KR102173663B1 - 연료 전지 셀 - Google Patents

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Abstract

연료 전지는, 막 전극 접합체를 포함하는 발전체(10)와, 발전체의 주위에 배치된 수지 프레임(20)과, 발전체(10)와 수지 프레임을 끼움 지지하도록 수지 프레임(20)에 적층된 한 쌍의 세퍼레이터를 구비한다. 수지 프레임(20)은 수지 프레임(20)을 관통하는 방향으로 반응 가스가 흐르는 수지 프레임측 매니폴드(30a)와, 발전체(10)를 수납하는 개구부(21)와, 수지 프레임측 매니폴드(30a)와 개구부(21) 사이에 수지 프레임(20)을 관통하여 형성된 가스 도입로(50)를 갖고, 세퍼레이터는 적층 방향에 있어서 수지 프레임측 매니폴드(30a)에 대응하는 위치에 설치된, 반응 가스가 흐르는 세퍼레이터측 매니폴드(30b)를 갖고, 가스 도입로(50)는 적층 방향에서 보았을 때에, 세퍼레이터측 매니폴드(30b) 내로 비어져나와 있는 가스 도입부(51)를 갖는다.

Description

연료 전지 셀 {FUEL CELL}
본 발명은 연료 전지 셀에 관한 것이다.
연료 전지 셀로서, 막 전극 접합체의 외주에 수지 프레임이 배치되고, 한 쌍의 세퍼레이터로 끼움 지지함으로써 구성되는 것이 알려져 있다(일본 특허 공개 제2014-063727 참조).
예를 들어, 일본 특허 공개 제2014-063727에 있어서, 도 6에 도시한 바와 같이, 세퍼레이터로 끼움 지지된 범위 내에서 수지 프레임에 관통 구멍을 형성하여 가스 도입로를 형성한 경우에서는, 세퍼레이터에 대한 수지 프레임의 위치가 제조 오차 등에 의해 어긋나면, 도 6의 하단에 도시한 바와 같이, 반응 가스가 도입되는 입구가 막혀 버릴 우려가 있다. 그로 인해, 반응 가스를 막 전극 접합체로 유도할 때의 압력 손실(이하, 「압력 손실」이라고 함)이 변동되어, 연료 전지 셀의 전압이 불안정해질 가능성이 있었다. 그래서, 연료 전지 셀 내로의 반응 가스 도입 시에 있어서의 압력 손실의 변동을 억제 가능한 기술이 요망되고 있었다.
본 발명의 양태는, 막 전극 접합체를 포함하는 발전체와; 상기 발전체의 주위에 배치된 프레임상의 수지 프레임과; 상기 발전체와 상기 수지 프레임을 끼움 지지하도록 상기 수지 프레임에 적층된 한 쌍의 세퍼레이터를 구비하는 연료 전지 셀에 관한 것이다. 상기 수지 프레임은 상기 수지 프레임을 관통하는 방향으로 반응 가스가 흐르는 수지 프레임측 매니폴드와, 상기 발전체를 수납하는 개구부와, 상기 수지 프레임측 매니폴드와 상기 개구부 사이에 상기 수지 프레임을 관통하여 형성된 가스 도입로를 갖고; 상기 한 쌍의 세퍼레이터는, 적층 방향에 있어서 상기 수지 프레임측 매니폴드에 대응하는 위치에 설치된, 상기 반응 가스가 흐르는 세퍼레이터측 매니폴드를 갖고; 상기 가스 도입로는, 상기 적층 방향에서 보았을 때에, 상기 세퍼레이터측 매니폴드 내로 비어져나와 있는 가스 도입부를 갖는다. 이 연료 전지 셀에 의하면, 수지 프레임에 형성된 가스 도입로가 세퍼레이터측 매니폴드 내로 비어져 나오고 있으므로, 세퍼레이터에 대한 수지 프레임의 위치가 제조 오차 등에 의해 어긋난 경우라도 반응 가스가 도입되는 입구가 막히는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 연료 전지 셀 내로의 반응 가스 도입 시에 압력 손실이 변동되는 것을 억제할 수 있다.
상기 한 쌍의 세퍼레이터 중 적어도 한쪽의 상기 세퍼레이터는, 상기 가스 도입로에 면하는 위치에 오목부를 갖고; 상기 오목부의 상기 가스 도입로에 있어서의 가스의 흐름 방향을 따른 길이는 상기 가스 도입로보다도 짧아도 된다. 이 연료 전지 셀에 의하면, 연료 전지 셀을 복수 적층했을 때의 두께를 오목부의 깊이 분만큼 작게 할 수 있기 때문에, 두께가 과도하게 증대되는 것을 억제할 수 있다.
