JP4411968B2

JP4411968B2 - Fuel cell disassembly method and fuel cell

Info

Publication number: JP4411968B2
Application number: JP2003433265A
Authority: JP
Inventors: 弘鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005190915A

Description

本発明は、燃料電池の解体方法及びその解体方法に適した燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell disassembly method and a fuel cell suitable for the disassembly method.

従来、燃料電池としては、電解質の両面に電極が配置された電極アセンブリと、この電極アセンブリの周囲に配設されたシール層と、電極アセンブリを両面から挟み込んだ状態で前記シール層を介して接着され一方の電極側に燃料ガス通路が他方の電極側に酸化ガス通路が形成された一対のセパレータと、を備えたものが知られている。この種の燃料電池では、燃料ガス通路に燃料ガスとして水素を供給すると共に酸化ガス通路に酸化ガスとしてエアを供給すると、燃料ガス通路に面する電極（アノード）で水素がプロトンと電子に分かれ、そのうちのプロトンが電解質を通ってもう一方の電極（カソード）へ移動し、電子は外部回路を通ってカソードへ移動し、カソードでエア中の酸素とプロトンと電子とが反応して水が生成する。この反応により起電力が生じる。ここで、シール層は、両セパレータを接着する接着剤の層であり、各電極の外周部分で酸素と水素が直接接触するのを防ぐ役割を果たしている。 Conventionally, as a fuel cell, an electrode assembly in which electrodes are arranged on both sides of an electrolyte, a seal layer disposed around the electrode assembly, and an electrode assembly sandwiched from both sides are bonded through the seal layer. And a pair of separators in which a fuel gas passage is formed on one electrode side and an oxidizing gas passage is formed on the other electrode side. In this type of fuel cell, when hydrogen is supplied as fuel gas to the fuel gas passage and air is supplied as oxidation gas to the oxidation gas passage, hydrogen is divided into protons and electrons at the electrode (anode) facing the fuel gas passage, Among them, protons move to the other electrode (cathode) through the electrolyte, electrons move to the cathode through an external circuit, and oxygen, protons and electrons in the air react at the cathode to produce water. . This reaction generates an electromotive force. Here, the seal layer is a layer of an adhesive that bonds both separators, and plays a role of preventing oxygen and hydrogen from directly contacting each other at the outer peripheral portion of each electrode.

ところで、使用済みの燃料電池から高価な電極アセンブリ（特に貴金属触媒を含む電極）を回収したり、使用済みの燃料電池を分別して廃棄したり、使用済みの燃料電池の電極アセンブリの性能を評価したりするために、燃料電池を解体したい場合がある。このため、例えば特許文献１では、燃料電池のシール層とセパレータとの間に線状部材を設けておき、燃料電池を解体するときにはこの線状部材を外方向へ引っ張ることで線状部材によりシール層とセパレータとを剥離させるものが提案されている。
特開２００２−１５１１１２号公報 By the way, expensive electrode assemblies (especially electrodes containing precious metal catalysts) are collected from used fuel cells, used fuel cells are separated and discarded, and the performance of used fuel cell electrode assemblies is evaluated. In some cases, it may be desirable to disassemble the fuel cell. For this reason, for example, in Patent Document 1, a linear member is provided between the seal layer of the fuel cell and the separator, and when the fuel cell is disassembled, the linear member is pulled outward to seal the linear cell. The thing which peels a layer and a separator is proposed.
JP 2002-151112 A

しかしながら、特許文献１の燃料電池では、作業者が力を入れて線状部材を引っ張ることでシール層とセパレータとを剥離させるものであるため、線状部材が途中で切れたり固くて動かなかったりすることがあり、燃料電池を解体する際の操作性がよくないという問題があった。 However, in the fuel cell of Patent Document 1, since the operator applies force to pull the linear member to separate the seal layer and the separator, the linear member may be cut off in the middle or may not move. There is a problem that the operability when disassembling the fuel cell is not good.

本発明は、解体するときの操作性が良好な燃料電池解体方法を提供することを目的の一つとする。また、本発明は、これらの燃料電池解体方法に適する燃料電池を提供することを目的の一つとする。 An object of the present invention is to provide a method for disassembling a fuel cell with good operability when disassembling. Another object of the present invention is to provide a fuel cell suitable for these fuel cell disassembly methods.

本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 The present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.

本発明の燃料電池解体方法は、電極アセンブリの周囲にシール層が配設され該電極アセンブリを両面から挟み込む一対のセパレータが前記シール層を介して接着された燃料電池を解体する方法であって、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって生じる熱エネルギを利用して前記一対のセパレータの分離を助長させる分離助長ステップ、を含み、
（１）前記一対のセパレータの少なくとも一方を発熱性導体を含んで形成しておき、前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって前記発熱性導体に渦電流を発生させることにより発熱させて前記シール層を軟化又は溶融させるか、
（２）前記シール層に接する位置に発熱性導体層を形成しておき、前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって前記発熱性導体層に渦電流を発生させることにより発熱させて前記シール層を軟化又は溶融させるか、
あるいは、
（３）前記シール層を発熱性導体を含んで形成しておき、前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって前記発熱性導体に渦電流を発生させることにより発熱させて前記シール層を軟化又は溶融させる、
ものである。 The fuel cell disassembly method of the present invention is a method of disassembling a fuel cell in which a seal layer is disposed around an electrode assembly and a pair of separators sandwiching the electrode assembly from both sides are bonded via the seal layer, said coil is disposed on at least one of the pair of separators, seeing contains a separation promoting step, to facilitate the separation of the pair of separators by utilizing thermal energy generated by the magnetic field high-frequency current make flowing through the coil,
(1) At least one of the pair of separators is formed including a heat-generating conductor, and in the separation promoting step, a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coils To generate heat by generating an eddy current in the exothermic conductor to soften or melt the sealing layer,
(2) A heat-generating conductor layer is formed at a position in contact with the seal layer, and in the separation promoting step, a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and the magnetic field generated by the high-frequency current flowing through the coil is Generating heat by generating an eddy current in the heat-generating conductor layer to soften or melt the sealing layer,
Or
(3) The seal layer is formed including a heat-generating conductor, and in the separation promoting step, a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and the heat-generating property is generated by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coil. Generating heat by generating eddy current in the conductor to soften or melt the sealing layer,
Is.

この燃料電池解体方法によれば、いわゆる電磁誘導加熱によりシール層を軟化又は溶融させるため、作業者が一対のセパレータを分離するのに大きな力を加える必要がない。したがって、燃料電池を解体するときの操作性が良好である。なお、本発明は、どのタイプの燃料電池でも適用可能であり、例えば固体電解質膜形（高分子電解質形）、固体酸化物形、溶融炭酸塩形、リン酸形、アルカリ水溶液形等の燃料電池に適用可能である。ここで、「発熱性導体」とは、電流が流れることにより発熱する導体をいい、例えば鉄、ニッケル、クロム、コバルト、金、銀、銅又はそれらの合金（ステンレス鋼など）が挙げられる。 According to this fuel cell disassembly method, the sealing layer is softened or melted by so-called electromagnetic induction heating , so that it is not necessary for the operator to apply a large force to separate the pair of separators. Therefore, the operability when disassembling the fuel cell is good. The present invention can be applied to any type of fuel cell, for example, a solid electrolyte membrane type (polymer electrolyte type), solid oxide type, molten carbonate type, phosphoric acid type, alkaline aqueous solution type fuel cell, etc. It is applicable to. Here, the “exothermic conductor” refers to a conductor that generates heat when a current flows, and examples thereof include iron, nickel, chromium, cobalt, gold, silver, copper, and alloys thereof (stainless steel, etc.).

