CN110625956B - 燃料电池单电池的接合用模具 - Google Patents
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Abstract
一种能够抑制膜电极接合体和树脂框架的粘合部的浮起的燃料电池单电池的接合用模具。具备：与隔板对接的第1模具、和与隔板对接的第2模具。第1模具具备：支承隔板的中央区域的中央支承部、和支承隔板的熔敷区域的外周支承部，第2模具具备：对隔板的中央区域进行加压的内模；和以包围内模的方式形成并对熔敷于树脂框架的隔板的熔敷区域进行热压的外模。内模具备延伸部，延伸部以从中央区域至比沿着形成于树脂框架的开口缘将膜电极接合体粘合的粘合部靠电极组件的外周侧的区域经由隔板而对树脂框架进行加压的方式延伸至外周侧的区域。
Description
技术领域
本发明涉及制造燃料电池单电池的接合用模具，特别是涉及用于在构成燃料电池单电池的膜电极接合体的两面接合一对隔板的接合用模具。
背景技术
一直以来，存在在经由粘合材料而在膜电极接合体的周围设置有树脂框架的电极组件的两面配置一对隔板，通过热压将树脂框架和各隔板接合，来制造燃料电池单电池的情况(例如参照专利文献1)。
在这样的接合中，例如一般使用由第1以及第2模具构成的接合用模具。在接合时，将隔板配置于两面的电极组件配置于第1以及第2模具之间，利用第1以及第2模具对其进行热压，由此将树脂框架熔敷于各隔板。
专利文献1：日本特开2017-126457号公报
然而，当在通过第1以及第2模具在电极组件接合隔板时，存在如下情况：相对于膜电极接合体在树脂框架作用有力矩，使得沿着形成于树脂框架的开口缘粘合膜电极接合体的粘合部从膜电极接合体浮起。由于该浮起导致在膜电极接合体与树脂框架之间形成有缝隙，担心使流过膜电极接合体的燃料气体或者氧化剂气体从该缝隙泄漏。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而完成的，提供一种制造燃料电池单电池的接合用模具，能够抑制当在将树脂框架粘合固定于膜电极接合体的电极组件的两面接合一对隔板时，膜电极接合体与树脂框架的粘合部的浮起。
为了解决上述课题，制造本发明所涉及的燃料电池单电池的接合用模具是在将一对隔板配置在具备膜电极接合体和树脂框架的电极组件的两面的状态下，对上述一对隔板进行热压，由此制造在上述树脂框架接合有上述一对隔板的燃料电池单电池的接合用模具，其中，上述膜电极接合体在两面层叠有气体扩散层，上述树脂框架以环绕在上述膜电极接合体的外周的方式经由粘合部固定于上述膜电极接合体。
上述接合用模具具备：与一方的隔板对接的第1模具、和与另一方的隔板对接的第2模具，上述第1模具具备：中央支承部，其支承与上述电极组件对接的上述一方的隔板的中央区域；和外周支承部，其形成为包围上述中央支承部，并且支承熔敷于上述树脂框架的上述一方的隔板的熔敷区域。
上述第2模具具备：内模，其对与上述电极组件对接的上述另一方的隔板的中央区域进行加压；和外模，其形成为包围上述内模，并对熔敷于上述树脂框架的上述另一方的隔板的熔敷区域进行热压，上述内模延伸至比沿着形成于上述树脂框架的开口缘将上述膜电极接合体粘合的上述粘合部靠上述电极组件的外周侧的区域，从而从上述中央区域直至上述外周侧的区域经由上述另一方的隔板对上述树脂框架进行加压。
根据如上述那样构成的本发明的燃料电池单电池的接合用模具，首先，在第1模具依次层叠一方的隔板、气体扩散层层叠于两面的膜电极接合体、以及另一方的隔板。此时，以利用第1模具的中央支承部支承一方的隔板的中央区域、利用第1模具的外周支承部支承熔敷于上述树脂框架的熔敷区域的方式配置一方的隔板。
