JP2011065813A - 燃料電池用セパレータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３プレート加熱圧着時の中間プレート（ラミネート樹脂材）の不定形な溶け出しを防ぎ、ガス流路幅を均一にして圧損・配流バラツキの発生を抑止する。
【解決手段】プレート１２，１４でラミネート樹脂材からなる中間プレート１３を狭持し、流体流路を形成する燃料電池用セパレータの製造方法において、３つのプレート１２〜１４を貫通するマニホールドに一端が連通し、他端側がプレート１４に形成されたガス出入口に連通するガス流路７４を形成するためのガス流路形成片部８４と接合されるガス流路形成片部対向面部分９２，９４に親水処理を施す。３つのプレート１２〜１４を重ね合せ、加熱圧着（接合）する際の、中間プレート１３のガス流路７４の形成部分における不定形な溶け出し広がりを上記親水処理により防止する。親水処理に加えて又は単独に、ガス流路形成面部分１０２，１０４に撥水処理を施してもよい。
【選択図】図８

Description

本発明は、ＭＥＡ（膜−電極接合体、Membrane Electrode Assembly）と積層されることによって燃料電池を構成する燃料電池用セパレータの製造方法に関するものである。

従来、燃料電池を構成する燃料電池用セパレータとしては特許文献１に記載のものがあった。
これは、第１プレートと、第２プレートと、これら両プレート相互間に挟持されるプレートであって、積層時に電解質層及び電極層と重なる領域の一部に、厚さ方向に貫通し、冷媒が流れる冷媒流路を第１及び第２プレート相互間に形成する冷媒流路形成部を有する第３プレートとを備える。そして、冷媒流路に配置されると共に、燃料電池の発電時におけるセパレータ面内の温度分布において、より温度が高くなる領域ほど冷媒の流速が速くなるように、冷媒流路内における冷媒の流速を調整する流速調整部を備える、というものである。

特開２００７−１０９４２５号公報

上記従来技術によれば、燃料電池内部に冷媒を流通させる際に、燃料電池の内部温度をセル面内で均等化できるという利点を有するが、次のような課題が残されていた。
すなわち、上記第１〜第３の３つのプレートは、積層後に加熱圧着して相互接合するが、この加熱圧着の際、第３プレートを形成するラミネート樹脂材が溶け出して不定形に広がり、第３プレートにおいて形成される複数のガス供給，排出流路の寸法、特に幅寸法（以下、単に幅と記す）が不均一になった。
このため、第３プレートの各ガス供給，排出流路をガス供給，排出マニホールドに均一な幅で連通させることが難しくなり、上記流路及びマニホールド間におけるガスの供給、排出が安定せず、圧損バラツキ、配流バラツキの発生の原因となった。

本発明は、上記３つのプレートの加熱圧着時における中間プレートのガス供給，排出流路の形成部分における不定形な溶け出し広がりを防止し、ガス供給，排出流路の幅を均一にしてガスの供給，排出を安定化し、圧損バラツキ、配流バラツキの発生を抑止可能な燃料電池用セパレータの製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、カソード側プレートとアノード側プレートとによってラミネート樹脂材からなる中間プレートを狭持して流体流路を形成する燃料電池用セパレータの製造方法であって、前記３つのプレートを貫通して設けられたガス排出マニホールド又はガス供給マニホールドに一端が連通し、他端側が前記カソード側プレート又はアノード側プレートに形成されたガス出入口に連通するガス流路を形成するため前記中間プレートに形成されたガス流路形成片部と接合される、前記カソード側プレート及びアノード側プレートの少なくとも一方のガス流路形成片部対向面部分に親水処理を施し、及び／又は、前記カソード側プレート及びアノード側プレートの少なくとも一方のガス流路形成面部分に撥水処理を施す前処理工程と、この前処理工程を経た前記３つのプレートを位置合わせして重ね合せ、加熱圧着する接合工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、加熱圧着時における中間プレートのガス供給，排出流路の形成部分における不定形な溶け出し広がりを防止できる。したがって、上記ガス供給，排出流路の幅が均一になり、ガスの供給，排出を安定化でき、圧損バラツキ、配流バラツキの発生を抑止できる。

