JP2007329083A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池の発電効率の低下を抑制することを可能とする。
【解決手段】燃料電池は、電解質層と電極層とを含む発電体と、発電に用いられるガスを流通させるための流路を内部に有し、発電体にガスを供給する拡散層と、拡散層にガスを供給するセパレータと、発電体の端面に沿って形成されたシール部と、を備える。拡散層は、燃料電池の積層方向に直交する方向に沿った拡散層内部から外部へのガスの流出を抑制する流出抑制部と、発電体に対向する側の表面が拡散層中央部と比較して発電体に対してより遠くに位置するような形状の拡散層周縁部と、を含む。シール部は、セパレータとの間で燃料電池の内部から外部へのガスの漏洩を抑制するシールを構成する有効シール部と、燃料電池の積層時に拡散層周縁部の発電体に対向する側の表面から積層方向に沿った力を受けて変形し、拡散層周縁部と接触するように構成された変形シール部と、を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、燃料電池に関し、特に発電性能の低下を抑制可能な燃料電池に関する。

近年、水素と酸素との電気化学反応を利用して発電する燃料電池が注目されている。燃料電池は、例えば、膜・電極接合体（以下「ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）」とも呼ぶ）と拡散層とセパレータとが、ＭＥＡの両面に拡散層が配置され、拡散層のＭＥＡに対向する側とは反対側の面にセパレータが配置されるように、積層された構成を有する。ＭＥＡは、例えば、電解質層の一方の表面にカソード電極層が配置され他方の表面にアノード電極層が配置された構成を有する。拡散層は、例えば、多孔質の材料によって形成される。

燃料電池の拡散層には、セパレータを介して、酸素を含む空気と水素を含む燃料ガスとが供給される。燃料電池に供給される空気および燃料ガスは、反応ガスとも呼ばれる。燃料電池の拡散層に供給された反応ガスは、拡散層内を流通しつつＭＥＡに供給され、ＭＥＡにおける発電に利用される。発電に利用されなかった反応ガスは、拡散層およびセパレータを介して燃料電池の外部へと排出される。

燃料電池の内部から外部への反応ガスの漏洩を防止するために、ＭＥＡおよび拡散層の周囲を取り囲むようにシール部材が設けられることがある（例えば特許文献１）。

特開２００２−２３１２７４号公報 特開２００４−１１９１２１号公報

上記従来の燃料電池では、シール部材と拡散層とが積層方向に沿って干渉することによってシールが不完全となったり面圧のばらつきが発生したりすることを防止するために、シール部材と拡散層とは所定の間隔を設けて配置される。この結果、シール部材と拡散層との間に空間が形成される。そのため、燃料電池に供給された反応ガスの一部が、拡散層の端面やＭＥＡの積層面を介して当該空間に漏洩し、発電に利用されないまま外部へと排出される場合があった。反応ガスの一部が発電に利用されないまま排出されると、燃料電池の発電効率が低下するおそれがある。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、燃料電池の発電効率の低下を抑制することを可能とする技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の燃料電池は、
電解質層と前記電解質層の両面に配置された電極層とを含む発電体と、
前記発電体における発電に用いられるガスを流通させるための流路を内部に有し、前記発電体に前記ガスを供給する拡散層と、
前記拡散層に前記ガスを供給するセパレータと、
前記発電体の端面に沿って形成されたシール部と、を備え、
前記燃料電池は、前記発電体と前記拡散層と前記セパレータとが、前記発電体の両面に前記拡散層が配置されると共に、前記拡散層の前記発電体に対向する側とは反対側の面に前記セパレータが配置されるように、積層された構成を有し、
前記拡散層は、
前記燃料電池の積層方向に直交する方向に沿った前記拡散層内部から外部への前記ガスの流出を抑制する流出抑制部と、
前記拡散層の周縁に沿って形成された拡散層周縁部であって、前記発電体に対向する側の表面が、前記拡散層の前記拡散層周縁部以外の部分である拡散層中央部と比較して、前記発電体に対してより遠くに位置するような形状の拡散層周縁部と、を含み、
前記シール部は、
前記セパレータとの間で、前記燃料電池の内部から外部への前記ガスの漏洩を抑制するシールを構成する有効シール部と、
前記燃料電池の積層時に、前記拡散層周縁部の前記発電体に対向する側の表面から前記積層方向に沿った力を受けて変形し、前記拡散層周縁部と接触するように構成された変形シール部と、を含む。

この燃料電池では、流出抑制部により、燃料電池の積層方向に直交する方向に沿った拡散層内部から外部へのガスの流出が抑制される。また、発電体の端面に沿って形成されたシール部の有効シール部により、燃料電池の内部から外部へのガスの漏洩が抑制される。さらに、変形シール部が、燃料電池の積層時に、拡散層周縁部の発電体に対向する側の表面から積層方向に沿った力を受けて変形し、拡散層周縁部と接触するため、拡散層周縁部とシール部との間を介した拡散層とシール部との間の空間へのガスの漏洩が抑制される。従って、この燃料電池では、燃料電池の発電効率の低下を抑制することができる。

また、この燃料電池では、拡散層周縁部の発電体に対向する側の表面が、拡散層中央部と比較して、発電体に対してより遠くに位置している。そのため、拡散層周縁部と変形シール部とが接触することによって当該接触部分において面圧のばらつきが発生したり、シールが不完全となったりする恐れが抑制される。

上記燃料電池において、
前記拡散層周縁部は、前記拡散層の形成に用いる部材の一部を前記積層方向に沿って圧縮することにより形成されるとしてもよい。

この構成によれば、拡散層周縁部を効率よく形成することができると共に、拡散層周縁部の少なくとも一部を流出抑制部として機能させることができるため、燃料電池の製造の効率化を図ることができる。

また、上記燃料電池において、
前記拡散層周縁部は、前記拡散層中央部の端面に沿って配置されたシール材により構成されるとしてもよい。

この構成によっても、拡散層周縁部を効率よく形成することができると共に、拡散層周縁部の少なくとも一部を流出抑制部として機能させることができるため、燃料電池の製造の効率化を図ることができる。

また、上記燃料電池において、
前記変形シール部は、前記積層前に、前記積層方向に略直交する平板形状であって、前記積層方向に沿って前記発電体側に空間が形成されるような形状に形成されるとしてもよい。

この構成によれば、変形シール部を、燃料電池の積層時に拡散層周縁部の発電体に対向する側の表面から積層方向に沿った力を受けて変形し拡散層周縁部と接触するように構成することができる。

また、上記燃料電池において、
前記変形シール部は、前記シール部の他の部分よりも低剛性なシール材料を用いて形成されるとしてもよい。

この構成によれば、当該他の部分のシール性能に影響を与えることなく、変形シール部を、燃料電池の積層時に拡散層周縁部の発電体に対向する側の表面から積層方向に沿った力を受けて変形し拡散層周縁部と接触するように構成することができる。

また、上記燃料電池において、
前記セパレータの前記拡散層に対向する面は平坦形状であるとしてもよい。

この構成によれば、比較的ガス流の制御が困難な燃料電池においても、拡散層とシール部との間に形成される空間への反応ガスの漏洩を抑制することができるため、発電効率の低下を抑制することができる。

また、上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の燃料電池の製造方法は、
（ａ）電解質層と前記電解質層の両面に配置された電極層とを含む発電体と、前記発電体における発電に用いられるガスを流通させるための流路を内部に有し、前記発電体に前記ガスを供給する拡散層と、前記拡散層に前記ガスを供給するセパレータと、を準備する工程と、
（ｂ）前記発電体の端面に沿ってシール部を形成する工程と、
（ｃ）前記発電体と前記拡散層と前記セパレータとを、前記発電体の両面に前記拡散層が配置されると共に、前記拡散層の前記発電体に対向する側とは反対側の面に前記セパレータが配置されるように、積層する工程と、を備え、
前記工程（ａ）は、前記燃料電池の積層方向に直交する方向に沿った前記拡散層内部から外部への前記ガスの流出を抑制する流出抑制部と、前記拡散層の周縁に沿って形成された拡散層周縁部であって、前記発電体に対向する側の表面が、前記拡散層の前記拡散層周縁部以外の部分である拡散層中央部と比較して、前記発電体に対してより遠くに位置するような形状の拡散層周縁部と、を含む前記拡散層を準備する工程であり、
前記工程（ｂ）は、前記セパレータとの間で、前記燃料電池の内部から外部への前記ガスの漏洩を抑制するシールを構成する有効シール部と、前記工程（ｃ）の際に、前記拡散層周縁部の前記発電体に対向する側の表面から前記積層方向に沿った力を受けて変形し、前記拡散層周縁部と接触するように構成された変形シール部と、を含む前記シール部を形成する工程である。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、燃料電池、燃料電池の製造方法、燃料電池用単セル、燃料電池を備えた移動体等の態様で実現することができる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．変形例：

Ａ．第１実施例：
図１および図２は、本発明の第１実施例としての燃料電池１００の断面構成を概略的に示す説明図である。また、図３および図４は、本発明の第１実施例としての燃料電池１００の平面構成を概略的に示す説明図である。図１（ａ）は、図３および図４における１−１切断面に沿った燃料電池１００の断面構成を示しており、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＸ１部を拡大して示している。図２（ａ）は、図３および図４における２−２切断面に沿った燃料電池１００の断面構成を示しており、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ２部を拡大して示している。図３は、図１および図２における上側から見たセパレータ３００の平面構成を示している。図３において、二点鎖線で囲んだ領域ＰＡは、単セル２００（より詳細には後述のカソード側第１拡散層２３０）と接する領域を表している。図４は、図１および図２における上側から見た単セル２００の平面構成を示している。

燃料電池１００は、例えば酸化ガスとしての空気と水素リッチな燃料ガスとを用いて発電を行う装置である。本実施例の燃料電池１００は、固体高分子型の燃料電池である。燃料電池１００は、図１および図２に示すように、単セル２００とセパレータ３００とが交互に積層された構成を有している。図１および図２では、燃料電池１００に含まれる単セル２００およびセパレータ３００の内の一部を抜き出して示しており、他の単セル２００およびセパレータ３００は図示を省略している。なお、本明細書では、燃料電池１００の各部材を積層する方向、すなわち、図１および図２における上下方向を、「燃料電池１００の積層方向」または単に「積層方向」と呼ぶ。

単セル２００は、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、発電体２１０と、発電体２１０を両側から挟むように配置されたアノード側の第１の拡散層２２０およびカソード側の第１の拡散層２３０と、を有している。以下の説明では、アノード側の第１の拡散層２２０を単に「アノード側第１拡散層２２０」と呼び、カソード側の第１の拡散層２３０を単に「カソード側第１拡散層２３０」と呼ぶものとする。また、アノード側第１拡散層２２０およびカソード側第１拡散層２３０を、まとめて「第１拡散層２２０および２３０」とも呼ぶものとする。第１拡散層２２０および２３０は、内部空隙率が高く気体が内部を流通する際の圧力損失が小さい金属製多孔体やカーボン製多孔体を用いて構成されており、発電体２１０における発電に用いられる反応ガス（空気および燃料ガス）を流通させる多孔体流路として機能する。

アノード側第１拡散層２２０は、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、アノード側第１拡散層２２０の周縁に沿って形成されたアノード側第１拡散層周縁部２２４と、アノード側第１拡散層周縁部２２４以外の部分であるアノード側第１拡散層中央部２２２と、により構成されている。同様に、カソード側第１拡散層２３０は、カソード側第１拡散層２３０の周縁に沿って形成されたカソード側第１拡散層周縁部２３４と、カソード側第１拡散層周縁部２３４以外の部分であるカソード側第１拡散層中央部２３２と、により構成されている。以下の説明では、アノード側第１拡散層周縁部２２４およびカソード側第１拡散層周縁部２３４を、まとめて「第１拡散層周縁部２２４および２３４」とも呼ぶ。また、アノード側第１拡散層中央部２２２およびカソード側第１拡散層中央部２３２を、まとめて「第１拡散層中央部２２２および２３２」とも呼ぶ。

図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、第１拡散層中央部２２２および２３２は、発電体２１０に対向する表面が発電体２１０の表面に接触している。一方、第１拡散層周縁部２２４および２３４は、発電体２１０に対向する表面が発電体２１０の表面に接触していない。すなわち、第１拡散層周縁部２２４および２３４は、発電体２１０に対向する表面が、第１拡散層中央部２２２および２３２と比較して、発電体２１０に対してより遠くに位置するような形状に形成されている。なお、周縁部か中央部かに関わらず、第１拡散層２２０および２３０のセパレータ３００に対向する表面は、セパレータ３００の表面に接触している。

