JP2016103309A - 製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層部材を変形させることなく高い位置決め精度で積層することができる製造方法を提供する。【解決手段】本製造方法は、それぞれ板状に形成した複数の積層部材を積層方向と直交する面上において互いに位置決めしつつ積層して製造する製造方法である。本製造方法は、案内工程と位置決め工程を有する。案内工程では、積層部材（モジュール１０）の積層方向に沿う第１基準面１０ａａを、積層部材の積層方向に向かって配設した第１位置決め部材（主柱１３１）に沿わせた状態で、積層部材を積層方向に案内しつつ移動させる。位置決め工程では、積層部材が第１位置決め部材に沿って移動している途中で、積層部材の積層方向に沿う第２基準面１０ｂｂを、第１位置決め部材に並行して配設した第２位置決め部材（従柱１３２）に当接させて位置決めする。【選択図】図４

Description

本発明は、製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置に関する。

従来から、たとえば燃料電池は、セパレータと膜電極接合体とを交互に積層して構成している。燃料電池は、セパレータと膜電極接合体との積層数に応じて高出力を得られることから、その積層数を増加させることが望ましい。一方、積層するセパレータの位置が相対的にずれると、たとえば、セパレータの内部に備えたアノードガス用、カソードガス用、および冷却水用の貫通孔が、隣接したセパレータ同士で一致せず、本来の電池性能を達成できない。

このため、燃料電池を製造する際に、垂直に配設した２本の位置決め部材を基準にして、その２本の位置決め部材に対してセパレータの両端に備えた２個の位置決め孔を挿通させ、セパレータを高い位置精度で積層する構成がある（たとえば、特許文献１参照。）。

特許第５０４０１２７号公報

ところで、上記特許文献１の構成では、垂直に配置された２本の位置決め部材の高さが同一であることから、積層部材を水平に保った上で、その積層部材に備えた２つの位置決め孔を２本の位置決め部材に対して同時に挿通させる必要がある。

しかしながら、積層部材を２本の位置決め部材に対して嵌め合いするときに、その積層部材が接触して傾いてしまった場合や当初から傾いていた場合、積層部材に備えた２つの位置決め孔は、２本の位置決め部材に対してスムーズに挿通されない。その結果、積層部材の位置決め孔と、位置決め部材の先端とが局所的に干渉してしまい、負荷が掛かった積層部材が変形する虞があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、積層部材を変形させることなく高い位置決め精度で積層することができる製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置の提供を目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る製造方法は、それぞれ板状に形成した複数の積層部材を積層方向と直交する面上において互いに位置決めしつつ積層して製造する製造方法である。本製造方法は、案内工程と位置決め工程を有する。案内工程では、積層部材の積層方向に沿う第１基準面を、積層部材の積層方向に向かって配設した第１位置決め部材に沿わせた状態で、積層部材を積層方向に案内しつつ移動させる。位置決め工程では、積層部材が第１位置決め部材に沿って移動している途中で、積層部材の積層方向に沿う第２基準面を、第１位置決め部材に並行して配設した第２位置決め部材に当接させて位置決めする。

上記目的を達成する本発明に係る製造装置は、それぞれ板状に形成した複数の積層部材を積層方向と直交する面上において互いに位置決めしつつ積層して製造する製造装置である。本製造装置は、第１位置決め部材、第２位置決め部材、移動部材、および制御部を有している。第１位置決め部材は、長尺形状からなり基準台に配設している。第２位置決め部材は、第１位置決め部材の長手方向に並行して基準台に配設し、第１位置決め部材よりも短い長尺形状からなる。移動部材は、積層部材を移動させる。制御部は、移動部材の作動を制御し、積層部材の積層方向に沿う第１基準面を第１位置決め部材に沿わせて移動させている途中で、積層部材の積層方向に沿う第２基準面を第２位置決め部材に沿わせて移動させつつ位置決めする。

上記のように構成した本発明の製造方法および製造装置によれば、積層部材が第１位置決め部材に沿って移動している途中で、積層部材の積層方向に沿う第２基準面を、第１位置決め部材に並行して配設した第２位置決め部材に当接させて位置決めする。このような製造方法および製造装置によれば、積層部材を変形させることなく高い位置決め精度で積層することができる。

第１実施形態に係る製造装置を用いたモジュールの製造方法を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る製造装置において、第１エンド部材を基準台に載置する状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置において、モジュールを仮置スペーサに仮置きする状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置において、モジュールを主柱に挿通した後に従柱に挿通する状態を、図３中の４−４線に沿って示す部分断面図である。 第１実施形態に係る製造装置において、全ての仮置スペーサにモジュールを仮置きした後、柱間隔調整治具を主柱および従柱に挿通する状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置において、仮置スペーサに仮置きしている全てのモジュールを下方に順次移動させて積層する状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置において、図６に示す工程を繰り返し、仮置スペーサに仮置きしていた全てのモジュールを積層し終えた状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置において、図３〜図７に示す工程を繰り返し、必要なモジュールを全て積層し終えた状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置において、柱間隔調整治具を引き抜いた後、第２エンド部材３０を最上部のモジュールに積層する状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置において、図２〜図９に示す工程で用いる従柱の先端部に係る様々な形態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る製造装置に備えた主柱および従柱に対してモジュールを位置決めさせる様々な形態を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例に係る製造装置において、水平に並列して配設した主柱および従柱に対してモジュールを挿通して仮置きする状態を示す斜視図である。 第２実施形態に係る製造装置を用いたモジュールの製造方法において、積層したモジュールに対して荷重を付加する方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る製造装置において、荷重付加部材を第２エンド部材に載置し、柱間隔調整治具を取り付け、モジュールを付勢する状態を示す斜視図である。 第２実施形態に係る製造装置において、荷重付加部材によってモジュールを付勢しつつ、外装部材をモジュール等に取り付ける状態を示す斜視図である。 第２実施形態に係る製造装置において、押圧部材、柱間隔調整治具、荷重付加部材、主柱、および従柱を取り外した後の状態を示す斜視図である。 第２実施形態の変形例に係る製造装置において、複数積層されたモジュールに対して上方および下方から荷重を同時に付加する状態を示す斜視図である。 第２実施形態の変形例に係る製造装置において、複数積層されたモジュールに対して水平方向の両端から荷重を同時に付加する状態を示す斜視図である。 第２実施形態の変形例に係る製造装置において、複数積層されたモジュールの天地を逆転させる前と後で、複数積層されたモジュールに対して上方から荷重を付加する状態を示す斜視図である。 第２実施形態の変形例に係る製造装置において、複数積層されたモジュールの天地を、荷重を付加したままの状態で逆転させる前と後で、複数積層されたモジュールに対して上方から荷重を付加する状態を示す斜視図である。 第３実施形態に係る製造装置を用いたモジュールの製造方法において、積層したモジュールの品質を検査する方法を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る製造装置において、複数積層したモジュールの積層状態を測定する状態を示す斜視図である。 第３実施形態に係る製造装置において、複数積層したモジュール間の抵抗値を測定する状態を示す斜視図である。 第３実施形態に係る製造装置において、複数積層したモジュールの内容積を測定する状態を示す斜視図である。 第３実施形態に係る製造装置において、検査を完了させ製造装置から取り外した燃料電池を示す斜視図である。 第３実施形態の変形例に係る製造装置において、図１４に示す工程の最後に、図２３に示す工程を行う状態を示す斜視図である。 第３実施形態の変形例に係る製造装置において、図１４に示す工程の最後に、図２２および図２３に示す工程を行う状態を示す斜視図である。

以下、添付した図面を参照しながら、各実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置１００について、図１〜図１１を参照しながら説明する。

図１は、製造装置１００を用いたモジュール１０の製造方法を示すフローチャートである。図２は、製造装置１００において、第１エンド部材２０を基準台１２０に載置する状態を示す斜視図である。図３は、製造装置１００において、モジュール１０を仮置スペーサ１４１に仮置きする状態を示す斜視図である。図４は、製造装置１００において、モジュール１０を主柱１３１に挿通した後に従柱１３２に挿通する状態を、図３中の４−４線に沿って示す部分断面図である。図５は、製造装置１００において、全ての仮置スペーサ１４１にモジュール１０を仮置きした後、柱間隔調整治具１５０を主柱１３１および従柱１３２に挿通する状態を示す斜視図である。図６は、製造装置１００において、仮置スペーサ１４１に仮置きしている全てのモジュール１０を下方に順次移動させて積層する状態を示す斜視図である。図７は、製造装置１００において、図６に示す工程を繰り返し、仮置スペーサ１４１に仮置きしていた全てのモジュール１０を積層し終えた状態を示す斜視図である。

図８は、製造装置１００において、図３〜図７に示す工程を繰り返し、必要なモジュール１０を全て積層し終えた状態を示す斜視図である。図９は、製造装置１００において、柱間隔調整治具１５０を引き抜いた後、第２エンド部材３０を最上部のモジュール１０に積層する状態を示す斜視図である。図１０は、製造装置１００において、図２〜図９に示す工程で用いる従柱１３２の先端部に係る様々な形態を示す斜視図である。図１１は、製造装置１００に備えた主柱１３１および従柱１３２に対してモジュール１０を位置決めさせる様々な形態を示す斜視図である。

なお、図２〜図９の斜視図において、同一の部材を破線と実線で図示している場合、原則として、破線で図示した部材は動作前の状態、実線で図示した部材は動作中または動作後の状態を示している。

まず、製造装置１００を用いて積層するモジュール１０について、図３を参照しながら説明する。

モジュール１０は、積層部材に相当する。具体的には、モジュール１０は、たとえば、燃料電池１に用いるセパレータと膜電極接合体（ＭＥＡ）とを交互に複数積層して構成している。モジュール１０は、長尺の板状に形成している。モジュール１０は、その長手方向の一端に、カソードガス供給口１０ｃ、冷却流体供給口１０ｄ、およびアノードガス供給口１０ｅに相当する貫通孔を備えている。同様に、モジュール１０は、長手方向の他端に、アノードガス排出口１０ｆ、冷却流体排出口１０ｇ、およびカソードガス排出口１０ｈに相当する貫通孔を備えている。モジュール１０は、たとえば、冷却流体供給口１０ｄに主柱１３１を挿通させ、冷却流体排出口１０ｇに従柱１３２を挿通させる。主柱１３１は、第１位置決め部材に相当する。従柱１３２は、第２位置決め部材に相当する。

つぎに、製造装置１００の構成および製造装置１００を用いたモジュール１０の積層方法について、図１〜図１１を参照しながら説明する。

具体的には、最初に、図２に示すように、製造装置１００において、第１エンド部材２０を主柱１３１および従柱１３２にそれぞれ挿通して、その第１エンド部材２０を基準台１２０に載置する（図１のＳ１０１）。

製造装置１００の基準台１２０は、たとえば、金属からなり、長方体に形成している。基準台１２０の上部は、第１エンド部材２０を介してモジュール１０を積層することから、平滑に形成している。基準台１２０は、上部の長手方向の両端に、丸穴を備えている。基準台１２０に備えた丸穴に、主柱１３１および従柱１３２を着脱可能に挿入している。主柱１３１は、長尺形状からなり基準台１２０に配設している。主柱１３１は、円柱形状からなり、その外周面を平滑に形成している。従柱１３２は、主柱１３１の長手方向に並行して基準台１２０に配設し、主柱１３１よりも短い長尺形状からなる。従柱１３２は、先細り形状からなる先端部１３２ａと、その先端部１３２ａを延在させる基材部１３２ｂからなる。従柱１３２の基材部１３２ｂは、その外周面を平滑に形成している。基準台１２０は、支持台１１０の上部に固定している。支持台１１０は、たとえば、金属からなり、板状に形成している。

燃料電池１の第１エンド部材２０は、複数積層したモジュール１０を、後述する第２エンド部材３０と挟持する。第１エンド部材２０は、たとえば、金属からなり、モジュール１０と当接する部分に絶縁体を設けている。第１エンド部材２０の外形形状は、モジュール１０の外形形状と同様である。第１エンド部材２０は、長方形からなる板状で形成し、その長手方向の一端に、カソードガス供給口２０ｃ、冷却流体供給口２０ｄ、およびアノードガス供給口２０ｅに相当する貫通孔を備えている。同様に、第１エンド部材２０は、長手方向の他端に、アノードガス排出口２０ｆ、冷却流体排出口２０ｇ、およびカソードガス排出口２０ｈに相当する貫通孔を備えている。第１エンド部材２０は、たとえば、冷却流体供給口２０ｄに主柱１３１を挿通させ、冷却流体排出口２０ｇに従柱１３２を挿通させる。

第１エンド部材２０の搬送には、移動部材に相当する一対のハンドリング用ハンド１７１および１７２を用いる。一対のハンドリング用ハンド１７１および１７２は、それぞれ第１エンド部材２０を挟持する。ハンドリング用ハンド１７１は第１エンド部材２０の長手方向の一端をつかみ、ハンドリング用ハンド１７２は第１エンド部材２０の長手方向の他端をつかむ。一対のハンドリング用ハンド１７１および１７２は、図示せぬ３軸の移動ステージによって、水平方向および垂直方向の任意の場所に移動自在としている。

つぎに、図３に示すように、モジュール１０の積層方向下流側に位置する最下部の仮置スペーサ１４１を、その回転部１４１ａを中心として１８０度時計方向に正転させて、モジュール１０の積層領域に突出させる。仮置スペーサ１４１は、仮置部材に相当する。なお、図１中では、モジュール１０をＭＯＤと表記している（図１のＳ１０２）。

製造装置１００の仮置スペーサ１４１は、支柱１４２に対して一定の間隔で複数設けている。仮置スペーサ１４１は、モジュール１０の中央部分を載置するように板状に形成している。仮置スペーサ１４１の長手方向の寸法は、モジュール１０の長手方向の寸法よりも短い。一方、仮置スペーサ１４１の短手方向の寸法は、モジュール１０の短手方向の寸法よりも若干長い。仮置スペーサ１４１は、その一端に備えた回転部１４１ａを中心として、支柱１４２に対して回動自在に設けている。支柱１４２に複数設けた仮置スペーサ１４１は、個々に独立して回動させる。支柱１４２は、基準台１２０に隣り合うように、支持台１１０に対して垂直に配設している。

さらに、図３に示すように、モジュール１０を降下させて、モジュール１０の第１開口部１０ａを主柱１３１に挿通する。第１開口部１０ａは、たとえば、冷却流体供給口１０ｄに相当する。モジュール１０の第１開口部１０ａの第１基準面１０ａａに対して、主柱１３１を当接させた状態で、モジュール１０を主柱１３１に沿って降下させる。第１基準面１０ａａは、第１開口部１０ａの内面であって、モジュール１０の積層方向に沿った面内に備えている（図１のＳ１０３）。

さらに、図３に示すように、モジュール１０をさらに降下させて、モジュール１０の第２開口部１０ｂを従柱１３２に挿通する。第２開口部１０ｂは、たとえば、冷却流体排出口１０ｇに相当する。モジュール１０の第２開口部１０ｂの第２基準面１０ｂｂに対して、従柱１３２を当接させた状態で、モジュール１０を従柱１３２に沿って降下させる。第２基準面１０ｂｂは、第２開口部１０ｂの内面であって、モジュール１０の積層方向に沿った面内に備えている（図１のＳ１０４）。モジュール１０をさらに降下させ、仮置スペーサ１４１に仮置きする（図１のＳ１０５）。

モジュール１０の搬送には、移動部材に相当する一対のハンドリング用ハンド１７３および１７４を用いる。一対のハンドリング用ハンド１７３および１７４は、それぞれモジュール１０を挟持する。ハンドリング用ハンド１７１はモジュール１０の長手方向の一端をつかみ、ハンドリング用ハンド１７２はモジュール１０の長手方向の他端をつかむ。一対のハンドリング用ハンド１７３および１７４は、図示せぬ３軸の移動ステージによって、水平方向および垂直方向の任意の場所に移動自在としている。

コントローラ１８０は、制御部に相当し、ハンドリング用ハンド１７３および１７４の作動を制御し、モジュール１０の積層方向に沿う第１基準面１０ａａを主柱１３１に沿わせて移動させている途中で、モジュール１０の積層方向に沿う第２基準面１０ｂｂを従柱１３２に沿わせて移動させつつ位置決めする。コントローラ１８０は、ＲＯＭ、ＣＰＵ、およびＲＡＭを含んでいる。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は、一対のハンドリング用ハンド１７３および１７４等の制御プログラムを格納している。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、制御プログラムに基づいて一対のハンドリング用ハンド１７３および１７４等の動作を制御する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、制御中の各種データを一時的に記憶する。

ここで、モジュール１０を主柱１３１に挿通した後に従柱１３２に挿通する方法について、図４を参照しながらより具体的に説明する。

図４（ａ）中にＡで示している領域が、案内部１０１に相当する。案内部１０１において、モジュール１０を、主柱１３１から従柱１３２の方向に向かって下方に傾斜している状態で、主柱１３１に対して接近するように降下させる。モジュール１０は、その第１開口部１０ａを主柱１３１に当接させた時点では、図中において反時計方向に傾斜している。ところが、モジュール１０は、第１開口部１０ａの第１基準面１０ａａが主柱１３１に当接した状態で、その主柱１３１に沿って移動することから、傾斜した状態から水平の状態に調整される。モジュール１０の厚みが厚い程、第１開口部１０ａの第１基準面１０ａａと主柱１３１が接触する面積が増加し、モジュール１０の傾きを調整し易い。

図４（ａ）中にＢで示している領域が、位置決め部１０２に相当する。位置決め部１０２において、モジュール１０の第２開口部１０ｂを従柱１３２に挿入させる。従柱１３２は、先細り形状からなる先端部１３２ａと、その先端部１３２ａを延在させ円柱形状からなる基材部１３２ｂを備えている。ここで、主柱１３１に当接しているモジュール１０が、積層方向と交差する方向に角度誤差を生じていた場合でも、従柱１３２の先端部１３２ａに当接しながら移動する過程で先細り形状の先端部１３２ａに誘導されることから、角度誤差を解消することができる。

同様に、図４（ｂ）に示すモジュール１０を、案内部１０１において、従柱１３２から主柱１３１の方向に向かって下方に傾斜している状態で、主柱１３１に対して接近するように降下させる。モジュール１０は、その第１開口部１０ａを主柱１３１に当接した時点では、図中の時計方向に傾斜している。ところが、モジュール１０は、前述した図４（ａ）に示すモジュール１０と同様に、第１開口部１０ａの第１基準面１０ａａが主柱１３１に当接した状態で、その主柱１３１に沿って移動することから、傾斜した状態から水平の状態に調整される。

さらに、位置決め部１０２において、モジュール１０の第２開口部１０ｂを従柱１３２に挿入させる。ここで、主柱１３１に当接しているモジュール１０が、積層方向と交差する方向に角度誤差を生じていた場合でも、従柱１３２の先端部１３２ａに当接しながら移動する過程で先細り形状の先端部１３２ａに誘導されることから、角度誤差を解消することができる。

つぎに、図５に示すように、図３に示す工程から引き続き、仮置き可能な全ての仮置スペーサ１４１に対して、モジュール１０の積層方向下流側の最下部に位置する仮置スペーサ１４１から順にモジュール１０を仮置きする。すなわち、仮置き可能な全てのスペーサにモジュール１０を仮置きするまで、図１のＳ１０２〜Ｓ１０５の工程を繰り返す（図１のＳ１０６）。つぎに、主柱１３１と従柱１３２の相対位置を位置決めする柱間隔調整治具１５０を主柱１３１および従柱１３２に対してそれぞれ挿通する。柱間隔調整治具１５０は、基準台１２０の長手方向の両端に近接して備えた一対の基準側柱１６１および１６２の上部に設置する（図１のＳ１０７）。

製造装置１００の柱間隔調整治具１５０は、保持部材に相当する。柱間隔調整治具１５０は、たとえば、金属からなり、板状に形成している。柱間隔調整治具１５０の長手方向の両端には、貫通孔からなる第１基準孔１５０ａと第２基準孔１５０ｂを備えている。ここで、主柱１３１および従柱１３２は、複数のモジュール１０を挿通させるために、長尺に形成していることから、たとえば傾斜して位置がずれる可能性がある。そこで、柱間隔調整治具１５０の第１基準孔１５０ａを主柱１３１に挿通し、柱間隔調整治具１５０の第２基準孔１５０ｂを従柱１３２に挿通することによって、主柱１３１と従柱１３２の間隔を調整する。一対の基準側柱１６１および１６２は、基準台１２０の長手方向の両端に近接するように、支持台１１０に配設している。一対の基準側柱１６１および１６２は、たとえば、金属からなり、内部を大きく開口した板状に形成している。柱間隔調整治具１５０を一対の基準側柱１６１および１６２に設置すると、柱間隔調整治具１５０の絶対位置が補正される。

柱間隔調整治具１５０の搬送には、移動部材に相当する一対のハンドリング用ハンド１７５および１７６を用いる。一対のハンドリング用ハンド１７５および１７６は、それぞれ柱間隔調整治具１５０を挟持する。ハンドリング用ハンド１７１は柱間隔調整治具１５０の長手方向の一端をつかみ、ハンドリング用ハンド１７２は柱間隔調整治具１５０の長手方向の他端をつかむ。一対のハンドリング用ハンド１７５および１７６は、図示せぬ３軸の移動ステージによって、水平方向および垂直方向の任意の場所に移動自在としている。

つぎに、図６に示すように、モジュール１０の積層方向下流側の最下部に位置するモジュール１０について、そのモジュール１０を仮置きしている仮置スペーサ１４１を、回転部１４１ａを中心として１８０度反時計方向に逆転させる。この結果、仮置スペーサ１４１は、モジュール１０の積層領域から退避する（図１のＳ１０８）。つぎに、仮置スペーサ１４１が退避して移動可能となったモジュール１０を、下方に移動させて積層する（図１のＳ１０９）。

つぎに、図７に示すように、仮置スペーサ１４１に仮置きしていた全てのモジュール１０を下方に移動させて積層するまでの間、図６に示す工程（図１のＳ１０８およびＳ１０９）を繰り返し行う（図１のＳ１１０）。仮置スペーサ１４１に仮置きされていたモジュール１０が全て無くなった段階で、柱間隔調整治具１５０を主柱１３１および従柱１３２から引き抜く（図１のＳ１１１）。

つぎに、図８に示すように、積層すべきモジュール１０を全て積層し終えるまでの間、図３および図５〜図７に示す工程（図１のＳ１０２〜Ｓ１１１）を繰り返し行う（図１のＳ１１２）。

つぎに、図９に示すように、第２エンド部材３０を主柱１３１および従柱１３２にそれぞれ挿通し、その第２エンド部材３０を最上部のモジュール１０に積層する（図１のＳ１１３）。

燃料電池１の第２エンド部材３０は、複数積層したモジュール１０を、第１エンド部材２０と挟持する。第２エンド部材３０は、たとえば、金属からなり、モジュール１０と当接する部分に絶縁体を設けている。第２エンド部材３０の外形形状は、モジュール１０の外形形状と同様である。第２エンド部材３０は、長尺の板状で形成し、その長手方向の一端に、カソードガス供給口３０ｃ、冷却流体供給口３０ｄ、およびアノードガス供給口３０ｅに相当する貫通孔を備えている。同様に、第２エンド部材３０は、長手方向の他端に、アノードガス排出口３０ｆ、冷却流体排出口３０ｇ、およびカソードガス排出口３０ｈに相当する貫通孔を備えている。第２エンド部材３０は、たとえば、冷却流体供給口３０ｄに主柱１３１を挿通させ、冷却流体排出口３０ｇに従柱１３２を挿通させる。

第２エンド部材３０の搬送には、一対のハンドリング用ハンド１７１および１７２を用いる。一対のハンドリング用ハンド１７１および１７２は、それぞれ第２エンド部材３０を挟持する。ハンドリング用ハンド１７１は第２エンド部材３０の長手方向の一端をつかみ、ハンドリング用ハンド１７２は第２エンド部材３０の長手方向の他端をつかむ。一対のハンドリング用ハンド１７１および１７２は、図示せぬ３軸の移動ステージによって、水平方向および垂直方向の任意の場所に移動自在としている。

図２〜図９に示す工程で用いる従柱１３２は、図１０に示すように、その先端部を様々な構成にすることができる。

具体的には、図１０（ａ）に示すように、先端部１３２ａを、円錐台形状に形成してもよい。図１０（ａ）に示す先端部１３２ａは、図２〜９に図示した先端部１３２ａに相当する。同様に、図１０（ｂ）に示すように、先端部１３２ｃを円錐形状に形成してもよい。従柱１３２は、円錐台形状に形成した先端部１３２ｃと、その先端部１３２ｃを延在させ円柱形状からなる基材部１３２ｄを備えている。同様に、図１０（ｃ）に示すように、先端部１３２ｅを多段形状に形成してもよい。従柱１３２は、多段形状に形成した先端部１３２ｅと、その先端部１３２ｅを延在させ円柱形状からなる基材部１３２ｆを備えている。同様に、図１０（ｄ）に示すように、円錐台形状からなる先端部１３２ｇを、円柱形状からなる基材部１３２ｈから分離可能に形成してもよい。図１０（ｄ）に示す先端部１３２ｇの下部から突出して備えたネジを、基材部１３２ｈの上面に開口して備えたネジ溝にネジ留めする。

図２〜図９に示す工程で用いる主柱１３１および従柱１３２は、図１１に示すように、様々な形状に形成されたモジュール１０の位置決めを行うことができる。

図２〜図９で示した工程では、図１１（ａ）に示すように、モジュール１１の長手方向の両端近傍に開口した第１開口部１１ａおよび第２開口部１１ｂに対して、主柱１３１および従柱１３２をそれぞれ挿通させて移動させる。第１基準面１１ａａは、第１開口部１１ａの内面であって、モジュール１１の積層方向に沿った面内に備えている。第２基準面１１ｂｂは、第２開口部１１ｂの内面であって、モジュール１１の積層方向に沿った面内に備えている。

