JP2000215902A - 燃料電池用ガスセパレ―タおよび燃料電池、並びに燃料電池用ガスセパレ―タの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板をプレスする工程を伴うことなく、凹
凸形状に関する充分な設計の自由度を保持しながら、ガ
ス流路を形成するための凹凸形状を薄板上に形成する。 【解決手段】 セパレータ３０は、基板部２２上に流路
形成部２４を形成してなる部材であり、ガス拡散電極や
電解質膜と共に積層して燃料電池を構成する。基板部２
２は、金属板をプレス成形してなり、その表面に凹部４
５，４６を形成している。流路形成部２４は、基板部２
２の凹部４５，４６上に、加熱して溶融させた金属を所
定量ずつ盛りつけて固着させることによって形成する。
セパレータ３０を用いて構成した燃料電池では、各単セ
ルに分配されたガスは、凹部４５，４６とガス拡散電極
との間で形成される流路を通過しつつ、流路形成部２４
によって攪拌される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用ガスセ
パレータおよび燃料電池、並びに燃料電池用ガスセパレ
ータの製造方法に関し、詳しくは、単セルを複数積層し
て構成する燃料電池において、隣接する単セル間に設け
られ、隣接する部材との間で燃料ガス流路および酸化ガ
ス流路を形成すると共に、燃料ガスと酸化ガスとを隔て
る燃料電池用ガスセパレータ、および該ガスセパレータ
を用いた燃料電池、並びに該燃料電池用ガスセパレータ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池用ガスセパレータは、複数の単
セルが積層された燃料電池スタックを構成する部材であ
って、充分なガス不透過性を備えることによって、隣り
合う単セルのそれぞれに供給される燃料ガスおよび酸化
ガスが混じり合うのを防いでいる。従来、このような燃
料電池用ガスセパレータは、充分な導電性を有する炭素
材料あるいは金属材料を用いて製造されてきた。一般
に、金属材料は強度に優れているため、炭素材料を用い
る場合に比べてより薄いガスセパレータを製造すること
が可能であり、ガスセパレータを薄くすることによっ
て、燃料電池全体を小型化することが可能となる。

【０００３】また、燃料電池用ガスセパレータは、通常
はその表面に所定の形状の凹凸構造を有し、この凹凸構
造によって、燃料電池内で隣接する部材との間で、上記
した燃料ガスおよび酸化ガスの流路を形成する。このよ
うな凹凸構造を有するガスセパレータを、金属材料によ
って製造する方法として、金属板をプレス成形する方法
が提案されている（例えば、特開平７−１６１３６５号
公報等）。このような製造方法によれば、プレス成形と
いう簡便な方法によって燃料電池用ガスセパレータを製
造することができるため、製造工程を簡素化・短期化し
て生産性を向上させ、製造コストの上昇を抑えることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属板
をプレス成形することによって、所定の形状の凹凸構造
を有するセパレータを製造する場合には、細かい凹凸構
造を、充分な精度で形成することが非常に困難であると
いう問題を生じる。また、プレス成形を行なう場合に
は、凹凸構造が形成される領域において、金属板の「曲
げ」や「延ばし」が行なわれるため、薄い金属板を用い
ると、金属板の両面に形成される凹凸構造の形状が互い
に制約を受けることになり、凹凸構造を設計する際の自
由度が損なわれてしまう。ガスセパレータ上の凹凸構造
は、燃料電池内で燃料ガスや酸化ガスの流路を形成する
ものであるが、このようなガス流路の形状を改良するこ
とによって、ガスの利用率を向上させることができる。
このようにしてガスの利用率を向上させることで、燃料
電池性能を向上させる効果が期待できるが、凹凸構造の
設計の自由度が抑えられることにより、このような改良
が困難となるおそれがある。プレス成形を行なう際の設
計の自由度を確保するためには、用いる金属板を厚くし
て、両面の凹凸構造の形状が影響を受けにくくするとい
う方法も考えられるが、このようにガスセパレータを厚
くすることは、燃料電池全体の大型化を引き起こすため
採用し難い。

【０００５】本発明の燃料電池用ガスセパレータおよび
燃料電池、並びに燃料電池用ガスセパレータの製造方法
は、こうした問題を解決し、金属板をプレスする工程を
伴うことなく、凹凸形状に関する充分な設計の自由度を
保持しながら、ガス流路を形成するための凹凸形状を金
属製の薄板上に形成することを目的としてなされ、次の
構成を採った。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の燃料電池用ガスセパレータは、電解質層および電
極を含む部材と共に積層されて燃料電池を構成し、該燃
料電池内では、表面に形成された凹凸形状によって、隣
接する部材との間でガスの流路を形成する燃料電池用ガ
スセパレータであって、導電性を有する板状部材からな
る基板部と、該基板部上に、導電性を有する物質を直接
盛りつけ固着してなる凸部によって、前記凹凸形状を形
成する凹凸形状形成部とを備えることを要旨とする。

【０００７】以上のように構成された本発明の燃料電池
用ガスセパレータは、導電性を有する板状部材からなる
基板部と、該基板部上に、導電性を有する物質を直接盛
りつけ固着してなる凸部によって、前記凹凸形状を形成
する凹凸形状形成部とを備え、電解質層および電極を含
む部材と共に積層されて燃料電池を構成する。この燃料
電池内では、前記凸部が形成する凹凸形状によって、燃
料電池用ガスセパレータと、これに隣接する部材との間
でガスの流路が形成される。

【０００８】本発明の燃料電池用ガスセパレータの製造
方法は、電解質層および電極を含む部材と共に積層され
て燃料電池を構成し、燃料電池内では、表面に形成され
た凹凸形状によって、隣接する部材との間でガスの流路
を形成する燃料電池用ガスセパレータの製造方法であっ
て、（ａ）導電性を有する板状部材からなる基板部を用
意する工程と、（ｂ）溶融した導電性物質を、前記基板
部上に直接盛りつけて固着し、前記凹凸形状を形成する
工程とを備えることを要旨とする。

【０００９】このような本発明の燃料電池用ガスセパレ
ータおよび燃料電池用ガスセパレータの製造方法によれ
ば、ガスセパレータ表面に設けられ、燃料電池内でガス
の流路を形成するための凹凸形状を、溶融した導電性物
質を基板部上に盛りつけることにより形成するため、ガ
スセパレータ表面に設ける上記凹凸形状の設計の自由度
を、充分に確保することができる。すなわち、上記凹凸
形状をプレス成形により形成する場合のように、ガスセ
パレータの一方の面に形成する凹凸形状が、他方の面に
形成する凹凸形状に影響を与えることがない。したがっ
て、上記凹凸形状のデザインを自由に改良することがで
き、燃料電池内部のガスの流路を通過するガスの拡散性
を向上させて、燃料電池の性能を高めることが可能とな
る。

