CN1581549A - 高分子电解质型燃料电池 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池，在一对导电性的隔离板之间，使用夹着电解质膜电极结合体的电解质膜且对电解质膜电极结合体的电极与隔离板之间进行密封的一对密封装置，其特征在于，一对密封装置，通过具有面状与电解质膜接触的平面状部分的平面形状密封构件、和具有线状与电解质膜接触的肋的线状密封构件的组合而成，电解质膜、电极及一对隔离板被层叠紧固时，肋的至少一部分朝电极方向倾倒。本发明具有优良的密封性及稳定的输出特性。

Description

高分子电解质型燃料电池

技术领域

本发明涉及移动式电源、携带设备用电源、电动汽车用电源及家庭内熱电供给系统等使用的高分子电解质型燃料电池。

背景技术

使用高分子电解质膜的燃料电池通过将含有氢的燃料气体与含有空气等的氧的氧化剂气体进行电化学反应，同时发生电力和熱。该燃料电池由选择性地输送氢离子的高分子电解质膜、及在高分子电解质膜的两面形成的一对电极即，阳极和阴极构成。将其称为电解质膜电极接合体(MEA)。所述电极由催化剂层及气体扩散层构成，该催化剂以白金类的金属催化剂的碳粉末为主要成分，在高分子电解质膜的两面形成，而气体扩散层形成于所述催化剂层的外面，同时具有通气性和电子导电性。

下面，为了使供给的燃料气体和氧化剂气体(反应气体)不向外泄漏，不使这两种反应气体相互混合，在电极的周围夹着高分子电解质膜配置垫片等的密封构件。该密封构件与电极及高分子电解质膜一体化，事先进行组装，将其称为电解质膜电极密封构件接合体(MESA)。

在MEA的外侧配置有将其机械式固定、同时将相邻的MEA相互电气串联连接的导电性的隔离板。隔离板具有向电极面供给反应气体，用于搬走生成气体和剩余气体的气体通道。气体通道也可与隔离板分开设置，但一般是在隔离板的表面设置槽沟作为气体通道的方式。

为了向该槽沟供给反应气体，将供给反应气体的配管分支成所使用的隔离板的片数，需要用于将该分支前端直接接入隔离板上的槽沟内的夹具。该夹具称为连通器，从上述反应气体的供给配管直接接入的类型称为外部连通器。另外，该连通器中，有一种结构更为简单的称为内部连通器的形式。内部连通器是指在形成气体通道的隔离板上设有贯通的孔，气体通道的出入口连通至该孔，从该孔直接供给反应气体。

燃料电池在运行中会发热，故为了维持电池良好的温度状态，需要利用冷却水等进行冷却。为此，通常对1～3个单电池设置1个冷却水用的通道。一般，大多在隔离板的背面设置冷却水用的通道，作为冷却部。将这些MEA与隔离板交替地进行重叠，层叠10～200个单电池得到组件后，借助集电板及绝缘板用端板夹着该组件，用紧固螺栓从两端进行固定。由此，能得到具有一般结构的高分子电解质型燃料电池。

但是，所述高分子电解质型燃料电池所使用的密封构件与隔离板和电极接触的同时对反应气体进行密封，固需要具有高尺寸精度、充分的弹性及充分的紧固余量。因此，作为传统的密封构件，使用由树脂或橡胶等构成的薄片状的垫片、或由橡胶构成的O型环形状的垫圈等。

另外，最近，比如专利文献1及2所揭示的那样，通过降低组件的紧固负载使构造构件轻量化、简洁化及低成本化，尝试减小对垫圈的密封所需的负载。另外，垫圈的截面形状也不仅是O型环形状，也可尝试三角形形状或半圆形状等。

使用具有O型环形状的截面，且具有某种程度大小的截面积的垫圈的场合，尝试使该垫圈在隔离板侧构成。但是，组件中，因大量的单电池层叠紧固，为了确保可靠性高的密封性，上述垫圈存在密封性不充分的问题。

使用O型环形状的垫圈的场合，通过该垫圈将电解质膜向隔离板推压进行密封。因此，阳极(燃料极)与电解质膜之间及阴极(氧化剂极)与电解质膜之间的2处需要密封，即，需要燃料气体密封用的垫圈及氧化剂气体密封用的垫圈，存在不得不进行密封的部位大型化的问题。

而且，需要将O型环形状的垫圈进入的槽设置在隔离板的表面，为了确保该槽的尺寸，受到无法将隔离板做薄等的限制。由此，导致组件的体积增大，成本增加及隔离板形状复杂化，成为隔离板加工时的成品合格率降低的原因。为了解决该问题，尝试节省空间地进行密封。

另外，组装组件时，将MESA或MEA配置在隔离板上，再将隔离板、或O型环形状垫圈及隔离板配置在该MEA上。重复该工序就可得到组件。此时，配置在MEA上的O型环形状垫圈或隔离板一般是利用组装用夹具即导件进行配置的。但是，各构件存在尺寸误差，出于电极与O型环形状垫圈或隔离板的组装方便，在O型环形状垫圈与电极之间需要间隙。该间隙是用于确保作业性或制造的合格率的。

该间隙小的场合，存在难以可靠性高地组装组件的趋势。比如，O型环形状垫圈咬住电极的一部分，产生密封不良。另外，通过O型环垫圈与电极接触，过大的面压力施加于电极，存在因电解质膜破损和耐久性下降等引起电池性能下降的可能性。

因此，将O型环垫圈与电极之间间隙减小的场合，若不提高零件尺寸的精度，就会导致合格率的下降及零件成本的上升。尤其是，使用成形隔离板的场合，组装时使用的导件等的加工精度存在局限性，故难以减小O型环垫圈与电极之间的间隙。因此，在成形得到隔离板后，对导件部分进行后加工进行追加，增加成本。

另一方面，为了确保组装性，一旦增大O型环垫圈与电极之间的间隙，则反应气体流入该间隙，存在反应气体不向隔离板的气体通道流动的可能性。另外，因MEA及O型环垫圈的组装误差等使各单电池的间隙产生不均，则各单电池之间的压力损失也产生不均。此时，组件中，与各单电池的压力损失相对应的反应气体分别流向单电池，故反应气体的流量产生不均。因此，各单电池之间的电池性能不均匀，具有发电电压下降、耐久性下降、低输出运行时稳定性下降等的危害。这样的症状在反应气体利用率较大的燃料气体侧尤为显著。

