JPH07235318A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、パージガス中の不純物による単位セ
ルコーナ部の腐食を確実に防止して耐久性を向上させる
と共に、安価な改質器の排気ガスをパージガスとして使
用して運転コストの低減を図れることを最も主要な目的
としている。 【構成】本発明は、マトリックスに電解質を含浸した電
解質層を挟んで一対のカソード電極とアノード電極を配
置してなる単位セルと、当該各単位セル間に挿入される
セパレータ板と、冷却板とを複数個積層して積層体を形
成し、かつ当該積層体の側面に、反応ガス供給・排出用
のガスマニホールドを配置して構成される燃料電池にお
いて、単位セルのコーナ部におけるカソード電極とアノ
ード電極との間を電気的に絶縁して成ることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池に係り、特に
パージガス中の不純物による単位セルコーナ部の腐食を
確実に防止して耐久性を向上させると共に、安価な改質
器の排気ガスをパージガスとして使用して運転コストの
低減を図るようにした燃料電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、燃料の有している化学エネル
ギーを、電気化学プロセスで酸化させることにより酸化
反応に伴なって放出されるエネルギーを、直接電気エネ
ルギーに変換する装置として、燃料電池が知られてい
る。

【０００３】この燃料電池は、通常、マトリックスに電
解質を含浸した電解質層を挟んで一対の多孔質電極であ
るアノード電極およびカソード電極を配置して１個の電
池（以下、単位セルと称する）を形成し、一方の電極で
あるアノード電極の背面側に水素等の燃料ガス（反応ガ
ス）を供給すると共に、他方の電極であるカソード電極
の背面側に酸素等の酸化剤ガス（反応ガス）を供給する
ことにより起こる電気化学的反応を利用して、上記一対
の電極間から電気エネルギーを取り出すようにしたもの
であり、上記燃料ガスと酸化剤ガスが供給されている限
り、高い効率で電気エネルギーを取り出すことができる
ものである。

【０００４】そして、単位セルの出力電圧は小さい
（０．８ボルト程度）ため、実用機では複数個の単位セ
ルをセパレータ板を介して直列に積層して燃料電池積層
体（以下、単に積層体と称する）を構成している。

【０００５】この種の燃料電池を備えて成る燃料電池発
電システムは、比較的小さな規模でも、発電の熱効率が
４０〜５０％にも達し、新鋭火力発電を遥かに凌ぐと期
待されている。

【０００６】また、近年大きな社会問題になってきてい
る公害要因であるＳＯｘ、ＮＯｘの排出が極めて少な
い、振動が小さい等により騒音・排ガス等の環境問題が
少ない等の利点を有している。

【０００７】さらに、負荷変動に対して応答性が良い、
原理的に高い変換効率が期待できると共に、発電と同時
に熱も利用するコジェネシステムに向いている、等の特
徴がある。

【０００８】以上のようなことから、その研究開発に期
待と関心が寄せられ、燃料電池発電システムの実用化は
眼前に迫っている。

【０００９】そして、この種のシステムとしては、例え
ば“特開昭６０−９３７６５号公報”に示されたものが
知られている。

【００１０】図２６は、燃料電池本体の基本的な構成例
を示す斜視図である。

【００１１】すなわち、図２６に示すように、燃料電池
本体は、発電のための多数の単位セルと、単位セルで発
生する熱を排出するための冷却板とからなる積層体１、
この積層体１を締め付ける締付板２、積層体１と締付板
２との間に挿入するスペーサ３、反応ガス供給・排出用
のガスマニホールド４（カソード側４ａ，アノード側４
ｂ）、ガスマニホールド４と積層体１との間をシールす
るシール材５、図示しない冷却水供給・排出用の水マニ
ホールド、図示しない電気出力取出し用のブスバー等に
よって構成されており、積層体１の単位セルには水素等
の燃料ガスと空気（酸素）等の酸化剤ガスが、また冷却
板には水等の冷媒が、それぞれ外部から供給、排出され
る。なお、図中、６は上記単位セルのコーナ部を示して
いる。

【００１２】また、図２７は、上記燃料電池本体におけ
る単位セルの構成例を示す分解斜視図である。

【００１３】すなわち、図２７に示すように、単位セル
は、マトリックスに電解質を含浸した電解質層７を挟ん
で一対のカソード電極８とアノード電極９を配置してな
っている。なお、図２７中、１０は上記シール材５の取
付け位置、１１は上記単位セルの反応部をそれぞれ示し
ている。

【００１４】ところで、反応ガス圧力が数ｋｇ／ｃｍ²
の高圧型の燃料電池の場合には、上記積層体１を円筒形
タンク内に収納し、タンクには外部から反応ガスよりも
若干圧力の高い不活性のパージガスを供給し、シール不
良の場合に反応ガスがタンク内へ漏洩して、燃料ガスと
酸化剤ガスが直接反応するのを防止するようにしてい
る。

【００１５】すなわち、ガスマニホールド４と積層体１
との間のシールが不良の場合、ガスマニホールド４より
も外側の単位セルコーナ部６からガスマニホールド４内
にパージガスを押し込むことによって、反応ガスのタン
ク内への漏洩を防止するようにしている。

【００１６】また、反応ガス圧力がほぼ大気圧の常圧型
の燃料電池の場合には、上記積層体１を少なくとも１個
を筐体内に収納し、筐体内を空気または不活性ガスでパ
ージするようにしている。これにより、反応ガスが筐体
内へ漏洩した場合に、その濃度があまり大きくならない
ようにしている。

【００１７】一方、上述したような高圧型の燃料電池の
場合、タンク内のパージガスとして、従来では純窒素ガ
スを用いているが、最近では安価な改質器の排気ガス等
を使用して運転コストの低減を図る方法が検討されてき
ている。

【００１８】しかしながら、改質器の排気ガスは、窒素
ガス以外に、燃焼によるＳＯｘ、ＮＯｘ、二酸化炭素、
水蒸気、酸素等の不純物が混入している。すなわち、シ
ステムの負荷レベルに応じて、改質器バーナの燃焼量が
大きく異なるため、これらの不純物の量は、システムの
負荷レベルに応じて、過渡的にも大きく変動する。

【００１９】従って、システムの運転条件によっては、
定常的または過渡的に改質器の排気ガス中の不純物の量
が基準値を超えてしまう。

【００２０】一方、単位セルコーナ部６はシール部にな
っていることから、システムの運転時には非反応部とな
って電流が流れないため、反応部と比較して高電位とな
る。このため、高温高圧条件下で、基準値を超えた多量
の不純物が、ガスマニホールド４よりも外側の単位セル
コーナ部６に接触すると、カソード電極８とアノード電
極９との間が、電解質層７を介して電気的に非絶縁であ
ることから、単位セルの電位によっては燃料電池の反応
ガスと異常な反応をして、単位セルに腐食が発生すると
いう問題がある。

【００２１】また、図２８はリブ付き電極型燃料電池ス
タックを示す分解斜視図である。

【００２２】このリブ付き電極型燃料電池スタックは、
図２８に示すように電解質層を挟んで、反応ガスを供給
するための溝を形成したアノード電極３１およびカソー
ド電極３２をそれぞれ配置してなる単位セルＳを、ガス
不透過性のセパレータ３３または冷却板３４を介して複
数個積層して構成されている。なお、一般的に冷却板３
４はセパレータ枚数毎に配置されている。図２８におい
て、３５はアノード電極３１のエッジ部３６はカソード
電極３２のエッジ部、３７はアノード電極３１のガス出
入口部、３８はカソード電極３２のガス出入口部をそれ
ぞれ示す。

【００２３】以上はリブ付き電極型燃料電池スタックの
構成例であるが、次に平板電極型燃料電池スタックの構
成例について図２９に示す分解斜視図により説明する。

【００２４】平板電極型燃料電池スタックは電解質層を
挟んで、平板のアノード電極３１Ａおよびカソード電極
３２Ａをそれぞれ配置してなる単位セルＳを、燃料ガス
または酸化剤ガスをそれぞれ上記電極に供給する溝を形
成した電解液保持板３１Ｂおよび３２Ｂで挟み、ガス不
透過性のセパレータ３３または冷却板３４を介して複数
個積層して構成されている。なお、一般的に冷却板３４
はセパレータ数枚毎に配置されている。図２８におい
て、３５Ａはアノード電極３１Ａのエッジ部、３６Ａは
カソード電極３２Ａのエッジ部、３７Ａはアノード電極
３１Ａのガス出入口部、３８Ａはカソード電極３２Ａの
ガス出入口部、３５Ｂは電解液保持板３１Ｂのエッジ
部、３６Ｂは電解質保持板３２Ｂのエッジ部、３７Ｂは
電解液保持板３１Ｂのガス出入口部、３８Ｂは電解質保
持板３２Ｂのガス出入口部をそれぞれ示す。

【００２５】その他の構成例として、燃料ガスおよび酸
化剤ガスをそれぞれ上記平板電極に供給する溝を表裏に
それぞれ形成したガス不透過性のリブ付きセパレータを
介して上記平板型電極の単位セルＳを複数個積層したバ
イポーラ型燃料電池スタックが挙げられるが、上記のバ
イポーラ型燃料電池スタックは前記平板電極型燃料電池
スタックの変形例であり、同一の構造であるとみなせ
る。

【００２６】なお、燃料電池本体の構成例については図
２６と同様なので、その説明を省略する。

【００２７】通常、加圧運転する燃料電池においては、
燃料電池本体は圧力容器等の中に収納されており、運転
中は容器内は不活性ガスで加圧されている。また、燃料
電池スタックのコーナ部からのガスリークによる爆発を
防止するため、圧力容器内は不活性ガスでパージされて
いる。

【００２８】従来より、上記燃料電池本体を長時間運転
するとカソード電極のガス出入口部３８が徐々に損傷を
受け、電池電圧が低下することが知られている。この原
因のひとつとして、アノードエッジ部３５またはカソー
ドエッジ部３６での反応ガスリークによるクロスオーバ
（燃料ガスと酸化剤ガスが混合する現象）が考えられて
いる。このため、電極エッジ部からの反応ガスリークを
防止することを目的に、アノードエッジ部３５およびカ
ソードエッジ部３６を耐電解質性のシートで覆うことが
提案されている。前記技術によれば電極エッジ部からの
反応ガスリークは防止されるが、アノード電極とカソー
ド電極に挟まれるシートの幅が考慮されておらず、依然
カソード電極のガス出入口部３８近傍に損傷を受ける場
合があることが明らかとなった。

【００２９】また、燃料電池本体を収納している圧力容
器内のガスに酸素および水蒸気が含まれていると燃料電
池スタックのコーナ部６においてカソード電極が損傷を
受けることから、前述の様に圧力容器内を不活性ガスで
パージしている。しかし、不活性ガスにより圧力容器内
をパージするためには、不活性ガス貯蔵設備または不活
性ガス発生設備が必要となる。また、不活性ガス貯蔵設
備では不活性ガス消費、運転管理、保安管理コストが必
要となり、不活性ガス発生設備では、消費電力、運転管
理、保安管理コストがそれぞれ必要となる。それ故、不
活性ガスによるパージは設備コスト、運転コストが高く
なる欠点があった。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
リブ付き電極型燃料電池スタックにおいては、運転コス
トを低減しようとして、改質器の排気ガスをパージガス
として使用した場合に、パージガス中の不純物によって
単位セルコーナ部に腐食が発生するという問題があっ
た。

【００３１】また、平板型電極型燃料電池スタックにお
いては、カソード電食の問題が発生するばかりではな
く、設備コスト、運転コストが高くなるという欠点があ
った。本発明は、上記のような問題点を解消し、パージ
ガス中の不純物による単位セルコーナ部の腐食を確実に
防止して耐久性を向上させると共に、安価な改質器の排
気ガスをパージガスとして使用して運転コストの低減を
図り、またカソードの電気化学的腐食（電食）を確実に
防止し、さらに燃料電池本体を収納している圧力容器内
のパージガスとして、酸素を含むガスを使用できるよう
にすることにより設備コスト、運転コストの低減を図る
ことが可能な極めて信頼性の高い燃料電池を提供するこ
とを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するた、次のような手段により燃料電池を構成するも
のである。

【００３３】請求項１に対応する発明は、マトリックス
に電解質を含浸した電解質層を挟んで一対のカソード電
極とアノード電極を配置してなる単位セルと、当該各単
位セル間に挿入されるセパレータ板と、冷却板とを複数
個積層して積層体を形成し、かつ当該積層体の側面に、
反応ガス供給・排出用のガスマニホールドを配置して構
成される燃料電池において、単位セルのコーナ部におけ
るカソード電極とアノード電極との間を電気的に絶縁し
て成る。

【００３４】ここで、特に上記電解質層としては、カソ
ード電極およびアノード電極のコーナ部に対応する部分
が切り欠かれた形状をなしており、当該切欠部に絶縁物
層が設けられている。そして、この場合、絶縁物層とし
ては、その厚さを電解質層の厚さとほぼ同じにしてい
る。

【００３５】請求項２及び３に対応する発明は、上記カ
ソード電極およびアノード電極として、その少なくとも
一方の電極における電解質層のコーナ部に対応する部分
が切り欠かれた形状をなしており、当該切欠部に絶縁物
層が設けられている。そして、この場合、絶縁物層とし
ては、その厚さを前記カソード電極、アノード電極の厚
さとほぼ同じにしている。

【００３６】請求項４に対応する発明は、上記単位セル
のコーナ部におけるカソード電極と電解質層との間、お
よびアノード電極と電解質層との間の少なくとも一方
に、絶縁物層が挿入されている。

【００３７】請求項５に対応する発明は、上記単位セル
のコーナ部における絶縁物層の寸法としては、ガスマニ
ホールドの外部に露出する単位セルコーナ部よりも大き
いと共に、当該単位セルの反応部よりも外部に位置す
る。

【００３８】請求項６に対応する発明は、マトリックス
に電解質を含浸した電解質層を挟んで一対のカソード電
極とアノード電極を配置してなる単位セルと、当該各単
位セル間に挿入されるセパレータ板と、冷却板とを複数
個積層して積層体を形成し、かつ当該積層体の側面に、
反応ガス供給・排出用のガスマニホールドを配置して構
成される燃料電池において、前記積層体とガスマニホー
ルドとのシール部よりも外側の前記単位セルのコーナ部
に、耐蝕性を有するコーティング材料からなるコーティ
ング層を設ける。

【００３９】請求項７に対応する発明は、上記請求項６
のコーティング層として、単位セルの側面および上下面
の一部まで連続して設ける。

【００４０】請求項８に対応する発明は、上記請求項６
のコーティング層として、カソード電極、アノード電極
の少なくとも一方の電極のコーナ部に設ける。

【００４１】請求項９に対応する発明は、マトリックス
に電解質を含浸した電解質層を挟んで一対の電極を配置
して成り、前記一方の電極であるアノード電極側に燃料
ガスを供給すると共に他方の電極であるカソード電極側
に酸化剤ガスを供給することにより電気エネルギーを出
力する単位セルを、セパレータを介して複数個積層して
構成した燃料電池において、前記燃料ガスの流通方向と
平行なアノード電極のコーナ部を含むエッジ部の少なく
とも一部について、当該エッジ部の端面、または端面と
一体化面（対極と接する面）、もしくは端面と一体化面
と前記セパレータに接する積層シール面を、耐熱性およ
び耐薬品性を有する樹脂部材で覆う。

【００４２】請求項１０に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部とカソードガス
出入口部の間に耐電解質性の絶縁シートを、少なくとも
カソードマニホールドの内部に位置する部分に挟み配置
し、前記耐電解質性の絶縁シートはアノード触媒層とア
ノードシールバンド層の境界面を覆いかつカソード触媒
層を覆わないように配置し、前記電解質性の絶縁シート
は少なくともアノードエッジ部でセル外に突出させる。

【００４３】請求項１１に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全長にわたり
耐電解質性の絶縁シートにてコの字に覆い、アノード電
極とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シートをア
ノード触媒層とアノードシールバンド層の境界面を覆い
かつカソード触媒層を覆わないように配置し、アノード
コーナ部で前記絶縁シートのコの字端部がセル外に突出
させる。

【００４４】請求項１２に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全長にわたり
耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
ノード電極とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シ
ートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノー
ドシールバンド層の境界面を覆うように配置し、且つア
ノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端部がセル外
に突出させる。

【００４５】請求項１３に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全長にわたり
耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
ノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端部を融着
し、且つアノード電極とカソード電極に挟まれる部分の
前記絶縁シートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒
層とアノードシールバンド層の境界面を覆うように配置
する。

【００４６】請求項１４に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部の少なくともカ
ソードマニホールドの内部に位置する部分を耐電解質性
の絶縁シートにてコの字に覆うと共に、アノード電極と
カソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シートをアノー
ド触媒層とアノードシールバンド層の境界面を覆いかつ
カソード触媒層を覆わないように配置する。

【００４７】請求項１５に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部とカソード電極
のガス出入口部の間に耐電解質性の絶縁シートを、カソ
ード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノードシールバ
ンド層との境界面を覆うようにしてアノードエッジ部全
長にわたり挟み込み、且つ前記電解質性の絶縁シートは
少なくともアノードエッジ部、アノードコーナ部でセル
外に突出させて配置する。

【００４８】請求項１６に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部とカソードガス
出入口部の間に耐電解質性の絶縁シートを、カソード触
媒層を覆わずアノードシールバンド層の境界面を覆うよ
うに少なくともカソードマニホールドの内部に位置する
部分に挟み込み、且つ少なくてもアノードエッジ部でセ
ル外に突出させて配置する。

【００４９】請求項１７に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全長にわたり
耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
ノード電極とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シ
ートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノー
ドシールバンド層との境界面を覆うように配置し、且つ
アノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端部がセル
外に突出させる。

【００５０】請求項１８に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全長にわたり
耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
ノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端部を融着
し、且つアノード電極とカソード電極に挟まれる部分の
前記絶縁シートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒
層とアノードシールバンド層の境界面を覆うように配置
する。

【００５１】請求項１９に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部の少なくともカ
ソードマニホールドの内部に位置する部分を耐電解質性
の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、アノード電極
とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シートをカソ
ード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノードシールバ
ンド層の境界面を覆うように配置する。

【００５２】請求項２０に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部およびアノード
側の電解液保持板のエッジ部を全長にわたり耐電解質性
の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、アノード電極
とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シートをカソ
ード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノードシールバ
ンド層の境界面を覆うように配置し、且つアノードコー
ナ部で前記絶縁シートのコの字端部をセル外に突出させ
る。

【００５３】請求項２１に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部およびアノード
側の電解液保持板のエッジ部を全長にわたり耐電解質性
の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、アノードコー
ナ部で前記絶縁シートのコの字端部を融着し、且つアノ
ード電極とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シー
トをカソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノード
シールバンド層の境界面を覆うように配置する。

【００５４】請求項２２に対応する発明は、アノード電
極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部およびアノード
側の電解液保持板のエッジ部の少なくともカソードマニ
ホールドの内部に位置する部分を耐電解質性の絶縁シー
トにてコの字状に覆うと共に、アノード電極とカソード
電極に挟まれる部分の前記絶縁シートをカソード触媒層
を覆わずアノード触媒層とアノードシールバンド層の境
界面を覆うように配置する。

【００５５】

【作用】請求項１乃至請求項５に対応する発明の燃料電
池にあっては、単位セルのコーナ部におけるカソード電
極とアノード電極との間を電気的に絶縁することによ
り、単位セルのコーナ部には、単位セルの電位にかかわ
らず腐食の原因である腐食電流が流れなくなるため、パ
ージガス中の不純物と直接接触した場合でも、単位セル
に腐食が発生するのを防止することができる。

【００５６】また、単位セルのコーナ部におけるカソー
ド電極とアノード電極との間を電気的に絶縁することに
より、酸素を含むガス（改質器の排気ガス等）をタンク
内部のパージガスとして使用することが可能となり、運
転コストの低減を図ることができる。

【００５７】請求項６乃至請求項８に対応する本発明の
燃料電池にあっては、積層体とガスマニホールドとのシ
ール部よりも外側の単位セルのコーナ部に、耐蝕性を有
するコーティング材料からなるコーティング層を設ける
ことにより、積層体とガスマニホールドとのシール部よ
りも外側の単位セルのコーナ部が、パージガス中の不純
物と直接接触することはなくなるため、単位セルに発生
する腐食を防止することができる。

【００５８】また、積層体とガスマニホールドとのシー
ル部よりも外側の単位セルのコーナ部に、耐蝕性を有す
るコーティング材料からなるコーティング層を設けるこ
とにより、酸素を含むガス（改質器の排気ガス等）をタ
ンク内部のパージガスとして使用することができ、運転
コストの低減を図ることができる。

【００５９】請求項９に対応する発明の燃料電池にあっ
ては、積層体とガスマニホールドとのシール部よりも外
側の単位セルのコーナ部に、耐蝕性を有するコーティン
グ材料からなるコーティング層を設けることにより、積
層体とガスマニホールドとのシール部よりも外側の単位
セルのコーナ部が、パージガス中の不純物と直接接触す
ることはなくなるため、単位セルに発生する腐食を防止
することができる。

【００６０】また、積層体とガスマニホールドとのシー
ル部よりも外側の単位セルのコーナ部に、耐蝕性を有す
るコーティング材料からなるコーティング層を設けるこ
とにより、酸素を含むガス（改質器の排気ガス等）をタ
ンク内部のパージガスとして使用することができ、運転
コストの低減を図ることができる。

【００６１】以上により、パージガス中の不純物による
単位セルコーナ部の腐食を確実に防止して耐久性を向上
させると共に、安価な改質器の排気ガスをパージガスと
して使用して運転コストの低減を図ることができる。

【００６２】一方、請求項１０乃至２２に対応する発明
にあっては、従来のセル構造と対比すると次のような作
用を奏する。

【００６３】従来構造のセルにおいて、カドードマニホ
ールド内部のアノードエッジ部、アノード側電解液保持
板のエッジ部は空気に含まれる酸素に直接触れる。ま
た、酸素を含むガスを圧力容器内部のパージガスとして
使用する場合は、アノード電極のコーナ部は酸素に直接
触れることになる。酸素が接触したアノード電極での酸
素の還元反応の進行により、セル端部の電解質の電位が
低下する。この結果、カソード電極の電食が進行する。
また、アノード触媒層とアノードシールバンド層の境界
面は比較的ガスリークが発生しやすく、ガスリークが発
生し酸化剤ガスが燃料ガスに混入すると、水素が直接消
費され、その結果として電解質電位は低下しカソード電
極が電食する。

