(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の両側に一対の電極が設けられる電解質・電極構造体と金属セパレータとが積層されるとともに、前記金属セパレータには、前記電極に対向して反応ガスを流通させる反応ガス流路と、前記反応ガス流路を囲繞するゴムシール部材とが設けられる燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックであって、
前記反応ガス流路は、複数本の凸部間に形成される一方、
前記反応ガス流路の反応ガス流れ方向に交差する幅方向両端に位置する前記凸部と前記ゴムシール部材との間には、反応ガスの流通を規制する樹脂製閉塞部材が配設され、
前記樹脂製閉塞部材は、前記金属セパレータにアウトサート成形されており、一方の前記電極に当接するとともに、
前記燃料電池が積層されて前記金属セパレータに積層方向に締め付け荷重が付与されることにより前記金属セパレータ及び前記ゴムシール部材が圧縮された際、互いに隣接する前記金属セパレータを構成する金属板同士の間隔が、前記樹脂製閉塞部材を挟んだ部位と前記ゴムシール部材を挟んだ部位とで同等になるように、該樹脂製閉塞部材の厚さが設定されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、前記金属セパレータは、断面波形状に凹凸成形されるとともに、
前記反応ガス流路は、前記凸部である波形状を有する複数本の波状凸部間に形成されることを特徴とする燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が設けられる電解質・電極構造体と金属セパレータとが積層されるとともに、前記金属セパレータには、前記電極に対向して反応ガスを流通させる反応ガス流路と、前記反応ガス流路を囲繞するゴムシール部材とが設けられる燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、アノード電極とカソード電極とを配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、一対のセパレータによって挟持した単位セル（発電セル）を備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の単位セルを積層することにより、車載用燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
上記の燃料電池では、一方のセパレータの面内に、アノード電極に対向して燃料ガスを流すための燃料ガス流路が設けられるとともに、他方のセパレータの面内に、カソード電極に対向して酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路が設けられている。さらに、各燃料電池を構成し、互いに隣接するセパレータ間には、電極範囲内に冷却媒体を流すための冷却媒体流路が形成されている。
【０００４】
通常、燃料電池には、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体を気密（液密）に保持するために、種々のシール構造が採用されている。例えば、特許文献１に開示されている燃料電池では、金属セパレータに設けられる冷却媒体流路が、波形状を有する複数の波状凸部間に形成される一方、前記金属セパレータの外側から、前記冷却媒体流路の最外周を構成する前記波状凸部の側部に当接するとともに、側部波形状の一部に倣う少なくとも凸形状を有する閉塞シール部が設けられている。
【０００５】
このため、閉塞シール部は、側部波形状の外側に突出する凸部側の他、前記側部波形状の内側に突出する凹部側をも有効にシールすることができ、冷却媒体が、冷却媒体流路の最外周を構成する波状凸部の側部に沿って冷却媒体供給連通孔から冷却媒体排出連通孔にショートカットすることを可及的に阻止することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１７１２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、この種の閉塞シール部に関連してなされたものであり、特にガスの透過を可及的に抑制するとともに、生産性の向上を図ることが可能な燃料電池スタック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】
本発明は、電解質の両側に一対の電極が設けられる電解質・電極構造体と金属セパレータとが積層されるとともに、前記金属セパレータには、前記電極に対向して反応ガスを流通させる反応ガス流路と、前記反応ガス流路を囲繞するゴムシール部材とが設けられる燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックに関するものである。
【０００９】
この燃料電池スタックでは、反応ガス流路は、複数本の凸部間に形成される一方、前記反応ガス流路の反応ガス流れ方向に交差する幅方向両端に位置する前記凸部とゴムシール部材との間には、反応ガスの流通を規制する樹脂製閉塞部材が配設されている。
【００１０】
そして、樹脂製閉塞部材は、金属セパレータにアウトサート成形されており、一方の電極に当接するとともに、燃料電池が積層されて前記金属セパレータに積層方向に締め付け荷重が付与されることにより金属セパレータ及びゴムシール部材が圧縮された際、互いに隣接する前記金属セパレータを構成する金属板同士の間隔が、樹脂製閉塞部材を挟んだ部位と前記ゴムシール部材を挟んだ部位とで同等になるように、前記樹脂製閉塞部材の厚さが設定されている。
【００１１】
また、この燃料電池スタックでは、金属セパレータは、断面波形状に凹凸成形されるとともに、反応ガス流路は、凸部である波形状を有する複数本の波状凸部間に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、反応ガス流路の幅方向両端に位置する凸部とゴムシール部材との間には、反応ガスの流通を規制するガス不透過性の樹脂製閉塞部材が配設されている。このため、閉塞部材として、例えば、ゴムシール部材が使用される構成に比べ、閉塞部材の内部をガスが透過することが可及的に抑制され、反応ガスの漏れを防止することができる。従って、発電に寄与しない反応ガス量を削減し、発電効率の向上が容易に図られる。
【００１３】
しかも、樹脂製閉塞部材は、ゴムシール部材に比べて強度が高く、破損し難いとともに、前記ゴムシール部材を成形する際に発生するバリを取り除く工数及びコストを削減させることが可能になる。これにより、特にガスの透過を可及的に抑制するとともに、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池の要部分解斜視説明図である。
【図２】前記燃料電池の、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面説明図である。
【図３】前記燃料電池を構成する第２金属セパレータの正面説明図である。
【図４】前記第２金属セパレータの断面説明図である。
【図５】前記第２金属セパレータに閉塞部材を一体化させる金型装置の断面説明図である。
【図６】前記第２金属セパレータに第２シール部材を一体化させる金型装置の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する燃料電池１０は、矢印Ａ方向（水平方向）に複数積層されて燃料電池スタックを構成する。燃料電池１０は、電解質膜・電極構造体１２と、前記電解質膜・電極構造体１２を挟持する第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６とを備える。
【００１６】
第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板により構成される。第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６は、平面が矩形状を有するとともに、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。
【００１７】
図１に示すように、第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６は、縦長形状（長方形状）を有するとともに、長辺が重力方向（矢印Ｃ方向）に向かって配設される。なお、長辺が水平方向に向かって、又はセパレータ面が水平方向に向かって、配設されてもよい。
【００１８】
燃料電池１０の長辺方向（矢印Ｃ方向）の上端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔１８ａと、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔２０ａとが設けられる。
【００１９】
燃料電池１０の長辺方向の下端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔２０ｂと、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔１８ｂとが設けられる。
【００２０】
燃料電池１０の短辺方向（矢印Ｂ方向）の両端縁部上方には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するための２つの冷却媒体供給連通孔２２ａが、矢印Ｂ方向に対向する位置に設けられる。燃料電池１０の両端縁部下方には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を排出するための２つの冷却媒体排出連通孔２２ｂが、矢印Ｂ方向に対向する位置に設けられる。
【００２１】
電解質膜・電極構造体１２は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜２４と、前記固体高分子電解質膜２４を挟持するカソード電極２６及びアノード電極２８とを備える。アノード電極２８は、カソード電極２６よりも小さな表面積に設定されるとともに、前記カソード電極２６は、固体高分子電解質膜２４と同等の表面積に設定され、所謂、段差ＭＥＡを構成する。
【００２２】
カソード電極２６及びアノード電極２８は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜２４の両面に形成される。
【００２３】
