(57)【要約】【課題】低コスト化が可能な固体高分子型燃料電池用のセパレータを提供する。【解決手段】セパレータ１０は、ガス供給部１１と、ガス流路部１２と、ガス排出部１３とを備える。ガス供給部１１、ガス流路部１２およびガス排出部１３は、金属板にプレス成形を施すことによって一体的に成形される。ガス流路部１２は、ガス供給部１１とガス排出部１３との間に配置される。ガス流路部１２は、溝１２１と凸部１２２とを有する。ガス供給部１１は、水素ガスまたは空気（または酸素ガス）をガス流路部１２へ供給する。ガス流路部１２は、溝１２１によって水素ガスまたは空気（または酸素ガス）を流し、水素ガスまたは空気（または酸素ガス）をガス排出部１３へ排出する。ガス排出部１３は、水素ガスまたは空気（または酸素ガス）を外部へ排出する。【選択図】図１
2008103102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体高分子型燃料電池に用いられるセパレータであって、
固体高分子型燃料電池に含まれる固体高分子電解質膜にガスを供給するためのガス流路部と、
前記ガス流路部と一体に成形され、前記ガス流路部にガスを供給するガス供給部とを備え、
前記ガス流路部および前記ガス供給部は、金属板からなる、セパレータ。
【請求項２】
前記ガス流路部を構成する前記金属板は、その表裏面が凹凸化されている、請求項１に記載のセパレータ。
【請求項３】
前記金属板は、ステンレス鋼からなる、請求項１または請求項２に記載のセパレータ。
【請求項４】
単位セルからなる固体高分子型燃料電池であって
固体高分子電解質膜と、
前記固体高分子電解質膜の一方側に配置された第１のセパレータと、
前記固体高分子電解質膜の他方側に配置された第２のセパレータとを備え、
前記第１および第２のセパレータの各々は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセパレータからなる、固体高分子型燃料電池。
【請求項５】
スタック型の固体高分子型燃料電池であって、
直列に接続された複数の単位セルを備え、
前記複数の単位セルの各々は、
固体高分子電解質膜と、
前記固体高分子電解質膜の一方側に配置された第１のセパレータと、
前記固体高分子電解質膜の他方側に配置された第２のセパレータとを含み、
前記第１および第２のセパレータの各々は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセパレータからなり、
隣接する第１および第２の単位セルは、前記第１の単位セルに含まれる前記第２のセパレータと前記第２の単位セルに含まれる前記第１のセパレータとによって直列に接続されている、固体高分子型燃料電池。
【請求項６】
前記第１の単位セルに含まれる前記第２のセパレータと前記第２の単位セルに含まれる前記第１のセパレータとの間に配置されたシール部材をさらに備える、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】
この発明は、固体高分子型燃料電池に用いるセパレータ、およびそれを用いた固体高分子型燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水素と酸素とを電気化学的に反応させることにより、電気を取り出す燃料電池は、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出を大きく低減することが可能な技術であると共に、従来の内燃機関に比べて効率が高く、静粛性に優れ、さらに、大気汚染の原因となるＮＯｘ、ＳＯｘおよびＰＭ等の排出量が少ないという特徴を有している。
【０００３】
このため、燃料電池は、クリーンなエネルギー変換装置として国際的にも研究開発が精力的に進められており、これまでに、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、および固体酸化物型燃料電池等が開発されている。
【０００４】
