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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024094726
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】燃料電池の単セル
(51)【国際特許分類】
H01M 8/0273 20160101AFI20240703BHJP
H01M 8/1004 20160101ALI20240703BHJP
H01M 8/10 20160101ALN20240703BHJP
【ＦＩ】
H01M8/0273
H01M8/1004
H01M8/10 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211460
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000241500
【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】山浦 訓寛
【テーマコード（参考）】
5H126
【Ｆターム（参考）】
5H126AA02
5H126AA15
5H126BB06
5H126DD05
5H126DD14
5H126EE03
5H126EE11
5H126GG18
5H126JJ09
(57)【要約】
【課題】膜電極ガス拡散層接合体の熱変形に対する追従性の向上と剛性の確保とを両立することができる燃料電池の単セルを提供する。
【解決手段】燃料電池の単セルは、ＭＥＡ１１及びＭＥＡを挟む一対のＧＤＬ１２，１３を含むＭＥＧＡ１０と、ＭＥＧＡの外周縁１１ａに対して第１方向Ｘにおいて接着剤を介して接合される内周縁２１ａを有する枠部材２０とを備えている。また、燃料電池の単セルは、カソード側セパレータ３０と、アノード側セパレータ４０とを備えている。カソード側セパレータは、枠部材の一方の面２０ａに重ねられている。アノード側セパレータは、枠部材の他方の面２０ｂに重ねられている。枠部材は、カソード側セパレータとアノード側セパレータとにより挟持される枠部材本体２５と、枠部材本体の内周面２６ｃから内周側に突出して内周縁を形成する軟質部２７とを有している。軟質部は、枠部材本体よりも軟質な材料により形成されている。
【選択図】図３
【解決手段】燃料電池の単セルは、ＭＥＡ１１及びＭＥＡを挟む一対のＧＤＬ１２，１３を含むＭＥＧＡ１０と、ＭＥＧＡの外周縁１１ａに対して第１方向Ｘにおいて接着剤を介して接合される内周縁２１ａを有する枠部材２０とを備えている。また、燃料電池の単セルは、カソード側セパレータ３０と、アノード側セパレータ４０とを備えている。カソード側セパレータは、枠部材の一方の面２０ａに重ねられている。アノード側セパレータは、枠部材の他方の面２０ｂに重ねられている。枠部材は、カソード側セパレータとアノード側セパレータとにより挟持される枠部材本体２５と、枠部材本体の内周面２６ｃから内周側に突出して内周縁を形成する軟質部２７とを有している。軟質部は、枠部材本体よりも軟質な材料により形成されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
膜電極接合体及び前記膜電極接合体を挟む一対のガス拡散層を含む膜電極ガス拡散層接合体と、
前記膜電極ガス拡散層接合体の外周縁に対して前記膜電極ガス拡散層接合体の厚み方向において接着剤を介して接合される内周縁を有する枠部材と、
前記枠部材の一方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のカソード側の面を覆うカソード側セパレータと、
前記枠部材の他方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のアノード側の面を覆うアノード側セパレータと、を備える燃料電池の単セルであって、
前記枠部材は、
前記カソード側セパレータと前記アノード側セパレータとにより挟持される枠部材本体と、
前記枠部材本体の内周面から内周側に突出して前記内周縁を形成するとともに、前記枠部材本体よりも軟質な材料により形成された軟質部と、を有する、
燃料電池の単セル。
前記膜電極ガス拡散層接合体の外周縁に対して前記膜電極ガス拡散層接合体の厚み方向において接着剤を介して接合される内周縁を有する枠部材と、
前記枠部材の一方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のカソード側の面を覆うカソード側セパレータと、
前記枠部材の他方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のアノード側の面を覆うアノード側セパレータと、を備える燃料電池の単セルであって、
前記枠部材は、
前記カソード側セパレータと前記アノード側セパレータとにより挟持される枠部材本体と、
前記枠部材本体の内周面から内周側に突出して前記内周縁を形成するとともに、前記枠部材本体よりも軟質な材料により形成された軟質部と、を有する、
燃料電池の単セル。
【請求項2】
前記枠部材本体の前記内周面は、前記膜電極ガス拡散層接合体の前記外周縁よりも外周側に位置している、
請求項１に記載の燃料電池の単セル。
請求項１に記載の燃料電池の単セル。
【請求項3】
前記軟質部は、前記枠部材本体の全周にわたって設けられている、
請求項１に記載の燃料電池の単セル。
請求項１に記載の燃料電池の単セル。
【請求項4】
前記枠部材本体は、熱可塑性樹脂製であり、
前記軟質部は、熱可塑性樹脂製であり、
前記枠部材本体及び前記軟質部は、二色成形により一体に形成されている、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池の単セル。
前記軟質部は、熱可塑性樹脂製であり、
前記枠部材本体及び前記軟質部は、二色成形により一体に形成されている、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池の単セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料電池の単セルに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、燃料電池の単セルが記載されている。
特許文献１に記載の単セルは、枠状のシール用接着積層体と、シール用接着積層体の開口を覆う膜電極接合体と、シール用接着積層体を挟むアノード側セパレータ及びカソード側セパレータとを備える。シール用接着積層体の内周縁と膜電極接合体の外周縁とは、接着剤によって接着されている。シール用接着積層体は、樹脂製のコア層と、コア層を挟むとともにコア層よりも軟質な一対の樹脂製の接着層とを有している。アノード側セパレータは、コア層の一方の面に設けられた接着層に接着されている。カソード側セパレータは、コア層の他方の面に設けられた接着層に接着されている。
特許文献１に記載の単セルは、枠状のシール用接着積層体と、シール用接着積層体の開口を覆う膜電極接合体と、シール用接着積層体を挟むアノード側セパレータ及びカソード側セパレータとを備える。シール用接着積層体の内周縁と膜電極接合体の外周縁とは、接着剤によって接着されている。シール用接着積層体は、樹脂製のコア層と、コア層を挟むとともにコア層よりも軟質な一対の樹脂製の接着層とを有している。アノード側セパレータは、コア層の一方の面に設けられた接着層に接着されている。カソード側セパレータは、コア層の他方の面に設けられた接着層に接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１４０８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
こうした単セルにおいては、膜電極接合体が、発電時に自身の発熱により膨張する一方、発電停止時に冷却されることで収縮する。こうした熱変形が繰り返されることで膜電極接合体が接着層から剥離するおそれがある。
【0005】
特許文献１に記載の単セルの場合、シール用接着積層体が軟質な接着層を有しているとはいえ、接着層同士の間に硬質のコア層が設けられている。このため、膜電極接合体が厚み方向に膨張することに追従して接着層が弾性変形することがコア層によって阻害されやすい。したがって、膜電極接合体の熱変形に対するシール用接着積層体の形状追従性において改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための燃料電池の単セルは、膜電極接合体及び前記膜電極接合体を挟む一対のガス拡散層を含む膜電極ガス拡散層接合体と、前記膜電極ガス拡散層接合体の外周縁に対して前記膜電極ガス拡散層接合体の厚み方向において接着剤を介して接合される内周縁を有する枠部材と、前記枠部材の一方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のカソード側の面を覆うカソード側セパレータと、前記枠部材の他方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のアノード側の面を覆うアノード側セパレータと、を備える燃料電池の単セルであって、前記枠部材は、前記カソード側セパレータと前記アノード側セパレータとにより挟持される枠部材本体と、前記枠部材本体の内周面から内周側に突出して前記内周縁を形成するとともに、前記枠部材本体よりも軟質な材料により形成された軟質部と、を有する。
