JP2002124275A - 燃料電池 - Google Patents

燃料電池

Info

Publication number
JP2002124275A
JP2002124275A JP2000316658A JP2000316658A JP2002124275A JP 2002124275 A JP2002124275 A JP 2002124275A JP 2000316658 A JP2000316658 A JP 2000316658A JP 2000316658 A JP2000316658 A JP 2000316658A JP 2002124275 A JP2002124275 A JP 2002124275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication hole
separator
seal member
cathode
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000316658A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4969719B2 (ja
Inventor
Yosuke Fujii
洋介 藤井
Takayuki Ogawa
隆行 小川
Hideaki Kikuchi
英明 菊池
Seiji Suzuki
征治 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2000316658A priority Critical patent/JP4969719B2/ja
Priority to US09/982,587 priority patent/US7049023B2/en
Publication of JP2002124275A publication Critical patent/JP2002124275A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4969719B2 publication Critical patent/JP4969719B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/0263—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant having meandering or serpentine paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206—Metals or alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セパレータの製造が容易で、反応ガス流路を
容易に配置できる燃料電池を提供する。 【解決手段】 電解質膜の両側にアノード電極とカソー
ド電極とを対設して構成される電解質膜・電極構造体を
シール部材ＣＳを介して一対のセパレータで挟持して構
成される燃料電池であって、電解質膜・電極構造体とカ
ソード側セパレータ１０との間に形成される反応ガス流
路２１１，２１２の一部が、前記シール部材ＣＳの延出
部ＣＳ１，ＣＳ２により継ぎ目無く構成されていること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料電池に関す
るものであり、特に、反応ガス流路をシール部材を有効
利用して形成できる燃料電池に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、固体高分子電解質膜を挟んでア
ノード電極とカソード電極とを対設した電解質膜・電極
構造体をセパレータによって挟持したものを一単位と
し、これらを複数積層することにより構成された固体高
分子電解質型の燃料電池が開発され、種々の用途に実用
化されつつある。この種の燃料電池において、アノード
電極側に供給された燃料ガス、例えば、水素ガスは、触
媒電極上で水素イオン化され、適度に加湿された固体高
分子電解質膜を介してカソード電極へと移動する。その
間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流の電気エ
ネルギーとして利用される。カソード電極には、酸化剤
ガス、例えば酸素ガスあるいは空気が供給されているた
めに、このカソード電極において、前記水素イオン、前
記電子及び酸素ガスが反応して水が生成される。
【０００３】ここで、前記アノード電極、カソード電極
に供給される燃料ガス、酸化剤ガスが外部に漏れないよ
うに、電解質膜・電極構造体とその両側に対設されたセ
パレータとの間にシール部材を介在させて気密性を確保
し、このセパレータ面であってシール部材で囲まれた部
分に、燃料ガス、酸化剤ガスを導くための反応ガス流路
を設けている（特開平８−１７１９２６号公報参照）。
【０００４】ところで、燃料電池のセパレータは、導電
性が高く、かつ燃料ガスに対してガス気密性が要求され
ることから、カーボン系の材料で成形される場合が多い
が、カーボン系の材料に前記反応ガス流路を形成するた
めには、切削加工等のように手間がかかる加工が必要と
なるという問題がある。このような問題に対処するため
に、近年、例えば、特開２０００−２１４１８号公報に
示されているように金属材料からなるセパレータが採用
されつつある。
【０００５】これを図１９によって説明する。図１９に
おいて１はプレス成形されたステンレス製のセパレータ
（アノード側セパレータ）を示している。セパレータ１
の左側辺部と右側辺部の上下には、連通孔２，３が形成
されている。連通孔２，３は、各々燃料ガスと酸化剤ガ
スの入り口側と出口側に割り当てられ、図示しないもう
一方のセパレータ（カソード側セパレータ）との間に電
解質膜・電極構造体を挟持した状態で複数積層され、こ
れらを貫通して内部マニホールドを構成している。ま
た、各連通孔２，３の間には、冷却水の連通孔４が設け
られ、裏側に配置される隣接するセパレータとの間を流
れて燃料電池を冷却するようになっている。
【０００６】前記セパレータ１の面には、プレス成形に
より波状加工を施すことにより複数の直線的な突条５が
形成されている。この突条５は、隣接する突条５との間
に形成された溝部に燃料ガスを供給するためのもので、
前記入り口側の連通孔２から供給された燃料ガスを対角
位置にある出口側の連通孔２に導いて、図示しない酸化
剤ガスとの反応が均一に行われるようになっている。上
記連通孔２と前記突条５とを取り囲む位置には、樹脂又
はゴム製のガスケット部６が設けられ、このガスケット
部６により、図示しない電解質膜・電極構造体との間を
シールして外部との気密性を確保している。ところで、
前記ガスケット部６には突条５に向かって所定間隔をも
って連結部６ａが設けられ、この連結部６ａは突条５に
接続され、連通孔２から供給された燃料ガスが、複数の
突条５を一まとまりとした蛇行する反応ガス流路を形成
するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術にあって
は、プレス成形された金属製のセパレータを用いること
で、切削加工等により製造した場合に比較して短時間で
製造でき、かつ、強度的にも有利となるという点で優れ
ているが、前記連結部６ａと突条５との位置合わせ、特
に高さ合わせが困難であるという問題がある。万一、連
結部６ａが突条５に乗り上げた場合には、この乗り上が
った部分が盛り上がり、その結果、電解質膜・電極構造
体に損傷を与えてしまうという問題がある。一方、前記
連結部６ａと突条５との間に隙間が生じてしまうと、ガ
ス漏れが生じ反応効率が低下するという問題がある。ま
た、上記隙間が生じないように厳密な寸法精度管理を行
うと、せっかくプレス成形によりセパレータ自体の生産
性が向上したにもかかわらず、全体として見た場合に製
造工程が複雑になってしまうという問題がある。そこ
で、この発明は、セパレータの製造が容易で、反応ガス
流路を容易に配置でき、生産性を向上することができる
燃料電池を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、電解質膜の両側にアノ
ード電極とカソード電極とを対設して構成される電解質
膜・電極構造体（例えば、実施形態における電解質膜・
電極構造体７）をシール部材（例えば、実施形態におけ
るシール部材ＣＳ、ＡＳ）を介して一対のセパレータ
（例えば、実施形態におけるカソード側セパレータ１
０、アノード側セパレータ１１）で挟持して構成される
燃料電池であって、電解質膜・電極構造体とセパレータ
との間に形成される反応ガス流路（例えば、実施形態に
おける反応ガス流路２１１，２１２，２９１，２９２）
の一部が、前記シール部材の一部により継ぎ目無く構成
されていることを特徴とする。このように構成すること
で、シール部材を有効利用して反応ガス流路を容易に形
成するので、セパレータに形成される反応ガス流路の形
状が簡素化できる。更に、反応ガス流路の一部を形成す
るシール部材の配置部位は平坦形状で済むので、反応ガ
ス流路形状の設計自由度が高められる。また、反応ガス
流路の一部がシール部材の一部により継ぎ目無く構成さ
れているため、接合部分からのガス漏れの虞もない。
【０００９】請求項２に記載した発明は、前記セパレー
タが金属製の薄板から形成されていることを特徴とす
る。このように構成することで、セパレータをプレス成
形により製造することが可能となり、生産性が向上す
る。またセパレータが平坦形状で済むので、プレス成形
性が向上する。
【００１０】請求項３に記載した発明は、前記反応ガス
流路は折り返し部（例えば、実施形態における連絡路２
０１，２０２，２８１，２８２）を有し、折り返し部の
境界部分（例えば、実施形態における延出部ＣＳ１，Ｃ
Ｓ２，ＡＳ１，ＡＳ２）が前記シール部材により構成さ
れていることを特徴とする。このように構成すること
