JP2009266692A - 単セルアセンブリ、燃料電池、および、それらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制すること。
【解決手段】複数積層されることにより燃料電池を形成する単セルアセンブリの製造方法であって、少なくとも電解質膜を含む単セル構成部材を、セパレータ上に配置する単セル構成部材配置工程と、セパレータの周縁部に、絶縁部材を接着させる絶縁部材接着工程と、絶縁部材接着工程後、単セル構成部材の周縁部の少なくとも一部にシール部材を成形する成形工程と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、単セルアセンブリ、燃料電池、および、それらの製造方法に関する。

燃料電池は、例えば、略平板状の膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）を含む単セル構成部材とセパレータとを交互に積層して構成される（下記特許文献１参照）。

特開２００７−１４９３９３号公報

しかしながら、上記燃料電池では、例えば、外力を受けたり、劣化等により、積層ずれを起こし、隣接するセパレータ同士が、接触し、短絡するおそれがあった。このように、短絡が生じると、燃料電池の発電効率の低下など種々の不具合が生じるおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することを目的とする。

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

[適用例１]
複数積層されることにより燃料電池を形成する単セルアセンブリの製造方法であって、少なくとも電解質膜を含む単セル構成部材を、セパレータ上に配置する単セル構成部材配置工程と、前記セパレータの周縁部に、絶縁部材を接着させる絶縁部材接着工程と、前記絶縁部材接着工程後、前記単セル構成部材の周縁部の少なくとも一部にシール部材を成形する成形工程と、を備えることを要旨とする。

上記単セルアセンブリの製造方法によれば、製造された単セルアセンブリを複数積層した燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。また、上記製造方法によれば、シール部材が、損傷することを抑制することができる。

[適用例２]
適用例１に記載の単セルアセンブリの製造方法において、前記単セル構成部材は、絶縁性のフィルムであって、一部が、前記電解質膜の保護のため、前記電解質膜の周縁部に接合される保護フィルムを備え、前記絶縁部材接着工程は、前記セパレータの周縁部に、前記絶縁部材として、前記保護フィルムの一部を接着させる工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。

このようにすれば、部品点数を軽減しつつ、燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。

[適用例３]
適用例１または適用例２に記載の単セルアセンブリの製造方法において、前記単セル構成部材配置工程は、前記絶縁部材接着工程後に行うことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。

このようにすれば、単セル構成部材を配置する際、位置決めを容易に行うことができる。

[適用例４]
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、前記成形工程は、前記絶縁部材接着工程後、前記シール部材を、前記単セル構成部材の周縁部の少なくとも一部であって、前記絶縁部材上に成形する工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。

このようにすれば、シール部材を容易に形成することができる。

[適用例５]
適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、前記絶縁部材接着工程は、前記セパレータの端面に、前記絶縁部材を接着させる工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。

このようにすれば、燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することをより抑制することができる。

[適用例６]
適用例１ないし適用例５のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、 前記セパレータは、周縁部にマニホールドを形成する貫通孔を有しており、前記絶縁部材接着工程は、前記絶縁部材を、前記セパレータの前記貫通孔を塞ぐように配置する工程を含み、前記成形工程後、前記セパレータの前記貫通孔を塞ぐ前記絶縁部材を裁断する裁断工程を備えることを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。

このようにすれば、シール部材を成形する際、成形材料が、セパレータが形成する流路に入り込むことを抑制することができ、成形材料によって流路が閉塞することを抑制することができる。

[適用例７]
適用例１ないし適用６のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、前記成形工程は、前記絶縁部材接着工程後、前記単セル構成部材の周縁部と一体化するように前記シール部材を成形する工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。

このようにすれば、単セルアセンブリのハンドリングを向上させることができる。

[適用例８]
適用例１ないし適用例７のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、前記絶縁部材は、フィルム状部材であることを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。

このようにすれば、セパレータの周縁部に、容易に絶縁部材接着させることができる。

[適用例９]
単セルアセンブリであって、適用例１ないし適用例８のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法で製造されたことを要旨とする。

上記構成の単セルアセンブリによれば、複数積層して燃料電池を形成した際、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。また、シール部材の損傷を抑制することができる。

[適用例１０]
単セルアセンブリであって、セパレータと、電解質膜と、絶縁性であり、前記電解質膜を保護するためのフィルムであって、前記電解質膜の周縁部と接合されると共に、前記セパレータの周縁部と接着する保護フィルムと、を備えることを要旨とする。

上記構成の単セルアセンブリによれば、部品点数を軽減しつつ、複数積層して燃料電池を形成した際、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。

[適用例１１]
複数積層されることにより燃料電池を形成する単セルアセンブリの製造方法であって、電解質膜と、絶縁性のフィルムであって、一部が、前記電解質膜の保護のため、前記電解質膜の周縁部に接合される保護フィルムとを備える単セル構成部材を、セパレータ上に配置する単セル構成部材配置工程と、前記セパレータの周縁部に、前記保護フィルムの一部を接着させる絶縁部材接着工程と、前記単セル構成部材の周縁部の少なくとも一部にシール部材を成形する成形工程と、を備えることを要旨とする。

上記構成の単セルアセンブリの製造方法によれば、部品点数を軽減しつつ、燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。

[適用例１２]
燃料電池の製造方法であって、少なくとも電解質膜を含む単セル構成部材を、セパレータ上に配置する単セル構成部材配置工程と、前記セパレータの周縁部に、絶縁部材を接着させる絶縁部材接着工程と、前記絶縁部材接着工程後、前記単セル構成部材の周縁部にシール部材を成形し、単セルアセンブリを製造するセル製造工程と、前記セル製造工程で製造された前記単セルアセンブリを積層する積層工程と、を備えることを要旨とする。

上記燃料電池の製造方法によれば、燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。また、上記製造方法によれば、シール部材が、損傷することを抑制することができる。