【００１０】また、溶融した導電性物質を盛りつけるこ
とにより上記凹凸形状を形成するため、プレス成形によ
って上記凹凸形状を形成する場合に比べて、ガスセパレ
ータを薄型化することができる。すなわち、プレス成形
のための厚みを上記基板部に用意しておく必要がないた
め、上記基板部を充分に薄型化することができ、これに
よって、燃料電池全体を小型化することができる。ここ
で、基板部として金属板を用いるならば、基板部を薄型
化しても充分な強度を確保することができる。

【００１１】本発明の燃料電池用ガスセパレータにおい
て、前記凸部は、その内部に所定の空隙を有することと
してもよい。

【００１２】また、本発明の燃料電池用ガスセパレータ
において、前記凸部は、前記基板部上においてメッシュ
状に形成されることとしてもよい。

【００１３】また、本発明の燃料電池用ガスセパレータ
において、前記凸部は多孔質であることとしてもよい。

【００１４】以上のように構成された燃料電池用ガスセ
パレータによれば、セパレータ全体を軽量化することが
できるため、燃料電池全体を軽量化することができる。
従って、燃料電池を、電気自動車の駆動用電源のよう
に、移動用電源として用いる場合には特に有利となる。

【００１５】また、上記したように前記凸部を多孔質と
する場合には、燃料電池内のガス流路で生じた凝縮水
を、この多孔質の凸部によって吸収することができ、凝
縮水が流路中に滞留して、ガスの流れを妨げてしまうの
を防止することができる。さらに、この多孔質の前記凸
部に吸収された凝縮水は、燃料電池の内部の温度に応じ
て、前記ガスの流路を通過するガス中に蒸発することが
できるため、ガス流路を通過するガスの湿度を飽和蒸気
圧近くに保つことが可能となり、電解質層として固体高
分子電解質膜を用いる場合には、電解質膜の乾燥を防
ぎ、燃料電池の性能が低下するのを防止することができ
る。

【００１６】本発明の燃料電池用ガスセパレータにおい
て、前記凸部は、前記流路を通過する前記ガスを所定の
方向に導くために、前記基板部上において前記所定の方
向に沿って線状に形成されていることとしてもよい。

【００１７】このように、溶融した導電性物質を基板部
上に盛りつけることで、任意の形状のガス流路をガスセ
パレータ上に形成することができる。すなわち、溶融し
た導電性物質からなる前記凸部を、線状に形成すること
で、前記凸部によってガス流路を通過するガスを拡散さ
せる他に、セパレータ上に形成されるガス流路の経路を
規定する構造を任意の形状で設けることができる。

【００１８】本発明の燃料電池は、ガスの供給を受け、
電気化学反応によって起電力を得る燃料電池であって、
請求項１ないし５いずれか記載の燃料電池用ガスセパレ
ータを備えることを要旨とする。

【００１９】このような燃料電池によれば、本発明の燃
料電池用ガスセパレータを用いることで、このガスセパ
レータとこれに隣接する部材との間で形成されるガス流
路の形状の設計の自由度が充分に確保されるため、上記
ガス流路の形状の改良を行ない、燃料電池におけるガス
利用率の向上を図ることが容易となる。また、用いるガ
スセパレータが、基板部上に溶融導電性物質を盛りつけ
てなるため、金属板をプレス成形してなるガスセパレー
タを用いる場合に比べて、より薄いガスセパレータを用
いて燃料電池を構成することができ、これによって燃料
電池全体を小型化することができる。

【００２０】

【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、本発明の好適な一実
施例である燃料電池を構成するセパレータ３０の断面の
様子を模式的に表わす説明図、図２は、同じくセパレー
タ３０の構成を表わす平面図である。なお、図１は、図
２に示したセパレータ３０のＡ−Ａ断面の一部分（セパ
レータ３０の周辺部付近）の様子を表わす。

【００２１】本発明の第１実施例のセパレータ３０は、
金属板からなる基板部２２と、この基板部２２表面に形
成され、溶融導電性物質からなる流路形成部２４とを備
えており、その表面にはカーボンからなる被覆層２６が
形成されている。また、セパレータ３０を構成する基板
部２２には、その周辺部、すなわち四辺の近傍のそれぞ
れにおいて、基板部２２をその厚み方向に貫通する４つ
の孔部が形成されている。この４つの孔部は、セパレー
タ３０において、酸化ガス孔４０，４１および、燃料ガ
ス孔４２，４３を形成する（図２参照）。また、基板部
２２の両面のそれぞれでは、その表面に段差が設けられ
ており、この段差によって凹部が形成されている。すな
わち、一方の面（図２に示した面）には凹部４５が、も
う一方の面には凹部４６（図１参照）が形成されてい
る。凹部４５は、セパレータ３０の一方の面上で酸化ガ
ス孔４０と４１とを連通させる凹構造であり、凹部４６
は、セパレータ３０の他方の面上で燃料ガス孔４２と４
３とを連通させる凹構造である。流路形成部２４は、セ
パレータ３０が備えるそれぞれの凹部４５，４６上にお
いて、規則的に配置された凸状構造として形成されてい
る。被覆層２６は、セパレータ３０の両方の面におい
て、流路形成部２４を含めて、基板部２２の表面全体を
覆って形成されている。

【００２２】基板部２２を構成する金属板としては、本
実施例ではステンレス板を用いた。また、流路形成部２
４を形成する溶融導電性物質としても、ステンレスを用
いた。本実施例のセパレータ３０は、ステンレスのよう
な所定の金属を、ヒータによってこれが溶融する温度に
まで加熱し、この溶融した金属を、金属板からなる基板
部２２上に盛りつけて、流路形成部２４を形成してなる
ことを特徴としている。図３は、このセパレータ３０の
製造工程を表わすフローチャートである。以下に、図３
に基づいて、セパレータ３０の製造方法について説明す
る。