【0007】
同構成によれば、軟質部が、枠部材本体の内周面から内周側に突出して上記内周縁を形成しているので、膜電極ガス拡散層積層体の厚み方向への熱変形に追従して軟質部が弾性変形しやすくなる。したがって、膜電極ガス拡散層接合体の熱変形に対する枠部材の形状追従性を高めることができる。
【0008】
また、上記構成によれば、枠部材のうち２つのセパレータにより挟持される枠部材本体は、軟質部よりも硬質な材料により形成されている。このため、枠部材全体を軟質な材料により形成することにより２つのセパレータにより挟持される部分の剛性が不足することを抑制できる。
【0009】
したがって、膜電極ガス拡散層接合体の熱変形に対する追従性の向上と剛性の確保とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図１～図３を参照して、燃料電池の単セルの一実施形態について説明する。
なお、各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張または簡略化して示しているため、各構成の寸法比率が実際とは異なる場合がある。
なお、各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張または簡略化して示しているため、各構成の寸法比率が実際とは異なる場合がある。
【0012】
図１に示すように、単セルは、膜電極ガス拡散層接合体１０（Membrane Electrode and Gas diffusion Layer Assembly、以下、ＭＥＧＡ１０）と、ＭＥＧＡ１０を囲む枠部材２０とを備えている。また、単セルは、ＭＥＧＡ１０及び枠部材２０を挟持するカソード側セパレータ３０及びアノード側セパレータ４０を備えている。単セルは、全体として長方形板状である。
【0013】
なお、以降では、カソード側セパレータ３０、ＭＥＧＡ１０及び枠部材２０、アノード側セパレータ４０の積層方向、すなわちＭＥＧＡ１０の厚み方向を第１方向Ｘとして説明する。
【0014】
また、単セルの長辺の延在方向及び短辺の延在方向を、それぞれ第２方向Ｙ及び第３方向Ｚとして説明する。
＜ＭＥＧＡ１０＞
図１及び図３に示すように、ＭＥＧＡ１０は、膜電極接合体１１（Membrane Electrode Assembly、以下、ＭＥＡ１１）と、ＭＥＡ１１を挟む一対のガス拡散層１２，１３（Gas diffusion Layer、以下、ＧＤＬ１２，１３）とを有している。
＜ＭＥＧＡ１０＞
図１及び図３に示すように、ＭＥＧＡ１０は、膜電極接合体１１（Membrane Electrode Assembly、以下、ＭＥＡ１１）と、ＭＥＡ１１を挟む一対のガス拡散層１２，１３（Gas diffusion Layer、以下、ＧＤＬ１２，１３）とを有している。
【0015】
ＭＥＡ１１は、固体高分子電解質膜（以下、電解質膜）を有している。また、ＭＥＡ１１は、電解質膜の第１方向Ｘの一方（図１及び図３の上側）の面に接合されたカソード電極と、電解質膜の第１方向Ｘの他方（図１及び図３の下側）の面に接合されたアノード電極（いずれも図示略）とを有している。
【0016】
ＭＥＡ１１の第１方向Ｘの一方（図１及び図３の上側）の面の全体には、ＧＤＬ１２が接合されている。ＭＥＡ１１の第１方向Ｘの他方（図１及び図３の下側）の面には、ＧＤＬ１３が接合されている。ＭＥＡ１１の第１方向Ｘの他方（図１及び図３の下側）の面のうちＭＥＡ１１の外周縁１１ａの部分は、外周縁１１ａの全周にわたってＧＤＬ１３から露出している。
【0017】
＜枠部材２０＞
図１及び図２に示すように、枠部材２０は、長方形枠状であり、中央に平面視長方形状の開口部２１を有している。開口部２１は、ＭＥＧＡ１０によって覆われている。開口部２１の周縁には、ＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａに対して第１方向Ｘにおいて接着剤を介して接合される内周縁２１ａが設けられている。
図１及び図２に示すように、枠部材２０は、長方形枠状であり、中央に平面視長方形状の開口部２１を有している。開口部２１は、ＭＥＧＡ１０によって覆われている。開口部２１の周縁には、ＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａに対して第１方向Ｘにおいて接着剤を介して接合される内周縁２１ａが設けられている。
【0018】
図１～図３に示すように、枠部材２０は、枠部材本体２５と、軟質部２７とを有している。
図１及び図３に示すように、枠部材本体２５は、カソード側セパレータ３０が重ねられる第１方向Ｘの一方の面２０ａと、一方の面２０ａとは反対側の面であって、アノード側セパレータ４０が重ねられる第１方向Ｘの他方の面２０ｂとを有している。枠部材本体２５は、カソード側セパレータ３０とアノード側セパレータ４０とにより挟持されている。枠部材本体２５は、例えばカソード側セパレータ３０及びアノード側セパレータ４０と接着剤を介して接着されている。枠部材本体２５は、熱可塑性樹脂製である。熱可塑性樹脂は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である。
図１及び図３に示すように、枠部材本体２５は、カソード側セパレータ３０が重ねられる第１方向Ｘの一方の面２０ａと、一方の面２０ａとは反対側の面であって、アノード側セパレータ４０が重ねられる第１方向Ｘの他方の面２０ｂとを有している。枠部材本体２５は、カソード側セパレータ３０とアノード側セパレータ４０とにより挟持されている。枠部材本体２５は、例えばカソード側セパレータ３０及びアノード側セパレータ４０と接着剤を介して接着されている。枠部材本体２５は、熱可塑性樹脂製である。熱可塑性樹脂は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である。
【0019】
図１及び図２に示すように、枠部材本体２５は、燃料ガス、冷却媒体、及び酸化剤ガスを単セル内にそれぞれ導入するための導入孔２２１，２２２，２２３を有している。また、枠部材本体２５は、単セル内の燃料ガス、冷却媒体、及び酸化剤ガスをそれぞれ外部へ導出するための排出孔２３１，２３２，２３３を有している。導入孔２２１，２２２，２２３及び排出孔２３１，２３２，２３３は、枠部材本体２５を第１方向Ｘに貫通している。導入孔２２１及び排出孔２３２，２３３は、第２方向Ｙにおける枠部材本体２５の一側（図１及び図２の左右方向における左側）に設けられている。導入孔２２１及び排出孔２３２，２３３は、第３方向Ｚにおいて互いに間隔をあけて順に並んでいる。排出孔２３１及び導入孔２２２，２２３は、第２方向Ｙにおける枠部材本体２５の他側（図１及び図２の右側）に設けられている。排出孔２３１及び導入孔２２２，２２３は、第３方向Ｚにおいて互いに間隔をあけて順に並んでいる。
【0020】
【0021】
図３に示すように、枠部材本体２５の内周縁２５ａには、段差部２６が設けられている。段差部２６の第１方向Ｘの一方の面２６ａは、枠部材本体２５の一方の面２０ａよりも他方の面２０ｂ側に位置している。段差部２６の第１方向Ｘの他方の面２６ｂは、枠部材本体２５の他方の面２０ｂと面一である。段差部２６は、枠部材本体２５の内周縁２５ａの全周にわたって設けられている（図２参照）。段差部２６の内周面２６ｃは、ＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａよりも外周側に位置している。なお、段差部２６の内周面２６ｃが、本発明における内周面である。
【0022】
本実施形態では、軟質部２７は、段差部２６の内周面２６ｃから内周側に突出している。軟質部２７は、内周縁２１ａの第１方向Ｘの全体にわたって設けられている。軟質部２７は、枠部材本体２５の内周縁２５ａの全周にわたって設けられている。軟質部２７の第１方向Ｘの一方（図３の上側）の面は、接着剤を介してＭＥＡ１１の第１方向Ｘの他方（図３の下側）の面と接着されている。軟質部２７は、熱可塑性樹脂製であることが好ましい。熱可塑性樹脂は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）である。
【0023】
枠部材本体２５及び軟質部２７は、二色成形により一体に形成されている。
枠部材本体２５の内周縁２５ａとＭＥＡ１１及びＧＤＬ１２との間には、隙間Ｓ１が設けられている。軟質部２７とＧＤＬ１３との間には、隙間Ｓ２が設けられている。
枠部材本体２５の内周縁２５ａとＭＥＡ１１及びＧＤＬ１２との間には、隙間Ｓ１が設けられている。軟質部２７とＧＤＬ１３との間には、隙間Ｓ２が設けられている。
【0024】
＜カソード側セパレータ３０＞
図１に示すように、カソード側セパレータ３０は、枠部材２０の一方の面２０ａに重ねられるとともに、ＭＥＧＡ１０のカソード側の面１０ａを覆っている。カソード側セパレータ３０は、ステンレス鋼などの金属製の基材と、基材の表面を覆う導電層とを有している。
図１に示すように、カソード側セパレータ３０は、枠部材２０の一方の面２０ａに重ねられるとともに、ＭＥＧＡ１０のカソード側の面１０ａを覆っている。カソード側セパレータ３０は、ステンレス鋼などの金属製の基材と、基材の表面を覆う導電層とを有している。
【0025】
カソード側セパレータ３０は、導入孔２２１，２２２，２２３，及び排出孔２３１，２３２，２３３とそれぞれ接続されている導入孔３２１，３２２，３２３，及び排出孔３３１，３３２，３３３を有している。
【0026】
カソード側セパレータ３０は、枠部材２０及びＭＥＧＡ１０と重なる第１面３０ａと、第１面３０ａとは反対側の面である第２面３０ｂとを有している。
カソード側セパレータ３０は、酸化剤ガスが流通する複数の溝流路３４と、冷却媒体が流通する複数の溝流路３５とを有している。溝流路３４は、第１面３０ａに設けられている。溝流路３５は、第２面３０ｂに設けられている。
カソード側セパレータ３０は、酸化剤ガスが流通する複数の溝流路３４と、冷却媒体が流通する複数の溝流路３５とを有している。溝流路３４は、第１面３０ａに設けられている。溝流路３５は、第２面３０ｂに設けられている。
【0027】
なお、図１には、カソード側セパレータ３０において、複数の溝流路３４が形成された部分の外縁と、複数の溝流路３５が形成された部分の外縁をそれぞれ簡略化して示している。
【0028】
＜アノード側セパレータ４０＞
図１に示すように、アノード側セパレータ４０は、枠部材２０の他方の面２０ｂに重ねられるとともに、ＭＥＧＡ１０のアノード側の面１０ｂを覆っている。アノード側セパレータ４０は、ステンレス鋼などの金属製の基材と、基材の表面を覆う導電層とを有している。
図１に示すように、アノード側セパレータ４０は、枠部材２０の他方の面２０ｂに重ねられるとともに、ＭＥＧＡ１０のアノード側の面１０ｂを覆っている。アノード側セパレータ４０は、ステンレス鋼などの金属製の基材と、基材の表面を覆う導電層とを有している。
【0029】
アノード側セパレータ４０は、導入孔２２１，２２２，２２３，及び排出孔２３１，２３２，２３３とそれぞれ接続されている導入孔４２１，４２２，４２３，及び排出孔４３１，４３２，４３３を有している。
【0030】
アノード側セパレータ４０は、枠部材２０及びＭＥＧＡ１０と重なる第１面４０ａと、第１面４０ａとは反対側の面である第２面４０ｂとを有している。
アノード側セパレータ４０は、燃料ガスが流通する複数の溝流路４４と、冷却媒体が流通する複数の溝流路４５とを有している。溝流路４４は、第１面４０ａに設けられている。溝流路４５は、第２面４０ｂに設けられている。
アノード側セパレータ４０は、燃料ガスが流通する複数の溝流路４４と、冷却媒体が流通する複数の溝流路４５とを有している。溝流路４４は、第１面４０ａに設けられている。溝流路４５は、第２面４０ｂに設けられている。
【0031】
なお、図１には、アノード側セパレータ４０において、複数の溝流路４４が形成された部分の外縁と、複数の溝流路４５が形成された部分の外縁をそれぞれ簡略化して示している。
【0032】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、軟質部２７が、枠部材本体２５の内周面２６ｃから内周側に突出して内周縁２１ａを形成しているので、ＭＥＧＡ１０の第１方向Ｘへの熱変形に追従して軟質部２７が弾性変形しやすくなる。また、軟質部２７が内周縁２１ａを形成しているので、ＭＥＧＡ１０の第２方向Ｙ及び第３方向Ｚへの熱変形に追従して軟質部２７が弾性変形しやすくなる。したがって、ＭＥＧＡ１０の熱変形に対する枠部材２０の形状追従性を高めることができる。
図３に示すように、軟質部２７が、枠部材本体２５の内周面２６ｃから内周側に突出して内周縁２１ａを形成しているので、ＭＥＧＡ１０の第１方向Ｘへの熱変形に追従して軟質部２７が弾性変形しやすくなる。また、軟質部２７が内周縁２１ａを形成しているので、ＭＥＧＡ１０の第２方向Ｙ及び第３方向Ｚへの熱変形に追従して軟質部２７が弾性変形しやすくなる。したがって、ＭＥＧＡ１０の熱変形に対する枠部材２０の形状追従性を高めることができる。
【0033】
また、上記構成によれば、枠部材２０のうち２つのセパレータ３０，４０により挟持される枠部材本体２５は、軟質部２７よりも硬質な材料により形成されている。このため、枠部材２０全体を軟質な材料により形成することにより２つのセパレータ３０，４０により挟持される部分の剛性が不足することを抑制できる。
【0034】
次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）枠部材２０は、カソード側セパレータ３０とアノード側セパレータ４０とにより挟持される枠部材本体２５と、枠部材本体２５の内周面２６ｃから内周側に突出して内周縁２１ａを形成する軟質部２７とを有している。軟質部２７は、枠部材本体２５よりも軟質な材料により形成されている。
（１）枠部材２０は、カソード側セパレータ３０とアノード側セパレータ４０とにより挟持される枠部材本体２５と、枠部材本体２５の内周面２６ｃから内周側に突出して内周縁２１ａを形成する軟質部２７とを有している。軟質部２７は、枠部材本体２５よりも軟質な材料により形成されている。
【0035】
こうした構成によれば、上記作用を奏することから、ＭＥＧＡ１０の熱変形に対する追従性の向上と剛性の確保とを両立することができる。
（２）枠部材本体２５の内周面２６ｃは、ＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａよりも外周側に位置している。
（２）枠部材本体２５の内周面２６ｃは、ＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａよりも外周側に位置している。
【0036】
こうした構成によれば、枠部材２０のうちＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａが接着される部分が全て軟質部２７となる。このため、ＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａの位置にかかわらず、ＭＥＧＡ１０の熱変形に対する枠部材２０の形状追従性を高めることができる。
【0037】
（３）軟質部２７は、枠部材本体２５の全周にわたって設けられている。
こうした構成によれば、ＭＥＧＡ１０の熱変形に対する枠部材２０の形状追従性を高めることができるという上記効果（１）を枠部材２０の全周にわたって発揮することができる。
こうした構成によれば、ＭＥＧＡ１０の熱変形に対する枠部材２０の形状追従性を高めることができるという上記効果（１）を枠部材２０の全周にわたって発揮することができる。
【0038】
（４）枠部材本体２５及び軟質部２７は、二色成形により一体に形成されている。
こうした構成によれば、枠部材本体２５と軟質部２７とを各別に形成した後、枠部材本体２５に対して軟質部２７を接着する場合と比べて、枠部材２０を容易に形成することができる。
こうした構成によれば、枠部材本体２５と軟質部２７とを各別に形成した後、枠部材本体２５に対して軟質部２７を接着する場合と比べて、枠部材２０を容易に形成することができる。
【0039】
＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0040】
・軟質部２７は、ゴム製でもよい。
・本実施形態では、枠部材本体２５及び軟質部２７が二色成形により一体に形成されるようにしたが、接着剤によって枠部材本体２５の内周面２６ｃに軟質部２７が接着されてもよい。
・本実施形態では、枠部材本体２５及び軟質部２７が二色成形により一体に形成されるようにしたが、接着剤によって枠部材本体２５の内周面２６ｃに軟質部２７が接着されてもよい。
【0041】
・本実施形態では、枠部材本体２５の全周にわたって軟質部２７を設けるようにしたが、これに限らない。例えば、図４に示すように、枠部材本体２５の内周面２６ｃのうち、第３方向Ｚに延びる部分にのみ軟質部２７を設けるようにしてもよい。
【0042】
・本実施形態では、枠部材本体２５の内周面２６ｃが、ＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａよりも外周側に位置するようにしたが、これに限らない。枠部材本体２５の内周面２６ｃがＭＥＧＡ１０の外周縁１１ａよりも内周側に位置するようにしてもよい。
【0043】
＜付記＞
上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。
