(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜と、その表面に単セル内ガス流路を形成するための凹凸部を備えるセパレータとを含む部材から成る単セルを構成単位とし、該単セルを複数積層してなるスタック構造を有する燃料電池であって、
前記セパレータ表面上で前記凹凸部が形成された領域の外縁部であって、前記単セル内ガス流路の入口部または出口部となる開口部が形成される部分に、支持部材を配設し、
前記セパレータ上に配設された前記支持部材と、他のセパレータとを、前記電解質膜の外縁部を間に挟んで液状接着剤で接着すると共に、
前記開口部は、前記接着を行なう際に前記他のセパレータと前記支持部材との間からはみ出す前記液状接着剤が、前記開口部から前記単セル内ガス流路に入り込むのを防止する大きさまたは形状に形成されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記開口部の大きさまたは形状は、前記液状接着剤の有する粘性と、前記支持部材の厚みと、前記液状接着剤の使用量のうちの少なくともいずれか一つに基づいて形成されている
請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記開口部は、仕切りを有しないことを特徴とする
請求項１または２記載の燃料電池。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の燃料電池であって、
前記電解質膜と前記セパレータとの間に配設されると共に、前記電解質膜の外縁部を除く領域において前記電解質膜と接するガス拡散電極をさらに備え、
前記支持部材は、前記他のセパレータと共に前記電解質膜を挟持する第１の領域と、前記セパレータと前記ガス拡散電極の外縁部とによって挟持される第２の領域と、前記第１および第２の領域を互いに接続する第３の領域とからなることを特徴とする
燃料電池。
【請求項５】
前記セパレータは、その表面上の、前記電解質膜の外縁部を間に挟んで他のセパレータと接着する領域において、前記液状接着剤が流入可能な凹部を備えることを特徴とする
請求項１ないし４いずれか記載の燃料電池。
【請求項６】
前記凹部は、少なくとも、前記セパレータ上に配設される前記電解質膜の角部が位置する部位の近傍に設けられることを特徴とする
請求項５記載の燃料電池。
【請求項７】
請求項５記載の燃料電池であって、
前記各単セル内ガス流路に対して前記ガスを供給するマニホールド、あるいは、前記各単セル内ガス流路から排出される前記ガスが流れ込むマニホールドとして、複数のマニホールドを備え、該複数のマニホールドの内の少なくとも２つのマニホールドは、前記電解質膜の外縁部に沿って互いに隣り合って配設されており、
前記凹部は、少なくとも、前記隣り合って配設されたマニホールド間を分離する部材の近傍に設けられることを特徴とする
燃料電池。
【請求項８】
前記凹部は、少なくとも、前記セパレータ上に配設される前記電解質膜の辺の中央部近傍に設けられることを特徴とする
請求項５記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池に関し、詳しくは、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、電気化学反応により起電力を得る燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体高分子型燃料電池は、動作温度が比較的低く、電解質を含むすべての部材を固体により形成することができて有利な燃料電池として知られており、種々の改良が試みられている。図１２に、従来知られる燃料電池の一例として、セパレータ１１０を用いた燃料電池の構成を表わす分解斜視図を示す。このような燃料電池では、電解質膜１４０を２枚の電極１４１で両側から挟持した構造を、さらに両側から２枚のセパレータ１１０によって挟むことによって単セル１１５が形成されており、このような単セル１１５を複数積層することによって燃料電池は形成される。
【０００３】
セパレータ１１０の表面にはそれぞれ、単セル内で隣接する部材との間で単セル内ガス流路を形成する凹凸形状が設けられている。セパレータ１１０の一方の面上の凹凸形状は燃料ガスを通過させる単セル内ガス流路を形成し、他方の面上の凹凸形状は酸化ガスを通過させる単セル内ガス流路を形成する。また、セパレータ１１０は、２つの酸化ガス孔１２０，１２１および２つの燃料ガス孔１２２，１２３という孔を備えており、これらの孔は、セパレータ１１０を積層して燃料電池を構成すると、その積層方向に沿って燃料ガスマニホールドおよび酸化ガスマニホールドを形成する。これらのガスマニホールドは、外部から供給されるガスを各単セル内ガス流路に分配するため、あるいは、各単セル内ガス流路から排出されたガスを外部に導くための構造である。
【０００４】
これらの各部材を積層して燃料電池を構成する際には、電解質膜１４０は、セパレータ１１０上において、図中に破線で囲って示した領域Ｍ上に配設される。したがって、電解質膜１４０の端部は、燃料電池内で、各ガスマニホールドと単セル内ガス流路との接続部（ガス流入部）付近に位置する。このような燃料電池では、電解質膜１４０は薄い膜上の部材であるため、燃料電池の運転中に電解質膜１４０の端部がセパレータ１１０上に形成された上記凹凸形状の凹部にたれ込んでしまうおそれがあったが、このような問題に対しては、セパレータの凹凸形状が形成される領域において上記ガスマニホールドとの接続部近傍に支持板（図１２中のプレート１４３）を配置する構成が既に提案されている（例えば、特開平９−３５７２６号公報等）。プレート１４３のような構造を配設することによって、電解質膜１４０が上記凹部にたれ込んで、上記ガス流入部におけるガスの流入状態が不均一となったり、ガスのシール性が損なわれるのを防ぐことができる。
【０００５】