【００２３】セパレータ３０を製造するにはまず、基板
部２２を形成するための金属板を用意する（ステップＳ
１００）。次に、この金属板を加工して基板部２２を形
成する（ステップＳ１１０）。ここでは、上記金属板を
打ち抜いて、酸化ガス孔４０，４１および燃料ガス孔４
２，４３に相当する孔部を形成すると共に、上記金属板
をプレス加工して、凹部４５，４６に相当する構造を形
成した。

【００２４】次に、この基板部２２のそれぞれの面上
に、流路形成部２４を形成する（ステップＳ１２０）。
流路形成部２４を設けるには、上記流路形成部２４を形
成するための金属が溶融する所定の温度（合金の種類に
よって異なるが、上記したようにステンレスを用いる場
合には１０００℃程度）にまで加熱可能なヒータと、ヒ
ータによって溶融させた金属を吐出するノズルとを備え
た金属盛りつけ装置を用いる。このヒータによって、上
記金属を加熱して溶融させると共に、上記ノズルより、
予め定めた所定量の溶融金属を吐出させて、基板部２２
上に溶融金属を盛りつける。図４に、このような金属盛
りつけ装置５０の構成の概略を示す。この金属盛りつけ
装置５０が備えるヒータ５２には、半円筒形の溝５４が
所定の間隔で設けられており、この溝５４の先端部は、
それぞれノズル５６となっている。流路形成部２４を形
成する際には、それぞれの上記溝５４に対して所定量の
金属が供給され、この金属が溝５４内でヒータ５２の熱
によって溶融され、それぞれのノズル５６から、基板部
２２上の所定の位置に吐出されて盛りつけられる。

【００２５】盛りつけられた溶融金属は、基板部２２上
で冷却されると共に基板部２２上に接着されて、流路形
成部２４が形成される。ここでは、上記ヒータ５２に設
けられた溝５４に、流路形成部２４を形成するための金
属を所定量送り込むことによって、上記ノズルから所定
量の溶融金属を吐出させて盛りつけ、予め定めた形状の
流路形成部２４を形成している。このような、ヒータお
よびノズルを備える装置を用いて溶融金属を盛りつける
動作は、電子回路の自動はんだ付け工程に用いられる周
知の技術を用いることができる。

【００２６】ここで、流路形成部２４を設けるためのこ
のような装置が、セパレータ３０の一方の面上に形成さ
れるすべての流路形成部２４のそれぞれに対応するノズ
ルを備えることとすれば、セパレータ３０の一方の面上
に設けられるすべての流路形成部２４を、一度に形成す
ることができる。あるいは、流路形成部２４が、図２に
示すように、前後左右に所定の間隔を置いて規則的に配
置されている場合には、上記した流路形成部２４を設け
るための装置は、セパレータ３０の一方の面上に形成さ
れる流路形成部２４のうちの一列分に相当するノズルを
備えることとしてもよい。このような場合には、これら
のノズルによって溶融金属を基板部２２上に盛りつけな
がら、これらのノズルと基板部２２との相対的な位置を
所定の間隔で順次ずらすことによって、流路形成部２４
を形成することができる。

【００２７】上記したように流路形成部２４を基板部２
２の両面に形成すると、次に、流路形成部２４を設けた
基板部２２の表面に、カーボンからなる被覆層２６を形
成し（ステップＳ１３０）、セパレータ３０を完成す
る。本実施例では、被覆層２６の形成は、流路形成部２
４を設けた基板部２２の両面に、カーボン粉末を吹き付
けることによって行なった。

【００２８】このようなセパレータ３０を用いて、本実
施例の燃料電池は構成される。本実施例の燃料電池は、
固体高分子型燃料電池であり、構成単位である単セルを
複数積層したスタック構造を有している。図５は、本実
施例の燃料電池が備える単セル２８の構成を表わす分解
斜視図、図６は、単セル２８を積層したスタック構造１
４の外観を表わす斜視図である。以下に、図５および図
６に基づいて、本実施例の燃料電池の構成について説明
する。

【００２９】単セル２８は、電解質膜３１と、この電解
質膜３１を両側から挟持してサンドイッチ構造を形成す
るアノード３２およびカソード３３（図示せず）と、こ
のサンドイッチ構造をさらに両側から挟持する既述した
セパレータ３０とによって構成されている（図５参
照）。ここで、電解質膜３１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３１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塗布されている。アノー
ド３２およびカソード３３は、ガス拡散電極であり、共
に炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスにより
形成されている。あるいは、このアノード３２およびカ
ソード３３を、炭素繊維からなるカーボンペーパまたは
カーボンフエルトにより形成する構成、または、発泡金
属を用いて形成する構成も好適である。

【００３０】図５に示すように電解質膜３１，アノード
３２，カソード３３およびセパレータ３０を積層して単
セル２８を形成するときには、セパレータ３０上に形成
された流路形成部２４と凹部４５，４６は、隣接するガ
ス拡散電極との間でガス流路を形成する。すなわち、凹
部４５と凹部４５上に設けられた流路形成部２４とは、
隣接するカソード３３の表面との間に単セル内酸化ガス
流路を形成し、凹部４６と凹部４６上に設けられた流路
形成部２４とは、隣接するアノード３２の表面との間に
単セル内燃料ガス流路を形成する。

【００３１】また、単セル２８を積層してスタック構造
１４を組み立てたときには、各セパレータ３０が備える
酸化ガス孔４０，４１および燃料ガス孔４２，４３は、
それぞれ、スタック構造１４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，酸化ガス排出マニホー
ルド，燃料ガス供給マニホールド，燃料ガス排出マニホ
ールドを形成する。スタック構造１４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、後に説明す
る。

【００３２】以上説明した各部材を備えるスタック構造
１４を組み立てるときには、セパレータ３０、アノード
３２、電解質膜３１、カソード３３、セパレータ３０の
順序で順次重ね合わせる。さらに、その両端に集電板３
６，３７、絶縁板３８，３９、エンドプレート８０，８
５を順次配置して図６に示すスタック構造１４を完成す
る。

【００３３】集電板３６，３７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
３８，３９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８０，８５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、集電板３６，３７に
はそれぞれ出力端子３６Ａ，３７Ａが設けられており、
スタック構造１４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、集電板３６，絶
縁板３８およびエンドプレート８０には、スタック構造
１４を構成したときに、セパレータ３０が備える酸化ガ
ス孔４０，４１、燃料ガス孔４２，４３と対応する位置
に、これらの孔部と重なってガス流路を形成可能となる
４つの孔構造がそれぞれ設けられている。例えば、エン
ドプレート８０には、酸化ガス孔４０，４１、燃料ガス
孔４２，４３のそれぞれに対応して、孔部８１〜８４が
設けられている（図６参照）。

