(57)【要約】    【課題】  製造時に反りや撓みが生じにくい燃料電池及びセパレータの構造並びにそのための製造方法を提供する。    【解決手段】  接着剤（２）で接着されたセパレータ（３）を含んで単位セル（Ｃ）が構成されている燃料電池であって、セパレータ（３）のうち接着剤（２）が設けられている領域の一部に受圧部（３４）を備えており、受圧部（３４）の形状は、当該セパレータ（３）の接着時に当該セパレータの発電領域（１０）において当該セパレータ（３）が受ける押圧力と同等の押圧力を受けることが可能な形状に形成されている。【選択図】    図２
2006032041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータ表面に接着剤を塗布して膜・電極構造体及びセパレータを積層した状態で外部から押圧することによって組み立てられる単位セルを備える燃料電池において、
前記セパレータのうち前記接着剤が設けられている領域の一部に、当該セパレータが外部から受ける押圧力を受ける受圧部を備えており、
前記受圧部の形状は、当該セパレータの接着時に当該セパレータの発電領域において当該セパレータが受ける押圧力と同等の押圧力を受けることが可能な形状に形成されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記受圧部は、前記セパレータの周辺部に設けられている、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記受圧部は、マニホールドの縁部に設けられている、請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記接着剤の反力が、前記セパレータの反力より大きい、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記接着剤の反力は、前記接着時における当該接着剤の硬化前の反力である、請求項４に記載の燃料電池。
【請求項６】
セパレータ表面に接着剤を塗布して膜・電極構造体及びセパレータを積層した状態で外部から押圧することによって組み立てられた単位セルを備える燃料電池において、
前記セパレータのうち前記接着剤が塗布される領域の一部に、当該セパレータが外部から受ける押圧力を受ける受圧部が設けられ、
前記受圧部は、前記セパレータのうち発電作用を行う発電領域の高さと同じ高さの形状を備えていることを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
膜・電極構造体と接着剤によって積層される燃料電池のためのセパレータであって、
前記セパレータのうち接着剤が設けられるべき領域の一部に、当該セパレータが外部から受ける押圧力を受ける受圧部を備えており、
前記受圧部の形状は、当該セパレータの接着時に当該セパレータの発電領域において当該セパレータが受けることとなる押圧力と同等の押圧力を受けることが可能な形状に形成されていることを特徴とするセパレータ。
【請求項８】
セパレータに接着剤を塗布して当該セパレータを外部から押圧して単位セルを組み立てる、燃料電池の製造方法において、
前記セパレータのうち、前記接着剤を塗布した領域の一部に、当該セパレータの発電領域において当該セパレータに印加する押圧力と同等の押圧力を付与することを特徴とする燃料電池の製造方法。
【請求項９】
前記接着時における前記接着剤の硬化前の反力は、前記セパレータの反力より大きい、請求項８に記載の燃料電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池の単位セルの好適な製造方法とそれに適する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、高電圧の発電電圧を得るために多数の単位セルという燃料電池モジュールを積層して燃料電池スタックを形成している。単位セルは、電解質膜を含むＭＥＡ（Membrane-Electrode Assembly）を一対のセパレータで挟み込んだ構造をしている。
【０００３】
