JP2009295298A - Fuel cell and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】膜電極接合体の外周にガスケットを射出成形してなる燃料電池の製造方法に関し、その製造効率を格段に向上させることのできる燃料電池の製造方法を提供する。
【解決手段】MEGA10Aの周縁に射出成形にてガスケットGと該ガスケットGの一方側からその外側へ延びる連絡部Qを一体に成形し、別途のMEGA10Aの周縁に射出成形にて前記連絡部Qにその他方側が繋がるようにしてガスケットGを成形するとともに該ガスケットGの一方側からその外側へ延びる連絡部Qを一体に成形し、これを繰り返して、MEGA10Aとその周縁のガスケットGとからなるセルユニットCUが前記連絡部Qにて繋がれた中間体を形成する工程と、連絡部QにてセルユニットCU同士を順次折り返しながら折り返されたセルユニットCU間にセパレータSPを挿入し、セパレータが介在されたセルユニットの積層体をスタッキングする第2の工程と、からなる。
【選択図】図7The present invention relates to a method of manufacturing a fuel cell in which a gasket is injection-molded on the outer periphery of a membrane electrode assembly, and provides a method of manufacturing a fuel cell capable of remarkably improving the manufacturing efficiency.
SOLUTION: A gasket G and a connecting portion Q extending from one side of the gasket G to the outside thereof are integrally formed on the periphery of the MEGA 10A by injection molding, and the connecting portion Q is formed by injection molding on the periphery of a separate MEGA 10A. The gasket G is molded so that the other side is connected, and the connecting portion Q extending from one side of the gasket G to the outside thereof is integrally molded, and this is repeated, and a cell unit comprising the MEGA 10A and the gasket G at the periphery thereof A separator SP is inserted between the step of forming an intermediate body in which the CU is connected at the connecting portion Q, and the cell units CU that are folded back at the connecting portion Q while the cell units CU are sequentially folded back. A second step of stacking the stacked unit of cell units.
[Selection] Figure 7
Description
本発明は、複数の単セルが積層してなる燃料電池とその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell in which a plurality of single cells are stacked and a method for manufacturing the same.
固体高分子型燃料電池のセルは、イオン透過性の電解質膜と、該電解質膜を挟持するアノード側の触媒層およびカソード側の触媒層と、から膜電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)を形成し、この外側にセパレータが配されて単セルを形成している。なお、各触媒層の外側にガス流れの促進と集電効率を高めるためのガス拡散層(GDL)が設けられて膜電極接合体(MEGA:MEAとGDLの接合体)を成し、このガス拡散層の外側にセパレータが配される形成もある。実際には、これらの単セルが発電性能に応じた段積だけ積層され、燃料電池スタックが形成されることになる。 A polymer electrolyte fuel cell includes a membrane electrode assembly (MEA) comprising an ion-permeable electrolyte membrane, an anode-side catalyst layer and a cathode-side catalyst layer sandwiching the electrolyte membrane, and a membrane electrode assembly (MEA). A separator is arranged on the outer side to form a single cell. A gas diffusion layer (GDL) for promoting gas flow and enhancing current collection efficiency is provided outside each catalyst layer to form a membrane electrode assembly (MEGA: MEA and GDL assembly). In some cases, a separator is disposed outside the diffusion layer. In actuality, these single cells are stacked in stages corresponding to the power generation performance, thereby forming a fuel cell stack.
上記する燃料電池では、アノード電極に燃料ガスとして水素ガス等が提供され、カソード電極には酸化剤ガスとして酸素や空気が提供され、各電極では固有のガス流路層にて面内方向にガスが流れ、次いでガス拡散層にて拡散されたガスが電極触媒に導かれて電気化学反応がおこなわれるものである。この電気化学反応では、アノード電極にて生成されたプロトン(水素イオン)と水が水和状態で電解質膜を透過してカソード電極に至り、カソード電極にて生成水が生成されることとなる。 In the fuel cell described above, hydrogen gas or the like is provided as a fuel gas to the anode electrode, oxygen or air is provided as the oxidant gas to the cathode electrode, and each electrode has a gas flow layer in its in-plane direction. Then, the gas diffused in the gas diffusion layer is led to the electrode catalyst to cause an electrochemical reaction. In this electrochemical reaction, protons (hydrogen ions) and water generated at the anode electrode pass through the electrolyte membrane in a hydrated state to reach the cathode electrode, and generated water is generated at the cathode electrode.
上記するMEA(もしくはMEGA)の外周にはシールガスケットが形成されており、該ガスケットに形成されたマニホールドを介して、燃料ガスや酸化剤ガス、膜電極接合体の昇温を抑止するための冷却水等の流体がそれらのシール性を担保された姿勢で膜電極接合体やその周囲に提供されるようになっている。 A seal gasket is formed on the outer periphery of the above-described MEA (or MEGA), and cooling for suppressing temperature rise of the fuel gas, the oxidant gas, and the membrane electrode assembly through the manifold formed on the gasket. A fluid such as water is provided to the membrane electrode assembly and its surroundings in a posture in which their sealing properties are ensured.
このシールガスケットは、成形型内に膜電極接合体を載置し、樹脂を射出成形することによって成形されるのが一般的であり、その従来技術として特許文献1を挙げることができる。
This seal gasket is generally molded by placing a membrane electrode assembly in a molding die and injection molding a resin, and
たとえば上記特許文献1の製造方法のようにして単セルの膜電極接合体の外周にガスケットが成形され、この膜電極接合体の両側にセパレータが配設されて単セルを成し、複数の該単セルが積層され、圧縮力が付与されて燃料電池スタックが製造される。
For example, a gasket is formed on the outer periphery of a single-cell membrane electrode assembly as in the manufacturing method of
上記特許文献1をはじめとする従来のガスケット成形方法では、発電能力に応じた基数の単セルごとに射出成形が実施され、製造された所定数の単セルを積層する製造方法となっているが、単セルごとに射出成形やセパレータの組み付けを実施することの煩雑性、単セル同士を高精度に位置決めしながら積層する際の加工手間など、製造効率を向上させる余地は多分に存在している。さらには、自然環境影響への関心が益々高まっている昨今、電気自動車やハイブリッド車等の自動車車載用、定置型の家庭用をはじめとして、燃料電池の大量生産需要が確実視されている中で、上記する従来の製造方法を見直し、より一層効率的に膜電極接合体周縁にシールガスケットを成形する方法、ひいては燃料電池を製造する方法の開発は当該技術分野における急務の課題である。
In the conventional gasket forming method including the above-mentioned
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、膜電極接合体の外周にガスケットを射出成形してなる燃料電池の製造方法に関し、従来の製造方法に比して製造効率を格段に向上させることのできる燃料電池の製造方法と、この製造方法によってできる燃料電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and relates to a method for manufacturing a fuel cell in which a gasket is injection-molded on the outer periphery of a membrane electrode assembly, and the manufacturing efficiency is markedly higher than that of a conventional manufacturing method. It is an object of the present invention to provide a fuel cell manufacturing method that can be improved and a fuel cell manufactured by the manufacturing method.
