特開 2023-182920 単位セルの積層方法、及び、積層装置の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023182920

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】単位セルの積層方法、及び、積層装置の制御装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/2404 20160101AFI20231220BHJP

【ＦＩ】

H01M8/2404

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096174

(22)【出願日】2022-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】宍戸 健

【テーマコード（参考）】

5H126

【Ｆターム（参考）】

5H126AA22

5H126FF10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】燃料電池を製作する工数を低減できる、燃料電池を構成する単位セルの積層方法を提供する。
【解決手段】積層装置により単位セル１４を積層する単位セル１４の積層方法は、昇降フォークリフト４２に支持された端部部材１６に、ロボット４０により、第１の所定枚数の単位セル１４を積層する第１積層工程と、第１の所定枚数の単位セル１４が積層された端部部材１６を、スタックケース１２の内部において、昇降フォークリフト４２が昇降シャフト４４に受け渡す受け渡し工程と、昇降シャフト４４に支持された端部部材１６に、ロボット４０により、第２の所定枚数の単位セル１４を積層する第２積層工程とを有する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層装置により単位セルを積層する単位セルの積層方法であって、
前記単位セルは、燃料電池を構成する部材であり、
積層された前記単位セルの端部に、端部部材が設けられ、
前記積層装置は、
スタックケースの内部において、前記端部部材を支持する第１支持部及び第２支持部と、
前記第１支持部又は前記第２支持部に支持された前記端部部材に前記単位セルを１枚ずつ積層する積層部と、
を有し、
前記第１支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第１の所定枚数の前記単位セルを積層する第１積層工程と、
前記第１の所定枚数の前記単位セルが積層された前記端部部材を、前記スタックケースの内部において、前記第１支持部が前記第２支持部に受け渡す受け渡し工程と、
前記第２支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第２の所定枚数の前記単位セルを積層する第２積層工程と、
を有する、単位セルの積層方法。

【請求項2】

請求項１に記載の単位セルの積層方法において、
前記第１積層工程において前記端部部材に前記単位セルが積層される度に、前記第１支持部が、前記端部部材を下方に所定距離移動させる第１移動工程と、
前記第２積層工程において前記端部部材に前記単位セルが積層される度に、前記第２支持部が、前記端部部材を下方に前記所定距離移動させる第２移動工程と、
を有する、単位セルの積層方法。

【請求項3】

請求項２に記載の単位セルの積層方法において、
前記スタックケースは、側面に上下方向に延びて形成された開口部を有し、
前記第１積層工程において、前記開口部から前記スタックケースの内部に前記第１支持部を挿入し、前記第１支持部により前記端部部材を支持する、単位セルの積層方法。

【請求項4】

請求項２に記載の単位セルの積層方法において、
前記スタックケースは、下面に複数の連通孔を有し、
前記第２支持部は、複数本の棒状部材を有し、
前記第２積層工程において、各々の前記連通孔から前記スタックケースの内部に挿入された各々の前記棒状部材により前記端部部材を支持する、単位セルの積層方法。

【請求項5】

単位セルを積層する積層装置を制御する積層装置の制御装置であって、
前記単位セルは、燃料電池を構成する部材であり、
積層された前記単位セルの端部に、端部部材が設けられ、
前記積層装置は、
スタックケースの内部において、前記端部部材を支持する第１支持部及び第２支持部と、
前記第１支持部又は前記第２支持部に支持された前記端部部材に前記単位セルを１枚ずつ積層する積層部と、
を有し、
前記積層装置を制御して、
前記第１支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第１の所定枚数の前記単位セルを積層し、
前記第１の所定枚数の前記単位セルが積層された前記端部部材を、前記スタックケースの内部において、前記第１支持部が、前記第２支持部に受け渡し、
前記第２支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第２の所定枚数の前記単位セルを積層する、積層装置の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池を構成する単位セルの積層方法、及び、単位セルを積層する積層装置の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する燃料電池に関する研究開発が行われている。

