用于燃料电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种用于燃料电池的制造方法。所述方法包括在其中将隔板和树脂框架粘附至彼此的加热粘附步骤。所述加热粘附步骤包括在其中将积层体加热的多个加热步骤以及在其中在加热步骤之间输送积层体的输送步骤。在输送步骤中，使用具有朝向积层体突出的突出部分的支承部，并且积层体仅由突出部分支承并被输送。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的制造方法
本专利技术涉及用于燃料电池的制造方法。
技术介绍
已知一种用于单个燃料电池的制造方法(参见下面的日本未审查专利申请公开第2016-162651(JP2016-162651A)号)。鉴于需要一种即使在金属被用作隔板(separator)的材料并且聚合物被用作支承框架的材料的情况下也不太可能使大的拉伸负载被施加到膜电极组件的技术，JP2016-162651A中描述的专利技术提供了一种具有下面描述的构造的用于单个燃料电池的制造方法。单个燃料电池包括膜电极组件、气体扩散层、支承框架和隔板(separator)。在膜电极组件中，在电解质膜的两侧分别形成电极催化剂层。在膜电极组件的两侧分别设置气体扩散层。支承框架在膜电极组件的外周边处支承膜电极组件。隔板中的每一个被设置在每一侧上的气体扩散层和支承框架的侧表面上，使得隔板中的每一个隔板的周边边缘被固定至支承框架，并且隔板中的每一个隔板的中心部分与气体扩散层接触。此外，支承框架包括支承框架主体以及在支承框架主体的两个侧表面中至少一者上的由热塑性粘附剂制成的粘附剂涂覆层。此外，隔板由金属制成，以及支承框架主体由延伸的晶体状聚合物制成。JP2016-162651A中描述的用于单个燃料电池的制造方法具有以下步骤：·第一步骤，其中制备膜电极组件，所述膜电极组件具有分别设置在膜电极组件两侧表面上的气体扩散层，同时使气体扩散层之一的外周边边缘保留在膜电极组件的侧表面之一上；·第二步骤，其中形成粘附层以便覆盖气体扩散层的外周边边缘；·第三步骤，其中将支承框架的内部部分设置在粘附层上，并且将支承框架和膜电极组件粘附至彼此；以及·第四步骤，其中将隔板的周边边缘分别设置在粘附至膜电极组件的支承框架的外部部分的两个侧表面上，并且将支承框架和隔板加热并且粘附至彼此。
技术实现思路
在JP2016-162651A中描述的用于单个燃料电池的制造方法中，存在以下情况：用于第四步骤的工作时间(节拍时间(takttime))，换言之，用于支承框架和隔板被加热并且粘附至彼此的步骤的时间变得长于用于其余步骤中的每一个步骤的工作时间。在这种情况下，在生产线中的其余步骤中的每一个步骤中产生等待工件的时间。此外，为了在其余步骤中避免等待时间，第四步骤被分成两个步骤或者更多个步骤。然后，当支承框架与隔板的粘附还未完成的情况下在分开的步骤之间输送燃料电池变得必要。当正在输送未完成的燃料电池时，在支承框架和隔板的温度下降的情况下，会发生支承框架与隔板之间的粘附失败。因此，本专利技术提供一种用于燃料电池的制造方法，其中，即使在加热并粘附树脂框架和隔板的步骤被分成两个步骤或更多个步骤的情况下，也可抑制树脂框架与隔板之间的粘附失败。本专利技术的方面涉及一种用于燃料电池的制造方法。该方法包括加热粘附步骤，在所述加热粘附步骤中，将积层体加热并且将一对隔板与树脂框架粘附至彼此。在积层体中，在隔板之间设置有膜电极气体扩散层组件和围绕该膜电极气体扩散层组件的树脂框架。加热粘附步骤包括将积层体加热的多个加热步骤以及在加热步骤之间输送积层体的输送步骤。在输送步骤中，使用具有朝向积层体突出的突出部分的支承部，并且积层体仅由突出部分支承并被输送。如早前所描述的，在根据该方面的用于燃料电池的制造方法中，加热粘附步骤包括多于一个的加热步骤。因此，即使在燃料电池的制造方法中包括的除了加热粘附步骤之外的步骤中的每一个步骤的工作时间短于用于加热粘附步骤的工作时间的情况下，可以使用于加热步骤中的每一个加热步骤的工作时间等于用于其他步骤中的每一个步骤的工作时间。因此，在用于燃料电池的制造方法中，即使在用于加热粘附步骤的工作时间长于用于除了加热粘附步骤之外的步骤中的每一个步骤的工作时间的情况下，也可以防止在除了加热粘附步骤之外的步骤中的每一个步骤中产生等待时间。此外，如上面所描述的，根据该方面的用于燃料电池的制造方法具有在加热步骤之间输送积层体的输送步骤。当在加热步骤之间的输送步骤中输送积层体时，由于积层体的温度下降而造成的隔板与树脂框架之间的粘附失败成为问题。为了解决这个问题，如早前所描述的，在根据该方面的用于燃料电池的制造方法的输送步骤中，使用具有朝向积层体突出的突出部分的支承部，并且积层体仅由突出部分支承并被输送。因此，在输送步骤中，支承积层体的支承部和由支承部支承的积层体仅通过从支承部朝向积层体突出的突出部分的远端而彼此接触。因此，使支承部与积层体之间的接触面积最小化，并且抑制积层体向支承部的热传递。因此，可以抑制积层体的温度下降。因此，抑制由于积层体的温度下降而造成的隔板与树脂框架之间的粘附失败成为可能。根据本专利技术的该方面，提供了用于燃料电池的制造方法，其中，即使在加热并粘附树脂框架和隔板的步骤被分成两个步骤或更多个步骤的情况下，也可抑制树脂框架与隔板之间的粘附失败。附图说明下面将参照附图来描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中，同样的附图标记表示同样的元素，并且其中：图1是根据本专利技术的实施方式的用于燃料电池的制造方法的流程图；图2是图1中示出的输送步骤中积层体的平面图；图3是图2中由双点划线围住的部分III的放大平面图；以及图4是图3中示出的支承部和积层体的放大侧视图。具体实施方式在下文中，将参照附图来描述根据本专利技术的用于燃料电池的制造方法的实施方式。图1是根据本专利技术的实施方式的用于燃料电池的制造方法的流程图。根据该实施方式的用于燃料电池的制造方法包括例如用于如下燃料电池的制造方法，所述燃料电池包括例如一对隔板11、膜电极气体扩散层组件(membrane-electrode-gasdiffusionlayerassembly，MEGA)12和树脂框架13(参见图2)。根据该实施方式的用于燃料电池的制造方法包括例如层压步骤S1、加热粘附步骤S2和冷却步骤S3。层压步骤S1是其中将MEGA12和围绕MEGA12的树脂框架13设置在隔板11之间以便构造积层体10的步骤。MEGA12是通过例如在聚合物电解质膜(polymerelectrolytemembrane，PEM)的正面和背面的每一者上层压催化剂层(catalystlayer，CL)、微孔层(microporouslayer，MPL)和气体扩散层(gasdiffusionlayer，GDL)而制成的。隔板11中的每一个是具有足够的不透气性的矩形板状构件。隔板11在燃料电池中的每一个燃料电池中的MEGA12的正面和背面上分别形成反应气体流动通道。在燃料电池堆是通过层压多个燃料电池1而构造的情况下，隔板11中的每一个在相邻的燃料电池1之间形成冷却剂流动通道。在隔板11中的每一个的两个端部部分中，存在多个歧管孔11b、11c、11d、11e、11f、11g。歧管孔11b、11c、11d、11e、11f、11g构造用于馈送和排放反应气体和冷却剂的歧管。隔板11的材料可以是例如由不锈钢制成的薄金属板。在隔板11的材料是薄金属板的情况下，隔板11可以通过压制而形成，并且因此简化并缩短制造步骤。因此，提高了生产率，并且抑制了制造成本的增加。树脂框架13是通过例如对至少在树脂片表面上包含可热焊接热塑性树脂的柔韧性膜状树脂片进行冲孔而形成为围绕MEGA12的框架形状。树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池的制造方法，包括加热粘附步骤，在所述加热粘附步骤中，将积层体加热并且将一对隔板与树脂框架粘附至彼此，所述积层体具有所述一对隔板、膜电极气体扩散层组件和围绕所述膜电极气体扩散层组件的所述树脂框架，所述膜电极气体扩散层组件和所述树脂框架被设置在所述隔板之间，其特征在于：所述加热粘附步骤具有将所述积层体加热的多个加热步骤以及在所述多个加热步骤之间输送所述积层体的输送步骤；以及在所述输送步骤中，使用具有朝向所述积层体突出的突出部分的支承部，并且所述积层体仅由所述突出部分支承并被输送。

【技术特征摘要】
2017.12.05 JP 2017-2334861.一种用于燃料电池的制造方法，包括加热粘附步骤，在所述加热粘附步骤中，将积层体加热并且将一对隔板与树脂框架粘附至彼此，所述积层体具有所述一对隔板、膜电极气体扩散层组件和围绕所述膜电极气体扩散层组件的所述树脂框架，所述膜电极气体扩散层组件和所述树脂框架被设置在所述隔板之间，其特征在于：所述加热粘附步骤具有将所述积层体加热的多个加热步骤以及在所述多个加热步骤之间输送所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安达诚，菖蒲和雄，曾田智之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP