JP2023526213A - 封止された燃料電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1)カソード側分配プレートおよびアノード側分配プレートを準備する工程、
2)前記カソード側分配プレートを封止する第1のフィルムウエブおよび前記アノード側分配プレートを封止する第2のフィルムウエブを準備する工程、
3)前記第1のフィルムウエブから前記カソード側分配プレートのためのカソード側分配構造を、および前記第2のフィルムウエブから前記アノード側分配プレートのためのアノード側分配構造を打ち抜く工程、
4)前記カソード側分配構造用の第1のシールを製造するために前記第1のフィルムウエブを、および前記アノード側分配構造用の第2のシールを製造するために前記第2のフィルムウエブを裁断する工程、
5)前記カソード側分配プレート上に前記第1のシールを、および前記アノード側分配プレート上に前記第2のシールを載置する工程、
6)前記カソード側分配プレート上に前記第1のシールを、および前記アノード側分配プレート上に前記第2のシールを素材結合により接続する、特に溶着するために、前記カソード側分配プレートおよび前記アノード側分配プレートを加熱する工程。
7)接続された前記第1のシールを有する前記カソード側分配プレート、膜電極接合体、および接続された前記第2のシールを有する前記アノード側分配プレートを積層して、封止された燃料電池にする工程、ただし、その際、特に前記分配プレートのシール側が前記膜電極接合体の方向に面している、
8)封止された前記燃料電池の高さを的確に調整するために、接続された前記第1のシールを有する前記カソード側分配プレート、および接続された前記第2のシールを有する前記アノード側分配プレートを加熱する工程。
1)カソード側分配プレートKおよびアノード側分配プレートAを準備する工程、
2)前記カソード側分配プレートKを封止する第1のフィルムウエブB1および前記アノード側分配プレートAを封止する第2のフィルムウエブB2を(例えば押出成形により)準備する工程、
3)前記第1のフィルムウエブB1から前記カソード側分配プレートKのためのカソード側分配構造VKを、および前記第2のフィルムウエブB2から前記アノード側分配プレートAのためのアノード側分配構造VAを打ち抜く工程、
4)前記カソード側分配構造VK用の第1のシールD1を製造するために前記第1のフィルムウエブB1を、および前記アノード側分配構造VK用の第2のシールD2を製造するために前記第2のフィルムウエブB2を裁断する工程、
5)前記カソード側分配プレートK上に前記第1のシールD1を、および前記アノード側分配プレートA上に前記第2のシールD2を載置する工程、
6)前記カソード側分配プレートK上に前記第1のシールD1を、および前記アノード側分配プレートA上に前記第2のシールD2を素材結合により接続する、特に溶着するために、前記カソード側分配プレートKおよび前記アノード側分配プレートAを加熱する工程。
101 燃料電池
A アノード側分配プレート
K カソード側分配プレート
B1、B2 フィルムウエブ
D1、D2 シール
VA アノード側分配構造
VK カソード側分配構造
MEA 膜電極接合体
Claims (10)
- 以下の工程を有する、封止された燃料電池スタック(100)用燃料電池(101)の製造方法:
1)カソード側分配プレート(K)およびアノード側分配プレート(A)を準備する工程、
2)前記カソード側分配プレート(K)を封止する第1のフィルムウエブ(B1)および前記アノード側分配プレート(A)を封止する第2のフィルムウエブ(B2)を準備する工程、
3)前記第1のフィルムウエブ(B1)から前記カソード側分配プレート(K)のためのカソード側分配構造(VK)を、および前記第2のフィルムウエブ(B2)から前記アノード側分配プレート(A)のためのアノード側分配構造(VA)を打ち抜く工程、
4)前記カソード側分配構造(VK)用の第1のシール(D1)を製造するために前記第1のフィルムウエブ(B1)を、および前記アノード側分配構造(VA)用の第2のシール(D2)を製造するために前記第2のフィルムウエブ(B2)を裁断する工程、
5)前記カソード側分配プレート(K)上に前記第1のシール(D1)を、および前記アノード側分配プレート(A)上に前記第2のシール(D2)を載置する工程、
6)前記カソード側分配プレート(K)上に前記第1のシール(D1)を、および前記アノード側分配プレート(A)上に前記第2のシール(D2)を素材結合により接続する、特に溶着するために、前記カソード側分配プレート(K)および前記アノード側分配プレート(A)を加熱する工程。 - 前記工程6)において、前記カソード側分配プレート(K)および前記アノード側分配プレート(A)を、部分的に、特に前記第1のシール(D1)および同様に前記第2のシール(D2)の範囲で、加熱することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記工程6)において、前記カソード側分配プレート(K)および前記アノード側分配プレート(A)を、特に加熱した、スタンプもしくはローラ、赤外線照射機および/または誘導加熱器を用いて加熱することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記工程6)において、前記第1のシール(D1)および同様に前記第2のシール(D2)へ熱を導入することなく、前記カソード側分配プレート(K)および前記アノード側分配プレート(A)を的確に、特に誘導により、加熱することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、以下の工程のうち少なくともさらに1つの工程を有することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法:
7)接続された前記第1のシール(D1)を有する前記カソード側分配プレート(K)、膜電極接合体(MEA)、および接続された前記第2のシール(D2)を有する前記アノード側分配プレート(A)を積層して、封止された燃料電池(101)にする工程、
8)封止された前記燃料電池(101)の高さを的確に調整するために、接続された前記第1のシール(D1)を有する前記カソード側分配プレート(K)、および接続された前記第2のシール(D2)を有する前記アノード側分配プレート(A)を加熱する工程。 - 前記工程1)において、前記カソード側分配プレート(K)および前記アノード側分配プレート(A)を、電気および/または熱伝導性の、特に金属性の材料、炭素材料および/または導電性プラスチックから準備することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程2)において、前記カソード側分配プレート(K)を封止する前記第1のフィルムウエブ(B1)および前記アノード側分配プレート(A)を封止する前記第2のフィルムウエブ(B2)を、特に同じ、好ましくは熱可塑性の、ポリマーまたはコポリマーから準備することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程2)において、前記カソード側分配プレート(K)を封止する前記第1のフィルムウエブ(B1)および前記アノード側分配プレート(A)を封止する前記第2のフィルムウエブ(B2)を、特にスクリュー押出による、好ましくは共押出による押出フィルムとして、例えばフィルムチューブとして、あるいはフィルムフラットウエブとして準備することを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記工程2)において、前記カソード側分配プレート(K)を封止する前記第1のフィルムウエブ(B1)および前記アノード側分配プレート(A)を封止する前記第2のフィルムウエブ(B2)を、特に、例えば異なる融解温度を有してもよい複数の機能層を有する、多層フィルムとして準備することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法により製造された、封止された燃料電池スタック(100)用燃料電池(101)。
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