(57)【要約】【課題】固体高分子電解質の周縁端から漏出した水に起因するセパレータ間の電気的な短絡を低コストで簡単に防止することができる固体高分子形燃料電池を提供する。【解決手段】スタック１００の隣り合うセパレータ１２０の間に配設されてガス流通部用シール材１３０及びセル１１０の固体高分子電解質１１３の周縁端を内側に位置させるようにガス流通部用シール材１３０及びセル１１０を包囲するセル包囲用シール材１３１と、セパレータ１２０の両面の少なくともガス流通部用シール材１３０とセル包囲用シール材１３１との間に配設された絶縁性を有する絶縁シール材１３２とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極及び酸化極で固体高分子電解質を挟んだセルと、一方の面に燃料ガス流通部を形成されて他方の面に酸化ガス流通部を形成されたセパレータとを有して、前記セパレータの前記燃料ガス流通部を前記セルの前記燃料極と対向させると共に前記セパレータの前記酸化ガス流通部を前記セルの前記酸化極と対向させるように、前記セルと前記セパレータとが交互に複数積層されると共に、前記セパレータの前記面の前記ガス流通部の周囲を包囲するように、隣り合う前記セパレータの間にガス流通部用シール材が配設されたスタックを備えた固体高分子形燃料電池において、
前記スタックの隣り合う前記セパレータの間に配設されて前記ガス流通部用シール材及び前記セルの前記固体高分子電解質の周縁端を内側に位置させるように当該ガス流通部用シール材及び当該セルを包囲するセル包囲用シール材と、
前記セパレータの前記一方の面及び前記他方の面の少なくともいずれかの面側の少なくとも前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間に配設された絶縁性を有する絶縁シール材と
を備えていることを特徴とする固体高分子形燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の固体高分子形燃料電池において、
前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間に水除去用ガスを流通させるように当該スタックに当該水除去用ガスを供給する水除去用ガス供給手段と、
前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間を流通した前記水除去用ガスを水と共に当該スタックから回収する水除去用ガス回収手段と
を備えていることを特徴とする固体高分子形燃料電池。
【請求項３】
請求項１に記載の固体高分子形燃料電池において、
前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間に不純物除去用水を流通させるように当該スタックに当該不純物除去用水を供給する不純物除去用水供給手段と、
前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間を流通した前記不純物除去用水を当該スタックから回収する不純物除去用水回収手段と、
前記不純物除去用水中から不純物を除去する不純物除去手段と
を備えていることを特徴とする固体高分子形燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子形燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池は、導電性及びガス透過性を有する燃料極及び酸化極でプロトン伝導性を有する固体高分子電解質を挟んだセルと、一方の面に燃料ガス流通部を形成されて他方の面に酸化ガス流通部を形成されると共に導電性を有するセパレータとを有して、セパレータの燃料ガス流通部をセルの燃料極と対向させると共にセパレータの酸化ガス流通部をセルの酸化極と対向させるように、セルとセパレータとを交互に複数積層したスタックを備え、水素ガスを含有する燃料ガスが当該スタックの上記セパレータの燃料ガス流通部内を流通すると共に、酸素ガスを含有する酸化ガスが当該スタックの上記セパレータの酸化ガス流通部内を流通すると、上記燃料ガス中の水素ガスと上記酸化ガス中の酸素ガスとが上記セルで電気化学的に反応して、水を発生させると共に、電力を発生させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０７８１０４号公報
【特許文献２】特開２００９−１８１７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したような固体高分子形燃料電池のスタックにおいては、燃料ガスや酸化ガスの漏出を防止するため、セパレータの前記面の前記ガス流通部の周囲を包囲するように、隣り合うセパレータの間にガス用シール材が配設されている。
【０００５】
より具体的には、図７に示すように、セル１０は、燃料極１１及び酸化極１２の周縁端から固体高分子電解質１３の周縁が突出するように当該固体高分子電解質１３が当該燃料極１１及び当該酸化極１２よりも大きくなっており、対向するセパレータ２０は、前記ガス流通部で上記セル１０の上記燃料極１１及び上記酸化極１２を挟み込んで支持すると共に、当該固体高分子電解質１３の突出している上記周縁をシール材３０を介して挟み込んで支持している。
【０００６】
