(57)【要約】【課題】発電時の発熱によって板状部材（セパレータ）が変形し、あるいはシール機能が低下するのを抑制する。【解決手段】２枚の板状部材２０とシール部材１３により断熱層を形成している燃料電池１用の断熱セル４であって、断熱層と当該セル４の外部とをシールするシール部材１３によって形成されるシールラインの少なくとも一部に外部と当該断熱層とを連通する連通部１１を有している。２枚の板状部材２０のうち少なくとも一方における連通部１１の形成部位に凸部を有していることが好ましい。断熱層が断熱部材１０により形成され、連通部１１に当該断熱部材１０が配置されていることも好ましい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の板状部材とシール部材により断熱層を形成した燃料電池用断熱セルにおいて、
前記断熱層と当該セルの外部とをシールする前記シール部材によって形成されるシールラインの少なくとも一部に外部と当該断熱層とを連通する連通部を有する
ことを特徴とする燃料電池用断熱セル。
【請求項２】
前記板状部材のうち少なくとも一方における前記連通部の形成部位に凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用断熱セル。
【請求項３】
前記凸部は、前記連通部を画定する少なくとも２箇所の突起で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池用断熱セル。
【請求項４】
前記凸部は、他方側の前記板状部材の一部に接触しない程度の高さに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池用断熱セル。
【請求項５】
前記凸部は、他方側の前記板状部材の一部に接触する程度の高さに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池用断熱セル。
【請求項６】
前記断熱層は断熱部材により形成されており、前記連通部に当該断熱部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用断熱セル。
【請求項７】
反応ガスまたは冷媒のマニホールドの外周にのみ前記シールラインが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池用断熱セル。
【請求項８】
２枚の板状部材とシール部材により断熱層が形成されている燃料電池用断熱セルの製造方法において、
前記板状部材のうち少なくとも一方に他方のセルに向かって突出する凸部を設けておき、
該凸部によって前記シール部材の少なくとも一部に途切れた部分を構成し、
当該途切れた部分により、外部と前記断熱層とを連通させる連通部を形成する
ことを特徴とする燃料電池用断熱セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用断熱セルおよびその製造方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、燃料電池用断熱セルの構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池（例えば高分子電解質形燃料電池）は電解質をセパレータで挟んだセルを複数積層することによって構成されているが、このようにセルが積層されてなる積層体（セルスタック）の積層方向端部は大気との熱交換によって温度が低くなりやすい。そこで、例えば閉塞空間からなる空気層を有するなどしたいわゆる断熱セルを設けて断熱層を形成し、大気との熱交換により温度が低くなるのを抑えるようにする構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、発電時の発熱の影響により燃料電池用断熱セルの閉塞部における気体が膨張し、セパレータが変形したり、周辺のシール部におけるシール機能が低下したりといったおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、発電時の発熱によってセパレータ（板状部材）が変形し、あるいはシール機能が低下するのを抑制した燃料電池用断熱セルおよびその製造方法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】
【０００５】
かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。上述のような燃料電池用断熱セルは他のセルと同様のセル構造をとっており、他のセルにおける膜−電極アッセンブリの代わりに断熱性に優れる導電板を挟み込んでいる以外の部分、例えばシール部材を使ったシール構造などは他セルと同様あるいは近似していることが多い。この場合、セル積層体（セルスタック）の端部に形成される閉塞した空気層は、いわゆるコンタミ（汚染）を抑制しうるといった利点はあるものの、上記のようにシール機能が低下するおそれがあるという点では不利である。この点に着目してさらに検討を重ねた本発明者は、かかる課題の解決に結び付く新たな知見を得るに至った。
【０００６】
本発明はかかる知見に基づくもので、２枚の板状部材とシール部材により断熱層を形成した燃料電池用断熱セルにおいて、前記断熱層と当該セルの外部とをシールする前記シール部材によって形成されるシールラインの少なくとも一部に外部と当該断熱層とを連通する連通部を有することを特徴とするものである。
【０００７】
例えば断熱部材を含む領域と外部との換気が不可能な従来のような構造だと、運転中の熱膨張収縮により内部の圧力が変化する。こうした場合、シールラインによって封止された領域内の気体が膨張あるいは収縮し、このような変化の影響が板状部材（セパレータ）に及ぶことによって断熱部材と板状部材間の接触面圧に変化をきたし、断熱セル全体としての抵抗が変化しかねない。また、力に変化が生じれば板状部材自体が変位ないしは変形して隣接するセルへの面圧が不均一になることもある。こういった事態が生じるとセル積層体における発電性能が低下するおそれがあるし、断熱セルの断熱機能が使用温度により変化してしまうおそれもある。これに対し、本発明にかかる燃料電池用断熱セルによれば、発電時の発熱による影響で断熱層中の気体（空気）が膨張した場合に当該気体が連通部を通って外部に逃げることが可能である。このため、断熱層による断熱機能は確保しつつ、熱の影響で板状部材周辺のシール部におけるシール機能が低下するのを抑制することが可能となっている。
【０００８】
本発明にかかる燃料電池用断熱セルは、前記板状部材のうち少なくとも一方における前記連通部の形成部位に凸部を有するものとなっている。このように連通部の形成部位に設けられている凸部は、シールラインの少なくとも一部に形成される連通部の幅を均一化し、換気孔となる領域の大きさが一定となるように機能しうる。また、このような凸部は、例えば他の板状部材に当接するように形成されていれば、当該断熱セルの製造時にあっては板状部材が変形するのを抑止するストッパともなり、シール部材を流動し難い状態で十分に加圧して接合することによりシール性能を向上させることを可能とする。
【０００９】
前記凸部は、前記連通部を画定する少なくとも２箇所の突起で構成されていることが好ましい。この場合、前記凸部は、他方側の前記板状部材の一部に接触しない程度の高さに形成されていてもよいし、他方側の前記板状部材の一部に接触する程度の高さに形成されていてもよい。
【００１０】
また、前記断熱層は断熱部材により形成されており、前記連通部に当該断熱部材が配置されていることも好ましい。例えば断熱部材の一部が２枚の板状部材によって挟み込まれた構造となっている場合、当該挟み込まれた断熱部材の一部が、外力の影響で板状部材が変形するのを抑制するように機能しうる。
【００１１】
さらには、反応ガスまたは冷媒のマニホールドの外周にのみ前記シールラインが形成されていてもよい。必要最低限の部位にのみシールラインを形成するという観点からすれば、断熱部材の周囲におけるシールラインを省略することも可能である。
【００１２】
また、本発明は、２枚の板状部材とシール部材により断熱層が形成されている燃料電池用断熱セルの製造方法において、前記板状部材のうち少なくとも一方に他方のセルに向かって突出する凸部を設けておき、該凸部によって前記シール部材の少なくとも一部に途切れた部分を構成し、当該途切れた部分により、外部と前記断熱層とを連通させる連通部を形成することを特徴とするものである。こうした場合、発電時の発熱による影響で膨張した断熱層中の気体（空気）が外部に逃げることが可能な流通部（エア抜き流路）を製造時に確実に形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発電時の発熱によって断熱セルにおけるセパレータ（板状部材）が変形すること、シール機能が低下することを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図１１に本発明にかかる燃料電池用断熱セルの実施形態を示す。本実施形態における燃料電池１用の断熱セル４は、例えば２枚のセパレータ（板状部材）２０とシール部材１３により断熱層を形成しているもので、断熱層と当該断熱セル４の外部とをシールするシール部材によって形成されるシールラインの少なくとも一部に外部と当該断熱層とを連通する連通部１１を有する構造となっている。