で、シール部材により折り返し部を形成できるため、セ
パレータに形成する溝等の形状をできる限り単純化する
ことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
と共に説明する。図１〜図９に示すのは、この発明の第
１実施形態である。図１に示すのは、カソード側セパレ
ータ１０であって、ステンレス材などの金属材料からプ
レス成形されたものである。カソード側セパレータ１０
は後述するアノード側セパレータ１１と共に電解質膜・
電極構造体を挟持して燃料電池を構成し、更にこれらを
複数組水平方向に積層して、例えば、車両に搭載される
燃料電池スタックを構成するものである。前記カソード
側セパレータ１０には、左側辺部に３つの連通孔１２Ｃ
ａ，１３Ｃ，１２Ｃｂが、右側辺部に３つの連通孔１４
Ｃａ，１５Ｃ，１４Ｃｂが各々形成されている。上側辺
部と下側辺部には各々１つの連通孔１６、１７が形成さ
れている。つまり、この実施形態はいわゆる内部マニホ
ールドタイプである。
【００１２】具体的にはカソード側セパレータ１０の左
側辺部の上側と下側には酸化剤ガス（例えば、空気）の
入り口側連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂが形成され、左側辺
部の中央部には酸化剤ガスの出口側連通孔１３Ｃが形成
されている。一方、カソード側セパレータ１０の右側辺
部の上側と下側には燃料ガス（例えば、水素）の入り口
側連通孔１４Ｃａ，１４Ｃｂが形成され、右側辺部の中
央部には燃料ガスの出口側連通孔１５Ｃが形成されてい
る。
【００１３】また、カソード側セパレータ１０の上側辺
部には冷却液（例えば、エチレングリコール）の出口側
連通孔１６、下側辺部には冷却液の入り口側連通孔１７
が形成されている。そして、酸化剤ガスの各連通孔１２
Ｃａ，１２Ｃｂ，１３Ｃと、燃料ガスの各連通孔１４Ｃ
ａ，１４Ｃｂ，１５Ｃと、冷却液の各連通孔１７，１６
とで囲まれる部位は、酸化剤ガスが供給される反応面と
して構成されている。
【００１４】反応面には横方向に直線状に延びる複数の
溝１８が、数本（上から４本、５本、４本）づつ組とな
ってプレス成形により設けられている。ここで溝１８は
波板状に形成された部位のうちの凹部であり、図２に示
すカソード側セパレータ１０の裏側では突条１９として
形成される。尚、各溝１８の左側の端部は、酸化剤ガス
の各連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ，１３Ｃの右側縁部位置
から所定間隔をおいて配置され、各溝１８の右側の端部
は、燃料ガスの各連通孔１４Ｃａ，１４Ｃｂ，１５Ｃの
左側縁部位置から所定間隔をおいて配置されている。
【００１５】図１において、燃料ガスの入り口側連通孔
１４Ｃａ，１４Ｃｂ、出口側連通孔１５Ｃ、及び、冷却
液の入り口側連通孔１７、出口側連通孔１６の周囲は、
各々シール部材ＣＳで取り囲まれている。また、前記酸
化剤ガスの入り口側連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ、及び、
出口側連通孔１３Ｃは、右側縁部以外の部分をシール部
材ＣＳにより囲まれている。即ち、酸化剤ガスの入り口
側連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ、及び、出口側連通孔１３
Ｃは、各々右側縁部において反応面と連通している。
【００１６】前記酸化剤ガスの入り口側連通孔１２Ｃａ
と出口側連通孔１３Ｃとの間にはシール部材ＣＳが設け
られ、このシール部材ＣＳが継ぎ目なく反応面の溝１８
の間に延出し、溝１８の右側端部付近に至る延出部ＣＳ
１を備えている。また、前記酸化剤ガスの入り口側連通
孔１２Ｃｂと出口側連通孔１３Ｃとの間にはシール部材
ＣＳが設けられ、このシール部材ＣＳが継ぎ目なく反応
面の溝１８の間に延出し、溝１８の右側端部付近に至る
延出部ＣＳ２を備えている。尚、前記シール部材ＣＳ、
及び延出部ＣＳ１，ＣＳ２はインジェクション、焼き付
け、接着等により取り付けられている。ここで、前記延
出部ＣＳ１，ＣＳ２が設けられる溝１８の間とは、前述
したように組となって形成された溝１８の各組間を意味
し、この部分はプレス成形を行わない平坦面Ｈとなって
いる。
【００１７】ここで、前記延出部ＣＳ１の右側端部と、
これに対向する位置に配置されたシール部材ＣＳとの間
には連絡路２０１を形成する間隔が確保されている。ま
た、前記延出部ＣＳ２の右側端部と、これに対向する位
置に配置されたシール部材ＣＳとの間には連絡路２０２
を形成する間隔が確保されている。その結果、カソード
側セパレータ１０の反応面には、前記延出部ＣＳ１を境
界部分とし連絡路２０１を折り返し部としたＵ字型の反
応ガス（酸化剤ガス）流路２１１と、前記延出部ＣＳ２
を境界部分とし連絡路２０２を折り返し部としたＵ字型
の反応ガス流路２１２とが形成される。
【００１８】一方、図２に示すのは図１のカソード側セ
パレータ１０を裏側から見たものである。したがって、
図２の右側辺部は図１の左側辺部に、図２の左側辺部は
図１の右側辺部に対応している。具体的には右側辺部の
上側と下側には酸化剤ガスの入り口側連通孔１２Ｃａ，
１２Ｃｂが形成され、右側辺部の中央部には酸化剤ガス
の出口側連通孔１３Ｃが形成されている。また、左側辺
部の上側と下側には燃料ガスの入り口側連通孔１４Ｃ
ａ，１４Ｃｂが形成され、左側辺部の中央部には燃料ガ
スの出口側連通孔１５Ｃが形成されている。
【００１９】また、カソード側セパレータ１０の上側辺
部には、図１と同様に冷却液の出口側連通孔１６、下側
辺部には冷却液の入り口側連通孔１７が形成されてい
る。そして、酸化剤ガスの各連通孔１２Ｃａ，１２Ｃ
ｂ，１３Ｃと、燃料ガスの各連通孔１４Ｃａ，１４Ｃ
ｂ，１５Ｃと、冷却液の各連通孔１７，１６とで囲まれ
る部位は、冷却液が供給される冷却面として構成されて
いる。
【００２０】そして、前記冷却面には図１において説明
した溝１８に対応する位置に突条１９が形成されてい
る。したがって、この突条１９も前記溝１８と同様に、
数本（上から４本、５本、４本）づつ組となって形成さ
れている。ここで突条１９は波板状に形成された部位の
うちの凸部である。したがって、隣接する突条１９の間
には溝２２が形成されることとなる。尚、各突条１９の
右側の端部は、酸化剤ガスの各連通孔１２Ｃａ，１２Ｃ
ｂ，１３Ｃの左側縁部位置から所定間隔をおいて配置さ
れ、各突条１９の左側の端部は、燃料ガスの各連通孔１
４Ｃａ，１４Ｃｂ，１５Ｃの右側縁部位置から所定間隔
をおいて配置されている。
【００２１】図２において、酸化剤ガスの入り口側連通
孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ、出口側連通孔１３Ｃ、燃料ガス
の入り口側連通孔１４Ｃａ，１４Ｃｂ、出口側連通孔１
５Ｃの周囲は、各々シール部材ＲＳで取り囲まれてい
る。また、冷却液の出口側連通孔１６の周囲は、冷却面
側の一部（図２においての左側）を切欠部Ｋ１として切
除した以外の部分をシール部材ＲＳにより囲まれてい
る。また、冷却液の入り口側連通孔１７の周囲は、冷却
面側の一部（図２において右側）を切欠部Ｋ２として切
除した以外の部分をシール部材ＲＳにより囲まれてい
る。即ち、冷却液の入り口側連通孔１７は前記切欠部Ｋ
２において冷却面と連通しており、出口側連通孔１６は
前記切欠部Ｋ１において冷却面と連通している。
【００２２】前記燃料ガスの入り口側連通孔１４Ｃａと
出口側連通孔１５Ｃとの間にはシール部材ＲＳが設けら
れ、このシール部材ＲＳが継ぎ目なく冷却面の突条１９
の間に延出し、突条１９の右側端部付近に至る延出部Ｒ
Ｓ１を備えている。また、酸化剤ガスの入り口側連通孔
１２Ｃｂと出口側連通孔１３Ｃとの間にはシール部材Ｒ
Ｓが設けられ、このシール部材ＲＳが継ぎ目なく冷却面
の突条１９の間に延出し、突条１９の左側端部付近に至
る延出部ＲＳ２を備えている。尚、前記シール部材ＲＳ
及び延出部ＲＳ１，ＲＳ２はインジェクション、焼き付
け、接着等により取り付けられている。ここで、前記延
出部ＲＳ１，ＲＳ２が設けられる突条１９の間とは、前
述したように組となって形成された突条１９の各組間を
意味し、この部分はプレス成形を行わない平坦面Ｈとな
っている。
【００２３】ここで、前記延出部ＲＳ１の右側端部と、
これに対向する位置に配置されたシール部材ＲＳとの間
には連絡路２４１を形成する間隔が確保されている。ま
た、前記延出部ＲＳ２の左側端部と、これに対向する位
置に配置されたシール部材ＲＳとの間には連絡路２４２
を形成する間隔が確保されている。その結果、カソード
側セパレータ１０の冷却面には、前記延出部ＲＳ２と延
出部ＲＳ１とを境界部分とし２つの連絡路２４２，２４
１を折り返し部とした蛇行した冷却液流路２５が形成さ
れる。
【００２４】図３に示すのは、アノード側セパレータ１
１であって、図１に示すカソード側セパレータ１０と同
様にステンレス材などの金属材料からプレス成形され、
カソード側セパレータ１０に対向する位置で電解質膜・
電極構造体を挟持するものである。前記アノード側セパ
レータ１１には、前記カソード側セパレータ１０に対応
して右側辺部に３つの連通孔１２Ａａ，１３Ａ，１２Ａ
ｂが、左側辺部に３つの連通孔１４Ａａ，１５Ａ，１４
Ａｂが形成されている。また、上側辺部と下側辺部には
各々１つの連通孔１６、１７が形成されている。図１０
のカソード側セパレータ１０と同様に内部マニホールド
タイプとなっている。
【００２５】具体的にはアノード側セパレータ１１の右
側辺部の上側と下側には酸化剤ガスの入り口側連通孔１
２Ａａ，１２Ａｂが形成され、右側辺部の中央部には酸
化剤ガスの出口側連通孔１３Ａが形成されている。一
方、アノード側セパレータ１１の左側辺部の上側と下側
には燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａａ，１４Ａｂが形
