(57)【要約】【課題】金属製の薄板のプレス成形を経て形成された流路形成部材を膜電極接合体とセパレータとの間に組み込んだ燃料電池における膜電極接合体の損傷を抑制する。【解決手段】燃料電池１００は、ＭＥＧＡ２５とセパレータ４０の間にガス流路形成部材３０、３１を配置して挟持する。ガス流路形成部材３０、３１は、ステンレス鋼やチタン，チタン合金等の導電性の金属薄板の剪断プレス加工を経たエキスパンドメタルであり、ＭＥＧＡ２５に接合するエキスパンドメタルの貫通孔３０Ｈの一方端角部分の接触頂上部３０Ｔを弧状のＲ形状とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両面にガス拡散電極を接合した膜電極接合体を有する電解質膜構成体と、セパレータと、前記ガス拡散電極の電極面に亘ってガスを供給するガス供給流路を形成する流路形成部材とを備え、該流路形成部材を前記電解質膜構成体と前記セパレータとの間に組み込んだスタック構造の燃料電池であって、
前記流路形成部材は、
金属製の薄板のプレス成形を経て形成され、前記電解質膜構成体と接合する接合箇所に前記プレス成形に伴うピン角を円弧状とする弧状化処置を受けている
燃料電池。
【請求項２】
前記流路形成部材は、エキスパンドメタルであり、前記弧状化処置としてエッチングまたはサンドブラスト処理を受けている請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
スタック構造の燃料電池の製造方法であって、
電解質膜の両面にガス拡散電極を接合した膜電極接合体を有する電解質膜構成体と、セパレータと、前記電解質膜構成体の電極面に亘ってガスを供給するガス供給流路を形成する流路形成部材とを準備し、
該流路形成部材を前記電解質膜構成体と前記セパレータとの間に組み込んだセルユニットを複数積層して締結し、
前記流路形成部材の準備に際して、前記流路形成部材を金属製の薄板のプレス成形を経て形成し、前記電解質膜構成体と接合する接合箇所に前記プレス成形に伴うピン角を円弧状とする弧状化処置を施す
燃料電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質膜の両面にガス拡散電極を接合した膜電極接合体をセパレータを介在させて複数積層したスタック構造の燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
こうした燃料電池は、発電のための通常運転時において、膜電極接合体における両ガス拡散電極に反応ガス、例えば水素ガスと酸素含有ガス（空気）との供給を受けて水素と酸素の電気化学反応を起こし、これにより発電する。こうした電気化学反応の進行を図るには、膜電極接合体両側のガス拡散電極へのガス供給の円滑化が不可欠であることから、通常、膜電極接合体とセパレータとの間に、ガス拡散電極の電極面に亘ってガスを供給するガス供給流路を形成する流路形成部材が配設される。なお、膜電極接合体は、その両側にガス拡散層を備えた構成も取り得るので、この場合には、ガス拡散層に重なるよう流路形成部材が配設される。
【０００３】
こうした流路形成部材として、導電性の多孔質体や３次元網目構造の金属製メッシュ等が用いられていたが、コスト低減、成形や取り扱いの簡便化などの観点から、近年では、金属製の薄板をプレス成形して形成したエキスパンドメタルが多用されつつある（特許文献１等）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、膜電極接合体は、プロトン伝導性やガス拡散性の確保の観点から、機械的な強度にやや劣る。その一方、膜電極接合体両側のガス拡散電極に流路形成部材を重ねた上でこれらをセパレータにて挟持する際には、ガス拡散電極と流路形成部材との接触抵抗、および、流路形成部材とセパレータとの接触抵抗を低減するために、一般に、これらの積層方向に所定の押圧力が加えられて、上記各部材が接合される。よって、ガス拡散電極に対する流路形成部材の接合箇所では、流路形成部材が不用意にガス拡散電極に食い込むことも起き得る。特に、流路形成部材が既述したようにエキスパンドメタルであると、その過程でなされるプレス成形に伴うピン角の部位がガス拡散電極に食い込んでしまい、ピン角であるがためにガス拡散電極の損傷を招きかねないことが新たに指摘されるに至った。なお、膜電極接合体がその両側にガス拡散層を備えた構成にあっても、同様の問題点が指摘されている。
【０００６】
本発明は、上記した課題を踏まえ、金属製の薄板のプレス成形を経て形成された流路形成部材を膜電極接合体とセパレータとの間に組み込んだ燃料電池において、膜電極接合体の損傷を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。
【０００８】
[適用：燃料電池]
電解質膜の両面にガス拡散電極を接合した膜電極接合体を有する電解質膜構成体と、セパレータと、前記ガス拡散電極の電極面に亘ってガスを供給するガス供給流路を形成する流路形成部材とを備え、該流路形成部材を前記電解質膜構成体と前記セパレータとの間に組み込んだスタック構造の燃料電池であって、
前記流路形成部材は、
金属製の薄板のプレス成形を経て形成され、前記電解質膜構成体と接合する接合箇所に前記プレス成形に伴うピン角を円弧状とする弧状化処置を受けている
ことを要旨とする。
【０００９】
上記構成の燃料電池は、金属製の薄板のプレス成形を経て形成された流路形成部材を、膜電極接合体を有する電解質膜構成体に接合させる。そして、上記構成の燃料電池によれば、電解質膜構成体に対する流路形成部材の接合箇所を円弧状としたので、流路形成部材の接合に伴う電解質膜構成体への食い込みを、接合箇所がピン角のままの場合と比して抑制できる。このため、接合後の状態において上記した押圧力が常時及んでも、円弧状の接合箇所であるが故に、膜電極接合体を有する電解質膜構成体の損傷、具体的にはガス拡散電極やその外側のガス拡散層の損傷を抑制できる。
【００１０】
上記した燃料電池は、次のような態様とすることができる。例えば、前記流路形成部材をエキスパンドメタルとした上で、このエキスパンドメタルに、エッチングやサンドブラスト処理の弧状化処置を施すようにできる。こうすれば、エキスパンドメタルとしての形態で、プレス成形に伴うピン角を容易に円弧状とできる。なお、エッチングに際しては、エキスパンドメタルの構成材金属の性質に応じて、酸溶液或いはアルカリ溶液にてエッチングを行えばよい。
【００１１】
上記の構成の燃料電池は、電解質膜の両面にガス拡散電極を接合した膜電極接合体を有する電解質膜構成体と、セパレータと、前記ガス拡散電極の電極面に亘ってガスを供給するガス供給流路を形成する流路形成部材とを準備し、該流路形成部材を前記電解質膜構成体と前記セパレータとの間に組み込んだセルユニットを複数積層して締結し、前記流路形成部材の準備に際して、前記流路形成部材を金属製の薄板のプレス成形を経て形成し、前記電解質膜構成体と接合する接合箇所に前記プレス成形に伴うピン角を円弧状とする弧状化処置を施すことで製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は本発明の実施例としての燃料電池１００の概略構成を示す説明図である。
【００１３】
図示するように、燃料電池１００は、スタック構造とされ、水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化ガスとの供給を受け、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電する固体高分子型の燃料電池である。この燃料電池１００には、図示しない水素ガス供給源から水素ガス（燃料ガス）がアノードに供給され、カソードには図示しないブロアから空気が供給される。そして、水素ガスと空気中の酸素は、燃料電池１００におけるそれぞれの燃料電池セル１０のアノードとカソードで電気化学反応に供される。
【００１４】
スタック構造の燃料電池１００は、両端のエンドプレート８５，８６にて燃料電池セル１０を狭持する。本実施例の燃料電池１００は、空気および水素をエンドプレート８５からそれぞれの燃料電池セル１０に供給しつつ、その余剰分とアノードオフガスおよびカソードオフガスを他方のエンドプレート８６の側の燃料電池セル１０にて（詳しくは当該セルのパレータにて）折り返してエンドプレート８５の側に戻す、いわゆるデッドエンドタイプの燃料電池である。冷却水についても、エンドプレート８５からそれぞれの燃料電池セル１０に供給されて折り返され、エンドプレート８５に戻る。このため、エンドプレート８５は、アノードガス（水素ガス）を供給するための貫通孔８５ａと、カソードガス（空気）を供給するための貫通孔８５ｂと、アノードオフガスを排出するための貫通孔８５ｃと、カソードオフガスを排出するための貫通孔８５ｄと、冷却水を供給するための貫通孔８５ｅ、および冷却水を排出するための貫通孔８５ｆを備える。こうした構成により、水素ガスは、エンドプレート８５の貫通孔８５ａを介して燃料電池１００内部に供給され、空気は、貫通孔８５ｂを介して燃料電池１００内部に供給される。冷却水は、図示しないラジエータで冷却され貫通孔８５ｅを介して燃料電池１００に供給される。
【００１５】
燃料電池セル１０は、電解質膜の両面にガス拡散電極を接合した膜電極接合体としてのＭＥＡ２４（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を備え、このＭＥＡ２４は、その両側にガス拡散層２３ａ、２３ｂが接合した形態のＭＥＧＡ２５とされている。そして、燃料電池セル１０は、このＭＧＡ２５をシールガスケット２６と一体に形成して備え、ＭＧＡ２５に重なるように、ガス流路形成部材３０、３１をＭＥＡ２４とセパレータ４０の間に組み込んで備える。このガス流路形成部材３０、３１は、後述するように多列の貫通孔およびその形成壁を傾斜させてガス流路を形成し、ＭＥＧＡ２５のガス拡散層２３ａ、２３ｂ延いてはＭＥＡ２４の電極面に亘ってガスを供給する。このように、本実施例では、ＭＥＡ２４その両側にガス拡散層２３ａ、２３ｂが接合したＭＥＧＡ２５としたが、両ガス拡散層のないＭＥＡ２４のままとすることもできる。
【００１６】
ＭＥＡ２４は、電解質膜２１の表面上に、ガス拡散電極としてのカソード電極触媒層２２ａとアノード電極触媒層２２ｂを備える。電解質膜２１は、プロトン伝導性を備え、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す固体高分子材料の薄膜であり、セパレータ４０の外形よりも小さくガス流路形成部材３０、３１の外形よりも大きい長方形に形成されている。電解質膜２１は、例えば、ナフィオン膜（ナフィオンは登録商標）である。電解質膜２１の表面上に形成されたカソード電極触媒層２２ａ，アノード電極触媒層２２ｂは、電気化学反応を促進する触媒、例えば、白金を担持した触媒層とされている。
【００１７】
ガス拡散層２３ａ，２３ｂは、気孔率が約２０％程度のカーボン製の多孔体であり、例えば、カーボンクロスやカーボンペーパによって形成されている。ガス拡散層２３ａ，２３ｂは、ホットプレス等の接合手法によりＭＥＡ２４と一体化されてＭＥＧＡ２５となる。なお、ガス拡散層２３ａはＭＥＡ２４のカソード側に、ガス拡散層２３ｂはアノード側に、それぞれ配置される。ガス拡散層２３ａは、カソードガスをその厚み方向に拡散して、カソード電極触媒層２２ａの全面に供給する。ガス拡散層２３ｂは、アノードガスをその厚み方向に拡散して、アノード電極触媒層２２ｂの全面に供給する。ガス拡散層２３ａ，２３ｂは、厚み方向へのガスの拡散を主目的とするため、比較的小さい気孔率を有する。
【００１８】
ガス流路形成部材３０、３１は、エキスパンドメタルと称される金属製の部材であり、同一形状の貫通孔が規則的に多列に配列されている薄肉の金属プレートである。ガス流路形成部材３０、３１は、導電性のある金属、例えば、ステンレス鋼やチタン，チタン合金の薄板の後述のプレス成形を経て形成され、その外形はＭＥＧＡ２５より若干小さい略長方形とされている。
【００１９】
ガス流路形成部材３０は、ＭＥＧＡ２５のカソード側（ＭＥＡ２４のカソード側）とセパレータ４０との間に配設され、セパレータ４０を介して供給された空気（酸化ガス）を、図２に矢印で示すようにＭＥＡ２４の電極面の側方の一方の側から他方の側に向けた流れで流しつつ、空気をＭＥＧＡ２５のカソード側に供給する。ガス流路形成部材３１は、ＭＥＧＡ２５のアノード側（ＭＥＡ２４のアノード側）とセパレータ４０との間に配設され、セパレータ４０を介して供給された水素ガス（燃料ガス）を、図２に矢印で示すようにＭＥＡ２４の電極面の側方の一方の側から他方の側に向けた流れで流しつつ、水素ガスをＭＥＧＡ２５のアノード側に供給する。
【００２０】
ガス流路形成部材３０、３１を流れる反応ガスは、流れの過程でＭＥＧＡ２５に供給され、ＭＥＧＡ２５のガス拡散層２３ａ，２３ｂにより、カソード電極触媒層２２ａ，アノード電極触媒層２２ｂに拡散され、電気化学反応に供される。なお、この電気化学反応は発熱反応であり、燃料電池１００を所定温度範囲で運転するため、燃料電池１００内には冷却水が供給されている。
【００２１】
シールガスケット２６は、シリコンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなど、弾性を有するゴム製の絶縁性樹脂材料からなり、ＭＥＧＡ２５の両面にガス流路形成部材３０、３１を重ねた上でその外周に樹脂を射出成形することでＭＥＧＡ２５およびガス流路形成部材３０、３１と一体的に形成されている。
【００２２】
シールガスケット２６は、セパレータ４０と同様の大きさの略長方形に形成されている。図２に示すように、シールガスケット２６の４辺に沿って、連通孔２０ａ〜２０ｆを有する。各連通孔２０ａ〜２０ｆは、エンドプレート８５の上記した貫通孔８５ａ等と連通し、燃料電池１００内部の流体（燃料ガス，酸化ガス，冷却水）のマニホールドの一部を構成している。連通孔２０ａはアノードガスマニホールドの一部を構成しており、連通孔２０ｂはカソードガスマニホールドの一部を構成している。また、連通孔２０ｃはアノードオフガスマニホールドの一部を構成し、連通孔２０ｄはカソードオフガスマニホールドの一部を構成し、連通孔２０ｅは冷却水供給用マニホールドの一部を構成し、連通孔２０ｆは、冷却水排出用マニホールドの一部を構成する。
【００２３】
シールガスケット２６には、厚み方向に、各連通孔を囲む凸状の部位２６ａが形成されている。この凸状の部位２６ａは、シールガスケット２６の上下のセパレータ４０の間に挟まれ、積層方向の締結力を受けて、積層方向に潰れて変形する。その結果、凸状の部位２６ａは、マニホールド内からの流体（燃料ガス，酸化ガス，冷却水）の漏れを抑制するシールとして機能する。
【００２４】
セパレータ４０は、三つの金属の薄板を積層して形成される三層積層型のセパレータである。具体的には、酸化ガスの流路であるガス流路形成部材３０と接触するカソードプレート４１と、隣の燃料電池セル１０における燃料ガスの流路であるガス流路形成部材３１と接触するアノードプレート４３と、両プレートの中間に挟まれ、主に冷却水の流路となる中間プレート４２とから構成されている。
【００２５】
三つのプレートは、その厚み方向に、流路用の凹凸形状のない平坦な表面を有し（つまり、ガス流路形成部材３０、３１との接触面が平坦であり）、ステンレス鋼やチタン，チタン合金など、導電性の金属材料から構成されている。
【００２６】
三つのプレートには、上述の各種マニホールドを構成する貫通孔が設けられている。具体的には、図２に示すように、略長方形形状のセパレータ４０の長辺に酸化ガス供給用の貫通孔４１ａ、酸化ガス排出用の貫通孔４１ｂが設けられている。また、セパレータ４０の短辺に、燃料ガス供給用の貫通孔４１ｃ、燃料ガス排出用の貫通孔４１ｄが設けられている。セパレータ４０の短辺には、また、冷却水供給用の貫通孔４１ｅおよび冷却水排出用の貫通孔４１ｆが、それぞれ設けられている。
【００２７】
カソードプレート４１には、こうしたマニホールド用の貫通孔に加え、ガス流路形成部材３０への酸化ガスの出入口となる孔部４５，４６が複数形成されている。同様に、アノードプレート４３には、マニホールド用の貫通孔に加え、ガス流路形成部材３１への燃料ガスの出入口となる孔部（図示なし）が複数形成されている。
【００２８】
中間プレート４２に設けられた複数のマニホールド用の貫通孔のうち、酸化ガスの流れるマニホールド用の貫通孔４２ａは、カソードプレート４１の孔部４５と連通するように形成されている。また、燃料ガスの流れるマニホールド用の貫通孔４２ｂは、アノードプレート４３の孔部（図示なし）と連通するように形成されている。
【００２９】
なお、中間プレート４２には、略長方形外形の長辺方向に沿って複数の切欠が形成され、その切欠の両端はそれぞれ、冷却水の流れるマニホールド用の貫通孔と連通している。
【００３０】
こうした平坦なプレートを積層して構成されたセパレータ４０を、ガス流路形成部材３０、３１と併せて用いることで、セパレータ４０にエッチング等の複雑な製造方法による流路用の溝を形成する必要がない。
【００３１】
次に、ガス流路形成部材３０、３１について説明する。図２はガス流路形成部材３０を一部拡大して概略的に示す概略斜視図、図３はガス流路形成部材３０の要部である接触頂上部３０Ｔを図２の３−３線で切断して示す説明図、図４はガス流路形成部材３０の製造手法を示す説明図、図５はガス流路形成部材３０の製造過程の様子を斜視にて概略的に示す説明図、図６はガス流路形成部材３０の接触頂上部３０Ｔを弧状とするためのエッジング処理の様子を示す説明図、図７はエッジング処理に代わる処置でありガス流路形成部材３０の接触頂上部３０Ｔを弧状とするサンドブラスト処理の様子を示す説明図である。
【００３２】
これの図に示すように、ガス流路形成部材３０、３１は、本実施例では正方形状の貫通孔３０Ｈを有するエキスパンドメタルであり、貫通孔３０Ｈの形成壁部であるストランド部３０Ｓをボンド部３０Ｂにて連結することで、貫通孔３０Ｈを縦横に多列に並べて千鳥状に備える。図示するガス流路形成部材３０、３１は、ＭＥＧＡ２５に重ねて用いられるので、貫通孔３０Ｈの一方端角部分の接触頂上部３０ＴをＭＥＧＡ２５に、詳しくはガス拡散層２３ａ、２３ｂに接合させる。そして、本実施例では、この接触頂上部３０Ｔは、図３に示すように弧状のＲ形状とされている。
【００３３】
このように貫通孔３０Ｈが多列に並んだガス流路形成部材３０を形成するに当たっては、図４に示すように、ステンレス鋼等の薄板（例えば、厚み約０．１ｍｍ）を素材として送りローラで図５のプレス加工装置Ｍに送り込み、プレス加工装置Ｍの上刃ＵＢと下刃ＤＢによる剪断プレス加工に処する。
【００３４】
上刃ＵＢと下刃ＤＢは、正方形状の貫通孔３０Ｈを形成すべく三角波形状のプレス刃を備え、上刃ＵＢは、素材のピッチ送りの都度に下刃ＤＢの側に下降する。この上刃ＵＢの下降により、上刃ＵＢおよび下刃ＤＢの両刃の重なり範囲において素材がスリット状に剪断されると共に、その剪断箇所において、上刃ＵＢと下刃ＤＢに倣って正方形状の貫通孔３０Ｈが形成される。この場合、上刃ＵＢは、素材のピッチ送りごとの降下に際し、自身の三角波形状のプレス刃の半ピッチ分だけ左右方向にずれるので、貫通孔３０Ｈは、素材のプレート面からの正面視にあっては縦横に多列に並んで千鳥状に形成され、プレート側面視では階段状に多列に形成される。なお、こうして貫通孔３０Ｈを多列に有するエキスパンドメタルを、所定寸法に切断することでガス流路形成部材３０、ガス流路形成部材３１が形成される。或いは、所定寸法に切断済みの薄板に上記のプレス加工装置Ｍにて貫通孔３０Ｈを多列に形成して、ガス流路形成部材３０、３１とすることもできる。
【００３５】
こうして得られたガス流路形成部材３０、３１は、図６や図７に示すよう処置される。即ち、図６に示すように、塩酸や硫酸等の強酸溶液Ｒにガス流路形成部材３０、３１を所定時間浸漬する。これにより、ガス流路形成部材３０、３１は、プレス加工に伴うピン角の部位である接触頂上部３０Ｔにおいて酸によるエッチングを受け、この接触頂上部３０Ｔを図３に示すように弧状のＲ形状とする。こうした酸によるエッチングの他、図７に示すように、ガス流路形成部材３０、３１を、サンドブラスト装置の吐出ノズルＳＢＮに対向して配置し、この吐出ノズルＳＢＮを移動させつつ当該ノズルからそれぞれの接触頂上部３０Ｔに微細な砂或いは鋼球を衝突させる。そして、この衝突により、ガス流路形成部材３０、３１は、接触頂上部３０Ｔを図３に示すように弧状のＲ形状とする。なお、エッチングの際の強酸溶液Ｒの濃度や浸漬時間、或いはサンドブラストのブラスト時間は、ガス流路形成部材３０、３１の鋼板の厚み、接触頂上部３０Ｔに発現させるＲ程度に応じて、適宜設定される。
【００３６】
こうして接触頂上部３０Ｔが弧状とされたガス流路形成部材３０、３１を準備した後に、或いはこれら部材の準備と並行して、シールガスケット２６と一体に形成済みのＭＧＡ２５と、既述したセパレータ４０、４１を準備する。次いで、図１に示すように、ガス流路形成部材３０、３１をＭＧＡ２５と上記セパレータとの間に組み込んだ燃料電池セル１０とし、この燃料電池セル１０を複数積層してその積層方向に適宜な押圧力（締結力）を及ぼして締結し、燃料電池１００を得る。
【００３７】
以上説明したように、本実施例の燃料電池１００は、ステンレス鋼やチタン，チタン合金等の導電性の金属薄板の剪断プレス加工を経たエキスパンドメタルのガス流路形成部材３０、３１をＭＥＧＡ２５に接合するに当たり、エキスパンドメタルが多列に有する貫通孔３０Ｈの一方端角部分の接触頂上部３０Ｔを、ＭＥＧＡ２５に接合させる。そして、本実施例では、この接触頂上部３０Ｔを弧状のＲ形状としたので（図３参照）、本実施例の燃料電池１００によれば、ガス流路形成部材３０、３１の接合に伴うＭＥＧＡ２５（詳しくはガス拡散層２３ａ、２３ｂ）への食い込みを、接合箇所がピン角のままの場合と比して抑制できる。このため、図１に示すスタック構造の燃料電池１００とされた状態において締結時の締結力が常時及んでも、弧状の接触頂上部３０ＴがＭＥＧＡ２５への接合箇所であるが故に、ＭＥＡ２４を有するＭＥＧＡ２５の損傷、具体的にはガス拡散層２３ａ、２３ｂの損傷を抑制できる。
【００３８】
しかも、本実施例の燃料電池１００では、ガス流路形成部材３０、３１をエキスパンドメタルとした上で、このエキスパンドメタルに酸溶液によるエッチングやサンドブラスト処理を施すことで、エキスパンドメタルが多列に有する貫通孔３０Ｈの総ての接触頂上部３０Ｔを容易に弧状のＲ形状とでき、望ましい。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を実施例にて説明したが、本発明は上記した実施例や変形例の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。例えば、上記した実施例では、ガス流路形成部材３０、３１を正方形状の貫通孔３０Ｈを有するエキスパンドメタルとしたが、貫通孔３０Ｈの形状は正方形に限られることはない。図８は変形例のガス流路形成部材３０の斜視図、図９は図８における９−９線断面図である。
【００４０】
これらの図に示す変形例のガス流路形成部材３０は、六角形状の貫通孔３０Ｈを多列に備えるエキスパンドメタルであり、この貫通孔３０Ｈの六角形頂点と頂点間の稜線を接触頂上部３０ＴとしてＭＥＧＡ２５に接合させる。そして、この変形例では、貫通孔３０Ｈの六角形頂点と頂点間の稜線を含む接触頂上部３０Ｔの領域を図９に示すように弧状のＲ形状とした。よって、この変形例によっても、上記した効果を奏することができる。なお、図８に示すガス流路形成部材３０を得るには、図５に示した上刃ＵＢと下刃ＤＢのプレス刃の形状を六角形の上半分・下半分の形状とすればよい。この他、円形形状の貫通孔３０Ｈを多列に備えるエキスパンドメタルのガス流路形成部材３０とすることもできる。
【００４１】
また、上記の実施例では、接触頂上部３０Ｔを弧状のＲ形状とするに当たり、ガス流路形成部材３０、３１の全体を酸溶液に浸漬するようにして、ガス流路形成部材の上下面において接触頂上部３０Ｔを弧状のＲ形状としたが、ＭＥＧＡ２５に接合する面の側についてのみ酸溶液に浸漬して、片側の接触頂上部３０Ｔのみを弧状のＲ形状とするようにできる。
【００４２】
更に、接触頂上部３０Ｔを弧状のＲ形状とするためのエッチングは、ガス流路形成部材３０としてのエキスパンドメタルの構成材金属の性質に応じて、アルカリ溶液を用いるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例としての燃料電池１００の概略構成を示す説明図である。
【図２】ガス流路形成部材３０を一部拡大して概略的に示す概略斜視図である。
【図３】ガス流路形成部材３０の要部である接触頂上部３０Ｔを図２の３−３線で切断して示す説明図である。
【図４】ガス流路形成部材３０の製造手法を示す説明図である。
【図５】ガス流路形成部材３０の製造過程の様子を斜視にて概略的に示す説明図である。
【図６】ガス流路形成部材３０の接触頂上部３０Ｔを弧状とするためのエッジング処理の様子を示す説明図である。
【図７】エッジング処理に代わる処置でありガス流路形成部材３０の接触頂上部３０Ｔを弧状とするサンドブラスト処理の様子を示す説明図である。
【図８】変形例のガス流路形成部材３０の斜視図である。
【図９】図８における９−９線断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０...燃料電池セル
２０ａ〜２０ｆ...連通孔
２１...電解質膜
２２ａ...カソード電極触媒層
２２ｂ...アノード電極触媒層
２３ａ...ガス拡散層
２３ｂ...ガス拡散層
２６...シールガスケット
２６ａ...凸状部位
３０、３１...ガス流路形成部材
３０Ｂ...ボンド部
３０Ｈ...貫通孔
３０Ｓ...ストランド部
３０Ｔ...接触頂上部
４０...セパレータ
４１...カソードプレート
４１ａ〜４１ｆ...貫通孔
４２...中間プレート
４２ａ...貫通孔
４２ｂ...貫通孔
４３...アノードプレート
４５、４６...孔部
８５...エンドプレート
８５ａ〜８５ｆ...貫通孔
８６...エンドプレート
１００...燃料電池
Ｍ...プレス加工装置
ＵＢ...上刃
ＤＢ...下刃
Ｒ...強酸溶液
ＳＢＮ...吐出ノズル
【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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