JP2017174687A - Assembly device of fuel cell stack and fuel cell stack drying method - Google Patents

Assembly device of fuel cell stack and fuel cell stack drying method Download PDF

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友実子 赤沼
Yumiko Akanuma
友実子 赤沼
鳥居 尚之
Naoyuki Torii
尚之 鳥居
庸男 歳桃
Tsuneo Saito
庸男 歳桃
沼尾 康弘
Yasuhiro Numao
康弘 沼尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an assembly device of a fuel cell stack capable of hardening an adhesive member while preventing positional deviation or missing, and suppressing impact of impurities, contained in the adhesive member, on a membrane electrode assembly.SOLUTION: An assembly device of a fuel cell stack clamps a membrane electrode assembly between a pair of separators. In the assembly device of the fuel cell stack, a housing section houses one separator at a predetermined position. A coating section coats one separator, housed in the housing section, with an adhesive member. A setting section sets a membrane electrode assembly or other separator. A temporary fastening section fastens the membrane electrode assembly or other separator, and one housed separator temporarily by the adhesive member. A hardening section forms a seal line in the separator by hardening the adhesive member. A removal section removes impurities from the adhesive member. A control section controls the housing section, the coating section, the setting section, the temporary fastening section, the hardening section, and the removal section, respectively.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本発明は、燃料電池スタックの組立装置および燃料電池スタックの乾燥方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell stack assembly apparatus and a fuel cell stack drying method.

従来から、膜電極接合体とセパレータを接着部材によって接着して燃料電池スタックを形成することが広く行われている。ここで、半導体の部品の製造において、部品同士を接着する接着部材を加熱して乾燥させつつ硬化させているときに、その接着部材の硬化の状態を判断するため、流体(窒素ガス)によって換気しながら、接着部材から揮発する揮発成分の有無を検出する技術がある(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a fuel cell stack is widely formed by bonding a membrane electrode assembly and a separator with an adhesive member. Here, in manufacturing a semiconductor component, when the adhesive member that bonds the components is heated and cured while being dried, it is ventilated with a fluid (nitrogen gas) in order to determine the cured state of the adhesive member. However, there is a technique for detecting the presence or absence of a volatile component that volatilizes from the adhesive member (see, for example, Patent Document 1).

ところで、接着部材に、例えば廉価なシリコーン系の接着剤を用いると、材料費を低減することができる。しかしながら、このような接着部材は、加熱すると揮発する揮発成分を含んでいる。揮発成分は、膜電極接合体に付着して、膜電極接合体の性質を劣化させることがある。一例として、膜電極接合体に備えられ白金からなる触媒に、揮発成分であり不純物に相当する低分子シロキサンが被毒すると、燃料電池スタックの発電性能が低下することがある。   By the way, when an inexpensive silicone-based adhesive is used for the adhesive member, for example, the material cost can be reduced. However, such an adhesive member contains a volatile component that volatilizes when heated. Volatile components may adhere to the membrane electrode assembly and deteriorate the properties of the membrane electrode assembly. As an example, if a low molecular weight siloxane which is a volatile component and corresponds to an impurity is poisoned by a catalyst made of platinum provided in the membrane electrode assembly, the power generation performance of the fuel cell stack may be lowered.

特開平5−55277号公報JP-A-5-55277

上記特許文献1のような構成では、接着部材を乾燥させるときに、その接着部材の位置ずれや欠損を防止するような考慮はされていない。すなわち、乾燥時に流体を供給して接着部材に含まれた不純物を排気することによって膜電極接合体への影響を抑制できるものの、流体の圧力によって接着部材の位置がずれたり欠損したりする虞がある。   In the configuration as described in Patent Document 1, when the adhesive member is dried, no consideration is given to preventing the positional deviation or loss of the adhesive member. That is, although the influence on the membrane electrode assembly can be suppressed by supplying a fluid at the time of drying and exhausting impurities contained in the adhesive member, the position of the adhesive member may be shifted or lost due to the pressure of the fluid. is there.

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、接着部材の位置ずれや欠損を防止しつつ硬化させ、かつ、接着部材に含まれた不純物による膜電極接合体への影響を抑制することができる燃料電池スタックの組立装置および燃料電池スタックの乾燥方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is cured while preventing misalignment or loss of the adhesive member, and the influence of impurities contained in the adhesive member on the membrane / electrode assembly. An object of the present invention is to provide a fuel cell stack assembly apparatus and a fuel cell stack drying method that can be suppressed.

上記目的を達成する本発明に係る燃料電池スタックの組立装置は、一対のセパレータ間に膜電極接合体を挟持する。燃料電池スタックの組立装置は、収納部と、塗布部と、設定部と、仮止部と、硬化部と、除去部と、制御部と、を有する。収納部は、一の前記セパレータを所定位置に収納する。塗布部は、前記収納部に収納された一のセパレータに接着部材を塗布する。設定部は、前記膜電極接合体または他のセパレータを設定する。仮止部は、前記接着部材によって、前記膜電極接合体または他の前記セパレータと、収納された一の前記セパレータと、を仮止めする。硬化部は、前記接着部材を硬化させて前記セパレータにシールラインを形成する。除去部は、前記接着部材から不純物を除去する。制御部は、前記収納部、前記塗布部、前記設定部、前記仮止部、前記硬化部、および前記除去部をそれぞれ制御する。   The fuel cell stack assembling apparatus according to the present invention that achieves the above object sandwiches a membrane electrode assembly between a pair of separators. The fuel cell stack assembling apparatus includes a storage unit, an application unit, a setting unit, a temporary fixing unit, a curing unit, a removing unit, and a control unit. The storage unit stores one separator in a predetermined position. The application unit applies the adhesive member to one separator stored in the storage unit. The setting unit sets the membrane electrode assembly or another separator. The temporary fixing part temporarily fixes the membrane electrode assembly or the other separator and the stored one separator by the adhesive member. The curing unit cures the adhesive member to form a seal line on the separator. The removing unit removes impurities from the adhesive member. The control unit controls the storage unit, the application unit, the setting unit, the temporary fixing unit, the curing unit, and the removal unit, respectively.

上記目的を達成する本発明に係る燃料電池スタックの組立方法では、一対のセパレータ間に膜電極接合体を挟持する。燃料電池スタックの組立方法では、収納部の所定位置に収納した一の前記セパレータと、前記膜電極接合体または他の前記セパレータと、を一の前記セパレータに塗布した接着部材によって仮止めしてから硬化させて前記セパレータにシールラインを形成し、前記接着部材から不純物を除去する。   In the fuel cell stack assembling method according to the present invention for achieving the above object, the membrane electrode assembly is sandwiched between a pair of separators. In the method of assembling the fuel cell stack, the one separator stored in a predetermined position of the storage portion and the membrane electrode assembly or the other separator are temporarily fixed by an adhesive member applied to the one separator. Curing is performed to form a seal line in the separator, and impurities are removed from the adhesive member.

上記のように構成した燃料電池スタックの組立装置および燃料電池スタックの乾燥方法によれば、シールラインを構成し被接着部材同士を仮止めした状態の接着部材から不純物を除去する。したがって、燃料電池スタックの組立装置および燃料電池スタックの乾燥方法は、接着部材の位置ずれや欠損を防止しつつ硬化させ、かつ、接着部材に含まれた不純物による膜電極接合体への影響を抑制することができる。   According to the fuel cell stack assembling apparatus and the fuel cell stack drying method configured as described above, impurities are removed from the adhesive member in a state where the seal line is configured and the members to be bonded are temporarily fixed. Therefore, the fuel cell stack assembly apparatus and the fuel cell stack drying method are cured while preventing misalignment or chipping of the adhesive member, and suppress the influence of impurities contained in the adhesive member on the membrane electrode assembly. can do.

実施形態に係る燃料電池スタックの組立装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the assembly apparatus of the fuel cell stack which concerns on embodiment. 組立装置を用いた燃料電池スタックの組立工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the assembly process of the fuel cell stack using an assembly apparatus. 燃料電池スタックを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a fuel cell stack. 塗布装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows a coating device typically. カソード側金属セパレータを吸着台の上方に搬送した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which conveyed the cathode side metal separator above the adsorption stand. カソード側金属セパレータを吸着台に吸着させた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which made the cathode side metal separator adsorb | suck to an adsorption stand. カソード側金属セパレータに接着剤を塗布した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which apply | coated the adhesive agent to the cathode side metal separator. カソード側金属セパレータを吸着台から搬出した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which carried out the cathode side metal separator from the adsorption stand. 塗布装置を用いた接着剤の塗布工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the application | coating process of the adhesive agent using a coating device. 積層装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows a lamination apparatus typically. 下部挟持台と上部挟持台によってカソード側金属セパレータとMEAおよびアノード側金属セパレータを挟持する状態を連続して示す斜視図である。It is a perspective view which shows continuously the state which clamps a cathode side metal separator, MEA, and an anode side metal separator with a lower clamping stand and an upper clamping stand. 下部挟持台と上部挟持台によってカソード側金属セパレータとMEAおよびアノード側金属セパレータを挟持した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which clamped the cathode side metal separator, MEA, and the anode side metal separator with the lower clamping stand and the upper clamping stand. 積層装置を用いた各部材の積層工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lamination process of each member using a lamination apparatus. 乾燥装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows a drying apparatus typically. 燃料電池スタック内を流れる接着剤を乾燥させる流体の流路を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the flow path of the fluid which dries the adhesive agent which flows through the inside of a fuel cell stack. 燃料電池スタックの接着剤の硬化の状態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the state of hardening of the adhesive agent of a fuel cell stack. 乾燥装置を用いた接着剤の乾燥工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the drying process of the adhesive agent using a drying apparatus.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る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。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The sizes and ratios of the members in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may be different from the actual sizes and ratios.

燃料電池スタック10の組立装置100の概要について、図1および図2を参照しながら簡単に説明する。   The outline of the assembly apparatus 100 of the fuel cell stack 10 will be briefly described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1は、実施形態に係る燃料電池スタック10の組立装置100を模式的に示す図である。図2は、組立装置100を用いた燃料電池スタック10の組立工程S200を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an assembly apparatus 100 for a fuel cell stack 10 according to an embodiment. FIG. 2 is a flowchart showing an assembly process S200 of the fuel cell stack 10 using the assembly apparatus 100.

実施形態に係る燃料電池スタック10の組立装置100は、図1に示すように、接合部材に接着部材(接着剤14)を塗布する塗布部(塗布装置110)、複数の接合部材を積層して燃料電池スタック10を形成する積層部(積層装置120)、および燃料電池スタック10の接着剤14を乾燥させる乾燥部(乾燥装置130)を有している。燃料電池スタック10の組立装置100において、一のセパレータ(カソード側金属セパレータ11またはアノード側金属セパレータ13)を所定位置に収納する収納部は、塗布装置110や乾燥装置130に対応している。収納部に収納された一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)に接着部材(接着剤14)を塗布する塗布部は、塗布装置110に対応している。膜電極接合体(MEA12)または他のセパレータ(例えばアノード側金属セパレータ13)を設定する設定部は、塗布装置110や積層装置120に対応している。接着部材(接着剤14)によって、膜電極接合体(MEA12)または他のセパレータ(例えばアノード側金属セパレータ13)と、収納された一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)と、を仮止めする仮止部は、乾燥装置130に対応している。接着部材(接着剤14)を硬化させてセパレータ(カソード側金属セパレータ11またはアノード側金属セパレータ13)にシールラインを形成する硬化部は、乾燥装置130に対応している。接着部材(接着剤14)から不純物を除去する除去部は、乾燥装置130に対応している。収納部、塗布部、設定部、仮止部、硬化部、および除去部をそれぞれ制御する制御部は、各々の装置のコントローラに対応している。   As shown in FIG. 1, the assembly device 100 of the fuel cell stack 10 according to the embodiment includes a coating unit (coating device 110) that applies an adhesive member (adhesive 14) to a bonding member, and a plurality of bonding members stacked. A stacking unit (stacking device 120) that forms the fuel cell stack 10 and a drying unit (drying device 130) that dries the adhesive 14 of the fuel cell stack 10 are provided. In the assembly device 100 of the fuel cell stack 10, a storage unit that stores one separator (cathode side metal separator 11 or anode side metal separator 13) in a predetermined position corresponds to the coating device 110 and the drying device 130. An application unit that applies an adhesive member (adhesive 14) to one separator (for example, the cathode-side metal separator 11) stored in the storage unit corresponds to the application device 110. A setting unit for setting the membrane electrode assembly (MEA 12) or another separator (for example, the anode side metal separator 13) corresponds to the coating device 110 or the laminating device 120. The membrane electrode assembly (MEA 12) or other separator (for example, anode-side metal separator 13) and the one separator (for example, cathode-side metal separator 11) accommodated temporarily by the adhesive member (adhesive 14). The temporary fixing portion corresponds to the drying device 130. A curing unit that cures the adhesive member (adhesive 14) to form a seal line on the separator (cathode side metal separator 11 or anode side metal separator 13) corresponds to the drying device 130. The removing unit that removes impurities from the adhesive member (adhesive 14) corresponds to the drying device 130. Control units that respectively control the storage unit, the application unit, the setting unit, the temporary fixing unit, the curing unit, and the removal unit correspond to the controllers of the respective devices.