このような状況の下、近年、自動車用および家庭用等の小型の発電に適した燃料電池として、固体高分子型燃料電池が注目されている。この固体高分子型燃料電池が注目されるようになったのは、性能が一段と向上した固体高分子電解質膜を用いることによって電池の出力密度が飛躍的に向上し、高効率という従来からの燃料電池の特性に加え、小型化および低温作動が可能になったからである。
【０００５】
固体高分子型燃料電池は、数十〜数百個の単位電池を直列に接続して所要電力を得る。そして、単位電池は、固体高分子電解質膜と、アノード側ガス拡散電極と、カソード側ガス拡散電極と、アノード側セパレータと、カソード側セパレータとを備える。アノード側ガス拡散電極およびカソード側ガス拡散電極は、固体高分子電解質膜の両側に配置される。アノード側セパレータは、アノード側ガス拡散電極に接して配置され、カソード側セパレータは、カソード側ガス拡散電極に接して配置される。
【０００６】
このような、アノード側セパレータおよびカソード側セパレータは、隣り合う単位電池間を電気的に接続する集電体としての役目だけでなく、単位電池の外壁構造部材としても機能し、さらに、水素および空気をアノード側ガス拡散電極またはカソード側ガス拡散電極へ供給する通路としても機能する。
【０００７】
したがって、アノード側セパレータおよびカソード側セパレータには、機械強度、導電性、および固体高分子型燃料電池の置かれる腐食環境に対する耐食性が要求される。
【０００８】
従来の一般的なセパレータは、黒鉛材にフェノール樹脂を含浸させた材料からなる。しかし、その製造工程には、高温で長時間を要する焼結工程および黒鉛材料の表面に水素または酸素を供給するための通路を切削加工する切削工程が必要であるため、その製造工程が煩雑になって生産性が劣り、その結果として、製造コストが高くなるという欠点があった。このようなセパレータを数百枚も重ね合わせると、燃料電池の本体価格が非常に高くなるため、燃料電池を実用化するためには、セパレータのコスト低減が必須である。
【０００９】
また、燃料電池のセパレータに要求される特性としては、水素ガスが漏れないこと、すなわち、水素ガス不透過性であること、エネルギーの変換効率を高くする上で導電性が優れていること、さらに、燃料電池に組み込む際に破損しないように機械的強度が高いこと等がある。従来のセパレータは、導電性が優れているが、水素不透過性および特に機械的強度が劣るという欠点があった。
【００１０】
そこで、金属薄板からなり、電極が位置する主要部にプレス成形によってガス流路を形成したセパレータが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−２１４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１では、電極が位置する主要部に相当する金属薄板の部分をプレス成形することによってガス流路を形成するため、ガス流路にガスを供給するガス供給部をどのように形成するか不明である。そのため、ガス供給部を切削加工等によって形成した場合には、セパレータのコストが高くなるという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、低コスト化が可能な固体高分子型燃料電池用のセパレータを提供することである。
【００１３】
また、この発明の別の目的は、低コスト化が可能な固体高分子型燃料電池用のセパレータを備えた固体高分子型燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明によれば、セパレータは、固体高分子型燃料電池に用いられるセパレータであって、ガス流路部と、ガス供給部とを備える。ガス流路部は、固体高分子型燃料電池に含まれる固体高分子電解質膜にガスを供給する。ガス供給部は、ガス流路部と一体に成形され、ガス流路部にガスを供給する。ガス流路部およびガス供給部は、金属板からなる。
【００１５】
好ましくは、ガス流路部を構成する金属板は、その表裏面が凹凸化されている。
【００１６】
好ましくは、金属板は、ステンレス鋼からなる。
【００１７】
また、この発明によれば、固体高分子型燃料電池は、単位セルからなる固体高分子型燃料電池であって固体高分子電解質膜と、第１および第２のセパレータとを備える。第１のセパレータは、固体高分子電解質膜の一方側に配置される。第２のセパレータは、固体高分子電解質膜の他方側に配置される。そして、第１および第２のセパレータの各々は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセパレータからなる。
【００１８】
さらに、この発明によれば、固体高分子型燃料電池は、スタック型の固体高分子型燃料電池であって、直列に接続された複数の単位セルを備える。そして、複数の単位セルの各々は、固体高分子電解質膜と、第１および第２のセパレータとを含む。第１のセパレータは、固体高分子電解質膜の一方側に配置される。第２のセパレータは、固体高分子電解質膜の他方側に配置される。第１および第２のセパレータの各々は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセパレータからなる。隣接する第１および第２の単位セルは、第１の単位セルに含まれる第２のセパレータと第２の単位セルに含まれる第１のセパレータとによって直列に接続されている。
【００１９】
好ましくは、固体高分子型燃料電池は、シール部材をさらに備える。シール部材は、第１の単位セルに含まれる第２のセパレータと第２の単位セルに含まれる第１のセパレータとの間に配置される。
【発明の効果】
【００２０】
この発明においては、セパレータは、一体成形されたガス供給部およびガス流路部を備える。そして、ガス供給部およびガス流路部は、金属板からなる。つまり、金属板を成形してガス供給部およびガス流路部を備えるセパレータが作製される。
【００２１】
したがって、この発明によれば、セパレータを低コストで作製できる。
【００２２】
また、この発明による固体高分子型燃料電池は、この発明によるセパレータを備える。
【００２３】
したがって、この発明によれば、固体高分子型燃料電池を低コストで作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２５】
図１は、この発明の実施の形態によるセパレータの平面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態によるセパレータ１０は、ステンレス鋼等の金属板からなり、ガス供給部１１と、ガス流路部１２と、ガス排出部１３と、孔１４〜１９とを備える。ガス供給部１１、ガス流路部１２、ガス排出部１３および孔１４〜１９は、金属板にプレス成形を施すことによって一体的に成形される。
【００２６】
ガス供給部１１は、凹部１１１と、孔１１２と、複数の凸部１１３とを備える。孔１１２および複数の凸部１１３は、凹部１１１内に配置される。そして、孔１１２は、長孔形状からなり、セパレータ１０を厚み方向に貫通する。また、複数の凸部１１３は、孔１１２に沿ってガス流路部１２側に直線状に配置される。
【００２７】
凹部１１１は、基準面を構成し、複数の凸部１１３は、凹部１１１から０．４ｍｍの高さを有する。また、周縁部２１は、凹部１１１から０．５ｍｍの高さを有する。
【００２８】
ガス流路部１２は、複数の溝１２１を有する。複数の溝１２１は、略平行に設けられる。複数の溝１２１は、ガス供給部１１の凹部１１１と同じ基準面を有する。そして、隣接する２つの溝１２１，１２１間の凸部１２２は、溝１２１から０．５ｍｍの高さを有する。
【００２９】
ガス排出部１３は、凹部１３１と、孔１３２と、複数の凸部１３３とを備える。孔１３２および複数の凸部１３３は、凹部１３１内に配置される。そして、孔１３２は、長孔形状からなり、セパレータ１０を厚み方向に貫通する。また、複数の凸部１３３は、孔１３２に沿ってガス流路部１２側に直線状に配置される。
【００３０】
凹部１３１は、ガス流路部１２の溝１２１と同じ基準面を有する。そして、複数の凸部１３３は、凹部１３１から０．４ｍｍの高さを有する。
【００３１】
孔１４〜１６は、ガス供給部１１の孔１１２と直線状になるように周縁部２１に形成される。孔１４，１５の各々は、略円形形状からなり、孔１１２と孔１６との間に配置される。また、孔１６は、長孔形状からなる。そして、孔１４〜１６は、セパレータ１０を厚み方向に貫通する。
【００３２】
孔１７〜１９は、ガス排出部１３の孔１３２と直線状になるように周縁部２１に形成される。孔１７，１８の各々は、略円形形状からなり、孔１３２と孔１９との間に配置される。また、孔１９は、長孔形状からなる。そして、孔１７〜１９は、セパレータ１０を厚み方向に貫通する。
【００３３】
ガス供給部１１は、孔１１２から水素ガスまたは空気（または酸素ガス）を受け、その受けた水素ガスまたは空気（または酸素ガス）をガス流路部１２へ供給する。ガス流路部１２は、ガス供給部１１から供給された水素ガスまたは空気（または酸素ガス）を複数の溝１２１によってガス排出部１３へ流す。ガス排出部１３は、ガス流路部１２から受けた水素ガスまたは空気（または酸素ガス）を孔１３２から排出する。
【００３４】
図２は、図１に示すセパレータ１０の裏面の平面図である。図２を参照して、周縁部２１Ｒは、図１に示す周縁部２１に対応する。ガス供給部１１において、凸部１１１Ｒは、図１に示す凹部１１１に対応する。また、複数の凸部１１３Ｒは、図１に示す複数の凸部１１３に対応する。図２においては、周縁部２１Ｒが基準面を構成し、凸部１１１Ｒは、周縁部２１Ｒから０．５ｍｍの高さを有する。また、凸部１１３Ｒは、周縁部２１Ｒから０．１ｍｍの高さを有する。したがって、凸部１１３Ｒは、凸部１１１Ｒよりも窪んでいる。
【００３５】
ガス流路部１２において、凹部１２２Ｒは、図１に示す凸部１２２に対応し、凸部１２１Ｒは、図１に示す溝１２１に対応する。そして、凹部１２２Ｒは、周縁部２１Ｒと同じ基準面を構成し、凸部１２１Ｒは、凹部１２２Ｒから０．５ｍｍの高さを有する。
【００３６】
ガス排出部１３において、凸部１３１Ｒは、図１に示す凹部１３１に対応する。また、複数の凸部１３３Ｒは、図１に示す複数の凸部１３３に対応する。凸部１３１Ｒは、周縁部２１Ｒから０．５ｍｍの高さを有する。また、凸部１３３Ｒは、周縁部２１Ｒから０．１ｍｍの高さを有する。したがって、凸部１３３Ｒは、凸部１３１Ｒよりも窪んでいる。
【００３７】
したがって、セパレータ１０の裏面は、凸部１２１Ｒが周縁部２１Ｒから突出した構造を有する。
【００３８】
図３は、図１に示すガス供給部１１の拡大図である。図３を参照して、直線状に配列された複数の凸部１１３の両側の周縁部２１には、凹部１１４，１１５が設けられている。そして、金属板２０は、凹部１１４，１１５間の距離に等しい長さを有し、両端が凹部１１４，１１５にはめ込まれる。
【００３９】
この金属板２０は、セパレータ１０を用いて固体高分子型燃料電池を作製する場合、セパレータ１０に接して設けられるガスケットがガス流路部１２にめり込むのを防止するために設けられる。
【００４０】
図４は、この発明の実施の形態によるセパレータを備えた固体高分子型燃料電池の断面図である。図４を参照して、この発明の実施の形態によるセパレータを備えた固体高分子型燃料電池１００は、固体高分子電解質膜１１０と、ガス拡散電極１２０，１３０と、セパレータ１４０，１５０と、ガスケット１６０，１７０とを備える。
【００４１】
ガス拡散電極１２０は、その一主面に触媒１８０を担持し、触媒１８０が固体高分子電解質膜１１０の一方面に接するように固体高分子電解質膜１１０の一方側に配置される。また、ガス拡散電極１３０は、その一主面に触媒１９０を担持し、触媒１９０が固体高分子電解質膜１１０の他方面に接するように固体高分子電解質膜１１０の他方側に配置される。
【００４２】
セパレータ１４０は、図１および図２に示すセパレータ１０からなり、ガス拡散電極１２０の一主面（触媒１８０が担持された一主面と反対側の一主面）に接するように配置される。この場合、図１に示すセパレータ１０の面がガス拡散電極１２０側に向けられる。セパレータ１５０は、図１および図２に示すセパレータ１０からなり、ガス拡散電極１３０の一主面（触媒１９０が担持された一主面と反対側の一主面）に接するように配置される。この場合、図１に示すセパレータ１０の面がガス拡散電極１３０側に向けられる。
【００４３】
ガスケット１６０は、固体高分子電解質膜１１０の外周部とセパレータ１４０の外周部との間に設けられ、気密性を保持してセパレータ１４０の外周部を固体高分子電解質膜１１０の外周部に連結する。ガスケット１７０は、固体高分子電解質膜１１０の外周部とセパレータ１５０の外周部との間に設けられ、気密性を保持してセパレータ１５０の外周部を固体高分子電解質膜１１０の外周部に連結する。
【００４４】
固体高分子電解質膜１１０は、たとえば、フッ素系のイオン交換膜からなる。ガス拡散電極１２０，１３０の各々は、ガス透過性および導電性を有する多孔体からなる。触媒１８０，１９０の各々は、白金（Ｐｔ）または白金合金（Ｐｔ−Ｒｕ）からなる。ガスケット１６０，１７０の各々は、フッ素樹脂、バイトンゴム、シリコンゴムおよびエチレンプロピレンゴム等のいずれかからなる。そして、フッ素樹脂は、より具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、およびテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等である。
【００４５】
固体高分子電解質膜１１０は、触媒１８０によって分離された電子ｅ−と水素イオンＨ＋とのうち、水素イオンＨ＋のみを触媒１９０側へ通過させる。ガス拡散電極１２０は、セパレータ１４０から供給された水素ガスを触媒１８０へ拡散させる。触媒１８０は、ガス拡散電極１２０に供給された水素ガスを電子ｅ−と水素イオンＨ＋とに分離する。
【００４６】
ガス拡散電極１３０は、セパレータ１５０から供給された空気（または酸素）を触媒１９０へ拡散させる。触媒１９０は、固体高分子電解質膜１１０から供給された水素イオンＨ＋と、ガス拡散電極１３０から供給された電子ｅ−と空気（または酸素）とを反応させ、水を生成する。
【００４７】
セパレータ１４０は、ガス拡散電極１２０に接する一主面に凹凸構造からなるガス供給溝１４０Ａを有する。このガス供給溝１４０Ａは、図１に示す溝１２１からなる。そして、ガス供給溝１４０Ａは、水素ガスの供給口（＝ガス供給部１１）および排出口（＝ガス排出部１３）に繋がっている。したがって、セパレータ１４０は、ガス供給溝１４０Ａを介して水素ガスをガス拡散電極１２０に供給する。
【００４８】
セパレータ１５０は、ガス拡散電極１３０に接する一主面に凹凸構造からなるガス供給溝１５０Ａを有する。このガス供給溝１５０Ａは、図１に示す溝１２１からなる。そして、ガス供給溝１５０Ａは、空気（または酸素）の供給口（＝ガス供給部１１）および排出口（＝ガス排出部１３）に繋がっている。したがって、セパレータ１５０は、ガス供給溝１５０Ａを介して空気（または酸素）をガス拡散電極１３０に供給する。
【００４９】
固体高分子型燃料電池１００が発電する動作について説明する。セパレータ１４０のガス供給溝１４０Ａを介して水素がガス拡散電極１２０へ供給されると、ガス拡散電極１２０は、水素ガスを触媒１８０へ拡散し、触媒１８０は、水素を水素イオンＨ＋と電子ｅ−とに分離する。
【００５０】
そうすると、固体高分子電解質膜１１０は、触媒１８０によって分離された水素イオンＨ＋および電子ｅ−のうち、水素イオンＨ＋のみを透過して触媒１９０へ供給する。一方、電子ｅ−は、触媒１８０からガス拡散電極１２０を介してセパレータ１４０へ移動し、セパレータ１４０から外部の負荷（図示せず）を介してセパレータ１５０へ流れる。そして、セパレータ１５０、電子ｅ−をガス拡散電極１３０へ供給する。
【００５１】
また、セパレータ１５０のガス供給溝１５０Ａを介して空気（または酸素）がガス拡散電極１３０へ供給される。そして、ガス拡散電極１３０は、空気（または酸素）を触媒１９０へ拡散し、電子ｅ−を触媒１９０へ供給する。
【００５２】
そうすると、水素イオンＨ＋、空気（または酸素）および電子ｅ−は、触媒１９０の助けを借りて反応し、水になる。
【００５３】
このようにして、固体高分子型燃料電池１００は発電する。そして、固体高分子型燃料電池１００のセパレータ１４０，１５０は、上述したように、金属板のプレス成形によって一体的に形成されるので、固体高分子型燃料電池１００を低コストで作製できる。
【００５４】
図５は、この発明の実施の形態によるセパレータを備えたスタック型の固体高分子型燃料電池の断面図である。図５を参照して、この発明の実施の形態によるセパレータを備えたスタック型の固体高分子型燃料電池２００は、端板２１０，２５０と、単位セル２２１〜２２ｎ（ｎは２以上の整数）と、シール部材２３１〜２３ｎ−１，２４１〜２４ｎ−１とを備える。
【００５５】
ｎ個の単位セル２２１〜２２ｎは、端板２１０と端板２５０との間に直列に配列される。単位セル２２１〜２２ｎの各々は、図４に示す固体高分子型燃料電池１００からなる。なお、図５においては、図４に示すガス拡散電極１２０，１３０が省略されている。
【００５６】
ｎ個の単位セル２２１〜２２ｎが直列に配列される場合、単位セル２２１のセパレータ１５０は、単位セル２２２のセパレータ１４０に接し、単位セル２２２のセパレータ１５０は、単位セル２２３のセパレータ１４０に接し、以下、同様にして単位セル２２ｎ−１のセパレータ１５０は、単位セル２２ｎのセパレータ１４０に接する。この場合、セパレータ１４０の裏面とセパレータ１５０の裏面とが接する。
【００５７】
上述したように、セパレータ１４０，１５０（＝セパレータ１０）は、金属板からなるので、隣接する２つの単位セル（単位セル２２１，２２２；２２２，２２３；・・・；２２ｎ−１，２２ｎ）のセパレータ１４０とセパレータ１５０とが接するようにｎ個の単位セル２２１〜２２ｎを直列に配列することによって、ｎ個の単位セル２２１〜２２ｎは、電気的に直列に接続される。
【００５８】
シール部材２３１〜２３ｎ−１は、それぞれ、単位セル２２１のガス供給部１１側と単位セル２２２のガス供給部１１側との間、単位セル２２２のガス供給部１１側と単位セル２２３のガス供給部１１側との間、・・・、単位セル２２ｎ−１のガス供給部１１側と単位セル２２ｎのガス供給部１１側との間に配置される。また、シール部材２４１〜２４ｎ−１は、それぞれ、単位セル２２１のガス排出部１３側と単位セル２２２のガス排出部１３側との間、単位セル２２２のガス排出部１３側と単位セル２２３のガス排出部１３側との間、・・・、単位セル２２ｎ−１のガス排出部１３側と単位セル２２ｎのガス排出部１３側との間に配置される。
【００５９】
図６は、図５に示すシール部材２３１〜２３ｎ−１，２４１〜２４ｎ−１および図２に示すセパレータ１０の裏面を示す平面図である。図６を参照して、シール部材２３１は、略Ｌ字形状を有し、本体部２３２と、延伸部２３３と、孔２３１１〜２３１３とを有する。延伸部２３３は、本体部２３２の一方端から本体部２３２の幅方向に沿って延伸するように本体部２３２に連結される。孔２３１１は、長孔形状からなり、本体部２３２を貫通する。孔２３１２，２３１３の各々は、略円形形状からなり、本体部２３２を貫通する。孔２３１１は、セパレータ１０の孔１６，１１２，１９，１３２と同じ寸法を有する。孔２３１２，２３１３の各々は、セパレータ１４，１５，１７，１８と同じ寸法を有する。
【００６０】
そして、孔２３１１〜２３１３は、シール部材２３１がセパレータ１０の裏面のガスマニホールド部１０Ａ，１０Ｂに配置された場合、それぞれ、セパレータ１０の孔１４，１５，１６、セパレータ１０の孔１７，１８，１９にマッチし、延伸部２３３は、凸部１２１Ｒの長さ方向に沿って周縁部２１Ｒに配置される。
【００６１】
なお、シール部材２３２〜２３ｎ−１，２４１〜２４ｎの各々は、図６の（ａ）に示すシール部材２３１と同じ形状からなる。
【００６２】