【0003】

下記特許文献１には、燃料電池に関する技術として、燃料電池セル（単位セル）の積層方法が開示されている。当該積層方法では、粗整列用ガイド治具と高精度整列用ガイド治具とを用いて、燃料電池セルを整列させる。整列した燃料電池セルを互いに固着させて、燃料電池スタックが製作される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－１１３９９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、燃料電池に関する技術においては、燃料電池を製作する工数を削減することが課題である。

【0006】

上記特許文献１に開示された技術では、燃料電池スタックが製作された後に、燃料電池スタックがスタックケースに収容されて、燃料電池として使用可能となる。そのため、燃料電池スタックがスタックケースに収容される工程が必要となり、燃料電池を製作する工数が多くなる。

【0007】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様は、積層装置により単位セルを積層する単位セルの積層方法であって、前記単位セルは、燃料電池を構成する部材であり、積層された前記単位セルの端部に、端部部材が設けられ、前記積層装置は、前記スタックケースの内部において、前記端部部材を支持する第１支持部及び第２支持部と、前記第１支持部又は前記第２支持部に支持された前記端部部材に前記単位セルを１枚ずつ積層する積層部と、を有し、当該積層方法は、前記第１支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第１の所定枚数の前記単位セルを積層する第１積層工程と、前記第１の所定枚数の前記単位セルが積層された前記端部部材を、前記スタックケースの内部において、前記第１支持部が前記第２支持部に受け渡す受け渡し工程と、前記第２支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第２の所定枚数の前記単位セルを積層する第２積層工程と、を有する。

【0009】

本発明の第２の態様は、単位セルを積層する積層装置を制御する積層装置の制御装置であって、前記単位セルは、燃料電池を構成する部材であり、積層された前記単位セルの端部に、端部部材が設けられ、前記積層装置は、前記スタックケースの内部において、前記端部部材を支持する第１支持部及び第２支持部と、前記第１支持部又は前記第２支持部に支持された前記端部部材に前記単位セルを１枚ずつ積層する積層部と、を有し、当該制御装置は、前記積層装置を制御して、前記第１支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第１の所定枚数の前記単位セルを積層し、前記第１の所定枚数の前記単位セルが積層された前記端部部材を、前記スタックケースの内部において、前記第１支持部が、前記第２支持部に受け渡し、前記第２支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第２の所定枚数の前記単位セルを積層する。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、燃料電池を製作する工数を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、燃料電池スタックを示す模式図である。

【図2】図２は、単位セルの模式図である。

【図3】図３は、スタックケースの本体部の模式斜視図である。

【図4】図４は、積層装置及び制御装置の構成を示すブロック図である。

【図5】図５Ａは、単位セルの積層方法について説明する図である。図５Ｂは、単位セルの積層方法について説明する図である。図５Ｃは、単位セルの積層方法について説明する図である。

【図6】図６Ａは、単位セルの積層方法について説明する図である。図６Ｂは、単位セルの積層方法について説明する図である。図６Ｃは、単位セルの積層方法について説明する図である。

【図7】図７Ａは、単位セルの積層方法について説明する図である。図７Ｂは、単位セルの積層方法について説明する図である。図７Ｃは、単位セルの積層方法について説明する図である。

【図8】図８Ａは、単位セルの積層方法について説明する図である。図８Ｂは、単位セルの積層方法について説明する図である。図８Ｃは、単位セルの積層方法について説明する図である。

【図9】図９は、端部部材の模式斜視図である。

【図10】図１０は、昇降フォークリフトにより端部部材が支持された状態を示す図である。

【図11】図１１は、昇降シャフトにより端部部材が支持された状態を示す図である。

【図12】図１２Ａは、比較例１について説明する図である。図１２Ｂは、比較例１について説明する図である。図１２Ｃは、比較例１について説明する図である。

【図13】図１３Ａは、比較例１について説明する図である。図１３Ｂは、比較例１について説明する図である。

【図14】図１４Ａは、比較例２について説明する図である。図１４Ｂは、比較例２について説明する図である。図１４Ｃは、比較例２について説明する図である。

【図15】図１５Ａは、比較例２について説明する図である。図１５Ｂは、比較例２について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔第１実施形態〕
［燃料電池スタックの構成］
図１は、燃料電池スタック１０を示す模式図である。図１は、燃料電池スタック１０が、スタックケース１２の内部に収容された状態を示す。燃料電池スタック１０は、一方向（図１では、Ｚ軸方向）に複数枚の単位セル１４が積層されて形成される。燃料電池スタック１０は、その両端部に端部部材１６を有する。

【0013】

［単位セルの構成］
図２は、単位セル１４の模式図である。単位セル１４は、１枚のＭＥＡ(Membrane Electrode Assembly)１８と、２枚のセパレータ２０とを有する。単位セル１４が積層される場合、図２に示すように、ＭＥＡ１８の上に、２枚のセパレータ２０が載せられた状態を単位セル１４とする。２枚のセパレータ２０は、互いに溶接される。ＭＥＡ１８は、ＭＥＡ１８の外枠の樹脂部分において、セパレータ２０に溶着される。

【0014】

［スタックケースの構成］
図３は、スタックケース１２の本体部２２の模式斜視図である。本体部２２は、４つの側面２４と底部２６とを有する。

【0015】

側面２４のうち、Ｙ軸方向正側の側面２４には、開口部２８が形成される。開口部２８は、本体部２２の内部と外部とを連通する。開口部２８は、Ｚ軸方向に延びて形成される。図１に示すように、燃料電池スタック１０が本体部２２の内部に収容された状態で、開口部２８は蓋部材３０により閉塞される。また、図１に示すように、燃料電池スタック１０が本体部２２の内部に収容された状態で、Ｚ軸方向正側の開口は蓋部材３２により閉塞される。

【0016】

底部２６は、複数の連通孔３４を有する。本実施形態では、底部２６に４つの連通孔３４が設けられる。各連通孔３４は、本体部２２の内部と外部とを連通する。各連通孔３４には、燃料電池スタック１０を冷却する冷却水が流通する配管等が挿入される。

【0017】

［積層装置及び制御装置の構成］
図４は、積層装置３６及び制御装置３８構成を示すブロック図である。積層装置３６は、スタックケース１２の本体部２２の内部において、単位セル１４を積層する装置である。制御装置３８は、積層装置３６を制御する装置である。

【0018】

積層装置３６は、ロボット４０、昇降フォークリフト４２及び昇降シャフト４４を有する。ロボット４０は、そのエンドエフェクタに吸着パッド４６が装着される。吸着パッド４６は、単位セル１４を吸着する。吸着パッド４６が単位セル１４を吸着した状態で、ロボット４０が単位セル１４を移動して、単位セル１４が積層される。昇降フォークリフト４２は、単位セル１４が積層される場合に、本体部２２の内部において端部部材１６を支持する。昇降シャフト４４は、単位セル１４が積層される場合に、本体部２２の内部において端部部材１６を支持する。

【0019】

ロボット４０は、本発明の積層部に相当する。昇降フォークリフト４２は、本発明の第１支持部に相当する。昇降シャフト４４は、本発明の第２支持部に相当する。

【0020】

制御装置３８は、演算部４８及び記憶部５０を有する。演算部４８は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)等のプロセッサである。演算部４８は、ロボット制御部５２、昇降フォークリフト制御部５４及び昇降シャフト制御部５６を有する。ロボット制御部５２、昇降フォークリフト制御部５４及び昇降シャフト制御部５６は、記憶部５０に記憶されているプログラムが演算部４８によって実行されることによって実現される。ロボット制御部５２、昇降フォークリフト制御部５４及び昇降シャフト制御部５６の少なくとも一部が、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路によって実現されてもよい。ロボット制御部５２、昇降フォークリフト制御部５４及び昇降シャフト制御部５６の少なくとも一部が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって実現されてもよい。

【0021】

記憶部５０は、コンピュータ可読記憶媒体である、不図示の揮発性メモリ及び不図示の不揮発性メモリにより構成される。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ(Random Access Memory)等である。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等である。データ等が、例えば、揮発性メモリに記憶される。プログラム、テーブル、マップ等が、例えば、不揮発性メモリに記憶される。記憶部５０の少なくとも一部が、上述したプロセッサ、集積回路等に備えられていてもよい。記憶部５０の少なくとも一部が、制御装置３８とネットワークによって接続された機器に搭載されていてもよい。

【0022】

［単位セルの積層方法］
図５Ａ～図５Ｃ、図６Ａ～図６Ｃ、図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃは、単位セル１４の積層方法について説明する図である。単位セル１４は、端部部材１６の上に積層される。単位セル１４が積層される場合、端部部材１６は、昇降フォークリフト４２又は昇降シャフト４４により支持される。単位セル１４が積層される場合、スタックケース１２は、その底部２６を重力方向下側に位置させた状態で、作業台等に設置される。

【0023】

単位セル１４が積層される場合、昇降フォークリフト制御部５４が昇降フォークリフト４２を制御して、図５Ａに示すように、スタックケース１２における本体部２２の側面２４に形成された開口部２８から本体部２２の内部に昇降フォークリフト４２を挿入させる。

【0024】

昇降フォークリフト４２は、端部部材１６を支持する。昇降フォークリフト４２は、端部部材１６を支持する複数の支持部５８を有する。各支持部５８は、棒状部材である。端部部材１６が昇降フォークリフト４２に支持された状態において、端部部材１６の位置決め孔６４（図９）に位置決めシャフト６０が挿入される。位置決めシャフト６０は、スタックケース１２の底部２６に固定される。位置決めシャフト６０は、底部２６から上方に向かって延びる。端部部材１６が昇降フォークリフト４２に支持された状態で、端部部材１６の上面は高さＡの位置に位置する。昇降シャフト制御部５６が昇降シャフト４４を制御して、図５Ａに示すように、本体部２２における底部２６の連通孔３４から本体部２２の内部に昇降シャフト４４を挿入させる。昇降シャフト４４のＺ軸方向正側の先端は、端部部材１６よりも下方に位置する。

【0025】

ロボット制御部５２はロボット４０を制御して、図５Ｂに示すように、吸着パッド４６に吸着された１枚の単位セル１４を端部部材１６の上に載せる。単位セル１４の位置決め孔（不図示）には、位置決めシャフト６０が挿入される。その後、昇降フォークリフト制御部５４が昇降フォークリフト４２を制御して、図５Ｃに示すように、端部部材１６を下方に所定距離移動させる。この所定距離は、単位セル１４の厚さ分の距離である。これにより、図６Ａに示すように、単位セル１４の上面は高さＡの位置に位置する。

【0026】

ロボット制御部５２がロボット４０を制御して、図６Ｂに示すように、吸着パッド４６に吸着された１枚の単位セル１４を、既に端部部材１６の一番上に載せられた単位セル１４の上に載せる。その後、昇降フォークリフト制御部５４が昇降フォークリフト４２を制御して、図６Ｃに示すように、端部部材１６を下方に所定距離移動させる。

【0027】

ロボット４０は、昇降フォークリフト４２に支持された端部部材１６に、単位セル１４を１枚ずつ積層する。昇降フォークリフト４２は、端部部材１６に単位セル１４が積層される度に、端部部材１６を下方に所定距離移動させる。これにより、端部部材１６に積層された単位セル１４のうち、一番上の単位セル１４の上面は高さＡの位置に位置する。そのため、ロボット４０は、常に高さＡの位置において、単位セル１４を端部部材１６に積層できる。昇降フォークリフト４２に支持された端部部材１６に、第１の所定枚数の単位セル１４が積層される。この工程を、以下では第１積層工程と記載することがある。また、昇降フォークリフト４２が、端部部材１６を下方に所定距離移動させる工程は、本発明の第１移動工程に相当する。

【0028】

端部部材１６に第１の所定枚数の単位セル１４が積層された状態で、一番上の単位セル１４の上面が高さＡの位置に位置する場合、図７Ａに示すように、端部部材１６は昇降シャフト４４に支持される。

【0029】

昇降フォークリフト制御部５４が昇降フォークリフト４２を制御して、図７Ａに示すように、本体部２２における側面２４の開口部２８から本体部２２の外部に昇降フォークリフト４２を移動させる。これにより、スタックケース１２の本体部２２の内部において、第１の所定枚数の単位セル１４が積層された端部部材１６を、昇降フォークリフト４２が昇降シャフト４４に受け渡す。この工程を、以下では受け渡し工程と記載することがある。

【0030】

昇降シャフト４４は、端部部材１６を支持する。昇降シャフト４４は、端部部材１６を支持する複数の支持部４５を有する。各支持部４５は、棒状部材である。昇降シャフト４４の支持部４５の径は、昇降フォークリフト４２の支持部５８の径よりも小さい。

【0031】

ロボット制御部５２がロボット４０を制御して、図７Ｂに示すように、吸着パッド４６に吸着された１枚の単位セル１４を端部部材１６の上に載せる。単位セル１４の位置決め孔（不図示）には、位置決めシャフト６０が挿入される。その後、昇降シャフト制御部５６が昇降シャフト４４を制御して、図７Ｃに示すように、端部部材１６を下方に所定距離移動させる。この所定距離は、単位セル１４の厚さ分の距離である。これにより、図８Ａに示すように、単位セル１４の上面は高さＡの位置に位置する。

【0032】

ロボット４０は、昇降シャフト４４に支持された端部部材１６に、単位セル１４を１枚ずつ積層する。昇降シャフト４４は、端部部材１６に単位セル１４が積層される度に、端部部材１６を下方に所定距離移動させる。これにより、端部部材１６に積層された単位セル１４のうち、一番上の単位セル１４の上面は高さＡの位置に位置する。そのため、ロボット４０は、常に高さＡの位置において、単位セル１４を端部部材１６に積層できる。昇降シャフト４４に支持された端部部材１６に、第２の所定枚数の単位セル１４が積層される。この工程を、以下では第２積層工程と記載することがある。また、昇降シャフト４４が、端部部材１６を下方に所定距離移動させる工程は、本発明の第２移動工程に相当する。

【0033】

第２積層工程の後に、昇降シャフト制御部５６が昇降シャフト４４を制御して、図８Ｂに示すように、本体部２２の底部２６の連通孔３４から本体部２２の外部に昇降シャフト４４を移動させる。これにより、図８Ｃに示すように、単位セル１４の積層が完了する。

【0034】

［エンドプレートの構成］
図９は、端部部材１６の模式斜視図である。図１０は、昇降フォークリフト４２により端部部材１６が支持された状態を示す図である。図１１は、昇降シャフト４４により端部部材１６が支持された状態を示す図である。

【0035】

端部部材１６は、板状の部材である。端部部材１６は、複数の貫通孔６２を有する。各貫通孔６２には、燃料電池スタック１０を冷却する冷却水が流通する配管等が接続される。端部部材１６は、２つの位置決め孔６４を有する。端部部材１６がスタックケース１２内に収容される場合、位置決め孔６４に、前述の位置決めシャフト６０が挿入される。

【0036】

端部部材１６の一方の面に、リブ６６が格子状に設けられる。端部部材１６が昇降フォークリフト４２により支持される場合、図１０に示すように、昇降フォークリフト４２の支持部５８は、端部部材１６のリブ６６の端面に当接する。

【0037】

端部部材１６が昇降シャフト４４により支持される場合、図１１に示すように、昇降シャフト４４の支持部４５は、端部部材１６のリブ６６とリブ６６との間の母材面６８に当接する。昇降シャフト４４の支持部４５が母材面６８と当接することにより、支持部４５を、端部部材１６に積層される単位セル１４に対して近づけることができる。そのため、昇降シャフト４４により、端部部材１６を安定して支持できる。

【0038】

［作用効果］
本実施形態における単位セル１４の積層方法についての作用効果を説明する前に、本実施形態における単位セル１４の積層方法に対する比較例として、以下の比較例１及び比較例２を説明する。

【0039】

図１２Ａ～図１２Ｃ及び図１３Ａ～図１３Ｂは、本実施形態における単位セル１４の積層方法に対する比較例１について説明する図である。単位セル１４が積層される場合、比較例１では、端部部材１６は、スタックケース１２における本体部２２の底部２６に支持される。

【0040】

ロボット制御部５２はロボット４０を制御して、図１２Ａに示すように、１枚の単位セル１４を吸着した吸着パッド４６をスタックケース１２の内部に挿入する。その後、ロボット制御部５２はロボット４０を制御して、図１２Ｂに示すように、吸着パッド４６に吸着された１枚の単位セル１４を端部部材１６の上に載せる。ロボット制御部５２はロボット４０を制御して、図１２Ｃに示すように、吸着パッド４６をスタックケース１２の外部に移動させる。

【0041】

ロボット制御部５２はロボット４０を制御して、図１３Ａに示すように、１枚の単位セル１４を吸着した吸着パッド４６を本体部２２の内部に挿入する。その後、ロボット制御部５２はロボット４０を制御して、図１３Ｂに示すように、吸着パッド４６に吸着された１枚の単位セル１４を、既に端部部材１６の一番上に載せられた単位セル１４の上に載せる。

【0042】

ロボット４０は、本体部２２の底部２６に支持された端部部材１６に、単位セル１４を１枚ずつ積層する。単位セル１４を端部部材１６に積層する度に、ロボット４０は、吸着パッド４６を本体部２２の内部に挿入する。そのため、吸着パッド４６の移動距離が長くなり、単位セル１４の積層に要する時間が長くなる。

【0043】

図１４Ａ～図１４Ｃ及び図１５Ａ～図１５Ｂは、本実施形態における単位セル１４の積層方法に対する比較例２について説明する図である。

【0044】

単位セル１４が積層される場合、昇降シャフト制御部５６が昇降シャフト４４を制御して、図１４Ａに示すように、スタックケース１２における本体部２２の底部２６に形成された連通孔３４から本体部２２の内部に昇降シャフト４４を挿入させる。昇降シャフト４４は、端部部材１６を支持する。端部部材１６が昇降シャフト４４に支持された状態で、端部部材１６の上面は高さＡの位置に位置する。

【0045】

ロボット制御部５２はロボット４０を制御して、図１４Ｂに示すように、吸着パッド４６に吸着された１枚の単位セル１４を端部部材１６の上に載せる。その後、昇降シャフト制御部５６が昇降シャフト４４を制御して、図１４Ｃに示すように、端部部材１６を下方に所定距離移動させる。この所定距離は、単位セル１４の厚さ分の距離である。これにより、図１５Ａに示すように、単位セル１４の上面は高さＡの位置に位置する。

【0046】

ロボット４０は、昇降シャフト４４に支持された端部部材１６に、単位セル１４を１枚ずつ積層する。昇降シャフト４４は、端部部材１６に単位セル１４が積層される度に、端部部材１６を下方に所定距離移動させる。これにより、端部部材１６に積層された単位セル１４のうち、一番上の単位セル１４の上面は高さＡの位置に位置する。そのため、ロボット４０は、常に高さＡの位置において、単位セル１４を端部部材１６に積層できる。これにより、吸着パッド４６の移動距離を短縮できるため、比較例１に比べて、単位セル１４の積層に要する時間を短くできる。

【0047】

しかし、比較例２では、昇降シャフト４４の支持部４５を長く形成する必要がある。そのため、積層された単位セル１４の重さにより、図１５Ｂに示すように、支持部４５が撓んでしまい、積層された単位セル１４が本体部２２に接触する。支持部４５の撓みを抑制するために、支持部４５の径を大きくすることも考えられる。しかし、支持部４５は、スタックケース１２における底部２６の連通孔３４に挿入されるため、支持部４５の径を連通孔３４の径以上に大きくすることができない。

【0048】

本実施形態の単位セル１４の積層方法は、昇降フォークリフト４２に支持された端部部材１６に、ロボット４０により単位セル１４を積層する第１積層工程を有する。第１積層工程では、第１の所定枚数の単位セル１４が端部部材１６に積層される。さらに、第１の所定枚数の単位セル１４が積層された端部部材１６を、スタックケース１２の内部において、昇降フォークリフト４２が昇降シャフト４４に受け渡す受け渡し工程を有する。また、さらに、昇降シャフト４４に支持された端部部材１６に、ロボット４０により単位セル１４を積層する第２積層工程を有する。第２積層工程では、第２の所定枚数の単位セル１４が端部部材１６に積層される。

【0049】

これにより、昇降フォークリフト４２又は昇降シャフト４４によって、本体部２２の底部２６よりも上方において、端部部材１６が支持される。その結果、本実施形態の単位セル１４の積層方法では、吸着パッド４６の移動距離を短縮できるため、比較例１に比べて、単位セル１４の積層に要する時間を短くできる。そして、延いてはエネルギーの効率化にも寄与するものである。

【0050】

また、本実施形態の単位セル１４の積層方法では、比較例２に比べて、昇降シャフト４４の支持部４５の長さを短縮できる。その結果、支持部４５の撓みを抑制できるため、積層された単位セル１４が本体部２２に接触することを抑制できる。

【0051】

本実施形態の単位セル１４の積層方法は、第１積層工程において、端部部材１６に単位セル１４が積層される度に、昇降フォークリフト４２が端部部材１６を下方に所定距離移動させる。さらに、第２積層工程において、端部部材１６に単位セル１４が積層される度に、昇降シャフト４４が端部部材１６を下方に所定距離移動させる。これにより、ロボット４０は、常に同じ位置において、単位セル１４を端部部材１６に積層できる。

【0052】

本実施形態の単位セル１４の積層方法は、第１積層工程において、スタックケース１２における本体部２２の開口部２８から本体部２２の内部に昇降フォークリフト４２を挿入する。この昇降フォークリフト４２により端部部材１６を支持する。これにより、本体部２２の内部において、昇降フォークリフト４２により端部部材１６を支持できる。

【0053】

本実施形態の単位セル１４の積層方法は、第２積層工程において、スタックケース１２における底部２６の連通孔３４から本体部２２の内部に昇降シャフト４４を挿入する。この昇降シャフト４４により端部部材１６を支持する。これにより、本体部２２の内部において、昇降シャフト４４により端部部材１６を支持できる。

【0054】

本実施形態の制御装置３８は積層装置３６を制御して、昇降フォークリフト４２に支持された端部部材１６に、ロボット４０により、第１の所定枚数の単位セル１４を積層する。その後、第１の所定枚数の単位セル１４が積層された端部部材１６を、スタックケース１２における本体部２２の内部において、昇降フォークリフト４２が、昇降シャフト４４に受け渡す。その後、昇降シャフト４４に支持された端部部材１６に、ロボット４０により、第２の所定枚数の単位セル１４を積層する。

【0055】

これにより、昇降フォークリフト４２又は昇降シャフト４４によって、本体部２２の底部２６よりも上方において、端部部材１６が支持される。その結果、本実施形態の制御装置３８は吸着パッド４６の移動距離を短縮できるため、比較例１に比べて、単位セル１４の積層に要する時間を短くできる。

【0056】

また、本実施形態の制御装置３８では、比較例２に比べて、昇降シャフト４４の支持部４５の長さを短縮できる。その結果、支持部４５の撓みを抑制できるため、積層された単位セル１４が本体部２２に接触することを抑制できる。

【0057】

〔実施形態から得られる発明〕
上記実施形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0058】

積層装置（３６）により単位セル（１４）を積層する単位セルの積層方法であって、前記単位セルは、燃料電池を構成する部材であり、積層された前記単位セルの端部に、端部部材（１６）が設けられ、前記積層装置は、スタックケース（１２）の内部において、前記端部部材を支持する第１支持部（４２）及び第２支持部（４４）と、前記第１支持部又は前記第２支持部に支持された前記端部部材に前記単位セルを１枚ずつ積層する積層部（４０）と、を有し、当該積層方法は、前記第１支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第１の所定枚数の前記単位セルを積層する第１積層工程と、前記第１の所定枚数の前記単位セルが積層された前記端部部材を、前記スタックケースの内部において、前記第１支持部が前記第２支持部に受け渡す受け渡し工程と、前記第２支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第２の所定枚数の前記単位セルを積層する第２積層工程と、を有する。これにより、第２支持部の撓みを抑制できるため、積層された単位セルがスタックケースに接触することを抑制できる。

【0059】

上記の単位セルの積層方法は、前記第１積層工程において前記端部部材に前記単位セルが積層される度に、前記第１支持部が、前記端部部材を下方に所定距離移動させる第１移動工程と、前記第２積層工程において前記端部部材に前記単位セルが積層される度に、前記第２支持部が、前記端部部材を下方に前記所定距離移動させる第２移動工程と、を有してもよい。これにより、積層部は、常に同じ位置において、単位セルを端部部材に積層できる。

【0060】

上記の単位セルの積層方法において、前記スタックケースは、側面（２４）に上下方向に延びて形成された開口部（２８）を有し、当該積層方法では、前記第１積層工程において、前記開口部から前記スタックケースの内部に前記第１支持部を挿入し、前記第１支持部により前記端部部材を支持してもよい。これにより、スタックケースの内部において、第１支持部により端部部材を支持できる。

【0061】

上記の単位セルの積層方法において、前記スタックケースは、下面に複数の連通孔（３４）を有し、前記第２支持部は、複数本の棒状部材（４５）を有し、前記第２積層工程において、各々の前記連通孔から前記スタックケースの内部に挿入された各々の前記棒状部材により前記端部部材を支持してもよい。

【0062】

単位セルを積層する積層装置を制御する積層装置の制御装置（３８）であって、前記単位セルは、燃料電池を構成する部材であり、積層された前記単位セルの端部に、端部部材が設けられ、前記積層装置は、スタックケースの内部において、前記端部部材を支持する第１支持部及び第２支持部と、前記第１支持部又は前記第２支持部に支持された前記端部部材に前記単位セルを１枚ずつ積層する積層部と、を有し、当該制御装置は、前記積層装置を制御して、前記第１支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第１の所定枚数の前記単位セルを積層し、前記第１の所定枚数の前記単位セルが積層された前記端部部材を、前記スタックケースの内部において、前記第１支持部が、前記第２支持部に受け渡し、前記第２支持部に支持された前記端部部材に、前記積層部により、第２の所定枚数の前記単位セルを積層する。これにより、第２支持部の撓みを抑制できるため、積層された単位セルがスタックケースに接触することを抑制できる。

【0063】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0064】

１２…スタックケース １４…単位セル
１６…端部部材 ２４…側面
２８…開口部 ３４…連通孔
３６…積層装置 ３８…制御装置
４０…ロボット（積層部） ４２…昇降フォークリフト（第１支持部）
４４…昇降シャフト（第２支持部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】