(57)【要約】【課題】ガス通路の外縁を電極板の形状に対応させて形成する場合でも、発電性能の高い燃料電池を形成することが可能な電極板を提供する。【解決手段】アノード電極板２２０・カソード電極板２３０は、燃料電池の電解質膜の表面に接合される電極板である。アノード電極板２２０・カソード電極板２３０は、隣り合う２つの直角Ｔ１，Ｔ２をなす３つの辺２７０，２７１，２７２と、２つの直角Ｔ１，Ｔ２に挟まれる辺２７０に対向する対辺４００とにより外周が構成される。対辺４００は、平面視で点対称であり、３つの辺２７０，２７１，２７２のいずれにも平行ではない線分４０２を有する。また、対辺４００は、複数の線分４０１，４０２，４０３で近似したときに、隣接する２つの線分４０１・４０２，４０２・４０３のなす角度θ１，θ２が、９０度よりも大きく、２７０度よりも小さい。【選択図】図４
2012230845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の電解質膜の表面に接合される電極板であって、
隣り合う２つの直角をなす３つの辺と、前記２つの直角に挟まれる辺に対向する対辺とにより外周が構成され、
前記対辺は、
前記電極板を平面視したときに、点対称であり、
前記３つの辺のいずれにも平行ではない部分を有し、
該対辺を複数の線分で近似したときに、隣接する２つの線分のなす角度が、９０度よりも大きく、２７０度よりも小さいことを特徴とする燃料電池の電極板。
【請求項２】
前記対辺は、前記隣接する２つの線分のなす角度が、１３５度よりも大きく、２２５度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の電極板。
【請求項３】
前記対辺は、前記隣接する２つの線分のなす角度が、１５０度よりも大きく、２１０度よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池の電極板。
【請求項４】
前記２つの直角に挟まれる辺を第１軸とし、該２つの直角に挟まれる辺と直交する辺を第２軸とする座標系で前記対辺上の座標値を求めたときに、前記対辺は、前記第２軸方向の座標の最大値と、前記第２軸方向の座標の最小値との差分が、１ミリメートル以上、１０ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池の電極板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子形燃料電池やリン酸形燃料電池で使用される電極板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な用途で、固体高分子形燃料電池やリン酸形燃料電池が使用されている。これら燃料電池は、複数の燃料電池セルが積層されたものであり、各燃料電池セルは、膜電極接合体をセパレータで挟み込んだ構造を有する。
【０００３】
膜電極接合体は、電解質膜の一方・他方の表面にアノード電極板・カソード電極板が積層された構造を有する。アノード電極板・カソード電極板は、触媒層とガス拡散層とから構成され、触媒層が電解質膜側に位置するように、電解質膜の表面に積層される。
【０００４】
膜電極接合体を挟み込む２つのセパレータのうち、一方は、燃料ガス（水素を含むガス）が流れるガス通路を構成して、該ガス通路がアノード電極板に対向するように配置される。他方のセパレータは、酸化剤ガス（空気等の酸素を含むガス）が流れるガス通路を構成して、該ガス通路がカソード電極板に対向するように配置される。
【０００５】
上述の燃料電池では、例えば、アノード電極板同士又はカソード電極板同士が電解質膜に積層されたり、アノード電極板・カソード電極板が表裏を誤って電解質膜に積層されるなど、電極板の積層に誤りがある場合には、所定の電圧特性が得られない。この問題を防止するため、特許文献１〜４には、アノード電極板やカソード電極板に、積層の誤りを発見するためのマーキングを形成することが開示される。
【０００６】
特許文献１では、アノード電極板・カソード電極板の一辺を直角に折れ曲がる階段状に設けることで、マーキングが形成される。アノード電極板・カソード電極板は、長方形の電極材料を、中心を通過する折れ線に沿って切断することで形成される。マーキングとなる辺は、切断の軌跡により構成される。
【０００７】
また特許文献２〜４では、アノード電極板・カソード電極板の隅を直線状に切り欠くことで、マーキングが形成される。アノード電極板・カソード電極板は、長方形の電極材料を、中心を通過する直線に沿って切断した後、各分割片の隅を切り欠くことで形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１７９２２１号公報
【特許文献２】特開２００３−３３１８５１号公報
