JP6633114B2 - 燃料電池スタック及びダミーセルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電解質膜・電極構造体と、電解質膜・電極構造体の外周を周回する樹脂枠部材と、セパレータとを有する発電セルを複数積層した積層体、及び積層体の積層方向の少なくとも一方の端部に配設されるダミーセル備える燃料電池スタック及びダミーセルの製造方法に関する。

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（以下、単に電解質膜ともいう）を採用している。燃料電池は、電解質膜の一方の面にアノード電極が配設され、他方の面にカソード電極が配設された電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を備えている。

電解質膜・電極構造体をセパレータで挟持することにより、発電セルが構成され、複数個の発電セルを積層することにより、積層体が構成される。この積層体の積層方向両端に、各発電セルによって発電された電荷を集める電力取り出し用のターミナルプレートや、発電セルを積層状態で保持するためのエンドプレート等が設けられて燃料電池スタックが構成される。

ところで、積層体の積層方向の端部側（以下、単に端部側ともいう）は、ターミナルプレート等を介した放熱が促されること等から、該積層体の積層方向の中央側に比べ低温となり易い。外気温等の影響を受けて積層体の端部側が低温となり結露が生じると、反応ガスの拡散性が低下し、燃料電池スタックの発電安定性が低下する懸念がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池スタックでは、積層体の積層方向の少なくとも一方の端部側に、いわゆる、ダミーセルが配設されている。ダミーセルでは、電解質膜の代わりに金属板を用いていることから、発電を行わず、生成水も生じない。このため、ダミーセル自体が、ターミナルプレートと積層体との間で、断熱層として機能する。従って、上記のようにダミーセルを配設することで、積層体の端部側の温度低下を抑制できる。つまり、燃料電池スタックが外気温の影響を受けることを抑制して、発電安定性を向上させることができる。

特許第４７２７９７２号公報

本発明は、この種の技術に関連してなされたものであり、簡素な工程で効率的且つ高品質に得られるダミーセルにより、発電安定性を向上させることが可能な燃料電池スタック及びダミーセルの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、電解質膜の両側に導電性多孔質体からなるガス拡散層を有する電極がそれぞれ配設された電解質膜・電極構造体と、電解質膜・電極構造体の外周を周回する樹脂枠部材と、電解質膜・電極構造体を挟むセパレータとを有する発電セルを複数積層した積層体、及び積層体の積層方向の少なくとも一方の端部に配設されるダミーセルを備える燃料電池スタックであって、ダミーセルは、電解質膜・電極構造体に対応し且つ矩形状の平面寸法がそれぞれ異なる３枚の導電性多孔質体を積層して形成されるダミー構造体と、ダミー構造体の外周を周回するダミー樹脂枠部材と、ダミー構造体を挟むダミーセパレータと、を備え、ダミー樹脂枠部材と少なくとも１枚の導電性多孔質体とは、該導電性多孔質体に接着樹脂を含浸させた含浸接合部が、導電性多孔質体の外周の周方向に断続的に設けられることで接合され、含浸接合部は、導電性多孔質体の角部に設けられる角接合部と、導電性多孔質体の長辺の角接合部に近接する位置に設けられる近接接合部と、を有することを特徴とする。

この燃料電池スタックでは、積層体の積層方向の少なくとも一方の端部に、発電セルの電解質膜・電極構造体に代えて、ダミー構造体を備えるダミーセルが配設される。このダミーセルは、固体高分子電解質膜や電極触媒層を備えていないため、発電を行うことがなく、発電による生成水も生じない。これによって、ダミーセル自体が断熱層として機能するとともに、ダミーセルで結露が生じることを抑制できる。このようなダミーセルを、積層体の積層方向の少なくとも一方の端部側に設けることで、積層体の端部側の断熱性を高めることができる。このため、低温環境下においても、積層体の端部側の温度が中央側に比して低温となることを抑制できる。つまり、発電安定性を向上させることができる。

さらに、積層体の端部側の断熱性を高めることができるため、燃料電池スタックを氷点下環境で始動する場合であっても、積層体の全体を有効に昇温させることができる。これによって、積層体の端部側で生成水等が凍結して、電圧低下が生じることを抑制できる。

上記のように、発電を行わないダミーセルでは、クロスリーク等を抑制する必要がない。このため、ダミー構造体の少なくとも１枚の導電性多孔質体の外周の周方向に断続的に含浸接合部を設けることでダミー構造体とダミー樹脂枠部材との接合工程を簡素化して、効率的にダミーセルを得ることが可能になる。

このように、接合工程を簡素化しても、該含浸接合部が角接合部と近接接合部とを有することで、ダミー樹脂枠部材とダミー構造体との接合強度を十分な大きさとすることができる。また、含浸接合部が導電性多孔質体に接着樹脂を含浸させて形成されるため、例えば、ダミー樹脂枠部材と導電性多孔質体の間にのみ接着剤を介在させる場合に比して、ダミー樹脂枠部材とダミー構造体とを高強度に接合することができる。これらによって、ダミーセルの高品質化を図ることができる。

また、含浸接合部を形成するべく、加熱により溶融した接着樹脂を導電性多孔質体に含浸させる際、該含浸接合部の周囲のダミー樹脂枠部材も比較的高温となる。上記のように断続的に含浸接合部を設けることで、例えば、導電性多孔質体を周回するように含浸接合部を設ける場合に比して、ダミー樹脂枠部材の高温となる部分を縮小できる。その結果、ダミー樹脂枠部材に加熱による反り等が生じることを抑制できるため、これによってもダミーセルを高品質に得ることができる。

以上から、この燃料電池スタックによれば、簡素な工程で効率的且つ高品質に得られるダミーセルにより発電安定性を向上させることができる。

上記の燃料電池スタックにおいて、含浸接合部は、導電性多孔質体の長辺の角接合部同士の間を複数の長辺区間に分割する位置に設けられる長辺接合部と、導電性多孔質体の短辺の角接合部同士の間を複数の短辺区間に分割する位置に設けられる短辺接合部と、をさらに有し、長辺区間のそれぞれの長さは、短辺区間のそれぞれの長さよりも大きいことが好ましい。この場合、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材とを効率的に接合すること及び接合強度を高めることの両立を良好に図ることが可能になる。

上記の燃料電池スタックにおいて、長辺区間の長さは互いに等しく、短辺区間の長さは互いに等しく、角接合部と該角接合部に隣接する近接接合部との間隔をＬａとし、長辺区間の長さをＬｂとし、短辺区間の長さをＬｃとするとき、Ｌａ＜Ｌｃ＜Ｌｂの関係が成り立つことが好ましい。この場合、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材との接合工程を簡素化しつつ、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材との接合強度を効果的に高めて、より高品質にダミーセルを得ることが可能になる。

上記の燃料電池スタックにおいて、接着樹脂は、溶融させたダミー樹脂枠部材の一部であることが好ましい。この場合、ダミー樹脂枠部材の一部を溶融させて導電性多孔質体に含浸させる一層簡素な工程でダミー樹脂枠部材と導電性多孔質体とを接合してダミーセルを効率的に得ることができる。

上記の燃料電池スタックにおいて、ダミー樹脂枠部材の一部は、ダミー樹脂枠部材の厚さ方向に突出するように設けられた樹脂突起部であることが好ましい。この場合、ダミー樹脂突起部を溶融して得られる十分な量の接着樹脂を導電性多孔質体に含浸させて含浸接合部を良好に形成することができる。これによって、ダミー樹脂枠部材と導電性多孔質体との接合強度を簡素な工程で高めることができる。

上記の燃料電池スタックにおいて、３枚の導電性多孔質体は、第１導電性多孔質体と、第１導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第２導電性多孔質体と、第２導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第３導電性多孔質体とを有し、ダミー樹脂枠部材は、外周縁部と、外周縁部の内周端から第１段差面を介して全周に亘って内方に突出した棚部と、棚部の内周端から第２段差面を介して全周に亘って内方に突出した薄肉部とを有し、第３導電性多孔質体の外周縁部は、ダミー樹脂枠部材の棚部に重なり、第２導電性多孔質体の外周縁部は、ダミー樹脂枠部材の薄肉部に臨み、第１導電性多孔質体の外周端面は、ダミー樹脂枠部材の内周端面に対向することが好ましい。

上記の燃料電池スタックにおいて、ダミー樹脂枠部材の棚部と、第３導電性多孔質体の外周縁部とが含浸接合部により接合されることが好ましい。

上記の燃料電池スタックにおいて、第２導電性多孔質体の厚みは、第２段差面の高さよりも大きいことが好ましい。

上記の燃料電池スタックにおいて、ダミー樹脂枠部材の薄肉部と、第３導電性多孔質体との間には、空間が形成されることが好ましい。

また、本発明は、電解質膜の両側に導電性多孔質体からなるガス拡散層を有する電極がそれぞれ配設された電解質膜・電極構造体と、電解質膜・電極構造体の外周を周回する樹脂枠部材と、電解質膜・電極構造体を挟むセパレータとを有する発電セルを複数積層した積層体を備える燃料電池スタックの積層体の積層方向の少なくとも一方の端部に配設されるダミーセルの製造方法であって、矩形状の平面寸法がそれぞれ異なる３枚の導電性多孔質体を積層して、電解質膜・電極構造体に対応するダミー構造体を形成する第１積層工程と、ダミー構造体の外周を周回するようにダミー樹脂枠部材を配置した状態で、少なくとも１枚の導電性多孔質体の外周縁部の周方向に断続的に接着樹脂を含浸させて含浸接合部を形成することにより、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材とを接合する接合工程と、ダミー樹脂枠部材と接合されたダミー構造体をダミーセパレータで挟む第２積層工程と、を有することを特徴とする。

