(57)【要約】      （修正有）【課題】接着工程における接着に伴い配流板の流路の親水性が、準備工程における配流板の流路の親水性よりも低下するような場合であっても、親水性を回復させることができる燃料電池モジュール製造方法および燃料電池スタック製造方法を提供する。【解決手段】準備工程では、発電に使用される活物質が流れる流路１２（１２ｆ，１２ｐ）をもつ配流板１を準備する。配流板１を相手材に接着させることによりモジュールを形成する。その後、モジュールを構成する配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる親水性回復工程を実施する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路をもつ配流板を準備する準備工程と、
複数の前記配流板で膜電極接合体を挟んだ状態で複数の前記配流板同士を接着させることによりモジュールを形成する接着工程と、
前記接着工程の後、前記モジュールを構成する前記配流板の前記流路の壁面と、熱流体とを接触させることにより、前記流路の壁面の親水性を回復させる親水性回復工程を順に実施する燃料電池モジュール製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記親水性回復工程の後、前記モジュールの良否を検査する検査工程を実施する燃料電池モジュール製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、前記親水性回復工程において用いられる前記熱流体は、水蒸気を含む４０℃以上のガス、および／または、４０℃以上の熱水である燃料電池モジュール製造方法。
【請求項４】
請求項３において、前記ガスは、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス、酸素含有ガス、窒素含有ガス、水素含有ガスのうちの少なくとも１種である燃料電池モジュール製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記親水性回復工程は１時間以上実施される燃料電池モジュール製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記準備工程は、フッ素処理、プラズマ処理、紫外線照射処理のうちの少なくとも一つを前記配流板の前記流路に実施する燃料電池モジュール製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のうちの一項において、前記親水性回復工程が終了したら、前記モジュールの内部にパージガスを供給することにより、前記モジュールの内部に残留している液相状の水を吐出させるパージ処理を実施する燃料電池モジュール製造方法。
【請求項８】
流路をもつ配流板を準備する準備工程と、
複数の前記配流板で膜電極接合体を挟んだ状態で複数の前記配流板同士を接着させることによりモジュールを形成する接着工程と、
前記接着工程を経た複数の前記モジュールを組み付けて仮スタックまたは本スタックを形成する組付工程と、
前記接着工程および前記組付工程の後、前記仮スタックまたは前記本スタックを構成する前記モジュールの内部に熱流体を供給し、前記モジュールの前記配流板の前記流路の壁面と前記熱流体とを接触させることにより、前記流路の壁面の親水性を回復させる親水性回復工程を実施する燃料電池スタック製造方法。
【請求項９】
請求項８において、前記熱流体は、加湿された酸素含有ガスおよび加湿された燃料ガスであり、前記親水性回復工程は、前記モジュールの酸化剤極に酸素含有ガスを供給すると共に前記モジュールの燃料極に燃料ガスを供給することにより発電しつつ実施され、
前記親水性回復工程における水素利用率は、前記本スタックの定格運転時における水素利用率よりも低く、且つ、前記親水性回復工程における酸素利用率は、前記本スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い燃料電池スタック製造方法。
【請求項１０】
流路をもつ配流板を準備する準備工程と、
複数の前記配流板で膜電極接合体を挟んだ状態で複数の前記配流板同士を接着させることによりモジュールを形成する接着工程と、
前記接着工程を経た複数の前記モジュールを組み付けて仮スタックを形成する組付工程と、
前記接着工程および前記組付工程の後、前記仮スタックを構成する前記モジュールの内部に熱流体を供給し、前記モジュールの前記配流板の前記流路の壁面と前記熱流体とを接触させることにより、前記流路の壁面の親水性を回復させる親水性回復工程と、
前記親水性回復工程実施時、または、前記親水性回復工程実施後において、前記仮スタックを構成する各前記モジュールの発電出力を検査し、前記仮スタックを構成する各前記モジュールのうち、所定出力以上の発電出力を有する複数の前記モジュールを選択する検査工程と、
前記検査工程において選択された複数の前記モジュールにより本スタックを組み付ける本組付工程を実施する燃料電池スタック製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は膜電極接合体を有するモジュールを製造する燃料電池モジュール製造方法および燃料電池スタック製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の内部では発電反応により水が生成される。燃料電池の内部で生成水が過剰になると、フラッディングが発生するおそれがある。フラッディングとは、活物質が流れる流路を液相水で狭めることをいう。フラッディングの発生は燃料電池の発電出力の低下を招く。フラッディングを抑えるため次のような技術が開発されている。
【０００３】
特許文献１には、燃料流体および酸化剤流体を仕切る機能を有する配流板の表面において反応活性が高い黒鉛結晶面をブラストにより露出させて親水性を高め、更に、減圧プラズマ処理により親水化効果を向上させている燃料電池配流板および燃料電池が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ＰＥＴ樹脂と黒鉛とを有する配流板をコロナ放電処理することにより、配流板の条溝に水酸基を付着させて親水性を付与させた燃料電池配流板およびその製造方法が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、フッ素および酸素を含むガスでカーボン成形体を第１段階処理し、次に、第１段階処理で用いたガスよりもフッ素に対する酸素のモル比率が少ないガスで第２段階処理する親水化技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−６６１３９号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７４７３号公報
【特許文献３】特開２００３−１１２９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記したように配流板のうち活物質が流れる流路に親水性を与えることは、配流板における排水性を高め、フラッディングの抑制に有効である。しかしながら、燃料電池によれば、一の配流板を他方の配流板に接着させることによりモジュールを形成するとき、接着に伴い配流板の流路における親水性が、接着前よりも低下してしまうおそれがある。この場合、燃料電池の内部において排水性が低下するため、フラッディングが発生する頻度が高くなる。従って、燃料電池の発電出力の安定性が充分でなくなるおそれがある。
【０００７】
接着に伴い配流板の流路における親水性が低下する要因としては、接着時における熱負荷が考えられる。接着工程では接着強度を高めるため、あるいは、接着時間を早めて生産性を高めるため、高温領域に配流板に保持させて熱負荷を配流板に積極的に作用させることがあるためである。あるいは、高温領域に配流板を保持しないとしても、接着時に発生する発熱が配流板の流路における親水性の低下に影響を与えると考えられる。ここで、接着時における熱負荷は、次の（１）〜（４）のうちの少なくとも一つを発生させ、配流板の流路における親水性を低下させると考えられる。
（１）親水基が配流板の流路の壁面から脱離すること。
（２）親水基の分子鎖内で熱運動が活発となり、親水基が反転して配流板の親水性を示さなくなること。
（３）配流板の流路の壁面における吸着水が減少すること。
（４）配流板の流路の壁面において有機物等の異物が付着していること。
【０００８】
殊に、接着強度を高めるため、あるいは、接着時間を早めて生産性を高めるため、近年、接着工程における熱負荷が益々大きくなる傾向がある。従って、配流板の流路の親水性が益々低下するおそれがある。
【０００９】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、接着工程における接着に伴い、配流板の流路の親水性が低下するような場合であっても、配流板の流路の壁における親水性を回復させるのに有利な燃料電池モジュール製造方法および燃料電池スタック製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）様相１に係る燃料電池モジュール製造方法は、流路をもつ配流板を準備する準備工程と、複数の配流板で膜電極接合体を挟んだ状態で複数の配流板同士を接着させることによりモジュールを形成する接着工程と、接着工程の後、モジュールを構成する配流板の流路の壁面と熱流体とを接触させる親水性回復工程を順に実施する。
【００１１】
接着工程における接着に伴い、配流板の流路の親水性は、準備工程における配流板の流路の親水性よりも低下することがある。このように流路の親水性が低下すると、発電運転時に配流板の流路における排水性が低下し、流路においてフラッディングが発生し易くなる。フラッディングは、流路の断面積を液相の水が狭めることを意味する。そこで、接着工程の後、モジュールを構成する配流板の流路の壁面と熱流体とを接触させる親水性回復工程を実施する。この結果、配流板の流路の壁面において親水性が回復される。親水性が回復される理由としては、次のことが考えられる。
（ｉ）水による再酸化、（ｉｉ）極性分子の水との相互作用で親水基を流路の壁面の表面に露出させること。（ｉｉｉ）流路の壁面の表面に対する吸着水を付与させること。（ｉｖ）流路の壁面の表面における異物を洗浄により除去させること。
【００１２】
（２）様相２に係る燃料電池スタック製造方法は、流路をもつ配流板を準備する準備工程と、複数の配流板で膜電極接合体を挟んだ状態で複数の配流板同士を接着させることによりモジュールを形成する接着工程と、接着工程を経た複数のモジュールを組み付けて仮スタックまたは本スタックを形成する組付工程と、接着工程および組付工程の後、仮スタックまたは本スタックを構成するモジュールの内部に熱流体を供給し、モジュールの配流板の流路の壁面と熱流体とを接触させることにより、流路の壁面の親水性を回復させることにより、流路の壁面の親水性を回復させる親水性回復工程を実施する。
【００１３】
接着工程における接着に伴い、配流板の流路の親水性は、準備工程における配流板の流路の親水性よりも低下させ得る。親水性が低下すると、配流板の流路における排水性が低下し、フラッディングが発生し易くなる。そこで、接着工程の後、モジュールを構成する配流板の流路の壁面と熱流体とを接触させる親水性回復工程を実施する。この結果、配流板の流路の壁面において親水性が回復される。親水性が回復される理由としては、上記した（ｉ）〜（ｉｖ）が考えられる。
【００１４】
（３）様相３に係る燃料電池スタック製造方法は、流路をもつ配流板を準備する準備工程と、複数の配流板で膜電極接合体を挟んだ状態で複数の配流板同士を接着させることによりモジュールを形成する接着工程と、接着工程を経た複数のモジュールを組み付けて仮スタックを形成する組付工程と、接着工程および組付工程の後、仮スタックを構成するモジュールの内部に熱流体を供給し、モジュールの配流板の流路の壁面と熱流体とを接触させることにより、流路の壁面の親水性を回復させる親水性回復工程と、親水性回復工程実施時、または、親水性回復工程実施後において、仮スタックを構成する各モジュールの発電出力を検査し、仮スタックを構成する各モジュールのうち、所定出力以上の発電出力を有する複数の前記モジュールを選択する検査工程と、検査工程において選択された複数のモジュールにより本スタックを組み付ける本組付工程を順に実施する。
【００１５】
接着工程における接着に伴い、配流板の流路の親水性は、準備工程における配流板の流路の親水性よりも低下し得る。親水性が低下すると、配流板の流路における排水性が低下し、フラッディングが発生し易くなる。そこで、接着工程の後、モジュールを構成する配流板の流路の壁面と熱流体とを接触させる親水性回復工程を実施する。この結果、配流板の流路の壁面において親水性が回復される。親水性が回復される理由としては上記した（ｉ）〜（ｉｖ）が考えられる。
【００１６】
本発明方法によれば、次の好適態様が挙げられる。
【００１７】
・好ましくは、モジュールは、接着工程で互いに接着された複数の配流板と、複数の配流板間に配置された膜電極接合体（ＭＥＡともいう）とを有する。配流板は、厚み方向に透過性を有しない緻密体でも、厚み方向に活物質または水の透過性を有する多孔質体でも良い。配流板は親水性を有する流路をもつ。流路は、発電反応に寄与する活物質、または、モジュールを冷却させる冷媒を流す流路である。ＭＥＡは、イオン伝導性を有するイオン伝導膜と、イオン伝導膜を挟む燃料極および酸化剤極とを有する。イオン伝導膜は、固体高分子型（例えば炭化水素系または炭化フッ素系）またはガラス系等の無機材料型が挙げられる。
【００１８】
・接着工程は、複数の配流板同士で膜電極接合体を挟んだ状態で、複数の配流板同士を接着させる工程である。接着にあたり、接着強度を高めるため、配流板に熱負荷を与えることが好ましい。熱負荷とは、配流板の少なくとも接着部分に熱を与えることをいう。熱負荷により、接着性は向上するものの、流路の親水性が低下することがある。また接着にあたり、接着強度を高めるため、接着材を用いることが好ましい。接着材は特に制限されず、公知のものを採用できる。接着材としては、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、アクリル樹脂エマルジョン系、フェノール樹脂系、ユリア樹脂系、ポリビニルアルコール系等のうちの少なくとも１種が例示される。接着シート等の他の接着材でも良い。
【００１９】
・接着工程は、複数の配流板同士で膜電極接合体を挟んだ状態で、複数の配流板同士を厚み方向に加圧圧着させることにより、配流板同士を接着させる工程としても良い。接着材を積極的に使用しない場合もある。配流板に樹脂が含まれている場合には、その樹脂で配流板同士が接着されることもある。加圧圧着の他に配流板流体を加熱させることもできる。
【００２０】
・好ましくは、親水性回復工程の後において、親水性回復工程を実施中において、モジュールの良否を検査する検査工程を実施する。検査工程において良品と判定されたモジュールでスタックを組み付ける。良品とは、発電出力が所定値以上のものをいう。所定値は、燃料電池システムおよびスタック等の要因に応じて設定される。良品と判定されたモジュールでスタックが形成されるため、スタックの発電性能が向上する。
【００２１】
・親水性回復工程において用いられる熱流体は、親水性回復工程を実施する前におけるモジュールの温度よりも高温の流体という意味である。熱流体は、水蒸気を含む４０℃以上のガス、または、４０℃以上の熱水（液相）である。水蒸気は飽和水蒸気またはこれに近い状態とすることができる。熱流体の温度としては３５℃以上が好ましく、更に４０℃以上、５０℃以上が好ましく、６０℃以上、７０℃以上、８０℃以上、９０℃以上、１００℃以上が例示される。場合によっては、熱流体の温度は１１０℃以上でも良い。熱流体の温度の上限値は、熱流体の圧力にもよるが、１２０℃以下，１３０℃以下が挙げられる。好ましくは、高温加湿ガスは水蒸気を含むガスであり、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス、酸素含有ガス、窒素含有ガス、水素含有ガスのうちの少なくとも１種である。ガスの露点は５０〜７５℃、５０〜７０℃、５０〜６５℃が挙げられる。
【００２２】
・好ましくは、親水性回復工程は、モジュールにおけるＭＥＡ（膜電極接合体）の燃料極に燃料流体を供給すると共に、モジュールにおけるＭＥＡの酸化剤極に酸化剤流体を供給して発電しつつ実施することができる。このように親水性回復工程はＭＥＡで発電しつつ行うことができる。この場合、好ましくは、燃料流体および酸化剤流体の双方を加湿させる。
【００２３】
・モジュールに供給される前の燃料流体および酸化剤流体の温度は、６５〜９０℃が好ましい。燃料流体および酸化剤流体の露点温度は、モジュールに供給される燃料流体および酸化剤流体の温度よりも低めであり、５０〜７０℃が好ましい。モジュールに供給されるべき燃料流体および酸化剤流体の相対湿度は９０％以上、９５％以上、９８％以上とすることができる。露点温度はガスが保持できる水蒸気量に対応する。
【００２４】
