JP2022175654A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

【課題】ひずみ応力の発生を抑制することができる燃料電池を提供する。【解決手段】膜電極ガス拡散層接合体と、樹脂フレームと、第１セパレータと、第２セパレータを備え、前記樹脂フレームは、前記膜電極ガス拡散層接合体を配置可能な開口部と当該開口部を囲む骨格部と、を有し、前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備え、前記第２セパレータは前記凸部が前記樹脂フレームに食い込んだ状態で前記樹脂フレームと当接するか、又は、前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、前記第２セパレータは前記接着剤を介して前記樹脂フレームと接合していることを特徴とする燃料電池。【選択図】図１

Description

本開示は、燃料電池に関する。

燃料電池（ＦＣ）は、１つの単セル（以下、セルと記載する場合がある）又は複数の単セルを積層した燃料電池スタック（以下、単にスタックと記載する場合がある）で構成され、水素等の燃料ガスと酸素等の酸化剤ガスとの電気化学反応によって電気エネルギーを取り出す発電装置である。なお、実際に燃料電池に供給される燃料ガスおよび酸化剤ガスは、酸化・還元に寄与しないガスとの混合物である場合が多い。特に酸化剤ガスは酸素を含む空気である場合が多い。
なお、以下では、燃料ガスや酸化剤ガスを、特に区別することなく単に「反応ガス」あるいは「ガス」と呼ぶ場合もある。また、単セル、及び、単セルを積層した燃料電池スタックのいずれも、燃料電池と呼ぶ場合がある。
この燃料電池の単セルは、通常、膜電極接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を備える。
膜電極接合体は、固体高分子型電解質膜（以下、単に「電解質膜」あるいは「膜」とも呼ぶ）の両面に、それぞれ、触媒層及びガス拡散層（ＧＤＬ、以下単に拡散層と記載する場合がある）が順に形成された構造を有している。そのため、膜電極接合体は、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）と称される場合がある。
単セルは、必要に応じて当該膜電極ガス拡散層接合体の両面を挟持する２枚のセパレータを有する。セパレータは、通常、ガス拡散層に接する面に反応ガスの流路としての溝が形成された構造を有している。なお、このセパレータは電子伝導性を持ち、発電した電気の集電体としても機能する。
燃料電池の燃料極（アノード）では、ガス流路及びガス拡散層から供給される燃料ガスとしての水素（Ｈ_２）が触媒層の触媒作用によりプロトン化し、電解質膜を通過して酸化剤極（カソード）へと移動する。同時に生成した電子は、外部回路を通って仕事をし、カソードへと移動する。カソードに供給される酸化剤ガスとしての酸素（Ｏ_２）は、カソードの触媒層でプロトンおよび電子と反応し、水を生成する。生成した水は、電解質膜に適度な湿度を与え、余剰な水はガス拡散層を透過して、系外へと排出される。

燃料電池において、燃料ガスや酸化剤ガスの漏洩を防止するために、膜電極接合体とシール部材とを一体的に形成する技術が提案されている。
例えば特許文献１では、燃料電池スタックにおいて、シールガスケット一体型ＭＥＡの電解質膜とシール部材の剥離を防止する技術が開示されている。

特許文献２では、接着剤が用いられる燃料電池において、接着剤中の気泡を低減する燃料電池が開示されている。

特許文献３では、外部リークを防止する優れたガスシール性と、優れた電気絶縁性を兼ね備えた燃料電池が開示されている。

特許文献４では、枠部材のうちセパレータのバッファ部に対向する部位の剛性を高めることができ、製造コストの低廉化を図ることができる枠付き電解質膜・電極構造体の製造方法、枠付き電解質膜・電極構造体及び燃料電池が開示されている。

特開２００８－０３４１５６号公報 特開２０１８－０７３５２３号公報 特開２０１６－０８５８９２号公報 特開２０２０－１１９８８５号公報

燃料電池を搭載するスペースの都合上、燃料電池を直方体とすることが一般的である。それによって膜電極接合体も四角形となり、上記特許文献１で備えられる樹脂フレームも膜電極接合体の外周に沿わせた形となるため開口部のある四角形となる。燃料電池が低温となり樹脂フレームが低温にさらされたとき、熱収縮による変形でひずみ応力が開口部の４隅部分で集中的に発生することで樹脂フレームが裂ける課題が発生する。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ひずみ応力の発生を抑制することができる燃料電池を提供することを主目的とする。

