JP4978469B2 - Fuel cell performance evaluation apparatus and performance evaluation method - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池の性能評価装置と該性能評価装置を用いて実施する燃料電池の性能評価方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell performance evaluation apparatus and a fuel cell performance evaluation method performed using the performance evaluation apparatus.

燃料電池は燃料電池スタックに組み立てられる前に所望の発電性能を発揮できるか否かを検査され確認される。特開２０００−１６４２３６号公報、または図８は、従来の燃料電池スタックの性能評価装置を開示している。   Before the fuel cell is assembled into the fuel cell stack, it is inspected and confirmed whether or not the desired power generation performance can be exhibited. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-164236 or FIG. 8 discloses a conventional performance evaluation apparatus for a fuel cell stack.

従来、燃料電池の試験は、試験される燃料電池に供給する水素、エア、冷却水の温度、湿度、圧力、流量を、実際の運転時の水素、エア、冷却水の温度、湿度、圧力、流量に近づけて行う。その場合、燃料電池モジュールを１モジュールづつ発電性能試験すると加温、加湿に時間がかかるため、図８に示すように、２００〜４００モジュール作製された時に、２００〜４００モジュールを重ねてスタックとし、２００〜４００モジュールをまとめて性能評価している。   Conventionally, the test of a fuel cell is performed by changing the temperature, humidity, pressure, and flow rate of hydrogen, air, and cooling water supplied to the fuel cell to be tested to the temperature, humidity, pressure, Close to the flow rate. In that case, since it takes time to heat and humidify the power generation performance test of each fuel cell module, as shown in FIG. 8, when 200 to 400 modules are produced, the 200 to 400 modules are stacked to form a stack, 200-400 modules are collectively evaluated.

図８では、２００〜４００モジュールの積層体１にエア、水素の各供給装置２から、加温、加湿されたエア、水素を供給するとともに、温水を供給し、各モジュールの電位を検出しそれをマルチチャンネルリレー盤３を介してデータ処理装置４（パソコン）に入力し、各モジュールの発電性能が正常か否かを判断している。   In FIG. 8, heated and humidified air and hydrogen are supplied from the air and hydrogen supply devices 2 to the laminate 1 of 200 to 400 modules, and hot water is supplied to detect the potential of each module. Is input to the data processing device 4 (personal computer) through the multi-channel relay panel 3 to determine whether or not the power generation performance of each module is normal.

上記試験装置における、水素、エアの供給装置２は、２００〜４００モジュールに対応する設備となっており、大型の加温、加湿装置となっている。また、モジュール積層体１には検査後電位が残るので、大容量の放電設備５が接続されている。
特開２０００−１６４２３６号公報 The hydrogen and air supply device 2 in the test apparatus is a facility corresponding to 200 to 400 modules, and is a large-scale heating and humidification device. Further, since a potential remains after inspection in the module laminate 1, a large-capacity discharge facility 5 is connected.
JP 2000-164236 A

従来の燃料電池の性能評価にはつぎの課題があった。
従来は２００〜４００モジュールまとめて試験し性能評価するため、２００〜４００モジュールまとまるまで試験が行われず、各燃料電池モジュールが作製された後、そのモジュールの良否判定が出るまでの時間間隔が長い（たとえば、１２〜３６時間）。 The conventional fuel cell performance evaluation has the following problems.
Conventionally, in order to test and evaluate the performance of 200 to 400 modules collectively, the test is not performed until the 200 to 400 modules are assembled, and after each fuel cell module is manufactured, the time interval until the pass / fail judgment of the module is long ( For example, 12 to 36 hours).

本発明の目的は、燃料電池モジュールの作製からそのモジュールの良否判定が出るまでの時間間隔を、従来の２００〜４００モジュールまとめて試験する場合に比べて、短縮できる、燃料電池の性能評価装置と燃料電池の性能評価方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fuel cell performance evaluation apparatus capable of shortening the time interval from the production of a fuel cell module to the determination of pass / fail of the module as compared with the conventional 200-400 module test. The object is to provide a method for evaluating the performance of a fuel cell.

上記課題を解決する、そして上記目的を達成する、本発明は、つぎのとおりである。
（１） 内部が外部と区画され内部のエアが加温、加湿されたケーシングと、
前記ケーシング内に配置され、試験される燃料電池モジュールが試験位置にある時に該試験される燃料電池モジュールを挟む第１、第２のプレート、および前記第１、第２のプレートの少なくとも一方を試験位置にある試験される燃料電池モジュールに対して進退させる駆動装置と、
前記第１のプレートに形成され前記ケーシング内のエアを試験される燃料電池モジュールに供給するエア供給ポートおよび燃料電池モジュールからのエアを前記ケーシング内に排出するエア排出ポートと、
前記ケーシング内に設けられ前記エア供給ポートに接続され前記ケーシング内のエアを前記エア供給ポートを介して燃料電池モジュールへそして燃料電池モジュールからのエアを前記エア排出ポートを介してケーシング内に循環させるコンプレッサと、
前記第２のプレートに形成され前記ケーシングの外部から燃料ガスを試験される燃料電池モジュールに供給する燃料ガス供給ポートおよび燃料電池モジュールからの燃料ガスを前記ケーシングの外部に循環させる燃料ガス排出ポートと、
試験される燃料電池モジュールを単体で前記試験位置に搬入し試験された燃料電池モジュールを前記試験位置から搬出する搬入、搬出装置と、
前記ケーシングの外部に設置され、第１、第２のプレートと電気的に接続された電位検査装置と、を備え、
前記第１、第２のプレートと燃料電池モジュールとの間のガスの供給排出口は前記第１、第２のプレートの燃料電池モジュール対向面にある、燃料電池の性能評価装置。 The present invention for solving the above problems and achieving the above object is as follows.
(1) a casing in which the inside is partitioned from the outside and the air inside is heated and humidified;
Testing at least one of the first and second plates and the first and second plates sandwiching the fuel cell module to be tested when the fuel cell module to be tested is in a test position and disposed in the casing A drive for advancing and retracting the fuel cell module to be tested in position;
An air supply port that is formed in the first plate and supplies air in the casing to the fuel cell module to be tested; and an air discharge port that discharges air from the fuel cell module into the casing;
Provided in the casing and connected to the air supply port, and circulates air in the casing to the fuel cell module through the air supply port, and circulates air from the fuel cell module into the casing through the air discharge port. A compressor,
A fuel gas supply port that is formed in the second plate and supplies fuel gas to the fuel cell module to be tested from outside the casing; and a fuel gas discharge port that circulates fuel gas from the fuel cell module to the outside of the casing; ,
A fuel cell module to be tested is carried alone to the test position, and a fuel cell module to be tested is carried out from the test position.
A potential inspection device installed outside the casing and electrically connected to the first and second plates;
The fuel cell performance evaluation apparatus, wherein a gas supply / discharge port between the first and second plates and the fuel cell module is located on a surface of the first and second plates facing the fuel cell module.

（２） 前記電位検査装置が試験された燃料電池モジュールの発電性能が不良であることを検知した時に、その不良燃料電池モジュールをエジェクトするエジェクタと払出しのための払出しシュートを、さらに備えた（１）に記載の燃料電池の性能評価装置。 (2) When the electric potential inspection apparatus detects that the power generation performance of the tested fuel cell module is defective, the apparatus further includes an ejector that ejects the defective fuel cell module and a dispensing chute for dispensing (1) ) Is a fuel cell performance evaluation apparatus.

（３） 試験される燃料電池モジュールを、モジュール単体で、内部が外部から区画され前記内部のエアが加温、加湿されたケーシング内の試験位置に搬入し、
試験位置にある燃料電池モジュールを第１、第２のプレートで挟むとともに、前記第１のプレートの燃料電池モジュール対向面に設けたエア供給ポートおよびエア排出ポート、および前記第２のプレートの燃料電池モジュール対向面に設けた燃料ガス供給ポートおよび燃料ガス排出ポートを燃料電池モジュールに対向させ、
試験位置にある燃料電池モジュールに前記第２のプレートに設けた前記燃料ガス供給ポートを通してケーシング外から燃料ガスを供給し該燃料電池モジュールから前記第２のプレートに設けた前記燃料ガス排出ポートを通して燃料ガスを前記ケーシング外に排出すると共に、前記ケーシング内に設けられ前記エア供給ポートに接続されたコンプレッサにより、試験位置にある燃料電池モジュールに前記第１のプレートに設けた前記エア供給ポートを通してケーシング内のエアを供給し該燃料電池モジュールから前記第１のプレートに設けた前記エア排出ポートを通してエアをケーシング内に排出して、発電させ、
試験位置にある燃料電池モジュールが発電している時の、前記第１、第２のプレートの電位を検出し検出した電位の信号をケーシング外の電位検査装置に送って試験位置にある燃料電池モジュールの電位が正常であるか否かを評価する、
燃料電池の性能評価方法。 (3) A fuel cell module to be tested is carried into a test position in a casing in which the module is a single unit, the inside is partitioned from the outside, and the inside air is heated and humidified.
The fuel cell module at the test position is sandwiched between the first and second plates, and the air supply port and the air discharge port provided on the fuel cell module facing surface of the first plate, and the fuel cell of the second plate The fuel gas supply port and fuel gas discharge port provided on the module facing surface are opposed to the fuel cell module,
Fuel gas is supplied from outside the casing to the fuel cell module at the test position through the fuel gas supply port provided on the second plate, and fuel is supplied from the fuel cell module through the fuel gas discharge port provided on the second plate. Gas is discharged out of the casing, and inside the casing through the air supply port provided in the first plate to the fuel cell module in the test position by a compressor provided in the casing and connected to the air supply port. The air is discharged from the fuel cell module through the air discharge port provided in the first plate into the casing to generate power,
When the fuel cell module in the test position is generating power, the first, the fuel cell module with a signal of the second plate of the potentials detected by detecting the potential to send a test position to the potential testing device outside the casing Evaluate whether the potential of is normal,
A fuel cell performance evaluation method.

（４） 前記電位検査装置が試験された燃料電池モジュールの発電性能が不良であることを検知した時に、その不良燃料電池モジュールを払出しシュートへエジェクトする、（３）に記載の燃料電池の性能評価方法。 (4) The performance evaluation of the fuel cell according to (3), wherein when the electric potential inspection device detects that the power generation performance of the tested fuel cell module is defective, the defective fuel cell module is ejected to the payout chute. Method.

上記（１）の燃料電池の性能評価装置、または（３）の燃料電池の性能評価方法によれば、つぎの通り、検査時間が短縮される。
燃料電池モジュールを単体で試験位置に搬入し試験し、試験された燃料電池モジュールを搬出するので、燃料電池モジュールは作製された後、モジュール単体毎に検査され合否を判定されていくため、燃料電池モジュールの作製からそのモジュールの良否判定が出るまでの時間間隔が、従来の、作製された後２００〜４００モジュールまとまるまで待って２００〜４００モジュールまとめて試験する場合の燃料電池モジュールの作製からそのモジュールの良否判定が出るまでの時間間隔に比べて、短縮される。その結果、不具合調査、対策が不良モジュール検出後すぐに実施できる。
また、燃料電池モジュールは単体毎に加温、加湿するので、否検査物の熱容量（モジュール１個分の熱容量）は、２００〜４００モジュールまとめた場合の熱容量に比べて小さくなり、燃料電池モジュール加熱時間が短くなる。
また、エアについては、ケーシング内のエアを燃料電池への供給エアに用い、燃料電池からのエアをケーシング内に排出するので、排出ガスが加温、加湿されている分、供給エアの加温、加湿時間が短くなる。 According to the fuel cell performance evaluation apparatus (1) or the fuel cell performance evaluation method (3), the inspection time is shortened as follows.
Since the fuel cell module is carried into the test position as a single unit and tested, and the tested fuel cell module is carried out, the fuel cell module is manufactured and then inspected for each module unit to determine whether it is acceptable or not. From the production of a fuel cell module to a test in which 200 to 400 modules are collectively tested after waiting until the time interval from the production of the module to the determination of pass / fail of the module is completed after the production of the module is completed. It is shortened compared to the time interval until the pass / fail judgment is made. As a result, defect investigation and countermeasures can be implemented immediately after the defective module is detected.
Further, since the fuel cell module is heated and humidified for each unit, the heat capacity of the non-inspection object (heat capacity for one module) is smaller than the heat capacity when the 200 to 400 modules are combined, and the fuel cell module is heated. Time is shortened.
As for the air, the air in the casing is used as the supply air to the fuel cell, and the air from the fuel cell is discharged into the casing, so that the exhaust gas is heated and humidified, so that the supply air is heated. , Humidification time is shortened.

上記（１）の燃料電池の性能評価装置、または（３）の燃料電池の性能評価方法によれば、つぎの通り、検査装置が小型化、簡素化される。
燃料電池モジュールを単体で試験位置に搬入し試験するので、２００〜４００モジュールまとめて試験する場合に比べて、被検査対象物の熱容量が小さくなり、加温設備は、１つのモジュールを加温できる容量、能力をもてばよい。同様に、加湿設備も、２００〜４００モジュールまとめて試験する場合に比べて、加湿設備は、１つのモジュールを加湿できる容量、能力をもてばよい。これによって、水素、エアの加温設備、加湿設備は小型化、簡素化される。
また、エアについては、ケーシング内のエアを燃料電池への供給エアに用い、燃料電池からのエアをケーシング内に排出するので、外部からのエアを燃料電池に供給し燃料電池からのエアを外部に排出する場合に比べて、エアの加温設備、加湿設備が小容量のもので済む。これによっても、エアの加温設備、加湿設備は小型化、簡素化される。
また、１回の検査で１つのモジュールを検査すればよいので、２００〜４００モジュールまとめて検査する場合に比べて、２００〜４００モジュールのどのモジュールの信号を選択するかのリレー盤や、検査直後に残る電圧の放電装置等が、不要になり、検査の電気設備が大幅に簡素化される。 According to the fuel cell performance evaluation apparatus (1) or the fuel cell performance evaluation method (3), the inspection apparatus is miniaturized and simplified as follows.
Since the fuel cell module is carried into the test position as a single unit and tested, the heat capacity of the object to be inspected is smaller than when testing 200 to 400 modules together, and the heating equipment can heat one module. You just have capacity and capacity. Similarly, as compared with the case where 200 to 400 modules are collectively tested, the humidifying facility only needs to have a capacity and capacity capable of humidifying one module. As a result, hydrogen and air heating facilities and humidification facilities are reduced in size and simplified.
As for the air, the air in the casing is used as the supply air to the fuel cell, and the air from the fuel cell is discharged into the casing. Therefore, the air from the outside is supplied to the fuel cell and the air from the fuel cell is externally supplied. Compared with the case of discharging the air, the air heating equipment and the humidifying equipment need only have a small capacity. This also reduces the size and simplification of the air heating and humidification facilities.
In addition, since it is sufficient to inspect one module in one inspection, compared with the case of inspecting 200 to 400 modules collectively, a relay panel indicating which module signal of 200 to 400 modules is selected, or immediately after the inspection Therefore, the electric discharge device or the like of the voltage remaining in the circuit is not necessary, and the electrical equipment for inspection is greatly simplified.