このような固体高分子形燃料電池において、前記発電運転に伴って前記セル１０で前記水３が発生すると、当該水３が、前記固体高分子電解質１３の周縁端から漏出して、対向する前記セパレータ２０の間に介在してしまうことがある。このとき、上記セパレータ２０間に介在する上記水３中に金属イオン等の不純物が混入してしまうと、当該セパレータ２０間が電気的に短絡してしまい、発電性能が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
このようなことから、本発明は、固体高分子電解質の周縁端から漏出した水に起因するセパレータ間の電気的な短絡を低コストで簡単に防止することができる固体高分子形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】
【０００８】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る固体高分子形燃料電池は、燃料極及び酸化極で固体高分子電解質を挟んだセルと、一方の面に燃料ガス流通部を形成されて他方の面に酸化ガス流通部を形成されたセパレータとを有して、前記セパレータの前記燃料ガス流通部を前記セルの前記燃料極と対向させると共に前記セパレータの前記酸化ガス流通部を前記セルの前記酸化極と対向させるように、前記セルと前記セパレータとが交互に複数積層されると共に、前記セパレータの前記面の前記ガス流通部の周囲を包囲するように、隣り合う前記セパレータの間にガス流通部用シール材が配設されたスタックを備えた固体高分子形燃料電池において、前記スタックの隣り合う前記セパレータの間に配設されて前記ガス流通部用シール材及び前記セルの前記固体高分子電解質の周縁端を内側に位置させるように当該ガス流通部用シール材及び当該セルを包囲するセル包囲用シール材と、前記セパレータの前記一方の面及び前記他方の面の少なくともいずれかの面側の少なくとも前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間に配設された絶縁性を有する絶縁シール材とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明に係る固体高分子形燃料電池は、第一番目の発明において、前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間に水除去用ガスを流通させるように当該スタックに当該水除去用ガスを供給する水除去用ガス供給手段と、前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間を流通した前記水除去用ガスを水と共に当該スタックから回収する水除去用ガス回収手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
第三番目の発明に係る固体高分子形燃料電池は、第一番目の発明において、前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間に不純物除去用水を流通させるように当該スタックに当該不純物除去用水を供給する不純物除去用水供給手段と、前記スタックの隣り合う前記セパレータの間の前記ガス流通部用シール材と前記セル包囲用シール材との間を流通した前記不純物除去用水を当該スタックから回収する不純物除去用水回収手段と、前記不純物除去用水中から不純物を除去する不純物除去手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る固体高分子形燃料電池によれば、セルの固体高分子電解質の周縁端がセル包囲用シール材で包囲されると共に、ガス流通部用シール材とセル包囲用シール材との間のセパレータの面上が絶縁シール材で絶縁されていることから、発電に伴ってセルで生成して固体高分子電解質の周縁端から漏出した水は、セル包囲用シール材の外側に漏出することがないと共に、セパレータの表面に電気的に接触してしまうことがないので、当該水中に金属イオン等の不純物が混入してしまったとしても、セパレータ間を電気的に短絡させてしまうことを防止でき、発電性能の低下を防止することが低コストで簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第一番目の実施形態のセパレータの概略構成図である。
【図２】図１のII−II線断面矢線視図である。
【図３】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第二番目の実施形態のセパレータの概略構成図である。
【図４】図３のIV−IV線断面矢線視図である。
【図５】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第二番目の実施形態の要部の概略構成図である。
【図６】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第三番目の実施形態のセパレータの概略構成図である。
【図７】図６の IIV−IIV 線断面矢線視図である。
【図８】本発明に係る固体高分子形燃料電池の第三番目の実施形態の要部の概略構成図である。
【図９】従来の固体高分子形燃料電池の一例のスタックの要部の抽出拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る固体高分子形燃料電池の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１４】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る固体高分子形燃料電池の第一番目の実施形態を図１，２に基づいて説明する。
【００１５】
本実施形態に係る固体高分子形燃料電池は、図１，２に示すように、導電性及びガス透過性を有する燃料極１１１及び酸化極１１２で固体高分子電解質１１３を挟んだセル１１０と、一方の面に燃料ガス流通部１２１を形成されて他方の面に酸化ガス流通部１２２を形成されたセパレータ１２０とを有して、セパレータ１２０の燃料ガス流通部１２１をセル１１０の燃料極１１１と対向させると共にセパレータ１２０の酸化ガス流通部１２２をセル１１０の酸化極１１２と対向させるように、セル１１０とセパレータ１２０とが交互に複数積層されると共に、セパレータ１２０の前記面の前記ガス流通部１２１，１２２の周囲を包囲するように、隣り合うセパレータ１２０の間に高分子材料からなるガス流通部用シール材１３０が配設されたスタック１００を備えた固体高分子形燃料電池において、スタック１００の隣り合うセパレータ１２０の間に配設されてガス流通部用シール材１３０及びセル１１０の固体高分子電解質１１３の周縁端を内側に位置させるようにガス流通部用シール材１３０及びセル１１０を包囲する高分子材料からなるセル包囲用シール材１３１と、前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１１０との間の前記セパレータ１２０の両面上に配設された絶縁性を有する高分子材料からなる絶縁シール材１３２とを備えている。
【００１６】
前記セル１１０は、前記燃料極１１１及び前記酸化極１１２の周縁端から前記固体高分子電解質１１３の周縁が突出するように当該固体高分子電解質１１３が当該燃料極１１１及び当該酸化極１１２よりも大きくなっている。
【００１７】
前記セパレータ１２０は、対向して配設されることにより、前記燃料ガス流通部１２１及び前記酸化ガス流通部１２２で前記セル１１０の前記燃料極１１１及び前記酸化極１１２を挟み込んで支持すると共に、前記固体高分子電解質１１３の突出している前記周縁を前記ガス流通部用シール材１３０を介して挟み込んで支持している。
【００１８】
また、前記セパレータ１２０は、水素ガスを含有する燃料ガスを供給する燃料ガス供給マニホールド１２３が前記燃料ガス流通部１２１と内部側で連通するように形成され、当該燃料ガス流通部１２１を流通した前記燃料ガスを排出する燃料ガス排出マニホールド１２４が当該燃料ガス流通部１２１と内部側で連通するように形成され、酸素ガスを含有する酸化ガスを供給する酸化ガス供給マニホールド１２５が前記酸化ガス流通部１２２と内部側で連通するように形成され、当該酸化ガス流通部１２２を流通した前記酸化ガスを排出する酸化ガス排出マニホールド１２６が当該酸化ガス流通部１２２と内部側で連通するように形成され、温調水を供給する温調水供給マニホールド１２７が図示しない内部の温調水流通部と連通するように形成され、当該温調水流通部を流通した前記温調水を排出する温調水排出マニホールド１２８が前記温調水流通部と連通するように形成されると共に、上記マニホールド１２３〜１２８の周縁を包囲するように、隣り合う間にマニホールド用シール材１３３〜１３８が配設されている（公知構造）。
【００１９】
前記絶縁シール材１３２は、前記ガス流通部１２１，１２２及び前記マニホールド１２３〜１２８等を形成された板状のセパレータ１２０の表面に対して、上記ガス流通部１２１，１２２及び上記マニホールド１２３〜１２８部分を除くように絶縁性の高分子材料を形成して位置付けることにより、低コストで簡単に設けることができる。
【００２０】
前記セル包囲用シール材１３１は、前記マニホールド用シール材１３３〜１３８の場合と同様に、前記絶縁シール材１３２を設けた前記セパレータ１２０の一方又は他方の面上に前記ガス流通部用シール材１３０及び前記セル１１０と共に配置することにより、低コストで簡単に設けることができる。
【００２１】
このような本実施形態に係る固体高分子形燃料電池においては、運転温度に調整された温調水を前記スタック１００に供給して、前記温調水供給マニホールド１２７を介して前記温調水流通部内に温調水を流通させることにより、当該スタック１００を運転温度に維持すると共に、水素ガスを含有する燃料ガス及び酸素ガスを含有する酸化ガスを前記スタック１００に供給すると、燃料ガスが前記セパレータ１２０の前記燃料ガス供給マニホールド１２３を介して前記燃料ガス流通部１２１を流通して、前記セル１１０の前記燃料極１１１に供給されると共に、酸化ガスが前記セパレータ１２０の前記酸化ガス供給マニホールド１２５を介して前記酸化ガス流通部１２２を流通して、前記セル１１０の前記酸化極１１２に供給されることにより、当該燃料ガス中の水素ガスと当該酸化ガス中の酸素ガスとが当該セル１１０で電気化学的に反応して、電力が発生すると共に、水３が発生する。
【００２２】
そして、前記燃料ガス流通部１２１を流通した使用済みの燃料ガスは、前記燃料ガス排出マニホールド１２４を介してスタック１００の外部へ排出され、前記酸化ガス流通部１２２を流通した使用済みの酸化ガスは、前記酸化ガス排出マニホールド１２６を介してスタック１００の外部へ排出される。また、前記温調水流通部内を流通した温調水は、前記温調水排出マニホールド１２８からスタック１００の外部へ排出される。
【００２３】
このようにして発電運転を行っていくと、前記セル１１０で発生した前記水３が、前記固体高分子電解質１１３の周縁端から漏出してしまうことがある。しかしながら、上記固体高分子電解質１１３の周縁端が前記セル包囲用シール材１３１で包囲されると共に、前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１１０との間の前記セパレータ１２０の面上が前記絶縁シール材１３２で絶縁されているので、上記固体高分子電解質１１３の周縁端から漏出した上記水３は、上記セル包囲用シール材１１０の外側に漏出することがないと共に、上記セパレータ１２０の表面に電気的に接触してしまうことがない。
【００２４】
このため、上記水３中に金属イオン等の不純物が混入してしまったとしても、上記セパレータ１２０間を電気的に短絡させてしまうことを防止でき、発電性能の低下を防止することができる。
【００２５】
したがって、本実施形態によれば、固体高分子電解質１１３の周縁端から漏出した水３に起因するセパレータ１２０間の電気的な短絡を低コストで簡単に防止することができる。
【００２６】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る固体高分子形燃料電池の第二番目の実施形態を図３〜５に基づいて説明する。ただし、前述した第一番目の実施形態と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００２７】
本実施形態に係る固体高分子形燃料電池は、図３〜５に示すように、前記セル１１０とセパレータ２２０とが交互に複数積層されたスタック２００を備えた固体高分子形燃料電池において、前記セル包囲用シール材１３１と、前記絶縁シール材１３２とを備えると共に、さらに、スタック２００の隣り合うセパレータ２２０の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に水除去用ガス２１を流通させるように当該スタック２００に当該水除去用ガス２１を供給する水除去用ガス供給手段である、タンク２４１，ブロア２４２等と、スタック２００の隣り合うセパレータ２２０の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間を流通した水除去用ガス２１を水３と共にスタック２００から回収する水除去用ガス回収手段である、前記タンク２４１，気液分離器２４３等とを備えている。
【００２８】
前記セパレータ２２０は、前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に、一方の面側と他方の面側との間を貫通する水除去用ガス供給マニホールド２２１及び水除去用ガス排出マニホールド２２２が形成されており、スタック２００として前記セル１１０と交互に複数積層されることにより、上記水除去用ガス供給マニホールド２２１同士が連通すると共に、上記水除去用ガス排出マニホールド２２２同士が連通するようになっている。
【００２９】
前記スタック２００は、前記セパレータ２２０の前記水除去用ガス供給マニホールド２２１に、窒素ガス等の不活性ガスからなる水除去用ガス２１を内部に貯蔵するタンク２４１がブロア２４２を介して連結されると共に、前記セパレータ２２０の前記水除去用ガス排出マニホールド２２２に、前記タンク２４１が気液分離器２４３を介して連結されている。なお、図５中、２４３ａは排水バルブである。
【００３０】
このような本実施形態に係る固体高分子形燃料電池においては、前述した実施形態の場合と同様にして運転作動させることにより、前記スタック２００が発電すると共に、前記セル１１０で水３が発生する。
【００３１】
そして、上記発電運転と併せて、前記ブロア２４２を作動させると、前記タンク２４１内の前記水除去用ガス２１が前記スタック２００に送給され、前記セパレータ２００の前記水除去用ガス供給マニホールド２２１を介して、隣り合う当該セパレータ２００の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間を流通することにより、上記発電運転に伴って生成して前記セル１１０の前記固体高分子電解質１１３の周縁端から前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に漏出した水３を押し流し、当該水３と共に前記水除去用ガス排出マニホールド２２２を介して当該スタック２００の外部へ排出され、前記気液分離器２４３で上記水３を分離された後、前記タンク２４１内へ戻される。
【００３２】
つまり、本実施形態においては、隣り合う前記セパレータ２００の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に前記ガス２１を流通させることにより、当該ガス流通部用シール材１３０と当該セル包囲用シール材１３１との間に介在する前記水３を前記スタック３００の外部へ排出できるようにしたのである。
【００３３】
したがって、本実施形態によれば、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができると共に、前述した第一番目の実施形態の場合よりも電気的な短絡をさらに確実に防止することができる。
【００３４】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る固体高分子形燃料電池の第三番目の実施形態を図６〜８に基づいて説明する。ただし、前述した第一，二番目の実施形態と同様な部分については、前述した第一，二番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一，二番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００３５】
本実施形態に係る固体高分子形燃料電池は、図６〜８に示すように、前記セル１１０とセパレータ３２０とが交互に複数積層されたスタック３００を備えた固体高分子形燃料電池において、前記セル包囲用シール材１３１と、前記絶縁シール材１３２とを備えると共に、さらに、スタック３００の隣り合うセパレータ３２０の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に不純物除去用水３１を流通させるように当該スタック３００に当該不純物除去用水３１を供給する不純物除去用水供給手段であると共に、スタック３００の隣り合うセパレータ３２０の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間を流通した前記不純物除去用水３１を当該スタック３００から回収する不純物除去用水回収手段である、貯水槽３５１，ポンプ３５２等と、前記不純物除去用水３１中から不純物を除去する不純物除去手段である不純物除去器３５３とを備えている。
【００３６】
前記セパレータ３２０は、前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に、一方の面側と他方の面側との間を貫通する不純物除去用水供給マニホールド３２１及び不純物除去用水排出マニホールド３２２が形成されており、スタック３００として前記セル１１０と交互に複数積層されることにより、上記不純物除去用水供給マニホールド３２１同士が連通すると共に、上記不純物除去用水排出マニホールド３２２同士が連通するようになっている。
【００３７】
前記スタック３００は、前記セパレータ３２０の前記不純物除去用水供給マニホールド３２１に、不純物除去用水３１を内部に貯蔵すると共に当該不純物除去用水３１を温調する温調器３５１ａを有する貯水槽３５１がポンプ３５２を介して連結されると共に、前記セパレータ２２０の前記不純物除去用水排出マニホールド３２２に、不純物である金属イオンを取り除くイオン交換樹脂を内装した不純物除去器３５３を介して前記貯水槽３５１が連結されている。
【００３８】
また、図８に示すように、前記スタック３００の前記不純物除去用水３１の排出口と前記不純物除去器３５３との間には、バルブ３６２が設けられている。前記スタック３００の前記不純物除去用水３１の排出口と前記バルブ３６２との間は、前記不純物除去器３５３と前記貯水槽３５１との間にバルブ３６３を介して連結（バイパス）している。
【００３９】
そして、前記貯水槽３５１には、当該貯水槽３５１内の前記不純物除去用水３１の導電率を計測する導電率計測手段である導電率計３６１が設けられている。この導電率計３６１は、制御手段である制御装置３６０の入力部に電気的に接続されている。この制御装置３６０の出力部は、前記バルブ３６２，３６３に電気的に接続されており、当該制御装置３６０は、前記導電率計３６１からの情報に基づいて、前記バルブ３６２，３６３を開閉制御することができるようになっている（詳細は後述する）。
【００４０】
このような本実施形態に係る固体高分子形燃料電池においては、前述した実施形態の場合と同様にして運転作動させることにより、前記スタック３００が発電すると共に、前記セル１１０で水３が発生する。
【００４１】
そして、上記発電運転と併せて、前記制御装置３６０を作動させると、当該制御装置３６０は、当初、前記バルブ３６２を閉鎖させると共に前記バルブ３６３を開放させるように当該バルブ３６２，３６３の開閉制御を行う。加えて、前記貯水槽３５１の前記温調器３５１ａを作動させて前記不純物除去用水３１を前記温調水と略同一の温度に温調すると共に、前記ポンプ３５２を作動させると、当該貯水槽３５１内の当該不純物除去用水３１が前記スタック３００に送給され、前記セパレータ３００の前記不純物除去用水供給マニホールド３２１を介して、隣り合う当該セパレータ３００の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間を流通することにより、上記発電運転に伴って生成して前記セル１１０の前記固体高分子電解質１１３の周縁端から前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に漏出した水３と併せて、金属イオン等の不純物と共に前記不純物除去用水排出マニホールド３２２を介して当該スタック３００の外部へ排出されて、前記タンク２４１内へ戻される。
【００４２】
このようにして前記スタック３００内に前記不純物除去用水３１を流通させていくにしたがって、前記貯水槽３５１内の上記不純物除去用水３１中の不純物濃度（金属イオン濃度）が高くなる、すなわち、上記不純物除去用水３１の導電率が上昇して、上限閾値を超えると、前記制御装置３６０は、前記導電率計３６１からの情報に基づいて、前記バルブ３６２を開放させると共に前記バルブ３６３を閉鎖させるように当該バルブ３６２，３６３の開閉制御を行う。
【００４３】
これにより、前記スタック３００から外部に排出された前記不純物除去用水３１は、前記不純物除去器３５３内を流通して前記不純物を除去されてから前記貯水槽３５１内に戻される。
【００４４】
そして、前記貯水槽３５１内の前記不純物除去用水３１中の不純物濃度（金属イオン濃度）が低くなる、すなわち、上記不純物除去用水３１の導電率が下降して、下限閾値未満になると、前記制御装置３６０は、前記導電率計３６１からの情報に基づいて、前記バルブ３６２を再び閉鎖させると共に前記バルブ３６３を再び開放させるように当該バルブ３６２，３６３の開閉制御を行う。
【００４５】
これにより、前記スタック３００から外部に排出された前記不純物除去用水３１は、前記不純物除去器３５３を経由することなくバイパスして前記貯水槽３５１内に戻される。
【００４６】
以下、上述した作動が繰り返されることにより、前記スタック３００の隣り合う前記セパレータ３００の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に前記セル１１０の前記固体高分子電解質１１３から漏出した水３と共に当該ガス流通部用シール材１３０と当該セル包囲用シール材１３１との間に存在する金属イオン等の不純物が当該スタック３００の外部へ排出される。
【００４７】
つまり、本実施形態においては、隣り合う前記セパレータ２００の間の前記ガス流通部用シール材１３０と前記セル包囲用シール材１３１との間に前記不純物除去用水３１を流通させることにより、当該ガス流通部用シール材１３０と当該セル包囲用シール材１３１との間に存在する金属イオン等の不純物を前記スタック３００の外部へ排出できるようにしたのである。
【００４８】
したがって、本実施形態によれば、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
［他の実施形態］
なお、前述した実施形態においては、前記セパレータ１２０，２２０，３２０の前記ガス流通部１２１，１２２及び前記マニホールド１２３〜１２８部分を除いた部分全体に前記絶縁シール材１３２を設けた場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、セパレータのガス流通部用シール材とセル包囲用シール材との間のみに絶縁シール材を設けるだけでもよい。
【００５０】
また、前述した実施形態においては、前記セパレータ１２０，２２０，３２０の一方の面及び他方の面の両方の面に前記絶縁シール材１３２を設けた場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、セパレータの一方の面及び他方の面のいずれかの面のみに絶縁シールを設けるだけでもよい。
【００５１】
また、前述した第二番目の実施形態においては、前記タンク２４１内の水除去用ガス２１をブロア２４２によってスタック２００内に送給して、当該スタック２００内より排出された前記水除去用ガス２１から気液分離器２４３で水３を分離した後に当該水除去用ガス２１を前記タンク２４１内に戻すことにより、当該水除去用ガス２１を循環利用する場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、ボンベ中の水除去用ガスをスタック内に送給して、当該スタック内より排出された上記水除去用ガスをそのまま系外へ排出することにより、当該水除去用ガスを循環利用することなくワンスルーだけの利用とすることも可能である。
【００５２】
また、前述した第二番目の実施形態においては、水除去用ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを利用した場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、水素ガス等の燃料ガスや、酸素ガスや空気等の酸化ガス等を水除去用ガスとして利用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る固体高分子形燃料電池は、固体高分子電解質の周縁端から漏出した水に起因するセパレータ間の電気的な短絡を低コストで簡単に防止することができるので、各種産業において、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
３  水
２１  水除去用ガス
３１  不純物除去用水
１００  スタック
１１０  セル
１１１  燃料極
１１２  酸化極
１１３  固体高分子電解質
１２０  セパレータ
１２１  燃料ガス流通部
１２２  酸化ガス流通部
１２３  燃料ガス供給マニホールド
１２４  燃料ガス排出マニホールド
１２５  酸化ガス供給マニホールド
１２６  酸化ガス排出マニホールド
１２７  温調水供給マニホールド
１２８  温調水排出マニホールド
１３０  ガス流通部用シール材
１３１  セル包囲用シール材
１３２  絶縁シール材
１３３〜１３８  マニホールド用シール材
２００  スタック
２２０  セパレータ
２２１  水除去用ガス供給マニホールド
２２２  水除去用ガス排出マニホールド
２４１  タンク
２４２  ブロア
２４３  気液分離器
２４３ａ  排水バルブ
３００  スタック
３２０  セパレータ
３２１  不純物除去用水供給マニホールド
３２２  不純物除去用水排出マニホールド
３５１  貯水槽
３５１ａ  温調器
３５２  ポンプ
３５３  不純物除去器
３６０  制御装置
３６１  導電率計
３６２，３６３  バルブ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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