JP2016096074A - フレーム部材の製造方法およびフレーム部材 - Google Patents
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Abstract
Description
図1(A)は本発明の実施形態1に係るフレーム部材の製造方法を示すフローチャート、図2は燃料電池を示す斜視図、図3は同燃料電池を示す分解斜視図、図4は同燃料電池の積層体を示す分解斜視図、図5は同燃料電池を構成する燃料電池セルを示す断面図である。図6(A)、6(B)はMEAに取り付けられるフレーム部材を示す斜視図、正面図、図6(C)は図6(B)の6C−6C線に沿う断面図である。
まず、フレーム部材を備える燃料電池について説明する。本実施形態に係る燃料電池100は、図3、図4に示すように、積層体10と、筐体20と、を有している。積層体10は、複数の燃料電池セル10aと、集電板16、17と、シール部材(不図示)と、を有する。燃料電池セル10aは、MEA11と、フレーム部材15と、セパレータ13、14と、を有する。MEA11は、電解質膜11aと、アノード11bと、カソード11cと、を有する。セパレータ13,14は接合されてセパレータアセンブリ12として構成される。
次にMEAに取り付けるフレーム部材の製造装置について説明する。図7(A)〜図7(D)は、同フレーム部材を製造する製造装置を示す斜視図、正面図、側面図、当該製造装置を構成する設置部を取り除いた状態での平面図である。
次に本実施形態に係るフレーム部材の製造方法について説明する。本実施形態にかかるフレーム部材の製造方法は、図1(A)に示すように上記のように樹脂フィルムMの切断工程(ステップST1)と、配置工程(ステップST2)と、接合工程(ステップST3)と、を有する。
次に本実施形態にかかる作用効果について説明する。従来のような射出成形に代わるフレーム部材として、本実施形態ではフレーム部材15を基材15gと、枠形状を有し貼り付けた際に基材15gから突出する突出形状を備えた付加部材18a、18bとを樹脂フィルムから立体形状を構成するようにしている。
また、フレーム部材15の外周の厚さを増加させる突出部は、付加部材18を貼り合わせることによって構成することができる。
また、基材15gは、MEA11を付加部材18a、18bによって挟持することによってMEA11を固定するための別部品を不要にしてコスト低減に寄与できる。
図8(A)、8(B)は本発明の実施形態1に係るフレーム部材の変形例について示す斜視図、正面図、図9(A)〜図9(C)は実施形態1の変形例にかかるフレーム部材の製造装置を示す斜視図、正面図、平面図である。
図1(B)は実施形態2にかかるフレーム部材の製造方法を示すフローチャート、図8(C)は図8(B)の8C−8C線に沿う断面図であって、実施形態2にかかるフレーム部材を示す断面図である。図10(A)〜図10(C)は同実施形態2にかかるフレーム部材の製造装置を示す斜視図、正面図、側面図である。図11(A)〜図11(C)は同製造装置の構成である折り曲げ部によって付加部材を形成する様子を示す平面図、側面図、正面図である。
次に実施形態2にかかるフレーム部材の製造方法について説明する。本実施形態にかかる製造方法は概説すれば、図1(B)に示すように成形工程(ステップST1)と、切断工程(ステップST2)と、配置工程(ステップST3)と、接合工程(ステップST4)と、を有する。
また、折り曲げの際に折り曲げの際のガイドを備えた加熱部269を用いることによって、樹脂フィルムMの折り曲げを容易にして製造性を向上させることができる。
図13は実施形態2の変形例1にかかるフレーム部材の製造装置を示す正面図である。上記実施形態2では樹脂フィルムMを折り曲げる際の加熱部269をヒーターを内蔵した先端が細く構成したガイド形状を樹脂フィルムMにあてながら樹脂フィルムMを搬送する搬送方向と交差する方向に移動させる実施形態について説明した。
図1(C)は実施形態2の変形例2にかかるフレーム部材の製造方法について示すフローチャート、図14は実施形態2の変形例2にかかるフレーム部材の製造装置を示す側面図である。実施形態2では長尺状の樹脂フィルムMの折り曲げ箇所を加熱して折り曲げ易くしたうえで折り曲げを行うと説明したが、折り曲げ箇所に加熱を行う前に折り曲げ箇所に印をつける工程(けがき、とも言う)をさらに追加してもよい。
図15(A)、(B)は実施形態2の変形例3にかかるフレーム部材の製造装置を示す側面図である。実施形態2の変形例2では樹脂フィルムMに折り曲げ箇所を形成する前にレーザー照射装置を含む印付け部280によって折り曲げ箇所に目印を付ける実施形態について説明した。しかし、樹脂フィルムMへの印付けはレーザーに限定されず、型を押付けることによって折り曲げ箇所を印として付ける印付け部280aによって構成してもよい。
