WO2014185193A1 - 燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法 - Google Patents

燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014185193A1
WO2014185193A1 PCT/JP2014/060221 JP2014060221W WO2014185193A1 WO 2014185193 A1 WO2014185193 A1 WO 2014185193A1 JP 2014060221 W JP2014060221 W JP 2014060221W WO 2014185193 A1 WO2014185193 A1 WO 2014185193A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separator
fuel cell
elastic member
pressing
assembly
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/060221
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚樹 岡本
清水　明
Original Assignee
日産自動車株式会社
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
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to JP2015516994A priority Critical patent/JP6020718B2/ja
Priority to EP14797758.1A priority patent/EP2999040B1/en
Priority to US14/787,439 priority patent/US9911986B2/en
Priority to CN201480026813.6A priority patent/CN105229835B/zh
Priority to CA2912587A priority patent/CA2912587C/en
Publication of WO2014185193A1 publication Critical patent/WO2014185193A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0297—Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206—Metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a separator assembly for a fuel cell.
  • a fuel cell is mainly configured by stacking a plurality of fuel cells each having a separator disposed on both sides of a membrane electrode assembly. It is necessary to circulate fuel, oxidant, etc. for generating electricity in the fuel cell. Adjacent membrane electrode assemblies and separators are arranged on the outer periphery of the membrane electrode assemblies and separators to seal the fuel and oxidant. Sealing agent is applied or welded. As an example, there is one in which adjacent separators between adjacent fuel cells are welded to form a separator assembly (see Patent Document 1). As another example, there is a technique in which a catalyst layer is disposed on both surfaces of an electrolyte membrane constituting a membrane electrode assembly and bonded.
  • an elastic body is arranged on the opposite side in contact with the electrolyte membrane in one catalyst layer in contact with the electrolyte membrane, and ultrasonic waves are applied from the opposite side in contact with the electrolyte membrane in the other catalyst layer in contact with the electrolyte membrane (patent) Reference 2).
  • JP 2009-187757 A Japanese Patent No. 5304125
  • a corrugated shape having a plurality of irregularities in cross section is formed as a flow path for circulating fuel and oxidant.
  • the electric power generated by the fuel cells is transmitted when the corrugated shapes of the separators come into contact with each other, and the contact state of the corrugated irregularities affects the energization resistance between the fuel cells.
  • the height of the corrugated irregularities varies, it is difficult to bring all the irregularities into contact. For this reason, even when adjacent separators are stacked and welded as in Patent Document 1, corrugated convex portions that should be brought into contact with each other due to variations in corrugated shape or assembled separators can be sufficiently brought into contact with each other. Accordingly, there is a problem that the electrical resistance between the fuel cells increases.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a separator assembly for a fuel cell that can satisfactorily suppress electrical resistance between fuel cells. Objective.
  • the present invention that achieves the above-described object provides a separator for a fuel cell comprising a first separator and a second separator having a concave and convex portion having a plurality of concave and convex portions adjacent to the membrane electrode assembly as a flow path for flowing fluid. It is a manufacturing method of an assembly.
  • the manufacturing method includes a joining step of joining the projecting portions facing each other at the concavo-convex portions of the first separator and the second separator in a state where pressing force is applied from the first separator side and / or the second separator side, Have.
  • a pressing force is applied from the first separator and / or the second separator side with an elastic member interposed therebetween, and the convex portions facing each other are brought into contact with each other by elastic deformation of the elastic member.
  • Another aspect of the present invention that achieves the above object includes a first separator and a second separator that are provided adjacent to the membrane electrode assembly and have a concave-convex portion having a plurality of concave-convex cross-sectional shapes as flow paths for flowing fluid.
  • a separator assembly manufacturing apparatus for a fuel cell includes a pair of pressing members that are relatively close to each other and apply a pressing force from the first separator side and the second separator side, and between any one of the pair of pressing members and the first separator.
  • An elastic member that is disposed and makes the convex portions that face each other at the concave and convex portions of the first separator and the second separator contact each other by elastic deformation, and a joint portion that joins the first separator and the second separator.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. It is a perspective view which shows the fuel cell which concerns on the same embodiment. It is a disassembled perspective view which shows the structure of a fuel cell. It is a disassembled perspective view which shows a part of fuel cell. It is sectional drawing which shows the separator assembly and membrane electrode assembly which concern on the same embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a manufacturing apparatus for a separator assembly constituting a fuel cell according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of the manufacturing apparatus
  • FIG. 3 is used in the manufacturing apparatus.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 5 is a perspective view showing a fuel cell according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing the configuration of the fuel cell
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a part of the fuel cell
  • FIG. It is sectional drawing which shows the separator assembly and membrane electrode assembly of the fuel cell which concern on a form.
  • the manufacturing method of the separator assembly 12 includes a joining step of joining the anode side separator 13 and the cathode side separator 14.
  • the separators 13 and 14 have concave and convex corrugated shapes 13g and 14g. In the joining process, the corrugated shapes 13g and 14g are brought into contact with each other using an elastic member 230 to perform joining. Details will be described later.
  • the fuel cell 100 has a stacked body 10 in which a plurality of fuel cells 10a are stacked as a main component.
  • the fuel cell 10 a is configured by disposing separator assemblies 12 on both side surfaces of the membrane electrode assembly 11.
  • an anode 11b is joined to one side of the electrolyte membrane 11a, and a cathode 11c is joined to the other side.
  • the separator assembly 12 has two separators 13 and 14.
  • current collector plates 16 and 17 are provided at both ends in the stacking direction of the stacked body 10.
  • the fuel cell 100 has a housing 20.
  • the housing 20 includes a pair of fastening plates 21 and 22, reinforcing plates 23 and 24, and end plates 25 and 26.
  • the manufacturing apparatus 200 for the fuel cell separator assembly 12 includes a conveyor 210, a pressing member 220 that presses the separator 13 toward the separator 14, and the pressing member 220 and the separator 13.
  • each member included in the fuel cell 10a will be described below.
  • the separators 13 and 14 are shown in FIG. 7 and FIG. 8 and energize the electric power generated in the membrane electrode assembly 11 while isolating adjacent membrane electrode assemblies 11 in the plurality of stacked fuel cells 10a. .
  • the separators 13 and 14 are classified into an anode side separator 13 (corresponding to a first separator) and a cathode side separator 14 (corresponding to a second separator).
  • the anode side separator 13 is in contact with the anode 11 b of the membrane electrode assembly 11.
  • the anode side separator 13 is made of a metal having a conductive material, and is formed in a thin plate shape larger than the anode 11b.
  • a plurality of irregularities are formed at a constant interval in the center of the anode-side separator 13 so as to form a flow path that separates the fuel gas (hydrogen) and a cooling fluid such as cooling water.
  • the waveform shape 13g formed in (1) is provided.
  • the anode-side separator 13 uses a closed space formed in contact with the anode 11b among the concavo-convex shape as an anode gas flow path 13h for supplying hydrogen to the anode 11b.
  • the anode-side separator 13 has a cooling fluid channel 13j for supplying cooling water in a closed space formed between a corrugated shape 13g having a plurality of concave and convex sections and a corrugated shape 14g of the cathode-side separator 14. (14j).
  • the anode separator 13 has a rectangular shape, and has a through hole corresponding to the cathode gas supply port 13a, the cooling fluid supply port 13b, and the anode gas supply port 13c at one end in the longitudinal direction thereof. Similarly, the anode-side separator 13 has a through hole corresponding to the anode gas discharge port 13d, the cooling fluid discharge port 13e, and the cathode gas discharge port 13f at the other end in the longitudinal direction.
  • the cathode separator 14 is in contact with the cathode 11 c of the membrane electrode assembly 11.
  • the cathode side separator 14 is made of a metal having a conductive material, and is formed in a thin plate shape larger than the cathode 11c.
  • a cross section is formed in the center of the cathode-side separator 14 so as to form a flow path section that flows the oxidant gas (air containing oxygen or pure oxygen) and cooling water.
  • the waveform shape 14g which consists of several uneven
  • the cathode-side separator 14 uses a closed space formed in contact with the cathode 11c among the concavo-convex shape as a cathode gas flow path 14h for supplying an oxidant gas to the cathode 11c.
  • the cathode-side separator 14 uses a closed space formed between the concavo-convex shape and the anode-side separator 13 as a cooling fluid channel 14j (13j) for supplying cooling water.
  • the cathode side separator 14 has a rectangular shape, and has a through hole corresponding to the cathode gas supply port 14a, the cooling fluid supply port 14b, and the anode gas supply port 14c at one end in the longitudinal direction. Similarly, the cathode separator 14 has a through hole corresponding to the anode gas discharge port 14d, the cooling fluid discharge port 14e, and the cathode gas discharge port 14f at the other end in the longitudinal direction.
