(57)【要約】【課題】燃料電池セルを構成する膜電極接合体において、ホットプレスで接合一体化する際に、膜電極接合体の外周部にシワが発生しないようにする。【解決手段】ガス拡散層上に触媒層を形成した電極シート１７，１８を高分子電解質膜１６の両面に貼り合わせた膜電極接合体１４を、上型２１と下型２２との間でホットプレスすることにより接合一体化する形成装置２０において、高分子電解質膜１６と極シート１７，１８とが重複する中央部１４ａと、この中央部１４ａを除いた外周部１４ｂとを均等な加圧力でプレスし、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差をなくして、外周部１４ｂにシワが発生しないようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス拡散層上に触媒層を形成した電極シートを高分子電解質膜の両面に貼り合わせた積層体を、上型と下型との間でホットプレスすることにより接合一体化する燃料電池用積層体の形成装置において、
前記高分子電解質膜と前記電極シートとが重複する前記積層体の中央部と、この中央部を除いた前記積層体の外周部とを均等な加圧力でプレスすることを特徴とする燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項２】
前記上型と下型の中央部に断面略凹形状の溝部を設け、前記上型と下型のそれぞれの溝部で前記積層体の中央部をプレスし、また前記溝部より外側の平坦部で前記積層体の外周部をプレスすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項３】
前記平坦部の高さを、前記積層体の外周部に接合されるシール部材の厚み分だけ低くし、前記積層体の外周部に密着させたシール部材を同時にプレスすることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項４】
前記上型と下型の外周部に、前記積層体の外周部をプレスする枠型部材と、この枠型部材の突出量を調整する調整手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項５】
前記上型と下型の外周部に、前記積層体の外周部をプレスする部材として、前記ガス拡散層と略同一の圧縮性を有する枠型部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項６】
前記枠型部材の高さを、前記積層体の外周部に接合されるシール部材の厚み分だけ低くし、前記積層体の外周部に密着させたシール部材を同時にプレスすることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項７】
前記枠型部材の外周を囲むように外枠部材を設けたことを特徴とする請求項５又は６に記載の燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項８】
前記枠型部材の突出量を調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池用積層体の形成装置。
【請求項９】
ガス拡散層上に触媒層を形成した電極シートを高分子電解質膜の両面に貼り合わせて積層体とし、この積層体を上型と下型との間でホットプレスすることにより接合一体化する燃料電池用積層体の形成方法において、
前記高分子電解質膜と前記電極シートとが重複する前記積層体の中央部と、この中央部を除いた前記積層体の外周部とを均等な加圧力でプレスすることを特徴とする燃料電池用積層体の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子電解質膜を用いた燃料電池の製造技術に関し、とくに、高分子電解質膜と電極シートとからなる積層体をホットプレスして接合一体化する形成装置及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子電解質膜を用いた燃料電池は、高分子電解質膜の両面に燃料極と空気極とを接合一体化した膜電極接合体（ＭＥＡ）を、セパレータで挟み込んで燃料電池単セルを構成し、この燃料電池単セルの複数個を積層することで燃料電池スタックとしている。
【０００３】
この膜電極接合体は、ガス拡散層（多孔質支持層）の表面に触媒層を形成し、これを高分子電解質膜の両面に貼り合わせて接合一体化した構成、あるいは高分子電解質膜の両面に触媒層を形成し、さらにその外側にガス拡散層を取り付けて接合一体化した構成となっている。
【０００４】
このような接合一体化に関連する従来例として、高分子電解質膜と電極シート（ガス拡散層上に触媒層を形成したもの）とからなる積層体をホットプレスする際に、電極シートが軟化してプレス板に付着することなく、電極シートの破損を生じない固体高分子電解質膜と電極との接合方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２０３８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ホットプレスで高分子電解質膜と電極シートとを接合すると、高分子電解質膜の外周部にシワが発生しやすくなる。これはホットプレスで加熱したときに、中央部の高分子電解質膜は電極シートにより挟み込まれるために収縮は抑えられるが、外周部は拘束がないために収縮するため、中央部と外周部との間に圧縮差が生じることが原因と考えられている。このように外周部にシワが生じると、膜電極接合体の外側にプレートを組み付けたときにシール性が損なわれるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係わる燃料電池用積層体の形成装置は、ガス拡散層上に触媒層を形成した電極シートを高分子電解質膜の両面に貼り合わせた積層体を、上型と下型との間でホットプレスすることにより接合一体化する燃料電池用積層体の形成装置において、前記高分子電解質膜と前記電極シートとが重複する前記積層体の中央部と、この中央部を除いた前記積層体の外周部とを均等な加圧力でプレスすることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係わる燃料電池用積層体の形成方法は、ガス拡散層上に触媒層を形成した電極シートを高分子電解質膜の両面に貼り合わせて積層体とし、この積層体を上型と下型との間でホットプレスすることにより接合一体化する燃料電池用積層体の形成方法において、前記高分子電解質膜と前記電極シートとが重複する前記積層体の中央部と、この中央部を除いた前記積層体の外周部とを均等な加圧力でプレスすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層体の中央部と外周部とがそれぞれ均等な加圧力でプレスされ、積層体の中央部と外周部との間の圧縮差がなくなるため、積層体の外周部におけるシワの発生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】
【０００９】
以下、本発明に係わる燃料電池用積層体の形成装置及び接合方法の実施例について説明する。
【００１０】
まず、燃料電池を構成する燃料電池スタックの構造について簡単に説明する。図７は、燃料電池スタックの全体構成を示す斜視図である。
【００１１】
燃料電池スタック１は、燃料ガスと酸化剤ガスとの反応により起電力を生じる単位電池としての燃料電池単セル２を所定数だけ積層することにより積層体３とし、この積層体３の両端に集電板４、絶縁板５及びエンドプレート６を配置した構成となっている。そして、積層体３の内部に貫通した図示しない貫通孔にタイロッド７を貫通させ、そのタイロッド７の端部に図示しないナットを螺合させることで全体が一体化されている。
【００１２】
この燃料電池スタック１においては、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却水をそれぞれ各燃料電池単セル２の図示しないセパレータに形成された流路溝に流通させるための燃料ガス導入口８、燃料ガス排出口９、酸化剤ガス導入口１０、酸化剤ガス排出口１１、冷却水導入口１２及び冷却水排出口１３を、一方のエンドプレート６に形成している。
【００１３】
燃料ガスは、燃料ガス導入口８より導入されてセパレータに形成された燃料ガス供給用の流通路を流れた後、燃料ガス排出口９より排出される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス導入口１０より導入されてセパレータに形成された酸化剤ガス供給用の流路溝を流れた後、酸化剤ガス排出口１１より排出される。冷却水は、冷却水導入口１２より導入されてセパレータに形成された冷却水供給用の流路溝を流れた後、冷却水排出口１３より排出される。
【００１４】
燃料電池単セル２は、図８の拡大断面図に示すように、膜電極接合体（ＭＥＡ）１４と、この膜電極接合体１４の両面にそれぞれ配置されるセパレータ１５とから構成されている。ただし、図８に示す燃料電池単セル２の構成は一例を示すものであり、本発明の実施はこの構成に限定されるものではない。
【００１５】
膜電極接合体（燃料電池用積層体）１４は、例えば水素イオンを通す高分子電解質膜（以下、電解質膜という）１６と、この電解質膜１６の両面にアノード側に配置されるアノード電極（アノード側電極シート）１７と、カソード側に配置されるカソード電極（カソード側電極シート）１８とから構成されている。かかる膜電極接合体１４は、電解質膜１６の両面にアノード電極１７とカソード電極１８とを配置して、後述する形成装置でホットプレスすることにより接合一体化される。
【００１６】
アノード電極１７は、図９の拡大断面図に示すように、アノード触媒層１７ａとガス拡散層１７ｂとから構成され、カソード電極１８は、カソード触媒層１８ａとガス拡散層１８ｂとからそれぞれ構成されている。
【００１７】
アノード側に配置されるセパレータ１５は、電解質膜１６に燃料ガスを供給するための図示しない燃料ガス流路を備えている。またカソード側に配置されるセパレータ１５は、電解質膜１６に酸化剤ガスを供給するための図示しない酸化剤ガス流路を備えている。そして、セパレータ１５には、前述した燃料ガス導入口８、燃料ガス排出口９、酸化剤ガス導入口１０、酸化剤ガス排出口１１、冷却水導入口１２及び冷却水排出口１３と連通するそれぞれの図示しないマニホールドが形成されている。さらにセパレータ１５には、タイロッド７を貫通させるためのスタッキング孔が形成されている。
【００１８】
このように構成された膜電極接合体１４とセパレータ１５とは、膜電極接合体１４の両面にセパレータ１５を積層し、図８に示すように、これらの間をシール部材１９でシールすることで燃料電池単セル２を構成し、その各燃料電池単セル２の複数個を積層することで燃料電池スタック１が構成される。
【００１９】
以下、本発明に係わる燃料電池用積層体の形成装置及び形成方法の実施例として、電解質膜と電極シートとをホットプレスにより接合一体化して膜電極接合体を形成する形成装置について説明する。
【００２０】
なお、以下の実施例では形成装置の主要部分についてのみ説明するものとし、積層体の支持機構や上下型の駆動機構、加熱装置等については説明を省略する。また便宜上、ホットプレス前の積層体を膜電極接合体１４と表記する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１に係わる形成装置２０の構成を示す断面図である。本実施例に係わる形成装置２０は、図１に示すように、膜電極接合体１４をホットプレスする上型２１，下型２２及び、これら上下型を上下に移動させるための図示しない駆動機構、加熱装置を備えて構成されている。
【００２２】
上型２１の中央部には断面略凹形状の溝部２１ａが形成され、また下型２２の中央部には同じく断面略凹形状の溝部２２ａが形成されている。これら溝部２１ａ，２２ａは、電解質膜１６とアノード電極１７及びカソード電極１８とが平面視で重複する範囲に形成されている（以下、この範囲を中央部１４ａ、これを除いた範囲を外周部１４ｂという）。
【００２３】
また、溝部２１ａ，２２ａの外側には、それぞれ平坦部２１ｂ，２２ｂが形成されている。この平坦部２１ｂ，２２ｂは、溝部２１ａ，２２ａを外周を囲むように平面視で枠型に形成されている。
【００２４】
上型２１，下型２２において、溝部２１ａ，２２ａと平坦部２１ｂ，２２ｂの厚みは、膜電極接合体１４を上型２１と下型２２との間に設置したときに、溝部２１ａ，２２ａと膜電極接合体１４の中央部１４ａ、また平坦部２１ｂ，２２ｂと膜電極接合体１４の外周部１４ｂのそれぞれの隙間が等しくなるように設定されている。
【００２５】
上記のように構成された形成装置２０において、膜電極接合体１４をホットプレスする場合は、上型２１と下型２２との間に膜電極接合体１４を設置して、図示しない駆動機構により上型２１及び下型２２を図中の矢印方向に移動しながら加圧し、且つ加熱装置により加熱する。ここで、膜電極接合体１４の中央部１４ａは溝部２１ａ，２２ａでプレスされ、同時に膜電極接合体１４の外周部１４ｂは平坦部２１ｂ，２２ｂによりプレスされる。そして、このとき溝部２１ａ，２２ａと平坦部２１ｂ，２２ｂは、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂをそれぞれ均等な加圧力でプレスするので、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差がなくなり、外周部１４ｂにおけるシワの発生を防止することができる。
【００２６】
また、本実施例では、図１に示すように、溝部２１ａと平坦部２１ｂとの間、及び溝部２２ａと平坦部２２ｂとの間に段差が形成されるため、ホットプレスしたときに、膜電極接合体１４の中央部１４ａに接合されたアノード電極１７及びカソード電極１８の横ずれを防ぐことができる（位置矯正）。
【実施例２】
【００２７】
図２は、実施例２に係わる形成装置２０Ａの構成を示す断面図であり、図１と同等部分には同一符号を付している。以下、実施例１との相違点について説明する。
【００２８】
本実施例は、図２に示すように、膜電極接合体１４の外周部１４ｂにシール部材２３，２４を貼り付けてホットプレスする例を示している。シール部材２３，２４は、膜電極接合体１４の中央部１４ａを囲むように平面視で枠型に形成されている。そして、シール部材２３，２４の接合を可能にするため、形成装置２０Ａでは、平坦部２１ｂ，２２ｂの高さをシール部材２３，２４の厚み分だけ低くしている。
【００２９】
本実施例の形成装置２０Ａでは、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂのシール部材２３，２４とがそれぞれ均等な加圧力でプレスされ、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差がなくなるため、外周部１４ｂにおけるシワの発生を防止することができる。
【００３０】
とくに、本実施例では、シール部材２３，２４を接合するための工程が不要になるため、組み立て時間を短縮することができる。
【実施例３】
【００３１】
図３は、実施例３に係わる形成装置２０Ｂの構成を示す断面図であり、上記各実施例と同等部分には同一符号を付している。
【００３２】
本実施例の形成装置２０Ｂは、内側に平坦面が形成された板状の上型３１，下型３２のそれぞれの外周部３１ａ，３２ａに、膜電極接合体１４の外周部１４ｂをプレスするシム（枠型部材）２５，２６を設けている。このシム２５，２６は、溝部２１ａ，２２ａを外周を囲むように平面視で枠型に構成されている。また、上型３１，下型３２のそれぞれの外周部３１ａ，３２ａには、シムの突出量を、例えば１０〜５０μｍに微調整するためのボルト（調整手段）２７，２８が複数箇所に設けられている。このボルト２７，２８は、上型３１，下型３２に形成された図示しない雌ねじと嵌合しており、その一端がシム２５，２６と遊動可能に連結されている。そして、ボルト２７，２８の他端を回転させることにより、その回転角度に応じてシム２５，２６の突出量が変化するように構成されている。
【００３３】
本実施例の形成装置２０Ｂでは、シム２５，２６の突出量を微調整することにより、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに貼り付けられたシール部材２３，２４と、シム２５，２６の平坦部２５ａ、２６ａとの隙間を最適な間隔に設定することができるため、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂのシール部材２３，２４とがそれぞれより均等な加圧力でプレスされることになる。したがって、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差をなくして、外周部１４ｂにおけるシワの発生をより効果的に防止することができる。
【００３４】
とくに、本実施例においては、上型３１及び下型３２の複数箇所にボルト２７，２８を配置したことにより、シール部材２３，２４の厚み分を簡単に調整することができる。また、部分的な隙間の微調整を行うことができるため、膜電極接合体１４の外周部１４ｂとの隙間を最適な間隔に設定することができ、これにより外周部１４ｂへの加圧力を均等にすることができる。
【００３５】
なお、本実施例では、実施例２と同じくシール部材２３，２４を同時に接合する例について示したが、シール部材２３，２４の接合は別工程としてもよい。
【実施例４】
【００３６】
図４は、実施例４に係わる形成装置２０Ｃの構成を示す断面図であり、上記各実施例と同等部分には同一符号を付している。
【００３７】
本実施例の形成装置２０Ｃは、内側に平坦面が形成された板状の上型３１，下型３２のそれぞれの外周部３１ａ，３２ａに、図９に示すガス拡散層１７ｂ，１８ｂとほぼ同じ圧縮性を有するクッション材（枠型部材）３３，３４を設けている。このクッション材３３，３４は、例えばウレタンなどの弾性体からなり、膜電極接合体１４の中央部１４ａの外周を囲むように平面視で枠型に形成されている。また、クッション材３３，３４の高さは、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに接合されるシール部材２３，２４の厚み分だけ低くしている。
【００３８】
ここで、膜電極接合体１４の中央部１４ａは上型３１，下型３２のそれぞれの中央部３１ｂ，３２ｂでプレスされ、同時に膜電極接合体１４の外周部１４ｂは外周部３１ａ，３２ａによりプレスされる。そして、このとき中央部３１ｂ，３２ｂと外周部３１ａ，３２ａは、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂをそれぞれ均等な加圧力でプレスするので、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差がなくなり、外周部１４ｂにおけるシワの発生を防止することができる。
【００３９】
とくに、本実施例では、膜電極接合体１４の外周部１４ｂをプレスするクッション材３３，３４が、膜電極接合体１４の中央部１４ａを構成するガス拡散層１７ｂ，１８ｂとほぼ同じ圧縮性であるため、プレス時に膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂのシール部材２３，２４に対してより均等な加圧力を加えることができる。
【００４０】
なお、本実施例では、実施例２と同じくシール部材２３，２４を同時に接合する例について示したが、シール部材２３，２４の接合は別工程としてもよい。
【実施例５】
【００４１】
図５は、実施例５に係わる形成装置２０Ｄの構成を示す断面図であり、上記実施例４と同等部分には同一符号を付している。
【００４２】
本実施例は、図５に示すように、上型３１，下型３２のそれぞれの外周部３１ａ，３２ａに設けたクッション材３３，３４の外側に、さらに外枠部材３５，３６を設けた例を示している。この外枠部材３５，３６は、クッション材３３，３４よりも硬い部材からなり、膜電極接合体１４の中央部１４ａの外周を囲むように平面視で枠型に形成されている。また、クッション材３３，３４の高さは、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに接合されるシール部材２３，２４の厚み分だけ低くしている。
【００４３】
本実施例の形成装置２０Ｄでは、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂのシール部材２３，２４とがそれぞれ均等な加圧力でプレスされ、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差がなくなるため、外周部１４ｂにおけるシワの発生を防止することができる。
【００４４】
とくに、本実施例では、クッション材３３，３４の外側に外枠部材３５，３６を設けたため、プレス時にクッション材３３，３４が横方向へずれてしまうのを防止して、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに対してより確実に加圧力を加えることができる。
【００４５】
なお、本実施例では、実施例２と同じくシール部材２３，２４を同時に接合する例について示したが、シール部材２３，２４の接合は別工程としてもよい。
【実施例６】
【００４６】
図６は、実施例６に係わる形成装置２０Ｅの構成を示す断面図であり、上記実施例４と同等部分には同一符号を付している。
【００４７】
本実施例の形成装置２０Ｅは、内側に平坦面が形成された板状の上型３１，下型３２のそれぞれの外周部３１ａ，３２ａに、実施例４，５と同じ材質、形状のクッション材（枠型部材）３３，３４を配置するとともに、上型３１，下型３２のそれぞれの外周部３１ａ，３２ａに、クッション材の突出量を微調整するためのボルト（調整手段）３７，３８を設けている。このボルト３７，３８は、上型３１，下型３２に形成された図示しない雌ねじと嵌合しており、その一端がクッション材（枠型部材）３３，３４と遊働可能に連結されている。そして、ボルト３７，３８の他端を回転させると、その回転角度に応じてクッション材３３，３４の突出量が変化するように構成されている。
【００４８】
本実施例の形成装置２０Ｅでは、クッション材３３，３４の突出量を微調整することにより、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに貼り付けられたシール部材２３，２４と、クッション材３３，３４との隙間を最適な間隔に設定することができるため、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂのシール部材２３，２４とがそれぞれより均等な加圧力でプレスされることになる。したがって、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差をなくして、外周部１４ｂにおけるシワの発生をより効果的に防止することができる。
【００４９】
とくに本実施例においては、上型３１及び下型３２の複数箇所にボルト３７，３８を配置したことにより、シール部材２３，２４の厚み分を簡単に調整することができる。また、部分的な隙間の微調整を行うことができるため、膜電極接合体１４の外周部１４ｂとの隙間を最適な間隔に設定することができる。これによれば、クッション材３３，３４の圧縮性だけではカバーできない加圧力の差を調整することができるため、外周部１４ｂへの加圧力をさらに均等にすることができる。
【００５０】
なお、本実施例では、実施例２と同じくシール部材２３，２４を同時に接合する例について示したが、シール部材２３，２４の接合は別工程としてもよい。
【００５１】
