JP2007287608A - 燃料電池、燃料電池の製造方法、および燃料電池シーリングプレート - Google Patents

Abstract

【課題】 接着剤の塗布量を少なくする、またはゼロにすることができる燃料電池、燃料電池の製造方法、および燃料電池シーリングプレートの提供。
【解決手段】（１）接着剤を注入するための注入部６１を一部に有する燃料電池シーリングプレート３６を含む燃料電池。
（２）シーリングプレート３６がセパレータ１８にスポット溶接されている燃料電池。
（３）注入部６１に接着剤６０を注入し、硬化させてシーリングプレート３６をセパレータ１８に固定する工程を有する燃料電池の製造方法。
（４）スポット溶接にてシーリングプレート３６をセパレータ１８に固定する工程を有する燃料電池の製造方法。
（５）接着剤を注入するための注入部６１を一部に有するシーリングプレート３６。
【選択図】 図２

Description

本発明は、燃料電池、燃料電池の製造方法、および燃料電池シーリングプレートに関する。

燃料電池はＭＥＡをセパレータで挟んだものから形成される。ＭＥＡとセパレータ間にはガス拡散層が配置される。セパレータには、発電領域において、ＭＥＡに対向する面に燃料ガス流路、酸化ガス流路が形成され、ＭＥＡに対向する面と反対側の面に冷媒流路が形成される。セパレータには、また、外周部の非発電領域に、燃料ガスマニホールド、酸化ガスマニホールド、冷媒マニホールドが形成される。燃料ガス流路はガス導入排出通路を介して燃料ガスマニホールドに連通しており、酸化ガス流路はガス導入排出通路を介して酸化ガスマニホールドに連通している。燃料電池は、ガス導入排出通路の通路底面に形成されたガス流路溝と、ガス導入排出通路に装着されてガス流路溝を覆うシーリングプレートを有する。
特開２００１−１１０４３６号公報に開示されているように、シーリングプレートとセパレータとの接触部分全面に接着剤が塗布されており、セル化前にシーリングプレートはセパレータに固定されている。
特開２００１−１１０４３６号公報

しかし、従来のシーリングプレートのセパレータへの装着構造では、セパレータとの接触部分全面に接着剤を塗布するので、塗布接着剤量が多い、はみ出し接着剤がガス流路溝に入って流路を狭めるおそれがある、等の問題があった。

本発明の目的は、シーリングプレートのセパレータへの装着において、接着剤の塗布量を少なくする、またはゼロにすることができる燃料電池、燃料電池の製造方法、および燃料電池シーリングプレートを提供することにある。

上記課題を解決する、そして上記目的を達成する、本発明は、つぎのとおりである。
（１） 接着剤を注入するための注入部を一部に有する燃料電池シーリングプレートとセパレータを含み、接着剤が燃料電池シーリングプレートの注入部に注入され硬化されており、該接着剤により燃料電池シーリングプレートとセパレータが固定されている燃料電池。
（２） 燃料電池シーリングプレートとセパレータの少なくとも一方に形成された、燃料電池シーリングプレートの注入部に連通する接着剤はみ出し隙間を有する（１）記載の燃料電池。
（３） 前記接着剤は水分と反応して硬化するタイプの接着剤である（１）または（２）記載の燃料電池。
（４） 前記接着剤は紫外線を照射されて硬化するタイプの接着剤である（１）または（２）記載の燃料電池。
（５） 前記注入部が、シーリングプレートの両端部の、セパレータのガス導入排出通路のガス流路溝に対向しない部位に形成されている（１）〜（４）の何れかに記載の燃料電池。
（６） スポット溶接にてセパレータに固定された燃料電池シーリングプレートを有する燃料電池。
（７） 前記燃料電池シーリングプレートが、シーリングプレートの両端部の、セパレータのガス導入排出通路のガス流路溝に対向しない部位でセパレータにスポット溶接されている（６）記載の燃料電池。
（８） 接着剤を注入するための注入部を一部に有する燃料電池シーリングプレートをセパレータのシーリングプレート装着部位に配置する工程と、ついで前記注入部に接着剤を注入し、硬化させて燃料電池シーリングプレートをセパレータに固定する工程とを、有する燃料電池の製造方法。
（９） 燃料電池シーリングプレートをセパレータのシーリングプレート装着部位に配置する工程と、ついでスポット溶接にて前記燃料電池シーリングプレートをセパレータに固定する工程とを、有する燃料電池の製造方法。
（１０） 接着剤を注入するための注入部を一部に有する燃料電池シーリングプレート。
（１１） 前記接着剤は水分と反応して硬化するタイプの接着剤である（１０）記載の燃料電池シーリングプレート。
（１２） 前記接着剤は紫外線を照射されて硬化するタイプの接着剤である（１０）記載の燃料電池シーリングプレート。

上記（１）の燃料電池、上記（８）の燃料電池の製造方法、上記（１０）のシーリングプレートによれば、接着剤を注入するための注入部を一部に有する燃料電池シーリングプレートを備えているので、接着剤塗布部位がシーリングプレートの一面の一部に限定され、シーリングプレートの一面の全域に塗布していた場合に比べて、接着剤の塗布量を少なくすることができる。
また、従来は、接着剤を塗布してからシーリングプレートを置いていたので、接着剤塗布後シーリングプレートを置くまでの時間が長いと先に塗布した接着剤が硬化してしまい、接着されない部分ができる場合があるが、本発明では、シーリングプレートをセパレータのガス導入排出通路に配置した後、注入部に接着剤を注入することができるので、先に塗布した接着剤が硬化してしまって接着されない部分ができるおそれはない。
上記（２）の燃料電池によれば、燃料電池シーリングプレートの注入部に連通する接着剤はみ出し隙間を有するので、注入部に注入した接着剤の一部が接着剤はみ出し隙間に入り、燃料電池シーリングプレートとセパレータとの間の接着剤による接着面積が増え、燃料電池シーリングプレートとセパレータとは強固に接着される。また、接着剤が接着剤はみ出し隙間に受入れられるので、接着剤のはみ出し量が減少し、はみ出し接着剤がガス流路溝に流れ込んで流路溝を閉塞することが防止される。
上記（３）の燃料電池、上記（１１）の燃料電池シーリングプレートは、接着剤が水分と反応して硬化するタイプの接着剤を用いる場合であるが、シーリングプレートをセパレータ上に置いた後接着剤を注入部内に注入するため、シーリングプレート面に接着剤を塗布する場合に比べて、接着剤が空気中の水分と反応して硬化する速度が遅くなり、従来の硬化速度が早すぎて接着作業が困難になることを抑制することができる。
上記（４）の燃料電池、上記（１２）の燃料電池シーリングプレートは、紫外線を照射されて硬化するタイプの接着剤を用いる場合であるが、空気中の水分を吸収して硬化しないため、接着剤塗布ツールを分解して掃除することが容易になり、メンテナンス上有利である。
上記（５）の燃料電池によれば、注入部が、シーリングプレートの両端部の、セパレータのガス導入排出通路のガス流路溝に対向しない部位に形成されているので、接着剤が注入部からはみ出しても、ガス導入排出通路のガス流路溝を閉塞するおそれが少ない。
上記（６）の燃料電池、上記（９）の燃料電池の製造方法によれば、シーリングプレートをスポット溶接（スポット溶着）にてセパレータに固定するので、接着剤を使用しないで済む。
上記（７）の燃料電池によれば、シーリングプレートの両端部の、セパレータのガス導入排出通路のガス流路溝に対向しない部位でセパレータにスポット溶接されているので、ガス導入排出通路のガス流路溝がスポット溶接時に溶融樹脂などによって閉塞されるおそれは少ない。

以下に、本発明の燃料電池と、該燃料電池の製造方法と、該燃料電池に用いられる燃料電池シーリングプレートを、図１〜図１４を参照して説明する。
図中、図１〜図９は本発明の実施例１（の燃料電池と、燃料電池の製造方法、燃料電池シーリングプレート）を示し、
図１０は本発明の実施例２（の燃料電池と、燃料電池の製造方法、燃料電池シーリングプレート）を示し、
図１１は本発明の実施例３（の燃料電池と、燃料電池の製造方法）を示す。
図１２〜図１４は本発明のいずれの実施例にも適用可能な燃料電池構成を示す。
本発明の全実施例に共通する構成部分には本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。

まず、本発明のいずれの実施例にも適用可能な燃料電池の構成を、図１２〜図１４を参照して、説明する。
本発明が適用される燃料電池は、たとえば固体高分子電解質型燃料電池１０である。燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。
固体高分子電解質型燃料電池１０は、膜−電極アッセンブリ１９（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）とセパレータ１８との積層体を含む。
膜−電極アッセンブリ１９は、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層からなる電極（アノード、燃料極）１４および電解質膜の他面に配置された触媒層からなる電極（カソード、空気極）１７とを有する。膜−電極アッセンブリ１９とセパレータ１８との間には、アノード側、カソード側にそれぞれ拡散層１３、１６が設けられる。
膜−電極アッセンブリ１９とセパレータ１８を重ねてセル１９を構成し、セル１９を積層してセル積層体とし、セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置し、エンドプレート２２をセル積層方向に延びる締結部材（たとえば、テンションプレート２４）、ボルト・ナット２５にて固定し、セル積層体にセル積層方向の締結力を付与して、燃料電池スタック２３を構成する。

セル１０のアノード側に位置するセパレータ１８には、発電領域５１において、ＭＥＡに対向する面に、アノード１４に燃料ガス（水素）を供給するための燃料ガス流路２７が形成され、セル１０のカソード側に位置するセパレータ１８には、発電領域５１において、ＭＥＡに対向する面に、カソード１７に酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための酸化ガス流路２８が形成されている。また、セパレータ１８には、ガス流路２７、２８が形成された面と反対側の面に、冷媒（通常、冷却水）を流すための冷媒流路２６が形成されている。セパレータ１８には、非発電領域５２において、燃料ガスマニホールド３０、酸化ガスマニホールド３１、冷媒マニホールド２９が形成されている。
燃料ガスマニホールド３０はガス導入排出通路３４を介して燃料ガス流路２７と連通しており、酸化ガスマニホールド３１はガス導入排出通路３４を介して酸化ガス流路２８と連通しており、冷媒マニホールド２９は冷媒流路２６と連通している。

各セル１０の、アノード１４側では、水素を水素イオン（プロトン）と電子に変換する電離反応が行われ、水素イオンは電解質膜１１中をカソード１７側に移動し、カソード１７側では酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる、またはセル積層方向一端のセルのアノードで生成した電子が外部回路を通して他端のセルのカソードにくる）から水が生成され、次式にしたがって発電が行われる。
アノード側：Ｈ₂ →２Ｈ⁺ ＋２ｅ^-
カソード側：２Ｈ⁺ ＋２ｅ^- ＋（１／２）Ｏ₂ →Ｈ₂ Ｏ

各種流体は、互いに、かつ外部から、それぞれシールされる。各セル１０のＭＥＡ１９を挟む２つのセパレータ１８間は、第１のシール部材３２によってシールされており、隣接するセル１９同士の間は、第２のシール部材３３によってシールされている。
第１のシール部材３２は、たとえば接着剤シール（シール接着剤）であり、第２のシール部材３３は、たとえばゴムガスケットである。ただし、第１のシール部材３２、第２のシール部材３３とも、接着剤シール剤、またはゴムガスケットであってもよい。
図示例のセパレータ１８は、カーボンセパレータである場合を示してある。ただし、セパレータ１８はメタルセパレータ、またはメタルセパレータと樹脂フレームとの組み合わせであってもよい。

ガス導入排出通路３４には、通路底面に１個以上（通常、複数）の凹状のガス流路溝３５が形成されている。ガス導入排出通路３４には、ガス流路溝３５を覆うように、燃料電池シーリングプレート（単に、シーリングプレートともいう）３６が配置されている。セパレータ１８には、シーリングプレート３６の両端部を受け入れるための、深さがシーリングプレート３６の厚さと同じあるいはほぼ同じ、段差３７が形成されており、そこにシーリングプレート３６の両端部を受け入れた状態では、セパレータ１８の表面とシーリングプレート３６の表面とが同じかほぼ同じ（面一かほぼ面一）になる。ガス導入排出通路３４にシーリングプレート３６が配置された状態では、ガス流路溝３５はシーリングプレート３６で覆われたトンネル状の流路となる。
シーリングプレート３６は、たとえば、樹脂製である。ただし、樹脂製に限るものではなく、ゴム製、金属製、カーボン製、等であってもよい。

シーリングプレート３６は矩形状で、矩形の長手方向をガス導入排出通路３４の流路幅の方向に向けて配置される。ガス流路溝３５はシーリングプレート３６の幅方向（シーリングプレート３６の長手方向と直交方向）に延びる。ガスはガス流路溝３５を流れるので、シーリングプレート３６の幅方向がガス導入排出通路３４におけるガス流れ方向となり、シーリングプレート３６の長手方向がガス導入排出通路３４におけるガス流れ方向と直交する方向となる。

シーリングプレート３６は、平板（段付き平板である場合を含む）からなる。拡散層１３、１６がシーリングプレート３６と重複する場合は、シーリングプレート３６の平板に拡散層１３、１６を受け入れるための拡散層１３、１６と同じ厚さの段差が形成され、段差付き平板となる。段差はシーリングプレート３６の長手方向に延びる。

シーリングプレート３６の、ガス導入排出通路３４の底面に対向する面４０と反対側の面４１は、第１のシール部材３２（たとえば、接着剤）が塗布されていて、同じセルの対極側のセパレータ１８（シーリングプレートがアノード側セパレータにある場合はカソード側セパレータ、また、シーリングプレートがカソード側セパレータにある場合はアノード側セパレータ）に対向する。

シーリングプレート３６がセパレータ１８に装着され、そのセパレータ１８が対極セパレータとの間にＭＥＡ１９を挟み第１のシール部材３２（たとえば、接着剤）で接着されシールされてセル化された後では、シーリングプレート３６は第１のシール部材３２（たとえば、接着剤）によってセパレータ１８に対する位置は固定される。しかし、シーリングプレート３６がセパレータ１８に配置され、セル化前の段階で既にセパレータ１８に固定されていることが、セル化する際にシーリングプレート３６がセパレータ１８から外れて落下しないので、便利である。

本発明は、セル化前の段階でシーリングプレート３６をセパレータ１８に固定するための、燃料電池１０、燃料電池１０の製造方法、燃料電池シーリングプレート３６に係るものである。以下、シーリングプレート３６、燃料電池１０、燃料電池１０の製造方法の、実施例１〜実施例３に共通する部分を、シーリングプレート３６、燃料電池１０、燃料電池１０の製造方法の順で説明する。

本発明の燃料電池シーリングプレート３６は、接着剤６０を注入するための注入部６１を一部に有する。注入部６１は、シーリングプレート３６の、ガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位に、設けられる。注入部６１は、シーリングプレート３６に形成された孔６１ａ（１個以上の孔）または切欠き６１ｂからなる。孔６１ａまたは切欠き６１ｂからなる注入部６１は、シーリングプレート３６をシーリングプレート厚み方向に貫通している。

本発明の燃料電池１０では、上記シーリングプレート３６が、シーリングプレート３６の一部のみにおいて、セパレータ１８に固定されている。シーリングプレート３６は、ガス導入排出通路３４にてセパレータ１２８に固定されており、ガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位に、固定されている。シーリングプレート３６の、セパレータ１８のガス導入排出通路３４への固定は、ガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位における、接着剤６０による接着、またはスポット溶接（スポット溶着）による。

本発明の燃料電池１０の製造方法は、上記シーリングプレート３６をガス導入排出通路３４に置く工程と、ついで、シーリングプレート３６をセパレータ１８のガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位に、接着剤６０による接着、またはスポット溶接（スポット溶着）により固定する工程とを、含む。シーリングプレート３６をセパレータ１８に固定する際には、シーリングプレート３６が反り返らないように、押さえ治具６６でシーリングプレート３６をセパレータ１８に押さえつけ、その状態で、接着剤６０による接着、または、スポット溶接（スポット溶着）により固定する。スポット溶接による場合は、樹脂板のシーリングプレート３６を熱により局部的に溶融し、セパレータ１８がカーボンセパレータの場合はセパレータの樹脂バインダーを局部的に溶融し、セパレータ１８がメタルセパレータの場合は樹脂フレームをを局部的に溶融することにより、シーリングプレート３６をセパレータ１８（樹脂フレームを有する場合は樹脂フレーム）に溶着する。

上記のシーリングプレート３６、燃料電池１０、その製造方法の、実施例１〜実施例３に共通する部分の、作用、効果については、シーリングプレート３６の、セパレータ１８のガス導入排出通路３４への固定が、ガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位における、接着剤６０による接着、またはスポット溶接（スポット溶着）によるため、従来のように、シーリングプレート３６の、セパレータ１８のガス導入排出通路３４への対向面４０の全面に接着剤を塗布する必要がなくなる。スポット溶接（スポット溶着）の場合は、接着剤の塗布が必要でなくなる。その結果、シーリングプレートの一面の全域に塗布していた従来に比べて、接着剤６０の塗布量を少なくすることができる。

つぎに、本発明のシーリングプレート３６、燃料電池１０、その製造方法の、各実施例に特有な部分を説明する。
〔実施例１〕−−−図１〜図９

本発明の実施例１の燃料電池シーリングプレート３６は、図１〜図９に示すように、接着剤６０を注入するための注入部６１を一部に有する。
注入部６１は、シーリングプレート３６に設けられた、シーリングプレート３６をシーリングプレート３６の厚み方向に貫通する、孔６１ａまたは切欠き６１ｂである。図３は注入部６１が孔６１ａである場合を示し、図４は注入部６１がシーリングプレートの長手方向に延びる切欠き６１ｂである場合を示し、図５は注入部６１がシーリングプレートの長手方向と直交する方向に延びる切欠き６１ｂである場合を示し、図６は注入部６１が複数の孔（細孔、小孔）６１ａである場合を示しており、注入部６１は図３〜図６の何れであってもよい。図５において、注入部６１がシーリングプレートの長手方向と直交する方向に延びる切欠き６１ｂである場合は、接着剤６０が（ＭＥＡ側）にはみ出すことがないように、切欠き６１ｂが、切欠き６１ｂの開口方向を発電部側（ＭＥＡ側）でない方に向けて設けられることが望ましい。なお、セパレータ１８にも凹部や溝を設けることで注入部６１と同様の目的が達成できるので、そのようにしてもよい。
シーリングプレート３６のガス導入排出通路対向面４０には、ガス導入排出通路対向面４０から凹み（ガス導入排出通路から離れる方向に凹み）、注入部６１である孔または切欠きに連通する、接着剤はみ出し隙間６２が設けられてもよい。

本発明の実施例１の燃料電池１０は、図１〜図９に示すように、上記燃料電池シーリングプレート３６と、セパレータ１８を、含む。接着剤６０は燃料電池シーリングプレート３６の注入部６１に注入され硬化されており、接着剤６０により燃料電池シーリングプレート３６とセパレータ１８が接着され、互いに固定されている。接着剤６０は注入部６１内に注入され、セパレータ１８（のシーリングプレートの孔内に露出する表面）とシーリングプレート３６（の孔の内面）に接着し硬化して、シーリングプレート３６とセパレータ１８とを互いに固定する。

図７〜図９に示すように、燃料電池１０は、燃料電池シーリングプレート３６とセパレータ１８の少なくとも一方に形成された、燃料電池シーリングプレート３６の注入部６１に連通する接着剤はみ出し隙間６２を有することが望ましい。図７は、接着剤はみ出し隙間６２が注入部６１である孔の回りに孔と一体的に設けられた場合を示しており、図８、図９は、接着剤はみ出し隙間６２が注入部６１である孔と直交させてシーリングプレート３６の幅方向にシーリングプレート３６の全幅にわたって孔と連通させて設けられた場合を示している。接着剤６０が注入部６１に注入された時に、接着剤６０の一部は接着剤はみ出し隙間６２にはみ出す。接着剤はみ出し隙間６２はシーリングプレート３６のガス導入排出通路対向面４０に開放しており、接着剤６０の一部が接着剤はみ出し隙間６２にはみ出した時に、接着剤６０のセパレータ１８との接触面積が、接着剤はみ出し隙間６２を設けない場合に比べて、増大され、燃料電池シーリングプレート３６とセパレータ１８との接着を、接着剤はみ出し隙間６２を設けない場合に比べて、より強固にする。

本発明の実施例１の燃料電池１０の製造方法は、上記シーリングプレート３６をセパレータ１８のシーリングプレート装着部位（ガス導入排出通路３４）に配置する（シーリングプレート３６の長手方向両端部がガス導入排出通路３４の段差部３７に対応するように配置する）工程と、ついでシーリングプレートを押さえ治具６６でセパレータ１８に対して押さえ、注入部６１に接着剤６０を注入し、接着剤６０を水分により硬化させて燃料電池シーリングプレート３６をセパレータ１８に（シーリングプレート３６の長手方向両端部にて）接着し固定する工程とを、有する。

本発明の実施例１のシーリングプレート３６、燃料電池１０、その製造方法で用いられる接着剤６０は、水分（たとえば、空気中の水分）と反応して硬化するタイプの接着剤である。接着剤６０は、たとえば、シアノアクリレート接着剤であり、アニオン重合性が強く、少量の水分が存在するとそれを吸収して（たとえば、空気中の水分を吸収して）速やかに（たとえば、５秒〜３分以内に、ただし、３分以上でもよい）重合が進行し、硬化して、シーリングプレート３６とセパレータ１８とを互いに接着する。

本発明の実施例１のシーリングプレート３６、燃料電池１０、その製造方法の作用、効果は、つぎの通りである。従来は、接着剤をシーリングプレートに塗布してからシーリングプレートをセパレータ上に置いていたので、接着剤塗布後シーリングプレートを置くまでの時間が長いと先に塗布した接着剤が硬化してしまい、接着されない部分が生じる場合があるが、本発明では、シーリングプレート３６をセパレータ１８のガス導入排出通路３４に配置した後、注入部６１に接着剤６０を注入することができるので、先に塗布した接着剤６０が硬化してしまって接着されない部分ができるおそれはない。

〔実施例２〕−−−図１０
本発明の実施例２の燃料電池シーリングプレート３６は、図１０に示すように、接着剤６０を注入するための注入部６１を一部に有する。
注入部６１は、シーリングプレート３６に設けられた、シーリングプレート３６をシーリングプレート３６の厚み方向に貫通する、孔または切欠きである。

本発明の実施例２の燃料電池１０は、図１０に示すように、上記シーリングプレート３６と、セパレータ１８を、含む。接着剤６０は燃料電池シーリングプレート３６の注入部６１に注入され硬化されており、接着剤６０により燃料電池シーリングプレート３６とセパレータ１８が接着され、互いに固定されている。接着剤６０は注入部６１内に注入され、セパレータ１８（のシーリングプレートの孔内に露出する表面）とシーリングプレート３６（の孔の内面）に接着し硬化して、シーリングプレート３６とセパレータ１８とを互いに固定する。

本発明の実施例２の燃料電池１０の製造方法は、上記シーリングプレート３６をセパレータ１８のシーリングプレート装着部位（ガス導入排出通路３４）に配置する（シーリングプレート３６の長手方向両端部がガス導入排出通路３４の段差部３７に対応するように配置する）工程と、ついでシーリングプレート３６を押さえ治具６６でセパレータ１８に対して押さえ、注入部６１に接着剤６０を注入し、注入後紫外線照射装置６３から照射された紫外線６４により接着剤６０を硬化させて燃料電池シーリングプレート３６をセパレータ１８に（シーリングプレート３６の長手方向両端部にて）接着し固定する工程とを、有する。

本発明の実施例２のシーリングプレート３６、燃料電池１０、その製造方法で用いられる接着剤６０は紫外線を照射されて硬化するタイプの接着剤であり、水分を吸収しても硬化しない接着剤である。接着剤が透明であり注入部６１がシーリングプレート厚み方向に貫通していることにより、紫外線が接着剤の全体を照射し硬化することができる。

本発明の実施例２のシーリングプレート３６、燃料電池１０、その製造方法の作用、効果は、つぎの通りである。従来は、接着剤をシーリングプレートに塗布してからシーリングプレートをセパレータ上に置いていたので、接着剤塗布後シーリングプレートを置くまでの時間が長いと先に塗布した接着剤が硬化してしまい、接着されない部分が生じる場合があるが、本発明では、シーリングプレート３６をセパレータ１８のガス導入排出通路３４に配置し、接着剤６０を注入部６１に注入した後紫外線を照射して接着剤６０を硬化するので、従来のように、先に塗布した接着剤６０が水分で硬化してしまって接着されない部分ができるおそれはない。

〔実施例３〕−−−図１１
本発明の実施例３の燃料電池シーリングプレート３６は、図１１に示すように、接着剤で接着されず、孔または切欠きからなる接着剤注入部６１をもつ必要がない。シーリングプレート３６は、シーリングプレートの両端部で、セパレータ１８のガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位で、セパレータにスポット溶接（スポット溶着）される（符号６７は溶着部を示す）。スポット溶接は熱溶着であり、シーリングプレート３６は、局所的に熱をかけられると熱をかけられた部位が局部的に溶融する必要があることから、樹脂製である。

本発明の実施例３の燃料電池は、スポット溶接（スポット溶着）にてセパレータ１８に固定されたシーリングプレート３６を有する。
シーリングプレート３６は、シーリングプレートの両端部の、セパレータのガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位で、スポット溶接熱源６５にて、セパレータ１８にスポット溶接（スポット溶着）されている。

本発明の実施例３の燃料電池の製造方法は、シーリングプレート３６をセパレータ１８のシーリングプレート装着部位（ガス導入排出通路３４）に配置する工程と、ついでシーリングプレートを押さえ治具６６でセパレータ１８に対して押さえ、スポット溶接熱源６５によりスポット溶接（スポット溶着）にてシーリングプレート３６をセパレータ１８に局部的な熱溶着により固定する工程とを、有する。

本発明の実施例３のシーリングプレート３６、燃料電池１０、その製造方法の作用、効果は、つぎの通りである。
シーリングプレート３６をスポット溶接（スポット溶着）にてセパレータ１８に固定するので、接着剤を使用しないで済む。これによって、接着剤による固定における問題、たとえば、先に塗布した接着剤が硬化してしまって接着しない部分が生じるおそれがある等の問題が、解決される。

また、シーリングプレート３６の両端部の、セパレータのガス導入排出通路３４のガス流路溝３５に対向しない部位でセパレータ１８にスポット溶接（スポット溶着）されているので、ガス導入排出通路３４のガス流路溝３５がスポット溶接時に溶融樹脂などによって閉塞されるおそれが少ない。

本発明の実施例１の燃料電池シーリングプレートの装着部位近傍の、燃料電池の平面図（または正面図）である。 本発明の実施例１の燃料電池シーリングプレートの装着部位近傍の、燃料電池の断面図である。 本発明の実施例１の燃料電池シーリングプレートの装着部位近傍の、注入部が孔からなる場合の、燃料電池の平面図（または正面図）である。 本発明の実施例１の燃料電池シーリングプレートの装着部位近傍の、注入部がシーリングプレートの長手方向に延びる切欠きからなる場合の、燃料電池の平面図（または正面図）である。 本発明の実施例１の燃料電池シーリングプレートの装着部位近傍の、注入部がシーリングプレートの長手方向と直交する方向に延びる切欠きからなる場合の、燃料電池の平面図（または正面図）である。 本発明の実施例１の燃料電池シーリングプレートの装着部位近傍の、注入部が複数の細孔からなる場合の、燃料電池の平面図（または正面図）である。 本発明の実施例１の、第１の接着剤はみ出し隙間をもつ燃料電池シーリングプレートの一部の断面図である。 本発明の実施例１の、第２の（第１の接着剤はみ出し隙間と異なる）接着剤はみ出し隙間をもつ燃料電池シーリングプレートの一部の平面図（または正面図）である。 図８の燃料電池シーリングプレートの一部の断面図である。 本発明の実施例２の燃料電池シーリングプレートの製造方法を実施している状態のシーリングプレートとセパレータと紫外線照射装置の断面図である。 本発明の実施例３の燃料電池シーリングプレートの製造方法を実施している状態のシーリングプレートとセパレータと熱源の断面図である。 本発明が適用される燃料電池スタックの側面図である。 図１２の一部の拡大断面図である。 図１２のセルの正面図である。

