(57)【要約】【課題】  固体高分子型燃料電池において、各セル内でのＭＥＡの位置決めを容易に行うことを可能にする。【解決手段】  アノード側のガスケット４に弾性変形可能な突出部４ａが、ガスケット４にその内側に向けて突出して設けられており、ＭＥＡ９をガスケット４が装着されたセパレータ１に載置する際、突出部４ａが圧縮変形しながらアノード８がガスケット４の内側に嵌め込まれることにより、アノード８がガスケット４の内側領域に配置される。また、カソード側のガスケット１４に弾性変形可能な突出部１４ａが、ガスケット１４にその内側に向けて突出して設けられており、ガスケット１４が装着されたセパレータ１１を、ＭＥＡ９が載置されたセパレータ１上に設置する際、突出部１４ａが圧縮変形しながらカソード１８がガスケット１４の内側に嵌め込まれることにより、カソード１８がガスケット１４の内側領域に配置される。【選択図】  図１
2006324170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面に第１のガス流路が形成されるとともに、前記第１のガス流路を囲むようにリング状の第１のガスケットが設けられた第１のセパレータの前記一主面の前記第１のガスケットの内側領域に、高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟んで形成された第１及び第２の電極とを有する膜／電極接合体の前記第１の電極が位置するように、前記膜／電極接合体を配置する第１工程と、
一主面に第２のガス流路が形成されるとともに、前記第２のガス流路を囲むようにリング状の第２のガスケットが設けられた第２のセパレータを、前記第２のセパレータの前記一主面の前記第２のガスケットの内側領域に前記膜／電極接合体の前記第２の電極が位置するように、前記膜／電極接合体が配置された前記第１のセパレータ上に設置することにより、前記第１のセパレータと前記第２のセパレータとの間に前記膜／電極接合体が挟持されたセルを作製する第２工程と、
作製された前記セルを複数積層してセルスタックを作製する第３工程とを有し、
前記第１工程を行う際に前記第１のガスケットに対して前記第１の電極を位置決めするための弾性変形可能な第１の突出部が、前記第１のガスケットにその内側に向けて突出して設けられており、
前記第１工程において、前記第１の突出部が前記第１の電極に押圧されて圧縮変形しながら前記第１の電極が前記第１のガスケットの内側に嵌め込まれることにより、前記第１の電極が前記第１のガスケットの内側領域に配置される固体高分子型燃料電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１の電極の平面形状が矩形であるとともに、前記第１のガスケットが略矩形のリング状に設けられており、前記第１のガスケットの前記第１の突出部が前記第１の電極の矩形表面の対向する２辺のうちの少なくとも一方に対応する位置に設けられている請求項１に記載の固体高分子型燃料電池の製造方法。
【請求項３】
前記第２工程を行う際に前記第２の電極に対して前記第２のガスケットを位置決めするための弾性変形可能な第２の突出部が、前記第２のガスケットにその内側に向けて突出して設けられており、
前記第２工程において、前記第２の突出部が前記第２の電極に押圧されて圧縮変形しながら前記第２の電極が前記第２のガスケットの内側に嵌め込まれることにより、前記第２の電極が前記第２のガスケットの内側領域に配置される請求項１に記載の固体高分子型燃料電池の製造方法。
【請求項４】
前記第２の電極の平面形状が矩形であるとともに、前記第２のガスケットが略矩形のリング状に設けられており、前記第２のガスケットの前記第２の突出部が前記第２の電極の矩形表面の対向する２辺のうちの少なくとも一方に対応する位置に設けられている請求項３に記載の固体高分子型燃料電池の製造方法。
【請求項５】
一主面に第１のガス流路が形成されるとともに、前記第１のガス流路を囲むようにリング状に第１のガスケットが設けられた第１のセパレータと、前記第１のセパレータの前記一主面と対向する主面に第２のガス流路が形成されるとともに、前記第２のガス流路を囲むようにリング状の第２のガスケットが設けられた第２のセパレータと、高分子電解質膜と該高分子電解質膜の周縁部を除いて前記高分子電解質膜を挟んで形成された第１及び第２の電極とを有する膜／電極接合体とを有し、前記第１のセパレータと前記第２のセパレータとの間に前記膜／電極接合体が、前記第１の電極が前記第１のセパレータの前記一主面の前記第１のガスケットの内側領域に配置され、前記第２の電極が前記第２のセパレータの前記一主面の前記第２のガスケットの内側領域に配置され、前記高分子電解質膜の周縁部が前記第１のガスケットと前記第２のガスケットの間に挟まれるように挟持されたセルが、複数積層されてなるセルスタックを備えた固体高分子型燃料電池であって、
前記第１のガスケットに、前記第１のガスケットから前記第２のセパレータ側へ向けて延びた第１部位と、前記第１部位の終端でその内側へ前記第１のセパレータへ向けて屈曲された第２部位と、この第２部位から前記第１のセパレータ側へ向けて延びて前記第１の電極の側面を押圧する第３部位とを有する突出部が設けられ、
前記突出部に対応する部分の前記高分子電解質膜の周縁部が前記突出部の表面に沿って配設され、
前記第２のガスケットと前記第２の電極とのすき間を塞ぐように前記突出部の少なくとも前記第２部位が位置している固体高分子型燃料電池。
【請求項６】
前記第１及び第２の電極の平面形状が矩形であるとともに、前記第１及び第２のガスケットが略矩形のリング状に設けられており、前記第１のガスケットの前記突出部が前記第１の電極の矩形表面の対向する２辺のうちの少なくとも一方に対応する位置に設けられている請求項５に記載の固体高分子型燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポータブル電源、電気自動車用電源、家庭内コージェネレーションシステム等に使用する高分子電解質膜を用いた固体高分子型燃料電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な燃料電池として、高分子電解質膜を用いた固体高分子型燃料電池がある。この燃料電池は、水素を含有する燃料ガスと、空気など酸素を含有する酸化剤ガスとを、電気化学的に反応させることで、電力と熱とを同時に発生させるものである。
【０００３】
図９は、従来の固体高分子型燃料電池の概略構成を示す要部分解斜視図である。この従来の固体高分子型燃料電池は、板状のセル１０がその厚み方向に複数積層され、その両端側に集電板２１、２２が設けられ、さらに絶縁板（図示せず）を介して端板２３、２４が設けられている。
【０００４】
各セル１０では、膜／電極接合体（以下、「ＭＥＡ」という）９の両面にガスケット４、１４を介して導電性のセパレータ１、１１が配設されている。ＭＥＡ９は、水素イオンを選択的に透過する高分子電解質膜７の両面に、白金など、触媒能を有する金属を担持させたカーボン粉末を主成分とする触媒層６、１６が形成され、さらに、触媒層６、１６の外側にガス透過性及び導電性に優れたガス拡散層５、１５が形成されている。ここで、触媒層６とガス拡散層５とでアノード８が構成され、触媒層１６とガス拡散層１５とでカソード１８が構成されている。
【０００５】
セパレータ１、１１には、燃料ガス供給マニホールド孔２ａ、燃料ガス排出マニホールド孔２ｂ、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａ、及び酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂが設けられている。さらに、アノード側のセパレータ１のアノード８側の表面には、燃料ガス供給マニホールド孔２ａと燃料ガス排出マニホールド孔２ｂとを連絡する溝状の燃料ガス流路３が設けられ、カソード側のセパレータ１１のカソード１８側の表面には、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａと酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂとを連絡する溝状の酸化剤ガス流路１３が設けられている。
【０００６】
積層されている複数のセル１０の全てのセパレータ１、１１の燃料ガス供給マニホールド孔２ａは互いに連続して燃料ガス供給マニホールドを構成し、この燃料ガス供給マニホールドの一端は、集電板２２、絶縁板（図示せず）及び端板２４を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して燃料ガス供給配管２５ａに接続されている。また、全てのセパレータ１、１１の燃料ガス排出マニホールド孔２ｂは互いに連続して燃料ガス排出マニホールドを構成し、この燃料ガス排出マニホールドの一端は、集電板２１、絶縁板（図示せず）及び端板２３を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して燃料ガス排出配管２５ｂに接続されている。
【０００７】
また、積層されている複数のセル１０の全てのセパレータ１、１１の酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａは互いに連続して酸化剤ガス供給マニホールドを構成し、この酸化剤ガス供給マニホールドの一端は、集電板２２、絶縁板（図示せず）及び端板２４を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して酸化剤ガス供給配管２６ａに接続されている。また、全てのセパレータ１、１１の酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂは互いに連続して酸化剤ガス排出マニホールドを構成し、この酸化剤ガス排出マニホールドの一端は、集電板２１、絶縁板（図示せず）及び端板２３を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して酸化剤ガス排出配管２６ｂに接続されている。
【０００８】
燃料ガス供給配管２５ａから供給される燃料ガスは、それぞれのセル１０において、アノード側セパレータ１の燃料ガス供給マニホールド孔２ａから溝状の燃料ガス流路３へ送られる。一方、酸化剤ガス供給配管２６ａから供給される酸化剤ガスは、それぞれのセル１０において、カソード側セパレータ１１の酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａから溝状の酸化剤ガス流路１３へ送られる。このようにして送られてきた燃料ガスと酸化剤ガスとがＭＥＡ９にて化学反応し、電力及び熱を発生する。この化学反応に寄与しなかった余剰の燃料ガスは、燃料ガス流路３から燃料ガス排出マニホールド孔２ｂへ送られ、燃料ガス排出配管２５ｂを通って排出される。また、上記の化学反応に寄与しなかった余剰の酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路１３から酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂへ送られ、酸化剤ガス排出配管２６ｂを通って排出される。
【０００９】
このような固体高分子型燃料電池は、供給されるガスの持つエネルギーと電極における電気化学的反応によって得られる電力の比が発電効率として燃料電池の性能を評価する指標となるため、できるだけ少ない供給ガスで高い発電効率の得られる設計が求められている。そのため、供給されるガスを漏れなくガス拡散層を通して触媒層へと送り込める設計がセパレータやガスケットになされている。
【００１０】
図１０（ａ）は、従来例におけるアノード側のセパレータ１とガスケット４の詳細な構成を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、従来例におけるカソード側のセパレータ１１とガスケット１４の詳細な構成を示す平面図である。なお、図９では、セパレータ１、１１のガス流路３、１３及びガスケット４、１４の形状は簡略化して示されており、実際は図１０（ａ）、（ｂ）に示された形状になっている。
【００１１】
図１０（ａ）に示すように、アノード側のセパレータ１の燃料ガス流路３は、アノード８のガス拡散層５と接触する領域では、ガス拡散層５の全面に燃料ガスが均等に行き渡るようにリブ３１によって細い溝状に仕切られて形成されている。アノード側のガスケット４は、セパレータ１上において、燃料ガス供給マニホールド孔２ａと燃料ガス排出マニホールド孔２ｂと燃料ガス流路３とアノード８のガス拡散層５に接触する領域とを囲むように形成されているとともに、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａ及び酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂのそれぞれを囲むように形成されている。
【００１２】
図１０（ｂ）に示すように、カソード側のセパレータ１１及びガスケット１４も、アノード側のセパレータ１及びガスケット４と構造的には同様である。すなわち、カソード側のセパレータ１１の酸化剤ガス流路１３は、カソード１８のガス拡散層１５と接触する領域では、ガス拡散層１５の全面に酸化剤ガスが均等に行き渡るようにリブ３３によって細い溝状に仕切られて形成されている。カソード側のガスケット１４は、セパレータ１１上において、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａと酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂと酸化剤ガス流路１３とカソード１８のガス拡散層１５に接触する領域とを囲むように形成されているとともに、燃料ガス供給マニホールド孔２ａ及び燃料ガス排出マニホールド孔２ｂのそれぞれを囲むように形成されている。
【００１３】