第１金属セパレータ１４の電解質膜・電極構造体１２に向かう面１４ａには、酸化剤ガス供給連通孔１８ａと酸化剤ガス排出連通孔１８ｂとを連通する酸化剤ガス流路３０が形成される。酸化剤ガス流路３０は、矢印Ｃ方向に延在する複数本の波状凸部３０ａ間に形成されるとともに、前記酸化剤ガス流路３０の入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数のエンボスを有する入口バッファ部３２ａ及び出口バッファ部３２ｂが設けられる。
【００２４】
図３に示すように、第２金属セパレータ１６の電解質膜・電極構造体１２に向かう面１６ａには、燃料ガス供給連通孔２０ａと燃料ガス排出連通孔２０ｂとを連通する燃料ガス流路３４が形成される。燃料ガス流路３４は、矢印Ｃ方向に延在する複数本の波状凸部３４ａ間に形成されるとともに、前記燃料ガス流路３４の入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数のエンボスを有する入口バッファ部３６ａ及び出口バッファ部３６ｂが設けられる。
【００２５】
第２金属セパレータ１６の面１６ｂと第１金属セパレータ１４の面１４ｂとの間には、冷却媒体供給連通孔２２ａ、２２ａと冷却媒体排出連通孔２２ｂ、２２ｂとに連通する冷却媒体流路３８が形成される（図１参照）。冷却媒体流路３８は、電解質膜・電極構造体１２の電極範囲を周回して矢印Ｃ方向に冷却媒体を流通させる。
【００２６】
冷却媒体流路３８は、酸化剤ガス流路３０を構成する波状凸部３０ａの裏面形状と、燃料ガス流路３４を構成する波状凸部３４ａの裏面形状とを、互いに位相をずらして重ね合わせることにより、矢印Ｃ方向に延在して形成される。冷却媒体流路３８の入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数のエンボスを有する入口バッファ部４０ａ及び出口バッファ部４０ｂが設けられる。
【００２７】
第１金属セパレータ１４の面１４ａ、１４ｂには、この第１金属セパレータ１４の外周端縁部を周回して第１シール部材４２が一体成形される。第２金属セパレータ１６の面１６ａ、１６ｂには、この第２金属セパレータ１６の外周端縁部を周回して第２シール部材４４が一体成形される。第１シール部材４２及び第２シール部材４４としては、例えば、弾性を有するＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材が用いられる。
【００２８】
図１に示すように、第１金属セパレータ１４の面１４ａには、第１シール部材４２を切り欠いて酸化剤ガス供給連通孔１８ａと酸化剤ガス流路３０とを連通する複数の連結通路４６ａが形成される。面１４ａには、第１シール部材４２を切り欠いて酸化剤ガス排出連通孔１８ｂと酸化剤ガス流路３０とを連通する複数の連結通路４６ｂが形成される。
【００２９】
第１シール部材４２は、面１４ａ側で酸化剤ガス流路３０と酸化剤ガス供給連通孔１８ａ及び酸化剤ガス排出連通孔１８ｂとを連通し、且つこれらを囲繞する凸状シール部４２ａを有する。図２に示すように、凸状シール部４２ａは、電解質膜・電極構造体１２の外方に位置して第２金属セパレータ１６の第２シール部材４４に当接する。図１に示すように、第１シール部材４２は、面１４ａ側に、燃料ガス供給連通孔２０ａ、燃料ガス排出連通孔２０ｂ、冷却媒体供給連通孔２２ａ及び冷却媒体排出連通孔２２ｂをそれぞれ周回する凸状シール部４２ｂを有する。
【００３０】
図３に示すように、第２シール部材４４は、第２金属セパレータ１６の面１６ａで、燃料ガス流路３４と燃料ガス供給連通孔２０ａ及び燃料ガス排出連通孔２０ｂとを連通し、且つこれらを囲繞する凸状シール部４４ａを有する。図２に示すように、凸状シール部４４ａは、電解質膜・電極構造体１２を構成する固体高分子電解質膜２４において、アノード電極２８の外周端部から外方に延在する外周縁部に直接当接する。凸状シール部４４ａは、凸状シール部４２ａよりも内方に配置される。
【００３１】
図１に示すように、第２シール部材４４は、第２金属セパレータ１６の面１６ｂで、冷却媒体流路３８と冷却媒体供給連通孔２２ａ及び冷却媒体排出連通孔２２ｂとを連通し、且つこれらを囲繞する凸状シール部４４ｂを有する。面１６ｂには、第２シール部材４４を切り欠いて一対の冷却媒体供給連通孔２２ａ、２２ａと冷却媒体流路３８とを連通する複数の連結通路５０ａが形成される。面１６ｂには、第２シール部材４４を切り欠いて一対の冷却媒体排出連通孔２２ｂ、２２ｂと冷却媒体流路３８とを連通する複数の連結通路５０ｂが形成される。
【００３２】
第２シール部材４４は、面１６ｂ側に、酸化剤ガス供給連通孔１８ａ、酸化剤ガス排出連通孔１８ｂ、燃料ガス供給連通孔２０ａ及び燃料ガス排出連通孔２０ｂをそれぞれ周回する凸状シール部４４ｃを有する。
【００３３】
面１６ｂには、第２シール部材４４を切り欠いて燃料ガス供給連通孔２０ａに一端が連通する複数の連結通路５２ａと、燃料ガス排出連通孔２０ｂに一端が連通する複数の連結通路５２ｂとが形成される。連結通路５２ａの他端及び連結通路５２ｂの他端は、それぞれ複数の供給孔部５４ａ及び排出孔部５４ｂに連通する。
【００３４】
本実施形態では、図３に示すように、凸状シール部４４ａには、燃料ガス流路３４の燃料ガス流れ方向（矢印Ｃ方向）に交差する幅方向（矢印Ｂ方向）両端に位置する波状凸部３４ａと第２シール部材４４を構成する凸状シール部４４ａとの間に、燃料ガスの流れを規制するガス不透過性の樹脂製閉塞部材５６が複数箇所に設けられる。
【００３５】
閉塞部材５６は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）又はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等で構成される。この閉塞部材５６は、後述するように、第２金属セパレータ１６の面１６ａにアウトサート成形される。
【００３６】
図４に示すように、閉塞部材５６の厚さｔが設定される。具体的には、第２金属セパレータ１６では、外力（締め付け荷重等）が付与されていない状態で、凸状シール部４４ａの端部から閉塞部材５６の端部までの距離がＬ１であり、波状凸部３４ａの端部から前記閉塞部材５６の端部までの距離がＬ３に設定される。
【００３７】
第２金属セパレータ１６に締め付け荷重が付与された状態で、すなわち、燃料電池１０が組み付けられた状態で、圧縮された凸状シール部４４ａの端部から閉塞部材５６の端部までの距離がＬ２に変化する一方、圧縮された波状凸部３４ａの端部から前記閉塞部材５６の端部までの距離がＬ４に変化する。
【００３８】
その際、図２に示すように、互いに隣接する第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６の間隔は、閉塞部材５６を挟んだ部位の間隔Ｓ１と凸状シール部４４ａを挟んだ部位の間隔Ｓ２とで同等になる（Ｓ１＝Ｓ２）。この条件を満たすように、閉塞部材５６の厚さｔが設定される。
【００３９】
なお、図４に示すように、閉塞部材５６の側端部と第２金属セパレータ１６の傾斜部との間には、隙間Ｓ０が設けられている。この隙間Ｓ０は、燃料電池１０が組み付けられた状態では、第２金属セパレータ１６の変形により略０となるように、設定される。
【００４０】
次いで、第２金属セパレータ１６を製造する方法について、以下に説明する。
【００４１】
先ず、図５に示すように、第２金属セパレータ１６を構成する金属薄板１６Ｐが用意され、この金属薄板１６Ｐは、アウトサート成形用金型装置６０に配置される。金型装置６０は、第１型６２と第２型６４とを備えるとともに、前記第１型６２と前記第２型６４との間には、型締め時にキャビティ６６と逃げ６８とが形成される。第１型６２には、金属薄板１６Ｐを押さえるための型押さえ部６９が設けられる。
【００４２】
キャビティ６６は、閉塞部材５６の形状に対応しており、このキャビティ６６には、湯道７０が連通する。逃げ６８は、金属薄板１６Ｐに設けられた燃料ガス流路３４及び冷却媒体流路３８を構成する波形状部分を収容する。
【００４３】
そこで、第１型６２及び第２型６４は、金属薄板１６Ｐを挟持して型締めされた状態で、湯道７０に溶融樹脂が供給される。この溶融樹脂は、湯道７０からキャビティ６６に充填される。そして、所定の時間が経過することにより、キャビティ６６で溶融樹脂が硬化し、金属薄板１６Ｐの面１６ａに閉塞部材５６が一体化される。さらに、第１型６２及び第２型６４が型開きされ、金属薄板１６Ｐが閉塞部材５６と一体に金型装置６０から離型される。
【００４４】
閉塞部材５６が一体化された金属薄板１６Ｐは、図６に示すように、アウトサート成型用金型装置８０に配置される。金型装置８０は、第１型８２と第２型８４とを備えるとともに、前記第１型８２と前記第２型８４との間には、型締め時にキャビティ８６と逃げ８８とが形成される。
【００４５】
キャビティ８６は、第２シール部材４４の形状に対応しており、このキャビティ８６には、湯道９０が連通する。逃げ８８は、金属薄板１６Ｐに設けられた燃料ガス流路３４及び冷却媒体流路３８を構成する波形状部分を収容する。
【００４６】
そこで、第１型８２及び第２型８４は、金属薄板１６Ｐを挟持して型締めされた状態で、湯道９０に溶融ゴムが供給される。この溶融ゴムは、湯道９０からキャビティ８６に充填される。このため、所定の時間が経過することにより、キャビティ８６で溶融樹脂が硬化し、金属薄板１６Ｐの面１６ａ、１６ｂに第２シール部材４４が一体化されて第２金属セパレータ１６が形成される。その際、閉塞部材５６と第２シール部材４４とが密着して気密性が確保される。さらに、第１型８２及び第２型８４が型開きされることにより、第２金属セパレータ１６が金型装置８０から離型される。
【００４７】
このように構成される燃料電池１０の動作について、以下に説明する。
【００４８】
先ず、図１に示すように、酸化剤ガス供給連通孔１８ａには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス供給連通孔２０ａには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、一対の冷却媒体供給連通孔２２ａには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。
【００４９】
このため、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔１８ａから第１金属セパレータ１４の酸化剤ガス流路３０に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路３０に沿って矢印Ｃ方向（重力方向）に移動し、電解質膜・電極構造体１２のカソード電極２６に供給される。
【００５０】
一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔２０ａから第２金属セパレータ１６の供給孔部５４ａを通って燃料ガス流路３４に供給される。燃料ガスは、図３に示すように、燃料ガス流路３４に沿って重力方向（矢印Ｃ方向）に移動し、電解質膜・電極構造体１２のアノード電極２８に供給される（図１及び図２参照）。
【００５１】
従って、電解質膜・電極構造体１２では、カソード電極２６に供給される酸化剤ガスと、アノード電極２８に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。
【００５２】
次いで、電解質膜・電極構造体１２のカソード電極２６に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔１８ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体１２のアノード電極２８に供給されて消費された燃料ガスは、排出孔部５４ｂを通り燃料ガス排出連通孔２０ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。
【００５３】
また、一対の冷却媒体供給連通孔２２ａに供給された冷却媒体は、図１に示すように、第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６間の冷却媒体流路３８に導入される。冷却媒体は、一旦矢印Ｂ方向（水平方向）に沿って流動した後、矢印Ｃ方向（重力方向）に移動して電解質膜・電極構造体１２を冷却する。この冷却媒体は、矢印Ｂ方向両側に移動した後、一対の冷却媒体排出連通孔２２ｂに排出される。
【００５４】
この場合、本実施形態では、図３に示すように、第２金属セパレータ１６の面１６ａにおいて、燃料ガス流路３４の燃料ガス流れ方向（矢印Ｃ方向）に交差する幅方向（矢印Ｂ方向）両端に位置する波状凸部３４ａと、第２シール部材４４を構成する凸状シール部４４ａとの間に、燃料ガスの流れを規制するガス不透過性の樹脂製の閉塞部材５６が複数箇所に設けられている。
【００５５】
このため、閉塞部材５６として、例えば、ゴムシール部材が使用される構成に比べ、前記閉塞部材５６の内部を燃料ガスが透過することが可及的に抑制され、前記燃料ガスの漏れを確実に防止することができる。従って、発電に寄与しない燃料ガス量を削減し、発電効率の向上が容易に図られるという効果が得られる。
【００５６】
しかも、閉塞部材５６は、ゴムシール部材に比べて強度が高く、破損し難いとともに、前記ゴムシール部材を成形する際に発生するバリを取り除く工数及びコストを削減させることが可能になる。これにより、特に燃料ガスの透過を可及的に抑制するとともに、生産性の向上を図ることができるという利点がある。
【００５７】
さらに、図２には、第２金属セパレータ１６に締め付け荷重が付与された状態、すなわち、燃料電池１０が組み付けられて凸状シール部４４ａが圧縮される一方、第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６が圧縮された状態が示されている。この状態において、互いに隣接する第１金属セパレータ１４及び第２金属セパレータ１６の間隔は、閉塞部材５６を挟んだ部位の間隔Ｓ１と凸状シール部４４ａを挟んだ部位の間隔Ｓ２とで、前記凸状シール部４４ａと第１金属セパレータ１４及びアノード電極２８が変形して同等になるように、前記閉塞部材５６の厚さｔが設定されている。
【００５８】
このため、閉塞部材５６は、第１金属セパレータ１４と第２金属セパレータ１６との間で、他の部材と密着することができ、燃料ガスのシール性が良好に向上する。しかも、各燃料電池１０同士を積層した際に、前記燃料電池１０間に隙間が発生することがなく、燃料電池スタック全体のシール性を確保することが可能になる。
【００５９】
なお、本実施形態では、アノード電極２８がカソード電極２６よりも小さな表面積に設定されているが、これに限定されるものではなく、前記カソード電極２６が前記アノード電極よりも小さな表面積に設定されていてもよい。また、電解質膜・電極構造体１２は、段差ＭＥＡに限定されるものではなく、アノード電極２８とカソード電極２６とが同一の表面積に設定されていてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０…燃料電池                      １２…電解質膜・電極構造体
１４、１６…金属セパレータ          １８ａ…酸化剤ガス供給連通孔
１８ｂ…酸化剤ガス排出連通孔        ２０ａ…燃料ガス供給連通孔
２０ｂ…燃料ガス排出連通孔          ２２ａ…冷却媒体供給連通孔
２２ｂ…冷却媒体排出連通孔          ２４…固体高分子電解質膜
２６…カソード電極                  ２８…アノード電極
３０…酸化剤ガス流路                ３０ａ、３４ａ…波状凸部
３４…燃料ガス流路                  ３８…冷却媒体流路
４２、４４…シール部材
４２ａ、４２ｂ、４４ａ〜４４ｃ…凸状シール部
５６…閉塞部材                      ６０、８０…金型装置
【図１】
0005734823.tif 000002
【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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