(57)【要約】【課題】樹脂シートを用いる燃料電池において、樹脂シートに設けたスリット等に導電性異物が侵入することに起因する短絡を抑える。【解決手段】燃料電池は、一対のガスセパレータ４０，５０と、一対のガスセパレータ間に配置された膜電極接合体１０と、膜電極接合体の外周を囲み一対のガスセパレータに挟持された樹脂シート２０と、を備える。樹脂シートには、反応ガスが流れるマニホールドと、一対のガスセパレータのうちの一方と膜電極接合体との間に形成されるセル内ガス流路と、を連通させるガス流路孔３８ａが設けられる。一対のガスセパレータの少なくとも一方には、膜電極接合体と対向する側の面上の領域であって、膜電極接合体とガスセパレータの積層方向から見たときにガス流路孔と重なる領域に絶縁層３９が形成されている。【選択図】図１
2018129213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池であって、
一対のガスセパレータと、
前記一対のガスセパレータの間に配置された膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の外周を囲み、前記一対のガスセパレータに挟持された樹脂シートと、
を備え、
前記樹脂シートには、前記一対のガスセパレータおよび前記樹脂シートを貫通して設けられ、あるいは、前記一対のガスセパレータおよび前記樹脂シートに隣接して設けられ、反応ガスが流れるマニホールドと、前記一対のガスセパレータのうちの一方と前記膜電極接合体との間に形成されるセル内ガス流路と、を連通させるガス流路孔が設けられており、
前記一対のガスセパレータの少なくとも一方には、前記膜電極接合体と対向する側の面上の領域であって、前記膜電極接合体と前記ガスセパレータの積層方向から見たときに前記ガス流路孔と重なる領域において絶縁層が形成されている
燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、一般に、一対のガスセパレータと、当該一対のガスセパレータの間に配置された膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly：以下、ＭＥＡとも呼ぶ）と、を備える単セルを積層することにより形成される。このような燃料電池では、ＭＥＡと一対のガスセパレータとの間に形成される流路のうちの一方の流路に燃料ガスの供給を受け、他方の流路に酸化ガスの供給を受けて発電する。そのため、ＭＥＡと一対のガスセパレータとの間に形成される流路の各々において、十分なシール性を確保する必要がある。燃料電池内の上記流路のシール性を確保するための構造として、従来、一対のガスセパレータ間において、ＭＥＡを囲むように枠体状の樹脂シート（支持フレーム）を配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記樹脂シートは、ＭＥＡの外周を囲んで配置されることにより、各電極上に形成される燃料ガスおよび酸化ガス（以下、反応ガスとも呼ぶ）の流路のシール性を確保する。そのため、樹脂シートにおいては、ＭＥＡの外側に形成される反応ガスの流路（ガスマニホールド）から、各電極上の反応ガス流路に対してガスを給排可能となるように、電極上の反応ガス流路とガスマニホールドとを連通させるためのスリット等が、特定の箇所に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１７０９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように樹脂シートに設けたスリット等によって形成されるガス流路の大きさ（流路断面積）は、樹脂シートの厚みによって制限されるため、極めて小さい。そのため、上記スリット等によって形成されるガス流路内に導電性の異物が侵入した場合には、樹脂シートを挟持する一対のガスセパレータに異物が接触することにより、一対のガスセパレータ間で短絡が生じる可能性があった。そのため、シール部材として樹脂シートを用いる燃料電池において、樹脂シートに設けたスリット等により形成されるガス流路に導電性異物が侵入することに起因する短絡の問題を抑える技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池が提供される。この燃料電池は、一対のガスセパレータと、前記一対のガスセパレータの間に配置された膜電極接合体と、前記膜電極接合体の外周を囲み、前記一対のガスセパレータに挟持された樹脂シートと、を備える。前記樹脂シートには、前記一対のガスセパレータおよび前記樹脂シートを貫通して設けられ、あるいは、前記一対のガスセパレータおよび前記樹脂シートに隣接して設けられ、反応ガスが流れるマニホールドと、前記一対のガスセパレータのうちの一方と前記膜電極接合体との間に形成されるセル内ガス流路と、を連通させるガス流路孔が設けられている。前記一対のガスセパレータの少なくとも一方には、前記膜電極接合体と対向する側の面上の領域であって、前記膜電極接合体と前記ガスセパレータの積層方向から見たときに前記ガス流路孔と重なる領域において絶縁層が形成されている。
この形態の燃料電池によれば、ガス流路孔が形成するガス流路内に導電性の異物が侵入した場合であっても、導電性の異物に起因して、一対のガスセパレータ間が短絡することを抑えることができる。
【０００８】
本発明は、燃料電池以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池用単セル、単セルを積層した燃料電池スタック、燃料電池の製造方法、燃料電池用ガスセパレータ、燃料電池用ガスセパレータの製造方法、燃料電池における短絡防止構造等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】燃料電池の構成の概略を表わす分解斜視図である。
【図２】燃料電池の構成を表わす断面模式図である。
【図３】樹脂シートの角部近傍を拡大して示す平面図である。
【図４】図２における４−４断面の様子を表わす断面模式図である。
【図５】図４における領域Ｃを拡大して示す断面模式図である。
【図６】スリットが形成するガス流路内に液水が侵入した様子を示す説明図である。
【図７】スリットが形成するガス流路内に液水が侵入した様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ａ．燃料電池の全体構成：
図１は、本発明の一実施形態としての燃料電池の構成の概略を表わす分解斜視図である。また、図２は、図１における２−２断面の様子を表わす断面模式図である。以下では、図１および図２に基づいて、燃料電池の全体構成を説明する。図１および図２では、燃料電池セル１００の構成を表わしており、本実施形態の燃料電池は、燃料電池セル１００を複数積層してスタック構造を形成している。本願明細書では、燃料電池セル、および、燃料電池セルを積層した燃料電池スタックのいずれも、燃料電池と呼ぶ。本実施形態の燃料電池は、固体高分子形燃料電池であるが、固体酸化物形燃料電池等、他種の燃料電池とすることもできる。
【００１１】
燃料電池セル１００は、一対のガスセパレータ４０，５０と、一対のガスセパレータ４０，５０の間に配置された膜電極接合体（ＭＥＡ）１０と、ガスセパレータ４０，５０の間において、ＭＥＡ１０の外周に接してＭＥＡ１０の外側に配置された樹脂シート２０と、を備えている。
【００１２】
ＭＥＡ１０は、図２に示すように、電解質層１１を含んでおり、電解質層１１の一方の面にはアノード１２が設けられ、他方の面にはカソード１３が設けられている。電解質層１１は、高分子電解質材料、例えばフッ素樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示す。アノード１２およびカソード１３は、例えば白金、あるいは白金合金等の触媒を担持した導電性粒子、例えばカーボン粒子を、プロトン伝導性を有する高分子電解質で被覆して形成される。アノード１２およびカソード１３が備える高分子電解質は、電解質層１１を構成する高分子電解質と同種のポリマであっても良く、異種のポリマであっても良い。
【００１３】
燃料電池セル１００では、ＭＥＡ１０を構成するアノード１２上にはさらにガス拡散層１４が配置されており、カソード１３上にはさらにガス拡散層１５が配置されている。ＭＥＡ１０にガス拡散層１４，１５が積層された構造を、膜電極ガス拡散層接合体（Membrane Electrode Gas diffusion layer Assembly：ＭＥＧＡ）１７とも呼ぶ。
【００１４】
ガス拡散層１４，１５は、ガス透過性および電子伝導性を有する部材によって構成されており、例えば、発泡金属や金属メッシュなどの金属製部材や、カーボンクロスやカーボンペーパなどのカーボン製部材により形成することができる。なお、アノード１２およびカソード１３に対するガス供給時にガスを十分に拡散可能であれば、ガス拡散層１４，１５は必須ではない。
【００１５】
本実施形態の燃料電池セル１００では、ＭＥＧＡ１７を構成する各部は、いずれも矩形形状に形成されている。図２に示すように、電解質層１１、アノード１２、およびガス拡散層１４（以下、アノード等とも呼ぶ）は、互いにほぼ同寸であって、各々の外周がほぼ一致するように積層されている。また、カソード１３およびガス拡散層１５（以下、カソード等とも呼ぶ）は、互いにほぼ同寸であって、各々の外周がほぼ一致するように積層されている。上記カソード等は、上記アノード等よりも縦横とも狭小とされており、カソード等の外周全体が、アノード等の外周から離間して内側に配置されている。電解質層１１の周縁部において、カソード等に覆われていない露出領域は、後述するように接着層１６を介して樹脂シート２０に接合されている。
【００１６】
樹脂シート２０は、熱可塑性樹脂を用いて枠状に成形され、その中央の開口部２１をＭＥＡ１０（ＭＥＧＡ１７）の保持領域とする。樹脂シート２０を構成する材料としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から選択される樹脂を用いることができる。図１に示すように、樹脂シート２０には複数のスリット部３８が設けられているが、スリット部３８については、後に詳しく説明する。
【００１７】
図２に示すように、電解質層１１の周縁部において、カソード等に覆われていない露出領域は、接着層１６を介して樹脂シート２０に接着されている。接着層１６は、例えば、熱硬化性を有する接着剤や、光硬化性（紫外線硬化性）接着剤によって形成することができる。
【００１８】
ガスセパレータ４０は、ＭＥＡ１０上のガス拡散層１４に接するように積層される。そして、ガスセパレータ４０とアノード１２との間には、水素を含有する燃料ガスを流すためのセル内燃料ガス流路２２が形成されている。ガスセパレータ５０は、ＭＥＡ１０上のガス拡散層１５に接するように積層される。そして、ガスセパレータ５０とカソード１３との間には、酸化ガスとしての空気を流すためのセル内酸化ガス流路２３が形成されている（図２参照）。以下では、一対のガスセパレータ４０，５０のうちの一方とＭＥＡ１０との間に形成される流路、すなわち、セル内燃料ガス流路２２およびセル内酸化ガス流路２３を合わせて、セル内ガス流路とも呼ぶ。
【００１９】
ガスセパレータ４０，５０は、プレス成形したチタン（Ｔｉ）製のプレートにより形成されている。チタンは、一般的に、空気中で表面が酸化されて導電性を有しない不導体層を形成する。そのため、本実施形態では、ガスセパレータ４０，５０の表面を覆うように、導電性物質を含む導電層を形成して、ガスセパレータ４０，５０の表面における導電性を確保している（図示せず）。導電層は、例えば、ＰＶＤ法により炭素（Ｃ）粒子が蒸着された炭素膜とすることができる。この場合、チタン製のプレート基材と炭素膜との間に、プレート基材と炭素皮膜との密着性を高める中間層、具体的には例えば炭化チタン（ＴｉＣ）の層を設けてもよい。あるいは、導電層として、炭素膜に代えて、貴金属層を設けてもよい。貴金属層は、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）を用いて、無電解めっきあるいは電解めっきにより形成することができる。
【００２０】
さらに、本実施形態では、ガスセパレータ４０，５０の表面であって、ＭＥＡ１０に対向する面上の特定領域において、絶縁層３９を設けている（図１参照）。絶縁層３９の構成、位置、および機能等については、後に詳しく説明する。
【００２１】
なお、隣り合う燃料電池セル１００間において、一方の燃料電池セル１００のガスセパレータ４０と、他方の燃料電池セル１００のガスセパレータ５０との間には、ガスケット２５が設けられている。隣り合う燃料電池セル１００間には冷媒流路（以下、セル間冷媒流路とも呼ぶ）が形成されており、このセル間冷媒流路は、ガスケット２５によってシールされている。
【００２２】
また、ガスセパレータ４０，５０および樹脂シート２０には、各々の外周近傍において、ＭＥＡ１０およびガスセパレータ４０，５０を含む部材の積層方向（燃料電池セル１００の積層方向でもあり、単に積層方向とも呼ぶ）に互いに重なる位置に、マニホールドを形成するためのマニホールド孔３１〜３６が設けられている。マニホールドは、ガスセパレータ４０，５０および樹脂シート２０を貫通し、反応ガスまたは冷媒が流れる流路である。本実施形態では、マニホールド孔３１，３６は、セル内燃料ガス流路２２との間で燃料ガスの給排を行なう流路を形成する。また、マニホールド孔３３，３４は、セル内酸化ガス流路２３との間で酸化ガスの給排を行なう流路を形成する。また、マニホールド孔３２，３５は、単セル間に形成される冷媒流路との間で冷媒の給排を行なう流路を形成する。
【００２３】
Ｂ．スリットと絶縁層について：
図３は、樹脂シート２０における、マニホールド孔３６が形成された角部近傍領域の様子を拡大して示す平面図である。樹脂シート２０において、マニホールド孔３６と中央の開口部２１との間には、マニホールド孔３６の外周近傍から開口部２１の外周近傍に向かって延びる細長い複数のスリット３８ａを備えるスリット部３８が形成されている。スリット３８ａは、樹脂シート２０を貫通する孔状に形成されている。そして、スリット３８ａは、樹脂シート２０がガスセパレータ４０，５０に挟持されたときに、燃料電池セル１００内において、マニホールド孔３６が形成するマニホールドとセル内燃料ガス流路２２とを連通させる流路を形成する。なお、樹脂シート２０においては、図１に示すように、マニホールド孔３１の近傍においても、燃料ガスのマニホールドとセル内燃料ガス流路２２とを連通させるためのスリット部３８が形成されている。また、マニホールド孔３３，３４の近傍においても、酸化ガスのマニホールドとセル内酸化ガス流路２３とを連通させるためのスリット部３８が形成されている。これらのスリット部３８を構成する各スリット３８ａのことを、「ガス流路孔」ともいう。
【００２４】
ガスセパレータ４０，５０には、既述したように絶縁層３９が設けられている。この絶縁層３９は、積層方向から見たときに、樹脂シート２０においてマニホールド孔３１，３３，３４，３６の各々に近接して設けられたスリット部３８と重なる領域（特定領域Ａ１）に設けられている。図１では、図示されるガスセパレータ４０の面上に絶縁層３９が設けられる様子を実線で示すと共に、図示されるガスセパレータ５０の面の裏面上に絶縁層３９が設けられる様子を破線で示している。図２では、特定領域Ａ１の範囲を双方向の矢印によって示している。図３では、特定領域Ａ１を破線で囲んで示している。図３に示すように、本実施形態では、絶縁層３９は、スリット部３８全体と積層方向に重なる（特定領域Ａ１全体を覆う）ように設けられている。
【００２５】
なお、図２に示す断面の位置は、既述した図１と共に、図３においても示している。図２に示す断面は、スリット３８ａを通過する断面である。図２では、樹脂シート２０における各スリット３８ａ間の中実部がガスセパレータ４０，５０の双方に接する領域を、領域Ａ２として示している。図２に示す特定領域Ａ１の外周と領域Ａ２の間の領域は、各スリット３８ａの両端部が位置すると共に、ガスセパレータ４０，５０の少なくとも一方が、隣り合うスリット３８ａ間の中実部の表面から離間する領域である。このような領域を介して、各スリット３８ａとマニホールド（マニホールド孔３６）の間、および、各スリット３８ａとセル内燃料ガス流路２２との間が連通されている。なお、他のマニホールド孔３１，３３，３４の近傍に設けられたスリット部３８においても、同様の構造により、マニホールドおよびセル内ガス流路と連通されている。
【００２６】
本実施形態では、絶縁層３９は、酸化チタン（ＴｉＯ２）によって形成されている。絶縁層３９は、例えば、以下のようにして形成することができる。まず、ガスセパレータ４０，５０を構成するチタン製のプレート基材上に既述した導電層を形成した後に、絶縁層３９を設けるべき領域において導電層を除去し、チタン製のプレート基材を露出させる。そして、プレート基板における露出された領域に、酸化チタンの皮膜を形成する。酸化チタンの皮膜の形成は、例えば、プレート基材における露出領域に対するプラズマ照射により行なうことができる。
【００２７】
あるいは、酸化チタンからなる絶縁層３９を、ゾルゲル法により形成してもよい。すなわち、チタンアルコキシドを加水分解して得た原液を、導電層を除去した上記プレート基材上に塗布し、乾燥・加熱を行なうことにより、酸化チタン皮膜を形成してもよい。あるいは、ガスセパレータ４０，５０の表面の特定箇所から導電層を除去した後、空気中で放置して、チタン製のプレート基材表面を酸化させることにより絶縁層３９を形成してもよい。ただし、生産効率を向上させる観点からは、プラズマ照射する等により、積極的に絶縁層３９を形成することが望ましい。
