JP2005166385A - Manufacturing method and manufacturing device of fuel cell stack - Google Patents
Manufacturing method and manufacturing device of fuel cell stack Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005166385A JP2005166385A JP2003402491A JP2003402491A JP2005166385A JP 2005166385 A JP2005166385 A JP 2005166385A JP 2003402491 A JP2003402491 A JP 2003402491A JP 2003402491 A JP2003402491 A JP 2003402491A JP 2005166385 A JP2005166385 A JP 2005166385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte membrane
- separator
- fuel cell
- stacked
- cell stack
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
本発明は、燃料電池スタックの製造方法および製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a fuel cell stack.
従来から固体高分子型の燃料電池スタックを効率的に積層するための製造方法が種々提案されている(特許文献1、2参照)。
Conventionally, various manufacturing methods for efficiently stacking solid polymer fuel cell stacks have been proposed (see
特許文献1では、中間アダプタをガイドとして、セパレータとガス拡散層を両面に備える電解質膜とを交互に積層して単位ブロックを構成し、単位ブロック同士を重ねて燃料電池スタックを組立てるようにしている。
In
特許文献2では、触媒層塗布工程において、電解質膜上へ触媒層を形成し、ホットロールにより触媒層・電解質接合体を一体化し、次に、拡散層一体化工程において、電解質溶液が塗布され乾燥された拡散層を、前記触媒層・電解質接合体の両面に配置してホットロールにより拡散層を接合し、次に、単セル一体化工程において、セパレータ・セル枠接合体を、前記触媒層・電解質接合体・拡散層一体化物の両面に載置し、ホットロールにて一体化することにより、単セルを連続的に得るようにしている。
しかしながら、上記特許文献1の従来例では、全ての燃料電池構成部品に中間アダプタ挿入穴を設ける作業および燃料電池構成部品の積層時にこの挿入穴を中間アダプタに係合させる作業を必要とし、製造コストを増加させる不具合があると共に、挿入穴を設けることにより燃料電池セルの必要とするスペースを制約する不具合があった。
However, the conventional example of
また、上記特許文献2の従来例では、単セルを連続的に得ることはできるが、燃料電池スタックへの積層工程を別に必要とし、製造コストを増加させる不具合がある。
Further, in the conventional example of
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、製造コストを低減可能な燃料電池スタックの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a method and apparatus for manufacturing a fuel cell stack that can reduce the manufacturing cost.
本発明は、電解質膜をセパレータにより挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台を備え、前記積層状態のセルのセパレータから離間させた供給位置に電解質膜を供給し、前記電解質膜のから離間させた投入位置にセパレータを投入し、前記セパレータを投入位置から電解質膜供給位置を越えるストロークにより可動台に積層されているセルのセパレータに押付け、これらを既積層セルと一体化させることで、可動台にセルを順次積層するようにした。 The present invention includes a movable stage that can hold a cell in which the electrolyte membrane is sandwiched between separators in a stacked state, and supplies the electrolyte membrane to a supply position spaced from the separator of the stacked cell, The separator is inserted into the charging position separated from the separator, and the separator is pressed against the separator of the cell stacked on the movable base by the stroke exceeding the electrolyte membrane supply position from the charging position, and these are integrated with the existing stacked cell. The cells were sequentially stacked on the movable table.
したがって、本発明では、電解質膜をセパレータにより挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台を備え、前記積層状態のセルのセパレータから離間させた供給位置に電解質膜を供給し、前記電解質膜のから離間させた投入位置にセパレータを投入し、前記セパレータを投入位置から電解質膜供給位置を越えるストロークにより可動台に積層されているセルのセパレータに押付け、これらを既積層セルと一体化させることで、可動台にセルを順次積層するため、単セルの形成とその積層とを、同一ストロークで行え、位置決め治具が不要であり、効率的で安価に燃料電池スタックを製造することができる Therefore, in the present invention, a movable base that can hold a cell in which the electrolyte membrane is sandwiched between separators in a stacked state is provided, the electrolyte membrane is supplied to a supply position that is separated from the separator of the stacked cell, and the electrolyte The separator is inserted into the charging position separated from the membrane, and the separator is pressed against the separator of the cell stacked on the movable base by a stroke extending from the charging position to the electrolyte membrane supply position, and these are integrated with the existing stacked cell. Thus, since the cells are sequentially stacked on the movable base, single cells can be formed and stacked with the same stroke, a positioning jig is unnecessary, and a fuel cell stack can be manufactured efficiently and inexpensively.
以下、本発明の燃料電池スタックの製造方法および製造装置を一実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a method and apparatus for manufacturing a fuel cell stack according to the present invention will be described based on an embodiment.
図1〜図5は、本発明を適用した一実施形態の燃料電池スタックの製造装置を示し、図1は製造装置の一実施例の断面図、図2および図3は供給する電解質膜を示す斜視図、図4は製造装置の別の実施例の断面図、図5は製造装置の平面図である。 1 to 5 show a fuel cell stack manufacturing apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied, FIG. 1 is a sectional view of an example of the manufacturing apparatus, and FIGS. 2 and 3 show an electrolyte membrane to be supplied. FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the manufacturing apparatus, and FIG. 5 is a plan view of the manufacturing apparatus.
図1において、燃料電池スタックの製造装置は、フレーム5に昇降自在に設けた上側可動台6と、上側可動台6と対向してフレーム5に昇降自在に配置された下側可動台7と、下側可動台7の周囲を覆うよう配置した保持枠8と、からなる積層装置1と、積層装置1に電解質膜9を供給する電解質膜供給装置2と、積層装置1にセパレータ組立体10を供給するセパレータ供給装置3と、を備える。
In FIG. 1, the fuel cell stack manufacturing apparatus includes an upper movable table 6 provided on a
前記積層装置1の上側可動台6は、供給されるセパレータ組立体10を別に供給される電解質膜9とともに下側可動台8上に積層させるよう昇降作動するよう構成している。上側可動台6は、供給装置3より供給されるセパレータ組立体10を把持可能な図示しない吸引チャック(マグネットチャックでも可)を備え、図示しないシリンダ等のアクチュエータにより、上昇した初期位置から下降した作動位置まで昇降可能である。
The upper movable table 6 of the
具体的には、後述するように、初期位置からセパレータ組立体10を下側可動台7上に既に積層されている燃料電池構成部材4およびその上に載置される電解質膜9に押付けるよう下降し、さらに、これらと共に把持したセパレータ組立体10を保持枠8内に押し込める作動位置まで下降作動され、その後吸引チャックを解放してセパレータ組立体10を保持枠8内に残したまま初期位置に上昇するよう構成している。初期位置から作動位置までのストロークは、セパレータ組立体10および電解質膜9の厚さ寸法に、初期位置でのセパレータ組立体10および下側可動台7上に積層されている燃料電池構成部材4と電解質膜9との両方の隙間寸法を加えた長さに設定されている。
Specifically, as will be described later, the
前記積層装置1の下側可動台7は、順次積層される燃料電池構成部品4を積層状態のまま保持するものであり、図示しないシリンダ等のアクチュエータにより、フレーム5に対して昇降作動するよう構成している。下側可動台7の周囲には、下側可動台7上に積層された燃料電池構成部品4をガイドして燃料電池構成部品4が倒れたりずれたりしないように、フレーム5に固定して保持枠8を設けている。前記保持枠8内に所定数の燃料電池構成部品4が積層された段階で、保持枠8内のスタッキング状態の燃料電池構成部材4を、図示しないエンドプレートを両端に配してスタッドボルトにより締上げて取出すようにする。
The lower movable table 7 of the
前記下側可動台7は、初期位置から積層されているセパレータ組立体10の上面を、配置された電解質膜9に接触させて電解質膜9に張力を付与する前進位置に上昇され、上側可動台6の積層動作による下降位置までの下降作動に連動して下降し、その下降位置を新たな初期位置とする。即ち、燃料電池構成部品4の積層作動の度に新たな初期位置に順次下降移動する。積層作動後の新たな初期位置は前回の積層作動での初期位置に比較して、積層される電解質膜9およびセパレータ組立体10の厚さ寸法だけ下降した位置となる。このように初期位置を変化させることにより、常に積層されているセパレータ組立体10の上面と供給される電解質膜9との初期間隔を一定となるようにしている。
The lower movable table 7 is raised to a forward position where the upper surface of the
前記電解質膜供給装置2は、投入状態であるロール状に巻かれたロール体9Aの電解質膜9を回転可能に支持し、ロール体9Aを巻戻し方向に回転させてシート状に延ばし、複数の搬送ローラ11により電解質膜9の送り方向の両側を保持しつつ前記積層装置1の上下可動台6、7に支持したセパレータ組立体10同士の間に順次供給するよう構成している。電解質膜供給装置2は、上下可動台6、7の積層作動が終了して上側可動台6が初期位置に復帰される度に、電解質膜9の先端側を上下可動台6、7に支持したセパレータ組立体10同士の間に供給するよう作動する。
The electrolyte
図2または図3に示すように、電解質膜9の両側に搬送穴12が配列されている場合には、この搬送穴12に搬送ローラ11外周に設けた送り突起(図示されていない)を順次係合させ、搬送ローラ11同士を同期して回転させることで、電解質膜9の膜面をたるむことなく搬送することができる。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, when the
前記電解質膜9には、上下可動台6、7に支持したセパレータ組立体10により挟んで保持枠8内にスタッキングする時、図2に示すように、容易に周囲部分の電解質膜10から分離して打ち抜きやすいように、所定間隔を置いて枠状に切込み13を入れたものである場合には、この切込み13間のピッチ量だけ、間歇的に供給するようにする。図3に示すように、電解質膜9に切込みがない場合には、上下可動台6、7のセパレータ組立体10で挟んだ後に、カッタ等により切断して分離させる必要があり、例えば、図4に示すように、上側可動台6のセパレータ組立体10の周囲に切刃を備えるカッタ15により切断するように構成する。
As shown in FIG. 2, the
また、図4に示す積層装置1では、上側可動台6を取囲んで下降可能な打ち抜き用カッタ15を備え、カッタ15は、常時は上側可動台6より上方に上昇した待機置に後退されて上側可動台6を露出させており、上側可動台6が初期位置から下降して保持しているセパレータ組立体10により、下側可動台7に積層されているセパレータ組立体10との間で電解質膜9を挟むときに、上側のセパレータ組立体10の周囲より下方に下降させて電解質膜9を切断する切断位置とし、その後の上側可動台6の積層作動時には待機位置に上昇するよう構成している。
Further, the
なお、上記に示した電解質膜供給装置2では、搬送ローラ11により電解質膜9を挟んで上下可動台6、7間に搬送するものについて説明したが、図示しないが、電解質膜9の上下面に沿って供給方向に流れる搬送気流を発生させるノズルを配置し、このノズルから噴出する搬送気流により電解質膜9を保持し且つ上下可動台6、7間に搬送するものであってもよい。
In the above-described electrolyte
この場合には、電解質膜9に直接接触する搬送ローラ11等を必要としないため、電解質膜9に損傷を与えることなく、電解質膜9のしわやたるみを搬送気流により除去しつつ安定して所定の位置の搬送でき、組立てられる燃料電池セルの性能を安定させることができる。また、搬送気流を電解質膜9の両側に搬送方向に発生させるのみのシンプルな装置構成でよく安価な製造装置とすることができる。また、電解質膜9の全面を燃料電池構成部品4として利用可能なため、搬送ローラ11による搬送のために余分な幅を持つ大きい幅の電解質膜9を必要とせず、電解質膜9を有効に利用することができる。
In this case, since the
前記セパレータ供給装置3は、セパレータ組立体10を積層装置1の上側可動台6に供給するものであり、図5に示すように、積層装置1までセパレータ組立体10を搬送するセパレータ搬送装置16と、セパレータ搬送装置16により搬送されたセパレータ組立体10を積層装置1に投入するセパレータ投入装置17と、で構成している。前記セパレータ搬送装置16は、図示しないサブ組立装置により、予めサブ組立てされたセパレータ組立体10を積層装置1まで搬送する。前記セパレータ投入装置17は、供給されたセパレータ組立体10を旋回アーム18により把持し、積層装置1への投入位置(上側可動台6の下側)に旋回搬送し、積層装置1の上側可動台6の吸引チャックに把持させる動作を、積層装置1の積層作動が終了する毎に繰返すようにしている。
The
前記積層装置1に投入するセパレータ組立体10は、図6に示すように、セパレータ20にガス拡散層21およびシール材22を組合わせて構成している。即ち、セパレータ20はその両面にガス流路20A、20Bを備え、夫々の面のガス流路20A、20Bを覆ってカソード側ガス拡散層21Aおよびアノード側ガス拡散層21Bを接合し、夫々のガス拡散層21A、21Bの周囲にシール材22A、22Bを配置するよう構成している。
