(57)【要約】【課題】発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命な積層形燃料電池を提供することにある。【解決手段】電解質１と、電解質１の一方の面に設けられたアノード２に燃料ガスを導き、他の方の面に設けられたカソード３に酸化剤ガスを導くガスセパレータ５と、ガスセパレータ５のガス漏洩を防止するシール材４とから単位セル６が構成される。また、単位セル６を冷媒により冷却する冷却セパレータ７を備える。これらの積層体を貫通して流入出孔８が設けられ、この流入出孔８からアノード２，カソード３若しくは冷媒セパレータ７に燃料ガス，酸化剤ガス若しくは冷媒が供給され、また排出される。流入出孔８には、流入出孔におけるガスセパレータ５や冷却セパレータ７の各端面を覆うように設けられた絶縁性のガイド７が挿入される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質と、
この電解質の一方の面に設けられたアノードに燃料ガスを導き、他の方の面に設けられたカソードに酸化剤ガスを導くガスセパレータと、
上記電解質と上記ガスセパレータが積層された単位セルを冷媒により冷却する冷却セパレータと、
上記ガスセパレータおよび上記冷却セパレータのガスおよび冷媒の漏洩を防止するシール材とからなり、
これらの積層体を貫通して設けられるとともに、上記アノード，カソード若しくは冷媒セパレータに燃料ガス，酸化剤ガス若しくは冷媒を供給し、また排出する流入出孔とを有する積層形燃料電池において、
上記流入出孔における上記ガスセパレータや冷却セパレータの各端面を覆うように設けられた絶縁性の被覆材を備えたことを特徴とする積層形燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の積層形燃料電池において、
上記被覆材は、上記流入出孔に挿入される絶縁性のガイドであることを特徴とする積層形燃料電池。
【請求項３】
請求項１記載の積層形燃料電池において、
上記被覆材は、上記流入出孔を形成する上記ガスセパレータや冷却セパレータの各端面を覆うように塗布された絶縁性の樹脂材であることを特徴とする積層形燃料電池。
【請求項４】
請求項１記載の積層形燃料電池において、
上記被覆材は、上記シール材に設けられた突出部であり、この突出部により、上記流入出孔を形成する上記ガスセパレータや冷却セパレータの各端面を覆うことを特徴とする積層形燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の単位セルと冷却セパレータを積層して構成される積層形燃料電池に係り、特に、単位セルおよび冷却セパレータの積層時の位置ズレに対して好適な積層形燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、固体高分子膜の電気化学的特性が向上したことにより、オンサイト型分散電源としての家庭用固体高分子形燃料電池システムの実現が期待されるようになってきた。この家庭用燃料電池システムの商用化時には十万時間程度のシステム寿命が求められている。したがって、家庭用燃料電池システムの低コスト化，メンテナンス性向上のために、主要機器である固体高分子形燃料電池にも同等な寿命が求められている。
【０００３】
燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水中の不純物や、配管やセパレータなどの腐食に起因する腐食生成物の固体高分子形燃料電池への汚染による寿命劣化に対して、燃料ガス、酸化剤ガスにフィルタを、冷却水に浄化装置を設置し、配管、セパレータには耐腐食性の高い材料を使用して、固体高分子形燃料電池の長寿命化を図っている。
【０００４】
従来の積層形燃料電池は、例えば、特開平１１−３５４１３４号公報に記載されているように、電解質膜，セパレータ，シール等を順次積層して構成される。それぞれの部材の外周端部には、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水を流通させるための孔が形成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３５４１３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィルタや浄化装置を用いても、不純物や腐食生成物を完全に除去することが難しいものである。一方、電解質膜，セパレータ，シール等を順次積層した際、燃料ガス孔等も積層されることにより、燃料ガス通路等が形成されるが、燃料ガス孔等の位置決めが難しく、燃料ガス通路等の内部には、凹凸が形成される。