【００２８】
以上のように構成された本実施形態の燃料電池によれば、ガスセパレータ４０，５０におけるＭＥＡ１０に対向する側の表面（換言すれば、ガスセパレータ４０，５０の内面）において、スリット部３８と積層方向に重なる領域に絶縁層３９が設けられている。そして、この絶縁層３９によって、各スリット３８ａが形成するガス流路において、ガスセパレータ４０，５０の表面によって構成される流路壁面の絶縁性が高められている。そのため、スリット３８ａが形成するガス流路内に導電性の異物が侵入した場合であっても、導電性の異物に起因して、ガスセパレータ４０，５０間が短絡することを抑えることができる。その結果、短絡に起因する燃料電池の性能低下を抑制することができる。
【００２９】
図４は、図２における４−４断面の様子を表わす断面模式図であり、図５は、図４における領域Ｃを拡大して示す断面模式図である。図４に示すように、スリット３８ａが形成するガス流路内に導電性異物ＦＭが侵入すると、侵入した導電性異物ＦＭが、ガスセパレータ４０，５０の双方と接する場合がある。このような場合であっても、本実施形態の燃料電池では、図５に示すようにガスセパレータ４０，５０の表面に絶縁層３９が形成されているため、ガスセパレータ４０，５０間の短絡を抑えることができる。
【００３０】
なお、導電性の異物とは、例えば、燃料電池を製造する工程において、製造設備を構成する構成部材が摺動すること等により、上記構成部材の材料であるアルミニウムやステンレス鋼等の金属粉が生じ、ガスセパレータ等の燃料電池の構成部材に混入したものを挙げることができる。また、燃料電池に対して燃料ガスや酸化ガスを供給する配管や、金属製のガスセパレータ４０，５０から、長期にわたる使用の結果生じた金属粉を挙げることができる。あるいは、ガス拡散層１４，１５から脱落した微小なカーボン繊維を挙げることができる。
【００３１】
本実施形態の燃料電池によれば、絶縁層３９を設けることにより、導電性異物ＦＭに起因する短絡を抑える効果に加えて、さらに、スリット３８ａが形成するガス流路内における水詰まり（液水によるガス流路の閉塞）を抑える効果が得られる。
【００３２】
図６は、本実施形態の燃料電池において、スリット３８ａが形成するガス流路内に液水Ｗが侵入した様子を、図５と同様の断面において示す説明図である。また、図７は、本実施形態とは異なり、絶縁層３９を設けていない燃料電池において、スリット３８ａが形成するガス流路内に液水Ｗが侵入した様子を、図５と同様の断面において示す説明図である。図７では、実施形態と共通する部分には同じ参照番号を付している。酸化チタンの皮膜は、カーボンの皮膜や金属の皮膜に比べて、極めて高い親水性を有している。そのため、スリット３８ａが形成するガス流路内に液水Ｗが侵入した場合には、侵入した液水Ｗは、図６に示すように絶縁層３９の表面に沿って薄く広がる。そのため、上記ガス流路の中央部では空間が確保されて、図７に示すような水詰まりの発生が抑えられる。その結果、スリット３８ａ内に液水Ｗが侵入した場合であっても、ガス流れを維持して、水詰まりに起因する発電性能の低下を抑えることができる。
【００３３】
Ｃ．変形例：
・変形例１：
上記実施形態では、絶縁層３９は、ガスセパレータ４０，５０上において、図２に示す特定領域Ａ１全体を覆うように設けたが、異なる構成としてもよい。特定領域Ａ１の少なくとも一部であって、スリット３８ａが形成するガス流路の壁面の一部を構成する領域に絶縁層３９を設けるならば、絶縁層３９を設けた箇所において、ガスセパレータ４０，５０間の短絡を抑える効果が得られる。ただし、短絡抑制の効果を高めるためには、スリット３８ａが延びる方向に関しては、ガスセパレータ４０，５０が、樹脂シート２０における隣り合うスリット３８ａ間の中実部に接する領域、すなわち、図２に示す領域Ａ２全体に、絶縁層３９を設けることが望ましい。
【００３４】
・変形例２：
上記実施形態では、絶縁層３９は、マニホールド孔に近接して設けられた個々のスリット部３８全体を覆うように設けられているが、異なる構成としてもよい。例えば、個々のスリット３８ａ毎に、スリット３８ａの開口を塞ぐ形状の絶縁層３９を設けてもよい。積層方向から見たときにスリット３８ａと重なる領域に、絶縁層３９が設けられていればよい。ガスセパレータにおける、スリット３８ａが形成するガス流路の壁面を構成する領域に、膜電極接合体と積層方向に重なる集電領域よりも導電性が低い絶縁層を設けるならば、実施形態と同様に短絡防止の効果が得られる。ただし、生産効率を向上させ、位置合わせを容易化する観点からは、スリット３８ａ毎ではなく、スリット部３８全体を覆うように絶縁層３９を設けることが望ましい。
