(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜をセパレータにより挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台を備え、
前記可動台に最初に保持させた若しくは既積層されたセルの上面側に位置する第１のセパレータの側方から第１のセパレータに面する位置に平行にフィルム状の電解質膜を供給する工程と、
前記供給された電解質膜を挟んで第１のセパレータの反対側に第２のセパレータを投入する工程と、
前記第２のセパレータを投入位置から第１のセパレータに向けて変位させることで、電解質膜を切断しつつ、第１のセパレータと第２のセパレータとで電解質膜を挟持する工程と、を備え、
前記第１セパレータ、電解質膜及び第２セパレータを既積層セルと一体化させて可動台にセルを順次積層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】
前記供給された電解質膜は、第２のセパレータ側に可動台を移動させて可動台に保持している第１のセパレータによりリフトアップして面方向に延ばされ、
その状態で、第１，２のセパレータ同士で挟まれ、前記挟まれた部分が周囲部分から切り離されて燃料電池セルを構成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】
前記電解質膜は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされて供給され、両側に搬送ローラの送り突起に係合する搬送用の穴が配列されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項４】
前記電解質膜は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされ、電解質膜の両面に沿って供給方向に流れる搬送気流を発生する搬送手段により第１，２のセパレータ間の空間に搬送されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項５】
前記電解質膜は、第１，２のセパレータ同士で挟まれた部分を周囲部分から切り離す切込みを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項６】
前記第１、２のセパレータ同士で挟まれた部分の周囲部分からの切り離しは、切断装置により実行されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項７】
前記可動台に積層されたセルは、可動台の周囲に設けた保持枠により保持されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項８】
前記電解質膜の両側若しくは積層状態および投入した第１，２のセパレータの対向面側に、予めガス拡散層を配置した状態で、前記第２のセパレータを投入位置から電解質膜供給位置を越えるストロークにより可動台に積層されているセルの第１のセパレータに押付けて、可動台にセルを順次積層することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造方法。
【請求項９】
電解質膜をセパレータにより挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台と、
前記可動台に最初に保持させた若しくは既積層されたセルの上面側に位置する第１のセパレータの側方から第１のセパレータに面する位置に平行にフィルム状の電解質膜を供給する電解質膜供給装置と、
前記供給された電解質膜を挟んで第１のセパレータの反対側に第２のセパレータを投入する第２のセパレータ投入装置と、
前記第２のセパレータを投入位置から第１のセパレータに向けて変位させることで、電解質膜を切断しつつ、第１のセパレータと第２のセパレータとで電解質膜を挟持する投入側可動台と、を備え
前記第１のセパレータ、電解質膜及び第２のセパレータを既積層セルと一体化させて可動台にセルを順次積層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１０】
前記供給された電解質膜は、前記可動台を第２のパレータ側に移動させて可動台に積層している第１のセパレータによりリフトアップして面方向に延ばされ、
前記延ばされた状態で、投入側可動台により第１，２のセパレータ同士で挟まれ、挟まれた部分を周囲部分から切り離して燃料電池セルを構成することを特徴とする請求項９に記載の燃料電池スタックの製造装置。
【請求項１１】
前記電解質膜は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされて供給され、両側に搬送ローラの送り突起に係合する搬送用の穴が配列されていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の燃料電池スタックの製造装置。
【請求項１２】
前記電解質膜は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされ、電解質膜の両面に沿って供給方向に流れる搬送気流を発生する搬送手段により第１，２のセパレータ間の空間に搬送されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の燃料電池スタックの製造装置。
【請求項１３】
前記電解質膜は、第１，２のセパレータ同士で挟まれた部分を周囲部分から切り離す切込みを備えることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造装置。
【請求項１４】
前記第１、２のセパレータ同士で挟まれた部分の周囲部分からの切り離しは、切断装置により実行されることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造装置。
【請求項１５】
前記可動台に積層されたセルは、可動台の周囲に設けた保持枠により保持されることを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造装置。
【請求項１６】
前記投入側可動台は、前記電解質膜の両側若しくは積層状態および投入した第１，２のセパレータの対向面側に、予めガス拡散層を配置した状態で、前記第２のセパレータを把持して投入位置から電解質膜供給位置を越えるストロークにより可動台に積層されている第１のセルのセパレータに押付けることを特徴とする請求項９から請求項１５のいずれか一つに記載の燃料電池スタックの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックの製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から固体高分子型の燃料電池スタックを効率的に積層するための製造方法が種々提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１では、中間アダプタをガイドとして、セパレータとガス拡散層を両面に備える電解質膜とを交互に積層して単位ブロックを構成し、単位ブロック同士を重ねて燃料電池スタックを組立てるようにしている。
【０００４】
特許文献２では、触媒層塗布工程において、電解質膜上へ触媒層を形成し、ホットロールにより触媒層・電解質接合体を一体化し、次に、拡散層一体化工程において、電解質溶液が塗布され乾燥された拡散層を、前記触媒層・電解質接合体の両面に配置してホットロールにより拡散層を接合し、次に、単セル一体化工程において、セパレータ・セル枠接合体を、前記触媒層・電解質接合体・拡散層一体化物の両面に載置し、ホットロールにて一体化することにより、単セルを連続的に得るようにしている。
【特許文献１】特開２００１−５７２２６号公報
【特許文献２】特開２００１−２３６９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の従来例では、全ての燃料電池構成部品に中間アダプタ挿入穴を設ける作業および燃料電池構成部品の積層時にこの挿入穴を中間アダプタに係合させる作業を必要とし、製造コストを増加させる不具合があると共に、挿入穴を設けることにより燃料電池セルの必要とするスペースを制約する不具合があった。
【０００６】
また、上記特許文献２の従来例では、単セルを連続的に得ることはできるが、燃料電池スタックへの積層工程を別に必要とし、製造コストを増加させる不具合がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、製造コストを低減可能な燃料電池スタック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】
【０００８】
本発明は、電解質膜をセパレータにより挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台を備え、前記可動台に最初に保持させた若しくは既積層されたセルの上面側に位置する第１のセパレータの側方から第１のセパレータに面する位置に平行にフィルム状の電解質膜を供給する工程と、前記供給された電解質膜を挟んで第１のセパレータの反対側に第２のセパレータを投入する工程と、前記第２のセパレータを投入位置から第１のセパレータに向けて変位させることで、電解質膜を切断しつつ、第１のセパレータと第２のセパレータとで電解質膜を挟持する工程と、を備え、前記第１セパレータ、電解質膜及び第２セパレータを既積層セルと一体化させて可動台にセルを順次積層するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
