(57)【要約】【課題】燃料電池スタックにおいて、圧力損失値の異なる複数種類の燃料電池セルを製造するといった多大な手間を要することなく、燃料電池スタック内の各燃料電池セルにガスを均等に供給することができる技術を提供する。【解決手段】積層された複数の燃料電池セルからなる燃料電池スタックの製造方法は、同一工程で製造した前記複数の燃料電池セルのそれぞれの圧力損失値を取得する工程と、前記圧力損失値の小さい任意の燃料電池セルを含む前記圧力損失値の閾値を算出する工程と、前記製造された複数の燃料電池セルを、前記圧力損失値が予め定められた閾値以上となった燃料電池セルと、前記圧力損失値が前記閾値よりも低い燃料電池セルとに区分する工程と、前記区分された燃料電池セルを積層して、前記燃料電池スタックを形成する工程と、を備える。前記形成する工程は、前記閾値よりも低い燃料電池セルを、前記燃料電池スタックの端部に配置して積層する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の燃料電池セルからなる燃料電池スタックの製造方法であって、
同一工程で製造した前記複数の燃料電池セルのそれぞれの圧力損失値を取得する工程と、
前記圧力損失値の小さい任意の燃料電池セルを含む前記圧力損失値の閾値を算出する工程と、
前記製造された複数の燃料電池セルを、前記圧力損失値が予め定められた閾値以上となった燃料電池セルと、前記圧力損失値が前記閾値よりも低い燃料電池セルとに区分する工程と、
前記区分された燃料電池セルを積層して、前記燃料電池スタックを形成する工程と、を備え、
前記形成する工程は、前記閾値よりも低い燃料電池セルを、前記燃料電池スタックの端部に配置して積層する、
燃料電池スタックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスの供給を受けて発電する固体高分子形の燃料電池では、複数の燃料電池セルを積層した燃料電池スタックが用いられる。各燃料電池セルは、発電領域となる膜電極接合体（ＭＥＡとも呼ぶ）を、マニホールド孔を有するセパレータで挟持して形成される。各セパレータには、ＭＥＡにガスを供給するためのガス流路が形成される。このような燃料電池スタックでは、ガスの供給量によってその発電量が変動し得るため、各燃料電池セルにガスを均等に供給することが望ましい。
【０００３】
各セルには、ガスの供給源から燃料電池スタック内のガス供給路を介してガスが供給される。そのため、各燃料電池セルへのガス供給量は、各セルの含水量、ガス供給口の位置やガス供給路の形状、ガスの流通経路などの影響を受ける。例えば、ガス供給路が燃料電池スタック内に直線状で形成された場合であっても、同じ圧力損失の燃料電池セルをガス供給源に近いガス供給路の入口側とその反対側とに配置したのでは、ガスは各燃料電池セルに均等に供給されない。例えば、特許文献１では、圧力損失が段階的に異なるように、セパレータのガス流路の形状を変更した燃料電池セルを予め製造しておき、ガス供給路の入口側とその反対側とにそれぞれを配置することによって、各燃料電池セルにガスを均等に供給する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０５６６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の技術は、圧力損失の異なる複数の燃料電池セルを準備するために複数の種類のセパレータを製造する必要があり、多大な手間を要するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、積層された複数の燃料電池セルからなる燃料電池スタックの製造方法が提供される。この燃料電池スタックの製造方法は、同一工程で製造した前記複数の燃料電池セルのそれぞれの圧力損失値を取得する工程と、前記圧力損失値の小さい任意の燃料電池セルを含む前記圧力損失値の閾値を算出する工程と、前記製造された複数の燃料電池セルを、前記圧力損失値が予め定められた閾値以上となった燃料電池セルと、前記圧力損失値が前記閾値よりも低い燃料電池セルとに区分する工程と、前記区分された燃料電池セルを積層して、前記燃料電池スタックを形成する工程と、を備える。