フィルタ等によって除去できなかった不純物等は、この凹凸部に堆積してしまい、セパレータの腐食や，単位セルや積層形燃料電池の短絡が発生し、燃料電池の発電性能および寿命が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命な積層形燃料電池を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、電解質と、この電解質の一方の面に設けられたアノードに燃料ガスを導き、他の方の面に設けられたカソードに酸化剤ガスを導くガスセパレータと、上記電解質と上記ガスセパレータが積層された単位セルを冷媒により冷却する冷却セパレータと、上記ガスセパレータおよび上記冷却セパレータのガスおよび冷媒の漏洩を防止するシール材とからなり、これらの積層体を貫通して設けられるとともに、上記アノード，カソード若しくは冷媒セパレータに燃料ガス，酸化剤ガス若しくは冷媒を供給し、また排出する流入出孔とを有する積層形燃料電池において、上記流入出孔における上記ガスセパレータや冷却セパレータの各端面を覆うように設けられた絶縁性の被覆材を備えるようにしたものである。
かかる構成により、発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命化し得るものとなる。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、上記被覆材は、上記流入出孔に挿入される絶縁性のガイドとしたものである。
【００１０】
（３）上記（１）において、好ましくは、上記被覆材は、上記流入出孔を形成する上記ガスセパレータや冷却セパレータの各端面を覆うように塗布された絶縁性の樹脂材としたものである。
【００１１】
（４）上記（１）において、好ましくは、上記被覆材は、上記シール材に設けられた突出部であり、この突出部により、上記流入出孔を形成する上記ガスセパレータや冷却セパレータの各端面を覆うようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態による積層形燃料電池の構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による積層形燃料電池の全体構成の要部を示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態による積層形燃料電池の全体構成を示す斜視図である。図３は、本発明の第１の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図であり、図１のＡ−Ａ断面を示している。なお、各図において、同一符号は、同一部分を示している。
【００１３】
高分子膜からなる電解質膜１Ａの両面には、アノード（燃料極）２Ａと、カソード（空気極）３Ａの両電極が形成されている。図示の状態では、電解質膜１Ａの上面にアノード２Ａが形成され、破線で示すように下面にカソード３Ａが形成されている。電解質膜１の膜厚は、例えば、５０μｍである。電極２，３の厚さは、例えば、２００〜３００μｍである。
【００１４】
電解質膜１Ａの上下には、ゴム製のシール材４Ａ，４Ｂが配置される。シール材４は、燃料ガスと酸化剤ガスの積層電池外部への漏洩およびマニホールド内での混合を防止するために設けられている。シール材４の中央には、図示するように、電極２，３の大きさに対応する矩形の開口が形成されている。この開口を介して、燃料ガスや酸化剤ガスが電極２，３に接触する。シール材４の厚さは、例えば、１ｍｍである。
【００１５】
シール材４Ａの下側及びシール材４Ｂの上側には、それぞれ、ガスセパレータ５Ａ，５Ｂが配置される。ガスセパレータ５は、ステンレス等の金属製であり、厚さは、例えば、３ｍｍである。図示の状態において、ガススパレータ５Ａの上面の中央部には、酸化剤ガス流通溝Ｇｍが形成されている。また、図示の状態において、ガスセパレータ５Ａの上面の右手前には、酸化剤ガス導入溝Ｇｉが形成されている。酸化剤ガス導入溝Ｇｍは、酸化剤ガス流入孔８Ａに接して形成されている。さらに、図示の状態では見えない位置であるガスセパレータ５Ａの上面であって、酸化剤ガス導入溝Ｇｉの位置とは点対称であり対角線の位置である左奥には、酸化剤ガス排出溝（Ｇｅ）が形成されている。酸化剤ガス排出溝（Ｇｅ）は、酸化剤ガス流出孔８Ｆに接して形成されている。したがって、酸化剤ガス流入孔８Ａから流入した酸化剤ガスは、酸化剤ガス導入溝Ｇｉ−酸化剤ガス流通溝Ｇｍ−酸化剤ガス排出溝（Ｇｅ）を経由して、酸化剤ガス流出孔８Ｆから排出される。ガスセパレータ５Ｂの上面にも、同様にして、酸化剤ガス導入溝Ｇｉ，酸化剤ガス流通溝Ｇｍ，酸化剤ガス排出溝（Ｇｅ）が形成されている。
【００１６】
また、図示の状態では見えない位置であるガススパレータ５Ｂの下面の中央部には、燃料ガス流通溝（Ｆｍ）が形成されている。また、図示の状態では見えない位置であるガスセパレータ５Ｂの下面の左手前には、燃料ガス導入溝（Ｆｉ）が形成されている。燃料ガス導入溝（Ｆｉ）は、燃料ガス流入孔８Ｄに接して形成されている。さらに、図示の状態では見えない位置であるガスセパレータ５Ｂの下面であって、燃料ガス導入溝（Ｆｉ）の位置とは点対称であり対角線の位置である右手前には、燃料ガス排出溝（Ｆｅ）が形成されている。燃料ガス排出溝（Ｆｅ）は、燃料ガス流出孔８Ｃに接して形成されている。したがって、燃料ガス流入孔８Ｄから流入した燃料ガスは、燃料ガス導入溝（Ｆｉ）−燃料ガス流通溝（Ｆｍ）−燃料ガス排出溝（Ｆｅ）を経由して、燃料ガス流出孔８Ｃから排出される。ガスセパレータ５Ａの下面にも、同様にして、燃料ガス導入溝（Ｆｉ），燃料ガス流通溝（Ｆｍ），燃料ガス排出溝（Ｆｅ）が形成されている。
