(57)【要約】    【課題】  流路溝形状を精度良く形成できる燃料電池用構成部品の製造方法を提供する。    【解決手段】  一方向にカーボンファイバー１１が配向されたカーボンファイバーシート３０を成形し、金型の流路溝形成部４３に接する部分のカーボンファイバー１１が流路溝形成部４３の延びる方向と平行になるようにカーボンファイバーシート３０を金型内に配置しプレスにより流路溝２１を形成するプレスし、カーボンファイバー１１を含み、少なくとも一方の表面に流路溝２１が設けられ、流路溝２１の少なくとも表面層のカーボンファイバー１１が流路溝２１の延びる方向と平行に配向されている流体配流板を製造する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンファイバーを含み、少なくとも一方の表面に流路溝が設けられ、前記流路溝の少なくとも表面層の前記カーボンファイバーが前記流路溝の延びる方向と平行に配向されていることを特徴とする流体配流板。
【請求項２】
前記流路溝の前記表面層より深い部分の前記カーボンファイバーは前記表面層のカーボンファイバーの配向方向と異なる方向に配向されていることを特徴とする請求項１記載の流体配流板。
【請求項３】
一方向にカーボンファイバーが配向されたカーボンファイバーシートを成形するシート成形工程と、
金型の流路溝形成部に接する部分の前記カーボンファイバーが前記流路溝形成部の延びる方向と平行になるように前記カーボンファイバーシートを前記金型内に配置しプレスにより前記カーボンファイバーシートに流路溝を形成するプレス工程が設けられていることを特徴とする流体配流板の製造方法。
【請求項４】
前記プレス工程において、前記カーボンファイバーシートは前記流路溝形成部に接する第１カーボンファイバーシートと該第１カーボンファイバーシートに接する第２カーボンファイバーシートを含み、前記第１カーボンファイバーシートは前記カーボンファイバーの配向方向が前記流路溝形成部の延びる方向と平行になるように配置され、前記第２カーボンファイバーシートは前記カーボンファイバーの配向方向が前記流路溝形成部の延びる方向と異なる方向になるように配置されていることを特徴とする請求項３記載の流体配流板の製造方法。
【請求項５】
前記シート成形工程において、抄紙法により前記カーボンファイバーシートを成形することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の流体配流板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体配流板および流体配流板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、自動車や家庭用の電源として、広範な普及が期待されている。電解質の種類に応じて各種の燃料電池が研究されている。
【０００３】
プロトン伝導体を電解質とする燃料電池では、燃料極に供給された水素やメタノール等の燃料が燃料極（アノード）で酸化され、プロトンと電子とが生成される。プロトンは電解質であるプロトン伝導体を伝導して対極の酸化剤極（カソード）に到達して、酸化剤極に供給された酸化剤中の酸素と燃料極から外部負荷を通って供給される電子と反応して水を生成する。この際、燃料極と酸化剤極の間には、使用する燃料と酸素の反応で水が生成する際の自由エネルギー変化に相当する電圧が発生し、これが、電気エネルギーとして外部に取り出される。
【０００４】
燃料極や酸化剤極に燃料や酸化剤を供給するための流路が設けられている。一般的に特許文献１のように流路を形成したセパレータが使用される。特許文献１は、焼結黒鉛からセパレータを切削加工した従来技術に対して、特定構造のポリアミド樹脂と導電材の混合物を熱成形したセパレータを提案している。セパレータの流路はプレス金型を使用して形成することが記載されている。また特許文献１では導電材としてカーボンファイバーとカーボンブラックを混合したセパレータを使用している。このセパレータは緻密質である。
【０００５】
本発明者らは拡散層に流路を設けた燃料電池を特許文献２で提案している。特許文献２では、透過性を有する拡散層の一方面に触媒層が設けられ、他方面に流路が形成されている。これにより反応活物質（燃料または酸化剤）がむらなく触媒層に供給できるようにしている。流路溝をホットプレスによって形成することが記載されている。特許文献２はカーボンファイバーを含む拡散層を使用している。この拡散層は多孔質である。
【特許文献１】特開２００５−２２２９３７号公報（請求項１、３段落［０００４］、図１、２）
