(57)【要約】【課題】接着剤のような樹脂材からの溶出物がガス拡散層や電解質膜に付着する等の事態を抑制する。【解決手段】フレーム部材４０のうち、ガス拡散層４３（４２）の平面部に接触する部分に該ガス拡散層４３（４２）に向かって突出する突起部４１が形成されている。該突起部４１により、フレーム部材４０の面内、面直方向（面に沿った方向、面に垂直な方向）の空間（隙間）を埋めることが可能となり、従来はガス拡散層４３（４２）に接するように充填されていたポッティング材（例えばフレーム部材４０とセパレータ２０ｂとの間に介在するように充填されていた接着剤）を除去することが可能となる。また、これによれば、公差による隙間、及びこれに起因して生じることのあったガスのパスカットを抑制することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜と、該電解質膜の両面に形成された電極と、該電極に供給される反応ガスを拡散させるガス拡散層と、前記電解質膜、電極およびガス拡散層を挟持するセパレータと、前記ガス拡散層の周縁周辺に設けられるフレーム部材と、を備える燃料電池において、
前記フレーム部材のうち、前記ガス拡散層の平面部に接触する部分に該ガス拡散層に向かって突出する突起部が形成されている
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記フレーム部材は、前記電解質膜の周縁部分および前記ガス拡散層の周縁部分を挟持するように配置されている請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記突起部は、前記ガス拡散層に食い込みうる先細形状となっている請求項１または２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記突起部の高さは、前記ガス拡散層の厚みよりも３０乃至１００μｍ少ないものである請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記突起部は、その少なくとも一部が前記ガス拡散層の周縁に沿って連続する帯状に形成されたものである請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記突起部は、前記ガス拡散層の周縁に沿って不連続に形成されたものである請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。さらに詳述すると、本発明は、燃料電池を構成するセル（燃料電池セル）の構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池（例えば固体高分子型燃料電池）は電解質膜およびその両面に配した一対の電極からなる接合体（例えばＭＥＡ、ＭＥＧＡ）と、該接合体を挟持する一対のセパレータとで構成されている。また、このようなセルが複数積層されていわゆる燃料電池スタックが形成されている。
【０００３】
このような燃料電池において、ＭＥＡを挟持する物材（樹脂フレーム）とプレスメタルセパレータの間、特に流路ターン部分の太リブ根元の空間に、部品公差による隙間が発生する場合がある。そこで、従来、当該部位を樹脂材（実際は接着剤を使用）で充填することで隙間を埋め（通常、ポッティング材と呼ばれている）、当該隙間をガスがショートカット（パスカット）するのを抑止している。
（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−０１９２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、接着剤や樹脂フレームからの溶出成分が燃料電池内の汚染（以下、コンタミともいう）の源となるおそれがある。すなわち、燃料電池内の環境下で樹脂材から溶出物が生じた場合に、該溶出物がＧＤＬに付着して特性を変化させたり、電解質膜や触媒層に付着して取り込まれ、触媒活性の低下や電解質膜の特性低下（プロトン導電性の低下、電解質膜のシール性、強度の低下）をもたらしたりすることがある。
【０００５】
そこで、本発明は、接着剤のような樹脂材からの溶出物がガス拡散層や電解質膜に付着する等の事態を抑制できるようにした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】
【０００６】
かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。まず、燃料電池内のＭＥＡに近い位置に樹脂材が充填される場合があるが、その場合、濃度の高い生成水や触媒と近接することによって樹脂材からの溶出が促進されてしまう可能性がある。これらの点につきさらに検討を重ねた本発明者は、かかる課題の解決に結び付く着想を得るに至った。