実施形態に係る燃料電池スタック10を組み立てる組立工程S200は、図2に示すように、塗布装置110を用いて実施する塗布工程S210、積層装置120を用いて実施する積層工程S220、および乾燥装置130を用いて実施する乾燥工程S230を有している。燃料電池スタック10の組立方法において、収納部の所定位置に収納した一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)と、MEA12または他のセパレータ(例えばアノード側金属セパレータ13)と、を一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)に塗布した接着剤14によって仮止めしてから硬化させてセパレータ(カソード側金属セパレータ11またはアノード側金属セパレータ13)にシールラインを形成し、接着剤14から不純物を除去する方法は、塗布工程S210と乾燥工程S230に対応している。   As shown in FIG. 2, the assembly process S200 for assembling the fuel cell stack 10 according to the embodiment includes a coating process S210 performed using the coating apparatus 110, a stacking process S220 performed using the stacking apparatus 120, and a drying apparatus 130. It has drying process S230 implemented using. In the assembling method of the fuel cell stack 10, one separator (for example, the cathode side metal separator 11) housed in a predetermined position of the housing portion and the MEA 12 or another separator (for example, the anode side metal separator 13) are combined into one separator ( For example, the adhesive 14 applied to the cathode side metal separator 11) is temporarily fixed and then cured to form a seal line on the separator (cathode side metal separator 11 or anode side metal separator 13), and impurities are removed from the adhesive 14 This method corresponds to the coating step S210 and the drying step S230.

塗布装置110、積層装置120、および乾燥装置130は、工程全般をコントローラによって制御する自動機、工程の一部の制御を作業者が担う半自動機、または工程全般の制御を作業者が担うマニュアル機のいずれの構成としてもよい。塗布装置110と積層装置120の間に、接合部材を自動によって搬送する搬送機構を設けてもよい。積層装置120と乾燥装置130の間に、燃料電池スタック10を自動によって搬送する搬送機構を設けてもよい。   The coating apparatus 110, the laminating apparatus 120, and the drying apparatus 130 are an automatic machine that controls the entire process by a controller, a semi-automatic machine that the operator controls a part of the process, or a manual machine that the operator controls the entire process. Either configuration may be adopted. A transport mechanism that automatically transports the bonding member may be provided between the coating apparatus 110 and the stacking apparatus 120. A transport mechanism that automatically transports the fuel cell stack 10 may be provided between the stacking device 120 and the drying device 130.

ここで、組立装置100によって組み立てる燃料電池スタック10の概要について、図3を参照しながら簡単に説明する。   Here, the outline of the fuel cell stack 10 assembled by the assembling apparatus 100 will be briefly described with reference to FIG.

図3は、燃料電池スタック10を示す斜視図である。図3(A)は、燃料電池スタック10を、各々の接合部材を積層した状態で示している。図3(B)は、燃料電池スタック10を、各々の接合部材を分解した状態で示している。   FIG. 3 is a perspective view showing the fuel cell stack 10. FIG. 3A shows the fuel cell stack 10 in a state where the respective joining members are laminated. FIG. 3B shows the fuel cell stack 10 in a state in which each joining member is disassembled.

燃料電池スタック10は、カソード側金属セパレータ11、膜電極接合体(MEA12)、およびアノード側金属セパレータ13の順で、それらの接合部材を積層して形成している。   The fuel cell stack 10 is formed by stacking the joining members in the order of the cathode side metal separator 11, the membrane electrode assembly (MEA 12), and the anode side metal separator 13.

カソード側金属セパレータ11は、図3(B)に示すように、アクティブエリア11aとマニュホールド孔11bを備えている。アクティブエリア11aは、周期的な凹凸形状からなり、MEA12のアクティブエリア12aと対向して配置している。アクティブエリア11aは、MEA12のアクティブエリア12aとの隙間に、媒体(酸化剤ガスに相当する酸素を含有した空気または純酸素)を流通させる流路K2を構成する。マニュホールド孔11bは、アクティブエリア11aの両側に3つずつ開口した貫通孔からなり、積層した複数の燃料電池スタック10において、媒体(燃料ガスに相当する水素、酸化ガスに相当する空気、および冷却水)を流通させる流路(水素用の流路K1、空気用の流路K2、または/および冷却水用の流路K3)を構成する。   As shown in FIG. 3B, the cathode-side metal separator 11 includes an active area 11a and a manifold hole 11b. The active area 11a has a periodic uneven shape and is disposed to face the active area 12a of the MEA 12. The active area 11a constitutes a flow path K2 through which a medium (air containing oxygen corresponding to an oxidant gas or pure oxygen) flows in a gap between the MEA 12 and the active area 12a. The manifold hole 11b is composed of three through holes that are opened on both sides of the active area 11a. In the stacked fuel cell stacks 10, the medium (hydrogen corresponding to the fuel gas, air corresponding to the oxidizing gas, and cooling) A water flow channel (hydrogen flow channel K1, air flow channel K2, or / and cooling water flow channel K3) is configured.

MEA12は、図3(B)に示すように、アクティブエリア12aとマニュホールド孔12bを備えている。MEA12は、アクティブエリア12aの部分に相当する膜電極接合体を、枠体によって保持して構成している。膜電極接合体は、アノードとカソードによって電解質膜を挟持して構成し、供給された燃料媒体(水素および酸素)から電力を生成する。マニュホールド孔12bは、アクティブエリア12aの両側の枠体の部分に3つずつ開口した貫通孔からなり、積層した複数の燃料電池スタック10において、媒体(燃料ガスに相当する水素、酸化ガスに相当する空気、および冷却水)を流通させる流路(K1、K2、およびK3)を構成する。   As shown in FIG. 3B, the MEA 12 includes an active area 12a and a manifold hole 12b. The MEA 12 is configured by holding a membrane electrode assembly corresponding to a portion of the active area 12a by a frame. The membrane electrode assembly is configured by sandwiching an electrolyte membrane between an anode and a cathode, and generates electric power from the supplied fuel medium (hydrogen and oxygen). The manifold hole 12b is composed of three through-holes opened in the frame portions on both sides of the active area 12a. In the plurality of stacked fuel cell stacks 10, the medium (corresponding to hydrogen or oxidizing gas corresponding to fuel gas) The flow path (K1, K2, and K3) is configured to circulate air and cooling water.

アノード側金属セパレータ13は、図3(B)に示すように、カソード側金属セパレータ11と同様の構成からなり、アクティブエリア13aとマニュホールド孔13bを備えている。アクティブエリア13aは、MEA12のアクティブエリア12aと対向して配置している。アクティブエリア13aは、MEA12のアクティブエリア12aとの隙間に、媒体(燃料ガスに相当する水素)を流通させる流路K1を構成する。さらに、一の燃料電池スタック10のカソード側金属セパレータ11と、隣接させる他の燃料電池スタック10のアノード側金属セパレータ13の間に設ける流路K3に、冷却水を流通させる。   As shown in FIG. 3B, the anode-side metal separator 13 has the same configuration as the cathode-side metal separator 11, and includes an active area 13a and a manifold hole 13b. The active area 13a is disposed to face the active area 12a of the MEA 12. The active area 13a constitutes a flow path K1 through which a medium (hydrogen corresponding to fuel gas) flows in a gap between the MEA 12 and the active area 12a. Further, cooling water is circulated through a flow path K3 provided between the cathode side metal separator 11 of one fuel cell stack 10 and the anode side metal separator 13 of another adjacent fuel cell stack 10.

接着剤14は、図3(B)に示すように、隣接する接合部材を互いに接着すると共に、隣接する接合部材の間に流路(K1、K2、およびK3)の縁を形成する。接着剤14は、カソード側金属セパレータ11のアクティブエリア11aおよび6つのマニュホールド孔11bを一括して環状に囲むように塗布している。また、接着剤14は、封止すべき各々のマニュホールド孔11bを独立して囲むように塗布している。同様に、接着剤14は、MEA12のアクティブエリア12aおよび6つのマニュホールド孔12bを一括して環状に囲むように塗布している。また、接着剤14は、封止すべき各々のマニュホールド孔12bを独立して囲むように塗布している。接着剤14には、例えば、シリコーン系の接着剤を用いる。シリコーン系の接着剤は、低分子シロキサンを含んでいる。低分子シロキサンは、MEA12の白金に影響を及ぼすものであって、加熱すると容易に揮発する揮発成分であって不純物に相当する。低分子シロキサンを含有する接着剤14は、燃料電池スタック10用として十分な強度を備え、かつ、廉価である。   As shown in FIG. 3B, the adhesive 14 adheres adjacent joining members to each other and forms edges of the flow paths (K1, K2, and K3) between the adjacent joining members. The adhesive 14 is applied so as to surround the active area 11a and the six manifold holes 11b of the cathode-side metal separator 11 in an annular shape. Further, the adhesive 14 is applied so as to surround each of the manifold holes 11b to be sealed independently. Similarly, the adhesive 14 is applied so as to encircle the active area 12a and the six manifold holes 12b of the MEA 12 in a ring shape. Further, the adhesive 14 is applied so as to surround each of the manifold holes 12b to be sealed independently. For example, a silicone-based adhesive is used as the adhesive 14. The silicone-based adhesive contains a low molecular siloxane. Low molecular weight siloxane affects the platinum of MEA 12 and is a volatile component that readily volatilizes when heated and corresponds to an impurity. The adhesive 14 containing low molecular siloxane has sufficient strength for the fuel cell stack 10 and is inexpensive.

つぎに、組立装置100を構成する塗布装置110の詳細について、図4〜図6を参照しながら説明する。   Next, details of the coating apparatus 110 constituting the assembly apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

塗布装置110の構成について、図4を参照しながら説明する。   The configuration of the coating apparatus 110 will be described with reference to FIG.

図4は、塗布装置110を模式的に示す斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view schematically showing the coating apparatus 110.

塗布装置110は、膜電極接合体に影響を及ぼす不純物を含む接着剤14を、MEA12およびカソード側金属セパレータ11にそれぞれ塗布する。   The coating device 110 applies the adhesive 14 containing impurities that affect the membrane electrode assembly to the MEA 12 and the cathode side metal separator 11, respectively.

吸着台111は、MEA12またはカソード側金属セパレータ11を吸着して保持する。吸着台111は、長方体形状に形成し、MEA12およびカソード側金属セパレータ11の外形形状よりも大きい吸着面111aを備えている。吸着面111aには、MEA12またはカソード側金属セパレータ11を吸着する吸着穴111bが格子状に開口している。各々の吸着穴111bは、吸着台111の内部で連通され、吸着台111の短手方向の一端に臨んでいる。   The adsorption table 111 adsorbs and holds the MEA 12 or the cathode side metal separator 11. The adsorption platform 111 is formed in a rectangular shape and includes an adsorption surface 111 a that is larger than the outer shapes of the MEA 12 and the cathode-side metal separator 11. In the suction surface 111a, suction holes 111b for sucking the MEA 12 or the cathode-side metal separator 11 are opened in a lattice shape. Each suction hole 111 b communicates with the inside of the suction stand 111 and faces one end of the suction stand 111 in the short direction.

配管112は、吸着台111の内部で連通された吸着穴111bとポンプ113を接続している。配管112の一端は、吸着台111の短手方向の一端に接続している。配管112の他端は、ポンプ113に接続している。   The pipe 112 connects the suction hole 111 b communicated inside the suction stand 111 and the pump 113. One end of the pipe 112 is connected to one end of the suction stand 111 in the short direction. The other end of the pipe 112 is connected to the pump 113.

ポンプ113は、配管112を介して、吸着台111の吸着穴111bから外部の空気を吸引しつつ、MEA12またはカソード側金属セパレータ11を吸着面111aに吸着させる。ポンプ113は、簡易的な真空ポンプによって構成している。   The pump 113 adsorbs the MEA 12 or the cathode-side metal separator 11 to the adsorption surface 111a while sucking outside air from the adsorption hole 111b of the adsorption table 111 through the pipe 112. The pump 113 is configured by a simple vacuum pump.

