JP6951296B2 - 燃料電池用セパレータ部材及び燃料電池スタック - Google Patents

Description

本発明は、互いに積層された第１セパレータと第２セパレータとの間に冷却媒体流路が形成された燃料電池用セパレータ部材及び燃料電池スタックに関する。

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面にアノード電極が、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）を備える。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。発電セルが所定の数だけ積層した積層体を備えた燃料電池スタックが、例えば、燃料電池車両（燃料電池電気自動車等）に組み込まれる。

燃料電池スタックでは、セパレータとして金属製のセパレータが使用される場合がある。その際、セパレータには、反応ガス（酸化剤ガス、燃料ガス）及び冷却媒体の漏れを防止するために、シール部材が設けられる。

シール部材は、フッ素系やシリコーン等の弾性ゴムシールが使用されており、コストが高騰するという問題がある。そこで、例えば、下記特許文献１に開示されているように、弾性ゴムシールに代えて、セパレータに凸形状のビードシールを形成する構成が採用されている。

米国特許第７７１８２９３号明細書

燃料電池スタックのうち互いに隣接する２枚のセパレータは、これらセパレータの間に冷媒流路が形成されるように互いに接合されてセパレータ部材を構成する。セパレータ部材には、セパレータ厚さ方向に貫通形成された冷却媒体連通孔が形成される。冷却媒体連通孔は、凸形状のビードシールによって囲まれる。

セパレータには、冷却媒体連通孔と冷却媒体流路とを互いに連通させるためのブリッジ部が設けられる。ブリッジ部は、ビードシールの内周壁部に連結して冷却媒体連通孔に連通する内側トンネルと、ビードシールの外周壁部に連結して冷却媒体流路に連通する外側トンネルとを有することがある。

この場合、ビードシールの内周壁部のうち内側トンネルとの連結部分が切り欠かれるとともにビードシールの外周壁部のうち外側トンネルとの連結部分が切り欠かれることになる。そのため、ビードシールの当該連結部分の耐荷重特性がビードシールの他の部分（連結部分以外の部分）の耐荷重特性よりも低下する。ビードシールに付加される面圧（ビードシール先端での接触圧）は、バラツキが抑制されていることが望ましい。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、簡単且つ経済的な構成で、冷媒連通孔を囲むビードシールに付加される面圧の均一化を図ることができる燃料電池用セパレータ部材及び燃料電池スタックを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、互いに積層された金属製の第１セパレータ及び第２セパレータを備え、前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間に設けられた冷却媒体流路と、セパレータ厚さ方向に貫通した冷却媒体連通孔と、前記冷却媒体流路と前記冷却媒体連通孔とを互いに連通するブリッジ部と、が形成され、前記第１セパレータには、前記冷却媒体連通孔を囲むように前記第１セパレータの表面から前記第２セパレータとは反対方向に突出し、流体漏出防止用の第１ビードシールが形成され、前記第２セパレータには、前記冷却媒体連通孔を囲むように前記第２セパレータの表面から前記第１セパレータと反対方向に突出し、流体漏出防止用の第２ビードシールが形成され、電解質膜・電極構造体に積層されて積層方向に圧縮荷重が付与される燃料電池用セパレータ部材であって、前記ブリッジ部は、前記第１ビードシールに対して離間して形成され、前記第１セパレータの表面から前記第２セパレータとは反対方向に突出し、前記冷却媒体連通孔に連通する第１連通路を形成する第１凸部と、前記第２ビードシールに対して離間して形成され、前記第２セパレータの表面から前記第１セパレータとは反対方向に突出し、前記第１連通路と前記冷却媒体流路とを互いに連通する第２連通路を形成する第２凸部と、を有し、前記セパレータ厚さ方向からの平面視で、前記第１凸部が前記第２ビードシールと交差するように延在するとともに前記第２凸部が前記第１ビードシールと交差するように延在している、燃料電池用セパレータ部材である。

本発明の他の態様は、上述した燃料電池用セパレータ部材と電解質膜・電極構造体とが交互に積層されて構成された燃料電池スタックである。

本発明によれば、第１凸部が第１ビードシールに連結しないため、第１ビードシールに切欠部が形成されることはない。また、第２凸部が第２ビードシールに連結しないため、第２ビードシールに切欠部が形成されることはない。そのため、第１ビードシール及び第２ビードシールの耐荷重特性が低下することはない。よって、簡単且つ経済的な構成で、冷媒連通孔を囲むビードシール（第１ビードシール及び第２ビードシール）に付加される面圧の均一化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る燃料電池スタックの斜視説明図である。 燃料電池スタックの一部省略縦断面図である。 燃料電池スタックの一部を構成する発電セルの分解斜視図である。 燃料電池用セパレータ部材を第１セパレータ側から視た正面説明図である。 燃料電池用セパレータ部材を第２セパレータ側から視た正面説明図である。 第１セパレータにおける冷却媒体入口連通孔を囲む第１ビードシールを第１セパレータ側から視た要部説明図である。 第２セパレータにおける冷却媒体入口連通孔を囲む第２ビードシールを第１セパレータ側から視た要部説明図である。 図８Ａは、第１セパレータの一部省略斜視説明図であり、図８Ｂは、第２セパレータの一部省略斜視説明図である。 図６のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 図６のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

以下、本発明に係る燃料電池用セパレータ部材及び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説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る燃料電池スタック１１は、複数の発電セル１２が水平方向（矢印Ａ方向）に積層された積層体１４を備える。燃料電池スタック１１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。

積層体１４の積層方向（矢印Ａ方向）一端には、ターミナルプレート１６ａ、インシュレータ１８ａ及びエンドプレート２０ａが外方に向かって、順次、配設される。積層体１４の積層方向他端には、ターミナルプレート１６ｂ、インシュレータ１８ｂ及びエンドプレート２０ｂが外方に向かって、順次、配設される。

図２に示すように、ターミナルプレート１６ａ、１６ｂ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。ターミナルプレート１６ａの略中央には、積層方向外方に延在する端子部２２ａが設けられ、ターミナルプレート１６ｂの略中央には、積層方向外方に延在する端子部２２ｂが設けられる（図１参照）。

インシュレータ１８ａ、１８ｂ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１８ａの中央部には、積層体１４に向かって開口するとともにターミナルプレート１６ａが収容される凹部２３ａが形成される。インシュレータ１８ｂの中央部には、積層体１４に向かって開口するとともにターミナルプレート１６ｂが収容される凹部２３ｂが形成される。

図１に示すように、エンドプレート２０ａ、２０ｂは、横長（縦長でもよい）の長方形状を有するとともに、各辺間には、連結バー２４が配置される。各連結バー２４は、両端をエンドプレート２０ａ、２０ｂの内面にボルト２６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Ａ方向）の締め付け荷重（圧縮荷重）を付与する。なお、燃料電池スタック１１では、エンドプレート２０ａ、２０ｂを端板とする筐体を備え、筐体内に積層体１４を収容するように構成してもよい。

図２に示すように、発電セル１２は、電解質膜・電極構造体２８（以下、ＭＥＡ２８と略称する。）が、第１セパレータ３０及び第２セパレータ３２により挟持される。図３に示すように、発電セル１２の矢印Ｂ方向（図２中、水平方向）の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体入口連通孔（冷却媒体連通孔）３６ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂが設けられる。

酸化剤ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体入口連通孔３６ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂは、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。酸化剤ガス入口連通孔３４ａは、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給する。冷却媒体入口連通孔３６ａは、冷却媒体を供給する。燃料ガス出口連通孔３８ｂは、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出する。

発電セル１２の矢印Ｂ方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガス入口連通孔３８ａ、冷却媒体出口連通孔（冷却媒体連通孔）３６ｂ及び酸化剤ガス出口連通孔３４ｂが、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。

燃料ガス入口連通孔３８ａは、燃料ガスを供給する。冷却媒体出口連通孔３６ｂは、冷却媒体を排出する。酸化剤ガス出口連通孔３４ｂは、酸化剤ガスを排出する。酸化剤ガス入口連通孔３４ａ及び酸化剤ガス出口連通孔３４ｂと燃料ガス入口連通孔３８ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂとの配置は、本実施形態に限定されるものではない。要求される仕様に応じて、適宜設定すればよい。

図２に示すように、ＭＥＡ２８は、ＭＥＡ本体２８ａと、ＭＥＡ本体２８ａの外周部に設けられた樹脂フィルム４６とを備える。ＭＥＡ本体２８ａは、電解質膜４０と、電解質膜４０を挟持するアノード電極４２及びカソード電極４４とを有する。

電解質膜４０は、例えば、固体高分子電解質膜（陽イオン交換膜）である。固体高分子電解質膜は、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。電解質膜４０は、アノード電極４２及びカソード電極４４に挟持される。電解質膜４０は、フッ素系電解質の他、ＨＣ（炭化水素）系電解質を使用することができる。電解質膜４０は、アノード電極４２及びカソード電極４４よりも小さな平面寸法（外形寸法）を有する。

アノード電極４２の外周縁部とカソード電極４４の外周縁部との間には、枠形状を有する樹脂フィルム４６が挟持される。樹脂フィルム４６の内周端面は、電解質膜４０の外周端面に近接、重なる又は当接する。図３に示すように、樹脂フィルム４６の矢印Ｂ方向の一端縁部には、酸化剤ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体入口連通孔３６ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂが設けられる。樹脂フィルム４６の矢印Ｂ方向の他端縁部には、燃料ガス入口連通孔３８ａ、冷却媒体出口連通孔３６ｂ及び酸化剤ガス出口連通孔３４ｂが設けられる。

樹脂フィルム４６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、又は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で構成される。なお、樹脂フィルム４６を用いることなく、電解質膜４０を外方に突出させてもよい。また、外方に突出した電解質膜４０の両側に枠形状のフィルムを設けてもよい。

図２〜図５に示すように、第１セパレータ３０と第２セパレータ３２とは、互いに接合されてセパレータ部材（燃料電池用セパレータ部材）１０を構成する。換言すれば、セパレータ部材１０は、第１セパレータ３０の外周部と第２セパレータ３２の外周部とを互いに接合した接合部４７を備えた接合セパレータである。第１セパレータ３０と第２セパレータ３２との接合方法は、レーザ溶接、シーム溶接、ろう付け又はかしめ等が挙げられる。

第１セパレータ３０及び第２セパレータ３２のそれぞれは、金属製であって、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、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属薄板の断面を波形にプレス成形して構成される。

図２〜図４に示すように、第１セパレータ３０のＭＥＡ２８に向かう面３０ａ（以下、「表面３０ａ」という。）には、例えば、矢印Ｂ方向に延在する酸化剤ガス流路４８が設けられる。図４に示すように、酸化剤ガス流路４８は、酸化剤ガス入口連通孔３４ａ及び酸化剤ガス出口連通孔３４ｂに流体的に連通する。酸化剤ガス流路４８は、矢印Ｂ方向に延在する複数本の凸部４８ａ間に直線状流路溝４８ｂを有する。複数の直線状流路溝４８ｂに代えて、複数の波状流路溝が設けられてもよい。

第１セパレータ３０の表面３０ａにおいて、酸化剤ガス入口連通孔３４ａと酸化剤ガス流路４８との間には、矢印Ｃ方向に並ぶ複数個のエンボス部５０ａからなるエンボス列を複数有する入口バッファ部５０Ａが設けられる。また、第１セパレータ３０の表面３０ａにおいて、酸化剤ガス出口連通孔３４ｂと酸化剤ガス流路４８との間には、複数個のエンボス部５０ｂからなるエンボス列を複数有する出口バッファ部５０Ｂが設けられる。

なお、第１セパレータ３０における酸化剤ガス流路４８とは反対側の面３０ｂには、入口バッファ部５０Ａの上記エンボス列間に、矢印Ｃ方向に並び反対側に向けて突出する複数個のエンボス部５１ａからなるエンボス列が設けられるとともに、出口バッファ部５０Ｂの上記エンボス列間に、矢印Ｃ方向に並び反対側に向けて突出する複数個のエンボス部５１ｂからなるエンボス列が設けられる。エンボス部５１ｂは、冷媒面側のバッファ部を構成する。

第１セパレータ３０の表面３０ａには、プレス成形により第１シールライン（メタルビードシール）５２がＭＥＡ２８に向かって（隣接する第２セパレータ３２とは反対方向に）突出成形される。第１シールライン５２は、第１セパレータ３０とＭＥＡ２８との間から外部への流体（酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体）の漏出を防止する。第１シールライン５２の各辺は、セパレータ厚さ方向（矢印Ａ方向）からの平面視（以下、単に平面視ということがある。）で直線状に形成される。なお、第１シールライン５２の各辺は、平面視で波状状に形成されてもよい。

図２に示すように、第１シールライン５２の凸部先端面には、第１樹脂材６０が印刷又は塗布等により固着される。第１樹脂材６０には、例えば、ポリエステル繊維が使用される。第１樹脂材６０は、樹脂フィルム４６側に設けられてもよい。第１樹脂材６０は、不可欠ではなく、なくてもよい。第１樹脂材６０は、積層体１４に圧縮荷重が付与された荷重付与状態で樹脂フィルム４６に気密及び液密に接触する。

図４において、第１シールライン５２は、第１内側ビード部５４、第１外側ビード部５６及び複数の第１連通孔ビード部５８ａ〜５８ｆを有する。

第１内側ビード部５４は、酸化剤ガス流路４８、入口バッファ部５０Ａ及び出口バッファ部５０Ｂを囲む。第１外側ビード部５６は、接合部４７の内側に沿うように第１セパレータ３０の表面３０ａの外周縁部を周回する。

第１連通孔ビード部５８ａは、酸化剤ガス入口連通孔３４ａを囲む。第１連通孔ビード部５８ｂは、酸化剤ガス出口連通孔３４ｂを囲む。第１連通孔ビード部５８ｃは、燃料ガス入口連通孔３８ａを囲む。第１連通孔ビード部５８ｄは、燃料ガス出口連通孔３８ｂを囲む。第１連通孔ビード部（第１ビードシール）５８ｅは、冷却媒体入口連通孔３６ａを囲む。第１連通孔ビード部（第１ビードシール）５８ｆは、冷却媒体出口連通孔３６ｂを囲む。

図５に示すように、第２セパレータ３２のＭＥＡ２８に向かう面３２ａ（以下、「表面３２ａ」という）には、例えば、矢印Ｂ方向に延在する燃料ガス流路６２が形成される。燃料ガス流路６２は、燃料ガス入口連通孔３８ａ及び燃料ガス出口連通孔３８ｂに流体的に連通する。燃料ガス流路６２は、矢印Ｂ方向に延在する複数本の凸部６２ａ間に直線状流路溝６２ｂを有する。複数の直線状流路溝６２ｂに代えて、複数の波状流路溝が設けられてもよい。

第２セパレータ３２の表面３２ａにおいて、燃料ガス入口連通孔３８ａと燃料ガス流路６２との間には、矢印Ｃ方向に並ぶ複数個のエンボス部６４ａからなるエンボス列を複数有する入口バッファ部６４Ａが設けられる。また、第２セパレータ３２の表面３２ａにおいて、燃料ガス出口連通孔３８ｂと燃料ガス流路６２との間には、複数個のエンボス部６４ｂからなるエンボス列を複数有する出口バッファ部６４Ｂが設けられる。

なお、第２セパレータ３２における燃料ガス流路６２とは反対側の面３２ｂには、入口バッファ部６４Ａの上記エンボス列間に、矢印Ｃ方向に並び反対側に向けて突出する複数個のエンボス部６５ａからなるエンボス列が設けられるとともに、出口バッファ部６４Ｂの上記エンボス列間に、矢印Ｃ方向に並び反対側に向けて突出する複数個のエンボス部６５ｂからなるエンボス列が設けられる。エンボス部６５ｂは、冷媒面側のバッファ部を構成する。

第２セパレータ３２の表面３２ａには、プレス成形により第２シールライン６６がＭＥＡ２８に向かって（隣接する第１セパレータ３０とは反対方向に）膨出成形される。第２シールライン６６の各辺は、平面視で直線状に形成される。なお、第２シールライン６６の各辺は、平面視で波状状に形成されてもよい。

図２に示すように、第２シールライン６６の凸部先端面には、第２樹脂材７４が印刷又は塗布等により固着される。第２樹脂材７４は、例えば、ポリエステル繊維が使用される。第２樹脂材７４は、樹脂フィルム４６側に設けられてもよい。第２樹脂材７４は、不可欠ではなく、なくてもよい。

図５において、第２シールライン６６は、第２内側ビード部６８、第２外側ビード部７０及び複数の第２連通孔ビード部７２ａ〜７２ｆを有する。

第２内側ビード部６８は、燃料ガス流路６２、入口バッファ部６４Ａ及び出口バッファ部６４Ｂを囲む。第２外側ビード部７０は、接合部４７の内側に沿うように第２セパレータ３２の表面３２ａの外周縁部を周回する。

第２連通孔ビード部７２ａは、酸化剤ガス入口連通孔３４ａを囲む。第２連通孔ビード部７２ｂは、酸化剤ガス出口連通孔３４ｂを囲む。第２連通孔ビード部７２ｃは、燃料ガス入口連通孔３８ａを囲む。第２連通孔ビード部７２ｄは、燃料ガス出口連通孔３８ｂを囲む。第２連通孔ビード部（第２ビードシール）７２ｅは、冷却媒体入口連通孔３６ａを囲む。第２連通孔ビード部（第２ビードシール）７２ｆは、冷却媒体出口連通孔３６ｂを囲む。

第２連通孔ビード部７２ａは、第１連通孔ビード部５８ａと同様に構成され、第２連通孔ビード部７２ｂは、第１連通孔ビード部５８ｂと同様に構成されている。第２連通孔ビード部７２ｃは、第１連通孔ビード部５８ｃと同様に構成され、第２連通孔ビード部７２ｄは、第１連通孔ビード部５８ｄと同様に構成されている。

図２及び図３に示すように、セパレータ部材１０には、互いに積層された金属製の第１セパレータ３０と第２セパレータ３２との間に冷却媒体流路７６が形成されている。冷却媒体流路７６は、セパレータ厚さ方向（矢印Ａ方向）に貫通した冷却媒体連通孔としての冷却媒体入口連通孔３６ａ及び冷却媒体出口連通孔３６ｂのそれぞれに流体的に連通する。冷却媒体流路７６は、酸化剤ガス流路４８が形成された第１セパレータ３０の裏面形状と、燃料ガス流路６２が形成された第２セパレータ３２の裏面形状とが重なり合って形成される。

図６に示すように、冷却媒体入口連通孔３６ａを囲む第１連通孔ビード部５８ｅは、平面視で四角形状に形成されており、第１内側シール部７８ａ、第１外側シール部７８ｂ、２つの第１連結シール部７８ｃ、７８ｄを含む。

第１内側シール部７８ａは、第１連通孔ビード部５８ｅのうち冷却媒体流路７６側の端部を構成するとともに矢印Ｃ方向に延在している。第１外側シール部７８ｂは、第１連通孔ビード部５８ｅのうち冷却媒体流路７６とは反対側の端部を構成するとともに矢印Ｃ方向に延在している。第１内側シール部７８ａと第１外側シール部７８ｂとは、互いに平行に延在している。

第１連結シール部７８ｃは、矢印Ｂ方向に延在して第１内側シール部７８ａの一端と第１外側シール部７８ｂの一端とを互いに連結する。第１連結シール部７８ｃ及び第１内側シール部７８ａの連結部分（交差部）と第１連結シール部７８ｃ及び第１外側シール部７８ｂの連結部分（交差部）とのそれぞれは、平面視でＲ形状に形成するのが好ましい。第１連結シール部７８ｄは、矢印Ｂ方向に延在して第１内側シール部７８ａの他端と第１外側シール部７８ｂの他端とを互いに連結する。第１連結シール部７８ｄ及び第１内側シール部７８ａの連結部分（交差部）と第１連結シール部７８ｄ及び第１外側シール部７８ｂの連結部分（交差部）とのそれぞれは、平面視でＲ形状に形成するのが好ましい。

図４に示すように、冷却媒体出口連通孔３６ｂを囲む第１連通孔ビード部５８ｆは、第１連通孔ビード部５８ｅと同様に構成されている。そのため、第１連通孔ビード部５８ｆの構成の詳細な説明については省略する。第１内側ビード部５４のうち第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆに対向する部分には、第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆの形状に合わせて冷却媒体流路７６側に突出した突出部５４ａが設けられている。

図７において、第２セパレータ３２の冷却媒体入口連通孔３６ａを囲む第２連通孔ビード部７２ｅは、平面視で四角形状に形成されており、第２内側シール部８０ａ、第２外側シール部８０ｂ、２つの第２連結シール部８０ｃ、８０ｄを含む。

第２連結シール部８０ｃは、矢印Ｂ方向に延在して第２内側シール部８０ａの一端と第２外側シール部８０ｂの一端とを互いに連結する。第２連結シール部８０ｃ及び第２内側シール部８０ａの連結部分と第２連結シール部８０ｃ及び第２外側シール部８０ｂの連結部分とのそれぞれは、平面視でＲ形状に形成するのが好ましい。第２連結シール部８０ｄは、矢印Ｂ方向に延在して第２内側シール部８０ａの他端と第２外側シール部８０ｂの他端とを互いに連結する。第２連結シール部８０ｄ及び第２内側シール部８０ａの連結部分と第２連結シール部８０ｄ及び第２外側シール部８０ｂの連結部分とのそれぞれは、平面視でＲ形状に形成するのが好ましい。

図６及び図７に示すように、第２連通孔ビード部７２ｅは、第１連通孔ビード部５８ｅよりも矢印Ｂ方向の寸法が小さく形成されている。具体的には、第２内側シール部８０ａは、第１内側シール部７８ａよりも冷却媒体入口連通孔３６ａに近接している。第２内側シール部８０ａは、セパレータ厚さ方向からの平面視で第１内側シール部７８ａと重ならない。第２外側シール部８０ｂ及び第２連結シール部８０ｃ、８０ｄは、第１外側シール部７８ｂ及び第１連結シール部７８ｃ、７８ｄに重なる重なり部を有する。換言すれば、第２外側シール部８０ｂの全体が第１外側シール部７８ｂに重なり、第２連結シール部８０ｃの一部が第１連結シール部７８ｃに重なり、第２連結シール部８０ｄの一部が第１連結シール部７８ｄに重なっている。

図５において、冷却媒体出口連通孔３６ｂを囲む第２連通孔ビード部７２ｆは、第２連通孔ビード部７２ｅと同様に構成されている。そのため、第２連通孔ビード部７２ｆの構成の詳細な説明については省略する。

図４及び図８Ａに示すように、第１セパレータ３０のうち冷却媒体入口連通孔３６ａと第１連通孔ビード部５８ｅとの間には、平面状に延在した第１平面部８２が設けられている。なお、図８Ａでは、第１樹脂材６０の図示を省略している。図５及び図８Ｂに示すように、第２セパレータ３２のうち冷却媒体入口連通孔３６ａと第２連通孔ビード部７２ｅとの間には、平面状に延在した第２平面部８４が設けられている。なお、図８Ｂでは、第２樹脂材７４の図示を省略している。第１平面部８２と第２平面部８４とは互いに接触している。

図４において、第１セパレータ３０のうち冷却媒体出口連通孔３６ｂと第１連通孔ビード部５８ｆとの間には、平面状に延在した第１平面部８６が設けられている。図５において、第２セパレータ３２のうち冷却媒体出口連通孔３６ｂと第２連通孔ビード部７２ｆとの間には、平面状に延在した第２平面部８８が設けられている。第１平面部８６と第２平面部８８とは互いに接触している。

図４及び図５に示すように、セパレータ部材１０には、酸化剤ガス入口ブリッジ部９０、酸化剤ガス出口ブリッジ部９２、燃料ガス入口ブリッジ部９４、燃料ガス出口ブリッジ部９６、冷却媒体入口ブリッジ部９８及び冷却媒体出口ブリッジ部１００が設けられている。

図４に示すように、酸化剤ガス入口ブリッジ部９０は、酸化剤ガス入口連通孔３４ａと酸化剤ガス流路４８とを互いに連通する。酸化剤ガス入口ブリッジ部９０は、第１セパレータ３０に形成された複数の第１内側トンネル１０２（図４参照）及び第１外側トンネル１０４（図４参照）と、第２セパレータ３２に形成された複数の第２内側トンネル１０６（図５参照）及び第２外側トンネル１０８（図５参照）とを有する。

図４において、第１内側トンネル１０２及び第１外側トンネル１０４のそれぞれは、第１セパレータ３０の表面３０ａから隣接する第２セパレータ３２とは反対方向に突出している。第１内側トンネル１０２は、第１連通孔ビード部５８ａの内周壁部から酸化剤ガス入口連通孔３４ａに向かって延出している。第１外側トンネル１０４は、第１連通孔ビード部５８ａの外周壁部から酸化剤ガス流路４８に向かって延出している。第１外側トンネル１０４の延出端には開口が設けられ、酸化剤ガス入口連通孔３４ａと酸化剤ガス流路４８とが流体的に連通する。

図５において、第２内側トンネル１０６及び第２外側トンネル１０８のそれぞれは、第２セパレータ３２の表面３２ａから隣接する第１セパレータ３０とは反対方向に突出している。第２内側トンネル１０６は、第２連通孔ビード部７２ａの内周壁部から酸化剤ガス入口連通孔３４ａに向かって延出している。第２外側トンネル１０８は、第２連通孔ビード部７２ａの外周壁部から酸化剤ガス流路４８に向かって延出している。

図４及び図５に示すように、第１内側トンネル１０２と第２内側トンネル１０６とは、互いに連通して１つの内側通路１１０が形成されるように、平面視で互いに重なっている。第１外側トンネル１０４と第２外側トンネル１０８とは、互いに連通して１つの外側通路１１２が形成されるように、平面視で互いに重なっている。内側通路１１０と外側通路１１２とは、第１連通孔ビード部５８ａと第２連通孔ビード部７２ａとの間に形成された内孔を介して互いに連通している。

酸化剤ガス出口ブリッジ部９２、燃料ガス入口ブリッジ部９４及び燃料ガス出口ブリッジ部９６のそれぞれは、酸化剤ガス入口ブリッジ部９０と同様に構成されている。そのため、酸化剤ガス出口ブリッジ部９２、燃料ガス入口ブリッジ部９４及び燃料ガス出口ブリッジ部９６については簡単に説明し、その詳細な構成の説明については省略する。

図４に示すように、酸化剤ガス出口ブリッジ部９２は、酸化剤ガス流路４８と酸化剤ガス出口連通孔３４ｂとを互いに連通する。酸化剤ガス出口ブリッジ部９２は、第１セパレータ３０に形成された複数の第１内側トンネル１１４（図４参照）及び第１外側トンネル１１６（図４参照）と、第２セパレータ３２に形成された複数の第２内側トンネル１１８（図５参照）及び第２外側トンネル１２０（図５参照）とを有する。

図４及び図５において、第１内側トンネル１１４と第２内側トンネル１１８とは、互いに連通して内側通路１２２を形成する。第１外側トンネル１１６と第２外側トンネル１２０とは、互いに連通して外側通路１２４を形成する。内側通路１２２と外側通路１２４とは、第１連通孔ビード部５８ｂと第２連通孔ビード部７２ｂとの間に形成された内孔を介して互いに連通している。

図５に示すように、燃料ガス入口ブリッジ部９４は、燃料ガス入口連通孔３８ａと燃料ガス流路６２とを互いに連通する。燃料ガス入口ブリッジ部９４は、第１セパレータ３０に形成された複数の第１内側トンネル１２６（図４参照）及び第１外側トンネル１２８（図４参照）と、第２セパレータ３２に形成された複数の第２内側トンネル１３０（図５参照）及び第２外側トンネル１３２（図５参照）とを有する。

図４及び図５において、第１内側トンネル１２６と第２内側トンネル１３０とは、互いに連通して内側通路１３４を形成する。第１外側トンネル１２８と第２外側トンネル１３２とは、互いに連通して外側通路１３６を形成する。内側通路１３４と外側通路１３６とは、第１連通孔ビード部５８ｃと第２連通孔ビード部７２ｃとの間に形成された内孔を介して互いに連通している。

図５に示すように、燃料ガス出口ブリッジ部９６は、燃料ガス流路６２と燃料ガス出口連通孔３８ｂとを互いに連通する。燃料ガス出口ブリッジ部９６は、第１セパレータ３０に形成された複数の第１内側トンネル１３８（図４参照）及び第１外側トンネル１４０（図４参照）と、第２セパレータ３２に形成された複数の第２内側トンネル１４２（図５参照）及び第２外側トンネル１４４（図５参照）とを有する。

図４及び図５において、第１内側トンネル１３８と第２内側トンネル１４２とは、互いに連通して内側通路１４６を形成する。第１外側トンネル１４０と第２外側トンネル１４４とは、互いに連通して外側通路１４８を形成する。内側通路１４６と外側通路１４８とは、第１連通孔ビード部５８ｄと第２連通孔ビード部７２ｄの内孔を介して互いに連通している。

図６〜図９に示すように、冷却媒体入口ブリッジ部９８は、冷却媒体入口連通孔３６ａと冷却媒体流路７６とを互いに連通する。冷却媒体入口ブリッジ部９８は、第１セパレータ３０に形成された複数の第１凸部１５０と、第２セパレータ３２に形成された複数の第２凸部１５２とを有する。

第１凸部１５０の数と第２凸部１５２の数は、互いに同じである。本実施形態では、第１凸部１５０と第２凸部１５２を３つずつ設けた例を示しているが、第１凸部１５０と第２凸部１５２のそれぞれの数は、１つ、２つ又は４つ以上であっても構わない。

図６、図８Ａ及び図９に示すように、複数の第１凸部１５０は、第１連通孔ビード部５８ｅに対して離間するように第１平面部８２に形成されている。複数の第１凸部１５０は、矢印Ｃ方向に互いに離間した状態で並設されている（図６及び図８Ａ参照）。各第１凸部１５０は、第１セパレータ３０の表面３０ａ（第１平面部８２の表面）から隣接する第２セパレータ３２とは反対方向に突出して冷却媒体入口連通孔３６ａに連通する第１連通路１５０ａを形成する。

図１０において、各第１凸部１５０の横断面形状は、先端側に向かって先細り形状となる台形形状である。各第１凸部１５０の両側の側壁１５４は、セパレータ厚さ方向（矢印Ａ方向）に対して傾斜している。第１凸部１５０の突出端面１５６は、ＭＥＡ２８とセパレータ部材１０とが交互に積層されて積層方向に圧縮荷重が付与された荷重付与状態で、第１セパレータ３０に隣接するＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）に面接触している。すなわち、各第１凸部１５０は、積層体１４に圧縮荷重が付与された荷重付与状態で、当該圧縮荷重を受けるように突出高さが設定されている。

本実施形態では、第１凸部１５０の突出端面１５６は、平坦面である。ただし、第１凸部１５０の突出端面１５６は、荷重付与状態でＭＥＡ２８に面接触できるものであれば、例えば、凸状湾曲面のような平坦面以外の形状であってもよい。

図６、図８Ａ及び図９に示すように、各第１凸部１５０は、冷却媒体入口連通孔３６ａの開口縁部から冷却媒体流路７６に向かって矢印Ｂ方向に沿って延出している。図６において、各第１凸部１５０は、平面視で、第２内側シール部８０ａ及び第２内側ビード部６８と交差するように延在している。これにより、各第１凸部１５０は、ＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）を挟んで隣に配置されるセパレータ部材１０の第２セパレータ３２の第２連通孔ビード部７２ｅ（第２内側シール部８０ａ）及び第２内側ビード部６８の面圧の反力を受けることができる（図９参照）。

つまり、各第１凸部１５０の延出端部は、セパレータ厚さ方向からの平面視で、第１内側シール部７８ａと第２内側シール部８０ａとの間に位置している。換言すれば、第１凸部１５０の延出端部（冷却媒体流路７６側の端部）は、セパレータ厚さ方向からの平面視で、第２内側ビード部６８よりも冷却媒体流路７６側に位置している。すなわち、第１凸部１５０の延出端部は、第１内側シール部７８ａよりも冷却媒体入口連通孔３６ａ側に若干ずれて位置している。

図７、図８Ｂ及び図９に示すように、複数の第２凸部１５２は、第２連通孔ビード部７２ｅに対して離間するように第２連通孔ビード部７２ｅと冷却媒体流路７６との間に形成されている。複数の第２凸部１５２は、矢印Ｃ方向に互いに離間した状態で並設されている（図７及び図８Ｂ参照）。各第２凸部１５２は、第２セパレータ３２の表面３２ａから隣接する第１セパレータ３０とは反対方向に突出して第１連通路１５０ａと冷却媒体流路７６とを互いに連通する第２連通路１５２ａを形成する。

図１０において、各第２凸部１５２の横断面形状は、先端側に向かって先細り形状となる台形形状である。各第２凸部１５２の両側の側壁１５８は、セパレータ厚さ方向（矢印Ａ方向）に対して傾斜している。各第２凸部１５２の突出端面１６０は、積層体１４に積層方向の圧縮荷重が付与された荷重付与状態で、第２セパレータ３２に隣接するＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）に面接触している。すなわち、各第２凸部１５２は、積層体１４に圧縮荷重が付与された荷重付与状態で、当該圧縮荷重を受けるように突出高さが設定されている。

本実施形態では、第２凸部１５２の突出端面１６０は、平坦面である。ただし、第２凸部１５２の突出端面１６０は、荷重付与状態でＭＥＡ２８に面接触できるものであれば、例えば、凸状湾曲面のような平坦面以外の形状であってもよい。

図７において、各第２凸部１５２は、平面視で、第１内側シール部７８ａと第１内側ビード部５４の突出部５４ａとに交差するように矢印Ｂ方向に沿って延在している。これにより、各第２凸部１５２は、ＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）を挟んで隣に配置されるセパレータ部材１０の第１セパレータ３０の第１連通孔ビード部５８ｅ（第１内側シール部７８ａ）及び第１内側ビード部５４の面圧の反力を受けることができる（図９参照）。

第２凸部１５２の一端部（冷却媒体入口連通孔３６ａ側の端部）は、平面視で、第１凸部１５０の延出端部に重なっている。つまり、第１連通路１５０ａと第２連通路１５２ａとの連結部１６２は、平面視で、第１内側シール部７８ａと第２内側シール部８０ａとの間に位置する。第２凸部１５２の他端部（冷却媒体流路７６側の端部）は、セパレータ厚さ方向からの平面視で、第１内側ビード部５４の突出部５４ａよりも冷却媒体流路７６側に位置している。

図６〜図８Ｂに示すように、セパレータ部材１０のうち冷却媒体入口連通孔３６ａの近傍には、第１セパレータ３０に設けられた第１受圧部１６４と、第２セパレータ３２に設けられた第２受圧部１６６とが設けられている。図６及び図８Ａにおいて、第１受圧部１６４は、第１セパレータ３０の表面３０ａ（第１平面部８２の表面）から隣接する第２セパレータ３２とは反対方向に突出した複数の第１突起１６８ａ〜１６８ｄを有している。各第１突起１６８ａ〜１６８ｄの突出端面１７０は、荷重付与状態で、第２セパレータ３２に隣接するＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）に面接触している。

本実施形態では、各第１突起１６８ａ〜１６８ｄの突出端面１７０は、楕円形状の平坦面である。ただし、各第１突起１６８ａ〜１６８ｄの突出端面１７０は、荷重付与状態でＭＥＡ２８に面接触できるものであれば、例えば、凸状湾曲面のような平坦面以外の形状であってもよい。また、各第１突起１６８ａ〜１６８ｄの突出端面１７０の平面形状は、楕円形状に限定されず、真円形状、多角形状であってもよい。

図６において、第１突起１６８ａと第１突起１６８ｂとは、セパレータ厚さ方向からの平面視で、第２内側シール部８０ａに重なるとともに複数の第１凸部１５０を矢印Ｃ方向から挟むように設けられている。これにより、第１突起１６８ａ、１６８ｂは、ＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）を挟んで隣に配置されるセパレータ部材１０の第２セパレータ３２の第２連通孔ビード部７２ｅ（第２内側シール部８０ａ）の面圧の反力を受けることができる。第１突起１６８ａは、第１連結シール部７８ｃと第１凸部１５０との間に位置している。第１突起１６８ｂは、第１連結シール部７８ｄと第１凸部１５０との間に位置している。

第１突起１６８ｃと第１突起１６８ｄとは、セパレータ厚さ方向からの平面視で第２内側ビード部６８に重なるとともに複数の第１凸部１５０を矢印Ｃ方向から挟むように設けられている。これにより、第１突起１６８ｃ、１６８ｄは、ＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）を挟んで隣に配置されるセパレータ部材１０の第２セパレータ３２の第２内側ビード部６８の面圧の反力を受けることができる。第１突起１６８ｃは、第１連結シール部７８ｃと第１凸部１５０との間に位置している。第１突起１６８ｄは、第１連結シール部７８ｄと第１凸部１５０との間に位置している。

図７及び図８Ｂに示すように、第２受圧部１６６は、第２セパレータ３２の表面３２ａから隣接する第１セパレータ３０とは反対方向に突出した複数の第２突起１７２ａ〜１７２ｄを有している。第２突起１７２ａ〜１７２ｄの突出端面１７４は、荷重付与状態で、第１セパレータ３０に隣接するＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）に面接触している。

図７において、本実施形態では、各第２突起１７２ａ〜１７２ｄの突出端面１７４は、略Ｌ字状の平坦面である。ただし、各第２突起１７２ａ〜１７２ｄの突出端面１７４は、荷重付与状態でＭＥＡ２８のアノード電極４２に面接触できるものであれば、例えば、凸状湾曲面のような平坦面以外の形状であってもよい。また、各第２突起１７２ａ〜１７２ｄの突出端面１７４の平面形状は、略Ｌ字状に限定されず、真円形状、楕円形状、四角形状などであってもよい。

図７において、第２突起１７２ａと第２突起１７２ｂとは、セパレータ厚さ方向からの平面視で、第１内側シール部７８ａ及び第１連結シール部７８ｃ、７８ｄに重なるとともに複数の第２凸部１５２を矢印Ｃ方向から挟むように設けられている。これにより、第２突起１７２ａ、１７２ｂは、ＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）を挟んで隣に配置されるセパレータ部材１０の第１セパレータ３０の第１連通孔ビード部５８ｅの面圧の反力を受けることができる（図６参照）。第２突起１７２ａは、第１内側シール部７８ａと第１連結シール部７８ｃとの連結部分（交差部）に位置している。第２突起１７２ｂは、第１内側シール部７８ａと第１連結シール部７８ｄとの連結部分（交差部）に位置している。

