(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池セルの厚さ方向両側を構成する多孔質体へのガスケット成形用ゴム材料の含浸による発電領域の減少を適切に制限し、製造上のロバスト性を向上させる燃料電池用シール構造体の製造方法を提供する。【解決手段】多孔質体２０のうち、発電体１の端面１ａから所定幅の領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して含浸部２１を形成し、その後、又はその前に発電体１の端面１ａに発電体１の平面延長方向に対する係合面１ｃを持った凹部１ｂを所定間隔で形成し、この発電体１を金型内にセットして金型内面を含浸部２１に密接させ、前記端面１ａと金型内面との間に画成されたキャビティに成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させることによって、発電体１にしっかり密着係合された状態で接合されたガスケット３を成形する。【選択図】図６
2008147103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池セルの発電体（１）にその平面延長方向を向いた端面（１ａ）に沿ってガスケット（３）を一体的に設けた燃料電池用シール構造体の製造において、
前記発電体（１）の厚さ方向両側部分を構成する多孔質体（２０，１３）のうち、前記端面（１ａ）から所定幅（Ｗ）の領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることにより含浸部（２１，１３１）を形成する工程と、
その後、前記発電体（１）の端面（１ａ）に前記平面延長方向に対する係合面（１ｃ）を持った凹部（１ｂ）を所定間隔で形成する工程と、
前記発電体（１）を金型（４）内にセットしてこの金型（４）の内面を前記含浸部（２１，１３１）に密接させ、前記端面（１ａ）と前記金型（４）の内面との間に画成されたキャビティ（４３）に成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させる工程と、
を備えることを特徴とする燃料電池用シール構造体の製造方法。
【請求項２】
燃料電池セルの発電体（１）にその平面延長方向を向いた端面（１ａ）に沿ってガスケット（３）を一体的に設けた燃料電池用シール構造体の製造において、
前記発電体（１）の端面（１ａ）に前記平面延長方向に対する係合面（１ｃ）を持った凹部（１ｂ）を所定間隔で形成する工程と、
その後、前記発電体（１）の厚さ方向両側部分を構成する多孔質体（２０，１３）のうち、前記端面（１ａ）から所定幅（Ｗ）の領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることにより含浸部（２１，１３１）を形成する工程と、
前記発電体（１）を金型（４）内にセットしてこの金型（４）の内面を前記含浸部（２１，１３１）に密接させ、前記端面（１ａ）と前記金型（４）の内面との間に画成されたキャビティ（４３）に成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させる工程と、
を備えることを特徴とする燃料電池用シール構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックの各燃料電池セル間に形成される流路をシールするためのガスケットと、前記燃料電池セルの発電体における厚さ方向両側のＧＤＬが一体化されたガスケット一体部品を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、電解質膜（イオン交換膜）の両面に一対の電極層を設けたＭＥＡ（Membrane  Electrode  Assembly：膜−電極複合体）の厚さ方向両側にＧＤＬ（Gas  Diffusion  Layer：ガス拡散層）を配置した発電体、あるいは電解質膜の両面に、多孔質のガス拡散電極層を配置したＭＥＡからなる発電体を、セパレータで挟持して燃料電池セルとし、更にこの燃料電池セルを多数積層した、スタック構造を有する。そして、酸化ガス（空気）が、各セパレータの一方の面に形成された酸化ガス流路から、一方のＧＤＬを介して発電体のカソード側に供給され、燃料ガス（水素）が、各セパレータの他方の面に形成された燃料ガス流路から、他方のガス拡散層を介して発電体のアノード側に供給され、水の電気分解の逆反応である電気化学反応、すなわち水素と酸素から水を生成する反応によって、電力を発生するものである。
【０００３】
このため、各燃料電池セルには、燃料ガスや酸化ガス、上述の電気化学反応により生成された水や、余剰空気等をシールするためのガスケットが例えば発電体に一体的に設けられ、燃料電池セルシールとしての燃料電池用シール構造体が構成される。図１１及び図１２は、従来の燃料電池用シール構造体の一例を示す断面図である。
【０００４】
この燃料電池用シール構造体において、参照符号１００は、電解質膜１１１及びその両面に設けられた一対の電極層１１２，１１２からなるＭＥＡ１１０と、その両側に設けられたＧＤＬ１２０，１２０からなる発電体である。この発電体１００には、ゴム状弾性材料からなるガスケット２００が一体的に成形されている。
【０００５】
図１１に示される燃料電池用シール構造体は、発電体１００に開設したスルーホール１００ａを通じて、成形用ゴム材料を賦形させることにより、それぞれシールリップ２０１を有するガスケット２００，２００を、発電体１００の厚さ方向両側に、前記スルーホール１００ａ内で成形用ゴム材料が硬化した部分２０２を介して互いに連結された形状に成形したものである。また、この成形に際して、低粘度又は液状である前記成形用ゴム材料の一部を、カーボン繊維等の多孔質体からなるＧＤＬ１２０，１２０に含浸させることによって、このＧＤＬ１２０，１２０に、ガスケット２００，２００と連続したゴム含浸部１２１，１２１を形成し、ＧＤＬ１２０，１２０からの透過漏れのない構造としている（例えば下記の特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−７３２８号公報
【０００６】
しかしながら、図１１に示される構造のものは、スタックとしての組立状態において両側のセパレータ３００，３００によってガスケット２００，２００に作用する圧縮荷重が、ＧＤＬ１２０，１２０にも作用するため、このＧＤＬ１２０，１２０に、過度の負荷がかかるおそれがある。
【０００７】
そこで、図１２に示される燃料電池用シール構造体は、セパレータ３００によるガスケット２００の圧縮荷重が、ＧＤＬ１２０，１２０に作用することがないように、ガスケット２００を、発電体１００の平面延長方向を向いた端面１００ａに沿って無端状に延びる基部２０３と、その両側に形成されたシールリップ２０１，２０１を有する形状に成形したものである。カーボン繊維等の多孔質体からなるＧＤＬ１２０，１２０の周縁部には、低粘度又は液状の成形用ゴム材料を用いてガスケット２００を成形する際に、この成形用ゴム材料の一部を含浸させたゴム含浸部１２１，１２１が形成されており、このゴム含浸部１２１，１２１を介してガスケット２００がＧＤＬ１２０，１２０にしっかり接合されると共に、ＧＤＬ１２０，１２０からの透過漏れのない構造としている。
【０００８】
しかしながら、カーボン繊維等の多孔質体からなるＧＤＬ１２０の気孔率にはバラツキがあるため、図１２に示される構造のものは、低粘度又は液状の成形用ゴム材料を用いて金型でガスケット２００を成形する際に、ＧＤＬ１２０，１２０の周縁部への成形用ゴム材料の含浸を、適切に制限することが難しい。このため、成形用ゴム材料の充填圧力や粘度等を一定にしても、ＧＤＬ１２０，１２０の気孔率等によっては、ゴム含浸部１２１，１２１の幅Ｗが必要以上に大きくなり、その分、ＭＥＡ１１０における発電領域が狭まってしまうおそれがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、発電体の周縁部に沿って、その端面に接合された状態でガスケットを一体的に設けた燃料電池用シール構造体の製造において、発電体の厚さ方向両側を構成する多孔質体へのガスケット成形用ゴム材料の含浸による発電領域の減少を適切に制限すると共に、製造上のロバスト性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法は、燃料電池セルの発電体にその平面延長方向を向いた端面に沿ってガスケットを一体的に設けた燃料電池用シール構造体の製造において、前記発電体の厚さ方向両側部分を構成する多孔質体のうち、前記端面から所定幅の領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることにより含浸部を形成する工程と、その後、前記発電体の端面に前記平面延長方向に対する係合面を持った凹部を所定間隔で形成する工程と、前記発電体を金型内にセットしてこの金型の内面を前記含浸部に密接させ、前記端面と前記金型の内面との間に画成されたキャビティに成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させる工程とを備える。
【００１１】
また、請求項２の発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法は、請求項１における成形用ゴム材料の含浸・架橋硬化と、発電体の端面に凹部を形成する順番とを逆にしたものであり、すなわち、発電体の端面に発電体の平面延長方向に対する係合面を持った凹部を所定間隔で形成する工程と、その後、前記発電体の厚さ方向両側部分を構成する多孔質体のうち、前記端面から所定幅の領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることにより含浸部を形成する工程と、前記発電体を金型内にセットしてこの金型の内面を前記含浸部に密接させ、前記端面と前記金型の内面との間に画成されたキャビティに成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させる工程とを備える。
【００１２】
なお、ここでいう発電体とは、電解質膜の両面に一対の電極層を設けたＭＥＡの厚さ方向両側に多孔質体からなるＧＤＬを配置した発電体、あるいは電解質膜の両面に多孔質体からなるガス拡散電極層を配置した発電体を含むものである。
【００１３】
これらの方法によれば、発電体の厚さ方向両側部分を構成する多孔質体のうち、この発電体の端面から所定幅の領域に、予め低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることによって、この部分は、多孔質体の連続気孔がゴム又は樹脂で目止めされた含浸部となる。このため、前記発電体を金型内にセットして型締めする際に、前記含浸部に、発電体の端面と金型内面との間に画成されるキャビティを密封するのに必要・十分な型締め力を与えることができ、その後のガスケット成形工程において、キャビティ内に充填された成形用ゴム材料の漏出や、多孔質体への浸透が防止される。
【００１４】
また、発電体の端面には、発電体の平面延長方向に対する係合面を持った凹部が予め形成されているため、キャビティ内に充填された成形用ゴム材料は、前記凹部に流れ込んだ部分が架橋硬化する過程でこの凹部と密着係合状態となり、これによって、ガスケットが成形と同時に発電体と一体化される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１又は２の発明によれば、発電体に、その端面に形成した凹部との密着係合によってしっかり接合されたガスケットを有する燃料電池用シール構造体を得ることができる。そして、発電体における多孔質体には、ガスケットの成形前に、予め液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸するので、発電体の端面から一定の幅の含浸部を容易に形成することができ、しかもガスケットの成形過程でキャビティから発電領域側へ漏れようとする成形用ゴム材料が、前記含浸部によって堰き止められるので、発電領域が成形用ゴムの浸透によって狭まってしまうのを有効に防止することができる。また、ガスケットの成形過程では多孔質体に成形用ゴム材料を含浸させる目的でキャビティへの充填圧を高圧にする必要がないため、製造過程での各種の制御に必要な不確定要素を減少させて、ロバスト性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法を実施する発電体１の一部を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。すなわち、図１に示される発電体１は、電解質膜１１の両面に一対の電極層１２を設けたＭＥＡ１０の厚さ方向両側に、ＧＤＬ２０を配置したものである。なお、ＧＤＬ２０は、請求項１又は２に記載された「多孔質体」に相当するものであって、カーボン繊維等からなる。
【００１７】
図２は、本発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法において、発電体１のＧＤＬ２０に含浸部２１を形成した状態を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。すなわち、発電体１の厚さ方向両側部分を構成するＧＤＬ２０には、予め、発電体１の平面延長方向を向いた端面１ａから所定幅Ｗの領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることにより含浸部２１を形成する。この工程には、例えば前記目止め材を貯留した液槽に、発電体１を所定深さまで浸漬することによって含浸させる方法や、スクリーン印刷又はディスペンサー押し出しにより前記目止め材を塗布・含浸させる方法などを採用することができ、このため、発電体１の端面１ａから一定の幅Ｗの含浸部２１を容易に形成することができる。
【００１８】
上述した目止め材としては、ＧＤＬ２０の連続気孔に浸透可能で、ＭＥＡ１０における発電機能に悪影響を及ぼす溶出ガスなどを発生しないものが好ましく、例えば、低粘度又は液状のフッ素ゴム、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、アクリルゴムなどのゴム材、あるいは低粘度又は液状のエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂材が使用可能である。
【００１９】
このようにしてＧＤＬ２０の周縁部に形成された含浸部２１では、ＧＤＬ２０の繊維間の間隙等による連続気孔がゴム又は樹脂で埋められ、目止めされた構造となっている。
【００２０】
図３は、本発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法において、ＧＤＬ２０に含浸部２１を形成し、発電体１の端面１ａに凹部１ｂを形成した状態を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。すなわち、ＧＤＬ２０の周縁部に含浸部２１を形成した発電体１の端面１ａには、平面延長方向に対する係合面１ｃを持った多数の凹部１ｂを所定間隔で切欠形成する。図示の例では、各凹部１ｂは蟻溝状であって、その両内側面が、溝開口端部側ほど間口が狭まるように互いに略対称に傾斜した係合面１ｃとなっている。
【００２１】
この凹部１ｂは、治具を用いて一度に打ち抜くといった方法によって、容易に形成することができ、凹部１ｂの深さＤは、含浸部２１の幅Ｗよりも小さいものとなっている。
【００２２】
図４は、本発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法において、ガスケットを成形する工程を示す説明図である。すなわち、上述のようにしてＧＤＬ２０の周縁部に含浸部２１を形成すると共に端面１ａに多数の凹部１ｂを形成した発電体１は、金型４内にセットされる。すなわち、金型４は互いに接離される上型４１と下型４２からなるものであって、互いに対向されるその内面には、発電体１の周縁部、言い換えればＧＤＬ２０の周縁の含浸部２１を型締めによって挟持可能な挟持面４１ａ，４２ａが形成され、その外周側へ延びる内面４１ｂ，４２ｂと、発電体１の端面１ａとの間でキャビティ４３が画成されるようになっている。上型４１には、キャビティ４３へ向けてゲート４４が開設されている。
【００２３】
キャビティ４３は、後述の図５に示されるガスケット３を成形する空間であって、すなわち、ガスケット３の基部３３と対応する形状の基部成形部４３１と、ガスケット３のシールリップ３２，３２と対応する形状のシールリップ成形部４３２，４３２とからなる。そして、発電体１を、金型４内にセットして図４に示されるように型締めすると、発電体１のＧＤＬ２０における含浸部２１が、上型４１及び下型４２の挟持面４１ａ，４２ａ間で型締め力（圧縮力）を受け、すなわち金型内面である挟持面４１ａ，４２ａと含浸部２１が、適当な面圧で密接された状態となる。
【００２４】
次に、図４に示される型締め状態で、不図示の成形機からゲート４４を通じて、成形用ゴム材料を、キャビティ４３内へ充填する。ここで使用可能な成形用ゴム材料も、ＭＥＡ１０における発電機能に悪影響を及ぼす溶出ガスなどを発生しないものが好ましく、例えば低粘度又は液状のフッ素ゴム、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、アクリルゴムなどが使用可能である。成形方法としては、液状の成形用ゴム材料によるＬＩＭ成形や、低粘度の成形用ゴム材料によるＳＩＭ成形あるいは圧縮成形が採用される。
【００２５】
また、発電体１のＧＤＬ２０の周縁部は、繊維間の間隙等による連続気孔がゴム又は樹脂で目止めされた含浸部２１となっているので、キャビティ４３内の低粘度又は液状の成形用ゴム材料がＧＤＬ２０へ浸透することはなく、前記含浸部２１が上型４１及び下型４２の挟持面４１ａ，４２ａに適当な面圧で密接されているので、この密接面間からの成形用ゴム材料の漏れも防止される。しかも、挟持面４１ａ，４２ａ間でＧＤＬ２０を挟持する場合と異なり、圧縮率の制約を緩和することができ、成形用ゴム材料をＧＤＬ２０へ含浸させる目的でキャビティ４３への成形用ゴム材料の充填圧を高圧にする必要がない。
【００２６】
また、発電体１の端面１ａには、溝肩側ほど間口が狭まるように互いに略対称に傾斜した係合面１ｃを有する蟻溝状の凹部１ｂが所定間隔で多数切欠形成されているので、キャビティ４３内に充填された成形用ゴム材料の一部は、各凹部１ｂに流れ込んで架橋硬化する。
【００２７】
図５は、本発明によって製造された燃料電池用シール構造体を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。すなわち、図４に示されるキャビティ４３内に充填された成形用ゴム材料が架橋硬化したら、上型４１と下型４２を離間することによって型開きを行い、製品（燃料電池用シール構造体）を取り出す。この燃料電池用シール構造体は、図５に示されるように、電解質膜１１及びその両面の電極層１２からなるＭＥＡ１０の両側にＧＤＬ２０が設けられた発電体１と、その平面延長方向を向いた端面１ａに沿って一体的に成形されたゴム状弾性材料からなるガスケット３とを備える。
【００２８】
詳しくは、ガスケット３は、発電体１の平面延長方向を向いた端面１ａに沿って無端状に延びる基部３１と、そこから厚さ方向両側へ突出したシールリップ３２を有する形状であって、図４のキャビティ４３内で成形された部分である。このガスケット３と発電体１は、発電体１の端面１ａに形成された蟻溝状の多数の凹部１ｂと、この凹部１ｂ内で架橋硬化することによって成形された多数の突部３３において、互いに密着されている。そして、各凹部１ｂにおける傾斜した係合面１ｃは、これに密接された突部３３の被係合面３３ａに対して、発電体１の平面延長方向への係合力を発揮するので、ガスケット３と発電体１は、この凹部１ｂと突部３３においてしっかり密着係合された状態で接合されている。
【００２９】
