(57)【要約】【課題】燃料電池スタックが備えるガスマニホールドの内部にコーティング溶液を注入して、ガスマニホールドの内壁にコーティングを施す際に、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層が有する細孔へのコーティング溶液の浸入を防止する。【解決手段】燃料電池スタックが備える水素マニホールド内、および、ガス流路２２内にコーティング溶液３０を注入する際に、コーティング溶液３０の注入圧力ＰＬｉｎと排出圧力Ｐ０との圧力差（ＰＬｉｎ−Ｐ０）を、ガス拡散層１４が有する細孔にコーティング溶液３０が浸入する毛管圧（ΔＰｓｕｆ，ｍａｘ）未満に制限する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックの製造方法であって、
第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるシール部材を膜電極接合体の周縁部に設けてなる膜電極接合体ユニットと、前記第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、前記第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるセパレータと、を準備する工程と、
前記膜電極接合体ユニットと、前記セパレータとを交互に積層して、前記第１のガスマニホールドと、前記第２のガスマニホールドと、前記第１のガスマニホールドから前記膜電極接合体の表面を通って前記第２のガスマニホールドにガスが流れるガス流路とを形成する積層工程と、
前記第１のガスマニホールドから、コーティング剤を含むコーティング溶液を注入するとともに、前記ガス流路を通じて、前記第２のガスマニホールドから、前記コーティング溶液を排出し、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング溶液を塗布するコーティング溶液塗布工程と、
前記コーティング溶液を乾燥させて、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング剤を定着させ、コーティング層を形成するコーティング層形成工程と、
を備え、
前記コーティング溶液塗布工程は、
前記コーティング溶液の注入圧力と排出圧力との圧力差を、前記膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層が有する細孔に前記コーティング溶液が浸入する毛管圧未満に制限する工程を含む、
燃料電池スタックの製造方法。
【請求項２】
燃料電池スタックの製造方法であって、
第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるシール部材を膜電極接合体の周縁部に設けてなる膜電極接合体ユニットと、前記第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、前記第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備え、表面が親水性を有するセパレータと、を準備する工程と、
前記膜電極接合体ユニットと、前記セパレータとを、前記膜電極接合体と前記セパレータとの間に表面が撥水性を有する金属薄膜を介在させて、交互に積層して、前記第１のガスマニホールドと、前記第２のガスマニホールドと、前記第１のガスマニホールドから前記金属薄膜の表面を通って前記第２のガスマニホールドにガスが流れるガス流路を形成する積層工程と、
前記第１のガスマニホールドから、コーティング剤を含むコーティング溶液を注入するとともに、前記ガス流路を通じて、前記第２のガスマニホールドから、前記コーティング溶液を排出し、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング溶液を塗布するコーティング溶液塗布工程と、
前記コーティング溶液を乾燥させて、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング剤を定着させ、コーティング層を形成するコーティング層形成工程と、
前記ガス流路に酸性溶液を流して、前記金属薄膜の少なくとも一部を除去する金属薄膜除去工程と、