【００３５】
・変形例３：
上記実施形態では、絶縁層３９は、ガスセパレータ４０，５０の双方において、マニホールド孔３１，３３，３４，３６の各々に近接する領域に設けたが、異なる構成としてもよい。例えば、ガス流入側のマニホールド孔とガス流出側のマニホールド孔のうちのいずれか一方の近傍に設けたスリット３８ａと重なる領域のみに、絶縁層３９を設けてもよい。また、導電性異物ＦＭの侵入が、燃料ガス流路側と酸化ガス流路側の一方において特に問題となる場合には、当該一方のガス流路側のスリット３８ａと重なる領域のみに、絶縁層３９を設けてもよい。あるいは、ガスセパレータ４０，５０のうちの一方のみに絶縁層３９を設けてもよい。ただし、短絡防止の信頼性を高める観点からは、ガスセパレータ４０，５０の双方に絶縁層３９を設けることが望ましい。
【００３６】
・変形例４：
上記実施形態では、チタン製のガスセパレータ上に、酸化チタンの皮膜である絶縁層３９を設けたが、異なる構成としてもよい。ガスセパレータは、ガス不透過であれば、ステンレス鋼等のチタン以外の金属により形成してもよく、緻密質カーボン部材など金属製以外の導電性部材によって形成してもよい。また、絶縁層３９の構成材料は、燃料電池内の使用環境で安定であって、十分な絶縁性を有する物質であれば特に制限はなく、このような絶縁性物質を、ガスセパレータ表面に例えば噴霧付着させることにより絶縁層３９を形成すればよい。絶縁性物質としては、絶縁性の樹脂を用いることとしてもよい。
【００３７】
・変形例５：
上記実施形態では、図２に示すように、アノード１２およびガス拡散層１４は、カソード１３およびガス拡散層１５よりも大きく、カソード１３およびガス拡散層１５の外周の外側にはみ出すように配置されているが、異なる構成としてもよい。例えば、図２において、アノード１２およびガス拡散層１４と、カソード１３およびガス拡散層１５とを入れ替えて、アノード１２およびガス拡散層１４と、カソード１３およびガス拡散層１５との大小関係を逆にしてもよい。あるいは、ＭＥＧＡ１７の構成部材全体をほぼ同じ大きさとして、積層方向に外周同士が重なる配置としてもよい。この場合には、ＭＥＧＡ１７の外周に、額縁状（矩形の枠状）の部材を固着させて、この部材によって、ＭＥＧＡ１７と樹脂シート２０とを接続すればよい。いずれの場合であっても、ガスセパレータ上において、積層方向から見たときに樹脂シート２０のスリット３８ａと重なる領域に絶縁層３９が設けられていれば、実施形態と同様の効果が得られる。
【００３８】
・変形例６：
上記実施形態の燃料電池は、ガスセパレータ４０，５０および樹脂シート２０にマニホールド孔３１〜３６を設けた、いわゆる内部マニホールド型の燃料電池としたが、異なる構成としてもよい。例えば、燃料電池スタックの外部にマニホールドを外付けし、ガスセパレータおよび樹脂シートに隣接してマニホールドを設ける構成、いわゆる外部マニホールド型の燃料電池としてもよい。いずれの場合であっても、ガスセパレータ上において、ＭＥＡの外部に設けられたマニホールドとセル内ガス流路とを連通させるように樹脂シートに設けられたスリットと積層方向に重なる領域に絶縁層３９を設けるならば、実施形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…ＭＥＡ
１１…電解質層
１２…アノード
１３…カソード
１４，１５…ガス拡散層
１６…接着層
１７…ＭＥＧＡ
２０…樹脂シート
２１…開口部
２２…セル内燃料ガス流路
２３…セル内酸化ガス流路
２５…ガスケット
３１〜３６…マニホールド孔
３８…スリット部
３８ａ…スリット
３９…絶縁層
４０，５０…ガスセパレータ
１００…燃料電池セル
【図１】
2018129213.tif 000003
【図２】
2018129213.tif 000004
【図３】
2018129213.tif 000005
【図４】
2018129213.tif 000006
【図５】
2018129213.tif 000007
【図６】
2018129213.tif 000008
【図７】
2018129213.tif 000009