CN113285106A - 燃料电池元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料电池元件的制造方法，能够抑制燃料电池元件的制造工序的管理变烦杂。燃料电池元件的制造方法包括以下工序：(a)准备层叠体和以夹着层叠体的方式配置的一对分隔件；(b)将一对分隔件与密封部接合而形成分隔件接合层叠体；及(c)通过由分隔件接合层叠体的温度下降引起的一对分隔件的热收缩而与一对分隔件接合的密封部向内侧移动，从而使与密封部接合的膜电极接合体在间隙内挠曲。

Description

燃料电池元件的制造方法

技术领域

本公开涉及燃料电池元件的技术。

背景技术

以往，在构成燃料电池的燃料电池元件方面，已知有为了抑制由膜电极接合体的干燥收缩引起的膜电极接合体的破裂的发生而将膜电极接合体配置成在正常湿度下挠曲的状态的技术(专利文献1)。在以往的技术中，在制造了膜电极气体扩散层接合体之后，在相对湿度0％即干燥的状态下将密封部和分隔件层叠配置。并且，通过对层叠配置的对象物进行加热加压而元件化，然后通过使相对湿度为正常湿度而使膜电极接合体伸展从而挠曲。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5825238号公报

在以往的技术中，需要使膜电极接合体干燥的工序，并且需要在干燥的状态下进行元件化，因此湿度管理等制造工序上的管理有可能变烦杂。

发明内容

本公开能够作为以下的方式来实现。

(1)根据本公开的一方式，提供一种燃料电池元件的制造方法。该燃料电池元件的制造方法包括以下工序：(a)准备层叠体和以夹着所述层叠体的方式配置的一对分隔件的工序，所述层叠体具备膜电极接合体、框状的密封部、第一气体扩散层和第二气体扩散层，所述膜电极接合体具有第一面和与所述第一面相反侧的第二面，所述密封部与所述第一面的外缘部接合，所述第一气体扩散层在俯视观察下外形比所述膜电极接合体小且与所述密封部隔着间隙而配置于所述第一面，所述第二气体扩散层配置于所述第二面；(b)在通过对所述一对分隔件进行加热而使所述一对分隔件热膨胀，从而所述一对分隔件相对于所述密封部向外侧移动之后，将所述一对分隔件与所述密封部接合而形成分隔件接合层叠体；及(c)在所述工序(b)之后，通过由所述分隔件接合层叠体的温度下降引起的所述一对分隔件的热收缩而与所述一对分隔件接合的所述密封部向内侧移动，从而使与所述密封部接合的所述膜电极接合体在所述间隙内挠曲。

根据该方式，为了使膜电极接合体挠曲，不需要预先进行干燥，因此能够抑制燃料电池元件的制造工序的管理变烦杂。由此，能够抑制燃料电池元件的生产率下降。

(2)在上述方式中，可以是，所述工序(b)包括通过对所述一对分隔件中的俯视观察下与所述密封部重叠的第一区域和至少一部分与所述层叠体中比所述密封部靠内侧的部分重叠的第二区域进行加热而使所述一对分隔件热膨胀的工序。

根据该方式，能够通过对第一区域和第二区域进行加热而使一对分隔件热膨胀。

(3)在上述方式中，可以是，在所述热膨胀的工序中，对所述一对分隔件的整个面进行加热。

根据该方式，通过对一对分隔件的整个面进行加热，能够使一对分隔件的热膨胀的程度更大。由此，能够在工序(c)中使膜电极接合体更大地挠曲。

(4)在上述方式中，可以是，在所述工序(b)中，使用制造装置来对所述一对分隔件进行加热，所述制造装置具有对所述一对分隔件中的位于所述第一面侧的第一分隔件进行加热的第一制造装置，所述第一制造装置具有第一部件和第二部件，所述第一部件与所述第一分隔件中的所述第一区域相对并用于对所述第一区域进行加热，所述第二部件与所述第一部件分开并用于对所述第一分隔件中的所述第二区域进行加热，在所述工序(b)中，利用所述第一部件对所述第一分隔件的所述第一区域进行加热，利用所述第二部件对所述第一分隔件的所述第二区域进行加热。

根据该方式，能够使用第一部件和第二部件来对第一分隔件进行加热。

(5)在上述方式中，可以是，所述制造装置具有将所述第二部件朝向所述第一分隔件按压的弹性体，所述工序(b)在所述第二部件通过所述弹性体的力而按压了所述第一分隔件的状态下执行。

根据该方式，通过弹性体的力而第二部件对第一分隔件进行按压，由此能够使热更高效地从第二部件向第一分隔件传导。

本公开能够以各种各样的方式实现，除了上述的燃料电池元件的制造方法以外，还能够以例如燃料电池元件的制造装置、燃料电池元件、具有燃料电池元件的燃料电池、燃料电池的制造方法等方式实现。

附图说明

图1是表示单个元件的结构的概略的分解立体图。

图2是单个元件的俯视图。

图3是图2的3-3截面图。

图4是用于说明单个元件的制造装置的图。

图5是表示制造装置与接合前单个元件之间的位置关系的示意图。

图6是表示单个元件的制造工序的流程图。

图7是用于说明制造工序的第一图。

图8是用于说明制造工序的第二图。

图9是用于说明制造工序的第三图。

附图标记说明

10…膜电极接合体、10fa…第一面、10fb…第二面、12…挠曲部分、13…电解质膜、14…阴极、15…第一气体扩散层、16…阳极、17…第二气体扩散层、20A…层叠体、25…密封部、25a…开口部、26…粘接剂、27…发电部、31…歧管孔、32…歧管孔、33…歧管孔、39…狭缝部、40…第一分隔件、43…外周部分、44…中央部分、50…第二分隔件、62…衬垫、70…间隙、100…单个元件、100A…接合前单个元件、100B…分隔件接合层叠体、200…制造装置、201…第一制造装置、202…第二制造装置、210…第一加热器部、211…主体、212…弹性体、213…第一部件、214…第二部件、215…面、218…加热部、219…支承部件、230…第二加热器部、231…主体、232…第三部件、238…加热部、240…轴、250…止动部件、255…第一突出部件、256…第二突出部件、FA…第一区域、SA…第二区域

具体实施方式

A.实施方式：

图1是表示作为本公开的第一实施方式的燃料电池具备的燃料电池元件(单个元件)100的结构的概略的分解立体图。图2是单个元件100的俯视图。图3是图2的3-3截面图。需要说明的是，图1、图2、图3及后述的各图示意性地示出本实施方式的单个元件100的各部的情况，因此图中示出的各部的尺寸并不表示具体的尺寸。

本实施方式的燃料电池具有将多个图1所示的单个元件100层叠的堆叠构造。本实施方式的燃料电池是固体高分子型燃料电池，不过也可以是固体氧化物型燃料电池等其他种类的燃料电池。

如图3所示，单个元件100具备膜电极接合体10(Membrane ElectrodeAssembly10、以后也称为MEA10)、第一气体扩散层15、第二气体扩散层17、密封部25和一对分隔件40、50。也将膜电极接合体10、第一气体扩散层15、第二气体扩散层17与一对分隔件40、50层叠的方向称为层叠方向。图3中层叠方向为上下方向。

MEA10被第一气体扩散层15和第二气体扩散层17夹着。也将在MEA10上层叠了第一气体扩散层15及第二气体扩散层17的构造称为膜电极气体扩散层接合体(MembraneElectrode Gas diffusion layer Assembly：MEGA)18。密封部25与MEA10的外缘部接合。也将密封部25与MEGA18接合的构造称为带密封的MEGA20。在本实施方式中，带密封的MEGA20配置于一对分隔件40、50之间。在第一分隔件40中，在和与带密封的MEGA20接触的面相反的一侧的面上配置有衬垫62(图2)。衬垫62对相邻的单个元件100之间的流体流路进行密封。衬垫62可以由弹性体构成。作为弹性体，可列举例如橡胶、热塑性弹性体。衬垫62通过例如粘接剂而与第一分隔件40接合。

膜电极接合体10具有矩形状的外形。如图3所示，膜电极接合体10具有第一面10fa和与第一面10fa相反侧的第二面10fb。第一面10fa和第二面10fb构成膜电极接合体10的两个主面。膜电极接合体10具备电解质膜13、阴极14和阳极16。电解质膜13是由高分子电解质材料例如氟树脂形成的质子传导性的离子交换膜，在湿润状态下显示良好的质子传导性。阴极14是催化剂电极层，形成于电解质膜13的一个面。阳极16是催化剂电极层，形成于电解质膜13的与一个面相反侧的另一个面。阴极14及阳极16是具有气孔的多孔质体，通过用具有质子传导性的高分子电解质覆盖载持了例如铂或铂合金等催化剂的导电性粒子例如碳粒子而形成。阴极14及阳极16具备的高分子电解质既可以是与构成电解质膜13的高分子电解质相同的种类的聚合物，也可以是不同种类的聚合物。

如图1所示，密封部25是框状的部件。密封部25使用热塑性树脂等树脂来形成。密封部25的中央的开口部25a是MEA10(MEGA18)的保持区域。并且，在密封部25中设有用于使氧化气体、燃料气体流通的多个狭缝部39。关于狭缝部39，以后详细地说明。

作为构成密封部25的材料，可以使用例如通过官能团的导入而赋予了粘接性的变质聚丙烯等变质聚烯烃(例如三井化学株式会社制的ADMER；ADMER是注册商标)。如图3所示，密封部25和第一分隔件40及密封部25和第二分隔件50通过加热加压而粘接。在通过不具有特殊的粘接性的树脂来形成密封部25的情况下，只要例如在密封部25的表面上设置通过加热加压而发挥粘接性的粘接剂的层即可。在该情况下，密封部25可以使用例如从聚丙烯(PP)、酚醛树脂、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中选择的树脂。在密封部25的表面上设置的粘接剂的层只要包含例如硅烷偶联剂即可。在本实施方式中，将密封部25与分隔件40、50之间粘接是指通过加热加压而热熔敷。即，将密封部25与分隔件40、50之间粘接是指在密封部25的表面与分隔件40、50的表面之间进行化学反应，结果形成氢键、共价键。并且，如图3所示，密封部25通过粘接剂26而与第一面10fa的外缘部接合。

第一气体扩散层15和第二气体扩散层17由具有透气性及电子传导性的部件构成。例如，第一气体扩散层15和第二气体扩散层17可以由泡沫金属、金属网等金属制部件、或者碳布、碳纸等碳制部件形成。如图3所示，第一气体扩散层15和第二气体扩散层17的大小不同。具体而言，在俯视观察下，第一气体扩散层15的外形小于第二气体扩散层17的外形。并且，在俯视观察下，第一气体扩散层15的外形小于膜电极接合体10的外形。在俯视观察下，第二气体扩散层17的外形与膜电极接合体10的外形大致相同。在本实施方式中，俯视观察是表示从与第一面10fa垂直的方向观察单个元件100。

第一气体扩散层15与密封部25隔着间隙70配置于第一面10fa。即，第一气体扩散层15配置于密封部25的开口部25a内。第二气体扩散层17配置于第二面10fb。间隙70优选为能够收纳膜电极接合体10的挠曲部分12的程度的大小。例如，间隙70的大小即密封部25与第一气体扩散层15之间的间隔为0.5mm。在此，膜电极接合体10具有至少在正常湿度下配置于间隙70内的挠曲部分12。正常湿度是指相对湿度为65％±20％(JIS标准JIS Z 8703)。在单个元件100中，供作为电极的阳极16及阴极14配置的区域作为对发电作贡献的发电部27起作用。在本实施方式中，发电部27是在俯视观察单个元件100的情况下比间隙70靠内侧的区域。

如图1所示，第一分隔件40和第二分隔件50是矩形的板状部件。第一分隔件40和第二分隔件50以夹着带密封的MEGA20的方式配置。第一分隔件40和第二分隔件50各自的线膨胀系数高于膜电极接合体10、第一气体扩散层15和第二气体扩散层17各自的线膨胀系数。如图3所示，第一分隔件40位于第一面10fa侧，以与第一气体扩散层15和密封部25接触的方式配置。第二分隔件50位于第二面10fb侧，以与第二气体扩散层17和密封部25接触的方式配置。第一分隔件40和第二分隔件50由不透气的导电性部件例如将碳压缩而变得不透气的致密碳等碳制部件、冲压成形的不锈钢、钛等金属制部件形成。在本实施方式中，第一分隔件40和第二分隔件50通过对钛进行冲压成形而形成。在第一分隔件40和第二分隔件50中，在与MEGA18相对的面上形成有供用于电化学反应的反应气体流动的流路槽。该流路槽由在第一分隔件40和第二分隔件50的表面上形成的凹凸形成。需要说明的是，图1中省略了该凹凸。如图3所示，也将第一分隔件40中的密封部25接触的部分称为外周部分43，也将比外周部分43靠内侧处即俯视观察下比第一分隔件40的外周部分43靠中央侧处称为中央部分44。

如图1所示，在第一分隔件40、第二分隔件50和密封部25中分别设有用于在层叠方向上相互重叠的位置形成歧管的歧管孔31～36。歧管是如下的流路：沿层叠方向贯通将单个元件100层叠的燃料电池，与在单个元件100内形成的单元内气体流路或在相邻的单个元件100之间形成的单元间制冷剂流路连通，供反应气体或制冷剂流通。具体而言，歧管孔31、36形成用于在与单元内氧化气体流路之间供给、排出氧化气体的氧化气体歧管。并且，歧管孔33、34形成用于在与单元内燃料气体流路之间供给、排出燃料气体的燃料气体歧管。并且，歧管孔32、35形成用于在与单元间制冷剂流路之间供给、排出制冷剂的制冷剂歧管。狭缝部39具备从歧管孔31、33、34、36的外周附近开始朝向MEGA18的外周附近延伸的细长的多个贯通孔即狭缝。每个狭缝形成在密封部25被一对分隔件40、50夹持时在单个元件100内使歧管孔31、33、34、36与对应的单元内气体流路连通的连通流路。即，歧管孔33、34与单元内燃料气体流路连通，歧管孔31、36与单元内氧化气体流路连通。

图4是用于说明单个元件100的制造装置200的图。制造装置200是用于通过对接合前单个元件100A进行加热加压而将密封部25与第一分隔件40及密封部25与第二分隔件50接合的装置。接合前单个元件100A是密封部25和第一分隔件40、密封部25和第二分隔件50接合之前的单个元件。

制造装置200具备对第一分隔件40进行加热的第一制造装置201和用于对第二分隔件50进行加热的第二制造装置202。

第一制造装置201具备第一加热器部210、第一部件213、第二部件214、轴240、支承部件219和弹性体212。第一制造装置201能够通过未图示的促动器而上下移动。第一加热器部210具备由铁、不锈钢等金属形成的主体211和配置于主体211内的加热部218。主体211为大致长方体形状。加热部218用于对主体211进行加热。加热部218可以使用例如电热丝、热管等。

第一部件213与第一加热器部210一体地设置。第一部件213通过来自第一加热器部210的热传导而升温。第一部件213按压第一分隔件40并进行加热。具体而言，第一部件213通过与第一分隔件40中的密封部25接触的外周部分43接触而利用热传导对外周部分43进行加热。第一部件213安装于第一加热器部210中的与第二制造装置202相对的面215。具体而言，第一部件213以框状配置于矩形状的面215的周缘部。第一部件213由铁、不锈钢等金属形成。

第二部件214与第一部件213分开。第二部件214以能够与第一加热器部210独立地上下移动的方式支承于第一加热器部210。第二部件214配置于以框状配置的第一部件213的内侧即第一部件213的框内。第二部件214为长方体形状。第二部件214通过来自第一加热器部210的热传导而升温。第二部件214通过与第一分隔件40的中央部分44接触而利用热传导对中央部分44进行加热。中央部分44是主要与发电部27重叠的部分。第二部件214由铁、不锈钢等金属形成。

轴240插通于第一加热器部210。轴240的下侧端部配置于第二部件214内。支承部件219安装于轴240的下侧端部，对第二部件214进行支承。具体而言，支承部件219以避免第二部件214相对于第一加热器部210离开预先确定的距离以上的方式限制第二部件214的移动。在本实施方式中，支承部件219是螺栓，利用螺栓的头部来限制第二部件214的移动。

弹性体212对第二部件214朝向第一分隔件40施力。即，弹性体212沿使第二部件214从第一加热器部210离开的方向施力。弹性体212为例如压缩螺旋弹簧。弹性体212配置于第一加热器部210与第二部件214之间。通过弹性体212的力而第二部件214对第一分隔件40进行按压。通过弹性体212的力而第二部件214对第一分隔件40进行按压，由此能够对第一分隔件40施加预先确定的范围内的力。由此，能够更有效地进行从第二部件214向第一分隔件40的热传导。在此，第二部件214对第一分隔件40的中央部分44进行按压。中央部分44与膜电极接合体10、第一气体扩散层15、第二气体扩散层17重叠地配置。通过使用弹性体212，能够抑制向第一分隔件40施加过度的按压力，因此能够抑制膜电极接合体10、第一气体扩散层15、第二气体扩散层17发生破损。

第二制造装置202隔着接合前单个元件100A的配置区域而配置于与第一制造装置201相反的一侧。第二制造装置202配置于比第一制造装置201靠下侧处。第二制造装置202具备第二加热器部230和第三部件232。

第二加热器部230具备由铁、不锈钢等金属形成的主体231和配置于主体231内的加热部238。主体231为大致长方体形状。加热部238用于对主体231进行加热。加热部238可以使用例如电热丝、热管等。

第三部件232与第二加热器部230一体地设置。第三部件232通过来自第二加热器部230的热传导而升温。第三部件232为大致长方体形状。第三部件232在俯视观察下比接合前单个元件100A大。

制造装置200还具备用于将第一部件213与第三部件232之间的间隔维持为预先确定的值以上的止动部件250。止动部件250具有从第一部件213朝向第三部件232突出的第一突出部件255和从第三部件232朝向第一部件213突出的第二突出部件256。在第一制造装置201朝向第二制造装置202移动而第一部件213与第三部件232之间的间隔达到预先确定的值的情况下，第一突出部件255和第二突出部件256抵接。由此，将第一部件213与第三部件232之间的间隔维持为预先确定的值以上。因此，能够抑制从制造装置200向接合前单个元件100A施加过度的载荷，因此能够抑制接合前单个元件100A发生破损。

图5是表示制造装置200与接合前单个元件100A之间的位置关系的示意图。如图5所示，制造装置200中的第一部件213及第二部件214在俯视观察下与第一分隔件40整个面重叠。即，使用第一部件213及第二部件214来对第一分隔件40的整个面进行加热。并且，虽然省略了图示，但是第三部件232在俯视观察下与第二分隔件50的整个面重叠。即，使用第三部件232来对第二分隔件50的整个面进行加热。

图6是表示单个元件100的制造工序的流程图。图7是用于说明制造工序的第一图。图8是用于说明制造工序的第二图。图9是用于说明制造工序的第三图。

首先，在步骤S10及步骤S20中，准备接合前单个元件100A。如图7所示，接合前单个元件100A具备层叠体20A和一对分隔件40、50。层叠体20A具备膜电极接合体10、通过粘接剂26与膜电极接合体10的第一面10fa的外缘部接合的框状的密封部25、第一气体扩散层15和第二气体扩散层17。在层叠体20A中，膜电极接合体10在间隙70内没有挠曲而笔直地延伸。

在步骤S10中，将膜电极接合体10与密封部25接合，制作密封一体MEA。具体而言，利用粘接剂26将密封部25粘接于膜电极接合体10的第一面10fa的外缘部。在步骤S10之后执行的步骤S20中，将密封一体MEA、第一气体扩散层15、第二气体扩散层17及一对分隔件40、50层叠。具体而言，如图7所示，以与密封部25隔着间隙70的方式将第一气体扩散层15配置于第一面10fa。并且，将第二气体扩散层17配置于第二面10fb。并且，以夹着层叠体20A的方式配置一对分隔件40、50。在此，将一对分隔件40、50中的俯视观察下与密封部25重叠的区域称为第一区域FA。并且，将一对分隔件40、50中的与层叠体20A中比密封部25靠内侧的密封部25的框内的区域重叠的区域称为第二区域SA。

接着，在步骤S30中，将一对分隔件40、50与密封部25接合而形成分隔件接合层叠体100B。具体而言，如图8所示，在通过使用制造装置200对一对分隔件40、50进行加热而使一对分隔件40、50热膨胀，从而一对分隔件40、50相对于密封部25向外侧移动之后，将一对分隔件40、50与密封部25接合。在步骤S30中，将准备的接合前单个元件100A设置于制造装置200，通过加热加压而将一对分隔件40、50与密封部25接合。即，在按压一对分隔件40、50的状态下进行加热，将一对分隔件40、50与密封部25接合。作为加热加压的条件，能够设定在密封部25能够与一对分隔件40、50接合的范围内。例如，加热加压的条件为160℃(摄氏)且30秒钟。作为加热加压的条件的温度为例如一对分隔件40、50的温度。需要说明的是，作为加热加压的条件，湿度并不特别限定，也可以为正常湿度。

如图4所示，在俯视观察下，第一加热器部210和第二加热器部230以与第一分隔件40整个面重叠的方式配置。由此，在步骤S30中，对第一分隔件40的整个面进行加热。具体而言，利用第一部件213对第一分隔件40的第一区域FA进行加热，利用第二部件214对第一分隔件40的第二区域SA进行加热。并且，在俯视观察下，第三部件232以与第二分隔件50整个面重叠的方式配置。由此，在步骤S30中，对第二分隔件50的整个面进行加热。并且，加热的工序由制造装置200在按压接合前单个元件100A的状态下执行。具体而言，加热的工序在通过弹性体212的力而第二部件214按压第一分隔件40的状态及第一部件213按压第一分隔件40的状态下执行。并且，加热的工序在第三部件232按压第二分隔件50的状态下执行。

如图8所示，在步骤S30中的将一对分隔件40、50与密封部25接合的工序中，通过对一对分隔件40、50的整个面进行加热而一对分隔件40、50进行热膨胀。即，一对分隔件40、50通过沿着面内方向延伸而相对于密封部25向箭头的朝向所示的外侧移动。并且，一对分隔件40、50及密封部25升温，在变成预先确定的温度以上时一对分隔件40、50与密封部25接合。即，伴随于一对分隔件40、50的温度上升，一对分隔件40、50进行热膨胀，由此相对于密封部25向外侧移动，通过进一步的温度上升而将一对分隔件40、50与密封部25接合。

如图6所示，在步骤S30之后，在步骤S40中使与密封部接合的膜电极接合体在所述间隙内挠曲。具体而言，通过对分隔件接合层叠体100B进行冷却，使分隔件接合层叠体100B的温度下降，通过由该温度的下降引起的一对分隔件40、50的热收缩而如图9所示的那样与一对分隔件40、50接合的密封部25向内侧移动。由此，使与密封部25接合的膜电极接合体10在间隙70内挠曲。通过一对分隔件40、50进行热收缩，与一对分隔件40、50接合的密封部25与接合前单个元件100A的状态时相比变小，由此间隙70也与紧接着步骤S30之后相比变小。另一方面，第一气体扩散层15、第二气体扩散层17、膜电极接合体10的大小的变化由于线膨胀系数较小而与一对分隔件40、50、密封部25相比较小。在本实施方式中，第一气体扩散层15、第二气体扩散层17、膜电极接合体10的大小在步骤S30、步骤S40中几乎未变化。由此，伴随于密封部25的形状变化而在间隙70内形成挠曲部分12。

一对分隔件40、50的冷却例如在正常湿度下将分隔件接合层叠体100B冷却至100℃以下、例如25℃左右。在步骤S40中，也可以从制造装置200卸下分隔件接合层叠体100B而利用自然冷却来进行冷却。并且，在制造装置200具备冷却机构的情况下，也可以通过停止加热部218、238的动作并使冷却机构进行动作而对分隔件接合层叠体100B进行冷却。作为冷却机构，能够通过将供冷却水流通的管设于第一加热器部210、第二加热器部230来实现。

根据上述实施方式，利用一对分隔件40、50的线膨胀系数与电解质膜13的线膨胀系数之间的差而在间隙70内产生挠曲部分12。即，为了使膜电极接合体10挠曲，不需要预先使膜电极接合体10干燥，因此能够抑制单个元件100的制造工序的管理变烦杂，因此能够抑制单个元件100的生产率下降。并且，根据上述实施方式，通过对一对分隔件40、50的整个面进行加热，能够使一对分隔件40、50的热膨胀更大。由此，在冷却的工序中，能够使膜电极接合体10更大地挠曲。并且，根据上述实施方式，在加热的工序中，利用第一部件213对第一分隔件40的第一区域FA进行加热加压，利用第二部件214对第一分隔件40的第二区域SA进行加热加压。即，能够执行与第一区域FA和第二区域SA对应的加热加压。并且，由于第一部件213和第二部件214分开，所以也能够从制造装置200卸下第二部件214而作为进行仅使用第一部件213的加热加压的装置来利用。并且，根据上述实施方式，通过弹性体212而第二部件214对第一分隔件40进行按压，由此能够使热更高效地从第二部件214向第一分隔件40传导。

B.其他实施方式：

B-1.第一其他实施方式：

在上述第一实施方式中，在步骤S30中对一对分隔件40、50的整个面进行加热，不过并不限定于此。在步骤S30中，除了对第一区域FA进行加热以外，还只要对第二区域SA进行加热即可，第二区域SA可以是俯视观察下一对分隔件40、50中的与层叠体20A中比密封部25靠内侧的部分的至少一部分重叠的区域。即便如此，也能够通过在步骤S30中除了第一分隔件40的第一区域FA以外还对第二区域SA进行加热而热膨胀。

B-2.第二其他实施方式：

在上述实施方式中，第一部件213与第二部件214分开(图4)，不过并不限定于此，第一部件213和第二部件214也可以一体。并且，在上述实施方式中，第二部件214被弹性体212施力，不过弹性体212也可以省略。并且，也可以将弹性体212设于第三部件232侧。即，将第三部件232分割成与第一区域FA相对的第一区域部分和与第二区域SA相对的第二区域部分。并且，也可以设置对第二区域部分向第二分隔件50侧施力的弹性体。

本公开并不限于上述的实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内以各种各样的结构实现。例如，与发明内容一栏记载的各方式中的技术性特征对应的实施方式的技术性特征能够为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了达成上述的效果的一部分或者全部而适当地进行替换、组合。并且，该技术性特征只要在本说明书中不是作为必须的内容来说明就能够适当删除。

Claims (5)

1.一种燃料电池元件的制造方法，包括以下工序：

(a)准备层叠体和以夹着所述层叠体的方式配置的一对分隔件，所述层叠体具备膜电极接合体、框状的密封部、第一气体扩散层和第二气体扩散层，所述膜电极接合体具有第一面和与所述第一面相反侧的第二面，所述密封部与所述第一面的外缘部接合，所述第一气体扩散层在俯视观察下外形比所述膜电极接合体小且与所述密封部隔着间隙而配置于所述第一面，所述第二气体扩散层配置于所述第二面；

(b)在通过对所述一对分隔件进行加热而使所述一对分隔件热膨胀，从而所述一对分隔件相对于所述密封部向外侧移动之后，将所述一对分隔件与所述密封部接合而形成分隔件接合层叠体；及

(c)在所述工序(b)之后，通过由所述分隔件接合层叠体的温度下降引起的所述一对分隔件的热收缩而与所述一对分隔件接合的所述密封部向内侧移动，从而使与所述密封部接合的所述膜电极接合体在所述间隙内挠曲。

2.根据权利要求1所述的燃料电池元件的制造方法，其中，

所述工序(b)包括通过对所述一对分隔件中的俯视观察下与所述密封部重叠的第一区域和至少一部分与所述层叠体中比所述密封部靠内侧的部分重叠的第二区域进行加热而使所述一对分隔件热膨胀的工序。

3.根据权利要求2所述的燃料电池元件的制造方法，其中，

在所述热膨胀的工序中，对所述一对分隔件的整个面进行加热。

4.根据权利要求2或3所述的燃料电池元件的制造方法，其中，

在所述工序(b)中，使用制造装置来对所述一对分隔件进行加热，

所述制造装置具有对所述一对分隔件中的位于所述第一面侧的第一分隔件进行加热的第一制造装置，

所述第一制造装置具有第一部件和第二部件，所述第一部件与所述第一分隔件中的所述第一区域相对并用于对所述第一区域进行加热，所述第二部件与所述第一部件分开并用于对所述第一分隔件中的所述第二区域进行加热，

在所述工序(b)中，利用所述第一部件对所述第一分隔件的所述第一区域进行加热，利用所述第二部件对所述第一分隔件的所述第二区域进行加热。

5.根据权利要求4所述的燃料电池元件的制造方法，其中，

所述制造装置具有将所述第二部件朝向所述第一分隔件按压的弹性体，

所述工序(b)在所述第二部件通过所述弹性体的力而按压了所述第一分隔件的状态下执行。

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