燃料电池单元的制造方法技术

本发明专利技术是燃料电池单元的制造方法，具有激光照射工序和粘合工序。在上述激光照射工序中，通过向具有金属板和覆盖上述金属板的表面的碳膜的隔离件的上述碳膜照射激光，从而在上述激光的照射范围内除去上述碳膜来使上述金属板露出。在上述粘合工序中，在包括上述金属板露出的范围的至少一部分在内的范围内将上述隔离件与树脂部件粘合。述隔离件与树脂部件粘合。述隔离件与树脂部件粘合。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池单元的制造方法


[0001]本说明书所公开的技术涉及燃料电池单元的制造方法。

技术介绍

[0002]日本特开2018
‑
129213所公开的燃料电池单元具有在一对隔离件之间夹紧并固定树脂框架(也称为树脂片)的构造。各隔离件与树脂框架粘合。树脂框架具有贯通孔，一对隔离件覆盖贯通孔。在贯通孔内配置有膜/电极接合体。另外，在一个隔离件的背面(与和树脂框架粘合的表面相反的一侧的表面)粘合有垫圈。
[0003]在日本特开2018
‑
129213的燃料电池单元中，隔离件的表面被碳膜覆盖。即，隔离件由金属板和覆盖其表面的碳膜构成。因此，碳膜与树脂框架、垫圈等树脂部件粘合。在将树脂部件相对于碳膜粘合的情况下，难以以较高的粘合力来粘合。
[0004]另外，也能够将隔离件设为金属板在表面露出的构造(即，表面没有被碳膜覆盖的构造)。在这种隔离件中，存在污渍(例如，在加工金属板时使用的润滑油等)附着于隔离件的表面的情况。通过向隔离件照射激光来除去金属板的表面的污渍，其后能够将隔离件与树脂部件粘合。然而，隔离件(即，金属板)具有光泽，因此激光容易在隔离件表面反射，从而激光难以被隔离件吸收。因此，难以充分地除去隔离件的表面的污渍。因此，难以以较高的粘合力将隔离件与树脂部件粘合。
[0005]如以上说明的那样，在以往的燃料电池单元中，难以以较高的强度将隔离件与树脂部件粘合。因此，存在因在燃料电池单元产生的压力(各种气体的压力、制冷剂的压力)导致隔离件与树脂部件的粘合部容易剥离的问题。

技术实现思路

[0006]在本说明书中，提出一种能够以较高的粘合力将隔离件与树脂部件粘合的燃料电池单元的制造方法。
[0007]本说明书公开的燃料电池单元的制造方法具有激光照射工序和粘合工序。在上述激光照射工序中，通过向具有金属板和覆盖上述金属板的表面的碳膜的隔离件的上述碳膜照射激光，从而在上述激光的照射范围内除去上述碳膜来使上述金属板露出。在上述粘合工序中，在包括上述金属板露出的范围的至少一部分在内的范围内将上述隔离件与树脂部件粘合。
[0008]此外，碳膜若是包含单体碳的膜，则也可以是任意的膜。
[0009]在激光照射工序中，除去激光的照射范围内的碳膜。碳膜容易吸收激光。因此，在激光照射工序中，照射范围内的碳膜容易温度上升，从而能够容易地除去碳膜。另外，碳膜容易温度上升，因此当在金属板的表面存在污渍的情况下，将污渍与碳膜一起除去。因此，能够在污渍较少的状态下使金属板露出。因此，在粘合工序中，能够以较高的粘合力将露出的范围的金属板与树脂部件粘合。这样，根据该制造方法，能够以较高的粘合力将隔离件与树脂部件粘合。
[0010]以下参考附图，对本专利技术的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件
附图说明
[0011]图1是燃料电池组的立体图。
[0012]图2是燃料电池单元的分解立体图。
[0013]图3是燃料电池单元的剖视图(图4～6的III
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III线处的剖视图)。
[0014]图4是隔离件40的表面40b的俯视图。
[0015]图5是隔离件50的表面50a的俯视图。
[0016]图6是隔离件40的表面40a的俯视图。
[0017]图7是所层叠的燃料电池单元的剖视图。
[0018]图8是形成碳膜的工序的说明图。
[0019]图9是激光照射工序的说明图。
[0020]图10是树脂框架粘合工序的说明图。
[0021]图11是树脂框架粘合工序的说明图。
[0022]图12是表示由碳膜的有无引起的剥离强度的差异的柱状图。
[0023]图13是实施例2的树脂框架粘合工序的说明图。
[0024]图14是实施例2的树脂框架粘合工序的说明图。
[0025]图15是表示由偏移的有无引起的剥离强度的差异的柱状图。
[0026]图16是将范围40s、50s的宽度放大的情况的剖视图。
[0027]图17是实施例3的激光照射工序的说明图。
具体实施方式
[0028]以下列举本说明书公开的技术要素。此外，以下的各技术要素分别是独立有用的。
[0029]在本说明书公开的一个例子的制造方法中，也可以构成为：上述树脂部件是具有贯通孔的树脂框架。也可以构成为：上述制造方法还具有在上述贯通孔内配置膜/电极接合体的工序。也可以构成为：在上述粘合工序中，以通过上述隔离件堵塞上述贯通孔的方式将上述隔离件与上述树脂框架粘合。此外，在隔离件的贯通孔内配置膜/电极接合体的工序可以在粘合工序之前进行，可以在粘合工序之后进行，也可以与粘合工序同时进行。
[0030]根据该结构，能够以较高的粘合力将隔离件与树脂框架粘合。
[0031]也可以构成为：在本说明书公开的一个例子的制造方法的基础上，在将上述隔离件与上述树脂框架粘合时，在上述隔离件与上述树脂框架的界面形成气体流路。也可以构成为：以满足如下条件的方式执行上述激光照射工序和上述粘合工序，即，
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上述激光的照射范围远离上述气体流路而配置，并且沿着上述气体流路延伸，
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将上述隔离件与上述树脂框架粘合的粘合范围远离上述气体流路而配置，并且沿着上述气体流路延伸，
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上述照射范围的中心轴配置于比上述粘合范围的中心轴靠近上述气体流路的位置。
[0032]根据该结构，即使缩窄激光的照射范围的宽度，也能够向粘合部位赋予较高的粘合强度。另外，通过缩窄激光的照射范围的宽度，能够在短时间内进行激光照射工序。
[0033]也可以构成为：在本说明书公开的一个例子的制造方法的基础上，在将上述隔离
件与上述树脂框架粘合时，在上述隔离件与上述树脂框架的界面形成气体流路。也可以构成为：在上述粘合工序中，一边通过模具将上述隔离件朝向上述树脂框架加压并且，一边将加压范围加热，由此在上述加压范围内将上述隔离件与上述树脂框架粘合。也可以构成为：以满足以下条件的方式执行上述激光照射工序和上述粘合工序，即，
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上述激光的照射范围远离上述气体流路而配置，并且沿着上述气体流路延伸，
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上述加压范围远离上述气体流路而配置，并且沿着上述气体流路延伸，
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上述照射范围的中心轴配置于比上述加压范围的中心轴靠近上述气体流路的位置。
[0034]根据该结构，即使缩窄激光的照射范围的宽度，也能够向粘合部位赋予较高的粘合强度。另外，通过缩窄激光的照射范围的宽度，能够在短时间内进行激光照射工序。
[0035]也可以构成为：在本说明书公开的一个例子的制造方法的基础上，上述树脂部件是垫圈。也可以构成为：上述隔离件具有被上述碳膜覆盖的第1表面、和位于上述第1表面的相反侧的第2表面。也可以构成为：在上述激光照射工序中，向上述第1表面照射上述激光。也可以构成为：在上述粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池单元的制造方法，其中，所述制造方法具有：激光照射工序，通过向具有金属板和覆盖所述金属板的表面的碳膜的隔离件的所述碳膜照射激光，从而在所述激光的照射范围内除去所述碳膜来使所述金属板露出；和粘合工序，在包括所述金属板露出的范围的至少一部分在内的范围内将所述隔离件与树脂部件粘合。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述树脂部件是具有贯通孔的树脂框架，所述制造方法还具有在所述贯通孔内配置膜/电极接合体的工序，在所述粘合工序中，以通过所述隔离件堵塞所述贯通孔的方式将所述隔离件与所述树脂框架粘合。3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，在将所述隔离件与所述树脂框架粘合时，在所述隔离件与所述树脂框架的界面形成气体流路，以满足以下条件的方式执行所述激光照射工序和所述粘合工序，即，
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所述激光的照射范围远离所述气体流路而配置，并且沿着所述气体流路延伸，
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将所述隔离件与所述树脂框架粘合的粘合范围远离所述气体流路而配置，并且沿着所述气体流路延伸，
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所述照射范围的中心轴配置于比所述粘合范围的中心轴靠近所述气体流路的位置。4.根据权利要求2所述的制造方法，其中，在将所述隔离件与所述树脂框架粘合时，在所述隔离件与所述树脂框架的界面形成气体流路，在所述粘合工序中，一边通过模具将所述隔离件朝向所述树脂框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：三浦淳弘，佐藤研二，栗原卓也，古畑贵之，福西笃志，半谷智弘，小林裕臣，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：