また、従来の構成では、アノード側のガス拡散層５とガスケット４との間にクリアランス３２が設けられ、カソード側のガス拡散層１５とガスケット１４との間にクリアランス３４が設けられるように設計されている。これは、実際の量産においてはセパレータ１、１１、ガスケット４、１４、ガス拡散層５、１５の全てに寸法バラツキが発生するため、燃料電池を組み立てたときに、ガスケット４、１４とガス拡散層５、１５とが重なってガスのシール性が低下することを防ぐためである。
【００１４】
以上のように構成された燃料電池の製造方法は、まず、ガスケット４が装着されたアノード側のセパレータ１と、ガスケット１４が装着されたカソード側のセパレータ１１との間に、ＭＥＡ９を挟持したセル１０を複数作製する。そして、これらの複数のセル１０と集電板２１、２２と絶縁板（図示せず）と端板２３、２４とを、位置決め用の治具を用いて積層し、その積層方向に荷重をかけて、図示されない締結具によって固定する。
【特許文献１】特開２００４−１１９１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記従来の技術では、セル１０を作製する際、ガスケットが装着されたセパレータ１及び１１のいずれか一方のセパレータ上にＭＥＡ９を載置し、その上にさらにもう一方のセパレータを載置し、セパレータ１及び１１を図示されないピンによって固定する。ここで、ＭＥＡ９のガス拡散層５、１５とガスケット４、１４とが重なって組み立てられることを防ぐためにクリアランス３２、３４（図１０）が設けられている。しかしながら、このようなクリアランスが設けられていることにより、ガスケット４、１４とガス拡散層５、１５とが重なる危険性は低下するものの、ガスケット４、１４の内側領域でのガス拡散層５、１５の位置が、所定位置（設計上の位置）からずれ易くなり、ＭＥＡ９の位置決めが困難になっている。ガス拡散層５、１５が所定位置からずれた位置に配置されてセル１０が作製されていた場合、このようなセル１０を複数積層し、積層方向に荷重をかけて図示されない締結具によって固定すると、ＭＥＡ９の面内に荷重の偏りが生じ、高分子電解質膜７の局所的な劣化を引き起こしてしまうという問題がある。
【００１６】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、各セル内でのＭＥＡの位置決め（所定位置への配置）を容易に行うことができる固体高分子型燃料電池の製造方法及び固体高分子型燃料電池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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の固体高分子型燃料電池の製造方法は、一主面に第１のガス流路が形成されるとともに、前記第１のガス流路を囲むようにリング状の第１のガスケットが設けられた第１のセパレータの前記一主面の前記第１のガスケットの内側領域に、高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟んで形成された第１及び第２の電極とを有する膜／電極接合体の前記第１の電極が位置するように、前記膜／電極接合体を配置する第１工程と、一主面に第２のガス流路が形成されるとともに、前記第２のガス流路を囲むようにリング状の第２のガスケットが設けられた第２のセパレータを、前記第２のセパレータの前記一主面の前記第２のガスケットの内側領域に前記膜／電極接合体の前記第２の電極が位置するように、前記膜／電極接合体が配置された前記第１のセパレータ上に設置することにより、前記第１のセパレータと前記第２のセパレータとの間に前記膜／電極接合体が挟持されたセルを作製する第２工程と、作製された前記セルを複数積層してセルスタックを作製する第３工程とを有し、前記第１工程を行う際に前記第１のガスケットに対して前記第１の電極を位置決めするための弾性変形可能な第１の突出部が、前記第１のガスケットにその内側に向けて突出して設けられており、前記第１工程において、前記第１の突出部が前記第１の電極に押圧されて圧縮変形しながら前記第１の電極が前記第１のガスケットの内側に嵌め込まれることにより、前記第１の電極が前記第１のガスケットの内側領域に配置される。
【００１８】
この製造方法によれば、第１のセパレータ上に膜／電極接合体（以下、「ＭＥＡ」という）を配置する際、第１のガスケットに設けられている第１の突出部が圧縮変形しながらＭＥＡの第１の電極が第１のガスケットの内側に嵌め込まれるため、第１のガスケットに対してＭＥＡの位置決めを容易に行うことができる。ここで、第１のガスケットは第１のセパレータの所定位置に設けられているため、第１のセパレータに対してＭＥＡの位置決めが容易に行われることになる。
【００１９】
また、前記第１の電極の平面形状が矩形であるとともに、前記第１のガスケットが略矩形のリング状に設けられており、前記第１のガスケットの前記第１の突出部が前記第１の電極の矩形表面の対向する２辺のうちの少なくとも一方に対応する位置に設けられているようにしてもよい。
【００２０】
また、前記第２工程を行う際に前記第２の電極に対して前記第２のガスケットを位置決めするための弾性変形可能な第２の突出部が、前記第２のガスケットにその内側に向けて突出して設けられており、前記第２工程において、前記第２の突出部が前記第２の電極に押圧されて圧縮変形しながら前記第２の電極が前記第２のガスケットの内側に嵌め込まれることにより、前記第２の電極が前記第２のガスケットの内側領域に配置されるようにしてもよい。
【００２１】
これにより、第２のセパレータを、ＭＥＡが配置された第１のセパレータ上に設置する際、第２のガスケットに設けられている第２の突出部が圧縮変形しながらＭＥＡの第２の電極が第２のガスケットの内側に嵌め込まれるため、第２のガスケットとＭＥＡとの位置決めを容易に行うことができる。ここで、第２のガスケットは第２のセパレータの所定位置に設けられているため、ＭＥＡに対する第２のセパレータの位置決め、言い換えれば第２のセパレータに対してのＭＥＡの位置決めが容易に行われることになる。
【００２２】
また、前記第２の電極の平面形状が矩形であるとともに、前記第２のガスケットが略矩形のリング状に設けられており、前記第２のガスケットの前記第２の突出部が前記第２の電極の矩形表面の対向する２辺のうちの少なくとも一方に対応する位置に設けられているようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明の固体高分子型燃料電池は、一主面に第１のガス流路が形成されるとともに、前記第１のガス流路を囲むようにリング状に第１のガスケットが設けられた第１のセパレータと、前記第１のセパレータの前記一主面と対向する主面に第２のガス流路が形成されるとともに、前記第２のガス流路を囲むようにリング状の第２のガスケットが設けられた第２のセパレータと、高分子電解質膜と該高分子電解質膜の周縁部を除いて前記高分子電解質膜を挟んで形成された第１及び第２の電極とを有する膜／電極接合体とを有し、前記第１のセパレータと前記第２のセパレータとの間に前記膜／電極接合体が、前記第１の電極が前記第１のセパレータの前記一主面の前記第１のガスケットの内側領域に配置され、前記第２の電極が前記第２のセパレータの前記一主面の前記第２のガスケットの内側領域に配置され、前記高分子電解質膜の周縁部が前記第１のガスケットと前記第２のガスケットの間に挟まれるように挟持されたセルが、複数積層されてなるセルスタックを備えた固体高分子型燃料電池であって、前記第１のガスケットに、前記第１のガスケットから前記第２のセパレータ側へ向けて延びた第１部位と、前記第１部位の終端でその内側へ前記第１のセパレータへ向けて屈曲された第２部位と、この第２部位から前記第１のセパレータ側へ向けて延びて前記第１の電極の側面を押圧する第３部位とを有する突出部が設けられ、前記突出部に対応する部分の前記高分子電解質膜の周縁部が前記突出部の表面に沿って配設され、前記第２のガスケットと前記第２の電極とのすき間を塞ぐように前記突出部の少なくとも前記第２部位が位置しているように構成されている。
【００２４】
この構成は、セル作製時において第１のセパレータ上にＭＥＡを配置する際、第１のガスケットに設けられている突出部が圧縮変形しながらＭＥＡの第１の電極が第１のガスケットの内側に嵌め込まれることにより、第１のセパレータに対してＭＥＡの位置決めが行われた構成であり、セル作製時においてＭＥＡの位置決めを容易に行うことができる。
【００２５】
また、前記第１及び第２の電極の平面形状が矩形であるとともに、前記第１及び第２のガスケットが略矩形のリング状に設けられており、前記第１のガスケットの前記突出部が前記第１の電極の矩形表面の対向する２辺のうちの少なくとも一方に対応する位置に設けられているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以上に説明した構成を有し、固体高分子型燃料電池において、各セル内でのＭＥＡの位置決めを容易に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態における固体高分子型燃料電池の概略構成を示す要部分解斜視図である。
【００２９】
本発明の実施の形態における固体高分子型燃料電池の概略の構成は、従来例同様、板状のセル１０がその厚み方向に複数積層され、その両端側に集電板２１、２２が設けられ、さらに絶縁板（図示せず）を介して端板２３、２４が設けられている。そして図示されない締結具によって、積層されている複数のセル１０と集電板２１、２２と絶縁板（図示せず）と端板２３、２４とが固定されている。
【００３０】
各セル１０では、水素イオン伝導性を有する高分子電解質膜７の周縁部を除いて高分子電解質膜７を挟むように、一対の電極であるアノード８及びカソード１８が形成されたＭＥＡ９と、このＭＥＡ９の両面のそれぞれの面にガスケット４、１４を介して配設された導電性のセパレータ１、１１とを備えている。ＭＥＡ９は、水素イオンを選択的に透過する高分子電解質膜７の両面に、白金など、触媒能を有する金属を担持させたカーボン粉末を主成分とする触媒層６、１６が形成され、さらに、触媒層６、１６の外側にガス透過性及び導電性に優れたガス拡散層５、１５が形成されている。ここで、触媒層６とガス拡散層５とでアノード８が構成され、触媒層１６とガス拡散層１５とでカソード１８が構成されている。
【００３１】
アノード側セパレータ１には、燃料ガス供給マニホールド孔２ａ、燃料ガス排出マニホールド孔２ｂ、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａ、及び酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂが設けられ、さらに、アノード８側の表面には、燃料ガス供給マニホールド孔２ａと燃料ガス排出マニホールド孔２ｂとを連絡する溝状の燃料ガス流路３が設けられている。
【００３２】
カソード側セパレータ１１には、燃料ガス供給マニホールド孔２ａ、燃料ガス排出マニホールド孔２ｂ、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａ、及び酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂが設けられ、さらに、カソード１８側の表面には、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａと酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂとを連絡する溝状の酸化剤ガス流路１３が設けられている。
【００３３】
セルスタックとして積層されている複数のセル１０の全てのセパレータ１、１１の燃料ガス供給マニホールド孔２ａは互いに連続して燃料ガス供給マニホールドを構成し、この燃料ガス供給マニホールドの一端は、集電板２２、絶縁板（図示せず）及び端板２４を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して燃料ガス供給配管２５ａに接続されている。また、全てのセパレータ１、１１の燃料ガス排出マニホールド孔２ｂは互いに連続して燃料ガス排出マニホールドを構成し、この燃料ガス排出マニホールドの一端は、集電板２１、絶縁板（図示せず）及び端板２３を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して燃料ガス排出配管２５ｂに接続されている。燃料ガス供給配管２５ａから供給される燃料ガスは、上記燃料ガス供給マニホールドへ送られ、それぞれのセル１０において、アノード側セパレータ１の燃料ガス供給マニホールド孔２ａから溝状の燃料ガス流路３へ送られ、ＭＥＡ９にて酸化剤ガスと化学反応し、電力及び熱を発生する。この化学反応に寄与しなかった余剰の燃料ガスは、燃料ガス流路３から燃料ガス排出マニホールド孔２ｂへ送られ、各々の燃料ガス排出マニホールド孔２ｂが互いに連続してなる燃料ガス排出マニホールドと連通する燃料ガス排出配管２５ｂを通って排出される。燃料ガスは、水素を含有するガスであり、水素ガス、炭化水素系のガスを改質した改質ガス等が用いられる。
【００３４】
また、セルスタックとして積層されている複数のセル１０の全てのセパレータ１、１１の酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａは互いに連続して酸化剤ガス供給マニホールドを構成し、この酸化剤ガス供給マニホールドの一端は、集電板２２、絶縁板（図示せず）及び端板２４を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して酸化剤ガス供給配管２６ａに接続されている。また、全てのセパレータ１、１１の酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂは互いに連続して酸化剤ガス排出マニホールドを構成し、この酸化剤ガス排出マニホールドの一端は、集電板２１、絶縁板（図示せず）及び端板２３を貫通して設けられた貫通口（図示せず）を介して酸化剤ガス排出配管２６ｂに接続されている。酸化剤ガス供給配管２６ａから供給される酸化剤ガスは、上記酸化剤ガス供給マニホールドへ送られ、それぞれのセル１０において、カソード側セパレータ１１の酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａから溝状の酸化剤ガス流路１３へ送られ、ＭＥＡ９にて燃料ガスと化学反応し、電力及び熱を発生する。この化学反応に寄与しなかった余剰の酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路１３から酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂへ送られ、各々の酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂが互いに連続してなる酸化剤ガス排出マニホールドと連通する酸化剤ガス排出配管２６ｂを通って排出される。酸化剤ガスは、酸素を含有するガスであり、空気等が用いられる。
【００３５】
本実施の形態では、各セル１０のガスケット４、１４の少なくとも一方に（図１では両方に）、突出部４ａ、１４ａが設けられていることが従来例とは異なり、他の構成は、従来例と同様である。なお、図１では、セパレータ１、１１のガス流路３、１３及びガスケット４、１４の形状は簡略化して示されており、具体的な一例は、後述の図２（ａ）、（ｂ）に示された形状になっている。
【００３６】
図２（ａ）は、本実施の形態におけるアノード側のセパレータ１と突出部の設けられたガスケット４の詳細な構成を示す平面図である。
【００３７】
アノード側セパレータ１の燃料ガス流路３は、従来例同様、アノード８のガス拡散層５と接触する領域では、リブ３１によって細い溝状に仕切られて形成されている。アノード側ガスケット４は、燃料ガス供給マニホールド孔２ａと燃料ガス排出マニホールド孔２ｂと燃料ガス流路３とガス拡散層５に接触する領域とを囲むように形成されているとともに、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａ及び酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂのそれぞれを囲むように形成されている。さらに、本実施の形態におけるアノード側ガスケット４には、ガス拡散層５の周縁部に沿う部分に弾性変形可能な突出部４ａが形成されている。また、ここでの突出部４ａは、ガス拡散層５との間の間隙（クリアランス）３２（図１０（ａ）参照）を埋めるように形成されている。なお、ガス拡散層５とともにアノード８を構成する触媒層６の形成領域も、ガス拡散層５の形成領域と同じである。
【００３８】
図２（ｂ）は、本実施の形態におけるカソード側のセパレータ１１と突出部の設けられたガスケット１４の詳細な構成を示す平面図である。
【００３９】
カソード側のセパレータ１１及びガスケット１４も、アノード側のセパレータ１及びガスケット４と構造的には同様である。すなわち、カソード側セパレータ１１の酸化剤ガス流路１３は、従来例同様、カソード１８のガス拡散層１５と接触する領域では、リブ３３によって複数の細い溝状に仕切られて形成されている。カソード側ガスケット１４は、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａと酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂと酸化剤ガス流路１３とガス拡散層１５に接触する領域とを囲むように形成されているとともに、燃料ガス供給マニホールド孔２ａ及び燃料ガス排出マニホールド孔２ｂのそれぞれを囲むように形成されている。さらに、本実施の形態では、カソード側ガスケット１４に、ガス拡散層１５の周縁部に沿う部分に弾性変形可能な突出部１４ａが形成されている。また、ここでの突出部１４ａは、ガス拡散層１５との間の間隙（クリアランス）３４（図１０（ｂ）参照）を埋めるように形成されている。なお、ガス拡散層１５とともにカソード１８を構成する触媒層１６の形成領域も、ガス拡散層１５の形成領域と同じである。
【００４０】
以上のように構成された固体高分子型燃料電池の製造方法の概略は、まず、ガスケット４が装着されたアノード側のセパレータ１と、ガスケット１４が装着されたカソード側のセパレータ１１との間に、ＭＥＡ９を挟持したセル１０を複数作製する。そして、これらの複数のセル１０と集電板２１、２２と絶縁板（図示せず）と端板２３、２４とを、位置決め用の治具を用いて積層し、その積層方向に荷重をかけて、図示されない締結具によって固定する。
【００４１】
次に、アノード側のガスケット４の突出部４ａ及びカソード側のガスケット１４の突出部１４ａの具体的な構成例とともに、本実施の形態における製造方法（セルの作製方法）について詳しく説明する。
【００４２】
以下で述べるいずれの構成例においても、予め、アノード側セパレータ１の燃料ガス流路３が形成されている表面の所定の領域にガスケット４を装着するための溝（図示せず）が形成されており、その溝にガスケット４を嵌め込んで装着しておく。同様に、カソード側セパレータ１１の酸化剤ガス流路１３が形成されている表面の所定の領域にガスケット１４を装着するための溝（図示せず）が形成されており、その溝にガスケット１４を嵌め込んで装着しておく。また、ＭＥＡ９を作製しておく。
【００４３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、第１の構成例におけるセル１０の作製方法を示す断面図であり、図２（ａ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った部分の一端側の断面を示し、他端側の断面は一端側の断面と左右対称となっており、その図示を省略する。
【００４４】
この第１の構成例では、セパレータ１、１１に装着されているガスケット４、１４の突出部４ａ、１４ａは、図３（ａ）に示された断面形状である。すなわち、ガスケット４の本体部４ｂは略矩形のリング状の全体形状を有し、その対向する２片の内周面に突出部４ａが設けられている。この突出部４ａは本体部４ｂの内周面の上端部から斜め下方に延出するように形成されている。なお、ガスケット１４もガスケット４と同様に形成されている。但し、ガスケット１４は、ガスケット４とは上下が逆になるようにセパレータ１１に取り付けられているので、突出部１４ａの延出方向がガスケット４とは逆になっている。つまり、ガスケット１４の突出部１４ａは本体部１４ｂの内周面の下端部から斜め上方に延出するように形成されている。
【００４５】
まず、ＭＥＡ９をアノード側セパレータ１に設置する。この際、ＭＥＡ９のガス拡散層５の長方形あるいは正方形の表面の対向する２辺の縁部が、それぞれ突出部４ａの斜面に沿って導かれ、突出部４ａが本体部４ｂ側に揺動しながらＭＥＡ９のアノード８（ガス拡散層５）がガスケット４に嵌め込まれるようにしてＭＥＡ９が設置される。このように突出部４ａが圧縮変形しながらガスケット４の内側に嵌め込まれることにより、アノード側セパレータ１に対し、ＭＥＡ９が所定位置に容易に位置決めされて設置される。ＭＥＡ９の設置後には、図３（ｂ）のように、ガス拡散層５とガスケット４との間隙がほとんど無い状態となるため、燃料ガス供給マニホールド孔２ａから供給される燃料ガスのうち、上記間隙を通過して燃料ガス排出マニホールド孔２ｂから排出される発電（化学反応）に寄与しないガスの量が少なくてすみ、発電効率の向上が図れる。
【００４６】
次に、ＭＥＡ９が設置されたアノード側セパレータ１上に、カソード側セパレータ１１を設置する。この際、ガス拡散層１５の両側に配置される突出部１４ａの斜面が、ガス拡散層１５の長方形あるいは正方形の表面の対向する２辺の縁部に沿って導かれ、突出部１４ａが本体部１４ｂ側に揺動しながらＭＥＡ９のカソード１８（ガス拡散層１５）がガスケット１４に嵌め込まれるようにしてカソード側セパレータ１１が設置される。このように突出部１４ａが圧縮変形しながらガスケット１４の内側に嵌め込まれることにより、アノード側セパレータ１に設置されているＭＥＡ９に対し、カソード側セパレータ１１が所定位置に容易に位置決めされて設置される。セパレータ１１の設置後には、図３（ｃ）のように、ガス拡散層１５とガスケット１４との間隙がほとんど無い状態となるため、酸化剤ガス供給マニホールド孔１２ａから供給される酸化剤ガスのうち、上記間隙を通過して酸化剤ガス排出マニホールド孔１２ｂから排出される発電に寄与しないガスの量が少なくてすみ、発電効率の向上が図れる。アノード側ガスケット４とカソード側ガスケット１４とは、一部分を除いて高分子電解質膜７を挟んで対向して配設される。
【００４７】
図４（ａ）〜（ｃ）は、第２の構成例におけるセル１０の作製方法を示す断面図であり、図２（ａ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った部分の一端側の断面を示し、他端側の断面は一端側の断面と左右対称となっており、その図示を省略する。
【００４８】
この第２の構成例では、セパレータ１、１１に装着されているガスケット４、１４の突出部４ａ、１４ａは、図４（ａ）に示された断面形状である。すなわち、ガスケット４、１４の突出部４ａ、１４ａは、断面視において、本体部４ｂ、１４ｂの内周面から水平方向に先端に向かって厚みが小さくなるようにして延出する、換言すれば略三角形状に延出するように形成されている。この第２の構成例の場合、突出部４ａ、１４ａの形状が第１の構成例とは異なるだけで、作製の手順は第１の構成例と同じであり、第１の構成例と同様の効果が得られる。
【００４９】
図５（ａ）〜（ｃ）は、第３の構成例におけるセル１０の作製方法を示す断面図であり、図２（ａ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った部分の一端側の断面を示し、他端側の断面は一端側の断面と左右対称となっており、その図示を省略する。なお、本例では、カソード側ガスケット１４に突出部１４ａ（図２（ｂ））を設けていない。また、図６は、図５（ａ）の工程におけるＭＥＡ９とアノード側セパレータ１の全体の断面図である。
【００５０】
この第３の構成例では、アノード側ガスケット４の突出部４ａの断面形状が、第１の構成例における図３の突出部４ａが上下逆になった断面形状に略等しい。このような形状にすると、図３及び図４に示されているようにＭＥＡ９を水平に保った状態でセパレータ１上に載せて設置することは困難であるが、例えば、ＭＥＡ９の中央部を吸着して吊り上げると、図６のように撓むので、その撓んだ状態でセパレータ１上に降ろしてからまっすぐに伸ばすことで、突出部４ａが圧縮されてＭＥＡ９のアノード８（ガス拡散層５）がガスケット４に嵌め込まれるようにしてＭＥＡ９が設置される。これにより、アノード側セパレータ１に対し、ＭＥＡ９が所定位置に容易に位置決めされて設置される。ＭＥＡ９の設置後には、図５（ｂ）のように、ガス拡散層５とガスケット４との間隙がほとんど無い状態となるため、燃料ガス供給マニホールド孔２ａから供給される燃料ガスのうち、上記間隙を通過して燃料ガス排出マニホールド孔２ｂから排出される発電に寄与しないガスの量が少なくてすむ。
【００５１】
次に、ＭＥＡ９が設置されたアノード側セパレータ１上に、カソード側セパレータ１１を設置する。この場合、カソード側ガスケット１４には突出部を設けていないので、図５（ｃ）のように、ガスケット１４とガス拡散層１５との間には間隙ができる。この場合、ＭＥＡ９とカソード側セパレータ１１との位置決めは直接なされていないが、カソード側セパレータ１１を設置する際にアノード側セパレータ１との位置決めを行うことで、同時にＭＥＡ９との位置決めがなされることになる。カソード側セパレータ１１とアノード側セパレータ１との位置決めは、例えば、カソード側セパレータ１１とアノード側セパレータ１の位置合わせ用の治具を用いれば容易に行える。また、カソード側ガスケット１４に、図３または図４のような突出部１４ａを設けて、ＭＥＡ９とカソード側セパレータ１１との位置決めが直接行われるようにしてもよい。
【００５２】
図３及び図４のように、柔らかいＭＥＡ９を水平に保った状態でセパレータ１上に載せて設置することは自動化する際に困難であるが、この例で説明したように、ＭＥＡ９をその中央部で吊り上げてセパレータ１上に降ろす方法を採用すれば、自動化に有利である。また、第１及び第２の構成例の場合でも、ＭＥＡ９をその中央部で吊り上げてセパレータ１上に降ろす方法を採用することができる。
【００５３】
図７（ａ）〜（ｃ）は、第４の構成例におけるセル１０の作製方法を示す断面図であり、図２（ａ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った部分の一端側の断面を示し、他端側の断面は一端側の断面と左右対称となっており、その図示を省略する。なお、本例では、カソード側ガスケット１４に突出部１４ａ（図２（ｂ））を設けていない。
【００５４】
この第４の構成例では、アノード側ガスケット４の突出部４ａが、図７（ａ）のような形状で設けられている。すなわち、突出部４ａは、ガスケット４の本体部４ｂからセパレータ１１側へ向けて延びた第１部位４１と、第１部位４１の終端でその内側へセパレータ１へ向けて屈曲された第２部位４２（以下、屈曲部４２という）と、この屈曲部４２からセパレータ１側へ向けて斜めに延びてガス拡散層５の側面を押圧する第３部位４３とからなる（図７（ｃ）参照）。
【００５５】
まず、ＭＥＡ９をアノード側セパレータ１に設置する。この際、ＭＥＡ９のガス拡散層５の長方形あるいは正方形の表面の対向する２辺の縁部がそれぞれ突出部４ａの第３部位４３の斜面に沿って導かれ、突出部４ａの屈曲部４２がより屈曲して第３部位４３が本体部４ｂ側へ揺動しながらＭＥＡ９のアノード８（ガス拡散層５）がガスケット４に嵌め込まれるようにしてＭＥＡ９が設置される。これにより、アノード側セパレータ１に対し、ＭＥＡ９が所定位置に容易に位置決めされて設置される。ＭＥＡ９の設置後には、図７（ｂ）のように、ガス拡散層５によって突出部４ａが圧縮された状態となる。このとき、高分子電解質膜７は柔らかいので、突出部４ａの表面に沿った状態になる。
【００５６】
次に、ＭＥＡ９が設置されたアノード側セパレータ１上に、カソード側セパレータ１１を設置する。この場合、図７（ｃ）のように、ガスケット１４とガス拡散層１５との間隙に、突出部４ａの屈曲部４２と高分子電解質膜７とが突出した状態となる。このように、突出部４ａの屈曲部４２と高分子電解質膜７が、カソード側のガスケット１４とガス拡散層１５との間隙に突出するので、ＭＥＡ９とカソード側セパレータ１１との位置決めも容易になる。さらに、ガスケット４とガス拡散層５との間隙、及びガスケット１４とガス拡散層１５との間隙の断面積は従来例に比べて小さくなるため、これらの間隙を通過して発電に寄与しないで排出される燃料ガス及び酸化剤ガスの量が少なくなる。
【００５７】
なお、上記の各構成例における突出部４ａを有するガスケット４、及び突出部１４ａを有するガスケット１４は、突出部を有しないガスケット同様、例えば射出成形によって作製することができる。射出成形は、加熱溶融させた材料を金型内に射出注入し、冷却・固化させる事によって、成形品を得る方法である。したがって、成形品が突出部を有するガスケット４、１４の形状となるように、上記金型を作製しておけばよい。この突出部を有するガスケット４、１４の材料としては、通常ガスケットとして使用される弾性変形可能な材料であればよい。したがって、ガスケット４、１４を構成するシール材としては、本発明の作用効果を得られるものであれば特に限定されないが、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、天然ゴム、ＥＰＤＭ、ブチルゴム、塩化ブチルゴム、臭化ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニルゴム、アクリルゴム、ポリイソプロピレンポリマー、パーフルオロカーボン、熱可塑性エラストマー（ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなど）、ラテックス（イソプレンゴム、ブタジエンゴムなど）を用いた接着剤、液状の接着剤（ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどを用いた接着剤）などを好ましく挙げることができる。なお、上述のシール材は、単体で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよく、２種類以上を複合して用いてガスケットを構成してもよい。
【００５８】
また、上述したシール材の他に、難燃剤や可塑剤などの添加剤を更に適宜配合してガスケットを構成し、難燃性の向上、可塑性の向上などを目的とする機能の向上を図ってもよい。
【００５９】
上記難燃剤としては、本発明の作用効果を得られるものであれば特に限定されないが、例えば、塩素化パラフィン、パークロロシクロデカン、クロレンド酸、フォスフェートエステル、フォスフォネート、フォスフォリネン、塩素化フォスフェートエステル、塩素化ジフォスフェート、臭素化フォスフェートエステル、テトラブロモ無水フタル酸、ポリジブロモフェニレンオキサイド、ポリテトラブロモスチレン、ヘキサブロモシクロドデカン、メラミンリン酸塩ジメラミンフォスフェート、ポリリン酸アンモニウムなどを好ましく挙げることができる。
【００６０】
上記可塑剤としては、本発明の作用効果を得られるものであれば特に限定されないが、例えば、フタル酸エステル、ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、ビフェニルテトラカルボン酸エステルなどを好ましく挙げることができる。
【００６１】
また、突出部４ａ、１４ａはガスケット４、１４の作製時に生じるばりを利用して、作製してもよい。この場合、射出成形で使用する金型を、成形品が突出部の無いガスケット４、１４（図１０（ａ）、図１０（ｂ））の形状となるように、作製しておく。そして、射出成形で得られたガスケット４、１４に付随しているばりの一部あるいは全部を残し、その残したばりにより突出部４ａ、１４ａが構成されるようにすればよい。従来、ガスケット４、１４の作製時に生じたばりは全て除去していたが、上記のようにばりを利用して突出部４ａ、１４ａを構成することで、射出成形で使用する金型に、従来と同じ金型を用いることができ、金型の設計変更等が不要になる。
【００６２】
上記の図３、図４、図５、図７で示された各構成例では、アノード８のガス拡散層５を下側にし、カソード１８のガス拡散層１５を上側にして、ＭＥＡ９をセパレータ１に載置するようにしたが、上下逆にしてＭＥＡ９をセパレータ１に載置するようにしてもよい。この場合、図３、図４、図５、図７中において、セパレータ１がカソード側セパレータ、ガスケット４がカソード側ガスケットとなり、セパレータ１１がアノード側セパレータ、ガスケット１４がアノード側ガスケットとなる。
【００６３】
なお、ガスケットの突出部を設ける位置については、図２（ａ）、図２（ｂ）に示した位置に限定されるものではない。例えば、図２（ａ）、図２（ｂ）に示された突出部４ａ、１４ａは、ガス拡散層５、１５の対向する２辺に臨むように設けられているが、ガス拡散層５、１５の対向する他の２辺に臨むように設けてあってもよい。また、図２（ａ）、図２（ｂ）のように連続した線状にしなくても、複数箇所の点状にして設けてもよい。したがって、ガスケット４、１４に設けられる弾性変形可能な突出部は、少なくとも、ガス拡散層５、１５の表面形状の矩形（長方形あるいは正方形）の対向する２辺に対して設けられ、かつ、対向する２辺のうちの１辺に対して２箇所設けるとともに他の１辺に対して１箇所設けられてあれば位置決めが可能である。ここで、対向する２辺の各辺に対して２箇所ずつ以上設けた方がより位置決めがしやすい。また、図５、図７で示された構成例のように、ガスケットの突出部は、少なくとも、ＭＥＡ９が載置されるセパレータに装着されたガスケットに設けてあれば、ＭＥＡ９の位置決めは可能である。
【００６４】
また、上記の対向する２辺のうちの１辺に対して設ける突出部を弾性変形しない硬い突出部とし、他の１辺に対して設ける突出部を弾性変形可能な突出部としてもよい。この場合、ＭＥＡ９を水平に保った状態で、硬い突出部と弾性変形可能な突出部とを有するガスケットが装着されたセパレータ１上に載せて設置することは困難であるが、例えば、図６のようにＭＥＡ９の中央部を吊り上げてセパレータ１上に載せて設置する方法を採用すればよい。あるいは、まず、ＭＥＡ９のガス拡散層５の１辺を、硬い突出部に沿わせてセパレータ１上に載せた後、対向するガス拡散層５の他の１辺を、弾性変形可能な突出部を圧縮変形させながらセパレータ１上に載せるようにしてもよい。また、硬い突出部と弾性変形可能な突出部とを有するガスケットが装着されたセパレータ１１を、ＭＥＡ９が載置されたセパレータ１上に設置する場合には、硬い突出部をＭＥＡ９のガス拡散層１５の１辺に沿わすようにしてセパレータ１１の片側を載せた後、それと対向するセパレータ１１のもう一方の片側を押し下げることで、弾性変形可能な突出部が圧縮変形しながらガス拡散層１５の他の１辺に沿って導かれて、セパレータ１１が設置される。さらには、上記の硬い突出部を設ける代わりに、予めガスケットの内側領域を小さく設計しておいてもよい。この場合、硬い突出部の突出寸法に相当する分だけ、ガスケット本体の１辺が内側に配置されるようにしておけば、その内側に配置された１辺を上記の硬い突出部とみなすことで、上記と同様にして、上記のガスケットが装着されたセパレータ１上にＭＥＡ９を設置したり、それらの上に上記のガスケットが装着されたセパレータ１１を設置すればよい。
【００６５】
なお、ガス拡散層５、１５の表面形状すなわちアノード８及びカソード１８の平面形状を矩形（長方形あるいは正方形）とし、ガスケット４、１４の形状もそれに合わせた形状としたが、これに限られるものではない。図８（ａ）〜図８（ｅ）は、それぞれ平面形状が異なるアノード、カソード及びガスケットの一例を模式的に示した平面図である。図８（ａ）は、上記の各構成例で示したアノード８及びカソード１８の平面形状が矩形（長方形あるいは正方形）である場合のガスケット４、１４の概略形状及び突出部４ａ、１４ａの設置位置の例を示す図である。この図８（ａ）では、図２（ａ）及び図２（ｂ）と比較すればわかるように、ガスケット４、１４のマニホールド孔２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ等を囲む部分を省略し、簡略化してガスケット４、１４の形状を示している。同様に簡略化して、図８（ｂ）〜図８（ｅ）でもガスケット４、１４の形状を示している。図８（ａ）〜図８（ｅ）に示された突出部４ａ、１４ａは弾性変形可能な突出部である。
【００６６】
図８（ｂ）は、アノード８及びカソード１８の平面形状を５角形とした場合のガスケット４、１４の概略形状及び突出部４ａ、１４ａの設置位置の例を示す図であり、アノード８及びカソード１８の略平行に対向する２辺に対応する位置に突出部４ａ、１４ａが設けられている。図８（ｃ）は、アノード８及びカソード１８の平面形状を６角形とした場合のガスケット４、１４の概略形状及び突出部４ａ、１４ａの設置位置の例を示す図であり、この場合、アノード８及びカソード１８の２組の対向する２辺（合計４辺）に対応する位置に突出部４ａ、１４ａが設けられている。図８（ｄ）は、アノード８及びカソード１８の平面形状を８角形とした場合のガスケット４、１４の概略形状及び突出部４ａ、１４ａの設置位置の例を示す図であり、アノード８及びカソード１８の対向する２辺に対応する位置に突出部４ａ、１４ａが設けられている。図８（ｅ）は、アノード８及びカソード１８の平面形状を円形あるいは楕円形（図では円形に示されている）とした場合のガスケット４、１４の概略形状及び突出部４ａ、１４ａの設置位置の例を示す図であり、４箇所に突出部４ａ、１４ａが設けられている。ここで、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）のように、アノード８及びカソード１８の平面形状に略平行に対向する辺がある場合には、図８（ａ）の場合すなわち上記の各構成例の場合同様、少なくとも１組の略平行に対向する２辺に対応して突出部４ａ、１４ａを設けることで、ＭＥＡの位置決めが容易になる。これらの場合も前述のように、対向する２辺のうちの１辺に対して設ける突出部を弾性変形しない硬い突出部とし、他の１辺に対して設ける突出部を弾性変形可能な突出部としてもよい。また、図８（ｅ）のように、アノード８及びカソード１８の平面形状が円形あるいは楕円形の場合には、少なくとも３箇所に突出部４ａ、１４ａを設けることでＭＥＡの位置決めを行うことができる。また、図８（ｅ）では４箇所に突出部４ａ、１４ａを設けているが、そのうちの一部の突出部例えば右側の２箇所の突出部を、前述のように弾性変形しない硬い突出部とし、他の左側の２箇所の突出部を弾性変形可能な突出部としてもよい。また、アノード８及びカソード１８の平面形状は図８（ａ）〜図８（ｅ）以外の他の形状でもよく、要するに、アノード８及びカソード１８の平面形状に応じて、ＭＥＡを位置決めできるような位置に弾性変形可能な突出部４ａ、１４ａや硬い突出部を設けるようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の固体高分子型燃料電池は、家庭用コージェネレーションシステム等に使用する燃料電池として有用である。また、乗用車やバスやスクーター等の車両用原動機、あるいは、携帯機器のエネルギー源としても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態における固体高分子型燃料電池の概略構成を示す要部分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、本実施の形態におけるアノード側のセパレータとガスケットの詳細な構成を示す平面図であり、（ｂ）は、本実施の形態におけるカソード側のセパレータとガスケットの詳細な構成を示す平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第１の構成例におけるセルの作製方法を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第２の構成例におけるセルの作製方法を示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第３の構成例におけるセルの作製方法を示す断面図である。
【図６】図５（ａ）の工程におけるＭＥＡとアノード側セパレータの全体を示す断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第４の構成例におけるセルの作製方法を示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ本実施の形態において用いることができるアノード、カソード及びガスケットの平面形状の一例を示す模式図である。
【図９】従来の固体高分子型燃料電池の概略構成を示す要部分解斜視図である。
【図１０】（ａ）は、従来例におけるアノード側のセパレータとガスケットの詳細な構成を示す平面図であり、（ｂ）は、従来例におけるカソード側のセパレータとガスケットの詳細な構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  アノード側セパレータ
２ａ  燃料ガス供給マニホールド孔
２ｂ  燃料ガス排出マニホールド孔
３  燃料ガス流路
４、１４  ガスケット
４ａ、１４ａ  ガスケットの突出部
５、１５  ガス拡散層
６、１６  触媒層
７  高分子電解質膜
８  アノード
９  ＭＥＡ
１０  セル
１１  カソード側セパレータ
１２ａ  酸化剤ガス供給マニホールド孔
１２ｂ  酸化剤ガス排出マニホールド孔
１３  酸化剤ガス流路
１８  カソード
２１、２２  集電板
２３、２４  端板
３１、３３  リブ
【図１】
2006324170.tif 000003
【図２】
2006324170.tif 000004
【図３】
2006324170.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006324170.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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