WO2008059980A1

WO2008059980A1 - Pile à combustible, procédé de fabrication d'une pile à combustible et ensemble de motifs élémentaires

Info

Publication number: WO2008059980A1
Application number: PCT/JP2007/072334
Authority: WO
Inventors: Hiroo Yoshikawa; Fumishige Shizuku; Kenji Sato
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2008-05-22
Also published as: US8227141B2; JP2008123883A; US20100316934A1; CA2672969A1; DE112007002486T5; CN101542793A; DE112007002486B4; CN101542793B; CA2672969C; JP5186754B2

Description

明細書

燃料電池、燃料電池の製造方法、および、単セルアッセンプリ技術分野

本発明は、燃料電池、燃料電池の製造方法、および、単セルアッセンプリに関する。背景技術

燃料電池、例えば、固体高分子型燃料電池は、電解質膜を挟んで対峙する 2つの電極（燃料極と酸素極）にそれぞれ反応ガス（水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化ガス）を供給して電気化学反応を行うことにより、物質の持つ化学エネルギを直接電気工ネルギに変換する。かかる燃料電池の主要な構造として、略平板状の膜電極接合体（M E A ： Membrane-Electrode Assembly ) を含む単セル構成部材とセパレータとを交互に積層して、積層方向に締結する、いわゆるスタック構造のものが知られている。

ところで、上記スタック構造の燃料電池として、膜電極接合体を両面からガス拡散層で挟んでなる単セル構造部材の端部にシール部材を一体成形する技術が知られている。また、セパレータとガス拡散層とシール部材とを一体成形する技術が知られている。これらの技術では、このシール部材により、燃料ガス、酸化ガス、冷却媒体が燃料電池の外部に漏洩したり、互いに混合してしまうことを抑制している。

しかしながら、上記従来技術では、燃料電池スタックの組み付け性や分解性が十分に容易であるとは言えなかった。例えば、組み付けの際には、単セル構造部材の端部にシール部材を一体成形する技術では、セパレータと、単セル構造部材を交互に積層する必要があり、セパレータとガス拡散層とシール部材とを一体成形する技術では、セパレータ一ガス拡散層アッセンプリと、 M E Aとを交互に積層する必要があった。発明の開示

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、単セル構成部材がセパレータを挟んで積層された燃料電池の組み付け性および Zまたは分解性を向上することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の第 1の態様は、単セル構成部材がセパレータを挟んで積層された燃料電池の製造方法を提供する。第 1の態様に係る製造方法は、前記セパレータの一方の面における第 1の領域に前記単セル構成部材を配置する工程と、前記セパレータの一方の面における前記第 1の領域を含む第 2の領域に接着または密着すると共に前記単セル構成部材の端部と一体化するように弾性部材からなるシール部材を成形する工程と、を含む。

本発明の第 2の態様は、単セル構成部材がセパレータを挟んで積層された燃料電池の製造方法を提供する。第 2の態様に係る製造方法は、成形型に前記セパレータを配置する工程と、前記セパレータの一方の面における第 1の領域に前記単セル構成部材を配置する工程と、前記セパレータの一方の面における前記第 1の領域を囲む第 2の領域と、前記単セル構成部材の端部と、前記成形型とによって区画される空間において成形材料を射出成形または圧縮成形することにより、シ一ル部材を成形する工程と、を含む。

上記態様に係る製造方法によれば、セパレータの面に接着または密着すると共に、単セル構造部材の端部に一体化するようにシール部材を成型するので、工程を削減すると共に、燃料電池の組み付け性を向上することができる。

上記態様に係る製造方法において、前記シール部材を成形する工程において、シールラインの単位長さあたり 0. 0 1 N Zmm以上の結合力で接着または密着するように、前記シール部材を形成しても良い。こうすれば、シール性の確保のために必要な燃料電池を積層方向に締結する締結力を低減することができる。上記態様に係る製造方法は、さらに、前記シール部材を成形する工程と同時に、前記単セル構成部材をホッ卜プレスする工程を含んでも良い。こうすれば、燃料電池の製造工程数を、さらに削減することができる。

上記態様に係る製造方法において、前記単セル構成部材は、両面に触媒層が配置されている電解質層と、前記電解質層の両面に前記触媒層を挟んで配置されるガス拡散層とを含んでも良く、さらに、前記電解質層の両面に前記触媒層と前記拡散層とを挟んで配置される多孔体とを含んでも良い。

上記態様に係る製造方法は、さらに、前記シール部材を成形する工程によって得られたアセンブリを、複数個積層する工程と、前記積層された複数のァセンブリを締結する工程と、を含んでも良い。この結果、容易に燃料電池を製造することができる。

本発明の第 3の態様は、燃料電池を提供する。第 3の態様に係る燃料電池は、第 1のセパレータと、第 2のセパレータと、前記第 1のセパレータの一方の面における第 1の領域と前記第 2のセパレータとの間に配置された単セル構成部材と、前記第 1のセパレータにおける前記第 1の領域を囲む第 2の領域に接着または密着していると共に前記単セル構成部材の端部と一体化している支持部と、前記支持部上に形成され前記第 2のセパレータと接触するリブと、を有するシール部材と、を備える。

第 3の態様に係る燃料電池によれば、シール部材の支持部が、第 1のセパレータの面に接着または密着すると共に、単セル構造部材の端部に一体化しているので、組み付け時におけるシール部材の変形を抑制し、燃料電池の組み付け性を向上することができる。

第 3の態様に係る燃料電池において、前記支持部と前記第 2の領域とが、燃料電池の運転中に想定される流体の圧力によるずれが生じない結合力で接着または密着されていても良い。かかる場合において、前記結合力は、シールラインの単位長さあたり 0. 0 1 N Zmm以上であっても良い。こうすれば、シール性の確保のために必要な燃料電池を積層方向に締結する締結力を低減することができる。第 3の態様に係る燃料電池において、前記支持部は力ソード側であり、前記リブはアノード側であっても良い。こうすれば、ガス圧が高くなリがちな力ソード側のシール性を向上し、シール不良を抑制することができる。

第 3の態様に係る燃料電池において、前記単セル構成部材は、両面に触媒層が配置されている電解質層と、前記電解質層の両面に前記触媒層を挟んで配置されるガス拡散層とを含んでも良く、さらに、さらに、前記電解質層の両面に前記触媒層と前記拡散層とを挟んで配置される多孔体とを含んでも良い。