  • the separator 14 is joined to the separator 13, and the supply ports 14 a to 14 c and the discharge ports 14 d to 14 f communicate with the supply ports 13 a to 13 c and the discharge ports 13 d to 13 f of the separator 13.
  • the membrane electrode assembly 11 shown in FIG. 8 generates electric power by chemically reacting the supplied oxygen and hydrogen.
  • the membrane electrode assembly 11 is formed by joining the anode 11b to one side of the electrolyte membrane 11a and joining the cathode 11c to the other side.
  • the membrane electrode assembly 11 is generally referred to as MEA (membrane electrode assembly).
  • the electrolyte membrane 11a is made of, for example, a solid polymer material and is formed in a thin plate shape.
  • the solid polymer material for example, a fluorine-based resin that conducts hydrogen ions and has good electrical conductivity in a wet state is used.
  • the anode 11b is formed by laminating an electrode catalyst layer, a water repellent layer, and a gas diffusion layer, and is formed in a thin plate shape slightly smaller than the electrolyte membrane 11a.
  • the cathode 11c is formed by laminating an electrode catalyst layer, a water repellent layer, and a gas diffusion layer, and is formed in a thin plate shape with the same size as the anode 11b.
  • the electrode catalyst layers of the anode 11b and the cathode 11c include an electrode catalyst in which a catalyst component is supported on a conductive carrier and a polymer electrolyte.
  • the gas diffusion layers of the anode 11b and the cathode 11c are formed of, for example, carbon cloth, carbon paper, or carbon felt woven with yarns made of carbon fibers having sufficient gas diffusibility and conductivity.
  • the MEA 11 includes a frame member 15.
  • the frame member 15 integrally holds the outer periphery of the laminated electrolyte membrane 11a, anode 11b, and cathode 11c.
  • the frame member 15 is made of, for example, a resin having electrical insulation, and has an outer shape similar to the outer shape of the outer peripheral portions of the separators 13 and 14.
  • the frame member 15 has a through hole corresponding to the cathode gas supply port 15a, the cooling fluid supply port 15b, and the anode gas supply port 15c at one end in the longitudinal direction.
  • the frame member 15 has through holes corresponding to the anode gas discharge port 15d, the cooling fluid discharge port 15e, and the cathode gas discharge port 15f at the other end in the longitudinal direction.
  • the MEA 11, the separator 13, and the separator 14 are sealed by applying a sealing member on the outer periphery.
  • a thermosetting resin is used as the sealing member.
  • the thermosetting resin is selected from, for example, phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester, and the like.
  • the separator 13 and the separator 14 adjacent to each other in the fuel cell 10a to be stacked are sealed by welding the outer circumferences of the separators 13 and 14 as will be described later. However, it can also be sealed by applying a sealing member in the same manner as between the MEA 11 and the separator 13 or the separator 14.
  • the pair of current collecting plates 16 and 17 take out the electric power generated in the fuel cell 10a as shown in FIGS.
  • the pair of current collecting plates 16 and 17 are respectively disposed at both ends of the stacked body 10 in which a plurality of fuel battery cells 10a are stacked.
  • the outer shape of the pair of current collector plates 16 and 17 is the same as that of the frame member 15 of the MEA 11 having a slightly increased layer thickness except for some shapes.
  • the pair of current collector plates 16 and 17 have through holes corresponding to the cathode gas supply ports 16a and 17a, the cooling fluid supply ports 16b and 17b, and the anode gas supply ports 16c and 17c at one end in the longitudinal direction. Yes.
  • the pair of current collecting plates 16 and 17 includes a current collecting portion 16h (the same applies to the current collecting plate 17) in the center thereof.
  • the current collecting portions 16h of the pair of current collecting plates 16 and 17 are made of, for example, a conductive member such as dense carbon that does not allow gas permeation, and are formed in a thin plate shape slightly smaller than the outer shapes of the anode 11b and the cathode 11c. ing.
  • the pair of current collectors 16h and the like are in contact with the anode 11b or the cathode 11c of the MEA 11 provided in the outermost fuel cell 10a that is stacked.
  • the current collector 16h and the like are provided with a cylindrical protrusion 16g and the like having conductivity from one surface thereof.
  • the protrusions 16g and the like face the outside through the through holes 25g and the like of a pair of end plates 25 and 26 of the casing 20 described later.
  • the shape of the current collector plate 16 corresponding to the protruding portion 16g is similarly provided for the current collector plate 17.
  • the housing 20 shown in FIGS. 5 and 6 holds a plurality of stacked fuel cells 10a and a pair of current collector plates 16 and 17 in close contact with each other.
  • the housing 20 includes the pair of fastening plates 21 and 22, the pair of reinforcing plates 23 and 24, the pair of end plates 25 and 26, and the screws 27 as described above. Hereinafter, each member included in the housing 20 will be described.
  • the pair of end plates 25 and 26 sandwich and bias a pair of current collecting plates 16 and 17 disposed at both ends of the stacked fuel battery cells 10a.
  • the outer shape of the pair of end plates 25 and 26 is the same as that of the frame member 15 of the MEA 11 having an increased layer thickness, except for some shapes.
  • the pair of end plates 25 and 26 are made of, for example, metal, and an insulator is provided at a portion that contacts the pair of current collector plates 16 and 17.
  • the pair of end plates 25, 26 have through holes corresponding to cathode gas supply ports 25 a, 26 a, cooling fluid supply ports 25 b, 26 b, and anode gas supply ports 25 c, 26 c at one end in the longitudinal direction. .
  • through holes corresponding to the anode gas discharge ports 25d and 26d, the cooling fluid discharge ports 25e and 26e, and the cathode gas discharge ports 25f and 26f are opened at the other end in the longitudinal direction.
  • the pair of end plates 25 and 26 have through holes 25g and 26g through which the protrusions 16g and the like of the pair of current collector plates 16 and 17 described above are inserted.
  • the pair of fastening plates 21 and 22 are made of, for example, metal and are formed in a plate shape.
  • the pair of fastening plates 21 and 22 are formed with part of their edges raised, and contact the surfaces of the pair of end plates 25 and 26 when assembled. Moreover, the surface which contacts the end plates 25 and 26 in the fastening plates 21 and 22 is provided with holes through which the screws 27 are inserted. By tightening the screws 27 attached to the holes, the end plates 25 and 26 and the current collectors are collected.
  • the plates 16 and 17 and the laminated body 10 are pressed in the laminating direction.
  • the pair of reinforcing plates 23 and 24 are made of, for example, metal and are formed in a plate shape that is longer than the pair of fastening plates 21 and 22.
  • the pair of reinforcing plates 23 and 24 are formed by raising a part of the end in the longitudinal direction, and a hole through which the screw 27 is inserted is provided in the part. The holes are formed so that the screws 27 pass through in the stacking direction.
  • the body 10 is pressurized in the stacking direction.
  • the pair of fastening plates 21 and 22 and the pair of reinforcing plates 23 and 24 fasten the screws 27 so that the end plates 25 and 26, the current collector plates 16 and 17, and the stacked body 10 are stacked in the stacking direction. Pressurized.
  • the manufacturing apparatus 200 of the separator assembly 12 according to the present embodiment includes a conveyor 210, a pressing member 220, an elastic member 230, a hand robot 240, and a welding robot 250.
  • the conveyor 210 conveys the mounting table 221 on which the separators 13 and 14 are mounted from the left side to the right side in FIG.
  • the conveyor 210 is provided with stop positions 210a and 210b for assembling the separator assembly.
  • the pressing member 220 includes a mounting table 221 and a pressing bar 222, a pressing pin 223, a nut 224, a support post 225, and an arm 226 that are relatively close to each other.
  • the mounting table 221 mounts the separators 13 and 14 constituting the separator assembly 12, and the separators 13 and 14 are joined on the mounting table 221.
  • the mounting table 221 is configured in a rectangular shape having a larger area than the separators 13 and 14, but the shape is not limited to a rectangular shape. Further, the mounting table 221 is provided with a pressing bar 222, a pressing pin 223, a nut 224, a support column 225, and an arm 226 that constitute the pressing member 220.
  • the mounting table 221 hits a receiving member when the pressing bar 222 presses the separator 13 toward the separator 14.
  • an elastic member 230 is disposed between the pressing bar 222 and the separator 13 to absorb variations in the corrugated shapes 13g and 14g of the separators 13 and 14, whereas the mounting table 221 is made of a rigid material such as stainless steel. It is composed of various materials. Since the mounting table 221 is made of a material that is more rigid than the elastic member 230 as described above, even when the elastic member 230 is disposed between the pressing bar 222 and the separator 13, the joint portion of the separators 13 and 14. Can be prevented from becoming an irregular shape due to the elastic deformation of the elastic member 230. Therefore, it is possible to prevent the power generation characteristics of the fuel cell from being deteriorated due to the separator assembly 12 manufactured by the method according to the present embodiment having an irregular shape and being unable to sufficiently contact the MEA 11.
  • the support column 225 is installed in pairs at the end of the mounting table 221 as shown in FIG.
  • the arm 226 is rotatably connected to the support column 225.
  • the arm 226 can be installed by loading the separators 13 and 14 onto the mounting table 221 by opening the arm 226 as shown by a two-dot chain line in FIG.
  • the pressing pin 223 is attached to the end of the arm 226 opposite to the attachment point of the support pillar 225.
  • the pressing pin 223 is fixed so that the protruding amount from one side of the arm 226 can be adjusted by screwing with the nut 224.