を備え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ものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の単セルを積層してなる燃料電池スタックには、各単セルに燃料ガスや酸化剤ガスを分配して供給するための供給マニホールドや、各単セルから排出される排出ガスを集合して排気するための排気マニホールドが形成される（以下、供給マニホールドと排気マニホールドとを合わせてガスマニホールドとも言う）。このようなガスマニホールドは、ガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるシール部材を膜電極接合体の周縁部に設けてなる膜電極接合体ユニットと、ガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるセパレータとを交互に積層することによって形成される。このとき、膜電極接合体の表面、詳しくは、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層の表面には、燃料ガスや酸化剤ガスが流れるガス流路も形成される。
【０００３】
ところで、上述した燃料電池スタックにおいて、発電時に生成された生成水等の液水がガスマニホールド内に付着して、凍結・解凍を繰り返したり、シール部材が劣化したりすると、シール部材のシール性が低下して、ガスマニホールドからガスが漏洩する場合がある。そこで、ガスマニホールド内にコーティング剤を含むコーティング溶液を注入して、ガスマニホールドの内壁にコーティングを施すことが考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２３１３１号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９１４５号公報
【特許文献３】特開２００６−１３４６９８号公報
【特許文献４】特開平９−２８３１５７号公報
【特許文献５】特開平７−２３０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ガスマニホールドは、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層の表面に形成されたガス流路とつながっているので、ガスマニホールド内にコーティング溶液を注入した際に、コーティング溶液がガス流路に流れ、ガス拡散層が有する細孔に浸入して、コーティング剤がこの細孔を閉塞してしまう場合があった。そして、ガス拡散層が有する細孔がコーティング剤によって閉塞されると、ガス拡散層のガス拡散性が阻害され、燃料電池スタックの発電性能の低下を招く。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、燃料電池スタックが備えるガスマニホールドの内部にコーティング溶液を注入して、ガスマニホールドの内壁にコーティングを施す際に、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層が有する細孔へのコーティング溶液の浸入を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］燃料電池スタックの製造方法であって、第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるシール部材を膜電極接合体の周縁部に設けてなる膜電極接合体ユニットと、前記第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、前記第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるセパレータと、を準備する工程と、前記膜電極接合体ユニットと、前記セパレータとを交互に積層して、前記第１のガスマニホールドと、前記第２のガスマニホールドと、前記第１のガスマニホールドから前記膜電極接合体の表面を通って前記第２のガスマニホールドにガスが流れるガス流路を形成する積層工程と、前記第１のガスマニホールドから、コーティング剤を含むコーティング溶液を注入するとともに、前記ガス流路を通じて、前記第２のガスマニホールドから、前記コーティング溶液を排出し、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング溶液を塗布するコーティング溶液塗布工程と、前記コーティング溶液を乾燥させて、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング剤を定着させ、コーティング層を形成するコーティング層形成工程と、を備え、前記コーティング溶液塗布工程は、前記コーティング溶液の注入圧力と排出圧力との圧力差を、前記膜電極接合体に積層されたガス拡散層が有する細孔に前記コーティング溶液が浸入する毛管圧未満に制限する工程を含む、燃料電池スタックの製造方法。
【０００９】
