(57)【要約】【課題】　固体高分子電解質膜型の燃料電池において、セパレータ積層方向の伸縮を吸収可能にする。【解決手段】　固体高分子電解質膜の両側に一対の電極を設け、その外側を一対の金属薄板製セパレータで挟持した固体高分子電解質膜型燃料電池において、前記セパレータに形成された連通孔、例えば、出口側燃料ガス連通孔４２ｂの周囲に、絶縁性部材２０１を設けたことを特徴とする。【選択図】　　　　図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　固体高分子電解質膜の両側に一対の電極を設け、その外側を一対の金属薄板製セパレータで挟持してなる燃料電池において、前記セパレータに形成された連通孔の周囲に、絶縁性部材を設けたことを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
　隣接する前記セパレータの各絶縁性部材は、セパレータの積層方向に隙間を有していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、固体高分子電解質膜型の燃料電池及び該燃料電池を複数積層した燃料電池スタックに係り、特に、セパレータ積層方向の伸縮吸収等に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
　燃料電池には、固体高分子電解質膜の両側に一対の電極を設け、その外側を一対のセパレータで挟持した固体高分子電解質膜型燃料電池がある。
　この燃料電池では、一方の電極に対向配置されるセパレータの一面に燃料ガス（例えば、水素）の流路を設けると共に、他方の電極に対向配置されるセパレータの一面に酸化剤ガス（例えば、酸素を含む空気）の流路を設け、いずれか一方の電極に対向する面と反対側の面に冷却媒体の流路を設けている。
【０００３】
　そして、一方の電極反応面に燃料ガスを供給すると、ここで水素がイオン化され、固体高分子電解質膜を介して、他方の電極に移動する。この間に生じた電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギーとして利用される。
　前記他方の電極においては、酸化剤ガスが供給されているため、水素イオン，電子，及び酸素が反応して水が生成される。
　セパレータの電極反応面と反対側の面は、セパレータ間を流れる冷却媒体によって冷却される。
【０００４】
　これら反応ガス及び冷却媒体は、各々独立した流路に通す必要があるため、各流路間を仕切るシール技術が重要となる。
　シール部位としては、反応ガス及び冷却媒体を、燃料電池スタックの各燃料電池に分配供給すべくセパレータに貫通形成された連通孔の周囲，固体高分子電解質膜とその両側に配設される一対の電極とから構成される電極膜構造体の外周，セパレータの冷媒流路面外周，及びセパレータの表裏面の外周等があり、シール材としては、例えば有機ゴム等の柔らかく適度に反発力を有するものが採用される。
【０００５】
　ところで、燃料電池を複数組積層して燃料電池スタックを構成し、この燃料電池スタックを車両に搭載する場合、その設置位置によっては水滴等が飛散してきて燃料電池が被水したり、セパレータ間の隙間にダストが侵入することがある。
　しかしながら、これら水やダストが反応ガス流路内や冷却媒体流路内に侵入することは、上記シール材によって防止できる。
【０００６】
　ところが、セパレータを積層する際に、電極膜構造体の厚みにばらつきがあったり、セパレータ（特に、金属製の薄型セパレータ）に反りや歪みがあったり、燃料電池スタックの両端から受ける圧縮荷重が不均一であると、セパレータ同士が平行に積層されず、傾きや捩れが発生するので、各シール材の圧縮量に不均衡が生じ、圧縮量の少ないシール材についてはシール性が悪化する。
　また、セパレータを積層する際に、セパレータ間で電極反応面に沿う相対位置をずらさず正確に積層させることも困難である。
【０００７】
　以上の対策として、例えば樹脂製の額縁状部材をセパレータの外縁部に設けることによって、セパレータ間の隙間への異物侵入を防止すると共に、セパレータを平行に積層可能にする方法が考えられる（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−０７４５３０号公報
【特許文献２】特開平０７−２４９４１７号公報
【特許文献３】特開昭６１−２７９０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　しかしながら、経時劣化によってシール材や電極膜構造体がセパレータ積層方向に収縮したり、熱等の影響で燃料電池が伸縮すると、以下の問題が生じる。
　例えば、セパレータからのシール材突出高さが額縁状部材突出高さよりも低位になると、セパレータ間隔の収縮が額縁状部材によって規制されるため、セパレータとシール材又は電極膜構造体との間に隙間が生じ得て、発電性能の低下ひいては発電不能の事態を招く。
【０００９】
　他方、熱等の影響を受けてセパレータ間隔が広がると、ゴム等からなるシール材については、セパレータ積層方向に弾性復帰して伸長するので、ある程度までなら、セパレータから離間することなくセパレータ間隔の広がりに追従できるが、樹脂等からなる額縁状部材については、セパレータ積層方向に伸長しないため、セパレータ間隔の広がりに追従できない。このため、額縁状部材間に隙間が生じ、そこから異物が侵入する虞を生じる。
【００１０】
　さらに、冷却媒体流路においては、冷却媒体を通って電流が流れる液絡を防止する必要があり、反応ガス流路においては、隣接するセパレータが電気的に短絡することを防止する必要がある。
　特に、金属製の薄型セパレータを用いた燃料電池の場合は、セパレータ間隔が短いため、反応ガス中にゴミ，カーボン粒子等の異物が混入している虞を考慮して、隣接セパレータ間での電気的な短絡を防止するための対策を特別に講じておくことが望ましい。
【００１１】
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、固体高分子電解質膜型の燃料電池及び燃料電池スタックにおいて、セパレータ積層方向の伸縮を吸収可能にすること，セパレータ積層時の位置決めを容易にすること，セパレータに形成された連通孔の周囲を絶縁することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　上記目的を達成するために、請求項１に記載の燃料電池において、固体高分子電解質膜の両側に一対の電極を設け、その外側を一対の金属薄板製セパレータで挟持した固体高分子電解質膜型燃料電池において、前記セパレータに形成された連通孔（例えば、実施の形態における入口側酸化剤ガス連通孔４１ａ，出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂ，入口側燃料ガス連通孔４２ａ，出口側燃料ガス連通孔４２ｂ，入口側冷却媒体連通孔４３ａ，出口側冷却媒体連通孔４３ｂ）の周囲に、絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２０１，２１１，２２１，２３１，２４１，２７１）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
　この構成によれば、冷却媒体流路での液絡や、反応ガス流路における隣接するセパレータ間の電気的な短絡を防止できる。
【００１４】
　請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の燃料電池において、隣接する前記セパレータの各絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２０１）は、セパレータの積層方向に隙間（例えば、実施の形態における隙間２０３）を有していることを特徴とする。