［付記１］膜電極接合体及び前記膜電極接合体を挟む一対のガス拡散層を含む膜電極ガス拡散層接合体と、前記膜電極ガス拡散層接合体の外周縁に対して前記膜電極ガス拡散層接合体の厚み方向において接着剤を介して接合される内周縁を有する枠部材と、前記枠部材の一方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のカソード側の面を覆うカソード側セパレータと、前記枠部材の他方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のアノード側の面を覆うアノード側セパレータと、を備える燃料電池の単セルであって、前記枠部材は、前記カソード側セパレータと前記アノード側セパレータとにより挟持される枠部材本体と、前記枠部材本体の内周面から内周側に突出して前記内周縁を形成するとともに、前記枠部材本体よりも軟質な材料により形成された軟質部と、を有する、燃料電池の単セル。
上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。
［付記１］膜電極接合体及び前記膜電極接合体を挟む一対のガス拡散層を含む膜電極ガス拡散層接合体と、前記膜電極ガス拡散層接合体の外周縁に対して前記膜電極ガス拡散層接合体の厚み方向において接着剤を介して接合される内周縁を有する枠部材と、前記枠部材の一方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のカソード側の面を覆うカソード側セパレータと、前記枠部材の他方の面に重ねられるとともに、前記膜電極ガス拡散層接合体のアノード側の面を覆うアノード側セパレータと、を備える燃料電池の単セルであって、前記枠部材は、前記カソード側セパレータと前記アノード側セパレータとにより挟持される枠部材本体と、前記枠部材本体の内周面から内周側に突出して前記内周縁を形成するとともに、前記枠部材本体よりも軟質な材料により形成された軟質部と、を有する、燃料電池の単セル。
【0044】
［付記２］前記枠部材本体の前記内周面は、前記膜電極ガス拡散層接合体の前記外周縁よりも外周側に位置している、［付記１］に記載の燃料電池の単セル。
［付記３］前記軟質部は、前記枠部材本体の全周にわたって設けられている、［付記１］または［付記２］に記載の燃料電池の単セル。
［付記３］前記軟質部は、前記枠部材本体の全周にわたって設けられている、［付記１］または［付記２］に記載の燃料電池の単セル。
【0045】
［付記４］前記枠部材本体は、熱可塑性樹脂製であり、前記軟質部は、熱可塑性樹脂製であり、前記枠部材本体及び前記軟質部は、二色成形により一体に形成されている、［付記１］～［付記３］のいずれか一つに記載の燃料電池の単セル。
【符号の説明】
【0046】
１０…膜電極ガス拡散層接合体
１０ａ…カソード側の面
１０ｂ…アノード側の面
１１…膜電極接合体
１１ａ…外周縁
１２，１３…ガス拡散層
２０…枠部材
２０ａ…一方の面
２０ｂ…他方の面
２１…開口部
２１ａ…内周縁
２５…枠部材本体
２５ａ…内周縁
２６…段差部
２６ａ…一方の面
２６ｂ…他方の面
２６ｃ…内周面
２７…軟質部
３０…カソード側セパレータ
３０ａ…第１面
３０ｂ…第２面
３４…溝流路
３５…溝流路
４０…アノード側セパレータ
４０ａ…第１面
４０ｂ…第２面
４４…溝流路
４５…溝流路
２２１…導入孔
２２２…導入孔
２２３…導入孔
２３１…排出孔
２３２…排出孔
２３３…排出孔
３２１…導入孔
３２２…導入孔
３２３…導入孔
３３１…排出孔
３３２…排出孔
３３３…排出孔
４２１…導入孔
４２２…導入孔
４２３…導入孔
４３１…排出孔
４３２…排出孔
４３３…排出孔
１０ａ…カソード側の面
１０ｂ…アノード側の面
１１…膜電極接合体
１１ａ…外周縁
１２，１３…ガス拡散層
２０…枠部材
２０ａ…一方の面
２０ｂ…他方の面
２１…開口部
２１ａ…内周縁
２５…枠部材本体
２５ａ…内周縁
２６…段差部
２６ａ…一方の面
２６ｂ…他方の面
２６ｃ…内周面
２７…軟質部
３０…カソード側セパレータ
３０ａ…第１面
３０ｂ…第２面
３４…溝流路
３５…溝流路
４０…アノード側セパレータ
４０ａ…第１面
４０ｂ…第２面
４４…溝流路
４５…溝流路
２２１…導入孔
２２２…導入孔
２２３…導入孔
２３１…排出孔
２３２…排出孔
２３３…排出孔
３２１…導入孔
３２２…導入孔
３２３…導入孔
３３１…排出孔
３３２…排出孔
３３３…排出孔
４２１…導入孔
４２２…導入孔
４２３…導入孔
４３１…排出孔
４３２…排出孔
４３３…排出孔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】