(57)【要約】【課題】電極構造体とセパレータとの間に形成されたガス通路からガスが漏れるのを確実に防止する。【解決手段】電解質膜１３を一対の電極板９，１１で挟持した電極構造体１５と、導電部１７の外周を非導電部１９で取り囲んで一体に形成した２枚のセパレータ２１，２３とでセル３を構成する。一方のセパレータの非導電部１９は透過性樹脂からなり、他方のセパレータの非導電部１９は吸収性樹脂からなる。電極構造体１５の電解質膜１３の外周に電極板９，１１より側方に延出する延出部１３ａを全周に亘って形成する。延出部１３ａは、一方の面が透過性樹脂からなる非導電部１９に、他方の面が吸収性樹脂からなる非導電部１９にそれぞれ面接触し、非導電部１９と共にレーザービームの照射により電極板９，１１を取り囲むように環状に接合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜を一対の電極板で挟持して電極構造体を形成し、導電性材を含有する樹脂材からなる導電部の外周を樹脂材からなる非導電部で取り囲んで一体に形成された２枚の燃料電池用セパレータを上記電極構造体との間にガス通路が形成されるように該電極構造体の両面側に配置して両セパレータの非導電部を互いに面接触させてなり、複数個積層されて燃料電池を構成する燃料電池用セルであって、
上記２枚のセパレータのうち、一方のセパレータの非導電部はレーザービームを透過する透過性樹脂からなり、他方のセパレータの非導電部はレーザービームを吸収する吸収性樹脂からなり、
上記電極構造体の電解質膜の外周には上記電極板より側方に延出する延出部が全周に亘って形成され、該延出部は、一方の面が上記透過性樹脂からなる非導電部に、他方の面が上記吸収性樹脂からなる非導電部にそれぞれ面接触し、上記透過性樹脂からなる非導電部及び吸収性樹脂からなる非導電部と共にレーザービームの照射により上記電極板を取り囲むように環状に接合されていることを特徴とする燃料電池用セル。
【請求項２】
電解質膜を一対の電極板で挟持して形成された２枚の電極構造体と、導電性材を含有する樹脂材からなる導電部の外周を樹脂材からなる非導電部で取り囲んで一体に形成された３枚の燃料電池用セパレータとを両者間にガス通路が形成されるように交互に配置して隣り合うセパレータの非導電部を互いに面接触させてなり、複数個積層されて燃料電池を構成する燃料電池用セルであって、
上記３枚のセパレータのうち、中央のセパレータの非導電部はレーザービームを吸収する吸収性樹脂からなり、両外側のセパレータの非導電部はレーザービームを透過する透過性樹脂からなり、
上記各電極構造体の電解質膜の外周には上記電極板より側方に延出する延出部が全周に亘って形成され、該延出部は、一方の面が上記透過性樹脂からなる非導電部に、他方の面が上記吸収性樹脂からなる非導電部にそれぞれ面接触し、上記透過性樹脂からなる非導電部及び吸収性樹脂からなる非導電部と共にレーザービームの照射により上記電極板を取り囲むように環状に接合されていることを特徴とする燃料電池用セル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料電池用セルにおいて、
電極構造体の両面側に配置された一方のセパレータにおける非導電部の接触面には凸部が、他方のセパレータにおける非導電部の接触面には凹部がそれぞれ電極板を取り囲むように全周に亘って形成され、これら凸部及び凹部は、互いに嵌合して電解質膜の延出部を挟持していることを特徴とする燃料電池用セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池用セルの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池を構成するセルにおいては、該セルを構成する電極構造体のアノード極側の電極板とセパレータとの間に形成された燃料ガス通路に、燃料ガスとして例えば水素が導入され、反対側のカソード極側の電極板とセパレータとの間に形成された酸化ガス通路に、例えば外気（空気）が導入される。この際、電極構造体とセパレータとの間からガスが漏れてしまうと燃料電池の出力低下を来たすため、両者間のシール対策が必要である。
【０００３】
そこで、一般には、セパレータに形成された凹部にシール材を嵌合し、電極構造体とセパレータとの間に上記シール材を介在させて両者間の気密性を保持している。
【０００４】
一方、特許文献１には、電極構造体の両面側に接着剤を介して２枚のセパレータを密着させた燃料電池用セルが開示されている。また、この特許文献１では、隣り合うセパレータをレーザービームの照射により接合している。
【特許文献１】特開２００５−２６２５３１号公報（段落００２４欄、００２５欄、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の前者のシール対策では、シール材が必要な分だけ部品点数が増えるとともにシール材嵌合用の凹部形成工程が必要でコストアップを招来する。
【０００６】
また、後者の特許文献１のように、電極構造体とセパレータとを接着剤で密着させるにしても、別途接着剤や接着剤塗布工程が必要となり、上記の前者と同様にコストアップを招来する。
【０００７】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電極構造体とセパレータとの間に形成されたガス通路からガスが漏れるのを確実に防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、この発明は、電極構造体を構成する電解質膜をシール対策として利用したことを特徴とする。
【０００９】
具体的には、この発明は、電解質膜を一対の電極板で挟持して電極構造体を形成し、導電性材を含有する樹脂材からなる導電部の外周を樹脂材からなる非導電部で取り囲んで一体に形成された２枚の燃料電池用セパレータを上記電極構造体との間にガス通路が形成されるように該電極構造体の両面側に配置して両セパレータの非導電部を互いに面接触させてなり、複数個積層されて燃料電池を構成する燃料電池用セルを対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記２枚のセパレータのうち、一方のセパレータの非導電部はレーザービームを透過する透過性樹脂からなり、他方のセパレータの非導電部はレーザービームを吸収する吸収性樹脂からなり、上記電極構造体の電解質膜の外周には上記電極板より側方に延出する延出部が全周に亘って形成され、該延出部は、一方の面が上記透過性樹脂からなる非導電部に、他方の面が上記吸収性樹脂からなる非導電部にそれぞれ面接触し、上記透過性樹脂からなる非導電部及び吸収性樹脂からなる非導電部と共にレーザービームの照射により上記電極板を取り囲むように環状に接合されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、電解質膜を一対の電極板で挟持して形成された２枚の電極構造体と、導電性材を含有する樹脂材からなる導電部の外周を樹脂材からなる非導電部で取り囲んで一体に形成された３枚の燃料電池用セパレータとを両者間にガス通路が形成されるように交互に配置して隣り合うセパレータの非導電部を互いに面接触させてなり、複数個積層されて燃料電池を構成する燃料電池用セルであって、上記３枚のセパレータのうち、中央のセパレータの非導電部はレーザービームを吸収する吸収性樹脂からなり、両外側のセパレータの非導電部はレーザービームを透過する透過性樹脂からなり、上記各電極構造体の電解質膜の外周には上記電極板より側方に延出する延出部が全周に亘って形成され、該延出部は、一方の面が上記透過性樹脂からなる非導電部に、他方の面が上記吸収性樹脂からなる非導電部にそれぞれ面接触し、上記透過性樹脂からなる非導電部及び吸収性樹脂からなる非導電部と共にレーザービームの照射により上記電極板を取り囲むように環状に接合されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、電極構造体の両面側に配置された一方のセパレータにおける非導電部の接触面には凸部が、他方のセパレータにおける非導電部の接触面には凹部がそれぞれ電極板を取り囲むように全周に亘って形成され、これら凸部及び凹部は、互いに嵌合して電解質膜の延出部を挟持していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、電極構造体の延出部と、レーザービームの照射により電極構造体の全周に亘って接合された接合部とによってセパレータ間が遮られているので、一方のガス通路から導入されたガスが電極構造体とセパレータとの間を経て電極構造体の外周側に移行しても、このガスは、他方のガス通路に侵入せず、セパレータ間のシール性を確保することができる。
【００１４】
さらに、レーザービームによるセパレータ接合手段をセパレータ間のシール手段としても利用しているので、シール材や接着剤によるシール対策が不要で、コストアップを招来することなく簡単にセパレータ間のシール性を確保することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果を奏することができることに加え、中央のセパレータをその両側の電極構造体のセパレータとして共用しているので、各電極構造体の両側にセパレータをそれぞれ２枚配置した場合に比べてセパレータの数が減少し、コスト削減を図ることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、一方のセパレータの凸部と他方のセパレータの凹部とを電解質膜の延出部を挟んだ状態で嵌合させ、当該箇所をレーザービームによる照射で一体に接合しているので、セパレータ間のシール性をより確実に確保することができるとともに、セパレータ同士が正規の位置に位置決めされ、セルの組付作業を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、燃料電池１の一部を示す断面図である。該燃料電池１は、この発明の実施形態１に係る燃料電池用セル３（図２参照）を複数個直列に積層して構成されている。該セル３は燃料電池１の働きの基本的な一単位であり、１個では電力が小さいので実用的な電力を得るため、上記のようにセル３を複数個積層して燃料電池１を構成している。
【００１９】
上記セル３は、図３（ｂ）に示すように、一対の電極板、つまりアノード極側電極板９（＝燃料極）とカソード極側電極板１１（＝空気極）とで電解質膜１３を挟持して形成された電極構造体１５を備え、該電極構造体１５の電解質膜１３の外周には上記電極板９，１１より側方に延出する延出部１３ａが、図４（ｃ），（ｄ）にも示すように、全周に亘って形成されている。
【００２０】
また、上記電極構造体１５の両面側には、２枚の該セパレータである、略矩形のアノード極側セパレータ２１と略矩形のカソード極側セパレータ２３（図４に展開図で示す）とが配置されている。該セパレータ２１，２３は、セル３間を電気的に接続し、燃料ガスとしての例えば水素と酸化ガスとしての例えば酸素とを隔離する役割を有する。
【００２１】
上記セパレータは、略中央部を占め、上記電極板９，１１に対応する領域に設けられ導電性材を含有する樹脂材からなる略矩形の導電部１７と、該導電部１７の外周を取り囲んで一体に形成され樹脂材からなる非導電部１９とで構成されている。
【００２２】
図４（ａ）に上記アノード極側セパレータ２１、図４（ｂ）にカソード極側セパレータ２３の展開平面図を示し、図４（ａ）の２１ａはアノード極側セパレータ２１の冷却面であり、後述する冷却液用通路４９が形成される面である。２１ｂはアノード極側セパレータ２１の発電面であり、アノード極側電極板９に接する側の面である。図４（ｂ）の２３ａはカソード極側セパレータ２３の冷却面であり、後述する冷却液用通路４９が形成される面である。２３ｂはカソード極側セパレータ２３の発電面であり、カソード極側電極板１１に接する側の面である。
【００２３】
上記アノード極側セパレータ２１の非導電部１９及びカソード極側セパレータ２３の非導電部１９には、燃料電池に燃料ガス（水素）を導入する第１開口部２７と、該第１開口部２７の略対角線上に燃料ガス（水素）が排出される第１排出部２９が形成されており、上記第１開口部２７の隣に、酸化ガス（酸素）を導入する第２開口部３１が形成されており、第１排出部２９の隣に酸化ガス（酸素）が排出される第２排出部３３が形成されている。また、３５は、電極での反応熱を除去する冷却液を導入するための冷却液用開口部であり対向側に冷却液用排出部３７が形成されている。さらに、３８は、ボルト挿通孔であり、セル３が積層されることによって該セル３の積層方向に連通するようになっている。
【００２４】
図２（ａ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図であり、図２（ｂ）は、図４（ｂ）のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【００２５】
上記アノード極側セパレータ２１の導電部１７には、発電面２１ｂに溝部４１が形成されてアノード極側電極板９との間に燃料ガス通路４３が形成されるようになっている。該燃料ガス通路４３と上記第１開口部２７と間には、該第１開口部２７及び燃料ガス通路４３に連通する燃料ガス連絡通路４５及び燃料ガストンネル通路４７並びに燃料ガス連絡通路４８が形成されている。
【００２６】
さらに、導電部１７の冷却面２１ａには冷却液用開口部３５に連通する冷却液用通路４９を形成する溝部５１が形成されており、セル３が積層されると、セル３間に冷却液用通路４９が形成されるようになっている（図１（ａ）参照）。さらに、最も外周に形成された溝部５１ａには、シール材５３が環状に取り付けられている。同様に、第１開口部２７、第１排出部２９、第２開口部３１、第２排出部３３の外周にも溝部５４ａが形成されて、シール材５３が環状に取り付けられている。
【００２７】
同じく、上記カソード極側セパレータ２３の導電部１７には、発電面２３ｂに溝部５５が形成されてカソード極側電極板１１との間に酸化ガス通路５７が形成されるようになっている。該酸化ガス通路５７と上記第２開口部３１と間には、該第２開口部３１及び酸化ガス通路５７に連通する酸化ガス連絡通路５９及び酸化ガストンネル通路６１並びに酸化ガス連絡通路６２が形成されている。
【００２８】
さらに、導電部１７の冷却面２３ａには冷却液用開口部３５に連通する冷却液用通路４９を形成する溝部５１が形成されており、セル３が積層されると、セル３間に冷却液用通路４９が形成されるようになっている（図１（ｂ）参照）。さらに、最も外周に形成された溝部５１ａには、シール材５３が環状に取り付けられている。同様に、第１開口部２７、第１排出部２９、第２開口部３１、第２排出部３３の外周にも溝部５４ａが形成されて、シール材５３が環状に取り付けられている。
【００２９】
上記アノード極側セパレータ２１の非導電部１９はレーザービームを透過する透過性樹脂からなり、上記カソード極側セパレータ２３の非導電部１９はレーザービームを吸収する吸収性樹脂からなっている。
【００３０】
上記導電部１７を構成する樹脂材に含有される導電性材としては、例えば、導電性のカーボン同素体、貴金属及びそのメッキ体、チタンなどの耐酸性金属などを用いることができる。具体的には、ガラス状カーボン、グラファイト、黒鉛、金、銀、白金、チタン、ステンレス、樹脂やシリカ、チタニヤなどの金属酸化物の表面に金メッキしたもの等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、導電性材の種類は、１種類または２種類以上にすることができる。中でも、導電性のカーボン同素体が好ましい。
【００３１】
上記非導電部１９を構成する樹脂材のうち、透過性樹脂は、熱可塑性樹脂を使用し、レーザービームに対して所定以上の透過率を有するものであれば特に限定されない。上記透過性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ＡＳＢ樹脂、ＰＰＯ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）樹脂、ＰＥＳ樹脂、スチレン系共重合体樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリスルフォン（ＰＳＦ）樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。中でも、ポリプロピレン樹脂が好ましい。なお、必要に応じて、ガラス繊維、カーボン繊維等の補強繊維や着色材を添加したものを用いてもよい。非導電部１９を構成する樹脂材の種類は、１種類または２種類以上にすることができる。また、非導電部１９を構成する樹脂材には、必要に応じて、安定剤、離形剤、難燃剤を含有させることができる。
【００３２】
上記非導電部１９を構成する樹脂材のうち、吸収性樹脂は、熱可塑性樹脂を使用し、レーザービームを透過させずに吸収しうるものであれば特に限定されない。上記吸収性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ＡＳＢ樹脂、ＰＰＯ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）樹脂、ＰＥＳ樹脂、スチレン系共重合体樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリスルフォン（ＰＳＦ）樹脂、液晶ポリマー、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。中でも、ポリプロピレン樹脂が好ましい。また、上記材料にカーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを挙げることができる。なお、必要に応じて、ガラス繊維やカーボン繊維等の補強繊維を添加したものを用いてもよい。非導電部１９を構成する樹脂材の種類は、１種類または２種類以上にすることができる。また、非導電部１９を構成する樹脂材には、必要に応じて、安定剤、離形剤、難燃剤を含有させることができる。
【００３３】
そして、図２に示すように、上記電極構造体１５の両側に、すなわち、電極構造体１５のアノード極側電極板９側にはアノード極側セパレータ２１の発電面２１ｂ側が、カソード極側電極板１１側にはカソード極側セパレータ２３の発電面２３ｂ側が、それぞれ配置されて両セパレータ２１，２３の非導電部１９を互いに面接触させて、上記延出部１３ａは、一方の面が上記アノード極側セパレータ２１の非導電部１９に、他方の面が上記カソード極側セパレータ２３の非導電部１９にそれぞれ面接触し、これら上記アノード極側セパレータ２１の非導電部１９、延出部１３ａ、上記カソード極側セパレータ２３の非導電部１９を積層した状態で、アノード極側セパレータ２１の透過性樹脂からなる非導電部１９側からカソード極側セパレータ２３の吸収性樹脂からなる非導電部１９に向けてレーザービーム（図示せず）を照射して樹脂を溶融させて、上記延出部１３ａをアノード極側セパレータ２１の非導電部１９及びカソード極側セパレータ２３の非導電部１９と共に上記電極板９，１１を取り囲むように環状に接合して、これら電極構造体１５とセパレータ２１，２３とでセル３を構成している。２５は上記レーザービームの照射により樹脂が溶融してできた接合部である。同様に、第１開口部２７、第１排出部２９、第２開口部３１、第２排出部３３の外周にレーザービームを照射してセパレータ２１，２３間を接合することにより、セパレータ２１，２３間の接触面からガスが漏れるのを防止することができる。２６は上記レーザービームの照射により樹脂が溶融してできた接合部である。よってセパレータ２１，２３間にシール材を用いることなく、ガスの漏れを防止することができる。加えて、組付を容易に行うことができる。
【００３４】
上記のように構成されたセル３を、図１に示すように、上記シール材５３を隣り合うセパレータに圧接して密着させてセパレータ２１，２３間をシールして、第１開口部２７、第１排出部２９、第２開口部３１、第２排出部３３からガスが漏れるのを防し、冷却液用開口部３５、冷却液用排出部３７、冷却液用通路４９から冷却液が漏れるのを防止するとともに、上記セル３の積層方向に連通したボルト挿通孔３８（図４参照）にボルト（図示せず）を挿通して上記セル３を積層して燃料電池１を構成する。
【００３５】
上記第１開口部２７は、セル３が積層されることによって燃料ガスマニホールド５を上記セル３の積層方向に連通して形成している（図１（ａ））。さらに、上記第１開口部２７は、燃料ガス連絡通路４５、燃料ガストンネル通路４７及び燃料ガス通路４３に連通しており、該燃料ガス通路４３は第１排出部２９に燃料ガス連絡通路４２及び燃料ガストンネル通路４４並びに燃料ガス連絡通路４６で連通している。
【００３６】
同様に、上記第２開口部３１は、セル３が積層されることによって酸化ガスマニホールド７を上記セル３の積層方向に連通して形成している（図１（ｂ））。さらに、上記第２開口部３１は、酸化ガス連絡通路５９、及び酸化ガストンネル通路６１並びに酸化ガス連絡通路６２で酸化ガス通路５７に連通しており、該酸化ガス通路５７は酸化ガス連絡通路６３及び酸化ガストンネル通路６４並びに酸化ガス連絡通路６５で第２排出部３３に連通している。
【００３７】
加えて、上記該第１開口部２７、第２開口部３１以外にも、第１排出部２９、第２排出部３３、冷却液用開口部３５、冷却液用排出部３７は、上記セル３の積層方向に連通してそれぞれ流通路（マニホールド）を形成している。
【００３８】
上記のように、セル３を複数個積層して構成された燃料電池１は、第１開口部２７から水素が燃料ガス連絡通路４５及び燃料ガストンネル通路４７並びに燃料ガス連絡通路４８によって燃料ガス通路４３を通ってアノード極側電極板９に供給されると、電極反応によって水素原子から電子が解放されて水素イオンになり、上記電解質膜１３はイオンしか通さないという性質を持っているため、切り離された電子は外部回路（図示せず）を通ってカソード極側電極板１１に移動し、水素イオンは、電解質膜１３を通ってカソード極側電極板１１に移動する。一方、上記第２開口部３１から酸素が酸化ガス連絡通路５９及び酸化ガストンネル通路６１並びに酸化ガス連絡通路６２によって酸化ガス通路５７を通ってカソード極側電極板１１に供給され、この酸素と上記水素イオンと、外部から外部回路を通って移動してきた電子とが反応して水になり、上記外部通路を通って移動する電子が電流を構成している。
【００３９】
したがって、上記実施形態によれば、電極構造体１５の延出部１３ａと、レーザービームの照射により電極構造体１５の全周に亘って接合された接合部２５とによってセパレータ２１，２３間が遮られているので、一方のガス通路から導入されたガスが電極構造体１５とセパレータ２１，２３との間を経て電極構造体１５の外周側に移行しても、他方のガス通路に侵入せず、セパレータ２１，２３間のシール性を確保することができる。
【００４０】
さらに、レーザービームによるセパレータ接合手段をセパレータ２１，２３間のシール手段としても利用しているので、シール材や接着剤によるシール対策が不要で、コストアップを招来することなく簡単にセパレータ２１，２３間のシール性を確保することができる。
【００４１】
（実施形態２）
図５は、この発明の実施形態２に係るセル６５を示す断面図である。該セル６５は、３枚のセパレータと２枚の電極構造体１５とが交互に配置されて構成されている。両外側のセパレータのうち、図５で最も上に位置するセパレータはアノード極側セパレータ２１であり、中央のセパレータ６７の導電部１７は両面が発電面を有し、該中央のセパレータ６７の図５で上側の面、すなわち、上記アノード極側セパレータ２１とで電極構造体１５を挟持している発電面側は、カソード極側セパレータ２３の発電面２３ｂ側と同じ構造になっており、この発電面側には溝部５５が形成されて、カソード極側電極板１１との間に酸化ガス通路５７が形成されるようになっている。該酸化ガス通路５７と上記第２開口部３１と間には、該第２開口部３１及び酸化ガス通路５７に連通する酸化ガス連絡通路（図示せず）及び酸化ガストンネル通路（図示せず）並びに酸化ガス連絡通路（図示せず）で酸化ガス通路５７に連通している。
【００４２】
一方、中央のセパレータの図５で下側の面は、アノード極側セパレータ２１の発電面２１ｂ側と同じ構造になっており、この発電面側には溝部４１が形成されて、アノード極側電極板９との間に燃料ガス通路４３が形成されるようになっている。該燃料ガス通路４３と上記第１開口部２７と間には、該第１開口部２７及び燃料ガス通路４３に連通する燃料ガス連絡通路４５及び燃料ガストンネル通路４７並びに燃料ガス連絡通路４８が形成されている。両外側のセパレータのうち、図５で最も下に位置するセパレータはカソード極側セパレータ２３である。
【００４３】
さらに、上記３枚のセパレータのうち、中央のセパレータ６７の非導電部１９はレーザービームを吸収する吸収性樹脂からなり、両外側（図５で最も上と下に位置する）のセパレータ２１，２３の非導電部１９はレーザービームを透過する透過性樹脂からなり、これらを積層した状態で、両外側のセパレータ２１，２３の非導電部１９側から中央のセパレータ６７の非導電部１９に向けてレーザービームを照射して、上記延出部１３ａをセパレータ２１，２３の非導電部１９と共に上記電極板９，１１を取り囲むように環状に接合して、これら電極構造体１５とセパレータ２１，２３とでセル６５を構成している。同様に、第１開口部２７、第１排出部２９、第２開口部３１、第２排出部３３の外周にレーザービームを照射して接合することにより、セパレータ２１，２３間の接触面からガスが漏れるのを防止することができる。よって３枚のセパレータ２１，６７，２３間にシール材を用いることなく、ガスの漏れを防止することができる。加えて、組付を容易に行うことができる。それ以外は上記実施形態１と同様に構成されているので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
したがって上記実施形態２によれば、実施形態１と同様の効果を奏することができることに加え、中央のセパレータ６７をその両側の電極構造体１５のセパレータとして共用しているので各電極構造体１５の両側にセパレータをそれぞれ２枚配置した場合に比べてセパレータの数が減少し、コスト削減を図ることができる。
【００４５】
（実施形態３）
図６は、この発明の実施形態３に係るセル３を示す断面図である。
【００４６】
電極構造体１５の両面側に配置されたアノード極側セパレータ２１の非導電部１９における接触面には凹部６９が、カソード極側セパレータ２３の非導電部１９における接触面には凸部７１がそれぞれ電極板９，１１を取り囲むように全周に亘って形成され、これら凹部６９及び凸部７１は、互いに嵌合して電解質膜１３の延出部１３ａを挟持している。
【００４７】
したがって上記実施形態３によれば、実施形態１と同様の効果を奏することができるとともに、アノード極側セパレータ２１の凹部６９とカソード極側セパレータ２３の凸部７１とを電解質膜１３の延出部１３ａを挟んだ状態で嵌合させ、当該箇所をレーザービームによる照射で一体に接合しているので、セパレータ２１，２３間のシール性をより確実に確保することができるとともに、セパレータ２１，２３同士が正規の位置に位置決めされ、セル３の組付作業を簡単に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
この発明は、燃料電池用セルについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態１に係る燃料電池の一部を示す断面図である。
【図２】（ａ）は図４のＡ−Ａ線に相当する断面図、（ｂ）は図４のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【図３】（ａ）はセパレータの断面図、（ｂ）は電極構造体の断面図である。
【図４】（ａ）はアノード極側セパレータの両面を示す展開図、（ｂ）はカソード極側セパレータの両面を示す展開図、（ｃ）は電極構造体の平面図、（ｄ）は電極構造体の側面図である。
【図５】実施形態２に係るセルの断面図である。
【図６】実施形態３に係るセルの断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      燃料電池
３      セル
９      アノード極側電極板
１１      カソード極側電極板
１３      電解質膜
１３ａ    延出部
１５      電極構造体
１７      導電部
１９      非導電部
２１      アノード極側セパレータ
２３      カソード極側セパレータ
４３      燃料ガス通路
５７      酸化ガス通路
【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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