(57)【要約】【課題】固体高分子電解質膜の寿命を延ばす。【解決手段】固体高分子電解質膜１のうちシール部材Ｓ１およびＳ３より外周側の部位１ａの周囲には、還元ガス（燃料ガスを含む）または不活性ガスが流通または充填されている。そのため、固体高分子電解質膜１のうちシール部材Ｓ１、Ｓ２より外周側に露出する部位１ａは、酸化ガスに接触することなくなり劣化が遅くなる。そのため、固体高分子電解質膜１の寿命が延び、結果、燃料電池セル１０およびこの燃料電池セル１０を備える燃料電池の寿命も延びる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体高分子電解質膜と、前記固体高分子電解質膜の一方に配置された燃料極と、前記固体高分子電解質膜の他方に配置された酸化極と、前記固体高分子電解質膜との間に前記燃料極を挟む燃料極側セパレータと、前記固体高分子電解質膜との間に前記酸化極を挟む酸化極側セパレータと、を備えた燃料電池セルを少なくとも１以上備える燃料電池であって、
前記燃料電池セルは、
前記固体高分子電解質膜と前記燃料極側セパレータとの間に介在し且つ前記燃料極の周囲を囲んでその内側の燃料ガス流通領域をシールする第１シール部材と、前記固体高分子電解質膜と前記酸化極側セパレータとの間に介在し且つ前記酸化極の周囲を囲んでその内側の酸化ガス流通領域をシールする第２シール部材と、を備え、
前記固体高分子電解質膜のうち第１シール部材および第２シール部材より外周側の部位の周囲には、還元ガスまたは不活性ガスが流通または充填されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池であって、
前記両シール部材の外周側を囲んで前記酸化極側セパレータと前記燃料極側セパレータとの間に介在する第３シール部材を設けることで、前記第１シール部材および前記第２シール部材の外周側且つ前記第３シール部材の内周側に密閉領域を設け、
前記密閉領域内には、還元ガスまたは不活性ガスを流通または充填されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池であって、
前記燃料極側セパレータには、外部から前記燃料ガス流通領域へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給通路と、前記燃料ガス流通領域から外部へ燃料ガスを排出する燃料ガス排出通路と、を備え、
前記燃料ガス流通領域と前記密閉領域とを連通する連通部を備え、該連通部を介して前記燃料ガス流通領域から前記密閉領域に燃料ガスを供給していることを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池であって、
前記第１シール部材に、前記連通部が設けられていることを特徴とする燃料電池。
【請求項５】
請求項３に記載の燃料電池であって、
前記燃料極側セパレータに、前記連通部が設けられていることを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
請求項４または５に記載の燃料電池であって、
前記連通部が、少なくとも前記燃料ガス供給通路の近傍に設けられていることを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
請求項４または５に記載の燃料電池であって、
前記連通部が、少なくとも前記燃料ガス供給通路および前記燃料ガス排出通路のそれぞれの近傍に設けられていることを特徴とする燃料電池。
【請求項８】
請求項２に記載の燃料電池であって、
前記燃料極側セパレータには、外部から前記燃料ガス流通領域へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給通路と、前記燃料ガス流通領域から外部へ燃料ガスを排出する燃料ガス排出通路と、を備え、
何れか一方の前記セパレータには、外部から前記密閉領域へ還元ガスまたは不活性ガスを供給するための供給孔を備えることを特徴とする燃料電池。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料電池であって、
何れか一方の前記セパレータには、前記密閉領域に供給した還元ガスまたは不活性ガスを排出するための排出孔を備えることを特徴とする燃料電池。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の燃料電池であって、
前記供給孔には、前記燃料ガス流通領域に供給される燃料ガスと同一のガスが供給されることを特徴とする燃料電池。
【請求項１１】
請求項２に記載の燃料電池であって、
前記燃料極側セパレータには、外部と前記密閉領域とを連通して前記密閉領域に燃料ガスを供給する燃料ガス供給通路と、前記燃料ガス供給通路の近傍に設けられ前記密閉領域と前記燃料ガス流通領域とを連通する連通路と、前記燃料ガス流通領域または前記密閉領域と外部とを連通して燃料ガスを排出する燃料ガス排出通路と、燃料ガス排出通路の近傍に設けられ前記密閉領域と燃料ガス流通領域とを連通する連通路と、を備えることを特徴とする燃料電池。
【請求項１２】
請求項１に記載の燃料電池であって、
少なくとも１以上の前記燃料電池セルを収容するケーシングを備え、
前記ケーシング内に還元ガスまたは不活性ガスが流通または充填されていることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子電解質膜の両側に燃料極と酸化極とを配して一対のセパレータで挟み込んだ燃料電池セルおよびこの燃料電池セルを備える燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池には、例えば特許文献１および２に開示されるように固体高分子電解質膜の両側に燃料極（アノード電極）と酸化極（カソード電極）とを配して一対のセパレータで挟み込んだ構造のものがある。燃料極の反応面に燃料ガス（例えば水素）を供給すると、水素がイオン化されて該水素イオンが固体高分子電解質膜を通じて酸化極側の移動する。このとき生じた電子が外部回路に取り出されて直流の電気エネルギーとして利用される。酸化極においては酸化ガス（例えば酸素を含む空気）が供給され、この酸素と上記水素イオンおよび電子とが反応して水が生成される。
【０００３】
従来構造では、固体高分子電解質膜と両セパレータとの間において各電極の外周を囲むように配置されたシール部材（例えばＯリング）により、燃料ガスおよび酸化ガスが外部に漏れないようになっている。これにより供給ガスの無駄がでずに効率的な運転ができる。
【特許文献１】特開２０００−１８２６３９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来構造では、固体高分子電解質膜のうち両シール部材より外周側の部分は、酸化ガスに接触することで早く劣化する場合がある。
【０００５】
本発明はこのような従来技術をもとに為されたもので、燃料電池の固体高分子電解質膜のうちシール部材より外周側に露出する部位の劣化を遅らせることで、固体高分子電解質膜の寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池は、固体高分子電解質膜と、前記固体高分子電解質膜の一方に配置された燃料極と、前記固体高分子電解質膜の他方に配置された酸化極と、前記固体高分子電解質膜との間に前記燃料極を挟むセパレータと、前記固体高分子電解質膜との間に前記酸化極を挟むセパレータと、を備えた燃料電池セルを少なくとも１以上備える燃料電池であって、
前記燃料電池セルは、前記固体高分子電解質膜と前記燃料極側セパレータとの間に介在し且つ前記燃料極の周囲を囲んでその内側の燃料ガス流通領域をシールする第１シール部材と、前記固体高分子電解質膜と前記酸化極側セパレータとの間に介在し且つ前記酸化極の周囲を囲んでその内側の酸化ガス流通領域をシールする第２シール部材と、を備え、
