阻害等を起こし、接着剤との接着力を低下させてしまう。
【００１０】
特に、フッ素ガス処理によって親水化処理され、燃料電池用セパレータのシール部表面にフッ素基が残存している場合には、シール部は接着剤と重合阻害等を起こし、接着剤との接着力を低下させてしまう。
【００１１】
一般的に、燃料電池用セパレータのシール部に残存しているフッ素基は、水洗浄によって、一部除去することができるが、接着剤との接着力を確保することができるまで、フッ素基を除去することができない場合がある。
【００１２】
シール部の親水処理面（又はフッ素基）の除去に関するものではないが、特許文献３には、レーザ照射によって、燃料電池用セパレータに付着した離形材を除去する方法が提案されている。
【００１３】
また、シール部の親水処理面（又はフッ素基）の除去に関するものではないが、特許文献４には、リブ頂面の樹脂層（バインダ樹脂層）のみをショットブラストによって、選択的に除去する方法が提案されている。
【００１４】
しかし、特許文献３の方法では、燃料電池用セパレータのガス流路溝の親水処理面も除去してしまうため、燃料電池用セパレータの排水性が低下する場合がある。また、特許文献４では、そもそもシール部の親水処理面が除去されていないため、シール部の接着力を確保することはできない。
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−３３９８４６号公報
【特許文献２】特開２００３−１０９６１９号公報
【特許文献３】特開２００４−１５８３４６号公報
【特許文献４】特開２００３−２８２０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、燃料電池用セパレータの排水能力を維持しながら、燃料電池用セパレータと接着剤との接着力の低下を抑制することができる燃料電池用セパレータ、燃料電池用セパレータの製造方法、及び当該燃料電池用セパレータを備える燃料電池である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
参考例としては、ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータであって、少なくとも前記ガス流路溝は親水処理面を有し、前記シール部は燃料電池用セパレータ基材が露出している。
【００１８】
参考例としては、ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータであって、前記ガス流路溝は、親水処理面を有し、前記リブの頂面及び前記シール部は、燃料電池用セパレータ基材が露出している。
【００１９】
また、本発明は、ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータであって、前記ガス流路溝及び前記リブの頂面は、親水処理面を有し、前記シール部は、燃料電池用セパレータ基材が露出している。
【００２０】
参考例としては、ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータの製造方法であって、少なくとも前記ガス流路溝、前記リブの頂面、及び前記シール部に親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、前記リブの頂面及び前記シール部に形成された親水処理面を除去する親水処理面除去工程とを備える。
【００２１】
参考例としては、ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータの製造方法であって、少なくとも前記ガス流路溝、前記リブの頂面、及び前記シール部に親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、前記ガス流路溝、前記リブの頂面、及び前記シール部の親水処理面上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記リブの頂面及び前記シール部に形成された親水処理面及び保護膜を除去する親水処理面除去工程とを備える。
【００２２】
また、本発明は、ガス流路溝を形成する凸状のリブと、シール部とを有するガス不透過性の燃料電池用セパレータの製造方法であって、少なくとも前記ガス流路溝、前記リブの頂面、及び前記シール部に親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、前記ガス流路溝と前記リブの頂面をマスキングするマスキング工程と、前記シール部に形成された親水面を除去する親水処理面除去工程とを備える。
【００２３】
また、本発明の燃料電池は、前記燃料電池用セパレータを有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、少なくともガス流路溝は親水処理面を有し、シール部は燃料電池用セパレータ基材が露出していることによって、燃料電池用セパレータの排水性を維持しながら、接着剤との接着力の低下を抑制することができる燃料電池用セパレータ及び当該燃料電池セパレータを用いた燃料電池を提供することができる。
【００２５】
また、本発明によれば、少なくとも前記ガス流路溝、前記リブの頂面、及び前記シール部に親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、前記リブの頂面及び前記シール部に形成された親水処理面を除去する親水処理面除去工程とを備えることによって、燃料電池用セパレータの排水性を維持しながら、接着剤との接着力の低下を抑制することができる燃料電池用セパレータの製造方法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】
【００２６】
本発明の実施の形態について以下説明する。
【００２７】
まず、本実施形態に係る燃料電池用セパレータについて説明する。
【００２８】
＜燃料電池用セパレータ＞
図４は、本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータの構成の一例を示す模式図である。図５は、図４に示すＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。図４，５に示すように、燃料電池用セパレータ２は、反応ガス入口１５ａ，１５ｂと、反応ガス出口１７ａ，１７ｂと、ガス流路溝１６を形成する凸状のリブ１８と、シール部２０とを有する。燃料電池用セパレータ２は、ガス不透過性である。
【００２９】
ガス不透過性とは、ガス（水素ガス又は酸素ガス等）透過量が、１．０×１０−９ｍｏｌ・ｍ／ｍ２・ｓｅｃ・ＭＰａ以下であり、ＪＩＳ  Ｋ７１２６（Ａ法）に準じて測定することができる。
【００３０】
燃料電池の発電に利用される反応ガスは、例えば、反応ガス入口１５ａから反応ガス流路溝１６を通り、反応ガス出口１７ａへ排出される。反応ガス流路溝１６は、燃料電池の電極に反応ガスを供給するための流路であると共に、燃料電池の発電時に生成した水分を燃料電池の系外へと排水する排水路でもある。なお、反応ガスには、水蒸気が含まれる場合がある。
【００３１】
ガス流路溝１６の両壁面１６ａ、底面１６ｂは、後述するフッ素ガス処理等の親水処理がされ、親水処理面を有する。なお、反応ガス流路溝１６の両壁面１６ａは、リブ１８の両壁面又はリブ１８の壁面とシール部２０の壁面でもある。親水処理面とは、親水基を含むものであり、水との接触角（水接触角）が１００°以下であることをいう。接触角は、協和界面科学社製のＦＡＭＡＳ  ｄｏｐｍａｓｔｅｒ７００によって測定することができる。
【００３２】
シール部２０は、燃料電池用セパレータ同士、燃料電池用セパレータとガスケット、又は燃料電池用セパレータとシーリンブプレート等を接着剤等によって接着させる部分であり、また、燃料電池セルの積層方向に交差（例えば垂直方向）する方向への流体（反応ガス、冷媒等）の移動を抑制するためのシール材（例えばガスケット、接着剤）が設けられる部分である。
【００３３】
シール部２０は、燃料電池用セパレータ基材が露出しているものである。露出した燃料電池用セパレータ基材とは、上記親水処理面をほとんど有していないものであり、水との接触角（水接触角）が１００°以上のものである。なお、セパレータ基材の露出方法は、後述する。
【００３４】
リブ１８の頂面１８ａは、後述する燃料電池を構成する拡散層と接する部分である。リブ１８の頂面１８ａは、後述するフッ素ガス処理等の親水処理がされ、親水処理面を有するものであってもよいし、燃料電池用セパレータ基材が露出しているものであってもよい。頂面１８ａが、親水処理面を有することによって、拡散層の排水性が向上し、一方、燃料電池用セパレータ基材が露出しているものであることによって、フラッディングを防止することができる。
【００３５】
上記燃料電池用セパレータ基材とは、炭素材料とバインダ樹脂とを混合し、その混合物を金型等に投入し、加圧成形されたものである。
【００３６】
上記炭素材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、又はこれらの混合物等が挙げられる。
【００３７】
バインダ樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂いずれでもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコン樹脂等、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００３８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド等、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００３９】
このように、本実施形態の燃料電池用セパレータでは、ガス流路溝が、親水処理面を有しているため、燃料電池の発電時等により生成する水分が、ガス流路溝内で滞留し、反応ガスの供給を妨げることを抑制することができる。また、シール部は、燃料電池用セパレータ基材が露出しているため、接着剤と重合阻害等を起こし、接着剤との接着力の低下を抑制することができる。
【００４０】
次に、本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法について説明する。
【００４１】
＜燃料電池用セパレータの製造方法＞
本実施形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、少なくともガス流路溝、リブの頂面、及びシール部に親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、リブの頂面及びシール部に形成された親水処理面を除去する親水処理面除去工程とを備える。
【００４２】
図６は、参考例に係る燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。図６に示す燃料電池用セパレータ基材２２は、上記説明した炭素材料及びバインダ樹脂を混合し、混合物を金型等に充填し、加圧成形等したものであり、ガス流路溝１６、リブ１８、及びシール部２０を有する。
【００４３】
＜親水処理面形成工程＞
まず、図６に示すように、燃料電池用セパレータ基材２２にフッ素ガス処理、プラズマ処理等の親水処理を行うことによって、少なくともガス流路溝１６、リブ１８の頂面、及びシール部２０に親水処理面２１を形成する。
【００４４】
プラズマ等のエネルギ、又はフッ素ガス等のガス等により、燃料電池用セパレータ基材２２を構成するバインダ樹脂の分子間の結合を解離させ、結合解離した部分が、空気中の水分、酸素等によって酸化され、親水基（ＣＯＯＨ基、ＯＨ基）を有する親水処理面２１が形成される。プラズマ処理、フッ素ガス処理としては、公知の方法を適用することができ、処理条件については特に限定されるものではない。
【００４５】
＜親水処理面除去工程＞
リブの頂面及びシール部に形成された親水処理面は、バフ研磨等の研磨等により除去される。研磨とは、ほぼ同じ高さの位置にある面をバフ研磨等によって削るものである。図６に示すように、リブの頂面及びシール部に形成された親水処理面を研磨すれば、それより低い位置にあるガス流路溝に形成された親水処理面（及び保護膜）はほとんど研磨されることはない。
【００４６】
バフ研磨とは、布製、フェルト製等にアルミナ、ガラス等の粒子を付けた研磨材用いて、燃料電池用セパレータ基材２２を研磨するものである。
【００４７】
次に、本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法について説明する。
【００４８】
本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータ１の製造方法は、少なくともガス流路溝、リブの頂面、及びシール部に親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、ガス流路溝、リブの頂面、及びシール部の親水処理面上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、リブの頂面及びシール部に形成された親水処理面及び保護膜を除去する親水処理面除去工程とを備える。
【００４９】
図７は、参考例に係る燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。
【００５０】
＜親水処理面形成工程＞
親水処理面形成工程は、上記と同様に行うことができる。
【００５１】
＜保護膜形成工程＞
図７に示すように、ガス流路溝１６、リブ１８の頂面１８ａ、及びシール部２０に形成された親水処理面２１上に保護膜２３を形成する。保護膜２３は、その後の親水処理面除去工程で、ガス流路溝１６に形成された親水処理面２１が除去されないようにするために、ガス流路溝１６を埋めていれば特に制限されるものではない。また、保護膜２３は、作業性の点で水溶性の樹脂をコーティングしたものであることが好ましい。
【００５２】
保護膜２３は、水溶性の樹脂等に燃料電池用セパレータ基材２２をディップ、燃料電池用セパレータ基材２２に水溶性の樹脂等を塗布等することによって形成される。
【００５３】
水溶性の樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、変性カチオン化ポリビニルアルコール、カチオン化デンプン、酸化デンプン、アニオン化デンプン、ノニオン化デンプン等が挙げられる。
【００５４】
＜親水処理面除去工程＞
図７に示すようにリブ１８の頂面１８ａ及びシール部２０に形成された親水処理面２１及び保護膜２３は、バフ研磨、ショットブラスト、レーザ研削等の研削により除去される。研削は、同じ高さの位置にある面を削るもの（バフ研磨）、及び高低差に関係なく所定の範囲の面を削るもの（ショットブラスト、レーザ研削）どちらも含まれる。
【００５５】
また、ショットブラスト等の研削は、リブ１８の頂面１８ａ及びシール部２０の表面に存在するバインダ樹脂層を研削し、接触抵抗（電気抵抗）を低減させることができる。
【００５６】
図７に示すように、ガス流路溝１６は、リブ１８の頂面１８ａ及びシール部２０より低い位置である。そのため、リブ１８の頂面１８ａ及びシール部２０に形成された親水処理面２１及び保護膜２３が研削されても、ガス流路溝には、まだ保護膜が存在しているため、ガス流路溝１６に形成された親水処理面２１はほとんど研削されることはない。
【００５７】
ショットブラストとは、ショットブラストガン等により、アルミナ、ガラス、炭化ケイ素等の粒子を燃料電池用セパレータ基材２２に高速で吹き付け研削するものである。上記ショットブラスガンによる吹き付け圧力、吹き付け時間等のショットブラスト条件は、特に制限されるものではない。
【００５８】
また、レーザ研削とは、ＹＡＧレーザ等を燃料電池用セパレータ基材２２に照射して研削するものである。
【００５９】
上記バフ研磨、ショットブラスト、レーザ研削等による研削後は、燃料電池用セパレータ基材を水洗浄等する。保護膜に上記説明した水溶性の樹脂を使用している場合には、水洗浄によって、ガス流路溝に形成された保護膜も容易に取り除くことができる。保護膜が水溶性の樹脂でない場合には、保護膜を溶解する液体によって洗浄することが好ましい。
【００６０】
次に、本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法について説明する。
【００６１】
本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法は、少なくともガス流路溝、リブの頂面、及びシール部に親水処理面を形成する親水処理面形成工程と、ガス流路溝とリブの頂面をマスキングするマスキング工程と、シール部に形成された親水面を除去する親水処理面除去工程とを備える。
【００６２】
図８は、本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。
【００６３】
＜親水処理面形成工程＞
親水処理面形成工程は、上記と同様に行うことができる。
【００６４】
＜マスキング工程＞
図８に示すように、ガス流路溝１６及びリブ１８の頂面をマスキングする。マスキングは、その後の親水処理面除去工程で、ガス流路溝１６に形成された親水処理面が除去されないようにするためのものであれば特に制限されるものではない。マスキングとは、例えば、テープ（マスキング用テープ）、プレート（マスキング用プレート）等をガス流路溝１６及びリブ１８の頂面に貼り付けることである。
【００６５】
マスキング用テープ、マスキング用プレート等の材質は、特に制限されるものではない。また、マスキング用テープ、マスキング用プレート等をガス流路溝及びリブの帳面に貼り付ける際には、接着性の点で、ガス流路溝及びリブの帳面を洗浄、乾燥することが好ましい。
【００６６】
＜親水処理面除去工程＞
シール部２０に形成された親水処理面は、上記説明したバフ研磨、ショットブラスト、レーザ研削等の研削により除去される。図８に示すように、ガス流路溝１６及びリブ１８の頂面は、マスキング用テープ等により保護されているため、ガス流路溝１６及びリブ１８の頂面に形成された親水処理面は、ほとんど研削されることはない。
【００６７】
また、ショットブラスト等の研削は、シール部２０の表面に存在するバインダ樹脂層を研削し、接触抵抗（電気抵抗）を低減させることができる。
【００６８】
上記バフ研磨、ショットブラスト、レーザ研削等による研削後は、燃料電池用セパレータ基材を水洗浄等して、上記マスキング用テープを取り外す。
【００６９】
このように、本実施形態の燃料電池用セパレータの製造方法は、フッ素ガス等の親水処理によって、ガス流路溝に親水処理面を形成し、燃料電池の発電時等により生成する水分が、ガス流路溝内で滞留し、反応ガスの供給を妨げることを抑制することができる燃料電池用セパレータが得られる。また、ショットブラスト等の研削によって、シール部（及びリブの頂面）に形成された親水処理面を除去することにより、シール部は、燃料電池用セパレータ基材が露出するため、接着剤と重合阻害等を起こし、接着剤との接着力の低下を抑制することができる燃料電池用セパレータが得られる。
【００７０】
次に、本実施形態に係る燃料電池用セパレータを備える燃料電池について説明する。
【００７１】
図９は、本実施形態に係る燃料電池の構成の一例を示す模式断面図である。図９に示すように、燃料電池３は、電解質膜２４と、アノード極触媒層２６及びアノード極拡散層２８を含むアノード極３０と、カソード極触媒層３２及びカソード極拡散層３４を含むカソード極３６と、アノード極燃料電池用セパレータ３８と、カソード極燃料電池用セパレータ４０、シール材４２とにより構成されている。ここで、アノード極燃料電池用セパレータ３８及びカソード極燃料電池用セパレータ４０は、上記説明した燃料電池用セパレータ２である。アノード極燃料電池用セパレータ３８及びカソード極燃料電池用セパレータ４０の空洞部はそれぞれ、アノード極３０にアノードガスを供給するためのアノードガス流路溝４４、カソード極３６にカソードガスを供給するためのカソードガス流路溝４６となっている。
【００７２】
図９に示すように、本実施形態に係る燃料電池３は、電解質膜２４の一方の表面にアノード極３０が、もう一方の表面にカソード極３６が、電解質膜２４を挟んでそれぞれ対向するように形成された膜−電極アッセンブリ４８と、膜−電極アッセンブリ４８の両外側を挟持するアノード極燃料電池用セパレータ３８及びカソード極燃料電池用セパレータ４０とを備える。
【００７３】
シール材４２は、燃料電池用セパレータ同士をシールするために設けられている。シール材４２は、アノード極燃料電池用セパレータ３８のシール部５０とカソード極燃料電池用セパレータ４０のシール部５２との間に、例えば、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化性樹脂等を充填し硬化させたものである。
【００７４】
本実施形態に用いられる電解質膜２４は、電子伝達性を有さずプロトン伝導性を有するものであれば特に制限されるものではない。例えば、パーフルオロスルホン酸系の樹脂膜、トリフルオロスチレン誘導体の共重合膜、リン酸を含浸させたポリベンズイミダゾール膜、芳香族ポリエーテルケトンスルホン酸膜等が挙げられる。具体的にはナフィオン（登録商標）が挙げられる。
【００７５】
アノード極側触媒層２６及びカソード極側触媒層３２は、例えば、白金、ルテニウム等の金属触媒を担持したカーボンとパーフルオロスルホン酸系の電解質等とを混合してアノード極側拡散層２８及びカソード極側拡散層３４、又は電解質膜２４上に成膜したものである。上記カーボンとしては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック等が用いられる。
【００７６】
アノード極拡散層２８及びカソード極拡散層３４としては、導電性が高く、反応ガスの拡散性が高い材料であれば特に制限されるものではないが、多孔質導電体材料であることが好ましい。例えば、カーボンクロス、カーボンペーパ等の多孔質カーボン材料等が挙げられる。
【００７７】
以上、このように製造された本実施形態に係る燃料電池は、燃料電池用セパレータのガス流路溝は、親水性を有しているため、燃料電池の発電時等により生成する水分が、ガス流路溝内で滞留し、反応ガスの供給を妨げることを抑制することができる。また、シール部は、燃料電池用セパレータ基材が露出しているため、接着剤と重合阻害等を起こし、接着剤との接着力の低下を抑制することができる。
【００７８】
上記本実施形態に係る燃料電池は、例えば、携帯電話、携帯用パソコン等のモバイル機器用小型電源、自動車用電源、家庭用電源等として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】燃料電池に一般的に使用される燃料電池用セパレータの上面模式図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。
【図３】親水処理した燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータの構成の一例を示す模式図である。
【図５】図４に示すＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。
【図６】参考例に係る燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。
【図７】参考例に係る燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法を説明するための図である。
【図９】本実施形態に係る燃料電池の構成の一例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１，２  燃料電池用セパレータ、３  燃料電池、１０，１６  ガス流路溝、１１ａ，１１ｂ，１５ａ，１５ｂ  反応ガス入口、１２，１８  リブ、１４，２０，５０，５２  シール部、１３ａ，１３ｂ，１７ａ，１７ｂ  反応ガス出口、２２  燃料電池用セパレータ基材、１６ａ  壁面、１６ｂ  底面、１８ａ  頂面、２１  親水処理面、２３  保護膜、２４  電解質膜、２６  アノード極触媒層、２８  アノード極拡散層、３０  アノード極、３２  カソード極触媒層、３４  カソード極拡散層、３６  カソード極、３８  アノード極燃料電池用セパレータ、４０  カソード極燃料電池用セパレータ、４２  シール材、４４  アノードガス流路溝、４６  カソードガス流路溝、４８  膜−電極アッセンブリ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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