另外，使用平坦形状垫圈的场合，尽管可降低垫圈所占的体积，但与O型环垫圈的场合相同，同样存在有关上述组件组装的问题和有关间隙的问题。而且，为了确保密封所需的面压力，需要过大的紧固力。因此，难以实现组件紧固构件的轻量化、小型化、低成本化。

专利文献1：特开平11-233128号公报

专利文献2：特开2002-141082号公报

为此，本发明的目的在于提供一种组件组装时，能可靠性高地层叠单电池，且紧固组件时能减小密封构件与电极之间的间隙，具有优良的密封性及稳定的输出特性的高分子电解质型燃料电池。

本发明内容

本发明的燃料电池，包括：电解质膜；配置在所述电解质膜的两面的一对电极；夹着所述电极并具有向所述电极供给反应气体的气体流道的一对导电性的隔离板；在所述一对隔离板之间、夹着所述电解质膜且对所述电极与所述一对隔离板之间的气密进行保持的一对密封装置，其特征在于，

所述一对密封装置，由具有面状地与所述电解质膜接触的平面状部分的平面状密封构件与、具有线状地与所述电解质膜接触的肋的线状密封构件组合构成，

所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋的至少一部分朝所述电极方向倾倒。

上述燃料电池中，最好构成为，在所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋整体朝所述电极方向倾倒。

另外，作为所述肋的具体形态，所述肋朝所述电极侧弯曲，当所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋最好朝所述电极侧挠曲弯曲。

另外，所述肋朝所述电极侧倾斜，当所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋最好朝所述电极侧倾倒。

在所述层叠方向的截面上，所述肋，在与所述电解质膜接触的前端具有圆形部分，所述圆形部分的直径最好实质上是所述电极的厚度的一半以上。

所述肋在所述层叠方向上的截面最好是线状。

另外，所述肋的所述层叠方向上的截面在所述电极侧为凸状且在所述电极的相反侧为凹状，当所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋的一部分最好朝所述电极侧伸出。

所述一对密封构件最好具有粘接层。

所述粘接层最好具有耐酸性。

本发明，可确保密封性、抑制电池性能的下降、方便组装、紧固力下降引起的组件组成构件的小型化、及密封所需的空间的小型化引起的隔离板的薄形化。另外，可使设置在隔离板上的导件部的尺寸粗糙化，隔离板成形后不再需要对引导部进行加工。由此，可提高燃料电池的可靠性，提高量产时的成品合格率，实现小型化，大幅度降低成本。

附图的简单说明

图1是表示本发明的阳极侧隔离板的主视图。

图2是表示本发明的阳极侧隔离板的背视图。

图3是表示本发明的阴极侧隔离板的主视图。

图4是表示本发明的阴极侧隔离板的背视图。

图5是表示本发明的实施形态1的阳极侧密封用复合构件的主视图。

图6是表示图5的X1-X2线剖视图。

图7是表示本发明的实施形态1的阴极侧密封用复合构件的主视图。

图8是表示图7的Y1-Y2线剖视图。

图9是表示本发明的实施形态2的阳极侧密封用复合构件的主视图。

图10是表示图9的Z1-Z2线剖视图。

图11是表示实施形态1的其他阳极侧密封用复合构件的剖视图。

图12是表示实施形态1的又一阳极侧密封用复合构件的剖视图。

图13是表示实施形态2的其他阳极侧密封构件的剖视图。

图14是表示实施例1的电池A及比较例2的电池C的输出特性的图。

图15是表示实施例2的电池D的输出特性的图。

图16是表示实施例3的电池E的输出特性的图。

图17是表示实施例4的电池G～I的输出特性的图。

具体实施方式

本发明的燃料电池的要点在于，一对密封装置由平面形状密封构件、线状密封构件构成。

平面形状密封构件主要由与隔离板的面方向大致平行的平面部分构成。另外，线状密封构件主要由朝与隔离板的面方向交叉的方向延伸的肋(肋状部分)构成，肋前端部的线密封部位通过所述平面形状密封构件侧实质性的线状接触来进行密封。

所述肋的特征在于，具有所述线状密封构件紧固时朝电极侧倾倒的形状。因此，将一对密封装置、隔离板和电极进行层叠，对组件进行紧固制作燃料电池时，所述肋实际上被隔离板与电解质膜夹着紧固。此时，所述肋边向电极侧倾倒边显示密封性，紧固结束时线状密封构件与电极之间的间隙由被推压而向电极侧倾倒的肋堵塞。在紧固还未开始的各构件的组装时，确保间隙以使隔离板、密封装置及电极的各构件之间不互相干涉，这样不会产生因各构件的干涉引起的密封不良等的组装不良。

即，本发明的线状密封构件在夹在电极与隔离板之间之前，具有能充分确保线密封部位与电极之间间隙的形状，夹在电极与隔离板之间紧固后，为具有紧固余量的状态，线状密封构件的肋的至少一部分朝电极侧倾倒，进入该线状密封构件与电极的间隙内，减小所述间隙。

通过使用这样一对密封装置，能得到稳定的密封性，减小密封所需的空间，降低组件紧固负荷。另外，进行组件紧固时，尤其能充分确保线状密封构件与电极之间的间隙，组件紧固时，通过线状密封构件的肋朝电极侧弯曲或倾倒，可使间隙小于组装时的间隙。由此，可抑制反应气体向间隙的流出，得到稳定的发电性能。

即，本发明能通过确保可靠性高的组装来确保密封性、间隙减小引起的反应气体朝间隙流出的减少及由此带来的电池性能的改善。另外，组装时的隔离板所需的引导部位的精度下降可消除对隔离板的后加工及提高制造时的成品合格率，由此可降低成本，减少密封构件所占的空间从而减少电池层叠体的体积，实现组件紧固力的减小引起的轻量化、小型化、低成本化。

另外，线状密封构件中，包含线密封部位的肋的所述层叠方向上的截面最好在电极侧为凸状，电极的相反侧为凹状。在此场合，通过所述肋具有这样的截面形状，组件紧固时从层叠方向对所述肋施加紧固负荷时，与所述电解质膜线状接触，同时朝电极侧挠曲弯曲。即，所述肋凸状弯曲的同时，线状密封构件在组件之间紧固。

