JP2009238572A - 燃料電池に用いられるセパレータ、および、セパレータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池に用いられ、導電性を有する第１のプレートと、導電性を有する第２のプレートと、第１のプレートおよび第２のプレートによって挟持されるとともに、第１のプレートおよび第２のプレートに加熱溶着される中間部材と、を備えるセパレータにおいて、第１のプレートおよび第２のプレートと、中間部材とを加熱溶着する際の熱による中間部材の変形を抑制する。
【解決手段】カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３とを加熱溶着することによってセパレータを構成する。中間部材４３は、第１の樹脂からなる基材層４３ｂと、第１の樹脂よりも融点が低い第２の樹脂からなり、基材層４３ｂの両面に形成された接着層４３ａと、を備える。カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３とは、第２の樹脂の融点よりも高く、かつ、第１の樹脂の融点よりも低い温度で加熱溶着される。
【選択図】図５

Description

本発明は、燃料電池に用いられるセパレータ、および、このセパレータの製造方法に関するものである。

燃料ガス（例えば、水素）と酸化剤ガス（例えば、酸素）との電気化学反応によって発電する燃料電池がエネルギ源として注目されている。この燃料電池は、電解質膜の両面にそれぞれガス拡散電極を接合してなる膜電極接合体を、セパレータで挟持することによって構成される。

そして、このセパレータに関し、従来、種々の技術が提案されており、近年では、導電性を有する２枚のプレートと、両プレートによって挟持される中間部材とを備える多層構造のセパレータも提案されている。このようなセパレータでは、セパレータの内部に、燃料ガスや、酸化剤ガスや、冷却媒体を流すための流路が形成される。さらに、このような構造を有するセパレータでは、軽量化や、低コスト化のため、中間部材を樹脂によって構成することも提案されている。

特開２００７−１５７５９５号公報 特開２００７−１１５４４５号公報 特開２００７−１４９４２７号公報 特開２００５−７８８２７号公報 特開２００５−５６５８４号公報

上述した中間部材を樹脂によって構成した多層構造を有するセパレータでは、中間部材と各プレートとは、加熱溶着されることが多い。しかし、中間部材と各プレートとを加熱溶着する際に、中間部材が熱によって変形し、所望の厚さが得られない場合があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、燃料電池に用いられ、導電性を有する第１のプレートと、導電性を有する第２のプレートと、第１のプレート、および、第２のプレートによって挟持されるとともに、第１のプレート、および、第２のプレートに加熱溶着される中間部材と、を備えるセパレータにおいて、第１のプレート、および、第２のプレートと、中間部材とを加熱溶着する際の熱による中間部材の変形を抑制することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］燃料電池に用いられ、導電性を有する第１のプレートと、導電性を有する第２のプレートと、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートによって挟持されるとともに、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートに加熱溶着される中間部材と、を備えるセパレータであって、前記中間部材は、第１の樹脂からなる基材層と、前記第１の樹脂よりも融点が低い第２の樹脂からなり、前記基材層の両面に形成された接着層と、を備える、セパレータ。

適用例１のセパレータでは、中間部材は、第１の樹脂からなる基材層と、第２の樹脂からなる接着層とを備えており、基材層の融点は、接着層の融点よりも高い。したがって、第１のプレートおよび第２のプレートと、中間部材とを加熱溶着するときの温度を基材層の融点よりも低くすれば、基材層の変形を抑制することができる。この結果、セパレータの厚さの精度を向上させることができる。

なお、中間部材において、基材層の厚さ、および、接着層の厚さは、任意に設定可能ではあるが、セパレータの厚さの精度を向上させる観点から、接着層の厚さは、できるだけ薄くすることが好ましい。例えば、接着層の厚さは、基材層の厚さの１／２以下であることが好ましい。また、各プレートと中間部材とを加熱溶着する際には、これらの位置決めを行うために、一般に、位置決め用の治具が用いられるため、加熱溶着時に溶融した接着層を構成する樹脂がセパレータの周縁部からはみ出しても治具に触れないように、中間部材の周縁部の少なくとも治具と対応する位置にセットバック部を設けるようにすることが好ましい。

［適用例２］適用例１記載のセパレータであって、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートと、前記中間部材とは、前記第２の樹脂の融点よりも高く、かつ、前記第１の樹脂の融点よりも低い温度で加熱溶着されている、セパレータ。

適用例２のセパレータでは、第２の樹脂の融点よりも高い温度で、第１のプレートおよび第２のプレートと、中間部材とを加熱溶着するので、第２の樹脂の融点よりも低い温度で加熱溶着する場合よりも、第１のプレートおよび第２のプレートと、中間部材との接着性を向上させることができる。

［適用例３］適用例１または２記載のセパレータであって、前記第１の樹脂と、前記第２の樹脂とは、同一種類の樹脂であり、かつ、前記第１の樹脂の分子量は、前記第２の樹脂の分子量よりも大きい、セパレータ。

適用例３のセパレータによって、中間部材における基材層の融点を、接着層の融点よりも高くすることができる。また、基材層と接着層とが同一種類の樹脂からなるので、これらが異なる樹脂からなる場合よりも、基材層と接着層との接着性を向上させることができる。

［適用例４］適用例１ないし３のいずれかに記載のセパレータであって、前記中間部材は、前記燃料電池を冷却するための冷却媒体が流れる冷却媒体流路形成部を有しており、前記セパレータは、さらに、導電性を有し、前記冷却媒体流路形成部の内部に配置されるとともに、前記第１のプレート、および、前記第２のプレートによって挟持され、前記冷却媒体流路形成部の内部に前記冷却媒体の流路を形成する冷却媒体流路形成部材を備えるセパレータ。

適用例４のセパレータでは、第１のプレート、および、第２のプレートと、導電性を有する冷却媒体流路形成部材とが当接するので、第１のプレートと、第２のプレートとの間の電気的導通を確保することができる。

