JP2017079142A

JP2017079142A - Fuel cell

Info

Publication number: JP2017079142A
Application number: JP2015206526A
Authority: JP
Inventors: 尚紀山野; Hisanori Yamano; 章仁儀賀; Akihito Giga; 後藤　修平; Shuhei Goto; 修平後藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: JP6602152B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell in which the occurrence of blister can be suppressed as low as possible with a simple and economical constitution.SOLUTION: In a power generation cell 12 constituting a fuel cell 10, an electrolyte membrane-electrode structure 14 with a frame is sandwiched by a cathode separator 16 and an anode separator 18. A first sealing member 38 is integrally molded to the cathode separator 16. The first sealing member 38 includes: an outer peripheral seal portion 38ra continuously circulating around cooling medium inlet communication holes 26a1, 26a2; and a plurality of convex seal portions 38ta constituting an inlet connection passage 42a. A metal surface 16ms of a metal plate 16m is exposed between the convex seal portions 38ta adjacent to each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電解質膜の両面に電極が配設される電解質膜・電極構造体と金属セパレータとが積層される燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell in which an electrolyte membrane / electrode structure in which electrodes are disposed on both surfaces of an electrolyte membrane and a metal separator are laminated.

一般的に、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる固体高分子電解質膜を採用している。燃料電池は、固体高分子電解質膜の一方の面にアノード電極が、前記固体高分子電解質膜の他方の面にカソード電極が、それぞれ配設された電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を備えている。アノード電極及びカソード電極は、それぞれ触媒層（電極触媒層）とガス拡散層（多孔質カーボン）とを有している。 In general, a polymer electrolyte fuel cell employs a polymer electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane. The fuel cell includes an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode electrode is disposed on one surface of a solid polymer electrolyte membrane and a cathode electrode is disposed on the other surface of the solid polymer electrolyte membrane. Yes. The anode electrode and the cathode electrode each have a catalyst layer (electrode catalyst layer) and a gas diffusion layer (porous carbon).

電解質膜・電極構造体は、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持されることにより、発電セル（単位燃料電池）を構成している。この発電セルは、所定の数だけ積層されることにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして使用されている。 The electrolyte membrane / electrode structure constitutes a power generation cell (unit fuel cell) by being sandwiched between separators (bipolar plates). The power generation cells are used as, for example, an in-vehicle fuel cell stack by being stacked in a predetermined number.

互いに隣接する発電セル間には、冷却媒体をセパレータ面内に流通させる冷却媒体流路が形成されるとともに、セパレータには、前記セパレータの積層方向に貫通して冷却媒体連通孔が形成されている。 Between the power generation cells adjacent to each other, a cooling medium flow path for circulating the cooling medium in the separator surface is formed, and a cooling medium communication hole is formed in the separator so as to penetrate in the stacking direction of the separator. .

発電セルでは、セパレータとして、カーボンセパレータの他に金属セパレータが使用されている。金属セパレータは、一般的に、薄板金属プレートに弾性シール部材（ゴムシール部材）が一体化されたシール一体型金属セパレータが用いられている。その際、シール部材には、冷却媒体連通孔と冷却媒体流路とを連通するための連結流路、所謂、ゴムブリッジ部が一体成形される場合がある。 In the power generation cell, a metal separator is used as a separator in addition to a carbon separator. As the metal separator, a seal-integrated metal separator in which an elastic seal member (rubber seal member) is integrated with a thin metal plate is generally used. In that case, the sealing member may be integrally formed with a connecting channel for communicating the cooling medium communication hole and the cooling medium channel, a so-called rubber bridge portion.

ところで、発電セルの発電により発生した生成水が、金属セパレータの金属表面とシール部材との間に進入し、ブリスター（水ぶくれ）が形成されることがある。特に流路幅が狭小なゴムブリッジ部では、ブリスターの発生により流路が閉塞されてしまい、冷却媒体の流量が減少して冷却性能が低下するという問題がある。 By the way, the generated water generated by the power generation of the power generation cell may enter between the metal surface of the metal separator and the sealing member, and blisters (blisters) may be formed. In particular, in the rubber bridge portion having a narrow channel width, there is a problem that the channel is blocked by the generation of blisters, the flow rate of the cooling medium is reduced, and the cooling performance is deteriorated.

そこで、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池セパレータが知られている。この燃料電池セパレータは、冷媒流通用の隙間に面したアノード側金属セパレータの表面に、プライマー層を介して絶縁被覆を形成した構造に関するものである。そして、基材とプライマー層との界面における気化した冷媒が液化することによって生じるブリスターの発生を防止するために、冷媒排出溝が形成されている。 Thus, for example, a fuel cell separator disclosed in Patent Document 1 is known. This fuel cell separator relates to a structure in which an insulating coating is formed on a surface of an anode side metal separator facing a gap for refrigerant circulation through a primer layer. And in order to prevent generation | occurrence | production of the blister generated by the vaporized refrigerant | coolant in the interface of a base material and a primer layer liquefying, the refrigerant | coolant discharge groove | channel is formed.

このため、部分的にプライマー層と接する部分のアノード側金属セパレータの温度が低下し、その界面部分で気化した冷媒成分が液化しても、この液化成分は冷媒排出溝から外部に排出される。従って、ブリスターの発生を防止することができる、としている。 For this reason, even if the temperature of the anode-side metal separator at the part that is in contact with the primer layer is lowered and the refrigerant component vaporized at the interface part is liquefied, the liquefied component is discharged to the outside from the refrigerant discharge groove. Therefore, the blister can be prevented from being generated.

特開２００７−１３４２０４号公報JP 2007-134204 A

本発明は、この種の技術に関連してなされたものであり、簡単且つ経済的な構成で、ブリスターの発生を可及的に抑制することが可能な燃料電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in connection with this type of technology, and an object thereof is to provide a fuel cell capable of suppressing the generation of blisters as much as possible with a simple and economical configuration. .