接下来，通过第2模具的内模，对另一方的隔板的中央区域进行加压(根据需要加热)，接下来，通过第2模具的外模，对另一方的隔板的熔敷区域进行热压，通过树脂框架的熔融的树脂，熔敷一对隔板。此时，尽管通过第2模具的外模对另一方的隔板的熔敷区域加压，但由于通过第2模具的内模对比粘合部靠外侧的树脂框架的部分和电极组件进行按压，所以可减少相对于膜电极接合体在树脂框架作用力矩的情况。作为其结果，能够避免将树脂框架和膜电极接合体的粘合部从膜电极接合体剥离。
在上述的方式中，针对另一方的隔板未特别特定，但优选在上述另一方的隔板的上述外周侧的区域配置有垫圈，上述外模形成为对在上述垫圈的外周侧环绕的上述熔敷区域进行热压，上述内模形成为，经由上述垫圈对上述外周侧的区域进行按压。
在该优选的方式中，外模不与配置于另一方的隔板的垫圈接触，因此垫圈未被过度加热，因此在作为燃料电池组组装时，能够抑制垫圈的材料变质，不会妨碍本来的功能(基于弹性变形的密封性)。
并且，通过设置垫圈，在垫圈的外周环绕的熔敷区域的熔敷宽度变窄，容易相对于膜电极接合体在树脂框架作用力矩，但即便在这样的情况下，也能够通过第2模具的内模对比粘合部靠外侧的树脂框架的部分(配置有垫圈的部分)和膜电极接合体进行按压，因此能够减少相对于膜电极接合体在树脂框架作用力矩的情况。
根据制造本发明的燃料电池单电池的接合用模具，在将树脂框架粘合固定于膜电极接合体的电极组件的两面接合一对隔板时，能够抑制膜电极接合体和树脂框架的粘合部的浮起。作为其结果，能够防止制造出的燃料电池单电池的交叉泄漏，能够使燃料电池组的品质稳定。
附图说明
图1是表示制造本发明所涉及的燃料电池单电池的接合用模具的一实施方式的功能的主要部分立体图。
图2A是构成图1所示的燃料电池单电池的电极组件的示意的立体图。
图2B是沿着图2A所示的A-A线的主要部分剖视图。
图3A是构成图1所示的燃料电池单电池的一方的隔板的示意的立体图。
图3B是沿着图3A所示的B-B线的主要部分剖视图。
图4A是构成图1所示的燃料电池单电池的另一方的隔板的示意的立体图。
图4B是沿着图4A所示的C-C线的主要部分剖视图。
图5是将图2B所示的电极组件、图3B所示的一方的隔板、以及图4B所示的另一方的隔板接合后的单电池的主要部分剖视图。
图6A是制造图5所示的单电池的接合用模具的主要部分剖视图。
图6B是通过图6所示的接合用模具将图5所示的单电池接合的状态的主要部分剖视图。
图7A是制造图5所示的单电池的接合用模具的其他实施方式的主要部分剖视图。
图7B是通过图7A所示的其他实施方式的接合用模具将图5所示的单电池接合的状态的主要部分剖视图。
图8A是制造图5所示的单电池的接合用模具的其他实施方式的主要部分剖视图。
图8B是通过图8A所示的其他实施方式的接合用模具将图5所示的单电池接合的状态的主要部分剖视图。
图9A是制造图5所示的单电池的接合用模具的其他实施方式的主要部分剖视图。
图9B是通过图8A所示的其他实施方式的接合用模具将图5所示的单电池接合的状态的主要部分剖视图。
附图标记说明
1...燃料电池单电池；10...电极组件；11...膜电极接合体；13a、13b...气体扩散层；15...树脂框架；15a...粘合部；20、30...隔板；21、31...中央区域；22、32...熔敷区域；34...垫圈；40、50...接合用模具；41...第1模具；41a...中央支承部；41b...外周支承部；43、47...加热部；45、55...第2模具；45A、55A...外模；45B、55B...内模；45c...中央加压部；45d...外周加压部；45e...延伸部。
具体实施方式
以下，基于附图对制造本发明所涉及的燃料电池单电池的接合用模具的一实施方式详细地进行说明。
1.燃料电池单电池1
首先，参照图1～图5，对燃料电池单电池1进行说明。如图1所示，燃料电池单电池1具备：电极组件10、和以夹持电极组件10的方式与其两面接合的一对隔板20、30。将各部分接合的接合用模具40具备：与一方的隔板20对接的第1模具41、和与另一方的隔板30对接的第2模具45。
首先，参照图2A以及图2B对构成燃料电池单电池1的电极组件10进行说明。电极组件10具备：气体扩散层13a、13b层叠于两面的膜电极接合体11、和以在膜电极接合体11的外周环绕的方式经由粘合部15a而固定于膜电极接合体11的树脂框架15。
如图2A所示，膜电极接合体11是长方形，在固体高分子电解质膜的一面接合有阳极电极，在另一面接合有阴极电极。并且，在膜电极接合体11的两面层叠有气体扩散层13a、13b。膜电极接合体11的中央部是矩形状，在该部位的两面形成气体扩散层13a、13b而成为发电区域14。
树脂框架15由热塑性树脂构成，在树脂框架15，以在膜电极接合体11的外周环绕的方式在中央形成有开口部。树脂框架15经由热固化性树脂的粘合部而固定于膜电极接合体11的一个面。粘合部15a是由粘合剂形成的部分，因此形成沿着树脂框架15的开口缘15b而向内周侧伸出的粘合部15a。
树脂框架15在中央开口的外周侧形成有构成燃料气体流路的开口部16a、16b、构成氧化剂气体流路的开口部17a、17b、以及构成制冷剂流路的开口部18a、18b。在本实施方式中，一侧的开口部16a是燃料气体的入口，另一侧的开口部16b是燃料气体的出口。另外，一侧的开口部17a成为氧化剂气体的入口，另一侧的开口部17b成为氧化剂气体的出口。并且，一侧的中央的开口部18a成为冷却水等的制冷剂的入口，另一侧的中央的开口部18b成为制冷剂的出口。燃料气体、氧化剂气体、制冷剂的流路由形成于电极组件10、一对隔板20、30之间的密封件等(未图示)划分。
参照图3A～图4B对与电极组件10的两面接合的一对隔板20、30进行说明。隔板20、30基本上为同一结构，由阳极隔板和阴极隔板构成。
隔板20、30是由形成为长方形的金属制的薄板成形的部件，发挥对成组的状态的燃料电池单电池1彼此的膜电极接合体11进行划分并且对由膜电极接合体11发电的电力进行集电的作用。隔板20、30由钛、钛合金或者不锈钢等金属构成。
隔板20、30在与位于电极组件10的膜电极接合体11的中央的发电区域14对应的中央区域的两面，沿着长边方向形成有多个槽。在与膜电极接合体11对置的一侧的槽，流动有氢气等燃料气体或者大气等氧化剂气体，在成组的状态下，在隔板彼此对置一侧的槽流动有制冷剂。由此，从膜电极接合体11的一侧供给燃料气体，从另一侧供给氧化剂气体，通过膜电极接合体11发电。
如图3A所示，在一方的隔板20，且在长边方向的两侧部分别形成有三个开口部。这些开口部在与形成于电极组件10的长边方向的两侧形成的开口部对应的位置，以相同形状形成。具体而言，一侧的开口部25a是燃料气体的入口，另一侧的开口部25b是燃料气体的出口。另外，一侧的开口部26a成为氧化剂气体的入口，另一侧的开口部26b成为氧化剂气体的出口。并且，一侧的开口部27a成为制冷剂的入口，另一侧的开口部27b成为制冷剂的出口。
一方的隔板20具有：以包围中央区域21的方式形成于外周侧的熔敷区域22，在该熔敷区域22，熔敷有树脂框架15的树脂。在本实施方式中，如图3B所示，在中央区域21与熔敷区域22之间形成有阶梯差区域23。如图5所示，阶梯差区域23在与电极组件10对置的一侧凹陷，在该阶梯差区域23中，电极组件10(具体而言，与粘合部15a粘合的气体扩散层13a的部分)是非接触的状态。
如图4A所示，在另一方的隔板30，且在长边方向的两侧部分别形成有三个开口部。这些开口部在与形成于电极组件10以及一方的隔板20的长边方向的两侧部的开口部对应的位置，以相同的形状形成。具体而言，一侧的开口部35a是燃料气体的入口，另一侧的开口部35b是燃料气体的出口。另外，一侧的开口部36a成为氧化剂气体的入口，另一侧的开口部36b成为氧化剂气体的出口。并且，一侧的开口部37a成为制冷剂的入口，另一侧的开口部37b成为制冷剂的出口。
上方的隔板30具备：以包围中央区域31的方式形成于外周侧的熔敷区域32，在该熔敷区域32，熔敷有树脂框架15的树脂。在本实施方式中，如图4B所示，在中央区域31与熔敷区域32之间形成有阶梯差区域33。如图5所示，阶梯差区域33在与电极组件10对置的一侧凹陷，在该阶梯差区域33中，电极组件10(具体而言，粘合部15a)是非接触的状态。在比阶梯差区域33靠隔板30的外周侧且在熔敷区域32的内周侧，具体而言在后述的配置有垫圈34的区域，上方的隔板30与电极组件10接触。
另一方的隔板30在与电极组件10对置的面和背面即燃料电池单电池1的外侧的表面具备垫圈34。垫圈34配置为在比熔敷区域32靠内侧包围中央区域31和开口部37a、37b。在垫圈34形成有平坦部34a、和在该平坦部34a的外周侧从平坦部34a突出的突起部34b。在将多个燃料电池单电池1层叠并固定而成为燃料电池组(未图示)时，垫圈34的突起部34b受压而变形，能够确保与邻接的隔板20之间的密封。由此，能够在通过垫圈34密封的隔板20与隔板30之间流动有制冷剂。
在上述的图2B所示的膜电极接合体11固定树脂框架15的电极组件10、和在电极组件10的两面接合一对隔板20、30的单电池1如图5所示那样构成。即，气体扩散层13a与隔板20的中央区域21对接，树脂框架15与熔敷区域22对接，阶梯差区域23与粘合于粘合部15a的气体扩散层13a的部分分离。另外，气体扩散层13b与隔板30的中央区域31对接，树脂框架15的上表面与熔敷区域32对接，阶梯差区域33与粘合部15a分离。
2.接合用模具40
接下来，参照图6A、图6B对制造如上述那样构成的燃料电池单电池1的接合用模具40进行说明。本实施方式的接合用模具40是在电极组件10的两面接合隔板20、30而制造单电池1的模具，具备与单电池1的隔板20的下方对接的第1模具41、和与单电池1的隔板30的上方对接的第2模具45。位于下方的第1模具41作为一个模而形成，设置在未图示的台座等之上。上方的第2模具45由外模45A和内模45B这两个部件构成。
第1模具41具备：中央支承部41a，其支承与电极组件10对接的一方的隔板20的中央区域21；和外周支承部41b，其以包围中央支承部41a的方式形成，并且支承熔敷于树脂框架15的下方的隔板20的熔敷区域22。
具体而言，中央支承部41a形成为，对形成有构成使燃料气体或者氧化剂气体流通的流路的槽部的隔板20的中央区域21进行支承，外周支承部41b形成为支承外周的熔敷区域22。在中央支承部41a与外周支承部41b之间还沿着中央支承部41a的外周形成有凹陷部41c。
在第1模具41内置有用于将电极组件10以及隔板20接合的加热部43。加热部43只要对第1模具41进行加热即可，可以是蒸气式、通电式等任一种形式。以加热隔板20至经由隔板20而使电极组件10的树脂框架15的树脂熔融的温度的方式设定加热温度。
第2模具45具备：内模45B，其对与电极组件10对接的隔板30的中央区域31进行加压；和外模45A，其以包围内模45B的方式形成，对与电极组件10的树脂框架15熔敷的隔板30的熔敷区域32进行热压。外模45A具备与隔板30的熔敷区域32对接的外周加压部45d，通过该外周加压部45d对隔板30的熔敷区域32进行热压。
内模45B具备与隔板30的中央区域31对接而加压的中央加压部45c。在中央加压部45c形成有延伸至外周侧的区域的延伸部45e，从而从隔板30的中央区域31至比沿着形成于树脂框架15的开口缘而与膜电极接合体11粘合的粘合部15a靠电极组件10的外周侧的区域经由隔板30对树脂框架15进行加压。
位于第2模具45的中央的内模45B、和位于内模45B的外周的外模45A以能够独立移动的方式在内模45B的外周形成有间隙CL。内模45B和外模45A构成为，能够分别通过未图示的促动器沿上下方向移动，在将燃料电池单电池1接合时，能够调整各自的按压力。在本实施方式的接合用模具40中，将进行翘曲校正的内模45B的按压力设定为比热压隔板30的外模45A的按压力大。
在第2模具45的外模45A内置有对电极组件10以及隔板30进行加热的加热部47。加热部47只要对第2模具45(的外模45A)进行加热即可，可以是蒸气式、通电式等任一种形式。加热部47以加热外周加压部45d、加热隔板30至使电极组件10的树脂框架15的树脂熔融的温度的方式设定加热温度。
第1模具41的载置于台座等的底面平坦地形成。隔板20所接触的第1模具41的接触面是以与隔板20的熔敷区域22对接的方式突出的外周支承部41b的表面、和与中央区域21对接的中央支承部41a的表面。形成于中央支承部41a与外周支承部41b之间的凹陷部41c的表面从隔板20的阶梯差区域23分离，相对于阶梯差区域23成为非接触。
在第2模具45中，被隔板30加压或者热压的表面是外模45A的外周加压部45d的表面和内模45B的中央加压部45c的表面，外周加压部45d的宽度为数mm左右(1～3mm)。在外周加压部45d与中央加压部45c之间形成有向上方凹陷的凹陷部45f。通过由凹陷部45f形成的空间，在接合时，避免垫圈34与外模45A接触，并且能够使从外周加压部45d经由隔板30传递的热在由凹陷部45f形成的空间散热。
3.基于接合用模具40的接合方法
以下，对使用接合用模具40的接合方法进行说明。在设置在台座等上的第1模具41之上载置一方的隔板20。隔板20的中央区域21由中央支承部41a支承，以包围中央支承部41a的方式形成的熔敷区域22由外周支承部41b支承。此外，在中央支承部41a与外周支承部41b之间以阶梯差形成的凹陷部41c的表面从隔板20分离。
接下来，在载置在第1模具41的隔板20之上载置电极组件10。经由粘合部而固定于电极组件10的树脂框架15与隔板20的熔敷区域22对接，由第1模具41的外周支承部41b支承。膜电极接合体11的气体扩散层13a与隔板20的中央区域21对接而由中央支承部41a支承。凹陷部41c的表面与气体扩散层13a分离。
此后，在电极组件10之上载置隔板30。隔板30的中央区域31与在电极组件10的膜电极接合体11形成的气体扩散层13b对接，隔板30的熔敷区域32与树脂框架15对接。
接下来，通过促动器使第2模具45下降，内模45B的中央加压部45c按压隔板30的中央区域31。接下来，在按压了隔板30的中央区域31的状态下，通过促动器使外模45A下降，在使外模45A与隔板30的熔敷区域32抵接的状态下较强地赋予按压力。
第1模具41的外周支承部41b被加热，第2模具45的外模45A被加热。因此，在校正了隔板20、30的中央区域21、31的翘曲等的状态下，在外周的熔敷区域22、32中，树脂框架15的树脂熔融，隔板20的熔敷区域22、32与电极组件10的树脂框架15接合。
在由接合用模具40进行的接合时，首先，通过中央支承部41a和内模45B的中央加压部45c夹着隔板20、电极组件10以及隔板30，因此将这些部件固定。此后，由于使外模45A下降而对熔敷区域22、32进行加热接合，所以能够防止隔板20、电极组件10以及隔板30位置偏移，能够高精度地接合。
这样，通过第1模具41的外周支承部41b和第2模具45的外模45A的外周加压部45d，在电极组件10的树脂框架15夹入隔板20的熔敷区域22和隔板30的熔敷区域32并对它们进行热压熔敷。在该热压时，在树脂框架15作用图6B所示的逆时针方向的力矩M。具体而言，力矩M朝向将树脂框架15和膜电极接合体11的粘合部15a从膜电极接合体11剥离的方向作用。特别是若在隔板30的中央区域31的外周设置垫圈34，则难以确保环绕垫圈34的外周的熔敷区域32的熔敷宽度，因此熔敷宽度窄，容易产生这样的力矩M。
然而，第2模具45的内模45B设置有延伸至比粘合部15a靠外周侧的延伸部45e，因此延伸部45e能够对比粘合部15a靠外侧的树脂框架15的部分和电极组件10进行按压。由此，减少相对于膜电极接合体11在树脂框架15作用力矩的情况，能够防止树脂框架15相对于膜电极接合体11浮起。作为这样的结果，能够避免将树脂框架15和膜电极接合体11粘合的粘合部15a从膜电极接合体11剥离。
通过在外模45A与内模45B之间设置间隙CL，从而外模45A的热难以向内模45B传递，因此能够避免膜电极接合体11以高温被加热。
接下来，参照图7A、图7B对本发明所涉及的接合用模具的其他实施方式进行说明。本实施方式的接合用模具与图6A、图6B所示的不同点是第2模具45的内模。因此，针对实质相同的结构标注相同的附图标记而省略详细的说明。
如图7A以及图7B所示，外模45A形成为对在垫圈34的外周侧环绕的熔敷区域32进行热压，外模45A是与图6A、图6B所示的外模相同的构造。另一方面，内模45B形成为，经由垫圈34以覆盖至比粘合部15a靠电极组件10的外周侧的区域的方式对隔板30的外周侧的区域进行按压。
具体而言，内模45B的延伸部45e延伸至在比沿着树脂框架15的开口缘粘合膜电极接合体11的粘合部15a更靠电极组件10的外周侧的区域配置的垫圈34。由此，如图7B所示，在接合时，通过延伸部45e按压垫圈34。
在该实施方式中，当在电极组件10的两面接合一对隔板20、30时，通过内模45B的延伸部45e对处于比由外模45A按压隔板30的位置接近的位置的垫圈34进行按压。因此，在由外模45A进行热压时，难以在与膜电极接合体11粘合的树脂框架15进一步作用力矩M。
并且，垫圈34不是由外模45A按压，而是由内模45B按压，因此垫圈34未被过度加热。因此，当将在电极组件10接合有隔板20、30的燃料电池单电池1多个层叠而组装燃料电池组时，确保垫圈34的品质，不损害垫圈34的密封性。
接下来，参照图8A、图8B对本发明所涉及的接合用模具的其他实施方式进行说明。本实施方式的接合用模具与图6A、图6B所示的不同点在于第1模具41以及第2模具45的内模，各自与隔板20、30接触的部分由隔热材料构成。因此，针对实质上相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图8A以及图8B所示，第1模具41的形状与图6A以及图6B所示的第1模具41相同，但以下方面不同。具体而言，第1模具41中的与隔板20的中央区域21对接的中央支承部41a由隔热材料构成。隔热材料由比构成第1模具41的主体的金属热传导性低的材料构成，例如可举出多孔质的陶瓷等。
另外，第2模具45的形状与图6A以及图6B所示的第2模具45相同，但内模45B中的与隔板30的中央区域31对接的中央加压部45c、和与它连续地延伸的延伸部45e由隔热材料构成。隔热材料由比构成内模45B的主体的金属热传导性低的材料构成，例如可举出多孔质的陶瓷等。
根据该实施方式，第1模具41的中央支承部41a、第2模具45的中央加压部45c以及延伸部45e由隔热材料构成，因此能够抑制来自第1模具41的加热部43的热以及来自第2模具45的加热部47的热经由隔板20、30向电极组件10的膜电极接合体11传递。由此，能够抑制燃料电池单电池1的发电性能的降低。
此外，在本实施方式中，第2模具45的中央加压部45c以及延伸部45e由隔热材料构成，但例如也可以是，仅延伸部45e由隔热材料构成。由此，能够抑制来自第2模具45的加热部47的热向膜电极接合体11的周缘传递。由此，能够抑制由热引起的粘合部15a的粘合强度的降低。
接下来，参照图9A、图9B对本发明所涉及的接合用模具的其他实施方式进行说明。本实施方式的接合用模具与图6A、图6B所示的不同点是第1模具41以及第2模具45的内模的形状。因此，对实质相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图9A以及图9B所示，在本实施方式中，第1模具41的形状与图6A以及图6B所示的第1模具41的形状不同。具体而言，在第1模具41中的与隔板20的中央区域21对接的中央支承部41a形成有凹槽等多个凹部41h。另外，第2模具45的形状与图6A以及图6B所示的第2模具45的形状不同，在内模45B中的与隔板30的中央区域31对接的中央加压部45c形成有凹槽等多个凹部45g。
根据该实施方式，通过在第1模具41的中央支承部41a和第2模具45的中央加压部45c设置凹部41h、45g，能够减少第1模具41的中央支承部41a和第2模具45的中央加压部45c与隔板20、30接触的面积。由此，能够抑制来自第1模具41的加热部43的热以及来自第2模具45的加热部47的热经由隔板20、30向电极组件10的膜电极接合体11传递。作为这样的结果，能够抑制燃料电池单电池1的发电性能的降低。若也在第2模具45的延伸部45e设置凹部，则还能够抑制来自第2模具45的加热部47的热向膜电极接合体11的周缘传递。由此，能够抑制由于热而引起的粘合部15a的粘合强度的降低。
以上，对本发明的实施方式进行了详述，但本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离权利要求书的范围所记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。
Claims (2)
1.一种接合用模具，是在将一对隔板配置在具备膜电极接合体和树脂框架的电极组件的两面的状态下，对所述一对隔板进行热压，由此制造在所述树脂框架接合有所述一对隔板的燃料电池单电池的接合用模具，其中，所述膜电极接合体在两面层叠有气体扩散层，所述树脂框架以环绕在所述膜电极接合体的外周的方式经由粘合部固定于所述膜电极接合体，所述接合用模具的特征在于，
所述接合用模具具备：与一方的隔板对接的第1模具、和与另一方的隔板对接的第2模具，
所述第1模具具备：中央支承部，其支承与所述电极组件对接的所述一方的隔板的中央区域；和外周支承部，其形成为包围所述中央支承部，并支承熔敷于所述树脂框架的所述一方的隔板的熔敷区域，
所述第2模具具备：内模，其具备对与所述电极组件对接的所述另一方的隔板的中央区域进行加压的中央加压部；和外模，其形成为包围所述内模，并对熔敷于所述树脂框架的所述另一方的隔板的熔敷区域进行热压，
在所述内模的所述中央加压部形成有延伸部，该延伸部延伸至比沿着形成于所述树脂框架的开口缘将所述膜电极接合体粘合的所述粘合部靠所述电极组件的外周侧的区域，从而从所述中央区域直至所述外周侧的区域经由所述另一方的隔板对所述树脂框架进行加压。
2.根据权利要求1所述的接合用模具，其特征在于，
在所述另一方的隔板的所述外周侧的区域配置有垫圈，
所述外模形成为对在所述垫圈的外周侧环绕的所述熔敷区域进行热压，
所述内模形成为经由所述垫圈来按压所述外周侧的区域。
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Granted publication date: 20210921 |