成され、左側辺部の中央部には燃料ガスの出口側連通孔
１５Ａが形成されている。
【００２６】また、アノード側セパレータ１１の上側辺
部には冷却液の出口側連通孔１６、下側辺部には冷却液
の入り口側連通孔１７が形成されている。そして、酸化
剤ガスの各連通孔１２Ａａ，１２Ａｂ，１３Ａと、燃料
ガスの各連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ，１５Ａと、冷却液
の各連通孔１７，１６とで囲まれる部位は、燃料ガスが
供給される反応面として構成されている。
【００２７】反応面にはカソード側セパレータ１０に対
応して、横方向に直線状に延びる複数の溝２６が、数本
（上から４本、５本、４本）づつ組となってプレス成形
により設けられている。ここで溝２６は波板状に形成さ
れた部位のうちの凹部であり、図４に示すアノード側セ
パレータ１１の裏側では突条２７として形成される。
尚、各溝２６の右側の端部は、酸化剤ガスの各連通孔１
２Ａａ，１２Ａｂ，１３Ａの左側縁部位置から所定間隔
をおいて配置され、各溝２６の左側の端部は、燃料ガス
の各連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ，１５Ａの右側縁部位置
から所定間隔をおいて配置されている。
【００２８】図３において、酸化剤ガスの入り口側連通
孔１２Ａａ，１２Ａｂ、出口側連通孔１３Ａ、及び、冷
却液の入り口側連通孔１７、出口側連通孔１６の周囲
は、各々シール部材ＡＳで取り囲まれている。また、前
記燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ、及
び、出口側連通孔１５Ａは、右側縁部以外の部分をシー
ル部材ＡＳにより囲まれている。即ち、燃料ガスの入り
口側連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ、及び、出口側連通孔１
５Ａは、各々右側縁部において反応面と連通している。
【００２９】前記燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａａと
出口側連通孔１５Ａとの間にはシール部材ＡＳが設けら
れ、このシール部材ＡＳが継ぎ目なく反応面の溝２６の
間に延出し、溝２６の右側端部付近に至る延出部ＡＳ１
を備えている。また、前記燃料ガスの入り口側連通孔１
４Ａｂと出口側連通孔１５Ａとの間にはシール部材ＡＳ
が設けられ、このシール部材ＡＳが継ぎ目なく反応面の
溝２６の間に延出し、溝２６の右側端部付近に至る延出
部ＡＳ２を備えている。尚、前記シール部材ＡＳ、及び
延出部ＡＳ１，ＡＳ２はインジェクション、焼き付け、
接着等により取り付けられている。ここで、前記延出部
ＡＳ１，ＡＳ２が設けられる溝２６の間とは、前述した
ように組となって形成された溝２６の各組間を意味し、
この部分はプレス成形を行わない平坦面Ｈとなってい
る。
【００３０】ここで、前記延出部ＡＳ１の右側端部と、
これに対向する位置に配置されたシール部材ＡＳとの間
には連絡路２８１を形成する間隔が確保されている。ま
た、前記延出部ＡＳ２の右側端部と、これに対向する位
置に配置されたシール部材ＡＳとの間には連絡路２８２
を形成する間隔が確保されている。その結果、アノード
側セパレータ１１の反応面には、前記延出部ＡＳ１を境
界部分とし連絡路２８１を折り返し部としたＵ字型の反
応ガス（燃料ガス）流路２９１と、前記延出部ＡＳ２を
境界部分とし連絡路２８２を折り返し部としたＵ字型の
反応ガス流路２９２とが形成される。
【００３１】一方、図４に示すのは図３のアノード側セ
パレータ１１を裏側から見たものである。したがって、
図４の右側辺部は図３の左側辺部に、図４の左側辺部は
図３の右側辺部に対応している。具体的には左側辺部の
上側と下側には酸化剤ガスの入り口側連通孔１２Ａａ，
１２Ａｂが形成され、左側辺部の中央部には酸化剤ガス
の出口側連通孔１３Ａが形成されている。また、右側辺
部の上側と下側には燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａ
ａ，１４Ａｂが形成され、右側辺部の中央部には燃料ガ
スの出口側連通孔１５Ａが形成されている。また、アノ
ード側セパレータ１１の上側辺部には、図３と同様に冷
却液の出口側連通孔１６、下側辺部には冷却液の入り口
側連通孔１７が形成されている。そして、酸化剤ガスの
各連通孔１２Ａａ，１２Ａｂ，１３Ａと、燃料ガスの各
連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ，１５Ａと、冷却液の各連通
孔１７，１６とで囲まれる部位は、冷却液が供給される
冷却面として構成されている。
【００３２】そして、前記冷却面には図３において説明
した溝２６に対応する位置に突条２７が形成されてい
る。したがって、この突条２７も前記溝２６と同様に、
数本（上から４本、５本、４本）づつ組となって形成さ
れている。ここで突条２７は波板状に形成された部位の
うちの凸部である。したがって、隣接する突条２７の間
には溝３０が形成されることとなる。尚、各突条２７の
左側の端部は、酸化剤ガスの各連通孔１２Ａａ，１２Ａ
ｂ，１３Ａの右側縁部位置から所定間隔をおいて配置さ
れ、各突条２７の右側の端部は、燃料ガスの各連通孔１
４Ａａ，１４Ａｂ，１５Ａの左側縁部位置から所定間隔
をおいて配置されている。
【００３３】図４において、酸化剤ガスの入り口側連通
孔１２Ａａ，１２Ａｂ、出口側連通孔１３Ａ、燃料ガス
の入り口側連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ、出口側連通孔１
５Ａの周囲は、各々シール部材ＲＳで取り囲まれてい
る。また、冷却液の出口側連通孔１６の周囲は、冷却面
側の一部（図４においての右側）を切欠部Ｋ１として切
除した以外の部分をシール部材ＲＳにより囲まれてい
る。また、冷却液の入り口側連通孔１７の周囲は、冷却
面側の一部（図４において左側）を切欠部Ｋ２として切
除した以外の部分をシール部材ＲＳにより囲まれてい
る。即ち、冷却液の入り口側連通孔１７は前記切欠部Ｋ
２において冷却面と連通しており、出口側連通孔１６は
前記切欠部Ｋ１において冷却面と連通している。
【００３４】前記燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａａと
出口側連通孔１５Ａとの間にはシール部材ＲＳが設けら
れ、このシール部材ＲＳが継ぎ目なく冷却面の突条２７
の間に延出し、突条２７の左側端部付近に至る延出部Ｒ
Ｓ１を備えている。また、酸化剤ガスの入り口側連通孔
１２Ａｂと出口側連通孔１３Ａとの間にはシール部材Ｒ
Ｓが設けられ、このシール部材ＲＳが継ぎ目なく冷却面
の突条２７の間に延出し、突条２７の右側端部付近に至
る延出部ＲＳ２を備えている。尚、前記シール部材ＲＳ
及び延出部ＲＳ１，ＲＳ２はインジェクション、焼き付
け、接着等により取り付けられている。ここで、前記延
出部ＲＳ１，ＲＳ２が設けられる突条２７の間とは、前
述したように組となって形成された突条２７の各組間を
意味し、この部分はプレス成形を行わない平坦面Ｈとな
っている。
【００３５】ここで、前記延出部ＲＳ１の左側端部と、
これに対向する位置に配置されたシール部材ＲＳとの間
には連絡路３１１を形成する間隔が確保されている。ま
た、前記延出部ＲＳ２の右側端部と、これに対向する位
置に配置されたシール部材ＲＳとの間には連絡路３１２
を形成する間隔が確保されている。その結果、アノード
側セパレータ１１の冷却面には、前記延出部ＲＳ２と延
出部ＲＳ１とを境界部分とし２つの連絡路３１２，３１
１を折り返し部とした蛇行した冷却液流路２５が形成さ
れる。
【００３６】図５〜図９は、前記カソード側セパレータ
１０とアノード側セパレータ１１とにより電解質膜・電
極構造体７を挟持して構成される燃料電池８を図２の各
部において断面で示したものである。図５は図２のＡ−
Ａ線に沿う断面図である。同図において、電解質膜・電
極構造体７は、固体高分子電解質膜とこの固体高分子電
解質膜の両側にアノード電極とカソード電極とを対設し
て構成されるものであり、電解質膜・電極構造体７をシ
ール部材ＣＳ，ＡＳを介してカソード側セパレータ１０
とアノード側セパレータ１１とで挟持している。
【００３７】この際、図１のカソード側セパレータ１０
の酸化剤ガスの入り口側連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ及び
出口側連通孔１３Ｃは、図３のアノード側セパレータ１
１の酸化剤ガスの入り口側連通孔１２Ａａ，１２Ａｂ及
び出口側連通孔１３Ａに整合する。また、図１のカソー
ド側セパレータ１０の燃料ガスの入り口側連通孔１４Ｃ
ａ，１４Ｃｂ及び出口側連通孔１５Ｃは、図３のアノー
ド側セパレータ１１の燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａ
ａ，１４Ａｂ及び出口側連通孔１５Ａに整合する。そし
て、このように各部が整合した状態で電解質膜・電極構
造体７を対向する反応面で挟持している。
【００３８】また、上記電解質膜・電極構造体７を挟持
したカソード側セパレータ１０とアノード側セパレータ
１１は複数組積層されるため、隣接する部分では各冷却
面が対向した状態となる。つまり、図２のカソード側セ
パレータ１０の酸化剤ガスの入り口側連通孔１２Ｃａ，
１２Ｃｂ及び出口側連通孔１３Ｃは、図４のアノード側
セパレータ１１の酸化剤ガスの入り口側連通孔１２Ａ
ａ，１２Ａｂ及び出口側連通孔１３Ａに整合する。一
方、図２のカソード側セパレータ１０の燃料ガスの入り
口側連通孔１４Ｃａ，１４Ｃｂ及び出口側連通孔１５Ｃ
は、図４のアノード側セパレータ１１の燃料ガスの入り
口側連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ及び出口側連通孔１５Ａ
に整合する。
【００３９】このように積層された状態で、前記カソー
