(57)【要約】【課題】プレート間隔のばらつきを低減させる燃料電池用単セルを提供する。【解決手段】積層されて燃料電池１構成する燃料電池用単セル６０であって、供給された作動ガスで発電する膜−電極接合体６４と、膜−電極接合体６４を周囲から保持する保持部材６５と、膜−電極接合体６４及び保持部材６５を挟持する一対のセパレータ６２，６３とを備え、保持部材６４は、単セル６０の積層方向に突出してセパレータ６２，６３と当接し、セパレータ６２，６３との間隔を規定する突部２１を備える。【選択図】図２
2006331783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層されて燃料電池を構成する燃料電池用単セルであって、
供給された作動ガスで発電する膜−電極接合体と、
前記膜−電極接合体を周囲から保持する保持部材と、
前記膜−電極接合体及び保持部材を挟持する一対のセパレータと、
を備え、
前記保持部材は、単セルの積層方向に突出して前記セパレータと当接し、前記セパレータとの間隔を規定する突部を備える、
ことを特徴とする燃料電池用単セル。
【請求項２】
前記セパレータは、作動ガスの流路となってその作動ガスを膜−電極接合体に供給する凹凸部と、前記保持部材の突部が当接する平面部とを有し、
前記突部は、前記セパレータの凹凸部が前記膜−電極接合体に当接する状態のときに、前記保持部材の平面部に当接する、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用単セル。
【請求項３】
前記突部は、弾性率が前記セパレータの弾性率よりも低く、弾性変形を生じてセパレータに当接する、
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池用単セル。
【請求項４】
前記突部は、前記セパレータと当接する面が、前記膜−電極接合体と平行に形成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池用単セル。
【請求項５】
前記保持部材は、
積層されたときに、保持している前記膜−電極接合体に作動ガスを供給又は排出するマニホールドを形成する連通孔と、
前記連通孔又は前記セパレータと前記膜−電極接合体の間を通流する作動ガスをシールするシール部と、
を備え、
前記突部は、前記シール部に沿って形成されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池用単セル。
【請求項６】
前記突部は、前記シール部の外周に形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池用単セル。
【請求項７】
前記突部は、前記シール部の内周に形成されている、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の燃料電池用単セル。
【請求項８】
前記シール部は、圧縮シールである、
ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の燃料電池用単セル。
【請求項９】
前記シール部は、前記突部の高さよりも前記セパレータ側に突出する、
ことを特徴とする請求項８に記載の燃料電池用単セル。
【請求項１０】
前記シール部は、接着シールである、
ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の燃料電池用単セル。
【請求項１１】
前記突部は、前記連通孔と前記膜−電極接合体との間の作動ガス流路に放射状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の燃料電池用単セル。
【請求項１２】
前記突部は、前記連通孔と前記作動ガス流路の間に、隣接するセパレータ及び保持部材に備えられるシール部と対向する位置に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の燃料電池用単セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用単セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレート及び膜−電極接合体（Membrane Electrode Assemblies、以下「ＭＥＡ」と略す）を有するセルを積層する燃料電池は、起電力の向上と燃料電池自体を小形とすることが要求される。しかし、プレートを薄肉にすると剛性が低下してたわんでしまい、作動ガスのシール性の悪化やセルの位置ずれが起こるなどの問題が生じてしまう。
【０００３】
そこで、ＭＥＡを保持するプレートの周縁部に溝を設けてその溝にガスケットを配置する平面プレート状カーボン材が提案された（特許文献１参照）。この発明では、溝にガスケットを形成することによってシール部を薄肉とし、従来よりも燃料電池を小形にしながらシール性の向上とセルの位置ずれの防止を図っている。
【特許文献１】特開２０００−１３３２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の発明のようにシール部のみを薄肉としても、燃料電池自体を小形にするには不十分であった。また、積層したセルに対して均一に面圧を加えても中間層に位置するセルに対しては加えられる面圧が小さくなる。そのため、薄肉プレートを使用するとプレートの剛性が不足して波打つようにたわんでしまうため、プレート間隔にばらつきが生じてしまう。
【０００５】
そこで、このようなばらつきを防ぐためにプレートの間隔を管理するリブを形成しようとすると、複雑な加工処理を必要としてしまう。さらに、プレート間隔を管理する別体の部材を組み込んだ場合には、部品点数の増加によって組立作業時間やコストの増加といった問題点を生じさせる。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、新たな部材を追加することなくプレート間隔のばらつきを低減させる燃料電池用単セル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】
【０００７】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
本発明は、積層されて燃料電池（１）を構成する燃料電池用単セル（６０）であって、供給された作動ガスで発電する膜−電極接合体（６４）と、前記膜−電極接合体（６４）を周囲から保持する保持部材（６５）と、前記膜−電極接合体（６４）及び保持部材（６５）を挟持する一対のセパレータ（６２，６３）と、を備え、前記保持部材（６４）は、単セル（６０）の積層方向に突出して前記セパレータ（６２，６３）と当接し、前記セパレータ（６２，６３）との間隔を規定する突部（２１）を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、膜−電極接合体保持部材に設けられた突部がセパレータと接することによって膜−電極接合体保持部材とセパレータとの距離を管理して間隔のばらつきを低減させることができる。これによって、作動ガスや冷却水の圧力損失の上昇や流れ分配の悪化、シール不良を防ぐことができる。また、プレート間隔を管理するために別体の部材を必要としないため、部品点数を増加させずにコストの増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明による燃料電池１を示す図であり、図１（Ａ）は燃料電池１全体の斜視図、図１（Ｂ）は側面図である。燃料電池１は、第１固定エンドプレート２と、第２固定エンドプレート３と、可動エンドプレート４と、バネ５と、セルスタック６とを備える。
【００１１】
図１（Ａ）に示すように、セルスタック６は積層方向の両端に第１固定エンドプレート２及び可動エンドプレート４を備える。可動エンドプレート４は、セルスタック６と反対側に第２固定エンドプレート３を備える。第１固定エンドプレート２と第２固定エンドプレート３は、エンドプレート固定部材９とそれぞれ固着されている。
【００１２】
また、図１（Ｂ）に示すように可動エンドプレート４と第２固定エンドプレート３との間には複数のバネ５が介挿されている。バネ５は、可動エンドプレート４を第１固定エンドプレート２の方向に付勢する。したがって、セルスタック６は可動エンドプレート４を介してバネ５によって均一に面圧を加えられている。
【００１３】
セルスタック６は、単セル６０を積層して構成される。単セル６０は、ＭＥＡプレート６１と、アノードセパレータ６２と、カソードセパレータ６３とを備える。
【００１４】
図２は、本発明による第１実施形態のＭＥＡプレート６１を示す図である。図２は、ＭＥＡプレート６１のアノードセパレータ６２に対する接合面を示す。
【００１５】
ＭＥＡプレート６１は、ＭＥＡ６４と、その周縁部に設けられたＭＥＡ６４を保持するＭＥＡ保持部材６５とを備える。ＭＥＡ６４は、詳細は後述するように燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応によって電気を発生させる。
【００１６】
ＭＥＡ保持部材６５は、中央部が開口している長方形のプレートで形成される。ＭＥＡ保持部材６５は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの絶縁性無機材料で形成される。ＭＥＡ保持部材６５は、ＭＥＡ６４をプレート中央で保持する。さらに、ＭＥＡ保持部材６５は短辺に沿って作動ガスや冷却水が通流するマニホールドを形成する連通孔を備える。
