CN110785882B - 框体的形状矫正装置和燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种框体的形状矫正装置和燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法。对设置有矩形的开口(30)的框体(14)的形状进行矫正的形状矫正装置(10)具有按压机构(42),该按压机构(42)对框体(14)的各边施加从开口(30)的内侧朝向外侧的按压力。按压机构(42)也可以具有接触框体(14)的各边的内壁面(14a、14b)而施加按压力的第一杆(52)和第二杆(54)。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置有矩形的开口部的框体的形状矫正装置和燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其中,燃料电池用带树脂框的膜电极组件通过将设置有矩形的开口部的树脂制的框体与膜电极组件接合而成。
背景技术
例如,如日本发明专利公开公报特开2016-81566号所记载的那样,已知有一种燃料电池用带树脂框的膜电极组件,其具有在固体高分子电解质膜的两侧配设有电极的膜电极组件和围绕该膜电极组件的外周而设置的树脂制的框体。在该框体上设置有矩形的开口,该开口的周缘部接合于膜电极组件的外周缘部。
发明内容
上述那样的框体有时会因制造偏差等而产生应变(strain)。在框体产生了应变的状态下,难以接合于膜电极组件等被接合体。另外,即使完成接合,也存在所得到的接合体不满足所期望的尺寸精度的担忧。
本发明的主要目的在于,提供一种框体的形状矫正装置,其能够良好地矫正框体的形状。
本发明的另一目的在于,提供一种燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其能够得到尺寸精度优异的燃料电池用带树脂框的膜电极组件。
根据本发明的一技术方案,提供一种框体的形状矫正装置,所述框体上设置有矩形的开口,所述框体的形状矫正装置具有按压机构,该按压机构对所述框体的各边施加从所述开口的内侧朝向外侧的按压力。
在该框体的形状矫正装置中,由按压机构对框体的各边施加从开口的内侧朝向外侧的按压力,据此,即使在框体上产生由制造偏差等引起的应变的情况下,也能够良好地矫正该框体的形状。
优选在上述框体的形状矫正装置中,所述按压机构具有杆,该杆抵接于所述框体的各边的内壁面而施加所述按压力。在该情况下,能够以简单的结构有效地对框体施加按压力。
优选在上述框体的形状矫正装置中,所述杆是随着从两端靠向中央而离开所述内壁面的弯曲形状,能够在所述按压力成为规定的大小时变形为沿着所述内壁面的直线形状。
施加于框体的按压力的测定值例如可以根据抵接于框体的杆的变形量(应变量)而求出。因此,为了以足够的精度测定按压力,需要减小杆的刚性,使杆容易变形。但是,若减小了杆的刚性,则难以从杆向框体施加能够矫正该框体的形状的大小的按压力,从而难以将框体矫正为作为目标的形状。
于是,预先将杆设为上述的弯曲形状。据此,能够将因与框体抵接而变形后的杆的形状作为成为目标的框体的形状。即,一边使杆变形一边施加按压力,能够高精度地测定该按压力的大小,并且良好地矫正与变形后的杆抵接的框体。
优选在上述框体的形状矫正装置中,所述按压机构能够在彼此不同的时机对所述框体的短边和长边施加所述按压力。如上所述,在使用杆施加按压力的情况下,为了对框体的四条边同时施加按压力,例如需要进行使抵接于长边的杆和抵接于短边的杆分别沿着不同的方向移动并在相同的时机接触框体等复杂的控制。其结果,容易产生按压机构的动作误差,而存在框体的矫正精度下降的担忧。
为了抑制这样的按压机构的动作误差,优选在对短边和长边中的任一方的两条边同时施加按压力后,对另一方的两条边同时施加按压力。据此,与对四条边同时施加按压力的情况相比,能够容易地提高框体的矫正精度。
优选在上述框体的形状矫正装置中,所述按压机构能够按照所述框体的短边、长边的顺序施加所述按压力。长边比短边尺寸长,相应地因矫正而变形的变形量也容易变大。与在由杆按压并矫正短边时在杆与短边之间产生的摩擦力相比,在由杆按压并矫正这样的长边时在杆与长边之间产生的摩擦力容易变大。
因此,特别是在杆与框体之间产生较大的摩擦力的这种情况下,优选如上述那样从变形量小的短边开始先施加按压力。其原因在于,短边和杆之间的摩擦力小,相应地能够使长边容易地变形。其结果,能够使短边和长边这两者良好地变形以成为目标形状,从而能够进一步高精度地矫正框体。
优选在上述框体的形状矫正装置中,还具有框体保持部件,该框体保持部件在厚度方向上夹持被所述按压机构施加了所述按压力的状态下的所述框体的外周侧。在该情况下,能够由框体保持部件良好地维持由按压机构矫正后的框体的形状。
优选在上述框体的形状矫正装置中,在所述框体上设置有框体侧卡合部,在所述框体保持部件上设置有能够与所述框体侧卡合部卡合的保持部件侧卡合部,在由所述框体保持部件夹持着所述框体时,通过所述保持部件侧卡合部与所述框体侧卡合部卡合,至少限制所述框体向所述框体保持部件的内周侧的相对移动。
由框体保持部件夹持着的框体有时通过从框体保持部件露出的框体的开口周缘部而被向框体保持部件的内周侧拉伸或弹性变形。即,有时与框体保持部件夹持框体的力相反,而在使框体向框体保持部件的内周侧移动的方向上产生力。即使在该情况下,也能够通过保持部件侧卡合部与框体侧卡合部的卡合来限制框体的相对移动。因此,能够由框体保持部件进一步良好地维持由按压机构矫正后的框体的形状。
优选在上述的框体的形状矫正装置中,所述框体侧卡合部是从所述框体向厚度方向突出的凸部,所述保持部件侧卡合部是能够收装所述框体侧卡合部的凹部。在该情况下,能够使保持部件侧卡合部和框体侧卡合部构成为简单的结构。另外,在由框体保持件夹持框体时,能够容易地使框体侧卡合部和保持件侧卡合部卡合。
优选在上述的框体的形状矫正装置中,所述保持部件侧卡合部为在由所述框体保持部件夹持着所述框体时沿着所述框体的长边和短边中的至少任一方延伸的槽状。在该情况下,由于能够使保持部件侧卡合部与框体侧卡合部容易且良好地卡合,因此,能够由框体保持部件有效地维持框体的形状。
