JP7070353B2 - 燃料電池用熱圧着装置 - Google Patents

Description

本発明は、一対の燃料電池セパレータを熱可塑性樹脂シートで接着する燃料電池用熱圧着装置に関する。

この種の燃料電池用熱圧着装置として、一対の燃料電池セパレータで膜電極ガス拡散層接合体が接合された熱可塑性樹脂シートを挟み込んだ積層体に対して、加熱された上部金型および下部金型で加圧し、積層体を熱圧着することで燃料電池セルを製造するものが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１７－２１２１２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池用熱圧着装置において、一対の燃料電池セパレータで膜電極ガス拡散層接合体が接合された熱可塑性樹脂シートを挟み込んだ積層体の状態で、積層体の端部を把持して金型内に移動させようとした場合に問題が生ずる。即ち、積層体の端部が把持されると、積層体を構成する一対の燃料電池セパレータ、熱可塑性樹脂シートおよび膜電極ガス拡散層接合体の中心部にそれぞれたわみや反りが生じてしまう。また、把持した積層体を移動させる途中の振動により、積層体が上下方向に動いてたわみが大きくなるおそれがある。

このような上下方向にたわみが生じた積層体を金型内に移動させる際に、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、たわんだ積層体が金型の側面に衝突してしまうという問題がある。衝突時に燃料電池セパレータが脱落する可能性がある。これにより熱可塑性樹脂が金型に接触し、樹脂による金型の汚れが発生したり、積層体が勢いよく金型に衝突することで一対の燃料電池セパレータが変形するおそれがあるという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、熱可塑性樹脂による金型の汚れの発生とセパレータの変形を防ぐことができる燃料電池用熱圧着装置を提供することを課題とする。

本発明に係る燃料電池用熱圧着装置は、一対の燃料電池セパレータを熱可塑性樹脂シートで接着するための燃料電池用熱圧着装置であって、前記一対の燃料電池セパレータと前記熱可塑性樹脂シートとの積層体を積層させた状態で把持して移動させる把持移動手段と、前記積層体を積層方向の両側から挟み込みながら加熱するとともに加圧して熱圧着を行う金型と、を備え、前記把持移動手段は、前記金型に対して所定の方向から前記積層体を移動させ、前記金型は、上部金型と下部金型からなり、前記下部金型は、前記積層体が移動して来る側に前記積層体を前記下部金型と前記上部金型との間に案内する案内板を備えており、前記案内板は、前記下部金型の端部よりも内側の位置まで前記案内板の端部が入り込んでいることを特徴とする。

本発明に係る燃料電池用熱圧着装置は、積層体の熱圧着を行う下部金型が、積層体を下部金型と上部金型との間に案内する案内板を備えており、案内板は、下部金型の端部よりも内側の位置まで案内板の端部が入り込んでいる。この構成により、把持移動手段が積層体を積層させた状態で把持して移動させる際に、積層体の中心部がたわんでいても、積層体が下部金型の側面に接触する前に、案内板に接触して下部金型と上部金型との間に案内されるので、熱可塑性樹脂による金型の汚れの発生が防止される。また、積層体は、移動の際に案内板により下部金型への衝突が緩和され、燃料電池セパレータの変形を防ぐことが可能となる。

本発明によれば、金型の汚れの発生とセパレータの変形を防ぐことができる燃料電池用熱圧着装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置により熱圧着される燃料電池セルの分解斜視図。 本発明の実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置により熱圧着される燃料電池セルの部分断面図。 本発明の実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置の概略構成図であり、図３（ａ）は、燃料電池用熱圧着装置の平面図を示し、図３（ｂ）は、燃料電池用熱圧着装置の側面図を示し、図３（ｃ）は、燃料電池用熱圧着装置の正面図を示す。 本発明の実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置の拡大正面図。 本発明の実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置により熱圧着される積層体の積層からセル化までのフローを示す工程図。 本発明の実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置により熱圧着される積層体の移動を説明する説明図であり、図６（ａ）は、積層体を把持移動機構にセットした状態を示し、図６（ｂ）は、移動した積層体のたわみ部が案内板に当接した状態を示し、図６（ｃ）は、積層体が上部金型および下部金型の間に到達した状態を示す。 本発明の実施形態の変形例に係る燃料電池用熱圧着装置の図であり、図７（ａ）は、燃料電池用熱圧着装置の平面図を示し、図７（ｂ）は、燃料電池用熱圧着装置の側面図を示し、図７（ｃ）は、燃料電池用熱圧着装置の正面図を示す。 本発明の実施形態の他の変形例に係る燃料電池用熱圧着装置の図であり、図８（ａ）は、燃料電池用熱圧着装置の平面図を示し、図８（ｂ）は、燃料電池用熱圧着装置の側面図を示し、図８（ｃ）は、燃料電池用熱圧着装置の正面図を示す。 従来の燃料電池用熱圧着装置の図であり、図９（ａ）は、燃料電池用熱圧着装置の平面図を示し、図９（ｂ）は、燃料電池用熱圧着装置の正面図を示す。