ド側セパレータ１０と電解質膜・電極構造体７との間
に、前述した反応ガス（酸化剤ガス）流路２１１、２１
２が形成され、アノード側セパレータ１１と電解質膜・
電極構造体７との間に、前述した反応ガス（燃料ガス）
流路２９１，２９２が形成され、前記アノード側セパレ
ータ１１とカソード側セパレータ１０との間に、前述し
た冷却液流路２５が形成される。
【００４０】また、図５に示すように、カソード側セパ
レータ１０の燃料ガスの入り口側連通孔１４Ｃａ，１４
Ｃｂ及び出口側連通孔１５Ｃが、アノード側セパレータ
１１の燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａａ，１４Ａｂ及
び出口側連通孔１５Ａと、シール部材ＣＳによりシール
されている。図６は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図であ
る。同図において、カソード側セパレータ１０の冷却面
とアノード側セパレータ１１の冷却面との間に蛇行した
冷却液流路２５を形成すべく、シール部材ＲＳの延出部
ＲＳ１は互いに密接している。また、カソード側セパレ
ータ１０の反応面とアノード側セパレータ１１の反応面
の突条同志（溝２２と溝３０の裏側同志）が電解質膜・
電極構造体７を挟持しており、また、カソード側セパレ
ータ１０の冷却面とアノード側セパレータ１１の冷却面
の溝２２、溝３０同志が対向してここに冷却液流路２５
が形成されている。
【００４１】図７は図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図であ
る。カソード側セパレータ１０の反応面とアノード側セ
パレータ１１の反応面の各突条同志（溝２２と溝３０の
裏側同志）が電解質膜・電極構造体７を挟持している状
態と、カソード側セパレータ１０の冷却面とアノード側
セパレータ１１の冷却面の溝２２、溝３０同志が対向し
て冷却液流路２５が形成されている状態を示す。また、
図８は図２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。カソード側
セパレータ１０の反応面とアノード側セパレータ１１の
反応面の各溝１８，２６が電解質膜・電極構造体７との
間に反応ガス流路２１１，２９１を形成している状態
と、カソード側セパレータ１０の冷却面とアノード側セ
パレータ１１の冷却面の突条１９，２７同志が密接して
冷却液流路を区画している状態を示す。尚、図９は図２
のＥ−Ｅ線に沿う断面図であり、各シール部材ＡＳ，Ｃ
Ｓ，ＲＳが延出部ＡＳ２，ＣＳ２，ＲＳ２を含め互いに
密接している状態を示す。
【００４２】上記実施形態において、燃料電池８に酸化
剤ガスが供給されると、この酸化剤ガスは、図１に示す
ようにカソード側セパレータ１０の酸化剤ガスの入り口
側連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂからカソード側セパレータ
１０の反応面に供給される。すると、前記延出部ＣＳ１
を境界部分とし連絡路２０１を折り返し部としたＵ字型
の反応ガス流路２１１と、前記延出部ＣＳ２を境界部分
とし連絡路２０２を折り返し部としたＵ字型の反応ガス
流路２１２とに酸化剤ガスが流れ、反応済みのガスは酸
化剤ガスの出口側連通孔１３Ｃから排出される。
【００４３】一方、同様に燃料電池に燃料ガスが供給さ
れると、この燃料剤ガスは、図３に示すようにアノード
側セパレータ１１の燃料ガスの入り口側連通孔１４Ａ
ａ，１４Ａｂからアノード側セパレータ１１の反応面に
供給される。すると、前記延出部ＡＳ１を境界部分とし
連絡路２８１を折り返し部としたＵ字型の反応ガス流路
２９１と、前記延出部ＡＳ２を境界部分とし連絡路２８
２を折り返し部としたＵ字型の反応ガス流路２９２とに
燃料ガスが流れ、反応済みのガスは燃料ガスの出口側連
通孔１５Ａから排出される。したがって、供給される燃
料ガスと酸化ガスとにより、固体高分子電解質膜を介し
て、カソード側セパレータ１０とアノード側セレータ１
１との間に電気エネルギーが発生して発電が行われる。
【００４４】また、燃料電池に冷却液が供給されると、
この冷却液は図２、図４に示すようにカソード側セパレ
ータ１０及びアノード側セパレータ１１の冷却液の入り
口側連通孔１７から各セパレータ１０，１１の冷却面に
供給される。すると、前記延出部ＲＳ２，ＲＳ１を境界
部分とし連絡路２４２，３１２及び連絡路２４１，３１
１を折り返し部とした蛇行した冷却液流路２５に冷却液
が流れ、冷却液の出口側連通孔１６から排出される。こ
れにより燃料電池を冷却することができる。
【００４５】したがって、第１実施形態によれば、シー
ル部材ＣＳ，ＡＳの延出部ＣＳ１，ＣＳ２，ＡＳ１，Ａ
Ｓ２を有効利用して、カソード側セパレータ１０に反応
ガス流路２１１，２１２を、アノード側セパレータ１１
に反応ガス流路２９１，２９２を容易に形成するので、
各セパレータ１０，１１には単純な形状の溝１８，２６
をプレス成形するだけでよく、形状が簡素化できる。更
に、前記シール部材ＣＳ，ＡＳの延出部ＣＳ１，ＣＳ
２，ＡＳ１，ＡＳ２を配置するセパレータ面は平坦面Ｈ
であり、プレス成形を行う必要が無いためその分だけ反
応ガス流路形状の設計自由度が高められる。また、電解
質膜・電極構造体７とカソード側セパレータ１０間に形
成される反応ガス流路２１１，２１２、及び電解質膜・
電極構造体７とアノード側セパレータ１１間に形成され
る反応ガス流路２９１，２９２の一部が、前記シール部
材ＣＳ，ＡＳの延出部ＣＳ１，ＣＳ２，ＡＳ１，ＡＳ２
により継ぎ目無く構成されている。よって、接合部分か
らのガス漏れの虞もない。その結果、厳密な寸法管理を
行うことなく前記各反応ガス流路を容易に配置すること
ができる。
【００４６】同様に、冷却液流路２５についてもその一
部が前記シール部材ＲＳの延出部ＲＳ１，ＲＳ２を有効
利用して、カソード側セパレータ１０とアノード側セパ
レータ１１との間に冷却液流路２５を容易に形成できる
ので、各セパレータ１０，１１には単純な形状の溝１
８，２６をプレス成形するだけでよく、形状が簡素化で
きる。また、前記シール部材ＲＳの延出部ＲＳ１，ＲＳ
２を配置するセパレータ面は平坦面Ｈであるためプレス
成形を行う必要が無い分だけ流路形状の設計自由度が高
められる。また、前記シール部材ＲＳの延出部ＲＳ１，
ＲＳ２は継ぎ目無く構成されている。よって、接合部分
からの冷却液漏れの虞もない。その結果、厳密な寸法管
理を行う必要も無く、前記冷却液流路を容易に配置する
ことができる。
【００４７】ところで、この実施形態においては、図１
のカソード側セパレータの反応面を流れる酸化剤ガスの
折り返し側（図１において右側辺部）が、図３のアノー
ド側セパレータの反応面を流れる燃料ガスの入り口側に
設定してあるため、折り返し部側にたまった水は、固体
高分子電解質膜を透過して逆拡散し燃料ガス側に移動
し、したがって、燃料ガスが十分に加湿され反応が促進
される。
【００４８】また、前記実施形態においては、カソード
側セパレータ１０とアノード側セパレータ１１の双方と
も、入り口側連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ、入り口側連通
孔１４Ｃａ，１４Ｃｂから連絡路２０１，２０２、連絡
路２８１，２８２に至るまでの溝１８，２６数の総和
（４本＋４本＝８本）に比較して、連絡路２０１，２０
２、連絡路２８１，２８２から出口側連通孔１３Ｃ、出
口側連通孔１５Ａに至るまでの溝１８，２６数（５本）
と少なくなっているため、各反応ガスの流速を早めるこ
とができ、したがって、生成水を有効に排出することが
できる。尚、反応ガスの流速を増加させるためには、反
応ガスが反応に供されることにより減少する分を考慮し
たうえで、更に、出口側の溝数を減少させる必要があ
る。
【００４９】そして、前記実施形態においては、反応ガ
スの入り口側連通孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ、入り口側連通
孔１４Ｃａ，１４Ｃｂが、各セパレータ１０，１１の外
側寄りに設定してあるため、内側に設定した場合に比較
して放熱効果が高く温度が低下し易いので、規定量の水
分が供給されなくても、相対湿度を規定値に保持するこ
とが容易となるメリットがある。
【００５０】また、前記各セパレータ１０，１１の溝１
８，２６の左側の端部は、酸化剤ガスの連通孔１２Ｃ
ａ，１２Ｃｂ，１３Ｃ、燃料ガスの連通孔１４Ａａ，１
４Ａｂ，１５Ａの右側縁部位置から所定間隔をおいて配
置され、溝１８，２６の右側の端部は、燃料ガスの連通
孔１４Ｃａ，１４Ｃｂ，１５Ｃ、酸化剤ガスの連通孔１
２Ａａ，１２Ａｂ，１３Ａの左側縁部位置から所定間隔
をおいて配置されている。よって、仮に生成水により溝
１８，２６が一部詰まっても、上記所定間隔を隔てた部
分（溝の端部と各連通孔の縁部の間）がバファー部とし
て機能し、詰まりを生じていない溝に反応ガスを導ける
ため、溝を入り口側連通孔１２Ｃａ等や、出口側連通孔
１５Ａ等と連続して設けた場合に比較して、有効反応面
積を大きく減少させるようなことが無くなる。
【００５１】次に、図１０〜図１３に基づいてこの発明
の第２実施形態を説明する。この実施形態のカソード側
セパレータ３５とアノード側セパレータ３６は、前述し
た実施形態とは異なり、左右の側辺部に各々２つの連通
孔を備えたものである。図１０に示すのは、カソード側
セパレータ３５であって、前述実施形態と同様にステン
レス材などの金属材料からプレス成形され、後述するア
ノード側セパレータ３６と共に前記電解質膜・電極構造
体７を挟持するものである。前記カソード側セパレータ
３５には、右側辺部に２つの連通孔３７，４０が、左側
辺部には２つの連通孔３８，３９が各々形成されてい
る。上側辺部と下側辺部には各々１つの連通孔４１，４
２が形成されている。つまり、この実施形態もいわゆる
内部マニホールドタイプである。
【００５２】右側辺部の下側の連通孔は酸化剤ガス（例
えば、空気）の入り口側連通孔３７、左側辺部の上側の
連通孔は酸化剤ガスの出口側連通孔３８として構成され
ている。一方、左側辺部の下側の連通孔は燃料ガス（例
えば、水素）の入り口側連通孔３９、右側辺部の上側の
連通孔は燃料ガスの出口側連通孔４０として構成されて
いる。また、上側辺部の連通孔は冷却液（例えば、エチ
レングリコール）の出口側連通孔４１、下側辺部の連通
孔は冷却液の入り口側連通孔４２として形成されてい
る。そして、前記酸化剤ガスの各連通孔３７，３８と、
燃料ガスの各連通孔３９，４０と、冷却液の各連通孔４
２，４１とで囲まれる部位は、反応面として構成されて
いる。
【００５３】反応面には、横方向に直線状に延びる溝４
３が数本（下から４本、３本、２本）づつ組となってプ
レス成形により設けられている。ここでこの溝４３は波
板状に形成された部位のうちの凹部であり、図１１に示
すカソード側セパレータ３５の裏側では突条４４として
形成される。尚、各溝４３の両端部は、酸化剤ガスの各
連通孔３７，３８、燃料ガスの各連通孔３９，４０の反
応面側の側縁部位置から所定間隔をおいて配置されてい
る。
【００５４】図１０において、燃料ガスの各連通孔３
９，４０、及び、冷却液の各連通孔４１，４２の周囲
は、各々シール部材ＣＳで取り囲まれている。また、前
記酸化剤ガスの入り口側連通孔３７、及び、出口側連通
孔３８は、反応面側の側縁部以外の部分をシール部材Ｃ
Ｓにより囲まれている。即ち、酸化剤ガスの入り口側連
通孔３７、及び、出口側連通孔３８は反応面と連通して
いる。
【００５５】前記酸化剤ガスの出口側連通孔３８と燃料
ガスの入り口側連通孔３９との間にはシール部材ＣＳが
設けられ、このシール部材ＣＳが継ぎ目なく反応面の溝
４３の間に延出し、溝４３の右側端部付近に至る延出部
ＣＳ１を備えている。また、前記酸化剤ガスの入り口側
連通孔３７と燃料ガスの出口側連通孔４０との間にはシ
ール部材ＣＳが設けられ、このシール部材ＣＳが継ぎ目
なく反応面の溝４３の間に延出し、溝４３の左側端部付
近に至る延出部ＣＳ２を備えている。
【００５６】尚、延出部はＣＳ１は基端部で斜め上方に
上がり、その後水平に延び、延出部ＣＳ２は基端部で斜
め下方に下がり、その後水平に延びている。また、前記
シール部材ＣＳ、及び延出部ＣＳ１，ＣＳ２はインジェ
クション、焼き付け、接着等により取り付けられてい
る。ここで、前記延出部ＣＳ１，ＣＳ２が設けられる溝
４３の間とは、前述したように組となって形成された溝
４３の各組間を意味し、この部分はプレス成形を行わな
い平坦面Ｈとなっている。
【００５７】前記延出部ＣＳ１の右側端部と、これに対
向する位置に配置されたシール部材ＣＳとの間には連絡
路４５１を形成する間隔が確保されている。また、前記
延出部ＣＳ２の左側端部と、これに対向する位置に配置
されたシール部材ＣＳとの間には連絡路４５２を形成す
る間隔が確保されている。その結果、カソード側セパレ
ータ３５の反応面には、前記延出部ＣＳ２，ＣＳ１を境
界部分とし連絡路４５２，４５１を折り返し部とした蛇
行した反応ガス（酸化剤ガス）流路４６が形成される。
【００５８】一方、図１１に示すのは図１０のカソード
側セパレータ３５を裏側から見たものである。したがっ
て、図１１の右側辺部は図１０の左側辺部に、図１１の
左側辺部は図１０の右側辺部に対応している。具体的に
は右側辺部の上側と下側には酸化剤ガスの出口側連通孔
３８、燃料ガスの入り口側連通孔３９が形成されてい
る。また、左側辺部の上側と下側には燃料ガスの出口側
連通孔４０、酸化剤ガスの入り口側連通孔３７が形成さ
れている。
【００５９】また、カソード側セパレータ３５の上側辺
部には、図１０と同様に冷却液の出口側連通孔４１、下
側辺部には冷却液の入り口側連通孔４２が形成されてい
る。そして、酸化剤ガスの各連通孔３７，３８と、燃料
ガスの各連通孔３９，４０と、冷却液の各連通孔４１，
４２とで囲まれる部位は、冷却液が供給される冷却面と
して構成されている。
【００６０】そして、前記冷却面には図１０において説
明した溝４３に対応する位置に突条４４が形成されてい
る。したがって、この突条４４も前記溝４３と同様に、
数本（下から４本、３本、２本）づつ組となって形成さ
れている。ここで突条４４は波板状に形成された部位の
うちの凸部である。したがって、隣接する突条４４の間
には溝４７が形成されることとなる。尚、各溝突条４４
の両端部は、酸化剤ガスの各連通孔３７，３８、燃料ガ
スの各連通孔３９，４０の反応面側の側縁部位置から所
定間隔をおいて配置されている。
【００６１】図１１において、酸化剤ガスの各連通孔３
７，３８、燃料ガスの各連通孔３９，４０の周囲は、各
々シール部材ＲＳで取り囲まれている。また、冷却液の
出口側連通孔４１の周囲は、冷却面側の一部（図１１に
おいての左側）を切欠部Ｋ１として切除した以外の部分
をシール部材ＲＳにより囲まれている。また、冷却液の
入り口側連通孔４２の周囲は、冷却面側の一部（図１１
において右側）を切欠部Ｋ２として切除した以外の部分
をシール部材ＲＳにより囲まれている。即ち、冷却液の
入り口側連通孔４２は前記切欠部Ｋ２において冷却面と
連通しており、出口側連通孔４１は前記切欠部Ｋ１にお
いて冷却面と連通している。
【００６２】前記燃料ガスの出口側連通孔４０の反応面
側のシール部材ＲＳには、これに継ぎ目なく接続されて
冷却面の突条４４の間に延出し、突条４４の右側端部付
近に至る延出部ＲＳ１が接続されている。また、燃料ガ
スの入口側連通孔３９の反応面側のシール部材ＲＳに
は、これに継ぎ目なく接続されて冷却面の突条４４の間
に延出し、突条４４の左側端部付近に至る延出部ＲＳ２
が接続されている。ここで、前記延出部ＲＳ１，ＲＳ２
が設けられる突条４４の間とは、前述したように組とな
って形成された突条４４の各組間を意味し、この部分は
プレス成形を行わない平坦面Ｈとなっている。
【００６３】ここで、前記延出部ＲＳ１の右側端部と、
これに対向する位置に配置されたシール部材ＲＳとの間
には連絡路４９１を形成する間隔が確保されている。ま
た、前記延出部ＲＳ２の左側端部と、対向する左位置に
配置されたシール部材ＲＳとの間には連絡路４９２を形
成する間隔が確保されている。その結果、カソード側セ
パレータ３５の冷却面には、前記延出部ＲＳ２と延出部
ＲＳ１とを境界部分とし２つの連絡路４９２，４９１を
折り返し部とした蛇行した冷却液流路５０が形成され
る。
【００６４】図１２に示すのは、アノード側セパレータ
３６であって、図１１に示すカソード側セパレータ３５
と同様にステンレス材などの金属材料からプレス成形さ
れ、カソード側セパレータ３５に対向する位置で電解質
膜・電極構造体を挟持するものである。前記アノード側
セパレータ３６には、前記カソード側セパレータ３５に
対応して内部マニホールドを構成する各連通孔が形成さ
れている。
【００６５】具体的には、左側辺部の下側の連通孔は酸
化剤ガスの入り口側連通孔３７、右側辺部の上側の連通
孔は酸化剤ガスの出口側連通孔３８として構成されてい
る。一方、右側辺部の下側の連通孔は燃料ガスの入り口
側連通孔３９、左側辺部の上側の連通孔は燃料ガスの出
口側連通孔４０として構成されている。また、上側辺部
の連通孔は冷却液の出口側連通孔４１、下側辺部の連通
孔は冷却液の入り口側連通孔４２として形成されてい
る。そして、前記酸化剤ガスの各連通孔３７，３８と、
燃料ガスの各連通孔３９，４０と、冷却液の各連通孔４
２，４１とで囲まれる部位は、反応面として構成されて
いる。
【００６６】反応面には、カソード側セパレータ３５に
対応して、横方向に直線状に延びる溝５１が数本（下か
ら４本、３本、２本）づつ組となってプレス成形により
設けられている。この溝５１は波板状に形成された部位
のうちの凹部であり、図１３に示すアノード側セパレー
タ３６の裏側では突条５２として形成される。尚、各溝
５１の両端部は、酸化剤ガスの各連通孔３７，３８、燃
料ガスの各連通孔３９，４０の反応面側の側縁部位置か
ら所定間隔をおいて配置されている。
【００６７】図１２において、酸化剤ガスの各連通孔３
７，３８、及び、冷却液の各連通孔４１，４２の周囲
は、各々シール部材ＡＳで取り囲まれている。また、前
記燃料ガスの入り口側連通孔３９、及び、出口側連通孔
４０は、反応面側の側縁部以外の部分をシール部材ＡＳ
により囲まれている。即ち、燃料ガスの入り口側連通孔
３９、及び、出口側連通孔４０は反応面と連通してい
る。
【００６８】前記酸化剤ガスの入り口側連通孔３７と燃
料ガスの出口側連通孔４０との間にはシール部材ＡＳが
設けられ、このシール部材ＡＳが継ぎ目なく反応面の溝
５１の間に延出し、溝５１の右側端部付近に至る延出部
ＡＳ１を備えている。前記酸化剤ガスの出口側連通孔３
８と燃料ガスの入り口側連通孔３９との間にはシール部
材ＡＳが設けられ、このシール部材ＡＳが継ぎ目なく反
応面の溝５１の間に延出し、溝５１の左側端部付近に至
る延出部ＡＳ２を備えている。尚、延出部はＡＳ１は基
端部で斜め上方に上がり、その後水平に延び、延出部Ａ
Ｓ２は基端部で斜め下方に下がり、その後水平に延びて
いる。また、前記シール部材ＡＳ、及び延出部ＡＳ１，
ＡＳ２はインジェクション、焼き付け、接着等により取
り付けられている。ここで、前記延出部ＡＳ１，ＡＳ２
が設けられる溝５１の間とは、前述したように組となっ
て形成された溝５１の各組間を意味し、この部分はプレ
ス成形を行わない平坦面Ｈとなっている。
【００６９】前記延出部ＡＳ１の右側端部と、これに対
向する位置に配置されたシール部材ＡＳとの間には連絡
路５３１を形成する間隔が確保されている。また、前記
延出部ＡＳ２の左側端部と、これに対向する位置に配置
されたシール部材ＡＳとの間には連絡路５３２を形成す
間隔が確保されている。その結果、アノード側セパレー
タ３６の反応面には、前記延出部ＡＳ２，ＡＳ１を境界
部分とし連絡路５３２，５３１を折り返し部とした蛇行
した反応ガス（燃料ガス）流路５４が形成される。
【００７０】一方、図１３に示すのは図１２のアノード
