(57)【要約】多孔性材料層および非多孔性材料層の積重ねは、第１の多孔性層に真空を与えて、支持構造に対してそれを安定させることを伴う。支持構造および／または非多孔性層を移動させて、非多孔性層と第１の多孔性層との間の接触を確立する。第１の多孔性層および非多孔性層は、サブアセンブリを規定する。サブアセンブリに真空を与える間、支持構造および第２の層の一方または両方を移動させて、第２の層と非多孔性層との間の接触を確立する。第２の層を移動させて非多孔性層と接触させる間、サブアセンブリに与えられた真空は、支持構造に対するサブアセンブリ層の位置安定性を維持する。その後、真空を除去して、材料層スタックの輸送を容易にする。第１および第２の流体輸送層と、膜とを含む、燃料電池の材料層が、自動積重ねによく適している。
2006505096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の取付具と第２の取付具とを含む輸送可能な取付具アセンブリを使用して、複数の燃料電池層を自動的に積重ねる方法であって、前記第１および第２の取付具が、それぞれ、少なくとも１つの実質的に多孔性の領域を含み、前記複数の燃料電池層が、少なくとも、第１の流体輸送層（第１のＦＴＬ）と、第２の流体輸送層（第２のＦＴＬ）と、膜とを含み、前記第１および第２のＦＴＬが、実質的に多孔性であり、前記膜が、実質的に非多孔性である前記方法において、前記方法が：
前記第１のＦＴＬと前記第１の取付具との間の接触を確立するために、前記第１のＦＴＬおよび前記第１の取付具の一方または両方を移動させる工程と；
前記膜と前記第１のＦＴＬとの間の接触を確立するために、前記第１の取付具および前記膜の一方または両方を移動させる工程であって、前記第１の取付具と接触する前記第１のＦＴＬおよび前記膜が、第１のサブアセンブリを規定する、移動させる工程と；
前記第２の取付具と前記第２のＦＴＬとの間の接触を確立するために、前記第２の取付具および前記第２のＦＴＬの一方または両方を移動させる工程であって、前記第２の取付具と接触する前記第２のＦＴＬが、第２のサブアセンブリを規定する、移動させる工程と；
前記第１および第２の取付具にそれぞれ真空を与える間に、前記第２のＦＴＬと前記膜との間の接触を確立するために、前記第１および第２の取付具の一方または両方を移動させる工程であって、前記第１のサブアセンブリに真空を与えることにより、前記第１の取付具に対する前記第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持し、前記第２のサブアセンブリに真空を与えることにより、前記第２の取付具に対する前記第２のＦＴＬの位置安定性を維持する、移動させる工程と；
前記第１のサブアセンブリから真空を除去する工程と；
前記第２のサブアセンブリから真空を除去する工程と；
を含む方法。
【請求項２】
前記第１のＦＴＬおよび前記第１の取付具の一方または両方を移動させる工程が、前記第１のＦＴＬおよび前記第１の取付具の一方または両方を移動させる間、前記第１のＦＴＬに真空を与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の取付具が、静止しており、前記第１のＦＴＬおよび前記第１の取付具の一方または両方を移動させる工程が、前記第１のＦＴＬに真空を与える工程と、前記第１のＦＴＬを移動させて前記第１の取付具と接触させる工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の取付具および前記膜の一方または両方を移動させる工程が、前記第１の取付具および前記膜の一方または両方を移動させる間、前記第１の取付具および前記第１のＦＴＬに真空を与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の取付具および前記膜の一方または両方を移動させる工程が、前記第１の取付具および前記膜の一方または両方を移動させる間、前記膜に真空を与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のＦＴＬおよび前記第２の取付具の一方または両方を移動させる工程が、前記第２のＦＴＬおよび前記第２の取付具の一方または両方を移動させる間、前記第２のＦＴＬに真空を与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のＦＴＬが、静止しており、前記第２のＦＴＬおよび前記第２の取付具の一方または両方を移動させる工程が、前記第２のＦＴＬおよび前記第２の取付具に真空を与える工程と、前記第２の取付具を移動させて前記第２のＦＴＬと接触させる工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のサブアセンブリが、静止しており、前記第１および第２の取付具の一方または両方を移動させる工程が、前記第２のＦＴＬと前記膜との間の接触を確立するために、前記第２のサブアセンブリを移動させて前記第１のサブアセンブリと接触させる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数の燃料電池層を自動的に積重ねる方法であって、前記複数の燃料電池層が、少なくとも、第１の流体輸送層（第１のＦＴＬ）と、第２の流体輸送層（第２のＦＴＬ）と、膜とを含み、前記第１および第２のＦＴＬが、実質的に多孔性であり、前記膜が、実質的に非多孔性である前記方法において、前記方法が：
支持構造に対して前記第１のＦＴＬを安定させるために、前記第１のＦＴＬに真空を与える工程と；
前記膜と前記第１のＦＴＬとの間の接触を確立するために、前記支持構造および前記膜の一方または両方を移動させる工程であって、前記第１のＦＴＬおよび前記膜が、サブアセンブリを規定する、移動させる工程と；
前記サブアセンブリに真空を与える間に、前記第２のＦＴＬと前記膜との間の接触を確立するために、前記支持構造および前記第２のＦＴＬの一方または両方を移動させる工程であって、前記サブアセンブリに真空を与えることにより、前記支持構造に対する前記第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持する、移動させる工程と；
前記サブアセンブリから真空を除去する工程と；
を含む方法。
【請求項１１】
前記第１のＦＴＬの第１の表面に真空を与える間、前記第１のＦＴＬを前記支持構造に移動させる工程と；
前記支持構造に対して前記第１のＦＴＬを安定させるために、前記第１のＦＴＬの第２の表面に真空を与える工程と；
前記第１のＦＴＬの第１の表面から真空を除去する工程とをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記支持構造が、静止しており、前記方法が、前記第１のＦＴＬに真空を与える間、前記第１のＦＴＬを移動させて前記支持構造と接触させる工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記支持構造および前記膜の一方または両方を移動させる工程が、前記支持構造および前記膜の一方または両方を移動させる間、前記膜に真空を与える工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記支持構造が、静止しており、前記支持構造および前記膜の一方または両方を移動させる工程が、前記膜に真空を与える間、前記膜を移動させて前記支持構造と接触させる工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記支持構造および前記第２のＦＴＬの一方または両方を移動させる工程が、前記支持構造および前記第２のＦＴＬの一方または両方を移動させる間、前記第２のＦＴＬに真空を与える工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記支持構造が、静止しており、前記支持構造および前記第２のＦＴＬの一方または両方を移動させる工程が、前記第２のＦＴＬを移動させて前記支持構造と接触させる間、前記第２のＦＴＬに真空を与える工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの実質的に非多孔性の材料層と、少なくとも１つの実質的に多孔性の材料層とを含む複数の材料層を自動的に積重ねる方法であって、
支持構造に対して前記第１の多孔性材料層を安定させるために、第１の多孔性材料層に真空を与える工程と；
前記非多孔性材料層と前記第１の多孔性材料層との間の接触を確立するために前記支持構造および非多孔性材料層の一方または両方を移動させる工程であって、前記第１の多孔性材料層および前記非多孔性材料層が、サブアセンブリを規定する、移動させる工程と；
前記サブアセンブリに真空を与える間に、前記第２の材料層と前記非多孔性材料層との間の接触を確立するために、前記支持構造および第２の材料層の一方または両方を移動させる工程であって、前記サブアセンブリに真空を与えることにより、前記支持構造に対する前記第１の多孔性材料層および非多孔性材料層の位置安定性を維持する、移動させる工程と；
前記サブアセンブリから真空を除去する工程と；
を含む方法。
【請求項１８】
前記第２の材料層が、実質的に多孔性である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の材料層が、実質的に非多孔性である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の多孔性材料層の第１の表面に真空を与える間、前記第１の多孔性材料層を前記支持構造に移動させる工程と；
前記支持構造に対して前記第１の多孔性材料層を安定させるために、前記第１の多孔性材料層の第２の表面に真空を与える工程と；
前記第１の多孔性材料層の第１の表面から真空を除去する工程と；
をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記支持構造が、静止しており、前記第１の多孔性材料層および前記支持構造の一方または両方を移動させる工程が、前記第１の多孔性材料層に真空を与える工程と、前記第１の多孔性材料層を移動させて前記支持構造と接触させる工程とを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記支持構造および前記非多孔性材料層の一方または両方を移動させる工程が、前記支持構造および前記非多孔性材料層の一方または両方を移動させる間、前記非多孔性材料層に真空を与える工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記支持構造が、静止しており、前記支持構造および前記非多孔性材料層の一方または両方を移動させる工程が、前記非多孔性材料層に真空を与える間、前記非多孔性材料層を移動させて前記支持構造と接触させる工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記支持構造および前記第２の材料層の一方または両方を移動させる工程が、前記支持構造および前記第２の材料層の一方または両方を移動させる間、前記第２の材料層に真空を与える工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記支持構造が、静止しており、前記支持構造および前記第２の材料層の一方または両方を移動させる工程が、前記第２の材料層を移動させて前記支持構造と接触させる間、前記第２の材料層に真空を与える工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
複数の燃料電池層を自動的に積重ね接合する方法であって、前記複数の燃料電池層が、少なくとも、第１の流体輸送層（第１のＦＴＬ）と、第２の流体輸送層（第２のＦＴＬ）と、膜とを含み、前記第１および第２のＦＴＬが、実質的に多孔性であり、前記膜が、実質的に非多孔性である、前記方法において、前記方法が：
前記第１のＦＴＬの第２の表面を移動させて、接合プレスの第１の支持体と接触させる工程と；
前記第１のＦＴＬの第２の表面に真空を与えて、前記第１の支持体上の前記第１のＦＴＬを安定させる工程と；
前記膜を移動させて前記第１のＦＴＬの第１の表面と接触させる工程であって、前記第１のＦＴＬおよび前記膜が、第１のサブアセンブリを規定する、工程と；
前記第１のサブアセンブリに真空を与えて、前記第１の支持体に対する前記第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持する工程と；
前記第２のＦＴＬの第１の表面に真空を与えて、前記接合プレスの第２の支持体上の前記第２のＦＴＬを安定させる工程と；
前記第１および第２の支持体の一方または両方を移動させて、前記膜の第１の表面と前記第２のＦＴＬの第２の表面との間の接触を確立する工程と；
前記第１のＦＴＬ、膜、および第２のＦＴＬを、ともに接合して、接合された燃料電池アセンブリを製造する工程と；
を含む、方法。
【請求項２７】
前記第１のＦＴＬ、膜、および第２のＦＴＬを、ともに接合した後、前記接合された燃料電池アセンブリを自動的に取出す工程をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
真空を用いて、前記第１のＦＴＬの第２の表面を移動させて、前記第１の支持体と接触させる工程と、真空を用いて、前記膜を移動させて、前記第１のＦＴＬの第１の表面と接触させる工程とをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
第１の取付具と第２の取付具とを含む輸送可能な取付具アセンブリを使用して、複数の燃料電池層を自動的に積重ねる積重ね装置であって、前記第１および第２の取付具が、それぞれ、少なくとも１つの実質的に多孔性の領域を含み、前記複数の燃料電池層が、少なくとも、第１の流体輸送層（第１のＦＴＬ）と、第２の流体輸送層（第２のＦＴＬ）と、膜とを含み、前記第１および第２のＦＴＬが、実質的に多孔性であり、前記膜が、実質的に非多孔性である、積重ね装置において、前記積重ね装置が：
第１の真空装置を含む第１の支持体と；
第２の真空装置を含む第２の支持体と；
移送機構と；
制御装置であって、前記制御装置は自動積重ね操作を調整するようになっていて、前記自動積重ね操作が、
前記第１のＦＴＬを移動させて、前記第１の支持体上に位置決めされた前記第１      の取付具と接触させるように、前記移送機構を制御する工程と；
前記膜を移動させて前記第１のＦＴＬと接触させるように、前記移送機構を制御      する工程であって、前記第１の取付具と接触する前記第１のＦＴＬおよび前記膜が      、第１のサブアセンブリを規定する、工程と；
前記第２の取付具を移動させて、前記第２の支持体上に位置決めされた前記第２      のＦＴＬと接触させるように、前記移送機構を制御する工程であって、前記第２の      取付具と接触する前記第２のＦＴＬが、第２のサブアセンブリを規定する、工程と      ；
前記第１および第２の取付具にそれぞれ真空を与えるように、前記第１および第      ２の真空アセンブリを制御し、かつ、前記第１のサブアセンブリに対して前記第２      のサブアセンブリを移動させて、前記第２のＦＴＬと前記膜との間の接触を確立す      るように、前記移送機構を制御する工程であって、前記第１のサブアセンブリに真      空を与えることにより、前記第１の取付具に対する前記第１のＦＴＬおよび膜の位      置安定性を維持し、前記第２のサブアセンブリに真空を与えることにより、前記第      ２の取付具に対する前記第２のＦＴＬの位置安定性を維持する、工程と；
前記第１のサブアセンブリから真空を除去するように、前記第１の真空装置を制      御する工程と；
前記第２のサブアセンブリから真空を除去するように、前記第２の真空装置を制      御する工程と；を含む制御装置と；
を具備する積重ね装置。
【請求項３０】
前記移送機構が、第３の真空装置を含み、前記制御装置が、真空下で前記第１のＦＴＬを移動させて前記第１の取付具と接触させるように、前記移送機構の前記第３の真空装置を制御する、請求項２９に記載の積重ね装置。
【請求項３１】
前記移送機構が、第３の真空装置を含み、前記制御装置が、真空下で前記膜を移動させて前記第１のＦＴＬと接触させるように、前記移送機構の前記第３の真空装置を制御する、請求項２９に記載の積重ね装置。
【請求項３２】
前記移送機構が、第３の真空装置を含み、前記制御装置が、前記第１のサブアセンブリに対して前記第２のサブアセンブリを移動させて、前記第２のＦＴＬと前記膜との間の接触を確立するように、前記移送機構の前記第３の真空装置を制御する、請求項２９に記載の積重ね装置。
【請求項３３】
複数の燃料電池層を自動的に積重ねる積重ね装置であって、前記複数の燃料電池層が、少なくとも、第１の流体輸送層（第１のＦＴＬ）と、第２の流体輸送層（第２のＦＴＬ）と、膜とを含み、前記第１および第２のＦＴＬが、実質的に多孔性であり、前記膜が、実質的に非多孔性である積重ね装置において、前記積重ね装置が、
第１の真空装置を含む支持構造と、
移送機構と、
制御装置であって、前記制御装置は自動積重ね操作を調整するようになっていて、前記自動積重ね操作が、
前記第１のＦＴＬを移動させて前記支持構造と接触させるように、前記移送機構      を制御する工程と、
前記第１のＦＴＬに真空を与えて、前記支持構造上の前記第１のＦＴＬを安定さ      せるように、前記第１の真空を制御する工程と、
前記膜を移動させて前記第１のＦＴＬと接触させるように、前記移送機構を制御      する工程であって、前記第１のＦＴＬおよび前記膜が、サブアセンブリを規定し、      前記第１の真空装置によって前記サブアセンブリに真空を与えることにより、前記      支持構造に対する前記第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持する、工程と、
前記第２のＦＴＬを移動させて前記膜と接触させるように、前記移送機構を制御      する工程と、
前記サブアセンブリから真空を除去するように、前記第１の真空装置を制御する      工程と；を含む制御装置と；
を具備する積重ね装置。
【請求項３４】
前記移送機構が、第２の真空装置を含み、前記制御装置が、真空下で前記第１のＦＴＬを移動させて前記支持構造と接触させるように、前記移送機構および第２の真空装置を制御する、請求項３３に記載の積重ね装置。
【請求項３５】
前記移送機構が、第２の真空装置を含み、前記制御装置が、前記第１のＦＴＬに与えられた真空を除去するように、前記移送機構および第２の真空装置を制御し、かつ、前記第１のＦＴＬに真空を与えて、前記支持構造上の前記第１のＦＴＬを安定させるように、前記第１の真空装置を制御する、請求項３３に記載の積重ね装置。
【請求項３６】
前記移送機構が、第２の真空装置を含み、前記制御装置が、真空下で前記膜を移動させて前記第１のＦＴＬと接触させるように、前記移送機構および第２の真空装置を制御する、請求項３３に記載の積重ね装置。
【請求項３７】
前記移送機構が、第２の真空装置を含み、前記制御装置が、真空下で前記第２のＦＴＬを移動させて前記膜と接触させるように、前記移送機構および第２の真空装置を制御する、請求項３３に記載の積重ね装置。
【請求項３８】
前記移送機構が、第２の真空装置を含み、前記制御装置が、それぞれ前記サブアセンブリおよび第２のＦＴＬから真空を除去するように、前記第１および第２の真空装置を制御する、請求項３３に記載の積重ね装置。
【請求項３９】
複数の燃料電池層を自動的に積重ね接合する積重ね装置であって、前記複数の燃料電池層が、少なくとも、第１の流体輸送層（第１のＦＴＬ）と、第２の流体輸送層（第２のＦＴＬ）と、膜とを含み、前記第１および第２のＦＴＬが、実質的に多孔性であり、前記膜が、実質的に非多孔性である積重ね装置において、前記積重ね装置が：
