(57)【要約】【課題】本発明の目的は、連通路に水滴が発生することを抑制し、例えば、高湿度状態でも連通路が閉塞されることを抑制することができる燃料電池用セパレータ及び当該燃料電池用セパレータを備える燃料電池を提供することにある。【解決手段】反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備える燃料電池用セパレータであって、前記連通路溝及び少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面には、水との濡れ性を促進させる濡れ性促進部が形成される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備える燃料電池用セパレータであって、
前記連通路溝及び少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面には、水との濡れ性を促進させる濡れ性促進部が形成されることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池用セパレータであって、少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面に形成される前記濡れ性促進部は、親水層を含むことを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料電池用セパレータであって、少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面に形成される前記濡れ性促進部は、凹凸を有する粗面部を含むことを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータであって、少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面に形成される前記濡れ性促進部は、前記連通路溝に沿うように形成される溝部を含むことを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータであって、前記連通路溝は複数のリブにより形成され、前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出する複数の突起部が形成されることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項６】
反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備える燃料電池用セパレータであって、
前記連通路溝は複数のリブにより形成され、
前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、複数の突起部が形成され、前記突起部は、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出し、前記突起部間に付着する水滴を集めて、前記マニホールドに排水するものであることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項７】
請求項６記載の燃料電池用セパレータであって、前記マニホールド側のシーリングプレートの端部を前記マニホールド内に位置させることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項８】
膜−電極アッセンブリを挟持する一対の燃料電池用セパレータを有する燃料電池であって、前記燃料電池用セパレータは、反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備え、
前記連通路溝及び少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面には、水との濡れ性を促進させる濡れ性促進部が形成されることを特徴とする燃料電池。
【請求項９】
請求項７記載の燃料電池であって、前記連通路溝は複数のリブにより形成され、前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出する複数の突起部が形成されることを特徴とする燃料電池。
【請求項１０】
膜−電極アッセンブリを挟持する一対の燃料電池用セパレータを有する燃料電池であって、前記燃料電池用セパレータは、反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備え、
前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、複数の突起部が形成され、前記突起部は、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出し、前記突起部間に付着する水滴を集めて、前記マニホールドに排水するものであることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用セパレータ及び燃料電池の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に燃料電池は、電解質膜の両側を挟持する一対の電極（アノード極、カソード極）を含む膜−電極アッセンブリと、膜−電極アッセンブリの両側を挟持する一対の燃料電池用セパレータとを有する。アノード極は、アノード極触媒層及び拡散層、カソード極は、カソード極触媒層及び拡散層を有する。燃料電池の発電時には、アノード極に供給するアノードガスを水素ガス、カソード極に供給するカソードガスを酸素ガスとした場合、アノード極側では、水素イオン及び電子にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中を通りカソード極側に、電子は外部回路を通じてカソード極に到達する。一方、カソード極側では、水素イオン、電子及び酸素ガスが反応して水分を生成する反応が行われ、エネルギを放出する。