本発明による燃料電池用セパレータが適用された燃料電池の一例を示す断面図である。 図１中の燃料電池用セパレータを構成する各プレートの平面図である。 図１中のＭＥＡと一体に設けられたシール部の平面図である。 図１に示す燃料電池の長手方向の断面図である。 本発明の一実施形態による燃料電池用セパレータの要部説明図である。 図５中のVI−VI線断面図である。 同じくVII−VII線断面図である。 本発明の一実施形態における前処理工程の説明図で、（ａ）はカソード側プレートの要部説明図、（ｂ）は中間プレートの要部説明図、（ｃ）アノード側プレートの要部説明図である。 同じく接合工程の説明図である。 同上接合工程を経た燃料電池用セパレータ（３つのプレート）の要部説明図。 本実施形態により製造された燃料電池用セパレータの説明図である。 本実施形態における前処理を経ないで製造された燃料電池用セパレータの説明図である。 燃料電池用セパレータを構成する各プレートの他の例を概略的に示す平面図である。 図１３に示す中間プレート及び冷媒流路を用いた場合の３つのプレートの加熱圧着の概略説明図である。 図１３に示す３つのプレート及び冷媒流路を用いてなる燃料電池用セパレータが適用された燃料電池の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１は、本発明による燃料電池用セパレータが適用された燃料電池の一例を示す断面図である。
図示するように燃料電池は、セパレータ１０と、ＭＥＡ（膜−電極接合体、Membrane Electrode Assembly）３０と、ガス流路形成部４０，４１とを順次積層した積層体を備えている。
この場合、セパレータ１０は、カソード側プレート１２、中間プレート１３及びアノード側プレート１４の３層からなる。ＭＥＡ３０とガス流路形成部４０，４１とは、発電の単位である単セル６０を形成しているが、上記セパレータ１０は、各単セル６０間に配設されて、内部に冷媒流路１８を形成している。
このような単セル６０及びセパレータ１０からなる構成の単位を繰り返し積層することによって燃料電池が構成される。

図２は、図１中の燃料電池用セパレータ１０を構成するカソード側プレート１２、中間プレート１３、及びアノード側プレート１４の平面図で、（ａ）はカソード側プレート１２、（ｂ）は中間プレート１３、（ｃ）はアノード側プレート１４を、各々示す。なお図１は、平面形状が長方形の燃料電池の短手方向の断面を示しており、その断面位置を代表して図２（ａ）中にＩ−Ｉ線にて示す。

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、セパレータ１０を構成する各プレート１２〜１４は、外形状、寸法がほぼ等しい長方形の薄板状部材である。各プレート１２〜１４は、外周部の互いに対応する位置に、辺に沿って細長く形成される複数の穴部２０〜２５を有している。これら複数の穴部２０〜２５は、セパレータ１０及び単セル６０を積層して燃料電池を組み立てたときに、燃料電池内部を積層方向に貫通し、内部を所定の流体が流れるマニホールドを形成する。

すなわち、各プレート１２〜１４の対応する所定の一辺の近傍には、この辺に沿って複数個、図示例では６個の穴部２０が設けられており、また、各プレート１２〜１４の上記所定の一辺に対向する辺の近傍には、この辺に沿って複数個、図示例では６個の穴部２１が設けられている。この場合、穴部２０は、電気化学反応に供される酸化ガスが流れる酸化ガス供給マニホールドを形成し、穴部２１は、電気化学反応に供された酸化ガスが流入する酸化ガス排出マニホールドを形成する。
なお酸化ガスは、酸素を含有するガスであり、ここでは空気を用いている。

各プレート１２〜１４の更に他の一辺の近傍には、この辺に沿って２つの穴部２２，２３が設けられている。穴部２２は穴部２０が設けられた辺側に設けられ、穴部２３は穴部２１が設けられた辺側に設けられている。また、穴部２２は、セパレータ１０内の冷媒流路１８へと分配される冷媒が流れる冷媒供給マニホールドを形成し、穴部２３は、電気化学反応に供された燃料ガスが流入する燃料ガス排出マニホールドを形成する。
なお冷媒としては、例えば不凍液や空気が用いられている。また燃料ガスは、水素を含有するガスであり、ここでは水素ガスを用いている。

上記各プレート１２〜１４の、他の一辺に対向する辺の近傍には、この辺に沿って２つの穴部２４，２５が設けられている。穴部２４は穴部２０が設けられた辺側に設けられ、穴部２５は穴部２１が設けられた辺側に設けられている。また、穴部２４は、電気化学反応に供される燃料ガスが流れる燃料ガス供給マニホールドを形成し、穴部２５は、セパレータ１０内の冷媒流路１８から排出された冷媒が流入する冷媒排出マニホールドを形成する。
なお、穴部に付された符号２０〜２５は、便宜上、各々対応するマニホールドにも付した。

カソード側プレート１２は、その外周部に、穴部２０〜２５に加えて細長い複数の穴部２６，２７を備えている。この場合、穴部２６は、複数の穴部２０の各々に対応して各穴部２０の近傍に設けられており、穴部２０よりも内側において各穴部２０に対して平行に形成されている。また穴部２７は、複数の穴部２１の各々に対応して各穴部２１の近傍に設けられており、穴部２１よりも内側において各穴部２１に対して平行に形成されている。

中間プレート１３には、外周部に形成される穴部２０〜２５に加えて、外周部を除く中央部を貫通する略四角形状の穴部である冷媒流路形成部１５が形成されている。この冷媒流路形成部１５は、中間プレート１３がカソード側プレート１２とアノード側プレート１４とに挟持されたときに、冷媒流路１８となる空間を形成する。また、中間プレート１３においては、穴部２０，２１、２３，２４は他のプレート１２，１４とは異なる形状を有しており、各穴部２０，２１、２３，２４のプレート中央部側の辺が、プレート中央部側へと突出する複数の突出部を備える形状となっている。
なお、各穴部２０，２１、２３，２４が有する上記複数の突出部を、それぞれ連通部７０，７１，７３，７４と記す。また、連通部７０，７１，７３，７４を形成するための中間プレート１３の部分を、それぞれガス流路形成片部８０，８１，８３，８４と記す。

また中間プレート１３は、穴部２２と冷媒流路形成部１５とを連通させる複数の貫通孔７２を備えている。この複数の貫通孔７２は、中間プレート１３の長辺方向と平行に、穴部２２と冷媒流路形成部１５との間を連通させるように、互いに略平行に形成されている。更に中間プレート１３は、貫通孔７２と同様に、穴部２５と冷媒流路形成部１５とを連通させる複数の貫通孔７５を備えている。

アノード側プレート１４は、その外周部に、穴部２０〜２５に加えて穴部２８，２９を備えている。穴部２８は、穴部２３の近傍に設けられ、穴部２３よりも内側において穴部２３に対して略平行に形成された細長い穴部である。穴部２９は、穴部２４の近傍に設けられており、穴部２４よりも内側において穴部２４に対して略平行に形成された細長い穴部である。

なお、カソード側プレート１２に設けられた穴部２６と、中間プレート１３に設けられた連通部７０とは、酸化ガス供給マニホールド２０を流れる酸化ガスを、セパレータ１０内部を通って、ガス流路形成部４０が配設されたセパレータ１０表面へと導く酸化ガス供給路を形成する。そして、カソード側プレート１２に設けられた穴部２７と、中間プレート１３に設けられた連通部７１とは、ガス流路形成部４０が配設されたセパレータ１０表面から、セパレータ１０内部を通って、酸化ガス排出マニホールド２１へと酸化ガスを導く酸化ガス排出路を形成する。
また、アノード側プレート１４に設けられた穴部２９と、中間プレート１３に設けられた連通部７４とは、燃料ガス供給マニホールド２４を流れる燃料ガスを、セパレータ１０内部を通って、ガス流路形成部４１が配設されたセパレータ１０表面へと導く燃料ガス供給路を形成する。そして、アノード側プレート１４に設けられた穴部２８と、中間プレート１３に設けられた連通部７３とは、ガス流路形成部４１が配設されたセパレータ１０表面から、セパレータ１０内部を通って、燃料ガス排出マニホールド２３へと燃料ガスを導く燃料ガス排出路を形成する。

上記したカソード側プレート１２及びアノード側プレート１４は、ステンレス鋼あるいはチタン等の導電性金属によって形成された薄板状部材からなる。そして穴部２０〜２９は、打ち抜き加工によって形成されている。中間プレート１３は、ラミネート樹脂材、例えばシール層と耐熱性樹脂層とを備えてなるラミネート樹脂フィルムによって形成されている。
セパレータ１０を形成する際には、カソード側プレート１２、中間プレート１３、アノード側プレート１４の順（又はその逆順）に、各穴部２０〜２５を位置合わせしつつ重ね合わせ、加熱圧着により各プレート１２〜１４間をシール接合している。

単セル６０を構成するＭＥＡ３０は、電解質層と、電解質層上に形成された触媒電極層とを備えている。図示する燃料電池は、固体高分子型燃料電池であり、電解質層は固体高分子材料からなり、触媒電極層は電気化学反応を促進する触媒からなる。
ガス流路形成部４０，４１は、導電性及びガス透過性を有する板状部材であり、ガス流路形成部４０，４１と接するＭＥＡ３０表面上には、カーボン多孔質体からなる層が配設されている。
このガス流路形成部４０，４１の内部に形成される空間は、電気化学反応に供されるガスの単セル６０内での流路を形成する。すなわち、ＭＥＡ３０とカソード側プレート１２との間に配設されるガス流路形成部４０は、酸化ガスが流れる単セル内酸化ガス流路を形成する。また、ＭＥＡ３０とアノード側プレート１４（図示する単セル６０の下方側に積層されている図示しないセパレータ１０のアノード側プレート１４を指す。）との間に配設されるガス流路形成部４１は、燃料ガスが流れる単セル内燃料ガス流路を形成する。

隣り合うセパレータ１０間であって、ＭＥＡ３０及びガス流路形成部４０，４１の外周部には、シリコンゴム等の絶縁性樹脂材によるシール部（ガスケット）４２がＭＥＡ３０と一体に設けられている。
図３は、このようなＭＥＡ３０と一体に設けられたシール部４２の平面図である。
図中のシール部４２は、外形状、寸法がセパレータ１０とほぼ等しい長方形をなし、セパレータ１０と同様に穴部２０〜２５が形成されている。
この図３において、冷媒供給マニホールドを形成する穴部２２は「冷媒入口」、冷媒排出マニホールドを形成する穴部２５は「冷媒出口」、燃料ガス供給マニホールドを形成する穴部２４は「Ｈ₂入口」、燃料ガス排出マニホールドを形成する穴部２３は「Ｈ₂出口」となっている。

図１において、セパレータ１０及び単セル６０が作製されると、カソード側プレート１２がガス流路形成部４０に接し、アノード側プレート１４がガス流路形成部４１に接するように、セパレータ１０と単セル６０とを交互に積層することによって燃料電池が製造される。

上記のような燃料電池において、酸化ガス供給マニホールド２０に対して酸化ガスを供給すると、酸化ガスは、各々のセパレータ１０における連通部７０と穴部２６とからなる酸化ガス供給路を通って、ガス流路形成部４０が形成する単セル内酸化ガス流路へと分配される。
分配された酸化ガスは、電気化学反応に供されつつ、単セル内酸化ガス流路を、酸化ガス排出マニホールド２１側へと流れる。単セル内酸化ガス流路における酸化ガスの流れの向きを、ＭＥＡ３０面に対する向きとして、図３に矢印アで示す。
単セル内酸化ガス流路を通過した酸化ガスは、セパレータ１０における穴部２７と連通部７１とからなる酸化ガス排出路を通って、酸化ガス排出マニホールド２１へと排出される。マニホールド近傍における酸化ガスの流出入の様子を、図１中に矢印イで示す。