【００６４】また、上記耐電解質性の絶縁シートをアノ
ード触媒層とアノードシールバンド層の境界面を覆いか
つカソード触媒層を覆わない構造とすることにより、ガ
スリーク発生確率の高いアノード触媒層とアノードシー
ルバンド層の境界面からのガスリークによる電食と、カ
ソード触媒層を耐電解質性の絶縁シートで覆うことによ
る電食を防止することができる。

【００６５】電解質性の絶縁シートをアノードエッジ部
でセル外に突出しない場合、セル端部でアノード電解質
層とカソード電解質層は触媒（液絡）する可能性があ
る。液絡が発生すると電解質電位は低下し、カソード電
極が電食する。上記のことから、電解質性の絶縁シート
をセル外に突出することは重要である。

【００６６】なお、請求項１０、１５に対応する発明に
おいては、電解質性の絶縁シートを電池コーナ部まで挿
入する構造としているため、燃料電池本体を収納した容
器内のパージガスに酸素が含まれていても、カソード電
極の電食を防止する作用が有る。

【００６７】請求項１２、１３、１４、１７、１８、１
９、２０、２１、２２に対応する発明において、アノー
ド電極とカソード電極の間に挿入した部分の耐電解質性
の絶縁シートの作用は上記で説明した請求項１０、１
１、１５、１６に対応する発明の作用と同様である。さ
らに本発明の特徴は、耐電解質性の絶縁シートにてアノ
ード電極のエッジ部、アノード側電解液保持板のエッジ
部を包み込む構造としたことにより、電触を防止でき
る。

【００６８】以上に説明した二重の防食対策により、電
食防止に関する信頼性はさらに向上する。

【００６９】なお、請求項１２、１７、２０に対応する
発明においては、電池コーナ部まで電解質性の絶縁シー
トにてアノード電極のエッジ部、アノード側電解液保持
板のエッジ部を包み込む構造としているため、燃料電池
本体を収納した容器内のパージガスに酸素が含まれてい
ても、カソード電極の電食を防止する作用が有る。な
お、電解液の液絡を防止するために、絶縁シートのコの
字端部は少なくてもセル外の突出させている。

【００７０】また、請求項１３、１８、２１に対応する
発明においては、アノード電極のコーナ部で絶縁シート
のコの字端部を熱融着する構造としているため、酸素と
の触媒を防止できる。よって、セルコーナ部でも二重の
防食対策となり、電食防止に関する信頼性はさらに向上
する。

【００７１】さらに、セル平面全体にわたってアノード
側のガス圧力をカソード側のガス圧力よりも高くするよ
うに運転することにより、セル内に欠陥が生じてクロス
オーバが発生しても酸化剤ガスがアノード側にリークし
なくなり、カソード電極の電食を防止することができ
る。

【００７２】以上のことにより、さらに二重、三重の防
食対策となり、さらにセル電食防止に対する信頼性が向
上する。

【００７３】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００７４】まず、リブ付き電極型燃料電池に対して、
前述した単位セルのコーナ部におけるカソード電極とア
ノード電極との間を電気的に絶縁する本発明の構成につ
いて述べる。

【００７５】図１は、本発明による燃料電池の第１の実
施例における単位セルの構成を示す分解斜視図であり、
図２６および図２７と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００７６】すなわち、図１に示すように、本実施例で
は、電解質層７として、カソード電極８およびアノード
電極９のコーナ部に対応する部分が切り欠かれた形状を
なしており、かつこの切欠部に絶縁物層１２を設けるこ
とにより、単位セルのコーナ部６におけるカソード電極
８とアノード電極９との間を電気的に絶縁した構成とし
ている。そして、絶縁物層１２としては、その厚さを電
解質層７の厚さとほぼ同じにしている。

【００７７】ここで、単位セルのコーナ部６における絶
縁物層１２の寸法としては、ガスマニホールド４の外部
に露出する単位セルコーナ部６よりも大きいと共に、単
位セルの反応部１１よりも外部に位置するようにしてい
る。

【００７８】また、絶縁物層１２を単位セルコーナ部６
に設ける方法としては、例えば接着による方法、あるい
はマスキング処理を施した後にコーティングする等の方
法を用いることができる。

【００７９】さらに、絶縁物層１２としては、例えばフ
ッ素樹脂を用いることができる。

【００８０】次に、以上のように構成した単位セルから
なる本実施例の燃料電池においては、電解質層７とし
て、カソード電極８およびアノード電極９のコーナ部に
対応する部分が切り欠かれた形状をなし、かつこの切欠
部に絶縁物層１２を設けていることから、単位セルのコ
ーナ部６におけるカソード電極８とアノード電極９との
間は、絶縁物層１２により電気的に絶縁されており、単
位セルのコーナ部６には、単位セルの電位にかかわらず
腐食の原因である腐食電流が流れなくなるため、パージ
ガスに不純物が存在しても、単位セルに腐食が発生する
のを防止することができる。

【００８１】これにより、単位セルの腐食を確実に防止
でき、また不純物を含むガス（改質器の排気ガス等）を
タンク内部のパージガスとして使用して運転コストの低
減を図れることになる。

【００８２】上述したように、本実施例の燃料電池は、
電解質層７として、カソード電極８およびアノード電極
９のコーナ部に対応する部分が切り欠かれた形状をな
し、かつこの切欠部に絶縁物層１２を設けることによ
り、単位セルのコーナ部６におけるカソード電極８とア
ノード電極９との間を電気的に絶縁するようにしたもの
である。

【００８３】従って、単位セルのコーナ部６には、単位
セルの電位にかかわらず腐食の原因である腐食電流が流
れなくなるため、タンク内部のパージガスに不純物が存
在しても、カソード電極８の腐食を防止することができ
る。

【００８４】これにより、単位セルの腐食を確実に防止
することが可能となる。

【００８５】また、単位セルのコーナ部６におけるカソ
ード電極８とアノード電極９との間が、絶縁物層１２に
より電気的に絶縁されているため、不純物を含むガス
（改質器の排気ガス等）をタンク内部のパージガスとし
て使用することができ、運転コストの低減を図ることが
可能となる。

【００８６】次に、図２は、本発明による燃料電池ｋ第
２の実施例における単位セルの構成を示す分解斜視図で
あり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００８７】すなわち、図２に示すように、本実施例で
は、アノード電極９における電解質層７のコーナ部に対
応する部分が切り欠かれた形状をなし、この切欠部に絶
縁物層１２を設けることにより、単位セルのコーナ部６
におけるカソード電極８とアノード電極９との間を電気
的に絶縁した構成としている。そして、絶縁物層１２と
しては、その厚さをアノード電極９の厚さとほぼ同じに
している。

【００８８】ここで、絶縁物層１２の寸法、絶縁物層１
２を設ける方法、絶縁物層１２の材料としては、図１に
示した場合と全く同様である。

【００８９】以上のように構成した単位セルからなる本
実施例の燃料電池においても、前述の場合と全く同様に
して、単位セルのコーナ部６には、単位セルの電位にか
かわらず腐食の原因である腐食電流が流れなくなるた
め、パージガスに不純物が存在しても、単位セルの腐食
を確実に防止でき、また不純物を含むガス（改質器の排
気ガス等）をタンク内部のパージガスとして使用して運
転コストの低減を図ることが可能である。

【００９０】次に、図３は、本発明による燃料電池の第
３の実施例における単位セルの構成を示す分解斜視図で
あり、図１および図２と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。

【００９１】すなわち、図３に示すように、本実施例で
は、カソード電極８における電解質層７のコーナ部に対
応する部分が切り欠かれた形状をなし、この切欠部に絶
縁物層１２を設けることにより、単位セルのコーナ部６
におけるカソード電極８とアノード電極９との間を電気
的に絶縁した構成としている。そして、絶縁物層１２と
しては、その厚さをカソード電極８の厚さとほぼ同じに
している。

【００９２】ここで、絶縁物層１２の寸法、絶縁物層１
２を設ける方法、絶縁物層１２の材料としては、図１に
示した場合と全く同様である。

【００９３】以上のように構成した単位セルからなる本
実施例の燃料電池においても、前述の場合と全く同様に
して、単位セルのコーナ部６には、単位セルの電位にか
かわらず腐食の原因である腐食電流が流れなくなるた
め、パージガスに不純物が存在しても、単位セルの腐食
を確実に防止でき、また不純物を含むガス（改質器の排
気ガス等）をタンク内部のパージガスとして使用して運
転コストの低減を図ることが可能である。

【００９４】次に、図４は、本発明による燃料電池の第
４の実施例における単位セルの構成を示す分解斜視図で
あり、図１ないし図３と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。

【００９５】すなわち、図４に示すように、本実施例で
は、単位セルのコーナ部６におけるカソード電極８と電
解質層７との間に、絶縁物テープ１３を挿入することに
より、単位セルのコーナ部６におけるカソード電極８と
アノード電極９との間を電気的に絶縁した構成としてい
る。

【００９６】以上のように構成した単位セルからなる本
実施例の燃料電池においても、前述の場合と全く同様に
して、単位セルのコーナ部６には、単位セルの電位にか
かわらず腐食の原因である腐食電流が流れなくなるた
め、パージガスに不純物が存在しても、単位セルの腐食
を確実に防止でき、また不純物を含むガス（改質器の排
気ガス等）をタンク内部のパージガスとして使用して運
転コストの低減を図ることが可能である。

【００９７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。

【００９８】（ａ）上記各実施例では、絶縁物層１２と
して、フッ素樹脂を用いる場合について説明したが、こ
れに限らず、絶縁物層１２として、例えばフッ素ゴムを
用いるようにしてもよい。

【００９９】（ｂ）上記図２または図３の実施例では、
アノード電極９またはカソード電極８における電解質層
７のコーナ部に対応する部分が切り欠かれた形状をな
し、この切欠部に絶縁物層１２を設けることにより、単
位セルのコーナ部６におけるカソード電極８とアノード
電極９との間を電気的に絶縁する場合について説明した
が、これに限らず、アノード電極９およびカソード電極
８の両方の電極における電解質層７のコーナ部に対応す
る部分がそれぞれ切り欠かれた形状をなし、これらの切
欠部に絶縁物層１２をそれぞれ設けることにより、単位
セルのコーナ部６におけるカソード電極８とアノード電
極９との間を電気的に絶縁するようにしても、前述の場
合と同様の効果を得ることが可能である。

【０１００】（ｃ）上記図４の実施例では、単位セルの
コーナ部６におけるカソード電極８と電解質層７との間
に、絶縁物テープ１３を挿入することにより、単位セル
のコーナ部６におけるカソード電極８とアノード電極９
との間を電気的に絶縁する場合について説明したが、こ
れに限らず、単位セルのコーナ部６におけるアノード電
極９と電解質層７との間に、絶縁物テープ１３を挿入し
たり、あるいは単位セルのコーナ部６におけるカソード
電極８と電解質層７との間、ならびにアノード電極９と
電解質層７との間、およびカソード電極８と電解質層７
との間の両方に、絶縁物テープ１３を挿入するようにし
ても、前述の場合と同様の効果を得ることが可能であ
る。

【０１０１】次に、リブ付き電極型燃料電池に対して、
前述した積層体とガスマニホールドとのシール部よりも
外側の単位セルのコーナ部の表面を、耐蝕性を有する材
料によりコーティングする本発明の構成について述べ
る。

【０１０２】図５は、本発明による燃料電池の第５の実
施例における単位セルの構成を示す分解斜視図であり、
図２６および図２７と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【０１０３】すなわち、図５に示すように、本実施例で
は、積層体１とガスマニホールド４との間に取り付けら
れるシール材５の取付け位置１０よりも外側の単位セル
コーナ部６における、カソード電極８のコーナ部の側面
および上下面の一部まで連続して、耐蝕性を有するコー
ティング材料からなるコーティング層１４を設けた構成
としている。

【０１０４】図６は、図５におけるカソード電極８のコ
ーナ部におけるコーティング層１４の形状を拡大して示
す断面図である。

【０１０５】ここで、コーティング層１４を設ける方法
としては、カソード電極８の処理工程中に、コーティン
グ材料として例えばフッ素樹脂を分散剤に溶かしたもの
を、カソード電極８のコーナ部に塗布した後、乾燥加熱
する等の方法を用いることができる。

【０１０６】次に、以上のように構成した単位セルから
なる本実施例の燃料電池においては、積層体１とガスマ
ニホールド４とのシール材５の取付け位置１０よりも外
側の単位セルコーナ部６における、カソード電極８のコ
ーナ部の側面および上下面の一部まで連続して、耐蝕性
を有するコーティング材料からなるコーティング層１４
を設けていることから、カソード電極８のコーナ部は、
コーティング層１４により完全に覆われた構造となるた
め、ガスマニホールド４の外側で単位セルコーナ部６
が、パージガス中の不純物と直接接触することがなく、
またパージガスに不純物が存在しても、カソード電極８
と不純物との接触を防止することができる。

【０１０７】これにより、単位セルの腐食を確実に防止
でき、また不純物を含むガス（改質器の排気ガス等）を
タンク内部のパージガスとして使用して運転コストの低
減を図れることになる。

【０１０８】一方、本実施例の燃料電池においては、コ
ーティング層１４は、単位セルを構成する要素のうちの
カソード電極８に設け、電解質層７には設けていない。
すなわち、単位セル内の燃料側と酸化剤側との間のシー
ルが不良になり、燃料ガスと酸化剤ガスとが直接接触す
ると、単位セルに大きな損傷を与える恐れがあるが、こ
の点本実施例では、コーティング層１４が電解質層７に
は設けられていないため、燃料側と酸化剤側との間のシ
ールが何らかの原因で不良になったような場合には、電
解質層７、または電解質層７と単位セルとの接触面等か
ら、反応ガスよりも若干圧力の高いパージガスが単位セ
ル内に流入し、燃料ガスと酸化剤ガスとの直接接触を防
止することができる。

【０１０９】また、積層体１とガスマニホールド４との
間のシールが何らかの原因で不良になったような場合に
は、反応ガスよりも若干圧力の高いパージガスがガスマ
ニホールド４内に流入することによって、反応ガスがタ
ンク内へ漏洩するのを防止することができる。

【０１１０】さらに、積層後に電解質層７を含む単位セ
ル全体をコーティングすると、単位セル内のシール、ま
たはガスマニホールド４のシールが不良になったような
場合、コーティング層１４の内側を通して燃料ガスと酸
化剤ガスとが直接接触して、単位セルに大きな損傷を与
える恐れがあるが、この点本実施例のようにコーティン
グすることによって、単位セル内のシール、またはガス
マニホールド４のシールが不良になったような場合で
も、従来の場合と同様に燃料ガスと酸化剤ガスとの直接
接触が防止でき、単位セルに大きな損傷を与えるような
ことがない。

【０１１１】上述したように、本実施例の燃料電池は、
積層体１とガスマニホールド４との間に取り付けられる
シール材５の取付け位置１０よりも外側の単位セルコー
ナ部６における、カソード電極８のコーナ部の側面およ
び上下面の一部まで連続して、耐蝕性を有するコーティ
ング材料からなるコーティング層１４を設けるようにし
たものである。

【０１１２】従って、ガスマニホールド４外部でカソー
ド電極８が不純物と接触することがなく、またタンク内
部のパージガスに不純物が存在しても、カソード電極８
と不純物との接触を防止することができる。

【０１１３】これにより、単位セルの腐食を確実に防止
することが可能となる。

【０１１４】また、カソード電極８のコーナ部の側面お
よび上下面の一部まで連続して、耐蝕性を有するコーテ
ィング層１４で覆っているため、不純物を含むガス（改
質器の排気ガス等）をタンク内部のパージガスとして使
用することができ、運転コストの低減を図ることが可能
となる。

【０１１５】図７は、本発明による燃料電池の第６の実
施例における単位セルの構成を示す分解斜視図であり、
図２６および図２７と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【０１１６】すなわち、図７に示すように、本実施例で
は、積層体１とガスマニホールド４との間に取り付けら
れるシール材５の取付け位置１０よりも外側の単位セル
コーナ部６における、アノード電極９のコーナ部の側面
および上下面の一部まで連続して、耐蝕性を有するコー
ティング材料からなるコーティング層１４を設けた構成
としている。

【０１１７】ここで、コーティング層１４の形状は、図
６に示したものと全く同様である。また、コーティング
層１４を設ける方法についても、前述の場合と全く同様
である。

【０１１８】以上のように構成した単位セルからなる本
実施例の燃料電池においても、前述の場合と全く同様に
して、ガスマニホールド４の外側で単位セルコーナ部６
が、パージガス中の不純物と直接接触することがなく、
またパージガスに不純物が存在しても、アノード電極９
と不純物との接触を防止することができることにより、
単位セルの腐食を確実に防止でき、また不純物を含むガ
ス（改質器の排気ガス等）をタンク内部のパージガスと
して使用して運転コストの低減を図ることが可能であ
る。

【０１１９】図８は、本発明による燃料電池の第７の実
施例における単位セルの構成を示す分解斜視図であり、
図５ないし図７と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１２０】すなわち、図８に示すように、本実施例で
は、積層体１とガスマニホールド４との間に取り付けら
れるシール材５の取付け位置１０よりも外側の単位セル
コーナ部６における、カソード電極８、アノード電極９
のコーナ部の側面および上下面の一部まで連続して、耐
蝕性を有するコーティング材料からなるコーティング層
１４を設けた構成としている。

【０１２１】ここで、コーティング層１４の形状は、図
６に示したものと全く同様である。また、コーティング
層１４を設ける方法についても、前述の場合と全く同様
である。

【０１２２】以上のように構成した単位セルからなる本
実施例の燃料電池においても、前述の場合と全く同様に
して、ガスマニホールド４の外側で単位セルコーナ部６
が、パージガス中の不純物と直接接触することがなく、
またパージガスに不純物が存在しても、カソード電極
８、アノード電極９と不純物との接触を防止することが
できることにより、単位セルの腐食を確実に防止でき、
また不純物を含むガス（改質器の排気ガス等）をタンク
内部のパージガスとして使用して運転コストの低減を図
ることが可能である。

【０１２３】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。

【０１２４】（ａ）上記各実施例では、耐蝕性を有する
コーティング材料として、フッ素樹脂を用いる場合につ
いて説明したが、これに限らず、耐蝕性を有するコーテ
ィング材料として、例えばフッ素ゴム、またはポリエー
テルサルホン樹脂を用い、これを溶剤に溶かしたものを
塗布した後、乾燥加熱する等の方法を用いるようにして
もよい。

【０１２５】（ｂ）上記各実施例では、コーティング材
料として、耐蝕性を有するコーティング材料を用いる場
合について説明したが、これに限らず、コーティング材
料として、耐蝕性の他に、耐熱性を有するコーティング
材料を用いるようにしてもよい。

【０１２６】図９は、本発明による燃料電池スタックの
第８の実施例の構成を示す分解斜視図である。

【０１２７】図９において、燃料電池スタックは、マト
リックスに電解質を含浸した電解質層を挟んで、アノー
ド電極３１およびカソード電極３２の一対の多孔質電極
を配置して成り、一方の電極であるアノード電極３１の
背面側に水素等の燃料ガスを供給すると共に他方の電極
であるカソード電極３２の背面側に酸素等の酸化剤ガス
を供給することにより電気エネルギーを出力する単位セ
ルを、セパレータ３３または冷却板３４を介して複数個
積層して構成している。

【０１２８】なお、図５中、３５はアノード電極３１の
エッジ部、３６はカソード電極３２のエッジ部、３７は
アノード電極３１のガス出入口部、３８はカソード電極
３２のガス出入口部をそれぞれ示している。

【０１２９】かかる構成の燃料電池スタックにおいて、
本実施例では、図９に示すように燃料ガスの流通方向と
平行なアノード電極３１のコーナ部６（図２６に示す）
を含むエッジ部３５の全体または一部について、これら
エッジ部３５の端面Ａ、または端面Ａと一体化面（対極
と接する面）Ｂ、もしくは端面Ａと一体化面Ｂとセパレ
ータ３３に接する積層シール面Ｃを、耐熱性および耐薬
品性を有する樹脂部材で覆うものである。

【０１３０】以下、その具体例について詳細に説明す
る。

【０１３１】すなわち、図９に示すように、耐熱性およ
び耐薬品性を有する樹脂部材として、２５μｍ厚さのテ
フロン（ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン）フィ
ルム２１により、燃料ガスの流通方向と平行なアノード
電極１のコーナ部６（図２６に示す）を含むエッジ部３
５の全体を覆う、すなわちアノード電極３１の燃料ガス
流通方向と平行なコーナ部６（図２６に示す）を含むエ
ッジ部３５の端面Ａと、アノード電極３１とカソード電
極３２の一体化面Ｂと、アノード電極３１とそれに接す
るセパレータ３４の積層シール面Ｃとを覆うことが可能
な袋体をあらかじめ製作し、この袋体を、触媒層、電解
質層を形成したアノード電極３１のエッジ部３５に取り
付けて、カソード電極３２と一体化することにより、燃
料電池スタック（２５単位セル積層）を構成している。

【０１３２】次に、以上のように構成した本実施例の燃
料電池スタックにおいては、アノード電極３１のコーナ
部６（図２６に示す）、エッジ部３５は、テフロンフィ
ルム２１により完全に覆われた構造となるため、カソー
ドマニホールド４（図２６に示す）内部でアノード電極
３１が酸素と接触することがなく、また容器内部のパー
ジガスに酸素が存在しても、アノード電極３１と酸素と
の接触を防止することができる。これにより、カソード
電極３２の電食を確実に防止でき、また酸素を含むガス
を容器内部のパージガスとして使用して運転コストの低
減を図れることになる。

【０１３３】この点についてより具体的に述べる。

【０１３４】本実施例の燃料電池スタックについて、５
０００時間の高圧連続発電試験を行ない（容器内パージ
ガスを空気とした）、また比較例として、テフロンフィ
ルムにより覆わない従来構成の燃料電池スタックについ
ても、同時に連続運転を行なった。

【０１３５】その結果、従来の燃料電池スタックでは、
カソード電極３２のコーナ部６が電食により軟化した。
また、場所によっては、カーボン材料が欠損して、パー
ジガスがカソード電極３２反応ガス流通部までリークし
ていることが確認できた。

【０１３６】これに対して、本実施例の燃料電池スタッ
クでは、カソード電極３２のコーナ部６の電食による軟
化、カソード電極３２反応ガス流通部の軟化、潰れ、テ
フロンフィルム２１の破損等の異常は見られなかった。

【０１３７】上述したように、本実施例の燃料電池スタ
ックは、燃料ガスの流通方向と平行なアノード電極３１
のコーナ部６を含むエッジ部３５の全体について、エッ
ジ部３５の端面Ａと、アノード電極１とカソード電極３
２の一体化面Ｂと、アノード電極３１とそれに接するセ
パレータ３４の積層シール面Ｃとを、耐熱性および耐薬
品性を有する樹脂部材であるテフロンフィルム２１によ
り覆うようにしたものである。

【０１３８】従って、カソードマニホールド４（図２６
に示す）内部でアノード電極３１が酸素と接触すること
がなく、また容器内部のパージガスに酸素が存在して
も、アノード電極３１と酸素との接触を防止することが
できる。

【０１３９】さらに、万一、アノード電極３１端部のテ
フロンフィルム２１が破損して、酸素がアノード電極３
１に接触しても、アノード電極３１とカソード電極３２
はテフロンフィルム２１で分離されているため、カソー
ド電極３２電位に対する影響は極めて小さく、電食は発
生しない。

【０１４０】これにより、カソード電極３２の電食を確
実に防止できる。

【０１４１】また、アノード電極３１のコーナ部６を、
耐熱性および耐薬品性を有するテフロンフィルム２１に
より覆っているため、酸素を含むガス（改質器の排気ガ
ス等）を容器内部のパージガスとして使用することがで
き、運転コストの低減を図ることが可能となる。

【０１４２】次に図１０は、本発明による燃料電池スタ
ックの第９の実施例の構成を示す分解斜視図であり、図
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１４３】すなわち、図１０に示すように、本実施例
では、触媒層、電解質層を形成したアノード電極３１、
カソード電極３２にリン酸を含浸した後、アノード電極
３１とカソード電極３２の一体化面Ｂと、アノード電極
３１とそれに接するセパレータ３４の積層シール面Ｃと
に、耐熱性および耐薬品性を有する樹脂部材として、２
５μｍ厚さのテフロン（ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロ
エチレン）フィルム２２の端部を挟み、このテフロンフ
ィルム２２が燃料ガスの流通方向と平行なアノード電極
３１のコーナ部６（図２６に示す）を含むエッジ部３５
をコの字型に覆うように、単位セルをそれぞれ一体化、
積層した後、アノード電極３１のコーナ部６でテフロン
フィルム２２を溶融圧着して、燃料電池スタック（２５
単位セル積層）を構成している。

【０１４４】次に、以上のように構成した本実施例の燃
料電池スタックにおいては、アノード電極３１のコーナ
部６、エッジ部３５は、テフロンフィルム２２により完
全に覆われた構造となるため、カソードマニホールド４
（図２６に示す）内部でアノード電極３１が酸素と接触
することがなく、また容器内部のパージガスに酸素が存
在しても、アノード電極３１と酸素との接触を防止する
ことができる。これにより、カソード電極３２の電食を
確実に防止でき、また酸素を含むガスを容器内部のパー
ジガスとして使用して運転コストの低減を図れることに
なる。

【０１４５】この点についてより具体的に述べる。

【０１４６】本実施例の燃料電池スタックについて、５
０００時間の高圧連続発電試験を行ない（容器内パージ
ガスを空気とした）、また比較例として、テフロンフィ
ルムにより覆わない従来構成の燃料電池スタックについ
ても、同時に連続運転を行なった。

【０１４７】その結果、従来の燃料電池スタックでは、
カソード電極３２のコーナ部６が電食により軟化した。
また、場所によっては、カーボン材料が欠損して、パー
ジガスがカソード電極３２反応ガス流通部までリークし
ていることが確認できた。

【０１４８】これに対して、本実施例の燃料電池スタッ
クでは、カソード電極３２のコーナ部６の電食による軟
化、カソード電極３２反応ガス流通部の軟化、潰れ、テ
フロンフィルム２１の破損等の異常は見られなかった。

【０１４９】上述したように、本実施例の燃料電池スタ
ックは、燃料ガスの流通方向と平行なアノード電極３１
のコーナ部６を含むエッジ部３５の全体について、アノ
ード電極３１とカソード電極３２の一体化面Ｂと、アノ
ード電極３１とそれに接するセパレータ３４の積層シー
ル面Ｃとを、耐熱性および耐薬品性を有する樹脂部材で
あるテフロンフィルム２１により覆うようにしたもので
ある。

【０１５０】従って、カソードマニホールド４内部でア
ノード電極３１が酸素と接触することがなく、また容器
内部のパージガスに酸素が存在しても、アノード電極３
１と酸素との接触を防止することができる。

【０１５１】さらに、万一、アノード電極３１端部のテ
フロンフィルム２１が破損して、酸素がアノード電極３
１に接触しても、アノード電極３１とカソード電極３２
はテフロンフィルム２１で分離されているため、カソー
ド電極３２電位に対する影響は極めて小さく、電食は発
生しない。

【０１５２】これにより、カソード電極３２の電食を確
実に防止できる。

【０１５３】また、アノード電極３１のコーナ部６を、
耐熱性および耐薬品性を有するテフロンフィルム２１に
より覆っているため、酸素を含むガス（改質器の排気ガ
ス等）を容器内部のパージガスとして使用することがで
き、運転コストの低減を図ることが可能となる。

【０１５４】次に、図１１は、本発明による燃料電池ス
タックの第１０の実施例の構成を示す分解斜視図であ
り、図９および図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。

【０１５５】すなわち、図１１に示すように、本実施例
では、触媒層、電解質層を形成したアノード電極３１の
燃料ガス流通方向と平行なコーナ部６を含むエッジ部３
５の端面Ａと、アノード電極３１とカソード電極３２の
一体化面Ｂとに、耐熱性および耐薬品性を有する樹脂部
材として、メチレンクロライド（ＣＨ₂ Ｃｌ₂ ）に溶解
したＰＥＳ（ポリエーテルサイフォン）を塗布、乾燥す
ることにより、ＰＥＳフィルム２３をあらかじめ製作
し、このアノード電極３１を使用して燃料電池スタック
（２５単位セル積層）を構成している。

【０１５６】次に、以上のように構成した本実施例の燃
料電池スタックにおいては、アノード電極３１のコーナ
部６、エッジ部３５は、ＰＥＳフィルム２３により完全
に覆われた構造となるため、カソードマニホールド４内
部でアノード電極３１が酸素と接触することがなく、ま
た容器内部のパージガスに酸素が存在しても、アノード
電極３１と酸素との接触を防止することができる。これ
により、カソード電極３２の電食を確実に防止でき、ま
た酸素を含むガスを容器内部のパージガスとして使用し
て運転コストの低減を図れることになる。

【０１５７】この点についてより具体的に述べる。

【０１５８】本実施例の燃料電池スタックについて、５
０００時間の高圧連続発電試験を行ない（容器内パージ
ガスを空気とした）、また比較例として、テフロンフィ
ルムにより覆わない従来構成の燃料電池スタックについ
ても、同時に連続運転を行なった。

【０１５９】その結果、従来の燃料電池スタックでは、
カソード電極３２のコーナ部６が電食により軟化した。
また、場所によっては、カーボン材料が欠損して、パー
ジガスがカソード電極３２反応ガス流通部までリークし
ていることが確認できた。

【０１６０】これに対して、本実施例の燃料電池スタッ
クでは、カソード電極３２のコーナ部６の電食による軟
化、カソード電極３２反応ガス流通部の軟化、潰れ、テ
フロンフィルム２１の破損等の異常は見られなかった。

【０１６１】上述したように、本実施例の燃料電池スタ
ックは、燃料ガスの流通方向と平行なアノード電極３１
のコーナ部６を含むエッジ部３５の全体について、エッ
ジ部３５の端面Ａと、アノード電極３１とカソード電極
３２の一体化面Ｂとを、耐熱性および耐薬品性を有する
樹脂部材であるＰＥＳフィルム２３により覆うようにし
たものである。

【０１６２】従って、カソードマニホールド４内部でア
ノード電極３１が酸素と接触することがなく、また容器
内部のパージガスに酸素が存在しても、アノード電極３
１と酸素との接触を防止することができる。

【０１６３】さらに、万一、アノード電極３１端部のＰ
ＥＳフィルム２３が破損して、酸素がアノード電極３１
に接触しても、アノード電極３１とカソード電極３２は
ＰＥＳフィルム２３で分離されているため、カソード電
極３２の電位に対する影響は極めて小さく、電食は発生
しない。

【０１６４】これにより、カソード電極２の電食を確実
に防止できる。

【０１６５】また、アノード電極３１のコーナ部６を、
耐熱性および耐薬品性を有するＰＥＳフィルム２３によ
り覆っているため、酸素を含むガス（改質器の排気ガス
等）を容器内部のパージガスとして使用することがで
き、運転コストの低減を図ることが可能となる。

【０１６６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。

【０１６７】（ａ）上記各実施例では、燃料ガスの流通
方向と平行なアノード電極３１のコーナ部６を含むエッ
ジ部３５の全体について、エッジ部３５の端面Ａ、また
は端面Ａと一体化面Ｂ、もしくは端面Ａと一体化面Ｂと
セパレータに接する積層シール面Ｃを、耐熱性および耐
薬品性を有する樹脂部材で覆う場合について説明した
が、これに限らず、燃料ガスの流通方向と平行なアノー
ド電極３１のコーナ部６を含むエッジ部３５の一部のみ
について、エッジ部３５の端面Ａ、または端面Ａと一体
化面Ｂ、もしくは端面Ａと一体化面Ｂとセパレータに接
する積層シール面Ｃを、耐熱性および耐薬品性を有する
樹脂部材で覆うようにしてもよい。

【０１６８】（ｂ）上記各実施例において、カソード電
極３２のガス出入口部３８に前述した溌水処理が施され
ている場合には、例えば図１２に示すように、アノード
電極３１のコーナ部６のみを耐熱性および耐薬品性を有
する樹脂部材（例えば、テフロンフィルムあるいはＰＥ
Ｓフィルム）２４で覆うようにすることも可能である。

【０１６９】（ｃ）上記各実施例では、燃料ガスの流通
方向と平行なアノード電極３１のコーナ部６を含むエッ
ジ部３５を、耐熱性および耐薬品性を有する樹脂部材と
して、テフロンフィルムあるいはＰＥＳフィルムで覆う
場合について説明したが、これに限らず、耐熱性および
耐薬品性を有するその他の樹脂部材で覆うようにしても
よい。

【０１７０】以上述べた第８乃至第１０の実施例では、
マトリックスに電解質を含浸した電解質層を挟んで一対
の電極を配置して成り、一方の電極であるアノード電極
側に燃料ガスを供給すると共に他方の電極であるカソー
ド電極側に酸化剤ガスを供給することにより電気エネル
ギーを出力する単位セルを、セパレータを介して複数個
積層して構成した燃料電池において、燃料ガスの流通方
向と平行なアノード電極のコーナ部を含むエッジ部の少
なくとも一部について、当該エッジ部の端面、または端
面と一体化面（対極と接する面）、もしくは端面と一体
化面とセパレータに接する積層シール面を、耐熱性およ
び耐薬品性を有する樹脂部材で覆うようにしたので、カ
ソード電極の電食を確実に防止すると共に、酸素を含む
ガスを容器内部のパージガスとして使用して運転コスト
の低減を図ることができる。

【０１７１】図１３は、本発明による燃料電池スタック
の第１１の実施例の構成を示すもので、図２８と同一要
素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。

【０１７２】第１１の実施例では、図２８に示すリブ付
き電極型燃料電池スタックにおいて、１０μ〜１５０μ
厚さのテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（以降ＰＦＡと記す）シートを
アノードエッジ部３５とカソードガス出入口部３８の間
に、アノードエッジ部全長にわたり挟み込むように配置
する。この場合、ＰＦＡシート５０のセル内部側端面は
［アノード触媒層３１ｄ／アノードシールバンド層３１
ｃ］の境界面と［カソード触媒層３２ｄ／カソードシー
ルバンド層３２ｃ］の境界面の中央に位置するように配
置する。また、アノードエッジ部、アノード電極のコー
ナ部６（図２６に示す）でＰＦＡシートをセル外に１ｍ
ｍ突出させる。カソードマニホールド４ａを電池本体に
取り付ける時に、マニホールドシール部における突出し
たＰＦＡシートがカソード電極の酸化剤ガス流通溝を閉
塞しないように、ＰＦＡシートをアノードエッジ部側に
折り上げる。アノードマニホールド４ｂ（図２６に示
す）を電池本体に取り付ける時にはＰＦＡシートをカソ
ードエッジ部に折り下げる。本実施例では、アノードエ
ッジ部およびコーナ部には酸素が直接接触するが、ＰＦ
Ａシートを挿入することにより、カソードエッジ部３５
の電位は変化しない。

【０１７３】上記本実施例のリブ付き電極型燃料電池ス
タックと、比較例としてシートを挟まない従来構造のリ
ブ付き電極型燃料電池スタック（図２８）それぞれにつ
いて、圧力容器内パージガスを空気として８．４ａｔ
ａ、約５０００時間の加圧連続発電試験を行った。その
結果、従来構造のリブ付き電極型燃料電池スタックはカ
ソードガス出入口部３８およびカソード電極のコーナ部
６は電食により軟化した。また、ガス出入口部３８では
軟化によるガス流通溝の変形が、コーナ部ではカーボン
材料が欠損してパージガスがカソードの反応ガス流通溝
までリークしていることが確認された。これに対し、本
実施例による燃料電池スタックでは、カソードガス出入
口部およびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認
されなかった。また、使用したＰＦＡシートについても
形状およびその物性に変化は認められなかった。

【０１７４】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノード電極およびカソード電極間にＰＦＡシートを挿入
したため、ＰＦＡシートは電解質層の中央に位置してい
るが、ＰＦＡシートがアノードシールバンド層またはカ
ソードシールバンド層のいずれかに一方に接触するよう
に配置しても同様の作用が得られる。

【０１７５】次に、図１４は本発明による燃料電池スタ
ックの第１２の実施例の構成を示すもので、図２８と同
一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。

【０１７６】第１２の実施例では、図２８に示すリブ付
き電極型燃料電池スタックにおいて、アノードエッジ部
３５とカソードガス出入口部３８の間に、１０μ〜１５
０μ厚さのテトラフルオロエチレン／パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体（以降ＰＦＡと記す）シー
トをカソードマニホールド４ａの内部に位置する部分に
挟み配置した。この場合、ＰＦＡシート５０のセル内部
側端面は［アノード触媒層３１ｄ／アノードシールバン
ド層３１ｃ］の境界面と［カソード触媒層３２ｄ／カソ
ードシールバンド層３２ｃ］の境界面の中央に位置する
ように配置する。また、アノードエッジ部でＰＦＡシー
トはセル外に１ｍｍ突出させる。カソードマニホールド
４ａを電池本体に取り付ける時に、マニホールドシール
部における突出したＰＦＡシートがカソード電極の酸化
剤ガス流通溝を閉塞しないように、ＰＦＡシートをアノ
ードエッジ部側に折り上げた。本実施例では、アノード
エッジ部においてのみ前記第１１の実施例と同様の作用
を期待できる。一方、コーナ部６の防食については別の
対策が必要となる。

【０１７７】上記本実施例のリブ付き電極型燃料電池ス
タックと、比較例としてシートを挟まない従来構造のリ
ブ付き電極型燃料電池スタック（図２８）それぞれにつ
いて、圧力容器内パージガスを窒素ガスとして８．４ａ
ｔａ、約５０００時間の加圧連続発電試験を行った。そ
の結果、従来構造のリブ付き電極型燃料電池スタックは
カソードガス出入り口部３８は電食により軟化し、ガス
流通溝が変形していることが確認された。これに対し、
本実施例による燃料電池スタックでは、カソードガス出
入口部およびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確
認されなかった。また、使用したＰＦＡシートについて
も形状およびその物性に変化は認められなかった。

【０１７８】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノード電極およびカソード電極間にＰＦＡシートを挿入
したため、ＰＦＡシートは電解質層の中央に位置してい
るが、ＰＦＡシートがアノードシールバンド層またはカ
ソードシールバンド層のいずれかに一方に接触するよう
に配置しても同様の作用が得られる。

【０１７９】次に、図１５は本発明による燃料電池スタ
ックの第１３の実施例の構成を示すもので、図２８と同
一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。

【０１８０】第１３の実施例では、図２８に示すリブ付
き電極型燃料電池スタックにおいて、アノード電極３１
の燃料ガス流通方向のエッジ部３５を全長にわたり１０
μ〜１５０μ厚さのテトラフルオロエチレン／パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体（以降ＰＦＡと記
す）シートにてコの字に覆う。この場合、ＰＦＡシート
５１のセル内部側端面は［アノード触媒層３１ｄ／アノ
ードシールバンド層３１ｃ］の境界面と［カソード触媒
層３２ｄ／カソードシールバンド層３２ｃ］の境界面の
中央に位置するように配置する。また、アノード電極３
１とセパレータ３３の積層接触界面ではＰＦＡシートの
端面は、燃料ガス供給溝より２ｍｍ程度外側に配置す
る。アノードコーナ部では、ＰＦＡシートはセル外に１
ｍｍ突出させた。本実施例では、前記第１１の実施例と
同様の作用を期待できるばかりではなく、アノードエッ
ジ部をＰＦＡシートでコの字で覆っていることから、酸
素はアノードエッジ部に直接接触することはなく、電解
質層の電位低下も起こらない。

【０１８１】上記本実施例のリブ付き電極型燃料電池ス
タックと、比較例としてシートを挟まない従来構造のリ
ブ付き電極型燃料電池スタック（図２８）それぞれにつ
いて、圧力容器内パージガスを空気として８．４ａｔ
ａ、約５０００時間の加圧連続発電試験を行った。その
結果、従来構造のリブ付き電極型燃料電池スタックはカ
ソードガス出入口部３８およびカソードのコーナ部６は
電食により軟化した。また、ガス出入口部３８では軟化
によるガス流通溝の変形が、コーナ部ではカーボン材料
が欠損してパージガスがカソード電極の反応ガス流通溝
までリークしていることが確認された。これに対し、本
実施例による燃料電池スタックでは、カソードガス出入
口部およびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認
されなかった。また、使用したＰＦＡシートについても
形状およびその物性に変化は認められなかった。

【０１８２】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソードと一体化したため、セル内部ではＰＦ
Ａシートは電解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシ
ートがアノードシールバンド層またはカソードシールバ
ンド層のいずれかに一方に接触するように配置しても同
様の作用が得られる。

【０１８３】次に、図１６は本発明による燃料電池スタ
ックの第１４の実施例の構成を示すもので、図２８と同
一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。

【０１８４】第１４の実施例では、図２８に示すリブ付
き電極型燃料電池スタックにおいて、アノード電極３１
の燃料ガス流通方向のエッジ部３５を全長にわたり、予
め袋状に両端を熱融着した１０μ〜１５０μ厚さのテト
ラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体（以降ＰＦＡと記す）シートにてコの字状
に覆う。この場合、ＰＦＡシート５０のセル内部側端面
は［アノード触媒層３１ｄ／アノードシールバンド層３
１ｃ］の境界面と［カソード触媒層３２ｄ／カソードシ
ールバンド層３２ｃ］の境界面の中央に位置するように
配置する。なお、アノード電極３１とセパレータ３３の
積層接触界面でのＰＦＡシートの端面は、セル内部のＰ
ＦＡシート端部と一致させる。

【０１８５】本実施例では、前記第１１の実施例と同様
の作用を期待できるばかりではなく、アノードエッジ
部、コーナ部をＰＦＡシートでコの字状に覆っているこ
とから、酸素はアノードエッジ部、コーナ部に直接接触
することはなく、電解質層の電位低下も起こらない。

【０１８６】上記本実施例のリブ付き電極型燃料電池ス
タックと、比較例としてシートを挟まない従来構造のリ
ブ付き電極型燃料電池スタック（図２８）それぞれにつ
いて、圧力容器内パージガスを空気として８．４ａｔ
ａ、約５０００時間の加圧連続発電試験を行った。その
結果、従来構造のリブ付き電極型燃料電池スタックはカ
ソードガス出入口部３８およびカソードのコーナ部６は
電食により軟化した。また、ガス出入口部３８では軟化
によるガス流通溝の変形が、コーナ部ではカーボン材料
が欠損してパージガスがカソードの反応ガス流通溝まで
リークしていることが確認された。これに対し、本実施
例による燃料電池スタックでは、カソードガス出入口部
およびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認され
なかった。また、使用したＰＦＡシートについても形状
およびその物性に変化は認められなかった。

【０１８７】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソード電極と一体化したため、セル内部では
ＰＦＡシートは電解質層の中央に位置しているが、ＰＦ
Ａシートがアノードシールバンド層またはカソードシー
ルバンド層のいずれかに一方に接触するように配置して
も同様の作用が得られる。

【０１８８】次に、図１７は本発明による燃料電池スタ
ックの第１５の実施例の構成を示すもので、図２８と同
一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。

【０１８９】第１５の実施例では、図２８に示すリブ付
き電極型燃料電池スタックにおいて、アノード電極３１
の燃料ガス流通方向のエッジ部３５のカソードマニホー
ルド４ａの内部に位置する部分を１０μ〜１５０μ厚さ
のテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体（以降ＰＦＡと記す）シートにてコ
の字状に覆う。

【０１９０】本実施例では、アノードエッジ部において
のみ前記第１１の実施例と同様の作用を期待できるばか
りではなく、アノードエッジ部をＰＦＡシートでコの字
状に覆っていることから、酸素はアノードエッジ部に直
接接触することはなく、電解質層の電位低下を抑制する
作用がある。一方、コーナ部６の防食については別の対
策が必要となる。

【０１９１】上記本実施例のリブ付き電極型燃料電池ス
タックと、比較例としてシートを挟まない従来構造のリ
ブ付き電極型燃料電池スタック（図２８）それぞれにつ
いて、圧力容器内パージガスを窒素ガスとして８．４ａ
ｔａ、約５０００時間の加圧連続発電試験を行った。そ
の結果、従来構造のリブ付き電極型燃料電池スタックは
カソードガス出入口部３８は電食により軟化し、ガス流
通溝の変形していることが確認された。これに対し、本
実施例による燃料電池スタックでは、カソードガス出入
口部およびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認
されなかった。また、使用したＰＦＡシートについても
形状およびその物性に変化は認められなかった。

【０１９２】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソード電極と一体化したため、ＰＦＡシート
は電解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシートがア
ノードシールバンド層またはカソードシールバンド層の
いずれかに一方に接触するように配置しても同様の作用
が得られる。

【０１９３】以上の第１１の実施例乃至第１５の実施例
はリブ付き電極型燃料電池スタックの構成であるが、次
に平板電極型燃料電池について述べる。

【０１９４】図１８は、本発明による平板型燃料電池ス
タックの第１６の実施例の構成を示すもので、図２９と
同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。

【０１９５】第１６の実施例では、図２９に示す平板電
極型燃料電池スタックにおいて、第１１の実施例と同様
にＰＦＡシートをアノードエッジ部３５Ａとカソードガ
ス出入口部３８Ａの間に配置し、同様の加圧連続発電試
験を行った。本実施例においても第１１の実施例と同様
の作用が期待できる。

【０１９６】本実施例による燃料電池スタックでは、発
電試験の結果、カソードガス出入口部３８Ａ，３８Ｂお
よびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認されな
かった。また、使用したＰＦＡシートについても形状お
よびその物性に変化は認められなかった。

【０１９７】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノード電極およびカソード電極間にＰＦＡシートを挿入
したため、ＰＦＡシートは電解質層の中央に位置してい
るが、ＰＦＡシートがアノードシールバンド層またはカ
ソードシールバンド層のいずれかに一方に接触するよう
に配置しても同様の作用が得られる。

【０１９８】次に図１９は、本発明による平板型燃料電
池スタックの第１７の実施例の構成を示すもので、図２
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１９９】第１７の実施例では、図２９に示す平板電
極型燃料電池スタックにおいて、第１２の実施例と同様
にアノードエッジ部３５Ａとカソードガス出入口部３８
Ａの間に、ＰＦＡシートをカソードマニホールド４ａの
内部に位置する部分に配置し、同様の加圧連続発電試験
を行った。本実施例においても第１２の実施例と同様の
作用が期待できる。発電試験の結果、本実施例による燃
料電池スタックでは、カソードガス出入口部３８Ａ，３
８Ｂおよびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認
されなかった。また、使用したＰＦＡシートについても
形状およびその物性に変化は認められなかった。

【０２００】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノード電極およびカソード電極間にＰＦＡシートを挿入
したため、ＰＦＡシートは電解質層の中央に位置してい
るが、ＰＦＡシートがアノードシールバンド層またはカ
ソードシールバンド層のいずれかに一方に接触するよう
に配置しても同様の作用が得られる。

【０２０１】次に図２０は、本発明による平板型燃料電
池スタックの第１８の実施例の構成を示すもので、図２
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２０２】第１８の本実施例では、図２９に示す平板
電極型燃料電池スタックにおいて、第１３の実施例と同
様にアノード電極３１Ａの燃料ガス流通方向のエッジ部
３５Ａを全長にわたりＰＦＡシートにてコの字状に覆
い、同様の加圧連続発電試験を行った。本実施例では、
アノード側電解液保持板エッジ部３５Ｂおよびコーナ部
には酸素が直接接触するが、アノードエッジ部３５Ａ、
コーナ部をＰＦＡシートにて覆うことにより、カソード
電極の電位の傾きを抑制することができる。

【０２０３】また、本実施例による燃料電池スタックで
は、発電試験の結果、カソードガス出入口部３８Ａ，３
８Ｂおよびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認
されなかった。また、使用したＰＦＡシートについても
形状およびその物性に変化は認められなかった。

【０２０４】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソード電極と一体化したため、ＰＦＡシート
は電解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシートがア
ノードシールバンド層またはカソードシールバンド層の
いずれかに一方に接触するように配置しても同様の作用
が得られる。

【０２０５】次に図２１は、本発明による平板型燃料電
池スタックの第１９の実施例の構成を示すもので、図２
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２０６】第１９の実施例では、図２９に示す平板電
極型燃料電池スタックにおいて、第１４の実施例と同様
にアノード電極３１Ａの燃料ガス流通方向のエッジ部３
５Ａを全長にわたり、予め袋状に両端を熱融着したＰＦ
Ａシートにてコの字状に覆い、同様の加圧連続発電試験
を行った。本実施例では、第１８の実施例と同様の作用
が期待できる。

【０２０７】本実施例による燃料電池スタックでは、発
電試験の結果、カソードガス出入口部３８Ａ，３８Ｂお
よびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認されな
かった。また使用したＰＦＡシートについても形状およ
びその物性に変化は認められなかった。

【０２０８】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソードと一体化したため、ＰＦＡシートは電
解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシートがアノー
ドシールバンド層またはカソードシールバンド層のいず
れかに一方に接触するように配置しても同様の作用が得
られる。

【０２０９】次に図２２は、本発明による平板型燃料電
池スタックの第２０の実施例の構成を示すもので、図２
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２１０】第２０の実施例では、図２９に示す平板電
極型燃料電池スタックにおいて、第１５実施例と同様
に、アノード電極３１Ａの燃料ガス流通方向のエッジ部
３５Ａのカソードマニホールド４ａの内部に位置する部
分をＰＦＡシートにてコの字状に覆い、同様の加圧連続
発電試験を行った。本実施例では、アノード側電解液保
持板エッジ部３５Ｂおよびコーナ部には酸素が直接接触
するが、アノードエッジ部３５ＡをＰＦＡシートにて覆
うことにより、カソード電極の電位の傾きを抑制するこ
とができる。一方、コーナ部の防食対策として圧力容器
内は不活性ガスでパージする必要がある。

【０２１１】本実施例による燃料電池スタックでは、発
電試験の結果、カソードガス出入口部３８Ａ，３８Ｂお
よびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認されな
かった。また、使用したＰＦＡシートについても形状お
よびその物性に変化は認められなかった。

【０２１２】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソード電極と一体化したため、ＰＦＡシート
は電解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシートがア
ノードシールバンド層またはカソードシールバンド層の
いずれかに一方に接触するように配置しても同様の作用
が得られる。

【０２１３】次に図２３は、本発明による平板型燃料電
池スタックの第２１の実施例の構成を示すもので、図２
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２１４】第２１の実施例では、図２９に示す平板電
極型燃料電池スタックにおいて、第１３の実施例と同様
にアノード電極３１Ａおよびアノード側電解液保持板３
１Ｂの燃料ガス流通方向のエッジ部３５Ａおよび３５Ｂ
を全長にわたりＰＦＡシートコの字状に覆い、同様の加
圧連続発電試験を行った。本実施例では第１３の実施例
と同様の作用を期待できる。

【０２１５】本実施例による燃料電池スタックでは、発
電試験の結果、カソードガス出入口部３８Ａ，３８Ｂお
よびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認されな
かった。また使用したＰＦＡシートについても形状およ
びその物性に変化は認められなかった。

【０２１６】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソード電極と一体化したため、ＰＦＡシート
は電解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシートがア
ノードシールバンド層またはカソードシールバンド層の
いずれかに一方に接触するように配置しても同様の作用
が得られる。

【０２１７】次に図２４は、本発明による平板型燃料電
池スタックの第２２の実施例の構成を示すもので、図２
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２１８】第２２の実施例では、図２９に示す平板電
極型燃料電池スタックにおいて、第１４の実施例と同様
にアノード電極３１Ａおよびアノード側電解液保持板３
１Ｂの燃料ガス流通方向のエッジ部３５Ａ，３５Ｂを全
長にわたり、予め袋状に両端を熱融着したＰＦＡシート
にてコの字状に覆い、同様の加圧連続発電試験を行っ
た。本実施例では、第１４の実施例と同様の作用が期待
できる。

【０２１９】本実施例による燃料電池スタックでは、発
電試験の結果、カソードガス出入口部３８Ａ，３８Ｂお
よびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認されな
かった。また、使用したＰＦＡシートについても形状お
よびその物性に変化は認められなかった。

【０２２０】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソード電極と一体化したため、ＰＦＡシート
は電解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシートがア
ノードシールバンド層またはカソードシールバンド層の
いずれかに一方に接触するように配置しても同様の作用
が得られる。

【０２２１】次に図２５は、本発明による平板型燃料電
池スタックの第２３の実施例の構成を示すもので、図２
９と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２２２】第２３の実施例では、図２９に示す平板電
極型燃料電池スタックにおいて、第１５の実施例と同様
に、アノード電極３１Ａおよびアノード側電解液保持板
３１Ｂの燃料ガス流通方向のエッジ部３５Ａ，３５Ｂの
カソードマニホールド４ａの内部に位置する部分をＰＦ
Ａシートにてコの字状に覆い、同様の加圧連続発電試験
を行った。本実施例では、第１５の実施例と同様の作用
が期待できる。

【０２２３】本実施例による燃料電池スタックでは、発
電試験の結果、カソードガス出入口部３８Ａ，３８Ｂお
よびコーナ部はもちろん他の部分にも電食は確認されな
かった。また、使用したＰＦＡシートについても形状お
よびその物性に変化は認められなかった。

【０２２４】なお、本実施例では電解質層を形成したア
ノードエッジ部をＰＦＡシートで覆い同じく電解質層を
形成したカソード電極と一体化したため、ＰＦＡシート
は電解質層の中央に位置しているが、ＰＦＡシートがア
ノードシールバンド層またはカソードシールバンド層の
いずれかに一方に接触するように配置しても同様の作用
が得られる。

【０２２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ージガス中の不純物による単位セルコーナ部の腐食を確
実に防止して耐久性を向上させると共に、安価な改質器
の排気ガスをパージガスとして使用して運転コストの低
減を図ることができ、またカソードの電気化学的腐食
（電食）を確実に防止し、さらに燃料電池本体を収納し
ている圧力容器内のパージガスとして、酸素を含むガス
を使用できるようにすることにより設備コスト、運転コ
ストの低減を図ることが可能な極めて信頼性の高い燃料
電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による燃料電池における単位セルの第１
の実施例を示す分解斜視図。

【図２】本発明による燃料電池における単位セルの第２
の実施例を示す分解斜視図。

【図３】本発明による燃料電池における単位セルの第３
の実施例を示す分解斜視図。

【図４】本発明による燃料電池における単位セルの第４
の実施例を示す分解斜視図。

【図５】本発明による燃料電池における単位セルの第５
の実施例を示す分解斜視図。

【図６】同実施例のコーナ部におけるコーティング層の
形状を拡大して示す断面図。

【図７】本発明による燃料電池における単位セルの第６
の実施例を示す分解斜視図。

【図８】本発明による燃料電池における単位セルの第７
の実施例を示す分解斜視図。

【図９】本発明による燃料電池スタックの第８の実施例
を示す分解斜視図。

【図１０】本発明による燃料電池スタックの第９の実施
例を示す分解斜視図。

【図１１】本発明による燃料電池スタックの第１０の実
施例を示す分解斜視図。

【図１２】第１０の実施例における変形例を示す分解斜
視図。

【図１３】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１１の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図１４】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１２の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図１５】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１３の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図１６】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１４の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図１７】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１５の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図１８】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１６の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図１９】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１７の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図２０】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１８の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図２１】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第１９の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図２２】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第２０の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図２３】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第２１の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図２４】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第２２の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図２５】（ａ）および（ｂ）は本発明による燃料電池
スタックの第２３の実施例を示す単位セルの断面図およ
び平面図。

【図２６】燃料電池本体の基本的な構成例を示す斜視
図。

【図２７】従来の燃料電池における単位セルの構成例を
示す分解斜視図。

【図２８】従来のリブ付き電極型燃料電池スタックの構
成例を示す分解斜視図。

【図２９】従来の円板型電極燃料電池スタックの構成例
を示す分解斜視図。

【符号の説明】

１…積層体、２…締付板、３…スペーサ、４ａ，４ｂ…
反応ガス供給・排出用のガスマニホールド、５…シール
材、６…単位セルコーナ部、７…電解質層、８…カソー
ド電極、９…アノード電極、１０…シール材５の取付け
位置、１１…単位セル反応部、１２…絶縁物層、１３…
絶縁テープ、１４……コーティング層、２１…テフロン
フィルム、２２…テフロンフィルム、２３…ＰＥＳフィ
ルム、２４…樹脂部材、３１，３１Ａ…アノード電極、
３１Ｂ…アノード側電解液保持板、３１ｃ…アノードシ
ールバンド層、３１ｄ…アノード触媒層、３１ｅ…アノ
ード電解質層、３２，３２Ａ…カソード電極、３２Ｂ…
カソード側電解液保持板、３２ｃ…カソードシールバン
ド層、３２ｄ…カソード触媒層、３２ｅ…カソード電解
質層、３３…セパレータ、３４…冷却板、３５、３５Ａ
…アノード電極３１のエッジ部、３５Ｂ…アノード側電
解液保持板エッジ部、３６…カソード電極３２のエッジ
部、３７…アノード電極３１のガス出入口部、３８，３
８Ａ…カソード電極３２，３２Ａのガス出入口部、３８
Ｂ…カソード側電解液保持板ガス出入口部、３９…燃料
電池スタック、５０…耐電解質性の絶縁シート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小上 泰司 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 三塚 隆正 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 早川 亨 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 上野 三司 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 松永 健太郎 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 金田 研一 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 居安 巨太郎 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 池田 紳一 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックスに電解質を含浸した電解質
   層を挟んで一対のカソード電極とアノード電極を配置し
   てなる単位セルと、当該各単位セル間に挿入されるセパ
   レータ板と、冷却板とを複数個積層して積層体を形成
   し、かつ当該積層体の側面に、反応ガス供給・排出用の
   ガスマニホールドを配置して構成される燃料電池におい
   て、 前記単位セルのコーナ部におけるカソード電極とアノー
   ド電極との間を電気的に絶縁して成ることを特徴とする
   燃料電池。
2. 【請求項２】 前記電解質層としては、前記カソード電
   極およびアノード電極のコーナ部に対応する部分が切り
   欠かれた形状をなしており、当該切欠部に絶縁物層が設
   けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電
   池。
3. 【請求項３】 前記カソード電極およびアノード電極と
   しては、その少なくとも一方の電極における前記電解質
   層のコーナ部に対応する部分が切り欠かれた形状をなし
   ており、当該切欠部に絶縁物層が設けられていることを
   特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
4. 【請求項４】 前記単位セルのコーナ部におけるカソー
   ド電極と電解質層との間、およびアノード電極と電解質
   層との間の少なくとも一方に、絶縁物層が挿入されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
5. 【請求項５】 前記単位セルのコーナ部における絶縁物
   層の寸法としては、ガスマニホールドの外部に露出する
   単位セルコーナ部よりも大きいと共に、当該単位セルの
   反応部よりも外部に位置することを特徴とする請求項１
   に記載の燃料電池。
6. 【請求項６】 マトリックスに電解質を含浸した電解質
   層を挟んで一対のカソード電極とアノード電極を配置し
   てなる単位セルと、当該各単位セル間に挿入されるセパ
   レータ板と、冷却板とを複数個積層して積層体を形成
   し、かつ当該積層体の側面に、反応ガス供給・排出用の
   ガスマニホールドを配置して構成される燃料電池におい
   て、 前記積層体とガスマニホールドとのシール部よりも外側
   の前記単位セルのコーナ部に、耐蝕性を有するコーティ
   ング材料からなるコーティング層を設けて成ることを特
   徴とする燃料電池。
7. 【請求項７】 前記コーティング層としては、前記単位
   セルの側面および上下面の一部まで連続して設けるよう
   にしたことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
8. 【請求項８】 前記コーティング層としては、前記カソ
   ード電極、アノード電極の少なくとも一方の電極のコー
   ナ部に設けるようにしたことを特徴とする請求項６に記
   載の燃料電池。
9. 【請求項９】 マトリックスに電解質を含浸した電解質
   層を挟んで一対の電極を配置して成り、前記一方の電極
   であるアノード電極側に燃料ガスを供給すると共に他方
   の電極であるカソード電極側に酸化剤ガスを供給するこ
   とにより電気エネルギーを出力する単位セルを、セパレ
   ータを介して複数個積層して構成した燃料電池におい
   て、 前記燃料ガスの流通方向と平行なアノード電極のコーナ
   部を含むエッジ部の少なくとも一部について、当該エッ
   ジ部の端面、または端面と一体化面（対極と接する
   面）、もしくは端面と一体化面と前記セパレータに接す
   る積層シール面を、耐熱性および耐薬品性を有する樹脂
   部材で覆って成ることを特徴とする燃料電池。
10. 【請求項１０】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を、また触
    媒層形成面と反対側の面に反応ガスを供給するための溝
    を形成したアノード電極およびカソード電極をそれぞれ
    配置してなる単位セルを、ガス不透過性の平板セパレー
    タまたは冷却板を介して複数積層して構成したリブ付き
    電極型燃料電池スタックにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部とカ
    ソード電極のガス出入口部の間に耐電解質性の絶縁シー
    トを、カソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノー
    ドシールバンド層との境界面を覆うようにしてアノード
    エッジ部全長にわたり挟み込み、且つ少なくともアノー
    ドエッジ部、アノードコーナ部でセル外に突出させて配
    置したことを特徴とする燃料電池。
11. 【請求項１１】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を、また触
    媒層形成面と反対側の面に反応ガスを供給するための溝
    を形成したアノード電極およびカソード電極をそれぞれ
    配置してなる単位セルを、ガス不透過性の平板セパレー
    タまたは冷却板を介して複数積層して構成したリブ付き
    電極型燃料電池スタックにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部とカ
    ソードのガス出入口部の間に耐電解質性の絶縁シート
    を、カソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノード
    シールバンド層との境界面を覆うようにして少なくとも
    カソードマニホールドの内部に位置する部分に挟み込
    み、且つ少なくともアノードエッジ部でセル外に突出さ
    せて配置したことを特徴とする燃料電池。
12. 【請求項１２】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を、また触
    媒層形成面と反対側の面に反応ガスを供給するための溝
    を形成したアノード電極およびカソード電極をそれぞれ
    配置してなる単位セルを、ガス不透過性の平板セパレー
    タまたは冷却板を介して複数積層して構成したリブ付き
    電極型燃料電池スタックにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全
    長にわたり耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆う
    と共に、アノード電極とカソード電極に挟まれる部分の
    前記絶縁シートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒
    層とアノードシールバンド層の境界面を覆うように配置
    し、且つアノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端
    部がセル外に突出させたことを特徴とする燃料電池。
13. 【請求項１３】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を、また触
    媒層形成面と反対側の面に反応ガスを供給するための溝
    を形成したアノード電極およびカソード電極をそれぞれ
    配置してなる単位セルを、ガス不透過性の平板セパレー
    タまたは冷却板を介して複数積層して構成したリブ付き
    電極型燃料電池スタックにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全
    長にわたり耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆う
    と共に、アノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端
    部を融着し、且つアノード電極とカソード電極に挟まれ
    る部分の前記絶縁シートをカソード触媒層を覆わずアノ
    ード触媒層とアノードシールバンド層の境界面を覆うよ
    うに配置したことを特徴とする燃料電池。
14. 【請求項１４】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を、また触
    媒層形成面と反対側の面に反応ガスを供給するための溝
    を形成したアノード電極およびカソード電極をそれぞれ
    配置してなる単位セルを、ガス不透過性の平板セパレー
    タまたは冷却板を介して複数積層して構成したリブ付き
    電極型燃料電池スタックにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部の少
    なくともカソードマニホールドの内部に位置する部分を
    耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
    ノード電極とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シ
    ートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノー
    ドシールバンド層の境界面を覆うように配置したことを
    特徴とする燃料電池。
15. 【請求項１５】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部とカ
    ソード電極のガス出入口部の間に耐電解質性の絶縁シー
    トを、カソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノー
    ドシールバンド層との境界面を覆うようにしてアノード
    エッジ部全長にわたり挟み込み、且つ前記電解質性の絶
    縁シートは少なくともアノードエッジ部、アノードコー
    ナ部でセル外に突出させて配置したことを特徴とする燃
    料電池。
16. 【請求項１６】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部とカ
    ソードガス出入口部の間に耐電解質性の絶縁シートを、
    カソード触媒層を覆わずアノードシールバンド層の境界
    面を覆うように少なくともカソードマニホールドの内部
    に位置する部分に挟み込み、且つ少なくてもアノードエ
    ッジ部でセル外に突出させて配置したことを特徴とする
    燃料電池。
17. 【請求項１７】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全
    長にわたり耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆う
    と共に、アノード電極とカソード電極に挟まれる部分の
    前記絶縁シートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒
    層とアノードシールバンド層との境界面を覆うように配
    置し、且つアノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字
    端部がセル外に突出させたことを特徴とする燃料電池。
18. 【請求項１８】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部を全
    長にわたり耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆う
    と共に、アノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端
    部を融着し、且つアノード電極とカソード電極に挟まれ
    る部分の前記絶縁シートをカソード触媒層を覆わずアノ
    ード触媒層とアノードシールバンド層の境界面を覆うよ
    うに配置したことを特徴とする燃料電池。
19. 【請求項１９】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部の少
    なくともカソードマニホールドの内部に位置する部分を
    耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
    ノード電極とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シ
    ートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノー
    ドシールバンド層の境界面を覆うように配置したことを
    特徴とする燃料電池。
20. 【請求項２０】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部およ
    びアノード側の電解液保持板のエッジ部を全長にわたり
    耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
    ノード電極とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シ
    ートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノー
    ドシールバンド層の境界面を覆うように配置し、且つア
    ノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端部をセル外
    に突出させたことを特徴とする燃料電池。
21. 【請求項２１】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部およ
    びアノード側の電解液保持板のエッジ部を全長にわたり
    耐電解質性の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、ア
    ノードコーナ部で前記絶縁シートのコの字端部を融着
    し、且つアノード電極とカソード電極に挟まれる部分の
    前記絶縁シートをカソード触媒層を覆わずアノード触媒
    層とアノードシールバンド層の境界面を覆うように配置
    したことを特徴とする燃料電池。
22. 【請求項２２】 電解質層を挟んで、前記電解質層に接
    する面に触媒層とその周辺にシールバンド層を形成した
    平板のアノード電極およびカソード電極をそれぞれ配置
    してなる単位セルを、燃料ガスまたは酸化剤ガスをそれ
    ぞれ上記電極に供給する溝を形成した電解液保持板で挟
    み、ガス不透過性のセパレータまたは冷却板を介して複
    数個積層して構成されている平板電極型燃料電池スタッ
    クにおいて、 アノード電極の燃料ガス流通方向に平行なエッジ部およ
    びアノード側の電解液保持板のエッジ部の少なくともカ
    ソードマニホールドの内部に位置する部分を耐電解質性
    の絶縁シートにてコの字状に覆うと共に、アノード電極
    とカソード電極に挟まれる部分の前記絶縁シートをカソ
    ード触媒層を覆わずアノード触媒層とアノードシールバ
    ンド層の境界面を覆うように配置したことを特徴とする
    燃料電池。