【００１５】
　この構成によれば、セパレータの積層方向の隙間が広狭することによって、セパレータ間隔の伸縮を吸収することができる。
【００１６】
　また、以下の構成の燃料電池、燃料電池スタックを採用することもできる。
　第１の構成の燃料電池は、固体高分子電解質膜（例えば、実施の形態における固体高分子電解質膜７）の両側に一対の電極（例えば、実施の形態における電極９）を設け、その外側を一対のセパレータ（例えば、実施の形態におけるセパレータ３）で挟持した燃料電池（例えば、実施の形態における燃料電池１）において、前記セパレータの外縁部に、セパレータ間の隙間をシールしつつセパレータ間隔の伸縮を許容する絶縁性の額縁状部材（例えば、実施の形態における額縁状部材６１，８１，９１，１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，２５１，２６１）を設けたことを特徴とする。
　この構成によれば、セパレータ間隔が広げられる動きに対しては、セパレータと額縁状部材との間に隙間を生じさせることがなくなり、また、セパレータ間隔が狭められる動きに対しては、その動きが額縁状部材によって阻止されることがなくなる。
　したがって、セパレータ間隔が広げられる動きに対しては、セパレータと額縁状部材との間に隙間を生じさせず、また、セパレータ間隔が狭められる動きに対しては、その動きが額縁状部材によっては阻止されなくなるので、セパレータ間隔増大時の異物侵入，及びシール材等の経時劣化に伴うシール不良を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００１７】
　第２の構成の燃料電池は、第１の構成の燃料電池において、前記額縁状部材（例えば、実施の形態における額縁状部材１０１，１１１，１２１，１３１）同士が相対摺動可能に構成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、セパレータ間隔の広狭は、額縁状部材同士が相対摺動して機械的に吸収される。
　したがって、セパレータ間隔の広狭を額縁状部材同士の相対摺動によって機械的に吸収し得るようになるので、上記同様、セパレータ間隔増大時の異物侵入，及びシール材等の経時劣化に伴うシール不良を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００１８】
　第３の構成の燃料電池は、第１又は第２の構成の燃料電池において、前記セパレータは、金属製とされており、前記額縁状部材（例えば、実施の形態における額縁状部材６１，８１，９１，２６１）は、硬質材料（例えば、実施の形態における本体部６１ａ，８１ａ，９１ａ，２６１ａ）と軟質材料（例えば、実施の形態における伸縮吸収部６１ｂ，８１ｂ，９１ｂ，２６１ｂ）とから構成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、軟質部材がセパレータ積層方向に弾性収縮可能であるから、セパレータの相対接近を規制しない。
　また、セパレータ間隔の広がりに対しては、軟質部材がセパレータ積層方向に弾性復帰して伸長してセパレータに追従する。
　したがって、軟質部材がセパレータ積層方向に弾性収縮可能であるから、セパレータの相対接近を規制せず、また、セパレータ間隔の広がりに対しては、軟質部材がセパレータ積層方向に弾性復帰して伸長してセパレータに追従するので、上記同様、セパレータ間隔増大時の異物侵入，及びシール材等の経時劣化に伴うシール不良を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００１９】
　第４の構成の燃料電池は、第１の構成の燃料電池において、前記額縁状部材は、セパレータ位置決め手段（例えば、実施の形態における凹部１２３と凸部１２５との組み合わせ、端面１３１Ａと端面１３１Ｂとの組み合わせ、断面三角溝部１４３と断面三角突条部１４５との組み合わせ）を備えることを特徴とする。
　この構成によれば、セパレータ積層時に生じ得るセパレータ間の相対的な位置のずれを防止できる。
　したがって、セパレータ積層時にセパレータの位置合わせが自動的に行われるので、組付時や保守時の作業性が向上する。
【００２０】
　第５の構成の燃料電池は、第１〜第４のいずれかの構成の燃料電池において、前記セパレータの外周端面が前記額縁状部材（例えば、実施の形態における額縁状部材６１，８１，９１，１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，２５１，２６１）で覆われていることを特徴とする。
　この構成によれば、隣接するセパレータ間の外周端面における電気的な短絡を防止できる。
　したがって、隣接するセパレータ間の外周端面における電気的な短絡を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００２１】
　第６の構成の燃料電池は、第１〜第５のいずれかの構成の燃料電池において、前記セパレータの反応面を囲み反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材５２）を設け、該反応面外周シール部材の外側部分が全面に渡って絶縁性外縁部材（例えば、実施の形態における伸縮吸収部２６１ｂ）で覆われていることを特徴とする。
　この構成によれば、反応面外周シール部材の外側部分におけるセパレータの金属露出部分が全て絶縁性外縁部材で覆われるため、耐腐食性を向上させ、かつ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡を防止できる。
　したがって、セパレータの耐腐食性を向上させ、且つ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００２２】
　第７の構成の燃料電池は、第６の構成の燃料電池において、前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材５２）の外側部分の両面が全面に渡って、反応面外周シール部材と一体に構成される絶縁性外縁部材（例えば、実施の形態における伸縮吸収部２６１ｂ）で覆われていることを特徴とする。
　この構成によれば、反応面外周シール部材の外側部分におけるセパレータの金属露出部分が両面共に全て絶縁性外縁部材で覆われるため、耐腐食性をより向上させ、かつ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡をより防止できる。
　したがって、セパレータの耐腐食性をより向上させ、且つ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡をより有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。また、反応面外周シール部材と絶縁性外縁部材とを同時に成型することができるため、生産コストの低減が図れる。
【００２３】
　第８の構成の燃料電池は、第６又は第７の構成の燃料電池において、隣接する前記セパレータにおいて、一方の前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材平坦部５２ｂ）は平坦な形状で、これに対抗する他方のセパレータの前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材凸部５２ａ）は凸形状であることを特徴とする。
　この構成によれば、反応面外周シール部材の組み合わせが、一方は平坦な形状、他方は凸形状に設定されているため、平坦な形状の反応面外周シール部材に対応する凸形状の反応面外周シール部材の相対的な位置のずれを吸収することができる。
　したがって、平坦な形状の反応面外周シール部材に対応する凸形状の反応面外周シール部材の相対的な位置のずれを吸収することができるため、生産性が向上する。
【００２４】
　第９の構成は、第１〜第８のいずれかの構成の燃料電池を複数積層して構成される燃料電池スタックにおいて、前記額縁状部材は、各セパレータ間の隙間をシールしつつセパレータ間隔の伸縮を許容することを特徴とする。
　この構成によれば、単一の燃料電池内においてだけでなく、隣接する燃料電池間においても、セパレータ間隔が広げられる動きに対しては、セパレータと額縁状部材との間に隙間を生じさせることがなくなり、また、セパレータ間隔が狭められる動きに対しては、その動きが額縁状部材によって阻止されることがなくなる。
　したがって、単一の燃料電池内においてだけでなく、隣接する燃料電池間においても、セパレータ間隔の広狭に追従し得るようになるので、上記同様、セパレータ間隔増大時の異物侵入，及びシール材等の経時劣化に伴うシール不良を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００２５】
　第１０の構成の燃料電池は、固体高分子電解質膜の両側に一対の電極を設け、その外側を一対の金属薄板製セパレータで挟持した固体高分子電解質膜型燃料電池において、前記セパレータに形成された連通孔（例えば、実施の形態における入口側酸化剤ガス連通孔４１ａ，出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂ，入口側燃料ガス連通孔４２ａ，出口側燃料ガス連通孔４２ｂ，入口側冷却媒体連通孔４３ａ，出口側冷却媒体連通孔４３ｂ）の周囲に、絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２０１，２１１，２２１，２３１，２４１，２７１）を設けたことを前提として、あるいは、この構成に加えて、隣接する前記セパレータの各絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２０１）は、セパレータの積層方向に隙間（例えば、実施の形態における隙間２０３）を有していることを前提として、隣接する前記セパレータの各絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２１１，２２１）は、セパレータ間の隙間をシールしつつセパレータ間隔の伸縮を許容するように相対摺動可能に構成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、セパレータ間隔の伸縮は、絶縁部材同士が相対摺動して機械的に吸収される。
　したがって、セパレータ間隔の伸縮を機械的に吸収することができるため、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止、シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止、及びシール面圧の減少防止を図ることができる。
【００２６】
　第１１の構成の燃料電池は、第１０の構成の燃料電池において、前記絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２３１，２４１）は、軟質材料で構成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、セパレータ間隔の伸縮は、軟質材料がセパレータ積層方向に弾性収縮可能であるから、セパレータの相対接近を規制せず、また、セパレータ間隔の広がりに対しては、軟質材料がセパレータ積層方向に弾性復帰して伸長してセパレータに追従する。
　したがって、セパレータ間隔の伸縮は、軟質材料がセパレータ積層方向に弾性収縮可能であるから、セパレータの相対接近を規制せず、また、セパレータ間隔の広がりに対しては、軟質材料がセパレータ積層方向に弾性復帰して伸長してセパレータに追従するため、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止、シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止、及びシール面圧の減少防止を図ることができる。
【００２７】
　第１２の構成の燃料電池は、第１０又は第１１の構成の燃料電池において、前記連通孔の内周端面が前記絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２０１，２１１，２２１，２３１，２４１，２７１）で覆われていることを特徴とする。
　この構成によれば、隣接するセパレータ間の連通孔の内周端面における電気的な短絡を防止できる。
　したがって、隣接するセパレータ間の連通孔の内周端面における電気的な短絡を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００２８】
　第１３の構成の燃料電池は、第１０〜第１２の構成の燃料電池において、隣接する前記セパレータの一方の前記絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材平坦部２７１ｂ）は平坦な形状で、これに対抗する他方のセパレータの前記絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材凸部２７１ａ）は凸形状であることを特徴とする。
　この構成によれば、絶縁性部材の組み合わせが、一方は平坦な形状、他方は凸形状に形成されているため、平坦な形状の絶縁性部材に対応する凸形状の絶縁性部材の相対的な位置のずれを吸収することができる。
　したがって、平坦な形状の絶縁性部材に対応する凸形状の絶縁性部材の相対的な位置のずれを吸収することができるため、生産性が向上する。
【００２９】
　第１４の構成の燃料電池は、第１３の構成の燃料電池において、前記セパレータの反応面を囲み反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材５２）を設け、隣接する前記セパレータの一方の前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材平坦部５２ｂ）は平坦な形状で、これに対抗する他方のセパレータの前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材凸部５２ａ）は凸形状であることを特徴とする。
　この構成によれば、反応面外周シール部材の組み合わせが、一方は平坦な形状、他方は凸形状に形成されているため、平坦な形状の反応面外周シール部材に対応する凸形状の反応面外周シール部材の相対的な位置のずれを吸収することができる。
　したがって、平坦な形状の外周シール材に対応する凸形状の外周シール材の相対的な位置のずれを吸収することができるため、生産性が向上する。
【００３０】
　第１５の構成の燃料電池は、第１４の構成の燃料電池において、前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材５２）の外側部分が全面に渡って前記絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２７１）で覆われていることを特徴とする。
　この構成によれば、反応面外周シール部材の外側部分におけるセパレータの金属露出部分が全て絶縁性部材で覆われるため、耐腐食性を向上させ、かつ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡を防止できる。
　したがって、セパレータの耐腐食性を向上させ、且つ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡を有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【００３１】
　第１６の構成の燃料電池は、第１４又は第１５の構成の燃料電池において、前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材５２）と前記絶縁性部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２７１）とが一体で構成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、反応面外周シール部材と絶縁性外縁部材とを同時に成型することができる。
　したがって、反応面外周シール部材と絶縁性部材とを同時に成型することができるため、生産コストの低減が図れる。
【００３２】
　第１７の構成の燃料電池は、第１４〜第１６のいずれかの構成の燃料電池において、前記反応面外周シール部材（例えば、実施の形態における外周シール材５２）の外側部分の両面が全面に渡って、反応面外周シール部材と一体に構成される絶縁性外縁部材（例えば、実施の形態における絶縁性部材２７１）で覆われていることを特徴とする。
　この構成によれば、反応面外周シール部材の外側部分におけるセパレータの金属露出部分が両面共に全て絶縁性部材で覆われるため、耐腐食性をより向上させ、かつ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡をより防止できる。
　したがって、セパレータの耐腐食性をより向上させ、且つ、隣接するセパレータ間の電気的な短絡をより有効に防止し得て、良好な発電性能を維持できる。
【発明の効果】
【００３３】
　請求項１記載の発明によれば、冷媒流路での液絡や、反応ガス流路における隣接セパレータ間の電気的な短絡を有効に防止し得るので、良好な発電性能をより一層確実に維持できる。
【００３４】
　請求項２記載の発明によれば、セパレータ間隔の伸縮を吸収することができるため、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止、シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止、及びシール面圧の減少防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
　図１は、第１実施形態による固体高分子電解質膜型の燃料電池１を構成しているセパレータ３の平面図である。
　この燃料電池１は、図２に示すように、セパレータ３と、固体高分子電解質膜７を一対の電極９で挟持してなる電極膜構造体５とが交互に積層して構成され、これら燃料電池１が複数組積層されることで、燃料電池スタックが構成される。
【００３６】
　図１に示すように、セパレータ３は、板厚０．２〜０．５ｍｍのステンレス製板材をプレス成形することにより、一定の高さを有する凹部３１が一定のピッチで多数形成されてなる波板部３３と、各波板部３３よりも外側に位置する端部において、シール材を介して互いに接触する平面部３５とを備えて構成されている。
【００３７】
　このセパレータ３には、その平面内であって外周縁部に位置する水平方向両端上部側に、酸化剤ガスを通過させるための入口側酸化剤ガス連通孔４１ａと、燃料ガスを通過させるための入口側燃料ガス連通孔４２ａとが設けられており、また、水平方向両端中央側に、冷却媒体を通過させるための入口側冷却媒体連通孔４３ａと、使用後の前記冷却媒体を通過させるための出口側冷却媒体連通孔４３ｂとが設けられている。
【００３８】
　また、セパレータ３には、その平面内であって外周縁部に位置する水平方向両端下部側に、酸化剤ガスを通過させるための出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂと、燃料ガスを通過させるための出口側燃料ガス連通孔４２ｂとが、入口側酸化剤ガス連通孔４１ａ及び入口側燃料ガス連通孔４２ａとそれぞれ対角位置となるように設けられている。
【００３９】
　そして、図１に示すカソード側のセパレータ３において、酸化剤ガスは、入口側酸化剤ガス連通孔４１ａから流入した後、波板部３３の各凹部３１に流入してセパレータ３の一短辺側（図１では右側）から他短辺側（図１では左側）へ向かい、出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂから流出する。
　また、アノード側のセパレータ（平面図の図示を省略）においても同様に、燃料ガスは、入口側燃料ガス連通孔４２ａから流入した後、波板部の各凹部に流入してセパレータの一短辺側から他短辺側へ向かい、出口側燃料ガス連通孔４２ｂから流出する。
【００４０】
　なお、以上説明した入口側酸化剤ガス連通孔４１ａ，入口側燃料ガス連通孔４２ａ，入口側冷却媒体連通孔４３ａ，出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂ，出口側燃料ガス連通孔４２ｂ，及び出口側冷却媒体連通孔４３ｂは、本発明に係る連通孔に対応するものである。
【００４１】
　セパレータ３の表面及び裏面には、波板部３３，入口側酸化剤ガス連通孔４１ａ，出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂ，入口側燃料ガス連通孔４２ａ，及び出口側燃料ガス連通孔４２ｂの外側を取り囲む第１のシール材５１が配設されていると共に、入口側冷却媒体連通孔４３ａ及び出口側冷却媒体連通孔４３ｂの外側を囲む第２のシール材５３が配設されている。
　ここで、前記波板部３３は、セパレータの反応面に対応する部位であり、また、前記第１のシール材５１の内、波板部３３の外周に相当する部分を囲む外周シール材５２は、本発明に係る反応面外周シール部材に対応するものである。
　なお、外周シール材５２の入口側酸化剤ガス連通孔４１ａ及び出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂに隣接する部分は、酸化剤ガスを流入又は流出させるためにシール部をカットしている。また、アノード側のセパレータ（平面図の図示を省略）においても同様に、外周シール材５２の入口側燃料ガス連通孔４２ａ及び出口側燃料ガス連通孔４２ｂに隣接する部分のシール部をカットしている。
【００４２】
　さらに、セパレータ３の外縁部には、全周に渡って外周面及び外周端面を覆う絶縁性の額縁状部材６１が配設されている。
　この額縁状部材６１は、図２に示すように、例えばポリアミドやＰＴＦＥ等の硬質樹脂材料からなる長方形断面の本体部６１ａと、該本体部６１ａよりも軟質で弾性を有する材料、例えば、ゴム等からなる台形断面の伸縮吸収部６１ｂとから構成されている。
【００４３】
　これら本体部６１ａと伸縮吸収部６１ｂとの境界面６１Ａ、及び伸縮吸収部６１ｂの上端面６１ｂＡは、第１及び第２のシール材の上端面５１Ａ，５３Ａよりも低位置に設定されており、これら上端面６１ｂＡと上端面５１Ａ，５３Ａとの高低差は、第１及び第２のシール材５１，５３の圧縮代以下に設定されている。
【００４４】
　なお、圧縮代とは、セパレータ積層時に第１及び第２のシール材５１，５３を押し潰すことによって、セパレータ３に所定のシール面圧を作用させる際の潰し代をいう。
【００４５】
　そして、一の燃料電池１を構成するセパレータ３における凹部３１と、他の燃料電池１を構成するセパレータ３における凹部３１とを順次突き合わせると、セパレータ３の凹部３１と電極９との間に形成される図示台形断面の空間が、酸化剤ガスを流通させるための酸化剤ガス流路７１、及び燃料ガスを流通させるための燃料ガス流路７３になり、セパレータ３に囲まれて形成される図示六角形断面の空間が、冷却媒体を流通させるための冷却媒体流路７５になる。
【００４６】
　このセパレータ積層時において、第１及び第２のシール材５１，５３は、セパレータ３に所定のシール面圧を作用させて各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの周囲を確実にシールすべく、前記圧縮代にて押し潰される。
　このとき、各セパレータ３の外縁部に配設された額縁状部材６１の伸縮吸収部６１ｂも、セパレータ３に押圧されて所定寸法、具体的には、第１及び第２のシール材５１，５３の圧縮代から、上端面６１ｂＡと上端面５１Ａ，５３Ａとの高低差を差し引いた分だけ圧縮される。
【００４７】
　このため、熱等の影響を受けてセパレータ間隔が広がっても、額縁状部材６１の伸縮吸収部６１ｂはセパレータ積層方向に弾性復帰して伸長し、当該伸縮吸収部６１ｂから離間しようとする他の額縁状部材６１の本体部６１ａに追従する。
　よって、セパレータ間隔が広げられても、相互接触していた額縁状部材６１は離間しないので、外部からの異物侵入を有効に防止でき、第１及び第２のシール材５１，５３の耐久性も向上する。
【００４８】
　また、伸縮吸収部６１ｂは、セパレータ積層方向に弾性収縮可能であるから、弾性収縮可能な範囲であれば、セパレータ３の相対接近を規制しない。
　よって、第１及び第２のシール材５１，５３又は電極膜構造体５が経時劣化して高さが低くなっても、伸縮吸収部６１ｂがセパレータ積層方向に収縮してセパレータ間隔を減少させ得るので、これらシール材５１，５３及び電極膜構造体３と、セパレータ３との密接状態を維持し得て、発電性能の低下や発電不能に陥ることがない。
【００４９】
　なお、額縁状部材６１を絶縁材料から構成しているので、被水，結露等によって燃料電池スタック表面が濡れても、短絡が発生しなくなるという効果と、隣接するセパレータ同士の接触による短絡も発生しなくなるという効果が得られることはもとよりである。さらに、セパレータ３の外周端面が絶縁材料によって覆われているため、隣接するセパレータ３の外周端面における電気的な短絡を防止できることも同様である。
【００５０】
　また、セパレータ３の外縁部全周に配設された額縁状部材６１、特に、硬質樹脂材料からなる本体部６１ａが補強用のリブとして機能するため、薄型金属製のセパレータ３の変形も有効に防止できる。
　なお、この薄型金属製のセパレータ３に代えて、補強機能が不要な厚型セパレータを使用する場合は、額縁状部材６１を全て軟質材料で構成してもよい。
【００５１】
　図３（ａ）は第１実施形態の変形例を示す断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００５２】
　本変形例による額縁状部材８１は、伸縮吸収部８１ｂが本体部８１ａを覆うと共に、セパレータ３と平行に延びる伸縮吸収部８１ｂ１の少なくとも一方に抜き孔８３が形成されてなる。
　これら本体部８１ａ及び伸縮吸収部８１ｂは、例えば、図２の本体部６１ａ及び伸縮吸収部６１ｂと同一材料から構成される。
【００５３】
　抜き孔８３は、セパレータ３間の余剰ガスあるいは生成結露水を排出するものであるが、外部からの異物侵入を防止すべく、図３（ｂ）に示すように、開口部８３ａ，８３ｂの位置をセパレータ幅方向（図３（ｂ）では上下方向）にずらすことにより、略Ｚ字状に屈曲形成されている。
【００５４】
　本変形例によっても、額縁状部材８１が伸縮吸収部８１ｂを備えているので、第１実施形態と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止を図ることができる。
　なお、額縁状部材８１は、図３（ａ）の最下段に位置するセパレータ３に配設したもののように、第２のシール材５３と連結させてもよい。
【００５５】
　図１８（ａ）は第１実施形態の他の変形例を示す断面図、図１８（ｂ）は外周シール材凸部５２ａの拡大図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００５６】
　本変形例による額縁状部材２６１は、伸縮吸収部２６１ｂ（絶縁性外縁部材）が本体部２６１ａを覆うと共に、セパレータ３の外周シール材５２の外側部分の両面、つまり外側部分の表裏が全面に渡って伸縮吸収部２６１ｂによって覆われている。ここで、セパレータ３の外周端面は額縁状部材２６１によって覆われており、各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの内周端面は伸縮吸収部２６１ｂによって覆われている。
【００５７】
　これら本体部２６１ａ及び伸縮吸収部２６１ｂは、例えば、図２の本体部６１ａ及び伸縮吸収部６１ｂと同一材料から構成されている。
　また、伸縮吸収部２６１ｂは外周シール材５２を含む第１のシール材５１と一体に構成されており、かつ、第２のシール材５３とも一体に構成されている。
　そして、隣接するセパレータ３の一方の外周シール材平坦部５２ｂは平坦な形状に形成され、他方の外周シール材凸部５２ａは凸形状に形成されている。さらに、外周シール材凸部５２ａの頂上部は断面Ｒ形状に形成されている。
【００５８】
　本変形例によっても、伸縮吸収部２６１ｂがセパレータ積層方向に弾性収縮可能であるため、第１実施形態と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止を図ることができる。
　また、セパレータ３の外周端面及び各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの内周端面が額縁状部材２６１及び伸縮吸収部２６１ｂによって覆われているため、隣接するセパレータ３の外周端面及び各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの内周端面における電気的な短絡を防止することができる。
【００５９】
　また、外周シール材５２の外側部分におけるセパレータ３の金属露出部分が全て伸縮吸収部２６１ｂで覆われるため、耐腐食性を向上させ、かつ、隣接するセパレータ３間の電気的な短絡を防止することができる。
　また、伸縮吸収部２６１ｂと第１のシール材５１及び第２のシール材５３とが一体に構成されているため、これらを同時に成型することができ、生産コストが削減できる。
【００６０】
　また、外周シール材５２の組み合わせが、一方は平坦な形状、他方は凸形状に設定されているため、外周シール材平坦部５２ｂに対応する外周シール材凸部５２ａの相対的な位置のずれを吸収することができ、シール位置の調整作業等が不要となって生産性が向上する。
　また、セパレータ積層時に、一方の外周シール材平坦部５２ｂに、他方の外周シール材凸部５２ａの頂上部の断面Ｒ形状の中央部が強く押圧されるため、シール性を向上させることができる。
【００６１】
　図４は、第１実施形態のさらに他の変形例を示す断面図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００６２】
　本変形例による額縁状部材９１は、セパレータ３の反応面３Ａ側を覆う本体部９１ａの覆い代Ｌ１が、冷却面３Ｂ側を覆う覆い代Ｌ２の略半分に設定されると共に、本体部９１ａの冷却面側内縁部にのみ伸縮吸収部９１ｂが一体化されてなる。
　これら本体部９１ａ及び伸縮吸収部９１ｂは、例えば、図２の本体部６１ａ及び伸縮吸収部６１ｂと同一材料から構成される。
【００６３】
　本変形例によっても、額縁状部材９１が伸縮吸収部９１ｂを備えているので、第１実施形態と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止を図ることができる。
　さらに、本変形例による額縁状部材９１の伸縮吸収部９１ｂは、セパレータ３からの突出高さが第１実施形態の伸縮吸収部６１ｂよりも高いので、より多くの伸縮代をとり得るようになり、セパレータ間隔増大時の追従性に特に優れる。
【００６４】
　次に、本発明の第２実施形態に係る燃料電池について説明する。
　図５は、該燃料電池の要部断面図である。
　以下、本実施形態の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００６５】
　本実施の形態による額縁状部材１０１は、セパレータ積層方向の伸縮を機械的に吸収する点で、弾性変形を利用して伸縮を吸収する上記第１実施形態及びその変形例と基本構成が異なる。
【００６６】
　この額縁状部材１０１は、突条部１０１ａが基部１０１ｂから突出してなる断面凸型形状をなしており、その突条部１０１ａはセパレータ積層方向に沿って燃料電池スタックの内側（図５の右側）と外側（図５の左側）を交互に向くように配列されている。
　また、隣接する２つの額縁状部材１０１は、通常、セパレータ３と平行な面１０１Ｂでは接触しておらず、セパレータ積層方向と平行な面１０１Ａにて接触している。
【００６７】
　つまり、セパレータ間隔は、第１及び第２のシール材５１，５３（図５では、第２のシール材５３のみ図示）のセパレータ３からの突出高さで規定されると共に、この突出高さは、セパレータ３からの突条部１０１ａ突出高さと基部１０１ｂ突出高さの和よりも大きく設定されている。
　その結果、隣接する一方の額縁状部材１０１の基部１０１ｂと、他方の額縁状部材１０１の突条部１０１ａとの間には、隙間１０３が形成されている。
【００６８】
　この構成によれば、セパレータ間隔が伸縮する動きは、隣接する一方の額縁状部材１０１の面１０１Ａと、他方の額縁状部材１０１の面１０１Ａとが離間することなく相対摺動しながら、これら額縁状部材１０１間の隙間１０３が広狭するだけで吸収される。
　よって、第１実施形態と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止を図ることができる。
【００６９】
　さらに、本実施の形態では、隣接する２つの額縁状部材１０１に着目すれば、セパレータ３と平行な面１０１Ｂが互いに接触しないので、これら２つの額縁状部材１０１間には、セパレータ積層方向に沿う荷重が発生しない。
　よって、第１及び第２のシール材５１，５３に作用する圧縮荷重が額縁状部材１０１に分散しなくなり、シール面圧の減少を有効に防止できる。
【００７０】
　図６は、第２実施形態の変形例を示す断面図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００７１】
　本変形例による額縁状部材１１１によっても、図５の構成と同様に、隣接する一方の額縁状部材１１１の面１１１Ａと、他方の額縁状部材１１１の面１１１Ａとが離間することなく相対摺動しながら、額縁状部材１１１間の隙間１１３が広狭するので、第２実施形態と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，及びシール面圧の減少防止を図ることができる。
【００７２】
　さらに、本変形例では、各セパレータ３の外縁部に同一断面形状の額縁状部材１１１を同一形態にて配設している点で、各セパレータ３の外縁部に同一断面形状の額縁状部材１０１を異形態、すなわち、突条部１０１ａの突出方向をセパレータ積層方向に交互に違えて配設した第２実施形態と構成が異なる。
　よって、射出成形にて額縁状部材１１１をセパレータ３の外縁部に一体成形する場合は、一種類の金型だけで成形可能になり、生産コストを削減できる。
【００７３】
　図７は、第２実施形態の他の変形例を示す断面図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００７４】
　本変形例による額縁状部材１２１には、セパレータ３の冷却面３Ｂ側の端面に凹部１２３が形成されると共に、該凹部１２３に嵌合可能な形状を有する凸部１２５がセパレータ３の反応面３Ａ側の端面に突出形成されている。
【００７５】
　この構成によれば、セパレータ積層方向と平行な凹部内面１２３Ａと、凸部外面１２５Ｂとが離間することなく相対摺動しながら、額縁状部材１２１間の隙間１２７が広狭することにより伸縮を吸収できると共に、各セパレータ３の外縁部に同一断面形状の額縁状部材１２１を同一形態にて配設しているので、図６の変形例と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，及びシール面圧の減少防止，及び生産コストの削減を図ることができる。
【００７６】
　さらに、本変形例による額縁状部材１２１によれば、隣接する一方のセパレータ３に配設された額縁状部材１２１の凹部１２３に、他方のセパレータ３に配設された額縁状部材１２１の凸部１２５を嵌め込めば、セパレータ３間の相対位置が自動的に位置合わせされるので、組付時及び保守時の作業性が向上する。
　すなわち、本変形例においては、これら凹部１２３と凸部１２５とにより、本発明に係るセパレータ位置決め手段が構成される。
【００７７】
　次に、本発明の第３実施形態に係る燃料電池について説明する。
　図８は該燃料電池の要部断面図である。
　以下、本実施形態の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００７８】
　本実施の形態による額縁状部材１３１は、セパレータ３の冷却面３Ｂ側の端面１３１Ａと、セパレータ３の反応面３Ａ側の端面１３１Ｂとが、いずれもこれら冷却面３Ｂ及び反応面３Ａに対して内側下がり（図８の要部断面では、右下がり）に傾斜してなる、すり鉢状の傾斜面とされている。
　本実施の形態においては、これら端面１３１Ａと端面１３１Ｂとにより、セパレータ位置決め手段が構成される。
【００７９】
　この構成によれば、隣接する一方の額縁状部材１３１の端面１３１Ａと、他方の額縁状部材１３１の端面１３１Ｂとが離間することなく相対摺動することにより、セパレータ間隔の伸縮が吸収されると共に、セパレータ３間の相対位置も自動的に位置合わせされ、また、各セパレータ３の外縁部に同一断面形状の額縁状部材１３１を同一形態にて配設したので、図６の変形例と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，及びシール面圧の減少防止，生産コストの削減，及び組付時・保守時の作業性向上を図ることができる。
【００８０】
　次に、本発明の第４実施形態に係る燃料電池について説明する。
　図９は該燃料電池の要部断面図である。
　以下、本実施形態の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００８１】
　本実施の形態による額縁状部材１４１は、例えば図２の伸縮吸収部材６１ｂと同一の軟質材料から断面矢羽状に形成されてなる。
　この額縁状部材１４１においては、冷却面３Ｂ側の端面に形成された断面三角溝部１４３と、反応面３Ａ側の端面に形成された断面三角突条部１４５とにより、セパレータ位置決め手段が構成される。
【００８２】
　この構成によれば、額縁状部材１４１が弾性伸縮することにより、セパレータ間隔の伸縮が吸収され、また、隣接する一方のセパレータ３に配設された額縁状部材１４１の断面三角溝部１４３に、他方のセパレータ３に配設された額縁状部材１４１の断面三角突条部１４５を嵌め込めば、セパレータ３間の相対位置が自動的に位置合わせされ、さらに、各セパレータ３の外縁部に同一断面形状の額縁状部材を同一形態にて配設したので、図８の構成と同様に、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，及びシール面圧の減少防止，生産コストの削減，及び組付時・保守時の作業性向上を図ることができる。
【００８３】
　なお、以上説明した額縁状部材６１，８１，９１，１０１，１１１，１２１，１３１，１４１をセパレータ外縁部に備えた構成においては、図１０に示すように、セパレータ３の外縁を折り曲げて屈曲部３ａ，３ｂ，３ｃを形成してもよい。
　この構成によれば、屈曲部３ａ，３ｂ，３ｃが補強用のリブ、及び額縁状部材６１，８１，９１，１０１，１１１，１２１，１３１，１４１の抜け止めとして機能するので、薄型金属製のセパレータ３の変形、及び額縁状部材６１，８１，９１，１０１，１１１，１２１，１３１，１４１の脱離を有効に防止できる。
【００８４】
　次に、本発明の第５実施形態に係る燃料電池について説明する。
　図１１は、該燃料電池の要部断面図である。
　以下、本実施形態の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００８５】
　この燃料電池では、セパレータ３に形成された入口側酸化剤ガス連通孔４１ａ，入口側燃料ガス連通孔４２ａ，入口側冷却媒体連通孔４３ａ，出口側酸化剤ガス連通孔４１ｂ，出口側燃料ガス連通孔４２ｂ，及び出口側冷却媒体連通孔４３ｂの周囲に、内周面及び内周端面を覆う樹脂，ゴム等からなる環状の絶縁性部材２０１を配設している。
　なお、図１１では、出口側燃料ガス連通孔４２ｂのみを図示した。
【００８６】
　この構成によれば、冷却媒体流路における液絡、及び反応ガス流路での隣接セパレータ間の電気的な短絡を有効に防止できる。
　特に、本実施の形態による燃料電池は、金属製の薄型セパレータ３を用いている関係上、セパレータ間隔が短く、上記セパレータ間の電気的な短絡を防止する上では不利な構造になっているため、その効果は格別である。
　しかも、この薄型金属製セパレータ３の連通孔周囲において、絶縁性部材２０１が補強用のリブとしても機能するため、その変形も有効に防止できる。
【００８７】
　また、セパレータ表裏面からの絶縁性部材突出高さが、隣接する一方のセパレータ３に配設された絶縁性部材２０１と、他方の絶縁性部材２０１とが互いに接触しないように、すなわち、絶縁性部材２０１間に隙間２０３が形成されるように設定されているので、この隙間２０３が広狭することによって、セパレータ間隔の伸縮を吸収できる構造にもなっている。
【００８８】
　このため、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，及びシール面圧の減少防止を図ることができる。
　さらに、各セパレータ３の連通孔周囲に同一断面形状の絶縁性部材２０１を同一形態にて配設したので、射出成形にて絶縁性部材２０１をセパレータ３に一体成形する際は、一種類の金型だけで成形可能になり、生産コストも削減できる。
【００８９】
　図１２及び図１３は、第５実施形態の変形例を示す断面図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００９０】
　図１２の変形例では、各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの周囲に、例えば図５の額縁状部材１０１と同一材質かつ同一断面形状をなす環状の絶縁性部材２１１を配設しており、図１３の変形例では、各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの周囲に、例えば図６の額縁状部材１１１と同一材質かつ同一断面形状をなす環状の絶縁性部材２２１を配設している。
【００９１】
　これらの構成によれば、図１１の構成と同様に、冷却媒体流路における液絡、及び反応ガス流路における隣接セパレータ間の電気的な短絡防止，セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，シール面圧の減少防止を図ることができる。
　特に、図１３の変形例では、各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの周囲に配される絶縁性部材２２１が全て同一断面形状とされているので、射出成形にて絶縁性部材２２１をセパレータに一体成形する際には、一種類の金型だけで成形可能になり、生産コストも削減できる。
【００９２】
　図１４及び図１５は、第５実施形態のさらに他の変形例を示す断面図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【００９３】
　図１４の変形例では、各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの周囲に、例えば図２の額縁状部材６１と同一材質かつ同一断面形状をなす環状の絶縁性部材２３１を配設しており、図１５の変形例では、各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの周囲に、例えば図２の伸縮吸収部６１ｂと同一材質からなる、一方の開口端につば部２４１ａを備えた環状の絶縁性部材２４１を配設している。
【００９４】
　これらの構成によっても、図１１の構成と同様に、冷却媒体流路における液絡、及び反応ガス流路における隣接セパレータ間の電気的な短絡防止，セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，シール面圧の減少防止，及び射出成形にて絶縁性部材２３１，２４１をセパレータに一体成形する際の生産コストも削減できる。
【００９５】
　次に、本発明の第６実施形態に係る燃料電池について説明する。
　図１９（ａ）は該燃料電池の要部断面図、図１９（ｂ）は外周シール材凸部５２ａの拡大図である。
　以下、本変形例の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
　この燃料電池では、セパレータ３の外周シール材５２の外側部分の両面、つまり外側部分の表裏が全面に渡って絶縁性部材２７１によって覆われている。また、セパレータ３の外周端面及び各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの内周端面も絶縁性部材２７１によって覆われている。
　この絶縁性部材２７１は、図２の伸縮吸収部６１ｂと同様に、例えばゴム等の軟質で弾性を有する材料からなる。
【００９６】
　さらに、絶縁性部材２７１は外周シール材５２を含む第１のシール材５１と一体に構成されており、かつ、第２のシール材５３とも一体に構成されている。
　そして、隣接するセパレータ３の一方の外周シール材平坦部５２ｂ（絶縁性部材平坦部２７１ｂ）は平坦な形状に形成され、他方の外周シール材凸部５２ａ（絶縁性部材凸部２７１ａ）は凸形状に形成されている。さらに、外周シール材凸部５２ａの頂上部は断面Ｒ形状に形成されている。
　セパレータ３の外周部及び各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの内周部には段差部３ｄが形成されており、その段差部３ｄによって、セパレータ３の外周部及び各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの内周部がセパレータ３の反応面３Ａ側に変化している。そして、隣接するセパレータ３の反応面３Ａ間には隙間２７３が形成されている。
【００９７】
　この構成によれば、隣接するセパレータ３の外周端面及各連通孔４１ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの内周端面における電気的な短絡を有効に防止できる。
　また、外周シール材５２の外側部分におけるセパレータ３の金属露出部分が両面共に全て絶縁性部材２７１で覆われるため、耐腐食性を向上させ、かつ、隣接するセパレータ３間の電気的な短絡を防止することができる。
　また、絶縁性部材２７１と第１のシール材５１及び第２のシール材５３とが一体に構成されているため、これらを同時に成型することができ、生産コストが削減できる。
【００９８】
　また、外周シール材５２の組み合わせが、一方は平坦な形状、他方は凸形状に形成されているため、外周シール材平坦部５２ｂに対応する外周シール材凸部５２ａの相対的な位置のずれを吸収することができ、シール位置の調整作業等が不要となって生産性が向上する。
　また、セパレータ積層時に、一方の外周シール材平坦部５２ｂに、他方の外周シール材凸部５２ａの頂上部の断面Ｒ形状の中央部が強く押圧されるため、シール性を向上させることができる。
【００９９】
　また、この薄型金属製セパレータ３の外縁部及び連通孔周囲において、段差部３ｄが補強用のリブとしても機能するため、その変形も有効に防止できる。
　また、セパレータ３表裏面からの段差部突出高さが、隣接するセパレータ３の反応面３Ａ間において互いに接触しないように、つまり隙間２７３が形成されるように設定されているので、この隙間２７３が広狭することによって、セパレータ３間隔の伸縮を吸収できる構造にもなっている。
　このため、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，シール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止，及びシール面圧の減少防止を図ることができる。
【０１００】
　図１６は、第６実施形態を示す断面図である。
　以下、本実施形態の説明において、図２と同一の構成要素には、図２と同一符号を付すと共にその説明を省略する。
【０１０１】
　本実施の形態による額縁状部材２５１は、セパレータ３の外縁部に配設した本体部２５１ａの外周をゴム等の防振材料からなる伸縮吸収部２５１ｂで覆い、この伸縮吸収部２５１ｂに車両本体へのマウント部としての機能を兼用させたものである。
【０１０２】
　この構成によっても、図２の構成と同様、セパレータ間隔増大時の異物侵入防止，及びシール材等の経時劣化に伴うシール性の悪化防止を図ることができる。
　さらに、燃料電池１を横方向（水平方向）に積層して取り付け面３００に載置した場合に、額縁状部材２５１の伸縮吸収部２５１ｂが燃料電池１の取り付け面３００と接することによって防振機能も兼ねるので、燃料電池スタックに防振部品を別体にて取り付ける必要がなくなり、低コスト化を図ることもできる。
【０１０３】
　ここで、防振材料からなる伸縮吸収部２５１ｂは、一又は複数の燃料電池毎に設けるようにしてもよい。
　図１７に示す変形例は、防振材料からなる伸縮吸収部２５１ｂを一の燃料電池毎に設けた燃料電池スタックを示しており、この燃料電池スタックでは、防振材料からなる伸縮吸収部２５１ｂと、図２の伸縮吸収部６１ｂと同一材質からなる伸縮吸収部２５１ｃとを一のセパレータ３おきに交互に配設している。
【０１０４】
　なお、以上の実施形態及び変形例では、セパレータ３をステンレス鋼から構成しているが、その他チタン等の金属材料や炭素質材料から構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１の実施形態による固体高分子電解質膜型燃料電池のセパレータを示す平面図である。
【図２】図１のセパレータを備えた固体高分子電解質膜型燃料電池を複数積層して構成した燃料電池スタックを、図１のＡ−Ａ線に相当する位置で切断した断面図である。
【図３】（ａ）は第１の実施形態の変形例を示す要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】第１の実施形態のさらに他の変形例を示す要部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す要部断面図である。
【図６】第２の実施形態の変形例を示す要部断面図である。
【図７】第２の実施形態の他の変形例を示す要部断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す要部断面図である。
【図９】第３の実施形態の変形例を示す要部断面図である。
【図１０】第３の実施形態の他の変形例を示す要部断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態を示す要部断面図である。
【図１２】第４の実施形態の変形例を示す要部断面図である。
【図１３】第４の実施形態の他の変形例を示す要部断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態を示す要部断面図である。
【図１５】第５の実施形態の変形例を示す要部断面図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態を示す要部断面図である。
【図１７】第６の実施形態の変形例を示す要部断面図である。
【図１８】（ａ）は第１の実施形態の他の変形例を示す要部断面図、（ｂ）は外周シール材凸部の拡大図である。
【図１９】（ａ）は第５の実施形態を示す要部断面図、（ｂ）は外周シール材凸部の拡大図である。
【符号の説明】
【０１０６】
　１　燃料電池
　３　セパレータ
　７　固体高分子電解質膜
　９　電極
　４１ａ　入口側酸化剤ガス連通孔
　４１ｂ　出口側酸化剤ガス連通孔
　４２ａ　入口側燃料ガス連通孔
　４２ｂ　出口側燃料ガス連通孔
　４３ａ　入口側冷却媒体連通孔
　４３ｂ　出口側冷却媒体連通孔
　５２　外周シール材（反応面外周シール部材）
　５２ａ　外周シール材凸部（凸形状））
　５２ｂ　外周シール材平坦部（平坦な形状）
　６１、８１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、２５１、２６１　額縁状部材
　６１ａ，８１ａ，９１ａ，２６１ａ　本体部（硬質材料で構成される部分）
　６１ｂ，８１ｂ，９１ｂ，２６１ｂ（絶縁性外縁部材）　伸縮吸収部（軟質材料で構成される部分）
　１２３　凹部（位置決め手段の一部）
　１２５　凸部（位置決め手段の一部）
　１３１Ａ　端面（位置決め手段の一部）
　１３１Ｂ　端面（位置決め手段の一部）
　１４３　断面三角溝部（位置決め手段の一部）
　１４５　断面三角突条部（位置決め手段の一部）
　２０１、２１１、２２１、２３１、２４１、２７１　絶縁性部材
　２０３　隙間
　２７１ａ　絶縁性部材凸部（凸形状）
　２７１ｂ　絶縁性部材平坦部（平坦な形状）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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