［適用例５］適用例１ないし３のいずれかに記載のセパレータであって、前記中間部材は、前記燃料電池を冷却するための冷却媒体が流れる冷却媒体流路形成部を有しており、前記第１のプレート、および、前記第２のプレートの少なくとも一方は、前記冷却媒体流路形成部の内部において、前記中間部材を挟んで対向するプレートと当接するとともに、前記冷却媒体の流路を形成する凸部を備える、セパレータ。

適用例５のセパレータでは、第１のプレート、および、第２のプレートの少なくとも一方に備えられた凸部が、中間部材を挟んで対向するプレートと当接するので、第１のプレートと、第２のプレートとの間の電気的導通を確保することができる。

［適用例６］燃料電池に用いられるセパレータの製造方法であって、第１の樹脂からなる基材層の両面に、前記第１の樹脂よりも融点が低い第２の樹脂からなる接着層を形成した中間部材を作製する中間部材作製工程と、前記中間部材を、導電性を有する第１のプレート、および、導電性を有する第２プレートによって挟持し、前記第１のプレート、および、前記第２のプレートと、前記中間部材とを、前記第２の樹脂の融点よりも高く、かつ、前記第１の樹脂の融点よりも低い温度で、加熱溶着する加熱溶着工程と、を備える製造方法。

なお、本適用例のセパレータの製造方法において、先に示した種々の付加的要素を適用することができる。また、本発明は、上述のセパレータとしての構成の他、上述のセパレータを備える燃料電池の発明として構成することもできる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池スタックの構成：
図１は、本発明の第１実施例としての燃料電池スタック１００の概略構成を示す斜視図である。この燃料電池スタック１００は、概ね、プロトン伝導性を有する電解質膜の両面に、それぞれ、アノード、および、カソードを接合してなる膜電極接合体を、セパレータを介在させて、複数積層させたスタック構造を有している。本実施例では、電解質膜として、固体高分子膜を用いるものとした。電解質として、固体酸化物等、他の電解質を用いるものとしてもよい。また、本実施例では、セパレータは、後述するように、３層構造を有しており、セパレータ内には、アノードに供給すべき燃料ガスとしての水素の流路や、カソードに供給すべき酸化剤ガスとしての空気の流路や、冷却媒体（水、エチレングリコール等）の流路が形成されている。なお、燃料電池スタック１００における膜電極接合体の積層数は、燃料電池スタック１００に要求される出力に応じて任意に設定可能である。

燃料電池スタック１００は、図示するように、一端から、エンドプレート１０ａ、絶縁板２０ａ、集電板３０ａ、複数の単セル４０、集電板３０ｂ、絶縁板２０ｂ、エンドプレート１０ｂの順に積層することによって構成されている。本実施例では、これらは、それぞれ略矩形形状を有している。そして、燃料電池スタック１００内部には、水素や、空気や、冷却媒体を、それぞれ各膜電極接合体に分配して供給するための供給マニホールド（水素供給マニホールド、空気供給マニホールド、冷却媒体供給マニホールド）や、各膜電極接合体のアノードおよびカソードからそれぞれ排出されるアノードオフガスおよびカソードオフガスや、冷却媒体を集合させて燃料電池スタック１００の外部に排出するための排出マニホールド（アノードオフガス排出マニホールド、カソードオフガス排出マニホールド、冷却媒体排出マニホールド）が形成されている。

そして、図示するように、エンドプレート１０ａの下側長辺の内側には、下側長辺に沿って、空気供給マニホールドを構成する空気供給口１２ｉが形成されている。また、エンドプレート１０ａの上側長辺の内側には、上側長辺に沿って、カソードオフガス排出マニホールドを構成するカソードオフガス排出口１２ｏが形成されている。また、エンドプレート１０ａの左側短辺の内側には、水素供給マニホールドを構成する水素供給口１４ｉ、および、冷却媒体供給マニホールドを構成する冷却媒体供給口１６ｉが、上下に互いに隣接して形成されている。また、エンドプレート１０ａの右側短辺には、冷却媒体排出マニホールドを構成する冷却媒体排出口１６ｏ、および、アノードオフガス排出マニホールドを構成するアノードオフガス排出口１４ｏが、上下に互いに隣接して形成されている。なお、これらの数や配置は、任意に設定可能である。

水素供給口１４ｉには、図示しない水素タンクから、燃料ガスとしての水素が供給され、燃料電池スタック１００のアノードから排出されるアノードオフガスは、アノードオフガス排出口１４ｏから排出される。また、空気供給口１２ｉには、図示しないエアコンプレッサによって圧縮された酸化剤ガスとしての酸素を含む空気がそれぞれ供給され、燃料電池スタック１００のカソードから排出されるカソードオフガスは、カソードオフガス排出口１２ｏから排出される。また、冷却媒体供給口１６ｉには、図示しないラジエータによって冷却され、ポンプによって加圧された冷却媒体が供給され、燃料電池スタック１００の内部を流れて、冷却媒体排出口１６ｏから排出されて循環する。

単セル４０は、膜電極接合体、および、シールガスケットを一体的に備えるユニットと、セパレータとによって構成されている。この単セル４０については、後述する。

エンドプレート１０ａ，１０ｂは、剛性を確保するために、鋼等の金属によって形成されている。また、絶縁板２０ａ，２０ｂは、ゴムや、樹脂等の絶縁性部材によって形成されている。また、集電板３０ａ，３０ｂは、緻密質カーボンや、銅板などのガス不透過な導電性部材によって形成されている。集電板３０ａ，３０ｂには、それぞれ出力端子３２ａ，３２ｂが設けられており、燃料電池スタック１００で発電した電力を出力可能となっている。

燃料電池スタック１００において、複数の単セル４０等は、スタック構造のいずれかの箇所における接触抵抗の増加による電池性能の低下を抑制したり、ガスの漏洩を防止したりするために、スタック構造の積層方向に所定の締結荷重が加えられた状態で締結されている。本実施例では、絶縁板２０ａ，２０ｂ、集電板３０ａ，３０ｂ、複数の単セル４０の四隅に、それぞれ矩形形状を有する切り欠き部が設けられている。そして、これらは、各切り欠き部に四角柱状の締結部材５０を当接させ、スタック構造の積層方向に締結荷重を加えつつ、各締結部材５０の両端部を、ボルト５２によってエンドプレート１０ａ，１０ｂの四隅にそれぞれ固定することによって締結されている。

