DE10151380A1

DE10151380A1 - Verfahren zum Befestigen von Dichtungen für eine Brennstoffzelle und Brennstoffzelle

Info

Publication number: DE10151380A1
Application number: DE10151380A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Suenaga; Masajiro Inoue; Nobuaki Kimura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: US20020051902A1; US7005208B2; JP3609016B2; DE10151380B4; CA2359712C; JP2002124276A; CA2359712A1

Abstract

Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle, umfassend: einen Membranelektrodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolytmembran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode ausgebildet ist und einen Dichtungsbefestigungsabschnitt aufweist; eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektrodenaufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und eine rahmenförmige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedichtet ist. Das Verfahren umfasst: Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form; Anbringen der Dichtung an dem Befestigungsabschnitt des Membranelektrodenaufbaus und integrales Ausbilden der Dichtung mit dem Membranelektrodenaufbau.

Description

Hintergrund der Erfindung Technischer Bereich

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Dich tungen, die zur Gasabdichtung in einem vorbestimmten Abschnitt in einer Polymerelektrolytbrennstoffzelle verwendet werden, und betrifft Brenn stoffzellen mit solchen Dichtungen.

Technischer Hintergrund

In Polymerelektrolytbrennstoffzellen ist eine Separatorplatte auf beide Seiten eines plattenförmigen Membranelektrodenaufbaus geschichtet, um eine geschichtete Struktureinheit auszubilden und mehrere Einheiten sind übereinandergeschichtet, um einen Brennstoffzellenstapel auszubilden. Der Membranelektrodenaufbau ist eine geschichtete Struktur, in welcher eine Elektrolytmembran durch Gasdiffusionselektrodenplatten an einer positiven Seite und einer negativen Seite gehalten ist. Die Separatorplatte besteht aus einem Material mit Elektronenübertragungseigenschaften und besitzt mehrere vertiefte Gasdurchgänge, in welchen ein Brenngas, wie z. B. Wasserstoffgas, ein oxidierendes Gas, wie z. B. Sauerstoff oder Luft, und ein Kühlmittel einzeln strömen. Die Separatorplatte ist auf den Membran elektrodenaufbau so geschichtet, dass lineare Vorsprünge zwischen den Gasdurchgängen mit den Gasdiffusionselektrodenplatten in Kontakt sind. In der Brennstoffzelle wird ein Brenngas dem Gasdurchgang der Separa torplatte an der negativen Elektrodenseite zugeführt und ein oxidierendes Gas wird dem Gasdurchgang der Separatorplatte an der positiven Elek trodenseite zugeführt, wodurch Elektrizität durch eine elektrochemische Reaktion erzeugt wird. Während des Betriebs der Brennstoffzelle übertragen die Gasdiffusionselektrodenplatten die durch die elektrochemische Reaktion zwischen den Gasdiffusionselektrodenplatten und den Separatorplatten erzeugten Elektronen und diffundieren das Brenngas und das oxidierende Gas. Die Elektrodenplatte an der negativen Elektrodenseite erzeugt eine chemische Reaktion mit dem Brenngas, um Protonen und Elektronen zu erzeugen. Die Elektrodenplatte an der positiven Elektrodenseite erzeugt Wasser aus Sauerstoff, den Protonen und den Elektronen und die Elek trolytmembran erleichtert eine Ionenwanderung des Protons, wodurch die elektrische Energie über die positiven und negativen Elektrodenplatten bereitgestellt wird.

Bei der oben beschriebenen Brennstoffzelle muss das Brenngas, das oxidie rende Gas und das Kühlmittel in den individuellen Gasdurchgängen strö men, sodass die Gasdurchgänge voneinander durch eine Dichtung getrennt sind. Der Dichtabschnitt variiert gemäß dem Aufbau des Brennstoffzellen stapels. Beispielsweise ist eine Dichtung um Verbindungsöffnungen der Gasdurchgänge, die den Brennstoffzellenstapel durchdringen, um den Membranelektrodenaufbau, um einen Kühlmitteldurchgang, der an der äußeren Fläche der Separatorplatte vorgesehen ist, und um den Umfang der äußeren Fläche der Separatorplatte vorgesehen.

Gemäß einer herkömmlichen Dichtungstechnologie wird im Allgemeinen ein aus einem organischen Kautschuk vom Fluor-Typ, Silikon-Typ, Ethylen- Propylen-Typ oder dgl. ausgebildetes elastisches Material in einer Form einer Platte oder eines O-Rings ausgebildet und an einem Dichtabschnitt angebracht. Das Dichtelement dichtet den Dichtabschnitt durch eine Reak tionskraft ab, die erzeugt wird, indem es in einem gestapelten Zustand komprimiert wird. Als andere Dichtstrukturen wurden eine Dichtung, bei der ein aus Kohlenstoff oder Keramik ausgebildetes anorganisches Material komprimiert wird, eine mechanische Dichtung, die Abdichten verwendet, und dgl. vorgesehen.

Brennstoffzellen werden zur Verwendung oft in Kraftfahrzeugen mitgeführt oder eingebaut. In diesen Fällen ist es zwingend notwendig, dass die Zellen klein und dünn sind. Da Separatorplatten üblicherweise aus sprödem Koh lenstoff hergestellt sind, werden sie während einer Montage eines Brenn stoffzellenstapels leicht zerbrochen. Daher werden Dichtungen aus organi schen Gummis weitgehend verwendet, da sie flexibel sind und eine ge eignete Reaktionskraft besitzen, wodurch ein Zerbrechen der Separator platten bei der Montage eines Brennstoffzellenstapels verhindert wird.

