(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜電極接合体と平板状のフラットセパレータとの間に介設されて燃料電池の単セルのセパレータを構成する断面波形状をなすガス流路形成板であって、
前記膜電極接合体に対向する面に形成され、互いに平行に延びる凹溝状の複数のガス流路と、
隣り合う２つの前記ガス流路の間にそれぞれ位置する突条の裏面に形成された複数の凹溝状の水流路と、を備え、
前記突条には、前記ガス流路と前記水流路とを連通するとともに毛管作用を利用して前記ガス流路内の水を前記水流路に導入する連通部が前記突条の延伸方向において複数形成され、
ガスの流れ方向の上流側には、前記連通部による毛管作用を利用した前記水流路への水の導入が抑制されるように、同連通部における前記膜電極接合体に対向する面に開口する開口面積が下流側の前記連通部の開口面積よりも拡大された拡大領域が形成されている、
燃料電池用ガス流路形成板。
【請求項２】
前記連通部は、前記突条の延伸方向に直交して延びるとともに所定の幅を有するスリットを有しており、
前記水流路の内部には、前記スリットに相対する中間構造部が前記スリット毎に形成されている、
請求項１に記載の燃料電池用ガス流路形成板。
【請求項３】
前記拡大領域では、同拡大領域の下流側の前記連通部よりも前記スリットの幅が大きく設定されている、
請求項２に記載の燃料電池用ガス流路形成板。
【請求項４】
前記連通部は前記突条の延伸方向に所定の間隔をおいて形成された少なくとも２つの前記スリットを有し、
前記所定の間隔は、前記突条の延伸方向における前記連通部同士の間隔よりも小さく設定され、
前記拡大領域では、前記突条における前記連通部を構成する２つの前記スリットの間の隔壁が前記水流路の内部に位置している、
請求項２または請求項３に記載の燃料電池用ガス流路形成板。
【請求項５】
複数の単セルが積層されることにより形成された燃料電池スタックであって、
前記単セルは、膜電極接合体と、前記膜電極接合体を挟む一対のセパレータとを備え、
一方の前記セパレータは、前記フラットセパレータと、前記膜電極接合体と前記フラットセパレータとの間に介設された請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池用ガス流路形成板と、を備えている、
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、膜電極接合体と平板状のフラットセパレータとの間に介設されて燃料電池の単セルのセパレータを構成するガス流路形成板、及び同単セルが複数積層して形成された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、膜電極接合体と、膜電極接合体を挟む一対のセパレータとを備えた単セルを複数積層することによって形成された燃料電池スタックを備えている。
【０００３】
こうしたセパレータとしては、平板状のフラットセパレータと、膜電極接合体とフラットセパレータとの間に介設されたガス流路形成板とを備えたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ガス流路形成板における膜電極接合体に対向する面には、互いに平行に延びる複数の凹溝が形成されており、同凹溝が燃料ガスまたは酸化剤ガスを流通させるためのガス流路とされる。また、ガス流路形成板における隣り合う２つのガス流路の間にはそれぞれ突条が形成されており、これら突条の裏面には、それぞれ複数の凹溝が形成されている。この凹溝が発電に伴って生成された水を排出するための水流路とされる。また、上記突条には、ガス流路と水流路とを連通するとともに毛管作用を利用してガス流路内の水を水流路に導入する連通路が形成されている。
【０００５】
こうした燃料電池スタックにおいては、膜電極接合体での発電に伴って生成された水がガス流路形成板のガス流路に流入し、連通路を通じて水流路に導入される。そして、水流路を流れる燃料ガスあるいは酸化剤ガス（以下、ガス）の流動圧力によって水流路の外部へ排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５―１５２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、燃料電池スタックにおいては、ガス流路内に乾燥したガスが導入されるため、膜電極接合体のうち、ガス流路の入口部に近い部分が乾燥しやすい。特に、発電量の少ない低負荷時には、膜電極接合体での発電に伴って生成される水の量が少なくなることから、膜電極接合体が一層乾燥しやすくなる。その結果、膜電極接合体内におけるプロトンの水を介した移動が円滑に行なわれなくなり、発電性能を低下させる一因となっている。
