JP2017139218A - 燃料電池スタックの製造方法及び燃料電池用金属セパレータの製造方法 - Google Patents
燃料電池スタックの製造方法及び燃料電池用金属セパレータの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】燃料電池スタック10の製造方法は、発電セル12を構成する第1金属セパレータ30をプレス成形することにより、少なくとも酸化剤ガス流路48を周回してシールする第1シールライン52を形成する。さらに、第1シールライン52に予備荷重を付与することにより、前記第1シールライン52を塑性変形させる。そして、接合セパレータ33と電解質膜・電極構造体28とを積層し、積層方向に締め付け荷重を付与することにより、燃料電池スタック10が組み付けられる。
【選択図】図3
Description
14…積層体 16a、16b…ターミナルプレート
18a、18b…インシュレータ 20a、20b…エンドプレート
28…樹脂フィルム付きMEA 30、32…金属セパレータ
33…接合セパレータ 34a…酸化剤ガス入口連通孔
34b…酸化剤ガス出口連通孔 36a…冷却媒体入口連通孔
36b…冷却媒体出口連通孔 38a…燃料ガス入口連通孔
38b…燃料ガス出口連通孔 40…固体高分子電解質膜
42…アノード電極 44…カソード電極
46…樹脂フィルム 48…酸化剤ガス流路
52、62…シールライン 52a、62a…外側ビード部
52b、62b…内側ビード部 52c、62c…連通孔ビード部
54a、64a…入口通路部 54b、64b…出口通路部
56a、56b…樹脂材 58…燃料ガス流路
66…冷却媒体流路 84、84A…予備荷重付与装置
Claims (7)
- 電解質膜の両側に電極が配設される電解質膜・電極構造体と金属セパレータとを有し、前記電解質膜・電極構造体と前記金属セパレータとの間には、一方の電極に燃料ガスを供給する燃料ガス流路と他方の電極に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路とが形成される発電セルを備え、複数の前記発電セルが積層される燃料電池スタックの製造方法であって、
前記金属セパレータをプレス成形することにより、少なくとも前記燃料ガス流路又は前記酸化剤ガス流路を周回してシール用ビード部を形成する工程と、
一対の前記金属セパレータを、前記シール用ビード部が突出する側の面とは反対側の面同士を当接させた状態で、接合する工程と、
前記シール用ビード部に予備荷重を付与することにより、該シール用ビード部を塑性変形させる工程と、
前記金属セパレータと前記電解質膜・電極構造体とを積層し、積層方向に締め付け荷重を付与することにより、前記燃料電池スタックを組み付ける工程と、
を有することを特徴とする燃料電池スタックの製造方法。 - 請求項1記載の製造方法であって、前記シール用ビード部に付与される前記予備荷重は、前記燃料電池スタックの発電中に、前記積層方向に受ける最大荷重であることを特徴とする燃料電池スタックの製造方法。
- 請求項1又は2記載の製造方法であって、前記電解質膜・電極構造体の外周には樹脂枠部材が設けられ、
前記金属セパレータの弾性率k1と前記樹脂枠部材の弾性率k2は、k1>k2の関係を有することを特徴とする燃料電池スタックの製造方法。 - 請求項3記載の製造方法であって、前記シール用ビード部の頂部には樹脂材が設けられ、
前記弾性率k1と、前記弾性率k2と、前記樹脂材の弾性率k3とは、k1>k3>k2の関係を有することを特徴とする燃料電池スタックの製造方法。 - 電解質膜の両側に電極が配設される電解質膜・電極構造体と積層されて発電セルを構成し、一方の電極に燃料ガスを供給する燃料ガス流路と他方の電極に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路とが形成される燃料電池用金属セパレータの製造方法であって、
前記金属セパレータをプレス成形することにより、少なくとも前記燃料ガス流路又は前記酸化剤ガス流路を周回してシール用ビード部を形成する工程と、
前記シール用ビード部に予備荷重を付与することにより、該シール用ビード部を塑性変形させる工程と、
を有することを特徴とする燃料電池用金属セパレータの製造方法。 - 請求項5記載の製造方法であって、前記シール用ビード部に付与される前記予備荷重は、燃料電池の発電中に、前記金属セパレータの積層方向に受ける最大荷重であることを特徴とする燃料電池用金属セパレータの製造方法。
- 請求項5又は6記載の製造方法であって、前記金属セパレータは、3枚以上の金属セパレータと2枚以上の電解質膜・電極構造体とを備えたセルユニットにおいて、3枚以上の前記金属セパレータのうち2枚の前記電解質膜・電極構造体の間に配置される金属セパレータであることを特徴とする燃料電池用金属セパレータの製造方法。
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