(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス拡散層（２）と、前記ガス拡散層（２）の端面延長方向に配置されたシート状フレーム部材（３）と、前記ガス拡散層（２）およびフレーム部材（３）間に配置されるとともにこの両者（２）（３）に対して一体化されたゴム状弾性材製のガスケット（４）とを有することを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項２】
ガス拡散層（２）と、前記ガス拡散層（２）の端面延長方向に配置されるとともに一面に貼着機能を備えたシート状フレーム部材（３）と、前記ガス拡散層（２）およびフレーム部材（３）間に配置されるとともにこの両者（２）（３）に対して一体化されたゴム状弾性材製のガスケット（４）とを有することを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項３】
上記請求項１に記載した燃料電池用構成部品（１）を接着剤（８）等の接合手段によりセパレータ（９）と一体化したことを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項４】
上記請求項１に記載した燃料電池用構成部品（１）を接着剤（８）または熱圧着等の接合手段により膜電極複合体（１０）と一体化したことを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項５】
上記請求項２に記載した燃料電池用構成部品（１）をフレーム部材（３）の貼着機能によりセパレータ（９）と一体化したことを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項６】
上記請求項２に記載した燃料電池用構成部品（１）をフレーム部材（３）の貼着機能により膜電極複合体（１０）と一体化したことを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項７】
請求項１または２の燃料電池用構成部品（１）が、プレス成形、射出成形またはディスペンサにより、ガス拡散層（２）とフレーム部材（３）とをガスケット（４）を介して一体化したことを特徴とする燃料電池用構成部品。
【請求項８】
請求項１または２の燃料電池用構成部品（１）において、
ゴム状弾性材製のガスケット（４）を成形する一部の成形材料がガス拡散層（２）の端面部に含浸することにより、前記ガスケット（４）が前記ガス拡散層（２）に対して一体化されていることを特徴とする燃料電池用構成部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の構成要素をなす燃料電池用の構成部品に関するものであり、更に詳しくは、ガス拡散層とガスケットとフレーム部材との一体品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池の単セルは、電解質膜（イオン交換膜）の両側に反応電極部（触媒層）を担持した膜電極複合体（ＭＥＡ）およびガス拡散層（ＧＤＬ）を有し、更にその両側をセパレータにて挟み込む構成となっており、膜電極複合体とセパレータとの間にガスケットを介装することにより反応ガス等をシールしている。
【０００３】
したがって、これらの多数の構成要素よりなる単セルを複数積層することにより燃料電池スタックを構成していることから、スタック組立時に多大な工数が必要であるという不都合がある。
【０００４】
また、ガスケットをゴム単体品とする場合には、セパレータの反応面をシールする必要があり、広い盤面をシールする必要があることから、ゴム単体では強度がなく、それ自体の取扱い性が余り良くなく、また積層時の作業性や位置決め性等も余り良くない。このため、近年、構成要素の一体化による組立性の向上が求められており、例えばガスケットをセパレータに一体成形すること（特許公開２０００−１３３２８８）等の検討が進められている。
【０００５】
しかしながら、ガスケットをセパレータに一体成形する場合、セパレータの材質によっては、成形時の型締め力や成形圧力によりセパレータに割れ等が発生する可能性があり、セパレータ側の材料強度により一体化が困難な場合も考えられる。
【０００６】
また、セパレータ以外にガスケットを膜電極複合体側に一体化することも考えられるが、ガスケットを成形する際の熱が膜電極複合体に影響を及ぼし、発電性能に支障を来たす可能性がある。
【０００７】