  • the pressing bar 222 receives a pressing force from the pressing pin 223, approaches and separates from the mounting table 221, and applies a pressing force to the separator 13 via the elastic member 230.
  • the pressing bar 222 is connected to a pair of pressing pins 223. Therefore, when the separators 13 and 14 are installed on the mounting table 221, the separators 13 and 14 are connected in a state where the pressing bar 222 is removed from the paired pressing pins 223 or only one of the paired pressing pins 223 is connected. Is placed on the mounting table 221 and the pressing bar 222 is connected to both of the paired pressing pins 223.
  • the hand robot 240 is an articulated robot, and is provided with a hand mechanism for gripping components at the tip.
  • the hand robot 240 grips the component by the hand mechanism, and moves and installs the separators 13 and 14 to the mounting table 221 by the rotation of the joint portion.
  • the welding robot 250 has a welding head 251 attached to the tip.
  • the welding robot 250 welds the separators 13 and 14 by laser irradiation, but the welding method is not limited to laser as long as the elastic member 230 can be installed between the pressing bar 222 and the separator 13.
  • the separator 13 and the separator 14 are joined by partially welding the uneven portion 13 k constituting the corrugated shape 13 g along the direction in which the uneven sectional shape extends. Further, the separator 13 and the separator 14 are joined by the edge 13m of the cathode gas supply port 13a, the edge 13n of the anode gas supply port 13c, the edge 13p of the anode gas discharge port 13d, and the cathode gas discharge port 13f. The four sides 13r, 13s, 13t, and 13u that are the outer shape of the edge 13q and the separator 13 are welded.
  • FIG. 2 shows the welding location. The arm 226 and the welding robot 250 are partially shown in the figure, and the elastic member 230 is not shown.
  • the elastic member 230 receives the pressing force from the pressing bar 222, and increases the number of convex portions that are in contact with each other in the corrugated shapes 13g and 14g of the separators 13 and 14.
  • the elastic member 230 is a bar mounting that is a part where the slits 231 to 233 (corresponding to the joining region) provided so that the welding robot 250 can perform the welding operation of the separators 13 and 14 and the pressing bar 222 of the pressing member 220 are in contact with each other. Placing portions 234 to 237 (corresponding to pressing areas).
  • the slits 231 to 233 are provided so that the laser from the welding robot 250 can pass through the elastic member 230 and irradiate the separator 13. As shown in FIGS. 2 and 3, the slits 231 to 233 are provided corresponding to the welding locations of the separators 13 and 14, and in this embodiment, 10 rows are provided. However, the present invention is not limited to this.
  • the slits 231 to 233 are formed to extend in the same direction as the direction in which the corrugations 13g and 14g of the separators 13 and 14 extend when installed on the separator 13, and in this embodiment, the slits 231 to 233 extend in the direction in which the corrugations extend. Divided into three.
  • the bar mounting portions 234 to 237 are provided corresponding to the places where the pressing bars 222 of the pressing members 220 are mounted.
  • the pressing bar 222 presses a part of the corrugated shapes 13g and 14g as shown in FIG. 2, and presses the entire range of the corrugated shapes 13g and 14g to bring the convex portions of the corrugated shapes 13g and 14g into contact with each other.
  • the bar mounting portions 234 to 237 are not set to the entire range of the waveform shapes 13g and 14g, but by forming a part of the bar mounting portions, slits 231 to 233 necessary for welding can be provided. Therefore, the convex portions can be joined to each other in a state where the number of the convex portions having the corrugated shapes 13g and 14g in contact with each other is increased with the elastic member 230 interposed therebetween.
  • the elastic member 230 is made of an elastomer such as NBR, for example.
  • NBR elastomer
  • the manufacturing method of the separator assembly 12 includes a joining step of joining the separators 13 and 14 using the manufacturing apparatus 200.
  • the arm 226 When the mounting table 221 is conveyed to the position 210a by the conveyor 210, the arm 226 is rotated and opened upward by a control unit (not shown) (see a two-dot chain line in FIG. 4). In this state, the hand robot 240 grips the separators 13 and 14 from a component storage location (not shown), conveys them to the mounting table 221 and installs them. In the present embodiment, the separator 14 is first installed, and the separator 13 is further positioned and installed thereon, but the position may be reversed.
  • the elastic member 230 is installed in alignment with the separator 13 so that the slits 231 to 233 coincide with the welded portions 13k of the separators 13 and 14.
  • the pair of arms 226 is rotated about 90 degrees from the state shown by the two-dot chain line in FIG. 4 to the state shown by the solid line.
  • the pressing bar 222 is attached to the paired pressing pin 223, the amount screwed with the nut 224 is adjusted, the pressing bar 222 is brought into contact with the separator 13 while being aligned, and a pressing force is applied.
  • a predetermined pressing force can be applied, the welding head 251 of the welding robot 250 is placed over any one of the slits 231 to 233 of the elastic member 230 and welding is performed. Thereby, the separator assembly 12 is completed.
  • the separator assembly 12 When the separator assembly 12 is completed, the separator assembly 12 is disposed on both side surfaces of the MEA 11 and a sealing member is applied to form the fuel cell 10a.
  • the fuel cell 10a is also applied between the fuel cells 10a while predetermined.
  • a stacked body 10 is formed by stacking several layers. Then, the current collectors 16 and 17 are disposed at both ends of the laminate 10, the fastening plates 21 and 22, the reinforcing plates 23 and 24, and the end plates 25 and 26 are attached, and the screws 27 are attached from the stacking direction of the laminate 10.
  • the fuel cell 100 is completed by applying a pressing load.
  • the corrugated shape having a concavo-convex cross section formed in the central portion of the separator functions as a flow path through which fuel, oxidant, etc. circulate, and the convex portions facing each other in the corrugated shape are in contact with each other for energization. is doing. Therefore, the contact state between the convex portions affects the energization resistance between the fuel cells. Adjacent separators may be welded at the portions of the convex portions facing each other even in the corrugated shape. However, since the shape of the convex portion also varies, it is difficult to contact all the convex portions of the corrugated shape. If sufficient joining cannot be performed due to variations in the portions, the energization resistance between the fuel cells increases, which may affect the power generation characteristics of the fuel cells.
  • the manufacturing method and the manufacturing apparatus 200 of the separator assembly 12 in the joining process of the separators 13 and 14, between the pressing bar 222 that applies pressing force to the separator 13 and the separator 13.
  • An elastic member 230 that makes the convex portions facing the corrugated shapes 13g and 14g contact each other by elastic deformation is interposed. Therefore, the number of contact between the convex portions can be increased by absorbing the variation of the waveform shapes 13g and 14g, and the joining can be performed in a state where the number of contact between the convex portions is increased. Therefore, the current-carrying resistance (electric resistance) between the fuel cells can be satisfactorily suppressed using the separator assembly manufactured by the manufacturing method or the manufacturing apparatus 200 according to the present embodiment.
  • the elastic member 230 receives the pressing force by the pressing bar 222 of the pressing member 220 and the slits 231 to 233 for welding the convex portions facing each other in the waveform shapes 13g and 14g of the separators 13 and 14 by the welding robot 250.
  • Bar mounting portions 234 to 237 to be added are provided. Therefore, in a state in which the number of contacting convex portions of the wavy shapes 13g and 14g is increased by performing a joining operation by the welding robot 250 while applying a pressing force by the pressing bar 222 through the elastic member 230. Welding work can be performed.
  • the mounting table 221 disposed on the opposite side of the pressing bar 222 with the elastic member 230 interposed between the receiving members of the pressing bar 222 is made of a material that is difficult to be deformed by an external force as compared with the elastic member 230. Yes. Therefore, when the elastic member 230 absorbs the variation in the corrugated shapes 13g and 14g, it can be prevented that the joined portion of the separator becomes an irregular shape. Therefore, when the shape of the separator assembly 12 is irregular, it is possible to prevent the power generation characteristics of the fuel cell from deteriorating because the separator assembly 12 and the MEA 11 constituting the laminate 10 cannot be sufficiently contacted.
  • the elastic member 230 has been described with respect to the embodiment installed between the pressing bar 222 and the separator 13 constituting the pressing member 220, but is not limited thereto.
  • the elastic member 230 can also be installed between the mounting table 221 that hits the receiving member and the separator 14.
  • the mounting base 221 demonstrated embodiment which hits a receiving member with respect to the press bar 222, it is not limited to this, The mounting base 221 moves toward the press bar 222 with the press bar 222, and separators 13 and 14 are included. A pressing force can also be applied to.
  • 10 laminates 10a Fuel cell, 100 fuel cells, 11 Membrane electrode assembly (MEA), 11a electrolyte membrane, 11b anode, 11c cathode, 12 separator assembly, 13 Anode separator, 14 cathode separator, 13g, 14g corrugated shape (uneven portion), 13h anode gas flow path, 13j (14j) cooling fluid flow path, 13k Welded point in corrugated shape, 13m, 13n, 13p, 13q Anode gas, cathode gas supply port, welding location at discharge port, 13r to 13u, welding locations on the outer periphery of the separator, 14h cathode gas flow path, 15 MEA frame member, 16, 17 current collector plate, 16g protrusion, 16h current collector, 20 housing, 21 and 22 fastening plates, 23, 24 reinforcing plate, 25, 26 End plate, 13a, 14a, 15a, 16a, 25a, 26a Cathode gas supply port, 13b, 14b, 15b, 16b,