【００１６】
以下に説明する実施形態においては、まず、セル２や断熱セル４を含む燃料電池１の全体構成について説明し、その後、連通部１１を有する構造の本実施形態における断熱セル４の構成について説明することとする。
【００１７】
図１、図２に本実施形態における燃料電池１の概略構成を示す。なお、このような燃料電池１は、例えば燃料電池車両（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）の車載発電システムにおいて利用可能なものであるがこれに限られることはなく、各種移動体（例えば船舶や飛行機など）やロボットなどといった自走可能なものに搭載される発電システム、さらには定置の発電システムにおいても利用することが可能である。
【００１８】
燃料電池１は、複数のセル（以下、発電セルともいう）２が積層されてなるセル積層体３を備えているもので、当該セル積層体３の両端に位置する端セル２の積層方向外側には、出力端子５ａ付のターミナルプレート５、インシュレータ（絶縁プレート）６およびエンドプレート７をさらに備えた構成となっている。セル積層体３に対しては、両エンドプレート７をつなぐように架け渡されたテンションプレート８によって積層方向への所定の圧縮力が加えられている。さらに、セル積層体３の一端側のエンドプレート７とインシュレータ６との間にはプレッシャプレート９とばね機構９ａとが設けられており、発電セル２に作用する荷重の変動が吸収されるようになっている。
【００１９】
発電セル２は、イオン交換膜からなる電解質膜およびこれを両面から挟んだ一対の電極からなる膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ；Membrane Electrode Assembly）と、この膜−電極アッセンブリを外側から挟持する一対のセパレータ２０と、で構成されている。セパレータ２０は、例えば金属を基材とする導通体であり、各電極に空気等の酸化ガスおよび水素ガス等の燃料ガスを供給するための流体流路を有し、互いに隣接する発電セル２に供給される異種流体の混合を遮断する役割を果たす。かかる構成により、発電セル２の膜−電極アッセンブリ内において電気化学反応が生じて起電力が得られることとなる。なお、この電気化学反応は発熱反応であることから、セパレータ２０には燃料電池冷却用の冷媒（例えば冷却水）を流すための流体流路が設けられている。
【００２０】
さらに、当該セパレータ２０の例えば両端には、酸化ガス、燃料ガス、冷媒のそれぞれをセル積層方向に流すためのマニホールド（酸化ガスマニホールド１５、燃料ガスマニホールド１６、冷媒マニホールド１７）が形成されている（図３参照）。本実施形態の燃料電池１において、各流体（酸化ガス、燃料ガス、冷媒）は当該燃料電池１の一端にあるエンドプレート７に設けられた各流体供給用の配管（図示せず）から入口側の各マニホールド１５〜１７に供給され、各セル２のセパレータ２０に設けられた各流体流路を流れる。さらに、各流体は出口側の各マニホールド１５〜１７から燃料電池１の他端にあるエンドプレート７に設けられた各流体排出用の配管（図示せず）へと排出される。
【００２１】
断熱セル４は例えば２枚のセパレータ２０とシール部材１３とで断熱層が形成されているもので、発電に伴い生じる熱が大気等に放熱されるのを抑える役割を果たす。すなわち、一般に、セル積層体３の端部は大気との熱交換により温度が低くなりやすいことから、当該セル積層体３の端部に断熱層を形成することによって熱交換（放熱）を抑えることが行われている。このような断熱層としては、例えば、発電セル２におけるものと同様の一対のセパレータ２０に、膜−電極アッセンブリの代わりとして導電板などの断熱部材１０を挟み込んだ構成のものがある。この場合に用いられる断熱部材１０は断熱性に優れるほど好適であり、具体的には例えば導電性多孔質シートなどが用いられる。また、このような断熱部材１０の周囲をシール部材１３で封止することによって空気層が形成される。さらに各流体のマニホールド１５〜１７はその周囲をシール部材１３で封止されて断熱層と区切られている。なお、ここで説明したのは断熱セル４の一般的な構造部分についてであり、本実施形態における断熱セル４の特徴的な構造については後述する。