第２突起１７２ｃと第２突起１７２ｄとは、セパレータ厚さ方向からの平面視で、第１内側ビード部５４の突出部５４ａの角部に重なるとともに複数の第２凸部１５２を矢印Ｃ方向から挟むように設けられている。これにより、第２突起１７２ｃ、１７２ｄは、ＭＥＡ２８（樹脂フィルム４６）を挟んで隣に配置されるセパレータ部材１０の第１セパレータ３０の第１内側ビード部５４の面圧の反力を受けることができる（図６参照）。

図４及び図５に示すように、セパレータ部材１０のうち冷却媒体出口連通孔３６ｂの近傍には、第１セパレータ３０に設けられた第１受圧部１７６と、第２セパレータ３２に設けられた第２受圧部１７８とが設けられている。第１受圧部１７６は上述した第１受圧部１６４と同様に構成され、第２受圧部１７８は上述した第２受圧部１６６と同様に構成されている。そのため、第１受圧部１７６と第２受圧部１７８の詳細な構成の説明については省略する。

このように構成される燃料電池スタック１１の動作について、以下に説明する。

まず、図１に示すように、酸素含有ガス等の酸化剤ガス、例えば、空気は、エンドプレート２０ａの酸化剤ガス入口連通孔３４ａ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２０ａの燃料ガス入口連通孔３８ａ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２０ａの冷却媒体入口連通孔３６ａに供給される。

酸化剤ガスは、図４に示すように、酸化剤ガス入口連通孔３４ａから酸化剤ガス入口ブリッジ部９０を介して第１セパレータ３０の酸化剤ガス流路４８に導入される。そして、酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路４８に沿って矢印Ｂ方向に移動し、ＭＥＡ本体２８ａのカソード電極４４に供給される。

一方、燃料ガスは、図５に示すように、燃料ガス入口連通孔３８ａから燃料ガス入口ブリッジ部９４を介して第２セパレータ３２の燃料ガス流路６２に導入される。そして、燃料ガスは、燃料ガス流路６２に沿って矢印Ｂ方向に移動し、ＭＥＡ本体２８ａのアノード電極４２に供給される。

従って、各ＭＥＡ本体２８ａでは、カソード電極４４に供給される酸化剤ガスと、アノード電極４２に供給される燃料ガスとが電気化学反応により消費されて、発電が行われる。

次いで、図４に示すように、カソード電極４４に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路４８から酸化剤ガス出口ブリッジ部９２を介して酸化剤ガス出口連通孔３４ｂへと流動し、酸化剤ガス出口連通孔３４ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。同様に、図５に示すように、アノード電極４２に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス流路６２から燃料ガス出口ブリッジ部９６を介して燃料ガス出口連通孔３８ｂへと流動し、燃料ガス出口連通孔３８ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。

また、図３に示すように、冷却媒体入口連通孔３６ａに供給された冷却媒体は、冷却媒体入口連通孔３６ａから冷却媒体入口ブリッジ部９８を介して第１セパレータ３０と第２セパレータ３２との間に形成された冷却媒体流路７６に導入される。この際、冷却媒体は、図９に示すように、第１セパレータ３０に形成された第１凸部１５０の第１連通路１５０ａを流通した後、連結部１６２を介して第２セパレータ３２に形成された第２凸部１５２の第２連通路１５２ａを流通して冷却媒体流路７６に導かれる。そして、冷却媒体は、冷却媒体流路７６を矢印Ｂ方向に流通することにより電解質膜・電極構造体２８を冷却する。

次いで、冷却媒体流路７６を流通した冷却媒体は、冷却媒体流路７６から冷却媒体出口ブリッジ部１００を介して冷却媒体出口連通孔３６ｂへと流動し、冷却媒体出口連通孔３６ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。

この場合、本実施形態に係るセパレータ部材１０及び燃料電池スタック１１は、以下の効果を奏する。

本実施形態によれば、第１凸部１５０が第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）に連結しないため、第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）に切欠部が形成されることはない。また、第２凸部１５２が第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）に連結しないため、第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）に切欠部が形成されることはない。そのため、第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）及び第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）の耐荷重特性が低下することはない。よって、簡単且つ経済的な構成で、冷却媒体連通孔（冷却媒体入口連通孔３６ａ、冷却媒体出口連通孔３６ｂ）を囲む第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）及び第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）に付加される面圧の均一化を図ることができる。

第１凸部１５０と第２凸部１５２のそれぞれは、圧縮荷重が付与された荷重付与状態で、圧縮荷重を受けるように突出高さが設定されている。

このような構成によれば、第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）の面圧の反力を第２凸部１５２で受けることができるとともに第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）の面圧の反力を第１凸部１５０で受けることができる。

第１凸部１５０は、互いに離間した状態で複数設けられ、第２凸部１５２は、互いに離間した状態で複数設けられている。

このような構成によれば、第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）の面圧の反力を複数の第２凸部１５２で効果的に受けることができるとともに第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）の面圧の反力を複数の第１凸部１５０で効果的に受けることができる。

第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）における冷却媒体流路７６側の端部を構成する第１内側シール部７８ａは、第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）における冷却媒体流路７６側の端部を構成する第２内側シール部８０ａよりも冷却媒体流路７６側に位置している。セパレータ厚さ方向からの平面視で、第１凸部１５０が第２内側シール部８０ａに交差するとともに第２凸部１５２が第１内側シール部７８ａに交差している。第１連通路１５０ａと第２連通路１５２ａとの連結部１６２は、第１内側シール部７８ａと第２内側シール部８０ａとの間に位置している。

このような構成によれば、セパレータ部材１０の構成を簡素化することができる。

第１セパレータ３０のうち冷却媒体連通孔（冷却媒体入口連通孔３６ａ、冷却媒体出口連通孔３６ｂ）と第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）との間には、平面状に延在した第１平面部８２、８６が設けられている。第２セパレータ３２のうち冷却媒体連通孔（冷却媒体入口連通孔３６ａ、冷却媒体出口連通孔３６ｂ）と第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）との間には、平面状に延在した第２平面部８４、８８が設けられている。第１平面部８２、８６と第２平面部８４、８８とは互いに接触している。

このような構成によれば、冷却媒体連通孔（冷却媒体入口連通孔３６ａ、冷却媒体出口連通孔３６ｂ）の冷却媒体を第１連通路１５０ａに効率的に導くことができる。

セパレータ部材１０は、第１セパレータ３０の表面３０ａから第２セパレータ３２とは反対方向に突出した第１受圧部１６４、１７６と、第２セパレータ３２の表面３２ａから第１セパレータ３０とは反対方向に突出した第２受圧部１６６、１７８とを備える。セパレータ厚さ方向からの平面視で、第１受圧部１６４、１７６が第２内側シール部８０ａに重なるように位置するとともに第２受圧部１６６、１７８が第１内側シール部７８ａに重なるように位置している。第１受圧部１６４、１７６と第２受圧部１６６、１７８とのそれぞれは、荷重付与状態で、圧縮荷重を受けるように形成されている。

このような構成によれば、第１ビードシール（第１連通孔ビード部５８ｅ、５８ｆ）の面圧の反力を第２受圧部１６６で受けることができるとともに第２ビードシール（第２連通孔ビード部７２ｅ、７２ｆ）の面圧の反力を第１受圧部１６４で受けることができる。

セパレータ部材１０は、第１セパレータ３０の外周部と第２セパレータ３２の外周部とを互いに接合した接合部４７を備えている。

このような構成によれば、第１セパレータ３０と第２セパレータ３２とを容易に一体化することができる。

燃料電池スタック１１は、セパレータ部材１０と電解質膜・電極構造体２８とが交互に積層されて構成されている。

本発明に係る燃料電池用セパレータ部材及び燃料電池スタックは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…セパレータ部材（燃料電池用セパレータ部材）
１１…燃料電池スタック ２８…電解質膜・電極構造体
３０…第１セパレータ ３２…第２セパレータ
３６ａ…冷却媒体入口連通孔（冷却媒体連通孔）
３６ｂ…冷却媒体出口連通孔（冷却媒体連通孔）
４７…接合部
５８ｅ、５８ｆ…第１連通孔ビード部（第１ビードシール）
７２ｅ、７２ｆ…第２連通孔ビード部（第２ビードシール）
７６…冷却媒体流路 ７８ａ…第１内側シール部
８０ａ…第２内側シール部 ８２、８６…第１平面部
８４、８８…第２平面部
９８…冷却媒体入口ブリッジ部（ブリッジ部）
１００…冷却媒体出口ブリッジ部（ブリッジ部）
１５０…第１凸部 １５０ａ…第１連通路
１５２…第２凸部 １５２ａ…第２連通路
１６２…連結部 １６４、１７６…第１受圧部
１６６、１７８…第２受圧部

Claims (8)

1. 互いに積層された金属製の第１セパレータ及び第２セパレータを備え、
   前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間に設けられた冷却媒体流路と、
   セパレータ厚さ方向に貫通した冷却媒体連通孔と、
   前記冷却媒体流路と前記冷却媒体連通孔とを互いに連通するブリッジ部と、が形成され、
   前記第１セパレータには、前記冷却媒体連通孔を囲むように前記第１セパレータの表面から前記第２セパレータとは反対方向に突出し、流体漏出防止用の第１ビードシールが形成され、
   前記第２セパレータには、前記冷却媒体連通孔を囲むように前記第２セパレータの表面から前記第１セパレータと反対方向に突出し、流体漏出防止用の第２ビードシールが形成され、
   電解質膜・電極構造体に積層されて積層方向に圧縮荷重が付与される燃料電池用セパレータ部材であって、
   前記ブリッジ部は、
   前記第１ビードシールに対して離間して形成され、前記第１セパレータの表面から前記第２セパレータとは反対方向に突出し、前記冷却媒体連通孔に連通する第１連通路を形成する第１凸部と、
   前記第２ビードシールに対して離間して形成され、前記第２セパレータの表面から前記第１セパレータとは反対方向に突出し、前記第１連通路と前記冷却媒体流路とを互いに連通する第２連通路を形成する第２凸部と、を有し、
   前記セパレータ厚さ方向からの平面視で、前記第１凸部が前記第２ビードシールと交差するように延在するとともに前記第２凸部が前記第１ビードシールと交差するように延在している、燃料電池用セパレータ部材。
2. 請求項１記載の燃料電池用セパレータ部材であって、
   前記第１凸部と前記第２凸部のそれぞれは、前記圧縮荷重が付与された荷重付与状態で、前記圧縮荷重を受けるように突出高さが設定されている、燃料電池用セパレータ部材。
3. 請求項２記載の燃料電池用セパレータ部材であって、
   前記第１凸部は、互いに離間した状態で複数設けられ、
   前記第２凸部は、互いに離間した状態で複数設けられている、燃料電池用セパレータ部材。
4. 請求項２又は３に記載の燃料電池用セパレータ部材であって、
   前記第１ビードシールにおける前記冷却媒体流路側の端部を構成する第１内側シール部は、前記第２ビードシールにおける前記冷却媒体流路側の端部を構成する第２内側シール部よりも前記冷却媒体流路側に位置し、
   前記セパレータ厚さ方向からの平面視で、前記第１凸部が前記第２内側シール部に交差するとともに前記第２凸部が前記第１内側シール部に交差し、
   前記第１連通路と前記第２連通路との連結部は、前記第１内側シール部と前記第２内側シール部との間に位置する、燃料電池用セパレータ部材。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータ部材であって、
   前記第１セパレータのうち前記冷却媒体連通孔と前記第１ビードシールとの間には、平面状に延在した第１平面部が設けられ、
   前記第２セパレータのうち前記冷却媒体連通孔と前記第２ビードシールとの間には、平面状に延在した第２平面部が設けられ、
   前記第１平面部と前記第２平面部とは互いに接触している、燃料電池用セパレータ部材。
6. 請求項４記載の燃料電池用セパレータ部材であって、
   前記第１セパレータの表面から前記第２セパレータとは反対方向に突出した第１受圧部と、
   前記第２セパレータの表面から前記第１セパレータとは反対方向に突出した第２受圧部と、を備え、
   前記セパレータ厚さ方向からの平面視で、前記第１受圧部が前記第２内側シール部に重なるように位置するとともに前記第２受圧部が前記第１内側シール部に重なるように位置し、
   前記第１受圧部と前記第２受圧部とのそれぞれは、前記荷重付与状態で、前記圧縮荷重を受けるように形成されている、燃料電池用セパレータ部材。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータ部材であって、
   前記第１セパレータの外周部と前記第２セパレータの外周部とを互いに接合した接合部を備える、燃料電池用セパレータ部材。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータ部材と電解質膜・電極構造体とが交互に積層されて構成された燃料電池スタック。

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