また、膜電極複合体においては、触媒担持部とガス拡散層が分割されたタイプもあり、この場合、ガス拡散層は薄いカーボンペーパーまたはカーボンクロスとなるため、強度がなく、取扱い時に破損する可能性があり、組立性も悪化してしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、燃料電池の組立性を向上させることができ、燃料電池の発電性能に支障を来たすことがなく、更に安定したシール性能を発揮することが可能な燃料電池用構成部品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による燃料電池用構成部品は、ガス拡散層と、前記ガス拡散層の端面延長方向に配置されたシート状フレーム部材と、前記ガス拡散層およびフレーム部材間に配置されるとともにこの両者に対して一体化されたゴム状弾性材製のガスケットとを有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２による燃料電池用構成部品は、ガス拡散層と、前記ガス拡散層の端面延長方向に配置されるとともに一面に貼着機能を備えたシート状フレーム部材と、前記ガス拡散層およびフレーム部材間に配置されるとともにこの両者に対して一体化されたゴム状弾性材製のガスケットとを有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３による燃料電池用構成部品は、上記請求項１に記載した燃料電池用構成部品を接着剤等の接合手段によりセパレータと一体化したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項４による燃料電池用構成部品は、上記請求項１に記載した燃料電池用構成部品を接着剤または熱圧着等の接合手段により膜電極複合体と一体化したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項５による燃料電池用構成部品は、上記請求項２に記載した燃料電池用構成部品をフレーム部材の貼着機能によりセパレータと一体化したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項６による燃料電池用構成部品は、上記請求項２に記載した燃料電池用構成部品をフレーム部材の貼着機能により膜電極複合体と一体化したことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項７による燃料電池用構成部品は、上記請求項１または２の燃料電池用構成部品が、プレス成形、射出成形またはディスペンサにより、ガス拡散層とフレーム部材とをガスケットを介して一体化したことを特徴とするものである。
【００１６】
更にまた、本発明の請求項８による燃料電池用構成部品は、上記請求項１または２の燃料電池用構成部品において、ゴム状弾性材製のガスケットを成形する一部の成形材料がガス拡散層の端面部に含浸することにより、前記ガスケットが前記ガス拡散層に対して一体化されていることを特徴とするものである。
【００１７】
上記構成を備えた本発明の請求項１による燃料電池用構成部品によると、ガス拡散層とシート状フレーム部材とガスケットとの一体品が形成されるために、これらの構成要素を一部品として纏めて取り扱うことが可能となり、またガス拡散層の周縁部の外側にシート状フレーム部材が配置されて両者の間に配置されるガスケットをその両側から支持するために、ゴム単体品の場合に生じるガスケットの取扱い性の不備を解消することが可能となる。また、取付部材として利用するのに好適なシート状フレーム部材がガス拡散層の端面延長方向に設けられているために、このフレーム部材の一面に接着剤を塗布してフレーム部材をセパレータや膜電極複合体に押し付けるだけで構成部品をセパレータや膜電極複合体に取り付けることが可能となる。また、ガス拡散層、ガスケットおよびフレーム部材が平面方向に並べられてガスケットが両面ガスケットを構成可能であるために、このガスケットがガス拡散層やフレーム部材の影響を受けずにセパレータと膜電極複合体との間を有効にシールする。更に、ガスケットを膜電極複合体側に一体成形するものでないために、発電性能に支障を来たすことがない。
【００１８】
また、この請求項１の燃料電池用構成部品は、接着剤による接着等の接合手段により予めセパレータと一体化され（請求項３）、または接着剤による接着もしくは熱圧着等の接合手段により予め膜電極複合体と一体化されることにより（請求項４）、その取扱い性ないし組立性を一層向上させることが可能となる。ガスケットは、プレス成形、射出成形またはディスペンサ法により成形されてガス拡散層およびフレーム部材に対して一体化され（請求項７）、または当該ガスケットを成形する一部の成形材料がガス拡散層の端面部に含浸してガス拡散層に対して一体化されることにより（請求項８）、ガス拡散層またはフレーム部材に対して強固に接合される。
【００１９】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による燃料電池用構成部品によるとやはり、ガス拡散層とシート状フレーム部材とガスケットとの一体品が形成されるために、これらの構成要素を一部品として纏めて取り扱うことが可能となり、またガス拡散層の周縁部の外側にシート状フレーム部材が配置されて両者の間に配置されるガスケットをその両側から支持するために、ゴム単体品の場合に生じるガスケットの取扱い性の不備を解消することが可能となる。また、取付部材として利用するのに好適なシート状フレーム部材がガス拡散層の端面延長方向に設けられるとともにその一面に予め貼着機能が設定されているために、このフレーム部材をセパレータや膜電極複合体に押し付けるだけで構成部品をセパレータや膜電極複合体に取り付けることが可能となる。また、ガス拡散層、ガスケットおよびフレーム部材が平面方向に並べられてガスケットが両面ガスケットを構成可能であるために、このガスケットがガス拡散層やフレーム部材の影響を受けずにセパレータと膜電極複合体との間を有効にシールする。更に、ガスケットを膜電極複合体側に一体成形するものでないために、発電性能に支障を来たすことがない。
