(57)【要約】【課題】単セル積層体における偏荷重の発生および変形が抑制された燃料電池、単セル積層体における偏荷重の発生および変形を容易に抑制することができる燃料電池の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】膜電極接合体１４０の両面をセパレータ１５０，１７０により挟持されてなる単セル１００を複数積層した積層体を形成するためのスタック工程、および、積層体に面圧を付与し、締結するための加圧締結工程を有しており、セパレータ１５０，１７０は、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称形状であり、スタック工程において、セパレータ１５０，１７０の一部については、対称中心に関して１８０度向きが反転している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を有し、
前記セパレータは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称形状であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、前記対称中心に関して１８０度向きが反転していることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記単セルは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称であり、前記向きの反転は、単セル単位であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を有し、
前記セパレータは、前記膜電極接合体に相対する面と、隣接する別の単セルのセパレータに相対する面とが対称であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、反転している
ことを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
前記単セルは、隣接する別の単セルに相対する一方の面と他方の面とが対称であり、前記反転は、単セル単位であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記セパレータは、少なくとも互いに対向する２辺に配置されかつ外方に向いた開放端を有する位置決め部を有することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記位置決め部は、内方から外方に向かって開口幅が縮小するハンガー形状を有することを特徴とする請求項５に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記位置決め部の一方に配置されるガイド手段を有し、前記ガイド手段は、前記開放端に向かって延長している傾斜面を有することを特徴とする請求項５に記載の燃料電池。
【請求項８】
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を形成するためのスタック工程、および、
前記積層体に面圧を付与し、締結するための加圧締結工程を有しており、
前記セパレータは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称形状であり、
前記スタック工程において、前記セパレータの一部について、前記対称中心に関して１８０度向きが反転している
ことを特徴とする燃料電池の製造方法。
【請求項９】
前記単セルは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称であり、前記向きの反転は、単セル単位であることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１０】
前記向きの反転は、前記単セルのセパレータの流路リブと、前記セパレータと当接する別の単セルのセパレータの流路リブとが、オフセットしないように制御されることを特徴とする請求項９に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１１】
前記膜電極接合体の両面を挟持している前記セパレータの一方および他方における流路リブの幅は、異なっており、
前記流路リブの幅の差は、前記向きの反転における位置決め精度の２倍より、大きいあるいは等しいことを特徴とする請求項９に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１２】
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を形成するためのスタック工程、および、
前記積層体に面圧を付与し、締結するための加圧締結工程を有しており、
前記セパレータは、前記膜電極接合体に相対する面と、隣接する別の単セルのセパレータに相対する面とが対称であり、
前記スタック工程において、前記セパレータの一部については、反転している
ことを特徴とする燃料電池の製造方法。
【請求項１３】
前記単セルは、隣接する別の単セルに相対する一方の面と他方の面とが対称であり、前記反転は、単セル単位であることを特徴とする請求項１２に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１４】
前記反転は、前記単セルのセパレータの流路リブと、前記セパレータと当接する別の単セルのセパレータの流路リブとが、オフセットしないように制御されることを特徴とする請求項１３に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１５】
前記加圧締結工程の後における前記積層体の変形を予測するための予測工程を有し、
前記加圧締結工程において、前記積層体は、予測された前記変形を相殺するように変形させられることを特徴とする請求項８又は請求項１２に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１６】
前記加圧締結工程における前記変形は、前記単セルのセパレータの流路リブと、前記セパレータと当接する別の単セルのセパレータの流路リブとが、オフセットしないように制御されることを特徴とする請求項１５に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１７】
前記予測工程における予測は、前記積層体に面圧を付与した際における面圧の局所的なバラツキに基づいていることを特徴とする請求項１５に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１８】
前記セパレータは、少なくとも互いに対向する２辺に配置されかつ外方に向いた開放端を有する位置決め部を有しており、
前記スタック工程において、前記セパレータの位置決め部の内面に、前記開放端を経由して、位置決めフレームを嵌込んで突き当てることで、前記セパレータの面方向が規制される
ことを特徴とする請求項８又は請求項１２に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項１９】
前記位置決め部は、内方から外方に向かって開口幅が縮小するハンガー形状を有することを特徴とする請求項１８に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項２０】
前記位置決めフレームの一方を、前記位置決め部の一方に配置されるガイド手段によって誘導し、前記位置決め部の一方に配置することを特徴とする請求項１８に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項２１】
前記ガイド手段は、前記開放端に向かって延長している傾斜面を有することを特徴とする請求項２０に記載の燃料電池の製造方法。
【請求項２２】
前記位置決め部が配置されているセパレータ部位を、前記スタック工程の後において切断するための切断工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の燃料電池の製造装置。
【請求項２３】
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体に面圧を付与し、締結するための加圧締結手段、
前記加圧締結手段による締結後における前記積層体の変形を予測するための予測手段、および、
前記加圧締結手段によって前記積層体に面圧を付与する際に、予測された前記変形を相殺するように、前記積層体を変形させるための変形手段を有し、
前記セパレータは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称形状であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、前記対称中心に関して１８０度向きが反転している、あるいは、
前記セパレータは、前記膜電極接合体に相対する面と、隣接する別の単セルのセパレータに相対する面とが対称であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、反転している
ことを特徴とする燃料電池の製造装置。
【請求項２４】
前記変形手段は、前記積層体の側方に配置される押圧手段、前記押圧手段を前記積層体に向かって移動させるための駆動手段、および、前記駆動手段による前記押圧手段の移動量を制御するための制御手段を有しており、
前記押圧手段は、前記積層体の側方を押圧することで、前記積層体を傾斜および／又は湾曲させることを特徴とする請求項２３に記載の燃料電池の製造装置。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記単セルのセパレータの流路リブがオフセットしないように、前記押圧手段の移動量を制御することを特徴とする請求項２４に記載の燃料電池の製造装置。
【請求項２６】
前記予測手段は、前記積層体に面圧を付与した際における面圧の局所的なバラツキを検出するための面圧検出手段を有しており、検出された面圧の局所的なバラツキに基づいて、前記積層体の変形を予測することを特徴とする請求項２３に記載の燃料電池の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池、燃料電池の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、多数の単セルを積層して形成される積層体を有する。積層体は、締結されており、面圧が付与されている。積層体に含まれるセパレータは、厚み誤差を有するため、面圧の局所的なバラツキ（偏荷重）が生じる。偏荷重は、積層体を変形させるため、周辺部品とのクリアランスが必要になる。また、過大な偏荷重は、発電性能の低下あるいはセパレータの破損に繋がる。
【０００３】
そのため、積層体の中間位置に中間プレートを配置することで、積層体の変形を抑制している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１５１１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、中間プレートは、タイロッドのガイドと連携し、積層体の変形を抑えこんでいるにすぎず、偏荷重の発生を抑制することは困難である。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、単セル積層体における偏荷重の発生および変形が抑制された燃料電池、単セル積層体における偏荷重の発生および変形を、容易に抑制することができる燃料電池の製造方法および製造装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を有し、
前記セパレータは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称形状であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、前記対称中心に関して１８０度向きが反転していることを特徴とする燃料電池である。
【０００７】
上記目的を達成するための請求項３に記載の発明は、
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を有し、
前記セパレータは、前記膜電極接合体に相対する面と、隣接する別の単セルのセパレータに相対する面とが対称であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、反転している
ことを特徴とする燃料電池である。
【０００８】
上記目的を達成するための請求項８に記載の発明は、
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を形成するためのスタック工程、および、
前記積層体に面圧を付与し、締結するための加圧締結工程を有しており、
前記セパレータは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称形状であり、
前記スタック工程において、前記セパレータの一部について、前記対称中心に関して１８０度向きが反転している
ことを特徴とする燃料電池の製造方法である。
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１２に記載の発明は、
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体を形成するためのスタック工程、および、
前記積層体に面圧を付与し、締結するための加圧締結工程を有しており、
前記セパレータは、前記膜電極接合体に相対する面と、隣接する別の単セルのセパレータに相対する面とが対称であり、
前記スタック工程において、前記セパレータの一部については、反転している
ことを特徴とする燃料電池の製造方法である。
【００１０】
上記目的を達成するための請求項２３に記載の発明は、
膜電極接合体の両面をセパレータにより挟持されてなる単セルを複数積層した積層体に面圧を付与し、締結するための加圧締結手段、
前記加圧締結手段による締結後における前記積層体の変形を予測するための予測手段、および、
前記加圧締結手段によって前記積層体に面圧を付与する際に、予測された前記変形を相殺するように、前記積層体を変形させるための変形手段を有し、
前記セパレータは、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称形状であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、前記対称中心に関して１８０度向きが反転している、あるいは、
前記セパレータは、前記膜電極接合体に相対する面と、隣接する別の単セルのセパレータに相対する面とが対称であり、前記積層体に含まれる前記セパレータの一部について、反転している
ことを特徴とする燃料電池の製造装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、単セル積層体に含まれるセパレータの一部について、１８０度回転（１８０度向きが反転）あるいは反転しているため、セパレータの厚み誤差の少なくとも一部が打ち消しあっており、単セル積層体における厚み誤差の累積が妨げられている。一方、セパレータは、１８０度回転あるいは反転に対応し、点対称形状、あるいは、膜電極接合体に相対する面および隣接する別の単セルのセパレータに相対する面に関して対称であるため、作用および効果に影響が及ぼされていない。したがって、単セル積層体における偏荷重の発生および変形が抑制された燃料電池を提供することができる。
【００１２】
請求項８および請求項１２に記載の発明によれば、スタック工程において形成される単セル積層体に含まれるセパレータの一部について、１８０度回転（１８０度向きが反転）あるいは反転しているため、セパレータの厚み誤差の少なくとも一部が打ち消しあっており、単セル積層体における厚み誤差の累積が妨げられている。そのため、加圧締結工程において付与される面圧の局所的なバラツキ（偏荷重）および偏荷重に基づく変形が、容易に抑制されることとなる。一方、セパレータは、１８０度回転あるいは反転に対応し、点対称形状あるいは膜電極接合体に相対する面および隣接する別の単セルのセパレータに相対する面に関して対称であるため、作用および効果に影響が及ぼされない。したがって、単セル積層体における偏荷重の発生および変形を、容易に抑制することができる燃料電池の製造方法を提供することができる。
【００１３】
請求項２３に記載の発明によれば、加圧締結手段によって単セル積層体に面圧を付与する際に、予測手段によって予測された加圧締結後における単セル積層体の変形を相殺するように、変形手段によって単セル積層体を変形させることで、加圧締結後における単セル積層体の変形を、容易に抑制することが可能である。また、加圧締結手段に投入される単セル積層体に含まれるセパレータの一部について、１８０度回転（１８０度向きが反転）あるいは反転しているため、セパレータの厚み誤差の少なくとも一部が打ち消しあっており、単セル積層体における厚み誤差の累積が妨げられている。一方、セパレータは、１８０度回転あるいは反転に対応し、点対称形状あるいは膜電極接合体に相対する面および隣接する別の単セルのセパレータに相対する面に関して対称であるため、作用および効果に影響が及ぼされていない。したがって、単セル積層体における偏荷重の発生および変形を、容易に抑制することができる燃料電池の製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る燃料電池を説明するための斜視図である。
【００１５】
燃料電池１０は、複数の単セルが積層されたスタック部２０を有しており、電源として利用される。電源の用途は、例えば、定置用、携帯電話などの民生用携帯機器用、非常用、レジャーや工事用電源などの屋外用、搭載スペースが限定される自動車などの移動体用である。特に、移動体用電源は、比較的長時間の運転停止後に高い出力電圧が要求されるため、燃料電池１０の用途として、特に好ましい。なお、スタック部２０は、後述するように、厚み誤差の累積が妨げられており、偏荷重の発生および変形が抑制されている。
【００１６】
スタック部２０の両側には、集電板３０，４０、絶縁板５０，６０およびエンドプレート７０，８０が配置される。集電板３０，４０は、緻密質カーボンや銅板などガス不透過な導電性部材から形成され、また、スタック部２０で生じた起電力を出力するための出力端子３５，４５が設けられている。絶縁板５０，６０は、ゴムや樹脂等の絶縁性部材から形成される。
【００１７】
エンドプレート７０，８０は、剛性を備えた材料、例えば鋼などの金属材料から形成される。エンドプレート７０は、燃料ガス（例えば、水素）、酸化剤ガス（例えば、酸素）および冷媒（例えば、冷却水）を流通させるために、燃料ガス導入口７１、燃料ガス排出口７２、酸化剤ガス導入口７４、酸化剤ガス排出口７５、冷媒導入口７７、および冷媒排出口７８を有する。
【００１８】
スタック部２０、集電板３０，４０、絶縁板５０，６０およびエンドプレート７０，８０の四隅には、タイロッド９０が挿通される貫通孔が配置される。タイロッド９０は、その端部に形成される雄ねじ部に、ナット（不図示）が螺合され、燃料電池１０を締結している。
【００１９】
タイロッド９０は、剛性を備えた材料、例えば、鋼などの金属材料から形成され、また、単セル同士の電気的短絡を防止するため、絶縁処理された表面部を有する。タイロッド９０の設置本数は、４本（四隅）に限定されない。タイロッド９０の締結機構は、螺合に限定されず、他の手段を適用することも可能である。燃料電池１０の締結機構は、内部を延長するタイロッド９０を利用する形態に限定されず、外部を延長するテンションロッドを利用することも可能である。
【００２０】
図２は、図１に示されるスタック部を説明するための断面図、図３は、図２に示されるカソード用セパレータを説明するための平面図、図４は、図２に示されるアノード用セパレータを説明するための平面図である。
【００２１】
スタック部２０は、単セルを構成するアセンブリ１００を複数積層した積層体を有する。アセンブリ１００は、膜電極接合体（ＭＥＡ：ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）１４０を一対のセパレータ１５０，１７０によって挟持してなる。なお、膜電極接合体１４０、セパレータ１５０およびセパレータ１７０の間における外周縁部には、シール材（不図示）が配置されている。
【００２２】
アセンブリ（単セル）１００は、発電領域が位置する平面方向に関する中心を対称中心とする点対称であり、１〜数十ユニットおきに、対称中心に関して１８０度回転（１８０度向きが反転）している。したがって、セパレータ１５０，１７０の厚み誤差の少なくとも一部が打ち消しあっており、単セル積層体における厚み誤差の累積が妨げられている。
【００２３】
膜電極接合体１４０は、セパレータ１５０，１７０と略同一形状であり、電解質膜１１０、電解質膜１１０を挟んで配置されるカソード電極（空気極）１２０およびアノード電極（燃料極）１３０を有する。カソード電極１２０は、カソード触媒層およびガス拡散層を有し、アノード電極１３０は、アノード触媒層およびガス拡散層を有する。電解質膜１１０は、固体高分子材料、例えば、フッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を呈する。
【００２４】
カソード触媒層およびアノード触媒層は、導電性担体に触媒成分が担持されてなる電極触媒と、高分子電解質とを含んでいる。電極触媒の導電性担体は、触媒成分を所望の分散状態で担持するための比表面積、および、集電体として十分な電子導電性を有しておれば、特に限定されないが、主成分がカーボン粒子であるのが好ましい。
【００２５】
カソード触媒層に適用される触媒成分は、酸素の還元反応に触媒作用を有するものであれば、特に限定されない。アノード触媒層に適用される触媒成分は、水素の酸化反応に触媒作用を有するものであれば、特に限定されない。
【００２６】
触媒成分は、例えば、白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、タングステン、鉛、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属、及びそれらの合金等などから選択される。触媒活性、一酸化炭素等に対する耐被毒性、耐熱性などを向上させるために、少なくとも白金を含むものが好ましい。カソード触媒層およびアノード触媒層に適用される触媒成分は、同一である必要はなく、適宜選択することが可能である。
【００２７】
電極触媒の高分子電解質は、少なくとも高いプロトン伝導性を有する部材であれば、特に限定されず、例えば、ポリマー骨格の全部又は一部にフッ素原子を含むフッ素系電解質や、ポリマー骨格にフッ素原子を含まない炭化水素系電解質が適用可能である。
【００２８】
ガス拡散層は、充分なガス拡散性および導電性を有する部材、例えば、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスや、カーボンペーパ、あるいはカーボンフェルトから形成される。
【００２９】
次に、セパレータ１５０，１７０を説明する。
【００３０】
セパレータ１５０，１７０は、略矩形であり、発電領域が位置する平面方向に関する中心Ｃ１を対称中心とする点対称形状である。セパレータ１５０，１７０は、ステンレス鋼鈑にプレス加工を施すことで形成されている。ステンレス鋼鈑は、複雑な機械加工を施しやすくかつ導電性が良好である点で好ましく、必要に応じて、耐食性のコーティングを施すことも可能である。また、セパレータ１５０，１７０の素材として、ステンレス鋼鈑以外の金属材料、例えば、アルミニウム板や、クラッド材を適用することも可能である。
【００３１】
セパレータ１５０は、カソード用であり、別のアセンブリ１００のセパレータ１７０に隣接しており、第１および第２穴部１５１，１５６、マニホールド部１６１，１６２，１６４，１６５，１６７，１６８、および凹凸部１６９を有し、カソード電極１２０に相対して配置される。
【００３２】
第１および第２穴部１５１，１５６は、互いに対向する２辺（第１および第２辺）に配置され、積重ねの際に利用される位置決め部を構成する。第１および第２穴部１５１，１５６は、内方から外方に向かって開口幅が縮小するハンガー形状を有し、その内面は、開放端１５２，１５７、開放端１５２，１５７と相対する内端辺、および開放端１５２，１５７と内端辺を連結している側方辺を有する。
【００３３】
マニホールド部１６１，１６２、マニホールド部１６４，１６５およびマニホールド部１６７，１６８は、燃料ガス用、酸化剤ガス用および冷媒用に適用される。
【００３４】
カソード電極１２０に相対する凹凸部１６９の内面と、カソード電極１２０の表面により形成される空間Ｓ１は、酸化剤ガスを流通させるための流路を構成し、マニホールド部１６４，１６５を経由し、エンドプレート７０に配置される酸化剤ガス導入口７４および酸化剤ガス排出口７５に、接続されている。つまり、凹凸部１６９の内面は、酸化剤ガスを流通させるための流路溝を構成する。
【００３５】
セパレータ１７０は、アノード用であり、セパレータ１５０と略同一形状であり、別のアセンブリ１００のセパレータ１５０に隣接しており、第１および第２穴部１７１，１７６、マニホールド部１８１，１８２，１８４，１８５，１８７，１８８、および凹凸部１８９を有し、アノード電極１３０に相対して配置される。
【００３６】
第１および第２穴部１７１，１７６は、互いに対向する２辺（第１および第２辺）に配置され、積重ねの際に利用される位置決め部を構成する。第１および第２穴部１７１，１７６は、内方から外方に向かって開口幅が縮小するハンガー形状を有し、その内面は、開放端１７２，１７７、開放端１７２，１７７と相対する内端辺、および開放端１７２，１７７と内端辺を連結している側方辺を有する。
【００３７】
マニホールド部１８１，１８２、マニホールド部１８４，１８５およびマニホールド部１８７，１８８は、燃料ガス用、酸化剤ガス用および冷媒用に適用される。
【００３８】
アノード電極１３０に相対する凹凸部１８９の内面と、アノード電極１３０の表面により形成される空間Ｓ２は、燃料ガスを流通させるための流路を構成し、マニホールド部１８１，１８２を経由し、エンドプレート７０に配置される燃料ガス導入口７１および燃料ガス排出口７２に、接続されている。つまり、凹凸部１６９の内面は、燃料ガスを流通させるための流路溝を構成する。
【００３９】
凹凸部１８９の外面と、隣接する別のアセンブリ１００のセパレータ１５０の外面により形成される空間Ｓ３は、冷媒を流通させるための流路を構成し、マニホールド部１８７，１８８を経由し、エンドプレート７０に配置される冷媒導入口７７および冷媒排出口７８に、接続されている。つまり、凹凸部１６９の外面は、冷媒を流通させるための流路溝を構成する。
【００４０】
厚み誤差の累積の抑制のため、スタック部２０に含まれるアセンブリ１００の一部について、対称中心に関して１８０度回転している。しかし、セパレータ１５０，１７０は、発電領域が位置する平面方向に関する中心Ｃ１を対称中心とする点対称形状であるため、作用および効果に影響が及ぼされていない。なお、１８０度回転は、アセンブリ単位に限定されず、セパレータ単位で実施することも可能である。
【００４１】
図５は、図１に示される燃料電池の製造方法を説明するための斜視図であり、スタック工程を示しており、図６は、セパレータの厚み誤差を説明するための平面図、図７は、図５に続く、加圧締結工程を説明するための側面図であり、スタック工程において形成される積層体の配置を示しており、図８は、図７に続く、積層体のプレスを説明するための側面図、図９は、図８に続く、積層体の締結を説明するための側面図、図１０は、図９に続く、切断工程を説明するための斜視図である。
【００４２】