図６は、上述のようにして製造された燃料電池用シール構造体と、燃料電池用セパレータとの関係を示す断面図である。すなわち、この燃料電池用シール構造体は、図６に一点鎖線で示されるセパレータ５と共に燃料電池セルを構成するもので、組立状態において、ガスケット３のシールリップ３２が、両側のセパレータ５に適当に圧縮された状態で密接することにより、燃料ガスや酸化ガス等に対するシール機能を奏する。そして、このガスケット３は、発電体１の平面延長方向を向いた端面１ａに沿ってその外周を延びるように設けられているので、シールリップ３２の圧縮による反力がＧＤＬ２０に過度な負荷となって直接作用するようなことはない。
【００３０】
また、多孔質体であるＧＤＬ２０の周縁部は、連続気孔が目止めされた含浸部２１となっており、しかもその外周側がガスケット３で包囲されているので、密封対象のガス等が、ＧＤＬ２０の内部をその平面延長方向へ移動して外部へ浸透漏れするのを防止できる。
【００３１】
なお、上述の製造方法では、発電体１のＧＤＬ２０の周縁部に目止め材を含浸して含浸部２１を形成してから、発電体１の端面１ａに蟻溝状の凹部１ｂを形成したが、これとは逆に、発電体１の端面１ａに蟻溝状の凹部１ｂを形成してから、ＧＤＬ２０の周縁部に目止め材を含浸して含浸部２１を形成しても良い。
【００３２】
図７は、本発明における他の形態による製造方法として、ＧＤＬ２０への含浸部の形成前に、発電体１の端面１ａに凹部１ｂを形成した状態を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。すなわちこの方法においては、まず図１に示される発電体１の端面１ａに、発電体１の平面延長方向に対する係合面１ｃを持った多数の凹部１ｂを所定間隔で切欠形成する。図示の例では、各凹部１ｂは蟻溝状であって、その両内側面が、溝肩側ほど間口が狭まるように互いに略対称に傾斜した係合面１ｃとなっている。
【００３３】
そして、凹部１ｂの形成後は、先に説明した図３に示されるように、発電体１の厚さ方向両側部分を構成するＧＤＬ２０のうち、発電体１の平面延長方向を向いた端面１ａから、凹部１ｂの深さＤよりも大きい所定幅Ｗの領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることにより含浸部２１を形成する。その後の工程は、先に説明した方法と同様である。
【００３４】
また、凹部１ｂの形状は、発電体１の平面延長方向に対する係合面１ｃを有するものであれば、蟻溝状以外の形状であっても良い。図８は、その形状例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【００３５】
すなわち、図８に例示された凹部１ｂは、鉤形に形成されたものであって、内面に、発電体１の平面延長方向に対する係合面１ｃが段差状に形成されており、凹部１ｂの深さＤは、含浸部２１の幅Ｗよりも小さいものとなっている。そしてこの場合も、凹部１ｂは、発電体１のＧＤＬ２０の周縁部に目止め材を含浸して含浸部２１を形成した後で形成しても良いし、あるいは凹部１ｂを形成してから、ＧＤＬ２０の周縁部に目止め材を含浸して含浸部２１を形成しても良い。
【００３６】
その後、先に説明した図４のような成形工程によって、ガスケットを一体成形する。この成形工程において、発電体１に形成された凹部１ｂと、これに成形用ゴム材料の一部が流れ込んで架橋硬化することにより成形された多数の鉤状の突部３３は、互いに密着される。そして各凹部１ｂにおける段差状の係合面１ｃは、これに対応して形成された突部３３の被係合面３３ａに対して、発電体１の平面延長方向への係合力を発揮するので、ガスケット３と発電体１は、この凹部１ｂと突部３３においてしっかり密着係合された状態で接合される。
【００３７】
次に図９及び図１０は、本発明の製造方法を、ＭＥＡ１０のみからなる発電体１にガスケットを一体化する方法に適用した例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。すなわち図９及び図１０に示される発電体１は、電解質膜１１の両面に、例えばＧＤＬなどに使われるカーボン繊維等の多孔質体の少なくとも電解質膜接触面に電極用触媒を担持したガス拡散電極層１３を積層状態に設けたもので、この場合も、基本的には先に説明した方法と同様の工程で、燃料電池用シール構造体を製造することができる。
【００３８】
詳しくは、発電体１（ＭＥＡ１０）の厚さ方向両側部分を構成する多孔質体からなるガス拡散電極層１３のうち、発電体１の端面１ａから所定幅Ｗの領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることによって含浸部１３１を形成してから、発電体１の端面１ａに発電体１の平面延長方向に対する係合面１ｃを持った多数の凹部１ｂを所定間隔で形成するか、あるいはその逆に、発電体１の端面１ａに発電体１の平面延長方向に対する係合面１ｃを持った多数の凹部１ｂを所定間隔で形成してから、発電体１の端面１ａから所定幅Ｗの領域に、低粘度又は液状のゴム又は樹脂からなる目止め材を含浸して架橋硬化させることによって含浸部１３１を形成する。
【００３９】
このようにしてガス拡散電極層１３の周縁部に形成された含浸部１３１では、ガス拡散電極層１３の連続気孔がゴム又は樹脂で埋められ、目止めされた構造となっている。なお、この場合の含浸部１３１の形成にも、例えば液状の目止め材を貯留した液槽に、発電体１を所定深さまで浸漬することによって含浸させる方法や、スクリーン印刷又はディスペンサー押し出しにより前記目止め材を塗布・含浸させる方法などを採用することができ、したがって、発電体１の端面１ａから一定の幅Ｗの含浸部２１を容易に形成することができる。
【００４０】
なお、図９に示される凹部１ｂは蟻溝状であって、その両内側面が、溝肩側ほど間口が狭まるように互いに略対称に傾斜した係合面１ｃとなっている。また、図１０に示される凹部１ｂは鉤形に形成されたものであって、内面に、係合面１ｃが段差状に形成されている。
【００４１】
次に、上述の工程によって含浸部１３１及び凹部１ｂが形成された発電体１を不図示の金型内にセットして、先に説明した成形工程と同様、金型の内面間に含浸部１３１を密接挟持させ、発電体１と前記金型の内面との間に画成されたキャビティに低粘度又は液状の成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させる。
【００４２】
そしてこの成形工程では、キャビティに充填された低粘度又は液状の成形用ゴム材料の漏れが、含浸部１３１及びこの含浸部１３１と金型内面との密接部において有効に遮断されるため、ガス拡散電極層１３への成形用ゴム材料の浸透や漏れによって発電領域が狭まってしまうのを有効に防止することができる。そして、金型内面間でガス拡散電極層１３を挟持する場合と異なり、圧縮率の制約を緩和することができ、成形用ゴム材料をガス拡散電極層１３へ含浸させる目的でキャビティへの成形用ゴム材料の充填圧を高圧にする必要がない。
【００４３】
この方法によって製造された燃料電池用シール構造体は、電解質膜１１及びその両面のガス拡散電極層１３，１３からなるＭＥＡ１０のみによる発電体１と、その平面延長方向を向いた端面１ａに沿って一体的に成形されたゴム状弾性材料からなるガスケット３とを備えるものであって、ガスケット３は、その基部３１が、発電体１に形成された凹部１ｂと、これに上述した成形の過程で成形用ゴム材料の一部が流れ込んで架橋硬化して成形された多数の突部３３がしっかり密着係合された状態で、ガス拡散電極層１３に接合される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る燃料電池用シール構造体の製造方法を実施する発電体の一部を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の製造方法において、発電体のＧＤＬに含浸部を形成した状態を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】本発明の製造方法において、ＧＤＬに含浸部を形成し、発電体の端面に凹部を形成した状態を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の製造方法において、ガスケットを成形する工程を示す説明図である。
【図５】本発明によって製造された燃料電池用シール構造体を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図６】本発明によって製造された燃料電池用シール構造体を、燃料電池用セパレータとの関係で示す断面図である。
【図７】本発明における他の形態として、ＧＤＬへの含浸部の形成前に、発電体の端面に凹部を形成した状態を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図８】本発明の製造方法において、発電体の端面に形成された凹部の他の形状例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図９】本発明の製造方法を、ＭＥＡからなる発電体にガスケットを一体化する方法に適用した例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１０】本発明の製造方法を、ＭＥＡからなる発電体にガスケットを一体化する方法に適用した他の例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１１】従来の燃料電池用シール構造体の一例を示す断面図である。
【図１２】従来の燃料電池用シール構造体の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  発電体
１ａ  端面
１ｂ  凹部
１ｃ  係合面
１０  ＭＥＡ
１１  電解質膜
１２  電極層
１３  ガス拡散電極層（多孔質体）
２０  ＧＤＬ（多孔質体）
２１，１３１  含浸部
３  ガスケット
３１  基部
３２  シールリップ
３３  突部
３３ａ  被係合面
４  金型
４１  上型
４２  下型
４３  キャビティ
４４  ゲート
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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