発電体２１０は、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、イオン交換膜によって形成された電解質層２１２と、電解質層２１２を両側から挟むように配置されたアノード側触媒電極層２１４およびカソード側触媒電極層２１５と、を有している。アノード側触媒電極層２１４およびカソード側触媒電極層２１５は、触媒担持カーボンを含んでいる。なお、電解質層２１２とアノード側触媒電極層２１４およびカソード側触媒電極層２１５との積層体は、「ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）」または「膜・電極接合体」とも呼ばれる。

さらに、本実施例では、発電体２１０は、アノード側触媒電極層２１４の電解質層２１２と対向する面とは反対側の面に配置されたアノード側の第２の拡散層２１６と、カソード側触媒電極層２１５の電解質層２１２と対向する面とは反対側の面に配置されたカソード側の第２の拡散層２１７と、を有している。以下の説明では、アノード側の第２の拡散層２１６を単に「アノード側第２拡散層２１６」と呼び、カソード側の第２の拡散層２１７を単に「カソード側第２拡散層２１７」と呼ぶものとする。また、アノード側第２拡散層２１６およびカソード側第２拡散層２１７を、まとめて「第２拡散層２１６および２１７」とも呼ぶものとする。第２拡散層２１６および２１７は、内部空隙率が高く気体が内部を流通する際の圧力損失が小さい金属製多孔体やカーボン製多孔体を用いて構成されている。なお、本実施例のように構成された発電体２１０は、「ＭＥＧＡ」とも呼ばれる。

セパレータ３００は、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、カソード側第１拡散層２３０に対向するカソード対向プレート３１０と、アノード側第１拡散層２２０に対向するアノード対向プレート３３０と、カソード対向プレート３１０およびアノード対向プレート３３０に狭持された中間プレート３２０と、が積層された３層構造を有している。セパレータ３００を構成する３枚のプレート（カソード対向プレート３１０、アノード対向プレート３３０、中間プレート３２０）は、金属製の略四角形平面の薄板である。

燃料電池１００は、図１（ａ）に示すように、発電に用いられる空気を供給する空気供給路６４０と、利用されなかった空気を排出する空気排出路６５０と、を備えている。セパレータ３００には、図１および図３に示すように、空気供給路６４０から供給された空気を単セル２００に導くと共に、単セル２００から排出された空気を空気排出路６５０へと導くための流路が形成されている。すなわち、セパレータ３００は、空気供給路６４０が貫通する貫通口３４２と、空気を空気供給路６４０から内部へと導くための空気流路３４４と、空気流路３４４とカソード側第１拡散層２３０の表面とを連通するためにカソード対向プレート３１０に形成された空気供給口３４６と、を有している。また、セパレータ３００は、空気排出路６５０が貫通する貫通口３５２と、空気を空気排出路６５０へと導くための空気流路３５４と、空気流路３５４とカソード側第１拡散層２３０の表面とを連通するためにカソード対向プレート３１０に形成された空気排出口３５６と、を有している。図１において矢印で示したように、空気供給路６４０に供給された空気は、貫通口３４２、空気流路３４４、空気供給口３４６を経てカソード側第１拡散層２３０内部に流入する。その後、空気は、カソード側第１拡散層２３０内部を通過しつつ発電体２１０における発電に利用され、利用されなかった空気は、空気排出口３５６、空気流路３５４、貫通口３５２を経て空気排出路６５０に排出される。

同様に、燃料電池１００は、図２（ａ）に示すように、発電に用いられる燃料ガスを供給する燃料供給路６６０と、利用されなかった燃料ガスを排出する燃料排出路６７０と、を備えている。セパレータ３００には、図２および図３に示すように、燃料供給路６６０から供給された燃料ガスを単セル２００に導くと共に、単セル２００から排出された燃料ガスを燃料排出路６７０へと導くための流路が形成されている。すなわち、セパレータ３００は、燃料供給路６６０が貫通する貫通口３６２と、燃料ガスを燃料供給路６６０から内部へと導くための燃料流路３６４と、燃料流路３６４とアノード側第１拡散層２２０の表面とを連通するためにアノード対向プレート３３０に形成された燃料供給口３６６と、を有している。また、セパレータ３００は、燃料排出路６７０が貫通する貫通口３７２と、燃料ガスを燃料排出路６７０へと導くための燃料流路３７４と、燃料流路３７４とアノード側第１拡散層２２０の表面とを連通するためにアノード対向プレート３３０に形成された燃料排出口３７６と、を有している。図２において矢印で示したように、燃料供給路６６０に供給された燃料ガスは、貫通口３６２、燃料流路３６４、燃料供給口３６６を経てアノード側第１拡散層２２０内部に流入する。その後、燃料ガスは、アノード側第１拡散層２２０内部を通過しつつ発電体２１０における発電に利用され、利用されなかった燃料ガスは、燃料排出口３７６、燃料流路３７４、貫通口３７２を経て燃料排出路６７０に排出される。

さらに、セパレータ３００には、燃料電池１００を冷却する冷却媒体が流通する流路が形成されている。すなわち、セパレータ３００は、冷却媒体を供給する図示しない冷却媒体供給路が貫通する貫通口３８２（図３）と、冷却媒体を排出する図示しない冷却媒体排出路が貫通する貫通口３９２（図３）と、２つの貫通口３８２および３９２を連通する冷却媒体流路３８４（図３および図１（ａ））と、を有している。冷却媒体供給路に供給された冷却媒体は、貫通口３８２、冷却媒体流路３８４、貫通口３９２を経て、冷却媒体排出路に排出される。

このように、セパレータ３００は、単セル２００に対向する表面が平坦形状に形成されており、表面に反応ガスの流路としての溝を有していない。セパレータ３００における上述した空気、燃料ガス、冷却媒体が流通する流路の形成は、セパレータ３００を構成する３枚のプレート（カソード対向プレート３１０、アノード対向プレート３３０、中間プレート３２０）に、所定の打ち抜き加工を施すことによって行われる。そのため、本実施例の燃料電池１００では、セパレータ３００の製造の容易化・低コスト化を図ることができる。