【００３４】スタック構造１４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８０が備える孔部８３
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８１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８４と図示しない燃料ガス排出装置とが接続さ
れると共に、孔部８２と図示しない酸化ガス排出装置と
が接続され、これらの装置によって、燃料ガスおよび酸
化ガスが燃料電池外に排出される。

【００３５】スタック構造１４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３１の周
辺部には、セパレータ３０と接する領域において所定の
シール部材が設けられる（図示せず）。このシール部材
は、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１４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。

【００３６】以上説明した各部材からなるスタック構造
１４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１４を押
圧する構成については、本発明の要部とは関わらないた
め図示は省略した。スタック構造１４を押圧しながら保
持するには、スタック構造１４をボルトとナットを用い
て締め付ける構成としても良いし、あるいは所定の形状
のスタック収納部材を用意して、このスタック収納部材
の内部にスタック構造１４を収納した上でスタック収納
部材の両端部を折り曲げて、スタック構造１４に押圧力
を作用させる構成としても良い。

【００３７】また、図２では記載しなかったが、本実施
例のセパレータ３０は、酸化ガスが通過するガスマニホ
ールドを形成するための酸化ガス孔４０，４１、およ
び、燃料ガスが通過するガスマニホールドを形成するた
めの燃料ガス孔４２，４３の他に、冷却水が通過する冷
却水マニホールドを形成するための孔部も備えている。
燃料電池で進行する電気化学反応では、燃料電池に供給
される燃料中の化学エネルギが電気エネルギに変換され
るが、化学エネルギから電気エネルギへの変換は完全に
行なわれるわけではなく、電気エネルギに変換されなか
った残りのエネルギは熱として放出される。このよう
に、燃料電池は発電と共に発熱を続けるため、燃料電池
の運転温度を望ましい範囲内とするために、通常は燃料
電池内に冷却水の流路を設け、燃料電池内に冷却水を通
過させることによって余分な熱を取り除いている。燃料
電池内部をその積層方向に貫通して設けられる冷却水マ
ニホールドを形成するための孔部は、セパレータ３０を
製造する際に、金属板を打ち抜いて酸化ガス孔４０，４
１、燃料ガス孔４２，４３と同時に形成される（図３ス
テップＳ１１０参照）。

【００３８】次に、以上のような構成を備えた燃料電池
における燃料ガスおよび酸化ガスの流れの様子を説明す
る。既述した燃料ガス供給装置から供給された燃料ガス
は、セパレータ３０が備える燃料ガス孔４２が形成する
燃料ガス供給マニホールドを介して、各単セル２８に分
配される。各単セル２８に分配された燃料ガスは、凹部
４６および流路形成部２４と、アノード３２とによって
形成される単セル内燃料ガス流路を通過しつつ、ガス拡
散電極であるアノード３２を介して、電解質膜３１に塗
布された触媒上で進行する電気化学反応に供される。こ
のとき、単セル内燃料ガス流路を通過する燃料ガスは、
流路形成部２４の側面に衝突することによって効果的に
拡散され、これによって充分量の燃料ガス（水素）が上
記触媒にまで到達する。単セル内燃料ガス流路を通過し
た燃料ガスは、燃料ガス孔４３が形成する燃料ガス排出
マニホールドに集合して、燃料ガス排出装置に排出され
る。

【００３９】また、酸化ガス供給装置から供給された酸
化ガスは、セパレータ３０が備える酸化ガス孔４０が形
成する酸化ガス供給マニホールドを介して、各単セル２
８に分配される。各単セル２８に分配された酸化ガス
は、凹部４５および流路形成部２４と、カソード３３と
によって形成される単セル内酸化ガス流路を通過しつ
つ、ガス拡散電極であるカソード３３を介して、電解質
膜３１に塗布された触媒上で進行する電気化学反応に供
される。ここでも、単セル内酸化ガス流路を通過する酸
化ガスは、流路形成部２４の側面に衝突することによっ
て、効果的に拡散される。単セル内酸化ガス流路を通過
した酸化ガスは、酸化ガス孔４１が形成する酸化ガス排
出マニホールドに集合して、酸化ガス排出装置に排出さ
れる。

【００４０】以上のように構成された本実施例のセパレ
ータ３０およびセパレータ３０の製造方法によれば、セ
パレータ３０上に設けられ、単セル内ガス流路を形成す
るための凸構造である流路形成部２４は、基板部２２上
に溶融金属を盛りつけることによって形成するため、セ
パレータ３０の両面のそれぞれに形成される流路形成部
の形状が互いに制約を受けることがなく、流路形成部の
設計に関する自由度を充分に確保することができる。流
路形成部の設計に関わる自由度が増すことによって、流
路形成部の形状および配置を効果的に改良して、単セル
内ガス流路から電解質膜方向へのガスの拡散性を向上さ
せ、本実施例のセパレータ３０を備える燃料電池におけ
るガスの利用率を向上させることが可能となる。

【００４１】また、本実施例のセパレータ３０の製造方
法によれば、ヒータおよびノズルを備えた金属盛りつけ
装置を用いて溶融金属を盛りつけることによって、流路
形成部２４を形成するため、従来知られるセパレータの
製造方法、例えば、金属板や炭素材料をプレス成形する
方法や、機械加工による削り出しなどの方法に比べて容
易に、また充分な精度で、細かい流路形成部２４を形成
することができる。すなわち、ヒータで加熱して溶融し
た金属を盛りつけて、基板部２２上に流路形成部２４を
固着させるという簡素な製造工程でセパレータを製造す
ることができる。また、金属板をプレス成形する場合の
ように、金属の曲げや延ばしを考慮する必要がないた
め、基板部２２を形成するために充分に薄い金属板を用
いることができ、燃料電池全体を小型化することができ
る。

【００４２】上記した実施例では、基板部２２を構成す
る金属板も、流路形成部２４を形成するために用いる溶
融金属も、共にステンレスを用いたが、異なる材料を用
いて基板部２２および流路形成部２４を形成することと
してもよい。基板部２２を構成する金属板は、充分な導
電性および強度と、所定の耐食性を有していれば他の材
料によって形成することとしてもよく、流路形成部２４
を形成する溶融金属としては、充分な導電性および所定
の耐食性を有していれば他の材料を用いることとしても
良い。ここで、流路形成部２４を形成する金属として
は、既述した金属盛りつけ装置が備えるヒータを用いて
加熱して溶融させることができる金属であればよい。ま
た、基板部２２を構成する金属板は、溶融した上記金属
を盛りつける際に、この溶融した金属の温度に耐える材
料で形成されていればよい。特に、本実施例のように、
基板部２２と流路形成部２４とを同じ材料によって形成
すれば、両者の間の接触抵抗を低減することができ、こ
のようなセパレータ３０を用いて構成した燃料電池の内
部抵抗を抑えることができる。

【００４３】上記実施例のセパレータ３０は、その表面
に、カーボンからなる被覆層２６を形成しているため、
非常に優れた耐食性を実現することができる。カーボン
は、導電性、耐食性共に非常に優れており、セパレータ
３０を被覆する材料として優れている。特に、上記実施
例の燃料電池では、セパレータ３０に隣接して配設する
ガス拡散電極（アノード３２およびカソード３３）もカ
ーボンによって形成されているため、両者の間の接触抵
抗が小さくなるという効果も得られる。さらに、セパレ
ータ３０とガス拡散電極との接触部が共にカーボンから
なることによって、カーボンと金属とを接触させる場合
のように部分的に電池を形成してしまうおそれがなく、
燃料電池の使用中にセパレータ表面の耐食性が低下して
しまうおそれもない。

【００４４】ここで、セパレータ３０の耐食性および燃
料電池の内部抵抗が、充分に許容範囲となるならば、上
記被覆層２６を、他の材料、例えば、チタンやニッケル
など耐食性に優れた金属によって形成することとしても
よい。あるいは、基板部２２や流路形成部２４を、上記
したように充分に耐食性に優れた材料で形成することと
すれば、被覆層２６は設けないこととしても良い。な
お、流路形成部２４を形成する金属として、既述したス
テンレスやチタン、ニッケルを含む合金を用いることと
すれば、ある程度の耐食性を実現することができると共
に、合金化のために用いる金属によっては、上記ステン
レスやチタン、ニッケルよりも低い温度で金属を溶融さ
せて、盛りつけの動作を行なうことが可能となる。

【００４５】さらに、基板部２２は、金属以外の部材に
よって形成することとしても良く、溶融金属を盛りつけ
ることによりその表面に溶融金属を充分な強度で接着す
ることができればよい。あるいは、溶融金属との間で充
分な接着性を確保するために、溶融金属を盛りつけるの
に先立って、基板部２２の表面にさらに所定の表面処理
を施すこととしても良い。また、流路形成部２４も、充
分な導電性を有すると共に、基板部２２上に充分な強度
で接着可能であり、充分な耐食性を確保することができ
るならば、金属以外の溶融導電性物質によって形成する
こととしても良い。基板部２２あるいは流路形成部２４
を形成する金属以外の材料としては、例えば導電性樹脂
を用いることができ、この中から上記した条件に適合す
るものを選択すればよい。

【００４６】上記第１実施例では、金属板を加工して凹
部４５，４６などの構造を有する基板部２２を形成する
際に、プレス成形を行なうこととしたが、基板部２２の
凹凸形状を、他の方法によって形成することとしても良
い。例えば、鋳造や鍛造などによって基板部２２を形成
することとしてもよい。

【００４７】また、基板部２２において、対向する燃料
ガス孔あるいは酸化ガス孔を連通させる流路を形成する
ために、凹部４５，４６のような凹部を形成する代わり
に、溶融金属の盛りつけにより形成した凸構造を形成す
ることとしてもよい。このような構成の一例を、セパレ
ータ１３０として図７に示す。なお、図７に示したセパ
レータ１３０は、既述したセパレータ３０と同様の燃料
電池に用いられるセパレータであり、セパレータ３０と
共通する構成については同じ部材番号を付して詳しい説
明は省略する。

【００４８】セパレータ１３０は、流路形成部２４と同
様に溶融金属を盛りつけることによって、セパレータ３
０において凹部４５，４６が形成される境界となる位置
と対応する位置に、凸構造である流路形成部１２８を設
けて、この凸構造によって、対向する燃料ガス孔あるい
は酸化ガス孔の間でガスを導き、単セル内ガス流路を形
成している。なお、図７では、セパレータ１３０の一方
の面側だけを示しており、酸化ガス孔４０，４１を連通
させるガス流路を形成する流路形成部１２８が表わされ
ているが、セパレータ１３０の裏面にも、燃料ガス孔４
２，４３を連通させるガス流路を形成する同様の凸構造
である流路形成部１２８が設けられている。

【００４９】このような流路形成部１２８は、既述した
流路形成部２４と同様に、ヒータおよびノズルを備える
金属盛りつけ装置を用いて、平板上の基板部１２２上に
溶融金属を盛りつけることによって形成することができ
る。このような構成とすることによって、金属板をプレ
ス成形する工程をなくすことができるため、製造工程を
簡素化することができる。さらに、凹部を形成するため
のプレス成形も不要となるため、より薄い金属板を用い
てセパレータ３０を形成することができ、燃料電池全体
をさらに小型化することが可能となる。

【００５０】また、溶融金属を盛りつけた凸構造によっ
て、上記した単セル内ガス流路を通過するガスを拡散さ
せるための流路形成部２４や、単セル内ガス流路を形成
する領域を規定する流路形成部１２８を形成するほか
に、単セル内ガス流路の形状を規定するための凸構造を
形成することとしても良い。この場合には、縦横に走る
線状に溶融金属の盛りつけを行なうことにより、任意の
形状の単セル内ガス流路を形成することができる。この
ようなセパレータの一例を、セパレータ２３０として図
８に示す。なお、セパレータ２３０において、セパレー
タ３０およびセパレータ１３０と共通する部分には同じ
部材番号を付して詳しい説明は省略する。