As shown in FIG. 6, the
なお、積層装置1に供給される電解質膜9の両面に、予めガス拡散層21が接合されている場合には、積層装置1に投入されるセパレータ組立体10は、セパレータ220はその両面にガス流路20A、20Bを備え、ガス流路20A、20Bが設けられた範囲の周囲にシール材22A、22Bが接合された構成となる。
When the gas diffusion layers 21 are bonded in advance to both surfaces of the
また、セパレータ組立体10は、図示しないサブ組立装置により、予めサブ組立てされたセパレータ組立体10を積層装置1までセパレータ搬送装置16により搬送するよう説明したが、サブ組立装置によらず、セパレータ搬送装置16で搬送しつつガス拡散層21やシール材22を組付けるようにしてもよい。
In the
以上の構成の燃料電池スタックの製造装置の動作について説明する。燃料電池スタックの積層作動は、図8に示す製造工程を経由して実施される。以下、図8の各製造工程を説明する。積層装置1の停止状態では、上側可動台6および下側可動台7は初期位置にある。
The operation of the fuel cell stack manufacturing apparatus having the above configuration will be described. The stacking operation of the fuel cell stack is performed through the manufacturing process shown in FIG. Hereinafter, each manufacturing process of FIG. 8 will be described. When the
初回のセパレータセット工程S1では、図7に示すように、上側面のみにガス流路が配置され、その上面にガス拡散層21およびシール材22が組付けられたセパレータ組立体10が投入され、2回目以降のセパレータセット工程S1では、上下面にガス拡散層21およびシール材22が組付けられたセパレータ組立体10が投入される。投入されたセパレータ組立体10は、吸引チャックにより上側可動台6に把持される。
In the first separator setting step S1, as shown in FIG. 7, the
電解質膜供給工程S2では、図1に示すように、電解質膜供給装置2によりロール状に巻かれたロール体9Aを回転させて電解質膜9が引き出され、搬送ローラ11により上下可動台6、7に保持されているセパレータ組立体10同士の間の所定の位置まで電解質膜9が挿入された時点で、搬送ローラ11の回転を停止させ、電解質膜9がセットされる。初回の積層作動時においては、下側可動台7上には、何も積層していないため、電解質膜9は供給しない。
In the electrolyte membrane supply step S2, as shown in FIG. 1, the
電解質膜張力付与工程S3では、下側可動台7が前進位置に上昇して、下側可動台7に積層しているセパレータ組立体10の上面を電解質膜9の下面に接触させ、図9に示すように、電解質膜9を押上げる。電解質膜9はセパレータ組立体10によりリフトアップされることにより、電解質膜9自体に面方向の張力を発生させて、電解質膜9のしわやたるみが取り除かれ、セパレータ組立体10に良好な状態で重ねられる。初回の積層作動時においては、下側可動台7上には、何も積層しておらず、電解質膜9も供給されていないため、この工程は実行されない。
In the electrolyte membrane tension applying step S3, the lower
電解質挟み込み工程S4では、図10に示すように、上側可動台6が下降され、下側可動台7上で張力付与している電解質膜9の上面に上側可動台6で保持しているセパレータ組立体10の下面を接触させ、電解質膜9をセパレータ組立体10で挟み込む。電解質膜9は、張力を付与された状態であるため、上下のセパレータ組立体10にしわやたるみが生じていない状態で、両セパレータ組立体10により挟み込まれる。初回の積層作動時においては、下側可動台7上には、何も積層しておらず、電解質膜9も供給されていないため、この工程は実行されない。
In the electrolyte sandwiching step S4, as shown in FIG. 10, the upper movable table 6 is lowered, and the separator assembly that is held by the upper movable table 6 on the upper surface of the
電解質膜打ち抜き工程S5では、上側可動台6および下側可動台7を共に下降させ、上下のセパレータ組立体10で挟持した電解質膜9に膜面と交差する方向に張力を加えることで、膜面に設けた切込み13に沿って所定の大きさに電解質膜9を打ち抜く。膜面に切込みがない場合には、カッタ15を切断位置に下降させて電解質膜9を所定の大きさに切り抜く。初回の積層作動時においては、下側可動台7上には、何も積層しておらず、電解質膜9も供給されていないため、この工程は実行されない。
In the electrolyte membrane punching step S5, the upper movable table 6 and the lower movable table 7 are both lowered, and a tension is applied to the
積層工程S6では、上下可動台6、7を下降させて、電解質膜9を挟んだセパレータ組立体10を下降させ、図11に示すように、上側可動台6、7が作動位置に達する時点で停止させる。上側可動台6が作動位置に達した状態では、挟持した電解質膜9は保持枠8内に挿入され、上側のセパレータ組立体10の一部が保持枠8内に挿入された状態となり、上側セパレータ組立体10の上面は、次回に供給される電解質膜9の下面より所定の距離だけ離れて位置する。保持枠8内には、下側可動台7上に順次積層されたセパレータ組立体10が電解質膜9を挟んだ状態で積層される。初回の積層作動時においては、上下可動台6、7間にセパレータ組立体10のみが挟み込まれて、上側可動台6の作動位置への下降により、セパレータ組立体10が下側可動台7と共に保持枠8内に挿入される。
In the stacking step S6, the vertical
上側セパレータ保持解除工程S7では、上側可動台6の吸引チャックが解除され、上側可動台初期位置復帰工程S8では、図12に示すように、上側可動台6が初期位置に上昇される。上側可動台6に把持されていたセパレータ組立体10は、保持枠8内に挿入された状態で下側可動台7上に積層された状態に維持される。
In the upper separator holding release step S7, the suction chuck of the upper movable table 6 is released, and in the upper movable table initial position return step S8, the upper movable table 6 is raised to the initial position as shown in FIG. The
この判断工程S9では、所定セル数が下側可動台7上に積層されているかどうか判断され、まだ、所定セル数に達しない場合には工程S1〜S8が繰返されて、下側可動台7上に所定セル数が積層された段階で積層装置1による積層が完了する。
In this determination step S9, it is determined whether or not the predetermined number of cells are stacked on the lower movable table 7. If the predetermined number of cells has not yet been reached, steps S1 to S8 are repeated, and the lower movable table 7 is repeated. Lamination by the
以上に説明したように、燃料電池スタックの製造装置においては、工程S1〜工程S5により電解質膜9を良好な状態でセパレータ組立体10に組付け挟持させることができるとともに、工程S6〜工程S7により同時にこれらを積層していくスタッキングも行えるため、シンプルな製造方法で安価に、かつ安定した品質で燃料電池スタックを製造することができる。
As described above, in the fuel cell stack manufacturing apparatus, the
これにより、従来手間や過剰な品質管理により製造していることで高額な燃料電池スタックとなっていたが、大幅なコスト削減を可能とすることができると共に、大量に生産することが可能となる。 As a result, the fuel cell stack has been expensive because it has been manufactured with labor and excessive quality control, but it can make significant cost reductions and can be mass produced. .
なお、上記燃料電池スタックの製造装置では、説明の都合上、積層装置1の可動台6、7の移動方向と直交する方向に電解質膜供給装置2やセパレータ供給装置3を3次元方向にレイアウトしているが、図示しないが、電解質膜供給装置2やセパレータ供給装置3のレイアウトは必ずしもこの方向だけに限られるものではない。
In the fuel cell stack manufacturing apparatus, for convenience of explanation, the electrolyte
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)電解質膜9をセパレータ組立体10により挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台7を備え、前記積層状態のセルのセパレータ組立体10から離間させた供給位置に電解質膜9を供給し、前記電解質膜9のから離間させた投入位置にセパレータ組立体10を投入し、前記セパレータ組立体10を投入位置から電解質膜9供給位置を越えるストロークにより可動台7に積層されているセルのセパレータ組立体10に押付けて、これらを既積層セルと一体化させることで、可動台7にセルを順次積層するため、燃料電池セルの形成とその積層とを、同一ストロークで行え、位置決め治具が不要であり、効率的で安価に燃料電池スタックを製造することができる
(イ)投入された電解質膜9は、投入セパレータ組立体10側に可動台7を移動させて可動台7に保持しているセパレータ組立体10によりリフトアップして面方向に延ばされ、その状態で、投入セパレータ組立体10同士で挟まれ、前記挟まれた部分が周囲部分から切り離されて燃料電池セルを構成するため、電解質膜9にしわなどの不具合を生じさせることなく、品質の安定した燃料電池セルを簡単に形成できると共に、同一ストローク内でスタッキング(積層)されることで、位置決め治具が不要であり、生産装置としても効率的で安価に製造することができる。
(A) A
(ウ)電解質膜9は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされて供給され、両側に搬送ローラ11の送り突起に係合する搬送用の穴12が配列されているため、安定した電解質膜9の搬送と位置決めを容易とすることができ、電解質膜9を無駄なく使うことができ、燃料電池スタックを安価に製造することができる。
(C) Since the
(エ)電解質膜9は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされ、電解質膜9の両面に沿って供給方向に流れる搬送気流を発生する搬送手段により一対のセパレータ組立体10間の空間に搬送するようにすると、電解質膜9は搬送ローラ11等の直接接触するものを必要とせずに一対のセパレータ組立体10間の空間に搬送でき、損傷を受けることなく、しわやたるみを搬送気流により除去しつつ安定して所定の位置の送込め、組立てられる燃料電池セルの性能を安定させることができる。また、搬送気流を電解質膜9の両側に搬送方向に発生させるのみのシンプルな装置構成でよく安価な製造装置とすることができる。
(D) The
(オ)電解質膜9は、セパレータ組立体10同士で挟まれた部分を周囲部分から切り離す切込み13を備えるようにすると、燃料電池セル製作時の作業性を容易とでき、燃料電池スタックの生産性を向上させることができる。
(E) When the
(カ)セパレータ組立体10同士で挟まれた部分の周囲部分からの切り離しは、切断装置としてのカッタ15により実行すると、電解質膜9の位置決め精度を緩和することができ、燃料電池スタックをさらに一層安価に生産でき、品質もさらに安定する。
(F) When the portion sandwiched between the
(キ)可動台7に積層された燃料電池セルは、可動台7の周囲に設けた保持枠8により保持されるため、燃料電池セルを多数積層したスタックにおいても、倒れたり、ずれたりすることなく保持でき、良好な積層品質を維持できる。
(G) Since the fuel cells stacked on the movable table 7 are held by the holding
なお、上記実施形態において、既積層セルの上方に電解質膜9およびセパレータ組立体10を供給してセパレータ組立体10を下降させることで既積層セルとこれらの燃料電池構成用部品4を積層するものについて説明したが、図示はしないが、既積層セルが下側から積層可能であり、既積層セルの下側に電解質膜およびセパレータ組立体を投入して、セパレータ組立体を上方に所定ストローク上昇させることで積層するものであってもよい。
In the embodiment described above, the
1 積層装置
2 電解質膜供給装置
3 セパレータ供給装置
4 積層された燃料電池構成部材
5 フレーム
6 上側可動台
7 下側可動台、可動台
8 保持枠
9 電解質膜
10 セパレータ組立体、セパレータ
11 搬送ローラ
12 搬送穴
13 切込み
15 切断装置としてのカッタ
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記積層状態のセルのセパレータから離間させた供給位置に電解質膜を供給し、
前記電解質膜から離間させた投入位置にセパレータを投入し、
前記セパレータを投入位置から電解質膜供給位置を越えるストロークにより可動台に積層されているセルのセパレータに押付けて、これらを既積層セルと一体化させ、
可動台にセルを順次積層することを特徴とする燃料電池スタックの製造方法。 Provided with a movable base that can hold the cell with the electrolyte membrane sandwiched between separators in a stacked state,
Supplying an electrolyte membrane to a supply position spaced from the separator of the stacked cells;
A separator is charged at a charging position separated from the electrolyte membrane,
The separator is pressed against the separator of the cell stacked on the movable table by a stroke exceeding the electrolyte membrane supply position from the charging position, and these are integrated with the already stacked cell,
A method of manufacturing a fuel cell stack, comprising sequentially stacking cells on a movable table.
その状態で、投入セパレータ同士で挟まれ、前記挟まれた部分が周囲部分から切り離されて燃料電池セルを構成することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池スタックの製造方法。 The charged electrolyte membrane is lifted up by the separator held on the movable base by moving the movable base to the input separator side, and is extended in the surface direction.
2. The method of manufacturing a fuel cell stack according to claim 1, wherein in this state, the fuel cell stack is sandwiched between the input separators, and the sandwiched portion is separated from the surrounding portion to constitute the fuel cell.
前記積層状態のセルのセパレータから離間させた供給位置に電解質膜を供給する電解質膜供給装置と、
前記電解質膜から離間させた投入位置にセパレータを投入するセパレータ投入装置と、
前記投入したセパレータを把持して投入位置から電解質膜供給位置を越えるストロークにより可動台に積層されているセルのセパレータに押付けて、これらを既積層セルと一体化させる投入側可動台と、を備えることを特徴とする燃料電池スタックの製造装置。 A movable base capable of holding a cell in a state where an electrolyte membrane is sandwiched between separators in a stacked state;
An electrolyte membrane supply device for supplying an electrolyte membrane to a supply position separated from the separator of the stacked cells;
A separator loading device for loading the separator at a loading position separated from the electrolyte membrane;
A loading-side movable table that grips the loaded separator and presses it against the separators of the cells stacked on the movable table by a stroke extending from the loading position to the electrolyte membrane supply position, and integrates these with the already-stacked cells. An apparatus for manufacturing a fuel cell stack.
前記延ばされた状態で、投入側可動台により投入セパレータ同士で挟まれ、挟まれた部分を周囲部分から切り離して燃料電池セルを構成することを特徴とする請求項9に記載の燃料電池スタックの製造装置。 The charged electrolyte membrane is lifted up by a separator assembly stacked on the movable table by moving the movable table to the loading separator side, and is extended in the surface direction.
10. The fuel cell stack according to claim 9, wherein in the extended state, the fuel cell stack is configured to be sandwiched between the input separators by the input side movable base, and the sandwiched portion is separated from the surrounding portion. Manufacturing equipment.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003402491A JP4729849B2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Method and apparatus for manufacturing fuel cell stack |
CN2009102525376A CN101740789B (en) | 2003-12-02 | 2004-11-02 | Manufacture of fuel cell |
US10/581,350 US7993798B2 (en) | 2003-12-02 | 2004-11-02 | Manufacture of fuel cell |
PCT/JP2004/016614 WO2005055349A1 (en) | 2003-12-02 | 2004-11-02 | Manufacture of fuel cell |
CN2009102525338A CN101740792B (en) | 2003-12-02 | 2004-11-02 | Manufacture of fuel cell |
CN2004800358425A CN1890828B (en) | 2003-12-02 | 2004-11-02 | Manufacture of fuel cell |
KR1020067010922A KR100716011B1 (en) | 2003-12-02 | 2004-11-02 | Manufacture of fuel cell |
DE112004002350T DE112004002350B4 (en) | 2003-12-02 | 2004-11-02 | Method and device for producing a fuel cell |
US13/116,503 US8771902B2 (en) | 2003-12-02 | 2011-05-26 | Manufacture of fuel cell |
US13/116,489 US8470498B2 (en) | 2003-12-02 | 2011-05-26 | Manufacture of fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003402491A JP4729849B2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Method and apparatus for manufacturing fuel cell stack |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005166385A true JP2005166385A (en) | 2005-06-23 |
JP4729849B2 JP4729849B2 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=34726039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003402491A Expired - Fee Related JP4729849B2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Method and apparatus for manufacturing fuel cell stack |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4729849B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009037969A (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method and manufacturing apparatus of membrane electrode gas diffusion layer assembly, and fuel cell |
JP2009037919A (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Sharp Corp | Fuel cell and its manufacturing method, and fuel-cell stack |
JP2013008687A (en) * | 2012-08-24 | 2013-01-10 | Sharp Corp | Fuel cell stack |
JP2014143116A (en) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Toyota Motor Corp | Method and apparatus for manufacturing membrane electrode assembly |
EP3089251A4 (en) * | 2013-12-27 | 2016-12-07 | Toyota Motor Co Ltd | Method and device for manufacturing electrode frame assembly for fuel cell |
KR101734639B1 (en) * | 2015-03-23 | 2017-05-11 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for removal wrinkles of membrane electrode assembly |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH097627A (en) * | 1995-06-23 | 1997-01-10 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Assembling method of fuel cell |
JP2001236971A (en) * | 2000-02-24 | 2001-08-31 | Fuji Electric Co Ltd | Method of producing solid high polymer fuel cell |
-
2003
- 2003-12-02 JP JP2003402491A patent/JP4729849B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH097627A (en) * | 1995-06-23 | 1997-01-10 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Assembling method of fuel cell |
JP2001236971A (en) * | 2000-02-24 | 2001-08-31 | Fuji Electric Co Ltd | Method of producing solid high polymer fuel cell |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009037919A (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Sharp Corp | Fuel cell and its manufacturing method, and fuel-cell stack |
JP2009037969A (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method and manufacturing apparatus of membrane electrode gas diffusion layer assembly, and fuel cell |
JP2013008687A (en) * | 2012-08-24 | 2013-01-10 | Sharp Corp | Fuel cell stack |
JP2014143116A (en) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Toyota Motor Corp | Method and apparatus for manufacturing membrane electrode assembly |
EP3089251A4 (en) * | 2013-12-27 | 2016-12-07 | Toyota Motor Co Ltd | Method and device for manufacturing electrode frame assembly for fuel cell |
KR101734639B1 (en) * | 2015-03-23 | 2017-05-11 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for removal wrinkles of membrane electrode assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4729849B2 (en) | 2011-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4823393B1 (en) | Method for laminating positive and negative electrode plates and apparatus therefor | |
US11038188B2 (en) | Manufacturing device and manufacturing method of fuel cell component | |
KR102110630B1 (en) | Device for producing electrode stacks | |
KR102067252B1 (en) | Equipment for manufacturing separator for fuel cell and method of manufacturing the same | |
KR101319004B1 (en) | Apparatus for manufacturing electrode assembly | |
EP3089251B1 (en) | Method and device for manufacturing electrode frame assembly for fuel cell | |
JP2014179304A (en) | Method and device for forming electrode laminate for secondary battery | |
CN112582654A (en) | Method for producing membrane electrode | |
KR20120117266A (en) | Apparatus for manufacturing membrane-electrode assembly | |
KR20220124247A (en) | laminating machine | |
JP4729849B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing fuel cell stack | |
US20220336839A1 (en) | Composite device and laminating machine | |
JP2005190777A (en) | Method and device for manufacturing secondary battery | |
KR20160131748A (en) | Device for manufacturing membrane-electrode assembly of fuel cell | |
EP4261962A1 (en) | Method for manufacturing membrane electrode | |
CN214477588U (en) | Lamination machine | |
CN213618869U (en) | Compound equipment | |
CN218707612U (en) | Five-in-one forming equipment | |
CN115000476A (en) | Five-in-one forming equipment | |
JP6973241B2 (en) | Continuous manufacturing method of membrane electrode gas diffusion layer bonded body | |
JP7070285B2 (en) | Electrode manufacturing equipment | |
KR101886499B1 (en) | Apparatus for manufacturing membrane-electrode assembly for fuel cell | |
US20230089216A1 (en) | Insert for cell frame integrated with adhesive film and method of manufacturing cell frame using the same | |
JP2010040338A (en) | Method and apparatus for manufacturing fuel cell stack, and fuel cell stack | |
JP4193173B2 (en) | Method and apparatus for overlaying electrode film and solid polymer film. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100907 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101104 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110322 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110404 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |