设置的流路。例如，如图5(B) (C)所示，通过在各流路开口部9、10、11和催化剂层6a、6b之间设置一定的间隙(距离)L’，能够将该间隙设为扩宽部。更具体而言，例如，氧化气体的扩宽部8相当于围绕燃料气体流路开口部9及冷却水流路开口部10的周围的密封材料12和催化剂层6a、6b(实际上，设置于催化剂层6a、6b上的气体扩散层5a、5b)之间的部位。
[0128]通过设置这种扩宽部8，如图5(C)所示，从氧化气体流路开口部11流出的氧化气体通过扩宽部8沿着膜电极接合体3的宽度方向M2进行扩散。此后，扩散后的氧化气体均等地供给到气体扩散层5b及催化剂层6b。因此，能够有效地在MEA有源区整体上进行发电。
[0129]扩宽部8的长度L’优选为催化剂层6a、6b (也包含气体扩散层5a、5b)的气体流动方向Ml的流路长度L的5%以上20%以下。在扩宽部8的长度L’为流路长度的5%以下的情况下，用于向相邻的异种流路开口部前面供给氧化气体或燃料气体的压力损失就大，所以不优选。另外，在超过流路长度的20%的情况下，难以实现燃料电池的小型化，所以不优选。
[0130]在本实施方式中，也可以根据流路开口部9、10、11的分割数来分割扩宽部8。例如，在图5(C)中，通过使密封材料12的一部分向气体扩散层5a、5b突出而成的扩宽部分割部14，与膜电极接合体3的流路方向Ml平行地分割扩宽部8。该扩宽部8的分割数优选与流路开口部分割数NOx—致。而且，在图5中，使扩宽部的分割数与氧化气体的流路开口部分割数一致，设为4。通过这种扩宽部8的分割，能够将来自各流路开口部的流体的供给限制在特定的流路宽度。其结果是，即使在流体的供给上具有超预期的波动的情况下，也能够对膜电极接合体3的宽度方向M2均等地供给流体。
[0131][隔板]
[0132]单电池4的隔板2具有:使从阳极侧的催化剂层6a向气体扩散层5a取出的电子聚集并送到外部负载电路的功能、或将从外部负载电路返回来的电子分配给气体扩散层5b并传递到阴极侧的催化剂层6b的功能。进而，单电池4的隔板2在与气体扩散层5的催化剂层6侧相反的侧面没有气体隔断功能的情况下，通过与气体扩散层5密合，来发挥气体隔断功能。进而，隔板2通过根据需要构成冷却层(冷却流体流路)，来发挥燃料电池的温度调节功能(冷却功能)。
[0133]隔板2优选为在隔板2的表面及背面之间具有导电性的非多孔质体，更优选为铝箔、金箔、镍箔、铜箔、及不锈钢箔等金属箔、或由天然石墨等碳材料构成的碳箔。在由贵金属以外的金属材料构成的情况下，往往在表面形成氧化膜，电阻增大。为了避免之，优选通过本领域技术人员所公知的技术而在金属材料的表面具备由金、铂、钯等贵金属、导电性碳材料、导电性陶瓷、导电性塑料中的任一种构成的表面层。例如，贵金属的表面层可通过电镀或溅射等公知的手段来形成。另外，碳材料的表面层广泛使用以称为DLC(Diamond LikeCarbon)的公知技术中的、特别是SP2浓而接近石墨构造且导电性高的材料。进而得知，出于使这些表面层稳定化等目的，设置铬等形成的基底层。
[0134]在图3中，在隔板2的对向的两边的外周部设有多个流路开口部，但流路开口部不必一定设置于隔板。例如，沿着具有与催化剂层6相同的平面形状的隔板的外缘，配置设有流路开口部的树脂制的载片。然后，使隔板的外缘和载片的内缘气密地密合。由此，能够体现与图3的隔板相同的功能。此外，隔板2的流路开口部的功能与膜电极接合体3的流路开口部的功能等效。
[0135][流路]
[0136]如图6 (A)所示，可在隔板2上且在其表面形成用于使氧化气体或燃料气体流通的流路13。另外，根据需要，可在隔板2上且在其内部形成用于使冷却介质流通的流路(未图示)O
[0137]设置于隔板2的流路的截面形状由称为肋的凸部和称为通道的凹部构成。其中，通过肋与气体扩散层接触，使在催化剂层中产生的电子聚集。在图6(B)中，符号“a”“b”及“c”分别表示流路13的流路高度(肋的高度)、流路13的通道宽度、及流路13的肋宽度。