側セパレータ３６を裏側から見たものである。したがっ
て、図１３の右側辺部は図１２の左側辺部に、図１３の
左側辺部は図１２の右側辺部に対応している。具体的に
は左側辺部の上側と下側には酸化剤ガスの出口側連通孔
３８、燃料ガスの入り口側連通孔３９が形成されてい
る。また右側辺部の上側と下側には燃料ガスの出口側連
通孔４０、酸化剤ガスの入り口側連通孔３７が形成され
ている。
【００７１】また、アノード側セパレータ３６の上側辺
部には、図１２と同様に冷却液の出口側連通孔４１、下
側辺部には冷却液の入り口側連通孔４２が形成されてい
る。そして、酸化剤ガスの各連通孔３７，３８と、燃料
ガスの各連通孔３９，４０と、冷却液の各連通孔４１，
４２とで囲まれる部位は、冷却液が供給される冷却面と
して構成されている。そして、前記冷却面には図１２に
おいて説明した溝５１に対応する位置に突条５２が形成
されている。したがって、この突条５２も前記溝５１と
同様に、数本（下から４本、３本、２本）づつ組となっ
て形成されている。ここで突条５２は波板状に形成され
た部位のうちの凸部である。したがって、隣接する突条
５２の間には溝５５が形成されることとなる。尚、各溝
突条５２の両端部は、酸化剤ガスの各連通孔３７，３
８、燃料ガスの各連通孔３９，４０の反応面側の側縁部
位置から所定間隔をおいて配置されている。
【００７２】図１３において、酸化剤ガスの各連通孔３
７，３８、燃料ガスの各連通孔３９，４０の周囲は、各
々シール部材ＲＳで取り囲まれている。また、冷却液の
出口側連通孔４１の周囲は、冷却面側の一部（図１３に
おいての右側）を切欠部Ｋ１として切除した以外の部分
をシール部材ＲＳにより囲まれている。また、冷却液の
入り口側連通孔４２の周囲は、冷却面側の一部（図１３
において左側）を切欠部Ｋ２として切除した以外の部分
をシール部材ＲＳにより囲まれている。即ち、冷却液の
入り口側連通孔４２は前記切欠部Ｋ２において冷却面と
連通しており、出口側連通孔４１は前記切欠部Ｋ１にお
いて冷却面と連通している。
【００７３】前記燃料ガスの出口側連通孔４０の反応面
側のシール部材ＲＳには、これに継ぎ目なく接続されて
冷却面の突条５２の間に延出し、突条５２の左側端部付
近に至る延出部ＲＳ１が接続されている。また、燃料ガ
スの入り口側連通孔３９の反応面側のシール部材ＲＳに
は、これに継ぎ目なく接続されて冷却面の突条５２の間
に延出し、突条５２の右側端部付近に至る延出部ＲＳ２
が接続されている。ここで、前記延出部ＲＳ１，ＲＳ２
が設けられる突条５２の間とは、前述したように組とな
って形成された突条５２の各組間を意味し、この部分は
プレス成形を行わない平坦面Ｈとなっている。
【００７４】ここで、前記延出部ＲＳ１の左側端部と、
これに対向する位置に配置されたシール部材ＲＳとの間
には連絡路５７１を形成する間隔が確保されている。ま
た、前記延出部ＲＳ２の右側端部と、対向する右位置に
配置されたシール部材ＲＳとの間には連絡路５７２を形
成する間隔が確保されている。その結果、アノード側セ
パレータ３６の冷却面には、前記延出部ＲＳ２と延出部
ＲＳ１とを境界部分とし２つの連絡路５７２，５７１を
折り返し部とした蛇行した冷却液流路５０が形成され
る。
【００７５】上記第２実施形態において、図示しない燃
料電池に酸化剤ガスが供給されると、この酸化剤ガス
は、図１０に示すようにカソード側セパレータ３５の酸
化剤ガスの入り口側連通孔３７からカソード側セパレー
タ３５の反応面に供給される。すると、前記延出部ＣＳ
２と延出部ＣＳ１を境界部分とし連絡路４５２，４５１
を折り返し部とした蛇行した反応ガス流路４６に酸化剤
ガスが流れ、反応済みのガスは酸化剤ガスの出口側連通
孔３８から排出される。
【００７６】一方、同様に燃料電池に燃料ガスが供給さ
れると、この燃料剤ガスは、図１２に示すようにアノー
ド側セパレータ３６の燃料ガスの入り口側連通孔３９か
らアノード側セパレータ３６の反応面に供給される。す
ると、前記延出部ＡＳ２と延出部ＡＳ１を境界部分とし
連絡路５３２，５３１を折り返し部とした蛇行した反応
ガス流路５４に燃料ガスが流れ、反応済みのガスは燃料
ガスの出口側連通孔４０から排出される。したがって、
供給される燃料ガスと酸化ガスとにより、固体高分子電
解質膜を介して、カソード側セパレータ１０とアノード
側セレータ１１との間に電気エネルギーが発生して発電
が行われる。
【００７７】また、燃料電池に冷却液が供給されると、
この冷却液は図１１、図１３に示すようにカソード側セ
パレータ３５及びアノード側セパレータ３６の冷却液の
入り口側連通孔４２から各セパレータ３５，３６の冷却
面に供給される。すると、前記各延出部ＲＳ２，ＲＳ１
を境界部分とし連絡路５７２，４５２、連絡路５７１，
４５１を折り返し部とした蛇行した冷却液流路５０に冷
却液が流れ、冷却液の出口側連通孔４１から排出され
る。これにより燃料電池を冷却することができる。
【００７８】したがって、第２実施形態によれば、第１
実施形態と同様に、シール部材ＣＳ，ＡＳの延出部ＣＳ
１，ＣＳ２，ＡＳ１，ＡＳ２を有効利用して、各セパレ
ータ３５，３６に蛇行した反応ガス流路４６，５４を容
易に形成するので、各セパレータ３５，３６には単純な
形状の溝４３，５１をプレス成形するだけでよく、形状
が簡素化できる。更に、前記シール部材ＣＳ，ＡＳの延
出部ＣＳ１，ＣＳ２，ＡＳ１，ＡＳ２を配置するセパレ
ータ面は平坦面Ｈであり、プレス成形を行う必要が無い
ためその分だけ反応ガス流路形状の設計自由度が高めら
れる。また、電解質膜・電極構造体７と各セパレータ３
５，３６間に形成される反応ガス流路４６、５４の一部
が、前記シール部材ＣＳ，ＡＳの延出部ＣＳ１，ＣＳ
２，ＡＳ１，ＡＳ２により継ぎ目無く構成されている。
よって、接合部分からのガス漏れの虞もない。その結
果、厳密な寸法管理を行うことなく前記各反応ガス流路
を容易に配置することができる。
【００７９】同様に、冷却液流路５０についてもその一
部が前記シール部材ＲＳの延出部ＲＳ１，ＲＳ２を有効
利用して、各セパレータ３５，３６間に容易に形成でき
るので、各セパレータ３５，３６には単純な形状の溝４
３，５１をプレス成形するだけでよく、形状が簡素化で
きる。また、前記シール部材ＲＳの延出部ＲＳ１，ＲＳ
２を配置するセパレータ面は平坦面Ｈであるためプレス
成形を行う必要が無い分だけ流路形状の設計自由度が高
められる。また、シール部材ＲＳの延出部ＲＳ１，ＲＳ
２は継ぎ目無く構成されるため、接合部分からの冷却液
漏れの虞もない。その結果、厳密な寸法管理を行う必要
も無く、前記冷却液流路を容易に配置することができ
る。
【００８０】そして、前記実施形態においては、カソー
ド側セパレータ３５とアノード側セパレータ３６の双方
とも、入り口側連通孔３７，３９から出口側連通孔３
８，４０に至るまでの溝４３，５１の数が（４本、３
本、２本）徐々に少なくなっているため、各反応ガスの
流速を早めることができ、したがって、生成水を有効に
排出することができる。尚、反応ガスの流速を増加させ
るためには、反応ガスが反応に供されることにより減少
する分を考慮したうえで、更に、出口側の溝数を減少さ
せる必要がある。そして、この実施形態によれば、左側
辺部と右側辺部に形成された連通孔の数が２つで済むた
め、高さ寸法を抑えコンパクトにでき車両に搭載する場
合に有利である。
【００８１】次に、第３実施形態を図１４に基づいて説
明する。この実施形態は前記実施形態のシール部材Ｃ
Ｓ、ＲＳを各セパレータ１０，１１、３５，３６に取り
付けないで、別体として設けて、組み付け時に必要な箇
所に挟持するようにしたものである。図１４は、一例と
して、第１実施形態のカソード側セパレータ１０の反応
面にセットされるシール部材ＣＳを示している。このシ
ール部材ＣＳには冷却液の入り口側連通孔１７、出口側
連通孔１６、燃料ガスの入り口側連通孔１４Ｃａ，１４
Ｃｂ、出口側連通孔１５Ｃ、酸化剤ガスの入り口側連通
孔１２Ｃａ，１２Ｃｂ、出口側連通孔１３Ｃの周囲と反
応面を囲む部位、及び、前記延出部ＣＳ１，ＣＳ２が設
けられている。
【００８２】この第３実施形態における、シール部材Ｃ
Ｓを用いれば、前述した実施形態と同様の効果が得られ
ると共に、このようにシール部材ＣＳを別体とすること
で、各セパレータに対するインジェクション、焼き付
け、接着等の作業が必要なくなり、各セパレータの製造
が更に容易となる。また、メインテナンス時においてき
め細かな部品の交換作業が可能となるメリットがある。
尚、図示しない他のシール部材、つまり、アノード側セ
パレータの反応面側のシール部材、各セパレータの冷却
面側のシール部材にも適用することができる。
【００８３】次に、第４実施形態を図１５に基づいて説
明する。前述した第１、第２実施形態では、電解質膜・
電極構造体と各セパレータとのシールを行うために、各
セパレータ側にシール部材を設けたが、この実施形態で
は、電解質膜・電極構造体７にシール部材ＣＳ等を取り
付けるようにするため、電解質膜・電極構造体７を改良
したものである。図１５において、電解質膜・電極構造
体７は固体高分子電解質膜Ｍとこれを挟持するカソード
電極ＣＤとアノード電極ＡＤとで構成されるが、固体高
分子電解質膜Ｍの周囲には各電極ＣＤ，ＡＤとの間に段
差部分が生じる。この段差部分をなくすためにこの実施
形態の電解質膜・電極構造体７では、額縁状の樹脂、あ
るいは、ゴム製の枠状部材Ｗを設け、この枠状部材Ｗと
各電極面とをまたがるようにして、シール部材ＣＳ，Ａ
Ｓを取り付けるものである。このように構成すること
で、電解質膜・電極構造体７と各セパレータとの段差部
分が無くなり、この部分におけるシール部材ＣＳ，ＡＳ
のシール性を高めることができる。尚、この実施形態は
第３実施形態にも適用することができる。
【００８４】次に、第５実施形態を図１６〜図１８に基
づいて説明する。前記第１〜３実施形態がいわゆる内部
マニホールドタイプであるのに対して、この実施形態は
外部マニホールドタイプに適用したものである。図１６
はカソード側セパレータ６０の反応面を示すものであ
り、第１実施形態の図１に対応している。カソード側セ
パレータ６０は、金属製の薄板からプレス成形により成
形され、上側から４本、５本、４本を組とした横方向に
延びる溝６１が１組づつ設けられている。
【００８５】カソード側セパレータ６０には左側辺部を
除いて上側辺部と下側辺部と右側辺部の端縁にシール部
材ＴＳが設けられている。また、カソード側セパレータ
６０の左側辺部から、前記溝６１の各組を仕切る位置に
継ぎ目無く２つのシール部材ＴＳの延出部ＴＳ１，ＴＳ
２が右側辺部の手前まで延出している。尚、延出部ＴＳ
１，ＴＳ２の右側の端部とシール部材ＴＳとの間には、
各々連絡路６５１、連絡路６５２が形成されている。ま
た、前記カソード側セパレータ６０の左側辺部には、各
延出部ＴＳ１に対応する位置に、図１７に示すようなチ
ャンネル状のマニホールド部材６２が酸化剤ガス用とし
て３つ取り付けられている。また、反対側の右側辺部に
も同様の構成のマニホールド部材６２が燃料ガス用とし
て３つ取り付けられている。そして、カソード側セパレ
ータ６０の上側辺部と下側辺部には、冷却液用としての
マニホールド部材６３が各々１つづつ取り付けられてい
る。尚、各マニホールド部材６２，６３には設置部分に
シール材６４が取り付けられている。
【００８６】したがって、左側辺部の上下のマニホール
ド部材６２により酸化剤ガスの入り口側マニホールド６
６Ｃａ，６６Ｃｂが形成され、中央部のマニホールド部
材６２により酸化剤ガスの出口側マニホールド６７Ｃが
形成される。また、右側辺部の上下のマニホールド部材
６２により燃料ガスの入り口側マニホールド６８Ｃａ，
６８Ｃｂが形成され、中央部のマニホールド部材６２に
より燃料ガスの出口側マニホールド６９Ｃが形成され
る。また、下側辺部のマニホールド部材６３により冷却
液の入り口側マニホールド７１が構成され、上側辺部の
マニホールド部材６３により冷却液の出口側マニホール
ド７０が構成される。
【００８７】よって、前記シール部材ＴＳの延出部ＴＳ
１によりカソード側セパレータ６０の反応面に延出部Ｔ
Ｓ１を境界として、連絡路６５１を折り返し点としたＵ
字型の反応ガス（酸化剤ガス）流路６６１が形成され
る。また、前記シール部材ＴＳの延出部ＴＳ２によりカ
ソード側セパレータ６０の反応面に延出部ＴＳ２を境界
として、連絡路６５２を折り返し点としたＵ字型の反応
ガス流路６６２が形成される。
【００８８】図１８は図１７のカソード側セパレータ６
０の裏面の冷却面を示している。この面には前記溝６１
の裏側位置に突条７２が形成されている。この冷却面に
は上側辺部の左側と下側辺部の右側を各々切欠部Ｋ１，
Ｋ２として除いた端縁にシール部材ＴＳが設けられてい
る。カソード側セパレータ６０の左側辺部の中央部のや
や上側から、前記突条７２の各組を仕切る位置に継ぎ目
無くシール部材ＴＳの延出部ＴＳ１が右側辺部の手前ま
で延出している。一方、カソード側セパレータ６０の右
側辺部の中央部のやや下側から、前記突条７２の各組を
仕切る位置に継ぎ目無くシール部材ＴＳの延出部ＴＳ２
が左側辺部の手前まで延出している。
【００８９】尚、延出部ＴＳ１の右側の端部とシール部
材ＴＳとの間には連絡路６８１が形成されている。ま
た、延出部ＴＳ２の左側の端部とシール部材ＴＳとの間
には連絡路６８２が形成されている。そして、前述した
ように、左側辺部には、各延出部ＴＳ１に対応する位置
に、図１７に示すようなチャンネル状のマニホールド部
材６２が酸化剤ガス用として３つ取り付けられている。
また、反対側の右側辺部にも同様の構成のマニホールド
部材６２が燃料ガス用として３つ取り付けられている。
そして、カソード側セパレータ６０の上側辺部と下側辺
部には、冷却液用としてのマニホールド部材６３が各々
１つづつ取り付けられている。尚、各マニホールド部材
６２，６３には設置部分にシール材６４が取り付けられ
ている。
【００９０】よって、前記カソード側セパレータ６０の
冷却面に延出部ＴＳ２，ＴＳ１を境界部分として、連絡
路６８２，６８１を折り返し部とした蛇行した冷却液
（エチレングリコール）流路６９が形成される。尚、カ
ソード側セパレータ６０についてのみ説明したが、アノ
ード側セパレータについても同様である。また、第１実
施形態に対応した場合について述べたが、第２実施形態
にこの外部マニホールド構造を適用することができる。
【００９１】したがって、この第５実施形態において
も、前述した第１実施形態と同等の効果を外部マニホー
ルドタイプで得ることができる。尚、この発明は上記実
施形態に限られるものではなく、例えば、固体高分子型
の燃料電池に限らず、溶融炭素型の燃料電池にも適用で
きる。
【００９２】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載した発明によれば、シール部材を有効利用して反応ガ
ス流路を容易に形成するので、セパレータに形成される
反応ガス流路の形状が簡素化できる。更に、反応ガス流
路の一部を形成するシール部材の配置部位は平坦形状で
済むので、反応ガス流路形状の設計自由度が高められ
る。また、反応ガス流路の一部により継ぎ目無く構成さ
れているため、接合部分からのガス漏れの虞もない。
【００９３】請求項２に記載した発明によれば、セパレ
ータをプレス成形により製造することが可能となり、生
産性が向上する。またセパレータが平坦形状で済むの
で、プレス成形性が向上する。
【００９４】請求項３に記載した発明によれば、シール
部材により折り返し部を形成できるため、セパレータに
形成する溝等の形状をできる限り単純化することが可能
となるため、セパレータの成形が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施形態のカソード側セパレ
ータの平面図である。
【図２】 図１の裏面図である。
【図３】 この発明の第１実施形態のアノード側セパレ
ータの平面図である。
【図４】 図３の裏面図である。
【図５】 図２のＡ−Ａに沿う燃料電池の断面図であ
る。
【図６】 図２のＢ−Ｂに沿う燃料電池の断面図であ
る。
【図７】 図２のＣ−Ｃに沿う燃料電池の断面図であ
る。
【図８】 図２のＤ−Ｄに沿う燃料電池の断面図であ
る。
【図９】 図２のＥ−Ｅに沿う燃料電池の断面図であ
る。
【図１０】 この発明の第２実施形態のカソード側セパ
レータの平面図である。
【図１１】 図１０の裏面図である。
【図１２】 この発明の第２実施形態のアノード側セパ
レータの平面図である。
【図１３】 図１２の裏面図である。
【図１４】 この発明の第３実施形態の要部であるシー
ル部材の平面図である。
【図１５】 この発明の第４実施形態の要部である電解
質膜・電極構造体の断面図である。
【図１６】 この発明の第５実施形態のカソード側セパ
レータの平面図である。
【図１７】 この発明の第５実施形態のマニホールド部
材の斜視図である。
【図１８】 図１６の裏面図である。
【図１９】 従来技術の平面図である。
【符号の説明】 ７ 電解質膜・電極構造体 １０ カソード側セパレータ １１ アノード側セパレータ ２０１，２０２、２８１，２８２ 連絡路（折り返し
部） ２１１，２１２、２９１，２９２ 反応ガス流路 ＣＳ、ＡＳ シール部材 ＣＳ１、ＣＳ２、ＡＳ１、ＡＳ２ 延出部（境界部分）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 英明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 鈴木 征治 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 CC03 CC08 EE02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電解質膜の両側にアノード電極とカソー
    ド電極とを対設して構成される電解質膜・電極構造体を
    シール部材を介して一対のセパレータで挟持して構成さ
    れる燃料電池であって、電解質膜・電極構造体とセパレ
    ータとの間に形成される反応ガス流路の一部が、前記シ
    ール部材の一部により継ぎ目無く構成されていることを
    特徴とする燃料電池。
  2. 【請求項２】 前記セパレータが金属製の薄板から形成
    されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電
    池。
  3. 【請求項３】 前記反応ガス流路は折り返し部を有し、
    折り返し部の境界部分が前記シール部材により構成され
    ていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
    燃料電池。
JP2000316658A 2000-10-17 2000-10-17 燃料電池 Expired - Fee Related JP4969719B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000316658A JP4969719B2 (ja) 2000-10-17 2000-10-17 燃料電池
US09/982,587 US7049023B2 (en) 2000-10-17 2001-10-17 Fuel cell separator having a channel formed using a sealing member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000316658A JP4969719B2 (ja) 2000-10-17 2000-10-17 燃料電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002124275A true JP2002124275A (ja) 2002-04-26
JP4969719B2 JP4969719B2 (ja) 2012-07-04