前記目的を達成すべく、本発明による燃料電池の製造方法は、膜電極接合体の周縁に射出成形にてガスケットと該ガスケットの一方側からその外側へ延びる連絡部を一体に成形し、別途の膜電極接合体の周縁に射出成形にて前記連絡部にその他方側が繋がるようにしてガスケットを成形するとともに該ガスケットの一方側からその外側へ延びる連絡部を一体に成形し、これを繰り返して、膜電極接合体とその周縁のガスケットとからなるセルユニットが前記連絡部にて繋がれた中間体を形成する第1の工程と、連絡部にてセルユニット同士を順次折り返しながら折り返されたセルユニット間にセパレータを挿入していくことにより、セパレータが介在されたセルユニットの積層体を形成し、これに圧縮力を付与してスタックを形成する第2の工程と、からなるものである。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a fuel cell according to the present invention is formed by integrally molding a gasket and a connecting portion extending from one side of the gasket to the outside thereof by injection molding around the periphery of the membrane electrode assembly. Forming a gasket on the periphery of the membrane electrode assembly by injection molding so that the other side is connected to the connecting part and integrally forming a connecting part extending from one side of the gasket to the outside, and repeating this, A first step of forming an intermediate body in which a cell unit comprising a membrane electrode assembly and a peripheral gasket is connected at the connecting portion, and a cell unit folded while the cell units are sequentially folded at the connecting portion By inserting a separator between them, a stacked body of cell units in which the separator is interposed is formed, and a stack is formed by applying a compressive force thereto. And the extent, is made of.
本発明の製造方法は、単セルごとに膜電極接合体(MEAもしくはMEGA)の外周にガスケットを射出成形し、次いで膜電極接合体の両側にセパレータを配して単セルを形成し、できた単セルを所定数積層してスタッキングする従来の製造方法を見直し、隣接する単セル同士で各膜電極接合体の外周に形成されるガスケットを連続した姿勢で形成し、相互に折り返しながら単セル間にセパレータを挿入していくことにより、燃料電池スタックの製造効率を格段に高めることのできる製造方法に関するものである。 The production method of the present invention was achieved by injection-molding a gasket on the outer periphery of a membrane electrode assembly (MEA or MEGA) for each single cell and then forming separators on both sides of the membrane electrode assembly to form a single cell. Reexamine the conventional manufacturing method of stacking a predetermined number of single cells and stacking them, forming gaskets formed on the outer periphery of each membrane electrode assembly with adjacent single cells, and folding each other between single cells The present invention relates to a manufacturing method that can significantly increase the manufacturing efficiency of a fuel cell stack by inserting a separator into the battery.
ここで、各単セルの膜電極接合体の周縁に形成されるガスケットの端部には、このガスケットの射出成形によって隣接する単セルのガスケットと連続する連絡部を形成する。すなわち、この連絡部は、ガスケットと同素材の樹脂にてガスケットと一体に射出成形されるものである。 Here, at the end of the gasket formed at the periphery of the membrane electrode assembly of each single cell, a connecting portion continuous with the gasket of the adjacent single cell is formed by injection molding of this gasket. That is, the connecting portion is injection-molded integrally with the gasket using the same material as the gasket.
最終的にこの連絡部で折り曲げ加工がおこなわれることから、該連絡部の厚みは、ガスケットの厚みに比して薄くなっているのが好ましく、さらに、この連絡部内の折り曲げ部の厚みが連絡部の他の部位よりも薄厚に成形されて折り曲げラインを形成していてもよい。 Since the bending process is finally performed in the connecting part, the thickness of the connecting part is preferably smaller than the thickness of the gasket. Further, the thickness of the bent part in the connecting part is preferably the connecting part. The folding line may be formed by being formed thinner than other portions.
ここで、シールガスケットおよび連絡部の成形素材は、絶縁性の樹脂材料であれば特に限定されるものではないが、その一例として、シリコーンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。 Here, the molding material for the seal gasket and the connecting portion is not particularly limited as long as it is an insulating resin material. Examples thereof include silicone rubber, butyl rubber, and fluororubber.
第1の工程では、単セルごとに射出成形にて膜電極接合体の周縁にガスケットが形成されてセルユニットが製造され、かつ、それぞれのセルユニットのガスケット同士は該ガスケットと同素材からなる連絡部で繋がれて燃料電池スタックの中間体が製造される。ここで、隣接する単セルごとに、膜電極接合体のアノード側触媒層、カソード側触媒層の上下が反転するようにして中間体を製造してもよい。 In the first step, a cell unit is manufactured by forming a gasket on the periphery of the membrane electrode assembly by injection molding for each single cell, and the gaskets of each cell unit are made of the same material as the gasket. The intermediates of the fuel cell stack are manufactured by connecting the parts. Here, for each adjacent single cell, the intermediate body may be manufactured so that the anode side catalyst layer and the cathode side catalyst layer of the membrane electrode assembly are turned upside down.
また、この第1の工程において、射出成形に先行してガスケット成形箇所に紐材を配設しておき、連続する各セルユニットのガスケットの長手方向に亘って該ガスケット内に連続する紐材が埋設される製造方法であるのがより好ましい。 Further, in this first step, a string material is arranged at the gasket molding location prior to the injection molding, and a string material continuous in the gasket is provided in the longitudinal direction of the gasket of each continuous cell unit. It is more preferable that the manufacturing method is buried.
この紐材は、可撓性を有し、たとえば射出成形される樹脂よりも溶融温度の高い熱硬化性、熱可塑性の樹脂からなるものであり、射出樹脂がゴムの場合には、その溶融温度である130℃程度以上の溶融温度を有する樹脂素材から形成されるのがよい。たとえば、この紐材はボビンに巻装されていて、一つのセルユニットのための射出成形に際し、ボビンから紐材を引き出して成形型内に配設した後に射出成形を実施し、射出樹脂の硬化を待ってガスケット内に紐材が埋設される。 This string material has flexibility, for example, is made of a thermosetting or thermoplastic resin having a melting temperature higher than that of the resin to be injection-molded. When the injection resin is rubber, the melting temperature is It is preferable to be formed from a resin material having a melting temperature of about 130 ° C. or higher. For example, this string material is wound around a bobbin, and at the time of injection molding for one cell unit, the string material is pulled out from the bobbin and placed in a mold, and then injection molding is performed to cure the injection resin. Waiting for the string material to be buried in the gasket.
次いで、後加工される隣接セルユニットの射出成形においては、既に形成されたセルユニットを移動させ、該セルユニット内から出ている紐材を成形型内に配設し、同様に射出成形を実施していく。 Next, in the injection molding of the adjacent cell unit to be post-processed, the previously formed cell unit is moved, the string material coming out of the cell unit is arranged in the molding die, and injection molding is similarly performed. I will do it.
これを繰り返すことにより、ガスケット側方の連絡部にて相互に繋げられた所定数のセルユニット内には、その長手方向に亘って連続する紐材が埋設されることになる。すなわち、この紐材は、各セルユニットのガスケットと連絡部の内部に埋設された姿勢で複数のセルユニット間に亘って延びている。なお、たとえば、平面視が矩形のガスケットを有するセルユニットが連続する場合において、この紐材は、連続するセルユニットの長手方向に亘って、膜電極接合体を挟む対向位置にそれぞれ一条の紐材が、すなわち、二条の紐材が配された形態であってもよい。 By repeating this, string members that are continuous in the longitudinal direction are embedded in a predetermined number of cell units connected to each other at the gasket side connecting portions. That is, the string member extends between the cell units in a posture embedded in the gasket and the connecting portion of each cell unit. For example, in the case where cell units having a gasket having a rectangular shape in plan view are continuous, the string material is provided in a single line at opposite positions across the membrane electrode assembly over the longitudinal direction of the continuous cell units. However, a form in which two strips of string material are arranged may be used.
この紐材が各セルユニットのガスケット内に連続的に埋設されることにより、以下の効果が期待できる。その一つは、ガスケットよりも薄厚な連絡部を紐材が補強することにより、連続して繋がるセルユニットを搬送等する際にこの連絡部が破断するといった問題を解消できることである。また、他の一つとして、射出成形後に成形型からセルユニットを脱型する際に、紐材箇所を摘むことでキャビティ面に付着したセルユニットを容易に剥がして脱型できることである。なお、ここでいうセパレータは、その一方側にガス流路が形成され、その他方側に冷却水流路が形成されたものや、冷却水流路を形成するディンプルを内部に備えた3層構造のセパレータとその一方側に当接されたエキスパンドメタルからなるガス流路のユニット(いわゆる、フラットタイプモジュールセル用のセパレータ)の双方を含んでいる。 The following effects can be expected by continuously burying the string material in the gasket of each cell unit. One of the problems is that the connecting member thinner than the gasket is reinforced by the string member, so that it is possible to solve the problem that the connecting portion breaks when transporting continuously connected cell units. As another one, when the cell unit is removed from the mold after injection molding, the cell unit attached to the cavity surface can be easily peeled and removed by picking the string material portion. The separator here is a separator having a gas flow path formed on one side thereof and a cooling water flow path formed on the other side, or a three-layer structure having a dimple forming the cooling water flow path therein. And a gas flow path unit (so-called flat type module cell separator) made of expanded metal abutted on one side thereof.
上記する第1の工程により、連絡部にて連続するセルユニットが成形され、これを脱型した後に、セルユニット同士を順次折り返し、折り返されたセルユニット間にセパレータを挿入していく。これにより、セパレータが介在されたセルユニットの積層体が形成され、このセル積層体の両側にエンドプレートおよびテンションプレートを配し、所望の圧縮力を積層体に付与してスタッキングすることにより、燃料電池が製造される(第2の工程)。 According to the first step described above, continuous cell units are formed at the connecting portion. After the molds are removed, the cell units are sequentially folded back, and a separator is inserted between the folded cell units. As a result, a stack of cell units with separators interposed therebetween is formed. End plates and tension plates are arranged on both sides of the cell stack, and a desired compression force is applied to the stack to stack the fuel. A battery is manufactured (second step).
なお、ガスケットに形成されるガス用、冷却水用のマニホールドは、マニホールド形成用突起が設けられたキャビティを具備する成形型を使用して射出成形の際に一気に形成する方法であってもよいし、セルユニットの連続体(中間体)を形成後に各マニホールドの適所に順次パンチ加工をおこなう方法であってもよいし、さらには、単セルの積層体を形成後に該積層体を貫通するマニホールドを一気にパンチ加工する方法であってもよい。 The gas and cooling water manifolds formed on the gasket may be formed at a time during injection molding using a molding die having a cavity provided with manifold forming projections. Further, after forming a continuous body (intermediate body) of cell units, a method of sequentially punching at appropriate positions of each manifold may be used. Further, a manifold that penetrates the stacked body after forming a stacked body of single cells may be used. A method of punching at once may be used.
上記する本発明の製造方法によれば、単セルごとに膜電極接合体の周縁にガスケットを射出成形し、これらを精度よく位置決めしながら積層してスタックを形成する従来の製造方法に比して、単に連絡部を折り曲げ加工するだけで隣接する単セル同士の高精度な位置決めが可能となり、連絡部にてセルユニット同士を順次折り曲げながら折り曲げ箇所にセパレータを挿入していくことでスタックの製造効率は格段に向上する。 According to the manufacturing method of the present invention described above, as compared with the conventional manufacturing method in which a gasket is injection-molded around the periphery of the membrane electrode assembly for each single cell, and these are stacked while being positioned with high accuracy to form a stack. By simply bending the connecting part, it is possible to position the adjacent single cells with high accuracy. By stacking the cell units one after another at the connecting part, the separator is inserted into the folded part to make the stack production efficiency. Is significantly improved.