Abstract

【課題】燃料電池セル間の電気抵抗を良好に抑制することができる燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法を提供する。 【解決手段】本発明は、燃料電池用セパレータアセンブリ１２の製造方法であって、上記製造方法は、押圧部材２２０によってセパレータ１３、１４の凹凸部位において対向する凸部同士を接触させて溶接ロボット２５０によって接合する接合工程を有する。接合工程では、弾性部材２３０を介在させて第１セパレータ側及び／又は第２セパレータ側から押圧力を付加し、弾性部材の弾性変形によって対向する凸部同士を接触させる。

Description

燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法
　本発明は燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法に関する。
　燃料電池は、主に膜電極接合体の両側にセパレータを配置した燃料電池セルを複数積層させて構成される。燃料電池には電気を生じさせるための燃料、酸化剤等を流通させる必要があり、隣接する膜電極接合体やセパレータとは燃料や酸化剤をシールするために膜電極接合体やセパレータの外周にシール剤が塗布されたり、溶接されたりしている。一例として、隣接する燃料電池セル間において隣り合うセパレータ同士は溶接されてセパレータアセンブリとして構成されるものがある（特許文献１参照）。また、他の例として、膜電極接合体を構成する電解質膜の両面に触媒層を配置して接合する技術がある。この場合、電解質膜と接する一方の触媒層において電解質膜と接する反対側に弾性体を配置し、電解質膜と接する他方の触媒層において電解質膜と接する反対側から超音波を付与している（特許文献２参照）。
特開２００９－１８７７５７号公報 特許第５３０４１２５号公報
　セパレータの中央部には、燃料や酸化剤を流通させるための流路として断面が複数の凹凸からなる波形形状が形成されている。燃料電池セルによって生成された電力はセパレータの波形形状同士が接触することによって伝達され、波形形状の凹凸の接触状態は燃料電池セル間の通電抵抗に影響を及ぼす。しかし、波形形状の凹凸の高さにもバラつきがあるため、全ての凹凸を接触させることは難しい。そのため、特許文献１のように隣接するセパレータ同士を積層して溶接する際にも波形形状のバラつきやセパレータの組付けバラつきによって接触させるはずの波形形状の凸部同士を接触させることが充分にできず、それにより燃料電池セル間の電気抵抗が上昇してしまう、といった問題がある。
　そこで本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、燃料電池セル間の電気抵抗を良好に抑制することができる燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成する本発明は、膜電極接合体に隣接して断面形状が複数の凹凸からなる凹凸部位を流体を流す流路として有する第１セパレータ及び第２セパレータを備えた燃料電池用のセパレータアセンブリの製造方法である。上記製造方法は、第１セパレータ側及び／又は第２セパレータ側から押圧力を付加した状態で第１セパレータ及び第２セパレータの凹凸部位において対向する凸部同士を接触させて接合する接合工程、を有する。本発明において、接合工程では弾性部材を介在させて第１セパレータ及び／又は第２セパレータ側から押圧力を付加し、弾性部材の弾性変形によって対向する凸部同士を接触させることを特徴とする。
　また、上記目的を達成する他の本発明は、膜電極接合体に隣接して設けられ断面形状が複数の凹凸からなる凹凸部位を流体を流す流路として有する第１セパレータ及び第２セパレータを備えた燃料電池用のセパレータアセンブリの製造装置である。上記製造装置は、相対的に接近離間し第１セパレータ側及び第２セパレータ側から押圧力を付加する一対の押圧部材と、一対の押圧部材のいずれかの押圧部材と第１セパレータとの間に配置されて第１セパレータ及び第２セパレータの凹凸部位において対向する凸部同士を弾性変形によって接触させる弾性部材と、第１セパレータと前記第２セパレータとを接合する接合部と、を備えることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る燃料電池を構成するセパレータアセンブリの製造装置の概略平面図である。 同製造装置の要部拡大平面図である。 同製造装置に用いられる弾性部材を示す平面図である。 図２の４－４線に沿う断面図である。 同実施形態に係る燃料電池を示す斜視図である。 燃料電池の構成を示す分解斜視図である。 燃料電池の一部を示す分解斜視図である。 同実施形態に係るセパレータアセンブリ及び膜電極接合体を示す断面図である。
　以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
　図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池を構成するセパレータアセンブリの製造装置を示す概略平面図、図２は同製造装置の要部拡大平面図、図３は同製造装置に用いられる弾性部材を示す平面図、図４は図２の４－４線に沿う断面図である。図５は本発明の一実施形態に係る燃料電池を示す斜視図、図６は燃料電池の構成を示す分解斜視図、図７は燃料電池の一部を示す分解斜視図、図８は同実施形態に係る燃料電池のセパレータアセンブリ及び膜電極接合体を示す断面図である。
　本実施形態では、燃料電池１００を構成する膜電極接合体１１に隣接して配置された２つのセパレータ１３，１４からなる、いわゆるセパレータアセンブリ１２の製造方法及び製造装置について説明する。セパレータアセンブリ１２の製造方法は、図４に示すように、アノード側セパレータ１３とカソード側セパレータ１４とを接合する接合工程を有する。セパレータ１３，１４は凹凸状の波形形状１３ｇ、１４ｇを有し、接合工程では弾性部材２３０を用いて波形形状１３ｇ、１４ｇを接触させて接合を行っている。詳細については後述する。
　（燃料電池）
次にセパレータアセンブリを含む燃料電池について説明する。燃料電池１００は、燃料電池セル１０ａを複数積層した積層体１０を主要な構成要素として有している。燃料電池セル１０ａは、膜電接合体１１の両側面にセパレータアセンブリ１２を配置して構成される。膜電極接合体１１は、電解質膜１１ａの片側にアノード１１ｂ、もう片側にカソード１１ｃが接合されている。セパレータアセンブリ１２は、２枚のセパレータ１３，１４を有する。また、積層体１０の積層方向における両端部には集電板１６，１７が設けられている。また、燃料電池１００は、筐体２０を有している。筐体２０は、一対の締結板２１、２２と補強板２３、２４、及びエンドプレート２５，２６を有している。燃料電池用セパレータアセンブリ１２の製造装置２００は、概説すれば図１～図４に示すように、コンベヤ２１０と、セパレータ１３をセパレータ１４に向かって押圧する押圧部材２２０と、押圧部材２２０とセパレータ１３との間に配置されてセパレータ１３，１４に設けられた断面が複数の凹凸からなる波形形状１３ｇ、１４ｇ（凹凸部位に相当）において波形形状１３ｇ、１４ｇの対向する凸部同士を接触させる弾性部材２３０と、ハンドロボット２４０と、セパレータ１３とセパレータ１４とを接合する溶接ロボット２５０（接合部に相当）と、を主に有する。まず、以下に燃料電池セル１０ａに含まれる各部材について説明する。
　セパレータ１３，１４は、図７、図８に示し、積層された複数の燃料電池セル１０ａにおいて隣り合う膜電極接合体１１を隔離しつつ、膜電極接合体１１で発生した電力を通電させている。セパレータ１３，１４は、アノード側セパレータ１３（第１セパレータに相当）とカソード側セパレータ１４（第２セパレータに相当）とに分類される。アノード側セパレータ１３は、膜電極接合体１１のアノード１１ｂに当接させている。アノード側セパレータ１３は、導電性材料を有する金属からなり、アノード１１ｂよりも大きい薄板状に形成している。
　アノード側セパレータ１３の中央には、図７、図８に示すように、燃料ガス（水素）と冷却水等の冷却流体とを隔てて流す流路を構成するように複数の凹凸を一定の間隔で形成した波形形状１３ｇを設けている。アノード側セパレータ１３は、凹凸形状のうち、アノード１１ｂと接触して形成された閉空間を、アノード１１ｂに対して水素を供給するアノードガス流路１３ｈとして用いている。一方、アノード側セパレータ１３は、断面が複数の凹凸形状からなる波形形状１３ｇと、カソード側セパレータ１４の波形形状１４ｇとの間に形成された閉空間を、冷却水を供給する冷却流体流路１３ｊ（１４ｊ）として用いている。
　アノード側セパレータ１３は、長方形状からなり、その長手方向の一端に、カソードガス供給口１３ａ、冷却流体供給口１３ｂ、およびアノードガス供給口１３ｃに相当する貫通孔を開口している。同様に、アノード側セパレータ１３は、その長手方向の他端に、アノードガス排出口１３ｄ、冷却流体排出口１３ｅ、およびカソードガス排出口１３ｆに相当する貫通孔を開口している。
　カソード側セパレータ１４は、膜電極接合体１１のカソード１１ｃに当接している。カソード側セパレータ１４は、導電性材料を有する金属からなり、カソード１１ｃよりも大きい薄板状に形成している。
　カソード側セパレータ１４の中央には、図７、図８に示すように、酸化剤ガス（酸素を含有した空気または純酸素）と冷却水とを隔てて流す流路部を構成するように断面が複数の凹凸形状からなる波形形状１４ｇを設けている。カソード側セパレータ１４は、凹凸形状のうち、カソード１１ｃと接触して形成された閉空間を、カソード１１ｃに対して酸化剤ガスを供給するカソードガス流路１４ｈとして用いている。一方、カソード側セパレータ１４は、凹凸形状のうち、アノード側セパレータ１３との間に形成された閉空間を、冷却水を供給する冷却流体流路１４ｊ（１３ｊ）として用いている。
　カソード側セパレータ１４は、長方形状からなり、その長手方向の一端に、カソードガス供給口１４ａ、冷却流体供給口１４ｂ、およびアノードガス供給口１４ｃに相当する貫通孔を開口している。同様に、カソード側セパレータ１４は、その長手方向の他端に、アノードガス排出口１４ｄ、冷却流体排出口１４ｅ、およびカソードガス排出口１４ｆに相当する貫通孔を開口している。セパレータ１４はセパレータ１３と接合され、供給口１４ａ～１４ｃ及び排出口１４ｄ～１４ｆはセパレータ１３の供給口１３ａ～１３ｃ及び排出口１３ｄ～１３ｆと連通する。
　膜電極接合体１１は、図８に示し、供給された酸素と水素を化学反応させて電力を生成する。膜電極接合体１１は、電解質膜１１ａの片側にアノード１１ｂを接合し、もう一方の側にカソード１１ｃを接合して形成している。膜電極接合体１１は、一般的にＭＥＡ（ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　ａｓｓｅｍｂｌｙ）と称している。電解質膜１１ａは、たとえば、固体の高分子材料からなり、薄板状に形成している。固体高分子材料には、たとえば、水素イオンを伝導し、湿潤状態で良好な電気伝導性を有するフッ素系樹脂を用いている。アノード１１ｂは、電極触媒層、撥水層、およびガス拡散層を積層して構成し、電解質膜１１ａよりも若干小さい薄板状に形成している。カソード１１ｃは、電極触媒層、撥水層、およびガス拡散層を積層して構成し、アノード１１ｂと同様の大きさで薄板状に形成している。アノード１１ｂおよびカソード１１ｃの電極触媒層は、導電性の担体に触媒成分が担持された電極触媒と高分子電解質を含んでいる。アノード１１ｂおよびカソード１１ｃのガス拡散層は、たとえば、充分なガス拡散性および導電性を有する炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロス、カーボンペーパ、またはカーボンフェルトから形成している。
　ＭＥＡ１１は、フレーム部材１５を備えている。フレーム部材１５は、積層した電解質膜１１ａ、アノード１１ｂ、およびカソード１１ｃの外周を一体に保持している。フレーム部材１５は、たとえば、電気絶縁性を有する樹脂からなり、セパレータ１３，１４の外周部分の外形形状と同様の外形形状で形成している。フレーム部材１５は、その長手方向の一端に、カソードガス供給口１５ａ、冷却流体供給口１５ｂ、およびアノードガス供給口１５ｃに相当する貫通孔を開口している。同様に、フレーム部材１５は、その長手方向の他端に、アノードガス排出口１５ｄ、冷却流体排出口１５ｅ、およびカソードガス排出口１５ｆに相当する貫通孔を開口している。
　上記の燃料電池セル１０ａは、互いに密封した状態で複数積層する必要がある。このため、積層する燃料電池セル１０ａの中でもＭＥＡ１１とセパレータ１３及びセパレータ１４との間は、外周に封止部材を塗布することによって封止している。封止部材は、たとえば、熱硬化性樹脂を用いる。熱硬化性樹脂は、たとえば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル等から選択する。また、積層する燃料電池セル１０ａにおいて隣り合うセパレータ１３とセパレータ１４とは、後述するようにセパレータ１３，１４の外周等を溶接することによって封止している。しかし、ＭＥＡ１１とセパレータ１３又はセパレータ１４との間と同様に封止部材を塗布することによって封止することもできる。
　一対の集電板１６，１７は、図６、図７に示し、燃料電池セル１０ａで生成された電力を外部に取り出す。
　一対の集電板１６，１７は、燃料電池セル１０ａが複数積層された積層体１０の両端にそれぞれ配設している。一対の集電板１６，１７の外形形状は、一部の形状を除いて、層厚を少し厚くしたＭＥＡ１１のフレーム部材１５と同様である。一対の集電板１６，１７は、その長手方向の一端に、カソードガス供給口１６ａ、１７ａ、冷却流体供給口１６ｂ、１７ｂ、およびアノードガス供給口１６ｃ、１７ｃに相当する貫通孔を開口している。同様に、長手方向の他端には、アノードガス排出口１６ｄ、１７ｄ、冷却流体排出口１６ｅ、１７ｅおよびカソードガス排出口１６ｆ、１７ｆに相当する貫通孔を開口している。一対の集電板１６、１７は、その中央に集電部１６ｈ（集電板１７についても同様）を備えている。
　一対の集電板１６，１７の集電部１６ｈ等は、たとえば、ガスを透過させない緻密質カーボンのような導電性部材からなり、アノード１１ｂおよびカソード１１ｃの外形よりも若干小さい薄板状に形成している。一対の集電部１６ｈ等は、複数積層した最外層の燃料電池セル１０ａに設けたＭＥＡ１１のアノード１１ｂまたはカソード１１ｃに当接している。集電部１６ｈ等は、その一面から導電性を備えた円柱形状の突起部１６ｇ等を突出して設けている。突起部１６ｇ等は、後述する筺体２０の一対のエンドプレート２５、２６の貫通孔２５ｇ等を挿通して、外部に臨んでいる。また、集電板１６の突起部１６ｇに当る形状は集電板１７についても同様に設けられている。
　筺体２０は、図５および図６に示し、複数積層した燃料電池セル１０ａおよび一対の集電板１６，１７を互いに密着させた状態で保持している。
　筺体２０は、上記のように一対の締結板２１、２２、一対の補強板２３，２４、および一対のエンドプレート２５，２６、及びネジ２７を含んでいる。以下、筺体２０に含まれた各部材について説明する。
　一対のエンドプレート２５，２６は、複数積層された燃料電池セル１０ａの両端に配設した一対の集電板１６，１７を挟持して付勢している。一対のエンドプレート２５，２６の外形形状は、一部の形状を除いて、層厚を増したＭＥＡ１１のフレーム部材１５と同様である。一対のエンドプレート２５，２６は、たとえば、金属からなり、一対の集電板１６，１７と当接する部分に絶縁体を設けている。
　一対のエンドプレート２５，２６は、その長手方向の一端に、カソードガス供給口２５ａ、２６ａ、冷却流体供給口２５ｂ、２６ｂ、およびアノードガス供給口２５ｃ、２６ｃに相当する貫通孔を開口している。同様に、その長手方向の他端には、アノードガス排出口２５ｄ、２６ｄ、冷却流体排出口２５ｅ、２６ｅおよびカソードガス排出口２５ｆ、２６ｆに相当する貫通孔を開口している。
　セパレータ１３，１４、フレーム部材１５、集電板１６，１７、及びエンドプレート２５，２６のカソードガス供給口１３ａ～１７ａ、２５ａ、２６ａ、冷却流体供給口１３ｂ～１７ｂ、２５ｂ、２６ｂ、アノードガス供給口１３ｃ～１７ｃ、２５ｃ、２６ｃ、アノードガス排出口１３ｄ～１７ｄ、２５ｄ、２６ｄ、冷却流体排出口１３ｅ～１７ｅ、２５ｅ、２６ｅ、及びカソードガス排出口１３ｆ～１７ｆ、２５ｆ、２６ｆは、セパレータ１３，１４、ＭＥＡ１１、集電板１６，１７、及びエンドプレート２５，２６を位置合わせした際に連通するように構成されている。一対のエンドプレート２５，２６は、前述した一対の集電板１６，１７の突起部１６ｇ等を挿通させる貫通孔２５ｇ、２６ｇを有している。
　一対の締結板２１、２２は、たとえば、金属からなり、板状に形成している。一対の締結板２１、２２は、縁部が一部立ち上げて形成されており、組み付けた際に一対のエンドプレート２５、２６の面と接触する。また、締結板２１，２２においてエンドプレート２５，２６と接触する面にはネジ２７を挿通させる穴が設けられており、当該穴に取り付けたネジ２７を締め付けることによってエンドプレート２５、２６、集電板１６，１７、及び積層体１０が積層方向に加圧される。一対の補強板２３、２４は、たとえば、金属からなり、一対の締結板２１、２２よりも細長い板状に形成している。一対の補強板２３、２４は、長手方向における端部が一部立ち上げて形成されており、当該部分にはネジ２７を挿通させる穴が設けられている。当該穴はネジ２７を積層方向に通すように形成されており、ネジ２７を取り付けて締結することによって、締結板２１，２２と同様にエンドプレート２５，２６、集電板１６，１７、及び積層体１０が積層方向に加圧される。このように、一対の締結板２１、２２および一対の補強板２３、２４は、ネジ２７を締結することによって、エンドプレート２５、２６、集電板１６，１７、及び積層体１０を積層方向に加圧している。
　（セパレータアセンブリの製造装置）
次に本実施形態に係るセパレータアセンブリの製造装置について説明する。本実施形態に係るセパレータアセンブリ１２の製造装置２００は、コンベヤー２１０と、押圧部材２２０と、弾性部材２３０と、ハンドロボット２４０と、溶接ロボット２５０と、を有する。
　コンベヤー２１０は、セパレータ１３，１４を載置する載置台２２１を図１における左側から右側へと搬送して次工程へと送る。コンベヤー２１０にはセパレータアセンブリを組み立てるための停止位置２１０ａ、２１０ｂが設けられている。
　押圧部材２２０は、相対的に接近離間する載置台２２１及び押圧バー２２２と、押圧ピン２２３と、ナット２２４と、支持柱２２５と、アーム２２６と、を有する。
　載置台２２１は、セパレータアセンブリ１２を構成するセパレータ１３，１４を載置し、載置台２２１においてセパレータ１３，１４の接合が行われる。載置台２２１は、セパレータ１３，１４よりも面積の大きい矩形状に構成されているが、形状は矩形に限定されない。また、載置台２２１には押圧部材２２０を構成する押圧バー２２２、押圧ピン２２３、ナット２２４、支持柱２２５、及びアーム２２６が設置されている。載置台２２１は、押圧バー２２２がセパレータ１３をセパレータ１４に向けて押圧する際の受け部材に当たる。
　押圧バー２２２とセパレータ１３との間には後述するように弾性部材２３０が配置されてセパレータ１３，１４の波形形状１３ｇ、１４ｇのバラつきが吸収されるのに対し、載置台２２１はステンレス等の剛直な材料で構成される。このように載置台２２１が弾性部材２３０に比べて剛直な材料で構成されることによって、弾性部材２３０を押圧バー２２２とセパレータ１３との間に配置した際にも、セパレータ１３，１４の接合部分が弾性部材２３０の弾性変形によっていびつな形状となることを防止できる。よって、本実施形態に係る方法により製造されるセパレータアセンブリ１２の形状がいびつになることでＭＥＡ１１と充分に接触できなくなることによる燃料電池の発電特性の低下を防止することができる。
　支持柱２２５は、図４に示すように載置台２２１の端部に対になって設置されている。アーム２２６は、支持柱２２５に回転可能に接続される。アーム２２６は、図４の二点鎖線で示すように開いた状態にすることによって、載置台２２１にセパレータ１３，１４を搬入して設置することができる。
　押圧ピン２２３は、アーム２２６において支持柱２２５の取り付け点と反対側の端部に取り付けられる。押圧ピン２２３はナット２２４と螺合することによってアーム２２６の一辺からの突出量を調整できるように固定されている。
　押圧バー２２２は、押圧ピン２２３からの押圧力を受けて載置台２２１と接近離間し、弾性部材２３０を介してセパレータ１３に押圧力を付加する。また、押圧バー２２２は、対となる押圧ピン２２３に接続されている。そのため、セパレータ１３，１４を載置台２２１に設置する際には、押圧バー２２２を対となる押圧ピン２２３から外すか、又は対となる押圧ピン２２３の一方にのみ接続した状態でセパレータ１３，１４を載置台２２１に載置した後に押圧バー２２２を対となる押圧ピン２２３の両方に接続した状態にする。