発電体２１０の周囲には、図１および図２に示すように、発電体２１０の端面に沿って配置されたシール部５１０が設けられている。シール部５１０は、単セル２００に供給された反応ガス（燃料ガスおよび空気）の外部への漏洩を抑制するとともに、発電体２１０の端面を介したアノード側とカソード側との間における反応ガスの流通（いわゆるクロスリーク）を抑制するガスケットとして機能する。なお、本明細書では、面状部材の厚さ方向に平行な表面を「端面」と呼び、面状部材の厚さ方向に直交する表面を「積層面」と呼ぶものとする。

シール部５１０は、例えばゴム系のシール材料を用いた射出成形により形成される。シール部５１０の形成の際には、シール部５１０を形成するためのシール材料を発電体２１０の内部に含浸させ、いわゆるアンカー効果によりシール部５１０と発電体２１０とを結合する。図１（ｂ）および図２（ｂ）では、発電体２１０の内部に含浸したシール材料を、シール部５１０を示すハッチングと同じハッチングを付して示している。

シール部５１０は、発電体２１０を構成する各層の端面全体を覆うように形成されている。また、シール部５１０は、凸型断面形状のリップ部５１２をアノード側とカソード側との両側に有している。リップ部５１２は、本発明における有効シール部に相当する。リップ部５１２は、セパレータ３００の表面（積層面）に密着している。

シール部５１０は、図４に示すように、発電体２１０の周囲を取り囲むように配置されている。図４には、シール部５１０として、シール部５１０のリップ部５１２とセパレータ３００との当接部（シールラインＳＬ）を示している。図４にはアノード側のシール部５１０のみが示されているが、カソード側も同様に、シール部５１０が発電体２１０の周囲を取り囲むように配置されている。

このように、シール部５１０が発電体２１０の周囲を取り囲むように配置され、シール部５１０のリップ部５１２がセパレータ３００の表面に密着しているため、燃料電池１００内部から外部への反応ガスの漏洩が抑制される。また、シール部５１０が発電体２１０の端面全体を覆っている上に、発電体２１０の端部の内部にシール材料が含浸しているため、クロスリークが抑制される。

本実施例では、シール部５１０の形成の際に、シール材料を発電体２１０の内部に良好に含浸させるために、発電体２１０の端面に向けてのみならず、発電体２１０の端部の積層面に向けても射出を行っている。そのためシール部５１０は、発電体２１０の端部の積層面を覆う平板断面形状の被覆部５１４を有している。

シール部５１０の被覆部５１４と、第１拡散層２２０および２３０の第１拡散層中央部２２２および２３２とは、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、所定の間隔を設けて配置される。そのため、寸法誤差等があった場合にも、被覆部５１４と第１拡散層中央部２２２および２３２とが積層方向に沿って干渉することがなく、このような干渉を原因とするシールの不具合や面圧のばらつきによる発電性能の低下が防止される。

また、シール部５１０は、アノード側およびカソード側において、被覆部５１４と積層方向に沿って並行するように形成された平板断面形状の変形シール部５１６を有している。変形シール部５１６は、リップ部５１２と同様に、発電体２１０の周囲に沿って連続した形状に形成されている。本実施例では、変形シール部５１６は、シール部５１０と同じ材料を用いて、シール部５１０の他の部分と一体として形成される。アノード側およびカソード側の変形シール部５１６は、それぞれ、第１拡散層周縁部２２４および２３４と接触している。変形シール部５１６の詳細については、後述する。

図５は、第１実施例における燃料電池１００の製造方法を概念的に示す説明図である。図５（ａ）には、発電体２１０と第１拡散層２２０および２３０とセパレータ３００との積層が行われる前の各部材の状態を示している。

各部材の積層前には、第１拡散層２２０および２３０の周縁に沿って、第１拡散層周縁部２２４および２３４が形成される。本実施例では、第１拡散層周縁部２２４および２３４は、第１拡散層２２０および２３０を構成する材料に積層方向に沿った圧縮加工を施すことにより形成される。そのため、第１拡散層周縁部２２４および２３４は、内部の空隙が潰されて内部空隙率がきわめて低くなっており、内部における反応ガスの流通が抑制される構造となっている。すなわち、第１拡散層周縁部２２４および２３４は、第１拡散層２２０および２３０の目留めとしても機能する。なお、圧縮加工が施されない部分が第１拡散層中央部２２２および２３２となる。

また、各部材の積層前には、発電体２１０にシール部５１０が形成される。このときのシール部５１０の断面形状は、リップ部５１２の位置における積層方向に沿った厚さが、発電体２１０と第１拡散層２２０および２３０との厚さの合計よりも大きい形状となっている。また、シール部５１０には、積層方向に略直交する平板断面形状の変形シール部５１６が、変形シール部５１６と被覆部５１４との間に所定の大きさの空間が設けられるような位置に形成されている。

ここで、アノード側第１拡散層２２０および変形シール部５１６の形状および位置は、変形シール部５１６のアノード側第１拡散層２２０に対向する表面から発電体２１０の表面までの距離ｄｓと、アノード側第１拡散層周縁部２２４の厚さｔｐとの合計が、アノード側第１拡散層中央部２２２の厚さｔｃよりも大きくなるように、設定されている。カソード側についても同様に、カソード側第１拡散層２３０および変形シール部５１６の形状および位置は、変形シール部５１６のカソード側第１拡散層２３０に対向する表面から発電体２１０の表面までの距離ｄｓと、カソード側第１拡散層周縁部２３４の厚さｔｐとの合計が、カソード側第１拡散層中央部２３２の厚さｔｃよりも大きくなるように、設定されている。

また、変形シール部５１６と第１拡散層周縁部２２４および２３４とは、積層方向に沿って、変形シール部５１６の少なくとも一部が第１拡散層周縁部２２４および２３４の少なくとも一部と重複するような位置関係となっている。

その後、図５（ａ）に示した各部材は積層されて締結される。各部材が積層された状態を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）は、図１（ａ）と同様の状態を表した図である。上述したように、リップ部５１２の位置におけるシール部５１０の厚さは、発電体２１０と第１拡散層２２０および２３０との厚さの合計よりも大きいため、燃料電池１００を構成する各部材が積層されると、シール部５１０のリップ部５１２は、セパレータ３００により圧縮されてセパレータ３００の積層面に密着する。これにより、燃料電池１００の内部から外部への反応ガスの漏洩を抑制するシールが構成される。なお、シール部５１０は、リップ部５１２とセパレータ３００とにより構成されるシールに要求される耐圧性能に応じた硬度（反力）を有する材料、例えばシリコーンやフッ素、ＥＰＤＭ等のゴムを用いて形成される。