本発明に係る燃料電池では、電解質膜の両面に電極が設けられる電解質膜・電極構造体と金属セパレータとが積層されている。互いに隣接する金属セパレータ間には、セパレータ面に沿って冷却媒体を流通させる冷却媒体流路が形成されている。金属セパレータには、冷却媒体を該金属セパレータの積層方向に流通させる冷却媒体連通孔と、前記冷却媒体連通孔を冷却媒体流路に繋げる連結流路とが形成されている。 In the fuel cell according to the present invention, an electrolyte membrane / electrode structure in which electrodes are provided on both surfaces of the electrolyte membrane and a metal separator are laminated. Between the metal separators adjacent to each other, a cooling medium flow path for circulating the cooling medium along the separator surface is formed. The metal separator is formed with a cooling medium communication hole that allows the cooling medium to flow in the stacking direction of the metal separator, and a connection flow path that connects the cooling medium communication hole to the cooling medium flow path.

金属セパレータには、ゴムシール部材が一体成形されている。ゴムシール部材は、冷却媒体連通孔の周囲を連続して周回する外周シール部と、前記外周シール部から冷却媒体流路に向かって延在し、連結流路を構成する複数本の凸状シール部と、を有している。そして、互いに隣接する凸状シール部間には、金属セパレータの金属面が露呈している。 A rubber seal member is integrally formed on the metal separator. The rubber seal member includes an outer peripheral seal portion that continuously circulates around the cooling medium communication hole, and a plurality of convex seal portions that extend from the outer peripheral seal portion toward the cooling medium flow path and constitute a connection flow path. And have. And between the convex seal parts adjacent to each other, the metal surface of the metal separator is exposed.

また、この燃料電池では、第１金属セパレータと第２金属セパレータとの間に冷却媒体流路が形成されることが好ましい。その際、第１金属セパレータに設けられる凸状シール部同士の間隔と、第２金属セパレータに設けられる凸状シール部同士の間隔とは、異なる寸法に設定されていることが好ましい。 In this fuel cell, it is preferable that a cooling medium flow path is formed between the first metal separator and the second metal separator. In that case, it is preferable that the space | interval of the convex seal parts provided in a 1st metal separator and the space | interval of the convex seal parts provided in a 2nd metal separator are set to a different dimension.

本発明によれば、燃料電池の発電により発生した生成水が、ゴムシール部材と金属セパレータの金属面との間に水蒸気として進入し、結露しても、結露水は、前記金属面が露呈する凸状シール部間から前記金属セパレータの外部に排出されている。このため、簡単且つ経済的な構成で、ブリスターの発生を可及的に抑制することが可能になる。従って、特に流路幅が狭小な連結流路では、ブリスターの発生が抑制されるため、冷却媒体の流量が減少することがなく、所望の冷却性能を確実に維持することができる。 According to the present invention, even if the generated water generated by the power generation of the fuel cell enters as water vapor between the rubber seal member and the metal surface of the metal separator and is dewed, the dew condensation water is a convex that the metal surface is exposed. It is discharged to the outside of the metal separator from between the seal portions. For this reason, it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of a blister as much as possible with a simple and economical structure. Therefore, particularly in a connection flow path with a narrow flow path width, the generation of blisters is suppressed, so that the flow rate of the cooling medium does not decrease and the desired cooling performance can be reliably maintained.

本発明の実施形態に係る燃料電池を構成する発電セルの分解概略斜視図である。It is a disassembled schematic perspective view of the electric power generation cell which comprises the fuel battery | cell which concerns on embodiment of this invention. 前記発電セルの、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of the said electric power generation cell in FIG. 前記発電セルの、図１中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 1 of the said electric power generation cell. 前記発電セルの、図１中、ＩＶ−ＩＶ線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of the said electric power generation cell in FIG. 前記発電セルを構成するカソードセパレータの冷却面側の正面説明図である。It is front explanatory drawing by the side of the cooling surface of the cathode separator which comprises the said electric power generation cell. 前記発電セルを構成するアノードセパレータの冷却面側の正面説明図である。It is front explanatory drawing by the side of the cooling surface of the anode separator which comprises the said electric power generation cell.

図１に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池１０は、複数の発電セル１２が水平方向（矢印Ａ方向）、又は垂直方向（矢印Ｃ方向）に積層される。燃料電池１０は、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池電気自動車（図示せず）に搭載される。 As shown in FIG. 1, in the fuel cell 10 according to the embodiment of the present invention, a plurality of power generation cells 12 are stacked in the horizontal direction (arrow A direction) or in the vertical direction (arrow C direction). The fuel cell 10 is mounted on, for example, a fuel cell electric vehicle (not shown) as an in-vehicle fuel cell stack.

図１〜図３に示すように、発電セル１２は、枠付き電解質膜・電極構造体（枠付きＭＥＡ）１４をカソードセパレータ１６及びアノードセパレータ１８で挟持する。カソードセパレータ１６及びアノードセパレータ１８は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板等の縦長形状の薄板状金属プレート１６ｍ及び１８ｍにより構成される。金属プレート１６ｍ、１８ｍは、平面が矩形状を有するとともに、波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the power generation cell 12 sandwiches a framed electrolyte membrane / electrode structure (framed MEA) 14 between a cathode separator 16 and an anode separator 18. The cathode separator 16 and the anode separator 18 are constituted by, for example, vertically long thin metal plates 16m and 18m such as a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, and a plated steel plate. The metal plates 16m and 18m have a rectangular planar shape and are formed into a concavo-convex shape by pressing into a wave shape.

なお、発電セル１２は、第１セパレータ、第１の枠付きＭＥＡ、第２セパレータ、第２の枠付きＭＥＡ及び第３セパレータを積層して構成してもよい。さらに、発電セル１２は、３枚以上の枠付きＭＥＡと４枚以上のセパレータとを有してもよい。また、枠付きＭＥＡに代えて、樹脂枠部材を設けない電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を用いてもよい。 The power generation cell 12 may be configured by stacking a first separator, a first framed MEA, a second separator, a second framed MEA, and a third separator. Furthermore, the power generation cell 12 may have three or more framed MEAs and four or more separators. Moreover, it may replace with MEA with a frame and may use the electrolyte membrane and electrode structure (MEA) which does not provide a resin frame member.

