JP2012064540A - Fuel cell stack - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell stack capable of eliminating a potential reversal.SOLUTION: A fuel cell stack comprises a power generating body containing an electrolyte membrane, an anode on one side of the electrolyte membrane, and a cathode on the other side of the electrolyte membrane, and separators on both sides of the power generating body. The power generating body further contains sealing portions disposed on both sides of the electrolyte membrane in the vicinity of the periphery and contacting the separators to suppress ventilation of a gas in the contacting region, metal portions made of a metal and disposed on both sides of the electrolyte membrane at least in a portion of the electrolyte membrane external to the sealing portions, and a limiting portion made of a conductive material, disposed between the metal portion and the cathode side separator, and limiting the bending direction of a bending structure of the electrolyte membrane and the metal portion within one direction by being adhered to the metal portion so that at least one portion projects to the region external to the electrolyte membrane.

Description

本発明は、燃料電池に関する。   The present invention relates to a fuel cell.

燃料ガス（例えば、水素）と酸化ガス（例えば、酸素）との電気化学反応によって発電する燃料電池がエネルギ源として注目されている。燃料電池は、通常、電解質膜をアノードとカソードとで挟持した膜電極接合体、および、膜電極接合体の両側に形成されたガス拡散層を基本構造とする単セルを複数積層して構成さている（例えば、特許文献１）。   A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas (for example, hydrogen) and an oxidizing gas (for example, oxygen) has attracted attention as an energy source. A fuel cell is usually configured by laminating a plurality of single cells having a basic structure of a membrane electrode assembly in which an electrolyte membrane is sandwiched between an anode and a cathode, and gas diffusion layers formed on both sides of the membrane electrode assembly. (For example, Patent Document 1).

特開２００３−１５７８５８号公報JP 2003-157858 A 特開２００７−２１３８３０号公報JP 2007-213830 A 特開２００８−１８６５９４号公報JP 2008-186594 A 特開２００４−０５４０１９号公報JP 2004-054019 A

上述のような燃料電池のアノードにおいて、何らかの原因によって燃料ガスの供給状態に異常が生じた場合（例えば、アノードのガス流路に液水が滞留することによってアノード上を液水が局所的に覆った場合等）、アノード上で燃料ガスが局所的に欠乏する状態（以下、「水素欠」とも呼ぶ。）が発生し、燃料電池の電気化学反応が阻害される。   When an abnormality occurs in the fuel gas supply state for some reason in the fuel cell anode as described above (for example, liquid water locally covers the anode due to liquid water remaining in the anode gas flow path). In the case where the fuel gas is locally depleted on the anode (hereinafter also referred to as “hydrogen depletion”), the electrochemical reaction of the fuel cell is inhibited.

水素欠が発生した単セルでは、燃料ガスの酸化により生成するプロトンと電子が不足する。不足したプロトンと電子を補給するため、単セルでは、アノードに存在する水分あるいは電解質膜が保持している水分の電気分解が進行する。この際、当該単セルのアノードの電位は、水の電気分解電位まで上昇し、その結果、アノードとカソードの電位が逆転する逆電位現象が発生する。このような逆電位現象は、電極を構成する炭素材料の酸化腐食反応を進行させ、触媒劣化現象や、触媒反応面積の減少を引き起こす。   In a single cell in which hydrogen deficiency occurs, protons and electrons generated by oxidation of fuel gas are insufficient. In order to replenish the deficient protons and electrons, in the single cell, electrolysis of water present in the anode or water held by the electrolyte membrane proceeds. At this time, the potential of the anode of the single cell rises to the electrolysis potential of water, and as a result, a reverse potential phenomenon occurs in which the potentials of the anode and the cathode are reversed. Such a reverse potential phenomenon causes the oxidative corrosion reaction of the carbon material constituting the electrode to progress, causing a catalyst deterioration phenomenon and a reduction in the catalytic reaction area.

また、逆電位現象が継続し、アノードの電位がさらに高くなれば、アノードからカソードに流れる電流により発生した熱によって、電解質膜が損傷する。このような触媒劣化、触媒反応面積の減少、電解質膜の損傷によって、燃料電池の燃費性能の低下や、燃料電池の発電性能の低下を招くという問題があった。   Further, when the reverse potential phenomenon continues and the anode potential further increases, the electrolyte membrane is damaged by the heat generated by the current flowing from the anode to the cathode. Due to such catalyst deterioration, reduction of the catalytic reaction area, and damage to the electrolyte membrane, there has been a problem that the fuel consumption performance of the fuel cell is lowered and the power generation performance of the fuel cell is lowered.

本発明は、逆電位現象を解消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。   An object of this invention is to provide the fuel cell which can eliminate a reverse electric potential phenomenon.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

［適用例１］
燃料電池であって、
電解質膜と前記電解質膜の一方の面に配置されたアノードと前記電解質膜の他方の面に配置されたカソードとを含む発電体と、
前記発電体の両側に配置されたセパレータと、
を備え、
前記発電体は、さらに、
前記電解質膜の外周近傍において両面に配置されると共に、前記セパレータに当接して、当接した部分における気体の流通を抑制するシール部と、
金属を用いて形成され、前記シール部よりも外側に位置する前記電解質膜のうちの少なくとも一部分において前記電解質膜の両面に配置された金属部と、
導電性を有する材料を用いて形成され、前記金属部とカソード面側の前記セパレータとの間に配置されると共に、少なくとも一部が前記電解質膜よりも外側に突出するように前記金属部に接着されることによって、前記電解質膜と前記金属部とからなる湾曲構造の湾曲方向を一方向に制限する制限部と、
を備える、燃料電池。
このような構成とすれば、電解質膜のシール部よりも外側に位置する一部分において両面に金属部が配置され、カソード面側のセパレータと金属部との間には導電性を有する材料を用いて形成された制限部が、その少なくとも一部が電解質膜よりも外側に突出するように、金属部に接着されている。このため、燃料電池の動作中にアノード側の電位が高くなる逆電位現象が発生した際、アノード側とカソード側の電位差によって電解質膜と金属部とからなる湾曲構造が湾曲し、金属部に接着された導電性の制限部がカソード側のセパレータに接触することで、アノード側からカソード側へと電流を流すことが可能となる。この結果、逆電位現象を解消することが可能な燃料電池を提供することができる。 [Application Example 1]
A fuel cell,
A power generator including an electrolyte membrane, an anode disposed on one surface of the electrolyte membrane, and a cathode disposed on the other surface of the electrolyte membrane;
Separators disposed on both sides of the power generator;
With
The power generator further includes:
A seal portion that is disposed on both sides in the vicinity of the outer periphery of the electrolyte membrane, abuts against the separator, and suppresses the flow of gas in the abutted portion;
Metal parts formed using metal and disposed on both surfaces of the electrolyte membrane in at least a part of the electrolyte membrane located outside the seal part;
It is formed using a conductive material, and is disposed between the metal part and the separator on the cathode surface side, and adheres to the metal part so that at least a part protrudes outside the electrolyte membrane. A limiting portion that limits the bending direction of the bending structure composed of the electrolyte membrane and the metal portion to one direction,
A fuel cell comprising:
With such a configuration, the metal parts are arranged on both sides in a part located outside the seal part of the electrolyte membrane, and a conductive material is used between the cathode side separator and the metal part. The formed restriction part is bonded to the metal part so that at least a part of the restriction part protrudes outside the electrolyte membrane. For this reason, when a reverse potential phenomenon in which the anode side potential increases during the operation of the fuel cell, the curved structure composed of the electrolyte membrane and the metal part is curved due to the potential difference between the anode side and the cathode side, and adheres to the metal part. The conductive limiting portion thus made contacts with the separator on the cathode side, so that a current can flow from the anode side to the cathode side. As a result, a fuel cell capable of eliminating the reverse potential phenomenon can be provided.

［適用例２］
適用例１記載の燃料電池であって、
前記発電体は、さらに、
導電性多孔質部材によって形成され、アノード面と一方の前記セパレータとの間、および、カソード面と他方の前記セパレータとの間にそれぞれ配置されるガス拡散層を備え、
前記制限部は、前記ガス拡散層の一部として構成されている、燃料電池。
このような構成とすれば、ガス拡散層の一部を、制限部として機能させることができる。 [Application Example 2]
A fuel cell according to Application Example 1,
The power generator further includes:
A gas diffusion layer formed by a conductive porous member and disposed between the anode surface and one of the separators and between the cathode surface and the other separator;
The restriction unit is a fuel cell configured as a part of the gas diffusion layer.
With such a configuration, a part of the gas diffusion layer can function as a limiting unit.

［適用例３］
適用例１または２記載の燃料電池であって、
前記金属部は、略矩形状の前記電解質膜の一辺もしくは、略矩形状の前記電解質膜の角部に配置されている、燃料電池。
このような構成とすれば、金属部は、略矩形状の電解質膜の一辺もしくは角部に配置されているため、逆電位現象の発生時に湾曲構造における湾曲をしやすくすることができる。 [Application Example 3]
A fuel cell according to Application Example 1 or 2,
The fuel cell, wherein the metal part is disposed on one side of the substantially rectangular electrolyte membrane or at a corner of the substantially rectangular electrolyte membrane.
With such a configuration, since the metal portion is disposed on one side or corner portion of the substantially rectangular electrolyte membrane, the bending structure can be easily bent when the reverse potential phenomenon occurs.

［適用例４］
適用例１ないし３のいずれか一項記載の燃料電池であって、
前記金属部は、金または白金を用いて形成されている、燃料電池。
このような構成とすれば、逆電位現象の発生時に電解質膜を湾曲させる力を発現する電極となる。 [Application Example 4]
A fuel cell according to any one of Application Examples 1 to 3,
The metal part is a fuel cell formed using gold or platinum.
With such a configuration, the electrode exhibits a force for bending the electrolyte membrane when the reverse potential phenomenon occurs.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、燃料電池、燃料電池システム、それらを備える移動体等の態様で実現することができる。また、本発明は、上述した種々の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、その一部を省略して構成することもできる。   The present invention can be realized in various forms. For example, it is realizable with aspects, such as a fuel cell, a fuel cell system, and a mobile object provided with them. In addition, the present invention does not necessarily have all the various features described above, and may be configured by omitting some of them.

燃料電池の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of a fuel cell. 発電体をアノード側から見た場合の平面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the planar structure at the time of seeing a power generation body from the anode side. 燃料電池の電位が正常状態である場合の単セルの側面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the side structure of a single cell in case the electric potential of a fuel cell is a normal state. 燃料電池の電位が正常状態・異常状態それぞれの場合についてＩＣＰＦ構造（イオン導電性高分子ゲル構造）に生じる力の向きを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the direction of the force which arises in an ICPF structure (ionic conductive polymer gel structure) about the case where the electric potential of a fuel cell is a normal state and each abnormal state. 燃料電池の電位が異常状態である場合の単セルの側面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the side surface structure of a single cell in case the electric potential of a fuel cell is in an abnormal state. 第２実施例における発電体をアノード側から見た場合の平面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the planar structure at the time of seeing the electric power generation body in 2nd Example from the anode side. 第３実施例における燃料電池の電位が正常状態である場合の単セルの側面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the side structure of a single cell in case the electric potential of the fuel cell in 3rd Example is a normal state.

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.

Ａ．第１実施例：
図１は、燃料電池の概略構成を示す説明図である。図２は、発電体をアノード側から見た場合の平面構成を示す説明図である。本実施例における燃料電池は、固体高分子型燃料電池であり、１つのセル（単セル１０）を複数積層したスタック構造を有している。なお、図１では、燃料電池の構成をわかりやすく示すために、１つのセルのみを示し、他のセルの図示を省略している。 A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fuel cell. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a planar configuration when the power generator is viewed from the anode side. The fuel cell in this example is a polymer electrolyte fuel cell and has a stack structure in which a plurality of single cells (single cells 10) are stacked. In FIG. 1, only one cell is shown and other cells are not shown for easy understanding of the configuration of the fuel cell.

図１に示すように、単セル１０は、発電体１００と、カソード側セパレータ４１０と、アノード側セパレータ４２０とを備えている。発電体１００は、電解質膜１０２と、カソード１１２と、アノード１１４と、カソード側拡散層１２２と、アノード側拡散層１２４と、カソード側金属部２０２と、アノード側金属部２０４と、シール部ＳＬとを備えている。   As shown in FIG. 1, the single cell 10 includes a power generator 100, a cathode side separator 410, and an anode side separator 420. The power generator 100 includes an electrolyte membrane 102, a cathode 112, an anode 114, a cathode side diffusion layer 122, an anode side diffusion layer 124, a cathode side metal portion 202, an anode side metal portion 204, and a seal portion SL. It has.

電解質膜１０２は、略矩形状を有し、固体高分子材料、例えば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。電解質膜１０２としては、例えばナフィオン（デュポン社の登録商標）を用いることができる。カソード１１２およびアノード１１４は、電解質膜１０２の両面にそれぞれ配置されている。カソード１１２とアノード１１４とを総称して「電極触媒層」とも呼ぶ。これらの電極触媒層は、電気化学反応を促進する触媒、例えば、白金、或いは白金と他の金属から成る合金を備えた多孔質体であり、ガス透過性を備えている。   The electrolyte membrane 102 has a substantially rectangular shape and is a proton conductive ion exchange membrane formed of a solid polymer material such as a fluorine resin, and exhibits good electrical conductivity in a wet state. As the electrolyte membrane 102, for example, Nafion (a registered trademark of DuPont) can be used. The cathode 112 and the anode 114 are disposed on both surfaces of the electrolyte membrane 102, respectively. The cathode 112 and the anode 114 are collectively referred to as an “electrode catalyst layer”. These electrode catalyst layers are porous bodies including a catalyst that promotes an electrochemical reaction, such as platinum or an alloy made of platinum and other metals, and has gas permeability.

カソード側金属部２０２は、略矩形状の電解質膜１０２の一辺であって、カソード１１２が設けられている位置よりも外側に、カソード１１２とは重ならないように帯状に配置されている電極である。同様に、アノード側金属部２０４は、略矩形状の電解質膜１０２の一辺であって、アノード１１４が設けられている位置よりも外側に、アノード１１４とは重ならないように帯状に配置されている電極である。カソード側金属部２０２と、アノード側金属部２０４とは、電解質膜１０２の両面の対応する位置に配置されている。なお、カソード側金属部２０２とアノード側金属部２０４とを総称して「金属部」とも呼ぶ。   The cathode-side metal portion 202 is an electrode that is disposed on one side of the substantially rectangular electrolyte membrane 102 and outside the position where the cathode 112 is provided so as not to overlap the cathode 112. . Similarly, the anode-side metal portion 204 is arranged in a strip shape on one side of the substantially rectangular electrolyte membrane 102 and outside the position where the anode 114 is provided so as not to overlap the anode 114. Electrode. The cathode side metal part 202 and the anode side metal part 204 are disposed at corresponding positions on both surfaces of the electrolyte membrane 102. The cathode side metal part 202 and the anode side metal part 204 are also collectively referred to as “metal part”.

金属部は、上述のように、電解質膜１０２の両面に配置された金属の層である。金属部は、電気メッキ、化学メッキ、真空蒸着、スパッタリング、塗布、圧着、溶着等の方法で形成することができる。また、金属部は、例えば、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム等の金属を用いて形成することができるが、後述のＩＣＰＦ構造における湾曲性を向上させるためには、金または白金を用いることが好ましい。なお、発電体１００の製造工程において、電極触媒層と、金属部との形成順序は、どちらを先にしてもよい。   The metal portion is a metal layer disposed on both surfaces of the electrolyte membrane 102 as described above. The metal part can be formed by methods such as electroplating, chemical plating, vacuum deposition, sputtering, coating, pressure bonding, and welding. The metal portion can be formed using, for example, a metal such as gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium, etc. In order to improve the bendability in the ICPF structure described later, gold or platinum is used. Is preferred. In addition, in the manufacturing process of the electric power generation body 100, the electrode catalyst layer and the metal part may be formed in any order.

制限部としてのカソード側拡散層１２２は、略矩形状を有し、カソード１１２およびカソード側金属部２０２の電解質膜１０２との接触面と反対側の面に配置されている。カソード側拡散層１２２は、図１のような断面構造で見た場合に、カソード側金属部２０２に接している側の端部ＣＦが、電解質膜１０２の対応する側の端部よりも外側に突出するような状態でカソード１１２およびカソード側金属部２０２に接着されている。   The cathode-side diffusion layer 122 as a limiting portion has a substantially rectangular shape, and is disposed on the surface opposite to the contact surface of the cathode 112 and the cathode-side metal portion 202 with the electrolyte membrane 102. When the cathode side diffusion layer 122 is viewed in a cross-sectional structure as shown in FIG. 1, the end CF on the side in contact with the cathode side metal part 202 is outside the corresponding end of the electrolyte membrane 102. It is bonded to the cathode 112 and the cathode side metal part 202 in a protruding state.

アノード側拡散層１２４は、略矩形状を有し、アノード１１４およびアノード側金属部２０４の電解質膜１０２との接触面と反対側の面に配置されている。アノード側拡散層１２４は、図１のような断面構造で見た場合に、アノード側金属部２０４に接している側の端部ＡＦが、アノード側金属部２０４の対応する側の端部と同じ位置、もしくは、アノード側金属部２０４の対応する側の端部よりも中心側に位置するように配置されている。なお、アノード側拡散層１２４は、アノード１１４およびアノード側金属部２０４に接着されていなくてもよい。   The anode side diffusion layer 124 has a substantially rectangular shape, and is disposed on the surface opposite to the contact surface of the anode 114 and the anode side metal part 204 with the electrolyte membrane 102. When the anode-side diffusion layer 124 is viewed in a cross-sectional structure as shown in FIG. 1, the end AF on the side in contact with the anode-side metal portion 204 is the same as the end on the corresponding side of the anode-side metal portion 204. It arrange | positions so that it may be located in the center side rather than the position of the position or the edge part of the corresponding side of the anode side metal part 204. FIG. The anode side diffusion layer 124 may not be bonded to the anode 114 and the anode side metal part 204.

なお、カソード側拡散層１２２と、アノード側拡散層１２４とを総称して「ガス拡散層」とも呼ぶ。ガス拡散層は、ガス透過性および電子伝導性を有する導電性多孔質部材によって構成されており、例えば、カーボンペーパーなどの炭素材料や、発泡金属、金属メッシュなどの金属部材によって形成することができる。ガス拡散層は、電極反応に用いられる反応ガス（酸化ガスおよび燃料ガス）を面方向（燃料電池の積層方向に略直交する方向）に拡散させる層である。   The cathode side diffusion layer 122 and the anode side diffusion layer 124 are also collectively referred to as “gas diffusion layer”. The gas diffusion layer is composed of a conductive porous member having gas permeability and electronic conductivity, and can be formed of, for example, a carbon material such as carbon paper, or a metal member such as foam metal or metal mesh. . The gas diffusion layer is a layer for diffusing a reaction gas (oxidizing gas and fuel gas) used for the electrode reaction in a surface direction (a direction substantially orthogonal to the stacking direction of the fuel cells).

なお、電解質膜１０２および電解質膜１０２の両面に形成された電極触媒層をＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）とも呼ぶ。さらに、ＭＥＡの両面にガス拡散層が形成されたものをＭＥＧＡ（Membrane-Electrode＆Gas. Diffusion Layer Assembly）とも呼ぶ。   The electrolyte membrane 102 and the electrode catalyst layers formed on both surfaces of the electrolyte membrane 102 are also referred to as MEA (Membrane Electrode Assembly). Further, a gas diffusion layer formed on both sides of the MEA is also called MEGA (Membrane-Electrode & Gas. Diffusion Layer Assembly).

カソード側セパレータ４１０は、発電体１００のカソード側の面に配置されている。アノード側セパレータ４２０は、発電体１００のアノード側の面に配置されている。カソード側セパレータ４１０と、アノード側セパレータ４２０とを総称して「セパレータ」とも呼ぶ。セパレータは、ガスを透過しない緻密質であると共に導電性を有する材料、例えば圧縮成型された緻密質カーボン、金属、導電性樹脂により形成されている。なお、セパレータは、燃料ガス流路や酸化ガス流路を有するセパレータとし、後述のガス流路層を省略してもよい。   The cathode separator 410 is disposed on the cathode side surface of the power generation body 100. The anode separator 420 is disposed on the anode side surface of the power generation body 100. The cathode side separator 410 and the anode side separator 420 are also collectively referred to as “separator”. The separator is formed of a dense material that does not transmit gas and has conductivity, such as dense carbon, metal, and conductive resin that are compression-molded. The separator may be a separator having a fuel gas channel or an oxidizing gas channel, and a gas channel layer described later may be omitted.

シール部ＳＬは、電解質膜１０２の外周近傍において、電解質膜１０２の両面に配置されている。具体的には、シール部ＳＬは、電解質膜１０２上の電極触媒層と金属部とを仕切り、かつ、電解質膜１０２の周囲を取り囲むような位置に配置されている（図２）。シール部ＳＬは、例えば、ガス拡散層を形成したＭＥＡに対して、シール性を確保することが可能な材料（例えば、ゴム、樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）を液状化したものを流し込むことによって形成する。シール部ＳＬは、カソード側セパレータ４１０およびアノード側セパレータ４２０のそれぞれに当接して、セル内部からの燃料ガスや酸化ガスの漏出を抑制するとともに、燃料電池内において燃料ガスと酸化ガスとが混合することを抑制する機能を有する。   The seal portion SL is disposed on both surfaces of the electrolyte membrane 102 in the vicinity of the outer periphery of the electrolyte membrane 102. Specifically, the seal portion SL is disposed at a position that partitions the electrode catalyst layer on the electrolyte membrane 102 and the metal portion and surrounds the periphery of the electrolyte membrane 102 (FIG. 2). The seal part SL is made of, for example, a material (for example, rubber, resin, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), etc.) capable of ensuring a sealing property with respect to the MEA having the gas diffusion layer formed thereon. It is formed by pouring liquefied material. The seal portion SL is in contact with each of the cathode side separator 410 and the anode side separator 420 to suppress leakage of fuel gas and oxidizing gas from the inside of the cell, and the fuel gas and oxidizing gas are mixed in the fuel cell. It has a function to suppress this.

以上の各部材よりなる単セル１０は、その積層方向（Ｄ方向、Ｕ方向）に所定の押圧力が掛かった状態で保持される。なお、単セル１０の外周部には、単セル内燃料ガス流路、および、単セル内酸化ガス流路におけるガスシール性を確保するために、ガスケット等のシール部材が配置されている。   The single cell 10 made of each of the above members is held in a state where a predetermined pressing force is applied in the stacking direction (D direction, U direction). A sealing member such as a gasket is disposed on the outer peripheral portion of the single cell 10 in order to ensure gas sealing performance in the single-cell fuel gas flow path and the single-cell oxidizing gas flow path.

また、図１では図示を省略しているが、燃料電池は、発電体とセパレータとの間に、ガス流路層を備えている。ガス流路層は、アノード側とカソード側とにそれぞれ配置され、反応ガスを面方向に拡散させつつ流動させるガス流路として機能する。ガス流路層は、金属板を加工して製造される。   Although not shown in FIG. 1, the fuel cell includes a gas flow path layer between the power generator and the separator. The gas flow path layers are arranged on the anode side and the cathode side, respectively, and function as gas flow paths for allowing the reaction gas to flow while diffusing in the surface direction. The gas flow path layer is manufactured by processing a metal plate.

同様に、図１では図示を省略しているが、燃料電池は、いずれも燃料電池を積層方向に貫通する燃料ガス供給マニホールドと、燃料ガス排出マニホールドと、酸化ガス供給マニホールドと、酸化ガス排出マニホールドとを備えている。   Similarly, although not shown in FIG. 1, the fuel cells all have a fuel gas supply manifold, a fuel gas discharge manifold, an oxidizing gas supply manifold, and an oxidizing gas discharge manifold penetrating the fuel cells in the stacking direction. And.

燃料電池に対して供給された燃料ガスは、燃料ガス供給マニホールドを介して各セルのアノード側のガス流路層に分配され、さらに発電体１００のアノード側に供給されて発電体１００おける電気化学反応に利用される。反応に利用されなかった燃料ガスは、燃料ガス排出マニホールドを介して外部に排出される。また、燃料電池に対して供給された酸化ガスは、酸化ガス供給マニホールドを介して各セルのカソード側のガス流路層に分配され、さらに発電体１００のカソード側に供給されて発電体１００おける電気化学反応に利用される。反応に利用されなかった酸化ガスは、酸化ガス排出マニホールドを介して外部に排出される。燃料ガスとしては、例えば水素ガスが用いられ、酸化ガスとしては、例えば空気が用いられる。   The fuel gas supplied to the fuel cell is distributed to the gas flow path layer on the anode side of each cell via the fuel gas supply manifold, and further supplied to the anode side of the power generation body 100 to be electrochemical in the power generation body 100. Used for reaction. The fuel gas not used for the reaction is discharged to the outside through the fuel gas discharge manifold. Further, the oxidizing gas supplied to the fuel cell is distributed to the gas flow path layer on the cathode side of each cell via the oxidizing gas supply manifold, and further supplied to the cathode side of the power generating body 100 to be installed in the power generating body 100. Used for electrochemical reactions. The oxidizing gas that has not been used for the reaction is discharged to the outside through the oxidizing gas discharge manifold. For example, hydrogen gas is used as the fuel gas, and air is used as the oxidizing gas, for example.

なお、燃料電池は、さらに、冷却媒体が供給される冷却媒体供給マニホールドと、冷却媒体が排出される冷却媒体排出マニホールドとを備えることとしてもよい。冷却媒体としては、例えば水、エチレングリコール等の不凍水、空気などが用いられる。   The fuel cell may further include a cooling medium supply manifold to which a cooling medium is supplied and a cooling medium discharge manifold from which the cooling medium is discharged. As the cooling medium, for example, water, antifreeze water such as ethylene glycol, air, or the like is used.

図３は、燃料電池の電位が正常状態である場合の単セル１０の側面構成を示す説明図である。図３は、図１のＡ部を拡大して示している。図３において波線で示すように、本実施例における単セル１０は、電解質膜１０２の両側に金属部（カソード側金属部２０２、アノード側金属部２０４）を形成したイオン導電性高分子ゲル構造（ＩＣＰＦ：Ionic Conducting Polymer Film、以降「ＩＣＰＦ構造」、または、「湾曲構造」とも呼ぶ。）を備えている。このようなＩＣＰＦ構造では、電解質膜１０２の含水状態において両金属部の間に電位差が掛かった場合に、電解質膜１０２が湾曲することが知られている。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a side configuration of the single cell 10 when the potential of the fuel cell is in a normal state. FIG. 3 is an enlarged view of part A of FIG. As shown by the wavy line in FIG. 3, the unit cell 10 in this example has an ion conductive polymer gel structure in which metal parts (cathode side metal part 202, anode side metal part 204) are formed on both sides of the electrolyte membrane 102. ICPF: Ionic Conducting Polymer Film, hereinafter referred to as “ICPF structure” or “curved structure”). In such an ICPF structure, it is known that the electrolyte membrane 102 bends when a potential difference is applied between the two metal parts in a water-containing state of the electrolyte membrane 102.

図４は、燃料電池の電位が正常状態・異常状態それぞれの場合について、ＩＣＰＦ構造に生じる力の向きを説明するための説明図である。まず、燃料電池の電位が正常状態の場合（正常時）、例えば、単セル１０のカソード側には約１Ｖ、アノード側には０Ｖの電位が掛かる。このとき、カソード側金属部２０２とアノード側金属部２０４との間にも同様の電位差が発生するため、ＩＣＰＦ構造には、Ｕ方向に湾曲する力が働く。しかし、図３のように、ＩＣＰＦ構造は、制限部としてのカソード側拡散層１２２およびカソード側セパレータ４１０に当接しているため、電解質膜１０２は湾曲しない。すなわち、制限部としてのカソード側拡散層１２２は、ＩＣＰＦ構造の湾曲方向を一方向に制限する。   FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the direction of the force generated in the ICPF structure when the potential of the fuel cell is normal or abnormal. First, when the potential of the fuel cell is normal (normal), for example, a potential of about 1 V is applied to the cathode side of the single cell 10 and 0 V is applied to the anode side. At this time, a similar potential difference is generated between the cathode-side metal portion 202 and the anode-side metal portion 204, so that a force that curves in the U direction acts on the ICPF structure. However, as shown in FIG. 3, since the ICPF structure is in contact with the cathode side diffusion layer 122 and the cathode side separator 410 as the limiting portion, the electrolyte membrane 102 is not curved. That is, the cathode side diffusion layer 122 as the limiting portion limits the bending direction of the ICPF structure to one direction.

図５は、燃料電池の電位が異常状態である場合の単セル１０の側面構成を示す説明図である。図５は、図１のＡ部を拡大して示している。燃料電池の電位が異常状態、すなわち、逆電位状態である場合、例えば、単セル１０のカソード側には約１Ｖ、アノード側には約２Ｖの電位が掛かる（図４）。このとき、カソード側金属部２０２とアノード側金属部２０４との間にも同様の電位差が発生するため、ＩＣＰＦ構造には、正常時とは逆方向、すなわち、Ｄ方向に湾曲する力が働く。このため、ＩＣＰＦ構造はＤ方向へ湾曲する。この際、カソード側金属部２０２に接着されたカソード側拡散層１２２についても、ＩＣＰＦ構造の湾曲に伴って、Ｄ方向へ湾曲する。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing a side configuration of the single cell 10 when the potential of the fuel cell is in an abnormal state. FIG. 5 shows an enlarged view of part A in FIG. When the potential of the fuel cell is abnormal, that is, in a reverse potential state, for example, a potential of about 1 V is applied to the cathode side of the single cell 10 and a potential of about 2 V is applied to the anode side (FIG. 4). At this time, since a similar potential difference is generated between the cathode side metal part 202 and the anode side metal part 204, a force that curves in the direction opposite to that in the normal state, that is, the D direction, acts on the ICPF structure. For this reason, the ICPF structure is curved in the D direction. At this time, the cathode-side diffusion layer 122 bonded to the cathode-side metal portion 202 is also bent in the D direction along with the ICPF structure.

この結果、図５に示すように、制限部としてのカソード側拡散層１２２の端部ＣＦが、アノード側セパレータ４２０に接触する。カソード側拡散層１２２は、電子伝導性を有する導電性多孔質部材によって構成されているため、カソード側拡散層１２２とアノード側セパレータ４２０とが接触する部分において、アノード側からカソード側へと電流を流すことが可能となり、逆電位状態を解消することができる。単セル１０の逆電位が解消されると、ＩＣＰＦ構造にはＵ方向に湾曲する力が働くため、ＩＣＰＦ構造は、図３に示す状態へ戻る。   As a result, as shown in FIG. 5, the end portion CF of the cathode side diffusion layer 122 as the limiting portion comes into contact with the anode side separator 420. Since the cathode side diffusion layer 122 is composed of a conductive porous member having electronic conductivity, current is passed from the anode side to the cathode side at the portion where the cathode side diffusion layer 122 and the anode side separator 420 are in contact with each other. The reverse potential state can be eliminated. When the reverse potential of the single cell 10 is eliminated, the ICPF structure returns to the state shown in FIG. 3 because a force bending in the U direction acts on the ICPF structure.

以上のように、第１実施例によれば、電解質膜１０２のシール部ＳＬよりも外側に位置する一部分において、電解質膜１０２の両面に金属部（カソード側金属部２０２、アノード側金属部２０４）が配置され、カソード側セパレータ４１０と金属部２０２との間には、導電性を有する材料を用いて形成された制限部（カソード側拡散層１２２の一部）が、その少なくとも一部（端部ＣＦ）が電解質膜１０２よりも外側に突出するように金属部２０２に接着されている。このため、燃料電池の動作中にアノード側の電位が高くなる逆電位現象が発生した際、アノード側とカソード側の電位差によって電解質膜１０２と金属部とからなる湾曲構造（ＩＣＰＦ構造）が湾曲し、カソード側金属部２０２に接着された導電性の制限部がセパレータ４２０に接触することで、アノード側からカソード側へと電流を流すことが可能となる。この結果、逆電位現象を解消することが可能な燃料電池を提供することができる。   As described above, according to the first embodiment, the metal portions (cathode side metal portion 202, anode side metal portion 204) are formed on both surfaces of the electrolyte membrane 102 in a portion located outside the seal portion SL of the electrolyte membrane 102. Between the cathode-side separator 410 and the metal part 202, at least a part (end part) of the limiting part (part of the cathode-side diffusion layer 122) formed using a conductive material. CF) is bonded to the metal portion 202 so as to protrude outward from the electrolyte membrane 102. For this reason, when a reverse potential phenomenon in which the potential on the anode side increases during the operation of the fuel cell, the curved structure (ICPF structure) composed of the electrolyte membrane 102 and the metal part is curved due to the potential difference between the anode side and the cathode side. When the conductive limiting portion bonded to the cathode-side metal portion 202 comes into contact with the separator 420, a current can flow from the anode side to the cathode side. As a result, a fuel cell capable of eliminating the reverse potential phenomenon can be provided.

さらに、第１実施例では、カソード側拡散層１２２の一部を制限部として機能させているため、単セル１０製造時の部品数を減らすことができる。   Furthermore, in the first embodiment, since a part of the cathode side diffusion layer 122 is functioned as the limiting portion, the number of parts when the single cell 10 is manufactured can be reduced.

さらに、第１実施例では、金属部（カソード側金属部２０２、アノード側金属部２０４）は、略矩形状の電解質膜１０２の一辺に帯状に配置されることとしているため、逆電位現象の発生時に湾曲構造（ＩＣＰＦ構造）を湾曲しやすくすることができる。   Furthermore, in the first embodiment, since the metal parts (cathode side metal part 202, anode side metal part 204) are arranged in a strip shape on one side of the substantially rectangular electrolyte membrane 102, a reverse potential phenomenon occurs. Sometimes the bending structure (ICPF structure) can be easily bent.

Ｂ．第２実施例：
第２実施例では、金属部の形状を変化させた実施形態について説明する。なお、以下では、第１実施例と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施例と同様の構成部分については先に説明した第１実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 B. Second embodiment:
In the second example, an embodiment in which the shape of the metal part is changed will be described. In the following description, only those parts having configurations and operations different from those of the first embodiment will be described. In the figure, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.

図６は、第２実施例における発電体１００ａをアノード側から見た場合の平面構成を示す説明図である。図２に示した第１実施例の違いは、金属部（カソード側金属部、アノード側金属部２０４ａ）の形状と、金属部が配置されている位置のみであり、他の構成や動作については第１実施例と同様である。第２実施例におけるアノード側金属部２０４ａは、略正方形状を有し、略矩形状の電解質膜１０２の角部であって、アノード１１４が設けられている位置よりも外側に、アノード１１４とは重ならないように配置されている。また、カソード側金属部も同様に、略正方形状を有し、電解質膜１０２を挟んでアノード側金属部２０４ａと対応する位置に配置されている。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing a planar configuration when the power generator 100a in the second embodiment is viewed from the anode side. The only difference between the first embodiment shown in FIG. 2 is the shape of the metal part (cathode side metal part, anode side metal part 204a) and the position where the metal part is arranged. The same as in the first embodiment. The anode side metal portion 204a in the second embodiment has a substantially square shape, is a corner portion of the substantially rectangular electrolyte membrane 102, and is outside the position where the anode 114 is provided. Arranged so as not to overlap. Similarly, the cathode-side metal part has a substantially square shape and is disposed at a position corresponding to the anode-side metal part 204a with the electrolyte membrane 102 interposed therebetween.

第２実施例のような構成としても、第１実施例と同様に、電解質膜１０２のシール部ＳＬよりも外側に位置する一部分において、電解質膜１０２の両面に金属部（カソード側金属部、アノード側金属部２０４ａ）が配置され、カソード側セパレータとカソード側金属部との間には、導電性を有する材料を用いて形成された制限部（カソード側拡散層１２２の角部ＣＰ：図６）が、電解質膜１０２よりも外側に突出するようにカソード側金属部に接着されている。このため、燃料電池の動作中にアノード側の電位が高くなる逆電位現象が発生した際、アノード側とカソード側の電位差によって電解質膜１０２と金属部とからなる湾曲構造（ＩＣＰＦ構造）が湾曲し、カソード側金属部に接着された導電性の制限部がセパレータに接触することで、アノード側からカソード側へと電流を流すことが可能となる。この結果、逆電位現象を解消することが可能な燃料電池を提供することができる。   Even in the configuration of the second embodiment, as in the first embodiment, metal portions (cathode side metal portion, anode) are formed on both surfaces of the electrolyte membrane 102 in a portion located outside the seal portion SL of the electrolyte membrane 102. The side metal portion 204a) is disposed, and a limiting portion (corner portion CP of the cathode side diffusion layer 122: FIG. 6) formed using a conductive material between the cathode side separator and the cathode side metal portion. Is bonded to the cathode side metal portion so as to protrude outward from the electrolyte membrane 102. For this reason, when a reverse potential phenomenon in which the potential on the anode side increases during the operation of the fuel cell, the curved structure (ICPF structure) composed of the electrolyte membrane 102 and the metal part is curved due to the potential difference between the anode side and the cathode side. When the conductive limiting portion bonded to the cathode side metal portion comes into contact with the separator, it is possible to pass a current from the anode side to the cathode side. As a result, a fuel cell capable of eliminating the reverse potential phenomenon can be provided.

さらに、第２実施例によれば、金属部を形成する面積を少なくすることができるため、単セル１０ａ製造時のコストを低減することができる。   Furthermore, according to the second embodiment, since the area for forming the metal portion can be reduced, the cost for manufacturing the single cell 10a can be reduced.

Ｃ．第３実施例：
第３実施例では、制限部とガス拡散層とを独立して備える形態について説明する。なお、以下では、第１実施例と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施例と同様の構成部分については先に説明した第１実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 C. Third embodiment:
In the third embodiment, a mode in which the limiting portion and the gas diffusion layer are provided independently will be described. In the following description, only those parts having configurations and operations different from those of the first embodiment will be described. In the figure, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.

図７は、第３実施例における燃料電池の電位が正常状態である場合の単セル１０ｂの側面構成を示す説明図である。図３に示した第１実施例との違いは、カソード側拡散層１２２の代わりにカソード側拡散層１２２ｂを備える点と、さらに、制限部材２１０を備える点のみであり、他の構成や動作については第１実施例と同様である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing a side configuration of the single cell 10b when the potential of the fuel cell in the third embodiment is in a normal state. The only difference from the first embodiment shown in FIG. 3 is that the cathode side diffusion layer 122b is provided in place of the cathode side diffusion layer 122 and that the limiting member 210 is further provided. Is the same as in the first embodiment.

第３実施例におけるカソード側拡散層１２２ｂは、アノード側拡散層１２４と同じ形状を有し、アノード側拡散層１２４に対応する位置に配置されている。具体的には、カソード側拡散層１２２ｂは、略矩形状を有し、カソード１１２およびカソード側金属部２０２の電解質膜１０２との接触面と反対側の面に配置されている。カソード側拡散層１２２ｂは、図７のような断面構造で見た場合に、カソード側金属部２０２に接している側の端部ＣＦが、カソード側金属部２０２の対応する側の端部と同じ位置、もしくは、カソード側金属部２０２の対応する側の端部よりも中心側に位置するように配置されている。   The cathode side diffusion layer 122 b in the third embodiment has the same shape as the anode side diffusion layer 124 and is disposed at a position corresponding to the anode side diffusion layer 124. Specifically, the cathode-side diffusion layer 122b has a substantially rectangular shape, and is disposed on the surface opposite to the contact surface of the cathode 112 and the cathode-side metal part 202 with the electrolyte membrane 102. When the cathode-side diffusion layer 122b is viewed in a cross-sectional structure as shown in FIG. 7, the end CF on the side in contact with the cathode-side metal part 202 is the same as the corresponding end of the cathode-side metal part 202. It arrange | positions so that it may be located in the center side rather than the position of the position or the edge part of the corresponding side of the cathode side metal part 202. FIG.

制限部材２１０は、金属部よりも幅広な帯状の平面状に形成され、カソード側金属部２０２の電解質膜１０２との接触面とは反対側の面に接着されている。制限部材２１０は、図７のような断面構造で見た場合に、カソード側拡散層１２２ｂと近接する端部とは逆側の端部ＴＦが、電解質膜１０２の対応する側の端部よりも外側に突出するような状態でカソード側金属部２０２に接着されている。制限部材２１０は、電子伝導性を有する部材（例えば、カーボンペーパーなどの炭素材料や、発泡金属等の金属部材）によって形成されている。   The limiting member 210 is formed in a belt-like planar shape wider than the metal portion, and is bonded to the surface of the cathode side metal portion 202 opposite to the contact surface with the electrolyte membrane 102. When the limiting member 210 is viewed in a cross-sectional structure as shown in FIG. 7, the end TF opposite to the end adjacent to the cathode diffusion layer 122 b is more than the end on the corresponding side of the electrolyte membrane 102. It is bonded to the cathode side metal part 202 so as to protrude outward. The limiting member 210 is formed of a member having electronic conductivity (for example, a carbon material such as carbon paper or a metal member such as foam metal).

第３実施例のような構成としても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。さらに、第３実施例によれば、カソード側拡散層と、アノード側拡散層とを同じの形状にすることができる。   Even with the configuration of the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, according to the third embodiment, the cathode side diffusion layer and the anode side diffusion layer can be formed in the same shape.

Ｄ．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。 D. Variations:
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.

Ｄ１．変形例１：
上記実施例では、燃料電池を構成する単セルを構成する各部の材料を特定している。しかし、各部の材料は、上記例示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。また、上記実施例の燃料電池は固体高分子型燃料電池であるとしているが、本発明は他の種類の燃料電池（例えば、ダイレクトメタノール形燃料電池やリン酸形燃料電池）にも適用可能である。 D1. Modification 1:
In the said Example, the material of each part which comprises the single cell which comprises a fuel cell is specified. However, the material of each part is not limited to the above-exemplified materials, and various appropriate materials can be used. In addition, although the fuel cell of the above embodiment is a solid polymer fuel cell, the present invention can also be applied to other types of fuel cells (for example, direct methanol fuel cells and phosphoric acid fuel cells). is there.

Ｄ２．変形例２：
上記実施例では、金属部（カソード側金属部／アノード側金属部）と電極触媒層（カソード／アノード）とは重ならないように配置されているものとした。しかし、これらは重なるように配置されてもよい。例えば、電解質膜に対して電極触媒層を形成した後に、電極触媒層の上から金属部を形成することもできる。逆に、電解質膜に対して金属部を形成した後に、金属部の上から電極触媒層を形成することもできる。なお、ＩＣＰＦ構造における屈曲性の観点からは、後者の方が好ましい。 D2. Modification 2:
In the above embodiment, the metal part (cathode side metal part / anode side metal part) and the electrode catalyst layer (cathode / anode) are arranged so as not to overlap. However, they may be arranged so as to overlap. For example, after forming the electrode catalyst layer on the electrolyte membrane, the metal portion can be formed on the electrode catalyst layer. Conversely, after the metal part is formed on the electrolyte membrane, the electrode catalyst layer can be formed from above the metal part. From the viewpoint of flexibility in the ICPF structure, the latter is preferable.

Ｄ３．変形例３：
上記実施例では、燃料電池の動作時におけるアノード側電位と、カソード側電位についての具体的な数値を例示して説明した。しかし、ＩＣＰＦ構造は電解質膜の含水状態において金属部間に電位差が掛かった場合に湾曲することが可能であり、上記実施例で説明した電位差に限られない。 D3. Modification 3:
In the above embodiment, specific numerical values for the anode side potential and the cathode side potential during the operation of the fuel cell have been described as examples. However, the ICPF structure can be bent when a potential difference is applied between the metal parts in the water-containing state of the electrolyte membrane, and is not limited to the potential difference described in the above embodiments.

１０…単セル
１０ｂ…単セル
１００…発電体
１００ａ…発電体
１０２…電解質膜
１１２…カソード
１１４…アノード
１２２…カソード側拡散層
１２２ｂ…カソード側拡散層
１２４…アノード側拡散層
２０２…カソード側金属部
２０４…アノード側金属部
２０４ａ…アノード側金属部
２１０…制限部材
３０２…ガス流路層
３０４…ガス流路層
４１０…カソード側セパレータ
４２０…アノード側セパレータ
ＣＦ…端部
ＡＦ…端部
ＴＦ…端部
ＳＬ…シール部
ＣＰ…端部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Single cell 10b ... Single cell 100 ... Power generation body 100a ... Power generation body 102 ... Electrolyte membrane 112 ... Cathode 114 ... Anode 122 ... Cathode side diffusion layer 122b ... Cathode side diffusion layer 124 ... Anode side diffusion layer 202 ... Cathode side metal part 204 ... Anode side metal part 204a ... Anode side metal part 210 ... Limiting member 302 ... Gas flow path layer 304 ... Gas flow path layer 410 ... Cathode side separator 420 ... Anode side separator CF ... End part AF ... End part TF ... End part SL ... Seal part CP ... End

Claims (4)

燃料電池であって、
電解質膜と前記電解質膜の一方の面に配置されたアノードと前記電解質膜の他方の面に配置されたカソードとを含む発電体と、
前記発電体の両側に配置されたセパレータと、
を備え、
前記発電体は、さらに、
前記電解質膜の外周近傍において両面に配置されると共に、前記セパレータに当接して、当接した部分における気体の流通を抑制するシール部と、
金属を用いて形成され、前記シール部よりも外側に位置する前記電解質膜のうちの少なくとも一部分において前記電解質膜の両面に配置された金属部と、
導電性を有する材料を用いて形成され、前記金属部とカソード面側の前記セパレータとの間に配置されると共に、少なくとも一部が前記電解質膜よりも外側に突出するように前記金属部に接着されることによって、前記電解質膜と前記金属部とからなる湾曲構造の湾曲方向を一方向に制限する制限部と、
を備える、燃料電池。 A fuel cell,
A power generator including an electrolyte membrane, an anode disposed on one surface of the electrolyte membrane, and a cathode disposed on the other surface of the electrolyte membrane;
Separators disposed on both sides of the power generator;
With
The power generator further includes:
A seal portion that is disposed on both sides in the vicinity of the outer periphery of the electrolyte membrane, abuts against the separator, and suppresses the flow of gas in the abutted portion;
Metal parts formed using metal and disposed on both surfaces of the electrolyte membrane in at least a part of the electrolyte membrane located outside the seal part;
It is formed using a conductive material, and is disposed between the metal part and the separator on the cathode surface side, and adheres to the metal part so that at least a part protrudes outside the electrolyte membrane. A limiting portion that limits the bending direction of the bending structure composed of the electrolyte membrane and the metal portion to one direction,
A fuel cell comprising: 請求項１記載の燃料電池であって、
前記発電体は、さらに、
導電性多孔質部材によって形成され、アノード面と一方の前記セパレータとの間、および、カソード面と他方の前記セパレータとの間にそれぞれ配置されるガス拡散層を備え、
前記制限部は、前記ガス拡散層の一部として構成されている、燃料電池。 The fuel cell according to claim 1, wherein
The power generator further includes:
A gas diffusion layer formed by a conductive porous member and disposed between the anode surface and one of the separators and between the cathode surface and the other separator;
The restriction unit is a fuel cell configured as a part of the gas diffusion layer. 請求項１または２記載の燃料電池であって、
前記金属部は、略矩形状の前記電解質膜の一辺もしくは、略矩形状の前記電解質膜の角部に配置されている、燃料電池。 The fuel cell according to claim 1 or 2,
The fuel cell, wherein the metal part is disposed on one side of the substantially rectangular electrolyte membrane or at a corner of the substantially rectangular electrolyte membrane. 請求項１ないし３のいずれか一項記載の燃料電池であって、
前記金属部は、金または白金を用いて形成されている、燃料電池。 A fuel cell according to any one of claims 1 to 3,
The metal part is a fuel cell formed using gold or platinum.

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