特許ウォッチ

公開番号2024179805
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023098945
出願日2023-06-16
発明の名称燃料電池セルの製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H01M 8/0286 20160101AFI20241219BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】加熱圧着によるセパレータの変形を抑制できる燃料電池セルの製造方法を得ること。
【解決手段】樹脂フレーム31とセパレータ21を重ねて金型11で加熱圧着する燃料電池セル1の製造方法であって、金型11とセパレータ21との間でかつセパレータ21と樹脂フレーム31とを接着する接着ラインLc上にガスケット41を配置し、加熱圧着時にガスケット41を介して加圧を行うことを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂フレームとセパレータを重ねて金型で加熱圧着する燃料電池セルの製造方法であって、
前記金型と前記セパレータとの間でかつ前記セパレータと前記樹脂フレームとを接着する接着ライン上にガスケットを配置し、前記加熱圧着時に前記ガスケットを介して加圧を行うことを特徴とする燃料電池セルの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池セルの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池には、水素（Ｈ
２
）、エアー、及び冷却水（ＦＣＣ）の３つの流体が供給される。したがって、燃料電池セルでは、これら３つの流体が交わらないようにシールする必要がある。特許文献１には、樹脂フレームとセパレータとを加熱圧着する燃料電池セルの製造方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１５００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱可塑接着により接着力を発現させるためには、熱可塑樹脂を溶融させるための熱量と基材同士を密着させるための面圧とが必要である。互いに平板状の基材である樹脂フレームとセパレータとを加熱圧着する場合、金型によってセパレータを加圧することが多いが、このとき、セパレータは金型とセパレータとの間の摩擦力によって動きが拘束されてしまう。この状態でセパレータが加熱されると、セパレータは線膨張によって面に沿って広がる方向に膨張しようとする。しかしながら、セパレータの摩擦力で拘束された部分は動くことができないので、セパレータの拘束部よりも内側の部分に歪みが生じ、セパレータが変形、座屈するおそれがある。このように、熱可塑接着によってシールを行う場合に、加熱時の線膨張が課題となる。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加熱圧着によるセパレータの変形を抑制できる燃料電池セルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の燃料電池セルの製造方法は、樹脂フレームとセパレータを重ねて金型で加熱圧着する燃料電池セルの製造方法であって、前記金型と前記セパレータとの間でかつ前記セパレータと前記樹脂フレームとを接着する接着ライン上にガスケットを配置し、前記加熱圧着時に前記ガスケットを介して加圧を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加熱圧着によるセパレータの変形を抑制できる燃料電池セルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
接着シール構造の例を示す燃料電池セルの断面図。
第１実施形態における燃料電池セルの製造方法を説明する図。
第２実施形態における燃料電池セルの製造方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
次に、第１実施形態における燃料電池セルの製造方法について説明する。
本実施形態の燃料電池は、固体高分子型燃料電池であるが、固体酸化物型燃料電池などの他の種類の燃料電池であってもよい。
【００１０】
図１は、燃料電池の接着シール構造を模式的に示す断面図である。
燃料電池は、単セルである燃料電池セル１を複数積層したスタック構造を有している。燃料電池セル１は、一対のセパレータ２１と、その一対のセパレータ２１の間に挟まれる樹脂フレーム３１とを有している。セパレータ２１は、例えばステンレスやチタンなどの金属製材料からなる薄板部材によって構成されている。セパレータ２１には、樹脂フレーム３１との間、及び、隣接する他のセパレータ２１との間にガスを通過させるための流路を形成するための凹部２２、２３が形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許