多数の燃料電池モジュールを効率的に製造する方法として、例えば、特開２００３―２３４１１９号公報には、燃料電池モジュールのセパレータ間接着及びセパレータとＭＥＡ間接着に流動性のある接着剤を使用し、燃料電池モジュールのセパレータを外部から直接押圧する燃料電池モジュール組み付け用プレートで挟み込み、プレス装置などの加圧装置で加圧する技術が記載されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３―２３４１１９号公報（段落０００３、０００８等）
【特許文献２】特開平１１―１５４５２２号公報
【特許文献３】特開平７―２４９４１７号公報
【特許文献４】特開２００２―２４６０４４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、特許文献１に記載されたセパレータの場合、接着剤を塗布したセパレータ周辺部には相対的に小さな押圧力しか付与されていなかった。例えば、特許文献１のセパレータでは、周辺部が点接触のガスケットで押圧されているだけであった。
このようにセパレータの周辺部に押圧力が及ぼされにくい構造で接着をすると、加圧時にセパレータの周辺部に押圧力が供給されないがために周辺部に反りや撓みが生じてしまう可能性があった。セパレータの僅かな反りや撓みは、近年の燃料電池単位セルの薄膜化・多層化の妨げになるのである。
【０００６】
また、従来の接着剤は押圧時に押しつぶされてしまうことがあり、このような押圧時の接着剤の厚みの変化もセパレータの反りや撓みを生じる原因になっていた。
【０００７】
このようなセパレータの反りや撓みが生じると、シールの不良や、局所的に高い面圧の発生、ひいてはセパレータの損傷を起こし、接触抵抗に変化をもたらす可能性があった。
【０００８】
そこで本発明は、製造時の反りや撓みを抑制する燃料電池及びセパレータの構造並びにそのための製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、セパレータ表面に接着剤を塗布して膜・電極構造体及びセパレータを積層した状態で外部から押圧することによって組み立てられる単位セルを備える燃料電池において、セパレータのうち接着剤が設けられている領域の一部に、当該セパレータが外部から受ける押圧力を受ける受圧部を備えており、受圧部の形状は、当該セパレータの接着時に当該セパレータの発電領域において当該セパレータが受ける押圧力と同等の押圧力を受けることが可能な形状に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、セパレータ表面に接着剤を塗布して膜・電極構造体及びセパレータを積層した状態で外部から押圧することによって組み立てられた単位セルを備える燃料電池でもあり、セパレータのうち前記接着剤が塗布される領域の一部に、当該セパレータが外部から受ける押圧力を受ける受圧部が設けられ、受圧部は、セパレータのうち発電作用を行う発電領域の高さと同じ高さの形状を備えていることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明は、膜・電極構造体と接着剤によって積層される燃料電池のためのセパレータでもあり、セパレータのうち接着剤が設けられるべき領域の一部に、当該セパレータが外部から受ける押圧力を受ける受圧部を備えており、受圧部の形状は、当該セパレータの接着時に当該セパレータの発電領域において当該セパレータが受けることとなる押圧力と同等の押圧力を受けることが可能な形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明は、セパレータに接着剤を塗布して当該セパレータを外部から押圧して単位セルを組み立てる、燃料電池の製造方法でもあり、セパレータのうち、接着剤を塗布した領域の一部に、当該セパレータの発電領域において当該セパレータに印加する押圧力と同等の押圧力を付与することを特徴とする。
【００１３】
以上の本願発明の詳細及び作用は以下のとおりである。
【００１４】
セパレータの周辺部を除く発電領域には流路などの凹凸構造が設けられており、セパレータをプレート等で挟み込んで接着する際にプレス装置等から押圧力が付与されるが、接着剤が設けられる領域（周辺部等）には通常、流路などの特別な用途のための凹凸形状は形成されていない。しかし、本発明の上記構成によれば、このような接着剤が設けられる領域の一部に、発電領域がプレート等から受ける押圧力と同等の押圧力を受けられる形状を有する受圧部が設けられているので、接着剤が設けられる領域においても同等の押圧力が付与され、セパレータの接着時に反りや撓みが発生することを防止することができる。
【００１５】
ここで「セパレータ」の素材や構造に限定はないが、少なくとも接着剤が設けられる領域にも上記受圧部が設けられていることを要する。金属製またはカーボン製のセパレータを適用することが可能である。また、セパレータと併せて用いられる樹脂等のフレームが存在する場合でも本発明によって反りや撓みの発生が同様に防止される。
【００１６】
ここで、「膜・電極構造体」は、発電時の電気化学反応を生ずるモジュール（ＭＥＡなど）であって、セパレータと積層されることにより発電作用を示すもの総てを含む。当該構造体とセパレータとの層構造や順序には限定はなく、燃料電池の仕様に応じて種々に変更可能である。
【００１７】
「受圧部」の形状に限定はないが、例えば押圧力を付与するプレートが平面である場合、流路が設けられる発電領域と同等の押圧力を得るために、受圧部が発電領域の形状、例えば流路の高さと同等の高さを有する段差、リブ、フランジ等の起伏構造に形成されていることが考えられる。
【００１８】
ここで、例えば、受圧部は、セパレータの周辺部に設けられている。セパレータの周辺部は通常発電領域ではなくセパレータを接着するための領域として設けられているから、そのようなセパレータでは受圧部が周辺部に設けられることになる。
【００１９】
例えば、受圧部は、マニホールドの縁部に設けられている。マニホールドは単位セルを縦断する開口構造を提供しており、発電領域の周囲に配置されているが、この開口構造となるマニホールドの縁部に受圧部を設ければ、接着剤が設けられる領域の中程に、発電領域と同等の押圧力を付与させることが可能となり好適である。
【００２０】
ここで、接着剤の反力は、セパレータの反力より大きいことが好ましい。このような構成によれば、製造時に単位セル（セパレータ）に外部から押圧力が付与された際、その押圧力に影響されて反りや撓みが生じるような反力がセパレータ内に作用しようとしても、接着剤の反力がそれを上回るので、反りや撓みが発生することなく、セパレータを接着することが可能だからである。
【００２１】
特にこのような特性を有する接着剤を用いることができれば、例えばセパレータが上記受圧部のような構造を備えていなくても、接着剤の反力のみでセパレータの反力に打ち勝つので、セパレータの反りや撓みを防止することが可能になる。
【００２２】
ここで、接着剤の反力は、接着時における当該接着剤の硬化前の反力である。すなわち、セパレータに作用する反力で反りや撓みが発生することを防止するためには、接着剤の硬化後に十分固化してこれらの反力を抑えることはもちろん、接着剤の硬化前において押圧力が付与された場合に生じるセパレータの反力を抑え込むこともより好ましいからである。
この接着剤の反力は、接着剤の弾性力や粘度、チクソトロピー指数などで評価できる。
【発明の効果】
【００２３】
以上本発明によれば、セパレータの接着剤を設ける領域において、発電領域において当該セパレータが受ける押圧力と同等の押圧力を受けることが可能な形状の受圧部を設けたので、このような領域でも充分な押圧力が付与され、製造時に反りや撓みが生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の好適な実施形態を、図面を参照して説明する。以下の実施形態は本発明を実施する態様の単なる例示であり、発明の範囲を限定するものではない。本発明の実施形態は、電気自動車等に利用される燃料電池システムの単位セルに本発明を適用したものである。
【００２５】
（実施形態１）
まず本実施形態１における単位セルの構造を説明する。図１に本実施形態１における単位セルＣ（セパレータ３）の平面図を示し、図２に本発明の製造方法で製造された単位セルＣの周辺部断面図（図１におけるＢ−Ｂ切断面の拡大図）である。
