(57)【要約】【課題】ＭＥＡおよびセパレータを短時間で精度よく積層することができる燃料電池スタックの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の燃料電池スタックの製造方法は、電解質膜の両面に一対の電極が配置されてなる膜電極接合体がセパレータを介して複数積層されてなる燃料電池スタックの製造方法である。本発明の燃料電池スタックの製造方法は、電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材６１を、膜電極接合体がセパレータを介して積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳むことによって、燃料電池スタックを製造する。【選択図】図４
2010040338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両面に一対の電極が配置されてなる膜電極接合体がセパレータを介して複数積層されてなる燃料電池スタックの製造方法であって、
電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材を、膜電極接合体がセパレータを介して積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳むことによって、燃料電池スタックを製造することを特徴とする燃料電池スタックの製造方法。
【請求項２】
前記製造方法は、
セパレータが形成されたシート状の基材に電解質膜および電極を添着する工程と、
前記電解質膜および電極が添着された前記シート状の基材を前記基準寸法に折り畳む工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項３】
前記シート状の基材を基準寸法に折り畳む工程は、
前記シート状の基材をクランプ手段によりクランプする工程と、
クランプされた前記基材を当該基材の供給方向に直角な回転軸を中心に半転させることによって、前記クランプ手段によりクランプされる箇所を折り目として前記基材を折り畳む工程と、を有することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項４】
前記基材がジグザグ状に折り畳まれて形成される積層体を、当該基材が供給される向きに前記基準寸法に対応する長さだけ引き出す工程と、
引き出された前記積層体を前記シート状の基材から分離する工程と、をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項５】
電解質膜の両面に一対の電極が配置されてなる膜電極接合体がセパレータを介して複数積層されてなる燃料電池スタックの製造装置であって、
電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材を、膜電極接合体がセパレータを介して積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳む折り畳み手段を有することを特徴とする燃料電池スタックの製造装置。
【請求項６】
ジグザグ状に折り畳まれて形成されるシート状の基材と、
前記シート状の基材に形成された複数のセパレータと、
前記シート状の基材に形成された電解質膜および一対の電極から形成され、前記セパレータを介して積層されている複数の膜電極接合体と、を有することを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項７】
前記セパレータは、前記シート状の基材に流体流路層が積層されて形成されており、
ジグザグ状に折り畳まれている前記基材および流体流路層の積層体の折曲部は、当該積層体の他の部分よりも薄く形成されている、または、前記流体流路層が省略されていることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池スタック。
【請求項８】
前記シート状の基材は、可撓性樹脂から形成されていることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池スタック。
【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および製造装置ならびに燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷の少ない電源として、燃料電池が注目されている。燃料電池は、酸素および水素の供給を受けて電力を生成するものである。燃料電池の中では、常温で作動可能な固体高分子形の燃料電池が興味を持たれている。
【０００３】
固体高分子形の燃料電池は、電解質膜の両面に一対の電極（アノード／カソード）を配置してなる膜電極接合体（以下、ＭＥＡと称する）が、セパレータを介して複数積層されて形成される。このような燃料電池スタックを製造する技術としては、たとえば、下記の特許文献１に示す燃料電池の組立方法が知られている。
【０００４】