상기 수지 프레임은 복수의 상기 가스 도입로를 상기 수지 프레임측 매니폴드와 상기 개구부 사이에 갖고, 각 상기 복수의 상기 가스 도입로는, 상기 수지 프레임의 상기 가스 도입로이고,; 상기 복수의 가스 도입로 중 적어도 일부의 상기 가스 도입부는 서로 동일한 길이여도 된다. 이 연료 전지 셀에 의하면, 복수의 가스 도입로에 있어서의 압력 손실의 변동을 억제할 수 있다.
상기 한 쌍의 세퍼레이터와 상기 수지 프레임 사이에서, 상기 반응 가스를 상기 발전체에 흐르게 하는 복수의 유로와, 상기 가스 도입로가 접속되고, 상기 한 쌍의 세퍼레이터는 상기 가스 도입로로부터 공급된 상기 반응 가스를 상기 유로로 분배하는 분배 유로를 가져도 된다. 이 연료 전지 셀에 의하면, 가스 도입로로부터 도입한 반응 가스를 보다 많은 유로에 분배할 수 있으므로, 발전 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 다양한 형태로 실현하는 것이 가능하고, 예를 들어 연료 전지 셀을 복수 적층한 연료 전지 스택이나 연료 전지로서의 형태 외에, 연료 전지 셀의 제조 방법으로서의 형태로 실현할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 연료 전지를 분해하여 도시하는 설명도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 도 2를 III-III 라인으로 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2를 IV-IV 라인으로 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1의 A 부분의 참고도이다.
도 6은 도 2를 IV-IV 라인으로 절단한 단면의 참고도이다.
도 7은 제1 변형예에 있어서의 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 8은 제4 변형예에 있어서의 도 2를 IV-IV 라인으로 절단한 단면도이다.
도 9는 제4 변형예에 있어서의 도 2를 IV-IV 라인으로 절단한 단면도이다.
A. 실시 형태
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 연료 전지 셀(100)을 분해하여 도시하는 설명도이다. 연료 전지 셀(100)은 반응 가스로서 수소와 산소의 공급을 받아 발전하는 고체 고분자형의 연료 전지 셀이다. 연료 전지 셀(100)은 발전체(10)와, 수지 프레임(20)과, 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)와, 냉각 매니폴드(31)와, 유로(41)와, 분배 유로(42)를 구비한다.
발전체(10)는 전해질막(도시하지 않음)과, 전해질막의 양면에 각각 인접하여 형성된 촉매층(도시하지 않음)과, 가스 확산층(도시하지 않음)을 구비한다. 전해질막은 습윤 상태에 있어서 양호한 프로톤 전도성을 나타내는 고체 고분자 박막이다. 전해질막은, 예를 들어 불소계 수지의 이온 교환막에 의해 구성된다. 촉매층은 수소와 산소의 화학 반응을 촉진하는 촉매와, 촉매를 담지한 카본 입자를 구비한다. 이 전해질막, 촉매층을 합하여, 막 전극 접합체[MEA(Membrane Electrode Assembly)]라고도 한다.
가스 확산층은 각각 촉매층측의 면에 인접하여 마련되어 있다. 가스 확산층은 전극 반응에 사용되는 반응 가스를 전해질막의 면 방향을 따라 확산시키는 층이고, 다공질의 확산층용 기재에 의해 구성되어 있다. 확산층용 기재로서는, 탄소 섬유 기재나 흑연 섬유 기재, 발포 금속 등, 도전성 및 가스 확산성을 갖는 다공질의 기재가 사용된다. 이 전해질막, 촉매층, 가스 확산층을 합하여, 막 전극 가스 확산층 접합체[MEGA(Membrane Electrode Gas-diffusion-layer Assembly)]라고도 한다.
수지 프레임(20)은 발전체(10)의 주위에 배치된 프레임상의 수지 부재이다. 수지 부재로서, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 사용된다. 단, 수지 부재로서, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 다른 다양한 열가소성 수지 부재도 이용 가능하다. 수지 프레임(20)은 개구부(21)와, 수지 프레임측 매니폴드(30a)를 갖는다. 수지 프레임(20)은 개구부(21)에 발전체(10)를 수납한다. 수지 프레임측 매니폴드(30a)에는 수지 프레임(20)을 관통하는 방향(z축 방향)으로 반응 가스가 흐른다.
수지 프레임(20)은 수지 프레임측 매니폴드(30a)와 개구부(21) 사이에 복수의 가스 도입로(50)를 구비하고 있다. 가스 도입로(50)는 수지 프레임(20)을 관통하여 형성되어 있다. 수지 프레임(20)을 관통하여 가스 도입로(50)를 형성하면, 수지 프레임(20)의 표면에 홈을 형성하여 가스 도입로를 형성하는 것보다도, 수지 프레임(20)의 두께, 나아가서는, 연료 전지 셀(100)의 두께를 얇게 할 수 있다. 또한, 다른 실시 형태에서는, 수지 프레임(20)은 수지 프레임측 매니폴드(30a)와 개구부(21) 사이에 가스 도입로(50)를 하나만 갖고 있어도 된다.
한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)는 막 전극 접합체를 포함하는 발전체(10)와 수지 프레임(20)을 끼움 지지하도록 수지 프레임(20)에 적층되어 있다. 세퍼레이터(40a, 40b)는 예를 들어, 스테인리스강이나 티타늄, 혹은 그것들의 합금으로 이루어지는 금속판을 프레스 성형함으로써 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 세퍼레이터(40a)는 캐소드측의 세퍼레이터이고, 세퍼레이터(40b)는 애노드측의 세퍼레이터이다. 본 실시 형태에서는, 이하, 세퍼레이터(40a)와 세퍼레이터(40b)를 통합하여 세퍼레이터(40)라고 한다. 세퍼레이터(40)는 반응 가스가 흐르는 세퍼레이터측 매니폴드(30b)를 갖는다.
세퍼레이터측 매니폴드(30b)는 적층 방향(z축 방향)에 있어서 수지 프레임측 매니폴드(30a)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 적층 방향에 있어서 대응하는 위치란, 평면 방향(x축 방향 및 y축 방향)의 위치가 거의 동일한 것을 말한다. 본 실시 형태에서는, 수지 프레임측 매니폴드(30a)의 개구 면적은 세퍼레이터측 매니폴드(30b)의 개구 면적보다도 작다. 본 실시 형태에서는, 이하, 수지 프레임측 매니폴드(30a)와 세퍼레이터측 매니폴드(30b)를 통합하여 매니폴드(30)라고 한다. 매니폴드(30)는 수지 프레임(20)과 세퍼레이터(40)를 연통하고, 반응 가스가 유통된다. 냉각 매니폴드(31)는 수지 프레임(20)과 세퍼레이터(40)를 연통하고, 냉각수가 유통된다.
유로(41)는 세퍼레이터(40)와 수지 프레임(20) 사이에 형성되어 있다. 유로(41)는 반응 가스를 발전체(10)에 흐르게 한다. 분배 유로(42)는 복수의 유로(41)와, 가스 도입로(50)를 접속한다. 분배 유로(42)는 가스 도입로(50)로부터 공급된 반응 가스를 유로(41)로 분배한다.
도 2는 도 1의 수지 프레임(20)과 한 쌍의 세퍼레이터(40)를 접합한 경우에 있어서의 A 부분의 확대도이다. 도 2에는 수소 가스가 흐르는 매니폴드(30) 부근의 확대도를 도시하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 수지 프레임(20)은 수지 프레임측 매니폴드(30a)의 근방에 매니폴드(30)로부터 가스 도입로(50)로 수소 가스를 도입하기 위한 가스 도입부(51)를 구비하고 있다. 가스 도입부(51)는 가스 도입로(50)에 형성된, 매니폴드(30)측의 단부이고, 보다 구체적으로는, 수지 프레임(20)에 대한 세퍼레이터(40)의 적층 방향(z축 방향)에서 보았을 때에, 가스 도입로(50)의 단부가 세퍼레이터측 매니폴드(30b) 내로 비어져나와 있는 부분이다.
가스 도입부(51)의 길이 L1, 보다 구체적으로는, 세퍼레이터측 매니폴드(30b)의 주연부로부터 가스 도입부(51)의 단부(52)까지의 거리는 각각 모두 동일한 길이이다. 길이 L1은 0보다 크면 임의로 정할 수 있다. 예를 들어, 길이 L1은 적층 방향(z축 방향)으로부터 가스 도입부(51)를 본 경우에 있어서의 가스 도입부(51)의 개구 면적이, 가스 도입로(50)의 유로 단면적 이하가 되도록 정해져 있는 것이 바람직하다. 또한, 가스 도입부(51)의 단부(52)로부터 수지 프레임측 매니폴드(30a)의 주연부까지의 길이 L2에 대해서도, 0보다 크면, 매니폴드(30)에 있어서의 반응 가스의 흐름을 과도하게 방해하지 않는 한 임의로 정할 수 있다. 또한, 가스 도입로(50)의 폭 W의, 가스 도입로(50)끼리의 거리 D에 대한 비율은 0.5 내지 3.0인 것이 바람직하다.
도 3은 연료 전지 셀(100)을 복수 적층한 경우에 있어서의 도 2를 III-III 라인으로 절단한 단면도이다. 인접하는 연료 전지 셀(100) 사이에 있어서, 한쪽의 연료 전지 셀(100)의 세퍼레이터(40a)와, 다른 쪽의 연료 전지 셀(100)의 세퍼레이터(40b) 사이에는 가스킷(60)이 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 가스킷(60)은 세퍼레이터(40a)의 세퍼레이터측 매니폴드(30b)의 주위에 형성된 오목부(43), 보다 구체적으로는, 세퍼레이터(40a)의 가스 도입로(50)에 면하는 위치에 형성된 오목부(43)에 접착되어 있다. 오목부(43)의 가스킷(60)과는 반대측의 면은 수지 프레임(20)에 접착되어 있다. 세퍼레이터(40b)에도 오목부(44)가 형성되어 있고, 그 저면이 수지 프레임(20)에 접착되어 있다. 매니폴드(30)의 주연에 있어서의, 세퍼레이터(40a, 40b)의 단부는 각각, 수지 프레임(20)으로부터 적층 방향(z축 방향)으로 이격되고, 매니폴드(30)의 내부를 향해 돌출되는 형상이 되어 있다.
가스킷(60)은, 예를 들어 실리콘 고무에 의해 형성된다. 인접하는 연료 전지 셀(100) 사이에는 냉각 매니폴드(31)로부터 냉각수가 유통되는 냉각 유로가 형성되어 있고, 이 냉각 유로는 가스킷(60)에 의해 시일되어 있다.
도 4는 연료 전지 셀(100)을 복수 적층한 경우에 있어서의 도 2를 IV-IV 라인으로 절단한 단면도이다. 구체적으로는, 연료 전지 셀(100)을 가스 도입로(50)를 따라 절단한 단면도이다. 오목부(43, 44)의 가스 도입로(50)에 있어서의 가스의 흐름 방향을 따른 길이 L3(폭)은 가스 도입로(50)의 길이 L4보다도 짧다. 또한, 가스 도입로(50)는 오목부(43)의 하면에 대향하는 위치에 설치된다.
도 4에 화살표로 나타낸 바와 같이, 가스 도입로(50)는 수소 가스를 매니폴드(30)로부터 발전체(10)로 유통시킨다. 보다 구체적으로는, 수소 가스는 매니폴드(30)로부터 가스 도입부(51)를 통해, 가스 도입로(50)에 유통한다. 그리고, 수소 가스는 분배 유로(42)에 의해 각 유로(41)에 분배되고, 발전체(10)의 애노드측으로 공급된다.
도 5는 도 2(도 1의 A 부분)에 있어서의 가스 도입부(51)의 매니폴드(30)측의 단부(52)를 잘라 떨어뜨린 경우의 구조를 도시하는 참고도이다. 환언하면, 길이 L2가 0인 경우의 구조를 도시하고 있다. 이와 같은 구조에서는, 반응 가스를 도입할 때에, 가스 도입부(51)가, 예를 들어 y축 방향으로 휘어(변동되어), 가스 도입로(50)가 부분적으로 폐색될 가능성이 있다.
도 6은 가스 도입로(50)가 세퍼레이터측 매니폴드(30b) 내로 비어져 나오고 있지 않은 경우의, 도 2의 IV-IV 라인으로 절단한 단면(도 4)에 대응하는 부분의 구조를 도시하는 참고도이다. 이와 같은 구조에서는, 세퍼레이터(40)에 대한 수지 프레임(20)의 위치가 제조 오차 등에 의해 화살표 방향(－x축 방향)으로 어긋난 경우, 도 6의 하단에 도시한 바와 같이, 반응 가스가 도입되는 입구가 막혀 버릴 가능성이 있다. 그로 인해, 압력 손실의 변동이 커져, 전압이 불안정해지는 경우가 있다.
도 5, 6에 도시한 구조에 비해, 본 실시 형태의 연료 전지 셀(100)에서는 수지 프레임(20)에 형성된 가스 도입로(50)가 세퍼레이터측 매니폴드(30b) 내로 비어져 나오고 있으므로, 세퍼레이터(40)에 대한 수지 프레임(20)의 위치가 제조 오차 등에 의해 어긋난 경우라도 반응 가스가 도입되는 입구가 막히는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 연료 전지 셀(100) 내로의 반응 가스 도입 시에 있어서의 압력 손실이 변동되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가스 도입로(50)는 수지 프레임측 매니폴드(30a)와 개구부(21) 사이에 형성되어 있고, 가스 도입부(51)의 단부(52)가 연결되어 있기 때문에, 가스 도입부(51)의 y축 방향으로 휨(요동)에 의한 부분 폐색의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 가스 도입부(51)의 길이 L1은 서로 동일한 길이이기 때문에, 복수의 가스 도입로(50)에 있어서의 압력 손실의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 수지 프레임(20)과 세퍼레이터(40) 사이에는 분배 유로(42)가 설치되어 있기 때문에, 가스 도입로(50)로부터 도입한 반응 가스를 보다 많은 유로(41)에 분배할 수 있으므로, 발전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 분배 유로(42)가 설치되어 있음으로써, 세퍼레이터(40)에 대한 수지 프레임(20)의 위치가 어긋난 경우라도, 가스 도입로(50)의 세퍼레이터(40)측의 단부가 폐색될 가능성을 저감할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 세퍼레이터(40a, 40b)는 각각 오목부(43, 44)를 갖고 있기 때문에, 연료 전지 셀(100)을 복수 적층했을 때의 두께를 오목부의 깊이 분만큼 감소할 수 있다. 그로 인해, 연료 전지 셀(100)을 복수매 적층했을 때의 두께가 과도하게 증대되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 세퍼레이터(40a, 40b)는 각각 오목부(43, 44)를 갖고 있지만, 세퍼레이터(40a) 및 세퍼레이터(40b)의 어느 한쪽만이 오목부를 갖고 있어도 된다. 또한, 오목부(43, 44)를 생략하는 것도 가능하다.
상기 실시 형태에서는 수소 가스가 발전체(10)에 유입되는 측의 가스 도입로(50)의 구조에 대하여 상술했지만, 산소 가스가 발전체(10)에 유입되는 측의 가스 도입로(50)의 구조에 대해서도, 상술한 가스 도입로(50)의 구조와 마찬가지이다. 또한, 반응 가스가 발전체(10)로부터 배출되는 측의 가스 배출로의 구조에 대해서도, 상술한 가스 도입로(50)의 구조와 마찬가지이다.
B. 변형예
제1 변형예
도 7은 도 1의 수지 프레임(20)과 한 쌍의 세퍼레이터(40)를 접합한 경우에 있어서의 A 부분의 확대도(도 2)에 대응하는 제1 변형예에 있어서의 확대도이다. 상기 실시 형태에 있어서, 각 가스 도입로(50)는 수지 프레임(20)에 대한 세퍼레이터(40)의 적층 방향(z축 방향)에서 보았을 때에, 평행하게 형성되어 있다. 이에 비해, 도 7에 도시한 바와 같이, 가스 도입로(50)는 매니폴드(30)에 대하여 일부가 부채상으로 배치되도록 형성되어 있어도 된다.
제2 변형예
상기 실시 형태에 있어서, 수지 프레임(20)은 복수의 가스 도입로(50)를 갖고 있고, 가스 도입부(51)의 길이 L1은 모두 동일한 길이이다. 이에 비해, 복수의 가스 도입로(50) 중 일부의 가스 도입부(51)의 길이가 상이해도 된다.
제3 변형예
상기 실시 형태에 있어서, 연료 전지 셀(100)은 가스 도입로(50)로부터 공급된 반응 가스를 유로(41)로 분배하는 분배 유로(42)를 갖고 있다. 이에 비해, 연료 전지 셀(100)은 분배 유로(42)를 갖고 있지 않아도 되고, 각 가스 도입로(50)가 직접적으로 각 유로(41)에 접속되어 있어도 된다.
<제4 변형예>
도 8, 9는 도 2를 III-III 라인으로 절단한 단면도(도 3)에 대응하는 제4 변형예에 있어서의 단면도이다. 상기 실시 형태에 있어서, 매니폴드(30)의 주연에 있어서의, 세퍼레이터(40)의 단부는 각각, 수지 프레임(20)으로부터 적층 방향(z축 방향)으로 이격되고, 가스 도입로(50)의 내부를 향해 돌출되는 형상이 되어 있다. 이에 비해, 도 8에 도시한 바와 같이, 매니폴드(30)의 주연에 있어서의, 세퍼레이터(40)의 단부는 수지 프레임(20)으로부터 이격되어 있지 않아도 된다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 매니폴드(30)의 주연에 있어서의 세퍼레이터(40)의 단부는 매니폴드(30)측을 향해 수지 프레임(20)으로부터 적층 방향으로 이격한 후, 다시 수지 프레임(20)에 접해도 된다.
본 발명은 상술한 실시 형태나 변형예에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 발명의 내용의 란에 기재한 기술적 특징에 대응하는 실시 형태, 변형예 중의 기술적 특징은 상술한 과제를 해결하기 위해, 혹은 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절히 교체나 조합을 행하는 것이 가능하다. 또한, 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절히 삭제하는 것이 가능하다.

Claims (5)

  1. 연료 전지 셀에 있어서,
    막 전극 접합체를 포함하는 발전체(10)와,
    상기 발전체(10)의 주위에 배치된 수지 프레임(20)과,
    상기 발전체(10)와 상기 수지 프레임(20)을 끼움 지지하도록 상기 수지 프레임에 적층된 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)를 포함하고,
    상기 수지 프레임(20)은 상기 수지 프레임(20)을 관통하는 방향으로 반응 가스가 흐르는 수지 프레임측 매니폴드(30a)와, 상기 발전체(10)를 수납하는 개구부(21)와, 상기 수지 프레임측 매니폴드(30a)와 상기 개구부(21) 사이에 상기 수지 프레임(20)을 관통하여 형성된 가스 도입로(50)를 갖고,
    상기 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)는, 적층 방향에 있어서 상기 수지 프레임측 매니폴드(30a)에 대응하는 위치에 설치된, 상기 반응 가스가 흐르는 세퍼레이터측 매니폴드(30b)를 갖고,
    상기 가스 도입로(50)는, 상기 적층 방향에서 보았을 때에, 상기 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b) 각각의 상기 세퍼레이터측 매니폴드(30b) 내로 비어져나와 있는 가스 도입부(51)를 갖고,
    상기 수지 프레임측 매니폴드(30a)의 개구 면적은 상기 세퍼레이터측 매니폴드(30b)의 개구 면적보다도 작은, 연료 전지 셀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b) 중 적어도 한쪽의 상기 세퍼레이터는, 상기 가스 도입로(50)에 면하는 위치에 오목부(43)를 갖고,
    상기 오목부(43)의 상기 가스 도입로(50)에 있어서의 가스의 흐름 방향을 따른 길이는 상기 가스 도입로(50)보다도 짧은, 연료 전지 셀.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지 프레임(20)은 복수의 상기 가스 도입로(50)를 상기 수지 프레임측 매니폴드(30a)와 상기 개구부(21) 사이에 갖고, 각 상기 복수의 상기 가스 도입로(50)는, 상기 수지 프레임의 상기 가스 도입로(50)이고,
    상기 복수의 가스 도입로(50) 중 적어도 일부의 상기 가스 도입부(51)는 서로 동일한 길이인, 연료 전지 셀.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)와 상기 수지 프레임(20) 사이에서, 상기 반응 가스를 상기 발전체(10)에 흐르게 하는 복수의 유로(41)와, 상기 가스 도입로(50)가 접속되고,
    상기 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)는 상기 가스 도입로(50)로부터 공급된 상기 반응 가스를 상기 유로(41)로 분배하는 분배 유로(42)를 갖는, 연료 전지 셀.
  5. 제3항에 있어서, 상기 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)와 상기 수지 프레임(20) 사이에서, 상기 반응 가스를 상기 발전체(10)에 흐르게 하는 복수의 유로(41)와, 상기 가스 도입로(50)가 접속되고,
    상기 한 쌍의 세퍼레이터(40a, 40b)는 상기 가스 도입로(50)로부터 공급된 상기 반응 가스를 상기 유로(41)로 분배하는 분배 유로(42)를 갖는, 연료 전지 셀.
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