【００１７】
これらの連通孔は、酸化剤ガス入口孔１２、冷却水入口孔１３、燃料ガス出口孔１４、燃料ガス入口孔１５、冷却水出口孔１６及び酸化剤ガス出口孔１７である。各連通孔の高さは、ＭＥＡ６４の略１／３の高さである。また、酸化剤ガス入口孔１２と酸化剤ガス出口孔１７とは、ＭＥＡ保持部材６５の対角に位置するように形成される。同様に燃料ガス入口孔１５と燃料ガス出口孔１４とは、ＭＥＡ保持部材６５の対角に位置するように形成される。例えば、図２に示すように燃料ガス入口孔１５がＭＥＡ保持部材６５の右上方に位置する場合には、左下方に燃料ガス出口孔１４が位置する。冷却水入口孔１３は、酸化剤ガス入口孔１２と燃料ガス出口孔１４との間に形成される。冷却水出口孔１６は、燃料ガス入口孔１５と酸化剤ガス出口孔１７との間に形成される。
【００１８】
連通孔から導入された作動ガスは、拡散通路２０ａを経由してＭＥＡ６４と接触する。図２に示すように、燃料ガスは燃料ガス入口孔１５から拡散通路２０ａを通過してＭＥＡ６４と接触する。ＭＥＡ６４と接触した燃料ガスは、収束通路２０ｂを通過して燃料ガス出口孔１４から排出される。
【００１９】
通流する作動ガスや冷却水が互いに接触することを防ぐ必要があるため、ＭＥＡプレート６１とアノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３との間は、シール材２２によってシールされる。シール材２２は、ＭＥＡ保持部材６５に形成される平行な２本の突部２１の間に備えられる。シール材２２は、接着シール剤である。突部２１は、ＭＥＡ保持部材６５の外周及びマニホールドを形成する連通孔の外周に設けられる。また、突部２１はＭＥＡ保持部材６５とアノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３との接合面について両面に形成されている。
【００２０】
図３は、積層した単セル６０を図２のIII−III断面で切断した断面図である。単セル６０は、アノードセパレータ６２とカソードセパレータ６３とがＭＥＡプレート６１を挟み込むように構成される。
【００２１】
ＭＥＡプレート６１に備えられるＭＥＡ６４は、電解質膜６４ａと、アノード電極６４ｂと、カソード電極６４ｃとを有する。電解質膜６４ａは、燃料ガスと酸化剤ガスとが混じり合わないように隔離する。電解質膜６４ａは、アノード電極６４ｂ側で生成された水素イオンをカソード電極６４ｃ側まで運ぶ。電解質膜６４ａの外側には、一方にアノード電極６４ｂが他方にカソード電極６４ｃが配置されている。
【００２２】
アノード電極６４ｂは、アノード触媒層とアノードガス拡散層とを有する。アノード触媒層は、燃料ガスに含まれる水素を水素イオンと電子に分離させる。アノード触媒層は、電解質膜６４ａとの接触面に形成される。アノードガス拡散層は、供給された燃料ガスをアノード触媒層に拡散させる。アノードガス拡散層は、アノード触媒層の外側に形成される。
【００２３】
カソード電極６４ｃは、カソード触媒層とカソードガス拡散層とを有する。カソード触媒層は、アノード電極６４ｂで生成された水素イオンと電子とを酸化剤ガスに含まれる酸素と反応させて水を生成する。このとき、アノード電極６４ｂからカソード電極６４ｃに電子が移動することによって電流が流れる。カソード触媒層は、電解質膜６４ａとの接触面に形成される。カソードガス拡散層は、供給された酸化剤ガスをカソード触媒層に拡散させる。カソードガス拡散層は、カソード触媒層の外側に形成される。
【００２４】
アノードセパレータ６２は、電極反応で生じる電気を集電するために導電性を有する材料で形成される。本実施形態では、アノードセパレータ６２は金属製である。アノードセパレータ６２は、中央に溝状の凹凸部６２ａを備える。凹凸部６２ａは、ＭＥＡプレート６１に対する接合面で燃料ガス流路３１を形成する。アノードセパレータ６２は、ＭＥＡプレート６１と同様に長辺方向両端部に作動ガスや冷却水が通流するマニホールドを形成する連通孔を備えている。燃料ガスマニホールドは、アノードセパレータ６２のＭＥＡプレート６１に対する接合面において燃料ガス流路３１にて連通する。
【００２５】
カソードセパレータ６３は、金属製である。カソードセパレータ６３は、中央に備えられた凹凸部６３ａが酸化剤ガス流路３２を形成する。カソードセパレータ６３は、ＭＥＡプレート６１と同様に長辺方向両端部に作動ガスや冷却水が通流するマニホールドを形成する連通孔を備える。酸化剤ガスマニホールドは、カソードセパレータ６３のＭＥＡプレート６１に対する接合面において酸化剤ガス流路３２にて連通する。
【００２６】
