JP2005026179A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、セパレータおよび電解質膜・電極構造体の変形を確実に阻止し、所望のシール機能および発電性能を確保することを可能にする。
【解決手段】第２金属セパレータ２０の面２０ａ、２０ｂには、第２シール部材５６が一体化される。この第２シール部材５６は、第２金属セパレータ２０の外周端部に近接して面２０ａに設けられる外側シール５８ａを備え、この外側シール５８ａから内方に所定の距離だけ離間して内側シール５８ｂが設けられる。外側シール５８ａと内側シール５８ｂとは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電解質膜の両側に第１の電極と該第１の電極よりも大きな表面積を有する第２の電極とを配設した電解質膜・電極構造体を備え、前記電解質膜・電極構造体を第１および第２のセパレータ間に配設する発電セルを設けるとともに、前記電解質膜・電極構造体と前記第１および第２のセパレータとの間に、電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成される一方、前記発電セル間に沿って冷却媒体を供給する冷却媒体流路が形成される燃料電池に関する。

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜（陽イオン交換膜）からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極およびカソード側電極を対設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。

この発電セルにおいて、アノード側電極に供給された燃料ガス、例えば、主に水素を含有するガス（以下、水素含有ガスともいう）は、電極触媒上で水素がイオン化され、電解質膜を介してカソード側電極側へと移動する。その間に生じた電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。なお、カソード側電極には、酸化剤ガス、例えば、主に酸素を含有するガスあるいは空気（以下、酸素含有ガスともいう）が供給されているために、このカソード側電極において、水素イオン、電子および酸素が反応して水が生成される。

上記の発電セルでは、燃料ガスおよび酸化剤ガスを気密に保持するために、種々のシール構造が採用されている。例えば、特許文献１には、電解質膜・電極構造体とセパレータとのシール性を向上させることが可能な燃料電池が開示されている。この燃料電池は、図９に示すように、電解質膜・電極構造体１ａが第１および第２セパレータ２ａ、３ａにより挟持された発電セルを備えている。電解質膜・電極構造体１ａは、固体高分子電解質膜４ａと、この固体高分子電解質膜４ａを挟持するアノード側電極５ａおよびカソード側電極６ａとを備えており、前記アノード側電極５ａが前記カソード側電極６ａよりも大きな表面積に設定されている。すなわち、電解質膜・電極構造体１ａは、段差ＭＥＡを構成している。

第２セパレータ３ａの内面側には、カソード側電極６ａを囲むようにして固体高分子電解質膜４ａに密接し、第１シール８ａが取り付けられている。さらに、第１および第２セパレータ２ａ、３ａ間には、第１シール８ａを囲むようにして第２シール８ｂが取り付けられている。

特開２００２−２５５８７号公報（段落［００１７］、図７）

ところで、上記の第１および第２シール８ａ、８ｂは、反応ガスや冷却媒体のシール機能の他に、燃料電池を構成する発電セル面内の荷重バランスや発電セル毎の荷重バランスを均一化させるとともに、特に発電面内を必要な面圧に保持することによって、発電性能の安定化を図る必要がある。さらに、発電セル毎の間隙を均等にして流路断面積を一定にし、反応ガスおよび冷却媒体の流量を均一にすることにより、各発電セル毎の発電性能の均一化および安定化を図る必要がある。

また、第１および第２セパレータ２ａ、３ａが薄板金属製のプレートで構成される際には、シール線圧（荷重）のバランスが不均一になり、前記第１および第２セパレータ２ａ、３ａが積層方向に変形する場合がある。これにより、シール面圧や発電面圧が過剰または不足になって、簡単な構成で、所望の発電性能を発揮することができないという問題がある。

さらに、段差ＭＥＡである電解質膜・電極構造体１ａにおいても、第１および第２セパレータ２ａ、３ａのシール面圧の相違に起因して前記電解質膜・電極構造体１ａの変形が惹起され易い。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、セパレータおよび電解質膜・電極構造体の変形等を確実に阻止し、所望のシール機能および発電性能を確保することが可能な燃料電池を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る燃料電池は、電解質膜の両側に第１の電極と該第１の電極よりも大きな表面積を有する第２の電極とを配設した電解質膜・電極構造体を備え、前記電解質膜・電極構造体を第１および第２のセパレータ間に配設する発電セルを設ける。電解質膜・電極構造体と第１および第２のセパレータとの間には、それぞれの電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成される一方、発電セル間に沿って冷却媒体を供給する冷却媒体流路が形成される。

そして、第１および第２のセパレータには、第１および第２のシール部材が設けられるとともに、前記第２のシール部材の第１の電極に対向する一方の面には、電解質膜と前記第２のセパレータとの間に配置される内側シールと、前記第１および第２のセパレータ間に配置される外側シールとが設けられる。

また、本発明の請求項２に係る燃料電池では、第２のシール部材の一方の面とは反対の他方の面、または第１のシール部材の第２の電極に対向する面とは反対の他方の面には、冷却媒体流路をシールしかつ外側シールに対応して冷却媒体シールが設けられるとともに、内側シール、外側シールおよび前記冷却媒体シールは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定される。

さらに、本発明の請求項３に係る燃料電池では、内側シール、外側シールおよび冷却媒体シールは、それぞれ略同一形状を有しかつ略同一のシール線圧に設定される。シール線圧とは、単位長さ当たりの荷重をいう。

本発明によれば、内側シールと外側シールとは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定される。このため、第２のセパレータの一方の面において、内側シールと外側シールとの変形量が略同一になり、前記第２のセパレータの変形を阻止するとともに、電解質膜・電極構造体の変形を有効に防止することができる。

また、各発電セルの積層方向の変形が阻止されるとともに、前記発電セル面内の荷重分布が均一になり、発電セル毎の荷重ばらつきが減少する。従って、発電性能の安定化を図るとともに、反応ガスおよび冷却媒体の流量が均一化され、各発電セル毎の発電性能の均一化および安定化を図ることが可能になる。

さらに、簡単な構成で、発電セル内および各発電セル間の間隙が均等になって、安定した反応ガスおよび冷却媒体の連結（連通）機能とシール機能とを確保することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池１０を構成する発電セル１２の要部分解斜視説明図であり、図２は、複数の発電セル１２を矢印Ａ方向に積層してスタック化された燃料電池１０の、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面説明図である。

図２〜図４に示すように、燃料電池１０は、複数の発電セル１２を矢印Ａ方向に積層するとともに、積層方向両端にエンドプレート１４ａ、１４ｂが配置される。エンドプレート１４ａ、１４ｂは、図示しないタイロッドを介して固定されることにより、積層されている発電セル１２には、矢印Ａ方向に所定の締め付け荷重が付与される。

図１に示すように、発電セル１２は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）１６が、第１および第２金属セパレータ１８、２０に挟持されて構成される。第１および第２金属セパレータ１８、２０は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、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板により構成されており、厚さが、例えば、０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内に設定されている。

発電セル１２の矢印Ｂ方向（図１中、水平方向）の一端縁部には、積層方向である矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス入口連通孔３０ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔３２ｂおよび燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔３４ｂが、矢印Ｃ方向（鉛直方向）に配列して設けられる。

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、燃料ガスを供給するための燃料ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔３２ａおよび酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔３０ｂが、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。

電解質膜・電極構造体１６は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３６と、前記固体高分子電解質膜３６を挟持するアノード側電極（第１の電極）３８およびカソード側電極（第２の電極）４０とを備える。アノード側電極３８は、カソード側電極４０よりも小さな表面積を有している。

アノード側電極３８およびカソード側電極４０は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布された電極触媒層とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜３６の両面に接合されている。

