JP2008192403A - Feul cell, its manufacturing method, and laminated member for fuel cell - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To hold an electrolyte membrane at a desired position when the electrolyte membrane and a sealing member are integrally molded in a metal mold. <P>SOLUTION: A fuel cell comprises: a power generating body 12 having the electrolyte membrane and a pair of electrodes; a sealing part 16 enveloping the power generating body 12 with the outer peripheral part of the power generating body 12 and formed integrally with the power generating body 12; and gas separators 30 disposed on both sides of the power generating body 12 and coming into contact with the sealing part 16. Moreover, in a region overlapped on an inclusion region where the sealing part 16 envelops the power generating body 12, a support part is provided which is installed adhered to either one of the power generating body 12 and one gas separator 30 and in which the distance between the power generating body 12 and one gas separator 30 is defined as the height. Between the power generating body 12 and one gas separator 30, the sealing part 16 is formed so that a space formed around the support part is filled. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、燃料電池、その製造方法、および燃料電池用積層部材に関する。   The present invention relates to a fuel cell, a method for manufacturing the same, and a laminated member for a fuel cell.

燃料電池は、一般に、電解質層や電極あるいはガスセパレータを含む板状部材を、所定の順序で順次積層することによって形成される。このような構成の一例として、電解質膜と一体で、電解質膜の外周に、ガスシール性を確保するためのシール部材を設ける構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような構成では、電解質膜を含む部材を金型内に配置した後、金型内にシール部材の材料を充填することによって、電解質膜とシール部材とが一体成形される。   In general, a fuel cell is formed by sequentially laminating plate members including an electrolyte layer, an electrode, or a gas separator in a predetermined order. As an example of such a configuration, a configuration has been proposed in which a seal member is provided integrally with the electrolyte membrane to ensure gas sealability on the outer periphery of the electrolyte membrane (see, for example, Patent Document 1). In such a configuration, after the member including the electrolyte membrane is disposed in the mold, the electrolyte membrane and the seal member are integrally formed by filling the mold with the material of the seal member.

特開２００２−４２８３６号公報JP 2002-42836 A 特開２００６−２１６４２４号公報JP 2006-216424 A 特開２００２−１２４２７６号公報JP 2002-124276 A

しかしながら、上記のように電解質膜とシール部材とを金型内で一体成形する場合には、電解質膜あるいは電解質膜を含む部材（例えば、電解質膜と、電解質膜上に形成した電極と、電極上に配置したガス拡散層）の剛性が不十分であるために、成形時に、これらの部材を金型内で所望の位置に保持することが困難となる場合があった。すなわち、成形時に、電解質膜を含む部材の外周部が、金型内で重力により垂れ下がる場合があった。上記部材が金型内で垂れ下がると、垂れ下がった上記部材が、シール部材の材料が金型内に行き渡るのを妨げる可能性がある。このようにシール部材の材料が金型内で行き渡らない箇所が生じると、金型に応じた所望の形状のシール部材が成型されなくなり、このようなシール部材を用いると、燃料電池におけるガスシール性が不十分になる可能性がある。   However, when the electrolyte membrane and the seal member are integrally formed in the mold as described above, the electrolyte membrane or a member including the electrolyte membrane (for example, the electrolyte membrane, the electrode formed on the electrolyte membrane, and the electrode In some cases, it is difficult to hold these members in a desired position in the mold at the time of molding. That is, at the time of molding, the outer peripheral portion of the member including the electrolyte membrane may hang down due to gravity in the mold. When the member hangs down in the mold, the hanged member may prevent the material of the seal member from reaching the mold. Thus, when the location where the material of the seal member does not spread in the mold occurs, the seal member having a desired shape corresponding to the mold is not molded. When such a seal member is used, the gas seal property in the fuel cell May be insufficient.

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、金型内で電解質膜とシール部材とを一体成形する際に、電解質膜を所望の位置に保持することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and aims to hold an electrolyte membrane in a desired position when the electrolyte membrane and a seal member are integrally formed in a mold. To do.

上記目的を達成するために、本発明の燃料電池は、
電解質膜と、該電解質膜の両面に形成された一対の電極と、を備える発電体と、
前記発電体の外周部で該発電体の外周部を内包し、該発電体と一体で形成されたシール部と、
前記発電体の両側に配置され、前記シール部と接触するガスセパレータと、
前記シール部が前記発電体を内包する内包領域と重なる領域において、前記発電体と一方の前記ガスセパレータのいずれかに接着して設けられ、前記発電体と前記一方のガスセパレータとの間の距離を高さとする支持部と
を備え、
前記シール部は、前記発電体と前記一方のガスセパレータとの間において、前記支持部の周囲に形成される空間を埋めるように形成されていることを要旨とする。 In order to achieve the above object, the fuel cell of the present invention comprises:
A power generator comprising an electrolyte membrane and a pair of electrodes formed on both sides of the electrolyte membrane;
A seal portion that includes the outer periphery of the power generation body at the outer periphery of the power generation body and is formed integrally with the power generation body;
A gas separator disposed on both sides of the power generator and in contact with the seal portion;
A distance between the power generation body and the one gas separator provided in a region where the seal portion overlaps with an inclusion region including the power generation body, and being adhered to either the power generation body or the one gas separator. And a support part having a height of
The gist of the present invention is that the seal portion is formed so as to fill a space formed around the support portion between the power generator and the one gas separator.

以上のように構成された本発明の燃料電池によれば、ガスセパレータ上に支持部を設けているため、シール部を、金型を用いて発電体および一方のガスセパレータと一体形成する際に、金型内で支持部によって発電体を支持することができ、剛性の低い発電体が金型内で重力により垂れ下がることがない。すなわち、支持部によって、金型内で発電体を積層方向に位置決めすることができる。また、支持部が、発電体と一方のガスセパレータとのいずれかに接着して設けられているため、上記金型内にシール部の構成材料を投入する際にも、支持部は、発電体を支持することができる。したがって、成形材料が金型内の空間に行き渡るのを、発電体の外周部が妨げることがなく、所望の形状のシール部を形成することができる。   According to the fuel cell of the present invention configured as described above, since the support portion is provided on the gas separator, the seal portion is integrally formed with the power generator and one gas separator using a mold. The power generation body can be supported by the support portion in the mold, and the low-rigidity power generation body does not hang down due to gravity in the mold. In other words, the power generator can be positioned in the stacking direction in the mold by the support portion. Further, since the support portion is provided by being bonded to either the power generator or one of the gas separators, the support portion is also used when the constituent material of the seal portion is put into the mold. Can be supported. Therefore, the outer peripheral portion of the power generation body does not hinder the molding material from reaching the space in the mold, and a seal portion having a desired shape can be formed.

本発明の燃料電池において、前記支持部は、前記発電体と前記ガスセパレータのいずれか上に、スクリーン印刷により接着されていることとしても良い。このような構成とすれば、ガスセパレータ上の所定の位置に支持部を形成する動作を、複数のガスセパレータに対して効率よく行なうことが可能になる。そのため、製造工程の複雑化を抑制しつつ、発電体外周の垂れ下がりを抑えることができる。   In the fuel cell of the present invention, the support portion may be bonded to one of the power generator and the gas separator by screen printing. With such a configuration, it is possible to efficiently perform the operation of forming the support portion at a predetermined position on the gas separator with respect to the plurality of gas separators. Therefore, it is possible to suppress sagging of the outer periphery of the power generation body while suppressing the complexity of the manufacturing process.

本発明の燃料電池において、前記支持部は、前記シール部と同じ材料により形成されていることとしても良い。このような構成とすれば、支持部を設けることに起因して、シール部において望ましくない不均一な応力が生じることを抑制できる。   In the fuel cell according to the present invention, the support portion may be formed of the same material as the seal portion. With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of undesirable uneven stress in the seal portion due to the provision of the support portion.

本発明の燃料電池において、前記支持部は、前記発電体における前記内包領域よりも中央部よりの領域での前記発電体と前記ガスセパレータとの距離と略等しい高さを有することとしても良い。このような構成とすれば、シール部の構成材料が金型内の空間に行き渡ることを確保する効果を、より高めることができる。   In the fuel cell of the present invention, the support portion may have a height that is substantially equal to a distance between the power generator and the gas separator in a region closer to the center than the inclusion region in the power generator. With such a configuration, it is possible to further enhance the effect of ensuring that the constituent material of the seal portion spreads over the space in the mold.

本発明の燃料電池において、前記支持部は、互いに離間して設けられた複数の凸部から成ることとしても良い。このような構成とすれば、シール部の構成材料は、突起状の凸部間を通過して、金型内の空間に広がることができる。そのため、凸部を設けることに起因するシール部の構成材料の移動の妨げを、抑制することができる。   In the fuel cell of the present invention, the support portion may be composed of a plurality of convex portions provided apart from each other. With such a configuration, the constituent material of the seal portion can pass between the protruding convex portions and spread into the space in the mold. Therefore, the hindrance of the movement of the constituent material of the seal portion due to the provision of the convex portion can be suppressed.

本発明の燃料電池において、前記発電体は、さらに、前記電極上に配置される多孔質体から成るガス拡散層を備えることとしても良い。このような構成とすれば、電極に対するガス供給効率を向上させると共に、電極表面における集電性を高め、また、電解質膜を保護することができる。   In the fuel cell of the present invention, the power generation body may further include a gas diffusion layer made of a porous body disposed on the electrode. With such a configuration, the gas supply efficiency to the electrode can be improved, the current collecting property on the electrode surface can be improved, and the electrolyte membrane can be protected.