【０００８】
本発明の目的は、ガス流路内に水が滞留することを抑制しつつ、膜電極接合体の乾燥に起因した発電性能の低下を抑制することのできる燃料電池用ガス流路形成板及び燃料電池スタックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための燃料電池用ガス流路形成板は、膜電極接合体と平板状のフラットセパレータとの間に介設されて燃料電池の単セルのセパレータを構成するものであって、前記膜電極接合体に対向する面に形成され、互いに平行に延びる凹溝状の複数のガス流路と、隣り合う２つの前記ガス流路の間にそれぞれ位置する突条の裏面に形成された複数の凹溝状の水流路と、を備え、前記突条には、前記ガス流路と前記水流路とを連通するとともに毛管作用を利用して前記ガス流路内の水を前記水流路に導入する連通部が前記突条の延伸方向において複数形成され、ガスの流れ方向の上流側には、前記連通部による毛管作用を利用した前記水流路への水の導入が抑制されるように、同連通部における前記膜電極接合体に対向する面に開口する開口面積が下流側の前記連通部の開口面積よりも拡大された拡大領域が形成されている。
【００１０】
同構成によれば、ガスの流れ方向の上流側に形成された拡大領域においては、連通部の開口面積が拡大されることによって同連通部による毛管作用を利用した水流路への水の導入が抑制される。このため、膜電極接合体のうち乾燥しやすい上流側部分について、乾燥を抑制することができる。これにより、膜電極接合体を湿った状態に保持することができ、膜電極接合体内におけるプロトンの水を介した移動を促すことができる。
【００１１】
また、拡大領域よりも下流側の領域においては、連通部による毛管作用を利用してガス流路内の水が水流路に効果的に導入される。したがって、ガス流路内に水が滞留することでガスの流れが妨げられることを抑制することができる。
【００１２】
一方、膜電極接合体において生成される水の量が多くなった場合には、拡大領域においても連通部による毛管作用を利用してガス流路内の水が水流路に導入される。したがって、ガス流路内に水が滞留することでガスの流れが妨げられることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガス流路内に水が滞留することを抑制しつつ、膜電極接合体の乾燥に起因した発電性能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】燃料電池用ガス流路形成板及び燃料電池スタックの一実施形態について、燃料電池スタックの断面図。
【図２】同実施形態における第１セパレータの斜視断面図。
【図３】図２のＸ部を拡大して示す斜視断面図。
【図４】（ａ）は図３のａ−ａ線に沿った部分断面図、（ｂ）は図３のｂ−ｂ線に沿った部分断面図。
【図５】図２のＹ部を拡大して示す斜視断面図。
【図６】同実施形態の下流側連通部を中心とした断面図。
【図７】同実施形態の上流側連通部を中心とした断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）はガス流路及び連通路の模式図。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、図６に対応する断面図であって、同実施形態の作用を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜図９を参照して、一実施形態について説明する。
図１に示すように、固体高分子型燃料電池は、複数の単セル１０が積層されることにより形成された燃料電池スタックを備えている。なお、同図において、上側の単セル１０については後述する水流路２６，３６が示される位置で切断した断面形状が示される一方、下側の単セル１０については後述するガス流路２５，３５が示される位置で切断した断面形状が示されている。
【００１６】
各単セル１０は、いずれも四角枠状をなす第１フレーム１１及び第２フレーム１２を備えており、これらフレーム１１，１２によって四角シート状をなす周知の膜電極接合体１３の外縁部が挟持されている。
【００１７】
膜電極接合体１３は、固体高分子電解質膜１４を有しており、固体高分子電解質膜１４は周知の電極触媒層１５，１６によってそれぞれ挟持されている。また、電極触媒層１５，１６の表面には、周知のガス拡散層１７，１８がそれぞれ設けられている。
【００１８】
膜電極接合体１３は、第１セパレータ２０及び第２セパレータ３０によってそれぞれカソード側（同図の下側）及びアノード側（同図の上側）から挟まれている。
第１セパレータ２０は、平板状のフラットセパレータ２１と、フラットセパレータ２１と膜電極接合体１３との間に介設されたガス流路形成板２２とを備えている。
【００１９】
第２セパレータ３０は、平板状のフラットセパレータ３１と、フラットセパレータ３１と膜電極接合体１３との間に介設されたガス流路形成板３２とを備えている。
フラットセパレータ２１，３１及びガス流路形成板２２，３２はそれぞれ金属板材によって形成されている。
【００２０】
第１フレーム１１及びフラットセパレータ２１によって、図示しない酸化剤ガス供給源からの酸化剤ガスを後述するガス流路２５へ供給するための供給通路４１と、発電に供されなかった酸化剤ガスをガス流路２５の外部へ排出するための排出通路４２とが区画形成されている。
【００２１】
また、第２フレーム１２及びフラットセパレータ３１によって、図示しない燃料ガス供給源からの燃料ガスを後述するガス流路３５へ供給するための供給通路５１と、発電に供されなかった燃料ガスをガス流路３５の外部へ排出するための排出通路５２とが区画形成されている。
【００２２】
なお、図１に示す部分においては、第２セパレータ３０のガス流路形成板３２は第１セパレータ２０のガス流路形成板２２を上下反転し、且つ左右反転した形状を有している。このため、以降においては、第１セパレータ２０のガス流路形成板２２について説明し、第２セパレータ３０のガス流路形成板３２については第１セパレータ２０のガス流路形成板２２の各部の符号「２＊」にそれぞれ「１０」を加算した符号「３＊」を付すことによって重複する説明を省略する。また、符号「２７＊」，「２８＊」にそれぞれ「１００」を加算した符号「３７＊」，「３８＊」を付すことによって重複する説明を省略する。
【００２３】
次に、ガス流路形成板２２の構造について説明する。
図２に示すように、ガス流路形成板２２は断面略波形状をなしており、例えばステンレス鋼板などの一枚の金属板材をロール成形することによって形成されている。ガス流路形成板２２の上面には、互いに平行に延びる複数の内側突条２３が形成されており、内側突条２３の頂面が膜電極接合体１３に当接される。また、互いに隣り合う２つの内側突条２３の間には、それぞれ凹溝状をなし、酸化剤ガスを流通させるための複数のガス流路２５が形成されている。
【００２４】
ガス流路形成板２２の下面には、互いに平行に延びる複数の外側突条２４が形成されており、外側突条２４の頂面がフラットセパレータ２１に当接される。また、内側突条２３の裏面には、それぞれ凹溝状をなし、膜電極接合体１３での発電に伴って生成された水を排出する複数の水流路２６が形成されている。したがって、外側突条２４は隣り合う２つの水流路２６の間に位置し、２つの水流路２６を区画している。
【００２５】
突条２３，２４には、ガス流路２５と水流路２６とを連通する連通部２７，２８が内側突条２３の延伸方向Ｌにおいて複数形成されている。
図２、図３、及び図６に示すように、ガスの流れ方向の下流側に位置する各下流側連通部２７は、内側突条２３の延伸方向Ｌに所定の間隔Ｌ１をおいて形成された２つのスリット２７１を有している。スリット２７１は、内側突条２３の延伸方向Ｌに直交して延びるとともに一定の幅Ａ１を有しているまた、この幅Ａ１は、上記間隔Ｌ１と同一の大きさに設定されている（Ｌ１＝Ａ１）。また、この幅Ａ１は、毛管作用を利用してガス流路２５内の水を水流路２６に導入することが可能な大きさに設定されている。
【００２６】
図２〜図４に示すように、水流路２６の内部には、スリット２７１に相対するリブ２７２がスリット２７１毎に形成されている。リブ２７２は、内側突条２３の延伸方向Ｌに対して直交する方向（以下、幅方向Ｗと称する。）に沿って延びている。なお、各リブ２７２は、幅方向Ｗに沿って金属板材をロール成形してガス流路形成板２２を形成する際に、各突条２３，２４が部分的に剪断曲げ加工されることによって形成される。すなわち、上記リブ２７２を形成することによって上記スリット２７１が形成される。図４（ａ）に示すように、リブ２７２は、ガス流路２５の内部及び水流路２６の内部にそれぞれ位置している。また、外側突条２４には、互いに隣接する水流路２６を連通する連通溝２７３が形成されている。
【００２７】
図２に示すように、下流側連通部２７は、内側突条２３の延伸方向Ｌにおいて所定の間隔Ｌ３をおいて形成されている。この間隔Ｌ３は、下流側連通部２７の２つのスリット２７１の間の間隔Ｌ１よりも大きい（Ｌ３＞Ｌ１）。また、下流側連通部２７は、同連通部２７が形成された内側突条２３と隣り合う内側突条２３の互いに隣り合う２つの下流側連通部２７の間の中央に位置している。
【００２８】
ガスの流れ方向の上流側に位置する上流側連通部２８は、内側突条２３の延伸方向Ｌに所定の間隔Ｌ２をおいて形成された２つのスリット２８１を有している。
スリット２８１は、内側突条２３の延伸方向Ｌに直交して延びるとともに一定の幅Ａ２を有している。この幅Ａ２は、下流側連通部２７のスリット２７１の幅Ａ１よりも大きく設定されている（Ａ２＞Ａ１）。したがって、上流側連通部２８における膜電極接合体１３に対向する面に開口する開口面積が下流側連通部２７の開口面積よりも拡大されている。また、この幅Ａ２は、上記間隔Ｌ２と同一の大きさに設定されている（Ｌ２＝Ａ２）。
【００２９】
水流路２６の内部には、スリット２８１に相対するリブ２８２がスリット２８１毎に形成されている。リブ２８２は、下流側連通部２７のリブ２７２と同様にして形成される。
また、内側突条２３における上流側連通部２８を構成する２つのスリット２８１の間の隔壁２８４が水流路２６の内部に位置している。
【００３０】
上流側連通部２８は、内側突条２３の延伸方向Ｌにおいて所定の間隔Ｌ４をおいて形成されている。この間隔Ｌ４は、上流側連通部２８の２つのスリット２８１の間の間隔Ｌ２よりも大きい（Ｌ４＞Ｌ２）。また、上流側連通部２８は、同連通部２８が形成された内側突条２３と隣り合う内側突条２３の互いに隣り合う２つの上流側連通部２８の間の中央に位置している。
【００３１】
ここで、連通部２７，２８のリブ２７２，２８２は、ガス流路形成板２２の厚さ方向（図４（ａ）、図４（ｂ）、図６、及び図７の上下方向）において内側突条２３の頂面よりも外側突条２４の頂面に近接して設けられている。このため、リブ２７２のうち水流路２６を遮る部分の断面積はガス流路２５を遮る部分の断面積よりも大きい。したがって、延伸方向Ｌにおけるリブ２７２，２８２が存在しない位置でのガス流路２５の流路断面積と水流路２６の流路断面積とが同一に設定されていても、水流路２６全体における圧力損失は、ガス流路２５全体における圧力損失よりも大きくなる。また、スリット２７１，２８１の形状及び大きさは、スリット２７１，２８１における圧力損失がガス流路２５における圧力損失よりも大きくなるように設定されている。これらのことから、酸化剤ガスは主に圧力損失の小さいガス流路２５を流れることとなる。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図１の下側の単セル１０にて示すように、燃料ガスが供給通路５１を通じてガス流路３５内に供給されると、同燃料ガスはガス流路３５を通じてガス拡散層１８に流入する。そして、燃料ガスはガス拡散層１８を通過するとともに拡散されて電極触媒層１６に供給される。
【００３３】
また、酸化剤ガスが供給通路４１を通じてガス流路２５内に供給されると、同酸化剤ガスはガス流路２５を通じてガス拡散層１７に流入する。そして、酸化剤ガスはガス拡散層１７を通過するとともに拡散されて電極触媒層１５に供給される。
【００３４】
このようにして膜電極接合体１３に対して燃料ガス及び酸化剤ガスがそれぞれ供給されると、膜電極接合体１３での電気化学反応によって発電が行なわれる。
このとき、発電に伴って生成した水は主にカソード側のガス流路形成板２２のガス流路２５に流入する。
【００３５】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に白抜きの太い矢印にて示すように、この水の一部は、ガス流路２５を流れる酸化剤ガスの流動圧力によってガス流路２５内を流れる。そして、水は排出通路４２（図１参照）を通じて外部に排出される。前述したように、スリット２７１（２８１）における圧力損失はガス流路２５における圧力損失よりも大きくされている。このため、図８（ｂ）に示すように、酸化剤ガスは主にガス流路２５を流れることとなる。これにより、ガス流路２５に存在する水Ｓの多くは酸化剤ガスによって押されながら排出通路４２に向けてガス流路２５内を移動する。また、図８（ｂ）に細い矢印にて示すように、一部の水はスリット２７１（２８１）を通じて水流路２６に導入される。
【００３６】
このとき、水流路２６に導入された水は、水流路２６の出口開口の開口面積に応じて作用する表面張力によって水滴となる。水流路２６が湿潤状態のときには、この水滴Ｓがリブ２７２に係留すると、水流路２６内の水が呼び水となって、スリット２７１内の水が毛管作用により水流路２６内に導かれるとともに上記出口開口を通じて排出される。
【００３７】
また、水流路２６内に呼び水となる水がない乾燥状態のときには、図９（ａ）に示すように、ガス拡散層１７に当接している内側突条２３の頂面において、水が各スリット２７１内に毛管作用により導かれて、水滴Ｓ１，Ｓ２を形成する。
【００３８】
そして、更に水が導かれることで水滴Ｓ１，Ｓ２が成長すると、図９（ｂ）に示すように、両水滴Ｓ１，Ｓ２が結合して１つの水滴Ｓ３となる。この結合した直後、または水滴Ｓ３が更に成長すると、水滴Ｓ３はリブ２７２に触れることとなる。そして、図９（ｃ）に示すように、水滴Ｓ３が一対のリブ２７２の間の隙間に至ると、図９（ｄ）に示すように、水滴Ｓ３が毛管作用により同隙間に引き込まれることにより水流路２６内に導入される。
【００３９】
ここで、酸化剤ガスの流速が小さいときには、上記のようにして水滴Ｓ３が導入されることによって水流路２６内に水が徐々に溜まっていく。
また、酸化剤ガスの流速が大きいときには、水流路２６に導入された水は水流路２６を流れる酸化剤ガスの流動圧力によって押されながら排出通路４２（図１参照）に向けて水流路２６内を移動する。
【００４０】
ところで、前述したように、燃料電池スタックにおいては、ガス流路２５内に乾燥した酸化剤ガスが導入されるため、膜電極接合体１３のうち、ガス流路２５の入口部に近い部分が乾燥しやすい。特に、発電量の少ない低負荷時には、膜電極接合体１３での発電に伴って生成される水の量が少なくなることから、膜電極接合体１３が一層乾燥しやすくなる。
【００４１】
この点、本実施形態では、ガスの流れ方向の上流側に形成された拡大領域においては、上流側連通部２８の開口面積が拡大されることによって同連通部２８による毛管作用を利用した水流路２６への水の導入が抑制される。このため、膜電極接合体１３のうち乾燥しやすい上流側部分について、乾燥を抑制することができる。これにより、膜電極接合体１３を湿った状態に保持することができ、プロトンの移動を促すことができる。
【００４２】
また、拡大領域よりも下流側の領域においては、下流側連通部２７による毛管作用を利用してガス流路２５内の水が水流路２６に効果的に導入される。したがって、ガス流路２５内に水が滞留することでガスの流れが妨げられることを抑制することができる。
【００４３】
一方、膜電極接合体１３において生成される水の量が多くなった場合には、拡大領域においても上流側連通部２８による毛管作用を利用してガス流路２５内の水が水流路２６に導入される。したがって、ガス流路２５内に水が滞留することでガスの流れが妨げられることを抑制することができる。
【００４４】
また、発電に伴って生成された水の一部はアノード側（図１の上側）の電極触媒層１６、ガス拡散層１８を通じてガス流路形成板３２のガス流路３５に流入する。本実施形態では、アノード側のガス流路形成板３２がカソード側のガス流路形成板２２と基本的に同一な構成とされているため、アノード側のガス流路３５及び水流路３６においてもカソード側のガス流路２５及び水流路２６と同様な作用が奏される。
【００４５】
以上説明した本実施形態に係る燃料電池用ガス流路形成板及び燃料電池スタックによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ガスの流れ方向の上流側には、上流側連通部２８による毛管作用を利用した水流路２６への水の導入が抑制されるように、同連通部２８における膜電極接合体１３に対向する面に開口する開口面積が下流側連通部２７の開口面積よりも拡大された拡大領域を形成するようにした。
【００４６】
こうした構成によれば、膜電極接合体１３のうち乾燥しやすい上流側部分について、乾燥を抑制することができる。これにより、膜電極接合体１３を湿った状態に保持することができ、プロトンの移動を促すことができる。
【００４７】
また、拡大領域よりも下流側の領域においては、下流側連通部２７による毛管作用を利用してガス流路２５内の水が水流路２６に効果的に導入される。一方、膜電極接合体１３において生成される水の量が多くなった場合には、拡大領域においても上流側連通部２８による毛管作用を利用してガス流路２５内の水が水流路２６に導入される。したがって、ガス流路２５内に水が滞留することでガスの流れが妨げられることを抑制することができる。
【００４８】
よって、ガス流路２５内に水が滞留することを抑制しつつ、膜電極接合体１３の乾燥に起因した発電性能の低下を抑制することができる。
（２）拡大領域では、同拡大領域の下流側のスリット２７１よりもスリット２８１の幅Ａ１が大きく設定されている（Ａ２＞Ａ１）。
【００４９】
こうした構成によれば、スリット２８１の幅Ａ２を大きく設定することによって連通部２７の開口面積を容易に拡大することができる。
（３）拡大領域では、内側突条２３における上流側連通部２８を構成する２つのスリット２８１の間の隔壁２８４が水流路２６の内部に位置している。
【００５０】
内側突条２３における上流側連通部２８を構成するスリット２８１同士の間の隔壁２８４を水流路２６の内部に位置させることによって、上流側連通部２８の開口面積を下流側連通部２７の開口面積よりも拡大することができる。したがって、上記構成によれば、スリット２８１の幅をそれほど拡大しなくとも、上流側連通部２８の開口面積を容易に拡大することができる。
【００５１】
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ガス流路形成板２２，３２をチタン板などのステンレス鋼板以外の金属板材によって形成してもよい。
【００５２】
・例えば図７に二点鎖線にて示すように、上流側連通部２８の隔壁２８４をリブ２８２と同じ高さに設定することもできる。すなわち、隔壁２８４とリブ２８２とを一体化させてもよい。
【００５３】
・上記実施形態において、上流側連通部２８の隔壁２８４を水流路２６の内部に位置させるのではなく、内側突条２３の頂面と同一の高さに設定することもできる。この場合であっても、スリット２８１の幅Ａ２を下流側連通部２７のスリット２７１の幅Ａ１よりも大きくすることによって、膜電極接合体１３に対向する面に開口する開口面積を拡大させることができる。
【００５４】
・上記実施形態において、上流側連通部２８のスリット２８１の幅Ａ２を下流側連通部２７のスリット２７１の幅Ａ１と同一の大きさに設定することもできる。この場合であっても、隔壁２８４が水流路２６の内部に位置することによって、膜電極接合体１３に対向する面に開口する開口面積を拡大させることができる。
【００５５】
・１つの連通部を構成するスリットの数は２つに限定されない。すなわち、１つのスリットによって連通部を構成することもできるし、３つ以上のスリットによって連通部を構成することもできる。
【００５６】
・リブ２７２，２８２，３７２，３８２（中間構造部）を省略することもできる。
・上記実施形態では、膜電極接合体１３のカソード側及びアノード側の双方に拡大領域（上流側連通部２８，３８）を有するガス流路形成板２２，３２を設けるようにした。これに代えて、膜電極接合体１３のカソード側のみに拡大領域を有するガス流路形成板２２を設け、アノード側には拡大領域を有していないガス流路形成板を設けることもできる。
【００５７】
また、膜電極接合体１３のアノード側のみに拡大領域を有するガス流路形成板３２を設け、カソード側には拡大領域を有していないガス流路形成板を設けることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１０…単セル、１１…第１フレーム、１２…第２フレーム、１３…膜電極接合体、１４…固体高分子電解質膜、１５，１６…電極触媒層、１７，１８…ガス拡散層、２０…第１セパレータ、２１…フラットセパレータ、２２…ガス流路形成板、２３…内側突条、２４…外側突条、２５…ガス流路、２５１…隅部、２６…水流路、２７…下流側連通部、２７１…スリット、２７２…リブ（中間構造部）、２７３…連通溝、２７４…隔壁、２８…上流側連通部、２８１…スリット、２８２…リブ（中間構造部）、２８３…連通溝、２８４…隔壁、３０…第２セパレータ、３１…フラットセパレータ、３２…ガス流路形成板、３３…内側突条、３４…外側突条、３５…ガス流路、３５１…隅部、３６…水流路、３７…連通部、３７１…スリット、３７２…リブ（中間構造部）、３７３…連通溝、３７４…隔壁、３８…連通部、３８１…スリット、３８２…リブ（中間構造部）、３８３…連通溝、３８４…隔壁、４１…供給通路、４２…排出通路、５１…供給通路、５２…供給通路。
【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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