因此，通过由所述线状密封构件的弹性对隔离板及电解质膜的反作用力，可确保密封性。另外，即使充分确保线状密封构件与电极的间隙，弯曲的肋朝电极方向鼓出，可减小线状密封构件与电极之间的间隙。通过减小间隙，可使流过间隙并在电极处不反应地流动的燃料气体或氧化剂气体流向本来应该流动的隔离板的流道。

由此，能得到与上述效果相同的效果。即，本发明能通过确保可靠性高的组装来确保密封性、间隙减小引起的反应气体朝间隙流出的减少及由此带来的电池性能的改善。另外，组装时的隔离板所需的引导部位的精度下降可消除对隔离板的后加工及提高制造时的成品合格率，由此可降低成本，减少密封构件所占的空间从而减少电池层叠体的体积，实现组件紧固力的减小引起的轻量化、小型化、低成本化。

而且，线状密封构件，在紧固时朝电极侧倾倒的所述肋，在所述层叠方向的截面上，在前端部具有圆形部分，所述圆形部分的直径最好实际是所述电极的厚度的一半以上。所述前端部相当于与所述电解质膜线状接触的线密封部位。

由此，组件紧固时，线状密封构件相对于隔离板或电解质膜产生的反作用力增大，能确保更稳定的密封性。即，线状密封构件被隔离板与电解质膜夹着，对组件进行紧固时，肋朝电极弯曲或倾斜或倾倒，从而埋入间隙内，肋的前端的圆形部分被隔离板和电解质膜夹着受到压缩。此时，圆形部分具有电极厚度的一半以上的直径，故当被压缩规定量，则产生更大的反作用力。因此，可提高密封性，得到更稳定的密封。

作为构成所述平面形状密封构件及线状密封构件的材料，比如，可使用氟橡胶、聚异戊间二烯、丁烯橡胶、乙烯丙稀橡胶、硅酮橡胶、腈基丁二烯橡胶、熱可塑性弹性体、液晶聚合体、聚酰亚胺树脂、聚醚酮树脂、聚醚亚胺树脂、聚苯撑硫化树脂、对苯二酸胺树脂、聚醚砜(サルホン)树脂、聚砜树脂、间同立构聚苯乙烯、]聚甲基丙烯酸甲酯戊烯树脂、变性聚苯撑醚树脂、聚缩醛树脂、聚丙烯树脂、氟树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等。也可将它们作为单体或2种以上的复合体使用。

所述平面形状密封构件及线状密封构件的与电解质膜接触的部分及/或与隔离板接触的部分最好形成粘接层。

比如，上述线状密封构件的肋的前端部(线密封部位)被电解质膜压接而确保密封性。此时，通过在与电解质膜接触的肋的前端部形成粘接层，即使密封构件本身的反作用力弱，也可由粘接层的粘结力得到稳定的密封性。

作为构成所述粘接层的材料，比如有苯乙烯和乙烯丁烯的异分子聚合物、聚异丁烯、乙烯丙稀橡胶、丁基橡胶等。也可将它们作为单体或2种以上的复合体使用。

另外，为了长时间确保密封构件的密封性，所述粘接层最好是耐酸性的。比如，使用具有氢离子传导性的电解质膜的场合，与粘接层接触的电解质膜部分在显现离子传导性的状态下呈酸性。因此，与电解质膜接触的粘接层部分能长期地得到稳定的密封性，该粘接层最好具有耐酸性。

以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。

实施形态1

图1表示阳极侧隔离板的主视图，图2表示其背视图。

具有导电性的阳极侧隔离板10具有：一对燃料气体用连通器孔12、一对氧化剂气体用连通器孔13、一对冷却水用连通器孔14、一对预备用连通器孔15及4个紧固用螺栓孔11。

阳极侧隔离板10的与阳极相对的面上设有与一对燃料气体用连通器孔12连通且向阳极供给燃料气体的气体流道12b。气体流道12b由4根槽构成。

在隔离板10的背面设有与一对冷却水用连通器孔14连通的冷却水用的通道14b。流道14b由并列的6根槽构成。围住各一对燃料气体用连通器孔12、氧化剂气体用连通器孔13的周围地设有用于设置O型环的O型环用槽12a及13a。而且，围住冷却水用连通器孔14、预备用连通器孔15及冷却水用的流道14b的周围地设有O型环用槽14a。

图3是表示阴极侧隔离板的主视图，图4是其背视图。

具有导电性的阴极侧隔离板20具有一对燃料气体用连通器孔22、一对氧化剂气体用连通器孔23、一对冷却水用连通器孔24、一对预备用连通器孔25及4个紧固用螺栓孔21。

在阴极侧隔离板20的与阴极相对的面上设有与一对氧化剂气体用连通器孔23连通且向阴极供给氧化剂气体的气体流道23b。气体流道23b由7根槽构成。

在隔离板20的背面设有与一对冷却水用连通器孔24连通的冷却水用的通道24b。流道24b由并列的6根槽构成。

这里，图5是表示作为阳极侧密封构件而使用的线状密封构件的主视图，图6是表示图5的X1-X2线剖视图。另外，图7是表示作为阴极侧密封构件所使用的平面形状密封构件的主视图，图8是表示图7的Y1-Y2线剖视图。该线状密封构件及平面形状密封构件的组合是本发明的最大特征即一对密封装置。X1-X2线截面及Y1-Y2线截面是燃料电池的层叠方向的截面。

如图6所示，在阳极侧隔离板10上粘结的线状密封构件30包括：由聚酰亚胺构成的薄片4a；其一方的面上具有肋(凸缘状部分)36a的线状的底部密封构件36；在另一面上形成且与阳极侧隔离板10粘结的粘接层5a。

所述肋36a，与高分子电解质膜线状接触的前端部36b实际上具有圆形，沿着所述底部密封构件36设置。肋36a在层叠电池的压接方向(层叠方向)上，具有线状，朝电极侧弯曲。所述前端部36b借助所述电解质膜与后述的阴极侧的平面形状的密封构件线状接触。另外，前端部36b的圆的直径大于电极厚度，取为1mm。

如图5所示，线状密封构件30包括：围住阳极侧隔离板的气体流道12b及一对燃料气体用连通器孔12的外周而构成1个闭回路的第1阳极侧密封部；分别独立地围住氧化剂用连通器孔13、冷却水用连通器孔14、预备用连通器孔15的连通器孔密封部33a、34a及35a。另外，底部密封构件36具有围住所述阴极侧隔离板20的连通用气体流道23b的两侧的密封部38c及38d。