【特許文献３】特開平７−１８３０３３号公報
【特許文献４】特開２００２−３６７６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで特許文献１では、電極板の形状に対応させて、ガス通路の外縁を形成する場合、ガス通路の外縁に、電極板の辺に対向する位置で直角部が形成されて、ガスを円滑に流す通路を構成することが困難になる。この困難さから、ガス通路が、直角部でガスの滞留を生じさせるものになった場合、電極板の全体にガスを均一に供給できず、燃料電池の発電性能が低下する。また、直角部が形成された状態で、ガスの滞留の生じないガス通路を構成する場合には、ガス通路の構造が複雑になる。
【００１０】
また、直角部を生じさせないことを目的として、例えば、ガス通路の外縁を電極板よりも小さな矩形状にすることが考えられる。しかしながら、このようにする場合には、電極板に、ガス通路に対面しない部分（以下、非対面部）が生じる。非対面部にはガスを供給できないため、非対面部は発電反応を生じない部分となる。よって、電極材料の無駄が生じる。
【００１１】
また特許文献２〜４では、電極材料の分割片の隅を直線状に切り欠いて、マーキングを形成するため、電極材料の歩留りが低い。
【００１２】
また特許文献２〜４は、電極材料を分割した後、各分割片の隅を切り欠く工程が別途必要とされる。このため、アノード電極板・カソード電極板の製造に長い時間を要し、燃料電池の製造時間の短縮を図ることが困難である。
【００１３】
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、ガス通路の外縁を電極板の形状に対応させて形成する場合でも、発電性能の高い燃料電池を形成することが可能な電極板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】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る電極板は、
燃料電池の電解質膜の表面に接合される電極板であって、
隣り合う２つの直角をなす３つの辺と、前記２つの直角に挟まれる辺に対向する対辺とにより外周が構成され、
前記対辺は、
前記電極板を平面視したときに、点対称であり、
前記３つの辺のいずれにも平行ではない部分を有し、
該対辺を複数の線分で近似したときに、隣接する２つの線分のなす角度が、９０度よりも大きく、２７０度よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、前記対辺は、前記隣接する２つの線分のなす角度が、１３５度よりも大きく、２２５度よりも小さいことを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記対辺は、前記隣接する２つの線分のなす角度が、１５０度よりも大きく、２１０度よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
好ましくは、前記２つの直角に挟まれる辺を第１軸とし、該２つの直角に挟まれる辺と直交する辺を第２軸とする座標系で前記対辺上の座標値を求めたときに、前記対辺は、前記第２軸方向の座標の最大値と、前記第２軸方向の座標の最小値との差分が、１ミリメートル以上、１０ミリメートル以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電極板は、対称な凹凸を生じる辺を有するものになり、該辺を積層の誤りを発見するためのマーキングとして用いることができる。そして上記凹凸を生じる辺は、直角部が無く、緩やかに傾きが変化するものになる。よって、ガス通路の外縁を、電極板の形状に対応させて形成する場合でも、ガスが滞留せず、ガスが円滑に流れるガス通路を、単純な構造で形成できる。これにより、電極板にガスを均一に供給して、電極板の全体で発電反応を生じさせることができる。このため、発電性能の高い燃料電池を形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池セルを示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る膜電極接合体を示す概略図であり、（Ａ）は膜電極接合体を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側から見た膜電極接合体を示す側面図、（Ｃ）は（Ａ）の下側から見た膜電極接合体を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電極板を示す概略図であり、（Ａ）は電極板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側から見た電極板を示す側面図、（Ｃ）は（Ａ）の下側から見た電極板を示す側面図である。