【０００７】
本発明はかかる着想に基づくものであり、電解質膜と、該電解質膜の両面に形成された電極と、該電極に供給される反応ガスを拡散させるガス拡散層と、電解質膜、電極およびガス拡散層を挟持するセパレータと、ガス拡散層の周縁周辺に設けられるフレーム部材と、を備える燃料電池において、フレーム部材のうち、ガス拡散層の平面部に接触する部分に該ガス拡散層に向かって突出する突起部が形成されているというものである。
【０００８】
従来、例えばＭＥＡを挟持する樹脂フレームとメタルセパレータとの間の公差を吸収して埋め、さらに空間を埋めるために利用されていた樹脂充填材として、実際には接着剤が使用されていることが多く、当該樹脂材からの溶出成分がコンタミ源となることがあったのは上述のとおりである（図４参照）。これに対し、本発明にかかる燃料電池の場合、セパレータにて電解質膜、ガス拡散層、フレーム部材等を挟持すると、フレーム部材に形成されている突起部がガス拡散層の一部を強く押圧した状態となる。こうした場合、当該フレーム部材の面内、面直方向（面に沿った方向、面に垂直な方向）の空間（隙間）を埋めることが可能となり、従来ガス拡散層に接するように充填されていたポッティング材（例えばフレーム部材とセパレータとの間に介在するように充填されていた接着剤）を除去することが可能となる。また、これによれば、公差による隙間、及びこれに起因して生じることのあったガスのパスカットを抑制することが可能となる。
【０００９】
本発明にかかる燃料電池において、フレーム部材は、電解質膜の周縁部分およびガス拡散層の周縁部分を挟持するように配置されている。
【００１０】
また、突起部は、ガス拡散層に食い込みうる先細形状となっていることが好ましい。この場合における突起部の好適な高さは、ガス拡散層の厚みよりも３０乃至１００μｍ少ない程度である。
【００１１】
突起部は、その少なくとも一部がガス拡散層の周縁に沿って連続する帯状に形成されたものであってもよい。あるいは、突起部は、ガス拡散層の周縁に沿って不連続に形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、特に接着剤のような樹脂材からの溶出物がガス拡散層や電解質膜に付着する等の事態を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図３に本発明の実施形態を示す。本発明にかかる燃料電池１は、電解質膜３１と、該電解質膜３１の両面に形成された電極３２，３３と、該電極３２，３３に供給される反応ガスを拡散させるガス拡散層４２，４３と、電解質膜３１、電極３２，３３およびガス拡散層４２，４３を挟持するセパレータ２０（２０ａ，２０ｂ）と、ガス拡散層４２，４３の周縁周辺に設けられるフレーム部材４０と、を備えるものである。また、このフレーム部材４０のうち、ガス拡散層４３（４２）の平面部に接触する部分には該ガス拡散層４３（４２）に向かって突出する突起部４１が形成されている。
【００１５】
以下に説明する実施形態においては、まず、燃料電池１を構成するセル（発電セル）２および複数のセル２が積層されてなる燃料電池スタックの概略構成について説明し、その後、フレーム部材４０からの溶出物がガス拡散層４２，４３や電解質膜３１に付着する等の事態を抑制するための構成について説明することとする。
【００１６】
図１に本実施形態における燃料電池１のセル２の概略構成を示す。図示するように構成されるセル２は、順次積層されてセル積層体３を構成している（図２参照）。また、このセル積層体３等で構成される燃料電池スタックは、例えばスタック両端を一対のエンドプレート７で挟まれ、さらにこれらエンドプレート７どうしを繋ぐようにテンションプレート８からなる拘束部材が配置された状態で積層方向への荷重がかけられて締結されている（図２参照）。
【００１７】
なお、このような燃料電池スタック等で構成される燃料電池１は、例えば燃料電池車両（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）の車載発電システムにおいて利用可能なものであるがこれに限られることはなく、各種移動体（例えば船舶や飛行機など）やロボットなどといった自走可能なものに搭載される発電システム、さらには定置の発電システムにおいても利用することが可能である。
【００１８】
セル２に含まれる電解質としては、膜−電極接合体（ＭＥＡ；Membrane Electrode Assembly）あるいは膜−電極−拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode ＆ Gas Diffusion Layer Assembly）を用いることができる。例えば本実施形態では、膜−電極−拡散層接合体（以下、ＭＥＧＡともいう）３０を用いている（図１等参照）。
【００１９】
セル２は、ＭＥＧＡ３０、該ＭＥＧＡ３０を挟持する一対のセパレータ２０（図１等においてはそれぞれ符号２０ａ，２０ｂで示している）等で構成されている（図１参照）。ＭＥＧＡ３０および各セパレータ２０ａ，２０ｂはおよそ矩形の板状に形成されている。また、ＭＥＧＡ３０はその外形が各セパレータ２０ａ，２０ｂの外形よりも小さくなるように形成されている。
【００２０】
ＭＥＧＡ３０は、高分子材料のイオン交換膜からなる高分子電解質膜（以下、単に電解質膜ともいう）３１と、電解質膜３１を両面から挟んだ一対の電極（アノード側拡散電極およびカソード側拡散電極）３２，３３と（図１参照）、さらにガス拡散層４２，４３（図３参照）とを含む。電解質膜３１は、各電極３２，３３よりも大きく形成されている。この電解質膜３１には、その周縁部３４を残した状態で各電極３２，３３が例えばホットプレス法により接合されている。
【００２１】
ＭＥＧＡ３０を構成する電極３２，３３は、その表面に付着された白金などの触媒を担持した例えば多孔質のカーボン素材（拡散層３２ｂ，３３ｂ）で構成されている。一方の電極（アノード）３２には燃料ガス（反応ガス）としての水素ガス、他方の電極（カソード）３３には空気や酸化剤などの酸化ガス（反応ガス）が供給され、これら２種類の反応ガスによりＭＥＧＡ３０内で電気化学反応が生じてセル２の起電力が得られるようになっている。
【００２２】
ガス拡散層４２，４３は、電解質膜３１に供給される反応ガスを適度に拡散させるように形成されている層である（図３参照）。例えば本実施形態におけるガス拡散層４２，４３は、電解質膜３１（および電極３２，３３）よりも小さく形成されている。また、ガス拡散層４２，４３および電解質膜３１（および電極３２，３３）は、その周辺部分（周縁に近い部分）をフレーム部材４０によって挟持された状態となっている（図３参照）。
【００２３】
セパレータ２０（２０ａ，２０ｂ）はガス不透過性の導電性材料で構成されている。導電性材料としては、例えばカーボンや導電性を有する硬質樹脂のほか、アルミニウムやステンレス等の金属（メタル）が挙げられる。本実施形態のセパレータ２０（２０ａ，２０ｂ）の基材は板状のメタルで形成されているものであり（メタルセパレータ）、この基材の電極３２，３３側の面には耐食性に優れた膜（例えば金メッキで形成された皮膜）が形成されている。
【００２４】
また、セパレータ２０ａ，２０ｂの両面には、複数の凹部によって構成される溝状の流路が形成されている。これら流路は、例えば板状のメタルによって基材が形成されている本実施形態のセパレータ２０ａ，２０ｂの場合であればプレス成形によって形成することができる。このようにして形成される溝状の流路は、酸化ガスのガス流路３５や水素ガスのガス流路３６、あるいは冷却水流路３７を構成している。より具体的に説明すると、セパレータ２０ａの電極３２側となる内側の面には水素ガスのガス流路３６が形成され、その裏面（外側の面）には冷却水流路３７が形成されている（図１参照）。同様に、セパレータ２０ｂの電極３３側となる内側の面には酸化ガスのガス流路３５が形成され、その裏面（外側の面）には冷却水流路３７が形成されている（図１参照）。例えば本実施形態の場合、隣接する２つのセル２，２に関し、一方のセル２のセパレータ２０ａの外面と、これに隣接するセル２のセパレータ２０ｂの外面とを付き合わせた場合に両者の冷却水流路３７が一体となり断面が例えば矩形あるいはハニカム形の流路が形成される構造となっている。
【００２５】
さらに、上述したように各セパレータ２０ａ，２０ｂは、少なくとも流体の流路をなすための凹凸形状が表面と裏面とで反転した関係になっている。より具体的に説明すると、セパレータ２０ａにおいては、水素ガスのガス流路３６を形成する凸形状（凸リブ）の裏面が冷却水流路３７を形成する凹形状（凹溝）であり、ガス流路３６を形成する凹形状（凹溝）の裏面が冷却水流路３７を形成する凸形状（凸リブ）である。さらに、セパレータ２０ｂにおいては、酸化ガスのガス流路３５を形成する凸形状（凸リブ）の裏面が冷却水流路３７を形成する凹形状（凹溝）であり、ガス流路３５を形成する凹形状（凹溝）の裏面が冷却水流路３７を形成する凸形状（凸リブ）である。