燃料電池において、セパレータと電解質膜との間のガスシール性を確保するための方法として、液状の接着剤を使用することが知られているが、この液状の接着剤を上記プレート１４３と電解質膜１４０との間に塗布することにより、上記ガス流入部付近におけるガスシール性を容易に確保できる。液状の接着剤は、充分量を塗布した上で接着する部材間に所定の押圧力を加えれば良く、操作が簡単であり望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、燃料電池は、より小型化するための改良が重ねられており、セパレータを含む各部材の薄型化が図られている。このようなセパレータを含む部材の薄型化を進めることにより、上記ガス流入部におけるガスシールの構造において新たな問題を生じた。すなわち、上記ガス流入部には、セパレータが備える凹凸形状と上記プレートによって、複数の開口部が形成されるが（図１２における開口部１６５参照）、燃料電池の組み付けを行なう際に、上記液状接着剤を用いて部材間の接着を行なうと、接着された部材間からはみ出した液状接着剤が上記開口部内に入り込み、ガス流路を塞いでしまうおそれがあった。このような開口部に液体が接触すると、この液体は表面張力を発生して容易に内部（単セル内流路の内部）に引き込まれて上記ガス流入部に滞留してしまう。液状接着剤のガス流入部への入り込み易さは、上記開口部の大きさによるが、セパレータが薄型化して開口部が小さくなるほど流路が塞がれやすくなる。また、図１２に示した構成の燃料電池を組み立てる際には、接着剤は、通常はプレート１４３と電解質膜１４０との間に塗布することになり、接着剤がはみ出すおそれのある電解質膜１４０の周辺と開口部との間には、プレート１４３の厚さ分だけ距離があるが、セパレータの薄型化に伴ってプレート１４３を薄型化することにより、この距離も小さくなり、接着剤が入り込む危険性が高まることとなった。
【０００７】
このように接着剤が開口部内に入り込んだ場合には、部材の接着後に入り込んだ接着剤を除去する必要があり、製造工程の煩雑化を招いてしまう。また、接着剤が入り込むおそれの無いように、使用する接着剤の量を減らすことは、既述したガスのシール性を充分に確保するという観点から採用し難い。
【０００８】
本発明の燃料電池は、こうした問題を解決し、液状の接着剤でガスシール性を確保する際に、接着剤がガス流路に入り込むのを防止することを目的としてなされ、次の構成を採った。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の燃料電池は、電解質膜と、その表面に単セル内ガス流路を形成するための凹凸部を備えるセパレータとを含む部材から成る単セルを構成単位とし、該単セルを複数積層してなるスタック構造を有する燃料電池であって、
前記セパレータ表面上で前記凹凸部が形成された領域の外縁部であって、前記単セル内ガス流路の入口部または出口部となる開口部が形成される部分に、支持部材を配設し、
前記セパレータ上に配設された前記支持部材と、他のセパレータとを、前記電解質膜の外縁部を間に挟んで液状接着剤で接着すると共に、
前記開口部は、前記接着を行なう際に前記他のセパレータと前記支持部材との間からはみ出す前記液状接着剤が、前記開口部から前記単セル内ガス流路に入り込むのを防止する大きさまたは形状に形成されていることを要旨とする。
【００１０】
このような燃料電池によれば、セパレータ表面上で凹凸部が形成された領域の外縁部であって、単セル内ガス流路の入口部または出口部となる開口部が形成される部分に支持部材を配設し、この支持部材と他のセパレータとを、電解質膜の外縁部を間に挟んで液状接着剤で接着する際に、上記他のセパレータと支持部材との間からはみ出す液状接着剤が、上記開口部から単セル内ガス流路に入り込むのを防止することができる。
【００１１】
このような燃料電池において、前記開口部の大きさまたは形状は、前記液状接着剤の有する粘性と、前記支持部材の厚みと、前記液状接着剤の使用量のうちの少なくともいずれか一つに基づいて形成されていることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の燃料電池において、前記開口部は、仕切りを有しないこととしても良い。仕切を有しない開口部を設けることは、セパレータ表面上で前記凹凸部が形成される領域内において、この開口部を設ける部位に隣接して、凸構造を有しない空隙を設けることによって容易に実現可能であり、効果的に上記接着剤の入り込みを防止することができる。
【００１３】
さらに、本発明の燃料電池において、
前記電解質膜と前記セパレータとの間に配設されると共に、前記電解質膜の外縁部を除く領域において前記電解質膜と接するガス拡散電極をさらに備え、
前記支持部材は、前記他のセパレータと共に前記電解質膜を挟持する第１の領域と、前記セパレータと前記ガス拡散電極の外縁部とによって挟持される第２の領域と、前記第１および第２の領域を互いに接続する第３の領域とからなることとしてもよい。
【００１４】
このような燃料電池によれば、電解質膜において、セパレータおよび支持部材によって挟持される領域と、ガス拡散電極によって支持される領域との間に、この電解質膜に接触して支持する部材が存在しない領域があっても、この領域の電解質膜は、上記支持部材とガス拡散電極とによって包囲され保護される。これによって、電解質膜のそれぞれの面側に供給されるガスの圧力に差がある場合であっても、上記支持する部材が存在しない領域の電解質膜に対して、ガスの圧力差に起因して加わる力が軽減され、上記領域において電解質膜が損傷されるのを防ぐことができる。なお、このような支持部材は、ガス拡散電極の厚みや、セパレータ上に設けられた凹凸部が有する段差などに応じた段差を設けて、上記第１の領域と第２の領域とを接続するよう形成すればよい。
【００１５】
また、本発明の燃料電池において、前記セパレータは、その表面上の、前記電解質膜の外縁部を間に挟んで他のセパレータと接着する領域において、前記液状接着剤が流入可能な凹部を備えることとしてもよい。
【００１６】
このような構成とすれば、液状接着剤を用いてセパレータを含む部材間を接着する際に、液状接着剤が上記凹部内に流入し、接着剤とセパレータとの間の接触面積が増大し、接着剤による接着力が強まる。したがって、電解質膜の外縁部におけるガスシール性を向上させることができる。
【００１７】
このような燃料電池において、前記凹部は、少なくとも、前記セパレータ上に配設される前記電解質膜の角部が位置する部位の近傍に設けられることとしてもよい。燃料電池を動作させ、燃料電池内のガス流路に圧力の高いガスを供給する際には、燃料電池を構成する各部材において上記接着を剥がす方向に働く力が作用するが、特に電解質膜の角部が位置する部位の近傍はこのような力が強く働くため、ここに上記凹部を設けることにより、燃料電池内のガスシール性に対する信頼性を大きく向上させることができる。
【００１８】
また、このような燃料電池は、
前記各単セル内ガス流路に対して前記ガスを供給するマニホールド、あるいは、前記各単セル内ガス流路から排出される前記ガスが流れ込むマニホールドとして、複数のマニホールドを備え、該複数のマニホールドの内の少なくとも２つのマニホールドは、前記電解質膜の外縁部に沿って互いに隣り合って配設されており、
前記凹部は、少なくとも、前記隣り合って配設されたマニホールド間を分離する部材の近傍に設けられることとしてもよい。
【００１９】
２つのマニホールドが隣接する領域も、燃料電池内のガス流路を通過するガスの圧力によって、各部材において上記接着を剥がす方向に働く力が大きい部位であり、隣り合うマニホールド間を分離する部材の近傍に上記凹部を設けることによって、燃料電池内のガスシール性に対する信頼性を大きく向上させることができる。特に、積層するセパレータのそれぞれに設けられた孔部によってマニホールドを形成する場合には、隣り合うマニホールドを形成するために、細い梁状構造によって隔てられた２つの孔部をセパレータに設けることになる。このような梁状構造の近傍は、マニホールド内を高圧のガスが通過することによって特に強い力を受け易く、より強い剥離の力が働く。したがって、このような梁構造の近傍に上記凹部を設けることによって、効果的にガスシール性を向上させることができる。
【００２０】
また、このような燃料電池において、前記凹部は、少なくとも、前記セパレータ上に配設される前記電解質膜の辺の中央部近傍に設けられることとしてもよい。燃料電池を動作させ、燃料電池内のガス流路に圧力の高いガスを供給する際には、上記したように、燃料電池を構成する各部材において上記接着を剥がす方向に働く力が作用するが、特に電解質膜の辺の中央部近傍はこのような力が強く働くため、ここに上記凹部を設けることにより、燃料電池内のガスシール性に対する信頼性を大きく向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本実施例のセパレータ１０の構成を表わす平面図である。以下にまず、セパレータ１０の構成を説明し、その後、このセパレータ１０を備える燃料電池の構成を説明する。
【００２２】
（１）セパレータ１０の構成：
セパレータ１０を備える燃料電池は、後述するようにセパレータ１０を複数積層してなるが、セパレータ１０は、燃料電池内に組み込んだときの積層面が四角形となる板状構造を有している。図１は、この積層面に対応するセパレータ１０の一方の面の様子を表わしている。また、セパレータ１０の他方の面の様子を、図２に示す。
【００２３】
図１に示すように、セパレータ１０は、その周辺部に１０個の孔部を有している。セパレータ１０の一つの角部の近傍には、互いに隣接する２つの酸化ガス供給孔２０が設けられており、この角部に対向する角部の近傍には、互いに隣接する２つの酸化ガス排出孔２１が設けられている。また、セパレータ１０の他の角部の近傍には、互いに隣接する２つの燃料ガス供給孔２２が設けられており、この角部に対向する角部の近傍には、互いに隣接する２つの燃料ガス排出孔２３が設けられている。さらに、２つの燃料ガス排出孔２３の近傍には、より角部に近い領域に冷却水供給孔２５が設けられており、２つの燃料ガス供給孔２２の近傍には、より角部に近い領域に冷却水排出孔２４が設けられている。これらの孔部は、セパレータ１０を用いて燃料電池を構成したときには、後述するように、流体の流路となるマニホールドを形成する。
【００２４】
なお、上記１０個の孔部の内、ガスの給排に関わり互いに隣接する２つの孔部の間は、細い梁状構造によって隔てられている。すなわち、２つずつ隣接して設けられた酸化ガス供給孔２０，酸化ガス排出孔２１，燃料ガス供給孔２２，燃料ガス排出孔２３では、２つの孔部の間にそれぞれ、梁部３３，３４，３５，３６が設けられている。
【００２５】
また、セパレータ１０の一方の面上（図１に表わした側の面上）には、セパレータ１０の周辺部（上記各孔部を取り囲む領域）に比べて凹状に形成されたガス流路形成部２９が設けられている。この流路形成部２９は、略四角形状を成しており、その一辺において既述した２つの酸化ガス供給孔２０と連通している。また、ガス流路形成部２９は、他の一辺において既述した２つの酸化ガス排出孔２１と連通している。なお、図２に示すように、セパレータ１０の他方の面上には、周辺部に比べて凹状に形成されたガス流路形成部３２が設けられている。このガス流路形成部３２もまたガス流路形成部２９と同様に略四角形状を成しており、その一辺において既述した２つの燃料ガス供給孔２２と連通し、他の一辺において既述した２つの燃料ガス排出孔２３と連通している。これら凹状に形成されたガス流路形成部２９，３２は、セパレータ１０を用いて燃料電池を構成したときには、セパレータ１０に隣接する部材（後述するガス拡散電極）との間で所定の空間を形成し、電気化学反応に供するガスを導く流路（単セル内ガス流路）を形成する。
【００２６】
なお、セパレータ１０では、梁部３３の近傍において、２つの酸化ガス供給孔２０と連通するガス流路形成部２９の一辺をその中央部で中断する位置に、梁部３３からガス流路形成部２９内に突出する形状で、突出部８０が設けられている（図１参照）。この突出部８０は、梁部３３に連続して、既述したセパレータ１０の周辺部と同じ高さに形成されている。同様に、梁部３４からガス流路形成部２９内に突出する形状で突出部８１が設けられており、図２に示すセパレータ１０の他方の面では、梁部３５からガス流路形成部３２内に突出する形状で突出部８２が、梁部３６からガス流路形成部３２内に突出する形状で突出部８３が形成されている。これら突出部８０〜８３は、その中央部に、窪み状に形成された係合凹部２７をそれぞれ備えている。
【００２７】
さらに、セパレータ１０には、ガス流路形成部２９，３２に隣接して、電極保持部２８が設けられている。すなわち、セパレータ１０の一方の面上では、ガス流路形成部２９において酸化ガス供給孔２０および酸化ガス排出孔２１と連通する辺とは異なる２辺のそれぞれに沿って、電極保持部２８が設けられており、セパレータ１０の他方の面上では、ガス流路形成部３２において燃料ガス供給孔２２および燃料ガス排出孔２３と連通する辺とは異なる２辺のそれぞれに沿って、電極保持部２８が設けられている。これらの電極保持部２８は、ガス流路形成部２９，３２の底面と、セパレータ１０の周辺部との中間の高さを持つように形成されている。電極保持部２８は、セパレータ１０を含む部材を積層して燃料電池を構成する際に、後述するガス拡散電極を保持するための構造である。
【００２８】
