(57)【要約】【課題】単セル組み立ての際におけるシール剤の発電領域への侵入を抑制し、電池特性の悪化を抑えてシール性を向上させることができる固体高分子形燃料電池を得る。【解決手段】電極膜接合体３がフランジ部８ａの内壁面に対して所定の隙間を確保するように第１セパレータ８の断面コ字状の底面上に配置され、第２セパレータ９が電極膜接合体３上に外形位置を合わせるようにして配置され、シール剤１２が、積層方向の外方から第２セパレータ９に所定の圧力を加え、押圧状態を維持しつつ、電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間に充填、硬化されている。【選択図】図２
2005339891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール部が外周部に枠状に形成された電極膜接合体、および、上記電極膜接合体を挟持するように配設され、ガス流路がそれぞれ該電極膜接合体の電極に接する面に形成された第１および第２セパレータとを有する単セルを備えた固体高分子形燃料電池において、
上記第１セパレータが上記電極膜接合体の外形寸法より大きい外形寸法に形成され、上記第２セパレータが上記電極膜接合体の外形寸法以下で、かつ、上記シール部の内形寸法より大きい外形寸法に形成され、フランジ部が上記第１セパレータの端部に上記電極膜接合体の端部に対して所定の隙間を確保して該電極膜接合体を取り囲むように枠状に突設され、シール剤が上記電極膜接合体および第２セパレータの端部と上記フランジ部の内壁面との間の隙間に充填されていることを特徴とする固体高分子形燃料電池。
【請求項２】
凹部が、上記第１および第２セパレータの少なくとも一方のセパレータの上記電極膜接合体に接する面に、上記電極膜接合体および第２セパレータの端部と上記フランジ部の内壁面との間の隙間に開口し、かつ、上記シール部の内周縁部を取り囲むように枠状に形成され、上記シール剤が上記凹部と上記シール部とにより構成される空間内に充填されていることを特徴とする請求項１記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項３】
上記第１セパレータがモールド成形されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項４】
上記ガス流路がそれぞれ第１および第２セパレータの背面を通ってガスマニホールドに連通されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項５】
シール剤受け溝が、上記シール剤の充填位置の内周側で、上記第１および第２セパレータの上記シール部に接する面に該シール部の内周縁部を取り囲むように枠状に凹設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項６】
上記シール剤がオレフィン系のシール剤であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の固体高分子形燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体高分子形燃料電池に関し、特に固体高分子形燃料電池の単セルのシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体高分子形燃料電池においては、電極膜接合体が、ガス流路が形成された一対の平板状のセパレータ間に挟持されて単セルを構成している。そして、電極膜接合体を構成する電解質膜の外周部に対応する各セパレータの領域に接着剤を塗布し、該セパレータを両側から電極膜接合体を挟み込んで単セルを組み立て、その後接着剤を硬化させて、単セルを作製している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１９９１４５号公報（段落［００４２］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の固体高分子形燃料電池では、平板状の両セパレータに接着剤を塗布したうえで、単セルを組み立てている。そこで、単セルを組み立てる際に、作業者が誤って接着剤に触れ、接着剤の塗布領域が内周側に拡大する不具合が生じる。また、単セルを組み立てた際、接着剤が押圧されてアノードやカソードの電極側（発電領域）に流れ込む不具合が発生する。これにより、接着剤が電極の孔に入り込み、電極のガス透過性を損ね、さらにはセパレータのガス流路に流れ込み、ガス流路を閉塞し、電池特性を悪化させるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、単セル組み立ての際におけるシール剤の発電領域への侵入を抑制し、電池特性の悪化を抑えてシール性を向上させることができる固体高分子形燃料電池を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、シール部が外周部に枠状に形成された電極膜接合体、および、上記電極膜接合体を挟持するように配設され、ガス流路がそれぞれ該電極膜接合体の電極に接する面に形成された第１および第２セパレータとを有する単セルを備えた固体高分子形燃料電池において、上記第１セパレータが上記電極膜接合体の外形寸法より大きい外形寸法に形成され、上記第２セパレータが上記電極膜接合体の外形寸法以下で、かつ、上記シール部の内形寸法より大きい外形寸法に形成され、フランジ部が上記第１セパレータの端部に上記電極膜接合体の端部に対して所定の隙間を確保して該電極膜接合体を取り囲むように枠状に突設され、シール剤が上記電極膜接合体および第２セパレータの端部と上記フランジ部の内壁面との間の隙間に充填されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、シール剤が電極膜接合体および第２セパレータの端部とフランジ部の内壁面との間の隙間に充填され、良好なシール性が得られる。また、単セル組み立ての際におけるシール剤の発電領域への侵入が抑制され、電池特性の悪化が抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る固体高分子形燃料電池の構成を模式的に説明する側面図である。
図１において、固体高分子形燃料電池１は、所定個数の単セル２を積層して積層体２０を構成し、集電体２１を積層体２０の両側に配置し、絶縁板２２を両集電体２１の外側にそれぞれ配設し、さらに取付板２３を両絶縁板２２の外側にそれぞれ配設し、それらをスタッドボルト（図示せず）により締結一体化して構成されている。
【０００９】
ついで、単セル２の構造について図２を参照しつつ説明する。なお、図２はこの発明の実施の形態１に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
図２において、単セル２は、電極膜接合体３と、電極膜接合体３を両側から挟み込むように配置された第１および第２セパレータ８、９とを有している。
電極膜接合体３は、矩形平板状の多孔質電極５、６が矩形平板状の電解質膜４の両面に相対するように配置されて接合一体化されている。多孔質電極５、６には、カーボンペーパやカーボンクロスなどの多孔質体が用いられ、電解質膜４の外形寸法より小さい外形寸法に形成され、電解質膜４に接する面に白金を主成分とする触媒（図示せず）が塗布されている。そして、枠状の絶縁シート７ａ、７ｂが、電解質膜４の両面の外周縁部に多孔質電極５、６を取り囲むように接着剤などにより貼り付けられて、シール部を構成している。
なお、電解質膜４には、例えばナフィオン（デュポン社の登録商標）、アシプレックス（旭化成（株）の登録商標）、フレミオン（旭硝子（株）の登録商標）等の固体高分子電解質膜が用いられる。
【００１０】
第１セパレータ８は、電極膜接合体３（電解質膜４）より大形の矩形状に作製され、フランジ部８ａが外周縁部に枠状に突設されて、断面コ字状に形成されている。そして、ガス流路１０が第１セパレータ８の断面コ字状の底面に蛇腹状に形成されている。一方、第２セパレータ９は、電極膜接合体３と同等の矩形平板状に作製され、ガス流路１１が主面に蛇腹状に形成されている。
そして、電極膜接合体３がフランジ部８ａの内壁面に対して所定の隙間（１ｍｍ以上）を確保するように第１セパレータ８の断面コ字状の底面上に配置され、第２セパレータ９がフランジ部８ａの内壁面に対して所定の隙間を確保するように電極膜接合体３上に配置されている。さらに、シール剤１２が、電極膜接合体３および第２セパレータ９とフランジ部８ａとの間の隙間を埋め込むように充填、硬化されている。
なお、ガス流路１０は第１セパレータ８の多孔質電極５に接する領域に形成され、ガス流路１１は第２セパレータ９の多孔質電極６に接する領域に形成されている。そして、第１セパレータ８のフランジ部８ａの高さは、単セル２を作製した際に、第２セパレータ９の主面の位置より高く、背面（反電極膜接合体３側の面）の位置より低くなるように設定されている。即ち、図２に示されるように、Ｘの差を設けている。
【００１１】
第１および第２セパレータ８、９は、ガス不透過の導電材料、例えばカーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カーボンの平板に機械加工を施してガス流路１０、１１やフランジ部８ａを形成してもよいが、機械加工による作製はコストが高いため、コスト的には、金型を用いたモールド成形により形成することが望ましい。
【００１２】
ここで、金型を用いたモールド成形による第１セパレータ８の製造方法について、図３を用いて説明する。
まず、下金型１３および上金型１４を用意する。下金型１３には、第１セパレータ８の外形を規定する凹部１３ａが形成され、フランジ部８ａを形成するための所定深さの枠状の溝１３ｂが凹部１３ａの底面に形成され、さらにガス流路１０を形成するための所定幅の突起１３ｃが凹部１３ａの底面に突設されている。上金型１４には、凹部１３ａの内形形状に合致する外形形状の凸部１４ａが形成されている。
そして、図３に示されるように、樹脂とカーボン粒子との混練物１５を下金型１３の凹部１３ａ内に入れ、上金型１４を閉じ、圧力を印加して第１セパレータ８をモールド成形する。この時、下金型１３および上金型１４は所定温度に昇温されている。この方法は、いわゆる熱硬化性樹脂を用いた圧縮成形方法である。
また、樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合、上金型１４を下金型１３にセットし金型を閉じた状態で、熱可塑性樹脂とカーボン粒子との混練物を溶融し、この溶融材料を下金型１３の凹部１３ａと上金型１４の凸部１４ａとの間の空間に流し込み、第１セパレータ８をモールド成形する（射出成形方法）。あるいは、金型を少し開いた状態で溶融材料を下金型１３の凹部１３ａと上金型１４の凸部１４ａとの間の空間に流し込み、上金型１４を閉じて圧力を印加して第１セパレータ８をモールド成形する（射出圧縮成形方法）。これらの射出成形方法および射出圧縮成形方法は、熱可塑性樹脂に代えて熱硬化性樹脂を用いてもよい。
なお、樹脂を主体とする材料でモールド成形したセパレータに焼成・炭化処理を施してもよい。
また、第２セパレータ９は、下金型１３に代えて溝１３ｂが形成されていない下金型を用いて同様に作製することができる。
【００１３】
つぎに、図２に示す単セル２の組み立て方法について説明する。
まず、多孔質電極５、６を電解質膜４の両面に相対するように配置し接合一体化して電極膜接合体３を作製する。そして、枠状の絶縁シート７ａ、７ｂを多孔質電極５、６を取り囲むように電解質膜４の両面にそれぞれ接着剤などを用いて貼り付ける。
ついで、多孔質電極５および絶縁シート７ａを第１セパレータ８の断面コ字状の底面に向けて、電極膜接合体３をフランジ部８ａの内壁面に対して所定の隙間を確保するように第１セパレータ８の底面上に配置する。そして、第２セパレータ９を電極膜接合体３上に外形位置を合わせるようにして配置する。ついで、積層方向の外方から第２セパレータ９に所定の圧力を加え、押圧状態を維持しつつ、シール剤１２を、電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間に流し込み、硬化させ、単セル２を得る。
第２セパレータ９を押圧する所定の圧力は、スタックを組んだときの締め付け圧力（スタッドボルトの締め付け圧力）以下である。
【００１４】
なお、シール剤１２には、例えばオレフィン系のシール剤が用いられる。オレフィン系のシール剤には、例えば図４に示される特性を有する１液性加熱硬化型の１１５２や１１５３（スリーボンド社の登録商標）が用いられ、電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間に充填された後、１００℃で３０分の硬化処理を行う。
【００１５】
このように、この固体高分子形燃料電池１を構成する単セル２が、枠状の絶縁シート７ａ、７ｂが電極膜接合体３の電解質膜４の両面の外周縁部に貼り付けられ、同外形形状に形成された電極膜接合体３および第２セパレータ９が重ねられてフランジ部８ａに対して所定の隙間を確保して第１セパレータ８に配設され、シール剤１２が電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間を充填するように配設されて構成されている。そこで、単セル２の組立の際に、シール剤１２には積層方向と直交する方向に押し広げる力が作用しないので、シール剤１２が絶縁シート７ａ、７ｂと第１および第２セパレータ８、９との界面を介して多孔質電極５、６側（発電領域）に流れ込まない。そこで、シール剤１２が多孔質電極５、６の孔に入り込み、多孔質電極５、６のガス透過性を損ねたり、ガス流路１０、１１に流れ込み、ガス流路１０、１１を閉塞したりすることが防止され、優れた電池特性を得ることができる。また、絶縁シート７ａ、７ｂが電極膜接合体３の電解質膜４と第１および第２セパレータ８、９とにより押圧挟持されているので、良好なシール性が確保される。さらに、シール剤１２が電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間に充填されているので、シール性が更に向上される。
また、単セル２は、第１セパレータ８のフランジ部８ａが第２セパレータ９の背面位置より低く設定されているので、積層体２０において、フランジ部８ａが隣接する単セル２の第１セパレータ８と電気的に絶縁されており、高分子形燃料電池１の発電時に、ショート状態の発生が防止される。
【００１６】
また、この実施の形態１によれば、電極膜接合体３をフランジ部８ａの内壁面に対して所定の隙間を確保するように第１セパレータ８の断面コ字状の底面上に配置し、第２セパレータ９を電極膜接合体３上に電極膜接合体３に外形位置を合わせるようにして配置し、その後、積層方向の外方から第２セパレータ９に所定の圧力を加え、押圧状態を維持しつつ、シール剤１２を、電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間に流し込み、硬化させている。そこで、第１セパレータ８と絶縁シート７ａとが押圧状態で密接し、かつ、第２セパレータ９と絶縁シート７ｂとが押圧状態で密接しているので、電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間に流し込まれたシール剤１２が、第１および第２セパレータ８、９と絶縁シート７ａ、７ｂとの間を通って多孔質電極５、６側に流れ込むことがない。従って、シール剤１２が多孔質電極５、６の孔に入り込み、多孔質電極５、６のガス透過性を損ねたり、ガス流路１０、１１に流れ込み、ガス流路１０、１１を閉塞したりすることが確実に阻止される。
また、シール工程において、第１および第２セパレータ８、９にシール剤１２を塗布する工程がなく、作業者が誤ってシール剤１２に触れることもなく、シール剤１２が誤って電極側に付着することがない。さらに、シール剤１２を電極膜接合体３および第２セパレータ９の端部とフランジ部８ａとの間の隙間に流し込むようにしているので、シール剤１２の塗布工程が極めて簡素化され、単セル２の生産性および歩留まりを向上させることができる。
また、シール剤１２としてオレフィン系のシール剤を用いているので、耐加水分解性がよいため、長期信頼性があり、図４に示す特性を有し、特に粘度が９００Ｐａ・ｓ以上、伸びが１００％以上あるため、シール性に優れており、シールの長期信頼性が得られるという効果がある。
【００１７】
なお、上記実施の形態１では、絶縁シート７ａ、７ｂを電解質膜４の外周縁部の両面に貼り付けてシール部を構成するものとしているが、電解質膜４の外周縁部にイオン交換処理を施し吸水性を失わして枠状のシール部を構成してもよい。この場合、第１および第２セパレータ８、９のシール部に対応する部位を枠状に突出させ、該突出部とシール部とを接触させて、シール剤の内周側への流れ込みを防止するようにすればよい。
【００１８】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
図５において、第２セパレータ９Ａが電極膜接合体３の外形寸法より小さく、かつ、絶縁シート７ａ、７ｂの内形寸法より大きい外形寸法の矩形平板状に形成されている。また、シール剤１２が、電極膜接合体３および第２セパレータ９Ａとフランジ部８ａとの間の隙間に充填、硬化されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に形成されている。
【００１９】
この実施の形態２では、電極膜接合体３および第２セパレータ９Ａとフランジ部８ａとの間の隙間に充填されているシール剤１２は、電極膜接合体３の端面、絶縁シート７ｂの上面および第２セパレータ９Ａの端面に接しているので、シール面積が大きくなる。そこで、上記実施の形態１の効果に加え、シール性を向上させることができる。
【００２０】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
図６において、第２セパレータ９Ｂが電極膜接合体３の外形寸法より小さく、かつ、絶縁シート７ａ、７ｂの内形寸法より大きい外形寸法の矩形平板状に形成されている。そして、凹部９ａが第２セパレータ９Ｂの主面（電極膜接合体３に接する面）の外周縁部に、第２セパレータ９Ｂの端面から内周側に所定の幅をもって枠状に凹設されている。この時、凹部９ａの内周側に、第２セパレータ９Ｂの主面の絶縁シート７ｂと接する領域が確保されている。また、シール剤１２が、電極膜接合体３および第２セパレータ９Ｂとフランジ部８ａとの間の隙間に充填、硬化されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に形成されている。
【００２１】
この実施の形態３では、シール剤１２が、凹部９ａ内にも充填されているので、シール面積がさらに大きくなり、シール性をさらに向上させることができる。
また、第２セパレータ９Ｂの主面の絶縁シート７ｂと接する領域が凹部９ａの内周側に確保されているので、シール剤１２の多孔質電極６側への流れ込みが阻止される。
【００２２】
ついで、この実施の形態３による単セルの組み立て方法について説明する。
まず、多孔質電極５、６を電解質膜４の両面に相対するように配置し接合一体化して電極膜接合体３を作製する。そして、枠状の絶縁シート７ａ、７ｂを多孔質電極５、６を取り囲むように電解質膜４の両面にそれぞれ接着剤などを用いて貼り付ける。
ついで、多孔質電極５および絶縁シート７ａを第１セパレータ８の断面コ字状の底面に向けて、電極膜接合体３をフランジ部８ａの内壁面に対して所定の隙間を確保するように第１セパレータ８の底面上に配置する。そして、第２セパレータ９Ｂを電極膜接合体３上に、電極膜接合体３の絶縁シート７ｂの外周部を枠状に露出させるように配置する。ついで、積層方向の外方から第２セパレータ９Ｂに所定の圧力を加え、押圧状態を維持しつつ、シール剤１２を、電極膜接合体３および第２セパレータ９Ｂの端部とフランジ部８ａとの間の隙間に流し込む。この時、シール剤１２は凹部９ａ内に流れ込み、凹部９ａに充填される。その後、硬化処理を施し、シール剤１２を硬化させる。
【００２３】
従って、この実施の形態３においても、第１セパレータ８と絶縁シート７ａとが押圧状態で密接し、かつ、第２セパレータ９Ｂと絶縁シート７ｂとが押圧状態で密接しているので、電極膜接合体３および第２セパレータ９Ｂの端部とフランジ部８ａとの間の隙間に流し込まれたシール剤１２が、第１および第２セパレータ８、９Ｂと絶縁シート７ａ、７ｂとの間を通って多孔質電極５、６側に流れ込むことがない。従って、シール剤１２が多孔質電極５、６の孔に入り込み、多孔質電極５、６のガス透過性を損ねたり、ガス流路１０、１１に流れ込み、ガス流路１０、１１を閉塞したりすることが確実に阻止される。
また、シール工程において、第１および第２セパレータ８、９Ｂにシール剤１２を塗布する工程がなく、作業者が誤ってシール剤１２に触れることもなく、シール剤１２が誤って電極側に付着することがない。さらに、シール剤１２を電極膜接合体３および第２セパレータ９Ｂの端部とフランジ部８ａとの間の隙間に流し込むようにしているので、シール剤１２の塗布工程が極めて簡素化され、単セル２の生産性および歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態３では、上記実施の形態２の単セルにおける第２セパレータ９Ａに凹部９ａを設けるものとして説明しているが、上記実施の形態１の単セルにおける第２セパレータ９に凹部９ａを設けるようにしてもよい。
【００２５】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
図７において、凹部８ｂが第１セパレータ８Ａの底面に、フランジ部８ａの内壁面から内周側に所定の幅をもって枠状に凹設されている。この時、凹部８ｂの内周側に、第１セパレータ８Ａの底面の絶縁シート７ａと接する領域が確保されている。また、シール剤１２が、電極膜接合体３および第２セパレータ９Ｂの端部とフランジ部８ａとの間の隙間に充填、硬化されている。
なお、他の構成は上記実施の形態３と同様に形成されている。
【００２６】
この実施の形態４では、電極膜接合体３および第２セパレータ９Ｂとフランジ部８ａとの間の隙間に充填されているシール剤１２は、凹部８ｂ、９ａ内にも充填されているので、シール面積がさらに大きくなり、シール性をさらに向上させることができる。
また、第１セパレータ８Ａの底面の絶縁シート７ａと接する領域が凹部８ｂの内周側に確保されているので、シール剤１２の多孔質電極５側への流れ込みが阻止される。
【００２７】
なお、上記実施の形態４では、上記実施の形態３の単セルにおける第１セパレータ８に凹部８ｂを設けるものとして説明しているが、上記実施の形態１、２の単セルにおける第１セパレータ８に凹部８ｂを設けるようにしてもよい。
【００２８】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
図８において、電極膜接合体３Ａは、同じ外形寸法の矩形平板状の電解質膜４および多孔質電極５Ａ、６Ａが用いられている。そして、樹脂が多孔質電極５Ａ、６Ａの外周縁部に含浸され、枠状のシール部７ｃ、７ｄを形成している。樹脂は絶縁物である。
なお、他の構成は上記実施の形態４と同様に構成されている。
【００２９】
この実施の形態５においても、シール剤１２は、凹部８ｂ、９ａ内に充填されているので、上記実施の形態４と同様に、シール性を向上させることができる。
また、第１および第２セパレータ８Ａ、９Ｂのシール部７ｃ、７ｄと接する領域が凹部８ｂ、９ａの内周側に確保されているので、シール剤１２の多孔質電極５Ａ、６Ａの発電領域側への流れ込みが阻止され、上記実施の形態４と同様の効果が得られる。
【００３０】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
図９において、シール剤受け溝１６ａ、１６ｂが、第１および第２セパレータ８、９Ａの絶縁シート７ａ、７ｂと接する領域に多孔質電極５、６を取り囲むように枠状に凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００３１】
この実施の形態６によれば、シール剤受け溝１６ａ、１６ｂが第１および第２セパレータ８、９Ａの絶縁シート７ａ、７ｂと接する領域に多孔質電極５、６を取り囲むように枠状に凹設されているので、シール剤１２が第１および第２セパレータ８、９Ａと絶縁シート７ａ、７ｂとの間を侵入してきても、シール剤受け溝１６ａ、１６ｂ内に溜まり、それ以上の内周側への流れ込みが阻止される。従って、シール剤１２の多孔質電極５Ａ、６Ａ側への流れ込みが確実に阻止される。
【００３２】
なお、上記実施の形態６では、枠状のシール剤受け溝１６ａ、１６ｂが第１および第２セパレータ８、９Ａに１つずつ設けられているものとしているが、第１および第２セパレータ８、９Ａに設けられるシール剤受け溝１６ａ、１６ｂの個数は１つに限定されるものではなく、寸法的に余裕があれば複数設けもよい。
また、上記実施の形態６では、上記実施の形態２の単セルにおけるセパレータにシール剤受け溝を設けるものとして説明しているが、他の実施の形態の単セルにおけるセパレータにシール剤受け溝を設けるようにしてもよい。
【００３３】
実施の形態７．
図１０はこの発明の実施の形態７に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
図１０において、貫通孔１７が、電極膜接合体３の外周にシール部（絶縁シート７ａ、７ｂ）を貫通するように設けられている。また、貫通孔１７より大径の貫通孔１８が、貫通孔１７の位置に対応して第２セパレータ９Ｂの外周部に穿設されている。そして、貫通孔１７より小径のボス部１９が貫通孔１７の位置に対応して第１セパレータ８Ａの底面から立設され、マニホールド１９ａがボス部１９に積層方向に穿設されている。このボス部１９の頂面は、フランジ部８ａと同じ高さ位置になっている。さらに、貫通孔１０ａがガス流路１０の一端から第１セパレータ８Ａの背面（反電極膜接合体３側の面）に至るように穿設され、連通溝１０ｂが貫通孔１０ａとマニホールド１９ａとを連通するように第１セパレータ８Ａの背面に凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態４と同様に構成されている。
【００３４】
この実施の形態７によれば、シール剤１２が電極膜接合体３および第２セパレータ９Ｂとボス部１９との間の隙間に充填されているので、マニホールド形成部においても、良好なシール性が確保される。また、ガス流路１０を第１セパレータ８Ａの背面に一旦引き出し、第１セパレータ８Ａの背面を通ってマニホールド１９ａに連通させているので、第１セパレータ８Ａの絶縁シート７ａと接する面に連通溝１０ｂを設けることに起因するシール性の悪化がない。
【００３５】
ここで、上記実施の形態７では、説明の便宜上、ガス流路１０の一端に連通するマニホールド１９ａについてのみ説明しているが、ガス流路１０の他端に連通するマニホールド、さらにガス流路１１の両端にそれぞれ連通するマニホールドについても同様に構成するものである。
また、上記実施の形態７では、上記実施の形態４の単セルにおけるマニホールド形成部のシール構造について説明しているが、他の実施の形態の単セルに適用しても、同様の効果が得られる。
【００３６】
なお、上記各実施の形態では、ガス流路１０、１１が第１および第２セパレータの表面に蛇腹状に形成されているものとして説明しているが、ガス流路１０、１１の溝パターンは、蛇腹状パターンに限定されるものではなく、例えば直線状パターンでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る固体高分子形燃料電池の構成を模式的に説明する側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る固体高分子形燃料電池における第１セパレータの製造方法を説明する断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る固体高分子形燃料電池に適用されるシール剤の特性を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７に係る固体高分子形燃料電池における単セルの構成を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  固体高分子形燃料電池、２  単セル、３、３Ａ  電極膜接合体、７ａ、７ｂ  絶縁シート（シール部）、７ｃ、７ｄ  シール部、８、８Ａ  第１セパレータ、８ａ  フランジ部、８ｂ  凹部、９、９Ａ、９Ｂ  第２セパレータ、９ａ  凹部、１０、１１  ガス流路、１０ａ  貫通孔、１０ｂ  連通溝、１２  シール剤、１６ａ、１６ｂ  シール剤受け溝、１９ａ  マニホールド。
【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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