第１の支持体と第２の支持体とを含む接合プレスと；
前記第１の支持体に近接した第１の真空装置と；
前記第２の支持体に近接した第２の真空装置と；
第３の真空装置を含む移送機構と；
制御装置であって、前記制御装置は自動積重ね操作を調整するようになっていて、前記自動積重ね操作が、
前記第１のＦＴＬの第１の表面に真空を与え、かつ、真空下で前記第１のＦＴＬ      を移動させて前記第１の支持体と接触させるように、前記移送機構および第３の真      空装置を制御する工程と；
前記第１のＦＴＬの第２の表面に真空を与えて、前記第１の支持体上の前記第１      のＦＴＬを安定させるように、前記第１の真空装置を制御し、かつ、その後、前記      第１のＦＴＬの第１の表面から真空を除去するように、前記移送機構の前記第３の      真空装置を制御する工程と、
前記膜の第１の表面に真空を与えるように、かつ、前記膜を移動させ、それによ      り、前記膜の第２の表面が前記第１のＦＴＬの第１の表面と接触するように、前記      移送機構および第３の真空装置を制御する工程であって、前記制御装置が、その後      、前記膜の第１の表面からの真空の除去を制御し、前記第１のＦＴＬおよび前記膜      が、第１のサブアセンブリを規定する、工程と、
前記第１のサブアセンブリに真空を与えることを維持して、前記第１の支持体に      対する前記第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持するように、前記第１の真空      装置を制御する工程と；
前記第２のＦＴＬの第１の表面に真空を与えて、前記接合プレスの前記第２の支      持体上の前記第２のＦＴＬを安定させるように、前記第２の真空を制御する工程と      ；
前記第１および第２の支持体の一方または両方を移動させて、前記膜の第１の表      面と前記第２のＦＴＬの第２の表面との間の接触を確立するように、前記接合プレ      スを制御する工程と；
前記第１のＦＴＬ、膜、および第２のＦＴＬを、ともに接合して、接合された燃      料電池アセンブリを製造するように、前記接合プレスを制御する工程と；を含む制      御装置と；
を具備する積重ね装置。
【請求項４０】
前記制御装置が、前記第１のＦＴＬ、膜、および第２のＦＴＬを、ともに接合した後、それぞれの真空付与の除去をさらに制御する、請求項３９に記載の積重ね装置。
【請求項４１】
前記移送機構が、前記第１のＦＴＬ、膜、および第２のＦＴＬを、ともに接合した後、前記接合された燃料電池アセンブリを自動的に取出す、請求項３９に記載の積重ね装置。
【請求項４２】
少なくとも１つの実質的に非多孔性の材料層と、少なくとも１つの実質的に多孔性の材料層とを含む複数の材料層を自動的に積重ねる積重ね装置であって、前記積重ね装置が：
第１の真空装置を含む支持構造と；
移送機構と；
制御装置であって、前記制御装置は自動積重ね操作を調整するようになっていて、前記自動積重ね操作が、
第１の多孔性材料層を移動させて前記支持構造と接触させるように、前記移送機      構を制御する工程と；
前記第１の多孔性材料層に真空を与えて、前記支持構造上の前記第１の多孔性材      料層を安定させるように、前記第１の真空を制御する工程と；
非多孔性材料層を移動させて前記第１の多孔性材料層と接触させるように、前記      移送機構を制御する工程であって、前記第１の多孔性材料層および前記非多孔性材      料層が、サブアセンブリを規定し、前記第１の真空装置によって前記サブアセンブ      リに真空を与えることにより、前記支持構造に対する前記第１の多孔性材料層およ      び非多孔性材料層の位置安定性を維持する、工程と；
第２の多孔性材料層を移動させて前記非多孔性材料層と接触させるように、前記      移送機構を制御する工程と；
前記サブアセンブリから真空を除去するように、前記第１の真空装置を制御する      工程と；を含む制御装置と；
具備する積重ね装置。
【請求項４３】
前記支持構造が静止している、請求項４２に記載の積重ね装置。
【請求項４４】
前記支持構造が、前記制御装置の制御下で移動可能である、請求項４２に記載の積重ね装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、比較的薄い多孔性材料層および非多孔性材料層の自動積重ねに関し、より詳細には、燃料電池組立ての間、燃料電池の多孔性層および非多孔性層を自動的に積重ねる装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな材料の層のスタックを構成するときに、そのような材料層を積重ねるために、さまざまな装置が開発されている。従来の積重ね装置は、典型的には、吸引カップまたは真空を用いて、積重ね操作の間、所与の材料の層を解放可能に係合させ、輸送する。そのような従来の装置は、特定の用途において満足のいくものであろうが、さまざまな多孔性を有する比較的薄い材料を積重ねる既知の方法を実現すると、従来の装置が実行不可能になる。
【０００３】
さらに、積重ね操作のいくつかのプロセスを部分的にまたは完全に自動化することが、しばしば望ましい。多くの従来の材料取扱い、輸送、および積重ね装置ならびに方法は、高度の自動化、特に、厳しい位置公差要件を有する積重ねプロセスにあまり適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
改良された材料層積重ね装置および方法が必要である。自動燃料電池組立てプラントなどの自動組立て環境において、さまざまな多孔性の材料層を安全かつ精密に位置決めし積重ねることができる、そのような装置および方法が、さらに必要である。本発明は、これらおよび他の必要を満たす。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、さまざまな多孔性を有するさまざまな材料層の自動積重ねを容易にする方法および装置に向けられている。本発明によれば、自動積重ねされる材料層は、典型的には、少なくとも１つの実質的に非多孔性の材料層と、少なくとも１つの実質的に多孔性の材料層とを含む。本発明の実施形態による、そのような材料層を積重ねる方法は、第１の多孔性材料層に真空を与えて、支持構造に対して第１の多孔性材料層を安定させることを伴う。支持構造および非多孔性材料層の一方または両方を移動させて、非多孔性材料層と第１の多孔性材料層との間の接触を確立する。第１の多孔性材料層および非多孔性材料層は、サブアセンブリを規定する。サブアセンブリに真空を与える間、支持構造および第２の材料層の一方または両方を移動させて、第２の材料層と非多孔性材料層との間の接触を確立する。第２の材料層を移動させて非多孔性材料層と接触させる間、サブアセンブリに与えられた真空は、支持構造に対する第１の多孔性材料層および非多孔性材料層の位置安定性を維持する。その後、真空を除去して、材料層スタックの輸送を容易にする。
【０００６】
自動燃料電池組立てに向けられた一実施形態によれば、少なくとも、第１の流体輸送層（第１のＦＴＬ）と、第２の流体輸送層（第２のＦＴＬ）と、膜とを含む、いくつかの、さまざまな多孔性の燃料電池層が、処理される。第１および第２のＦＴＬは、実質的に多孔性であり、膜は、実質的に非多孔性である。自動積重ねプロセスは、第１のＦＴＬに真空を与えて、支持構造に対して第１のＦＴＬを安定させることを伴う。支持構造および膜の一方または両方を移動させて、膜と第１のＦＴＬとの間の接触を確立し、第１のＦＴＬおよび膜は、サブアセンブリを規定する。サブアセンブリに真空を与える間、支持構造および第２のＦＴＬの一方または両方を移動させて、第２のＦＴＬと膜との間の接触を確立する。第２のＦＴＬを移動させて膜と接触させる間、サブアセンブリに真空を与えることにより、支持構造に対する第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持する。その後、真空を除去して、下流処理のための燃料電池スタックの輸送を容易にする。
【０００７】
別の実施形態によれば、燃料電池層の自動積重ねは、第１の取付具と第２の取付具とを含む輸送可能な取付具アセンブリを使用して、容易にされる。第１および第２の取付具は、それぞれ、少なくとも１つの実質的に多孔性の領域を含む。自動積重ねプロセスは、第１のＦＴＬおよび第１の取付具の一方または両方を移動させて、第１のＦＴＬと第１の取付具との間の接触を確立することを伴う。第１の取付具および膜の一方または両方を移動させて、膜と第１のＦＴＬとの間の接触を確立する。第１の取付具と接触する第１のＦＴＬおよび膜は、第１のサブアセンブリを規定する。第２の取付具および第２のＦＴＬの一方または両方を移動させて、第２の取付具と第２のＦＴＬとの間の接触を確立する。第２の取付具と接触する第２のＦＴＬは、第２のサブアセンブリを規定する。第１および第２の取付具にそれぞれ真空を与える間、第１および第２の取付具の一方または両方を移動させて、第２のＦＴＬと膜との間の接触を確立する。第１のサブアセンブリに真空を与えることにより、第１の取付具に対する第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持し、第２のサブアセンブリに真空を与えることにより、第２の取付具に対する第２のＦＴＬの位置安定性を維持する。その後、第１のサブアセンブリおよび第２のサブアセンブリから真空を除去して、下流処理のための燃料電池スタックの輸送を考慮する。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態によれば、燃料電池層を積重ね接合する自動プロセスは、第１のＦＴＬの第２の表面を移動させて、接合プレスの第１の支持体と接触させることを伴う。第１のＦＴＬの第２の表面に真空を与えて、第１の支持体上の第１のＦＴＬを安定させる。膜を移動させて第１のＦＴＬの第１の表面と接触させ、第１のＦＴＬおよび膜は、第１のサブアセンブリを規定する。第１のサブアセンブリに真空を与えて、第１の支持体に対する第１のＦＴＬおよび膜の位置安定性を維持する。第２のＦＴＬの第１の表面に真空を与えて、接合プレスの第２の支持体上の第２のＦＴＬを安定させる。第１および第２の支持体の一方または両方を移動させて、膜の第１の表面と第２のＦＴＬの第２の表面との間の接触を確立する。第１のＦＴＬ、膜、および第２のＦＴＬを、ともに接合して、接合された燃料電池アセンブリを製造する。自動積重ねおよび接合プロセスは、さまざまなタイプおよび多孔性の材料層を積重ね接合するために用いてもよい。
【０００９】
本発明の上記概要は、本発明の各実施形態またはあらゆる実現を説明することが意図されていない。本発明のより完全な理解とともに、利点および達成は、添付の図面と関連して、次の詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって、明らかになり、理解されるであろう。
【００１０】
本発明は、さまざまな修正例および代替形態が可能であるが、その特定のものが、図面に例として示されており、詳細に説明される。しかし、本発明を、説明される特定の実施形態に限定しないことが意図されることが理解されるべきである。それどころか、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲内である修正例、均等物、および代替例をすべて網羅することが意図される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
例示された実施形態の次の説明において、本明細書の一部を形成し、本発明を実施してもよいさまざまな実施形態が例示として示されている添付の図面を参照する。これらの実施形態を用いてもよく、また、本発明の範囲から逸脱することなく、構成変更を行ってもよいことが理解されるべきである。
【００１２】
本発明の積重ね方法および装置は、有利に、たとえばピックアンドプレイス操作などの積重ね操作の間、比較的薄い材料層の安全かつ精密な取扱いを提供する。本発明の原理による方法および装置は、多孔性材料層および非多孔性材料層をピックし、配置して、そのような材料層のスタックを製造するのに特によく適している。さまざまな多孔性の材料を取扱うことに加えて、本発明の積重ね方法および装置は、さまざまな脆性の薄い材料層を取扱い、積重ねるために実現することができる。薄い材料層のスタックを作るための厳しい位置公差要件を有する用途のための、ピック、配置、および積重ね操作の間、高度の正確さが得られる。
【００１３】
１つの用途によれば、本発明の装置および方法は、燃料電池または燃料電池の一部を規定する材料層の自動積重ねを容易にするために実現することができる。燃料電池は、水素燃料と空気からの酸素とを組合せて、電気、熱、および水を発生する電気化学デバイスである。燃料電池は、燃焼を利用せず、したがって、燃料電池は、たとえあるとしても、有害な流出物をほとんど発生しない。燃料電池は、水素燃料および酸素を電気に直接変換し、かつ、たとえば内部燃焼発電機よりはるかに高い効率で動作させることができる。
【００１４】
典型的な燃料電池が、図１に示されている。図１に示された燃料電池１０は、アノード１４に隣接した第１の流体輸送層１２を含む。アノード１４に隣接しているのは、電解質膜１６である。カソード１８が、電解質膜１６に隣接して位置し、第２の流体輸送層１９が、カソード１８に隣接して位置する。動作中、水素燃料が、燃料電池１０のアノード部分に導入され、第１の流体輸送層１２を通って、アノード１４の上を通る。アノード１４において、水素燃料は、水素イオン（Ｈ+）と電子（ｅ-）とに分離される。
【００１５】
電解質膜１６は、水素イオンまたはプロトンのみを、電解質膜１６を通って、燃料電池１０のカソード部分に通す。電子は、電解質膜１６を通ることができず、代わりに、電流の形態で外部電気回路を通って流れる。この電流は、電気モータなどの電気負荷１７を電力供給することができるか、または充電式バッテリなどのエネルギー蓄積デバイスに向けることができる。
【００１６】
酸素は、第２の流体輸送層１９を介して、燃料電池１０のカソード側に流入する。酸素がカソード１８の上を通るとき、酸素、プロトン、および電子は、組合さって、水および熱を発生する。
【００１７】
図１に示された燃料電池などの、個別の燃料電池を、いくつかの他の燃料電池と組合せて、燃料電池スタックを形成することができる。スタック内の燃料電池の数によって、スタックの総電圧が決まり、各燃料電池の表面積によって、総電流が決まる。所与の燃料電池スタックによって発生される総電力は、スタック総電圧に総電流を乗じることによって定めることができる。
【００１８】
本発明の装置および方法は、さまざまな技術の燃料電池の構成における材料層の自動積重ねを容易にするために実現することができる。たとえば、本発明の取扱いおよび積重ね原理を、プロトン交換膜（ＰＥＭ）燃料電池を構成するために適用してもよい。ＰＥＭ燃料電池は、比較的低温（約１７５°Ｆ）で動作し、高電力密度を有し、電力要求のシフトに応じるためにそれらの出力を迅速に変えることができ、たとえば自動車におけるような、迅速な始動が必要とされる用途によく適している。
【００１９】
ＰＥＭ燃料電池に使用されるプロトン交換膜は、水素イオンを通す薄いプラスチックシートである。膜の両面に、活性触媒である高度に分散した金属粒子または金属合金粒子（たとえば、白金または白金／ルテニウム）がコーティングされている。使用される電解質は、典型的には、固体有機ポリマーポリ−ペルフルオロスルホン酸である。固体電解質の使用は、腐食問題および管理問題を低減するので、有利である。
【００２０】
水素が、燃料電池のアノード側に供給され、そこで、触媒は、水素イオンが、電子を放出し、水素イオン（プロトン）になることを促進する。電子は、利用することができる電流の形態で移動し、酸素が導入されている燃料電池のカソード側に戻る。同時に、プロトンは、膜を通ってカソードに拡散し、そこで、水素イオンは、酸素と再び組合され、反応して、水を発生する。
【００２１】
１つのＰＥＭ燃料電池構造によれば、ＰＥＭ層が、たとえば拡散電流コレクタ（diffuse current collectors）またはガス拡散層などの、１対の流体輸送層間に挟まれている。アノードが、第１のＦＴＬと膜との間に位置し、カソードが、膜と第２のＦＴＬとの間に位置する。１つの構成において、ＰＥＭ層が、一方の表面上にアノード触媒コーティングを含み、他方の表面上にカソード触媒コーティングを含むように製造される。別の構成によれば、第１および第２のＦＴＬは、それぞれ、アノード触媒コーティングおよびカソード触媒コーティングを含むように製造される。さらに別の構成において、アノード触媒コーティングを、第１のＦＴＬ上に部分的に配置し、かつ、ＰＥＭの一方の表面上に部分的に配置することができ、カソード触媒コーティングを、第２のＦＴＬ上に部分的に配置し、かつ、ＰＥＭの他方の表面上に部分的に配置することができる。第１のＦＴＬ／アノード／ＰＥＭ／カソード／第２のＦＴＬによって規定された５層構造物は、膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）と呼ばれる。
【００２２】
ＦＴＬは、典型的には、炭素繊維紙または不織布材料から製造される。製品構造によっては、ＦＴＬは、一方の側に炭素粒子コーティングを有することができる。上述されたようなＦＴＬは、触媒コーティングを含むかまたは除くように製造することができる。この製品構造によるＦＴＬは、多孔性および脆性の両方である。本発明の原理と一致する、材料層の取扱いおよび積重ね方法は、たとえばＦＴＬなどの薄い脆性燃料電池層を安全かつ正確に輸送し位置決めするのに特によく適している。
【００２３】
ダイレクトメタノール燃料電池（ＤＭＦＣ）は、ポリマー膜を電解質として使用する点で、ＰＥＭ電池と同様である。しかし、ＤＭＦＣにおいて、アノード触媒自体が、液体メタノール燃料から水素を引き、燃料改質装置の必要をなくす。ＤＭＦＣは、典型的には、１２０−１９０°Ｆの間の温度で動作する。
【００２４】
溶融炭酸塩燃料電池（ＭＣＦＣ）は、電解質のための、マトリックス中に浸された炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、および／または炭酸カリウムの液体溶液を使用する。ＭＣＦＣは、約１，２００°Ｆで動作する。高い動作温度は、電解質の十分な導電性を得るために必要である。この高温のため、貴金属触媒が、電池の電気化学的酸化プロセスおよび還元プロセスに必要ではない。ＭＣＦＣは、典型的には、水素、一酸化炭素、天然ガス、プロパン、埋立地ガス、マリンディーゼル燃料、およびシミュレートされた石炭ガス化生成物で動作する。
【００２５】
固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）は、典型的には、液体電解質の代わりに、固体酸化ジルコニウムの硬いセラミック材料および小量のイットリア（ｙｔｒｒｉａ）を使用し、動作温度が１，８００°Ｆに達することができる。
【００２６】
再生燃料電池において、太陽光発電電解槽によって、水が水素と酸素とに分離される。水素および酸素は、再生燃料電池内に供給され、これは、電気、熱、および水を発生する。次に、水は、再循環されて太陽光発電電解槽に戻り、このプロセスは繰返される。
【００２７】
プロトンセラミック燃料電池（ＰＣＦＣ）は、高温で高いプロトン伝導性を示すセラミック電解質材料を使用する。ＰＣＦＣは、約１，３００°Ｆで動作する。ＰＣＦＣは、高温で動作することができ、かつ、アノードに直接、化石燃料を電気化学的に酸化させることができる。炭化水素燃料のガス状分子が、水蒸気の存在下で、アノードの表面上に吸収され、水素イオンが、効率的に取除かれて、電解質内に吸収され、主反応生成物として二酸化炭素が生じる。これらおよび他の燃料電池技術は、本発明による取扱いおよび積重ね装置および方法を用いることによって、構成し、積重ねることができる。