本開示の燃料電池は、燃料電池であって、
前記燃料電池は、膜電極ガス拡散層接合体と、樹脂フレームと、第１セパレータと、第２セパレータを備え、
前記膜電極ガス拡散層接合体は、第１ガス拡散層、第１触媒層、電解質膜、第２触媒層、及び、第２ガス拡散層をこの順に有し、
前記膜電極ガス拡散層接合体は、略長方形状であり、
前記樹脂フレームは、前記膜電極ガス拡散層接合体の外周に配置され、且つ、前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間に配置され、
前記樹脂フレームは、前記膜電極ガス拡散層接合体を配置可能な開口部と当該開口部を囲む骨格部と、を有し、
前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備え、前記第２セパレータは前記凸部が前記樹脂フレームに食い込んだ状態で前記樹脂フレームと当接するか、又は、
前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、前記第２セパレータは前記接着剤を介して前記樹脂フレームと接合していることを特徴とする。

本開示の燃料電池においては、前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備え、且つ、
前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、
前記第２セパレータは前記凸部が前記樹脂フレームに食い込んだ状態で前記樹脂フレームと当接し、且つ、前記第２セパレータは前記接着剤を介して前記樹脂フレームと接合していてもよい。

本開示の燃料電池によれば、ひずみ応力の発生を抑制することができる。

図１は、本開示の燃料電池の一例を示す模式図である。 図２は、本開示の燃料電池の一例を示す断面模式図であって、樹脂フレームの骨格部の内周縁部の４隅の内の１隅の付近の一例を示す図である。

本開示の燃料電池は、燃料電池であって、
前記燃料電池は、膜電極ガス拡散層接合体と、樹脂フレームと、第１セパレータと、第２セパレータを備え、
前記膜電極ガス拡散層接合体は、第１ガス拡散層、第１触媒層、電解質膜、第２触媒層、及び、第２ガス拡散層をこの順に有し、
前記膜電極ガス拡散層接合体は、略長方形状であり、
前記樹脂フレームは、前記膜電極ガス拡散層接合体の外周に配置され、且つ、前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間に配置され、
前記樹脂フレームは、前記膜電極ガス拡散層接合体を配置可能な開口部と当該開口部を囲む骨格部と、を有し、
前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備え、前記第２セパレータは前記凸部が前記樹脂フレームに食い込んだ状態で前記樹脂フレームと当接するか、又は、
前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、前記第２セパレータは前記接着剤を介して前記樹脂フレームと接合していることを特徴とする。

本開示によれば、樹脂フレームを、当該樹脂フレームに当接する部材であるセパレータにより（１）くさび効果、又は（２）接着効果により拘束し、樹脂フレーム自体の熱収縮による変形を低減する。
本開示によれば、（１）又は（２）により樹脂フレームの骨格部の内周縁部の４隅部分にひずみ応力が発生した際のひずみ変形を低減することができる。さらに上記（１）と（２）の組み合わせにより、ひずみ変形をより低減することができる。
本開示によれば、樹脂フレームを貫通させずに、セパレータを樹脂フレームに一部めり込ませることで、電極間のクロスリークの発生を抑制しつつ樹脂フレーム自体の平面方向の動きを抑制することができる。

本開示においては、燃料ガス、及び、酸化剤ガスをまとめて反応ガスと称する。アノードに供給される反応ガスは、燃料ガスであり、カソードに供給される反応ガスは酸化剤ガスである。燃料ガスは、主に水素を含有するガスであり、水素であってもよい。酸化剤ガスは酸素、空気、乾燥空気等であってもよい。

燃料電池は、通常、単セルを有する。
燃料電池は、単セルを１つのみ有するものであってもよいし、単セルを複数個積層した積層体である燃料電池スタックであってもよい。
単セルの積層数は特に限定されず、例えば、２～数百個であってもよく、２～６００個であってもよく、２～２００個であってもよい。
燃料電池スタックは、単セルの積層方向の両端にエンドプレートを備えていてもよい。

燃料電池の単セルは、膜電極ガス拡散層接合体と、樹脂フレームと、第１セパレータと、第２セパレータを備える。

膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）は、第１ガス拡散層、第１触媒層、電解質膜、第２触媒層、及び、第２ガス拡散層をこの順に有する。
膜電極ガス拡散層接合体は、具体的には、アノード側ガス拡散層及び、アノード触媒層及び、電解質膜及び、カソード触媒層及び、カソード側ガス拡散層をこの順に有する。
膜電極ガス拡散層接合体は、略長方形状である。

第１触媒層と第２触媒層は、一方がカソード触媒層であり、もう一方がアノード触媒層である。
カソード（酸化剤極）は、カソード触媒層及びカソード側ガス拡散層を含む。
アノード（燃料極）は、アノード触媒層及びアノード側ガス拡散層を含む。
第１触媒層及び第２触媒層をまとめて触媒層と称する。カソード触媒層及びアノード触媒層をまとめて触媒層と称する。

第１ガス拡散層と第２ガス拡散層は、一方がカソード側ガス拡散層であり、もう一方がアノード側ガス拡散層である。
第１ガス拡散層は、第１触媒層がカソード触媒層の場合はカソード側ガス拡散層であり、第１触媒層がアノード触媒層の場合はアノード側ガス拡散層である。第１ガス拡散層は、コストを低減する観点からはカソード側ガス拡散層であってもよい。
第２ガス拡散層は、第２触媒層がカソード触媒層の場合はカソード側ガス拡散層であり、第２触媒層がアノード触媒層の場合はアノード側ガス拡散層である。
第１ガス拡散層と第２ガス拡散層をまとめてガス拡散層又は拡散層と称する。カソード側ガス拡散層及びアノード側ガス拡散層をまとめてガス拡散層又は拡散層と称する。
第１ガス拡散層の周縁部は、膜電極ガス拡散層接合体の平面視において第１触媒層、電解質膜、第２触媒層の各周縁部の外側に配置されていてもよい。すなわち、第１ガス拡散層の面積は第１触媒層、電解質膜、第２触媒層の面積よりも大きくてもよい。第１ガス拡散層の面積は第２ガス拡散層の面積と同じであってもよく、大きくてもよい。
ガス拡散層は、ガス透過性を有する導電性部材等であってもよい。
導電性部材としては、例えば、カーボンクロス、及びカーボンペーパー等のカーボン多孔質体、並びに、金属メッシュ、及び、発泡金属などの金属多孔質体等が挙げられる。

燃料電池は、触媒層とガス拡散層との間にマイクロポーラス層（ＭＰＬ）を有していてもよい。マイクロポーラス層は、ＰＴＦＥ等の撥水性樹脂とカーボンブラック等の導電性材料との混合物を含んでいてもよい。

電解質膜は、固体高分子電解質膜であってもよい。固体高分子電解質膜としては、例えば、水分が含まれたパーフルオロスルホン酸の薄膜等のフッ素系電解質膜、及び、炭化水素系電解質膜等が挙げられる。電解質膜としては、例えば、ナフィオン膜（デュポン社製）等であってもよい。

樹脂フレームは、膜電極ガス拡散層接合体の外周に配置され、且つ、第１セパレータと第２セパレータとの間に配置される。
樹脂フレームは、膜電極ガス拡散層接合体を配置可能な開口部と当該開口部を囲む骨格部と、を有する。
骨格部は、膜電極ガス拡散層接合体と接続する樹脂フレームの主要部分である。
本開示において骨格部は、樹脂フレームの開口部以外の領域であってもよい、
開口部は、膜電極ガス拡散層接合体の保持領域であり、膜電極ガス拡散層接合体を収納するために骨格部の一部を貫通する貫通孔である。開口部は、樹脂フレームにおいて、膜電極ガス拡散層接合体の周囲（外周部）に骨格部が配置される位置に配置されていればよく、樹脂フレームの中央に有していてもよい。
樹脂フレームの開口部の面積は、膜電極ガス拡散層接合体を配置可能な大きさであってもよい。
樹脂フレームは、樹脂フレーム及び膜電極ガス拡散層接合体の平面視において樹脂フレームの骨格部の内周縁部が第２ガス拡散層の周縁部より外側に配置されていてもよい。すなわち、樹脂フレームの開口部の面積は第２ガス拡散層の面積よりも大きくてもよい。
樹脂フレームの開口部の面積は第１ガス拡散層の面積と同じであってもよく、小さくてもよく、大きくてもよい。樹脂フレームの開口部の面積が第１ガス拡散層の面積よりも小さい場合、膜電極ガス拡散層接合体の第１ガス拡散層は、その周縁部が開口部から面方向に突出していてもよい。
樹脂フレームは、供給孔と、排出孔を有していてもよい。
供給孔及び排出孔は、反応ガス及び冷媒等の流体を単セルの積層方向に流通させる。樹脂フレームの供給孔は、セパレータの供給孔と連通するように位置合わせされて配置されていてもよい。樹脂フレームの排出孔は、セパレータの排出孔と連通するように位置合わせされて配置されていてもよい。
樹脂フレームは、枠状のコア層と、コア層の両面に設けられた枠状の二つのシェル層、即ち、第１シェル層と第２シェル層とを含んでいてもよい。
第１シェル層及び第２シェル層は、コア層と同様に、コア層の両面に枠状に設けられていてもよい。

コア層は、ガスシール性、絶縁性を有する構造部材であればよく、燃料電池の製造工程での熱圧着時の温度条件下でも構造が変化しない材料により形成されていてもよい。具体的には、コア層の材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、シクロオレフィン、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、エポキシ樹脂等の樹脂等であってもよい。コア層の材料は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、フッ素系ゴム、シリコン系ゴム等のゴム材であってもよい。
コア層の厚さは、絶縁性を担保する観点から、５μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよく、セル厚さを低減する観点から、１００μｍ以下であってもよく、９０μｍ以下であってもよい。

第１シェル層及び第２シェル層は、コア層とアノード側セパレータ及びカソード側セパレータとを接着してシール性を確保するために、他の物質との接着性が高く、熱圧着時の温度条件下で軟化し、コア層よりも粘度及び融点が低い性質を有していてもよい。具体的には、第１シェル層及び第２シェル層は、ポリエステル系及び変性オレフィン系等の熱可塑性樹脂であってもよく、変性エポキシ樹脂である熱硬化性樹脂であってもよい。第１シェル層及び第２シェル層は、接着剤層と同種の樹脂であってもよい。
第１シェル層を構成する樹脂と第２シェル層を構成する樹脂とは、同種の樹脂であってもよく、異なる種類の樹脂であってもよい。コア層の両面にシェル層を設けることで、樹脂フレームと２つのセパレータとの間の加熱プレスによる接着が容易になる。
第１シェル層及び第２シェル層のそれぞれのシェル層の厚さは、接着性を担保する観点から、５μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよく、セル厚さを低減する観点から、１００μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよい。

樹脂フレームにおいて、第１シェル層及び第２シェル層は、それぞれアノード側セパレータ及びカソード側セパレータと接着する部分にのみに設けられていてもよい。コア層の一方の面に設けられた第１シェル層は、カソード側セパレータと接着していてもよい。コア層の他方の面に設けられた第２シェル層は、アノード側セパレータと接着していてもよい。そして、樹脂フレームは、一対のセパレータにより挟持されてもよい。

第１セパレータと第２セパレータは、一方がカソード側セパレータであり、もう一方がアノード側セパレータである。
第１セパレータは、第１触媒層がカソード触媒層の場合はカソード側セパレータであり、第１触媒層がアノード触媒層の場合はアノード側セパレータである。
第２セパレータは、第２触媒層がカソード触媒層の場合はカソード側セパレータであり、第２触媒層がアノード触媒層の場合はアノード側セパレータである。
第１セパレータと第２セパレータをまとめてセパレータと称する。アノード側セパレータとカソード側セパレータとをまとめてセパレータと称する。
膜電極ガス拡散層接合体は、第１セパレータと第２セパレータにより挟持される。
セパレータは、反応ガス及び冷媒等の流体を単セルの積層方向に流通させるための供給孔及び排出孔を有していてもよい。冷媒としては、低温時の凍結を防止するために例えばエチレングリコールと水との混合溶液を用いることができる。
供給孔は、燃料ガス供給孔、酸化剤ガス供給孔、及び、冷媒供給孔等が挙げられる。
排出孔は、燃料ガス排出孔、酸化剤ガス排出孔、及び、冷媒排出孔等が挙げられる。
セパレータは、１つ以上の燃料ガス供給孔を有していてもよく、１つ以上の酸化剤ガス供給孔を有していてもよく、１つ以上の冷媒供給孔を有していてもよく、１つ以上の燃料ガス排出孔を有していてもよく、１つ以上の酸化剤ガス排出孔を有していてもよく、１つ以上の冷媒排出孔を有していてもよい。
セパレータは、ガス拡散層に接する面に反応ガス流路を有していてもよい。また、セパレータは、ガス拡散層に接する面とは反対側の面に燃料電池の温度を一定に保つための冷媒流路を有していてもよい。
セパレータがアノード側セパレータである場合は、１つ以上の燃料ガス供給孔を有していてもよく、１つ以上の酸化剤ガス供給孔を有していてもよく、１つ以上の冷媒供給孔を有していてもよく、１つ以上の燃料ガス排出孔を有していてもよく、１つ以上の酸化剤ガス排出孔を有していてもよく、１つ以上の冷媒排出孔を有していてもよく、アノード側セパレータは、アノード側ガス拡散層に接する面に燃料ガス供給孔から燃料ガス排出孔に燃料ガスを流す燃料ガス流路を有していてもよく、アノード側ガス拡散層に接する面とは反対側の面に冷媒供給孔から冷媒排出孔に冷媒を流す冷媒流路を有していてもよい。
セパレータがカソード側セパレータである場合は、１つ以上の燃料ガス供給孔を有していてもよく、１つ以上の酸化剤ガス供給孔を有していてもよく、１つ以上の冷媒供給孔を有していてもよく、１つ以上の燃料ガス排出孔を有していてもよく、１つ以上の酸化剤ガス排出孔を有していてもよく、１つ以上の冷媒排出孔を有していてもよく、カソード側セパレータは、カソード側ガス拡散層に接する面に酸化剤ガス供給孔から酸化剤ガス排出孔に酸化剤ガスを流す酸化剤ガス流路を有していてもよく、カソード側ガス拡散層に接する面とは反対側の面に冷媒供給孔から冷媒排出孔に冷媒を流す冷媒流路を有していてもよい。
セパレータは、ガス不透過の導電性部材等であってもよい。導電性部材としては、例えば、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カーボン、及び、プレス成形した金属（例えば、鉄、アルミニウム、及び、ステンレス等）板等であってもよい。また、セパレータが集電機能を備えるものであってもよい。

燃料電池スタックは、各供給孔が連通した入口マニホールド、及び、各排出孔が連通した出口マニホールド等のマニホールドを有していてもよい。
入口マニホールドは、アノード入口マニホールド、カソード入口マニホールド、及び、冷媒入口マニホールド等が挙げられる。
出口マニホールドは、アノード出口マニホールド、カソード出口マニホールド、及び、冷媒出口マニホールド等が挙げられる。

第２セパレータは樹脂フレームとの当接部位かつ樹脂フレームの骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備える。第２セパレータは凸部が樹脂フレームに食い込んだ状態で当該樹脂フレームと当接するか、又は、第２セパレータは樹脂フレームとの当接部位かつ樹脂フレームの骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、第２セパレータは接着剤を介して樹脂フレームと接合していればよい。この場合、具体的には、第２セパレータは凸部が樹脂フレームに食い込んだ状態で当該樹脂フレームの骨格部の内周縁部の四隅と当接するか、又は、第２セパレータは接着剤を介して樹脂フレームの骨格部の内周縁部の四隅と接合していてもよい。
本開示において、樹脂フレームの骨格部の内周縁部とは、骨格部の領域であって、骨格部と開口部との境界付近の骨格部側の領域を意味する。
凸部の材質は、セパレータの材質と同じであってもよく、異なっていてもよい。凸部は、樹脂であってもよく、例えば、合成ゴム系樹脂、フッ素ゴム系樹脂等のゴム系樹脂等であってもよい。
接着剤と凸部では、接着剤の方が、燃料電池の製造が容易で、燃料電池のコストを低くすることができるが、凸部の方が強固に樹脂フレームを固定し、ひずみ応力の発生をより抑制することができる。

第２セパレータは樹脂フレームとの当接部位かつ樹脂フレームの骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備え、且つ、第２セパレータは樹脂フレームとの当接部位かつ樹脂フレームの骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、第２セパレータは凸部が樹脂フレームに食い込んだ状態で当該樹脂フレームと当接し、且つ、第２セパレータは接着剤を介して樹脂フレームと接合していてもよい。この場合、具体的には、第２セパレータは凸部が樹脂フレームに食い込んだ状態で当該樹脂フレームの骨格部の内周縁部の四隅と当接し、且つ、第２セパレータは接着剤を介して樹脂フレームの骨格部の内周縁部の四隅と接合していてもよい。
接着剤の位置と凸部の位置は同じであってもよく、異なっていてもよい。凸部上又はその周辺にさらに接着剤を配置することで、樹脂フレームに凸部を食い込ませ、さらに、接着剤によりでセパレータと樹脂フレームとを接着させることができるため、より強固に樹脂フレームを固定し、ひずみ応力の発生を抑制することができる。

接着剤は、例えば、一般的な高分子系接着剤を用いることができる。接着剤は、例えば、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、合成ゴム系樹脂、フッ素ゴム系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、変性アルキド系樹脂等が挙げられる。

図１は、本開示の燃料電池の一例を示す模式図である。
図１に示す燃料電池１００は、第１セパレータ５０、膜電極ガス拡散層接合体５１、樹脂フレーム（骨格部）５２、第２セパレータ５３を備える。
樹脂フレーム５２は、開口部５５を有し、膜電極ガス拡散層接合体５１は、開口部５５内に配置されている。なお、膜電極ガス拡散層接合体５１の第１ガス拡散層については、その周縁部が開口部５５から面方向に突出していてもよい。
第２セパレータ５３は、樹脂フレーム５２との当接部位かつ樹脂フレーム５２の骨格部の内周縁部に対向する領域の隅に凸部（及び／又は接着剤）５４を備える。
凸部（及び／又は接着剤）５４は、樹脂フレーム５２の骨格部の内周縁部の隅５６に食い込ませる。なお、凸部（及び／又は接着剤）５４は、３か所のみ図示しているが、凸部（及び／又は接着剤）５４は、第２セパレータ５３の樹脂フレーム５２との当接部位かつ樹脂フレーム５２の骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に備えられている。

図２は、本開示の燃料電池の一例を示す断面模式図であって、樹脂フレームの骨格部の内周縁部の４隅の内の１隅の付近の一例を示す図である。図２において図１と同じ構成についてはその説明を省略する。
図２に示す燃料電池１００において第２セパレータ５３は、凸部５４が樹脂フレーム５２に食い込んだ状態で当該樹脂フレーム５２と当接している。図示しないが、凸部５４の代わりに接着剤を配置し、第２セパレータ５３は接着剤を介して樹脂フレーム５２と接合していてもよい。また、図示しないが、凸部５４上に接着剤を配置し、第２セパレータ５３は凸部５４が樹脂フレーム５２の骨格部の内周縁部の四隅に食い込んだ状態で当該樹脂フレーム５２と当接し且つ接着剤を介して樹脂フレーム５２の骨格部の内周縁部の四隅と接合していてもよい。

５０ 第１セパレータ
５１ 膜電極ガス拡散層接合体
５２ 樹脂フレーム
５３ 第２セパレータ
５４ 凸部（及び／又は接着剤）
５５ 開口部
５６ 隅
１００ 燃料電池

Claims (2)

1. 燃料電池であって、
   前記燃料電池は、膜電極ガス拡散層接合体と、樹脂フレームと、第１セパレータと、第２セパレータを備え、
   前記膜電極ガス拡散層接合体は、第１ガス拡散層、第１触媒層、電解質膜、第２触媒層、及び、第２ガス拡散層をこの順に有し、
   前記膜電極ガス拡散層接合体は、略長方形状であり、
   前記樹脂フレームは、前記膜電極ガス拡散層接合体の外周に配置され、且つ、前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間に配置され、
   前記樹脂フレームは、前記膜電極ガス拡散層接合体を配置可能な開口部と当該開口部を囲む骨格部と、を有し、
   前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備え、前記第２セパレータは前記凸部が前記樹脂フレームに食い込んだ状態で前記樹脂フレームと当接するか、又は、
   前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、前記第２セパレータは前記接着剤を介して前記樹脂フレームと接合していることを特徴とする燃料電池。
2. 前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に凸部を備え、且つ、
   前記第２セパレータは前記樹脂フレームとの当接部位かつ前記骨格部の内周縁部に対向する領域の四隅に接着剤を備え、
   前記第２セパレータは前記凸部が前記樹脂フレームに食い込んだ状態で前記樹脂フレームと当接し、且つ、前記第２セパレータは前記接着剤を介して前記樹脂フレームと接合している、請求項１に記載の燃料電池。

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