JP2005142000A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、セパレータ同士又は前記セパレータと電解質・電極構造体とを互いに保持することができ、組み立て作業を容易且つ効率的に遂行することを可能にする。
【解決手段】電解質膜・電極構造体１２を第１及び第２金属セパレータ１４、１６で挟持するとともに、前記第１及び第２金属セパレータ１４には、それぞれ第１及び第２シール部材４０、４８が一体化される。第１シール部材４０は、吸着盤４４を一体的に成形しており、この吸着盤４４は、第２シール部材４８の面に押し付けられることにより、第２金属セパレータ１６を吸着する。このため、第１及び第２金属セパレータ１４、１６は、吸着盤４４の吸引作用下に互いに保持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電解質の両側に一対の電極を設けた電解質・電極構造体を、一対のセパレータで挟持して構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からなる固体高分子電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を対設した電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）を、セパレータによって挟持することにより単位セルとして構成されている。

この単位セルにおいて、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、電子及び酸素が反応して水が生成される。

ところで、燃料電池は、通常、数十〜数百の単位セルを積層してスタックを構成している。その際、各単位セル同士を正確に位置決めする必要があり、このため、前記単位セルに形成された位置決め用孔部にノックピンを挿入する作業が行われている。しかしながら、単位セルの積層数が増加するのに伴って、ノックピンの挿入作業が困難なものとなり、作業性が低下するとともに、部材の位置ずれが惹起し易く、シール機能が低下するという問題がある。

そこで、上記の問題を解決するために、例えば、特許文献１の電気化学燃料電池アセンブリが知られている。具体的には、図１２に示すように、電気化学燃料電池アセンブリ１は、電解質膜・電極構造体２と、この電解質膜・電極構造体２を挟んで配置される第１及び第２プレート３ａ、３ｂとを備えている。電解質膜・電極構造体２は、アノード電極４の両側にイオン交換膜５ａ、５ｂを介装してカソード電極６ａ、６ｂを積層している。

第１及び第２プレート３ａ、３ｂの両端には、それぞれマウントレール７ａ、７ｂが設けられている。各マウントレール７ａ、７ｂには、複数の捻りワイヤスプリング８が取り付けられており、電解質膜・電極構造体２に締め付け荷重を付与している。

米国特許第５，６８６，２００号明細書（図１）

しかしながら、上記の特許文献１では、数十〜数百の単位セルに対して、それぞれ複数の捻りワイヤスプリング８を取り付ける作業が必要になり、この取り付け作業が相当に煩雑化するという問題がある。

一方、この種の作業を自動化しようとしても、第１及び第２プレート３ａ、３ｂ間に電解質膜・電極構造体２を介装した後、これらに荷重を付与して内部に組み込まれているシール部材を圧縮した状態で、複数の捻りワイヤスプリング８をマウントレール７ａ、７ｂに取り付ける工程が必要である。これにより、作業時間が有効に短縮されず、しかも設備費が高騰して経済的ではないという問題が指摘されている。

また、第１及び第２プレート３ａ、３ｂ間には、発電時に電位差が発生するため、前記第１及び第２プレート３ａ、３ｂが捻りワイヤスプリング８を介して電気的に短絡することを阻止しなければならない。従って、捻りワイヤスプリング８、第１及び第２プレート３ａ、３ｂ又はこれらの間に、絶縁構造を設ける必要があり、経済的ではないという問題がある。

さらに、第１及び第２プレート３ａ、３ｂの外部に捻りワイヤスプリング８が取り付けられている。このため、この状態で発電を行う場合には、捻りワイヤスプリング８が外部スペースを専有してしまい、電気化学燃料電池アセンブリ１の小型化を図ることができない。

さらにまた、捻りワイヤスプリング８の圧縮力だけで、シール機能と通電機能とを得ようとすると、該圧縮力によって構成部品が変形しないように、剛性を確保する必要がある。これにより、第１及び第２プレート３ａ、３ｂ自体の厚さを薄肉に構成することができず、電気化学燃料電池アセンブリ１を小型化することができないという問題がある。