また、セパレータ１０において図１に示した面側には、２つの電極保持部２８に沿って、それぞれの電極保持部２８よりもセパレータ１０の外周部側に、溝状に形成された係合凹部２６が設けられている。この係合凹部２６は、電極保持部２８の形状に沿って、ガス流路形成部２９の角部を覆って「コ」の字型に形成されている。図２に示したセパレータ１０の他面には、ガス流路形成部３２および電極保持部２８よりも外周部側において、ガス流路形成部３２の４つの角部のそれぞれの近傍に、係合凹部３１が設けられている。さらに、それぞれの電極保持部２８の外周側の領域において、梁部３３，３４付近に、係合凹部３０が設けられている。これら係合凹部２６，３０，３１および、既述した係合凹部２７は、燃料電池を組み立てる際にセパレータ１０を含む部材を互いに接着させる構成に関わるものであり、後に詳しく説明する。
【００２９】
なお、図１および図２では、ガス流路形成部２９，３２は、底面が平坦な凹構造のように表わしたが、これらガス流路形成部２９，３２には、実際には、その底面から突出する所定の形状の複数の凸部が設けられている。ガス流路形成部２９，３２に設けられたこのような凸部の一例を図３に示す。図３は、セパレータ１０において、２つの酸化ガス供給孔２０周辺部を拡大した様子を表わす平面図である。図３に示すように、ガス流路形成部２９には、その底面から突出する複数の凸部３７が設けられている。これらそれぞれの凸部３７は、互いに平行に形成され、酸化ガス供給孔２０側から酸化ガス排出孔２１側に向かって直線状に形成されたリブ状の凸部であり、後述する支持板４３と接する領域を除いて、それぞれの高さが略同一となるように形成されている。各々の凸部３７において、支持板４３と接する領域は、他の領域よりも高さが低くなるように形成されており、この領域は段部３７ａとして図３に示した。
【００３０】
図３には、ガス流路形成部２９に設けられた凸部３７のみを示したが、セパレータ１０の他面に形成されたガス流路形成部３２にも、その底面から突出する同様の複数の凸部が設けられている。すなわち、ガス流路形成部３２には、燃料ガス供給孔２２側から燃料ガス排出孔２３に向かって直線状に形成され、互いに平行に形成された複数のリブ状の凸部３７が設けられている。このように、ガス流路形成部２９上に設けたリブ状の凸部３７と、ガス流路形成部３２上に設けたリブ状の凸部３７とは、互いに直交する方向に形成されている。セパレータ１０を用いて燃料電池を構成したときには、これらの凸部は、セパレータ１０に隣接する部材（ガス拡散電極）と接触することによって充分な導電性を確保すると共に、ガス流路形成部２９，３２が形成する上記した単セル内ガス流路を通過するガスを拡散させつつ導いて、単セル内ガス流路を通過するガスを効率よく電気化学反応に供するために働く。したがって、凸部３７の形状は、図３に示した形状とは異なる形状としてもよく、隣接する部材との間で充分な導電性を実現可能であって、形成される単セル内ガス流路を通過するガスを充分に拡散させることができればよい。
【００３１】
なお、図３に示すように、ガス流路形成部２９では、酸化ガス供給孔２０と接する領域において、凸部３７が設けられていない空隙Ｓが形成されている。図示は省略したが、ガス流路形成部２９において酸化ガス排出孔２１と接する領域、ガス流路形成部３２において燃料ガス供給孔２２と接する領域、ガス流路形成部３２において燃料ガス排出孔２３と接する領域においても同様に、凸部３７が設けられていない空隙が形成されている。この空隙は、セパレータを含む部材間の接着に関わる構成であり、後に詳しく説明する。
【００３２】
（２）セパレータ１０を備える燃料電池の構成：
セパレータ１０を備える本発明の燃料電池は、固体高分子型燃料電池であり、単セルを積層してなるスタック構造を有している。図４は、この燃料電池を構成する単セル１５の構成を表わす分解斜視図、図５は、単セル１５を積層してなるスタック構造１８の外観を表わす斜視図である。単セル１５は、電解質膜４０を、アノード４１およびカソード４２（後述する図８参照）で挟持し、このサンドイッチ構造をさらに両側からセパレータ１０で挟持することによって構成されている。このような単セル１５を所定数積層することによって、スタック構造１８が構成される。以下、図４および図５に基づいて、単セル１５およびスタック構造１８について説明する。
【００３３】
電解質膜４０は、固体高分子材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。本実施例では、ナフィオン膜（デュポン社製）を使用した。電解質膜４０の表面には、触媒としての白金または白金と他の金属からなる合金が担持されている。アノード４１およびカソード４２は、ガス拡散電極である。これらは、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスや、カーボンペーパ、あるいはカーボンフエルトなど、充分なガス拡散性および導電性を有する部材によって構成される。セパレータ１０は、充分な導電性と強度と耐食性とを有する材料によって形成される。本実施例では、カーボン材料をプレス成形することによってセパレータ１０を形成したが、充分な耐食性を実現可能であれば、金属など他の材料によってセパレータ１０を形成することとしてもよい。
【００３４】
セパレータ１０が、電解質膜４０，アノード４１，カソード４２と共に積層されて単セル１５を形成し、さらにスタック構造１８を構成するときには、セパレータ１０上に設けられたガス流路形成部２９，３２は、既述したように、隣接するガス拡散電極との間で単セル内ガス流路を形成する。すなわち、ガス流路形成部２９は、隣接するカソード４２の表面との間に単セル内酸化ガス流路を形成し、ガス流路形成部３２は、隣接するアノード４１の表面との間に単セル内燃料ガス流路を形成する。
【００３５】
単セル１５を積層してスタック構造１８を組み立てるときには、各セパレータ１０が備える２つの酸化ガス供給孔２０は、それぞれ、スタック構造１８内部をその積層方向に貫通する酸化ガス供給マニホールド６０（後述する図６参照）を形成する。また、２つの酸化ガス排出孔２１は、同じく、スタック構造１８内部をその積層方向に貫通する酸化ガス排出マニホールド６１（後述する図６参照）をそれぞれ形成する。さらに、２つの燃料ガス供給孔２２は、同じくスタック構造をその積層方向に貫通する燃料ガス供給マニホールドをそれぞれ形成し、２つの燃料ガス排出孔２３は、燃料ガス排出マニホールドをそれぞれ形成する（図示せず）。スタック構造１８内に形成されたこれらガス流路内でのガスの流れについては、後に詳しく説明する。また、スタック構造１８では、各セパレータ１０が備える冷却水供給孔２５および冷却水排出孔２４は、それぞれ、スタック構造１８内部をその積層方向に貫通する冷却水供給マニホールド、冷却水排出マニホールドを形成する。この冷却水マニホールドは、燃料電池の内部に冷却水を循環させるための構造である。燃料電池の内部では発電に伴って熱が発生するため、燃料電池の内部を所定の温度範囲に保つため、このような構造が設けられている。
【００３６】
以上説明した各部材を備えるスタック構造１８を組み立てるときには、セパレータ１０、アノード４１、電解質膜４０、カソード４２、セパレータ１０の順序で順次重ね合わせ、所定の数の単セル１５を積層する。さらに、その両端に集電板４４、絶縁板４５、エンドプレート４６を順次配置して図５に示すスタック構造１８を完成する。
【００３７】
集電板４４は、緻密質カーボンや銅板などガス不透過な導電性部材によって形成され、絶縁板４５は、ゴムや樹脂等の絶縁性部材によって形成され、エンドプレート４６は、剛性を備えた鋼等の金属によって形成されている。また、２枚の集電板４４にはそれぞれ出力端子４７が設けられており、スタック構造１８によって構成される燃料電池で生じた起電力を出力可能となっている。なお、エンドプレート４６、絶縁板４５、集電板４４には、互いに対応する位置に、複数の孔部が設けられている。例えば、エンドプレート４６には、孔部５０〜５５が設けられている（図５参照）。
【００３８】
孔部５０、および、絶縁板４５と集電板４４においてこれに対応して設けられた孔部は、スタック構造１８を構成したときには、既述した酸化ガス供給マニホールド６０（各セパレータ１０が備える２つの酸化ガス供給孔２０によって形成される）に連通するガス流路を形成する。また、孔部５１、および、絶縁板４５と集電板４４においてこれに対応して設けられた孔部は、スタック構造１８を構成したときには、既述した酸化ガス排出マニホールド６１（各セパレータ１０が備える２つの酸化ガス排出孔２１によって形成される）に連通するガス流路を形成する。同じく、孔部５２、および、絶縁板４５と集電板４４においてこれに対応して設けられた孔部は、燃料ガス供給マニホールド（各セパレータ１０が備える２つの燃料ガス供給孔２２によって形成される）に連通するガス流路を形成し、孔部５３、および、絶縁板４５と集電板４４においてこれに対応して設けられた孔部は、燃料ガス排出マニホールド（各セパレータ１０が備える２つの燃料ガス排出孔２３によって形成される）に連通するガス流路を形成する。また、孔部５３、および、絶縁板４５と集電板４４においてこれに対応して設けられた孔部は、スタック構造１８を構成したときには、既述した冷却水供給マニホールド（各セパレータ１０が備える冷却水供給孔２５によって形成される）に連通する冷却水流路を形成する。さらに、孔部５４、および、絶縁板４５と集電板４４においてこれに対応して設けられた孔部は、既述した冷却水排出マニホールド（各セパレータ１０が備える冷却水排出孔２４によって形成される）に連通する冷却水流路を形成する。
【００３９】
スタック構造１８からなる燃料電池を動作させるときには、エンドプレート４６が備える孔部５２と図示しない燃料ガス供給装置とが接続され、水素リッチな燃料ガスが燃料電池内部に供給される。同様に、燃料電池を動作させるときには、孔部５０と図示しない酸化ガス供給装置とが接続され、酸素を含有する酸化ガス（空気）が燃料電池内部に供給される。ここで、燃料ガス供給装置と酸化ガス供給装置は、それぞれのガスに対して所定量の加湿および加圧を行なって燃料電池に供給する装置である。また、燃料電池を動作させるときには、孔部５３と図示しない燃料ガス排出装置とが接続され、孔部５１と図示しない酸化ガス排出装置とが接続される。なお、燃料ガスとしては、炭化水素を改質して得た水素リッチガスの他、純度の高い水素ガスを用いることとしても良い。さらに、燃料電池を動作させるときには、孔部５５と図示しない冷却水供給装置とが接続され、孔部５４と図示しない冷却水排出装置とが接続される。これによって、燃料電池内で発生した熱が、冷却水によって燃料電池外部に排出される。
【００４０】
スタック構造１８を構成するときの各部材の積層順序は既述した通りであるが、電解質膜４０の周辺部には、セパレータ１０と接する領域において、接着剤から成る接着層が設けられる。この接着層は、所定の部材同士を接着剤によって接着することで、各単セル内部から燃料ガスおよび酸化ガスが漏れ出すのを防ぐと共に、スタック構造１８内において燃料ガスと酸化ガスとが混合してしまうのを防止する役割を果たす。この電解質膜４０およびセパレータ１０の接着に関わる構成は後に詳しく説明する。
【００４１】
以上説明した各部材からなるスタック構造１８は、その積層方向に所定の押圧力がかかった状態で保持され、燃料電池が完成する。スタック構造１８を押圧する構成については、本発明の要部とは直接関わらないため図示は省略した。
【００４２】
なお、セパレータ１０と共に積層される電解質膜およびガス拡散電極の、セパレータ１０上での積層位置を、図１および図２において、それぞれ領域Ｍおよび領域Ｅとして示した。各部材を積層する際には、まず、触媒を担持させた電解質膜４０をアノード４１およびカソード４２で挟持して、これらを圧着などにより一体化する。これら一体化した電解質膜とガス拡散電極とをセパレータ１０上の所定の位置に配設し、さらにもう１枚のセパレータ１０を積層する。このような積層時に、セパレータ１０上で電解質膜４０によって覆われる領域を領域Ｍと示した。また、このような積層時に、ガス拡散電極が配設される部位を、領域Ｅと示した。
【００４３】
次に、以上のような構成を備えた燃料電池における酸化ガスおよび燃料ガスの流れについて説明する。最初に、酸化ガスについて説明する。図６は、スタック構造１８内での酸化ガスの流れを立体的に表わす説明図である。既述したように、燃料電池外部に設けられた酸化ガス供給装置は、エンドプレート４６に設けられた孔部５０に接続され、酸化ガス供給装置から供給される酸化ガスは、絶縁板４５、集電板４４に設けられた既述した孔部を介して、酸化ガス供給マニホールド６０内に導入される。なお、ここで、酸化ガス供給マニホールド６０とは、２つの酸化ガス供給孔２０が形成する２本のマニホールドを総称するものであり、上記酸化ガス供給装置から供給される酸化ガスは、スタック構造１８の入口部で二分されて、上記２本のマニホールドのいずれかに導入される。
【００４４】