ここで、前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって生じる熱エネルギを利用するにあたり、前記コイルを前記シール層に沿って配置してもよい。こうすれば、コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって生じる熱エネルギを利用して効率よくシール層を軟化又は溶融させることができる。また、前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータが離間する方向の外力を付与した状態で、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって生じる熱エネルギを利用してもよい。こうすれば、生じた熱エネルギによりシール層が軟化又は溶融すると、付与されている外力によって一対のセパレータが離間するため、作業負担が一層軽くなる。 Here, in the separation facilitating step, the coil is disposed along the seal layer when a coil is disposed on at least one of the pair of separators and thermal energy generated by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coil is used. May be. If it carries out like this, a sealing layer can be efficiently softened or fuse | melted using the thermal energy produced by the magnetic field which the high frequency current which flows through a coil produces. Further, in the separation promoting step, the thermal energy generated by the magnetic field generated by the high frequency current flowing through the coils is arranged in at least one of the pair of separators with an external force applied in a direction in which the pair of separators are separated from each other. May be used. In this way, when the sealing layer is softened or melted by the generated thermal energy, the pair of separators are separated by the applied external force, so that the work load is further reduced.

本発明の燃料電池分解方法は、電極アセンブリの周囲にシール層が配設され該電極アセンブリを両面から挟み込む一対のセパレータが前記シール層を介して接着された燃料電池を解体する方法であって、導体で形成された前記一対のセパレータの各々に電流を流したときに該電流がつくる磁界によって生じる反発力を利用して前記一対のセパレータの分離を助長させる分離助長ステップ、を含むものとしてもよい。この場合、一方のセパレータに流れる電流のつくる磁界が他方のセパレータに流れる電流に及ぼす力と、他方のセパレータに流れる電流のつくる磁界が一方のセパレータに流れる電流に及ぼす力とが、互いに反発するように電流を流す。こうすれば、いわば平行電流が及ぼし合う力を利用して一対のセパレータの分離を助長するため、作業者が一対のセパレータを分離するのに大きな力を加える必要がない。 The fuel cell disassembling method of the present invention is a method for disassembling a fuel cell in which a seal layer is disposed around an electrode assembly and a pair of separators sandwiching the electrode assembly from both sides are bonded via the seal layer, A separation facilitating step that facilitates separation of the pair of separators using a repulsive force generated by a magnetic field generated by the current when a current is passed through each of the pair of separators formed of a conductor. . In this case, the force exerted on the current flowing through the other separator by the magnetic field generated by the current flowing through one separator and the force exerted by the magnetic field generated by the current flowing through the other separator on the current flowing through the one separator repel each other. Current is passed through. In this way, since the separation force of the pair of separators is promoted by using the force exerted by the parallel current, it is not necessary for the operator to apply a large force to separate the pair of separators.

ここで、前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの各々につき前記シール層に沿って直流電流を流してもよい。こうすれば、一対のセパレータのうちシール層が配置されている箇所に反発力が生じるため、シール層と一対のセパレータとが離間しやすい。また、前記分離助長ステップは、前記一対のセパレータが接近する方向の外力を付与した状態で実施してもよい。こうすれば、反発力が生じたときに一対のセパレータが歪んで割れたりすることを防止することができる。このとき、前記一対のセパレータの各々に正極部材及び負極部材を付勢して押し付けることにより前記一対のセパレータが接近する方向の外力を付与してもよい。こうすれば、正極部材や負極部材とは別にセパレータを押さえる部材を用意する必要がない。 Here, in the separation promoting step, a direct current may be passed along the seal layer for each of the pair of separators. In this case, a repulsive force is generated at a position where the seal layer is disposed in the pair of separators, and thus the seal layer and the pair of separators are easily separated from each other. Moreover, you may implement the said separation promotion step in the state which provided the external force of the direction which the said pair of separator approaches. By doing so, it is possible to prevent the pair of separators from being distorted and broken when a repulsive force is generated. At this time, an external force in a direction in which the pair of separators approach each other may be applied by urging and pressing the positive electrode member and the negative electrode member to each of the pair of separators. In this case, it is not necessary to prepare a member for holding the separator separately from the positive electrode member and the negative electrode member.

本発明の燃料電池は、
電解質の両面に電極が配置された電極アセンブリと、
前記電極アセンブリの周囲に配設され発熱性導体を含むシール層と、
前記電極アセンブリを両面から挟み込んだ状態で前記シール層を介して接着され、一方の電極側に燃料ガス通路が他方の電極側に酸化ガス通路が形成された一対のセパレータと、
を備えたものであってもよい。 The fuel cell of the present invention comprises
An electrode assembly in which electrodes are arranged on both sides of the electrolyte;
A seal layer disposed around the electrode assembly and including a heat-generating conductor;
A pair of separators bonded via the seal layer with the electrode assembly sandwiched from both sides, a fuel gas passage formed on one electrode side, and an oxidizing gas passage formed on the other electrode side;
It may be provided.

この燃料電池では、解体作業を行う場合には、一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によってシール層に含まれる発熱性導体層に渦電流を発生させることにより発熱させてシール層を軟化又は溶融させることができる。したがって、解体するときの操作性が良好である。 In this fuel cell, when disassembling work, a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and an eddy current is generated in the heat-generating conductor layer included in the seal layer by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coil. Thus, the sealing layer can be softened or melted by generating heat. Therefore, the operability when dismantling is good.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて以下に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described below using examples.

［第１実施例］
図１は、第１実施例の燃料電池１０の概略構成を表す説明図で（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 [First embodiment]
1A and 1B are explanatory views showing a schematic configuration of a fuel cell 10 according to a first embodiment. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

本実施例の燃料電池１０は、固体高分子型燃料電池であって、主として、固体電解質膜３の両面に電極４，５が配置された膜電極アセンブリ(Membrane Electrode Assembly、以下ＭＥＡという)２と、このＭＥＡ２の周囲に配設されたシール層８と、ＭＥＡ２を両面から挟み込んだ状態でシール層８と接着された一対のセパレータ６，７とを備えている。この燃料電池１０は、単セルと呼ばれるものであり起電力が０．６〜０．８Ｖ程度である。このため、例えば車両の駆動モータの供給電源として使用する場合には、多数の燃料電池１０を緊密に積層することで数百Ｖの直流電源とする。 The fuel cell 10 of the present embodiment is a polymer electrolyte fuel cell, and mainly includes a membrane electrode assembly (hereinafter referred to as MEA) 2 in which electrodes 4 and 5 are disposed on both surfaces of a solid electrolyte membrane 3. The sealing layer 8 disposed around the MEA 2 and a pair of separators 6 and 7 bonded to the sealing layer 8 with the MEA 2 sandwiched from both sides. The fuel cell 10 is called a single cell and has an electromotive force of about 0.6 to 0.8V. For this reason, for example, when used as a power supply for a drive motor of a vehicle, a direct current power supply of several hundred volts is obtained by closely stacking a large number of fuel cells 10.