なお、燃料電池スタック１００における上述した締結荷重は、例えば、エンドプレート１０ａと、絶縁板２０ａとの間や、エンドプレート１０ｂと、絶縁板２０ｂとの間にスペーサを挿入し、このスペーサの厚さを調節したり、絶縁板２０ａ，２０ｂの厚さを調節したりすることによって調整可能である。また、締結部材５０の長さは、予め規定されているので、燃料電池スタック１００の積層方向の長さは、上述した締結荷重の大きさに関わらず、一定となる。また、本実施例の燃料電池スタック１００では、絶縁板２０ａ，２０ｂ、集電板３０ａ，３０ｂ、複数の単セル４０の四隅に設けられた各切り欠き部に、それぞれ締結部材５０を当接させることによって、それぞれの位置決めを行うことができる。各締結部材５０は、剛性を確保するため、鋼等の金属によって形成されている。そして、これらの表面には、各単セル４０間、および、単セル４０とエンドプレート１０ａ，１０ｂとの間の絶縁を確保するために、絶縁性を有する皮膜がコーティングされている。

Ａ２．単セルの構成：
燃料電池スタック１００を構成する各単セル４０は、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）の周囲にシールガスケットを配置したユニット（以下、シールガスケット一体型ＭＥＡと呼ぶ）の両面を、後述するセパレータ４１によって挟持することによって構成されている。なお、本実施例において、膜電極接合体は、電解質膜の一方の面に、カソードとして、触媒層、および、ガス拡散層が接合され、他方の面にアノードとして、触媒層、および、ガス拡散層が接合されたものである。なお、アノード、および、カソードの少なくとも一方のガス拡散層を省略するようにしてもよい。以下、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６、および、セパレータ４１について説明する。

Ａ２．１．シールガスケット一体型ＭＥＡ：
図２は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６の概略構造を示す説明図である。図２（ａ）に、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６のカソード側から見た平面図を示した。また、図２（ｂ）には、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示した。

図２（ａ）に示したように、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６は、略矩形形状を有しており、矩形形状を有するＭＥＡ４６１の周囲に、シリコーンゴムからなるシールガスケット４６０を一体形成したものである。ＭＥＡ４６１は、図２（ｂ）に示したように、電解質膜４６１ｍの両面に、それぞれカソード４６１ｃ、および、アノード４６１ａを接合したものである。そして、図２（ａ）に示したように、シールガスケット４６０の四隅には、それぞれ、先に説明した締結部材５０が当接する切り欠き部４６０ｃが形成されている。なお、本実施例では、シールガスケット４６０として、シリコーンゴムを用いるものとしたが、これに限られず、ガス不透過性、弾力性、耐熱性を有する他の部材を用いるものとしてもよい。

そして、シールガスケット４６０の下側長辺部のＭＥＡ４６１の近傍領域には、空気供給マニホールドを構成する空気供給用貫通孔４６２ｉが、シールガスケット４６０の下側長辺に沿って形成されている。シールガスケット４６０における空気供給用貫通孔４６２ｉの形成位置は、エンドプレート１０ａに形成された空気供給口１２ｉの形成位置と対応している。

また、シールガスケット４６０の上側長辺部のＭＥＡ４６１の近傍領域には、カソードオフガス排出マニホールドを構成するカソードオフガス排出用貫通孔４６２ｏが、シールガスケット４６０の上側長辺に沿って形成されている。シールガスケット４６０におけるカソードオフガス排出用貫通孔４６２ｏの形成位置は、それぞれカソードオフガス排出口１２ｏの形成位置と対応している。

また、シールガスケット４６０の左側短辺部のＭＥＡ４６１の近傍領域には、水素供給マニホールドを構成する水素供給用貫通孔４６４ｉと、冷却媒体供給マニホールドを構成する冷却媒体供給用貫通孔４６６ｉとが、上下に配置して形成されている。シールガスケット４６０における水素供給用貫通孔４６４ｉ、および、冷却媒体供給用貫通孔４６６ｉの形成位置は、それぞれエンドプレート１０ａに形成された水素供給口１４ｉ、および、冷却媒体供給口１６ｉの形成位置と対応している。

また、シールガスケット４６０の右側短辺部のＭＥＡ４６１の近傍領域には、冷却媒体排出マニホールドを構成する冷却媒体排出用貫通孔４６６ｏと、アノードオフガス排出マニホールドを構成するアノードオフガス排出用貫通孔４６４ｏとが、上下に配置して形成されている。シールガスケット４６０における冷却媒体排出用貫通孔４６６ｏ、および、アノードオフガス排出用貫通孔４６４ｏの形成位置は、それぞれエンドプレート１０ａに形成された冷却媒体排出口１６ｏ、および、アノードオフガス排出口１４ｏの形成位置と対応している。

また、シールガスケット４６０における、上述した各貫通孔、および、ＭＥＡ４６１の周囲には、図２（ｂ）に示したように、シールガスケット４６０の両面にライン状の突起部を形成することによって、シールラインＳＬがそれぞれ形成されている。このシールラインＳＬによって、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６と後述するセパレータ４１とを積層したときに、上述した各貫通孔内を流れる水素や、空気や、冷却媒体、および、ＭＥＡ４６１の表面を流れる水素や、空気の外部へ漏洩を抑制することができる。

Ａ２．２．セパレータ：
図３は、セパレータ４１の構成部品の平面図である。本実施例におけるセパレータ４１は、それぞれ複数の貫通孔が設けられた２枚の金属製のプレート、すなわち、カソード対向プレート４２、および、アノード対向プレート４４と、樹脂からなる中間部材４３と、セパレータ４１内に冷却媒体流路を形成するための金属製の冷却媒体流路形成部材４５とから構成されている。そして、セパレータ４１は、後述するように、中間部材４３、および、冷却媒体流路形成部材４５を、カソード対向プレート４２と、アノード対向プレート４４とによって挟み、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３とを加熱溶着することによって作製されている。

本実施例では、カソード対向プレート４２と、アノード対向プレート４４とは、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６と同一の略矩形形状を有するステンレス鋼製のプレートを用いるものとした。また、冷却媒体流路形成部材４５もステンレス鋼からなるものとした。カソード対向プレート４２と、アノード対向プレート４４と、冷却媒体流路形成部材４５として、ステンレス鋼の代わりに、チタンやアルミニウム等、他の金属を用いるものとしてもよい。中間部材４３に適用可能な樹脂としては、例えば、ＰＰ，ＰＥ，ＩＯ，ＰＶ，ＥＶＡ，ＥＡＡ，ＥＭＡＡ，ＥＭＡ，ＰＥＴ，ＰＢＴ，ＥＭＭＡ，ＥＥＡ，ＥＶＯＩ−１，ＰＭＰなどが挙げられる。中間部材４３を樹脂で構成することによって、金属で構成する場合よりも、加工が容易であるとともに、セパレータ４１の軽量化を図ることができるという利点がある。なお、本実施例では、中間部材４３は、後から詳述するように、基材層４３ｂと、基材層４３ｂの両面に形成された接着層４３ａからなる３層構造を有している。

図３（ａ）は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６のカソード側の面と当接するカソード対向プレート４２の平面図である。図中の破線で囲った領域は、先に説明したシールガスケット一体型ＭＥＡ４６におけるＭＥＡ４６１に対応する領域を表している。

図示するように、カソード対向プレート４２の四隅には、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６と同様に、それぞれ、先に説明した締結部材５０が当接する切り欠き部４２ｃが形成されている。そして、カソード対向プレート４２には、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６に形成された各貫通孔と対応する位置に、空気供給マニホールドを構成する空気供給用貫通孔４２２ｉと、カソードオフガス排出マニホールドを構成するカソードオフガス排出用貫通孔４２２ｏと、水素供給マニホールドを構成する水素供給用貫通孔４２４ｉと、冷却媒体供給マニホールドを構成する冷却媒体供給用貫通孔４２６ｉと、冷却媒体排出マニホールドを構成する冷却媒体排出用貫通孔４２６ｏと、アノードオフガス排出マニホールドを構成するアノードオフガス排出用貫通孔４２４ｏとが形成されている。これらの各貫通孔の形状は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６において、これらと対応する各貫通孔の形状と同じである。

また、カソード対向プレート４２には、図示するように、空気供給用貫通孔４２２ｉ近傍のＭＥＡ４６１の下端部と対向する位置に配置された複数の空気供給口４２２ｈｉと、カソードオフガス排出用貫通孔４２２ｏ近傍のＭＥＡ４６１の上端部と対向する位置に配置された複数のカソードオフガス排出口４２２ｈｏとが形成されている。本実施例では、複数の空気供給口４２２ｈｉと、複数のカソードオフガス排出口４２２ｈｏとは、すべて直径が同一の円形であるものとした。

図３（ｂ）は、中間部材４３の平面図である。図中の破線で囲った領域は、先に説明したシールガスケット一体型ＭＥＡ４６におけるＭＥＡ４６１に対応する領域を表している。

図示するように、中間部材４３の四隅には、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６と同様に、それぞれ、先に説明した締結部材５０が当接する切り欠き部４３ｃが形成されている。そして、中間部材４３には、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６に形成された各貫通孔と対応する位置に、空気供給マニホールドを構成する空気供給用貫通孔４３２ｉと、カソードオフガス排出マニホールドを構成するカソードオフガス排出用貫通孔４３２ｏと、水素供給マニホールドを構成する水素供給用貫通孔４３４ｉと、冷却媒体供給マニホールドを構成する冷却媒体供給用貫通孔４３６ｉと、冷却媒体排出マニホールドを構成する冷却媒体排出用貫通孔４３６ｏと、アノードオフガス排出マニホールドを構成するアノードオフガス排出用貫通孔４３４ｏとが形成されている。これらの各貫通孔の形状は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６において、これらと対応する各貫通孔の形状と同じである。

また、中間部材４３において、空気供給用貫通孔４３２ｉには、これら空気供給用貫通孔４３２ｉから、カソード対向プレート４２に形成された複数の空気供給口４２２ｈｉに、それぞれ空気を流すための複数の空気供給用流路形成部４３２ｉｐが櫛歯状に設けられている。また、カソードオフガス排出用貫通孔４３２ｏには、カソード対向プレート４２に形成された複数のカソードオフガス排出口４２２ｈｏから、カソードオフガス排出用貫通孔４３２ｏに、それぞれカソードオフガスを流すための複数のカソードオフガス排出用流路形成部４３２ｏｐが櫛歯状に設けられている。また、水素供給用貫通孔４３４ｉには、この水素供給用貫通孔４３４ｉから、後述するアノード対向プレート４４に形成された複数の水素供給口４４４ｈｉに、それぞれ水素を流すための複数の水素供給用流路形成部４３４ｉｐが櫛歯状に設けられている。また、アノードオフガス排出用貫通孔４３４ｏには、後述するアノード対向プレート４４に形成された複数のアノードオフガス排出口４４４ｈｏから、アノードオフガス排出用貫通孔４３４ｏに、それぞれアノードオフガスを流すための複数のアノードオフガス排出用流路形成部４３４ｏｐが櫛歯状に設けられている。これら各流路形成部を櫛歯状に形成することによって、各流路形成部間にリブが形成されるので、このリブによって、セパレータ４１とシールガスケット一体型ＭＥＡ４６とを積層したときに、シールガスケット４６０に形成されたシールラインＳＬによる押圧力を支持（バックアップ）し、十分なシール性を確保することができる。

また、中間部材４３の、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６におけるＭＥＡ４６１のほぼ全体に対応する領域には、冷却媒体供給用貫通孔４３６ｉと冷却媒体排出用貫通孔４３６ｏとを連結し、セパレータ４１において、冷却媒体流路となる貫通孔である冷却媒体流路形成部４３５が形成されている。そして、この冷却媒体流路形成部４３５の内部には、詳細な図示は省略しているが、冷却媒体供給用貫通孔４３６ｉから冷却媒体排出用貫通孔４３６ｏへ、冷却媒体が流れるように形成された、連続矩形凹凸の断面形状を有する波板状の冷却媒体流路形成部材４５が配置される。冷却媒体流路形成部材４５の厚さ方向の寸法は、中間部材４３の厚さと同じである。こうすることによって、セパレータ４１において、冷却媒体流路形成部材４５は、カソード対向プレート４２、および、アノード対向プレート４４と当接し、カソード対向プレート４２と、アノード対向プレート４４との電気的導通を確保することができる。

なお、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３とを加熱溶着する際には、これらの位置決めを行うために、位置決め用の治具が用いられるため、これらの加熱溶着時に溶融した、中間部材４３の接着層４３ａを構成する樹脂がセパレータ４１の周縁部からはみ出しても治具に触れないように、中間部材４３の周縁部の位置決め用の治具と対応する位置に、セットバック部４３８が設けられている。

図３（ｃ）は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６のアノード側の面と当接するアノード対向プレート４４の平面図である。図中の破線で囲った領域は、先に説明したシールガスケット一体型ＭＥＡ４６におけるＭＥＡ４６１に対応する領域を表している。

図示するように、アノード対向プレート４４の四隅には、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６と同様に、それぞれ、先に説明した締結部材５０が当接する切り欠き部４４ｃが形成されている。そして、アノード対向プレート４４には、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６に形成された各貫通孔と対応する位置に、空気供給マニホールドを構成する空気供給用貫通孔４４２ｉと、カソードオフガス排出マニホールドを構成するカソードオフガス排出用貫通孔４４２ｏと、水素供給マニホールドを構成する水素供給用貫通孔４４４ｉと、冷却媒体供給マニホールドを構成する冷却媒体供給用貫通孔４４６ｉと、冷却媒体排出マニホールドを構成する冷却媒体排出用貫通孔４４６ｏと、アノードオフガス排出マニホールドを構成するアノードオフガス排出用貫通孔４４４ｏとが形成されている。これらの各貫通孔の形状は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６において、これらと対応する各貫通孔の形状と同じである。

また、アノード対向プレート４４には、図示するように、水素供給用貫通孔４４４ｉ近傍のＭＥＡ４６１の左端部と対向する位置に配置された複数の水素供給口４４４ｈｉと、アノードオフガス排出用貫通孔４４４ｏ近傍のＭＥＡ４６１の右端部と対向する位置に配置された複数のアノードオフガス排出口４４４ｈｏとが形成されている。本実施例では、複数の水素供給口４４４ｈｉと、複数のアノードオフガス排出口４４４ｈｏとは、すべて直径が同一の円形であるものとした。

なお、本実施例の単セル４０において、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６とセパレータ４１との積層時には、ＭＥＡ４６１とセパレータ４１との間に、水素供給マニホールドから供給された水素や、空気供給マニホールドから供給された空気を、ＭＥＡ４６１のアノード４６１ａ、および、カソード４６１ｃに供給するためのガス流路を構成するガス流路構成部材として、後述するように、金属多孔体４７がそれぞれ介装される。金属多孔体としては、例えば、発泡金属焼結体や、エキスパンドメタルや、金属メッシュ等、導電性、および、ガス拡散性を有する部材を用いることができる。

図４は、セパレータ４１の平面図である。このセパレータ４１は、後述するように、中間部材４３の冷却媒体流路形成部４３５内に、冷却媒体流路形成部材４５を配置して、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３とを、加熱溶着することによって形成されている。ここでは、アノード対向プレート４４側から見た様子を示した。

図５は、セパレータ４１の断面構造を示す説明図である。図４におけるＡ−Ａ断面図を示した。

セパレータ４１において、中間部材４３は、先述したように、３層構造を有しており、基材層４３ｂと、この基材層４３ｂの両面に形成された接着層４３ａとを備えている。本実施例では、基材層４３ｂを構成する樹脂と、接着層４３ａを構成する樹脂とは、同一種類の樹脂であり、かつ、基材層４３ｂを構成する樹脂の分子量（重合度）が、接着層４３ａを構成する樹脂の分子量（重合度）よりも大きいものとした。

こうすることによって、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点を、接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高くすることができる。基材層４３ｂを構成する樹脂の融点、および、接着層４３ａを構成する樹脂の融点は、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点が接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高いとうい条件下で、任意に設定可能であり、本実施例では、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点を１６０（℃）とし、接着層４３ａを構成する樹脂の融点を１３５（℃）とした。また、基材層４３ｂと、接着層４３ａとは、同一種類の樹脂からなるので、これらが異なる種類の樹脂からなる場合よりも、基材層４３ｂと、接着層４３ａとの接着性を向上させることができる。基材層４３ｂを構成する樹脂、および、接着層４３ａを構成する樹脂は、それぞれ、本発明における第１樹脂、および、第２の樹脂に相当する。

そして、本実施例では、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、基材層４３ｂとの加熱溶着の温度を１５０（℃）とした。すなわち、加熱溶着の温度は、接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高く、かつ、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点よりも低いものとした。こうすることによって、加熱溶着の温度が基材層４３ｂの融点よりも低いので、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３とを加熱溶着する際に、熱による基材層４３ｂの変形を抑制することができる。また、加熱溶着の温度が接着層４３ａの融点よりも高いので、接着層４３ａの融点よりも低い場合よりも、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３との接着性を向上させることができる。また、加熱溶着時に溶融した接着層４３ａを構成する樹脂が、櫛歯状に形成された複数の空気供給用流路形成部４３２ｉｐや、カソードオフガス排出用流路形成部４３２ｏｐや、水素供給用流路形成部４３４ｉｐや、アノードオフガス排出用流路形成部４３４ｏｐ（図３，４参照）にはみ出して、これらの幅を狭めたり、閉塞したりしまうことを抑制することができる。これは、各流路形成部の幅が、各流路形成部間の幅よりも狭い場合に特に有効である。

なお、中間部材４３において、基材層４３ｂの厚さ、および、接着層４３ａの厚さは、任意に設定可能ではあるが、セパレータ４１の厚さの精度を向上させる観点から、接着層４３ａの厚さは、できるだけ薄くすることが好ましい。例えば、接着層４３ａの厚さは、基材層４３ｂの厚さの１／２以下であることが好ましい。

Ａ２．３．単セルの断面構造：
図６は、単セル４０の断面構造を示す説明図である。セパレータ４１と、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６とを積層させたときの、図４におけるＢ−Ｂ断面図を示した。

シールガスケット一体型ＭＥＡ４６において、ＭＥＡ４６１のアノード側の金属多孔体４７は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６と、セパレータ４１とを積層させたときに、セパレータ４１のアノード対向プレート４４と当接するように配置されている。また、ＭＥＡ４６１のカソード側の金属多孔体４７は、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６と、セパレータ４１とを積層させたときに、セパレータ４１のカソード対向プレート４２と当接するように配置されている。また、シールガスケット４６０に形成されたシールラインＳＬは、カソード対向プレート４２、および、アノード対向プレート４４と当接する。

図中に矢印で示したように、単セル４０において、アノード対向プレート４４の空気供給用貫通孔４４２ｉから供給された空気は、中間部材４３の空気供給用貫通孔４３２ｉから分岐して、空気供給用流路形成部４３２ｉｐを通り、カソード対向プレート４２の空気供給口４２２ｈｉから、ＭＥＡ４６１の表面に対して垂直な方向に供給される。そして、この空気は、カソード側の金属多孔体４７中、および、カソード４６１ｃのガス拡散層中を拡散しつつ流れ、カソード対向プレート４２のカソードオフガス排出口４２２ｈｏから、ＭＥＡ４６１の表面に対して垂直な方向に排出され、中間部材４３のカソードオフガス排出用流路形成部４３２ｏｐ、カソードオフガス排出用貫通孔４３２ｏを通って、アノード対向プレート４４のカソードオフガス排出用貫通孔４４２ｏから排出される。

なお、ここでは、単セル４０において、ＭＥＡ４６１のカソードに供給される空気の流れについてのみ示したが、ＭＥＡ４６１のアノード４６１ａに供給される水素の流れも同様である。

Ａ３．セパレータの製造工程：
図７は、セパレータ４１の製造工程を示す説明図である。まず、先に説明したアノード対向プレート４４と、カソード対向プレート４２と、中間部材４３と、冷却媒体流路形成部材４５とを用意する（ステップＳ１００）。次に、中間部材４３の冷却媒体流路形成部４３５の内部に冷却媒体流路形成部材４５を配置し、これらと、アノード対向プレート４４と、カソード対向プレート４２とを重ね合わせる（ステップＳ１１０）。そして、アノード対向プレート４４およびカソード対向プレート４２と、中間部材４３とを加熱接着する（ステップＳ１２０）。以上の工程によって、セパレータ４１を製造することができる。

以上説明した第１実施例の燃料電池スタック１００によれば、セパレータ４１において、中間部材４３が、樹脂からなる基材層４３ｂ、および、接着層４３ａを備えており、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点は、接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高い。そして、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と、中間部材４３とは、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点よりも低く、かつ、接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高い温度で加熱溶着されている。したがって、先に説明したように、中間部材４３における基材層４３ｂの変形を抑制することができる。この結果、セパレータ４１の厚さの精度を向上させることができる。

Ｂ．第２実施例：
第２実施例の燃料電池スタックの構成は、図１に示した燃料電池スタック１００の構成とほぼ同じである。ただし、第２実施例の燃料電池スタックでは、単セル４０Ａを構成するセパレータ４１Ａの構成が、第１実施例と異なっている。以下、第２実施例のセパレータ４１Ａ、および、単セル４０Ａについて説明する。

図８は、セパレータ４１Ａの構成部品の平面図である。また、図９は、セパレータ４１Ａの平面図である。図８に示したように、第２実施例のセパレータ４１Ａは、それぞれ複数の貫通孔が設けられた２枚の金属製のプレート、すなわち、カソード対向プレート４２、および、アノード対向プレート４４Ａと、樹脂からなる中間部材４３とから構成されている。なお、セパレータ４１Ａは、第１実施例のセパレータ４１における冷却媒体流路形成部材４５を備えていない。そして、セパレータ４１Ａは、中間部材４３を、カソード対向プレート４２と、アノード対向プレート４４Ａとによって挟み、第１実施例のセパレータ４１と同様に、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４Ａと、中間部材４３とを加熱溶着することによって作製されている。

図８（ａ），（ｂ）に示したように、カソード対向プレート４２、および、中間部材４３の構成は、第１実施例のセパレータ４１におけるカソード対向プレート４２、および、中間部材４３の構成と同じである。また、図８（ｃ）に示したように、アノード対向プレート４４Ａの構成も、第１実施例のセパレータ４１におけるアノード対向プレート４４とほぼ同じである。ただし、第２実施例のセパレータ４１Ａは、第１実施例のセパレータ４１とは異なり、冷却媒体流路形成部材４５を備えていないため、アノード対向プレート４４Ａには、カソード対向プレート４２と、中間部材４３と、アノード対向プレート４４Ａとを重ね合わせて熱溶着したときに、中間部材４３に形成された冷却媒体流路形成部４３５において、カソード対向プレート４２と当接し、冷却媒体の流路を形成する複数の凸部４４８が、等間隔で千鳥状に配置されて形成されている。つまり、各凸部４４８の高さは、中間部材４３の厚さとほぼ等しい。こうすることによって、セパレータ４１Ａにおいて、カソード対向プレート４２と、アノード対向プレート４４Ａとの電気的導通を確保することができる。また、第２実施例の４１Ａでは、冷却媒体流路形成部材４５を備えていないので、第１実施例のセパレータ４１よりも軽量化を図ることができる。

