JP2013012324A

JP2013012324A - Fuel cell

Info

Publication number: JP2013012324A
Application number: JP2011142916A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Mori; 智幸森; Takeshi Kato; 豪士加藤; Kazuyoshi Sato; 和能佐藤; Tomonori Yanai; 智紀谷内; Masaki Kamakura; 正樹鎌倉
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell capable of improving power generation efficiency, while capable of positioning a gas diffusion layer integrated seal with high accuracy.SOLUTION: An anode side impregnation part 23 provided on a junction portion between an anode side diffusion layer 21 and an anode side seal part 22 is received in a first recess 31 of a fuel supply member 3. A cathode side impregnation part 27 provided on a junction portion between a cathode side diffusion layer 25 and a cathode side seal part 26 is received in a third recess 33 of an air supply member 4. The anode side impregnation part 23 and the cathode side impregnation part 27 are facing each other in a stacking direction.

Description

本発明は、燃料電池、詳しくは、固体高分子形の燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a polymer electrolyte fuel cell.

従来、固体高分子形の燃料電池としては、燃料として水素などのガスを使用する燃料電池や、燃料としてメタノール、ジメチルエーテルまたはヒドラジンなどの液体を使用する燃料電池が知られている。 Conventionally, as a polymer electrolyte fuel cell, a fuel cell using a gas such as hydrogen as a fuel, and a fuel cell using a liquid such as methanol, dimethyl ether or hydrazine as a fuel are known.

固体高分子形の燃料電池は、一般的には、高分子電解質膜からなる電解質層、その電解質層を挟んで対向配置される燃料側電極および酸素側電極を備える膜・電極接合体（ＭＥＡ）と、燃料側電極および酸素側電極の外側にそれぞれ配置されるガス拡散層（ＧＤＬ）と、燃料側電極にガス拡散層を挟んで対向配置される燃料側セパレータと、酸素側電極にガス拡散層を挟んで対向配置される酸素側セパレータとを備える単位セルを有している。燃料電池では、このような単位セルが複数スタックされている。 A polymer electrolyte fuel cell is generally a membrane / electrode assembly (MEA) including an electrolyte layer made of a polymer electrolyte membrane, a fuel side electrode and an oxygen side electrode arranged opposite to each other with the electrolyte layer interposed therebetween. A gas diffusion layer (GDL) disposed outside the fuel side electrode and the oxygen side electrode, a fuel side separator disposed opposite to the fuel side electrode with the gas diffusion layer interposed therebetween, and a gas diffusion layer disposed on the oxygen side electrode A unit cell including an oxygen-side separator disposed opposite to each other. In the fuel cell, a plurality of such unit cells are stacked.

このような燃料電池には、ガス拡散層の周縁部にシール部材を設け、ガス拡散層とシール部材とを含浸部により一体化したＧＤＬ一体型シールを用いることが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。 In such a fuel cell, it is known to use a GDL-integrated seal in which a sealing member is provided at a peripheral portion of a gas diffusion layer and the gas diffusion layer and the sealing member are integrated by an impregnation portion (for example, a patent) Reference 1).

図４は、ＧＤＬ一体型シールが採用された燃料電池の単位セルを示す概略構成図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a unit cell of a fuel cell employing a GDL integrated seal.

図４に示されるように、燃料電池の単位セル５１は、膜・電極接合体５２、膜・電極接合体５２の一方側（アノード側）に積層されたアノード側ＧＤＬ一体型シール５３、膜・電極接合体５２の他方側（カソード側）に積層されたカソード側ＧＤＬ一体型シール５４、アノード側ＧＤＬ一体型シール５３における膜・電極接合体５２の他方側に積層された燃料供給部材５５、およびカソード側ＧＤＬ一体型シール５４における膜・電極接合体５２の他方側に積層された空気供給部材５６を備えている。 As shown in FIG. 4, the unit cell 51 of the fuel cell includes a membrane / electrode assembly 52, an anode-side GDL integrated seal 53 laminated on one side (anode side) of the membrane / electrode assembly 52, a membrane / electrode assembly, A cathode-side GDL integral seal 54 laminated on the other side (cathode side) of the electrode assembly 52, a fuel supply member 55 laminated on the other side of the membrane-electrode assembly 52 in the anode-side GDL integral seal 53, and An air supply member 56 laminated on the other side of the membrane-electrode assembly 52 in the cathode side GDL integrated seal 54 is provided.

アノード側ＧＤＬ一体型シール５３は、アノード側ガス拡散層５９、アノード側シール部材５７およびアノード側含浸部５８を備えている。 The anode-side GDL integrated seal 53 includes an anode-side gas diffusion layer 59, an anode-side seal member 57, and an anode-side impregnation portion 58.

アノード側シール部材５７は、アノード側ガス拡散層５９の周端部に接合されている。 The anode side sealing member 57 is joined to the peripheral end portion of the anode side gas diffusion layer 59.

アノード側含浸部５８は、アノード側ガス拡散層５９とアノード側シール部材５７との接合部分に設けられ、アノード側ガス拡散層５９よりも積層方向に厚くなるように、燃料供給部材５５に向けて膨出している。 The anode-side impregnated portion 58 is provided at a joint portion between the anode-side gas diffusion layer 59 and the anode-side seal member 57 and is directed toward the fuel supply member 55 so as to be thicker than the anode-side gas diffusion layer 59 in the stacking direction. Bulges.

一方、カソード側ＧＤＬ一体型シール５４は、カソード側ガス拡散層６２、カソード側シール部材６０およびカソード側含浸部６１を備えている。 On the other hand, the cathode-side GDL integrated seal 54 includes a cathode-side gas diffusion layer 62, a cathode-side seal member 60, and a cathode-side impregnation portion 61.

カソード側シール部材６０は、カソード側ガス拡散層６２の周端部に接合されている。 The cathode side sealing member 60 is joined to the peripheral end of the cathode side gas diffusion layer 62.

カソード側含浸部６１は、カソード側ガス拡散層６２とカソード側シール部材６０との接合部分に設けられ、カソード側ガス拡散層６２よりも積層方向に厚くなるように、空気供給部材５６に向けて膨出している。 The cathode-side impregnated portion 61 is provided at a joint portion between the cathode-side gas diffusion layer 62 and the cathode-side seal member 60 and is directed toward the air supply member 56 so as to be thicker than the cathode-side gas diffusion layer 62 in the stacking direction. Bulges.

そして、アノード側含浸部５８と、カソード側含浸部６１とは、積層方向に対向しないように、互いに位置をずらして配置されている。 And the anode side impregnation part 58 and the cathode side impregnation part 61 are arrange | positioned mutually shifted so that it may not oppose in the lamination direction.

この燃料電池の単位セル５１では、膜・電極接合体５２において、アノード側ガス拡散層５９およびカソード側ガス拡散層６２の両方に接触する部分が、発電に寄与する発電領域とされている。 In the unit cell 51 of the fuel cell, a portion of the membrane / electrode assembly 52 that contacts both the anode side gas diffusion layer 59 and the cathode side gas diffusion layer 62 is a power generation region that contributes to power generation.

また、燃料供給部材５５と空気供給部材５６との間において、膜・電極接合体５２、アノード側ＧＤＬ一体型シール５３およびカソード側ＧＤＬ一体型シール５４の周囲には、ガスケット６５が設けられている。そして、ガスケット６５が燃料供給部材５５および空気供給部材５６の間に固定されることにより、これらの膜・電極接合体５２、アノード側ＧＤＬ一体型シール５３およびカソード側ＧＤＬ一体型シール５４の位置決めを達成している。 A gasket 65 is provided between the fuel supply member 55 and the air supply member 56 around the membrane / electrode assembly 52, the anode side GDL integrated seal 53, and the cathode side GDL integrated seal 54. . The gasket 65 is fixed between the fuel supply member 55 and the air supply member 56 so that the membrane / electrode assembly 52, the anode-side GDL integrated seal 53, and the cathode-side GDL integrated seal 54 are positioned. Have achieved.

特開２００３−７３２８号公報JP 2003-7328 A

しかしながら、ガスケット６５は、一般的にはゴムなどの弾性を有する柔軟な材料で形成されている。そのため、ガスケット６５による位置決め精度が低いという不具合がある。 However, the gasket 65 is generally formed of a flexible material having elasticity such as rubber. Therefore, there exists a malfunction that the positioning accuracy by the gasket 65 is low.

また、アノード側含浸部５８とカソード側含浸部６１とが互いに積層方向に対向しないように配置されているので、膜・電極接合体５２において、アノード側ガス拡散層５９およびカソード側ガス拡散層６２の両方に接触する部分の面積が小さくなり、発電効率の向上を阻害する要因となっている。 Further, since the anode-side impregnated portion 58 and the cathode-side impregnated portion 61 are arranged so as not to face each other in the stacking direction, in the membrane / electrode assembly 52, the anode-side gas diffusion layer 59 and the cathode-side gas diffusion layer 62 are arranged. As a result, the area of the portion in contact with both of them is reduced, which is a factor that hinders improvement in power generation efficiency.

そこで、アノード側含浸部５８とカソード側含浸部６１とを積層方向に対向させるように配置すれば、発電領域を拡大し、発電効率を向上させることができる。 Therefore, if the anode-side impregnation portion 58 and the cathode-side impregnation portion 61 are arranged so as to face each other in the stacking direction, the power generation region can be expanded and the power generation efficiency can be improved.

しかしながら、アノード側含浸部５８およびカソード側含浸部６１は、アノード側ガス拡散層５９およびカソード側ガス拡散層６２よりも積層方向に大きな厚みを有しており、しかも、アノード側シール部材５７およびカソード側シール部材６０が含浸されることにより設けられているため、アノード側ガス拡散層５９およびカソード側ガス拡散層６２よりも硬質である。 However, the anode-side impregnation portion 58 and the cathode-side impregnation portion 61 have a larger thickness in the stacking direction than the anode-side gas diffusion layer 59 and the cathode-side gas diffusion layer 62, and the anode-side sealing member 57 and the cathode Since the side seal member 60 is provided by being impregnated, it is harder than the anode side gas diffusion layer 59 and the cathode side gas diffusion layer 62.

そのため、アノード側含浸部５８とカソード側含浸部６１とが積層方向に対向していると、これら膜・電極接合体５２、アノード側ＧＤＬ一体型シール５３およびカソード側ＧＤＬ一体型シール５４を、燃料供給部材５５および空気供給部材５６で挟み込んだときに、燃料供給部材５５および空気供給部材５６によってアノード側ガス拡散層５９およびカソード側ガス拡散層６２に適切な荷重を加えることができず、発電効率が低下する。 Therefore, when the anode-side impregnated portion 58 and the cathode-side impregnated portion 61 face each other in the stacking direction, the membrane-electrode assembly 52, the anode-side GDL integrated seal 53, and the cathode-side GDL integrated seal 54 are connected to the fuel. When sandwiched between the supply member 55 and the air supply member 56, an appropriate load cannot be applied to the anode-side gas diffusion layer 59 and the cathode-side gas diffusion layer 62 by the fuel supply member 55 and the air supply member 56. Decreases.

そこで、本発明の目的は、ガス拡散層一体型シールを高精度に位置決めすることができながら、発電効率の向上を図ることができる、燃料電池を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel cell capable of improving the power generation efficiency while being able to position the gas diffusion layer integrated seal with high accuracy.

上記目的を達成するために、本発明の燃料電池は、高分子電解質膜からなる電解質層、前記電解質層を挟むように積層される燃料側電極および酸素側電極を備える膜・電極接合体と、前記膜・電極接合体の両側に積層される１対のガス拡散層一体型シールと、１対の前記ガス拡散層一体型シールにそれぞれ組み付けられるセパレータと、を備える単位セルが複数スタックされた燃料電池であって、各前記ガス拡散層一体型シールは、ガス拡散層と、前記ガス拡散層の前記積層方向と直交する方向の端部に接合されるシール部と、前記ガス拡散層と前記シール部との接合部分に設けられ、前記ガス拡散層よりも前記積層方向に厚くなるように、前記セパレータに向けて膨出する含浸部とを備え、一方側の前記ガス拡散層一体型シールの前記含浸部と、他方側の前記ガス拡散層一体型シールの前記含浸部とは、前記積層方向に対向し、各前記セパレータには、前記含浸部と対向する位置に、前記含浸部を受け入れる凹部が形成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a fuel cell of the present invention comprises an electrolyte layer composed of a polymer electrolyte membrane, a membrane electrode assembly comprising a fuel side electrode and an oxygen side electrode laminated so as to sandwich the electrolyte layer, A fuel in which a plurality of unit cells are stacked, each comprising a pair of gas diffusion layer integrated seals laminated on both sides of the membrane-electrode assembly and a separator assembled to each of the pair of gas diffusion layer integrated seals Each of the gas diffusion layer integrated seals includes a gas diffusion layer, a seal portion bonded to an end of the gas diffusion layer in a direction orthogonal to the stacking direction, the gas diffusion layer and the seal. An impregnating part that swells toward the separator so as to be thicker in the stacking direction than the gas diffusion layer, and the gas diffusion layer integrated seal on one side Impregnation And the impregnated portion of the gas diffusion layer integrated seal on the other side is opposed to the stacking direction, and each separator is formed with a recess for receiving the impregnated portion at a position facing the impregnated portion. It is characterized by having.