优选在上述的框体的形状矫正装置中,所述框体保持部件在夹持着所述框体时面向该框体的长边的部位设置有所述保持部件侧卡合部。在该情况下,能够抑制框体的比短边尺寸长而相应地容易变形的长边相对于框体保持部件的相对移动,因此,能够由框体保持部件有效地维持框体的形状。
根据本发明的另一技术方案,提供一种燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,所述燃料电池用带树脂框的膜电极组件通过将在固体高分子电解质膜的两侧配设有电极的膜电极组件的外周缘部与树脂制的框体的矩形的开口的周缘部接合而成,所述燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法具有:矫正工序,通过按压机构对所述框体的各边施加从所述开口的内侧朝向外侧的按压力,来矫正所述框体的形状;维持工序,通过在厚度方向上夹持所述框体的外周侧的框体保持部件将该框体的形状维持在矫正后的状态;和接合工序,在由所述框体保持部件夹持着所述框体的状态下,将所述开口的周缘部和所述膜电极组件的外周缘部接合。
在该燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法中,在矫正工序中,对框体的各边施加从开口的内侧向外侧的按压力,据此,即使在框体产生由制造偏差等引起的应变的情况下,也能够良好地矫正该框体的形状。通过由框体夹持部件在其厚度方向上夹持如此矫正了形状的框体,能够容易地维持矫正形状后的状态。因此,通过将由框体保持部件夹持的框体与膜电极组件位置对准,并将框体的开口的周缘部与膜电极组件的外周缘部接合,能够得到尺寸精度优异的燃料电池用带树脂框的膜电极组件。
优选在燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法中,在所述矫正工序中,首先,对所述框体的短边和长边中的任一方施加所述按压力,接着,对所述框体的短边和长边中的另一方也施加所述按压力。在该情况下,能够抑制按压机构的动作误差等,与对四条边同时施加按压力的情况相比,能够容易地提高框体的矫正精度。
优选在燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法中,在所述矫正工序中,首先,仅对所述框体的短边施加所述按压力,接着,对所述框体的长边也施加所述按压力。在该情况下,能够使短边和长边这两者良好地变形以成为目标形状,从而进一步高精度地矫正框体。
优选在燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法中,以设置于所述框体保持部件的保持部件侧卡合部与设置于所述框体的框体侧卡合部卡合的方式由所述框体保持部件夹持所述框体,来进行所述维持工序,据此,在至少限制所述框体向所述框体保持部件的内周侧相对移动的状态下,进行所述接合工序。
在该情况下,例如在接合工序中,即使与框体保持部件夹持框体的力相反地作用有将框体向内周侧拉伸的力,也能够通过框体侧卡合部与保持部件侧卡合部的卡合来限制框体相对于框体保持部件相对移动。因此,能够一边由框体保持部件更良好地维持在矫正工序中被矫正后的框体的形状,一边将框体的开口的周缘部与膜电极组件的外周缘部接合。其结果,能够得到进一步提高了尺寸精度的燃料电池用带树脂框的膜电极组件。
优选在燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法中,在所述维持工序中,使作为凸部的所述框体侧卡合部卡合于作为凹部的所述保持部件侧卡合部。在该情况下,能够在维持工序中,使由简单的结构构成的保持部件侧卡合部和框体侧卡合部容易地卡合,从而限制框体和框体保持部件的相对移动。
优选在燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法中,在所述维持工序中,使沿所述框体的至少长边延伸的突条的所述框体侧卡合部与能够收装所述框体侧卡合部的槽状的所述保持部件侧卡合部卡合。在该情况下,能够使保持部件侧卡合部与框体侧卡合部容易且良好地卡合。另外,通过将框体侧卡合部设为上述突条,能够有效地抑制框体中容易变形的长边相对于框体保持部件的相对移动。据此,能够良好地维持框体的形状。
优选在燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法中,在所述接合工序之后,还具有浸渗接合工序,在该浸渗结合工序中,将所述框体从所述框体保持部件的夹持中释放,使设置在所述框体的比所述框体侧卡合部靠所述开口侧的位置的浸渗用突出部熔融而作为熔融树脂,由所述框体侧卡合部限制该熔融树脂向所述框体的外周侧的流动,并且使所述熔融树脂浸渗于所述膜电极组件的外周缘部而形成浸渗接合部。
例如,在框体上,为了限制熔融树脂的流动而预先设置有框体侧卡合部,在框体保持部件上,为了避免框体侧卡合部与该框体保持部件发生干涉而预先设置有保持部件侧卡合部。通过如此直接利用已有的框体侧卡合部和保持部件侧卡合部,或者通过适当地设定它们的尺寸来利用,能够容易且低成本地限制框体向框体保持部件的内周侧相对移动。另外,这样的框体侧卡合部即使因在与保持部件侧卡合部卡合的过程中被施加的载荷而产生变形等,也不用担忧会对燃料电池用带树脂框的膜电极组件的尺寸精度、品质造成影响。因此,能够以简单的工序有效地提高燃料电池用带树脂框的膜电极组件的尺寸精度。
附图说明
图1是适用本发明的第一实施方式所涉及的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法而得到的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的概略俯视图。
图2是图1的II-II线向视剖视图。
图3是图1的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的框体的立体图。
图4是将图3的框体载置于本发明的第一实施方式所涉及的框体的形状矫正装置的第一保持部件的立体图。
图5是将按压机构设置在图4的框体的开口的俯视图。
图6是说明由图5的按压机构对框体的短边施加按压力的状态的俯视图。
图7是说明由图6的按压机构也对框体的长边施加按压力的状态的俯视图。
图8A是说明在图7的第一保持部件上层叠第二保持部件并夹持框体的状态的俯视图,图8B是图8A的侧视图。
图9是说明从图8A的框体拆下按压机构的状态的立体图。
图10是图9的X-X线向视剖视图。
图11是说明将设有粘接剂的图10的框体与膜电极组件位置对准后的状态的剖视图。
图12是说明将图11的框体与膜电极组件接合后的状态的剖视图。
图13是将具有变形例所涉及的杆的按压机构设置在图4的框体的开口的俯视图。
图14是说明由图13的按压机构对框体的短边施加按压力的状态的俯视图。
图15是说明由图13的按压机构也对框体的长边施加按压力的状态的俯视图。
图16是适用本发明的第二实施方式所涉及的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法而得到的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的局部剖视图。
图17是图16的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的与膜电极组件接合前的框体的局部剖视立体说明图。
图18是本发明的第二实施方式所涉及的框体的形状矫正装置的第一保持部件和载置于该第一保持部件之前的图17的框体的立体图。
图19是说明将框体载置于图18的第一保持部件的状态的剖视图。
图20是说明在图19的第一保持部件上层叠第二保持部件并夹持框体后从框体拆下按压机构的状态的剖视图。
图21是说明使用加压装置将图20的框体与膜电极组件接合的工序的说明图。
图22是说明使接合装置的动模抵接于浸渗用突出部的状态的说明图。
图23是说明为了形成浸渗接合部和熔融凝固部而使图22的浸渗用突出部熔融变形的状态的说明图。
具体实施方式
列举优选的实施方式,边参照附图边对本发明所涉及的框体的形状矫正装置和燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法详细地进行说明。此外,在以下的图中,对于相同或实现同样的功能和效果的结构要素标注相同的附图标记,有时省略重复的说明。
在第一实施方式中,对使用了框体的形状矫正装置(以下也简称为形状矫正装置)10(参照图8A)的燃料电池用带树脂框的膜电极组件(以下也称为带树脂框的MEA)12(参照图1)的制造方法进行说明。即,形状矫正装置10适用于对构成带树脂框的MEA12的树脂制框体14的形状进行矫正的情况。但是,并不限于上述框体14,形状矫正装置10能够适用于矫正各种用途和种类的框体的形状的情况,只要是设置有矩形开口的框体即可。
首先,边参照图1~图3,边对带树脂框的MEA12进行说明。带树脂框的MEA12具有膜电极组件(以下也称为MEA)16和通过粘接剂17接合于该MEA16的外周的框体14。作为粘接剂17,例如可以使用液体密封胶、热熔剂等,对于液体或固体、热可塑性或热固化性等没有特别限制。
如图2所示,MEA16例如具有在全氟磺酸的薄膜中浸渗有水的固体高分子电解质膜(阳离子交换膜)18、以及夹持所述固体高分子电解质膜18的阳极电极20和阴极电极22。固体高分子电解质膜18除了氟系电解质以外,还可以使用HC(烃)系电解质。
阳极电极20具有接合于固体高分子电解质膜18的一个表面18a的第一电极催化剂层20a、和层叠于所述第一电极催化剂层20a的第一气体扩散层20b。第一电极催化剂层20a和第一气体扩散层20b具有相同的平面尺寸,并且被设定为与固体高分子电解质膜18相同的平面尺寸或比该固体高分子电解质膜18小的平面尺寸。
阴极电极22具有接合于固体高分子电解质膜18的表面18b的第二电极催化剂层22a、和层叠于所述第二电极催化剂层22a的第二气体扩散层22b。第二电极催化剂层22a和第二气体扩散层22b具有相同的外形尺寸。此外,第二电极催化剂层22a的平面尺寸也可以是比第二气体扩散层22b的平面尺寸大的尺寸(或小的尺寸)。
另外,阴极电极22由比固体高分子电解质膜18和阳极电极20小的平面尺寸(外形尺寸)构成。即,在本实施方式中,MEA16构成所谓的阶梯MEA。此外,代替上述的结构,阳极电极20也可以构成为具有比固体高分子电解质膜18和阴极电极22小的平面尺寸。
第一电极催化剂层20a例如通过将表面担载有铂合金的多孔质碳粒子均匀地涂布在例如由碳纸、碳布等构成的第一气体扩散层20b的表面而形成。第二电极催化剂层22a例如通过将表面担载有铂合金的多孔质碳粒子均匀地涂布在例如由碳纸、碳布等构成的第二气体扩散层22b的表面而形成。
如图1~图3所示,框体14为树脂制,在大致中央设置有矩形的开口30。树脂制的框体14能够通过使用模具(未图示)的成型等而得到。这样的框体14存在在从模具脱模时、或在高温下成型后温度向常温变化时等产生应变的担忧。
此外,作为能够构成框体14的树脂,可列举PPS(聚苯硫醚)、PPA(聚邻苯二甲酰胺)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚砜)、LCP(液晶高分子聚合物)、PVDF(聚偏氟乙烯)、硅橡胶、氟橡胶、EPDM(乙烯丙烯橡胶)、m-PPE(改性聚苯醚树脂)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、改性聚烯烃等。
如图2和图3所示,在框体14的外周缘部侧设置有厚壁部32,在该框体14的内周缘部(开口30的周缘部)侧设置有厚度比厚壁部32小的薄壁部34。据此,在厚壁部32与薄壁部34之间形成台阶36。
如图2所示,在厚壁部32的台阶36的外周缘部设置有层叠在固体高分子电解质膜18的表面18b上的层叠部分32a。当层叠固体高分子电解质膜18和层叠部分32a时,通过台阶36而在薄壁部34和表面18b之间形成有空间。通过在该空间中充满粘接剂17,框体14和MEA16接合。此外,基于提高框体14和MEA16的接合力等观点,优选在框体14的薄壁部34的端面34e(开口30的内壁面)和与该端面34e隔开间隔而相向的阴极电极22的端面22e(第二电极催化剂层22a和第二气体扩散层22b的端面)之间也配置粘接剂17。
本实施方式所涉及的带树脂框的MEA12基本上如上那样构成。接着,对在制造带树脂框的MEA12时使用的形状矫正装置10进行说明。如图8A和图8B所示,形状矫正装置10具有框体保持部件40和按压机构42。