図１に示すように、発電セル１２の長辺方向（矢印Ｂ方向）（水平方向）の一端縁部には、積層方向である矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス入口連通孔２２ａ及び燃料ガス出口連通孔２４ｂが設けられる。酸化剤ガス入口連通孔２２ａは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する。燃料ガス出口連通孔２４ｂは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。 As shown in FIG. 1, one end edge of the power generation cell 12 in the long side direction (arrow B direction) (horizontal direction) communicates with each other in the direction of arrow A, which is the stacking direction, and the oxidizing gas inlet communication hole 22a. And a fuel gas outlet communication hole 24b. The oxidant gas inlet communication hole 22a supplies an oxidant gas, for example, an oxygen-containing gas. The fuel gas outlet communication hole 24b discharges a fuel gas, for example, a hydrogen-containing gas.

発電セル１２の長辺方向（矢印Ｂ方向）の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給する燃料ガス入口連通孔２４ａ及び酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス出口連通孔２２ｂが設けられる。酸化剤ガスと燃料ガスとは、対向流となる。なお、酸化剤ガス入口連通孔２２ａ及び酸化剤ガス出口連通孔２２ｂと燃料ガス入口連通孔２４ａ及び燃料ガス出口連通孔２４ｂとは、酸化剤ガスと燃料ガスとが並行流になるように配置してもよい。 The other end edge of the power generation cell 12 in the long side direction (arrow B direction) communicates with each other in the arrow A direction, and the fuel gas inlet communication hole 24a for supplying the fuel gas and the oxidant gas for discharging the oxidant gas. An outlet communication hole 22b is provided. The oxidant gas and the fuel gas are counter flow. The oxidant gas inlet communication hole 22a, the oxidant gas outlet communication hole 22b, the fuel gas inlet communication hole 24a, and the fuel gas outlet communication hole 24b are arranged so that the oxidant gas and the fuel gas flow in parallel. May be.

発電セル１２の短辺方向（矢印Ｃ方向）（鉛直方向）の両端縁部一方（酸化剤ガス入口連通孔２２ａ側）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するそれぞれ一対の冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２が設けられる。冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２は、水平方向に長尺な長方形開口部の長手方向の中間部位にリブ部２７ａを設けることにより、互いに独立して分割形成される。 A pair of both ends in the short side direction (arrow C direction) (vertical direction) of the power generation cell 12 (on the oxidant gas inlet communication hole 22a side) communicate with each other in the arrow A direction and supply a cooling medium. The cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 are provided. The cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 are divided and formed independently of each other by providing a rib portion 27a at an intermediate portion in the longitudinal direction of a rectangular opening that is long in the horizontal direction.

発電セル１２の短辺方向の他方（燃料ガス入口連通孔２４ａ側）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を排出するそれぞれ一対の冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２が設けられる。冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２は、水平方向に長尺な長方形開口部の長手方向の中間部位にリブ部２７ｂを設けることにより、互いに独立して分割形成される。 On the other side (fuel gas inlet communication hole 24a side) of the power generation cell 12 in the short side direction, a pair of cooling medium outlet communication holes 26b1 and 26b2 are provided which communicate with each other in the direction of arrow A and discharge the cooling medium. The cooling medium outlet communication holes 26b1 and 26b2 are divided and formed independently of each other by providing a rib portion 27b at an intermediate portion in the longitudinal direction of a rectangular opening that is long in the horizontal direction.

なお、リブ部２７ａを除去して冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２を単一の冷却媒体入口連通孔とする一方、リブ部２７ｂを除去して冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２を単一の冷却媒体出口連通孔としてもよい。 The rib 27a is removed to make the cooling medium inlet communication holes 26a1, 26a2 a single cooling medium inlet communication hole, while the rib 27b is removed to make the cooling medium outlet communication holes 26b1, 26b2 a single cooling. It may be a medium outlet communication hole.

カソードセパレータ１６の枠付き電解質膜・電極構造体１４に向かう面１６ａには、酸化剤ガス入口連通孔２２ａと酸化剤ガス出口連通孔２２ｂとを連通する酸化剤ガス流路２８が形成される。酸化剤ガス流路２８は、複数本の波状流路溝（又は直線状流路溝）を有する。カソードセパレータ１６の面１６ｂには、酸化剤ガス流路２８の裏面形状である冷却媒体流路３０の一部が形成される。冷却媒体流路３０は、それぞれ一対の冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２と一対の冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２とを連通する。 An oxidant gas flow path 28 that connects the oxidant gas inlet communication hole 22a and the oxidant gas outlet communication hole 22b is formed on a surface 16a of the cathode separator 16 facing the electrolyte membrane / electrode structure 14 with a frame. The oxidant gas channel 28 has a plurality of wavy channel grooves (or straight channel grooves). A part of the coolant flow path 30 that is the back surface shape of the oxidant gas flow path 28 is formed on the surface 16 b of the cathode separator 16. The cooling medium flow path 30 communicates the pair of cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 and the pair of cooling medium outlet communication holes 26b1 and 26b2.

アノードセパレータ１８の枠付き電解質膜・電極構造体１４に向かう面１８ａには、燃料ガス入口連通孔２４ａと燃料ガス出口連通孔２４ｂとを連通する燃料ガス流路３２が形成される。燃料ガス流路３２は、複数本の波状流路溝（又は直線状流路溝）を有する。 A fuel gas flow path 32 that connects the fuel gas inlet communication hole 24a and the fuel gas outlet communication hole 24b is formed on the surface 18a of the anode separator 18 facing the electrolyte membrane / electrode structure 14 with a frame. The fuel gas channel 32 has a plurality of wavy channel grooves (or straight channel grooves).

燃料ガス入口連通孔２４ａと燃料ガス流路３２とは、複数の入口連結流路３４ａを介して連通する一方、燃料ガス出口連通孔２４ｂと前記燃料ガス流路３２とは、複数の出口連結流路３４ｂを介して連通する。入口連結流路３４ａ及び出口連結流路３４ｂは、蓋体３６ａ及び蓋体３６ｂにより覆われる。アノードセパレータ１８の面１８ｂには、燃料ガス流路３２の裏面形状である冷却媒体流路３０の一部が形成される。 The fuel gas inlet communication hole 24a and the fuel gas flow path 32 communicate with each other via a plurality of inlet connection flow paths 34a, while the fuel gas outlet communication hole 24b and the fuel gas flow path 32 have a plurality of outlet connection flows. It communicates via the path 34b. The inlet connection channel 34a and the outlet connection channel 34b are covered with a lid body 36a and a lid body 36b. A part of the coolant flow path 30 that is the back surface shape of the fuel gas flow path 32 is formed on the surface 18 b of the anode separator 18.

図１〜図３に示すように、カソードセパレータ１６の面１６ａ、１６ｂには、このカソードセパレータ１６を構成する金属プレート１６ｍの外周端縁部を周回して第１シール部材３８が一体成形される。アノードセパレータ１８の面１８ａ、１８ｂには、このアノードセパレータ１８を構成する金属プレート１８ｍの外周端縁部を周回して第２シール部材４０が一体成形される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the first seal member 38 is integrally formed on the surfaces 16 a and 16 b of the cathode separator 16 around the outer peripheral edge of the metal plate 16 m constituting the cathode separator 16. . A second seal member 40 is integrally formed on the surfaces 18 a and 18 b of the anode separator 18 around the outer peripheral edge of the metal plate 18 m constituting the anode separator 18.

第１シール部材３８及び第２シール部材４０には、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するゴムシール部材が用いられる。 For the first seal member 38 and the second seal member 40, for example, EPDM, NBR, fluorine rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, butyl rubber, natural rubber, styrene rubber, chloroprene, acrylic rubber, or the like, cushion material Alternatively, a rubber seal member having elasticity such as a packing material is used.

第１シール部材３８は、カソードセパレータ１６の面１６ａに面方向に沿って均一な厚さの平坦状に設けられ、酸化剤ガス流路２８を周回する平面シール部３８ｆａを有する。図１に示すように、第１シール部材３８は、面１６ｂに面方向に沿って均一な厚さの平坦状に設けられ、冷却媒体流路３０を周回する平面シール部３８ｆｂを有する。平面シール部３８ｆｂには、酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体を気密及び液密にシールするシール部３８ｓが一体に膨出形成される。 The first seal member 38 is provided on the surface 16 a of the cathode separator 16 in a flat shape with a uniform thickness along the surface direction, and has a flat seal portion 38 fa that goes around the oxidant gas flow path 28. As shown in FIG. 1, the first seal member 38 has a flat seal portion 38 fb that is provided on the surface 16 b in a flat shape with a uniform thickness along the surface direction and circulates around the coolant flow path 30. The flat seal portion 38fb is integrally formed with a seal portion 38s that seals the oxidant gas, the fuel gas, and the cooling medium in an airtight and liquid tight manner.

図５に示すように、面１６ｂには、冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２と冷却媒体流路３０とを繋げる入口連結流路４２ａが、前記冷却媒体流路３０を挟んで上下に形成される。面１６ｂには、冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２と冷却媒体流路３０とを繋げる出口連結流路４２ｂが、前記冷却媒体流路３０を挟んで上下に形成される。 As shown in FIG. 5, on the surface 16 b, inlet connection flow paths 42 a that connect the cooling medium inlet communication holes 26 a 1 and 26 a 2 and the cooling medium flow path 30 are formed above and below the cooling medium flow path 30. . On the surface 16 b, outlet connection channels 42 b that connect the cooling medium outlet communication holes 26 b 1 and 26 b 2 and the cooling medium channel 30 are formed above and below the cooling medium channel 30.

平面シール部３８ｆｂは、冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２の周囲及び内周端面を連続して周回する外周シール部３８ｒａを有する。外周シール部３８ｒａには、前記外周シール部３８ｒａから冷却媒体流路３０に向かって延在し、入口連結流路４２ａを構成する複数本の凸状シール部３８ｔａが設けられる。図２及び図５に示すように、各凸状シール部３８ｔａの表面には、１以上、例えば、２個の切り欠き部４４ａが形成される。リブ部２７ａに設けられたシール部分にも、例えば、２個の切り欠き部４４ａが形成される。 The planar seal portion 38fb has an outer peripheral seal portion 38ra that continuously circulates around the cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 and the inner peripheral end surface. The outer peripheral seal portion 38ra is provided with a plurality of convex seal portions 38ta extending from the outer peripheral seal portion 38ra toward the cooling medium flow path 30 and constituting the inlet connection flow path 42a. As shown in FIGS. 2 and 5, one or more, for example, two notches 44a are formed on the surface of each convex seal portion 38ta. For example, two cutout portions 44a are also formed in the seal portion provided in the rib portion 27a.

互いに隣接する凸状シール部３８ｔａ間には、金属プレート１６ｍの金属面１６ｍｓが露呈する。凸状シール部３８ｔａ同士は、間隔Ｌ１ずつ離間する（図４及び図５参照）。 The metal surface 16ms of the metal plate 16m is exposed between the convex seal portions 38ta adjacent to each other. The convex seal portions 38ta are separated from each other by an interval L1 (see FIGS. 4 and 5).

平面シール部３８ｆｂは、冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２の周囲及び内周端面を連続して周回する外周シール部３８ｒｂを有する。外周シール部３８ｒｂには、前記外周シール部３８ｒｂから冷却媒体流路３０に向かって延在し、出口連結流路４２ｂを構成する複数本の凸状シール部３８ｔｂが設けられる。図５に示すように、各凸状シール部３８ｔｂの表面には、１以上、例えば、２個の切り欠き部４４ｂが形成される。リブ部２７ｂに設けられたシール部分にも、例えば、２個の切り欠き部４４ｂが形成される。 The flat seal portion 38fb has an outer peripheral seal portion 38rb that continuously circulates around the cooling medium outlet communication holes 26b1 and 26b2 and the inner peripheral end face. The outer peripheral seal portion 38rb is provided with a plurality of convex seal portions 38tb extending from the outer peripheral seal portion 38rb toward the cooling medium flow path 30 and constituting the outlet connection flow path 42b. As shown in FIG. 5, one or more, for example, two notches 44b are formed on the surface of each convex seal portion 38tb. For example, two notches 44b are also formed in the seal portion provided in the rib portion 27b.

互いに隣接する凸状シール部３８ｔｂ間には、金属プレート１６ｍの金属面１６ｍｓが露呈する。凸状シール部３８ｔｂ同士は、間隔Ｌ１ずつ離間する（図５参照）。なお、凸状シール部３８ｔａ同士の間隔Ｌ１と凸状シール部３８ｔｂ同士の間隔Ｌ１とは、異なる寸法であってもよい。 The metal surface 16ms of the metal plate 16m is exposed between the convex seal portions 38tb adjacent to each other. The convex seal portions 38tb are separated from each other by an interval L1 (see FIG. 5). The interval L1 between the convex seal portions 38ta and the interval L1 between the convex seal portions 38tb may have different dimensions.

図１に示すように、第２シール部材４０は、アノードセパレータ１８の面１８ａに面方向に沿って均一な厚さの平坦状に設けられ、燃料ガス流路３２を周回する平面シール部４０ｆａを有する。平面シール部４０ｆａには、酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体を気密及び液密にシールするシール部４０ｓが一体に膨出形成される。 As shown in FIG. 1, the second seal member 40 is provided on the surface 18 a of the anode separator 18 in a flat shape with a uniform thickness along the surface direction, and a flat seal portion 40 fa that circulates around the fuel gas flow path 32. Have. The flat seal portion 40fa is integrally formed with a seal portion 40s that seals the oxidant gas, the fuel gas, and the cooling medium in a gas-tight and liquid-tight manner.

図６に示すように、第２シール部材４０は、面１８ｂに面方向に沿って均一な厚さの平坦状に設けられ、冷却媒体流路３０を周回する平面シール部４０ｆｂを有する。面１８ｂには、冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２と冷却媒体流路３０とを繋げる入口連結流路４６ａが、前記冷却媒体流路３０を挟んで上下に形成される。面１８ｂには、冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２と冷却媒体流路３０とを繋げる出口連結流路４６ｂが、前記冷却媒体流路３０を挟んで上下に形成される。 As shown in FIG. 6, the second seal member 40 has a flat seal portion 40 fb that is provided on the surface 18 b in a flat shape having a uniform thickness along the surface direction and circulates around the cooling medium flow path 30. In the surface 18 b, inlet connection flow paths 46 a that connect the cooling medium inlet communication holes 26 a 1 and 26 a 2 and the cooling medium flow path 30 are formed above and below the cooling medium flow path 30. On the surface 18 b, outlet connection flow paths 46 b that connect the cooling medium outlet communication holes 26 b 1 and 26 b 2 and the cooling medium flow path 30 are formed above and below the cooling medium flow path 30.

平面シール部４０ｆｂは、冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２の周囲及び内周端面を連続して周回する外周シール部４０ｒａを有する。外周シール部４０ｒａには、前記外周シール部４０ｒａから冷却媒体流路３０に向かって延在し、入口連結流路４６ａを構成する複数本の凸状シール部４０ｔａが設けられる。すなわち、隣接する凸状シール部４０ｔａ間に入口連結流路４６ａが形成される。外周シール部４０ｒａ及び凸状シール部４０ｔａは、平面シール部４０ｆｂと同一平面上（同一厚さ）に設けられる。 The flat seal portion 40fb includes an outer peripheral seal portion 40ra that continuously circulates around the cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 and the inner peripheral end surface. The outer peripheral seal portion 40ra is provided with a plurality of convex seal portions 40ta extending from the outer peripheral seal portion 40ra toward the cooling medium flow path 30 and constituting the inlet connection flow path 46a. That is, the inlet connection flow path 46a is formed between the adjacent convex seal portions 40ta. The outer peripheral seal portion 40ra and the convex seal portion 40ta are provided on the same plane (same thickness) as the flat seal portion 40fb.

互いに隣接する凸状シール部４０ｔａ間には、金属プレート１８ｍの金属面１８ｍｓが露呈する。凸状シール部４０ｔａ同士は、間隔Ｌ２ずつ離間する（図４及び図６参照）。図４に示すように、凸状シール部３８ｔａ同士の間隔Ｌ１と凸状シール部４０ｔａ同士の間隔Ｌ２とは、異なる寸法に設定され、本実施形態では、間隔Ｌ１は、間隔Ｌ２よりも大きな寸法に設定される（Ｌ１＞Ｌ２）。換言すれば、凸状シール部３８ｔａの幅寸法は、凸状シール部４０ｔａの幅寸法よりも小さな寸法に設定され、互いに当接する。このため、セパレータ長手方向に組み付け位置がずれても、入口連結流路４２ａ、４６ａの圧損が増加することがない。 The metal surface 18ms of the metal plate 18m is exposed between the convex seal portions 40ta adjacent to each other. The convex seal portions 40ta are separated from each other by an interval L2 (see FIGS. 4 and 6). As shown in FIG. 4, the interval L1 between the convex seal portions 38ta and the interval L2 between the convex seal portions 40ta are set to different dimensions. In this embodiment, the interval L1 is larger than the interval L2. (L1> L2). In other words, the width dimension of the convex seal portion 38ta is set to be smaller than the width dimension of the convex seal portion 40ta and abuts each other. For this reason, even if the assembly position shifts in the separator longitudinal direction, the pressure loss of the inlet connection channels 42a and 46a does not increase.

図６に示すように、平面シール部４０ｆｂは、冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２の周囲及び内周端面を連続して周回する外周シール部４０ｒｂを有する。外周シール部４０ｒｂには、前記外周シール部４０ｒｂから冷却媒体流路３０に向かって延在し、出口連結流路４６ｂを構成する複数本の凸状シール部４０ｔｂが設けられる。すなわち、隣接する凸状シール部４０ｔｂ間に出口連結流路４６ｂが形成される。外周シール部４０ｒｂ及び凸状シール部４０ｔｂは、平面シール部４０ｆｂと同一平面上（同一厚さ）に設けられる。 As shown in FIG. 6, the flat seal portion 40fb includes an outer peripheral seal portion 40rb that continuously circulates around the cooling medium outlet communication holes 26b1 and 26b2 and the inner peripheral end surface. The outer peripheral seal portion 40rb is provided with a plurality of convex seal portions 40tb extending from the outer peripheral seal portion 40rb toward the cooling medium flow path 30 and constituting the outlet connection flow path 46b. That is, the outlet connection channel 46b is formed between the adjacent convex seal portions 40tb. The outer peripheral seal portion 40rb and the convex seal portion 40tb are provided on the same plane (same thickness) as the flat seal portion 40fb.

互いに隣接する凸状シール部４０ｔｂ間には、金属プレート１８ｍの金属面１８ｍｓが露呈する。凸状シール部４０ｔｂ同士は、間隔Ｌ２ずつ離間する。凸状シール部３８ｔｂ同士の間隔Ｌ１と凸状シール部４０ｔｂ同士の間隔Ｌ２とは、異なる寸法に設定され、本実施形態では、間隔Ｌ１は、間隔Ｌ２よりも大きな寸法に設定される（Ｌ１＞Ｌ２）。換言すれば、凸状シール部３８ｔｂの幅寸法は、凸状シール部４０ｔｂの幅寸法よりも小さな寸法に設定され、互いに当接する。このため、セパレータ長手方向に組み付け位置がずれても、出口連結流路４２ｂ、４６ｂの圧損が増加することがない。 The metal surface 18ms of the metal plate 18m is exposed between the convex seal portions 40tb adjacent to each other. The convex seal portions 40tb are separated from each other by an interval L2. The interval L1 between the convex seal portions 38tb and the interval L2 between the convex seal portions 40tb are set to different dimensions, and in this embodiment, the interval L1 is set to a dimension larger than the interval L2 (L1> L2). In other words, the width dimension of the convex seal portion 38tb is set to be smaller than the width dimension of the convex seal portion 40tb and abuts each other. For this reason, even if the assembly position shifts in the separator longitudinal direction, the pressure loss of the outlet connection channels 42b and 46b does not increase.

図１〜図３に示すように、枠付き電解質膜・電極構造体１４は、電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）４８と、前記電解質膜・電極構造体４８の外周を周回して設けられる樹脂枠部材５０とを備える。 As shown in FIGS. 1 to 3, the framed electrolyte membrane / electrode structure 14 includes an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) 48 and a resin provided around the outer periphery of the electrolyte membrane / electrode structure 48. A frame member 50.

図２及び図３に示すように、電解質膜・電極構造体４８は、例えば、水分を含んだパーフルオロスルホン酸の薄膜である固体高分子電解質膜（陽イオン交換膜）５２を備える。固体高分子電解質膜５２は、カソード電極５４及びアノード電極５６により挟持される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the electrolyte membrane / electrode structure 48 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane (cation exchange membrane) 52 that is a thin film of perfluorosulfonic acid containing moisture. The solid polymer electrolyte membrane 52 is sandwiched between the cathode electrode 54 and the anode electrode 56.

カソード電極５４は、アノード電極５６及び固体高分子電解質膜５２の平面寸法よりも小さな平面寸法を有する、所謂、段差型ＭＥＡを構成している。なお、カソード電極５４、アノード電極５６及び固体高分子電解質膜５２は、同一の平面寸法に設定してもよい。また、アノード電極５６は、カソード電極５４及び固体高分子電解質膜５２の平面寸法よりも小さな平面寸法を有してもよい。 The cathode electrode 54 constitutes a so-called stepped MEA having a planar dimension smaller than that of the anode electrode 56 and the solid polymer electrolyte membrane 52. The cathode electrode 54, the anode electrode 56, and the solid polymer electrolyte membrane 52 may be set to the same plane size. Further, the anode electrode 56 may have a planar dimension smaller than the planar dimension of the cathode electrode 54 and the solid polymer electrolyte membrane 52.

カソード電極５４及びアノード電極５６は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、例えば、固体高分子電解質膜５２の両面に形成される。 The cathode electrode 54 and the anode electrode 56 are formed by uniformly applying a gas diffusion layer (not shown) made of carbon paper or the like and porous carbon particles carrying a platinum alloy on the surface thereof to the surface of the gas diffusion layer. And an electrode catalyst layer (not shown) to be formed. The electrode catalyst layer is formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane 52, for example.

電解質膜・電極構造体４８は、カソード電極５４の終端部外方に位置して、固体高分子電解質膜５２の外周縁部に樹脂枠部材５０が一体化される。樹脂枠部材５０を構成する樹脂材としては、例えば、電気的絶縁性を有する汎用プラスチックの他、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチック等が採用される。樹脂枠部材５０は、例えば、フィルム等により構成してもよい。樹脂枠部材５０の外形形状は、酸化剤ガス入口連通孔２２ａを含む各連通孔の内側に配置される寸法に設定される。 The electrolyte membrane / electrode structure 48 is positioned outside the terminal portion of the cathode electrode 54, and the resin frame member 50 is integrated with the outer peripheral edge of the solid polymer electrolyte membrane 52. As the resin material constituting the resin frame member 50, for example, engineering plastics, super engineering plastics, etc. are adopted in addition to general-purpose plastics having electrical insulation. The resin frame member 50 may be made of, for example, a film. The outer shape of the resin frame member 50 is set to a dimension arranged inside each communication hole including the oxidant gas inlet communication hole 22a.

このように構成される燃料電池１０の動作について、以下に説明する。 The operation of the fuel cell 10 configured as described above will be described below.

先ず、図１に示すように、酸化剤ガス入口連通孔２２ａには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔２４ａには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。一方、それぞれ一対の冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２には、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。 First, as shown in FIG. 1, an oxidant gas such as an oxygen-containing gas is supplied to the oxidant gas inlet communication hole 22a, and a fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied to the fuel gas inlet communication hole 24a. Supplied. On the other hand, a cooling medium such as pure water, ethylene glycol, or oil is supplied to each of the pair of cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2.

酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔２２ａからカソードセパレータ１６の酸化剤ガス流路２８に導入される。酸化剤ガスは、矢印Ｂ方向に移動して電解質膜・電極構造体４８のカソード電極５４に供給される。 The oxidant gas is introduced into the oxidant gas flow path 28 of the cathode separator 16 from the oxidant gas inlet communication hole 22a. The oxidant gas moves in the direction of arrow B and is supplied to the cathode electrode 54 of the electrolyte membrane / electrode structure 48.

一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔２４ａからアノードセパレータ１８の燃料ガス流路３２に導入される。燃料ガスは、燃料ガス流路３２に沿って矢印Ｂ方向に移動し、電解質膜・電極構造体４８のアノード電極５６に供給される。 On the other hand, the fuel gas is introduced into the fuel gas flow path 32 of the anode separator 18 from the fuel gas inlet communication hole 24a. The fuel gas moves in the direction of arrow B along the fuel gas flow path 32 and is supplied to the anode electrode 56 of the electrolyte membrane / electrode structure 48.

従って、電解質膜・電極構造体４８では、カソード電極５４に供給される酸化剤ガスと、アノード電極５６に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。 Therefore, in the electrolyte membrane / electrode structure 48, the oxidant gas supplied to the cathode electrode 54 and the fuel gas supplied to the anode electrode 56 are consumed by an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer to generate power. Is called.

次いで、電解質膜・電極構造体４８のカソード電極５４に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔２２ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。電解質膜・電極構造体４８のアノード電極５６に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔２４ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。 Next, the oxidant gas supplied and consumed to the cathode electrode 54 of the electrolyte membrane / electrode structure 48 is discharged in the direction of arrow A along the oxidant gas outlet communication hole 22b. The fuel gas supplied to and consumed by the anode electrode 56 of the electrolyte membrane / electrode structure 48 is discharged in the direction of arrow A along the fuel gas outlet communication hole 24b.

一方、各冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２に供給された冷却媒体は、互いに隣接するアノードセパレータ１８とカソードセパレータ１６との間の冷却媒体流路３０に導入される。冷却媒体は、互いに近接するように、矢印Ｃ方向に流通する。冷却媒体は、矢印Ｂ方向（セパレータ長辺方向）に流通して電解質膜・電極構造体４８を冷却する。次いで、冷却媒体は、互いに離間するように、矢印Ｃ方向に流通して各冷却媒体出口連通孔２６ｂ１、２６ｂ２から排出される。 On the other hand, the cooling medium supplied to the cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 is introduced into the cooling medium flow path 30 between the anode separator 18 and the cathode separator 16 adjacent to each other. The cooling medium flows in the direction of arrow C so as to be close to each other. The cooling medium flows in the direction of arrow B (the separator long side direction) to cool the electrolyte membrane / electrode structure 48. Next, the cooling medium flows in the direction of arrow C so as to be separated from each other, and is discharged from the respective cooling medium outlet communication holes 26b1 and 26b2.

この場合、本実施形態では、図５に示すように、カソードセパレータ１６の面１６ｂには、冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２と冷却媒体流路３０とを繋げる入口連結流路４２ａが、前記冷却媒体流路３０を挟んで上下に形成されている。冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２は、第１シール部材３８の外周シール部３８ｒａに連続して周回されるとともに、入口連結流路４２ａは、複数本の凸状シール部３８ｔａにより構成されている。そして、互いに隣接する凸状シール部３８ｔａ間には、金属プレート１６ｍの金属面１６ｍｓが露呈している（図４及び図５参照）。 In this case, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the inlet connection flow path 42 a that connects the cooling medium inlet communication holes 26 a 1 and 26 a 2 and the cooling medium flow path 30 is formed on the surface 16 b of the cathode separator 16. It is formed up and down across the medium flow path 30. The cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 continuously circulate around the outer peripheral seal portion 38ra of the first seal member 38, and the inlet connection flow path 42a is configured by a plurality of convex seal portions 38ta. And between the convex seal parts 38ta adjacent to each other, the metal surface 16ms of the metal plate 16m is exposed (see FIGS. 4 and 5).

このため、燃料電池１０の発電により発生した生成水が、第１シール部材３８と金属プレート１６ｍの金属面１６ｍｓとの間に水蒸気として進入し、結露しても、結露水は、前記金属面１６ｍｓが露呈する凸状シール部３８ｔａ間からカソードセパレータ１６の外部に排出されている。また、冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２は、外周シール部３８ｒａに連続して周回されており、液絡（冷却媒体による短絡）を良好に抑制することができる。 For this reason, even if the generated water generated by the power generation of the fuel cell 10 enters as water vapor between the first seal member 38 and the metal surface 16ms of the metal plate 16m, and dew condensation, Is discharged to the outside of the cathode separator 16 from between the convex seal portions 38ta where the water is exposed. Further, the cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 are continuously circulated around the outer peripheral seal portion 38ra, so that liquid junction (short-circuiting by the cooling medium) can be satisfactorily suppressed.

従って、簡単且つ経済的な構成で、ブリスターの発生を可及的に抑制することが可能になる。これにより、特に流路幅が狭小な入口連結流路４２ａでは、ブリスターの発生が抑制されるため、冷却媒体の流量が減少することがなく、所望の冷却性能を確実に維持することができるという効果が得られる。しかも、互いに隣接する凸状シール部３８ｔａ同士は、外周シール部３８ｒａにより連結されている。このため、凸状シール部３８ｔａをカソードセパレータ１６に強固に保持することができる。 Therefore, it is possible to suppress the generation of blisters as much as possible with a simple and economical configuration. Thereby, especially in the inlet connection flow path 42a with a narrow flow path width, the generation of blisters is suppressed, so that the flow rate of the cooling medium does not decrease and the desired cooling performance can be reliably maintained. An effect is obtained. In addition, the convex seal portions 38ta adjacent to each other are connected by the outer peripheral seal portion 38ra. For this reason, the convex seal portion 38ta can be firmly held by the cathode separator 16.

さらに、本実施形態では、図６に示すように、アノードセパレータ１８の面１８ｂには、冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２と冷却媒体流路３０とを繋げる入口連結流路４６ａが上下に形成されている。冷却媒体入口連通孔２６ａ１、２６ａ２は、第２シール部材４０の外周シール部４０ｒａに連続して周回されるとともに、入口連結流路４６ａは、複数本の凸状シール部４０ｔａにより構成されている。そして、互いに隣接する凸状シール部４０ｔａ間には、金属プレート１８ｍの金属面１８ｍｓが露呈している。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the inlet connection flow path 46 a that connects the cooling medium inlet communication holes 26 a 1 and 26 a 2 and the cooling medium flow path 30 is formed on the surface 18 b of the anode separator 18 in the vertical direction. ing. The cooling medium inlet communication holes 26a1 and 26a2 are continuously circulated around the outer peripheral seal portion 40ra of the second seal member 40, and the inlet connection channel 46a is constituted by a plurality of convex seal portions 40ta. The metal surface 18ms of the metal plate 18m is exposed between the convex seal portions 40ta adjacent to each other.

このため、燃料電池１０の発電により発生した生成水が、第２シール部材４０と金属プレート１８ｍの金属面１８ｍｓとの間に水蒸気として進入し、結露しても、結露水は、前記金属面１８ｍｓが露呈する凸状シール部４０ｔａ間からアノードセパレータ１８の外部に排出されている。従って、入口連結流路４６ａでは、上記の入口連結流路４２ａと同様の効果が得られる。 For this reason, even if the generated water generated by the power generation of the fuel cell 10 enters as water vapor between the second seal member 40 and the metal surface 18ms of the metal plate 18m, and the dew condensation occurs, the condensed water remains in the metal surface 18ms. Is discharged to the outside of the anode separator 18 from between the convex seal portions 40ta where the water is exposed. Therefore, in the inlet connection channel 46a, the same effect as that of the inlet connection channel 42a can be obtained.

しかも、図４に示すように、凸状シール部３８ｔａ同士の間隔Ｌ１は、凸状シール部４０ｔａ同士の間隔Ｌ２よりも大きな寸法に設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。換言すれば、凸状シール部３８ｔａの幅寸法は、凸状シール部４０ｔａの幅寸法よりも小さな寸法に設定され、互いに当接している。これにより、凸状シール部３８ｔａと凸状シール部４０ｔａとは、僅かな寸法誤差が発生していても、確実に当接することができる。 Moreover, as shown in FIG. 4, the interval L1 between the convex seal portions 38ta is set to a dimension larger than the interval L2 between the convex seal portions 40ta (L1> L2). In other words, the width dimension of the convex seal portion 38ta is set to be smaller than the width dimension of the convex seal portion 40ta, and is in contact with each other. Thereby, even if the slight dimensional error has generate | occur | produced, the convex seal part 38ta and the convex seal part 40ta can contact | abut reliably.

その際、各凸状シール部３８ｔａの表面には、例えば、２個の切り欠き部４４ａが形成されている。このため、凸状シール部３８ｔａが撓み易くなり、該凸状シール部３８ｔａと凸状シール部４０ｔａとを確実に当接させることが可能になる。 At that time, for example, two notches 44a are formed on the surface of each convex seal portion 38ta. For this reason, the convex seal portion 38ta is easily bent, and the convex seal portion 38ta and the convex seal portion 40ta can be reliably brought into contact with each other.

なお、カソードセパレータ１６の出口連結流路４２ｂは、上記の入口連結流路４２ａと同様の効果が得られる一方、アノードセパレータ１８の出口連結流路４６ｂは、上記の入口連結流路４６ａと同様の効果が得られる。 The outlet connection channel 42b of the cathode separator 16 has the same effect as the inlet connection channel 42a, whereas the outlet connection channel 46b of the anode separator 18 is the same as the inlet connection channel 46a. An effect is obtained.

１０…燃料電池１２…発電セル
１４…枠付き電解質膜・電極構造体１６…カソードセパレータ
１６ｍ、１８ｍ…金属プレート１６ｍｓ、１８ｍｓ…金属面
１８…アノードセパレータ２２ａ…酸化剤ガス入口連通孔
２２ｂ…酸化剤ガス出口連通孔２４ａ…燃料ガス入口連通孔
２４ｂ…燃料ガス出口連通孔
２６ａ１、２６ａ２…冷却媒体入口連通孔
２６ｂ１、２６ｂ２…冷却媒体出口連通孔
２８…酸化剤ガス流路３０…冷却媒体流路
３２…燃料ガス流路３８、４０…シール部材
３８ｆａ、３８ｆｂ、４０ｆａ、４０ｆｂ…平面シール部
３８ｒａ、３８ｒｂ、４０ｒａ、４０ｒｂ…外周シール部
３８ｔａ、３８ｔｂ、４０ｔａ、４０ｔｂ…凸状シール部
４２ａ、４６ａ…入口連結流路４２ｂ、４６ｂ…出口連結流路
４８…電解質膜・電極構造体５０…樹脂枠部材
５２…固体高分子電解質膜５４…カソード電極
５６…アノード電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell 12 ... Power generation cell 14 ... Electrolytic membrane and electrode structure with a frame 16 ... Cathode separator 16m, 18m ... Metal plate 16ms, 18ms ... Metal surface 18 ... Anode separator 22a ... Oxidant gas inlet communication hole 22b ... Oxidant Gas outlet communication hole 24a ... Fuel gas inlet communication hole 24b ... Fuel gas outlet communication hole 26a1, 26a2 ... Cooling medium inlet communication hole 26b1, 26b2 ... Cooling medium outlet communication hole 28 ... Oxidant gas flow path 30 ... Cooling medium flow path 32 ... Fuel gas flow path 38, 40 ... Seal members 38fa, 38fb, 40fa, 40fb ... Flat seal portions 38ra, 38rb, 40ra, 40rb ... Peripheral seal portions 38ta, 38tb, 40ta, 40tb ... Convex seal portions 42a, 46a ... Inlet Connection channel 42b, 46b ... outlet connection channel 48 ... electrolyte membrane / electrode structure 50 ... resin frame member 52 ... solid polymer electrolyte membrane 54 ... cathode electrode 56: anode electrode

Claims

An electrolyte membrane / electrode structure in which electrodes are provided on both surfaces of the electrolyte membrane and a metal separator are laminated, and a cooling medium flow path for circulating a cooling medium along the separator surface is provided between the metal separators adjacent to each other. Formed in the metal separator is formed with a cooling medium communication hole for flowing the cooling medium in the stacking direction of the metal separator, and a connecting flow path for connecting the cooling medium communication hole to the cooling medium flow path A battery,
The metal separator is integrally molded with a rubber seal member,
The rubber seal member includes an outer peripheral seal portion that continuously circulates around the cooling medium communication hole;
A plurality of convex seal portions extending from the outer peripheral seal portion toward the cooling medium flow path and constituting the connection flow path;
The fuel cell is characterized in that a metal surface of the metal separator is exposed between the convex seal portions adjacent to each other.

The fuel cell according to claim 1, wherein the cooling medium flow path is formed between the first metal separator and the second metal separator,
The distance between the convex seal portions provided in the first metal separator and the interval between the convex seal portions provided in the second metal separator are set to different dimensions. battery.