【図４】図３の電極板を拡大して示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るセパレータを示す概略図である。
【図６】図３の電極板を製造するために使用する電極材料を示す概略図であり、（Ａ）は電極材料を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側から見た電極材料を示す側面図、（Ｃ）は（Ａ）の下側から見た電極材料を示す側面図である。
【図７】図６の電極材料を用いて図３の電極板を製造する工程を示す図である。
【図８】図７の電極材料を拡大して示す平面図である。
【図９】本発明の電極板の変形例を示す概略図であり、（Ａ）は電極板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側から見た電極板を示す側面図、（Ｃ）は（Ａ）の下側から見た電極板を示す側面図である。
【図１０】図９の電極板を拡大して示す平面図である。
【図１１】電極材料を用いて図９の電極板を製造する工程を示す図である。
【図１２】図１１の電極材料を拡大して示す平面図である。
【図１３】本発明の電極板の変形例を示す概略図であり、（Ａ）は電極板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側から見た電極板を示す側面図、（Ｃ）は（Ａ）の下側から見た電極板を示す側面図である。
【図１４】図１３の電極板を拡大して示す平面図である。
【図１５】電極材料を用いて図１３の電極板を製造する工程を示す図である。
【図１６】図１５の電極材料を拡大して示す平面図である。
【図１７】本発明の電極板の変形例を示す概略図であり、（Ａ）は電極板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側から見た電極板を示す側面図、（Ｃ）は（Ａ）の下側から見た電極板を示す側面図である。
【図１８】図１７の電極板を拡大して示す平面図である。
【図１９】図１７の電極板の辺を拡大して示す平面図である。
【図２０】電極材料を用いて図１７の電極板を製造する工程を示す図である。
【図２１】図２０の電極材料を拡大して示す平面図である。
【図２２】本発明の電極板の変形例を拡大して示す平面図である。
【図２３】図２２の電極板を製造するために使用する電極材料を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る電極板は、固体高分子形燃料電池を製造するために使用される。該固体高分子形燃料電池は、図１に示す燃料電池セル１００が複数積層された構造を有する。各燃料電池セル１００は、膜電極接合体２００を、２つのセパレータ３００Ａ，３００Ｂで挟み込んだ構造を有する。
【００２２】
図２に示すように、膜電極接合体２００は、電解質膜２１０と、上記電極板としてのアノード電極板２２０・カソード電極板２３０とを備える。電解質膜２１０は、例えば水素イオンを選択的に輸送する高分子電解質膜から構成される。電解質膜２１０は、アノード電極板２２０・カソード電極板２３０よりも大きなサイズに形成され、アノード電極板２２０・カソード電極板２３０に対応する形状を呈する。アノード電極板２２０は、電解質膜２１０の厚み方向の一方の表面に積層される。カソード電極板２３０は、電解質膜２１０の厚み方向の他方の表面に積層される。
【００２３】
電解質膜２１０は、縦横の寸法が例えば１０〜５００ｍｍの範囲内に設定され、厚さが例えば５〜２００μｍの範囲内に設定される。アノード電極板２２０やカソード電極板２３０は、縦横の寸法が例えば１０〜５００ｍｍの範囲内に設定され、厚さが例えば５〜５０００μｍの範囲内に設定される。
【００２４】
図３に示すように、アノード電極板２２０やカソード電極板２３０は、それぞれ触媒層２４０とガス拡散層２５０との積層物から構成される。触媒層２４０は、例えば電解質と金属担持触媒とから形成される。ガス拡散層２５０は、例えば多孔性材料から形成される。なお、アノード電極板２２０とカソード電極板２３０とでは使用される材料が異なる。
【００２５】
触媒層２４０側から見たときのアノード電極板２２０の形状と、ガス拡散層２５０側から見たときのカソード電極板２３０の形状とは、いずれも図３（Ａ）に示すようになり、同一である。アノード電極板２２０やカソード電極板２３０は、隣り合う２つの直角Ｔ１，Ｔ２をなす３つの辺２７０，２７１，２７２と、２つの直角Ｔ１，Ｔ２に挟まれる辺２７０に対向する対辺４００とにより外周が構成される。対辺４００は、積層の誤りを発見するためのマーキングとして形成されるものであり、折れ線状を呈する。対辺４００は、３つの線分４０１，４０２，４０３からなる。