吸引パット114は、MEA12およびカソード側金属セパレータ11を吸引して搬送する。吸引パット114のパット114aは、長方体形状に形成し、MEA12のアクティブエリア12aおよびカソード側金属セパレータ11のアクティブエリア11aを覆う吸引面114bを備えている。吸引面114bには、吸引穴114cが格子状に開口している。各々の吸引穴114cは、パット114aの内部で連通している。支柱114dは、パット114aの上面の中央に接続している。支柱114dは、パット114aの内部で連通した吸引穴114cを介してMEA12またはカソード側金属セパレータ11を吸引するポンプ、および吸引パット114を移動させるロボットハンドに連結している。   The suction pad 114 sucks and transports the MEA 12 and the cathode side metal separator 11. The pad 114 a of the suction pad 114 is formed in a rectangular shape and includes a suction surface 114 b that covers the active area 12 a of the MEA 12 and the active area 11 a of the cathode-side metal separator 11. Suction holes 114c are opened in a lattice shape on the suction surface 114b. Each suction hole 114c communicates with the inside of the pad 114a. The column 114d is connected to the center of the upper surface of the pad 114a. The support column 114d is connected to a pump that sucks the MEA 12 or the cathode-side metal separator 11 and a robot hand that moves the suction pad 114 through a suction hole 114c communicating with the inside of the pad 114a.

ディスペンサー115は、燃料電池スタック10内に媒体(燃料ガスに相当する水素、酸化ガスに相当する空気、および冷却水)を流通させる流路(K1、K2、およびK3)の縁を形成するように接着剤14をMEA12またはカソード側金属セパレータ11に塗布する。ディスペンサー115は、カソード側金属セパレータ11のアクティブエリア11aおよび6つのマニュホールド孔11bを一括して環状に囲むように、接着剤14を塗布する。また、ディスペンサー115は、封止すべき各々のマニュホールド孔11bを独立して囲むように、接着剤14を塗布する。ディスペンサー115は、カソード側金属セパレータ11と同様に、MEA12に対して接着剤14を塗布する。ディスペンサー115は、接着剤14を貯蔵しているタンクと、ディスペンサー115を移動させる3軸(水平面上を移動するXY軸および上下方向に移動するZ軸)の直動ステージに連結している。   The dispenser 115 forms an edge of a flow path (K1, K2, and K3) through which a medium (hydrogen corresponding to the fuel gas, air corresponding to the oxidizing gas, and cooling water) flows in the fuel cell stack 10. Adhesive 14 is applied to MEA 12 or cathode side metal separator 11. The dispenser 115 applies the adhesive 14 so as to collectively surround the active area 11a and the six manifold holes 11b of the cathode side metal separator 11 in an annular shape. Further, the dispenser 115 applies the adhesive 14 so as to independently surround each of the manifold holes 11b to be sealed. The dispenser 115 applies the adhesive 14 to the MEA 12 in the same manner as the cathode-side metal separator 11. The dispenser 115 is connected to a tank that stores the adhesive 14 and a three-axis linear movement stage (an XY axis that moves on a horizontal plane and a Z axis that moves vertically) that moves the dispenser 115.

コントローラ116は、ROM、CPU、およびRAMによって構成している。ROM(Read Only Memory)は、ポンプ113、吸引パット114、およびディスペンサー115に関する制御プログラムを格納している。CPU(Central Processing Unit)は、ROMに格納された制御プログラムに基づいて、ポンプ113、吸引パット114、およびディスペンサー115を制御する。RAM(Random Access Memory)は、制御中のポンプ113、吸引パット114、およびディスペンサー115に関するデータを一時的に記憶する。   The controller 116 includes a ROM, a CPU, and a RAM. A ROM (Read Only Memory) stores a control program related to the pump 113, the suction pad 114, and the dispenser 115. A CPU (Central Processing Unit) controls the pump 113, the suction pad 114, and the dispenser 115 based on a control program stored in the ROM. A RAM (Random Access Memory) temporarily stores data related to the pump 113, the suction pad 114, and the dispenser 115 that are being controlled.

塗布装置110の動作について、図5および図6を参照しながら説明する。   The operation of the coating apparatus 110 will be described with reference to FIGS.

図5Aは、カソード側金属セパレータ11を吸着台111の上方に搬送した状態を示す斜視図である。図5Bは、カソード側金属セパレータ11を吸着台111に吸着させた状態を示す斜視図である。図5Cは、カソード側金属セパレータ11に接着剤14を塗布した状態を示す斜視図である。図5Dは、カソード側金属セパレータ11を吸着台111から搬出した状態を示す斜視図である。図6は、塗布装置110を用いた接着剤14の塗布工程S210を示すフローチャートである。   FIG. 5A is a perspective view showing a state in which the cathode-side metal separator 11 is conveyed above the adsorption table 111. FIG. 5B is a perspective view showing a state in which the cathode-side metal separator 11 is adsorbed on the adsorption table 111. FIG. 5C is a perspective view showing a state where the adhesive 14 is applied to the cathode-side metal separator 11. FIG. 5D is a perspective view showing a state in which the cathode-side metal separator 11 is unloaded from the adsorption table 111. FIG. 6 is a flowchart showing a coating process S210 of the adhesive 14 using the coating apparatus 110.

図5Aにおいて、吸引パット114は、複数のカソード側金属セパレータ11を積層して保管している台からカソード側金属セパレータ11を吸引して、吸着台111の上方に搬送する。   In FIG. 5A, the suction pad 114 sucks the cathode-side metal separator 11 from a table in which a plurality of cathode-side metal separators 11 are stacked and stored, and conveys them above the adsorption table 111.

図5Bにおいて、吸引パット114は、吸着台111に向かって降下した後、カソード側金属セパレータ11の吸引を解除して、カソード側金属セパレータ11を吸着台111に載置する(S211)。ポンプ113は、吸着台111の吸着穴111bから空気を吸引しつつ、カソード側金属セパレータ11を吸着させる(S212)。その後、吸引パット114は、上昇して、吸着台111から離間する。   In FIG. 5B, after the suction pad 114 descends toward the suction table 111, the suction of the cathode side metal separator 11 is released, and the cathode side metal separator 11 is placed on the suction table 111 (S211). The pump 113 sucks the cathode-side metal separator 11 while sucking air from the suction hole 111b of the suction stand 111 (S212). Thereafter, the suction pad 114 rises and is separated from the suction table 111.

図5Cにおいて、ディスペンサー115は、吸着台111に向かって降下して、カソード側金属セパレータ11に近接する。ディスペンサー115は、カソード側金属セパレータ11のアクティブエリア11aおよび6つのマニュホールド孔11bを一括して環状に囲むように、接着剤14を塗布する。また、ディスペンサー115は、封止すべき各々のマニュホールド孔11bを独立して囲むように、接着剤14を塗布する(S213)。   In FIG. 5C, the dispenser 115 descends toward the adsorption platform 111 and approaches the cathode side metal separator 11. The dispenser 115 applies the adhesive 14 so as to collectively surround the active area 11a and the six manifold holes 11b of the cathode side metal separator 11 in an annular shape. Further, the dispenser 115 applies the adhesive 14 so as to independently surround each of the manifold holes 11b to be sealed (S213).

図5Dにおいて、ポンプ113は、動作を停止して、カソード側金属セパレータ11に対する吸着を解除する(S214)。吸引パット114は、吸着台111に向かって降下した後、カソード側金属セパレータ11を吸引して、吸着台111から離間するように上昇する。ディスペンサー115も、吸着台111から離間するように上昇する。吸引パット114は、カソード側金属セパレータ11を積層装置120に向かって搬送する(S215)。   In FIG. 5D, the pump 113 stops operating and releases the adsorption to the cathode side metal separator 11 (S214). After the suction pad 114 descends toward the adsorption table 111, it sucks the cathode side metal separator 11 and rises away from the adsorption table 111. The dispenser 115 is also lifted away from the suction table 111. The suction pad 114 conveys the cathode side metal separator 11 toward the stacking device 120 (S215).

塗布装置110は、MEA12について、カソード側金属セパレータ11と同様に、吸着台111に吸着させて、接着剤14を塗布した後、積層装置120に向かって搬送する。   The coating apparatus 110 causes the MEA 12 to be adsorbed on the adsorption table 111 and apply the adhesive 14 in the same manner as the cathode-side metal separator 11, and then transports it toward the stacking apparatus 120.

つぎに、組立装置100を構成する積層装置120の詳細について、図7〜図9を参照しながら説明する。   Next, details of the laminating apparatus 120 constituting the assembling apparatus 100 will be described with reference to FIGS.

積層装置120の構成について、図7を参照しながら説明する。   The configuration of the laminating apparatus 120 will be described with reference to FIG.

図7は、積層装置120を模式的に示す斜視図である。   FIG. 7 is a perspective view schematically showing the stacking apparatus 120.

積層装置120は、カソード側金属セパレータ11、MEA12、アノード側金属セパレータ13の順で、それらの接合部材を接着剤14を介して積層する。   The laminating apparatus 120 laminates the joining members via the adhesive 14 in the order of the cathode side metal separator 11, the MEA 12, and the anode side metal separator 13.

下部挟持台121は、上部挟持台124と共に、カソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13を挟持する。下部挟持台121は、耐熱性を備えた金属等からなり、長方体形状に形成している。上部挟持台124の上面121aは、カソード側金属セパレータ11の外形形状よりも大きい。下部挟持台121の四隅に、ネジ溝121bを備えている。ネジ溝121bは、ボルト127をネジ留めする。   The lower clamping table 121 holds the cathode side metal separator 11, the MEA 12, and the anode side metal separator 13 together with the upper clamping table 124. The lower clamping base 121 is made of a metal having heat resistance and is formed in a rectangular shape. The upper surface 121 a of the upper clamping table 124 is larger than the outer shape of the cathode-side metal separator 11. Screw grooves 121 b are provided at the four corners of the lower clamping table 121. The screw groove 121b fastens the bolt 127 with screws.

下部挟持台121は、上面121aにおいて、カソード側金属セパレータ11のマニュホールド孔11bを臨む部分に、通気穴121cを備えている。通気穴121cは、乾燥装置130を用いて実施する乾燥工程S230において使用する。通気穴121cは、図中左側に位置する3つの通気穴121c1と、図中右側に備えた3つの通気穴121c2によって構成している。下部挟持台121の短手方向に沿った両端には、それぞれ乾燥装置130の配管132が接合されている。下部挟持台121の一端(両端のうちの一方)に接合された配管132は、下部挟持台121の内部で連通された通気穴121c1に接続している。一方、下部挟持台121の他端(両端のうちの他方)に接合された配管132は、下部挟持台121の内部で連通された通気穴121c2に接続している。   The lower clamping base 121 includes a vent hole 121c on the upper surface 121a at a portion facing the manifold hole 11b of the cathode side metal separator 11. The vent hole 121c is used in the drying step S230 performed using the drying device 130. The vent hole 121c includes three vent holes 121c1 located on the left side in the figure and three vent holes 121c2 provided on the right side in the figure. The pipes 132 of the drying device 130 are joined to both ends of the lower clamping table 121 along the short direction. A pipe 132 joined to one end (one of both ends) of the lower clamping table 121 is connected to a vent hole 121c1 communicated inside the lower clamping table 121. On the other hand, the pipe 132 joined to the other end (the other of both ends) of the lower clamping table 121 is connected to a vent hole 121c2 communicated inside the lower clamping table 121.

下部挟持台121は、上面121aにおいて、下部保持部材122と下部規制部材123の間に、検出穴121dを備えている。検出穴121dは、乾燥装置130を用いて実施する乾燥工程S230において使用する。下部挟持台121の長手方向に沿った一端には、乾燥装置130の配管132が接合されている。その配管132は、下部挟持台121の内部で連通された検出穴121dに接続している。   The lower clamping base 121 includes a detection hole 121d between the lower holding member 122 and the lower regulating member 123 on the upper surface 121a. The detection hole 121d is used in the drying step S230 performed using the drying device 130. A pipe 132 of the drying device 130 is joined to one end along the longitudinal direction of the lower clamping table 121. The pipe 132 is connected to a detection hole 121 d communicated inside the lower clamping table 121.

