(57)【要約】【課題】組立時にシール溝からシール部材が脱落するのを防止する。【解決手段】固体高分子電解質膜１と電極２との接合体である電解質膜・電極接合体と、その両側に配置された一対のセパレータ４と、セパレータ４に形成された媒体流通溝７，８を流れる反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するシール部材５とを具備し、シール部材５を収納するシール溝４ａをセパレータ４に形成した固体高分子型燃料電池において、固体高分子型燃料電池の組立時にシール溝４ａからシール部材５が脱落するのを防止するシール固定部位５ａをシール部材５に形成した。詳細には、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時にはシール固定部位５ａが弾性変形せしめられ、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられている時には、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａがシール溝４ａの側面を押圧し、シール溝４ａからのシール部材５の脱落を防止する。【選択図】図１
2007026908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜・電極接合体と、前記電解質膜・電極接合体の両側に配置された一対のセパレータと、前記セパレータに形成された媒体流通溝を流れる反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシール部材とを具備し、前記シール部材を収納するためのシール部材収納溝を前記セパレータに形成した固体高分子型燃料電池において、固体高分子型燃料電池の組立時に前記シール部材収納溝から前記シール部材が脱落するのを防止するための突起部を前記シール部材に形成したことを特徴とする固体高分子型燃料電池。
【請求項２】
電解質膜・電極接合体と、前記電解質膜・電極接合体の両側に配置された一対のセパレータと、前記セパレータに形成された媒体流通溝を流れる反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシール部材とを具備し、前記シール部材を収納するためのシール部材収納溝を前記セパレータに形成した固体高分子型燃料電池において、前記シール部材に突起部を形成し、前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時には前記突起部が弾性変形せしめられ、前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた前記突起部が前記シール部材収納溝の側面を押圧することにより、前記シール部材収納溝からの前記シール部材の脱落を防止することを特徴とする固体高分子型燃料電池。
【請求項３】
前記突起部を前記シール部材の外周側に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項４】
前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時に、前記突起部の先端が前記シール部材収納溝の底側に弾性変形せしめられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項５】
前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時に、前記突起部が前記シール部材収納溝の幅方向に圧縮せしめられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項６】
前記シール部材収納溝の内周側の側面の一部にノッチ部を形成し、前記ノッチ部と嵌合可能なリップ部を前記シール部材に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項７】
前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時に、前記突起部の先端が前記シール部材収納溝の入口側に弾性変形せしめられることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項８】
前記突起部の根元部分の厚さを前記突起部の先端部分の厚さよりも小さく設定したことを特徴とする請求項５に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項９】
前記突起部を「Ｖ」形状または「Ｕ」形状に形成したことを特徴とする請求項５に記載の固体高分子型燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子型燃料電池に関し、特には、組立時にシール部材収納溝からシール部材が脱落するのを防止することができる固体高分子型燃料電池に関する。
【０００２】
詳細には、本発明は、燃料電池セル内部の複数の反応ガスおよび冷却水が互いに混合したり、燃料電池セル外部に漏洩したりするのを防止するためのシール部材の組立性を向上させると共に、シール部材収納溝からのシール部材の脱落等に伴う不具合を防止し、安定して運転を行うことができる固体高分子型燃料電池発電装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来から知られている固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）は、電解質に高分子膜を用いる燃料電池であり、出力密度が高い、電池寿命が長い等の優れた特徴を有している。
【０００４】
図９は従来の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。図９に示すように、従来の固体高分子型燃料電池では、固体高分子電解質膜１の両主面に電極２が熱圧着せしめられ、電解質膜・電極接合体が形成されている。更に、電解質膜・電極接合体と、一対の集電体３とが、一対のセパレータ４によって狭持せしめられ、単セルが構成されている。また、セパレータ４の内面には、反応ガスを流すためのガス流通溝７が形成されている。詳細には、アノード側のセパレータ４のガス流通溝７には水素を含む燃料ガスが供給され、カソード側のセパレータ４のガス流通溝７には酸素を含む酸化剤ガスが供給される。
【０００５】
更に、セパレータ４の外面には、冷却水流通溝８が形成されている。この冷却水流通溝８に冷却水を流すことにより、発電に伴って発生する熱が除去され、単セルが所定の運転温度に維持される。また、セパレータ４および固体高分子電解質膜１の上部および下部には、２種類の反応ガスおよび冷却水のそれぞれのために専用のマニホールド６が形成されている。このマニホールド６は、燃料電池積層体を構成する複数の単セルに連通しており、反応ガスおよび冷却水のそれぞれは、専用の入口側マニホールドから出口側マニホールドへとセパレータ４のガス流通溝７あるいは冷却水流通溝８を流れる。
【０００６】
また、図９において、５は例えばフッ素ゴムからなるＯリング状のシール部材を示している。このシール部材５は、セパレータ４で狭持された単セルにおいて、電極２に達した反応ガスが外部へ漏洩してしまうこと、および、マニホールド６を流れる反応ガスあるいは冷却水が外部へ漏洩してしまうことを防止する役割を果たしている。
【０００７】
すなわち、図９に示した従来の固体高分子型燃料電池では、固体高分子電解質膜１とセパレータ４との間にＯリング状のシール部材５が配置され、セパレータ４によって固体高分子電解質膜１およびシール部材５が加圧されて狭持されている。それにより、電極２に達した反応ガスが外部へ漏洩してしまうこと、および、マニホールド６を流れる反応ガスあるいは冷却水が外部へ漏洩してしまうことが防止されている。
【０００８】
ところが、図９に示した従来の固体高分子型燃料電池では、シール部材５が、セパレータ４にも固体高分子電解質膜１にも固定されていないため、セルの組立時に、シール部材５が位置ずれしてしまうおそれがある。
【０００９】
特に、固体高分子電解質膜１の厚さが３０〜５０μｍと極めて薄く、その剛性も小さいため、シール部材５が及ぼす応力によって、固体高分子電解質膜１が変形してしまうおそれがある。また、固体高分子電解質膜１の両面のシール部材５の位置にずれがある場合には、固体高分子電解質膜１とシール部材５とが加圧されて狭持される時に、その位置ずれが増大してしまうおそれがある。
【００１０】
このように、シール部材５の組み込み位置にずれが生じると、シール機能が不完全となり、反応ガスや冷却水の漏洩が生じてしまうおそれがある。
【００１１】
シール部材５の位置ずれの発生を防止するために、シール部材５をセパレータ５または固体高分子電解質膜１の所定の位置に予め接着した後、固体高分子電解質膜１およびシール部材５をセパレータ６によって加圧狭持する方法が考えられるが、この方法を採ると、組立工数が増加し、製作コストが高くなってしまう。
【００１２】
また、Ｏリング状のシール部材５を収納するための例えば矩形のシール部材収納溝（図示せず）をセパレータに形成し、シール部材５をシール部材収納溝に密着させて装着することにより、シール部材５を位置決めする方法も考えられる。ところが、この方法では、固体高分子電解質膜１およびシール部材５がセパレータ６によって加圧狭持される時に、弾性変形するＯリング状のシール部材５の逃げ場が矩形のシール部材収容溝内に十分に確保されていないために、必要な締付力が増大してしまい、それに伴って、締付のための構造部材が大型化してしまう。
【００１３】
また、固体高分子電解質膜１およびシール部材がセパレータ６によって加圧狭持される時に固体高分子電解質膜１が変形してしまうのを抑制するために、シール部材を図９に示したようにＯリング状に形成するのではなく、シール部材のうちの、シール部材収納溝側（つまり、セパレータ側）の部分をリップ状に形成し、固体高分子電解質膜１の側の部分を矩形に形成する方法が考えられる。ところが、この方法では、リップ状のシール部材を矩形のシール部材収納溝内に固定するのが困難であり、シール部材が位置ずれしてしまうおそれがある。シール部材が位置ずれすると、固体高分子電解質膜１にシワが発生してしまうおそれがある。
【００１４】
図１０は他の従来の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。図１０に示すように、他の従来の固体高分子型燃料電池では、電解質膜・電極接合体（ＭＥＡ）の中心部に、枠状の保護シートに支持された固体高分子電解質膜が配置されている。集電およびガスを拡散する役割を有する拡散層に触媒層が形成され、電極が構成されている。この電極が固体高分子電解質膜の両側に接合せしめられ、電解質膜・電極接合体（ＭＥＡ）が構成されている。
【００１５】
更に、ガス流通路が形成されたセパレータによって電解質膜・電極接合体（ＭＥＡ）が狭持せしめられ、電池単セルが構成されている。セパレータは、燃料ガス（水素）と酸化剤ガス（酸素）とを分離すると共に、ガスおよび冷却水を供給する流路を有し、燃料電池で発電した電気を外部へ伝導する役割を有している。セパレータの材料としては、炭素複合材料が一般的に用いられるが、カーボン板からの機械加工の他にモールド成形による加工も採用されている。セパレータの成形方法の例としては、例えばモールド成形法、射出成形法などがある。
【００１６】
セルのガスシールは、セル端部のセパレータと保護シートとの間に配置されたシールパッキン（シール部材）によって行われる。図１１は図１０に示したセパレータを図１０の右側または左側から見た図である。図１１に示すように、シールパッキンは、異なる種類の流体が混合してしまうのを防止すると共に、燃料ガス、酸化剤ガスおよび冷却水がセルの外部へ漏洩してしまうのを防止するために、燃料ガスマニホールド、酸化剤ガスマニホールドの周囲に配置されている。
【００１７】
図１０および図１１に示すように、この従来の固体高分子型燃料電池では、Ｏリング状のシールパッキン（シール部材）を所定の位置に固定するために、断面形状が矩形のシール部材収納溝（シールパッキン溝）がセパレータに形成されている。詳細には、この従来の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）がシール部材収納溝に収納された後に、電解質膜・電極接合体（ＭＥＡ）がセパレータによって狭持せしめられ、単セルが構成されている。また、この従来の固体高分子型燃料電池では、Ｏリング状のシールパッキン（シール部材）が、例えばフッ素ゴムによって成形されているが、他の従来の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）の材料として、例えばエチレンプロピレンゴムなどが用いられ、シールパッキン（シール部材）の断面形状が、図１０に示した例のようにＯリング状ではなく、例えば矩形に形成されている。
【００１８】
図１０および図１１に示した従来の固体高分子型燃料電池では、図１０に示した単セルを複数個積層することにより、燃料電池スタックが構成され、発電が行われる。図１２は従来の固体高分子型燃料電池の燃料電池スタックの模式図である。
【００１９】
図１２に示すように、従来の固体高分子型燃料電池の燃料電池スタックは、複数の単セルを積層することにより構成され、積層された複数の単セルの両端には、直流電流を取り出すための集電板が配置され、集電板の外側には、集電板および燃料電池スタックを構造体（枠体）から電気的に絶縁するための絶縁板が配置されている。更に、絶縁板の外側には締め付け板が配置され、締め付け板の外側には、締め付け板を一定の加圧力で押圧するためのコイルばねが配置されている。コイルばねの外側には端板が配置され、それらがスタッドによって一体化せしめられている。
【００２０】
図１０〜図１２に示した従来の固体高分子型燃料電池では、セパレータと電解質膜・電極接合体（ＭＥＡ）の拡散層との間、隣り合うセル間などの積層部品間の接触抵抗を低減して電気的な抵抗ロスを少なくするために、燃料電池スタックが一定の締め付け圧で押圧されている。この締め付け圧により、シールパッキン（シール部材）も同時に圧縮せしめられ、気密構造が維持されている。
【００２１】
図１０〜図１２に示した従来の固体高分子型燃料電池では、上述したように、シールパッキン（シール部材）がシール部材収納溝に収納された後に、電解質膜・電極接合体（ＭＥＡ）がセパレータによって狭持せしめられ、単セルが形成される。次いで、多数の単セルが積層されて、燃料電池スタックが形成される。この積層組立の作業は、図１０および図１２に示したように単セルが垂直に立てられた状態では困難なため、実際には、左右いずれかの締め付け板を下側にした状態で、複数の単セルが積層せしめられる。
【００２２】
図１３は従来の固体高分子型燃料電池の積層組立作業を説明するための図である。図１３に示すように、従来の固体高分子型燃料電池では、燃料電池スタックの積層組立作業中に、下向きに開口しているシール部材収納溝からシールパッキン（シール部材）が自重によって脱落し、所定の位置からずれてしまうおそれがあった。Ｏリング状のシールパッキン（シール部材）の直径よりもシール部材収納溝の幅を小さくし、Ｏリング状のシールパッキン（シール部材）をシール部材収納溝内に圧入して組み立てる方法も考えられるが、もしそのように構成すると、燃料電池スタックの締め付け時に、圧縮せしめられたＯリング状のシールパッキン（シール部材）がシール部材収納溝の幅方向に広がるように変形する。その結果、圧縮変形せしめられたＯリング状のシールパッキン（シール部材）が、シール部材収納溝部に空隙無く充満した場合には、パッキン反力が増大して、電解質膜に物理的損傷を与えるおそれがある。
【００２３】
つまり、Ｏリング状のシールパッキン（シール部材）が用いられている図１０〜図１３に示した従来の固体高分子型燃料電池では、燃料電池スタックの締め付け時に圧縮変形せしめられたＯリング状のシールパッキン（シール部材）によるパッキン反力を低減するために、圧縮後のシールパッキン容積よりもシール部材収納溝の容積を大きくしていた。
【００２４】
同様に、燃料電池スタックの締め付け時に圧縮変形せしめられたシール部材による電解質膜の物理的損傷を回避するために、圧縮変形せしめられたシール部材を逃がすための空間が設けられた燃料電池が知られている。この種の燃料電池の例としては、例えば特開２００２−１４１０８２号公報に記載されたものがある。特開２００２−１４１０８２号公報に記載された燃料電池のシール部材には、コア部分の他に、シール部材収納溝の幅方向に突出した突出部が形成されている。更に、燃料電池スタックの締め付け時に圧縮変形せしめられたシール部材を逃がすための空間として、突出部の根元部分に切欠部が形成されている。
【００２５】
ところが、特開２００２−１４１０８２号公報に記載された燃料電池では、突出部の先端が、シール部材収納溝の側面に接触せしめられるか、あるいは、近接せしめられているものの、シール部材がシール部材収納溝内に圧入せしめられるように構成されていない。そのため、特開２００２−１４１０８２号公報に記載された燃料電池では、図９に示したようにシール部材収納溝が下向きに開口せしめられるようにして複数の単セルが積層組立せしめられる場合に、シール部材収納溝からシール部材が脱落してしまい、シール部材が位置ずれしてしまうおそれがある。
【００２６】
複数の単セルの積層組立時にシール部材収納溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを回避するために、接着剤によってシールパッキン（シール部材）をセパレータに固定する方法が考えられる。
【００２７】
接着剤が用いられる方法では、接着剤の溶出成分が触媒を被毒するおそれがあるとともに、陽イオン溶出の場合には、電解質膜のプロトン導電性が低下して、膜抵抗が増大する問題が生じてしまう。
【００２８】
【特許文献１】特開２００２−１４１０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
前記問題点に鑑み、本発明は、組立時にシール部材収納溝からシール部材が脱落するのを防止することができる固体高分子型燃料電池を提供することを目的とする。
【００３０】
換言すれば、本発明は、反応ガスまたは冷却水の漏洩を生じるおそれがなく、かつ、組立作業の容易な固体高分子型燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
請求項１に記載の発明によれば、電解質膜・電極接合体と、前記電解質膜・電極接合体の両側に配置された一対のセパレータと、前記セパレータに形成された媒体流通溝を流れる反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシール部材とを具備し、前記シール部材を収納するためのシール部材収納溝を前記セパレータに形成した固体高分子型燃料電池において、固体高分子型燃料電池の組立時に前記シール部材収納溝から前記シール部材が脱落するのを防止するための突起部を前記シール部材に形成したことを特徴とする固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、電解質膜・電極接合体と、前記電解質膜・電極接合体の両側に配置された一対のセパレータと、前記セパレータに形成された媒体流通溝を流れる反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシール部材とを具備し、前記シール部材を収納するためのシール部材収納溝を前記セパレータに形成した固体高分子型燃料電池において、前記シール部材に突起部を形成し、前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時には前記突起部が弾性変形せしめられ、前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた前記突起部が前記シール部材収納溝の側面を押圧することにより、前記シール部材収納溝からの前記シール部材の脱落を防止することを特徴とする固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、前記突起部を前記シール部材の外周側に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時に、前記突起部の先端が前記シール部材収納溝の底側に弾性変形せしめられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３５】
請求項５に記載の発明によれば、前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時に、前記突起部が前記シール部材収納溝の幅方向に圧縮せしめられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３６】
請求項６に記載の発明によれば、前記シール部材収納溝の内周側の側面の一部にノッチ部を形成し、前記ノッチ部と嵌合可能なリップ部を前記シール部材に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３７】
請求項７に記載の発明によれば、前記シール部材が前記シール部材収納溝に取り付けられる時に、前記突起部の先端が前記シール部材収納溝の入口側に弾性変形せしめられることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３８】
請求項８に記載の発明によれば、前記突起部の根元部分の厚さを前記突起部の先端部分の厚さよりも小さく設定したことを特徴とする請求項５に記載の固体高分子型燃料電池が提供される。
【００３９】
請求項９に記載の発明によれば、前記突起部を「Ｖ」形状または「Ｕ」形状に形成したことを特徴とする請求項５に記載の固体高分子型燃料電池が提供される。
【発明の効果】
【００４０】
請求項１に記載の固体高分子型燃料電池では、固体高分子型燃料電池の組立時にシール部材収納溝からシール部材が脱落するのを防止するための突起部がシール部材に形成されている。そのため、組立時にシール部材収納溝からシール部材が脱落するのを防止することができる。
【００４１】
好ましくは、請求項１に記載の固体高分子型燃料電池では、突起部の他にシールリップがシール部材に形成されている。更に、シールリップが形成されている部分の厚さよりも突起部の厚さが小さく設定されている。また、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時には突起部が例えば「く」形状に弾性変形せしめられ、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた突起部がシール部材収納溝の側面を押圧することにより、シール部材がシール部材収納溝から脱落することが防止される。
【００４２】
更に、好ましくは、請求項１に記載の固体高分子型燃料電池では、突起部の厚さがシール部材収納溝の深さよりも小さく設定されている。つまり、弾性変形せしめられた突起部を収納するためのバッファ空間がシール部材収納溝内に確保されている。
【００４３】
請求項２に記載の固体高分子型燃料電池では、シール部材に突起部が形成され、突起部を含めたシール部材全体の幅がシール部材収納溝の幅よりも大きく設定されている。詳細には、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時には突起部が弾性変形せしめられ、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた突起部によってシール部材収納溝の側面が押圧せしめられる。そのため、組立時にシール部材収納溝からシール部材が脱落するのを防止することができる。
【００４４】
請求項３に記載の固体高分子型燃料電池では、突起部が、シール部材の外周側に配置され、シール部材の内周側には配置されていない。換言すれば、突起部が、シールリップを隔てて電極の反対側にのみ配置されている。つまり、弾性変形せしめられた突起部の押圧力によってシールリップがシール部材収納溝の一方の側面に突き当てられて位置決めされている。そのため、コア部分（シールリップ）の両側に突出部（突起部）が形成されている特開２００２−１４１０８２号公報に記載された燃料電池よりも正確にシールリップ（コア部分）を位置決めすることができる。
【００４５】
請求項４に記載の固体高分子型燃料電池では、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に、突起部の先端がシール部材収納溝の底側に弾性変形せしめられる。そのため、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に突起部の先端がシール部材収納溝の入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、突起部の先端がシール部材収納溝の側面から外れてしまうおそれを低減することができる。
【００４６】
請求項５に記載の固体高分子型燃料電池では、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に、突起部がシール部材収納溝の幅方向に圧縮せしめられる。そのため、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に突起部の先端がシール部材収納溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、弾性変形せしめられた突起部がシール部材収納溝の側面を押圧する力を増大させることができる。つまり、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に突起部の先端がシール部材収納溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、シール部材がシール部材収納溝から脱落してしまうおそれを低減することができる。
【００４７】
請求項６に記載の固体高分子型燃料電池では、シール部材収納溝の内周側の側面の一部にノッチ部が形成され、そのノッチ部と嵌合可能なリップ部がシール部材に形成されている。詳細には、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時には、シール部材のリップ部がシール部材収納溝のノッチ部と嵌合せしめられ、それにより、シール部材がシール部材収納溝に適正に装着されたことを確認することができる。つまり、シール部材収納溝に対するシール部材の装着性を向上させることができる。
【００４８】
請求項７に記載の固体高分子型燃料電池では、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に、突起部の先端がシール部材収納溝の入口側（開口側）に弾性変形せしめられる。そのため、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられている時に、シール部材の突起部の先端が突っ張り部材として機能することにより、シール部材収納溝からシール部材が脱落するのを防止することができる。
【００４９】
請求項８に記載の固体高分子型燃料電池では、突起部の根元部分の厚さが突起部の先端部分の厚さよりも小さく設定されている。そのため、突起部の根元部分の厚さが突起部の先端部分の厚さと同程度に大きく設定されている場合よりも、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に突起部をシール部材収納溝の幅方向に圧縮させるのに要する力を低減することができる。つまり、突起部の根元部分の厚さが突起部の先端部分の厚さと同程度に大きく設定されている場合よりも、シール部材収納溝に対するシール部材の取り付けを容易にすることができる。
【００５０】
請求項９に記載の固体高分子型燃料電池では、突起部が「Ｖ」形状または「Ｕ」形状に形成されている。詳細には、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に、突起部が湾曲部（「Ｖ」または「Ｕ」の最下点）において屈曲せしめられる。そのため、突起部が「−」形状に形成されている場合、つまり、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に突起部が屈曲せしめられない場合よりも、シール部材がシール部材収納溝に取り付けられる時に突起部をシール部材収納溝の幅方向に圧縮させるのに要する力を低減することができる。つまり、突起部が「−」形状に形成されている場合よりも、シール部材収納溝に対するシール部材の取り付けを容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。図１に示すように、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固体高分子電解質膜１の両主面に電極２が熱圧着せしめられ、電解質膜・電極接合体が形成されている。更に、電解質膜・電極接合体と、一対の集電体３とが、一対のセパレータ４によって狭持せしめられ、単セルが構成されている。また、セパレータ４の内面には、反応ガスを流すためのガス流通溝７が形成されている。詳細には、アノード側のセパレータ４のガス流通溝７には水素を含む燃料ガスが供給され、カソード側のセパレータ４のガス流通溝７には酸素を含む酸化剤ガスが供給される。
【００５２】
更に、セパレータ４の外面には、冷却水流通溝（図示せず）が形成されている。この冷却水流通溝（図示せず）に冷却水を流すことにより、発電に伴って発生する熱が除去され、単セルが所定の運転温度に維持される。また、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池においても、図９に示した従来の固体高分子型燃料電池と同様に、２種類の反応ガスおよび冷却水のそれぞれのために専用のマニホールド（図示せず）が形成されている。このマニホールド（図示せず）は、燃料電池積層体を構成する複数の単セルに連通しており、反応ガスおよび冷却水のそれぞれは、専用の入口側マニホールドから出口側マニホールドへとセパレータ４のガス流通溝７あるいは冷却水流通溝（図示せず）を流れる。
【００５３】
また、図１において、５は例えばフッ素ゴムからなるシール部材を示している。このシール部材５は、セパレータ４で狭持された単セルにおいて、電極２に達した反応ガスが外部へ漏洩してしまうこと、および、マニホールド（図示せず）を流れる反応ガスあるいは冷却水が外部へ漏洩してしまうことを防止する役割を果たしている。
【００５４】
すなわち、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、図９に示した従来の固体高分子型燃料電池と同様に、固体高分子電解質膜１とセパレータ４との間にシール部材５が配置され、セパレータ４によって固体高分子電解質膜１およびシール部材５が加圧されて狭持されている。それにより、電極２に達した反応ガスが外部へ漏洩してしまうこと、および、マニホールド（図示せず）を流れる反応ガスあるいは冷却水が外部へ漏洩してしまうことが防止されている。
【００５５】
更に、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシールリップ５ｂの他に、固体高分子型燃料電池の組立時にシール溝４ａからシール部材５が脱落するのを防止するためのシール固定部位５ａが、シール部材５に形成されている。
【００５６】
詳細には、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時には、シール固定部位５ａが弾性変形せしめられ、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられている時には、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａがその反発力によってシール溝４ａの側面を押圧することにより、シール部材５がシール溝４ａから脱落してしまうことが防止されている。
【００５７】
また、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールリップ５ｂが形成されている部分の厚さよりもシール固定部位５ａの厚さが小さく設定されている。更に、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時にはシール固定部位５ａが概略「く」形状に弾性変形せしめられ、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられている時には、概略「く」形状に弾性変形せしめられたシール固定部位５ａがシール溝４ａの側面を押圧することにより、シール部材５がシール溝４ａから脱落してしまうことが防止されている。
【００５８】
また、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール固定部位５ａの厚さがシール溝４ａの深さよりも小さく設定されている。つまり、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａを収納するためのバッファ空間がシール溝４ａ内に確保されている。
【００５９】
更に、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール固定部位５ａが、シール部材５の外周側に配置され、シール部材５の内周側には配置されていない。換言すれば、シール固定部位５ａが、シールリップ５ｂを隔てて電極２の反対側にのみ配置されている。つまり、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａの押圧力によってシールリップ５ｂがシール溝４ａの一方の側面（図１の左側の側面）に突き当てられて位置決めされている。そのため、コア部分（シールリップ）の両側に突出部（突起部）が形成されている特開２００２−１４１０８２号公報に記載された燃料電池よりも正確にシールリップ（コア部分）を位置決めすることができる。
【００６０】
また、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時に、シール固定部位５ａの先端がシール溝４ａの底側に弾性変形せしめられる。そのため、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時にシール固定部位５ａの先端がシール溝４ａの入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、シール固定部位５ａの先端がシール溝４ａの側面から外れてしまうおそれを低減することができる。
【００６１】
更に、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、電解質膜・電極接合体および集電体３を狭持するセパレータ４を所定圧力まで加圧してシール部材５を圧縮した場合も、シール溝４ａがシール固定部位５ａの圧縮ガイドとして働くため、ずれを微小に抑えることができ、シール部材５の位置ずれを防止することができる。
【００６２】
また、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、接着剤を用いることなくシール部材５をセパレータ４に固定することができる。更に、シール部材５をセパレータ４に装着した状態でのハンドリングが容易となるため、組立作業工程を簡略化し、短縮化することができる。一方、燃料電池セルが加圧され、シール部材５に加圧力が加わった場合には、シール部材５が接着剤によって固定されていないため、シール部材５の圧縮変形が阻害されることはない。そのため、固体高分子電解質膜１のずれまたは変形を抑制することができ、反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止することができる。
【００６３】
更に、第１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール固定部位５ａの先端が、７５〜９０°のエッジ形状に形成されている。また、シール溝４ａの断面形状が矩形とされ、シール溝４ａの側面が底面に対して垂直に形成されている。そのため、シール固定部位５ａが「く」形状に弾性変形せしめられてシール部材５がシール溝４ａに取り付けられると、シール固定部位５ａのエッジ形状の先端がシール溝４ａの側面に接触する。その結果、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａの反発力により、シール部材５がシール溝４ａに対して密着固定される。詳細には、シール固定部位５ａが弾性変形せしめられてシール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時には、シール固定部位５ａの先端がシール溝４ａの側面に接触しながらシール部材５がシール溝４ａの底面側に移動せしめられ、シール部材５がシール溝４ａ内に収納される。
【００６４】
セパレータ４が樹脂含有カーボンの型成形によって形成され、シール溝４ａの側面に型の抜き勾配が生じている第２の実施形態の固体高分子型燃料電池においても、７５〜９０°のエッジ形状に形成されているシール固定部位５ａの先端により、シール溝４ａに対してシール固定部位５ａを固定可能である。詳細には、セパレータ４のシール溝４ａの抜き勾配に応じて、シール固定部位５ａの先端に成型セパレータの抜き勾配に応じた７５〜９０°の傾斜を設けることにより、シール部材５の収納性が改善される。
【００６５】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の固体高分子型燃料電池は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の固体高分子型燃料電池と同様に構成されている。従って、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池によれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の固体高分子型燃料電池と同様の効果を奏することができる。
【００６６】
図２は第３の実施形態の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。図２において、図１に示した参照番号と同一の参照番号は、図１に示した部品または部分と同一の部品または部分を示している。図２に示すように、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池では、反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシールリップ５ｂの他に、固体高分子型燃料電池の組立時にシール溝４ａからシール部材５が脱落するのを防止するためのシール固定部位５ａが、シール部材５に形成されている。
【００６７】
詳細には、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時には、シール固定部位５ａが弾性変形せしめられ、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられている時には、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａがその反発力によってシール溝４ａの側面を押圧することにより、シール部材５がシール溝４ａから脱落してしまうことが防止されている。
【００６８】
また、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールリップ５ｂが形成されている部分の厚さよりもシール固定部位５ａの厚さが小さく設定されている。更に、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時に、シール固定部位５ａがシール溝４ａの幅方向に圧縮せしめられる。そのため、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時にシール固定部位５ａの先端がシール溝４ａの底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａがシール溝４ａの側面を押圧する力を増大させることができる。つまり、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時にシール固定部位５ａの先端がシール溝４ａの底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、シール部材５がシール溝４ａから脱落してしまうおそれを低減することができる。
【００６９】
また、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール固定部位５ａの厚さｔがシール溝４ａの深さｄよりも小さく設定されている。つまり、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａを収納するためのバッファ空間４ｂがシール溝４ａ内に確保されている。詳細には、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール固定部位５ａの厚さｔがシール溝４ａの深さｄの２５％〜７５％に設定されている。シール部材５のシール固定部位５ａを圧縮した場合には、燃料電池セルの加圧方向（図２の上下方向）とは垂直の図２の左右方向にシール固定部位５ａが圧縮変形するが、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池では、圧縮変形せしめられたシール固定部位５ａが逃げるためのバッファ空間４ｂが確保されているため、シール溝４ａ内の空間が密閉状態になるのに伴って、シール反力が急増してしまうのを回避することができる。
【００７０】
更に、第３の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール固定部位５ａが、シール部材５の外周側に配置され、シール部材５の内周側には配置されていない。換言すれば、シール固定部位５ａが、シールリップ５ｂを隔てて電極２の反対側にのみ配置されている。つまり、弾性変形せしめられたシール固定部位５ａの押圧力によってシールリップ５ｂがシール溝４ａの一方の側面（図２の左側の側面）に突き当てられて位置決めされている。そのため、コア部分（シールリップ）の両側に突出部（突起部）が形成されている特開２００２−１４１０８２号公報に記載された燃料電池よりも正確にシールリップ（コア部分）を位置決めすることができる。
【００７１】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の固体高分子型燃料電池では、上述した第１または第３の実施形態の固体高分子型燃料電池に対して後述する改良が加えられている。従って、第４の実施形態の固体高分子型燃料電池によれば、上述した第１または第３の実施形態の固体高分子型燃料電池と同様の効果を奏することができる。
【００７２】
図３は第４の実施形態の固体高分子型燃料電池のセパレータ４およびシール部材５の斜視図である。図３において、図１に示した参照番号と同一の参照番号は、図１に示した部品または部分と同一の部品または部分を示している。図３に示すように、第４の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール溝４ａの内周側の側面の一部に固定ノッチ４ｃが形成され、その固定ノッチ４ｃと嵌合可能な固定リップ５ｃがシール部材５に形成されている。詳細には、シール部材５がシール溝４ａに取り付けられる時には、シール部材５の固定リップ５ｃがシール溝４ａの固定ノッチ４ｃと嵌合せしめられ、それにより、シール部材５がシール溝４ａに適正に装着されたことを確認することができる。つまり、シール溝４ａに対するシール部材５の装着性を向上させることができる。換言すれば、シール部材５をシール溝４ａに装着する場合の面内の位置決めが容易となり、シール部材５の装着性を更に改善することができる。
【００７３】
第１から第４の実施形態の固体高分子型燃料電池によれば、接着層をセパレータ４に設けることなく、シール部材５を装着、位置決めすることが可能となり、シール部材５の装着性および燃料電池セルのハンドリング性を改善することができる。また、シール部材５の圧縮変形による膨張分を吸収するバッファ空間４ｂをシール溝４ａ内に確保できるため、シール反力の増大を防止でき、低い面圧で長期間反応ガスおよび冷却水のシール性を良好に保つことができる。
【００７４】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の第５の実施形態について説明する。図４は第５の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。図４に示すように、第５の実施形態の固体高分子型燃料電池では、反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシールリップの他に、固体高分子型燃料電池の組立時にセパレータのシール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止するための固定用突起が、シールパッキン（シール部材）に形成されている。
【００７５】
詳細には、第５の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられる時には、固定用突起が弾性変形せしめられ、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた固定用突起がその反発力によってシール溝の側面を押圧することにより、シールパッキン（シール部材）がシール溝から脱落してしまうことが防止されている。
【００７６】
また、第５の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起の厚さがシール溝の深さよりも小さく設定されている。つまり、弾性変形せしめられた固定用突起を収納するためのバッファ空間がシール溝内に確保されている。
【００７７】
更に、第５の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールリップが形成されている部分の厚さよりも固定用突起の厚さが小さく設定されている。また、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に、固定用突起がシール溝の幅方向に圧縮せしめられる。そのため、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起の先端がシール溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、弾性変形せしめられた固定用突起がシール溝の側面を押圧する力を増大させることができる。つまり、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起の先端がシール溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、シールパッキン（シール部材）がシール溝から脱落してしまうおそれを低減することができる。
【００７８】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の第６の実施形態について説明する。図５は第６の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。図５に示すように、第６の実施形態の固体高分子型燃料電池では、反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシールリップの他に、固体高分子型燃料電池の組立時にセパレータのシール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止するための固定用突起が、シールパッキン（シール部材）に形成されている。
【００７９】
詳細には、第６の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられる時には、固定用突起が弾性変形せしめられ、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた固定用突起がその反発力によってシール溝の側面を押圧することにより、シールパッキン（シール部材）がシール溝から脱落してしまうことが防止されている。
【００８０】
また、第６の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起の厚さがシール溝の深さよりも小さく設定されている。つまり、弾性変形せしめられた固定用突起を収納するためのバッファ空間がシール溝内に確保されている。
【００８１】
更に、第６の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に、固定用突起の先端がシール溝の入口側（開口側）に弾性変形せしめられる。そのため、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられている時に、シールパッキン（シール部材）の固定用突起の先端が突っ張り部材として機能することにより、シール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止することができる。
【００８２】
換言すれば、第６の実施形態の固体高分子型燃料電池では、セパレータに収納されたシールパッキン（シール部材）の固定用突起が、収納時（取り付け時）の摩擦抵抗により、表面側（シール溝の入口側）に湾曲しながらシール溝の側面に弾性接触している。シールパッキン（シール部材）が自重によって脱落しそうになると、固定用突起が更に圧縮されることになるため、脱落に対する抵抗力が増大し、それにより、シール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止することができる。
【００８３】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の第７の実施形態について説明する。図６は第７の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。図６に示すように、第７の実施形態の固体高分子型燃料電池では、反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシールリップの他に、固体高分子型燃料電池の組立時にセパレータのシール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止するための固定用突起が、シールパッキン（シール部材）に形成されている。
【００８４】
詳細には、第７の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられる時には、固定用突起が弾性変形せしめられ、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた固定用突起がその反発力によってシール溝の側面を押圧することにより、シールパッキン（シール部材）がシール溝から脱落してしまうことが防止されている。
【００８５】
また、第７の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起の厚さがシール溝の深さよりも小さく設定されている。つまり、弾性変形せしめられた固定用突起を収納するためのバッファ空間がシール溝内に確保されている。
【００８６】
更に、第７の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールリップが形成されている部分の厚さよりも固定用突起の厚さが小さく設定されている。また、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に、固定用突起がシール溝の幅方向に圧縮せしめられる。そのため、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起の先端がシール溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、弾性変形せしめられた固定用突起がシール溝の側面を押圧する力を増大させることができる。つまり、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起の先端がシール溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、シールパッキン（シール部材）がシール溝から脱落してしまうおそれを低減することができる。
【００８７】
更に、第７の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起の根元部分の厚さが固定用突起の先端部分の厚さよりも小さく設定されている。そのため、固定用突起の根元部分の厚さが固定用突起の先端部分の厚さと同程度に大きく設定されている場合よりも、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起をシール溝の幅方向に圧縮させるのに要する力を低減することができる。つまり、固定用突起の根元部分の厚さが固定用突起の先端部分の厚さと同程度に大きく設定されている場合よりも、シール溝に対するシールパッキン（シール部材）の取り付けを容易にすることができる。
【００８８】
換言すれば、第７の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）が自重によって脱落しそうになると、固定用突起の先端部分の広い接触面の上部で圧縮力が増大し、それにより、シール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止することができる。
【００８９】
以下、本発明の固体高分子型燃料電池の第８の実施形態について説明する。図７は第８の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。図７に示すように、第８の実施形態の固体高分子型燃料電池では、反応ガスまたは冷却水の漏洩を防止するためのシールリップの他に、固体高分子型燃料電池の組立時にセパレータのシール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止するための固定用突起が、シールパッキン（シール部材）に形成されている。
【００９０】
詳細には、第８の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられる時には、固定用突起が弾性変形せしめられ、シールパッキン（シール部材）がセパレータのシール溝に取り付けられている時には、弾性変形せしめられた固定用突起がその反発力によってシール溝の側面を押圧することにより、シールパッキン（シール部材）がシール溝から脱落してしまうことが防止されている。
【００９１】
また、第８の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起の厚さがシール溝の深さよりも小さく設定されている。つまり、弾性変形せしめられた固定用突起を収納するためのバッファ空間がシール溝内に確保されている。
【００９２】
更に、第８の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールリップが形成されている部分の厚さよりも固定用突起の厚さが小さく設定されている。また、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に、固定用突起がシール溝の幅方向に圧縮せしめられる。そのため、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起の先端がシール溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、弾性変形せしめられた固定用突起がシール溝の側面を押圧する力を増大させることができる。つまり、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起の先端がシール溝の底側または入口側（開口側）に弾性変形せしめられる場合よりも、シールパッキン（シール部材）がシール溝から脱落してしまうおそれを低減することができる。
【００９３】
更に、第８の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起が「Ｖ」形状または「Ｕ」形状に形成されている。詳細には、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に、固定用突起が湾曲部（「Ｖ」または「Ｕ」の最下点）において屈曲せしめられる。そのため、固定用突起が「−」形状に形成されている図４に示した場合、つまり、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起が屈曲せしめられない場合よりも、シールパッキン（シール部材）がシール溝に取り付けられる時に固定用突起をシール溝の幅方向に圧縮させるのに要する力を低減することができる。つまり、固定用突起が「−」形状に形成されている図４に示した場合よりも、シール溝に対するシールパッキン（シール部材）の取り付けを容易にすることができる。
【００９４】
換言すれば、第８の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）の固定用突起が「Ｖ」形状または「Ｕ」形状に成形されているため、固定用突起をシール溝の幅方向に容易に圧縮させることができる。それゆえ、シールパッキン（シール部材）およびシール溝の寸法公差を大きく設定することができ、生産性を向上させることができる。
【００９５】
図８は第９の実施形態の固体高分子型燃料電池の固定用突起を説明するための図である。第５から第８の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起がシールパッキン（シール部材）の全長にわたって連続的に形成されているが、図８に示すように、第９の実施形態の固体高分子型燃料電池では、固定用突起をシールパッキン（シール部材）の全長にわたって断続的に形成する、つまり、固定用突起が存在しない部分を設けることも可能である。第９の実施形態の固体高分子型燃料電池によれば、材料費を節約することができ、コストを抑制することができる。
【００９６】
また、第５から第９の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シール部材の内周側および外周側の両方に固定用突起が設けられているが、第１０の実施形態の固体高分子型燃料電池では、代わりに、シール部材の内周側および外周側のいずれか一方のみに固定用突起を設けることも可能である。
【００９７】
更に、第５から第１０の実施形態の固体高分子型燃料電池では、シールパッキン（シール部材）のシールリップの断面形状がＯリング状に形成されているが、第１１の実施形態の固体高分子型燃料電池では、代わりに、シールパッキン（シール部材）のシールリップの断面形状を例えば矩形、台形、三角形などのＯリング状以外の形状に形成することも可能である。
【００９８】
第５から第１１の実施形態の固体高分子型燃料電池によれば、シール溝の側面と接触する弾性的な固定用突起の反力により、シール溝からシールパッキン（シール部材）が脱落するのを防止することができる。また、シール溝の側面と固定用突起との接触方法を工夫することにより、シールパッキン（シール部材）の脱落防止の効果を更に向上させることができる。そのため、余分な工程を追加することなく組立ミスを防止することができ、低価格で信頼性の高い固体高分子型燃料電池を提供することができる。
【００９９】
第１２の実施形態では、上述した第１から第１１の実施形態を適宜組合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施形態の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。
【図２】第３の実施形態の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。
【図３】第４の実施形態の固体高分子型燃料電池のセパレータ４およびシール部材５の斜視図である。
【図４】第５の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。
【図５】第６の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。
【図６】第７の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。
【図７】第８の実施形態の固体高分子型燃料電池のシール構造の拡大図である。
【図８】第９の実施形態の固体高分子型燃料電池の固定用突起を説明するための図である。
【図９】従来の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。
【図１０】他の従来の固体高分子型燃料電池の基本構成例を模式的に示した分解断面図である。
【図１１】図１０に示したセパレータを図１０の右側または左側から見た図である。
【図１２】従来の固体高分子型燃料電池の燃料電池スタックの模式図である。
【図１３】従来の固体高分子型燃料電池の積層組立作業を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１    固体高分子電解質膜
２    電極
３    集電体
４    セパレータ
４ａ  シール溝
４ｂ  バッファ空間
４ｃ  固定ノッチ
５    シール部材
５ａ  シール固定部位
５ｂ  シールリップ
５ｃ  固定リップ
６    マニホールド
７    ガス流通溝
８    冷却水流通溝
【図１】
2007026908.tif 000003
【図２】
2007026908.tif 000004
【図３】
2007026908.tif 000005
【図４】
2007026908.tif 000006
【図５】
2007026908.tif 000007
【図６】
2007026908.tif 000008
【図７】
2007026908.tif 000009
【図８】
2007026908.tif 000010
【図９】
2007026908.tif 000011
【図１０】
2007026908.tif 000012
【図１１】
2007026908.tif 000013
【図１２】
2007026908.tif 000014
【図１３】
2007026908.tif 000015