また、上記する製造方法は、可動型および固定型からなる1つ以上の成形型を使用して実施でき、2つの成形型(第1の成形型、第2の成形型)からなる成形装置を使用する場合は、たとえば2つの成形型を射出成形工程、型開きおよび脱型工程に応じて順次繋ぎ換えながら、上記するガスケットの連絡部にて繋げられた連続するセルユニットを成形することができる。 Further, the manufacturing method described above can be carried out using one or more molds composed of a movable mold and a fixed mold, and a molding apparatus composed of two molds (a first mold and a second mold) is provided. When used, for example, a continuous cell unit connected at the connecting portion of the gasket can be formed while sequentially switching two molds according to an injection molding process, a mold opening process, and a demolding process. .
2つの成形型からなる成形装置を使用する場合、この双方の成形型には、ガスケット用のキャビティと成形型の2つの側面(外面)に連通する2つの連通孔が設けてあり、双方の成形型の連通孔同士が連通した姿勢で成形型同士の接続がおこなわれる。上記する樹脂素材の連絡部の成形に際しては、双方の成形型における連絡部を形成しない側の連通孔を適宜の閉塞手段にて閉塞しておくことにより、樹脂漏れが防止される。なお、この閉塞手段は、連通孔の途中位置(たとえば中央部)に設けられている。 When using a molding apparatus comprising two molds, both molds are provided with a gasket cavity and two communication holes communicating with the two side surfaces (outer surfaces) of the mold. The molds are connected in a posture in which the mold communication holes communicate with each other. When molding the connecting portion of the resin material described above, resin leakage is prevented by closing the communication hole on the side where the connecting portion is not formed in both molds with an appropriate closing means. The closing means is provided at an intermediate position (for example, the central portion) of the communication hole.
この成形装置を使用した成形方法の一例を説明する。まず、第1の成形型の2つの連通孔をともに閉塞手段にて閉塞しておき、この姿勢で射出成形をおこなって膜電極接合体の外周にガスケットが成形された第1のセルユニットを成形する。この第1のセルユニットでは、双方の連通孔の途中位置(閉塞手段にて閉塞された位置)まで射出樹脂が流れ込むことから、成形されたガスケットの両側にはその外側へ延びる突出部も同時に成形されている。 An example of a molding method using this molding apparatus will be described. First, the two communicating holes of the first molding die are both closed by the closing means, and injection molding is performed in this posture to form the first cell unit in which the gasket is molded on the outer periphery of the membrane electrode assembly. To do. In this first cell unit, since the injection resin flows to the middle position of both communication holes (the position closed by the closing means), the protruding portions extending outward are simultaneously formed on both sides of the molded gasket. Has been.
次いで、第1の成形型の一方の連通孔と第2の成形型の一方の連通孔を連通させた姿勢で双方の成形型を繋ぎ、第1、第2の双方の成形型の連通する連通孔を閉塞させない姿勢とし、双方の成形型の他方側の連通孔を閉塞し、キャビティ内に膜電極接合体を載置した後に第2の成形型内で射出成形をおこなう。この段階では、第2の成形型内の射出樹脂が該第2の成形型の連通孔を介して第1の成形型の連通孔の途中位置まで流れ込み(その先端には、第1の成形型の連通孔の途中位置まで形成されている硬化樹脂が存在している)、結果として、双方の成形型間を連通する2つの連通孔の間で連続した硬化樹脂体が形成される。この連続した硬化樹脂体が、上記する連絡部となる。なお、この段階では、第1の成形型内では第1のセルユニットが、第2の成形型内では第2のセルユニットがそれぞれ成形されており、双方のセルユニットが連絡部にて繋がっている。 Next, both the molds are connected in a posture in which the one communication hole of the first mold and the one communication hole of the second mold are connected, and the first and second molds communicate with each other. The hole is not closed, the communication hole on the other side of both molds is closed, and the membrane electrode assembly is placed in the cavity, and then injection molding is performed in the second mold. At this stage, the injection resin in the second molding die flows to the middle position of the communication hole of the first molding die through the communication hole of the second molding die (at the tip, the first molding die As a result, a continuous cured resin body is formed between the two communication holes that communicate between the two molds. This continuous cured resin body serves as the connecting portion described above. At this stage, the first cell unit is molded in the first mold and the second cell unit is molded in the second mold, and both cell units are connected by the connecting portion. Yes.
次いで、第1の成形型を型開きして第1のセルユニットを取り外し、該第1の成形型を第2の成形型の他端側に繋いで上記のごとく双方の連通孔を連通させ、第1の成形型の他方の連通孔をその途中位置で閉塞した姿勢で該第1の成形型内で射出成形をおこなう。この段階では、既に脱型されている第1のセルユニットと、第2の成形型内にある第2のセルユニットと、第1の成形型内にある第3のセルユニットがそれぞれ連絡部にて繋がった姿勢で成形されている。 Next, the first mold is opened to remove the first cell unit, the first mold is connected to the other end of the second mold, and the two communication holes are communicated as described above. Injection molding is performed in the first mold in a posture in which the other communication hole of the first mold is closed at an intermediate position. At this stage, the first cell unit that has already been removed, the second cell unit in the second mold, and the third cell unit in the first mold are respectively connected to the connecting portion. Molded in a connected posture.
以上の工程をスタック積層数だけ繰り返すことにより、連絡部にて繋げられた所定数のセルユニットからなる中間体を成形することができる。 By repeating the above steps as many times as the number of stacked layers, an intermediate body composed of a predetermined number of cell units connected at the connecting portion can be formed.
また、1つの成形型を使用する場合は、2以上の膜電極接合体(MEGA)を収容してその側方にガスケットを成形するための2以上のガスケット用キャビティと、ガスケット用キャビティ同士を繋ぐ連絡部を射出成形にて成形するための連絡部用キャビティとが連通するキャビティを備えた成形型を用意する。たとえば、5つのガスケット用キャビティと隣接するガスケット用キャビティ同士を繋ぐ4つの連絡部用キャビティからなるキャビティを具備する成形型などが挙げられる。 When one mold is used, two or more gasket cavities for accommodating two or more membrane electrode assemblies (MEGA) and molding a gasket on the side thereof are connected to each other. A molding die having a cavity communicating with a communication part cavity for molding the communication part by injection molding is prepared. For example, a molding die having a cavity including four cavities for connecting portions that connect five gasket cavities and adjacent gasket cavities can be used.