下部保持部材122は、吸引パット114によって搬送されたカソード側金属セパレータ11を保持する。なお、カソード側金属セパレータ11、MEA12、およびアノード側金属セパレータ13は、塗布装置110の吸引パット114によって積層装置120に搬送される。下部保持部材122は、カソード側金属セパレータ11の外周縁の部分とマニュホールド孔11bの周囲の部分に当接する。すなわち、下部保持部材122は、カソード側金属セパレータ11およびMEA12に塗布される接着剤14の塗布領域(シールライン)に重複するように配設している。下部保持部材122は、耐熱性および弾性を備えたゴムや樹脂等からなり、カソード側金属セパレータ11およびMEA12に塗布される接着剤14の塗布領域に合わせて環状に形成している。下部保持部材122は、下部挟持台121の上面121aに接合している。下部保持部材122は、上部挟持台124と下部挟持台121によってカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13を挟持するときに自ら縮小する。そのときに、下部保持部材122は、カソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13の外周縁の部分とマニュホールド孔の周囲の部分を均等に押圧する。   The lower holding member 122 holds the cathode side metal separator 11 conveyed by the suction pad 114. The cathode side metal separator 11, the MEA 12, and the anode side metal separator 13 are conveyed to the laminating apparatus 120 by the suction pad 114 of the coating apparatus 110. The lower holding member 122 abuts on the outer peripheral edge portion of the cathode side metal separator 11 and the peripheral portion of the manifold hole 11b. That is, the lower holding member 122 is disposed so as to overlap the application region (seal line) of the adhesive 14 applied to the cathode side metal separator 11 and the MEA 12. The lower holding member 122 is made of rubber, resin, or the like having heat resistance and elasticity, and is formed in an annular shape in accordance with the application region of the adhesive 14 applied to the cathode side metal separator 11 and the MEA 12. The lower holding member 122 is joined to the upper surface 121 a of the lower clamping table 121. The lower holding member 122 contracts itself when the cathode side metal separator 11, the MEA 12, and the anode side metal separator 13 are held by the upper holding table 124 and the lower holding table 121. At that time, the lower holding member 122 presses the cathode side metal separator 11, the MEA 12, the outer peripheral part of the anode side metal separator 13 and the part around the manifold hole evenly.

下部規制部材123は、下部挟持台121と上部挟持台124によって、カソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13が挟持されたときに、接着剤14を介して積層されたカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13の厚みを一定に規制するものである。下部規制部材123は、耐熱性を備えた硬質のプラスチックスや金属等からなり、矩形状であって環状に形成している。下部規制部材123の厚みは、接着剤14を介して積層されたカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13を足した厚み(設計上の厚み)の半分である。下部規制部材123は、下部挟持台121の上面121aであって、下部保持部材122の外方に接合している。下部規制部材123は、カソード側金属セパレータ11と干渉しない。   The lower regulating member 123 is a cathode-side metal separator that is stacked via the adhesive 14 when the cathode-side metal separator 11, the MEA 12, and the anode-side metal separator 13 are sandwiched between the lower clamping table 121 and the upper clamping table 124. 11, MEA 12, and anode-side metal separator 13 are restricted in thickness. The lower regulating member 123 is made of hard plastics or metal having heat resistance, and has a rectangular shape and an annular shape. The thickness of the lower regulating member 123 is half of the thickness (design thickness) of the cathode side metal separator 11, the MEA 12, and the anode side metal separator 13 laminated via the adhesive 14. The lower regulating member 123 is joined to the upper surface 121 a of the lower clamping table 121 and to the outside of the lower holding member 122. The lower regulating member 123 does not interfere with the cathode side metal separator 11.

上部挟持台124は、下部挟持台121と共に、カソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13を挟持する。上部挟持台124は、下部挟持台121と同様の構成からなるが、通気穴を備えていない。上部挟持台124の四隅には、貫通孔からなるネジ孔124aを備えている。ネジ孔124aは、ボルト127を挿通する。上部挟持台124は、直動ステージや油圧シリンダからなる駆動機構によって、下部挟持台121に対して接近および離間する。上部挟持台124の操作は、駆動機構を用いることなく、作業者が取り扱ってもよい。   The upper clamping table 124 holds the cathode side metal separator 11, the MEA 12 and the anode side metal separator 13 together with the lower clamping table 121. The upper clamping table 124 has the same configuration as the lower clamping table 121, but does not include a vent hole. Screw holes 124 a made up of through holes are provided at the four corners of the upper clamping table 124. The screw hole 124 a is inserted through the bolt 127. The upper clamping table 124 approaches and separates from the lower clamping table 121 by a drive mechanism including a linear motion stage and a hydraulic cylinder. The operator may handle the operation of the upper clamping table 124 without using a drive mechanism.

上部保持部材125は、下部保持部材122と概ね同様の構成からなる。但し、上部保持部材125は、カソード側金属セパレータ11の冷却水が流通するマニュホールド孔11bの周囲に対面した部分のうち、アクティブエリア11aに臨む領域の一部を切り欠いた切欠部125aを備えている。切欠部125aによって、図3に示す流路K3のように、アノード側金属セパレータ13の一方のマニュホールド孔13b(図中左側)からアクティブエリア13aを経て他方のマニュホールド孔13b(図中右側)に向かって、接着剤14を乾燥させる空気を流通させることができる。上部保持部材125は、上部挟持台124の下部に接合している。上部保持部材125は、アノード側金属セパレータ13の外周縁の部分とマニュホールド孔13bの周囲の部分に当接する。   The upper holding member 125 has substantially the same configuration as the lower holding member 122. However, the upper holding member 125 includes a cutout portion 125a in which a portion of the region facing the active area 11a is cut out from a portion facing the periphery of the manifold hole 11b through which the cooling water of the cathode side metal separator 11 flows. ing. Due to the notch 125a, as in the flow path K3 shown in FIG. 3, the other manifold hole 13b (right side in the figure) passes through the active area 13a from one manifold hole 13b (left side in the figure) of the anode side metal separator 13. The air which dries the adhesive agent 14 can be circulated toward this. The upper holding member 125 is joined to the lower part of the upper clamping table 124. The upper holding member 125 contacts the outer peripheral edge portion of the anode-side metal separator 13 and the peripheral portion of the manifold hole 13b.

上部規制部材126は、下部規制部材123と同様の構成からなる。上部規制部材126は、上部挟持台124の下部であって、上部保持部材125の外方に接合している。上部規制部材126は、アノード側金属セパレータ13と干渉しない。   The upper restriction member 126 has the same configuration as the lower restriction member 123. The upper regulating member 126 is joined to the lower part of the upper holding table 124 and to the outside of the upper holding member 125. The upper regulating member 126 does not interfere with the anode side metal separator 13.

ボルト127は、上部挟持台124のネジ孔124aに挿通して、下部挟持台121のネジ溝121bにネジ留めする。ボルト127によって、上部挟持台124と下部挟持台121を固定する。ボルト127は、締結機によって、下部挟持台121のネジ溝121bにネジ留めし、かつ、下部挟持台121のネジ溝121bから取り外す。ボルト127の操作は、締結機を用いることなく、作業者が取り扱ってもよい。   The bolt 127 is inserted into the screw hole 124 a of the upper holding table 124 and screwed into the screw groove 121 b of the lower holding table 121. The upper clamping table 124 and the lower clamping table 121 are fixed by bolts 127. The bolt 127 is screwed into the screw groove 121b of the lower clamping table 121 and removed from the screw groove 121b of the lower clamping table 121 by a fastening machine. The operation of the bolt 127 may be handled by an operator without using a fastening machine.

コントローラ128は、ROM、CPU、およびRAMによって構成している。ROM(Read Only Memory)は、上部挟持台124およびボルト127に関する制御プログラムを格納している。CPU(Central Processing Unit)は、ROMに格納された制御プログラムに基づいて、上部挟持台124およびボルト127を制御する。RAM(Random Access Memory)は、制御中の上部挟持台124に関するデータを一時的に記憶する。   The controller 128 includes a ROM, a CPU, and a RAM. A ROM (Read Only Memory) stores a control program related to the upper clamping table 124 and the bolt 127. A CPU (Central Processing Unit) controls the upper clamping table 124 and the bolt 127 based on a control program stored in the ROM. A RAM (Random Access Memory) temporarily stores data related to the upper clamping table 124 under control.

積層装置120において、カソード側金属セパレータ11、MEA12、およびアノード側金属セパレータ13の搬送には、塗布装置110の吸引パット114を用いる。特に、吸引パット114は、接着剤14が塗布されたカソード側金属セパレータ11を、塗布装置110から搬出した後、積層装置120に直接搬入する。同様に、吸引パット114は、接着剤14が塗布されたMEA12を、塗布装置110から搬出した後、積層装置120に直接搬入する。   In the laminating apparatus 120, the suction pad 114 of the coating apparatus 110 is used for transporting the cathode side metal separator 11, the MEA 12, and the anode side metal separator 13. In particular, the suction pad 114 directly carries the cathode-side metal separator 11 coated with the adhesive 14 from the coating device 110 to the stacking device 120. Similarly, the suction pad 114 carries the MEA 12 coated with the adhesive 14 directly from the coating device 110 and then directly into the stacking device 120.

積層装置120の動作について、図8および図9を参照しながら説明する。   The operation of the stacking apparatus 120 will be described with reference to FIGS.

図8Aは、下部挟持台121と上部挟持台124によってカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13を挟持する状態を連続して示す斜視図である。図8Bは、下部挟持台121と上部挟持台124によってカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13を挟持した状態を示す斜視図である。図9は、積層装置120を用いた各部材の積層工程S220を示すフローチャートである。   FIG. 8A is a perspective view continuously showing a state in which the cathode-side metal separator 11, the MEA 12, and the anode-side metal separator 13 are clamped by the lower clamping table 121 and the upper clamping table 124. FIG. 8B is a perspective view showing a state where the cathode-side metal separator 11, the MEA 12, and the anode-side metal separator 13 are clamped by the lower clamping table 121 and the upper clamping table 124. FIG. 9 is a flowchart showing the stacking step S220 of each member using the stacking apparatus 120.

図8(A)において、塗布装置110の吸引パット114は、接着剤14が塗布されたカソード側金属セパレータ11を、積層装置120に搬入する。吸引パット114は、カソード側金属セパレータ11を、下部挟持台121に接合された下部保持部材122に載置する(S221)。次に、吸引パット114は、塗布装置110から接着剤14が塗布されたMEA12を積層装置120に搬入し、接着剤14が塗布されたカソード側金属セパレータ11に積層する(S222)。次に、吸引パット114は、接着剤14が塗布されていないアノード側金属セパレータ13を積層装置120に搬入し、接着剤14が塗布されたMEA12に積層する(S223)。   8A, the suction pad 114 of the coating apparatus 110 carries the cathode-side metal separator 11 coated with the adhesive 14 into the laminating apparatus 120. The suction pad 114 places the cathode side metal separator 11 on the lower holding member 122 joined to the lower clamping table 121 (S221). Next, the suction pad 114 carries the MEA 12 coated with the adhesive 14 from the coating device 110 into the stacking device 120 and stacks it on the cathode-side metal separator 11 coated with the adhesive 14 (S222). Next, the suction pad 114 carries the anode-side metal separator 13 to which the adhesive 14 has not been applied into the laminating apparatus 120 and laminates it on the MEA 12 to which the adhesive 14 has been applied (S223).

図8(A)から図8(B)において、上部挟持台124は、下部挟持台121に向かって降下する。上部挟持台124に接合された上部保持部材125は、接着剤14が塗布されていないアノード側金属セパレータ13に当接する(S224)。さらに、上部挟持台124は、下部挟持台121に向かって降下する。上部挟持台124に接合された上部保持部材125と、下部挟持台121に接合された下部保持部材122は、それぞれ自ら縮小する。上部保持部材125と下部保持部材122は、カソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13の外周縁の部分とマニュホールド孔の周囲の部分を均等に押圧する。上部挟持台124は、上部挟持台124に接合された上部規制部材126が下部挟持台121に接合された下部規制部材123に当接すると、降下を止める。上部規制部材126と下部規制部材123は、接着剤14を介して積層されたカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13を、設計上の厚みに規制する。   In FIG. 8A to FIG. 8B, the upper clamping table 124 descends toward the lower clamping table 121. The upper holding member 125 joined to the upper holding table 124 contacts the anode side metal separator 13 to which the adhesive 14 is not applied (S224). Further, the upper clamping table 124 descends toward the lower clamping table 121. The upper holding member 125 bonded to the upper holding table 124 and the lower holding member 122 bonded to the lower holding table 121 each shrink themselves. The upper holding member 125 and the lower holding member 122 press the cathode side metal separator 11, the MEA 12 and the anode side metal separator 13 at the outer peripheral edge and the part around the manifold hole evenly. The upper clamping table 124 stops descending when the upper regulating member 126 joined to the upper clamping table 124 contacts the lower regulating member 123 joined to the lower clamping table 121. The upper regulating member 126 and the lower regulating member 123 regulate the cathode-side metal separator 11, the MEA 12, and the anode-side metal separator 13 stacked via the adhesive 14 to a designed thickness.

図8(B)において、ボルト127を、上部挟持台124のネジ孔124aに挿通して、下部挟持台121のネジ溝121bにネジ留めする。ボルト127によって、上部挟持台124と下部挟持台121を固定する(S225)。   In FIG. 8B, the bolt 127 is inserted into the screw hole 124 a of the upper clamping table 124 and screwed into the screw groove 121 b of the lower clamping table 121. The upper clamping table 124 and the lower clamping table 121 are fixed by the bolt 127 (S225).

つぎに、組立装置100を構成する乾燥装置130の詳細について、図10〜図13を参照しながら説明する。   Next, details of the drying device 130 constituting the assembling apparatus 100 will be described with reference to FIGS.

乾燥装置130の構成について、図10および図11を参照しながら説明する。   The configuration of the drying device 130 will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

図10は、乾燥装置130を模式的に示す斜視図である。図11は、燃料電池スタック10内を流れる接着剤14を乾燥させる流体の流路(水素用の流路K1、空気用の流路K2、または/および冷却水用の流路K3)を模式的に示す斜視図である。   FIG. 10 is a perspective view schematically showing the drying device 130. FIG. 11 schematically shows a fluid flow path (hydrogen flow path K1, air flow path K2, or / and cooling water flow path K3) for drying the adhesive 14 flowing in the fuel cell stack 10. It is a perspective view shown in FIG.

乾燥装置130は、加熱した乾燥用の流体(乾燥空気:ドライエア)を第1の流量(低流量)で燃料電池スタック10の接着剤14に供給して、接着剤14の表層部分を一定程度まで乾燥させる。さらに、乾燥装置130は、乾燥空気を第1の流量よりも多い第2の流量(高流量)で接着剤14に供給して、接着剤14全体を短時間で乾燥させる。接着剤14は、乾燥とともに硬化する。   The drying device 130 supplies heated drying fluid (dry air: dry air) to the adhesive 14 of the fuel cell stack 10 at a first flow rate (low flow rate) so that the surface layer portion of the adhesive 14 reaches a certain level. dry. Further, the drying device 130 supplies dry air to the adhesive 14 at a second flow rate (high flow rate) higher than the first flow rate, and dries the entire adhesive 14 in a short time. The adhesive 14 is cured with drying.

オーブン131は、下部挟持台121と上部挟持台124によって挟持された燃料電池スタック10(接着剤14を介して積層されたカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13)を収容して加熱する。オーブン131は、いわゆる恒温槽である。オーブン131は、例えば所定の温度まで急速に加熱できる誘導加熱によって、槽内の空気を加熱する。オーブン131は、燃料電池スタック10を外方から加熱して、接着剤14を乾燥させつつ硬化させる。オーブン131は、燃料電池スタック10を内方から加熱するバブラー134を補完するものであって、必須ではない。温度センサー131aは、オーブン131に収容した状態の燃料電池スタック10の接着剤14に近接し、接着剤14の温度を検出する。温度センサー131aは、いわゆる熱電対によって構成している。   The oven 131 accommodates and heats the fuel cell stack 10 (the cathode-side metal separator 11 and the MEA 12 and the anode-side metal separator 13 stacked via the adhesive 14) sandwiched between the lower sandwiching table 121 and the upper sandwiching table 124. To do. The oven 131 is a so-called thermostat. The oven 131 heats the air in the tank by, for example, induction heating that can be rapidly heated to a predetermined temperature. The oven 131 heats the fuel cell stack 10 from the outside to cure the adhesive 14 while drying it. The oven 131 complements the bubbler 134 that heats the fuel cell stack 10 from the inside, and is not essential. The temperature sensor 131a is close to the adhesive 14 of the fuel cell stack 10 accommodated in the oven 131 and detects the temperature of the adhesive 14. The temperature sensor 131a is configured by a so-called thermocouple.

配管132は、送風ポンプ133によって供給される乾燥空気や、バブラー134によって供給される加熱された水蒸気を、オーブン131内の燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)に供給した後、オーブン131の外部に排出する。継手132aは、下部挟持台121に接続された配管132と、乾燥装置130側に配設された配管132を着脱する。   After the piping 132 supplies the dry air supplied by the blower pump 133 and the heated water vapor supplied by the bubbler 134 to the flow paths (K1, K2, and K3) of the fuel cell stack 10 in the oven 131. , Discharged outside the oven 131. The joint 132a attaches and detaches the pipe 132 connected to the lower clamping table 121 and the pipe 132 arranged on the drying device 130 side.

送風ポンプ133は、オーブン131内の燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)に流体(乾燥空気)を供給する。送風ポンプ133は、吐出する乾燥空気の流量を増減する機能を備えている。送風ポンプ133は、2つに分岐した配管132によって、吐出した一方の乾燥空気を、露点計135Pを介してオーブン131内の燃料電池スタック10に供給する。さらに、送風ポンプ133は、2つに分岐した配管132によって、吐出した他方の乾燥空気を、バブラー134に供給する。2つに分岐した配管132は、それぞれ流量を調整する調整弁を独立して備えてもよい。送風ポンプ133は、空気を加熱するための加熱機能を備えてもよい。加熱機構には、例えば誘導加熱を用いる。なお、例えば工場内を循環させている乾燥空気を、乾燥装置130の上流側の配管132から燃料電池スタック10に向かって供給する構成とすれば、送風ポンプ133を用いなくてもよい。   The blower pump 133 supplies a fluid (dry air) to the flow paths (K1, K2, and K3) of the fuel cell stack 10 in the oven 131. The blower pump 133 has a function of increasing or decreasing the flow rate of the dry air to be discharged. The blower pump 133 supplies one of the discharged dry air to the fuel cell stack 10 in the oven 131 through the dew point meter 135P through the pipe 132 branched into two. Further, the blower pump 133 supplies the other dry air discharged to the bubbler 134 through the pipe 132 branched into two. The piping 132 branched into two may be independently provided with a regulating valve for adjusting the flow rate. The blower pump 133 may have a heating function for heating air. For the heating mechanism, for example, induction heating is used. For example, if the dry air circulating in the factory is configured to be supplied from the pipe 132 on the upstream side of the drying device 130 toward the fuel cell stack 10, the blower pump 133 may not be used.

バブラー134は、加湿した空気(水蒸気)を、燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)に供給する。バブラー134は、いわゆる加湿機によって構成している。バブラー134は、内部に貯留した水をヒーターによって加熱しつつ、温度センサーによって所定の温度に調整する。バブラー134は、水を加熱して蒸発させた水蒸気を、露点計135Pを介して燃料電池スタック10に供給する。バブラー134は、内部に水を供給する給水管や、内部から水を排出する排出管を備えている。   The bubbler 134 supplies humidified air (water vapor) to the flow paths (K1, K2, and K3) of the fuel cell stack 10. The bubbler 134 is configured by a so-called humidifier. The bubbler 134 adjusts the water stored in the inside to a predetermined temperature by a temperature sensor while heating the water by a heater. The bubbler 134 supplies the water vapor evaporated by heating water to the fuel cell stack 10 via the dew point meter 135P. The bubbler 134 includes a water supply pipe for supplying water to the inside and a discharge pipe for discharging water from the inside.

露点計135Pおよび135Qは、配管132内を流通する流体の露点温度を検出して、その露点温度から流体の湿度を導出する。露点計135Pは、送風ポンプ133およびバブラー134よりも下流側であって、オーブン131内の燃料電池スタック10よりも上流側の配管132に配設している。露点計135Qは、オーブン131内の燃料電池スタック10よりも下流側の配管132に配設している。露点計135Pおよび135Qによって、オーブン131内の燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)内の流体の湿度に関する情報を得る。   The dew point meters 135P and 135Q detect the dew point temperature of the fluid flowing through the pipe 132, and derive the humidity of the fluid from the dew point temperature. The dew point meter 135 </ b> P is disposed in the pipe 132 downstream of the blower pump 133 and the bubbler 134 and upstream of the fuel cell stack 10 in the oven 131. The dew point meter 135 </ b> Q is disposed in the pipe 132 on the downstream side of the fuel cell stack 10 in the oven 131. Information on the humidity of the fluid in the flow paths (K1, K2, and K3) of the fuel cell stack 10 in the oven 131 is obtained by the dew point meters 135P and 135Q.

バルブ136S、136T、および136Uは、配管132内における流体の流通を、弁の開閉によって制御する。バルブ136Sと136Tおよび136Uは、いわゆる電磁弁によって構成している。バルブ136Sは、バブラー134と露点計135Pの間の配管132に配設している。バルブ136Tは、流体の流路(K1、K2、およびK3)の最下流であって、流量計137よりも下流側の配管132に配設している。バルブ136Uは、ガス検出器138よりも下流側の配管132に配設している。   The valves 136S, 136T, and 136U control the flow of fluid in the pipe 132 by opening and closing the valves. The valves 136S, 136T, and 136U are so-called solenoid valves. The valve 136S is disposed in the pipe 132 between the bubbler 134 and the dew point meter 135P. The valve 136T is disposed in the pipe 132 which is the most downstream of the fluid flow paths (K1, K2, and K3) and downstream of the flow meter 137. The valve 136U is disposed in the pipe 132 on the downstream side of the gas detector 138.

流量計137は、燃料電池スタック10から排出される流体の流量を検出する。流量計137は、露点計135Qよりも下流側であって、バルブ136Tよりも上流側の配管132に配設している。流量計137によって、オーブン131内の燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)内の流体の流量に関する情報を得る。   The flow meter 137 detects the flow rate of the fluid discharged from the fuel cell stack 10. The flow meter 137 is disposed in the pipe 132 downstream of the dew point meter 135Q and upstream of the valve 136T. The flow meter 137 obtains information on the flow rate of the fluid in the flow paths (K1, K2, and K3) of the fuel cell stack 10 in the oven 131.

ガス検出器138は、燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)の縁を形成する接着剤14の塗布状態を検査する。ガス検出器138は、一例であって、様々な仕様によって構成することできる。ガス検出器138は、流入した流体の中から、特定の媒体(例えばヘリウムガス)を検出する。ガス検出器138は、下部挟持台121の長手方向の一方の側面に挿通した配管132に接続している。ヘリウムガスは、当該ヘリウムガスを貯蔵しているボンベから、送風ポンプ133を介して燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)に供給する。流路(K1、K2、およびK3)から燃料電池スタック10の外部に漏洩したヘリウムは、上部挟持台124に接合された上部規制部材126と下部挟持台121に接合された下部規制部材123によって形成された空間から、配管132を介してガス検出器138に流入する。接着剤14の塗布が十分であって、接着剤14によって流路(K1、K2、または/およびK3)の縁を十分に形成できている場合、ガス検出器138は、ヘリウムガスを検出しない。一方、接着剤14の塗布が不十分であって、接着剤14の部分的な欠落等によって流路(K1、K2、または/およびK3)の縁に開口等が生じている場合、ガス検出器138は、ヘリウムガスを検出する。すなわち、接着剤14を乾燥させながら、流路(K1、K2、および/またはK3)の縁の欠陥の有無を検査することができる。したがって、組立装置100は、検査の時間を別途設けることなく、燃料電池スタック10の流路(K1、K2、および/またはK3)に関する品質を確保することができる。   The gas detector 138 inspects the application state of the adhesive 14 that forms the edges of the flow paths (K 1, K 2, and K 3) of the fuel cell stack 10. The gas detector 138 is an example, and can be configured according to various specifications. The gas detector 138 detects a specific medium (for example, helium gas) from the inflowing fluid. The gas detector 138 is connected to a pipe 132 inserted through one side surface of the lower clamping table 121 in the longitudinal direction. The helium gas is supplied from the cylinder storing the helium gas to the flow paths (K1, K2, and K3) of the fuel cell stack 10 via the blower pump 133. Helium leaked from the flow path (K1, K2, and K3) to the outside of the fuel cell stack 10 is formed by the upper regulating member 126 joined to the upper clamping table 124 and the lower regulating member 123 joined to the lower clamping table 121. From the space thus formed, the gas flows into the gas detector 138 through the pipe 132. If the adhesive 14 is sufficiently applied and the edge of the flow path (K1, K2, or / and K3) is sufficiently formed by the adhesive 14, the gas detector 138 does not detect helium gas. On the other hand, when the application of the adhesive 14 is insufficient and an opening or the like is generated at the edge of the flow path (K1, K2, or / and K3) due to a partial omission of the adhesive 14, etc., the gas detector 138 detects helium gas. That is, it is possible to inspect for defects at the edges of the flow paths (K1, K2, and / or K3) while drying the adhesive 14. Therefore, the assembling apparatus 100 can ensure the quality related to the flow paths (K1, K2, and / or K3) of the fuel cell stack 10 without separately providing inspection time.