前記固体高分子電解質膜のうち第１シール部材および第２シール部材より外周側の部位の周囲には、還元ガスまたは不活性ガスが流通または充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、固体高分子電解質膜のうち第１シール部材および第２シール部材より外周側の部位は、酸化ガスと接触することがなくなり寿命が延びる。これにより、固体高分子電解質膜の寿命が延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【０００９】
第１実施形態
まず、第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態を示すもので、図１ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図１ｂは図１ａ中のＩｂ−Ｉｂ断面線に沿う断面図である。
【００１０】
この実施形態の燃料電池（燃料電池スタック）は、例えば車両用駆動源として利用され、図１に示す燃料電池セル１０を図示せぬ集電板およびエンドプレートを介して複数多段に積層したものである。
【００１１】
図１ａに示すように、燃料電池セル１０は、固体高分子電解質膜１およびアノード電極（燃料極）２およびカソード電極（酸化極）５を積層した電極膜構造体と、この電極膜構造体を挟み込む一対のセパレータ８、９と、を備える。固体高分子電解質膜１には、例えばナフィオン膜に代表されるようなプロトン伝導性の高い膜が利用されている。燃料極２および酸化極５は、いずれも触媒層３、６とガス拡散層４、７とを備えて構成されている。触媒層３および６にはＰｔを担持したカーボン粒子と高分子電解質（電解質溶液から溶媒を除去したもの）との混合物が利用されている。また、ガス拡散層４および７には、多孔質層である多孔質カーボンペーパーに撥水処理を施したものが利用されている。セパレータ８および９には、カーボンブロック（緻密カーボン）が利用されている。
【００１２】
固体高分子電解質膜１は、図１ａに示すようにこれを挟む燃料極２および酸化極５の外周からはみ出す大きさに形成され、且つ、セパレータ８およびセパレータ９の外周からはみ出さない大きさに形成されている。
【００１３】
燃料極側セパレータ８には、外部から燃料ガス（この例では水素）を供給するための貫通口８ｃ（燃料ガス供給通路）と、燃料ガスを（例えば直線状または蛇行状などに）流通ガイドさせる溝状の流路８ｂと、該流路８ｂから燃料ガスを排出するための貫通口８ｄ（燃料ガス排出通路）と、を備えている。これにより、燃料極側セパレータ８と固体高分子電解質膜１との間に狭持される燃料極２に燃料ガスが供給されるようになっている。
【００１４】
一方、酸化極側セパレータ９には、外部から酸化ガス（この例では空気であり、酸素を含むその他の気体でもよい）を供給するための貫通口９ｃ（酸化ガス供給通路）と、酸化ガスを（例えば直線状または蛇行状などに）流通ガイドさせる溝状の流路９ｂと、該流路９ｂから酸化ガスを排出するための貫通口９ｄ（酸化ガス排出通路）と、を備えている。これにより、酸化極側セパレータ９と固体高分子電解質膜１との間に狭持される酸化極５に酸化ガスが供給されるようになっている。
【００１５】
固体高分子電解質膜１と燃料極側セパレータ８との間には、燃料極２の外周側を囲むようにシール部材Ｓ１が設けられ、このシール部材Ｓ１がその内周側と外周側とを区画している。シール部材Ｓ１の内周側の領域Ｒ１は、燃料ガスが流通しうる燃料ガス流通領域Ｒ１である。
【００１６】
固体高分子電解質膜１と酸化極側セパレータ９との間には、酸化極５の外周側を囲むようにシール部材Ｓ２が設けられ、このシール部材Ｓ２がその内周側と外周側とを区画している。シール部材Ｓ２の内周側の領域Ｒ２は、酸化ガス（この例では酸素を含む空気）を流通させる酸化ガス流通領域Ｒ２であり、シール部材Ｓ２より外周側には酸化ガスが漏れないようになっている。なお、上述したシール部材Ｓ１、Ｓ２および後述する第３シール部材Ｓ３にはフッ素系ゴムが利用されている。
【００１７】
そしてこの実施形態では、固体高分子電解質膜１のうち第１シール部材Ｓ１および第２シール部材Ｓ２より外周側の部位１ａの劣化を防止するために、該部位１ａの周囲に還元ガス（燃料ガスを含む）または不活性ガスが流通または充填されている。
【００１８】
具体的には、第１シール部材Ｓ１および第２シール部材Ｓ２の外周側に第３シール部材Ｓ３を設けて二重シール構造とすることで、第１シール部材Ｓ１および第２シール部材Ｓ２の外周側で且つ第３シール部材Ｓ３の内周側に密閉領域Ｒ３を設け、この密閉領域Ｒ３内に還元ガスまたは不活性ガスを流通または充填している。
【００１９】
さらに具体的には、燃料ガス流通領域Ｒ１と密閉領域Ｒ３とを連通する連通部１１を設けて、燃料ガス流通領域Ｒ１から密閉領域Ｒ３に常に燃料ガスが入り込むことができる構造となっている。この第１実施形態では、連通部１１は第１シール部材Ｓ１に設けてある。なお、第１シール部材Ｓ１に設けた連通部１１は、この例では切欠であるが、貫通孔、切欠、溝などどのような構造であってもよい。
【００２０】
作用
次に、このように構成された第１実施形態の燃料電池の動作について説明する。
【００２１】
燃料電池には、外部から燃料ガス（この例では水素）が供給されるとともに酸化ガス（この例では空気）が供給される。これらの供給ガスは必要に応じて加湿されている。
【００２２】
セパレータ８の燃料ガス供給通路８ｃから供給される水素は、流路８ｂを流通したのち、燃料ガス排出通路８ｄから外部に排出される。また、セパレータ９の酸化ガス供給通路９ｃから供給される空気は、流路９ｂを流通したのち、酸化ガス排出通路９ｄから外部に排出される。
【００２３】
このとき、燃料極２で生成される水素イオンが固体高分子電解質膜１を介して酸化極５に移動して酸化極５で酸素と反応して、水が生成される。この反応時に生じた電子が外部回路に取り出されて直流の電気エネルギーとして利用される。
【００２４】
そして、流路８ｂに供給された水素ガスの一部は、燃料ガス流通領域Ｒ１から第１シール部材Ｓ１の切欠１１を通じて密閉領域Ｒ３に流れ込む。これにより、密閉領域Ｒ３に存在する酸化ガスの濃度が低く維持されるようになっている。
【００２５】
効果
この第１実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
【００２６】
（１）第１実施形態では、固体高分子電解質膜１のうち燃料ガス流通領域Ｒ１および酸化ガス流通領域Ｒ２より外周側の部位１ａは、その周囲に還元ガス（燃料ガスを含む）または不活性ガスが流通または充填されている。そのため、固体高分子電解質膜１のうちシール部材Ｓ１、Ｓ２より外周側の部位１ａは、酸化ガスに接触することなくその劣化が遅くなる。これにより、固体高分子電解質膜１の寿命が延びる。結果、燃料電池セル１０およびこの燃料電池セル１０を備える燃料電池の寿命も延びる。
【００２７】
なお、図８はその効果を図であって、固体高分子電解質膜１が、酸化雰囲気（空気雰囲気）に放置された場合と、還元雰囲気（水素雰囲気）に放置された場合と、でどのような耐久性能を示すか実験した結果を示している。図８に示すように、サンプルＡ（水素雰囲気９０％ＲＤに一ヶ月放置した固体高分子電解質膜）は、サンプルＢ（空気雰囲気９０％ＲＤに一ヶ月放置した固体高分子電解質膜）に比べ、引張応力に対する耐久性能が高く、劣化の進行が遅いことがわかる。つまりは、上記実施形態の如く固体高分子電解質膜１の外周部１ａが露出する領域に還元ガスまたは不活性ガスを流通または充填した構造を採ることで、固体高分子電解質膜１の寿命を延ばし、結果、燃料電池セル１０および燃料電池の寿命を延ばすことができることがわかる。
【００２８】
（２）また、第１実施形態では、第１シール部材Ｓ１および第２シール部材Ｓ２の外周側を囲む第３シール部材Ｓ３を配置した二重シール構造とすることで、第１シール部材Ｓ１および第２シール部材Ｓ２の外周側で且つ第３シール部材Ｓ３の内周側に密閉領域Ｒ３を設け、この密閉領域Ｒ３内に還元ガスまたは不活性ガスを流通または充填した構造である。
【００２９】
そのため、例えば後述する第７実施形態のようなケーシング２１を必要とする構造に比べてコンパクトな構造で、上記（１）の効果が得られる。
【００３０】
（３）また、第１実施形態では、燃料ガス流通領域Ｒ１と密閉領域Ｒ３とを連通する連通部１１を備える構造である。つまり、常に燃料ガス流通領域Ｒ１から密閉領域Ｒ３に燃料ガスが入り込む構造である。
【００３１】
そのため、本発明では例えば密閉領域Ｒ３に予め還元ガスまたは不活性ガスを充填しておくだけの構造であってもよいが、このような構造と異なり、第１実施形態では常に水素（還元ガスの一つ）を密閉領域Ｒ３に供給できるため、還元ガスの濃度を常に高く維持しやすい利点がある。つまり、酸化ガスの濃度を常に低く維持しやすい利点がある。
【００３２】
また、この構造では、例えば還元ガスまたは不活性ガスを供給するための配管を別途追加する必要がないため、コンパクトな構造にできる。
【００３３】
（４）また、第１実施形態では、第１シール部材Ｓ１に連通部１１（この例では切欠であるが、貫通孔、溝などその他の形態であってもよい）が設けられている。そのため、簡素な構造で、燃料ガス流通領域Ｒ１と密閉領域Ｒ３とを連通できる。
【００３４】
（５）また、第１実施形態では、連通部１１が燃料ガス供給通路８ｃの近傍に設けられている。そのため、連通部１１から密閉領域Ｒ３に水素を押し込みやすい。また、密閉領域Ｒ３に純度の高い燃料ガスを供給しやすい。
【００３５】
以下、その他の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態で第１実施形態と同一または類似の構造については同一符号を付して、その構造および作用効果の説明は省略する。
【００３６】
第２実施形態
図２は本発明の第２実施形態の燃料電池の燃料電池セルを示すものである。
【００３７】
図２に示すようにこの第２実施形態では、燃料ガス流通領域Ｒ１と密閉領域Ｒ３とを連通する連通部１２が燃料極側セパレータ８に設けられている点で第１実施形態と異なっているが、それ以外は同様の構造である。そのため、この第２実施形態の燃料電池によれば、第１実施形態と同様の（１）〜（３）効果を得ることができる。
【００３８】
この第２実施形態のその他の効果としては、次のものがあがられる。
【００３９】
第２実施形態では、連通部１２は溝として形成されているため、連通部の加工が容易となる利点がある。
【００４０】
また、第２実施形態では、連通部１２が燃料ガス供給通路８ｃの近傍に設けられているため、連通部１２から密閉領域Ｒ３に燃料ガスを押し込みやすく、また密閉領域Ｒ３に純度の高い燃料ガスを供給しやすい利点がある。
【００４１】
なお、構造上、シール部材Ｓ１に連通部を設けた方が好ましい場合は第１実施形態を採用し、セパレータ８に連通部を設けた方が好ましい場合は第２実施形態を採用すればよい。
【００４２】
第３実施形態
図３は本発明の第３実施形態の燃料電池の燃料電池セル１０を示すものである。
【００４３】
図３に示すように第３実施形態では、燃料ガス供給通路８ｃの近傍に連通部１２が設けられている点で第２実施形態と同様であるが、燃料ガス排出通路８ｄの近傍にも連通部１３が設けられている点で第２実施形態と異なっている。このような構造により、燃料ガス流通領域Ｒ１を流通する燃料ガスの動圧を利用して、密閉領域Ｒ３内に燃料ガスをスムーズに流通させやすい構造となる。
【００４４】
そのため、この第３実施形態によれば、第１および第２実施形態の効果に加え、常にフレッシュな燃料ガスを密閉領域Ｒ３に供給できる利点がある。
【００４５】
なお、第１〜第３実施形態ではいずれも連通部が燃料ガス供給通路８ｃまたは燃料ガス排出通路８ｄの近傍に設けられている例であるが、本発明にあってはその他の部位に連通部を設けてもよい。
【００４６】
第４実施形態
図４は本発明の第４実施形態の燃料電池の燃料電池セル１０を示すものである。
【００４７】
図４に示すように第４実施形態では、外部から密閉領域Ｒ３に燃料ガスを供給する点で第１〜第３実施形態と異なっている。より具体的には、セパレータ８に、外部（供給配管４０）から密閉領域Ｒ３に燃料ガスを供給するための供給孔１４を設けてある。
【００４８】
このため、第４実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）（２）と同様の効果を得ることができる。また、第４実施形態によれば、燃料ガス流通領域Ｒ１用（発電用）の燃料ガスと、密閉領域Ｒ３用の燃料ガスと、を別々にしたことで、密閉領域Ｒ３への燃料ガスの供給量や濃度を管理をできる利点がある。なお、第４実施形態では、何れか一方の前記セパレータ８、９に供給孔１４を設けて、外部から密閉領域Ｒ３に燃料ガスを供給すれば良いものとする。
【００４９】
第５実施形態
図５は本発明の第５実施形態の燃料電池の燃料電池セル１０を示すものである。
【００５０】
図５に示すように第５実施形態では、外部（供給配管４０）から密閉領域Ｒ３に燃料ガスを供給する点で第４実施形態と同様であるが、さらにセパレータ８に、密閉領域Ｒ３に供給した燃料ガスを外部（排出配管５０）へ排出するための排出孔１５を設けた点で第４実施形態と異なっている。
【００５１】
この第５実施形態によれば、第４実施形態の効果に加え、燃料ガスを密閉領域Ｒ３にスムーズに流通させることができる。そのため、常にフレッシュな燃料ガスを密閉領域Ｒ３に供給できる利点がある。
【００５２】
なお、第５実施形態では、何れか一方のセパレータ８、９に排出孔１５を設けて、密閉領域Ｒ３に供給した燃料ガスを外部へ排出すれば良いものとする。
【００５３】
また、上記第４実施形態および第５実施形態では、外部（供給配管４０）から燃料ガスとは異なるその他のガス（還元ガスまたは不活性ガス）を密閉領域Ｒ３に供給してもよいが、燃料ガスと同一のガスを密閉領域Ｒ３に供給する構造であると、装置が簡素化される利点がある。
【００５４】
第６実施形態
図６は本発明の第６実施形態の燃料電池の燃料電池セル１０を示すものである。
【００５５】
図６に示すように第６実施形態では、燃料ガス流通領域Ｒ１への燃料ガスの供給と密閉領域Ｒ３への燃料ガスの供給とを一元化した点で第３実施形態と同様であるが、燃料ガス流通領域Ｒ１への燃料ガスの供給を密閉領域Ｒ３を介して間接的に行っている点で第３実施形態と異なっている。
【００５６】
具体的には、燃料極側セパレータ８には、外部と密閉領域Ｒ３とを連通して密閉領域Ｒ３に燃料ガスを供給する燃料ガス供給通路１６と、燃料ガス供給通路１６の近傍に設けられ密閉領域Ｒ３と燃料ガス流通領域Ｒ１とを連通する連通路１７と、が設けられている。また、燃料極側セパレータ８には、燃料ガス流通領域Ｒ１（なお密閉領域Ｒ３でもよい）と外部とを連通して燃料ガスを排出する燃料ガス排出通路１９と、燃料ガス排出通路１９の近傍に設けられ密閉領域Ｒ３と燃料ガス流通領域Ｒ１とを連通する連通路１８と、が設けられている。両連通路１７、１８は、いずれもセパレータ８に形成された溝として構成されている。
【００５７】
第６実施形態によれば、第３実施形態のように燃料ガス供給通路８ｃから燃料ガス流通領域Ｒ１に燃料ガスを直接供給する構造ではなく、燃料ガス供給通路８ｃから密閉領域Ｒ３を介して間接的に燃料ガス流通領域Ｒ１に燃料ガスを供給する構造であるが、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、密閉領域Ｒ３の流通抵抗と燃料ガス流通領域Ｒ１の流通抵抗との設定により、密閉領域Ｒ３と燃料ガス流通領域Ｒ１とへの燃料ガスの流通比を設定できる。
【００５８】
第７実施形態
図７は本発明の第７実施形態の燃料電池の燃料電池セル１０を示すものである。
【００５９】
図７に示すように第７実施形態では、第３シール部材Ｓ３を備えずに燃料電池セル１０を収容するケーシング２１を備えて、このケーシング２１内に還元ガスまたは不活性ガスが流通または充填してある点で第１〜第６実施形態と異なっている。ケーシング２１内の燃料電池セル１０には配管２３および配管２４を通じて燃料ガスが供給排出され、また配管２５および配管２６を通じて酸化ガスが供給排気される。また、ケーシング２１内の空間Ｒ４には、貫通部２２を通じて還元ガス（燃料ガスも含む）または不活性ガスが流通または充填される。