・好ましくは、親水性回復工程は、スタックにおけるＭＥＡの燃料極に燃料流体を供給すると共に、スタックにおけるＭＥＡの酸化剤極に酸化剤流体を供給して発電しつつ実施することができる。この場合、ガス状の燃料流体およびガス状の酸化剤流体の双方を加湿させる。モジュールに供給される前の燃料流体および酸化剤流体の温度は、６５〜９０℃が好ましい。燃料流体および酸化剤流体の露点温度は、５０〜７０℃が好ましい。スタックに供給されるべき燃料流体および酸化剤流体の相対湿度は、例えば、９０％以上、９５％以上、９８％以上、１００％とすることができる。スタックは仮スタックでも良いし、本スタックでも良い。本スタックは、最終製品であるスタック形態をいう。仮スタックは、本スタックよりもモジュールの脱着が容易であるスタック形態をいう。
【００２５】
・親水性回復工程が発電を伴うとき、液相状の水がモジュールの内部に残留していると、熱流体の流れが偏るため、親水性回復が配流板の部位においてばらつくおそれがある。そこで、好ましくは、親水性回復工程における水素利用率は、本スタックの定格運転時における水素利用率よりも低い。且つ、好ましくは、親水性回復工程における酸素利用率は、本スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い。これにより単位時間あたりモジュールの内部に供給される水素（燃料流体）および酸素（酸化剤流体）の供給量が増加する。このため液相状の水がモジュールの内部に存在しているときであっても、その水を外部に吐出させることができる。
【００２６】
・好ましくは、親水性回復工程が実施される時間は、配流板の種類、親水化処理の種類、モジュールの種類、ＭＥＡ等の種類、要請される親水性等によって設定され、一般的には３０分以上、１時間以上実施される。例えば２時間以上、２．５時間以上、３時間以上、３．５時間以上、４時間以上、４．５時間以上が挙げられる。生産性を考慮すると、１０時間以下、８時間以下、６時間以下が挙げられる。
【００２７】
・好ましくは、配流板はカーボン材または金属等の導電材料を基材とする配流板である。カーボン材（黒鉛を含む）等の導電材料を基材とし、基材をバインダで結合することにより、配流板は形成できる。バインダは樹脂が挙げられる。樹脂はフェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂、または、熱可塑性樹脂の公知のバインダが挙げられる。
【００２８】
・準備工程では親水化処理を配流板に実施する。親水化処理は、配流板の流路の壁面の親水性を親水化処理前よりも高める処理である。親水化処理はフッ素処理、プラズマ処理、紫外線照射処理のうちの少なくとも一つが挙げられる。このような処理は、親水基（例えば水酸基、カルボキシル基等）を壁面に付着させると言われている。フッ素処理は、ハロゲンガスであるフッ素ガスを当該壁面に接触させる処理である。プラズマ処理は、プラズマを当該壁面に照射させる処理である。紫外線照射処理は紫外線を当該壁面に照射させる処理である。
【００２９】
・上記したようなモジュールまたはスタックに対する親水性回復工程が終了したら、当該工程の条件によっては、モジュールの内部に過剰の水（液相）が残留しているおそれがある。そこで、好ましくは、モジュールの内部にパージガスを所定時間供給してパージ処理することができる。これによりモジュール（スタック）の内部に残留している水（液相）を、モジュール（スタック）の内部から外方に吐出させることが好ましい。次回の発電起動時におけるフラッディングが抑制される。パージガスは、モジュール（スタック）の内部に残留している水（液相）をモジュール（スタック）の内部から外方に吐出させ得る気体であれば良く、空気、酸素、酸素含有ガス、窒素ガス、窒素富化ガスなどが挙げられる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、接着工程における接着に伴い、配流板の流路の親水性が低下するような場合であっても、モジュールを構成する配流板の流路の壁における親水性を回復させることができる。『回復』とは、接着工程実施後における流路の親水性よりも、親水性回復工程実施後における流路の親水性を高めることを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について図１〜図４を参照して説明する。本実施形態に係る準備工程では、発電に使用される活物質（水素または酸素）が流れる流路をもつ配流板１を準備する。配流板１は、導電材料をもつカーボン材（黒鉛）を基材とする配流板１である。配流板１は、カーボン材（黒鉛）を基材とし、バインダで結合して形成できる。バインダはフェノール樹脂（熱硬化樹脂）である。配流板１を１００％とするとき、質量比で、フェノール樹脂は４０％以下、具体的には１０〜３０％とされている。樹脂量が増加すると、配流板１の導電性が低下する。配流板１は、発電に寄与する活物質（酸素または水素）が流れる流路１２を有する。配流板１は、厚み方向に貫通するマニホルドを形成する複数の貫通孔１０ａ〜１０ｆを有する。貫通孔１０ａは燃料ガスの通路を形成し、入口１２ｉを介して流路１２に連通する。貫通孔１０ｂは燃料ガスの通路を形成し、出口１２ｏを介して流路１２に連通する。貫通孔１０ｃは酸化剤ガスの通路を形成し、貫通孔１０ｄは酸化剤ガスの通路を形成し、貫通孔１０ｅは冷却水の通路を形成し、貫通孔１０ｆは冷却水の通路を形成する。
【００３２】
なお、図１に示す配流板１の流路１２は、燃料ガスを分配させるものであるため、貫通孔１０ａ，１０ｂに連通している。また、酸化剤ガスを流す配流板１の流路１２では、その流路１２は貫通孔１０ｃ，１０ｄに連通している。また、冷却水を流す配流板１の流路１２では、その流路１２は貫通孔１０ｅ，１０ｆに連通している。
【００３３】
更に、親水性を配流板１の流路１２に与える親水性処理を実施する。親水性処理はフッ素処理である。フッ素処理は配流板１を容器内に収容した状態で、ハロゲンガスであるフッ素ガスを容器内に導入し、フッ素ガス（１０モル％以下，ガス温度：２０〜３０℃）と配流板１（配流板温度：２０〜３０℃℃）の流路１２の壁面とを所定時間（１０分〜６０分間）とを接触させる。これにより配流板１の流路１２の壁面を親水化処理させる。
【００３４】
次に、接着工程では、一方の配流板１の周縁部１３（被塗布面）および他方の配流板１（相手材）の周縁部１３（被塗布面）に接着材を所定厚みで塗布する。接着材が塗布される周縁部１３は、図１において斜線で示す領域である。接着材は適宜選択されるが、例えば、二液混合型のエポキシ樹脂を主要成分とする接着材とすることができる。他の組成を有する接着材としても良い。
【００３５】
その後、双方の配流板１でＭＥＡ３を挟んだ状態で、双方の配流板１をこれの厚み方向に加圧しつつ接着させることにより、ユニット化されたモジュール２を形成する（図２，図３参照）。この場合、大気雰囲気において所定温度（８０〜９０℃）で所定時間（２０〜６０分間）加熱保持することにより、配流板１の周縁部１３同士を接着する。ＭＥＡ３は、イオン伝導性を有する固体高分子型のイオン伝導膜３０（炭化フッ素系樹脂であるパーフルオロスルホン酸樹脂）と、イオン伝導膜３０を挟む燃料極３１および酸化剤極３２とを有する。燃料極３１は触媒層とガス拡散層とで形成されている。酸化剤極３２は触媒層とガス拡散層とで形成されている。図３に示すように、モジュール２は、接着工程で互いに接着された複数の配流板１と、複数の配流板１間に配置されたＭＥＡ３とを有する。配流板１の流路１２のうち、発電時に燃料ガスが流れると共に燃料極３１に対面するものを、流路１２ｆとする。配流板１の流路１２のうち、発電時に酸化剤ガス（空気）が流れると共に酸化剤極３２に対面するものを、流路１２ｏとする。配流板１において流路１２ｆの裏側の流路１２については、酸化剤ガスである空気が通過する限り、親水化させることが好ましい。また配流板１において流路１２ｏの裏側の流路１２については、燃料ガスが通過する限り、親水化させることが好ましい。また配流板１において流路１２ｆ，１２ｏの裏側の流路１２（１２ｆ）については、冷却液等の冷媒が通過する限り、親水化させてもよいし、させなくても良い。なお、イオン伝導膜３０は炭素水素系樹脂としても良いし、無機材料系としても良い。
【００３６】
上記した接着工程において、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性は、準備工程における配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性よりも低下するおそれがある。殊に、前述したように、接着時に配流板１を高温に長時間保持するため、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性は、準備工程における配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性よりも低下するおそれがある。
【００３７】
接着工程の後に組付工程を実施する。すなわち、複数のモジュール２を厚み方向に積層した状態で、複数のモジュール２を図略の組付具で組み付け、仮スタック４を形成する（図４参照）。ここで、本スタック５は市販される状態の構造をもつ。本スタック５について、定格運転時における水素利用率は７５〜８５％であり、酸素利用率は４５〜６０％である。これに対して、仮スタック４は本スタック５と基本的には同一の構造であるが、発電性能が充分でないモジュール２を速やかに脱着または交換できるように、仮スタック４におけるモジュール２の脱着性は、本スタック５の場合に比較して高められている。
【００３８】
上記した接着工程および組付工程の後に、発電運転を兼用する親水性回復工程（熱流体接触工程に相当する）を実施する。すなわち、仮スタック４を構成するモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に加湿空気（酸化剤ガス，熱流体）を供給すると共に、加湿された燃料ガス（水素ガス，熱流体）をモジュール２の燃料極３１に供給して発電しつつ、親水性回復工程を実施する。この場合、冷却水（純水）を所定の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の裏面に供給して仮スタック４を冷却しつつ行う。
【００３９】
この場合、仮スタック４に供給される前において、燃料ガス（水素ガス）の温度は６５〜９０℃であり、空気の温度は６５〜９０℃である。燃料ガスの露点温度は５０〜７０℃であり、空気の露点温度は５０〜７０である。空気および燃料ガスは、仮スタック４に供給されると、仮スタック４の内部で冷却されるため、凝縮水を仮スタック４の内部において生成させる。発電時における仮スタック４の電流密度は、０．１〜０．５アンペア／ｃｍ２である。ガス利用率については、燃料ガスの水素利用率は６０〜７０％であり、空気の酸素利用率は２０〜４０％である。水素利用率は、（発電により燃料極３１で消費される水素量／発電時に燃料極３１に供給される総水素量）を意味する。酸素利用率は、（発電により酸化剤極３２で消費される酸素量／発電時に酸化剤極３２に供給される総酸素量）を意味する。なお、システムの定格運転時には、例えば、水素利用率は７５〜８５％、酸素利用率は４５〜６０％にできる。
【００４０】
本実施形態によれば、親水性回復工程における水素利用率は、本スタック５の定格運転時における水素利用率よりも低い。このため親水性回復工程における単位時間あたりの水素流量ＶＨ１は、本スタック５の定格運転時における単位時間あたりの水素流量ＶＨ２よりも多い。モル比で、ＶＨ１／ＶＨ２の比については、下限は１．５以上、２．５以上、３．０以上、３．５以上とすることができ、上限は７以下、６以下とすることができる。
【００４１】
また、親水性回復工程における酸素利用率は、本スタック５の定格運転時における酸素利用率よりも低い。このため親水性回復工程における単位時間あたりの空気流量ＶＡ１は、本スタック５の定格運転時における単位時間あたりの空気流量ＶＡ２よりも多い。モル比で、ＶＡ１／ＶＡ２の比については、下限は１．５以上、２．５以上、３．０以上、３．５以上とすることができ、上限は６以下、５以下とすることができる。これにより加湿された燃料ガス（熱流体）および空気（熱流体）が単位時間あたりモジュール２に多量に供給され、配流板１の親水性回復に貢献できる。ここで、定格運転とは、指定された条件のもとでシステムが連続運転できるように製造者が保証する使用者の限界の運転をいい、一般的には燃料電池システムの銘板やカタログに記載されている。
【００４２】
ところで、親水性回復工程において発電するとき、フラッディングが発生すると、モジュール２の内部において空気または燃料ガスの流れの不均一性が高まるおそれがある。この場合、親水性回復工程のバラツキが発生し、親水性回復が配流板１の部位によってばらつくおそれがある。この点本実施形態によれば、前述したように、親水性回復工程における単位時間あたりの水素流量ＶＨ１は、本スタック５の定格運転時における単位時間あたりの水素流量ＶＨ２よりも多い。また、親水性回復工程における単位時間あたりの空気流量ＶＡ１は、本スタック５の定格運転時における単位時間あたりの空気流量ＶＡ２よりも多い。このため発電反応により発生し且つモジュール２の内部に残留する水をモジュール２の下流側に、ひいてはモジュール２の外方に吐出させるのに有利となる。この結果、親水性回復が配流板１の部位によってばらつくことが抑制される。
【００４３】
本実施形態によれば、上記したような親水性回復工程を実施することにより、仮スタック４を構成するモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水（熱流体）とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。
【００４４】
本実施形態の親水性回復工程は、スタックの慣らし発電運転と兼用させることもできる。この場合、工程数を減少させることができる。但し、一般的な慣らし発電運転に比較して、親水性回復工程の水素利用率および酸素率は低い。発電ではなく、親水性回復を目的としているためである。
【００４５】
なお、上記したような親水性回復工程が終了したら、モジュール２の内部に過剰の水（液相）が残留しているおそれがある。そこで、モジュール２の内部にパージガスを所定時間（例えば１分〜１２０分）供給してパージ処理することができる。これによりモジュール２の内部に残留している熱水を、モジュール２の内部から外方に吐出させることができる。パージガスは窒素ガス等の不活性ガス、空気が例示される。残留している水を吐出させるパージ処理は必要に応じて実施すれば良いものであり、パージ処理を実施せずとも良い。
【００４６】
以下、本発明の他の実施形態について更に説明を加える。後述する各実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。
【００４７】
（実施形態２）
実施形態２について図１〜図４を参照して説明する。準備工程では、発電に使用される活物質（水素または酸素）が流れる流路１２（１２ｆ，１２ｐ）をもつ配流板１を準備する。親水性を配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に与える親水性処理としてプラズマ処理を実施する。プラズマ処理は、ノズルからプラズマを噴出させつつ、プラズマに対面させつつ配流板１を送り速度５０ミリメートル／秒でプラズマの下を通過させる処理を１〜８回実施し、低温プラズマと配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面とを接触させる。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化処理させる。
【００４８】
そして実施形態１と同様に、接着工程、組付工程、および親水性回復工程を実施する。すなわち、仮スタック４を構成するモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に空気（熱流体）を供給すると共に、モジュール２の燃料極３１に燃料ガス（水素ガス，熱流体）を供給し発電しつつ、親水性回復工程を実施する。親水性回復工程における水素利用率は、本スタック５の定格運転時における水素利用率よりも低い。親水性回復工程における酸素利用率は、本スタック５の定格運転時における酸素利用率よりも低い。これにより加湿された燃料ガス（熱流体）および空気（熱流体）が単位時間あたりモジュール２の内部に多量に供給され、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面の親水性回復に貢献できる。親水性回復工程においては、所定の配流板の流路に冷却水（６０〜７０℃）を供給して仮スタック４を冷却しつつ行なう。
【００４９】
このような親水性回復工程を実施することにより、仮スタック４を構成するモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。なお、上記したような親水性回復工程が終了したら、必要に応じてパージ処理を実施しても良い。
【００５０】
（実施形態３）