【０００３】
図９は、従来の燃料電池用セパレータの構成を示す模式平面図である。図１０は、図９のＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。図９に示すように、燃料電池用セパレータ６０には、反応ガス流路溝６２、マニホールド６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ、反応ガス流路溝６２とマニホールド６４ａ，６４ｄとを連通する連通路溝６６ａ，６６ｂが形成されている。反応ガス流路溝６２は、複数のリブ６８により形成されている。
【０００４】
図１０に示すように、連通路溝６６ｂは、複数のリブ７０により形成されている。また、燃料電池用セパレータ６０には、連通路溝６６ｂを覆うシーリングプレート７２が設けられ、連通路７４が形成されている。不図示であるが、反応ガス流路溝６２は、膜−電極アッセンブリに覆われ、反応ガス流路が形成されている。
【０００５】
マニホールド６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ、連通路７４、反応ガス流路（不図示）は、電解質膜のイオン伝導性維持のために加湿された反応ガス（アノードガス、カソードガス）の通り道であるため、湿度が高く、結露等により水滴が発生し易い。マニホールド６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ、連通路７４、反応ガス流路の排水性が悪ければ、水滴が滞留し、連通路７４等を閉塞する場合がある。このような状態になると、反応ガスの供給が妨げられ、燃料電池の電圧低下等が起こり、電池性能を低下させる場合がある。
【０００６】
通常、連通路７４を形成する連通路溝６６ａ，６６ｂ、反応ガス流路を形成する反応ガス流路溝６２等は、水との濡れ性を高めて、水滴が溝を閉塞することを抑制するために、親水処理等が行われる。
【０００７】
また、例えば、特許文献１には、水滴による連通路等の閉塞を抑制するためのものではないが、シーリングプレートをマニホールド側に突出させることにより、隣接部材に塗布された接着剤の余剰分が、連通路に流れ込むことを抑制することができる燃料電池が提案されている。
【０００８】
また、例えば、特許文献２には、水滴による連通路等の閉塞を抑制するためのものではないが、シーリングプレートの外周面に突起部を設け、突起部をマニホールド側に突出させることにより、燃料電池の製造時に、マニホールドを通してシーリングプレートの組付けもれを確認することができる燃料電池が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１８５８１１号公報
【特許文献２】特開２００４−１７９１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
燃料電池用セパレータ内の水滴は、加湿された反応ガスの出入口（マニホールド）付近の連通路で発生する場合が多い。高加湿の反応ガスが供給される場合等では、連通路が高湿度状態となるため、従来のように、連通路溝に親水処理を行っただけでは、連通路を形成するシーリングプレートに水滴が発生し、連通路が閉塞される場合がある。
【００１１】
また、特許文献１，２の燃料電池のように、単にマニホールド側にシーリングプレートを突出するだけ、又は単にシーリングプレートの外周面に設けた突起部をマニホールド側に突出させるだけでは、連通路に水滴が発生することを抑制することは困難であり、連通路が閉塞される場合がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、連通路に水滴が発生することを抑制し、例えば、高湿度状態でも連通路が閉塞されることを抑制することができる燃料電池用セパレータ及び当該燃料電池用セパレータを備える燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備える燃料電池用セパレータであって、前記連通路溝及び少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面には、水との濡れ性を促進させる濡れ性促進部が形成される。
【００１４】
また、前記燃料電池用セパレータにおいて、少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面に形成される前記濡れ性促進部は、親水層を含むことが好ましい。
【００１５】
また、前記燃料電池用セパレータにおいて、少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面に形成される前記濡れ性促進部は、凹凸を有する粗面部を含むことが好ましい。
【００１６】
また、前記燃料電池用セパレータにおいて、少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面に形成される前記濡れ性促進部は、前記連通路溝に沿うように形成される溝部を含むことが好ましい。