隣接する単セル６０のアノードセパレータ６２とカソードセパレータ６３との接合面では、アノードセパレータ６２の中央に形成された凹凸部６２ａ及びカソードセパレータ６３に形成された６３ａによって冷却水流路３３が形成される。冷却水マニホールドは、冷却水流路３３にて連通する。
【００２７】
ＭＥＡ保持部材６５には、前述のように突部２１を備えている。突部２１は、単セル６０の積層方向に突出する。また、平行に形成される２本の突部２１は、それぞれ同じ突出量である。突部２１の先端部は、ＭＥＡ保持部材６５と平行な面を形成する。したがって、突部２１は先端面でアノードセパレータ６２と当接する。同様に、カソードセパレータ６３との接合面では突部２１はカソードセパレータ６３と当接する。
【００２８】
図３に示すように、隣接する単セル６０のアノードセパレータ６２とカソードセパレータ６３との間には、通流する冷却水をシールするシール材２３が配置される。本実施形態では、シール材２３はシール材２２と同様に接着シールである。
【００２９】
次に、本実施形態における単セル６０を用いた燃料電池の作用について説明する。図４は、単セル６０の一部の断面図であり、図４（Ａ）は図２のIVＡ−IVＡ断面図、図４（Ｂ）は図２のIVＢ−IVＢ断面図である。図４（Ａ）は、冷却水入口孔１３を通過するように切断する断面図である。また、図４（Ｂ）は、燃料ガス出口孔１４を通過して切断する断面図である。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、突部２１とシール材２２はマニホールドを形成する連通孔１３の周縁に備えられる。矢印Ｄは、冷却水の流れを示す。冷却水は、シール材２２によって燃料ガス流路３１や酸化剤ガス流路３２に浸入しないようにシールされる。また、シール材２３は冷却水が外部に漏れ出すことを防止する。このような構成で冷却水は、冷却水マニホールドから冷却水通路３３に向かって通流する。このようにして、冷却水は冷却水通路３３を通流して発電時に生じる熱を冷却する。
【００３１】
図４（Ｂ）に示すように、燃料ガスマニホールドと燃料ガス流路３１は連通する。矢印Ｅは、燃料ガスの流れを示す。燃料ガスは、シール材２２によって酸化剤ガス及び冷却水又は燃料電池の外部からシールされている。図４（Ｂ）は、通流する燃料ガスが燃料ガス通路３１から燃料ガス出口孔１４に至るまでの経路を示している。このようにして燃料ガスはＭＥＡ６４と接触し、酸化剤ガス流路３２を通流する酸化剤ガスと前述したように電気化学反応を起こして電力を発生する。
【００３２】
突部２１は、前述のようにアノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３と当接する。したがって、突部２１の高さはすべて同一することによって、アノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３とＭＥＡ保持部材６５は、その間隔を一定にして各プレートをそれぞれ平行とすることができる。
【００３３】
本実施形態によれば、ＭＥＡ保持部材６５に突部２１を設けてセパレータと当接することによって、ＭＥＡプレート６１とアノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３との間隔を一定に管理することができる。また、突部２１とセパレータとの当接面の平面度を高くすることによって、平面度が悪化しやすいセパレータを積層時に矯正して高い平面度を維持することができる。したがって、薄肉セパレータを使用して燃料電池を構成しても、セパレータのたわみによってプレート間隔がばらつくことを防止できる。これにより、単セル６０の積層時に面圧を均等にかけることができる。よって、本実施形態ではシール性を向上させるとともに、作動ガスや冷却水といった作動流体の圧力損失の増大を抑えて流体の分配性を向上させることができる。
【００３４】
また、本実施形態によればプレートの間隔を管理するために別体の部材を追加する必要が無い。したがって、部品点数を増加させることがなくプレートの間隔の管理を可能とする。そのため、組立作業性を悪化させずにコストの上昇も抑えることができる。さらに、ＭＥＡ保持部材６５に突部を設けているため、ＭＥＡ保持部材６５の強度が向上してＭＥＡ６４の取り扱いが容易になる。
【００３５】
さらに、本実施形態ではシール材２２に接着シールを採用している。接着シールは、圧縮シールと比較してシール反力をより小さく抑えることができる。したがって、シール材の反力によって生ずるＭＥＡプレート６１やセパレータのたわみや偏りを低減させることができる。また、突部２１は平行に２本設けられているため、その間に接着シールを塗布することによって、接着シールの位置決め機構の役割を果たすことができる。さらに、突部２１はシール材２２のはみ出しを防ぐことができるため、シール不良や流路断面積の減少などの弊害も防止することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図５は、本発明による第２実施形態のＭＥＡプレートを使用した単セルの断面を示す図であり、図５（Ａ）はＭＥＡプレートとセパレータを接合する前の状態を示す図、図５（Ｂ）は接合した後の状態を示す図である。