特許文献１に開示されている燃料電池の組立方法は、ガイド切欠部が設けられたセパレータを、ガイドポストに合わせて位置決めしつつ、セパレータとＭＥＡとを交互に積層するものである。このような構成の燃料電池の組立方法によれば、セパレータおよびＭＥＡを精度よく積層することができる。
【０００５】
なお、関連する公知技術文献としては、下記の特許文献２〜４が挙げられる。
【特許文献１】特開２０００−４８８４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２０９４号公報
【特許文献３】特開２００５−７１８６９号公報
【特許文献４】特開２００６−１４７４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記燃料電池の組立方法では、セパレータを積層したのちに、積層したセパレータの位置を調整するため、ＭＥＡおよびセパレータの積層に要する時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、ＭＥＡおよびセパレータを短時間で精度よく積層することができる燃料電池スタックの製造方法および製造装置ならびに燃料電池スタックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００９】
本発明の燃料電池スタックの製造方法は、電解質膜の両面に一対の電極が配置されてなる膜電極接合体がセパレータを介して複数積層されてなる燃料電池スタックの製造方法である。本発明の燃料電池スタックの製造方法は、電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材を、膜電極接合体がセパレータを介して積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳むことによって、燃料電池スタックを製造する。
【００１０】
本発明の燃料電池スタックの製造装置は、電解質膜の両面に一対の電極が配置されてなる膜電極接合体がセパレータを介して複数積層されてなる燃料電池スタックの製造装置であって、折り畳み手段を有する。前記折り畳み手段は、電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材を、膜電極接合体がセパレータを介して積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳む。
【００１１】
本発明の燃料電池スタックは、シート状の基材、複数のセパレータ、および複数の膜電極接合体を有する。前記シート状の基材は、ジグザグ状に折り畳まれて形成される。前記複数のセパレータは、前記シート状の基材に形成されている。前記複数の膜電極接合体は、前記シート状の基材に形成された電解質膜および一対の電極から形成され、前記セパレータを介して積層されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料電池スタックの製造方法および製造装置ならびに燃料電池スタックによれば、積層したＭＥＡおよびセパレータの位置を調整する工程が省略されるため、ＭＥＡおよびセパレータを短時間で精度よく積層することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図中、同様の部材には同一の符号を用いた。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態における燃料電池スタックの製造装置の概略構成を示す図であり、図２は、図１に示す燃料電池スタックの製造装置によって製造される燃料電池スタックの構成部材を説明するための図である。本実施の形態における燃料電池スタックの製造装置は、電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材を、ＭＥＡがセパレータを介して積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳むことによって、燃料電池スタックを製造するものである。
【００１５】
図１に示すとおり、本実施の形態の燃料電池スタックの製造装置１０は、セパレータ供給部２０、ＭＥＡ供給部３０、ラミネート部４０、およびジグザグ積層部５０を備える。
【００１６】
セパレータ供給部２０は、セパレータを供給するものである。セパレータ供給部２０は、長手方向に複数のセパレータが形成されたシート状のセパレータ基材２１を供給する。シート状のセパレータ基材２１は、可撓性樹脂（たとえば、テフロン（登録商標））から形成され、原反ロール２１ａより巻き戻して供給される。セパレータ基材２１の一方の面にはＬＬＣ（冷却水）流路層２２が形成され、他方の面にはガス流路層２３が形成される（図２（Ａ）参照）。ＬＬＣ流路層２２およびガス流路層２３は、シート状の樹脂（たとえば、ホットメルト）から形成され、原反ロール２２ａ，２３ａより巻き戻して供給される。原反ロール２２ａ，２３ａより供給されるＬＬＣ流路層２２およびガス流路層２３は、接合ローラを介してセパレータ基材２１に接合される。ＬＬＣ流路層２２およびガス流路層２３には、流路溝を形成するための開口部が設けられており、これらの開口部は、セパレータ基材２１を底面とするＬＬＣ流路溝およびガス流路溝を形成する。なお、本実施の形態とは異なり、ＬＬＣ流路層およびガス流路層は、シート状のセパレータ基材に印刷法などにより直接的に形成されてもよい。
【００１７】
ＭＥＡ供給部３０は、ＭＥＡを供給するものである。ＭＥＡ供給部３０は、長手方向に複数の電解質膜３２ならびに電極（アノード／カソード）３３が形成されたシート状のＭＥＡ基材３１を供給する。シート状のＭＥＡ基材３１は、可撓性樹脂（たとえば、ホットメルト）から形成され、原反ロール３１ａより巻き戻して供給される。ＭＥＡ基材３１には、電解質膜３２に対応する矩形状の開口部３４が複数形成されている。ＭＥＡ基材３１の一方の面には、長手方向に連続する開口部３４に対して一個置きに電解質膜３２が形成され、他方の面には、長手方向に連続する開口部３４に対してアノード３５およびカソード３６が交互に形成される（図２（Ｂ）参照）。電解質膜３２は、ダイコータ３２ａによってＭＥＡ基材３１に塗布される。アノード３５およびカソード３６を含む電極３３は、原反ロール３３ａより巻き戻して供給され、所定間隔で切断されつつ、ＭＥＡ基材３１に接合される。アノード３５およびカソード３６は、それぞれ電極触媒層およびガス拡散層（ＧＤＬ）を含む。長手方向に交互に積層されるアノード３５とカソード３６との間には、一個置きに導電層（以下、ＢＵＳプレートと称する）３７が形成されている。ＢＵＳプレート３７は、たとえば、銅から形成され、セパレータを間に挟んで隣接するアノード３５とカソード３６とを電気的に接続する。なお、電解質膜、電極触媒層、およびガス拡散層は、一般的な固体高分子形の燃料電池で用いられる材料と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００１８】
ラミネート部４０は、複数のセパレータが形成されたシート状のセパレータ基材２１と、複数の電解質膜３２および電極３３が形成されたＭＥＡ基材３１とを接合するものである。ラミネート部４０は、一対の加熱ローラ４１，４２を有し、セパレータ供給部２０から搬送されるセパレータ基材２１とＭＥＡ供給部３０から搬送されるＭＥＡ基材３１とは、加熱ローラ４１，４２により加熱押圧されて接合される。セパレータ基材２１とＭＥＡ基材３１とは、ガス流路層２３が形成された面と電極３３が形成された面とが当接するように接合される。セパレータ基材２１とＭＥＡ基材３１とが接合されることにより、シート状のセパレータ基材２１に、電解質膜３２および電極３３が添着される。
【００１９】
ジグザグ積層部５０は、折り畳み手段として、ラミネート部４０で接合されたセパレータ基材２１とＭＥＡ基材３１との接合体（以下、単に基材と称する）６１を基準寸法に折り畳むものである。ジグザグ積層部５０は、ＭＥＡがセパレータを介して積層されるように、シート状の基材６１をジグザグ状に折り畳むことによって、ＭＥＡおよびセパレータを積層する。ジグザグ積層部５０は、基材６１が載置されるステージ５１と、ステージ５１を１８０度半転させる回転機構５２と、ステージ５１の高さを調整するエレベータ機構５３と、を有する。また、ステージ５１の角部には、ステージ５１上に基材６１をクランプする４つのクランプ機構５４が設けられている。クランプ機構５４は、クランプ手段として、高さ調整可能に設けられ、折り畳まれる基材６１の積層体６２をステージ５１上にクランプすることができる。ジグザグ積層部５０の各部の動作については後述する。なお、ラミネート部４０とジグザグ積層部５０との間には、ジグザグ積層部５０に供給されるシート状の基材６１の張力を調整するための張力調整機構（不図示）が設けられている。
【００２０】
以上のとおり構成される本実施の形態における燃料電池スタックの製造装置１０によれば、シート状のセパレータ基材２１とＭＥＡ基材３１とが接合されてなるシート状の基材６１が、ジグザグ状に折り畳まれることによって燃料電池スタックが製造される。以下、図３〜図１０を参照して、本実施の形態における燃料電池スタックの製造方法について説明する。
【００２１】
まず、図３〜図６を参照して、本実施の形態におけるシート状の基材の折り畳み工程について説明する。図３〜図６は、図１に示す燃料電池スタックの製造装置におけるジグザグ積層部がシート状の基材を折り畳む工程を説明するための図である。上述したとおり、本実施の形態における燃料電池スタックの製造方法では、ＭＥＡがセパレータを介して積層されるように、電解質膜、電極、およびセパレータが設けられたシート状の基材６１が基準寸法にジグザグ状に折り畳まれる。
【００２２】
本実施の形態におけるシート状の基材６１の折り畳み工程では、まず、ジグザグ積層部５０のクランプ機構５４によって、基材６１の積層体６２がクランプされる。具体的には、図３および図４に示すとおり、ジグザグ積層部５０に備えられる４つのクランプ機構５４が、積層体６２の上部に移動され、積層体６２の最上層の角部をクランプする。
【００２３】