【００２０】
また、この請求項２の燃料電池用構成部品は、シート状フレーム部材の一面に設定した貼着機能によって予めセパレータ（請求項５）または膜電極複合体（請求項６）と一体化されることにより、その取扱い性ないし組立性を一層向上させることが可能となる。ガスケットは、プレス成形、射出成形またはディスペンサ法により成形されてガス拡散層およびフレーム部材に対して一体化され（請求項７）、または当該ガスケットを成形する一部の成形材料がガス拡散層の端面部に含浸してガス拡散層に対して一体化されることにより（請求項８）、ガス拡散層またはフレーム部材に対して強固に接合される。
【００２１】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００２２】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の燃料電池用構成部品は以下の内容を備えたものでもある。
【００２３】
（１）  反応電極部と同等の面積のガス拡散層（ＧＤＬ）の端面の延長方向に樹脂フィルムをフレーム状に配置し、両者をゴムを介して一体化した燃料電池用ガスケット。
【００２４】
（２）  反応電極部と同等の面積のガス拡散層（ＧＤＬ）の端面の延長方向に粘着剤付樹脂フィルムをフレーム状に配置し、両者をゴムを介して一体化した燃料電池ガスケット。
【００２５】
（３）  上記（１）項のガスケットを接着剤等により燃料電池用セパレータと一体化したセパレータ一体型ガスケット。
【００２６】
（４）  上記（１）項のガスケットを接着剤、熱圧着等により燃料電池用膜電極複合体に一体化した膜電極複合体一体型ガスケット。
【００２７】
（５）  上記（２）項のガスケットを粘着剤を介し、燃料電池用セパレータと一体化したセパレータ一体型ガスケット。
【００２８】
（６）  上記（２）項のガスケットを粘着剤を介し、燃料電池用膜電極複合体に一体化した膜電極複合体一体型ガスケット。
【００２９】
（７）  上記（１）項ないし（２）項のガスケットが、プレス成形、射出成形、ディスペンサ等により、樹脂フィルムとガス拡散層（ＧＤＬ）をゴムを介して一体化した燃料電池用ガスケット。
【００３０】
（８）  実施形態としては先ず、反応電極部と同等の大きさのガス拡散層の端面延長方向に樹脂フィルムまたは粘着剤付樹脂フィルムをフレーム状に配置し、両者をゴムを介して一体化することにより、ガスケットのハンドリンク性を向上させ、部品点数の削減による組立工数の低減を図る。
【００３１】
（９）  ガスケット材料は、燃料電池用ガスケットに使用できるものであれば特に制限はないが、圧縮永久歪みに優れ、系の汚染をしない材料であれば良い。例えば、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）、ブチル、シリコーンまたはフッ素等のゴム材料が好適である。また、ガス拡散層への含浸を考慮すると、液状ゴムが好適であり、樹脂フィルムとの一体化を考慮すると、接着性ゴム材料が好適である。
【００３２】
（１０）  ガスケットのリップ部の構成としては、ゴムの両端に樹脂フィルムおよびガス拡散層が位置し、シール性を有するリップ部はゴムのみとなるため、圧縮永久歪みや硬度、反力の面で、単純にガス拡散層や樹脂フィルムにシールを成形する場合よりも有利となる。
【００３３】
（１１）  ガスケットは、樹脂フィルム・ガス拡散層一体ガスケットの場合、接着剤等を用いてセパレータや膜電極複合体との一体化が可能であり、粘着剤付樹脂フィルム・ガス拡散層一体型の場合は、直接、セパレータや膜電極複合体との一体化が可能となっている。
【００３４】
（１２）  樹脂フィルムには、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）またはポリイミド（ＰＩ）等の利用が考えられ、フィルム厚さは１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍのものを使用する。
【００３５】
（１３）  ガス拡散層には、カーボンペーパーまたはカーボンクロス（不織布を炭化させたもの）等の利用が考えられ、厚さは５０〜５００μｍのものを使用する。
【００３６】
（１４）  更に、粘着剤としては、シリコーン系のものが好適であり、塗布厚さは１００μｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍとする。
【００３７】
（１５）  そして、上記構成によれば、
▲１▼  燃料電池組立工数が削減でき、組立性が向上する、
▲２▼  ガス拡散層を反応電極部に限定して使用できることから、コスト面で有利となる、