【００６０】
このような第７実施形態によれば、燃料電池セル１０を収容するケーシング２１があるため第１〜第６実施形態に比べ大型化しやすいが、単純な構造で、第１実施形態の効果（１）と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
なお第７実施形態では、一つの燃料電池セル１０をケーシング２１に収容した例を示したが、本発明にあっては複数の燃料電池セル１０を１つのケーシング２１内に収容する構造であってもよい。
【００６２】
以上要するに、本発明にあっては、固体高分子電解質膜の外周部の露出部を還元ガスまたは不活性ガスで保護することで、固体高分子電解質膜の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、図１ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図１ｂは図１ａ中のＩｂ−Ｉｂ断面線に沿う断面図。
【図２】本発明の第２実施形態を示すもので、図２ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図２ｂは図２ａ中のＩＩｂ−ＩＩｂ断面線に沿う断面図。
【図３】本発明の第３実施形態を示すもので、図３ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図３ｂは図３ａ中のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面線に沿う断面図。
【図４】本発明の第４実施形態を示すもので、図４ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図４ｂは図４ａ中のＩＶｂ−ＩＶｂ断面線に沿う断面図。
【図５】本発明の第５実施形態を示すもので、図５ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図５ｂは図５ａ中のＶｂ−Ｖｂ断面線に沿う断面図。
【図６】本発明の第６実施形態を示すもので、図６ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図６ｂは図６ａ中のＶＩｂ−ＶＩｂ断面線に沿う断面図。
【図７】本発明の第７実施形態を示すもので、図７ａは燃料電池を構成する燃料電池セルの縦断面図、図７ｂは図７ａ中のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面線に沿う断面図である。
【図８】本発明の効果を説明する図。
【符号の説明】
【００６４】
１…固体高分子電解質膜
１ａ…外周側の部位
２…燃料極
５…酸化極
８…燃料極側セパレータ
８ｃ…燃料ガス供給通路
８ｄ…燃料ガス排出通路
９…酸化極側セパレータ
９ｃ…酸化ガス供給通路
９ｄ…酸化ガス排出通路
１０…燃料電池セル
１１…切欠（連通部）
１２…連通部
１３…連通部
１４…供給孔
１５…排出孔
１６…燃料ガス供給通路
１７…連通路
１８…連通路
１９…燃料ガス排出通路
２１…ケーシング
Ｒ１…燃料ガス流通領域
Ｒ２…酸化ガス流通領域
Ｒ３…密閉領域
Ｓ１…第１シール部材
Ｓ２…第２シール部材
Ｓ３…第３シール部材
【図１】
2006048936.tif 000003
【図２】
2006048936.tif 000004
【図３】
2006048936.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006048936.tif 000007
【図６】
2006048936.tif 000008
【図７】
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【図８】
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