ＭＥＡ２は、固体電解質膜３を二つの電極、つまり燃料極であるアノード４と酸素極であるカソード５とで挟みこんだものである。本実施例のＭＥＡ２は、固体電解質膜３の面積がアノード４やカソード５の面積よりも大きい。ここで、固体電解質膜３は、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を有する固体高分子材料で作製された膜であり、具体的にはフッ素系樹脂により形成された膜（デュポン社製のナフィオン膜等）などが挙げられる。また、アノード４及びカソード５は、それぞれ触媒電極４ａ，５ａとガス拡散電極４ｂ，５ｂとによって構成されている。触媒電極４ａ，５ａは、固体電解質膜３に接触する側に位置し、白金微粒子を担持させた導電性カーボンブラックにより形成されている。一方、ガス拡散電極４ｂ，５ｂは、触媒電極４ａ，５ａに積層され、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスにより形成されている。なお、触媒電極４ａ，５ａに含まれる白金は、水素をプロトンと電子に分けるのを促進したり酸素とプロトンと電子から水を生成する反応を促進する作用を有するものであるが、同様の作用を有するものであれば白金以外のものを用いてもよい。また、ガス拡散電極４ｂ，５ｂは、カーボンクロスのほか、炭素繊維からなるカーボンペーパーまたはカーボンフェルトによって形成してもよく、十分なガス拡散性および導電性を有していればよい。 The MEA 2 is obtained by sandwiching a solid electrolyte membrane 3 between two electrodes, that is, an anode 4 that is a fuel electrode and a cathode 5 that is an oxygen electrode. In the MEA 2 of this embodiment, the area of the solid electrolyte membrane 3 is larger than the areas of the anode 4 and the cathode 5. Here, the solid electrolyte membrane 3 is a membrane made of a solid polymer material having good proton conductivity in a wet state. Specifically, the membrane is made of a fluorine-based resin (Nafion membrane manufactured by DuPont). Etc.). The anode 4 and the cathode 5 are constituted by catalyst electrodes 4a and 5a and gas diffusion electrodes 4b and 5b, respectively. The catalyst electrodes 4a and 5a are located on the side in contact with the solid electrolyte membrane 3, and are formed of conductive carbon black carrying platinum fine particles. On the other hand, the gas diffusion electrodes 4b and 5b are formed of carbon cloth laminated on the catalyst electrodes 4a and 5a and woven with yarns made of carbon fibers. The platinum contained in the catalyst electrodes 4a and 5a has an action of promoting the separation of hydrogen into protons and electrons or promoting the reaction of generating water from oxygen, protons and electrons. If it has, you may use things other than platinum. The gas diffusion electrodes 4b and 5b may be formed of carbon paper or carbon felt made of carbon fiber in addition to carbon cloth, and may have sufficient gas diffusibility and conductivity.

一対のセパレータ６，７は、それぞれガス不透過の発熱性導体、本実施例ではステンレス鋼により形成されている。両セパレータ６，７は、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給孔６ａ，７ａと、燃料ガスを排出するための燃料ガス排出孔６ｂ，７ｂと、酸化ガスを供給するための酸化ガス供給孔６ｃ，７ｃと、酸化ガスを排出するための酸化ガス排出孔６ｄ，７ｄと、冷媒（例えば冷却液）を供給するための冷媒供給孔６ｅ，７ｅと、冷媒を排出するための冷媒排出孔６ｆ，７ｆとを備えている。また、一方のセパレータ６には、ＭＥＡ２のアノード４と接触する面に燃料ガスを通過させる燃料ガス通路６ｇが形成され、他方の面に冷媒を通過させる冷媒通路（図示略）が形成されている。このうち、燃料ガス通路６ｇは複数の凹溝で構成され燃料ガス供給孔６ａや燃料ガス排出孔６ｂには通じているが他の孔には通じておらず、冷媒通路は冷媒供給孔６ｅや冷媒排出孔６ｆには通じているが他の孔には通じていない。もう一方のセパレータ７には、ＭＥＡ２のカソード５と接触する面に酸化ガスを通過させる酸化ガス通路７ｇが形成され、他方の面に冷媒を通過させる冷媒通路（図示略）が形成されている。このうち、酸化ガス通路７ｇは複数の凹溝で構成され酸化ガス供給孔７ｃや酸化ガス排出孔７ｄには通じているが他の孔には通じておらず、冷媒通路は冷媒供給孔７ｅと冷媒排出孔７ｆには通じているが他の孔には通じていない。 The pair of separators 6 and 7 are each formed of a gas-impermeable exothermic conductor, which is stainless steel in this embodiment. Both separators 6 and 7 have fuel gas supply holes 6a and 7a for supplying fuel gas, fuel gas discharge holes 6b and 7b for discharging fuel gas, and an oxidizing gas supply hole for supplying oxidizing gas. 6c, 7c, oxidizing gas discharge holes 6d, 7d for discharging oxidizing gas, refrigerant supply holes 6e, 7e for supplying refrigerant (for example, coolant), and refrigerant discharge hole 6f for discharging refrigerant , 7f. Further, in one separator 6, a fuel gas passage 6g through which fuel gas passes is formed on the surface of the MEA 2 that contacts the anode 4, and a refrigerant passage (not shown) through which the refrigerant passes is formed on the other surface. . Among these, the fuel gas passage 6g is composed of a plurality of concave grooves and communicates with the fuel gas supply hole 6a and the fuel gas discharge hole 6b but does not communicate with other holes. It communicates with the refrigerant discharge hole 6f but does not communicate with other holes. The other separator 7 is formed with an oxidizing gas passage 7g for allowing the oxidizing gas to pass through the surface in contact with the cathode 5 of the MEA 2 and with a coolant passage (not shown) for allowing the coolant to pass through the other surface. Of these, the oxidizing gas passage 7g is constituted by a plurality of concave grooves and communicates with the oxidizing gas supply hole 7c and the oxidizing gas discharge hole 7d but does not communicate with the other holes. It communicates with the refrigerant discharge hole 7f but does not communicate with other holes.

シール層８は、ＭＥＡ２の固体電解質膜３のうちアノード４やカソード５が設けられていない外周部分の全周にわたって接着剤を固化することにより形成した層である。このシール層８は、固体電解質膜３とセパレータ６によって囲まれる燃料ガスが存在する空間をシールすると共に固体電解質膜３とセパレータ７によって囲まれる酸化ガスが存在する空間をシールしている。なお、シール層８には、セパレータ６，７に設けられた各孔６ａ〜６ｆ，７ａ〜７ｆの位置に合わせて貫通孔が設けられている。 The seal layer 8 is a layer formed by solidifying an adhesive over the entire outer periphery of the MEA 2 solid electrolyte membrane 3 where the anode 4 and the cathode 5 are not provided. The seal layer 8 seals a space where the fuel gas surrounded by the solid electrolyte membrane 3 and the separator 6 exists, and seals a space where the oxidizing gas surrounded by the solid electrolyte membrane 3 and the separator 7 exists. The sealing layer 8 is provided with through holes in accordance with the positions of the respective holes 6a to 6f and 7a to 7f provided in the separators 6 and 7.