前記形成する工程は、前記閾値よりも低い燃料電池セルを、前記燃料電池スタックの端部に配置して積層してよい。この形態の燃料電池スタックの製造方法によれば、燃料電池セルの積層前に予め圧力損失値を測定し、閾値未満となる低い圧力損失値の燃料電池セルを、ガス流量が低下しやすい燃料電池スタックの端部に配置される。したがって、圧力損失値の異なる複数種類の燃料電池セルを製造するといった多大な手間を要することなく、燃料電池スタック内の各燃料電池セルにガスを均等に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】燃料電池の概略構成を示す説明図。
【図２】燃料電池セルの構成を模式的に表す分解斜視図。
【図３】第１実施形態の燃料電池スタックの製造工程を表す工程図。
【図４】燃料電池スタックの製造方法に用いる製造装置の概略構成を表す説明図。
【図５】燃料電池スタックを構成する各セルの圧力損失値を示すデータ。
【図６】第２実施形態の燃料電池スタックの製造工程を表す工程図。
【図７】第２実施形態の燃料電池スタックの製造方法に用いられる製造装置の概略構成を表す説明図。
【図８】各セルの圧力損失値を示すデータと第二閾値および第三閾値との関係を表す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態：
図１は、燃料電池１００の概略構成を示す説明図である。燃料電池１００は、反応ガスとして、水素を含有する燃料ガス（具体的には、水素）と、酸素を含有する酸化ガス（具体的には、空気）と、の供給を受けて発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池１００は、本実施形態の燃料電池スタックの製造方法によって得られる燃料電池スタック２０Ｓを備え、燃料電池スタック２０Ｓを、一対のエンドプレート７０Ｅ，７０Ｆで挟持したスタック構造で構成される。
【００１０】
燃料電池スタック２０Ｓは、複数の燃料電池セル２０（以下、「セル２０」とも呼ぶ）を積層することによって構成される。本実施形態では、燃料電池スタック２０Ｓは、２００枚のセル２０を積層されるが、積層する枚数は、必要な燃料電池１００の出力電力に応じて適宜定めてよい。燃料電池スタック２０Ｓの両端には、エンドプレート７０Ｅ，７０Ｆが備えられる。燃料電池スタック２０Ｓとエンドプレート７０Ｅ，７０Ｆとの間には、絶縁板６５Ｅ，６５Ｆを介在させてターミナルプレート６０Ｅ，６０Ｆが備えられる。各セル２０によって発電された電力は、ターミナルプレート６０Ｅ，６０Ｆによって集電されて、昇圧回路やインバータなどの必要な回路を介して外部の負荷へと出力される。
【００１１】
本実施形態の燃料電池１００は、エンドプレート７０Ｆ側に、燃料ガスである水素ガスと酸化剤ガスである空気のガス供給口３０とガス排出口４０を備える。ガス供給口３０とガス排出口４０は、図示の便宜上、それぞれ単一で図示されているが、実際には供給されるガスごとに用意され、燃料電池スタック２０Ｓのマニホールドに接続される。ガス供給口３０とガス排出口４０との位置は、本実施形態には限定されず、例えば、エンドプレート７０Ｆとエンドプレート７０Ｅの両者にガス供給口３０とガス排出口４０とを設け、反応ガス（水素ガス、空気）を例えばエンドプレート７０Ｆ側から供給しつつ、排出ガスをエンドプレート７０Ｅ側から排出する構成としてもよい。ガス供給口３０とガス排出口４０とを燃料電池スタック２０Ｓの中央近傍に設け、反応ガス（水素ガス、空気）を例えば両側のエンドプレート７０Ｅ，７０Ｆから供給しつつ、排出ガスを燃料電池スタック２０Ｓの中央近傍から排出する構成や、その逆の流路構成としてもよい。
【００１２】
次に、図２を用いて燃料電池スタック２０Ｓを構成する各セル２０の構成について説明する。図２は、燃料電池セル２０の構成を模式的に表す分解斜視図である。セル２０は、発電領域となる膜電極ガス拡散層接合体１８を備えた樹脂フレーム８２を、一対のガスセパレータ８０，８１で挟持することによって構成される。
【００１３】
膜電極ガス拡散層接合体１８は、電解質膜の両面に電極を配置した膜電極接合体（ＭＥＡ）のアノード側およびカソード側のそれぞれの表面上に、ガス透過性および電子伝導性を有するガス拡散層を配置して構成される。膜電極ガス拡散層接合体１８を、ＭＥＧＡ（Membrane Electrode Gas diffusion layer Assembly）１８とも呼ぶ。アノードガス（水素）およびカソードガス（空気）の供給時にガスを十分に拡散可能であれば、ガス拡散層は備えられなくてもよい。
【００１４】
樹脂フレーム８２は、熱可塑性樹脂を用いて枠状に成形され、その中央の開口部にＭＥＧＡ１８を保持する。樹脂フレーム８２は、ガスセパレータ８０，８１と接することにより、アノード側流路およびカソード側流路のガスシール性を確保する。
【００１５】
ガスセパレータ８０，８１は、ＭＥＧＡ１８内のガス拡散層に接するように樹脂フレーム８２に貼付される。ガスセパレータ８０は、アノード側のガス拡散層との間にアノード側流路ＡＦを形成し、ガスセパレータ８１は、カソード側のガス拡散層との間にカソード側流路ＣＦを形成する。
【００１６】
ガスセパレータ８０，８１および樹脂フレーム８２の外周近傍には、マニホールド孔１２ａ，１２ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂが設けられている。マニホールド孔１２ａ，１２ｂは、アノード側流路ＡＦを介して水素ガスの給排を行なう流路を形成する。マニホールド孔１７ａ，１７ｂは、カソード側流路ＣＦを介して酸化ガスの給排を行なう流路を形成する。また、マニホールド孔１６ａ，１６ｂは、セル２０間に形成される冷媒流路との間で冷媒の給排を行なう流路を形成する。マニホールド孔１２ａ，１２ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂは、セル２０の積層方向（以下、単に「積層方向」とも呼ぶ）に沿って見た場合に互いに重なる位置に配置される。これにより、燃料電池スタック２０Ｓには、各セル２０のガスセパレータ８０，８１および樹脂フレーム８２を積層方向に貫通する直線状の流路（マニホールド）が形成される。
【００１７】
次に、図１および図２を用いて、燃料電池１００のガス流通経路について説明する。供給源（具体的には、水素タンク）から供給された水素ガスは、図示しないインジェクタによって燃料電池１００に圧送される。圧送された水素ガスは、図１に示すように、燃料電池スタック２０Ｓの一端側のガス供給口３０を介して、積層方向に直線状であるマニホールド内に送り込まれる。水素ガスは、図２に示すように、マニホールド孔１２ａからアノード側流路ＡＦを流通して各セル２０内に供給され、マニホールド孔１２ｂを介してガス排出口４０から排出される。空気の流通経路についても同様である。
【００１８】
本実施形態において、ガス供給口３０を有するエンドプレート７０Ｆが配設される側のセル２０は、燃料電池スタック２０Ｓの各セル２０のうちガス供給源から最も近い端部側に配され、他方、エンドプレート７０Ｅが配設される側のセル２０は、ガス供給源から最も離れた端部側に配される。ここで、燃料電池スタック２０Ｓでは、端部に設置されるセル２０であるほど外気の影響を受けやすく、その温度は下がりやすい。また、セル２０では、温度が下がるにつれて、内部の生成水の蒸発量が低くなる。そのため、端部に配置されるセル２０は、中間に配置されるセル２０に比べ、内部に生成水が残りやすい。また、セル２０では、内部の液水の残量が多いほど、ガスの流通が阻害されやすく、ガスの流量は低下しやすい。すなわち、燃料電池スタック２０Ｓの端部に設置されるセル２０では、他のセル２０に比べ、ガス流量が低下しやすい。本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法では、エンドプレート７０Ｅが配設される端部側に、圧力損失値（以下、「圧損値」とも呼ぶ）の低い後述する積層セル２０ｔが配置される。ただし、積層セル２０ｔは、エンドプレート７０Ｆが配置される端部側に配置されてもよい。
【００１９】
次に、図３および図４を用いて、本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法について説明する。図３は、本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造工程を表す工程図である。図４は、本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法に用いられる製造装置９０の概略構成を表す説明図である。製造装置９０は、制御部６０と、圧損測定器５０とを備える。制御部６０は、ＣＰＵとメモリとを備えるコンピュータであり、製造装置９０の全体の制御を統括する。
【００２０】
図３に示すように、製造装置９０は、はじめに燃料電池セル２０を製造する（ステップＳ１０）。各燃料電池セル２０は、その圧損値が良品となる一定の管理範囲内に入るようにして製造される。すなわち、この一定の管理範囲内での各圧損値の相違は、工程内の公差として許容される。燃料電池スタック２０Ｓを構成する枚数分（本実施形態において２００枚）のセル２０が一度に製造されてもよいし、一枚ずつ製造する毎に後工程であるステップＳ２０に払い出される態様であってもよい。本実施形態において、製造された各セル２０では、積層予定の燃料電池スタック２０Ｓごとに例えば１から２００までのロット番号が付与され、ロット番号はセル２０の表面上にバーコードとして表示される。
【００２１】
次に、製造装置９０は、各燃料電池セル２０のアノード側およびカソード側それぞれの圧損値を測定する（ステップＳ２０）。このとき、燃料電池スタック２０Ｓの枚数分のすべてのセル２０の圧損値を測定する。セル２０の圧損値の測定には、図４に示す圧損測定器５０が用いられる。
【００２２】
圧損測定器５０は、セル２０のガス流路に定流量のガスを送り込みながら、アノード側およびカソード側それぞれの圧損値を取得する装置である。圧損測定器５０は、アノード側検査用のフレーム５２と、カソード側検査用のフレーム５４とを備える。各フレーム５２，５４は、ガス供給側と排出側とにそれぞれ圧力計を備える。検査対象のセル２０は、各フレーム５２，５４によってガスの流出を防ぐように挟持される。例えば、アノード側の圧損値を測定する場合、マニホールド孔１２ａ，１２ｂとガスセパレータ８１表面のアノード側流路ＡＦとを介して定流量のガスを給排し、フレーム５２の圧力計によってアノードガス供給側と排出側との圧力値を測定する。供給側と排出側の圧力値の差分が、アノード側の圧損値として取得される。カソード側の圧損値もフレーム５４を用いて同様に測定される。各セル２０の測定結果は、制御部６０に出力されて、制御部６０のメモリに上述したロット番号と関連付けて記憶される。
【００２３】
圧損値の測定を終えると、制御部６０は測定された全セル２０の圧損値の結果から第一閾値Ｂ１を算出する（ステップＳ２２）。ここで、図５を用いてセル２０の圧損値と第一閾値Ｂ１との関係について説明する。図５は、燃料電池スタック２０Ｓを構成する各セル２０の圧損値を示すデータである。図５には、各セル２０のアノード側の圧損値を横軸とし、カソード側の圧損値を縦軸とした直交座標系グラフに、セル２０ごとの圧損値の測定結果がプロットされている。各セル２０の圧損値では、ＭＥＡの個体差や、同一工程内でのセル２０ごとのガス流路の設計公差や製造能力等の影響を受けたばらつきが発生する。
【００２４】
本実施形態において、第一閾値Ｂ１は、アノード側圧損値の閾値Ａ１とカソード側の圧損値の閾値Ｃ１とを用いて設定される。より具体的には、各閾値Ａ１，Ｃ１は、一つの燃料電池スタック２０Ｓに対応する全セル２０の圧損値の統計処理を利用して設定される。本実施形態では、全セル２０の圧損値の測定結果から、アノード側およびカソード側それぞれにおいて標準偏差の下位２０％に含まれる圧損値をそれぞれ閾値Ａ１，Ｃ１として設定する。セル２０のアノード側およびカソード側の圧損値が、閾値Ａ１未満、且つ閾値Ｃ１未満である場合には第一閾値Ｂ１未満であると判定し、それ以外は第一閾値Ｂ１以上であると判定する。本実施形態では、例として第一閾値Ｂ１未満のセル２０が５枚存在するものとする。第一閾値Ｂ１は、圧損値を用いた閾値であるほか、例えば、アノード側の圧損値とカソード側の圧損値との総和の下位５枚分または下位２．５％のセル２０が選択されるといった、圧損値に基づくセル２０の枚数または割合によって設定されてよい。第一閾値Ｂ１は、一つの燃料電池スタック２０Ｓの全セル２０の圧損値から統計的に導き出されればよく、一つの燃料電池スタック２０Ｓ分の全セル２０のうち相対的に圧損値の小さい任意のセル２０を含むセル２０の集合が選択されるように、任意に設定されてよい。各閾値Ａ１，Ｃ１は、統計上の中央値や中心値のほか、例えばセル２０の製造工程の工程能力や設計公差に基づく下限値などの種々の統計処理に基づく値を利用してよく、第一閾値Ｂ１を設定するために任意に設定されてよい。
【００２５】
制御部６０は、第一閾値Ｂ１の算出を終えると、セル２０を、その圧損値に応じて複数のパレットに区分するようにして搬送する（ステップＳ３０）。本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法では、セル２０の圧損値が第一閾値Ｂ１以上であれば（Ｓ３２：ＹＥＳ）、パレットＰＬ１に搬送される（ステップＳ３４）。他方、セル２０の圧損値が第一閾値Ｂ１未満であれば（Ｓ３２：ＮＯ）、パレットＰＬ２に搬送される（ステップＳ３６）。本実施形態では、制御部６０は、図示しないバーコードリーダーでセル２０のバーコードを読み込むことによってロット番号を認識し、ロット番号に関連付けられてメモリに記憶された圧損値を読み出し、第一閾値Ｂ１と比較することによって、各セル２０の搬送先のパレットを判定する。
【００２６】
図３および図４に示すように、製造装置９０は、全てのセル２０を各パレットＰＬ１，ＰＬ２に区分するまでこれを繰り返す（ステップＳ４０）。第一閾値Ｂ１以上と判定されパレットＰＬ１に区分されたセル２０の積層体を積層セル２０ｐとし、第一閾値Ｂ１未満と判定されパレットＰＬ２に区分されたセル２０の積層体を積層セル２０ｔとする。すなわち、積層セル２０ｔは、第一閾値Ｂ１によって相対的に圧力損失値の小さいセル２０として振り分けられた積層体である。全てのセル２０を、各パレットＰＬ１，ＰＬ２へ区分させると（Ｓ４０：ＹＥＳ）、製造装置９０は、積層セル２０ｐと積層セル２０ｔとを積層用の治具上で合流させて積層する（ステップＳ５０）。このとき、積層セル２０ｔを燃料電池スタック２０Ｓの端部となるように積層して燃料電池スタック２０Ｓの製造が完了する。製造装置９０は、燃料電池スタック２０Ｓの両側にエンドプレート７０Ｅ，７０Ｆと、絶縁板６５Ｅ，６５Ｆと、ターミナルプレート６０Ｅ，６０Ｆとを配置した積層体を締結することによって燃料電池１００を完成させる。このとき、本実施形態では、積層セル２０ｔは、エンドプレート７０Ｅ側の端部側に配置される。ガス供給口３０の位置は、燃料電池スタック２０Ｓの各積層セル２０ｔ、２０ｐの配置される方向に合わせるように配置した状態で締結される。
【００２７】
以上のように、本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法によれば、セル２０の積層前に予め圧損値を測定し、同一の製造工程内のばらつきを持った圧損値のセル２０が、第一閾値Ｂ１未満となる低い圧損値のセル２０と、高い圧損値のセル２０とに区分される。低い圧損値に区分されたセル２０を、ガス流量が低下しやすい燃料電池スタック２０Ｓの端部となる位置に配置することによって、ガスを均等に供給することができる燃料電池スタック２０Ｓが得られる。したがって、複数種類のセル２０を製造するといった多大な手間を要することなく、各燃料電池セル２０にガスを均等に供給することができる燃料電池スタック２０Ｓを得ることができる。
【００２８】
Ｂ．第２実施形態：
図６から図８を用いて、第２実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法について説明する。図６は、第２実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造工程を表す工程図である。図７は、第２実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法に用いられる製造装置９０の概略構成を表す説明図である。図６、図７に示すように、第２実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法は、第１実施形態とは、圧損値の測定を終えたセル２０を区分するための閾値の設定（ステップＳ２２ｂ）が異なるとともに、セル２０を区分するパレット数（ステップＳ３０ｂ）と、セル２０の積層方法（ステップＳ５０ｂ）とが異なる。
【００２９】
製造装置９０は、第１実施形態と同様に、セル２０を製造し（ステップＳ１０）、各セル２０に対して圧損値を取得する（ステップＳ２０）。圧損値の測定を終えると、制御部６０は測定された全セル２０の圧損値の結果から第二閾値Ｂ２と第三閾値Ｂ３とを算出する（ステップＳ２２ｂ）。
【００３０】
ここで、図８を用いてセル２０の圧損値と第二閾値Ｂ２と第三閾値Ｂ３との関係について説明する。図８は、各セル２０の圧損値を示すデータと第二閾値Ｂ２および第三閾値Ｂ３との関係を表す説明図である。図８に示すように、第２実施形態の第二閾値Ｂ２および第三閾値Ｂ３は、アノード側圧損値とカソード側圧損値との総和に基づいて設定され、圧損値の総和が大中小の３段階に分かれるようにして設定される。本実施形態では、ステップＳ３０ｂにおいて、圧損値が第二閾値Ｂ２以上である場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、セル２０は、圧損値が大きい分類であるパレットＰＬ１に区分される（ステップＳ３４）。セル２０の圧損値が第二閾値Ｂ２未満である場合（Ｓ３２：ＮＯ）、更に、第三閾値Ｂ３と比較される（ステップＳ３７）。第二閾値Ｂ２未満であって第三閾値Ｂ３以上である場合（Ｓ３７：ＮＯ）、セル２０は、圧損値が中間の分類であるパレットＰＬ２に区分される（ステップＳ３８）。圧損値が第三閾値Ｂ３未満である場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、セル２０は、圧損値が小さい分類であるパレットＰＬ３に区分される（ステップＳ３９）。パレットＰＬ１に区分されたセル２０の積層体を積層セル２０ｐとし、パレットＰＬ２に区分されたセル２０の積層体を積層セル２０ｃとし、パレットＰＬ３に区分されたセル２０の積層体を積層セル２０ｔとする。すなわち、積層セル２０ｐ、積層セル２０ｃ、積層セル２０ｔの各圧損値は、第二閾値Ｂ２と第三閾値Ｂ３とによって、この順に小さくなるようにして区分される。製造装置９０は、全てのセル２０を各パレットＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３に区分するまでこれを繰り返す（ステップＳ４０）。
【００３１】
製造装置９０は、積層セル２０ｐ、積層セル２０ｃ、積層セル２０ｔを積層用の治具上で合流させて積層する（ステップＳ５０ｂ）。本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法では、積層セル２０ｔ、積層セル２０ｃ、積層セル２０ｐを積層する際の相互の位置関係は、第１実施形態と同様に各セル２０の含水量を考慮しているほか、ガス供給口の位置やガス供給路の形状、ガスの流通経路を考慮して設定される。より具体的には、燃料電池スタック２０Ｓの両端部は、上述したように、生成水の影響を受けてガス流量が小さくなる。更に、燃料電池スタック２０Ｓの両端部を比較した場合に、エンドプレート７０Ｆ側の端部側は、ガス供給口に近い位置であることから、エンドプレート７０Ｅ側の端部よりもガス供給量が大きいと考えられる。すなわち、燃料電池スタック２０Ｓでは、ガス圧および生成水の影響により、エンドプレート７０Ｅ側の端部、エンドプレート７０Ｆ側の端部、その中間、の順にガス供給量が大きくなると考えられる。積層セル２０ｐ、積層セル２０ｃ、積層セル２０ｔの各圧損値は、この順に小さくなるので、積層セル２０ｔを、第１実施形態と同様、燃料電池スタック２０Ｓのエンドプレート７０Ｅが配設される端部側に配置するとともに、且つ、積層セル２０ｔに次いで圧損値の小さい積層セル２０ｃを、積層セル２０ｔとは反対側の端部となるように積層する。