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JP2018160327A - Method for manufacturing fuel battery cell - Google Patents

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JP2018160327A
JP2018160327A JP2017055622A JP2017055622A JP2018160327A JP 2018160327 A JP2018160327 A JP 2018160327A JP 2017055622 A JP2017055622 A JP 2017055622A JP 2017055622 A JP2017055622 A JP 2017055622A JP 2018160327 A JP2018160327 A JP 2018160327A
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separators
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卓也 栗原
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Abstract

【課題】加熱工程を備える燃料電池セルの製造方法において、流路が閉塞されることを抑制する。【解決手段】燃料電池セルの製造方法は、膜電極ガス拡散層接合体が嵌めこまれた枠状の樹脂枠を準備する準備工程と、樹脂枠を一対のセパレータで挟む挟持工程と、樹脂枠が一対のセパレータに挟まれて積層された状態において、一対のセパレータを加熱プレスして、樹脂枠と一対のセパレータとを一体化させる加熱工程と、を備え、樹脂枠および一対のセパレータは、積層された状態において積層方向に沿った第1の流路を形成する貫通孔をそれぞれ有し、挟持工程において、一対のセパレータのそれぞれと樹脂枠との境界には、第1の流路と膜電極ガス拡散層接合体との間において流体を流す第2の流路が形成され、加熱工程は、積層された状態における一対のセパレータのうち第2の流路が形成された領域に対応する位置は加熱プレスしない。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress clogging of a flow path in a method of manufacturing a fuel cell including a heating step. A method of manufacturing a fuel cell includes a preparatory step of preparing a frame-shaped resin frame in which a membrane electrode gas diffusion layer assembly is fitted, a sandwiching step of sandwiching the resin frame with a pair of separators, and a resin frame. In a state of being sandwiched and sandwiched by a pair of separators, a heating step of heating and pressing the pair of separators to integrate the resin frame and the pair of separators, and the resin frame and the pair of separators are laminated. In the sandwiching step, the first flow path and the membrane electrode are formed at the boundary between each of the pair of separators and the resin frame in the sandwiching step. A second flow path for flowing a fluid is formed between the gas diffusion layer assembly and the heating step. In the heating step, the position corresponding to the region where the second flow path is formed in the pair of separators in the stacked state is determined. Do not heat press. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、燃料電池セルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a fuel cell.

燃料電池セルには、電解質膜を有する膜電極接合体の両面にガス拡散層が配された膜電極ガス拡散層接合体と、膜電極ガス拡散層接合体の周囲に配置された枠状の樹脂枠と、膜電極ガス拡散層接合体および樹脂枠を挟む一対のセパレータとを備えるものがある(特許文献1)。このような燃料電池セルは、樹脂枠とセパレータとの積層方向に沿って形成された第1の流路と、第1の流路と接続し、第1の流路と膜電極ガス拡散層接合体との間において流体を流す第2の流路と、を有する。第1の流路および第2の流路は、燃料電池セルの発電に利用される反応ガス、燃料電池セルの発電に利用されなかったオフガスおよび冷却媒体等の流体が流通する。   A fuel cell includes a membrane electrode gas diffusion layer assembly in which a gas diffusion layer is disposed on both sides of a membrane electrode assembly having an electrolyte membrane, and a frame-shaped resin disposed around the membrane electrode gas diffusion layer assembly. Some include a frame and a pair of separators that sandwich the membrane electrode gas diffusion layer assembly and the resin frame (Patent Document 1). Such a fuel battery cell is connected to the first flow path formed along the stacking direction of the resin frame and the separator, the first flow path, and the first flow path and the membrane electrode gas diffusion layer joint A second flow path for flowing fluid between the body and the body. In the first flow path and the second flow path, a reaction gas used for power generation of the fuel battery cell, an off gas not used for power generation of the fuel battery cell, and a fluid such as a cooling medium circulate.

特開2015−133269号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-133269

燃料電池セルを製造する方法として、膜電極ガス拡散層接合体と接合した樹脂枠が一対のセパレータに挟まれて積層された状態において、セパレータを加熱プレスする加熱工程を備える方法がある。しかし、このような方法では、第2の流路を形成している樹脂枠が、加熱プレスを受けて軟化することによって、第2の流路が閉塞される場合があった。このような課題を解決するために、加熱工程を備える燃料電池セルの製造方法において、第2の流路が閉塞されることを抑制できる技術が望まれていた。   As a method for manufacturing a fuel cell, there is a method including a heating step of heating and pressing a separator in a state where a resin frame bonded to a membrane electrode gas diffusion layer assembly is sandwiched and stacked between a pair of separators. However, in such a method, the resin flow path forming the second flow path may be softened by receiving a heat press, whereby the second flow path may be blocked. In order to solve such a problem, in a method for manufacturing a fuel cell including a heating step, a technique capable of suppressing the second flow path from being blocked has been desired.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.

(1)本発明の一形態によれば、燃料電池セルの製造方法が提供される。この燃料電池セルの製造方法は、電解質膜を有する膜電極接合体と、前記膜電極接合体の両面に積層されたガス拡散層と、を有する膜電極ガス拡散層接合体が嵌めこまれた枠状の樹脂枠を準備する準備工程と、前記膜電極ガス拡散層接合体および前記樹脂枠を一対のセパレータで挟む挟持工程と、前記膜電極ガス拡散層接合体および前記樹脂枠が前記一対のセパレータに挟まれて積層された状態において、前記一対のセパレータを加熱プレスして、前記樹脂枠と前記一対のセパレータとを一体化させる加熱工程と、を備え、前記樹脂枠および前記一対のセパレータは、前記積層された状態において積層方向に沿った第1の流路を形成する貫通孔をそれぞれ有し、前記挟持工程において、前記一対のセパレータのそれぞれと前記樹脂枠との境界には、前記第1の流路と前記膜電極ガス拡散層接合体との間において流体を流す第2の流路が形成され、前記加熱工程は、前記一対のセパレータを加熱プレスするとき、前記積層された状態における前記一対のセパレータのうち前記第2の流路が形成された領域に対応する位置は加熱プレスしない。このような形態とすれば、加熱工程の際、セパレータのうち第2の流路が形成された領域に対応する位置は加熱プレスされないため、第2の流路を形成している樹脂枠の軟化を抑制できる。このため、第2の流路が閉塞されることを抑制できる。   (1) According to one form of this invention, the manufacturing method of a fuel cell is provided. This fuel cell manufacturing method includes a membrane electrode assembly having an electrolyte membrane, and a gas electrode in which a membrane electrode gas diffusion layer assembly having a gas diffusion layer laminated on both surfaces of the membrane electrode assembly is fitted. A preparatory step of preparing a shaped resin frame, a sandwiching step of sandwiching the membrane electrode gas diffusion layer assembly and the resin frame between a pair of separators, and the membrane electrode gas diffusion layer assembly and the resin frame of the pair of separators A step of heating and pressing the pair of separators to integrate the resin frame and the pair of separators, and the resin frame and the pair of separators, In the stacked state, each has a through hole forming a first flow path along the stacking direction, and in the clamping step, a boundary between each of the pair of separators and the resin frame Forming a second flow path for flowing a fluid between the first flow path and the membrane electrode gas diffusion layer assembly, and the heating step is performed when the pair of separators is heated and pressed. The position corresponding to the region where the second flow path is formed in the pair of separators in the formed state is not heated and pressed. In such a form, the position corresponding to the region where the second flow path is formed in the separator is not heated and pressed during the heating step, so the resin frame forming the second flow path is softened. Can be suppressed. For this reason, it can suppress that a 2nd flow path is obstruct | occluded.

本発明の形態は、燃料電池セルの製造方法に限るものではなく、例えば、燃料電池、その燃料電池を備えた燃料電池システム、その燃料電池システムを搭載した車両等の種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。   The form of the present invention is not limited to the method of manufacturing a fuel cell, and may be applied to various forms such as a fuel cell, a fuel cell system including the fuel cell, and a vehicle equipped with the fuel cell system. Is also possible. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.

第1実施形態の製造方法で製造される燃料電池セルの説明図である。It is explanatory drawing of the fuel cell manufactured with the manufacturing method of 1st Embodiment. 燃料電池セルの製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of a fuel cell. 図1に示す矢視III−IIIから見た流路形成部の断面図である。It is sectional drawing of the flow-path formation part seen from the arrow III-III shown in FIG. 比較例の製造方法のうち加熱工程における流路形成部を示した図である。It is the figure which showed the flow-path formation part in a heating process among the manufacturing methods of a comparative example. 比較例の製造方法で製造された燃料電池セルが、ガスケットと積層された状態を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state by which the fuel battery cell manufactured with the manufacturing method of the comparative example was laminated | stacked with the gasket. 第1実施形態の製造方法で製造された燃料電池セルが、ガスケットと積層された状態を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state by which the fuel cell manufactured with the manufacturing method of 1st Embodiment was laminated | stacked with the gasket.

A.第1実施形態:
A1.装置構成:
図1は、第1実施形態の燃料電池セルの製造方法で製造される燃料電池セル100を分解して示す説明図である。図1には、相互に直交するXYZ軸が図示されている。X軸は、燃料電池セル100を構成する各部品(後述するMEGAプレート200、第1セパレータ300、第2セパレータ400)の積層方向に沿った座標軸である。Z軸は、水平方向に沿った座標軸である。図1のXYZ軸は、他の図のXYZ軸に対応する。XYZ軸において、矢印の指す方向を+側、矢印の指す方向と反対方向を−側とする。
A. First embodiment:
A1. Device configuration:
FIG. 1 is an explanatory view showing the fuel cell 100 manufactured by the method for manufacturing a fuel cell according to the first embodiment in an exploded manner. FIG. 1 shows XYZ axes orthogonal to each other. The X axis is a coordinate axis along the stacking direction of each component (a MEGA plate 200, a first separator 300, and a second separator 400, which will be described later) constituting the fuel cell 100. The Z axis is a coordinate axis along the horizontal direction. The XYZ axes in FIG. 1 correspond to the XYZ axes in the other drawings. In the XYZ axes, the direction indicated by the arrow is the + side, and the direction opposite to the direction indicated by the arrow is the − side.

燃料電池セル100は、反応ガスを用いた電気化学反応によって発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池セル100が用いる反応ガスは、水素および酸素である。燃料電池セル100が複数積層された燃料電池スタックは、例えば、動力源として燃料電池車両に搭載される。燃料電池セル100は、MEGAプレート200と、第1セパレータ300と、第2セパレータ400とを備える。   The fuel cell 100 is a polymer electrolyte fuel cell that generates electric power by an electrochemical reaction using a reaction gas. The reaction gas used by the fuel cell 100 is hydrogen and oxygen. A fuel cell stack in which a plurality of fuel cells 100 are stacked is mounted on a fuel cell vehicle as a power source, for example. The fuel cell 100 includes a MEGA plate 200, a first separator 300, and a second separator 400.

MEGAプレート200は、膜電極ガス拡散層接合体(以下、「MEGA」(Membrane−Electrode Gas−diffusion−layer Assembly)と呼ぶ)210と、樹脂枠220と、から構成される板状部材である。MEGA210は、電解質膜を有する膜電極接合体の両面にガス拡散層が配された薄板状の接合体である。樹脂枠220は、中央部分にMEGA210を嵌めこむことができる矩形状の枠部材である。樹脂枠220は、中央部分にMEGA210を嵌めこむ事によってMEGA210の周囲に配置される。樹脂枠220は、単一種類の熱可塑性樹脂で構成されている。単一種類の熱可塑性樹脂とは、例えば、PEN(ポリエチレンナフタレート)や、PET(ポリエチレンテレフタレート)、SPS(シンジオタクチックポリスチレン)、PP(ポリプロピレン)、PS(ポリスチレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、COC(環状オレフィンコポリマー)等である。   The MEGA plate 200 is a plate-like member composed of a membrane electrode gas diffusion layer assembly (hereinafter referred to as “MEGA” (Membrane-Electrode Gas-diffusion-layer Assembly)) 210 and a resin frame 220. The MEGA 210 is a thin plate-like assembly in which gas diffusion layers are arranged on both surfaces of a membrane electrode assembly having an electrolyte membrane. The resin frame 220 is a rectangular frame member in which the MEGA 210 can be fitted in the center portion. The resin frame 220 is arranged around the MEGA 210 by fitting the MEGA 210 in the central portion. The resin frame 220 is made of a single type of thermoplastic resin. The single type of thermoplastic resin is, for example, PEN (polyethylene naphthalate), PET (polyethylene terephthalate), SPS (syndiotactic polystyrene), PP (polypropylene), PS (polystyrene), PPS (polyphenylene sulfide), COC (cyclic olefin copolymer) and the like.

MEGA210は、第1面210aと、第2面210cとを有する。第1面210aは、アノード電極におけるX軸方向の+側の端面に相当する。第2面210cは、カソード電極におけるX軸方向の−側の端面に相当する。   The MEGA 210 has a first surface 210a and a second surface 210c. The first surface 210a corresponds to the + side end surface of the anode electrode in the X-axis direction. The second surface 210c corresponds to the negative side end surface of the cathode electrode in the X-axis direction.

樹脂枠220は、第1面220aと、第2面220cとを有する。第1面220aは、樹脂枠220にMEGA210が嵌められた状態において、第1面210aが向く側の面である。第2面220cは、樹脂枠220にMEGA210が嵌められた状態において、第2面210cが向く側の面である。   The resin frame 220 has a first surface 220a and a second surface 220c. The first surface 220a is a surface on the side to which the first surface 210a faces in a state where the MEGA 210 is fitted in the resin frame 220. The second surface 220c is a surface on the side to which the second surface 210c faces in a state where the MEGA 210 is fitted to the resin frame 220.

燃料電池セル100は、MEGAプレート200を、X軸方向の両側から、第1セパレータ300および第2セパレータ400で挟持した構成を有する。本実施形態では、第1セパレータ300は、アノード側セパレータに相当し、第2セパレータ400は、カソード側セパレータに相当する。   The fuel cell 100 has a configuration in which the MEGA plate 200 is sandwiched between the first separator 300 and the second separator 400 from both sides in the X-axis direction. In the present embodiment, the first separator 300 corresponds to an anode side separator, and the second separator 400 corresponds to a cathode side separator.

第1セパレータ300は、第1面220aと向かい合う位置に配される板状部材である。第1セパレータ300について、X軸方向の+側における面とX軸方向の−側における面とは、同様の構成を有する。第1セパレータ300のうちX軸方向の−側を向いた面300aの中央部分には、Z軸と平行な方向に沿って伸びた溝状のアノードガス流路310が形成されている。第1セパレータ300のうちX軸方向の+側を向いた面である冷却面300cの中央部分(アノードガス流路310の裏側の位置)には、Z軸と平行な方向に沿って伸びた溝状の冷却媒体流路320が形成されている。   The first separator 300 is a plate-like member disposed at a position facing the first surface 220a. Regarding the first separator 300, the surface on the + side in the X-axis direction and the surface on the − side in the X-axis direction have the same configuration. A groove-like anode gas flow path 310 extending along a direction parallel to the Z axis is formed in the central portion of the surface 300a of the first separator 300 facing the negative side in the X axis direction. A groove extending along a direction parallel to the Z axis is formed in a central portion of the cooling surface 300c (a position on the back side of the anode gas flow channel 310) which is a surface facing the + side in the X axis direction of the first separator 300. A cooling medium flow path 320 is formed.

第2セパレータ400は、第2面220cと向かい合う位置に配される板状部材である。第2セパレータ400は、第1セパレータ300と同様な構成を有する。第2セパレータ400のうちX軸方向の+側を向いた面400cの中央部分には、Z軸と平行な方向に沿って伸びた溝状のカソードガス流路410が形成されている。   The second separator 400 is a plate-like member disposed at a position facing the second surface 220c. The second separator 400 has the same configuration as the first separator 300. A groove-like cathode gas flow path 410 extending along a direction parallel to the Z axis is formed in the central portion of the surface 400c of the second separator 400 facing the + side in the X axis direction.

MEGAプレート200、第1セパレータ300および第2セパレータ400のZ軸方向におけるそれぞれの端側には、ガスマニホールド孔502,504,512,514と、冷却媒体マニホールド孔522,524とが形成されている。   Gas manifold holes 502, 504, 512, and 514 and cooling medium manifold holes 522 and 524 are formed on the respective end sides in the Z-axis direction of the MEGA plate 200, the first separator 300, and the second separator 400. .

MEGAプレート200、第1セパレータ300および第2セパレータ400それぞれにおいて、Z軸方向の−側における端側には、Y軸方向の+側から−側へと順番に、ガスマニホールド孔502、冷却媒体マニホールド孔522、ガスマニホールド孔512が形成されている。   In each of the MEGA plate 200, the first separator 300, and the second separator 400, the gas manifold hole 502 and the cooling medium manifold are arranged in order from the positive side to the negative side in the Y-axis direction on the negative side in the Z-axis direction. A hole 522 and a gas manifold hole 512 are formed.

MEGAプレート200、第1セパレータ300および第2セパレータ400において、Z軸方向の+側における端側には、Y軸方向の+側から−側へと順番に、ガスマニホールド孔514、冷却媒体マニホールド孔524、ガスマニホールド孔504が形成されている。   In the MEGA plate 200, the first separator 300, and the second separator 400, the gas manifold hole 514 and the cooling medium manifold hole are arranged in order from the + side in the Y-axis direction to the − side on the + side in the Z-axis direction. 524 and a gas manifold hole 504 are formed.

ガスマニホールド孔502,504,512,514および冷却媒体マニホールド孔522,524は、MEGAプレート200が第1セパレータ300および第2セパレータ400に挟まれて積層された状態(以降、積層状態と呼ぶ)において、X軸方向に沿った流路を形成する。ここでいうX軸方向に沿った流路とは、請求項における第1の流路の下位概念に相当する。   The gas manifold holes 502, 504, 512, and 514 and the cooling medium manifold holes 522 and 524 are in a state where the MEGA plate 200 is sandwiched and stacked between the first separator 300 and the second separator 400 (hereinafter referred to as a stacked state). The flow path along the X-axis direction is formed. Here, the flow path along the X-axis direction corresponds to a subordinate concept of the first flow path in the claims.

ガスマニホールド孔502は、燃料電池セル100に供給されるアノードガスを流すアノードガス供給用マニホールドを構成する。ガスマニホールド孔504は、燃料電池セル100の発電に利用されなかったアノードガス等からなるアノードオフガスを燃料電池セル100の外部に排出するアノードガス排出用マニホールドを構成する。   The gas manifold hole 502 constitutes an anode gas supply manifold through which the anode gas supplied to the fuel battery cell 100 flows. The gas manifold hole 504 constitutes an anode gas discharge manifold that discharges anode off gas made of anode gas or the like that has not been used for power generation of the fuel cell 100 to the outside of the fuel cell 100.

ガスマニホールド孔512は、燃料電池セル100に供給されるカソードガスを流すカソードガス供給用マニホールドを構成する。ガスマニホールド孔514は、燃料電池セル100の発電に利用されなかったカソードガス等からなるカソードオフガスを燃料電池セル100の外部に排出するカソードガス排出用マニホールドを構成する。   The gas manifold hole 512 constitutes a cathode gas supply manifold through which the cathode gas supplied to the fuel cell 100 flows. The gas manifold hole 514 constitutes a cathode gas discharge manifold that discharges a cathode off gas made of cathode gas or the like that has not been used for power generation of the fuel battery cell 100 to the outside of the fuel battery cell 100.

冷却媒体マニホールド孔524は、燃料電池セル100に供給される冷却媒体を流す冷却媒体供給用マニホールドを構成する。冷却媒体マニホールド孔522は、燃料電池セル100から排出される冷却媒体を集めて燃料電池セル100の外部に排出する冷却媒体排出用マニホールドを構成する。   The cooling medium manifold hole 524 constitutes a cooling medium supply manifold through which the cooling medium supplied to the fuel battery cell 100 flows. The cooling medium manifold hole 522 constitutes a cooling medium discharge manifold that collects the cooling medium discharged from the fuel cell 100 and discharges it to the outside of the fuel cell 100.

樹脂枠220の第1面220aは、流路形成部503Sと流路形成部503Dを有する。流路形成部503Sは、樹脂枠220のうちMEGA210が配置される位置とガスマニホールド孔502との間を接続する溝状の部分である。本実施形態では、流路形成部503Sは、4本の溝である。図1において、流路形成部503Sには、ハッチングが施されている。流路形成部503Sは、積層状態において、MEGA210における第1面210aとガスマニホールド孔502との間においてアノードガスを流す流路を、第1セパレータ300とともに形成する。この流路は、流路形成部503Sと第1セパレータ300との境界に形成される。流路形成部503Dは、流路形成部503Sと同一の形状および寸法を有し、樹脂枠220のうちMEGA210が配置される位置とガスマニホールド孔504との間を接続する溝状の部分である。流路形成部503Dは、積層状態において、MEGA210における第1面210aとガスマニホールド孔504との間においてアノードオフガスを流す流路を、第1セパレータ300とともに形成する。この流路は、流路形成部503Dと第1セパレータ300との境界に形成される。   The first surface 220a of the resin frame 220 has a flow path forming part 503S and a flow path forming part 503D. The flow path forming portion 503 </ b> S is a groove-like portion that connects between the position where the MEGA 210 is disposed in the resin frame 220 and the gas manifold hole 502. In the present embodiment, the flow path forming unit 503S is four grooves. In FIG. 1, the flow path forming portion 503S is hatched. The flow path forming unit 503 </ b> S forms a flow path for flowing the anode gas between the first surface 210 a of the MEGA 210 and the gas manifold hole 502 together with the first separator 300 in the stacked state. This flow path is formed at the boundary between the flow path forming portion 503S and the first separator 300. The flow path forming portion 503D has the same shape and dimensions as the flow path forming portion 503S, and is a groove-like portion that connects between the position where the MEGA 210 is disposed in the resin frame 220 and the gas manifold hole 504. . The flow path forming unit 503 </ b> D forms a flow path for flowing the anode off gas between the first surface 210 a of the MEGA 210 and the gas manifold hole 504 in the stacked state together with the first separator 300. This flow path is formed at the boundary between the flow path forming portion 503D and the first separator 300.

樹脂枠220の第2面220cは、流路形成部513Sと流路形成部513Dを有する。流路形成部513Sは、流路形成部503Sと同様の形状および寸法を有し、樹脂枠220のうちMEGA210が配置される位置とガスマニホールド孔512との間を接続する溝状の部分である。流路形成部513Sは、積層状態において、MEGA210における第2面220cとガスマニホールド孔512との間においてカソードガスを流す流路を、第2セパレータ400とともに形成する。この流路は、流路形成部513Sと第2セパレータ400との境界に形成される。流路形成部513Dは、流路形成部503Sと同様の形状および寸法を有し、樹脂枠220のうちMEGA210が配置される位置とガスマニホールド孔514との間を接続する溝状の部分である。流路形成部513Dは、積層状態において、MEGA210における第2面220cとガスマニホールド孔514との間においてカソードオフガスを流す流路を、第2セパレータ400とともに形成する。この流路は、流路形成部513Dと第2セパレータ400との境界に形成される。流路形成部503S(流路形成部503D)と第1セパレータ300との境界に形成される流路および流路形成部513S(流路形成部513D)と第2セパレータ400との境界に形成される流路は、請求項における第2の流路の下位概念に相当する。   The second surface 220c of the resin frame 220 has a flow path forming part 513S and a flow path forming part 513D. The flow path forming portion 513S has the same shape and dimensions as the flow path forming portion 503S, and is a groove-like portion that connects between the position where the MEGA 210 is disposed in the resin frame 220 and the gas manifold hole 512. . The flow path forming unit 513 </ b> S forms a flow path for the cathode gas to flow between the second surface 220 c of the MEGA 210 and the gas manifold hole 512 together with the second separator 400 in the stacked state. This flow path is formed at the boundary between the flow path forming portion 513S and the second separator 400. The flow path forming portion 513D has the same shape and dimensions as the flow path forming portion 503S, and is a groove-shaped portion that connects between the position where the MEGA 210 is disposed in the resin frame 220 and the gas manifold hole 514. . The flow path forming unit 513D forms a flow path through which the cathode off gas flows between the second surface 220c of the MEGA 210 and the gas manifold hole 514 together with the second separator 400 in the stacked state. This flow path is formed at the boundary between the flow path forming portion 513D and the second separator 400. A flow path formed at the boundary between the flow path forming portion 503S (flow path forming portion 503D) and the first separator 300 and a boundary between the flow path forming portion 513S (flow path forming portion 513D) and the second separator 400 are formed. The flow path corresponds to a subordinate concept of the second flow path in the claims.

樹脂枠220における第1面220aの表面には、第1溶融接着部230が形成されている。第1溶融接着部230は、積層状態において第1セパレータ300および第2セパレータ400が加熱プレスされる際、樹脂枠220と第1セパレータ300とを接着する。   A first melt-bonding portion 230 is formed on the surface of the first surface 220 a of the resin frame 220. The first melt bonding unit 230 bonds the resin frame 220 and the first separator 300 when the first separator 300 and the second separator 400 are hot-pressed in the stacked state.

第1溶融接着部230は、ガスマニホールド孔512および514の周囲を取り囲むよう配されていることによって、積層状態において、第1面210aとガスマニホールド孔512および514との間の流体の流通を遮断する。また、第1溶融接着部230は、冷却媒体マニホールド孔522および524の周囲を取り囲むよう配されていることによって、積層状態において、第1面210aと冷却媒体マニホールド孔522および524との間の流体の流通を遮断する。また、第1溶融接着部230は、ガスマニホールド孔502および504と樹脂枠220のうちMEGA210が配置された中央部分とを包含する領域を取り囲むよう配されていることによって、積層状態において、ガスマニホールド孔502から第1面220aを介してガスマニホールド孔504にアノードガスを流す流路領域を形成する。   The first melt-bonding portion 230 is disposed so as to surround the gas manifold holes 512 and 514, thereby blocking the flow of fluid between the first surface 210a and the gas manifold holes 512 and 514 in the stacked state. To do. In addition, the first melt-bonding portion 230 is disposed so as to surround the periphery of the cooling medium manifold holes 522 and 524, so that the fluid between the first surface 210a and the cooling medium manifold holes 522 and 524 in the stacked state. Block the distribution of Further, the first melt-bonding portion 230 is disposed so as to surround a region including the gas manifold holes 502 and 504 and the central portion of the resin frame 220 where the MEGA 210 is disposed, so that the gas manifold in the stacked state. A flow path region is formed through which the anode gas flows from the hole 502 to the gas manifold hole 504 through the first surface 220a.

樹脂枠220における第2面220cは、第2溶融接着部240を有する。第2溶融接着部240は、第2面220cの表面に形成されている。第2溶融接着部240は、MEGAプレート200をX軸方向の+側から見て、第1溶融接着部230を左右反転させた形状と同一の形状および寸法を有している。第2溶融接着部240は、積層状態において第1セパレータ300および第2セパレータ400が加熱プレスされる際、樹脂枠220と第2セパレータ400とを接着する。   The second surface 220 c of the resin frame 220 has a second fusion bonding part 240. The second fusion bonding portion 240 is formed on the surface of the second surface 220c. The second melt bonded portion 240 has the same shape and size as the shape obtained by inverting the first melt bonded portion 230 left and right when the MEGA plate 200 is viewed from the + side in the X-axis direction. The second fusion bonding portion 240 bonds the resin frame 220 and the second separator 400 when the first separator 300 and the second separator 400 are heated and pressed in the stacked state.

第2溶融接着部240は、ガスマニホールド孔502および504の周囲を取り囲むとともに冷却媒体マニホールド孔522および524の周囲を取り囲むよう配されている。また、第2溶融接着部240は、ガスマニホールド孔512および514と樹脂枠220のうちMEGA210が配置された中央部分とを包含する領域を取り囲むよう配されていることによって、積層状態において、ガスマニホールド孔512から第2面220cを介してガスマニホールド孔514にカソードガスを流す流路領域を形成する。   The second fusion bonding portion 240 is disposed so as to surround the gas manifold holes 502 and 504 and to surround the cooling medium manifold holes 522 and 524. Further, the second melt-bonding portion 240 is disposed so as to surround a region including the gas manifold holes 512 and 514 and the central portion of the resin frame 220 where the MEGA 210 is disposed, so that in the stacked state, the gas manifold A flow path region is formed through which the cathode gas flows from the hole 512 to the gas manifold hole 514 through the second surface 220c.

A2.燃料電池セルの製造方法:
図2は、燃料電池セル100の製造方法を示すフローチャートである。まず、燃料電池セル100の製造者は、MEGA210が嵌めこまれた樹脂枠220を準備する準備工程を行う(工程P110)。樹脂枠220は、樹脂枠220の中央部分にMEGA210が嵌められる事によって、MEGA210の周囲に配置される。準備工程(工程P110)によって、MEGA210と樹脂枠220とは組み合わされて、MEGAプレート200となる。
A2. Manufacturing method of fuel cell:
FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the fuel cell 100. First, the manufacturer of the fuel cell 100 performs a preparation process for preparing the resin frame 220 in which the MEGA 210 is fitted (process P110). The resin frame 220 is disposed around the MEGA 210 by fitting the MEGA 210 into the central portion of the resin frame 220. Through the preparation process (process P110), the MEGA 210 and the resin frame 220 are combined to form the MEGA plate 200.

準備工程(工程P110)後、燃料電池セル100の製造者は、MEGAプレート200を第1セパレータ300および第2セパレータ400で挟む挟持工程を行う(工程P120)。   After the preparation process (process P110), the manufacturer of the fuel cell 100 performs a clamping process of sandwiching the MEGA plate 200 between the first separator 300 and the second separator 400 (process P120).

挟持工程(工程P120)後、燃料電池セル100の製造者は、積層状態のMEGAプレート200、第1セパレータ300および第2セパレータ400を、第1セパレータ300および第2セパレータ400の外側から挟み込むように加熱プレスして、MEGAプレート200と、第1セパレータ300と、第2セパレータ400とを一体化させる加熱工程を行う(工程P130)。加熱工程(工程P130)を経て、燃料電池セル100は完成する。   After the sandwiching process (process P120), the manufacturer of the fuel battery cell 100 sandwiches the stacked MEGA plate 200, the first separator 300, and the second separator 400 from the outside of the first separator 300 and the second separator 400. A heating process is performed by heating and integrating the MEGA plate 200, the first separator 300, and the second separator 400 (process P130). The fuel cell 100 is completed through the heating process (process P130).

図3は、図1に示す矢視III−IIIの断面を表す断面図である。図3では、加熱工程(工程P130)における流路形成部503Sおよびその周辺の断面が表されている。また、図3では、加熱工程(工程P130)で用いられるプレス用治具630およびプレス用治具640も表されている。プレス用治具630は、X軸方向の+側から第1セパレータ300を加熱プレスする治具である。プレス用治具640は、X軸方向の−側から第2セパレータ400を加熱プレスする治具である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line III-III shown in FIG. FIG. 3 shows a cross section of the flow path forming unit 503S and the periphery thereof in the heating process (process P130). FIG. 3 also shows a pressing jig 630 and a pressing jig 640 used in the heating process (process P130). The pressing jig 630 is a jig that heat-presses the first separator 300 from the + side in the X-axis direction. The pressing jig 640 is a jig that heat-presses the second separator 400 from the negative side in the X-axis direction.

流路形成部503Sは、第1セパレータ300とともに流路Fを形成している。流路Fは、MEGA210における第1面210aとガスマニホールド孔502との間においてアノードガスを流す流路である(図1を参照)。   The flow path forming unit 503 </ b> S forms the flow path F together with the first separator 300. The flow path F is a flow path for flowing an anode gas between the first surface 210a of the MEGA 210 and the gas manifold hole 502 (see FIG. 1).

プレス用治具630は、積層状態における第1セパレータ300のうち流路Fが形成されている領域R1に対応する位置は加熱プレスしないよう設計されている。具体的には、プレス用治具630は、積層状態における第1セパレータ300のうち、領域R1とは接触しないとともに、領域R1にY軸方向の+側および−側において隣接した領域R2とは接触する形状に設計されている。より具体的には、プレス用治具630のうち、領域R2と接触する面に対して、領域R1と向き合う面はX軸方向の+側に窪んで形成されている。プレス用治具640は、図3における紙面に向かう方向に見たプレス用治具630を上下反転させた形状と同一の形状および寸法を有している。このように、プレス用治具630およびプレス用治具640が設計されていることによって、加熱工程(工程P130)では、第1セパレータ300のうち領域R2に対応する位置はX軸方向に沿って圧縮するように加熱プレスされ、他方、領域R1に対応する位置は加熱プレスされない。領域R2に対応する位置では、加熱プレスされることによりMEGAプレート200が圧縮され、MEGAプレート200と第1セパレータ300とが軟化して溶着する。これに対して、領域R1に対応する位置では、加熱プレスされないためにMEGAプレート200は軟化せず、図3に示す形状がほぼ維持される。このため、加熱工程(工程P130)後の樹脂枠220のうち、流路形成部503S間に位置する部分PのX軸方向における長さは、領域R2のX軸方向における長さと比べて、長い。   The pressing jig 630 is designed so that the position corresponding to the region R1 where the flow path F is formed in the first separator 300 in the stacked state is not heated and pressed. Specifically, the pressing jig 630 does not contact the region R1 in the first separator 300 in the stacked state, and contacts the region R2 adjacent to the region R1 on the + side and the − side in the Y-axis direction. Designed to shape. More specifically, the surface of the pressing jig 630 that faces the region R1 with respect to the surface that contacts the region R2 is formed to be recessed toward the + side in the X-axis direction. The pressing jig 640 has the same shape and dimensions as the shape of the pressing jig 630 that is turned upside down when viewed in the direction toward the paper surface in FIG. Thus, by designing the pressing jig 630 and the pressing jig 640, in the heating process (process P130), the position corresponding to the region R2 in the first separator 300 is along the X-axis direction. It is hot pressed to compress, while the position corresponding to region R1 is not hot pressed. At a position corresponding to the region R2, the MEGA plate 200 is compressed by heat pressing, and the MEGA plate 200 and the first separator 300 are softened and welded. On the other hand, at the position corresponding to the region R1, the MEGA plate 200 is not softened because it is not heated and pressed, and the shape shown in FIG. 3 is substantially maintained. For this reason, in the resin frame 220 after the heating step (step P130), the length in the X-axis direction of the portion P located between the flow path forming portions 503S is longer than the length in the X-axis direction of the region R2. .

上記説明では、流路形成部503Sについて説明したが、他の流路形成部である流路形成部503D、513Sおよび513Dについても同様である。すなわち、流路形成部503D、513Sおよび513Dについても、プレス用治具630およびプレス用治具640と同一の形状を有するプレス用治具を用いて加熱工程(工程P130)が実施されることによって、それぞれの流路が閉塞されることを抑制できる。   In the above description, the flow channel forming unit 503S has been described, but the same applies to the flow channel forming units 503D, 513S, and 513D, which are other flow channel forming units. That is, the flow path forming portions 503D, 513S, and 513D are also subjected to the heating process (process P130) using the pressing jig having the same shape as the pressing jig 630 and the pressing jig 640. , It can suppress that each flow path is obstruct | occluded.

B.比較例:
図4は、比較例の燃料電池セルの製造方法のうち加熱工程における流路形成部503Sおよびその周辺の断面が表された断面図である。比較例の燃料電池セル100の製造方法では、加熱工程の際、プレス用治具630およびプレス用治具640とは異なるプレス用治具630aおよびプレス用治具640aが用いられる。比較例の燃料電池セルの製造方法で製造される燃料電池セルの構成は、第1実施形態の構成と同様であるので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
B. Comparative example:
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of the flow path forming portion 503S and its periphery in the heating step in the method for manufacturing the fuel cell of the comparative example. In the manufacturing method of the fuel cell 100 of the comparative example, a pressing jig 630a and a pressing jig 640a different from the pressing jig 630 and the pressing jig 640 are used in the heating process. Since the configuration of the fuel cell manufactured by the fuel cell manufacturing method of the comparative example is the same as the configuration of the first embodiment, the same configuration is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted. To do.

プレス用治具630aは、X軸方向の+側から第1セパレータ300の面全体と接触して第1セパレータ300を加熱プレスする治具である。プレス用治具640aは、X軸方向の−側から第2セパレータ400の面全体と接触して第2セパレータ400を加熱プレスする治具である。   The pressing jig 630a is a jig that heat-presses the first separator 300 in contact with the entire surface of the first separator 300 from the + side in the X-axis direction. The pressing jig 640a is a jig that heat-presses the second separator 400 in contact with the entire surface of the second separator 400 from the negative side in the X-axis direction.

比較例の加熱工程では、プレス用治具630aおよびプレス用治具640aによって、第1セパレータ300の面全体および第2セパレータ400の面全体が加熱プレスされる。このため、流路Fを形成している流路形成部503S(樹脂枠220の一部)が、第1セパレータ300および第2セパレータ400を介して加熱プレスを受ける。加熱プレスを受けて軟化した流路形成部503Sのうち第1セパレータ300と接触している部分(流路形成部503SのX軸方向の+側における端面部分)から流路Fに向けて樹脂が溶出することによって、流路Fにおける容積の減少が起こる。また、場合によっては、流路Fが閉塞される。また、流路Fの一部を形成している第1セパレータ300の部分が、流路形成部503Sのうち第1セパレータ300と接触している部分(流路形成部503SのX軸方向の+側における端面部分)から樹脂が溶出した分だけプレス用治具630aに押されることにより、樹脂枠220のX軸方向における寸法が減少する。   In the heating process of the comparative example, the entire surface of the first separator 300 and the entire surface of the second separator 400 are heated and pressed by the pressing jig 630a and the pressing jig 640a. For this reason, the flow path forming part 503 </ b> S (a part of the resin frame 220) forming the flow path F is subjected to the heating press via the first separator 300 and the second separator 400. Of the flow path forming portion 503S that has been softened by the heat press, the resin is directed toward the flow path F from the portion in contact with the first separator 300 (the end surface portion on the + side in the X-axis direction of the flow path forming portion 503S). By elution, the volume in the flow path F decreases. In some cases, the flow path F is closed. Further, the portion of the first separator 300 forming a part of the flow path F is in contact with the first separator 300 in the flow path forming portion 503S (the + of the flow path forming portion 503S in the X-axis direction). The dimension in the X-axis direction of the resin frame 220 is reduced by being pushed by the pressing jig 630a by the amount of the resin eluted from the end surface portion on the side.

図5は、比較例の製造方法で製造された燃料電池セルが、ガスケット700と積層された状態を示した説明図である。燃料電池セルは、ガスケット700と交互に積層されることにより燃料電池スタックを形成する。図5におけるガスケット700は、図5に示す第1セパレータ300と、第1セパレータ300に対してX軸方向の+側に位置する図示しない隣の燃料電池セルの第2セパレータ400と、の間に挟まれている。ガスケット700は、燃料電池セル同士の間を密閉することによって、燃料電池セル同士の間を流れる冷却媒体を密閉する。比較例の製造方法で製造された燃料電池セルでは、流路Fの容積が減少しているため、アノードガスの運搬効率が低下する。   FIG. 5 is an explanatory view showing a state where fuel cells manufactured by the manufacturing method of the comparative example are stacked with the gasket 700. The fuel cells are alternately stacked with the gasket 700 to form a fuel cell stack. The gasket 700 in FIG. 5 is between the first separator 300 shown in FIG. 5 and the second separator 400 of an adjacent fuel cell (not shown) located on the + side in the X-axis direction with respect to the first separator 300. It is sandwiched. The gasket 700 seals the cooling medium flowing between the fuel cells by sealing between the fuel cells. In the fuel cell manufactured by the manufacturing method of the comparative example, since the volume of the flow path F is decreased, the transport efficiency of the anode gas is decreased.

図6は、第1実施形態の製造方法で製造された燃料電池セル100が、ガスケット700と積層された状態を示した説明図である。第1実施形態の製造方法で製造された燃料電池セル100では、流路Fの閉塞が抑制されている。   FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which the fuel cell 100 manufactured by the manufacturing method of the first embodiment is laminated with the gasket 700. In the fuel cell 100 manufactured by the manufacturing method of the first embodiment, the blockage of the flow path F is suppressed.

以上説明した実施形態によれば、加熱工程(工程P130)の際、領域R1に対応する位置は加熱プレスされないため、流路Fを形成している流路形成部503S(樹脂枠220の一部)の軟化を抑制できる。このため、流路Fが閉塞されることを抑制できる。   According to the embodiment described above, the position corresponding to the region R1 is not heated and pressed during the heating process (process P130), and thus the flow path forming portion 503S (part of the resin frame 220) forming the flow path F ) Can be suppressed. For this reason, it can suppress that the flow path F is obstruct | occluded.

領域R1に対応する位置が加熱プレスされないことによって、流路F同士の間における気密性が確保されなかった場合でも、ガスマニホールド孔502から第1面220aを介してガスマニホールド孔504にアノードガスを流す流路領域における気密性は確保されることから、本実施形態における燃料電池セル100の製造方法は、アノードガスを流す流路領域における気密性と流路Fにおける閉塞の抑制とを両立できる。   Even when the airtightness between the flow paths F is not ensured because the position corresponding to the region R1 is not heated and pressed, the anode gas is supplied from the gas manifold hole 502 to the gas manifold hole 504 through the first surface 220a. Since the airtightness in the flow channel region to be flowed is ensured, the method for manufacturing the fuel cell 100 in the present embodiment can achieve both the airtightness in the flow channel region in which the anode gas flows and the suppression of the blockage in the flow channel F.

第1実施形態の製造方法で製造された燃料電池セル100とガスケット700とを交互に積層した燃料電池スタックにおいて、燃料電池セル100とガスケット700とが積層される際、流路Fの一部を形成している第1セパレータ300の部分が、流路Fが形成されている側であるX軸方向の−側に撓むことができるため、ガスケット700に対する過圧縮は抑制される。   In the fuel cell stack in which the fuel cell 100 and the gasket 700 manufactured by the manufacturing method of the first embodiment are alternately stacked, when the fuel cell 100 and the gasket 700 are stacked, a part of the flow path F is formed. Since the portion of the first separator 300 that is formed can be bent to the negative side in the X-axis direction, which is the side where the flow path F is formed, overcompression on the gasket 700 is suppressed.

C.変形例:
C1.変形例1:
第1実施形態では、樹脂枠220は、単一種類の熱可塑性樹脂で構成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、樹脂枠220は、2種類以上の熱可塑性樹脂から構成されていてもよい。2種類の熱可塑性樹脂から構成される樹脂枠220としては、樹脂枠220の内部を比較的融点の高い熱可塑性樹脂で構成するとともに、第1セパレータ300および第2セパレータ400と接触する外側の部分を比較的融点の低い熱可塑性樹脂で構成する形態が考えられる。このような形態では、加熱プレスによって樹脂枠220の内部が軟化しにくいことから、流路Fにおける容積の減少を防止できる。また、樹脂枠220のうち領域R2を比較的融点の低い熱可塑性樹脂で構成するとともに、領域R1を比較的融点の高い熱可塑性樹脂で構成する形態も考えられる。このような形態でも、加熱プレスによって樹脂枠220の内部が軟化しにくいことから、流路Fにおける容積の減少を防止できる。
C. Variation:
C1. Modification 1:
In 1st Embodiment, although the resin frame 220 was comprised with the single kind of thermoplastic resin, this invention is not limited to this. For example, the resin frame 220 may be composed of two or more types of thermoplastic resins. As the resin frame 220 composed of two types of thermoplastic resins, the inside of the resin frame 220 is composed of a thermoplastic resin having a relatively high melting point, and an outer portion that contacts the first separator 300 and the second separator 400. Can be formed of a thermoplastic resin having a relatively low melting point. In such a form, since the inside of the resin frame 220 is difficult to be softened by the heating press, a decrease in the volume in the flow path F can be prevented. In addition, a configuration in which the region R2 of the resin frame 220 is made of a thermoplastic resin having a relatively low melting point and the region R1 is made of a thermoplastic resin having a relatively high melting point is also conceivable. Even in such a configuration, since the inside of the resin frame 220 is difficult to be softened by the heating press, a decrease in the volume in the flow path F can be prevented.

C2.変形例2:
第1実施形態では、樹脂枠220が流路形成部503S(流路形成部503D、流路形成部513Sおよび流路形成部513D)を有し、第1セパレータ300および第2セパレータ400は流路形成部を有していなかったが、本発明はこれに限られない。例えば、樹脂枠220が流路形成部を有さず、第1セパレータ300および第2セパレータ400がいずれも流路形成部を有していてもよい。また、樹脂枠220、第1セパレータ300および第2セパレータ400がそれぞれ流路形成部を有していてもよい。すなわち、積層状態において、互いの境界に流路を形成する任意の態様の樹脂枠220、第1セパレータ300および第2セパレータ400を、本発明の燃料電池セルの製造方法に適用してもよい。
C2. Modification 2:
In the first embodiment, the resin frame 220 has a flow path forming portion 503S (flow path forming portion 503D, flow path forming portion 513S, and flow path forming portion 513D), and the first separator 300 and the second separator 400 are flow paths. Although it did not have a formation part, the present invention is not limited to this. For example, the resin frame 220 may not have a flow path forming part, and both the first separator 300 and the second separator 400 may have a flow path forming part. Moreover, the resin frame 220, the 1st separator 300, and the 2nd separator 400 may each have a flow-path formation part. That is, in the stacked state, the resin frame 220, the first separator 300, and the second separator 400 that form a flow path at the boundary between each other may be applied to the fuel cell manufacturing method of the present invention.

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above-described effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

100…燃料電池セル
200…MEGAプレート
210a…第1面
210c…第2面
220…樹脂枠
220a…第1面
220c…第2面
230…第1溶融接着部
240…第2溶融接着部
300…第1セパレータ
300a…面
300c…冷却面
310…アノードガス流路
320…冷却媒体流路
400…第2セパレータ
400c…面
410…カソードガス流路
502…ガスマニホールド孔
503D…流路形成部
503S…流路形成部
504…ガスマニホールド孔
512…ガスマニホールド孔
513D…流路形成部
513S…流路形成部
514…ガスマニホールド孔
522…冷却媒体マニホールド孔
524…冷却媒体マニホールド孔
630…プレス用治具
630a…プレス用治具
640…プレス用治具
640a…プレス用治具
700…ガスケット
D…窪み部
F…流路
P…部分
R1…領域
R2…領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Fuel cell 200 ... MEGA plate 210a ... 1st surface 210c ... 2nd surface 220 ... Resin frame 220a ... 1st surface 220c ... 2nd surface 230 ... 1st melt-adhesion part 240 ... 2nd melt-adhesion part 300 ... 1st 1 separator 300a ... surface 300c ... cooling surface 310 ... anode gas flow path 320 ... cooling medium flow path 400 ... second separator 400c ... surface 410 ... cathode gas flow path 502 ... gas manifold hole 503D ... flow path forming portion 503S ... flow path Forming part 504 ... Gas manifold hole 512 ... Gas manifold hole 513D ... Flow path forming part 513S ... Channel forming part 514 ... Gas manifold hole 522 ... Cooling medium manifold hole 524 ... Cooling medium manifold hole 630 ... Press jig 630a ... Press Jig 640 ... Pressing jig 640a ... Pressing jig 700 ... Gasket D ... Recessed part F ... Flow path P ... Part R1 ... Region R2 ... Region

Claims (1)

燃料電池セルの製造方法であって、
電解質膜を有する膜電極接合体と、前記膜電極接合体の両面に積層されたガス拡散層と、を有する膜電極ガス拡散層接合体が嵌めこまれた枠状の樹脂枠を準備する準備工程と、
前記膜電極ガス拡散層接合体および前記樹脂枠を一対のセパレータで挟む挟持工程と、
前記膜電極ガス拡散層接合体および前記樹脂枠が前記一対のセパレータに挟まれて積層された状態において、前記一対のセパレータを加熱プレスして、前記樹脂枠と前記一対のセパレータとを一体化させる加熱工程と、を備え、
前記樹脂枠および前記一対のセパレータは、前記積層された状態において積層方向に沿った第1の流路を形成する貫通孔をそれぞれ有し、
前記挟持工程において、前記一対のセパレータのそれぞれと前記樹脂枠との境界には、前記第1の流路と前記膜電極ガス拡散層接合体との間において流体を流す第2の流路が形成され、
前記加熱工程は、前記一対のセパレータを加熱プレスするとき、前記積層された状態における前記一対のセパレータのうち前記第2の流路が形成された領域に対応する位置は加熱プレスしない、燃料電池セルの製造方法。
A method for producing a fuel cell, comprising:
A preparation step of preparing a frame-shaped resin frame in which a membrane electrode gas diffusion layer assembly having a membrane electrode assembly having an electrolyte membrane and a gas diffusion layer laminated on both surfaces of the membrane electrode assembly is fitted When,
A sandwiching step of sandwiching the membrane electrode gas diffusion layer assembly and the resin frame with a pair of separators;
In the state in which the membrane electrode gas diffusion layer assembly and the resin frame are sandwiched and stacked between the pair of separators, the pair of separators is hot-pressed so that the resin frame and the pair of separators are integrated. A heating process,
The resin frame and the pair of separators each have a through hole that forms a first flow path along the stacking direction in the stacked state,
In the sandwiching step, a second flow path for flowing a fluid between the first flow path and the membrane electrode gas diffusion layer assembly is formed at the boundary between each of the pair of separators and the resin frame. And
In the heating step, when the pair of separators is heated and pressed, a position corresponding to a region where the second flow path is formed in the pair of separators in the stacked state is not heated and pressed. Manufacturing method.
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