したがって、本発明では、電解質膜をセパレータにより挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台を備え、前記可動台に最初に保持させた若しくは既積層されたセルの上面側に位置する第１のセパレータの側方から第１のセパレータに面する位置に平行にフィルム状の電解質膜を供給する工程と、前記供給された電解質膜を挟んで第１のセパレータの反対側に第２のセパレータを投入する工程と、前記第２のセパレータを投入位置から第１のセパレータに向けて変位させることで、電解質膜を切断しつつ、第１のセパレータと第２のセパレータとで電解質膜を挟持する工程と、を備え、前記第１セパレータ、電解質膜及び第２セパレータを既積層セルと一体化させて可動台にセルを順次積層するため、単セルの形成とその積層とを、同一ストロークで行え、位置決め治具が不要であり、効率的で安価に燃料電池スタックを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の燃料電池スタックの製造方法および製造装置を一実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図５は、本発明を適用した一実施形態の燃料電池スタックの製造装置を示し、図１は製造装置の一実施例の断面図、図２および図３は供給する電解質膜を示す斜視図、図４は製造装置の別の実施例の断面図、図５は製造装置の平面図である。
【００１２】
図１において、燃料電池スタックの製造装置は、フレーム５に昇降自在に設けた上側可動台６と、上側可動台６と対向してフレーム５に昇降自在に配置された下側可動台７と、下側可動台７の周囲を覆うよう配置した保持枠８と、からなる積層装置１と、積層装置１に電解質膜９を供給する電解質膜供給装置２と、積層装置１にセパレータ組立体１０を供給するセパレータ供給装置３と、を備える。
【００１３】
前記積層装置１の上側可動台６は、供給されるセパレータ組立体１０を別に供給される電解質膜９とともに下側可動台８上に積層させるよう昇降作動するよう構成している。上側可動台６は、供給装置３より供給されるセパレータ組立体１０を把持可能な図示しない吸引チャック（マグネットチャックでも可）を備え、図示しないシリンダ等のアクチュエータにより、上昇した初期位置から下降した作動位置まで昇降可能である。
【００１４】
具体的には、後述するように、初期位置からセパレータ組立体１０を下側可動台７上に既に積層されている燃料電池構成部材４およびその上に載置される電解質膜９に押付けるよう下降し、さらに、これらと共に把持したセパレータ組立体１０を保持枠８内に押し込める作動位置まで下降作動され、その後吸引チャックを解放してセパレータ組立体１０を保持枠８内に残したまま初期位置に上昇するよう構成している。初期位置から作動位置までのストロークは、セパレータ組立体１０および電解質膜９の厚さ寸法に、初期位置でのセパレータ組立体１０および下側可動台７上に積層されている燃料電池構成部材４と電解質膜９との両方の隙間寸法を加えた長さに設定されている。
【００１５】
前記積層装置１の下側可動台７は、順次積層される燃料電池構成部品４を積層状態のまま保持するものであり、図示しないシリンダ等のアクチュエータにより、フレーム５に対して昇降作動するよう構成している。下側可動台７の周囲には、下側可動台７上に積層された燃料電池構成部品４をガイドして燃料電池構成部品４が倒れたりずれたりしないように、フレーム５に固定して保持枠８を設けている。前記保持枠８内に所定数の燃料電池構成部品４が積層された段階で、保持枠８内のスタッキング状態の燃料電池構成部材４を、図示しないエンドプレートを両端に配してスタッドボルトにより締上げて取出すようにする。
【００１６】
前記下側可動台７は、初期位置から積層されているセパレータ組立体１０の上面を、配置された電解質膜９に接触させて電解質膜９に張力を付与する前進位置に上昇され、上側可動台６の積層動作による下降位置までの下降作動に連動して下降し、その下降位置を新たな初期位置とする。即ち、燃料電池構成部品４の積層作動の度に新たな初期位置に順次下降移動する。積層作動後の新たな初期位置は前回の積層作動での初期位置に比較して、積層される電解質膜９およびセパレータ組立体１０の厚さ寸法だけ下降した位置となる。このように初期位置を変化させることにより、常に積層されているセパレータ組立体１０の上面と供給される電解質膜９との初期間隔を一定となるようにしている。
【００１７】
前記電解質膜供給装置２は、投入状態であるロール状に巻かれたロール体９Ａの電解質膜９を回転可能に支持し、ロール体９Ａを巻戻し方向に回転させてシート状に延ばし、複数の搬送ローラ１１により電解質膜９の送り方向の両側を保持しつつ前記積層装置１の上下可動台６、７に支持したセパレータ組立体１０同士の間に順次供給するよう構成している。電解質膜供給装置２は、上下可動台６、７の積層作動が終了して上側可動台６が初期位置に復帰される度に、電解質膜９の先端側を上下可動台６、７に支持したセパレータ組立体１０同士の間に供給するよう作動する。
【００１８】
図２または図３に示すように、電解質膜９の両側に搬送穴１２が配列されている場合には、この搬送穴１２に搬送ローラ１１外周に設けた送り突起（図示されていない）を順次係合させ、搬送ローラ１１同士を同期して回転させることで、電解質膜９の膜面をたるむことなく搬送することができる。
【００１９】
前記電解質膜９には、上下可動台６、７に支持したセパレータ組立体１０により挟んで保持枠８内にスタッキングする時、図２に示すように、容易に周囲部分の電解質膜１０から分離して打ち抜きやすいように、所定間隔を置いて枠状に切込み１３を入れたものである場合には、この切込み１３間のピッチ量だけ、間歇的に供給するようにする。図３に示すように、電解質膜９に切込みがない場合には、上下可動台６、７のセパレータ組立体１０で挟んだ後に、カッタ等により切断して分離させる必要があり、例えば、図４に示すように、上側可動台６のセパレータ組立体１０の周囲に切刃を備えるカッタ１５により切断するように構成する。
【００２０】
また、図４に示す積層装置１では、上側可動台６を取囲んで下降可能な打ち抜き用カッタ１５を備え、カッタ１５は、常時は上側可動台６より上方に上昇した待機置に後退されて上側可動台６を露出させており、上側可動台６が初期位置から下降して保持しているセパレータ組立体１０により、下側可動台７に積層されているセパレータ組立体１０との間で電解質膜９を挟むときに、上側のセパレータ組立体１０の周囲より下方に下降させて電解質膜９を切断する切断位置とし、その後の上側可動台６の積層作動時には待機位置に上昇するよう構成している。
【００２１】
なお、上記に示した電解質膜供給装置２では、搬送ローラ１１により電解質膜９を挟んで上下可動台６、７間に搬送するものについて説明したが、図示しないが、電解質膜９の上下面に沿って供給方向に流れる搬送気流を発生させるノズルを配置し、このノズルから噴出する搬送気流により電解質膜９を保持し且つ上下可動台６、７間に搬送するものであってもよい。
【００２２】
この場合には、電解質膜９に直接接触する搬送ローラ１１等を必要としないため、電解質膜９に損傷を与えることなく、電解質膜９のしわやたるみを搬送気流により除去しつつ安定して所定の位置の搬送でき、組立てられる燃料電池セルの性能を安定させることができる。また、搬送気流を電解質膜９の両側に搬送方向に発生させるのみのシンプルな装置構成でよく安価な製造装置とすることができる。また、電解質膜９の全面を燃料電池構成部品４として利用可能なため、搬送ローラ１１による搬送のために余分な幅を持つ大きい幅の電解質膜９を必要とせず、電解質膜９を有効に利用することができる。
【００２３】
前記セパレータ供給装置３は、セパレータ組立体１０を積層装置１の上側可動台６に供給するものであり、図５に示すように、積層装置１までセパレータ組立体１０を搬送するセパレータ搬送装置１６と、セパレータ搬送装置１６により搬送されたセパレータ組立体１０を積層装置１に投入するセパレータ投入装置１７と、で構成している。前記セパレータ搬送装置１６は、図示しないサブ組立装置により、予めサブ組立てされたセパレータ組立体１０を積層装置１まで搬送する。前記セパレータ投入装置１７は、供給されたセパレータ組立体１０を旋回アーム１８により把持し、積層装置１への投入位置（上側可動台６の下側）に旋回搬送し、積層装置１の上側可動台６の吸引チャックに把持させる動作を、積層装置１の積層作動が終了する毎に繰返すようにしている。
【００２４】
前記積層装置１に投入するセパレータ組立体１０は、図６に示すように、セパレータ２０にガス拡散層２１およびシール材２２を組合わせて構成している。即ち、セパレータ２０はその両面にガス流路２０Ａ、２０Ｂを備え、夫々の面のガス流路２０Ａ、２０Ｂを覆ってカソード側ガス拡散層２１Ａおよびアノード側ガス拡散層２１Ｂを接合し、夫々のガス拡散層２１Ａ、２１Ｂの周囲にシール材２２Ａ、２２Ｂを配置するよう構成している。
【００２５】
なお、積層装置１に供給される電解質膜９の両面に、予めガス拡散層２１が接合されている場合には、積層装置１に投入されるセパレータ組立体１０は、セパレータ２２０はその両面にガス流路２０Ａ、２０Ｂを備え、ガス流路２０Ａ、２０Ｂが設けられた範囲の周囲にシール材２２Ａ、２２Ｂが接合された構成となる。
【００２６】
また、セパレータ組立体１０は、図示しないサブ組立装置により、予めサブ組立てされたセパレータ組立体１０を積層装置１までセパレータ搬送装置１６により搬送するよう説明したが、サブ組立装置によらず、セパレータ搬送装置１６で搬送しつつガス拡散層２１やシール材２２を組付けるようにしてもよい。
【００２７】
以上の構成の燃料電池スタックの製造装置の動作について説明する。燃料電池スタックの積層作動は、図８に示す製造工程を経由して実施される。以下、図８の各製造工程を説明する。積層装置１の停止状態では、上側可動台６および下側可動台７は初期位置にある。
【００２８】
初回のセパレータセット工程Ｓ１では、図７に示すように、上側面のみにガス流路が配置され、その上面にガス拡散層２１およびシール材２２が組付けられたセパレータ組立体１０が投入され、２回目以降のセパレータセット工程Ｓ１では、上下面にガス拡散層２１およびシール材２２が組付けられたセパレータ組立体１０が投入される。投入されたセパレータ組立体１０は、吸引チャックにより上側可動台６に把持される。