　ハンドロボット２４０は、多関節のロボットであり、先端には部品を把持するハンド機構が設けられている。ハンドロボット２４０は、ハンド機構によって部品を把持し、関節部分の回動によってセパレータ１３，１４を載置台２２１にまで移動し、設置する。
　溶接ロボット２５０は、先端に溶接ヘッド２５１が取り付けられている。溶接ロボット２５０は、レーザーの照射によってセパレータ１３，１４を溶接するが、弾性部材２３０を押圧バー２２２とセパレータ１３との間に設置できれば溶接方法はレーザーに限定されない。
　セパレータ１３とセパレータ１４との接合は、図２に示すように、波形形状１３ｇを構成する凹凸の一部１３ｋについて凹凸の断面形状が伸びる方向に沿って部分的に溶接して行っている。また、セパレータ１３とセパレータ１４との接合は、セパレータ１３のカソードガス供給口１３ａの縁部１３ｍ、アノードガス供給口１３ｃの縁部１３ｎ、アノードガス排出口１３ｄの縁部１３ｐ、カソードガス排出口１３ｆの縁部１３ｑ、セパレータ１３の外形となる４つの辺１３ｒ、１３ｓ、１３ｔ、１３ｕを溶接して行っている。なお、図２では溶接場所を示すために。アーム２２６及び溶接ロボット２５０を一部透かして図示し、弾性部材２３０を不図示にしている。
　弾性部材２３０は、押圧バー２２２からの押圧力を受け、セパレータ１３，１４の波形形状１３ｇ、１４ｇにおいて対向する凸部同士が接触する凸部の数を増加させる。弾性部材２３０は、溶接ロボット２５０がセパレータ１３，１４の溶接作業を行えるように設けられたスリット２３１～２３３（接合領域に相当）と、押圧部材２２０の押圧バー２２２が接触する部分となるバー載置部２３４～２３７（押圧領域に相当）と、を有する。
　スリット２３１～２３３は、溶接ロボット２５０によるレーザーが弾性部材２３０を通過してセパレータ１３に照射できるように設けられている。スリット２３１～２３３は、図２、図３に示すように、セパレータ１３，１４の溶接箇所に対応して設けられ、本実施形態では１０列設けられているが、これに限定されない。スリット２３１～２３３は、セパレータ１３の上に設置した際にセパレータ１３，１４の波形形状１３ｇ、１４ｇの凹凸が伸びる方向と同じ方向に伸びて形成されており、本実施形態では凹凸の延びる方向に３分割されている。
　バー載置部２３４～２３７は、押圧部材２２０の押圧バー２２２が載置される場所に対応して設けられる。押圧バー２２２は、図２に示すように波形形状１３ｇ、１４ｇの一部を押圧しており、波形形状１３ｇ、１４ｇの凸部同士を接触させるために波形形状１３ｇ、１４ｇの全範囲を押圧する必要はない。そのため、バー載置部２３４～２３７についても波形形状１３ｇ、１４ｇの全範囲とせず、一部をバー載置部とすることによって、溶接に必要なスリット２３１～２３３を設けることができる。よって、弾性部材２３０を介在させて波形形状１３ｇ、１４ｇの凸部同士の接触する数が増加した状態で凸部同士を接合することができる。
　弾性部材２３０は、例えばＮＢＲのようなエラストマーから構成される。このように弾性部材２３０が復元力を発揮する材料から構成されることによって、セパレータ１３，１４の波形形状１３ｇ、１４ｇの対向する凸部同士の高さのバラつきを吸収し、凸部同士の接触する数を増加させることができる。
　（セパレータアセンブリの製造方法）
次に本実施形態に係るセパレータアセンブリの製造方法について説明する。セパレータアセンブリ１２の製造方法は、製造装置２００を用いてセパレータ１３，１４を接合する接合工程を有する。
　コンベヤー２１０によって位置２１０ａに載置台２２１が搬送されると、不図示の制御部によってアーム２２６が回転して上方に向かって開いた状態となる（図４の二点鎖線参照）。この状態でハンドロボット２４０は、不図示の部品格納場所からセパレータ１３，１４を把持して載置台２２１にまで搬送し、設置する。本実施形態では、まずセパレータ１４が設置され、セパレータ１３がさらにその上に位置合わせして設置されるが、位置は逆転していてもよい。
　載置台２２１にセパレータ１３、１４を設置したら、弾性部材２３０をスリット２３１～２３３がセパレータ１３，１４の溶接箇所１３ｋと一致するようにセパレータ１３に位置合わせして設置する。次に、対となるアーム２２６を図４の二点鎖線に示す状態から９０度程度回転させて実線に示す状態にする。
　次に対となる押圧ピン２２３に押圧バー２２２を取り付け、ナット２２４と螺合する量を調整し、押圧バー２２２をセパレータ１３に位置合わせしながら接触させ、押圧力を付与する。所定の押圧力が付与できたら、溶接ロボット２５０の溶接ヘッド２５１を弾性部材２３０のスリット２３１～２３３のいずれかの頭上に配置し、溶接を行う。これによってセパレータアセンブリ１２が完成する。
　セパレータアセンブリ１２が完成したら、ＭＥＡ１１の両側面にセパレータアセンブリ１２を配置して封止部材を塗布して燃料電池セル１０ａを形成し、燃料電池セル１０ａの間にも封止部材を塗布しながら所定数積層して積層体１０を形成する。そして、積層体１０の両端に集電体１６，１７を配置し、締結板２１，２２、補強板２３，２４、及びエンドプレート２５，２６を取り付けて、ネジ２７で積層体１０の積層方向から押圧荷重を付加することによって燃料電池１００が完成する。
　次に本実施形態の作用及び効果を説明する。セパレータの中央部に形成された断面が凹凸からなる波形形状は燃料、酸化剤等を流通させる流路して機能すると共に、波形形状において対向する凸部同士は通電のために接触させることを想定している。そのため、凸部同士の接触状態は燃料電池セル間の通電抵抗に影響を及ぼす。隣接するセパレータは波形形状の中でも対向する凸部同士の部分で溶接されることがあるが、凸部の形状にもバラつきは生じるため、波形形状の凸部同士全てを接触させることは難しく、凸部のバラつきによって充分な接合が行えないと、燃料電池セル間の通電抵抗が高くなって燃料電池の発電特性に影響を与えるおそれがある。
　これに対し、本実施形態に係るセパレータアセンブリ１２の製造方法及び製造装置２００によれば、セパレータ１３，１４の接合工程において、セパレータ１３に押圧力を付加する押圧バー２２２とセパレータ１３との間に波形形状１３ｇ、１４ｇの対向する凸部同士を弾性変形によって接触させる弾性部材２３０を介在させるように構成している。そのため、波形形状１３ｇ，１４ｇのバラつきを吸収して凸部同士の接触する数を増加させることができ、凸部同士の接触する数が増加した状態で接合を行うことができる。よって、本実施形態に係る製造方法または製造装置２００によって製造されたセパレータアセンブリを用いて燃料電池セル間の通電抵抗（電気抵抗）を良好に抑制することができる。
　また、弾性部材２３０は、溶接ロボット２５０によりセパレータ１３，１４の波形形状１３ｇ、１４ｇにおいて対向する凸部同士の溶接を行うためのスリット２３１～２３３と、押圧部材２２０の押圧バー２２２による押圧力を付加するバー載置部２３４～２３７とを有している。そのため、弾性部材２３０を介して押圧バー２２２による押圧力を付加しながら溶接ロボット２５０による接合作業を行うことによって、波形形状１３ｇ、１４ｇの対向する凸部同士の接触する数を増加させた状態で溶接作業を行うことができる。
　また、押圧バー２２２の受け部材に当たり、弾性部材２３０を介在させた押圧バー２２２とは反対側に配置された載置台２２１は、弾性部材２３０に比べて外力による変形が困難な材料で構成している。そのため、弾性部材２３０によって波形形状１３ｇ、１４ｇのバラつきを吸収した際にセパレータの接合部分がいびつな形状となってしまうことを防止できる。よって、セパレータアセンブリ１２の形状がいびつであることによって、積層体１０を構成するセパレータアセンブリ１２とＭＥＡ１１とが充分接触できずに燃料電池の発電特性が低下することを防止できる。
　なお、本発明は上述した実施形態のみに限定されず、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
　弾性部材２３０は、押圧部材２２０を構成する押圧バー２２２とセパレータ１３との間に設置される実施形態について説明したが、これに限定されない。弾性部材２３０は、受け部材に当る載置台２２１とセパレータ１４との間に設置することもできる。また、載置台２２１は、押圧バー２２２に対して受け部材に当たる実施形態について説明したが、これに限定されず、押圧バー２２２と共に載置台２２１が押圧バー２２２に向かって移動し、セパレータ１３，１４に押圧力を付加することもできる。
　本出願は、２０１３年５月１６日に出願された日本特許出願番号２０１３－１０４４２１号に基づいており、その開示内容は参照され、全体として組み込まれている。
１０　積層体、
１０ａ　燃料電池セル、
１００　燃料電池、
１１　膜電極接合体（ＭＥＡ）、
１１ａ　電解質膜、
１１ｂ　アノード、
１１ｃ　カソード、
１２　セパレータアセンブリ、
１３　アノードセパレータ、
１４　カソードセパレータ、
１３ｇ、１４ｇ　波形形状（凹凸部位）、
１３ｈ　アノードガス流路、
１３ｊ（１４ｊ）　冷却流体流路、
１３ｋ　波形形状における溶接箇所、
１３ｍ、１３ｎ、１３ｐ、１３ｑ　アノードガス、カソードガス供給口、排出口における溶接箇所、
１３ｒ～１３ｕ　セパレータの外周における溶接箇所、
１４ｈ　カソードガス流路、
１５　ＭＥＡのフレーム部材、
１６，１７　集電板、
１６ｇ　突起部、
１６ｈ　集電部、
２０　筐体、
２１，２２　締結板、
２３，２４　補強板、
２５，２６　エンドプレート、
１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ、２５ａ、２６ａ　カソードガス供給口、
１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、２５ｂ、２６ｂ　冷却流体供給口、
１３ｃ、１４ｃ、１５ｃ、１６ｃ、２５ｃ、２６ｃ　アノードガス供給口、
１３ｄ、１４ｄ、１５ｄ、１６ｄ、２５ｄ、２６ｄ　アノードガス排出口、
１３ｅ、１４ｅ、１５ｅ、１６ｅ、２５ｅ、２６ｅ　冷却流体排出口、
１３ｆ、１４ｆ、１５ｆ、１６ｆ、２５ｆ、２６ｆ　カソードガス排出口、
２５ｇ、２６ｇ　貫通孔、
２７　ネジ、
２１０　コンベヤー、
２１０ａ、２１０ｂ　停止位置、
２２０　押圧部材、
２２１　載置台、
２２２　押圧バー、
２２３　押圧ピン、
２２４　ナット、
２２５　支持柱、
２２６　アーム、
２３０　弾性部材、
２３１～２３３　スリット（接合領域）、
２３４～２３７　バー載置部（押圧領域）、
２４０　ハンドロボット、
２５０　溶接ロボット（接合部）。

