JPH11329454A

JPH11329454A - リン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極とその製造方法および製造装置

Info

Publication number: JPH11329454A
Application number: JP10132167A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Kawasaki; 貴文河嵜; Toji Suemori; 十二末盛; Yoshimichi Ogata; 善通尾方; Yoshinobu Tojima; 義信東島; Tamotsu Itoyama; 保糸山; Shoichiro Hara; 正一郎原; Toshinori Yagi; 俊憲八木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】多孔質基体端部シールの品質を高めると共に
少量生産から大量生産にも対応出来るリン酸型燃料電池
の多孔質ガス拡散電極とその製造方法および製造装置を
提供する。【解決手段】リン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極
のガス流路に平行な端部の側面および表裏面に第１の合
成樹脂シートを熱圧着する第１の工程を施こし、前記多
孔質電極端部の表裏のそれぞれに第２、第３の合成樹脂
製シートを平行な２つの加熱プレス部材に挟んで熱圧着
し、前記第１〜第３の合成樹脂製シートを前記多孔質電
極に含浸させて吸収させる第２の工程を施すことによ
り、前記多孔質電極の端部表裏面を平坦な形状とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リン酸型燃料電
池の多孔質ガス拡散電極とその製造方法および製造装置
に関し、特に多孔質電極端部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リン酸型燃料電池本体は、リン酸を電解
質とし、燃料を改質して得られる水素と空気中の酸素を
電気化学的に反応させて直流電力を得る装置であり、図
１３に示すように多孔質基体からなる二つの電極１１と
その間におかれた電解質板１２と構成されているセルを
１単面として、セパレート板を挟んで積み重ねられたも
のの集合体である。これらの集合体を数層積層して使用
することが必要である。この際、積層された各電極１１
に設けられる反応ガス供給流路は、その上または下に設
けられる他の反応ガス供給流路とは互いにその方向が交
差するように積み重ねられる。従って一つの反応ガス供
給流路を流れる一つの反応ガス、例えば水素ガスとその
上又は下方のガス供給流路を流れる他のガス、例えば空
気とが互いに混合しないように、それぞれの供給流路に
平行な基体の端部側面を異なるガスが混ざらないよう
に、シールし、且つ電気的絶縁を維持するように何らか
の処置を施す必要がある。そのシール方法としては合成
樹脂製フイルムを圧着、熱圧着して製造されている。例
えば特開昭５９ー２０５１６４号公報に示された従来の
端部シール方法を示す製造方法を図１２に示す。図にお
いて、１はガス拡散電極を形成する多孔質基体、４はテ
トラフルオロエチレンーパーフロロアルキルビニルエー
テル共重合体の膜、２４はフッ素油離型剤、２０は多孔
質基体のガス流路、２１はオス型、２２はメス型であ
る。

【０００３】次に動作について説明する。厚さ０．１ｍ
ｍ〜０．２ｍｍの膜状の共重合体４を多孔質体１の端部
表面に断面コの字型にかぶせこれを予めフッ素油離型剤
２４が塗布されている金型のメス型２２にいれ、ついで
離型剤２４が塗布されているオス型により矢印Ａ，Ｂ方
向から熱圧着させる。実際は約２０〜４０ｋｇ／ｃｍ²
の面圧で加圧しつつ３４０〜３８０℃に１５〜３０分間
加熱し、ついで８０〜９０℃の温度で約１時間アニーリ
ングして共重合体を多孔質体内に圧入して良好なシール
部を形成させる。（以下、公知技術と称す）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】公知技術では、例えば
多孔質基体のサイズが５００ｍｍ×１０００ｍｍの大き
さの熱圧着を行う場合金型の大きさは多孔質基体と同サ
イズ以上が必要となり、なおかつ側面から多孔質基体
端面を加圧するための設備も必要となる。また、加熱
工程が必要なためヒータの組込等が必要となる。その為
大型の設備となり、多額の設備投資が必要となると共に
メンテナンスが困難となる。

【０００５】公知技術では０.１ｍｍ厚さの共重体を熱
圧着時、メス型に共重合体４のセットを必要とするがシ
ートが０．１〜０．２ｍｍ程度・幅３０ｍｍ程度で長さ
が多孔質基体長さと同一長さが必要であり１０００ｍｍ
長さを展張すると撓みが発生し位置合わせが困難であ
る。これらの点を考慮した製造方法を確保するためには
多額の設備投資が必要となる。

【０００６】公知技術では、１枚の共重体をメス型２２
とオス型２１を用いてコの字型成型金型により圧着す
る。この時、メス金型２２とオス金型２１の隙間に共重
体４が流れ込みバリが発生する。セルを組み合わせたと
き、このバリが原因となってセル間での密着性が損なわ
れ、シール性を悪くする。

【０００７】公知技術では、１枚の共重体の膜でシール
する構造になっている。共重合体の膜の厚みが０．１ｍ
ｍと薄い材料を使用しているため、熱圧着時にシール破
壊を起こしシール不良につながる。

【０００８】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、多孔質基体端部シールの品質を
高めると共に少量生産から大量生産にも対応出来るリン
酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極とその製造方法およ
び製造装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の構成に
よるリン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極は、リン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極のガス流路に平行な端
部の側面および表裏面に第１の合成樹脂シートを熱圧着
する第１の工程を施こし、前記多孔質電極端部の表裏の
それぞれに第２、第３の合成樹脂製シートを平行な２つ
の加熱プレス部材に挟んで熱圧着し、前記第１〜第３の
合成樹脂製シートを前記多孔質電極に含浸させて吸収さ
せる第２の工程を施すことにより、前記多孔質電極の端
部表裏面を平坦な形状としたものである。

【００１０】また、この発明の第２の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造方法は、リン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極のガス流路に平行な端
部の側面および表裏面に第１の合成樹脂シートを熱圧着
する第１の工程を施こし、前記多孔質電極端部の表裏の
それぞれに第２、第３の合成樹脂製シートを平行な２つ
の加熱プレス部材に挟んで熱圧着し、前記第１〜第３の
合成樹脂製シートを前記多孔質電極に含浸させて吸収さ
せる第２の工程を施すことにより、前記多孔質電極の端
部表裏面を平坦な形状とするものである。

【００１１】また、この発明の第３の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造方法は、第２の
構成において、３つの合成樹脂製シートのうち、多孔質
基体の側面に熱圧着するシートの厚みを前記多孔質基体
の表裏面に熱圧着するシートの厚みより厚くするもので
ある。

【００１２】また、この発明の第４の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造方法は、第２の
構成において、第２の工程に、前記第１の工程において
多孔質基体端部の表裏面に熱圧着された前記第１の合成
樹脂シートに、前記第２、第３の合成樹脂シートを部分
的に仮止めする工程を加えたものである。

【００１３】また、この発明の第５の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、リン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極のガス流路に平行な端
部の側面および表裏面に第１の合成樹脂シートを熱圧着
する第１の工程を施こす手段と、前記多孔質電極端部の
表裏面のそれぞれに第２、第３の合成樹脂製シートを平
行な２つの加熱プレス部材に挟んで熱圧着し、前記第１
〜第３の合成樹脂製シートを前記多孔質電極に含浸させ
て吸収させる第２の工程を施こす手段を備えことによ
り、前記多孔質電極の端部表裏面を平坦な形状にするも
のである。

【００１４】また、この発明の第６の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、第５の
構成において、多孔質基体の表裏面および側面に合成樹
脂製シートを熱圧着するに際し、多孔質基体を加熱する
と共に、多孔質基体の端部端面に一方のコーナから他方
のコーナに合成樹脂製シートを順次供給すると同時に圧
着手段でこのシートを多孔質基体に圧着する手段を備え
たものである。

【００１５】また、この発明の第７の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、第５の
構成において、合成樹脂製シートの幅方向の位置を規制
するフランジ付きガイドローラと合成樹脂製シートを多
孔質基体端部の側面に圧着する圧着ローラを備えたもの
である。

【００１６】また、この発明の第８の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、第５の
構成において、多孔質基体を加熱すると共に、多孔質基
体の一方のコーナから他方のコーナに合成樹脂製シート
を順次供給すると同時にこのシートをコの字状に折り曲
げるフランジ付き圧着ローラによってこのシートを多孔
質基体端部の側面及び表裏面に圧着する手段を備えたも
のである。

【００１７】また、この発明の第９の構成によるリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、第５の
構成において、圧着ローラは３つのローラからなり、合
成樹脂製シートを各々多孔質基体端部の表裏面および側
面に圧着する手段を備えたものである。

【００１８】また、この発明の第１０の構成によるリン
酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、第５
の構成において、多孔質基体の側面に合成樹脂製シート
を熱圧着するに際し、多孔質基体を加熱すると共に、真
空吸着しかつ位置決めした上記シートを上記多孔質基体
側面に圧着する手段を備えたものである。

【００１９】また、この発明の第１１の構成によるリン
酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、第５
の構成において、多孔質基体を加熱すると共に、上記合
成樹脂製シートを真空吸着する吸着部とこの吸着部をガ
イドにしてスライドするスライド部を有する金型ブロッ
クによって合成樹脂製シートををコの字上に折り曲げて
上記多孔質基体の側面および表裏面に圧着する手段を備
えたものである。

【００２０】また、この発明の第１２の構成によるリン
酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置は、合成
樹脂製シートを真空吸着する吸着部とこの吸着部をガイ
ドにしてスライドするスライド部とこのスライド部に押
圧されることによって回転する２つの回転部を有する金
型ブロックによって合成樹脂製シートをコの字上に折り
曲げて多孔質基体の側面及び表裏面に圧着する手段を備
えたものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
第１の実施の形態を図を用いて説明する。図１は多孔質
基体に合成樹脂製シートが熱圧着された状態を示す要部
の斜視図である。図において、１は多孔質基体からなる
電極、４は多孔質基体のガス流路に平行な端部の側面に
熱圧着されたフッ素樹脂等の合成樹脂製シート、１０
（１０ａ，１０ｂ）は後工程において多孔質基体１の端
部表裏面に圧着された合成樹脂製シートである。

【００２２】次に、動作について説明する。第１工程に
おいて多孔質基体１を所定の温度に加熱した後、側面に
合成樹脂製シート４を側面からの圧着手段によって圧着
する。第２工程においては予め多孔質基体端部の側面に
前記合成樹脂製シート４を圧着後、表裏面に合成樹脂製
シート１０を所定厚さ・所定幅と長さに加工した後、前
記多孔質基体を所定温度に加熱の後、表裏面から圧着す
る。第１工程に用いる合成樹脂製シートと第２工程で用
いる合成樹脂製シートは、第２工程時に互いに融着され
る。

【００２３】次に、作用について説明する。多孔質基体
への合成樹脂製シートを３分割し、熱圧着する工程を２
段階にすることによってガス漏れしやすい側面部にやや
厚めの合成樹脂製シートを配することが出来るためシー
ル性が向上する。第１工程の多孔質基体端面への熱圧着
は簡単な設備で対応できるためメンテナンスがやりやす
く、設備投資費が削減される。第２工程での熱圧着は側
面を押圧する必要が無くなったため作業性が改善され
る。また、側面を押圧しなくてすむため多孔質基体端部
からのバリの発生が無くなった。

【００２４】次に、この発明の効果を立証するために実
験した結果について説明する。多孔質基体の材料は昭和
電工製多孔質カーボンは厚み２ｍｍ・幅１００ｍｍ×１
２０ｍｍ、第１工程で多孔体端面に圧着するための合成
樹脂製シート４はダイキン製ネオフロンＦＥＰ（型名Ｎ
Ｆ０２５０）厚み０．２５ｍｍ、第２工程で表裏面に熱
圧着するための合成樹脂製シート１０はダイキン製ネオ
フロンＦＥＰ、型名ＮＦ０１００、厚み０．１ｍｍを使
用して実験を行った。実験条件は多孔質基体の加熱温度
は２９０〜３００℃、加圧力は１０Ｋｇ／ｃｍ² であ
る。

【００２５】次に、上記実験結果について説明する。多
孔質基体からのガス漏れは見られず好結果が得られた。
多孔質基体への合成樹脂製シートの圧着状態は、多孔質
基体の内部を顕微鏡写真で撮影したところ、多孔質基体
内に合成樹脂製シートが含浸し多孔質基体表面から０．
２〜０．３ｍｍの深さまで浸透することが確認できた。

【００２６】実施の形態２．以下、この発明の第２の実
施の形態を図を用いて説明する。図２はこの発明の第２
の実施の形態における合成樹脂製シートの圧着工程を説
明する図であり、実施の形態１の第１工程で多孔質基体
端部側面に合成樹脂製シートを一方のコーナ部から他方
のコーナ部に向けて順次前記合成樹脂製シートを供給す
ると同時に多孔質基体端部側面に熱圧着する工程を示し
ている。図において、１は多孔質基体、４は多孔質基体
端部に圧着されつつある状態の合成樹脂製シート、２は
前記合成樹脂製シート４を多孔質基体端面への圧着手段
であり、ここではガイド付きローラ２である。ガイド付
きローラ２は、多孔質基体１のコーナー部を含む側面１
ｅ，１ａ，１ｈに沿って水平方向に移動するとともに、
どの方向の側面に対しても、面に垂直な押圧力を加圧で
きる移動架台に取付けられている。合成樹脂製シート４
はガイド付きローラ２の回転移動と加圧より、多孔質基
体１の端部側面に沿って１ｅ，１ａ，１ｈに順に順次に
熱圧着される。

【００２７】次に、動作について説明する。加熱ブロッ
ク６により、合成樹脂製シート４を熱圧着に適した温度
に加熱後、ガス流路２０に平行する多孔質基体１の端部
側面のコーナ部１ｅに所定幅に加工された合成樹脂製シ
ートを供給すると同時に熱圧着し、直線部１ａから他方
のコーナー部１ｈまで順次貼り付け熱圧着する。この第
１工程に続いて、実施の形態１と同様に第２工程として
多孔質基体１の端部表裏面に側面部より薄い合成樹脂製
シートを熱圧着する。

【００２８】実施の形態３．以下、この発明の第３の実
施の形態を図を用いて説明する。図３は多孔質基体端部
側面へ合成樹脂製シート４を熱圧着する装置の貼付要領
を示す斜視図である。図において、１は多孔質基体、２
はガイド付きローラ、１６は圧着ローラである。この実
施の形態では、実施の形態２で用いたガイド付きローラ
２に加えて別に圧着ローラ１６を用い、熱圧着時の合成
樹脂製シート４のガイドと加圧を分担させ、実施の形態
１の第１の工程を更に確実に実施するものである。ガイ
ド付きローラ２および圧着ローラ１６は多孔質基体１の
端部側面１ｅ，１ａ，１ｈに沿って移動するとともに、
どの方向の側面に対しても面に垂直な押圧力を加圧でき
る移動架台に取付けられている。ガイド付きローラ２は
合成樹脂製シート４の巾方向のセンターを多孔質基体４
の厚さ方向のセンターに一致させるようにガイドを行な
い、圧着ローラ１６はシート４への加圧を行なう。この
加圧力は３００ｇ〜４００ｇである。

【００２９】次に、動作について説明する。加熱ブロッ
ク６により上下よりプレスされた多孔質基体１の端面１
ｅ、１ａ、１ｈは、上記加熱ブロック６により熱圧着に
適した一定温度に加熱される。一方、熱圧着される合成
樹脂製シート４は一定幅に切断されシート供給ローラ
（図示せず）よりガイドローラ２に供給され多孔質基体
端面１ｅ、１ａ、１ｈの上下方向のセンターに位置決め
セットされる。合成樹脂製シート４は幅方向に規制され
ると同時に多孔質基体端面１ｅに熱圧着に必要な３００
ｇ〜４００ｇの押しつけ力で押し付けられる。端面１ｅ
に押し付けることによって合成樹脂シートは端面に熱圧
着される。多孔質基体端面１ｅに熱圧着された合成樹脂
シート４は矢印Ｂ方向に向かって端部コーナ部１ｅから
順次多孔質基体端部１ａへと圧着され他方のコーナ部１
ｈまで順次熱圧着される。

【００３０】次に、作用について説明する。多孔質基体
端部側面に３００〜４００ｇの押しつけ圧で押しつけ熱
圧着された合成樹脂製シートは端面に皺、破損、気泡が
発生することなく熱圧着される。

【００３１】実施の形態４．この発明の第４の実施の形
態を図を用いて説明する。この実施の形態では、実施の
形態１の第１の工程において、多孔質基体１の厚さより
巾の広い合成樹脂製シート４を用い、シートの上下の縁
を折り曲げて多孔質基体の端部にコの字型に圧着するよ
うにしたものである。図４は多孔質基体端部への合成樹
脂製シート４を熱圧着する装置の貼付要領を示す斜視図
である。図において、１は多孔質基体、２はガイド付き
ローラ、３は折り曲げ部付き圧着ローラである。さら
に、ガイド付きローラ２と折り曲げ部付き圧着ローラ３
は個々に多孔質基体端面１ａ多孔質基体コーナ部１ｅ、
一方のコーナ部１ｈ部に対して矢印Ｅの如く直角方向に
動く構造であり、各々矢印Ｃ・Ｄ方向に３００ｇ〜４０
０ｇの力で前記多孔質基体端面に押し付けられる構造と
なっている。さらに、ガイド付きローラ２と折り曲げ部
付き圧着ローラ３は多孔質基体端部側面に沿って１ｅ、
１ａ、１ｈと常に各端面に対して平行に一方の端から他
方の端へ全長にわたって水平方向に動く移動架台に載置
されている。ガイド付きローラ２は熱圧着される合成樹
脂製シート４と同一寸法幅の溝を有し、多孔質基体端部
の端面１ａのセンターに配置されている。折り曲げ部付
き圧着ローラ３は、合成樹脂シート４を多孔質基体端部
１の表裏面に折り曲げ熱圧着する役割をもち多孔質基体
１の端部の厚みに該シートの厚みを含めた寸法幅の溝を
有する。溝の深さは、該シートを表面１ｂ裏面１ｃに折
り曲げる長さ寸法より深い構造となっている。

【００３２】次に、動作について説明する。加熱ブロッ
ク６により上下よりプレスされた多孔質基体１の端部側
面１ｅ，１ａ，１ｈ、表面１ｄ，１ｂ，１ｇ裏面１ｆ，
１ｃ，１ｊは、上記加熱ブロックにより熱圧着に適した
一定温度に加熱される。一方、熱圧着される合成樹脂製
シート４は一定幅に切断され該シート供給ローラ（図示
せず）よりガイドローラ２に供給され多孔質基体端部側
面１ｅ，１ａ，１ｈのセンターに位置決めセットされ
る。位置決めされた合成樹脂製シート４は移動ブロック
（図示せず）に載置され同時に移動する折り曲げ部付き
圧着ローラ３に導かれる。供給された上記合成樹脂製シ
ート４ａは上下方向を規制され多孔質基体端面１ｅに矢
印Ｃ・Ｄ方向に熱圧着に必要な３００ｇ〜４００ｇの押
しつけ力で押し付けられる。側面１ｅに押し付けること
によって合成樹脂シートは、側面に熱圧着される。多孔
質基体側面 1ｅに熱圧着された合成樹脂シート４はさら
に折り曲げ部付き圧着ローラ３により表面１ｄ、裏面１
ｆに折り曲げられ表面１ｄ、裏面１ｆに熱圧着される。
このようにして矢印Ｂ方向に向かって端部コーナ部１
ｅ，１ｄ，１ｆから順次多孔質基体端部１ａ，１ｂ，１
ｃへと熱圧着され他方のコーナ部１ｈ，１ｇ，１ｊに順
次熱圧着を行う。

【００３３】次に、作用について説明する。熱圧着した
合成樹脂製シート４は皺、カエリが出ることなく平坦な
面を作り出すことが出来る。さらに、第２工程の本圧着
後のシール性試験においても漏れが発生することなく好
結果が得られた。当シール装置は、簡単な構造のため安
価な製作費で製作することが出来る。

【００３４】次に、この発明の実施の形態を立証するた
め実施した実験結果について説明する。材料は、多孔質
基体１は昭和電工製多孔質カーボン、厚み２ｍｍ、幅１
００ｍｍ×１００ｍｍを使用し、合成樹脂シート４はダ
イキン製ネオフロンＦＥＰ、型名ＮＦ０２５０、厚み
０．２５ｍｍを使用して実験を行った。次に、環境につ
いて説明する。加熱ブロック６による加熱温度は、熱圧
着される多孔質基体端部の温度を２７０〜３００℃に設
定、ガイドローラ２、折り曲げ付き圧着ローラ４の多孔
質基体端部１ａへの押しつけ力は３００〜４００ｇ、圧
着スピードを６００ｍｍ/ｍｉｎ、の条件で実験を実施
した。

【００３５】次に、上記実験結果について説明する。合
成樹脂製シートの表裏面へのコの字状の折り曲げ部の幅
が３ｍｍ以上になると折り曲げ先端部が浮き上がる傾向
が見られた。折り曲げ量３ｍｍ以下にする事によって浮
き上がりは見られない。また、多孔質基体端部１の形状
を変化させて実験を行った。多孔質基体端部１の側面１
ａ、１ｅ、１ｈ部に０.５ｍｍ幅で４５度角の面取加工
を表裏面両方に施し、圧着実験を行った。その時、折り
曲げ付き圧着ローラにも多孔質基体端面形状と同一の形
状となるよう加工を施し端から順次圧着を実施した。結
果、圧着後の合成樹脂シートの形状はコの字状からＵの
字状の断面形状となり、好結果が得られた。次に、多孔
質基体１端部の両コーナ部の形状を変えて実験を行っ
た。両コーナ部を５ｍｍのアール形状とした場合、およ
び多孔質基体１端部のコーナ端から５ｍｍ位置から４５
度角度で切り落とした５Ｃの形状にした場合の２ケース
の実験で、いずれの条件下でも合成樹脂製シートが破損
したり皺になったり剥離することなく好結果を得ること
が出来た。

【００３６】実施の形態５．この発明の第５の実施の形
態を図を用いて説明する。この実施の形態では、実施の
形態４における折り曲げ部付き圧着ローラ３の機能を互
いに直角な３方向の３つの圧着ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ
に分担させたものである。この方法では、多孔質基体１
端部の表裏面方向への加圧力を自由に、且つ安定に与え
ることができる利点がある。図５は、多孔質基体端部１
への合成樹脂製シート４を熱圧着する装置の貼付要領を
示す斜視図である。図において、１は多孔質基体、２は
ガイド付きローラ、５は多孔質基体１の端部側面・表面
・裏面を個面に押し付ける三面独立ローラである。さら
に、ガイド付きローラ２と三面独立ローラ５は個々に多
孔質基体端面１ａ、多孔質基体コーナ部１ｅ、一方のコ
ーナ部１ｈに対して直角方向に動く構造であり、ガイド
付きローラ２はＤ方向に３００ｇ〜４００ｇの力で多孔
質基体端部の側面１ａ・表面１ｂ・裏面１ｃに押し付け
られる構造となっている。さらに、ガイド付きローラ２
と三面独立ローラ５は多孔質基体端面１ｅ，１ａ，１ｈ
と常に各端面に対して平行に一方の端から他方の端へ全
幅を表裏面と水平方向に動く移動ブロック（図示せず）
に載置されている。ガイド付きローラ２は熱圧着される
合成樹脂シート４幅と同一寸法幅の溝を有し、多孔質基
体端部の端面１ａのセンターに配置されている。三面独
立ローラ５は３個のローラからなり、上面のローラ５ｂ
は多孔質基体端部の表面１ｄ，１ｂ、１ｇを、横向きの
ローラ５ａは、多孔質基体端部の端面１ｅ，１ａ，１ｈ
を、下面のローラ５ｃは多孔質基体端部の裏面１ｆ、１
ｃ、１ｊをそれぞれ独立して３００ｇ〜４００ｇの力で
押し付け回転しながら移動する構造となっている。

【００３７】次に、動作について説明する。加熱ブロッ
ク６により上下よりプレスされた多孔質基体１の端面１
ｅ，１ａ，１ｈ，表面１ｄ，１ｂ，１ｇ、裏面１ｆ，１
ｃ，１ｊは、該ブロックにより熱圧着に適した一定温度
に加熱される。一方、熱圧着される合成樹脂製シート４
は一定幅４ａに切断され該シート供給ローラ（図示せ
ず）よりガイドローラ２に供給され、多孔質基体端面１
ｅ，１ａ，１ｈのセンターに位置決めセットされる。位
置決めされた合成樹脂製シート４は移動ブロック（図示
せず）に載置され同時に移動する三面独立ローラ５に合
成樹脂シート４が導かれる。供給された該シート４は上
下方向を規制され該端面１ｅに熱圧着に必要な３００ｇ
〜４００ｇの押しつけ力で押し付けられる。端面１ｅに
押し付けることによって合成樹脂製シートは、端面に熱
圧着される。多孔質基体端面１ｅに熱圧着された合成樹
脂シート４はさらに三面独立ローラ５により表面１ｄ、
裏面１ｆに折り曲げられながら圧着される。このように
して端部コーナ部１ｅ，１ｄ，１ｆから順次矢印ｂ方向
に向かって多孔質基体端部１ａ，１ｂ，１ｃへと圧着さ
れ一方のコーナ部１ｈ，１ｇｇ，１ｊに順次圧着を行
う。

【００３８】次に、作用について説明する。多孔質基体
１端部を一方の端コーナ部から順次ガス流路と平行する
端部を合成樹脂製シートを圧着しながら反対側コーナ部
まで順次コの字状に合成樹脂シートを圧着する。一方の
端から順次熱圧着するため多孔質基体端部の歪みや撓み
等による位置ずれ等にも対応が可能であり安価な装置で
安定して高品質を得ることが出来る。

【００３９】次に、この実施の形態の効果を立証するた
めに実施した実験結果について説明する。材料は多孔質
基体１が昭和電工製多孔質カーボン、厚み２ｍｍ、幅１
００ｍｍ×１００ｍｍを使用。合成樹脂シート４はダイ
キン製ネオフロンＦＥＰ、型名ＮＦ０２５０、厚み０、
２５ｍｍを使用して実験を行った。次に環境について説
明する。加熱ブロック６による加熱温度は、熱圧着され
る多孔質基体端部の温度を２７０〜３００℃に設定、ガ
イドローラ２、三面独立ローラ５を多孔質基体端部１
ａ，１ｂ，１ｃへの各々の押しつけ力は全て３００〜４
００ｇ、圧着スピードを６００ｍｍ／ｍｉｎの条件で実
験を実施した。

【００４０】次に、上記実験結果について説明する。合
成樹脂製シートの表裏面へのコの字状に折り曲げ面が３
ｍｍ以上になると折り曲げ先端部が浮き上がる傾向が見
られた実施の形態４と比較すると合成樹脂製シートの表
裏面での浮き上がりは見られず合成樹脂製シートの表裏
面への圧着幅を広げても問題なく皺、撓み、破損はなく
良好な結果が得られた。折り曲げ面幅が３ｍｍ以上の構
造とする場合三面独立ローラをを用いた構造とした方が
良い。また、多孔質基体１の端部の形状を変化させて実
験を行った。多孔質基体１の端部の端面１ａ，１ｅ，
１ｈ部に０.５ｍｍ幅で４５度角の面取加工を表裏面両
方に加工し、圧着実験を行った。結果、圧着後の合成樹
脂シートの形状はコの字状からＵの字状の形状となり、
好結果が得られた。次に、多孔質基体１の端部の両コー
ナ部の形状を変えて実験を行った。両コーナ部を５ｍｍ
のアール形状と多孔質基体１の端部のコーナ端から５ｍ
ｍ位置から４５度角度で切り落とした５Ｃの形状におけ
るの実験でいずれの条件下でも合成樹脂製シートが破損
したり皺になったり剥離することなく好結果を得ること
が出来た。

【００４１】実施の形態６．この発明の第６の実施の形
態を図を用いて説明する。図６は、多孔質基体端部に合
成樹脂製シートを熱圧着する装置の貼付要領を示す要部
の断面図であり、状態Ａ〜Ｃは合成樹脂製シート４の熱
圧着工程フローを示す。図において、１は多孔質基体、
４は合成樹脂製シート、６は加熱ブロック、１３は多孔
質基体１の端部に対して直角方向に動く移動機構（図示
せず）に載置された吸着機能付成型金型である。吸着機
能付き金型１３は真空排気ブロック１３ｄ・１３ｅ、圧
縮バネ１３ｃ、金型ブロック１３ａ吸着ブロック１３ｂ
からなり、多孔質基体１の端部に押し付けられると矢印
Ｂ方向に３〜４ｋｇ／ｃｍ²の押しつけ力で多孔質基体
１の端部に押圧される構造となっている。吸着機能付金
型１３は金型の中央に合成樹脂製シート４を真空吸着す
るための位置決め機構と排気口が設けられている。さら
に、排気口１３ｄの先には真空ポンプ（図示せず）が設
置されている。次に工程のフローについて説明する。状
態Ａは一定幅と長さに切られた合成樹脂製シート４が装
着された状態を示す。状態Ｂは吸着機能付金型１３を多
孔質基体１の端部に押しつけた状態を示し多孔質基体１
の端部側面に一定圧力で押しつけられる。状態Ｃは吸着
機能付金型１３を多孔質基体１の端部側面から熱圧着後
移動機構（図示せず）により後退し多孔質基体１から離
れた状態を示す。

【００４２】次に、動作について説明する。加熱ブロッ
ク６により合成樹脂製シート４を熱圧着するに適した温
度に多孔質基体１を加熱する。状態Ａにおいて多孔質基
体１の端部側面に熱圧着するに適した幅と長さに加工さ
れた合成樹脂シート４を吸着機能付金型１３に位置決め
取り付けする。真空ポンプ（図示せず）によって排気口
１３ｄ・１３ｅを通して矢印Ａ方向に真空排気し吸着す
る。移動機構（図示せず）に載置された吸着機能付金型
１３を多孔質基体１端部方向（矢印Ｂ）に押し付ける
（状態Ｂ）。状態Ｂにおいて多孔質基体１の端部側面に
圧縮バネ１３ｃにより３〜４ｋｇ／ｃｍ²の押し付け力
で押し付けられた前記合成樹脂製シート４は多孔質基体
端部側面に熱圧着される。１０〜２０ｓｅｃ放置後真空
吸着を解除し状態Ｃ位置に吸着機能付金型１３を後退す
る。吸着機能付金型１３の吸着ブロック１３ｂは圧縮バ
ネ１３ｃの復帰力により原点位置に復帰する。

【００４３】次に、作用について説明する。多孔質基体
１の端部側面に対して合成樹脂シート４を一気に押圧圧
着出来るため短時間で作業を行うことが出来作業効率が
良いため、自動化するに適した構造である。

【００４４】実施の形態７．この発明の第７の実施の形
態を図を用いて説明する。図７は、多孔質基体１の端部
への合成樹脂製シート４を熱圧着する装置の貼付要領を
示す要部の断面図であり、状態Ａ〜Ｃは合成樹脂製シー
ト熱圧着工程フローを示す。図において、１は多孔質基
体、４は合成樹脂製シート、６は加熱ブロック、７は多
孔質基体端部側面１ａに対して直角方向に動く移動機構
（図示せず）に載置された成型金型である。成型金型７
は真空排気ブロック７ｄ・７ｅ、圧縮バネ７ｃ、金型ブ
ロック７ａ吸着ブロック７ｂからなり、多孔質基体１の
端部に押し付けられると矢印Ｂ方向に３〜４ｋｇ／ｃｍ
²の押しつけ力で多孔質基体１の端部に押圧される構造
となっている。成型金型７の中央に合成樹脂製シート４
を真空装着するための排気口が設けられている。さら
に、排気口７ｄの先には排気ポンプ（図示せず）が設
置されている。フローについて説明する。状態Ａは多孔
質基体１を加熱ブロック６によって合成樹脂製シートを
圧着するに適した温度に加熱した状態を示す。また成型
金型７には一定幅と長さに加工された合成樹脂製シート
４が装着された状態を示す。状態Ｂは成型金型７を多孔
質基体端部１に押しつけた状態を示す。状態Ｃは成型金
型７を多孔質基体１の端部から離れた状態を示す。

【００４５】次に、動作について説明する。状態Ａにお
いて多孔質基体１の端部側面に熱圧着するに適した幅と
長さに加工された合成樹脂製シート４を成型金型７に装
着する。装着後真空ポンプ（図示せず）にて真空吸着し
落下、位置ずれ等を防止する。状態Ｂにおいて加熱ブロ
ック６により上下より熱圧着に適した所定温度に加熱さ
れた多孔質基体１の端部に状態Ａで真空装着された成型
金型７を多孔質基体１の端部に対して直角、水平に動く
移動機構（図示せず）を押圧する。多孔質基体端部側面
１ａに押圧された状態で矢印Ｂ方向に３〜４ｋｇ／ｃｍ
²の力が働き圧着される。合成樹脂シート４は多孔質基
体端部側面１ａにあたりさらに移動機構を押し続けるこ
とによって吸着ブロック７ｂは矢印Ｃ方向に圧縮バネ７
Ｃに打ち勝ちスライドする。その動作によって合成樹脂
製シート４は、多孔質基体端部側面１ａに圧着されると
共に表面１ｂ裏面１ｃ方向に折り曲げられる。折り曲げ
られたと同時に圧着するに適した温度に加熱された多孔
質基体１表裏面１ｂ・１ｃに熱圧着される。折り曲げら
れ表裏面に圧着された状態で真空ポンプを解除し成型金
型を移動機構（図示せず）により多孔質基体端部側面１
ａから後退させる。状態Ｃの位置に復帰させると多孔質
基体端部に４ａ，４ｂ，４ｃのようにコの字状に前記合
成樹脂シートは圧着され、成型金型７は原点位置に復帰
すると同時に吸着ブロック７ｂはバネ７ｃの力で復帰す
る。

【００４６】次に、作用について説明する。熱圧着した
合成樹脂製シート４は皺、破損、バリが出ることなく平
坦な面を作り出すことが出来る。さらに、圧着工程終了
後のシール性試験においても漏れが発生することなく好
結果が得られた。当シール装置は、簡単な構造のため安
価な製作費で製作することが出来る。

【００４７】実施の形態８．この発明の第８の実施の形
態を図を用いて説明する。図８は多孔質基体端部への合
成樹脂製シートを熱圧着する装置の貼付要領を示す要部
の側断面図であり、状態Ａ〜Ｃは合成樹脂製シート４の
熱圧着工程フローを示す。図において、１は多孔質基
体、４は合成樹脂製シート、６は加熱ブロック、８は多
孔質基体１の端部に対して直角方向に動く移動機構（図
示せず）に載置された折り曲げ機構付き金型である。折
り曲げ機構付き金型８は、熱圧着時多孔質基体端部側面
に押圧したとき多孔質基体端面と金型間に３〜４ｋｇ／
ｃｍ²の力が働くための圧縮バネ８ｃ、押圧した後、合
成樹脂製シート４をコの字状に成型するための折り曲げ
金具８ｇ、折り曲げ金具を折り曲げるための支点ピン８
ｆ、さらに金型の中央に合成樹脂製シート４を真空吸着
するための排気口が設けられている。さらに、排気口８
ｄの先には真空ポンプ（図示せず）が設置されている。
フローについて説明する。状態Ａは一定幅と長さに加工
された合成樹脂製シート４が装着された状態を示す。状
態Ｂは折り曲げ機構付き金型８を多孔質基体１の端部に
押しつけられた状態を示す。状態Ｃは合成樹脂シート４
を圧着後原点に復帰した状態を示す。

【００４８】次に、動作について説明する。加熱ブロッ
ク６により合成樹脂製シート４を熱圧着するに適した温
度に多孔質基体１を加熱する。状態Ａにおいて多孔質基
体１の端部側面に熱圧着するに適した幅と長さに加工さ
れた合成樹脂シート４を折り曲げ機構付き金型８に位置
決め取り付けする。真空ポンプ（図示せず）によって排
気口７ｄ・７ｅを通して矢印Ａ方向に真空排気し吸着す
る。移動機構（図示せず）に載置された折り曲げ機構付
き金型８を多孔質基体１端面方向（矢印Ｂ）に押し付け
る（状態Ｂ）。状態Ｂにおいて多孔質基体１の端部に折
り曲げ機構付き金型８を押圧すると吸着ブロック８ｂは
多孔質基体端面１ａに当たり端面と吸着ブロックにより
合成樹脂製シート４をサンドイッチした形となる。さら
に、圧縮バネ８ｃの力に打ち勝って金型ブロック８ａは
進む。この時、折り曲げ金具８ｇは金型ブロック８ａに
押され支点ピン８ｆを支点として折り曲げられ、折り曲
げ管具８ｇによって前記合成樹脂製シート４はコの字状
に折り曲げられる。金型ブロック７ａは３〜４ｋｇ／ｃ
ｍ²の押し付け力が発生するまで進み停止する。押し付
けられた前記合成樹脂製シート４は多孔質基体端部端面
及び表裏面に熱圧着される。１０〜２０ｓｅｃ放置後真
空吸着を解除し状態Ｃ位置に折り曲げ機構付き金型８を
後退する。折り曲げ機構付き金型８の吸着ブロック８ｂ
は圧縮バネ８ｃの復帰力により原位置に復帰する。

【００４９】次に、作用について説明する。合成樹脂製
シートを折り曲げる時摩擦力が働かないため、薄い合成
樹脂シートの熱圧着でも品質良く圧着する事が可能とな
る。多孔質基体１の端部側面に対して合成樹脂製シート
４を一気に押圧圧着出来るため短時間で作業を行うこと
が出来るため作業効率を高め、自動化するに適した構造
である。

【００５０】実施の形態９．この発明の第９の実施の形
態を図を用いて説明する。図９は、実施の形態１〜８に
おける第１工程で合成樹脂製シートを多孔質基体１の端
部に熱圧着した後、合成樹脂製シート１０（１０ａ，１
０ｂ）を多孔質基体１の端部の表裏面に熱圧着する第２
工程を説明する図である。図において、１は多孔質基
体、４は多孔質基体端部に圧着された０．２〜０．２５
ｍｍ程度のやや厚めの合成樹脂製シート、９は加熱機構
付き圧着プレス、１０ａ，１０ｂは両コーナ部に圧着さ
れた合成樹脂製シート４に一部重ね合わせるかシート端
面を突き合わせ熱圧着する０．１〜０．１５ｍｍ程度と
やや薄めの合成樹脂製シート、１４はセパレータ板であ
る。状態Ａ〜Ｂは圧着プロセスを示す。

【００５１】次に、動作について説明する。多孔質基体
端部の表裏面に熱圧着して表裏面のシールを行う０．１
〜０．１５ｍｍとやや薄めの表裏面合成樹脂製シート１
０ａ・１０ｂを事前に所定幅と長さに加工する。状態Ａ
において加熱機構付きプレス９ｂ上に表裏面合成樹脂製
シート１０ｂ、既に合成樹脂製シート４をコの字状に圧
着された多孔質基体１、表裏面合成樹脂製シート１０
ａ、セパレータ１４を下から順番に積み重ねる。この
時、予め圧着された合成樹脂製シート４の表裏面と新た
に積み重ねる表裏面合成樹脂製シート１０ａ・１０ｂを
位置合わせし重ねる。多孔質基体１とセパレ−タ１４の
積み重ねは圧着後の合成樹脂製シートの変化を考慮した
位置合わせを行う。状態Ｂは上記状態Ａにおいて位置合
わせしたセルをプレスした状態を示し、所定の圧力でプ
レスした後加熱機構付きプレス９（９ａ，９ｂ）を所定
温度に加熱する。この時の加圧力１０Ｋｇ／ｃｍ² 、加
熱温度は２９０〜３００℃・圧着時間は２９０〜３００
℃に達した段階でヒータをＯｆｆし自然冷却する。２５
０℃に自然冷却された段階で解体する。

【００５２】次に、作用について説明する。第２工程の
熱圧着が終了した状態Ｂでは、合成樹脂製シート４およ
び１０が多孔質基体１に含浸し、吸収されるため、多孔
質基体１の端部の表裏面は平坦となる。また、多孔質基
体１の端部側面における合成樹脂製シートの断面形状は
外側の凸な丸みをもった形状となり、バリは発生しな
い。多孔質基体１に合成樹脂製シートを加熱圧着後多孔
質基体表裏面の合成樹脂の浸透面を顕微鏡により計測し
た結果、０．２〜０．３ｍｍの深さまで浸透していた。
シール性の試験においてコの字状に熱圧着した合成樹脂
製シート４にやや薄めの前記合成樹脂製シートを少量重
ね合わせて熱圧着した場合、端部からのシールの信頼性
が高まる。また、コの字状に圧着した前記合成樹脂製シ
ート４に前記やや薄めの表裏面合成樹脂製シート１０
（１０ａ，１０ｂ）を突き合わせて圧着した場合は、多
孔質基体端部からのバリが発生せず良好な形状が得られ
る。いずれの場合も漏れは発生しなかった。以上の結果
から多孔質基体端部に合成樹脂製シートをコの字状に熱
圧着する第１の工程と熱圧着後表裏面にやや薄めの合成
樹脂製シートを圧着する第２の工程に分けて製造するこ
とによって低コストで高品質の多孔質基体を製造するこ
とが出来る。

【００５３】実施の形態１０．この発明の第１０の実施
の形態を図を用いて説明する。この実施の形態は、実施
の形態９において、あらかじめ第１の工程で多孔質基体
１の端部に熱圧着された合成樹脂製シート４と、第２の
工程で多孔質基体１の端部の表裏面にあらたに熱圧着さ
れる合成樹脂製シート１０（１０ａ，１０ｂ）の相互の
位置合わせを正確に行ない、位置ずれを防止するための
仮止めに関するものである。図１０は多孔質基体端部に
合成樹脂製シートを熱圧着後多孔質基体１の端部表裏面
に合成樹脂製シートを重ね合わせ、もしくは突き合わせ
て加熱棒にて仮固定した状態を示す斜視図である。図に
おいて、１は多孔質基体、４は予め熱圧着された合成樹
脂製シート、１０は多孔質基体のガス流路と平行な端部
表裏面と同一長さと所定幅に加工された合成樹脂製シー
ト、１５はスポット熱接続するための加熱棒である。

【００５４】次に、動作について説明する。予め合成樹
脂製シート４を多孔質基体端面に熱圧着された前記合成
樹脂製シート４の端部に所定長さと幅に加工された合成
樹脂製シート１０を一部重ね合わせもしくは突き合わせ
て位置合わせを行う。位置合わせ出来た状態で所定温度
に加熱された加熱棒１５を押圧し所定の間隔でスポット
熱溶着を行う。次に多孔質基体１の表裏を反転させ表面
と同一方法で熱溶着を行う。

【００５５】次に、作用について説明する。スポット熱
溶着を行うことによって第２工程である組合せ熱圧着を
実施時端面に予め圧着した前記合成樹脂製シートと表
裏面に圧着する合成樹脂製シートの位置ずれが発生せず
効率よく作業が進められると共に品質が高まる。

【００５６】次に、成果を実証するために実験を行った
結果について説明する。合成樹脂製シート４と表裏面に
貼り付け熱圧着する合成樹脂製シートを１ｍｍ程度の重
ね合わせられるよう位置合わせを行う。次に加熱プロー
ブ１５を側面合成樹脂製シート４・表裏面合成樹脂製シ
ート１０の重ね合わせ部に押圧する。この時、加熱棒１
５先端部の径はΦ２ｍｍ、先端部の温度は２８０〜３０
０℃、押圧時間は２ｓｅｃで行った。その結果、重ね合
わされた合成樹脂製シート同士は接着され３０〜４０ｇ
程度の引っ張り力に対して耐えられる。また、スポット
熱溶着を行うことによって第２工程である組合せ熱圧着
を実施時端面に予め圧着した前記合成樹脂製シートと表
裏面に圧着する合成樹脂製シートの位置ずれが発生せず
効率よく作業が進められると共に品質が高まる。

【００５７】実施の形態１１．この発明の第１１の実施
の形態を図を用いて説明する。図１１は多孔質基体端部
に合成樹脂製シートを熱圧着後表裏面に合成樹脂製シー
トを重ね合わせもしくは突き合わせて超音波振動素子に
て固定した状態を示す斜視図である。図において、１は
多孔質基体、４は予め熱圧着された合成樹脂製シート、
１０は多孔質基体のガス流路と平行な端部表裏面と同一
長さと所定幅に加工された合成樹脂製シート、１７はス
ポット熱接続する為の超音波振動素子である。

【００５８】次に、動作について説明する。予め合成樹
脂製シート４を多孔質基体端面に熱圧着された前記合成
樹脂製シート４の端部に所定長さと幅に加工された合成
樹脂製シート１０を一部重ね合わせもしくは突き合わせ
て位置合わせを行う。位置合わせ出来た状態で矢印Ａ・
Ｂ方向に振動する超音波振動素子１６を押圧し所定の間
隔でスポット熱溶着を行う。次に多孔質基体１を反転さ
せ表面と同一方法で熱溶着を行う。

【００５９】次に、作用について説明する。って第２工
程である組合せ熱圧着を実施時端面に予め圧着した前記
合成樹脂製シートと表裏面に圧着する合成樹脂製シート
の位置ずれが発生せず効率よく作業が進められると共に
品質が高まる。

【００６０】

【発明の効果】この発明の第１，２の構成によれば、多
孔質基体端部にコの字状に合成樹脂製シートを予め熱圧
着した後表裏面に別の合成樹脂製シートを貼り付ける製
造方法を採ったことによってシール性が向上すると共に
合成樹脂製シートに皺、バリが発生せず品質の向上につ
ながる。

【００６１】また、この発明の第３の構成によれば、端
部、表裏面の合成樹脂製シートの厚みを変えて製作が可
能であり、シール性の重要な端面には厚めの合成樹脂製
シートを、シール性の必要度の低い表裏面には薄手の合
成樹脂シートを配することでセル厚みを抑えることが出
来る。

【００６２】また、この発明の第４の構成によれば、第
１工程で熱圧着した合成樹脂製シートと第２工程で熱圧
着するシートとの位置合わせが容易に行なえ、位置ずれ
を防ぐことができるので、品質の高いシールが得られ
る。

【００６３】また、この発明の第５の構成によれば、多
孔質基体端部にコの字状に合成樹脂製シートを予め熱圧
着した後表裏面に別の合成樹脂製シートを貼り付ける製
造方法を採ったことによってシール性が向上すると共に
合成樹脂製シートに皺、バリが発生せず品質の向上につ
ながる。

【００６４】また、この発明の第６〜９の構成によれ
ば、多孔質基体端部への合成樹脂製シートの熱圧着方法
は簡単な構造の装置で対応できるため製作費が安く設備
投資費を抑えることが出来る。さらに、多孔質基体の面
積が大型化しても移動機構を長くするだけですむため設
備投資費を抑えることが出来る。さらにまた、多孔質基
体端面のシール長さが長くなり撓み、歪み等が発生して
も端面形状に追従出来るため完成品の品質を確保するこ
とが出来る。

【００６５】また、この発明の第１０〜１２の構成によ
れば、多孔質基体端部に瞬時にしてコの字状に合成樹脂
製シートを熱圧着出来るため作業効率が良く量産に対応
できる。さらに、金型形状が簡単なため量産装置に採用
してもメンテナンス性に優れた装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図３】この発明の第３の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図４】この発明の第４の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図５】この発明の第５の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図６】この発明の第６の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図７】この発明の第７の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図８】この発明の第８の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図９】この発明の第９の実施の形態における合成樹
脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図１０】この発明の第１０の実施の形態における合
成樹脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図１１】この発明の第１１の実施の形態における合
成樹脂製シートの圧着工程を説明する図である。

【図１２】従来の技術による合成樹脂シートの圧着工
程を説明する断面図である。

【図１３】燃料電池本体を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１多孔質基体、２フランジ付きガイドローラ、３
ランジ付き圧着ローラ、４合成樹脂製シート、５三
面独立ローラ、６加熱ブロック、７成型金型、８
折り曲げ機構付き成型金型、９加熱機構付きプレス、
１０表裏面合成樹脂シート、１１電極、１２電解
質板、１３吸着機能付き金型、１１４セパレータ、１
５加熱棒、１６圧着ローラ、１７超音波振動子、
２１オス金型、２２メス金型、２４フッ素油離型
剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者東島義信東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者糸山保東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者原正一郎東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者八木俊憲東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極
のガス流路に平行な端部の側面および表裏面に第１の合
成樹脂シートを熱圧着する第１の工程を施こし、前記多
孔質電極端部の表裏のそれぞれに第２、第３の合成樹脂
製シートを平行な２つの加熱プレス部材に挟んで熱圧着
し、前記第１〜第３の合成樹脂製シートを前記多孔質電
極に含浸させて吸収させる第２の工程を施すことによ
り、前記多孔質電極の端部表裏面を平坦な形状としたリ
ン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極。
【請求項２】リン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極
のガス流路に平行な端部の側面および表裏面に第１の合
成樹脂シートを熱圧着する第１の工程を施こし、前記多
孔質電極端部の表裏のそれぞれに第２、第３の合成樹脂
製シートを平行な２つの加熱プレス部材に挟んで熱圧着
し、前記第１〜第３の合成樹脂製シートを前記多孔質電
極に含浸させて吸収させる第２の工程を施すことによ
り、前記多孔質電極の端部表裏面を平坦な形状とするリ
ン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造方法。
【請求項３】３つの合成樹脂製シートのうち、多孔質
基体の側面に熱圧着するシートの厚みを前記多孔質基体
の表裏面に熱圧着するシートの厚みより厚くすることを
特徴とする請求項２記載のリン酸型燃料電池の多孔質ガ
ス拡散電極の製造方法。
【請求項４】前記第２の工程に、前記第１の工程にお
いて多孔質基体端部の表裏面に熱圧着された前記第１の
合成樹脂シートに、前記第２、第３の合成樹脂シートを
部分的に仮止めする工程を加えた請求項２記載のリン酸
型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製造方法。
【請求項５】リン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極
のガス流路に平行な端部の側面および表裏面に第１の合
成樹脂シートを熱圧着する第１の工程を施こす手段と、
前記多孔質電極端部の表裏面のそれぞれに第２、第３の
合成樹脂製シートを平行な２つの加熱プレス部材に挟ん
で熱圧着し、前記第１〜第３の合成樹脂製シートを前記
多孔質電極に含浸させて吸収させる第２の工程を施こす
手段を備えることにより、前記多孔質電極の表裏面を平
坦な形状に形成するリン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散
電極の製造装置。
【請求項６】多孔質基体の表裏面および側面に合成樹
脂製シートを熱圧着するに際し、多孔質基体を加熱する
と共に、多孔質基体の端部端面に一方のコーナから他方
のコーナに合成樹脂製シートを順次供給すると同時に圧
着手段でこのシートを多孔質基体に圧着する手段を備え
た請求項５記載のリン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電
極の製造装置。
【請求項７】合成樹脂製シートの幅方向の位置を規制
するフランジ付きガイドローラと合成樹脂製シートを多
孔質基体端部の側面に圧着する圧着ローラを備えた請求
項５記載のリン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の製
造装置。
【請求項８】多孔質基体を加熱すると共に、多孔質基
体の一方のコーナから他方のコーナに合成樹脂製シート
を順次供給すると同時にこのシートをコの字状に折り曲
げるフランジ付き圧着ローラによってこのシートを多孔
質基体端部の側面及び表裏面に圧着する手段を備えた請
求項５記載のリン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極の
製造装置。
【請求項９】圧着ローラは３つのローラからなり、合
成樹脂製シートを各々多孔質基体端部の表裏面および側
面に圧着する手段を備えた請求項５記載のリン酸型燃料
電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置。
【請求項１０】多孔質基体の側面に合成樹脂製シート
を熱圧着するに際し、多孔質基体を加熱すると共に、真
空吸着しかつ位置決めした上記シートを上記多孔質基体
側面に圧着する手段を備えた請求項５記載のリン酸型燃
料電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置。
【請求項１１】多孔質基体を加熱すると共に、上記合
成樹脂製シートを真空吸着する吸着部とこの吸着部をガ
イドにしてスライドするスライド部を有する金型ブロッ
クによって合成樹脂製シートをコの字上に折り曲げて上
記多孔質基体の側面および表裏面に圧着する手段を備え
た請求項５記載のリン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電
極の製造装置。
【請求項１２】合成樹脂製シートを真空吸着する吸着
部とこの吸着部をガイドにしてスライドするスライド部
とこのスライド部に押圧されることによって回転する２
つの回転部を有する金型ブロックによって合成樹脂製シ
ートをコの字上に折り曲げて多孔質基体の側面及び表裏
面に圧着する手段を備えた請求項５記載のリン酸型燃料
電池の多孔質ガス拡散電極の製造装置。