本実施の形態に係る燃料電池の製造方法は、スタック工程、加圧締結工程および切断工程を有する。スタック工程においては、単セルを構成するアセンブリの積層体が形成される。加圧締結工程においては、積層体に面圧が付与されて、締結される。切断工程においては、第１および第２穴部が配置されているセパレータ部位が、スタック工程の後において切断される。
【００４３】
次に、図５〜１０を参照し、各工程を順次詳述する。
【００４４】
スタック工程に適用される積重ね装置２００は、第１および第２位置決めフレーム２１０，２２０を有する（図５参照）。第１および第２位置決めフレーム２１０，２２０は、アセンブリ１００（セパレータ１５０，１７０）の長辺の長さに対応する距離を置いて配置され、両端が支持体（不図示）に着脱自在に取付けられている。第１および第２位置決めフレーム２１０，２２０の形状は、セパレータ１５０，１７０の第１および第２穴部１５１，１７１および１５６，１７６に、開放端１５２，１７２および１５７，１７７を経由して嵌込み自在に設定されている。
【００４５】
スタック工程においては、まず、アセンブリ１００が順次積重ねられる。この際、第１位置決めフレーム２１０は、第１穴部１５１，１７１の開放端１５２，１７２を経由して嵌込まれ、第１穴部１５１，１７１の内面に突き当てられることで、アセンブリ１００の一方の片側を位置決めする。一方、第２位置決めフレーム２２０は、第２穴部１５６，１７６の開放端１５７，１７７を経由して嵌込まれ、第２穴部１５６，１７６の内面に突き当てられることで、アセンブリ１００の他方の片側を位置決めする。そして、１〜数十ユニットおきに、アセンブリ１００を対称中心に関して１８０度回転させた状態で、積重ねされる。
【００４６】
１８０度回転の際の位置決めは、セパレータ１５０，１７０の凹凸部１６９，１８９の頂部（流路リブ）と、セパレータ１５０，１７０と当接する別のアセンブリ１００のセパレータ１７０，１５０の凹凸部１８９，１６９の頂部とが、オフセットしないように制御される。これにより、例えば、流路閉塞、過剰な面圧の発生、シール材のオフセットによるシール性の低下を、避けることが可能である。
【００４７】
セパレータ１５０，１７０は、例えば、図６に示されるように、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５とＰ２，Ｐ４，Ｐ６との間、および、Ｐ７とＰ８との間に、厚み誤差を有する。したがって、１８０度回転させることによって、アセンブリ１００（セパレータ１５０，１７０）の厚み誤差の少なくとも一部が打ち消されるため、アセンブリ１００の積層体１９０における厚み誤差の累積が妨げられる。
【００４８】
加圧締結工程に適用される加圧締結手段は、アセンブリ１００の積層体１９０に面圧を付与し、締結するために使用され、プレス装置２４０および締結手段２３０を有する。プレス装置２４０は、下型２４２、上型２４４および駆動手段２４６を有する（図７参照）。下型２４２は、スタック工程において形成されるアセンブリ１００の積層体１９０が配置される。上型２４４は、下型２４２に対して近接離間自在に配置される。駆動手段２４６は、例えば、油圧シリンダを有しており、上型２４４を積層体１９０に向かって移動させ、面圧を付与するために使用される。締結手段２３０は、例えば、金属ベルトからなり（図９参照）、面圧が付与された積層体１９０を締結し、押し圧状態を保持するために使用される。
【００４９】
加圧締結工程においては、まず、積層体１９０が下型２４２に配置される（図７参照）。駆動手段２４６は、上型２４４を積層体１９０に向かって駆動する。積層体１９０は、下型２４２および上型２４４によって押圧され、面圧が付与される（図８参照）。
【００５０】
積層体１９０に含まれるセパレータ１５０，１７０の一部について、１８０度回転しているため、セパレータの厚み誤差の少なくとも一部が打ち消しあっており、積層体１９０における厚み誤差の累積が妨げられている。そのため、付与される面圧の局所的なバラツキ（偏荷重）が、容易に抑制されることとなる。
【００５１】
そして、積層体１９０に、締結手段２３０が取り付けられると（図９参照）、駆動手段２４６は、上型２４４を積層体１９０から離間する方向に駆動し、面圧の付与が解消される。一方、積層体１９０は、締結手段２３０によって締結されるため、押し圧状態が保持される。なお、積層体１９０は、偏荷重の発生が抑制されているため、加圧締結後における変形も抑制されることになる。
【００５２】
切断工程に適用される切断手段２９０は、例えば、ダイヤモンドカッタを有する（図１０参照）。切断手段２９０は、セパレータ１５０，１７０の第１および第２穴部１５１，１７１および１５６，１７６が配置されているセパレータ部位に位置決めされる。第１および第２穴部１５１，１７１および１５６，１７６は、例えば、出荷テスト完了後においては、役割は、終了しているため、除去することが可能である。したがって、切断手段２９０によって前記セパレータ部位を、切断する場合、デッドスペースが削減されるため、出力密度および外寸精度が、向上させることが可能である。
【００５３】
図１１は、本発明の実施の形態に係る変形例１を説明するための斜視図である。
【００５４】
セパレータ１５０，１７０の厚み誤差の累積は、セパレータ１５０，１７０の一部について、反転させることによっても抑制することが可能である。この場合、セパレータ１５０，１７０は、膜電極接合体１４０に相対する面と、隣接する別のアセンブリ１００のセパレータ１７０，１５０に相対する面とを対称とし、反転が、作用および効果に影響を及ぼさないようにすることが必要である。また、アセンブリ単位で反転する場合は、アセンブリ１００は、隣接する別のアセンブリ１００に相対する一方の面と他方の面とが対称である必要である。
【００５５】
反転の際の位置決めは、セパレータ１５０，１７０の凹凸部１６９，１８９の頂部と、セパレータ１５０，１７０と当接する別のアセンブリ１００のセパレータ１５０，１７０の凹凸部１６９，１８９の頂部とが、オフセットしないように制御される。これにより、例えば、流路閉塞、過剰な面圧の発生、シール材のオフセットによるシール性の低下を、避けることが可能である。
【００５６】
図１２は、本発明の実施の形態に係る変形例２を説明するための断面図である。
【００５７】
セパレータ１５０，１７０の凹凸部１６９，１８９の頂部の幅Ｗ１，Ｗ２を異ならせることも可能である。この場合、１８０度回転の際における頂部におけるオフセットの発生を、抑制することが可能である。特に、頂部の幅Ｗ１，Ｗ２の差を、１８０度回転における位置決め精度の２倍より、大きいあるいは等しく設定することで、頂部のオフセットを、確実に排除することが可能である。
【００５８】
図１３は、本発明の実施の形態に係る変形例３を説明するための側面図、図１４は、変形例３に係る変形の相殺を説明するための側面図である。
【００５９】
変形例３に係る燃料電池の製造方法は、加圧締結工程の後における積層体１９０の変形を予測するための予測工程を有し、加圧締結工程において、積層体１９０は、予測された変形を相殺するように変形（相殺変形）させられる。そのため、変形例３に係る燃料電池の製造装置は、積層体１９０の変形を予測するための予測手段２５０、および、プレス装置２４０によって積層体１９０に面圧を付与する際に、予測された変形を相殺するように、積層体１９０を変形させるための変形手段２６０を、さらに有する。
【００６０】
予測手段２５０は、積層体１９０に面圧を付与した際における面圧の局所的なバラツキを検出するための面圧検出手段２５２，２５４を有する。面圧検出手段２５２，２５４は、プレス装置２４０の下型２４２に配置される圧電素子からなる。予測手段２５０は、面圧検出手段２５２，２５４によって検出された面圧の局所的なバラツキに基づいて、積層体１９０の変形を予測する。面圧検出手段２５２，２５４は、圧電素子に限定されない。
【００６１】
変形手段２６０は、積層体１９０の側方に配置される押圧手段２６２、押圧手段２６２を積層体１９０に向かって移動させるための駆動手段２６４、および、駆動手段２６４による押圧手段２６２の移動量を制御するための制御手段２６６を有する。
【００６２】
押圧手段２６２は、積層体１９０の側方を押圧することで、積層体１９０を傾斜および／又は湾曲させるために使用される。駆動手段２６４は、例えば、サーボモータである。制御手段２６６は、相殺変形の際に、セパレータ１５０，１７０の凹凸部１６９，１８９の頂部が、オフセットしないように、押圧手段２６２の移動量を制御する。
【００６３】
次に、予測工程および加圧締結工程を説明する。
【００６４】
予測工程においては、まず、積層体１９０が下型２４２に配置される。駆動手段２４６は、上型２４４を積層体１９０に向かって駆動する。積層体１９０は、下型２４２および上型２４４によって押圧され、面圧が付与される。予測手段２５０は、下型２４２に配置される面圧検出手段２５２，２５４によって、面圧の局所的なバラツキを検出し、加圧締結工程の後における積層体１９０の変形を予測する。その後、駆動手段２４６は、上型２４４を積層体１９０から離間する方向に駆動し、面圧の付与が解消される。
【００６５】
加圧締結工程においては、駆動手段２４６は、下型２４２に配置される積層体１９０に向かって、上型２４４を駆動する。積層体１９０は、下型２４２および上型２４４によって押圧され、面圧が付与される。この際、変形手段２６０の押圧手段２６２によって、積層体１９０は、予測された変形を相殺するように変形させられる。例えば、面圧検出手段２５２，２５４によって検出された面圧が、図中右側において大きい場合、積層体１９０を図中左側に傾斜するように、変形させる。
【００６６】
以上のように、プレス装置２４０によって積層体１９０に面圧を付与する際に、予測手段２５０によって予測された締結後における積層体１９０の変形を相殺するように、変形手段２６０によって積層体１９０を変形させることで、締結後における積層体１９０の変形を、容易に抑制することが可能である。
【００６７】
図１５は、本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための斜視図、図１６は、図１５に示される第１位置決めフレームを説明するための断面図、図１７は、図１５に示される第２位置決めフレームを説明するための断面図である。なお、セパレータ１５０，１７０は、略同一形状であるため、セパレータ１７０の第１および第２穴部１７１，１７６の開放端１７２，１７７、側方辺１７３，１７８および内端辺１７４，１７９を、図示していない。
【００６８】
変形例４に係る積重ね装置３００は、第１および第２位置決めフレーム３１０，３２０を有する。第１位置決めフレーム３１０は、略矩形状断面を呈し、水平方向に延長する長辺３１４と、垂直方向に延長する短辺３１３を有する。長辺３１４の幅は、セパレータ１５０，１７０の第１穴部１５１，１７１の内端辺１５４，１７４の幅より小さく、かつ、開放端１５２，１７２の幅より大きい。短辺３１３は、長辺３１４が第１穴部１５１，１７１に嵌込まれた際に、側方辺１５３，１７３に突き当てられるように設定されている。したがって、第１穴部１５１，１７１の側方辺１５３，１７３は、第１位置決めフレーム３１０の短辺３１３が突き当てられることによって、アセンブリ１００のＸ−Ｙ位置を規制することが可能である。
【００６９】
第２位置決めフレーム３２０は、略矩形状断面を呈し、水平方向に延長する短辺３２９と、垂直方向に延長する長辺３２８とを有する。短辺３２９の幅は、セパレータ１５０，１７０の第２穴部１５６，１７６の開放端１５７，１７７の幅と、略一致している。長辺３２８は、短辺３２９が開放端１５７，１７７に挿入された際に、側方辺１５８，１７８に突き当てられるように設定されている。したがって、第２穴部１５６，１７６の側方辺１５８，１７８は、第２位置決めフレーム３２０の長辺３２８が突き当てられることによって、アセンブリ１００のθ方向を規制することが可能である。
【００７０】
なお、第１位置決めフレーム３１０の長辺３１４と第２位置決めフレーム３２０の短辺３２９との間の距離は、第１穴部１５１，１７１の内端辺１５４，１７４と第２穴部１５６，１７６の内端辺１５９，１７９との間の長さより大きく、かつ、第１穴部１５１，１７１の開放端１５２，１７２と第２穴部１５６，１７６の開放端１５７，１７７との間の長さより小さい。
【００７１】
次に、変形例４に係るスタック工程を説明する。
【００７２】
アセンブリ１００を、積重ね装置３００によって、積重ねる際に、セパレータ１５０，１７０の第１穴部１５１，１７１の内面に、開放端１５２，１７２を経由して嵌込まれた第１位置決めフレーム３１０を突き当てることで、アセンブリ１００のＸ−Ｙ位置を規制し、第２穴部１５６，１７６の内面に、開放端１５７，１７７を経由して嵌込まれた第２位置決めフレーム３２０を突き当てることで、アセンブリ１００のθ方向を規制する。
【００７３】
つまり、積重ねの際におけるアセンブリ１００の位置決めは、第１および第２位置決めフレーム３１０，３２０を、セパレータ１５０，１７０に形成される第１および第２穴部１５１，１５６，１７１，１７６の開放端１５２，１５７，１７２，１７７を経由して、嵌込ませ、第１および第２穴部１５１，１５６，１７１，１７６の内面に突き当てることで、実施される。そのため、積重ね完了後においても、突き当てを解除することで、開放端１５２，１５７，１７２，１７７を経由して、第１および第２位置決めフレーム３１０，３２０を取外すことが可能である。したがって、アセンブリ１００の位置決めの逆の動作により、積重ねの順番に係わらず、任意のセルのみ、例えば、電圧不良で修理を必要とするセルのみを取り出すことが可能であり、良好なリペア性を発揮させることが可能である。
【００７４】
また、開放端１５２，１５７，１７２，１７７の存在により、第１および第２穴部１５１，１５６，１７１，１７６は、第１および第２位置決めフレーム３１０，３２０の任意の位置で、嵌込むことが可能である。したがって、多数のアセンブリ１００を使用する場合、第１および第２位置決めフレーム３１０，３２０が長尺となるが、作業性に対する影響を抑制することができる。
【００７５】
さらに、第１および第２穴部１５１，１５６，１７１，１７６は、少なくとも互いに対向する第１および第２辺に配置されかつ外方に向いた開放端１５２，１５７，１７２，１７７を有しており、第１および第２位置決めフレーム３１０，３２０は、主および副基準側として、アセンブリ１００のＸ−Ｙ位置およびθ方向を規制する。そのため、位置決め穴に位置決めピンを挿通させる方式に比べ、バックラッシュが抑制され、アライメント精度を維持することが可能である。
【００７６】
次に、図１８〜図２２を参照し、変形例４に係るスタック工程を詳述する。図１８は、セパレータの回転を説明するための正面図、図１９は、図１８に続く、第１位置決めフレームの挿入開始を説明するための正面図、図２０は、図１９に続く、第１位置決めフレームの挿入完了を説明するための正面図、図２１は、図２０に続く、セパレータの逆回転を説明するための正面図、図２２は、図２１に続く、第１穴部の突き当てを説明するための正面図である。
【００７７】
まず、アセンブリ１００を傾斜させ、第１穴部１５１，１７１を第１位置決めフレーム３１０の近傍に、第２穴部１５６，１７６を、第２位置決めフレーム３２０の近傍に、配置する。第１穴部１５１，１７１を中心として回転させることで、第１穴部１５１，１７１の開放端１５２，１７２を、第１位置決めフレーム３１０と位置合せする（図１８参照）。
【００７８】
アセンブリ１００を水平方向に移動させ、第１穴部１５１，１７１の側方辺１５３，１７３を、第１位置決めフレーム３１０の長辺３１４に沿ってスライドさせ（図１９参照）、第１位置決めフレーム３１０の長辺３１４あるいは短辺３１３を、第１穴部１５１，１７１の内端辺１５４，１７４あるいは側方辺１５３，１７３に当接させる（図２０参照）。これにより、第１穴部１５１，１７１は、第１位置決めフレーム３１０を内部に収容することとなる。
【００７９】
次に、アセンブリ１００を、第１穴部１５１，１７１つまり第１位置決めフレーム３１０を中心として逆回転させ（図２１参照）、第２穴部１５６，１７６と第２位置決めフレーム３２０と位置合せする。
【００８０】
そして、アセンブリ１００の傾斜を解消する。その結果、第２穴部１５６，１７６の開放端１５７，１７７に、第２位置決めフレーム３２０の短辺３２９が挿入される。これは、第１位置決めフレーム３１０の長辺３１４と第２位置決めフレーム３２０の短辺３２９との間の距離が、第１穴部１５１，１７１の内端辺１５４，１７４と第２穴部１５６，１７６の内端辺１５９，１７９との間の長さより大きく、かつ、第１穴部１５１，１７１の開放端１５２，１７２と第２穴部１５６，１７６の開放端１５７，１７７との間の長さより小さためである。
【００８１】
その後、アセンブリ１００を直立させ、第１位置決めフレーム３１０の短辺３１３を、第１穴部１５１，１７１の側方辺１５３，１７３に突き当てる（図２２参照）。その結果、アセンブリ１００のＸ−Ｙ位置が規制される。これは、第１位置決めフレーム３１０の長辺３１４の幅は、第１穴部１５１，１７１の内端辺１５４，１７４の幅より小さく、かつ、開放端１５２，１７２の幅より大きく、かつ、短辺３１３は、長辺３１４が第１穴部１５１，１７１に嵌込まれた際に、側方辺１５３，１７３に突き当てられるように設定されているためである。
【００８２】
一方、第２穴部１５６，１７６の側方辺１５８，１７８は、第２位置決めフレーム３２０の長辺３２８が突き当てられる。その結果、アセンブリ１００のθ方向が規制される。これは、第２位置決めフレーム３２０の短辺３２９の幅は、第２穴部１５６，１７６の開放端１５７，１７７の幅と、略一致しており、かつ、長辺３２８は、短辺３２９が開放端１５７，１７７に挿入された際に、側方辺１５８，１７８に突き当てられるように設定されているためである。
【００８３】
なお、アセンブリ１００が１８０度回転あるいは反転されている場合も、アセンブリ１００の積重ねは、同様であるため、その説明は省略する。
【００８４】
次に、アセンブリ１００の取外しを説明する。図２３は、作業スペースの確保を説明するための斜視図、図２４は、図２３に続く、セパレータの回転を説明するための正面図、図２５は、図２４に続く、第１穴部の開放端の位置決めを説明するための正面図、図２６は、図２５に続く、スライド式移動を説明するための正面図、図２７は、図２６に続く、嵌合解除を説明するための正面図である。
【００８５】
取外しは、例えば、出荷テストの際、電圧不良で修理を必要とするアセンブリ１００が検出された場合に実施され、概して、積重ねの逆の動作からなる。
【００８６】
まず、対象となるアセンブリ１００を取外すための作業スペースを、確保する。作業スペースは、隣接するアセンブリ１００を、第１および第２位置決めフレーム３１０，３２０に沿って移動させることで、形成される（図２３参照）。
【００８７】
そして、セパレータ１５０，１７０の第１穴部１５１，１７１の内端辺１５４，１７４を、第１位置決めフレーム３１０の長辺３１４に近接させ、第１穴部１５１，１７１と第１位置決めフレーム３１０との突き当てを解消する。これにより、アセンブリ１００を傾斜させることが可能となる。
【００８８】
その後、アセンブリ１００を傾斜させる。その際、第２穴部１５６，１７６と第２位置決めフレーム３２０との突き当て嵌合状態が解消するまで、第２穴部１５６，１７６の側方辺１５８，１７８を、第２位置決めフレーム３２０の長辺３２８に沿って移動させる。これにより、アセンブリ１００は、第１穴部１５１，１７１を中心として回転が可能となる。
【００８９】
次に、第１位置決めフレーム３１０つまり第１穴部１５１，１７１を中心に、アセンブリ１００を回転させ（図２４参照）、第１穴部１５１，１７１の開放端１５２，１７２を、第１位置決めフレーム３１０と位置合せする（図２５参照）。
【００９０】
第１穴部１５１，１７１の側方辺１５３，１７３を、第１位置決めフレーム３１０の長辺３１４に沿ってスライドさせながら（図２６参照）、アセンブリ１００を水平方向に移動させ、第１穴部１５１，１７１と第１位置決めフレーム３１０の嵌合を解除する（図２７参照）。これにより、アセンブリ１００が取外される。
【００９１】
なお、アセンブリ１００が１８０度回転あるいは反転されている場合も、アセンブリ１００の取外しは、同様であるため、その説明は省略する。
【００９２】
図２８および図２９は、本発明の実施の形態に係る変形例５を説明するための平面図および断面図である。
【００９３】
変形例５に係るセパレータ１５０，１７０の第２穴部１５６，１７６は、第２位置決めフレームを誘導するためのガイド手段３９０を有する。ガイド手段３９０は、開放端１５７，１７７に向かって延長している傾斜面３９２および第２穴部１５６，１７６に誘導される第２位置決めフレームに対し、マイナス公差で形成されているかしめ部３９４を有する。
【００９４】
したがって、第２位置決めフレームは、傾斜面３９２によって誘導され、第２穴部１５６，１７６に配置される。つまり、第２穴部１５６，１７６と第２位置決めフレームの突き当てを、円滑に実施することが可能である。
【００９５】
また、かしめ部３９４の存在により、ガイド手段３９０は、第２位置決めフレームを誘導する際、着脱自在にかしめる。そのため、アセンブリ１００は、バックラッシュを生じることなく、位置決めされる。また、アセンブリ１００がうねりを有する場合であっても、平面に倣った状態で位置決めして保持できるため、加圧締結工程におけるアセンブリ１００の移動を抑制することが可能である。
【００９６】
なお、ガイド手段３９０の高さ（傾斜面３９２の頂面の高さ）は、凹凸部１６９，１８９の頂面の高さより低くなるように設定されている。そのため、隣接するアセンブリ１００との干渉が、避けられる。
【００９７】
図３０、図３１および図３２は、本発明の実施の形態に係る変形例６、変形例７および変形例８を説明するための断面図である。
【００９８】
第１位置決めフレーム３１０の断面形状は、略矩形状に限定されず、例えば、半円状（図３０）、逆Ｔ字状（図３１）、Ｈ字状（図３２）とすることも可能である。
【００９９】
以上のように、本実施の形態は、単セル積層体における偏荷重の発生および変形が抑制された燃料電池、単セル積層体における偏荷重の発生および変形を、容易に抑制することができる燃料電池の製造方法および製造装置を提供することができる。
【０１００】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。
【０１０１】
例えば、変形例１〜７は、適宜組み合わせることが可能である。また、スタック工程は、別途用意されたアセンブリ１００を適用することに限定されず、スタック工程において、セパレータ１５０、膜電極接合体１４０およびセパレータ１７０を順次積重ねることで、アセンブリ１００を形成することも可能である。この場合、公差の緩和や、電圧モニタータブなどの部品の配置の自由度の点で、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池を説明するための斜視図である。
【図２】図１に示されるスタック部を説明するための断面図である。
【図３】図２に示されるカソード用セパレータを説明するための平面図である。
【図４】図２に示されるアノード用セパレータを説明するための平面図である。
【図５】図１に示される燃料電池の製造方法を説明するための斜視図であり、スタック工程を示している。
【図６】セパレータの厚み誤差を説明するための平面図である。
【図７】図５に続く、加圧締結工程を説明するための側面図であり、スタック工程において形成される積層体の配置を示している。
【図８】図７に続く、積層体のプレスを説明するための側面図である。
【図９】図８に続く、積層体の締結を説明するための側面図である。
【図１０】図９に続く、切断工程を説明するための斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る変形例１を説明するための斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る変形例２を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る変形例３を説明するための側面図である。
【図１４】変形例３に係る変形の相殺を説明するための側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための斜視図である。
【図１６】図１５に示される第１位置決めフレームを説明するための断面図である。
【図１７】図１５に示される第２位置決めフレームを説明するための断面図である。
【図１８】変形例４に係るスタック工程を説明するための正面図であり、セパレータの回転を示している。
【図１９】図１８に続く、第１位置決めフレームの挿入開始を説明するための正面図である。
【図２０】図１９に続く、第１位置決めフレームの挿入完了を説明するための正面図である。
【図２１】図２０に続く、セパレータの逆回転を説明するための正面図である。
【図２２】図２１に続く、第１穴部の突き当てを説明するための正面図である。
【図２３】変形例４に係る取外し工程を説明するための斜視図であり、作業スペースの確保を示している。
【図２４】図２３に続く、セパレータの回転を説明するための正面図である。
【図２５】図２４に続く、第１穴部の開放端の位置決めを説明するための正面図である。
【図２６】図２５に続く、スライド式移動を説明するための正面図である。
【図２７】図２６に続く、嵌合解除を説明するための正面図である。
【図２８】本発明の実施の形態に係る変形例５を説明するための平面図である。
【図２９】本発明の実施の形態に係る変形例５を説明するための断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態に係る変形例６を説明するための断面図である。
【図３１】本発明の実施の形態に係る変形例７を説明するための断面図である。
【図３２】本発明の実施の形態に係る変形例８を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０・・燃料電池、
２０・・スタック部、
３０，４０・・集電板、
３５，４５・・出力端子、
５０，６０・・絶縁板、
７０・・エンドプレート、
７１・・燃料ガス導入口、
７２・・燃料ガス排出口、
７４・・酸化剤ガス導入口、
７５・・酸化剤ガス排出口、
７７・・冷媒導入口、
７８・・冷媒排出口、
８０・・エンドプレート、
９０・・タイロッド、
１００・・アセンブリ、
１１０・・電解質膜、
１２０・・カソード電極、
１３０・・アノード電極、
１４０・・膜電極接合体、
１５０・・セパレータ、
１５１・・第１穴部、
１５２・・開放端、
１５３・・側方辺、
１５４・・内端辺、
１５６・・第２穴部、
１５７・・開放端、
１５８・・側方辺、
１５９・・内端辺、
１６１，１６２，１６４，１６５，１６７，１６８・・マニホールド部、
１６９・・凹凸部、
１７０・・セパレータ、
１７１・・第１穴部、
１７２・・開放端、
１７３・・側方辺、
１７４・・内端辺、
１７６・・第２穴部、
１７７・・開放端、
１７８・・側方辺、
１７９・・内端辺、
１８１，１８２，１８４，１８５，１８７，１８８・・マニホールド部、
１８９・・凹凸部、
１９０・・積層体、
２００・・積重ね装置、
２１０・・第１フレーム、
２２０・・第２フレーム、
２３０・・締結手段、
２４０・・プレス装置、
２４２・・下型、
２４４・・上型、
２４６・・駆動手段、
２５０・・予測手段、
２５２，２５４・・面圧検出手段、
２６０・・変形手段、
２６２・・押圧手段、
２６４・・駆動手段、
２６６・・制御手段、
２９０・・切断手段、
３００・・積重ね装置、
３１０・・第１フレーム、
３１３・・短辺、
３１４・・長辺、
３２０・・第２フレーム、
３２８・・長辺、
３２９・・短辺、
３９０・・ガイド手段、
３９２・・傾斜面、
３９４・・かしめ部３９４、
Ｃ１・・対称中心、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・空間、
Ｗ１，Ｗ２・・幅。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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