実施形態３について図１〜図４を準用して説明する。準備工程では、発電に使用される活物質（水素または酸素）が流れる流路１２（１２ｆ，１２ｐ）をもつ配流板１を準備する。更に、親水性を配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に与える親水性処理として紫外線照射処理を実施する。紫外線照射処理は配流板１を容器内（雰囲気：大気雰囲気）に収容した状態で、低圧紫外線（波長：１８５〜２５４ナノメートル）を配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面に３０〜６００秒照射させる。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化処理させる。そして実施形態１と同様に、接着工程、組付工程、および親水性回復工程を実施する。すなわち、仮スタック４を構成するモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に空気（熱流体）を供給すると共に、モジュール２の燃料極３１に燃料ガス（水素ガス，熱流体）を供給し発電しつつ、親水性回復工程を実施する。この場合、燃料ガスおよび空気は４０℃以上にできる。親水性回復工程における水素利用率は、スタックの定格運転時における水素利用率よりも低い。親水性回復工程における酸素利用率は、スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い。この場合、仮スタック４に形成されている冷媒が流れる流路に冷却水（６０〜７０℃）を供給して仮スタック４を冷却しつつ行なう。このような親水性回復工程を実施することにより、仮スタック４を構成するモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。
【００５１】
（実施形態４）
実施形態４について図１〜図４を準用して説明する。配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に親水性処理としてフッ素処理を実施する。フッ素処理は実施形態１の場合と同様に実施し、フッ素ガスを配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面に接触させる。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化処理させる。次に、実施形態１と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。上記した接着工程では、接着時に配流板１を高温（７０〜９０℃）に長い時間保持するため、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性は、準備工程における配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性よりも低下するおそれがある。
【００５２】
接着工程の後に親水性回復工程を実施する。すなわち、実施形態１と異なり、スタック化する前のモジュール２を用い、モジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に空気（熱流体）を供給すると共に燃料極３１に燃料ガス（水素ガス，熱流体）を供給して発電しつつ、親水性回復工程を実施する。空気および燃料ガスは加湿されており、飽和蒸気量、または、その相対湿度９０％以上の蒸気量を有する。この場合、燃料ガスおよび空気は４０℃以上にできる。
【００５３】
発電条件は基本的には実施形態１と同様である。ガス利用率については、燃料ガスの水素利用率は６５〜７０％であり、空気の酸素利用率は２５〜３５％である。親水性回復工程における水素利用率は、スタックの定格運転時における水素利用率よりも低い。親水性回復工程における酸素利用率は、スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い。このようにスタック化する前のモジュール２に親水性回復工程を実施することにより、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。なお、上記したような親水性回復工程が終了したら、必要に応じてパージ処理を実施しても良い。
【００５４】
（実施形態５）
実施形態５について図１〜図４を準用しつつ説明する。配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に親水性処理としてプラズマ処理を実施する。プラズマ処理は実施形態２と同様に実施し、フッ素ガスを配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面に接触させる。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化させる。次に、実施形態２と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。上記した接着工程では、接着時に配流板１を高温に保持するため、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性は、準備工程における配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性よりも低下するおそれがある。このような接着工程の後に、親水性回復工程を実施する。
【００５５】
すなわち、スタック化する前のモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に空気（熱流体，４０℃以上）を供給すると共に燃料極３１に燃料ガス（水素ガス，熱流体，４０℃以上）を供給して発電しつつ、親水性回復工程を実施する。空気および燃料ガスは加湿されたおり、飽和水蒸気量を有する。発電条件は基本的には実施形態１と同様である。ガス利用率については、燃料ガスの水素利用率は６０〜７０％であり、空気の酸素利用率は２０〜３５％である。親水性回復工程における水素利用率は、スタックの定格運転時における水素利用率よりも低い。親水性回復工程における酸素利用率は、スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い。
【００５６】
このような親水性回復工程を実施することにより、スタック化する前のモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。なお、上記したような親水性回復工程が終了したら、必要に応じてパージ処理を実施しても良い。
【００５７】
（実施形態６）
実施形態６について図１〜図４を準用して説明する。配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に親水性処理として紫外線照射処理を実施する。紫外線照射処理は実施形態３と同様に実施し、低圧紫外線を配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面に接触させる。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化させる。次に、実施形態３と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。
【００５８】
接着工程の後に、親水性回復工程を実施する。すなわち、スタック化する前のモジュール２を用い、モジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に空気を供給すると共に、モジュール２の燃料極３１に燃料ガス（水素ガス）を供給し発電しつつ、親水性回復工程を実施する。空気および燃料ガスは４０℃以上にできる。ガス利用率については、燃料ガスの水素利用率は６５〜７０％であり、空気の酸素利用率は２５〜３５％である。親水性回復工程における水素利用率は、スタックの定格運転時における水素利用率よりも低い。親水性回復工程における酸素利用率は、スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い。このようにスタック化する前のモジュール２に親水性回復工程を実施することにより、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。なお、場合によっては、空気および燃料ガスを３５℃以上としても良い。
【００５９】
（実施形態７）
実施形態７について図１〜図４を準用して説明する。親水性を配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に与える親水性処理を実施する。親水性処理はフッ素処理である。フッ素処理は実施形態１の場合と同様に実施する。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化処理させる。次に、実施形態１と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。上記した接着工程では、接着時に配流板１を高温（７０〜９０℃）に長時間保持するため、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性は、準備工程における配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性よりも低下するおそれがある。
【００６０】
接着工程の後に、親水性回復工程を実施する。すなわち、スタックを構成する前のモジュール２をＭＥＡ３と共に熱水（７５〜８５℃の純水，熱流体）に浸漬させる。この結果、モジュール２の内部に熱水を供給させ、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水とを所定時間（例えば３０分〜４時間）接触させる。この場合、モジュール２の内部に空気が残留しないように、空気の出口を確保しつつ熱水をモジュール２の内部に給水させることが好ましい。このような親水性回復工程を実施することにより、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。
【００６１】
なお、親水性回復工程が終了したら、モジュール２の内部に熱水が残留しているおそれがある。そこで本実施形態は、熱水からモジュール２を取り出した後、モジュール２の内部にパージガスを所定時間（例えば１分〜１８０分の範囲内）供給してパージ処理する。これによりモジュール２の内部に残留している熱水を、モジュール２の内部から外方に吐出させることが好ましい。なおパージガスは空気、窒素ガス等が例示される。
【００６２】
（実施形態８）
実施形態８について図１〜図４を準用しつつ説明する。配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に親水性処理としてプラズマ処理を実施する。プラズマ処理は実施形態２の場合と同様に実施する。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化処理させる。次に、実施形態１と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。
【００６３】
接着工程の後に、親水性回復工程を実施する。すなわち、仮スタック４または本スタック５を構成する前のモジュール２を熱水（７５〜８５℃の純水，熱流体）に浸漬させ、モジュール２の内部に熱水を供給し、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水（７５〜８５℃の純水，熱流体）とを所定時間（例えば１０分〜４時間の範囲内）接触させる。この場合、モジュール２の内部に空気が残留しないように、空気の出口を確保しつつ熱水をモジュール２の内部に給水させることが好ましい。このような親水性回復工程を実施することにより、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。なお、親水性回復工程が終了したら、前述したようにパージ処理を行うことができる。
【００６４】
（実施形態９）
実施形態９について図１〜図４を準用して説明する。配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に親水性処理として紫外線照射処理を実施する。紫外線照射処理は実施形態３と同様に実施する。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化させる。次に、実施形態３と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。接着工程の後に、親水性回復工程を実施する。すなわち、スタックを構成する前のモジュール２を熱水（７５〜８５℃の純水，熱流体）に浸漬させ、モジュール２の内部に熱水を供給し、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水とを所定時間（例えば３０分〜１０時間の範囲内）接触させる。このような親水性回復工程を実施することにより、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。なお、親水性回復工程が終了したら、前述したようにパージ処理を行うことができる。
【００６５】
（実施形態１０）
実施形態１０について図１〜図４を準用して説明する。親水性を配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に与える親水性処理を配流板１に実施する。親水性処理はフッ素処理、プラズマ処理、紫外線照射処理のいずれでも良い。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化させる。そして実施形態１と同様に、接着工程によりモジュール２を形成する。接着工程の後に組付工程を実施する。すなわち、複数（Ｍ個）のモジュール２を厚み方向に積層した状態で、複数のモジュール２を組付具で組み付け、仮スタック４を形成する（図４参照）。この場合、モジュール２間のガス漏れを抑えるべく、隣り合うモジュール２間にシール部材を介在させることが好ましい。仮スタック４では、モジュール２の脱着性が本スタック５に比較して高められている。
【００６６】
組付工程の後に、仮スタック４に親水性回復工程を実施する。すなわち、仮スタック４を構成するモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に加湿された空気を供給すると共に、加湿された燃料ガス（水素ガス）をモジュール２の燃料極３１に供給して発電しつつ、親水性回復工程を実施する。この場合、仮スタック４に形成されている冷媒が流れる流路１２ｗ（ＭＥＡ３に対面しない流路に相当する）に冷却水（６０〜７０℃）を供給して仮スタック４を冷却しつつ発電する。仮スタック４に供給される前において、燃料ガス（水素ガス）の温度は６５〜９０℃であり、空気の温度は６５〜９０℃である。燃料ガスの露点温度は５０〜７０℃であり、空気の露点温度は５０〜７０℃である。発電時における電流密度は０．２〜０．４アンペア／ｃｍ２である。ガス利用率については、燃料ガスの水素利用率は６５〜７０％であり、空気の酸素利用率は２５〜３５％である。親水性回復工程における水素利用率は、スタックの定格運転時における水素利用率よりも低い。このため親水性回復工程における単位時間あたりの水素流量は、本スタック５の定格運転時における単位時間あたりの水素流量よりも多い。また、親水性回復工程における酸素利用率は、スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い。このため親水性回復工程における単位時間あたりの空気流量は、スタックの定格運転時における単位時間あたりの空気流量よりも多い。これにより加湿された燃料ガスおよび空気がモジュール２に多量に供給され、親水性を良好に回復させることができる。
【００６７】
このような親水性回復工程を実施することにより、仮スタック４において、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と、熱流体とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。この場合、仮スタック４を構成する各モジュール２に電圧センサを取り付け、各モジュール２の発電電圧を検査する。そして、発電電圧の高い方からＮ個（Ｎ個＜Ｍ個）のモジュール２を選択する。このように発電電圧が高いＮ個のモジュール２により本スタック５（図５参照）を組み付ける。本スタック５において、隣接するモジュール２間にシール部材を介在させることが好ましい。ここで、残りの（Ｍ個−Ｎ個）モジュール２については、予備品として保管するか、廃棄品として廃棄する。仮スタック４はモジュール２の脱着が本スタック５よりも簡易であるため、上記したように発電出力の高いモジュール２で本スタック５を形成することができる。なお、発電電圧の高い方からＮ個（Ｎ個＜Ｍ個）のモジュール２を選択する場合に限らず、発電出力が所定値以上を示すＮ個（Ｎ個＜Ｍ個）のモジュール２を選択することにしても良い。