【００２６】
また、セパレータ２０ａ，２０ｂの長手方向の端部付近（本実施形態の場合であれば、図１中向かって左側に示す一端部の近傍）には、酸化ガスの入口側のマニホールド１５ａ、水素ガスの出口側のマニホールド１６ｂ、および冷却水の入口側のマニホールド１７ａが形成されている。例えば本実施形態の場合、これらマニホールド１５ａ，１６ｂ，１７ａは各セパレータ２０ａ，２０ｂに設けられた略矩形ないしは台形、あるいは両端が半円形状の長細矩形の透孔によって形成されている（図１等参照）。さらに、セパレータ２０ａ，２０ｂのうち反対側の端部には、酸化ガスの出口側のマニホールド１５ｂ、水素ガスの入口側のマニホールド１６ａ、および冷却水の出口側のマニホールド１７ｂが形成されている。本実施形態の場合、これらマニホールド１５ｂ，１６ａ，１７ｂも略矩形ないしは台形、あるいは両端が半円形状の長細矩形の透孔によって形成されている（図１参照）。
【００２７】
上述のような各マニホールドのうち、セパレータ２０ａにおける水素ガス用の入口側マニホールド１６ａと出口側マニホールド１６ｂは、セパレータ２０ａに形成されている入口側の連絡通路６１および出口側の連絡通路６２を介してそれぞれが水素ガスのガス流路３６に連通している。同様に、セパレータ２０ｂにおける酸化ガス用の入口側マニホールド１５ａと出口側マニホールド１５ｂは、セパレータ２０ｂに形成されている入口側の連絡通路６３および出口側の連絡通路６４を介してそれぞれが酸化ガスのガス流路３５に連通している（図１参照）。さらに、各セパレータ２０ａ，２０ｂにおける冷却水の入口側マニホールド１７ａと出口側マニホールド１７ｂは、各セパレータ２０ａ，２０ｂに形成されている入口側の連絡通路６５および出口側の連絡通路６６を介してそれぞれが冷却水流路３７に連通している。ここまで説明したような各セパレータ２０ａ，２０ｂの構成により、セル２には、酸化ガス、水素ガスおよび冷却水が供給されるようになっている。ここで具体例を挙げておくと、セル２が積層された場合、例えば水素ガスは、セパレータ２０ａの入口側マニホールド１６ａから連絡通路６１を通り抜けてガス流路３６に流入し、ＭＥＧＡ３０の発電に供された後、連絡通路６２を通り抜けて出口側マニホールド１６ｂに流出することになる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、冷却水の入口側マニホールド１７ａと出口側マニホールド１７ｂとをそれぞれセパレータ２０の冷却水流れ方向両側の一方寄りおよび他方寄りに配置している（図１参照）。すなわち、本実施形態においては冷却水の入口側マニホールド１７ａと出口側マニホールド１７ｂをセパレータ２０の対角線上に配置することとし、これによってセパレータ２０に対し冷却水が全面的に行き渡りやすくなるようにしている。
【００２９】
第１シール部材１３ａ、第２シール部材１３ｂは必要に応じて設けられる（図１参照）。セパレータ２０ａ，２０ｂ間に設けられる場合、これら第１シール部材１３ａ、第２シール部材１３ｂは、例えば、ともに複数の部材（例えば独立した小型の４つの矩形枠体と、流体流路を形成するための大きな枠体）で形成される（図１参照）。これらのうち、第１シール部材１３ａはＭＥＧＡ３０とセパレータ２０ａとの間に設けられるもので、より詳細には、その一部が、電解質膜３１の周縁部３４と、セパレータ２０ａのうちガス流路３６の周囲の部分との間に介在するように設けられる。また、第２シール部材１３ｂは、ＭＥＧＡ３０とセパレータ２０ｂとの間に設けられるもので、より詳細には、その一部が、電解質膜３１の周縁部３４と、セパレータ２０ｂのうちガス流路３５の周囲の部分との間に介在するように設けられる。
【００３０】
さらに、隣接するセル２，２のセパレータ２０ｂとセパレータ２０ａとの間には、複数の部材（例えば独立した小型の４つの矩形枠体と、流体流路を形成するための大きな枠体）で形成された第３シール部材１３ｃが設けられている（図１参照）。この第３シール部材１３ｃは、セパレータ２０ｂにおける冷却水流路３７の周囲の部分と、セパレータ２０ａにおける冷却水流路３７の周囲の部分との間に介在するように設けられてこれらの間をシールする部材である。
【００３１】
なお、第１〜第３シール部材１３ａ〜１３ｃとしては、隣接する部材との物理的な密着により流体を封止する弾性体（ガスケット）や、隣接する部材との化学的な結合により接着する接着剤などを用いることができる。例えば本実施形態では各シール部材１３ａ〜１３ｃとして弾性によって物理的にシールする部材を採用しているが、この代わりに上述した接着剤のような化学結合によってシールする部材を採用することもできる。なお、図３、図４においては接着剤からなる当該シール部材を符号１３で示している。
【００３２】
フレーム部材（以下、樹脂フレームともいう）４０は、ＭＥＧＡ３０とともにセパレータ２０ａ，２０ｂ間に挟持される例えば樹脂からなる部材（以下、樹脂フレームともいう）である。例えば本実施形態では、薄い枠形状の樹脂フレーム４０をセパレータ２０ａ，２０ｂ間に介在させ、当該樹脂フレーム４０によってＭＥＧＡ３０の少なくとも一部、例えば周縁部３４に沿った部分を表側と裏側から挟持するようにしている。このように設けられる樹脂フレーム４０は、締結力を支持するセパレータ２０（２０ａ，２０ｂ）間のスペーサとしての機能、絶縁部材としての機能、セパレータ２０（２０ａ，２０ｂ）の剛性を補強する補強部材としての機能を発揮する。
【００３３】
続いて、燃料電池１の構成について簡単に説明する（図２参照）。本実施形態における燃料電池１は、複数のセル２を積層してなるセル積層体３を備え、当該セル積層体３の両端に位置するセル（端セル）２，２の外側に順次、断熱セル４、出力端子５ａ付のターミナルプレート５、インシュレータ（絶縁プレート）６およびエンドプレート７をさらに備えた構成となっている。セル積層体３に対しては、両エンドプレート７をつなぐように架け渡されたテンションプレート８によって積層方向への所定の圧縮力が加えられている。さらに、セル積層体３の一端側のエンドプレート７とインシュレータ６との間にはプレッシャプレート９とばね機構９ａとが設けられており、セル２に作用する荷重の変動が吸収されるようになっている。
【００３４】
断熱セル４は例えば２枚のセパレータとシール部材とで断熱層が形成されているもので、発電に伴い生じる熱が大気等に放熱されるのを抑える役割を果たす。すなわち、一般に、セル積層体３の端部は大気との熱交換により温度が低くなりやすいことから、当該セル積層体３の端部に断熱層を形成することによって熱交換（放熱）を抑えることが行われている。このような断熱層としては、例えば、セル２におけるものと同様の一対のセパレータに、膜−電極アッセンブリの代わりとして導電板などの断熱部材１０を挟み込んだ構成のものがある。この場合に用いられる断熱部材１０は断熱性に優れるほど好適であり、具体的には例えば導電性多孔質シートなどが用いられる。また、このような断熱部材１０の周囲をシール部材で封止することによって空気層が形成される。
【００３５】
ターミナルプレート５は集電板として機能する部材であり、例えば鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属で板状に形成されている。ターミナルプレート５のうち断熱セル４側の表面には、めっき処理等の表面処理が施されており、かかる表面処理により断熱セル４との接触抵抗が確保されている。めっきとしては、金、銀、アルミ、ニッケル、亜鉛、すず等を挙げることができ、例えば本実施形態では導電性、加工性および低廉性を勘案してすずめっき処理を施している。
【００３６】
インシュレータ６は、ターミナルプレート５とエンドプレート７等とを電気的に絶縁する機能を果たす部材である。このような機能を果たすため、かかるインシュレータ６は例えばポリカーボネートなどの樹脂材料により板状に形成されている。
【００３７】
エンドプレート７は、ターミナルプレート５と同様、各種金属（鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等）で板状に形成されている。例えば本実施形態では銅を用いてこのエンドプレート７を形成しているがこれは一例に過ぎず、他の金属で形成されていても構わない。
【００３８】
テンションプレート８は両エンドプレート７，７間を架け渡すようにして設けられているもので、例えば一対がセル積層体３の両側に対向するように配置される（図２参照）。テンションプレート８は、各エンドプレート７，７にボルト等で固定され、単セル２の積層方向に所定の締結力（圧縮力）を作用させた状態を維持する。このテンションプレート８の内側面（セル積層体３を向く面）には漏電やスパークが生じるのを防止すべく絶縁膜が形成されている。絶縁膜は、具体的には例えば当該テンションプレート８の内側面に貼り付けられた絶縁テープ、あるいは当該面を覆うように塗布された樹脂コーティングなどによって形成されている。
【００３９】
続いて、燃料電池１において、樹脂フレーム（フレーム部材）４０からの溶出物がガス拡散層４２，４３や電解質膜３１に付着する等の事態を抑制するための構成について説明する（図３参照）。
【００４０】
本実施形態の樹脂フレーム４０は、ＭＥＧＡ３０の電解質膜３１の周縁部分およびガス拡散層４２，４３の周縁部分を挟持するように配置されている。また、上述したように、樹脂フレーム４０のうち、ガス拡散層４３（４２）の平面部に接触する部分に、該ガス拡散層４３（４２）に向かって突出する突起部４１が形成されている（図３参照）。突起部４１は、ガス拡散層４３（４２）に食い込んだ状態となり、当該樹脂フレーム４０が、ガス拡散層４３（４２）の面方向（ＭＥＧＡ３０の面方向）へと相対的に移動するのを抑制する。
【００４１】
また本実施形態では、突起部４１を、断面形状が略円錐形となるように形成している（図３参照）。また、当該突起部４１の突出高さを、ガス拡散層４３（４２）の厚みよりも３０乃至１００μｍ少ない程度としている。ただしこれは突起部４１の具体的形態の一例にすぎず、この他の形状（例えば角錐形状）であってもよい。また、突起部４１は、複数が等間隔または所定の間隔で並ぶように形成されていてもよいし、連続して帯状に形成されていてもよく、あるいは途中の箇所で途切れるような略帯状に形成されていてもよい。要は、ガス拡散層４３（４２）に食い込みうる例えば先細形状であり、当該樹脂フレーム４０の相対的な移動を抑制しうるものであれば突起部４１の具体的な形態は特に限定されるものではない。
【００４２】
以上のように樹脂フレーム４０の相対的な移動を抑制するようにした本実施形態の燃料電池１においては、従来はガス拡散層４３（４２）に接するように充填されていたポッティング材（一例として、樹脂フレーム４０とセパレータ２０ｂ（２０ａ）との間に介在するように充填されていた接着剤１３）を除去することが可能となる（図３参照）。従来構造の場合、例えば接着剤１３が、樹脂フレーム４０とセパレータ２０ｂ（２０ａ）との間の公差を吸収して埋め、さらに空間を埋める樹脂充填材（ポッティング材）として利用されていたが（図４参照）、本実施形態においては、セパレータ２０ａ，２０ｂで樹脂フレーム４０を挟持する際、当該セパレータ２０ｂ（２０ａ）との間に隙間が形成されないようにした状態で突起部４１をガス拡散層４３（４２）に突き刺した状態とし、その後の当該樹脂フレーム４０の移動を抑制することとし、樹脂フレーム４０とセパレータ２０ｂ（２０ａ）との間に樹脂充填材を設けなくても済むようにしている。
【００４３】
このように、本実施形態の燃料電池１においては、当該部位への樹脂充填を廃し、樹脂充填材が樹脂フレーム４０に直接接触した構造となること（ポッティング材が設けられた構造となること）を回避しているので、当該樹脂充填材からの溶出成分がいわゆるコンタミ源となるのを抑制することができる。しかも、樹脂フレーム４０の相対的な移動を抑制しているから、セパレータ２０ｂ（２０ａ）と当該樹脂フレーム４０との間の隙間に起因して生じることのあったいわゆるガスのパスカットをも抑制することが可能である。
【００４４】
ここで、接着剤１３からなる樹脂充填材は、従来、特に太いリブ（例えばセパレータに太いターン形状の流体流路を形成するための凹凸）の根元部におけるセパレータ２０ｂ（２０ａ）と樹脂フレーム４０との隙間公差を吸収するために利用されている。本実施形態の燃料電池１は、このような太リブ部分で用いられるような樹脂充填材（ポッティング材）を廃しうる点で特に好適である。
【００４５】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態ではＭＥＧＡ（膜−電極−拡散層接合体）３０が用いられている場合を例示して説明したが、これがＭＥＡ（膜−電極接合体）であっても同様の作用効果を実現しうる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態における燃料電池のセルの構造例を示す分解斜視図である。
【図２】燃料電池の構造例を示す側面図である。
【図３】本発明の概念を示す燃料電池のセルの部分側面図である。
【図４】従来構造のセルの部分側面を参考として示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…燃料電池、２０（２０ａ，２０ｂ）…セパレータ、３１…高分子電解質膜（電解質膜）、３２…アノード側拡散電極（電極）、３３…カソード側拡散電極（電極）、４０…樹脂フレーム（フレーム部材）、４１…（フレーム部材の）突起部、４２，４３…ガス拡散層
【図１】
2009170273.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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