(57)【要約】    【課題】  カソード電極側の排水性が向上し、積層方向にかかる面圧が均一である燃料電池を提供する。    【解決手段】  ＭＥＡ１０のアノード電極１２側には、セパレータ１４が、カソード電極１３側には、セパレータ１５が各々積層され、セパレータ１４のアノード電極１２と対向する面には複数の凸部３１が、セパレータ１５のカソード電極１３と対向する面には複数の凸部４１が配設され、積層方向から見て、凸部３１は、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）がＹ方向の最大長さ（ＬAY）よりも長く、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）は、凸部４１のＸ方向の最大長さ（ＬCX）の奇数倍と略同一であり、Ｙ方向の最大長さ（ＬAY）は、凸部４１のＹ方向の最大長さ（ＬCY）と略同一であり、凸部４１同士のＸ方向の間隔は、凸部４１のＸ方向の最大長さ（ＬCX）と略同一であり、凸部３１と凸部４１が積層方向で重ねられてなる燃料電池１である。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の一方の面にアノード電極が配設され、他方の面にカソード電極が配設されてなり、前記アノード電極及びカソード電極の電解質が配設された面とは反対側の面に各々配設され且つ前記電極と対向する面に形成された複数の凸部によって流体流路を画定してなるセパレータと、を備えてなる燃料電池であって、
前記複数の凸部は、前記セパレータの表面と平行な少なくとも２方向であるＸ方向及びＹ方向に互いに離隔して配列され、
前記積層方向から見て、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部は、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）がＹ方向の最大長さ（ＬAY）よりも長く、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）は、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部のＸ方向の最大長さ（ＬCX）の奇数倍と略同一であり、Ｙ方向の最大長さ（ＬAY）は、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部のＹ方向の最大長さ（ＬCY）と略同一であり、
前記積層方向から見て、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部同士のＸ方向の間隔は、この凸部のＸ方向の最大長さ（ＬCX）と略同一であり、
前記アノード電極と対向する面に形成された凸部と、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部が、前記積層方向で重ねられてなる燃料電池。
【請求項２】
前記積層方向から見て、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部同士のＸ方向の間隔は、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部同士のＸ方向の間隔と略同一である請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記積層方向から見て、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部同士のＹ方向の間隔は、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部同士のＹ方向の間隔と略同一である請求項１または請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記積層方向から見て、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部は、略長方形である請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記積層方向から見て、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部は略正方形である請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記電解質が電解質膜からなり、当該電解質膜、前記アノード電極及びカソード電極によって、膜−電極接合体を構成してなる請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数の凸部が形成され且つ当該複数の凸部によって流体流路を画定してなるセパレータを備えた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般的な固体高分子型燃料電池は、イオン交換膜からなる電解質膜と、この電解質膜の一方の面に配置されたアノード電極（燃料極）と、前記電解質膜の他方の面に配置されたカソード電極（酸化剤極）からなる膜−電極接合体（ＭＥＡ：Membrane  Electrode  Assembly、以下、単に「ＭＥＡ」という）と、このＭＥＡを挟んだ両側に各々配設されたセパレータにより単セルを構成し、この単セルを複数積層して燃料電池スタックとしているものがある。
【０００３】
このような燃料電池に使用されるセパレータとしては、前記ＭＥＡと対向する面側に凹凸形状が形成されており、凸部が前記電極に接触し、凹部がガスを流通させるためのガス流路となるものがある。すなわち、前記アノード電極側に配設されたセパレータは、このガス流路に燃料ガス（例えば、水素を含むガス）を流通させてアノード電極に燃料ガスを供給すると共に、前記凸部の頂面がアノード電極と接触し、前記カソード電極側に配設されたセパレータは、このガス流路に酸化剤ガス（例えば、酸素を含むガス、通常は空気）を流通させてカソード電極に酸化剤ガスを供給すると共に、前記凸部の頂面がカソード電極と接触する構成となっている。また、前記ガス流路は、燃料電池で行われた電気化学反応によって生じた生成水等の水分を外部に排出する役割も果たしている。
【０００４】
前記燃料電池では、その発電特性を向上させるため、前記生成水を前記ガス流路から外部に効率よく排出することが要求されている。そこで、生成水を積極的に外部に排出することが可能な燃料電池用セパレータとして、例えば、ガス流路領域の外形が線対称形状であって、線対称軸上にガス供給口とガス排出口とを同軸配列し、当該ガス供給口から線対称軸方向に供給されるガス流を順次分流する複数の凸部を、前記ガス流路領域に配列し、これら複数の凸部により前記ガス流路を画成した構成を備えたものが紹介されている。このセパレータは、アノード電極側に形成された前記凸部と、カソード電極側に形成された前記凸部が、同じ形状（セル積層方向に垂直な断面形状が略正方形）を有している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、天然黒鉛粉末を熱硬化性樹脂で結合してなる複合体から構成され、表面に所定形状のリブ部が形成された燃料電池用セパレータも紹介されている。この燃料電池用セパレータも、アノード電極側に形成されたリブと、カソード電極側に形成されたリブが同じ形状（セル積層方向に垂直な断面形状が略正方形）を有している。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１７８７０号公報
【特許文献２】特開２００４−６４３２号公報
【特許文献３】実開平６−７２１５９号公報
【特許文献４】特開平８−２０３５４６号公報
【特許文献５】特開２００４−１６４９２７号公報
【特許文献６】特開平１１−１７６４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された燃料電池用セパレータは、アノード電極と対向する面（接触する面）に形成された凸部（リブ）と、カソード電極と対向する面に形成された凸部（リブ）が、同じ形状を備えているため、生成水等、外部に排出すべき水分が多く存在するカソード電極側と、外部に排出すべき水分が比較的少ないアノード電極側とで、同じ形状のガス流路が形成されることになる。したがって、アノード電極側に比べてカソード電極側の排水性が相対的に低下するという現象が生じる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、カソード電極側の排水性を向上させると共に、積層方向にかかる面圧を均一にすることが可能な燃料電池用セパレータを備えた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】
【０００８】
この目的を達成するため本発明は、電解質の一方の面にアノード電極が配設され、他方の面にカソード電極が配設されてなり、前記アノード電極及びカソード電極の電解質が配設された面とは反対側の面に各々配設され且つ前記電極と対向する面に形成された複数の凸部によって流体流路を画定してなるセパレータと、を備えてなる燃料電池であって、前記複数の凸部は、前記セパレータの表面と平行な少なくとも２方向であるＸ方向及びＹ方向に互いに離隔して配列され、前記積層方向から見て、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部は、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）がＹ方向の最大長さ（ＬAY）よりも長く、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）は、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部のＸ方向の最大長さ（ＬCX）の奇数倍と略同一であり、Ｙ方向の最大長さ（ＬAY）は、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部のＹ方向の最大長さ（ＬCY）と略同一であり、前記積層方向から見て、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部同士のＸ方向の間隔は、この凸部のＸ方向の最大長さ（ＬCX）と略同一であり、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部と、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部が、前記積層方向で重ねられてなる燃料電池を提供するものである。
【０００９】
この構成を備えた燃料電池は、セパレータの表面と平行な少なくとも２方向であるＸ方向及びＹ方向に互いに離隔して配列された複数の凸部によって流体流路が形成されているため、この流体流路を流通する流体（燃料ガス、酸化剤ガス、生成水等）は、当該凸部により効率よく分流され、生成水は、燃料電池の電気化学反応で使用された後の排出ガスと共に効率よく外部に排出される。
【００１０】
また、前述したＸ方向及びＹ方向における長さの関係から、積層方向から見て、アノード電極と対向する面に形成された凸部が、カソード電極と対向する面に形成された凸部よりも、前記大きい面積を有することになる。すなわち、外部に排出すべき水が多く存在するカソード電極側の流体流路を、アノード電極側の流体流路よりも広くとることができる。したがってカソード電極側の排水性をさらに向上することができる。
【００１１】
さらにまた、アノード電極と対向する面に形成された凸部と、カソード電極と対向する面に形成された凸部が、前記積層方向で常に重ねられるため、積層方向にかかる面圧を均一にすることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる燃料電池では、前記積層方向から見て、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部同士のＸ方向の間隔は、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部同士のＸ方向の間隔と略同一とすることができる。
【００１３】
そしてまた、前記積層方向から見て、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部同士のＹ方向の間隔は、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部同士のＹ方向の間隔と略同一と略同一とすることができる。
【００１４】
また、本発明にかかる燃料電池では、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部の形状は、前述した条件を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば、前記積層方向から見て、前記Ｘ方向に長い略長方形となるよう構成することができる。また、この凸部は、前記積層方向から見て、前記Ｘ方向に長い長丸形状や楕円形状、あるいは多角形等、他の形状とすることもできる。
【００１５】
また、本発明にかかる燃料電池では、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部の形状は、前述した条件を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば、前記積層方向から見て、略正方形となるよう構成することができる。また、この凸部は、前記積層方向から見て、円形や多角形、長方形、長丸、楕円等、他の形状であってもよい。
【００１６】
さらにまた、本発明にかかる燃料電池は、積層方向から見て、前記アノード電極と対向する面に形成された凸部は、前記カソード電極と対向する面に形成された凸部に対し略相似形となるように構成することもできる。すなわち、アノード電極と対向する面に形成された凸部を、カソード電極と対向する面に形成された凸部よりも一回り大きく構成することができる。このように構成することで、セパレータを積層する際に、当該セパレータが横方向に若干ずれても、このずれを許容することができ、アノード電極と対向する面に形成された凸部と、カソード電極と対向する面に形成された凸部とが積層方向で重ねられた状態を維持することができる。したがって、より確実に積層方向にかかる面圧を均一にすることができる。
【００１７】
そしてまた、本発明にかかる燃料電池では、前記電解質が電解質膜からなり、当該電解質膜、前記アノード電極及びカソード電極によって、膜−電極接合体を構成することもできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかる燃料電池は、アノード電極と対向する面に形成された凸部と、カソード電極と対向する面に形成された凸部との、積層方向から見た長さの関係から、アノード電極と対向する面に形成された凸部が、カソード電極と対向する面に形成された凸部よりも大きい面積を有することになるため、外部に排出すべき水が多く存在するカソード電極側の流体流路を、アノード電極側の流体流路よりも広くとることができる。この結果、カソード電極側の流体流路における排水性を向上することができる。また、アノード電極と対向する面に形成された凸部と、カソード電極と対向する面に形成された凸部が、前記積層方向で重ねられているため、当該積層方向にかかる面圧を均一にすることができる。この結果、優れた発電性能及び信頼性を備えた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】
【００１９】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる燃料電池スタック及び燃料電池について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池のアノード電極側に配置されるセパレータの平面図、図２は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池のカソード電極側に配置されるセパレータの平面図、図３は、図１に示すセパレータの一部を拡大して示す平面図、図４は、図２に示すセパレータの一部を拡大して示す平面図、図５は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池のセル積層方向を上下方向とした姿勢での全体概略図、図６は、本実施の形態にかかる燃料電池スタックの構成要素である単セルの一部を拡大して示す断面図である。
【００２１】
図１〜図６に示すように、本発明の実施の形態にかかる燃料電池１は、電解質膜１１と、この電解質膜１１の一面に配置されたアノード電極１２（燃料極）と、電解質膜１１の他面に配置されたカソード電極１３（酸化剤極）と、からなるＭＥＡ１０を備えている。このＭＥＡ１０のアノード電極１２側には、セパレータ１４が配設され、カソード電極１３側には、セパレータ１５が配設されている。そして、このＭＥＡ１０とセパレータ１４及び１５によって単セル９を構成し、この単セル９を複数枚積層してセル積層体とし、このセル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２をそれぞれ配置してスタック２３を構成し、スタック２３をセル積層方向に締め付けて、スタック２３の外側でセル積層方向に延びる締結部材２４（例えば、テンションプレート、スルーボルト等）とボルト２５またはナットで固定したものからなる。
【００２２】
電解質膜１１は、燃料ガスから供給された水素イオンをアノード電極１２からカソード電極１３に移動させる役割を果たしている。
【００２３】
アノード電極１２及びカソード電極１３は、例えば、触媒層及び拡散層から構成されている。触媒層は、電解質膜１１に接して配置され、例えば、炭素粒子と、固体電解質と、当該炭素粒子に担持された触媒とを備えて構成されている。前記触媒としては、例えば、白金または白金合金等が好適に用いられている。燃料ガスから供給された水素が触媒層に達すると、触媒の表面で水素分子は活性な２個の水素原子に変わる。触媒表面ではさらに酸化反応が進行して、２個の水素イオンと２個の電子が放出されるが、水素イオンは、前述した電解質膜１１中に浸入する。この触媒層では、前記触媒と固体電解質との配合割合を変化させることで、触媒利用効率の低下を抑えて電池性能を向上させている。
【００２４】
また、拡散層は、流体を通過させる機能と、触媒層及びセパレータを導通させる機能とを有する導電体である。具体的には、拡散層は、セパレータの流体流路から供給される反応ガスを触媒層側へ移動させるための透水性を備えている。
【００２５】
セパレータ１４及び１５は、単セル９同士を区切る境界であり、隣の単セル９との間でアノード電極１２とカソード電極１３とが接触して単セル９同士が短絡しないようにする役割を果たすと同時に、隣り合う単セル９間の電気的コネクタの役割を果たしている。このセパレータ１４及び１５は、電子伝導性が高いと共に、耐食性に優れており、且つガス雰囲気において金属イオンを放出しないという特徴を有している。これらの条件を満足する材料として、例えば、カーボンや金属や導電性樹脂が使われる。
【００２６】
アノード電極１２側に配設されるセパレータ１４は、アノード電極１２と対向する面１４Ａの発電領域に複数の凸部３１が形成されている。これら複数の凸部３１は、セパレータ１４の表面１４Ａと平行な２方向であるＸ方向（図１及び図３に矢印Ｘで示す方向）及びＸ方向と直角なＹ方向（図１及び図３に矢印Ｙで示す方向）に互いに離隔して並んだ状態で配列されている。そして、これらの凸部３１は、各々同じ形状を有しており、燃料ガス（例えば、水素を含むガス）が流通する燃料ガス流路３５を画定している。
【００２７】
凸部３１は、セル積層方向から見て（平面視で）、Ｘ方向の長さ（ＬAX）がＹ方向の長さ（ＬAY）よりも長い長方形を有している。具体的には、凸部３１のＸ方向の長さ（ＬAX）は、Ｙ方向の長さ（ＬAY）に対し３倍の長さを有している。凸部３１と、この凸部３１と隣接する凸部３１とのＸ方向の間隔は、図３に示すように、Ｙ方向の長さ（ＬAY）と同一となっている。また、凸部３１と、この凸部３１と隣接する凸部３１とのＹ方向の間隔も、図３に示すように、Ｙ方向の長さ（ＬAY）と同一となっている。
【００２８】
また、セパレータ１４のＹ方向端部には、燃料ガスが供給される燃料ガス供給口３２が形成され、Ｙ方向とは反対側の端部には、燃料ガスが排出される燃料ガス排出口３３が形成されている。さらにまた、セパレータ１４のＸ方向端部には、酸化剤ガス（例えば、酸素を含むガス、通常は空気）が供給される酸化剤ガス供給口４２が形成され、Ｘ方向とは反対側の端部には、酸化剤ガスが排出される酸化剤ガス排出口４３が形成されている。
【００２９】
カソード電極１３側に配設されるセパレータ１５は、カソード電極１３と対向する面１５Ａの発電領域に複数の凸部４１が形成されている。これら複数の凸部４１は、セパレータ１５の表面１５Ａと平行な２方向であるＸ方向（図２及び図４に矢印Ｘで示す方向）及びＹ方向（図２及び図４に矢印Ｙで示す方向）に互いに離隔して並んだ状態で配列されている。そして、これらの凸部４１は、各々同じ形状を有しており、酸化剤ガス（例えば、空気）が流通する酸化剤ガス流路４５を画定している。
【００３０】
凸部４１は、セル積層方向から見て（平面視で）、Ｘ方向の長さ（ＬCX）がＹ方向の長さ（ＬCY）と同一の正方形を有している。また、凸部４１の一辺の長さ（ＬCX、ＬCY）は、凸部３１のＹ方向の長さ（ＬAY）と同一となっている。これより、前述した凸部３１のＸ方向の長さ（ＬAX）は、凸部４１のＸ方向の長さ（ＬCX）の３倍となる。
【００３１】
また、凸部４１と、この凸部４１と隣接する凸部４１とのＸ方向の間隔は、図４に示すように、凸部４１の一辺の長さ（ＬCX、ＬCY）と同一となっている。そしてまた、凸部４１と、この凸部４１と隣接する凸部４１とのＹ方向の間隔も、図４に示すように、凸部４１の一辺の長さ（ＬCX、ＬCY）と同一となっている。すなわち、凸部４１同士のＸ方向及びＹ方向の間隔は、前述した凸部３１同士のＸ方向及びＹ方向の間隔（ＬAY）と同一となっている。
【００３２】
なお、後に詳述するが、これらの凸部４１は、ＭＥＡ１０を挟んだ両側に、セパレータ１４と、セパレータ１５とを各々積層した際に、凸部３１と重なり合うように、凸部４１のＸ方向の縁あるいはＸ方向とは反対方向の縁が、凸部３１のＸ方向の縁あるいはＸ方向とは反対方向の縁と同じ位置になるように（互いの対応する縁が揃うように）配設されている。
【００３３】
また、セパレータ１５のＸ方向端部には、酸化剤ガスが供給される酸化剤ガス供給口４２が形成され、Ｘ方向とは反対側の端部には、酸化剤ガスが排出される酸化剤ガス排出口４３が形成されている。セパレータ１５のＹ方向端部には、燃料ガスが供給される燃料ガス供給口３２が形成され、Ｙ方向とは反対側の端部には、燃料ガスが排出される燃料ガス排出口３３が形成されている。
【００３４】
この構成を備えたセパレータ１４をＭＥＡ１０のアノード電極１２側の面に、セパレータ１５をＭＥＡ１０のカソード電極１３側の面に、それぞれ積層してなる単セル９では、特に図６に示すように、セパレータ１４に形成された凸部３１の１つに対し、セパレータ１５に形成された２つの凸部４１が、互いの間にある間隔を含んで対応することになる。したがって、セパレータ１４及び１５を積層する際に、これらが多少横ずれしたとしても、凸部３１と凸部４１は、互いに重なり合った状態を維持することができるため、ＭＥＡ１０に対し、セル積層方向にかかる面圧を均一化することができる。このため、優れた発電効率を維持することができる。また、セパレータ１５に形成される酸化剤ガス流路４５は、セパレータ１４に形成される燃料ガス流路３５よりも、総体積（総容積）が大きくなっている。
【００３５】
この構成を備えた燃料電池１では、燃料ガス供給口３２から供給された燃料ガス（水素）が燃料ガス流路３５を流通し、酸化剤ガス供給口４２から供給された酸化剤ガス（空気）が酸化剤ガス流路４５を流通する。ここで、燃料ガス流路３５は、複数の凸部３１によってその形状が画定されており、酸化剤ガス流路４５は、複数の凸部４１によってその形状が画定されているため、燃料ガス及び酸化剤ガスは、燃料ガス流路３５全体及び酸化剤ガス流路４５全体に、ほぼ均一に流通する。したがって、各単セル９では、発電領域全体に亘って、以下の電気化学反応が生じる。すなわち、
アノード電極１２側では、    Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-
カソード電極１３側では、    （１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ
燃料電池全体としては、      Ｈ2＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ
この時、酸化剤ガス流路４５には、前記電気化学反応によって生じた生成水が流れることになるが、前述したように、酸化剤ガス流路４５は、燃料ガス流路３５よりも、総体積が大きくなっているため、酸化剤ガス排出口４３から生成水を、排出ガスと共に効率よく外部に排出することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、セル積層方向から見て、凸部３１のＸ方向の長さ（ＬAX）を、凸部４１のＸ方向の長さ（ＬCX）の３倍とした場合について説明したが、これに限らず、凸部３１のＸ方向の長さ（ＬAX）は、例えば、凸部４１のＸ方向の長さ（ＬCX）の約３倍、約５倍等、奇数倍とほぼ等しい長さとなるように設定してもよい。また、本実施の形態では、凸部３１のＹ方向の長さ（ＬAY）を、凸部４１のＹ方向の長さ（ＬCY）と同一とした場合について説明したが、これに限らず、凸部３１のＹ方向の長さ（ＬAY）は、例えば、凸部４１のＹ方向の長さ（ＬCY）とほぼ同一であればよい。したがって、例えば、図７に示すような構成にすることもできる。
【００３７】
図７に示す実施の形態では、凸部４１の一辺の長さ（ＬCX、ＬCY）を、前述した実施の形態よりも若干短くし、凸部４１が、凸部３１の縁との間にマージン（Ｗ）を持って内側に位置するようにしている。このようにすることで、セパレータ１４及び１５を積層する際に、これらが多少横ずれしたとしても、凸部３１と凸部４１との間には、マージン（Ｗ）の余裕があるため、互いに重なり合った状態をさらに確実に維持することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、セル積層方向から見て、凸部３１が長方形を有し、凸部４１が正方形を有するように構成したが、これに限らず、凸部３１は、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）がＹ方向の最大長さ（ＬAY）よりも長い形状であればよく、例えば、長丸や楕円、多角形等であってもよい。また、凸部４１は、円や多角形、あるいは長方形、長丸、楕円等、他の形状であってもよい。なお、前述した実施の形態の場合、凸部３１は、セル積層方向から見て長方形なので、Ｘ方向の最大長さ（ＬAX）が長辺となる。
【００３９】
そしてまた、凸部３１と凸部３１との間隔、凸部４１と凸部４１との間隔は、凸部３１と凸部４１がセル積層方向で重なり合うことが可能な範囲で、Ｘ方向及びＹ方向共に、任意に設定することができる。
【００４０】
さらにまた、本実施の形態では、凸部３１を、Ｘ方向及びＹ方向に互いに離隔して並んだ状態で配列した場合について説明したが、これに限らず、凸部３１は、例えば、図８に示すように、千鳥状等、他の配列パターンに適宜配設してもよい。この場合、凸部４１の配設位置は、凸部３１とセル積層方向で重なり合うように適宜決定すればよい。
【００４１】
また、本発明では、固体高分子型燃料電池について説明したが、これに限らず、本発明は、他の種類の燃料電池にも適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる燃料電池のアノード電極側に配置されるセパレータの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる燃料電池のカソード電極側に配置されるセパレータの平面図である。
【図３】図１に示すセパレータの一部を拡大して示す平面図である。
【図４】図２に示すセパレータの一部を拡大して示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる燃料電池のセル積層方向を上下方向とした姿勢での全体概略図である。
【図６】本実施の形態にかかる燃料電池スタックの構成要素である単セルの一部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例にかかるアノード電極側に配設されるセパレータの凸部と、カソード電極側に配設されるセパレータの凸部とが重なった状態を模式的に示す平面図である。
【図８】本発明の他の実施例にかかるアノード電極側に配設されるセパレータの凸部の配置を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…燃料電池、９…単セル、１０…ＭＥＡ、１１…電解質膜、１２…アノード電極、１３…カソード電極、１４、１５…セパレータ、２３…スタック、３１、４１…凸部、３５…燃料ガス流路、４５…酸化剤ガス流路
【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】
2006331688.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006331688.tif 000009
【図８】
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