【００６８】
（実施形態１１）
実施形態１１について図１〜図４を準用して説明する。親水性を配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に与える親水性処理を実施する。親水性処理はフッ素処理、プラズマ処理または紫外線照射処理である。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化処理させる。次に、実施形態１と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。上記した接着工程では、接着時に配流板１を高温に所定時間保持するため、配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性は、準備工程における配流板１の流路１２の親水性よりも低下するおそれがある。
【００６９】
接着工程の後に組付工程を実施する。すなわち、複数のモジュール２を厚み方向に積層した状態で、複数のモジュール２を組付具（図略）で組み付け、仮スタック４を形成する（図４参照）。そして、接着工程および組付工程の後に、親水性回復工程を実施する。すなわち、仮スタック４を構成するモジュール２の入口に熱水供給通路を繋ぎ、モジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に熱水（７５〜８５℃，熱流体）を供給すると共に、モジュール２の燃料極３１に熱水（７５〜８５℃，熱流体）を供給する。熱水は純水であることが好ましい。このような親水性回復工程を実施することにより、仮スタック４を構成するモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱水とを接触させる。これによりモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。
【００７０】
（実施形態１２）
実施形態１２について図１〜図４を準用して説明する。配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に親水性処理として紫外線照射処理、プラズマ処理またはフッ素処理を実施する。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化させる。次に、他の実施形態と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する。上記した接着工程では配流板１は高温に保持されるため、接着に伴い配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性は、準備工程における配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の親水性よりも低下するおそれがある。
【００７１】
次に、接着工程を経た複数（Ｍ個，例えば６０〜１００個）のモジュール２を組み付けて仮スタック４を形成する。その後、仮スタック４を構成するモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる親水性回復工程を実施させる。この場合、仮スタック４を構成するモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に加湿空気（６５〜８０℃）を供給すると共に、加湿空気（６５〜８０℃）をモジュール２の燃料極３１に供給する。供給時間は１０分〜６時間の範囲内にできる。これにより仮スタック４を発電させることなく、加湿空気で親水性回復工程を実施する。この結果、モジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面における親水性を回復させることができる。
【００７２】
（実施形態１３）
図６は実施形態１３の工程順を示す。実施形態１３について図１〜図４を準用して説明する。配流板１を作製する（ステップＳ１）。流路１２（１２ｆ，１２ｐ）に親水性処理として紫外線照射処理、プラズマ処理またはフッ素処理を実施する（ステップＳ２）。これにより配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面を親水化させる。次に、他の実施形態と同様に、接着工程を実施してモジュール２を形成する（ステップＳ３）。
【００７３】
次に、接着工程を経た複数（Ｍ個，例えば６０〜１００個）のモジュール２を組み付けて仮スタック４を形成する（ステップＳ４）。その後、仮スタック４を構成しているモジュール２の配流板１の流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の壁面と熱流体とを接触させる親水性回復工程（ステップＳ５）を実施させる。この場合、仮スタック４を構成するモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に加湿空気（６５〜８０℃）を供給すると共に、加湿空気（６５〜８０℃）をモジュール２の燃料極３１に供給して親水性回復工程を実施する（ステップＳ５）。この場合、発電は実行されない。
【００７４】
その後、必要に応じて、上記したパージ処理を実施し、仮スタック４の内部に残留している水（液相）をパージガス（乾燥状態の空気、乾燥状態の窒素ガス）で外部に吐出させる。これにより仮スタック４の内部のフラッディング状態が改善される。パージガスの相対湿度は、親水性回復工程でモジュール２に供給したガスの相対湿度よりも低いことが好ましい。
【００７５】
その後、仮スタック４が維持されている状態で、仮スタック４を発電させつつ各モジュール２の発電出力を検査する検査工程を実施する（ステップＳ６）。各モジュール２には電圧センサが繋がれており、電圧センサにより各モジュール２の電圧が検査される。この場合、仮スタック４に供給される前において、燃料極３１に供給される燃料ガス（水素ガス）の温度は６５〜９０℃であり、酸化剤極３２に供給される空気の温度は６５〜９０℃である。燃料ガスの露点温度は５０〜７０℃であり、空気の露点温度は５０〜７０℃である。そして、仮スタック４を構成する各モジュール２のうち、発電出力が高い方から複数（Ｎ個，Ｎ＜Ｍ）のモジュール２を選択する。残りのモジュール２は、保管されるか廃棄される。その後、選択された複数（Ｎ個，例えば４０〜５５個）のモジュール２により本スタック５を組み付ける本組付工程を実施する（ステップＳ７）。Ｎ／Ｍ＝０．５０〜０．９８の範囲内にできる。なお、発電出力が高い方から複数（Ｎ個，Ｎ＜Ｍ）のモジュール２を選択する場合に限らず、所定の出力以上の発電出力を有する複数（Ｎ個，Ｎ＜Ｍ）のモジュール２を選択することにしても良い。例えば発電出力は発電電圧、発電電力で代用できる。
【００７６】
（実施形態１４）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する溜め、図２および図３を準用する。但し、配流板１の周縁部１３には接着材が積極的には塗布されていない。従って、双方の配流板１でＭＥＡ３を挟んだ状態で、双方の配流板１をこれの厚み方向に加圧しつつ接着させる。これによりユニット化されたモジュール２を形成する。この場合、大気雰囲気において所定温度（８０〜９０℃）で所定時間（３０〜１２０分間）加熱保持することにより、配流板１の周縁部１３同士を接着する。配流板１に含まれている樹脂成分を接着材として利用する。
【００７７】
（実施形態１５）
本実施形態は実施形態２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する溜め、図２および図３を準用する。但し、配流板１の周縁部１３には接着材が積極的には塗布されていない。従って、プラズマ処理で流路１２ｆ，１２ｐが親水化された双方の配流板１でＭＥＡ３を挟む。この状態で、双方の配流板１をこれの厚み方向に加圧しつつ接着させる。これによりユニット化されたモジュール２を形成する。この場合、大気雰囲気において所定温度（８０〜９０℃）で所定時間（３０〜１２０分間）加熱保持することにより、配流板１の周縁部１３同士を接着する。配流板１に含まれている樹脂成分を接着材として利用する。
【００７８】
（実施形態１６）
本実施形態は実施形態１，２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する溜め、図１〜図３を準用する。モジュール２を複数個、接着材で厚み方向に重ねて接着した積層体について、親水性回復工程を実施することにしても良い。
【００７９】
（実機試験例）
実機試験例として、実施形態２に基づいて、配流板１に親水化処理としてプラズマ処理を実施した。親水化処理の条件は基本的には前記した実施形態２と同じである。この配流板１およびＭＥＡ３に基づいて接着工程を実施してモジュール２を形成した。接着工程では、大気雰囲気において８０〜９０℃で所定時間（２０〜６０分間）加熱保持した。その後、複数（６０〜１２０枚）のモジュール２を積層した仮スタック４を形成した。仮スタック４について親水性回復工程を実施した。すなわち、加湿空気（熱流体）を仮スタック４のモジュール２のＭＥＡ３の酸化剤極３２に供給すると共に、加湿された燃料ガス（水素ガス，熱流体）をモジュール２の燃料極３１に供給して発電しつつ、親水性回復工程を実施した。この場合、仮スタック４に形成されている冷媒が流れる流路に冷却水（５０〜７０℃、６０〜７０℃）を供給して仮スタック４を冷却しつつ行った。
【００８０】
この場合、仮スタック４に供給される前において、燃料ガス（水素ガス）の温度は７０℃とし、空気の温度は７０℃とした。燃料ガスの露点温度は６５℃とし、空気の露点温度は６５℃とした。仮スタック４の電流密度は０．３アンペア／ｃｍ２とした。ガス利用率については、燃料ガスの水素利用率は７０％とし、空気の酸素利用率は３０％とした。親水性回復工程における水素利用率は、スタックの定格運転時における水素利用率よりも低い。このため親水性回復工程における単位時間あたりの水素流量は、スタックの定格運転時における単位時間あたりの水素流量よりも多い。また、親水性回復工程における酸素利用率は、スタックの定格運転時における酸素利用率よりも低い。このため親水性回復工程における単位時間あたりの空気流量は、スタックの定格運転時における単位時間あたりの空気流量よりも多い。これにより加湿された燃料ガスおよび空気がモジュール２に多量に供給され、熱流体として機能する凝縮水が増加する。
【００８１】
図７は、発電を伴う親水性回復工程における仮スタック４の電圧と時間との関係を示す。縦軸は、仮スタック４の電圧を示し、横軸は、発電しつつ親水性回復工程を実施する時間を示す。図７に示すように、親水性回復工程を開始した直後では電圧が低い。しかし親水性回復工程の時間が長くなるにつれて、電圧が増加する。殊に、開始から２時間経過したあたりから、電圧が安定する。殊に、開始から３時間経過すれば、電圧が更に安定する。従って上記した親水性回復工程は２時間以上、２．５時間以上実施することが好ましい。
【００８２】
（モデル試験）
モデル試験を実施した。実施形態１で用いた配流板１から複数の試験片を切り出した。試験片Ｎｏ．１をフッ素処理した。フッ素処理の条件は基本的には実施形態１と同様である。試験片Ｎｏ．２をプラズマ処理した。プラズマ処理の条件は基本的には実施形態２と同様である。試験片Ｎｏ．３を低圧紫外線照射処理した。低圧紫外線照射処理の条件は基本的には実施形態３と同様である。試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について水滴を滴下し、水の接触角を接触角測定装置（協和界面科学製  ＤＭ−５００）により測定した。
【００８３】
その後、試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について、加熱炉で加熱保持することにより熱負荷を与えた（温度８０〜９０℃，１時間）。熱負荷の条件は、実際の接着工程における熱負荷を模擬している。熱負荷により、試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の親水性が低下する。親水性の低下を調べるべく、試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３に水滴を滴下し、水の接触角を接触角測定装置により同様に測定した。
【００８４】
次に、試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３を熱水（純水，８０℃）に３時間浸漬させることにより、親水性回復工程を実施した。親水性回復工程による親水性の回復を調べるために、試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について水滴を滴下し、水の接触角を同様に接触角測定装置により測定した。接触角が少ない方が、親水性が高い。
【００８５】
測定結果を表１に示す。表１から理解できるように、試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３によれば、親水化処理により親水化が進行されており、加熱により親水性が低下しているものの、親水性回復工程により親水性が回復していることがわかる。
【００８６】
【表１】
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【００８７】
（他の実施形態）
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。配流板１はカーボン系に限らず、合金鋼等の金属系としても良い。親水性が与えられる流路１２（１２ｆ，１２ｐ）の構造は、特に限定されるものではない。モジュール２を厚み方向に積層して本スタックが形成されるが、積層方向は水平方向でも良いし、垂直方向でも良い。ある実施形態に特有の構造および機能は他の実施形態についても適用できる。上記した記載から次の技術手的思想が把握される。
【００８８】
（付記項１）親水性を有する流路をもつ配流板を準備する準備工程と、複数の前記配流板を接着させることによりモジュールを形成し、且つ、接着に伴い、前記配流板の前記流路の親水性を前記準備工程における前記配流板の前記流路の親水性よりも低下させ得る接着工程と、前記接着工程の後、前記モジュールを構成する前記配流板の前記流路の壁面と熱流体とを接触させる熱流体接触工程とを順に実施する燃料電池モジュール製造方法。
【００８９】
（付記項２）親水性を有する流路をもつ配流板を準備する準備工程と、複数の前記配流板を接着させることによりモジュールを形成し、且つ、接着に伴い、前記配流板の前記流路の親水性を前記準備工程における前記配流板の前記流路の親水性よりも低下させ得る接着工程と、前記接着工程を経た複数（Ｍ個）の前記モジュールを組み付けて仮スタックを形成する組付工程と、前記接着工程および前記組付工程の後、前記仮スタックを構成する前記モジュールの内部に熱流体を供給し、前記モジュールの前記配流板の前記流路の壁面と前記熱流体とを接触させることにより、前記流路の壁面の親水性を回復させる親水性回復工程と、前記親水性回復工程実施時、または、前記親水性回復工程実施後において、前記仮スタックを構成する各前記モジュールの発電出力を検査し、前記仮スタックを構成する各前記モジュールのうち、発電出力が高い複数（Ｎ個，Ｎ＜Ｍ）の前記モジュールを選択する検査工程と、前記検査工程において選択された複数（Ｎ個）の前記モジュールにより本スタックを組み付ける本組付工程を順に実施する燃料電池スタック製造方法。親水性回復工程は熱流体接触工程に相当する。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は例えば定置用、車両用、電気機器用、電子機器用、可搬用の燃料電池システム利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】配流板の正面図である。
【図２】二つの配流板とＭＥＡとを接着させる直前の状態を示す断面図である。
【図３】二つの配流板とＭＥＡとを接着させてモジュールを形成した状態を示す断面図である。
【図４】仮スタックを示す側面図である。
【図５】本スタックを示す側面図である。
【図６】本スタックを形成するまでの工程図である。
【図７】実機試験に係り、親水性回復工程を示すを形成するまでの工程図である。
【符号の説明】
【００９２】
１は配流板、１０は貫通孔、１２は流路、１２ｆ，１２ｐは流路、１３は周縁部、２はモジュール、３ＭＥＡ、４は仮スタック、５は本スタックを示す。
【図１】
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【図２】
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【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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