【００２６】
線分４０１は、アノード電極板２２０やカソード電極板２３０の一方側において、相対する辺２７０と平行に直線状に延びる。線分４０２は、線分４０１の端点から他方側に向けて、直線状に延びる。線分４０２は、他方側になるほど、辺２７０に徐々に近づくよう傾斜する。線分４０３は、線分４０２の端点から他方側に向けて、辺２７０と平行に直線状に延びる。上記の線分４０１〜４０３からなる対辺４００は、以下の特徴１〜４を有する。
【００２７】
対辺４００は、アノード電極板２２０やカソード電極板２３０を平面視したときに、点対称である（特徴１）。該点対称の対称中心は、対辺４００の中央Ｃ（図４）を通過し、電極板２２０，２３０の表面に対して垂直な方向に延びる軸である。
【００２８】
対辺４００は、電極板２２０，２３０の他の辺２７０，２７１，２７２と平行ではない部分（線分４０２）を有する（特徴２）。
【００２９】
対辺４００は、複数の線分４０１，４０２，４０３で近似したときに、隣接する２つの線分４０１・４０２，４０２・４０３のなす角度θ１，θ２（図４）が、９０度よりも大きく、２７０度よりも小さい（特徴３）。角度θ１，θ２は、対辺４００を境とする内外の角度であり、合計が３６０度になるものである。
【００３０】
対辺４００は、凹凸を肉眼で把握することができ、且つ、凹凸が大きすぎて、電極板２２０，２３０の機能が損なわれないように設定される。具体的には、図４に示すように、対辺４００と相対する辺２７０を第１軸とし、辺２７０と直交する辺２７１を第２軸とする座標系で、対辺４００上の座標値を求めたときに、対辺４００は、第２軸方向の座標の最大値と、第２軸方向の座標の最小値との差分Ｓが、１ミリメートル以上、１０ミリメートル以下である（特徴４）。
【００３１】
図２に示すように、電解質膜２１０には、対辺４００に対応する形状の辺２１１が形成される。アノード電極板２２０やカソード電極板２３０は、対辺４００Ａ，４００Ｂが辺２１１と上下に整合するように、電解質膜２１０の一方・他方の表面に積層される。この配置により、膜電極接合体２００では、電極板２２０，２３０の触媒層２４０が、電解質膜２１０側に位置している。
【００３２】
図１に示すように、膜電極接合体２００を挟み込む２つのセパレータ３００Ａ，３００Ｂのうち、一方のセパレータ３００Ａは、アノード電極板２２０に燃料ガス（水素を含むガス）を供給するためのガス通路３０１Ａを構成する。他方のセパレータ３００Ｂは、カソード電極板２３０に酸化剤ガス（空気等の酸素を含むガス）を供給するためのガス通路３０１Ｂを構成する。
【００３３】
図５に示すように、セパレータ３００Ａ，３００Ｂは、上記のガス通路３０１Ａ，３０１Ｂと、ガス供給口３０２Ａ，３０２Ｂと、ガス排出口３０３Ａ，３０３Ｂと、シール材３０４Ａ，３０４Ｂとをそれぞれ備える。
【００３４】
ガス供給口３０２Ａ，３０２Ｂは、燃料ガス或いは酸化剤ガスをガス通路３０１Ａ，３０１Ｂに供給する孔である。ガス排出口３０３Ａ，３０３Ｂは、ガス通路３０１Ａ，３０１Ｂ内のガスを排出する孔である。シール材３０４Ａ，３０４Ｂは、それぞれ、環状を呈して、ガス通路３０１Ａ，３０１Ｂ・ガス供給口３０２Ａ，３０２Ｂ・ガス排出口３０３Ａ，３０３Ｂの形成範囲を包囲する。シール材３０４Ａ，３０４Ｂとしては、例えば、フッ素ゴムやシリコンゴムが使用される。
【００３５】
図１に示す燃料電池セル１００では、ガス通路３０１Ａがアノード電極板２２０に対向して配置され、ガス通路３０１Ｂがカソード電極板２３０に対向して配置される。以上の配置により、アノード電極板２２０に水素ガスが供給可能になり、カソード電極板２３０に酸化剤ガスが供給可能になる。これにより発電反応を生じさせることができる。詳しくは、水素ガスがアノード電極板２２０の触媒層２４０に接触することにより「２Ｈ２→４Ｈ＋＋４ｅ−」といった反応が生じる。そして、生成したＨ＋は、電解質膜２１０中を移動して、カソード電極板２３０に達し、カソード電極板２３０の触媒層２４０で空気中の酸素と「４Ｈ＋＋４ｅ−＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ」の反応が生じて、発電が行われる。
【００３６】
本実施の形態では、上記の反応がアノード電極板２２０やカソード電極板２３０の全体で生じるように、ガス通路３０１Ａ，３０１Ｂの外縁Ｇ（図５）は、電極板２２０，２３０に対応した形状に形成される。
【００３７】
対辺４００に対向する外縁Ｇの部分ｈ（図５）は、直角部が無く、緩やかに傾きが変化している。これは、上述のように、対辺４００が、点対称であり（特徴１）、電極板２２０，２３０の他の辺と平行ではない部分を有し（特徴２）、角度θ１，θ２（図４）が９０度よりも大きく２７０度よりも小さく、この対辺４００に対応する形状に、部分ｈが形成されたためである（特徴３）。部分ｈが緩やかに傾きが変化することで、部分ｈを外縁とするガス通路３０１の範囲は、ガス溜まりが生じず、ガスを円滑に流すものとなっている。