Claims (6)

  1. 　膜電極接合体に隣接して設けられ断面形状が複数の凹凸からなる凹凸部位を流体を流す流路として有する第１セパレータ及び第２セパレータを備えた燃料電池用セパレータアセンブリの製造方法であって、
    　前記第１セパレータ側及び／又は前記第２セパレータ側から押圧力を付加した状態で前記第１セパレータ及び前記第２セパレータの前記凹凸部位において対向する凸部同士を接触させて接合する接合工程と、を有し、
    　前記接合工程では、弾性部材を介在させて前記第１セパレータ側及び／又は前記第２セパレータ側から押圧力を付加し、前記弾性部材の弾性変形によって前記対向する凸部同士を接触させることを特徴とする燃料電池用セパレータアセンブリの製造方法。
  2. 　前記接合工程では前記弾性部材に設けられた押圧領域に押圧力を加えながら前記弾性部材に設けられた接合領域において前記第１セパレータと前記第２セパレータとの接合作業を行う請求項１に記載の燃料電池用セパレータアセンブリの製造方法。
  3. 　前記接合工程において、前記弾性部材を介在させた側の反対側は前記弾性部材に比べて変形しにくい剛直な材料で構成されて前記第１セパレータ側及び／又は前記第２セパレータ側から押圧力が付加される請求項１または２に記載の燃料電池用セパレータアセンブリの製造方法。
  4. 　膜電極接合体に隣接して設けられ断面形状が複数の凹凸からなる凹凸部位を流体を流す流路として有する第１セパレータ及び第２セパレータを備えた燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置であって、
    　相対的に接近離間し、前記第１セパレータ側及び／又は前記第２セパレータ側から押圧力を付加する一対の押圧部材と、
    　前記一対の押圧部材におけるいずれかの押圧部材と前記第１セパレータとの間に配置されて前記第１セパレータ及び前記第２セパレータの前記凹凸部位において対向する凸部同士を弾性変形によって接触させる弾性部材と、
    　前記第１セパレータと前記第２セパレータとを接合する接合部と、を備えることを特徴とする燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置。
  5. 　前記弾性部材は、前記接合部による前記第１セパレータと前記第２セパレータとの接合を行う接合領域と、前記押圧部材による押圧力を前記第１セパレータ側及び／又は前記第２セパレータ側から付加する押圧領域と、を有する請求項４に記載の燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置。
  6. 　前記第２セパレータと接触する前記押圧部材は、前記弾性部材に比べて変形しにくい剛直な材料で構成される請求項４または５に記載の燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置。
PCT/JP2014/060221 2013-05-16 2014-04-08 燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法 WO2014185193A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015516994A JP6020718B2 (ja) 2013-05-16 2014-04-08 燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法
EP14797758.1A EP2999040B1 (en) 2013-05-16 2014-04-08 Apparatus and method for producing fuel cell separator assembly
US14/787,439 US9911986B2 (en) 2013-05-16 2014-04-08 Apparatus and method for producing fuel cell separator assembly
CN201480026813.6A CN105229835B (zh) 2013-05-16 2014-04-08 燃料电池用的分隔件组件的制造装置和制造方法
CA2912587A CA2912587C (en) 2013-05-16 2014-04-08 Apparatus and method for producing fuel cell separator assembly

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-104421 2013-05-16
JP2013104421 2013-05-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014185193A1 true WO2014185193A1 (ja) 2014-11-20

Family

ID=51898175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/060221 WO2014185193A1 (ja) 2013-05-16 2014-04-08 燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9911986B2 (ja)
EP (1) EP2999040B1 (ja)
JP (1) JP6020718B2 (ja)
CN (1) CN105229835B (ja)
CA (1) CA2912587C (ja)
WO (1) WO2014185193A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015225733A (ja) * 2014-05-26 2015-12-14 日産自動車株式会社 燃料電池用セパレータの溶接装置および溶接方法
JP2019129124A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータの製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109382571B (zh) * 2018-10-24 2023-11-14 宁波敏实汽车零部件技术研发有限公司 一种铝合金cmt弧焊转台类治具

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1197039A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Yoyu Tansanengata Nenryo Denchi Hatsuden System Gijutsu Kenkyu Kumiai 積層型燃料電池及びその製造方法
JP2006228533A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用セパレータの成形方法及びセパレータ形状矯正装置
JP2007311069A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池スタックおよび燃料電池セパレータ並びにその製造方法
JP2007537574A (ja) * 2004-05-11 2007-12-20 ゼネラル・モーターズ・コーポレーション 導電性被覆金属バイポーラプレートのレーザ溶接
JP2008043972A (ja) * 2006-08-14 2008-02-28 Nissan Motor Co Ltd レーザ溶接方法および装置
JP2009187757A (ja) 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用金属セパレータの製造方法および製造装置
JP2010129289A (ja) * 2008-11-26 2010-06-10 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用金属セパレータの溶接装置、および燃料電池用金属セパレータの溶接方法
JP5304125B2 (ja) 2008-09-16 2013-10-02 凸版印刷株式会社 膜電極接合体の製造方法および膜電極接合体並びに固体高分子形燃料電池

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1122322C (zh) * 1998-04-17 2003-09-24 松下电器产业株式会社 固体高分子电解质型燃料电池及其制造方法
US6893765B1 (en) * 1999-09-17 2005-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polymer electrolyte fuel cell
JP4576646B2 (ja) * 1999-09-30 2010-11-10 アイシン精機株式会社 燃料電池
WO2001067532A1 (fr) * 2000-03-07 2001-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pile a combustible a electrolyte polymere et son procede de fabrication
JP4366872B2 (ja) * 2000-03-13 2009-11-18 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用ガスセパレータおよび該燃料電池用セパレータの製造方法並びに燃料電池
JP3972832B2 (ja) * 2003-02-10 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP3956864B2 (ja) * 2003-02-13 2007-08-08 トヨタ自動車株式会社 流路構造を有する燃料電池のセパレータ
US7776464B2 (en) * 2003-03-28 2010-08-17 Honda Motor Co., Ltd. Solid polymer electrolyte fuel cell and electrode structure for the fuel cell
CA2464204C (en) * 2003-04-14 2009-08-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polymer electrolyte fuel cell and conductive separator for the same
JP4174022B2 (ja) * 2003-10-20 2008-10-29 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP4936095B2 (ja) * 2005-03-01 2012-05-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池スタック
JP2006272420A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属箔体の拡散接合方法
US20090000732A1 (en) * 2006-01-17 2009-01-01 Henkel Corporation Bonded Fuel Cell Assembly, Methods, Systems and Sealant Compositions for Producing the Same
JP5026708B2 (ja) * 2006-02-09 2012-09-19 東海ゴム工業株式会社 固体高分子型燃料電池用セルおよびそれを用いた固体高分子型燃料電池
JP5068052B2 (ja) * 2006-09-29 2012-11-07 昭和電工株式会社 燃料電池用セパレータ、燃料電池用セルおよび燃料電池用セルユニット、ならびに燃料電池用セパレータおよび燃料電池用セルユニットの製造方法
KR100980995B1 (ko) * 2007-06-19 2010-09-07 현대자동차주식회사 연료전지용 지능형 전극막
JP4485552B2 (ja) * 2007-08-03 2010-06-23 本田技研工業株式会社 燃料電池用セパレータの製造方法
JP5223272B2 (ja) * 2007-09-04 2013-06-26 日産自動車株式会社 燃料電池用金属セパレータの溶接方法、および燃料電池用金属セパレータの溶接装置
US20090136805A1 (en) * 2007-11-23 2009-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell
JP5254673B2 (ja) * 2008-06-13 2013-08-07 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP2010023098A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Honda Motor Co Ltd 電極ユニット及び抵抗溶接装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1197039A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Yoyu Tansanengata Nenryo Denchi Hatsuden System Gijutsu Kenkyu Kumiai 積層型燃料電池及びその製造方法
JP2007537574A (ja) * 2004-05-11 2007-12-20 ゼネラル・モーターズ・コーポレーション 導電性被覆金属バイポーラプレートのレーザ溶接
JP2006228533A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用セパレータの成形方法及びセパレータ形状矯正装置
JP2007311069A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池スタックおよび燃料電池セパレータ並びにその製造方法
JP2008043972A (ja) * 2006-08-14 2008-02-28 Nissan Motor Co Ltd レーザ溶接方法および装置
JP2009187757A (ja) 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用金属セパレータの製造方法および製造装置
JP5304125B2 (ja) 2008-09-16 2013-10-02 凸版印刷株式会社 膜電極接合体の製造方法および膜電極接合体並びに固体高分子形燃料電池
JP2010129289A (ja) * 2008-11-26 2010-06-10 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用金属セパレータの溶接装置、および燃料電池用金属セパレータの溶接方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2999040A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015225733A (ja) * 2014-05-26 2015-12-14 日産自動車株式会社 燃料電池用セパレータの溶接装置および溶接方法
JP2019129124A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータの製造方法
CN110085885A (zh) * 2018-01-26 2019-08-02 丰田自动车株式会社 制造燃料电池分隔器的方法
US11462748B2 (en) 2018-01-26 2022-10-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of manufacturing fuel cell separator

Also Published As

Publication number Publication date
EP2999040A4 (en) 2016-06-22
CA2912587C (en) 2018-06-05
CN105229835A (zh) 2016-01-06
JP6020718B2 (ja) 2016-11-02
CN105229835B (zh) 2017-10-13
US20160072135A1 (en) 2016-03-10
EP2999040A1 (en) 2016-03-23
US9911986B2 (en) 2018-03-06
JPWO2014185193A1 (ja) 2017-02-23
CA2912587A1 (en) 2014-11-20
EP2999040B1 (en) 2018-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2744361C (en) Fuel cell stack having displacement absorbing members
CA2910082C (en) Insulating structure, fuel cell and fuel cell stack
WO2014171260A1 (ja) 燃料電池の製造方法及び製造装置
JP5708614B2 (ja) セルモジュール、および、燃料電池スタック
JP6020718B2 (ja) 燃料電池用セパレータアセンブリの製造装置及び製造方法
JP2008171613A (ja) 燃料電池
JP2008078071A (ja) 燃料電池スタック
JP6115633B2 (ja) 燃料電池用セパレータの製造方法及び製造装置
JP6661219B2 (ja) 燃料電池セル及びその製造装置
WO2005104286A1 (en) Fuel cell stack and related method
JP4789478B2 (ja) 燃料電池スタック及びその組み付け方法
JP4776886B2 (ja) 燃料電池スタック構造
JP2010225484A (ja) 燃料電池、および、燃料電池の製造方法
WO2013191181A1 (ja) 燃料電池セル
JP2009170273A (ja) 燃料電池
JP2009093838A (ja) 燃料電池及びセパレータの製造方法
JP4452585B2 (ja) 燃料電池スタック
JP2009152134A (ja) 燃料電池
JP7337730B2 (ja) 燃料電池スタック及びセパレータ
JP7036607B2 (ja) 燃料電池
JP2009224279A (ja) 燃料電池用アッセンブリの製造方法
JP2006012462A (ja) 燃料電池のシール構造
JP2012064384A (ja) 燃料電池及び燃料電池装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480026813.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14797758

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015516994

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14787439

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2912587

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014797758

Country of ref document: EP