【００３７】
なお以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【００３８】
図５（Ａ）に示すように、ＭＥＡ保持部材１６５の突部１２１と対向するアノードセパレータ６２の外周部６２ｂと中央の凹凸部６２ａとの積層方向の距離をａとする。また、ＭＥＡ保持部材１６５から積層方向に突出する突部高さをｂとする。
【００３９】
本実施形態では、ＭＥＡ保持部材１６５の突部高さｂをａよりも高くなるように形成する。また、突部１２１は少なくともその一部の弾性率がアノードセパレータ６２やカソードセパレータ６３の弾性率よりも小さくなるように形成する。
【００４０】
突部１２１は、単セルを構成する際にセパレータに押圧される。この場合に突部１２１の弾性率はセパレータの弾性率よりも小さいため、積層時には突部１２１が潰される。したがって、突部１２１はアノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３と常に接触状態となる。
【００４１】
本実施形態によれば、ＭＥＡ保持部材１６５から積層方向に突出した突部１２１は、対向するセパレータに確実に接触させることができる。したがって、プレート間隔をより厳密に管理することが可能となる。よって、さらにシール性を向上させるとともに各流体の圧力損失の低減や流体の分配性の向上を図ることができる。
【００４２】
（第３実施形態）
図６は、本発明による第３実施形態のＭＥＡプレートを使用した単セルを短辺方向にプレート端部からＭＥＡにかけて切断する断面を示す図である。
【００４３】
突部２２１は、作動ガスの流路からみてシール材２２２の外側に形成される。形成される突部２２１は１本のみである。また、本実施形態においてはシール材２２２は、接着シールであっても圧縮シールであってもよい。
【００４４】
本実施形態によれば、シール材２２２が圧縮シールの場合には、突部２２１がシールの潰し代をコントロールしてプレート間隔を管理する。また、シール２２２が接着シールの場合には、接着工程時に塗布された接着シール剤がプレートの外側に流出すること防ぐことができる。
【００４５】
また、内部加圧型の燃料電池に採用した場合には、シール材２２２の外側に配置されている突部２２１が作動流体の外部漏れに対してより確実なシール性を発揮することができる。
【００４６】
（第４実施形態）
図７は、本発明による第２実施形態のＭＥＡプレートを使用した単セルの断面を示す図であり、図７（Ａ）はＭＥＡプレートとセパレータを接合する前の状態を示す図、図７（Ｂ）は接合した後の状態を示す図である。
【００４７】
ＭＥＡ保持部材３６５の形状は、第１実施形態と同様である。シール材３２２には、圧縮シールを用いる。シール材３２２は、リップがセパレータと接するように配置する。なお、シール材３２２の成形は、たとえば射出成形などによって容易に成形することができる。
【００４８】
以上の構成により、シール材３２２のピーク面圧はアノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３に対してかかることになる。したがって、ＭＥＡ保持部材３６５にかかる荷重は減少する。
【００４９】
本実施形態によれば、ＭＥＡ保持部材３６５に対する負荷を軽減することができる。したがって、ＭＥＡ保持部材３６５の材料を従来よりもクリープしやすい材料を採用することが可能となる。これにより、候補材の選択肢を広げることができるため、原材料のコスト低減などの効果を期待できる。
【００５０】
（第５実施形態）
図８は、本発明による第５実施形態のＭＥＡプレートを示す図であり、図８（Ａ）は、ＭＥＡプレートのアノードセパレータ６２に対する接合面を示す図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００５１】
図８（Ａ）に示すように、ＭＥＡ保持部材４６５は収束通路４２０ｂと燃料ガス出口孔４１４との間に突部４１９を形成する。したがって、図８（Ｂ）に示すように突部４１９が形成される部分は、ＭＥＡ保持部材４６５やアノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３の間に備えられたシール材４２２及び４２３に挟まれる。
【００５２】