Family

ID=18795574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000316658A Expired - Fee Related JP4969719B2 (ja) 2000-10-17 2000-10-17 燃料電池

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7049023B2 (ja)
JP (1) JP4969719B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7014939B2 (en) 2001-01-30 2006-03-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell and fuel cell stack
JP2006092843A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
JP2006252973A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Honda Motor Co Ltd 燃料電池
US7326485B2 (en) 2002-09-25 2008-02-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell with a seal tightly in contact with an electrode for preventing leakage of a reactant gas
US7572538B2 (en) 2002-09-04 2009-08-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell
US7608355B2 (en) 2003-10-09 2009-10-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Seal structure of a fuel cell
WO2009144871A1 (ja) * 2008-05-28 2009-12-03 パナソニック株式会社 燃料電池

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7062443B2 (en) * 2000-08-22 2006-06-13 Silverman Stephen E Methods and apparatus for evaluating near-term suicidal risk using vocal parameters
JP4105421B2 (ja) * 2001-10-31 2008-06-25 株式会社日立製作所 固体高分子型燃料電池用電極及びそれを用いた固体高分子型燃料電池並びに発電システム
JP4121315B2 (ja) * 2002-06-11 2008-07-23 本田技研工業株式会社 燃料電池
EP1568092A4 (en) * 2002-11-18 2009-06-17 Protonex Technology Corp STACK OF ELECTROCHEMICAL BATTERIES WITH MEMBRANES
WO2004054027A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-24 Lg Electronics Inc. Fuel cell
JP2005327532A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Hitachi Ltd 燃料電池、燃料電池用セパレータユニットキット、及び燃料電池発電ユニット用キット
US7524575B2 (en) * 2004-06-07 2009-04-28 Hyteon Inc. Flow field plate for use in fuel cells
JP4792213B2 (ja) * 2004-07-29 2011-10-12 東海ゴム工業株式会社 固体高分子型燃料電池用セパレータおよびそれを用いた固体高分子型燃料電池用セル
JP4426429B2 (ja) * 2004-12-15 2010-03-03 株式会社日立製作所 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
US7494737B2 (en) * 2005-12-08 2009-02-24 Panasonic Corporation Fuel cell having manifold apertures and cover plates
TWI341615B (en) * 2007-06-20 2011-05-01 Young Green Energy Co Flow channel plate
JP5808695B2 (ja) * 2011-04-22 2015-11-10 本田技研工業株式会社 燃料電池

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100454A (ja) * 1998-07-21 2000-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池スタック

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07220743A (ja) * 1994-01-27 1995-08-18 Kansai Electric Power Co Inc:The 燃料電池、そのバイポーラ板、およびバイポーラ板の製造方法
JP3595027B2 (ja) 1994-10-21 2004-12-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池およびその製造方法
DE19823880A1 (de) * 1997-06-03 1998-12-10 Motorola Inc Bipolarplatte für Brennstoffzellenanordnung
JP2000021418A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体高分子電解質型燃料電池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100454A (ja) * 1998-07-21 2000-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池スタック

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7014939B2 (en) 2001-01-30 2006-03-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell and fuel cell stack
US8097379B2 (en) 2001-01-30 2012-01-17 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack with insulating members
US8637204B2 (en) 2001-01-30 2014-01-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell and fuel cell stack
US7572538B2 (en) 2002-09-04 2009-08-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell
US7326485B2 (en) 2002-09-25 2008-02-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell with a seal tightly in contact with an electrode for preventing leakage of a reactant gas
US7608355B2 (en) 2003-10-09 2009-10-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Seal structure of a fuel cell
JP2006092843A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
JP4523371B2 (ja) * 2004-09-22 2010-08-11 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP2006252973A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Honda Motor Co Ltd 燃料電池
JP4664097B2 (ja) * 2005-03-11 2011-04-06 本田技研工業株式会社 燃料電池
WO2009144871A1 (ja) * 2008-05-28 2009-12-03 パナソニック株式会社 燃料電池

Also Published As

Publication number Publication date
US7049023B2 (en) 2006-05-23
JP4969719B2 (ja) 2012-07-04
US20020045084A1 (en) 2002-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002124275A (ja) 燃料電池
JP5026708B2 (ja) 固体高分子型燃料電池用セルおよびそれを用いた固体高分子型燃料電池
US7459227B2 (en) Stamped fuel cell bipolar plate
US7951481B2 (en) Separator and cell using the same for use in solid polymer electrolyte fuel cell
US20060024560A1 (en) Separator and cell using the same for use in solid polymer electrolyte fuel cell
US9099693B2 (en) Fuel cell and fuel cell separator
CN111384411B (zh) 一种燃料电池金属双极板
US6844101B2 (en) Separator with fluid distribution features for use with a membrane electrode assembly in a fuel cell
US7534518B2 (en) Cell for solid polymer electrolyte fuel cell with improved gas flow sealing
KR101601382B1 (ko) 연료전지 스택의 금속분리판
CN102136585A (zh) 燃料电池组
WO2009060971A1 (ja) 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
CN101529626B (zh) 用于燃料电池的金属隔板
US10468690B2 (en) Fuel cell separator and fuel cell
CN101432905A (zh) 用于燃料电池堆的密封件结构
CA2861978C (en) Fuel cell with sealing structure between the frame and separator
US9490487B2 (en) Fuel cell
CN114639839A (zh) 一种金属双极板密封及冷却剂通道结构
JP6547731B2 (ja) 燃料電池スタック
JP5664457B2 (ja) 燃料電池用セパレータプレート、燃料電池用セパレータ、燃料電池及び燃料電池用セパレータプレートの製造方法
KR20200132294A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 연료전지 스택
JP4651807B2 (ja) 燃料電池
JP6150528B2 (ja) 燃料電池スタック
KR20200069452A (ko) 연료전지용 분리판 조립체 및 이를 포함하는 연료전지 스택
CN109524686B (zh) 燃料电池分隔件、单体燃料电池、燃料电池电堆和极板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090714

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101019

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110913

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120327

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120404

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees