燃料电池用隔板及燃料电池组的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃料电池用隔板及燃料电池组的制造方法。
【背景技术】
[0002]燃料电池组通常具有将多个膜电极接合体之间隔着隔板进行层叠而成的结构。隔板是使层叠后的各膜电极接合体独立作为发电单位并形成为直接电连接的状态的结构。因此，隔板位于膜电极接合体之间，隔板的各自的面与相邻的膜电极接合体的阳极侧和阴极侧相向。在隔板与膜电极接合体之间形成有用于供给反应气体(空气、氢气)的反应气体供给流路。在该反应气体供给流路的外侧的周围形成有防止反应气体、冷媒的泄漏的密封线。密封线的形成通常通过设置填料来实现。填料的一端粘接于隔板，另一端被压靠于膜电极接合体，防止反应气体、冷媒的泄漏。在制造燃料电池组时，不仅检查反应气体、冷媒未从该密封线泄漏这一情况，而且也检查形成密封线的填料的粘接的状态。专利文献I提出了这样的填料的非破坏检查的方案。另一方面，也考虑了从为了构成燃料电池组而准备的隔板中选出几个隔板，进行检查填料是否未剥离或者以何种程度的力剥离的破坏检查这一情况。
[0003]专利文献1:日本特开2009-110822号公报
【发明内容】
[0004]然而，在破坏检查的情况下，检查后的隔板的填料被破坏，无法作为产品使用。因此，存在产品的成品率降低的课题。此外，在以往的燃料电池用隔板中，希望制造的容易化、省资源化等。
[0005]本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出，可以作为以下的方案实现。
[0006](I)本发明的一方案涉及用于燃料电池且与膜电极接合体相向地配置的燃料电池用隔板。该燃料电池用隔板可以具备:填料，粘接于该隔板的表面的、将形成流体的流路的流体流路区域包围的位置，且在该隔板与膜电极接合体之间对上述流体流路区域进行密封；及粘接试验部，粘接于上述流体流路区域的外侧，且不参与由上述填料进行的上述密封。该燃料电池用隔板通过评价粘接试验部的粘接的状态而能够判定填料的粘接状态。根据该方案的燃料电池用隔板，使用在作为产品的燃料电池用隔板上与填料另行设置的粘接试验部，能够评价该填料的粘接状态。粘接试验部不参与流体流路区域的密封，因此能够将试验后的燃料电池用隔板直接作为产品使用。因此，该方案的燃料电池用隔板起到能够提高产品的成品率这样的效果。
[0007](2)在这样的燃料电池用隔板中，可以具备:与上述膜电极接合体的发电区域相向的隔板中央区域；从上述隔板中央区域向外缘延伸的外缘部；及设于上述外缘部的第一歧管及第二歧管。而且，流体流路区域可以设为从上述第一歧管经由上述隔板中央区域而到达上述第二歧管的区域。填料可以设于上述外缘部。粘接试验部可以设于上述流体流路区域的外侧，并被试验性地施加外力以评价上述填料的粘接状态。
[0008](3)在上述方式的燃料电池用隔板中，上述粘接试验部可以由与上述填料相同的材料构成，并通过与上述填料相同的粘接方法而粘接于与上述填料相同的面上。根据该方案的燃料电池用隔板，能够使粘接试验部的粘接力的评价结果接近填料的粘接力的评价结果，因此能够进一步提高关于填料的粘接性的可靠性。
[0009](4)本发明的另一方案涉及将膜电极接合体之间隔着燃料电池用隔板而层叠多个所形成的燃料电池组的制造方法。该燃料电池组的制造方法可以包括以下工序:在上述燃料电池用隔板上准备填料和粘接试验部，该填料粘接于将形成流体的流路的流体流路区域包围的位置，且对上述流体流路区域进行密封，该粘接试验部粘接于上述流体流路区域的外侧，且不参与由上述填料进行的上述密封；在层叠上述燃料电池用隔板之前，向上述粘接试验部施加外力，评价上述粘接试验部的粘接状态，由此来判定上述填料的粘接状态；及在判定为上述填料的粘接状态良好的情况下，进行将上述膜电极接合体之间隔着该燃料电池用隔板而进行层叠化。根据该方案的燃料电池组的制造方法，能够在燃料电池组的制造工序内评价了填料的粘接状态的基础上进行燃料电池组的制造。因此，能够在制造工序内判定填料的粘接状态。而且，能够对燃料电池用隔板进行全数检查。
[0010]另外，本发明能够以各种方案实现。例如，能够以具备上述方案的燃料电池组的燃料电池系统等的方案实现。
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明的一实施方式的燃料电池系统的概略结构的说明图。
[0012]图2是从阳极侧隔板侧观察层叠后的单电池的俯视图。
[0013]图3是图2的3-3向视剖视图。
[0014]图4A是用于说明剥离检查的过程的示意图。
[0015]图4B是用于说明剥离检查的过程的示意图。
[0016]图4C是用于说明剥离检查的过程的示意图。
[0017]图5是表示燃料电池组的制造方法的工序图。
【具体实施方式】
[0018]A.整体的结构:
[0019]图1是表示本发明的实施方式的燃料电池系统10的概略结构的说明图。燃料电池系统10具备燃料电池组100。燃料电池组100具有将端板110、绝缘板120、集电板130、多个单电池140、集电板130、绝缘板120、端板110按照该顺序层叠而成的组构造。另外，该燃料电池组100以使单电池140的层叠方向成为与铅垂方向Y垂直的方向(水平方向)X的方式搭载于车辆。
[0020]从贮藏高压氢的氢罐150经由梭动阀151、调节器152、配管153而向燃料电池组100供给作为燃料气体的氢。在燃料电池组100中未被利用的燃料气体(阳极废气)经由排出配管163而向燃料电池组100的外部排出。另外，燃料电池系统10也可以具有使阳极废气向配管153侧再循环的再循环机构。而且，经由气栗160及配管161而向燃料电池组100供给作为氧化剂气体的空气。在燃料电池组100中未被利用的氧化剂气体(阴极废气)经由排出配管154而向燃料电池组100的外部排出。另外，燃料气体及氧化剂气体也称为反应气体。
[0021]而且，为了对燃料电池组100进行冷却，经由水栗171及配管172而向燃料电池组100供给由散热器170冷却后的冷却介质(也简称为“冷媒”)。从燃料电池组100排出的冷却介质经由配管173而向散热器170循环。作为冷却介质，可以使用例如水、乙二醇等不冻水、空气等。另外，在燃料电池组100的冷起动时，可以利用加热器等对冷媒进行加热，并使冷媒循环，由此对燃料电池组100进行暖机。
[0022]燃料电池组100具备的单电池140形成如下结构:由一对隔板、即阳极侧隔板50和阴极侧隔板40夹持膜电极接合体(也称为MEA) 30，膜电极接合体30在电解质膜的两面分别配置有阳极及阴极。如图1的示意性的放大图所示，阳极侧隔板50在MEA30侧的面上具备肋状的由多个槽构成的燃料气体流路52，在与MEA30相反一侧的面上具备肋状的由多个槽构成的冷却介质流路54。阴极侧隔板40在MEA30侧的面上具备配置有用于使空气流动的流路构成部件的氧化剂气体流路42。流路构成部件例如是膨胀合金(未图示)。而且，本实施方式的燃料电池组100是固体高分子型的燃料电池组，电解质膜由质子传导性的离子交换膜构成，该质子传导性的离子交换膜由固体高分子材料例如氟系树脂形成。
[0023]B.隔板的结构:
[0024]图2是从阳极侧隔板50侧观察到的假设将燃料电池组100在层叠方