Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP6856005B2 - Fuel cell manufacturing method - Google Patents

Fuel cell manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP6856005B2
JP6856005B2 JP2017222925A JP2017222925A JP6856005B2 JP 6856005 B2 JP6856005 B2 JP 6856005B2 JP 2017222925 A JP2017222925 A JP 2017222925A JP 2017222925 A JP2017222925 A JP 2017222925A JP 6856005 B2 JP6856005 B2 JP 6856005B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive layer
frame
electrode catalyst
catalyst layer
electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017222925A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019096413A (en
Inventor
哲 中澤
哲 中澤
加藤 学
加藤  学
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2017222925A priority Critical patent/JP6856005B2/en
Publication of JP2019096413A publication Critical patent/JP2019096413A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6856005B2 publication Critical patent/JP6856005B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、燃料電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a fuel cell.

燃料電池の製造工程において、膜電極接合体を紫外線硬化性の接着剤によりフレームに接着する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 In the manufacturing process of a fuel cell, a technique of adhering a membrane electrode assembly to a frame with an ultraviolet curable adhesive is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2015−195189号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-195189

膜電極接合体は、紫外線硬化性の接着剤に紫外線が照射されることによりフレームに接着される。このとき、膜電極接合体の触媒(電極触媒層)にも紫外線が照射されるため、触媒は紫外線の照射により熱を発生し、その熱によって接着剤中のモノマー成分が揮発する。揮発したモノマー成分が拡散して膜電極接合体の触媒に付着すると、触媒が被毒し、例えばセル電圧の低下などの発電性能の劣化が生ずるおそれがある。この問題は、紫外線硬化性の接着剤に限られず、熱硬化性の接着剤を用いた場合も同様に生ずる。 The membrane electrode assembly is adhered to the frame by irradiating the ultraviolet curable adhesive with ultraviolet rays. At this time, since the catalyst (electrode catalyst layer) of the membrane electrode assembly is also irradiated with ultraviolet rays, the catalyst generates heat by the irradiation of the ultraviolet rays, and the monomer components in the adhesive are volatilized by the heat. If the volatilized monomer component diffuses and adheres to the catalyst of the membrane electrode assembly, the catalyst may be poisoned and the power generation performance may be deteriorated, for example, a decrease in cell voltage. This problem is not limited to the ultraviolet curable adhesive, but also occurs when a thermosetting adhesive is used.

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、触媒の被毒を抑制する燃料電池の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fuel cell that suppresses poisoning of a catalyst.

本明細書に記載の燃料電池の製造方法は、電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に形成された第1電極触媒層と、前記電解質膜の周縁領域を露出するように前記電解質膜の他方の面に形成された第2電極触媒層とを有する膜電極接合体を準備する工程と、内周が前記第2電極触媒層より大きく、かつ前記電解質膜より小さく、前記内周と外周の間に1以上の貫通孔が形成された枠形状のフレームを準備する工程と、前記周縁領域の外周側の端部に沿って熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を含む第1接着層を形成する工程と、電解質材料を主成分とする第2接着層を、前記第1接着層との間に隙間が形成されるように、前記フレームの一方の面の前記内周側の端部または前記周縁領域の内周側の端部に沿って、前記第1接着層より前記第2電極触媒層に近い側に形成する工程と、前記フレームの一方の面の前記内周側の端部が前記周縁領域に前記第2接着層を介して重なり、前記1以上の貫通孔が前記隙間と連通するように、前記電解質膜上に前記フレームを配置する工程と、前記第1接着層を硬化させる工程とを含む。 The method for manufacturing a fuel cell described in the present specification is to expose the electrolyte membrane, the first electrode catalyst layer formed on one surface of the electrolyte membrane, and the peripheral region of the electrolyte membrane. A step of preparing a film electrode joint having a second electrode catalyst layer formed on the other surface, and an inner circumference larger than the second electrode catalyst layer and smaller than the electrolyte membrane, and the inner circumference and the outer circumference. A step of preparing a frame-shaped frame having one or more through holes formed between them, and forming a first adhesive layer containing a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin along the outer peripheral end of the peripheral region. The inner peripheral end of one surface of the frame or the inner peripheral end of the frame so that a gap is formed between the step and the second adhesive layer containing an electrolyte material as a main component. A step of forming the peripheral region closer to the second electrode catalyst layer than the first adhesive layer along the inner peripheral end, and the inner peripheral end of one surface of the frame. A step of arranging the frame on the electrolyte membrane so that the peripheral region is overlapped with the peripheral region via the second adhesive layer and the one or more through holes communicate with the gap, and a step of curing the first adhesive layer. And include.

本発明によれば、触媒の被毒を抑制することができる。 According to the present invention, poisoning of the catalyst can be suppressed.

燃料電池の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a fuel cell. 単セルの一例を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows an example of a single cell. 単セルの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a single cell. 単セルの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a single cell. 単セルの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a single cell. 単セルの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a single cell. 単セルの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a single cell. 単セルの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a single cell. 単セルの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a single cell.

図1は、燃料電池の一例を示す斜視図である。燃料電池1は、例えば燃料電池車に用いられるが、その用途に限定はない。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a fuel cell. The fuel cell 1 is used, for example, in a fuel cell vehicle, but its use is not limited.

燃料電池1は、例えば固体高分子形であり、複数の単セル2が積層された積層体3と、一対のエンドプレート8と、テンションプレート9と、一対のプレッシャプレート12とを有する。単セル2は、燃料ガス(例えば水素)と酸化剤ガス(例えば空気中の酸素)が供給され、燃料ガスと酸化剤ガスの化学反応により発電する。なお、単セル2の構成は後述する。 The fuel cell 1 is, for example, a solid polymer type, and has a laminate 3 in which a plurality of single cells 2 are laminated, a pair of end plates 8, a tension plate 9, and a pair of pressure plates 12. A fuel gas (for example, hydrogen) and an oxidant gas (for example, oxygen in the air) are supplied to the single cell 2, and power is generated by a chemical reaction between the fuel gas and the oxidant gas. The configuration of the single cell 2 will be described later.

一対のエンドプレート8は、積層体3をその積層方向の両端において締結する。一端のエンドプレート8には、カソード側入口マニホルド15a、カソード側出口マニホルド15b、アノード側入口マニホルド16a、アノード側出口マニホルド16b、冷却媒体入口マニホルド17a、及び冷却媒体出口マニホルド17bが開口している。 The pair of end plates 8 fasten the laminated body 3 at both ends in the laminated direction. The end plate 8 at one end is opened with a cathode side inlet manifold 15a, a cathode side outlet manifold 15b, an anode side inlet manifold 16a, an anode side outlet manifold 16b, a cooling medium inlet manifold 17a, and a cooling medium outlet manifold 17b.

カソード側入口マニホルド15aには、各単セル2に供給される酸化剤ガスが流れる。カソード側出口マニホルド15bには、各単セル2から排出された酸化剤オフガスが流れる。アノード側入口マニホルド16aには、各単セル2に供給される燃料ガスが流れる。アノード側出口マニホルド16bには、各単セル2から排出された燃料オフガスが流れる。冷却媒体入口マニホルド17aには、各単セル2に供給される冷却水などの冷却媒体が流れる。冷却媒体出口マニホルド17bには、各単セル2から排出された冷却媒体が流れる。 Oxidizing agent gas supplied to each single cell 2 flows through the cathode side inlet manifold 15a. Oxidizing agent off gas discharged from each single cell 2 flows through the cathode side outlet manifold 15b. The fuel gas supplied to each single cell 2 flows through the anode side inlet manifold 16a. The fuel off gas discharged from each single cell 2 flows through the anode side outlet manifold 16b. A cooling medium such as cooling water supplied to each single cell 2 flows through the cooling medium inlet manifold 17a. The cooling medium discharged from each single cell 2 flows through the cooling medium outlet manifold 17b.

テンションプレート9は、一対のエンドプレート8の間を結合する。一対のプレッシャプレート12は、不図示の複数の弾性体を積層体3の積層方向において挟持する。 The tension plate 9 connects between the pair of end plates 8. The pair of pressure plates 12 sandwich a plurality of elastic bodies (not shown) in the stacking direction of the laminated body 3.

図2は、単セル2の一例を示す分解斜視図である。単セル2は、積層体3の積層方向に沿って配置されたMEGA(Membrane-Electrode-Gas diffusion layer Assembly)20、フレーム21、及びセパレータ23,24を有する。 FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of the single cell 2. The single cell 2 has a MEGA (Membrane-Electrode-Gas diffusion layer assembly) 20, a frame 21, and separators 23 and 24 arranged along the stacking direction of the laminate 3.

セパレータ23,24は、例えば金属板などにより構成され、矩形状の外形を有する。セパレータ23,24は接着剤また溶接により互いに接合され、セパレータ23は接着剤によりフレーム21に接着されている。このため、積層体3内において、セパレータ24は、隣接する単セル2のMEGA20のアノード側に配置され、セパレータ23は、同一の単セル2のMEGA20のカソード側に配置される。 The separators 23 and 24 are made of, for example, a metal plate and have a rectangular outer shape. The separators 23 and 24 are bonded to each other by an adhesive or welding, and the separator 23 is bonded to the frame 21 by an adhesive. Therefore, in the laminated body 3, the separator 24 is arranged on the anode side of the MEGA 20 of the adjacent single cell 2, and the separator 23 is arranged on the cathode side of the MEGA 20 of the same single cell 2.

セパレータ23は、厚み方向に貫通する貫通孔231〜236と、波板形状のカソード流路部230を有する。貫通孔231,235,234はセパレータ23の一方の端部に設けられ、貫通孔233,236,232はセパレータ23の他方の端部に設けられている。 The separator 23 has through holes 231 to 236 penetrating in the thickness direction and a corrugated plate-shaped cathode flow path portion 230. Through holes 231, 235, and 234 are provided at one end of the separator 23, and through holes 233, 236, 232 are provided at the other end of the separator 23.

MEGA20側のカソード流路部230の面には、酸化剤ガスが流れる溝状の酸化剤ガス流路が形成されている。カソード流路部230は、例えばプレス金型による曲げ加工により形成される。酸化剤ガス流路は、例えば直線状に形成されてもよいし、蛇行するように形成されてもよい。 A groove-shaped oxidant gas flow path through which the oxidant gas flows is formed on the surface of the cathode flow path portion 230 on the MEGA 20 side. The cathode flow path portion 230 is formed, for example, by bending with a press die. The oxidant gas flow path may be formed, for example, linearly or meanderingly.

また、セパレータ24は、貫通孔241〜246と、波板形状のアノード流路部240を有する。貫通孔241,245,244はセパレータ24の一方の端部に設けられ、貫通孔243,246,242はセパレータ24の他方の端部に設けられている。 Further, the separator 24 has through holes 241 to 246 and a corrugated plate-shaped anode flow path portion 240. Through holes 241, 245, 244 are provided at one end of the separator 24, and through holes 243, 246, 242 are provided at the other end of the separator 24.

セパレータ23側のアノード流路部240の面には、冷却媒体が流れる溝状の冷却媒体流路が形成され、隣接する単セル2側のアノード流路部240の他方の面には、燃料ガスが流れる溝状の燃料ガス流路が形成されている。アノード流路部240は、例えばプレス金型による曲げ加工により形成される。冷却媒体流路及び燃料ガス流路は、例えば直線状に形成されてもよいし、蛇行するように形成されてもよい。なお、セパレータ23,24は、金属に限定されず、例えばカーボン成型により形成されてもよい。 A groove-shaped cooling medium flow path through which the cooling medium flows is formed on the surface of the anode flow path portion 240 on the separator 23 side, and fuel gas is formed on the other surface of the anode flow path portion 240 on the adjacent single cell 2 side. A groove-shaped fuel gas flow path is formed. The anode flow path portion 240 is formed, for example, by bending with a press die. The cooling medium flow path and the fuel gas flow path may be formed, for example, linearly or meanderingly. The separators 23 and 24 are not limited to metal, and may be formed by, for example, carbon molding.

セパレータ23の貫通孔231〜236は、セパレータ24の貫通孔241〜246にそれぞれ重なる。貫通孔231,241は、アノード側入口マニホルド16aの一部であり、積層体3の積層方向に沿って燃料ガスが流れる。貫通孔232,242は、アノード側出口マニホルド16bの一部であり、積層体3の積層方向に沿って燃料オフガスが流れる。 The through holes 231 to 236 of the separator 23 overlap the through holes 241 to 246 of the separator 24, respectively. The through holes 231 and 241 are a part of the anode side inlet manifold 16a, and the fuel gas flows along the stacking direction of the laminated body 3. The through holes 232 and 242 are a part of the anode side outlet manifold 16b, and the fuel off gas flows along the stacking direction of the laminated body 3.