また、実施形態2の変形例4としてフレーム部材の製造装置を構成する印付け部280bは図15(B)に例示するようなカッターとして構成し、樹脂フィルムMを切断しない程度に樹脂フィルムMを切削加工するようにして樹脂フィルムMに折り曲げ箇所を形成するように構成してもよい。
図16(A)、(B)は、実施形態2の変形例5にかかるフレーム部材の製造に説明する図、図17(A)〜(D)は、実施形態2の変形例5にかかるフレーム部材の製造装置を示す斜視図、側面図、正面図、設置部を取り外した状態での平面図である。上記では基材15gにMEA11が予め接合されている実施形態について説明したが、以下のような構成を採用することもできる。
図18(A)は実施形態2の変形例6にかかるフレーム部材を示す斜視図、正面図、図18(C)は図18(B)の18C−18C線に沿う断面図である。図19(A)、図19(B)は変形例6にかかるフレーム部材の製造装置を示す斜視図、正面図、図19(C)、19(D)は同製造装置を構成する成形部を示す平面図、側面図である。実施形態2では樹脂フィルムMを成形部260によって折り曲げて形成した付加部材18gによってフレーム部材15jの外周の厚さを増加させるように構成したが、以下のように構成することもできる。
次に変形例6にかかるフレーム部材の製造について説明する。変形例6にかかるフレーム部材の製造方法は、成形工程(ステップST1)と、切断工程(ステップST2)と、配置工程(ステップST3)と、接合工程(ステップST4)と、を有する。
図20(A)、図20(B)は実施形態2の変形例7にかかるフレーム部材を示す斜視図、正面図、図20(C)は図20(B)の20C−20C線に沿う断面図、図20(D)は図20(C)のD部分を示す断面図である。図21は同変形例7にかかるフレーム部材の製造装置を示す斜視図、正面図である。図22(A)、(B)、(C)は同製造装置を構成する成形部の上型を示す2つの側面図および平面図、図22(D)、(E)、(F)は同成形部を構成する下型を示す2つの側面図および平面図であり、図22(G)は上型と下型を合わせた状態で付加部材を形成した状態を示す断面図である。実施形態2では樹脂フィルムMを折り曲げ、実施形態2の変形例6では樹脂フィルムMを丸めることによって付加部材の厚さを増加させるように構成したが、以下のように構成することもできる。
10a 燃料電池セル、
100 燃料電池、
11 膜電極接合体(MEA)、
12 セパレータアセンブリ、
13 アノードセパレータ、
14 カソードセパレータ、
15〜15m MEAのフレーム部材、
16,17 集電板、
18、18a〜18j 付加部材、
20 筐体、
200、200a〜200e フレーム部材の製造装置、
210、210a 搬送部、
211、212 ベルトコンベア、
213、213a ハンド、
214 送り出しローラー、
215 搬送ローラー、
220、220a 設置部、
230、230a 切断部、
240 塗布部、
250 押圧部、
260 成形部、
270 押圧部、
280 塗布部、
290 成形部、
M 材料。
Claims (18)
- 電解質膜の両面に触媒層を形成してなる燃料電池用の電極膜を保持するフレーム部材であって、
前記電極膜の外周に取り付けられる板形状を有する基部と、
前記電極膜の面に対して交差する方向から見た平面視において枠形状を有し、前記交差する方向に前記基部から突出する突出部と、を有し、
前記基部および前記突出部は、樹脂フィルムから形成され、
前記突出部が突出する形状を、前記樹脂フィルムから構成される立体形状によって形成してなる、フレーム部材。 - 前記突出部は、前記電極膜を臨ませる窓部をくり抜いて枠形状に切り出した前記樹脂フィルムから形成されてなる、請求項1に記載のフレーム部材。
- 前記突出部は、短冊形状に切り出した前記樹脂フィルムを前記枠形状に組み合わせることによって形成されてなる、請求項1に記載のフレーム部材。
- 前記突出部は、
前記樹脂フィルムを張り合わせることによって、
前記樹脂フィルムの端部を複数回折り曲げて重ねることによって、
前記樹脂フィルムの端部を複数回丸めて重ねることによって、または、
前記樹脂フィルムの端部を増肉することによって形成されてなる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレーム部材。 - 前記基部は、前記樹脂フィルムによって前記電極膜の外周を挟持してなる、請求項1〜4のいずれか1項に記載のフレーム部材。
- 前記樹脂フィルムの縁部を折り返して同じ前記樹脂フィルムに重ね合わせる部位において、前記電極膜の外周を挟持してなる、請求項5に記載のフレーム部材。
- 電解質膜の両面に触媒層を形成してなる燃料電池用の電極膜を保持するフレーム部材の製造方法であって、
前記電極膜の外周に取り付けられる基部を、樹脂フィルムから板形状に形成し、
前記電極膜の面に対して交差する方向から見た平面視において枠形状を有する突出部を、前記樹脂フィルムから前記交差する方向に前記基部から突出させて形成し、
前記突出部が突出する形状を、前記樹脂フィルムから構成される立体形状によって形成する、フレーム部材の製造方法。 - 前記突出部を、前記電極膜を臨ませる窓部をくり抜いて枠形状に切り出した前記樹脂フィルムから形成する、請求項7に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記突出部を、短冊形状に切り出した前記樹脂フィルムを前記枠形状に組み合わせることによって形成する、請求項7に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記突出部を、
前記樹脂フィルムを張り合わせることによって、
前記樹脂フィルムの端部を複数回折り曲げて重ねることによって、
前記樹脂フィルムの端部を複数回丸めて重ねることによって、または、
前記樹脂フィルムの端部を増肉することによって形成する、請求項7〜9のいずれか1項に記載のフレーム部材の製造方法。 - 前記基部を、前記樹脂フィルムによって前記電極膜の外周を挟持するように形成する、請求項7〜10のいずれか1項に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記樹脂フィルムの縁部を折り返して同じ前記樹脂フィルムに重ね合わせる部位において、前記電極膜の外周を挟持する、請求項11に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記樹脂フィルムを折り曲げる場合において、前記樹脂フィルムにおける折り曲げたい部分を加熱しながら折り曲げる、請求項10に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記樹脂フィルムにおける折り曲げたい部分に、ヒーターを内蔵したガイド部材、またはヒーターを内蔵したローラーを接触させて折り曲げる、請求項13に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記樹脂フィルムを折り曲げる場合において、前記樹脂フィルムにおける折り曲げたい部分にけがきを付し、付されたけがきに沿って折り曲げる、請求項10に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記けがきを、レーザー加工、型押し、または刃物を用いる切削加工によって実施する、請求項15に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記樹脂フィルムを折り曲げる、または丸める場合において、前記樹脂フィルムを折り曲げた後、または丸めた後に押し潰す、請求項10に記載のフレーム部材の製造方法。
- 前記樹脂フィルムを増肉する場合において、前記樹脂フィルムの端部を加熱して軟化させた後に、内方側に向けて押し潰すことによって増肉させる、請求項10に記載のフレーム部材の製造方法。
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JP2009193860A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Asahi Glass Co Ltd | 固体高分子形燃料電池用膜電極接合体およびその製造方法 |
JP2013084352A (ja) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用樹脂枠付き電解質膜・電極構造体及びその製造方法 |
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JP2009193860A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Asahi Glass Co Ltd | 固体高分子形燃料電池用膜電極接合体およびその製造方法 |
JP2013084352A (ja) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用樹脂枠付き電解質膜・電極構造体及びその製造方法 |
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