本発明の燃料電池において、さらに、多孔質体から成り、前記発電体と前記ガスセパレータとの間に配置される一対のガス流路形成部を備え、少なくとも、前記一方のガスセパレータと接する前記ガス流路形成部は、前記発電体と共に前記シール部と一体で形成されていることとしても良い。このような構成とすれば、シール部とガス流路形成部とを一体化することにより、発電体とガスセパレータとの間に形成されるガス流路におけるガスシール性を向上させることができる。   In the fuel cell of the present invention, the gas further includes a pair of gas flow path forming portions made of a porous body and disposed between the power generation body and the gas separator, and at least the gas in contact with the one gas separator The flow path forming part may be formed integrally with the seal part together with the power generator. With such a configuration, by integrating the seal portion and the gas flow path forming portion, it is possible to improve the gas sealing performance in the gas flow path formed between the power generation body and the gas separator.

本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、燃料電池の製造方法や、燃料電池用積層部材などの形態で実現することが可能である。   The present invention can be realized in various forms other than those described above. For example, the present invention can be realized in the form of a fuel cell manufacturing method, a fuel cell laminated member, or the like.

Ａ．実施例の燃料電池の構成：
図１は、第１実施例の燃料電池の概略構成を表わす断面模式図であり、図２は、図１において破線で囲んだＸ領域を拡大して示す説明図である。本実施例の燃料電池は、固体高分子型燃料電池である。また、本実施例の燃料電池は、電気化学反応が進行する単位であるセルアセンブリ１０を複数備えると共に、各々のセルアセンブリ１０間にガスセパレータ３０を介在させつつセルアセンブリ１０を積層させたスタック構造を有している。 A. Example fuel cell configuration:
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the fuel cell according to the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged X region surrounded by a broken line in FIG. The fuel cell of this example is a polymer electrolyte fuel cell. In addition, the fuel cell according to the present embodiment includes a plurality of cell assemblies 10 that are units in which an electrochemical reaction proceeds, and a stack structure in which the cell assemblies 10 are stacked with a gas separator 30 interposed between the cell assemblies 10. have.

セルアセンブリ１０は、図１に示すように、発電積層部１１と、シール部１６と、によって構成されている。図２に示すように、発電積層部１１は、発電体１２と、発電体１２を挟持する一対のガス流路形成部１４，１５とによって構成される。発電体１２は、電解質膜２０と、電解質膜２０の表面に形成された一対の電極（カソード２２およびアノード２４）とから成るＭＥＡ（膜−電極接合体、Membrane Electrode Assembly）１３と、ＭＥＡ１３を挟持する一対のガス拡散層２６，２８と、によって形成される。   As shown in FIG. 1, the cell assembly 10 includes a power generation laminate portion 11 and a seal portion 16. As shown in FIG. 2, the power generation stacking unit 11 includes a power generation body 12 and a pair of gas flow path forming portions 14 and 15 that sandwich the power generation body 12. The power generation body 12 sandwiches an MEA 13 and an MEA (Membrane Electrode Assembly) 13 composed of an electrolyte membrane 20 and a pair of electrodes (cathode 22 and anode 24) formed on the surface of the electrolyte membrane 20. And a pair of gas diffusion layers 26, 28.

電解質膜２０は、固体高分子材料、例えばパーフルオロカーボンスルホン酸を備えるフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。カソード２２およびアノード２４は、電気化学反応を促進する触媒、例えば、白金、あるいは白金と他の金属から成る合金を備えている。カソード２２およびアノード２４を形成するには、例えば、白金等の触媒金属を担持させたカーボン粉を作製し、この触媒担持カーボンと、電解質膜２０を構成する電解質と同様の電解質とを用いてペーストを作製し、作製した触媒ペーストを電解質膜２０上に塗布すればよい。ガス拡散層２６，２８は、カーボン製の多孔質部材であり、例えばカーボンクロスやカーボンペーパによって形成される。電解質膜２０上に触媒電極を形成したＭＥＡ１３とガス拡散層２６，２８とを、プレス接合により一体化することで、発電体１２が作製される。このガス拡散層２６，２８は、後述するガス流路形成部１４，１５よりも平均細孔径が小さな多孔質体によって構成されている。そのため、ガス拡散層２６，２８を設けることによって、触媒電極に対するガス供給効率を向上させると共に、ガス流路形成部１４，１５と触媒電極との間の集電性を高めることができ、さらに電解質膜２０を保護することもできる。ただし、ガス流路形成部１４，１５の構成材料や気孔率によっては、ガス拡散層２６，２８を設けないこととしても良い。   The electrolyte membrane 20 is a proton conductive ion exchange membrane formed of a solid polymer material, for example, a fluororesin containing perfluorocarbon sulfonic acid, and exhibits good electrical conductivity in a wet state. The cathode 22 and the anode 24 include a catalyst that promotes an electrochemical reaction, such as platinum or an alloy made of platinum and other metals. In order to form the cathode 22 and the anode 24, for example, a carbon powder carrying a catalyst metal such as platinum is prepared, and a paste using this catalyst-carrying carbon and an electrolyte similar to the electrolyte constituting the electrolyte membrane 20 is used. And the prepared catalyst paste may be applied on the electrolyte membrane 20. The gas diffusion layers 26 and 28 are carbon porous members, and are formed of, for example, carbon cloth or carbon paper. The power generator 12 is manufactured by integrating the MEA 13 having the catalyst electrode formed on the electrolyte membrane 20 and the gas diffusion layers 26 and 28 by press bonding. The gas diffusion layers 26 and 28 are made of a porous body having an average pore diameter smaller than that of gas flow path forming portions 14 and 15 described later. Therefore, by providing the gas diffusion layers 26 and 28, the gas supply efficiency with respect to the catalyst electrode can be improved, and the current collecting property between the gas flow path forming portions 14 and 15 and the catalyst electrode can be increased. The membrane 20 can also be protected. However, the gas diffusion layers 26 and 28 may not be provided depending on the constituent materials and the porosity of the gas flow path forming portions 14 and 15.

ガス流路形成部１４，１５は、発泡金属や金属メッシュなどの金属製多孔質体、あるいは、カーボン製の多孔質体によって形成される導電性の薄板状部材であり、本実施例では、チタン製の多孔質体を用いている。ガス流路形成部１４，１５は、発電体１２およびガスセパレータ３０と接触するように配置されており、内部に形成される多数の細孔から成る空間は、電気化学反応に供されるガスが通過するセル内ガス流路として機能する。すなわち、カソード２２とガスセパレータ３０との間に配置されるガス流路形成部１４の細孔が形成する空間は、酸素を含有する酸化ガスが通過するセル内酸化ガス流路として機能する。また、アノード２４とガスセパレータ３０との間に配置されるガス流路形成部１５の細孔が形成する空間は、水素を含有する燃料ガスが通過するセル内燃料ガス流路として機能する。   The gas flow path forming portions 14 and 15 are conductive thin plate members formed of a metal porous body such as foam metal or metal mesh, or a carbon porous body. The porous body made from is used. The gas flow path forming portions 14 and 15 are arranged so as to come into contact with the power generation body 12 and the gas separator 30, and a space formed by a large number of pores formed therein contains a gas used for an electrochemical reaction. It functions as an in-cell gas flow path. That is, the space formed by the pores of the gas flow path forming portion 14 disposed between the cathode 22 and the gas separator 30 functions as an in-cell oxidizing gas flow path through which oxygen-containing oxidizing gas passes. Further, the space formed by the pores of the gas flow path forming portion 15 disposed between the anode 24 and the gas separator 30 functions as an in-cell fuel gas flow path through which the fuel gas containing hydrogen passes.

ここで、隣り合うガスセパレータ３０間であって発電積層部１１の外周部には、発電体１２の外周部を内包するシール部１６が設けられている。シール部１６は、弾性材料、すなわち、ゴム（例えば、シリコンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム）や、熱可塑性エラストマによって形成されている。図１および図２に示すように、シール部１６は、一方の側において、隣接する一方のガスセパレータ３０と隙間無く接触している。ここで、上記隣接する一方のガスセパレータ３０の表面には、シール部１６が発電体１２を内包する内包領域と重なる領域において、発電体１２と接する複数の凸部である支持凸部６２が設けられている。そのため、シール部１６における上記一方の側は、上記複数の支持凸部６２に対応する形状となっている。シール部１６は、発電積層部１１と共に、上記隣接する一方のガスセパレータ３０と一体で形成されており、上記隣接する一方のガスセパレータ３０に形成された支持凸部６２は、シール部１６を形成する際に発電体１２を支持する働きを有する。支持凸部６２の構成およびシール部１６の製造工程については、後に詳述する。なお、シール部１６の他方の側にはガス止め凸部６０が形成されており、シール部１６は、このガス止め凸部６０の頭頂部において、隣接する他方のガスセパレータ３０と接触する。   Here, between the adjacent gas separators 30 and on the outer peripheral portion of the power generation stacking portion 11, a seal portion 16 that includes the outer peripheral portion of the power generation body 12 is provided. The seal portion 16 is made of an elastic material, that is, rubber (for example, silicon rubber, butyl rubber, fluorine rubber) or a thermoplastic elastomer. As shown in FIGS. 1 and 2, the seal portion 16 is in contact with one of the adjacent gas separators 30 without a gap on one side. Here, on the surface of the adjacent one of the gas separators 30, support convex portions 62, which are a plurality of convex portions that are in contact with the power generator 12, are provided in a region where the seal portion 16 overlaps the inclusion region that contains the power generator 12. It has been. Therefore, the one side of the seal portion 16 has a shape corresponding to the plurality of support convex portions 62. The seal portion 16 is formed integrally with the one adjacent gas separator 30 together with the power generation laminate portion 11, and the support convex portion 62 formed on the one adjacent gas separator 30 forms the seal portion 16. When it does, it has the function which supports the electric power generation body 12. The configuration of the support convex portion 62 and the manufacturing process of the seal portion 16 will be described in detail later. A gas stopper convex portion 60 is formed on the other side of the seal portion 16, and the seal portion 16 comes into contact with the other adjacent gas separator 30 at the top of the gas stopper convex portion 60.

図３は、発電積層部１１とシール部１６とが一体形成されたセルアセンブリ１０の概略構成を表わす平面図である。図３に示すように、シール部１６は、略四角形状の薄板状部材であり、外周部に設けられた６つの穴部（後述する６つの穴部４０〜４５）と、中央部に設けられて発電積層部１１が組み込まれている略四角形の穴部とを有している。この図３は、図１における右側から見た図であって、既述したガス止め凸部６０が形成された側を表わしており、中央部に設けられた穴部に嵌め込まれた発電積層部１１においては、ガス流路形成部１４が表面に表われている。   FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the cell assembly 10 in which the power generation laminate portion 11 and the seal portion 16 are integrally formed. As shown in FIG. 3, the seal portion 16 is a substantially rectangular thin plate-like member, and is provided at the center portion with six hole portions (six hole portions 40 to 45 described later) provided at the outer peripheral portion. And a substantially square hole into which the power generation laminated portion 11 is incorporated. FIG. 3 is a view seen from the right side in FIG. 1 and shows the side on which the gas stop convex portion 60 described above is formed, and the power generation laminated portion fitted in the hole provided in the center portion. In FIG. 11, the gas flow path forming part 14 appears on the surface.

図３に示すように、ガス止め凸部６０は、シール部１６の中央部に設けられた穴部に組み込まれたガス流路形成部１４の外周、および、シール部１６の外周部に設けられた６つの穴部の各々を囲むように、全体として連続して形成された線状凸部である。シール部１６は、弾性材料から成るため、燃料電池内で積層方向に平行な方向に押圧力が加えられることにより、上記したガス止め凸部６０とガスセパレータ３０との接触部位において、ガスシール性を確保可能となる。ここで、ガス止め凸部６０は、全体として高さおよび頭頂部の幅が略一定に形成されている。そのため、ガス流路形成部１４および６つの穴部を囲むガス止め凸部６０は、全体として略均一な応力を、隣接するガスセパレータ３０との間に生じることができ、良好なガスシール性を実現することができる。なお、以下の説明では、発電積層部１１において、シール部１６の中央部に形成される穴部で露出している部分に対応する領域を、発電領域ＤＡと呼ぶ。   As shown in FIG. 3, the gas stopper convex part 60 is provided on the outer periphery of the gas flow path forming part 14 incorporated in the hole provided in the central part of the seal part 16 and on the outer peripheral part of the seal part 16. In addition, it is a linear protrusion formed continuously as a whole so as to surround each of the six holes. Since the seal portion 16 is made of an elastic material, a gas sealing property is applied at the contact portion between the gas stopper convex portion 60 and the gas separator 30 by applying a pressing force in a direction parallel to the stacking direction in the fuel cell. Can be secured. Here, as for the gas stop convex part 60, the height and the width | variety of a top part are formed substantially constant as a whole. Therefore, the gas flow path forming portion 14 and the gas stopper convex portion 60 surrounding the six hole portions can generate a substantially uniform stress between the adjacent gas separators 30 as a whole, and provide a good gas sealing property. Can be realized. In the following description, a region corresponding to a portion exposed in the hole formed in the central portion of the seal portion 16 in the power generation laminate portion 11 is referred to as a power generation region DA.

ガスセパレータ３０は、図１に示すように、ガス流路形成部１４と接するカソード側プレート３１と、ガス流路形成部１５と接するアノード側プレート３２と、カソード側プレート３１およびアノード側プレート３２に挟持される中間プレート３３と、を備えている。これら３枚のプレートは、導電性材料、例えばステンレス鋼あるいはチタンやチタン合金といった金属によって形成される薄板状部材であり、カソード側プレート３１、中間プレート３３、アノード側プレート３２の順に重ね合わされて、例えば拡散接合により接合されている。これら３種のプレートは、いずれも凹凸のない平坦な表面を有すると共に、各々、所定の位置に所定形状の穴部を有している。図４は、カソード側プレート３１の形状を示す平面図であり、図５は、アノード側プレート３２の形状を示す説明図であり、図６は、中間プレート３３の形状を示す説明図である。これら図４〜図６は、各プレートを、図３に示すシール部１６と同じ側、すなわち、図１における右側から見た様子を表わす図である。これら図４〜図６では、既述した発電領域ＤＡを、一点破線で囲んで示している。   As shown in FIG. 1, the gas separator 30 includes a cathode side plate 31 in contact with the gas flow path forming unit 14, an anode side plate 32 in contact with the gas flow path forming unit 15, a cathode side plate 31 and an anode side plate 32. And an intermediate plate 33 to be sandwiched. These three plates are thin plate-like members formed of a conductive material, for example, a metal such as stainless steel or titanium or a titanium alloy. The cathode side plate 31, the intermediate plate 33, and the anode side plate 32 are superposed in this order. For example, they are joined by diffusion joining. Each of these three types of plates has a flat surface with no irregularities, and each has a hole with a predetermined shape at a predetermined position. 4 is a plan view showing the shape of the cathode side plate 31, FIG. 5 is an explanatory view showing the shape of the anode side plate 32, and FIG. 6 is an explanatory view showing the shape of the intermediate plate 33. 4 to 6 are views showing each plate as viewed from the same side as the seal portion 16 shown in FIG. 3, that is, from the right side in FIG. 4 to 6, the power generation area DA described above is shown surrounded by a one-dot broken line.

カソード側プレート３１、アノード側プレート３２は、いずれも、その外周部においてシール部１６と同様の位置に、６つの穴部を備えている。これらの６つの穴部は、スタック構造を形成するために各々の薄板状部材が積層された際に互いに重なり合って、燃料電池内部において積層方向に平行に流体を導くマニホールドを形成する。上記各薄板状部材では、略四角形状である外周の一辺の近傍に穴部４０が形成されている。また、近傍に穴部４０が形成された辺と対向する辺の近傍には、穴部４１が形成されている。さらに、他の２辺のうちの一方の辺の近傍には穴部４２，４４が形成されており、他方の辺の近傍には穴部４３，４５が形成されている。なお、中間プレート３３は、上記６つの穴部のうち、穴部４４，４５は有していないが、後述する複数の冷媒孔５８が、穴部４４，４５に対応する位置に重なるように設けられている。   Each of the cathode side plate 31 and the anode side plate 32 is provided with six holes at the same position as the seal part 16 on the outer periphery thereof. These six holes overlap each other when the thin plate-like members are stacked to form a stack structure, thereby forming a manifold that guides fluid parallel to the stacking direction inside the fuel cell. In each of the thin plate-like members, a hole 40 is formed in the vicinity of one side of the outer periphery that is substantially rectangular. Further, a hole 41 is formed in the vicinity of the side opposite to the side where the hole 40 is formed in the vicinity. Further, holes 42 and 44 are formed in the vicinity of one of the other two sides, and holes 43 and 45 are formed in the vicinity of the other side. The intermediate plate 33 does not have the holes 44 and 45 among the six holes, but is provided so that a plurality of refrigerant holes 58 to be described later overlap at positions corresponding to the holes 44 and 45. It has been.

上記各薄板状部材が備える穴部４０は、燃料電池に対して供給された酸化ガスを各セル内酸化ガス流路に分配する酸化ガス供給マニホールドを形成し（図中、Ｏ₂ inと表わす）、穴部４１は、各セル内酸化ガス流路から排出されて集合した酸化ガスを外部へと導く酸化ガス排出マニホールドを形成する（図中、Ｏ₂ outと表わす）。また、穴部４３は、燃料電池に対して供給された燃料ガスを各セル内燃料ガス流路に分配する燃料ガス供給マニホールドを形成し（図中、Ｈ₂ inと表わす）、穴部４２は、各セル内燃料ガス流路から排出されて集合した燃料ガスを外部へと導く燃料ガス排出マニホールドを形成する（図中、Ｈ₂ outと表わす）。さらに、穴部４４は、燃料電池に対して供給された冷却水などの冷媒を各ガスセパレータ３０内に分配する冷媒供給マニホールドを形成し（図中、ＣＬＴ inと表わす）、穴部４５は、各ガスセパレータ３０から排出されて集合した冷媒を外部へと導く冷媒排出マニホールドを形成する（図中、ＣＬＴ outと表わす）。 The holes 40 provided in each of the thin plate members form an oxidizing gas supply manifold that distributes the oxidizing gas supplied to the fuel cell to the oxidizing gas passages in each cell (denoted as O ₂ in in the figure). The hole 41 forms an oxidant gas discharge manifold that guides the oxidant gas discharged and gathered from the oxidant gas flow paths in each cell to the outside (denoted as O ₂ out in the figure). The hole 43 forms a fuel gas supply manifold that distributes the fuel gas supplied to the fuel cell to the fuel gas passages in each cell (denoted as H ₂ in in the figure). Then, a fuel gas discharge manifold is formed to guide the fuel gas discharged from each cell fuel gas flow path and gathered to the outside (denoted as H ₂ out in the figure). Further, the hole portion 44 forms a refrigerant supply manifold that distributes a refrigerant such as cooling water supplied to the fuel cell into each gas separator 30 (denoted as CLT in in the drawing). A refrigerant discharge manifold is formed to guide the refrigerant discharged and collected from each gas separator 30 to the outside (denoted as CLT out in the figure).