【００２２】
ちなみに、シール部材１３には、隣接する部材（例えばセパレータ２０）との物理的な密着により流体を封止する弾性体（ガスケット）や、隣接する部材との化学的な結合により接着する接着剤などを用いることができる。例えば本実施形態ではシール部材１３として弾性により物理的にシールする部材を採用しているが、この代わりに上述した接着剤のような化学結合によってシールする部材を採用することもできる。ただし具体例がこのようなものに特に限定されることはなく、これ以外にも例えばシーラントと呼ばれるシール部材はもちろんのこと、ゲル状の封止材や液状パッキンなどを用いることも可能である。
【００２３】
ターミナルプレート５は集電板として機能する部材であり、例えば鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属で板状に形成されている。ターミナルプレート５のうち断熱セル４側の表面には、めっき処理等の表面処理が施されており、かかる表面処理により断熱セル４との接触抵抗が確保されている。めっきとしては、金、銀、アルミ、ニッケル、亜鉛、すず等を挙げることができ、例えば本実施形態では導電性、加工性および低廉性を勘案してすずめっき処理を施している。
【００２４】
インシュレータ６は、ターミナルプレート５とエンドプレート７とを電気的に絶縁する機能を果たす部材である。このような機能を果たすため、かかるインシュレータ６は例えばポリカーボネートなどの樹脂材料により板状に形成されている。
【００２５】
エンドプレート７は、ターミナルプレート５と同様、各種金属（鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等）で板状に形成されている。例えば本実施形態では銅を用いてこのエンドプレート７を形成しているがこれは一例に過ぎず、他の金属で形成されていても構わない。
【００２６】
続いて、本実施形態における断熱セル４の構成について説明する。上述したように、本発明にかかる燃料電池用断熱セル４は、断熱層と当該断熱セル４の外部とをシールするシールライン（シール部材１３によって構成されまたは構成される予定の枠状の封止部分、あるいはシール部材１３が設けられて線状になっている部分のこと）の少なくとも一部に外部と当該断熱層とを連通する連通部１１を有しているものである（図３参照）。以下では、このような構造の断熱セル４について第１〜第５の実施形態を挙げて説明する（図４〜図１１参照）。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
本実施形態の断熱セル４は、シール部材１３の少なくとも一部が部分的に断絶することによって形成された連通部１１を有している（図４参照）。このような連通部１１は、例えばシールラインに沿って１周するには足りない程度の長さのシール部材（パッキンやガスケット等）１３を対向するセパレータ２０間に介在させることによって形成することができる（図３、図４参照）。あるいは、接着剤を塗布する際にあらかじめ換気孔となる隙間を形成しておき、２枚のセパレータ２０で挟み込んだときに連通部１１が形成されるようにしておくようにしてもよい。
【００２８】
このような連通部１１を備えた断熱セル４は、断熱層による断熱機能は確保しつつ、熱の影響でシール部材１３によるシール機能が低下するのを抑制することができる。すなわち、本実施形態の断熱セル４においては、発電時の発熱による影響で断熱層中の気体（空気）が膨張した場合に当該気体が連通部１１を通って外部に逃げることが可能であるし、燃料電池１の運転終了後においては、温度低下に伴い断熱層中の気体（空気）が収縮した場合に外部の空気が連通部１１を通って当該断熱層中に流れ込むことも可能である。つまり、従来のように断熱層を含む領域と外部との換気が不可能な構造になっていると、シールラインによって囲まれた（封止された）領域内の気体が熱の影響で膨張あるいは収縮し、このような変化がセパレータ２０に及ぶことによって断熱部材１０とセパレータ２０間の接触面圧に変化をきたしかねないが、本実施形態の断熱セル４によれば、断熱層による断熱機能は確保しつつも、熱および圧力が変化することの影響でシール機能が低下するのを抑制することが可能となっている。
【００２９】
＜第２の実施形態＞
本実施形態の断熱セル４は、シール部材１３の少なくとも一部に形成される連通部１１の幅を均一化し、換気孔となる領域の大きさが一定となるようにしている。具体的には、対向するセパレータ２０の一方の側における連通部１１の形成部位に、当該連通部１１を形成する例えば一対の突起（凸部）２１をあらかじめ設けておくようにしている（図５参照）。この場合、一対の突起２１は、シール部材１３が連通部（または連通部形成部位）１１に流動する等して入り込むのを遮断する土手のように機能することから、シール部材１３の量や長さ、厚み、さらには成形時の温度や圧力といった条件にかかわらず、幅が均一の連通部１１を形成することが可能である。
【００３０】
このように均一化された連通部１１を備えた断熱セル４によれば、断熱層による断熱機能は確保しつつ、熱の影響でシール部材１３によるシール機能が低下するのをより確実に抑制することが可能である。また、連通部１１の形状や機能といった製品ごとのばらつきを抑えられるという点でも好適である。また、対向するセパレータ２０どうしが直接接触することはないため、断熱セル４の断熱性を確保しやすいという利点もある。
【００３１】
＜第３の実施形態＞
本実施形態の断熱セル４は、対向するセパレータ２０の一方の側における連通部１１の形成部位に突起（凸部）２１をあらかじめ設けている点で上述した実施形態と同様であるが、当該突起２１を対向するセパレータ２０の面に当接する程度の高さとしている（図６参照）。この場合の突起２１は、連通部１１の周辺における隙間をなくしてシール部材１３が入り込む余地を少なくするから、シール部材１３の流動を確実に抑えるように機能する。加えて、突起２１は、当該断熱セル４の製造時にあってはセパレータ２０どうしを挟み込むような圧力を十分に加えても当該セパレータ２０が変形するのを抑止するストッパともなり、断熱部材１０を十分に圧縮しながらシール部材１３が流動し難い状態で接合してシール性能を向上させることを可能とする。
【００３２】
このように均一化された連通部１１を備えた断熱セル４によれば、断熱層による断熱機能は確保しつつ、熱の影響でシール部材１３によるシール機能が低下するのをさらに確実に抑制することが可能である。また、形状や機能といった精度の製品ごとのばらつきを抑えられるという点でも好適である。
【００３３】
＜第４の実施形態＞
本実施形態の断熱セル４は、対向するセパレータ２０間にシール部材１３とは別の連通部構成部材２２を備えているものである（図７〜図１０参照）。かかる連通部構成部材２２は、上述したのと同様の突起（凸部）２１を連通部１１の形成部位に備えている。
【００３４】
上述の連通部構成部材２２は少なくともセパレータ２０より断熱性に優れる部材（例えば樹脂フレームなど）で形成されていることが好ましい。本実施形態の断熱セル４は、連通部構成部材２２自体の断熱性に加え、当該連通部構成部材２２がセパレータ２０間に挟み込まれることによって断熱層の厚みが増しているから高い断熱機能を発揮しうる。なお、連通部構成部材２２はシールラインの全面を覆う板状部材でもよいし、少なくともシールラインと重畳するように形成された枠状部材でもよい。
【００３５】
以下に具体的な構造について説明すると、例えば図７に示す断熱セル４は、両面にそれぞれ一対の突起２１が形成された連通部構成部材２２がセパレータ２０間に挟み込まれているものである（図７参照）。また、シール部材１３は連通部構成部材２２の両面にそれぞれ設けられている。各面の突起２１は、シール部材１３が連通部（または連通部形成部位）１１に流動する等して入り込むのを遮断する土手のように機能し、シール部材１３の量や長さ、厚み、さらには成形時の温度や圧力といった条件にかかわらず幅が均一の連通部１１を形成することを可能としている。しかもこの断熱セル４は少なくとも２箇所に連通部１１を備えた構造となるため、膨張あるいは収縮した際に空気が流れやすいという利点もある。
【００３６】
また、図８に示す断熱セル４は、片面にのみ一対の突起２１が形成された連通部構成部材２２がセパレータ２０間に挟み込まれているものである（図８参照）。シール部材１３は連通部構成部材２２の両面にそれぞれ設けられている。片面に形成された突起２１は、シール部材１３が連通部（または連通部形成部位）１１に流動する等して入り込むのを遮断する土手のように機能し、シール部材１３の量や長さ、厚み、さらには成形時の温度や圧力といった条件にかかわらず幅が均一の連通部１１を形成することを可能としている。この場合、突起２１の裏面側におけるシール部材１３は途中で断絶することなく連続的に形成されている（図８参照）。