また、上述したように、アノード側において、変形シール部５１６の表面から発電体２１０の表面までの距離ｄｓとアノード側第１拡散層周縁部２２４の厚さｔｐとの合計は、アノード側第１拡散層中央部２２２の厚さｔｃよりも大きいため、各部材の積層の際には、アノード側第１拡散層中央部２２２の表面が発電体２１０に接触する前に、変形シール部５１６とアノード側第１拡散層周縁部２２４の発電体２１０に対向する表面とが干渉する。変形シール部５１６と被覆部５１４との間には空間が設けられているため、変形シール部５１６は、アノード側第１拡散層周縁部２２４から積層方向に沿った力を受けて変形する。この変形は、変形シール部５１６のアノード側第１拡散層周縁部２２４と接触する部分において、距離ｄｓが小さくなるような変形である。カソード側においても同様に、カソード側第１拡散層中央部２３２の表面が発電体２１０に接触する前に、変形シール部５１６とカソード側第１拡散層周縁部２３４の発電体２１０に対向する表面とが干渉し、変形シール部５１６が、カソード側第１拡散層周縁部２３４から積層方向に沿った力を受けて変形する。

その後、第１拡散層中央部２２２および２３２の表面が発電体２１０に接触し、図５（ｂ）に示す状態の燃料電池１００が完成する。このとき、アノード側およびカソード側の変形シール部５１６は、それぞれ、第１拡散層周縁部２２４および２３４に接触（密着）した状態となる。また、第１拡散層周縁部２２４および２３４の位置における燃料電池１００の厚さは、第１拡散層中央部２２２および２３２の位置における燃料電池１００の厚さと略同一となる。

本実施例では、燃料電池１００をこのように製造することにより、第１拡散層２２０および２３０の端面とシール部５１０のリップ部５１２との間に形成される空間（以下「拡散層周囲空間ＳＳ」と呼ぶ）への反応ガスの漏洩を抑制することができる。具体的には、第１拡散層周縁部２２４および２３４が、内部における反応ガスの流通が抑制される構造となっているため、第１拡散層周縁部２２４および２３４を介した、積層方向と直交する方向に沿った第１拡散層２２０および２３０の内部から拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩（図５（ｂ）に破線の矢印Ｆ１で示す）が抑制される。また、アノード側およびカソード側の変形シール部５１６が、それぞれ、第１拡散層周縁部２２４および２３４に接触しているため、第１拡散層中央部２２２および２３２の端面や第２拡散層２１６および２１７の表面から流出した反応ガスの拡散層周囲空間ＳＳへの漏洩（図５（ｂ）に破線の矢印Ｆ２で示す）も抑制される。

反応ガスが拡散層周囲空間ＳＳに漏洩し、拡散層周囲空間ＳＳを通過してそのまま燃料電池１００の外部へ排出されると、この分の反応ガスは発電に利用されない。その結果、燃料電池１００の発電効率は低下してしまう。本実施例の燃料電池１００では、拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩を抑制することができるため、発電効率の低下を抑制することができる。

また、本実施例の燃料電池１００では、シール部５１０の被覆部５１４と、第１拡散層２２０および２３０の第１拡散層中央部２２２および２３２の端面と、の間に所定の間隔が設けられている。そのため、被覆部５１４と第１拡散層中央部２２２および２３２との積層方向に沿った干渉を原因とするシールの不具合や面圧のばらつきによる発電性能の低下が防止される。

なお、例えば液状ガスケット等の充填シールを用いて積層後にシールを行う従来のシール方法では、拡散層周囲空間ＳＳのような小さな隙間にシール材を配置することは困難である。本実施例の燃料電池１００では、積層後にシール形成作業を行う必要が無いため、拡散層周囲空間ＳＳのような小さな隙間におけるシールを確実に構成することができると共に、部品点数の削減や組み付け作業の作業性向上を図ることができる。

また、本実施例の燃料電池１００では、セパレータ３００の単セル２００に対向する表面が平坦形状に形成されており、セパレータ３００は反応ガスの流路としての溝を有していない。そのため、反応ガスは、溝流路の代わりに第１拡散層２２０および２３０の内部を流通することとなる。第１拡散層２２０および２３０の内部を反応ガスの流路として利用する場合には、溝流路を利用する場合と比較して、ガス流の制御が困難である。そのため、第１拡散層２２０および２３０の内部を反応ガスの流路として利用する場合には、拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩がより大きな問題となる。本実施例の燃料電池１００では、セパレータ３００の単セル２００に対向する表面が平坦形状に形成されている場合でも、拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩を抑制することができるため、発電効率の低下を抑制することができる。

Ｂ．第２実施例：
図６は、第２実施例における燃料電池の製造方法を概念的に示す説明図である。第２実施例では、アノード側第１拡散層２２０ａおよびカソード側第１拡散層２３０ａの構成が、図５に示した第１実施例とは異なっている。燃料電池のその他の構成は、第１実施例と同様である。

第２実施例においても、各部材の積層前に、第１拡散層２２０ａおよび２３０ａの周縁に沿って、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａが形成される。第２実施例では、多孔体材料を用いて形成された第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａの端面に沿って、樹脂を用いて第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａが形成される。第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａの形成に用いられる樹脂は、熱可塑性樹脂（例えばポリエーテルエーテルケトンやポリエーテルスルホン）であってもよいし、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂、フェノール、尿素樹脂）であってもよい。本実施例では、第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａの端面全体を覆うように第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａを形成することにより、第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａの端面を介した積層方向に直交する方向に沿った反応ガスの漏洩が抑制される。すなわち、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａは、第１拡散層２２０ａおよび２３０ａの目留めとしても機能する。

第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａの断面形状は、第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａの層厚を有する矩形形状から発電体２１０に対向する側を斜めに削ったような三角形形状である。すなわち、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａのセパレータ３００に対向する表面は、第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａのセパレータ３００に対向する表面を含む平面内に含まれる。一方、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａの発電体２１０に対向する表面は、第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａの発電体２１０に対向する表面と比較して、発電体２１０に対してより遠くに位置している。

第２実施例では、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａと変形シール部５１６とは、積層方向に沿って、変形シール部５１６の少なくとも一部が第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａの少なくとも一部と重複するような位置関係となっている。

第２実施例では、図６（ａ）に示した各部材が積層されて締結される。各部材が積層された状態を図６（ｂ）に示す。第２実施例においても、第１実施例と同様に、各部材の積層の際には、アノード側第１拡散層中央部２２２ａの表面が発電体２１０に接触する前に、変形シール部５１６とアノード側第１拡散層周縁部２２４ａの発電体２１０に対向する表面とが干渉する。変形シール部５１６は、アノード側第１拡散層周縁部２２４ａから積層方向に沿った力を受けて変形する。カソード側においても同様に、カソード側第１拡散層中央部２３２ａの表面が発電体２１０に接触する前に、変形シール部５１６とカソード側第１拡散層周縁部２３４ａの発電体２１０に対向する表面とが干渉し、変形シール部５１６が、カソード側第１拡散層周縁部２３４ａから積層方向に沿った力を受けて変形する。

その後、第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａの表面が発電体２１０に接触し、図６（ｂ）に示す状態の燃料電池が完成する。このとき、アノード側およびカソード側の変形シール部５１６は、それぞれ、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａに接触（密着）した状態となる。また、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａの位置における燃料電池の厚さは、第１拡散層中央部２２２ａおよび２３２ａの位置における燃料電池の厚さと略同一となる。

第２実施例においても、第１拡散層２２０ａおよび２３０ａとシール部５１０のリップ部５１２との間に形成される拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩を抑制することができる。具体的には、樹脂により形成された第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａの存在により、積層方向と直交する方向に沿った第１拡散層２２０ａおよび２３０ａの内部から拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩（図６（ｂ）に破線の矢印Ｆ１で示す）が抑制される。また、アノード側およびカソード側の変形シール部５１６が、それぞれ、第１拡散層周縁部２２４ａおよび２３４ａに接触しているため、第２拡散層２１６および２１７の表面から流出した反応ガスの拡散層周囲空間ＳＳへの漏洩（図６（ｂ）に破線の矢印Ｆ２で示す）も抑制される。そのため、第２実施例の燃料電池においても、発電効率の低下を抑制することができる。

Ｃ．第３実施例：
図７は、第３実施例における燃料電池の製造方法を概念的に示す説明図である。第３実施例では、シール部５１０ｂの構成が、図５に示した第１実施例とは異なっている。燃料電池のその他の構成は、第１実施例と同様である。

第３実施例においても、各部材の積層前に、発電体２１０にシール部５１０ｂが形成される。シール部５１０ｂは、変形シール部５１８を有している。第３実施例では、変形シール部５１８の形成方法や形状が、第１実施例における変形シール部５１６（図５（ａ））とは異なっている。

第３実施例では、図７（ａ）に示すように、変形シール部５１８が、シール部５１０ｂの他の部分（以下「シール部５１０ｂ本体」とも呼ぶ）の材料よりも低剛性の低反力シール材料（例えばポリアミド系熱可塑性エラストマー）を用いて形成される。変形シール部５１８は、被覆部５１４の上に直接積層するように配置され、その断面形状は、略矩形形状となっている。変形シール部５１８は、シール部５１０ｂ本体の成型の際に同時に成型されてもよいし、シール部５１０ｂ本体の成型の後に後貼りされてもよい。

アノード側第１拡散層２２０および変形シール部５１８の形状および位置は、変形シール部５１８のアノード側第１拡散層２２０に対向する表面から発電体２１０の表面までの距離ｄｓと、アノード側第１拡散層周縁部２２４の厚さｔｐとの合計が、アノード側第１拡散層中央部２２２の厚さｔｃよりも大きくなるように、設定されている。カソード側についても同様に、カソード側第１拡散層２３０および変形シール部５１８の形状および位置は、変形シール部５１８のカソード側第１拡散層２３０に対向する表面から発電体２１０の表面までの距離ｄｓと、カソード側第１拡散層周縁部２３４の厚さｔｐとの合計が、カソード側第１拡散層中央部２３２の厚さｔｃよりも大きくなるように、設定されている。また、変形シール部５１８と第１拡散層周縁部２２４および２３４とは、積層方向に沿って、変形シール部５１８の少なくとも一部が第１拡散層周縁部２２４および２３４の少なくとも一部と重複するような位置関係となっている。

第３実施例では、図７（ａ）に示した各部材が積層されて締結される。各部材が積層された状態を図７（ｂ）に示す。第３実施例においても、第１実施例と同様に、各部材の積層の際には、アノード側第１拡散層中央部２２２の表面が発電体２１０に接触する前に、変形シール部５１８とアノード側第１拡散層周縁部２２４の発電体２１０に対向する表面とが干渉する。変形シール部５１８は、低反力シール材料を用いて形成されているため、アノード側第１拡散層周縁部２２４から積層方向に沿った力を受けて変形する。このとき、シール部５１０の他の部分（例えば被覆部５１４）が変形することはないため、シール部５１０のシール性能に影響が及ぶことはない。カソード側においても同様に、カソード側第１拡散層中央部２３２の表面が発電体２１０に接触する前に、変形シール部５１８とカソード側第１拡散層周縁部２３４の発電体２１０に対向する表面とが干渉し、変形シール部５１８が、カソード側第１拡散層周縁部２３４から積層方向に沿った力を受けて変形する。

その後、第１拡散層中央部２２２および２３２の表面が発電体２１０に接触し、図７（ｂ）に示す状態の燃料電池が完成する。このとき、アノード側およびカソード側の変形シール部５１８は、それぞれ、第１拡散層周縁部２２４および２３４に接触（密着）した状態となる。また、変形した変形シール部５１８は、第１拡散層中央部２２２および２３２と被覆部５１４との間に形成された空間内に流入した状態となる。第１拡散層周縁部２２４および２３４の位置における燃料電池の厚さは、第１拡散層中央部２２２および２３２の位置における燃料電池の厚さと略同一となる。

なお、変形シール部５１８の形状および材料は、変形シール部５１８の部分における燃料電池の面圧が０．２ＭＰａ以上とならないように、設定される。

第３実施例においても、第１拡散層２２０および２３０とシール部５１０のリップ部５１２との間に形成される拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩を抑制することができる。具体的には、第１実施例と同様に、第１拡散層周縁部２２４および２３４が、内部における反応ガスの流通が抑制される構造となっているため、第１拡散層周縁部２２４および２３４を介した、積層方向と直交する方向に沿った第１拡散層２２０および２３０の内部から拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩（図７（ｂ）に破線の矢印Ｆ１で示す）が抑制される。また、アノード側およびカソード側の変形シール部５１８が、それぞれ、第１拡散層周縁部２２４および２３４に接触しているため、第１拡散層中央部２２２および２３２の端面や第２拡散層２１６および２１７の表面から流出した反応ガスの拡散層周囲空間ＳＳへの漏洩（図７（ｂ）に破線の矢印Ｆ２で示す）も抑制される。そのため、第３実施例の燃料電池においても、発電効率の低下を抑制することができる。

なお、第３実施例では、変形シール部５１８が第１拡散層中央部２２２および２３２と被覆部５１４との間に形成された空間内に流入し、この空間における圧力損失が大きくなっているため、図７（ｂ）に矢印Ｆ２で示した反応ガスの漏洩をより効果的に抑制することができる。

Ｄ．第４実施例：
図８は、第４実施例としての燃料電池の断面構成を概略的に示す説明図である。図８に示す燃料電池１００ｃの断面構成は、第１実施例において図１に示した断面の位置に相当する位置の断面構成である。すなわち、図３における１−１切断面に沿った燃料電池１００ｃの断面構成である。第４実施例の燃料電池１００ｃは、単セル２００ｃの構成が、第１実施例における単セル２００（図１）の構成とは異なっている。燃料電池１００ｃのその他の構成は、第１実施例の燃料電池と同様である。

第４実施例の燃料電池１００ｃの単セル２００ｃは、図８（ａ）に示すように、発電体２１０ｃと、発電体２１０ｃを両側から挟むように配置されたアノード側第２拡散層２１６ｃおよびカソード側第２拡散層２１７ｃとにより構成されている。また、発電体２１０ｃは、図８（ｂ）に示すように、電解質層２１２と、電解質層２１２を両側から挟むように配置されたアノード側触媒電極層２１４ｃおよびカソード側触媒電極層２１５ｃとにより構成されている。第４実施例の燃料電池１００ｃは、図１および図２に示す第１実施例の燃料電池１００が備えるアノード側第１拡散層２２０およびカソード側第１拡散層２３０を備えていない。

第４実施例の燃料電池１００ｃにおいても、第１実施例の燃料電池１００と同様に、発電体２１０ｃの周囲に、シール部５１０が設けられている。シール部５１０は、変形シール部５１６を有している。

また、第２拡散層２１６ｃおよび２１７ｃは、第１実施例における第１拡散層２２０および２３０と同様に、第２拡散層周縁部２４４および２５４と、第２拡散層中央部２４２および２５２と、から構成されている。第２拡散層周縁部２４４および２５４は、第２拡散層２１６ｃおよび２１７ｃを構成する材料に積層方向に沿った圧縮加工を施すことにより形成される。

第４実施例の燃料電池１００ｃの製造方法は、第１実施例における第１拡散層２２０および２３０が第２拡散層２１６ｃおよび２１７ｃに対応している点を除き、図５に示した第１実施例における燃料電池の製造方法と同様である。すなわち、発電体２１０ｃにシール部５１０が形成された後に、発電体２１０ｃと、第２拡散層２１６ｃおよび２１７ｃと、セパレータ３００とが積層される。各部材の積層の際には、変形シール部５１６が、第２拡散層周縁部２４４および２５４から積層方向に沿った力を受けて変形する。各部材の積層が完了すると、アノード側およびカソード側の変形シール部５１６は、それぞれ、第２拡散層周縁部２４４および２５４に接触（密着）した状態となる。そのため、第４実施例の燃料電池１００ｃにおいても、拡散層周囲空間ＳＳへの反応ガスの漏洩を抑制することにより、発電効率の低下を抑制することができる。

Ｅ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｅ−１．変形例１：
上記各実施例における変形シール部（５１６および５１８）の構成は、あくまで一例である。変形シール部は、燃料電池の積層時に、第１拡散層周縁部２２４および２３４（または第２拡散層周縁部２４４および２５４）（以下これらをまとめて「拡散層周縁部」とも呼ぶ）の発電体２１０に対向する表面から積層方向に沿った力を受けて変形し、拡散層周縁部に接触するように構成されていれば、任意の構成を採用可能である。例えば、変形シール部の断面形状は、平板形状や矩形形状である必要はない。

また、上記各実施例では、変形シール部が発電体２１０の周囲に沿って連続的に形成されているが、変形シール部が発電体２１０の周囲に沿って部分的に（断続的に）形成されるとしてもよい。ただし、変形シール部を発電体２１０の周囲に沿って連続的に形成すれば、反応ガスの漏洩をより良好に抑制することができる。

Ｅ−２．変形例２：
上記各実施例における拡散層周縁部の構成は、あくまで一例である。拡散層周縁部は、発電体２１０に対向する側の表面が、拡散層周縁部以外の部分（拡散層中央部）と比較して、発電体２１０に対してより遠くに位置するように構成されていれば、任意の構成を採用可能である。例えば、図１に示す第１実施例の拡散層周縁部と同様の断面形状を有する拡散層周縁部を、圧縮加工によらず、切削加工や複数部材の接合加工等によって形成するとしてもよい。この場合には、別途、拡散層周縁部の内部における反応ガスの流通を抑制するための処理（例えば樹脂を用いた目留め処理）を行ってもよい。また、例えば、拡散層周縁部の発電体２１０に対向する側の表面は、図１に示す第１実施例のように積層方向に直交する平面状である必要はなく、積層方向に直交しない平面状であってもよいし、曲面状であってもよい。

Ｅ−３．変形例３：
上記各実施例では、各部材の形状や部材間の位置関係について、アノード側とカソード側とで同一であるとして説明したが、各部材の形状や部材間の位置関係は、アノード側とカソード側とで独立して設定されていればよく、アノード側とカソード側とで同一である必要はない。

Ｅ−４．変形例４：
上記各実施例では、セパレータ３００は３層の金属板を積層した構成であり、その形状は表面が平坦な形状であるとしているが、セパレータ３００の構成は他の任意の構成とすることが可能であり、またセパレータ３００の形状は他の任意の形状とすることが可能である。また、上記各実施例では、セパレータ３００を金属を用いて形成するとしているが、例えばカーボンといった他の材料を用いることも可能である。

Ｅ−５．変形例５：
上記各実施例では、燃料電池１００は、単セル２００とセパレータ３００とが交互に積層された構成を有しているとしているが、燃料電池１００を単セル２００とその両側に配置したセパレータ３００とによって構成することも可能である。

本発明の第１実施例としての燃料電池１００の断面構成を概略的に示す説明図である。 本発明の第１実施例としての燃料電池１００の断面構成を概略的に示す説明図である。 本発明の第１実施例としての燃料電池１００の平面構成を概略的に示す説明図である。 本発明の第１実施例としての燃料電池１００の平面構成を概略的に示す説明図である。 第１実施例における燃料電池１００の製造方法を概念的に示す説明図である。 第２実施例における燃料電池の製造方法を概念的に示す説明図である。 第３実施例における燃料電池の製造方法を概念的に示す説明図である。 第４実施例としての燃料電池の断面構成を概略的に示す説明図である。

符号の説明

１００...燃料電池
２００...単セル
２１０...発電体
２１２...電解質層
２１４...アノード側触媒電極層
２１５...カソード側触媒電極層
２１６...アノード側第２拡散層
２１７...カソード側第２拡散層
２２０...アノード側第１拡散層
２２２...アノード側第１拡散層中央部
２２４...アノード側第１拡散層周縁部
２３０...カソード側第１拡散層
２３２...カソード側第１拡散層中央部
２３４...カソード側第１拡散層周縁部
２４２...アノード側第２拡散層中央部
２４４...アノード側第２拡散層周縁部
２５２...カソード側第２拡散層中央部
２５４...カソード側第２拡散層周縁部
３００...セパレータ
３１０...カソード対向プレート
３２０...中間プレート
３３０...アノード対向プレート
３４２...貫通口
３４４...空気流路
３４６...空気供給口
３５２...貫通口
３５４...空気流路
３５６...空気排出口
３６２...貫通口
３６４...燃料流路
３６６...燃料供給口
３７２...貫通口
３７４...燃料流路
３７６...燃料排出口
３８２...貫通口
３８４...冷却媒体流路
３９２...貫通口
５１０...シール部
５１２...リップ部
５１４...被覆部
５１６...変形シール部
５１８...変形シール部
６４０...空気供給路
６５０...空気排出路
６６０...燃料供給路
６７０...燃料排出路

Claims (7)

1. 燃料電池であって、
   電解質層と前記電解質層の両面に配置された電極層とを含む発電体と、
   前記発電体における発電に用いられるガスを流通させるための流路を内部に有し、前記発電体に前記ガスを供給する拡散層と、
   前記拡散層に前記ガスを供給するセパレータと、
   前記発電体の端面に沿って形成されたシール部と、を備え、
   前記燃料電池は、前記発電体と前記拡散層と前記セパレータとが、前記発電体の両面に前記拡散層が配置されると共に、前記拡散層の前記発電体に対向する側とは反対側の面に前記セパレータが配置されるように、積層された構成を有し、
   前記拡散層は、
   前記燃料電池の積層方向に直交する方向に沿った前記拡散層内部から外部への前記ガスの流出を抑制する流出抑制部と、
   前記拡散層の周縁に沿って形成された拡散層周縁部であって、前記発電体に対向する側の表面が、前記拡散層の前記拡散層周縁部以外の部分である拡散層中央部と比較して、前記発電体に対してより遠くに位置するような形状の拡散層周縁部と、を含み、
   前記シール部は、
   前記セパレータとの間で、前記燃料電池の内部から外部への前記ガスの漏洩を抑制するシールを構成する有効シール部と、
   前記燃料電池の積層時に、前記拡散層周縁部の前記発電体に対向する側の表面から前記積層方向に沿った力を受けて変形し、前記拡散層周縁部と接触するように構成された変形シール部と、を含む、燃料電池。
2. 請求項１記載の燃料電池であって、
   前記拡散層周縁部は、前記拡散層の形成に用いる部材の一部を前記積層方向に沿って圧縮することにより形成される、燃料電池。
3. 請求項１記載の燃料電池であって、
   前記拡散層周縁部は、前記拡散層中央部の端面に沿って配置されたシール材により構成される、燃料電池。
4. 請求項１記載の燃料電池であって、
   前記変形シール部は、前記積層前に、前記積層方向に略直交する平板形状であって前記積層方向に沿って前記発電体側に空間が形成されるような形状に形成される、燃料電池。
5. 請求項１記載の燃料電池であって、
   前記変形シール部は、前記シール部の他の部分よりも低剛性なシール材料を用いて形成される、燃料電池。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の燃料電池であって、
   前記セパレータの前記拡散層に対向する面は平坦形状である、燃料電池。
7. 燃料電池の製造方法であって、
   （ａ）電解質層と前記電解質層の両面に配置された電極層とを含む発電体と、前記発電体における発電に用いられるガスを流通させるための流路を内部に有し、前記発電体に前記ガスを供給する拡散層と、前記拡散層に前記ガスを供給するセパレータと、を準備する工程と、
   （ｂ）前記発電体の端面に沿ってシール部を形成する工程と、
   （ｃ）前記発電体と前記拡散層と前記セパレータとを、前記発電体の両面に前記拡散層が配置されると共に、前記拡散層の前記発電体に対向する側とは反対側の面に前記セパレータが配置されるように、積層する工程と、を備え、
   前記工程（ａ）は、前記燃料電池の積層方向に直交する方向に沿った前記拡散層内部から外部への前記ガスの流出を抑制する流出抑制部と、前記拡散層の周縁に沿って形成された拡散層周縁部であって、前記発電体に対向する側の表面が、前記拡散層の前記拡散層周縁部以外の部分である拡散層中央部と比較して、前記発電体に対してより遠くに位置するような形状の拡散層周縁部と、を含む前記拡散層を準備する工程であり、
   前記工程（ｂ）は、前記セパレータとの間で、前記燃料電池の内部から外部への前記ガスの漏洩を抑制するシールを構成する有効シール部と、前記工程（ｃ）の際に、前記拡散層周縁部の前記発電体に対向する側の表面から前記積層方向に沿った力を受けて変形し、前記拡散層周縁部と接触するように構成された変形シール部と、を含む前記シール部を形成する工程である、燃料電池の製造方法。

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