[发明专利]燃料电池用构件的制造方法及其装置

说明书

本发明涉及燃料电池用构件的制造方法及其装置。燃料电池用构件(10)的制造装置具备用于将带树脂框的电解质膜‑电极结构体(16)与隔板构件(38)定位的定位装置(120)。该定位装置包括：基部(122)；以及定位销(124、126)，其能够穿通在带树脂框的电解质膜‑电极结构体和隔板构件形成的定位孔(76a、80a)。在定位销周围设置升降构件(160、220)。升降构件利用升降机构(162)进行升降动作。

技术领域

本发明涉及将带树脂框的电解质膜-电极结构体与隔板构件接合的燃料电池用构件的制造方法及其装置。

背景技术

燃料电池堆中，多个发电单电池层叠。发电单电池具备：带树脂框的电解质膜-电极结构体(带树脂框的MEA)；以及夹着带树脂框的MEA的一组隔板。而且，带树脂框的MEA具有：阳极电极与阴极电极夹着电解质膜而成的电解质膜-电极结构体(MEA)；以及在MEA的外周部配设的框状的树脂框构件。

专利文献1(特别是参照图1和图3)提出了一种制作上述发电单电池的技术。该技术中，首先，分别在电解质膜和隔板各自形成多个保持孔。接着，以保持孔彼此重叠的方式使MEA与隔板层叠。并且，向保持孔插入保持销。在保持销的前端嵌合挡圈。由此，能够防止保持销从保持孔脱出。即，ME A与隔板借助保持销来连结。其结果，MEA与隔板难以分离。

在为了得到燃料电池堆而将发电单电池层叠时，保持销彼此连结。具体地说，在保持销的长方向第一端部形成卡合孔。另外，在该保持销的长方向第二端部设置卡合凸部。在彼此相邻的发电单电池中，其中一发电单电池的保持销的卡合凸部被卡合于另一发电单电池的保持销的卡合孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-12067号公报

发明内容

在通过上述制造方法得到的燃料电池堆中，保持销会残留在该燃料电池堆的内部。因而，因保持销的重量使燃料电池堆的重量增大。另外，由于每个发电单电池都需要保持销，因此零部件个数增加。

本发明的主要目的在于，实现燃料电池堆的轻量化以及零部件个数的削减。

本发明的另一目的在于，避免相互接合的带树脂框的电解质膜-电极结构体与隔板构件分离。

根据本发明的一技术方案，提供一种燃料电池用构件的制造方法，将隔板构件接合于带树脂框的电解质膜-电极结构体来得到燃料电池用构件，所述带树脂框的电解质膜-电极结构体具有：电解质膜-电极结构体；以及在该电解质膜-电极结构体的外周部配设的框状的树脂框构件，在所述制造方法中，包括：

层叠工序，通过使在定位装置的基部设置的定位销穿通在所述带树脂框的电解质膜-电极结构体和所述隔板构件形成的定位孔，来将所述带树脂框的电解质膜-电极结构体与所述隔板构件定位，并且在所述基部中设置于所述定位销周围的升降构件的上方，将所述带树脂框的电解质膜-电极结构体与所述隔板构件层叠；

接合工序，将所述带树脂框的电解质膜-电极结构体与所述隔板构件焊接并接合，得到燃料电池用构件；以及

上升工序，通过使所述升降构件上升，使所述燃料电池用构件沿远离所述定位销的方向上升。

而且，在层叠工序中，带树脂框的电解质膜-电极结构体或者隔板构件即使为与升降构件抵接的状态也没问题。相反地，带树脂框的电解质膜-电极结构体或者隔板构件即使为与升降构件分开的状态也没问题。“在升降构件的上方层叠”包括下述两种情况：在带树脂框的电解质膜-电极结构体(或者隔板构件)与升降构件抵接的状态下层叠隔板构件(或者带树脂框的电解质膜-电极结构体)；以及在带树脂框的电解质膜-电极结构体(或者隔板构件)与升降构件分开的状态下层叠隔板构件(或者带树脂框的电解质膜-电极结构体)。