本発明の燃料電池では、各セパレータにおける含浸部と対向する位置に、含浸部を受け入れる凹部が形成されている。また、含浸部は、ガス拡散層とシール部との接合部分において、含浸により設けられているので、硬質である。そのため、硬質の含浸部が凹部に受け入れられることにより、ガス拡散層一体型シールを高精度に位置決めすることができる。 In the fuel cell of the present invention, a recess for receiving the impregnated portion is formed at a position facing the impregnated portion in each separator. Further, the impregnation portion is hard because it is provided by impregnation at the joint portion between the gas diffusion layer and the seal portion. Therefore, when the hard impregnated portion is received in the recess, the gas diffusion layer integrated seal can be positioned with high accuracy.

さらに、含浸部が凹部に受け入れられるので、各セパレータの組み付け時に、ガス拡散層一体型シールのガス拡散層に対して、適切な荷重を加えることができる。これにより、一方のガス拡散層一体型シールの含浸部と、他方のガス拡散層一体型シールの含浸部とが積層方向に対向していても、発電効率が低下することを確実に防止できる。 Further, since the impregnated portion is received in the recess, an appropriate load can be applied to the gas diffusion layer of the gas diffusion layer integrated seal when each separator is assembled. Thereby, even if the impregnation part of one gas diffusion layer integrated seal and the impregnation part of the other gas diffusion layer integrated seal face each other in the stacking direction, it is possible to reliably prevent the power generation efficiency from being lowered.

また、一方のガス拡散層一体型シールの含浸部と、他方のガス拡散層一体型シールの含浸部とが積層方向に対向しているので、膜・電極接合体と両方のガス拡散層一体型シールとの接触面積を増加させることができる。そのため、膜・電極接合体において、発電に寄与する領域の面積が増加し、発電効率の向上を図ることができる。 Also, since the impregnated portion of one gas diffusion layer integrated seal and the other gas diffusion layer integrated seal are opposed in the stacking direction, the membrane / electrode assembly and both gas diffusion layer integrated types The contact area with the seal can be increased. Therefore, in the membrane / electrode assembly, the area of the region contributing to power generation increases, and the power generation efficiency can be improved.

図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示す燃料電池のアノード側ガス拡散層一体型シールに燃料供給部材が組み付けられた状態を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a state in which the fuel supply member is assembled to the anode-side gas diffusion layer integrated seal of the fuel cell shown in FIG. 図３は、単位セルを組み付けた状態の図２のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 in a state in which the unit cell is assembled. 図４は、従来の燃料電池の単位セルを説明するための模式的な断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a unit cell of a conventional fuel cell.

１．燃料電池
（１−１）燃料電池の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池を示す概略構成図、図２は、図１に示す燃料電池のアノード側ガス拡散層一体型シールに空気供給部材が組み付けられた状態を示す平面図、図３は、単位セルを組み付けた状態の図２のＡ−Ａ線断面図である。 1. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an anode side gas diffusion layer integrated seal of the fuel cell shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 in a state in which the unit cell is assembled.

図１ないし図３において、燃料電池１は、例えば、液体の燃料成分が直接供給される固体高分子形の燃料電池である。燃料電池１には、発電のために燃料成分が供給されるとともに、空気（酸素）が供給される。また、燃料電池１には、燃料成分および空気を冷却するための冷却水が供給される。 1 to 3, a fuel cell 1 is, for example, a polymer electrolyte fuel cell to which a liquid fuel component is directly supplied. A fuel component is supplied to the fuel cell 1 for power generation, and air (oxygen) is supplied. Further, the fuel cell 1 is supplied with cooling water for cooling the fuel component and air.

燃料電池１に供給される燃料成分としては、例えば、メタノール、ジメチルエーテル、ヒドラジン（水加ヒドラジン、無水ヒドラジンなどを含む）などが挙げられる。 Examples of the fuel component supplied to the fuel cell 1 include methanol, dimethyl ether, hydrazine (including hydrated hydrazine, anhydrous hydrazine, and the like).

燃料電池１は、単位セル１６が複数積層された燃料電池スタックとして形成されている。 The fuel cell 1 is formed as a fuel cell stack in which a plurality of unit cells 16 are stacked.

単位セル１６は、膜・電極接合体２、膜・電極接合体２の一方側（アノード側）に積層されるガス拡散層一体型シールとしてのアノード側ＧＤＬ一体型シール８、アノード側ＧＤＬ一体型シール８における膜・電極接合体２の他方側に積層される燃料供給部材３、膜・電極接合体２の他方側（カソード側）に積層されるガス拡散層一体型シールとしてのカソード側ＧＤＬ一体型シール９、カソード側ＧＤＬ一体型シール９における膜・電極接合体２の他方側に積層される空気供給部材４、および、燃料供給部材３と空気供給部材４との間において、膜・電極接合体２、アノード側ＧＤＬ一体型シール８およびカソード側ＧＤＬ一体型シール９の周囲に設けられるガスケット１５を備えている。 The unit cell 16 includes a membrane / electrode assembly 2, an anode side GDL integrated seal 8 as an integrated gas diffusion layer seal laminated on one side (anode side) of the membrane / electrode assembly 2, and an anode side GDL integrated type. The fuel supply member 3 laminated on the other side of the membrane / electrode assembly 2 in the seal 8 and the cathode side GDL as a gas diffusion layer integrated seal laminated on the other side (cathode side) of the membrane / electrode assembly 2. The body-type seal 9, the air supply member 4 stacked on the other side of the membrane-electrode assembly 2 in the cathode-side GDL integrated seal 9, and the membrane-electrode joint between the fuel supply member 3 and the air supply member 4 A gasket 15 is provided around the body 2, the anode-side GDL integrated seal 8, and the cathode-side GDL integrated seal 9.

また、図１では、複数の単位セル１６のうち１つだけを取り出して分解して表し、その他の単位セル１６については積層状態を示している。 In FIG. 1, only one of the plurality of unit cells 16 is taken out and disassembled, and the other unit cells 16 are shown in a stacked state.

膜・電極接合体２は、図３に示すように、電解質層５、電解質層５の厚み方向一方側の表面（以下、単に一方面と記載する。）に積層される燃料側電極としてのアノード電極６、および、電解質層５の厚み方向他方側の表面（以下、単に他方面と記載する。）に積層される酸素側電極としてのカソード電極７を備えている。 As shown in FIG. 3, the membrane / electrode assembly 2 includes an electrolyte layer 5 and an anode as a fuel side electrode laminated on one surface in the thickness direction of the electrolyte layer 5 (hereinafter simply referred to as one surface). An electrode 6 and a cathode electrode 7 as an oxygen-side electrode laminated on the other surface in the thickness direction of the electrolyte layer 5 (hereinafter simply referred to as the other surface) are provided.

電解質層５は、アニオン交換型またはカチオン交換型などの高分子電解質膜から形成されている。 The electrolyte layer 5 is formed of a polymer electrolyte membrane such as anion exchange type or cation exchange type.

また、電解質層５の膜厚は、例えば、１０〜１００μｍである。 Moreover, the film thickness of the electrolyte layer 5 is 10-100 micrometers, for example.

アノード電極６は、例えば、触媒を担持した触媒担体により形成されている。また、触媒担体を用いずに、触媒を、直接、アノード電極６として形成することもできる。 The anode electrode 6 is formed of, for example, a catalyst carrier that supports a catalyst. Further, the catalyst can be directly formed as the anode electrode 6 without using the catalyst carrier.

アノード電極６の厚みは、例えば、１０〜２００μｍ、好ましくは、２０〜１００μｍである。 The thickness of the anode electrode 6 is, for example, 10 to 200 μm, preferably 20 to 100 μm.

カソード電極７は、例えば、アノード電極６と同様に、触媒を担持した触媒担体により形成されている。 The cathode electrode 7 is formed of, for example, a catalyst carrier that supports a catalyst, similarly to the anode electrode 6.

カソード電極７の厚みは、例えば、１０〜３００μｍ、好ましくは、２０〜１５０μｍである。 The thickness of the cathode electrode 7 is, for example, 10 to 300 μm, preferably 20 to 150 μm.

アノード側ＧＤＬ一体型シール８は、図２および図３に示すように、ガス拡散層としてのアノード側拡散層２１、シール部としてのアノード側シール部２２、および、含浸部としてのアノード側含浸部２３を一体的に備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the anode-side GDL-integrated seal 8 includes an anode-side diffusion layer 21 as a gas diffusion layer, an anode-side seal portion 22 as a seal portion, and an anode-side impregnation portion as an impregnation portion. 23 is integrally provided.

アノード側拡散層２１は、例えば、カーボンペーパーあるいはカーボンクロスなどが、必要によりフッ素処理されている硬質のガス透過性材料から、略矩形平板形状に形成されている。なお、アノード側拡散層２１は、集電体としても作用する。 The anode-side diffusion layer 21 is formed in a substantially rectangular flat plate shape from a hard gas permeable material in which, for example, carbon paper or carbon cloth is fluorine-treated if necessary. The anode side diffusion layer 21 also functions as a current collector.

アノード側拡散層２１の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜３００μｍである。 The thickness of the anode side diffusion layer 21 is, for example, 50 to 500 μm, or preferably 100 to 300 μm.

アノード側シール部２２は、アノード側拡散層２１の積層方向と直交する方向の周端部に接合される矩形枠形状の第１シール部２２ａと、第１シール部２２ａを挟んで互いに対向するように設けられ、後述する燃料供給部材３に形成された６つの開口部３０をそれぞれ取り囲む格子形状の第２シール部２２ｂとを一体的に備えている。 The anode-side seal portion 22 is opposed to the rectangular frame-shaped first seal portion 22a that is joined to the peripheral end portion in the direction orthogonal to the stacking direction of the anode-side diffusion layer 21, with the first seal portion 22a interposed therebetween. And a lattice-shaped second seal portion 22b surrounding each of six openings 30 formed in the fuel supply member 3 which will be described later.

アノード側シール部２２は、例えば、ゴムなどの弾性を有する材料から形成されている。 The anode side seal portion 22 is formed of an elastic material such as rubber, for example.

アノード側シール部２２の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜４００μｍである。 The thickness of the anode side seal part 22 is, for example, 50 to 500 μm, or preferably 100 to 400 μm.

アノード側含浸部２３は、アノード側拡散層２１とアノード側シール部２２の第１シール部２２ａとの接合部分に設けられ、矩形枠形状に形成されている。 The anode-side impregnated portion 23 is provided at a joint portion between the anode-side diffusion layer 21 and the first seal portion 22a of the anode-side seal portion 22, and is formed in a rectangular frame shape.

アノード側含浸部２３は、アノード側拡散層２１にアノード側シール部２２のゴム成分を含浸させ、その後、圧縮成形することにより形成されている。これにより、アノード側含浸部２３は、アノード側拡散層２１よりも積層方向に厚くなるように、燃料供給部材３に向けて膨出している。 The anode-side impregnated portion 23 is formed by impregnating the anode-side diffusion layer 21 with the rubber component of the anode-side seal portion 22 and then compression molding. As a result, the anode-side impregnated portion 23 bulges toward the fuel supply member 3 so as to be thicker in the stacking direction than the anode-side diffusion layer 21.

アノード側含浸部２３の厚みは、例えば、アノード側拡散層２１の１．５倍から２．０倍の厚みであり、１００〜１０００μｍ、好ましくは、２００〜７００μｍである。 The thickness of the anode-side impregnated portion 23 is, for example, 1.5 to 2.0 times that of the anode-side diffusion layer 21 and is 100 to 1000 μm, preferably 200 to 700 μm.

また、アノード側含浸部２３の幅（アノード側拡散層２１とアノード側シール部２２との対向方向の幅）は、例えば、１０００〜１００００μｍ、好ましくは、２０００〜５０００μｍである。 Moreover, the width | variety (width | variety of the opposing direction of the anode side diffusion layer 21 and the anode side sealing part 22) of the anode side impregnation part 23 is 1000-10000 micrometers, for example, Preferably, it is 2000-5000 micrometers.

燃料供給部材３は、ガス不透過性の導電性部材からなり、アノード側拡散層２１を介して、アノード電極６に液体燃料を供給する。また、燃料供給部材３は、セパレータとしても兼用される。燃料供給部材３には、その表面から凹む、複数の流路溝２９が並列に形成されている（図１の破線参照）。 The fuel supply member 3 is made of a gas impermeable conductive member and supplies liquid fuel to the anode electrode 6 through the anode side diffusion layer 21. The fuel supply member 3 is also used as a separator. The fuel supply member 3 is formed with a plurality of flow channel grooves 29 that are recessed from the surface thereof (see the broken line in FIG. 1).

また、燃料供給部材３には、アノード側ＧＤＬ一体型シール８と対向する内側面から掘り下がる凹部としての第１凹溝３１および第２凹溝３２が形成されている。 Further, the fuel supply member 3 is formed with a first concave groove 31 and a second concave groove 32 as concave portions that are dug down from an inner surface facing the anode-side GDL integrated seal 8.

なお、図１および図２においては、第１凹溝３１および第２凹溝３２の図示を省略している。 In FIG. 1 and FIG. 2, the first concave groove 31 and the second concave groove 32 are not shown.

第１凹溝３１は、アノード側含浸部２３と対向する位置において、アノード側含浸部２３を受け入れ可能な溝幅および深さを有する矩形枠形状に形成されている。 The first concave groove 31 is formed in a rectangular frame shape having a groove width and depth capable of receiving the anode side impregnated part 23 at a position facing the anode side impregnated part 23.

また、第２凹溝３２は、ガスケット１５と対向する位置において、ガスケット１５を受け入れ可能な溝幅および深さを有する矩形枠形状に形成されている。 In addition, the second concave groove 32 is formed in a rectangular frame shape having a groove width and depth that can receive the gasket 15 at a position facing the gasket 15.

なお、第１凹溝３１および第２凹溝３２は、別々に形成されていてもよいし、アノード側含浸部２３およびガスケット１５の両方を受け入れ可能な溝幅および深さを有する１つの凹溝として形成されていてもよい。 The first concave groove 31 and the second concave groove 32 may be formed separately, or one concave groove having a groove width and depth that can receive both the anode-side impregnated portion 23 and the gasket 15. It may be formed as.

また、図１に示すように、燃料供給部材３には、単位セル１６が複数積層された燃料電池スタックを形成する状態で、燃料電池１をその積層方向に貫通する６つの開口部３０が形成されている。６つの開口部３０は、後述する燃料供給路１０への燃料の供給または排出、後述する空気供給路１３への空気の供給または排出、および図示しない水供給路への冷却水の供給または排出のためにそれぞれ使用される。 Further, as shown in FIG. 1, the fuel supply member 3 is formed with six openings 30 penetrating the fuel cell 1 in the stacking direction in a state where a fuel cell stack in which a plurality of unit cells 16 are stacked is formed. Has been. The six openings 30 are used to supply or discharge fuel to a fuel supply path 10 to be described later, supply or discharge air to an air supply path 13 to be described later, and supply or discharge cooling water to a water supply path (not shown). Used for each.

図２および図３に示すように、カソード側ＧＤＬ一体型シール９は、ガス拡散層としてのカソード側拡散層２５、シール部としてのカソード側シール部２６、および、含浸部としてのカソード側含浸部２７を一体的に備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the cathode-side GDL integrated seal 9 includes a cathode-side diffusion layer 25 as a gas diffusion layer, a cathode-side seal portion 26 as a seal portion, and a cathode-side impregnation portion as an impregnation portion. 27 is provided integrally.

カソード側拡散層２５は、例えば、アノード側拡散層２１として例示した、硬質のガス透過性材料から、略矩形平板形状に形成されている。なお、アノード側拡散層２１と同様に、カソード側拡散層２５も、集電体としても作用する。 The cathode side diffusion layer 25 is formed, for example, from a hard gas permeable material exemplified as the anode side diffusion layer 21 into a substantially rectangular flat plate shape. As with the anode side diffusion layer 21, the cathode side diffusion layer 25 also functions as a current collector.

カソード側拡散層２５の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１５０〜３５０μｍである。 The thickness of the cathode side diffusion layer 25 is, for example, 50 to 500 μm, or preferably 150 to 350 μm.

カソード側シール部２６は、カソード側拡散層２５の積層方向と直交する方向の周端部に接合される矩形枠形状の第３シール部２６ａ（図１参照）と、第３シール部２６ａを挟んで互いに対向するように設けられ、後述する空気供給部材４に形成された６つの開口部３０をそれぞれ取り囲む格子形状の第４シール部２６ｂ（図１参照）とを一体的に備えている。 The cathode-side seal portion 26 sandwiches the third seal portion 26a between a rectangular frame-shaped third seal portion 26a (see FIG. 1) joined to a peripheral end portion in a direction orthogonal to the stacking direction of the cathode-side diffusion layer 25. And a lattice-shaped fourth seal portion 26b (see FIG. 1) integrally surrounding six openings 30 formed in the air supply member 4 to be described later.

カソード側シール部２６は、例えば、ゴムなどの弾性を有する材料から形成されている。 The cathode side seal portion 26 is made of an elastic material such as rubber, for example.

カソード側シール部２６の厚みは、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、１００〜４００μｍである。 The cathode side seal portion 26 has a thickness of, for example, 50 to 500 μm, or preferably 100 to 400 μm.

カソード側含浸部２７は、カソード側拡散層２５とカソード側シール部２６の第３シール部２６ａとの接合部分に設けられ、矩形枠形状に形成されている。また、カソード側含浸部２７は、単位セル１６に組み付けられた状態で、アノード側含浸部２３に対して膜・電極接合体２を挟んで対向している。 The cathode-side impregnated portion 27 is provided at a joint portion between the cathode-side diffusion layer 25 and the third seal portion 26a of the cathode-side seal portion 26, and is formed in a rectangular frame shape. The cathode-side impregnated portion 27 faces the anode-side impregnated portion 23 with the membrane / electrode assembly 2 interposed therebetween in a state assembled to the unit cell 16.

カソード側含浸部２７は、カソード側拡散層２５にカソード側シール部２６のゴム成分を含浸させ、その後、圧縮成形することにより形成されている。これにより、カソード側含浸部２７は、カソード側拡散層２５よりも積層方向に厚くなるように、空気供給部材４に向けて膨出している。 The cathode-side impregnated portion 27 is formed by impregnating the cathode-side diffusion layer 25 with the rubber component of the cathode-side seal portion 26 and then compression-molding it. As a result, the cathode-side impregnated portion 27 bulges toward the air supply member 4 so as to be thicker in the stacking direction than the cathode-side diffusion layer 25.

カソード側含浸部２７の厚みは、例えば、カソード側拡散層２５の１．５倍から２．０倍の厚みであり、１００〜１０００μｍ、好ましくは、２５０〜７５０μｍである。 The thickness of the cathode-side impregnated portion 27 is, for example, 1.5 to 2.0 times that of the cathode-side diffusion layer 25, and is 100 to 1000 μm, preferably 250 to 750 μm.

また、カソード側含浸部２７の幅（カソード側拡散層２５とカソード側シール部２６との対向方向の幅）は、例えば、１０００〜１００００μｍ、好ましくは、２０００〜５０００μｍである。 Moreover, the width | variety (width | variety of the opposing direction of the cathode side diffusion layer 25 and the cathode side seal | sticker part 26) of the cathode side impregnation part 27 is 1000-10000 micrometers, for example, Preferably, it is 2000-5000 micrometers.

空気供給部材４は、ガス不透過性の導電性部材からなり、カソード側拡散層２５を介して、カソード電極７に空気を供給する。また、空気供給部材４は、セパレータとしても兼用される。空気供給部材４には、その表面から凹む、複数の流路溝２９が並列に形成されている（図１参照）。 The air supply member 4 is made of a gas impermeable conductive member, and supplies air to the cathode electrode 7 via the cathode side diffusion layer 25. The air supply member 4 is also used as a separator. The air supply member 4 is formed with a plurality of channel grooves 29 that are recessed from the surface thereof (see FIG. 1).

また、図３に示されるように、空気供給部材４には、カソード側ＧＤＬ一体型シール９と対向する内側面から掘り下がる凹部としての第３凹溝３３および第４凹溝３４が形成されている。 Further, as shown in FIG. 3, the air supply member 4 is formed with a third concave groove 33 and a fourth concave groove 34 as concave portions that are dug down from the inner surface facing the cathode-side GDL integrated seal 9. Yes.

なお、図１および図２においては、第３凹溝３３および第４凹溝３４の図示を省略している。 In FIG. 1 and FIG. 2, illustration of the third concave groove 33 and the fourth concave groove 34 is omitted.

第３凹溝３３は、カソード側含浸部２７と対向する位置において、カソード側含浸部２７を受け入れ可能な溝幅および深さを有する矩形枠形状に形成されている。 The third concave groove 33 is formed in a rectangular frame shape having a groove width and depth capable of receiving the cathode side impregnated portion 27 at a position facing the cathode side impregnated portion 27.

また、第４凹溝３４は、ガスケット１５と対向する位置において、ガスケット１５を受け入れ可能な溝幅および深さを有する矩形枠形状に形成されている。 Further, the fourth concave groove 34 is formed in a rectangular frame shape having a groove width and depth capable of receiving the gasket 15 at a position facing the gasket 15.

なお、第３凹溝３３および第４凹溝３４は、別々に形成されていてもよいし、カソード側含浸部２７およびガスケット１５の両方を受け入れ可能な溝幅および深さを有する１つの凹溝として形成されていてもよい。 The third concave groove 33 and the fourth concave groove 34 may be formed separately, or one concave groove having a groove width and depth that can receive both the cathode-side impregnated portion 27 and the gasket 15. It may be formed as.

また、図１に示すように、空気供給部材４には、単位セル１６が複数積層された燃料電池スタックを形成する状態で、燃料電池１をその積層方向に貫通する６つの開口部３０が形成されている。６つの開口部３０は、後述する燃料供給路１０への燃料の供給または排出、後述する空気供給路１３への空気の供給または排出、および図示しない水供給路への冷却水の供給または排出のためにそれぞれ使用される。
（１−２）燃料電池の製造方法
次に、本実施形態の燃料電池の製造方法について説明する。 As shown in FIG. 1, the air supply member 4 is formed with six openings 30 penetrating the fuel cell 1 in the stacking direction in a state where a fuel cell stack in which a plurality of unit cells 16 are stacked is formed. Has been. The six openings 30 are used to supply or discharge fuel to a fuel supply path 10 to be described later, supply or discharge air to an air supply path 13 to be described later, and supply or discharge cooling water to a water supply path (not shown). Used for each.
(1-2) Fuel Cell Manufacturing Method Next, the fuel cell manufacturing method of the present embodiment will be described.

まず、電解質層５と、電解質層５を挟むように積層されるアノード電極６およびカソード電極７とを備える膜・電極接合体２を用意する。 First, a membrane / electrode assembly 2 including an electrolyte layer 5 and an anode electrode 6 and a cathode electrode 7 laminated so as to sandwich the electrolyte layer 5 is prepared.

次いで、膜・電極接合体２に接触するように、アノード側ＧＤＬ一体型シール８およびカソード側ＧＤＬ一体型シール９を積層する。 Next, the anode-side GDL integrated seal 8 and the cathode-side GDL integrated seal 9 are laminated so as to contact the membrane / electrode assembly 2.

アノード側ＧＤＬ一体型シール８およびカソード側ＧＤＬ一体型シール９を膜・電極接合体２に積層するには、膜・電極接合体２の両側に、アノード側ＧＤＬ一体型シール８がアノード電極６の表面を被覆し、カソード側ＧＤＬ一体型シール９がカソード電極７の表面を被覆するように、アノード側ＧＤＬ一体型シール８およびカソード側ＧＤＬ一体型シール９を配置する。 In order to laminate the anode-side GDL integrated seal 8 and the cathode-side GDL integrated seal 9 on the membrane-electrode assembly 2, the anode-side GDL integrated seal 8 is provided on both sides of the membrane-electrode assembly 2. The anode side GDL integrated seal 8 and the cathode side GDL integrated seal 9 are arranged so that the surface is covered and the cathode side GDL integrated seal 9 covers the surface of the cathode electrode 7.

その後、膜・電極接合体２、アノード側ＧＤＬ一体型シール８におけるアノード側シール部２２、および、カソード側ＧＤＬ一体型シール９におけるカソード側シール部２６の各周縁部に接触するように、ガスケット１５を配置する。 Thereafter, the gasket 15 is brought into contact with the peripheral edges of the membrane-electrode assembly 2, the anode-side seal portion 22 in the anode-side GDL integrated seal 8, and the cathode-side seal portion 26 in the cathode-side GDL integrated seal 9. Place.

次いで、アノード側ＧＤＬ一体型シール８に燃料供給部材３を組み付けるとともに、カソード側ＧＤＬ一体型シール９に空気供給部材４を組み付ける。 Next, the fuel supply member 3 is assembled to the anode-side GDL integrated seal 8 and the air supply member 4 is assembled to the cathode-side GDL integrated seal 9.

燃料供給部材３の組み付けでは、第１凹溝３１がアノード側含浸部２３に対向し、第２凹溝３２がガスケット１５に対向するように、燃料供給部材３を配置する。 In assembling the fuel supply member 3, the fuel supply member 3 is arranged so that the first concave groove 31 faces the anode-side impregnated portion 23 and the second concave groove 32 faces the gasket 15.

一方、空気供給部材４の組み付けでは、第３凹溝３３がカソード側含浸部２７に対向し、第４凹溝３４がガスケット１５に対向するように、空気供給部材４を配置する。 On the other hand, in assembling the air supply member 4, the air supply member 4 is disposed so that the third concave groove 33 faces the cathode-side impregnated portion 27 and the fourth concave groove 34 faces the gasket 15.

そして、燃料供給部材３および空気供給部材４によって、膜・電極接合体２、アノード側ＧＤＬ一体型シール８およびカソード側ＧＤＬ一体型シール９を挟み込む。 The membrane / electrode assembly 2, the anode-side GDL integrated seal 8, and the cathode-side GDL integrated seal 9 are sandwiched between the fuel supply member 3 and the air supply member 4.

これにより、第１凹溝３１内にアノード側含浸部２３が受け入れられるとともに、第２凹溝３２内にガスケット１５が受け入れられる。また、燃料供給部材３における第１凹溝３１よりも内側部分において、アノード側拡散層２１と対向する部分は、アノード側拡散層２１に接触する。 As a result, the anode-side impregnated portion 23 is received in the first concave groove 31 and the gasket 15 is received in the second concave groove 32. In addition, a portion of the fuel supply member 3 that is opposed to the anode-side diffusion layer 21 in the portion inside the first concave groove 31 is in contact with the anode-side diffusion layer 21.

上記したように、燃料供給部材３の内側面には、その表面から凹む複数の流路溝２９が形成されているので、燃料供給部材３とアノード側拡散層２１との接触により、流路溝２９とアノード側拡散層２１の表面との間に、アノード電極６全体に燃料成分を接触させるための燃料供給路１０が形成される。 As described above, since the plurality of flow channel grooves 29 recessed from the surface are formed on the inner side surface of the fuel supply member 3, the flow channel grooves are formed by contact between the fuel supply member 3 and the anode side diffusion layer 21. Between 29 and the surface of the anode side diffusion layer 21, a fuel supply path 10 is formed for bringing fuel components into contact with the entire anode electrode 6.

また、第３凹溝３３内にカソード側含浸部２７が受け入れられるとともに、第４凹溝３４内にガスケット１５が受け入れられる。また、空気供給部材４における第３凹溝３３よりも内側部分において、カソード側拡散層２５と対向する部分は、カソード側拡散層２５に接触する。 The cathode-side impregnated portion 27 is received in the third concave groove 33 and the gasket 15 is received in the fourth concave groove 34. In addition, a portion of the air supply member 4 that is opposed to the cathode side diffusion layer 25 in an inner portion of the third concave groove 33 is in contact with the cathode side diffusion layer 25.

上記したように、空気供給部材４の内側面には、その表面から凹む複数の流路溝２９が形成されているので、空気供給部材４とカソード側拡散層２５との接触により、流路溝２９とカソード側拡散層２５の表面との間に、カソード電極７全体に空気を接触させるための空気供給路１３が形成される。 As described above, since the plurality of flow channel grooves 29 that are recessed from the surface are formed on the inner side surface of the air supply member 4, the flow channel grooves are formed by contact between the air supply member 4 and the cathode side diffusion layer 25. An air supply path 13 for bringing air into contact with the entire cathode electrode 7 is formed between the surface 29 and the surface of the cathode side diffusion layer 25.

これにより、膜・電極接合体２、アノード側ＧＤＬ一体型シール８およびカソード側ＧＤＬ一体型シール９が、燃料供給部材３および空気供給部材４に挟み込まれ、単位セル１６の製造が完了する。 As a result, the membrane / electrode assembly 2, the anode-side GDL integrated seal 8, and the cathode-side GDL integrated seal 9 are sandwiched between the fuel supply member 3 and the air supply member 4, thereby completing the manufacture of the unit cell 16.

次いで、単位セル１６を複数スタックすることにより、図１に示す燃料電池１を製造することができる。単位セル１６をスタックする方法は、特に制限されず、公知の手法に準拠する。 Next, the fuel cell 1 shown in FIG. 1 can be manufactured by stacking a plurality of unit cells 16. The method for stacking the unit cells 16 is not particularly limited and conforms to a known method.

なお、このような単位セル１６において、複数の単位セル１６をそれぞれ区分する１つのセパレータ２０が、上記した燃料供給部材３および空気供給部材４を兼ね備えてもよい。この場合には、セパレータ２０は、その一方側面において、燃料供給部材３として作用するとともに、他方側面において、空気供給部材４として作用する。
２．作用効果
この燃料電池１では、燃料供給部材３におけるアノード側含浸部２３と対向する位置に、アノード側含浸部２３を受け入れる第１凹部３１が形成されている。また、アノード側含浸部は、アノード側拡散層２１とアノード側シール部２２との接合部分において、含浸により設けられているので、硬質である。そのため、硬質のアノード側含浸部２３が第１凹部３１に受け入れられることにより、アノード側ＧＤＬ一体型シール８を高精度に位置決めすることができる。 In such a unit cell 16, one separator 20 that divides the plurality of unit cells 16 may also serve as the fuel supply member 3 and the air supply member 4 described above. In this case, the separator 20 acts as the fuel supply member 3 on one side surface and acts as the air supply member 4 on the other side surface.
2. Operational Effect In the fuel cell 1, a first recess 31 that receives the anode-side impregnation portion 23 is formed at a position facing the anode-side impregnation portion 23 in the fuel supply member 3. The anode-side impregnated portion is hard because it is provided by impregnation at the junction between the anode-side diffusion layer 21 and the anode-side seal portion 22. Therefore, when the hard anode-side impregnated portion 23 is received in the first recess 31, the anode-side GDL integrated seal 8 can be positioned with high accuracy.

また、燃料電池１では、空気供給部材４におけるカソード側含浸部２７と対向する位置に、カソード側含浸部２７を受け入れる第３凹部３３が形成されている。また、カソード側含浸部２７は、カソード側拡散層２５とカソード側シール部２６との接合部分において、含浸により設けられているので、硬質である。そのため、硬質のカソード側含浸部２７が第３凹部３３に受け入れられることにより、カソード側ＧＤＬ一体型シール９を高精度に位置決めすることができる。 In the fuel cell 1, a third recess 33 that receives the cathode-side impregnated portion 27 is formed at a position facing the cathode-side impregnated portion 27 in the air supply member 4. The cathode-side impregnated portion 27 is hard because it is provided by impregnation at the joint portion between the cathode-side diffusion layer 25 and the cathode-side seal portion 26. Therefore, when the hard cathode side impregnated portion 27 is received in the third recess 33, the cathode side GDL integrated seal 9 can be positioned with high accuracy.

さらに、アノード側含浸部２３が第１凹部３１に受け入れられるとともに、カソード側含浸部２７が第３凹部３３に受け入れられるので、燃料供給部材３および空気供給部材４の組み付け時に、アノード側拡散層２１およびカソード側拡散層２５に対して、燃料供給部材３および空気供給部材４から適切な荷重を加えることができる。これにより、アノード側含浸部２３とカソード側含浸部２７とが積層方向に対向していても、発電効率が低下することを確実に防止できる。 Further, since the anode-side impregnation portion 23 is received in the first recess 31 and the cathode-side impregnation portion 27 is received in the third recess 33, the anode-side diffusion layer 21 is assembled when the fuel supply member 3 and the air supply member 4 are assembled. An appropriate load can be applied to the cathode diffusion layer 25 from the fuel supply member 3 and the air supply member 4. Thereby, even if the anode side impregnation part 23 and the cathode side impregnation part 27 are facing in the laminating direction, it is possible to reliably prevent the power generation efficiency from being lowered.

また、アノード側含浸部２３とカソード側含浸部２７とが積層方向に対向しているので、膜・電極接合体２とアノード側拡散層２１およびカソード側拡散層２５との接触面積を増加させることができる。そのため、膜・電極接合体２において、発電に寄与する領域の面積が増加し、発電効率の向上を図ることができる。 Further, since the anode-side impregnated portion 23 and the cathode-side impregnated portion 27 face each other in the stacking direction, the contact area between the membrane / electrode assembly 2, the anode-side diffusion layer 21 and the cathode-side diffusion layer 25 is increased. Can do. Therefore, in the membrane / electrode assembly 2, the area of the region contributing to power generation is increased, and the power generation efficiency can be improved.

また、上記した実施形態では、燃料成分として、ヒドラジンなどの液体燃料を例示したが、本発明は、水素などのガス燃料を使用する燃料電池に適用することもできる。 Moreover, although liquid fuel, such as hydrazine, was illustrated as a fuel component in the above-mentioned embodiment, this invention can also be applied to the fuel cell which uses gas fuels, such as hydrogen.

１燃料電池
２膜・電極接合体
３燃料供給部材
４空気供給部材
５電解質層
６アノード電極
７カソード電極
８アノード側ＧＤＬ一体型シール
９カソード側ＧＤＬ一体型シール
１６単位セル
２１アノード側拡散層
２２アノード側シール部
２３アノード側含浸部
２５カソード側拡散層
２６カソード側シール部
２７カソード側含浸部
３１第１凹部
３３第３凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 2 Membrane electrode assembly 3 Fuel supply member 4 Air supply member 5 Electrolyte layer 6 Anode electrode 7 Cathode electrode 8 Anode-side GDL integrated seal 9 Cathode-side GDL integrated seal 16 Unit cell 21 Anode-side diffusion layer 22 Anode Side seal portion 23 Anode side impregnation portion 25 Cathode side diffusion layer 26 Cathode side seal portion 27 Cathode side impregnation portion 31 First recess 33 Third recess

Claims

A membrane-electrode assembly comprising an electrolyte layer made of a polymer electrolyte membrane, a fuel side electrode and an oxygen side electrode laminated so as to sandwich the electrolyte layer;
A pair of gas diffusion layer integrated seals laminated on both sides of the membrane-electrode assembly;
Separators respectively assembled to the pair of gas diffusion layer integrated seals;
A fuel cell in which a plurality of unit cells including
Each gas diffusion layer integrated seal is
A gas diffusion layer;
A seal portion bonded to an end of the gas diffusion layer in a direction orthogonal to the stacking direction;
An impregnation portion provided at a joint portion between the gas diffusion layer and the seal portion, and swelled toward the separator so as to be thicker in the stacking direction than the gas diffusion layer;
The impregnation part of the gas diffusion layer integrated seal on one side and the impregnation part of the gas diffusion layer integrated seal on the other side are opposed to the stacking direction,
Each of the separators is formed with a recess for receiving the impregnation portion at a position facing the impregnation portion.