【００５１】図８は、セパレータ２３０の構成を表わす
平面図である。セパレータ２３０は、既述したセパレー
タと同様に、単セル内ガス流路を通過するガスを攪拌す
るための流路形成部２４を備えるほかに、これと同様に
溶融金属を盛りつけて形成した流路形成部２２８を備え
ている。流路形成部２２８は、セパレータ２３０上にお
いて折れ曲がった流路を形成しており、セパレータ２３
０を用いて形成した燃料電池では、それぞれの単セルに
分配された酸化ガスは、この流路形成部２２８が形成す
る折れ曲がった形状の流路を通過し、酸化ガス孔２４０
が形成する酸化ガス供給マニホールドから、酸化ガス孔
２４１が形成する酸化ガス排出マニホールドへ導かれ
る。なお、図８ではセパレータ２３０の一方の面だけを
示したが、他方の面にも同様の流路形成部２２８が設け
られている。他方の面の流路形成部２２８は、燃料ガス
孔２４２と２４３とを連通させ、単セル内で燃料ガスを
折れ曲がった経路で導く単セル内燃料ガス流路を形成す
る。このように、基板部２２２上に溶融金属を盛りつけ
ることにより、ガスを攪拌するための凸構造を形成する
以外に、単セル内ガス流路の形状を任意に設けることが
できる。

【００５２】なお、図７に示したセパレータ１３０およ
び図８に示したセパレータ２３０では記載を省略した
が、これらのセパレータのように、溶融金属を盛りつけ
た凸構造によって単セル内ガス流路の形状を規定する場
合には、さらに、酸化ガス孔および燃料ガス孔の周辺に
も、溶融金属を盛りつけた凸構造を設けることとすれば
よい。このように、酸化ガス孔および燃料ガス孔の周辺
にも、溶融金属を盛りつけた凸構造を形成するならば、
基板部をプレス成形して凹凸を形成することなしに、こ
の凸構造によって、セパレータとこれに隣接する部材と
の間のガスシール性を充分に確保するための構造を設け
ることが可能となる。

【００５３】上記したように、基板部上に溶融金属を盛
りつけて、種々の形状の流路形成部を設けるときには、
用いる溶融金属の種類に応じて、盛りつけに用いるノズ
ルの形状およびノズルが備えるヒータの形状を定めるこ
とが望ましい。また、金属を溶融させる際のヒータの温
度を調節することで、盛りつけの際の溶融金属の粘性を
調節することができる。図９は、盛りつけられた金属の
形状を表わす断面模式図である。すなわち、基板部上に
溶融金属の盛りつけを行なうと、盛りつけられた金属
は、底面側に比べて頭頂部の方が細く尖るという形状を
呈するが（図９（Ａ）参照）、ヒータの温度を下げて溶
融金属の粘性を増すことによって、盛りつけられた金属
の頭頂部が底面側に比べて細く尖った形状になるのを抑
えることができる（図９（Ｂ）参照）。溶融金属の粘性
を高めて、盛りつけた金属の形状をこのように変える
と、溶融金属によって形成される流路形成部と、セパレ
ータに隣接する部材（ガス拡散電極）との接触面積を増
し、セパレータとこれに隣接する部材との間の接触抵抗
を低減することができる。

【００５４】また、溶融金属を基板部上に盛りつけた後
で、盛りつけた溶融金属の頭頂部を機械的に削り取り、
流路形成部の頭頂部を機械的に平らに形成することとし
てもよい。このようにすることによって、流路形成部の
頭頂部を充分に平坦化して、隣接する部材との間の接触
面積を充分に確保することができる。また、頭頂部を削
る工程を加えることにより、各流路形成部の高さを揃え
ることができる。盛りつけの際の溶融金属の粘性を調節
し、所定量の溶融金属を盛りつけることで、充分な精度
で、均一な高さの流路形成部を形成することが可能であ
るが、上記したように、さらに機械加工を加えて、流路
形成部の高さの均一性の精度を高めることとしてもよ
い。

【００５５】基板部上に溶融金属を盛りつけて流路形成
部を形成する際に、溶融金属をメッシュ状となるように
盛りつける構成も好適である。このような構成を第２実
施例として以下に示す。図１０は、第２実施例のセパレ
ータ３３０の表面に形成された流路形成部３２４の様子
を表わす説明図である。なお、図１０では、基板部３２
２上に流路形成部３２４が形成された領域のみを表わし
ているが、このセパレータ３３０は、第１実施例のセパ
レータ３０と同様に、酸化ガス孔４０，４１、燃料ガス
孔４２，４３を備えており、流路形成部２４と同様にこ
れらの孔を連通させる凹部４５，４６上に、図１０に示
した流路形成部３２４が形成されている。

【００５６】セパレータ３３０では、図１０に示すよう
に、溶融金属がメッシュ状となるように盛りつけること
によって流路形成部４２４を形成している。このような
流路形成部３２４は、溶融金属が充分な粘性を示すよう
に金属盛りつけ装置のヒータの温度を調節した上で、金
属盛りつけ装置が備えるノズルを波形に上下させながら
移動させつつ、溶融金属を吐出させることによって、基
板部３２２上に形成する。なお、図１０では記載を省略
しているが、流路形成部４２４において、既述した実施
例の流路形成部と同様に、被覆層をその表面に設けるこ
ととすれば、流路形成部４２４の耐食性を向上させるこ
とができる。

【００５７】以上のように構成された第２実施例のセパ
レータ３３０によれば、既述したセパレータ３０と同様
の効果に加えて、さらに以下のような効果を奏する。す
なわち、流路形成部３２４がメッシュ状に形成されてお
り、流路形成部４２４の内部に所定の空隙が設けられて
いるため、セパレータ３３０全体をより軽量化すること
ができる。したがって、このようなセパレータ３３０を
用いることで、燃料電池全体をより軽量化することがで
きる。燃料電池を軽量化できることは、燃料電池を、電
気自動車の駆動用電源として車載する場合のように、重
量に制限のある移動用電源として用いる場合には特に有
利となる。なお、メッシュ状に形成される流路形成部３
２４の形状は、図１０に示した形状に限るものではな
い。既述した金属盛りつけ装置が備えるノズルから、溶
融金属を吐出させて盛りつけることによって形成可能な
形状であればよく、内部に所定の空隙を設けることで、
上記した効果を得ることができる。

【００５８】なお、上記第２実施例では、溶融金属を盛
りつける際のノズルの動作と溶融金属の粘性とを調節す
ることによって、流路形成部３２４をメッシュ状に形成
することとしたが、溶融金属の盛りつけに先立って、ま
ず基板部上に所定の充填材を盛りつけ、この充填材の上
に溶融金属を盛りつけた後に、充填材を除去することに
よって、内部に所定の空隙を有する流路形成部を形成す
ることとしてもよい。図１１は、このようなセパレータ
４３０の製造工程を表わす説明図である。