另外，线状密封构件30包括：围住阳极的电极密封部37；围住燃料气体用连通器孔32的外侧一半的连通器孔密封部32a；连通所述电极密封部37和所述连通器孔密封部32a、围住气体流道12b的两侧的密封部38a及38b。

而且，线状密封构件30包括：连接燃料气体用连通器孔密封部32a和氧化剂气体用连通器孔密封部33a的密封部39a；连接燃料气体用连通器孔密封部32a和冷却水用连通器孔密封部34a的密封部39b；连接氧化剂气体用连通器孔密封部33a和预备用连通器孔密封部35a的密封部39c；连接冷却水用连通器孔密封部34a和预备用连通器孔密封部35a的密封部39d。

所述薄片4a及粘接层5a具有与所述底部密封构件36相同的形状，它们重叠在一起形成阳极侧的线状密封构件30。

另一方面，如图8所示，与所述阴极侧隔离板20接触的阴极侧的平面形状密封构件40，包括：由聚酰亚胺构成的薄片4b；其一方的面上形成的平板状的底部密封构件46；在另一面上形成且与隔离板粘结的粘接层5b。

所述薄片4b及粘接层5b包括：与阴极侧隔离板20的各连通器孔对应的燃料气体用连通器孔42；氧化剂气体用连通器孔43；冷却水用连通器孔44；预备用连通器孔45；以及螺栓孔41，与阴极对应的部分(电极设置部)47有一缺口。

所述阴极侧的底部密封构件46是平板状，与所述薄片4b及粘接层5b的形状相同。

通过将所述阳极侧的线状密封构件30的粘接层5a侧的面与阳极侧隔离板10的与阳极相对的一侧的面粘结，可将阳极侧的底部密封构件36固定于阳极侧隔离板10上。

另一方面，通过将阴极侧的平面形状密封构件40的粘接层5b侧的面与阴极侧隔离板20的与阴极相对的一侧的面接触，可将阴极侧的底部密封构件46固定于阴极侧隔离板20上。

借助电解质膜用两个隔离板夹住所述阴极侧的平面形状密封构件40和所述阳极侧的线状密封构件30，通过压接进行密封。

由具有上述阳极侧线状密封构件30的阳极侧隔离板10及具有阴极侧的平面形状密封构件40的阴极侧隔离板20夹住由一对电极及电解质膜构成的MEA从而构成单电池。该场合，各个电极的面积比电解质膜的面积小，电极位于电解质膜的中央。因此，电解质膜是从MEA的周围露出的状态。该露出部分由所述线状密封构件30及平面形状密封构件40夹着。

一般来说，利用竖有引导销的规定的组装用工具进行单电池的组装。以下表示其组装顺序的一个例子。

首先，将具有上述阴极侧的平面形状密封构件40的阴极侧隔离板20配置在组装工具上。然后将MEA沿着引导销配置在阴极侧隔离板20上。进一步将具有阳极侧的线状密封构件30的阳极侧隔离板10配置在MEA上。

以上述顺序组装单电池的场合，在组装阳极侧隔离板10时，无法用目视确认MEA与阳极侧的线状密封构件30的位置关系。因此，有时阳极侧的线状密封构件30会稍有错位。但是，若使用本实施形态的阳极侧的线状密封构件30，组装单电池时，可在MEA与阳极侧的线状密封构件30的电极密封部37之间设置足够的间隙。因此，阳极侧的线状密封构件30不会爬上MEA，能稳定地确保密封性。

另外，将多个单电池层叠构成组件时，一旦紧固组件，则阳极侧的线状密封构件30中，朝电极侧弯曲形状的肋36朝MEA的阳极侧弯曲，围住阳极的电极密封部37与MEA的阳极之间的间隙减小。因此，使用组件时，能减小反应气体向间隙的流出，得到稳定的发电性能。

上述结构的阳极侧的线状密封部30中，阳极和氧化剂气体用连通器孔33分别由连通器孔密封部33a及电极密封部37隔离。阳极和连通器孔33，也可仅由连通器孔密封部33a或电极密封部37隔离。

另外，上述结构的阳极侧的平面上的密封构件40，在阴极侧隔离板20，具有覆盖与阴极及各连通器孔对应的部分以外的主面整体的形状，但也可仅由与阳极侧的线状密封构件30对应的部分构成。

在上述线状密封构件及平面形状密封构件具有紧固组件时相互不对应的部分。比如，图5所示的线状密封构件30中，连通器孔密封部32a只围住燃料气体用连通器孔32的一半，燃料气体用连通器孔32与阳极之间不存在密封构件。在该不存在的部分，线状密封构件与平面形状密封构件不对应。但是，在构成组件时，具有弹性的密封构件，被两个隔离板以适当的压力按压，故即使上述两个密封构件相互不对应，也可通过密封构件的单方直接与隔离板抵接进行密封。

另外，也可在上述不存在的部分设置盖板等构件，使该构件与平面形状密封构件对应进行密封。比如，也可在图5的密封部38a及38b之间的与阴极侧平面形状密封构件40相对应的位置设置覆盖气体流道12b的上方的盖板。

实施形态1的阳极侧隔离板10的线状密封构件30的肋的截面形状，并不局限于图6的形状。如图11及图12所示，也可是具有与电解质膜线状接触的前端部66b、76b的肋66a、76a那样的形状。该肋66a、76a具有相对于组件的层叠方向(压接方向)朝电极侧倾斜，组件紧固时朝电极侧(肋66a及76a的左侧)倾倒的结构。

此时，将肋66a、76a紧固后的倾倒角度(从图右侧所示的倾倒之前(虚线)至倾倒后(实线)之间倾斜的角度)作为θ，肋66a、76a的长度为L，则电极与密封构件之间的间隙可减少Lsinθ的大小。

另外，肋的前端部36b的截面形状实际上是圆形，本实施形态中其直径大于电极厚度，紧固组件时，由密封构件得到大的反作用力，可确保稳定的密封。

使肋前端部36b的圆截面形状的直径变化，发现当直径在电极厚度的一半以上时容易得到稳定的密封性。通常，利用隔离板将电极压接的场合，减小电极与隔离板的接触阻力，为了将得到的电池电压有效地输出，以10kgf/cm²左右的面压力进行紧固。此时，发现电极被压缩至初期的厚度的大致一半。因此，发现肋的前端部36b的直径只要在电极初期厚度的一半以上，紧固时反作用力增大，就可提高密封性。