框体保持部件40具有框状的第一保持部件44和第二保持部件46,该第一保持部件44和第二保持部件46能够在框体保持部件40的厚度方向上将框体14的外周缘部侧夹持在彼此之间。如图9所示,在第一保持部件44和第二保持部件46各自的大致中央分别设置有开口44a、46a,该开口44a、46a使框体14的比层叠部分32a靠内周缘部侧的部分从该第一保持部件44和第二保持部件46露出。
在第一保持部件44上设置有沿该第一保持部件44的厚度方向突出的多个销48。如图4所示,该销48被配设为,在框体14被设置于第一保持部件44时抵接于框体14的外周缘部侧的端面,从而能够矫正框体14的外周形状。
如图8A和图8B所示,第二保持部件46以将框体14夹持于其(第二保持部件46)与第一保持部件44之间的方式层叠于该第一保持部件44。此时,从第一保持部件44突出的销48分别插入于形成在第二保持部件46上的多个销孔50中。
如图5等所示,按压机构42以能够拆下的方式配置于框体14的开口30的内部,对框体14的各边施加从开口30的内侧朝向外侧的按压力(以下,也简称为按压力)。具体而言,按压机构42具有第一杆52和第二杆54(还将它们统称为杆)、驱动机构56和载荷测定机构58。
第一杆52为一组,以成为与框体14的短边对应的长度的方式分别呈直线形状延伸。一组第一杆52分别具有能够抵接于框体14的短边的内壁面14a的抵接面52a。另外,第二杆54为一组,以成为与框体14的长边对应的长度的方式分别呈直线形状延伸。一组第二杆54分别具有能够抵接于框体14的长边的内壁面14b的抵接面54a。
驱动机构56例如由气缸等构成,其一端侧分别安装在第一杆52和第二杆54的与抵接面52a、54a相反一侧的安装面52b、54b上。据此,驱动机构56将第一杆52向接近或离开框体14的短边的内壁面14a的方向驱动,且将第二杆54向接近或离开框体14的长边的内壁面14b的方向驱动。另外,驱动机构56能够分别独立地驱动第一杆52和第二杆54,并能够在彼此不同的时机对框体14的短边和长边施加按压力。
载荷测定单元58例如由粘接于第一杆52和第二杆54的各自的安装面52b、54b的应变计等构成。通过该载荷测定单元58,能够对第一杆52和第二杆54抵接于框体14的内壁面14a、14b时的变形量(应变)进行检测,并能够根据该变形量而得到施加于框体14的按压力(载荷)的测定值。
第一实施方式所涉及的形状矫正装置10基本上如上那样构成。接着,对使用形状矫正装置10的带树脂框的MEA12的制造方法进行说明。
首先,如图4所示,将框体14载置于第一保持部件44。据此,框体14的比层叠部分32a靠外周侧的部分层叠于第一保持部件44,并且框体14的外周缘部侧的端面抵接于销48。
接着,如图5所示,在框体14的开口30的内部配置按压机构42。此时,按压机构42成为第一杆52和第二杆54通过驱动机构56而分别离开框体14的内壁面14a、14b的状态。
接着,进行矫正工序,即,通过按压机构42对框体14的各边施加从开口30的内侧朝向外侧的按压力,来矫正框体14的形状。具体而言,首先,如图6所示,通过驱动机构56使一组第一杆52分别抵接于框体14的短边的内壁面14a,并向按压力增大的方向驱动。
然后,在载荷测定单元58的按压力的测定值达到能够判断为框体14被矫正成目标形状的大小(以下,也称为目标值)的状态下,停止由驱动机构56对第一杆52的进一步的驱动。据此,能够维持对框体14的短边施加目标值的按压力的状态。
接着,如图7所示,通过驱动机构56使一组第二杆54也分别抵接于框体14的长边的内壁面14b,并向按压力增大的方向驱动。然后,在由载荷测定机构58测定的按压力的测定值达到目标值的状态下,停止由驱动机构56对第二杆54的进一步的驱动。据此,能够维持对框体14的长边也施加目标值的按压力的状态。
其结果,框体14的各边分别被施加能够矫正框体14的形状的按压力。据此,即使在框体14产生应变的情况下,也能够良好地矫正该框体14的形状。此时,如上所述,由于施加于框体14的按压力的大小被维持在目标值,因此能够避免对框体14施加所需以上的较大的按压力。因此,能够消除在使用形状矫正装置10进行矫正时框体14破损的担忧。
另外,如上所述,通过按照框体14的短边、长边的顺序施加按压力,与对框体14的四边同时施加按压力的情况相比,能够抑制按压机构42的动作误差,从而能够容易地提高框体14的矫正精度。
但是,框体14的长边与短边相比尺寸较长,相应地因矫正而变形的变形量也容易变大。与在由第一杆52按压并矫正短边时在第一杆52与短边之间产生的摩擦力相比,在由第二杆54按压并矫正这样的长边时在第二杆54与长边之间产生的摩擦力容易变大。
因此,通过如上述那样从变形量小的短边开始先施加按压力,短边与第一杆52之间的摩擦力较小,相应地能够使长边容易地变形。其结果,能够使短边和长边这两者良好地变形以成为目标形状,从而能够进一步高精度地矫正框体14。
接着,进行维持如上述那样矫正后的框体14的形状的维持工序。具体而言,如图8A和图8B所示,由第一保持部件44和第二保持部件46对被按压机构42施加了上述按压力的状态下的框体14沿其厚度方向进行夹持。此时,以使从第一保持部件44突出的销48分别插入形成于第二保持部件46的多个销孔50的方式将第二保持部件46层叠于第一保持部件44。据此,能够容易地对第一保持部件44和第二保持部件46进行定位固定。
接着,通过驱动机构56使第一杆52和第二杆54分别离开框体14的内壁面14a、14b。然后,如图9和图10所示,从框体14的开口30拆下按压机构42。即使框体14不被施加来自按压机构42的按压力,由于框体14被第一保持部件44和第二保持部件46夹持,因此,框体14也能够良好地维持形状被矫正后的状态。
接着,进行接合工序,即,将从层叠的第一保持部件44和第二保持部件46的开口44a、46a露出的框体14的开口30的周缘部和MEA16的外周缘部接合。具体而言,首先,如图11所示,在开口30的周缘部的台阶36内,例如通过未图示的点胶机涂布粘接剂17。然后,在由第一保持部件44和第二保持部件46夹持着框体14的状态下,与MEA16位置对准。
接着,如图12所示,使框体14和MEA16抵接,并沿厚度方向施加加压力。据此,粘接剂17在台阶36内延展,充满薄壁部34与表面18b之间的空间,并且还进入到薄壁部34的端面34e与阴极电极22的端面22e之间。在框体14和MEA16通过该粘接剂17接合后,从框体14拆下第一保持部件44和第二保持部件46,由此得到图2所示的带树脂框的MEA12。即,能够如上述那样将形状被良好地矫正后的框体14与MEA16接合,因此,能够得到尺寸精度优异的带树脂框的MEA12。
本发明不特别限定于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。
例如,按压机构42可以具有图13~图15所示的变形例所涉及的第一杆152和第二杆154来代替上述的第一杆52和第二杆54。
如图13所示,第一杆152和第二杆154在未抵接于框体14的状态下为弯曲形状,这一点是与直线形状的第一杆52和第二杆54的主要的不同之处。具体而言,未抵接于框体14的状态下的第一杆152和第二杆154分别由随着从其两端靠向中央而离开框体14的内壁面14a、14b的弯曲形状构成。即,第一杆152和第二杆154各自的与框体14的内壁面14a、14b抵接的抵接面152a、154a侧为大致V字形状。
另外,第一杆152和第二杆154分别由可挠性的材料构成,能够通过抵接于框体14而变形。如图15所示,在按压力的测定值成为目标值时,第一杆152和第二杆154分别成为沿着框体14的内壁面14a、14b的直线形状。
此外,为了能够这样使第一杆152和第二杆154变形,例如可以根据下述的悬臂梁的计算式(1)来算出在按压力的测定值成为目标值时第一杆152和第二杆154变形的变形量,预先考虑该变形量来设定上述弯曲形状。
δ=PL3/3IE…(1)
此处,δ、P、L、I、E分别是第一杆152或第二杆154的变形量、按压力的目标值、长度、截面惯性矩、杨氏模量。
即使按压机构42是具有第一杆152和第二杆154的形状矫正装置10,基本上也能够与按压机构42具有第一杆52和第二杆54的形状矫正装置10同样地制造带树脂框的MEA12。即,如图13所示,在载置于第一保持部件44的框体14的开口30的内部配置按压机构42。此时,按压机构42处于通过驱动机构56使第一杆152和第二杆154分别离开框体14的内壁面14a、14b的状态,因此,第一杆152和第二杆154均保持弯曲形状。
接着,如图14所示,为了进行矫正工序,通过驱动机构56使一组第一杆152分别抵接于框体14的短边的内壁面14a,并向按压力增大的方向驱动。此时,如上所述,弯曲形状的第一杆152因与内壁面14a抵接而变形,因此,能够通过载荷测定机构58高精度地测定第一杆152的变形量。
然后,在根据该变形量求出的载荷测定机构58的按压力的测定值达到目标值,第一杆152变形为沿着内壁面14a的直线形状的状态下,停止驱动机构56对第一杆152的进一步的驱动。据此,能够维持对框体14的短边施加目标值的按压力的状态。
接着,如图15所示,通过驱动机构56使一组第二杆154也分别抵接于框体14的长边的内壁面14b,并向按压力增大的方向驱动。此时,与第一杆152同样,弯曲形状的第二杆154因与内壁面14b抵接而变形,因此,能够通过载荷测定机构58高精度地测定第二杆154的变形量。
然后,在根据该变形量求出的载荷测定机构58的按压力的测定值达到目标值,在第二杆154变形为沿着内壁面14b的直线形状的状态下,停止驱动机构56对第二杆154的进一步的驱动。据此,能够维持对框体14的长边也施加目标值的按压力的状态。
如上所述,通过将第一杆152和第二杆154形成为弯曲形状,能够使因与框体14的抵接而变形后的第一杆152和第二杆154的形状成为作为目标的框体14的形状(直线形状)。因此,即使为了高精度地测定按压力的大小而一边使第一杆152和第二杆154变形一边对框体14施加按压力,也能够高精度地矫正与变形后的第一杆152及第二杆154抵接的框体14。进而,能够得到尺寸精度优异的带树脂框的MEA12。
接着,参照图16~图23,对第二实施方式所涉及的形状矫正装置160(参照图18~图21)和使用该形状矫正装置160的第二实施方式所涉及的带树脂框的MEA162(参照图16)的制造方法进行说明。如图16所示,带树脂框的MEA162除了如下方面以外,其他均与第一实施方式所涉及的带树脂框的MEA12同样地构成:具有框体164来代替框体14;框体164通过粘接剂17和浸渗接合部166而接合于MEA16的外周。
框体164可以由与上述框体14相同的材料构成。另外,框体164在与MEA16接合之前和接合之后形状局部地发生变化。在图16中,用实线表示框体164的形状变化后的部分,用双点划线表示形状变化前的部分。
因与MEA16接合而形状变化后的框体164具有外周部168、熔融凝固部170、层叠部172和内周部174。外周部168、熔融凝固部170、层叠部172和内周部174从框体164的外周端部向内侧按该顺序配置。熔融凝固部170在框体164的一个表面164a侧向该框体164的厚度方向突出,由此,该熔融凝固部170的厚度比框体164的其他部位大。在熔融凝固部170与外周部168之间形成台阶有176。并且,内周部174的厚度比框体164的层叠部172的厚度小,在该内周部174与层叠部172之间形成有台阶178。
在框体164的表面164a侧的层叠部172上层叠固体高分子电解质膜18的表面18b侧。在层叠固体高分子电解质膜18和层叠部172时,通过台阶178而在形成于内周部174和面18b之间的空间设置粘接剂17。据此,MEA16的外周的阴极电极22侧与框体164接合。
MEA16的外周的阳极电极20侧通过浸渗接合部166而与框体164接合。浸渗接合部166和熔融凝固部170通过如后述那样使浸渗用突出部180熔融变形而形成。
在此,一并参照图17,对与MEA16接合之前、即形状变化前的框体164进行说明。形状变化前的框体164具有浸渗用突出部180和框体侧卡合部182,以代替熔融凝固部170。浸渗用突出部180和框体侧卡合部182分别是在框体164的表面164a侧向该框体164的厚度方向突出的突条,并被配设于外周部168和层叠部172之间。浸渗突出部180和框体侧接合部182的突出长度大于外周部168和层叠部172的厚度。
浸渗用突出部180配设在比框体侧卡合部182靠层叠部172侧的位置,且突出长度比框体侧卡合部182的突出长度大。此外,如图16所示,熔融凝固部170的厚度比浸渗用突出部180的突出长度小,比框体侧卡合部182的突出长度大。
如图16所示,在框体164的表面164a侧,于层叠部172与浸渗用突出部180之间设置有第一覆盖部184,在浸渗用突出部180与框体侧卡合部182之间设置有第二覆盖部186,在框体侧卡合部182与外周部168之间设置有第三覆盖部188。在使浸渗突出部180熔融变形而形成熔融凝固部170之后,第一覆盖部184、第二覆盖部186、第三覆盖部188和框体侧接合部182被熔融凝固部170覆盖。
通过使浸渗突出部180的熔融树脂在浸渗于阳极电极20的第一气体扩散层20b的外周缘部的状态下凝固,浸渗接合部166与熔融凝固部170形成一体。
此外,在第二实施方式中,如图17所示,浸渗用突出部180和框体侧卡合部182是围绕框体164的开口30的周缘部的突条,换言之,是沿着框体164的长边和短边这两者延伸的突条。通过使该浸渗用突出部180熔融变形而形成的熔融凝固部170环绕框体164的开口30的周缘部,浸渗接合部166环绕阳极电极20的外周。
接着,边参照图18~图21边对第二实施方式的形状矫正装置160进行说明。形状矫正装置160除了如下方面以外,其他均与第一实施方式所涉及的形状矫正装置10同样地构成:在第一保持部件44的载置框体164的表面44b设置有保持部件侧卡合部190;在第一保持部件44的内周端面45设置有倾斜部44c。此外,倾斜部44c不是必须的结构要素,也可以不设置在第一保持部件44。
如图19等所示,保持部件侧卡合部190为槽状,在将框体164的表面164a侧层叠在第一保持部件44上时能够收装框体侧卡合部182。通过将框体侧卡合部182插入保持部件侧卡合部190,保持部件侧卡合部190与框体侧卡合部182卡合。在第二实施方式中,框体侧卡合部182围绕第一保持部件44的开口44a的周缘部(参照图18)。换言之,框体侧卡合部182沿着层叠在第一保持部件44上的框体164的长边和短边这两者延伸。
如图20所示,通过将第二保持部件46层叠在框体164的表面164a的背面164b侧,能够在使保持部件侧卡合部190与框体侧卡合部182卡合的状态下由框体保持部件40夹持框体164。如此一来,被框体保持部件40夹持的框体164至少被限制向框体保持部件40的内周侧的相对移动。
此外,在本实施方式中,如图21所示,通过保持部件侧卡合部190的内周侧的内壁面190a与框体侧卡合部182的内周侧的侧表面182a抵接,来阻止框体164向框体保持部件40的内周侧相对移动。
倾斜部44c以随着从第一保持部件44的表面44d侧靠向表面44b侧而从该第一保持部件44的内周侧接近外周侧的方式倾斜。因此,保持部件侧卡合部190的内壁面190a与第一保持部件44的倾斜部44c之间的内周缘部192在表面44b侧的宽度比在表面44d侧的宽度窄。
第二实施方式所涉及的形状矫正装置160基本上如上那样构成。接着,对使用形状矫正装置160的、带树脂框的MEA162的制造方法进行说明。
首先,如图18和图19所示,在第一保持部件44的表面44b侧层叠框体164的表面164a侧。据此,如图19所示,框体164的比浸渗用突出部180靠外周侧的部分层叠于第一保持部件44,并且框体164的外周侧的端面抵接于销48。
此时,将框体164的框体侧卡合部182插入到第一保持部件44的保持部件侧卡合部190,使保持部件侧卡合部190与框体侧卡合部182卡合。如此,通过使保持部件侧卡合部190与框体侧卡合部182卡合,第一保持部件44与框体164的定位变得容易。另外,通过在第一保持部件44的内周端面45设置倾斜部44c,能够容易地避免浸渗用突出部180与内周缘部192发生干涉。
接着,进行矫正工序,即,将按压机构42配置在框体164的开口30的内部(参照图5等),并通过按压机构42对框体164的各边施加从开口30的内侧朝向外侧的按压力,来矫正框体164的形状。接着,进行维持工序,即由第一保持部件44和第二保持部件46夹持框体164,维持由按压机构42矫正后的框体164的形状。这些矫正工序和维持工序能够分别与第一实施方式所涉及的带树脂框的MEA12的制造方法中的矫正工序和维持工序同样地进行,因此省略具体的说明。
接着,从框体164的开口30拆下按压机构42(参照图20)。即使拆下按压机构42,由于框体164被第一保持部件44和第二保持部件46夹持着,因此,框体164也能够维持形状被矫正后的状态。在如此由框体保持部件40夹持的框体164中,保持部件侧卡合部190与框体侧卡合部182处于卡合状态。另外,在框体保持部件40与框体164的接触部产生摩擦力。并且,浸渗用突出部180大致沿着第一保持部件44的内周端面45配置。据此,框体164相对于框体保持部件40的相对移动被限制。
接着,进行接合工序,即,将从第一保持部件44和第二保持部件46的开口44a、46a露出的框体164的开口30的周缘部和MEA16的外周缘部接合。该接合工序基本上能够与第一实施方式所涉及的带树脂框的MEA12的制造方法中的接合工序同样地进行,但是,例如,如图21所示,也可以使用加压装置200对框体164和MEA16施加加压力。加压装置200具有下模202和上模204。
将通过粘接剂17而层叠的框体164的开口30的周缘部和MEA16的外周缘部夹持在下模202和上模204之间,并沿着厚度方向(层叠方向)施加压力。据此,粘接剂17在框体164的内周部174和固体高分子电解质膜18的表面18b之间延展,框体164和MEA16的阴极电极22侧接合。此外,例如,在需要对粘接剂17进行加热等情况下,可以通过例如未图示的加热器等使下模202和上模204中的至少一方升温。
在如上述那样使用加压装置200施加加压力时,框体164有时会通过下模202和上模204被向框体保持部件40的内周侧拉伸或弹性变形。即,有时与框体保持部件40夹持框体164的力相反,而在使框体164向框体保持部件40的内周侧移动的方向上产生力。即使在该情况下,也能够如上述那样通过保持部件侧卡合部190与框体侧卡合部182的卡合等来限制框体保持部件40与框体164的相对移动。
因此,在第二实施方式所涉及的带树脂框的MEA162的制造方法中,能够在通过框体保持部件40进一步良好地维持由按压机构42矫正后的框体164的形状的状态下进行接合工序。
接着,将框体164从框体保持部件40的夹持中释放。然后,如图22和图23所示,使用接合装置210进行浸渗接合工序。接合装置210具有载置框体164和MEA16的基台212、和相对于基台212进退自如的动模214。动模214例如具有框状,并能够通过被未图示的加热器等加热而升温。
在使用上述接合装置210的浸渗接合工序中,首先,如图22所示,在基台212上载置通过粘接剂17彼此接合的框体164和MEA16。此时,使框体164的表面164a侧面向动模214侧。然后,通过使可动模具214在加热到规定温度的状态下下降,来对浸渗用突出部180进行加热和加压。
据此,如图23所示,熔融的浸渗用突出部180的熔融树脂以沿着动模214的加热面214a扩展的方式流动。其中,向动模214的内周侧、换言之向MEA16侧流动的熔融树脂覆盖第一覆盖部184(参照图22),并且一部分进入到第一气体扩散层20b的外周缘部的细孔。另一方面,向动模214的外周侧、换言之向框体164的外周部168侧流动的熔融树脂覆盖第二覆盖部186,并且越过框体侧卡合部182而覆盖第三覆盖部188(参照图22)。
如此,熔融树脂由于越过框体侧卡合部182,而被限制过度地向框体164的外周侧流动。即,在第二实施方式所涉及的带树脂框的MEA162的制造方法中,框体侧卡合部182是为了限制熔融树脂的流动而预先设置在框体164上的堤部。另外,保持部件侧卡合部190是为了避免框体侧卡合部182与第一保持部件44发生干涉而利用预先设置在第一保持部件44上的回避槽而设置的。具体而言,保持部件侧卡合部190是通过调整回避槽的形状而设置的,以能够与框体侧卡合部182卡合来限制框体164相对于框体保持部件40的相对移动。
进入到上述第一气体扩散层20b的外周缘部的细孔的熔融树脂凝固,从而形成浸渗接合部166,剩余的熔融树脂凝固,从而形成熔融凝固部170。据此,框体164和MEA16的阳极电极20侧接合。其结果,能够将如上述那样形状被良好地矫正的框体164和MEA16的两面侧分别接合,而能够得到尺寸精度优异的带树脂框的MEA162(参照图16)。
如上所述,在第二实施方式所涉及的带树脂框的MEA162的制造方法中,将预先设置在框体164上的堤部直接用作框体侧卡合部182,将设置在第一保持部件44上的回避槽通过调整其形状而用作保持部件侧卡合部190。如此,通过利用已有的结构、即堤部和回避槽,能够容易且低成本地限制框体164向框体保持部件40的内周侧相对移动。
特别是,通过直接利用框体侧卡合部182,能够不改变作为产品的带树脂框的MEA162的结构要素的形状而得到上述的作用效果。此外,也可以调整堤部的形状来作为框体侧卡合部182,并且也可以直接利用回避槽来作为保持部件侧卡合部190。
另外,如上所述,堤部、即框体侧卡合部182最终被埋设于熔融凝固部170。因此,即使由于在与保持部件侧卡合部190卡合的过程中施加的载荷而使框体侧卡合部182发生变形等,也不用担忧会对带树脂框的MEA162的尺寸精度、品质造成影响。因此,可以用简单的工序有效地提高带树脂框的MEA162的尺寸精度。
此外,在第二实施方式中,虽然将堤部作为框体侧卡合部182,将回避槽作为保持部件侧卡合部190,但并不特别限定于此。也可以以能够与在框体164上与堤部分开设置的框体侧卡合部(未图示)卡合的方式,在第一保持部件44上与回避槽分开地设置保持部件侧卡合部(未图示)。另外,例如,也可以为:在未设置有堤部的框体14上设置框体侧卡合部182,在未设置有回避槽的第一保持部件44上设置保持部件侧卡合部190。
在第二实施方式所涉及的形状矫正装置160中,构成为框体侧卡合部182是向框体164的厚度方向突出的凸部,保持部件侧卡合部190是能够收装框体侧卡合部182的凹部。但是,如上所述,在不利用堤部和回避槽作为框体侧卡合部182和保持部件侧卡合部190的情况下,可以使框体侧卡合部182为凹部,使保持部件侧卡合部190为凸部。
通过如上述那样由能够彼此卡合的凹部和凸部构成框体侧卡合部182和保持部件侧卡合部190,能够简单地构成框体侧卡合部182和保持部件侧卡合部190。另外,在由框体保持部件40夹持框体164时,能够容易地使框体侧卡合部182与保持部件侧卡合部190卡合。
在第二实施方式所涉及的形状矫正装置160中,构成为保持部件侧卡合部190为在由框体保持部件40夹持着框体164时沿着框体164的长边和短边这两者延伸的槽状。在该情况下,由于能够使保持部件侧卡合部190与框体侧卡合部182牢固地卡合,因此,能够由框体保持部件40良好地维持框体164的形状。
但是,保持部件侧卡合部190也可以是沿着框体164的长边和短边中的至少一方延伸的槽状。另外,保持部件侧卡合部190不限定于为上述槽状,例如也可以由沿着框体164的长边或短边中的至少一方间断地设置的多个或一个构成。并且,也可以在框体保持部件40上,例如在面向框体164的开口30周缘的四角的部位、面向框体164的各边的长度方向的大致中央的部位等局部地设置保持部件侧卡合部190。
在将保持部件侧卡合部190设置在框体保持部件40中的面向框体164的长边的部位的情况下,能够抑制框体164的尺寸比短边长而相应地容易变形的长边相对于框体保持部件40的相对移动。因此,例如与仅在面向框体164的短边的部位设置保持部件侧卡合部190的情况相比,能够有效地维持框体164的形状。
在上述的第一实施方式和第二实施方式所涉及的形状矫正装置10、160中,构成为按压机构42具有分别抵接于框体14、164的各边的内壁面14a、14b、164a、164b而施加按压力的第一杆52、152和第二杆54、154。在该情况下,能够以简单的结构有效地对框体14、164施加按压力。但是,按压机构42也可以构成为具有能够局部地接触框体14、164的各边而施加按压力的一个或多个抵接部,以代替沿着框体14、164的各边延伸的第一杆52、152和第二杆54、154。
上述形状矫正装置10、160按照短边、长边的顺序对框体14、164施加按压力,但并不限定于此,也可以同时对框体14、164的四条边施加按压力。另外,在框体14、164与第一杆52、152及第二杆54、154之间产生的摩擦力较小的情况下,也可以按照长边、短边的顺序施加按压力。
上述形状矫正装置10、160构成为具有载荷测定机构58,在该载荷测定机构58的按压力的测定值达到目标值的状态下,停止驱动机构56对杆52、54、152、154的驱动。但是,并不特别限定于此,形状矫正装置10也可以不具有载荷测定机构58。在该情况下,例如,也可以通过驱动机构56使杆52、54、152、154移动预先设定的距离,以对框体14的长边和短边施加目标大小的按压力。
在上述形状矫正装置10、160中,构成为在第一保持部件44上设置有多个销48,在第二保持部件46上设置有多个销孔50,但也可以在第一保持部件44和第二保持部件46上分别不设置有销48和销孔50。
Claims (15)
1.一种框体的形状矫正装置,所述框体上设置有矩形的开口,其特征在于,
具有按压机构,该按压机构对所述框体的各边施加从所述开口的内侧朝向外侧的按压力,
所述按压机构具有杆,该杆接触所述框体的各边的内壁面而施加所述按压力,
所述杆是随着从两端靠向中央而离开所述内壁面的弯曲形状,能够在所述按压力成为规定的大小时变形为沿着所述内壁面的直线形状。
2.根据权利要求1所述的框体的形状矫正装置,其特征在于,
所述按压机构能够在彼此不同的时机对所述框体的短边和长边施加所述按压力。
3.根据权利要求2所述的框体的形状矫正装置,其特征在于,
所述按压机构能够按照所述框体的短边、长边的顺序施加所述按压力。
4.根据权利要求1所述的框体的形状矫正装置,其特征在于,
还具有框体保持部件,该框体保持部件在厚度方向上夹持被所述按压机构施加了所述按压力的状态下的所述框体的外周侧。
5.根据权利要求4所述的框体的形状矫正装置,其特征在于,
在所述框体上设置有框体侧卡合部,
在所述框体保持部件上设置有能够与所述框体侧卡合部卡合的保持部件侧卡合部,
在由所述框体保持部件夹持着所述框体时,通过所述保持部件侧卡合部与所述框体侧卡合部卡合,至少限制所述框体向所述框体保持部件的内周侧的相对移动。
6.根据权利要求5所述的框体的形状矫正装置,其特征在于,
所述框体侧卡合部是从所述框体向厚度方向突出的凸部,
所述保持部件侧卡合部是能够收装所述框体侧卡合部的凹部。
7.根据权利要求5所述的框体的形状矫正装置,其特征在于,
所述保持部件侧卡合部为在由所述框体保持部件夹持着所述框体时沿着所述框体的长边和短边中的至少任一方延伸的槽状。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的框体的形状矫正装置,其特征在于,
所述框体保持部件在夹持着所述框体时面向该框体的长边的部位设置有所述保持部件侧卡合部。
9.一种燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,所述燃料电池用带树脂框的膜电极组件通过将在固体高分子电解质膜的两侧配设有电极的膜电极组件的外周缘部与树脂制的框体的矩形的开口的周缘部接合而成,所述燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法的特征在于,
具有:
矫正工序,通过按压机构对所述框体的各边施加从所述开口的内侧朝向外侧的按压力,来矫正所述框体的形状;
维持工序,通过在厚度方向上夹持所述框体的外周侧的框体保持部件将该框体的形状维持在矫正后的状态;和
接合工序,在由所述框体保持部件夹持着所述框体的状态下,将所述开口的周缘部和所述膜电极组件的外周缘部接合,
所述按压机构具有杆,该杆接触所述框体的各边的内壁面而施加所述按压力,
所述杆是随着从两端靠向中央而离开所述内壁面的弯曲形状,能够在所述按压力成为规定的大小时变形为沿着所述内壁面的直线形状。
10.根据权利要求9所述的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其特征在于,
在所述矫正工序中,首先,对所述框体的短边和长边中的任一方施加所述按压力,接着,对所述框体的短边和长边中的另一方也施加所述按压力。
11.根据权利要求10所述的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其特征在于,
在所述矫正工序中,首先,仅对所述框体的短边施加所述按压力,接着,对所述框体的长边也施加所述按压力。
12.根据权利要求10所述的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其特征在于,
以设置于所述框体保持部件的保持部件侧卡合部与设置于所述框体的框体侧卡合部卡合的方式由所述框体保持部件夹持所述框体,来进行所述维持工序,据此,在至少限制所述框体向所述框体保持部件的内周侧相对移动的状态下,进行所述接合工序。
13.根据权利要求12所述的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其特征在于,
在所述维持工序中,使作为凸部的所述框体侧卡合部卡合于作为凹部的所述保持部件侧卡合部。
14.根据权利要求12所述的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其特征在于,
在所述维持工序中,使沿所述框体的至少长边延伸的突条的所述框体侧卡合部与能够收装所述框体侧卡合部的槽状的所述保持部件侧卡合部卡合。
15.根据权利要求13或14所述的燃料电池用带树脂框的膜电极组件的制造方法,其特征在于,
在所述接合工序之后,还具有浸渗接合工序,在该浸渗接合工序中,将所述框体从所述框体保持部件的夹持中释放,使浸渗用突出部熔融而作为熔融树脂,其中所述浸渗用突出部设置在所述框体的比所述框体侧卡合部靠所述开口侧的位置,由所述框体侧卡合部限制该熔融树脂向所述框体的外周侧的流动,并且使所述熔融树脂浸渗于所述膜电极组件的外周缘部而形成浸渗接合部。
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