このように、本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法では、積層セル２０ｔを端部に配置するとともに、更に、各セル２０へのガス供給量に応じた位置に各積層セル２０ｐ、２０ｃを配置する。各積層セル２０ｐ、２０ｃ、２０ｔの積層により燃料電池スタック２０Ｓの製造が完了する。製造装置９０は、燃料電池スタック２０Ｓの両側にエンドプレート７０Ｅ，７０Ｆと、絶縁板６５Ｅ，６５Ｆと、ターミナルプレート６０Ｅ，６０Ｆとを配置した積層体を締結することによって燃料電池１００を完成させる。このとき、ガス供給口３０の位置は、燃料電池スタック２０Ｓの各積層セル２０ｐ、２０ｃ、２０ｔの配置される方向に合わせるように配置した状態で締結される。
【００３２】
以上のように、本実施形態の燃料電池スタック２０Ｓの製造方法によれば、同一工程で製造したセル２０を、取得した圧損値の大きさにより３段階に区分し、燃料電池スタック２０Ｓ内のガス供給量の差に応じて各セル２０を配置した燃料電池スタック２０Ｓを得ることができる。したがって、各燃料電池セル２０にガスをより均等に供給することができる燃料電池スタック２０Ｓを得ることができる。
【００３３】
Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上記第１実施形態では、第一閾値Ｂ１は、アノード側圧損値の閾値Ａ１とカソード側の圧損値の閾値Ｃ１とを用いて設定され、第２実施形態の第二閾値Ｂ２、第三閾値Ｂ３は、アノード側圧損値とカソード側圧損値との総和に基づいて設定され、大中小の３段階に分けて設定される。これに対して、圧損値の閾値は、例えば、カソード側圧損値に閾値を設定せずアノード側圧損値のみに閾値を設定するなど、アノード側もしくはカソード側のいずれか一方にのみ設定されてもよい。閾値の設定は、圧損値の絶対値や総和であるほか、アノード側圧損値とカソード側圧損値との比率に基づいて設定されてもよい。閾値の数は、第１実施形態のように一つで設定されるほか、第２実施形態のように二つ設定されてもよく、三つ以上設定されるなど任意の数で設定されてよい。このような態様においては、閾値によって最も低い圧力損失値として区分された燃料電池セルが、燃料電池スタック２０Ｓの端部に積層されればよい。
【００３４】
（Ｃ２）上記実施形態では、製造された各セル２０にバーコードとして表示されるロット番号が付与され、製造装置９０の制御部６０が、バーコードを読み込むことによってロット番号を認識する自動運転を例として示したが、圧損値の測定や各パレットの分別は、自動運転に限らず、作業者等による手動によって実行されてもよい。
【００３５】
本発明は、上述の実施形態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の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又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。
【符号の説明】
【００３６】
１２ａ，１２ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ…マニホールド孔、１８…膜電極ガス拡散層接合体、２０…燃料電池セル、２０Ｓ…燃料電池スタック、３０…ガス供給口、４０…ガス排出口、５０…圧損測定器、５２…フレーム、５４…フレーム、６０…制御部、６０Ｅ，６０Ｆ…ターミナルプレート、６５Ｅ，６５Ｆ…絶縁板、７０Ｅ，７０Ｆ…エンドプレート、８０…ガスセパレータ、８１…ガスセパレータ、８２…樹脂フレーム、９０…製造装置、１００…燃料電池、ＡＦ…アノード側流路、ＣＦ…カソード側流路、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３…パレット
【図１】
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【図２】
2020080207.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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