JP3345240B2 - A polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof - Google Patents

A polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof

Info

Publication number
JP3345240B2
JP3345240B2 JP30784995A JP30784995A JP3345240B2 JP 3345240 B2 JP3345240 B2 JP 3345240B2 JP 30784995 A JP30784995 A JP 30784995A JP 30784995 A JP30784995 A JP 30784995A JP 3345240 B2 JP3345240 B2 JP 3345240B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
cell
fuel cell
exchange membrane
filler
portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30784995A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09147891A (en )
Inventor
陽 ▲はま▼田
泰夫 三宅
晃治 西尾
実 金子
Original Assignee
三洋電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/56Manufacturing of fuel cells

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型の固体高分子型燃料電池及びその製造方法に関する。 The present invention relates to relates to a polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof of the multilayer.

【0002】 [0002]

【従来の技術】積層型の固体高分子型燃料電池は、一般的にイオン交換膜の中央部にアノードとカソードを配したセルが、アノードガスチャネル並びにカソードガスチャネルが形成された一対の電池プレートで挟持され、セルと電池プレートとの間に集電体が介挿されて電池の基本単位が構成されており、アノードガスチャネル並びにカソードガスチャネルを通して、各電極にアノードガス並びにカソードガスを加圧供給し、セルで発電された電気は集電体で取り出すようになっている。 Polymer electrolyte fuel cell of the prior art laminated type, generally cells arranged anode and cathode in the central portion of the ion exchange membrane, a pair of battery plate anode gas channel and a cathode gas channel is formed in sandwiched, pressure and current collector is inserted is constituted the basic unit of the battery, through the anode gas channel and a cathode gas channel, the anode gas and cathode gas to each electrode between the cell and the battery plate supplied was generated by cell electricity is adapted to retrieve at current collector.

【0003】そして、実用的な製品としては、このような基本単位が何段にも積層されて高電圧が取り出せるようになっているものが多い。 [0005] As a practical product, there are many such basic unit is adapted to take out a high voltage is laminated for many stages. ところで、このような固体高分子型燃料電池においては、セルを構成するイオン交換膜が薄く且つ柔軟であり、またアノードガス,カソードガスが加圧供給されるため、一般的に、セルは一対の電極がイオン交換膜の中央部にだけ配されており、電極が配されていないイオン交換膜の外周部と電池プレートとの間は、シール部材,或は電池プレートの外周部に形成された周壁部等でシールすることによって、セルが保持されると共にアノードガス及びカソードガスが外に漏れないようになっている。 Incidentally, in such a solid polymer electrolyte fuel cell, an ion-exchange membrane is thin and flexible constituting the cell, and because the anode gas, the cathode gas is supplied under pressure, in general, the cells of the pair wall electrodes are arranged only in the central portion of the ion-exchange membrane, between the outer peripheral portion and the battery plate of the ion-exchange membrane electrodes are not arranged, the sealing member, or formed in the outer peripheral portion of the battery plate by sealing in parts or the like, the anode gas and the cathode gas is prevented to leak to the outside together with the cells is maintained. また、セルの中央部の電極部分は一対の集電体で両側から挟まれて更にその外側から電池プレートで挟持されているので、イオン交換膜はアノードガスとカソードガスの差圧にも耐えることができるようになっている。 Further, since the electrode portion of the central portion of the cell is held between the battery plate from the further outside thereof is sandwiched from both sides by a pair of current collectors, an ion-exchange membrane to withstand the pressure difference between the anode gas and the cathode gas so that the can.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような固体高分子型燃料電池において、セルの電極の外周とシール部の内周との間において、上述した差圧等の原因によって、イオン交換膜がたるむように変形したり、 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in such a polymer electrolyte fuel cell, between the inner circumference of the outer periphery sealing portion of the cell of the electrodes, depending on the cause of the difference pressure and the like as described above, the ion-exchange membrane It is or deformed so as to sag,
更にはイオン交換膜が破損したりするといった問題が生じていた。 Furthermore, had there is a problem, such as ion-exchange membrane is damaged.

【0005】このイオン交換膜の変形はセルの性能劣化につながり、イオン交換膜が破損した場合には、アノードガスとカソードガスが混合して電池としての機能が損なわれ、電池寿命に達してしまうので、これを解決する方法が望まれていた。 [0005] deformation of the ion exchange membrane result in poor performance of the cell, when the ion-exchange membrane is damaged, functions as a battery is impaired anode gas and cathode gas are mixed, thereby reaching battery life since a method to solve this has been desired. 本発明は、上記課題に鑑み、イオン交換膜が変形したり破損したりすることを防止することによって、電池の長寿命化を実現できる固体高分子型燃料電池及びその簡便な製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problem, by preventing the ion-exchange membrane is or damaged deformed, to provide a polymer electrolyte fuel cell and a simple manufacturing process can be realized a long life of the battery and an object thereof.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、イオン交換膜の中央部に一対の電極を配したセルが、前記電極に対向してガスチャネルが設けられた一対の電池プレートで挟持されて構成され、且つ前記セルの中央部と電池プレートとの間には一対の集電体が介挿され、前記セルの外周部と一対の電池プレートと間にはシール部が設けられている固体高分子型燃料電池において、 前記集電体には、前記電極の外 Means for Solving the Problems] To achieve the above object, a first aspect of the present invention, cells arranged pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane, the gas channel is arranged opposite to the electrode It is configured by sandwiching a pair of battery plate that has been, and between the central portion and the battery plate of the cell is inserted a pair of current collectors, between the outer periphery of the cell and a pair of battery plate in the solid polymer fuel cell sealing portion is provided, on the current collector, the outer of said electrode
周と前記シール部との間において、イオン交換膜と電池 Between the periphery and the sealing portion, the ion-exchange membrane and the battery
プレートとの間の間隙を充填する充填材を兼ねる、加圧 Also it serves as a filler for filling the gap between the plates, pressure
によって収縮する多孔性の材料からなる外周端部が形成 The outer peripheral edge is formed consisting of a porous material which shrinks by
されていることを特徴とする。 Characterized in that it is.

【0007】この発明の固体高分子型燃料電池によれば、充填材を兼ねる集電体の外周端部によって、イオン交換膜の変形や破損が防止される。 [0007] According to the polymer electrolyte fuel cell of the present invention, the outer peripheral end portion of the current collector also serves as a filler, deformation and breakage of the ion exchange membrane is prevented. また、集電体に充填材を兼ねる外周端部が形成されているので、集電体と充填材との位置関係がずれることはない。 Further, since the outer peripheral end portion which also serves as a filler to the collector is formed, not the positional relationship of the current collector and the filler is deviated. また、請求項2 Further, according to claim 2
記載の発明は、 イオン交換膜の中央部に一対の電極を配 The invention described can distribution the pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane
したセルが、電極に対向してガスチャネルが設けられた The cells, the gas channel is provided to face the electrode
一対の電池プレートで挟持されて構成され、且つセルの It is configured by sandwiching a pair of battery plates, and the cell
中央部と電池プレートとの間には一対の集電体が介挿さ A pair of current collector interposed between the central portion and the battery plate
れ、セルの外周部と一対の電池プレートとの間にはシー It is, Sea between the outer peripheral portion of the cell and the pair of battery plate
ル部が設けられている固体高分子型燃料電池において、 In the solid polymer fuel cell Le portion is provided,
電極の外周と前記シール部との間には、イオン交換膜と Between the outer periphery and the seal portion of the electrode, an ion-exchange membrane
電池プレートとの間の間隙を充填する加圧によって収縮 Contracted by pressure filling the gap between the battery plate
する多孔性の材料からなる充填材が設けられ、且つ、シ Filler consisting of a porous material is provided for, and, shea
ール部は、セルを所定の形状に保持する保持用枠体とし Lumpur unit, a holding frame for holding the cells in a predetermined shape
ての機能を兼ね備えるとともに、イオン交換膜の外周部 Together combine the function of Te, the outer peripheral portion of the ion-exchange membrane
に接合されていることを特徴とする。 Characterized in that it is joined to. この発明の固体高分子型燃料電池によれば、充填材によって、イオン交換膜の変形や破損が防止される。 According to the solid polymer electrolyte fuel cell of the present invention, the filler, deformation and breakage of the ion exchange membrane is prevented. セルを所定の形状に保持する保持用枠体としての機能を有するシール部が形成さ Sealing portion is formed to have a function as a holding frame that holds the cell in a predetermined shape
れているので、セルが単独で存在する場合(電池に組み込まれていない状態)においても、セルはシール部によ Because it is, even when the cell is present alone (when no built in battery), cells in the seal portion
って所定の形状に保持される。 It is held in a predetermined shape I. また、請求項5記載の発明は、 イオン交換膜の中央部に一対の電極を配したセル Further, an invention according to claim 5, arranged a pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane cells
が、電極に対向してガスチャネルが設けられた一対の電 But a pair of conductive gas channel is provided to face the electrode
池プレートで挟持されて構成され、且つ、セルの中央部 It is configured by sandwiching pond plate, and the central portion of the cell
と電池プレートとの間には一対の集電体が介挿され、セ A pair of current collector is inserted between the battery plates, Se
ルの外周部と一対の電池プレートとの間にはシール部が Seal portion between the outer peripheral portion and the pair of battery plate Le is
設けられ、電極の外周とシール部との間には、イオン交 Provided, between the outer periphery sealing portion of the electrode, ion-exchange
換膜と電池プレートとの間の間隙を充填する多孔性の充 Porous charge and filling the gap between the換膜and the battery plate
填材が設けられている固体高分子型燃料電池の製造方法 Method for producing a polymer electrolyte fuel cell Hama member is provided
であって、シール部は、セルを所定の形状に保持する保 A is, sealing portion, holding for holding the cells in a predetermined shape
持用枠体としての機能を兼ね備えるとともに、イオン交 Together combine function as lifting a frame, ion-exchange
換膜の外周部に接合されており、一対の集電体と、充填 The outer peripheral portion of換膜is bonded to a pair of current collector, filled
材の材料とを介挿しつつ、該セルを一対の電池プレート While interposed between the wood material, a pair of battery plates the cells
で挟持する積層ステップと、積層ステップの後、充填材 In a lamination step for clamping, after lamination step, the filler
の材料を圧縮してイオン交換膜上の空間を隙間なく 充填 The material compression filled without a gap space on the ion-exchange membrane
しながら、一対の電池プレートを締め付けると共に、セ While, with tightening the pair of battery plates, Se
ルと一対の電池プレートの外周部とをシールする締付ス Scan clamping to seal the outer peripheral portion of the Le a pair of battery plate
テップとを備えることを特徴とする。 Characterized in that it comprises a step.

【0008】このような製造方法によって、上記の充填材が充填された固体高分子型燃料電池を作業性よく且つ [0008] By such a manufacturing method, a polymer electrolyte fuel cell above the filling material is filled with good workability and
精度良く作製することができる。 It can be accurately manufactured.

【0009】 [0009]

【発明の実施の形態】本発明者等は、固体高分子型燃料電池のイオン交換膜が変形したり破損したりする現象を観察した結果、従来の固体高分子型燃料電池では、構造上、電極の外周に沿ってイオン交換膜上に間隙が形成され、この間隙がイオン交換膜の変形や破損の発生と関わりが深いことがわかった。 The present inventors have PREFERRED EMBODIMENTS As a result of ion-exchange membrane of a polymer electrolyte fuel cell was observed the phenomenon of or damaged deformed, in a conventional polymer electrolyte fuel cell, the structure, gap is formed along the outer periphery of the electrode on the ion-exchange membrane, the gap has been found that deep occurrence and involvement of deformation and breakage of an ion exchange membrane.

【0010】即ち、固体高分子型燃料電池の電極の厚みは通常20〜30μm程度の薄さなので、電極の外周に沿って形成される間隙の厚さもわずかなものであるが、 [0010] That is, since the thickness of the solid polymer fuel cell electrode thinness of usually about 20 to 30 [mu] m, the thickness of the gaps formed along the outer periphery of the electrode is also insignificant,
この間隙があるために、柔軟なイオン交換膜にかかる差圧によって、イオン交換膜が変形したり破損したりする。 Because of this gap, by the differential pressure applied to the flexible ion-exchange membrane, ion-exchange membranes is or damaged deformed. また、固体高分子型燃料電池は、通常の運転時にはイオン交換膜が加湿されて湿潤状態に保たれるよう運転するが、運転停止時等にイオン交換膜が乾燥した場合には収縮し、収縮に伴ってイオン交換膜の間隙の部分が破損する場合もある。 Further, a solid polymer electrolyte fuel cell, during normal operation will be operated so that the ion-exchange membrane is kept wet with a humidified contracts when the ion exchange membrane was dried in shut-down or the like, contracted in some cases the gap portion of the ion-exchange membrane is damaged with the.

【0011】例えば、図10に示す従来の固体高分子型燃料電池では、アノード312及びカソード313上に、これより若干大きい集電体340,341が積層されている。 [0011] For example, in a conventional polymer electrolyte fuel cell shown in FIG. 10, on the anode 312 and cathode 313, slightly larger collector 340 and 341 from which are stacked. 従って、アノード312及びカソード313 Therefore, the anode 312 and cathode 313
の外周312a,313aとシール材350,351との間には、イオン交換膜311と集電体340,341 Between the outer periphery 312a, 313a and the sealant 350, 351 of the ion exchange membrane 311 and the current collector 340, 341
との間に、アノード312,カソード313の厚みに相当する間隙390,391が形成されている。 Between the anode 312, the gap 390 and 391 corresponding to the thickness of the cathode 313 is formed. 図10では、イオン交換膜11が間隙391側に押されて変形した様子(即ち膜がたるんだ状態)が示されている。 In Figure 10, how the ion-exchange membrane 11 is deformed by being pushed by the gap 391 side (i.e., film sagging state) it is shown. このような状況は、アノードガスの圧力がカソードガスの圧力より高い場合に発生する。 This situation, the pressure of the anode gas is generated is higher than the pressure of the cathode gas.

【0012】ここで、集電体340,341をアノード312,カソード313と同等の大きさに設定したとすれば、アノード312及びカソード313の外周312 [0012] Here, if the current collector 340 and 341 an anode 312, equivalent to the cathode 313 and is set to the size, the outer periphery 312 of the anode 312 and cathode 313
a,313aとシール材350,360との間には、イオン交換膜311と電池プレート320,330との間に間隙が形成されるので、同様の問題が生じる。 a, between the 313a and the sealing material 350 and 360, since a gap is formed between the ion exchange membrane 311 and the battery plate 320 and 330, a similar problem arises. またここで、シール材350,360を、アノード312及びカソード313の外周312a,313aにぴったりと接触させることができれば、間隙390,391をなくすことができるとも考えられる。 Also here, the sealing member 350 and 360, the outer periphery 312a of the anode 312 and cathode 313, if it is possible to contact snugly 313a, also is considered possible to eliminate the gaps 390 and 391.

【0013】しかし、アノード312及びカソード31 [0013] However, the anode 312 and the cathode 31
3の外周312a,313aと、集電体40,41の外周とをぴったり合わせることは事実上困難であるし、シール材350,360及び集電体340,341を介挿させながらセル310を一対の電池プレート320,3 Pair 3 of the outer periphery 312a, and 313a, to be matched closely to the outer periphery of the current collector 40, 41 is practically difficult, the cell 310 while inserted a sealing material 350, 360 and the collector 340, 341 of the battery plate 320,3
30で挟持するという電池の組立工程において、シール材350,360と、アノード312及びカソード31 The battery assembly process of sandwiching at 30, the sealant 350, 360, anode 312 and cathode 31
3の外周312a,313aとを隙間なくぴったりと合わせることは事実上困難であって、ある程度の間隙が生じるのは避けられなかった。 3 of the outer circumference 312a, even on the fact difficult to align closely with no space therebetween and 313a, unavoidably has some degree of gap occurs.

【0014】本発明者等は、この間隙が形成される部分に充填材を配することによって、イオン交換膜の変形や破損を防止できることを見いだし本発明に到った。 [0014] The present inventors have, by arranging the filler portion where the gap is formed, and led to the finding present invention to be able to prevent deformation and breakage of an ion exchange membrane. 請求項1記載の発明によれば、 電極が配されたセルの中央部 According to the first aspect of the invention, the central portion of the cell electrodes was arranged
と電池プレートとの間に介挿される一対の集電体には、 The pair of current collector interposed between the battery plates and,
前記電極の外周とシール部との間において、イオン交換 In between the outer and the seal portion of the electrode, ion exchange
膜と電池プレートとの間の間隙を充填する充填材を兼ね Also serves as a filler for filling the gap between the membrane and the cell plate
る外周端部が形成されているので、前記外周端部がイオ That since the outer peripheral edge portion is formed, the outer peripheral end portion is Io
ン交換膜を両側から押さえて保持する。 Holding down the-exchange membrane from both sides. 従って、差圧に Therefore, the differential pressure
よるイオン交換膜の変形や破損が防止され、またイオン According deformation and breakage of an ion exchange membrane can be prevented, also ions
交換膜の収縮に伴う破損も防止される。 Damage caused by the shrinkage of the exchange film is also prevented. また、集電体と In addition, a current collector
充填材との位置関係がずれることもない。 Nor that the positional relationship between the filling material is displaced.

【0015】 燃料電池の組立時において、このような集 [0015] At the time of assembly of the fuel cell, such collection
電体を電極上に配すれば、セルに対する充填材の配置も If Haisure the conductor on the electrode, even the arrangement of the filler to the cell
自動的に行うことができ、作業性に優れる。 It can be done automatically, excellent workability. また、集電 In addition, the current collector
体は、多孔性カーボン等の通気性を持つ材料で形成され Body is formed of a material having air permeability such as porous carbon
ているため、加圧によって圧縮されたり弾力性を有した And for and had elasticity or compressed by pressurization
りする点で、充填材の材料として適している。 In benefit terms, it is suitable as the material of the filler.

【0016】 請求項2記載の発明によれば、電極の外周 According to the second aspect of the invention, the outer periphery of the electrode
とシール部との間には、イオン交換膜と電池プレートと And between the seal portion, and the ion exchange membrane and the battery plate
の間の間隙を充填する、加圧によって収縮する多孔性の Filling the gap between the, porous to contract by pressure
材料からなる充填材が設けられ、且つ、シール部は、セ Filler is provided made of a material, and the seal portion, Se
ルを所定の形状に保持する保持用枠体としての機能を兼 And a function as a holding frame that holds the Le a predetermined shape
ね備えるとともに、イオン交換膜の外周部に接合されて Together provided it is joined to the outer peripheral portion of the ion-exchange membrane
いる。 There. 従って、セルが単独で存在する場合(電池に組み込まれていない状態)においても、 セルは保持用枠体と Accordingly, even when the cell is present alone (when no built in battery), cells with holding frame body
しての機能を兼ね備えるシール部によって所定の形状に Into a predetermined shape by a sealing portion which combines the functions of and
保持される。 It is held.

【0017】 [0017]

【0018】 [0018]

【0019】従って、燃料電池を組立てるときに、セルの乾燥等に伴って変形したり寸法が変化することが少ないため、電池の組立の作業性が優れる。 [0019] Therefore, when assembling the fuel cell, since it is less in size or modified in accordance with the drying of the cell changes, the excellent workability of assembly of the battery. シール部の材料としては、充填材の材料と同様の耐熱性、耐圧性が必要であり、ある程度の剛性も必要である。 As the material of the seal portion, the same heat resistance and material of the filler, it is required pressure resistance, it is necessary also a certain degree of rigidity. シール部の材料の具体例としては、耐熱性高分子材料(ポリアミド,ポリイミド,ポリスルホン,メラミン樹脂,尿素樹脂,A Specific examples of the sealing portion of the material, a heat-resistant polymer material (polyamides, polyimides, polysulfones, melamine resins, urea resins, A
BS樹脂,エポキシ樹脂,ジアリルフタレート樹脂,ケイ素樹脂,ポリチアゾール,PTFE、窒化ホウ素、グラファイト等)、或はこれらにガラス繊維,合成繊維, BS resin, epoxy resin, diallyl phthalate resin, silicon resin, polythiazole, PTFE, boron nitride, graphite, etc.), or glass fibers to, synthetic fibers,
セルロース繊維等を充填して剛性を高めたものを用いることができる。 It can be used with increased rigidity by filling the cellulose fibers or the like. また、充填材の材料としては、電池の作動温度(100℃程度)に耐える耐熱性と、作動圧力に耐える耐圧性とを有することが必要であって、更に適度な柔軟性及び弾力性を備えることが望ましい。 The material of the filler, and heat resistance to withstand the cell operating temperature (about 100 ° C.), a necessary and a pressure resistance to withstand operating pressures, comprises a further appropriate flexibility and elasticity it is desirable. 具体例と And specific examples
しては、ポリアミド,ポリイミド,ポリスルホン,メラ It is to, polyamides, polyimides, polysulfones, Mera
ミン樹脂,尿素樹脂,ABS樹脂,エポキシ樹脂,ジア Min resins, urea resins, ABS resins, epoxy resins, Zia
リルフタレート樹脂,ケイ素樹脂,ポリチアゾール,ポ Rirufutareto resin, silicon resin, polythiazole, port
リテトラフルオロエチレン(PTFE)などの耐熱性高 Li polytetrafluoroethylene (PTFE) heat resistance high, such as
分子を発泡させた多孔性の材料等を用いることができ It can be used a porous material such as foamed molecular
る。 That.

【0020】 請求項3記載の発明によれば、電極の外周 According to the third aspect of the present invention, the outer periphery of the electrode
とシール部との間には、イオン交換膜と電池プレートと And between the seal portion, and the ion exchange membrane and the battery plate
の間の間隙を充填する、加圧によって収縮する多孔性の Filling the gap between the, porous to contract by pressure
材料からなる充填材が設けられ、且つ、イオン交換膜の Filler is provided made of a material, and, in the ion-exchange membrane
外周部には、セルを所定の形状に保持する保持用枠体が The outer peripheral portion, the holding frame for holding the cells in a predetermined shape
接合されており、当該保持用枠体の上にシール部が重ね Are bonded, the sealing portion is superimposed on the said holding frame
られている。 It is. シール部の材料および充填材の材料など Such materials and the filler material of the seal portion
は、上記と同様である。 Is the same as the above. この燃料電池も、上記請求項2 The fuel cells, the second aspect
に記載の発明の場合と同様に、保持用枠体によりセルを Similarly to the case, the cells by holding frame in the embodiment described in
所定の形状に保持することが出来るので、燃料電池を組 It is possible to retain a predetermined shape, assembled fuel cell
立てるときに、セルの乾燥等に伴って変形したり寸法が When the stand, the dimensions or deformed in accordance with the drying of the cells
変化することが少なくすることが出来、電池の組立の作 Can it be reduced to change, work of the assembly of the battery
業性が優れる。 Work is excellent. 請求項4記載の発明によれば、充填材の According to the fourth aspect of the present invention, the filler
材料は、電池プレートが挟持する圧力で加圧するときに Materials, when pressurized with a pressure which battery plates sandwiching
圧縮される材料である。 Is a material to be compressed. 従って、圧縮される前の充填材 Thus, the filling material before being compressed
の材料としては、厚さの厚い材料を用いることができる The materials can be used a thick material thickness
ので、電池組立時の作業性に優れ、また、イオン交換膜 Because, excellent workability at the time of the battery assembly, also, ion exchange membrane
と電池プレートとの間を隙間なく充填する作用も優れ Excellent action to fill without a gap between the battery plate and
る。 That.

【0021】 請求項5記載の発明によれば、セルを所定 According to the invention of claim 5, wherein the predetermined cells
の形状に保持する保持用枠体としての機能を持たせたシ Sheet have a function of an holding frame for holding the to shape
ール部をイオン交換膜の外周部に接合しておき、積層ス The Lumpur portion Leave joined to the outer peripheral portion of the ion-exchange membrane, laminated scan
テップでは、一対の集電体と多孔性の充填材の材料を介 In step, through a material of the pair of current collector and a porous filler
挿しつつ、セルを一対の電池プレートで挟持し、その While cuttings, sandwiching the cell in the pair of battery plates, the
後、締付ステップでは、充填材の材料を圧縮してイオン After, the clamping step, to compress the material of the filler ions
交換膜上の空間を隙間なく充填しながら、一対の電池プ While the space on the exchange membrane filled without gaps, a pair of battery-flop
レートを締め付ける共に、セルと一対の電池プレートの Both tightened rate, cell and the pair of battery plate
外周部とをシールする。 Sealing the outer peripheral portion. この製造方法によれば、積層ステップを行うときに、セルはシール部によって所定の形状に保持されており、イオン交換膜が乾燥したとしても、セルが変形したり寸法が変化することが少ないため、作業性よく且つ精度よく電池を組み立てることができる。 According to this production method, when performing lamination step, the cells are maintained in a predetermined shape by the seal portion, even as an ion-exchange membrane is dried, because it is less cell dimensions deformed or changes , it can be assembled with good workability and accurately battery. 請求項6記載の発明によれば、枠体形成ステップ According to the sixth aspect of the present invention, the frame forming step
において、セルを所定の形状に保持する保持用枠体をイ In, Lee the holding frame body for holding the cells in a predetermined shape
オン交換膜とシール部との間に介挿するとともにイオン Ions as well as interposed between the ion-exchange membrane and the seal portion
交換膜の外周部に接合しておき、枠体形成ステップの後 Leave joined to the outer peripheral portion of the exchange membrane, after the frame forming step
の積層ステップにおいて、一対の集電体と充填材の材料 In the lamination step, the pair of current collectors and the filler material
とを介挿しつつ、該セルを一対の電池プレートで挟持 While interposing the door, clamping the cell in the pair of battery plate
し、積層ステップの後の締め付けステップにおいて、充 And, in the clamping step after laminating step, charge
填材の材料を圧縮してイオン交換膜上の空間を隙間なく By compressing the material of Hamazai without a gap space on the ion-exchange membrane
充填しながら、一対の電池プレートを締め付けると共 While filling, tightening a pair of battery plate co
に、セルと一対の電池プレートの外周部とをシールす To, to seal the outer peripheral portion of the cell and the pair of battery plate
る。 That. この製造方法においても、上記請求項5記載の発明 In this manufacturing method, the invention of the claim 5, wherein
と同様に、積層ステップを行うときに、セルはシール部 Similar to, when performing lamination step, the cell seal portion
によって所定の形状に保持されており、イオン交換膜が It is held in a predetermined shape by ion exchange membrane
乾燥したとしても、セルが変形したり寸法が変化するこ As dry even dimensions or cell deformation changes child
とが少ないため、作業性よく且つ精度よく電池を組み立 Since bets is small, assembling workability good and accurately battery
てることができる。 It can be shining.

【0022】 [0022]

【実施例】 (参考例1)図1は、固体高分子型燃料電池の一参考例における基本単位の構成を示す分解斜視図である。 EXAMPLES (Example 1) FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a basic unit configuration of an Example of a polymer electrolyte fuel cell. この燃料電池1 The fuel cell 1
は、イオン交換膜11の中央部にアノード12とカソード13(図1においてはイオン交換膜11の背面にあって見えない。図2参照)とが配されたセル10と、セル10を挟持する1対の電池プレート20,30と、アノード12,カソード13と接するように、電池プレート20,30とセル10との間に介挿された一対の集電体40,41と、電池プレート20,30の外周部とセル10との間に介挿されこの部分をシールするシール材5 Sandwiches and cell 10 (not visible there on the back of the ion exchange membrane 11 in FIG. 1. Referring to FIG. 2) anode 12 and cathode 13 and is arranged in a central portion of the ion exchange membrane 11, the cell 10 a battery plate 20,30 a pair of anode 12, in contact with the cathode 13, a pair of current collectors 40 and 41 interposed between the battery plates 20,30 and the cell 10, the battery plate 20, sealing material 5 to seal this portion interposed between the outer peripheral portion and the cell 10 of 30
0,60と、アノード12の外周12aとカソード13 And 0,60, and the outer peripheral 12a of the anode 12 a cathode 13
の外周13a(図1においては見えない。図2参照)に沿って配され、イオン交換膜11と集電体40,41との間を充填する充填材70,80とから構成されている。 (Not visible in FIG. 1. Referring to FIG. 2) the outer circumference 13a of the arranged along, and a filler 70, 80 Metropolitan filling the space between the ion exchange membrane 11 and the current collector 40 and 41.

【0023】上記参考例1の固体高分子型燃料電池は、 The polymer electrolyte fuel cell of Reference Example 1,
このような基本単位の燃料電池1が所定の数だけ積層され、その積層体の両端が一対の端板(不図示)で押さえられて構成されている。 The fuel cell 1 of such basic units are stacked by a predetermined number, both ends of the laminated body is constituted by pressed by a pair of end plates (not shown). なお、積層される基本単位の数は、出力しようする電圧に応じて設定される。 The number of basic units to be stacked is set according to the voltage be output. イオン交換膜11は、ナフィオン115(ナフィオンは商品名, Ion exchange membrane 11, Nafion 115 (Nafion is a trade name,
USA DuPont社製,厚み0.13mm)からなる長方形状の薄膜である。 USA DuPont Co., is a rectangular thin film composed of thickness 0.13 mm). アノード12,カソード13 Anode 12, cathode 13
は、共に白金担持カーボンからなる所定の厚さ(20〜 Are both predetermined thickness consisting of platinum-supported carbon (20
30μm)の成形体であって、イオン交換膜11の中央部に密着されており、所定の白金担持量(0.7mg/ A shaped body of 30 [mu] m), which is in close contact with the central portion of the ion exchange membrane 11, a predetermined amount of supported platinum (0.7 mg /
cm 2 )に調整されている。 It is adjusted to cm 2). また、イオン交換膜11の外周部の4つ角の部分には、内部マニホールドを形成するための4つの円形の窓14,15,16…が開設されている。 Further, the four corner portions of the outer peripheral portion of the ion exchange membrane 11, four circular windows for forming the internal manifold 14, 15, 16 ... are opened.

【0024】電池プレート20,30は、共にイオン交換膜11と同等の寸法に形成されたカーボン材料からなるプレートであって、電池プレート20のアノード12 The cell plates 20 and 30, a plate made of a carbon material together are formed in equal size as the ion exchange membrane 11, the anode 12 of the battery plate 20
と対向する側には複数のアノードガスチャネル21…が刻まれ(図1においては、電池プレートの背面側に形成されているので見えない。図2参照)、電池プレート3 A plurality of anode gas channel 21 ... carved on the side facing the (in FIG. 1, not visible because they are formed on the back side of the cell plate. See Figure 2), the battery plate 3
0のカソード13と対向する側には複数のカソードガスチャネル31…が刻まれている。 On the side cathode 13 facing 0 are inscribed a plurality of cathode gas channel 31 ....

【0025】また、電池プレート20,30の各々にも、内部マニホールドを形成するための4つの円形の窓24,25,26,27並びに窓34,35,36…が開設されている。 Further, in each of the battery plates 20,30, four circular windows for forming the internal manifold 24, 25, 26, 27 and the window 34, 35, 36 ... are opened. 図に示されるように窓34及び窓36 As shown in FIG window 34 and the window 36
は、複数のカソードガスチャネル31…と連通されており、図には示されないが、これと同様に窓25及び窓2 Is threaded through a plurality of the cathode gas channel 31 ... and the communication, not shown in the figure, this as well as the window 25 and the window 2
7は、複数のカソードガスチャネル21…と連通されている。 7 is communicated plurality of cathode gas channel 21 ... and communication.

【0026】集電体40,41は、溌水処理を施した多孔性カーボンの薄板からなり、アノード12,カソード13よりも若干大きい寸法で形成されている。 The current collector 40 and 41 is made of a porous carbon sheet having been subjected to water repellent treatment, the anode 12 is formed with a size slightly larger than the cathode 13. そして、 And,
集電体40を介してアノード12と複数のアノードガスチャネル21…は対向し、集電体41を介して、カソード13と複数のカソードガスチャネル31…とは対向している。 Current collector 40 and a plurality of anode gas channel 21 ... opposite the anode 12 through the through current collector 41 are opposed to the cathode 13 and a plurality of cathode gas channel 31 ....

【0027】シール材50,60は、弾力性のある材料(例えば、EPDMゴム)からなる枠体状の板であって、その外周はイオン交換膜11の外周と同等の寸法であって、その内周50a,60aは、集電体40,41 The sealing material 50 and 60, resilient material (e.g., EPDM rubber) a frame-like plate made from the outer periphery thereof is a same size as the outer periphery of the ion exchange membrane 11, the the inner circumference 50a, 60a is a current collector 40 and 41
の外周40a,41aと同等の寸法である。 Periphery 40a of a comparable size and 41a. また、シール材50,60の各々にも、内部マニホールドを形成するための4つの円形の窓54,55,56…並びに窓6 Also, each of the sealing materials 50 and 60, four for forming an internal manifold circular windows 54, 55, 56 ... and the window 6
4,65,66…が開設されている。 4,65,66 ... it has been opened.

【0028】充填材70,80は、耐熱性樹脂からなる枠体状の薄板であって、その厚さはアノード12及びカソード13と同等である。 The fillers 70 and 80 is a frame-like thin plate made of a heat-resistant resin, and its thickness is equal to the anode 12 and cathode 13. また、その外周の寸法は集電体40,41と同等であり、内周70a,80aの寸法はアノード12,カソード13と同等である。 Further, dimensions of the outer circumference is equivalent to a current collector 40 and 41, the dimensions of the inner peripheral 70a, 80a is equivalent to the anode 12, a cathode 13. これらの各部材、即ちセル10、電池プレート20,30及びシール材50,60が積層されることにより、窓24,5 Each of these members, i.e. the cell 10, by the battery plates 20, 30 and the sealing material 50, 60 are stacked, the window 24,5
4,14,64,34によってカソードガス供給用のマニホールドが構成され、窓26,56,16,66,3 Manifold for the cathode gas supply is formed by 4,14,64,34, windows 26,56,16,66,3
6によりカソードガス排出用のマニホールドが構成されている。 Manifold for the cathode gas discharge is constituted by 6. また、窓25,55,15,65,35によりアノードガス供給用のマニホールドが構成され、窓27 Further, the manifold for the anode gas supply is constituted by the window 25,55,15,65,35, window 27
…によってアノードガス排出用のマニホールドが構成されている。 Manifold for an anode gas discharge is formed by ....

【0029】そして、カソードガス供給用のマニホールドに供給されるカソードガスは、複数のカソードガスチャネル31…に分配され、カソード13で発電に用いられた後、カソードガス排出用のマニホールドから排出される。 [0029] Then, the cathode gas supplied to the manifold for the cathode gas supply is distributed to a plurality of the cathode gas channel 31 ..., after being used for power generation at the cathode 13, and is discharged from the manifold for the cathode gas discharge . 一方、アノードガス供給用のマニホールドに供給されるアノードガスは、複数のアノードガスチャネル2 On the other hand, the anode gas supplied to the manifold for the anode gas supply, a plurality of anode gas channel 2
1…に分配され、アノード12で発電に用いられた後、 1 ... are distributed, after being used for power generation at the anode 12,
アノードガス排出用のマニホールドから排出されるようになっている。 And it is discharged from the manifold for the anode gas discharge.

【0030】図2は、図1に示す燃料電池1をX−X線に沿って切断した断面を描いた図である。 FIG. 2 is a diagram depicting a cross section of the fuel cell 1 taken along the line X-X shown in FIG. 図に示すように、イオン交換膜11の外周部は、シール材50,60 As shown, the outer peripheral portion of the ion exchange membrane 11, the sealing member 50, 60
を介して電池プレート20,30で挟持されていると共に、電池プレート20,30の外周部とイオン交換膜1 Together it is held by the battery plates 20,30 through the outer peripheral portion and the ion-exchange membrane 1 of the battery plates 20,30
1との間がシール材50,60でシールされている。 Between 1 are sealed with a sealing material 50, 60. また、集電体40は、シール材50の内周50aの内側に丁度はまり込んでおり、集電体41は、シール材60の内周60aの内側に丁度はまり込んでいる。 Further, the current collector 40 is fits just inside the inner periphery 50a of the seal member 50, current collector 41 is crowded just fit inside of the inner periphery 60a of the seal member 60.

【0031】また、充填材70は、アノード12の外周12aとシール材50の内周50aとの間の範囲で、集電体40とイオン交換膜11との間を充填し、充填材8 Further, the filler 70, in a range between the inner circumference 50a of the outer periphery 12a and the sealing material 50 of the anode 12 was charged between the collector 40 and the ion exchange membrane 11, the filling material 8
0は、カソード13の外周13aとシール材60の内周60aとの間の範囲で、集電体41とイオン交換膜11 0 is a range between the inner circumference 60a of the outer periphery 13a and the sealing material 60 of the cathode 13, current collectors 41 and the ion exchange membrane 11
との間を充填している。 It is filled between. このように、アノード12,カソード13の外周12a,13aとシール材50の内周50aとの間の範囲で、イオン交換膜11は、充填材7 Thus, the anode 12, the outer periphery 12a of the cathode 13, in a range between the inner circumference 50a of 13a and the seal member 50, the ion exchange membrane 11, the filling material 7
0,80によって両側から押さえられているため、差圧によってイオン交換膜11が変形したり破損したりするようなことはなく、またイオン交換膜11が乾燥した場合にも、収縮による膜の破損は生じにくい。 0,80 because it is pressed from both sides by, never as an ion-exchange membrane 11 is or damaged deformed by the differential pressure, also in the case where the ion-exchange membrane 11 has dried, breakage of film due to shrinkage less likely to occur.

【0032】上記参考例1の固体高分子型燃料電池は、 The polymer electrolyte fuel cell of Reference Example 1,
次のようにして製造することができる。 It can be prepared in the following manner. セル10は、イオン交換膜11に、アノード12,カソード13の材料をホットプレスで密着させることによって作製できる。 Cell 10, the ion exchange membrane 11 can be made by contact the anode 12, the material of the cathode 13 by hot pressing.
電池プレート20,30は、カーボンプレートを切削加工することによって作製できる。 Battery plates 20 and 30 can be made by cutting a carbon plate. 集電体40,41や、 The current collector 40 and 41 and,
シール材50,60や、充填材70,80の材料は、各々の素材を切削することによって作製できる。 And the sealing material 50 and 60, the material of the filler 70 and 80, can be produced by cutting each of the materials.

【0033】電池組立て時には、セル10を水に漬けてイオン交換膜11を湿潤状態にしておく。 [0033] During cell assembly, leaving the ion-exchange membrane 11 with a cell 10 in water in a wet state. このように湿潤させるのは、イオン交換膜11は湿潤させると膨潤するので、仮に乾燥状態のままイオン交換膜11を組み込むと、運転時に加湿によってイオン交換膜11がたるんでしまうためである。 Thus to wet the ion exchange membrane 11 so swell when wetted and if incorporating ion exchange membranes 11 remain dry, because the resulting sag is ion-exchange membrane 11 by humidification during operation. そして、セル10の外周部にはシール材50,60を介挿させ、且つセル10の中央部には集電体40,41及び充填材70,80を介挿させながら、セル10に電池プレート20,30を積層させる。 Then, the outer peripheral portion of the cell 10 causes interposed a sealing member 50 and 60, while and at the center of the cell 10 was interposed a current collector 40, 41 and filler 70 and 80, the battery plate into the cell 10 20 and 30 are laminated.

【0034】具体的な手順としては、電池プレート30 [0034] As a specific procedure, the battery plate 30
を、カソードガスチャネル31…側を上にして置き、その外周部にはシール材60を配置し、中央部には、集電体41,充填材80の材料,セル10を順に位置合わせしながら積層する。 Was placed in the cathode gas channel 31 ... side up, to place the seal member 60 at its outer peripheral portion, the central portion, the current collector 41, the material of the filler 80, while aligning the cell 10 in this order laminated. 更に、セル10の外周部上にシール材50を、中央部に充填材70の材料,集電体40を位置合わせしながら順に積層し、その上に電池プレート2 Further, a sealing member 50 on the outer peripheral portion of the cell 10, the material of the filler 70 in the central portion, are sequentially stacked while aligning the collector 40, the battery plate 2 thereon
0を、アノードガスチャネル21…側を下にして配置することによって、燃料電池1の積層体を組立てることができる。 0, the anode gas channel 21 ... side by placing down, it is possible to assemble a stack of the fuel cell 1. ただし、燃料電池1の積層体を組立てる順序はこれに限られず、例えば、セル10に、充填材70,8 However, the order for assembling the stack of the fuel cell 1 is not limited to this, for example, the cell 10, the filler 70,8
0を介挿させながら集電体40,41を積層させ、これに、シール材50,60を介挿させながら電池プレートを積層させるといった方法等でも可能である。 While inserted a 0 are stacked collector 40 and 41, this is also possible by a method such as such as to stack the battery plates while interposed a sealing member 50, 60.

【0035】このように組み立てた燃料電池1の積層体を、所定の数だけ積層し、その両端を一対の端板で締め付ける。 [0035] Thus assembled stack of fuel cell 1 was, by laminating a predetermined number, tightened both ends by a pair of end plates. このとき、端板による締め付けに伴って、電池プレート20,30がシール材50,60を介してセル10を締め付けて、電池プレート20,30の外周部とイオン交換膜11との間がシールされると共に、充填材70,80の材料も圧縮されて、充填材70,80が集電体40,41とイオン交換膜11との間に充填され、 At this time, with the pull-up by the end plate, by tightening the cell 10 battery plates 20 and 30 through a seal member 50 and 60, between the outer peripheral portion and the ion exchange membrane 11 of the battery plate 20, 30 is sealed Rutotomoni, is also compressed material filler 70 and 80, filler 70 and 80 is filled between the collector 40 and 41 and the ion exchange membrane 11,
固体高分子型燃料電池が作製される。 Polymer electrolyte fuel cell is produced.

【0036】なお、充填材70,80の材料は、電池に組み込まれた状態(即ち締め付けによって加圧された状態)において、集電体40,41とイオン交換膜11との間がうまく充填されるようにその厚さを設定する。 [0036] The material of the filler 70 and 80, in a state incorporated in the battery (i.e. state pressurized by tightening) between the current collector 40, 41 and the ion exchange membrane 11 is filled well set its thickness to so that. ここで、充填材70,80の材料として、加圧によって収縮する多孔性の材料(例えばPTFEの発泡シート)を用いれば、材料の厚さを比較的厚く設定することができるので、充填材70,80の材料の形成や電池組立時の取扱いが容易となる。 Here, as the material of the filler 70 and 80, using a porous material which shrinks by pressure (eg PTFE foam sheet), it is possible to set a relatively large thickness of material, the filler 70 It is easily operated during the formation and battery assembly 80 of the material. また、このような性質を持つ材料を充填材70,80として用いると、集電体40,41 Further, when a material having such properties as the filler 70 and 80, current collectors 40 and 41
とイオン交換膜11との間を隙間なく充填することが比較的容易であって、その点でも充填材として優れている。 And A is relatively easy to fill without any gap between the ion exchange membrane 11, it is excellent as a filler material also in that respect.

【0037】 (参考例2)図3は、 参考例2の燃料電池を示す図であって、図2と同様に断面が描かれている。 [0037] (Reference Example 2) FIG. 3 is a diagram showing a fuel cell of Example 2 is depicted in cross-section similar to FIG. 2. 上記参考例1の燃料電池1 The fuel cell of the above-mentioned Reference Example 1 1
においては、集電体40,41が、アノード12,カソード13より大きく、シール材50,60の内周50 In the current collector 40 and 41, the anode 12, larger than the cathode 13, the inner periphery 50 of the sealing member 50, 60
a,60aに丁度納まる大きさであったが、 参考例2では、図3に示すように、集電体40,41をアノード1 a, it was just fits magnitude 60a, in Reference Example 2, as shown in FIG. 3, the anode 1 and the current collector 40 and 41
2,カソード13と同等の大きさとし、その代わり、充填材70,80の厚さを大きくして、充填材70,80 2, the cathode 13 and the same size Satoshi, instead, by increasing the thickness of the filling material 70 and 80, filler 70, 80
でイオン交換膜11と電池プレート20,30との間を充填するようにしている。 In which so as to fill the space between the ion exchange membrane 11 and the battery plate 20,30. このような燃料電池においても、上記参考例1の燃料電池1の場合と同様の効果を奏する。 In such a fuel cell, the same effects as in the fuel cell 1 of the above Example 1.

【0038】また図4は、 参考例2の燃料電池の変形例を示す図であって、図2と同様に断面が描かれている。 Further 4 is a diagram showing a modified example of the fuel cell of Example 2 is depicted in cross-section similar to FIG. 2.
上記の燃料電池1においては、電池プレート20,30 In the above fuel cell 1, cell plate 20,30
の外周部が、シール材50,60を介してイオン交換膜11の外周部を挟持していたが、この変形例では、電池プレート20,30の代わりに、外周部にイオン交換膜11を挟持する周壁部29,39が形成された電池プレート28,38が用いられており、更に、周壁部29, The outer peripheral portion, but through a seal member 50, 60 has been clamped to the outer periphery of the ion exchange membrane 11, in this modification, in place of the battery plate 20, 30 an ion exchange membrane 11 to the outer peripheral portion clamped in battery plates 28, 38 which the peripheral wall portion 29 and 39 are formed to have are used, further, the peripheral wall portion 29,
39の外周面29a,39aに沿って、電池プレート2 The outer peripheral surface 29a of the 39, along 39a, battery plates 2
8,38とイオン交換膜11との間に、枠体状のシール材51,61がはめ込まれている。 Between 8, 38 and the ion exchange membrane 11, the frame-like sealing material 51 and 61 is fitted. なお、この燃料電池では、各マニホールドは、周壁部29,39の4つ角の部分に形成されており、シール材51,61にはマニホールド用の窓は開設されていない。 In this fuel cell, the manifold is formed in a portion of the four corners of the peripheral wall portion 29, 39, the sealing material 51, 61 a window for the manifold is not opened.

【0039】本例の燃料電池では、充填材70,80 [0039] In the fuel cell of this embodiment, filler 70, 80
が、アノード12,カソード13と周壁部26,36との間の範囲で、イオン交換膜11と集電体40,41との間に充填されている。 But the anode 12, in the range between the cathode 13 and the peripheral wall portion 26 and 36, is filled between the ion exchange membrane 11 and the current collector 40 and 41. このような燃料電池においても、上記の燃料電池1の場合と同様、イオン交換膜11 In such a fuel cell, as in the case of the fuel cell 1, the ion exchange membrane 11
の変形や破損が防止される。 Deformation and damage of is prevented.

【0040】 (実施例1)本実施例の固体高分子型燃料電池は、 参考例1の燃料電池1と同様の構成であるが、燃料電池1ではシール材5 [0040] (Example 1) The polymer electrolyte fuel cell of the present embodiment has the same structure as the fuel cell 1 of Example 1, the fuel cell 1, the sealing member 5
0,60とイオン交換膜11とは圧接されていただけであるのに対して、本実施例ではシール材50,60とイオン交換膜11とがホットプレスされて接合されている点が異なっている。 Whereas 0,60 and an ion exchange membrane 11 is only had been pressed, in this embodiment is different in that the sealant 50, 60 and the ion exchange membrane 11 is joined and hot pressed .

【0041】また、本実施例では、シール材50,60 Further, in this embodiment, the sealing member 50, 60
に、シール材としての機能と共にセル10を所定の形状に保持する保持枠体としての機能を持たせるため、シール材50,60の材料に、弾力性と適度の剛性とを備えたものが用いられている。 In order to provide a function as a holding frame for holding the cell 10 with functions as a sealing material into a predetermined shape, the material of the sealing member 50 and 60, is used that includes a resilient and moderate rigidity It is. この場合のシール材50,6 Sealing material of this case 50,6
0の材料の例としては、上記の耐熱性高分子、或はこれらにガラス繊維,合成繊維,セルロース繊維等を充填して剛性を高めたたもの等が挙げられる。 Examples of 0 material, the above-mentioned heat-resistant polymer, or glass fibers to, synthetic fibers, such as those with increased stiffness by filling cellulose fibers.

【0042】以下、このようにセルが保持枠体と接合されて一体となっているものをセルユニットと称することとする。 [0042] Hereinafter, thus cell is referred to as a cell unit what are integrated is joined to the holding frame. 本実施例の固体高分子型燃料電池の製造方法は、先ず、セル10を水に漬けてイオン交換膜11を湿潤状態にし、これにシール材50,60を積層しホットプレス(温度100〜200℃、圧力50〜200kg Method for producing a solid polymer electrolyte fuel cell of the present example, first, the cell 10 is in a wet state an ion exchange membrane 11 immersed in water, which sealing material 50, 60 are stacked in a hot press (temperature 100 to 200 ℃, pressure 50~200kg
/cm 2 )で接合して、セルユニットを作製する。 / Joined in cm 2), to produce a cell unit.

【0043】図5は、このセルユニットの斜視図である。 [0043] Figure 5 is a perspective view of the cell unit. 図に示されるように、このセルユニットは、枠体状のシール材50,60が、セル10の外周部に接合されてセル10を保持している。 As shown, the cell unit, frame-like sealing member 50 and 60 holds the cell 10 is joined to the outer peripheral portion of the cell 10. 従って、イオン交換膜11 Thus, the ion exchange membrane 11
が乾燥して収縮力が働いても、セル10はもとの形状が保持されるようになっている。 There also worked dried shrinkage force, the cell 10 is as the original shape is maintained. このように作製されたセルユニットと、電池プレート20,30とを、集電体4 And thus manufactured cell unit, and a battery plate 20,30, the current collector 4
0,41及び充填材70,80の材料を介挿させながら積層させることによって、基本単位の燃料電池の積層体を組み立てることができる。 0,41 and by laminating while interposed material of the filler 70 and 80, can be assembled stack of fuel cells of the basic unit.

【0044】そして、 参考例1と同様に、組み立てた積層体を所定の数だけ積層し、その両端を一対の端板で締め付けることによって、固体高分子型燃料電池が作製される。 [0044] Then, in the same manner as in Reference Example 1, by laminating the assembled stack by a predetermined number, by tightening the both ends by a pair of end plates, a solid polymer electrolyte fuel cell is produced. この製造方法によれば、電池を組み立てる時に、 According to this manufacturing method, when the battery is assembled,
セル10を、単体ではなく形状が定まったセルユニットとして取り扱える点で、組立て時の作業性が優れたものとなる。 The cell 10, in that the handle as cell units definite shape rather than alone, and that the workability in assembling is good.

【0045】また、組立時にイオン交換膜11を湿潤させなくてもよく、また組立中にセル10が変形しにくいという点においても、組立時の作業性が良好となる。 Further, it is not necessary to wet the ion exchange membrane 11 during assembly and also in that the cell 10 is not easily deformed during assembly, workability in assembling is improved. 特に、燃料電池1の積層数が多い場合には積層するのに時間がかかるので、組立中にイオン交換膜11が乾燥してセル10に収縮力が生じやすいが、セルユニット化することによってセルの変形が防止できる。 In particular, since when the number of stacked fuel cell 1 is large takes time to lamination, but the ion exchange membrane 11 during assembly contraction force is likely to occur in the cell 10 and dried, cell by cell unitized deformation can be prevented of.

【0046】なお、本実施例では、シール材50,60 [0046] Incidentally, in this embodiment, the sealing member 50, 60
がセル10を保持する保持枠体を兼ねる例を示したが、 Although but an example which also serves as a holding frame body for holding the cell 10,
シール材とは別個の保持枠体でセル10を保持してセルユニットを作製してもよい。 The sealing material may be produced cell unit holds the cell 10 in a separate holding frame. 例えば、図5に示したセルユニットにおいて、シール材50,60の代わりに、金属,カーボン,セラミック等の剛性の高い材料で同様に作製した枠体を用いてセルユニットを作製し、その枠体の上に別のシール材を重ねて燃料電池を組立てることも可能であって、この場合も同様の効果を奏する。 For example, in the cell unit shown in FIG. 5, instead of the sealing material 50 and 60, a metal, carbon, to form a cell unit with a fabricated frame similarly rigid material with high ceramic or the like, the frame a possible to assemble the fuel cell overlapping a different sealing material on the, the same effect also in this case.

【0047】 (参考例3)図6は、 参考例3にかかる燃料電池の基本単位の構成を示す図であって、図2と同様に断面が描かれている。 [0047] (Reference Example 3) FIG. 6 is a diagram showing the structure of a basic unit of a fuel cell according to the reference example 3, are depicted cross-section similar to FIG. なお、 参考例1の燃料電池1と同じ構成要素については、 Incidentally, the same components as the fuel cell 1 of Example 1,
図中に同一の番号を付し、その説明を省略する。 Denoted by the same numbers in the figure, and description thereof is omitted. 参考例 Reference Example
の燃料電池101は、 参考例1の燃料電池1と同様の構成であるが、燃料電池1では、シール材50と充填材70並びにシール材60と充填材80が、各々別体で構成されているのに対して、燃料電池101では、シール材と充填材とが一体となったシール充填材150及びシール充填材160が用いられている点が異なっている。 3 of the fuel cell 101 has the same structure as the fuel cell 1 of Example 1, in the fuel cell 1, the sealing member 50 and the filler 70 and the seal member 60 and the filler 80 is configured at each separate and whereas that, in the fuel cell 101, the sealing material and the filler are different in that have been used sealing filler 150 and the sealing filler 160 together.

【0048】図7は、シール充填材150の斜視図であり、図中の斜線部は、X−X線に沿った断面を表している。 [0048] Figure 7 is a perspective view of the seal filler 150, the hatched portion in the figure represents a cross section taken along the line X-X. シール充填材150は、図に示されるようにシール材としての機能を持つシール部151の内側に、充填材としての機能を持つ充填部152が形成されている。 Sealing the filling material 150 is, inside the sealing portion 151 having a function as a sealing material, as shown in FIG, filling portion 152 is formed to have a function as a filler. シール部151及び充填部152は、 参考例1のシール材50及び充填材70と同様の形状であって、図6に示すように、アノード12の外周12aが充填部152の内側に丁度収納されるようになっている。 Seal section 151 and filling section 152 is a same shape as the sealing material 50 and the filler 70 of Reference Example 1, as shown in FIG. 6, the outer periphery 12a of the anode 12 is just housed inside of the filling portion 152 It has become so.

【0049】また、シール充填材160は、シール充填材150と同じものであって、シール部151と同様のシール部161及び充填部152と同様の充填部162 [0049] The sealing filler 160 be the same as the sealing filler 150, the sealing portion 151 a similar seal portion 161 and filling section similar to 152 filling part 162
が形成され、カソード13の外周13aが充填部162 There is formed, the outer periphery 13a of the cathode 13 is filled 162
の内側に丁度収納されるようになっている。 It is just so as to be housed inside of. シール充填材150,160の材料としては、シール部151,1 As the material of the sealing filler 150 and 160, the seal portion 151,
61は弾力製のある材料が適しており、充填部152, 61 is suitable resilient steel material, filling portion 152,
162は柔軟性とある程度の弾力性を備えた材料が適している。 162 materials having flexibility and some degree of elasticity is suitable. その点で、シール部151,161と充填部1 In that regard, the seal portion 151 and 161 and the filling section 1
52,162とは、別々の材料で構成するのが好ましいが、弾力性と柔軟性の両方を備えた単一の材料を用いて全体を構成することも可能である。 The 52,162, but preferably constructed of different materials, it is also possible to construct the whole by using a single material having both elasticity and flexibility.

【0050】この燃料電池101においては、シール充填材150,160の充填部152,162は、燃料電池1の充填材70,80と同様、アノード12及びカソード13の外周12a,13aに沿って、イオン交換膜11と集電体40,41との間を充填し、イオン交換膜11を押さえて保持するので、イオン交換膜11の変形や破損が防止される。 [0050] In this fuel cell 101, the filling portion 152, 162 of the sealing filler 150 and 160, similar to the filler 70, 80 of the fuel cell 1, the outer periphery 12a of the anode 12 and cathode 13, along 13a, filling the space between the ion exchange membrane 11 and the current collector 40 and 41, since the holding down the ion-exchange membrane 11, deformation and breakage of the ion exchange membrane 11 is prevented.

【0051】燃料電池101の製法は、先ず、電池プレート30を、カソードガスチャネル31…側を上にして置き、その中央部に集電体41を配置した後、シール充填材160を載置した後、セル10を載置する。 The method of the fuel cell 101, first, the battery plate 30, placed the cathode gas channel 31 ... side facing up, after placing the current collector 41 in its central part, placing the sealing filler 160 after, placing the cell 10. 更に、 In addition,
セル10の外周部の上にシール充填材150、中央部の上に集電体40を順に積層し、その上から電池プレート20を配置することによって、積層体を組立てることができ、その後、実施例1と同様にして締め付けることによって作製される。 Sealing the filling material 150 on the outer peripheral portion of the cell 10, by laminating a current collector 40 in this order on the central portion, by placing the battery plate 20 from above, it is possible to assemble the stack, then, carried It is made by tightening in the same manner as in example 1.

【0052】ここで、充填材とシール材とが一体となっているため、両者の位置合わせは不要であり、 参考例1 [0052] Here, since the filler and the sealing material are integrated, both alignment is unnecessary, Reference Example 1
の場合と比べて更に組立が容易である。 It is easy to further assemble as compared with the case of. なお、 参考例3 In addition, Reference Example 3
燃料電池101においても、 実施例1と同様に、シール充填材150,160をセル10に接合してセルユニットを作製したり、別個の保持枠体を用いてセルユニットを作製することができ、この場合、電池の組立時に実施例2と同様の効果を得ることが可能である。 Also in the fuel cell 101, in the same manner as in Example 1, it can be manufactured or fabricated cell units by bonding a sealing filler 150 and 160 in the cell 10, a cell unit with a separate holding frame body in this case, it is possible to obtain the same effects as in example 2 during assembly of the battery.

【0053】 (実施例2)図8は、本実施例にかかる燃料電池の基本単位の構成を示す図であって、図2と同様に断面が描かれている。 [0053] (Embodiment 2) FIG. 8 is a diagram showing the structure of a basic unit of a fuel cell according to the present embodiment, depicted in cross-section similar to FIG. 2. なお、 参考例1の燃料電池1と同じ構成要素については、 Incidentally, the same components as the fuel cell 1 of Example 1,
図中に同一の番号を付し、その説明を省略する。 Denoted by the same numbers in the figure, and description thereof is omitted. 本実施例の燃料電池201は、 参考例1の燃料電池1と同様の構成であるが、燃料電池1では、集電体40と充填材7 The fuel cell 201 of this embodiment has the same configuration as the fuel cell 1 of Example 1, in the fuel cell 1, the current collector 40 and the filler 7
0並びに集電体41と充填材80が各々別体で構成されているのに対して、燃料電池201では、充填材としての機能も備えた集電体140及び集電体141が用いられている点が異なっている。 0 and whereas current collector 41 and the filler 80 are formed separately, respectively, in the fuel cell 201, is used a current collector 140 and current collector 141 which function with as filler that there are different.

【0054】図9は、集電体141の斜視図であって、 [0054] Figure 9 is a perspective view of a current collector 141,
図中の斜線部は、X−X線に沿った断面を表している。 Hatched portion in the figure represents a cross section taken along the line X-X.
集電体141は、 参考例1の集電体41と同じ材料でほぼ同様の形状であるが、図に示されるように、その外周端部には、中央部141aより厚みの厚い充填部141 Collector 141 has substantially the same shape of the same material as the current collector 41 of Example 1, as shown in the figure, its outer peripheral end, the central portion 141a thicker filler portion 141 thicker than
bが形成されている点が異なっている。 b is different is that it is formed. 中央部141a The central portion 141a
は、カソード13と同じ寸法であって、充填部141b Is the same size as the cathode 13, the filling unit 141b
は、カソード13の厚みだけ厚く形成され、図8に示すように、中央部141aにカソード13が丁度納まっている。 , Only the thickness of the cathode 13 thick is formed, as shown in FIG. 8, the cathode 13 is exactly accommodated in the central portion 141a.

【0055】なお、充填部141bの幅は、 参考例の充填材80と同等で、その厚さは集電体41と充填材80 [0055] The width of the filling portion 141b is equivalent to the filler 80 of the reference example, the filler 80 has a thickness and the collector 41
との厚さを合わせたものに相当する。 It corresponds to the combined thickness of the. また、図8に示すように、集電体140は、集電体141と同じものであって、中央部141aと同様の中央部140a、及び充填部140bと同様の充填部140bから構成され、中央部141aにアノード12が丁度納まっている。 Further, as shown in FIG. 8, the current collector 140 be the same as the current collector 141, the central portion 141a and the same central part 140a, and is composed of a filled portion 140b similar to the filling portions 140b, anode 12 is just accommodated in the central portion 141a.

【0056】この燃料電池201においては、充填部1 [0056] In this fuel cell 201, the filling unit 1
42,143が、燃料電池1の充填材70,80と同様に、アノード12及びカソード13の外周12a,13 42,143, as well as the filler 70, 80 of the fuel cell 1, the outer periphery 12a, 13 of the anode 12 and cathode 13
aとシール材50,60との間において、イオン交換膜11と電池プレート20,30との間を充填し、イオン交換膜11を押さえて保持するので、イオン交換膜11 In between a and the sealing member 50 and 60, filled between the ion exchange membrane 11 and the battery plate 20, 30 so that holding down the ion-exchange membrane 11, an ion exchange membrane 11
の変形や破損が防止される。 Deformation and damage of is prevented.

【0057】この燃料電池201は、電池プレート30 [0057] The fuel cell 201, the battery plate 30
を、カソードガスチャネル31…側を上にして置き、その外周部にはシール材60を、中央部には集電体141 And place the cathode gas channel 31 ... side facing up, the sealing member 60 is in its outer peripheral portion, the central portion current collector 141
を載置した後、セル10を載置する。 After placing the, placing the cell 10. 更に、そのセル1 In addition, the cell 1
0の外周部にシール材50、中央部に集電体140を積層し、その上から電池プレート20を載置することによって、積層体を組立てることができ、その後、 参考例1 Sealing material 50 to the outer periphery of the 0, stacking the collector 140 in the central portion, by placing the battery plate 20 from above, it is possible to assemble the stack, then, Reference Example 1
と同様にして締め付けることによって作製される。 It is made by tightening in the same manner as.

【0058】ここで、集電体140,141では集電体と充填材とが一体となっているため、電池組立時に集電体と充填材との位置合わせが不要であって、 参考例1の燃料電池1の場合と比べて組立が容易である。 [0058] Here, since the current collector 140, 141 in the current collector and the filler are integrated, there is no need to align the current collector and the filler when the battery is assembled, Reference Example 1 it is easy assemble as compared with the case of the fuel cell 1. なお、本実施例の燃料電池201においても、 実施例1と同様に、シール充填材150,160をセル10に接合することによってセルユニットを作製したり、別個の保持枠体を用いてセルユニットを作製することができ、この場合、電池の組立時に実施例1と同様の効果を得ることが可能である。 Also in the fuel cell 201 of this embodiment, similarly to Embodiment 1, or to prepare a cell unit by joining a sealing filler 150 and 160 in the cell 10, the cell unit using a separate holding frame body it is possible to produce, in this case, it is possible to obtain the same effect as in example 1 during the assembly of the battery.

【0059】(比較例) 図10は、本比較例にかかる固体高分子型燃料電池の構成を示す図である。 [0059] (Comparative Example) FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a polymer electrolyte fuel cell according to the present comparative example. この燃料電池301は、充填材7 The fuel cell 301, filler 7
0,80が設けられていない点以外は参考例の燃料電池1と同様の構成であって、イオン交換膜311にアノード312,カソード313を配したセル310と、複数のアノードガスチャネル321…が形成された電池プレート320及び複数のカソードガスチャネル331…が形成された電池プレート330と、一対の集電体34 Except that 0,80 is not provided have the same configuration as the fuel cell 1 of the reference example, the anode 312 to the ion exchange membrane 311, a cell 310 arranged cathode 313, a plurality of anode gas channel 321 ... is a battery plate 330 formed battery plate 320 and a plurality of cathode gas channel 331 ... are formed, a pair of current collectors 34
0,341と、シール材350,360とから構成されている。 And 0,341, and a sealing material 350, 360 Prefecture.

【0060】この燃料電池301では、アノード31 [0060] In the fuel cell 301, the anode 31
2,カソード313の外周312a,313aとシール材350,360との間の範囲で、イオン交換膜311 2, the outer periphery 312a of the cathode 313, in the range between 313a and the sealing material 350 and 360, an ion-exchange membrane 311
と集電体340,341との間に、アノード312,カソード313の厚みに相当する間隙390,391が形成されている。 Between the bets collector 340 and 341, anode 312, the gap 390 and 391 corresponding to the thickness of the cathode 313 is formed. 従って、イオン交換膜311にアノードガスとカソードガスの差圧がかかったり、イオン交換膜311が乾燥してこれに収縮力がかかった場合に、間隙390,391の部分でイオン交換膜311の変形や破損が発生しやすい。 Therefore, it may take the differential pressure of the anode gas and cathode gas to the ion exchange membrane 311, when the ion exchange membrane 311 is applied contraction force thereto by drying, deformation of the ion exchange membrane 311 in the portion of the gap 390 and 391 and damage is likely to occur.

【0061】(その他の事項) 上記実施例1、2および参考例2、3では、各電池プレートが一体形成されている例を示したが、複数の部材を組み合わせて作製した電池プレートを用いても同様に実施することができる。 [0061] In (Other matters) In the above Examples 1 and 2 and Reference Examples 2 and 3, each cell plate is an example that is integrally formed, by using a battery plate manufactured by combining a plurality of members it can also be similarly implemented. 上記実施例1、2および参考例 Above Examples 1 and 2 and Reference Example
2、3では、片面にガスチャネルが形成された電池プレートを用いた燃料電池の例を示したが、両面にガスチャネルが形成されたバイポーラプレートを用いた燃料電池においても、同様に実施することができる。 In 2,3, an example of a fuel cell using the cell plate gas channel is formed on one surface, even in the fuel cell using the bipolar plates where the gas channel is formed on both surfaces, be carried out in the same manner can.

【0062】 上記実施例1、2および参考例2、3で [0062] In the above Examples 1 and 2 and Reference Examples 2 and 3
は、内部マニホールド型の固体高分子型燃料電池の例を示したが、外部マニホールド型の固体高分子型燃料電池においても、同様にして実施することができる。 , An example of a polymer electrolyte fuel cell of the internal manifold type, can also be carried out in the same manner in the polymer electrolyte fuel cell of the external manifold type.

【0063】 [0063]

【発明の効果】本発明によれば、積層型の固体高分子型燃料電池において、イオン交換膜が変形したり破損したりすることを防止することができる。 According to the present invention, the polymer electrolyte fuel cell of the multilayer, it is possible to prevent the ion exchange membrane is or damaged deformed. 従って、長寿命の固体高分子型燃料電池を開発する上で価値のある技術である。 Therefore, a technique of value in the development of polymer electrolyte fuel cell of long life. また、本発明の固体高分子型燃料電池の製造方法によれば、そのような特性を持つ固体高分子型燃料電池を容易に製造することができる。 Further, according to the manufacturing method of a polymer electrolyte fuel cell of the present invention, it is possible to easily manufacture a polymer electrolyte fuel cell having such characteristics.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 参考例1にかかる固体高分子型燃料電池の基本単位の構成を示す分解斜視図である。 1 is an exploded perspective view showing the structure of a basic unit of a polymer electrolyte fuel cell according to Example 1.

【図2】図1に示す燃料電池1をX−X線に沿って切断した断面を描いた図である。 2 is a diagram depicting a section cut along the line X-X of the fuel cell 1 shown in FIG.

【図3】 参考例2にかかる燃料電池を示す図である。 3 is a diagram showing a fuel cell according to the reference example 2.

【図4】 参考例2の燃料電池の一変形例を示す図である。 4 is a diagram showing a modification of the fuel cell of Example 2.

【図5】 実施例1にかかるシール材が接合されたセルの図である。 5 is a diagram of a cell according sealing material is bonded to the first embodiment.

【図6】 参考例3にかかる燃料電池の基本単位の構成を示す図である。 6 is a diagram showing a structure of a basic unit of a fuel cell according to Example 3.

【図7】 参考例3にかかるシール充填材の斜視図である。 7 is a perspective view of a sealing filler in Reference Example 3.

【図8】 実施例2にかかる燃料電池の基本単位の構成を示す図である。 8 is a diagram showing a structure of a basic unit of a fuel cell according to the second embodiment.

【図9】 実施例2にかかる集電体の斜視図である。 9 is a perspective view of a current collector according to the second embodiment.

【図10】比較例にかかる固体高分子型燃料電池の構成を示す図である。 10 is a diagram showing a configuration of a polymer electrolyte fuel cell according to a comparative example.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 燃料電池 10 セル 11 イオン交換膜 12 アノード 13 カソード 20,30 電池プレート 21 アノードガスチャネル 31 カソードガスチャネル 40,41 集電体 50,60 シール材 70,80 充填材 101 燃料電池 140,141 集電体 150,160 シール充填材 201 燃料電池 1 the fuel cell 10 cell 11 ion exchange membrane 12 anode 13 cathode 20, 30 battery plate 21 anode gas channel 31 cathode gas channel 40, 41 current collector 50, 60 sealing material 70, 80 filler 101 fuel cell 140 and 141 collector body 150 and 160 seal the filler 201 fuel cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−96783(JP,A) 特開 平7−220742(JP,A) 特開 平7−65847(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H01M 8/02,8/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Nishio AkiraOsamu Osaka Prefecture Moriguchi Keihanhondori 2-chome No. 5 No. 5, Sanyo Electric Co., Ltd. in the (56) reference Patent flat 6-96783 (JP, a) JP flat 7-220742 (JP, a) JP flat 7-65847 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H01M 8 / 02,8 / 10

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 イオン交換膜の中央部に一対の電極を配したセルが、前記電極に対向してガスチャネルが設けられた一対の電池プレートで挟持されて構成され、且つ前記セルの中央部と電池プレートとの間には一対の集電体が介挿され、前記セルの外周部と一対の電池プレートと間にはシール部が設けられている固体高分子型燃料電池において、 前記集電体には、前記電極の外周と前記シール部との間において、イオン交換膜と電池プレートとの間の間隙を充填する、加圧によって収縮する多孔性の材料からなる充填材を兼ねる外周端部が形成されていることを特徴とする固体高分子型燃料電池。 1. A cell which arranged a pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane, opposite to the gas channel is constructed by sandwiching a pair of battery plate provided on the electrode, and the central portion of the cell and between the cell plate interposed therein a pair of current collectors, in a polymer electrolyte fuel cell seal portion between the outer peripheral portion and a pair of battery plates of the cell are provided, the current collector the body, in between the outer and the sealing portion of the electrode, the outer peripheral end portion which also serves as the ion exchange filling the gap between the membrane and the cell plate, the filler made of a porous material which shrinks by pressure polymer electrolyte fuel cell, characterized in that There are formed.
  2. 【請求項2】 イオン交換膜の中央部に一対の電極を配 2. A distribution pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane
    したセルが、前記電極に対向してガスチャネルが設けら The cells, it provided a gas channel facing the electrode
    れた一対の電池プレートで挟持されて構成され、且つ前 It is sandwiched by the pair of battery plates configured and before
    記セルの中央部と電池プレートとの間には一対の集電体 A pair of current collectors in between the central portion and the battery plate of the serial cell
    が介挿され、前記セルの外周部と一対の電池プレートと There is interposed, the outer peripheral portion of the cell and a pair of battery plate
    の間にはシール部が設けられている固体高分子型燃料電 Solid polymer fuel collecting the seal portion is provided between the
    池において、 前記電極の外周と前記シール部との間には、イオン交換 In ponds, between the outer and the sealing portion of the electrode, an ion-exchange
    膜と電池プレートとの間の間隙を充填する、加圧によっ Filling the gap between the membrane and the cell plate, depending on the pressure
    て収縮する多孔性の材料からなる充填材が設けられ、 且つ、前記シール部は、前記セルを所定の形状に保持す Filler composed of a porous material which contracts Te is provided, and the sealing portion, to hold the cells in a predetermined shape
    る保持用枠体としての機能を兼ね備えており、前記イオ It combines the function of a holding frame that, the Io
    ン交換膜の外周部に接合されている ことを特徴とする固 Solid, characterized in that it is joined to the outer peripheral portion of the-exchange membrane
    体高分子型燃料電池。 Body polymer electrolyte fuel cell.
  3. 【請求項3】 イオン交換膜の中央部に一対の電極を配 3. A distribution pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane
    したセルが、前記電極に対向してガスチャネルが設けら The cells, it provided a gas channel facing the electrode
    れた一対の電池プレートで挟持されて構成され、且つ前 It is sandwiched by the pair of battery plates configured and before
    記セルの中央部と電池プレートとの間には一対の集電体 A pair of current collectors in between the central portion and the battery plate of the serial cell
    が介挿され、前記セルの外周部と一対の電池プレートと There is interposed, the outer peripheral portion of the cell and a pair of battery plate
    の間にはシール部が設けられている固体高分子型燃料電 Solid polymer fuel collecting the seal portion is provided between the
    池において、 前記電極の外周と前記シール部との間には、イオン交換 In ponds, between the outer and the sealing portion of the electrode, an ion-exchange
    膜と電池プレートとの間の間隙を充填する、加圧によっ Filling the gap between the membrane and the cell plate, depending on the pressure
    て収縮する多孔性の材料からなる充填材が設けられ、 且つ、前記イオン交換膜の外周部には、前記セルを所定 Filler consisting of a porous material is provided to contract Te, and, on an outer peripheral portion of the ion exchange membrane, predetermined the cell
    の形状に保持する保持用枠体が接合されており、当該保 Holding frame for holding the the shape is joined, the coercive
    持用枠体の上に前記シール部が重ねられている ことを特 JP said sealing portion is superimposed on the lifting for frame
    徴とする固体高分子型燃料電池。 Polymer electrolyte fuel cell according to symptoms.
  4. 【請求項4】 前記充填材の材料は、前記電池プレートが挟持する圧力で加圧するときに圧縮される材料であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の固体高分子型燃料電池。 Material wherein said filler is solid high according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery plate is a material which is compressed when pressurized with pressure sandwiching molecular type fuel cell.
  5. 【請求項5】 イオン交換膜の中央部に一対の電極を配 5. distribution pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane
    したセルが、前記電極に対向してガスチャネルが設けら The cells, it provided a gas channel facing the electrode
    れた一対の電池プレートで挟持されて構成され、且つ、 Is sandwiched by a pair of battery plates is constructed, and,
    前記セルの中央部と電池プレートとの間には一対の集電 A pair of current collectors in between the central portion and the battery plate of the cell
    体が介挿され、前記セルの外周部と一対の電池プレート Body is interposed, the outer peripheral portion and a pair of battery plates of the cell
    との間にはシール部が設けられ、前記電極の外周と前記 Seal portion is provided between the outer peripheral of the electrode
    シール部との間には、イオン交換膜と電池プレートとの Between the seal portion, of the ion exchange membrane and the cell plate
    間の間隙を充填する多孔性の充填材が設けられている固 Solid porous filler for filling the gap between is provided
    体高分子型燃料電池の製造方法であって、 前記シール部は、セルを所定の形状に保持する保持用枠 A method of manufacturing a body polymer electrolyte fuel cell, wherein the sealing portion, the holding frame for holding the cells in a predetermined shape
    体としての機能を兼ね備えているとともに、前記イオン Together and also functions as a body, the ion
    交換膜の外周部に接合されており、 前記一対の集電体と、前記充填材の材料とを介挿しつ Is bonded to the outer peripheral portion of the exchange membrane, One interposed the pair of current collector and the material of the filler
    つ、該セルを一対の電池プレートで挟持する積層ステッ One, lamination step for clamping the cell in the pair of battery plate
    プと、 前記積層ステップの後、前記充填材の材料を圧縮してイ And flop, after the lamination step, Lee to compress the material of the filler
    オン交換膜上の空間を隙間なく充填しながら、一対の電 While the space on-exchange membrane filled without gaps, a pair of conductive
    池プレートを締め付けると共に、セルと一対の電池プレ With tightening the pond plate, cell and a pair of cell pre
    ートの外周部とをシールする締付ステップとを備える This and a step tightening of sealing an outer peripheral portion of the over bets
    とを特徴とする固体高分子型燃料電池の製造方法。 Method for producing a polymer electrolyte fuel cell characterized by and.
  6. 【請求項6】 イオン交換膜の中央部に一対の電極を配 6. distribution a pair of electrodes in a central portion of the ion-exchange membrane
    したセルが、前記電極に対向してガスチャネルが設けら The cells, it provided a gas channel facing the electrode
    れた一対の電池プレートで挟持されて構成され、且つ、 Is sandwiched by a pair of battery plates is constructed, and,
    前記セルの中央部と電池プレートとの間には一対の集電 A pair of current collectors in between the central portion and the battery plate of the cell
    体が介挿され、前記セルの外周部と一対の電池プレート Body is interposed, the outer peripheral portion and a pair of battery plates of the cell
    との間にはシール部が設けられ、前記電極の外周と前記 Seal portion is provided between the outer peripheral of the electrode
    シール部との間には、イオン交換膜と電池プレートとの Between the seal portion, of the ion exchange membrane and the cell plate
    間の間隙を充填する多孔性の充填材が設けられている固 Solid porous filler for filling the gap between is provided
    体高分子型燃料電池の製造方法であって、 セルを所定の形状に保持する保持用枠体を、前記イオン A method of manufacturing a body polymer electrolyte fuel cell, the holding frame body for holding the cells in a predetermined shape, said ion
    交換膜とシール部との間に介挿するとともに、前記イオ While interposed between the exchange membrane and the seal portion, the Io
    ン交換膜の外周部に接合する枠体形成ステップと、 前記枠体形成ステップの後、前記一対の集電体と、充填 A frame body forming step for joining the outer peripheral portion of the-exchange membrane, after the frame forming step, and the pair of current collectors, filled
    材の材料とを介挿しつつ、該セルを一対の電池プレート While interposed between the wood material, a pair of battery plates the cells
    で挟持する積層ステップと、 前記積層ステップの後、前記充填材の材料を圧縮してイ A lamination step for clamping in, after the lamination step, Lee to compress the material of the filler
    オン交換膜上の空間を隙間なく充填しながら、一対の電 While the space on-exchange membrane filled without gaps, a pair of conductive
    池プレートを締め付けると共に、セルと一対の電池プレ With tightening the pond plate, cell and a pair of cell pre
    ートの外周部とをシールする締め付けステップとを備え Tightening a step for sealing an outer peripheral portion of the over bets
    ことを特徴とする固体高分子型燃料電池の製造方法。 Polymer electrolyte fuel cell manufacturing method of which is characterized in that that.
JP30784995A 1995-11-27 1995-11-27 A polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3345240B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30784995A JP3345240B2 (en) 1995-11-27 1995-11-27 A polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30784995A JP3345240B2 (en) 1995-11-27 1995-11-27 A polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09147891A true JPH09147891A (en) 1997-06-06
JP3345240B2 true JP3345240B2 (en) 2002-11-18

Family

ID=17973925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30784995A Expired - Fee Related JP3345240B2 (en) 1995-11-27 1995-11-27 A polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3345240B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1729361A2 (en) 2005-06-02 2006-12-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Solid polyelectrolyte fuel cell

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3609016B2 (en) * 2000-10-18 2005-01-12 本田技研工業株式会社 Mounting method and seals for fuel cells of the fuel cell
CA2479325C (en) 2003-08-28 2010-08-10 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell having closure seal
JP2005243292A (en) * 2004-02-24 2005-09-08 Nissan Motor Co Ltd Solid polymer electrolyte membrane and separator for fuel cell
US8642230B2 (en) 2007-06-11 2014-02-04 Panasonic Corporation Electrode-membrane-frame assembly for fuel cell, polyelectrolyte fuel cell and manufacturing method therefor
JP4719771B2 (en) * 2007-06-11 2011-07-06 パナソニック株式会社 Electrodes for fuel cell - membrane - frame assembly and a manufacturing method thereof, and a polymer electrolyte fuel cell and a manufacturing method thereof
JP5109570B2 (en) * 2007-10-15 2012-12-26 株式会社エクォス・リサーチ The fuel cell stack
JP2009099311A (en) * 2007-10-15 2009-05-07 Equos Research Co Ltd Fuel cell stack
JP5370710B2 (en) * 2007-12-27 2013-12-18 日産自動車株式会社 Cell unit and a fuel cell stack using the same
JP5870643B2 (en) * 2011-11-21 2016-03-01 凸版印刷株式会社 Method for producing a polymer electrolyte fuel cell membrane electrode assembly
JP6007711B2 (en) * 2012-09-28 2016-10-12 凸版印刷株式会社 Method for producing the membrane electrode assembly
JP6354126B2 (en) * 2013-09-02 2018-07-11 凸版印刷株式会社 Membrane electrode assembly and a manufacturing method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1729361A2 (en) 2005-06-02 2006-12-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Solid polyelectrolyte fuel cell
US7670708B2 (en) 2005-06-02 2010-03-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Solid polyelectrolyte fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date Type
JPH09147891A (en) 1997-06-06 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6037072A (en) Fuel cell with metal screen flow field
US6255012B1 (en) Pleated metal bipolar assembly
US5859761A (en) Electric double-layer capacitor
US6350538B1 (en) Fuel cell with fluid distribution layer having intergral sealing capability
US6210823B1 (en) Polymer electrolyte fuel cell
US6495278B1 (en) Polymer electrolyte membrane electrochemical fuel cells and stacks with adhesively bonded layers
US20020022170A1 (en) Integrated and modular BSP/MEA/manifold plates for fuel cells
US4317864A (en) Battery consisting of a multiplicity of electrochemical cells
US20030049518A1 (en) Membrane electrode assembly and fuel cell
US6716550B1 (en) Sealing membrane electrode assemblies for electrochemical fuel cells
US20020006539A1 (en) Fuel cell assembly
US20020051902A1 (en) Method for mounting seals for fuel cell and fuel cell
US6066409A (en) Electrochemical fuel cell stack with improved reactant manifolding and sealing
US20030096153A1 (en) One-shot fabrication of membrane-based electrochemical cell stacks
US5284718A (en) Fuel cell membrane electrode and seal assembly
US20020068212A1 (en) Electrochemical polymer electrolyte membrane cell stacks and manufacturing methods thereof
JPH09223507A (en) Solid polymer fuel cell
US6844101B2 (en) Separator with fluid distribution features for use with a membrane electrode assembly in a fuel cell
WO2003026049A2 (en) Modular fuel cell cartridge and stack
WO1999057781A1 (en) Fuel cell stack assembly
JP2002056855A (en) Flat fuel cell
JPH1055813A (en) Assembling structure of fuel cell
JP2001135344A (en) High molecular electrolyte fuel cell stack
JPH08148169A (en) Sealing method for solid polymeric fuel cell
WO2000010216A1 (en) A membrane electrode gasket assembly

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080830

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080830

Year of fee payment: 6

S201 Request for registration of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314201

S201 Request for registration of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314201

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080830

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080830

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090830

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090830

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100830

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100830

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120830

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120830

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120830

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120830

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130830

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130830

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130830

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130830

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130830

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130830

Year of fee payment: 11

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314531

S804 Written request for registration of cancellation of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314805

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees