燃料电池的制造方法及燃料电池的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够将欲加热的部分局部地加热的燃料电池的制作方法及燃料电池的制造装置。燃料电池的制造方法相对于层积有膜电极接合体(161)和隔板(162)的层积体(150)的配置有粘接剂的加热部位(151)，在膜电极接合体和隔板的层积方向两侧，以使电流在与层积方向交叉的方向上同向地流动的方式配置线圈(101、102(103、104))，使电流在该线圈流动而将加热部位感应加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃料电池的制造方法及燃料电池的制造装置。
技术介绍
已知有通过感应加热使在构成燃料电池的部件间配置的粘接剂固化的技术。例如，专利文献1记载的专利技术将层积有多个膜电极接合体(MEA)和隔膜的层积体感应加热，使在其外周部配置的粘接剂固化。由于感应加热将部件直接加热，故而与利用热风炉等的间接加热相比，能够缩短加热时间。专利文献1：(日本)特开2006－302741号公报但是，根据专利文献1中公开的线圈的配置，不仅涂敷有粘接剂的需要加热的部分被加热，无需加热的部分、例如由配置在膜电极接合体或者隔膜的外周部的粘接剂包围的发电反应部也被加热。电解质膜、在其两面配置的催化剂层等位于发电反应部，进行电化学反应。若此处被高温加热，则燃料电池的发电性能会下降，故而不理想。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的课题而设立的，其目的在于提供一种能够将欲加热的部分局部地加热的燃料电池的制造方法及燃料电池的制造装置。本专利技术的燃料电池的制造方法相对于层积有膜电极接合体和隔膜的层积体中的配置有粘接剂的加热部位，在所述膜电极接合体和所述隔膜的层积方向两侧，以使电流在与层积方向交叉的方向上同向地流动的方式配置线圈。本专利技术的燃料电池的制造方法使电流在该线圈中流动而将所述加热部位感应加热。本专利技术的燃料电池的制造装置，具有线圈，其相对于层积有膜电极接合体和隔膜的层积体上的配置有粘接剂的加热部位，配置在所述膜电极接合体和所述隔膜的层积方向两侧，以使电流在与该层积方向交叉的方向上同向地流动。本专利技术的燃料电池的制造装置具有电源，其与所述线圈电连接。本专利技术通过在相对于加热部位配置在层积方向两侧的线圈上，使电流在与层积方向交叉的方向上同向地流动，从而在加热部位选择性地产生感应电流，故而能够将加热部位局部地加热。附图说明图1是表示实施方式的燃料电池的制造装置的概略构成的图；图2是将构成层积体的燃料电池单元分解表示的立体图；图3是从图1的标记3a或3b看到的实施方式的燃料电池的制造装置的图；图4是表示实施方式的燃料电池的制造方法的流程图；图5是示意地表示通过实施方式的燃料电池的制造装置将层积体感应加热时的磁通的图；图6是表示变形例1的燃料电池的制造装置的概略构成的图；图7是表示变形例2的燃料电池的制造装置的概略构成的图；图8是表示变形例3的燃料电池的制造装置的概略构成的图；图9是表示变形例4的燃料电池的制造装置的概略构成的图；图10是表示变形例5的燃料电池的制造装置的概略构成的图；图11是表示变形例6的燃料电池的制造装置的概略构成的图。标记说明100、200、300、400、500、600、700：燃料电池的制造装置101、102、103、104：线圈110：磁路形成部件111：开口部120、320、420：遮蔽部件(加压夹具)121、321、421：端部130：电源140：控制装置150：燃料电池模块(层积体)151：加热部位152：无需加热部位160：燃料电池单元161：膜电极接合体161a：电解质膜161b：电极161c：框架162：隔膜162a：流路520：遮蔽部件570、770：金属板580、780：加压夹具581：非导电性部件582：联接部件G：层积方向上的磁路形成部件间的间隙M：磁通W：开口部的宽度具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。另外，附图的尺寸比率为了便于说明而进行了夸大，与实际的比率不同。如图1所示，实施方式的燃料电池的制造装置100具有线圈101、102、103、104、磁路形成部件110、遮蔽部件120(加压夹具)、电源130以及控制装置140。线圈101、102相对于燃料电池模块150(层积体)的加热部位151配置在膜电极接合体161和隔膜162的层积方向两侧。线圈101、102在与膜电极接合体161和隔膜162的层积方向正交的方向(在图1中相对于附图垂直的方向)上同向地延伸。线圈103、104也相对于加热部位151配置在层积方向两侧。线圈103、104在与层积方向正交的方向(相对于图1的面垂直的方向)上同向地延伸。磁路形成部件110包围各线圈101、102、103、104。在磁路形成部件110上形成有开口部111。开口部111朝向加热部位151。磁路形成部件110例如通过铁素体、电磁钢板、强磁性铁镍合金等强磁性体形成。遮蔽部件120配置在燃料电池模块150上无需加热的部位152(以下简称为无需加热部位152)。遮蔽部件120由强磁性体形成。强磁性体例如为铁素体、电磁钢板、强磁性铁镍合金等。遮蔽部件120的端部121配置在加热部位151。端部121朝向层积方向。遮蔽部件120在层积方向上对燃料电池模块150加压。遮蔽部件120例如通过弹簧等弹性部件赋予按压力，对燃料电池模块150进行加压。也可以通过将上下的遮蔽部件120相互联接，对遮蔽部件120赋予按压力。电源130与线圈101、102、103、104电连接。电源130使高频电流在线圈101、102、103、104流动。电源130包含控制交流电流的频率的频率调整器、及增减电压的变压器。控制装置140与电源130电连接。控制装置140在与电源130之间进行信号的接收发送。控制装置140控制电源130的动作，并且控制在线圈101、102、103、104流动的电流。控制装置140例如为计算机及工程工作站等的计算机。燃料电池模块150具有将燃料电池单元160层积的构成。燃料电池单元160具有通过隔膜162夹着膜电极接合体161的构成。燃料电池单元160构成燃料电池的最小单位。如图2所示，膜电极接合体161具有电解质膜161a、在电解质膜161a的两面形成的电极161b、在电解质膜161a的两面设置在电极161b的周围的框架161c。电解质膜161a为由固体高分子材料、例如氟树脂形成的质子传导性的离子交换膜，在湿润状态下呈现良好的导电性。电极161b具有在催化剂层上形成有气体扩散层的构成。在电解质膜161a的一面形成的电极161b的催化剂层包含在氧的还原反应中具有催化剂作用的催化剂成分。在电解质膜161a的另一面形成的电极161b的催化剂层包含在氢的氧化反应中具有催化剂作用的催化剂成分。设置在催化剂层上的气体扩散层具有导电性及气体扩散性。气体扩散层例如由金属网形成。框架161c例如由树脂形成。隔板162由具有导电性的材料形成。具有导电性的材料例如为不锈钢(SUS)。除此之外，作为具有导电性的材料，列举包含铁、钛等、或者在其中含有碳的材料、或者由碳及树脂构成的材料。在隔板162的两面形成流路162a。燃料气体或者氧化剂气体或者冷却流体在流路162a中流动。电极161b、电极161b间的电解质膜161a、及流路162a位于无需加热部位152。无需加热部位152为进行电化学反应的发电反应部。膜电极接合体161的外周部(更具体地，电极16lb周围的部分)、及隔板162的外周部(更具体地，流路162a周围的部分)相当于加热部位151。如图3所示，线圈101、102、103、104配置在相当于加热部位151的燃料电池模块150的外周部。线圈101、103由同一线材形成。线圈102、104由同一线材形成。磁路形成部件110的数量根据配置场所的不同而不同。在图3所示例中，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池的制造方法，其中，相对于层积有膜电极接合体和隔板的层积体中的配置有粘接剂的加热部位，在所述膜电极接合体和所述隔板的层积方向两侧，以使电流在与该层积方向交叉的方向上同向地流动的方式配置线圈，使电流在该线圈中流动而将所述加热部位感应加热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 JP PCT/JP2014/0635031.一种燃料电池的制造方法，其中，相对于层积有膜电极接合体和隔板的层积体中的配置有粘接剂的加热部位，在所述膜电极接合体和所述隔板的层积方向两侧，以使电流在与该层积方向交叉的方向上同向地流动的方式配置线圈，使电流在该线圈中流动而将所述加热部位感应加热。2.如权利要求1所述的燃料电池的制造方法，其中，在所述层积体上无需加热的部位配置将来自所述线圈的磁通遮蔽的遮蔽部件。3.如权利要求2所述的燃料电池的制造方法，其中，将由强磁性体形成的所述遮蔽部件以该遮蔽部件的端部位于所述加热部位的方式配置。4.如权利要求3所述的燃料电池的制造方法，其中，将所述遮蔽部件的端部以朝向所述层积方向的方式配置。5.如权利要求2所述的燃料电池的制造方法，其中，配置有由金属的非磁性体形成且具有不同厚度的所述遮蔽部件。6.如权利要求1～5中任一项所述的燃料电池的制造方法，其中，将包围所述线圈且设置开口部而形成磁路的磁路形成部件以所述开口部朝向所述加热部位的方式配置。7.如权利要求6所述的燃料电池的制造方法，其中，根据所述磁路形成部件的配置场所的不同而改变所述磁路形成部件的饱和磁通密度。8.如权利要求7所述的燃料电池的制造方法，其中，通过改变所述磁路形成部件的材料来改变所述饱和磁通密度。9.如权利要求7或8所述的燃料电池的制造方法，其中，通过改变所述磁路形成部件的数量来改变所述饱和磁通密度。10.如权利要求7～9中任一项所述的燃料电池的制造方法，其中，通过改变所述磁路形成部件的体积来改变所述饱和磁通密度。11.如权利要求7～10中任一项所述的燃料电池的制造方法，其中，通过改变在所述层积方向两侧配置的所述磁路形成部件间的间隙与所述开口部的宽度之比，改变所述饱和磁通密度。12.如权利要求1～11中任一项所述的燃料电池的制造方法，其中，在将所述层积体加压的状态下将所述加热部位加热。13.如权利要求12所述的燃料电池的制造方法，其中，在所述层积体上无需加热的部位配置对所述层积体加压的加压夹具，通过该加压夹具将来自所述线圈的磁通遮蔽。14.如权利要求13所述的燃料电池的制造方法，其中，在所述加压夹具设有温度传感器，基于由该温度传感器检测到的温度来控制在所述线圈流动的电流。15.一种燃料电池的制造装置，其中，具有：线圈，其相对于层积有膜电极接合体和隔板的层积体上的配置有粘接剂的加热部位，配置在所述膜电极接合体和所述隔板的层积方向两侧，以使电流在与该层积方向交叉的方向上同向地流动；电源，其与所述线圈电连接。16.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：市原敬士，鸟居尚之，歳桃庸男，藤井孝彦，中臣辉人，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP