(57)【要約】【課題】燃料電池等の単位セルを複数積層してなる燃料電池において、セパレータと電解質膜との間のガスの漏出防止を、低い締結力でも機密性の高いシール作用を得ることができ、従来よりも高い発電を可能とし、長寿命の電池特性を持った燃料電池を得る。【解決手段】電解質膜を挟持してなるガス拡散電極を含む発電部の外周を取り囲んで電解質膜の端部に装着され、両外側面にシール部を有するガスシール体において、複数の高さの異なる凸部を有する少なくとも一対のシール部を有し、弾性体層を付与したセパレータとシール体の凸部との接触により発電部の外周に少なくとも二段のシールにより、機密性の高いシールを形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜とこれに積層して電解質膜を挟持するガス拡散電極を含む発電部と、発電部の外周を取り囲んで電解質膜の端部に装着されると共にその両外側面にシール部を備えるガスシール体と、発電部及びガスシール体に配置される一対のセパレータとを有する燃料電池において、一対のセパレータの内面に形成された凹溝に弾性体層を付設し、ガスシール体に備えるシール部を、同心的に配置され、且つそれぞれ異なる高さを有する複数の環状の内側凸部と、外側凸部として配設し、弾性体層と各凸部の間で接触面積の異なる少なくとも二段のシールを形成すると共に各凸部の間に密閉空間を形成することを特徴とする燃料電池のガスシール構造。
【請求項２】
請求項１において、複数の環状の凸部は、内側凸部を外側凸部よりも高くしたことを特徴とする燃料電池のガスシール構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、ガスシール体に備える複数の凸部が、弾性抵抗の異なる材料からなることを特徴とする燃料電池のガスシール構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、ガスシール体に備える複数の凸部の垂直方向断面形状を、半円形と三角形から選択した２つの形状の組合せとして構成したことを特徴とする燃料電池のガスシール構造。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、ガスシール体に備える複数の凸部の垂直方向断面形状を、複数の三角型形状の組合せとして構成すると共に、セパレータ側の凹溝を、各凸部の三角型形状よりも頂角の大きい角度を有する三角型形状の凹溝としたことを特徴とする燃料電池のガスシール構造。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、ガスシール体を包囲被覆する弾性体膜を付設し、シール部と協働してセパレータの間を２段にシールすると共に、密閉空間をこの弾性体膜により仕切って独立した遮断空間を形成したことを特徴とする燃料電池のガスシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、固体高分子型燃料電池のシール構造に関するものであり、さらに詳しくは、電解質膜の両側に配置される一対のセパレータと該電解質膜との間の、ガスの漏出防止のためのガスシール構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固体高分子型燃料電池は、一枚の電解質膜と、該電解質膜を挟むように、その外側に配置される正極側及び負極側電極集電体と、該電極集電体とその外側に配置される一対のセパレータからなる単位セルを複数積層させたスタック状に構成されている。従来の固体高分子型燃料電池は、製作時における電解質膜、電極集電体及びセパレータの厚み寸法のばらつきや表面の撓み等、また単セルの積層時の作業誤差等によって、歪んだりして該電解質膜、該電極集電体、セパレータ間の積層面に凹凸が発生し、通常、該電解質膜の外側に配置されるシート状のシール構造体とセパレータの接触面間に空隙等の密着性の不十分な箇所が局部的に生じる等の問題があった。このため、生じた空隙により空気又は水素系反応ガスが漏出し、また電気化学的反応におけるガスの利用率を低下させ、電池性能の向上促進を困難にし、また、局部的な単位セルで極端に短時間で発電部が停止するなど、固体高分子型燃料電池としての欠点を有するものであった。
【０００３】
一方では、単位セル当たりの電池特性を高性能化するために、内部ガス流量を増大させたい要求はあるものの、ガス流量の増大に伴って却ってガス漏れにより高性能化の阻止要因にもなっている課題があり、一般的に、そのガス漏れを抑制するため、セルを中心への締付力（圧縮力とも称する）をさらに増大させることが対策として採られるが、このことにより、各要素部品の高強度化、高剛性化が必要となり、却って、燃料電池本体が重くなりコストアップしてしまう問題もあった。
【０００４】
たとえば図６は、従来の燃料電池におけるシール構造体を含む単位セル（１００）を示すものであり、同図を用いてさらに説明すると、まず単位セル（１００）は、イオン導電性を有する電解質膜（１）と、電解質膜（１）の両外側面に個別に積層されるガス透過性を有する正極（カソード）集電体（２）及び負極（アノード）集電体（３）と、集電体（２）、（３）のさらに外側面に個別に積層されるガス透過性を有する正極側のセパレータ（４）及び負極側のセパレータ（５）から構成されている。そして、固体高分子型燃料電池は、単位セル（１００）を複数積層したスタック状に形成され、組み立てられる。
【０００５】
このような固体高分子型燃料電池において、従来、図６に示したように、ガス流路溝（８）を持つセパレータ（４）または（５）と電解質膜（１）間の各々のガスシールは、一般的に、集電体（２）又は（３）の周囲に各集電体を取り囲むように配置された中抜きシート状の環状ガスシール体（６）（７）によって実行されている。このため、上記したように、セパレータ（４）とガスシール体（６）（７）との積層間に空隙（１１）が生じたり、電解質膜（１）とガスシール体（６）（７）との積層間に空隙（１０）が生じたりして、単位セル（１００）を多段に、例えば５０段にまで複数積層した場合には、空隙（１０）、（１１）が少なくとも数箇所以上生じる等、これら空隙が一因となって電池性能を著しく低下させてしまうという問題があった。
【０００６】
従来のガスシール構造体では、これら空隙（１０）又は（１１）を除去するため、例えば、単位セル（１００）を正常の単位セル（１００）と交換するにしても多大の作業時間と手間を要し、寸法向上策として燃料電池要素部品であるセパレータ又は電極集電体の寸法精度を上げてしまうと、燃料電池のコストアップの原因となる等、問題を有するものであった。また長時間計画の電池運転時に突然空隙（１０）又は（１１）が発生じて電池特性が急激に劣化し、運転停止を余儀なくされ、これによって燃料電池の長時間運転が阻害され、燃料電池の信頼性を低下させる大きな要因の一つともなっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、本願発明は、従来のガスシール構造体に生じていた空隙の発生を解消し、反応ガスが漏れることによる運転途中での電池特性の急激な劣化という問題を解決し、単位セル当たりの電池特性の高性能化を可能にすると共に、電解質膜、電極集電体、セパレータの組立て時に各積層部材間に与えられる締付け力が小さくとも反応ガス漏れのない、確実で気密性の高いシールを可能にする、燃料電池の新しいガスシール構造を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、電解質膜とこれに積層して電解質膜を挟持するガス拡散電極を含む発電部と、発電部の外周を取り囲んで電解質膜の端部に装着されると共にその両外側面にシール部を備えるガスシール体と、発電部及びガスシール体に配置される一対のセパレータとを有する燃料電池において、一対のセパレータの内面に形成された凹溝に弾性体層を付設し、ガスシール体に備えるシール部を、同心的に配置され、且つそれぞれ異なる高さを有する複数の環状の内側凸部と外側凸部として配設し、弾性体層と各凸部の間で接触面積の異なる少なくとも二段のシールを形成すると共に各凸部の間に密閉空間を形成することを特徴とする燃料電池のガスシール構造を提供する。
【０００９】
また、この出願の発明は、シール体をさらに具体化することによって、第２には、複数の環状の凸部は、内側凸部を外側凸部よりも高くすること、第３には、ガスシール体に備える複数の凸部が、弾性変形抵抗の異なった材料からなるものとすること、第４には、ガスシール体に備える複数の凸部の垂直方向断面形状を、半円形と三角形から選択した複数の形状の組合せとして構成すること、第５には、ガスシール体に備える複数の凸部の垂直方向断面形状を、複数の三角型形状の組合せとして構成すると共に、セパレータ側の凹溝を、各凸部の三角型形状よりも頂角の大きい角度を有する三角型形状の凹溝とすることを各々特徴とする燃料電池のガスシール構造を提供する。
【００１０】
さらに、本願発明は、上記各発明に加えてさらに、第６には、ガスシール体を包囲被覆する弾性体膜を付設し、シール部と協働してセパレータの間を２段にシールすると共に、密閉空間をこの弾性体膜によって仕切って、独立した遮断空間を形成したことを特徴とする燃料電池のガスシール構造をも提供する。
【００１１】
以上のとおりの本願発明によれば、電解質膜とこれに積層して電解質膜を挟持するガス拡散電極を含む発電部の外周を取り囲んで電解質膜の端部に配置され、高さの異なる複数の凸部をその両外側面に有するガスシール体を有するものとし、その内面に形成された凹溝に弾性体層を付設した一対セパレータと、ガスシール体の凸部との接触によって、シール体の密着性をより一層向上することができ、燃料電池におけ内部ガスの漏出を防止すると共により気密性の高いシール作用を実現することができる。
【００１２】
具体的には、発電部外周を取り囲むガスシール体は、その２段以上の接触によるシールを可能とし、かつ、密閉空間を形成するものであって、最初、セパレータの一方に付与された弾性体層と環状凸部を有する内側シール部としての凸部によって、その厚み方向に高さの高い内側凸部が弾性体層に密着して内部の反応ガスの漏出を防止し、次にさらに外側に配置される外側凸部のシール部によって、内側凸部と同様の接触形態をしながら反応ガスの漏出を防止するので、内側からの反応ガスが万が一漏れたとしても、その漏れが外側凸部で遮断されてシール状態を保持されるため、これら二重のシール機能における相互作用により、セパレータとシール体との空隙並びに電解質膜とシール体での空隙を全く無くすことができ、完全にガス漏れを遮断することができる。
【００１３】
また、複数の高さの異なる凸部を備えたガスシール体を包囲被覆して環状シール部と協働してセパレータの間を２段にシールする弾性体膜を付設した場合には、２つの高さの異なった凸部とそれぞれ弾性体膜とが密着し、弾性体膜の両凸部間では、密閉空間が弾性体膜により内外の２つの独立した遮断空間に仕切られ、弾性体膜の内外で２段にシールされると共に、弾性体膜の内側では密閉空間の他に、後続する密閉空間とにより２重に空間が形成され、漏れたガスの漏出を二重の手段によりさらに効果的に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本願発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１５】
まず、なによりも特徴的なことは、本願発明のガスシール構造では、基本的に、電解質膜とこれに積層して電解質膜を挟持するガス拡散電極を含む発電部と、発電部の外周を取り囲んで電解質膜の端部に装着されると共にその両外側面にシール部を備えるガスシール体と、発電部及びガスシール体に配置される一対のセパレータとを有する燃料電池において、一対のセパレータの内面に形成された凹溝に弾性体層を付設し、ガスシール体に備えるシール部を、同心的に配置され、且つそれぞれ異なる高さを有する複数の環状の内側凸部と、外側凸部として配設し、弾性体層と各凸部の間で接触面積の異なる少なくとも二段のシールを形成すると共に各凸部の間に密閉空間を形成する。
【００１６】
このような特徴は、たとえば以下に説明する実施例により、様々な実施の形態として具体化可能とされる。
（実施例１）
本願発明の燃料電池のシール構造に関する一実施例を図１に沿って詳細に説明する。
【００１７】
図１は、複数層からなる燃料電池の単位セル部分について、シール構造体の断面形状を図示したもので、前記の図６に示された従来の燃料電池のシール構造一部分の外側端部（Ａ）に相当する部分を、燃料電池の外周を包囲するように配置されたシール構造体の断面として例示した拡大図である。
【００１８】
この図１においては、電解質膜（１）の端部を挟持するように装着したシール基材（２４）とその両外側面に設置した内側凸部（２１）及び外側凸部（２２）の２つからなるシール体（２０）が配置され、このシール体（２０）は図６に示したように発電部（Ｇ）の外周を取り囲むように配置されている。
【００１９】
シール体（２０）の両面外側に位置しているセパレータ（４）、（５）によって、シール体（２０）は挟圧されている。電解質膜（１）、電極集電体（図示省略）、セパレータ（４）（５）及びシール体（２０）によって内部は、酸化性の反応ガスである空気（１０１）と燃料ガス（１０２）が隔膜である電解質膜（１）を介して隔離され、また、シール体（２０）によってそれらの気体の外部周辺雰囲気（２００）への漏出が防止されている。ここで、固体高分子型燃料電池用の電解質膜（１）の材料として、従来公知のものをはじめとして各種のものであってよく、なかでも例えば、パーフルオロカーボンスルフォン酸系の樹脂膜としてのナフィオン膜（デュポン社製）等は、優れた電池特性を得る上で好ましいものである。
【００２０】
シール体（２０）は、前述の通り前記電解質膜（１）を取り囲むような環状形状として、四角の中を四角に打ち抜いた形状の構造を有している。シール基材（２４）は、電解質膜（１）の端部を凹部（ｖ）の中に挿入挟持して固定し、電解質膜（１）の端部を密封できる構造としている。
【００２１】
この実施例においては、シール体（２０）は、少なくとも２種類以上の高さの異なる内側凸部（２１）、外側凸部（２２）の環状シールとして構成されている。一対から成るセパレータ（４）、（５）をその面方向に押し込んで挟持すると、下方向に押し込められたセパレータ（４）は反応ガスの存在する内側の高さの高い方の内側凸部（２１）が弾性体層（３０）の箇所で最初に接触・密着する。ここで第１段目のシールが作用する。この時、内側凸部（２１）の変形抵抗は、外側凸部（２２）のそれより小さく設計されているので、最初に内側凸部（２１）は接触面積が大きくなるように接触され、次に外側凸部（２２）が接触し第２段目のシールが作用するようにしている。この第２段目のシールでは、高さが低い関係から接触面積は内側凸部（２１）よりも小さい構成としている。なお、ここでの変形抵抗は弾性係数の変数として捉えることができるが、一定圧力に対する変位が異なる作用として、シール材の硬さの違いに置き換えることも可能である。
【００２２】
また、この実施例では、以上のように少なくとも一つの二重接触させた密閉区間（１０３）が形成され、また、シール体（２０）の横ズレが生じても電解質膜（１）の引張り力によって破損は防止されることから、シール体（２０）によって、内部の反応ガス（１０１）、燃料ガス（１０２）が外部の辺雰囲気（２００）へ漏出するのを防止することができる。もちろん薄い電解質膜（１）を介して隔離されているので反応ガス（１０１）と燃料ガス（１０２）が混合することもない。
【００２３】
なお、前記の弾性体層（３０）の材質としては硬さ値ＨＳの小さな弾性体材料が好ましく、この実施例ではＨＳ値が３５以下の場合が、その密着性によりガス漏出の抑制効果が得る上でより好適である。また、弾性体層３０の厚さは密着性の点から５０〜１０００μｍ程度が望ましい。弾性体材料としては、たとえばエチレンプロピレン系ゴム（ＥＰＤＭ）を用いた場合の効果が実施例として確認されているが、これに限定されることはない。四弗化エチレン系ゴム、シリコン系ゴム等も使用できる。
【００２４】
なお、図１に図示した（４ａ）（４ｂ）及び（５ａ）（５ｂ）はセパレータ（４）、（５）にそれぞれ形成した凹溝である。セパレータ（４）（５）について付言すると、その内面、つまり弾性体層（３０）が配設される面は、図１に例示したような凹溝形状だけでなく、平垣体であってもよい。
【００２５】
図２は、２種類の凸部を有するガスシール体（２０）の寸法上の特徴について説明するための断面図である。この図２、さらに図１では三角形状の凸部（２１）（２２）を例示しているが、これに限られることはなく半円型等の形状でもよい。内側凸部（２１）と外側凸部（２２）の高さの差（ＨＤ）について、高さの低い方の外側凸部（２２）の高さ（ＨＬ）に対して、ＨＤ＝（０．０３〜０．６）×ＨＬ程度のものが最もガスの漏出量が少ない。例えば１４４ｃｍ２の単位セルにて試験した場合には、内部ガスのリーク量が０〜５ｃｍ３／分以下と電池特性が優れてることが確認されている。
【００２６】
また、セパレータ（４）（５）側に形成する三角形の凹溝については、その溝の頂角（θ０）は１４０〜１８０°がより好ましく、一方、三角形状の凸部（２１）の頂角（θ１）は３０〜１３０°、凸部（２２）の（頂角θ２）は４５〜１４０°がガスの漏出を抑制するために適切である。そして、電解質膜は、シール体（２０）によって、機械的外力で挟圧されていることから、電解質膜（１）が薄い場合でも、シール体（２０）の締結時の横ズレが生じても電解質膜（１）の破損はなく、従来のものよりも低い締結力による挟圧が可能となる。
【００２７】
電解質膜の膜厚（ＳＴ）は４〜２８μｍのもので実施した結果、挟持するために挿入する長さ（ＯＬ）は８〜２５ｍｍの場合が、シールの効果から望ましく、この範囲を逸脱すると急激な電池特性の劣化が見られる。ガスシール体（２０）の形状に関しては、以上に示すような具体的な数値範囲においてガスの漏出もなく、ガスシール性に優れ、従来より高い電池特性を得ることが確認された。
（実施例２）
ガスシール体（２０）をそれぞれ弾性変形抵抗の異なった材料からなるものとして構成した場合について説明する。
【００２８】
図１における高さの高い方の内側凸部（２１）と低い方の外側凸部（２２）において、各々の凸部（２１）（２２）の材料の弾性変形抵抗の異なったものを採用することによって、ガスの漏出を一層効果的に防止できることが確認された。ＪＩＳ規格の硬さ値ＨＳの差で１０〜２８程度に選択することが好ましいこともわかった。実際、単位セルの試験において、高さの高い方の内側凸部（２１）の硬さ値ＨＳを一般的に低くし、例えば内側凸部（２１）をＨＳ５５、低い方の外側凸部（２２）のＨＳをファイバー等の添加物組成を変えることで硬さの高いＨＳ７０のシール材料のものを選択することによって、ガスシールの漏出がなく優れた電池特性が得られた。
（実施例３）
ガスシール体（２０）を構成する２種類以上の高さの異なる凸部に半円形のものを用いた構成について説明する。
【００２９】
図３では、シール体（２０）の凸部形状の一部が半円形の場合を例示している。もちろん、高さの高い方の内側凸部（２１）と低い方の外側凸部（２３）において、どちらか一方の場合だけでなく、二つ凸部の形状が半円形であってもよい。一方の凸部の形状を半円形とした図３の実施例では、高さの低い方の外側凸部（２３）の高さＨＬＣとし、高さの高い方の内側凸部（２１）との高低差ＨＤとしたとき、ＨＤ＝（０．０３〜０．６）×ＨＬＣとの関係を満たす範囲内で、最もガスの漏出量が少なくガスシールの効果が高く、発電効率の高い燃料電池セルが得られた。
（実施例４）
２種類以上の高さの異なる凸部を備えたガスシール体（２０）において、図４のように、２種類以上の高さの異なる凸部（２１）（２２）を包被する弾性体膜（４０）を用いる場合について説明する。
【００３０】
図４に例示した単一セルの燃料電池の場合、そのシール体（２０Ａ）は、基本的には、図１に示した第一の実施例に弾性体膜（４０）を付与した構成を有している。
【００３１】
この実施例のシール体（２０Ａ）では、内側凸部（２１）と外側凸部（２２）が一体に形成されている。
【００３２】
もちろん、弾性体膜（４０）によって包被するシール体は、実施例１〜３のような２種類以上の高さの異なる凸部が別体に形成されたものであってもよい。
【００３３】
ガスシール体（２０Ａ）は、たとえば図５に例示したように、弾性体膜（４０）がシール体（２０Ａ）の外周端部にあらかじめ一体に配設されたものとし、弾性体膜（４０）の開放端部を、シール体（２０Ａ）の端部に形成した溝（Ｖ）に電解質膜（１）と共に挿入挟持し、一対のセパレータ（４）、（５）によって挟圧することによって構成することができる。
【００３４】
以上のようなガスシール構造においては、高さの異なった内側凸部（２１）、外側凸部（２２）と弾性体膜（４０）とが密着し、さらに外側凸部（２２）と弾性体膜（４０）とが弾性体層（３０）に埋め込まれる形態で接触し、弾性体膜（４０）は内側凸部（２１）と外側凸部（２２）間で、密閉空間１０３が外側の密閉空間（１０３ｂ）と内側の密閉空間（１０３ｂ）に仕切られ、弾性体膜（４０）の内外でそれぞれ２段にシールされる。内側では密閉空間（１０３ａ）の他に、外側凸部（２２）の外周に密閉空間（１０４）が形成され、漏れたガスの漏出を二重の手段により効果的に防止することが可能となる。
【００３５】
弾性体膜（４０）の厚さは、可撓性と膜強度の点から、たとえば厚さ６０〜８００μｍの範囲とすることが望ましく、材料としては、たとえば具体的には実施例として四弗化エチレン系ゴムシート（ジャパンゴアテック社製）、４５μｍを用いたが、これに限定されることはなく、エチレンプロピレン系ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコン系ゴムが、機械的強度、耐熱性及び耐熱劣化性の点から望ましい。
【００３６】
以上のような構成による実施例では、電解質膜（１）の両側の存在するガスの漏出及び反応ガス（１０１）と燃料ガス（１０２）との混入もなく、高いシール性を確保することができ、前記の実施例１、２および３の場合よりもさらに挟圧のための締結力が下げられ、より低い締結力で電解質膜を押さえることが可能で、十分にガスをシールすることができる。また、シール作用の効果が高くなったことで各々のガスの流量を増大することができ、ガス利用率が向上し電池性能を向上することが可能で、より高い発電が可能となり、長寿命の燃料電池を得ることが可能となる。
【００３７】
以上、本願発明の実施の形態として実施例を説明したが、これらの例示によって本願発明が限定されることはない。その細部について様々な形態が可能であることは言うまでもない。
【００３８】
また、本願発明のガスシール構造は、固体高分子型燃料電池に限ったものではなく、他の固体電解質等の燃料電池セルにおいてのガスシール構造体においても適用可能であり、他の燃料電池においても電池の発電特性を向上させることが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、本願発明によれば、セパレータとシール体との空隙及び電解質膜とシール体での空隙をなくして、完全にガス漏れを遮断できるので、従来、電解質膜、電極集電体及びセパレータの製造方法に依存した厚み寸法のばらつきや単位セルを積層した際の表面の撓みが原因となって、セパレータとシール体との空隙及び電解質膜とシール体での空隙が発生しやすいという問題点を解消することができる。
【００４０】
また、本願発明によれば、電解質膜の材料の一例としての固体高分子からなる電解質膜とこれを挟持するガス拡散電極を有する発電部と、電解質膜を介してその両外側に発電部外周を取り囲むごとく配置された、少なくとも２種類以上の高さの異なる凸部を有するシール体を有する構成で、弾性体層を付与したセパレータとシール体の凸部が接触するようにして、より気密性の高いシール作用を実現することができる。
【００４１】
さらに前記シール体を被覆する如く弾性体膜を付与することによって、従来よりも低い締結力で電解質膜を押さえることを可能とし、且つ十分にシールすることができ、反抗ガス及び燃料ガスの各々のガス流量を増大すること可能でガス利用率の向上を図ることができ、これら当該ガスの内部から外部雰囲気への漏出及び混入防止を、従来より低い締結力でも可能とし、低い締結力でも機密性の高いシール作用を得ることができる。
【００４２】
このような作用から、従来よりも高い発電が可能で、長寿命の電池特性を持った燃料電池を得ることできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る単位セルにおけるシール体を含む燃料電池の拡大断面図である。
【図２】シール体の形状を示す断面図である。
【図３】本願発明に係る単セルにおけるシール体を含む燃料電池の他の実施例を示す拡大断面図である。
【図４】本願発明に係る単セルにおけるシール体を含む燃料電池のさらに他の実施例を示す拡大断面図である。
【図５】弾性膜体と一体結合になったシール体の断面図である。
【図６】従来の燃料電池におけるシール体を含む単セルを示す断面図である。
【符号の説明】
１  電解質膜
２  正極集電体
３  負極集電体
４、５  セパレータ
４ａ、４ｂ；５ａ、５ｂ  凹溝
６、７  ガスシール
８  ガス通路溝
１０  空隙
１１  空隙
２０  ガスシール体
２０Ａ  ガスシール体
２１  内側凸部
２２  外側凸部
２３  半円形の凸部
２４  シール基材
３０  弾性体層
４０  弾性体膜
１００  単位セル
１０１  酸化性ガス雰囲気
１０２  燃料ガス雰囲気
１０３ａ、１０３ｂ  密閉空間
１０４  密閉空間
２００  外部周変雰囲気
ＨＬ  高さの低い方の凸部の高さ
ＨＤ  両凸部の高さの差
ＳＴ  電解質膜の厚さ
ＯＬ  電解質膜の挿入挟持する長さ
θ０  セパレータ側の三角形型溝の角度
θ１  高さの高い方の凸部の頂角
θ２  高さの低い方の凸部の頂角
Ｖ  凹部
Ｇ  発電部
【図１】
2004311254.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004311254.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004311254.tif 000007
【図６】
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