次に、クランプ機構５４が積層体６２の最上層をクランプした状態で、回転機構５２が駆動して、ステージ５１をシート状の基材６１に向かって半転させる。より具体的には、図４および図５に示すとおり、回転機構５２の回転モータが駆動されて、ステージ５１にクランプされている積層体６２の最上層がシート状の基材６１に重なるように、ステージ５１を１８０度半転させる。このように構成すると、クランプ機構５４によってクランプされている積層体６２の端部を折り目として、シート状に供給される基材６１が折り畳まれる。折り畳まれた基材６１は、クランプ機構５４を覆うように、新たな最上層として積層体６２の上部に積層される。このとき、基材６１の撓み、うねりを防止するために、シート状の基材６１には、張力調整機構により張力が作用されている。
【００２４】
次に、クランプ機構５４によって、積層体６２の新たな最上層がクランプされる。より具体的には、図５および図６に示すとおり、新たな最上層と前の最上層との間で積層体６２をクランプしているクランプ機構５４が積層体６２の間から引き出され、新たな最上層をクランプする。このとき、重力により基材６１の積層体が落下しないように、４つのクランプ機構５４は、一つずつアンクランプされ、新たな最上層をクランプする。
【００２５】
次に、クランプ機構５４が最上層のセパレータをクランプした状態で、回転機構５２が駆動してステージ５１を逆向きに半転させる。具体的には、図６および図３に示すとおり、回転機構５２の回転モータが駆動されて、ステージ５１にクランプされている積層体６２の最上層がシート状の基材６１に重なるように、ステージ５１を−１８０度半転させる。このように構成すると、クランプ機構５４によってクランプされる積層体６２の端部を折り目として、シート状に供給される基材６１が折り畳まれる。折り畳まれた基材６１は、クランプ機構５４を覆うように、新たな最上層として積層体６２の上部に積層される。
【００２６】
以上のとおり、本実施の形態の折り畳み工程によれば、電解質膜、電極、およびセパレータが設けられた基材６１が折り畳まれることにより、ＭＥＡの両面にセパレータが配置される燃料電池セルが形成される。具体的には、ジグザグ積層部５０が、積層体６２をクランプしつつシート状の基材６１に向かって半転させ、それから、逆向きに半転させて戻すことにより、基材６１が折り畳まれて燃料電池セルが形成される。そして、上記折り畳み工程が所定回数繰り返されることにより、燃料電池セルが積層されて燃料電池スタックが製造される。なお、ジグザグ積層部５０では、燃料電池セルが積層される毎に、エレベータ機構５３によりステージ５１の高さが調整され、積層体６２の最上層の高さが燃料電池セルの積層数とは無関係に維持される。
【００２７】
そして、上述した折り返し工程によれば、ジグザグ積層部５０のクランプ動作と回転動作という単純な動作の繰り返しにより、シート状の基材６１が精度よく折り畳まれる。その結果、積層したＭＥＡおよびセパレータの位置を調整する処理が省略され、短時間でＭＥＡおよびセパレータ（すなわち、燃料電池セル）を積層することができる。その結果、燃料電池スタックを製造するためのタクトタイムが短縮される。
【００２８】
次に、図７〜図１０を参照して、基材６１がジグザグ状に折り畳まれて形成された積層体６２をアンロードする工程について説明する。図７〜図１０は、図１に示す燃料電池スタックの製造装置においてシート状の基材の積層体をアンロードする工程を説明するための図である。
【００２９】
図７に示すとおり、本実施の形態における積層体６２のアンロード工程では、まず、積層体６２の最上層がクランプ機構５４によってクランプされる。
【００３０】
次に、クランプ機構５４によってクランプされている積層体６２が、ロボットハンド（以下、アンローダと称する）７０によってクランプされる。より具体的には、図８に示すとおり、アンローダ７０が、シート状の基材６１が供給される側とは反対側の端部から、積層体６２にアプローチして、積層体６２を上下から挟み込む。なお、金属イオンの付着を防止する見地から、積層体６２を把持するアンローダ７０の把持面は、樹脂から形成されることが好ましい。
【００３１】
次に、アンローダ７０によって、積層体６２が１セル分頭出しされる。より具体的には、図９に示すとおり、アンローダ７０が、基準寸法に対応する長さだけ積層体６２をステージ５１から引き出す。このように構成すると、積層体６２がステージ５１から引き出されるとともに、ステージ５１には、次に折り畳まれるシート状の基材６１が載置される。
【００３２】
そして、積層体６２がシート状の基材から分離される。より具体的には、図１０に示すとおり、ステージ５１の上部に配置されるスリッタ（不図示）により、積層体６２がシート状の基材６１から切断分離される。シート状の基材６１から分離された積層体６２は、燃料電池スタック８０を構成する。
【００３３】
以上のとおり、本実施の形態のアンロード工程によれば、シート状の基材６１の積層体６２がステージ５１からアンロードされる。このとき、積層体６２が基準寸法に対応する長さだけ引き出されることによって、次に折り畳まれるシート状の基材６１が頭出しされる。
【００３４】
次に、図１１および図１２を参照して、本実施の形態における燃料電池スタックの製造方法により製造される燃料電池スタックについて説明する。
【００３５】
図１１（Ａ）は、本実施の形態における燃料電池スタックを示す斜視図であり、図１１（Ｂ）は、折り畳み工程における積層体を示す斜視図である。図１２は、図１１（Ｂ）に示す積層体の断面図である。
【００３６】
図１２に示すとおり、本実施の形態の燃料電池スタックは、ジグザグ状に折り畳まれて形成されるシート状の基材と、シート状の基材に形成された複数のセパレータと、セパレータを介して積層されている複数のＭＥＡと、を有する。
【００３７】
ジグザグ状に折り畳まれて形成されるシート状の基材は、ジグザグ状に形成されるシート状のセパレータ基材２１とＭＥＡ基材３１とから構成される。ジグザグ状に形成されるＭＥＡ基材３１では、アノード３５およびカソード３６が電解質膜３２を挟み込んで、ＭＥＡを形成しており、ＭＥＡ基材３１はシール材として機能している。ジグザグ状に形成されるセパレータ基材２１では、ガス流路層２３がＭＥＡを挟み込んで、燃料電池セルを形成している。ジグザグ状に形成されるセパレータ基材２１の反ＭＥＡ基材３１側の面は、隣接するＬＬＣ流路層２２が重ね合わされてＬＬＣ流路を形成している。
【００３８】
なお、シート状のＭＥＡ基材３１の折曲部には、ＢＵＳプレート３７が形成されており、ＢＵＳプレート３７は、セパレータを挟んで隣接するアノード３５とカソード３６とを電気的に接続している。
【００３９】
そして、このように構成される本実施の形態における燃料電池スタック８０によれば、シート状の基材を基準寸法にジグザグ状に折り畳むことによって、燃料電池セルが精度よく積層される。したがって、短時間で燃料電池スタックを製造することができる。
【００４０】
（変形例）
図１３は、本実施の形態における燃料電池スタックの変形例を説明するための断面図である。
【００４１】
図１３に示すとおり、本変形例の燃料電池スタックでは、シート状の基材が折り畳まれている折曲部に空洞部２５，２６が設けられている。より具体的には、本変形例の燃料電池スタックでは、折曲部に対応する位置にガス流路層２３が形成されず、折曲部の肉厚が他の部分よりも薄く形成されている。
【００４２】
このように構成すると、折曲部の形状精度のバラツキが許容され、締結プレス時にスタックが倒れるなどの不具合が防止される。また、折曲部に応力が発生することが防止されるため、折曲部の形状精度が確保される。
【００４３】
なお、本変形例とは異なり、プレス加工などによりガス流路層２３およびセパレータ基材２１の少なくとも一方に凹部を形成して、折曲部におけるガス流路層２３およびセパレータ基材２１の肉厚を薄くしてもよい。
【００４４】
以上のとおり、説明した本実施の形態は、以下の効果を奏する。
【００４５】
（ａ）本実施の形態における燃料電池スタックの製造方法は、電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材を、ＭＥＡがセパレータを介して複数積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳むことによって、燃料電池スタックを製造する。したがって、積層したＭＥＡおよびセパレータの位置を調整する工程が省略されるため、ＭＥＡおよびセパレータを短時間で精度よく積層することができる。また、原反ロールから供給されるセパレータなどを切断する工程および燃料電池セルを一枚ずつ搬送する工程が省略されるため、短時間で燃料電池スタックを製造することができる。さらに、位置合わせ用の切欠部などを設ける必要がないため、セパレータなどの構成部材をより薄く形成することができる。
【００４６】
（ｂ）本実施の形態における燃料電池スタックの製造方法は、添着工程および折り畳み工程を有する。添着工程は、セパレータが形成されたシート状のセパレータ基材に電解質膜および電極を添着する。折り畳み工程は、電解質膜および電極が添着されたシート状のセパレータ基材を基準寸法に折り畳む。したがって、シート状のセパレータ基材を折り畳むことにより、燃料電池スタックを製造することができる。
【００４７】
（ｃ）シート状の基材を基準寸法に折り畳む折り畳み工程は、クランプ工程および半転工程を有する。クランプ工程は、シート状の基材をクランプ機構によりクランプする。半転工程は、クランプされた基材を当該基材の供給方向に直角な回転軸を中心に半転させることによって、クランプ機構によりクランプされる箇所を折り目としてシート状の基材を折り畳む。したがって、クランプ動作と回転動作という単純な動作の組み合わせにより燃料電池セルを積層することができる。その結果、シート状の基材の折り畳み精度、すなわち、積層体の位置精度が確保され、燃料電池セルを精度よく積層することができる。
【００４８】
（ｄ）本実施の形態における燃料電池スタックの製造方法は、引き出し工程および分離工程を有する。引き出し工程は、シート状の基材がジグザグ状に折り畳まれて形成される積層体を、当該シート状の基材が供給される向きに基準寸法に対応する長さだけ引き出す。分離工程は、引き出された積層体をシート状の基材から分離する。したがって、効率的に燃料電池スタックを製造することができる。
【００４９】
（ｅ）本実施の形態における燃料電池スタックの製造装置は、電解質膜、電極、およびセパレータが形成されたシート状の基材を、ＭＥＡがセパレータを介して複数積層されるように基準寸法にジグザグ状に折り畳むジグザグ積層部を有する。したがって、積層したＭＥＡおよびセパレータの位置を調整する工程が省略されるため、ＭＥＡおよびセパレータを短時間で精度よく積層することができる。
【００５０】
（ｆ）本実施の形態における燃料電池スタックは、シート状の基材、複数のセパレータ、および複数の膜電極接合体を有する。シート状の基材は、ジグザグ状に折り畳まれて形成される。複数のセパレータは、シート状の基材に形成されている。複数の膜電極接合体は、シート状の基材に形成された電解質膜および一対の電極から形成され、セパレータを介して積層されている。したがって、積層したＭＥＡおよびセパレータの位置を調整する工程が省略されるため、ＭＥＡおよびセパレータを短時間で精度よく積層することができる。
【００５１】
（ｇ）セパレータは、シート状の基材にガス流路層が積層されて構成されており、ジグザグ状に折り畳まれている基材およびガス流路層の積層体の折曲部は、当該積層体の他の部分よりも薄く形成されている、または、ガス流路層が省略されている。したがって、折曲部の形状精度のバラツキが許容され、締結プレス時にスタックが倒れるなどの不具合が防止される。また、折曲部に応力が発生することが防止されるため、折曲部の形状精度が確保される。
【００５２】
（ｈ）シート状の基材は、可撓性樹脂から形成される。したがって、シート状の基材を折り畳むことにより、燃料電池スタックを製造することができる。また、セパレータの腐食を防止することができる。さらに、金属製のセパレータと比較して、セパレータを軽量化および低コスト化することができる。
【００５３】
以上のとおり、上述した実施の形態において、本発明の燃料電池スタックの製造方法および燃料電池スタックの製造装置ならびに燃料電池スタックを説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。
【００５４】
たとえば、上述した実施の形態では、セパレータおよびＭＥＡがシート状のセパレータ基材およびＭＥＡ基材にそれぞれ形成され、２つの基材が接合されることにより、セパレータ基材に電解質膜および電極触媒層が添着された。しかしながら、たとえば、セパレータのみがシート状のセパレータ基材に形成され、ＭＥＡを構成する電解質膜および電極は、セパレータ基材に独立的に添着されてもよい。
【００５５】
また、シート状の基材に電解質膜、電極、およびセパレータを配置する順序も上記実施の形態に限定されず、たとえば、シート状の基材にセパレータおよびＭＥＡが交互に形成され、これをジグザグ状に折り畳むことによって、燃料電池スタックを製造してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施の形態における燃料電池スタックの製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す燃料電池スタックの製造装置で製造される燃料電池スタックの構成部材を説明するための図である。
【図３】図１に示す燃料電池スタックの製造装置におけるジグザグ積層部がシート状の基材を折り畳む工程を説明するための図である。
【図４】図３に後続する図である。
【図５】図４に後続する図である。
【図６】図５に後続する図である。
【図７】図１に示す燃料電池スタックの製造装置においてシート状の基材の積層体をアンロードする工程を説明するための図である。
【図８】図７に後続する図である。
【図９】図８に後続する図である。
【図１０】図９に後続する図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、図１に示す燃料電池スタックの製造装置によって製造される燃料電池スタックを示す斜視図であり、図１１（Ｂ）は、折り畳み工程における積層体を示す斜視図である。
【図１２】図１１（Ｂ）に示す積層体の断面図である。
【図１３】図１に示す燃料電池スタックの製造装置によって製造される燃料電池スタックの変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  燃料電池スタックの製造装置、
２０  セパレータ供給部、
２１  セパレータ基材、
２２  ＬＬＣ流路層、
２３  ガス流路層（流体流路層）、
２５，２６  空洞部、
３０  ＭＥＡ供給部、
３１  ＭＥＡ基材、
３２  電解質膜、
３３  電極、
４０  ラミネート部、
５０  ジグザグ積層部（折り畳み手段）、
５１  ステージ、
５２  回転機構、
５３  エレベータ機構、
５４  クランプ機構（クランプ手段）、
６１  基材、
６２  積層体、
７０  アンローダ、
８０  燃料電池スタック。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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