上記（２）の燃料電池の性能評価装置、または（４）の燃料電池の性能評価方法によれば、不良モジュールを検出した時にその不良モジュールを正常モジュールのラインからエジェクトするようにしたので、不良モジュールの払出しを自動化できる。   According to the fuel cell performance evaluation device of (2) or the fuel cell performance evaluation method of (4), when a defective module is detected, the defective module is ejected from the normal module line. Module payout can be automated.

本発明の燃料電池の性能評価装置（本発明の燃料電池の性能評価方法を実施する装置）の斜視図である。1 is a perspective view of a fuel cell performance evaluation apparatus of the present invention (an apparatus for carrying out a fuel cell performance evaluation method of the present invention). 本発明の燃料電池の性能評価装置の第１、第２のプレートと試験される燃料電池モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the fuel cell module to be tested with the first and second plates of the fuel cell performance evaluation apparatus of the present invention. 本発明の燃料電池の性能評価装置の断面図である。It is sectional drawing of the performance evaluation apparatus of the fuel cell of this invention. 本発明の燃料電池の性能評価装置の平面図である。It is a top view of the performance evaluation apparatus of the fuel cell of this invention. 本発明の燃料電池の性能評価方法で性能検査された燃料電池モジュールが組み込まれた燃料電池スタックの側面図である。1 is a side view of a fuel cell stack in which a fuel cell module whose performance has been tested by a fuel cell performance evaluation method of the present invention is incorporated. 図５の燃料電池スタックの一部の断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the fuel cell stack of FIG. 5. 図５の燃料電池スタックのセパレータ部位での正面図である。FIG. 6 is a front view of a separator part of the fuel cell stack of FIG. 5. 従来の燃料電池の性能評価装置の斜視図である。It is a perspective view of the conventional fuel cell performance evaluation apparatus.

以下に、本発明の燃料電池の性能評価装置および燃料電池の性能評価方法を図１〜図７を参照して説明する。
本発明の性能評価装置および性能評価方法を用いて検査される燃料電池は、たとえば固体高分子電解質型燃料電池１０である。燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。 The fuel cell performance evaluation apparatus and the fuel cell performance evaluation method of the present invention will be described below with reference to FIGS.
A fuel cell to be inspected using the performance evaluation apparatus and performance evaluation method of the present invention is, for example, a solid polymer electrolyte fuel cell 10. The fuel cell 10 is mounted on, for example, a fuel cell vehicle. However, it may be used other than an automobile.

固体高分子電解質型燃料電池１０は、図５〜図７に示すように、膜電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）１９とセパレータ１８とを重ねて構成される。膜−電極アッセンブリ１９は、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜１１の一面に配置された触媒層からなる電極（アノード、燃料極）１４および電解質膜の他面に配置された触媒層からなる電極（カソード、空気極）１７とからなる。膜電極アッセンブリ１９とセパレータ１８との間には、アノード側、カソード側にそれぞれ拡散層１３、１６が設けられる。
膜電極アッセンブリ１９とセパレータ１８を重ねてセル１０を構成し、セル１９を積層してセル積層体とし、セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置し、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材（たとえば、テンションプレート２４）、ボルト・ナット２５にて固定して、セル積層体にセル積層方向にばね荷重をかけ、スタック２３を構成する。 As shown in FIGS. 5 to 7, the solid polymer electrolyte fuel cell 10 is configured by stacking a membrane electrode assembly (MEA) 19 and a separator 18. The membrane-electrode assembly 19 includes an electrolyte membrane 11 made of an ion exchange membrane, an electrode (anode, fuel electrode) 14 made of a catalyst layer disposed on one surface of the electrolyte membrane 11, and a catalyst layer disposed on the other surface of the electrolyte membrane. Electrode (cathode, air electrode) 17. Between the membrane electrode assembly 19 and the separator 18, diffusion layers 13 and 16 are provided on the anode side and the cathode side, respectively.
The cell electrode 10 is formed by stacking the membrane electrode assembly 19 and the separator 18, the cell 19 is stacked to form a cell stack, and the terminal 20, the insulator 21, and the end plate 22 are disposed at both ends of the cell stack in the cell stacking direction. The stack 23 is formed by applying a spring load in the cell stacking direction to the cell stack by fixing it with fastening members (for example, tension plates 24) and bolts and nuts 25 extending in the cell stacking direction outside the cell stack.

セパレータ１８には、発電領域において、アノード１４に燃料ガス（水素）を供給するための燃料ガス流路２７が形成され、カソード１７に酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するための酸化ガス流路２８が形成されている。また、セパレータ１８には冷媒（通常、冷却水）を流すための冷媒流路２６も形成されている。セパレータ１８には、非発電領域において、燃料ガスマニホールド３０、酸化ガスマニホールド３１、冷媒マニホールド２９が形成されている。燃料ガスマニホールド３０は燃料ガス流路２７と連通しており、酸化ガスマニホールド３１は酸化ガス流路２８と連通しており、冷媒マニホールド２９は冷媒流路２６と連通している。   The separator 18 is formed with a fuel gas passage 27 for supplying fuel gas (hydrogen) to the anode 14 in the power generation region, and an oxidizing gas for supplying oxidizing gas (oxygen, usually air) to the cathode 17. A flow path 28 is formed. The separator 18 is also formed with a refrigerant flow path 26 for flowing a refrigerant (usually cooling water). In the separator 18, a fuel gas manifold 30, an oxidizing gas manifold 31, and a refrigerant manifold 29 are formed in the non-power generation region. The fuel gas manifold 30 is in communication with the fuel gas passage 27, the oxidizing gas manifold 31 is in communication with the oxidizing gas passage 28, and the refrigerant manifold 29 is in communication with the refrigerant passage 26.

各種流体は、互いに、かつ外部から、それぞれシールされる。各セル１９のＭＥＡを挟む２つのセパレータ１８間は、第１のシール部材３２によってシールされており、隣接するセル１９同士の間は、第２のシール部材３３によってシールされている。
第１のシール部材３２は、たとえば接着剤シール（シール接着剤）からなり、第２のシール部材３３は、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等のゴムシール材からなる。ただし、第１のシール部材３２、第２のシール部材３３とも、接着剤シール剤、またはゴムシール材から構成されてもよい。 Various fluids are sealed from each other and from the outside. The two separators 18 sandwiching the MEA of each cell 19 are sealed by a first sealing member 32, and the adjacent cells 19 are sealed by a second sealing member 33.
The first seal member 32 is made of, for example, an adhesive seal (seal adhesive), and the second seal member 33 is made of, for example, a rubber seal material such as silicone rubber, fluorine rubber, or EPDM (ethylene propylene diene rubber). However, both the first seal member 32 and the second seal member 33 may be made of an adhesive sealant or a rubber seal material.

各セル１９の、アノード１４側では、水素を水素イオン（プロトン）と電子に変換する電離反応が行われ、水素イオンは電解質膜１１中をカソード１７側に移動し、カソード１７側では酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる、またはセル積層方向一端のセルのアノードで生成した電子が外部回路を通して他端のセルのカソードにくる）から水が生成され、次式にしたがって発電が行われる。
アノード側：Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ-
カソード側：２Ｈ+ ＋２ｅ- ＋（１／２）Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ An ionization reaction that converts hydrogen into hydrogen ions (protons) and electrons is performed on the anode 14 side of each cell 19, and the hydrogen ions move through the electrolyte membrane 11 to the cathode 17 side. Water is generated from ions and electrons (electrons generated at the anode of the adjacent MEA come through the separator, or electrons generated at the anode of the cell at one end in the cell stacking direction come to the cathode of the other end cell through an external circuit), Power generation is performed according to the following formula.
Anode side: H 2 → 2H + + 2e −
Cathode side: 2H + + 2e − + (1/2) O 2 → H 2 O

図１〜図４に示すように、単セル１０は、製造されると、各単セル１０毎に、燃料電池の性能評価装置５０に送られて、正常な発電性能を発揮するか否かを検査され評価される。
燃料電池の性能評価装置５０は、ケーシング５１と、第１のプレート（第１の押圧板）５３および第２のプレート（第２の押圧板）５２と、第１のプレート５３の駆動装置５５および第２のプレート５２の駆動装置５４と、第１のプレート５３に形成されたエア供給ポート５６およびエア排出ポート５７（エア排出ポート５７から生成水も排出される）と、第２のプレート５２に形成された燃料ガス供給ポート５８および燃料ガス排出ポート５９と、試験される燃料電池モジュールをケーシング５０内の試験位置６０（燃料電池モジュール１００を発電させ発電性能が正常か否かの試験、検査が実施される位置）に搬入する搬入装置６１と、試験された燃料電池モジュールを試験位置６０からケーシング５０外に搬出する搬出装置６２と、第１、第２のプレート５３、５２の電位を評価する電位検査装置６３と、を備えている。第１、第２のプレート５３、５２の電位は、第１、第２のプレート５３、５２が接触するセパレータ１８の電位と同電位である。図１、図２、図４において、Ａは燃料電池モジュール１００の搬入を示し、Ｂは検査合格品の燃料電池モジュール１００の搬出を示し、Ｃは検査不合格品（ＮＧ）の燃料電池モジュール１００のはね出しと搬出を示す。また、図１〜図４は、試験位置６０に燃料電池モジュール１００が１枚ある場合を示す。 As shown in FIGS. 1 to 4, when the single cell 10 is manufactured, it is sent to the fuel cell performance evaluation device 50 for each single cell 10 to determine whether or not normal power generation performance is exhibited. Inspected and evaluated.
The fuel cell performance evaluation apparatus 50 includes a casing 51, a first plate (first pressing plate) 53, a second plate (second pressing plate) 52 , a driving device 55 for the first plate 53 , and A drive device 54 for the second plate 52 , an air supply port 56 and an air discharge port 57 (the generated water is also discharged from the air discharge port 57) formed on the first plate 53 , and a second plate 52 The formed fuel gas supply port 58 and the fuel gas discharge port 59, and the fuel cell module to be tested are tested at the test position 60 in the casing 50 (testing and testing whether the fuel cell module 100 generates power and the power generation performance is normal). A carrying-in device 61 that carries the fuel cell module to the outside of the casing 50 from the test position 60; 1, and a potential inspection device 63 for evaluating the potential of the second plate 53, 52. First, the potential of the second plate 53, 52, first, second plate 53, 52 is the same as the potential of the separator 18 that contacts. 1, 2, and 4, A indicates the loading of the fuel cell module 100, B indicates the unloading of the fuel cell module 100 that has passed the inspection, and C indicates the fuel cell module 100 that has not passed the inspection (NG). Shows splashing and unloading. 1 to 4 show a case where there is one fuel cell module 100 at the test position 60.

燃料電池の性能評価装置５０は、電位検査装置６３が試験された燃料電池モジュールの発電性能が不良であることを検知した時に、その不良燃料電池モジュールをエジェクトする（払出す）エジェクタ（払出具）６４と払出しのための払出しシュート６５を、さらに備えていてもよい。   When the potential inspection device 63 detects that the power generation performance of the tested fuel cell module is defective, the fuel cell performance evaluation device 50 ejects (discharges) the defective fuel cell module. 64 and a payout chute 65 for payout may be further provided.

各構成要素をさらに詳しく説明すると以下のとおりである。
ケーシング５１は、ケーシング内部に、ケーシング外から区画された空間を有し、該空間のエアは、加温、加湿されている。ケーシング内部空間は、完全密閉されていなくてもよく、試験される燃料電池モジュール１００のケーシングへの入口６６、ケーシングからの出口６７は開放していてもよい。あるいは、入口６６、出口６７に扉が設けられていて、試験される燃料電池モジュール１００が通る時に開くようにしてもよい。 Each component will be described in further detail as follows.
The casing 51 has a space partitioned from the outside of the casing inside the casing, and the air in the space is heated and humidified. The casing internal space may not be completely sealed, and the inlet 66 to the casing of the fuel cell module 100 to be tested and the outlet 67 from the casing may be open. Alternatively, doors may be provided at the inlet 66 and the outlet 67 and may be opened when the fuel cell module 100 to be tested passes.

第１のプレート５３と第２のプレート５２は、ケーシング５１内に配置されており、試験される燃料電池モジュール１００（１セルで１モジュールを形成する場合は、セル１０とモジュール１００とは同じになる）が試験位置６０にある時に該試験される燃料電池モジュール１００をプレート５３、５２間に挟む。第１のプレート５３は第１のプレート５３の駆動装置５５によって試験される燃料電池モジュール１００に接近、離反され、第２のプレート５２は第２のプレート５２の駆動装置５４によって試験される燃料電池モジュール１００に接近、離反される。駆動装置５５、５４はケーシング５１内に配置されても、またはケーシング外に配置されてもよい。駆動装置５５、５４は、エアシリンダ、またはモータとモータの回転を直進動に転換する機構（ボールスクリュウ等）から構成されてもよい。
ただし、第１のプレート５３と第２のプレート５２の一方は固定であってもよく、その場合は、固定のプレートの駆動装置は不要である。
また、試験される燃料電池モジュール１００の搬送方向が水平方向である場合は、第１のプレート５３と第２のプレート５２の移動方向は、鉛直方向である。 The first plate 53 and the second plate 52 are arranged in the casing 51, and the fuel cell module 100 to be tested (when one module is formed by one cell, the cell 10 and the module 100 are the same). ) Is in the test position 60, the fuel cell module 100 to be tested is sandwiched between the plates 53 and 52 . The first plate 53 is moved toward and away from the fuel cell module 100 to be tested by the driving device 55 of the first plate 53 , and the second plate 52 is the fuel cell to be tested by the driving device 54 of the second plate 52. Approaches and leaves the module 100. The driving devices 55 and 54 may be arranged inside the casing 51 or outside the casing. The drive devices 55 and 54 may be configured by an air cylinder or a mechanism (such as a ball screw) that converts the rotation of the motor and the motor into a linear motion.
However, one of the first plate 53 and the second plate 52 may be fixed, and in that case, a driving device for the fixed plate is unnecessary.
Further, when the transport direction of the fuel cell module 100 to be tested is the horizontal direction, the moving direction of the first plate 53 and the second plate 52 is the vertical direction.

エア供給ポート５６およびエア排出ポート５７は、第１のプレート５３に形成される。エア供給ポート５６は、ケーシング５１内のエアを試験される燃料電池モジュール１００にコンプレッサ７３にて加圧して供給し、供給されたエアは酸化ガス流路２８を流れ、エア排出ポート５７は、燃料電池モジュール１００からのエアをケーシング５１内に排出するとともに燃料電池モジュールで発電の際生成された生成水を排出する。したがって、ケーシング５１内の加温、加湿されているエアが、燃料電池モジュール１００の内部の酸化ガス流路２７を循環し、燃料電池モジュール１００を加温、加湿する。 The air supply port 56 and the air discharge port 57 are formed in the first plate 53 . The air supply port 56 pressurizes and supplies the air in the casing 51 to the fuel cell module 100 to be tested by the compressor 73, the supplied air flows through the oxidizing gas passage 28, and the air discharge port 57 The air from the battery module 100 is discharged into the casing 51 and the generated water generated during power generation by the fuel cell module is discharged. Therefore, the heated and humidified air in the casing 51 circulates through the oxidizing gas passage 27 inside the fuel cell module 100 to heat and humidify the fuel cell module 100.

燃料ガス供給ポート５８および燃料ガス排出ポート５９は、第２のプレート５２に形成される。燃料ガス供給ポート５８は、ケーシング５１の外部の燃料ガス源（水素源）６９からの燃料ガスを試験される燃料電池モジュール１００に供給し、供給された燃料ガスは燃料ガス流路２７を流れ、燃料ガス排出ポート５９は、燃料電池モジュール１００からの燃料ガスをケーシング５１の外部に循環させる。ケーシング５１の外部から燃料ガスは、加温されており、必要に応じて加湿されている。
各燃料電池モジュール１００の試験終了毎に、燃料ガス源６９からの燃料ガスの供給を、窒素源７０からの窒素の供給に、切替え弁７１、７２により切り替えて、切替え、燃料ガスが流れる流路をパージすることが望ましい。これは、ケーシング内での水素とエアの混合を防止するためである。 The fuel gas supply port 58 and the fuel gas discharge port 59 are formed in the second plate 52 . The fuel gas supply port 58 supplies fuel gas from a fuel gas source (hydrogen source) 69 outside the casing 51 to the fuel cell module 100 to be tested, and the supplied fuel gas flows through the fuel gas flow path 27. The fuel gas discharge port 59 circulates the fuel gas from the fuel cell module 100 outside the casing 51. The fuel gas is heated from the outside of the casing 51 and is humidified as necessary.
Each time the test of each fuel cell module 100 is completed, the supply of the fuel gas from the fuel gas source 69 is switched to the supply of nitrogen from the nitrogen source 70 by the switching valves 71 and 72, and the flow path through which the fuel gas flows It is desirable to purge. This is to prevent mixing of hydrogen and air in the casing.

搬入装置６１と搬出装置６２は、コンベアからなり、たとえばローラコンベアからなる。搬入装置６１は、試験される燃料電池モジュール１００をケーシング外からケーシング内の試験位置６０に搬入し、位置決めストッパ６８が試験される燃料電池モジュール１００を正規の位置に位置決めする。位置決めされた燃料電池モジュール１００は第１のプレート５３と第２のプレート５２とで挟まれ、試験が実行される。試験が終了した時、第１のプレート５３と第２のプレート５２が燃料電池モジュール１００を解放する。搬出装置６２は試験された燃料電池モジュール１００を試験位置６０からケーシング外に搬出する。 The carry-in device 61 and the carry-out device 62 are composed of conveyors, for example, roller conveyers. The carry-in device 61 carries the fuel cell module 100 to be tested from the outside of the casing to the test position 60 in the casing, and positions the fuel cell module 100 to be tested for the positioning stopper 68 at a normal position. The positioned fuel cell module 100 is sandwiched between the first plate 53 and the second plate 52, and the test is executed. When the test is finished, the first plate 53 and the second plate 52 release the fuel cell module 100. The carry-out device 62 carries the tested fuel cell module 100 out of the casing from the test position 60.

電位検査装置６３は、ケーシング５１の外部に設置され、第１、第２のプレート５３、５２と電気的に接続されている。電位検査装置６３は、第１、第２のプレート５３、５２の電位を測定し、発電性能が正常であるか否かを評価する。単位電池が約１ボルトの電圧を示しかつその電圧が所定時間にわたって安定している時には、その単位電池は発電性能が正常であると評価する。電位検査装置６３は、たとえばパソコンからなる。第１、第２のプレート５３、５２と電位検査装置６３とを結ぶ配線には、従来のような２００〜４００チャンネルの大型リレー盤は不要であるため設置されていない。 The potential inspection device 63 is installed outside the casing 51 and is electrically connected to the first and second plates 53 and 52 . The potential inspection device 63 measures the potentials of the first and second plates 53 and 52 and evaluates whether the power generation performance is normal. When the unit cell exhibits a voltage of about 1 volt and is stable for a predetermined time, the unit cell is evaluated as having normal power generation performance. The potential inspection device 63 is composed of a personal computer, for example. The wiring connecting the first and second plates 53 and 52 and the potential inspection device 63 is not installed because a conventional large-sized relay panel of 200 to 400 channels is unnecessary.

上記性能評価装置５０を使用して実施される、本発明の燃料電池の性能評価方法は、
（イ）試験される燃料電池モジュール１００を、搬入装置６１により、モジュール単体で、内部のエアが加温、加湿されたケーシング５１内の試験位置６０に搬入する工程と、
（ロ）駆動装置５５、５４を作動させて試験位置６０にある燃料電池モジュール１００を第１、第２のプレート５３、５２で挟む工程と、
（ハ）試験位置６０にある燃料電池モジュール１００に燃料ガス供給ポート５８を通して燃料ガス（水素、または水素含有ガス）を供給し、燃料ガスを燃料電池モジュール１００の燃料ガス流路２７に流し、燃料電池モジュール１００から燃料ガス排出ポート５９を通して燃料ガスを排出すると共に、試験位置６０にある燃料電池モジュール１００にエア供給ポート５６を通してケーシング内のエアを供給し、エアを燃料電池モジュール１００の酸化ガス流路２８に流し、燃料電池モジュール１００からエア排出ポート５７を通してエアをケーシング５１内に排出して、燃料電池モジュール１００に発電を実行させる工程と、
（ニ）試験位置６０にある燃料電池モジュール１００が発電している時の、第１、第２のプレート５３、５２の電位（燃料電池モジュール１００を構成するセル１０のセパレータ１８の電位と同じ）を検出し、検出した電位の信号をケーシング５１の外部の電位検査装置６３に（２００〜４００チャンネルリレータ盤を介さずに直接）送って試験位置にある燃料電池モジュール１００の電位が正常（単セル当たりの電圧が約１ボルト（たとえば、約０．６ボルト以上）で、かつ電圧が安定していること）であるか否かを評価する工程と、そして、
（ホ）評価で正常と判断されると、第１、第２のプレート５３、５２による燃料電池モジュール１００の挟み込みを解除して（第１、第２のプレート５３、５２を燃料電池モジュール１００から後退させて）、搬出装置６２により、正常品燃料電池モジュール１００を試験位置６０からケーシング５１外に搬出する工程と、
を有する。
上記工程は、工程（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）の順で実行される。 The fuel cell performance evaluation method of the present invention, which is carried out using the performance evaluation apparatus 50, comprises:
(A) a step of bringing the fuel cell module 100 to be tested into the test position 60 in the casing 51 where the internal air is heated and humidified by the carry-in device 61 as a single unit;
(B) actuating the driving devices 55 , 54 to sandwich the fuel cell module 100 at the test position 60 between the first and second plates 53 , 52 ;
(C) The fuel gas (hydrogen or hydrogen-containing gas) is supplied to the fuel cell module 100 at the test position 60 through the fuel gas supply port 58, and the fuel gas is caused to flow through the fuel gas channel 27 of the fuel cell module 100 to The fuel gas is discharged from the battery module 100 through the fuel gas discharge port 59, and the air in the casing is supplied to the fuel cell module 100 at the test position 60 through the air supply port 56. Flowing in the path 28, discharging air from the fuel cell module 100 through the air discharge port 57 into the casing 51, and causing the fuel cell module 100 to generate power;
(D) Potential of the first and second plates 53 and 52 when the fuel cell module 100 at the test position 60 is generating electric power (the same as the potential of the separator 18 of the cell 10 constituting the fuel cell module 100) The potential signal of the fuel cell module 100 at the test position is normal (single cell) by sending a signal of the detected potential to the potential inspection device 63 outside the casing 51 (directly without going through the 200-400 channel relator panel). Assessing whether the per unit voltage is about 1 volt (eg, about 0.6 volts or more and the voltage is stable); and
(E) When it is determined that the evaluation is normal, the sandwiching of the fuel cell module 100 by the first and second plates 53 and 52 is released (the first and second plates 53 and 52 are removed from the fuel cell module 100). A step of unloading the normal fuel cell module 100 from the test position 60 to the outside of the casing 51 by the unloading device 62;
Have
The above steps are performed in the order of steps (A), (B), (C), (D), and (E).