射出成形に際し、隣接するMEGAのアノード側面とカソード側面を交互にしながらガスケット用キャビティ内にMEGAをそれぞれ収容し、この姿勢で型閉めし、射出成形することにより、複数のMEGAそれぞれの周縁にガスケットが成形される(複数のセルユニットが成形される)とともに、隣接するセルユニットのガスケット同士が連絡部にて繋がれた中間体を成形することができる。 At the time of injection molding, the MEGA is accommodated in the gasket cavity while alternately switching the anode side and cathode side of the adjacent MEGA, and the mold is closed in this posture, and injection molding is performed, so that a gasket is placed on the periphery of each of the plurality of MEGAs. In addition to being molded (a plurality of cell units are molded), it is possible to mold an intermediate body in which gaskets of adjacent cell units are connected by a connecting portion.
また、本発明による燃料電池は、膜電極接合体と、その周縁に形成されたガスケットと、からなる電極体と、該電極体を挟持するセパレータと、からなる単セルがスタックされてなる燃料電池であって、隣接する単セル双方のガスケットの一方の端部同士がガスケットと同素材の樹脂製の連絡部にて繋がっており、各単セルのガスケットが蛇行状に連続した姿勢でスタックが形成されているものである。 In addition, a fuel cell according to the present invention is a fuel cell in which unit cells each composed of a membrane electrode assembly, a gasket formed at the periphery thereof, and a separator sandwiching the electrode body are stacked. In addition, one end of the gaskets of both adjacent single cells is connected by a resin connecting part made of the same material as the gasket, and a stack is formed in a posture in which the gaskets of each single cell are continuous in a meandering manner. It is what has been.
この燃料電池は、上記する製造方法によって製造された燃料電池であり、この燃料電池スタックの両側では、樹脂素材の連絡部によって包囲されるセパレータの端部箇所と、連絡部によって包囲されずに外部に開放されたセパレータの端部箇所とが交互に形成されることになる。連絡部にて包囲される箇所は、該連絡部によってセパレータの絶縁性が担保され、外部に開放された箇所は、これに隣接する上下の連絡部の折り曲げ箇所にて空間が形成されてエアギャップを成し、このエアギャップにて絶縁性が確保されることになる。なお、従来の燃料電池スタックは、セパレータの端部の絶縁性を確保するべく最終的にシール材が貼着等されるものであるが、本発明の製造方法によってできた燃料電池では、上記のごとくセパレータの端部が樹脂素材の連絡部、もしくはこれによって形成されるエアギャップにて絶縁性が担保される結果、シール材の貼着等を不要とできる。 This fuel cell is a fuel cell manufactured by the above-described manufacturing method, and on both sides of the fuel cell stack, the end portion of the separator surrounded by the connecting portion of the resin material and the outside without being surrounded by the connecting portion. Thus, the end portions of the separator that are opened at the end are alternately formed. In the place surrounded by the connecting part, the insulation of the separator is secured by the connecting part, and in the part opened to the outside, a space is formed at the bent part of the upper and lower connecting parts adjacent to the air gap. Thus, insulation is ensured by this air gap. In addition, the conventional fuel cell stack is one in which a sealing material is finally attached to ensure the insulation of the end portion of the separator, but in the fuel cell made by the manufacturing method of the present invention, As described above, as a result of the insulation being secured by the connecting portion of the resin material at the end of the separator or the air gap formed thereby, it is possible to eliminate the need for sticking of the sealing material.
以上の説明から理解できるように、本発明の燃料電池の製造方法によれば、単セルを構成する膜電極接合体とガスケットとからなるセルユニット同士をガスケットと同素材の連絡部で繋いで連続させ、セルユニット同士をこの連絡部にて順次折り返しながら折り返されたセルユニット間にセパレータを挿入していく方法とすることで、折り返した際にセルユニットの積層時の位置決めが同時におこなわれ、所定数の単セル同士をスタッキングするまでの製造効率は格段に向上し、結果として、燃料電池の製造効率を従来の製造方法に比して格段に高めることができる。また、本発明の燃料電池によれば、膜電極接合体周縁のシールガスケットが連絡部を介して蛇行状に連続していることで、この連絡部やエアギャップにてセパレータ周縁の絶縁性を確保することができる。 As can be understood from the above description, according to the method of manufacturing a fuel cell of the present invention, cell units composed of a membrane electrode assembly and a gasket constituting a single cell are connected by a connecting portion of the same material as the gasket. In this method, the separators are inserted between the folded cell units while the cell units are sequentially folded at the connecting portion. The production efficiency until stacking several single cells is remarkably improved, and as a result, the production efficiency of the fuel cell can be remarkably increased as compared with the conventional production method. Further, according to the fuel cell of the present invention, the seal gasket on the periphery of the membrane electrode assembly is continuous in a meandering manner through the connecting portion, so that the insulating property on the periphery of the separator is secured by the connecting portion and the air gap. can do.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の製造方法は、必ずしも図示例における成形装置を使用する必要はなく、少なくとも隣接するセルユニット双方のガスケット同士が、射出成形の際に同時に成形される連絡部にて繋げられ、この連絡部を折り返し、折り返された部分にセパレータが挿入される製造方法であれば使用装置は特に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the production method of the present invention, it is not always necessary to use the molding apparatus in the illustrated example, and at least gaskets of both adjacent cell units are connected by a connecting portion that is molded at the same time during injection molding. The apparatus to be used is not particularly limited as long as the connecting portion is folded and the separator is inserted into the folded portion.
図1は、セルユニットを構成する膜電極接合体を示した縦断面図である。この膜電極接合体(MEGA10A)は、電解質膜11とこれを挟持するカソード電極層12およびアノード電極層13とからなるMEA10と、MEA10を挟持するガス拡散層14,15と、から形成されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a membrane electrode assembly constituting a cell unit. This membrane electrode assembly (
電解質膜11は、スルホン酸基やカルボニル基を持つフッ素系イオン交換膜、置換フェニレンオキサイドやスルホン化ポリアリールエーテルケトン、スルホン化ポリアリールエーテルスルホン、スルホン化フェニレンスルファイドなどの非フッ素系のポリマーなどから形成される。また、電極層12,13は、白金やその合金からなる触媒をカーボン等に担持させた多孔質素材からなり、ガス拡散層14,15は、カーボンペーパーやカーボンクロスなどのガス透過性の素材から形成される。
The
図2は、本発明の製造方法を実施する際に使用される成形装置の一実施例を説明した縦断面図である。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining an embodiment of a molding apparatus used in carrying out the manufacturing method of the present invention.
この成形装置1000は、2つの成形型(第1の成形型100、第2の成形型200)と、それらのキャビティC内に紐材Tを提供するための紐材供給機構60と、から大略構成されている。第1の成形型100、第2の成形型200は、双方のキャビティC,Cに連通して外部に臨む連通孔C3,C4が連通した姿勢で、双方の一側端同士が接続されて使用される。
The
第1の成形型100、第2の成形型200はともにその基本構成は同じである。たとえば、第2の成形型200を取上げてその構成を説明すると、固定型30と可動型20が図示のごとき型閉め姿勢と型閉め姿勢を形成できるようになっており、可動型20には、射出孔23が開設されており、さらに、型閉め姿勢において、電極体収容キャビティC1とその側方のガスケット用キャビティC2が形成され(電極体収容キャビティC1とガスケット用キャビティC2からキャビティCが構成される)、このガスケット用キャビティC2には、これに連通して成形型の外面に臨む2つの連通孔C3,C4が開設されている。
The basic configuration of both the
さらに、可動型20には、連通孔C3,C4に連通する収容溝21,22が開設されており、それぞれの収容溝21,22には、連通孔C3,C4を閉塞したり閉塞を解除するためのシリンダ機構41,42とこれらを動力源として実際に連通孔C3,C4を閉塞する閉塞体51,52が収容されている。なお、図2では、第2の成形型200における両閉塞体51,52は、ともに連通孔C3,C4を閉塞した状態を示している。
Furthermore, the
また、ガスケット用キャビティC2には、上下に突出するリブ用キャビティC2’が形成されており、成形品であるMEGA10AとガスケットGとからなるセルユニットの両側にセパレータが配され、最終的にスタッキングされる際に、マニホールドを囲繞するリブがセパレータにて押し潰されてガスおよび冷却水のシール性が担保されるものである。
The gasket cavity C2 is formed with a rib cavity C2 ′ protruding upward and downward, and separators are arranged on both sides of the cell unit composed of the molded
各成形型に射出樹脂が順次充填されてたとえば平面視が矩形(または正方形)のMEGA10Aの周縁にガスケットが形成されるが、射出成形に際してたとえば2つの紐材供給機構60,60から紐材T,Tが上記矩形の両側位置に提供されるようになっている。なお、この紐材Tは、射出樹脂よりも溶融温度の高い熱硬化性、熱可塑性の樹脂から形成されており、射出成形時における耐熱性とセルユニット同士を折り曲げる際の可撓性を備えたものである。
Each molding die is sequentially filled with an injection resin, and a gasket is formed on the periphery of the
図3は、シリンダ機構の動作を説明した図である。たとえば、連通孔C3を非閉塞状態(連通状態)とする場合には、図3aで示すように、シリンダ機構41におけるピストンを非張り出し状態とすることでその先端に装着された閉塞体51を収容溝21内に完全に収容し、連通孔C3を連通状態とする。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the cylinder mechanism. For example, when the communication hole C3 is set in a non-blocking state (communication state), as shown in FIG. 3a, the piston in the
一方、連通孔C3を閉塞状態とする場合には、図3bで示すように、シリンダ機構41の作動によってピストンを張り出し状態とし(図中のX1方向)、その先端に装着された閉塞体51にて連通孔C3を完全に閉塞させる。
On the other hand, when the communication hole C3 is in the closed state, as shown in FIG. 3b, the piston is extended by the operation of the cylinder mechanism 41 (X1 direction in the figure), and the
それぞれのセパレータ100,200における双方のシリンダ機構41,42は、セパレータ100,200の相対的な接続関係(セパレータ100が図面における右側にあるか、左側にあるか)と、射出成形されるのがいずれの成形型か、によって、各シリンダ機構41,42が自動的に動作し、所望の連通孔C3,C4の閉塞状態、非閉塞状態を形成するようになっており、双方の成形型100,200が不図示のパーソナルコンピュータに有線もしくは無線で接続され、該パーソナルコンピュータ内に内蔵された制御手段とこれを稼動させるCPUによって、双方の閉塞、非閉塞作動が自動制御されるようになっている。
Both
次に、図4〜図7に基づき、この成形装置1000を使用してなる燃料電池の製造方法を説明する。
Next, a method for manufacturing a fuel cell using this
まず、図4で示すように、第1の成形型100の連通孔C4と第2の成形型200の連通孔C3が連通した姿勢で双方の成形型100,200を接続する。
First, as shown in FIG. 4, both
次いで、第1の成形型100における連通孔C4を閉塞体52にて閉塞し、第2の成形型200における連通孔C4も閉塞体52にて閉塞し、この姿勢で、第2の成形型200のキャビティC1内にMEGA10Aを移載し、該第2の成形型200のキャビティC2内に射出樹脂Rを充填して(図中のX2方向)射出成形をおこなう。なお、図示する断面は、マニホールドが形成される箇所にて切断した断面を示しており、マニホールドの外周部分においては2つのガスケット用キャビティC2,C2が連通しており、また、MEGA10Aの周縁においてキャビティC2が連通しており、したがって、図示のごとく、キャビティC2の全域に亘って射出樹脂Rが充填される。ここで、射出樹脂としては、シリコーンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。
Next, the communication hole C4 in the
第2の成形型200において、キャビティC2内に充填された射出樹脂が熱硬化することにより、MEGA10Aの周縁にガスケットが形成される。なお、図示例では、このガスケット形成と同時に、マニホールドも形成されるものである。
In the
次いで、図5で示すように、第1の成形型100においても射出成形をおこなう。この射出成形に際し、第1の成形型100におけるシリンダ機構42を作動させてキャビティC4を閉塞していた閉塞体52を収容溝22内に収容し、このキャビティC4と第2の成形型200におけるキャビティC3とを連通させる。
Next, as shown in FIG. 5, injection molding is also performed in the
一方、第1の成形型100における他方のキャビティC3は閉塞体51にて閉塞させておき、この姿勢で、第1の成形型100のキャビティC1内にMEGA10Aを移載し、該第1の成形型100のキャビティC2内に射出樹脂Rを充填して(図中のX3方向)射出成形をおこなう。ここで、第1の成形型100内に載置されるMEGA10Aのアノード側(もしくはカソード側)と第2の成形型200内に載置されたMEGA10Aのアノード側(もしくはカソード側)は、その上下が反転するように載置方向を逆転させることで、後述するように、連絡部にて双方のセルユニットを折り返した際に、セパレータを介して一方のアノード側電極と他方のカソード側電極が隣接する姿勢を形成することができる。
On the other hand, the other cavity C3 in the
次いで、図6で示すように、最初に射出成形をおこなった第2の成形型200を型開きすることにより、MEGA10Aの周縁に、マニホールドMとその周縁の無端状のリブPとを備えたガスケットGを有するセルユニットCUが脱型される。
Next, as shown in FIG. 6, the second molding die 200 that has been injection-molded first is opened to provide a gasket having a manifold M and an endless rib P on the periphery of the
なお、この脱型においては、ガスケットG内に埋設された紐材を摘み、キャビティ面に付着したガスケットGを剥ぐことにより、脱型作業が容易となる。 In this demolding, the demolding operation is facilitated by picking the string material embedded in the gasket G and peeling off the gasket G adhering to the cavity surface.