貫通孔241,242は燃料ガス流路に接続されている。燃料ガスは、貫通孔241から燃料ガス流路を経由してMEGA20に供給される。また、燃料オフガスは、MEGA20から燃料ガス流路を経由して貫通孔242に排出される。 Through holes 241,242 are connected to the fuel gas flow path. The fuel gas is supplied to the MEGA 20 from the through hole 241 via the fuel gas flow path. Further, the fuel off gas is discharged from the MEGA 20 to the through hole 242 via the fuel gas flow path.

貫通孔233,243は、カソード側入口マニホルド15aの一部であり、積層体3の積層方向に沿って酸化剤ガスが流れる。貫通孔234,244は、カソード側出口マニホルド15bの一部であり、積層体3の積層方向に沿って酸化剤オフガスが流れる。 The through holes 233 and 243 are a part of the cathode side inlet manifold 15a, and the oxidant gas flows along the stacking direction of the laminated body 3. The through holes 234 and 244 are a part of the cathode side outlet manifold 15b, and the oxidant off gas flows along the stacking direction of the laminated body 3.

酸化剤ガスは、貫通孔233から酸化剤ガス流路を経由してMEGA20に供給される。また、酸化剤オフガスは、MEGA20から酸化剤ガス流路を経由して貫通孔234に排出される。 The oxidant gas is supplied to MEGA 20 from the through hole 233 via the oxidant gas flow path. Further, the oxidant off gas is discharged from MEGA 20 to the through hole 234 via the oxidant gas flow path.

貫通孔236,246は、冷却媒体入口マニホルド17aの一部であり、積層体3の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。貫通孔235,245は、冷却媒体出口マニホルド17bの一部であり、積層体3の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。 The through holes 236 and 246 are a part of the cooling medium inlet manifold 17a, and the cooling medium flows along the stacking direction of the laminated body 3. The through holes 235 and 245 are a part of the cooling medium outlet manifold 17b, and the cooling medium flows along the stacking direction of the laminated body 3.

冷却媒体は、貫通孔246から冷却媒体流路を経由して貫通孔245に流れ込む。これにより、冷却媒体は燃料電池1を冷却する。 The cooling medium flows from the through hole 246 into the through hole 245 via the cooling medium flow path. As a result, the cooling medium cools the fuel cell 1.

MEGA20には、膜電極接合体(MEA: Membrane Electrode Assembly)200と、MEA200を挟持する一対のガス拡散層(GDL: Gas Diffusion Layer)201,202とが含まれる。符号Pは、MEA200の積層構造が示されている。MEA200には、電解質膜200aと、電解質膜200aを挟持するアノード電極触媒層200b及びカソード電極触媒層200cとが含まれる。 The MEGA 20 includes a membrane electrode assembly (MEA) 200 and a pair of gas diffusion layers (GDL) 201 and 202 sandwiching the MEA 200. Reference numeral P indicates a laminated structure of MEA200. The MEA 200 includes an electrolyte membrane 200a, an anode electrode catalyst layer 200b sandwiching the electrolyte membrane 200a, and a cathode electrode catalyst layer 200c.

電解質膜200aは、例えば、湿潤状態で良好なプロトン電導性を示すイオン交換樹脂膜を含む。このようなイオン交換樹脂膜としては、例えば、ナフィオン(登録商標)などの、イオン交換基としてスルホン酸基を有するフッ素樹脂系のものが挙げられる。 The electrolyte membrane 200a includes, for example, an ion exchange resin membrane that exhibits good proton conductivity in a wet state. Examples of such an ion exchange resin membrane include fluororesin-based membranes having a sulfonic acid group as an ion exchange group, such as Nafion (registered trademark).

アノード電極触媒層200b及びカソード電極触媒層200cは、それぞれ、触媒担持導電性粒子とプロトン伝導性電解質を含む、ガス拡散性を有する多孔質層として形成されている。例えば、アノード電極触媒層200b及びカソード電極触媒層200cは、白金担持カーボンとプロトン伝導性電解質を含む分散溶液である触媒インクの乾燥塗膜として形成される。 The anode electrode catalyst layer 200b and the cathode electrode catalyst layer 200c are each formed as a gas-diffusible porous layer containing catalyst-supporting conductive particles and a proton-conducting electrolyte. For example, the anode electrode catalyst layer 200b and the cathode electrode catalyst layer 200c are formed as a dry coating film of a catalyst ink which is a dispersion solution containing platinum-supported carbon and a proton conductive electrolyte.

アノード電極触媒層200bには一方のガス拡散層201を介し燃料ガスが供給され、カソード電極触媒層200cには他方のガス拡散層202を介し酸化剤ガスが供給される。ガス拡散層201,202は、例えば、カーボンペーパーなどの基材に撥水性のマイクロポーラス層を積層することにより形成される。なお、マイクロポーラス層としては、例えばPTFE(polytetrafluoroethylene)などの撥水性樹脂とカーボンブラックなどの導電性材料などを含んで形成される。MEA200は、酸化剤ガス及び燃料ガスを用いた電気化学反応により発電する。 Fuel gas is supplied to the anode electrode catalyst layer 200b via one gas diffusion layer 201, and oxidant gas is supplied to the cathode electrode catalyst layer 200c via the other gas diffusion layer 202. The gas diffusion layers 201 and 202 are formed by laminating a water-repellent microporous layer on a base material such as carbon paper. The microporous layer is formed by containing, for example, a water-repellent resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and a conductive material such as carbon black. The MEA200 generates electricity by an electrochemical reaction using an oxidant gas and a fuel gas.

フレーム21は、一例として矩形状の外形を有する樹脂シートにより構成される。フレーム21は、枠形状を有し、中央部には開口210が設けられている。 The frame 21 is made of a resin sheet having a rectangular outer shape as an example. The frame 21 has a frame shape and is provided with an opening 210 at the center.

また、フレーム21の端部には、厚み方向に貫通する貫通孔211〜216が設けられている。開口210は、MEGA20に対応する位置に設けられ、その縁にはMEA200の外周側の端部が、後述する接着層を介し接着される。つまり、MEA200は、その外周側の端部がフレーム21の内周側の端部に接着されることによりフレーム21に固定される。 Further, through holes 211 to 216 penetrating in the thickness direction are provided at the end of the frame 21. The opening 210 is provided at a position corresponding to the MEGA 20, and an end portion on the outer peripheral side of the MEA 200 is adhered to the edge thereof via an adhesive layer described later. That is, the MEA 200 is fixed to the frame 21 by adhering its outer peripheral end to the inner peripheral end of the frame 21.

貫通孔211,215,214は、フレーム21の一方の端部に設けられ、貫通孔213,216,212は、フレーム21の他方の端部に設けられている。貫通孔211〜216は、セパレータ23,24の貫通孔231〜236,241〜246にそれぞれ重なる。 Through holes 211, 215, 214 are provided at one end of the frame 21, and through holes 213, 216, 212 are provided at the other end of the frame 21. The through holes 211 to 216 overlap the through holes 231 to 236 and 241 to 246 of the separators 23 and 24, respectively.

貫通孔211は、アノード側入口マニホルド16aの一部であり、積層体3の積層方向に沿って燃料ガスが流れる。貫通孔212は、アノード側出口マニホルド16bの一部であり、積層体3の積層方向に沿って燃料オフガスが流れる。 The through hole 211 is a part of the anode side inlet manifold 16a, and the fuel gas flows along the stacking direction of the laminated body 3. The through hole 212 is a part of the anode side outlet manifold 16b, and the fuel off gas flows along the stacking direction of the laminated body 3.

貫通孔213は、カソード側入口マニホルド15aの一部であり、積層体3の積層方向に沿って酸化剤ガスが流れる。貫通孔214は、カソード側出口マニホルド15bの一部であり、積層体3の積層方向に沿って酸化剤オフガスが流れる。 The through hole 213 is a part of the cathode side inlet manifold 15a, and the oxidant gas flows along the stacking direction of the laminated body 3. The through hole 214 is a part of the cathode side outlet manifold 15b, and the oxidant off gas flows along the stacking direction of the laminated body 3.

貫通孔216は、冷却媒体入口マニホルド17aの一部であり、積層体3の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。貫通孔215は、冷却媒体出口マニホルド17bの一部であり、積層体3の積層方向に沿って冷却媒体が流れる。 The through hole 216 is a part of the cooling medium inlet manifold 17a, and the cooling medium flows along the stacking direction of the laminated body 3. The through hole 215 is a part of the cooling medium outlet manifold 17b, and the cooling medium flows along the stacking direction of the laminated body 3.

次に、A−A線に沿った断面図を参照しながら、実施例の燃料電池の製造方法として、単セル2のフレーム21にMEA200を接着する工程を挙げる。 Next, referring to the cross-sectional view taken along the line AA, a step of adhering the MEA 200 to the frame 21 of the single cell 2 will be described as a method of manufacturing the fuel cell of the embodiment.

図3〜図9は、単セル2の製造工程の一例を示す。本例では、アノード電極触媒層200bにはガス拡散層201が積層されているが、カソード電極触媒層200cにはガス拡散層202が積層されていない状態からの製造工程を述べる。 3 to 9 show an example of the manufacturing process of the single cell 2. In this example, the manufacturing process from the state where the gas diffusion layer 201 is laminated on the anode electrode catalyst layer 200b but the gas diffusion layer 202 is not laminated on the cathode electrode catalyst layer 200c will be described.

図3は、MEA200を準備する工程を示す。MEA200は、一方の面にアノード電極触媒層200bが形成されており、他方の面にカソード電極触媒層200cが形成されている。カソード電極触媒層200cの面積は電解質膜200a及びアノード電極触媒層200bの面積より小さいため、電解質膜200aの周縁領域200sはカソード電極触媒層200cから露出している。周縁領域200sは、MEA200の上面を正面視した場合、カソード電極触媒層200cの周囲にロ字状に設けられている。 FIG. 3 shows a step of preparing the MEA200. The MEA200 has an anode electrode catalyst layer 200b formed on one surface and a cathode electrode catalyst layer 200c formed on the other surface. Since the area of the cathode electrode catalyst layer 200c is smaller than the areas of the electrolyte film 200a and the anode electrode catalyst layer 200b, the peripheral region 200s of the electrolyte film 200a is exposed from the cathode electrode catalyst layer 200c. The peripheral region 200s is provided in a square shape around the cathode electrode catalyst layer 200c when the upper surface of the MEA 200 is viewed from the front.

また、アノード電極触媒層200bには、ガス拡散層201が積層されている。なお、アノード電極触媒層200bは第1電極触媒層の一例であり、カソード電極触媒層200cは第2電極触媒層の一例である。 Further, a gas diffusion layer 201 is laminated on the anode electrode catalyst layer 200b. The anode electrode catalyst layer 200b is an example of the first electrode catalyst layer, and the cathode electrode catalyst layer 200c is an example of the second electrode catalyst layer.

図4は、フレーム21を準備する工程を示す。フレーム21の内周がカソード電極触媒層200cより大きく、かつ電解質膜200aより小さい。より具体的には、フレーム21の開口210の面積は、カソード電極触媒層200cの面積より大きく、電解質膜200aの面積より小さい。 FIG. 4 shows a process of preparing the frame 21. The inner circumference of the frame 21 is larger than the cathode electrode catalyst layer 200c and smaller than the electrolyte membrane 200a. More specifically, the area of the opening 210 of the frame 21 is larger than the area of the cathode electrode catalyst layer 200c and smaller than the area of the electrolyte membrane 200a.

フレーム21には、後述する硬化性接着層から揮発したモノマー成分を外部に排出するための1以上の貫通孔217が形成されている。貫通孔217は、フレーム21の内周と外周の間に位置し、フレーム21の厚み方向に貫通する。貫通孔217は、例えばフレーム21の各辺の中心または角に1か所ずつ設けられてもよい。 The frame 21 is formed with one or more through holes 217 for discharging the monomer component volatilized from the curable adhesive layer described later to the outside. The through hole 217 is located between the inner circumference and the outer circumference of the frame 21 and penetrates in the thickness direction of the frame 21. One through hole 217 may be provided at the center or corner of each side of the frame 21, for example.

図5は、紫外線硬化性樹脂を含む硬化性接着層22を形成する工程を示す。硬化性接着層22は、MEA200の周縁領域200sの外周側の端部に形成される。硬化性接着層22は、例えば、MEA200の上面を正面視した場合、カソード電極触媒層200cの周囲にロ字状に形成されている。 FIG. 5 shows a step of forming a curable adhesive layer 22 containing an ultraviolet curable resin. The curable adhesive layer 22 is formed at the outer peripheral end of the peripheral region 200s of the MEA 200. The curable adhesive layer 22 is formed in a square shape around the cathode electrode catalyst layer 200c, for example, when the upper surface of the MEA 200 is viewed from the front.

紫外線硬化性樹脂としては、カチオン重合型のものが挙げられ、例えばエポキシ系、ビニルエーテル系、及びオキセタン系などがある。なお、硬化性接着層22は第1接着層の一例である。 Examples of the ultraviolet curable resin include cationically polymerized resins, such as epoxy-based, vinyl ether-based, and oxetane-based resins. The curable adhesive layer 22 is an example of the first adhesive layer.

図6は、電解質材料を主成分とする電解質接着層4を形成する工程を示す。電解質接着層4は、硬化性接着層22との間に隙間S(図7参照)が形成されるように、フレーム21の一方の面の内周側の端部に沿って形成される。 FIG. 6 shows a step of forming the electrolyte adhesive layer 4 containing the electrolyte material as a main component. The electrolyte adhesive layer 4 is formed along the inner peripheral end of one surface of the frame 21 so that a gap S (see FIG. 7) is formed between the electrolyte adhesive layer 4 and the curable adhesive layer 22.

電解質接着層4は、フレーム21の一方の面における貫通孔217と開口210の間の領域上に形成され、開口210を正面視した場合、その周囲にロ字状に形成されている。すなわち、電解質接着層4は、開口210を取り囲むように形成されている。これにより、電解質接着層4は、単セル2において、硬化性接着層22よりカソード電極触媒層200cに近い側に設けられる。 The electrolyte adhesive layer 4 is formed on the region between the through hole 217 and the opening 210 on one surface of the frame 21, and is formed in a square shape around the opening 210 when viewed from the front. That is, the electrolyte adhesive layer 4 is formed so as to surround the opening 210. As a result, the electrolyte adhesive layer 4 is provided in the single cell 2 on the side closer to the cathode electrode catalyst layer 200c than the curable adhesive layer 22.

電解質接着層4とは、例えば、電解質材料、水またはアルコール系溶媒、及び添加剤からなるものであって、水またはアルコール系溶媒を乾燥させ除去した後の状態において、電解質材料が主成分となる。ここで、電解質接着層4内の電解質材料の質量割合は50%以上であり、その割合は高いほうが好ましい。例えば、電解質接着層4内に硬化性接着剤を多く含有すると、電解質接着層4内の硬化性接着剤からモノマー成分が揮発し、膜電極接合体200のカソード電極触媒層200cに付着して、発電性能の劣化が生ずるおそれがあるためである。 The electrolyte adhesive layer 4 is composed of, for example, an electrolyte material, a water or alcohol solvent, and an additive, and the electrolyte material is the main component in a state after the water or alcohol solvent is dried and removed. .. Here, the mass ratio of the electrolyte material in the electrolyte adhesive layer 4 is 50% or more, and the ratio is preferably high. For example, when a large amount of curable adhesive is contained in the electrolyte adhesive layer 4, the monomer component volatilizes from the curable adhesive in the electrolyte adhesive layer 4 and adheres to the cathode electrode catalyst layer 200c of the membrane electrode assembly 200. This is because there is a risk of deterioration of power generation performance.

より具体的には、電解質接着層4は、フレーム21にアイオノマー溶液を塗布することにより形成される。 More specifically, the electrolyte adhesive layer 4 is formed by applying an ionomer solution to the frame 21.

Figure 0006856005
Figure 0006856005

アイオノマー溶液とは、アイオノマー成分として、フルオロカーボン系カチオン交換膜、上記の式(1)の構造式で表される繰り返し単位とする、テトラフルオロエチレンと、側鎖の末端にスルホン酸基を有するビニルエーテルモノマーの共重合体を指す。なお、式(1)において、l,m,n,xは1以上の整数である。 The ionomer solution is an ionomer component, a fluorocarbon-based cation exchange membrane, tetrafluoroethylene as a repeating unit represented by the structural formula of the above formula (1), and a vinyl ether monomer having a sulfonic acid group at the end of a side chain. Refers to the copolymer of. In equation (1), l, m, n, and x are integers of 1 or more.

電解質接着層4は、電解質膜200aまたはカソード電極触媒層200cをフレーム21に接着する。このため、アイオノマー溶液は、電解質膜200aまたはカソード電極触媒層200cとの接着性が向上するように、電解質膜200aまたはカソード電極触媒層200cの中のアイオノマー成分と同一の成分を有することが好ましい。 The electrolyte adhesive layer 4 adheres the electrolyte membrane 200a or the cathode electrode catalyst layer 200c to the frame 21. Therefore, the ionomer solution preferably has the same component as the ionomer component in the electrolyte film 200a or the cathode electrode catalyst layer 200c so as to improve the adhesiveness to the electrolyte film 200a or the cathode electrode catalyst layer 200c.

また、アイオノマー溶液は、式(1)のアイオノマーを水またはエタノール溶液に溶解することにより生成される。ここで、アルコール溶液の成分としては、例えば、メタノール、エタノール、nプロパノールなどが挙げられるが、これらは引火性を有するため、アイオノマー溶液は水との混合液が好ましい。 The ionomer solution is produced by dissolving the ionomer of the formula (1) in water or an ethanol solution. Here, examples of the components of the alcohol solution include methanol, ethanol, npropanol and the like, but since these have flammability, the ionomer solution is preferably a mixed solution with water.

図7は、電解質膜200a上にフレーム21を配置する工程を示す。本工程において、MEA200はフレーム21に電解質接着層4を介して接合される。フレーム21とMEA200の接合には、下部側冶具50及び上部側冶具51が用いられる。 FIG. 7 shows a step of arranging the frame 21 on the electrolyte membrane 200a. In this step, the MEA 200 is bonded to the frame 21 via the electrolyte adhesive layer 4. A lower jig 50 and an upper jig 51 are used to join the frame 21 and the MEA 200.

MEA200は、ガス拡散層201とともに下部側冶具50により固定されており、フレーム21は、上部側冶具51によりMEA200側に押圧される。上部側冶具51には、MEA200及びガス拡散層201を収容するスペース511が設けられ、さらにフレーム21の貫通孔217と位置が対応する貫通孔510が設けられている。また、下部側冶具50には、MEA200及びガス拡散層201を固定するための凹部501が設けられている。 The MEA 200 is fixed together with the gas diffusion layer 201 by the lower side jig 50, and the frame 21 is pressed toward the MEA 200 side by the upper side jig 51. The upper jig 51 is provided with a space 511 for accommodating the MEA 200 and the gas diffusion layer 201, and is further provided with a through hole 510 whose position corresponds to the through hole 217 of the frame 21. Further, the lower jig 50 is provided with a recess 501 for fixing the MEA 200 and the gas diffusion layer 201.

フレーム21は、フレーム21の一方の面の内周側の端部と電解質膜200aの周縁領域200sの内周側の端部が電解質接着層4を介して重なり、貫通孔217が硬化性接着層22と電解質接着層4の間の隙間Sと連通するように配置される。これにより、フレーム21の一方の面の内周側の端部と電解質膜200aの周縁領域200sの内周側の端部が電解質接着層4により接着される。 In the frame 21, the inner peripheral end of one surface of the frame 21 and the inner peripheral end of the peripheral region 200s of the electrolyte membrane 200a overlap with each other via the electrolyte adhesive layer 4, and the through hole 217 is a curable adhesive layer. It is arranged so as to communicate with the gap S between the 22 and the electrolyte adhesive layer 4. As a result, the inner peripheral end of one surface of the frame 21 and the inner peripheral end of the peripheral region 200s of the electrolyte membrane 200a are bonded by the electrolyte adhesive layer 4.

なお、フレーム21の一方の面の内周側の端部と電解質膜200aの周縁領域200sの内周側の端部とは、電解質接着層4を介して必ずしも重なる必要はなく、例えばフレーム21の内周側の一方の面の端部が電解質膜200aの周縁領域200sの内周側の端部よりも外側になるように配置されてもよい。 The inner peripheral end of one surface of the frame 21 and the inner peripheral end of the peripheral region 200s of the electrolyte membrane 200a do not necessarily have to overlap with each other via the electrolyte adhesive layer 4, for example, the frame 21. The end portion of one surface on the inner peripheral side may be arranged so as to be outside the end portion on the inner peripheral side of the peripheral region 200s of the electrolyte membrane 200a.

図8は、紫外線の照射により硬化性接着層22を硬化させる工程である。本工程において、MEA200はフレーム21に硬化性接着層22を介して接着される。なお、電解質接着層4による接着は、硬化性接着層22による接着よりも一般に接着力が弱い。硬化性接着層22を介して接着することにより、MEA200はフレーム21に強固に接着される。 FIG. 8 is a step of curing the curable adhesive layer 22 by irradiating with ultraviolet rays. In this step, the MEA 200 is adhered to the frame 21 via the curable adhesive layer 22. The adhesive force of the electrolyte adhesive layer 4 is generally weaker than that of the curable adhesive layer 22. By adhering through the curable adhesive layer 22, the MEA 200 is firmly adhered to the frame 21.

紫外線(UV)は、光源7から硬化性接着層22に向かって照射される。なお、上部側冶具51及びフレーム21は紫外線を透過する。 Ultraviolet rays (UV) are emitted from the light source 7 toward the curable adhesive layer 22. The upper jig 51 and the frame 21 transmit ultraviolet rays.

硬化性接着層22は、紫外線の照射を受けると硬化する。これにより、フレーム21の一方の面と電解質膜200aの周縁領域200sとが硬化性接着層22により接着される。このとき、カソード電極触媒層200cは、紫外線の照射により熱を発生し、その熱によって硬化性接着層22中のモノマー成分(例えばアクリルモノマー)が揮発して隙間Sに入り、隙間Sから各貫通孔217,510を通り外部に排出される。モノマー成分がカソード電極触媒層200cに付着すると、例えばモノマー成分中のエステル結合がカソード電極触媒層200c中の白金に作用することによりMEA200の発電性能が低下する。 The curable adhesive layer 22 is cured when exposed to ultraviolet rays. As a result, one surface of the frame 21 and the peripheral region 200s of the electrolyte membrane 200a are adhered by the curable adhesive layer 22. At this time, the cathode electrode catalyst layer 200c generates heat by irradiation with ultraviolet rays, and the heat causes the monomer component (for example, acrylic monomer) in the curable adhesive layer 22 to volatilize and enter the gap S, and penetrate each through the gap S. It is discharged to the outside through holes 217 and 510. When the monomer component adheres to the cathode electrode catalyst layer 200c, for example, the ester bond in the monomer component acts on the platinum in the cathode electrode catalyst layer 200c, so that the power generation performance of the MEA 200 deteriorates.

しかし、カソード電極触媒層200cは、電解質接着層4により隙間Sから隔てられているため、モノマー成分はカソード電極触媒層200cに到達することが抑制される。つまり、電解質接着層4は、カソード電極触媒層200cのマスクとして、カソード電極触媒層200cをモノマー成分から保護する。また、電解質接着層4は、紫外線の照射を受けてもモノマー成分などを揮発させることがない。このため、本例の製造方法によると、触媒の被毒が抑制される。 However, since the cathode electrode catalyst layer 200c is separated from the gap S by the electrolyte adhesive layer 4, the monomer component is suppressed from reaching the cathode electrode catalyst layer 200c. That is, the electrolyte adhesive layer 4 protects the cathode electrode catalyst layer 200c from the monomer component as a mask of the cathode electrode catalyst layer 200c. Further, the electrolyte adhesive layer 4 does not volatilize the monomer component or the like even when it is irradiated with ultraviolet rays. Therefore, according to the production method of this example, poisoning of the catalyst is suppressed.

また、仮にフレーム21に貫通孔217が設けられていない場合、隙間S内に揮発したモノマー成分が溜まることによって内圧が高くなると、モノマー成分が隙間Sから電解質接着層4または硬化性接着層22を貫通して外部に吹き抜けることにより、電解質接着層4または硬化性接着層22の一部が分断されて、シール性能または接着性能が低下するおそれがある。しかし、本例の燃料電池1は、貫通孔217からモノマー成分を排出するため、シール性能および接着性能の低下が抑制される。 Further, if the frame 21 is not provided with the through hole 217, if the internal pressure increases due to the accumulation of the volatilized monomer component in the gap S, the monomer component causes the electrolyte adhesive layer 4 or the curable adhesive layer 22 to move from the gap S. By penetrating and blowing through to the outside, a part of the electrolyte adhesive layer 4 or the curable adhesive layer 22 may be divided, and the sealing performance or the adhesive performance may be deteriorated. However, in the fuel cell 1 of this example, since the monomer component is discharged from the through hole 217, deterioration of the sealing performance and the adhesive performance is suppressed.

モノマー成分は、符号Dで示されるように、隙間Sから各貫通孔217,510を通り外部に排出される。このため、モノマー成分が単セル2内に滞留することが抑制されるので、単セル2内の滞留したモノマー成分による触媒の被毒が抑制される。 As indicated by reference numeral D, the monomer component is discharged from the gap S to the outside through the through holes 217 and 510. Therefore, since the monomer component is suppressed from staying in the single cell 2, the poisoning of the catalyst by the staying monomer component in the single cell 2 is suppressed.

また、燃料電池1の完成後にも、硬化性接着層22が加熱されることによりモノマー成分が揮発するおそれがある。このため、燃料電池1の運転中、カソード電極触媒層200cやアノード電極触媒層200bへのモノマー成分の付着が抑制されるように、フレーム21とMEA200の接合後に貫通孔217を塞いでもよい。あるいは、フレーム21の上面において、貫通孔217の周囲にガスケットを設け、セパレータ23,24によりフレーム21を挟むことにより貫通孔217をシールしてもよい。このとき、セパレータ23,24の該当部分に貫通孔を設けておくと、モノマー成分を外部に排出することが可能である。 Further, even after the completion of the fuel cell 1, the monomer component may volatilize due to the heating of the curable adhesive layer 22. Therefore, the through hole 217 may be closed after the frame 21 and the MEA 200 are joined so that the adhesion of the monomer component to the cathode electrode catalyst layer 200c and the anode electrode catalyst layer 200b is suppressed during the operation of the fuel cell 1. Alternatively, on the upper surface of the frame 21, a gasket may be provided around the through hole 217, and the through hole 217 may be sealed by sandwiching the frame 21 with the separators 23 and 24. At this time, if a through hole is provided in the corresponding portion of the separators 23 and 24, the monomer component can be discharged to the outside.

図9は、カソード電極触媒層200cにガス拡散層202を配置する工程を示す。ガス拡散層202は、フレーム21の開口210内に収容される。このようにして、単セル2は製造される。 FIG. 9 shows a step of arranging the gas diffusion layer 202 on the cathode electrode catalyst layer 200c. The gas diffusion layer 202 is housed in the opening 210 of the frame 21. In this way, the single cell 2 is manufactured.

上述したように、本例では電解質接着層4がフレーム21上に形成された後、フレーム21とMEA200は接合されるが、接合に先立って電解質接着層4はMEA200上に形成されてもよい。この場合、電解質接着層4は、例えば、電解質膜200aの周縁領域200sの内周側の端部に沿って形成される。 As described above, in this example, the frame 21 and the MEA200 are bonded after the electrolyte adhesive layer 4 is formed on the frame 21, but the electrolyte adhesive layer 4 may be formed on the MEA200 prior to the bonding. In this case, the electrolyte adhesive layer 4 is formed, for example, along the inner peripheral end of the peripheral region 200s of the electrolyte membrane 200a.

電解質接着層4は、例えばディスペンサによりカソード電極触媒層200cの端部にアイオノマー溶液を塗布することにより形成される。このとき、アイオノマー溶液は、接合時に隙間Sが形成されるように、周縁領域200s上において硬化性接着層22から離れた位置に塗布される。なお、アイオノマー溶液は、上述したように水またはエタノールを含む溶液であるため、仮に硬化性接着層22に触れても熱硬化性樹脂は溶解しない。 The electrolyte adhesive layer 4 is formed by applying an ionomer solution to the end of the cathode electrode catalyst layer 200c, for example, with a dispenser. At this time, the ionomer solution is applied at a position away from the curable adhesive layer 22 on the peripheral region 200s so that a gap S is formed at the time of joining. Since the ionomer solution is a solution containing water or ethanol as described above, the thermosetting resin does not dissolve even if it comes into contact with the curable adhesive layer 22.

したがって、電解質接着層4をMEA200上に形成した場合でも、上記と同様の効果が得られる。 Therefore, even when the electrolyte adhesive layer 4 is formed on the MEA200, the same effect as described above can be obtained.

また、本例では、フレーム21とMEA200の接着する硬化性接着層22として紫外線硬化性樹脂を用いたが、これに代えて、熱硬化性樹脂を用いることも可能である。この場合、硬化性接着層22は、ヒーターなどで加熱されることにより硬化し、モノマー成分が揮発するが、電解質接着層4によりカソード電極触媒層200cは保護される。 Further, in this example, an ultraviolet curable resin is used as the curable adhesive layer 22 for adhering the frame 21 and the MEA 200, but a thermosetting resin can be used instead. In this case, the curable adhesive layer 22 is cured by being heated by a heater or the like, and the monomer component is volatilized, but the cathode electrode catalyst layer 200c is protected by the electrolyte adhesive layer 4.

したがって、熱硬化性樹脂を用いた場合でも、上記と同様の効果が得られる。 Therefore, even when a thermosetting resin is used, the same effect as described above can be obtained.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiments described above are examples of preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 燃料電池
2 単セル
4 電解質接着層(第2接着層)
7 光源
21 フレーム
22 硬化性接着層(第1接着層)
200 MEA
200a 電解質膜
200b アノード電極触媒層(第1電極触媒層)
200c カソード電極触媒層(第2電極触媒層)
200s 外縁領域
217 貫通孔
S 隙間
1 Fuel cell 2 Single cell 4 Electrolyte adhesive layer (second adhesive layer)
7 Light source 21 Frame 22 Curable adhesive layer (first adhesive layer)
200 MEA
200a Electrolyte membrane 200b Anode electrode catalyst layer (first electrode catalyst layer)
200c Cathode electrode catalyst layer (second electrode catalyst layer)
200s outer edge area 217 through hole S gap

Claims (1)

電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に形成された第1電極触媒層と、前記電解質膜の周縁領域を露出するように前記電解質膜の他方の面に形成された第2電極触媒層とを有する膜電極接合体を準備する工程と、
内周が前記第2電極触媒層より大きく、かつ前記電解質膜より小さく、前記内周と外周の間に1以上の貫通孔が形成された枠形状のフレームを準備する工程と、
前記周縁領域の外周側の端部に沿って熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を含む第1接着層を形成する工程と、
電解質材料を主成分とする第2接着層を、前記第1接着層との間に隙間が形成されるように、前記フレームの一方の面の前記内周側の端部または前記周縁領域の内周側の端部に沿って、前記第1接着層より前記第2電極触媒層に近い側に形成する工程と、
前記フレームの一方の面の前記内周側の端部が前記周縁領域に前記第2接着層を介して重なり、前記1以上の貫通孔が前記隙間と連通するように、前記電解質膜上に前記フレームを配置する工程と、
前記第1接着層を硬化させる工程とを含むことを特徴とする燃料電池の製造方法。
The electrolyte membrane, the first electrode catalyst layer formed on one surface of the electrolyte membrane, and the second electrode catalyst layer formed on the other surface of the electrolyte membrane so as to expose the peripheral region of the electrolyte membrane. And the process of preparing a membrane electrode assembly
A step of preparing a frame-shaped frame having an inner circumference larger than the second electrode catalyst layer and smaller than the electrolyte membrane and having one or more through holes formed between the inner circumference and the outer circumference.
A step of forming a first adhesive layer containing a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin along the outer peripheral end of the peripheral region, and a step of forming the first adhesive layer.
The inner peripheral end or the peripheral region of one surface of the frame is formed so that a gap is formed between the second adhesive layer containing an electrolyte material as a main component and the first adhesive layer. A step of forming along the peripheral end portion closer to the second electrode catalyst layer than the first adhesive layer, and a step of forming the layer closer to the second electrode catalyst layer.
The inner peripheral end of one surface of the frame overlaps the peripheral region via the second adhesive layer, and the one or more through holes communicate with the gap on the electrolyte membrane. The process of arranging the frame and
A method for manufacturing a fuel cell, which comprises a step of curing the first adhesive layer.
JP2017222925A 2017-11-20 2017-11-20 Fuel cell manufacturing method Active JP6856005B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017222925A JP6856005B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Fuel cell manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017222925A JP6856005B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Fuel cell manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019096413A JP2019096413A (en) 2019-06-20
JP6856005B2 true JP6856005B2 (en) 2021-04-07

Family

ID=66971896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017222925A Active JP6856005B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Fuel cell manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6856005B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4475277B2 (en) * 2004-04-26 2010-06-09 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell module
JP2007193948A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Toyota Motor Corp Fuel cell
JP5099091B2 (en) * 2008-08-27 2012-12-12 大日本印刷株式会社 Electrolyte membrane-catalyst layer laminate with reinforcing sheet and polymer electrolyte fuel cell having the same
JP5638508B2 (en) * 2011-12-22 2014-12-10 本田技研工業株式会社 Manufacturing method of electrolyte membrane / electrode structure with resin frame for fuel cell
JP6024398B2 (en) * 2012-11-06 2016-11-16 大日本印刷株式会社 REINFORCED CATALYST LAYER-ELECTROLYTE MEMBRANE LAMINATE, SOLID POLYMER FUEL CELL AND METHOD FOR PRODUCING REINFORCING CATALYST LAYER-ELECTROLYTE MEMBRANE
JP2015125926A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 本田技研工業株式会社 Membrane electrode structure with resin frame
JP6222143B2 (en) * 2014-03-18 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell and fuel cell manufacturing method
JP2017068908A (en) * 2015-09-28 2017-04-06 本田技研工業株式会社 Manufacturing method for resin frame-attached electrolyte membrane-electrode structure
JP2017182924A (en) * 2016-03-28 2017-10-05 日産自動車株式会社 Manufacturing method for fuel cell and manufacturing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019096413A (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8580454B2 (en) Combined subgasket and membrane support
US10797325B2 (en) Fuel cell and method of manufacturing same
JP6105072B2 (en) Membrane electrode assembly, fuel cell having such a membrane electrode assembly, and automobile having a fuel cell
JP6973121B2 (en) Manufacturing method of separator for fuel cell
JP4843985B2 (en) ELECTROLYTE MEMBRANE-ELECTRODE ASSEMBLY WITH GASKET FOR SOLID POLYMER FUEL CELL AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
JP2008525986A (en) Field molding fastening for fuel cell assemblies
JP2017188347A (en) Manufacturing method for membrane electrode gas diffusion layer assembly sheet for fuel cell
JP5070817B2 (en) Membrane / electrode assembly of solid polymer electrolyte fuel cell and production method thereof
JP6579021B2 (en) Fuel cell
JP6863264B2 (en) Fuel cell manufacturing method
KR102512284B1 (en) Membrane-electrode assembly and preparation method thereof
JP6856005B2 (en) Fuel cell manufacturing method
JP6848830B2 (en) Fuel cell manufacturing method
JP2017068908A (en) Manufacturing method for resin frame-attached electrolyte membrane-electrode structure
JP6856003B2 (en) Fuel cell manufacturing method
JP2013258097A (en) Electrolyte membrane/electrode structure and manufacturing method thereof
JP5825241B2 (en) Fuel cell and fuel cell manufacturing method
JP5273212B2 (en) Manufacturing method of electrolyte membrane-electrode assembly with gasket for polymer electrolyte fuel cell
JP7067506B2 (en) Fuel cell
JP2009037919A (en) Fuel cell and its manufacturing method, and fuel-cell stack
US11482715B2 (en) Manufacturing method of fuel-cell single cell
JP2013008687A (en) Fuel cell stack
JP2013098044A (en) Fuel cell
JP6897394B2 (en) Fuel cell
JP2017010704A (en) Method for manufacturing electrolyte membrane/electrode structure with resin frame

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210216

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210301

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6856005

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151