【特許文献２】特開２０００−６７８７６号公報（請求項４、図１） 流路溝形状に対する要求精度が高くなったため、カーボンファイバーを含む場合には要求精度を満足できない場合が生ずるようになった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、流路溝形状を精度良く形成できる流体配流板および流体配流板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するために、請求項１の発明ではカーボンファイバーを含み、少なくとも一方の表面に流路溝が設けられ、前記流路溝の少なくとも表面層の前記カーボンファイバーが前記流路溝の延びる方向と平行に配向されていることを特徴とする流体配流板としている。
【０００８】
請求項２の発明では、前記流路溝の前記表面層より深い部分の前記カーボンファイバーは前記表面層のカーボンファイバーの配向方向と異なる方向に配向されていることを特徴とする請求項１記載の流体配流板としている。
【０００９】
請求項３の発明では、一方向にカーボンファイバーが配向されたカーボンファイバーシートを成形するシート成形工程と、金型の流路溝形成部に接する部分の前記カーボンファイバーが前記流路溝形成部の延びる方向と平行になるように前記カーボンファイバーシートを前記金型内に配置しプレスにより前記カーボンファイバーシートに流路溝を形成するプレス工程が設けられていることを特徴とする流体配流板の製造方法としている。
【００１０】
請求項４の発明では、前記プレス工程において、前記カーボンファイバーシートは前記流路溝形成部に接する第１カーボンファイバーシートと該第１カーボンファイバーシートに接する第２カーボンファイバーシートを含み、前記第１カーボンファイバーシートは前記カーボンファイバーの配向方向が前記流路溝形成部の延びる方向と平行になるように配置され、前記第２カーボンファイバーシートは前記カーボンファイバーの配向方向が前記流路溝形成部の延びる方向と異なる方向になるように配置されていることを特徴とする請求項３記載の流体配流板の製造方法としている。
【００１１】
請求項５の発明では、前記シート成形工程において、抄紙法により前記カーボンファイバーシートを成形することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の流体配流板の製造方法としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、流路溝の少なくとも表面層のカーボンファイバーが流路溝の延びる方向と平行に配向されているので、精度の良い流路溝形状ができるという効果がある。
【００１３】
請求項２の発明によれば、表面層より深い部分のカーボンファイバーが表面層のカーボンファイバーの配向方向と異なる方向に配向されているので、流体配流板の強度を向上できるという効果がある。
【００１４】
請求項３の発明によれば、流路溝形成部に接するカーボンファイバーシートはカーボンファイバーの配向方向が流路溝形成部の延びる方向と平行になるように配置されので、流路溝形状を精度良く形成できるという効果がある。
【００１５】
請求項４の発明によれば、流路溝形成部に接する第１カーボンファイバーシートのカーボンファイバーの配向方向が流路溝形成部の延びる方向と平行とされ、第１カーボンファイバーシートに接する第２カーボンファイバーシートのカーボンファイバーの配向方向が流路溝形成部の延びる方向と異なる方向になるように配置されているので、流路溝形状を精度良く形成できると同時に流体配流板の強度を向上できるという効果がある。
【００１６】
請求項５の発明によれば、カーボンファイバーシートを抄紙法により成形しているので、低コストで流体配流板が製造できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明者は流路溝の形状精度が不足する原因を追究し本発明に至った。燃料電池用構成備品の流路溝の幅は通常０．５〜２ｍｍ程度であり、一方、カーボンファイバーの長さは通常３〜６ｍｍであり、流路幅より大きい。このカーボンファイバーが含む粗材からプレスにより流路溝を形成すると、流路溝を横断するカーボンファイバーは溝形状に沿って折れ曲がったり。破断したりする必要がある。カーボンファイバーは曲げ強度や破断強度が非常に高いので、溝形状に沿って変形させることが非常に難しい。これが形状精度が不足する場合が生じた原因であると考えた。そして本発明者は、粗材の、少なくとも溝形状を形成するための金型に接する部分のカーボンファイバーを流路溝の延びる方向（長手方向）と平行に配向させることによって流路溝の形状精度を向上できると考え、実験により証明した。すなわちカーボンファイバーの配向方向が流路溝の延びる方向と平行とすることによって流路溝の形状精度を向上できる。ここで、カーボンファイバーの配向方向とは、ある方向を基準として±５度以内に流体配流板中の該当部分におけるカーボンファイバーの長手方向が当該カーボンファイバーの７０質量％以上である方向である。後述する抄紙法によって製造したカーボンファイバーシートの場合、抄紙工程における水の流れ方向がカーボンファイバーの配向方向となっている。