本発明の第 4の態様は、燃料電池を提供する。第 4の態様に係る燃料電池は、単セル構成部材と、前記単セル構成部材のカソード側に配置される第 1のセパレータと、前記単セル構成部材のアノード側に配置される第 2のセパレータと、前記単セル構成部材の端部と一体化していると共に、前記第 1のセパレータと前記第 2のセパレータとの間をシールするシール部材と、を備え、前記シール部材と前記第 1のセパレータとの間の結合力と前記シール部材と前記第 2のセパレータとの間の結合力が異なることを特徴とする。

第 4の態様に係る燃料電池によれば、シール部材と第 1のセパレータとの間の結合力と、シール部材と第 2のセパレータとの間の結合力が異なるので、シール部材との結合力が強い側のセパレータとシール部材と単セル構成部材との一体品に、容易に分解することができる。この結果、分解性、メンテナンス性が向上する。

本発明の第 5の態様は、複数個積層されることにより燃料電池を構成する単セルアッセンプリを提供する。第 5の態様に係る単セルアッセンプリは、セパレータと、前記セパレータの一方の面における第 1の領域に配置された単セル構成部材と、前記セパレータにおける前記第 1の領域を含む第 2の領域に接着または密着していると共に前記単セル構成部材の端部と一体化している支持部と、前記支持部上に形成され、積層されたときに他の単セルアッセンプリのセパレータと接触するリブと、を有するシール部材と、を備える。

第 5の態様に係る単セルアッセンプリによれば、複数個積層して締結するだけで、燃料電池を容易に製造することができる。

本発明の第 4の態様に係る燃料電池および第 5の態様に係る単セルァッセンブリは、本発明の第 3の態様に係る燃料電池と同様にして種々の態様にて実現され得る。また、本発明は、この他にも、複数個積層されることにより燃料電池を構成する単セルアッセンプリの製造方法、あるいは、かかる製造方法を用いて製造された単セルアッセンプリを始めとして、種々の態様にて実現され得る。図面の簡単な説明

図 1は、実施例における燃料電池の構成を示す第 1の説明図である。

図 2は、実施例における燃料電池の構成を示す第 2の説明図である。

図 3は、実施例における燃料電池の製造ステップを示すフローチヤ一トである。図 4は、単セルアッセンプリ 2 0 0の正面図を示す図である。

図 5は、図 4における A— A断面を示す断面図である。

図 6は、力ソードプレー卜の形状を示す説明図である。

図 7は、アノードプレー卜の形状を示す説明図である。

図 8は、中間プレートの形状を示す説明図である。

図 9は、セパレータの正面図である。

図 1 0は、燃料電池の反応ガスの流れを示す説明図である。

図 1 1は、実施例における単セルアッセンプリの製造ステップを示すフローチヤートである。

図 1 2は、実施例における単セルアッセンプリの製造を説明するための図である。

図 1 3は、成形型を示す図である。

図 1 4は、従来の燃料電池の一例を示す第 1の図である。図 1 5は、従来の燃料電池の一例を示す第 2の図である。

図 1 6は、第 1変形例における単セルアッセンプリの製造ステップを示すフロ一チヤ一卜である。

図 1 7は、第 1変形例における単セルアッセンプリの製造を説明するための図である。

図 1 8は、第 2変形例におけるシール部材とセパレータとの間の接触部を拡大して示す図である。

図 1 9は、第 3変形例におけるシール部材とセパレータとの間の接触部を拡大して示す図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明に係る燃料電池、燃料電池の製造方法、および、単セルアッセンプリについて、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

A . 実施例：

•燃料電池の構成

本発明の実施例に係る燃料電池の概略構成について説明する。図 1および図 2 は、実施例における燃料電池の構成を示す説明図である。図 3は実施例における燃料電池の製造ステップを示すフローチヤ一卜である。

図 1および図 2に示すように、燃料電池 1 0 0は、単セルアッセンプリ 2 0 0 が複数個積層された構造（いわゆるスタック構造）を有している。図 3に示すように、燃料電池 1 0 0は、単セルアッセンプリ 2 0 0を所定枚数積層し（ステツプ S 1 0 2 )、積層された単セルアッセンプリ 2 0 0を積層方向に所定の締結力を負荷するように締結する（ステップ S 1 0 4 ) ことにより、製造される。

図 1に示すように、燃料電池 1 0 0には、酸化ガスが供給される酸化ガス供給マ二ホールド 1 1 0と、酸化ガスを排出する酸化ガス排出マ二ホールド 1 2 0と、燃料ガスが供給される燃料ガス供給マ二ホールド 1 3 0と、燃料ガスを排出する燃料ガス排出マ二ホールド 1 4 0と、冷却媒体を供給する冷却媒体供給マ二ホールド 1 5 0と、冷却媒体を排出する冷却媒体排出マ二ホールド 1 6 0と、が設けられている。なお、酸化ガスとしては空気が一般的に用いられ、燃料ガスとしては水素が一般的に用いられる。また、酸化ガス、燃料ガスは共に反応ガスとも呼ばれる。冷却媒体としては、水、エチレングリコール等の不凍水、空気等を用いることができる。

図 2に加えて、図 4および図 5を参照しながら、単セルアッセンプリ 2 0 0の構成について説明する。図 2には、単セルアッセンプリ 2 0 0の側面図が示されている。図 4は、単セルアッセンプリ 2 0 0の正面図（図 2における右側から見た図）を示す図である。図 5は、図 4における A— A断面を示す断面図である。図 2、図 4、図 5に示すように、単セルアッセンブリ 2 0 0は、セパレータ 6 0 0と、単セル構成部材 8 0 0と、シール部材 7 0 0とから構成されている。先ず、セパレータ 6 0 0の構成を簡単に説明する。セパレータ 6 0 0は、ァノードプレート 3 0 0と、力ソードプレー卜 4 0 0と、中間プレート 5 0 0から構成されている。

図 6〜図 8は、カソードプレート 4 0 0 (図 6 )、アノードプレート 3 0 0 (図 7 )、中間プレート 5 0 0 (図 8 ) の形状をそれぞれ示す説明図である。図 6、図 7、図 8は、各プレート 4 0 0、 3 0 0、 5 0 0を図 2のお側から見た様子を示している。図 6〜図 8において、各プレート 3 0 0、 4 0 0、 5 0 0の中央部に破線で示す領域 D Aは、単セルアッセンプリ 2 0 0において、上述した単セル構成部材 8 0 0が配置される領域（以下、発電領域 D Aという。）である。

力ソードプレート 4 0 0は、例えば、ステンレス鋼で形成されている。カソードプレート 4 0 0は、 6個のマ二ホールド形成部 4 2 2〜4 3 2と、酸化ガス供給スリット 4 4 0と、酸化ガス排出スリット 4 4 4と、を備えている。マ二ホールド形成部 4 2 2〜 4 3 2は、燃料電池 1 0 0を構成する際に上述した各種マ二ホールドを形成するための貫通部であり、発電領域 D Aの外側にそれぞれ設けられている。酸化ガス供給スリット 4 4 0は、発電領域 D Aの端部（図 6における上端部）に配置されている。酸化ガス排出スリット 4 4 4は、発電領域 D Aの端部（図 6における下端部）に、並んで配置されている。

アノードプレート 3 0 0は、力ソードプレート 4 0 0同様、例えば、ステンレス鋼で形成されている。アノードプレート 3 0 0は、力ソードプレート 4 0 0同様、 6個のマ二ホールド形成部 3 2 2〜3 3 2と、燃料ガス供給スリット 3 5 0 と、燃料ガス排出スリット 3 5 4と、を備えている。マ二ホールド形成部 3 2 2 〜3 3 2は、燃料電池 1 0 0を構成する際に上述した各種マ二ホールドを形成するための貫通部であり、力ソードプレート 4 0 0と同様に、発電領域 D Aの外側にそれぞれ設けられている。燃料ガス供給スリット 3 5 0は、発電領域 D Aの端部（図 7における下端部）に、セパレータ 6 0 0を構成した際に力ソードプレート 4 0 0における上述した酸化ガス排出スリッ卜 4 4 4と重ならないように配置されている。燃料ガス排出スリット 3 5 4は、発電領域 D Aの端部（図 7における上端部）に、セパレ一タ 6 0 0を構成した際に力ソードプレート 4 0 0における上述した酸化ガス供給スリッ卜 4 4 0と重ならないように配置されている。中間プレート 5 0 0は、上述の各プレー卜 3 0 0、 4 0 0同様、例えば、ステンレス鋼で形成されている。中間プレート 5 0 0は、厚さ方向に貫通する貫通部として、反応ガス（酸化ガスまたは燃料ガス）を供給 Z排出のための 4つのマ二ホールド形成部 5 2 2〜 5 2 8と、供給流路形成部 5 4 2、 5 4 6および排出流路形成部 5 4 4、 5 4 8を備えている。中間プレー卜 5 0 0は、さらに、複数の冷却媒体流路形成部 5 5 0を備えている。マ二ホールド形成部 5 2 2 ~ 5 2 8は、燃料電池 1 0 0を構成する際に上述した各種マ二ホールドを形成するための貫通部であり、力ソードプレー卜 4 0 0、アノードプレート 3 0 0と同様に、発電領域 D Aの外側にそれぞれ設けられている。

各冷却媒体流路形成部 5 5 0は、発電領域 D Aを図 8における左右方向に横断する長孔形状を有しており、その両端は、発電領域 D Aの外側に至っている。冷却媒体流路形成部 5 5 0は、図 8における上下方向に、所定間隔をあけて並設されている。

反応ガスの供給流路形成部 5 4 2、 5 4 6と排出流路形成部 5 4 4、 5 4 8は、それぞれ対応するマ二ホールド形成部 5 2 2〜5 2 8と一端が連通している。これらの流路形成部 5 4 2〜 5 4 8の他端は、 3つのプレートを接合した際に、それぞれ対応するガス供給 Z排出スリット 3 5 0、 3 5 4、 4 4 0、 4 4 4と連通する。

図 9は、セパレータの正面図である。セパレータ 6 0 0は、上述したアノードプレート 3 0 0および力ソードプレー卜 4 0 0を、中間プレート 5 0 0を挟持するように中間プレート 5 0 0の両側にそれぞれ接合し、中間プレート 5 0 0における冷却媒体供給マ二ホールド 1 5 0および冷却媒体排出マ二ホールド 1 6 0に対応する領域に露出している部分を打ち抜いて作製される。 3枚のプレー卜の接合方法は、例えば、熱圧着、ろう付け、溶接などが用いられ得る。この結果、図 9においてハッチングで示す貫通部である 6つのマ二ホールド 1 1 0 ~ 1 6 0と. 酸化ガス供給流路 6 5 0と、酸化ガス排出流路 6 6 0と、燃料ガス供給流路 6 3 0と、燃料ガス排出流路 6 4 0と、冷却媒体流路 6 7 0とを備えたセパレータ 6 0 0が得られる。

図 2、図 4、図 5に戻って、単セルアッセンプリ 2 0 0の説明を続ける。図 2 に示すように、上述したセパレータ 6 0 0の力ソードプレート 4 0 0側の面における発電領域りに、単セル構成部材 8 0 0が配置され、同じ面における発電領域 D Aの外側の領域（以下、周囲領域という。）にシール部材 7 0 0が配置されている。単セル構成部材 8 0 0は、図 5に示すように、 M E A (Membrane Electrode Assembly) 8 1 0と、 M E A 8 1 0のアノード側の面に接して配置されたァノード側拡散層 8 2 0と、 M E A 8 1 0の力ソード側の面に接して配置されたカソード側拡散層 8 3 0と、アノード側多孔体 8 4 0と、力ソード側多孔体 8 5 0と、から構成されている。アノード側多孔体 8 4 0は、 M E A 8 1 0のアノード側にアノード側拡散層 8 2 0を挟んで配置され、力ソード側多孔体 8 5 0は、 M E A 8 1 0の力ソード側に力ソード側拡散層 8 3 0を挟んで配置されている。カソード側多孔体 8 5 0は、セパレータ 6 0 0の発電領域 D Aに接触している。ァノード側多孔体 8 4 0は、複数の単セルアッセンプリ 2 0 0を積層して燃料電池 1 0 0を構成した際に、他の単セルアッセンブリ 2 0 0のセパレータ 6 0 0のァノードブレー卜 3 0 0側の面に接触する。

M E A 8 1 0は、例えばフッ素系樹脂材料あるいは炭化水素系樹脂材料で形成され湿潤状態において良好なイオン導電性を有するイオン交換膜と、その両側の表面に塗布された触媒層とから構成されている。触媒層は、例えば、白金または白金と他の金属からなる合金を含む層である。

アノード側拡散層 8 2 0および力ソード側拡散層 8 3 0は、例えば、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロス、あるいはカーボンぺーパまたはカーボンフェル卜によって形成される。

アノード側多孔体 8 4 0および力ソード側多孔体 8 5 0は、金属多孔体などのガス拡散性および導電性を有する多孔質の材料で形成されている。アノード側多孔体 8 4 0および力ソード側多孔体 8 5 0は、上述したァノード側拡散層 8 2 0 およびカソ一ド側拡散層 8 3 0よリ空孔率が高く、内部におけるガスの流動抵抗がァノード側拡散層 8 2 0およびカソード側拡散層 8 3 0より低いものが用いられ、後述するように反応ガスが流動するための流路として機能する。

シール部材 7 0 0は、支持部 7 1 0と支持部 7 1 0の上部に形成されたリブ 7 2 0とを備えている。シール部材 7 0 0は、ガス不透性と弾力性と燃料電池の運転温度域における耐熱性とを有する材料、例えば、ゴムやエラストマ一などの弾性材料により形成される。具体的には、シリコン系ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、天然ゴム、フッ素系ゴム、エチレン■ プロピレン系ゴム、スチレン系エラストマ一、フッ素系エラストマ一などが用いられ得る。シール部材 7 0 0の支持部 7 1 0は、セパレータ 6 0 0のカソードプレート 4 0 0側の面における上述した周囲領域の全体に接触している（図 2、図 5 )。シール部材 7 0 0の支持部 7 1 0とセパレータ 6 0 0のカソードブレー卜 4 0 0側の面との接触面 S U (図 5 ：太線）は、所定の結合力で接着されている。

ここで所定の結合力は、単セルアッセンプリ 2 0 0が積層■締結されていない状態、すなわち、積層方向の負荷がかけられていない状態における結合力である。所定の結合力は、図 5において矢印で示すように燃料電池の運転中に想定される流体の圧力がシール部材 7 0 0に負荷された場合に、シール部材 7 0 0がセパレータ 6 0 0のカソードブレー卜 4 0 0側の面に対して、接触面 S Uに沿った方向にずれない結合力である。燃料電池の運転中に想定される流体の圧力としては、マ二ホールド 1 1 0 ~ 1 6 0内における燃料ガス圧、酸化ガス圧、冷却媒体の圧力、および、力ソード側拡散層 8 3 0および力ソード側多孔体 8 5 0に供給された酸化ガスの圧力、ァノード側拡散層 8 2 0およびァノード側多孔体 8 4 0に供給された燃料ガスの圧力がある。

所定の結合力は、想定される最大の流体の圧力を基準に決定されることが好ましい。例えば、燃料電池が高負荷で運転されているときほど、酸化ガス、燃料ガス、冷却媒体ともに圧力が大きくなる。また、流体が流動すると、圧力損失が発生するので、流動経路の上流側（入口側）のほうが、下流側（出口側）より圧力が高い。また、酸化ガスに空気を使用する場合は、電気化学反応に用いられる酸素は空気内に約 2 0 %しか含まれていないことから、十分な酸素を力ソードに供給するために酸化ガスを高圧で供給する場合が多い。さらに、酸化ガスの流れを利用して生成水を外部に排出しょうとする場合にも、効率良く生成水を排出するために酸化ガスを高圧で供給する場合が多い。したがって、かかる場合には、高負荷運転時における酸化ガスの流動経路の上流側（酸化ガス供給マ二ホールド 1 1 0近傍）の圧力を基準として、かかる圧力に対してずれが生じないように接触面 S Uの結合力が決定される。具体的には、接触面 S Uの結合力は、シールラインの単位長さあたり 0 . 0 1 N /m m (ニュートン毎ミリメートル）以上であることが好ましく、 0 . 6 N Z mm以上であることがさらに好ましい。

支持部 7 1 0は、図 4および図 5において符号 B Bで示すように、単セル構成部材 8 0 0の端部に含浸して一体化されている。これにより、単セル構成部材 8 0 0の端部において、 M E A 8 1 0の力ソード側からアノード側への、あるいは、アノード側からカソード側への反応ガスの漏洩が抑制される。

リブ 7 2 0は、図 4に示すように、単セル構成部材 8 0 0、各マ二ホールド 1 1 0〜 1 6 0を、それぞれ囲むように形成されている。リブ 7 2 0は、単セルァッセンプリ 2 0 0が積層され燃料電池 1 0 0を構成する際に、積層方向の締結力により、他の単セルアッセンブリ 2 0 0のセパレータ 6 0 0のアノードプレート 3 0 0と気密に接触する。

以上の説明から解るように、シール部材 7 0 0は、単セルアッセンプリ 2 0 0 が積層され燃料電池 1 0 0を構成する際、その単セルアッセンプリ 2 0 0のセパレータ 6 0 0との間を支持部 7 1 0の接触面 S Uによってシールすると共に、隣接する単セルアッセンプリ 2 0 0のセパレータ 6 0 0との間をリブ 7 2 0によつてシールする。これにより、燃料ガス、酸化ガス、冷却媒体が燃料電池の外部に漏洩したり、互いに混合してしまうことを抑制している。

•燃料電池の動作

図 1 0を参照して、実施例に係る燃料電池 1 0 0の動作について説明する。図 1 0は、燃料電池の反応ガスの流れを示す説明図である。図を見やすくするため、図 1 0においては、 2つの単セルアッセンプリ 2 0 0が積層された様子を図示している。図 1 0 ( a ) は、図 9における B— B断面に対応する断面図を示している。図 1 0 ( b ) は、右側の半分が図 9における D— D断面に対応する断面図を示し、左側の半分が図 9における C— C断面に対応する断面図を示している。燃料電池 1 0 0は、酸化ガス供給マ二ホールド 1 1 0に酸化ガスが供給されると共に、燃料ガス供給マ二ホールド 1 30に燃料ガスが供給されることにより、発電を行う。また、発電中の燃料電池 1 00には、発電に伴う発熱による燃料電池 1 00の温度上昇を抑制するために、冷却媒体供給マ二ホールド 1 50に冷却媒体が供給される。