本発明に係る燃料電池用熱圧着装置を適用した実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０について図面を参照して説明する。

まず、燃料電池用熱圧着装置１０により熱圧着が行われる燃料電池セル１００について説明する。燃料電池セル１００は、図１に示すように、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode ＆ Gas Diffusion Layer Assembly、以下ＭＥＧＡという。）１１１と、カソード側セパレータ１１２と、アノード側セパレータ１１３と、熱可塑性樹脂シート１１４とにより構成されている。

燃料電池セル１００は、複数個が積層されることにより、図示しない燃料電池スタックが製造される。なお、本実施形態のカソード側セパレータ１１２およびアノード側セパレータ１１３は、本発明に係る燃料電池用熱圧着装置の一対の燃料電池セパレータを構成する。

ＭＥＧＡ１１１は、図２に示すように、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly、以下ＭＥＡという。)１２１と、カソード側ガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer、以下ＧＤＬという。）１２２と、アノード側ＧＤＬ１２３とにより構成されている。ＭＥＡ１２１は、電解質膜１３１と、カソード側触媒層１３２と、アノード側触媒層１３３との接合体で構成されている。

カソード側セパレータ１１２は、鉄鋼板、ステンレス鋼板およびアルミニウム板などの薄い金属板で形成されている。カソード側セパレータ１１２は、熱可塑性樹脂シート１１４に接着されており、カソード側ＧＤＬ１２２の表面に沿って酸化剤ガスとしての空気を流す酸化剤ガス流路１１２ａが形成されている。カソード側セパレータ１１２の表面は、チタン（Ｔｉ）薄膜が形成され、チタン薄膜に炭素層が形成されている。

アノード側セパレータ１１３は、カソード側セパレータ１１２と同様、鉄鋼板、ステンレス鋼板およびアルミニウム板などの薄い金属板で形成されている。アノード側セパレータ１１３は、アノード側ＧＤＬ１２３の表面に沿って燃料ガスとしての水素を流す燃料ガス流路１１３ａが形成されている。アノード側セパレータ１１３の表面は、カソード側セパレータ１１２の表面と同様、表面にチタン（Ｔｉ）薄膜が形成され、チタン薄膜に炭素層が形成されている。

熱可塑性樹脂シート１１４は、図１および図２に示すように、熱可塑性樹脂で枠状に形成されたコア材１１４ａと、コア材１１４ａの表面および裏面に形成された各接着層１１４ｂを有する３層構造で構成されている。熱可塑性樹脂シート１１４は、表面の接着層１１４ｂでカソード側セパレータ１１２を接着するとともに、裏面の接着層１１４ｂでアノード側セパレータ１１３を接着している。したがって、カソード側セパレータ１１２およびアノード側セパレータ１１３は、熱可塑性樹脂シート１１４で互いに接着されている。

熱可塑性樹脂シート１１４は、燃料極の水素ガス（Ｈ_２）や空気極の酸素ガス（Ｏ_２）が、微量ながら電解質膜１３１を通過してしまうという、いわゆるクロスリークや触媒電極同士の電気的短絡を防ぐための機能を有している。各接着層１１４ｂは、電解質膜よりも高い剛性、弾性や粘性を有する接着部材からなる。接着部材としては、例えばエポキシ樹脂からなる接着剤が挙げられる。

次いで、本実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０について、図面を参照して説明する。

燃料電池用熱圧着装置１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）および図４に示すように、金型１１と、把持移動機構１２と、レール１３と、案内板１４と、図示しないコントローラとを備えている。燃料電池用熱圧着装置１０は、カソード側セパレータ１１２、アノード側セパレータ１１３および熱可塑性樹脂シート１１４からなる積層体Ｓの熱圧着を行うものである。なお、本実施形態の把持移動機構１２は、本発明に係る燃料電池用熱圧着装置の把持移動手段を構成する。