次に、燃料電池１０の発電について説明する。燃料電池１０を発電させるには、燃料電池１０の外部から、燃料ガス供給孔６ａ，７ａに燃料ガスとして加湿した水素を供給すると共に酸化ガス供給孔６ｃ，７ｃに酸化ガスとしてエアを供給する。すると、水素は燃料ガス供給孔６ａから燃料ガス通路６ｇを経て燃料ガス排出孔６ｂへと流れたあと外部へ排出され、エアは酸化ガス供給孔６ｃから酸化ガス通路７ｇを経て酸化ガス排出孔７ｄへと流れたあと外部へ排出される。そして、燃料ガス通路６ｇを通過する水素は、アノード４のガス拡散電極４ｂで拡散されて触媒電極４ａに至り、この触媒電極４ａでプロトンと電子に分かれる。このうちプロトンは湿潤状態の固体電解質膜３を伝導してカソード５に移動し、電子は図示しない外部回路を通ってカソードに移動する。また、酸化ガス通路７ｇを通過するエアは、カソード５のガス拡散電極５ｂで拡散されて触媒電極５ａに至る。そして、カソード５でプロトンと電子とエア中の酸素とが反応して水が生成し、この反応により起電力が生じる。また、燃料電池１０を発電に適した温度域（例えば７０〜８０℃）に維持するために、外部から冷媒供給孔６ｅ，７ｅへ冷媒を供給する。この冷媒は、セパレータ６，７に設けられた図示しない冷媒通路を経て冷媒排出孔６ｆ，７ｆから排出され、図示しない熱交換器で低温化されたあと再び冷媒供給孔６ｅ，７ｅへ供給される。なお、ＭＥＡ２の固体電解質膜３はプロトンを伝導する役割を果たすほか、燃料電池１０の内部でエアと水素とが直接接触するのを防ぐ隔離膜としての役割も果たしている。また、シール層８は、ＭＥＡ２の外周部分でエアと水素とが混合するのを防止すると共に、これらのガスが燃料電池１０の外部へ漏れ出すのを防止している。 Next, power generation of the fuel cell 10 will be described. In order to generate power in the fuel cell 10, hydrogen humidified as fuel gas is supplied to the fuel gas supply holes 6a and 7a from the outside of the fuel cell 10 and air is supplied as oxidizing gas to the oxidizing gas supply holes 6c and 7c. Then, hydrogen flows from the fuel gas supply hole 6a through the fuel gas passage 6g to the fuel gas discharge hole 6b and then is discharged to the outside, and the air is discharged from the oxidation gas supply hole 6c through the oxidation gas passage 7g to the oxidizing gas discharge hole 7d. After flowing to the outside, it is discharged outside. The hydrogen passing through the fuel gas passage 6g is diffused by the gas diffusion electrode 4b of the anode 4 to reach the catalyst electrode 4a, where it is divided into protons and electrons. Among them, protons are transferred to the cathode 5 through the wet solid electrolyte membrane 3, and electrons move to the cathode through an external circuit (not shown). The air passing through the oxidizing gas passage 7g is diffused by the gas diffusion electrode 5b of the cathode 5 and reaches the catalyst electrode 5a. Then, protons, electrons, and oxygen in the air react at the cathode 5 to generate water, and an electromotive force is generated by this reaction. Further, in order to maintain the fuel cell 10 in a temperature range suitable for power generation (for example, 70 to 80 ° C.), the refrigerant is supplied from the outside to the refrigerant supply holes 6e and 7e. The refrigerant is discharged from the refrigerant discharge holes 6f and 7f through a refrigerant passage (not shown) provided in the separators 6 and 7, and is supplied to the refrigerant supply holes 6e and 7e again after the temperature is lowered by a heat exchanger (not shown). . The solid electrolyte membrane 3 of the MEA 2 serves not only to conduct protons, but also serves as an isolation membrane that prevents direct contact between air and hydrogen inside the fuel cell 10. Further, the seal layer 8 prevents air and hydrogen from being mixed at the outer peripheral portion of the MEA 2 and prevents these gases from leaking out of the fuel cell 10.

次に、この燃料電池１０を解体する必要が生じたときの解体手順について図２及び図３に基づいて説明する。図２は燃料電池１０の一辺にコイル２０を配置したときの様子を表す斜視図、図３はコイル２０により分離助長ステップを実行する際の説明図である。図２及び図３（ａ）に示すように、燃料電池１０の上側のセパレータ６の一辺に沿ってコイル２０を配置する。このコイル２０は、セパレータ６の上方に離して配置され、スイッチ２４を介して高周波電源２２に接続されている。また、一対のセパレータ６，７の間には燃料電池１０の外周に沿ってシール層８が形成されているため、コイル２０はシール層８に沿って配置されることになる。続いて、スイッチ２４を入れてコイル２０に高周波電源２２から数ｋＨｚ〜数ＭＨｚ（本実施例では数１０ｋＨｚ）の高周波電流を流す。すると、ステンレス製のセパレータ６，７のうち高周波電流のつくる磁界が貫く部分２６に渦電流が誘導される。この渦電流は、高周波電流のつくる磁界の増減を打ち消すような磁界を発生するように流れる。ステンレス鋼は電気抵抗が比較的大きいため渦電流の電気エネルギが熱エネルギに変わり、セパレータ６，７が発熱する。この熱により、図３（ｂ）に示すように、接着剤からなるシール層８は軟化するか又は溶融し、シール層８の接着力が低下する。この後、燃料電池１０の他の辺にも同様にしてコイル２０を配置して、そのコイル２０に高周波電流を流すことによりセパレータ６，７を発熱させてシール層８を軟化又は溶融させて接着力を低下させる。この操作を燃料電池１０の四辺すべてに実施すると、燃料電池１０の全周にわたって形成されたシール層８の接着力が低下した状態となる。その後、作業者は工具等を用いて一対のセパレータ６，７を完全に分離し、燃料電池１０からＭＥＡ２を取り出す。 Next, the disassembling procedure when it becomes necessary to disassemble the fuel cell 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing a state where the coil 20 is arranged on one side of the fuel cell 10, and FIG. 3 is an explanatory view when the separation assisting step is executed by the coil 20. As shown in FIGS. 2 and 3A, the coil 20 is disposed along one side of the separator 6 on the upper side of the fuel cell 10. The coil 20 is disposed above the separator 6 and is connected to a high-frequency power source 22 via a switch 24. Further, since the seal layer 8 is formed along the outer periphery of the fuel cell 10 between the pair of separators 6 and 7, the coil 20 is disposed along the seal layer 8. Subsequently, the switch 24 is turned on and a high frequency current of several kHz to several MHz (several tens of kHz in this embodiment) is supplied to the coil 20 from the high frequency power supply 22. Then, an eddy current is induced in the portion 26 of the stainless steel separators 6 and 7 through which the magnetic field generated by the high frequency current penetrates. This eddy current flows so as to generate a magnetic field that cancels the increase and decrease of the magnetic field generated by the high-frequency current. Since stainless steel has a relatively large electrical resistance, the electrical energy of the eddy current changes to thermal energy, and the separators 6 and 7 generate heat. With this heat, as shown in FIG. 3B, the sealing layer 8 made of an adhesive is softened or melted, and the adhesive force of the sealing layer 8 is reduced. Thereafter, the coil 20 is similarly arranged on the other side of the fuel cell 10, and a high-frequency current is passed through the coil 20 to heat the separators 6 and 7, thereby softening or melting the sealing layer 8 and bonding. Reduce power. When this operation is performed on all four sides of the fuel cell 10, the adhesive force of the seal layer 8 formed over the entire circumference of the fuel cell 10 is reduced. Thereafter, the operator completely separates the pair of separators 6 and 7 using a tool or the like, and takes out the MEA 2 from the fuel cell 10.

以上詳述した第１実施例によれば、一対のセパレータ６，７のうちセパレータ６側に配置したコイル２０を流れる高周波電流がつくる磁界によってセパレータ６，７に渦電流を発生させその渦電流によって発熱させてシール層８を軟化又は溶融させることにより一対のセパレータ６，７の分離を助長するため、作業者が一対のセパレータを分離するのに大きな力を加える必要がない。 According to the first embodiment described in detail above, an eddy current is generated in the separators 6 and 7 by the magnetic field generated by the high-frequency current flowing through the coil 20 disposed on the separator 6 side of the pair of separators 6 and 7, and the eddy current The separation of the pair of separators 6 and 7 is facilitated by softening or melting the seal layer 8 by generating heat, so that it is not necessary for the operator to apply a large force to separate the pair of separators.

なお、上述した第１実施例では、燃料電池１０の各辺に順次コイル２０を配置してシール層８を軟化又は溶融させたが、図４に示すように燃料電池１０の四辺すべてに予めコイル２０Ａ〜２０Ｄを配置し、各コイル２０Ａ〜２０Ｄの一方の電極端子を高周波電源２２に接続し、他方の電極端子を切替スイッチ２４１を介して高周波電源２２に接続し、この切替スイッチ２４１を操作することによりコイル２０Ａ，コイル２０Ｂ，コイル２０Ｃ，コイル２０Ｄの順に通電していき、燃料電池１０の全周にわたって形成されたシール層８を軟化又は溶融させてもよい。 In the first embodiment described above, the coil 20 is sequentially arranged on each side of the fuel cell 10 to soften or melt the seal layer 8. However, as shown in FIG. 20A to 20D are arranged, one electrode terminal of each coil 20A to 20D is connected to the high frequency power source 22, the other electrode terminal is connected to the high frequency power source 22 via the changeover switch 241, and this changeover switch 241 is operated. By energizing the coil 20A, the coil 20B, the coil 20C, and the coil 20D in this order, the seal layer 8 formed over the entire circumference of the fuel cell 10 may be softened or melted.