このダミーセルの製造方法によれば、接合工程において、ダミー構造体の少なくとも１枚の導電性多孔質体の外周の周方向に断続的に含浸接合部を設けて、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材とを接合する。このため、導電性多孔質体の外周を周回して含浸接合部を設ける場合に比して接合工程を簡素化して、効率的にダミーセルを得ることができる。

このように簡素な接合工程によっても、含浸接合部が導電性多孔質体に接着樹脂を含浸させて形成されるため、ダミー樹脂枠部材と導電性多孔質体との接合強度を高めることができる。また、上記のように断続的に含浸接合部を設けることで、ダミー樹脂枠部材に加熱による反り等が生じることを抑制できる。これらによって、ダミーセルを高品質に得ることができる。

上記のようにして得られたダミーセルを積層体の積層方向の少なくとも一方の端部に備えることで、該積層体の端部側の断熱性を高めることができるため、燃料電池スタックの発電安定性を向上させることができる。

以上から、このダミーセルの製造方法によれば、簡素な工程で効率的且つ高品質にダミーセルを得ることができ、該ダミーセルを備える燃料電池スタックの発電安定性を向上させることができる。

上記のダミーセルの製造方法において、接合工程では、含浸接合部として、導電性多孔質体の角部に角接合部を形成し、導電性多孔質体の長辺の角接合部に近接する位置に近接接合部を形成することが好ましい。この場合、含浸接合部を断続的に設けることで簡素化した接合工程によっても、ダミー樹脂枠部材と導電性多孔質体とを十分な強度で接合できるため、ダミーセルを高品質に得ることができる。

上記のダミーセルの製造方法において、接合工程では、含浸接合部として、導電性多孔質体の長辺の角接合部同士の間を複数の長辺区間に分割するように配置される長辺接合部と、導電性多孔質体の短辺の角接合部同士の間を複数の短辺区間に分割するように配置される短辺接合部とを、長辺区間のそれぞれの長さが、短辺区間のそれぞれの長さより大きくなるように設けることが好ましい。この場合、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材とを効率的に接合すること、及び十分な強度で接合することの両立を良好に図ることが可能になる。

上記のダミーセルの製造方法において、長辺区間の長さを互いに等しくし、短辺区間の長さを互いに等しくし、角接合部と該角接合部に隣接する近接接合部との間隔をＬａとし、長辺区間の長さをＬｂとし、短辺区間の長さをＬｃとするとき、Ｌａ＜Ｌｃ＜Ｌｂの関係が成り立つように導電性多孔質体に含浸接合部を設けることが好ましい。この場合、接合工程を簡素化しつつ、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材との接合強度を効果的に高めて、より高品質にダミーセルを得ることが可能になる。

上記のダミーセルの製造方法において、接合工程では、接着樹脂として、溶融したダミー樹脂枠部材の一部を導電性多孔質体に含浸させて含浸接合部を形成することが好ましい。この場合、ダミー樹脂枠部材の一部を溶融させて導電性多孔質体に含浸させる一層簡素な工程でダミー構造体とダミー樹脂枠部材とを接合してダミーセルを効率的に得ることができる。

上記のダミーセルの製造方法において、接合工程では、ダミー樹脂枠部材の厚さ方向に突出するように設けた樹脂突起部をダミー樹脂枠部材の一部とすることが好ましい。この場合、樹脂突起部を溶融して得られる十分な量の接着樹脂を導電性多孔質体に含浸させて含浸接合部を良好に形成することができるため、ダミー構造体とダミー樹脂枠部材との接合強度を簡素な工程で高めることができる。

上記のダミーセルの製造方法において、第１積層工程では、３枚の導電性多孔質体として、第１導電性多孔質体と、第１導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第２導電性多孔質体と、第２導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第３導電性多孔質体とを積層してダミー構造体を形成し、ダミー樹脂枠部材は、外周縁部と、外周縁部の内周端から第１段差面を介して全周に亘って内方に突出した棚部と、棚部の内周端から第２段差面を介して全周に亘って内方に突出した薄肉部とを有し、接合工程では、第３導電性多孔質体の外周縁部を、ダミー樹脂枠部材の棚部に重ね、第２導電性多孔質体の外周縁部を、ダミー樹脂枠部材の薄肉部に臨ませ、第１導電性多孔質体の外周端面を、ダミー樹脂枠部材の内周端面に対向させた状態で、含浸接合部を形成することが好ましい。

上記のダミーセルの製造方法において、接合工程では、ダミー樹脂枠部材の棚部と、第３導電性多孔質体の外周縁部とを含浸接合部により接合することが好ましい。

上記のダミーセルの製造方法において、第２導電性多孔質体の厚みは、第２段差面の高さよりも大きいことが好ましい。

上記のダミーセルの製造方法において、第１積層工程では、ダミー樹脂枠部材の薄肉部と、第３導電性多孔質体との間に、空間を形成することが好ましい。

本発明によれば、簡素な工程で効率的且つ高品質に得られるダミーセルにより、燃料電池スタックの発電安定性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る燃料電池スタックの分解斜視図である。 図１の燃料電池スタックのＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。 発電セルの分解斜視図である。 第１セパレータの酸化剤ガス流路側の正面図である。 第２セパレータの酸化剤ガス流路側の正面図である。 第３セパレータの冷却媒体流路側の正面図である。 樹脂枠付きＭＥＡのアノード電極側の正面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 樹脂枠付きダミー構造体の第３導電性多孔質体側の正面図である。 図９のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 ダミー構造体の分解斜視図である。 ダミー第１セパレータ及びダミー第２セパレータの第２空間側の正面図である。

本発明に係る燃料電池スタックについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図において、同一又は同様の機能及び効果を奏する構成要素に対しては同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する場合がある。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る燃料電池スタック１０は、複数の発電セル１２が水平方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）又は重力方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に積層された積層体１４を備える。燃料電池スタック１０は、例えば、図示しない燃料電池電気自動車等の燃料電池車両に搭載される。

図２に示すように、積層体１４の積層方向一端側（矢印Ａ１側）には、第１端部発電ユニット１６、第１ダミーセル１８及び第２ダミーセル２０が外方に向かって配置される。また、積層体１４の積層方向他端側（矢印Ａ２側）には、第２端部発電ユニット２２及び第３ダミーセル２４が外方に向かって配置される。積層体１４の第２ダミーセル２０よりも外方側（矢印Ａ１側）には、ターミナルプレート２６ａ、インシュレータ２８ａ及びエンドプレート３０ａがこの順に積層される。積層体１４の第３ダミーセル２４よりも外方側（矢印Ａ２側）には、ターミナルプレート２６ｂ、インシュレータ２８ｂ及びエンドプレート３０ｂがこの順に積層される。

図１に示すように、長方形状からなるエンドプレート３０ａ、３０ｂの各辺間には、連結バー（不図示）が配置される。各連結バーは、両端をエンドプレート３０ａ、３０ｂの内面にボルト（不図示）等を介して固定され、複数の積層された発電セル１２に積層方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）の締め付け荷重を付与する。なお、燃料電池スタック１０では、エンドプレート３０ａ、３０ｂを端板とする筐体を備え、前記筐体内に積層体１４等を収容するように構成してもよい。

図３に示すように、発電セル１２は、第１セパレータ３２と、樹脂枠付きＭＥＡ３４と、第２セパレータ３６と、樹脂枠付きＭＥＡ３４と、第３セパレータ３８とがこの順に積層されて構成される。第１セパレータ３２、第２セパレータ３６及び第３セパレータ３８のそれぞれは、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板等により構成され、平面が矩形状であるとともに、プレス加工等により、断面凹凸形状に成形される。

図１及び図３に示すように、各セパレータ３２、３６、３８の長辺方向の一端側（矢印Ｂ１側）の縁部には、それぞれ矢印Ａ１、Ａ２方向（積層方向）に個別に連通して、酸化剤ガス入口連通孔４０及び燃料ガス出口連通孔４２が設けられる。酸化剤ガス入口連通孔４０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４２は、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。これらの酸化剤ガス及び燃料ガスを総称して反応ガスともいう。

各セパレータ３２、３６、３８の長辺方向の他端側（矢印Ｂ２側）の縁部には、それぞれ矢印Ａ１、Ａ２方向に個別に連通して、燃料ガスを供給する燃料ガス入口連通孔４４及び酸化剤ガスを排出する酸化剤ガス出口連通孔４６が設けられる。なお、これらの酸化剤ガス入口連通孔４０、燃料ガス出口連通孔４２、燃料ガス入口連通孔４４、酸化剤ガス出口連通孔４６を総称して反応ガス連通孔ともいう。

各セパレータ３２、３６、３８の短辺方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）両端縁部の矢印Ｂ１側には、矢印Ａ１、Ａ２方向に個別に連通して、冷却媒体を供給するための一対の冷却媒体入口連通孔４８がそれぞれ設けられる。各セパレータの短辺方向の両端縁部の矢印Ｂ２側には、矢印Ａ１、Ａ２方向に個別に連通して、冷却媒体を排出するための一対の冷却媒体出口連通孔５０がそれぞれ設けられる。