突部４１９が形成されていない場合には、燃料ガスや酸化剤ガスの流路はシール材４２２及び４２３の反力によってセパレータが押圧され、流路断面積が減少してしまう。本実施形態では、突部４１９を上述のようにシール材４２２及び４２３に挟まれる位置に設けるため、突部４１９が対向するアノードセパレータ６２やカソードセパレータ６３を支持することができる。
【００５３】
本実施形態によれば、突部４１９がシール材４２２及び４２３によって受ける反力を支えることによって、セパレータのたわみを低減することができる。したがって、燃料ガスや酸化剤ガスの流路断面積を確保するとともにシール不良を防ぐことができる。また、シール材４２２及び４２３の反力を受ける突部４１９がＭＥＡ保持部材４６５に成形されているために、別部材を挿入する必要が無い。したがって、部品点数の増加を抑えることができ、組立作業を簡便にしてコストを低減させることができる。
【００５４】
（第６実施形態）
図９は、本発明による第６実施形態のＭＥＡプレートを示す図である。図９は、ＭＥＡプレートのアノードセパレータ６２に対する接合面を示す。
【００５５】
ＭＥＡ保持部材５６５は、マニホールドを形成する連通孔とＭＥＡ６４との間の収束通路５２０ｂにディフューザ５１９を形成する。図９に示すように、ディフューザ５１９は燃料ガス出口孔１４からＭＥＡ６４に対して放射状に形成される。ディフューザ５１９は、通流する燃料ガスをＭＥＡ６４全域に拡散するように整流させる。また、ディフューザ５１９は、単セルの積層方向に突出するように形成される。ディフューザ５１９は、同様に図示しない燃料ガス入口孔側の拡散通路にも形成される。また、ＭＥＡ保持部材５６５のカソードセパレータ６３との接合面では、酸化剤ガスの拡散通路及び収束通路にディフューザ５１９が形成されている。
【００５６】
さらに、ディフューザ５１９は、アノードセパレータ６２及びカソードセパレータ６３と当接する。ディフューザ５１９とセパレータの当接面は、ＭＥＡ保持部材５６５と平行に形成される。したがって、本実施形態によれば、ディフューザ５１９が第１実施形態における突部と同様の役割を果たしてプレート間隔を管理することができる。
【００５７】
また、本実施形態によればディフューザ５１９が作動ガスの流路の役割を果たすことになる。したがって、作動ガスを通流する流路を形成するためにセパレータに凹凸部を形成する必要がなくなる。したがって、セパレータの加工に要する工数を削減することができる。さらに、セパレータの加工時に生ずるたわみを抑制することができる。このようにしてセパレータの平面度を向上させることによって、シール性、面圧均一性、流れ分配性などを向上させることができる。
【００５８】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００５９】
例えば、突部は凸条に形成せずに等間隔に形成してもよい。また、実施形態に示したＭＥＡ保持部材の連通孔の位置及び形状は一例であり、例えば冷却水マニホールドを形成する連通孔は、プレート上部及び下部に配置してもよい。さらに、ＭＥＡ保持部材やセパレータの材質についても限定する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による単セルを採用した燃料電池の全体図である。
【図２】本発明による第１実施形態の単セルを構成するＭＥＡプレートを示す図である。
【図３】本発明による第１実施形態の単セルの断面図であり、図２のIII−III断面図である。
【図４】本発明による第１実施形態における作動ガス及び冷却水の流れを示す図である。
【図５】本発明による第２実施形態の単セルを示す図である。
【図６】本発明による第３実施形態の単セルを示す図である。
【図７】本発明による第４実施形態の単セルを示す図である。
【図８】本発明による第５実施形態の単セルを構成するＭＥＡプレート及び単セルの断面を示す図である。
【図９】本発明による第６実施形態の単セルを構成するＭＥＡプレートを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１２  酸化剤ガス入口孔（連通孔）
１３  冷却水入口孔（連通孔）
１４  燃料ガス出口孔（連通孔）
１５  酸化剤ガス出口孔（連通孔）
１６  燃料ガス入口孔（連通孔）
１７  冷却水出口孔（連通孔）
２１  突部
２２，２３  シール材（シール部）
６０  単セル
６１  ＭＥＡプレート
６２  アノードセパレータ（セパレータ）
６３  カソードセパレータ（セパレータ）
６４  ＭＥＡ  （膜−電極接合体）
６５  ＭＥＡ保持部材（保持部材）
【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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