JP2014186851A

JP2014186851A - Fuel battery

Info

Publication number: JP2014186851A
Application number: JP2013060529A
Authority: JP
Inventors: Akito Kawakado; 明人川角; Hideyuki Kumei; 秀之久米井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-10-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel battery arranged so that the slimming of an electrolytic film is prevented.SOLUTION: A fuel battery comprises: a film electrode assembly; a cathode-side diffusion layer; a cathode-side separator; and a seal material. At least one of the cathode-side diffusion layer and an oxidant gas internal flow path has a seal-material-inflow-suppressing part for suppressing the inflow of the seal material inward from a predetermined hypothetical plane generally in parallel with an end face of the cathode-side diffusion layer.

Description

本発明は、燃料電池に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell.

燃料電池は、一般に、電解質膜の一方の表面上にアノード側触媒層が設けられ他方の表面上にカソード側触媒層が設けられた構成の膜電極接合体と膜電極接合体を挟むように配置された一対の拡散層とを含む発電モジュールが、セパレータに狭持された状態で複数積層されたスタック構造の形態で利用される。燃料電池は、膜電極接合体に供給された反応ガス（燃料ガス（例えば水素）および酸化剤ガス（例えば空気））を利用して電気化学反応を引き起こすことにより、物質の持つ化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する。 A fuel cell is generally arranged so that a membrane electrode assembly is sandwiched between a membrane electrode assembly having an anode side catalyst layer provided on one surface of an electrolyte membrane and a cathode side catalyst layer provided on the other surface. The power generation module including the pair of diffusion layers thus formed is used in the form of a stack structure in which a plurality of layers are stacked while being sandwiched between separators. A fuel cell uses a reaction gas (a fuel gas (for example, hydrogen) and an oxidant gas (for example, air)) supplied to a membrane electrode assembly to cause an electrochemical reaction, thereby directly converting the chemical energy of a substance into electricity. Convert to energy.

各発電モジュールにおけるセパレータと拡散層との間には、反応ガスを面方向（積層方向に略直交する方向）に流動させる反応ガス内部流路が設けられており、反応ガス内部流路内を流動する反応ガスは、拡散層を介して触媒層に供給される（例えば特許文献１参照）。また、各発電モジュールの端部には、アノード側とカソード側との間の反応ガスの漏洩（クロスリーク）を抑制するためのシール材が設けられる。シール材は組み立て前の発電モジュールやセパレータの所定の位置に配置され、発電モジュールやセパレータが積層された状態で圧縮されると、配置されたシール材が圧縮されて所望の位置に充填される。このとき、シール材は、拡散層や反応ガス内部流路の端部にも流入する。 Between the separator and the diffusion layer in each power generation module, there is provided a reaction gas internal flow path that allows the reaction gas to flow in the plane direction (direction substantially perpendicular to the stacking direction), and flows in the reaction gas internal flow path. The reaction gas to be supplied is supplied to the catalyst layer through the diffusion layer (see, for example, Patent Document 1). Moreover, the sealing material for suppressing the leakage (cross leak) of the reaction gas between the anode side and the cathode side is provided in the edge part of each electric power generation module. The sealing material is disposed at a predetermined position of the power generation module and the separator before assembly. When the power generation module and the separator are compressed in a stacked state, the disposed sealing material is compressed and filled in a desired position. At this time, the sealing material also flows into the end portions of the diffusion layer and the reaction gas internal flow path.

特開２００９−９８７９号公報JP 2009-9879 A

拡散層や反応ガス内部流路の端部に流入したシール材の内側縁は、シール材の量のばらつきや圧縮力のばらつきによって、平面視で直線状ではなく凹凸のある曲線状となる場合がある。シール材の内側縁が凹凸のある曲線状となると、拡散層や反応ガス内部流路において、反応ガスの供給量が不十分となる箇所が生ずる。カソード側の拡散層や反応ガス内部流路において酸化剤ガスの供給量が不十分な箇所が生じ、この箇所に対向するアノード側において燃料ガスが十分に供給されると、アノード側から透過した燃料ガスによってカソード側における酸素濃度が低下し、これによりカソード側の電位が低下し、面内の他の箇所に比べて発電による過酸化水素の発生量が多くなる。過酸化水素の発生量が多くなると、電解質膜の膜やせが引き起こされ、ひいてはクロスリークが助長されるため、好ましくない。このように、従来の燃料電池は、カソード側におけるシール材の内側縁の凹凸形状を原因として電解質膜の膜やせが発生するおそれがあるという課題があった。そのほか、従来の燃料電池においては、その小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等が望まれていた。 The inner edge of the sealing material that has flowed into the end of the diffusion layer or the reaction gas internal flow path may become a curved shape with irregularities instead of a straight line in plan view due to variations in the amount of the sealing material or variations in compression force. is there. When the inner edge of the sealing material has a curved shape with irregularities, there are places where the supply amount of the reaction gas becomes insufficient in the diffusion layer and the reaction gas internal flow path. When there is a location where the supply amount of the oxidant gas is insufficient in the diffusion layer on the cathode side or in the reaction gas internal flow path, and the fuel gas is sufficiently supplied on the anode side facing this location, the fuel that has permeated from the anode side The oxygen concentration on the cathode side is lowered by the gas, thereby lowering the potential on the cathode side, and the amount of hydrogen peroxide generated by power generation is increased compared to other portions in the plane. An increase in the amount of hydrogen peroxide generated is not preferable because it causes thinning of the electrolyte membrane, which in turn promotes cross leaks. Thus, the conventional fuel cell has a problem that the membrane of the electrolyte membrane may be thinned due to the uneven shape of the inner edge of the sealing material on the cathode side. In addition, conventional fuel cells have been desired to be reduced in size, cost, resource saving, manufacturing ease, and usability.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.

（１）本発明の一形態によれば、燃料電池が提供される。この燃料電池は、電解質膜と、前記電解質膜の一方の表面上に配置されたアノード側触媒層と、前記電解質膜の他方の表面上に配置されたカソード側触媒層と、を含む膜電極接合体と、前記膜電極接合体におけるカソード側の表面上に配置されたカソード側拡散層と、酸化剤ガスを前記カソード側拡散層の表面と平行な方向に流動させる酸化剤ガス内部流路を挟んで、前記カソード側拡散層に対向するように配置されたカソード側セパレータと、前記カソード側拡散層および前記酸化剤ガス内部流路の端部に流入し、アノード側とカソード側との間の反応ガスの漏洩を抑制するシール材と、を備え、前記カソード側拡散層と前記酸化剤ガス内部流路との少なくとも一方は、前記カソード側拡散層の端面に略平行な所定の仮想平面より内側への前記シール材の流入を抑制するシール材流入抑制部を有することを特徴とする。この形態の燃料電池によれば、カソード側拡散層と酸化剤ガス内部流路との少なくとも一方がカソード側拡散層の端面に略平行な所定の仮想平面より内側へのシール材の流入を抑制するシール材流入抑制部を有するため、流入したシール材の内側縁は平面視で略直線状となる。そのため、この形態の燃料電池によれば、シール材の内側縁が凹凸のある曲線状となってカソード側拡散層等に酸化剤ガスの供給量が不十分となる箇所が形成され、カソード側の電位が低下して過酸化水素発生量の増加による電解質膜の膜やせが起こる、という事態の発生を抑制することができる。 (1) According to one aspect of the present invention, a fuel cell is provided. The fuel cell includes a membrane electrode joint including an electrolyte membrane, an anode side catalyst layer disposed on one surface of the electrolyte membrane, and a cathode side catalyst layer disposed on the other surface of the electrolyte membrane. A cathode-side diffusion layer disposed on the cathode-side surface of the membrane electrode assembly, and an oxidant gas internal flow path for causing the oxidant gas to flow in a direction parallel to the surface of the cathode-side diffusion layer The cathode side separator disposed so as to face the cathode side diffusion layer, and the cathode side diffusion layer and the oxidant gas internal flow path, and the reaction between the anode side and the cathode side. And at least one of the cathode side diffusion layer and the oxidant gas internal flow path to the inside of a predetermined virtual plane substantially parallel to the end face of the cathode side diffusion layer. of And having a suppressing sealant obstruction portion inflow of serial sealant. According to the fuel cell of this aspect, at least one of the cathode side diffusion layer and the oxidant gas internal flow path suppresses the inflow of the sealing material to the inner side from the predetermined virtual plane substantially parallel to the end face of the cathode side diffusion layer. Since the sealing material inflow suppressing portion is provided, the inner edge of the inflowing sealing material is substantially linear in a plan view. Therefore, according to the fuel cell of this embodiment, the inner edge of the sealing material has an uneven curved shape, and a portion where the supply amount of the oxidant gas is insufficient is formed in the cathode side diffusion layer or the like. Generation | occurrence | production of the situation that the electric potential falls and the membrane | film | coat thinness of the electrolyte membrane by the increase in the amount of hydrogen peroxide generation | occurrence | production occurs can be suppressed.

（２）上記形態の燃料電池において、前記カソード側拡散層は、前記シール材流入抑制部として、前記仮想平面に沿って前記酸化剤ガス内部流路側の表面に形成された溝を有するとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、シール材流入抑制部を、仮想平面より内側へのシール材の流入を抑制するように構成することができ、電解質膜の膜やせの発生を抑制することができる。 (2) In the fuel cell of the above aspect, the cathode side diffusion layer may have a groove formed on the surface on the oxidant gas internal flow path side along the virtual plane as the seal material inflow suppressing portion. . According to the fuel cell of this aspect, the sealing material inflow suppressing portion can be configured to suppress the inflow of the sealing material to the inner side from the virtual plane, and the generation of the thin film of the electrolyte membrane can be suppressed. .

（３）上記形態の燃料電池において、前記カソード側拡散層における前記溝内には、前記シール材が流入しており、かつ、前記カソード側拡散層における前記溝より内側の部分には、前記シール材が流入していないとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、シール材の内側縁を精度良く直線状とすることができ、電解質膜の膜やせの発生を確実に防止することができる。 (3) In the fuel cell of the above aspect, the sealing material flows into the groove in the cathode side diffusion layer, and the sealer is disposed in a portion inside the groove in the cathode side diffusion layer. The material may not flow in. According to the fuel cell of this embodiment, the inner edge of the sealing material can be made linear with high accuracy, and the occurrence of thinning of the electrolyte membrane can be reliably prevented.

（４）上記形態の燃料電池において、前記酸化剤ガス内部流路は、多孔質材料により形成されており、前記シール材流入抑制部として、前記仮想平面に沿って形成された、前記酸化剤ガス内部流路の他の部分より緻密な部分を有するとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、シール材流入抑制部を、仮想平面より内側へのシール材の流入を抑制するように構成することができ、電解質膜の膜やせの発生を抑制することができる。 (4) In the fuel cell of the above aspect, the oxidant gas internal flow path is formed of a porous material, and the oxidant gas is formed along the virtual plane as the seal material inflow suppressing portion. It may have a denser part than the other part of the internal flow path. According to the fuel cell of this aspect, the sealing material inflow suppressing portion can be configured to suppress the inflow of the sealing material to the inner side from the virtual plane, and the generation of the thin film of the electrolyte membrane can be suppressed. .

（５）上記形態の燃料電池において、前記酸化剤ガス内部流路における前記緻密な部分に対して外側に隣接する部分には、前記シール材が流入しており、かつ、前記酸化剤ガス内部流路における前記緻密な部分に対して内側に隣接する部分には、前記シール材が流入していないとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、シール材の内側縁を精度良く直線状とすることができ、電解質膜の膜やせの発生を確実に防止することができる。 (5) In the fuel cell of the above aspect, the sealing material flows into a portion adjacent to the outside of the dense portion in the oxidant gas internal flow path, and the oxidant gas internal flow The sealing material may not flow into a portion adjacent to the inside of the dense portion in the path. According to the fuel cell of this embodiment, the inner edge of the sealing material can be made linear with high accuracy, and the occurrence of thinning of the electrolyte membrane can be reliably prevented.

（６）上記形態の燃料電池において、さらに、前記膜電極接合体におけるアノード側の表面上に配置されたアノード側拡散層と、燃料ガスを前記アノード側拡散層の表面と平行な方向に流動させる燃料ガス内部流路を挟んで、前記アノード側拡散層に対向するように配置されたアノード側セパレータと、前記アノード側拡散層の端部上に配置され、前記アノード側セパレータとの間に、前記燃料ガス内部流路と前記燃料電池の積層方向に沿って燃料ガスを流動させる燃料ガスマニホールドとを連通する連通流路を確保するシーリングプレートと、を備え、前記シーリングプレートは、前記カソード側拡散層の端面に略平行な方向に延伸すると共に前記カソード側セパレータの表面に接する連続壁部を有するとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、連続壁部によってカソード側の端部に配置されたシール材の外側方向への流動が阻止され、シール材の外側縁が略直線形状となる結果、シール材の内側縁も略直線形状となる。そのため、この形態の燃料電池によれば、シール材の内側縁が凹凸のある曲線状となってカソード側拡散層等に酸化剤ガスの供給量が不十分となる箇所が形成され、カソード側の電位が低下して過酸化水素発生量の増加による電解質膜の膜やせが起こる、という事態の発生を抑制することができる。 (6) In the fuel cell of the above aspect, the anode side diffusion layer disposed on the anode side surface of the membrane electrode assembly and the fuel gas are caused to flow in a direction parallel to the surface of the anode side diffusion layer. Between the anode side separator disposed so as to face the anode side diffusion layer with the fuel gas internal channel interposed therebetween, and disposed on an end of the anode side diffusion layer, the anode side separator is disposed between the anode side separator and the anode side separator. A sealing plate that secures a communication channel that communicates a fuel gas internal channel and a fuel gas manifold that allows the fuel gas to flow along the stacking direction of the fuel cell, and the sealing plate includes the cathode-side diffusion layer. It is good also as having a continuous wall part extended in the direction substantially parallel to the end surface of this, and contacting the surface of the said cathode side separator. According to the fuel cell of this aspect, the continuous wall portion prevents the seal material disposed at the end portion on the cathode side from flowing outward, and the outer edge of the seal material has a substantially linear shape. The inner edge is also substantially linear. Therefore, according to the fuel cell of this embodiment, the inner edge of the sealing material has an uneven curved shape, and a portion where the supply amount of the oxidant gas is insufficient is formed in the cathode side diffusion layer or the like. Generation | occurrence | production of the situation that the electric potential falls and the membrane | film | coat thinness of the electrolyte membrane by the increase in the amount of hydrogen peroxide generation | occurrence | production occurs can be suppressed.

（７）上記形態の燃料電池において、前記カソード側拡散層と前記酸化剤ガス内部流路との少なくとも一方の端面と前記連続壁部との間には、前記シール材が充填されているとしてもよい。この形態の燃料電池によれば、シール材の内側縁を精度良く直線状とすることができ、電解質膜の膜やせの発生を確実に防止することができる。 (7) In the fuel cell of the above aspect, even if the sealing material is filled between at least one end face of the cathode side diffusion layer and the oxidant gas internal flow path and the continuous wall portion. Good. According to the fuel cell of this embodiment, the inner edge of the sealing material can be made linear with high accuracy, and the occurrence of thinning of the electrolyte membrane can be reliably prevented.

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。 A plurality of constituent elements of each aspect of the present invention described above are not indispensable, and some or all of the effects described in the present specification are to be solved to solve part or all of the above-described problems. In order to achieve the above, it is possible to appropriately change, delete, replace with another new component, and partially delete the limited contents of some of the plurality of components. In order to solve part or all of the above-described problems or to achieve part or all of the effects described in this specification, technical features included in one embodiment of the present invention described above. A part or all of the technical features included in the other aspects of the present invention described above may be combined to form an independent form of the present invention.

本発明は、燃料電池以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、本発明は、燃料電池、燃料電池を備える燃料電池システム、燃料電池システムを備える移動体、これらの装置等の製造方法等の形態で実現することができる。 The present invention can also be realized in various forms other than the fuel cell. For example, the present invention can be realized in the form of a fuel cell, a fuel cell system including a fuel cell, a mobile body including the fuel cell system, a method for manufacturing these devices, and the like.

本発明の第１実施形態における燃料電池システム１０の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the fuel cell system 10 in 1st Embodiment of this invention. 燃料電池１００の単セル１４０の平面構成を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a planar configuration of a single cell 140 of the fuel cell 100. 単セル１４０の平面構成をより詳細に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the planar structure of the single cell 140 in detail. 単セル１４０の断面構成を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of a single cell 140. FIG. 単セル１４０の断面構成を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of a single cell 140. FIG. 単セル１４０の断面構成を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of a single cell 140. FIG. カソード側拡散層２１７における溝部２１８が形成された部分の平面構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a planar configuration of a portion where a groove portion 218 is formed in a cathode side diffusion layer 217. 溝部２１８の位置の決定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the determination method of the position of the groove part 218. FIG. 溝部２１８の幅Ｗの決定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the determination method of the width W of the groove part 218. FIG. 第２実施形態における単セル１４０ａの断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure of the single cell 140a in 2nd Embodiment. カソード側多孔体流路層２３０における緻密部２３１が形成された部分の平面構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a planar configuration of a portion where a dense portion 231 is formed in a cathode-side porous body flow passage layer 230. 第３実施形態における単セル１４０ｂの断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure of the single cell 140b in 3rd Embodiment. 第３実施形態における単セル１４０ｂの断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure of the single cell 140b in 3rd Embodiment. 第３実施形態における発電モジュール２００の平面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the planar structure of the electric power generation module 200 in 3rd Embodiment. 第３実施形態の変形例における発電モジュール２００の平面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the planar structure of the electric power generation module 200 in the modification of 3rd Embodiment.

Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態における燃料電池システム１０の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム１０は、反応ガス（燃料ガスおよび酸化剤ガス）を利用して電気化学反応を引き起こすことにより発電を行う燃料電池（燃料電池スタック）１００を備えている。燃料電池１００は、エンドプレート１１０と、絶縁板１２０と、集電板１３０と、複数の単セル１４０と、集電板１３０と、絶縁板１２０と、エンドプレート１１０と、が、この順に積層されたスタック構造を有している。以下の説明では、複数の単セルを積層する方向を「積層方向」と呼ぶ。 A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fuel cell system 10 according to the first embodiment of the present invention. The fuel cell system 10 includes a fuel cell (fuel cell stack) 100 that generates electric power by causing an electrochemical reaction using a reaction gas (fuel gas and oxidant gas). In the fuel cell 100, an end plate 110, an insulating plate 120, a current collecting plate 130, a plurality of single cells 140, a current collecting plate 130, an insulating plate 120, and an end plate 110 are stacked in this order. Have a stack structure. In the following description, a direction in which a plurality of single cells are stacked is referred to as a “stacking direction”.

燃料電池１００には、高圧水素を貯蔵した水素タンク５０から、シャットバルブ５１、レギュレータ５２、配管５３を介して、燃料ガスとしての水素が供給される。燃料電池１００における発電に利用されなかった燃料ガス（アノードオフガス）は、排出配管６３を介して燃料電池１００の外部に排出される。なお、燃料電池システム１０は、アノードオフガスを配管５３側に再循環させる再循環機構を有するとしてもよい。燃料電池１００には、また、エアポンプ６０および配管６１を介して、酸化剤ガスとしての空気が供給される。燃料電池１００において利用されなかった酸化剤ガス（カソードオフガス）は、排出配管５４を介して燃料電池１００の外部に排出される。 Hydrogen as fuel gas is supplied to the fuel cell 100 from a hydrogen tank 50 that stores high-pressure hydrogen via a shut valve 51, a regulator 52, and a pipe 53. The fuel gas (anode off gas) that has not been used for power generation in the fuel cell 100 is discharged to the outside of the fuel cell 100 via the discharge pipe 63. The fuel cell system 10 may have a recirculation mechanism that recirculates the anode off gas to the pipe 53 side. The fuel cell 100 is also supplied with air as an oxidant gas via an air pump 60 and a pipe 61. The oxidant gas (cathode off-gas) that has not been used in the fuel cell 100 is discharged to the outside of the fuel cell 100 via the discharge pipe 54.

さらに、燃料電池１００には、燃料電池１００を冷却するため、ウォーターポンプ７１および配管７２を介して、ラジエータ７０により冷却された冷却媒体が供給される。燃料電池１００から排出された冷却媒体は、配管７３を介してラジエータ７０に循環する。冷却媒体としては、例えば水、エチレングリコール等の不凍液、空気などが用いられる。 Further, the cooling medium cooled by the radiator 70 is supplied to the fuel cell 100 via the water pump 71 and the pipe 72 in order to cool the fuel cell 100. The cooling medium discharged from the fuel cell 100 is circulated to the radiator 70 via the pipe 73. As the cooling medium, for example, water, an antifreeze such as ethylene glycol, air, or the like is used.

図２は、燃料電池１００の単セル１４０の平面構成を示す説明図である。単セル１４０の平面形状は略長方形である。単セル１４０は、後述するように、電解質膜の両面に、それぞれ、アノード側触媒層およびカソード側触媒層が配置された膜電極接合体（ＭＥＡとも呼ばれる）を含む発電モジュールを、一対のセパレータによって挟持した構成となっている。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a planar configuration of the single cell 140 of the fuel cell 100. The planar shape of the single cell 140 is substantially rectangular. As will be described later, the unit cell 140 includes a power generation module including a membrane electrode assembly (also referred to as an MEA) in which an anode side catalyst layer and a cathode side catalyst layer are disposed on both surfaces of an electrolyte membrane. It has a sandwiched configuration.

燃料電池１００の内部には、図２に示すように、燃料電池１００に供給された燃料ガスとしての水素を各単セル１４０に分配する燃料ガス供給マニホールド１６２と、燃料電池１００に供給された酸化剤ガスとしての空気を各単セル１４０に分配する酸化剤ガス供給マニホールド１５２と、各単セル１４０における発電に利用されなかった燃料ガスを集めて燃料電池１００の外部に排出する燃料ガス排出マニホールド１６４と、各単セル１４０における発電に利用されなかった酸化剤ガスを集めて燃料電池１００の外部に排出する酸化剤ガス排出マニホールド１５４と、が形成されている。上記各マニホールドは、燃料電池１００の積層方向（すなわち発電モジュールの面方向に略直交する方向）に伸びる形状の流路である。燃料電池１００の内部には、さらに、冷却媒体を単セル１４０に分配する冷却媒体供給マニホールド１７２と、各単セル１４０から排出される冷却媒体を集めて燃料電池１００の外部に排出する冷却媒体排出マニホールド１７４と、が形成されている。 Inside the fuel cell 100, as shown in FIG. 2, a fuel gas supply manifold 162 that distributes hydrogen as fuel gas supplied to the fuel cell 100 to each single cell 140, and an oxidation supplied to the fuel cell 100 An oxidant gas supply manifold 152 that distributes air as an agent gas to each unit cell 140, and a fuel gas discharge manifold 164 that collects fuel gas that has not been used for power generation in each unit cell 140 and discharges it to the outside of the fuel cell 100. In addition, an oxidant gas discharge manifold 154 that collects oxidant gas that has not been used for power generation in each single cell 140 and discharges the oxidant gas to the outside of the fuel cell 100 is formed. Each of the manifolds is a flow path having a shape extending in the stacking direction of the fuel cells 100 (that is, a direction substantially orthogonal to the surface direction of the power generation module). Further inside the fuel cell 100, a cooling medium supply manifold 172 that distributes the cooling medium to the single cells 140, and a cooling medium discharge that collects the cooling media discharged from each single cell 140 and discharges them to the outside of the fuel cell 100. A manifold 174 is formed.

図２に示すように、単セル１４０の平面における各マニホールドの位置は、単セル１４０の周縁部となっている。具体的には、燃料ガス供給マニホールド１６２の位置は単セル１４０の平面における発電モジュール２００の一方の短辺（図２における右側の短辺）の一方の端部（同、上側の端部）に隣接した位置であり、燃料ガス排出マニホールド１６４の位置は発電モジュール２００の他方の短辺（同、左側の短辺）の他方の端部（同、下側の端部）に隣接した位置である。また、酸化剤ガス供給マニホールド１５２の位置は発電モジュール２００の一方の長辺（同、上側の長辺）の略全体に隣接した位置であり、酸化剤ガス排出マニホールド１５４の位置は発電モジュール２００の他方の長辺（同、下側の長辺）の略全体に隣接した位置である。また、冷却媒体供給マニホールド１７２の位置は発電モジュール２００の一方の短辺（同、左側の短辺）に隣接した位置であり、冷却媒体排出マニホールド１７４の位置は発電モジュール２００の他方の短辺（同、右側の短辺）に隣接した位置である。 As shown in FIG. 2, the position of each manifold in the plane of the single cell 140 is the peripheral edge of the single cell 140. Specifically, the position of the fuel gas supply manifold 162 is at one end (the same as the upper end) of one short side (the right short side in FIG. 2) of the power generation module 200 in the plane of the single cell 140. The fuel gas discharge manifold 164 is located adjacent to the other end (the lower end) of the other short side (the left short side) of the power generation module 200. . The position of the oxidant gas supply manifold 152 is a position adjacent to substantially the whole of one long side (the upper long side) of the power generation module 200, and the position of the oxidant gas discharge manifold 154 is the position of the power generation module 200. It is a position adjacent to substantially the whole of the other long side (same long side on the lower side). In addition, the position of the cooling medium supply manifold 172 is a position adjacent to one short side (the same short side on the left side) of the power generation module 200, and the position of the cooling medium discharge manifold 174 is the other short side of the power generation module 200 ( This is a position adjacent to the right short side.

なお、以下の説明では、発電モジュール２００を構成する各層の主表面に平行な方向（すなわち積層方向と略直交する方向）を「面方向」と呼ぶものとする。また、面方向の内、発電モジュール２００の短辺に平行な方向をＹ方向と呼び、発電モジュール２００の長辺に平行な方向（Ｙ方向に略直交する方向）をＸ方向と呼ぶものとする。 In the following description, a direction parallel to the main surface of each layer constituting the power generation module 200 (that is, a direction substantially orthogonal to the stacking direction) is referred to as a “plane direction”. Of the surface directions, a direction parallel to the short side of the power generation module 200 is referred to as a Y direction, and a direction parallel to the long side of the power generation module 200 (a direction substantially orthogonal to the Y direction) is referred to as an X direction. .

図３は、単セル１４０の平面構成をより詳細に示す説明図である。図３には、単セル１４０における燃料ガス供給マニホールド１６２付近の部分（図２のＸ１部）の平面構成を拡大して示している。また、図４ないし図６は、単セル１４０の断面構成を示す説明図である。図４には図３のＡ１−Ａ１断面を示しており、図５には図３のＢ１−Ｂ１断面を示しており、図６には図３のＣ１−Ｃ１断面を示している。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the planar configuration of the single cell 140 in more detail. FIG. 3 shows an enlarged plan view of a portion (X1 portion in FIG. 2) near the fuel gas supply manifold 162 in the single cell 140. As shown in FIG. 4 to 6 are explanatory views showing a cross-sectional configuration of the single cell 140. FIG. 4 shows the A1-A1 cross section of FIG. 3, FIG. 5 shows the B1-B1 cross section of FIG. 3, and FIG. 6 shows the C1-C1 cross section of FIG.

図４および図５に示すように、単セル１４０は、発電モジュール２００と、発電モジュール２００を挟持する一対のセパレータ（カソード側セパレータ３２０およびアノード側セパレータ３１０）と、を有している。発電モジュール２００は、カソード側多孔体流路層２３０と、カソード側拡散層２１７と、膜電極接合体２１０と、アノード側拡散層２１６と、が、この順に積層された構成を有している。膜電極接合体２１０は、電解質膜２１２と、電解質膜２１２の一方の表面上に配置（塗布）されたカソード側触媒層２１５と、電解質膜２１２の他方の表面上に配置（塗布）されたアノード側触媒層２１４と、から構成されている。図２には、単セル１４０の平面における発電モジュール２００の概略位置をハッチングにより示している。 As shown in FIGS. 4 and 5, the single cell 140 has a power generation module 200 and a pair of separators (cathode side separator 320 and anode side separator 310) that sandwich the power generation module 200. The power generation module 200 has a configuration in which a cathode-side porous channel layer 230, a cathode-side diffusion layer 217, a membrane electrode assembly 210, and an anode-side diffusion layer 216 are stacked in this order. The membrane electrode assembly 210 includes an electrolyte membrane 212, a cathode side catalyst layer 215 disposed (coated) on one surface of the electrolyte membrane 212, and an anode disposed (coated) on the other surface of the electrolyte membrane 212. And a side catalyst layer 214. In FIG. 2, the approximate position of the power generation module 200 in the plane of the single cell 140 is shown by hatching.

電解質膜２１２は、フッ素系樹脂材料や炭化水素系樹脂材料等で形成された固体高分子膜であり、湿潤状態において良好なプロトン導電性を有する。カソード側触媒層２１５およびアノード側触媒層２１４は、例えば、触媒としての白金または白金と他の金属からなる合金を含んでいる。カソード側拡散層２１７およびアノード側拡散層２１６は、例えば、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロス、あるいはカーボンペーパまたはカーボンフェルトによって形成されている。カソード側多孔体流路層２３０は、金属多孔体（例えばエキスパンドメタル）やカーボン多孔体などのガス拡散性および導電性を有する多孔質の材料で形成されている。カソード側多孔体流路層２３０は、カソード側拡散層２１７より空孔率が高い（すなわち、内部におけるガスの流動抵抗が低い）ため、酸化剤ガスをカソード側拡散層２１７の表面と平行な方向に流動させる酸化剤ガス内部流路として機能する。この酸化剤ガス内部流路は、拡散層とセパレータとの間に形成されることとなる。 The electrolyte membrane 212 is a solid polymer membrane formed of a fluorine resin material, a hydrocarbon resin material, or the like, and has good proton conductivity in a wet state. The cathode side catalyst layer 215 and the anode side catalyst layer 214 include, for example, platinum as a catalyst or an alloy made of platinum and another metal. The cathode side diffusion layer 217 and the anode side diffusion layer 216 are made of, for example, carbon cloth woven with yarns made of carbon fibers, carbon paper, or carbon felt. The cathode-side porous channel layer 230 is formed of a porous material having gas diffusibility and conductivity, such as a metal porous material (for example, expanded metal) or a carbon porous material. Since the cathode-side porous channel layer 230 has a higher porosity than the cathode-side diffusion layer 217 (that is, the flow resistance of the gas inside is low), the oxidant gas flows in a direction parallel to the surface of the cathode-side diffusion layer 217. Functions as an internal flow path for the oxidant gas to be flowed into the chamber. This oxidant gas internal flow path is formed between the diffusion layer and the separator.

図４および図５に示すように、電解質膜２１２およびアノード側の各層（アノード側触媒層２１４、アノード側拡散層２１６）のＸ方向に沿った長さは、カソード側の各層（カソード側触媒層２１５、カソード側拡散層２１７、カソード側多孔体流路層２３０）の長さより長い。すなわち、燃料電池１００の積層方向から発電モジュール２００を見ると、電解質膜２１２およびアノード側の各層は、カソード側の各層よりＸ方向に突出している。 As shown in FIGS. 4 and 5, the lengths along the X direction of the electrolyte membrane 212 and the anode-side layers (the anode-side catalyst layer 214 and the anode-side diffusion layer 216) are the cathode-side layers (cathode-side catalyst layer). 215, the cathode side diffusion layer 217, and the cathode side porous body flow path layer 230). That is, when the power generation module 200 is viewed from the stacking direction of the fuel cell 100, the electrolyte membrane 212 and each layer on the anode side protrude in the X direction from each layer on the cathode side.

カソード側セパレータ３２０およびアノード側セパレータ３１０は、金属板を加工して形成される。カソード側セパレータ３２０およびアノード側セパレータ３１０には、図２に示す各マニホールドを構成するための開口が形成されている。また、図４および図５に示すように、アノード側セパレータ３１０におけるアノード側拡散層２１６に対向する部分は凹凸形状に加工されており、これにより、アノード側拡散層２１６とアノード側セパレータ３１０との間に、燃料ガスをアノード側拡散層２１６の表面と平行な方向に流動させる溝型の燃料ガス内部流路２４０が形成される。 The cathode side separator 320 and the anode side separator 310 are formed by processing a metal plate. The cathode-side separator 320 and the anode-side separator 310 are formed with openings for configuring the manifolds shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the portion of the anode side separator 310 that faces the anode side diffusion layer 216 is processed into an uneven shape, whereby the anode side diffusion layer 216 and the anode side separator 310 are separated from each other. In the meantime, a groove-type fuel gas internal flow path 240 is formed to flow the fuel gas in a direction parallel to the surface of the anode side diffusion layer 216.

図４および図５には、燃料ガス供給マニホールド１６２付近における単セル１４０の構成を示したが、他のマニホールド付近の単セル１４０の構成も同様である。また、マニホールド付近以外の部分における発電モジュール２００の構成は、図３ないし図５に示した発電モジュール２００の構成と同様である。 4 and 5 show the configuration of the single cell 140 in the vicinity of the fuel gas supply manifold 162, the configuration of the single cell 140 in the vicinity of the other manifold is also the same. Further, the configuration of the power generation module 200 in the portion other than the vicinity of the manifold is the same as the configuration of the power generation module 200 shown in FIGS.

図４および図５に示すように、発電モジュール２００の端部は、ガスシールのためのシール材４１０が配置されている。シール材４１０としては、例えば、接着剤や熱可塑性樹脂、ゴム等が用いられる。シール材４１０は、単セル１４０の組み立て前に、発電モジュール２００やアノード側セパレータ３１０、カソード側セパレータ３２０の所定の位置に配置される。発電モジュール２００とアノード側セパレータ３１０とカソード側セパレータ３２０とが積層されて圧縮されると、配置されたシール材４１０が圧縮されて、図示する位置に充填される。このとき、シール材４１０は、発電モジュール２００の端部にも流入する。 As shown in FIGS. 4 and 5, a sealing material 410 for gas sealing is disposed at the end of the power generation module 200. As the sealing material 410, for example, an adhesive, a thermoplastic resin, rubber, or the like is used. The sealing material 410 is disposed at predetermined positions of the power generation module 200, the anode side separator 310, and the cathode side separator 320 before the unit cell 140 is assembled. When the power generation module 200, the anode-side separator 310, and the cathode-side separator 320 are stacked and compressed, the arranged sealing material 410 is compressed and filled in the illustrated position. At this time, the sealing material 410 also flows into the end portion of the power generation module 200.

図４ないし図６に示すように、燃料ガス供給マニホールド１６２付近には、シーリングプレート３１５が配置されている。シーリングプレート３１５は、例えば金属材料や樹脂材料により形成される。シーリングプレート３１５は、アノード側セパレータ３１０との間に、燃料ガス内部流路２４０と燃料ガス供給マニホールド１６２とを連通する連通流路３５０を確保するための部品である。具体的には、シーリングプレート３１５は、略平板形状の平板部３１６と、波形断面形状の波形部３１７と、平板部３１６と波形部３１７との連結箇所に配置された蓋部３１８と、を有している。図４および図５に示すように、平板部３１６は、アノード側拡散層２１６上に配置され、アノード側セパレータ３１０との間に燃料ガス内部流路２４０を確保する。また図６に示すように、波形部３１７のアノード側セパレータ３１０側の端部はアノード側セパレータ３１０の表面に接しており、カソード側セパレータ３２０側の端部はカソード側セパレータ３２０の表面に接している。そのため、波形部３１７は、発電モジュール２００の端部と燃料ガス供給マニホールド１６２との間の空間を２つに分割する。２つの空間の内、シーリングプレート３１５のカソード側セパレータ３２０側に形成された空間には、シール材４１０が充填されている。これは、上述した発電モジュール２００等の積層・圧縮の際に、圧縮されたシール材４１０がこの空間にも流入してくるからである。一方、シーリングプレート３１５のアノード側セパレータ３１０側に形成された空間は、蓋部３１８によって発電モジュール２００の端部に面する空間に対して遮断されている。そのため、シーリングプレート３１５のアノード側セパレータ３１０側に形成された空間には、シール材４１０が流入せず、燃料ガス内部流路２４０と燃料ガス供給マニホールド１６２とを連結する連通流路３５０が確保される。 As shown in FIGS. 4 to 6, a sealing plate 315 is disposed in the vicinity of the fuel gas supply manifold 162. The sealing plate 315 is formed of, for example, a metal material or a resin material. The sealing plate 315 is a component for securing a communication channel 350 that communicates the fuel gas internal channel 240 and the fuel gas supply manifold 162 with the anode side separator 310. Specifically, the sealing plate 315 includes a substantially flat plate portion 316, a corrugated portion 317 having a corrugated cross-sectional shape, and a lid portion 318 disposed at a connection portion between the flat plate portion 316 and the corrugated portion 317. doing. As shown in FIGS. 4 and 5, the flat plate portion 316 is disposed on the anode side diffusion layer 216, and ensures the fuel gas internal flow path 240 between the anode side separator 310. As shown in FIG. 6, the end of the corrugated portion 317 on the anode side separator 310 side is in contact with the surface of the anode side separator 310, and the end of the cathode side separator 320 side is in contact with the surface of the cathode side separator 320. Yes. Therefore, the waveform portion 317 divides the space between the end portion of the power generation module 200 and the fuel gas supply manifold 162 into two. Of the two spaces, a space formed on the cathode separator 320 side of the sealing plate 315 is filled with a sealing material 410. This is because the compressed sealing material 410 flows into this space when the above-described power generation module 200 and the like are stacked and compressed. On the other hand, the space formed on the anode separator 310 side of the sealing plate 315 is blocked from the space facing the end portion of the power generation module 200 by the lid portion 318. Therefore, the sealing material 410 does not flow into the space formed on the anode side separator 310 side of the sealing plate 315, and a communication flow path 350 that connects the fuel gas internal flow path 240 and the fuel gas supply manifold 162 is secured. The

図４および図５に示すように、本実施形態の単セル１４０は、カソード側拡散層２１７におけるカソード側多孔体流路層２３０側の表面に、溝部２１８が形成されている。図７は、カソード側拡散層２１７における溝部２１８が形成された部分の平面構成を示す説明図である。図４、図５および図７には、カソード側拡散層２１７の端面から内側に向かって距離Ｌ１の位置にある該端面に略平行な仮想平面ＨＰを破線で示している。溝部２１８は、内側の縁が仮想平面ＨＰに沿って伸びた幅Ｗの溝である。仮想平面ＨＰは、カソード側拡散層２１７の端面に略平行な平面であるため、図７に示すように、溝部２１８の平面形状は、カソード側拡散層２１７の端面に平行な直線状となる。なお、図２に示すように、溝部２１８は、発電モジュール２００の平面視における２つの短辺（燃料ガス供給マニホールド１６２および冷却媒体排出マニホールド１７４に対向する辺と、燃料ガス排出マニホールド１６４および冷却媒体供給マニホールド１７２に対向する辺）に沿って形成されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, in the unit cell 140 of the present embodiment, a groove 218 is formed on the surface of the cathode side diffusion layer 217 on the cathode side porous channel layer 230 side. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a planar configuration of a portion where the groove 218 is formed in the cathode side diffusion layer 217. 4, 5, and 7, a virtual plane HP that is substantially parallel to the end surface at a distance L <b> 1 from the end surface of the cathode-side diffusion layer 217 toward the inside is indicated by a broken line. The groove portion 218 is a groove having a width W in which an inner edge extends along the virtual plane HP. Since the virtual plane HP is a plane substantially parallel to the end face of the cathode side diffusion layer 217, the planar shape of the groove 218 is a straight line parallel to the end face of the cathode side diffusion layer 217 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the groove 218 includes two short sides (a side facing the fuel gas supply manifold 162 and the cooling medium discharge manifold 174, a fuel gas discharge manifold 164, and a cooling medium) in the plan view of the power generation module 200. It is formed along the side facing the supply manifold 172.

本実施形態の単セル１４０では、溝部２１８の存在により、カソード側多孔体流路層２３０とカソード側拡散層２１７との界面におけるカソード側拡散層２１７の端面から距離Ｌ１の位置に中空直方体状の空間が形成される。そのため、カソード側多孔体流路層２３０やカソード側拡散層２１７の端部に流入したシール材４１０は、該空間内に流入して該空間を充填するため、溝部２１８が無い場合と比較して、溝部２１８より内側（すなわち仮想平面ＨＰより内側）へのシール材４１０の流入が抑制される。上述したように、溝部２１８の平面形状はカソード側拡散層２１７の端面に平行な直線状であるため、カソード側多孔体流路層２３０やカソード側拡散層２１７に流入したシール材４１０の内側縁は、平面視で略直線状となる。そのため、本実施形態の単セル１４０では、シール材４１０の内側縁が凹凸のある曲線状となってカソード側多孔体流路層２３０やカソード側拡散層２１７に酸化剤ガスの供給量が不十分となる箇所が形成され、カソード側の電位が低下して過酸化水素発生量の増加による電解質膜２１２の膜やせが起こる、という事態の発生を抑制することができる。 In the unit cell 140 of the present embodiment, the presence of the groove 218 has a hollow rectangular parallelepiped shape at a distance L1 from the end face of the cathode side diffusion layer 217 at the interface between the cathode side porous channel layer 230 and the cathode side diffusion layer 217. A space is formed. Therefore, the sealing material 410 that has flowed into the end portions of the cathode-side porous flow path layer 230 and the cathode-side diffusion layer 217 flows into the space and fills the space, so that the groove 218 is not present. The inflow of the sealing material 410 to the inside from the groove portion 218 (that is, the inside from the virtual plane HP) is suppressed. As described above, since the planar shape of the groove 218 is a straight line parallel to the end face of the cathode side diffusion layer 217, the inner edge of the sealing material 410 that has flowed into the cathode side porous channel layer 230 or the cathode side diffusion layer 217. Is substantially linear in plan view. For this reason, in the single cell 140 of this embodiment, the inner edge of the sealing material 410 has an uneven curved shape, and the supply amount of oxidant gas to the cathode-side porous flow path layer 230 and the cathode-side diffusion layer 217 is insufficient. The occurrence of such a situation that the thinning of the electrolyte membrane 212 due to the decrease in the potential on the cathode side and the increase in the amount of generated hydrogen peroxide occurs can be suppressed.

本実施形態では、溝部２１８の位置（距離Ｌ１）および幅Ｗは、実験に基づき決められる。図８は、溝部２１８の位置の決定方法を示す説明図である。図７に破線で示すように、単位長さＬ３（例えば１ミリメートル）のカソード側拡散層２１７の部分において、溝部２１８を乗り越えて内側に流入したシール材４１０の体積をＶ１（以下「余剰シール材量Ｖ１」と呼ぶ）とし、溝部２１８の手前におけるシール材４１０が流入しなかった部分におけるシール材４１０の充填可能体積をＶ２（以下「不足シール材量Ｖ２」と呼ぶ）とする。このとき、図８に示すように、距離Ｌ１が大きいほど（すなわち、溝部２１８がカソード側拡散層２１７の端面から離れるほど）、余剰シール材量Ｖ１は小さくなり不足シール材量Ｖ２は大きくなる。反対に、距離Ｌ１が小さいほど（すなわち、溝部２１８がカソード側拡散層２１７の端面に近づくほど）、余剰シール材量Ｖ１は大きくなり不足シール材量Ｖ２は小さくなる。本実施形態では、距離Ｌ１に応じた余剰シール材量Ｖ１の変化曲線と不足シール材量Ｖ２の変化曲線とが交差する点における距離Ｌ１を、溝部２１８の最適位置としている。 In the present embodiment, the position (distance L1) and the width W of the groove 218 are determined based on experiments. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method for determining the position of the groove 218. As indicated by a broken line in FIG. 7, the volume of the sealing material 410 that has flowed over the groove 218 in the portion of the cathode side diffusion layer 217 having a unit length L3 (for example, 1 millimeter) is defined as V1 (hereinafter “excess sealing material”). V2 (hereinafter referred to as “insufficient sealing material amount V2”). The volume that can be filled with the sealing material 410 in the portion where the sealing material 410 does not flow in front of the groove 218 is referred to as V2 (hereinafter referred to as “insufficient sealing material amount V2”). At this time, as shown in FIG. 8, the larger the distance L1 (that is, the farther the groove portion 218 is from the end face of the cathode diffusion layer 217), the smaller the surplus sealing material amount V1 and the larger the insufficient sealing material amount V2. On the contrary, the smaller the distance L1 (that is, the closer the groove 218 approaches the end surface of the cathode side diffusion layer 217), the larger the surplus sealing material amount V1 and the smaller the insufficient sealing material amount V2. In this embodiment, the distance L1 at the point where the change curve of the surplus sealing material amount V1 and the change curve of the insufficient sealing material amount V2 according to the distance L1 intersect is set as the optimum position of the groove portion 218.

図９は、溝部２１８の幅Ｗの決定方法を示す説明図である。溝部２１８の幅Ｗは、図８に示した溝部２１８の最適位置における余剰シール材量Ｖ１を溝部２１８が収容できるように決められる。例えば、溝部２１８の深さＤを０．１ミリメートルとし、最適位置における余剰シール材量Ｖ１が１立方ミリメートルであった場合には、単位長さＬ３の溝部２１８の体積が１立方ミリメートルとなるように、溝部２１８の幅Ｗは１０ミリメートルと決定される。また、溝部２１８の深さＤが他の値（例えば０．０５ミリメートルや０．１５ミリメートル）である場合にも、同様に幅Ｗが決定される。このように溝部２１８の位置（距離Ｌ１）および幅Ｗを決定すれば、カソード側拡散層２１７に流入したシール材４１０が溝部２１８まで達しなかったり、反対に、シール材４１０が溝部２１８を乗り越えてさらに内側まで侵入したりすることはなく、溝部２１８にシール材４１０が流入しており、かつ、カソード側拡散層２１７における溝部２１８より内側の部分にシール材４１０が流入していない状態を形成することができる。そのため、カソード側拡散層２１７に流入したシール材４１０の内側縁を精度良く直線状とすることができ、電解質膜２１２の膜やせを確実に防止することができる。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method for determining the width W of the groove 218. The width W of the groove 218 is determined so that the groove 218 can accommodate the surplus sealing material amount V1 at the optimum position of the groove 218 shown in FIG. For example, when the depth D of the groove 218 is 0.1 millimeter and the surplus sealing material amount V1 at the optimum position is 1 cubic millimeter, the volume of the groove 218 having the unit length L3 is 1 cubic millimeter. In addition, the width W of the groove 218 is determined to be 10 millimeters. Further, when the depth D of the groove portion 218 is another value (for example, 0.05 millimeter or 0.15 millimeter), the width W is similarly determined. If the position (distance L1) and the width W of the groove 218 are determined in this way, the sealing material 410 that has flowed into the cathode side diffusion layer 217 does not reach the groove 218, or conversely, the sealing material 410 gets over the groove 218. Further, the seal material 410 does not flow into the inside, and the seal material 410 flows into the groove portion 218, and the state where the seal material 410 does not flow into the portion inside the groove portion 218 in the cathode side diffusion layer 217 is formed. be able to. Therefore, the inner edge of the sealing material 410 that has flowed into the cathode side diffusion layer 217 can be made linear with high accuracy, and the thin film of the electrolyte membrane 212 can be reliably prevented.

Ｂ．第２実施形態：
図１０は、第２実施形態における単セル１４０ａの断面構成を示す説明図である。第２実施形態における単セル１４０ａの構成は、カソード側拡散層２１７に溝部２１８が形成されていない点と、カソード側多孔体流路層２３０に緻密部２３１が形成されている点とが、図４等に示した第１実施形態の単セル１４０の構成と異なっており、その他の点は第１実施形態の単セル１４０の構成と同じである。 B. Second embodiment:
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of the single cell 140a according to the second embodiment. The configuration of the single cell 140a in the second embodiment is that the groove portion 218 is not formed in the cathode side diffusion layer 217 and the dense portion 231 is formed in the cathode side porous channel layer 230. This is different from the configuration of the single cell 140 of the first embodiment shown in 4 etc., and is otherwise the same as the configuration of the single cell 140 of the first embodiment.

カソード側多孔体流路層２３０の緻密部２３１は、カソード側多孔体流路層２３０の他の部分より緻密な部分（空隙率の低い部分）であり、例えば、型で押し潰す圧縮加工によって形成される。緻密部２３１は、空隙率が低い部分であるため、緻密部２３１より内側へのシール材４１０の流入を抑制する機能を有する。緻密部２３１は、第１実施形態における溝部２１８と同様に、発電モジュール２００の平面視における２つの短辺（燃料ガス供給マニホールド１６２および冷却媒体排出マニホールド１７４に対向する辺と、燃料ガス排出マニホールド１６４および冷却媒体供給マニホールド１７２に対向する辺）に沿って形成されている。図１１は、カソード側多孔体流路層２３０における緻密部２３１が形成された部分の平面構成を示す説明図である。図１０および図１１に示すように、緻密部２３１は、カソード側拡散層２１７の端面から距離Ｌ１の位置にある仮想平面ＨＰに沿って形成されている。そのため、第２実施形態の単セル１４０ａでは、緻密部２３１によって、仮想平面ＨＰより内側へのシール材４１０の流入が抑制される。これにより、カソード側多孔体流路層２３０に流入したシール材４１０の内側縁は、平面視で略直線状となる。従って、第２実施形態の単セル１４０ａでは、シール材４１０の内側縁が凹凸のある曲線状となってカソード側多孔体流路層２３０やカソード側拡散層２１７に酸化剤ガスの供給量が不十分となる箇所が形成され、カソード側の電位が低下して過酸化水素発生量の増加による電解質膜２１２の膜やせが起こる、という事態の発生を抑制することができる。 The dense portion 231 of the cathode-side porous flow path layer 230 is a denser portion (a portion having a lower porosity) than other portions of the cathode-side porous flow path layer 230, and is formed by, for example, compression processing that is crushed with a mold. Is done. Since the dense portion 231 is a portion having a low porosity, the dense portion 231 has a function of suppressing the inflow of the sealing material 410 inward from the dense portion 231. Like the groove 218 in the first embodiment, the dense portion 231 has two short sides (a side facing the fuel gas supply manifold 162 and the cooling medium discharge manifold 174, and a fuel gas discharge manifold 164) in plan view of the power generation module 200. And a side facing the cooling medium supply manifold 172). FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a planar configuration of a portion where the dense portion 231 is formed in the cathode-side porous flow path layer 230. As shown in FIGS. 10 and 11, the dense portion 231 is formed along a virtual plane HP located at a distance L <b> 1 from the end face of the cathode-side diffusion layer 217. Therefore, in the single cell 140a of the second embodiment, the dense portion 231 suppresses the inflow of the sealing material 410 to the inner side from the virtual plane HP. As a result, the inner edge of the sealing material 410 that has flowed into the cathode-side porous flow path layer 230 is substantially linear in plan view. Therefore, in the single cell 140a of the second embodiment, the inner edge of the sealing material 410 has a curved shape with irregularities, and the supply amount of oxidant gas to the cathode-side porous channel layer 230 and the cathode-side diffusion layer 217 is insignificant. It is possible to suppress the occurrence of a situation where a sufficient portion is formed and the cathode side potential is lowered and the electrolyte membrane 212 is thinned due to an increase in the amount of hydrogen peroxide generated.

なお、第２実施形態では、緻密部２３１の位置（距離Ｌ１）は、第１実施形態における溝部２１８の位置と同様に、実験に基づき決められる。すなわち、図８に示すように、距離Ｌ１に応じた余剰シール材量Ｖ１の変化曲線と不足シール材量Ｖ２の変化曲線とが交差する点における距離Ｌ１を、緻密部２３１の最適位置としている。このように緻密部２３１の位置（距離Ｌ１）を決定すれば、カソード側多孔体流路層２３０に流入したシール材４１０が緻密部２３１まで達しなかったり、反対に、シール材４１０が緻密部２３１を乗り越えてさらに内側まで侵入したりすることはなく、カソード側多孔体流路層２３０における緻密部２３１に対して外側に隣接する部分にシール材４１０が流入しており、かつ、カソード側多孔体流路層２３０における緻密部２３１に対して内側に隣接する部分にシール材４１０が流入していない状態を形成することができる。そのため、カソード側多孔体流路層２３０に流入したシール材４１０の内側縁を精度良く直線状とすることができ、電解質膜２１２の膜やせを確実に防止することができる。 In the second embodiment, the position (distance L1) of the dense portion 231 is determined based on experiments, similarly to the position of the groove portion 218 in the first embodiment. That is, as shown in FIG. 8, the distance L1 at the point where the change curve of the surplus seal material amount V1 and the change curve of the insufficient seal material amount V2 according to the distance L1 intersect is set as the optimum position of the dense portion 231. If the position (distance L1) of the dense portion 231 is determined in this way, the sealing material 410 that has flowed into the cathode-side porous channel layer 230 does not reach the dense portion 231, or conversely, the sealing material 410 becomes dense portion 231. The sealing material 410 flows into the portion adjacent to the outside of the dense portion 231 in the cathode-side porous channel layer 230, and the cathode-side porous material does not penetrate further into the inside. A state in which the sealing material 410 does not flow into a portion adjacent to the inside of the dense portion 231 in the flow path layer 230 can be formed. Therefore, the inner edge of the sealing material 410 that has flowed into the cathode-side porous channel layer 230 can be made linear with high accuracy, and the membrane thinning of the electrolyte membrane 212 can be reliably prevented.

Ｃ．第３実施形態：
図１２および図１３は、第３実施形態における単セル１４０ｂの断面構成を示す説明図である。図１２には、図３のＡ１−Ａ１断面を示しており、図１３には、図３のＣ１−Ｃ１断面を示している。なお、図３のＢ１−Ｂ１断面の構成は、図５と同じである。図１４は、第３実施形態における発電モジュール２００の平面構成を示す説明図である。第３実施形態における単セル１４０ｂの構成は、カソード側拡散層２１７に溝部２１８が形成されていない点と、シーリングプレート３１５の構成とが、図４ないし図６に示した第１実施形態の単セル１４０の構成と異なっており、その他の点は第１実施形態の単セル１４０の構成と同じである。 C. Third embodiment:
12 and 13 are explanatory diagrams showing a cross-sectional configuration of the single cell 140b in the third embodiment. 12 shows the A1-A1 cross section of FIG. 3, and FIG. 13 shows the C1-C1 cross section of FIG. In addition, the structure of the B1-B1 cross section of FIG. 3 is the same as FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a planar configuration of the power generation module 200 according to the third embodiment. The structure of the single cell 140b in the third embodiment is that the groove 218 is not formed in the cathode side diffusion layer 217 and the structure of the sealing plate 315 is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. The configuration is different from that of the cell 140, and the other points are the same as the configuration of the single cell 140 of the first embodiment.

第３実施形態の単セル１４０ｂでは、第１実施形態と同様に、シーリングプレート３１５が平板部３１６と波形部３１７とを有している。第３実施形態では、波形部３１７が連結部３１９を有するような形状に加工されている点が第１実施形態と異なる。図１２に示すように、連結部３１９は、アノード側セパレータ３１０の表面からカソード側セパレータ３２０の表面までの高さを有する凸型断面形状の部分である。図１３および図１４に示すように、連結部３１９は、波形部３１７の凸部間を連結するような位置に形成されている。そのため、連結部３１９は、波形部３１７によって２つに分割された発電モジュール２００の端部と燃料ガス供給マニホールド１６２との間の空間の内、カソード側セパレータ３２０側に形成された空間４１２を、発電モジュール２００の端部に面する空間に対して遮断する。図１２、図１４および図５に示すように、連結部３１９の内の最も内側に位置する部分（平板部３１６の外側端部からカソード側セパレータ３２０の表面に向けて伸びる部分）は、蓋部３１８と連続するような位置にあるため、連結部３１９の該部分と蓋部３１８とで、カソード側セパレータ３２０に接する連続壁部が構成される。この連続壁部は、カソード側拡散層２１７の端面に略平行な方向に延伸している。 In the single cell 140b of the third embodiment, the sealing plate 315 has a flat plate portion 316 and a corrugated portion 317, as in the first embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in that the corrugated portion 317 is processed into a shape having the connecting portion 319. As shown in FIG. 12, the connecting portion 319 is a convex cross-sectional portion having a height from the surface of the anode separator 310 to the surface of the cathode separator 320. As shown in FIGS. 13 and 14, the connecting portion 319 is formed at a position that connects the convex portions of the corrugated portion 317. Therefore, the connecting portion 319 includes a space 412 formed on the cathode-side separator 320 side in the space between the end portion of the power generation module 200 divided into two by the corrugated portion 317 and the fuel gas supply manifold 162. The space facing the end of the power generation module 200 is blocked. As shown in FIGS. 12, 14, and 5, the innermost portion of the connecting portion 319 (the portion extending from the outer end portion of the flat plate portion 316 toward the surface of the cathode separator 320) is a lid portion. Since the position is continuous with 318, the portion of the connecting portion 319 and the lid portion 318 form a continuous wall portion in contact with the cathode-side separator 320. The continuous wall portion extends in a direction substantially parallel to the end face of the cathode side diffusion layer 217.

このように第３実施形態の単セル１４０ｂでは、蓋部３１８および連結部３１９によって、カソード側拡散層２１７の端面に略平行な方向に延伸すると共にカソード側セパレータ３２０に接する連続壁部が構成される。この連続壁部は、発電モジュール２００の端部に配置されたシール材４１０の外側方向への流動を阻止するため、シール材４１０の外側縁は略直線形状となる。その結果、シール材４１０の内側縁も略直線形状となる。ここで、波形部３１７が連結部３１９を有しない場合には、図１４において破線で示すように、空間４１２内にシール材４１０が流入するため（図４参照）、シール材４１０の外側縁が凹凸のある曲線状となり、その結果、シール材４１０の内側縁も凹凸のある曲線状となりやすく、電解質膜２１２の膜やせの原因となる。第３実施形態の単セル１４０ｂでは、シール材４１０の内側縁を略直線形状とすることができるため、シール材４１０の内側縁が凹凸のある曲線状となってカソード側多孔体流路層２３０やカソード側拡散層２１７に酸化剤ガスの供給量が不十分となる箇所が形成され、カソード側の電位が低下して過酸化水素発生量の増加による電解質膜２１２の膜やせが起こる、という事態の発生を抑制することができる。 Thus, in the single cell 140b of the third embodiment, the lid portion 318 and the connecting portion 319 form a continuous wall portion that extends in a direction substantially parallel to the end face of the cathode side diffusion layer 217 and is in contact with the cathode side separator 320. The Since this continuous wall part prevents the flow to the outer side of the sealing material 410 arrange | positioned at the edge part of the electric power generation module 200, the outer edge of the sealing material 410 becomes a substantially linear shape. As a result, the inner edge of the sealing material 410 also has a substantially linear shape. Here, when the corrugated portion 317 does not have the connecting portion 319, the seal material 410 flows into the space 412 (see FIG. 4) as shown by a broken line in FIG. As a result, the inner edge of the sealing material 410 tends to be curved with unevenness, which causes thinning of the electrolyte membrane 212. In the single cell 140b of the third embodiment, since the inner edge of the sealing material 410 can be formed in a substantially linear shape, the inner edge of the sealing material 410 becomes a curved shape with unevenness, and the cathode-side porous flow path layer 230 is formed. In addition, a portion where the supply amount of the oxidant gas is insufficient is formed in the cathode side diffusion layer 217, and the potential on the cathode side is lowered, and the membrane of the electrolyte membrane 212 is thinned due to an increase in the amount of hydrogen peroxide generated. Can be suppressed.

なお、第３実施形態では、連続壁部（蓋部３１８および連結部３１９）の位置は、発電モジュール２００の端部に配置されたシール材４１０が連続壁部まで達しないことのないように、実験に基づき決められる。このようにすれば、シール材４１０の内側縁を精度良く直線状とすることができ、電解質膜２１２の膜やせを確実に防止することができる。 In the third embodiment, the position of the continuous wall portion (the lid portion 318 and the connecting portion 319) is such that the sealing material 410 arranged at the end of the power generation module 200 does not reach the continuous wall portion. Determined based on experiments. In this way, the inner edge of the sealing material 410 can be made linear with high accuracy, and the membrane thinning of the electrolyte membrane 212 can be reliably prevented.

図１５は、第３実施形態の変形例における発電モジュール２００の平面構成を示す説明図である。図１５に示す第３実施形態の変形例では、連結部３１９の代わりに、連結部品３３０により連続壁部が構成されている点が、図１４に示す第３実施形態とは異なっている。連結部品３３０は、シーリングプレート３１５の他の部分と一体成形されたものではなく、別部品である。連結部品３３０は、空間４１２内へのシール材４１０の流入を阻止する機能を有すればよく、例えば、樹脂材料を用いて形成される。第３実施形態の変形例でも、第３実施形態と同様に、蓋部３１８および連結部品３３０によって構成される連続壁部によってシール材４１０の外側縁は略直線形状となり、その結果、シール材４１０の内側縁も略直線形状となるため、シール材４１０の内側縁が凹凸のある曲線状となってカソード側多孔体流路層２３０やカソード側拡散層２１７に酸化剤ガスの供給量が不十分となる箇所が形成され、カソード側の電位が低下して過酸化水素発生量の増加による電解質膜２１２の膜やせが起こる、という事態の発生を抑制することができる。また、第３実施形態の変形例では、連結部品３３０は、発電モジュール２００の端部に面した側の加工精度を確保して形成すればよく、反対側の加工精度は要求されないため、製造工程の簡略化・効率化を図ることができる。 FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a planar configuration of the power generation module 200 according to a modification of the third embodiment. In the modification of 3rd Embodiment shown in FIG. 15, the point by which the continuous wall part is comprised by the connection component 330 instead of the connection part 319 differs from 3rd Embodiment shown in FIG. The connecting part 330 is not integrally formed with the other part of the sealing plate 315 but is a separate part. The connecting component 330 may have a function of preventing the seal material 410 from flowing into the space 412 and is formed using, for example, a resin material. Also in the modified example of the third embodiment, as in the third embodiment, the outer edge of the sealing material 410 has a substantially linear shape due to the continuous wall portion configured by the lid portion 318 and the connecting component 330. As a result, the sealing material 410 Since the inner edge of the sealing member 410 also has a substantially linear shape, the inner edge of the sealing material 410 has a curved shape with irregularities, and the supply amount of the oxidant gas to the cathode-side porous channel layer 230 and the cathode-side diffusion layer 217 is insufficient. The occurrence of such a situation that the thinning of the electrolyte membrane 212 due to the decrease in the potential on the cathode side and the increase in the amount of generated hydrogen peroxide occurs can be suppressed. Moreover, in the modification of 3rd Embodiment, since the connection component 330 should just form and ensure the process precision of the side which faced the edge part of the electric power generation module 200, since the process precision of an other side is not requested | required, it is a manufacturing process. Simplification and efficiency improvement.

Ｄ．その他の変形例：
上記各実施形態における燃料電池システム１０の構成はあくまで一例であり、燃料電池システム１０の構成は種々変更可能である。例えば、単セル１４０が、第１実施形態における溝部２１８と、第２実施形態における緻密部２３１と、第３実施形態における連結部３１９との３つの構成の内、２つまたは３つの構成を同時に備えるとしてもよい。 D. Other variations:
The configuration of the fuel cell system 10 in each of the above embodiments is merely an example, and the configuration of the fuel cell system 10 can be variously changed. For example, the single cell 140 simultaneously performs two or three of the three configurations of the groove portion 218 in the first embodiment, the dense portion 231 in the second embodiment, and the connection portion 319 in the third embodiment. It may be provided.

また、上記第１実施形態の単セル１４０平面における溝部２１８の配置や、上記第２実施形態の単セル１４０ａ平面における緻密部２３１の配置はあくまで一例であり、他の配置であってもよい。また、上記第１実施形態および第３実施形態において、酸化剤ガス内部流路として、カソード側多孔体流路層２３０の代わりに、カソード側セパレータ３２０の溝加工により形成された流路空間を設けるとしてもよい。また、上記各実施形態において、燃料ガス内部流路２４０の代わりに、多孔質材料により構成されたアノード側多孔体流路層を設けるとしてもよい。また、上記第１実施形態および第２実施形態において、必ずしもシーリングプレート３１５が設けられる必要はない。また、上記第２実施形態において、緻密部２３１はカソード側多孔体流路層２３０の圧縮加工により形成されるとしているが、緻密部２３１はカソード側多孔体流路層２３０の空隙に樹脂等を充填することにより形成されるとしてもよい。 Further, the arrangement of the grooves 218 in the plane of the single cell 140 of the first embodiment and the arrangement of the dense portions 231 in the plane of the single cell 140a of the second embodiment are merely examples, and other arrangements may be used. In the first embodiment and the third embodiment, a channel space formed by groove processing of the cathode-side separator 320 is provided as the oxidant gas internal channel instead of the cathode-side porous channel layer 230. It is good. In each of the above embodiments, an anode-side porous channel layer made of a porous material may be provided instead of the fuel gas internal channel 240. In the first embodiment and the second embodiment, the sealing plate 315 is not necessarily provided. In the second embodiment, the dense portion 231 is formed by compressing the cathode-side porous passage layer 230. However, the dense portion 231 is made of resin or the like in the gap of the cathode-side porous passage layer 230. It may be formed by filling.

また、上記各実施形態において、発電モジュール２００を構成する各層の面方向に沿った長さは、任意に変更可能である。また、上記各実施形態では、燃料電池１００を構成する各部の材料を特定しているが、これらの材料に限定されるものではなく、適正な種々の材料を用いることができる。また、上記各実施形態の単セル１４０における各マニホールドの配置はあくまで一例であり、各マニホールドの異なる配置を採用することも可能である。 Moreover, in each said embodiment, the length along the surface direction of each layer which comprises the electric power generation module 200 can be changed arbitrarily. Moreover, in each said embodiment, although the material of each part which comprises the fuel cell 100 is specified, it is not limited to these materials, A proper various material can be used. In addition, the arrangement of each manifold in the single cell 140 of each of the above embodiments is merely an example, and a different arrangement of each manifold may be employed.

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

１０…燃料電池システム
５０…水素タンク
５１…シャットバルブ
５２…レギュレータ
５３…配管
５４…排出配管
６０…エアポンプ
６１…配管
６３…排出配管
７０…ラジエータ
７１…ウォーターポンプ
７２…配管
７３…配管
１００…燃料電池
１１０…エンドプレート
１２０…絶縁板
１３０…集電板
１４０…単セル
１５２…酸化剤ガス供給マニホールド
１５４…酸化剤ガス排出マニホールド
１６２…燃料ガス供給マニホールド
１６４…燃料ガス排出マニホールド
１７２…冷却媒体供給マニホールド
１７４…冷却媒体排出マニホールド
２００…発電モジュール
２１０…膜電極接合体
２１２…電解質膜
２１４…アノード側触媒層
２１５…カソード側触媒層
２１６…アノード側拡散層
２１７…カソード側拡散層
２１８…溝部
２３０…カソード側多孔体流路層
２３１…緻密部
２４０…燃料ガス内部流路
３１０…アノード側セパレータ
３１５…シーリングプレート
３１６…平板部
３１７…波形部
３１８…蓋部
３１９…連結部
３２０…カソード側セパレータ
３３０…連結部品
３５０…連通流路
４１０…シール材
４１２…空間
ＨＰ…仮想平面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell system 50 ... Hydrogen tank 51 ... Shut valve 52 ... Regulator 53 ... Piping 54 ... Discharge piping 60 ... Air pump 61 ... Piping 63 ... Discharge piping 70 ... Radiator 71 ... Water pump 72 ... Piping 73 ... Piping 100 ... Fuel cell 110 ... End plate 120 ... Insulating plate 130 ... Current collecting plate 140 ... Single cell 152 ... Oxidant gas supply manifold 154 ... Oxidant gas discharge manifold 162 ... Fuel gas supply manifold 164 ... Fuel gas discharge manifold 172 ... Cooling medium supply manifold 174 ... cooling medium discharge manifold 200 ... power generation module 210 ... membrane electrode assembly 212 ... electrolyte membrane 214 ... anode side catalyst layer 215 ... cathode side catalyst layer 216 ... anode side diffusion layer 217 ... cathode side diffusion layer 218 ... groove 23 ... Cathode-side porous passage layer 231 ... Dense portion 240 ... Fuel gas internal passage 310 ... Anode-side separator 315 ... Sealing plate 316 ... Plate portion 317 ... Wave portion 318 ... Cover portion 319 ... Connecting portion 320 ... Cathode-side separator 330 ... Connecting part 350 ... Communication channel 410 ... Sealing material 412 ... Space HP ... Virtual plane

Claims

A fuel cell,
A membrane electrode assembly comprising an electrolyte membrane, an anode side catalyst layer disposed on one surface of the electrolyte membrane, and a cathode side catalyst layer disposed on the other surface of the electrolyte membrane;
A cathode-side diffusion layer disposed on the cathode-side surface of the membrane electrode assembly;
A cathode-side separator disposed so as to face the cathode-side diffusion layer with an oxidant gas internal flow path for flowing the oxidant gas in a direction parallel to the surface of the cathode-side diffusion layer;
A sealant that flows into the cathode side diffusion layer and the end of the oxidant gas internal flow path and suppresses leakage of the reaction gas between the anode side and the cathode side, and
At least one of the cathode side diffusion layer and the oxidant gas internal flow path is a seal material inflow suppression that suppresses the inflow of the seal material inward from a predetermined virtual plane substantially parallel to the end surface of the cathode side diffusion layer. A fuel cell.

The fuel cell according to claim 1,
The cathode side diffusion layer has a groove formed on the surface on the oxidant gas internal flow path side along the virtual plane as the seal material inflow suppressing portion.

The fuel cell according to claim 2, wherein
The fuel cell, wherein the sealing material flows into the groove in the cathode side diffusion layer, and the sealing material does not flow into a portion inside the groove in the cathode side diffusion layer.

A fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein
The oxidant gas internal flow path is formed of a porous material, and is denser than the other part of the oxidant gas internal flow path formed along the virtual plane as the seal material inflow suppressing portion. A fuel cell having a portion.

The fuel cell according to claim 4, wherein
The sealing material flows into a portion adjacent to the outside of the dense portion in the oxidant gas internal flow path, and inside the dense portion in the oxidant gas internal flow path. A fuel cell in which the sealing material does not flow into a portion adjacent to the fuel cell.

The fuel cell according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
An anode-side diffusion layer disposed on the anode-side surface of the membrane electrode assembly;
An anode separator disposed so as to face the anode side diffusion layer across a fuel gas internal flow path for flowing fuel gas in a direction parallel to the surface of the anode side diffusion layer;
Arranged on the end of the anode side diffusion layer and communicated with the anode side separator is the fuel gas internal flow path and a fuel gas manifold for flowing the fuel gas along the stacking direction of the fuel cells. A sealing plate for securing a communication channel;
The sealing plate has a continuous wall portion extending in a direction substantially parallel to the end face of the cathode side diffusion layer and in contact with the surface of the cathode side separator.

The fuel cell according to claim 6, wherein
The fuel cell, wherein the sealing material is filled between at least one end face of the cathode side diffusion layer and the oxidant gas internal flow path and the continuous wall portion.