【００１７】
ガスセパレータ５Ａ，５Ｂは、燃料ガスや酸化剤ガスを流すためのガス流路を構成し、燃料ガスと酸化剤ガスとの混合を防止するために設けられている。
【００１８】
以上の電解質膜１Ａと、アノード（燃料極）２Ａと、カソード（空気極）３Ａと、シール材４Ａ，４Ｂと、ガスセパレータ５Ａ，５Ｂとの積層体によって、単位セル６Ａが構成されている。
【００１９】
次に、第２の単位セル６Ｂの構成について説明する。第２の単位セル６Ｂは、電解質膜１Ｂと、アノード（燃料極）２Ｂと、カソード（空気極）３Ｂと、シール材４Ｃ，４Ｄと、ガスセパレータ５Ｂと、冷却水セパレータ７の積層体によって構成されている。冷却水セパレータ７は、ステンレス等の金属製であり、厚さは、例えば、３ｍｍである。冷却水セパレータ７の下面には、ガスセパレータ５Ｂの下面と同様に、図示の状態では見えない位置である冷却水セパレータ７の下面の中央部には、燃料ガス流通溝（Ｆｍ）が形成されている。また、図示の状態では見えない位置である冷却水セパレータ７の下面の左手前には、燃料ガス導入溝（Ｆｉ）が形成されている。燃料ガス導入溝（Ｆｉ）は、燃料ガス流入孔８Ｄに接して形成されている。さらに、図示の状態では見えない位置である冷却水セパレータ７の下面であって、燃料ガス導入溝（Ｆｉ）の位置とは点対称であり対角線の位置である右手前には、燃料ガス排出溝（Ｆｅ）が形成されている。燃料ガス排出溝（Ｆｅ）は、燃料ガス流出孔８Ｃに接して形成されている。したがって、燃料ガス流入孔８Ｄから流入した燃料ガスは、燃料ガス導入溝（Ｆｉ）−燃料ガス流通溝（Ｆｍ）−燃料ガス排出溝（Ｆｅ）を経由して、燃料ガス流出孔８Ｃから排出される。
【００２０】
冷却水セパレータ７は、単位セルまたは複数の単位セルの積層体を冷却するため配置されている。図示の状態において、冷却水セパレータ７の上面の中央部には、冷却水流通溝Ｃｍが形成されている。また、図示の状態において、冷却水セパレータ７の上面の左中央には、冷却水導入溝Ｃｉが形成されている。冷却水導入溝Ｃｍは、冷却水流入孔８Ｅに接して形成されている。さらに、図示の状態において、冷却水セパレータ７の上面であって、冷却水導入溝Ｃｉの位置とは点対称の位置である右中央には、冷却水排出溝Ｃｅが形成されている。冷却水排出溝Ｃｅは、冷却水流出孔８Ｂに接して形成されている。したがって、冷却水流入孔８Ｅから流入した冷却水は、冷却水導入溝Ｃｉ−冷却水流通溝Ｃｍ−冷却水排出溝Ｃｅを経由して、冷却水流出孔８Ｂから排出される。なお、冷却するための冷媒としては、水以外の冷媒を用いることもできる。
【００２１】
シール材４Ｅの中央には、図示するように、電極２，３の大きさに対応する矩形の開口が形成されている。ガスセパレータ５Ｃの下面はフラットである。冷却水セパレータ７と、シール材４Ｅと、ガスセパレータ５Ｃとによって、冷却ユニット７’を構成している。
【００２２】
さらに、第１の単位セル６Ａと、第２の単位セル６Ｂと、冷却ユニット７’とによって、２つの単位セルと冷却ユニットからなる単位ユニットを構成している。
【００２３】
単位ユニットを複数積層し、積層体の両端に締付板９を配置して締付けて積層形燃料電池１０を構成する。また、単位セル６に燃料ガスを供給するために、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９には、燃料ガス流入孔８Ｄ，燃料ガス流出孔８Ｃが形成されている。また、単位セル６に酸化剤ガスを供給するために、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９には、酸化剤ガス流入孔８Ａ，酸化剤ガス流出孔８Ｆが形成されている。さらに、冷却セパレータ７に冷却水を供給するために、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９には、冷却水流入孔８Ｅ，冷却水流出孔８Ｂが形成されている。
【００２４】
上述したように、燃料ガス流入孔８Ｄから流入した燃料ガスは、一点鎖線Ｆｆで示す向きに流れ、燃料ガス導入溝（Ｆｉ）−燃料ガス流通溝（Ｆｍ）−燃料ガス排出溝（Ｆｅ）を経由して、燃料ガス流出孔８Ｃから排出される。酸化剤ガス流入孔８Ａから流入した酸化剤ガスは、二点鎖線Ｇｆで示す向きに流れ、酸化剤ガス導入溝Ｇｉ−酸化剤ガス流通溝Ｇｍ−酸化剤ガス排出溝（Ｇｅ）を経由して、酸化剤ガス流出孔８Ｆから排出される。冷却水流入孔８Ｅから流入した冷却水は、破線Ｃｆで示す向きに流れ、冷却水導入溝Ｃｉ−冷却水流通溝Ｃｍ−冷却水排出溝Ｃｅを経由して、冷却水流出孔８Ｂから排出される。
【００２５】
次に、図２に示すように、流入出孔８に、絶縁性のガイド１１を挿入する。すなわち、図１にて説明したように、第１の単位セル６Ａと、第２の単位セル６Ｂと、冷却ユニット７’とによって、２つの単位セルと冷却ユニットからなる単位ユニットを構成し、これを複数積層し、積層体の両端に締付板９を配置して締付けて積層形燃料電池１０を構成する。この状態において、酸化剤ガス流入孔８Ａ，冷却水流出孔８Ｂ，燃料ガス流出孔８Ｃ，燃料ガス流入孔８Ｄ，冷却水流入孔８Ｅ，酸化剤ガス流出孔８Ｆの各流入出孔８に、絶縁性のガイド１１を挿入する。なお、図２は、燃料ガス流入孔８Ｄに、絶縁性のガイド１１を挿入した状態を模式的に示している。
【００２６】
絶縁性のガイド１１は、例えば、樹脂製である。ガイド１１は、図示するように、断面形状がコの字形をしている。そして、ガイド１１の側面開口部の側が、燃料ガス流入孔８Ｄに隣接する燃料ガス導入溝（Ｆｉ）に面している。
【００２７】
次に、図３を用いて、ガイド１１が挿入された状態の積層形燃料電池１０の断面形状について説明する。なお、図３においては、１個の単位セル６Ａと冷却ユニット７’によって単位ユニットを構成しているものとして図示している。また、図中の右側に示したガイド１１Ａは、後述する図４に示した第２の実施形態におけるガイドである。
【００２８】
燃料ガス流入孔８Ｄには、絶縁性のガイド１１が挿入されている。ガスセパレータ５Ａ，５Ｂ及び冷却水セパレータ７は金属製であるので、それぞれの外形位置を位置決めすると、燃料ガス流入孔８Ｄの位置の精度良く位置決めできる。一方、シール材４Ａ，４Ｂ，４Ｄは、ゴム製であるので、シール材４Ａ，４Ｂ，４Ｄの外形位置をガスセパレータ５Ａ，５Ｂ及び冷却水セパレータ７の外形と合わせたとしても、シール材４Ａ，４Ｂ，４Ｄに設けられた燃料ガス流入孔８Ｄは、ガスセパレータ５Ａ，５Ｂ及び冷却水セパレータ７に設けられた燃料ガス流入孔８Ｄの位置と一致せず、燃料ガス流入孔８Ｄの内部には、凹凸が形成されることになる。この凹凸部の中の凹部に、不純物や腐食生成物が堆積する。この堆積した不純物や腐食生成物によって、ガスセパレータ５Ａ，５Ｂ及び冷却水セパレータ７が腐食することになる。また、この堆積した不純物や腐食生成物によって、ガスセパレータ５Ａとガスセパレータ５Ｂが接続されると、単位セルの短絡が発生することになる。
【００２９】
それに対して、本実施形態では、燃料ガス流入孔８Ｄに、絶縁性のガイド１１が挿入することにより、シール材４Ａ，４Ｂ，４Ｄに設けられた燃料ガス流入孔８Ｄと、ガスセパレータ５Ａ，５Ｂ及び冷却水セパレータ７に設けられた燃料ガス流入孔８Ｄの位置が位置決めされ、燃料ガス流入孔８Ｄの内部に凹凸が形成されないことなる。したがって、不純物や腐食生成物が堆積することがなく、ガスセパレータ５Ａ，５Ｂ及び冷却水セパレータ７が腐食が生じることもなく、また、単位セルや燃料電池の短絡が発生することも防止できる。
【００３０】
ガイド１１の側面開口部は、燃料ガス流入孔８Ｄに隣接する燃料ガス導入溝Ｆｉの側に面している。したがって、燃料ガスＦは、流れＦｉに沿って流れて、燃料ガス導入溝Ｆｉから燃料ガス流通溝Ｆｍに流入して、アノード２Ａと接触する。また、酸化剤ガスＧは、流れＧｉに沿って流れて、酸化剤ガス導入溝Ｇｉから酸化剤ガス流通溝Ｇｍに流入して、カノード１Ａと接触する。冷却水は、流れＣｆに沿って流れる。
【００３１】
絶縁性のガイド１１を挿入することにより、積層形燃料電池運転時の温度変化にともなうシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９の各部材の熱膨張差によって生じる位置ズレを抑えることもできる。
【００３２】
また、絶縁性のガイド１１を挿入することにより積層形燃料電池の組立て精度が向上し、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９の位置ズレを最小限に抑えられるとともに、組立てが容易となるために作業工数が低減され、スタックの製造コストを低減することができる。
【００３３】
また、絶縁性のガイド１１を挿入することにより、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９が拘束され、積層形燃料電池１０を積層方向に対して横になるように設置した場合、重力の影響によりシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７が下方に移動することを防ぐこともできる。
【００３４】
また、絶縁性のガイド１１を挿入することにより、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９が拘束され、積層形燃料電池１０の耐震性、耐衝撃性を向上できる。
【００３５】
また、絶縁性のガイド１１を挿入することにより、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水の積層形燃料電池１０の外部への漏洩，各マニホールド間への漏洩，燃料ガス流路や酸化剤ガス流路や冷却水流路への漏洩を防ぐこともできる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態においては、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水の流入出孔にガイドを挿入しているので、流入出孔の内部に凹凸部が形成されることがなく、不純物や腐食生成物の堆積を防止して、これらによって、ガスセパレータ及び冷却水セパレータが腐食することや、単位セルや燃料電池が短絡することが防止できる。したがって、発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命とすることができる。
