[go: up one dir, main page]

JP2003115321A - Fuel cell stack assembly method - Google Patents

Fuel cell stack assembly method

Info

Publication number
JP2003115321A
JP2003115321A JP2001306499A JP2001306499A JP2003115321A JP 2003115321 A JP2003115321 A JP 2003115321A JP 2001306499 A JP2001306499 A JP 2001306499A JP 2001306499 A JP2001306499 A JP 2001306499A JP 2003115321 A JP2003115321 A JP 2003115321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
cell stack
assembling
separator
flow path
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.)
Pending
Application number
JP2001306499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Mouri
昌弘 毛里
Keisuke Ando
敬祐 安藤
Yoshinori Wariishi
義典 割石
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2001306499A priority Critical patent/JP2003115321A/en
Publication of JP2003115321A publication Critical patent/JP2003115321A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池部材間の短絡回路の形成及び冷却媒
体の汚染を防止することが可能な燃料電池の組立方法を
提供する。 【解決手段】 燃料電池のそれぞれの部材の冷却媒体の
流路に予めゾル液を塗布した後、形成したゲルを焼成、
光重合又は熱アニールにより硬化させて緻密化した被膜
を形成し、その後に単位燃料電池をセパレータを介して
積層することにより燃料電池スタックを組み立てること
を特徴とする。
(57) Abstract: Provided is a method of assembling a fuel cell capable of preventing formation of a short circuit between fuel cell members and contamination of a cooling medium. SOLUTION: After applying a sol liquid in advance to a flow path of a cooling medium of each member of a fuel cell, the formed gel is fired,
A fuel cell stack is assembled by forming a dense film by curing by photopolymerization or thermal annealing, and then stacking unit fuel cells via a separator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池スタック
内の短絡回路の形成を防止し、セパレータからの不純物
の漏出を防止することが可能な燃料電池スタックの組立
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of assembling a fuel cell stack capable of preventing the formation of a short circuit in the fuel cell stack and preventing the leakage of impurities from the separator.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体高分子型燃料電池の電池反応により
発生する熱を除去するため、燃料電池内に冷却媒体を流
し、その冷却媒体の通路がセル及びセパレータを積層し
た積層体を貫通する電池が提案されている。この電池で
は、セル及びセパレータの積層面の同一箇所に積層方向
に貫通する同一形状の貫通孔が形成されており、この貫
通孔がセル及び冷却部材を積層したときに積層体を貫通
する連通孔を形成する。
2. Description of the Related Art In order to remove heat generated by a cell reaction of a polymer electrolyte fuel cell, a cooling medium is caused to flow in the fuel cell, and the passage of the cooling medium penetrates a laminated body in which cells and separators are laminated. Is proposed. In this battery, a through hole of the same shape is formed at the same position on the laminated surface of the cell and the separator so as to penetrate in the laminating direction, and the through hole penetrates the laminated body when laminating the cell and the cooling member. To form.

【0003】燃料電池スタック積層方向の冷却媒体の通
路となる連通孔、及びセパレータ表面上の電極との接触
部分に形成された冷媒流路を構成する各部材間には電位
差が生じるので、冷却部材間に短絡回路を形成しないよ
うに冷却部材には電気絶縁性が要求される。冷却媒体に
ついても、絶縁性の観点から純水を用いることが望まし
いが、自動車用の燃料電池の冷却媒体はエチレングリコ
ール等の不凍液を用いるのが一般的である。このため、
冷媒流路及び冷却媒体用の連通孔を絶縁性材料で被覆す
るとともに被膜を強固にして電気絶縁性を確保すること
が必要となる。特開平7-230818には、単位燃料電池を積
層して積層体を組み立てた後、冷媒流路及び連通孔内に
被膜形成材料(テトラエトキシシランを加水分解したゾ
ル液)を流し込み、流路内面に被膜形成材料を被着させ
て被膜を形成する方法が開示されている。
Since a potential difference is generated between the respective members forming the cooling medium passage formed in the contact hole with the electrode on the surface of the separator and the communication hole serving as the passage of the cooling medium in the stacking direction of the fuel cell stack, the cooling member. The cooling member is required to have electrical insulation so as not to form a short circuit therebetween. As the cooling medium, pure water is preferably used from the viewpoint of insulation, but it is common to use an antifreezing liquid such as ethylene glycol as the cooling medium for the fuel cell for automobiles. For this reason,
It is necessary to cover the cooling medium flow path and the communication hole for the cooling medium with an insulating material and to strengthen the coating to ensure electrical insulation. In Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-230818, after unit fuel cells are laminated to assemble a laminated body, a film forming material (sol solution obtained by hydrolyzing tetraethoxysilane) is poured into the refrigerant passage and the communication hole to form an inner surface of the passage. There is disclosed a method of forming a coating by depositing a coating forming material on.

【0004】しかしながら、この方法では塗り斑が生じ
易く(膜厚分布が発生)、組立てた後、積層体の内部に
形成された冷媒流路及び連通孔内の塗布状態が把握でき
ないという欠点を有する。また窒素ガスによる乾燥も高
温で加熱することができず、100〜200℃と低い温度で乾
燥することから膜が十分に硬化せず、結晶粒の成長(緻
密化)も不十分である。そのため長期使用した場合に、
被膜とセパレータとの熱膨張係数の違いから機械的磨耗
による膜の剥離や金属セパレータ等では剥離部での孔食
が発生するという問題が生じる。
However, this method has a drawback that coating unevenness is likely to occur (film thickness distribution occurs), and after assembly, it is impossible to grasp the coating state in the coolant passages and the communication holes formed inside the laminated body. . Also, drying with nitrogen gas cannot be heated at a high temperature, and since the film is dried at a low temperature of 100 to 200 ° C., the film is not sufficiently hardened and the growth (densification) of crystal grains is insufficient. Therefore, when used for a long time,
Due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the coating and the separator, there arises a problem that the film is peeled off due to mechanical abrasion or pitting corrosion occurs at the peeled portion in a metal separator or the like.

【0005】さらに金属セパレータにおいては腐食の発
生により冷却媒体に不純物イオンが混入し、炭素材料か
らなるセパレータにおいてもカーボン粒子が離脱して冷
却媒体に混入し、冷却媒体を汚染する問題が生じる。
Further, in the metal separator, corrosion causes the impurity ions to be mixed into the cooling medium, and also in the separator made of a carbon material, the carbon particles are separated and mixed into the cooling medium, thereby contaminating the cooling medium.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、燃料電池部材間の短絡回路の形成及び冷却媒体の汚
染を防止することが可能な燃料電池スタックの組立方法
を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a method of assembling a fuel cell stack which can prevent the formation of a short circuit between fuel cell members and the contamination of the cooling medium.

【0007】[0007]

【課題を解決する手段】上記目的に鑑み鋭意研究の結
果、燃料電池のそれぞれの部材の冷却媒体の流路に予め
ゾル液を塗布した後、焼成、光重合又は熱アニールによ
り硬化させて緻密化した被膜を形成し、その後に燃料電
池スタックを組み立てることにより、部材間の短絡回路
の形成及び冷却媒体の汚染を効果的に防止することがで
きることを発見し、本発明に想到した。
As a result of earnest research in view of the above object, as a result of applying a sol liquid in advance to the flow path of the cooling medium of each member of the fuel cell, it is densified by curing by firing, photopolymerization or thermal annealing. It was discovered that it is possible to effectively prevent the formation of a short circuit between members and the contamination of the cooling medium by forming such a coating and then assembling the fuel cell stack, and conceived the present invention.

【0008】すなわち、本発明の燃料電池スタックの組
立方法は、複数個の単位燃料電池をセパレータを介して
積層してなる燃料電池スタックの組立方法において、前
記セパレータの流路にゾル液を塗布して乾燥させた後、
焼成、光重合及び熱アニールのいずれか1種以上により
前記流路に電気絶縁性の被膜を形成し、次いで前記単位
燃料電池を前記セパレータを介して積層することを特徴
とする。
That is, the method of assembling the fuel cell stack of the present invention is the same as the method of assembling a fuel cell stack in which a plurality of unit fuel cells are stacked with a separator in between, and a sol liquid is applied to the flow path of the separator. And let it dry,
It is characterized in that an electrically insulating film is formed in the flow path by one or more of firing, photopolymerization and thermal annealing, and then the unit fuel cells are laminated via the separator.

【0009】前記流路は、冷媒流路及び冷却媒体用の連
通孔であるか、さらにこれらに加えて反応ガス流路及び
反応ガス用の連通孔を含むのが好ましい。
It is preferable that the flow passage is a communication passage for the refrigerant flow passage and the cooling medium, or further includes a reaction gas passage and a communication hole for the reaction gas in addition to these.

【0010】前記ゾル液は、金属アルコキシドからゾル
−ゲル法により得られた重縮合物を含有するのが好まし
く、金属アルコキシドはテトラエトキシシランであるの
が好ましい。
The sol solution preferably contains a polycondensate obtained from a metal alkoxide by a sol-gel method, and the metal alkoxide is preferably tetraethoxysilane.

【0011】前記焼成を300〜600℃で加熱することによ
り行うのが好ましく、光重合又は熱アニールの光源とし
てエキシマレーザー、高圧水銀ランプ、メタルハライド
ランプ及びCO2レーザーからなる群から選ばれた少なく
とも1種を用いるのが好ましい。
The firing is preferably carried out by heating at 300 to 600 ° C., and at least one selected from the group consisting of an excimer laser, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp and a CO 2 laser as a light source for photopolymerization or thermal annealing. It is preferred to use seeds.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の燃料電池スタックの組立
方法を以下に詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method for assembling a fuel cell stack according to the present invention will be described in detail below.

【0013】[1] 燃料電池スタックの構成 図1及び図2は、本発明の燃料電池スタックの組立方法
により組立てた燃料電池スタック、及びそれを構成する
単位燃料電池並びにセパレータの一例を示す。燃料電池
スタックは複数個の単位燃料電池(膜・電極接合体)12
をセパレータ11を介して積層してなる。単位燃料電池12
は、触媒電極(12a,12b)と電解質膜12cから構成され
る。触媒電極は、電極(アノード及びカソード)と各電
極を支持するガス拡散層とからなる。ガス拡散層はカー
ボンペーパー等からなる支持層上にカーボンブラックの
スラリーが塗布されている。またガス拡散層上には、カ
ーボンブラックに白金粒子又は白金合金粒子を担持させ
てなる触媒粒子が塗布され、電極を構成している。電解
質膜12cは、パーフルオロアルキルスルホン酸等のフッ
素系高分子膜、スルホン化ポリエーテルエーテルケトン
等のスルホン化非フッ素系高分子膜等により形成された
イオン交換膜であり、電解質膜12cの両側にアノード電
極とカソード電極を対向するように触媒電極を接合して
単位燃料電池12を構成する。
[1] Construction of Fuel Cell Stack FIGS. 1 and 2 show an example of a fuel cell stack assembled by the method for assembling a fuel cell stack of the present invention, and a unit fuel cell and a separator constituting the fuel cell stack. Fuel cell stack consists of multiple unit fuel cells (membrane / electrode assembly) 12
Are laminated via a separator 11. Unit fuel cell 12
Is composed of a catalyst electrode (12a, 12b) and an electrolyte membrane 12c. The catalyst electrode comprises electrodes (anode and cathode) and a gas diffusion layer supporting each electrode. The gas diffusion layer is formed by coating a slurry of carbon black on a support layer made of carbon paper or the like. Further, on the gas diffusion layer, catalyst particles formed by supporting platinum particles or platinum alloy particles on carbon black are applied to form electrodes. The electrolyte membrane 12c is an ion exchange membrane formed of a fluorine-based polymer membrane such as perfluoroalkylsulfonic acid, a sulfonated non-fluorine-based polymer membrane such as sulfonated polyetheretherketone, and both sides of the electrolyte membrane 12c. A unit fuel cell 12 is constructed by joining a catalyst electrode so that the anode electrode and the cathode electrode face each other.

【0014】セパレータ11は、燃料ガス(水素)と酸化
剤ガス(酸素又は空気)とを分離すると共に、ガスをそ
れぞれの電極に供給する流路を確保し、さらに燃料電池
セルで発電した電気を外部へ伝達する役割を担う。従っ
てセパレータ11は、炭素材料、炭素複合材料(カーボン
と熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂との複合材料等)、金
属材料、金属複合材料(金属とカーボンとの複合材料
等)等の導電性材料から形成される。また図2に示すよ
うにセパレータ11の表面には触媒電極との接触部分に燃
料ガス及び酸化剤ガスの流路をなす溝(反応ガス流路)
15が形成され、反対側の表面には冷却媒体の流路をなす
溝(冷媒流路)14が形成されている。図3は冷媒流路22
が形成されたセパレータを示す。セパレータ11には燃料
ガスの通路(供給口24及び排出口26)、酸化剤ガスの通
路(供給口25及び排出口27)、及び冷却媒体の通路(供
給口21及び排出口23)をなす貫通孔(連通孔)が形成さ
れている。セパレータに設けられた貫通孔(連通孔)
は、セパレータ11を介して単位燃料電池12を積層した場
合に燃料電池スタックの積層方向に貫通する反応ガス
(燃料ガス及び酸化剤ガス)及び冷却媒体の通路を形成
する。
The separator 11 separates the fuel gas (hydrogen) from the oxidant gas (oxygen or air), secures a flow path for supplying the gas to each electrode, and further generates electricity generated by the fuel cell unit. Takes the role of transmitting to the outside. Therefore, the separator 11 is made of a conductive material such as carbon material, carbon composite material (composite material of carbon and thermosetting resin or thermoplastic resin), metal material, metal composite material (composite material of metal and carbon). Formed from. Further, as shown in FIG. 2, a groove (reaction gas flow path) is formed on the surface of the separator 11 to form a flow path for fuel gas and oxidant gas at the contact portion with the catalyst electrode.
15 is formed, and a groove (refrigerant flow path) 14 that forms a flow path for the cooling medium is formed on the opposite surface. FIG. 3 shows the refrigerant channel 22.
Shows a separator formed with. The separator 11 penetrates to form a fuel gas passage (supply port 24 and discharge port 26), an oxidant gas passage (supply port 25 and discharge port 27), and a cooling medium passage (supply port 21 and discharge port 23). A hole (communication hole) is formed. Through hole (communication hole) provided in the separator
Forms a passage for the reaction gas (fuel gas and oxidant gas) and a cooling medium that penetrates in the stacking direction of the fuel cell stack when the unit fuel cells 12 are stacked via the separator 11.

【0015】燃料電池スタックの両端にはエンドプレー
ト8が装着され、エンドプレートには反応ガス及び冷却
媒体の給排口となるマニホールド7が設けられている。
ここで、冷却媒体入口1から供給された冷却媒体は燃料
スタックの積層方向に形成された通路(連通孔)を進
み、各単位燃料電池12を挟持するセパレータ11に形成さ
れた供給口21から冷媒流路22を通って単位燃料電池12と
の間で熱交換を行った後、排出口23から通路(連通孔)
を逆向きに進み冷却媒体出口4から排出される。同様に
燃料ガス入口2から供給された燃料ガス及び酸化剤ガス
入口3から供給された酸化剤ガスは、燃料スタックの積
層方向に形成された通路(連通孔)を進み、各単位燃料
電池12を挟持するセパレータ11に形成された供給口24及
び25からそれぞれの反応ガス流路15を通って単位電池12
に燃料ガス及び酸化剤ガスを供給した後、排出口26及び
27からそれぞれ通路(連通孔)を逆向きに進み燃料ガス
出口5及び酸化剤ガス出口6から排出される。
End plates 8 are attached to both ends of the fuel cell stack, and a manifold 7 serving as a supply / discharge port for the reaction gas and the cooling medium is provided on the end plates.
Here, the cooling medium supplied from the cooling medium inlet 1 travels through the passage (communication hole) formed in the stacking direction of the fuel stack, and from the supply port 21 formed in the separator 11 that sandwiches each unit fuel cell 12, the refrigerant. After exchanging heat with the unit fuel cell 12 through the flow path 22, a passage (communication hole) from the discharge port 23
In the opposite direction and is discharged from the cooling medium outlet 4. Similarly, the fuel gas supplied from the fuel gas inlet 2 and the oxidant gas supplied from the oxidant gas inlet 3 travel through the passages (communication holes) formed in the stacking direction of the fuel stack and pass through each unit fuel cell 12. From the supply ports 24 and 25 formed in the sandwiched separator 11 through the respective reaction gas flow paths 15, the unit battery 12
After supplying the fuel gas and the oxidant gas to the exhaust port 26 and
From 27, they respectively pass through the passages (communication holes) in opposite directions and are discharged from the fuel gas outlet 5 and the oxidant gas outlet 6.

【0016】[2] ゾル液 (1) 金属アルコキシド ゾル液は、金属アルコキシドからゾル−ゲル法により得
られた重縮合物を含有するのが好ましい。金属アルコキ
シドに用いる金属としては、Al、Ba、Bi、Ca、Cr、Co、
Cu、Fe、La、Mo、Nb、Ni、Pb、P、Si、Sn、Sr、Ti、T
a、V、W、Y、Zr等が挙げられる。また金属アルコキシド
に用いるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ等が挙げられる。金属アル
コキシドとしては、アルミニウムアルコキシド(アルミ
ニウムブトキシド、アルミニウムエトキシド等)、ゲル
マニウムアルコキシド(ゲルマニウムエトキシド等)、
ストロンチウムアルコキシド(ストロンチウムエトキシ
ド等)、チタンアルコキシド(チタンブトキシド、チタ
ンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンメトキ
シド等)、ジルコニウムアルコキシド(ジルコニウムブ
トキシド、ジルコニウムエトキシド、、ジルコニウムメ
トキシド等)、シリコンアルコキシド(シリコンブトキ
シド、シリコンエトキシド、シリコンプロポキシド、シ
リコンメトキシド等)、バナジルアルコキシド(バナジ
ルエトキシド等)等を好ましく用いることができる。こ
れらの中で取り扱いの観点からアルコキシシラン(シリ
コンアルコキシド)を用いるのがより好ましい。具体的
には、テトラブトキシシラン[Si(OC4H9)4]、テトラエト
キシシラン[Si(OC2H5)4]、シリコンプロポキシド[Si(OC
3H 7)4]及びテトラメトキシシラン[Si(OCH3)4]がより好
ましく、テトラエトキシシラン[Si(OC2H5)4]がさらに好
ましい。
[2] Sol solution (1) Metal alkoxide Sol solution is obtained from metal alkoxide by sol-gel method
It is preferable to contain the obtained polycondensate. Metal alkoki
As the metal used for sid, Al, Ba, Bi, Ca, Cr, Co,
Cu, Fe, La, Mo, Nb, Ni, Pb, P, Si, Sn, Sr, Ti, T
a, V, W, Y, Zr and the like can be mentioned. Also metal alkoxide
Examples of the alkoxy group used for methoxy group, ethoxy group
Group, propoxy group, butoxy and the like. Metal al
As the coxide, aluminum alkoxide (aluminum
(N-butoxide, aluminum ethoxide, etc.), gel
Manium alkoxide (germanium ethoxide, etc.),
Strontium alkoxide (strontium ethoxy
Etc.), titanium alkoxide (titanium butoxide, titanium)
Ethoxide, titanium isopropoxide, titanium methoxide
Sid), zirconium alkoxide (zirconium
Toxide, zirconium ethoxide, zirconium
Toxide, etc., silicon alkoxide (silicon butoki)
Sid, Silicon ethoxide, Silicon propoxide, Si
Reconmethoxide, etc.), vanadyl alkoxide (vanadi)
Ethoxide, etc.) and the like can be preferably used. This
From the viewpoint of handling in these, alkoxysilane (silicon
It is more preferable to use a conalkoxide). concrete
Includes tetrabutoxysilane [Si (OCFourH9)Four], Tetraeth
Xysilane [Si (OC2HFive)Four], Silicon Propoxide [Si (OC
3H 7)Four] And tetramethoxysilane [Si (OCH3)Four] Is better
In addition, tetraethoxysilane [Si (OC2HFive)Four] Is even better
Good

【0017】(2) 溶媒 金属アルコキシドを溶媒に溶解した後、ゾル―ゲル法に
よりゾル液を調製する。金属アルコキシドを溶解する好
ましい溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、エトキシエチルアルコ
ール、アリルアルコール、エチレングリコール、エチレ
ンオキシド、トリエタノールアミン、キシレン等が挙げ
られる。
(2) Solvent After dissolving the metal alkoxide in a solvent, a sol solution is prepared by a sol-gel method. Preferred solvents for dissolving the metal alkoxide include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethoxyethyl alcohol, allyl alcohol, ethylene glycol, ethylene oxide, triethanolamine, xylene and the like.

【0018】(3) ゾル液の調製方法 先ず、目的とする重縮合物(金属酸化物)に対応する金
属アルコキシドを上記アルコールに撹拌しながら溶解し
混合溶液を調製する。次にアルコキシドのアルコール溶
液に加水分解に必要な水、及び触媒としての酸(又はア
ルカリ)をアルコール溶液として添加して出発溶液を調
製する。酸としては塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等を使用す
ることができる。酸は触媒としての作用の他に沈殿の生
成や液相分離を防止する作用を有する。
(3) Method for Preparing Sol Solution First, a metal alkoxide corresponding to a desired polycondensate (metal oxide) is dissolved in the above alcohol while stirring to prepare a mixed solution. Next, water required for hydrolysis and an acid (or alkali) as a catalyst are added as an alcohol solution to the alcohol solution of the alkoxide to prepare a starting solution. As the acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid or the like can be used. In addition to the function as a catalyst, the acid has a function of preventing the formation of precipitate and the separation of liquid phase.

【0019】アルコールの量は金属アルコキシド1モル
に対して30〜50モルが好ましく、38〜42モルがより好ま
しい。アルコールの量は、ゾル液の塗布方法(ディップ
コート、スピンコート等)に応じて、各塗布方法に適し
た粘度になるように適宜調整する。水の量は金属アルコ
キシド1モルに対して1〜3モルが好ましく、2モル前
後がより好ましい。触媒として加える酸の量は、金属ア
ルコキシド1モルに対して0.1〜0.5モルが好ましく、0.
2〜0.5モルがより好ましい。0.1モルより少ないと被膜
の緻密化が低下し、重縮合反応に時間を要する。
The amount of alcohol is preferably 30 to 50 mol, more preferably 38 to 42 mol, per 1 mol of metal alkoxide. The amount of alcohol is appropriately adjusted according to the coating method of the sol liquid (dip coating, spin coating, etc.) so that the viscosity is suitable for each coating method. The amount of water is preferably 1 to 3 mol, more preferably about 2 mol, based on 1 mol of the metal alkoxide. The amount of the acid added as a catalyst is preferably 0.1 to 0.5 mol, based on 1 mol of the metal alkoxide, and is 0.1.
2 to 0.5 mol is more preferable. If it is less than 0.1 mol, the densification of the coating film will be reduced, and the polycondensation reaction will take time.

【0020】調製した出発溶液を例えば室温〜80℃の温
度で、還流下撹拌してアルコキシドの加水分解と脱水縮
合による重縮合反応を行う。反応が進むとMe-Oネットワ
ークが形成され、金属酸化物の粒子が生成してゾル溶液
となる。調製したゾル液にアセチルアセトン等のキレー
ト剤を加えてもよい。アセチルアセトン等を添加するこ
とにより分子内に環電流が流れて安定化し、ゾル液の保
存時間を延長することができる。
The prepared starting solution is stirred, for example, at room temperature to 80 ° C. under reflux to carry out polycondensation reaction by hydrolysis and dehydration condensation of alkoxide. As the reaction proceeds, a Me-O network is formed, and metal oxide particles are generated to form a sol solution. A chelating agent such as acetylacetone may be added to the prepared sol solution. By adding acetylacetone or the like, a ring current flows in the molecule and is stabilized, and the storage time of the sol solution can be extended.

【0021】[3] 組立方法 本発明の燃料電池スタックの組立方法は、組立てる前に
予め各セパレータの冷媒流路にゾル液を塗布して乾燥さ
せた後、焼成又は光硬化(光重合又は熱アニール)によ
り冷媒流路等に絶縁性の被膜を形成し、次いで単位燃料
電池とセパレータとを交互に積層することにより行う。
[3] Assembling Method In the assembling method of the fuel cell stack of the present invention, the sol liquid is applied to the refrigerant flow path of each separator in advance and dried before assembling, and then baked or photocured (photopolymerization or heat treatment). Annealing) forms an insulative coating on the coolant channel and the like, and then unit fuel cells and separators are alternately laminated.

【0022】(1) ゾル液の塗布 冷却部材間に短絡回路が形成するのを防止するため、図
3に示すようにセパレータ表面に形成された冷媒流路22
及び冷却媒体用の連通孔21,23に絶縁性の被膜を設け
る。本発明の燃料電池スタックの組立て方法は、ゾル液
による絶縁性被膜の形成を燃料電池スタックを組立てる
前に行うことを特徴とする。これにより塗り斑を発生し
難くし、かつ膜の強度を高めることができる。金属セパ
レータ等セパレータの腐食を抑制することが望ましい場
合は、反応ガス流路及び反応ガス用の連通孔24〜27に対
しても被膜を設けるのが好ましい。
(1) In order to prevent a short circuit from being formed between the sol liquid coating and cooling members, a coolant channel 22 formed on the separator surface as shown in FIG.
Also, an insulating film is provided on the communication holes 21 and 23 for the cooling medium. The method for assembling a fuel cell stack according to the present invention is characterized in that an insulating film is formed by a sol solution before assembling the fuel cell stack. This makes it possible to prevent coating unevenness from occurring and to increase the strength of the film. When it is desirable to suppress the corrosion of the separator such as a metal separator, it is preferable to provide a coating also on the reaction gas passage and the communication gas communication holes 24 to 27.

【0023】図4は冷媒流路へのゾル液の塗布工程を示
す。(a)先ず冷媒流路を備えたセパレータを用意し、(b)
電気伝導性を確保するため、予めセパレータの冷媒流路
の接触部分(斜線部分)にマスキングをする。マスク材
は特に限定されず、プレート、テープ、被膜等、塗布方
法に応じて適宜選択することができる。腐食の抑制を兼
ねる場合には、冷媒流路及び反応ガス流路の接触部分
(図2に示すセパレータ断面の凸部)、並びに連通孔部
及びマニホールド部の流路以外の部分等をマスキングす
る。なお、金属セパレータは予めアセトンでボイル洗浄
しておくのが好ましい。
FIG. 4 shows the step of applying the sol liquid to the coolant channel. (a) First, prepare a separator provided with a refrigerant channel, (b)
In order to secure electric conductivity, the contact portion (hatched portion) of the separator in the refrigerant flow path is masked in advance. The mask material is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the coating method such as a plate, a tape, and a coating film. In the case of also controlling the corrosion, the contact portion of the refrigerant flow passage and the reaction gas flow passage (the convex portion of the separator cross section shown in FIG. 2), the communication hole portion and the portion other than the flow passage of the manifold portion are masked. It is preferable that the metal separator is washed with acetone in advance by boiling.

【0024】(c)次にセパレータを約100〜200℃に加熱
し、ゾル液を冷媒流路に塗布してゲル化させる。加熱は
ホットプレート等を用いて行うのが好ましい。塗布方法
はスプレーコーティング、ディップコーティング、スピ
ンコーティング、ロールコーティング等の公知の方法を
用いてよい。塗り斑の発生を抑え、ゾル段階での溶媒の
除去効率を向上させる観点からスプレーコーティングを
用いるのが特に好ましい。同様にして冷却媒体用の連通
孔、反応ガス用の連通孔及びマニホールド部の流路部分
についても必要に応じてゾル液を塗布する。
(C) Next, the separator is heated to about 100 to 200 ° C., and the sol liquid is applied to the refrigerant flow path to cause gelation. Heating is preferably performed using a hot plate or the like. As a coating method, known methods such as spray coating, dip coating, spin coating and roll coating may be used. It is particularly preferable to use spray coating from the viewpoint of suppressing the occurrence of coating spots and improving the solvent removal efficiency in the sol stage. Similarly, the sol liquid is applied to the cooling medium communication hole, the reaction gas communication hole, and the flow path portion of the manifold portion, if necessary.

【0025】(2) 乾燥 (d)ゲル化したセパレータを約100〜200℃に数分間維持
して乾燥硬化させる(プレベイク)。厚膜化する場合に
は塗布(c)及び乾燥(d)の工程を繰り返すことにより十分
な厚さの塗膜を形成することができる。また薄膜を積層
することにより膜間で応力が緩和されてクラックの発生
を抑制することが可能となる。電気絶縁性及び膜の強度
を確保するため塗膜の厚さは10〜200μmが好ましく、50
〜100μmがより好ましい。
(2) Drying (d) The gelled separator is kept at about 100 to 200 ° C. for several minutes to be dried and cured (prebaking). In the case of thickening the film, a coating film having a sufficient thickness can be formed by repeating the steps of coating (c) and drying (d). Further, by stacking the thin films, it is possible to reduce stress between the films and suppress the occurrence of cracks. The thickness of the coating film is preferably 10 to 200 μm in order to secure the electric insulation and the strength of the film, 50
˜100 μm is more preferred.

【0026】(3) 硬化 塗膜(金属酸化物ゲル)を形成したセパレータからマス
ク材を取り除く。次に図4に示すようにさらに焼成(e)
及び/又は光硬化(f)を行うことにより塗膜(金属酸化
物ゲル)を緻密化させる。被膜を十分に硬化することに
より長期間使用した場合においても、熱膨張係数の違い
による膜の剥離等を抑制することができる。
(3) The mask material is removed from the separator on which the cured coating film (metal oxide gel) is formed. Next, as shown in FIG. 4, further firing (e)
And / or the photo-curing (f) is performed to densify the coating film (metal oxide gel). Even if it is used for a long period of time by sufficiently curing the film, it is possible to suppress peeling of the film due to the difference in thermal expansion coefficient.

【0027】焼成は上記プレベイクした塗膜をさらに酸
化雰囲気下300〜600℃で0.5〜2時間加熱することによ
り行う。焼成により膜の硬度を高め、膜を強化すること
ができる。さらにこのように酸化雰囲気で加熱すること
により、結晶中の酸素原子が抜ける点欠陥を抑制するこ
とができる。300℃未満では温度が低く、膜の硬度を十
分に高めることができない。600℃を超えるとセパレー
タの変形又は変質が起きるおそれがある。加熱方法は特
に限定されず、例えば市販されている加熱炉等を用いて
行うことができる。金属アルコキシドとしてアルコキシ
シランを用いたゲルの場合には、焼成によりシリカガラ
ス膜に変化する。
The firing is performed by further heating the prebaked coating film at 300 to 600 ° C. for 0.5 to 2 hours in an oxidizing atmosphere. The baking can increase the hardness of the film and strengthen the film. Further, by heating in an oxidizing atmosphere in this way, point defects in which oxygen atoms in the crystal escape can be suppressed. If the temperature is lower than 300 ° C, the temperature is low and the hardness of the film cannot be sufficiently increased. If it exceeds 600 ° C, the separator may be deformed or deteriorated. The heating method is not particularly limited, and for example, a commercially available heating furnace or the like can be used. In the case of a gel using alkoxysilane as a metal alkoxide, it is converted into a silica glass film by firing.

【0028】光硬化により塗膜を強化してもよい。セパ
レータとして特に金属セパレータを使用する場合は、熱
処理により反りや組成変形を生じ易い。例えば、部材が
オーステナイトSUS材等の場合は、500〜900℃で炭化物
の析出による脆化が生じる。このため、金属セパレータ
に塗膜(金属酸化物ゲル)を形成した場合は、光重合や
熱アニール等の光硬化プロセスを用いて膜を硬化するの
が好ましい。
The coating may be reinforced by photocuring. Especially when a metal separator is used as the separator, the heat treatment tends to cause warping or compositional deformation. For example, when the member is an austenitic SUS material or the like, embrittlement occurs due to the precipitation of carbides at 500 to 900 ° C. Therefore, when the coating film (metal oxide gel) is formed on the metal separator, it is preferable to cure the film using a photocuring process such as photopolymerization or thermal annealing.

【0029】光重合は光化学作用の強い紫外線を照射す
ることにより行う。紫外線照射により金属酸化物ゲルの
架橋反応が進み緻密化する。紫外線照射に用いる好まし
い光源としては、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、
キセノンランプ、メタルハライドランプ、エキシマレー
ザー[ArF(193nm)、KrCl(222nm)、KrF(249nm)、Xe
Cl(308nm)又はXeF(351、353nm)]等が挙げられる。
紫外線効率の観点から高圧水銀ランプ、メタルハライド
ランプ又はエキシマレーザーがより好ましい。照射の際
にフィルター等により硬化に不必要な波長の光をカット
してもよい。
Photopolymerization is carried out by irradiating ultraviolet rays having a strong photochemical action. The ultraviolet irradiation causes the crosslinking reaction of the metal oxide gel to proceed and densify it. As a preferable light source used for ultraviolet irradiation, a high pressure mercury lamp, an ultra high pressure mercury lamp,
Xenon lamp, metal halide lamp, excimer laser [ArF (193nm), KrCl (222nm), KrF (249nm), Xe
Cl (308 nm) or XeF (351, 353 nm)] and the like.
From the viewpoint of ultraviolet efficiency, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp or an excimer laser is more preferable. At the time of irradiation, light having a wavelength unnecessary for curing may be cut by a filter or the like.

【0030】熱アニールは、レーザー光を用いたパルス
発信による瞬間的な熱アニールにより膜を硬化する。レ
ーザー光はCO2レーザー、エキシマレーザー等を好まし
く用いることができる。
Thermal annealing cures the film by instantaneous thermal annealing by pulse transmission using laser light. As the laser light, a CO 2 laser, an excimer laser or the like can be preferably used.

【0031】光硬化と加熱を併用してもよい。例えば、
光硬化を行う前後又は光硬化と同時に基材に熱を加えて
膜を硬化してもよい。このように加熱を併用することに
より膜の硬化が促進され、硬化時間を短縮することがで
きる。加熱はセパレータの変形又は変質を起こさない範
囲で行う。
Photocuring and heating may be used in combination. For example,
The film may be cured by applying heat to the substrate before or after the photocuring or simultaneously with the photocuring. By thus using heating in combination, curing of the film is promoted and the curing time can be shortened. Heating is performed within a range that does not cause deformation or deterioration of the separator.

【0032】(4) 組立て 上述のようにセパレータの冷媒流路及び冷却媒体用の連
通孔に電気絶縁性の被膜を形成したセパレータを用いて
燃料電池スタックを組立てる。単位燃料電池をセパレー
タを介して積層することにより、電気絶縁性の被膜に覆
われた連通孔が形成され、これにより冷却部材間の電気
絶縁性を確保することができる。さらにセパレータの反
応ガス流路及び反応ガス用の連通孔に対しても被膜を設
けた場合には電気絶縁性と耐腐食性を備えた燃料電池ス
タックが得られる。得られたスタックの両側にエンドプ
レートを装着して燃料電池を組み付ける。
(4) Assembling A fuel cell stack is assembled by using the separator having the electrically insulating coating formed on the coolant passages and the cooling medium communication holes of the separator as described above. By stacking the unit fuel cells with the separator interposed therebetween, a communication hole covered with an electrically insulating coating is formed, whereby electrical insulation between the cooling members can be secured. Further, when the reaction gas flow path of the separator and the communication gas communication holes are also provided with coatings, a fuel cell stack having electrical insulation and corrosion resistance can be obtained. End plates are attached to both sides of the obtained stack to assemble a fuel cell.

【0033】[0033]

【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail by the following examples, but the present invention is not limited thereto.

【0034】実施例1 (1) 成形セパレータの作製 人造黒鉛粉末を全体に対し70重量%及びフェノール樹脂
を全体に対し30重量%の割合で混合し、加圧ニーダーに
より十分に混練した。混練物をセパレータの形状からな
る金型に装填し、冷媒流路、反応ガス流路及び連通孔を
有する板状のセパレータを作製した。
Example 1 (1) Preparation of Molded Separator 70% by weight of artificial graphite powder and 30% by weight of phenolic resin were mixed with each other, and they were sufficiently kneaded by a pressure kneader. The kneaded product was loaded into a mold having the shape of a separator to prepare a plate-shaped separator having a refrigerant channel, a reaction gas channel, and a communication hole.

【0035】(2) ゾル液の調製 0.02モルのテトラエトキシシランを37mlの99.5%エタノ
ール溶液に、撹拌しながら数回に分けて溶解した。この
エタノール溶液に0.7mlの純水と、触媒として0.5mlの60
%硝酸を加え、80℃還流下で2時間撹拌しながら加水分
解と脱水縮合反応を行い、ゾル液を調製した。調製した
ゾル液に安定化剤として0.02モルのアセチルアセトンを
添加した。
(2) Preparation of sol solution 0.02 mol of tetraethoxysilane was dissolved in 37 ml of 99.5% ethanol solution in several batches with stirring. Add 0.7 ml of pure water to this ethanol solution and 0.5 ml of 60 as a catalyst.
% Nitric acid was added, and hydrolysis and dehydration condensation reaction were carried out while stirring at 80 ° C. under reflux for 2 hours to prepare a sol liquid. 0.02 mol of acetylacetone was added as a stabilizer to the prepared sol solution.

【0036】(3) ゾル液の塗布 図4に示すように上記成形したセパレータの接触部分
(斜線部分)に接触部分と同一形状のプレートを置いて
マスキングした。マスキングしたセパレータをホットプ
レート上に置き、150℃に加熱した。次にエアスプレー
を用いてセパレータの冷媒流路に上記ゾル液を塗布し
た。塗布したセパレータを150℃で5分間保持して乾燥
硬化させた。このゾル液の塗布と乾燥硬化の工程を繰り
返して膜厚が50μmになるように被膜した。同様にして
セパレータの冷却媒体用の連通孔に対しても被膜を形成
した。
(3) Application of Sol Solution As shown in FIG. 4, a plate having the same shape as the contact portion was placed on the contact portion (hatched portion) of the molded separator for masking. The masked separator was placed on a hot plate and heated to 150 ° C. Next, the sol liquid was applied to the refrigerant flow path of the separator using air spray. The applied separator was kept at 150 ° C. for 5 minutes to be dried and cured. The steps of applying the sol solution and drying and curing were repeated to form a film having a thickness of 50 μm. Similarly, a film was formed also on the communication hole for the cooling medium of the separator.

【0037】(4) 焼成 被膜を形成したセパレータからマスキング用のプレート
を取り除いて、加熱炉に入れ、500℃で1時間加熱して
焼成した。
(4) The masking plate was removed from the separator on which the fired coating had been formed, placed in a heating furnace and heated at 500 ° C. for 1 hour for firing.

【0038】(5) 組立て 焼成したセパレータを用いて、単位燃料電池とセパレー
タを交互に積層することにより燃料電池スタックを組立
てた。
(5) A fuel cell stack was assembled by alternately stacking unit fuel cells and separators using the assembled and fired separators.

【0039】このようにして組立てた燃料電池スタック
は、セパレータの冷媒流路に塗り斑が発生せず、使用に
より剥離やクラックを生じることもなかった。
In the fuel cell stack thus assembled, no coating spots were formed in the refrigerant flow path of the separator, and neither peeling nor cracking occurred during use.

【0040】実施例2 (1) セパレータの作製 オーステナイトSUS板を用い、プレス加工により実施例
1と同様の形状を有するセパレータを作製した。
Example 2 (1) Preparation of Separator Using an austenitic SUS plate, a separator having the same shape as in Example 1 was prepared by press working.

【0041】(2) ゾル液の調製 実施例1と同様にしてゾル液を調製した。(2) Preparation of sol solution A sol solution was prepared in the same manner as in Example 1.

【0042】(3) ゾル液の塗布 実施例1と同様にしてセパレータの冷媒流路及び冷却冷
却媒体用の連通孔にゾル液を塗布した。さらにセパレー
タの反応ガス流路及び反応ガス用の連通孔に対しても同
様にしてゾル液を塗布した。マスキングしたセパレータ
をホットプレート上に置き、150℃に加熱した。塗布し
たセパレータを150℃で5分間保持して乾燥硬化させ
た。このゾル液の塗布と乾燥硬化の工程を繰り返して膜
厚が50μmになるように被膜した。
(3) Application of Sol Solution In the same manner as in Example 1, the sol solution was applied to the refrigerant passages of the separator and the communication holes for the cooling medium. Further, the sol liquid was similarly applied to the reaction gas flow path of the separator and the communication gas communication hole. The masked separator was placed on a hot plate and heated to 150 ° C. The applied separator was kept at 150 ° C. for 5 minutes to be dried and cured. The steps of applying the sol solution and drying and curing were repeated to form a film having a thickness of 50 μm.

【0043】(4) 光硬化 セパレータからマスキング用のプレートを取り除き、高
圧水銀ランプを用いて被膜を形成した部分に紫外線を照
射して膜を硬化させた。
(4) The masking plate was removed from the photo-curing separator, and the portion where the coating was formed was irradiated with ultraviolet rays using a high pressure mercury lamp to cure the film.

【0044】(5) 組立て 実施例1と同様にして燃料電池スタックを組立てた。こ
のようにして組立てた燃料電池スタックは、セパレータ
の冷媒流路に塗り斑が発生せず、使用によりクラック及
び腐食を生じることがなかった。
(5) Assembly A fuel cell stack was assembled in the same manner as in Example 1. The fuel cell stack assembled in this manner did not cause uneven coating in the coolant passage of the separator, and did not cause cracks or corrosion due to use.

【0045】比較例1 実施例1と同様にしてセパレータを作製し、単位燃料電
池とセパレータを交互に積層することにより燃料電池ス
タックを組立てた。燃料電池スタックにエンドプレート
を装着した後、エンドプレートの冷却媒体給排口にパイ
プを接続し、このパイプを熱交換器及びポンプとも接続
して冷却媒体の循環流路を形成した。次にエンドプレー
トの燃料給排口にパイプを接続し、燃料ガス供給装置と
も接続して燃料電池システムを組立てた。次に燃料電池
システムの循環流路に実施例1と同様にして調製したゾ
ル液を流し、その後に150℃に加熱した窒素ガスを通じ
て乾燥硬化させた。
Comparative Example 1 A fuel cell stack was assembled by producing a separator in the same manner as in Example 1 and alternately stacking unit fuel cells and separators. After mounting the end plate on the fuel cell stack, a pipe was connected to the cooling medium supply / discharge port of the end plate, and this pipe was also connected to a heat exchanger and a pump to form a circulation channel for the cooling medium. Next, a pipe was connected to the fuel supply / discharge port of the end plate and also connected to the fuel gas supply device to assemble the fuel cell system. Next, the sol liquid prepared in the same manner as in Example 1 was caused to flow in the circulation flow path of the fuel cell system, and then dried and cured by passing nitrogen gas heated to 150 ° C.

【0046】被膜を形成した燃料電池を分解して調べた
ところ、冷媒流路に形成した被膜には斑が認められた。
また使用により膜の剥離が発生し、実施例1に比べ被膜
の硬度も十分ではなかった。
When the fuel cell having the film formed thereon was disassembled and examined, unevenness was observed in the film formed in the refrigerant passage.
Further, peeling of the film occurred due to use, and the hardness of the film was not sufficient as compared with Example 1.

【0047】[0047]

【発明の効果】上記の通り、本発明の燃料電池スタック
の組立方法は、予めそれぞれの部材の冷却媒体の流路に
ゾル液を塗布した後、焼成、光重合、熱アニール等によ
り硬化させて緻密化した被膜を形成し、その後に燃料電
池スタックを組み立てるので、被膜の塗り斑がなく、優
れた膜強度を有する。そのため部材間の短絡回路の形
成、腐食及び冷却媒体の汚染を防止することが可能であ
る。
As described above, in the method for assembling the fuel cell stack of the present invention, the sol liquid is applied in advance to the cooling medium channels of the respective members and then cured by firing, photopolymerization, thermal annealing or the like. Since the densified film is formed and then the fuel cell stack is assembled, the film has no coating unevenness and has excellent film strength. Therefore, it is possible to prevent formation of a short circuit between members, corrosion, and contamination of the cooling medium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の燃料電池スタックの組立方法により
組立てた燃料電池スタックの一例を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an example of a fuel cell stack assembled by a method for assembling a fuel cell stack of the present invention.

【図2】 本発明の燃料電池スタックの組立方法により
組立てた燃料電池スタックの単位燃料電池及びセパレー
タの一例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a unit fuel cell and a separator of a fuel cell stack assembled by the fuel cell stack assembling method of the present invention.

【図3】 燃料電池用セパレータの一例を示す平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view showing an example of a fuel cell separator.

【図4】 本発明の燃料電池スタックの組立方法のゾル
液の塗布工程を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a step of applying a sol liquid in the method for assembling the fuel cell stack of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・冷却媒体入口 2・・・燃料ガス入口 3・・・酸化剤ガス入口 4・・・冷却媒体出口 5・・・燃料ガス出口 6・・・酸化剤出口 7・・・マニホールド 8・・・エンドプレート 11・・・セパレータ 12・・・単位燃料電池 12a,12b・・・触媒電極 12c・・・電解質膜 14,22・・・冷媒流路 15・・・反応ガス流路 21・・・冷却媒体供給口 1 ... Cooling medium inlet 2 ... Fuel gas inlet 3 ... Oxidant gas inlet 4 ... Cooling medium outlet 5: Fuel gas outlet 6 ... Oxidant outlet 7: Manifold 8 ... End plate 11 ... Separator 12-Unit fuel cell 12a, 12b ... Catalyst electrodes 12c ... Electrolyte membrane 14, 22 ... Refrigerant flow path 15 ... Reaction gas flow path 21 ... Cooling medium supply port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 割石 義典 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 5H026 AA02 BB00 BB01 BB03 BB04 CC03 CC08 CX04 EE17 HH08   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yoshinori Warishi             1-4-1 Chuo 1-4-1 Wako City, Saitama Prefecture             Inside Honda Research Laboratory F-term (reference) 5H026 AA02 BB00 BB01 BB03 BB04                       CC03 CC08 CX04 EE17 HH08

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の単位燃料電池をセパレータを介
して積層してなる燃料電池スタックの組立方法におい
て、前記セパレータに形成された流路にゾル液を塗布し
て乾燥させた後、焼成、光重合及び熱アニールのいずれ
か1種以上により前記流路に電気絶縁性の被膜を形成
し、次いで前記単位燃料電池を前記セパレータを介して
積層することを特徴とする燃料電池スタックの組立方
法。
1. A method of assembling a fuel cell stack comprising a plurality of unit fuel cells stacked with a separator interposed therebetween, wherein a sol liquid is applied to a flow channel formed in the separator, the sol liquid is dried, and then baked. A method of assembling a fuel cell stack, which comprises forming an electrically insulating coating on the flow path by one or more of photopolymerization and thermal annealing, and then stacking the unit fuel cells via the separator.
【請求項2】 請求項1に記載の燃料電池スタックの組
立方法において、前記流路は、冷媒流路及び冷却媒体用
の連通孔であることを特徴とする燃料電池スタックの組
立方法。
2. The method for assembling a fuel cell stack according to claim 1, wherein the flow path is a coolant flow path and a communication hole for a cooling medium.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の燃料電池スタッ
クの組立方法において、前記流路は、さらに反応ガス流
路及び反応ガス用の連通孔を含むことを特徴とする燃料
電池スタックの組立方法。
3. The method for assembling a fuel cell stack according to claim 1, wherein the flow path further includes a reaction gas flow path and a communication gas communication hole. Method.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の燃料電
池スタックの組立方法において、前記ゾル液は、金属ア
ルコキシドからゾル−ゲル法により得られた重縮合物を
含有することを特徴とする燃料電池スタックの組立方
法。
4. The method for assembling a fuel cell stack according to claim 1, wherein the sol liquid contains a polycondensate obtained from a metal alkoxide by a sol-gel method. Method for assembling fuel cell stack.
【請求項5】 請求項4に記載の燃料電池スタックの組
立方法において、前記金属アルコキシドはテトラエトキ
シシランであることを特徴とする燃料電池スタックの組
立方法。
5. The method for assembling a fuel cell stack according to claim 4, wherein the metal alkoxide is tetraethoxysilane.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の燃料電
池スタックの組立方法において、前記焼成を300〜600℃
で加熱することにより行うことを特徴とする燃料電池ス
タックの組立方法。
6. The method for assembling a fuel cell stack according to claim 1, wherein the firing is performed at 300 to 600 ° C.
A method for assembling a fuel cell stack, which is performed by heating at a temperature of 1.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の燃料電
池スタックの組立方法において、前記光重合又は熱アニ
ールの光源としてエキシマレーザー、高圧水銀ランプ、
メタルハライドランプ及びCO2レーザーからなる群から
選ばれた少なくとも1種を用いることを特徴とする燃料
電池スタックの組立方法。
7. The method for assembling a fuel cell stack according to claim 1, wherein an excimer laser, a high pressure mercury lamp, or a light source for the photopolymerization or thermal annealing is used.
A method for assembling a fuel cell stack, comprising using at least one selected from the group consisting of a metal halide lamp and a CO 2 laser.
JP2001306499A 2001-10-02 2001-10-02 Fuel cell stack assembly method Pending JP2003115321A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001306499A JP2003115321A (en) 2001-10-02 2001-10-02 Fuel cell stack assembly method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001306499A JP2003115321A (en) 2001-10-02 2001-10-02 Fuel cell stack assembly method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003115321A true JP2003115321A (en) 2003-04-18

Family

ID=19126126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001306499A Pending JP2003115321A (en) 2001-10-02 2001-10-02 Fuel cell stack assembly method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003115321A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010423A (en) * 2006-06-27 2008-01-17 Gm Global Technology Operations Inc Adhesion improvement of polymeric coatings on bipolar board surfaces using silane coupling agents

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010423A (en) * 2006-06-27 2008-01-17 Gm Global Technology Operations Inc Adhesion improvement of polymeric coatings on bipolar board surfaces using silane coupling agents

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2362239C2 (en) Method of making solid-oxide fuel cell
Yee et al. Hydrogel‐Based Additive Manufacturing of Lithium Cobalt Oxide
JP5719338B2 (en) Fuel cell component having a coating comprising nanoparticles
CN102119134B (en) Method for deposition of ceramic films
CN103688404B (en) All-solid-state battery and manufacture method thereof
EP1246289B1 (en) Proton exchange membrane fuel cell stack
CN101546834B (en) Method of coating fuel cell components for water removal
JP2003513408A (en) Fuel cell stack
CN1636296A (en) Solid oxidation fuel cell stack and method of manufacturing the same
CN101160675A (en) Method of making conductive hydrophilic fuel cell components
CN101671829B (en) Preparation of High Temperature Oxidation Resistant Nanostructure Conductive Coating on Alloys by Reduction of Spinel Powder
JPH1092446A (en) Solid oxide fuel cell
CN105190940A (en) A ceramic electrolyte material comprising a modified polycrystalline lithium metal phosphate
US10727517B2 (en) Solid oxide fuel cell
US20120064436A1 (en) Interconnecting plate for solid oxide fuel cell and manufacturing method thereof, and solid oxide fuel cell using the interconnecting plate
JP2002329511A (en) Stack for solid oxide fuel cell and solid oxide fuel cell
KR20190019520A (en) Manufacuring method of polymer fuel cell electrode using electrospraying and polymer fuel cell electrode using the same
US8168344B2 (en) Air-cooled thermal management for a fuel cell stack
JP2003115321A (en) Fuel cell stack assembly method
US11177498B1 (en) Redox flow batteries, components for redox flow batteries and methods for manufacture thereof
CN108520964B (en) Method for preparing solid oxide fuel cell stack without connector cathode support through 3D printing
KR20110103207A (en) Separator for fuel cell, manufacturing method thereof and fuel cell having same
JP2003346817A (en) Solid oxide fuel cell and method of manufacturing the same
US11819806B1 (en) Methods for manufacturing a solid state ionic conductive membrane on a macro porous support scaffold
CN102730628A (en) Preparation method of carbon microelectrode array structure