【００５９】セパレータ４３０を製造するには、まず、
第１実施例のセパレータ３０における基板部２２と同様
の基板部４２２を用意し、この基板部４２２上に、充填
部４２１を形成する（図１１（Ａ）参照）。この充填部
４２１は、既述した実施例における溶融金属の盛りつけ
の動作と同様の動作によって、基板部４２２上に樹脂を
盛りつけたものである。なお、ここで用いる樹脂は、後
述する流路形成部４２４の盛りつけの動作の際の溶融金
属の温度に対する耐熱性を有し、さらに、流路形成部４
２４を形成した後にこの充填部４２１を除去する操作が
可能なものである。

【００６０】基板部４２２上に充填部４２１を形成する
と、次に、既述した実施例と同様に溶融金属を盛りつけ
ることによって、それぞれの充填部４２１上に、流路形
成部４２４を形成する（図１１（Ｂ）参照）。流路形成
部４２４を形成すると、充填部４２１を除去する処理を
行なって、セパレータ４３０を完成する（図１１（Ｃ）
参照）。ここで、充填部４２１の除去は、充填部４２１
を構成する樹脂の種類に応じた溶剤を用いて、充填部４
２１を構成する樹脂を溶解させるという化学処理によっ
て行なうこととすればよい。

【００６１】また、上記したセパレータ４３０では、充
填部４２１は、流路形成部４２４の形成後に除去するこ
ととしたが、この充填部を導電性材料によって形成する
ならば、充填部の除去は行なわないこととしてもよい。
例えば、充填部４２１を導電性樹脂によって形成し、こ
の導電性樹脂の導電性がセパレータの構成材料として充
分であれば、充填部４２１を設けたままセパレータ４３
０を完成させることとしてもよい。このような場合に
も、流路形成部４２４の内部が、流路形成部４２４を構
成する金属よりも軽量な樹脂によって形成されるため、
セパレータ４３０全体をより軽量化することができる。
このように、セパレータ４３０において、充填部４２１
を除去する場合も除去しない場合も、第２実施例のセパ
レータ３３０と同様に、セパレータを軽量化することに
よる所定の効果を得ることができる。なお、流路形成部
４２４の表面に、第１実施例のセパレータ３０における
被覆層２６と同様の被覆層を設ければ、セパレータの耐
食性をさらに向上させることができる。

【００６２】さらに、セパレータを軽量化する構成とし
て、流路形成部を多孔質の金属によって形成することと
してもよい。このような構成を第３実施例として以下に
説明する。第３実施例のセパレータ５３０の構成を、図
１２に表わす。セパレータ５３０は、第１実施例のセパ
レータ３０と同様に、基板部２２と同様の基板部５２２
上に、溶融金属を盛りつけることによって流路形成部５
２４を形成しているが、ここでは、第１実施例とは異な
り、流路形成部５２４を多孔質の金属によって形成す
る。流路形成部５２４を多孔質にするために、本実施例
では、予め、流路形成部５２４を形成するための金属
に、第２の成分を混合している。金属に混合する第２の
成分は、流路形成部５２４を形成する金属と共にこの金
属が溶融する第１の温度に昇温すると、上記金属と充分
に均一に混合可能であって、さらに第１の温度よりも高
い第２の温度に上昇させることによって、上記金属中に
分散した状態で蒸発させる（あるいは分解して気化させ
る）ことができるものである。したがって、上記第２の
成分と上記溶融金属とが混合された状態で、この第２の
成分が蒸発する温度に昇温して溶融金属を基板部上に盛
りつけることによって、内部に多数の気泡が形成された
状態で溶融金属を盛りつけることができ、これによっ
て、多孔質な流路形成部５２４を形成することができ
る。

【００６３】以上のように形成されたセパレータ５３０
によれば、既述した実施例と同様に、溶融金属を盛りつ
けることによって流路形成部を形成するため、流路形成
部の形状の設計の自由度が確保されると共に、セパレー
タを薄型化できるという効果と、流路形成部が多孔質で
あることによって、第２実施例と同様にセパレータが軽
量化できるという効果の他に、さらに以下のような効果
を奏する。すなわち、流路形成部５２４が多孔質である
ことによって、この多孔質の流路形成部によって、単セ
ル内ガス流路で生じた生成水を吸収したり、吸収した生
成水をガス中に蒸発させて単セル内ガス流路を通過する
ガスの湿度を調節したりすることが可能となる。ここ
で、燃料電池内で生じる生成水およびガスにおける湿度
調節について説明する。燃料電池は、アノード側に水素
を含有する燃料ガスの供給を受け、カソード側に酸素を
含有する酸化ガスの供給を受けて、電気化学反応によっ
て起電力を得るが、以下に、この電気化学反応を示す。

【００６４】 Ｈ₂ → ２Ｈ⁺＋２ｅ^- …（１） （１／２）Ｏ₂＋２Ｈ⁺＋２ｅ^- → Ｈ₂Ｏ …（２） Ｈ₂＋（１／２）Ｏ₂ → Ｈ₂Ｏ …（３）

【００６５】（１）式はアノードにおける反応、（２）
式はカソードにおける反応を表わし、燃料電池全体では
（３）式に示す反応が進行する。このように、電気化学
反応が進行する際には、カソード側において水が生じ
る。カソード側で生じた水は、単セル内酸化ガス流路を
通過する酸化ガス中に蒸発するが、燃料電池内を通過す
る酸化ガスの温度が部分的に低下したときなどは、酸化
ガスの飽和蒸気圧が低下して生成水が凝縮することがあ
る。このように凝縮した生成水が、単セル内酸化ガス流
路に滞留すると、ガスの流路を塞ぎ、電気化学反応が円
滑に進行するのを妨げてしまうおそれがある。本実施例
のように、流路形成部５２４を多孔質とすれば、単セル
内酸化ガス流路内で生成水が凝縮しても、これを多孔質
の流路形成部５２４によって吸収することができ、凝縮
した生成水がガス流路を塞いでしまうのを防止すること
ができる。

【００６６】このような効果は、単セル内酸化ガス流路
だけでなく、単セル内燃料ガス流路においても得ること
ができる。上記したように、電気化学反応によって生成
水が生じるのはカソード側だけであるが、アノード側に
供給する燃料ガスは、電解質膜の乾燥を防ぐ目的で、通
常は加湿を行なっている。このように加湿を行なった上
で燃料ガスを供給することにより、単セル内燃料ガス流
路においても、凝縮水が生じるおそれがあるが、流路形
成部５２４を多孔質とすることによって、生じた凝縮水
を吸収することができ、凝縮水によって燃料ガスの流れ
が妨げられるのを防止することができる。