セパレータ１０の裏面には、凸部１２１Ｒが形成され（図６の（ｂ）参照）、隣接する２つの単位セルは、セパレータ１４０（セパレータ１０）の裏面とセパレータ１５０（セパレータ１０）の裏面とが接するので、隣接する２つの単位セルのセパレータ１４０，１５０（＝セパレータ１０）は、凸部１２１Ｒ同士が接する。その結果、隣接する２つの単位セルのセパレータ１４０，１５０（＝セパレータ１０）においては、ガスマニホールド部１０Ａ，１０Ｂに隙間が形成される。したがって、ガスマニホールド部１０Ａ，１０Ｂにおけるガスリークを抑制するために、シール部材２３１〜２３ｎ−１，２４１〜２４ｎ−１が隣接する２つの単位セルの２つのセパレータ１４０，１５０間に配置される。
【００６３】
ｎ個の単位セル２２１〜２２ｎが２つの端板２１０，２５０間に直列に配列された場合、セパレータ１４０，１５０の孔１４，１５；１７，１８およびシール部材２３１〜２３ｎ−１，２４１〜２４ｎ−１の孔２３１２，２３１３は、ｎ個の単位セル２２１〜２２ｎの配列方向に直線状に配置されるので、ｎ個の単位セル２２１〜２２ｎは、セパレータ１４０，１５０の孔１４，１５；１７，１８およびシール部材２３１〜２３ｎ−１，２４１〜２４ｎ−１の孔２３１２，２３１３にボルトを通して端板２１０，２５０間に固定される。
【００６４】
上述したように、この発明によるセパレータ１０は、金属板をプレス成形することによって作製されるので、ガス供給部１１、ガス流路部１２およびガス排出部１３を有するセパレータ１０を低コストで作製できる。
【００６５】
また、この発明による固体高分子型燃料電池１００，２００は、この発明によるセパレータ１０を備えるので、固体高分子型燃料電池１００，２００を低コストで作製できる。
【００６６】
なお、セパレータ１０は、ステンレス鋼に限らず、硫酸に対して耐腐食性を有する金属板から成っていればよい。
【００６７】
また、この発明による固体高分子型燃料電池１００，２００は、自動車およびパーソナルコンピュータの電源として用いられる。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
この発明は、低コスト化が可能な固体高分子型燃料電池用のセパレータに適用される。また、この発明は、低コスト化が可能な固体高分子型燃料電池用のセパレータを備えた固体高分子型燃料電池に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の実施の形態によるセパレータの平面図である。
【図２】図１に示すセパレータの裏面の平面図である。
【図３】図１に示すガス供給部の拡大図である。
【図４】この発明の実施の形態によるセパレータを備えた固体高分子型燃料電池の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態によるセパレータを備えたスタック型の固体高分子型燃料電池の断面図である。
【図６】図５に示すシール部材および図２に示すセパレータの裏面を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０，１４０，１５０  セパレータ、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  ガスマニホールド部、１１  ガス供給部、１２  ガス流路部、１３  ガス排出部、１４〜１９，１１２，１３２，２３１１〜２３１３  孔、２０  金属板、２１，２１Ｒ  周縁部、１１１，１１４，１１５，１２２Ｒ，１３１  凹部、１００，２００  固体高分子型燃料電池、１１０  固体高分子電解質膜、１１１Ｒ，１１３，１１３Ｒ，１２１Ｒ，１２２，１３１Ｒ，１３３，１３３Ｒ  凸部、１２０，１３０  ガス拡散電極、１２１  溝、１４０Ａ，１５０Ａ  ガス供給溝、１６０，１７０  ガスケット、１８０，１９０  触媒、２１０，２５０  端板、２２１〜２２ｎ  単位セル、２３１〜２３ｎ−１，２４１〜２４ｎ−１  シール部材、２３２  本体部、２３３  延伸部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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