Um eine solche Dichtung zwischen eine Elektrolytmembran eines Mem branelektrodenaufbaus und eine Separatorplatte zu montieren, wurde bisher der Membranelektrodenaufbau in eine Form eingebaut, ein vulkanisierter Gummi als ein Material für die Dichtung wurde in einen in der Form ausge bildeten Hohlraum gefüllt und das Material für die Dichtung wurde gehärtet, um integral mit der Elektrolytmembran ausgebildet zu sein.

Elektrolytmembranen werden leicht durch Feuchtigkeit deformiert und faltig, sodass Dichteigenschaften nicht sichergestellt werden können, und Probleme, bei denen eine ausreichende Einklemmdicke für die Dichtung nicht erhalten werden kann, treten infolge einer Schwankung der Dicke des Membranelektrodenaufbaus auf. Das Befestigungsverfahren, bei dem Dichtungen integral mit dem Membranelektrodenaufbau ausgebildet sind, wurde als wirksam angegeben, um solche Probleme zu bewältigen. Jedoch wird bei einem solchen Verfahren die Vulkanisierung des Dichtmaterials im Allgemeinen bei einer hohen Temperatur und einem hohen Druck durch geführt, sodass eine übermäßige Wärmebelastung auf die Elektrolytmem bran und die Elektrodenplatte ausgeübt wird. Daher werden die Elektrolyt membran und die Elektrodenplatte verschlechtert und sie werden während deren Handhabung bei der Vulkanisierung in manchen Fällen kontaminiert und beschädigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereit zustellen, um in geeigneter Weise Dichtungen in einen Membranelektroden aufbau einzubauen, ohne sie nachteilig zu beeinflussen, und eine Brenn stoffzelle mit einer solchen Dichtung bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Befestigen einer Dich tung in einer Brennstoffzelle bereit, umfassend: einen Membranelektroden aufbau, der durch Halten einer Elektrolytmembran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode ausgebildet ist und einen Dichtungs befestigungsabschnitt besitzt; eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektrodenaufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und eine rahmenförmige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedichtet ist; wobei das Verfahren um fasst: Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form; Anbringen der Dichtung an dem Befestigungsabschnitt des Membranelektrodenaufbaus; und integrales Ausbilden der Dichtung mit dem Membranelektrodenaufbau.

Da gemäß der Erfindung die Dichtung vorgeformt wurde und integral mit dem Membranelektrodenaufbau ausgebildet ist, wird im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem eine Dichtung an einem Membranelek trodenaufbau durch Vulkanisation angehaftet wird, eine übermäßige Wär mebelastung auf den Membranelektrodenaufbau nicht ausgeübt. Daher können Probleme, wie z. B. eine Verschlechterung, Kontamination und Beschädigung der Elektrodenplatten und der Elektrolytmembran vermieden werden und die Dichtung kann normal an dem Membranelektrodenaufbau angebracht werden. Da die Dichtung an dem Membranelektrodenaufbau angebracht ist, kann ein Arbeitsgang zur Handhabung separater Dichtungen ausgelassen werden, wenn die Membranelektrodenaufbauten und Dich tungen abwechselnd übereinander geschichtet werden, um einen Brenn stoffzellenstapel zu bilden, und die Dichtung wird nicht leicht verdreht und versetzt, wodurch die Dichteigenschaften verbessert werden können.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle bereit, umfassend: einen Membranelek trodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolytmembran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode ausgebildet ist; eine Separa torplatte, die auf beide Flächen des Membranelektrodenaufbaus so ge schichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und eine rahmenför mige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abge dichtet ist; wobei das Verfahren umfasst: Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform; Einsetzen der ersten Elektrode in die erste Pressform; Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form, und Auftragen eines Haftmittels auf einen Abschnitt davon, mit welchem die Elektrolytmembran in Kontakt gebracht wird; Anbringen der Dichtung an einem Umfang der ersten Elektrode in der ersten Pressform; Schichten der Elektrolytmembran auf das Haftmittel, das auf die Dichtung aufgetragen ist und auf die erste Elektrode; Schichten der zweiten Elektrode auf die Elektrolytmembran; und in engen Kontakt bringen der ersten und der zweiten Elektrode, der Elektrolytmembran und der Dichtung, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehalten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

Diese Erfindung umfasst Ausführungsformen, bei denen ein Verstärkungs element in die Dichtung in einem Zustand eingesetzt wird, in welchem ein Abschnitt davon frei liegt und ein Haftmittel auf den freiliegenden Abschnitt des Verstärkungselements aufgetragen wird und bei denen ein Verstär kungselement in die Dichtung eingesetzt und ein Haftmittel auf die Dich tung aufgetragen wird.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle bereit, umfassend: einen Membranelek trodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolytmembran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode ausgebildet ist; eine Separa torplatte, die auf beide Flächen des Membranelektrodenaufbaus so ge schichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und eine rahmenför mige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedich tet ist; wobei das Verfahren umfasst: Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform; Einsetzen der ersten Elektrode in die erste Pressform; Vorformen der Dichtung in eine vorbe stimmte Form in einem Zustand, in welchem ein Verstärkungselement in die Dichtung eingesetzt ist und ein innerer Abschnitt des Verstärkungsele ments nach innen vorsteht; Schichten der Dichtung an einem Umfang der ersten Elektrode in der ersten Pressform in einem Zustand, in welchem sich der nach innen vorstehende Abschnitt des Verstärkungselements mit einem Abschnitt der ersten Elektrode überlappt; Schichten der Elektrolytmembran auf die erste Elektrode in einem Zustand, in welchem der nach innen vor stehende Abschnitt des Verstärkungselements zwischen der ersten Elek trode und der Elektrolytmembran gehalten ist; Schichten der zweiten Elek trode auf die Elektrolytmembran; und in engen Kontakt bringen der ersten und der zweiten Elektrode, der Elektrolytmembran, der Dichtung und des Verstärkungselements, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehalten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle bereit, umfassend: einen Membranelek trodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolytmembran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode ausgebildet ist; eine Separa torplatte, die auf beide Flächen des Membranelektrodenaufbaus so ge schichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und eine rahmenför mige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abge dichtet ist; wobei das Verfahren umfasst: Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform; Einsetzen der ersten Elektrode in die erste Pressform; Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form, in welcher ein innerer Abschnitt davon nach innen vor steht; Schichten der Dichtung an einen Umfang der ersten Elektrode in der ersten Pressform in einem Zustand, in welchem sich der nach innen vorste hende Abschnitt der Dichtung mit einem Abschnitt der ersten Elektrode überlappt; Schichten der Elektrolytmembran auf die erste Elektrode in einem Zustand, in welchem der nach innen vorstehende Abschnitt der Dichtung zwischen der ersten Elektrode und der Elektrolytmembran gehal ten ist; Schichten der zweiten Elektrode auf die Elektrolytmembran; und in engen Kontakt bringen der ersten und der zweiten Elektrode, der Elektrolyt membran und der Dichtung, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehalten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

Bei den obigen drei speziellen Merkmalen kann die Dichtung gleichzeitig mit dem Ausbilden des Membranelektrodenaufbaus, der aus den Elektroden platten und der Elektrolytmembran besteht, an der Elektrolytmembran des Membranelektrodenaufbaus befestigt werden.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle bereit, umfassend: einen Membranelek trodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolytmembran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode ausgebildet ist; eine Separa torplatte, die auf beide Flächen des Membranelektrodenaufbaus so ge schichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und eine rahmenför mige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abge dichtet ist; wobei das Verfahren umfasst: Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform; Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form und Auftragen eines Haftmittels auf einen Abschnitt davon, mit welchem die Elektrolytmembran in Kontakt gebracht wird; Einsetzen der Dichtung in die erste Pressform; Vorformen des Membranelektrodenaufbaus, sodass ein Abschnitt der Elektrolytmem bran zu einer Fläche des Membranelektrodenaufbaus hin frei liegt; Ein setzen des Membranelektrodenaufbaus in die erste Pressform in einem Zustand, in welchem der freiliegende Abschnitt der Elektrolytmembran das auf die Dichtung aufgetragene Haftmittel überlappt; in engen Kontakt bringen der Dichtung und des Membranelektrodenaufbaus, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehalten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

In der Erfindung kann die Dichtung aus elastomeren Materialien ausgebildet sein, die Wärme zur Vulkanisierung oder Aushärtung benötigen, oder thermoplastischen elastomeren Materialien, welche keine Erwärmung benötigen. Als andere Materialien für die Dichtung können kalthärtende oder warmhärtende flüssige Materialien erwähnt werden. Das Verstär kungselement kann eine aus einem Kunstharz oder einem Metall ausgebil dete Platte oder ein aus einem Kunstharz oder einem Metall ausgebildeter Faden sein.

Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Brennstoffzelle bereit, die durch Schichten mehrerer Membranelektrodenaufbauten über jeweils eine Separa torplatte ausgebildet wird, wobei der Membranelektrodenaufbau mit einer Dichtung nach dem oben beschriebenen Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle montiert ist.

Kurze Erläuterung der Zeichnungen

Fig. 1A bis 1E sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 2A und 2B sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 3A und 3B sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 4A und 4B sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 5A und 5B sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 6A und 6B sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 7A und 7B sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Fig. 8A bis 8E sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung zeigen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

(1) Erste Ausführungsform

Die Fig. 1A bis 1E sind vertikale Querschnitte, die aufeinanderfolgende Schritte in einem Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß einer ersten Ausführungsform zeigen. Die Bezugszahl 10A bezeichnet eine vorgeformte Dichtung und 20 einen Membranelektrodenaufbau. Die Dich tung 10A ist in der Draufsicht zu einem rechteckigen Rahmen ausgebildet und wird verwendet, um zwischen Umfängen einer geschichteten Struktur gehalten zu werden, die aus dem Membranelektrodenaufbau 20 und einer Separatorplatte (nicht gezeigt) besteht, um luftdicht Gasdurchgänge ab zudichten, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau 20 und der Sepa ratorplatte ausgebildet sind. Die untere Fläche der Dichtung 10A ist doppelt ausgebildet, mit einem äußeren linearen Vorsprung 11 mit einem trapezför migen Querschnitt und einem inneren linearen Vorsprung 12 mit einer geringeren Breite als dem äußeren linearen Vorsprung 11. Der innere lineare Vorsprung 12 kann weggelassen werden, wenn die Separatorplatte einen linearen Vorsprung an einer Position entsprechend dem inneren linearen Vorsprung 12 besitzt. Die obere Fläche der Dichtung 10A ist mit einem linearen Vorsprung 13 ausgebildet, der symmetrisch zu dem äußeren linearen Vorsprung 11 an der unteren Seite bezüglich der vertikalen Rich tung ist. Der innere Abschnitt des linearen Vorsprungs 13 an der oberen Fläche der Dichtung 10A ist mit einem Stufenabschnitt 14 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Der innere Abschnitt des Stufen abschnitts 14 ist mit einer ebenen eng kontaktierenden Fläche 15 zum engen Kontaktieren mit einer Elektrolytmembran 23 ausgebildet, die den Membranelektrodenaufbau 20 ausbildet. Die Dichtung 10A ist aus elasto meren Materialien, welche Erwärmung zur Vulkanisierung oder Aushärtung benötigen, thermoplastischen elastomeren Materialien, welche keine Erwär mung benötigen, und kaltaushärtenden oder warmaushärtenden flüssigen Materialien ausgebildet.

Die Bezugszahl 30 und 40 in Fig. 1 bezeichnen rechteckige obere und untere Pressformen zum Ausbilden einer Warmpressform. Wie in Fig. 1A gezeigt, ist der Umfang der oberen Fläche der unteren Pressform 4 doppelt mit einer äußeren Nut 41 und einer inneren Nut mit einem trapezförmigen Querschnitt ausgebildet. Diese Nuten 41 und 42 verlaufen rechtwinklig längs des Umfangs der unteren Pressform 40, in welche der äußere lineare Vorsprung 11 und der innere lineare Vorsprung 12 an der unteren Seite der Dichtung 10A eingesetzt werden.

Wie in Fig. 1E gezeigt, ist der Umfang der unteren Fläche der oberen Pressform 30 mit einer Nut 31 ähnlich der der äußeren Nut 41 der unteren Pressform 40 ausgebildet. Die Nut 31 entspricht der äußeren Nut 41 der unteren Pressform 40, in welche der äußere lineare Vorsprung 13 der Dichtung 10A eingesetzt wird. Die mittleren Abschnitte der oberen und der unteren Pressform 30 und 40 sind mit rechteckigen Ausnehmungen 33 und 43 ausgebildet, in welche jeweils eine positive Elektrodenplatte 21 und eine negative Elektrodenplatte 22A eingesetzt werden, die den Membranelek trodenaufbau 20 ausbilden. In diesem Fall ist die Fläche der Ausnehmung 43 der unteren Pressform 40 größer als die der Ausnehmung 33 der oberen Pressform 30, sodass der gesamte Umfang der Ausnehmung 33 der oberen Pressform 30 über die Ausnehmung 43 der unteren Pressform 40 nach außen vorsteht, wenn die obere und die untere Pressform 30 und 40 zusammengebracht sind.

Wie in Fig. 1D gezeigt, ist der Membranelektrodenaufbau 20 eine dreila gige Struktur, in welcher die Elektrolytmembran 23 durch ein Paar von Gasdiffusionselektrodenplatten (positive Elektrodenplatte 21 und negative Elektrodenplatte 22A) gehalten wird. Die Elektrolytmembran 23 besteht beispielsweise aus Membranen vom Fluor-Typ mit einer Sulfonsäuregruppe an einer Seitenkette davon (beispielsweise Flemion (Handelsname), herge stellt von Asahi Glass Co., Ltd. und Nation (Handelsname), hergestellt von DuPont). In diesem Fall ist die Fläche der negativen Elektrodenplatte 22A kleiner als die der positiven Elektrodenplatte 21 und die Elektrolytmembran 23 besitzt dieselbe Fläche wie die positive Elektrodenplatte 21. Wenn diese übereinander geschichtet sind, ragen die gesamten Umfänge der unteren Flächen der positiven Elektrodenplatte 21 und der Elektrolytmembran 23 über die negativen Elektrodenplatte 22A nach außen und der Umfang oder die Peripherie der unteren Fläche der Elektrolytmembran 23 liegt frei.

Als Nächstes wird das Verfahren zum Befestigen der Dichtung 10A an dem Membranelektrodenaufbau 20 unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 1E erläutert.

Wie in Fig. 1A gezeigt, wird die negative Elektrodenplatte 22A in die Ausnehmung 43 der unteren Pressform der Warmpressform eingesetzt. In diesem Zustand ragt ungefähr die Hälfte der Höhe der negativen Elektro denplatte 22A aus der Ausnehmung 43 hervor. Dann wird, wie in Fig. 1 B gezeigt, ein Haftmittel auf die eng kontaktierende Fläche 15 der Dichtung 10A aufgetragen und die Dichtung 10A wird in die untere Pressform 40 eingesetzt, indem die linearen Vorsprünge 11 und 12 an der Seite der unteren Fläche in die Nuten 41 und 42 eingesetzt werden. In diesem Zu stand deckt sich die eng kontaktierende Fläche 15 mit der oberen Fläche der negativen Elektrodenplatte 22A. Dann wird, wie in Fig. 1C gezeigt, die Elektrolytmembran 23 auf die negative Elektrodenplatte 22A und die eng kontaktierende Fläche 15 der Dichtung 10A gelegt. Die Elektrolytmem bran 23 besitzt eine solche Größe, dass sie ohne Zwischenraum innerhalb der Innenseite des Stufenabschnitts 14 der Dichtung 10A aufgenommen wird. Dann wird, wie in Fig. 1D gezeigt, die positive Elektrodenplatte 21 auf die Elektrolytmembran 23 gelegt.

Wie in Fig. 1E gezeigt, werden die obere und die untere Pressform 30 und 40 zusammengebracht, wobei der lineare Vorsprung 13 und die positive Elektrodenplatte 21 in die Nut 31 bzw. die Ausnehmung 33 eingesetzt werden. Die Dichtung 10A und der Membranelektrodenaufbau 20 werden durch die Pressformen 30 und 40 geklemmt und warmgepresst. Die Bedin gungen für das Warmpressen sind beispielsweise eine Temperatur von 150 bis 160°C, eine Zeit von 1 bis 2 Minuten und ein Druck von 1 bis 2 MPa. Durch das Warmpressen wird die Elektrolytmembran 23 mit der positiven Elektrodenplatte 21 und der negativen Elektrodenplatte 22A eng kontak tiert, sodass der Membranelektrodenaufbau 20 zusammengebaut ist und die Dichtung 10A wird integral an die Elektrolytmembran 23, d. h. den Membranelektrodenaufbau über das Haftmittel 50 angehaftet.

Da die Dichtung 10A vorgeformt wurde, wird gemäß der obigen Ausfüh rungsform die Dichtung integral mit dem Membranelektrodenaufbau 20 ausgebildet und eine übermäßige Wärmebelastung wird im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem eine Dichtung an einem Membran elektrodenaufbau durch Vulkanisation angehaftet wird, auf den Membran elektrodenaufbau 20 nicht ausgeübt. Daher können Probleme, wie z. B. eine Verschlechterung, Verunreinigung und Beschädigung der positiven Elek trodenplatte 21, der negativen Elektrodenplatte 22A und der Elektrolyt membran 23 vermieden werden und die Dichtung 10A kann normal an dem Membranelektrodenaufbau 20 befestigt werden. Da die Dichtung 10A an dem Membranelektrodenaufbau 20 angebracht ist, kann ein Arbeitsgang zur Handhabung separater Dichtungen weggelassen werden, wenn die Membranelektrodenaufbauten 20 und die Dichtungen abwechselnd ge schichtet werden, um einen Brennstoffzellenstapel auszubilden, und die Dichtung 10A wird nicht leicht verdreht und versetzt, wodurch die Dicht eigenschaften verbessert werden können. Da darüber hinaus der Aufbau des Membranelektrodenaufbaus 20 und das Befestigen der Dichtung 10A an dem Membranelektrodenaufbau 20 zur selben Zeit wie das Warmpres sen durchgeführt werden kann, kann das Verfahren vereinfacht werden.

Als Nächstes werden zweite bis achte Ausführungsformen der Erfindung nachfolgend beschrieben. In den Beschreibungen dieser Ausführungsfor men sind Bezugszahlen, die denen in der ersten Ausführungsform entspre chen, Elementen zugeteilt, die jenen in der ersten Ausführungsform ent sprechen und Erläuterungen dieser Elemente werden weggelassen. Die Warmpressform ist ausgenommen in Fig. 8 in den Figuren nicht gezeigt.

(2) Zweite Ausführungsform

Die Fig. 2A und 2B zeigen ein Befestigungsverfahren für Dichtungen gemäß einer zweiten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform ist ein rahmenförmiges Verstärkungselement 60A in den Innenumfang der Dichtung 10A eingesetzt. Das Verstärkungselement 60A ist eine dünne Platte aus einem Kunstharz oder einem Metall, deren Außenumfang in den unteren Abschnitt des Stufenabschnitts 14 der Dichtung 10A eingesetzt ist und deren obere Fläche des inneren Umfangs so frei liegt, dass sie eine eng kontaktierende Fläche 61 ähnlich der eng kontaktierenden Fläche 15 aus bildet. Die inneren Endflächen des Verstärkungselements 60A und die Dichtung 10A überdecken sich gegenseitig.

Das Verfahren zum Befestigen von Dichtungen in der zweiten Ausfüh rungsform ist dasselbe wie das in der ersten Ausführungsform. Wie in Fig. 2A gezeigt, ist ein Haftmittel 50 auf die eng kontaktierende Fläche 61 des Verstärkungselements 60A aufgetragen. Wie in Fig. 2B gezeigt, wird beim Warmpressen die eng kontaktierende Fläche 61 an die Elektrolytmembran 23 über das Haftmittel 50 angehaftet und die Dichtung 10A wird integral an dem Membranelektrodenaufbau 20 angebracht.

(3) Dritte Ausführungsform

Die Fig. 3A und 3B zeigen ein Befestigungsverfahren für Dichtungen gemäß einer dritten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform ist der gesamte Abschnitt des Verstärkungselements 60A, ausgenommen der inneren Endfläche, in den Innenumfang der Dichtung 10A eingesetzt. Das Verstärkungselement 60A ist an einer Position angeordnet, die niedriger als die der zweiten Ausführungsform ist, und nur die innere Endfläche liegt an der inneren Endfläche der Dichtung 10A frei. Zu bemerken ist, dass die innere Endfläche des Verstärkungselements 60A nicht freiliegen muss. Die eng kontaktierende Fläche 15 ist ähnlich der in der ersten Ausführungsform gestaltet.

Das Verfahren zum Befestigen von Dichtungen in der dritten Ausführungs form ist dasselbe wie das in der ersten Ausführungsform. Ein Haftmittel 50 wird auf die eng kontaktierende Fläche 15 der Dichtung 10A aufgetragen und, wie in Fig. 3B gezeigt, wird beim Warmpressen die eng kontaktie rende Fläche 15 an der Elektrolytmembran 23 über das Haftmittel 15 angehaftet und die Dichtung 10A wird integral an dem Membranelektro denaufbau 20 befestigt.

(4) Vierte Ausführungsform

Die Fig. 4A und 4B zeigen ein Befestigungsverfahren für Dichtungen gemäß einer vierten Ausführungsform. Wie in Fig. 4A gezeigt, ist in der vierten Ausführungsform ein Verstärkungselement 60B in den Innenumfang der Dichtung 10A eingesetzt. Der innere Endabschnitt des Verstärkungs elements 60B steht von der Dichtung 10A nach innen vor. Das Verstär kungselement 60B ist in die Dichtung 10A in derselben Weise wie das Verstärkungselement 60A in der zweiten Ausführungsform eingesetzt. D. h. das Verstärkungselement 60B ist breiter als das Verstärkungselement 60A in der zweiten und der dritten Ausführungsform und der breitere Abschnitt ragt als ein vorstehender Abschnitt 62 nach innen vor.

Das Verfahren zum Befestigen von Dichtungen in der vierten Ausfüh rungsform ist im Allgemeinen dasselbe wie das in der ersten Ausführungs form. Jedoch wird kein Haftmittel 50 auf die eng kontaktierende Fläche 63 des Verstärkungselements 60B aufgetragen und die Dichtung 10A wird in die untere Pressform der Warmpressform eingesetzt. Daher überlappt sich der vorstehende Abschnitt 62 des Verstärkungselements 60B mit dem Umfang der negativen Elektrodenplatte 22A. Dann wird die Elektrolytmem bran 23 auf die negative Elektrodenplatte 22A geschichtet, sodass der Vorsprung 23 des Verstärkungselements 60B zwischen der negativen Elektrodenplatte 22A und der Elektrolytmembran 23 gehalten ist. Dann wird die positive Elektrodenplatte 21 auf die Elektrolytmembran 23 ge schichtet und warmgepresst, wodurch die Dichtung 10A integral an dem Membranelektrodenaufbau 20, wie in Fig. 4B gezeigt, befestigt wird. In diesem Verfahren wird die Dichtung 10A an dem Membranelektrodenauf bau 20 durch eine Kompressionsbindung oder Schmelzbindung des vor stehenden Abschnitts 62 des Verstärkungselements 60B mit der negativen Elektrodenplatte 22 und der Elektrolytmembran 23 befestigt. Die negative Elektrode 22A überlappt sich mit dem vorstehenden Abschnitt 62 des Verstärkungselements 60B und der überlappende Abschnitt davon ist gemäß der Dicke des Verstärkungselements 60B leicht gebogen.

(5) Fünfte Ausführungsform

Die Fig. 5A und 5B zeigen ein Befestigungsverfahren für Dichtungen gemäß einer fünften Ausführungsform, die eine Abänderung der vierten Ausführungsform ist. Wie in Fig. 5A gezeigt, wird eine negative Elek trodenplatte 22B verwendet, in welcher ein Stufenabschnitt 44 an dem überlappenden Abschnitt mit dem vorstehenden Abschnitt 62 des Ver stärkungselements 60B ausgebildet ist, um ein Biegen des vorstehenden Abschnitts 62 zu vermeiden. D. h. der Stufenabschnitt 44 ist an dem Au ßenumfang der oberen Fläche der negativen Elektrodenplatte 22B ausgebil det und seine Tiefe entspricht der Dicke des Verstärkungselements 60B. In der fünften Ausführungsform wird der vorstehende Abschnitt 62 des Verstärkungselements 60B in den Stufenabschnitt 44 der negativen Elek trodenplatte 22B eingesetzt, wenn die Dichtung 10A in die untere Press form 40 der Warmpressform eingesetzt wird. Die Fig. 5B zeigt den Zu stand, in welchem die Dichtung 10A integral an dem Membranelektroden aufbau 20 durch Warmpressen befestigt ist. Die negative Elektrodenplatte 22B besitzt eine ebene untere Fläche, die durch den vorstehenden Ab schnitt 62 des Verstärkungselements 60B nicht beeinflusst wird.

(6) Sechste Ausführungsform

Die Fig. 6A und 6B zeigen ein Befestigungsverfahren für Dichtungen gemäß einer sechsten Ausführungsform, in welcher eine Dichtung 14B anstelle der Dichtung 10A verwendet wird. Die Dichtung 1 OB besitzt einen vorstehenden Abschnitt 16 an dessen innerer Fläche, der in derselben Weise wie der vorstehende Abschnitt 62 des Verstärkungselements 60B in der vierten und der fünften Ausführungsform vorsteht. Die Dicke des vor stehenden Abschnitts 16 ist dieselbe wie die des Verstärkungselements 60B. Beim Warmpressen wird, wie in Fig. 6B gezeigt, der vorstehende Abschnitt 16 der Dichtung 14B zwischen der negativen Elektrodenplatte 22A und der Elektrolytmembran 23 anstelle des vorstehenden Abschnitts 62 des Verstärkungselements 60B gehalten und befestigt. Die negative Elektrodenplatte 22A überlappt sich mit dem vorstehenden Abschnitt 16 der Dichtung 10B, sodass dessen überlappender Abschnitt gemäß der Dicke des vorstehenden Abschnitts 16 leicht gebogen ist.

(7) Siebte Ausführungsform

Die Fig. 7A und 7B zeigen ein Befestigungsverfahren für Dichtungen gemäß einer siebten Ausführungsform, die eine Kombination der fünften und der sechsten Ausführungsform ist. Die siebte Ausführungsform um fasst die negative Elektrodenplatte 22B, die mit dem Stufenabschnitt 44 in der fünften Ausführungsform ausgebildet ist und die Dichtung 10B, die mit dem vorstehenden Abschnitt 16 ausgebildet ist. Wenn die Dichtung 10B in die untere Pressform 40 der Warmpressform eingesetzt ist, ist der vor stehende Abschnitt 16 der Dichtung 10B in den Stufenabschnitt 44 der negativen Elektrodenplatte 22B eingesetzt und diese werden aneinander befestigt. Wie in Fig. 7B gezeigt, besitzt die negative Elektrodenplatte 22B eine ebene untere Fläche, die nicht durch den vorstehenden Abschnitt 16 der Dichtung 10B beeinflusst wird.

(8) Achte Ausführungsform

Die Fig. 8A bis 8E zeigen ein Befestigungsverfahren für Dichtungen gemäß einer achten Ausführungsform. In der achten Ausführungsform wird die Dichtung 10A in der ersten Ausführungsform verwendet und der Mem branelektrodenaufbau 20, die aus der positiven Elektrodenplatte 21, der negativen Elektrodenplatte 22A und der Elektrolytmembran 23 besteht, wird integral ausgebildet und im voraus hergestellt.

Um die Dichtung 10A zu befestigen, wird als erstes, wie in Fig. 8A ge zeigt, die Dichtung 10A, bei der das Haftmittel 50 auf die eng kontaktie rende Fläche 15 aufgetragen ist, in die untere Pressform 40 der Warm pressform eingesetzt. Dann wird, wie in Fig. 8B gezeigt, die negative Elektrodenplatte 22A der negativen Elektrodenplatte 22A nach unten gekehrt und, wie in Fig. 8C gezeigt, wird die negative Elektrodenplatte 22A in die Ausnehmung 43 der unteren Pressform 40 eingesetzt und die freiliegende untere Fläche der Elektrolytmembran 23 wird mit der eng kontaktierenden Fläche 15 der Dichtung 10A, auf welche das Haftmittel aufgetragen ist, überlappt, wodurch der Membranelektrodenaufbau 20 in die untere Pressform 40 gesetzt ist. Dann wird ähnlich der ersten Aus führungsform, wie in Fig. 8E gezeigt, die obere Pressform 30 mit der unteren Pressform 40 in Deckung gebracht und die Dichtung 10A und der Membranelektrodenaufbau 20 werden zwischen der oberen und der unte ren Pressform 30 und 40 gehalten und warmgepresst, um die Dichtung 10A an dem Membranelektrodenaufbau 20 integral zu befestigen.

Gemäß den zweiten bis achten Ausführungsformen können dieselben Wirkungen und Vorteile wie in der ersten Ausführungsform erhalten wer den. D. h. nachteilige Effekte infolge einer auf den Membranelektroden aufbau 20 ausgeübten übermäßigen Wärmebelastung können vermieden werden, Tätigkeiten zum Befestigen separater Dichtungen können entfallen, wenn ein Brennstoffzellenstapel zusammengebaut wird, und die Dichtung wird nicht leicht verdreht und versetzt, wodurch die Dichteigenschaften verbessert werden können. Insbesondere in den vierten bis siebten Aus führungsformen wird der in die Dichtung 10A eingesetzte vorstehende Abschnitt 62 des Verstärkungselements 60B zwischen der negativen Elektrodenplatte 22A (oder negativen Elektrodenplatte 22B) und der Elek trolytmembran 23 gehalten oder alternativ wird der vorstehende Abschnitt 16 der Dichtung 10B zwischen der negativen Elektrodenplatte 22A (oder negativen Elektrodenplatte 22B) und der Elektrolytmembran 23 gehalten und die Dichtung 10A (10B) wird durch Kompressionsbindung oder Schmelzbindung befestigt. Daher wird kein Haftmittel benötigt und die Haltefestigkeit kann verbessert werden.

Der Membranelektrodenaufbau, der mit der Dichtung durch das Verfahren zum Befestigen von Dichtungen gemäß den ersten bis achten Ausfüh rungsformen befestigt ist, kann einen Brennstoffzellenstapel ausbilden, indem er über eine Separatorplatte integral geschichtet wird.

Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle, umfas send: einen Membranelektrodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolyt membran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode ausgebildet ist und einen Dichtungsbefestigungsabschnitt aufweist; eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektrodenaufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und eine rahmen förmige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abge dichtet ist. Das Verfahren umfasst: Vorformen der Dichtung in eine vor bestimmte Form; Anbringen der Dichtung an dem Befestigungsabschnitt des Membranelektrodenaufbaus; und integrales Ausbilden der Dichtung mit dem Membranelektrodenaufbau.

Claims

1. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle, umfassend:
einen Membranelektrodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolyt membran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elek trode ausgebildet ist und einen Dichtungsbefestigungsabschnitt besitzt;
eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektroden aufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und
eine rahmenförmige Separatorplatte, die zwischen dem Membran elektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedichtet ist;
wobei das Verfahren umfasst:
Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form;
Anbringen der Dichtung an dem Befestigungsabschnitt des Mem branelektrodenaufbaus; und
integrales Ausbilden der Dichtung mit dem Membranelektrodenauf bau.

2. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle, umfassend:
einen Membranelektrodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolyt membran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elek trode ausgebildet ist;
eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektroden aufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und
eine rahmenförmige Separatorplatte, die zwischen dem Membran elektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedichtet ist;
wobei das Verfahren umfasst:
Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Form und einer zweiten Pressform;
Einsetzen der ersten Elektrode in die erste Pressform;
Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form, und Auftragen eines Haftmittels auf einen Abschnitt davon, mit welchem die Elek trolytmembran in Kontakt gebracht wird;
Anbringen der Dichtung an einem Umfang der ersten Elektrode in der ersten Pressform;
Schichten der Elektrolytmembran auf das Haftmittel, das auf die Dichtung aufgetragen ist und auf die erste Elektrode;
Schichten der zweiten Elektrode auf die Elektrolytmembran; und
in engen Kontakt bringen der ersten und der zweiten Elektrode, der Elektrolytmembran und der Dichtung, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehalten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

3. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle, umfassend:
einen Membranelektrodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolyt membran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elek trode ausgebildet ist;
eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektroden aufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und
eine rahmenförmige Separatorplatte, die zwischen dem Membran elektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedichtet ist;
wobei das Verfahren umfasst:
Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform;
Einsetzen der ersten Elektrode in die erste Pressform;
Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form in einem Zu stand, in welchem ein Verstärkungselement in die Dichtung einge setzt ist und ein innerer Abschnitt des Verstärkungselements nach innen vorsteht;
Schichten der Dichtung an einen Umfang der ersten Elektrode in der ersten Pressform in einem Zustand, in welchem sich der nach innen vorstehende Abschnitt des Verstärkungselements mit einem Ab schnitt der ersten Elektrode überlappt;
Schichten der Elektrolytmembran auf die erste Elektrode in einem Zustand, in welchem der nach innen vorstehende Abschnitt des Verstärkungselements zwischen der ersten Elektrode und der Elek trolytmembran gehalten ist;
Schichten der zweiten Elektrode auf die Elektrolytmembran; und
in engen Kontakt bringen der ersten und der zweiten Elektrode, der Elektrolytmembran, der Dichtung und des Verstärkungselements, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehalten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

4. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle, umfassend:
einen Membranelektrodenaufbau, der durch Halten einer Elektrolyt membran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elek trode ausgebildet ist;
eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektro denaufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und
eine rahmenförmige Separatorplatte, die zwischen dem Membran elektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedichtet ist;
wobei das Verfahren umfasst:
Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform;
Einsetzen der ersten Elektrode in die erste Pressform;
Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form, in welcher ein innerer Abschnitt davon nach innen vorsteht;
Schichten der Dichtung an einen Umfang der ersten Elektrode in der ersten Pressform in einem Zustand, in welchem sich der nach innen vorstehende Abschnitt der Dichtung mit einem Abschnitt der ersten Elektrode überlappt;
Schichten der Elektrolytmembran auf die erste Elektrode in einem Zustand, in welchem der nach innen vorstehende Abschnitt der Dichtung zwischen der ersten Elektrode und der Elektrolytmembran gehalten ist;
Schichten der zweiten Elektrode auf die Elektrolytmembran; und
in engen Kontakt bringen der ersten und der zweiten Elektrode, der Elektrolytmembran und der Dichtung, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehalten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

5. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle, umfassend:
einen Membranelektrodenaufbau, der durch Haften einer Elektrolyt membran zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elek trode ausgebildet ist;
eine Separatorplatte, die auf beide Flächen des Membranelektroden aufbaus so geschichtet ist, dass ein Gasdurchgang ausgebildet wird; und
eine rahmenförmige Separatorplatte, die zwischen dem Membranelektrodenaufbau und der Separatorplatte so gehalten ist, dass der Gasdurchgang luftdicht abgedichtet ist;
wobei das Verfahren umfasst:
Verwenden einer Warmpressform mit einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform;
Vorformen der Dichtung in eine vorbestimmte Form und Auftragen eines Haftmittels auf einen Abschnitt davon, mit welchem die Elek trolytmembran in Kontakt gebracht wird;
Einsetzen der Dichtung in die erste Pressform;
Vorformen des Membranelektrodenaufbaus, sodass ein Abschnitt der Elektrolytmembran zu einer Fläche des Membranelektrodenauf baus hin frei liegt;
Einsetzen des Membranelektrodenaufbaus in die erste Pressform in einem Zustand, in welchem der freiliegende Abschnitt der Elektrolyt membran das auf die Dichtung aufgetragene Haftmittel überlappt;
in engen Kontakt bringen der Dichtung und des Membranelektroden aufbaus, indem sie durch die erste und die zweite Pressform gehal ten und durch Warmpressen integral ausgebildet werden.

6. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 5, wobei ein Verstärkungsele ment in die Dichtung in einem Zustand eingesetzt wird, in welchem ein Abschnitt davon frei liegt und ein Haftmittel auf den freiliegenden Abschnitt des Verstärkungselements aufgetragen wird.

7. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle gemäß Anspruch 2 oder 5, wobei ein Verstärkungselement in die Dichtung eingesetzt und ein Haftmittel auf die Dichtung aufgetragen wird.

8. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Dichtung aus elasto meren Materialien, welche Erwärmen zur Vulkanisierung oder Här tung benötigen, oder aus thermoplastischen elastomeren Materialien ausgebildet ist, welche keine Erwärmung benötigen.

9. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Dichtung aus kalt härtenden oder warmhärtenden flüssigen Materialien ausgebildet ist.

10. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle gemäß einem der Ansprüche 3, 6 oder 7, wobei das Verstärkungs element eine aus einem Kunstharz oder einem Metall ausgebildete Platte oder ein aus einem Kunstharz oder einem Metall ausgebildeter Faden ist.

11. Brennstoffzelle, die durch Schichten mehrerer Membranelektroden aufbauten über jeweils eine Separatorplatte ausgebildet ist, wobei der Membranelektrodenaufbau mit einer Dichtung nach einem Ver fahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Brennstoffzelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 befestigt ist.