【００３８】
また、図１に示す燃料電池セル１００では、ガス通路３０１Ａ，３０１Ｂを密封するために、シール材３０４Ａ，３０４Ｂが電極板２２０，２３０と電解質膜２１０との間に挟持されている。
【００３９】
燃料電池セル１００は、以下の第１〜３の工程が実行されることで製造される。第１の工程では、図６に示す電極材料５００Ａ，５００Ｂを用いて、アノード電極板２２０やカソード電極板２３０が形成される。第２の工程では、第１の工程で得られたアノード電極板２２０やカソード電極板２３０を電解質膜２１０に接合することで、膜電極接合体２００が形成される。第３の工程では、第２の工程で得られた膜電極接合体２００を２つのセパレータ３００Ａ，３００Ｂで挟み込むことで、燃料電池セル１００が形成される。以下、各工程の詳細について説明する。
【００４０】
まず、第１の工程では、ガス拡散層２５０（図６）を構成するためのカーボンペーパーを準備し、該カーボンペーパーに触媒層２４０を形成することで、図６に示す電極材料５００Ａ，５００Ｂが得られる。電極材料５００Ａ，５００Ｂは、縦横の寸法が例えば２０〜１０００ｍｍの範囲内に設定され、同一寸法の長方形を呈する。また、電極材料５００Ａ，５００Ｂの厚さは、例えば５〜５０００μｍの範囲内に設定される。
【００４１】
そして、アノード電極板２２０成形用の型と、カソード電極板２３０成形用の型とを準備し、これらの型を用いて電極材料５００Ａ，５００Ｂを打ち抜くことで、図７に示すように、電極材料５００Ａ，５００Ｂを切断線６００Ａ，６００Ｂに沿って切断する。切断線６００Ａ，６００Ｂは、対辺４００を形成するために、以下の特徴６〜１０を有するよう設定される。
【００４２】
図８に示すように、切断線６００は、電極材料５００の中心Ｄを通過する線である（特徴６）。
【００４３】
また、切断線６００は、電極材料５００を平面視したときに、点対称とされる（特徴７）。該点対称の対称中心は、電極材料５００の中心Ｄを通過し、電極材料５００の表面に対して垂直な方向に延びる軸である。
【００４４】
また、切断線６００は、電極材料５００の辺５１０，５１１と平行ではない部分（線分６０２に相当）を有する（特徴８）。
【００４５】
また、切断線６００は、複数の線分６０１，６０２，６０３で近似したときに、隣接する２つの線分６０１・６０２，６０２・６０３のなす角度θ１，θ２が、いずれも、９０度よりも大きく、２７０度よりも小さい（特徴９）。角度θ１，θ２は、切断線６００を境とする一方側・他方側の角度であり、合計が３６０度になるものである。
【００４６】
また、切断線６００と相対する電極材料５００の第１辺５１０を第１軸とし、第１辺５１０と直交する電極材料５００の第２辺５１１を第２軸とする座標系で、切断線６００上の座標値を求めたときに、切断線６００は、第２軸方向の座標の最大値と、第２軸方向の座標の最小値との差分Ｓが、１ミリメートル以上、１０ミリメートル以下になるように設定される（特徴１０）。
【００４７】
以上の切断線６００Ａ，６００Ｂに沿って電極材料５００Ａ，５００Ｂが切断されることで、アノード電極板２２０やカソード電極板２３０が形成される。これら電極板２２０，２３０は、ミラー対称の形状を呈し、切断軌跡により対辺４００が構成される。アノード電極板２２０とカソード電極板２３０とは、対辺４００により識別できる。例えば、触媒層２４０を上に向け、ガス拡散層２５０を下に向けたときに、対辺４００が一方側に位置する電極板がアノード電極板２２０と識別され、対辺４００が他方側に位置する電極板がカソード電極板２３０と識別される。なお、触媒層２４０とガス拡散層２５０とは表面の光沢により識別可能である。
【００４８】
第２の工程では、まず、電解質膜２１０の一方・他方の表面に、アノード電極板２２０，カソード電極板２３０を積層することで、アノード電極板２２０・電解質膜２１０・カソード電極板２３０の積層物を構成する。この際には、電極板２２０，２３０の対辺４００Ａ，４００Ｂが電解質膜２１０の辺２１１（図２）に整合するように、アノード電極板２２０やカソード電極板２３０の表面を積層する。これにより、アノード電極板２２０やカソード電極板２３０の触媒層２４０が、電解質膜２１０側に位置するようになる。
【００４９】
ついで、アノード電極板２２０・電解質膜２１０・カソード電極板２３０の積層物をプレスすることで、電解質膜２１０の表面にアノード電極板２２０・カソード電極板２３０を接合する。以上により、膜電極接合体２００が形成される。
【００５０】
第３の工程では、膜電極接合体２００の両側を、シール材３０４Ａ，３０４Ｂを配置したセパレータ３００Ａ，３００Ｂで挟み込む。この際には、セパレータ３００Ａ，３００Ｂのガス通路３０１Ａ，３０１Ｂが、それぞれアノード電極板２２０やカソード電極板２３０に対向するように配置される。
【００５１】
本実施の形態によれば、電極板２２０，２３０の対辺４００（図３）が、点対称であるため（特徴１）、電極材料５００を切断して得られる電極板は、同一の形状になる。よって、電極材料５００を切断して得られる電極板は、平面視で外縁が重なるよう積層することができる。このため、発電反応が生じる部分を大きく確保する上で有利である。
【００５２】
また、対辺４００が電極板の他の辺と平行ではない部分（線分４０２）を有することで（特徴２）、対辺４００は、対称な凹凸を生じさせるものになる。よって、対辺４００を積層の誤りを発見するためのマーキングとして使用することで、アノード電極板２２０同士又はカソード電極板２３０同士を積層する等の電極板の積層の誤りが抑制できる。
【００５３】
また、対辺４００は、隣接する２つの線分のなす角度θ１，θ２（図４）が９０度よりも大きく２７０度よりも小さいことから（特徴３）、直角部が無く、緩やかに傾きが変化するものとなる。よって、図５に示すように、ガス通路３０１Ａ，３０１Ｂの外縁Ｇを、電極板２２０，２３０の形状に対応させて形成する場合でも、ガス溜まりを生じず、ガスが円滑に流れるガス通路３０１Ａ，３０１Ｂを、単純な構造で形成できる。これにより、電極板２２０，２３０の全体にガスを均一に供給して、電極板２２０，２３０の全体で発電反応を生じさせることが可能になる。このため、発電性能の高い燃料電池を形成することができる。また、電極板２２０，２３０の全体で発電反応が生じることから、電極材料５００の無駄が生じない。
【００５４】
また、図８に示す差分Ｓが１ミリメートル以上であることから（特徴４）、対辺４００は、凹凸が肉眼で識別可能なものになる。よって、対辺４００を、積層の誤りを発見するためのマーキングとして使用することで、電極板２２０，２３０の積層の誤りを抑制することができる。
【００５５】
また、図８に示す差分Ｓが１０ミリメートル以下であることから（特徴４）、対辺４００の凹凸が大きすぎることで、電極板２２０，２３０の機能が損なわることが抑制される。
【００５６】
また本実施の形態では、電極材料５００（図６）を切断線６００に沿って切断することで、マーキング（対辺４００に相当）を備えた電極板を形成できる。このため、マーキングを形成するために、電極材料５００を切り欠く必要がない。よって、電極材料５００の歩留まりを向上させることができる。
【００５７】
また、マーキングを形成する工程を別途行う必要がないため、長い時間を要せず、電極板を形成できる。よって、燃料電池の製造時間の短縮を図ることが可能になる。
【００５８】
本発明は、上記の実施の形態に、特許請求の範囲において種々改変することができる。
【００５９】
例えば、辺２７０（２つの直角Ｔ１，Ｔ２に挟まれる辺）に相対する対辺は、上記のマーキングとして、様々な点対称の形状に形成され得る。
【００６０】
例えば、図９に示す対辺４１０Ａ，４１０Ｂが、マーキングとしてアノード電極板２２０・カソード電極板２３０に形成されてもよい。対辺４１０Ａ，４１０Ｂは、電極板２２０，２３０の一方側から他方側に向けて直線状に延び、他方側になるほど、辺２７０に近づくよう傾斜している。
【００６１】
また、図１３に示す対辺４２０Ａ，４２０Ｂが、マーキングとしてアノード電極板２２０・カソード電極板２３０に形成されてもよい。対辺４２０は、３つの線分４２１，４２２，４２３からなる。
【００６２】
線分４２１は、電極板２２０，２３０の一方側において直線状に延び、他方側になるほど辺２７０に徐々に近づくよう傾斜する。線分４２２は、線分４２１の端点から他方側に向けて、相対する辺２７０と平行に直線状に延びる。線分４２３は、線分４２２の端点から他方側に向けて直線状に延びる。線分４２３は、他方側になるほど辺２７０に徐々に近づくよう傾斜する。
【００６３】
また、図１７に示す対辺４３０Ａ，４３０Ｂが、マーキングとしてアノード電極板２２０・カソード電極板２３０に形成されてもよい。対辺４３０Ａ，４３０Ｂは、曲線部４３１Ａ，４３１Ｂと、曲線部４３２Ａ，４３２Ｂとからなる。曲線部４３１Ａ，４３２Ｂは、電極板２２０，２３０の一方側に位置して、外向き凸状である。曲線部４３２Ａ，４３２Ｂは、電極板２２０，２３０の他方側に位置して、内向き凸状である。
【００６４】
対辺４１０，４２０，４３０（図９，図１３，図１７）は、上述の特徴１〜４を有する。すなわち、対辺４１０，４２０，４３０は、アノード電極板２２０・カソード電極板２３０を平面視したときに、点対称である（特徴１）。該点対称の対称中心は、対辺４１０，４２０，４３０の中央Ｃ（図１０，図１４，図１８）を通過し、電極板２２０，２３０の表面に対して垂直な方向に延びる軸である。
【００６５】
また、対辺４１０，４２０，４３０は、他の辺２７０，２７１，２７２と平行ではない部分を有する（特徴２）。すなわち図９，図１７に示す対辺４１０，４３０は、全体が辺２７０，２７１，２７２と平行ではない。図１３に示す対辺４２０は、線分４２１，４２２が、他の辺２７０，２７１，２７２と平行ではない。
【００６６】
また、図９に示す対辺４１０は、直線であることから、複数の線分で近似したときに、隣接する２つの線分の角度θ１，θ２（図１０）が、いずれも１８０度になり、９０度よりも大きく２７０度よりも小さい（特徴３）。
【００６７】
また、図１３に示す対辺４２０は、複数の線分４２１，４２２，４２３で近似したときに、隣接する２つの線分４２１・４２２，４２２・４２３のなす角度θ１，θ２（図１４）が、９０度よりも大きく、２７０度よりも小さい（特徴３）。
【００６８】
また、図１９に示すように、対辺４３０は、複数の線分８０１，８０２，８０３，・・・で近似したときに、隣接する２つの線分８０１・８０２，８０２・８０３，・・・のなす角度θ１，θ２が、９０度よりも大きく、２７０度よりも小さい（特徴３）。
【００６９】
また図１０，図１４，図１８に示すように、対辺４１０，４２０，４３０と相対する辺２７０を第１軸とし、辺２７０と直交する辺２７１を第２軸とする座標系で、対辺４１０，４２０，４３０上の座標値を求めたときに、対辺４１０，４２０，４３０は、第２軸方向の座標の最大値と、第２軸方向の座標の最小値との差分Ｓが、１ミリメートル以上、１０ミリメートル以下である（特徴４）。
【００７０】
以上のように特徴１〜４を有する対辺４１０，４２０，４３０をアノード電極板２２０・カソード電極板２３０に形成する場合でも、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
なお、対辺４１０Ａ，４１０Ｂを備えるアノード電極板２２０・カソード電極板２３０は、図１１に示すように、長方形の電極材料５００を切断線６１０に沿って切断することで形成される。
【００７２】
また対辺４２０Ａ，４２０Ｂを有するアノード電極板２２０・カソード電極板２３０は、図１５に示すように、長方形の電極材料５００を切断線６２０に沿って切断することで形成される。
【００７３】
また、対辺４３０Ａ，４３０Ｂを有するアノード電極板２２０・カソード電極板２３０は、図２０に示すように、長方形の電極材料５００を切断線６３０に沿って切断することで形成される。
【００７４】
切断線６１０，６２０，６３０は、対辺４１０，４２０，４３０を形成するために、上記の特徴６〜１０を有するように設定される。
【００７５】
つまり、図１２，図１６，図２１に示すように、切断線６１０，６２０，６３０は、電極材料５００の中心Ｄを通過する（特徴６）。また、切断線６１０，６２０，６３０は、電極材料５００を平面視したときに、点対称とされる（特徴７）。
【００７６】
また、切断線６１０，６２０，６３０は、電極材料５００の辺５１０，５１１と平行ではない部分を有する（特徴８）。すなわち、切断線６１０，６３０（図１２，図２１）は、全体が辺５１０，５１１と平行ではなく、切断線６２０（図１６）は、線分６２１，６２３が辺５１０，５１１と平行ではない。
【００７７】
また、切断線６１０は直線であることから、切断線６１０を複数の線分で近似したときに、隣接する２つの線分の角度θ１，θ２（図１２）が、いずれも１８０度になり、９０度よりも大きく２７０度よりも小さい（特徴９）。
【００７８】
また、切断線６２０は、切断線６２０を複数の線分６２１，６２２，６２３で近似したときに、隣接する２つの線分６２１・６２２，６２２・６２３の角度θ１，θ２（図１６）が、いずれも１８０度になり、９０度よりも大きく２７０度よりも小さい（特徴９）。
【００７９】
また、切断線６３０は、切断線６３０を複数の線分（図示せず）で近似したときに、隣接する２つの線分がなす角度（図１９のθ１，θ２に対応する角度）が、９０度よりも大きく２７０度よりも小さい（特徴９）。
【００８０】
また、図１２，図１６，図２１に示すように、切断線６１０，６２０，６３０と相対する電極材料５００の第１辺５１０を第１軸とし、第１辺５１０と直交する電極材料５００の第２辺５１１を第２軸とする座標系で、切断線６１０，６２０，６３０上の座標値を求めたときに、切断線６１０，６２０，６３０は、第２軸方向の座標の最大値と、第２軸方向の座標の最小値との差分Ｓが、１ミリメートル以上、１０ミリメートル以下になるように設定される（特徴１０）。
【００８１】
また、対辺４３０（図１８）は、図２２に示すように、両側の端点Ｍ１，Ｍ２の第２軸方向における座標が同一になるよう形成されてもよい。この場合、切断線６３０（図２１）は、図２３に示すように、両側の端点Ｎ１，Ｎ２の第２軸方向における座標が同一になるよう設定される。
【００８２】
また、対辺４００，４１０，４２０，４３０は、差分Ｓ（図４，図１０，図１４，図１８）が１ミリメートル以上、１０ミリメートル以下であるように形成されなくてもよい（特徴４を有しなくてもよい）。この場合でも、対辺４００，４１０，４２０，４３０が、点対称であり（特徴１）、電極板２２０，２３０の他の辺と平行ではない部分を有し（特徴２）、図４，図１０，図１４，図１９に示す角度θ１，θ２が９０度よりも大きく２７０度よりも小さいことで（特徴３）、対辺４００，４１０，４２０，４３０は、直角部が無く、緩やかに傾きが変化するものとなる。このため、ガスを円滑に流すガス通路３０１を単純な構造で形成でき、発電性能の高い燃料電池を形成することが可能になる。
【００８３】
また、対辺４００，４２０，４３０は、好ましくは、隣接する２つの線分のなす角度θ１，θ２（図４，図１４，図１９）が、１３５度よりも大きく２２５度よりも小さく、より好ましくは、１５０度よりも大きく２１０度よりも小さく設定される。このようにすることで、対辺４００，４２０，４３０は、さらに緩やかに傾きが変化するものになる。よって、ガスを円滑に流すガス通路を単純な構造で形成することが、より一層容易になる。以上のように対辺４００，４２０，４３０の角度θ１，θ２を設定する場合には、切断線６００，６２０，６３０は、隣接する２つの線分のなす角度θ１，θ２（図８，図１６，切断線６３０は図示せず）が、１３５度よりも大きく２２５度よりも小さく、或いは、１５０度よりも大きく２１０度よりも小さく設定される。
【００８４】
また、本発明は、固体高分子型燃料電池に限らず、リン酸型燃料電池など、ガス通路が電極板に対向するように配置される燃料電池に適用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１００  燃料電池セル
２００  膜電極接合体
２１０  電解質膜
２１１  電解質膜の辺
２２０  アノード電極板
２３０  カソード電極板
２４０  触媒層
２５０  ガス拡散層
４００Ａ，４００Ｂ，４１０Ａ，４１０Ｂ，
４２０Ａ，４２０Ｂ，４３０Ａ，４３０Ｂ  対辺
４０１Ａ，４０１Ｂ，４０２Ａ，４０２Ｂ，
４０３Ａ，４０３Ｂ，４２１Ａ，４２１Ｂ，
４２２Ａ，４２２Ｂ，４２３Ａ，４２３Ｂ  線分
２７０Ａ，２７０Ａ，２７１Ａ，２７１Ｂ，
２７２Ａ，２７２Ｂ  アノード電極板・カソード電極板の辺      
４３１Ａ，４３１Ｂ，４３２Ａ，４３２Ｂ  曲線部
３００Ａ，３００Ｂ  セパレータ
３０１Ａ，３０１Ｂ  ガス通路
３０２Ａ，３０２Ｂ  ガス供給口
３０３Ａ，３０３Ｂ  ガス排出口
３０４Ａ，３０４Ｂ  シール材
５００Ａ，５００Ｂ  電極材料
５１０，５１１  電極材料の辺
６００Ａ，６００Ｂ，６１０Ａ，６１０Ｂ，
６２０Ａ，６２０Ｂ，６３０Ａ，６３０Ｂ  切断線
６０１Ａ，６０１Ｂ，６０２Ａ，６０２Ｂ，
６０３Ａ，６０３Ｂ，６２１Ａ，６２１Ｂ，
６２２Ａ，６２２Ｂ，６２３Ａ，６２３Ｂ，
８０１Ａ，８０１Ｂ，８０２Ａ，８０２Ｂ，
８０３Ａ，８０３Ｂ  線分
Ｃ  辺の中央
Ｄ  電極材料の中心                          
Ｔ１，Ｔ２  直角
Ｇ  ガス通路の外縁  
ｈ  外縁の部分
Ｓ  差分
【図１】
2012230845.tif 000003
【図２】
2012230845.tif 000004
【図３】
2012230845.tif 000005
【図４】
2012230845.tif 000006
【図５】
2012230845.tif 000007
【図６】
2012230845.tif 000008
【図７】
2012230845.tif 000009
【図８】
2012230845.tif 000010
【図９】
2012230845.tif 000011
【図１０】
2012230845.tif 000012
【図１１】
2012230845.tif 000013
【図１２】
2012230845.tif 000014
【図１３】
2012230845.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2012230845.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2012230845.tif 000021
【図２０】
2012230845.tif 000022
【図２１】
2012230845.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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