酸化ガス供給マ二ホールド 1 1 0に供給された酸化ガスは、図 1 0 (a) において矢印で示すように、酸化ガス供給マ二ホールド 1 1 0から酸化ガス供給流路 650を通って、力ソード側多孔体 850に供給される。酸化ガス供給流路 65 0は、上述した中間プレー卜 500に形成された酸化ガスの供給流路形成部 54 2 (図 8) と力ソードプレート 400に形成された酸化ガス供給スリット 440 (図 6)によって形成される。カソ一ド側多孔体 850に供給された酸化ガスは、酸化ガスの流路として機能する力ソード側多孔体 850の内部を図 4、 9における上方から下方に流動する。そして、酸化ガスは、酸化ガス排出流路 660を通つて、酸化ガス排出マ二ホールド 1 20へ排出される。酸化ガス排出流路 660 は、上述した中間プレート 500に形成された酸化ガスの排出流路形成部 544 (図 8)とカソードブレー卜 400に形成された酸化ガス排出スリッ卜 444(図 6)によって形成される。カソード側多孔体 850を流動する酸化ガスの一部は、カソード側多孔体 850に当接している力ソード側拡散層 830の全体に亘つて拡散し、力ソード反応（例えば、 2H++2 e-+ (1 /2) 02—H20) に供される。

燃料ガス供給マ二ホールド 1 30に供給された燃料ガスは、図 1 0 (b) において矢印で示すように、燃料ガス供給マ二ホールド 1 30から燃料ガス供給流路 630を通って、アノード側多孔体 840に供給される。燃料ガス供給流路 63 0は、上述した中間プレー卜 500に形成された燃料ガスの供給流路形成部 54 6 (図 8) とアノードプレー卜 300に形成された燃料ガス供給スリット 350 (図 7)によって形成される。アノード側多孔体 840に供給された燃料ガスは、燃料ガスの流路として機能するアノード側多孔体 840の内部を図 4、 9における下方から上方に流動する。そして、燃料ガスは、燃料ガス排出流路 6 4 0を通つて、燃料ガス排出マ二ホールド 1 4 0に排出される。燃料ガス排出流路 6 4 0 は、上述した中間プレート 5 0 0に形成された燃料ガスの排出流路形成部 5 4 8 (図 8 )とアノードプレート 3 0 0に形成された燃料ガス排出スリツ卜 3 5 4 (図 7 )によって形成される。アノード側多孔体 8 4 0を流動する酸化ガスの一部は、アノード側多孔体 8 4 0に当接しているアノード側拡散層 8 2 0の全体に亘つて拡散し、アノード反応（例えば、 H 2→2 H ++ 2 e _) に供される。

冷却媒体供給マ二ホールド 1 5 0に供給された冷却媒体は、冷却媒体供給マ二ホールド 1 5 0から冷却媒体流路 6 7 0に供給される。冷却媒体流路 6 7 0は、図 9に示すように、上述した中間プレート 5 0 0に形成された冷却媒体流路形成部 5 5 0 (図 8 )によって形成され、一端が冷却媒体供給マ二ホールド 1 5 0に、他端が冷却媒体排出マ二ホールド 1 6 0に連通している。冷却媒体流路 6 7 0に供給された冷却媒体は、冷却媒体流路 6 7 0の一端から他端まで流動し、冷却媒体排出マ二ホールド 1 6 0に排出される。

単セルアッセンプリの製造方法：

図 1 1および図 1 2を参照して、上述した構成を有する単セルアッセンプリ 2 0 0の製造方法を説明する。図 1 1は、実施例における単セルアッセンプリの製造ステップを示すフローチャートである。図 1 2は、実施例における単セルアツセンプリの製造を説明するための図である。図 1 3は、成形型を示す図である。図 1 2は、図 1 3における F— F断面に対応している。

先ず、一体化成型用の成形型を準備する（ステップ S 2 0 2 )。成形型は、図 1 2 ( a )に示すように、上型 9 1 0と下型 9 2 0を有している。下型 9 2 0には、図 1 2、図 1 3に示すように、セパレ一タ 6 0 0を配置できるように、セパレータ 6 0 0の外形に合致する形状を有している。また、下型 9 2 0には、図 1 2、図 1 3に示すように、セパレータ 6 0 0を配置したときに、セパレータ 6 0 0の各マ二ホールド 1 1 0〜1 6 0に嵌り込む突状部 P Jが形成されている。上型 9 1 0には、下型 920の突状部 P Jの上方に成形材料の投入口 S Hが形成されている。

次いで、下型 920に、セパレータ 600を配置する（ステップ S 204)。本実施例では、セパレータ 600は、アノードプレー卜 300側を下方に、カソードブレー卜 400側を上方にして、下型 920に配置される。

次いで、下型 920に配置されたセパレータ 600にカソード側多孔体 850 が配置される（ステップ S 206)。カソード側多孔体 850は、セパレータ 60 0の力ソードプレー卜 400側の面における発電領域 D A (図 6等）に配置される。

配置されたカソード側多孔体 850に重ねて、 MEG A 860が配置される（ステツプ S 208)。 MEGA860は、上述した ME A 81 0の両面にアノード側拡散層 820およびカソード側拡散層 830を予めホッ卜プレスによって接着して一体化したものである。

配置された MEG A 860に重ねて、アノード側多孔体 840が配置される（ステツプ S 21 0)。

こうして、セパレータ 600の発電領域りに、単セル構成部材 800が全て配置されると、所定の型圧で型締めし、射出成形が行われる（ステップ S 21 2)。図 1 2 (b) には、下型 920と上型 91 0とが型締めされた状態が示されている。型締めされた状態において、セパレータ 600の力ソードプレート 400側の面における周囲領域（発電領域 D Aの外側の領域）の上方には、上述した単セルアッセンプリ 200のシール部材 700の形状を有する空間 S Pが形成される。この空間 S Pは、図 1 2 (b) に示すように、セパレータ 600の力ソードプレ一卜 400側の面と、下型 920および上型 91 0の内壁面と、単セル構成部材 800 (アノード側多孔体 840と MEGA860とカソード側多孔体 850) の端部とによって区画される。この空間 S Pにおいて射出成形が行われる。具体的には、シール部材 700の成形材料としての液状ゴムが上述した投入口 S Hから空間 S Pに投入された後、加硫工程が行われる。

この射出成形において、成形材料が単セル構成部材 8 0 0の端部に含浸する（図 4および図 5の領域 B B ) ことにより、単セル構成部材 8 0 0とシール部材 7 0 0が一体化するように、成形材料の投入圧力が制御される。また、成形材料にシランカップリング剤を添加することにより、シール部材 7 0 0とセパレータ 6 0 0の接触面 S U (図 5 ) の結合力が確保される。射出成形後、型開きして単セルアッセンプリ 2 0 0が得られる。

以上説明した本実施例によれば、シール部材 7 0 0とセパレータ 6 0 0と単セル構成部材 8 0 0とが一体となった単セルアッセンプリ 2 0 0を作製し、単セルアッセンプリ 2 0 0を積層■締結することにより、燃料電池 1 0 0を製造するので、燃料電池 1 0 0の組み付け性が向上するとともに、製造工程の削減を図ることができる。

理解の容易のために、従来の燃料電池の一例を、図 1 4および図 1 5を参照して説明する。例えば、従来の燃料電池では、図 1 4に示すように、セパレータ 6 0 0と、シール一体型単セル 2 0 0 bと、を交互に積層していた。シール一体型単セル 2 0 0 bは、図 1 5に示すように、単セル構成部材 8 0 0 (アノード側多孔体 8 4 0と M E G A 8 6 0とカソード側多孔体 8 5 0 ) の端部にシール部材 7 0 0 bを射出成形などによリー体成型したものである。このような構成では、例えば、 1 0 0枚の単セルを含む燃料電池を構成しょうとすると、セパレータ 6 0 0と、シール一体型単セル 2 0 0 bをそれぞれ 1 0 0枚ずつ、合計 2 0 0枚の部材を積層する必要がある。しかし、上述した本実施例では、 1 0 0枚の単セルァッセンプリ 2 0 0を積層するだけで良いため製造工程が削減される。また、シール部材には、シール性を確保するため、燃料電池のたわみに追従できるように、比較的柔らかく弾性のある材料が用いられるため、シール一体型単セル 2 0 0 b のような構成では、積層 ·締結を行う際にシール部材 7 0 0 bの変形が生じ、精度の良い組み付けが困難であった。しかし、上述した本実施例では、シール部材 7 0 0は、剛性の高いセパレータ 6 0 0に面接触してその形状を支持されているので、積層■締結時などにおけるシール部材 7 0 0の変形が抑制され、精度の良い組み付けが実現される。

さらに本実施例によれば、燃料電池 1 0 0の積層方向の締結力を低減することができる。この結果、燃料電池 1 0 0を積層方向に締結する締結部材の小型化、セパレータ 6 0 0の薄肉化、および燃料電池 1 0 0の超寿命化が実現される。図 1 4、 1 5に示すように従来の構成では、シール一体型単セル 2 0 0 bにおけるシール部材 7 0 0 bの両側（アノード側と力ソード側）にそれぞれリブ 7 2 O bが形成され、シール部材 7 0 0 bとセパレータ 6 0 0とのシールは、両側ともにリブ 7 2 0 bとセパレータ 6 0 0との接触によって確保されていた。このような場合、図 1 5において矢印で示すような燃料電池の運転中に想定される流体の圧力がシール部材 7 0 0 bに負荷されたときに、かかる負荷に抗する力はリブ 7 2 0 bとセパレータ 6 0 0間の静止摩擦力のみである。静止摩擦力の大きさは、積層方向に負荷される締結力に比例するため、燃料電池の運転中に想定される流体の圧力によるシール部材 7 0 0 bのずれを抑制するためには、比較的高い締結力を負荷する必要があった。燃料電池の運転中に想定される流体の圧力によるシ一ル部材 7 0 0 bのずれは、シール不良をもたらすため、抑制する必要がある。しかし、本実施例では、シール部材 7 0 0とセパレータ 6 0 0の接触面 S Uは、上述したように、積層方向に力を負荷されていない状態で、燃料電池の運転中に想定される流体の圧力に耐えられる結合力を有している。したがって、燃料電池 1 0 0の積層方向の締結力は、シール部材 7 0 0のずれの抑制を考慮することなく、リブ 7 2 0とセパレータ 6 0 0間におけるシール性を確保することさえ考慮して決定されれば良い。この結果、燃料電池 1 0 0の積層方向の締結力を従来よリ大幅に低減することができる。

さらに、本実施例によれば、シール部材 7 0 0の力ソード側と一のセパレータ 6 0 0との間は、上述したように燃料電池の運転中に想定される流体の圧力によるシール部材 7 0 0のずれを抑制できる結合力を有しているのに対して、シール部材 7 0 0のアノード側と他のセパレータ 6 0 0との間はリブ 7 2 0を介して接触しているだけある。すなわち、シール部材 7 0 0の力ソード側と一のセパレータ 6 0 0との間の結合力は、シール部材 7 0 0のアノード側と他のセパレータ 6 0 0との間の結合力よ y大幅に大きい。この結果、積層された燃料電池 1 0 0を分解するとき、シール部材 7 0 0のアノード側と他のセパレータ 6 0 0との間が分離し易い。従って、単セルアッセンプリ 2 0 0単位に分解することが容易であリ、例えば、不良が発生した単セルを単セルアッセンプリ 2 0 0単位で交換することが容易になるなど分解性、メンテナンス性が向上する。また、シール部材 7 0 0をセパレータ 6 0 0の片側一枚の状態で一体に形成するので、分解性が向上する。

B . 変形例：

■第 1変形例：

図 1 6および図 1 7を参照して、単セルアッセンプリ 2 0 0の製造方法の変形例を、第 1変形例として説明する。図 1 6は、第 1変形例における単セルアツセンプリの製造ステップを示すフローチャートである。図 1 7は、第 1変形例における単セルアッセンプリの製造を説明するための図である。

第 1変形例における単セルアッセンプリ 2 0 0の製造方法におけるステップ S 3 0 2〜ステップ S 3 0 6は、上述した実施例における単セルアッセンプリ 2 0 0の製造方法におけるステップ S 2 0 2〜 2 0 6 (図 1 1 ) と同様である。第 1変形例における単セルアッセンプリ 2 0 0の製造方法において、実施例における単セルアッセンプリ 2 0 0の製造方法と異なり、 M E A 8 1 0、アノード側拡散層 8 2 0、力ソード側拡散層 8 3 0は、予めホットプレスされた M E G A 8 6 0として用意されるのではなく、図 1 7 ( a ) に示すようにそれぞれが別体で用意される。

そして、ステップ S 3 0 6において配置されたカソード側多孔体 8 5 0に重ねてカソード側拡散層 830が配置され（ステップ S 308)、カソード側拡散層 8 30に重ねて ME A 8 1 0が配置され（ステップ S 3 1 0)、さらに、 MEA 8 1 0に重ねてアノード側拡散層 820が配置される（ステップ S 3 1 2)。最後に、実施例と同様に、アノード側拡散層 820に重ねて、アノード側多孔体 840が配置される（ステップ S 3 1 4)。