各燃料電池モジュール１００の試験終了毎に、燃料ガス源６９からの燃料ガスの供給を、窒素源７０からの窒素の供給に、切替え弁７１、７２により切り替えて、切替え、燃料ガスが流れる流路をパージすることが望ましい。これは、ケーシング内での水素とエアの混合を防止するためである。   Each time the test of each fuel cell module 100 is completed, the supply of the fuel gas from the fuel gas source 69 is switched to the supply of nitrogen from the nitrogen source 70 by the switching valves 71 and 72, and the flow path through which the fuel gas flows It is desirable to purge. This is to prevent mixing of hydrogen and air in the casing.

本発明の燃料電池の性能評価方法は、工程（ニ）において電位検査装置６３が試験された燃料電池モジュール１００の発電性能が不良であることを検知した時に、
（ホ）’その不良燃料電池モジュール１００を、エジェクタ（払出具）６４により、払出しシュート６５へエジェクトする、工程を、工程（ニ）の後に有する。
この不良品の払出しは自動で行われる。 When the fuel cell performance evaluation method of the present invention detects that the power generation performance of the fuel cell module 100 in which the potential inspection device 63 has been tested in step (d) is poor,
(E) 'After the step (d), the defective fuel cell module 100 is ejected to the dispensing chute 65 by the ejector (dispensing tool) 64.
The defective product is automatically paid out.

つぎに、本発明の性能評価装置５０と本発明の性能評価方法の作用、効果を説明する。   Next, the operation and effect of the performance evaluation device 50 of the present invention and the performance evaluation method of the present invention will be described.

〔検査時間の短縮効果〕
燃料電池の性能評価装置５０、または燃料電池の性能評価方法によれば、以下の説明の通り、検査をモジュール作製後すぐに行うことができ、かつ、その検査時間も短縮される。 [Inspection time reduction effect]
According to the fuel cell performance evaluation apparatus 50 or the fuel cell performance evaluation method, as described below, the inspection can be performed immediately after the module is manufactured, and the inspection time is shortened.

燃料電池モジュール１００を単体（単モジュール）で試験位置６０に搬入し、試験し、試験された燃料電池モジュール１００を搬出するので、燃料電池モジュール１００は作製された後、モジュール単体毎に、順次、検査され合否を判定されていくため、燃料電池モジュール１００の作製からそのモジュール１００の良否判定が出るまでの時間間隔が、従来の、作製された後２００〜４００モジュールまとまるまで待って２００〜４００モジュールまとめて試験する場合の燃料電池モジュールの作製からそのモジュールの良否判定が出るまでの時間間隔に比べて、短縮される。その結果、不具合調査、対策が不良モジュール検出後すぐに実施できる。   Since the fuel cell module 100 is carried into the test position 60 as a single unit (single module), tested, and the tested fuel cell module 100 is carried out, after the fuel cell module 100 is fabricated, In order to determine whether the fuel cell module 100 is acceptable or not, the time interval from the production of the fuel cell module 100 to the determination of the quality of the module 100 is waited until the conventional 200-400 modules are assembled after the production. Compared to the time interval from the production of the fuel cell module to the pass / fail judgment of the module in the case of testing collectively. As a result, defect investigation and countermeasures can be implemented immediately after the defective module is detected.

また、燃料電池モジュールは単体毎に加温、加湿するので、否検査物の熱容量（モジュール１個分の熱容量）は、２００〜４００モジュールまとめた場合の熱容量に比べて小さくなり、燃料電池モジュール加熱時間が短くなる。   Further, since the fuel cell module is heated and humidified for each unit, the heat capacity of the non-inspection object (heat capacity for one module) is smaller than the heat capacity when the 200 to 400 modules are combined, and the fuel cell module is heated. Time is shortened.

また、エアについては、ケーシング内のエアを燃料電池への供給エアに用い、燃料電池からのエアをケーシング内に排出するので、排出ガスが加温、加湿されている分、供給エアの加温、加湿時間が短くなる。   As for the air, the air in the casing is used as the supply air to the fuel cell, and the air from the fuel cell is discharged into the casing, so that the exhaust gas is heated and humidified, so that the supply air is heated. , Humidification time is shortened.

以上説明したように、本発明に係る性能評価装置５０によれば、性能の評価対象である複数の燃料電池モジュール１００を、順次、検査位置まで搬送し、搬送された燃料電池を、順次、検査しているため、評価対象となる燃料電池モジュール１００の数が多い場合でも、迅速に評価を行うことが可能となり、特に、スタック全体ではなく、スタック２３を構成する一部のセル毎に評価を行う場合に有効である。   As described above, according to the performance evaluation device 50 according to the present invention, the plurality of fuel cell modules 100 that are performance evaluation targets are sequentially transported to the inspection position, and the transported fuel cells are sequentially inspected. Therefore, even when the number of fuel cell modules 100 to be evaluated is large, it becomes possible to evaluate quickly, and in particular, the evaluation is performed not for the entire stack but for each part of the cells constituting the stack 23. It is effective when performing.

〔検査装置の簡素化効果〕
本発明の燃料電池の性能評価装置５０、または燃料電池の性能評価方法によれば、以下の通り、検査装置５０が小型化、簡素化される。 [Effects of simplified inspection equipment]
According to the fuel cell performance evaluation apparatus 50 or the fuel cell performance evaluation method of the present invention, the inspection apparatus 50 is reduced in size and simplified as follows.

燃料電池モジュール１００を単体で試験位置６０に搬入し試験するので、２００〜４００モジュールまとめて試験する場合（従来の場合）に比べて、被検査対象物（単モジュール１００）の熱容量が小さくなり、加温設備は、１つのモジュール１００を加温できる容量、能力をもてばよい。同様に、加湿設備も、２００〜４００モジュールまとめて試験する場合（従来の場合）に比べて、加湿設備は、１つのモジュール１００を加湿できる容量、能力をもてばよい。これによって、水素、エアの加温設備、加湿設備は小型化、簡素化される。   Since the fuel cell module 100 is carried into the test position 60 as a single unit and tested, the heat capacity of the object to be inspected (single module 100) is smaller than when testing 200 to 400 modules together (conventional case), The heating facility may have a capacity and capacity capable of heating one module 100. Similarly, as compared with the case where 200 to 400 modules are collectively tested (the conventional case), the humidifying facility only needs to have a capacity and capacity capable of humidifying one module 100. As a result, hydrogen and air heating facilities and humidification facilities are reduced in size and simplified.

また、エアについては、ケーシング５１内のエアを試験される燃料電池モジュール１００への供給エアに用い、燃料電池モジュール１００からのエアをケーシング５１内に排出するので、排出エアの持つ温度、湿度をつぎの供給エアの温度、湿度に利用でき、その結果、外部からのエアを燃料電池に供給し燃料電池からのエアを外部に排出する場合（従来の場合）に比べて、エアの加温設備、加湿設備が小容量のもので済む。これによっても、エアの加温設備、加湿設備は、従来のガス供給装置（図８）の加温設備、加湿設備に比べて、小型化、簡素化される。   As for the air, the air in the casing 51 is used as the supply air to the fuel cell module 100 to be tested, and the air from the fuel cell module 100 is discharged into the casing 51. It can be used for the temperature and humidity of the next supply air. As a result, compared with the case where external air is supplied to the fuel cell and the air from the fuel cell is discharged to the outside (conventional case), the air heating equipment The humidification equipment needs only a small capacity. This also makes the air heating equipment and humidification equipment smaller and simpler than the heating equipment and humidification equipment of the conventional gas supply device (FIG. 8).

また、１回の検査で１つの燃料電池モジュール１００を検査すればよいので、２００〜４００モジュールまとめて検査する場合（従来の場合）に比べて、２００〜４００モジュールのどのモジュールの信号を選択するかのリレー盤７（図８）や、検査直後に残る電圧の放電装置５（図８）等が、不要になり、検査の電気設備が大幅に簡素化される。   In addition, since one fuel cell module 100 may be inspected in one inspection, the signal of which module of 200 to 400 modules is selected as compared with the case of inspecting 200 to 400 modules collectively (conventional case). The relay panel 7 (FIG. 8), the voltage discharge device 5 (FIG. 8) remaining immediately after the inspection, and the like are not necessary, and the electrical equipment for the inspection is greatly simplified.

また、不良モジュールを検出した時にその不良モジュールを正常モジュールのラインからエジェクトするようにすれば、不良モジュールの払出しを自動化できる。   Further, when a defective module is detected, the defective module can be automatically ejected by ejecting the defective module from the normal module line.

別の様態として、検査対象となる燃料電池モジュール１００には、個々の燃料電池を識別可能な識別情報が記録されている方が好ましい。より具体的には、互いに異なる識別情報が付与された複数の燃料電池モジュール１００をそれぞれ検査し、検査結果と燃料電池モジュール１００の識別情報とを対応づけて記録する構成としても良い。ここで、燃料電池モジュール１００への識別情報の記録方法としては、燃料電池モジュール１００の表面（セパレータ１８の表面など）に光学的に読み取り可能な文字や図柄（例えば２次元コード）として記録する方法や、燃料電池モジュール１００に一体化された記録媒体（例えばＩＣチップ）に識別情報を記録する方法などがある。この構成の下、性能評価装置５０（例えば電位検査装置６３）は、識別情報を読み出し、当該燃料電池モジュール１００の検査結果と対応づけて、自身の記録媒体（磁気ディスク、ＩＣメモリなど）に記録する構成が好ましい。また、性能評価装置５０は、燃料電池モジュール１００の検査結果を、当該燃料電池モジュール自体に記録する構成としても良い。より具体的には、個々の燃料電池モジュール１００に書き込み可能な記録媒体（ＩＣメモリなど）を設けておき、当該記録媒体に検査結果を書き込む構成としても良いし、燃料電池モジュール１００の表面に文字や図柄（例えば２次元コード）として検査結果を記録する構成としても良い。
かかる構成によれば、検査後に、どの燃料電池モジュール１００が、どのような特性（検査結果）を有するかを容易に取得することができる。 As another aspect, it is preferable that identification information that can identify individual fuel cells is recorded in the fuel cell module 100 to be inspected. More specifically, a plurality of fuel cell modules 100 provided with different identification information may be inspected, and the inspection result and the identification information of the fuel cell module 100 may be recorded in association with each other. Here, as a method of recording the identification information on the fuel cell module 100, a method of recording as optically readable characters and designs (for example, a two-dimensional code) on the surface of the fuel cell module 100 (such as the surface of the separator 18). Alternatively, there is a method of recording identification information on a recording medium (for example, an IC chip) integrated with the fuel cell module 100. Under this configuration, the performance evaluation device 50 (for example, the electric potential inspection device 63) reads the identification information and records it on its own recording medium (magnetic disk, IC memory, etc.) in association with the inspection result of the fuel cell module 100. The structure which does is preferable. Moreover, the performance evaluation apparatus 50 is good also as a structure which records the test result of the fuel cell module 100 on the said fuel cell module itself. More specifically, a recording medium (IC memory or the like) that can be written to each fuel cell module 100 may be provided, and a test result may be written on the recording medium. Characters may be written on the surface of the fuel cell module 100. Alternatively, the inspection result may be recorded as a symbol (for example, a two-dimensional code).
According to such a configuration, it is possible to easily obtain what characteristics (inspection result) each fuel cell module 100 has after inspection.

別の観点から、セパレータ１８と膜電極アッセンブリ１９を一体化して燃料電池モジュール１００を製造する第１の製造装置（燃料電池モジュール製造装置）２００や、燃料電池モジュール１００を積層しスタック化する第２の製造装置（スタック化装置）３００などの製造装置と、以上説明した性能評価装置５０とを同じライン上に設けてもよい。さらに詳述すると、上述した搬送経路のうち試験位置６０より上流側に第１の製造装置２００を設け、当該第１の製造装置２００で連続的に製造された複数の燃料電池モジュール１００を順次に搬送装置６１にて試験位置６０にある評価装置５０まで搬送し、それらの燃料電池モジュール１００の検査を評価装置５０が実施しても良い。また、搬送経路のうち評価装置５０より下流側に第２の製造装置（スタック化装置）３００を設け、評価装置５０の検査結果に応じて種別された燃料電池モジュール１００を、種別結果に基づいて、当該第２の製造装置３００で積層および締結してスタック化しても良い。ここで、種別結果に基づいてスタック化する場合には、例えば特性の近似する燃料電池モジュール同士を種別し、特性の近似する燃料電池モジュール同士をスタック化しても良い。これとは別に、特性が異なる燃料電池モジュール１００がスタック内の所定の位置（順序）となるようにスタック化しても良い。かかる構成によれば製造から評価までの処理を一貫して速やかに実施することができる。   From another point of view, a first manufacturing apparatus (fuel cell module manufacturing apparatus) 200 that manufactures the fuel cell module 100 by integrating the separator 18 and the membrane electrode assembly 19 and a second stack that stacks the fuel cell modules 100 are stacked. The manufacturing apparatus such as the manufacturing apparatus (stacking apparatus) 300 and the performance evaluation apparatus 50 described above may be provided on the same line. More specifically, the first manufacturing apparatus 200 is provided on the upstream side of the test position 60 in the transport path described above, and a plurality of fuel cell modules 100 continuously manufactured by the first manufacturing apparatus 200 are sequentially provided. The evaluation device 50 may carry the inspection of the fuel cell module 100 by conveying the evaluation device 50 at the test position 60 by the conveyance device 61. Further, a second manufacturing apparatus (stacking apparatus) 300 is provided on the downstream side of the evaluation apparatus 50 in the transport path, and the fuel cell module 100 classified according to the inspection result of the evaluation apparatus 50 is determined based on the classification result. The second manufacturing apparatus 300 may be stacked and fastened to form a stack. Here, when stacking based on the classification result, for example, fuel cell modules having similar characteristics may be classified, and fuel cell modules having similar characteristics may be stacked. Alternatively, the fuel cell modules 100 having different characteristics may be stacked so as to be in a predetermined position (order) in the stack. According to such a configuration, processing from manufacturing to evaluation can be performed consistently and promptly.

５０ 燃料電池の性能評価装置50 Fuel cell performance evaluation system
５１ ケーシング51 casing
５２ 第２のプレート52 Second plate
５３ 第１のプレート53 First plate
５４、５５ 駆動装置54, 55 Drive unit
５６ エア供給ポート56 Air supply port
５７ エア排出ポート57 Air exhaust port
５８ 燃料ガス供給ポート58 Fuel gas supply port
５９ 燃料ガス排出ポート59 Fuel gas discharge port
６０ 試験位置60 test positions
６１ 搬入装置61 Loading device
６２ 搬出装置62 Unloading device
６３ 電位検査装置63 Potential testing device
１００ 燃料電池モジュール100 Fuel cell module

Claims (4)

内部が外部と区画され内部のエアが加温、加湿されたケーシングと、
前記ケーシング内に配置され、試験される燃料電池モジュールが試験位置にある時に該試験される燃料電池モジュールを挟む第１、第２のプレート、および前記第１、第２のプレートの少なくとも一方を試験位置にある試験される燃料電池モジュールに対して進退させる駆動装置と、
前記第１のプレートに形成され前記ケーシング内のエアを試験される燃料電池モジュールに供給するエア供給ポートおよび燃料電池モジュールからのエアを前記ケーシング内に排出するエア排出ポートと、
前記ケーシング内に設けられ前記エア供給ポートに接続され前記ケーシング内のエアを前記エア供給ポートを介して燃料電池モジュールへそして燃料電池モジュールからのエアを前記エア排出ポートを介してケーシング内へと循環させるコンプレッサと、
前記第２のプレートに形成され前記ケーシングの外部から燃料ガスを試験される燃料電池モジュールに供給する燃料ガス供給ポートおよび燃料電池モジュールからの燃料ガスを前記ケーシングの外部に循環させる燃料ガス排出ポートと、
試験される燃料電池モジュールを単体で前記試験位置に搬入し試験された燃料電池モジュールを前記試験位置から搬出する搬入、搬出装置と、
前記ケーシングの外部に設置され、第１、第２のプレートと電気的に接続された電位検査装置と、を備え、
前記第１、第２のプレートと燃料電池モジュールとの間のガスの供給排出口は前記第１、第２のプレートの燃料電池モジュール対向面にある、燃料電池の性能評価装置。A casing in which the inside is partitioned from the outside and the air inside is heated and humidified,
Testing at least one of the first and second plates and the first and second plates sandwiching the fuel cell module to be tested when the fuel cell module to be tested is in a test position and disposed in the casing A drive for advancing and retracting the fuel cell module to be tested in position;
An air supply port that is formed in the first plate and supplies air in the casing to the fuel cell module to be tested; and an air discharge port that discharges air from the fuel cell module into the casing;
The casing is provided in the casing and connected to the air supply port, and the air in the casing is circulated to the fuel cell module through the air supply port, and the air from the fuel cell module is circulated into the casing through the air discharge port. A compressor to let
A fuel gas supply port that is formed in the second plate and supplies fuel gas to the fuel cell module to be tested from outside the casing; and a fuel gas discharge port that circulates fuel gas from the fuel cell module to the outside of the casing; ,
A fuel cell module to be tested is carried alone to the test position, and a fuel cell module to be tested is carried out from the test position.
A potential inspection device installed outside the casing and electrically connected to the first and second plates;
The fuel cell performance evaluation apparatus, wherein a gas supply / discharge port between the first and second plates and the fuel cell module is located on a surface of the first and second plates facing the fuel cell module. 前記電位検査装置が試験された燃料電池モジュールの発電性能が不良であることを検知した時に、その不良燃料電池モジュールをエジェクトするエジェクタと払出しのための払出しシュートを、さらに備えた請求項１に記載の燃料電池の性能評価装置。  2. The fuel cell module according to claim 1, further comprising: an ejector that ejects the defective fuel cell module and a dispensing chute for dispensing when the electric potential inspection device detects that the power generation performance of the tested fuel cell module is defective. Fuel cell performance evaluation device. 試験される燃料電池モジュールを、モジュール単体で、内部が外部から区画され前記内部のエアが加温、加湿されたケーシング内の試験位置に搬入し、
試験位置にある燃料電池モジュールを第１、第２のプレートで挟むとともに、前記第１のプレートの燃料電池モジュール対向面に設けたエア供給ポートおよびエア排出ポート、および前記第２のプレートの燃料電池モジュール対向面に設けた燃料ガス供給ポートおよび燃料ガス排出ポートを燃料電池モジュールに対向させ、
試験位置にある燃料電池モジュールに前記第２のプレートに設けた前記燃料ガス供給ポートを通してケーシング外から燃料ガスを供給し該燃料電池モジュールから前記第２のプレートに設けた前記燃料ガス排出ポートを通して燃料ガスを前記ケーシング外に排出すると共に、前記ケーシング内に設けられ前記エア供給ポートに接続されたコンプレッサにより、試験位置にある燃料電池モジュールに前記第１のプレートに設けた前記エア供給ポートを通してケーシング内のエアを供給し該燃料電池モジュールから前記第１のプレートに設けた前記エア排出ポートを通してエアをケーシング内に排出して、発電させ、
試験位置にある燃料電池モジュールが発電している時の、前記第１、第２のプレートの電位を検出し検出した電位の信号をケーシング外の電位検査装置に送って試験位置にある燃料電池モジュールの電位が正常であるか否かを評価する、
燃料電池の性能評価方法。The fuel cell module to be tested is a module alone, the inside is partitioned from the outside, and the air inside is heated and humidified, and carried into a test position in the casing,
The fuel cell module at the test position is sandwiched between the first and second plates, and the air supply port and the air discharge port provided on the fuel cell module facing surface of the first plate, and the fuel cell of the second plate The fuel gas supply port and fuel gas discharge port provided on the module facing surface are opposed to the fuel cell module,
Fuel gas is supplied from outside the casing to the fuel cell module at the test position through the fuel gas supply port provided on the second plate, and fuel is supplied from the fuel cell module through the fuel gas discharge port provided on the second plate. Gas is discharged out of the casing, and inside the casing through the air supply port provided in the first plate to the fuel cell module in the test position by a compressor provided in the casing and connected to the air supply port. The air is discharged from the fuel cell module through the air discharge port provided in the first plate into the casing to generate power,
When the fuel cell module in the test position is generating power, the first, the fuel cell module with a signal of the second plate of the potentials detected by detecting the potential to send a test position to the potential testing device outside the casing Evaluate whether the potential of is normal,
A fuel cell performance evaluation method. 前記電位検査装置が試験された燃料電池モジュールの発電性能が不良であることを検知した時に、その不良燃料電池モジュールを払出しシュートへエジェクトする、請求項３に記載の燃料電池の性能評価方法。  The fuel cell performance evaluation method according to claim 3, wherein when the electric potential inspection device detects that the power generation performance of the tested fuel cell module is defective, the defective fuel cell module is ejected to a payout chute.
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