另外，当肋的前端部36b的直径为电极的初期厚度的3倍以上时，能得到密封性，但隔离板与电极的接触阻力增加，故层叠电池的输出电压有下降的趋势。因此，肋前端部36b的直径最好在电极初期厚度的3倍以下。

实施形态2

下面，图9是表示其他实施形态的阳极侧密封构件的主视图，图10是表示图9的Z1-Z2线剖视图。

本实施形态的阳极侧的线状密封构件56仅由利用图5及图6，与上述阳极侧的线状密封构件30的肋36a相当的肋状(凸缘状)密封构件56a构成。

另外，在本实施形态的阳极侧的线状密封构件56的、与图5所示的线状密封构件30的电极密封部、及各连通器孔密封部33a、34a及35a相当的位置设置肋状密封构件56a。肋状密封构件56a设置在图9中的密封部52a、53a、54a、55a、57a、58a及58b上。

肋状密封构件56a具有相对于组件的层叠方向(压接方向)朝电极侧弯曲的形状，分别具有与隔离板及电解质膜线状接触的前端部57a、57b。组件紧固时，肋状密封构件56a朝电极方向挠曲弯曲，前端部57a固定于隔离板，前端部57b在电池组装时借助上述电解质膜与后述的阴极侧的平面形状密封构件线状抵接。

另外，本实施形态的阳极侧的线状密封构件56中，在与上述实施形态1的线状密封构件30的密封部38c、38d、39b及39c相当的位置设有薄板状的密封构件56b、58c、58d、59a、59b及59c，将上述各肋状密封构件连接一体化。

本实施形态通过进一步将小型的阳极侧的线状密封构件与上述实施形态1的阴极侧密封构件组合使用，能得到与实施形态1相同的效果，确保优良的密封性。

实施形态2的阳极侧隔离板上的肋状密封构件的形状也可是，如图13所示的两个前端部具有分别与电解质膜及阳极侧隔离板10接触的前端部87a、87b的直线状的肋状密封构件87那样的形状。

该场合，前端部87b由粘结剂固定于阳极侧隔离板10上，前端部87a比前端部87b靠近电极侧(肋状密封构件87的左侧)。即，肋状密封构件87，在阳极侧隔离板10上，朝电极侧倾斜。因此，肋状密封构件87在组件紧固时通过将前端部87b为支点朝电极侧倾倒，可减小电极与肋状密封构件的间隙。

粘结剂比如可使用苯乙烯和乙烯丁烯的异分子聚合物。将含有苯乙烯和乙烯丁烯的异分子聚合物的甲苯溶液涂敷在规定位置后，通过在50℃的干燥炉中去除溶质的甲苯，在密封构件上形成粘接层。通过使该粘接层与隔离板密接，能将密封构件固定于隔离板。

以下对本发明的实施例进行详细说明。

(实施例)

实施例1

(i)隔离板的制作

使用各向同性石墨板进行机械加工，制作实施形态1的图1及图2所示的阳极侧隔离板10及图3及图4所示的阴极侧隔离板20。此时，隔离板的厚度为3mm、气体流道及冷却水流道的槽，节距为3mm、槽宽为1.5mm。

(ii)密封构件的制作

制作了具有与图5～图8所示的实施形态1相同的粘接层的线状密封构件30及平面形状密封构件40。

将厚度为100μm的聚酰亚胺薄片4a、4b设置在金属模具内，紧固模具，通过在温度200℃、注射压力150kgf/cm²的条件下将氟橡胶(杜邦公司产的氟橡胶，Viton)进行注射成形，在聚酰亚胺薄片4a、4b上形成规定的底部密封构件36、46。二次铰链是在200℃、10小时的条件下进行的。然后，将由丁基橡胶构成的厚度25μm的粘接层5a、5b复制在聚酰亚胺薄片4a、4b上，将粘接层5a、5b的表面用聚丙烯树脂制的脱模薄片覆盖。

此时，氟橡胶构成的底部密封构件36的厚度取为125μm，其宽度为3mm。另外，底部密封构件36的围住阳极的电极密封部37的肋36a，在上述注射成形时与所示底部密封构件36一体形成，并设置在距电极侧的前端部0.7mm的位置。另外，上述肋36a相对于底部密封构件36在垂直方向以半径2.5mm的曲率、开角35°地进行了设置。对于电极密封部37以外的肋36a，设置在宽度3mm的底部密封构件36的中央部。

另一方面，阴极侧的平面形状密封构件40的底部46的厚度为125μm。另外，平面形状密封构件40的燃料气体、氧化剂气体、冷却水及预备用的连通器孔42～45、紧固用螺栓孔41及与电极相对的部分用冲模冲出。

将以上得到的具有粘接层5a、5b的线状密封构件30及平面形状密封构件40分别设置在隔离板10及20上，用熱压分别进行压接。熱压的条件是温度100℃、压力负载为2000kgf/cm²、加压时间为1分钟。

(iii)MEA的制作

将平均粒径约为30的白金粒子以4∶1的重量比加入乙炔黑类的碳粉末内得到电极用的催化剂粉末。将该催化剂粉末分散至异丙醇中的材料与将全氟化碳磺酸的粉末分散至乙醇中的材料混合，得到电极用浆。利用网板印刷法，将该电极用浆作为原料，在厚度为250μm的碳无纺布的一方的面上形成催化剂层，得到电极。此时，催化剂层形成后的催化剂层中含有的白金量为0.5mg/cm²，全氟化碳磺酸的量为1.2mg/cm²。

作为阳极和阴极使用了上述电极。即，将阳极与阴极做成相同。将印刷的催化剂放在内侧，由面积为100cm²的一对电极夹着氢离子传导性高分子电解质膜(杜邦公司制的Nafion117)，通过熱压制作了电解质膜电极接合体(MEA)。氢离子传导性高分子电解质膜使用了由全氟化碳磺酸做成的厚度为25μm的薄膜。

上述电解质膜的尺寸与后述的隔离板的尺寸相同，电解质膜上，与隔离板的一对燃料气体用连通器孔、冷却水用连通器孔、氧化剂气体用连通器孔对应的孔用冲模冲出。

(iv)层叠电池的组装

由具有上述得到的阳极侧线状密封构件30的阳极侧隔离板10及具有阴极侧的平面形状密封构件40的阴极侧隔离板20夹着100cm²的MEA从而构成单电池。该场合，在阳极侧隔离板10的O型环槽12a～14a中设置了O型环。将单电池进行层叠时，将隔离板10的具有冷却水用的流道14b的面与邻接的单电池的隔离板20的具有冷却水用的流道24b的面相互面对地重叠，以此设置冷却部。

以下说明单电池的组装顺序。

放置竖有引导销的规定的组装用工具，将具有阴极侧的平面形状密封构件40的阴极侧隔离板20配置在其上。然后将MEA沿着引导销配置。此时，为了不使MEA的阴极爬上平面形状密封构件40的电极设置部47的周缘部，很谨慎地将MEA安装在阴极侧隔离板20上。设置在组装用工具上的引导销与组装的这些构件之间需要间隙。

MEA的阴极与阴极侧的平面形状密封构件40之间的间隙确保为单侧0.25mm。因此，能将隔离板20与引导销之间的间隙设定为0.2mm。MEA因组装时的湿度而尺寸变化很大，故MEA与引导销之间需要设置大的间隙。为了稳定地组装MEA，引导销与MEA之间的间隙需要1mm。

设置了MEA后，将具有阳极侧的线状密封构件30的阳极侧隔离板10进行组装。此时，此时，阳极与底部密封构件36的电极密封部37之间的间隙确保在0.7mm。隔离板10不透明，无法目视阳极侧隔离板10对MEA的组装状态，故沿着引导销组装阳极侧隔离板10。

重复上述组装工序，将单电池层叠50个，在所得到的组件的两端借助集电板和绝缘板配置不锈钢制的端板，通过紧固杆以600kgf的紧固负荷对组件进行紧固制作了燃料电池。将该燃料电池作为电池A。紧固后，通过电极密封部37的肋36a朝阳极侧弯曲，阳极与电极密封部37的间隙成为几乎没有的状态。此时，利用感压纸对MEA和隔离板的面压力进行了确认，其结果是，作用于MEA的面压力为10kgf/cm²。其结果，密封构件的反作用力为100kgf/cm²k，能以充分低的紧固力构成电池A。

对于电池A进行了气体泄漏检查。紧闭出口侧连通器孔，从进口侧连通器孔将He气体以0.5kgf/cm²的压力流入，对此时的流入气体流量进行了调查。空气侧、燃料气体侧、冷却水侧都没有气体泄漏，确认了电池A的流体密封性没有问题。

比较例1

除了使用传统的平坦形状垫圈来取代实施例1的阳极侧的线状密封构件及阴极侧的平面形状密封构件以外，用与实施例1相同的方法层叠制作电池B。作为平坦形状垫圈，使用了将厚度为75μm的硅酮橡胶制薄片粘贴在厚度为100μm的PET制的薄片的两面上的结构。构件的组装与实施例1相同，使用组装用工具以同样的顺序进行。此时，平坦形状垫圈与电极的间隙在阳极侧及阴极侧分别为0.25mm。

对于电池B以与实施例1相同的条件进行了气体泄漏检查。紧固负荷为4000kgf，作用于MEA的面压力为10kgf/cm²，故紧固作为4000kgf。其结果，在一部分单电池中，发生了气体的外部泄漏或从氧化剂气体侧向燃料气体侧的交叉泄漏，或其两方同时发生，导致密封不良。

比较例2

除了平坦形状垫圈与阳极及阴极之间的间隙分别为0.5mm以外，以与比较例1相同的方法制作了电池C。构件的组装与实施例1相同，利用组装用工具以同样的顺序进行。

对于电池C以与实施例1相同的条件进行了气体泄漏检查。紧固负荷为4000kgf，作用于MEA的面压力为10kgf/cm²，故紧固取为4000kgf。其结果，氧化剂侧、燃料气体侧、冷却水侧都没有气体泄漏，确认了作为层叠电池，流体密封性没有问题。

泄漏检查后，将实施例1及比较例1、2的电池A～C进行分解，确认组装的情况。每个电池都是，MEA的阳极从阳极侧的线状密封构件中心多少有些偏差地组装的，但实施例1及比较例2的电池A及C中，对电极周围进行密封的部位在电极的外侧具有足够的余量，故组装时能充分确保密封性。另一方面，比较例1的电池B中，发现电极同样发生了偏差，但哪怕电极的一部分爬上垫圈也会损坏密封性，造成密封不良。

组装单电池时，在设置了MEA后，进行组装阳极侧隔离板。此时，MEA的阳极最好设置在阳极侧线状密封构件的中心，但因组装用工具的间隙、MEA的尺寸误差、隔离板的尺寸误差的累积导致了位置偏差。

若能目视阳极与阳极侧的线状密封构件的组装情况，就能进行稳定的组装，但隔离板是不透明的，不能目视，只能根据引导销进行组装。

若是传统的平坦形状垫圈，在想定的位置偏差的上限附近，电极爬上垫圈，就无法确保密封性。若为了提高组装性而加大间隙，则反应气体向该间隙流出，无法供给电极，导致发电性能下降。

另一方面，使用本发明的密封构件的场合，即使因尺寸偏差而导致电极偏差，因垫圈与电极的间隙充分，能确保密封性。而且，组装时对组件进行紧固，则朝阳极侧挠曲的线状密封构件的肋以两个前端部为支点朝阳极侧鼓出地弯曲。此时，通过密封构件的刚性产生的反作用力使密封构件产生密封所需的面压力。而且，通过朝电极侧弯曲鼓出，减小电极与密封构件之间的间隙。

而且，密封构件朝层叠方向排列，故紧固组件时剪切力和弯曲力矩不对电解质膜和隔离板进行作用。因此，没有对密封构件本身和电解质膜隔离板等的应力，构件没有破损的危险性。

将实施例1的电池A及比较例2的电池C保持在75℃，向阳极侧供给加湿·加温成露点为70℃的氢气，向阴极侧供给加湿·加温成露点为60℃的空气。其结果，各个电池都在无电力向外部供给的无负荷时，得到50V的开放电压。另外，确认了无气体的交叉泄漏及断路等情况。

而且，燃料利用率为80％、电流密度为0.3A/cm²、阳极侧的露点为70℃、氧化剂气体侧的露点为65℃，将氧化剂利用率从20％以每12小时改变5％的条件开始发电。并对该条件下发电的稳定性进行了调查。其评价结果如图14所示。比较例2的电池C中，氧化剂利用率为40％以上，则输出电压变得不稳定，氧化剂利用率在50％时输出电压下降。另一方面，实施例1的电池A中，氧化剂利用率在超过65％之前能得到稳定的输出电压。

由此，发现对于比较例2的电池C的电极与平坦形状垫圈之间的间隙大小，反应气体容易流入间隙，无法向电极供给维持电池性能所需的量的反应气体。相比之下，使用实施例1的密封构件，则在组装时电极与密封构件之间的间隙大，但电池层叠体紧固时能减小电极与密封构件之间的间隙，故能减小反应气体向间隙的流入，防止电池性能的下降。

而且，实施例1的电池A的紧固力比比较例1及比较例2的电池B及C大幅减小，故燃料电池中使用的紧固构件本身能简单化、树脂化等，使燃料电池能实现小型化、低成本化。

即使与使用了O型环垫圈的场合相比，实施例1中，没有必要在隔离板上设置O型环用槽，故能相应地减小隔离板的厚度，当然能使燃料电池小型化。

实施例2

通过利用氟橡胶在规定的金属模具内注射成形，制作了与实施形态2相同的图9及图10所示的阳极侧的线状密封构件56。此时，线状密封构件56的肋状密封构件56a的厚度为0.25mm，相对于阳极侧隔离板在垂直方向以半径2.5mm的曲率、开角35°地进行了设置。另外，阳极侧的线状密封构件56的板状密封构件56b的厚度为0.15mm、宽度为3mm。

除了用上述得到的线状密封构件56代替实施例1的线状密封构件30以外，使用与实施例1相同的构件按以下方法制作了单电池。

以下说明单电池的组装顺序。

放置竖有引导销的规定的组装用工具，将具有阴极侧的平面形状密封构件的阴极侧隔离板配置在其上。然后将MEA沿着引导销配置。此时，为了不使MEA的阴极爬上阴极侧的平面形状密封构件的电极设置部47的周缘部，很谨慎地进行了组装。

设置了MEA后，将上述阳极侧的线状密封构件56进行了组装。此时，此时，阳极与阳极侧的线状密封构件56的电极密封部57之间的间隙确保在0.7mm。然后，安装了阳极侧隔离板10。阳极侧隔离板10不透明，无法目视隔离板与垫圈接触的状态，故沿着引导销进行组装。

如此将单电池层叠50个，在所得到的组件的两端借助集电板和绝缘板配置不锈钢制的端板，通过紧固杆以600kgf的紧固负荷对组件进行紧固制作了燃料电池。将该燃料电池作为电池D。紧固后，通过肋状密封构件56a朝阳极侧弯曲，阳极与电极密封部57的间隙成为几乎没有的状态。此时，利用感压纸对MEA和隔离板的面压力进行了确认，其结果是，作用于MEA的面压力为10kgf/cm²。其结果，密封构件的反作用力为100kgf/cm²k，能以充分低的紧固力构成层叠电池。

对于电池D利用与实施例1相同的方法进行了气体泄漏检查。其结果，空气侧、燃料气体侧、冷却水侧都没有气体泄漏，确认了电池D的流体密封性没有问题。

泄漏检查后，将实施例2的电池D进行分解，确认组成构件的组装情况。MEA的阳极从阳极侧的线状密封构件中心多少有些偏差地组装的，但本实施例的电池中，进行密封的部位在电极的外侧具有足够的余量，故在组装时的电极的偏差范围内能确保密封性。

组装单电池时，将MEA设置在组装用工具上后，进行组装阳极侧隔离板。此时，MEA的阳极最好设置在阳极侧线状密封构件的中心。

使用本实施例的阳极侧的线状密封构件的场合，即使因尺寸偏差而导致电极偏差，因垫圈与电极的间隙充分，能确保密封性。而且，能利用目视进行组装，可减少因电极的咬入等导致的密封不良。

另外，与实施例1的场合相同，组装时大的间隙，在组装紧固时也因实施例2的密封构件的形状的效果，肋状密封构件以电解质膜与隔离板的密封部为支点朝电极侧弯曲。这是因为肋状密封构件的重心位置与密封部位相比位于电极侧的缘故。此时，通过密封构件的刚性产生的反作用力使密封部位产生密封所需的面压力。另外，通过肋状密封构件朝电极侧弯曲鼓出，可减小MEA与与密封构件之间的间隙。

而且，密封构件朝垂直方向(层叠方向)排列，故紧固组件时剪切力和弯曲力矩不对电解质膜和隔离板进行作用。因此，没有对电解质膜、密封构件及隔离板等的应力，构件没有破损的危险性。

将实施例2的电池D保持在75℃，向阳极侧供给加湿·加温成露点为70℃的氢气，向阴极侧供给加湿·加温成露点为60℃的空气。其结果，在无电力向外部供给的无负荷时，得到50V的开放电压。另外，确认了无气体的交叉泄漏及断路等情况。

对于该电池D，在与实施例1相同的条件下开始发电。并对发电的稳定性进行了调查。其评价结果如图15所示。实施例2的电池D中，氧化剂利用率在超过65％之前能得到稳定的输出电压。由此，发现实施例2的燃料电池中，与实施例1的场合相同，组装时电极与密封构件之间的间隙大，但组件紧固时通过密封构件的形状引起的效果，可减小电极与密封构件之间的间隙，减小反应气体向间隙的流入，防止电池性能的下降。

而且，可大幅减小燃料电池紧固所需的紧固力，故可使组件紧固构件简单化、树脂化等。即，使燃料电池能实现小型化、低成本化。

实施例3

除了将实施例2的阳极侧的线状密封构件56的肋状密封构件56a的厚度做薄为0.15mm以外，利用与实施例2相同的方法制作了线状密封构件56。

而且，利用粘结剂对线状密封构件56进行了电镀。粘结剂使用了苯乙烯和乙烯丁烯的异分子聚合物。将含有苯乙烯和乙烯丁烯的异分子聚合物的甲苯溶液涂敷在线状密封构件上后，通过在50℃的干燥炉中去除溶质的甲苯。

将上述线状密封构件56设置在阳极侧隔离板10上，再在其上配置特氟隆薄片的状态下进行熱压，将线状密封构件56压接在隔离板10上。此时，温度为100℃，冲压负荷为2000kgf，加压时间为1分钟。

除了使用具有上述得到的阳极侧的线状密封构件56的阳极侧隔离板10以外，通过利用与实施例2相同的方法制作了单电池。将该单电池层叠50个，在所得到的组件的两端借助集电板和绝缘板配置不锈钢制的端板，通过紧固杆以550kgf的紧固负荷对组件进行紧固制作了燃料电池。将该燃料电池作为电池E。此时，利用感压纸对MEA和隔离板的面压力进行了确认，其结果是，作用于MEA的面压力为10kgf/cm²。其结果，密封构件的反作用力为50kgf，能以非常低的紧固力构成燃料电池。另外，组装状态实施例1及实施例2同样良好。

对于电池E利用与实施例1相同的方法进行了气体泄漏检查。其结果，空气侧、燃料气体侧、冷却水侧都没有气体泄漏，确认了作为燃料电池，其流体密封性没有问题。

层叠电池的组装是在将MEA设置在组装用工具上后，将阳极侧隔离板进行组装的。此时，最好MEA的阳极设置在阳极侧的线状密封构件的中心。

使用肋状密封构件56a的场合，即使因尺寸偏差而导致电极偏差，因阳极侧线状密封构件与电极的间隙充分，故能确保密封性。而且，能利用目视进行组装，可减少因电极的咬入等导致的密封不良。

实施例4

除了不使用实施例3的粘接层以外，利用与实施例3相同的方法制作了燃料电池。将该燃料电池作为电池F。

对于比较例3的电池F，利用与实施例1相同的方法进行了泄漏检查。其结果，在一部分的单电池中，发生了若干气体朝外部的泄漏或从氧化剂气体侧向燃料气体侧的交叉泄漏，或其双方同时发生，处于会产生密封不良的趋势。

根据实施例3，发现通过使用粘接层，即使是使用像本实施例那样的密封反作用力较小的线状密封构件的场合，也能确保密封性。能如此减小密封所需的反作用力，故可大幅减小组件紧固的紧固力。因此，可使组件紧固构件简单化、树脂化等。即，使燃料电池能实现小型化、低成本化。

另外，密封反作用力非常小，故能减小作用于电解质膜和密封构件的应力，防止电解质膜和密封构件的损伤，可确保长时间的密封性。而且，可防止反应气体的交叉泄漏，可防止随密封不良导致的气体的交叉泄漏引起的电解质膜的损伤，提高耐久性。

将实施例3的电池E保持在75℃，向阳极侧供给加湿·加温成露点为70℃的氢气，向阴极侧供给加湿·加温成露点为60℃的空气。其结果，无电力向外部供给的无负荷时，得到50V的开放电压。另外，确认了无气体的交叉泄漏及断路等情况。

对于该电池E，在与实施例1相同的条件下开始发电。并对发电的稳定性进行了调查。其评价结果如图16所示。实施例3的电池E中，氧化剂利用率在超过65％之前能得到稳定的输出电压。由此，发现实施例3的燃料电池中，与实施例2的场合相同，组装时电极与密封构件之间的间隙大，但组件紧固时通过线状密封构件的形状引起的效果，可减小电极与密封构件之间的间隙，减小反应气体向间隙的流入，防止电池性能的下降。

粘结剂不具有耐酸性的场合，通过将PFA等的保护薄片插入电解质膜与密封构件之间，能得到与本实施例相同的效果。

实施例5

利用规定的金属模具，以与实施例1相同的方法制作了实施形态1的与图11及图12相同的阳极侧的线状密封构件。

除了使用该线状密封构件来代替在实施例1使用的阳极侧线状密封构件30以外，以与实施例1相同的方法分别制作了燃料电池G及H。

另外，利用规定的金属模具，以与实施例2相同的方法制作了实施形态2的与图13相同的阳极侧的线状密封构件。除了使用图13所示的线状密封构件来代替在实施例2的阳极侧线状密封构件以外，以与实施例2相同的方法制作了燃料电池I。

然后，对于电池G～I在与实施例1相同的条件开始发电，对发电的稳定性进行了调查。其评价结果如图17所示。可以确认各场合都能得到与实施例1或实施例2相同的稳定的输出特性。

产业上利用的可能性

如上所述，本发明的高分子电解质型燃料电池，在燃料电池组装时，具有可靠性高的组装性，且燃料电池紧固时，能减小密封构件与电极之间的间隙，从而具有优良的密封性及稳定的输出特性，可适用于移动式电源、携带设备用电源、电动汽车用电源及家庭内熱电供给系统等用途。

Claims (9)

1.一种燃料电池，包括：电解质膜；配置在所述电解质膜两面的一对电极；夹着所述电极并具有向所述电极供给反应气体的气体流道的一对导电性的隔离板；在所述一对隔离板之间夹着所述电解质膜、且对所述电极与所述一对隔离板之间的气密进行保持的一对密封装置，其特征在于，

所述一对密封装置，通过具有面状与所述电解质膜接触的平面状部分的平面形状密封构件、与具有线状与所述电解质膜接触的肋的线状密封构件的组合而构成，

所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋的至少一部分朝所述电极方向倾倒。

2.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，在所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋整体朝所述电极方向倾倒。

3.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述肋弯向所述电极侧，当所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋朝所述电极侧挠曲弯曲。

4.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述肋朝所述电极侧倾斜，当所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋朝所述电极侧倾倒。

5.如权利要求1～4中任一项所述的燃料电池，其特征在于，所述肋在所述层叠方向的截面上，在与所述电解质膜接触的前端具有圆形部分，

所述圆形部分的直径实质上是所述电极厚度的一半以上。

6.如权利要求1～5中任一项所述的燃料电池，其特征在于，所述肋的所述层叠方向上的截面是线状。

7.如权利要求1～6中任一项所述的燃料电池，其特征在于，所述肋的所述层叠方向上的截面，在所述电极侧为凸状、且在所述电极的相反侧为凹状，

当所述电解质膜、所述电极及所述一对隔离板被层叠紧固时，所述肋的一部分朝所述电极侧伸出。

8.如权利要求1～7中任一项所述的燃料电池，其特征在于，所述一对密封构件具有粘接层。

9.如权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，所述粘接层具有耐酸性。

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