このセルユニットCUと未だ第1の成形型100内に収容された別途のセルユニットCUは、連通されたキャビティC3,C4内で成形された連絡部Qにて繋がっている。
This cell unit CU and a separate cell unit CU still accommodated in the
型開きされた第2の成形型200は第1の成形型100の他方側にて同様に接続され、そのキャビティC4を第1の成形型100のキャビティC3と連通させ、第2の成形型200のキャビティC3を閉塞した姿勢で射出成形がおこなわれる(図中のX4方向)。
The
上記する工程を順次繰り返すことにより、図7で示すごとく、所定数のセルユニットCU,…が、連絡部Qを介して連続的に繋がれた成形品(中間体)が成形される。なお、この連続成形においては、紐材供給機構60から連続する紐材が順次送り出され、この中間体を形成する各セルユニットCUのガスケットGと連絡部Qの内部には、該中間体の長手方向に亘って延びる紐材が埋設されることになる。
By sequentially repeating the above steps, as shown in FIG. 7, a molded product (intermediate body) in which a predetermined number of cell units CU,... Are continuously connected via the connecting portion Q is formed. In this continuous molding, the continuous string material is sequentially sent out from the string
図示するように、各セルユニットCU同士を繋ぐ連絡部Qを折り曲げ、この折り曲げ箇所にセパレータSPとガス流路層となるエキスパンドメタルEMを介層させ(図中のY方向)、これを繰り返すことにより、所定数のセルユニットCUとこれに応じた基数のセパレータおよびエキスパンドメタルとからなるセル積層体STが形成される。なお、ガスケットGおよび連絡部Q内には、紐材が長手方向に連続した姿勢で埋設されており、セルユニットCU同士を折り曲げた際の連絡部Qにおける破断が効果的に防止される。また、連絡部Qの厚みがガスケットGの厚みに対して極めて薄くなっており、折り曲げ加工も容易におこなわれる。なお、連絡部Qにおける折り曲げ箇所(折り曲げライン)をさらに薄層としておくことにより、折り曲げ精度(折り曲げ後のセルユニットの位置決め精度)を一層向上させることができる。 As shown in the figure, the connecting portion Q that connects the cell units CU is bent, and the expanded metal EM serving as the separator SP and the gas flow path layer is interposed between the bent portions (Y direction in the figure), and this is repeated. Thus, a cell stack ST including a predetermined number of cell units CU and a corresponding number of separators and expanded metal is formed. In addition, the string material is embed | buried in the attitude | position which followed the longitudinal direction in the gasket G and the connection part Q, and the fracture | rupture in the connection part Q at the time of bending cell units CU is prevented effectively. In addition, the thickness of the connecting portion Q is extremely thin with respect to the thickness of the gasket G, and the bending process is easily performed. It should be noted that folding accuracy (positioning accuracy of the cell unit after folding) can be further improved by further forming the folding portion (folding line) in the connecting portion Q as a thin layer.
ここで、介層されるセパレータSPは、その一方側に冷却水用流路が形成され、その他方側にガス流路が形成された形態であってもよいし、フラットタイプモジュール用の3層構造の形態であっってもよい。 Here, the intervening separator SP may have a form in which a flow path for cooling water is formed on one side and a gas flow path is formed on the other side, or three layers for a flat type module. It may be in the form of a structure.
たとえば、3層構造セパレータの場合は、隣接する単セルとの間でセル間を画成する面材と、これに対向するMEGA側の別途の面材と、これら2つの面材間に介層され、各面材の外周輪郭に沿う枠状(無端状)に形成された樹脂素材のスペーサと、から構成されるものである(図示略)。この面材は、ガス不透過性の緻密なカーボン材や緻密黒鉛材などから形成され、一方の面材における他方の面材に対向する側面には、不図示の多数の突起(ディンプル)が備えてあり、この突起がスペーサの厚み分の高さを有していることにより、3層構造となった際に、突起の先端が面材の側面と当接され、乱流状に突起間を流れる冷却水の流路が形成されるものである。 For example, in the case of a three-layer structure separator, a face material that defines a cell between adjacent single cells, a separate face material on the MEGA side facing this, and an intermediate layer between these two face materials And a resin material spacer formed in a frame shape (endless shape) along the outer peripheral contour of each face material (not shown). The face material is formed of a gas-impermeable dense carbon material, dense graphite material, or the like, and a plurality of projections (dimples) (not shown) are provided on the side surface of the one face material facing the other face material. When the projection has a height corresponding to the thickness of the spacer, when the three-layer structure is formed, the tip of the projection comes into contact with the side surface of the face material, and turbulently flows between the projections. A flow path of the flowing cooling water is formed.
図8は、別途の成形型を説明した縦断面図である。図示する成形型300は、これのみで4つのセルユニットと隣接するセルユニット同士を繋ぐ3つの連絡部を一気に成形するものである。成形型300には、電極体収容キャビティC1とガスケット用キャビティC2からなるキャビティCが連通孔C5で繋がれて全体キャビティが形成されている。隣接する電極体収容キャビティC1、C1にはMEGAのアノード側、カソード側を交互にした姿勢で4つのMEGAをそれぞれのキャビティC1に収容し、型閉めして射出成形をおこなうことにより、4つのMEGAのそれぞれの周縁にガスケットが成形されて4つのセルユニットが成形されるとともに、ガスケット同士が連絡部にて繋げられた中間体を一気に成形することができる。なお、図示例では4つのキャビティC1を備えた成形型300となっているが、キャビティC1の基数は図示例に限定されるものではなく、2基、10基、30基など、任意の基数を備えた成形型を使用できる。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view illustrating a separate mold. The
図9は、セル積層体STの一部を示した縦断面図であり、スタッキング(圧縮力付与)される前の状態を示したものである。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a part of the cell stack ST, and shows a state before stacking (giving compressive force).
同図より、各セルユニットCUはセパレータSPにて隣接するセルユニットCUと画成されており、各セルユニットCUは、双方のガスケットGが連絡部Qにて繋がれ、蛇行状に連続した構造を呈している。 From the same figure, each cell unit CU is defined as an adjacent cell unit CU by a separator SP, and each cell unit CU has a structure in which both gaskets G are connected by a connecting portion Q and are continuous in a meandering manner. Presents.
また、この積層姿勢においては、セパレータSPおよびエキスパンドメタルEMの一端が連絡部Qにて収容された収容領域A1と、連絡部Qにて収容されない開放領域A2を積層方向に交互に備えた構造となっている。 Further, in this stacking posture, the separator SP and the expanded metal EM have a structure in which one end of the separator SP and the expanded metal EM is alternately accommodated in the stacking direction and an open area A2 that is not accommodated in the connecting portion Q. It has become.
収容領域A1では、セパレータSPおよびエキスパンドメタルEMの一端が射出樹脂からなる連絡部Qにより、燃料電池スタックとなった際の絶縁性が担保される。 In the accommodation area A1, the insulating property when the fuel cell stack is formed is ensured by the connecting portion Q in which one end of the separator SP and the expanded metal EM is made of injection resin.
一方、開放領域A2では、その上下に存在する連絡部Q,Qが側方に突出することでエアギャップAGが形成され、これによって燃料電池スタックとなった際の絶縁性が担保される。 On the other hand, in the open area A2, the air gap AG is formed by the connecting portions Q, Q existing on the upper and lower sides projecting laterally, thereby ensuring the insulation when the fuel cell stack is formed.
実際の燃料電池においては、所望する発電量に応じて図示するセルユニットとセパレータからなる単セルが所定段積層され、最外側にエンドプレート、テンションプレート等を備え、両端のテンションプレート間に圧縮力が加えられて燃料電池スタックが形成される。 In an actual fuel cell, a single cell consisting of a cell unit and a separator, shown in the figure, is stacked in accordance with the desired power generation amount, with an end plate, tension plate, etc. on the outermost side, and a compressive force between the tension plates at both ends. Is added to form a fuel cell stack.
電気自動車等に車載される燃料電池システムは、この燃料電池と、水素ガスや空気を収容する各種タンク、これらのガスを燃料電池に提供するためのブロア、燃料電池を冷却するためのラジエータ、燃料電池で生成された電力を蓄電するバッテリ、この電力で駆動する駆動モータ等から大略構成されるものである。 A fuel cell system mounted on an electric vehicle or the like includes this fuel cell, various tanks for storing hydrogen gas and air, a blower for supplying these gases to the fuel cell, a radiator for cooling the fuel cell, a fuel The battery is generally composed of a battery that stores electric power generated by the battery, a drive motor that is driven by the electric power, and the like.
上記する本発明の燃料電池の製造方法によれば、セルユニットが連続的に成形され、さらには、連絡部Qにてセルユニットを折り曲げた際に、セルユニット同士の積層姿勢が精度よく形成されることから、従来の製造方法に比してその製造効率は格段に向上する。 According to the fuel cell manufacturing method of the present invention described above, the cell units are formed continuously, and further, when the cell units are bent at the connecting portion Q, the stacking posture of the cell units is accurately formed. Therefore, the manufacturing efficiency is remarkably improved as compared with the conventional manufacturing method.
また、燃料電池スタックが形成されると同時に、図8で示すように、セパレータ周縁は連絡部およびエアギャップにて絶縁性が確保されるため、絶縁シートの貼着工程を省略することもできる。 Further, at the same time as the fuel cell stack is formed, as shown in FIG. 8, since the separator periphery is secured by the connecting portion and the air gap, the step of attaching the insulating sheet can be omitted.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
10…MEA(膜電極接合体)、10A…MEGA(膜電極接合体)、11…電解質膜、12,13…触媒層、14,15…GDL(ガス拡散層)、20,20A…可動型、21,22…収容溝、23…射出孔、30,30A…固定型、41,42…閉塞シリンダ機構、51,52…閉塞体、60…紐材供給機構、100…第1の成形型、200…第2の成形型、300…成形型、1000…成形装置、C…キャビティ、C1…電極体収容キャビティ、C2…ガスケット用キャビティ、C2’…リブ用キャビティ、C3、C4、C5…連通孔、T…紐材、R…シリコーンゴム(射出樹脂)、G…ガスケット、P…リブ、M…マニホールド、Q…連絡部、CU…セルユニット、SP…セパレータ、ST…スタック、AG…エアギャップ、A1…収容領域、A2…開放領域
DESCRIPTION OF
Claims (5)
連絡部にてセルユニット同士を順次折り返しながら折り返されたセルユニット間にセパレータを挿入していくことにより、セパレータが介在されたセルユニットの積層体を形成し、これに圧縮力を付与してスタックを形成する第2の工程と、からなる燃料電池の製造方法。 A gasket and a connecting portion extending from one side of the gasket to the outside thereof are integrally formed on the periphery of the membrane electrode assembly by injection molding, and the other side is connected to the connecting portion by injection molding on the periphery of the separate membrane electrode assembly. The gasket is molded so that the sides are connected, and the connecting portion extending from one side of the gasket to the outside thereof is integrally molded, and this is repeated, so that the cell unit comprising the membrane electrode assembly and the peripheral gasket is connected to the cell unit. A first step of forming intermediates connected at the part;
A separator is inserted between the folded cell units while the cell units are sequentially folded at the connecting portion, thereby forming a stack of cell units with the separator interposed therebetween, and applying a compressive force to the stack to stack. And a second step of forming a fuel cell.
該電極体を挟持するセパレータと、からなる単セルがスタックされてなる燃料電池であって、
隣接する単セル双方のガスケットの一方の端部同士がガスケットと同素材の樹脂製の連絡部にて繋がっており、各単セルのガスケットが蛇行状に連続した姿勢でスタックが形成されている、燃料電池。 An electrode body comprising a membrane electrode assembly and a gasket formed on the periphery thereof;
A separator that sandwiches the electrode body, and a fuel cell in which single cells are stacked,
One end of the gaskets of both adjacent single cells are connected by a resin connecting portion made of the same material as the gasket, and a stack is formed in a posture in which the gaskets of each single cell are continuous in a meandering manner. Fuel cell.
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