【００２９】
電解質膜供給工程Ｓ２では、図１に示すように、電解質膜供給装置２によりロール状に巻かれたロール体９Ａを回転させて電解質膜９が引き出され、搬送ローラ１１により上下可動台６、７に保持されているセパレータ組立体１０同士の間の所定の位置まで電解質膜９が挿入された時点で、搬送ローラ１１の回転を停止させ、電解質膜９がセットされる。初回の積層作動時においては、下側可動台７上には、何も積層していないため、電解質膜９は供給しない。
【００３０】
電解質膜張力付与工程Ｓ３では、下側可動台７が前進位置に上昇して、下側可動台７に積層しているセパレータ組立体１０の上面を電解質膜９の下面に接触させ、図９に示すように、電解質膜９を押上げる。電解質膜９はセパレータ組立体１０によりリフトアップされることにより、電解質膜９自体に面方向の張力を発生させて、電解質膜９のしわやたるみが取り除かれ、セパレータ組立体１０に良好な状態で重ねられる。初回の積層作動時においては、下側可動台７上には、何も積層しておらず、電解質膜９も供給されていないため、この工程は実行されない。
【００３１】
電解質挟み込み工程Ｓ４では、図１０に示すように、上側可動台６が下降され、下側可動台７上で張力付与している電解質膜９の上面に上側可動台６で保持しているセパレータ組立体１０の下面を接触させ、電解質膜９をセパレータ組立体１０で挟み込む。電解質膜９は、張力を付与された状態であるため、上下のセパレータ組立体１０にしわやたるみが生じていない状態で、両セパレータ組立体１０により挟み込まれる。初回の積層作動時においては、下側可動台７上には、何も積層しておらず、電解質膜９も供給されていないため、この工程は実行されない。
【００３２】
電解質膜打ち抜き工程Ｓ５では、上側可動台６および下側可動台７を共に下降させ、上下のセパレータ組立体１０で挟持した電解質膜９に膜面と交差する方向に張力を加えることで、膜面に設けた切込み１３に沿って所定の大きさに電解質膜９を打ち抜く。膜面に切込みがない場合には、カッタ１５を切断位置に下降させて電解質膜９を所定の大きさに切り抜く。初回の積層作動時においては、下側可動台７上には、何も積層しておらず、電解質膜９も供給されていないため、この工程は実行されない。
【００３３】
積層工程Ｓ６では、上下可動台６、７を下降させて、電解質膜９を挟んだセパレータ組立体１０を下降させ、図１１に示すように、上側可動台６、７が作動位置に達する時点で停止させる。上側可動台６が作動位置に達した状態では、挟持した電解質膜９は保持枠８内に挿入され、上側のセパレータ組立体１０の一部が保持枠８内に挿入された状態となり、上側セパレータ組立体１０の上面は、次回に供給される電解質膜９の下面より所定の距離だけ離れて位置する。保持枠８内には、下側可動台７上に順次積層されたセパレータ組立体１０が電解質膜９を挟んだ状態で積層される。初回の積層作動時においては、上下可動台６、７間にセパレータ組立体１０のみが挟み込まれて、上側可動台６の作動位置への下降により、セパレータ組立体１０が下側可動台７と共に保持枠８内に挿入される。
【００３４】
上側セパレータ保持解除工程Ｓ７では、上側可動台６の吸引チャックが解除され、上側可動台初期位置復帰工程Ｓ８では、図１２に示すように、上側可動台６が初期位置に上昇される。上側可動台６に把持されていたセパレータ組立体１０は、保持枠８内に挿入された状態で下側可動台７上に積層された状態に維持される。
【００３５】
この判断工程Ｓ９では、所定セル数が下側可動台７上に積層されているかどうか判断され、まだ、所定セル数に達しない場合には工程Ｓ１〜Ｓ８が繰返されて、下側可動台７上に所定セル数が積層された段階で積層装置１による積層が完了する。
【００３６】
以上に説明したように、燃料電池スタックの製造装置においては、工程Ｓ１〜工程Ｓ５により電解質膜９を良好な状態でセパレータ組立体１０に組付け挟持させることができるとともに、工程Ｓ６〜工程Ｓ７により同時にこれらを積層していくスタッキングも行えるため、シンプルな製造方法で安価に、かつ安定した品質で燃料電池スタックを製造することができる。
【００３７】
これにより、従来手間や過剰な品質管理により製造していることで高額な燃料電池スタックとなっていたが、大幅なコスト削減を可能とすることができると共に、大量に生産することが可能となる。
【００３８】
なお、上記燃料電池スタックの製造装置では、説明の都合上、積層装置１の可動台６、７の移動方向と直交する方向に電解質膜供給装置２やセパレータ供給装置３を３次元方向にレイアウトしているが、図示しないが、電解質膜供給装置２やセパレータ供給装置３のレイアウトは必ずしもこの方向だけに限られるものではない。
【００３９】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００４０】
（ア）電解質膜９をセパレータ組立体１０により挟んだ状態のセルを積層状態で保持可能な可動台７を備え、前記積層状態のセルのセパレータ組立体１０から離間させた供給位置に電解質膜９を供給し、前記電解質膜９のから離間させた投入位置にセパレータ組立体１０を投入し、前記セパレータ組立体１０を投入位置から電解質膜９供給位置を越えるストロークにより可動台７に積層されているセルのセパレータ組立体１０に押付けて、これらを既積層セルと一体化させることで、可動台７にセルを順次積層するため、燃料電池セルの形成とその積層とを、同一ストロークで行え、位置決め治具が不要であり、効率的で安価に燃料電池スタックを製造することができる
（イ）投入された電解質膜９は、投入セパレータ組立体１０側に可動台７を移動させて可動台７に保持しているセパレータ組立体１０によりリフトアップして面方向に延ばされ、その状態で、投入セパレータ組立体１０同士で挟まれ、前記挟まれた部分が周囲部分から切り離されて燃料電池セルを構成するため、電解質膜９にしわなどの不具合を生じさせることなく、品質の安定した燃料電池セルを簡単に形成できると共に、同一ストローク内でスタッキング（積層）されることで、位置決め治具が不要であり、生産装置としても効率的で安価に製造することができる。
【００４１】
（ウ）電解質膜９は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされて供給され、両側に搬送ローラ１１の送り突起に係合する搬送用の穴１２が配列されているため、安定した電解質膜９の搬送と位置決めを容易とすることができ、電解質膜９を無駄なく使うことができ、燃料電池スタックを安価に製造することができる。
【００４２】
（エ）電解質膜９は、ロール状に巻かれた状態からシート状に延ばされ、電解質膜９の両面に沿って供給方向に流れる搬送気流を発生する搬送手段により一対のセパレータ組立体１０間の空間に搬送するようにすると、電解質膜９は搬送ローラ１１等の直接接触するものを必要とせずに一対のセパレータ組立体１０間の空間に搬送でき、損傷を受けることなく、しわやたるみを搬送気流により除去しつつ安定して所定の位置の送込め、組立てられる燃料電池セルの性能を安定させることができる。また、搬送気流を電解質膜９の両側に搬送方向に発生させるのみのシンプルな装置構成でよく安価な製造装置とすることができる。
【００４３】
（オ）電解質膜９は、セパレータ組立体１０同士で挟まれた部分を周囲部分から切り離す切込み１３を備えるようにすると、燃料電池セル製作時の作業性を容易とでき、燃料電池スタックの生産性を向上させることができる。
【００４４】
（カ）セパレータ組立体１０同士で挟まれた部分の周囲部分からの切り離しは、切断装置としてのカッタ１５により実行すると、電解質膜９の位置決め精度を緩和することができ、燃料電池スタックをさらに一層安価に生産でき、品質もさらに安定する。
【００４５】
（キ）可動台７に積層された燃料電池セルは、可動台７の周囲に設けた保持枠８により保持されるため、燃料電池セルを多数積層したスタックにおいても、倒れたり、ずれたりすることなく保持でき、良好な積層品質を維持できる。
【００４６】
なお、上記実施形態において、既積層セルの上方に電解質膜９およびセパレータ組立体１０を供給してセパレータ組立体１０を下降させることで既積層セルとこれらの燃料電池構成用部品４を積層するものについて説明したが、図示はしないが、既積層セルが下側から積層可能であり、既積層セルの下側に電解質膜およびセパレータ組立体を投入して、セパレータ組立体を上方に所定ストローク上昇させることで積層するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態を示す燃料電池スタックの製造装置の断面図。
【図２】同じく供給する電解質膜を示す斜視図。
【図３】同じく供給する別の電解質膜を示す斜視図。
【図４】同じく製造装置の別の実施例の断面図。
【図５】同じく製造装置の平面図。
【図６】セパレータ組立体の断面図
【図７】初回に投入するセパレータ組立体の断面図
【図８】製造工程を示す工程図。
【図９】製造工程の電解質膜張力付与工程を示す断面図。
【図１０】製造工程の電解質膜挟込み工程を示す断面図。
【図１１】製造工程の積層工程を示す断面図。
【図１２】製造工程の上側可動台初期位置復帰工程を示す断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１  積層装置
２  電解質膜供給装置
３  セパレータ供給装置
４  積層された燃料電池構成部材
５  フレーム
６  上側可動台
７  下側可動台、可動台
８  保持枠
９  電解質膜
１０  セパレータ組立体、セパレータ
１１  搬送ローラ
１２  搬送穴
１３  切込み
１５  切断装置としてのカッタ
【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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