▲３▼  一体成形するガス拡散層、樹脂フィルムの影響を受けないシール構成のために、安定したシール性を得られる、
等の作用効果を得ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００３９】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品１の平面図であって、そのＡ−Ａ線拡大断面が図２に示されている。当該実施例に係る構成部品１は、ガス拡散層２とフレーム部材３とガスケット４との一体品であって、以下のように構成されている。
【００４０】
すなわち先ず、所定の平面形状（図１では略矩形）を備えた平板状のガス拡散層（ＧＤＬ）２が設けられており、このガス拡散層２の周縁部２ａの外側であって端面延長方向にフレーム部材３がガス拡散層２の周りを囲むべく配置されるとともに、このガス拡散層２とフレーム部材３との間にガスケット４が配置されてこのガスケット４がガス拡散層２およびフレーム部材３に対して一体化されている。尚、図１において、符号５は当該構成部品１をその厚さ方向に貫通する流路用の空間を示しており、この空間５を形成すべくフレーム部材３の内周縁部には切欠部３ａが設けられており、この切欠部３ａにおいては、ガスケット４がフレーム部材３のみに対して一体化されている。
【００４１】
ガス拡散層２は、カーボンペーパーまたはカーボンクロス等の多孔質体によって形成されており、図２に示すように、その周縁部２ａに比較的薄肉のフランジ状のガスケット取付部２ｂが設けられている。
【００４２】
フレーム部材３は、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムによってシート状のものとして形成されており、ガス拡散層２をその全周に亙って包囲すべく所定の平面形状に形成されている。尚、上記したようにこのフレーム部材３の内周縁部には空間５を形成すべく切欠部３ａが設けられているが、別の流路用空間６を形成すべくフレーム部材３の平面内には貫通部３ｂが設けられており、この貫通部３ｂの周縁部にはその全周に亙ってガスケット４と同じ構造の第二ガスケット７が一体化されている。
【００４３】
ガスケット４は、液状ゴムの硬化物によって形成されており、当該ガスケット１の成形時に成形材料の一部がガス拡散層２のガスケット取付部２ｂに含浸することによってガス拡散層２に対して一体化されている。図では説明（作図）の便宜上、含浸部４ａに点々を付して示している。また、所謂インサート成形が実施されることによりガスケット４がフレーム部材３の内周縁部に対して一体化されており、これによりガス拡散層２およびフレーム部材３がガスケット４を介して一体化され、ガス拡散層２、ガスケット４およびフレーム部材３の一体構造が実現されている。ガス拡散層２、ガスケット４およびフレーム部材３は平面方向に並べられ、同一平面状に配置されている。ガスケット４の両面にはそれぞれシール部４ｂ，４ｃが設けられている。
【００４４】
上記構成の構成部品１は、図３または図４に示すように、フレーム部材３の一方の面に接着剤８を塗布し、この接着剤８の接着作用によりセパレータ９または膜電極複合体（ＭＥＡ）１０に取り付けられて、これらと一体化される。
【００４５】
図３のセパレータ９には、ガスケット４を嵌め合わせるための溝状の凹部９ａが設けられており、取付時に両者４，９ａを嵌め合わせることにより構成部品１とセパレータ９とが平面方向に位置決めされる。図４の膜電極複合体１０は、電解質膜（イオン交換膜）１１の両側に反応電極部（触媒層）１２を担持したものであって、反応電極部１２とガス拡散層２とが互いにほほ同じ大きさに形成されることにより、電解質膜１１の周縁部１１ａの上下にガスケット４およびフレーム部材３が重ね合わされる。
【００４６】
上記構成を備えた構成部品１においては先ず、上記したようにガス拡散層２とフレーム部材３とガスケット４との一体品が形成されるために、これらの構成要素を一部品として纏めて取り扱うことが可能となり、よって燃料電池セルまたはスタックの組立工数を削減し、組立作業を容易化することができる。また、フレーム部材３の一面に接着剤８を塗布してフレーム部材３をセパレータ９や膜電極複合体１０に押し付けるだけで構成部品１をセパレータ９や膜電極複合体１０に取り付けることができるために、取付作業を容易化することができる。また、ガス拡散層２、ガスケット４およびフレーム部材３が平面方向に並べられてガスケット４が両面ガスケットを構成するため、一つのガスケット４でセパレータ９と膜電極複合体１０との間を有効にシールすることができる。ガスケット４は、平面方向に並べられるガス拡散層２およびフレーム部材３の影響を受けずに良好なシール作用を発揮する。
【００４７】
第二実施例・・・
図５は、本発明の第二実施例に係る燃料電池用構成部品１の平面図であって、そのＢ−Ｂ線拡大断面が図６に示されている。当該実施例に係る構成部品１は、ガス拡散層２とフレーム部材３とガスケット４との一体品であって、以下のように構成されている。
【００４８】