一方、図２〜図９で示した工程では、図１１（ｂ）に相当する形態のモジュール１２を用いてもよい。図１１（ｂ）に示すように、モジュール１２の長手方向の両端の外周部に切り欠いて形成した第１切欠部１２ａおよび第２切欠部１２ｂに対して、主柱１３１および従柱１３２を沿わせて移動させる。第１基準面１２ａａは、第１切欠部１２ａの内面であって、モジュール１２の積層方向に沿った面内に備えている。第２基準面１２ｂｂは、第２切欠部１２ｂの内面であって、モジュール１２の積層方向に沿った面内に備えている。

上述した第１実施形態に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置１００によれば、以下の作用効果を奏する。

第１実施形態に係る製造方法は、それぞれ板状に形成した複数のモジュール１０を積層方向と直交する面上において互いに位置決めしつつ積層して製造する製造方法である。本製造方法は、案内工程と位置決め工程を有する。案内工程では、モジュール１０の積層方向に沿う第１基準面１０ａａを、モジュール１０の積層方向に向かって配設した主柱１３１に沿わせた状態で、モジュール１０を積層方向に案内しつつ移動させる。位置決め工程では、モジュール１０が主柱１３１に沿って移動している途中で、モジュール１０の積層方向に沿う第２基準面１０ｂｂを、主柱１３１に並行して配設した従柱１３２に当接させて位置決めする。

同様に、第１実施形態に係る製造装置１００は、それぞれ板状に形成した複数のモジュール１０を積層方向と直交する面上において互いに位置決めしつつ積層して製造する。製造装置１００は、主柱１３１、従柱１３２、ハンドリング用ハンド１７３および１７４、およびコントローラ１８０を有している。主柱１３１は、長尺形状からなり基準台１２０に配設している。従柱１３２は、主柱１３１の長手方向に並行して基準台１２０に配設し、主柱１３１よりも短い長尺形状からなる。ハンドリング用ハンド１７３および１７４は、モジュール１０を移動させる。コントローラ１８０は、ハンドリング用ハンド１７３および１７４の作動を制御し、モジュール１０の積層方向に沿う第１基準面１０ａａを主柱１３１に沿わせて移動させている途中で、モジュール１０の積層方向に沿う第２基準面１０ｂｂを従柱１３２に沿わせて移動させつつ位置決めする。

このように構成した製造方法および製造装置１００によれば、モジュール１０が主柱１３１に沿って移動している途中で、モジュール１０の積層方向に沿う第２基準面１０ｂｂを、主柱１３１に並行して配設した従柱１３２に当接させて位置決めする。このような製造方法および製造装置１００によれば、モジュール１０を変形させることなく高精度で積層することができる。

さらに、このように構成した製造方法および製造装置１００によれば、モジュール１０の位置決めは、主柱１３１および従柱１３２を用いた簡便な構成によって行い、複雑な機構やセンサー等を不要とすることができる。

さらに、このように構成した製造方法および製造装置１００によれば、モジュール１０を変形させないことから、モジュール１０の変形に起因する製造の中断が発生せず、製造効率を向上させることができる。

さらに、第１基準面１０ａａおよび第２基準面１０ｂｂは、モジュール１０に形成した第１開口部１０ａおよび第２開口部１０ｂの内面にそれぞれ備え、主柱１３１および従柱１３２は、第１開口部１０ａおよび第２開口部１０ｂにそれぞれ挿通する構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０に形成した開口部の内面に基準面を備える簡便な構成とすることによって、開口部を設けるためにモジュール１０の形状を大きくする必要がない。特に、たとえば、モジュール１０の冷却流体供給口を第１開口部１０ａとして、冷却流体供給口の内面に第１基準面１０ａａを備え、かつ、モジュール１０の冷却流体排出口を第２開口部１０ｂとして、冷却流体排出口の内面に第２基準面１０ｂｂを備える構成とすれば、開口部を特別に設ける必要がない。

さらに、主柱１３１は、当接した第１基準面１０ａａを基準にして、モジュール１０を積層方向と交差する方向に回転自在とする構成としてもよい。

このような構成によれば、積層するモジュール１０が積層方向と交差する方向に角度誤差を生じていた場合でも、第１基準面１０ａａを基準にしてモジュール１０を回転させることによって、その角度誤差を解消することができる。

さらに、主柱１３１は円柱形状または多角柱形状に形成し、第１基準面１０ａａは連続した３つの面からなる構成としてもよい。ここで、主柱１３１は、連続した３つの面に対して外周面をそれぞれ当接させた状態で、モジュール１０を回転自在とする。

このような構成によれば、連続した３つの面からなる第１基準面１０ａａに対して、円柱形状または多角柱形状に形成した主柱１３１の外周を当接させる簡便な構成によって、モジュール１０を主柱１３１に対して角度誤差を解消して位置決めすることができる。

さらに、従柱１３２の先端は、主柱１３１の先端よりも、モジュール１０の積層方向に向かってモジュール１０の厚み以上に後退させた構成としてもよい。すなわち、製造装置１００において、従柱１３２は、主柱１３１よりもモジュール１０の厚み以上、短くなるように構成してもよい。

このような構成によれば、モジュール１０の第１基準面１０ａａに対して主柱１３１を十分に当接させた後に、そのモジュール１０の第２基準面１０ｂｂに対して従柱１３２を当接させることができる。したがって、モジュール１０が変形することを確実に防止できる。

さらに、従柱１３２は、その先端に先細り形状からなる先端部を備えた構成としてもよい。

このような構成によれば、主柱１３１に当接しているモジュール１０が、積層方向と交差する方向に角度誤差を生じていた場合でも、従柱１３２の先端部１３２ａに当接しながら移動する過程で、先細り形状の先端部１３２ａに誘導されて角度誤差を解消することができる。

さらに、従柱１３２の先端部１３２ａは、モジュール１０の積層方向に沿って外方に直線状に傾斜させた構成としてもよい。

このような構成によれば、従柱１３２に当接したモジュール１０が角度誤差を生じていた場合でも、テーパー形状に傾斜した先端部１３２ａに当接しながら移動する過程で、モジュール１０が先端部１３２ａに誘導されて角度誤差をスムーズに解消することができる。したがって、モジュール１０と従柱１３２との干渉を抑制することができ、モジュール１０に加わる応力を大幅に軽減することができる。

さらに、従柱１３２の先端部１３２ｅは、屈折部位または屈曲部位を複数備えて多段形状に形成した構成としてもよい。

このような構成によれば、従柱１３２に当接したモジュール１０が角度誤差を生じていた場合でも、多段形状に形成した先端部１３２ｅに当接しながら移動する過程で、モジュール１０が先端部１３２ｅに誘導されて角度誤差を段階的に解消することができる。したがって、モジュール１０と従柱１３２との干渉を抑制することができ、モジュール１０に加わる応力を大幅に軽減することができる。

さらに、従柱１３２の先端部１３２ｇは、分離可能な構成としてもよい。

このような構成によれば、従柱１３２の先端部１３２ｇがたとえば経年劣化した場合には、その先端部１３２ｇを基材部１３２ｈから取外し、先端部１３２ｇのみを交換すればよく、交換に係るコストを低減することができる。

さらに、従柱１３２は、先端部１３２ａを延在させ円柱形状または多角柱形状からなる基材部１３２ｂを備え、その基材部１３２ｂの全長をモジュール１０の厚み以上に長い構成としてもよい。

このような構成によれば、従柱１３２に挿通させたモジュール１０を、その従柱１３２の基材部１３２ｂの部分で十分に位置決めを行うことができる。

さらに、従柱１３２および主柱１３１は、それぞれモジュール１０の積層方向と反対方向に向かって積み重ね自在な構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０の積層数を増加させる場合には、従柱１３２および主柱１３１をそれぞれ積み重ねることで、容易に対応することができる。具体的には、たとえば従柱１３２において、図１０（ｄ）に示す基材部１３２ｈに対して、下部にネジ山を備えた基材部１３２ｈをネジ留めすることによって、その従柱１３２を積み重ねる。主柱１３１は、従柱１３２と同様の構成にすればよい。

さらに、モジュール１０を挿通した後であって積層する前における主柱１３１と従柱１３２の位置を、柱間隔調整治具１５０を用いて位置決めした状態で保持する保持工程を有する構成としてもよい。すなわち、製造装置１００は、モジュール１０を挿通した後であって積層する前の主柱１３１および従柱１３２に接続し、主柱１３１と従柱１３２とを保持して位置決めする柱間隔調整治具１５０をさらに有する構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０を挿通した後であって積層する前に、主柱１３１と従柱１３２の位置を、柱間隔調整治具１５０を用いて位置決めすることから、モジュール１０をより高い位置決め精度で積層することができる。

さらに、複数の仮置スペーサ１４１を用いて複数のモジュール１０を積層方向に沿って互いに離間させた状態で仮置きする仮置き工程を有する構成としてもよい。ここで、最初に、仮置き工程によって、モジュール１０の積層方向下流側に位置する仮置スペーサ１４１から順に、複数のモジュール１０の仮置きを行う。つぎに、保持工程によって、主柱１３１および従柱１３２を位置決めした状態で保持する。最後に、仮置き工程によって、モジュール１０の積層方向下流側に位置するモジュール１０から順に、モジュール１０の仮置きを解除し、モジュール１０の移動を再開させる。

このような構成によれば、１個のモジュール１０を積層する度に、主柱１３１と従柱１３２の位置を、柱間隔調整治具１５０を用いて位置決めする必要がなく、製造効率を向上させることができる。

（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置２００について、図１２を参照しながら説明する。

図１２は、製造装置２００において、水平に並列して配設した主柱１３１および従柱１３２に対してモジュール１０を挿通して仮置きする状態を示す斜視図である。

第１実施形態の変形例に係る製造方法および製造装置２００は、モジュール１０を吊り下げて移動させる構成が、前述した第１実施形態に係る製造方法および製造装置１００の構成と異なる。

第１実施形態の変形例においては、前述した第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。

図１２に示す製造装置２００は、基準台１２０を図２に示す状態から時計方向に９０°回転させた状態で、その基準台１２０を側方から側板１１１で保持している。側板１１１の下部は、支持台１１２に接合している。基準台１２０に挿通した主柱１３１および従柱１３２も、図２に示す状態から時計方向に９０°回転した状態で、水平に並列して配設している。主柱１３１および従柱１３２に対して、移動部材に相当するハンドリング用ハンド１７７および１７８を用いて搬送したモジュール１０を挿通し、そのモジュール１０を吊り下げて移動させる。ハンドリング用ハンド１７７および１７８は、隣り合うモジュール１０を離間させた状態で仮置きする。必要なモジュール１０を主柱１３１および従柱１３２に挿通した後、第２エンド部材３０を主柱１３１および従柱１３２に挿通し、複数のモジュール１０を密接させて積層する。

上述した第１実施形態の変形例に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置２００によれば、第１実施形態に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。

第１実施形態の変形例に係る製造方法および製造装置２００によれば、案内工程および案内部は、長尺形状からなり水平に配置した主柱１３１に対してモジュール１０を吊り下げて移動させる。また、位置決め工程および位置決め部は、長尺形状からなり水平に配置した従柱１３２に対してモジュール１０を吊り下げて移動させる。

このような構成によれば、複数のモジュール１０を積層する際に、隣接するモジュール１０から荷重を受けることを防止できる。さらに、主柱１３１および従柱１３２に吊り下げられたモジュール１０は自重で静止することから、仮置スペーサ１４１を不要とすることができる。

さらに、たとえば、案内工程および位置決め工程は、隣り合うモジュール１０を離間させた状態で移動させる構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０を移動させる際に、そのモジュール１０が振動してしまっても、隣り合うモジュール１０との接触を防止することができる。したがって、隣り合うモジュール１０の接触に起因したモジュール１０の破損を防止できる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置３００について、図１３〜図１６を参照しながら説明する。

図１３は、製造装置３００を用いたモジュール１０の製造方法において、積層したモジュール１０に対して荷重を付加する方法を示すフローチャートである。図１４は、製造装置３００において、荷重付加部材３１０を第２エンド部材３０に載置し、柱間隔調整治具１５０を取り付け、モジュール１０を付勢する状態を示す斜視図である。図１５は、製造装置３００において、荷重付加部材３１０によってモジュール１０を付勢しつつ、外装部材をモジュール１０等に取り付ける状態を示す斜視図である。図１６は、製造装置３００において、押圧部材３２０、柱間隔調整治具１５０、および荷重付加部材３１０を取り外した後の状態を示す斜視図である。

なお、図１４〜図１６の斜視図において、同一の部材を破線と実線で図示している場合、原則として、破線で図示した部材は動作前の状態、実線で図示した部材は動作中または動作後の状態を示している。

第２実施形態に係る製造方法および製造装置３００は、積層したモジュール１０に対して荷重を付加する構成が、前述した第１実施形態に係る製造方法および製造装置１００の構成と異なる。第２実施形態において、製造方法における荷重付加工程は、製造装置３００の荷重付加部に対応している。

第２実施形態においては、前述した第１実施形態等と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。

荷重付加部と対応した荷重付加工程では、図１３のフローチャートに示すように、複数積層したモジュール１０に対して荷重を付加する。

まず、図９に示す工程から引き続き、図１４に示すように複数積層したモジュール１０に対して荷重を付加する。具体的には、荷重付加部材３１０を主柱１３１および従柱１３２にそれぞれ挿通して第２エンド部材３０に載置する。荷重付加部材３１０は、たとえば、金属からなり、板状に形成している。荷重付加部材３１０の長手方向の両端には、主柱１３１および従柱１３２を挿通する第１孔３１０ａおよび第２孔３１０ｂを備えている（図１３のＳ２０１）。つぎに、柱間隔調整治具１５０を主柱１３１および従柱１３２に対してそれぞれ挿通して一対の基準側柱１６１および１６２の上部に設置する（図１３のＳ２０２）。つぎに、押圧部材３２０を、柱間隔調整治具１５０の中央に開口した挿通孔１５０ｃに挿通させて、荷重付加部材３１０を押圧する。押圧部材３２０は、たとえば、金属からなり、円柱形状に形成している（図１３のＳ２０３）。つぎに、荷重付加治具３１０によって、第２エンド部材３０を介し複数積層したモジュール１０を付勢する（図１３のＳ２０４）。

つぎに、図１４に示す工程から引き続き、図１５に示すように、荷重付加部材３１０によって複数積層されたモジュール１０を押圧した状態で、複数積層したモジュール１０等に対して外装部材を取り付ける。具体的には、第１主板４１、第２主板４２、第１側板４３、および第２側板４４からなる外装部材を、図示せぬネジを用いて、第１エンド部材２０および第２エンド部材３０に備えられたネジ溝にネジ留めする。第１主板４１、第２主板４２、第１側板４３、および第２側板４４は、それぞれ金属板からなる（図１３のＳ２０５）。

つぎに、図１５に示す工程から引き続き、図１６に示すように、押圧部材３２０を柱間隔調整治具１５０の挿通孔１５０ｃから引き抜いて取り外す（図１３のＳ２０６）。つぎに、柱間隔調整治具１５０を主柱１３１および従柱１３２から引き抜いて取り外す（図１３のＳ２０７）。つぎに、荷重付加部材３１０を主柱１３１および従柱１３２から引き抜いて取り外す（図１３のＳ２０８）。最後に、主柱１３１および従柱１３２を、第１エンド部材２０、複数積層したモジュール１０、第２エンド部材３０から引き抜いて取り外す（図１３のＳ２０９）。

上述した第２実施形態に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置３００によれば、第１実施形態等に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。

第２実施形態に係る製造方法によれば、複数積層されたモジュール１０に対して荷重を付加する荷重付加工程を有する。同様に、第２実施形態に係る製造装置３００によれば、複数積層されたモジュール１０に当接し、モジュール１０の積層方向に対して荷重を付加する荷重付加部材３１０を有する。

このように構成した製造方法および製造装置３００によれば、複数積層されたモジュール１０において、隣接するモジュール１０間に生じている隙間を無くすことができる。したがって、モジュール１０を複数積層して構成した燃料電池１を使用するときに、隣接するモジュール１０間から冷却水等が漏洩することを防止できる。さらに、積層したモジュール１０を十分に密着させることによって、モジュール１０のセル間の抵抗値を低下させることができる。

さらに、たとえば、荷重付加工程は、荷重を付加した複数のモジュール１０からの反発力に応じて、荷重を増減させる構成としてもよい。

このような構成によれば、複数積層されたモジュール１０において、たとえば、隣接するモジュール１０間に生じている隙間が大きく、複数のモジュール１０からの反発力が弱いときは、複数のモジュール１０に付加する荷重を増加させることができる。したがって、隣接するモジュール１０間に生じている隙間を確実に無くすことができる。

（第２実施形態の変形例）
第２実施形態の変形例に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置４００について、図１７〜図２０を参照しながら説明する。

図１７は、製造装置４００において、複数積層されたモジュール１０に対して上方および下方から荷重を同時に付加する状態を示す斜視図である。図１８は、製造装置４００において、複数積層されたモジュール１０に対して水平方向の両端から荷重を同時に付加する状態を示す斜視図である。図１９は、製造装置４００において、複数積層されたモジュール１０の天地を逆転させる前と後で、複数積層されたモジュール１０に対して上方から荷重を付加する状態を示す斜視図である。図２０は、製造装置４００において、複数積層されたモジュール１０の天地を、荷重を付加したままの状態で逆転させる前と後で、複数積層されたモジュール１０に対して上方から荷重を付加する状態を示す斜視図である。

図１７〜図２０に示す製造装置４００においては、回転機構等の図示を省略し、最低限の構成のみを図示している。図中の矢印は、その矢印の方向に向かって、荷重を付加していることを示している。

第２実施形態の変形例に係る製造方法および製造装置４００は、積層したモジュール１０に対して特殊な方法で荷重を付加する構成が、前述した第２実施形態に係る製造方法および製造装置３００の構成と異なる。

第２実施形態の変形例においては、前述した第１および第２実施形態等と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。

図１７に示す製造装置４００では、一対の荷重付加治具３１０を用い、垂直方向に複数積層されたモジュール１０に対して上方および下方から、同一または異なる荷重をそれぞれ同時に付加する。

図１８に示す製造装置４００では、垂直方向に複数積層されたモジュール１０を水平方向に回転させてから、一対の荷重付加治具３１０を用い、複数積層されたモジュール１０に対して水平方向の両端から荷重をそれぞれ同時に付加する。

図１９に示す製造装置４００では、図１９（ａ）に示すように、一対の荷重付加治具３１０を用い、垂直方向に複数積層されたモジュール１０に対して上方から荷重を付加する。その後、図１９（ｂ）に示すように、複数積層されたモジュール１０の天地を逆転させる。さらに、図１９（ｃ）に示すように、一対の荷重付加治具３１０を用い、天地を逆転させた状態で複数積層されたモジュール１０に対して上方から荷重を付加する。

図２０に示す製造装置４００では、図２０（ａ）に示すように、一対の荷重付加治具３１０を用い、垂直方向に複数積層されたモジュール１０に対して上方から荷重を付加する。その後、図２０（ｂ）に示すように、一対の荷重付加治具３１０を用い、荷重を付加したままの状態で、複数積層されたモジュール１０の天地を逆転させる。さらに、図２０（ｃ）に示すように、一対の荷重付加治具３１０を用い、天地を逆転させた状態で複数積層されたモジュール１０に対して上方から荷重を付加する。

上述した第２実施形態の変形例に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置４００によれば、第１および第２実施形態等に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。

第２実施形態の変形例に係る製造方法によれば、荷重付加工程は、複数積層されたモジュール１０に対して垂直方向上方および下方から、同一または異なる荷重をそれぞれ同時に付加する。同様に、第２実施形態の変形例に係る製造方法によれば、荷重付加部は、複数積層されたモジュール１０に対して垂直方向上方および下方から、同一または異なる荷重をそれぞれ同時に付加する。

このように構成した製造方法および製造装置４００によれば、複数積層されたモジュール１０において、その下方に位置するモジュール１０に対し、モジュール１０の自重に起因して相対的に大きな荷重が掛かり、複数のモジュール１０に掛かる荷重が不均一になることを防止できる。すなわち、複数積層されたモジュール１０に対して垂直方向上方および下方から荷重を付加することによって、複数積層したモジュール１０において、隣接したモジュール１０間の間隔を均一にすることができる。特に、複数積層されたモジュール１０に対して、垂直方向上方よりも下方から相対的に大きな荷重を付加することによって、モジュール１０の自重に起因した荷重のばらつきをキャンセルすることができる。すなわち、複数積層したモジュール１０のうち、上方に積層したモジュール１０間の間隔が大きく、下方に積層したモジュール１０間の間隔が狭くなることを防止することができる。

さらに、荷重付加工程は、複数積層されたモジュール１０に対して垂直方向上方から荷重を付加した後、複数積層されたモジュール１０の天地を逆転させてから、複数積層されたモジュール１０に対して垂直方向上方から荷重を再度付加する構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０間の間隔が相対的に広くなっていた上方のモジュール１０を下方に配設しつつ、モジュール１０の自重に起因しモジュール１０間の間隔が相対的に狭くなっていた下方のモジュール１０を上方に配設する。すなわち、複数積層されたモジュール１０において、その下方に位置するモジュール１０の方が、モジュール１０の自重に起因して相対的に大きな荷重が掛かり、モジュール１０間の間隔が狭くなっていた状態を解消することができる。

さらに、荷重付加工程は、複数積層されたモジュール１０の天地を逆転させるときに、複数積層されたモジュール１０に対する荷重の付加を継続させる構成としてもよい。

このような構成によれば、複数積層されたモジュール１０の天地を逆転させるときに、モジュール１０間の間隔が広がってしまうことを防止することができる。

さらに、荷重付加工程は、複数積層されたモジュール１０を水平方向に配設した後、複数積層されたモジュール１０に対して水平方向の両端から荷重を付加する構成としてもよい。

このような構成によれば、隣接したモジュール１０間に自重が作用しない状態で、複数積層されたモジュール１０に対して荷重を付加することができる。すなわち、複数積層したモジュール１０において、自重の影響を受けることなく、隣接したモジュール１０間の間隔を均一にすることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置５００について、図２１〜図２５を参照しながら説明する。

図２１は、製造装置５００を用いたモジュール１０の製造方法において、積層したモジュール１０の品質を検査する方法を示すフローチャートである。図２２は、製造装置５００において、複数積層したモジュール１０の積層状態を測定する状態を示す斜視図である。図２３は、製造装置５００において、複数積層したモジュール１０間の抵抗値を測定する状態を示す斜視図である。図２４は、製造装置５００において、複数積層したモジュール１０の内容積を測定する状態を示す斜視図である。図２５は、製造装置５００において、検査を完了させ製造装置５００から取り外した燃料電池１を示す斜視図である。

なお、図２２〜図２５の斜視図において、同一の部材を破線と実線で図示している場合、原則として、破線で図示した部材は動作前の状態、実線で図示した部材は動作中または動作後の状態を示している。

第３実施形態に係る製造方法および製造装置５００は、積層したモジュール１０の品質を検査する構成が、前述した第１および第２実施形態に係る製造方法および製造装置の構成と異なる。第３実施形態において、製造方法における検査工程は、製造装置５００の検査部に対応している。

第３実施形態においては、前述した第１および第２実施形態等と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。

検査部と対応した検査工程では、図２１のフローチャートに示すように、積層したモジュール１０の品質を検査する。

まず、図１６に示す工程から引き続き、図２２に示すように複数積層したモジュール１０の積層状態を検査する。

具体的には、図２２に示すように、検査器に相当するリーク測定器５１０を、第２エンド部材３０に接続する（図２１のＳ３０１）。つぎに、リーク測定器５１０を用い、複数積層したモジュール１０に備えたマニホールドに対して一の媒体を注入し、隣接したモジュール１０の隙間から外部にリークする一の媒体を測定する（図２１のＳ３０２）。つぎに、リークの量が予め定めた規定値以内かを判定し、規定値を超えていればリーク検査は不合格でありＳ３０４に進み、規定値以内であればリーク検査は合格でありＳ３０５に進む（図２１のＳ３０３）。ここで、Ｓ３０４に進んだ場合は、複数積層したモジュール１０の積層状態を改修し、モジュール１０間において隙間が生じないようにした後にＳ３０２に戻る（図２１のＳ３０４）。一方、Ｓ３０５に進んだ場合は、リーク検査機器を、第２エンド部材３０から取り外す（図２１のＳ３０５）。

つぎに、図２２に示す工程から引き続き、図２３に示すようにモジュール１０間のセルの抵抗値を検査する。

具体的には、図２３に示すように、検査器に相当する抵抗測定器５２０に備えた配線５２１を、複数積層した両端のモジュール１０からそれぞれ突出した電極タブ１０ｉに接続する（図２１のＳ３０６）。つぎに、抵抗測定器５２０を用いて、複数積層した両端のモジュール１０間のセルの抵抗値を測定する（図２１のＳ３０７）。つぎに、モジュール１０間のセルの抵抗値が予め定めた規定値以内かを判定し、規定値を超えていれば抵抗値検査は不合格でありＳ３０９に進み、規定値以内であれば抵抗値検査は合格でありＳ３１０に進む（図２１のＳ３０８）。ここで、Ｓ３０９に進んだ場合は、複数積層したモジュール１０の密着具合を改修した後にＳ３０７に戻る。積層したモジュール１０を十分に密着させることによって、セルの抵抗値を低下させることができる（図２１のＳ３０９）。一方、Ｓ３１０に進んだ場合は、抵抗測定器５２０に備えた配線５２１を、複数積層した両端のモジュール１０の電極タブ１０ｉから取り外す（図２１のＳ３１０）。

つぎに、図２３に示す工程から引き続き、図２４に示すように複数積層したモジュール１０の内容積を検査する。

具体的には、図２４に示すように、検査器に相当する内容積測定器５３０を第２エンド部材３０に接続する（図２１のＳ３１１）。つぎに、内容積測定器５３０を用い、複数積層したモジュール１０に備えた第１のマニホールドに対して他の媒体を注入しつつ、複数積層したモジュール１０に備えた第２のマニホールドから吐出した他の媒体の吐出量と圧力を測定する（図２１のＳ３１２）。つぎに、内容積値が予め定めた規定値以内かを判定し、規定値を超えていれば内容積検査は不合格でありＳ３１４に進み、規定値以内であれば内容積検査は合格でありＳ３１５に進む（図２１のＳ３１３）。ここで、Ｓ３１４に進んだ場合は、複数積層したモジュール１０のマニホールド等を改修した後にＳ３１２に戻る（図２１のＳ３１４）。一方、Ｓ３１５に進んだ場合は、内容積測定器５３０を第２エンド部材３０から取り外す（図２１のＳ３１５）。

最後に、図２５に示すように、製造装置５００から検査を完了した燃料電池１取り出す。燃料電池１は、たとえば、第１エンド部材２０、複数のモジュール１０、第２エンド部材３０の順で積層したものを、外装部材で被覆して構成している。燃料電池１では、絶縁板や集電板等の構成は省略している。

上述した第３実施形態に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置５００によれば、第１および第２実施形態等に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。

第３実施形態に係る製造方法によれば、複数積層されたモジュール１０の品質を検査する検査工程を有する。同様に、第３実施形態に係る製造装置５００によれば、複数積層されたモジュール１０に接続し、モジュール１０の品質を検査する検査器を有する。

このように構成した製造方法および製造装置５００によれば、モジュール１０を積層した後に連続して、そのモジュール１０の品質を検査することができることから、製造効率を向上させることができる。

具体的には、検査工程は、抵抗測定器５２０を用いて、燃料電池１に係る複数積層したモジュール１０間の抵抗値を測定する構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０を積層した後に連続して、複数積層したモジュール１０間の抵抗値を測定することによって、そのモジュール１０の抵抗値に係る品質を検査することができることから、製造効率を向上させることができる。

さらに、検査工程は、リーク測定器５１０を用いて、燃料電池１に係る複数積層したモジュール１０に備えたマニホールドに対して一の媒体を注入し、隣接したモジュール１０の隙間から外部にリークする一の媒体を測定する構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０を積層した後に連続して、複数積層したモジュール１０の積層状態を測定することによって、そのモジュール１０の隙間の有無に係る品質を検査することができることから、製造効率を向上させることができる。

さらに、検査工程は、内容積測定器５３０を用いて、燃料電池１に係る複数積層したモジュール１０に備えた第１のマニホールドに対して他の媒体を加圧して注入しつつ、モジュール１０に備えた第２のマニホールドから吐出させた他の媒体の吐出量と圧力に基づき、複数積層したモジュール１０の内容積を測定する構成としてもよい。

このような構成によれば、モジュール１０を積層した後に連続して、複数積層したモジュール１０の内容積を測定することによって、そのモジュール１０の内容積に係る品質を検査することができることから、製造効率を向上させることができる。

（第３実施形態の変形例）
第３実施形態の変形例に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置６００について、図２６および図２７を参照しながら説明する。

図２６は、製造装置６００において、図１４に示す工程の最後に、図２３に示す工程を行う状態を示す斜視図である。図２７は、製造装置６００において、図１４に示す工程の最後に、図２２および図２３に示す工程を行う状態を示す斜視図である。

第３実施形態の変形例に係る製造方法および製造装置６００は、積層したモジュール１０に対して荷重を付加した状態で検査する構成が、前述した第３実施形態に係る製造方法および製造装置５００の構成と異なる。

第３実施形態の変形例においては、前述した第１および第２実施形態等と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。

図２６に示す製造装置６００は、図１４に示す工程の最後に、図２３に示す工程を行う。具体的には、製造装置６００は、荷重付加治具３１０を用いて複数積層されたモジュール１０に付加をかけた状態で、複数積層されたモジュール１０等に外装材を取り付ける前に、抵抗測定器５２０を用いて複数積層した両端のモジュール１０間の抵抗値を測定する。

図２７に示す製造装置６００は、図１４に示す工程の最後に、図２２および図２３に示す工程を行う。具体的には、製造装置６００は、荷重付加治具３１０を用いて複数積層されたモジュール１０に付加をかけた状態で、複数積層されたモジュール１０等に外装材を取り付ける前に、リーク測定器５１０を用いて複数積層したモジュール１０の積層状態を測定する。さらに、製造装置６００は、抵抗測定器５２０を用いて複数積層した両端のモジュール１０間の抵抗値を測定する。

上述した第３実施形態の変形例に係る製造方法およびその製造方法を具現化した製造装置６００によれば、第１〜第３実施形態等に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。

第３実施形態の変形例に係る製造方法によれば、検査工程は、荷重付加工程によって荷重が付加された状態のモジュール１０の品質を検査する。同様に、第３実施形態の変形例に係る製造装置６００によれば、検査部は、荷重付加部によって荷重が付加された状態のモジュール１０の品質を検査する。

このように構成した製造方法および製造装置６００によれば、外装部材を第１エンド部材２０、複数積層されたモジュール１０、および第２エンド部材３０に取り付ける前に、モジュール１０の品質を検査することができる。したがって、モジュール１０の品質に問題があった場合に、外装部材を取り外す手間が不要であり、モジュール１０の改修を容易に行うことができる。

そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。

たとえば、第１〜第３実施形態等において、第１位置決め部材に相当する主柱１３１をモジュール１０の冷却流体供給口１０ｄに挿通し、第２位置決め部材に相当する従柱１３２をモジュール１０の冷却流体排出口１０ｇに挿通する構成で説明した。しかしながら、このような構成に限定されることはなく、たとえば、主柱１３１をカソードガス供給口１０ｃに挿通し、従柱１３２をカソードガス排出口１０ｈに挿通する構成としてもよい。

また、第１〜第３実施形態等において、モジュール１０に、長尺な貫通孔を備え、その貫通孔の長手方向の一端に主柱１３１を沿わせて挿通し、貫通孔の長手方向の他端に従柱１３２を沿わせて挿通する構成としてもよい。モジュール１０は、長尺な貫通孔の積層方向に沿った面内であって、その長手方向の両端に位置決め用の基準面をそれぞれ備える。

また、第１〜第３実施形態等において、モジュール１０に備えられた２個のマニホールド孔の内面の３面を基準面として、その基準面に対して円柱形状からなる主柱１３１や従柱１３２を沿わせる構成に限定されることはない。たとえば、各実施形態において、モジュール１０に備えられた２個のマニホールド孔の内面の連続する２面を基準面として、その基準面に対して多角形状からなる主柱や従柱の外周を沿わせる構成としてもよい。基準面とする連続する２面は、それぞれ平面形状に限定されることはなく、たとえば、マニホールド孔の中心に向かって凸状に湾曲した形状としてもよい。

また、第１〜第３実施形態等において、主柱１３１は、従柱１３２と同様に、その先端に先細り形状からなる先端部を備える構成としてもよい。この場合、主柱１３１は、モジュール１０の第１開口部１０ａに挿通し易くなる。

また、第１〜第３実施形態等において、主柱１３１を挿通する専用の貫通孔と従柱１３２を挿通する専用の貫通孔をそれぞれ備えたモジュール１０を用いる構成としてもよい。モジュール１０は、各貫通孔の積層方向に沿った面内に位置決め用の基準面を備える。

また、第１〜第３実施形態等において、積層する積層部材は、燃料電池１に用いる膜電極接合体とセパレータとを交互に複数積層して構成したモジュール１０に限定されることはない。積層部材は、燃料電池１以外の部材にも適用される。

１ 燃料電池、
１０，１１，１２ モジュール（積層部材に相当）、
１０ａ，１１ａ 第１開口部、
１０ａａ，１１ａａ 第１基準面、
１０ｂ，１１ｂ 第２開口部、
１０ｂｂ，１１ｂｂ 第２基準面、
１０ｃ，２０ｃ，３０ｃ カソードガス供給口、
１０ｄ，２０ｄ，３０ｄ 冷却流体供給口、
１０ｅ，２０ｅ，３０ｅ アノードガス供給口、
１０ｆ，２０ｆ，３０ｆ アノードガス排出口、
１０ｇ，２０ｇ，３０ｇ 冷却流体排出口、
１０ｈ，２０ｈ，３０ｈ カソードガス排出口、
１０ｉ 電極タブ、
１２ａ 第１切欠部、
１２ａａ 第１基準面、
１２ｂ 第２切欠部、
１２ｂｂ 第２基準面、
２０ 第１エンド部材、
３０ 第２エンド部材、
４１ 第１主板、
４２ 第２主板、
４３ 第１側板、
４４ 第２側板、
１００，２００，３００，４００，５００，６００ 製造装置、
１０１ 案内部、
１０２ 位置決め部、
１１０，１１２ 支持台、
１１１ 側板、
１２０ 基準台、
１３１ 主柱（第１位置決め部材に相当）、
１３２ 従柱（第２位置決め部材に相当）、
１３２ａ，１３２ｃ，１３２ｅ，１３２ｇ 先端部、
１３２ｂ，１３２ｄ，１３２ｆ，１３２ｈ 基材部、
１４１ 仮置スペーサ（仮置部材に相当）、
１４１ａ 回転部、
１４２ 支柱、
１５０ 柱間隔調整治具（保持部材に相当）、
１５０ａ 第１基準孔、
１５０ｂ 第２基準孔、
１５０ｃ 挿通孔、
１６１，１６２ 基準側柱、
１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８ ハンドリング用ハンド（移動部材に相当）、
１８０ コントローラ（制御部に相当）、
３１０ 荷重付加部材、
３１０ａ 第１孔、
３１０ｂ 第２孔、
３２０ 押圧部材、
５１０ リーク測定器（検査器に相当）、
５２０ 抵抗測定器（検査器に相当）、
５２１ 配線、
５３０ 内容積測定器（検査器に相当）。

Claims (30)

1. それぞれ板状に形成した複数の積層部材を積層方向と直交する面上において互いに位置決めしつつ積層して製造する製造方法であって、
   前記積層部材の積層方向に沿う第１基準面を、前記積層部材の積層方向に向かって配設した第１位置決め部材に沿わせた状態で、前記積層部材を積層方向に案内しつつ移動させる案内工程と、
   前記積層部材が前記第１位置決め部材に沿って移動している途中で、前記積層部材の積層方向に沿う第２基準面を、前記第１位置決め部材に並行して配設した第２位置決め部材に当接させて位置決めする位置決め工程と、を有する製造方法。
2. 前記第１基準面および前記第２基準面は、前記積層部材に形成した第１開口部および第２開口部の内面にそれぞれ備え、
   前記第１位置決め部材および第２位置決め部材は、前記第１開口部および前記第２開口部にそれぞれ挿通する請求項１に記載の製造方法。
3. 前記第１位置決め部材は、当接した前記第１基準面を基準にして、前記積層部材を積層方向と交差する方向に回転自在とする請求項１または２に記載の製造方法。
4. 前記第１位置決め部材は、円柱形状または多角柱形状に形成し、
   前記第１基準面は、連続した３つの面からなり、
   前記第１位置決め部材は、連続した３つの前記面に対して外周面をそれぞれ当接させた状態で、前記積層部材を回転自在とする請求項３に記載の製造方法。
5. 前記積層部材を挿通した後であって積層する前における前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材との位置を保持部材を用いて位置決めした状態で保持する保持工程と、をさらに有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
6. 複数の仮置部材を用いて複数の前記積層部材を積層方向に沿って互いに離間させた状態で仮置きする仮置き工程を、さらに有し、
   前記仮置き工程によって、前記積層部材の積層方向下流側に位置する前記仮置部材から順に、複数の前記積層部材の仮置きを行った後、
   前記保持工程によって、前記第１位置決め部材および前記第２位置決め部材を保持してから、
   前記仮置き工程によって、前記積層部材の積層方向下流側に位置する前記積層部材から順に、前記積層部材の仮置きを解除し、前記積層部材の移動を再開させる請求項５に記載の製造方法。
7. 前記案内工程は、長尺形状からなり水平に配置した前記第１位置決め部材に対して前記積層部材を吊り下げて移動させ、
   前記位置決め工程は、長尺形状からなり水平に配置した前記第２位置決め部材に対して前記積層部材を吊り下げて移動させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
8. 前記案内工程および前記位置決め工程は、隣り合う前記積層部材を離間させた状態で移動させる請求項７に記載の製造方法。
9. 複数積層された前記積層部材に対して荷重を付加する荷重付加工程を、さらに有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
10. 前記荷重付加工程は、複数積層された前記積層部材に対して垂直方向上方および下方から、同一または異なる荷重をそれぞれ同時に付加する請求項９に記載の製造方法。
11. 前記荷重付加工程は、複数積層された前記積層部材に対して垂直方向上方から荷重を付加した後、複数積層された前記積層部材の天地を逆転させてから、複数積層された前記積層部材に対して垂直方向上方から荷重を再度付加する請求項９または１０に記載の製造方法。
12. 前記荷重付加工程は、複数積層された前記積層部材の天地を逆転させるときに、複数積層された前記積層部材に対する荷重の付加を継続させる請求項１１に記載の製造方法。
13. 前記荷重付加工程は、複数積層された前記積層部材を水平方向に配設してから、複数積層された前記積層部材に対して水平方向の両端から荷重を付加する請求項９に記載の製造方法。
14. 前記荷重付加工程は、荷重を付加した複数の前記積層部材からの反発力に応じて、荷重を増減させる請求項９〜１３のいずれか１項に記載の製造方法。
15. 複数積層された前記積層部材の品質を検査する検査工程を、さらに有する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の製造方法。
16. 前記検査工程は、前記荷重付加工程によって荷重が付加された状態の前記積層部材の品質を検査する請求項１５に記載の製造方法。
17. 前記積層部材は、燃料電池のモジュールからなり、
    前記検査工程は、抵抗測定器を用いて、複数積層した前記モジュール間の抵抗値を測定する請求項１５または１６に記載の製造方法。
18. 前記積層部材は、燃料電池のモジュールからなり、
    前記検査工程は、リーク測定器を用いて、複数積層した前記モジュールに備えたマニホールドに対して一の媒体を注入し、隣接した前記モジュールの隙間から外部にリークする前記一の媒体を測定する請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の製造方法。
19. 前記積層部材は、燃料電池のモジュールからなり、
    前記検査工程は、内容積測定器を用いて、複数積層した前記モジュールに備えた第１のマニホールドに対して他の媒体を加圧して注入しつつ、前記モジュールに備えた第２のマニホールドから吐出させた前記他の媒体の吐出量と圧力に基づき、複数積層した前記モジュールの内容積を測定する請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の製造方法。
20. それぞれ板状に形成した複数の積層部材を積層方向と直交する面上において互いに位置決めしつつ積層して製造する製造装置であって、
    長尺形状からなり基準台に配設した第１位置決め部材と、
    前記第１位置決め部材の長手方向に並行して前記基準台に配設し、前記第１位置決め部材よりも短い長尺形状の第２位置決め部材と、
    前記積層部材を移動させる移動部材と、
    前記移動部材の作動を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記移動部材によって、前記積層部材の積層方向に沿う第１基準面を前記第１位置決め部材に沿わせて移動させている途中で、前記積層部材の積層方向に沿う第２基準面を前記第２位置決め部材に沿わせて移動させつつ位置決めする製造装置。
21. 前記第２位置決め部材は、前記第１位置決め部材よりも前記積層部材の厚み以上、短い請求項２０に記載の製造装置。
22. 前記第２位置決め部材は、その先端に先細り形状からなる先端部を備えている請求項２０または２１に記載の製造装置。
23. 前記先端部は、前記積層部材の積層方向に沿って外方に直線状に傾斜している請求項２２に記載の製造装置。
24. 前記先端部は、屈折部位または屈曲部位を複数備えて多段形状に形成している請求項２２または２３に記載の製造装置。
25. 前記先端部は、分離可能である請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の製造装置。
26. 前記第２位置決め部材は、前記先端部を延在させ円柱形状または多角柱形状からなる基材部を備え、
    前記基材部の全長は、前記積層部材の厚み以上に長い請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の製造装置。
27. 前記第２位置決め部材および前記第１位置決め部材は、それぞれ前記積層部材の積層方向と反対方向に向かって積み重ね自在である請求項２０〜２６のいずれか１項に記載の製造装置。
28. 前記積層部材を挿通した後であって積層する前の前記第１位置決め部材および前記第２位置決め部材に接続し、前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材とを保持して位置決めする保持部材を、さらに有する請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の製造装置。
29. 複数積層された前記積層部材に当接し、前記積層部材の積層方向に対して荷重を付加する荷重付加部材を、さらに有する請求項２０〜２８のいずれか１項に記載の製造装置。
30. 複数積層された前記積層部材に接続し、前記積層部材の品質を検査する検査器を、さらに有する請求項２０〜２９のいずれか１項に記載の製造装置。