燃料電池において、冷媒供給マニホールド２２に対して冷媒を供給すると、冷媒は、各々のセパレータ１０における中間プレート１３の複数の貫通孔７２を通って、冷媒流路１８へと分配される。
図４は、図１に示す燃料電池の長手方向の断面図であり、その断面位置を代表して図２（ａ）中にIV−IV線にて示す。
図４では、冷媒供給マニホールド２２を流れる冷媒が、複数の貫通孔７２〔図２（ｂ）参照〕を通って冷媒流路１８へと流入する様子を矢印ウで示している。
貫通孔７２を通って分配された冷媒は、冷媒流路１８を、冷媒排出マニホールド２５側へと流れる。
冷媒流路１８における冷媒の流れの向きを、ＭＥＡ３０面に対する向きとして、図３に矢印エで示している。冷媒流路１８内を流れた冷媒は、図２（ｂ）に示す中間プレート１３の貫通孔７５を通って、冷媒排出マニホールド２５へと排出される。

燃料電池において、燃料ガス供給マニホールド２４に対して燃料ガスを供給すると、燃料ガスは、各々のセパレータ１０における連通部７４と穴部２９とからなる燃料ガス供給路を通って、ガス流路形成部４１が形成する単セル内燃料ガス流路へと分配される。
燃料ガス供給マニホールド２４から単セル内燃料ガス流路へと燃料ガスが流入する様子を、図４に矢印オで示す。
分配された燃料ガスは、電気化学反応に供されつつ、単セル内燃料ガス流路を、燃料ガス排出マニホールド２３側へと流れる。単セル内燃料ガス流路における燃料ガスの流れの向きを、ＭＥＡ３０面に対する向きとして、図３に矢印オで示す。
単セル内燃料ガス流路を通過した燃料ガスは、図２に示す穴部２８と連通部７３とからなる燃料ガス排出路を通って、燃料ガス排出マニホールド２３へと排出される。

本発明は、上述した燃料電池（図１，図４）に用いられているように、カソード側プレート１２とアノード側プレート１４とによってラミネート樹脂材からなる中間プレート１３を狭持して流体流路、具体的には冷媒流路１８及びガス流路（連通部７０，７１，７３，７４）を形成する燃料電池用セパレータ１０を、次のような工程を経て製造するものである。

図５は、本発明の一実施形態による燃料電池用セパレータの要部説明図で、図２（ｂ）中の連通部（ガス流路）７４及びその周辺部分を示す図、図６は図５中のVI−VI線断面図である。なお、図７は図５中のVII−VII線断面図である。
各図において、燃料ガス供給マニホールド２４はカソード側プレート１２、中間プレート１３及びアノード側プレート１４を貫通して設けられた穴である。
連通部７４は、燃料ガス供給マニホールド２４に一端が連通し、他端側がアノード側プレート１４に形成された穴部（ガス出入口）２９に連通するガス流路であり、中間プレート１３に形成されている。ガス流路形成片部８４は、連通部７４を形成するための中間プレート１３部分である。

本実施形態は、図２（ｂ）に示す中間プレート１３のガス流路（ガス供給，排出流路）をなす連通部７０，７１，７３，７４（図５〜図７では連通部７４のみを示す。）の寸法、特に幅寸法が均一な燃料電池用セパレータを製造しようとするものである。
このため本実施形態では、連通部７０，７１，７３，７４の寸法を均一にするための前処理を案出し、この前処理を施す工程（前処理工程）を、燃料電池用セパレータの製造工程中において、上記３つのプレート１２〜１４を接合する工程（接合工程）に前置させたものである。

具体的には、連通部７０，７１，７３，７４を形成するため中間プレート１３に形成されたガス流路形成片部８０，８１，８３，８４（図５〜図７では連通部７４に係るガス流路形成片部８４のみを示す。）と接合されるカソード側プレート１２及びアノード側プレート１４の各部分、つまり、ガス流路形成片部８４の対向面部分に前処理を施す。

この前処理を施す工程（前処理工程）について以下に説明する。
図２（ｂ）に示すように、連通部７０，７１，７３，７４は、各マニホールド２０，２１，２３，２４について複数形成され、したがって、ガス流路形成片部８４も各マニホールド２０，２１，２３，２４について複数備えている。
図８に示す本実施形態において、前処理は、このようなカソード側プレート１２及びアノード側プレート１４の斜線を付して示すガス流路形成片部８４の対向面部分（ガス流路形成片部対向面部分）９２，９４の全てについて施す。
前処理は親水処理であって、例えばこの親水処理を施さない部分（中間プレート１３が存在しない部分、つまり連通部７０〜７４部分）をテープ、治具等によってマスキングした状態で、ブラスト処理、イオンスパッタ、ＵＶ照射、親水性樹脂塗工等の手法で施される。テープ、治具等によるマスキングは親水処理後に除去される。
マスキング部分を変更し、親水処理回数を変化させる等によれば、親水度に勾配（傾斜）を与えることが可能である。

燃料電池用セパレータは、上記のような前処理工程を経た３つのプレート１２〜１４を位置合わせして、特に３つのプレート１２〜１４の各穴部２０〜２５を位置合わせして重ね合せ、加熱圧着して接合する工程（接合工程）を経て製造される（図９参照）。
接合工程は、例えば次のような条件下で行われる。加熱温度は１３０〜２００℃、加圧力は、初期は１５ｋＮ程度かけるがその後は治具により定寸で止まるようにして加圧力を調整し、厚みを制御する。
このような加熱及び定寸状態を１〜５分間ホールドした後、同ホールドを解除し、その後冷却へ移行する。冷却は、徐冷（２０℃程度で２０分間）にて行い、常温まで温度が下がったところで終了し、接合完了となって接合工程を終える。

接合工程を終えた燃料電池用セパレータ（３つのプレート１２〜１４）の要部を示せば図１０の通りである。この図において、矢印オは燃料ガスの流れを示す。
この図から分かるように、中間プレート１３における燃料ガス供給マニホールド２４及び穴部（ガス出入口）２９間を連通する連通部７４、つまりガス流路の幅は均一に整列している。

以上説明した実施形態では、カソード側プレート１２及びアノード側プレート１４のガス流路形成片部対向面部分９２，９４に親水処理を施す前処理工程を経た後に、３つのプレート１２〜１４を加熱圧着する接合工程に送るようにした。
これによれば、３つのプレート１２〜１４の加熱圧着時における中間プレート１３を形成するラミネート樹脂材の溶け出しが親水処理を施した領域内、つまりガス流路形成片部対向面部分９２，９４で納まり、ガス流路（本実施形態では連通部７４）側に不定形に広がることを防止できる。したがって、ガス流路の幅を均一にすることができ、ガスの供給，排出を安定化でき、圧損バラツキ、配流バラツキの発生を抑止可能な燃料電池用セパレータを製造できる。

以上の実施形態の効果を図により説明すると次の通りである。
図１１及び図１２において、（ａ）は中間プレート１３の連通部７４及びその周辺部分を示す図、（ｂ）図は（ａ）図中のＢ−Ｂ線断面図である。
図１１は、本実施形態により製造された燃料電池用セパレータにおいて、ガス供給マニホールド２４から穴部２９に向かう複数の連通部７４の幅が均一になっている様子を示す。
図１２は、本実施形態における前処理を経ないで製造された燃料電池用セパレータにおいて、ガス供給マニホールド２４から穴部２９に向かう複数の連通部７４の幅が不均一になっている様子を示す。
これら図１１、図１２を対照して分かるように、本実施形態における前処理を経ないで燃料電池用セパレータを製造した図１２に示す場合には、ガス供給マニホールド２４から穴部２９に向かう複数の連通部７４の幅、つまりガス流路幅が不均一になった。
これに対して本実施形態（図１１）によれば、上述したように複数の連通部７４の幅、つまりガス流路幅が均一になった。つまり、ガスの供給を安定化でき、圧損バラツキ、配流バラツキの発生が抑止可能になった。

なお上述実施形態では、前処理としてカソード側プレート１２及びアノード側プレート１４の両面、つまり両プレート１２，１４のガス流路形成片部対向面部分９２，９４（図８参照）に親水処理を施した例について述べたが、これのみに限定されることはない。例えば、カソード側プレート１２及びアノード側プレート１４のガス流路形成片部対向面部分９２，９４のうちのいずれか一方（片面）にのみ親水処理を施こすようにしてもよい。
また前処理として、カソード側プレート１２及びアノード側プレート１４の少なくとも一方（片面）のガス流路形成面部分１０２，１０４（図８参照）に撥水処理を施すようにしてもよい。この撥水処理によっても、３つのプレート１２〜１４の加熱圧着時において中間プレート１３を形成するラミネート樹脂材が溶けてガス流路（連通部７０，７１，７３，７４）側に不定形に広がることを防止でき、ガス流路の幅を均一にすることができる。このような撥水処理を上記親水処理に加えて施してもよい。

また、本実施形態では、図２（ｂ）に示す中間プレート１３のガス流路（連通部７０，７１，７３，７４）中の連通部７４におけるガス流路のみについて述べたが、その他のガス流路、例えば連通部７０〜７３におけるガス流路や、ガス又は液体の流体流路、例えば連通部７２，７５についても適用できる。

燃料電池用セパレータを構成するプレート形状も図２（ａ）〜（ｃ）に示す形状に限定されることはなく、例えば、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すような形状であってもよい。この図１３において、１４１は燃料ガス供給共通マニホールド、１４２は燃料ガス排出共通マニホールド、１４３は酸化ガス供給共通マニホールド、１４４は酸化ガス排出共通マニホールドである。その他、図２と同一又は相当部分には同一符号を付した。
このようなプレート形状である場合も、３つのプレート１２〜１４の加熱圧着に先立って、プレート１２，１４の少なくとも一方のガス流路形成片部対向面部分（図示省略）に親水処理を施し、及び／又は、上記プレート１２，１４の少なくとも一方のガス流路形成面部分（図示省略）に撥水処理を施せば、図２（ａ）〜（ｃ）に示すプレート形状の燃料電池用セパレータにおけると同様の効果を奏する。
なお、図１３（ｂ）は、冷媒流路１８を中間プレート１２とは別体に構成した例を示している。
このような冷媒流路１８を備える場合には、同冷媒流路１８を中間プレート１２内方の所定位置に位置決めし、この状態で３つのプレート１２〜１４を位置合わせして重ね合せ（図１４参照）、加熱圧着する。これにより、冷媒流路１８が中間プレート１２に位置決め保持された燃料電池用セパレータが製造される。
図１５は、上記のような中間プレート１２とは別体の冷媒流路１８を備えてなる燃料電池用セパレータが適用された燃料電池を概略的に示す。この図１５において、矢印カは燃料ガス（水素ガス）の流れ、矢印キは酸化ガス（空気）の流れを示す。

１０：セパレータ（燃料電池用セパレータ）、１２：カソード側プレート、１３：中間プレート（ラミネート樹脂材）、１４：アノード側プレート、１５：冷媒流路形成部、１８：冷媒流路、２０：穴部（酸化ガス供給マニホールド）、２１：穴部（酸化ガス排出マニホールド）、２２：穴部（冷媒供給マニホールド）、２３：穴部（燃料ガス排出マニホールド）、２４：穴部（燃料ガス供給マニホールド）、２５：穴部（冷媒排出マニホールド）、２６〜２９：穴部（ガス出入口）、７０，７１，７３，７４：連通部（ガス流路：ガス供給，排出流路）、８０〜８４：ガス流路形成片部、９２，９４:ガス流路形成片部対向面部分、１０２，１０４：ガス流路形成面部分。

Claims (1)

1. カソード側プレートとアノード側プレートとによってラミネート樹脂材からなる中間プレートを狭持して流体流路を形成する燃料電池用セパレータの製造方法であって、
   前記３つのプレートを貫通して設けられたガス排出マニホールド又はガス供給マニホールドに一端が連通し、他端側が前記カソード側プレート又はアノード側プレートに形成されたガス出入口に連通するガス流路を形成するため前記中間プレートに形成されたガス流路形成片部と接合される、前記カソード側プレート及びアノード側プレートの少なくとも一方のガス流路形成片部対向面部分に親水処理を施し、及び／又は、前記カソード側プレート及びアノード側プレートの少なくとも一方のガス流路形成面部分に撥水処理を施す前処理工程と、
   この前処理工程を経た前記３つのプレートを位置合わせして重ね合せ、加熱圧着する接合工程を含むことを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。

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