【００６７】さらに、多孔質の流路形成部５２４は、吸
収した凝縮水をガス中に蒸発させることによって、単セ
ル内ガス流路を通過するガスの湿度が充分となるように
調節するという機能を実現することが可能である。燃料
電池では、各電極に供給されるガス流量が多いときに
は、アノード側はもとより、生成水が生じるカソード側
においても、ガスによって電解質膜から水分が持ち去ら
れることがあり、電解質膜が乾いて電池性能が低下して
しまうのを防ぐために、単セル内ガス流路を通過するガ
スは充分な湿度を有していることが望ましい。本実施例
では、ガス流路中に生じた余分な凝縮水が流路形成部５
２４に吸収されており、この吸収された凝縮水は、燃料
電池内の温度に応じた飽和蒸気圧までは、単セル内ガス
流路を通過するガス中に蒸発してゆく。したがって、流
路形成部５２４を多孔質として、生じた凝縮水をこの流
路形成部５２４に吸収させることによって、単セル内ガ
ス流路を通過する燃料ガスおよび酸化ガスの湿度を、常
に、飽和蒸気圧に近い状態に保ち、電解質膜が乾燥して
しまうのを防ぐことができる。このように、流路形成部
５２４を多孔質にする場合には、流路形成部５２４を形
成するときに溶融金属に混合する既述した第２の成分の
種類や量などを調節して、溶融金属内に形成される気泡
の大きさや量を適当に調節することで、単セル内ガス流
路中の凝縮水の吸収や、ガスの湿度の調節を良好に行な
うことが可能となる。

【００６８】なお、既述した実施例では、流路形成部は
セパレータの両面に形成することとしたが、スタック構
造端部に配設するセパレータでは、その一方の面にのみ
流路形成部を設けることとしてもよい。また、セパレー
タにおいて、その一方の面上には、上記した燃料ガスま
たは酸化ガスの通過する単セル内ガス流路を形成する流
路形成部を設けることとし、他方の面上には、既述した
冷却水の流路を形成するための凹凸構造を形成すること
としてもよい。このような場合にも、溶融金属を盛りつ
けて流路形成部を設けることによる所定の効果を得るこ
とができる。

【００６９】また、上記した実施例のセパレータは、固
体高分子型燃料電池を構成するために用いたが、異なる
種類の燃料電池を構成するために用いることとしてもよ
い。燃料電池の動作条件下で安定な材料によってセパレ
ータが構成されていれば、既述した実施例と同様の効果
を得ることができる。

【００７０】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であるセパレータ３０
の断面の様子を模式的に表わす説明図である。

【図２】セパレータ３０の構成を表わす平面図である。

【図３】セパレータ３０の製造工程を表わすフローチャ
ートである。

【図４】金属盛りつけ装置の構成を表わす説明図であ
る。

【図５】単セル２８の構成を表わす分解斜視図である。

【図６】単セル２８を積層したスタック構造１４の外観
を表わす斜視図である。

【図７】セパレータ１３０の構成を表わす平面図であ
る。

【図８】セパレータ２３０の構成を表わす平面図であ
る。

【図９】基板部上に盛りつけられた金属の様子を表わす
断面模式図である。

【図１０】セパレータ３３０の表面に形成された流路形
成部３２４の様子を表わす説明図である。

【図１１】セパレータ４３０の製造工程を表わす説明図
である。

【図１２】セパレータ５３０の構成を表わす説明図であ
る。

【符号の説明】

１４…スタック構造 ２２，１２２，２２２，３２２，４２２，５２２…基板
部 ２４，３２４，４２４，５２４…流路形成部 ２６…被覆層 ２８…単セル ３０，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０…セパ
レータ ３１…電解質膜 ３２…アノード ３３…カソード ３６，３７…集電板 ３６Ａ，３７Ａ…出力端子 ３８，３９…絶縁板 ４０，４１…酸化ガス孔 ４２，４３…燃料ガス孔 ４５，４６…凹部 ５０…金属盛りつけ装置 ５２…ヒータ ５４…溝 ５６…ノズル ８０，８５…エンドプレート ８１〜８４…孔部 １２８，２２８…流路形成部 ２４０，２４１…酸化ガス孔 ２４２，２４３…燃料ガス孔 ４２１…充填部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解質層および電極を含む部材と共に積
   層されて燃料電池を構成し、該燃料電池内では、表面に
   形成された凹凸形状によって、隣接する部材との間でガ
   スの流路を形成する燃料電池用ガスセパレータであっ
   て、 導電性を有する板状部材からなる基板部と、 該基板部上に、導電性を有する物質を直接盛りつけ固着
   してなる凸部によって、前記凹凸形状を形成する凹凸形
   状形成部とを備えることを特徴とする燃料電池用ガスセ
   パレータ。
2. 【請求項２】 前記凸部は、その内部に所定の空隙を有
   する請求項１記載の燃料電池用ガスセパレータ。
3. 【請求項３】 前記凸部は、前記基板部上においてメッ
   シュ状に形成されている請求項１記載の燃料電池用ガス
   セパレータ。
4. 【請求項４】 前記凸部は多孔質である請求項１記載の
   燃料電池用ガスセパレータ。
5. 【請求項５】 請求項１記載の燃料電池用ガスセパレー
   タであって、 前記凸部は、前記流路を通過する前記ガスを所定の方向
   に導くために、前記基板部上において前記所定の方向に
   沿って線状に形成されている燃料電池用ガスセパレー
   タ。
6. 【請求項６】 ガスの供給を受け、電気化学反応によっ
   て起電力を得る燃料電池であって、 請求項１ないし５いずれか記載の燃料電池用ガスセパレ
   ータを備える燃料電池。
7. 【請求項７】 電解質層および電極を含む部材と共に積
   層されて燃料電池を構成し、燃料電池内では、表面に形
   成された凹凸形状によって、隣接する部材との間でガス
   の流路を形成する燃料電池用ガスセパレータの製造方法
   であって、 （ａ）導電性を有する板状部材からなる基板部を用意す
   る工程と、 （ｂ）溶融した導電性物質を、前記基板部上に直接盛り
   つけて固着し、前記凹凸形状を形成する工程とを備える
   燃料電池用ガスセパレータの製造方法。