而形成的閉合空間作為向陽(yáng)極22供給氫的陽(yáng)極氣體流路13來(lái)使用。另一方面，陽(yáng)極側(cè)分隔件11將凹凸?fàn)畹男螤钪械母糁冃挝諛?gòu)件30而在陽(yáng)極側(cè)分隔件11與陰極側(cè)分隔件12之間形成的閉合空間作為供給冷卻水的冷卻水流路14來(lái)使用。
[0047]使陰極側(cè)分隔件12與膜電極接合體20所具有的陰極23抵接。陰極側(cè)分隔件12由具有導(dǎo)電性材料的金屬構(gòu)成，且形成為比陰極23大的薄板狀。陰極側(cè)分隔件12在其長(zhǎng)度方向的一端開(kāi)設(shè)有分別與陽(yáng)極氣體供給口 12a、冷卻流體供給口 12b以及陰極氣體供給口 12c相當(dāng)?shù)呢炌?。同樣，陰極側(cè)分隔件12在其長(zhǎng)度方向的另一端開(kāi)設(shè)有分別與陰極氣體排出口 12d、冷卻流體排出口 12e以及陽(yáng)極氣體排出口 12f相當(dāng)?shù)呢炌住?br>[0048]如圖3所示，在陰極側(cè)分隔件12的中央以規(guī)定的間隔形成有多個(gè)凹凸形狀，以構(gòu)成使氧化劑氣體(含有氧的空氣或者純氧)和冷卻水分開(kāi)流動(dòng)的流路部12g。陰極側(cè)分隔件12將凹凸?fàn)畹男螤钪械呐c陰極23接觸而形成的閉合空間作為向陰極23供給氧化劑氣體的陰極氣體流路15來(lái)使用。另一方面，陰極側(cè)分隔件12將凹凸?fàn)畹男螤钪械母糁冃挝諛?gòu)件30而在陰極側(cè)分隔件12與陽(yáng)極側(cè)分隔件11之間形成的閉合空間作為供給冷卻水的冷卻水流路14來(lái)使用。陽(yáng)極側(cè)分隔件11的冷卻水流路14和設(shè)置于陰極側(cè)分隔件12的冷卻水流路14形成為一條冷卻水用的流路。
[0049]如圖2和圖3所示，膜電極接合體20與分隔件單元10交替地層疊，并且使用所供給的燃料介質(zhì)來(lái)發(fā)電。
[0050]具體而言，膜電極接合體20通過(guò)使供給來(lái)的氫和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電力。膜電極接合體20是在以隔著電解質(zhì)膜21相對(duì)的方式將陽(yáng)極22和陰極23接合在一起的狀態(tài)下利用框體24保持為一體而形成的。膜電極接合體20通常被稱為MEA(membraneelectrode assembly)。電解質(zhì)膜21例如由固體的高分子材料構(gòu)成，且形成為薄板狀。固體高分子材料例如使用能夠傳導(dǎo)氫離子并且在濕潤(rùn)狀態(tài)下具有良好的導(dǎo)電性的氟系樹(shù)脂。
[0051]陽(yáng)極22是層疊電極催化劑層、防水層以及氣體擴(kuò)散層而構(gòu)成的，并且形成為比電解質(zhì)膜21稍小的薄板狀。陰極23是層疊電極催化劑層、防水層以及氣體擴(kuò)散層而構(gòu)成的，并且形成為與陽(yáng)極22同樣的大小的薄板狀。陽(yáng)極22和陰極23的電極催化劑層包含在導(dǎo)電性的載體上承載有催化劑成分的電極催化劑和高分子電解質(zhì)。陽(yáng)極22和陰極23的氣體擴(kuò)散層例如是由絲編制而成的交叉形狀碳纖維、碳纖維紙、或者碳纖維氈所形成，該絲由具有充分的氣體擴(kuò)散性和導(dǎo)電性的碳纖維構(gòu)成。
[0052]框體24將層疊在一起的電解質(zhì)膜21、陽(yáng)極22以及陰極23的外周保持為一體?？蝮w24例如由具有電絕緣性的樹(shù)脂構(gòu)成，形成為與分隔件單元10的外周部分的外形形狀相同的外形形狀?？蝮w24在其長(zhǎng)度方向的一端開(kāi)設(shè)有分別與陽(yáng)極氣體供給口 24a、冷卻流體供給口 24b以及陰極氣體供給口 24c相當(dāng)?shù)呢炌住Ｍ瑯?，框體24在其長(zhǎng)度方向的另一端開(kāi)設(shè)有分別與陰極氣體排出口 24d、冷卻流體排出口 24e以及陽(yáng)極氣體排出口 24f相當(dāng)?shù)呢炌住?br>[0053]膜電極接合體20和分隔件單元10需要在彼此密封的狀態(tài)下交替地層疊多層。因此，利用密封構(gòu)件將相鄰的膜電極接合體20和分隔件單元10的外周密封起來(lái)。密封構(gòu)件例如使用熱固化性樹(shù)脂。熱固化性樹(shù)脂例如從酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等中選擇。
[0054]如圖2?圖6所示，變形吸收構(gòu)件30層疊在陽(yáng)極側(cè)分隔件11和陰極側(cè)分隔件12之間，用于吸收燃料電池1的層疊構(gòu)件各自的變形。
[0055]具體而言，在組裝燃料電池1時(shí)，變形吸收構(gòu)件30通過(guò)自身變形來(lái)吸收陽(yáng)極側(cè)分隔件11和陰極側(cè)分隔件12的構(gòu)成燃料氣體和冷卻水的流路的凹凸形狀的制造誤差。而且，在燃料電池1工作中，變形吸收構(gòu)件30通過(guò)自身變形來(lái)吸收由分隔件單元10發(fā)生熱膨脹所引起的層疊方向X的變形和由膜電極接合體20吸收所供給的介質(zhì)并發(fā)生膨脹所引起的層疊方向X的變形。因此，對(duì)交替地層疊多層的分隔件單元10和膜電極接合體20施加較大壓力，來(lái)使分隔件單元10和膜電極接合體20彼此緊密接觸。在交替地層疊多層而成的分隔件單元10和膜電極接合體20彼此越緊密接觸，越降低了這些構(gòu)件的電阻，能夠使發(fā)電效率提尚。
[0056]變形吸收構(gòu)件30由基材31和多個(gè)立起片32形成，該基材31相當(dāng)于具有導(dǎo)電性的金屬制的薄板，該多個(gè)立起片32在該基材31的一個(gè)面31a上形成為鋸齒狀。立起片32是在將基材31的一個(gè)面31a沖裁為U字形狀后、從該沖裁孔31b立起而形成的。立起片32相對(duì)于基材31具有懸臂梁狀的結(jié)構(gòu)，因此，具有能夠彈性變形的彈簧功能。如圖3所示，立起片32使從設(shè)置于基材31的一個(gè)面31a的基端側(cè)的固定端部32a延伸出來(lái)的頂端側(cè)的自由端部32b與陽(yáng)極側(cè)分隔件11抵接。如圖4和圖5所示，立起片32形成為例如基端側(cè)的固定端部32a的寬度與從固定端部32a沿著一個(gè)流通方向Y延伸出來(lái)的頂端側(cè)的自由端部32b的寬度相同的矩形狀。多個(gè)立起片32以使自由端部32b的朝向相同的方式形成。圖4所示的W是供冷卻水流通的路徑。冷卻水以繞著立起片32的方式沿著一個(gè)流通方向Y和另一個(gè)流通方向Z流通。
[0057]在這里，一個(gè)立起片32M以與在一個(gè)流通方向Y和另一個(gè)流通方向Z上相鄰的另一個(gè)立起片32N使彼此的位置錯(cuò)開(kāi)半個(gè)齒距的方式配設(shè)。S卩、多個(gè)立起片32在基材31的一個(gè)面31a上形成為鋸齒狀。這樣的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于用于吸收與層疊構(gòu)件的沿著層疊方向X的變形相伴的應(yīng)力的面內(nèi)分布的偏差的吸收部的突出部。
[0058]如圖1和圖2所示，殼體100用于將層疊有多組的分隔件單元10、膜電極接合體20以及變形吸收構(gòu)件30保持為一體。
[0059]殼體100包含一對(duì)端板101、102、一對(duì)集電板103、104、一對(duì)連結(jié)板106、一對(duì)加強(qiáng)板107以及螺釘108。
[0060]如圖2所示，一對(duì)端板101、102用于夾持一對(duì)集電板103、104并進(jìn)行施力。一對(duì)集電板103、104配設(shè)在借助一對(duì)集電板103、104而層疊有多組的分隔件單元10、膜電極接合體20以及變形吸收構(gòu)件30的兩端。除了局部形狀以外，一對(duì)端板101和102的外形形狀與層厚增加的膜電極接合體20的外形形狀相同。一對(duì)端板101和102例如由金屬構(gòu)成，并且在與一對(duì)集電板103和104抵接的部分設(shè)置有絕緣體。在一對(duì)端板101、102中，只在端板101的長(zhǎng)度方向的一端開(kāi)設(shè)有分別與陽(yáng)極氣體供給口 101a、冷卻流體供給口 101b以及陰極氣體供給口 101c相當(dāng)?shù)呢炌住Ｍ瑯?，只在端?01的長(zhǎng)度方向的另一端開(kāi)設(shè)有分別與陰極氣體排出口 loid、冷卻流體排出口 101e以及陽(yáng)極氣體排出口 101f相當(dāng)?shù)呢炌?。一?duì)端板101、102開(kāi)設(shè)有供上述一對(duì)集電板103、104的突起部1031、104i貫通的貫通孔101 j、
102 jo
[0061]—對(duì)集電板103、104借助分隔件單元10和變形吸收構(gòu)件30將由膜電極接合體20產(chǎn)生的電力取出到外部。如圖2所示，一對(duì)集電板103、104配設(shè)在層疊了多組的分隔件單元10、膜電極接合體20以及變形吸收構(gòu)件30的兩端。S卩、一對(duì)集電板103、104以一對(duì)集電板103、104的內(nèi)側(cè)鄰接的方式配設(shè)。除了局部形狀以外，一對(duì)集電板103、104的外形形狀與層厚稍厚的膜電極接合體20的外形形狀相同。在一對(duì)集電板103、104中，只在集電板103的長(zhǎng)度方向的一端開(kāi)設(shè)有分別與陽(yáng)極氣體供給口 103a、冷卻流體供給口 103b以及陰極氣體供給口 103c相當(dāng)?shù)呢炌?。同樣，只在集電?03的長(zhǎng)度方向的另一端開(kāi)設(shè)有分別與陰極氣體排出口 103d、冷卻流體排出口 103e以及陽(yáng)極氣體排出口 103f相當(dāng)?shù)呢炌住?br>[0062]一對(duì)集電板103、104在其中央具有集電部103h、104h。集電部103h、104h例如由不使氣體透過(guò)的致密碳那樣的導(dǎo)電性材料構(gòu)成，形成為外形比陽(yáng)極22和陰極23的外形稍小的薄板狀。集電部103h、104h與層疊有多層的最外層的膜電極接合體20抵接。從集電部103h、104h的一個(gè)面突出設(shè)置有具有導(dǎo)電性的圓柱形狀的突起部1031、104i。如圖2所示，突起部1031、104i貫通一對(duì)端板101、102的貫通孔101 j、102j，并來(lái)到外部。
[0063]—對(duì)連結(jié)板106例如由金屬構(gòu)成且形成為板狀。一對(duì)連結(jié)板106從一對(duì)端板101、102的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)相面對(duì)地保持一對(duì)端板101、102。一對(duì)加強(qiáng)板107例如由金屬構(gòu)成，形成為比一對(duì)連結(jié)板106細(xì)長(zhǎng)的板狀。一對(duì)加強(qiáng)板107從一對(duì)端板101、102的短邊方向的兩側(cè)相面對(duì)地保持一對(duì)端板101、102。多個(gè)螺釘108將一對(duì)連結(jié)板106和一對(duì)加強(qiáng)板107固定于一對(duì)端板101、102。
[0064]采用上述第1實(shí)施方式，利用以下結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用效果。
[0065]變形吸收構(gòu)件30層疊在成對(duì)組裝的陽(yáng)極側(cè)分隔件11和陰極側(cè)