すなわち先ず、所定の平面形状（図５では略矩形）を備えた平板状のガス拡散層（ＧＤＬ）２が設けられており、このガス拡散層２の周縁部２ａの外側であって端面延長方向にフレーム部材３がガス拡散層２の周りを囲むべく配置されるとともに、このガス拡散層２とフレーム部材３との間にガスケット４が配置されてこのガスケット４がガス拡散層２およびフレーム部材３に対して一体化されている。尚、図５において、符号５は当該構成部品１をその厚さ方向に貫通する流路用の空間を示しており、この空間５を形成すべくフレーム部材３の内周縁部には切欠部３ａが設けられており、この切欠部３ａにおいては、ガスケット４がフレーム部材３のみに対して一体化されている。
【００４９】
ガス拡散層２は、カーボンペーパーまたはカーボンクロス等の多孔質体によって形成されており、図６に示すように、その周縁部２ａに比較的薄肉のフランジ状のガスケット取付部２ｂが設けられている。
【００５０】
フレーム部材３は、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムによってシート状のものとして形成されており、ガス拡散層２をその全周に亙って包囲すべく所定の平面形状に形成されている。尚、上記したようにこのフレーム部材３の内周縁部には空間５を形成すべく切欠部３ａが設けられているが、別の流路用空間６を形成すべくフレーム部材３の平面内には貫通部３ｂが設けられており、この貫通部３ｂの周縁部にはその全周に亙ってガスケット４と同じ構造の第二ガスケット７が一体化されている。
【００５１】
また、このフレーム部材３の一面には予め貼着剤１３が塗布されている。図６では、この貼着剤１３がフレーム部材３の下面３ｃに塗布されているが、上面３ｄに塗布される場合もある（図７参照）。尚、取付作業前にこの貼着剤１３の貼着機能を保持すべく貼着剤１３を保護する必要があるときには、取付作業時までフレーム部材３の一面に離型フィルム（図示せず）を貼り付けておくのが好適である。
【００５２】
ガスケット４は、液状ゴムの硬化物によって形成されており、当該ガスケット１の成形時に成形材料の一部がガス拡散層２のガスケット取付部２ｂに含浸することによってガス拡散層２に対して一体化されている。図では説明（作図）の便宜上、含浸部４ａに点々を付して示している。また、所謂インサート成形が実施されることによりガスケット４がフレーム部材３の内周縁部に対して一体化されており、これによりガス拡散層２およびフレーム部材３がガスケット４を介して一体化され、ガス拡散層２、ガスケット４およびフレーム部材３の一体構造が実現されている。ガス拡散層２、ガスケット４およびフレーム部材３は平面方向に並べられ、同一平面状に配置されている。ガスケット４の両面にはそれぞれシール部４ｂ，４ｃが設けられている。
【００５３】
上記構成の構成部品１は、図７または図８に示すように、フレーム部材３の一面に予め塗布した貼着剤１３の貼着機能によりセパレータ９（図７）または膜電極複合体（ＭＥＡ）１０（図８）に取り付けられて、これらと一体化される。
【００５４】
図７のセパレータ９には、ガスケット４を嵌め合わせるための溝状の凹部９ａが設けられており、取付時に両者４，９ａを嵌め合わせることにより構成部品１とセパレータ９とが平面方向に位置決めされる。図８の膜電極複合体１０は、電解質膜（イオン交換膜）１１の両側に反応電極部（触媒層）１２を担持したものであって、反応電極部１２とガス拡散層２とが互いにほほ同じ大きさに形成されることにより、電解質膜１１の周縁部１１ａの上下にガスケット４およびフレーム部材３が重ね合わされる。
【００５５】
上記構成を備えた構成部品１においては、上記したようにガス拡散層２とフレーム部材３とガスケット４との一体品が形成されるため、これらの構成要素を一部品として纏めて取り扱うことが可能となり、よって燃料電池セルまたはスタックの組立工数を削減し、組立作業を容易化することができる。また、フレーム部材３の一面に貼着剤１３による貼着機能が設定されていて、フレーム部材３をセパレータ９や膜電極複合体１０に押し付けるだけで構成部品１をセパレータ９や膜電極複合体１０に取り付けることができるために、取付作業を容易化することができる。また、ガス拡散層２、ガスケット４およびフレーム部材３が平面方向に並べられてガスケット４が両面ガスケットを構成するため、一つのガスケット４でセパレータ９と膜電極複合体１０の間を有効にシールすることができる。ガスケット４は、平面方向に並べられるガス拡散層２およびフレーム部材３の影響を受けずに良好なシール作用を発揮する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００５７】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１による燃料電池用構成部品においては、ガス拡散層とシート状フレーム部材とガスケットとの一体品が形成されるために、これらの構成要素を一部品として纏めて取り扱うことが可能となり、よって燃料電池セルまたはスタックの組立工数を削減し、組立作業を容易化することができる。また、ガス拡散層の周縁部の外側にシート状フレーム部材が配置されて両者の間に配置されるガスケットをその両側から支持するために、ゴム単体品の場合に生じるガスケットの取扱い性の不備を解消することができる。