(57)【要約】【課題】燃料電池セル部品のメンテナンス性を向上させ、部品コストを抑制する。【解決手段】電解質膜の両面に触媒付電極を設けた反応電極部の両側に非接着で重ねられる一対のガス拡散層を有し、ガス拡散層の外側にセパレータが配置され、ガス拡散層の両面にガスケットが設けられている。一方のガス拡散層のセパレータ側に設けたガスケットはセパレータに密接し、電解質膜側に設けたガスケットは電解質膜に密接し、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けたガスケットは電解質膜に密接し、セパレータ側に設けたガスケットはセパレータに密接する。一方のガス拡散層のセパレータ側に設けたガスケットおよび電解質膜側に設けたガスケットはガス拡散層の多孔質構造または貫通穴を介して一体成形され、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けたガスケットおよびセパレータ側に設けたガスケットはガス拡散層の多孔質構造または貫通穴を介して一体成形されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜（１２）の両面に触媒付電極（１３）（１４）を設けた反応電極部（１１）の両側に非接着で重ねられる一対のガス拡散層（１５）（１６）を有し、前記ガス拡散層（１５）（１６）の外側には一対のセパレータ（１７）（１８）が配置されるとともに前記ガス拡散層（１５）（１６）の両面にはそれぞれガスケット（１９）（２０）（２１）（２２）が設けられている燃料電池用構成部品であって、
一方のガス拡散層（１５）のセパレータ（１７）側に設けられたガスケット（１９）は前記セパレータ（１７）に密接し、
一方のガス拡散層（１５）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２０）は前記電解質膜（１２）に密接し、
他方のガス拡散層（１６）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２１）は前記電解質膜（１２）に密接し、
他方のガス拡散層（１６）のセパレータ（１８）側に設けられたガスケット（２２）は前記セパレータ（１８）に密接し、
前記一方のガス拡散層（１５）のセパレータ（１７）側に設けられたガスケット（１９）および前記一方のガス拡散層（１５）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２０）は、前記ガス拡散層（１５）の多孔質構造または前記ガス拡散層（１５）に設けた所要数の貫通穴（２３）を介して一体成形され、
前記他方のガス拡散層（１６）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２１）および前記他方のガス拡散層（１６）のセパレータ（１８）側に設けられたガスケット（２２）は、前記ガス拡散層（１６）の多孔質構造または前記ガス拡散層（１６）に設けた所要数の貫通穴（２４）を介して一体成形されていることを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項２】
電解質膜（１２）の両面に触媒付電極（１３）（１４）を設けた反応電極部（１１）の両側に非接着で重ねられる一対のガス拡散層（１５）（１６）を有し、前記ガス拡散層（１５）（１６）の外側には一対のセパレータ（１７）（１８）が配置されるとともに前記ガス拡散層（１５）（１６）の両面にはそれぞれガスケット（１９）（２０）（２１）（２２）が設けられている燃料電池用構成部品であって、
一方のガス拡散層（１５）のセパレータ（１７）側に設けられたガスケット（１９）は、前記セパレータ（１７）に密接する内側リップ（１９ｂ）および外側リップ（１９ａ）を有するダブルリップ構造とされ、
一方のガス拡散層（１５）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２０）は、前記電解質膜（１２）に密接するフラットシールを有するフラットシール構造とされ、
他方のガス拡散層（１６）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２１）は、前記電解質膜（１２）に密接する内側リップ（２１ｂ）および前記フラットシールに密接する外側リップ（２１ａ）を有するダブルリップ構造とされ、
他方のガス拡散層（１６）のセパレータ（１８）側に設けられたガスケット（２２）は、前記セパレータ（１８）に密接する内側リップ（２２ｂ）および外側リップ（２２ａ）を有するダブルリップ構造とされ、
前記一方のガス拡散層（１５）のセパレータ（１７）側に設けられたガスケット（１９）および前記一方のガス拡散層（１５）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２０）は、前記ガス拡散層（１５）の多孔質構造を介して一体成形され、
前記他方のガス拡散層（１６）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２１）および前記他方のガス拡散層（１６）のセパレータ（１８）側に設けられたガスケット（２２）は、前記ガス拡散層（１６）の多孔質構造を介して一体成形されていることを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項３】
電解質膜（１２）の両面に触媒付電極（１３）（１４）を設けた反応電極部（１１）の両側に非接着で重ねられる一対のガス拡散層（１５）（１６）を有し、前記ガス拡散層（１５）（１６）の外側には一対のセパレータ（１７）（１８）が配置されるとともに前記ガス拡散層（１５）（１６）の両面にはそれぞれガスケット（１９）（２０）（２１）（２２）が設けられている燃料電池用構成部品であって、
一方のガス拡散層（１５）のセパレータ（１７）側に設けられたガスケット（１９）は前記セパレータ（１７）に密接し、
一方のガス拡散層（１５）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２０）は前記電解質膜（１２）に密接し、
他方のガス拡散層（１６）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２１）は前記電解質膜（１２）に密接し、
他方のガス拡散層（１６）のセパレータ（１８）側に設けられたガスケット（２２）は前記セパレータ（１８）に密接し、
前記一方のガス拡散層（１５）のセパレータ（１７）側に設けられたガスケット（１９）および前記一方のガス拡散層（１５）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２０）は、前記ガス拡散層（１５）に設けた所要数の貫通穴（２３）を介して一体成形され、
前記他方のガス拡散層（１６）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２１）および前記他方のガス拡散層（１６）のセパレータ（１８）側に設けられたガスケット（２２）は、前記ガス拡散層（１６）に設けた所要数の貫通穴（２４）を介して一体成形され、
前記一方のガス拡散層（１５）のセパレータ（１７）側に設けられたガスケット（１９）および前記一方のガス拡散層（１５）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２０）には、前記ガス拡散層（１５）の端面（１５ａ）を被覆する被覆部（２６）が一体成形され、
前記他方のガス拡散層（１６）の電解質膜（１２）側に設けられたガスケット（２１）および前記他方のガス拡散層（１６）のセパレータ（１８）側に設けられたガスケット（２２）には、前記ガス拡散層（１６）の端面（１６ａ）を被覆する被覆部（２８）が一体成形されていることを特徴とする燃料電池用構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用構成要素の集合体をなす燃料電池用構成部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４および図５に示すように、従来は、両面にガス拡散層（ＧＤＬ）６４を固定した反応電極部（ＭＥＡ）６１における電解質膜（イオン交換膜）６２の周縁部が平面方向に延長形成され、この周縁部の両面にパッキン等のシール６５が配置されることによって、燃料電池セルのシール部が構成されている。
【０００３】
上記反応電極部６１は、電解質膜６２とその両面に配置された触媒付電極（触媒層）６３とを一体化したものであって、この反応電極部６１とその両面に固定されたガス拡散層６４によってＵＥＡ６６が構成されており、このＵＥＡ６６が一対のセパレータ（集電極）６７の間に挟み込まれて燃料電池セルが構成されている。
【０００４】
上記構成要素のうち、ガス拡散層６４は炭素繊維または金属繊維等からなる多孔質体であって、組立状態において一対のセパレータ６７の間に圧縮されて取り付けられることから、へたりを発生し易いものである。
【０００５】
しかしながら、この従来技術においては、上記したようにガス拡散層６４が反応電極部６１に固定されているために、交換となった場合には、ＵＥＡ６６を全部交換しなければならず、この中に比較的高価な部品である電解質膜６２が含まれるために、大幅なコスト増となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みて、燃料電池セル部品の交換およびメンテナンス性を向上させるとともに部品コストを抑制することができる燃料電池用構成部品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】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による燃料電池用構成部品は、電解質膜の両面に触媒付電極を設けた反応電極部の両側に非接着で重ねられる一対のガス拡散層を有し、前記ガス拡散層の外側には一対のセパレータが配置されるとともに前記ガス拡散層の両面にはそれぞれガスケットが設けられている燃料電池用構成部品であって、一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは前記セパレータに密接し、一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは前記電解質膜に密接し、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは前記電解質膜に密接し、他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは前記セパレータに密接し、前記一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットおよび前記一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは、前記ガス拡散層の多孔質構造または前記ガス拡散層に設けた所要数の貫通穴を介して一体成形され、前記他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットおよび前記他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは、前記ガス拡散層の多孔質構造または前記ガス拡散層に設けた所要数の貫通穴を介して一体成形されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２による燃料電池用構成部品は、電解質膜の両面に触媒付電極を設けた反応電極部の両側に非接着で重ねられる一対のガス拡散層を有し、前記ガス拡散層の外側には一対のセパレータが配置されるとともに前記ガス拡散層の両面にはそれぞれガスケットが設けられている燃料電池用構成部品であって、一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは、前記セパレータに密接する内側リップおよび外側リップを有するダブルリップ構造とされ、一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは、前記電解質膜に密接するフラットシールを有するフラットシール構造とされ、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは、前記電解質膜に密接する内側リップおよび前記フラットシールに密接する外側リップを有するダブルリップ構造とされ、他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは、前記セパレータに密接する内側リップおよび外側リップを有するダブルリップ構造とされ、前記一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットおよび前記一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは、前記ガス拡散層の多孔質構造を介して一体成形され、前記他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットおよび前記他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは、前記ガス拡散層の多孔質構造を介して一体成形されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３による燃料電池用構成部品は、電解質膜の両面に触媒付電極を設けた反応電極部の両側に非接着で重ねられる一対のガス拡散層を有し、前記ガス拡散層の外側には一対のセパレータが配置されるとともに前記ガス拡散層の両面にはそれぞれガスケットが設けられている燃料電池用構成部品であって、一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは前記セパレータに密接し、一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは前記電解質膜に密接し、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは前記電解質膜に密接し、他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは前記セパレータに密接し、前記一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットおよび前記一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットは、前記ガス拡散層に設けた所要数の貫通穴を介して一体成形され、前記他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットおよび前記他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットは、前記ガス拡散層に設けた所要数の貫通穴を介して一体成形され、前記一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットおよび前記一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットには、前記ガス拡散層の端面を被覆する被覆部が一体成形され、前記他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットおよび前記他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットには、前記ガス拡散層の端面を被覆する被覆部が一体成形されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１１】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１ないし３による燃料電池用構成部品においてはそれぞれ、電解質膜の両面に触媒付電極を設けた反応電極部の両側に一対のガス拡散層が非接着で重ねられ、すなわち電解質膜を有する反応電極部と一対のガス拡散層とが互いに別体の部品とされているために、ガス拡散層を交換するときには、電解質膜を有する反応電極部を残して、ガス拡散層のみを交換すれば良い。したがって、比較的高価な電解質膜をいちいち交換する必要がないために、メンテナンス性を向上させ、部品コストを低減させることができる。
【００１２】
また、このように電解質膜を有する反応電極部とガス拡散層とは別体の部品とされるが、電解質膜に密接するガスケットがガス拡散層に一体成形されているために、電解質膜およびガス拡散層間のシール性が損なわれることはない。また併せて、セパレータに密接するガスケットがガス拡散層に一体成形されているために、ガス拡散層およびセパレータ間のシール性も確保される。したがってこれらのことから、電解質膜およびガス拡散層間ならびにガス拡散層およびセパレータ間につき、優れたシール性を発揮することができる。
【００１３】
またこれに加えて、本発明の請求項２による燃料電池用構成部品においては、一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットが、セパレータに密接する内側リップおよび外側リップを有するダブルリップ構造とされ、一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットが、電解質膜に密接するフラットシールを有するフラットシール構造とされ、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットが、電解質膜に密接する内側リップおよびフラットシールに密接する外側リップを有するダブルリップ構造とされ、他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットが、セパレータに密接する内側リップおよび外側リップを有するダブルリップ構造とされているために、各ガスケットによる内外二重のシール構造が形成されている。また、一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットおよび一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットがガス拡散層の多孔質構造を介して一体成形されるとともに、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットおよび他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットがガス拡散層の多孔質構造を介して一体成形されているために、ガス拡散層の多孔質構造に一部のガスケット成形材料が充填される結果として、多孔質空間は閉塞されている。したがって、多孔質空間を伝って密封流体（内部ガス）が漏洩するのを防止することも可能とされている。したがってこれらのことから、シール性を一層向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３による燃料電池用構成部品においては、一方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットおよび一方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットにガス拡散層の端面を被覆する被覆部が一体成形されるとともに、他方のガス拡散層の電解質膜側に設けられたガスケットおよび他方のガス拡散層のセパレータ側に設けられたガスケットにガス拡散層の端面を被覆する被覆部が一体成形されているために、各ガス拡散層の端面部から密封流体（内部ガス）が漏洩するのを防止することが可能とされている。したがって、シール性を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
【００１６】
１−１）本発明が提案する一のガスケットは、燃料電池スタックのセルの膜シールとして、ＧＤＬと一体になったガスケットで、ＭＥＡをサンドイッチする構造である。
１−２）また、ＧＤＬ一体ガスケットは、ガスケットＡおよびガスケットＢの組み合わせによって構成されている。ガスケットＡは、セパレータ側にダブルのシールリップを有する。ＭＥＡ側はフラットのシール面を有する。ガスケットＢは、セパレータ側およびＭＥＡ側共にダブルビートのシールリップを有し、ＭＥＡ側の内側ビートは、ＭＥＡを挟み込んでシールする構造としているため、シールリップの高さをその分、低くしている。
１−３）ガスケットＡ，Ｂ共に、ＧＤＬに液状ゴムで含浸させている。
【００１７】
２−１）本発明が提案する一のガスケットは、高価なＭＥＡの面積を減らし、更にへたりによる交換が考えられるＧＤＬを分離し、ＧＤＬとシールを一体化することで、現行品の問題を解決する構造である。
２−２）ＧＤＬとシールの一体化は、シール性を損なわないようにするため、ガスケットＡ，Ｂの２種類の組み合わせで、しかもダブルシールリップ付きとし、内側は主としてＭＥＡの固定、外側はシールとの構成とする。
２−３）ダブルリップの内側は、ＭＥＡの厚みを考慮し、内側の高さをその分、低くしてある。一部をフラットにするのは、膜の変形を少なくするシール性向上の目的である。
２−４）ゴム材料は、多孔質体を含浸させるため、液状ゴムとし、例えば、２液タイプの液状シリコーンゴムとする。また、液状フッ素ゴムまたは液状エチレンプロピレンゴム等でも可能である。
【００１８】
３−１）また、本発明が提案する一のガスケットは、燃料電池の集電極（セパレータ）と反応電極部間をシールするガスケットであって、ＭＥＡを挟み込むように位置するＧＤＬにガスケットを一体成形するものである。
３−２）ＧＤＬに貫通穴を設け、ＧＤＬ端部を覆うようにガスケットを一体成形する。
３−３）一体成形は、ＬＩＭ成形機にて実施する。
３−４）ガスケットには、低硬度の液状ゴム材料（Ｈｓ２０〜６０）を用いる。
【００１９】
４−１）更にまた、本発明が提案する一のガスケットは、上記従来技術における不具合を解決するため、ＵＥＡをＭＥＡとＧＤＬに分離し、ＧＤＬにガスケットを一体化し、ＧＤＬのへたりによるＵＥＡの交換時にＭＥＡをリサイクル可能とする。
４−２）ＧＤＬへのガスケットの成形は、ＧＤＬが多孔質体であることから、液状ゴムの含浸が考えられるが、生産性を向上させるために、ＧＤＬ側に貫通穴を設けて、そこにゴムを両面一体成形する。
４−３）成形に当たってはシール部周辺のみを型締めし、ガス拡散機能の必要な反応面の多孔質部を圧縮しないように型構造上で逃がす。また、ＧＤＬの端面方向の漏れを考慮に入れ、端面をゴムで覆う構造とする。
４−４）ガスケット材料としては、低圧による射出成形が可能な液状ゴムで、ゴム硬度はＨｓ２０〜６０とする。
【実施例】
【００２０】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２１】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品（燃料電池用ガスケット）の断面を示しており、この燃料電池用構成部品は以下のように構成されている。
【００２２】
すなわち先ず、図面の上下方向の中央に、電解質膜（イオン交換膜）１２と触媒付電極（触媒層）１３，１４とが一体となった反応電極部（ＭＥＡ）１１が設けられており、この反応電極部１１の上下両側にそれぞれ、炭素繊維または金属繊維等の多孔質体からなるガス拡散層（ＧＤＬ）１５，１６が別体の非接着で重ねられており、更にこのガス拡散層１５，１６の上下両側にそれぞれセパレータ（集電極）１７，１８が重ねられて、１セル分の積層体が構成されている。
【００２３】
電解質膜１２の周縁部は、触媒付電極１３，１４よりも平面方向に突出しているが、上下のガス拡散層１５，１６よりは短く設定されており、この上下のガス拡散層１５，１６の周縁部の両面にそれぞれガスケット（シールガスケット）１９，２０，２１，２２が一体成形されている。
【００２４】
このうち先ず、図上上側のガス拡散層１５のセパレータ１７側のガスケット１９は、外側リップ１９ａおよび内側リップ１９ｂを有してダブルリップ構造とされており、両リップ１９ａ，１９ｂは何れもセパレータ１７に密接している。図上上側のガス拡散層１５の反応電極部１１側のガスケット２０は、平面状に形成されてフラットシール構造とされており、その内側の一部をもって電解質膜１２に密接している。この両ガスケット１９，２０は、ガス拡散層１５が多孔質構造であるために、これに液状シリコーンゴムを含浸させることによって成形されており、またこのため互いに一体成形されている。
【００２５】
また、図上下側のガス拡散層１６の反応電極部１１側のガスケット２１は、外側リップ２１ａおよび内側リップ２１ｂを有してダブルリップ構造とされており、外側リップ２１ａはガスケット２０のフラットシールに密接しており、内側リップ２１ｂは電解質膜１２に密接している。内側リップ２１ｂは、電解質膜１２の厚さ分、外側リップ２１ａよりも高さを低く形成されている。図上下側のガス拡散層１６のセパレータ１８側のガスケット２２は、外側リップ２２ａおよび内側リップ２２ｂを有してダブルリップ構造とされており、両リップ２２ａ，２２ｂは何れもセパレータ１８に密接している。この両ガスケット２１，２２は、ガス拡散層１６が多孔質構造であるために、これに液状シリコーンゴムを含浸させることによって成形されており、またこのため互いに一体成形されている。
【００２６】
また、各部の寸法は以下のように設定されている。
電解質膜１２の厚さ：５０〜１５０μｍ
ガス拡散層１５，１６の厚さ：０．５〜１ｍｍ
リップ１９ａ，１９ｂ，２１ａ，２２ａ，２２ｂの高さ：０．５ｍｍ
フラットシール２０の厚さ：０．３ｍｍ
リップ２１ｂの高さ：０．４ｍｍ
【００２７】
上記構成の組立構造は、組立完成品として燃料電池セルを構成するものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００２８】
すなわち先ず、上記したように電解質膜１２を備えた反応電極部１１とその両面に配置されたガス拡散層１５，１６とが別体に成形され、別体の反応電極部１１をその両側から挟み込む一対のガス拡散層１５，１６の両面にそれぞれガスケット１９，２０，２１，２２が設けられているために、へたりの発生等によってガス拡散層１５，１６を交換する必要が生じたときには、別体の反応電極部１１を残して、ガスケット１９，２０，２１，２２を設けたガス拡散層１５，１６のみを代品と交換すれば良い。したがって、比較的高価な部品である電解質膜１２をいちいち交換する必要がないために、部品コストないしメンテナンスコストを低減させることができる。交換作業は極めて容易である。
【００２９】
また、非接着の別体構造とされた反応電極部１１をその両側から挟み込む一対のガス拡散層１５，１６の上下両面にそれぞれ都合４組のガスケット１９，２０，２１，２２が設けられているために、このガス拡散層１５，１６およびガスケット１９，２０，２１，２２の組み合わせによってセルのシール部が構成されており、電解質膜１２はこのシール部の内側に収容されている。したがって、比較的高価な部品である電解質膜１２の平面積を従来よりも縮小することができるために、この分、部品コストを低減させることができる。
【００３０】
またこれに加えて、各ガスケット１９，２１，２２がダブルリップ構造とされているために、優れたシール性能を発揮することができ、また、ガスケット２０がフラットシール構造とされているために、これが押圧接触する電解質膜１２の変形を小さく抑えることができる。
【００３１】
第二実施例・・・
図２は、本発明の第二実施例に係る燃料電池用構成部品（燃料電池用ガスケット）の断面を示しており、この燃料電池用構成部品は以下のように構成されている。
【００３２】
すなわち先ず、図面の上下方向の中央に、電解質膜（イオン交換膜）１２と触媒付電極（触媒層）１３，１４とが一体となった反応電極部（ＭＥＡ）１１が設けられており、この反応電極部１１の上下両側にそれぞれ、炭素繊維または金属繊維等の多孔質体からなるガス拡散層（ＧＤＬ）１５，１６が非接着で重ねられており、更にこのガス拡散層１５，１６の上下両側にそれぞれセパレータ（集電極）１７，１８が重ねられて、１セル分の積層体が構成されている。
【００３３】
電解質膜１２の周縁部は、触媒付電極１３，１４よりも平面方向に突出していて、上下のガス拡散層１５，１６と略同じ長さ（平面積）に設定されており、この上下のガス拡散層１５，１６の周縁部にそれぞれ板厚方向に貫通する貫通穴２３，２４が所要数設けられ、この貫通穴２３，２４を介してガス拡散層１５，１６の両面にガスケット１９，２０，２１，２２が非接着で一体成形されている。
【００３４】
図上上側のガス拡散層１５に一体成形されたガスケット１９，２０は、上側のセパレータ１７に密接する上側のガスケット１９と、電解質膜１２に密接する下側のガスケット２０とが、貫通穴２３内に充填されたゴム２５を介して一体成形されており、更にガス拡散層１５の端面１５ａを被覆する膜状の被覆部２６が一体成形されて、ガス拡散層１５の周縁部全体を覆っている。
【００３５】
また、図上下側のガス拡散層１６に一体成形されたガスケット２１，２２は、電解質膜１２に密接する上側のガスケット２１と、下側のセパレータ１８に密接する下側のガスケット２２とが、貫通穴２４内に充填されたゴム２７を介して一体成形されており、更にガス拡散層１６の端面１６ａを被覆する膜状の被覆部２８が一体成形されて、ガス拡散層１６の周縁部全体を覆っている。
【００３６】
これらのガスケット１９，２０，２１，２２は、低圧による射出成形が可能な液状ゴムによって成形されており、ゴムの硬度はＨｓ２０〜６０程度に設定されている。
【００３７】
上記構成の組立構造は、組立完成品として燃料電池セルを構成するものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００３８】
すなわち先ず、上記したように電解質膜１２を備えた反応電極部１１とその両面に配置されたガス拡散層１５，１６とが別体に成形され、別体の反応電極部１１をその両側から挟み込む一対のガス拡散層１５，１６の周縁部近傍に貫通穴２３，２４が設けられるとともにこの貫通穴２３，２４を介してガス拡散層１５，１６の両面にガスケット１９，２０，２１，２２が一体成形されているために、へたりの発生等によってガス拡散層１５，１６を交換する必要が生じたときには、別体の反応電極部１１を残して、ガスケット１９，２０，２１，２２を一体成形したガス拡散層１５，１６のみを代品と交換すれば良い。したがって、比較的高価な部品である電解質膜１２をいちいち交換する必要がないために、部品コストないしメンテナンスコストを低減させることができる。交換作業は極めて容易である。
【００３９】
またこれに加えて、ガスケット１９，２０，２１，２２がこれに一体成形した被覆部２６，２８をもってガス拡散層１５，１６の周縁部を覆い、特にガス拡散層１５，１６の端面１５ａ，１６ａを被覆するように成形されているために、密封流体がガス拡散層１５，１６を透過してその端面１５ａ，１６ａ方向に漏れるのを防止することができる。したがって、この端面方向について優れたシール性を発揮する燃料電池用構成部品を提供することができる。
【００４０】
尚、この燃料電池用構成部品の成形はリム（ＬＩＭ）成形機を用いて行ない、図３に示すように型板２９，３０のパーティング部に凹部３１，３２を設けて、成形に当たってはガス拡散層１５，１６の周縁部近傍のみを型締めする。このようにすると、ガス拡散機能の必要なガス拡散層１５，１６の反応面の多孔質部を圧縮することなく成形を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品の断面図
【図２】本発明の第二実施例に係る燃料電池用構成部品の断面図
【図３】同燃料電池用構成部品を成形する成形機の要部断面図
【図４】従来例に係る燃料電池の断面図
【図５】図４の要部拡大図
【符号の説明】
【００４２】
１１  ＭＥＡ（反応電極部）
１２  電解質膜
１３，１４  触媒付電極
１５，１６  ＧＤＬ（ガス拡散層）
１５ａ，１６ａ  端面
１７，１８  セパレータ
１９，２０，２１，２２  ガスケット
１９ａ，１９ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ  リップ
２３，２４  貫通穴
２５，２７  ゴム
２６，２８  被覆部
２９，３０  型板
３１，３２  凹部
【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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