図３に示すように、第１セパレータ３２の矢印Ａ１側の面３２ａには、冷却媒体入口連通孔４８と冷却媒体出口連通孔５０とを連通する冷却媒体流路５２が形成される。冷却媒体入口連通孔４８と冷却媒体流路５２との間には、複数本の入口連結溝５４ａが形成される。冷却媒体流路５２と冷却媒体出口連通孔５０との間には、複数本の出口連結溝５４ｂが形成される。また、第１セパレータ３２の面３２ａには、冷却媒体入口連通孔４８、冷却媒体出口連通孔５０、冷却媒体流路５２、入口連結溝５４ａ、出口連結溝５４ｂを一体に囲んで、その内部を面方向の外部とシールするシール部材５５が設けられている。

図４に示すように、第１セパレータ３２の矢印Ａ２側の面３２ｂには、酸化剤ガス入口連通孔４０と酸化剤ガス出口連通孔４６とに連通する酸化剤ガス流路５６が形成される。酸化剤ガス流路５６は、互いに並列する複数本の波状流路溝（又は直線状流路溝）からなる。

酸化剤ガス流路５６の入口側端部には、発電領域外に位置して酸化剤ガス入口バッファ部５８が連なる一方、該酸化剤ガス流路５６の出口側端部には、発電領域外に位置して酸化剤ガス出口バッファ部６０が連なる。

酸化剤ガス入口バッファ部５８と酸化剤ガス入口連通孔４０との間には、複数本の入口連結溝６２ａが形成される。酸化剤ガス出口バッファ部６０と酸化剤ガス出口連通孔４６との間には、複数本の出口連結溝６２ｂが形成される。第１セパレータ３２の面３２ｂには、酸化剤ガス入口連通孔４０、酸化剤ガス出口連通孔４６、酸化剤ガス流路５６、酸化剤ガス入口バッファ部５８、酸化剤ガス出口バッファ部６０、入口連結溝６２ａ、出口連結溝６２ｂを一体に囲んで、その内部を面方向の外部とシールするシール部材６３が設けられている。第１セパレータ３２では、酸化剤ガス流路５６の裏面形状が、冷却媒体流路５２の一部を構成する（図２及び図３参照）。

図３に示すように、第２セパレータ３６の矢印Ａ１側の面３６ａには、燃料ガス入口連通孔４４と燃料ガス出口連通孔４２とに連通する燃料ガス流路６６が形成される。燃料ガス流路６６は、互いに並列する複数本の波状流路溝（又は直線状流路溝）からなる。

燃料ガス流路６６の入口側端部には、発電領域外に位置して燃料ガス入口バッファ部６８が連なる一方、該燃料ガス流路６６の出口側端部には、発電領域外に位置して燃料ガス出口バッファ部７０が連なる。燃料ガス入口バッファ部６８と燃料ガス入口連通孔４４との間には、第２セパレータ３６を厚さ方向に貫通する複数個の燃料ガス供給孔部７２ａが設けられる。燃料ガス出口バッファ部７０と燃料ガス出口連通孔４２との間には、第２セパレータ３６を厚さ方向に貫通する複数個の燃料ガス排出孔部７２ｂが設けられる。

第２セパレータ３６の面３６ａには、燃料ガス流路６６、燃料ガス入口バッファ部６８、燃料ガス出口バッファ部７０、燃料ガス供給孔部７２ａ、燃料ガス排出孔部７２ｂを一体に囲んで、その内部を面方向の外部とシールするシール部材７３が設けられている。

図５に示すように、第２セパレータ３６の矢印Ａ２側の面３６ｂは、シール部材７１で囲われた燃料ガス供給孔部７２ａ及び燃料ガス排出孔部７２ｂが設けられていることを除いて、第１セパレータ３２の矢印Ａ２側の面３２ｂ（図４参照）と同様に構成することができる。すなわち、第２セパレータ３６の面３６ｂには、酸化剤ガス入口連通孔４０と酸化剤ガス出口連通孔４６とに連通する酸化剤ガス流路５６が設けられる。また、第２セパレータ３６の面３６ｂには、酸化剤ガス入口バッファ部５８と、酸化剤ガス出口バッファ部６０と、入口連結溝６２ａと、出口連結溝６２ｂと、シール部材６３とが形成される。

第２セパレータ３６の面３６ｂ側では、燃料ガス供給孔部７２ａ及び燃料ガス排出孔部７２ｂの各々と、酸化剤ガス入口バッファ部５８及び酸化剤ガス出口バッファ部６０とがシール部材６３、７１によって遮断されている。

図３に示すように、第３セパレータ３８の矢印Ａ１側の面３８ａは、第２セパレータ３６の矢印Ａ１側の面３６ａと同様に構成することができる。すなわち、第３セパレータ３８の面３８ａには、燃料ガス入口連通孔４４と燃料ガス出口連通孔４２とに連通する燃料ガス流路６６が設けられる。また、第３セパレータ３８の面３８ａには、燃料ガス入口バッファ部６８と、燃料ガス出口バッファ部７０と、燃料ガス供給孔部７２ａと、燃料ガス排出孔部７２ｂと、シール部材７３とが形成される。

図６に示すように、第３セパレータ３８の矢印Ａ２側の面３８ｂは、シール部材７１で囲われた燃料ガス供給孔部７２ａ及び燃料ガス排出孔部７２ｂが設けられていることを除いて、第１セパレータ３２の矢印Ａ１側の面３２ａ（図３参照）と同様に構成することができる。すなわち、第３セパレータ３８の面３８ｂには、冷却媒体流路５２と、入口連結溝５４ａと、出口連結溝５４ｂと、シール部材５５とが設けられる。第３セパレータ３８の面３８ｂ側では、燃料ガス供給孔部７２ａ及び燃料ガス排出孔部７２ｂの各々と、冷却媒体流路５２、入口連結溝５４ａ及び出口連結溝５４ｂとがシール部材５５、７１によって遮断されている。

図２に示すように、互いに隣接する第３セパレータ３８の矢印Ａ２側の面３８ｂの冷却媒体流路５２と、第１セパレータ３２の矢印Ａ１側の面３２ａの冷却媒体流路５２とが対向して、その内部を冷却媒体が流通可能となっている。

図３、図５及び図６に示すように、第２セパレータ３６及び第３セパレータ３８では、上記のようにシール部材７１、７３が設けられるため、燃料ガス入口連通孔４４を矢印Ａ１側から矢印Ａ２側へと流通する燃料ガスは、燃料ガス供給孔部７２ａを、矢印Ａ２側から矢印Ａ１側へと流通して燃料ガス入口バッファ部６８及び燃料ガス流路６６へ流入する。また、燃料ガス流路６６を流通して燃料ガス出口バッファ部７０に流入した燃料ガスは、燃料ガス排出孔部７２ｂを矢印Ａ１側から矢印Ａ２側へと流通した後、燃料ガス出口連通孔４２を矢印Ａ２側から矢印Ａ１側へと流通する。

各セパレータ３２、３６、３８の両面には、該セパレータ３２、３６、３８の外周端縁部を周回する不図示の弾性体からなるシール部材がそれぞれ一体成形される。

図３、図７及び図８に示すように、樹脂枠付きＭＥＡ３４は、横長の矩形状の電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）８０の外周に、横長の矩形状の樹脂枠部材８２が接合されて構成される。図８に示すように、電解質膜・電極構造体８０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（以下、単に電解質膜ともいう）８４を備える。なお、電解質膜８４は、フッ素系電解質の他、ＨＣ（炭化水素）系電解質を使用してもよい。電解質膜８４は、カソード電極８６及びアノード電極８８により挟持される。

電解質膜・電極構造体８０は、カソード電極８６の平面寸法がアノード電極８８及び電解質膜８４の平面寸法よりも小さい段差型ＭＥＡを構成している。なお、カソード電極８６、アノード電極８８及び電解質膜８４は、同一の平面寸法に設定してもよい。また、アノード電極８８は、カソード電極８６及び電解質膜８４よりも小さな平面寸法を有してもよい。

カソード電極８６は、電解質膜８４の一端側（矢印Ａ１側）の面８４ａに接合される第１電極触媒層９０と、該第１電極触媒層９０に積層される第１ガス拡散層９２とを有する。第１電極触媒層９０は、第１ガス拡散層９２よりも大きな平面寸法であり、第１ガス拡散層９２の外周端面９２ａから外方に突出する外周露呈部９０ａを有する。また、第１電極触媒層９０は、電解質膜８４よりも小さな平面寸法である。

アノード電極８８は、電解質膜８４の他端側（矢印Ａ２側）の面８４ｂに接合される第２電極触媒層９４と、該第２電極触媒層９４に積層される第２ガス拡散層９６とを有する。第２電極触媒層９４及び第２ガス拡散層９６は、同一の平面寸法を有するとともに、電解質膜８４と同一（又は同一未満）の平面寸法に設定される。

第１電極触媒層９０は、例えば、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が、イオン導電性高分子バインダとともに第１ガス拡散層９２の表面に一様に塗布して形成される。第２電極触媒層９４は、例えば、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が、イオン導電性高分子バインダとともに第２ガス拡散層９６の表面に一様に塗布して形成される。

第１ガス拡散層９２及び第２ガス拡散層９６は、カーボンペーパ又はカーボンクロス等の導電性多孔質体から形成される。第２ガス拡散層９６の平面寸法は、第１ガス拡散層９２の平面寸法よりも大きく設定される。

樹脂枠部材８２は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＬＣＰ（リキッドクリスタルポリマー）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ｍ−ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）又は変性ポリオレフィン等の樹脂材から構成される。この樹脂材は、例えば、フィルム等により構成してもよい。

図３に示すように、樹脂枠部材８２は枠形状であり、酸化剤ガス入口連通孔４０を含む連通孔４０、４２、４４、４６、４８、５０からなる連通孔群の内側に配置され、各連通孔４０、４２、４４、４６、４８、５０が形成されない。また、図８に示すように、樹脂枠部材８２は、外周端８２ａ（図７参照）からその内側に所定の長さに亘って外周縁部８２ｂが設けられ、該外周縁部８２ｂからさらに内側に内側膨出部８２ｃが設けられる。

内側膨出部８２ｃは、外周縁部８２ｂの内周端から内側に向かって、第１段差面８２ｄを介して延在する棚部８２ｅと、該棚部８２ｅの内周端から内側に向かって第２段差面８２ｆを介して延在する薄肉部８２ｇとが設けられる。棚部８２ｅは、外周縁部８２ｂより薄肉であり、薄肉部８２ｇは、棚部８２ｅより薄肉である。また、第１段差面８２ｄ、棚部８２ｅ、第２段差面８２ｆ及び薄肉部８２ｇは、樹脂枠部材８２の全周に亘って設けられている。棚部８２ｅの矢印Ａ２側の面８２ｅａには、電解質膜８４の面８４ｂの外周縁部が当接する。薄肉部８２ｇの内周端には、第１電極触媒層９０の外周露呈部９０ａに対向する土手部８２ｈが全周に亘って設けられる。また、薄肉部８２ｇの、土手部８２ｈと第２段差面８２ｆとの間には溝部８２ｈａが設けられる。

電解質膜８４の面８４ａの溝部８２ｈａに臨む部分及び第１電極触媒層９０の外周露呈部９０ａには、該外周露呈部９０ａを周回するように接着剤９８ａが充填されて接着剤層９８が設けられる。この接着剤層９８は、樹脂枠部材８２の内周端面８２ｉと第１ガス拡散層９２の外周端面９２ａとの間にも満たされる。接着剤９８ａとしては、例えば、高分子やフッ素系エラストマーを好適に用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。接着剤９８ａは、液体や固体、熱可塑性や熱硬化性等に制限されるものではない。

樹脂枠部材８２と第２ガス拡散層９６の外周縁部とは、接着用樹脂を用いた第１接合部１００により一体化される。図７に示すように、第１接合部１００は、第２ガス拡散層９６の外周縁部を周回するように設けられる。図８に示すように、第１接合部１００は、例えば、樹脂枠部材８２に対して、その外周縁部８２ｂの内周端を周回し且つ矢印Ａ２側に突出するように一体成形された樹脂突起部１００ａを加熱変形させて構成することができる。この第１接合部１００は、第１樹脂含浸部１００ｂと、第１溶融凝固部１００ｃとから形成される。

第１樹脂含浸部１００ｂは、溶融した樹脂突起部１００ａを、第２ガス拡散層９６の外周縁部に含浸させることで形成される。第１溶融凝固部１００ｃは、互いに離間して配置された樹脂枠部材８２の第１段差面８２ｄと、電解質膜８４及びアノード電極８８の外周端面１０１との間に、溶融させた樹脂突起部１００ａを流入させて凝固させることで形成される。図８では、第１溶融凝固部１００ｃと一体化した棚部８２ｅの表面及び第１段差面８２ｄを二点鎖線で示す。

第１電極触媒層９０の外周露呈部９０ａ及び第１ガス拡散層９２の外周端面９２ａを周回するように接着剤層９８が設けられることや、第２ガス拡散層９６の外周縁部を周回するように第１接合部１００が設けられることにより、カソード電極８６及びアノード電極８８間のクロスリーク等が防止されている。

図３に示すように、樹脂枠部材８２のカソード電極８６側（矢印Ａ１側）の面８２ｊには、酸化剤ガス入口バッファ部１０２ａ及び酸化剤ガス出口バッファ部１０２ｂが設けられる。樹脂枠部材８２のアノード電極８８側（矢印Ａ２側）の面８２ｋには、図７に示すように、燃料ガス入口バッファ部１０５ａ及び燃料ガス出口バッファ部１０５ｂが設けられる。

図２に示すように、第１端部発電ユニット１６は、矢印Ａ１側から矢印Ａ２側に向かって、第１セパレータ３２と、樹脂枠付きダミー構造体１０６と、ダミー第１セパレータ１０８と、樹脂枠付きＭＥＡ３４と、第３セパレータ３８とが、この順に積層されて構成される。

図９及び図１０に示すように、樹脂枠付きダミー構造体１０６は、横長の矩形状のダミー構造体１１０の外周に、横長の矩形状のダミー樹脂枠部材１１１が接合されて構成される。図１０及び図１１に示すように、ダミー構造体１１０は、矩形状の平面寸法（表面積／外形寸法）がそれぞれ異なる３枚の第１導電性多孔質体１１２と、第２導電性多孔質体１１４と、第３導電性多孔質体１１６とを、矢印Ａ１側から矢印Ａ２側に向かってこの順に積層して構成される。平面寸法の大きさの関係は、第１導電性多孔質体１１２＜第２導電性多孔質体１１４＜第３導電性多孔質体１１６となっている。

従って、図１０に示すように、第３導電性多孔質体１１６の外周縁部には、全周に亘って第２導電性多孔質体１１４の外周端面１１４ａよりも外方に突出する外周露呈部１１６ａが設けられる。第２導電性多孔質体１１４の外周縁部には、全周に亘って第１導電性多孔質体１１２の外周端面１１２ａよりも外方に突出する外周露呈部１１４ｂが設けられる。

第１導電性多孔質体１１２と第２導電性多孔質体１１４と第３導電性多孔質体１１６は同じ材料からなるとともに、第１ガス拡散層９２又は第２ガス拡散層９６を構成する導電性多孔質体と同一の材料を用いて構成することができる。

また、本実施形態では、第１導電性多孔質体１１２、第２導電性多孔質体１１４、第３導電性多孔質体１１６のそれぞれの厚さを、第２ガス拡散層９６を構成する導電性多孔質体と同一の厚さに設定した。これによって、該導電性多孔質体の平面寸法を上記のように調整することで、ダミー構造体１１０をさらに容易に得ることができる。

図１０に示すように、積層された第１導電性多孔質体１１２と第２導電性多孔質体１１４は接着剤層１１８ａにより接合され、第２導電性多孔質体１１４と第３導電性多孔質体１１６は接着剤層１１８ｂにより接合されている。接着剤層１１８ａ、１１８ｂは、接着剤層９８と同様に、接着剤９８ａを使用してもよい。

図９及び図１０に示すように、ダミー樹脂枠部材１１１は、図７及び図８の樹脂枠付きＭＥＡ３４を構成する樹脂枠部材８２と同一の構成からなり、外周縁部８２ｂと、内側膨出部８２ｃとを有する。図１０に示すように、内側膨出部８２ｃの棚部８２ｅには、第３導電性多孔質体１１６の外周露呈部１１６ａの矢印Ａ１側が当接する。溝部８２ｈａには、第３導電性多孔質体１１６の外周露呈部１１６ａの矢印Ａ１側の一部が間隔をおいて臨むとともに、第２導電性多孔質体１１４の外周露呈部１１４ｂの矢印Ａ１側の一部が臨む。このため、ダミー樹脂枠部材１１１の薄肉部８２ｇと、第３導電性多孔質体１１６との間には空間が形成される。土手部８２ｈの突出端面には、第２導電性多孔質体１１４の外周露呈部１１４ｂの矢印Ａ１側が当接する。

矢印Ａ１、Ａ２方向において、第２導電性多孔質体１１４の外周端面１１４ａは、第３導電性多孔質体１１６と溝部８２ｈａとの間に配置される。ダミー樹脂枠部材１１１の内周端面８２ｉは、積層方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）と垂直な方向において、第２導電性多孔質体１１４の外周端面１１４ａと、第１導電性多孔質体１１２の外周端面１１２ａとの間に位置する。ダミー樹脂枠部材１１１の内周端面８２ｉに、第１導電性多孔質体１１２の外周端面１１２ａが間隔を置いて臨む。第２段差面８２ｆの高さは、第２導電性多孔質体１１４の厚さよりも小さい。

ダミー構造体１１０のうち、平面寸法が最大となる第３導電性多孔質体１１６の外周露呈部１１６ａと、ダミー樹脂枠部材１１１の棚部８２ｅの矢印Ａ２側の面８２ｅａとが第２接合部１２０（含浸接合部）を介して接合されることで、樹脂枠付きダミー構造体１０６が構成される。

図９に示すように、第２接合部１２０は、第３導電性多孔質体１１６の外周縁部に対して、周方向に断続的に設けられる。具体的には、第２接合部１２０は、角接合部１２０ａと、近接接合部１２０ｂと、長辺接合部１２０ｃと、短辺接合部１２０ｄとを有する。角接合部１２０ａは、第３導電性多孔質体１１６の角部（四隅）にそれぞれ設けられる。近接接合部１２０ｂは、第３導電性多孔質体１１６の長辺１１７ａの角接合部１２０ａに近接する位置にそれぞれ設けられる。角接合部１２０ａと該角接合部１２０ａに隣接する近接接合部１２０ｂとの間隔はＬａとなっている。

長辺接合部１２０ｃは、第３導電性多孔質体１１６の長辺１１７ａの角接合部１２０ａ同士の間を複数の長辺区間に分割する位置に設けられる。本実施形態では、長辺接合部１２０ｃは、第３導電性多孔質体１１６の矢印Ｃ１側の長辺１１７ａ及び矢印Ｃ２側の長辺１１７ａの各々の角接合部１２０ａ同士の間に３個ずつ設けられている。また、これらの長辺接合部１２０ｃ同士の間、及び角接合部１２０ａと該角接合部１２０ａに隣接する長辺接合部１２０ｃとの間に形成される長辺区間のそれぞれの長さは、互いに同じＬｂとなっている。

短辺接合部１２０ｄは、第３導電性多孔質体１１６の短辺１１７ｂの角接合部１２０ａ同士の間を複数の短辺区間に分割する位置に設けられる。本実施形態では、短辺接合部１２０ｄは、第３導電性多孔質体１１６の矢印Ｂ１側の短辺１１７ｂ及び矢印Ｂ２側の短辺１１７ｂの各々の角接合部１２０ａ同士の間に１個ずつ設けられている。また、角接合部１２０ａと該角接合部１２０ａに隣接する短辺接合部１２０ｄとの間に形成される短辺区間のそれぞれの長さは、互いに同じＬｃとなっている。

角接合部１２０ａと該角接合部１２０ａに隣接する近接接合部１２０ｂとの間隔Ｌａと、長辺区間の長さＬｂと、短辺区間の長さＬｃとは、Ｌａ＜Ｌｃ＜Ｌｂの関係が成り立つように設定されている。

図１０に示すように、第２接合部１２０は、例えば、ダミー樹脂枠部材１１１に対して、その外周縁部８２ｂの内周端を周回し且つ矢印Ａ２側に突出するように一体成形された樹脂突起部１２０ｅを部分的に加熱変形させて構成することができる。この第２接合部１２０は、第２樹脂含浸部１２０ｆと、第２溶融凝固部１２０ｇとから形成される。なお、樹脂突起部１２０ｅのうち、第２接合部１２０を構成しない部分、換言すると、加熱変形させずに残存した部分は、機械加工等により除去してもよい。

第２樹脂含浸部１２０ｆは、溶融した樹脂突起部１２０ｅを、第３導電性多孔質体１１６の外周縁部に含浸させることで形成される。第２溶融凝固部１２０ｇは、互いに離間して配置された樹脂枠部材８２の第１段差面８２ｄと、第３導電性多孔質体１１６の外周端面１１６ｂとの間に、溶融させた樹脂突起部１２０ｅを流入させて凝固させることで形成される。図１０では、第２溶融凝固部１２０ｇと一体化した棚部８２ｅの表面及び第１段差面８２ｄを二点鎖線で示す。

なお、第１接合部１００及び第２接合部１２０は、樹脂突起部１００ａ、１２０ｅに代え、樹脂枠部材８２及びダミー樹脂枠部材１１１とは別体からなる樹脂片（不図示）を溶融させて、第２ガス拡散層９６及び第３導電性多孔質体１１６の外周縁部にそれぞれ含浸させることで形成してもよい。また、第１接合部１００及び第２接合部１２０は、接着剤層９８と同様に、接着剤９８ａを使用してもよい。

図２、図３、図５及び図１２に示すように、ダミー第１セパレータ１０８は、燃料ガス供給孔部７２ａに代えて入口遮断部１２２ａが設けられ、燃料ガス排出孔部７２ｂに代えて出口遮断部１２２ｂが設けられていることを除いて第２セパレータ３６と同様に構成されている。つまり、ダミー第１セパレータ１０８の他端側（矢印Ａ２側）の面１０８ｂは、図４に示す第１セパレータ３２の他端側（矢印Ａ２側）の面３２ｂと同様に構成することができる。

図２及び図４に示すように、ダミー第１セパレータ１０８の他端側（矢印Ａ２側）の面１０８ｂと樹脂枠付きＭＥＡ３４のカソード電極８６側（矢印Ａ１側）との間には、酸化剤ガス流路５６に対応する第１空間１２４が設けられる。図４に示すように、第１空間１２４は、入口連結溝６２ａ及び出口連結溝６２ｂ内に形成された連通路１２５を介して、酸化剤ガス入口連通孔４０と酸化剤ガス出口連通孔４６とに連通する。このため、酸化剤ガス流路５６と同様に酸化剤ガスが流通可能となっている。

図２及び図１２に示すように、ダミー第１セパレータ１０８の一端側（矢印Ａ１側）の面１０８ａと樹脂枠付きダミー構造体１０６の第３導電性多孔質体１１６側（矢印Ａ２側）との間には、燃料ガス流路６６に対応する第２空間１２６が設けられる。第２空間１２６は、入口遮断部１２２ａにより、燃料ガス入口連通孔４４と遮断されるとともに、出口遮断部１２２ｂにより、燃料ガス出口連通孔４２と遮断される。つまり、入口遮断部１２２ａ及び出口遮断部１２２ｂ（以下、これらを総称して遮断部ともいう）により、第２空間１２６に燃料ガスが流れることが規制されるため、該第２空間１２６の内部には断熱空間が形成される。

なお、入口遮断部１２２ａ及び出口遮断部１２２ｂの何れか一方のみを設けることによって、第２空間１２６に燃料ガスが流れることを規制し、断熱空間を形成してもよい。また、本実施形態では、遮断部は、ダミー第１セパレータ１０８に燃料ガス供給孔部７２ａ及び燃料ガス排出孔部７２ｂ（図３参照）を貫通形成しないことで構成される。しかしながら、特にこれに限定されるものではなく、例えば、遮断部は、ダミー第１セパレータ１０８に貫通形成された燃料ガス供給孔部７２ａ及び燃料ガス排出孔部７２ｂを閉塞して構成することも可能である。図１２に示すように、ダミー第１セパレータ１０８の面１０８ａには、第２空間１２６を囲んで、その内部を面方向の外部とシールするシール部材１２７が設けられている。

図２に示すように、第１ダミーセル１８は、矢印Ａ１側から矢印Ａ２側に向かって、第１セパレータ３２（ダミーセパレータ）と、樹脂枠付きダミー構造体１０６と、ダミー第１セパレータ１０８（ダミーセパレータ）と、樹脂枠付きダミー構造体１０６と、ダミー第２セパレータ１３０（ダミーセパレータ）とが、この順に積層されて構成される。

図２、図３及び図１２に示すように、ダミー第２セパレータ１３０は、燃料ガス供給孔部７２ａに代えて入口遮断部１２２ａが設けられ、燃料ガス排出孔部７２ｂに代えて出口遮断部１２２ｂが設けられていることを除いて第３セパレータ３８と同様に構成されている。

つまり、図２、図３及び図６に示すように、ダミー第２セパレータ１３０の他端側（矢印Ａ２側）の面１３０ｂは、シール部材７１で囲われた燃料ガス供給孔部７２ａ及び燃料ガス排出孔部７２ｂが設けられていないことを除いて、第３セパレータ３８の矢印Ａ２側の面３８ｂと同様に構成される。このため、ダミー第２セパレータ１３０の面１３０ｂは、図３に示す第１セパレータ３２の一端側（矢印Ａ１側）の面３２ａと同様に構成することができる。また、図２及び図１１に示すように、ダミー第２セパレータ１３０の矢印Ａ１側の面１３０ａは、ダミー第１セパレータ１０８の矢印Ａ１側の面１０８ａと同様に構成される。

図２に示すように、第１ダミーセル１８では、ダミー第２セパレータ１３０の矢印Ａ２側の面１３０ｂと第１端部発電ユニット１６の第１セパレータ３２との間に、冷却媒体流路５２が設けられる。図２及び図１１に示すように、第１ダミーセル１８では、ダミー第２セパレータ１３０の矢印Ａ１側の面（１３０ａ）と樹脂枠付きダミー構造体１０６の第３導電性多孔質体１１６側（矢印Ａ２側）との間に、燃料ガス流路６６に対応する第２空間１２６が設けられる。

第２ダミーセル２０は、矢印Ａ１側から矢印Ａ２側に向かって、第１セパレータ３２（ダミーセパレータ）、樹脂枠付きダミー構造体１０６、ダミー第２セパレータ１３０（ダミーセパレータ）の順に積層される。このため、第２ダミーセル２０では、ダミー第２セパレータ１３０の矢印Ａ１側の面１３０ａと樹脂枠付きダミー構造体１０６の第３導電性多孔質体１１６側（矢印Ａ２側）との間に第２空間１２６が設けられる。第３ダミーセル２４は、第２ダミーセル２０と同様に構成される。

第２端部発電ユニット２２は、矢印Ａ１側からＡ２側に向かって、第１セパレータ３２と、樹脂枠付きＭＥＡ３４と、第２セパレータ３６と、樹脂枠付きダミー構造体１０６と、ダミー第２セパレータ１３０とが、この順に積層されて構成される。このため、第２端部発電ユニット２２では、ダミー第２セパレータ１３０の矢印Ａ１側の面１３０ａと樹脂枠付きダミー構造体１０６の第３導電性多孔質体１１６側（矢印Ａ２側）との間に第２空間１２６が設けられる。

ターミナルプレート２６ａ、２６ｂは、電気導電性を有する材料から構成され、例えば、銅、アルミニウム又はステンレススチール等の金属で構成される。図１に示すように、ターミナルプレート２６ａ、２６ｂの略中央には、積層方向外方に延在する端子部１３２ａ、１３２ｂがそれぞれ設けられる。

端子部１３２ａは、絶縁性筒体１３４ａに挿入されてインシュレータ２８ａの孔部１３６ａ及びエンドプレート３０ａの孔部１３８ａを貫通し、該エンドプレート３０ａの外部に突出する。端子部１３２ｂは、絶縁性筒体１３４ｂに挿入されてインシュレータ２８ｂの孔部１３６ｂ及びエンドプレート３０ｂの孔部１３８ｂを貫通し、該エンドプレート３０ｂの外部に突出する。

インシュレータ２８ａ、２８ｂは、絶縁性材料、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やフェノール樹脂等で形成される。インシュレータ２８ａ、２８ｂの中央部には、積層体１４に向かって開口される凹部１４０ａ、１４０ｂが形成され、該凹部１４０ａ、１４０ｂは、孔部１３６ａ、１３６ｂに連通する。

インシュレータ２８ａ及びエンドプレート３０ａには、反応ガス連通孔が設けられる。一方、インシュレータ２８ｂ及びエンドプレート３０ｂには、冷却媒体入口連通孔４８及び冷却媒体出口連通孔５０が設けられる。

凹部１４０ａには、ターミナルプレート２６ａ及び断熱体１４２が収容され、凹部１４０ｂには、ターミナルプレート２６ｂ及び断熱体１４２が収容される。断熱体１４２は、一対の電気伝導性を有する断熱プレート１４４間に電気伝導性を有する断熱部材１４６が挟持されて構成される。断熱プレート１４４は、例えば、平坦な形状を有する多孔性カーボンプレートで構成されるとともに、断熱部材１４６は、断面波板状の金属製のプレートで構成される。

なお、断熱プレート１４４は、断熱部材１４６と同一の材料で構成してもよい。また、断熱体１４２は、１枚の断熱プレート１４４と１枚の断熱部材１４６とを備えてもよい。さらに、ターミナルプレート２６ａ、２６ｂと、インシュレータ２８ａ、２８ｂの凹部１４０ａ、１４０ｂの底部との間に、樹脂製スペーサ（不図示）を介装してもよい。

燃料電池スタック１０は、基本的には上記のように構成される。以下、本実施形態に係るダミーセルの製造方法について、燃料電池スタック１０の第１ダミーセル１８を得る場合を例に挙げて説明する。

先ず、図１１に示すように、第１導電性多孔質体１１２と、第２導電性多孔質体１１４と、第３導電性多孔質体１１６とを、各層間に接着剤層１１８ａ又は接着剤層１１８ｂ（図１０参照）を設けつつ積層する第１積層工程を行う。これによってダミー構造体１１０を得ることができる。

次に、図９及び図１０に示す通り、ダミー構造体１１０の外周を周回するようにダミー樹脂枠部材１１１を配置する。具体的には、第３導電性多孔質体１１６の外周露呈部１１６ａの矢印Ａ１側をダミー樹脂枠部材１１１の棚部８２ｅに重ね、第２導電性多孔質体１１４の外周露呈部１１４ｂをダミー樹脂枠部材１１１の溝部８２ｈａに臨ませ、第１導電性多孔質体１１２の外周端面１１２ａをダミー樹脂枠部材１１１の内周端面８２ｉに対向させる。

そして、図１０に示すように、ダミー樹脂枠部材１１１に設けられた樹脂突起部１２０ｅを接合装置１５０により加熱しつつ荷重を付与して変形させることで、第２樹脂含浸部１２０ｆ及び第２溶融凝固部１２０ｇからなる第２接合部１２０を形成する。接合装置１５０は、例えば、基台（金型）１５２と、該基台１５２に対して進退自在な可動金型１５４とを備える。本実施形態では、可動金型１５４の樹脂突起部１２０ｅに当接する当接面１５４ａは円形状であり、この可動金型１５４を用いることで、図９に示すように、平面視で円形状の第２接合部１２０が形成されることとする。しかしながら、可動金型１５４の当接面１５４ａの形状及び第２接合部１２０の平面視の形状は、特に円形状に限定されるものではない。例えば、四角形状や、他の多角形状でもよい。

図１０に示すように、基台１５２に、ダミー構造体１１０の第１導電性多孔質体１１２側及びダミー樹脂枠部材１１１の矢印Ａ１側の面を載置する。これによって、樹脂突起部１２０ｅが可動金型１５４側に向かって配置される。

次に、可動金型１５４を所定の温度に加熱した状態で基台１５２に接近させ、該可動金型１５４の当接面１５４ａを樹脂突起部１２０ｅに当接させることで、該樹脂突起部１２０ｅを加熱及び加圧する。これによって溶融した樹脂突起部１２０ｅは、可動金型１５４の当接面１５４ａに沿って矢印Ｃ方向に広がり、樹脂枠部材８２の第１段差面８２ｄと第３導電性多孔質体１１６の外周端面１１６ｂとの間に流入することで第２溶融凝固部１２０ｇが形成される。また、溶融した樹脂突起部１２０ｅが、第３導電性多孔質体１１６の外周縁部に含浸することで第２樹脂含浸部１２０ｆが形成される。

この際、樹脂突起部１２０ｅを加熱変形させる位置を調整することで、第２接合部１２０が、角接合部１２０ａと、近接接合部１２０ｂと、長辺接合部１２０ｃと、短辺接合部１２０ｄとを有するように調整する。例えば、樹脂突起部１２０ｅを小さい荷重で変形可能とする観点からは、可動金型１５４を順次移動させて、上記の配置となるように第２接合部１２０をそれぞれ形成することが好ましい。一方、第２接合部１２０を効率的に形成可能とする観点からは、複数の可動金型１５４の当接面１５４ａのそれぞれを、樹脂突起部１２０ｅの加熱変形させる複数の位置に略同時に当接させて、上記の配置となるように第２接合部１２０を形成することが好ましい。

なお、樹脂突起部１２０ｅに代え、上記の樹脂片を用いて第２接合部１２０を形成する場合には、ダミー樹脂枠部材１１１及び第３導電性多孔質体１１６の第２接合部１２０を形成する位置と、可動金型１５４の当接面１５４ａとの間に樹脂片を介在させて、該樹脂片を加熱及び加圧して溶融させればよい。

上記のようにして、第２接合部１２０を形成する接合工程を行うことで、ダミー樹脂枠部材１１１の棚部８２ｅと、第３導電性多孔質体１１６の外周縁部とを接合して樹脂枠付きダミー構造体１０６を得ることができる。

上記の第１積層工程及び接合工程によって、２個の樹脂枠付きダミー構造体１０６を得た後、図２に示すように、第１セパレータ３２、樹脂枠付きダミー構造体１０６、ダミー第１セパレータ１０８、樹脂枠付きダミー構造体１０６、ダミー第２セパレータ１３０をこの順に積層する第２積層工程を行う。これによって、第１ダミーセル１８を得ることができる。

なお、第２ダミーセル２０及び第３ダミーセル２４は、第２積層工程の際に、樹脂枠付きダミー構造体１０６を第１セパレータ３２とダミー第２セパレータ１３０で挟持することにより得ることができる。

上記のようにして得られる第１ダミーセル１８、第２ダミーセル２０及び第３ダミーセル２４を備える燃料電池スタック１０の動作について、以下に説明する。先ず、図１に示すように、酸素含有ガス等の酸化剤ガスは、エンドプレート３０ａの酸化剤ガス入口連通孔４０に供給される。水素含有ガス等の燃料ガスは、エンドプレート３０ａの燃料ガス入口連通孔４４に供給される。純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体は、エンドプレート３０ｂの冷却媒体入口連通孔４８にそれぞれ供給される。

酸化剤ガス入口連通孔４０に供給された酸化剤ガスは、図４及び図５に示すように、入口連結溝６２ａの内部に形成された連通路１２５を介して酸化剤ガス流路５６及び第１空間１２４に流入する。これによって、酸化剤ガスが、矢印Ｂ１、Ｂ２方向に移動しながら、各電解質膜・電極構造体８０のカソード電極８６と、ダミー構造体１１０の積層方向の一端側（第１導電性多孔質体１１２側、矢印Ａ１側）に供給される。

図３に示すように、燃料ガス入口連通孔４４に供給された燃料ガスは、燃料ガス供給孔部７２ａを介して、第２セパレータ３６及び第３セパレータ３８の燃料ガス流路６６にそれぞれ流入する。これによって、燃料ガスが、矢印Ｂ１、Ｂ２方向に移動しながら、各電解質膜・電極構造体８０のアノード電極８８に供給される。一方、図１２に示すように、ダミー第１セパレータ１０８及びダミー第２セパレータ１３０の第２空間１２６には、入口遮断部１２２ａによって燃料ガスの流入が遮断される。

上記のようにして反応ガスが供給された電解質膜・電極構造体８０では、各カソード電極８６に供給される酸化剤ガスと、各アノード電極８８に供給される燃料ガスとが、第１電極触媒層９０及び第２電極触媒層９４内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。

次いで、各カソード電極８６に供給されて一部が消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路５６及び第１空間１２４のそれぞれから出口連結溝６２ｂの内部に形成された連通路１２５を介して酸化剤ガス出口連通孔４６に排出される。そして、エンドプレート３０ａの酸化剤ガス出口連通孔４６を介して燃料電池スタック１０の外部に排出される。

同様に、各アノード電極８８に供給されて一部が消費された燃料ガスは、燃料ガス流路６６から燃料ガス排出孔部７２ｂの内部を介して燃料ガス出口連通孔４２に排出される。そして、エンドプレート３０ａの燃料ガス出口連通孔４２を介して燃料電池スタック１０の外部に排出される。

この際、第２空間１２６は、出口遮断部１２２ｂによって燃料ガス出口連通孔４２とも遮断されている。このため、第２空間１２６には、上記の通り、入口遮断部１２２ａによって燃料ガスの流入が遮断されることに加えて、出口遮断部１２２ｂによって燃料ガス出口連通孔４２から燃料ガスが進入することも回避されている。その結果、第２空間１２６は、遮断部によって燃料ガスの流通が遮断され、断熱空間として機能する。

また、各冷却媒体入口連通孔４８に供給された冷却媒体は、互いに隣接するダミー第２セパレータ１３０と第１セパレータ３２間の冷却媒体流路５２、及び互いに隣接する第３セパレータ３８と第１セパレータ３２との間の冷却媒体流路５２に導入される。矢印Ｃ１側の各冷却媒体入口連通孔４８から導入された冷却媒体と、矢印Ｃ２側の冷却媒体入口連通孔４８から導入された冷却媒体は、互いに接近するように矢印Ｃ１、Ｃ２方向に沿って流通してから、矢印Ｂ２側に向かって流通し、電解質膜・電極構造体８０を冷却しながら、互いに離間するように矢印Ｃ１、Ｃ２方向に沿って流通し、各冷却媒体出口連通孔５０から排出される。

以上から、本実施形態に係る燃料電池スタック１０の各ダミーセル（第１ダミーセル１８、第２ダミーセル２０、第３ダミーセル２４）は、発電セル１２の電解質膜・電極構造体８０に対応してダミー構造体１１０を備える。つまり、各ダミーセルは、電解質膜８４や第１電極触媒層９０及び第２電極触媒層９４を備えていないため、発電を行うことがなく、発電による生成水も生じない。これによって、各ダミーセル自体が断熱層として機能するとともに、各ダミーセルで結露が生じることを抑制できる。

このような第１ダミーセル１８及び第２ダミーセル２０を積層体１４の矢印Ａ１側の端部に配設し、第３ダミーセル２４を積層体１４の矢印Ａ２側の端部に配設することで、積層体１４の端部側の断熱性を高めることができる。このため、低温環境下においても、積層体１４の端部側の温度が中央側に比して低温となることを抑制できる。

さらに、積層体１４の端部側の断熱性を高めることができるため、燃料電池スタック１０を氷点下環境で始動する場合であっても、積層体１４の全体を有効に昇温させることができる。これによって、積層体１４の端部側で生成水等が凍結して、電圧低下が生じることを抑制できる。

上記のように、発電を行わない各ダミーセルでは、クロスリーク等を抑制する必要がない。このため、ダミー構造体１１０の第３導電性多孔質体１１６の外周の周方向に断続的に第２接合部１２０を設けることでダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１との接合工程を簡素化して、効率的に各ダミーセルを得ることが可能になる。

このように、接合工程を簡素化しても、第２接合部１２０が角接合部１２０ａと近接接合部１２０ｂとを有することで、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１と接合強度を十分な大きさとすることができる。また、第２接合部１２０が第３導電性多孔質体１１６に接着樹脂を含浸させて形成された第２樹脂含浸部１２０ｆを有するため、例えば、ダミー樹脂枠部材１１１と第３導電性多孔質体１１６の間にのみ接着剤（不図示）を介在させる場合に比して、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１とを高強度に接合することができる。これらによって、各ダミーセルの高品質化を図ることができる。

第２接合部１２０を形成するべく、ダミー樹脂枠部材１１１に設けられた樹脂突起部１２０ｅを加熱しつつ荷重を付与して変形させる際、該第２接合部１２０の周囲のダミー樹脂枠部材１１１も比較的高温となる。上記のように断続的に第２接合部１２０を設けることで、例えば、第３導電性多孔質体１１６を周回するように第２接合部１２０を設ける場合に比して、ダミー樹脂枠部材１１１の高温となる部分を縮小できる。その結果、ダミー樹脂枠部材１１１に加熱による反り等が生じることを抑制できるため、これによっても各ダミーセルを高品質に得ることができる。

以上から、この燃料電池スタック１０によれば、簡素な工程で効率的且つ高品質に得られる各ダミーセルにより発電安定性を向上させることができる。

また、上記の実施形態では、第３導電性多孔質体１１６の外周縁部に第２接合部１２０を設け、第１導電性多孔質体１１２や第２導電性多孔質体１１４に第２接合部１２０を設けないこととした。これによっても、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１との接合工程を簡素化できるとともに、ダミー樹脂枠部材１１１に加熱による反り等が生じることを抑制できる。さらに、この場合、樹脂枠付きダミー構造体１０６の矢印Ａ２側の面についてのみ、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１とが規定の接合強度で接合されているか否かを検査する検査工程を行えばよい。従って、例えば、樹脂枠付きダミー構造体１０６の両面についてそれぞれ上記の検査を行う場合に比して、検査工程を簡略化することが可能になる。

燃料電池スタック１０では、第２接合部１２０は、長辺接合部１２０ｃと、短辺接合部１２０ｄと、をさらに有し、長辺区間のそれぞれの長さＬｂが、短辺区間のそれぞれの長さＬｃよりも大きいこととした。これによって、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１とを効率的に接合すること、及び十分な強度で接合することの両立を良好に図ることが可能になる。

燃料電池スタック１０では、複数の長辺区間の長さＬｂが互いに等しく、複数の短辺区間の長さＬｂが互いに等しいこととした。また、角接合部１２０ａと該角接合部１２０ａに隣接する近接接合部１２０ｂとの間隔Ｌａと、長辺区間の長さＬｂと、短辺区間の長さＬｃとの間に、Ｌａ＜Ｌｃ＜Ｌｂの関係が成り立つこととした。これらによって、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１との接合工程を簡素化しつつ、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１との接合強度を効果的に高めて、より高品質に各ダミーセルを得ることが可能になる。

燃料電池スタック１０では、ダミー樹脂枠部材１１１の一部として樹脂突起部１２０ｅを溶融させて第３導電性多孔質体１１６に含浸させる簡素な工程で、第２接合部１２０を良好且つ効率的に形成することができる。従って、ダミー構造体１１０とダミー樹脂枠部材１１１との接合強度を高めた各ダミーセルを効率的に得ることができる。

本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

長辺接合部１２０ｃ及び短辺接合部１２０ｄの個数や配置は特に限定されるものではなく、第３導電性多孔質体１１６の長辺１１７ａ及び短辺１１７ｂの長さや、第２接合部１２０の径等に応じて適宜設定することができる。また、複数の長辺区間は互いに同じ長さでなくてもよく、複数の短辺区間は互いに同じ長さでなくてもよい。

上記の実施形態に係る燃料電池スタック１０では、積層体１４の矢印Ａ１側に第１端部発電ユニット１６と、第１ダミーセル１８と、第２ダミーセル２０とを積層し、積層体１４の矢印Ａ１側に第２端部発電ユニット２２と、第３ダミーセル２４とを積層することとした。

このように、積層体１４の矢印Ａ１側、換言すると、酸化剤ガスの入口側に対して、積層体１４の矢印Ａ２側、換言すると、酸化剤ガスの出口側よりも多数のダミーセルを配設することで、発電セル１２に結露水が進入することをより効果的に抑制することを可能とした。しかしながら、燃料電池スタック１０は、積層体１４の積層方向の少なくとも一端側にダミーセルを備えていればよく、該ダミーセルの個数も特に限定されるものではない。

また、発電セル１２と第１ダミーセル１８又は第３ダミーセル２４との間に第１端部発電ユニット１６又は第２端部発電ユニット２２を介在させることで、積層体１４の積層方向の両端部で発電を行う第１端部発電ユニット１６及び第２端部発電ユニット２２内の電解質膜・電極構造体８０を、他の電解質膜・電極構造体８０と同様の条件で冷却することを可能とした。その結果、積層体１４全体における発熱と冷却のバランスを同等とすることができるため、発電性能及び発電安定性のさらなる向上を図ることができる。

しかしながら、第１端部発電ユニット１６及び第２端部発電ユニット２２は必須の構成要素ではなく、燃料電池スタック１０は、第１端部発電ユニット１６及び第２端部発電ユニット２２の何れか一方のみを備えてもよいし、何れも備えていなくてもよい。

１０…燃料電池スタック １２…発電セル
１４…積層体 １８…第１ダミーセル
２０…第２ダミーセル ２４…第３ダミーセル
１０６…樹脂枠付きダミー構造体 １１０…ダミー構造体
１１１…ダミー樹脂枠部材 １１２…第１導電性多孔質体
１１４…第２導電性多孔質体 １１６…第３導電性多孔質体
１２０…第２接合部 １２０ａ…角接合部
１２０ｂ…近接接合部 １２０ｃ…長辺接合部
１２０ｄ…短辺接合部 １２０ｅ…樹脂突起部

Claims (19)

1. 電解質膜の両側に導電性多孔質体からなるガス拡散層を有する電極がそれぞれ配設された電解質膜・電極構造体と、前記電解質膜・電極構造体の外周を周回する樹脂枠部材と、前記電解質膜・電極構造体を挟むセパレータとを有する発電セルを複数積層した積層体、及び前記積層体の積層方向の少なくとも一方の端部に配設されるダミーセルを備える燃料電池スタックであって、
   前記ダミーセルは、前記電解質膜・電極構造体に対応し且つ矩形状の平面寸法がそれぞれ異なる３枚の導電性多孔質体を積層して形成されるダミー構造体と、前記ダミー構造体の外周を周回するダミー樹脂枠部材と、前記ダミー構造体を挟むダミーセパレータと、を備え、
   前記ダミー樹脂枠部材と少なくとも１枚の前記導電性多孔質体とは、該導電性多孔質体に接着樹脂を含浸させた含浸接合部が、前記導電性多孔質体の外周の周方向に断続的に設けられることで接合され、
   前記含浸接合部は、前記導電性多孔質体の角部に設けられる角接合部と、前記導電性多孔質体の長辺の前記角接合部に近接する位置に設けられる近接接合部と、を有することを特徴とする燃料電池スタック。
2. 請求項１記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記含浸接合部は、前記導電性多孔質体の長辺の前記角接合部同士の間を複数の長辺区間に分割する位置に設けられる長辺接合部と、前記導電性多孔質体の短辺の前記角接合部同士の間を複数の短辺区間に分割する位置に設けられる短辺接合部と、をさらに有し、
   前記長辺区間のそれぞれの長さは、前記短辺区間のそれぞれの長さよりも大きいことを特徴とする燃料電池スタック。
3. 請求項２記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記長辺区間の長さは互いに等しく、
   前記短辺区間の長さは互いに等しく、
   前記角接合部と該角接合部に隣接する前記近接接合部との間隔をＬａとし、前記長辺区間の長さをＬｂとし、前記短辺区間の長さをＬｃとするとき、Ｌａ＜Ｌｃ＜Ｌｂの関係が成り立つことを特徴とする燃料電池スタック。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記接着樹脂は、溶融させた前記ダミー樹脂枠部材の一部であることを特徴とする燃料電池スタック。
5. 請求項４記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記ダミー樹脂枠部材の前記一部は、前記ダミー樹脂枠部材の厚さ方向に突出するように設けられた樹脂突起部であることを特徴とする燃料電池スタック。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記３枚の導電性多孔質体は、第１導電性多孔質体と、前記第１導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第２導電性多孔質体と、前記第２導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第３導電性多孔質体とからなり、
   前記ダミー樹脂枠部材は、外周縁部と、前記外周縁部の内周端から第１段差面を介して全周に亘って内方に突出した棚部と、前記棚部の内周端から第２段差面を介して全周に亘って内方に突出した薄肉部とを有し、
   前記第３導電性多孔質体の外周縁部は、前記ダミー樹脂枠部材の前記棚部に重なり、
   前記第２導電性多孔質体の外周縁部は、前記ダミー樹脂枠部材の前記薄肉部に臨み、
   前記第１導電性多孔質体の外周端面は、前記ダミー樹脂枠部材の内周端面に対向することを特徴とする燃料電池スタック。
7. 請求項６記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記ダミー樹脂枠部材の前記棚部と、前記第３導電性多孔質体の外周縁部とが前記含浸接合部により接合されることを特徴とする燃料電池スタック。
8. 請求項６又は７記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記第２導電性多孔質体の厚みは、前記第２段差面の高さよりも大きいことを特徴とする燃料電池スタック。
9. 請求項６〜８の何れか１項に記載の燃料電池スタックにおいて、
   前記ダミー樹脂枠部材の前記薄肉部と、前記第３導電性多孔質体との間には、空間が形成されることを特徴とする燃料電池スタック。
10. 電解質膜の両側に導電性多孔質体からなるガス拡散層を有する電極がそれぞれ配設された電解質膜・電極構造体と、前記電解質膜・電極構造体の外周を周回する樹脂枠部材と、前記電解質膜・電極構造体を挟むセパレータとを有する発電セルを複数積層した積層体を備える燃料電池スタックの前記積層体の積層方向の少なくとも一方の端部に配設されるダミーセルの製造方法であって、
    矩形状の平面寸法がそれぞれ異なる３枚の導電性多孔質体を積層して、前記電解質膜・電極構造体に対応するダミー構造体を形成する第１積層工程と、
    前記ダミー構造体の外周を周回するようにダミー樹脂枠部材を配置した状態で、少なくとも１枚の前記導電性多孔質体の外周縁部の周方向に断続的に接着樹脂を含浸させて含浸接合部を形成することにより、前記ダミー構造体と前記ダミー樹脂枠部材とを接合する接合工程と、
    前記ダミー樹脂枠部材と接合された前記ダミー構造体をダミーセパレータで挟む第２積層工程と、
    を有することを特徴とするダミーセルの製造方法。
11. 請求項１０記載のダミーセルの製造方法において、
    前記接合工程では、前記含浸接合部として、前記導電性多孔質体の角部に角接合部を形成し、前記導電性多孔質体の長辺の前記角接合部に近接する位置に近接接合部を形成することを特徴とするダミーセルの製造方法。
12. 請求項１１記載のダミーセルの製造方法において、
    前記接合工程では、前記含浸接合部として、前記導電性多孔質体の長辺の前記角接合部同士の間を複数の長辺区間に分割するように配置される長辺接合部と、前記導電性多孔質体の短辺の前記角接合部同士の間を複数の短辺区間に分割するように配置される短辺接合部とを、前記長辺区間のそれぞれの長さが、前記短辺区間のそれぞれの長さより大きくなるように設けることを特徴とするダミーセルの製造方法。
13. 請求項１２記載のダミーセルの製造方法において、
    前記接合工程では、前記長辺区間の長さを互いに等しくし、前記短辺区間の長さを互いに等しくし、前記角接合部と該角接合部に隣接する前記近接接合部との間隔をＬａとし、前記長辺区間の長さをＬｂとし、前記短辺区間の長さをＬｃとするとき、Ｌａ＜Ｌｃ＜Ｌｂの関係が成り立つように前記導電性多孔質体に前記含浸接合部を設けることを特徴とするダミーセルの製造方法。
14. 請求項１０〜１３の何れか１項に記載のダミーセルの製造方法において、
    前記接合工程では、前記接着樹脂として、溶融した前記ダミー樹脂枠部材の一部を前記導電性多孔質体に含浸させて前記含浸接合部を形成することを特徴とするダミーセルの製造方法。
15. 請求項１４記載のダミーセルの製造方法において、
    前記接合工程では、前記ダミー樹脂枠部材の厚さ方向に突出するように設けた樹脂突起部を前記ダミー樹脂枠部材の前記一部とすることを特徴とするダミーセルの製造方法。
16. 請求項１０〜１５の何れか１項に記載のダミーセルの製造方法において、
    前記第１積層工程では、前記３枚の導電性多孔質体として、第１導電性多孔質体と、前記第１導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第２導電性多孔質体と、前記第２導電性多孔質体よりも平面寸法が大きい第３導電性多孔質体とを積層して前記ダミー構造体を形成し、
    前記ダミー樹脂枠部材は、外周縁部と、前記外周縁部の内周端から第１段差面を介して全周に亘って内方に突出した棚部と、前記棚部の内周端から第２段差面を介して全周に亘って内方に突出した薄肉部とを有し、
    前記接合工程では、前記第３導電性多孔質体の外周縁部を、前記ダミー樹脂枠部材の前記棚部に重ね、前記第２導電性多孔質体の外周縁部を、前記ダミー樹脂枠部材の前記薄肉部に臨ませ、前記第１導電性多孔質体の外周端面を、前記ダミー樹脂枠部材の内周端面に対向させた状態で、前記含浸接合部を形成することを特徴とするダミーセルの製造方法。
17. 請求項１６記載のダミーセルの製造方法において、
    前記接合工程では、前記ダミー樹脂枠部材の前記棚部と、前記第３導電性多孔質体の外周縁部とを前記含浸接合部により接合することを特徴とするダミーセルの製造方法。
18. 請求項１６又は１７記載のダミーセルの製造方法において、
    前記第２導電性多孔質体の厚みは、前記第２段差面の高さよりも大きいことを特徴とするダミーセルの製造方法。
19. 請求項１６〜１８の何れか１項に記載のダミーセルの製造方法において、
    前記第１積層工程では、前記ダミー樹脂枠部材の前記薄肉部と、前記第３導電性多孔質体との間に、空間を形成することを特徴とするダミーセルの製造方法。

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