また、上述した第１実施例では、ステンレス製のセパレータ６，７を採用したが、カーボン製のセパレータ６，７を採用してもよい。その場合には図５（ａ）に示すようにシール層８に接する位置（ここではセパレータ６，７とシール層８の境界位置）にニッケル、クロム、コバルト、鉄、又はそれらの合金を用いて発熱性導体層３１，３２をセパレータ６，７側に形成しておき、第１実施例と同様にコイル２０を配置したあと、このコイル２０に高周波電流を流してもよい。このとき、図５（ｂ）に示すように、発熱性導体層３１，３２のうち高周波電流のつくる磁界が貫く部分３６に渦電流が誘導される。発熱性導体層３１，３２は電気抵抗が比較的大きいため渦電流の電気エネルギが熱エネルギに変わり、発熱性導体層３１，３２が発熱する。この熱により、図５（ｃ）に示すように、接着剤からなるシール層８は軟化するか又は溶融し、シール層８の接着力が低下する。したがって、この場合も第１実施例と同様の効果を奏する。なお、発熱性導体層３１，３２はスパッタリングや蒸着、めっき等によりセパレータ６，７上に形成可能であるが、発熱するとカーボンとの熱膨張率差によってセパレータ６，７から脱落する。また、発熱性導体層３１として、濡れ性を有する金、銀、銅を用いてもよい。 Further, in the first embodiment described above, the stainless steel separators 6 and 7 are employed, but the carbon separators 6 and 7 may be employed. In that case, as shown in FIG. 5A, nickel, chromium, cobalt, iron, or an alloy thereof is used at a position in contact with the seal layer 8 (here, the boundary position between the separators 6 and 7 and the seal layer 8). The exothermic conductor layers 31 and 32 may be formed on the separators 6 and 7 side, and after the coil 20 is disposed in the same manner as in the first embodiment, a high frequency current may be passed through the coil 20. At this time, as shown in FIG. 5B, an eddy current is induced in a portion 36 of the heat generating conductor layers 31 and 32 through which the magnetic field generated by the high frequency current penetrates. Since the exothermic conductor layers 31 and 32 have a relatively large electric resistance, the electric energy of the eddy current is changed to thermal energy, and the exothermic conductor layers 31 and 32 generate heat. By this heat, as shown in FIG. 5C, the seal layer 8 made of an adhesive is softened or melted, and the adhesive force of the seal layer 8 is reduced. Accordingly, in this case, the same effect as that of the first embodiment is obtained. The exothermic conductor layers 31 and 32 can be formed on the separators 6 and 7 by sputtering, vapor deposition, plating, or the like. However, when the heat is generated, the exothermic conductor layers 31 and 32 fall off from the separators 6 and 7 due to a difference in thermal expansion coefficient from carbon. Further, as the heat-generating conductor layer 31, gold, silver, or copper having wettability may be used.

カーボン製のセパレータ６，７を採用する場合には、図６（ａ）に示すようにシール層８にニッケル、クロム、コバルト、鉄、又はそれらの合金である発熱性導体４１を混入しておき、第１実施例と同様にコイル２０を配置したあと、このコイル２０に高周波電流を流してもよい。このとき、図６（ｂ）に示すように、高周波電流のつくる磁界がシール層８に含まれる発熱性導体４１を貫くため渦電流が誘導される。発熱性導体４１は電気抵抗が比較的大きいため渦電流の電気エネルギが熱エネルギに変わり、発熱性導体４１が発熱し、この熱により、接着剤からなるシール層８は軟化するか又は溶融し、シール層８の接着力が低下する。したがって、この場合も第１実施例と同様の効果を奏する。 When the carbon separators 6 and 7 are employed, the exothermic conductor 41 made of nickel, chromium, cobalt, iron, or an alloy thereof is mixed in the seal layer 8 as shown in FIG. After arranging the coil 20 as in the first embodiment, a high-frequency current may be passed through the coil 20. At this time, as shown in FIG. 6B, an eddy current is induced because the magnetic field generated by the high-frequency current penetrates the heat-generating conductor 41 included in the seal layer 8. Since the exothermic conductor 41 has a relatively large electric resistance, the electric energy of the eddy current is changed to thermal energy, the exothermic conductor 41 generates heat, and the heat causes the sealing layer 8 made of the adhesive to soften or melt, The adhesive strength of the seal layer 8 is reduced. Accordingly, in this case, the same effect as that of the first embodiment is obtained.

更に、上述した第１実施例では、一対のセパレータ６，７のうちセパレータ６側にコイル２０を配置したが、セパレータ７側にもコイル２０を配置し、両側のコイル２０，２０に高周波電流を流すようにしてもよい。この場合、セパレータ６，７に発生する渦電流を電磁石とみなしたときに両電磁石の同極（つまりＮ極とＮ極、Ｓ極とＳ極）が向かい合うように両側のコイル２０，２０に高周波電流を流してもよい。こうすれば、磁石の同極同士の反発力が働くため、一対のセパレータ６，７の分離を一層助長することができる。 Furthermore, in the first embodiment described above, the coil 20 is disposed on the separator 6 side of the pair of separators 6 and 7. However, the coil 20 is disposed on the separator 7 side, and a high-frequency current is applied to the coils 20 and 20 on both sides. You may make it flow. In this case, when the eddy current generated in the separators 6 and 7 is regarded as an electromagnet, the same polarity of both the electromagnets (that is, the N pole and the N pole, the S pole and the S pole) are opposed to the coils 20 and 20 on both sides. An electric current may be passed. In this way, since the repulsive force between the same poles of the magnets works, the separation of the pair of separators 6 and 7 can be further promoted.

更にまた、上述した第１実施例において、コイル２０に高周波電流を流す際、図７に示すように、一対のセパレータ６，７が互いに離間する方向（図７の白抜き矢印）の外力を加えてもよい。例えば、略四角形の燃料電池１０の四辺に、先端がくさび形に形成された電気絶縁性の挿入部材５５をセパレータ６，７の間に挿入可能な位置に配置してバネ５６によりセパレータ６，７の間に挿入する方向に付勢してもよい。こうすれば、コイル２０に流した高周波電流のつくる磁界によってセパレータ６，７が発熱しシール層８が軟化してシール層８の接着力が低下すると挿入部材５５がセパレータ６，７の間に入り込み（図７（ａ）の１点鎖線参照）、両者を離間させるため、一対のセパレータ６，７の分離を一層助長することができる。 Furthermore, in the first embodiment described above, when a high-frequency current is passed through the coil 20, an external force is applied in the direction in which the pair of separators 6 and 7 are separated from each other as shown in FIG. May be. For example, on the four sides of the substantially square fuel cell 10, an electrically insulating insertion member 55 having a wedge-shaped tip is disposed at a position where it can be inserted between the separators 6 and 7, and the separators 6 and 7 are separated by springs 56. It may be urged in the direction of insertion. In this way, when the separators 6 and 7 are heated by the magnetic field generated by the high-frequency current flowing through the coil 20 and the sealing layer 8 is softened and the adhesive force of the sealing layer 8 is reduced, the insertion member 55 enters between the separators 6 and 7. (See the alternate long and short dash line in FIG. 7A.) Since the two are separated, the separation of the pair of separators 6 and 7 can be further promoted.

そしてまた、上述した第１実施例では、ステンレス製つまりメタル製のセパレータ６，７を採用しているが、メタル製のセパレータ６，７は組立当初は周辺が反っているため加圧することにより平面化していることが多く、その場合、熱をかけると平面状態から反った状態へ戻ることがある。セパレータ６，７がそのような性質を有する場合には、コイル２０に流した高周波電流のつくる磁界によってセパレータ６，７が発熱したときにシール層８が軟化又は溶融するのに加えて図８の２点鎖線に示すようにセパレータ６，７が互いに離れる方向に反るため、両セパレータ６，７の分離が一層助長される。 In the first embodiment described above, the separators 6 and 7 made of stainless steel, that is, made of metal are employed. In that case, when heat is applied, it may return from a flat state to a warped state. When the separators 6 and 7 have such properties, the seal layer 8 is softened or melted when the separators 6 and 7 generate heat due to the magnetic field generated by the high-frequency current passed through the coil 20 in addition to that shown in FIG. As shown by the two-dot chain line, the separators 6 and 7 are warped in a direction away from each other, so that separation of the separators 6 and 7 is further promoted.

［第２実施例］
第２実施例は、第１実施例と同様の燃料電池１０を別の方法により解体する一例である。ここでは、燃料電池１０の構成や発電動作についての説明は、第１実施例と同じであるため省略する。 [Second Embodiment]
2nd Example is an example which disassembles the fuel cell 10 similar to 1st Example by another method. Here, the description of the configuration of the fuel cell 10 and the power generation operation is the same as in the first embodiment, and will be omitted.

燃料電池１０を解体する必要が生じたときの解体手順について図９に基づいて説明する。図９は燃料電池１０の向かい合う二辺に電流を流すときの様子を表す斜視図である。図９に示すように、燃料電池１０の上側のセパレータ６の一辺に沿って正極ブロック５１と負極ブロック５２を間隔をあけて配置し、両ブロック５１，５２に直流電源５３をスイッチ５４を介して接続する。また、下側のセパレータ７のうちセパレータ６で両ブロック５１，５２を接触させた辺と対向する辺に沿って正極ブロック６１と負極ブロック６２を間隔をあけて配置し、両ブロック６１，６２に直流電源６３をスイッチ６４を介して接続する。このとき、上側の正極ブロック５１は燃料電池１０を挟んで下側の負極ブロック６２と対向し、上側の負極ブロック５２は燃料電池１０を挟んで下側の正極ブロック６１と対向している。この状態で、同時に両スイッチ５４，６４を入れたあとすぐに切ることにより、正極ブロック５１からセパレータ６を介して負極ブロック５２に直流電流が瞬時に流れると共に、正極ブロック６１からセパレータ７を介して負極ブロック６２に直流電流が瞬時に流れる。このとき、セパレータ６を流れる直流電流とセパレータ７を流れる直流電流は平行電流とみることができ、互いに逆向きに流れることから、両平行電流には互いに離れる方向の力が働く。即ち、セパレータ６を流れる直流電流のつくる磁界がセパレータ７を流れる直流電流に及ぼす力は下向きとなり、セパレータ７を流れる直流電流のつくる磁界がセパレータ６を流れる直流電流に及ぼす力は上向きとなるため、両セパレータ６，７には反発力が生じる。ここで、予め実験などを行い、生じる反発力によって一対のセパレータ６，７がシール層８の接着力に抗して分離する電流の大きさを経験的に求めておき、その電流値となるように直流電源６３の電圧を設定しておく。この結果、燃料電池１０の一辺において両セパレータ６，７が分離する。この後、燃料電池１０の他の辺も同様に正極ブロック５１，６１及び負極ブロック６１，６２を配置して、セパレータ６，７に直流電流を流すことにより反発力を発生させてセパレータ６，７を順次分離していく。この操作を燃料電池１０の四辺すべてに実施すると、一対のセパレータ６，７が燃料電池１０の全周にわたって分離した状態となる。その後、作業者は燃料電池１０からＭＥＡ２を取り出す。 A disassembly procedure when it is necessary to disassemble the fuel cell 10 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a perspective view showing a state where current is passed through two opposite sides of the fuel cell 10. As shown in FIG. 9, a positive electrode block 51 and a negative electrode block 52 are arranged at intervals along one side of the separator 6 on the upper side of the fuel cell 10, and a DC power supply 53 is connected to both the blocks 51 and 52 via a switch 54. Connecting. In addition, the positive electrode block 61 and the negative electrode block 62 are arranged at intervals along the side opposite to the side of the lower separator 7 where the blocks 51 and 52 are contacted by the separator 6. A DC power supply 63 is connected via a switch 64. At this time, the upper positive electrode block 51 faces the lower negative electrode block 62 across the fuel cell 10, and the upper negative electrode block 52 faces the lower positive electrode block 61 across the fuel cell 10. In this state, when both switches 54 and 64 are turned on at the same time and then immediately turned off, a direct current flows instantaneously from the positive electrode block 51 to the negative electrode block 52 via the separator 6 and from the positive electrode block 61 via the separator 7. A direct current flows instantaneously through the negative electrode block 62. At this time, the direct current flowing through the separator 6 and the direct current flowing through the separator 7 can be regarded as parallel currents and flow in opposite directions, and thus forces in directions away from each other act on both parallel currents. That is, the force exerted on the direct current flowing through the separator 7 by the magnetic field generated by the direct current flowing through the separator 6 is downward, and the force exerted by the direct current flowing through the separator 7 on the direct current flowing through the separator 6 is upward. Both separators 6 and 7 have a repulsive force. Here, an experiment or the like is performed in advance, and the magnitude of the current that the pair of separators 6 and 7 separates against the adhesive force of the seal layer 8 due to the repulsive force is determined empirically, and the current value is obtained. The voltage of the direct current power source 63 is set in advance. As a result, the separators 6 and 7 are separated on one side of the fuel cell 10. Thereafter, positive electrode blocks 51 and 61 and negative electrode blocks 61 and 62 are similarly arranged on the other sides of the fuel cell 10, and a repulsive force is generated by flowing a direct current through the separators 6 and 7, thereby separating the separators 6 and 7. Are separated sequentially. When this operation is performed on all four sides of the fuel cell 10, the pair of separators 6 and 7 are separated over the entire circumference of the fuel cell 10. Thereafter, the operator takes out the MEA 2 from the fuel cell 10.

以上詳述した第２実施例によれば、セパレータ６に流れる電流のつくる磁界がセパレータ７に流れる電流に及ぼす力とセパレータ７に流れる電流のつくる磁界がセパレータ６に流れる電流に及ぼす力とが互いに反発するように電流を流すことにより一対のセパレータ６，７の分離を助長するため、作業者が一対のセパレータ６，７を分離するのに大きな力を加える必要がない。 According to the second embodiment described in detail above, the force exerted by the magnetic field generated by the current flowing through the separator 6 on the current flowing through the separator 7 and the force exerted by the magnetic field generated by the current flowing through the separator 7 on the current flowing through the separator 6 are mutually Since the separation of the pair of separators 6 and 7 is facilitated by flowing an electric current so as to repel, it is not necessary for the operator to apply a large force to separate the pair of separators 6 and 7.

なお、上述した第２実施例では、燃料電池１０の各辺に順次正極ブロック５１，６１及び負極ブロック６１，６２を配置して各辺においてセパレータ６，７を分離させたが、図１０に示すように燃料電池１０の四辺すべてに予め正極ブロック５１Ａ〜５１Ｄ，６１Ａ〜６１Ｄ、負極ブロック５２Ａ〜５２Ｄ，６２Ａ〜６２Ｄを配置し、各辺に配置されたブロックに順次通電していき、燃料電池１０の全周にわたって一対のセパレータ６，７を分離させてもよい。 In the second embodiment described above, the positive electrode blocks 51 and 61 and the negative electrode blocks 61 and 62 are sequentially arranged on each side of the fuel cell 10 and the separators 6 and 7 are separated on each side. Thus, positive electrode blocks 51A to 51D, 61A to 61D and negative electrode blocks 52A to 52D, 62A to 62D are arranged in advance on all four sides of the fuel cell 10, and the blocks arranged on each side are sequentially energized. A pair of separators 6 and 7 may be separated over the entire circumference.

また、上述した第２実施例において、セパレータ６に配置した正極ブロック５１及び負極ブロック５２をそれぞれスプリング７１，７２により上から付勢して押さえ、セパレータ７に配置した正極ブロック６１及び負極ブロック６２をそれぞれスプリング８１，８２により上から付勢して押さえておいてもよい。このときのスプリング７１，７２，８１，８２の付勢力は、セパレータ６，７が離間するのを妨げない大きさに設定される。ただし、カーボン製のセパレータ６，７の場合には、セパレータ６，７が離間するのを妨げない大きさにするだけでなく、セパレータ６，７間に反発力が生じたときにその反発力が生じるのは燃料電池１０の一辺だけであるからセパレータ６，７が歪んで割れることのないよう押さえ付けておくことのできる大きさに設定される。こうすれば、反発力が生じたときにセパレータ６，７が周囲に飛んだり、一対のセパレータ６，７が歪んで割れたりすることを防止することができる。また、正極ブロック５１，６１や負極ブロック５２，６２とは別にセパレータ６，７を押さえる部材を用意する必要がない。 In the second embodiment described above, the positive electrode block 51 and the negative electrode block 52 disposed on the separator 6 are urged and pressed from above by the springs 71 and 72, respectively, and the positive electrode block 61 and the negative electrode block 62 disposed on the separator 7 are The springs 81 and 82 may be pressed and pressed from above. The biasing force of the springs 71, 72, 81, 82 at this time is set to a size that does not prevent the separators 6 and 7 from being separated. However, in the case of the carbon separators 6 and 7, not only does the size of the separators 6 and 7 not interfere with the separation, but also when the repulsive force is generated between the separators 6 and 7, Since only one side of the fuel cell 10 is generated, the size is set such that the separators 6 and 7 can be pressed so as not to be distorted and cracked. By doing so, it is possible to prevent the separators 6 and 7 from flying around when a repulsive force is generated, and the pair of separators 6 and 7 from being distorted and cracked. Further, it is not necessary to prepare a member for holding the separators 6 and 7 separately from the positive electrode blocks 51 and 61 and the negative electrode blocks 52 and 62.

更に、上述した第２実施例において、一対のセパレータ６，７に平行電流を流す際、一対のセパレータ６，７が互いに離間する方向の外力を加えてもよい。例えば、図７に示すように、略四角形の燃料電池１０の四辺に、先端がくさび形に形成された電気絶縁性の挿入部材５５をセパレータ６，７の間に挿入可能な位置に配置してバネ５６によりセパレータ６，７の間に挿入する方向に付勢してもよい。こうすれば、反発力が弱い場合であっても、挿入部材５５がセパレータ６，７の間に入り込み（図７（ａ）の１点鎖線参照）、両者を離間させるため、一対のセパレータ６，７の分離を助長することができる。 Furthermore, in the second embodiment described above, when a parallel current is passed through the pair of separators 6 and 7, an external force in a direction in which the pair of separators 6 and 7 are separated from each other may be applied. For example, as shown in FIG. 7, an electrically insulating insertion member 55 having a wedge-shaped tip is disposed on the four sides of a substantially rectangular fuel cell 10 at a position where it can be inserted between separators 6 and 7. The spring 56 may be biased in the direction of insertion between the separators 6 and 7. In this way, even if the repulsive force is weak, the insertion member 55 enters between the separators 6 and 7 (see the one-dot chain line in FIG. 7A) and separates them, 7 separation can be promoted.

更にまた、上述した第２実施例において、一対のセパレータ６，７はメタル製に限らずカーボン製であってもよい。あるいは、セパレータ６に流れる電流のつくる磁界がセパレータ７に流れる電流に及ぼす力と、セパレータ７に流れる電流のつくる磁界がセパレータ６に流れる電流に及ぼす力とが互いに反発するように電流を流すことができるのであれば、直流電源の代わりに交流電源を用いてもよい。 Furthermore, in the second embodiment described above, the pair of separators 6 and 7 is not limited to metal but may be made of carbon. Alternatively, the current may be passed so that the force exerted on the current flowing through the separator 7 by the magnetic field generated by the current flowing through the separator 6 and the force exerted on the current flowing through the separator 6 by the magnetic field generated by the current flowing through the separator 7 repel each other. If possible, an AC power supply may be used instead of the DC power supply.

そしてまた、上述した第１及び第２実施例では固体電解質膜形（高分子電解質形）の燃料電池について説明したが、他のタイプの燃料電池、例えば固体酸化物形、溶融炭酸塩形、リン酸形、アルカリ水溶液形等の燃料電池についても同様にして本発明を適用することができる。 In the first and second embodiments described above, the solid electrolyte membrane type (polymer electrolyte type) fuel cell has been described. However, other types of fuel cells such as solid oxide type, molten carbonate type, phosphorus The present invention can be similarly applied to fuel cells of acid form, alkaline aqueous solution form, and the like.

なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above at all, and as long as it belongs to the technical scope of this invention, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.

燃料電池の概略構成を表す説明図である。It is explanatory drawing showing schematic structure of a fuel cell. 燃料電池の一辺にコイルを配置したときの様子を表す斜視図である。It is a perspective view showing a mode when a coil is arranged on one side of a fuel cell. コイルを利用して分離助長ステップを実行する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of performing a separation promotion step using a coil. 燃料電池の四辺にコイルを配置して分離助長ステップを実行する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of arrange | positioning a coil on the four sides of a fuel cell and performing a separation promotion step. 発熱性導体層を持つ燃料電池を解体する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of disassembling the fuel cell with an exothermic conductor layer. 発熱性導体を含有するシール層を持つ燃料電池を解体する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of disassembling the fuel cell with the sealing layer containing a heat-generating conductor. 挿入部材を利用して燃料電池を解体する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of disassembling a fuel cell using an insertion member. セパレータの性質を利用して燃料電池を解体する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of disassembling a fuel cell using the property of a separator. セパレータに電流を流して分離助長ステップを実行する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of flowing an electric current through a separator and performing a separation assistance step. 燃料電池の四辺に電極ブロックを配置して分離助長ステップを実行する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of arrange | positioning an electrode block on the four sides of a fuel cell, and performing a separation promotion step. 一対のセパレータを押さえて燃料電池を解体する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of disassembling a fuel cell, holding down a pair of separator.

符号の説明Explanation of symbols

２…膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）、３…固体電解質膜、４…アノード（電極）、４ａ…触媒電極、４ｂ…ガス拡散電極、５…カソード（電極）、５ａ…触媒電極、５ｂ…ガス拡散電極、６…セパレータ、６ａ…燃料ガス供給孔、６ｂ…燃料ガス排出孔、６ｃ…酸化ガス供給孔、６ｄ…酸化ガス排出孔、６ｅ…冷媒供給孔、６ｆ…冷媒排出孔、６ｇ…燃料ガス通路、７…セパレータ、７ａ…燃料ガス供給孔、７ｂ…燃料ガス排出孔、７ｃ…酸化ガス供給孔、７ｄ…酸化ガス排出孔、７ｅ…冷媒供給孔、７ｆ…冷媒排出孔、７ｇ…酸化ガス通路、８…シール層、１０…燃料電池、２０，２０Ａ〜２０Ｄ…コイル、２２…高周波電源、２４…スイッチ、３１，３２…発熱性導体層、４１…発熱性導体、５１，５１Ａ〜５１Ｄ，６１Ａ〜６１Ｄ…正極ブロック、５２，５２Ａ〜５２Ｄ，６２Ａ〜６２Ｄ…負極ブロック、５３，６３…直流電源、５４，６４…スイッチ、５５…挿入部材、７１，７２，８１，８２…スプリング。
2 ... Membrane electrode assembly (MEA), 3 ... Solid electrolyte membrane, 4 ... Anode (electrode), 4a ... Catalyst electrode, 4b ... Gas diffusion electrode, 5 ... Cathode (electrode), 5a ... Catalyst electrode, 5b ... Gas diffusion electrode , 6 ... separator, 6a ... fuel gas supply hole, 6b ... fuel gas discharge hole, 6c ... oxidation gas supply hole, 6d ... oxidation gas discharge hole, 6e ... refrigerant supply hole, 6f ... refrigerant discharge hole, 6g ... fuel gas passage 7 ... Separator, 7a ... Fuel gas supply hole, 7b ... Fuel gas discharge hole, 7c ... Oxidation gas supply hole, 7d ... Oxidation gas discharge hole, 7e ... Refrigerant supply hole, 7f ... Refrigerant discharge hole, 7g ... Oxidation gas passage , 8 ... Seal layer, 10 ... Fuel cell, 20, 20A to 20D ... Coil, 22 ... High frequency power supply, 24 ... Switch, 31, 32 ... Exothermic conductor layer, 41 ... Exothermic conductor, 51, 51A-51D, 61A ~ 61D ... Positive electrode Rock, 52,52A～52D, 62A to 62D ... anode block, 53, 63 ... DC power source, 54 and 64 ... switch, 55 ... insertion member, 71, 72, 81, 82 ... spring.

Claims

電極アセンブリの周囲にシール層が配設され該電極アセンブリを両面から挟み込む一対のセパレータが前記シール層を介して接着された燃料電池を解体する方法であって、
前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって生じる熱エネルギを利用して前記一対のセパレータの分離を助長させる分離助長ステップ、
を含み、
前記一対のセパレータの少なくとも一方は、発熱性導体を含んで形成され、
前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって前記発熱性導体に渦電流を発生させることにより発熱させて前記シール層を軟化又は溶融させる、燃料電池解体方法。 A method of disassembling a fuel cell in which a seal layer is disposed around an electrode assembly and a pair of separators sandwiching the electrode assembly from both sides are bonded via the seal layer,
A separation facilitating step in which a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and the separation of the pair of separators is facilitated by using thermal energy generated by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coils;
Including
At least one of the pair of separators is formed including an exothermic conductor,
In the separation facilitating step, a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and an eddy current is generated in the exothermic conductor by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coil to soften the seal layer or melted, fuel cell disassembly method.

電極アセンブリの周囲にシール層が配設され該電極アセンブリを両面から挟み込む一対のセパレータが前記シール層を介して接着された燃料電池を解体する方法であって、
前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって生じる熱エネルギを利用して前記一対のセパレータの分離を助長させる分離助長ステップ、
を含み、
前記シール層に接する位置に発熱性導体層が形成され、
前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって前記発熱性導体層に渦電流を発生させることにより発熱させて前記シール層を軟化又は溶融させる、燃料電池解体方法。 A method of disassembling a fuel cell in which a seal layer is disposed around an electrode assembly and a pair of separators sandwiching the electrode assembly from both sides are bonded via the seal layer,
A separation facilitating step in which a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and the separation of the pair of separators is facilitated by using thermal energy generated by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coils;
Including
An exothermic conductor layer is formed at a position in contact with the seal layer,
In the separation promoting step, a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and an eddy current is generated in the heat-generating conductor layer by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coil to soften the seal layer. or melted, fuel cell disassembly method.

電極アセンブリの周囲にシール層が配設され該電極アセンブリを両面から挟み込む一対のセパレータが前記シール層を介して接着された燃料電池を解体する方法であって、
前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって生じる熱エネルギを利用して前記一対のセパレータの分離を助長させる分離助長ステップ、
を含み、
前記シール層は、発熱性導体を含んで形成され、
前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの少なくとも一方にコイルを配置し、該コイルを流れる高周波電流がつくる磁界によって前記発熱性導体に渦電流を発生させることにより発熱させて前記シール層を軟化又は溶融させる、燃料電池解体方法。 A method of disassembling a fuel cell in which a seal layer is disposed around an electrode assembly and a pair of separators sandwiching the electrode assembly from both sides are bonded via the seal layer,
A separation facilitating step in which a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and the separation of the pair of separators is facilitated by using thermal energy generated by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coils;
Including
The sealing layer is formed including a heat-generating conductor,
In the separation facilitating step, a coil is disposed on at least one of the pair of separators, and an eddy current is generated in the exothermic conductor by a magnetic field generated by a high-frequency current flowing through the coil to soften the seal layer or melted, fuel cell disassembly method.

前記分離助長ステップでは、前記コイルを前記シール層に沿って配置する、請求項１〜３のいずれか記載の燃料電池解体方法。 The fuel cell disassembly method according to any one of claims 1 to 3 , wherein in the separation promoting step, the coil is disposed along the seal layer.

前記分離助長ステップは、前記一対のセパレータが離間する方向の外力を付与した状態で実施する、請求項１〜４のいずれか記載の燃料電池解体方法。 The separation promoting step is carried out in a state where the pair of separators has granted an external force in a direction away, the fuel cell disassembling method according to any one of claims 1 to 4.

電極アセンブリの周囲にシール層が配設され該電極アセンブリを両面から挟み込む一対のセパレータが前記シール層を介して接着された燃料電池を解体する方法であって、
導体で形成された前記一対のセパレータの各々に電流を流したときに該電流がつくる磁界によって生じる反発力を利用して前記一対のセパレータの分離を助長させる分離助長ステップ、
を含む燃料電池解体方法。 A method of disassembling a fuel cell in which a seal layer is disposed around an electrode assembly and a pair of separators sandwiching the electrode assembly from both sides are bonded via the seal layer,
A separation facilitating step for facilitating the separation of the pair of separators using a repulsive force generated by a magnetic field generated by the current when a current is passed through each of the pair of separators formed of a conductor;
A method for disassembling a fuel cell.

前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの各々につき前記シール層に沿って直流電流を流す、請求項６記載の燃料電池解体方法。 The fuel cell disassembly method according to claim 6 , wherein in the separation promoting step, a direct current is passed along the seal layer for each of the pair of separators.

前記分離助長ステップは、前記一対のセパレータが接近する方向の外力を付与した状態で実施する、請求項６又は７記載の燃料電池解体方法。 The fuel cell disassembly method according to claim 6 or 7 , wherein the separation facilitating step is performed in a state where an external force is applied in a direction in which the pair of separators approach each other.

前記分離助長ステップでは、前記一対のセパレータの各々に正極部材及び負極部材を付勢して押し付けることにより前記一対のセパレータが接近する方向の外力を付与する、請求項８記載の燃料電池解体方法。 The fuel cell disassembly method according to claim 8 , wherein in the separation promoting step, an external force in a direction in which the pair of separators approaches is applied by urging and pressing the positive electrode member and the negative electrode member to each of the pair of separators.

電解質の両面に電極が配置された電極アセンブリと、
前記電極アセンブリの周囲に配設され発熱性導体を含むシール層と、
前記電極アセンブリを両面から挟み込んだ状態で前記シール層を介して接着され、一方の電極側に燃料ガス通路が他方の電極側に酸化ガス通路が形成された一対のセパレータと、
を備えた燃料電池。 An electrode assembly in which electrodes are arranged on both sides of the electrolyte;
A seal layer disposed around the electrode assembly and including a heat-generating conductor;
A pair of separators bonded via the seal layer with the electrode assembly sandwiched from both sides, a fuel gas passage formed on one electrode side, and an oxidizing gas passage formed on the other electrode side;
A fuel cell.