図１０は、第２実施例の単セル４０Ａの断面構造を示す説明図である。セパレータ４１Ａと、シールガスケット一体型ＭＥＡ４６とを積層させたときの、図９におけるＢ−Ｂ断面図を示した。

単セル４０Ａにおける空気や、水素の流れは、第１実施例の単セル４０と同じである。図中に矢印で示したように、単セル４０Ａにおいて、アノード対向プレート４４Ａの空気供給用貫通孔４４２ｉから供給された空気は、中間部材４３の空気供給用貫通孔４３２ｉから分岐して、空気供給用流路形成部４３２ｉｐを通り、カソード対向プレート４２の空気供給口４２２ｈｉから、ＭＥＡ４６１の表面に対して垂直な方向に供給される。そして、この空気は、カソード側の金属多孔体４７中、および、カソード４６１ｃのガス拡散層中を拡散しつつ流れ、カソード対向プレート４２のカソードオフガス排出口４２２ｈｏから、ＭＥＡ４６１の表面に対して垂直な方向に排出され、中間部材４３のカソードオフガス排出用流路形成部４３２ｏｐ、カソードオフガス排出用貫通孔４３２ｏを通って、アノード対向プレート４４のカソードオフガス排出用貫通孔４４２ｏから排出される。

以上説明した第２実施例の燃料電池スタックによっても、第１実施例の燃料電池スタック１００と同様に、セパレータ４１Ａにおいて、中間部材４３が、樹脂からなる基材層４３ｂ、および、接着層４３ａを備えており、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点は、接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高い。そして、カソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４Ａと、中間部材４３とは、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点よりも低く、かつ、接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高い温度で加熱溶着されている。したがって、中間部材４３における基材層４３ｂの変形を抑制することができる。この結果、セパレータ４１Ａの厚さの精度を向上させることができる。

Ｃ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形が可能である。

Ｃ１．変形例１：
図１１は、変形例としてのセパレータの一部を示す説明図である。このセパレータでは、カソード対向プレート４２、および、アノード対向プレート４４の表面の少なくとも一方に、シールガスケットが、射出成形によって形成されている。図１１（ａ）は、カソード対向プレート４２の表面に、シールガスケット４２ｇが形成されている様子を示している。また、図１１（ｂ）は、アノード対向プレート４４の表面に、シールガスケット４４ｇが形成されている様子を示している。また、図１１（ｃ）は、カソード対向プレート４２、および、アノード対向プレート４４の表面に、それぞれ、シールガスケット４２ｇ，４４ｇが形成されている様子を示している。そして、中間部材４３における基材層４３ｂは、その融点が、シールガスケット４２ｇや、シールガスケット４４ｇの射出成形時の温度よりも高くなるように形成されている。こうすることによって、シールガスケット４２ｇや、シールガスケット４４ｇを射出成形するときの温度によって、中間部材４３における基材層４３ｂの変形を抑制することができる。なお、本変形例では、カソード対向プレート４２や、アノード対向プレート４４への、シールガスケット４２ｇや、シールガスケット４４ｇの射出成形時に、ＭＥＡ４６１、および、金属多孔体４７を一体的に固定するようにしてもよい。

Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、中間部材４３において、接着層４３ａは、基材層４３ｂの全面に形成されているものとしたが、本発明は、これに限られない。例えば、中間部材４３において、各種マニホールドを構成する貫通孔の周囲のみに、接着層４３ａを形成するようにしてもよい。

Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、中間部材４３において、基材層４３ｂと、接着層４３ａとは、同一種類の樹脂からなるものとしたが、本発明は、これに限られない。本発明では、基材層４３ｂ、および、接着層４３ａは、一般に、基材層４３ｂを構成する樹脂の融点が、接着層４３ａを構成する樹脂の融点よりも高くなるように形成されていればよく、基材層４３ｂと、接着層４３ａとが、互いに異なる種類の樹脂からなるものとしてもよい。

Ｃ４．変形例４：
上記第１実施例では、中間部材４３を単一の部材で構成するものとしたが、本発明は、これに限られない。中間部材４３を複数（例えば、２つ）に分割した部材で構成するものとしてもよい。この場合、セパレータ４１の製造工程において、カソード対向プレート４２と、冷却媒体流路形成部材４５と、アノード対向プレート４４とをホットプレス接合した後に、カソード対向プレート４２と、アノード対向プレート４４との間に、中間部材４３を構成する複数の部材を挿入して、これらをカソード対向プレート４２およびアノード対向プレート４４と加熱溶着するようにしてもよい。こうすることによって、カソード対向プレート４２と、冷却媒体流路形成部材４５と、アノード対向プレート４４とが、単に接触するのではなく、接合されるので、単に接触させるだけの場合と比較して、セパレータ４１の電気抵抗を小さくすることができる。

Ｃ５．変形例５：
上記第２実施例では、セパレータ４１Ａにおいて、アノード対向プレート４４Ａには、複数の凸部４４８が、等間隔で千鳥状に配置されて形成されているものとしたが、本発明は、これに限られない。複数の凸部４４８を異なる間隔で配置するようにしてもよい。例えば、燃料電池スタックによる発電時のＭＥＡ４６１の面内における温度分布に基づいて、ＭＥＡ４６１の温度が高い領域に対向する領域に流れる冷却媒体の流量が、ＭＥＡ４６１の温度が低い領域に対向する領域に流れる冷却媒体の流量よりも多くなるように、複数の凸部４４８を配置するようにしてもよい。こうすることによって、ＭＥＡ４６１の温度分布の均一化を図ることができる。

Ｃ６．変形例６：
上記第２実施例では、セパレータ４１Ａにおいて、アノード対向プレート４４Ａに複数の凸部４４８を形成するものとしたが、本発明は、これに限られない。複数の凸部は、アノード対向プレート４４Ａ、および、カソード対向プレート４２の少なくとも一方に形成するようにすればよい。

本発明の第１実施例としての燃料電池スタック１００の概略構成を示す斜視図である。 シールガスケット一体型ＭＥＡ４６の概略構造を示す説明図である。 セパレータ４１の構成部品の平面図である。 セパレータ４１の平面図である。 セパレータ４１の断面構造を示す説明図である。 単セル４０の断面構造を示す説明図である。 セパレータ４１の製造工程を示す説明図である。 セパレータ４１Ａの構成部品の平面図である。 セパレータ４１Ａの平面図である。 単セル４０Ａの断面構造を示す説明図である。 変形例としてのセパレータの一部を示す説明図である。

符号の説明

１００…燃料電池スタック
１０ａ，１０ｂ…エンドプレート
１２ｉ…空気供給口
１２ｏ…カソードオフガス排出口
１４ｉ…水素供給口
１４ｏ…アノードオフガス排出口
１６ｉ…冷却媒体供給口
１６ｏ…冷却媒体排出口
２０ａ，２０ｂ…絶縁板
３０ａ，３０ｂ…集電板
３２ａ，３２ｂ…出力端子
４０，４０Ａ…単セル
４１，４１Ａ…セパレータ
４２…カソード対向プレート
４２ｃ…切り欠き部
４２２ｉ…空気供給用貫通孔
４２２ｏ…カソードオフガス排出用貫通孔
４２２ｈｉ…空気供給口
４２２ｈｏ…カソードオフガス排出口
４２４ｉ…水素供給用貫通孔
４２４ｏ…アノードオフガス排出用貫通孔
４２６ｉ…冷却媒体供給用貫通孔
４２６ｏ…冷却媒体排出用貫通孔
４２ｇ…シールガスケット
４３…中間部材
４３ａ…接着層
４３ｂ…基材層
４３ｃ…切り欠き部
４３２ｉ…空気供給用貫通孔
４３２ｉｐ…空気供給用流路形成部
４３２ｏ…カソードオフガス排出用貫通孔
４３２ｏｐ…カソードオフガス排出用流路形成部
４３４ｉ…水素供給用貫通孔
４３４ｉｐ…水素供給用流路形成部
４３４ｏ…アノードオフガス排出用貫通孔
４３４ｏｐ…アノードオフガス排出用流路形成部
４３５…冷却媒体流路形成部
４３６ｉ…冷却媒体供給用貫通孔
４３６ｏ…冷却媒体排出用貫通孔
４３８…セットバック部
４４，４４Ａ…アノード対向プレート
４４ｃ…切り欠き部
４４２ｉ…空気供給用貫通孔
４４２ｏ…カソードオフガス排出用貫通孔
４４４ｉ…水素供給用貫通孔
４４４ｏ…アノードオフガス排出用貫通孔
４４４ｈｉ…水素供給口
４４４ｈｏ…アノードオフガス排出口
４４６ｉ…冷却媒体供給用貫通孔
４４６ｏ…冷却媒体排出用貫通孔
４４８…凸部
４４ｇ…シールガスケット
４５…冷却媒体流路形成部材
４６…シールガスケット一体型ＭＥＡ
４６０…シールガスケット
４６０ｃ…切り欠き部
４６１…ＭＥＡ
４６１ｍ…電解質膜
４６１ａ…アノード
４６１ｃ…カソード
４６２ｉ…空気供給用貫通孔
４６２ｏ…カソードオフガス排出用貫通孔
４６４ｉ…水素供給用貫通孔
４６４ｏ…アノードオフガス排出用貫通孔
４６６ｉ…冷却媒体供給用貫通孔
４６６ｏ…冷却媒体排出用貫通孔
４７…金属多孔体
５０…締結部材
５２…ボルト
ＳＬ…シールライン

Claims (6)

1. 燃料電池に用いられ、導電性を有する第１のプレートと、導電性を有する第２のプレートと、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートとによって挟持されるとともに、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートに加熱溶着される中間部材と、を備えるセパレータであって、
   前記中間部材は、
   第１の樹脂からなる基材層と、
   前記第１の樹脂よりも融点が低い第２の樹脂からなり、前記基材層の両面に形成された接着層と、
   を備えるセパレータ。
2. 請求項１記載のセパレータであって、
   前記第１のプレートおよび前記第２のプレートと、前記中間部材とは、前記第２の樹脂の融点よりも高く、かつ、前記第１の樹脂の融点よりも低い温度で加熱溶着されている、
   セパレータ。
3. 請求項１または２記載のセパレータであって、
   前記第１の樹脂と、前記第２の樹脂とは、同一種類の樹脂であり、かつ、
   前記第１の樹脂の分子量は、前記第２の樹脂の分子量よりも大きい、
   セパレータ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のセパレータであって、
   前記中間部材は、前記燃料電池を冷却するための冷却媒体が流れる冷却媒体流路形成部を有しており、
   前記セパレータは、さらに、
   導電性を有し、前記冷却媒体流路形成部の内部に配置されるとともに、前記第１のプレート、および、前記第２のプレートによって挟持され、前記冷却媒体流路形成部の内部に前記冷却媒体の流路を形成する冷却媒体流路形成部材を備える、
   セパレータ。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載のセパレータであって、
   前記中間部材は、前記燃料電池を冷却するための冷却媒体が流れる冷却媒体流路形成部を有しており、
   前記第１のプレート、および、前記第２のプレートの少なくとも一方は、前記冷却媒体流路形成部の内部において、前記中間部材を挟んで対向するプレートと当接するとともに、前記冷却媒体の流路を形成する凸部を備える、
   セパレータ。
6. 燃料電池に用いられるセパレータの製造方法であって、
   第１の樹脂からなる基材層の両面に、前記第１の樹脂よりも融点が低い第２の樹脂からなる接着層を形成した中間部材を作製する中間部材作製工程と、
   前記中間部材を、導電性を有する第１のプレート、および、導電性を有する第２プレートによって挟持し、前記第１のプレート、および、前記第２のプレートと、前記中間部材とを、前記第２の樹脂の融点よりも高く、かつ、前記第１の樹脂の融点よりも低い温度で、加熱溶着する加熱溶着工程と、
   を備える製造方法。

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