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(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】P2024101082
(43)【公開日】2024-07-29
(54)【発明の名称】ＵＶ硬化型接着剤硬化装置
(51)【国際特許分類】
H01M 8/1004 20160101AFI20240722BHJP
H01M 8/10 20160101ALN20240722BHJP
【ＦＩ】
H01M8/1004
H01M8/10 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023004794
(22)【出願日】2023-01-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003034
【氏名又は名称】東亞合成株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】523019158
【氏名又は名称】東亞テクノガス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104499
【弁理士】
【氏名又は名称】岸本 達人
(74)【代理人】
【識別番号】100101203
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100129838
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 典輝
(72)【発明者】
【氏名】木下 克彦
(72)【発明者】
【氏名】新井 英行
(72)【発明者】
【氏名】石川 達也
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 正志
(72)【発明者】
【氏名】北野 晃士
(72)【発明者】
【氏名】小鹿 将誉
(72)【発明者】
【氏名】林 誠司
(72)【発明者】
【氏名】宇佐美 雅也
(72)【発明者】
【氏名】稲田 和正
【テーマコード（参考）】
5H126
【Ｆターム（参考）】
5H126AA02
5H126BB06
5H126DD02
5H126DD05
5H126EE11
5H126FF07
(57)【要約】
【課題】ＵＶ硬化型接着剤の硬化の短時間化が可能なＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供する。
【解決手段】燃料電池の製造に用いるＵＶ硬化型接着剤硬化装置であって、紫外線（ＵＶ）光源と、前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置。
【選択図】図１
【解決手段】燃料電池の製造に用いるＵＶ硬化型接着剤硬化装置であって、紫外線（ＵＶ）光源と、前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料電池の製造に用いるＵＶ硬化型接着剤硬化装置であって、
紫外線（ＵＶ）光源と、
前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、
前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、
前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置。
紫外線（ＵＶ）光源と、
前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、
前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、
前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
燃料電池（ＦＣ）について様々な研究がなされている。特許文献１では、ワークの中央部の上方からＮ２ガスを吹き付けながら、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤に対してＵＶ線を照射し、接着剤を硬化させる工程を有する膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）シートの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－０８７６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
燃料電池の製造において、ＭＥＧＡ用の積層体と支持フレーム（三層シート）との接着にＵＶ硬化型接着剤が用いられているが、ＵＶ硬化型接着剤中の光重合開始剤による燃料電池のリン被毒があり、これを低減するためにＵＶ硬化型接着剤中の光重合開始剤の添加量を最小化する必要がある。一方、ＵＶ硬化によって接着剤硬化率を８５％以上にする必要がある。特許文献１に記載されているように、ＵＶ硬化型接着剤硬化阻害要因として、接着剤が雰囲気エアに暴露された支持フレーム窓枠内側部分に対する、Ｏ２の作用が挙げられる。接着剤硬化率８５％以上を光硬化時間（０．５ｓｅｃ以上）、タクトタイムから設定される加工時間（２ｓｅｃ）で達成するには、ワーク投入後１ｓｅｃ以内にＯ２濃度を０．５％以下にする必要がある。このため、従来技術の様に、単にＮ２ガスを吹き付ける装置の導入のみでは、不十分である。高速加工を行う設備内では、チャンバー状の閉空間を設けることができない。従って、Ｏ２濃度を極限まで減じるには、Ｏ２とＮ２の置換体積を極力小さく限定したものとなるような装置立てを構築する必要がある。
【0005】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ＵＶ硬化型接着剤の硬化の短時間化が可能なＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示においては、燃料電池の製造に用いるＵＶ硬化型接着剤硬化装置であって、
紫外線（ＵＶ）光源と、
前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、
前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、
前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供する。
紫外線（ＵＶ）光源と、
前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、
前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、
前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本開示は、ＵＶ硬化型接着剤の硬化の短時間化が可能なＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】Ｎ２ガス置換空間を最小化するための本開示のＵＶ硬化型接着剤硬化装置の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本開示の実施に必要な事柄（例えば、本開示を特徴付けないＵＶ硬化型接着剤硬化装置の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
また、図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
本明細書において数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
また、数値範囲における上限値と下限値は任意の組み合わせを採用できる。
また、図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
本明細書において数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
また、数値範囲における上限値と下限値は任意の組み合わせを採用できる。
【0010】
本開示においては、燃料電池の製造に用いるＵＶ硬化型接着剤硬化装置であって、
紫外線（ＵＶ）光源と、
前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、
前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、
前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供する。
紫外線（ＵＶ）光源と、
前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、
前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、
前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有することを特徴とする、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供する。
【0011】
燃料電池の製造において、ワークである、ＭＥＧＡ用の積層体と支持フレームとの接着にリン系光開始剤を含むＵＶ硬化型接着剤を使用する場合、ＦＣとなるワークのリン被毒低減のため、光開始剤の添加量を極力減じることが望ましい。ただし、この場合はモノマーの反応率（接着剤硬化率）が低下し、残存モノマーによるＦＣの被毒が課題となる。光開始剤添加量を最小化しつつ、接着剤硬化率を８５％以上に高めるため、接着剤硬化の大きな阻害要因である、雰囲気エア中のＯ２の濃度を下げるのが有効である。
本開示では、光硬化時間（０．５ｓｅｃ以上）、タクトタイムから設定される加工時間（２ｓｅｃ）より、ワーク投入後１ｓｅｃ以内にＯ２濃度を０．５％以下にするＮ２置換が可能なＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供する。
本開示では、光硬化時間（０．５ｓｅｃ以上）、タクトタイムから設定される加工時間（２ｓｅｃ）より、ワーク投入後１ｓｅｃ以内にＯ２濃度を０．５％以下にするＮ２置換が可能なＵＶ硬化型接着剤硬化装置を提供する。
【0012】
ＵＶ硬化型接着剤硬化装置は、ＵＶ光源と、前記ＵＶ光源とワークとの間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板と、前記平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランスと、前記クリアランスに前記Ｎ２ガスを供給する配管と、を有する。
本開示のＵＶ硬化型接着剤硬化装置は、Ｎ２高速置換とＵＶ硬化型接着剤のＵＶ硬化を加工時間内で完了させることができる。
本開示のＵＶ硬化型接着剤硬化装置は、Ｎ２高速置換とＵＶ硬化型接着剤のＵＶ硬化を加工時間内で完了させることができる。
【0013】
ＵＶ光源は、ＵＶ－ＬＥＤランプ等であってもよい。
ＵＶ光を阻害しない材質の平板は、十分な光透過性を有し、空間を分離できる部材であればよく、透明プラスチック板等であってもよく、透明アクリル板等であってもよい。
ＵＶ光を阻害しない材質の平板は、十分な光透過性を有し、空間を分離できる部材であればよく、透明プラスチック板等であってもよく、透明アクリル板等であってもよい。
【0014】
Ｎ２ガスを供給する配管は、窒素ガスを噴射する噴射口等を有する部材であってもよい。
【0015】
クリアランスは、ワークに付着するＯ２ガスをＮ２ガスで置換する空間であり、平板をワークからわずかに隔てて設置することにより設けられる。クリアランスは、平板と前記ワークとの間をＮ２ガスで充満させることが可能な最小の空間であってもよい。
【0016】
本開示のＵＶ硬化型接着剤硬化装置は、配管からのクリアランスへの窒素ガス供給開始後、ＵＶ光源からのワークへのＵＶ照射開始までのインターバルを管理する制御部を備えていてもよい。制御部は、窒素ガス供給のオンオフを制御し、ＵＶ光源のオンオフを制御する。
制御部は、物理的には、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算処理装置と、ＣＰＵで処理される制御プログラム及び制御データ等を記憶するＲＯＭ（リードオンリーメモリー）、並びに、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）等の記憶装置と、入出力インターフェースとを有するものである。
制御部は、物理的には、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算処理装置と、ＣＰＵで処理される制御プログラム及び制御データ等を記憶するＲＯＭ（リードオンリーメモリー）、並びに、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）等の記憶装置と、入出力インターフェースとを有するものである。
【0017】
図１は、Ｎ２ガス置換空間を最小化するための本開示のＵＶ硬化型接着剤硬化装置の一例を示す模式断面図である。
図１に示すように、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置１００は、ＵＶ光源１０と、ＵＶ光源１０及びワーク２０の間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板３０と、平板３０及びワーク２０の間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランス４０と、クリアランス４０にＮ２ガスを供給する配管５０と、を有する。
ワーク２０は、積層体２１と、積層体２１上の所定の位置に塗布されたＵＶ硬化型接着剤２２と、積層体２１のＵＶ硬化型接着剤２２が塗布された領域に少なくとも一部が重なるように、当該ＵＶ硬化型接着剤２２上に配置された支持フレーム２３を有する。
パレット６０上に載置されたワーク２０の積層体２１の表面の中央部の上方に配管５０を配置し、塗布されたＵＶ硬化型接着剤２２の上方にＵＶ光源１０を配置する。そして、配管５０からクリアランス４０内の積層体２１に窒素ガスを吹き付けながら、ＵＶ硬化型接着剤２２に対してＵＶ光源１０から紫外線を照射し、ＵＶ硬化型接着剤２２を硬化させる。窒素ガスは、積層体Ｌの表面の中央部から外周部に向かって流れ、且つ、クリアランス４０内の空間が小さいため、速やかにＵＶ硬化型接着剤２２の露出部分に窒素ガスを吹き付けることができる。このように、ＵＶ硬化型接着剤２２の露出部分に窒素ガスを吹き付けながらＵＶ硬化型接着剤２２の硬化を行うことで、低酸素状態で硬化を行うことができ、空気中に存在する酸素によるＵＶ硬化の阻害が抑制されるので、所望の硬化反応が安定的に進み、短時間で硬化を行うことができる。
図１に示すように、ＵＶ硬化型接着剤硬化装置１００は、ＵＶ光源１０と、ＵＶ光源１０及びワーク２０の間に配置され、且つ、ＵＶ光を阻害しない材質の平板３０と、平板３０及びワーク２０の間をＮ２ガスで充満させることが可能なクリアランス４０と、クリアランス４０にＮ２ガスを供給する配管５０と、を有する。
ワーク２０は、積層体２１と、積層体２１上の所定の位置に塗布されたＵＶ硬化型接着剤２２と、積層体２１のＵＶ硬化型接着剤２２が塗布された領域に少なくとも一部が重なるように、当該ＵＶ硬化型接着剤２２上に配置された支持フレーム２３を有する。
パレット６０上に載置されたワーク２０の積層体２１の表面の中央部の上方に配管５０を配置し、塗布されたＵＶ硬化型接着剤２２の上方にＵＶ光源１０を配置する。そして、配管５０からクリアランス４０内の積層体２１に窒素ガスを吹き付けながら、ＵＶ硬化型接着剤２２に対してＵＶ光源１０から紫外線を照射し、ＵＶ硬化型接着剤２２を硬化させる。窒素ガスは、積層体Ｌの表面の中央部から外周部に向かって流れ、且つ、クリアランス４０内の空間が小さいため、速やかにＵＶ硬化型接着剤２２の露出部分に窒素ガスを吹き付けることができる。このように、ＵＶ硬化型接着剤２２の露出部分に窒素ガスを吹き付けながらＵＶ硬化型接着剤２２の硬化を行うことで、低酸素状態で硬化を行うことができ、空気中に存在する酸素によるＵＶ硬化の阻害が抑制されるので、所望の硬化反応が安定的に進み、短時間で硬化を行うことができる。
【0018】
燃料電池は、単セルを１つのみ有するものであってもよく、単セルを複数個積層した燃料電池スタックであってもよい。
本開示においては、単セル及び燃料電池スタックのいずれも燃料電池と称する場合がある。
単セルの積層数は特に限定されず、例えば、２～数百個であってもよい。
本開示においては、単セル及び燃料電池スタックのいずれも燃料電池と称する場合がある。
単セルの積層数は特に限定されず、例えば、２～数百個であってもよい。
【0019】
単セルは、少なくともアノード触媒層、電解質膜、カソード触媒層をこの順に有する膜電極接合体（ＭＥＡ）と、このＭＥＡを挟持するカソード側ガス拡散層およびアノード側ガス拡散層とを含む膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）を備える。
膜電極ガス拡散層接合体は、アノード側ガス拡散層、アノード触媒層、電解質膜、カソード触媒層、及び、カソード側ガス拡散層をこの順に有する。
本開示においては、ＭＥＧＡと支持フレームとの接合体を「膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）シート」と言う。
膜電極ガス拡散層接合体は、アノード側ガス拡散層、アノード触媒層、電解質膜、カソード触媒層、及び、カソード側ガス拡散層をこの順に有する。
本開示においては、ＭＥＧＡと支持フレームとの接合体を「膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ）シート」と言う。
【0020】
［ＭＥＧＡシートの製造方法］
ＭＥＧＡシートは、カソード側ガス拡散層とアノード側ガス拡散層のうち少なくとも一方のガス拡散層と、膜電極接合体とからなる積層体（ＭＥＧＡ）を用意し、上記積層体の一方の表面の外周部にＵＶ硬化型接着剤を塗布し、一部が、塗布されたＵＶ硬化型接着剤上に位置するように、積層体上に支持フレームを載置し、上記積層体の表面の中央部の上方からクリアランス内の積層体の表面に向けて窒素ガスを吹き付けながら、ＵＶ硬化型接着剤に対して紫外線を照射し、ＵＶ硬化型接着剤を硬化させることにより製造してもよい。
ＭＥＧＡシートは、カソード側ガス拡散層とアノード側ガス拡散層のうち少なくとも一方のガス拡散層と、膜電極接合体とからなる積層体（ＭＥＧＡ）を用意し、上記積層体の一方の表面の外周部にＵＶ硬化型接着剤を塗布し、一部が、塗布されたＵＶ硬化型接着剤上に位置するように、積層体上に支持フレームを載置し、上記積層体の表面の中央部の上方からクリアランス内の積層体の表面に向けて窒素ガスを吹き付けながら、ＵＶ硬化型接着剤に対して紫外線を照射し、ＵＶ硬化型接着剤を硬化させることにより製造してもよい。
【0021】
ＭＥＧＡシートの製造方法としては、具体的には、例えば、アノード側ガス拡散層と膜電極接合体（ＭＥＡ）とからなる積層体（ＡｎＭＥＧＡ）を用意し、この積層体のＭＥＡ側の表面の外周部にＵＶ硬化型接着剤を塗布する。
ＵＶ硬化型接着剤は、支持フレームが接着される部分と、カソード側ガス拡散層が接着される部分を含むように、塗布される。
次に、一部が、塗布されたＵＶ硬化型接着剤上に位置するように、積層体上に支持フレームを載置する。載置後、クリアランス内の積層体の表面に向けて窒素ガスを吹き付けながら、ＵＶ硬化型接着剤に対して紫外線を照射し、ＵＶ硬化型接着剤を硬化させる。載置後、加圧により、積層体と支持フレームとの間に存在する空気を抜き、積層体上に支持フレームを強く密着させてもよい。
ＵＶ硬化型接着剤は、支持フレームが接着される部分と、カソード側ガス拡散層が接着される部分を含むように、塗布される。
次に、一部が、塗布されたＵＶ硬化型接着剤上に位置するように、積層体上に支持フレームを載置する。載置後、クリアランス内の積層体の表面に向けて窒素ガスを吹き付けながら、ＵＶ硬化型接着剤に対して紫外線を照射し、ＵＶ硬化型接着剤を硬化させる。載置後、加圧により、積層体と支持フレームとの間に存在する空気を抜き、積層体上に支持フレームを強く密着させてもよい。
【0022】
ＵＶ硬化型接着剤としては、（メタ）アクリレートを含むアクリル系ＵＶ硬化型接着剤、及びエポキシ化合物を含むエポキシ系ＵＶ硬化型接着剤等を用いることができる。前記（メタ）アクリレートとしては、ポリブタジエン系（メタ）アクリレート、ポリイソブチレン系（メタ）アクリレート、および低分子量（メタ）アクリレートであっても良い。ＵＶ硬化型接着剤として、アクリル系ＵＶ硬化型接着剤を使用する場合においては、光開始剤を含むことができる。光開始剤としては、アシルフォスフィンオキサイド等のリン系光開始剤であってもよい。
ＵＶ硬化型接着剤の塗布方法としては特に制限されず、スクリーン印刷法およびディスペンサを用いる方法等が挙げられる。
ＵＶ硬化型接着剤の塗布方法としては特に制限されず、スクリーン印刷法およびディスペンサを用いる方法等が挙げられる。
【0023】
支持フレームとしては公知のものを用いることができ、電気絶縁性および気密性を有する樹脂フレームを含み、樹脂フレームの一方の面の少なくともＵＶ硬化型接着剤に接する部分、若しくは樹脂フレームの両面全体に、接着剤被覆層が形成されていてもよい。
樹脂フレームの構成樹脂は特に制限されず、ポリエチレンナフタレート系樹脂（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート系樹脂（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド系樹脂（ＰＰＳ）、およびシンジオタクチックポリスチレン系樹脂（ＳＰＳ）等のエンジニアリングプラスチック；ポリプロピレン系樹脂（ＰＰ）等の汎用プラスチック：これらの組合せ等が挙げられる。
接着剤被覆層の材料としては特に制限されず、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、およびポリビニルアセタール系樹脂等の熱可塑性樹脂を含む公知の接着剤を用いることができる。
樹脂フレームの構成樹脂は特に制限されず、ポリエチレンナフタレート系樹脂（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート系樹脂（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド系樹脂（ＰＰＳ）、およびシンジオタクチックポリスチレン系樹脂（ＳＰＳ）等のエンジニアリングプラスチック；ポリプロピレン系樹脂（ＰＰ）等の汎用プラスチック：これらの組合せ等が挙げられる。
接着剤被覆層の材料としては特に制限されず、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、およびポリビニルアセタール系樹脂等の熱可塑性樹脂を含む公知の接着剤を用いることができる。
【0024】
カソード（酸化剤極）は、カソード触媒層及びカソード側ガス拡散層を含む。
アノード（燃料極）は、アノード触媒層及びアノード側ガス拡散層を含む。
カソード触媒層及びアノード触媒層をまとめて触媒層と称する。
触媒層は、例えば、電気化学反応を促進する触媒金属、プロトン伝導性を有する電解質、及び、電子伝導性を有する担体等を備えていてもよい。
触媒金属としては、例えば、白金（Ｐｔ）、及び、Ｐｔと他の金属とから成る合金（例えばコバルト、及び、ニッケル等を混合したＰｔ合金）等を用いることができる。
電解質としては、フッ素系樹脂等であってもよい。フッ素系樹脂としては、例えば、ナフィオン溶液等を用いてもよい。
触媒金属を担持するための担体は、例えば、一般に市販されているカーボンなどの炭素材料等が挙げられる。
アノード（燃料極）は、アノード触媒層及びアノード側ガス拡散層を含む。
カソード触媒層及びアノード触媒層をまとめて触媒層と称する。
触媒層は、例えば、電気化学反応を促進する触媒金属、プロトン伝導性を有する電解質、及び、電子伝導性を有する担体等を備えていてもよい。
触媒金属としては、例えば、白金（Ｐｔ）、及び、Ｐｔと他の金属とから成る合金（例えばコバルト、及び、ニッケル等を混合したＰｔ合金）等を用いることができる。
電解質としては、フッ素系樹脂等であってもよい。フッ素系樹脂としては、例えば、ナフィオン溶液等を用いてもよい。
触媒金属を担持するための担体は、例えば、一般に市販されているカーボンなどの炭素材料等が挙げられる。
【0025】
カソード側ガス拡散層及びアノード側ガス拡散層をまとめてガス拡散層と称する。
ガス拡散層は、ガス透過性を有する導電性部材等であってもよい。
導電性部材としては、例えば、カーボンクロス、及びカーボンペーパー等のカーボン多孔質体、並びに、金属メッシュ、及び、発泡金属などの金属多孔質体等が挙げられる。
ガス拡散層は、ガス透過性を有する導電性部材等であってもよい。
導電性部材としては、例えば、カーボンクロス、及びカーボンペーパー等のカーボン多孔質体、並びに、金属メッシュ、及び、発泡金属などの金属多孔質体等が挙げられる。
【0026】
電解質膜は、固体高分子電解質膜であってもよい。固体高分子電解質膜としては、例えば、水分が含まれたパーフルオロスルホン酸の薄膜等のフッ素系電解質膜、及び、炭化水素系電解質膜等が挙げられる。電解質膜としては、例えば、ナフィオン膜（デュポン社製）等であってもよい。
【0027】
単セルは、必要に応じて膜電極ガス拡散層接合体の両面を挟持する２枚のセパレータを備えてもよい。２枚のセパレータは、一方がアノード側セパレータであり、もう一方がカソード側セパレータである。本開示では、アノード側セパレータとカソード側セパレータとをまとめてセパレータという。
セパレータは、反応ガス及び冷却媒体等の流体を単セルの積層方向に流通させるための供給孔及び排出孔等のマニホールドを構成する孔を有していてもよい。
冷却媒体としては、低温時の凍結を防止するために例えばエチレングリコールと水との混合溶液を用いることができる。また、冷却媒体としては、冷却用の空気を用いることができる。
供給孔は、燃料供給孔、酸化剤ガス供給孔、及び、冷却媒体供給孔等が挙げられる。
排出孔は、燃料排出孔、酸化剤ガス排出孔、及び、冷却媒体排出孔等が挙げられる。
セパレータは、ガス拡散層に接する面に反応ガス流路を有していてもよい。また、セパレータは、ガス拡散層に接する面とは反対側の面に燃料電池の温度を一定に保つための冷却媒体流路を有していてもよい。
セパレータは、ガス不透過の導電性部材等であってもよい。導電性部材としては、例えば、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カーボン、及び、プレス成形した金属（例えば、鉄、アルミニウム、及び、ステンレス等）板等であってもよい。また、セパレータが集電機能を備えるものであってもよい。
セパレータは、反応ガス及び冷却媒体等の流体を単セルの積層方向に流通させるための供給孔及び排出孔等のマニホールドを構成する孔を有していてもよい。
冷却媒体としては、低温時の凍結を防止するために例えばエチレングリコールと水との混合溶液を用いることができる。また、冷却媒体としては、冷却用の空気を用いることができる。
供給孔は、燃料供給孔、酸化剤ガス供給孔、及び、冷却媒体供給孔等が挙げられる。
排出孔は、燃料排出孔、酸化剤ガス排出孔、及び、冷却媒体排出孔等が挙げられる。
セパレータは、ガス拡散層に接する面に反応ガス流路を有していてもよい。また、セパレータは、ガス拡散層に接する面とは反対側の面に燃料電池の温度を一定に保つための冷却媒体流路を有していてもよい。
セパレータは、ガス不透過の導電性部材等であってもよい。導電性部材としては、例えば、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カーボン、及び、プレス成形した金属（例えば、鉄、アルミニウム、及び、ステンレス等）板等であってもよい。また、セパレータが集電機能を備えるものであってもよい。
【0028】
本開示においては、燃料ガス、及び、酸化剤ガスをまとめて反応ガスと称する。アノードに供給される反応ガスは、燃料ガスであり、カソードに供給される反応ガスは酸化剤ガスである。燃料ガスは、主に水素を含有するガスであり、水素であってもよい。酸化剤ガスは、酸素を含有するガスであり、空気（エア）等であってもよい。
【0029】
燃料電池スタックは、各供給孔が連通した入口マニホールド、及び、各排出孔が連通した出口マニホールド等のマニホールドを有していてもよい。
入口マニホールドは、燃料入口マニホールド、酸化剤入口マニホールド、及び、冷却媒体入口マニホールド等が挙げられる。
出口マニホールドは、燃料出口マニホールド、酸化剤出口マニホールド、及び、冷却媒体出口マニホールド等が挙げられる。
入口マニホールドは、燃料入口マニホールド、酸化剤入口マニホールド、及び、冷却媒体入口マニホールド等が挙げられる。
出口マニホールドは、燃料出口マニホールド、酸化剤出口マニホールド、及び、冷却媒体出口マニホールド等が挙げられる。
【0030】
燃料電池スタックは、両端を一対のエンドプレートで挟持されて構成されてもよい。エンドプレートとしては、例えばステンレス鋼などの金属などを用いることができる。また、エンドプレートとしては、例えばフェノール樹脂、エポキシガラス、及び、ポリエステルガラスなどの熱硬化性樹脂を含むエンジニアリングプラスチックなどを用いることができる。
【符号の説明】
【0031】
１０ ＵＶ光源
２０ ワーク
２１ 積層体
２２ ＵＶ硬化型接着剤
２３ 支持フレーム
３０ 平板
４０ クリアランス
５０ 配管
６０ パレット
１００ ＵＶ硬化型接着剤硬化装置
２０ ワーク
２１ 積層体
２２ ＵＶ硬化型接着剤
２３ 支持フレーム
３０ 平板
４０ クリアランス
５０ 配管
６０ パレット
１００ ＵＶ硬化型接着剤硬化装置
【図1】