[適用例１３]
燃料電池であって、適用例１２に記載の燃料電池の製造方法で製造された燃料電池。

このようにすれば、燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。

上記単セルアセンブリの製造方法によれば、セパレータの周縁部に絶縁部が設けられた単セルアセンブリを製造することができる。そして、製造した単セルアセンブリを複数積層した燃料電池において、セパレータ同士が接触して、短絡することを抑制することができる。

なお、本発明は、上記した単セルアセンブリの製造方法に限ることなく、セパレータの製造方法など、他の方法発明の態様で実現することも可能である。また、上記した単セルアセンブリや燃料電池に限られず、セパレータなど、他の装置発明の態様で実現することも可能である。

以下、本発明に係る燃料電池について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池の構成
本発明の第１実施例に係る燃料電池の概略構成について説明する。図１は、第１実施例における燃料電池１００の構成を示す説明図である。図２は、燃料電池１００を構成する単セルアセンブリ２００の側面図である。図３は第１実施例における燃料電池の製造ステップを示すフローチャートである。図２において、単セルアセンブリ２００は、離れて示されているが、実際には、隣接している。図２に示される単セルアセンブリ２００には、シール部材７００、単セル構成部材８００、発電領域ＤＡ、および、周囲領域ＤＲが示されている。これらについての詳細は、後述する。

図１および図２に示すように、燃料電池１００は、単セルアセンブリ２００が複数個積層された構造（いわゆるスタック構造）を有している。単セルアセンブリ２００を積層する方向を積層方向とも呼び、積層方向に垂直な方向であって、単セルアセンブリ２００の面に沿った方向を面方向とも呼ぶ。図３に示すように、燃料電池１００は、単セルアセンブリ２００を所定枚数積層し（ステップＳ１０２）、積層された単セルアセンブリ２００を積層方向に所定の締結力を負荷するように締結する（ステップＳ１０４）ことにより、製造される。

図１に示すように、燃料電池１００には、酸化ガスが供給される酸化ガス供給マニホールド１１０と、酸化ガスを排出する酸化ガス排出マニホールド１２０と、燃料ガスが供給される燃料ガス供給マニホールド１３０と、燃料ガスを排出する燃料ガス排出マニホールド１４０と、冷却媒体を供給する冷却媒体供給マニホールド１５０と、冷却媒体を排出する冷却媒体排出マニホールド１６０と、が設けられている。

燃料電池１００は、酸化ガス供給マニホールド１１０に酸化ガスが供給されると共に、燃料ガス供給マニホールド１３０に燃料ガスが供給されることにより、発電を行う。また、発電中の燃料電池１００には、発電に伴う発熱による燃料電池１００の温度上昇を抑制するために、冷却媒体供給マニホールド１５０に冷却媒体が供給される。なお、酸化ガスとしては、例えば、空気を用い、燃料ガスとしては、例えば、水素を用いる。また、酸化ガス、燃料ガスは共に反応ガスとも呼ばれる。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水、空気等を用いる。

図２に加えて、図４および図５を参照しながら、単セルアセンブリ２００の構成について説明する。図４は、単セルアセンブリ２００の正面図（図２における右側から見た図）を示す図である。図５は、図４におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。

図２、図４、図５に示すように、単セルアセンブリ２００は、セパレータ６００と、単セル構成部材８００と、シール部材７００と、から構成されている。これら各部材において、周縁部に位置し、積層方向に沿った面を端面とも呼ぶ。セパレータ６００の端面を、端面ＴＭとも呼ぶ。単セル構成部材８００は、本実施例の特徴部分である保護フィルム７７７を備えている。この詳細は後述する。

セパレータ６００は、アノードプレート３００と、カソードプレート４００と、中間プレート５００と、導電性多孔部材５５５と、から構成されている。

図６は、カソードプレート４００の形状を示す説明図である。図７は、アノードプレート３００の形状を示す説明図である。図８は、中間プレート５００の形状を説明図である。図６、図７、図８は、各プレート４００、３００、５００を図２の右側から見た様子を示している。図６〜図８において、各プレート３００、４００、５００の中央部に破線で示す領域ＤＡは、単セルアセンブリ２００において、上述した単セル構成部材８００が配置される領域に対応する領域（以下、発電領域ＤＡとも呼ぶ）である。

図６に示すように、カソードプレート４００は、例えば、ステンレス鋼で形成されている。カソードプレート４００は、６個のマニホールド形成部４２２〜４３２と、酸化ガス供給スリット４４０と、酸化ガス排出スリット４４４と、を備えている。マニホールド形成部４２２〜４３２は、燃料電池１００を構成する際に上述した各種マニホールドを形成するための貫通部であり、発電領域ＤＡの外側にそれぞれ設けられている。酸化ガス供給スリット４４０は、発電領域ＤＡの端部（図６における上端部）に配置されている。酸化ガス排出スリット４４４は、発電領域ＤＡの端部（図６における下端部）に、並んで配置されている。

図７に示すように、アノードプレート３００は、カソードプレート４００同様、例えば、ステンレス鋼で形成されている。アノードプレート３００は、カソードプレート４００同様、６個のマニホールド形成部３２２〜３３２と、燃料ガス供給スリット３５０と、燃料ガス排出スリット３５４と、を備えている。マニホールド形成部３２２〜３３２は、燃料電池１００を構成する際に上述した各種マニホールドを形成するための貫通部であり、カソードプレート４００と同様に、発電領域ＤＡの外側にそれぞれ設けられている。燃料ガス供給スリット３５０は、発電領域ＤＡの端部（図７における下端部）に、セパレータ６００を構成した際にカソードプレート４００における上述した酸化ガス排出スリット４４４と重ならないように配置されている。燃料ガス排出スリット３５４は、発電領域ＤＡの端部（図７における上端部）に、セパレータ６００を構成した際にカソードプレート４００における上述した酸化ガス供給スリット４４０と重ならないように配置されている。

図８に示すように、中間プレート５００は、上述の各プレート３００、４００とは異なり、ラミネート樹脂で形成されている。ラミネート樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、または、カプトンフィルムなどが用いられる。中間プレート５００は、厚さ方向に貫通する貫通部として、反応ガス（酸化ガスまたは燃料ガス）を供給／排出のための４つのマニホールド形成部５２２〜５２８と、供給流路形成部５４２、５４６および排出流路形成部５４４、５４８を備えている。中間プレート５００は、さらに、プレートの略中央に厚さ方向に貫通する貫通部として、冷媒流路形成部５５０と、冷媒流路形成部５５０に連通する冷媒供給スリット５５１および冷媒排出スリット５５２と、を備えている。マニホールド形成部５２２〜５２８は、燃料電池１００を構成する際に上述した各種マニホールドを形成するための貫通部であり、カソードプレート４００、アノードプレート３００と同様に、発電領域ＤＡの外側にそれぞれ設けられている。

導電性多孔部材５５５は、面方向の面積が冷媒流路形成部５５０より一回り小さ多孔体であり、ステンレス鋼等の導電性材料で形成され、厚さが、中間プレート５００とほぼ同様である。導電性多孔部材５５５は、冷媒流路形成部５５０に配置され、セパレータ６００の３つのプレート３００、４００、５００を重ね合わせた際に、カソードプレート４００と、アノードプレート３００とを電気的に接続すると共に、冷却媒体が流れる流路として機能する。

反応ガスの供給流路形成部５４２、５４６と排出流路形成部５４４、５４８は、それぞれ対応するマニホールド形成部５２２〜５２８と一端が連通している。これらの流路形成部５４２、５４４、５４６、５４８の他端は、３つのプレート３００、４００、５００を接合した際に、それぞれ対応するガス供給／排出スリット４４０、４４４、３５０、３５４と連通する。

図９は、セパレータの正面図である。セパレータ６００は、上述したアノードプレート３００およびカソードプレート４００を、中間プレート５００を挟持するように中間プレート５００の両側にそれぞれ接合し、中間プレート５００における冷却媒体供給マニホールド１５０および冷却媒体排出マニホールド１６０に対応する領域に露出している部分を打ち抜いて作製される。３枚のプレートを積層し、ホットプレスすることで、中間プレート５００とアノードプレート３００、および、中間プレート５００とカソードプレート４００とを接合する。この結果、貫通部である６つのマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａ（図９：ハッチング）と、酸化ガス供給流路６５０と、酸化ガス排出流路６６０と、燃料ガス供給流路６３０と、燃料ガス排出流路６４０と、冷却媒体流路６７０とを備えたセパレータ６００が得られる。

なお、酸化ガス供給流路６５０は、上述した中間プレート５００に形成された酸化ガスの供給流路形成部５４２（図８）とカソードプレート４００に形成された酸化ガス供給スリット４４０（図６）によって形成される。酸化ガス排出流路６６０は、上述した中間プレート５００に形成された酸化ガスの排出流路形成部５４４（図８）とカソードプレート４００に形成された酸化ガス排出スリット４４４（図６）によって形成される。燃料ガス供給流路６３０は、上述した中間プレート５００に形成された燃料ガスの供給流路形成部５４６（図８）とアノードプレート３００に形成された燃料ガス供給スリット３５０（図７）によって形成される。燃料ガス排出流路６４０は、上述した中間プレート５００に形成された燃料ガスの排出流路形成部５４８（図８）とアノードプレート３００に形成された燃料ガス排出スリット３５４（図７）によって形成される。冷却媒体流路６７０は、冷媒流路形成部５５０（図８）と、冷媒供給スリット５５１（図８）と、冷媒排出スリット５５２（図８）とによって形成される。

Ａ２．特徴部分を含む単セル構成部材の説明：
図２、図４、図５に戻って、単セルアセンブリ２００の説明を続ける。図２、図５に示すように、単セルアセンブリ２００は、上述したセパレータ６００のカソードプレート４００側の面における発電領域ＤＡに、単セル構成部材８００が配置され、同じ面における発電領域ＤＡの外側の領域ＤＲ（以下、周囲領域ＤＲとも呼ぶ）にシール部材７００が配置されている。

単セル構成部材８００は、図５に示すように、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）８１０と、ＭＥＡ８１０のアノード側の面に接して配置されたアノード側拡散層８２０と、ＭＥＡ８１０のカソード側の面に接して配置されたカソード側拡散層８３０と、アノード側多孔体８４０と、カソード側多孔体８５０と、から構成されている。アノード側多孔体８４０は、ＭＥＡ８１０のアノード側にアノード側拡散層８２０を挟んで配置され、カソード側多孔体８５０は、ＭＥＡ８１０のカソード側にカソード側拡散層８３０を挟んで配置されている。カソード側多孔体８５０は、セパレータ６００の発電領域ＤＡに接触している。アノード側多孔体８４０は、複数の単セルアセンブリ２００を積層して燃料電池１００を構成した際に、他の単セルアセンブリ２００のセパレータ６００におけるアノードプレート３００側の面に接触する。

ＭＥＡ８１０は、例えばフッ素系樹脂材料あるいは炭化水素系樹脂材料で形成され湿潤状態において良好なイオン導電性を有する電解質膜８１１と、アノード触媒層８１２と、カソード触媒層８１３と、保護フィルム７７７と、保護フィルム７７８と、から構成されている。

保護フィルム７７８は、枠形状を有する絶縁性のフィルムであり、電解質膜８１１のアノード側面における周縁部を保護するためのフィルムである。

本実施例における特徴部分である保護フィルム７７７は、図２、図４、または、図５に示すように、枠形状を有する絶縁性のフィルムであり、電解質膜８１１のカソード側面における周縁部を保護するためのフィルムである。保護フィルム７７７は、保護フィルム７７８と比較して、面方向に大きく形成されている。保護フィルム７７７は、内周縁部が、電解質膜８１１の周縁部と接着すると共に、外周縁部が、セパレータ６００（カソードプレート４００）の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭと接着している。すなわち、保護フィルム７７７は、セパレータ６００において、周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭを被覆している。

保護フィルム７７７，７７８は、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ等のポリエステル系フィルム、ＰＰ、ＰＥ等のオレフィン系フィルム、ＰＩ、ＰＡ等のエンジニアリングプラスチック系フィルムなどを用いることができる。

アノード触媒層８１２およびカソード触媒層８１３は、例えば、白金が担持された白金担持カーボンと、電解質とを含む層から成る、アノード触媒層８１２は、電解質膜８１１上であって、保護フィルム７７８の内側部分に配置される。カソード触媒層８１３は、電解質膜８１１上であって、保護フィルム７７７の内側部分に配置される。

アノード側拡散層８２０およびカソード側拡散層８３０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る。アノード側多孔体８４０およびカソード側多孔体８５０は、金属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。アノード側多孔体８４０およびカソード側多孔体８５０は、上述したアノード側拡散層８２０およびカソード側拡散層８３０より空孔率が高く、内部におけるガスの流動抵抗がアノード側拡散層８２０およびカソード側拡散層８３０より低いものが用いられ、後述するように反応ガスが流動するための流路として機能する。

シール部材７００は、支持部７１０と、リブ７２０と、を備えている。シール部材７００は、絶縁性であって、ガス不透性と弾力性と燃料電池の運転温度域における耐熱性とを有する材料、例えば、ゴムやエラストマーなどの弾性材料により形成される。具体的には、シール部材７００は、シリコン系ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、天然ゴム、フッ素系ゴム、エチレン・プロピレン系ゴム、スチレン系エラストマー、フッ素系エラストマーなどが用いることができる。

支持部７１０は、セパレータ６００（カソードプレート４００）の周囲領域ＤＲと接着される保護フィルム７７７上に形成される（図２、図５）。支持部７１０と保護フィルム７７７との接触面ＳＵ（図５：太線）は、所定の結合力で接着されている。ここで「所定の結合力」とは、単セルアセンブリ２００が積層・締結されていない状態、すなわち、積層方向の負荷がかけられていない状態における結合力である。具体的には、接触面ＳＵの結合力は、シールラインの単位長さあたり０．０１Ｎ／ｍｍ（ニュートン毎ミリメートル）以上であることが好ましく、０．６Ｎ／ｍｍ以上であることがさらに好ましい。

支持部７１０は、図４および図５において符号ＢＢで示すように、単セル構成部材８００の端部に含浸して一体化されている。これにより、単セル構成部材８００の端部において、ＭＥＡ８１０のカソード側からアノード側への、あるいは、アノード側からカソード側への反応ガスの漏洩が抑制される。

リブ７２０は、図５に示すように、支持部７１０から積層方向に突出するように支持部７１０の上部に形成されると共に、図４に示すように、単セル構成部材８００、各マニホールド１１０〜１６０を、それぞれ囲むように形成されている。リブ７２０は、単セルアセンブリ２００が積層され燃料電池１００を構成する際に、積層方向の締結力により、他の単セルアセンブリ２００のセパレータ６００のアノードプレート３００と気密に接触する。

上述のように、シール部材７００は、単セル構成部材８００およびセパレータ６００と一体化している。言い換えれば、単セルアセンブリ２００において、セパレータ６００と、シール部材７００と、単セル構成部材８００とは、一体化されている。

Ａ３．燃料電池の動作
図１０を参照して、本実施例に係る燃料電池１００の動作について説明する。図１０は、燃料電池の反応ガスの流れを示す説明図である。図を見やすくするため、図１０においては、２つの単セルアセンブリ２００が積層された様子を図示している。図１０（ａ）は、図９におけるＢ−Ｂ断面に対応する断面図を示している。図１０（ｂ）は、右側の半分が図９におけるＤ−Ｄ断面に対応する断面図を示し、左側の半分が図９におけるＣ−Ｃ断面に対応する断面図を示している。

酸化ガス供給マニホールド１１０に供給された酸化ガスは、図１０（ａ）において矢印で示すように、酸化ガス供給マニホールド１１０から酸化ガス供給流路６５０を通って、カソード側多孔体８５０に供給される。カソード側多孔体８５０に供給された酸化ガスは、酸化ガスの流路として機能するカソード側多孔体８５０の内部を図４、９における上方から下方に流動する。そして、酸化ガスは、酸化ガス排出流路６６０を通って、酸化ガス排出マニホールド１２０へ排出される。カソード側多孔体８５０を流動する酸化ガスの一部は、カソード側多孔体８５０に当接しているカソード側拡散層８３０の全体に亘って拡散し、カソード反応（例えば、２Ｈ＋＋２ｅ−＋（１／２）Ｏ２→Ｈ２Ｏ）に供される。

燃料ガス供給マニホールド１３０に供給された燃料ガスは、図１０（ｂ）において矢印で示すように、燃料ガス供給マニホールド１３０から燃料ガス供給流路６３０を通って、アノード側多孔体８４０に供給される。アノード側多孔体８４０に供給された燃料ガスは、燃料ガスの流路として機能するアノード側多孔体８４０の内部を図４、９における下方から上方に流動する。そして、燃料ガスは、燃料ガス排出流路６４０を通って、燃料ガス排出マニホールド１４０に排出される。アノード側多孔体８４０を流動する酸化ガスの一部は、アノード側多孔体８４０に当接しているアノード側拡散層８２０の全体に亘って拡散し、アノード反応（例えば、Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−）に供される。

冷却媒体供給マニホールド１５０に供給された冷却媒体は、冷却媒体供給マニホールド１５０から冷却媒体流路６７０に供給される。冷却媒体流路６７０に供給された冷却媒体は、冷却媒体流路６７０の一端から他端まで流動し、冷却媒体排出マニホールド１６０に排出される。

以上のように、本実施例の燃料電池１００では、保護フィルム７７７が、セパレータ６００（カソードプレート４００）の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭを覆うように配置されている（図２、図４、図５、図１０等）。このようにすれば、例えば、燃料電池１００が外力を受けたり、シール部材７００が劣化するなどによって、単セルアセンブリ２００が積層ずれを起こし、セパレータ６００同士が接近した場合であっても、セパレータ６００間に、外側被覆部７３０が挟まれるので、セパレータ６００同士が直接接触することを抑制することができる。その結果、セパレータ６００同士の接触に伴う短絡を抑制することができ、燃料電池１００の発電効率が低下することを抑制することができる。

また、本実施例の単セルアセンブリ２００において、ＭＥＡ８１０、シール部材７００、および、セパレータ６００とは、一体に形成されているので、単セルアセンブリ２００を積層する際、組み付け性、または、ハンドリング性を向上させると共に、燃料電池１００の製造時における製造工程の削減を図ることができる。

Ａ４．単セルアセンブリの製造方法：
図１１〜図１８を参照して、上述した構成を有する単セルアセンブリ２００の製造方法を説明する。図１１は、本実施例における単セルアセンブリの製造ステップを示すフローチャートである。図１２は、ＭＥＧＡを示す図である。図１３は、成形型の断面図である。図１４は、成形型の正面図である。図１５は、セパレータにＭＥＧＡを配置する工程を説明するための図である。図１６は、保護フィルムとセパレータとを接着する工程を説明するための図である。図１７は、成形型に、セパレータを含む積層体を配置する工程を説明するための図である。図１８は、射出成形を行う工程を説明するための図である。図１３は、図１４におけるＦ−Ｆ断面に対応している。なお、各図において、上述した燃料電池１００と同様の構成のものは、同符号を用い、説明を省略する。

先ず、図１２に示すように、ＭＥＧＡ９００を用意する（ステップＳ２００）。ＭＥＧＡ９００は、保護フィルム７７７を備えるＭＥＡ８１０の両面にアノード側拡散層８２０およびカソード側拡散層８３０を予めホットプレスによって接着して一体化したものである。

次に、一体化成型用の成形型を準備する（ステップＳ２０２）。成形型は、図１３に示すように、上型９１０と下型９２０を有している。下型９２０は、図１３、図１４に示すように、平滑なフラット面９２０Ａを有している。上型９１０は、成形材料の投入口ＳＨと、連通口ＲＨとを有している。

続いて、図１５に示すように、セパレータ６００に、カソード側多孔体８５０を配置し（ステップＳ２０４）、そのカソード側多孔体８５０上にＭＥＧＡ９００を配置する（ステップＳ２０６）。

図１６に示すように、保護フィルム７７７を、セパレータ６００（カソードプレート４００）の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭに接着させる（ステップＳ２０８）。この場合、例えば、保護フィルム７７７を、セパレータ６００の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭにホットプレスすることによって、接着させる。また、保護フィルム７７７を、接着剤を用いて、セパレータ６００の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭに接着させるようにしてもよい。この工程で得られる積層体であって、カソード側多孔体８５０、ＭＥＧＡ９００、および、セパレータ６００から成る積層体を、積層体Ｊと呼ぶ。なお、積層体Ｊにおいて、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａは、保護フィルム７７７によって塞がれている。

次に、図１７に示すように、下型９２０に、積層体Ｊを配置する（ステップＳ２１０）。セパレータ６００は、アノードプレート３００側を下方に、カソードプレート４００側を上方にして、下型９２０に配置される。そして、下型９２０に配置された積層体ＪのＭＥＧＡ９００上に、アノード側多孔体８４０を配置する（ステップＳ２１２）。

続いて、図１８に示すように、上型９１０と下型９２０とを所定の型圧で型締めする（ステップＳ２１４）。型締めされた状態において、セパレータ６００の周囲領域ＤＲの上方（保護フィルム７７７上）には、上述した単セルアセンブリ２００のシール部材７００の形状を有する空間ＳＰが形成される。この空間ＳＰは、図１８に示すように、保護フィルム７７７と、下型９２０および上型９１０の内壁面と、単セル構成部材８００（アノード側多孔体８４０とＭＥＧＡ９００とカソード側多孔体８５０）の端部とによって区画される。

そして、投入口ＳＨから空間ＳＰへ向けて成形材料を射出し、シール部材７００の射出成形を行う（ステップＳ２１６）。連通口ＲＨは、投入口ＳＨより投入された成形材料を、空間ＳＰに拡散させる機能を有する。なお、成形材料の射出後、加硫工程が行われる。

この射出成形において、成形材料が単セル構成部材８００の端部に含浸する（図４および図５の領域ＢＢ）ことにより、単セル構成部材８００とシール部材７００が一体化するように、成形材料の投入圧力が制御される。また、成形材料にシランカップリング剤を添加することにより、シール部材７００と保護フィルム７７７との接触面ＳＵ（図５）の結合力が確保される。射出成形後、型開きして、シール部材７００と、単セル構成部材８００と、セパレータ６００とが一体化した一体化アセンブリが得られる。

その後、一体化アセンブリにおいて、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａを塞いでいる保護フィルム７７７を裁断する（ステップＳ２１８）。以上のようにして、単セルアセンブリ２００を製造する。

ところで、単セルアセンブリの製造方法において、セパレータ同士の短絡抑制部材として、絶縁部材をセパレータの周縁部に配置する場合において、シール部材を形成後に配置すると、シール部材を損傷するおそれがあった。一方、本実施例の単セルアセンブリ２００の製造方法では、短絡抑制部材としての保護フィルム７７７を、セパレータ６００の周縁部（周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭ）に配置後、シール部材７００を形成するようにしているので、単セルアセンブリ２００において、シール部材７００が損傷することを抑制することができる。

また、本実施例の単セルアセンブリ２００の製造方法では、ＭＥＧＡ９００（保護フィルム７７７）と、セパレータ６００とを接着して、積層体Ｊを形成するようにしている。このようにすれば、セパレータ６００とＭＥＧＡ９００とを一体化することができ、ＭＥＧＡ９００とセパレータ６００とが積層ずれを起こすことを抑制することができる。また、下型９２０に、これら部材を配置する際、ハンドリング性を向上させることができ、さらには、位置決めを容易にすることができる。

本実施例の単セルアセンブリ２００の製造方法では、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａを保護フィルム７７７で塞いだ状態で、シール部材７００を射出成形するようにしている。このようにすれば、シール部材７００を射出成形する際、成形材料が、燃料ガス供給流路６３０、燃料ガス排出流路６４０、セパレータ６００の酸化ガス供給流路６５０、酸化ガス排出流路６６０、および、冷却媒体流路６７０などの流路に入り込むことを抑制することができ、成形材料によって流路が閉塞することを抑制することができる。これにより、シール部材７００を、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａの直近付近まで形成することができる。また、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａを保護フィルム７７７で塞ぐことにより、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａに成形材料が流れ込むおそれが軽減でき、下型９２０において、各マニホールドに対応する凸部を省略し、上述のごとく、フラット面９２０Ａを形成することができる。その結果、下型９２０に、セパレータ６００を配置する際、下型９２０の形状を考慮することなく、容易にセパレータ６００を配置することが可能となる。

なお、本実施例において、保護フィルム７７７は、特許請求の範囲における絶縁部材に該当し、セパレータ６００は、特許請求の範囲におけるセパレータに該当し、単セル構成部材８００は、特許請求の範囲における単セル構成部材に該当し、電解質膜８１１は、特許請求の範囲における電解質に該当し、シール部材７００は、特許請求の範囲におけるシール部材に該当し、周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭは、特許請求の範囲におけるセパレータの周縁部に該当し、マニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａは、特許請求の範囲におけるマニホールドを形成する貫通孔に該当する。

Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．単セルアセンブリの構成：
本発明の第２実施例に係る燃料電池の概略構成について説明する。図１９は、第２実施例における単セルアセンブリの構成を示す説明図である。図１９に示す第２実施例の単セルアセンブリ２００Ａにおいて、第１実施例の単セルアセンブリ２００と同じ構成は、同様の符号を付しており、説明を省略している。

第２実施例の単セルアセンブリ２００Ａは、図１９に示すように、第１実施例の保護フィルム７７７を、保護フィルム７７７Ａと、絶縁フィルム７７７Ｘとに区分した構成となっている。保護フィルム７７７Ａは、保護フィルム７７８と同様の構成であり、電解質膜８１１のアノード側面における周縁部を保護するためのフィルムある。保護フィルム７７７Ａは、電解質膜８１１を挟んで、保護フィルム７７８と対向するように配置される。

絶縁フィルム７７７Ｘは、セパレータ６００（カソードプレート４００）の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭと接着している。絶縁フィルム７７７Ｘの形状等についての詳細は、後述する。

保護フィルム７７７Ａおよび絶縁フィルム７７７Ｘは、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ等のポリエステル系フィルム、ＰＰ、ＰＥ等のオレフィン系フィルム、ＰＩ、ＰＡ等のエンジニアリングプラスチック系フィルムなどを用いることができる。

Ｂ２．単セルアセンブリの製造方法：
図２０〜図２５を参照して、上述した構成を有する単セルアセンブリ２００Ａの製造方法を説明する。図２０は、本実施例における単セルアセンブリの製造ステップを示すフローチャートである。図２１は、絶縁フィルムおよびＭＥＧＡを示す図である。図２２は、絶縁フィルムとセパレータとを接着する工程を説明するための図である。図２３は、成形型に、絶縁フィルムが接着されたセパレータを配置する工程を説明するための図である。図２４は、セパレータに、カソード側多孔体、ＭＥＧＡ、アノード側多孔体を積層する工程を説明するための図である。図２５は、射出成形を行う工程を説明するための図である。図２１において、（Ａ）は、絶縁フィルム７７７Ｘの正面図を示し、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＧ−Ｇ断面図を示し、（Ｃ）は、本実施例におけるＭＥＧＡ９００Ａを示す。なお、各図において、第１実施例の単セルアセンブリ２００と同様の構成のものは、同符号を用い、説明を省略する。

先ず、図２１に示すように、絶縁フィルム７７７ＸおよびＭＥＧＡ９００Ａを用意する（Ｓ００）。絶縁フィルム７７７Ｘは、枠形状を有する。ＭＥＧＡ９００Ａは、第１実施例のＭＥＧＡ９００において、保護フィルム７７７を保護フィルム７７７Ａに置き換えた構成である。

次に、一体化成型用の成形型（図１３、図１４：上型９１０および下型９２０）を準備する（ステップＳ３０２）。

続いて、図２２に示すように、絶縁フィルム７７７Ｘを、セパレータ６００（カソードプレート４００）の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭに接着させる（ステップＳ３０４）。この場合、例えば、絶縁フィルム７７７Ｘを、セパレータ６００の周囲領域ＤＲおよび端面ＴＭにホットプレスすることによって、接着させる。この工程で得られる、絶縁フィルム７７７Ｘが接着したセパレータ６００から成る積層体を、積層体Ｉと呼ぶ。なお、積層体Ｉにおいて、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａは、絶縁フィルム７７７Ｘによって塞がれている。

次に、図２３に示すように、下型９２０に、積層体Ｉを配置する（ステップＳ３０６）。その後、図２４に示すように、セパレータ６００に、カソード側多孔体８５０を配置し（ステップＳ３０８）、そのカソード側多孔体８５０上にＭＥＧＡ９００Ａを配置すると共に（ステップＳ３１０）、さらに、そのＭＥＧＡ９００Ａ上に、アノード側多孔体８４０を配置する（ステップＳ３１２）。

続いて、図２５に示すように、上型９１０と下型９２０とを所定の型圧で型締めし（ステップＳ３１４）、投入口ＳＨから空間ＳＰへ向けて成形材料を射出し、シール部材７００の射出成形を行う（ステップＳ３１６）。その後、セパレータ６００のマニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａを塞いでいる絶縁フィルム７７７Ｘを裁断する（ステップＳ３１８）。以上のようにして、単セルアセンブリ２００Ａを製造する。

以上のように、本実施例の単セルアセンブリ２００Ａの製造方法では、セパレータ６００に、カソード側多孔体８５０等を積層する前工程で、絶縁フィルム７７７Ｘをセパレータ６００の周囲領域ＤＲ上に形成するようにしている。このようにすれば、カソード側多孔体８５０をセパレータ６００に配置する際、カソード側多孔体８５０の位置決めの指標としたり、カソード側多孔体８５０の端面を絶縁フィルム７７７Ｘに当てるなどして、位置決めを容易に行うことができる。なお、本実施例において、絶縁フィルム７７７Ｘは、特許請求の範囲における絶縁部材に該当する。

Ｃ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、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、例えば以下のような変形も可能である。

Ｃ１．変形例１：
上記第２実施例の単セルアセンブリ２００Ａの製造方法では、セパレータ６００に、各マニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａを塞ぐように絶縁フィルム７７７Ｘを接着し、その後、各マニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａを塞いでいた絶縁フィルム７７７Ｘを裁断するようにしているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、各マニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａが形成されていないセパレータを用意し、絶縁フィルム７７７Ｘを接着後、絶縁フィルム７７７Ｘと共に、セパレータを打ち抜いて、各マニホールド形成部１１０Ａ〜１６０Ａを形成するようにしてもよい。このようにすれば、セパレータの打ち抜きと共に、絶縁フィルム７７７Ｘを裁断することができ、製造工程の削減を行うことできる。

Ｃ２．変形例２：
上記実施例の単セルアセンブリの製造方法において、絶縁部材（保護フィルム７７７または絶縁フィルム７７７Ｘ）上に、シール部材７００を形成するようにしているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、絶縁部材を、セパレータ６００の周囲領域ＤＲにおいて、シール部材７００を形成する位置には形成しないようにしてもよい。このようにすれば、シール部材７００とセパレータ６００との結合力を向上させることができる。

Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、射出成形によってシール部材を形成しているが、これに代えて、圧縮成形によってシール部材を形成しても良い。例えば、成形型の空間ＳＰに固形の未加硫ゴムを充填し、成形型を型締めして加熱することにより、形状を成形することと加硫を同時に行う熱加硫圧縮成形などが用いられ得る。このようにしても、上記実施例の効果の少なくとも一部を奏することができる。

Ｃ４．変形例４：
上記第２実施例では、絶縁フィルム７７７Ｘを、カソード側多孔体８５０の位置決めに利用しているが、本発明は、これに限られるものではなく、絶縁フィルム７７７Ｘを、単セル構成部材のいずれかの部材または単セル構成部材全体の位置決めに利用するようにしてもよい。例えば、単セルアセンブリ２００Ａにおいて、カソード側多孔体８５０を備えない場合には、絶縁フィルム７７７Ｘを、ＭＥＧＡ９００Ａの位置決めに利用するようにしてもよい。また、単セルアセンブリ２００Ａにおいて、カソード側多孔体８５０とＭＥＧＡ９００Ａとが一体化されている場合には、絶縁フィルム７７７Ｘを、その一体化部材の位置決めに利用するようにしてもよい。このようにすれば、単セル構成部材の位置決めを容易に行うことができる。

Ｃ５．変形例５：
上記各実施例では、セパレータ６００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６００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６００の形状は他の任意の形状とすることが可能である。このようにしても、上記実施例の効果の少なくとも一部を奏することができる。

Ｃ６．変形例６：
上記各実施例では、単セル構成部材８００の各部材やセパレータ６００の各部材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。例えば、アノード側多孔体８４０およびカソード側多孔体８５０を、金属多孔体を用いて形成するとしているが、例えばカーボン多孔体といった他の材料を用いて形成することも可能である。また、セパレータ６００は、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。

Ｃ７．変形例７：
上記実施例において、中間プレート５００の冷媒流路形成部５５０に配置する部材として、導電性多孔部材５５５を用いているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、導電性多孔部材５５５の代わりに、導電性の波板状部材を用いるようにしてもよい。このようにしても、上記実施例の効果の少なくとも一部を奏することができる。

Ｃ８．変形例８：
上記各実施例では、単セル構成部材８００の端部は、同一の平面上に位置している、すなわち単セル構成部材８００の端面が１つの平面によって形成されているが、必ずしもそうである必要は無い。単セル構成部材８００を構成するＭＥＡ８１０、アノード側拡散層８２０、カソード側拡散層８３０、アノード側多孔体８４０、カソード側多孔体８５０の端面は、それぞれずれた位置にあってもよい。すなわち単セル構成部材８００の端面が複数の面によって形成されていてもよい。このようにしても、上記実施例の効果の少なくとも一部を奏することができる。

第１実施例における燃料電池１００の構成を示す説明図である。 燃料電池１００を構成する単セルアセンブリ２００の側面図である。 第１実施例における燃料電池の製造ステップを示すフローチャートである。 単セルアセンブリ２００の正面図（図２における右側から見た図）を示す図である。 図４におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 カソードプレート４００の形状を示す説明図である。 アノードプレート３００の形状を示す説明図である。 中間プレート５００の形状を説明図である。 セパレータの正面図である。 燃料電池の反応ガスの流れを示す説明図である。 第１実施例における単セルアセンブリの製造ステップを示すフローチャートである。 ＭＥＧＡを示す図である。 成形型の断面図である。 成形型の正面図である。 セパレータにＭＥＧＡを配置する工程を説明するための図である。 保護フィルムとセパレータとを接着する工程を説明するための図である。 成形型にセパレータを含む積層体を配置する工程を説明するための図である。 射出成形を行う工程を説明するための図である。 第２実施例における単セルアセンブリの構成を示す説明図である。 第２実施例における単セルアセンブリの製造ステップを示すフローチャートである。 絶縁フィルムおよびＭＥＧＡを示す図である。 絶縁フィルムとセパレータとを接着する工程を説明するための図である。 成形型に絶縁フィルムが接着されたセパレータを配置する工程を説明するための図である。 セパレータにカソード側多孔体ＭＥＧＡアノード側多孔体を積層する工程を説明するための図である。 射出成形を行う工程を説明するための図である。

符号の説明

１００…燃料電池
１１０…酸化ガス供給マニホールド
１２０…酸化ガス排出マニホールド
１３０…燃料ガス供給マニホールド
１４０…燃料ガス排出マニホールド
１５０…冷却媒体供給マニホールド
１６０…冷却媒体排出マニホールド
１１０Ａ〜１６０Ａ…マニホールド形成部
２００，２００Ａ…単セルアセンブリ
３００…アノードプレート
３２２，４２２，５２２…マニホールド形成部
３５０…燃料ガス供給スリット
３５４…燃料ガス排出スリット
４００…カソードプレート
４４０…酸化ガス供給スリット
４４４…酸化ガス排出スリット
５００…中間プレート
５４２…供給流路形成部
５４２…流路形成部
５４４…排出流路形成部
５４６…供給流路形成部
５４８…排出流路形成部
５５０…冷媒流路形成部
５５１…冷媒供給スリット
５５２…冷媒排出スリット
５５５…導電性多孔部材
６００…セパレータ
６３０…燃料ガス供給流路
６４０…燃料ガス排出流路
６５０…酸化ガス供給流路
６６０…酸化ガス排出流路
６７０…冷却媒体流路
７００…シール部材
７１０…支持部
７２０…リブ
７３０…外側被覆部
７７７…保護フィルム
７７７Ａ…保護フィルム
７７７Ｘ…絶縁フィルム
７７８…保護フィルム
８００…単セル構成部材
８１０…ＭＥＡ
８１１…電解質膜
８１２…アノード触媒層
８１３…カソード触媒層
８２０…アノード側拡散層
８３０…カソード側拡散層
８４０…アノード側多孔体
８５０…カソード側多孔体
９００，９００Ａ…ＭＥＧＡ
９１０…上型
９２０…下型
ＤＡ…発電領域
ＳＨ…投入口
ＲＨ…連通口
ＴＭ…端面
ＳＰ…空間
ＤＲ…周囲領域
ＳＵ…接触面

Claims (13)

1. 複数積層されることにより燃料電池を形成する単セルアセンブリの製造方法であって、
   少なくとも電解質膜を含む単セル構成部材を、セパレータ上に配置する単セル構成部材配置工程と、
   前記セパレータの周縁部に、絶縁部材を接着させる絶縁部材接着工程と、
   前記絶縁部材接着工程後、前記単セル構成部材の周縁部の少なくとも一部にシール部材を成形する成形工程と、
   を備えることを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
2. 請求項１に記載の単セルアセンブリの製造方法において、
   前記単セル構成部材は、
   絶縁性のフィルムであって、一部が、前記電解質膜の保護のため、前記電解質膜の周縁部に接合される保護フィルムを備え、
   前記絶縁部材接着工程は、
   前記セパレータの周縁部に、前記絶縁部材として、前記保護フィルムの一部を接着させる工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の単セルアセンブリの製造方法において、
   前記単セル構成部材配置工程は、前記絶縁部材接着工程後に行うことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、
   前記成形工程は、
   前記絶縁部材接着工程後、前記シール部材を、前記単セル構成部材の周縁部の少なくとも一部であって、前記絶縁部材上に成形する工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、
   前記絶縁部材接着工程は、
   前記セパレータの端面に、前記絶縁部材を接着させる工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、
   前記セパレータは、
   周縁部にマニホールドを形成する貫通孔を有しており、
   前記絶縁部材接着工程は、
   前記絶縁部材を、前記セパレータの前記貫通孔を塞ぐように配置する工程を含み、
   前記成形工程後、前記セパレータの前記貫通孔を塞ぐ前記絶縁部材を裁断する裁断工程を備えることを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、
   前記成形工程は、
   前記絶縁部材接着工程後、前記単セル構成部材の周縁部と一体化するように前記シール部材を成形する工程を含むことを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法において、
   前記絶縁部材は、フィルム状部材であることを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
9. 単セルアセンブリであって、
   請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の単セルアセンブリの製造方法で製造されたことを特徴とする単セルアセンブリ。
10. 単セルアセンブリであって、
    セパレータと、
    電解質膜と、
    絶縁性であり、前記電解質膜を保護するためのフィルムであって、前記電解質膜の周縁部と接合されると共に、前記セパレータの周縁部と接着する保護フィルムと、
    を備えることを特徴とする単セルアセンブリ。
11. 複数積層されることにより燃料電池を形成する単セルアセンブリの製造方法であって、
    電解質膜と、絶縁性のフィルムであって、一部が、前記電解質膜の保護のため、前記電解質膜の周縁部に接合される保護フィルムとを備える単セル構成部材を、セパレータ上に配置する単セル構成部材配置工程と、
    前記セパレータの周縁部に、前記保護フィルムの一部を接着させる絶縁部材接着工程と、
    前記単セル構成部材の周縁部の少なくとも一部にシール部材を成形する成形工程と、
    を備えることを特徴とする単セルアセンブリの製造方法。
12. 燃料電池の製造方法であって、
    少なくとも電解質膜を含む単セル構成部材を、セパレータ上に配置する単セル構成部材配置工程と、
    前記セパレータの周縁部に、絶縁部材を接着させる絶縁部材接着工程と、
    前記絶縁部材接着工程後、前記単セル構成部材の周縁部にシール部材を成形し、単セルアセンブリを製造するセル製造工程と、
    前記セル製造工程で製造された前記単セルアセンブリを積層する積層工程と、
    を備えることを特徴とする燃料電池の製造方法。
13. 燃料電池であって、
    請求項１２に記載の燃料電池の製造方法で製造された燃料電池。

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