こうして、セパレータ 600の発電領域りに、単セル構成部材 800が全て配置されると、所定の型圧で型締めし、射出成形と共に、ホットプレスが行われる（ステップ S 3 1 6、図 1 7 (b))。この結果、本ステップにおいて、 ME A 8 1 0の両面にァノード側拡散層 820およびカソード側拡散層 830がそれぞれ接着され、 MEGA 860が形成される。例えば、射出成形における加硫工程が成形型を加熱して行われる場合には、この熱を利用してホッ卜プレスを行うことができる。

第 1変形例における単セルアッセンプリ 200の製造方法によれば、シール部材 700の成形と同時にホッ卜プレスが行われるので、予めホッ卜プレスにより MEG A860を作製する工程を削減することができる。ここで、射出成形とホットプレスとが同時に行われるとは、必ずしも投入口 S Hからの成形材料の投入 (射出）とホットプレスが同時間に行われることを意味するものではなく、型締めから型開きまでの一連の射出成形の工程の中でホッ卜プレスが行われることを意味している。

また、図 1 7 (a) に示す成形型の上型 9 1 0 aでは、実施例と異なり、投入口 S Hは、マ二ホールド 1 1 0〜 1 60に対応する部位ではなく、シール部材 7 00が成形される空間 S Pの上方に配置されている。このように、成形型の仕様は、様々な変形が可能であり、例えば、投入口 S Hの数や形状、寸法などは、成形材料の種類や投入圧、シール部材 700の形状などの成形条件に応じて適宜に決定される。例えば、投入口 S Hは、下型に設けられても良いし、上型と下型の両方に設けられても良い。 ■第 2変形例：

上記実施例では、シール部材 7 0 0にシランカップリング剤を添加することにより、シール部材 7 0 0とセパレータ 6 0 0との接触面 S U (図 5 ) の結合力を確保しているが、かかる接触面における結合力は、他の様々な手法によって確保しても良い。例えば、分子間力、共有結合、水素結合などの化学結合、機械的な結合などの物理結合を利用しても良い。より具体的には、化学結合としては、実施例におけるシランカップリング剤による他、プライマー処理、エポキシ系などの各種接着剤が用いられ得る。プライマー処理や接着剤は、成形材料に添加する他、セパレータ 6 0 0側に塗布していても良い。物理結合としては、シール部材 7 0 0とセパレータ 6 0 0の接触面 S Uを密着させて真空とすることによる吸盤効果などを用いることができる。

ここで、物理結合の一例を第 2変形例として図 1 8に示す。図 1 8は、第 2変形例におけるシール部材とセパレータとの間の接触部を拡大して示す図である。第 2変形例では、単セルァッセンプリ 2 0 0を上述したように射出成形によリ作製する前に、セパレータ 6 0 0の力ソードプレート 4 0 0側の面における周囲領域に溝 4 0 1を形成しておく（図 1 8 )。溝 4 0 1は、例えば、けがき加工、切削加工により形成される。

この後、上述したように射出成形を行い（図 1 1、 1 2 )、シール部材 7 0 0を形成すると、溝 4 0 1に成形材料が埋め込まれ、いわゆるアンカー効果によリシ一ル部材 7 0 0とセパレータ 6 0 0の接触部が結合する。

セパレータ 6 0 0の表面に形成される形状は、溝の他、穴を設ける、全体の表面粗度を粗くする、突起を設けるなどであっても良い。

■第 3変形例：

図 1 9は、第 3変形例におけるシール部材とセパレータとの間の接触部を拡大して示す図である。このように、接着層 7 3 0を設けて支持部 7 1 0とセパレータ 6 0 0を接着しても良い。例えば、支持部 7 1 0とセパレータ 6 0 0が材質的に接着の相性が悪い場合などに、このように別の層 7 3 0を介して支持部 7 1 0 とセパレ一タ 6 0 0とを接着しても良い。かかる場合は、シール部材 7 0 0は、支持部 7 1 0とリブ 7 2 0と接着層 7 3 0とから構成されることになる。

■第 4変形例：

上記実施例では、セパレータ 6 0 0の力ソードプレート 4 0 0側の面に単セル構成部材 8 0 0とシール部材 7 0 0を一体化した単セルアッセンプリ 2 0 0を用いているが、これに代えて、セパレータ 6 0 0のアノードプレート 3 0 0側の面に単セル構成部材 8 0 0とシール部材 7 0 0を一体化しても良し、。かかる場合は、シール部材 7 0 0とセパレータ 6 0 0のアノードプレート 3 0 0側の面との間が接触面 S Uによってシールされ、シール部材 7 0 0と力ソードプレー卜 4 0 0側の面との間がリブ 7 2 0によってシールされることになる。セパレータ 6 0 0のどちらの面に単セル構成部材 8 0 0およびシール部材 7 0 0を一体化するかは、酸化ガスと燃料ガスのガス圧などの燃料電池の運転条件や、設計思想などに応じて適宜に選択可能である。例えば、上記実施例では、力ソード側を支持部 7 1 0 によリ接触面リでシールすることにより、ガス圧が高くなリがちなカソード側において、シール材の変形などを抑制し、シール不良を向上している。一方、例えば、設計思想として、水素のシール不良を抑制することを優先する場合には、アノード側を支持部 7 1 0により接触面 S Uでシールすることにより、水素に関するシール不良を抑制しても良い。

■第 5変形例：

上記実施例では、射出成形によってシール部材 7 0 0を形成しているが、これに代えて、圧縮成形によってシール部材 7 0 0を形成しても良い。例えば、成形型の空間 S Pに固形の未加硫ゴムを充填し、成形型を型締めして加熱することにより、形状を成形することと加硫を同時に行う熱加硫圧縮成形などが用いられ得る。

■その他の変形例：上記各実施例では、単セル構成部材 8 0 0の端部は、同一の平面上に位置している、すなわち単セル構成部材 8 0 0の端面が 1つの平面によって形成されているが、必ずしもそうである必要は無い。単セル構成部材 8 0 0を構成する M E A 8 1 0、アノード側拡散層 8 2 0、力ソード側拡散層 8 3 0、アノード側多孔体 8 4 0、カソード側多孔体 8 5 0の端面は、それぞれずれた位置にあってもよい。すなわち単セル構成部材 8 0 0の端面が複数の面によって形成されていてもよい。上記各実施例では、単セル構成部材 8 0 0の各部材ゃセパレータ 6 0 0の各部材の材料を特定しているが、これらの材料に限定されるものではなく、適正な種々の材料を用いることができる。例えば、アノード側多孔体 8 4 0および力ソード側多孔体 8 5 0を、金属多孔体を用いて形成するとしているが、例えばカーボン多孔体といった他の材料を用いて形成することも可能である。また、セパレータ

6 0 0は、金属を用いて形成するとしているが、例えばカーボンといった他の材料を用いることも可能である。

上記各実施例では、セパレータ 6 0 0は 3層の金属板を積層した構成であり、その形状は表面が平坦な形状であるとしているが、セパレータ 6 0 0の構成は他の任意の構成とすることが可能であり、またセパレータ 6 0 0の形状は他の任意の形状とすることが可能である。

以上では、本願発明をその好ましい例示的な実施例を参照して詳細に説明した。しかし、本願発明は、以上で説明した実施例や構成に限定されるものではない。そして、本願発明は、様々な変形や均等な構成を含むものである。さらに、開示された発明の様々な要素は、様々な組み合わせおよび構成で開示されたが、それらは例示的な物であり、各要素はより多くてもよく、また少なくてもよい。そして、要素は一つであってもよい。それらの態様は本願発明の範囲に含まれるものである。

本出願は、 2 0 0 6年 1 1月 1 4日に出願された日本特許出願 2 0 0 6— 3 0

7 5 9 3号に関連すると共に、該日本特許出願に基づき優先権を主張しており、該日本出願の全開示内容は、参照のために、この明細書に組み込まれる。

Claims

請求の範囲

1 . 単セル構成部材がセパレータを挟んで積層された燃料電池の製造方法であつて、

前記セパレータの一方の面における第 1の領域に前記単セル構成部材を配置する工程と、

前記セパレータの一方の面における前記第 1の領域を含む第 2の領域に接着または密着すると共に前記単セル構成部材の端部と一体化するように弾性部材からなるシール部材を成形する工程と、

を含む、製造方法。

2 . 単セル構成部材がセパレータを挟んで積層された燃料電池の製造方法であつて、

成形型に前記セパレータを配置する工程と、

前記セパレータの一方の面における前記第 1の領域を囲む第 2の領域と、前記単セル構成部材の端部と、前記成形型とによって区画される空間において成形材料を射出成形または圧縮成形することにより、シール部材を成形する工程と、を含む、製造方法。

3 . 請求項 1または請求項 2に記載の製造方法において、

前記シール部材を成形する工程において、シールラインの単位長さあたり 0. 0 1 N Zmm以上の結合力で接着または密着するように、前記シール部材を形成する、製造方法。

4 . 請求項 1ないし請求項 3のいずれかに記載の製造方法は、さらに、前記シール部材を成形する工程と同時に、前記単セル構成部材をホットプレスする工程を含む、製造方法。

5 . 請求項 1ないし請求項 4のいずれかに記載の製造方法において、

前記単セル構成部材は、両面に触媒層が配置されている電解質層と、前記電解質層の両面に前記触媒層を挟んで配置されるガス拡散層とを含む、製造方法。

6 . 請求項 5に記載の製造方法において、

前記単セル構成部材は、さらに、前記電解質層の両面に前記触媒層と前記拡散層とを挟んで配置される多孔体とを含む、製造方法。

7 . 請求項 1ないし請求項 6のいずれかに記載の製造方法は、さらに、前記シール部材を成形する工程によって得られたアセンブリを、複数個積層する工程と、

前記積層された複数のアセンブリを締結する工程と、

を含む、製造方法。

8 . 請求項 1ないし請求項 1のいずれかに記載の製造方法を用いて製造された燃料電池。

9 . 燃料電池であって、

第 1のセパレ一タと、

第 2のセパレータと、

前記第 1のセパレータの一方の面における第 1の領域と前記第 2のセパレータとの間に配置された単セル構成部材と、

前記第 1のセパレータにおける前記第 1の領域を囲む第 2の領域に接着または密着していると共に前記単セル構成部材の端部と一体化している支持部と、前記支持部上に形成され前記第 2のセパレータと接触するリブと、を有するシール部材と、

を備える燃料電池。

1 0 . 請求項 9に記載の燃料電池において、

前記支持部と前記第 2の領域とが、燃料電池の運転中に想定される流体の圧力によるずれが生じない結合力で接着または密着されている、燃料電池。

1 1 . 請求項 1 0に記載の燃料電池において、

前記結合力は、シールラインの単位長さあたり 0 . 0 1 N Zm m以上である、燃料電池。

1 2 . 請求項 9ないし請求項 1 1のいずれかに記載の燃料電池において、前記シール部材において、前記支持部は力ソード側であり、前記リブはァノード側である、燃料電池。

1 3 . 請求項 9ないし請求項 1 2のいずれかに記載の燃料電池において、前記単セル構成部材は、両面に触媒層が配置されている電解質層と、前記電解質層の両面に前記触媒層を挟んで配置されるガス拡散層とを含む、燃料電池。

1 4 . 請求項 1 3に記載の燃料電池において、

前記単セル構成部材は、さらに、前記電解質層の両面に前記触媒層と前記拡散層とを挟んで配置される多孔体とを含む、燃料電池。

1 5 . 燃料電池であって、単セル構成部材と、

前記単セル構成部材のカソード側に配置される第 1のセパレータと、

前記単セル構成部材のアノード側に配置される第 2のセパレータと、

前記単セル構成部材の端部と一体化していると共に、前記第 1のセパレータと前記第 2のセパレータとの間をシールするシール部材と、

を備え、

前記シール部材と前記第 1のセパレータとの間の結合力と前記シール部材と前記第 2のセパレータとの間の結合力が異なることを特徴とする、燃料電池。

1 6 . 複数個積層されることにより燃料電池を構成する単セルアッセンプリであって、

セパレータと、

前記セパレータの一方の面における第 1の領域に配置された単セル構成部材と、前記セパレータにおける前記第 1の領域を含む第 2の領域に接着または密着していると共に前記単セル構成部材の端部と一体化している支持部と、前記支持部上に形成され、積層されたときに他の単セルアッセンプリのセパレータと接触するリブと、を有するシール部材と、

を備える単セルアッセンプリ。