【００１７】
また、前記燃料電池用セパレータにおいて、前記連通路溝は複数のリブにより形成され、前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出する複数の突起部が形成されることが好ましい。
【００１８】
反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備える燃料電池用セパレータであって、前記連通路溝は複数のリブにより形成され、前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、複数の突起部が形成され、前記突起部は、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出し、前記突起部間に付着する水滴を集めて、前記マニホールドに排水するものであることが好ましい。
【００１９】
また、前記燃料電池用セパレータにおいて、前記マニホールド側のシーリングプレートの端部を前記マニホールド内に位置させることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、膜−電極アッセンブリを挟持する一対の燃料電池用セパレータを有する燃料電池であって、前記燃料電池用セパレータは、反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備え、前記連通路溝及び少なくとも前記連通路溝に対向するシーリングプレートの面には、水との濡れ性を促進させる濡れ性促進部が形成される。
【００２１】
また、前記燃料電池において、前記連通路溝は複数のリブにより形成され、前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出する複数の突起部が形成されることが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、膜−電極アッセンブリを挟持する一対の燃料電池用セパレータを有する燃料電池であって、前記燃料電池用セパレータは、反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝を覆うシーリングプレートを備え、前記連通路溝は複数のリブにより形成され、前記マニホールド側のシーリングプレートの側面には、複数の突起部が形成され、前記突起部は、前記リブの延在方向であって前記マニホールド内に突出し、前記突起部間に付着する水滴を集めて、前記マニホールドに排水するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、反応ガス流路溝とマニホールドとを連通する連通路溝及び連通路溝を覆うシーリングプレートの少なくとも連通路溝に対向する面には、水との濡れ性を促進させる濡れ性促進部が形成されることにより、連通路に水滴が発生することを抑制し、例えば、高湿度状態でも連通路が閉塞されることを抑制することができる燃料電池用セパレータ及び当該燃料電池用セパレータを備える燃料電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について以下説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池の構成の一例を示す一部模式断面図である。図１に示すように、燃料電池１は、膜−電極アッセンブリ１０、燃料電池用セパレータとしてのアノード極セパレータ１２及びカソード極セパレータ１４を備える。図１に示すように、燃料電池１は、膜−電極アッセンブリ１０を介して、アノード極セパレータ１２、カソード極セパレータ１４が配置されている。膜−電極アッセンブリ１０は、電解質膜１６を介してアノード極１８及びカソード極２０が配置されたものである。アノード極セパレータ１２とカソード極セパレータ１４とは、接着剤１３により接着されている。
【００２６】
また、アノードガス流路２６及びカソードガス流路２８は、後述するアノード極セパレータ１２に形成されたアノードガス流路溝及びカソード極セパレータ１４に形成されたカソードガス流路溝が、膜−電極アッセンブリ１０に覆われることにより形成されている。
【００２７】
本実施形態に用いられるアノード極セパレータ１２及びカソード極セパレータ１４は、金属系セパレータ、カーボン系セパレータ等特に制限されるものではない。
【００２８】
図２（イ）は、本発明の実施形態に係るアノード極セパレータの構成の一例を示す模式平面図であり、図２（ロ）は、本発明の実施形態に係るカソード極セパレータの構成の一例を示す模式平面図である。図２（イ），（ロ）では、説明を容易とするために、シーリングプレート４４を透明なものとして表している。
【００２９】
図２（イ），（ロ）に示すように、燃料電池用セパレータ（アノード極セパレータ１２、カソード極セパレータ１４）には、アノードガスマニホールド３０，３２、カソードガスマニホールド３４，３６が形成されている。なお、各マニホールドの配置は、特に制限されるものではない。
【００３０】
また、図２（イ）に示すように、アノード極セパレータ１２には、アノードガス流路溝２２、アノードガス連通路溝３８ａ，３８ｂ、図２（ロ）に示すように、カソード極セパレータ１４には、カソードガス流路溝２４、カソードガス連通路溝４０ａ，４０ｂが形成されている。アノードガス流路溝２２及びカソードガス流路溝２４はそれぞれ、複数のリブ２５により形成されている。
【００３１】
アノードガス連通路溝３８ａは、アノードガス流路溝２２とアノードガスマニホールド３０とを連通するものであり、アノードガス連通路溝３８ｂは、アノードガス流路溝２２とアノードガスマニホールド３２とを連通するものである。また、カソードガス連通路溝４０ａは、カソードガス流路溝２４とカソードガスマニホールド３４とを連通するものであり、カソードガス連通路溝４０ｂは、カソードガス流路溝２４とカソードガスマニホールド３６とを連通するものである。
【００３２】
図３は、図２（イ）のＡ−Ａ線におけるアノード極セパレータの模式断面図である。図３に示すように、アノードガス連通路溝３８ｂは、複数のリブ４２により形成されている。また、アノードガス連通路溝３８ｂが、シーリングプレート４４に覆われることにより、アノードガス連通路４６ｂが形成される。アノードガス連通路溝３８ａ、カソードガス連通路溝４０ａ，４０ｂも同様にシーリングプレート４４に覆われることにより、アノードガス連通路４６ａ、カソードガス連通路４８ａ，４８ｂが形成される。なお、各連通路溝を形成するリブ４２の数は、特に制限されるものではない。
【００３３】
次に、燃料電池用セパレータを流れる反応ガスの流れ及び発電時に生成する水の流れについて説明する。
【００３４】
アノード極セパレータ１２側では、加湿されたアノードガスが、図２（イ）に示すアノードガスマニホールド３０からアノードガス連通路４６ａを介してアノードガス流路２６（図１に示す）に供給される。図１に示すアノードガス流路２６を流れるアノードガスは、膜−電極アッセンブリ１０に供給され、発電に利用される。そして、アノードガスは、図２に示すアノードガス連通路４６ｂを介してアノードガスマニホールド３２を通り、アノード極セパレータ１２の外部へ排出される。一方、カソード極セパレータ１４側では、加湿されたカソードガスが、図２に示すカソードガスマニホールド３４からカソードガス連通路４８ａを介してカソードガス流路２８（図１に示す）に供給される。図１に示すカソードガス流路２８を流れるカソードガスは、膜−電極アッセンブリ１０に供給され、発電に利用される。そして、カソードガスは、図２に示すカソードガス連通路４８ｂを介してカソードガスマニホールド３６を通り、カソード極セパレータ１４の外部へ排出される。
【００３５】
このように、各マニホールド、各連通路、各反応ガス流路は、加湿された反応ガス（アノードガス、カソードガス）の通り道であるため、湿度が高く、結露等により水滴が発生し易い。特に、反応ガスの出入口（マニホールド）付近の連通路に水滴が発生し易いため、連通路が閉塞される場合がある。
【００３６】
本実施形態では、各連通路溝及び少なくとも各連通路溝に対向するシーリングプレート４４の面（図３に示す面４４ａ）に、水との濡れ性を促進させる濡れ性促進部が形成されている。図４（イ）は、連通路溝にのみ濡れ性促進部を形成した場合における連通路内に発生した水滴の状態を示すアノード極セパレータの一部模式断面図であり、図４（ロ）は、本実施形態における連通路内の水の状態を示すアノード極セパレータの一部模式断面図である。
【００３７】
アノードガス連通路溝３８にのみ濡れ性促進部が形成されている場合には、図４（イ）に示すように、アノードガス連通路溝３８は、水との濡れ性が高く、連通路溝で水滴が発生することを抑制することができる（図４（イ）に示す斜線部は、結露水）。しかし、シーリングプレート４４には、濡れ性促進部が形成されていないため、水滴５０が発生する場合がある。このように、アノードガス連通路４６が水滴により閉塞されると、反応ガスの供給が妨げられ、燃料電池の電圧低下等を引き起し、電池性能を低下させる場合がある。
【００３８】
本実施形態では、連通路溝及びシーリングプレート４４に濡れ性促進部が形成されているため、図４（ロ）に示すように、水との濡れ性が高く、アノードガス連通路４６に水滴が発生することを抑制することができる。
【００３９】
少なくとも連通路溝（例えば、図３に示すアノードガス連通路溝３８ｂ）に対向するシーリングプレート４４の面（例えば、図３に示す面４４ａ）に形成される濡れ性促進部は、以下に説明する親水層、凹凸を有する粗面部、及び連通路溝に沿うように形成される溝部のうち少なくともいずれか１つを含むものである。また、連通路溝に形成される濡れ性促進部は、以下に説明する親水層、凹凸を有する粗面部、及び連通路溝に沿うように形成される溝部のうち少なくともいずれか１つを含むものであってもよい。「連通路溝に沿う」とは、すなわち連通路溝を流れる反応ガスの流れに沿うと同義である。
【００４０】
シーリングプレート４４（及び連通路溝）に形成される親水層は、後述するシーリングプレート４４を構成する材料より、水との濡れ性が高い層であれば特に制限されるものではないが、例えば、ＯＨ基、ＣＯＯＨ基等の親水基を有する層、酸化チタン、酸化ケイ素等の親水材を有する層、シランカップリング材等の親水性樹脂を有する層等が挙げられる。
【００４１】
ＯＨ基等の親水基を有する親水層は、シーリングプレート４４を構成する材料が樹脂であれば、例えば、プラズマ処理、ＵＶ処理等の公知の表面改質法等により形成される。また、ＯＨ基等の親水基を有する親水層は、上記樹脂にフッ素と酸素との混合ガスを付与することによっても形成される。また、親水材、親水性樹脂を有する親水層は、例えば、親水材、親水性樹脂の溶液又はスラリーをダイコーター法、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、スプレー法等の公知の塗布法により形成される。具体的には、図３に示すリブ４２に対向するシーリングプレート４４の面にマスキング等をして、アノードガス連通路溝３８ａに対向するシーリングプレート４４の面４４ａに、上記説明した表面改質法、塗布法等を用いることによって、親水層が形成される。シーリングプレート４４の全面に親水層を形成する場合には、マスキングをする必要はない。
【００４２】
本実施形態に用いられるシーリングプレート４４を構成する材料としては、燃料電池の環境下で腐食し難いものであれば、特に制限されるものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキシド等のエンプラ樹脂等の樹脂、ステンレス、チタン等の金属等を使用することができる。
【００４３】
凹凸を有する粗面部は、研削、金型成形等により表面を粗面化したものであり、中心線平均粗さが、０．５μｍ〜１．５μｍの範囲のものである。中心線平均粗さは、表面粗さ計により測定することができる。上記粗面部を設けることにより、シーリングプレート４４に発生した水滴の表面張力のバランスを崩すことができるため、フラットな面より、水との濡れ性を高くすることができる。シーリングプレート４４の粗面部は、例えば、シーリングプレート４４を製造する際に、シーリングプレート４４を構成する材料を上記説明した粗面部を有する金型に流し込み、成形することにより得られる。また、図３に示すリブ４２に対向するシーリングプレート４４の面にマスキングをして、アノードガス連通路溝３８ａに対向するシーリングプレート４４の面４４ａにアルミナ等の粒子を吹き付けるブラスト処理又はバフ研磨等の研削等によっても得られる。
【００４４】
図５は、本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータの一部拡大模式図である。図５に示すシーリングプレート４４は、説明を容易とするため、透明なものとして表している。図６は、図５のＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。図５，６に示すように、アノードガス連通路溝３８ｂに対向するシーリングプレート４４の面に形成される濡れ性促進部としての溝部５２は、アノードガス連通路溝３８ｂに沿うように形成されている。すなわち、溝部５２は、アノードガス連通路溝３８ｂを流れるアノードガスの流れに沿うように形成されている。上記溝部５２を設けることにより、シーリングプレート４４の面の表面張力のバランスを崩し、反応ガスの流れに沿って水を排水させることができる。溝部５２の深さは、１．０μｍ以上であることが好ましい。また、溝部５２の数は、特に制限されるものではない。
【００４５】
シーリングプレート４４の溝部５２は、シーリングプレート４４を製造する際に、シーリングプレート４４を構成する材料を上記説明した溝部５２を有する金型に流し込み、成形すること等によって得られる。
【００４６】
図７は、本発明の他の実施形態に係る燃料電池の構成の一例を示す一部模式断面図である。図７に示すように、燃料電池２は、膜−電極アッセンブリ１０、燃料電池用セパレータとしてのアノード極セパレータ１２及びカソード極セパレータ１４を備える。図７に示すように、燃料電池１は、膜−電極アッセンブリ１０を介して、アノード極セパレータ１２、カソード極セパレータ１４が配置されている。膜−電極アッセンブリ１０は、電解質膜１６を介してアノード極１８及びカソード極２０が配置されたものである。アノード極セパレータ１２とカソード極セパレータ１４とは、接着剤１３により接着されている。図７に示す燃料電池２において、図１に示す燃料電池１と同様の構成については、同一の符号を付してある。
【００４７】
図８は、本発明の他の実施形態に係るアノード極セパレータの一部拡大模式平面図である。図８に示すシーリングプレート５４は、説明を容易とするために透明なものとして表している。シーリングプレート５４は、アノードガスマニホールド３２側の側面に突起部５６を有する。突起部５６は、アノードガス連通路溝３８ｂを形成するリブ４２の延在方向であって、アノードガスマニホールド３２内に突出するように形成されている。
【００４８】
通常、シーリングプレート４４の面に発生した水滴は、シーリングプレート４４の側面まで流れて、アノードガスマニホールド３２へ排水される。しかし、アノードガスマニホールド３２側のシーリングプレート４４の側面がフラットであると、水滴が、アノードガスマニホールド３２へ排水されるまでに時間が掛かり、アノードガス連通路４６ｂが閉塞される場合がある。しかし、リブ４２の延在方向であって、アノードガスマニホールド３２内に突出する突起部５６を有することにより、シーリングプレート４４の側面の突起部５６間に付着した水滴は、図８の矢印Ｂに示すように、突起部５６側に流れ易く、水滴が突起部５６に集まる。そして、突起部５６に水滴を集めることによって、アノードガスマニホールド３２へ水滴を排水するまでの時間を短縮することができる。水滴の排水時間を短縮することにより、アノードガス連通路４６ｂが閉塞されることを抑制することができる。カソード極セパレータ１４側も同様である。
【００４９】
本実施形態では、水滴による連通路の閉塞をより効率的に抑制することができる点で、上記説明した連通路溝に対向するシーリングプレートの面に濡れ性促進部を形成し、さらに上記説明したマニホールド側のシーリングプレートの側面にリブの延在方向であってマニホールド内に突出する突出部を形成することが好ましい。
【００５０】
また、連通路内の排水性を高めることができる点で、マニホールド側のシーリングプレートの端部をマニホールド内に突出させることが好ましい。
【００５１】
本実施形態に係る燃料電池の他の構成について説明する。
【００５２】
膜−電極アッセンブリ１０を構成するアノード極１８及びカソード極２０は、それぞれ、拡散層及び触媒層を有する。触媒層は、例えば、白金、ルテニウム等の金属触媒を担持したカーボンとパーフルオロスルホン酸系の電解質等とを混合して電解質膜１６上に成膜したものである。上記カーボンとしては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック等が用いられる。拡散層は、反応ガスの拡散性が高い材料であれば特に制限されるものではない。例えば、カーボンクロス、カーボンペーパ等の多孔質カーボン材料等が挙げられる。
【００５３】
本実施形態に用いられる電解質膜１６は、電子伝達性を有さずプロトン伝導性を有するものであれば特に制限されるものではない。例えば、パーフルオロスルホン酸系の樹脂膜、トリフルオロスチレン誘導体の共重合膜、リン酸を含浸させたポリベンズイミダゾール膜、芳香族ポリエーテルケトンスルホン酸膜等が挙げられる。具体的にはナフィオン（登録商標）が挙げられる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る燃料電池は、燃料電池用のセパレータの連通路溝に対向するシーリングプレートの面に、親水層、凹凸を有する粗面部、及び連通路溝に沿うように形成される溝部のうち少なくともいずれか１つを含む濡れ性促進部を形成することにより、燃料電池用セパレータの連通路が水滴によって、閉塞されることを抑制することができる。また、マニホールド側のシーリングプレートの側面に突起部を形成し、当該突起部が連通路溝を形成するリブの延在方向であってマニホールド内に突出し、突起部間に付着した水滴を集め、マニホールド側に排水することによっても、燃料電池用セパレータの連通路が水滴によって、閉塞されることを抑制することができる。水滴による連通路の閉塞を抑制することができれば、燃料電池の電圧低下等の電池性能の低下を抑制することができる。さらに、本実施形態では、シーリングプレートに上記説明した濡れ性促進部及び突起部を形成することがより好ましい。
【００５５】
上記本実施形態に係る燃料電池は、例えば、携帯電話、携帯用パソコン等のモバイル機器用小型電源、自動車用電源、家庭用電源等として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池の構成の一例を示す一部模式断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータの構成の一例を示す模式平面図である。
【図３】図２（イ）のＡ−Ａ線におけるアノード極セパレータの模式断面図である。
【図４】連通路内に発生した水滴の状態を示すアノード極セパレータの一部模式断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る燃料電池用セパレータの一部拡大模式図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る燃料電池の構成の一例を示す一部模式断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るアノード極セパレータの一部拡大模式平面図である。
【図９】従来の燃料電池用セパレータの構成を示す模式平面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線における燃料電池用セパレータの模式断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，２  燃料電池、１０  膜−電極アッセンブリ、１２  アノード極セパレータ、１３接着剤、１４  カソード極セパレータ、１６  電解質膜、１８  アノード極、２０  カソード極、２２  アノードガス流路溝、２４  カソードガス流路溝、２５，４２，６８，７０  リブ、２６  アノードガス流路、２８  カソードガス流路、３０，３２  アノードガスマニホールド、３４，３６  カソードガスマニホールド、３８，３８ａ，３８ｂ  アノードガス連通路溝、４０ａ，４０ｂ  カソードガス連通路溝、４４，５４，７２  シーリングプレート、４４ａ  面、４６，４６ａ，４６ｂ  アノードガス連通路、４８ａ，４８ｂ  カソードガス連通路、５０  水滴、５２  溝部、５６  突起部、６０  燃料電池用セパレータ、６２  反応ガス流路溝、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ  マニホールド、６６ａ，６６ｂ  連通路溝、７４  連通路。
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１】
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【図４】
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【図７】
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