第１金属セパレータ（第１のセパレータ）１８の電解質膜・電極構造体１６側の面１８ａには、例えば、矢印Ｂ方向に蛇行しながら鉛直上方向に延在する酸化剤ガス流路（反応ガス流路）４２が設けられる（図１および図５参照）。図６に示すように、第２金属セパレータ（第２のセパレータ）２０の電解質膜・電極構造体１６側の面２０ａには、後述するように、燃料ガス入口連通孔３４ａと燃料ガス出口連通孔３４ｂとに連通し、矢印Ｂ方向に蛇行しながら鉛直上方向（矢印Ｃ方向）に延在する燃料ガス流路（反応ガス流路）４４が形成される。

図１および図２に示すように、第１金属セパレータ１８の面１８ｂと第２金属セパレータ２０の面２０ｂとの間には、冷却媒体入口連通孔３２ａと冷却媒体出口連通孔３２ｂとに連通する冷却媒体流路４６が形成される。この冷却媒体流路４６は、矢印Ｂ方向に直線状に延在する。

図１および図５に示すように、第１金属セパレータ１８の面１８ａ、１８ｂには、この第１金属セパレータ１８の外周端部を周回して、第１シール部材（第１のシール部材）５０が一体化される。第１シール部材５０は、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーンまたはアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材が用いられる。

第１シール部材５０は、第１金属セパレータ１８の面１８ａに一体化される第１平面部５２と、前記第１金属セパレータ１８の面１８ｂに一体化される第２平面部５４とを備える。第２平面部５４は、第１平面部５２よりも長尺に構成される。

図２および図３に示すように、第１平面部５２は、電解質膜・電極構造体１６の外周端部から外部に離間した位置を周回する一方、第２平面部５４は、カソード側電極４０の所定の範囲にわたって重合する位置を周回する。図５に示すように、第１平面部５２は、酸化剤ガス入口連通孔３０ａおよび酸化剤ガス出口連通孔３０ｂが酸化剤ガス流路４２に連通して形成される一方、第２平面部５４は、冷却媒体入口連通孔３２ａと冷却媒体出口連通孔３２ｂとが連通して形成される。

第２金属セパレータ２０の面２０ａ、２０ｂには、この第２金属セパレータ２０の外周端部を周回して、第２シール部材（第２のシール部材）５６が一体化される。この第２シール部材５６は、第２金属セパレータ２０の外周端部に近接して面２０ａに設けられる外側シール５８ａを備え、この外側シール５８ａから内方に所定の距離だけ離間して内側シール５８ｂが設けられる。外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂは、第２シール部材５６のアノード側電極３８に対向する一方の面に設けられる。

外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂは、先端先細り形状（リップ形状）、台形状または蒲鉾形状等、種々の形状が選択可能である。外側シール５８ａは、第１金属セパレータ１８に設けられている第１平面部５２に接触する一方、内側シール５８ｂは、電解質膜・電極構造体１６を構成する固体高分子電解質膜３６に直接接触する。

外側シール５８ａと内側シール５８ｂとは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定される。具体的には、外側シール５８ａと内側シール５８ｂとは、それぞれ略同一形状を有しかつ略同一のシール線圧に設定される。シール線圧とは、単位長さ当たりの荷重をいい、このシール線圧が同一とは、単位長さ当たりの荷重が同一であることをいう。

図６に示すように、外側シール５８ａは、酸化剤ガス入口連通孔３０ａ、冷却媒体出口連通孔３２ｂ、燃料ガス出口連通孔３４ｂ、燃料ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体入口連通孔３２ａおよび酸化剤ガス出口連通孔３０ｂを囲繞する。内側シール５８ｂは、燃料ガス流路４４を囲繞するとともに、前記内側シール５８ｂと外側シール５８ａとの間には、電解質膜・電極構造体１６の外周端部が配置される。

第２金属セパレータ２０の面２０ｂには、外側シール５８ａに対応する外側シール（冷却媒体シール）５８ｃと、内側シール５８ｂに対応する内側シール５８ｄとが設けられる（図７参照）。外側シール５８ｃおよび内側シール５８ｄは、上記の外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂと同様の形状を有している。外側シール５８ａ、内側シール５８ｄおよび外側シール５８ｃは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定され、具体的には、それぞれ略同一形状を有しかつ略同一のシール線圧に設定される。

図６に示すように、外側シール５８ａは、酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス流路４２とを連通する入口流路機能部６０と、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂと前記酸化剤ガス流路４２とを連通する出口流路機能部６２とを備える。

入口流路機能部６０は、外側シール５８ａを矢印Ｃ方向に沿って断続的に切り欠くとともに、矢印Ｂ方向に延在する複数の受部６４により構成される。各受部６４間には、酸化剤ガス用の連通路が形成される。出口流路機能部６２は、同様に外側シール５８ａを部分的に切り欠くとともに、矢印Ｂ方向に延在する複数の受部６６を備える。受部６６は、第１平面部５２に接触して、各受部６６間には酸化剤ガス用の連通路が形成される。

入口流路機能部６０の受部６４と外側シール５８ｃのシール重合部６８とは、第２金属セパレータ２０の両面２０ａ、２０ｂで互いに重なり合っている。シール重合部６８とは、第２金属セパレータ２０を挟んで外側シール５８ａの受部６４に重なり合う外側シール５８ｃの一部分をいう。受部６４は、シール重合部６８と交差する方向に延在しかつ前記シール重合部６８のシール幅寸法、すなわち、外側シール５８ｃのシール幅寸法よりも長尺に構成されており、前記受部６４と前記シール重合部６８とは、積層方向の荷重に対して積層方向のシール変形量が略同一に設定される。

出口流路機能部６２は、上記の入口流路機能部６０と同様に構成されており、第２金属セパレータ２０の両面２０ａ、２０ｂで互いに重なり合う各受部６４と外側シール５８ｃのシール重合部７０とは、積層方向の荷重に対して積層方向のシール変形量が略同一に設定される（図６参照）。

図７に示すように、第２金属セパレータ２０の面２０ｂには、冷却媒体入口連通孔３２ａと冷却媒体流路４６とを連通する入口流路機能部７２と、冷却媒体出口連通孔３２ｂと前記冷却媒体流路４６とを連通する出口流路機能部７４とが設けられる。入口流路機能部７２は、外側シール５８ｃおよび内側シール５８ｄを構成して矢印Ｃ方向に断続的に設けられるとともに、矢印Ｂ方向に延在する複数の受部７６を備える。出口流路機能部７４は、同様に、外側シール５８ｃおよび内側シール５８ｄを構成して矢印Ｃ方向に断続的に設けられるとともに、矢印Ｂ方向に延在する複数の受部７８を備える。

入口流路機能部７２は、面２０ａの外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂを構成するシール重合部８０ａ、８０ｂと、第２金属セパレータ２０を介装して重なり合っている。入口流路機能部７２を構成する各受部７６とシール重合部８０ａ、８０ｂとは、積層方向の荷重に対して積層方向のシール変形量が略同一に設定される。

同様に、出口流路機能部７４を構成する各受部７８は、図７に示すように、第２金属セパレータ２０の両面２０ａ、２０ｂで外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂのシール重合部８２ａ、８２ｂと重なり合っている。受部７８とシール重合部８２ａ、８２ｂとは、積層方向の荷重に対して積層方向のシール変形量が略同一に設定される。

図７に示すように、面２０ｂには、燃料ガス入口連通孔３４ａおよび燃料ガス出口連通孔３４ｂの近傍に、入口流路機能部８４および出口流路機能部８６が設けられる。入口流路機能部８４は、矢印Ｃ方向に配列される複数の受部８８を設ける一方、出口流路機能部８６は、同様に矢印Ｃ方向に配列される複数の受部９０を備える。

各受部８８は、第２金属セパレータ２０を挟んで外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂのシール重合部９２ａ、９２ｂと重なり合っている。各受部９０は、同様に第２金属セパレータ２０を挟んで外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂのシール重合部９４ａ、９４ｂと重なり合っている。

入口流路機能部８４とシール重合部９２ａ、９２ｂおよび出口流路機能部８６とシール重合部９４ａ、９４ｂは、それぞれ積層方向の荷重に対して積層方向のシール変形量が略同一に設定され、具体的には、入口流路機能部７２と同様の構成を有している。入口流路機能部８４および出口流路機能部８６の近傍には、内側シール５８ｄの外方に位置して、それぞれ複数の供給孔部９６および排出孔部９８が形成される。供給孔部９６と排出孔部９８は、第２金属セパレータ２０の面２０ａで内側シール５８ｂの内方にかつ燃料ガス流路４４の入口側と出口側とに貫通形成される（図６参照）。

このように構成される燃料電池１０の動作について、以下に説明する。

まず、図１に示すように、燃料ガス入口連通孔３４ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給されるとともに、酸化剤ガス入口連通孔３０ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口連通孔３２ａに純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。

このため、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔３０ａから第１金属セパレータ１８の酸化剤ガス流路４２に導入され（図５参照）、矢印Ｂ方向に蛇行しながら鉛直上方向に移動して電解質膜・電極構造体１６を構成するカソード側電極４０に供給される。一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔３４ａから供給孔部９６を通って第２金属セパレータ２０の燃料ガス流路４４に導入され（図３参照）、矢印Ｂ方向に蛇行しながら鉛直上方向に移動して電解質膜・電極構造体１６を構成するアノード側電極３８に供給される（図６参照）。

従って、各電解質膜・電極構造体１６では、カソード側電極４０に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極３８に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。

次いで、アノード側電極３８に供給されて消費された燃料ガスは、排出孔部９８を通り燃料ガス出口連通孔３４ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。同様に、カソード側電極４０に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。

また、冷却媒体入口連通孔３２ａに供給された冷却媒体は、第１および第２金属セパレータ１８、２０間の冷却媒体流路４６に導入された後、矢印Ｂ方向に流通する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体１６を冷却した後、冷却媒体出口連通孔３２ｂから排出される（図１参照）。

この場合、本実施形態では、第２金属セパレータ２０に一体化された第２シール部材５６に、アノード側電極３８に対向して外側シール５８ａと内側シール５８ｂとを設けるとともに、前記外側シール５８ａと前記内側シール５８ｂとは、それぞれ略同一形状を有しかつ略同一のシール線圧に設定されている。このため、外側シール５８ａと内側シール５８ｂとは、積層方向の荷重に対して積層方向のシール変形量が略同一に維持される。

従って、第２金属セパレータ２０では、面２０ａにおける第２シール部材５６のシール変形量が略均一となり、前記第２金属セパレータ２０に対してシール線圧（荷重）のバランスが不均一となることがない。これにより、第２金属セパレータ２０自体の変形を良好に阻止することが可能になるとともに、電解質膜・電極構造体１６の変形を有効に阻止することができるという効果が得られる。

さらにまた、本実施形態では、外側シール５８ａ、内側シール５８ｂおよび外側シール５８ｃは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定される。具体的には、図８に示すように、電極面シールである外側シール５８ａおよび内側シール５８ｂが、スタック締結後に所望の設定シール線圧（面圧）になるシール初期高さの設定値Ｔ１と、冷却面シールである外側シール５８ｃが、スタック締結後に所望の設定シール線圧になるシール初期高さの設定値Ｔ２とが設定される。従って、外側シール５８ａ、内側シール５８ｂおよび外側シール５８ｃは、それぞれ略同一形状を有しかつ略同一のシール線圧に設定される。

これにより、各発電セル１２の積層方向の変形が阻止されるとともに、前記発電セル１２の面内の荷重分布が均一になり、発電セル１２毎の荷重ばらつきが減少する。従って、燃料電池１０全体の発電性能の安定化を図るとともに、酸化剤ガス、燃料ガスおよび冷却媒体の流量が均一化され、各発電セル１２毎の発電性能の均一化および安定化を図ることが可能になる。

しかも、外側シール５８ａ、内側シール５８ｂおよび外側シール５８ｃは、使用によるシール線圧の低下状態や圧縮永久歪み等が同等になる。このため、発電セル１２内および各発電セル１２毎の耐久性が同等に変化し、燃料電池１０全体の性能安定化を図ることができる。

なお、本実施形態では、第２金属セパレータ２０の面２０ｂに、冷却媒体シールとして外側シール５８ｃが設けられているが、これに限定されるものではなく、第１金属セパレータ１８の面１８ｂに、前記冷却媒体シールを設けてもよい。

本発明の実施形態に係る燃料電池を構成する発電セルの要部分解斜視説明図である。 前記燃料電池の、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面説明図である。 前記燃料電池の燃料ガス入口連通孔を通る一部断面説明図である。 前記燃料電池の酸化剤ガス入口連通孔を通る一部断面説明図である。 前記発電セルを構成する第１金属セパレータの正面説明図である。 前記発電セルを構成する第２金属セパレータの一方の面の正面説明図である。 前記発電セルを構成する第２金属セパレータの他方の面の正面説明図である。 シール線圧とシール初期高さとの関係説明図である。 特許文献１に開示されたシール構造の説明図である。

符号の説明

１０…燃料電池 １２…発電セル
１６…電解質膜・電極構造体 １８、２０…金属セパレータ
３０ａ…酸化剤ガス入口連通孔 ３０ｂ…酸化剤ガス出口連通孔
３２ａ…冷却媒体入口連通孔 ３２ｂ…冷却媒体出口連通孔
３４ａ…燃料ガス入口連通孔 ３４ｂ…燃料ガス出口連通孔
３６…固体高分子電解質膜 ３８…アノード側電極
４０…カソード側電極 ４２…酸化剤ガス流路
４４…燃料ガス流路 ４６…冷却媒体流路
５０、５６…シール部材 ５２、５４…平面部
５８ａ、５８ｃ…外側シール ５８ｂ、５８ｄ…内側シール
６０、７２、８４…入口流路機能部 ６２、７４、８６…出口流路機能部
６４、６６、７６、７８、８８、９０…受部
６８、７０、８０ａ、８０ｂ、８２ａ、８２ｂ、９２ａ、９２ｂ、９４ａ、９４ｂ…シール重合部
９６…供給孔部 ９８…排出孔部

Claims (3)

1. 電解質膜の両側に第１の電極と該第１の電極よりも大きな表面積を有する第２の電極とを配設した電解質膜・電極構造体を備え、前記電解質膜・電極構造体を第１および第２のセパレータ間に配設する発電セルを設けるとともに、前記電解質膜・電極構造体と前記第１および第２のセパレータとの間に、それぞれの電極面に沿って反応ガスを供給する反応ガス流路が形成される一方、前記発電セル間に沿って冷却媒体を供給する冷却媒体流路が形成される燃料電池であって、
   前記第１および第２のセパレータには、第１および第２のシール部材が設けられるとともに、
   前記第２のシール部材の前記第１の電極に対向する一方の面には、前記電解質膜と前記第２のセパレータとの間に配置される内側シールと、
   前記第１および第２のセパレータ間に配置される外側シールと、
   が設けられ、
   前記内側シールと前記外側シールとは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定されることを特徴とする燃料電池。
2. 請求項１記載の燃料電池において、前記第２のシール部材の前記一方の面とは反対の他方の面、または前記第１のシール部材の前記第２の電極に対向する面とは反対の面には、前記冷却媒体流路をシールしかつ前記外側シールに対応して冷却媒体シールが設けられるとともに、
   前記内側シール、前記外側シールおよび前記冷却媒体シールは、積層方向の荷重に対して積層方向の変形量が略同一に設定されることを特徴とする燃料電池。
3. 請求項２記載の燃料電池において、前記内側シール、前記外側シールおよび前記冷却媒体シールは、それぞれ略同一形状を有しかつ略同一のシール線圧に設定されることを特徴とする燃料電池。
   
   

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