適用例１の燃料電池スタックの製造方法では、上記コーティング溶液塗布工程において、コーティング溶液の注入圧力と排出圧力との圧力差を、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層が有する細孔にコーティング溶液が浸入する毛管圧未満に制限するので、ガスマニホールドの内部にコーティング溶液を注入して、ガスマニホールドの内壁にコーティングを施す際に、ガス拡散層が有する細孔へのコーティング溶液の浸入を防止することができる。
【００１０】
［適用例２］燃料電池スタックの製造方法であって、第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備えるシール部材を膜電極接合体の周縁部に設けてなる膜電極接合体ユニットと、前記第１のガスマニホールドを形成する貫通孔、および、前記第２のガスマニホールドを形成する貫通孔を備え、表面が親水性を有するセパレータと、を準備する工程と、前記膜電極接合体ユニットと、前記セパレータとを、前記膜電極接合体と前記セパレータとの間に表面が撥水性を有する金属薄膜を介在させて、交互に積層して、前記第１のガスマニホールドと、前記第２のガスマニホールドと、前記第１のガスマニホールドから前記金属薄膜の表面を通って前記第２のガスマニホールドにガスが流れるガス流路を形成する積層工程と、前記第１のガスマニホールドから、コーティング剤を含むコーティング溶液を注入するとともに、前記ガス流路を通じて、前記第２のガスマニホールドから、前記コーティング溶液を排出し、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング溶液を塗布するコーティング溶液塗布工程と、前記コーティング溶液を乾燥させて、前記第１のガスマニホールドの内壁、および、前記第２のガスマニホールドの内壁に、前記コーティング剤を定着させ、コーティング層を形成するコーティング層形成工程と、前記ガス流路に酸性溶液を流して、前記金属薄膜を除去する金属薄膜除去工程と、を備える燃料電池スタックの製造方法。
【００１１】
適用例２の燃料電池スタックの製造方法では、上記膜電極接合体ユニットとセパレータとを交互に積層する際に、上記金属薄膜を膜電極接合体とセパレータとの間に介在させるので、上記コーティング溶液塗布工程において、コーティング溶液は、ガス拡散層に接触しない。したがって、ガスマニホールドの内部にコーティング溶液を注入して、ガスマニホールドの内壁にコーティングを施す際に、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層が有する細孔へのコーティング溶液の浸入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
本実施例の燃料電池スタックは、詳細な図示および説明は省略するが、概ね、膜電極接合体の周縁部にシール部材を設けてなる膜電極接合体ユニットとセパレータとを交互に積層することによって構成される。そして、燃料電池スタックの内部には、燃料ガスとしての水素を各膜電極接合体のアノードに分配して供給するための水素供給マニホールドや、酸化剤ガスとしての空気を各膜電極接合体のカソードに分配して供給するための空気供給マニホールドや、各膜電極接合体のアノードから排出されるアノードオフガスを集合して排気するためのアノードオフガスマニホールドや、各膜電極接合体のカソードから排出されるカソードオフガスを集合して排気するためのカソードオフガスマニホールドが形成されている。これらのガスマニホールドは、シール部材に設けられた貫通孔、および、セパレータに設けられた貫通孔によって形成される。また、各膜電極接合体の両面には、各ガスが流れるガス流路がそれぞれ形成されている。なお、以上説明した燃料電池スタックの構成は、後述する第２実施例の燃料電池スタックにおいても同じである。
【００１３】
このような構成の燃料電池スタックでは、発電時に生成された生成水等の液水がガスマニホールド内に付着して、凍結・解凍を繰り返したり、シール部材が劣化したりすると、シール部材のシール性が低下して、ガスマニホールドからガスが漏洩する場合がある。そこで、本実施例では、ガスマニホールドからのガスの漏洩を防止するために、後述するように、ガスマニホールド内にコーティング剤を含むコーティング溶液を注入して、ガスマニホールドの内壁にコーティングを施す。
【００１４】
図１ないし５は、第１実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。本実施例の燃料電池スタックの製造工程では、まず、図１に示したように、膜電極接合体の周縁部にシール部材１６を設けてなる膜電極接合体ユニットとセパレータ２０とを準備し、膜電極接合体ユニットと、セパレータ２０とを交互に積層した積層体を製造する。図１（ａ）に、水素マニホールド（水素供給マニホールド、アノードオフガスマニホールド）の近傍の断面図を示した。また、図１（ｂ）に、膜電極接合体の近傍の断面図を示した。
【００１５】
図１（ａ）に示したように、シール部材１６には、水素マニホールドを形成する貫通孔１６ｈが設けられている。また、セパレータ２０には、水素マニホールドを形成する貫通孔２０ｈが設けられている。なお、シール部材１６に設けられた貫通孔１６ｈの大きさは、セパレータ２０に設けられた貫通孔２０ｈの大きさよりも大きい。こうすることによって、膜電極接合体ユニットとセパレータ２０とがわずかにずれて積層された場合であっても、水素マニホールドを確保することができる。
【００１６】
図１（ｂ）に示したように、膜電極接合体は、電解質膜１０の両面に触媒層１２をそれぞれ接合することによって作製されており、さらに、触媒層１２の表面には、ガス拡散層１４が積層されている。本実施例では、電解質膜１０として、ナフィオン（登録商標）等の固体高分子膜を用いるものとした。ガス拡散層１４は、基材層１４ｂａｓｅと、細密層１４ｍｐｌとを備えており、細密層１４ｍｐｌは、触媒層１２側に配置されている。本実施例では、基材層１４ｂａｓｅとして、カーボンペーパを用いるものとした。そして、細密層１４ｍｐｌは、基材層１４ｂａｓｅ上に、カーボン粒子とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）とを塗布することによって形成されている。このガス拡散層１４は、ガスが拡散する経路となる多数の細孔を有している。そして、本実施例では、基材層１４ｂａｓｅにおける平均細孔径は、約１００（μｍ）であり、細密層１４ｍｐｌにおける平均細孔径は、約１０（μｍ）である。セパレータ２０の表面には、溝およびリブが形成されており、セパレータ２０を膜電極接合体に当接させることによって、ガス拡散層１４の表面にガス流路２２が形成される。
【００１７】
次に、図２に示したように、水素マニホールド内、および、ガス流路２２内に、コーティング溶液３０を注入して、水素マニホールドの内壁にコーティング溶液３０を塗布する（コーティング溶液塗布工程）。本実施例では、コーティング溶液３０として、金属アルコキシドをエタノールで９５（％）に希釈したゾル溶液を用いるものとした。
【００１８】
このコーティング溶液塗布工程において、以下に説明するように、コーティング溶液３０の注入圧力が高いと、コーティング溶液３０が、ガス拡散層１４が有する細孔に浸入して、この細孔を閉塞してしまう場合がある。
【００１９】
図３は、水素マニホールド内、および、ガス流路２２内にコーティング溶液３０を注入する際に、ガス拡散層１４が有する細孔にコーティング溶液３０が浸入するか否か説明するための説明図である。ここで、ガス流路２２内におけるコーティング溶液３０の圧力をＰＬ、ガス拡散層１４内の空気圧力をＰ０（大気圧）、コーティング溶液３０の注入圧力をＰＬｉｎ、コーティング溶液３０の排出圧力をＰＬｏｕｔ（＝Ｐ０）、ガス拡散層１４の細孔径をＤ、コーティング溶液３０の表面張力をσ、細孔においてコーティング溶液３０に作用する毛管圧をΔＰｓｕｆ、毛管圧最大値をΔＰｓｕｆ，ｍａｘとする。このとき、上記細孔における気液の圧力差（ＰＬ−Ｐ０）が、ＰＬ−Ｐ０＞ΔＰｓｕｆとなると、その細孔にコーティング溶液３０が浸入する。したがって、図示するように、ＰＬｉｎ−ＰＬｏｕｔ（＝Ｐ０）＞ΔＰｓｕｆ，ｍａｘ（＝４σ／Ｄ）である場合、コーティング溶液３０の注入口に近く、ＰＬ−Ｐ０＞ΔＰｓｕｆ，ｍａｘとなる領域では、コーティング溶液３０は、細孔内に浸入する。一方、コーティング溶液３０の排出口に近く、ＰＬ−Ｐ０＜ΔＰｓｕｆ，ｍａｘとなる領域では、コーティング溶液３０は、細孔内に浸入しない。つまり、ＰＬｉｎ−Ｐ０＜ΔＰｓｕｆ，ｍａｘとすれば、全ての領域においてＰＬ−Ｐ０＜ΔＰｓｕｆ，ｍａｘとなり、ガス拡散層１４が有する細孔へのコーティング溶液３０の浸入を防止することができることが分かる。
【００２０】
図４は、コーティング溶液塗布システムを示す説明図である。図示するように、燃料電池スタック１００の一方の水素マニホールドには、燃料電池スタック１００に注入するコーティング溶液３０が貯蔵された注入側溶液タンク２００が、配管２２０を介して接続されている。注入側溶液タンク２００には、注入側溶液タンク２００の内圧を上昇させるためのエアコンプレッサ２１０が設けられている。配管２２０には、バルブ２３０、および、圧力計２４０が配設されている。本実施例では、圧力計２４０は、１０（ＫＰａ）以下の圧力を計測できる圧力計であるものとした。また、燃料電池スタック１００の他方の水素マニホールドには、燃料電池スタック１００から排出されたコーティング溶液３０を回収するための排液側溶液タンク２６０が、配管２５０を介して接続されている。排液側溶液タンク２６０には、排液側溶液タンク２６０内の圧力を大気圧に開放するための排気口２６２が設けられている。
【００２１】
本実施例では、燃料電池スタック１００の膜電極接合体が備えるガス拡散層１４の細密層１４ｍｐｌが有する細孔へのコーティング溶液３０の浸入を防止する。そこで、このコーティング溶液塗布システムでは、まず、バルブ２３０を閉弁した状態で、エアコンプレッサ２１０を駆動し、圧力計２４０を参照しつつ、配管２２０内の圧力Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧（Ｐ１−Ｐ０）が、Ｐ１−Ｐ０＜ΔＰｓｕｆ，ｍａｘとなるように、エアコンプレッサ２１０を制御する。先に説明したように、細密層１４ｍｐｌが有する細孔の平均細孔径は、約１０（μｍ）であり、また、本実施例におけるコーティング溶液３０の表面張力σは、約０．０２（Ｎ／ｍ）程度であるから、ΔＰｓｕｆ，ｍａｘ（＝４σ／Ｄ）は、約８（ｋＰａ）となる。そして、本実施例では、配管２２０内の圧力Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧（Ｐ１−Ｐ０）が、Ｐ１−Ｐ０＝７（ｋＰａ）となるように、エアコンプレッサ２１０を制御するものとした。なお、本実施例のコーティング溶液塗布工程では、燃料電池スタック１００内の脱気は行わない。
【００２２】
次に、バルブ２３０を静かに開弁し、注入側溶液タンク２００と排液側溶液タンク２６０との間の静圧差を利用して、燃料電池スタック１００の水素マニホールド内、および、ガス流路２２内の空気を、コーティング溶液３０で置換する。この置換中も、配管２２０内の圧力Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧（Ｐ１−Ｐ０）が、Ｐ１−Ｐ０＝７（ｋＰａ）＜ΔＰｓｕｆ，ｍａｘとなるように、エアコンプレッサ２１０は制御される。こうすることによって、細密層１４ｍｐｌの細孔にはコーティング溶液３０が浸入せず、細密層１４ｍｐｌの細孔は閉塞されない。なお、基材層１４ｂａｓｅが有する細孔にはコーティング溶液３０が浸入するが、基材層１４ｂａｓｅが有する細孔は、十分に大きいため、コーティング剤によって閉塞することはない。そして、基材層１４ｂａｓｅとガス流路２２とは、一体的にコーティングされる。
【００２３】
上述したコーティング溶液塗布システムによって、燃料電池スタック１００の水素マニホールドの内壁、および、ガス流路２２の内壁にコーティング溶液３０を塗布した後に、このコーティング溶液３０を乾燥させて定着させると、図５に示したように、水素マニホールドの内壁、および、ガス流路２２の内壁には、コーティング層３２が形成される。以上の製造工程によって、燃料電池スタックが製造される。
【００２４】
以上説明した第１実施例の燃料電池スタックの製造方法によれば、上記コーティング溶液塗布工程において、コーティング溶液３０の注入圧力と排出圧力との圧力差を、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層１４が有する細孔にコーティング溶液３０が浸入する毛管圧未満に制限するので、水素マニホールドの内部にコーティング溶液３０を注入して、水素マニホールドの内壁にコーティングを施す際に、ガス拡散層１４が有する細孔へのコーティング溶液３０の浸入を防止することができる。
【００２５】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例の燃料電池スタックの製造工程においても、先に説明した第１実施例の燃料電池スタックの製造工程と同様に、ガスの漏洩を防止するために、燃料電池スタックのガスマニホールド内にコーティング剤を含むコーティング溶液３０を注入して、ガスマニホールドの内壁にコーティングを施す。
【００２６】
図６ないし９は、第２実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。第２実施例の燃料電池スタックにおいて、膜電極接合体ユニット、および、セパレータ２０の構造は、第１実施例の燃料電池スタックとほぼ同じである。本実施例の燃料電池スタックの製造工程では、まず、図６に示したように、膜電極接合体の周縁部にシール部材１６を設けてなる膜電極接合体ユニットとセパレータ２０とを準備し、膜電極接合体ユニットと、セパレータ２０とを、膜電極接合体とセパレータ２０との間に金属薄膜１８を介在させて、交互に積層した積層体を製造する。図６（ａ）に、水素マニホールド（水素供給マニホールド、アノードオフガスマニホールド）の近傍の断面図を示した。また、図６（ｂ）に、膜電極接合体の近傍の断面図を示した。なお、本実施例では、金属薄膜１８として、表面に撥水処理が施された、厚さ１０（μｍ）のアルミ箔を用いるものとした。金属薄膜１８として、アルミ箔の代わりに、酸によって溶解する他の金属薄膜を用いるものとしてもよい。金属薄膜１８の表面への撥水処理は、例えば、コーティング溶液３０に対する接触角が９０度以上で、コーティング溶液３０に溶解しないフッ素系の撥水剤を金属薄膜１８の表面にスプレー塗布することによってなされる。また、セパレータ２０の表面には、親水処理が施されている。本実施例では、セパレータ２０として、コーティング溶液３０に対する接触角が９０度未満となる金コーティングが施された金属セパレータを用いるものとした。
【００２７】
次に、図７に示したように、水素マニホールド内、および、ガス流路２２内に、コーティング溶液３０を注入して、水素マニホールドの内壁にコーティング溶液３０を塗布する（コーティング溶液塗布工程）。先に説明したように、金属薄膜１８の表面には撥水処理が施されており、セパレータ２０の表面には親水処理が施されているので、金属薄膜１８の表面へのコーティング溶液３０の付着を抑制し、後になされる酸による金属薄膜１８の除去を容易に行うことができる。このコーティング溶液塗布工程は、例えば、図４に示したコーティング溶液塗布システムを用いて行うことができるが、本実施例の燃料電池スタックでは、ガス拡散層１４の表面は、金属薄膜１８によって被覆されているため、コーティング溶液３０が、ガス拡散層１４が有する細孔に浸入するおそれはなく、コーティング溶液３０の注入圧力の厳密な制御は不要である。
【００２８】
燃料電池スタックの水素マニホールドの内壁、および、ガス流路２２の内壁にコーティング溶液３０を塗布した後に、このコーティング溶液３０を乾燥させて定着させると、図８に示したように、水素マニホールドの内壁、および、ガス流路２２の内壁には、コーティング層３２が形成される。
【００２９】
次に、燃料電池スタックの水素マニホールド内、および、ガス流路２２内に、酸性溶液を流すことによって、図９に示したように、金属薄膜１８を溶解して除去する（金属薄膜除去工程）。本実施例では、酸性溶液として、１〜１５（％）の塩酸溶液を用いるものとした。なお、この金属薄膜除去工程において、金属薄膜１８を完全に除去しきれなかったとしても、発電中の燃料電池スタック内は強酸環境となるので、発電中に除去される。以上の製造工程によって、燃料電池スタックが製造される。
【００３０】
以上説明した第２実施例の燃料電池スタックの製造方法によれば、上記膜電極接合体ユニットとセパレータ２０とを交互に積層する際に、膜電極接合体とセパレータ２０との間に金属薄膜１８を介在させるので、上記コーティング溶液塗布工程において、コーティング溶液３０は、ガス拡散層１４に接触しない。したがって、水素マニホールドの内部にコーティング溶液３０を注入して、水素マニホールドの内壁にコーティングを施す際に、膜電極接合体の表面に積層されたガス拡散層１４が有する細孔へのコーティング溶液の浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。
【図２】第１実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。
【図３】ガス拡散層１４が有する細孔にコーティング溶液３０が浸入するか否か説明するための説明図である。
【図４】コーティング溶液塗布システムを示す説明図である。
【図５】第１実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。
【図６】第２実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。
【図７】第２実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。
【図８】第２実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。
【図９】第２実施例の燃料電池スタックの製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００…燃料電池スタック
１０…電解質膜
１２…触媒層
１４…ガス拡散層
１４ｂａｓｅ…基材層
１４ｍｐｌ…細密層
１６…シール部材
１６ｈ…貫通孔
１８…金属薄膜
２０…セパレータ
２０ｈ…貫通孔
２２…ガス流路
３０…コーティング溶液
３２…コーティング層
２００…注入側溶液タンク
２１０…エアコンプレッサ
２２０…配管
２３０…バルブ
２４０…圧力計
２５０…配管
２６０…排液側溶液タンク
２６２…排気口
【図１】
2010153086.tif 000003
【図２】
2010153086.tif 000004
【図３】
2010153086.tif 000005
【図４】
2010153086.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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