金型１１は、上部金型２１と、下部金型２２と、上部金型２１および下部金型２２を加熱する図示しない加熱機構とを有している。金型１１は、積層体Ｓを上部金型２１と下部金型２２との間に挟み込んで加熱するとともに加圧する構成を有している。

上部金型２１は、図示しない昇降機構を備えており、加圧時に下降し、加圧終了時に上昇するようになっている。上部金型２１は、下降により積層体Ｓのカソード側セパレータ１１２に当接し、カソード側セパレータ１１２側から加熱して加圧するように構成されている。

下部金型２２は、上部金型２１の真下に静止して設置されており、正面２２ａには、案内板１４が取り付けられている。下部金型２２は、積層体Ｓのアノード側セパレータ１１３に当接し、アノード側セパレータ１１３側から加熱して加圧するように構成されている。

把持移動機構１２は、金型１１の正面側から金型１１に向かって左側に位置する左把持移動機構部３１と、金型１１に向かって右側に位置する右把持移動機構部３２とにより構成されている。把持移動機構１２は、積層体Ｓの左側端部および右側端部を把持して、金型１１に対して所定の方向から、積層体Ｓを上部金型２１と下部金型２２との間に移動させる構成を有している。本実施形態では、所定の方向は、下部金型２２の正面２２ａから水平方向に離隔した位置を起点として、正面２２ａへ向かう方向として設定されている。

左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２は、積層体Ｓの左側端部および右側端部を把持して同時に移動を開始し、同じ速度（ｍ／ｓｅｃ）で移動するようにコントローラにより制御される。左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２は、下部金型２２の正面２２ａ側から上部金型２１及び下部金型２２の間に向かって積層体Ｓを移動させて、積層体Ｓが上部金型２１および下部金型２２の間で熱圧着する位置に配置する。

左把持移動機構部３１は、離隔して配置された一対の把持部４１と、本体部４２と、移動部４３とにより構成されている。一対の把持部４１は、それぞれ上側ハンド５１と、下側ハンド５２とを有しており、上側ハンド５１とおよび下側ハンド５２のうち少なくとも何れか一方が上下方向に動き、積層体Ｓの左側端部を把持するように構成されている。

上側ハンド５１および下側ハンド５２は、本体部４２に取り付けられており、積層体Ｓが上部金型２１および下部金型２２の間で熱圧着する位置に到達し停止すると、把持を解除し、本体部４２内に移動して収納されるように構成されている。上側ハンド５１および下側ハンド５２が本体部４２内に収納されることで、上部金型２１および下部金型２２により、積層体Ｓの熱圧着が行われる。本体部４２は、一対の把持部４１を取り付けるとともに、移動部４３を取り付け、移動部４３により移動するように構成されている。

右把持移動機構部３２は、左把持移動機構部３１と同様、離隔して配置された一対の把持部４１と、本体部６１と、移動部４３とにより構成されている。本体部６１は、左把持移動機構部３１の本体部４２と同様に、一対の把持部４１を取り付けるとともに、移動部４３を取り付け、移動部４３により移動するように構成されている。

左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２は、積層体Ｓの熱圧着が終了し、熱圧着が終了した積層体Ｓが他の搬送機構により搬送されると、元の位置まで移動して、上側ハンド５１および下側ハンド５２が、本体部４２内から突出するように移動して、次の積層体Ｓの把持を行うように構成されている。

レール１３は、下部金型２２の正面側から下部金型２２に向かって左側に位置する左側レール７１と、下部金型２２に向かって右側に位置する右側レール７２とにより構成されている。左側レール７１および右側レール７２は、それぞれ下部金型２２の正面２２ａに直交する方向に延在し、左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２の移動を案内するように構成されている。

案内板１４は、積層体Ｓが移動して来る側に配置されて積層体Ｓを下部金型２２と上部金型２１との間に案内するものであり、下部金型２２の端部よりも内側の位置まで案内板１４の端部が入り込んでいる。案内板１４は、表面が滑らかで、高い剛性を有する合成樹脂または金属で形成されている。案内板１４は、積層体Ｓの移動方向と直交する幅方向に延在し、図３（ｂ）に示すように、下部金型２２の正面２２ａから角度θ（°）で傾斜する前面ガイド部８１と、前面ガイド部８１と同じ幅で、下部金型２２と上部金型２１との間の隙間の内側に延在する上面ガイド部８２とを備えている。なお、角度θ（°）は、積層体Ｓの形状、構造などの設定諸元や実験値などのデータに基づいて適宜選択される。

前面ガイド部８１は、図４に示すように、積層体Ｓのたわんだ中央部分が下部金型２２に接触した際の衝撃を緩和し、積層体Ｓのたわんだ中央部分を持ち上げるように案内し、積層体Ｓのたわみを矯正する機能を有している。上面ガイド部８２は、前面ガイド部８１で案内された積層体Ｓを、下部金型２２と上部金型２１との間まで案内する機能を有している。

案内板１４は、図３（ｂ）に示すように、前面ガイド部８１の上端部分で下部金型２２の正面２２ａに固定されるとともに、上面ガイド部８２で、下部金型２２の上面２２ｂに固定されている。

コントローラは、プログラムにより処理を実行する中央処理装置とプログラムやデータなどを記憶した記憶装置とを備える公知のマイクロコンピュータによって構成されている。コントローラは、上部金型２１、左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２に接続されており、記憶装置に格納されたデータやプログラムに基づいて、上部金型２１、左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２の各動作の制御を行うように構成されている。

次いで、本実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０における燃料電池セル１００のセル化の工程について図面を参照して簡単に説明する。

燃料電池セル１００のセル化の工程においては、まず、図５に示すように、アノード側セパレータ１１３が、左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２にセットされる（ステップＳ１）。次いで、熱可塑性樹脂シート１１４がアノード側セパレータ１１３上に積層される（ステップＳ２）。

続いて、カソード側セパレータ１１２が熱可塑性樹脂シート１１４上に積層される（ステップＳ３）。この積層により、カソード側セパレータ１１２、熱可塑性樹脂シート１１４およびアノード側セパレータ１１３からなる積層体Ｓが形成される。

形成された積層体Ｓの左側端部が、左把持移動機構部３１により把持され、積層体Ｓの右側端部が、右把持移動機構部３２により把持される（ステップＳ４）。次いで、図６（ａ）の矢印で示すように、左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２の下部金型２２に向かう移動が開始される。

左把持移動機構部３１および右把持移動機構部３２の移動により、図６（ｂ）に示すように、積層体Ｓのたわみ部分が案内板１４で案内され、前面ガイド部８１で案内された積層体Ｓは、たわみが矯正される。積層体Ｓは、さらに、図６（ｃ）に示すように、上面ガイド部８２で下部金型２２と上部金型２１との間に案内され、熱圧着工程が行われる位置に到達し停止する（ステップＳ５）。

熱圧着工程が行われる位置に積層体Ｓが到達し停止すると、上側ハンド５１および下側ハンド５２が本体部４２、６１内にそれぞれ移動して収納される。上側ハンド５１および下側ハンド５２が本体部４２、６１内にそれぞれ収納されると、積層体Ｓは、加熱機構より加熱された上部金型２１および下部金型２２により、加熱され加圧されることで熱圧着が行われる。

この熱圧着により、アノード側セパレータ１１３と熱可塑性樹脂シート１１４とが接着され、カソード側セパレータ１１２と熱可塑性樹脂シート１１４とが接着されることで、アノード側セパレータ１１３と、カソード側セパレータ１１２とが接着され（ステップＳ６）、積層体Ｓのセル化が終了する。

次いで、本実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０における効果について説明する。

実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０は、カソード側セパレータ１１２と、アノード側セパレータ１１３と熱可塑性樹脂シート１１４との積層体Ｓを積層させた状態で把持して移動させる把持移動機構１２と、積層体Ｓを積層方向から挟み込みながら加熱するとともに加圧して熱圧着を行う金型１１とを備えている。

また、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０は、把持移動機構１２が、金型１１に対して所定の方向から積層体Ｓを移動させ、金型１１が、上部金型２１と下部金型２２からなり、下部金型２２が、積層体Ｓが移動して来る側に積層体Ｓを下部金型２２と上部金型２１との間に案内する案内板１４を備えている。案内板１４は、下部金型２２の端部よりも内側の位置まで案内板１４の端部が入り込んでいる構造を有しており、具体的には、積層体Ｓの移動方向と直交する方向に延在するとともに、下部金型２２の正面２２ａから角度θ（°）で傾斜する前面ガイド部８１と、下部金型２２と上部金型２１との間の隙間の内側に延在する上面ガイド部８２とにより構成されている。

この構成により、把持移動機構１２が積層体Ｓを積層させた状態で把持して移動させる際に、積層体Ｓの中心部がたわんでいても、積層体Ｓが下部金型２２の側面に接触する前に、案内板１４の前面ガイド部８１に接触して下部金型２２と上部金型２１との間に案内される。その結果、熱可塑性樹脂による下部金型２２の汚れの発生が防止されるという効果が得られる。

また、案内板１４の前面ガイド部８１により、積層体Ｓのたわんだ中央部分が下部金型２２に接触した際の衝撃を緩和し、カソード側セパレータ１１２と、アノード側セパレータ１１３の変形を防止するという効果が得られる。そして、さらに、積層体Ｓは、案内板１４の上面ガイド部８２により、下部金型２２と上部金型２１との間に案内される。その結果、たわんでいる積層体Ｓは、案内板１４の前面ガイド部８１および上面ガイド部８２により、たわみが矯正されるという効果が得られる。

また、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０は、案内板１４が設けられているので、下部金型２２と上部金型２１との間の金型間隔を最小にすることができ、プレス時間を短縮し、生産性を向上させることができるという効果が得られる。案内板１４は、シンプルな機構であるため、燃料電池用熱圧着装置１０のコストが上昇せず、熱可塑性樹脂の付着による金型汚染が起こらないため、予備金型を持つ必要がないという効果が得られる。

本実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０においては、案内板１４が前面ガイド部８１および上面ガイド部８２を有し、下部金型２２の正面２２ａおよび上面２２ｂに固定された構造で構成した場合について説明した。

しかしながら、本発明に係る燃料電池用熱圧着装置においては、案内板１４が前面ガイド部８１および上面ガイド部８２を有し、下部金型２２の正面２２ａおよび上面２２ｂに固定された構造以外の他の構造で構成してもよい。例えば、案内板を上部金型２１に設けた構造の変形例１に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ａであってもよく、案内板の形状を変えた構造の変形例２に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ｂであってもよい。

以下、本実施形態の変形例１に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ａおよび変形例２に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ｂについて図面を参照して説明する。なお、変形例１に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ａおよび変形例２に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ｂと、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０とが同一の構成である場合は、同一の符号を付し、主に異なる構成について説明する。

（変形例１）
本実施形態の変形例１に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ａは、図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、案内板１４が、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０と同様に、下部金型２２に設けられるとともに、案内板１４Ａが、上部金型２１にも設けられている。

案内板１４Ａは、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０と同様、表面が滑らかで、高い剛性を有する合成樹脂または金属で形成されている。案内板１４Ａは、上部金型２１の端部よりも内側の位置まで案内板１４Ａの端部が入り込んでいる構造を有しており、具体的には、積層体Ｓの移動方向と直交する幅方向に延在し、図７（ｂ）に示すように、上部金型２１の正面２１ａから角度θＡ（°）で傾斜する前面ガイド部８１Ａと、前面ガイド部８１Ａと同じ幅で、下部金型２２と上部金型２１との間の隙間の内側に延在する上面ガイド部８２Ａとにより構成されている。なお、案内板１４の角度θ（°）と、案内板１４Ａの角度θＡ（°）は、同じであってもよく異なっていてもよい。

案内板１４Ａは、前面ガイド部８１Ａの上端部分で上部金型２１の正面２１ａに固定されるとともに、上面ガイド部８２Ａで、上部金型２１の上面２１ｂに固定されている。

本実施形態の変形例１に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ａにおいても、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０と同様の効果が得られる。即ち、把持移動機構１２が積層体Ｓを積層させた状態で把持して移動させる際に、積層体Ｓの中心部がたわんで上下に移動していても、積層体Ｓが上部金型２１の側面又は下部金型２２の側面に接触する前に、案内板１４の前面ガイド部８１、或いは、案内板１４Ａの前面ガイド部８１Ａに接触して下部金型２２と上部金型２１との間に案内される。その結果、熱可塑性樹脂による上部金型２１の汚れ或いは下部金型２２の汚れの発生が防止されるとともに、カソード側セパレータ１１２と、アノード側セパレータ１１３の変形が防止され、積層体Ｓのたわみが矯正されるという効果が得られる。

さらに、本実施形態の変形例１に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ａは、上部金型２１にも、案内板１４Ａが設けられているので、より一層、下部金型２２と上部金型２１との間の金型間隔を最小にすることができ、プレス時間を短縮し、生産性を向上させることができるという効果が得られる。

（変形例２）
本実施形態の変形例２に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ｂは、図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、案内板１４Ｂが、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０と同様に、下部金型２２に設けられている。

案内板１４Ｂは、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０と同様、表面が滑らかで、高い剛性を有する合成樹脂または金属で形成されている。案内板１４Ｂは、下部金型２２の端部よりも内側の位置まで案内板１４Ｂの端部が入り込んでいる構造を有している。案内板１４Ｂは、積層体Ｓの移動方向と直交する幅方向に延在し、図８（ｂ）に示すように、上部金型２１の正面２１ａから角度θＢ（°）で傾斜する前面ガイド部８１Ｂと、前面ガイド部８１Ｂと同じ幅で、下部金型２２と上部金型２１との間の隙間の内側に延在する上面ガイド部８２Ｂとにより構成されている。

前面ガイド部８１Ｂは、図８（ｃ）に示すように、中央部が下方に湾曲した湾曲部８３を有している。湾曲部８３は、下部金型２２の正面２２ａから離隔する位置を起点として正面２２ａに近接する方向に徐々に傾斜する勾配を有している。案内板１４Ｂは、前面ガイド部８１Ｂの上端部分で上部金型２１の正面２１ａに固定されるとともに、上面ガイド部８２Ｂで、上部金型２１の上面２１ｂに固定されている。

本実施形態の変形例２に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ｂにおいても、実施形態に係る燃料電池用熱圧着装置１０と同様の効果が得られる。即ち、把持移動機構１２が積層体Ｓを積層させた状態で把持して移動させる際に、積層体Ｓの中心部がたわんでいても、積層体Ｓが下部金型２２の側面に接触する前に、案内板１４Ｂの前面ガイド部８１Ｂに接触して下部金型２２と上部金型２１との間に案内される。その結果、熱可塑性樹脂による下部金型２２の汚れの発生が防止され、カソード側セパレータ１１２と、アノード側セパレータ１１３の変形が防止され、積層体Ｓのたわみが矯正されるという効果が得られる。

さらに、本実施形態の変形例２に係る燃料電池用熱圧着装置１０Ｂは、前面ガイド部８１Ｂに湾曲部８３が設けられているので、積層体Ｓのたわみ部分と線接触させることができ、積層体Ｓの傷つきを抑えることができるという効果が得られる。

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。

１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・燃料電池用熱圧着装置、１１・・・金型、１２・・・把持移動機構、１３・・・レール、１４，１４Ａ，１４Ｂ・・・案内板、２１・・・上部金型、２１ａ，２２ａ・・・正面、２１ｂ・・・下面、２２・・・下部金型、２２ｂ・・・上面、３１・・・左把持移動機構部、３２・・・右把持移動機構部、４１・・・把持部、４２，６１・・・本体部、４３・・・移動部、５１・・・上側ハンド、５２・・・下側ハンド、７１・・・左側レール、７２・・・右側レール、８１，８１Ａ，８１Ｂ・・・前面ガイド部、８２，８２Ａ，８２Ｂ・・・上面ガイド部、８３・・・湾曲部、１００・・・燃料電池セル、１１１・・・ＭＥＧＡ、１１２・・・カソード側セパレータ（燃料電池セパレータ）、１１２ａ・・・酸化剤ガス流路、１１３・・・アノード側セパレータ（燃料電池セパレータ）、１１３ａ・・・燃料ガス流路、１１４・・・熱可塑性樹脂シート、１１４ａ・・・コア材、１１４ｂ・・・接着層、１２１・・・ＭＥＡ、１２２・・・カソード側ＧＤＬ、１２３・・・アノード側ＧＤＬ、１３１・・・電解質膜、１３２・・・カソード側触媒層、１３３・・・アノード側触媒層、Ｓ・・・積層体

Claims (1)

1. 一対の燃料電池セパレータを熱可塑性樹脂シートで接着するための燃料電池用熱圧着装置であって、
   前記一対の燃料電池セパレータと前記熱可塑性樹脂シートとの積層体を積層させた状態で把持して移動させる把持移動手段と、
   前記積層体を積層方向の両側から挟み込みながら加熱するとともに加圧して熱圧着を行う金型と、を備え、
   前記把持移動手段は、前記金型に対して所定の方向から前記積層体を移動させ、
   前記金型は、上部金型と下部金型からなり、
   前記下部金型は、前記積層体が移動して来る側に前記積層体を前記下部金型と前記上部金型との間に案内する案内板を備えており、
   前記案内板は、前記下部金型の端部よりも内側の位置まで前記案内板の端部が入り込んでいることを特徴とする燃料電池用熱圧着装置。

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