コントローラ139は、ROM、CPU、およびRAMによって構成している。ROM(Read Only Memory)は、オーブン131、送風ポンプ133、バブラー134、およびバルブ136Sと136Tと136Uに関する制御プログラムを格納している。ROM(Read Only Memory)は、露点計135Pおよび135Q、流量計137、およびガス検出器138による検出結果に基づき、各構成部材を制御する制御プログラムも格納している。CPU(Central Processing Unit)は、ROMに格納された制御プログラムに基づいて、オーブン131、送風ポンプ133、バブラー134、およびバルブ136Sと136Tと136Uを制御する。RAM(Random Access Memory)は、制御中の各構成部材に関するデータを一時的に記憶する。   The controller 139 includes a ROM, a CPU, and a RAM. A ROM (Read Only Memory) stores a control program related to the oven 131, the blower pump 133, the bubbler 134, and the valves 136S, 136T, and 136U. A ROM (Read Only Memory) also stores a control program for controlling each component based on the detection results of the dew point meters 135P and 135Q, the flow meter 137, and the gas detector 138. A CPU (Central Processing Unit) controls the oven 131, the blower pump 133, the bubbler 134, and the valves 136S, 136T, and 136U based on a control program stored in the ROM. A RAM (Random Access Memory) temporarily stores data relating to each component being controlled.

乾燥装置130の動作について、図12および図13を参照しながら説明する。   The operation of the drying device 130 will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

図12は、燃料電池スタック10の接着剤14の硬化の状態を示すタイミングチャートである。図13は、乾燥装置130を用いた接着剤14の乾燥工程S230を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a timing chart showing a state of curing of the adhesive 14 of the fuel cell stack 10. FIG. 13 is a flowchart showing a drying step S230 of the adhesive 14 using the drying device 130.

オーブン131に、下部挟持台121と上部挟持台124によって挟持された燃料電池スタック10(接着剤14を介して積層されたカソード側金属セパレータ11とMEA12およびアノード側金属セパレータ13)を搬入する。下部挟持台121側に接続されている配管132を、継手132aを用いて、乾燥装置130側に配設されている配管132にそれぞれ連結する(S231)。   The fuel cell stack 10 (the cathode side metal separator 11 and the MEA 12 and the anode side metal separator 13 stacked via the adhesive 14) sandwiched between the lower sandwiching base 121 and the upper sandwiching base 124 is carried into the oven 131. The pipes 132 connected to the lower clamping table 121 side are respectively coupled to the pipes 132 arranged on the drying device 130 side using the joint 132a (S231).

S231からS238までの工程は、MEA12の膜電極接合体を水蒸気によって膨潤させるものである。この工程は、前処理の工程に相当する。電解質膜を保護する工程では、主に、燃料電池スタック10内に対して、温度が30℃で湿度が80%の水蒸気を供給する。電解質膜を水蒸気によって膨潤させると、ガス拡散層の面圧が上昇するころから、プレ圧縮を行うことができる。その結果、ガス拡散層の密着性を向上させることができる。   The process from S231 to S238 is to swell the membrane electrode assembly of MEA 12 with water vapor. This step corresponds to a pretreatment step. In the step of protecting the electrolyte membrane, steam having a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% is mainly supplied into the fuel cell stack 10. When the electrolyte membrane is swollen with water vapor, pre-compression can be performed from the time when the surface pressure of the gas diffusion layer increases. As a result, the adhesion of the gas diffusion layer can be improved.

バブラー134を作動させて、内部に貯蔵した水を例えば30℃(25℃〜35℃)に温調する。バブラー134の内部に水蒸気が発生する。オーブンを作動させて、内部に収容している燃料電池スタック10を例えば30℃(25℃〜35℃)に温調する(S232)。   The bubbler 134 is operated and the temperature of the water stored therein is adjusted to 30 ° C. (25 ° C. to 35 ° C.), for example. Water vapor is generated inside the bubbler 134. The oven is operated to adjust the temperature of the fuel cell stack 10 accommodated therein to 30 ° C. (25 ° C. to 35 ° C.), for example (S232).

バブラー134の下流側であって燃料電池スタック10の上流側に設けられたバルブ136Sを開放する。バブラー134は、燃料電池スタック10内に水蒸気を供給可能となる(S233)。   A valve 136 </ b> S provided downstream of the bubbler 134 and upstream of the fuel cell stack 10 is opened. The bubbler 134 can supply water vapor into the fuel cell stack 10 (S233).

送風ポンプ133を作動させる。すなわち、オーブンによって30℃に温調した燃料電池スタック10内に、バブラー134を介して、30℃に加温した水蒸気を供給する。バブラー134は、内部に貯蔵した水を継続して30℃に温調しているため、燃料電池スタック10内に供給する水蒸気の湿度は上昇する(S234)。   The blower pump 133 is operated. That is, water vapor heated to 30 ° C. is supplied through the bubbler 134 into the fuel cell stack 10 adjusted to 30 ° C. by the oven. Since the bubbler 134 continuously adjusts the temperature of the water stored therein to 30 ° C., the humidity of the water vapor supplied into the fuel cell stack 10 increases (S234).

燃料電池スタック10内の水蒸気の湿度が例えば80%(70%〜80%)に到達したか否かを露点計135Pおよび135Qによって判定し、到達していない場合(No)にはS234に戻り、到達している場合(Yes)にはS236に進む(S235)。   Whether or not the humidity of the water vapor in the fuel cell stack 10 has reached, for example, 80% (70% to 80%) is determined by the dew point meters 135P and 135Q. If not reached (No), the process returns to S234. If it has reached (Yes), the process proceeds to S236 (S235).

送風ポンプ133とバブラー134を停止する。但し、バブラー134は、内部に貯蔵している水の温調を30℃のまま継続させてもよい。燃料電池スタック10の下流側のバルブ136Tを遮断して、燃料電池スタック10内に供給した水蒸気を、燃料電池スタック10の内部に滞留させる。すなわち、オーブン131によって30℃に温調した燃料電池スタック10内に、湿度80%に温調した水蒸気を滞留させる(S236)。   The blower pump 133 and the bubbler 134 are stopped. However, the bubbler 134 may continue the temperature control of the water stored therein at 30 ° C. The valve 136T on the downstream side of the fuel cell stack 10 is shut off, and the water vapor supplied into the fuel cell stack 10 is retained in the fuel cell stack 10. That is, water vapor whose temperature is adjusted to 80% is retained in the fuel cell stack 10 whose temperature is adjusted to 30 ° C. by the oven 131 (S236).

送風ポンプ133とバブラー134を停止し、かつ、燃料電池スタック10の下流側のバルブ136Tを遮断してから30分が経過したか否かを判定し、経過していない場合(No)には一定時間(例えば1秒)毎に再び判定し、経過している場合(Yes)にはS238に進む(S237)。   It is determined whether or not 30 minutes have elapsed since the blower pump 133 and the bubbler 134 were stopped and the valve 136T on the downstream side of the fuel cell stack 10 was shut off. The determination is made again every time (for example, 1 second), and if it has elapsed (Yes), the process proceeds to S238 (S237).

燃料電池スタック10の下流側のバルブ136Tを開放して、燃料電池スタック10内に供給する水蒸気を外部に排出できるようにする。すなわち、燃料電池スタック10内に水蒸気を供給可能な状態にする(S238)。   The valve 136T on the downstream side of the fuel cell stack 10 is opened so that water vapor supplied into the fuel cell stack 10 can be discharged to the outside. That is, the fuel cell stack 10 is brought into a state where water vapor can be supplied (S238).

S239からS241までの工程は、接着剤14の表層部分を一定程度まで乾燥させて仮硬化させるものである。この工程は、図12に示す仮硬化の工程に相当し、接着剤14の接着強度が0%から30%に向上し、かつ、接着剤14の耐圧性(シール性)が0%から100%に向上する。また、接着剤14に含まれる低分子シロキサンを30%除去することができる。接着剤14を仮硬化させる工程では、主に、燃料電池スタック10の接着剤14に対して、第1の流量(5mL/min)の水蒸気を供給する。すなわち、接着剤14の位置がずれないように接着剤14の表層部分を一定程度まで乾燥させる。ここで、水蒸気は、接着剤14から揮発した低分子シロキサンを水溶させて、燃料電池スタック10の流路(K1、K2、およびK3)から排出するための媒体として用いる。水蒸気以外で、低分子シロキサンを溶解させて排出し易い溶媒やガスを、適宜選定してもよい。   In the steps from S239 to S241, the surface layer portion of the adhesive 14 is dried to a certain extent and temporarily cured. This step corresponds to the pre-curing step shown in FIG. 12, and the adhesive strength of the adhesive 14 is improved from 0% to 30%, and the pressure resistance (sealability) of the adhesive 14 is 0% to 100%. To improve. Further, 30% of the low-molecular siloxane contained in the adhesive 14 can be removed. In the step of temporarily curing the adhesive 14, steam at a first flow rate (5 mL / min) is mainly supplied to the adhesive 14 of the fuel cell stack 10. That is, the surface layer portion of the adhesive 14 is dried to a certain degree so that the position of the adhesive 14 does not shift. Here, the water vapor is used as a medium for dissolving the low-molecular siloxane volatilized from the adhesive 14 and discharging it from the flow paths (K1, K2, and K3) of the fuel cell stack 10. Other than water vapor, a solvent or gas that dissolves and discharges low-molecular-weight siloxane may be appropriately selected.

特に、S239からS241における接着剤14の仮硬化の工程では、低流量である第1の流量(5mL/min)の水蒸気を供給することによって、接着剤14によって形成している流路(K1、K2、または/およびK3)の縁(シールライン)の内側と外側における差圧を十分に抑制する。したがって、流路(K1、K2、または/およびK3)の縁を形成する接着剤14は、位置ずれしたり部分的に欠損したりするようなことを防止できる。   In particular, in the temporary curing process of the adhesive 14 from S239 to S241, the flow path (K1,...) Formed by the adhesive 14 by supplying water vapor at a first flow rate (5 mL / min) that is a low flow rate. The pressure difference between the inside and the outside of the edge (seal line) of K2 or / and K3) is sufficiently suppressed. Therefore, the adhesive 14 forming the edge of the flow path (K1, K2, or / and K3) can be prevented from being displaced or partially lost.

送風ポンプ133を作動させて、乾燥空気をバブラー134に供給する。バブラー134を作動させて、燃料電池スタック10内に水蒸気を供給する。ここで、送風ポンプ133の出力を抑えることによって、バブラー134は、水蒸気を燃料電池スタック10内に毎分5mLで供給する。この場合、水蒸気は、燃料電池スタック10内を例えば1分間に1回のペースで換気するように、燃料電池スタック10内を流通する(S239)。   The blower pump 133 is operated to supply dry air to the bubbler 134. The bubbler 134 is operated to supply water vapor into the fuel cell stack 10. Here, by suppressing the output of the blower pump 133, the bubbler 134 supplies water vapor into the fuel cell stack 10 at a rate of 5 mL per minute. In this case, the water vapor flows through the fuel cell stack 10 so as to ventilate the fuel cell stack 10 at a pace of once per minute, for example (S239).

バブラー134内に貯蔵した水を加温して、30℃から90℃まで、毎分1℃ずつ上昇させる。燃料電池スタック10に供給する水蒸気は、30℃から90℃まで加温される。同時に、オーブン131内の温度を、30℃から90℃まで、毎分1℃ずつ上昇させる。燃料電池スタック10は、30℃から90℃まで加温される。燃料電池スタック10に含まれる接着剤14は、内部よりも表層部分の熱硬化が進む(S240)。   The water stored in the bubbler 134 is heated and raised from 30 ° C. to 90 ° C. by 1 ° C. per minute. The water vapor supplied to the fuel cell stack 10 is heated from 30 ° C. to 90 ° C. At the same time, the temperature in the oven 131 is increased by 1 ° C. per minute from 30 ° C. to 90 ° C. The fuel cell stack 10 is heated from 30 ° C. to 90 ° C. In the adhesive 14 included in the fuel cell stack 10, the surface layer portion is more thermally cured than the inside (S240).

燃料電池スタック10内の温度が90℃に到達したか否かを温度センサー131aによって判定し、到達していない場合(No)にはS240に戻り、到達している場合(Yes)にはS242に進む(S241)。   Whether or not the temperature in the fuel cell stack 10 has reached 90 ° C. is determined by the temperature sensor 131a. If not reached (No), the process returns to S240, and if it has reached (Yes), the process returns to S242. Proceed (S241).

S242からS247までの工程は、接着剤14全体を本硬化させるものである。この工程は、図12に示す本硬化の工程に相当し、接着剤14の接着強度が30%から100%に向上する。また、接着剤14に含まれる低分子シロキサンを100%除去することができる。接着剤14を本硬化させる工程では、主に、燃料電池スタック10の接着剤14に対して、第1の流量(5mL/min)よりも多い第2の流量(500mL/min)の乾燥空気を供給する。すなわち、接着剤14の乾燥効率が向上するように乾燥空気の流量を増大させつつ、接着剤14から揮発する不純物を乾燥空気によって除去する。   The process from S242 to S247 is to fully cure the adhesive 14 as a whole. This step corresponds to the main curing step shown in FIG. 12, and the adhesive strength of the adhesive 14 is improved from 30% to 100%. Further, 100% of the low molecular weight siloxane contained in the adhesive 14 can be removed. In the main curing process of the adhesive 14, mainly, dry air having a second flow rate (500 mL / min) higher than the first flow rate (5 mL / min) is applied to the adhesive 14 of the fuel cell stack 10. Supply. That is, impurities that volatilize from the adhesive 14 are removed by the dry air while increasing the flow rate of the dry air so that the drying efficiency of the adhesive 14 is improved.

バブラー134を停止する。バブラー134の下流側であって燃料電池スタック10の上流側に設けられたバルブ136Sを遮断する。送風ポンプ133の出力を上げて、燃料電池スタック10内に乾燥空気を毎分500mLで供給する(S242)。   The bubbler 134 is stopped. A valve 136S provided downstream of the bubbler 134 and upstream of the fuel cell stack 10 is shut off. The output of the blower pump 133 is increased and dry air is supplied into the fuel cell stack 10 at 500 mL per minute (S242).

オーブン131内の温度を、90℃から100℃まで上昇させる。燃料電池スタック10は、90℃から100℃まで加温される。燃料電池スタック10に含まれる接着剤14は、全体的に熱硬化が進む(S243)。   The temperature in the oven 131 is increased from 90 ° C. to 100 ° C. The fuel cell stack 10 is heated from 90 ° C. to 100 ° C. The adhesive 14 included in the fuel cell stack 10 is thermally cured as a whole (S243).

燃料電池スタック10内の温度が100℃に到達したか否かを温度センサー131aによって判定し、到達していない場合(No)にはS243に戻り、到達している場合(Yes)にはS245に進む(S244)。   Whether or not the temperature in the fuel cell stack 10 has reached 100 ° C. is determined by the temperature sensor 131a. If it has not reached (No), the process returns to S243, and if it has reached (Yes), the process returns to S245. Proceed (S244).

燃料電池スタック10内の温度が100℃に到達してから3時間が経過したか否かを判定し、経過していない場合(No)には一定時間(例えば1秒)毎に再び判定し、経過している場合(Yes)にはS246に進む。3時間の間に、燃料電池スタック10に含まれる接着剤14は、内部から表層部分まで万遍なく熱硬化が進む(S245)。   It is determined whether or not 3 hours have passed since the temperature in the fuel cell stack 10 reached 100 ° C., and if it has not elapsed (No), it is determined again every certain time (for example, 1 second), If it has elapsed (Yes), the process proceeds to S246. During 3 hours, the adhesive 14 included in the fuel cell stack 10 is uniformly cured by heat from the inside to the surface portion (S245).

送風ポンプ133を停止して、燃料電池スタック10に対する乾燥空気の供給を止める。オーブン131を停止して、燃料電池スタック10の加熱を止める。オーブン131の内部を室温にして、燃料電池スタック10を十分に冷却する(S246)。   The blower pump 133 is stopped, and the supply of dry air to the fuel cell stack 10 is stopped. The oven 131 is stopped and the heating of the fuel cell stack 10 is stopped. The interior of the oven 131 is brought to room temperature, and the fuel cell stack 10 is sufficiently cooled (S246).

下部挟持台121側に接続されている配管132から、継手132aを取り外して、乾燥装置130側に配設されている配管132との連結を解除する。オーブン131から、燃料電池スタック10を搬出する(S247)。   The joint 132a is removed from the pipe 132 connected to the lower clamping table 121 side, and the connection with the pipe 132 arranged on the drying device 130 side is released. The fuel cell stack 10 is unloaded from the oven 131 (S247).

上述した実施形態によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。   According to embodiment mentioned above, there exists an effect by the following structures.

燃料電池スタック10の組立装置100は、一対のセパレータ(カソード側金属セパレータ11およびアノード側金属セパレータ13)間に膜電極接合体(MEA12)を挟持する。燃料電池スタック10の組立装置100は、収納部と、塗布部と、設定部と、仮止部と、硬化部と、除去部と、制御部と、を有する。収納部は、一のセパレータ(カソード側金属セパレータ11またはアノード側金属セパレータ13)を所定位置に収納する。塗布部は、収納部に収納された一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)に接着部材(接着剤14)を塗布する。設定部は、MEA12または他のセパレータ(例えばアノード側金属セパレータ13)を設定する。仮止部は、接着剤14によって、MEA12または他のセパレータ(例えばアノード側金属セパレータ13)と、収納された一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)と、を仮止めする。硬化部は、接着剤14を硬化させてセパレータ(カソード側金属セパレータ11またはアノード側金属セパレータ13)にシールラインを形成する。除去部は、接着剤14から不純物を除去する。制御部は、収納部、塗布部、設定部、仮止部、硬化部、および除去部をそれぞれ制御する。   The assembly apparatus 100 of the fuel cell stack 10 sandwiches a membrane electrode assembly (MEA 12) between a pair of separators (cathode side metal separator 11 and anode side metal separator 13). The assembly apparatus 100 of the fuel cell stack 10 includes a storage unit, a coating unit, a setting unit, a temporary fixing unit, a curing unit, a removing unit, and a control unit. The storage unit stores one separator (cathode side metal separator 11 or anode side metal separator 13) in a predetermined position. The application unit applies an adhesive member (adhesive 14) to one separator (for example, the cathode-side metal separator 11) stored in the storage unit. The setting unit sets the MEA 12 or another separator (for example, the anode side metal separator 13). The temporary fixing portion temporarily fixes the MEA 12 or another separator (for example, the anode-side metal separator 13) and the one separator (for example, the cathode-side metal separator 11) accommodated by the adhesive 14. The curing unit cures the adhesive 14 to form a seal line on the separator (cathode side metal separator 11 or anode side metal separator 13). The removal unit removes impurities from the adhesive 14. The control unit controls the storage unit, the application unit, the setting unit, the temporary fixing unit, the curing unit, and the removal unit.

燃料電池スタック10の組立方法では、一対のセパレータ(カソード側金属セパレータ11およびアノード側金属セパレータ13)間にMEA12を挟持する。燃料電池スタック10の組立方法では、収納部の所定位置に収納した一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)と、MEA12または他のセパレータ(例えばアノード側金属セパレータ13)と、を一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)に塗布した接着剤14によって仮止めしてから硬化させてセパレータ(カソード側金属セパレータ11またはアノード側金属セパレータ13)にシールラインを形成し、接着剤14から不純物を除去する。   In the assembly method of the fuel cell stack 10, the MEA 12 is sandwiched between a pair of separators (the cathode side metal separator 11 and the anode side metal separator 13). In the assembly method of the fuel cell stack 10, one separator (for example, the cathode-side metal separator 11) housed in a predetermined position of the housing portion and the MEA 12 or another separator (for example, the anode-side metal separator 13) are combined into one separator ( For example, the adhesive 14 applied to the cathode side metal separator 11) is temporarily fixed and then cured to form a seal line on the separator (cathode side metal separator 11 or anode side metal separator 13), and impurities are removed from the adhesive 14 To do.

このような構成の燃料電池スタック10の組立装置100および組立方法によれば、シールラインを構成し被接着部材同士を仮止めした状態の接着剤14から不純物を除去する。したがって、燃料電池スタック10の組立装置100および乾燥方法は、接着剤14の位置ずれや欠損を防止しつつ硬化させ、かつ、接着剤14に含まれた不純物によるMEA12への影響を抑制することができる。   According to the assembling apparatus 100 and the assembling method of the fuel cell stack 10 having such a configuration, impurities are removed from the adhesive 14 in a state where a seal line is formed and the adherend members are temporarily fixed. Therefore, the assembling apparatus 100 and the drying method of the fuel cell stack 10 can cure the adhesive 14 while preventing the positional deviation or loss of the adhesive 14 and suppress the influence of the impurities contained in the adhesive 14 on the MEA 12. it can.

さらに、仮止部は、接着剤14に仮止用の流体(乾燥空気)を供給する。   Further, the temporary fixing portion supplies a temporary fixing fluid (dry air) to the adhesive 14.

このような構成の組立装置100によれば、非常に簡便であって汎用性が高い方法によって、接着剤14を仮硬化させることができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, the adhesive 14 can be temporarily cured by a very simple and highly versatile method.

さらに、硬化部は、接着剤14に硬化用の乾燥空気を供給する。   Furthermore, the curing unit supplies dry air for curing to the adhesive 14.

このような構成の組立装置100によれば、非常に簡便であって汎用性が高い方法によって、接着剤14を本硬化させることができる。   According to the assembly apparatus 100 having such a configuration, the adhesive 14 can be fully cured by a very simple and highly versatile method.

さらに、制御部は、仮止部によって供給する乾燥空気の流量を、硬化部によって供給する乾燥空気の流量よりも少なくなるように制御する。   Further, the control unit controls the flow rate of the dry air supplied by the temporary fixing unit to be smaller than the flow rate of the dry air supplied by the curing unit.

このような構成の組立装置100によれば、乾燥初期の接着剤14の位置がずれないように仮止部において乾燥空気の流量を抑制した上で、乾燥初期を超えた接着剤14の乾燥効率が向上するように硬化部において乾燥空気の流量を増大させることができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, the drying efficiency of the adhesive 14 exceeding the initial drying stage is controlled after the flow rate of the drying air is suppressed in the temporary fixing portion so that the position of the initial adhesive 14 does not shift. As a result, the flow rate of dry air can be increased in the curing section.

さらに、仮止部は、乾燥空気に水蒸気を含有させる。   Further, the temporary fixing part causes dry air to contain water vapor.

このような構成の組立装置100によれば、水蒸気に接着剤14の不純物を水溶させて除去することができる。すなわち、接着剤14の不純物によるMEA12への影響を十分に抑制することができる。したがって、組立装置100は、燃料電池スタック10を組み立てるときに、燃料電池スタック10の品質(発電性能)を維持することができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, the impurities of the adhesive 14 can be dissolved in water vapor and removed. That is, the influence on the MEA 12 by the impurities of the adhesive 14 can be sufficiently suppressed. Therefore, the assembling apparatus 100 can maintain the quality (power generation performance) of the fuel cell stack 10 when assembling the fuel cell stack 10.

さらに、一対のセパレータ(カソード側金属セパレータ11およびアノード側金属セパレータ13)は、金属からなり、少なくとも仮止部および硬化部のいずれか一方は、一対のセパレータ(カソード側金属セパレータ11およびアノード側金属セパレータ13)を誘導加熱によって加熱する。   Further, the pair of separators (cathode side metal separator 11 and anode side metal separator 13) are made of metal, and at least one of the temporary fixing portion and the curing portion is a pair of separators (cathode side metal separator 11 and anode side metal). The separator 13) is heated by induction heating.

このような構成の組立装置100によれば、一対のセパレータ(カソード側金属セパレータ11およびアノード側金属セパレータ13)を所定の温度まで急速に加熱することができる。すなわち、接着剤14を短時間で乾燥させることができる。したがって、組立装置100は、燃料電池スタック10の組み立てに要する時間を更に短縮することができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, the pair of separators (cathode side metal separator 11 and anode side metal separator 13) can be rapidly heated to a predetermined temperature. That is, the adhesive 14 can be dried in a short time. Therefore, the assembling apparatus 100 can further reduce the time required for assembling the fuel cell stack 10.

さらに、少なくとも仮止部および硬化部のいずれか一方は、燃料電池スタック10を外方から加熱する。   Furthermore, at least one of the temporary fixing portion and the hardening portion heats the fuel cell stack 10 from the outside.

このような構成の組立装置100によれば、MEA12やカソード側金属セパレータ11等を介して接着剤14を加熱して、その接着剤14の乾燥を更に促進することができる。したがって、組立装置100は、燃料電池スタック10の組み立てに要する時間を更に短縮することができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, the adhesive 14 can be heated via the MEA 12, the cathode-side metal separator 11, and the like, and the drying of the adhesive 14 can be further promoted. Therefore, the assembling apparatus 100 can further reduce the time required for assembling the fuel cell stack 10.

さらに、塗布部(塗布装置110)は、燃料電池スタック10内に媒体(燃料ガスに相当する水素、酸化ガスに相当する空気、および冷却水)を流通させる流路(水素用の流路K1、空気用の流路K2、または/および冷却水用の流路K3)の縁を形成するように接着剤14を一のセパレータ(例えばカソード側金属セパレータ11)に塗布する。仮止部および硬化部は、流路(水素用の流路K1、空気用の流路K2、または/および冷却水用の流路K3)に沿って乾燥空気を供給する。   Furthermore, the coating unit (coating device 110) is configured to flow a channel (hydrogen channel K1, K2 for the gas, hydrogen corresponding to the fuel gas, air corresponding to the oxidizing gas, and cooling water) in the fuel cell stack 10. The adhesive 14 is applied to one separator (for example, the cathode-side metal separator 11) so as to form an edge of the air flow path K2 and / or the cooling water flow path K3). The temporary fixing part and the curing part supply dry air along the flow path (hydrogen flow path K1, air flow path K2, or / and cooling water flow path K3).

このような構成の組立装置100によれば、流路(K1、K2、または/およびK3)の縁を形成する接着剤14に沿って、乾燥空気を供給することができる。すなわち、接着剤14を非常に効率良く乾燥させつつ、接着剤14から揮発する不純物を乾燥空気によって速やかに除去することができる。したがって、組立装置100は、燃料電池スタック10の組み立てに要する時間を短縮しつつ、不純物によるMEA12への被毒を抑制することができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, dry air can be supplied along the adhesive 14 that forms the edge of the flow path (K1, K2, or / and K3). That is, impurities that volatilize from the adhesive 14 can be quickly removed with dry air while the adhesive 14 is dried very efficiently. Therefore, the assembling apparatus 100 can suppress poisoning of the MEA 12 due to impurities while reducing the time required for assembling the fuel cell stack 10.

特に、このような構成の組立装置100によれば、流路(K1、K2、または/およびK3)の縁を形成する接着剤14の表層部分を一定程度まで乾燥させるときに、低流量の乾燥空気を供給することによって、流路(K1、K2、または/およびK3)の縁(シールライン)の内側と外側における差圧を十分に抑制することができる。したがって、流路(K1、K2、または/およびK3)の縁を形成する接着剤14は、位置ずれしたり部分的に欠損したりするようなことを防止できる。   In particular, according to the assembling apparatus 100 having such a configuration, when the surface layer portion of the adhesive 14 forming the edge of the flow path (K1, K2, or / and K3) is dried to a certain level, the low flow rate drying is performed. By supplying air, the differential pressure between the inside and the outside of the edge (seal line) of the flow path (K1, K2, or / and K3) can be sufficiently suppressed. Therefore, the adhesive 14 forming the edge of the flow path (K1, K2, or / and K3) can be prevented from being displaced or partially lost.

さらに、仮止部は、接着剤14のうち外部に臨む部分を内部の部分よりも相対的に乾燥させつつ硬化させる。   Further, the temporary fixing portion is cured while drying a portion facing the outside of the adhesive 14 relative to the inner portion.

このような構成の組立装置100によれば、接着剤14の位置がずれないように接着剤14の表層部分を一定程度まで乾燥させてから、接着剤14全体を硬化させることができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, the entire adhesive 14 can be cured after the surface layer portion of the adhesive 14 is dried to a certain degree so that the position of the adhesive 14 does not shift.

さらに、接着剤14は、不純物に低分子シロキサンを含む。   Further, the adhesive 14 includes low molecular siloxane as an impurity.

このような構成の組立装置100によれば、低分子シロキサンがMEA12の白金に滞留して被毒することを防止できる。したがって、組立装置100は、燃料電池スタック10の品質(発電性能)を維持することができる。   According to the assembling apparatus 100 having such a configuration, low molecular siloxane can be prevented from staying in the MEA 12 platinum and poisoning. Therefore, the assembling apparatus 100 can maintain the quality (power generation performance) of the fuel cell stack 10.

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。   In addition, the present invention can be variously modified based on the configurations described in the claims, and these are also within the scope of the present invention.

10 燃料電池スタック、
11 カソード側金属セパレータ(一のセパレータ)、
12 MEA(膜電極接合体)、
13 アノード側金属セパレータ(他のセパレータ)、
11a,12a,13a アクティブエリア、
11b,12b,13b マニュホールド孔、
14 接着剤(接着部材)、
100 組立装置、
110 塗布装置、
111 吸着台、
111a 吸着面、
111b 吸着穴、
112 配管、
113 ポンプ、
114 吸引パット、
114a パット、
114b 吸引面、
114c 吸引穴、
114d 支柱、
115 ディスペンサー、
116 コントローラ、
120 積層装置、
121 下部挟持台、
121a 上面、
121b ネジ溝、
121c1、121bc 通気穴、
121d 検出穴、
122 下部保持部材、
123 下部規制部材、
124 上部挟持台、
124a ネジ孔、
125 上部保持部材、
125a 切欠部、
126 上部規制部材、
127 ボルト、
128 コントローラ、
130 乾燥装置、
131 オーブン、
131a 温度センサー、
132 配管、
132a 継手、
133 送風ポンプ、
134 バブラー、
135P,135Q 露点計、
136S,136T,136U バルブ、
137 流量計、
138 ガス検出器、
139 コントローラ、
A 乾燥空気(流体)、
K1 流路(水素用の流路)、
K2 流路(空気用の流路)、
K3 流路(冷却水用の流路)、
S200 組立工程、
S210 塗布工程、
S220 積層工程、
S230 乾燥工程。
10 Fuel cell stack,
11 Cathode side metal separator (one separator),
12 MEA (membrane electrode assembly),
13 Anode-side metal separator (other separator),
11a, 12a, 13a active area,
11b, 12b, 13b Manifold holes,
14 Adhesive (adhesive member),
100 assembly equipment,
110 coating device,
111 suction stand,
111a adsorption surface,
111b suction hole,
112 piping,
113 pump,
114 suction pads,
114a Pat,
114b suction surface,
114c suction hole,
114d strut,
115 dispensers,
116 controller,
120 laminating equipment,
121 Lower clamping table,
121a top surface,
121b thread groove,
121c1, 121bc vent holes,
121d detection hole,
122 Lower holding member,
123 Lower regulating member,
124 Upper clamping table,
124a screw hole,
125 upper holding member,
125a notch,
126 upper regulating member,
127 volts,
128 controller,
130 drying equipment,
131 oven,
131a temperature sensor,
132 piping,
132a fitting,
133 blower pump,
134 Bubbler,
135P, 135Q dew point meter,
136S, 136T, 136U valves,
137 flow meter,
138 gas detector,
139 controller,
A Dry air (fluid),
K1 flow path (flow path for hydrogen),
K2 flow path (flow path for air),
K3 flow path (flow path for cooling water),
S200 assembly process,
S210 coating process,
S220 Lamination process,
S230 Drying step.

Claims (11)

一対のセパレータ間に膜電極接合体を挟持する燃料電池スタックの組立装置であって、
一の前記セパレータを所定位置に収納する収納部と、
前記収納部に収納された一のセパレータに接着部材を塗布する塗布部と、
前記膜電極接合体または他のセパレータを設定する設定部と、
前記接着部材によって、前記膜電極接合体または他の前記セパレータと、収納された一の前記セパレータと、を仮止めする仮止部と、
前記接着部材を硬化させて前記セパレータにシールラインを形成する硬化部と、
前記接着部材から不純物を除去する除去部と、
前記収納部、前記塗布部、前記設定部、前記仮止部、前記硬化部、および前記除去部をそれぞれ制御する制御部と、を有する燃料電池スタックの組立装置。
An assembly device for a fuel cell stack that sandwiches a membrane electrode assembly between a pair of separators,
A storage portion for storing the one separator in a predetermined position;
An application unit that applies an adhesive member to one separator stored in the storage unit;
A setting unit for setting the membrane electrode assembly or other separator;
A temporary fixing part for temporarily fixing the membrane electrode assembly or the other separator and the one stored separator by the adhesive member;
A curing portion that cures the adhesive member to form a seal line on the separator;
A removal section for removing impurities from the adhesive member;
A fuel cell stack assembly apparatus comprising: a control unit that controls the storage unit, the application unit, the setting unit, the temporary fixing unit, the curing unit, and the removal unit.
前記仮止部は、前記接着部材に仮止用の流体を供給する請求項1に記載の燃料電池スタックの組立装置。   The fuel cell stack assembly apparatus according to claim 1, wherein the temporary fixing portion supplies a temporary fixing fluid to the adhesive member. 前記硬化部は、前記接着部材に硬化用の流体を供給する請求項1または2に記載の燃料電池スタックの組立装置。   The fuel cell stack assembly apparatus according to claim 1, wherein the curing unit supplies a curing fluid to the adhesive member. 前記制御部は、前記仮止部によって供給する前記流体の流量を、前記硬化部によって供給する前記流体の流量よりも少なくなるように制御する請求項3に記載の燃料電池スタックの組立装置。   The fuel cell stack assembly apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls the flow rate of the fluid supplied by the temporary fixing unit to be smaller than the flow rate of the fluid supplied by the curing unit. 前記仮止部は、前記流体に水蒸気を含有させる請求項2〜4のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの組立装置。   The fuel cell stack assembly apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the temporary fixing portion causes the fluid to contain water vapor. 一対の前記セパレータは、金属からなり、
少なくとも前記仮止部および前記硬化部のいずれか一方は、一対の前記セパレータを誘導加熱によって加熱する請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの組立装置。
The pair of separators is made of metal,
6. The fuel cell stack assembly apparatus according to claim 1, wherein at least one of the temporary fixing portion and the curing portion heats the pair of separators by induction heating. 7.
少なくとも前記仮止部および前記硬化部のいずれか一方は、前記燃料電池スタックを外方から加熱する請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの組立装置。   The fuel cell stack assembly apparatus according to claim 1, wherein at least one of the temporary fixing portion and the curing portion heats the fuel cell stack from the outside. 前記塗布部は、前記燃料電池スタック内に媒体を流通させる流路の縁を形成するように前記接着部材を一の前記セパレータに塗布し、
前記仮止部および前記硬化部は、前記流路に沿って前記流体を供給する請求項2〜5のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの組立装置。
The application unit applies the adhesive member to the one separator so as to form an edge of a flow path through which the medium flows in the fuel cell stack.
The fuel cell stack assembly apparatus according to claim 2, wherein the temporary fixing portion and the curing portion supply the fluid along the flow path.
前記仮止部は、前記接着部材のうち外部に臨む部分を内部の部分よりも相対的に乾燥させつつ硬化させる請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの組立装置。   The fuel cell stack assembly apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the temporary fixing portion is cured while drying a portion of the adhesive member that faces the outside relatively to an inner portion. 前記接着部材は、不純物に低分子シロキサンを含む請求項1〜9のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの組立装置。   The fuel cell stack assembly apparatus according to claim 1, wherein the adhesive member includes low-molecular siloxane as an impurity. 一対のセパレータ間に膜電極接合体を挟持する燃料電池スタックの組立方法であって、
収納部の所定位置に収納した一の前記セパレータと、前記膜電極接合体または他の前記セパレータと、を一の前記セパレータに塗布した接着部材によって仮止めしてから硬化させて前記セパレータにシールラインを形成し、前記接着部材から不純物を除去する燃料電池スタックの組立方法。
A fuel cell stack assembly method for sandwiching a membrane electrode assembly between a pair of separators,
One separator stored in a predetermined position of the storage unit and the membrane electrode assembly or the other separator are temporarily fixed by an adhesive member applied to the one separator, and then cured and sealed to the separator. And assembling the fuel cell stack by removing impurities from the adhesive member.
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