酸化ガス供給マニホールド６０内を通過する酸化ガスは、各単セル１５において、各セパレータ１０が備えるガス流路形成部２９と隣接するカソード４２との間に形成される単セル内酸化ガス流路（図６では流路６２として表わす）内に導かれる。これら単セル内酸化ガス流路に導かれた酸化ガスは、各単セルにおいて電気化学反応に供されるが、反応に関与しなかった残りの燃料ガスは、セパレータ１０に設けられた酸化ガス排出孔２１によって形成される酸化ガス排出マニホールド６１に排出される（酸化ガス排出マニホールド６１もまた、２つの酸化ガス排出孔が形成する２本のマニホールドを総称するものである）。なお、図６では、単セル内酸化ガス流路における酸化ガスの流れは、スタック構造１８の中で３カ所のみ示したが、実際にはすべての単セル１５において、内部に形成される単セル内酸化ガス流路でこのようにガスが流れる。酸化ガス排出マニホールド６１では、酸化ガス供給マニホールド６０とは逆向きに酸化ガスが通過しながら、各単セル内に形成された単セル内酸化ガス流路から排出される酸化ガスが合流する。このような酸化ガスは、エンドプレート４６に設けられた孔部５１と、これに対応して集電板４４および、絶縁板４５に設けられた孔部とを介して、孔部５１に接続する酸化ガス排出装置に排出される。
【００４５】
以上、スタック構造１８内における酸化ガスの流れについて説明したが、スタック構造１８内における燃料ガスの流れについても同様である。すなわち、燃料ガスの流れは、図６に基づいた上記説明において、２つの酸化ガス供給孔２０によって形成される酸化ガス供給マニホールド６０を、２つの燃料ガス供給孔２２によって形成される燃料ガス供給マニホールドに、２つの酸化ガス排出孔２１によって形成される酸化ガス排出マニホールド６１を、２つの燃料ガス排出孔２３によって形成される燃料ガス排出マニホールドに、ガス流路形成部２９が形成する単セル内酸化ガス流路を、ガス流路形成部３２が形成する単セル内燃料ガス流路に、孔部５０を孔部５２に、孔部５１を孔部５３に、酸化ガス供給装置を燃料ガス供給装置に、酸化ガス排出装置を燃料ガス排出装置に読み替えればよい。
【００４６】
なお、本実施例の燃料電池では、スタック構造１８内に、セパレータ１０に加えて、セパレータ１０と並行に配設される板状部材であって、その表面に形成される凹凸形状によって冷却水流路を形成する冷却水セパレータを、所定数の積層された単セルごとに配設されている。この冷却水セパレータが形成する冷却水流路は、既述した冷却水供給孔２５が形成する冷却水供給マニホールドから冷却水の供給を受け、冷却水排出孔２４が形成する冷却水排出マニホールドに冷却水を排出するが、冷却水に関するこれ以上の説明は省略する。
【００４７】
（３）単セル内ガス流路へガスが流出入する部位の構成：
次に、単セル内ガス流路にガスが流出入する部位の構成について説明する。本実施例の燃料電池では、セパレータ１０を含む部材を積層する際に、セパレータ１０上の所定の位置に、電解質膜４０を支持するための支持板４３を配設する。図７は、セパレータ１０上において支持板４３を配設する位置、および、支持板４３の形状を表わす説明図である。
【００４８】
図７（Ａ）は、セパレータ１０上において支持板４３を配設する位置を表わし、支持板４３を配設する位置を、ハッチを付した領域Ｐで示した。図７（Ｂ）は、支持板４３の形状を表わす平面図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）のＢ−Ｂ断面のようすを表わす断面図である。図７（Ａ）に示すように、支持板４３は、流路形成部２９上において、２つの酸化ガス供給孔２０と接する辺に沿って、流路形成部２９が備える既述した凸部３７上に配設される（図３参照）。
【００４９】
支持板４３は、肉厚部５７と肉薄部５８とからなり、肉厚部５７が酸化ガス供給孔２０側となるように配設される。支持板４３が流路形成部２９上の所定の位置にはめ込まれると、支持板４３の肉厚部の上面は、セパレータ１０の周辺部と同じ高さとなり、支持板４３の肉薄部の上面は、既述した電極保持部２８と同じ高さとなる。なお、図７（Ａ）には、支持板４３が配設される位置として、流路形成部２９上であって、酸化ガス供給孔２０と接する辺に沿った領域を示したが、流路形成部２９上であって酸化ガス排出孔２１と接する辺に沿った同様の領域、流路形成部３２上であって燃料ガス供給孔２２と接する辺に沿った同様の領域、流路形成部３２上であって燃料ガス排出孔２３と接する辺に沿った同様の領域にも、それぞれ支持板４３は配設される。なお、燃料電池の組み立て時には、これらの支持板４３は、既述した電解質膜およびガス拡散電極を積層するのに先立って、それぞれのセパレータ１０上の所定の位置にはめ込まれ固定される。
【００５０】
図８は、積層された単セル１５において、支持板４３が配設された領域の周辺の様子を表わす断面図である。この図８は、図１に示したセパレータ１０におけるＡ−Ａ断面に対応する断面であって、酸化ガス供給孔２０が形成する酸化ガス供給マニホールド６０の近傍の様子を表わす。既述したように、各マニホールドから単セル内ガス流路にガスが流出入する領域では、ガス流路形成部に設けられた凸部上に支持板４３が配設されるが、図８では、酸化ガス供給孔２０が形成する酸化ガス供給マニホールド６０から、単セル内酸化ガス流路に酸化ガスが流入する領域に配設された支持板４３を示した。
【００５１】
既述したように、支持板４３をセパレータ１０上に配設すると、支持板４３の肉厚部５７の上面は、セパレータ１０の周辺部と同じ高さになるが、この肉厚部５７の上面は、隣接するセパレータ１０と共に電解質膜４０を挟み込んで支持する。なお、ガス流路形成部２９上に設けられた各々の複数の凸部３７は、支持板４３によって覆われる領域（図７（Ａ）では領域Ｐで示した）内では、他の領域にに比べて高さが低くなるよう形成されている（既述した段部３７ａ）。すなわち、ガス流路形成部２９上の所定の位置に支持板４３をはめ込むと、支持板４３に覆われる領域に形成された凸部３７（段部３７ａ）の高さと支持板４３の肉薄部５８の厚さとを合わせた高さが、他の領域に形成された凸部３７の高さに等しくなるように形成されている。そのため、ガス拡散電極を図１に示した領域Ｅ内に配設すると、ガス拡散電極の４辺のうちの対向する所定の２辺の近傍領域は支持板４３の肉薄部５８に支持され、ガス拡散電極の他の２辺の近傍領域はセパレータ１０上に形成された電極保持部２８に支持され、周辺部以外の他の領域は凸部３７の上面に支持されて、単セル１５内で真っ直ぐな状態で保持することが可能となる。
【００５２】
酸化ガス供給マニホールド６０内を通過する酸化ガスが各単セル内酸化ガス流路に分配される際に、酸化ガスが各単セル内酸化ガス流路に流入する開口部６５を図８に示した。この開口部６５は、セパレータ１０上に形成されたガス流路形成部２９の端部と、支持板４３における肉厚部５７側の下面端部によって形成される。この開口部６５の近傍を図８における矢印Ｃ側から見た様子を、図９に示す。なお、図９は、断面ではなく部材端部の外観を表わすが、図８に示した部材に対応する部材には、図８と同じハッチを付して表わした。
【００５３】
図３に示したように、ガス流路形成部２９には空隙Ｓが設けられており、酸化ガス供給マニホールドから単セル内酸化ガス流路への酸化ガスの流入部付近には、凸部３７が設けられていない。したがって、酸化ガスの流入口である開口部６５は、空隙Ｓが設けられている領域に対応する長さにわたって開口している。開口部６５から流入した酸化ガスは、単セル内酸化ガス流路を通過して、酸化ガス排出マニホールドとの接続部に設けられる同様の開口部から、酸化ガス排出マニホールドに排出される。
【００５４】
なお、図９では記載を省略しているが、開口部６５の内部には、実際には、空隙Ｓを隔てた位置に設けられた凸部３７の側面が見える。また、図９では、支持板４３に隣接する電解質膜４０が表わされているが、燃料電池の組み立ての際には、支持板４３と、電解質膜４０を介してこれと隣接するセパレータ１０との間には、接着剤から成る既述した接着層が形成されるため、図９において電解質膜４０が示されている層には、実際には接着層が見えることになる。
【００５５】
（４）各部材を接着する際の動作と、接着に関わる構造：
以下に、燃料電池を組み立てるために各部材を接着する際の動作、および、この接着に関わる構造について説明する。図１０は、セパレータ１０を含む所定の部材間に、液状またはゲル状等の接着剤７０を塗布して接着を行なう動作を表わす説明図である。接着を行なう際には、まず、セパレータ１０上の所定の位置に支持板４３を嵌め込み、図１に表わした領域Ｍの周辺部に接着剤７０を塗布する。その後、このセパレータ１０上に、ガス拡散電極で挟持した電解質膜４０を載せる。その際、ガス拡散電極を領域Ｅ内にはめ込むと共に、電解質膜４０が領域Ｍ上に重なるようにする。さらに、このセパレータ１０上に載せた電解質膜４０の周辺部に接着剤７０を塗布し、この上からもう一枚のセパレータ１０を位置を合わせて重ね合わせると、図１０に示す状態となる。ここで、図１０中に示した矢印方向（積層方向）に押圧力を加えて、単セル１５を構成する部材間の接着を行なう。
【００５６】
このような接着を行なう際には、部材間のシール性を充分に確保するために、充分量の接着剤７０を塗布する。したがって、部材間に上記押圧力を加えると、接着層を形成しない残りの接着剤は部材間からはみ出す。図１１は、部材間に上記押圧力を加えた後の様子を表わす説明図である。セパレータ１０と支持板４３の間、および、隣り合うセパレータ１０間に接着層７２が形成されると共に、接着された部材の端部には、はみ出し部７３が生じる。
【００５７】
なお、既述したように、セパレータ１０の表面には、係合凹部２６，２７，３０，３１が設けられているが、これらの係合凹部は、その内部に液状の接着剤７０を保持することによって、接着層７２の接着強度を高めるための構造である。すなわち、これらの係合凹部は、セパレータ１０上で接着剤７０が塗布される領域（電解質膜４０の端部が位置する場所の近傍）に設けられており、セパレータ１０上に接着剤７０が塗布されると、液状の接着剤はこれら係合凹部内に入り込み、入り込んだ接着剤７０は接着層７２の形成時にそのまま固まる。したがって、接着層７２とセパレータ１０間の接触面積が増大し、接着層７２はこの係合凹部においてより強くセパレータ１０と係合する。
【００５８】
以上のように構成した本実施例の燃料電池によれば、セパレータ１０上に形成したガス流路形成部２９上において、酸化ガス供給孔２０と隣接する領域に、凸部３７を有しない空隙Ｓを設け、酸化ガス供給マニホールドから単セル内酸化ガス流路に酸化ガスが流入する部位に開口部６５を形成することとした。このように空隙Ｓを設けることにより、開口部６５は、仕切を持たずに横長に広く開口する形状となる。したがって、燃料電池の組み立て時に部材間の接着を行なう際に、部材間からはみ出した接着剤が、マニホールドから単セル内ガス流路へのガスの入口部を塞いでしまうのを防ぐことができる。
【００５９】
図１２に示した従来知られるセパレータ１１０のように、ガス供給孔あるいはガス排出孔と接する領域にまで、単セル内ガス流路を形成するための凹凸構造が設けられている場合には、上記マニホールドから単セル内ガス流路へのガスの入口部には、複数の小さな開口部が並んで形成されることになる（図１２の開口部１６５参照）。このような場合には、既述したように、液状の接着剤がこの開口部に接触すると、液状の接着剤は表面張力を発生して開口部を塞ぎ、単セル内ガス流路内部に液状の接着剤が入り込んでしまうおそれがあった。本実施例のように、ガス流路形成部上において、ガスマニホールドと接触する領域に空隙Ｓを設けて、仕切が無く広く開口する開口部６５を設けることによって、液状の接着剤が接触しても、液状の接着剤が生じる表面張力によって開口部が塞がれてしまうのを効果的に防止することができる。
【００６０】
なお、接着時に部材間からはみ出した液状接着剤が開口部に接触しても、接着剤が単セル内流路に入り込むのを充分に防止可能な開口部の大きさは、確実にシール性を実現できる充分量として定めたセパレータ上に塗布する液状接着剤の量（はみ出す接着剤の量）と、この接着剤の粘性と、支持板４３の厚み（接着剤がはみ出す部位と入り込む部位との距離）などに応じて定まる。本実施例では、開口部６５は、一つの酸化ガス供給マニホールド６０と単セル内酸化ガス流路との接続部において、この所定の酸化ガス供給マニホールドから酸化ガスが流れ込むことができる全域にわたって開口することとした。すなわち、図３に示した各空隙Ｓの幅に相当する幅を有する開口部６５を設けた。このような構成とすることで、開口部を大きく形成して接着剤が入り込むのを防止する効果をより大きくすることができる。
【００６１】
なお、このように、仕切を有しない開口部６５を形成する構成は、複数の凸部３７を備える流路形成部を形成する際に、マニホールドと単セル内ガス流路との接続部位に接して空隙Ｓを設けて、この領域内には凸部３７を設けないことにより容易に実現可能であって、凹凸形状の複雑化などを伴わないため、製造工程が煩雑化するおそれがない。なお、空隙Ｓを設けることによって、酸化ガス供給孔２０において流路形成部に接する辺と、最も酸化ガス供給孔２０寄りに形成された凸部３７との間に所定の距離が設けられているため、液状の接着剤が開口部６５に到達した場合にも、これが上記最も酸化ガス供給孔２０よりに形成された凸部３７が形成する単セル内ガス流路にまで入り込んで、この流路を塞いでしまうのを防止することができる。なお、開口部６５の幅は、液状の接着剤が内部に入り込んでしまうのを充分に防止可能であれば良く、一つのマニホールドと単セル内ガス流路との接続部位に、複数の開口部が設けられても良い。
【００６２】
また、上記実施例の燃料電池によれば、セパレータ１０上において、接着剤を塗布する領域に係合凹部を設けたため、接着剤による接着性を高め、燃料電池内部のシール性に対する信頼度を高めることができる。燃料電池の運転を行なう際には、燃料電池に供給される各ガスによって、燃料電池内のガス流路には高い圧力がかかり、燃料電池を構成する各部材にも強い力が働く。このような力が働くと、強度的に不十分な部位は損傷を受けやすくなるが、上記のように係合凹部を設けて接着剤による接着性を高めることにより、接着層７２に上記したような力が作用しても、接着層７２が損傷されるのを防ぎ、充分なシール性を確保することができる。
【００６３】
本実施例のセパレータ１０では特に、電解質膜４０が配設されたときにその角部が位置する部位の近傍と、セパレータ１０が備える梁部の近傍（および、本実施例のセパレータ１０では、この梁部の近傍と同じ位置を指すことになるが、電解質膜４０が配設されたときにその辺の中央部近傍）とに係合凹部を設けることとした。これは、燃料電池の運転中に燃料電池を構成する各部材で発生する応力をＦＥＭ（有限要素法）解析し、特に電解質膜４０の角部の近傍およびセパレータ１０が備える梁部の近傍（電解質膜４０の辺の中央部近傍）において、接着層７２を剥離しようとする応力が強く働くという知見を得た結果に基づくものであり、このような部位に係合凹部を設けることによって効果的に接着層７２によるシール性を確保することができる。
【００６４】
なお、上記実施例において、セパレータ１０のそれぞれの面では異なる形状の係合凹部を設けることとしたが、両面に設ける係合凹部の形状は同一としても良い。図２に示す係合凹部２７，３０，３１のように、電解質膜の角部が位置する領域と梁部の近傍とに係合凹部を設けることにより、上記した効果を充分に得ることができる。
【００６５】
また、上記実施例の燃料電池は、この燃料電池が備える支持板４３が、電解質膜４０を支持する肉厚部５７と、ガス拡散電極を支持する肉薄部５８とを連続して形成して成るため、燃料電池の強度（燃料電池の耐久性）を向上させることができる。すなわち、このような構成の支持板４３を設けることによって、燃料電池を構成する部材の中で最も機械的強度の劣る電解質膜を充分に保護することが可能となる。電解質膜４０は、アノード４１およびカソード４２と接触する領域では、これら平板状のガス拡散電極によって充分な接触面で挟持されることで、充分な強度を確保する。また、電解質膜４０は、その周辺部の領域では、セパレータ１０と支持板４３とによって充分な接触面で挟持されることで、充分な強度を確保する。ここで、電解質膜４０における上記２つの領域に挟まれた領域は、他の部材と接触していないが、一方の側はセパレータ１０の電極保持部２８によって包囲され、他方の側は支持板４３の肉薄部５８によって包囲される（図８参照）。したがって、このような構造によって単セル内燃料ガス流路と単セル内酸化ガス流路との間のガス圧差が抑えられ、電解質膜４０が損傷されるのを防ぐことができる。
【００６６】
このような支持板４３の形状は、電解質膜の周辺部を支持する領域と、ガス拡散電極を支持する領域とが連続して形成され、周辺部材の厚みや段差に応じた段差を備えていれば良く、このような構成とすることによって、他の部材によって支持されない電解質膜の領域を包囲して、電解質膜のこの領域をガス圧差から充分に保護することができる。
【００６７】
なお、本実施例では、支持板４３は樹脂によって形成した。充分な耐熱性や強度や安定性を有していれば他の材料によって形成しても構わないが、樹脂は安定性に優れるため、金属のように燃料電池の動作環境中でイオンを発生してしまうおそれが無く、このように生じたイオンの電池反応への影響を考慮する必要がないため望ましい。さらに、樹脂により支持板４３を形成する場合には、支持板４３を形成する樹脂材料中にさらにガラス繊維などを混合し、機械的強度をさらに向上させることとしてもよい。
【００６８】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において種々なる様態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例におけるセパレータ１０の一方の面の様子を表わす平面図である。
【図２】セパレータ１０の他方の面の様子を表わす平面図である。
【図３】セパレータ１０の一部を拡大して示す説明図である。
【図４】単セル１５の構成を表わす分解斜視図である。
【図５】スタック構造１８の外観を表わす斜視図である。
【図６】スタック構造１８内での酸化ガスの流れを立体的に表わす説明図である。
【図７】支持板４３を配設する位置、および、支持板４３の形状を表わす説明図である。
【図８】積層された単セル１５の様子を表わす断面図である。
【図９】開口部６５近傍の様子を表わす説明図である。
【図１０】接着剤７０を塗布して接着を行なう動作を表わす説明図である。
【図１１】接着の動作を行なった後の様子を表わす説明図である。
【図１２】従来知られるセパレータ１１０を用いた燃料電池の構成を表わす分解斜視図である。
【符号の説明】
１０…セパレータ
１５…単セル
１８…スタック構造
２０…酸化ガス供給孔
２１…酸化ガス排出孔
２２…燃料ガス供給孔
２３…燃料ガス排出孔
２４…冷却水排出孔
２５…冷却水供給孔
２６，２７，３０，３１…係合凹部
２８…電極保持部
２９，３２…ガス流路形成部
３３，３４，３５，３６…梁部
３７…凸部
４０…電解質膜
４１…アノード
４２…カソード
４３…支持板
４４…集電板
４５…絶縁板
４６…エンドプレート
４７…出力端子
５０〜５５…孔部
５７…肉厚部
５８…肉薄部
６０…酸化ガス供給マニホールド
６１…酸化ガス排出マニホールド
６２…流路
６５…開口部
７０…接着剤
７２…接着層
７３…はみ出し部
８０〜８３…突出部
１１０…セパレータ
１１５…単セル
１２０，１２１…酸化ガス孔
１２２，１２３…燃料ガス孔
１４０…電解質膜
１４１…電極
１４３…プレート
１６５…開口部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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