【００３７】
図９に示す断熱セル４は、両面にそれぞれ一対の突起２１が形成された連通部構成部材２２がセパレータ２０間に挟み込まれているものであり、尚かつ、それぞれの突起２１が、対向するセパレータ２０の面に当接して断熱層の厚みを一定にするように高さが定められたものとなっている（図９参照）。この場合の突起２１は、連通部１１の周辺における隙間をなくしてシール部材１３が入り込む余地を少なくするから、シール部材１３の流動を確実に抑えるように機能し、幅が均一の連通部１１を形成することを可能とする。加えて、突起２１は、当該断熱セル４の製造時にあってはセパレータ２０どうしを挟み込むような圧力を十分に加えても当該セパレータ２０が変形するのを抑止するストッパともなり、断熱部材１０を十分に圧縮しながらシール部材１３が流動し難い状態で接合してシール性能を向上させることを可能とする。しかもこの断熱セル４は少なくとも２箇所に連通部１１を備えた構造となるため、膨張あるいは収縮した際に空気が流れやすいという利点もある。
【００３８】
図１０に示す断熱セル４は、片面にのみ一対の突起２１が形成された連通部構成部材２２がセパレータ２０間に挟み込まれているものであり、尚かつ、この一対の突起２１が、対向するセパレータ２０の面に当接するように高さが定められたものとなっている（図１０参照）。この場合の突起２１は、連通部１１の周辺における隙間をなくしてシール部材１３が入り込む余地を少なくするから、シール部材１３の流動を確実に抑えるように機能し、シール部材１３の量や長さ、厚み、さらには成形時の温度や圧力といった条件にかかわらず幅が均一の連通部１１を形成することを可能とする。この場合、突起２１の裏面側におけるシール部材１３は途中で断絶することなく連続的に形成されている（図１０参照）。
【００３９】
なお、上述した第４の実施形態においては連通部構成部材２２の片面または両面に突起２１が形成された構造の断熱セル４を例示したが（図７〜図１０参照）、これとは異なる構造によって同様の機能を実現することも可能である。すなわち、特に図示はしないが、例えば連通部構成部材２２に突起２１を形成する代わりに一方または両方のセパレータ２０に同様の突起２１を形成することとしてもよい。あるいは、連通部構成部材２２とセパレータ２０の両方に突起２１を形成することとしてもよい。
【００４０】
＜第５の実施形態＞
ここまで説明した各実施形態においては、シール部材（シールライン）１３の少なくとも一部が部分的に断絶する（途切れる）ことによって連通部１１が形成された構造のものを例示したが、このように具体化した形状の連通部１１を形成するのみならず、気体（空気）が実質的に流通して換気可能な構造とすることも可能である。具体例を示すと、図１１に示す本実施形態の断熱セル４においてシール部材１３は断熱部材１０の周囲には設けられておらず、シールラインを必要とするマニホールド１５〜１７の周囲にのみ設けられている。
【００４１】
このように、断熱層外周のシールラインがいわば廃止された構造の断熱セル４においては、断熱層（断熱部材１０を含む）がシールラインによって閉塞されていないため、断熱部材１０の側部を通って気体（空気）が断熱層とその外部との間で出入りすることが可能となっている（図１１参照）。換言すれば、本実施形態の断熱セル４においてはセパレータ２の側部（マニホールド１５〜１７が設けられていない両側部）に沿って連通部１１が形成され、当該連通部１１に断熱部材１０が配置された構造となっており、断熱層による断熱機能は確保しつつ、熱の影響で気体（空気）が膨張または収縮してセパレータ２０が変形するのを抑制することができる。
【００４２】
なお、断熱部材１０としては、上述した樹脂フレームからなる導電性断熱材の他、断熱フィルムを用いてもよいし、テフロン（登録商標）材料からなる板状部材を用いてもよい。あるいは、微細な通気孔を有する導電性断熱材を用いてもよい。また、断熱部材１０は、発電セル２における膜−電極アッセンブリと同程度の大きさであることが好ましく、仮想シールラインを超える程度の幅広形状であることも好ましい（図１１参照）。また、このような断熱部材１０は、セパレータ２０間に設けられて当該セパレータ２０の変形を抑制するようにも機能する。
【００４３】
以上、ここまで各実施形態にて説明した燃料電池用断熱セル４は、気体が流通できる連通部１１を備えていることから、熱膨張または収縮分の内部気体（空気）と外気とを換気させ、内部の圧力変化を抑制することが可能となっている。このため、発電時の発熱によって断熱セル４におけるシール機能が低下するのを抑えることが可能である。また、突起２１によって連通部１１が一定幅あるいは一定領域となるように画定されている場合には、製品間のばらつきをなくして気体を安定して連通させることが可能である。ちなみに、当然ではあるが、上述した断熱セル４は、各発電セル２の反応熱がセル積層体３の外部へ逃げるのを抑え、燃料電池１の低温起動性を改善するという本来の断熱機能も十分発揮するものである。
【００４４】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では凸部の具体例として左右に２個並ぶ形状の突起２１を示したがこれは好適例に過ぎず、要は、シール部材（シールライン）１３の少なくとも一部を断絶した状態（途切れた状態）として気体の連通部１１を形成しうるものであればよい。したがって凸部の形状が上述したようなものに限られることはなく、また、個数や設置箇所が限られることもない。一例を挙げれば、先端が丸い突起で凸部を形成すれば、対向するセパレータ（板状部材）２０に当接した場合に、ストッパとしての機能は発揮させつつ、一方のセパレータ２０から他方のセパレータ２０へと熱が伝わり難くすることが可能である。
【００４５】
また、例えば第１の実施形態ではシール部材（シールライン）１３よりも小さい断熱部材１０を例示したが（図３参照）、他例としては、シール部材（シールライン）１３と同程度の大きさの断熱部材１０を用いる等し、連通部１１に当該断熱部材が重畳するように配置することとしてもよい。例えば断熱部材の一部が２枚の板状部材（セパレータ）によって挟み込まれた構造となっている場合、当該挟み込まれた断熱部材の一部が、外力の影響でセパレータが変形するのを抑制するように機能しうる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態における燃料電池の構造例を示す側面図である。
【図２】図１においてIIで示す範囲を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明にかかる断熱セルの概略構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における連通部を中心として示す側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における連通部を中心として示す側面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における連通部を中心として示す側面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態における連通部を中心として示す側面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における連通部の別例を示す側面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における連通部のさらに別の例を示す側面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態における連通部のさらに別の例を示す側面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態における断熱セルの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…燃料電池、４…断熱セル、１０…断熱部材、１１…連通部、１３…シール部材（またはこれによって形成されるシールライン）、１５…酸化ガスマニホールド（反応ガスのマニホールド）、１６…燃料ガスマニホールド（反応ガスのマニホールド）、１７…冷媒マニホールド、２０…セパレータ（板状部材）、２１…突起（凸部）、２２…連通部構成部材
【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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