また、カソード側プレート３１は、穴部４０におけるプレート中央部側の辺の近傍において発電領域ＤＡの一辺（図４における上端部）に沿って設けられ、カソード側プレート３１を貫通して形成された酸化ガス供給スリット５０を備えている。また、同様に、穴部４１におけるプレート中央部側の辺の近傍において発電領域ＤＡの他の一辺（図４における下端部）に沿って設けられた酸化ガス排出スリット５１を備えている（図４参照）。   Further, the cathode side plate 31 is provided along one side (the upper end portion in FIG. 4) of the power generation area DA in the vicinity of the side on the plate center side in the hole 40 and is formed so as to penetrate the cathode side plate 31. An oxidizing gas supply slit 50 is provided. Similarly, an oxidizing gas discharge slit 51 provided along the other side (the lower end in FIG. 4) of the power generation area DA is provided in the vicinity of the side on the plate center side in the hole 41 (FIG. 4). reference).

アノード側プレート３２は、カソード側プレート３１と同様に、穴部４０におけるプレート中央部側の辺の近傍において発電領域ＤＡの一辺（図５における上端部）に沿って設けられ、アノード側プレート３２を貫通して形成された燃料ガス排出スリット５２を備えている。また、穴部４１におけるプレート中央部側の辺の近傍において発電領域ＤＡの他の一辺（図５における下端部）に沿って設けられた燃料ガス供給スリット５３を備えている（図５参照）。これらの燃料ガス排出スリット５２および燃料ガス供給スリット５３は、それぞれ、酸化ガス供給スリット５０および酸化ガス排出スリット５１と重ならないように、プレートのさらに中央部寄りに配置されている。   Similar to the cathode side plate 31, the anode side plate 32 is provided along one side (upper end portion in FIG. 5) of the power generation area DA in the vicinity of the side of the hole 40 at the center of the plate. A fuel gas discharge slit 52 formed therethrough is provided. Moreover, the fuel gas supply slit 53 provided along the other side (lower end part in FIG. 5) of electric power generation area DA in the vicinity of the edge by the side of the plate center part in the hole part 41 is provided (refer FIG. 5). The fuel gas discharge slit 52 and the fuel gas supply slit 53 are arranged closer to the center of the plate so as not to overlap with the oxidizing gas supply slit 50 and the oxidizing gas discharge slit 51, respectively.

中間プレート３３においては、穴部４０の形状が他のプレートとは異なっており、中間プレート３３の穴部４０は、この穴部４０のプレート中央部側の辺が、プレート中央部方向へと突出する複数の突出部を備える形状となっている。穴部４０が有する上記複数の突出部を、連通部５４と呼ぶ。この連通部５４は、中間プレート３３とカソード側プレート３１とが積層されたときに酸化ガス供給スリット５０と重なり合うように形成されており、酸化ガス供給マニホールドと酸化ガス供給スリット５０とを連通させる。また、穴部４１においても同様に、酸化ガス排出スリット５１と重なるように、複数の連通部５５が設けられている（図６参照）。さらに、中間プレート３３には、穴部４３および穴部４２の各々に連通して、アノード側プレート３２の燃料ガス供給スリット５３あるいは燃料ガス排出スリット５２と重なる形状の、連通部５７および連通部５６が設けられている。   In the intermediate plate 33, the shape of the hole 40 is different from that of other plates, and the hole 40 of the intermediate plate 33 has a side of the hole 40 on the side of the center of the plate protruding toward the center of the plate. The shape is provided with a plurality of protruding portions. The plurality of protrusions included in the hole 40 are referred to as communication portions 54. The communication portion 54 is formed so as to overlap the oxidizing gas supply slit 50 when the intermediate plate 33 and the cathode side plate 31 are laminated, and communicates the oxidizing gas supply manifold and the oxidizing gas supply slit 50. Similarly, the hole 41 is provided with a plurality of communication portions 55 so as to overlap the oxidizing gas discharge slit 51 (see FIG. 6). Further, the intermediate plate 33 communicates with each of the hole 43 and the hole 42 and overlaps with the fuel gas supply slit 53 or the fuel gas discharge slit 52 of the anode side plate 32. Is provided.

燃料電池の内部において、穴部４０が形成する酸化ガス供給マニホールドを流れる酸化ガスは、中間プレート３３の連通部５４が形成する空間と、カソード側プレート３１の酸化ガス供給スリット５０とを介して、ガス流路形成部１４内に形成されるセル内酸化ガス流路へと流入する。セル内酸化ガス流路において酸化ガスは、ガス流路形成部１４に平行な方向（面方向）に流れると共に、面方向に垂直な方向（積層方向）へとさらに拡散する。積層方向に拡散した酸化ガスは、ガス流路形成部１４からガス拡散層２６を介してカソード２２に至り、電気化学反応に供される。このように電気化学反応に寄与しつつセル内酸化ガス流路を通過した酸化ガスは、ガス流路形成部１４から、カソード側プレート３１の酸化ガス排出スリット５１および中間プレート３３の連通部５５が形成する空間を介して、穴部４１が形成する酸化ガス排出マニホールドへと排出される。同様に、燃料電池の内部において、穴部４３が形成する燃料ガス供給マニホールドを流れる燃料ガスは、中間プレート３３の連通部５７が形成する空間と、アノード側プレート３２の燃料ガス供給スリット５３とを介して、ガス流路形成部１５内に形成されるセル内燃料ガス流路へと流入する。セル内燃料ガス流路において燃料ガスは、面方向に流れると共に、積層方向へとさらに拡散する。積層方向に拡散した燃料ガスは、ガス流路形成部１５からガス拡散層２８を介してアノード２４に至り、電気化学反応に供される。このように電気化学反応に寄与しつつセル内燃料ガス流路を通過した燃料ガスは、ガス流路形成部１５から、アノード側プレート３２の燃料ガス排出スリット５２および中間プレート３３の連通部５６が形成する空間を介して、穴部４２が形成する燃料ガス排出マニホールドへと排出される。   Inside the fuel cell, the oxidizing gas flowing through the oxidizing gas supply manifold formed by the hole 40 passes through the space formed by the communication portion 54 of the intermediate plate 33 and the oxidizing gas supply slit 50 of the cathode side plate 31. It flows into the in-cell oxidizing gas channel formed in the gas channel forming part 14. In the in-cell oxidizing gas flow path, the oxidizing gas flows in a direction (plane direction) parallel to the gas flow path forming portion 14 and further diffuses in a direction perpendicular to the plane direction (stacking direction). The oxidizing gas diffused in the stacking direction reaches the cathode 22 via the gas diffusion layer 26 from the gas flow path forming part 14 and is subjected to an electrochemical reaction. Thus, the oxidizing gas that has passed through the in-cell oxidizing gas flow path while contributing to the electrochemical reaction is transferred from the gas flow path forming portion 14 to the oxidizing gas discharge slit 51 of the cathode side plate 31 and the communication portion 55 of the intermediate plate 33. It is discharged to the oxidizing gas discharge manifold formed by the hole 41 through the space to be formed. Similarly, the fuel gas flowing through the fuel gas supply manifold formed by the hole 43 inside the fuel cell passes through the space formed by the communication portion 57 of the intermediate plate 33 and the fuel gas supply slit 53 of the anode side plate 32. Then, it flows into the in-cell fuel gas flow path formed in the gas flow path forming portion 15. In the in-cell fuel gas flow path, the fuel gas flows in the plane direction and further diffuses in the stacking direction. The fuel gas diffused in the stacking direction reaches the anode 24 from the gas flow path forming part 15 through the gas diffusion layer 28 and is subjected to an electrochemical reaction. The fuel gas that has passed through the in-cell fuel gas flow path while contributing to the electrochemical reaction in this manner is transferred from the gas flow path forming portion 15 to the fuel gas discharge slit 52 of the anode side plate 32 and the communication portion 56 of the intermediate plate 33. It is discharged to the fuel gas discharge manifold formed by the hole 42 through the space to be formed.

図３ないし図６では、図１に示した断面図に相当する位置を、１−１断面として示している。図１では、１−１断面において、穴部４０が形成する酸化ガス供給マニホールドから、中間プレート３３の連通部５４およびカソード側プレート３１の酸化ガス供給スリット５０を介して、ガス流路形成部１４内へと酸化ガスが供給される様子が矢印で表わされている。また、１−１断面において、ガス流路形成部１４から、カソード側プレート３１の酸化ガス排出スリット５１および中間プレート３３の連通部５５を介して、穴部４１が形成する酸化ガス排出マニホールドへと酸化ガスが排出される様子が表わされている。   3 to 6, the position corresponding to the cross-sectional view shown in FIG. 1 is shown as a 1-1 cross section. In FIG. 1, in the section 1-1, the gas flow path forming portion 14 is passed from the oxidizing gas supply manifold formed by the hole portion 40 through the communicating portion 54 of the intermediate plate 33 and the oxidizing gas supply slit 50 of the cathode side plate 31. The state in which the oxidizing gas is supplied into the interior is indicated by arrows. Further, in the cross section 1-1, from the gas flow path forming portion 14 to the oxidizing gas discharge manifold formed by the hole portion 41 through the oxidizing gas discharge slit 51 of the cathode side plate 31 and the communication portion 55 of the intermediate plate 33. A state in which the oxidizing gas is discharged is shown.

図５では、アノード側プレート３２上に、さらに、既述した支持凸部６２が形成された様子が示されている。支持凸部６２は、発電領域ＤＡの外側であって発電体１２と重なる領域（既述した内包領域と重なる領域）において、互いに離間する規則的な位置に設けられた複数個の突起として形成されている（図５参照）。これらの支持凸部６２の高さは、ガス流路形成部１５の厚みと略同一となるように形成されている（図１、図２参照）。また、本実施例では、支持凸部６２は、シール部１６と同じ構成材料を用いて形成されている。   FIG. 5 shows a state in which the above-described support convex portion 62 is further formed on the anode side plate 32. The support convex portion 62 is formed as a plurality of protrusions provided at regular positions spaced apart from each other in a region that is outside the power generation region DA and overlaps the power generation body 12 (a region that overlaps the aforementioned inclusion region). (See FIG. 5). The height of these support convex portions 62 is formed to be substantially the same as the thickness of the gas flow path forming portion 15 (see FIGS. 1 and 2). In the present embodiment, the support convex portion 62 is formed using the same constituent material as that of the seal portion 16.

なお、中間プレート３３は、さらに、発電領域ＤＡを含む領域に、互いに平行に形成された細長い複数の冷媒孔５８を備えている。これらの冷媒孔５８の端部は、中間プレート３３を他の薄板状部材と重ね合わせたときに、穴部４４，４５と重なり合い、冷媒が流れるためのセル間冷媒流路をガスセパレータ３０内で形成する。すなわち、燃料電池の内部において、穴部４４が形成する冷媒供給マニホールドを流れる冷媒は、上記冷媒孔５８によって形成されるセル間冷媒流路に分配され、セル間冷媒流路から排出される冷媒は、穴部４５が形成する冷媒排出マニホールドに排出される。   The intermediate plate 33 further includes a plurality of elongated refrigerant holes 58 formed in parallel to each other in a region including the power generation region DA. The end portions of these refrigerant holes 58 overlap with the hole portions 44 and 45 when the intermediate plate 33 is overlapped with other thin plate-like members, and an inter-cell refrigerant flow path for the refrigerant to flow is formed in the gas separator 30. Form. That is, the refrigerant flowing through the refrigerant supply manifold formed by the hole 44 inside the fuel cell is distributed to the inter-cell refrigerant flow path formed by the refrigerant hole 58, and the refrigerant discharged from the inter-cell refrigerant flow path is , And is discharged to the refrigerant discharge manifold formed by the hole 45.

Ｂ．実施例の燃料電池の製造方法：
本実施例では、燃料電池を作製する際に、シール部１６を、発電積層部１１に加えて、隣接する一方のガスセパレータ３０と一体で成形している。図７は、本実施例の燃料電池の製造工程を表わす説明図である。また、図８（Ａ）は、所定の形状の金型を用いて、射出成形によって、シール部１６を、発電積層部１１およびガスセパレータ３０と一体形成する様子を表わす説明図であり、図８（Ｂ）は、一体形成された部材の様子を表わす断面模式図である。 B. Manufacturing method of fuel cell of example:
In this embodiment, when the fuel cell is manufactured, the seal portion 16 is formed integrally with the adjacent gas separator 30 in addition to the power generation stacking portion 11. FIG. 7 is an explanatory view showing the manufacturing process of the fuel cell of this embodiment. 8A is an explanatory view showing a state in which the seal portion 16 is integrally formed with the power generation laminate portion 11 and the gas separator 30 by injection molding using a mold having a predetermined shape. (B) is a cross-sectional schematic diagram showing the state of the integrally formed member.

本実施例の燃料電池を製造する際には、まず、発電体１２と、ガス流路形成部１４，１５と、ガスセパレータ３０とを用意する（ステップＳ１００）。その後、用意したガスセパレータ３０の一方の面上に、支持凸部６２を形成する（ステップＳ１１０）。本実施例では、支持凸部６２は、スクリーン印刷法により形成している。具体的には、支持凸部６２を形成すべき位置に対応した形状のパターンを形成したスクリーン膜と、シール部１６と同じ構成材料からなるインクとを用いて、ガス流路形成部１５の厚みと略同一の膜厚となるように、スクリーン印刷を行なう。   When manufacturing the fuel cell of the present embodiment, first, the power generation body 12, the gas flow path forming portions 14 and 15, and the gas separator 30 are prepared (step S100). Then, the support convex part 62 is formed on one surface of the prepared gas separator 30 (step S110). In the present embodiment, the support convex portion 62 is formed by a screen printing method. Specifically, the thickness of the gas flow path forming portion 15 is formed using a screen film in which a pattern having a shape corresponding to the position where the support convex portion 62 is to be formed and ink made of the same constituent material as the seal portion 16 are used. Screen printing is performed so that the film thickness is substantially the same.

また、シール部１６を一体成形するための金型を用意する（ステップＳ１２０）。金型は、図８（Ａ）に示すように、上型７２と下型７０とを備えている。金型内には、ガスセパレータ３０と発電体１２とガス流路形成部１４，１５が丁度嵌り込む凹凸形状が形成されている。また、上型７２には、形成すべきシール部１６の形状に対応する凹凸形状、具体的には、既述したガス止め凸部６０の形状に対応する凹凸形状が形成されている。   In addition, a mold for integrally molding the seal portion 16 is prepared (step S120). The mold includes an upper mold 72 and a lower mold 70 as shown in FIG. In the mold, an uneven shape is formed in which the gas separator 30, the power generation body 12, and the gas flow path forming portions 14 and 15 are just fitted. Further, the upper mold 72 is provided with a concavo-convex shape corresponding to the shape of the seal portion 16 to be formed, specifically, a concavo-convex shape corresponding to the shape of the gas stop convex portion 60 described above.

次に、下型７０に、ガスセパレータ３０を配置する（ステップＳ１３０）。本実施例では、ガスセパレータ３０は、カソード側プレート３１を下方にし、支持凸部６２が設けられたアノード側プレート３２を上方にして、配置される。そして、配置したガスセパレータ３０上に、さらに、ガス流路形成部１５、発電体１２、ガス流路形成部１４を順次配置する（ステップＳ１４０）。このように各部材を金型内に配置したときには、発電体１２におけるガス流路形成部１５と重なる領域は、ガス流路形成部１５によって支持される。また、発電体１２におけるガス流路形成部１５と重ならない外周領域は、ガスセパレータ３０上に設けられた支持凸部６２によって支持される（図８（Ａ）参照）。既述したように、支持凸部６２は、発電体１２が配置される領域にわたって設けられており、ガス流路形成部１５の厚みと略同一の高さとなるように形成されている。そのため、金型内では、発電体１２は、ガス流路形成部１５および支持凸部６２に支持されることによって、全体として、ガスセパレータ３０から一定の距離だけ離間した平坦面を形成する状態で保持される。   Next, the gas separator 30 is disposed on the lower mold 70 (step S130). In this embodiment, the gas separator 30 is arranged with the cathode side plate 31 facing downward and the anode side plate 32 provided with the support convex portions 62 facing upward. And the gas flow path formation part 15, the electric power generation body 12, and the gas flow path formation part 14 are further arrange | positioned in order on the arrange | positioned gas separator 30 (step S140). Thus, when each member is arrange | positioned in a metal mold | die, the area | region which overlaps with the gas flow path formation part 15 in the electric power generation body 12 is supported by the gas flow path formation part 15. FIG. Moreover, the outer peripheral area | region which does not overlap with the gas flow path formation part 15 in the electric power generation body 12 is supported by the support convex part 62 provided on the gas separator 30 (refer FIG. 8 (A)). As described above, the support convex portion 62 is provided over a region where the power generator 12 is disposed, and is formed to have a height substantially equal to the thickness of the gas flow path forming portion 15. Therefore, in the mold, the power generator 12 is supported by the gas flow path forming portion 15 and the support convex portion 62 to form a flat surface separated from the gas separator 30 by a certain distance as a whole. Retained.

金型内に各部材を配置すると、所定の型圧で型締めし、射出成形を行なってシール部１６を一体成形する（ステップＳ１５０）。図８（Ａ）に示すように、各部材が配置された金型内には、発電積層部１１の外側近傍において、シール部１６の形状を有する空間ＳＰが形成される。この空間ＳＰは、図８（Ａ）に示すように、ガスセパレータ３０のアノード側プレート３２側の面と、下型７０および上型７２の内壁面と、発電積層部１１の外周部表面とによって区画される。また、金型の上型７２においては、マニホールド用穴部４０〜４５が形成される位置に、開口７４を備えて厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。射出成形の際には、シール部１６の成形材料としての液状ゴムが、上述した開口７４から貫通孔を介して空間ＳＰへと投入された後、加硫工程が行われる。なお、本実施例では、射出成形時には、燃料電池を組み立てた際に燃料電池に加えられる締結圧と同じ圧力が、発電積層部１１およびガスセパレータ３０に加えられるように、型締めが行なわれる。すなわち、積層された燃料電池内と同じ状態にして、シール部１６の一体形成が行なわれる。   When each member is arranged in the mold, the mold is clamped with a predetermined mold pressure, injection molding is performed, and the seal portion 16 is integrally molded (step S150). As shown in FIG. 8A, a space SP having the shape of the seal portion 16 is formed in the vicinity of the outside of the power generation laminate portion 11 in the mold in which each member is arranged. As shown in FIG. 8A, the space SP is formed by the surface on the anode side plate 32 side of the gas separator 30, the inner wall surfaces of the lower mold 70 and the upper mold 72, and the outer peripheral surface of the power generation laminate 11. Partitioned. Further, in the upper mold 72 of the mold, a through hole that has an opening 74 and penetrates in the thickness direction is formed at a position where the manifold holes 40 to 45 are formed. At the time of injection molding, liquid rubber as a molding material of the seal portion 16 is introduced into the space SP through the through hole from the opening 74 described above, and then a vulcanization process is performed. In the present embodiment, at the time of injection molding, the mold clamping is performed so that the same pressure as the fastening pressure applied to the fuel cell when the fuel cell is assembled is applied to the power generation stack 11 and the gas separator 30. That is, the seal portion 16 is integrally formed in the same state as in the stacked fuel cells.

このような射出成形においては、成形材料がガス拡散層２６，２８およびガス流路形成部１４，１５の端部に含浸されるように、すなわち、これらの多孔質体の外周部の細孔内に成形材料が入り込んで、発電積層部１１とシール部１６と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１６とガスセパレータ３０の接触面における結合力が確保され、シール部１６とガスセパレータ３０とが接着・密着される。射出成形後、型開きすることで、図８（Ｂ）に示すように、セルアセンブリ１０とガスセパレータ３０とが一体化した構成単位が得られる。   In such injection molding, the molding material is impregnated in the end portions of the gas diffusion layers 26 and 28 and the gas flow path forming portions 14 and 15, that is, in the pores in the outer peripheral portion of these porous bodies. The injection pressure of the molding material is controlled so that the molding material enters and the power generation laminate portion 11 and the seal portion 16 are integrated. Further, by adding a silane coupling agent to the molding material, a bonding force at the contact surface between the seal portion 16 and the gas separator 30 is ensured, and the seal portion 16 and the gas separator 30 are adhered and adhered to each other. By opening the mold after injection molding, as shown in FIG. 8B, a structural unit in which the cell assembly 10 and the gas separator 30 are integrated is obtained.

このようにして構成単位を複数作製すると、これらの構成単位を複数積層すると共に、構成単位から成る積層体の両端部に、出力端子を備える集電板と、絶縁性材料から成る絶縁板と、剛性の高いエンドプレートとをさらに積層して組み立てを行なう。そして、組み立てた積層体全体に積層方向に締結圧を加えつつ固定して（ステップＳ１６０）、燃料電池を完成する。   When a plurality of structural units are produced in this way, a plurality of these structural units are stacked, and at both ends of the laminate composed of the structural units, a current collector plate having output terminals, an insulating plate made of an insulating material, The assembly is performed by further stacking a rigid end plate. And it fixes, applying a fastening pressure to the whole laminated body in the lamination direction (step S160), and completes a fuel cell.

以上のように構成された本実施例の燃料電池によれば、ガスセパレータ３０上に支持凸部６２を設けているため、シール部１６を一体形成する際に、金型内で支持凸部６２によって発電体１２を支持することができ、剛性の低い発電体１２が金型内で重力により垂れ下がることがない。すなわち、支持凸部６２によって、金型内で発電体１２を積層方向に位置決めすることができる。また、支持凸部６２が、スクリーン印刷法により、ガスセパレータ３０に接着して設けられているため、金型内にシール部１６の構成材料を投入する際にも、支持凸部６２は、発電体１２を支持することができる。したがって、成形材料が金型内の空間ＳＰに行き渡るのを、発電体１２の外周部が妨げることがなく、所望の形状のシール部１６を形成することができる。特に、本実施例では、支持凸部６２を、ガス流路形成部１５の厚み、すなわち、ガスセパレータ３０の平坦部と発電体１２との距離と、略同一の高さに形成しているため、発電体１２が全体として、ガスセパレータ３０から一定の距離だけ離間した平坦面を形成する状態で保持されることになる。そのため、成形材料が金型内の空間ＳＰに行き渡ることを確保する効果を、より高めることができる。   According to the fuel cell of the present embodiment configured as described above, since the support convex portion 62 is provided on the gas separator 30, the support convex portion 62 is formed in the mold when the seal portion 16 is integrally formed. Thus, the power generation body 12 can be supported, and the power generation body 12 having low rigidity does not hang down due to gravity in the mold. That is, the power generating body 12 can be positioned in the stacking direction in the mold by the support convex portion 62. In addition, since the support convex portion 62 is provided by adhering to the gas separator 30 by the screen printing method, the support convex portion 62 can generate power even when the constituent material of the seal portion 16 is put into the mold. The body 12 can be supported. Therefore, the outer peripheral portion of the power generator 12 does not hinder the molding material from reaching the space SP in the mold, and the seal portion 16 having a desired shape can be formed. In particular, in the present embodiment, the support convex portion 62 is formed at substantially the same height as the thickness of the gas flow path forming portion 15, that is, the distance between the flat portion of the gas separator 30 and the power generator 12. As a whole, the power generation body 12 is held in a state of forming a flat surface separated from the gas separator 30 by a certain distance. Therefore, the effect of ensuring that the molding material reaches the space SP in the mold can be further enhanced.

ここで、金型内での発電体１２外周の垂れ下がりを抑制するための他の方法として、例えば、発電体１２の外周部に心材を備えさせて、発電体１２の外周部の強度を高める構成も考えられる。しかしながらこの場合には、発電体１２の外周部に心材を配置する作業を、発電体１２の作製時に個々の発電体１２に対して行う必要があり、製造工程が複雑化してしまう。これに対して、本実施例では、ガスセパレータ３０上にスクリーン印刷法により支持凸部６２を設けているため、ガスセパレータ上の所定の位置に複数の支持凸部６２を形成する動作を、複数のガスセパレータに対して効率よく行なうことが可能になる。そのため、製造工程の複雑化を抑制しつつ、発電体１２外周の垂れ下がりを抑えることができる。   Here, as another method for suppressing the sag of the outer periphery of the power generation body 12 in the mold, for example, a configuration in which a core material is provided on the outer periphery of the power generation body 12 to increase the strength of the outer periphery of the power generation body 12. Is also possible. However, in this case, it is necessary to perform the operation of arranging the core material on the outer peripheral portion of the power generation body 12 with respect to each power generation body 12 when the power generation body 12 is manufactured, which complicates the manufacturing process. On the other hand, in this embodiment, since the support convex portions 62 are provided on the gas separator 30 by screen printing, a plurality of operations for forming the plurality of support convex portions 62 at predetermined positions on the gas separator are performed. It becomes possible to carry out efficiently for the gas separator. Therefore, it is possible to suppress sagging of the outer periphery of the power generation body 12 while suppressing complication of the manufacturing process.

また、本実施例の支持凸部６２は、互いに離間して配置された複数の突起として形成されているため、成形材料は、突起状の支持凸部６２間を通過して、金型内の空間ＳＰに広がることができる。そのため、支持凸部６２を設けることに起因する成形材料の移動の妨げを、抑制することができる。   Moreover, since the support convex part 62 of a present Example is formed as several protrusion arrange | positioned mutually spaced apart, a molding material passes between the protrusion-shaped support convex parts 62, and in a metal mold | die. It can spread in the space SP. Therefore, the hindrance to the movement of the molding material due to the provision of the support convex portion 62 can be suppressed.

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 C. Variation:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

Ｃ１．変形例１：
実施例では、支持凸部６２を、ガスセパレータ３０上に設けることとしたが、発電体１２側に設けても良い。図９（Ａ）は、このような本発明の変形例としての燃料電池の製造工程の途中の様子を、図８（Ａ）と同様に表わす説明図である。また、図９（Ｂ）は、支持凸部６２を発電体１２側に設けて、シール部１６を発電積層部１１およびガスセパレータ３０と一体形成して得られる構成単位の様子を、図８（Ｂ）と同様に表わす説明図である。このような構成としても、実施例と同様の効果が得られる。なお、発電体１２は多孔質体であるが、特にスクリーン印刷法を用いる場合には、このような発電体１２上であっても、所望の位置に支持凸部６２を容易に形成することができる。 C1. Modification 1:
In the embodiment, the support convex portion 62 is provided on the gas separator 30, but may be provided on the power generator 12 side. FIG. 9A is an explanatory view showing a state in the middle of the manufacturing process of the fuel cell as a modified example of the present invention in the same manner as FIG. 8A. FIG. 9B shows a structural unit obtained by providing the support convex portion 62 on the power generation body 12 side and integrally forming the seal portion 16 with the power generation laminate portion 11 and the gas separator 30. It is explanatory drawing represented similarly to B). Even with such a configuration, the same effect as the embodiment can be obtained. Although the power generation body 12 is a porous body, particularly when the screen printing method is used, the support convex portion 62 can be easily formed at a desired position even on the power generation body 12. it can.

Ｃ２．変形例２：
実施例では、支持凸部６２を、シール部１６と同じ材料により形成したが、シール部１６とは異なる材料により形成しても良い。ただし、支持凸部６２の構成材料は、ゴムや熱可塑性エラストマなどの弾性材料を用いることが好ましく、このような材料を用いれば、支持凸部６２を設けることに起因してシール部１６において望ましくない不均一な応力が生じることを抑制できる。なお、シール部１６の構成材料よりも剛性の高い材料により支持凸部６２を形成する場合には、このような支持凸部６２上にガス止め凸部６０を形成すると、ガス止め凸部６０において部分的により大きな反力が生じ、ガス止め凸部６０全体として生じる反力が不均一になる。このようにガス止め凸部６０全体で反力が不均一になると、シール部１６によるシール性が低下する可能性があるため、部分的に反力が強まることに起因するシール性の低下を抑制するために、支持凸部６２は、ガス止め凸部６０の下部を避けて設けることが望ましい。 C2. Modification 2:
In the embodiment, the support convex portion 62 is formed of the same material as that of the seal portion 16, but may be formed of a material different from that of the seal portion 16. However, it is preferable to use an elastic material such as rubber or a thermoplastic elastomer as a constituent material of the support convex portion 62. If such a material is used, it is desirable in the seal portion 16 due to the provision of the support convex portion 62. It is possible to suppress the occurrence of non-uniform stress. In the case where the support convex portion 62 is formed of a material having higher rigidity than the constituent material of the seal portion 16, if the gas stop convex portion 60 is formed on the support convex portion 62, the gas stop convex portion 60 A partly larger reaction force is generated, and the reaction force generated as a whole of the gas stop projection 60 becomes non-uniform. In this way, if the reaction force is non-uniform throughout the gas stopper convex portion 60, the sealing performance by the seal portion 16 may be lowered, so that the degradation of the sealing performance due to the partial increase in the reaction force is suppressed. Therefore, it is desirable to provide the support convex portion 62 while avoiding the lower portion of the gas stop convex portion 60.

Ｃ３．変形例３：
実施例では、支持凸部６２を、スクリーン印刷法により形成したが、異なる方法により支持凸部６２を形成しても良い。例えば、射出成形またはディスペンサ塗布などによって支持凸部６２を形成することができる。予め、ガスセパレータ３０あるいは発電体１２に接着するように、ガスセパレータ３０あるいは発電体１２の表面に支持凸部６２を形成し、このように支持凸部６２を形成した部材を用いてシール部１６の一体成形を行なうならば、実施例と同様の効果を得ることができる。なお、支持凸部６２がガスセパレータ３０あるいは発電体１２上に設けられる際の接着性は、金型内に成形材料を充填してシール部１６を形成する際に、支持凸部６２が移動することなく、発電体１２の位置を維持することができる強度であれば良い。 C3. Modification 3:
In the embodiment, the support convex portion 62 is formed by the screen printing method, but the support convex portion 62 may be formed by a different method. For example, the support protrusion 62 can be formed by injection molding or dispenser application. A support convex portion 62 is formed on the surface of the gas separator 30 or the power generation body 12 in advance so as to adhere to the gas separator 30 or the power generation body 12, and the seal portion 16 is formed using a member in which the support convex portion 62 is thus formed. If the integral molding is performed, the same effects as in the embodiment can be obtained. The adhesiveness when the support convex part 62 is provided on the gas separator 30 or the power generator 12 is such that the support convex part 62 moves when the molding material is filled in the mold to form the seal part 16. It is sufficient that the strength of the power generator 12 can be maintained without any problem.

Ｃ４．変形例４：
実施例では、支持凸部６２を複数の突起状としたが、異なる形状の凸部により、発電体１２を支持する支持部を形成しても良い。ただし、支持部は、成形材料が金型内で行き渡るのを妨げない形状とすることが望ましい。 C4. Modification 4:
In the embodiment, the support convex portion 62 has a plurality of protrusions, but the support portion that supports the power generation body 12 may be formed by convex portions having different shapes. However, it is desirable that the support portion has a shape that does not prevent the molding material from spreading in the mold.

Ｃ５．変形例５：
発電積層部１１およびガスセパレータ３０と一体成形するシール部１６は、射出成形以外の方法により形成しても良い。例えば、圧縮成形により、シール部１６を一体成形することができる。この場合には、金型内の空間ＳＰに固形の未加硫ゴムを充填し、金型を型締めして加熱することにより、成形と加硫とを同時に行う加硫圧縮成形を行なえば良い。 C5. Modification 5:
The seal portion 16 integrally formed with the power generation laminate portion 11 and the gas separator 30 may be formed by a method other than injection molding. For example, the seal portion 16 can be integrally formed by compression molding. In this case, it is sufficient to perform vulcanization compression molding in which molding and vulcanization are performed simultaneously by filling the space SP in the mold with solid unvulcanized rubber, clamping the mold and heating the mold. .

Ｃ６．変形例６：
実施例では、ガスセパレータ３０は、３枚のプレートを積層した三層構造を有することとしたが、異なる構成としても良い。異なる構造のガスセパレータを用いる場合であっても、ガスセパレータ３０あるいは発電体１２の表面であって、ガス流路形成部を配置する領域の外側領域に、同様の支持部を設ければ、実施例と同様の効果を得ることができる。ここで、ガスセパレータにおける発電領域ＤＡは平坦面である必要はなく、例えば、ガスセパレータ表面にセル内ガス流路を形成するための溝を設けることとしても良い。 C6. Modification 6:
In the embodiment, the gas separator 30 has a three-layer structure in which three plates are laminated, but may have a different configuration. Even when a gas separator having a different structure is used, if a similar support portion is provided on the surface of the gas separator 30 or the power generation body 12 and outside the region where the gas flow path forming portion is disposed, The same effect as the example can be obtained. Here, the power generation area DA in the gas separator does not have to be a flat surface. For example, a groove for forming an in-cell gas flow path may be provided on the surface of the gas separator.

Ｃ７．変形例７：
実施例では、シール部１６において、アノード側プレート３２と接する側を平坦面にして、カソード側プレート３１と接する側にガス止め凸部６０を設けたが、異なる形状としても良い。例えば、シール部１６においてガス止め凸部６０を設ける面と平坦面とを逆にして、カソード側プレート３１上で、発電積層部１１と共にシール部１６を一体成形することとしても良い。 C7. Modification 7:
In the embodiment, in the seal portion 16, the side in contact with the anode side plate 32 is a flat surface, and the gas stopper convex portion 60 is provided on the side in contact with the cathode side plate 31. For example, the sealing portion 16 may be integrally formed with the power generation laminate portion 11 on the cathode side plate 31 by reversing the surface on which the gas stopper convex portion 60 is provided and the flat surface in the sealing portion 16.

ここで、実施例のように、シール部１６におけるアノード側プレート３２と接する面を平坦面として、シール部１６とガスセパレータ３０とを接着・密着させる場合には、漏れが生じやすい水素に関するシール性を、より高めることができる。また、シール部１６におけるカソード側プレート３１と接する面を平坦面として、シール部１６とガスセパレータ３０とを接着・密着させる場合には、一般的にガス圧がより高い酸化ガス側において、シール性をより高めることができる。   Here, as in the embodiment, when the surface in contact with the anode side plate 32 in the seal portion 16 is a flat surface, and the seal portion 16 and the gas separator 30 are adhered and closely adhered, the sealing property related to hydrogen that is likely to leak. Can be further enhanced. In addition, when the surface of the seal portion 16 in contact with the cathode side plate 31 is a flat surface and the seal portion 16 and the gas separator 30 are bonded and intimately bonded, the sealing property is generally provided on the oxidizing gas side having a higher gas pressure. Can be further enhanced.

Ｃ８．変形例８：
実施例では、発電積層部１１を構成する各部材は、いずれも略同一の大きさであって互いに重なり合い、発電積層部１１の端部は１つの平面を形成することとしたが、異なる構成としても良い。すなわち、ＭＥＡ１３とガス拡散層２６，２８とは、各々が異なる大きさに形成される、あるいは、各々の外周の位置が互いにずれるように配置されることとしても良い。 C8. Modification 8:
In the embodiment, the members constituting the power generation laminate portion 11 are substantially the same size and overlap each other, and the end portions of the power generation laminate portion 11 form a single plane. Also good. That is, the MEA 13 and the gas diffusion layers 26 and 28 may be formed to have different sizes, or may be arranged so that the positions of the outer circumferences thereof are shifted from each other.

Ｃ９．変形例９：
実施例では、燃料電池は固体高分子型燃料電池としたが、異なる種類の燃料電池であっても良い。例えば、固体酸化物電解質型燃料電池とすることができる。シール部の構成材料を、ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性材料から適宜選択可能な運転温度を示す燃料電池であれば、本発明を適用することができる。 C9. Modification 9:
In the embodiment, the fuel cell is a polymer electrolyte fuel cell, but may be a different type of fuel cell. For example, a solid oxide electrolyte fuel cell can be obtained. The present invention can be applied to any fuel cell that exhibits an operation temperature that can be appropriately selected from elastic materials such as rubber and thermoplastic elastomer as a constituent material of the seal portion.

第１実施例の燃料電池の概略構成を表わす断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing schematic structure of the fuel cell of 1st Example. 図１において破線で囲んだＸ領域を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows the X area | region enclosed with the broken line in FIG. セルアセンブリ１０の概略構成を表わす平面図である。2 is a plan view illustrating a schematic configuration of a cell assembly 10. FIG. カソード側プレート３１の形状を示す平面図である。3 is a plan view showing the shape of a cathode side plate 31. FIG. アノード側プレート３２の形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the anode side plate 32. FIG. 中間プレート３３の形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the intermediate | middle plate. 実施例の燃料電池の製造工程を表わす説明図である。It is explanatory drawing showing the manufacturing process of the fuel cell of an Example. シール部１６を一体形成する様子、および、一体形成された部材の様子を表わす説明図である。It is explanatory drawing showing a mode that the seal | sticker part 16 is integrally formed, and the mode of the member formed integrally. シール部１６を一体形成する様子、および、一体形成された部材の様子を表わす説明図である。It is explanatory drawing showing a mode that the seal | sticker part 16 is integrally formed, and the mode of the member formed integrally.

符号の説明Explanation of symbols

１０…セルアセンブリ
１１…発電積層部
１２…発電体
１３…ＭＥＡ
１４，１５…ガス流路形成部
１６…シール部
２０…電解質膜
２２…カソード
２４…アノード
２６，２８…ガス拡散層
３０…ガスセパレータ
３１…カソード側プレート
３２…アノード側プレート
３３…中間プレート
４０〜４５…穴部
５０…酸化ガス供給スリット
５１…酸化ガス排出スリット
５２…燃料ガス排出スリット
５３…燃料ガス供給スリット
５４〜５７…連通部
５８…冷媒孔
６０…ガス止め凸部
６２…支持凸部
７０…下型
７２…上型
７４…開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cell assembly 11 ... Power generation lamination | stacking part 12 ... Power generation body 13 ... MEA
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14, 15 ... Gas flow path formation part 16 ... Seal part 20 ... Electrolyte membrane 22 ... Cathode 24 ... Anode 26, 28 ... Gas diffusion layer 30 ... Gas separator 31 ... Cathode side plate 32 ... Anode side plate 33 ... Intermediate plate 40- 45 ... Hole 50 ... Oxidizing gas supply slit 51 ... Oxidizing gas discharge slit 52 ... Fuel gas discharge slit 53 ... Fuel gas supply slit 54-57 ... Communication part 58 ... Refrigerant hole 60 ... Gas stop convex part 62 ... Support convex part 70 ... Lower mold 72 ... Upper mold 74 ... Opening

Claims (16)

燃料電池であって、
電解質膜と、該電解質膜の両面に形成された一対の電極と、を備える発電体と、
前記発電体の外周部で該発電体の外周部を内包し、該発電体と一体で形成されたシール部と、
前記発電体の両側に配置され、前記シール部と接触するガスセパレータと、
前記シール部が前記発電体を内包する内包領域と重なる領域において、前記発電体と一方の前記ガスセパレータのいずれかに接着して設けられ、前記発電体と前記一方のガスセパレータとの間の距離を高さとする支持部と
を備え、
前記シール部は、前記発電体と前記一方のガスセパレータとの間において、前記支持部の周囲に形成される空間を埋めるように形成されている
燃料電池。 A fuel cell,
A power generator comprising an electrolyte membrane and a pair of electrodes formed on both sides of the electrolyte membrane;
A seal portion that includes the outer periphery of the power generation body at the outer periphery of the power generation body and is formed integrally with the power generation body;
A gas separator disposed on both sides of the power generator and in contact with the seal portion;
A distance between the power generation body and the one gas separator provided in a region where the seal portion overlaps with an inclusion region including the power generation body, and being adhered to either the power generation body or the one gas separator. And a support part having a height of
The seal portion is formed so as to fill a space formed around the support portion between the power generation body and the one gas separator. 請求項１記載の燃料電池であって、
前記支持部は、前記発電体と前記ガスセパレータのいずれか上に、スクリーン印刷により接着されている
燃料電池。 The fuel cell according to claim 1, wherein
The said support part is adhere | attached by screen printing on either the said electric power generation body and the said gas separator. Fuel cell. 請求項１または２記載の燃料電池であって、
前記支持部は、前記シール部と同じ材料により形成されている
燃料電池。 The fuel cell according to claim 1 or 2,
The support part is formed of the same material as the seal part. 請求項１ないし３いずれか記載の燃料電池であって、
前記支持部は、前記発電体における前記内包領域よりも中央部よりの領域での前記発電体と前記ガスセパレータとの距離と略等しい高さを有する
燃料電池。 A fuel cell according to any one of claims 1 to 3,
The support portion has a height substantially equal to a distance between the power generator and the gas separator in a region closer to the center than the inclusion region in the power generator. 請求項１ないし４いずれか記載の燃料電池であって、
前記支持部は、互いに離間して設けられた複数の凸部から成る
燃料電池。 A fuel cell according to any one of claims 1 to 4,
The said support part consists of several convex parts provided mutually spaced apart. Fuel cell. 請求項１ないし５いずれか記載の燃料電池であって、
前記発電体は、さらに、前記電極上に配置される多孔質体から成るガス拡散層を備える
燃料電池。 A fuel cell according to any one of claims 1 to 5,
The power generation body further includes a gas diffusion layer made of a porous body disposed on the electrode. 請求項１ないし６いずれか記載の燃料電池であって、さらに、
多孔質体から成り、前記発電体と前記ガスセパレータとの間に配置される一対のガス流路形成部を備え、
少なくとも、前記一方のガスセパレータと接する前記ガス流路形成部は、前記発電体と共に前記シール部と一体で形成されている
燃料電池。 The fuel cell according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
A porous body comprising a pair of gas flow path forming portions disposed between the power generation body and the gas separator;
At least the gas flow path forming portion in contact with the one gas separator is formed integrally with the seal portion together with the power generator. 表面に電極を形成した電解質膜を備える発電体と、ガスセパレータとを積層して成る燃料電池の製造方法であって、
前記ガスセパレータの外周近傍領域に、該ガスセパレータ表面に接着する支持部を形成する第１の工程と、
金型内に、前記支持部を形成した前記ガスセパレータを配置する第２の工程と、
前記ガスセパレータ上に、外周部において前記支持部と接するように前記発電体を配置する第３の工程と、
前記金型内に成形材料を投入することによって、前記発電体の外周部において該発電体の外周部を内包すると共に、前記発電体と前記ガスセパレータとの間において前記支持部の周囲に形成される空間が、前記成形材料によって埋められるように形成されたシール部を、前記発電体および前記ガスセパレータと一体成形する第４の工程と
を備える燃料電池の製造方法。 A method for producing a fuel cell comprising a power generator including an electrolyte membrane having an electrode formed on a surface and a gas separator,
A first step of forming a support part that adheres to the surface of the gas separator in a region near the outer periphery of the gas separator;
A second step of disposing the gas separator in which the support portion is formed in a mold;
A third step of disposing the power generation body on the gas separator so as to be in contact with the support portion at an outer peripheral portion;
By introducing a molding material into the mold, the outer peripheral portion of the power generation body is included in the outer peripheral portion of the power generation body and is formed around the support portion between the power generation body and the gas separator. And a fourth step of integrally molding a seal portion formed so as to be filled with the molding material with the power generator and the gas separator. 表面に電極を形成した電解質膜を備える発電体と、ガスセパレータとを積層して成る燃料電池の製造方法であって、
前記発電体の外周近傍領域に、該発電体表面に接着する支持部を形成する第１の工程と、
金型内に、前記ガスセパレータを配置する第２の工程と、
前記ガスセパレータ上に、前記支持部を形成した前記発電体を、前記支持部が前記ガスセパレータの外周部に接するように配置する第３の工程と、
前記金型内に成形材料を投入することによって、前記発電体の外周部において該発電体の外周部を内包すると共に、前記発電体と前記ガスセパレータとの間において前記支持部の周囲に形成される空間が、前記成形材料によって埋められるように形成されたシール部を、前記発電体および前記ガスセパレータと一体成形する第４の工程と
を備える燃料電池の製造方法。 A method for producing a fuel cell comprising a power generator including an electrolyte membrane having an electrode formed on a surface and a gas separator,
A first step of forming a support portion that adheres to the surface of the power generation body in a region near the outer periphery of the power generation body;
A second step of disposing the gas separator in a mold;
A third step of disposing the power generation body on which the support portion is formed on the gas separator so that the support portion is in contact with an outer peripheral portion of the gas separator;
By introducing a molding material into the mold, the outer peripheral portion of the power generation body is included in the outer peripheral portion of the power generation body and is formed around the support portion between the power generation body and the gas separator. And a fourth step of integrally molding a seal portion formed so as to be filled with the molding material with the power generator and the gas separator. 請求項８または９記載の燃料電池の製造方法であって、
前記第１の工程は、スクリーン印刷により前記支持部を形成する工程である
燃料電池の製造方法。 A method for producing a fuel cell according to claim 8 or 9,
The first step is a step of forming the support portion by screen printing. A method for manufacturing a fuel cell. 請求項８ないし１０いずれか記載の燃料電池の製造方法であって、
前記第１の工程は、前記シール部と同じ材料により前記支持部を形成する工程である
燃料電池の製造方法。 A method of manufacturing a fuel cell according to any one of claims 8 to 10,
The first step is a step of forming the support portion with the same material as the seal portion. 請求項８ないし１１いずれか記載の燃料電池の製造方法であって、
前記支持部は、前記第３の工程において前記発電体を配置したときに、該発電体が全体として、前記ガスセパレータから一定の距離だけ離間した平坦面を形成可能となる高さを有する
燃料電池の製造方法。 A method of manufacturing a fuel cell according to any one of claims 8 to 11,
The support portion has a height that allows the power generator to form a flat surface separated from the gas separator by a certain distance as a whole when the power generator is disposed in the third step. Manufacturing method. 請求項８ないし１２いずれか記載の燃料電池の製造方法であって、さらに、
前記第３の工程に先立って、前記ガスセパレータ上に、多孔質体から成るガス流路形成部を配置する第５の工程を備え、
前記第３の工程は、前記ガス流路形成部上に前記発電体を配置する工程である
燃料電池の製造方法。 The method for producing a fuel cell according to any one of claims 8 to 12, further comprising:
Prior to the third step, comprising a fifth step of disposing a gas flow path forming portion made of a porous body on the gas separator,
The third step is a step of disposing the power generator on the gas flow path forming part. A method for manufacturing a fuel cell. 請求項８ないし１３いずれか記載の燃料電池の製造方法であって、
前記発電体は、さらに、前記電極上に配置される多孔質体から成るガス拡散層を備える
燃料電池の製造方法。 A method of manufacturing a fuel cell according to any one of claims 8 to 13,
The power generation body further includes a gas diffusion layer made of a porous body disposed on the electrode. 請求項８ないし１４いずれか記載の燃料電池の製造方法によって製造された燃料電池。   A fuel cell manufactured by the method for manufacturing a fuel cell according to claim 8. 複数個積層されることにより燃料電池を構成する燃料電池用積層部材であって、
ガスセパレータと、
前記ガスセパレータの一方の面側に配置され、電解質膜と、該電解質膜の両面に形成された一対の電極と、を備える発電体と、
前記発電体の外周部において、該発電体と一方の前記ガスセパレータのいずれかに接着して設けられ、前記発電体と前記一方のガスセパレータとの間の距離を高さとする支持部と、
前記ガスセパレータの外周部上における前記支持部が形成された領域を含む領域に設けられ、前記発電体の外周部を内包し、前記支持部の周囲に形成される空間を埋めるように、前記ガスセパレータおよび前記発電体と一体で形成されたシール部と
を備える燃料電池用積層部材。 A laminated member for a fuel cell that constitutes a fuel cell by being laminated in a plurality,
A gas separator;
A power generator that is disposed on one side of the gas separator and includes an electrolyte membrane and a pair of electrodes formed on both sides of the electrolyte membrane;
In the outer peripheral portion of the power generation body, a support portion provided to be bonded to either the power generation body and one of the gas separators, and having a height between the power generation body and the one gas separator,
The gas is provided in a region including the region where the support portion is formed on the outer peripheral portion of the gas separator, includes the outer peripheral portion of the power generator, and fills a space formed around the support portion. A fuel cell laminate member comprising: a separator; and a seal portion formed integrally with the power generator.

Images