【００２８】
図中、燃料電池の材料層などの、いくつかの比較的薄い材料層を自動的に積重ねる装置が示されている。さまざまなタイプの多孔性材料層および非多孔性材料層のスタックを自動的に構成するときに、同じ装置を使用して、そのような材料層を取扱い、輸送することが、しばしば必要であるか、望ましい。たとえば、ＰＥＭ燃料電池の構成において、非多孔性ＰＥＭ層が、１対の多孔性ＦＴＬ間に挟まれる。ＦＴＬ／ＰＥＭ／ＦＴＬスタックの構成を自動化するために、従来の真空技術を用いることができるようであるが、当業者は、間に挟まれたＰＥＭ層の非多孔性性質により、そのような従来の技術が実行不可能または非実際的になることを容易に理解するであろう。
【００２９】
例として、ＦＴＬ／ＰＥＭ／ＦＴＬスタックが構成されていると仮定すると、このスタック内のＦＴＬ層およびＰＥＭ層の整列を乱すことなく、このスタックを、積重ねステーションから１以上の他のプロセスステーションに移動させることが、典型的には必要である。スタック内のＦＴＬ層およびＰＥＭ層の位置決めを乱すと、下流処理の著しい不正確さおよび受入れられない燃料電池不良率をもたらすことがあると理解することができる。ＦＴＬ／ＰＥＭ／ＦＴＬ構造の第１のＦＴＬまたは第２のＦＴＬを介して真空を与えることは、ＰＥＭ層の非多孔性性質によって、第１のＦＴＬ／ＰＥＭ層または第２のＦＴＬ／ＰＥＭ層のみを安定させるのに効果的である。したがって、第１または第２のＦＴＬ層を介してＦＴＬ／ＰＥＭ／ＦＴＬスタックに真空を与えることは、スタック全体を移動させ、かつ、スタック内の層間の位置整列を維持しようと試みるときに効果的でない。本発明の材料層積重ね装置および方法は、従来の方法と関連するこれらおよび他の欠陥を克服し、かつ、多孔性材料層および非多孔性材料層のスタックを構成するときに付加的な利点をもたらす。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、多孔性燃料電池層および非多孔性燃料電池層などの多孔性材料層および非多孔性材料層の自動積重ねを容易にするために、輸送可能な取付具アセンブリが使用される。図２−４は、この実施形態に従って使用してもよい例示的な取付具アセンブリ２０の図である。取付具アセンブリ２０は、有利に、多数の多孔性材料層および非多孔性材料層を積重ねることができ、かつ、スタックの構成の間、層の位置整列を維持することができる構造を提供する。さらに、取付具アセンブリ２０は、材料層のスタックを、１つの処理ステーションからさまざまな他の処理ステーションに輸送し、一方、輸送および処理の間、層の位置整列を維持するための構造を提供する。
【００３１】
図２−４に示された実施形態によれば、取付具アセンブリ２０は、第１の取付具２０Ａと第２の取付具２０Ｂとを含む２部アセンブリである。第１の取付具２０Ａおよび第２の取付具２０Ｂは、各々、フレーム２１と、フレーム２１の切抜き部分２５内に位置するプレート２３と、プレート２３上に設けられた実質的に多孔性の領域２７とを含む。多孔性領域２７は、プレート２３の平面に対する窪みまたは凹部２８を規定してもよい。プレート２３をフレーム２１に取付けるために、ねじ２４が使用される。
【００３２】
プレート２３の多孔性領域２７は、１以上の材料層を受け、かつ、プレート２３と多孔性領域２７内に存在する材料層との間の真空の形成を容易にするように適合されている。止め機構２９が、第１の取付具２０Ａおよび第２の取付具２０Ｂの各プレート２３から突出する。各止め機構２９は、材料層が多孔性領域２７内で受けられたとき、多孔性領域２７および材料層の周囲に位置する。
【００３３】
１つの構成において、第１の取付具２０Ａおよび第２の取付具２０Ｂのそれぞれの止め機構２９は、接触されると、第１の取付具２０Ａおよび第２の取付具２０Ｂを圧力下で互いに接触されるときに空洞内に存在する材料層の圧縮を行うように適合された空洞を規定する。互いに接触されるときに第１の取付具２０Ａおよび第２の取付具２０Ｂの位置合せを維持するために、整列機構２２が使用される。取付具アセンブリ２０の他の特徴および利点は、代理人事件番号５７４２２ＵＳ００２で、本出願と同時に出願された、「燃料電池材料層の自動組立て用取付具パレット装置（Fixture Pallet Apparatus for Automated Assembly of Fuel Cell Material Layers）」という名称の、同じ所有者による同時係属中の出願に記載されている。
【００３４】
ここで、本発明の実施形態による積重ね装置および方法を、図５−１１を参照して説明する。例示のために、また、限定のためでなく、図５−１１に示された実施形態を、一般に、自動燃料電池組立て、および特にＰＥＭ燃料電池の自動組立てとの関連において説明する。次の説明は、本発明の理解をもたらし、かつ、本発明の積重ね装置および方法を用いてもよい態様および用途を限定しないように提示されることが理解されるべきである。たとえば、図５−１１に示された積重ね装置および方法は、多孔性材料層および非多孔性材料層が、積重ねられ、１つの処理ステーションから別の処理ステーションに輸送される非常にさまざまな用途で実現することができる。さらに、本発明の積重ね装置および方法は、さまざまな技術の燃料電池を構成するために用いてもよく、かつ、ＰＥＭ燃料電池を構成する際の使用に限定されない。
【００３５】
ここで、図５−１１を参照すると、本発明の原理に従って、多孔性材料層および非多孔性材料層を含む構成材料層から、燃料電池が構成されるさまざまな処理段階を示すいくつかの図が示されている。図５を参照すると、積重ねアセンブリ３０が、２つのビルドネスト（build nest）、ネストＡおよびネストＢを含むビルドネストアセンブリを含む。示されているように、ネストＡおよびＢは、共通ベース３１に固定されている。ネストＡは、支持部材４５によってベース３１から支持されたプラットフォーム４１を含む。プラットフォーム４１は、真空装置３４を受ける真空ポート（図示せず）を含む。真空装置３４は、制御可能に排気し、必要であれば、プラットフォーム４１の真空ポートを加圧するために、真空システムに連結することができる。プラットフォーム４１の真空ポートの排気は、プラットフォーム４１とプラットフォーム４１の真空ポートに近接した材料層との間の真空の発生をもたらす。
【００３６】
また、図５に示されているのは、図２−４に示されたような２部取付具アセンブリ２０の第１の取付具２０Ａである。第１の取付具２０Ａは、第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７が、プラットフォーム４１の真空ポートと流体連通するように、ネストＡのプラットフォーム４１上に位置決めされて示されている。この構成において、第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７に、または第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７内に配置された材料層は、プラットフォーム４１の真空ポートおよびそれに結合された真空システムによって、プラットフォーム４１と材料層との間に発生した真空の力を受ける。
【００３７】
図５に示された積重ねアセンブリ３０のネストＢは、支持部材４５によってベース３１から支持されたプラットフォーム４３を含む。プラットフォーム４３は、真空装置３５を受ける真空ポート（図示せず）を含む。真空装置３５は、制御可能に排気し、必要であれば、プラットフォーム４３の真空ポートを加圧するために、真空装置３４と同じまたは異なった真空システムに連結することができる。
【００３８】
プラットフォーム４３上に存在するのは、真空分配プレート２３である。真空分配プレート２３は、プラットフォーム４３の真空ポートを介して真空装置３５と流体連通する多孔性領域を含む。プラットフォーム４３の真空ポートの排気は、真空分配プレート２３と真空分配プレート２３の多孔性領域に近接した材料層との間の真空の発生をもたらす。多くの用途に望ましいと考えられるが、プラットフォーム４３は、真空分配プレート２３を装備する必要はない。
【００３９】
図６は、ＰＥＭ燃料電池のアノードＦＴＬなどの第１の流体輸送層３６の、プラットフォーム４１上に支持された第１の取付具２０Ａ上への配置を示す。ピックアンドプレイス装置などの輸送機構を典型的には使用して、自動燃料電池組立ての一部として、第１の流体輸送層３６を、そのような層３６のスタックからピックし、第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７上に配置する。燃料電池層ならびに他の多孔性材料層および非多孔性材料層を、そのような材料層のスタックからピックし、プラットフォーム４１上の第１の取付具２０Ａおよびプラットフォーム４３上の真空分配プレート２３などのプラットフォーム上に正確に配置するための例示的な輸送機構が、代理人事件番号５７４２４ＵＳ００２で、本出願と同時に出願された、「接着テープピックヘッドを使用して、多孔性燃料電池層をシンギュレートする装置および方法（Apparatus and Method for Singulating Porous Fuel Cell Layers Using Adhesive Tape Pick Head）」という名称の、同じ所有者による同時係属中の出願に記載されている。真空装置３４に結合された真空システムを作動させて、第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７上に存在する第１の流体輸送層３６の位置安定性を維持することができる。
【００４０】
図７は、ＰＥＭ層などの膜層３７の、第１の流体輸送層３６と接触させる配置を示す。膜層３７は、典型的には、自動燃料電池組立ての一部として、膜層３７のスタックからピックされ、輸送される。この段階における膜層３７の輸送および配置の間、真空が、好ましくは、第１の流体輸送層３６上で維持され、膜層３７が第１の流体輸送層３６上に配置されるときに、第１の流体輸送層３６の位置安定性および位置整列を確実にする。代わりに、代理人事件番号５７４２４ＵＳ００２で特定された先に援用された出願に開示されたような真空安定化接着テープピックヘッド取付具を使用して、膜層３７を輸送し、高い精度で第１の流体輸送層３６と接触させて配置することができる。
【００４１】
図８は、第１の流体輸送層３６と接触する膜層３７を示す。先に説明されたように、第１の流体輸送層３６は多孔性である。この段階で、真空が、好ましくは、第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７で維持され、第１の流体輸送層３６および現在第１の流体輸送層３６上に載っている膜層３７の位置安定性および位置整列を確実にする。
【００４２】
図８は、第２の流体輸送層３８の、プラットフォーム４３上に存在する真空分配プレート２３上への配置をさらに示す。当業者は、厳しい位置公差が維持されるべき用途において、第２の流体輸送層３８を膜３７上に直接配置することが望ましくないことを容易に理解するであろう。当業者は、非多孔性膜層３７により、第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７で発生した真空が、膜層３７と接触して配置されたときに第２の流体輸送層３８の位置を安定させるのに効果的でなくなることを容易に理解するであろう。膜層３７に対する第２の流体輸送層３８の必要な位置整列および位置安定化をもたらすために、本発明者らは、ネストＡ装置と協働してネストＢ装置を使用する方法を開発し、用いて、膜層３７に対する第２の流体輸送層３８の所望の位置整列および位置安定化を達成した。
【００４３】
図８および図９に示されているように、第２の流体輸送層３８は、ネストＢの真空分配プレート２３上に配置される。真空システムを好ましくは作動させて、第２の流体輸送層３８とプラットフォーム４３上に存在する真空分配プレート２３との間に真空を発生させる。第２の流体輸送層３８が真空分配プレート２３上で位置的に安定された状態で、第２の取付具２０Ｂが移動されて、第２の流体輸送層３８に対して整列する。先に説明されたように、第２の取付具２０Ｂは、多孔性領域２７を含む。第２の取付具２０Ｂは、好ましくは、真空によって、輸送機構に解放可能に取付けられ、輸送機構によって、第２の取付具２０Ｂの多孔性領域２７が移動されて第２の流体輸送層３８と整列するように移動される。
【００４４】
第２の取付具２０Ｂは、第２の取付具２０Ｂが移動して、ネストＢと接触するか密に近接するまで、真空分配プレート２３の方に移動される。真空が第２の取付具２０Ｂの移動領域２７を通して引かれ、かつ、真空分配プレート２３における真空が除去され、第２の流体輸送層３８は、輸送機構の真空装置によって位置的に安定される。
【００４５】
図１０に示されているように、第２の取付具２０Ｂおよび第２の流体輸送層３８は、１つのユニットとして、ネストＢから、輸送機構によって、真空および機械つかみによって移動され、ネストＡと整列する。この段階において、第１の流体輸送層３６および膜層３７は、好ましくは、第１の取付具２０Ａの多孔性領域２７を通して引いている真空によって、位置的に安定され、一方、第２の流体輸送層３８は、第２の取付具２０Ｂの多孔性領域２７を通して引いている真空によって、位置的に安定される。第２の取付具２０Ｂは、第２の流体輸送層３８が膜層３７との接触を確立するように、輸送機構によって移動される。
【００４６】
この段階において、図１１に示されているように、第２の取付具２０Ｂは、第１の取付具２０Ａ上に載っており、それにより、ＭＥＡを構成するさまざまな燃料電池層の積重ねを完了する。第１の取付具２０Ａおよび第２の取付具２０Ｂから真空が除去される。第１の取付具２０Ｂの上に載っている第２の取付具２０Ａの重量は、ＭＥＡ層の位置整列および位置安定性を維持するのに十分である。取付具アセンブリ２０を自動的にまたは手動で取出し、接合ステーションなどのその後の処理ステーションに輸送してもよい。新たな第１の取付具２０Ａがプラットフォーム４１上に配置され、図５−１１を参照して上述されたプロセスが繰返されて、別の取付具アセンブリ２０を使用して別のＭＥＡを構成する。
【００４７】
ここで図１２を参照すると、本発明の原理に従ってさまざまな材料層のスタックを構成するときにそのような材料層の輸送および位置決めを容易にするために使用することができる輸送機構６０の実施形態が示されている。輸送機構６０は、ピックヘッドアセンブリ６２が支持された垂直支持体６４を含むように示されている。ピックヘッドアセンブリ６２は、積重ね操作の間、燃料電池層などの材料層を解放可能に係合させ、輸送し、正確に位置決めするために使用されるピックヘッド６６を含む。
【００４８】
ピックヘッド６６は、さまざまなタイプの材料層を解放可能に係合させるのに十分な力を有する真空を発生させるための１以上の真空ポートを含むように構成することができる。１つの用途において、ピックヘッド６６は、自動燃料電池スタック構成の間、多孔性燃料電池層および非多孔性燃料電池層をピックし配置するのに特によく適した１以上の接着テープヘッドアセンブリを含むように構成することができる。真空システムと組合せて接着テープシステムを使用する例示的なピックヘッド６６が、代理人事件番号５７４２４ＵＳ００２で出願された、「接着テープピックヘッドを使用して、多孔性燃料電池層をシンギュレートする装置および方法（Apparatus and Method for Singulating Porous Fuel Cell Layers Using Adhesive Tape Pick Head）」という名称の、先に援用された出願に開示されている。図１２において１つの輸送機構６０が示されているが、各々が同様のまたは異なったタイプのピックヘッドおよびピックヘッド構成を備えた、複数の輸送機構６０を使用することができることが理解されるであろう。
【００４９】
例として、また、図１５−１７を参照してさらに説明されるように、第１の輸送機構を使用して、自動燃料電池組立ての間、ＦＬＴ３６、３８を取扱い、輸送し、位置決めすることができ、第２の輸送機構を使用して、膜層３７を取扱い、輸送し、位置決めすることができる。第１および第２の輸送機構は、構成の点で同じであるかまたは異なることができる。たとえば、第１の輸送機構は、代理人事件番号５７４２４ＵＳ００２で特定された先に援用された出願に開示されたような真空安定化接着テープピックヘッド取付具を組入れて、ＦＬＴ３６、３８を輸送し、位置決めすることができる。第２の輸送機構は、同じ真空安定化接着テープピックヘッド取付具を組入れることができるか、代わりに、膜層３７の実質的に非多孔性の性質に鑑み、真空ピックヘッド取付具を組入れることができる。
【００５０】
図１２の実施形態に示されたピックヘッドアセンブリ６２を、垂直支持体６４上に取付けて、制御装置６７または他のタイプの処理装置の制御下で垂直移動を可能にする。制御装置６７は、輸送機構６０をオンボードに取付けることができるか、代わりに、輸送機構６０から遠くに位置させることができる。サーボモータ駆動装置が、好ましくは、ピックヘッドアセンブリ６２を垂直支持体６４に対して垂直に移動させるように、制御装置６７によって制御される。ピックヘッドアセンブリ６２は、また、制御装置６７によって制御されるサーボモータ駆動装置を使用することによって、水平方向に移動可能である。さらに、サーボモータ駆動装置を使用して、ピックヘッドアセンブリ６２の制御された上方傾斜および下方傾斜を可能にすることができる。したがって、ピックヘッドアセンブリ６２は、積重ね操作の間、材料層を解放可能に係合させ、輸送し、精密に位置決めするように、複数の自由度で、制御装置６７によって制御してもよい。
【００５１】
輸送機構６０は、積重ねアセンブリ３０のネストＡとネストＢとの間を延在する輸送フレーム７０に沿った水平方向の移動のために取付けられる。輸送フレーム７０は、ラックアンドピニオン機構のラック、輸送機構６０と輸送フレーム７０との間の圧延または摺動作用を考慮するレールもしくはチャネルフレーム、または積重ねアセンブリ３０のネストＡとネストＢとの間の輸送機構６０の移動を可能にする他の既知の機構を含んでもよい。たとえば、ベルトまたはケーブルを牽引駆動装置とともに使用することができる。リニアモータも使用することができる。輸送機構６０の移動は、制御装置６７の制御下で、サーボモータ駆動装置などの適切なモータ駆動装置によって行うことができる。輸送施設の他の構成を使用して、輸送機構６０に関してここで説明された機能を行ってもよいことが理解される。
【００５２】
ここで、図１３を参照すると、燃料電池層または他の多孔性材料層および非多孔性材料層を自動的に積重ね接合することができる積重ね装置５０の実施形態が示されている。この実施形態によれば、積重ねられた材料層の取扱いを容易にするために、上述されたタイプの取付具アセンブリを使用する必要はないが、必要であれば、そのような取付具アセンブリを使用することができる。むしろ、さまざまな材料層は、接合プレス内に位置決めされ、積重ねられる。いったん適切に積重ねられると、材料層スタックは、接合プレス内で接合される。この方法によれば、材料層の自動積重ねおよびそのような層のスタックの接合を、共通の接合装置を使用して行ってもよい。
【００５３】
図１３は、接合プレス５０の第１の支持体５２および第２の支持体５４を示す。第１の支持体５２は、真空分配プレート（図示せず）と、第１の支持体５２上で静止した１以上の材料層を保持するように活性化することができる真空装置５３とを含む。第２の支持体５４も、真空分配プレート（図示せず）と、第２の支持体５２上で静止した１以上の材料層を保持するように活性化することができる真空装置５５とを含む。
【００５４】
図１３に示されているように、また、次の例に使用される先に説明された燃料電池材料層に関して、第１の流体輸送層３６が、真空装置５３によって、接合プレス５０の第１の支持体５２の真空分配プレートに解放可能に取付けられて示されている。第１の流体輸送層３６は、先に説明されたタイプの輸送機構（図示せず）を使用して、第１の支持体５２上に位置決めすることができる。たとえば、輸送機構は、好ましくは、真空アセンブリを使用して、第１の流体輸送層３６を第１の支持体５２の真空分配プレート上に移動させる。真空装置５３は、活性化されて、真空分配プレート上の第１の流体輸送層３６を安定させ、輸送機構の真空アセンブリは、非活性化される。
【００５５】
図１３にさらに示されているように、膜層３７が、第１の流体輸送層３６上に位置決めされる。膜層３７は、典型的には、輸送機構によって、第１の流体輸送層３６上の位置に真空下で移動される。真空装置５３は、活性化され、それにより、真空が第１の支持体５２上の真空分配プレートを通して引かれて、第１の流体輸送層３６およびその上の膜層３７を安定させる。輸送機構の真空アセンブリは、また、非活性化される。
【００５６】
第２の支持体５４の真空装置５５は、第２の流体輸送層３８が、第２の支持体５４の真空分配プレート上の所定位置に保持されるように、図１３に活性化されて示されている。第２の流体輸送層３８は、典型的には、輸送機構によって、第２の支持体５４の真空分配プレート上に所定位置に、真空によって移動される。輸送機構の真空アセンブリは、第２の流体輸送層３８が適切に位置決めされ、かつ第２の支持体５４の真空分配プレート上に真空下で保持された後、非活性化される。
【００５７】
第１および第２の支持体５２、５４は、互いに接触され、５層燃料電池構造（第１の流体輸送層／アノード／膜層／カソード／第２の流体輸送層）は、接合プレスを使用して、圧力および温度下で接合される。接合プロセスの完了後、接合された燃料電池スタックは、接合プレスから取出され、さらなる処理のために別のステーションに移動される。接合された燃料電池は、輸送機構もしくは他の機構の使用などによって自動的に、または手動で、取出すことができる。
【００５８】
図１４は、上述された輸送機構によって行われる機能のいくつかをなくすことができる接合プレス実現の別の構成を示す。図１４に示された実施形態によれば、第１の支持体５２および第２の支持体５４の一方または両方が、複数の軸に沿った相対移動のために取付けられる。たとえば、第１の支持体５２および第２の支持体５４は、接合プレス５０を開閉するためにｙ軸に沿って移動させることができる。ｙ軸に沿った移動をもたらすことに加えて、第２の支持体取付けは、たとえばｘ軸および／またはｚ軸に沿った方向を含む、他の方向の移動をもたらすことができる。第２の支持体５４の移動は、ｙ軸に直交する必要はないことが理解される。
【００５９】
図１４に示されているように、たとえば、輸送機構を使用して、第１の流体輸送層３６および膜層３７を第１の支持体５２の真空分配プレート上に位置決めすることができる。代わりに、静止した輸送機構を使用して、第１の流体輸送層３６および膜層３７を第１の支持体５２の真空分配プレート上に位置決めすることができるように、第１の支持体５２を、ｙ軸に対して、第２の支持体５４との整列から移動させることができる。次に、第１の支持体５２を、自動プロセスの接合段階のための適切な位置に移動させることができる。
【００６０】
第１の流体輸送層３６および膜層３７を第１の支持体５２の真空分配プレート上に位置決めするのと同時にまたはその後、静止した輸送機構を使用して、第２の流体輸送層３８を第２の支持体５４の真空分配プレート上に位置決めすることができるように、第２の支持体５４を、ｙ軸に対して、第１の支持体５４との整列から移動させることができる。代わりに、また、図１４に示されているように、第２の支持体５４およびステージングプラットフォーム５６の一方または両方を移動させることができ、それにより、ステージングプラットフォーム５６上の真空分配プレート５７によって（真空アセンブリ５８によって）真空によって保持された第２の流体輸送層３８が、第２の支持体５４の真空分配プレートとの接触を確立する。第２の流体輸送層３８がステージングプラットフォーム５６の真空分配プレート５７から第２の支持体５４の真空分配プレートに移送された後、第２の支持体５４を移動させて第１の支持体５２と適切に整列させて、第１の流体輸送層３６／膜層３７／第２の流体輸送層３８燃料電池構造の接合を可能にすることができる。
【００６１】
さまざまな支持構造、材料層、および輸送機構構造の間の相対移動を、さまざまな態様で行って、積重ねおよび／または接合プロセスの適切な段階における適切な材料層間の接触をもたらすことができることを理解することができる。たとえば、図５−１２に示されたネストＡおよびＢまたはネストＡおよびＢの特定の構造は、静止しているか、移動可能であるか、または静止構造および移動可能な構造の両方を含むことができる。ネストＡおよびＢと相互作用する輸送機構も、静止構造、移動可能な構造、または静止構造および移動可能な構造の両方を有することができる。図１３および図１４を参照して説明された接合および輸送装置のさまざまな移動可能な構造および静止構造は、また、これらの実施形態に適用可能である。したがって、本発明の、積重ね、位置決め、および接合装置ならびに方法は、図に示されたものまたは図を参照して説明されたものに限定されないことがわかり得る。
【００６２】
本発明のさらなる実施形態によれば、また、図１５−１７を参照すると、さまざまな技術の自動燃料電池組立てを容易にする自動燃料電池組立て装置１００が示されている。自動燃料電池組立て装置１００は、操作者が介在することなく、順次組立てライン態様で、燃料電池層が、位置決めされ、積重ねられ、接合され、出力されるロボット支援自動組立てラインである。
【００６３】
燃料電池組立て装置１００の開始時に、ウェブ加工装置１０２が、燃料電池膜のウェブを個別の燃料電池膜シートに加工し、そのような膜シートを、組立て装置１００の隣接したプロセスステーションにおけるその後の処理のために所定の配向に位置決めするために位置している。ウェブ繰出しユニット１０３が、膜ウェブの端部部分をウェブ加工装置１０２に与える。
【００６４】
ウェブ加工装置１０２は、真空分配プレートに結合された第１の真空アセンブリを組入れたステージングステーション１０４を含む。真空アセンブリは、自動燃料電池組立て装置１００の制御装置によって、ウェブ処理の間、選択的に作動される。ステージングステーション１０４に隣接して配置された位置決めステーション１１０が、制御可能な位置決めテーブルと、位置決めステーション１１０の真空分配プレートに流体結合された第２の真空アセンブリとを含む。位置決めステーション１１０の真空アセンブリは、制御装置によって、ウェブ処理の間、選択的に作動される。
【００６５】
制御装置は、燃料電池組立て装置１００のさまざまなエレメントの活動を調整するためにプログラム命令を実行する、処理装置などの、１つまたはいくつかのプログラム可能なデバイスを含んでもよい。制御装置は、オンボードデバイスであってもよいが、また、燃料電池組立て装置１００の遠くに配置してもよい。遠くに配置された場合、制御装置は、適切なハードワイヤード接続またはワイヤレス接続を使用して、燃料電池組立て装置１００に結合される。
【００６６】
位置決めステーション１１０は、複数の自由度での移動のために取付けられ、かつ、制御装置の制御下で、ｘ軸およびｙ軸に対して軸方向に、ならびにｚ軸の周りを回転して移動させることができる。位置決めステーション１１０は、制御装置の制御下で、位置決めステーション１１０より上に位置する視覚システム１１２と協働して、カッタ１０６によって膜ウェブから個別の膜シートが切断された後、膜シートの位置を修正する。視覚システム１１２は、膜ウェブから切断された膜シートの配向を検出するために１以上のカメラを含む。
【００６７】
ロボット１１４が、輸送フレームを介して、ステージングステーション１０４と位置決めステーション１１０との間で制御可能に移動可能であり、好ましくは、位置決めステーション１１０を越える処理位置まで輸送フレーム上を移動することができる。ロボット１１４は、１つの構成によれば、膜ウェブを、真空チャックによって、ステージングステーション１０４および位置決めステーション１１０の方に引き、かつ、個別の膜シートを位置決めステーション１１０から下流プロセス位置に移送するように制御される３軸（ｘ、ｙ、ｚ）サーボおよび空気圧駆動機構である。位置決めテーブル１１０によって確立された個別の膜シートの精密な配向は、ロボット１１４が、個別の膜シートを位置決めステーション１１０から下流プロセス位置に輸送するとき、維持される。
【００６８】
ウェブ加工装置１０２は、ウェブの触媒パターンの完全性などの、膜パターンの欠陥を検出するために、膜ウェブを検査するための、カメラなどの光学検査デバイスをさらに含むことができる。検査デバイスは、また、ウェブの触媒パターンのサイズおよび質の一方または両方を検査するデバイスを含むことができる。
【００６９】
ウェブ加工装置１０２の出力で製造された別個の触媒シートは、その後の処理ステーションにおける処理のために、位置決めステーション１１０によって正確に位置決めされる。ロボット１１４は、現在その所定の配向に再位置決めされた別個の触媒シートより上の位置に移動し、真空チャックによって別個の触媒シートをつかみ、別個の触媒シートを、その後の処理ステーションに移動させ、その間中、別個の触媒シートの所定の配向を維持する。図１５−１７に示された自動燃料電池組立て装置１００に組入れるのによく適したウェブ加工装置１０２が、代理人事件番号５７６３０ＵＳ００２で、本出願と同時に出願された、「燃料電池膜ウェブを精密に位置決めされた膜シートに加工する装置および方法（Apparatus and Method for Converting a Fuel Cell Membrane Web to Precisely Positioned Membrane Sheets）」という名称の、同じ所有者による同時係属中の出願に開示されている。
【００７０】
個別の触媒シートは、その後、カッタステーション１２０によって処理してもよい。一実施形態によれば、カッタステーション１２０は、独自の切断ダイ装置を組入れたプラテン切断プレスを含む。切断ダイ装置は、切断ダイに組込まれた１以上のベアラ（ｂｅａｒｅｒ）または止めを組入れる。組込みベアラは、切断プレスのストロークを制御するように動作する。切断ダイに組込まれた１以上の止めまたはベアラの一体化は、有利に、切断ダイの外部に配列された止めの必要をなくす。そのような外部の止めは、高価であることが知られており、各ダイ変更後、熟練した機械工による注意深い調整を必要とする。切断ダイ装置の１つまたは複数のベアラの高さは、切断ダイ装置の切断面の高さと一致する。ベアラおよび切断面の高さが、切断ダイ上で一致されるので、切断面を破砕するリスクが、なくならないとしても、著しく低減される。
【００７１】
各々の切断された膜層は、その後、ロボット１１４によって、適切な時間に、切断ステーション１２０からＭＥＡ積重ねステーション１０５に輸送される。図１５−１７に示された自動燃料電池組立て装置１００の切断ステーション１２０に組入れるのによく適した切断ダイおよび装置が、代理人事件番号５７６３１ＵＳ００２で、本出願と同時に出願された、「燃料電池材料層を切断するコンプライアントな切断ダイ装置（Compliant Cutting Die Apparatus for Cutting Fuel Cell Material Layers）」という名称の、同じ所有者による同時係属中の出願に開示されている。
【００７２】
積重ねステーション１０５は、カソードＦＴＬおよびアノードＦＴＬのそれぞれのスタックが、積重ねステーション１０５における自動積重ねのために利用可能にされるカソードＦＴＬマガジン１１５およびアノードＦＴＬマガジン１１７を含む。任意のガスケット繰出し／カッタステーション１２１を、ＭＥＡ構造の周りに組入れることができる切断されたガスケットを提供するために、積重ねステーション１０５に隣接して位置させてもよい。積重ねステーション１０５は、それぞれのマガジン１１５、１１７から、ビルドネスト１３５、１３７に、調整された態様で移動されたカソードＦＴＬおよびアノードＦＴＬを、取扱い、輸送し、精密に位置決めするように協働するＦＴＬロボット１４０、フリップ機構１３０、シャトル１３３、および組立てロボット１３２をさらに含む。カソードＦＴＬおよびアノードＦＴＬは、ＭＥＡ積重ね操作の間、ロボット１１４によって、切断された膜層の移動に対して調整された態様で移動される。
【００７３】
高い精度で、カソードＦＴＬおよびアノードＦＴＬをデスタック／シンギュレートし（destacking／singulating）輸送するための例示的なピックアンドプレイス装置が、代理人事件番号５７４２４ＵＳ００２で出願された、「接着テープピックヘッドを使用して、多孔性燃料電池層をシンギュレートする装置および方法（Apparatus and Method for Singulating Porous Fuel Cell Layers Using Adhesive Tape Pick Head）」という名称の、先に援用された出願に開示されている。開示された装置も、非多孔性膜層をピックし配置するために使用してもよいが、ロボット１１４は、図１５−１７に示された実施形態における膜層の輸送および配置を容易にするために真空チャックを使用する。
【００７４】
取付具取扱いロボット１５０（ロードロボット）および１７０（アンロードロボット）が、自動ＭＥＡ積重ね操作を容易にするために使用される取付具パレットの取扱い、輸送、および位置決めを調整する。必要であれば、取付具取扱いロボット１５０は、積重ね操作での使用前に、シリコーンを取付具パレットに付与する。上で説明された積重ね装置および方法は、自動ＭＥＡ構成の間、カソードＦＴＬ、アノードＦＴＬ、および膜層を積重ねるのによく適している。例示的な取付具パレットが、代理人事件番号５７４２２ＵＳ００２で、本出願と同時に出願された、「燃料電池材料層の自動組立て用取付具パレット装置（Fixture Pallet Apparatus for Automated Assembly of Fuel Cell Material Layers）」という名称の、先に援用された出願に開示されている。
【００７５】
プレスロボット１６０が、加熱プレス１６２およびその後の冷却プレス１６４を含むいくつかのプレスを通して、ＭＥＡスタックの輸送を調整する。次に、接合されたＭＥＡが、プレスロボット１６０によって、分離装置１７２に移動される。分離装置は、ＭＥＡ接合の後、ＭＥＡをその取付具パレットアセンブリから分離する。分離装置は、取付具パレットアセンブリを受けるように適合された、第１のポートを有するベースを含み、第１のポートは、第１の取付具パレットの多孔性領域を介して、ＭＥＡの第１の表面と流体連通する。支持体上の移動のために取付けられたグリッパアセンブリが、グリッパ機構と、第２のポートとを含む。第２のポートは、第２の取付具パレットの多孔性領域を介して、ＭＥＡの第２の表面と流体連通する。第１および第２のポートは、選択的に加圧されたり排気されたりして、ＭＥＡの第１および第２の表面を、それぞれ、第１および第２の取付具パレットから分離する。グリッパアセンブリは、第２の取付具パレットの１対の対向する端縁を解放可能につかみ、かつ、第１の取付具パレットとの近接から第２の取付具パレットを移動させるように適合されている。
【００７６】
１つの方法によれば、第１および第２の取付具パレットは、最初に安定される。第２の取付具パレットが安定される間、第１の取付具パレットは、加圧されて、ＭＥＡの第１の表面を第１の取付具パレットから分離させる。第１の取付具パレットが安定される間、第２の取付具パレットは、加圧されて、ＭＥＡの第２の表面を第２の取付具パレットから分離させる。１つの特定の方法によれば、第１の取付具パレットおよびＭＥＡの第１の表面に圧力がかけられている間、第２の取付具パレットおよびＭＥＡの第２の表面に真空が与えられ、その後、第２の取付具パレットおよびＭＥＡの第２の表面に圧力がかけられている間、第１の取付具パレットおよびＭＥＡの第１の表面に真空が与えられる。次に、第２の取付具パレットが、第１の取付具パレットとの近接から移動されて、第１の取付具パレットからＭＥＡを取出すことを可能にする。
【００７７】
図１５−１７に示された自動燃料電池組立て装置１００に組入れるのによく適した分離装置１７２が、代理人事件番号５７６５２ＵＳ００２で、本出願と同時に出願された、「接合用取付具から燃料電池アセンブリを分離する装置および方法（Apparatus and Method for Separating a Fuel Cell Assembly from a Bonding Fixture）」という名称の、同じ所有者による同時係属中の出願に開示されている。
【００７８】
いったん分離されると、接合されたＭＥＡは、アンロードロボット１７４によって、ＭＥＡ切断プレス１８０に移動される。ＭＥＡ切断プレス１８０によるＭＥＡのトリミング後、処理されたＭＥＡは、アンロードロボット１７４によって出力コンベヤ１９０に移動される。処理されたＭＥＡは、その後、燃料電池デバイスに組入れるために、パッケージ化するか、または他の方法で取扱うことができる。
【００７９】
本発明のさまざまな実施形態の先の説明は、例示および説明のために提示された。余すところがないこと、または本発明を開示された厳密な形式に限定することは、意図されていない。上記教示に鑑み、多くの修正および変更が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明によって限定されないが、むしろ、特許請求の範囲によって限定されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】燃料電池およびその構成層の図である。
【図２−４】本発明の実施形態による燃料電池層の自動積重ねを容易にするのによく適した２部取付具アセンブリの特徴を示す。
【図５−１１】本発明の実施形態による自動材料層積重ね操作のさまざまなプロセスを示す。
【図１２】本発明の実施形態による材料層の自動積重ねを容易にする、処理装置によって制御された輸送機構の図である。
【図１３−１４】本発明の実施形態による材料層の自動積重ねおよび接合に適合された接合プレスの実施形態を示す。
【図１５−１７】本発明の原理に従って燃料電池を製造する自動燃料電池組立て装置の実施形態を示す。
【図１】
2006505096.tif 000003
【図２】
2006505096.tif 000004
【図３】
2006505096.tif 000005
【図４】
2006505096.tif 000006
【図５】
2006505096.tif 000007
【図６】
2006505096.tif 000008
【図７】
2006505096.tif 000009
【図８】
2006505096.tif 000010
【図９】
2006505096.tif 000011
【図１０】
2006505096.tif 000012
【図１１】
2006505096.tif 000013
【図１２】
2006505096.tif 000014
【図１３】
2006505096.tif 000015
【図１４】
2006505096.tif 000016
【図１５】
2006505096.tif 000017
【図１６】
2006505096.tif 000018
【図１７】
2006505096.tif 000019
【国際調査報告】
2006505096.tif 000020
2006505096.tif 000021