JP6996408B2

JP6996408B2 - 燃料電池用のセパレータ材の搬送方法

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Publication number: JP6996408B2
Application number: JP2018080926A
Authority: JP
Inventors: 裕亮大庭
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Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2022-02-04
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Description

本発明は、燃料電池用のセパレータ材の搬送方法に関する。

従来から、複数の単セルを積層することにより、燃料電池が構成されており、各単セルは、膜電極接合体をセパレータで挟み込んだ構造となっている。膜電極接合体は、固体高分子電解質膜（以下、「電解質膜」という）と、電解質膜の両面に接合されたアノード側触媒層（アノード電極）およびカソード側触媒層（カソード電極）とからなり、これらの表面には、必要に応じてガス拡散層が形成されている。膜電極接合体を挟み込んだ一対のセパレータは、膜電極接合体に水素ガスとエアとを供給し、供給した水素ガスとエアとを排出する流通口と流路とが形成されている。

このようなセパレータは、燃料電池の単セルに取り付ける前に、金属製の薄板材等からセパレータ材に成形される。セパレータ材は、たとえば複数のプレス加工により順次搬送されながら成形され、成形されたセパレータ材は、膜電極接合体まで搬送された後、膜電極接合体は、搬送されたセパレータ材により挟み込まれる。

このようなセパレータ材の搬送方法として、たとえば特許文献１には、セパレータ材の両側を把持部材で上下から挟み込み、両側の把持部材が離間する方向に、把持部材でセパレータ材を引っ張りながらセパレータ材を搬送する方法が提案されている。

特開２０１５－１１８８１０号公報

しかしながら、特許文献１に示す搬送方法では、セパレータ材を把持して搬送するが、セパレータ材の構造上、セパレータ材を把持することができる範囲は小さいため、セパレータ材を安定して保持することができないことがある。この結果、搬送時の振動等により、把持部材に対して、セパレータ材が滑り、セパレータ材が落下するおそれがあった。

このような点から、セパレータ材に対して把持部材が滑ることを防止するには、セパレータ材に対する把持部材の把持力を高めればよいが、この場合には、セパレータ材に、把持部材の圧痕がついてしまうおそれがある。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、本発明として、圧痕等を付けることなく、安定してセパレータ材を搬送することができるセパレータの搬送方法を提供する。

前記課題を鑑みて発明に係るセパレータ材の製造方法は、水素ガスとエアとを供給することにより発電される燃料電池の単セルに用いられるセパレータ材を搬送する搬送方法であって、前記セパレータ材は、その平面視において矩形状であり、前記セパレータ材の両側において、水素ガスが流通する一対の水素流通口の近傍に一対の貫通孔が形成されており、前記セパレータ材を搬送する際に、前記セパレータ材に形成された各貫通孔に、搬送用ピンを挿入し、前記各貫通孔に前記搬送用ピンを挿入した状態で、前記搬送用ピン同士が離間する方向に、前記セパレータ材を引っ張りながら、前記セパレータ材を搬送することを特徴とする。

ここで、本発明でいう「セパレータ材」とは、セパレータの形状に成形される前および成形途中の素材と、成形後、セルの一部に組み込まれる前の成形後の部材とのいずれの場合も含むものである。したがって、「セパレータ材」が素材である場合には、水素流通口が形成されていない素材も含み、その場合には、セパレータ材には、水素流通口が形成される予定となる部分の近傍に貫通口が形成されている。一方、「セパレータ材」が、成形後の部材である場合、セパレータ材には、水素流通口が形成されており、その近傍に貫通孔が形成されている。

本発明によれば、セパレータ材の両側に形成された各貫通孔に、搬送用ピンを挿入した状態で、搬送用ピン同士が離間する方向に、セパレータ材を引っ張りながら、搬送する。これにより、一対の搬送用ピンにより、セパレータ材を安定した状態に保持しながら、セパレータ材を搬送することができる。また、セパレータ材を把持部材等で挟み込むことなく、搬送用ピンをセパレータ材の貫通孔に挿入して、セパレータ材を搬送するため、セパレータ材に圧痕等が付くことが無い。

さらに、水素ガスが流通する水素流通口は、エア等が流れる流通口に比べて小さいため、水素流通口の周りには、貫通孔を形成するための余剰スペースを有する。本発明では、このような余剰スペースに形成された貫通孔を利用して、セパレータ材を搬送するため、セパレータ材の大きさを、従来のものよりも大きくする必要がない。

より好ましい態様としては、前記貫通孔は、複数の単セルを組み付ける際の組み付け用の基準孔である。この態様によれば、複数の単セルを組み付ける際の組み付け用の基準孔を、搬送用の貫通孔として用いることができるため、新たに搬送用の貫通孔を設けなくてもよく、セパレータ材の生産性が低下することはない。

本発明によれば、圧痕等を付けることなく、安定した姿勢でセパレータ材を搬送することができる。

本発明の実施形態で搬送されるセパレータ材を用いた燃料電池の単セルの分解斜視図である。図１に示す単セルを積層して燃料電池とする過程を示す斜視図である。図２に示す燃料電池の水素ガス、エア、および冷却水が流通する流路を示す要部断面図である。セパレータ材を搬送しつつセパレータ材を成形する成形装置の模式的斜視図である。図４に示す成形装置の模式的平面図である。図５に示す成形装置の正面図である。図５に示す成形装置のＡ－Ａ線に沿った矢視方向の断面図である。図５に示す成形装置におけるセパレータ材の搬送および成形を説明するためのフロー図である。図８に示す上昇ステップと保持ステップとを説明するための斜視図である。図９に示す上昇ステップと保持ステップとを説明するための要部斜視図である。

以下、本発明に係る燃料電池用のセパレータ材の搬送方法を含む成形方法の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

１．燃料電池について
まず、図１～３を参照して、本発明の一実施形態に係る搬送方法により搬送されるセパレータ材を用いた燃料電池および単セルについて説明する。図１は、本発明の実施形態で搬送されるセパレータ材を用いた燃料電池の単セルの分解斜視図である。図２は、図１に示す単セルを積層して燃料電池とする過程を示す斜視図である。図３は、図２に示す燃料電池の水素ガス、エア、および冷却水が流通する流路を示す要部断面図である。

なお、本明細書では「セパレータ」とは、図１～図３に示すように単セルに組み込まれた状態のものをいい、「セパレータ材」とは、図４～図１０に示すように、セパレータの形状に成形される前のもの、その成形途中のもの、単セルに組み込まれる前の成形後のものをいう。

本実施形態に係る燃料電池１では、基本単位である単セル１０が複数積層されている。単セル１０は、エアに含まれる酸素ガスと、燃料ガスである水素ガスと、の電気化学反応により起電力を発生する固体高分子型燃料電池である。エアは、大気のことであり、たとえばコンプレッサにより圧縮されたエアが燃料電池１に供給され、高圧タンクに充填された水素ガスが、燃料電池に供給される。

図１～図３に示すように、燃料電池１を構成する単セル１０は、発電アセンブリ１７と、発電アセンブリ１７を挟持する一対のセパレータ１２、１２とを備えている。発電アセンブリ１７は、電極－ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）１１と、ＭＥＧＡ１１の外周を囲う樹脂フレーム１４とを備えている。

ＭＥＧＡ１１は、図３に示すように、高分子電解質膜１１ａと、この両面に接合された触媒層１１ｂ、１１ｃと、触媒層１１ｂ、１１ｃに接合されたガス拡散層１１ｄ、１１ｄと、を備えている。ＭＥＧＡ１１が配置された部分が単セル１０の発電領域となっている。

高分子電解質膜１１ａは、固体高分子材料で形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜からなり、触媒層１１ｂ、１１ｃは、たとえば白金などの触媒を担持した、たとえば多孔質のカーボン素材により形成される。高分子電解質膜１１ａの一方側に配置された触媒層１１ｂが燃料電池１のアノードとなり、他方側の触媒層１１ｃが燃料電池１のカソードとなる。ガス拡散層１１ｄは、たとえばカーボンペーパ若しくはカーボンクロス等のカーボン多孔質体、または、金属メッシュ若しくは発泡金属等の金属多孔質体などのガス透過性を有する導電性部材によって形成される。

樹脂フレーム１４の長手方向の両側には、水素ガス、エア、および冷却水を、ＭＥＧＡ１１またはその近傍に個別に供給するとともに、供給された水素ガス、エア、および冷却水を、ＭＥＧＡ１１またはその近傍から排出する、ための６つのマニホールド開口（流通口）が形成されている。

具体的には、樹脂フレーム１４の一方側には、水素ガスが流通する水素流通口１４ａと、冷却水が流通する冷却水流通口１４ｂと、エアが流通するエア流通口１４ｃとが、順に設けられている。また、樹脂フレーム１４の他方側には、エアが流通するエア流通口１４ｄと、冷却水が流通する冷却水流通口１４ｅと、水素ガスが流通する水素流通口１４ｆとが、順に設けられている。

各流体が流れる一対のマニホールド開口（流通口）は、一方がＭＥＧＡ１１またはその近傍への供給用の流通口となっており、他方がＭＥＧＡ１１またはその近傍からの排出用の流通口となっている。たとえば、一方の水素流通口１４ａがＭＥＧＡ１１への供給用の流通口となっており、他方の水素流通口１４ｆがＭＥＧＡ１１からの排出用の流通口となっている。水素流通口１４ａと、水素流通口１４ｆとは、樹脂フレーム１４の対角に配置されているので、水素ガスを、発電領域の対角に流通させることができる。

さらに樹脂フレーム１４には、水素ガスが流通する一対の水素流通口１４ａ、１４ｆの近傍に一対の貫通孔１６、１６が形成されている。具体的には、各貫通孔１６は、水素流通口１４ａ（１４ｆ）よりも、樹脂フレーム１４の外周側に形成されている。

セパレータ１２は、平面視において矩形状であり、ステンレス鋼、チタン、チタン合金などの金属製の薄板材または箔材から成形された部材であり、厚さが、たとえば、１０μｍ～２００μｍである。セパレータ１２の素材となる薄板材または箔材は、冷間圧延等により形成されている。セパレータ１２は、上述した薄板材または箔材から、プレス成形により所定の形状に成形される。さらに、このプレス成形されたものを、セパレータ１２の基材とし、この表面に、炭素皮膜等がさらに形成されていてもよい。なお、炭素皮膜は、セパレータ１２をプレスにより成形する前に、成膜されていてもよく、プレスにより成形後に、成膜されてもよい。

セパレータ１２は、平面視においてＭＥＧＡ１１と同じ長方形状に形成され、長手方向の両側には、ＭＥＧＡ１１と同様に、６つのマニホールド開口（流通口）が形成されている。セパレータ１２のＭＥＧＡ１１と当接する部分には、たとえば長手方向に沿って多数の溝部１５が形成され、これにより、図３に示すように、燃料ガス、エア、および冷却水が流れる流路が形成される。

具体的には、一方の触媒層１１ｂ側のガス拡散層１１ｄとセパレータ１２との間に画成される流路が、水素ガスが流通する流路１５ａである。他方の触媒層１１ｃ側のガス拡散層１１ｄとセパレータ１２との間に画成される流路が、エアが流通する流路１５ｂである。セパレータ１２同士の間に形成される流路が、冷却水が流通する流路１５ｃである。本実施形態では、一方の流路１５ａに水素ガスが供給され、他方の流路１５ｂにエアが供給されると、単セル１０内で電気化学反応が生じて起電力が生じる。

さらに、セパレータ１２の長手方向の両側には、水素ガス、エア、および冷却水を、ＭＥＧＡ１１またはその近傍に個別に供給するとともに、供給された水素ガス、エア、および冷却水を、ＭＥＧＡ１１またはその近傍から排出するための６つのマニホールド開口（流通口）が形成されている。これらの流通口は、樹脂フレーム１４の流通口に対応した位置に、対応する各流通口と同じ大きさに形成されている。図１では、樹脂フレーム１４の流通口に対応する、セパレータ１２の流通口には、樹脂フレーム１４の流通口と同じ符号を付している。

具体的には、セパレータ１２の一方側には、水素ガスが流通する水素流通口１４ａと、冷却水が流通する冷却水流通口１４ｂと、エアが流通するエア流通口１４ｃとが、順に形成されている。また、セパレータ１２の他方側には、エアが流通するエア流通口１４ｄと、冷却水が流通する冷却水流通口１４ｅと、水素ガスが流通する水素流通口１４ｆとが、順に形成されている。

各流体が流れるマニホールド開口（流通口）は、一方がＭＥＧＡ１１またはその近傍への供給用の流通口となっており、他方がＭＥＧＡ１１またはその近傍からの排出用の流通口となっている。たとえば、一方の水素流通口１４ａがＭＥＧＡ１１への供給用の流通口となっており、他方の水素流通口１４ｆがＭＥＧＡ１１からの排出用の流通口となっている。水素流通口１４ａと、水素流通口１４ｆとは、セパレータ１２の対角に配置されているので、水素ガスを、ＭＥＧＡ１１の対角に流通させることができる。

さらにセパレータ１２には、水素ガスが流通する一対の水素流通口１４ａ、１４ｆの近傍に一対の貫通孔１６、１６が形成されている。具体的には、各貫通孔１６は、水素流通口１４ａ（１４ｆ）よりも、セパレータ１２の外周側に形成されている。

なお、セパレータ１２の各貫通孔１６と、樹脂フレーム１４の各貫通孔１６とは、単セル１０を製造する際の基準孔となっている。すなわち、図１に示すように、これらの貫通孔１６、１６が一致するように、一対のセパレータ１２、１２で、ＭＥＧＡ１１と樹脂フレーム１４とを挟み込めば、ＭＥＧＡ１１および樹脂フレーム１４に対して、正確な位置に一対のセパレータ１２、１２を配置することができる。

さらに、図２に示すように、複数の単セル１０、１０、…を積層するように組み付ける（積層する）際には、貫通孔１６は、単セル１０の組み付け用の基準孔となる。すなわち、各単セル１０に形成された貫通孔１６が一致するように（すなわち１つの連通した貫通孔となるように）、各単セル１０を積み重ねる。これにより、各単セル１０を、正確な位置に積み重ねることができる。

２．セパレータ材の成形装置について
本明細書では、単セル１０に配置された状態のものをセパレータ１２と称し、その前の状態のもの（成形前の部材も含むもの）を、セパレータ材１２Ａ～１２Ｅと称する。以下に、セパレータ材１２Ａ～１２Ｅの成形装置５０について、図４～図７を参照しながら説明する。図４は、成形装置５０の模式的斜視図であり、図５は、図４に示す成形装置５０の模式的平面図である。図６は、図５に示す成形装置５０の正面図であり、図７は、図５に示す成形装置５０のＡ－Ａ線に沿った矢視方向の断面図である。

図４に示すように、成形装置５０は、セパレータ材１２Ａ～１２Ｅに成形するための下型４１と、上型（図示せず）とを備えており、下型４１の上に載置されたセパレータ材１２Ａ～１２Ｅを、順次搬送しつつ、上型によりプレス成形（トリム等も含む）を行うことにより、成形される。下型４１は、基台５１の上に固定されており、上型と共に、後述するセパレータ材１２Ａ～１２Ｅの形状に応じた形状を有している。

ここで、図４および図５に示すセパレータ材１２Ａは、矩形状の薄板材または箔材の四隅をトリムしたものである。セパレータ材１２Ｂは、トリム後のセパレータ材１２Ａに対して、多数の溝部１５’の一次プレス成形を行ったものである。セパレータ材１２Ｃは、一次成形後のセパレータ材１２Ｂに対して、さらに二次プレス成形を行って、溝部１５を成形したものである。

セパレータ材１２Ｄは、二次プレス成形後のセパレータ材１２Ｃに対して、その外周の一部（図示せず）をトリムし、さらに冷却水流通口１４ｂ、１４ｅを打ち抜き成形したものである。さらに、セパレータ材１２Ｅは、冷却水流通口１４ｂ、１４ｅを成形したセパレータ材１２Ｄに対して、その外周の一部（図示せず）をトリムし、さらに水素流通口１４ａ、１４ｆ、および、エア流通口１４ｃ、１４ｄを打ち抜き成形したものである。

セパレータ材１２Ａ～１２Ｅに対する上述した成形は、下型４１の所定の位置にこれらを順次搬送した後、下型４１に対して上型（図示せず）を押し込むことにより達成される。以下に、成形装置５０のうち、セパレータ材１２Ａ～１２Ｅの搬送するための部材について説明する。

本実施形態では、成形装置５０は、下型４１の両側に、一対のフィードバー３１、３１を備えており、各フィードバー３１には、５つのホルダ３２、３２、…が取り付けられている。各ホルダ３２は、搬送すべき各セパレータ材１２Ａ、１２Ｂ、…を保持する部分であり、各ホルダ３２の先端には、搬送用ピン３３が設けられている。

搬送用ピン３３は、各セパレータ材１２Ａ、１２Ｂ、…の形成された貫通孔１６に挿入可能な大きさとなっている。具体的には、搬送用ピン３３は、図１０に示すように、セパレータ材１２Ａ、１２Ｂ、…に形成された貫通孔１６よりも小さい直径を有した円柱部３３ａと、円柱部３３ａから突出した円錐部３３ｂとを備えており、搬送用ピン３３は、円錐部３３ｂの先端側から、貫通孔１６に挿入される。

さらに、図４に示すように、各フィードバー３１の下方には、一対のフィードバー３１、３１を接近または離間させる第１移動装置５２が設けられている。具体的には、図７に示すように、第１移動装置５２は、ネジ溝が形成されたシャフト５２ａと、シャフト５２ａを回転させるモータ５２ｂと、シャフト５２ａの両側に、シャフト５２ａにボールを介して螺合し、フィードバー３１に取付けられた可動部５２ｃと、を備えている。なお、このような機構は、たとえば、ボールねじ機構として一般的に知られた機構であり、本実施形態では、モータ５２ｂに対して一方側のシャフト５２ａの部分のネジ溝は、モータ５２ｂに対して他方側のシャフト５２ａの部分のネジ溝と反対方向に、形成されている。

これにより、モータ５２ｂの駆動により、シャフト５２ａが正転または逆転で回動し、シャフト５２ａに螺合した一対の可動部５２ｃ、５２ｃが、一対のフィードバー３１、３１とともに、接近または離間するように移動することができる。このようにして、モータ５２ｂの回転方向と回転回数を制御することにより、図４に示すように、一対のフィードバー３１、３１に対して、所定の位置までこれらの接近ａまたは離間ｅの移動を実施することができる。なお、本実施形態では、ボールねじ機構により、一対のフィードバー３１、３１の接近ａまたは離間ｅの移動を実施したが、たとえば、ピストンとシリンダにより、これらの移動を実施してもよい。

図４および図６に示すように、各フィードバー３１の下方には、一対のフィードバー３１、３１を上昇または下降させる第２移動装置５３が設けられている。なお、図６では、第１移動装置５２の一部を省略している。第２移動装置５３の機構は、フィードバー３１を上下方向に移動させることができるのであれば、特に限定されるものではなく、たとえば、カムとこれを回転させるモータ、または、ピストンとシリンダなどを挙げることができる。これにより、図４に示すように、一対のフィードバー３１、３１の上昇ｂまたは下降ｄの移動を実施することができる。

さらに、図４に示すように、各フィードバー３１の下方には、一対のフィードバー３１、３１を前進または後退させる第３移動装置５４が設けられている。第３移動装置５４は、第１移動装置５２と同様にボールねじ機構（図示せず）と、これに連結されたモータ（図示せず）により構成されており、モータを正転または反転させることにより、ボールねじ機構を作動させ、これにより、図４に示すように、一対のフィードバー３１、３１の前進ｃまたは後退ｆの移動を実施することができる。

３．セパレータ材の搬送および成形の方法
以下に、セパレータ材１２Ａ～１２Ｅの搬送および成形の方法について、図８～図１０を参照しながら説明する。図８は、図５に示す成形装置５０におけるセパレータ材１２Ａ～１２Ｅの搬送および成形を説明するためのフロー図である。図９は、図８に示す上昇ステップおよび保持ステップを説明するための斜視図である。図１０は、その要部斜視図である。なお、図９および図１０では、セパレータ材１２Ａに対して、その後、成形される流通口、溝部等の位置を破線で示している。

ここでは、セパレータ材１２Ａをその一例として説明する。まず、成形ステップＳ１を行う。成形ステップＳ１では、下型４１に載置された矩形状の箔材の四隅をトリムし、セパレータ材１２Ａに加工する。

次に、接近ステップＳ２に進み、第１移動装置５２により、一対のフィードバー３１、３１を接近させる（図４の接近ａ参照）。これにより、図１０に示すように、セパレータ材１２Ａの水素流通口１４ａ、１４ｆの下方にホルダ３２、３２が配置され、搬送用ピン３３、３３が、貫通孔１６、１６の直下に配置される。

次に、上昇ステップＳ３に進み、第２移動装置５３により、一対のフィードバー３１、３１を上昇させる（図４の上昇ｂ参照）。これにより、図９に示すように、セパレータ材１２Ａに形成された各貫通孔１６に搬送用ピン３３が挿入され、一対のホルダ３２、３２にセパレータ材１２Ａが支持される。

次に、保持ステップＳ４に進み、各貫通孔１６に搬送用ピン３３を挿入した状態で、第１移動装置５２により、搬送用ピン３３、３３同士が離間する方向に、セパレータ材１２Ａを引っ張る。これにより、貫通孔１６の周縁に、搬送用ピン３３、３３の円柱部３３ａが当接し、セパレータ材１２Ａは外方に引張力Ｆで引っ張られ、セパレータ材１２Ａは、両側に挿入された搬送用ピン３３、３３により保持される。

次に、搬送ステップ（前進ステップ）Ｓ５に進み、第３移動装置５４により、一対のフィードバー３１、３１を前進させる（図４の前進ｃ参照）。具体的には、搬送用ピン３３、３３同士が離間する方向に、セパレータ材１２Ａを引っ張りながら、第３移動装置５４により、セパレータ材１２Ａを次のプレス位置の上方まで搬送する。

次に、載置ステップ（下降ステップ）Ｓ６に進み、第１移動装置５２により、セパレータ材１２Ａの引っ張りを解除するとともに、第２移動装置５３により、一対のフィードバー３１、３１を下降させる（図４の下降ｄ参照）。これにより、セパレータ材１２Ａは、下型４１に載置されるとともに次のプレス位置に配置され、各貫通孔１６に挿入されていた搬送用ピン３３が、貫通孔１６から抜ける。

なお、本実施形態では、セパレータ材１２Ａを下降させる前に、セパレータ材１２Ａに作用する引っ張りを解除したが、たとえば、セパレータ材１２Ａが下型４１の次のプレス位置に載置されたタイミングで、セパレータ材１２Ａに作用する引っ張りを解除してもよい。

次に、離間ステップＳ７に進み、第１移動装置５２により、一対のフィードバー３１、３１を離間させる（図４の離間ｅ参照）。これにより、セパレータ材１２Ａの水素流通口１４ａ、１４ｆの下方にあったホルダ３２、３２が、セパレータ材１２Ａの外方に向かって離間する。

次に、後退ステップＳ８に進み、第３移動装置５４により、一対のフィードバー３１、３１を後退させる（図４の後退ｆ参照）。その後、成形ステップＳ１に戻り、搬送されたセパレータ材１２Ａをセパレータ材１２Ｂの形状に成形し、さらに、一連のステップを行う。このような一連のステップをセパレータ材１２Ａ～１２Ｄに対して順次繰り返す。最後に成形されたセパレータ材１２Ｅは、一連のステップが完了した後、単セル１０に組み込むために、さらに次の工程に搬送される。このとき、セパレータ材１２Ｅに形成された各貫通孔１６に、別の装置の搬送用ピンを挿入した状態で、搬送用ピン同士が離間する方向に、セパレータ材１２Ｅを引っ張りながら、セパレータ材１２Ｅを搬送してもよい。

このように本実施形態では、各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅの両側に形成された各貫通孔１６に、搬送用ピン３３を挿入した状態で、搬送用ピン３３同士が離間する方向に、各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅを引っ張りながら、搬送する。これにより、一対の搬送用ピン３３、３３により、各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅを安定した状態に保持しながら、各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅを搬送することができる。また、各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅを把持部材等で挟み込むことなく、搬送用ピン３３を各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅの貫通孔１６に挿入して、各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅを搬送するため、各セパレータ材１２Ａ～１２Ｅに圧痕等が付くことが無い。

さらに、水素ガスが流通する水素流通口１４ａ、１４ｆは、エア等が流れるエア流通口１４ｃ、１４ｄ、冷却水が流れる冷却水流路１４ｂ、１４ｅに比べて小さい。水素流通口１４ａ、１４ｆが、エア流通口１４ｃ、１４ｄに比べて小さいのは、エアに大気（エア）を用い、水素ガスには、高圧タンクに充填した水素ガスを用いるため、大気に対して発電に要する水素ガスのガス流量が少なくてもよいからである。水素流通口１４ａ、１４ｆが、冷却水流路１４ｂ、１４ｅに比べて小さい（すなわち、冷却水流路１４ｂ、１４ｅが、水素流通口１４ａ、１４ｆに比べて大きい）のは、冷却水流路１４ｂ、１４ｅにより、発熱する燃料電池１をより効果的に冷却するためである。

したがって、水素流通口１４ａ、１４ｆの周りには、エア流通口１４ｃ、１４ｄおよび冷却水流路１４ｂ、１４ｅよりも、貫通孔１６を形成するための余剰スペースがある。本実施形態では、この余剰スペースを利用して、貫通孔１６を形成するため、セパレータ材１２Ａ～１２Ｅの大きさを、これまでよりも大きくする必要がない。

さらに、上述したように、貫通孔１６は、複数の単セル１０を組み付ける際の組み付け用の基準孔である。したがって、複数の単セル１０を組み付ける際の組み付け用の基準孔を、搬送用の貫通孔１６として用いることができるため、新たに搬送用の貫通孔を設けなくてもよく、セパレータ材１２Ａ～１２Ｅの生産性が低下することはない。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１：燃料電池、１０：単セル、１２Ａ～１２Ｅ：セパレータ材、１６：貫通孔、３３：搬送用ピン

Claims

水素ガスとエアとを供給することにより発電される燃料電池の単セルに用いられるセパレータ材を搬送する搬送方法であって、
前記セパレータ材は、その平面視において矩形状であり、
前記セパレータ材の両側において、冷却水が流通する一対の冷却水流通口、水素ガスが流通する一対の水素流通口、および、エアが流通する一対のエア流通口が形成されており、前記セパレータ材の両側において、水素ガスが流通する前記一対の水素流通口の近傍には、一対の貫通孔がさらに形成されており、
前記セパレータ材を搬送する際に、前記セパレータ材に形成された各前記貫通孔に、搬送用ピンを挿入し、前記各貫通孔に前記搬送用ピンを挿入した状態で、前記搬送用ピン同士が離間する方向に、前記セパレータ材を引っ張りながら、前記セパレータ材を搬送することを特徴とする燃料電池用のセパレータ材の搬送方法。
前記貫通孔は、複数の単セルを組み付ける際の組み付け用の基準孔であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用のセパレータ材の搬送方法。