【００３７】
次に、図４を用いて、本発明の第２の実施形態による積層形燃料電池の構成について説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図である。なお、図１〜図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００３８】
本実施形態では、ガイド１１Ａの形状が、図２に示した例と異なっている。すなわち、絶縁性のガイド１１Ａは、断面が矩形状であるとともに、その一方の側面に開口１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが形成されている。開口１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、燃料ガス流入孔８Ｄに隣接する燃料ガス導入溝（Ｆｉ）の位置に対応して形成されている。例えば、図３の右側に図示した例では、ガイド１１Ａの開口１３Ａは、第１の酸化剤ガス導入溝Ｇｉの位置に対応しており、開口１３Ｂは、その上段の第２の酸化剤ガス導入溝Ｇｉの位置に対応して形成されている。
【００３９】
本実施形態では、開口１３を有するガイド１１Ａを流入出孔８に挿入することによって、ガスセパレータ５Ａ，５Ｂや冷却水セパレータ７の流入出孔の部分は、ガイド１１Ａによって覆われていることになり、燃料ガス，酸化剤ガスや冷却水が直接ガスセパレータ５Ａ，５Ｂや冷却水セパレータ７に直接接触することがないため、これらに含まれる不純物や腐食生成物によって、ガスセパレータ及び冷却水セパレータが腐食することや、単位セルや燃料電池が短絡することがさらに防止できる。したがって、発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命とすることができる。また、絶縁性のガイド１１Ａの強度は、図２に示したガイド１１よりも高くなる。
【００４０】
したがって、本実施形態によっても、発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命とすることができる。
【００４１】
次に、図５を用いて、本発明の第３の実施形態による積層形燃料電池の構成について説明する。
図５は、本発明の第３の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図である。なお、図１〜図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００４２】
積層形燃料電池１０Ｂは、積層されたガスセパレータと、シール材４と、冷却水セパレータ７と、図示しない電解質膜，アノード，カソードと、締付板９により構成されている。燃料ガス，酸化剤ガスや冷却水が流入出する流入出孔８のは、積層時の位置ずれによってその内壁面に凹凸が形成されている。
【００４３】
そこで、本実施形態においては、流入出孔８の内壁面を、絶縁性の被覆材１２により覆い被せるよう塗布することにより、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水がシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，、締付板９に直接接触しない構造となる。絶縁性の被覆材１２としては、例えば、樹脂接着剤を使用する。これにより、燃料電池積層時のシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９の位置ズレによって生じる間隙部分における不純物や腐食生成物の堆積を抑制することができ、セパレータ類の腐食や単位セルおよび積層形燃料電池の短絡の発生を抑え、燃料電池の発電性能および寿命を向上することができる。
【００４４】
また、絶縁性の被覆材１２として接着剤を塗布することにより、接着剤が硬化した後は、積層形燃料電池運転時の温度変化にともなうシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９の各部材の熱膨張差によって生じる位置ズレを抑えることもできる。
【００４５】
また、絶縁性の被覆材１２として接着剤を塗布することにより、接着剤が硬化した後は、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９が拘束され、積層形燃料電池１０Ｂを積層方向に対して横になるように設置した場合、重力の影響によりシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７が下方に移動することを防ぐこともできる。
【００４６】
また、絶縁性の被覆材１２として接着剤を塗布することにより、接着剤が硬化した後は、シール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９が拘束され、積層形燃料電池１０Ｂの耐震性，耐衝撃性を向上させることができる。
【００４７】
また、絶縁性の被覆材１２を塗布することにより、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水の積層形燃料電池１０の外部への漏洩，各マニホールド間への漏洩，燃料ガス流路や酸化剤ガス流路や冷却水流路への漏洩を防ぐこともできる。
【００４８】
したがって、本実施形態によっても、発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命とすることができる。
【００４９】
次に、図６を用いて、本発明の第４の実施形態による積層形燃料電池の構成について説明する。
図６は、本発明の第４の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図である。なお、図５と同一符号は、同一部分を示している。
【００５０】
積層形燃料電池１０Ｃは、積層されたガスセパレータと、シール材４と、冷却水セパレータ７と、図示しない電解質膜，アノード，カソード，締付板とにより構成されている。燃料ガス，酸化剤ガスや冷却水が流入出する流入出孔８のは、積層時の位置ずれによってその内壁面に凹凸が形成されている。
【００５１】
そこで、本実施形態においては、流入出孔８の端面のシール材４を、ガスセパレータ５および冷却水セパレータ７の端面より流入出孔８側に、セパレータ５，７の端面を覆い被せる突出部１４を形成することにより、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水が、ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７に直接接触しない構造となる。
【００５２】
これにより、燃料電池積層時のシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９の位置ズレによって生じる間隙部分における不純物や腐食生成物の堆積を抑制することが可能となり、セパレータ類の腐食や単位セルおよび積層形燃料電池の短絡の発生を抑え、燃料電池の発電性能および寿命を向上することができる。
【００５３】
また、流入出孔８の端面のシール材４をガスセパレータ５および冷却水セパレータ６の端面より流入出孔８の側に、セパレータ類端面を覆い被せる突出部１４を形成することにより、積層形燃料電池運転時の温度変化にともなうシール材４，ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９の各部材の熱膨張差によって生じる位置ズレの影響を低減することもできる。
【００５４】
また、突出部１４を形成することにより、ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７，締付板９の位置が多少移動しても、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水が、ガスセパレータ５，冷却水セパレータ７に直接接触しない構造を保つため、積層形燃料電池の耐震性，耐衝撃性を向上させることもできる。
【００５５】
また、突出部１４を形成することにより、燃料ガス，酸化剤ガス，冷却水の積層形燃料電池１０の外部への漏洩，各マニホールド間への漏洩，燃料ガス流路や酸化剤ガス流路や冷却水流路への漏洩を防ぐこともできる。
【００５６】
したがって、本実施形態によっても、発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命とすることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、積層形燃料電池の発電性能および寿命の低下を抑制し、長寿命化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による積層形燃料電池の全体構成の要部を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による積層形燃料電池の全体構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態による積層形燃料電池の要部断面図である。
【符号の説明】
１…電解質膜
２…アノード
３…カソード
４…シール材
５…ガスセパレータ
６…単位セル
７…冷却水セパレータ
８…マニホールド
９…締付板
１０…積層形燃料電池
１１…ガイド
１２…被覆材
１３…流通孔
１４…突出部
【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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