また、取付部材として利用するのに好適なシート状フレーム部材がガス拡散層の端面延長方向に設けられているために、このフレーム部材の一面に接着剤を塗布してフレーム部材をセパレータや膜電極複合体に押し付けるだけで構成部品をセパレータや膜電極複合体に取り付けることが可能となり、よって取付作業を容易化することができる。また、ガス拡散層、ガスケットおよびフレーム部材が平面方向に並べられてガスケットが両面ガスケットを構成可能とされているために、このガスケットがガス拡散層やフレーム部材の影響を受けることなくセパレータと膜電極複合体との間を有効にシールする。更に、ガスケットを膜電極複合体側に一体成形するものでないために、発電性能に支障を来たすことがない。
【００５８】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による燃料電池用構成部品においては、ガス拡散層とシート状フレーム部材とガスケットとの一体品が形成されるために、これらの構成要素を一部品として纏めて取り扱うことが可能となり、よって燃料電池セルまたはスタックの組立工数を削減し、組立作業を容易化することができる。また、ガス拡散層の周縁部の外側にシート状フレーム部材が配置されて両者の間に配置されるガスケットをその両側から支持するために、ゴム単体品の場合に生じるガスケットの取扱い性の不備を解消することができる。また、取付部材として利用するのに好適なシート状フレーム部材がガス拡散層の端面延長方向に設けられるとともにその一面に予め貼着機能が設定されているために、このフレーム部材をセパレータや膜電極複合体に押し付けるだけで構成部品をセパレータや膜電極複合体に取り付けることが可能となり、よって取付作業を容易化することができる。また、ガス拡散層、ガスケットおよびフレーム部材が平面方向に並べられてガスケットが両面ガスケットを構成可能とされているために、このガスケットがガス拡散層やフレーム部材の影響を受けることなくセパレータと膜電極複合体との間を有効にシールする。更に、ガスケットを膜電極複合体側に一体成形するものでないために、発電性能に支障を来たすことがない。
【００５９】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項３または４による燃料電池用構成部品においては、上記請求項１による構成部品が接着剤等の接合手段により予めセパレータと一体化され、または接着剤もしくは熱圧着等の接合手段により予め膜電極複合体と一体化されるめに、その取扱い性ないし組立性を一層向上させることができる。
【００６０】
また、上記構成を備えた本発明の請求項５または６による燃料電池用構成部品においては、上記請求項２による構成部品がシート状フレーム部材の一面に設定した貼着機能によって予めセパレータまたは膜電極複合体と一体化されるために、その取扱い性ないし組立性を一層向上させることができる。
【００６１】
また、上記構成を備えた本発明の請求項７または８による燃料電池用構成部品においては、上記請求項１または２による構成部品におけるガスケットが、プレス成形、射出成形またはディスペンサ法により成形されてガス拡散層およびフレーム部材に対して一体化され、または当該ガスケットを成形する一部の成形材料がガス拡散層の端面部に含浸してガス拡散層に対して一体化されるために、構成部品をガス拡散層またはフレーム部材に対して強固に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品の平面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図
【図３】同構成部品をセパレータに取り付けた状態の要部断面図
【図４】同構成部品を膜電極複合体に取り付けた状態の要部断面図
【図５】本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品の平面図
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図
【図７】同構成部品をセパレータに取り付けた状態の要部断面図
【図８】同構成部品を膜電極複合体に取り付けた状態の要部断面図
【符号の説明】
１  燃料電池用構成部品
２  ガス拡散層
２ａ，１１ａ  周縁部
２ｂ  ガスケット取付部
３  フレーム部材
３ａ  切欠部
３ｂ  貫通部
３ｃ  下面
３ｄ  上面
４  ガスケット
４ａ  含浸部
４ｂ，４ｃ  シール部
５，６  空間
７  第二ガスケット
８  接着剤
９  セパレータ
９ａ  凹部
１０  膜電極複合体
１１  電解質膜
１２  反応電極部
１３  貼着剤
【図１】
0004412448.tif 000002
【図２】
0004412448.tif 000003
【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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