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。ここで説明する実施形態は本発明を流路付き拡散層に適用した例で示す。図１は実施形態の拡散層を適用した燃料電池を説明する説明断面図である。図１では単セルで示してあるが、一般的には複数の単セルを積層したスタックが燃料電池として使用される。実施形態は電解質として高分子電解質膜を使用した高分子電解質型燃料電池で示しているが、これに限定されるものではない。リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池などにも使用できる。また実施形態の燃料電池では燃料として水素を含有する燃料ガスを使用し、酸化剤として空気を使用しているが、これに限定されるものではない。例えば、高分子電解質型燃料電池では燃料としては純水素以外にも天然ガスやメタノールなどの原燃料を改質した改質ガスなどのガス燃料（以下、燃料ガスと称する）やメタノールなどの液体燃料が使用できる。酸化剤としては純酸素、空気などの酸素を含有するガス（以下、酸化剤ガスと称する）などを使用できる。
【００１９】
高分子電解質膜１の一方面に酸化剤極２が当接している。高分子電解質膜１の他方面には燃料極３が当接している。高分子電解質膜１、酸化剤極２、燃料極３はホットプレスにより接合され、膜電極接合体１０を形成している。酸化剤極２は拡散層２１と触媒層２２で形成されている。触媒層２２は拡散層２１の一方面（高分子電解質膜１側）に形成されている。拡散層２１の他方面には酸化剤ガスを流すガス流路溝２３が形成されている。燃料極３は拡散層３１と触媒層３２で形成されている。触媒層３２は拡散層３１の一方面（高分子電解質膜１側）に形成されている。拡散層３１の他方面には燃料ガスを流すガス流路溝３３が形成されている。拡散層２１、３１はガス透過性を有している。
【００２０】
ガス流路溝３３に供給された燃料ガスは拡散層３１中を拡散して触媒層３２に達する。触媒層３２では式（１）の反応により燃料ガス中の水素がプロトンＨ＋と電子ｅ−に分離される。
【化１】
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【００２１】
触媒層３２で生成されたプロトンＨ＋は水分子を伴って、高分子電解質膜１中を通って酸化剤極２に向かって移動する。それと同時に、燃料極３で生成された電子ｅ−は触媒層３２、拡散層３１を通り、図示しない外部回路を介して酸化剤極２に移動する。
【００２２】
一方、酸化剤極２では、ガス流路溝２３に供給された空気が集電体でもある拡散層２１を通って、触媒層２２に到達し、空気中の酸素が外部回路を介して移動してきた電子を貰って、式（２）の反応で還元され、燃料極３から高分子電解質膜１中を通して移動してきたプロトンＨ＋と結合して水となる。これらの過程により発電が起こる。
【化２】
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【００２３】
膜電極接合体１０の外側にはセパレータ４と５が設けられている。セパレータ４は拡散層２１のガス流路溝２３が設けられている面に当接し、ガス流路溝２３を流れる酸化剤ガスをシールしている。セパレータ４のガス流路溝２３に当接している面は平面である。セパレータ５は拡散層３１のガス流路溝３３が設けられている面に当接し、ガス流路溝３３を流れる燃料ガスをシールしている。セパレータ５のガス流路溝３３に当接している面は平面である。
【００２４】
拡散層２１、３１は本発明の製造方法で製造している。以下、酸化剤ガス用の拡散層２１で説明する。図２は第１実施形態の酸化剤ガス用の拡散層２１の説明斜視図である。この図はあくまでも説明用で、ガス流路溝や拡散層の厚さなどは誇張されている。
【００２５】
拡散層２１のガス流路溝２３は図２の上下方向に直線状に延びている。このガス流路溝２３は複数設けられ、ガス流路溝２３間には凸部２４が設けられている。ガス流路溝２３の溝幅（ガス流路溝２３の長手方向に直交する方向の幅）は、限定されないが、０．５〜２ｍｍであることが望ましい。
【００２６】
拡散層２１にはカーボンファイバーが含まれている。拡散層２１中のカーボンファイバーの質量比は特に限定されないが、３０〜９９質量％含まれていることが望ましい。さらに望ましくは５０〜９０質量％、６０〜８０質量％含まれているとよい。カーボンファイバーは、平均長さ  ０．５〜２０ｍｍのものを使用することが望ましい。さらに望ましくは平均長さ１〜１０ｍｍ、３〜６ｍｍのカーボンファイバーを使用することが望ましい。使用するカーボンファイバーの平均直径は０．１〜３０μｍのものが望ましい。さらに望ましくは平均直径４〜２０μｍ、６〜  １５μｍのカーボンファイバーを使用することが望ましい。
【００２７】
拡散層２１は、特に限定されないが、抄紙法で製造することが望ましい。抄紙法にも様々な方法があるが、実施形態では、カーボンファイバーと結合材を分散した液から抄紙網を用いてシートを抄紙し、そのシートに撥水材粒子を含浸させた後、焼成して結合材を焼失させる方法で製造している。焼成時に、結合材が焼失すると同時に撥水材粒子が流動化してカーボンファイバー同士を結合しシートの強度を維持することができる。結合材としては、抄紙しやすいので木材パルプを使用している。撥水材としてはポリ４−フッ化エチレンを使用している。撥水材粒子を含浸させるときに導電性粒子を含浸させてもよい。実施形態では導電性粒子としてカーボン粒子を含浸させている。
【００２８】
図３、４は実施形態の拡散層の製造方法を説明する説明図である。図３は抄紙工程を説明する説明図であり、図４は成形工程を説明する説明図である。ここでは上記したカーボンファイバーと木材パルプを使用して抄紙したシートを用いて製造する場合について説明する。
【００２９】
図３（ａ）は、抄紙工程でカーボンファイバーを一方向に配向させて抄紙する方法の説明図である。水中にカーボンファイバーと１１木材パルプ１２を分散させた分散液を用意する。水が一方向に流れるように循環させた状態で抄紙網によりカーボンファイバー１１と木材パルプ１２をすくい抄紙する。この時、水の流れ方向Ｘにカーボンファイバー１１の長手方向が向くので、カーボンファイバー１１が一方向に配向した状態で抄紙することができる。これによりカーボンファイバーの大半（９０質量％以上）が水の流れ方向Ｘに配向したシート２０ができた。実施形態では抄紙機として円網抄紙機を使用した。円網抄紙機を使用するとカーボンファイバーが配向した抄紙に最適であるが、限定されるものではない。
【００３０】
図３（ｂ）は、撥水材粒子含浸工程の説明図である。撥水材粒子を含む含浸液を作製し、ディッピングにより上記で抄紙したシート２０に撥水材粒子（図示していない）を含浸させたのち、含浸液の分散媒を蒸発させる。
【００３１】
図３（ｃ）は、焼成工程の説明図である。木材パルプが焼失でき、大気中で撥水材粒子が軟化または溶融するが焼失しない温度で焼成する。これにより、木材パルプが焼失されると同時に、撥水材粒子（図示していない）がカーボンファイバー１１同士を結合する。こうしてカーボンファイバー１１が一方向に配向されたカーボンファイバーシート３０ができる。
【００３２】
図４（ａ）は、カーボンファイバーシートを金型に配置する様子を説明する説明図である。下型４１は、一方向に延びる凸部（流路溝形成部）４３が所定の間隔で平行に複数設けられている。隣接する凸部４３間には一方向に延びる溝部４４が形成されている。上記で製造したカーボンファイバーシート３０を３枚用意する。それぞれカーボンファイバーシート３０ａ、３０ｂ、３０ｃという。カーボンファイバーシート３０ａをカーボンファイバーの配向方向と凸部４３の延びる方向を合わせて凸部４３の表面に当接するように下型４１の上に配置する。カーボンファイバーシート３０ａの上に、そのカーボンファイバー配向方向がカーボンファイバーシート３０ａのカーボンファイバー配向方向と直交するようにカーボンファイバーシート３０ｂを配置する。さらにカーボンファイバーシート３０ｂの上に、そのカーボンファイバー配向方向がカーボンファイバーシート３０ｂのカーボンファイバー配向方向と直交するようにカーボンファイバーシート３０ｃを配置する。カーボンファイバーシート３０ｃとカーボンファイバーシート３０ａのカーボンファイバー配向方向は同じになっている。
【００３３】
図４（ｂ）は、成形開始の状態を説明する説明図である。下型４１と上型４２からなる金型によって積層配置されたカーボンファイバーシート３０ａ、３０ｂ、３０ｃを挟むようになっている。そして図４（ｃ）のようにカーボンファイバーシート３０ａ、３０ｂ、３０ｃが下型４１と上型４２によってプレスされ、拡散層２１が製造される。
【００３４】
図５は製造された拡散層２１の斜視図である。下型４１の凸部４３によって拡散層２１のガス流路溝２３が形成される。下型４１の溝部４４は拡散層２１の凸部２４に対応している。
【００３５】
こうして、カーボンファイバーの配向方向が流路溝の延びる方向に平行な拡散層が製作される。
【００３６】
以下、実施例について説明する。
【実施例１】
【００３７】
水中に木材パルプとカーボンファイバー（以下、ＣＦと称することもある）（東レ株式会社製：ＴＯ１Ｏ−００３）を分散し抄紙原料を調整した。木材パルプとカーボンファイバーの質量比は２：３である。円網抄紙機を用い、カーボンファイバーを水の流れ方向に配向させた状態で、坪量５０ｇ／ｃｍ２のＣＦ／パルプ混合紙を製造した。
【００３８】
次に、カーボンブラック（以下、ＣＢと称することもある）（キャボット社製：Ｖａｌｃａｎ  ＸＣ７２Ｒ）とポリ４−フッ化エチレン（以下、ＰＴＦＥと称することもある）（ダイキン工業株式会社製：ＰＴＦＥデスパージョンＤ１）が２：３の質量比になるように含浸液を調整し、上記で製造したＣＦ／パルプ混合紙にディッピングにより含浸した後、大気中１４０℃で１５分間乾燥し水を蒸発させた。
【００３９】
ＣＢとＰＴＦＥを含浸したＣＦ／パルプ混合紙を大気中３８０℃で１時間焼成することで、パルプ成分を焼失させ、ＰＴＦＥを溶融・焼結し、ＣＦとＣＢを結合することで、ガス透過性に優れ撥水性を有したカーボンファイバーシートを製造した。その大きさは、縦横３００ｍｍ、厚さは０．４５ｍｍである。
【００４０】
製造したカーボンファイバーシートを６枚、図４のように積層した。図４の下型４１に近い方のカーボンファイバーシートから１、２、・・・６枚目と称する。１、３、５枚目のカーボンファイバーシートのＣＦ配向方向（カーボンファイバーの配向方向）は同じで、下型４１の凸部４３の延びる方向と平行になるように積層した。２、４、６枚目のカーボンファイバーシートは、そのＣＦ配向方向が１、３、５枚目１、３、５枚目のカーボンファイバーシートのＣＦ配向方向と直交する（配向方向が９０°異なる）ように積層した。下型４１の溝部４４の溝幅は０．８ｍｍ、深さは０．６ｍｍ、長さは１５０ｍｍである。凸部４３の幅は１．０ｍｍ、高さは０．６ｍｍ、長さは１５０ｍｍである。
【００４１】
カーボンファイバーシート積層体を上型４２と下型４１で挟んでホットプレスして拡散層２１を成形した。ホットプレス条件は、２５０℃、７０ＭＰａ、保持時間３０秒である。この結果、目的の形状（外形：縦  １５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ１．８ｍｍ；ガス流路溝２３の幅１．０ｍｍ、深さ０．６ｍｍ、長さ１５０ｍｍ：凸部２４の幅０．８ｍｍ、高さ０．６ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）の拡散層２１ができた。
【実施例２】
【００４２】
坪量３００ｇ／ｃｍ２とした以外は実施例１と同様にしてカーボンファイバーシートを製造した。このカーボンファイバーシートの厚さは２．７ｍｍである。このカーボンファイバーシートを１枚用いて成形し拡散層２１を製造した。下型４１は、溝部４４の深さが０．４ｍｍである以外は、実施例１と同じ形状のものを用いた。この下型４１の上に製造したカーボンファイバーシートをカーボンファイバーの配向方向が下型４１の凸部４３が延びる方向と平行になるように配置し、実施例１と同じ条件でホットプレスした。この結果、目的の形状（ガス流路溝２３の深さ、すなわち凸部２４の高さが０．４ｍｍである以外は実施例１と同じ形状）の拡散層２１ができた。
【実施例３】
【００４３】
実施例２と同じ工程で同様のカーボンファイバーシート（坪量３００ｇ／ｃｍ２）を製造した。下型４１としては、実施例１と同じものを用いた（溝部４４の深さ０．６ｍｍ）。実施例２と同様に下型４１の凸部４３が延びる方向とカーボンファイバーの配向方向が平行になるように下型４１の上にカーボンファイバーシートを配置し、実施例１と同じ条件でホットプレスした。この結果、目的の形状（実施例１と同じ形状）の拡散層２１ができたが、ガス流路溝部２３と凸部２４の境界部分に亀裂が見られる場合があった。
【比較例１】
【００４４】
実施例１と同じ工程で同様のカーボンファイバーシート（坪量５０ｇ／ｃｍ２）を製造した。金型は実施例１と同じものを使用した。比較例１でも６枚のカーボンファイバーシートを使用した。下型４１に近い方から１、３、５枚目のカーボンファイバーシートのＣＦ配向方向（カーボンファイバーの配向方向）は同じで、下型４１の凸部４３の延びる方向と直交するように積層した。２、４、６枚目のカーボンファイバーシートは、そのＣＦ配向方向が１、３、５枚目１、３、５枚目のカーボンファイバーシートのＣＦ配向方向と直交する（配向方向が９０°異なる）ように積層した。実施例１と同じ条件でホットプレスし、拡散層２１を成形した。拡散層２１の凸部２４は、その断面形状が矩形にならず尖った形状になっていた。
【００４５】
上記した実施例、比較例によって下記の点が明らかになる。
【００４６】
（１）流路溝の少なくとも表面層のカーボンファイバーが流路溝の延びる方向と平行に配向されていることにより、プレス法で目的の形状の拡散層（流体配流板）を製造できる（実施例１〜３）。一方、流路溝の表面層のカーボンファイバーが流路溝の延びる方向と平行に配向されていないと目的の形状の流路溝が形成できない（比較例１）。
【００４７】
（２）流路溝の表面層より深い部分のカーボンファイバーが表面層のカーボンファイバーの配向方向と異なる方向に配向されている実施例１では、拡散層の厚さが厚くても問題なく拡散層を製造できる。流路溝の表面層より深い部分のカーボンファイバーが表面層のカーボンファイバーの配向方向と同じ方向に配向されていても拡散層の厚さが所定厚さより薄い場合は問題なく拡散層を製造できる（実施例２）。しかし、拡散層の厚さが所定厚さより厚い場合は亀裂が見られる場合が生じた（実施例３）。流路溝の延びる方向と異なる方向に配向されたカーボンファイバーが含まれていることにより流路溝の延びる方向と直交する方向の強度が大きくなるため、実施例１では拡散層の厚さが厚くても問題なく拡散層を製造できたと考えられる。
【００４８】
別の実施形態について説明する。本実施形態では拡散層は一般的な平板形状であり流路溝は形成されていない。流路溝はセパレータに形成されている。図６は別の実施形態のセパレータを説明する説明斜視図である。このセパレータ５０には、酸化剤ガス側の複数の流路溝５１が形成されている。流路溝５１間は複数の凸部５２によって区画されている。セパレータ５０には酸化剤ガス入口５３および酸化剤ガス出口５４が形成されている。酸化剤ガス入口５３、酸化剤ガス出口５４はセパレータ５０を貫通する貫通孔であり、燃料電池スタックが形成されたときの燃料電池スタック外部から供給された酸化剤ガスが通る酸化剤ガス供給マニホールド、酸化剤ガス排出マニホールドを形成する。酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口５３から流路溝５１に供給され、図６の下方に流れ、酸化剤ガス出口５４から排出される。図示していないが、セパレータ５０の周辺部５５には燃料ガスや冷却水の供給マニホールド、排出マニホールドとなる貫通孔が設けられている。流路溝５１の少なくとも表面層のカーボンファイバーは流路溝５１の延びる方向と平行に配向されている。  セパレータ５０の製造方法は先の実施形態と同じ方法で製造し、樹脂等を含浸することにより緻密質とされている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態の拡散層を適用した燃料電池を説明する説明断面図
【図２】第１実施形態の酸化剤ガス用の拡散層の説明斜視図
【図３】実施形態の拡散層製造の抄紙工程を説明する説明図であり、図３（ａ）は抄紙工程でカーボンファイバーを一方向に配向させて抄紙する方法の説明図、図３（ｂ）は撥水材粒子含浸工程の説明図、図３（ｃ）は焼成工程の説明図である。
【図４】実施形態の拡散層製造の成形工程を説明する説明図であり、図４（ａ）はカーボンファイバーシートを金型に配置する様子を説明する説明図、図４（ｂ）は成形開始の状態を説明する説明図、図４（ｃ）はプレス工程を説明する説明図である。
【図５】製造された拡散層の斜視図
【図６】別の実施形態のセパレータを説明する説明斜視図
【符号の説明】
【００５０】
１１…カーボンファイバー
２１、３１…拡散層（流体配流板）
２３、３３…ガス流路溝（流路溝）
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…カーボンファイバーシート
４１…下型（金型）
４２…上型（金型）
４３…凸部（流路溝形成部）
５０…セパレータ（流体配流板）
５１…流路溝
【図１】
2007172996.tif 000005
【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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