符号の説明

１０ （固体高分子電解質型）燃料電池
１１ 電解質膜
１３、１６ 拡散層
１４ アノード
１７ カソード
１８ セパレータ
１９ セル
２０ ターミナル
２１ インシュレータ
２２ エンドプレート
２３ 燃料電池スタック
２４ 締結部材（テンションプレート）
２５ ボルト
２６ 冷媒流路（冷却水流路）
２７ 燃料ガス流路
２８ 酸化ガス流路
２９ 冷媒マニホールド
３０ 燃料ガスマニホールド
３１ 酸化ガスマニホールド
３２ 第１のシール部材
３３ 第２のシール部材
３４ ガス導入搬出通路
３５ ガス流路溝
３６ シーリングプレート
３７ 段差（セパレータの）
４０、４１ シーリングプレートの面
５１ 発電領域
５２ 非発電領域
６０ 接着剤
６１ 注入部
６１ａ 孔
６１ｂ 切欠き
６２ 接着剤はみ出し隙間
６３ 紫外線照射装置
６４ 紫外線
６５ スポット溶接熱源
６６ 押さえ治具
６７ 溶着部

Claims (12)

1. 接着剤を注入するための注入部を一部に有する燃料電池シーリングプレートとセパレータを含み、接着剤が燃料電池シーリングプレートの注入部に注入され硬化されており、該接着剤により燃料電池シーリングプレートとセパレータが固定されている燃料電池。
2. 燃料電池シーリングプレートとセパレータの少なくとも一方に形成された、燃料電池シーリングプレートの注入部に連通する接着剤はみ出し隙間を有する請求項１記載の燃料電池。
3. 前記接着剤は水分と反応して硬化するタイプの接着剤である請求項１または請求項２記載の燃料電池。
4. 前記接着剤は紫外線を照射されて硬化するタイプの接着剤である請求項１または請求項２記載の燃料電池。
5. 前記注入部が、シーリングプレートの両端部の、セパレータのガス導入排出通路のガス流路溝に対向しない部位に形成されている請求項１〜請求項４の何れか一項記載の燃料電池。
6. スポット溶接にてセパレータに固定された燃料電池シーリングプレートを有する燃料電池。
7. 前記燃料電池シーリングプレートが、シーリングプレートの両端部の、セパレータのガス導入排出通路のガス流路溝に対向しない部位でセパレータにスポット溶接されている請求項６記載の燃料電池。
8. 接着剤を注入するための注入部を一部に有する燃料電池シーリングプレートをセパレータのシーリングプレート装着部位に配置する工程と、ついで前記注入部に接着剤を注入し、硬化させて燃料電池シーリングプレートをセパレータに固定する工程とを、有する燃料電池の製造方法。
9. 燃料電池シーリングプレートをセパレータのシーリングプレート装着部位に配置する工程と、ついでスポット溶接にて前記燃料電池シーリングプレートをセパレータに固定する工程とを、有する燃料電池の製造方法。
10. 一部に接着剤を注入するための注入部を有する燃料電池シーリングプレート。
11. 前記接着剤は水分と反応して硬化するタイプの接着剤である請求項１０記載の燃料電池シーリングプレート。
12. 前記接着剤は紫外線を照射されて硬化するタイプの接着剤である請求項１０記載の燃料電池シーリングプレート。
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