【００２６】
燃料電池スタックは、図２に示すような層構造の単位セルＣを多数積層して構成されている。各単位セルＣは、中程の広い面積部分に発電領域１０が設けられている。セパレータ３の発電領域１０には、水素ガスまたは酸化ガスなどの燃料ガスを供給するための凹凸構造である流路３０が設けられている。発電領域１０の外側の周辺領域１１は本発明に係る接着層２が設けられる領域である。また、この周辺領域１１には、積層された単位セルＣを縦断して、冷却液用マニホールド３１、水素ガス用マニホールド３２、酸化ガス用マニホールド３３が設けられている。各マニホールドの縁部には本発明に係る受圧部３４が設けられている。また周辺領域１１の最外周縁部にも本発明に係る受圧部３４が設けられている。
【００２７】
図２に示すように、一つの単位セルＣは、燃料電池の発電を担う発電体１を一対のセパレータ３で狭持し、それらの周囲を接着層２で封止して構成されている。具体的には、発電体１の周囲を、樹脂フレーム（ガスケット）２０１を介して接着剤２００で封止することによって一対のセパレータ３を貼り合わせてある。
【００２８】
発電体１としては、当該実施形態では特に電気自動車の発電源として適するＭＥＡ構造、すなわち高分子電解質膜１０１の両側に多孔質支持層に触媒を担持させた触媒電極１０２及び１０３が形成された積層構造を備えるものとする。但し、燃料電池の方式によりその他種々の発電体１の構造が考えられる。例えば、固体酸化物形燃料電池であれば、ジルコニア等の電解質をランタンマンガナイト等のカソード極とニッケル等のアノード極との間に挟み込んだものが基本構造となる。溶融炭酸塩形燃料電池であれば、炭酸塩をＬｉＡｌＯ2等の保持材にしみこませた電解質板をアノード極とカソード極との間に挟み込んだもの、リン酸形燃料電池であれば、リン酸を電解質としてアノード極とカソード極との間に挟み込んだもの、高分子電解質形燃料電池であれば、フッ素系イオン交換膜等の高分子電解質含んだ電解質膜をアノード極とカソード極との間に挟み込んだ構造を備えるものが適用可能である。発電体１は、例えばホットプレス法により電解質膜と電極とをプレスして形成される。
【００２９】
セパレータ３は、上記発電体１のカソード極側とアノード極側のそれぞれに酸化ガスや水素ガスを供給するために、発電領域１０のほぼ全面に流路３０が配置された構造を備えている。セパレータの素材や構造に限定はないが、金属セパレータといわれるステンレス金属（ＳＵＳ）の平体またはステンレス表面に導電性材と耐食材とを得したもの、カーボンセパレータといわれるカーボンと樹脂とで構成されたもの等がある。特に、加工しやすい金属材料、例えばアルミニウム、鉄、チタン、ステンレスなどにカーボンを含有させたものが利用される。
【００３０】
本実施形態では、金属セパレータを利用している。このような金属セパレータは、加工容易性からある程度の弾性を備えることが要求され、例えばヤング率は７×１０10Ｐａ以上となる。また物理的耐性としては使用環境における温度範囲、例えば−３０℃〜＋１２０℃に耐え、化学的耐性としてはｐＨ２以上の酸性雰囲気に耐えることが必要である。セパレータ３の厚みは、０．０５〜０．３ｍｍ程度となり、多数積層するためには０．１ｍｍ以下の厚みであることが好ましい。
【００３１】
特に周辺領域１１において、各マニホールドの縁部とセパレータ３の最外周縁部とに設けられた本発明に係る受圧部３４は、接着工程において、発電領域１０において当該セパレータ３が受けることとなる押圧力と同等の押圧力を受けることが可能な形状、例えば段差、リブ、フランジ等の起伏構造に形成されている。発電領域１０における押圧力と同等の押圧力を受圧部３４が受けるために、受圧部３４の発電体１の表面からの高さｈ２は、発電領域１０中の流路３０の高さｈ１と同等の高さを備えている。このような構造により、セパレータ３を接着剤２００で接着する際に、発電領域１０の流路３０がプレートに接触するのとほぼ同時に、周辺領域１１の受圧部３４もプレートに接触することとなり、流路３０が受ける押圧力と同等の押圧力が受圧部３４にも付与されることになる。したがって、接着剤２００が設けられる周辺領域１１においてもセパレータ３に反りや撓みが発生することを防止することができる。
【００３２】
なお、本実施形態で用いられるプレス加工装置では、セパレータ３と当接して押圧力を付与するためのプレートは、総ての受圧部３４に当接可能な面積を備えており、当接面が平面になっている。
【００３３】
樹脂フレーム２０１は、発電体１と一対のセパレータ３とが正しい位置関係で配置されるように、また、一対のセパレータ３の間隙を所定の値に保つために設けられる。この樹脂フレーム２０１は、本発明に必須の構成物ではなく、接着剤２００のみを周辺領域１１に充填してもよい。
【００３４】
さて本発明において、セパレータ３の周辺領域１１を接着するために接着層２を形成する接着剤２００は、その接着時における当該接着剤の硬化前の反力が、セパレータの反力より大きい。もちろん当該接着剤の硬化後の反力はセパレータの反力より大きい。詳しくは製造工程において後述する。
【００３５】
冷却液シール部材４は、セパレータ３（単位セルＣ）の外側を流れる冷却液の密封部材であり、弾性を備えた発泡性のゴム（例えば、シリコンゴムやブチルゴム、高分子材料であるエストラマー等の化学的耐性のある弾性部材）が用いられる。冷却液シール部材４は、図１には図示しないが、セパレータ３の周辺領域を取り囲んで形成されている。
【００３６】
（製造工程）
次に、上記単位セルＣの製造方法を、図３〜図６を参照しながら説明する。図面では、単位セルＣを２組、プレス加工装置を用いて製造する場合を示しているが、同時に製造可能な単位セルの枚数に限定はない。発電体１は別工程で既に製造されているＭＥＡを用いるものとする。
【００３７】
まず、図３に示すように、一対のセパレータ３の各々について、冷却液が流れる面に、冷却液シール部材４を設ける。冷却液シール部材４としては、例えば、シリコンゴムやブチルゴム、高分子材料であるエストラマー等の化学的耐性のある弾性部材を利用する。一例として、ディスペンサ５といった供給装置からシールが必要な領域に上記弾性部材を塗布し、必要に応じて熱処理や乾燥処理を加える。この冷却液シール部材４の形成後の高さは、受圧部３４の高さに比べて高すぎて受圧部３４に加わる押圧力に変化が生じないようにする。例えば、単位セルＣを積層した場合に、冷却液の密封は可能でありながら、大きな反力を生じない程度の高さにする。
【００３８】
なお、冷却液シール部材４として、上記したような発泡性ゴムの代わりに、所定の接着剤、例えばシリコーン、イソブチレン、エポキシ変性シリコーンを使用することも可能である。
【００３９】
この冷却液シール部材４を形成する工程は、後述するプレス工程の後に行うようにしてもよい。また、この冷却液シール部材４を形成する工程は、オプションであり、冷却液の密封が不要な場合には省略可能である。
【００４０】
次に、図４の模式図に示すように、アノード極側のセパレータ３Ａとカソード極側のセパレータ３Ｃとで、発電体１を位置合わせしながら挟み込む。このとき、図２に示すような接着層２を形成するように、樹脂フレーム２０１を介在させながら接着剤２００を充填する。上述したように、樹脂フレーム２０１はオプションであり、接着剤２００のみを充填して、一対のセパレータ３間に発電体１を直接挟み込んでもよい。
【００４１】
ここで、接着剤２００は、硬化前においてもセパレータ３の反力より大きい反力を備える。このような特性を示す接着剤を使用した場合、製造時に押圧力が付与され、その押圧力に影響されてセパレータ３内に反力が作用しても、接着剤２００の反力がそれを上回るので、反りや撓みが発生することなく、セパレータを接着することが可能である。
【００４２】
図７は、所定の厚みの接着剤を設けた場合に、その接着剤の上から押圧力を加えるに連れて接着剤の厚み（平均クリアランス）がどのように変化するかを示したものである。図７は、二種類の接着剤Ａ及びＢについて、押圧力と平均クリアランスとの関係を示したものである。平均クリアランスが小さい値ほど、接着剤が押しつぶされていることを示す。図７から判るように、同一の荷重を掛けた場合に、接着剤Ａの方が接着剤Ｂよりも平均クリアランスが大きい。すなわち、接着剤Ａの方が荷重に対して押しつぶされにくいことを示しており、接着剤Ｂに対し、反力が大きいということがいえる。
【００４３】
本実施形態では、この接着剤の反力の大きさに注目し、プレス加工時にセパレータ３が反ろうとする反力より大きい反力でセパレータ３を押し返すような反力を備えた接着剤を用いる。このような接着剤は、プレス加工時に生ずる反力の大きさに応じて適宜選択すべきものである。例えば、熱硬化性接着剤であって硬化前でも形状保持できるものであればよい。具体的には、接着剤の硬化前の反力Ｆａが、セパレータの反ろうとする力Ｆｗよりも大きいような接着剤が好ましく、一般には高粘度のものが適当である。接着剤の反力の決定には、セパレータ３自体の材料とその厚み（セパレータの反力を決める）、クリアランス（接着剤の厚み）、塗布総量などが影響するため、これらを勘案して定める。例えば、接着剤の材料として、シリコーン、エポキシ樹脂、エポキシ変性シリコーン、オレフィン、オレフィン変性シリコーンなどが利用できる。一般に、二液製接着剤など、複数の材料を混合することで粘度を高くすることが可能である。
【００４４】
図５に示すように、このようにして選択した接着剤２００を一対のセパレータ３間に充填し、発電体１を挟み込んでから、プレス加工装置のプレート６間に介在させて、プレート６の間隙を狭めていく。プレート６の間隙が十分小さくなると、図６に示すように、プレート６の表面がセパレータ３の流路３０の山及び周辺領域１１に設けられた受圧部３４に当接し、両者にほぼ同等の押圧力が付与されるようになる。
【００４５】
図８に、プレス加工時に単位セルＣに加わる反力の様子を示す。プレス加工装置のプレート６がセパレータ３に当接すると、セパレータ３には反りや撓みを生じようとする力が生じる。この力としては、＋Ｚ方向（図８の上方向）にセパレータ３が反る場合と、―Ｚ方向（図８の下方向）にセパレータ３が反る場合とが考えられる。
【００４６】
本実施形態によれば、いずれの方向に反力が生じたとしても、セパレータ３に反りや撓みが生じることが防止される。すなわち、セパレータ３に＋Ｚ方向に反ろうとする反力が生じた場合には、受圧部３４がプレート６の表面と当接し、当該周辺領域１１も発電領域１０における押圧力と同等の圧力を受けるので、＋Ｚ方向への反りが防止される。＋Ｚ方向に反ろうとしても受圧部３４がプレート６から受ける押圧力Ｆ１によってプレート６の反りが抑え込まれるのである。
【００４７】
一方、セパレータ３に―Ｚ方向に反ろうとする反力が生じた場合には、セパレータ３が接着剤２００を押しつぶそうとするが、本実施形態では、接着剤２００がこの反力に打ち勝つような反力を有するものを使用しているので、―Ｚ方向への反りも防止される。つまり、―Ｚ方向に反ろうとしても接着剤２００からの反力Ｆ２がセパレータ３へ及ぼされ、接着剤２００の厚みが容易に変化しないため、セパレータ３の−Ｚ方向への反りも抑え込まれる。
【００４８】
図６に、単位セルＣに最大荷重がかけられた場合の断面図を示す。図６に示すように、受圧部３４の当接により＋Ｚ方向への反りが防止され、また、接着剤２００の反力により−Ｚ方向への反りも防止され、セパレータ３の表面に反りや撓みが生じていない。この状態でプレート６を加熱するためのヒータープレート７にエネルギーを印加してプレート６を加熱し、接着剤２００を固化させる。接着剤２００が固化すれば、プレス加工の押圧力を解放しても、硬化した接着剤２００によりセパレータ３間の間隙は一定に保たれるので、セパレータ３に反りや撓みの無いまま単位セルＣが取り出せることになる。
【００４９】
（実施形態２）
上記実施形態１は金属製のセパレータを用いた例であったが、本実施形態２は、カーボン製のセパレータに関する。
図９に、実施形態２におけるカーボンセパレータ３ｂを利用した単位セルＣｂの周辺断面図を示す。平面図については、実施形態１における図１とほぼ同様である。図９に示すように、一対のカーボンセパレータ３ｂが接着剤２００で接着され、発電体１がカーボンセパレータ３ｂ間に狭持されている。
【００５０】
カーボンセパレータ３ｂは、カーボンと樹脂とで構成されている。本実施形態２においても、周辺領域１１において、各マニホールドの縁部とカーボンセパレータ３ｂの最外周縁部とに本発明に係る受圧部３４が設けられている。受圧部３４の発電体１の表面からの高さｈ２は、発電領域１０中の流路３０の山の高さｈ１と同等の高さを備えている。このような構造により、カーボンセパレータ３ｂを接着剤２００で接着する際に、発電領域１０にプレートが接触するのとほぼ同時に、周辺領域１１の受圧部３４もプレートに接触することとなり、発電領域１０で受ける押圧力と同等の押圧力が周辺領域１１の受圧部３４にも付与されることになる。したがって、接着剤２００が設けられる周辺領域１１において、カーボンセパレータ３ｂに＋Ｚ方向（図９の上方向）の反りや撓みが発生することを防止することができる。
【００５１】
なお、接着剤２００は、実施形態１と同様のものを利用するので、実施形態１と同様に、−Ｚ方向（図９の下方向）の反りや撓みが発生することも防止される。
【００５２】
以上のような構造によって、本実施形態２におけるカーボンセパレータ３ｂを用いた場合にも、プレス加工時に実施形態１と同様の作用効果によって、カーボンセパレータ３ｂに反りや撓みが生じることを防止可能である。
【００５３】
（その他の変形例）
本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々に変更して適用することが可能である。例えば、セパレータ３に受圧部３４を設けない従来とおりの構造を採用したとしても、プレス加工装置のプレート６の形状に凸構造（段差構造）を設けることにより、同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
例えば、図１０に示すように、セパレータ３ｃにおける山の高さｈ３と同様の高さｈ４を有する凸構造６１を、セパレータ３ｃの周辺領域１１のいずれかの数カ所に当接するような位置に設けておく。このような凸構造６１を備えたプレート６ｂによって、従来の構造の単位セルをプレス加工すれば、発電領域１０において受ける押圧力と同等の押圧力を周辺領域１１においても受けるため、単位セルに反りや撓みが生じることを防止可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態１に係る単位セル（セパレータ）の全体平面図。
【図２】実施形態１の単位セルＣの周辺領域１１の断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）。
【図３】シール部材形成工程を示す斜視図。
【図４】ホットプレス工程における積層順序を示す斜視図。
【図５】ホットプレス工程を示す斜視図。
【図６】実施形態１のホットプレス工程における単位セルの周辺領域の断面図。
【図７】接着剤による反力の大きさの相違を示す特性図。
【図８】押圧力印加時の接着剤の反力とセパレータの反力との関係図。
【図９】実施形態２の単位セルＣｂ周辺領域１１の断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）。
【図１０】変形例のホットプレス工程における単位セルの周辺領域の断面図。
【符号の説明】
【００５６】
Ｃ  単位セル、１  発電体（膜・電極構造体）、２  接着層、３、３Ａ，３Ｃ  セパレータ、３ｂ  カーボンセパレータ、４  冷却液シール部材、５  ディスペンサ、６、６ｂ  プレート、７  ヒータープレート、１０  発電領域、１１  周辺領域、３０  流路、３１  冷却液用マニホールド、３２  水素ガス用マニホールド、３３  酸化ガス用マニホールド、３４  受圧部、６１  凸構造、１０１  高分子電解質膜、１０２  触媒電極、２００  接着剤、２０１  樹脂フレーム、Ｆ１  押圧力、Ｆ２、Ｆａ  反力、Ｆｗ  力
【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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【図１０】
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