[0138]在单元层叠体20的内部具备的流路中，肋宽度c用肋上端的宽度及肋下端的宽度的算术平均来定义。肋宽度C的下限优选为10 μ以上，更优选为50 μ以上，进一步优选为100 μ以上，更进一步优选为200 μ以上。肋宽度C的上限优选为1000 μ以下，更优选为500 μ以下，进一步优选为400 μ以下，更进一步优选为300 μ以下。即使肋宽度C小于10μ，也不会阻碍实现本发明的目的，但加工手段往往受限制。在肋宽度C超过ΙΟΟΟμ的情况下，往往难以经由催化剂层表面上的气体扩散层向与肋接触的部分供给足够的氧化气体或燃料气体。肋的高度a的下限优选为10 μ以上，更优选为50μ以上，进一步优选为100 μ以上，更进一步优选为125 μ以上，特别优选为150 μ以上。肋的高度a的上限优选为1000 μ以下，更优选为500 μ以下，进一步优选为300 μ以下，更进一步优选为200 μ以下，特别优选为180μ以下。当肋的高度a不足10μ时，有时流路截面积变小，而压力损失过于增大。当肋的高度a高于1000 μ时，有时流路截面积变大，而压力损失过于减小。在随着运转而生成反应水的燃料电池中，通常通过对流路内赋予规定的压力损失，来进行一直由氧化气体或燃料气体排出的操作，以使生成水不滞留于流路中。
[0139]在单元层叠体20的内部具备的流路中，通道是指夹在肋和肋之间的空间。通道宽度b用通道上端的宽度及通道下端的宽度的算术平均来定义。通道宽度b的下限优选为10 μ以上，更优选为50 μ以上，进一步优选为100 μ以上，更进一步优选为200 μ以上。通道宽度b的上限优选为1000 μ以下，更优选为500 μ以下，进一步优选为400 μ以下，更进一步优选为300 μ以下。即使气体流量及肋和通道的宽度的比率相同，当通道宽度b小于10 μ时，肋的表面摩擦的影响也变大，所以压力损失有时过于增大。当通道宽度b大于1000 μ时，有时在膜电极接合体3的两面产生了压力差的情况下，流路面积过于扩大或过于缩小。
[0140]流路13的水平形状优选形成为以最短距离连接大致矩形的催化剂层的对向的两边的直线形状。在这种情况下，例如，如图5(B)所示，在从设置于上方侧的氧化气体流路开口部11供给了氧化气体的情况下，氧化气体通过上方侧的扩宽部8向宽度方向M2扩散，其后，通过与气体流动方向Ml平行的流路13流到下方侧。然后，通过下方侧的扩宽部8从设置于下方侧的氧化气体流路开口部11排出。因此，能够使氧化气体高效地分散到气体扩散层5b及阴极催化剂层6b。
[0141]此外，在无损本发明的目的的范围内，也可将流路13设为最短距离以上的直线或曲线。在这种情况下，因为经由气体扩散层向催化剂层的整个面均等地分配燃料电池反应所需要的燃料气体和氧化气体，所以能够覆盖催化剂层整个面。
[0142]作为流路13的制造方法，可使用冲压加工或切削加工等公知的手段。
[0143]如上所述，反应气体进行流通的流路13可由设置于隔板2的表面的肋和通道形成。但是，不局限于此，可对膜电极接合体3的气体扩散层5a、5b赋予与流路13同等的功能。例如，可在气体扩散层5a、5b上形成发挥与流路13同等的功能的槽。在这种情况下，因为无需在隔板2的表面形成由上述肋和通道构成的流路13，所以可将隔板制成平滑。也可以在气体扩散层5a、5b和隔板2双方设置上述流路。
[0144][电解质膜]
[0145]电解质膜7是输送质子且具有使电子绝缘的功能的一种选择性渗透膜。电解质膜7通过构成材料即离子交换树脂的种类，大体分为氟系电解质膜和烃系电解质膜。其中，氟系电解质膜因为具有C 一 F键(C 一 F结合)，所以耐热性或化学稳定性优异。例如，作为电解质膜7，广泛使用以Naf1n (注册商标，r ^术 >公司制)的商品名得知的全氟磺酸膜。
[0146][催化剂层]
[0147]阴极催化剂层6b是含有担载有催化剂成分的电极催化剂及离聚物的层。电极催化剂具有促进由质子和电子和氧生成水的反应(氧还原反应)的功能。电极催化剂例如具有在由碳等构成的导电性载体的表面担载有铂等催化剂成分的构造。
[0148]阳极催化剂层6a是含有担载有催化剂成分的电极催化剂及离聚物的层。电极催化剂具有促进将氢解离成质子及电子的反应(氢氧反应)的功能。电极催化剂例如具有在由碳等构成的导电性载体的表面担载有铂等催化剂成分的构造。
[0149][内部岐管]
[0150]设置于膜电极接合体3或隔板2的外周部长边的燃料气体流路开口部9、冷却水流路开口部10、氧化气体流路开口部11随着单电池4的层叠，而与相邻的单电池4所含的流路开口部9、10、11相互连接。由此，如图2所示，针对每一种流体，构成与单元层叠体20相同的长度的多个内部岐管21(22、23、24的统称)。符号“22”表示层叠燃料气体流路开口部9而形成的燃料气体用的内部岐管，符号“23”表示层叠冷却水流路开口部10而形成的冷却水用的内部岐管，符号“24”表示层叠氧化气体流路开口部11而形成的氧化气体用的内部岐管。内部岐管22、23、24分别包含流体供给用的内部岐管21和流体排出用的内部岐管21。
[0151]关于内部岐管21，在区别开流体供给用和流体排出用进行说明时，就流体供给用而言，在符号上附带后缀“a”，称为流体供给用的内部岐管22a、23a、24a。另外，就流体排出用而言，在符号上附带后缀“b”，称为流体排出用的内部岐管22b、23b、24b。
[0152]燃料气体流路开口部9在燃料气体的流路的两端分别设置两个以上，氧化气体流路开口部11在氧化气体的流路的两端分别设置两个以上。冷却水流路开口部10也在冷却流体流路的两端分别设置两个以上。因此，在单元层叠体20上，针对各流体构成有两个以上的流体供给用的内部岐管21及流体排出用的内部岐管21。
[0153]流路开口部9、10、11及内部岐管22、23、24的数量可根据长宽比R而增加。S卩，也可以针对各流体设置三个以上的流体供给用的内部岐管21和流体排出用的内部岐管21。这是因为通过根据长宽比R来增大数量，能够提高配流性。
[0154][外部岐管]
[0155]如图1所示，在单元层叠体20的外部设有对单元层叠体20供给或排出各流体的外部岐管41(42、43、44的统称)。符号“42”表示燃料气体用的外部岐管，符号“43”表示冷却水用的外部岐管，符号“44”表示氧化气体用的外部岐管。如图9?图11所示，外部岐管42、43、44针对各流体包含经由供给侧连通部50a与流体供给用的内部岐管21连接的流体供给用的外部岐管41、和经由排出侧连通部50b与流体排出用的内部岐管21连接的流体排出用的外部岐管41。
[0156]关于外部岐管41，在区别开流体供给用和流体排出用进行说明时，就流体供给用而言，在符号上附带后缀“a”，称为流体供给用的外部岐管42a、43a、44a。另外，就流体排出用而言，在符号上附带后缀“b”，称为流体排出用的外部岐管42b、43b、44b。
[0157]为了与内部岐管21连接而供给或排出燃料电池所需要的流体，针对每一种流体在单元层叠体20外部设置外部岐管41。外部岐管41具备用于与多个内部岐管21连接的多个供给侧连通部50a、排出侧连通部50b。外部岐管41还具备用于与燃料电池组的外部的流体装置连接而供给及排出流体的供给口及排出口。
[0158]如图10示意性地所示，流体供给用的外部岐管42a (43a、44a)、及流体排出用的外部岐管42b(43b、44b)分别沿着单元层叠体20的宽度方向延伸，并配置为大致平行。在流体供给用及流体排出用的外部岐管41(42、43、44)中，优选使供给口及排出口在同一面上开口。“平行”必须被解释为除中心线彼此完全平行的情况以外，在可实现本发明的目的即配流性的提高的限度内，也包含如从平行状态起倾斜而中心线的延长线相交那样的情况。
[0159]如图9?图11所示，供给侧连通部50a至少具有:与流体供给用的内部岐管22a、23a、24a连接的第一辅助岐管51a、和具备相对于流体供给用的外部岐管42a、43a、44a的中心线及第一辅助岐管51a的中心线各自交叉的中心线且与流体供给用的外部岐管42a、43a、44a连接的第二辅助岐管52a。同样，排出侧连通部50b也至少具有