以上説明したように、各実施例に示す形成装置では、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとがそれぞれ均等な加圧力でプレスされ、膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂとの間の圧縮差がなくなるため、外周部１４ｂにおけるシワの発生を防止することができる（請求項１、９の効果）。したがって、膜電極接合体１４の外側にプレートを組み付けたときに良好なシール性を得ることができる。
【００５２】
とくに、実施例１の構成によれば、溝部２１ａと平坦部２１ｂとの間、及び溝部２２ａと平坦部２２ｂとの間に段差が形成されるので、ホットプレスしたときに、膜電極接合体１４の中央部１４ａに接合されたアノード電極１７及びカソード電極１８の横ずれを防ぐことができる（請求項２の効果）。
【００５３】
また、実施例２の構成によれば、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに密着させたシール部材２３，２４を同時に接合するようにしたので、シール部材２３，２４を接合するための工程が不要となり、組み立て時間を短縮することができる（請求項３の効果）。
【００５４】
また、実施例３では、上型３１及び下型３２の複数箇所にボルト２７，２８を配置した構成としたので、シール部材２３，２４の厚み分を簡単に調整することができる。また、部分的な隙間の微調整を行うことができるため、膜電極接合体１４の外周部１４ｂとの隙間を最適な間隔に設定することができ、これにより外周部１４ｂへの加圧力を均等にすることができる（請求項４の効果）。
【００５５】
また、実施例４では、膜電極接合体１４の中央部１４ａを構成するガス拡散層１７ｂ，１８ｂとほぼ同じ圧縮性をもつクッション材３３，３４により膜電極接合体１４の外周部１４ｂをプレスするように構成したので、プレス時に膜電極接合体１４の中央部１４ａと外周部１４ｂのシール部材２３，２４に対してより均等な加圧力を加えることができる（請求項５の効果）。さらには、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに密着させたシール部材２３，２４を同時に接合するようにしたので、シール部材２３，２４を接合するための工程が不要となり、組み立て時間を短縮することができる（請求項６の効果）。
【００５６】
また、実施例５では、クッション材３３，３４の外側に外枠部材３５，３６を設けたため、プレス時にクッション材３３，３４が横方向へずれてしまうのを防止して、膜電極接合体１４の外周部１４ｂに対してより確実に加圧力を加えることができる（請求項７の効果）。
【００５７】
また、実施例６では、上型３１及び下型３２の複数箇所にボルト３７，３８を配置した構成としたので、シール部材２３，２４の厚み分を簡単に調整することができる。また、部分的な隙間の微調整を行うことができるため、膜電極接合体１４の外周部１４ｂとの隙間を最適な間隔に設定することができる。これによれば、クッション材３３，３４の圧縮性だけではカバーできない加圧力の差を調整することができるため、外周部１４ｂへの加圧力をさらに均等にすることができる（請求項８の効果）。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１に係わる形成装置の構成を示す断面図。
【図２】実施例２に係わる形成装置の構成を示す断面図。
【図３】実施例３に係わる形成装置の構成を示す断面図。
【図４】実施例４に係わる形成装置の構成を示す断面図。
【図５】実施例５に係わる形成装置の構成を示す断面図。
【図６】実施例６に係わる形成装置の構成を示す断面図。
【図７】燃料電池スタックの全体構成を示す斜視図。
【図８】燃料電池単セルの一例を示す拡大断面図。
【図９】膜電極接合体の一例を示す拡大断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１４…膜電極接合体
１４ａ…中央部
１４ｂ…外周部
１６…高分子電解質膜
１７…アノード電極
１７ａ…アノード触媒層
１７ｂ，１８ｂ…ガス拡散層
１８…カソード電極
１８ａ…カソード触媒層
１９…シール部材
２０，２０Ａ〜２０Ｅ…形成装置
２１，３１…上型
２１ａ，２２ａ…溝部
２１ｂ，２２ｂ…平坦部
２２，３２…下型
２３，２４…シール部材
２５，２６…シム
２５ａ，２６ａ…シムの平坦部
２７，２８，３７，３８…ボルト
３１ａ，３２ａ…上型、下型の外周部
３１ｂ，３２ｂ…上型、下型の中央部
３３，３４…クッション材
３５，３６…外枠部材
【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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