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、セパレータ同士又は前記セパレータと電解質・電極構造体とを互いに保持することができ、組み立て作業を容易且つ効率的に遂行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。

本発明の燃料電池では、電解質の両側に一対の電極を設けた電解質・電極構造体を、一対のセパレータで挟持して構成されるとともに、少なくとも一方のセパレータ又は前記電解質・電極構造体には、２枚のセパレータ同士又は該セパレータと該電解質・電極構造体とを互いに保持するための弾性変形可能な吸盤構造が設けられている。

具体的には、一方のセパレータの電解質・電極構造体に向かう面には、吸盤構造が設けられている。そして、一方のセパレータと他方のセパレータとの間に電解質・電極構造体が配置された状態で、吸盤構造を介して前記セパレータ同士が保持される。従って、電解質・電極構造体と一対のセパレータとを有する燃料電池（単位セル）が、一体化される。

また、一方のセパレータの電解質・電極構造体と反対の面には、吸盤構造が設けられている。このため、積層される燃料電池を構成し互いに隣接する各セパレータ同士が、吸盤構造を介して保持される。

さらに、電解質・電極構造体に吸盤構造が設けられていると、この吸盤構造を介して前記電解質・電極構造体とセパレータとが保持される。さらにまた、少なくとも一方のセパレータと電解質・電極構造体とに、それぞれ吸盤構造が設けられている。従って、セパレータ同士は、一方の吸盤構造により保持されるとともに、前記セパレータと電解質・電極構造体とが他方の吸盤構造により保持される。これにより、単位セルが一体化される。

また、吸盤構造は、少なくともセパレータ又は電解質・電極構造体のいずれかにシール部材と一体的に成形されることが好ましい。さらに、吸盤構造は、少なくともセパレータ又は電解質・電極構造体のいずれかに取り付けられることが好ましい。

本発明に係る燃料電池では、吸盤構造の吸着作用下に、燃料電池の構成部品同士が保持されるため、クリップ等の固定具を燃料電池に装着する必要がなく、前記燃料電池の組み立て作業を容易且つ効率的に遂行することが可能になる。特に、多数の燃料電池を積層する際には、積層作業が良好に遂行されて燃料電池スタックを迅速に構成することができる。

しかも、吸盤構造は、燃料電池内部に設置されるため、この燃料電池の外部に固定具が露呈することがない。従って、燃料電池全体をコンパクトに構成するとともに、前記燃料電池の設置スペースが可及的に狭小化される。このため、特に車載用の燃料電池スタックとして有効に適用することが可能になる。

さらに、吸盤構造は、シール部材と一体的に樹脂材で構成されるため、所望の絶縁機能を有するとともに、加工作業が簡素化される。これにより、燃料電池全体の構成が簡素化され、経済的である。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池１０の要部分解斜視説明図であり、図２は、前記燃料電池１０の、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図１に示すように、燃料電池１０は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）１２が、第１及び第２金属セパレータ１４、１６に挟持されて構成される。第１及び第２金属セパレータ１４、１６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いる。なお、第１及び第２金属セパレータ１４、１６に代替して、例えば、カーボンや樹脂で構成されるセパレータを使用してもよい。

燃料電池１０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２０ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔２２ｂ、及び燃料ガス、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２４ｂが、矢印Ｃ方向（鉛直方向）に配列して設けられる。

燃料電池１０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２４ａ、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔２２ａ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔２０ｂ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１２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２６と、前記固体高分子電解質膜２６を挟持するアノード側電極２８及びカソード側電極３０とを備える。アノード側電極２８は、カソード側電極３０よりも小さな表面積を有している。

アノード側電極２８及びカソード側電極３０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２６の両面に接合されている。

第１金属セパレータ１４のカソード側電極３０に対向する面１４ａには、酸化剤ガス入口連通孔２０ａと酸化剤ガス出口連通孔２０ｂとに連通し、例えば、矢印Ｂ方向に延在する直線状の酸化剤ガス流路３２が設けられる。第２金属セパレータ１６のアノード側電極２８に対向する面１６ａには、燃料ガス入口連通孔２４ａと燃料ガス出口連通孔２４ｂとに連通し、矢印Ｂ方向に延在する直線状の燃料ガス流路３４が形成される。

第１金属セパレータ１４の面１４ｂと第２金属セパレータ１６の面１６ｂとの間には、冷却媒体入口連通孔２２ａと冷却媒体出口連通孔２２ｂとに連通する冷却媒体流路３６が形成される。この冷却媒体流路３６は、矢印Ｂ方向に直線状に延在する。

第１金属セパレータ１４の面１４ａ、１４ｂには、この第１金属セパレータ１４の外周端部を周回して第１シール部材４０が、例えば、射出成形等により一体化される。第１シール部材４０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、又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を使用する。

図１及び図２に示すように、第１金属セパレータ１４の面１４ａには、この第１金属セパレータ１４の外周端部に近接して第１シール部材４０を構成する突部４２ａが一体化される。突部４２ａは、電解質膜・電極構造体１２の外周を囲繞するとともに、酸化剤ガス流路３２と酸化剤ガス入口連通孔２０ａ及び酸化剤ガス出口連通孔２０ｂとを連通する。

第１金属セパレータ１４の面１４ａには、弾性変形可能な吸着盤（吸盤構造）４４が設けられる。吸着盤４４は、第１シール部材４０と一体的に成形されており、図１に示すように、第１金属セパレータ１４の四隅及び上下両辺中央部の合計６個所に設けられる。

図２に示すように、吸着盤４４は、第１シール部材４０と一体化されてこの第１シール部材４０の面から突出する首部４６ａを有し、この首部４６ａには、湾曲するカップ部４６ｂが一体成形されている。第１シール部材４０の面からカップ部４６ｂの先端までの高さＨは、この第１シール部材４０の面から突部４２ａの先端までの高さＨ１よりも大きく設定される（Ｈ＞Ｈ１）。

図１及び図２に示すように、第２金属セパレータ１６の面１６ａ、１６ｂには、この第２金属セパレータ１６の外周端部を周回して第２シール部材４８が一体化される。この第２シール部材４８は、上記の第１シール部材４０と同一の材料で構成される。第２金属セパレータ１６の面１６ａには、第２シール部材４８を構成する突部５０が一体化される。この突部５０は、電解質膜・電極構造体１２を構成する固体高分子電解質膜２６の外周縁部に密着する。

次に、このように構成される燃料電池１０を組み付ける作業について、以下に説明する。

先ず、図２に示すように、電解質膜・電極構造体１２を挟んで、第１及び第２金属セパレータ１４、１６が配設される。この状態で、第１及び第２金属セパレータ１４、１６に押し付け荷重が付与されると、吸着盤４４のカップ部４６ｂが第２金属セパレータ１６の第２シール部材４８に接触する。従って、カップ部４６ｂは、押し付け荷重により変形して第２金属セパレータ１６を吸着し、第１及び第２金属セパレータ１４、１６同士は、電解質膜・電極構造体１２を挟んで互いに保持される（図３参照）。

このように、燃料電池１０を構成する電解質膜・電極構造体１２と第１及び第２金属セパレータ１４、１６とは、複数（例えば、６つ）の吸着盤４４の吸引作用下に一体化される。これにより、第１の実施形態では、クリップ等の固定具を燃料電池１０に装着する必要がなく、前記燃料電池１０の組み立て作業を容易且つ効率的に遂行することが可能になるという効果が得られる。

特に、多数の燃料電池１０を積層する際には、該燃料電池１０の積層作業を良好に遂行することができ、燃料電池スタック５２を迅速に構成することが可能になるという利点がある（図３参照）。

しかも、吸着盤４４は、第１金属セパレータ１４の面１４ａ内に設けられるため、燃料電池１０の外部に固定具が露呈することがない。従って、燃料電池１０全体をコンパクトに構成するとともに、前記燃料電池１０の設置スペースが可及的に狭小化され、例えば、車載用燃料電池スタック５２として良好に使用することができる。

さらに、吸着盤４４は、第１シール部材４０と一体的に樹脂材で構成されている。このため、吸着盤４４は、所望の絶縁機能を有するとともに、加工作業が簡素化され、燃料電池１０全体を経済的に構成することが可能であるという効果が得られる。

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。

先ず、図１に示すように、酸化剤ガス入口連通孔２０ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔２４ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口連通孔２２ａ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２０ａから第１金属セパレータ１４の酸化剤ガス流路３２に導入され、矢印Ｂ方向に移動しながら電解質膜・電極構造体１２を構成するカソード側電極３０に供給される。一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔２４ａから第２金属セパレータ１６の燃料ガス流路３４に導入され、矢印Ｂ方向に移動しながら電解質膜・電極構造体１２を構成するアノード側電極２８に供給される。

従って、電解質膜・電極構造体１２では、カソード側電極３０に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極２８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、発電が行われる。

カソード側電極３０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２０ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。同様に、アノード側電極２８に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔２４ｂ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２２ａに供給された冷却媒体は、第１及び第２金属セパレータ１４、１６間の冷却媒体流路３６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１２を冷却した後、冷却媒体出口連通孔２２ｂから排出される。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池６０の一部断面説明図である。なお、第１の実施形態に係る燃料電池１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３〜第５の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。

燃料電池６０は、第１金属セパレータ１４の外周端部を周回して第１シール部材６２が、例えば、射出成形等により一体化される。この第１シール部材６２は、面１４ａに一体化される突部６４ａを備え、この突部６４ａは、電解質膜・電極構造体１２を周回して酸化剤ガス流路３２をシールする。第１シール部材６２は、面１４ｂに突部６４ａに対応して突部６４ｂが一体化される。

第２金属セパレータ１６の外周端部を周回して第２シール部材６６が、例えば、射出成形等により一体化される。この第２シール部材６６は、面１６ａに一体化される突部６８と第１及び第２吸着盤（吸盤構造）７０、７２とを備える。

突部６８は、電解質膜・電極構造体１２を構成する固体高分子電解質膜２６の外周縁部に密着するとともに、第１吸着盤７０は、前記固体高分子電解質膜２６の外周縁部に対向して複数配置される。第２吸着盤７２は、第１金属セパレータ１４の第１シール部材６２に対向して複数配置される。

このように構成される第２の実施形態では、第２金属セパレータ１６が図示しない配置台の所定の位置に配置された後、電解質膜・電極構造体１２が前記第２金属セパレータ１６に位置決めされる。

この状態で、電解質膜・電極構造体１２と第２金属セパレータ１６とが互いに押圧されると、前記第２金属セパレータ１６に設けられている第２シール部材６６の第１吸着盤７０が、前記電解質膜・電極構造体１２の固体高分子電解質膜２６の外周縁部に押し付けられる。このため、第１吸着盤７０は、変形して固体高分子電解質膜２６を吸着保持し、第２金属セパレータ１６と電解質膜・電極構造体１２とが一体化される。

次いで、第１金属セパレータ１４が電解質膜・電極構造体１２上に位置決めされた後、この第１金属セパレータ１４が第２金属セパレータ１６に向かって押圧される。第２金属セパレータ１６に設けられている第２シール部材６６の第２吸着盤７２は、第１金属セパレータ１４に設けられている第１シール部材６２に当接して変形する。これにより、第２吸着盤７２がこの第１金属セパレータ１４を吸着し、第１及び第２金属セパレータ１４、１６同士が一体化される。

このように、第２の実施形態では、先ず、第２金属セパレータ１６上に電解質膜・電極構造体１２を配置して押圧力を付与する。次に、電解質膜・電極構造体１２に第１金属セパレータ１４を載置して、前記第１金属セパレータ１４に押圧力を付与するだけで、第１及び第２吸着盤７０、７２の吸引作用下に、燃料電池６０全体が一体化される。

このため、燃料電池６０の組み立て作業が簡素化して、自動化が一層容易に図られるとともに、前記燃料電池６０の保持機能が一層確実に遂行されるという効果が得られる。

図５は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池８０の一部断面説明図である。この燃料電池８０は、電解質膜・電極構造体１２の外周端部に一体化される部材８２を備える。部材８２には、第２金属セパレータ１６に向かって突出する吸着盤（吸盤構造）８４が一体的に設けられる。

このように構成される第３の実施形態では、上記の第２の実施形態と同様に、第２金属セパレータ１６に電解質膜・電極構造体１２が位置合わせされた状態で、押圧力が付与される。このため、電解質膜・電極構造体１２に一体化された部材８２の吸着盤８４が、第２金属セパレータ１６の第２シール部材４８に接触する。

従って、吸着盤８４の吸引作用下に、電解質膜・電極構造体１２が第２金属セパレータ１６に保持され、さらに第１金属セパレータ１４が前記電解質膜・電極構造体１２に積層されて押圧力が付与される。これによって、吸着盤４４の吸引作用下に、第１金属セパレータ１４と第２金属セパレータ１６とが一体化され、燃料電池８０全体が一体的に保持可能になる。

図６は、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池９０が積層された燃料電池スタック９２の一部断面説明図である。

この燃料電池９０では、第１金属セパレータ１４に第１シール部材６２ａが一体化されるとともに、第２金属セパレータ１６に第２シール部材９４が一体化される。第１シール部材６２ａは、面１４ａに突部６４ａを一体化する一方、第２シール部材９４は、電解質膜・電極構造体１２とは反対の面１６ｂに、突部６４ａと吸着盤（吸盤構造）９６とが設けられる。

このように構成される第４の実施形態では、一方の燃料電池９０を構成する第２金属セパレータ１６が、他方の燃料電池９０を構成する第１金属セパレータ１４に重ね合わされる。このため、第２金属セパレータ１６に設けられている第２シール部材９４の吸着盤９６が、第１金属セパレータ１４に設けられている第１シール部材６２ａに接触する。

これにより、吸着盤９６は、変形して第１シール部材６２ａの面を吸着し、積層される各燃料電池９０の第１及び第２金属セパレータ１４、１６同士が一体化される。従って、燃料電池スタック９２の組み立て作業が容易且つ確実に遂行されるという効果が得られる。

図７は、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池１００を積層した燃料電池スタック１０２の一部断面説明図である。

燃料電池１００では、第１金属セパレータ１４に第１シール部材１０４が一体化されるとともに、第２金属セパレータ１６に第２シール部材１０６が一体化される。

第１シール部材１０４は、突部４２ｂが設けられる面１４ｂに吸着盤（吸盤構造）１０８が一体的に設けられる。第２シール部材１０６は、突部５０が設けられる面１６ａにシール用の突起１１０が一体的に設けられている。電解質膜・電極構造体１２の外周部には、吸着盤８４を一体的に設けた部材８２が一体化されている。

このように構成される第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、一方の燃料電池１００を構成する第１金属セパレータ１４と、他方の燃料電池１００を構成する第２金属セパレータ１６とが、吸着盤１０８の吸引作用下に一体的に保持されるため、燃料電池スタック１０２の組み付け作業が効率的に遂行されるという利点が得られる。

なお、第１〜第５の実施形態では、吸着盤４４、７０、７２、８４、９６及び１０８が首部４６ａと湾曲するカップ部４６ｂとを一対的に備えているが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示す吸着盤（吸盤構造）１２０は、シール部材１２２に一体化されるとともに、略円筒状に構成されている。従って、シール部材１２２に吸着盤１２０を一体成形するための金型構成が簡素化するという効果がある。

また、図９に示す吸着盤（吸盤構造）１２４は、シール部材１２６に一体成形されるとともに、首部を用いることがなく、カップ部１２８が直接前記シール部材１２６に一体成形されている。この吸着盤１２４では、図示しない被吸着物に押し付ける際に、該吸着盤１２４自体の反力がシール部材１２６の平坦面まで上昇し難いという利点がある。

一方、第１〜第５の実施形態では、吸着盤４４、７０、７２、８４、９６及び１０８が射出成形によって第１シール部材４０と共に第１金属セパレータ１４に一体化されているが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示す吸着盤（吸盤構造）１３０は、セパレータ１３２に嵌めこみ等によって取り付けられている。

このセパレータ１３２には、一部にテーパを有する取り付け穴１３４が形成される。一方、吸着盤１３０は、取り付け穴１３４に嵌合する球状部１３６と、湾曲形状のカップ部１３８とを弾性変形可能なゴム材等により一体成形される。そこで、吸着盤１３０の球状部１３６を、取り付け穴１３４の小径側から押し込むと、この球状部１３６が前記取り付け穴１３４のテーパ部に係合する。これにより、吸着盤１３０はセパレータ１３２に取り付けられる。

また、図１１に示すように、予め成形されたシール部材１４０を用意し、このシール部材１４０がセパレータ１４２に設けられたシール溝１４４を介して、前記セパレータ１４２に取り付けられる構造が採用可能である。

シール部材１４０には、セパレータ１４２のシール溝１４４に嵌合するシール部１４６と、シール用突部１４８と、吸着盤（吸盤構造）１５０とが一体成形されている。従って、吸着盤１５０が一体成形されたシール部材１４０を予め成形しておき、このシール部材１４０をセパレータ１４２に取り付けるだけで、前記セパレータ１４２に前記吸着盤１５０が保持される。

本発明の第１の実施形態に係る燃料電池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線断面図である。 前記燃料電池が組み付けられた状態の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る燃料電池の一部断面説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る燃料電池の一部断面説明図である。 本発明の第４の実施形態に係る燃料電池が積層された燃料電池スタックの一部断面説明図である。 本発明の第５の実施形態に係る燃料電池を積層した燃料電池スタックの一部断面説明図である。 吸着盤の別の形状を示す一部断面説明図である。 吸着盤のさらに別の構成を示す一部断面説明図である。 セパレータに嵌めこまれる吸着盤の断面説明図である。 吸着盤が一体的に設けられるシール部材をセパレータに取り付ける際の説明図である。 特許文献１の電気化学燃料電池アセンブリの断面説明図である。

符号の説明

１０、６０、８０、９０、１００…燃料電池
１２…電解質膜・電極構造体 １４、１６…金属セパレータ
１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂ…面 ２０ａ…酸化剤ガス入口連通孔
２０ｂ…酸化剤ガス出口連通孔 ２２ａ…冷却媒体入口連通孔
２２ｂ…冷却媒体出口連通孔 ２４ａ…燃料ガス入口連通孔
２４ｂ…燃料ガス出口連通孔 ２６…固体高分子電解質膜
２８…アノード側電極 ３０…カソード側電極
３２…酸化剤ガス流路 ３４…燃料ガス流路
３６…冷却媒体流路
４０、４８、６２、６２ａ、６６、８２、９４、１０４、１０６、１２２、１２６、１４０…シール部材
４２ａ、４２ｂ、５０、６４ａ、６４ｂ、６８、１４８…突部
４４、７０、７２、８４、９６、１０８、１２０、１２４、１３０、１５０…吸着盤
４６ａ…首部 ４６ｂ…カップ部
１１０…突起

Claims (3)

1. 電解質の両側に一対の電極を設けた電解質・電極構造体を、一対のセパレータで挟持して構成される燃料電池であって、
   少なくとも一方のセパレータ又は前記電解質・電極構造体には、２枚のセパレータ同士又は該セパレータと該電解質・電極構造体とを互いに保持するための弾性変形可能な吸盤構造が設けら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、前記吸盤構造は、少なくとも前記セパレータ又は前記電解質・電極構造体のいずれかにシール部材と一体的に成形されることを特徴とする燃料電池。
3. 請求項１記載の燃料電池において、前記吸盤構造は、少なくとも前記セパレータ又は前記電解質・電極構造体のいずれかに取り付けられることを特徴とする燃料電池。
   
   

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