CN101529630A - 燃料电池用隔板吸引装置 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池用隔板吸引装置，具有：吸附燃料电池用隔板的吸附板，其用于放置燃料电池用隔板，该燃料电池用隔板具有在一侧的面上以凹凸状形成的流路及设置在流路周边的作为密封部件的垫圈；和吸引泵，其从设置在吸附板上的吸引口吸引燃料电池用隔板，其中，吸附板具有收容垫圈并形成有吸引口的吸引槽。并且，吸附板的吸引口设置在放置燃料电池用隔板的凸部的位置上，优选吸附板由弹性体形成。

Description

燃料电池用隔板吸引装置

技术领域

本发明涉及一种燃料电池用隔板吸引装置，尤其涉及一种吸引具有在一侧的面上以凹凸状形成的流路及设置于流路周边的密封部件的燃料电池用隔板的燃料电池用隔板吸引装置。

背景技术

近些年来，燃料电池作为具有高效率及良好的环境特性的电池而备受瞩目。燃料电池一般使作为燃料气体的氢与作为氧化剂气体的空气中的氧进行化学反应，从而产生电能。燃料电池的种类包括磷酸型、熔融碳酸盐型、固体电解质型、碱性型、固体高分子型等。其中，具有常温下起动且起动时间迅速等优点的固体高分子型的燃料电池受到关注。

固体高分子型的燃料电池中使用的单电池包括电解质膜、催化剂层、气体扩散层、隔板。其中，使电解质膜、催化剂层及气体扩散层一体化的构造一般被称为膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly(MEA)：膜电极组件)。

一般而言，对构成单电池的燃料电池用隔板的表面实施等离子处理、等离子涂敷、粘接剂涂敷等表面处理加工。例如，专利文献1中记载了以下方法：利用向放置于密封材料涂敷台上的隔板喷出压缩空气时所产生的负压，来吸引隔板并涂敷密封材料。

专利文献1：日本特开2003-22817号公报

然而，在燃料电池用隔板、例如钛等金属隔板中，有时局部会产生翘曲或弯曲。图5是表示产生了翘曲的燃料电池用隔板42的图。如图5所示，燃料电池用隔板42的翘曲一般在燃料电池用隔板42的端部变大。例如，在板厚0.1mm的燃料电池用隔板42中，燃料电池用隔板42的翘曲量为5mm左右。

在向燃料电池用隔板42的表面涂敷粘接剂等情况下，例如使用粘接剂涂敷枪等进行涂敷。图6是表示使用粘接剂涂敷枪等在燃料电池用隔板42的表面涂敷粘接剂44的方法的图。为了使涂敷到燃料电池用隔板42的表面上的粘接剂44的涂敷量大致一定，燃料电池用隔板42的表面和粘接剂涂敷枪的喷嘴46之间的间隔(间隙)大致保持一定，例如为0.9mm以上、1.2mm以下。

但是，如图5所示，当在燃料电池用隔板42中产生翘曲等时，存在在燃料电池用隔板42的大致中央部和端部粘接剂的涂敷量产生不均而无法涂敷规定量的粘接剂44的情况。并且，如果用上述专利文献1记载的密封材料涂敷方法将粘接剂涂敷到燃料电池用隔板上，则由于喷出压缩空气而产生了负压，所以存在难于矫正产生翘曲等的燃料电池用隔板的情况。

因此，本发明的目的在于提供一种易于矫正燃料电池用隔板的翘曲等、可以保持燃料电池用隔板的燃料电池用隔板吸引装置。

发明内容

本发明涉及的燃料电池用隔板吸引装置具有：吸附燃料电池用隔板的吸附部，其用于放置燃料电池用隔板，该燃料电池用隔板具有在一侧的面上以凹凸状形成的流路及设置在流路周边的密封部件；吸引单元，其从设置在吸附部上的吸引口吸引燃料电池用隔板，该燃料电池用隔板吸引装置的特征在于，吸附部具有收容密封部件并形成有吸引口的吸引槽。

在本发明涉及的燃料电池用隔板吸引装置中，其特征在于，吸附部的吸引口设置在放置燃料电池用隔板的凸部的位置上。

在本发明涉及的燃料电池用隔板吸引装置，其特征在于，吸附部由弹性体形成。

根据上述本发明的燃料电池用隔板吸引装置，通过从吸引口吸引燃料电池用隔板，易于矫正燃料电池用隔板的翘曲等，从而能够保持燃料电池用隔板。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的燃料电池用隔板吸引装置的构成的图。

图2是表示本发明的实施方式中的吸引台使用多孔质材料的燃料电池用隔板吸引装置的构成的图。

图3是表示本发明的实施方式中的燃料电池用隔板吸引装置在吸引燃料电池用隔板时的动作的图。

图4是表示本发明的实施方式中的燃料电池用隔板吸引装置在拆卸燃料电池用隔板时的动作的图。

图5是表示产生了翘曲的燃料电池用隔板的图。

图6是表示使用粘接剂涂敷枪等将粘接剂涂敷到燃料电池用隔板表面上的方法的图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明涉及的实施方式。图1是表示燃料电池用隔板吸引装置10的构成的图。首先说明燃料电池用隔板12。

燃料电池用隔板12具有分离相邻单电池中的氢气等燃料气体或空气等氧化剂气体的功能、使单电池之间电连接的功能等。燃料电池用隔板12可使用由钛、不锈钢等金属材料制造的金属隔板，或使用由碳材料制造的碳隔板等。金属隔板例如可以通过对金属板进行冲压成形来制造。并且，碳隔板例如可以通过对包括作为导电性材料的碳材料的树脂进行注塑成形来制造。当然，燃料电池用隔板12不限于上述金属隔板、碳隔板等。

在燃料电池用隔板12的至少一侧的面上，以凹凸状形成有氢气等燃料气体、空气等氧化剂气体或冷却液(Long Life Coolant：LLC：长效冷却剂)的流路。这种具有凹部14和凸部16的流路例如可通过机械加工等形成。并且，在形成了燃料气体、氧化剂气体或冷却液中的流路的凹凸区域的周边，设有密封燃料气体、氧化剂气体等的、作为密封部件的垫圈18等。垫圈18的宽度例如是从4mm到5mm，垫圈18的厚度例如是从0.6mm到0.7mm。垫圈18例如可使用硅酮、聚四氟乙烯(PTFE)等。

接着，说明燃料电池用隔板吸引装置10。燃料电池用隔板吸引装置10包括框体20、吸引泵22、阀24、吸引台26和吸附板28。

在框体20中设有空腔，通过安装吸引台26形成中空部30。框体20例如可由不锈钢等金属材料制造。当然，框体20的材质不限于金属材料，也可是合成树脂材料等。

吸引泵22通过配管32与框体20连接，并具有作为吸引燃料电池用隔板12的吸引单元的功能。通过驱动吸引泵22，可以经由配管22吸引由框体20和吸引台26形成的中空部30的空气等。吸引泵22一般可使用用于吸引空气等气体的泵。并且，吸引单元不限于吸引泵22，也可使用风机等。连接吸引泵22和框体20的配管32优选使用配管32的直径较大、配管32的长度较短的配管32。这是因为，通过使用上述形状的配管32，可减少吸引时的压力损失。

阀24设置于在配管32上旁通而形成的旁通配管34上，具有开关燃料电池用隔板12的吸引的功能。通过在驱动吸引泵22的状态下开关阀24，可开关燃料电池用隔板12的吸引，以从吸附板28装卸燃料电池用隔板12。例如，通过在驱动吸引泵22的状态下关闭阀24，可使中空部30等的负压升高，以将燃料电池用隔板12吸附到吸附板28上。并且，通过打开阀24，可降低中空部30等的负压，以从吸附板28上拆卸燃料电池用隔板12。阀24可使用通常使用的手动阀、电磁阀等。

吸引台26安装在框体20上，并配置有吸附板28。在吸引台26和框体20的接触面上，为了抑制在吸引时自接触面发生泄漏，优选设置O形环等密封材料。当然，框体20和吸引台26可作为一体来制造。吸引台26例如可由不锈钢等金属材料制造。当然，在其他条件下，吸引台26的材质不限于金属材料，也可以是合成树脂材料等。

在吸引台26上形成多个用于吸引燃料电池用隔板12的吸引孔36。吸引孔36的截面形状可以是大致圆形，也可是大致四边形等多边形，没有特别限定。并且，吸引孔36例如通过机械加工等在不锈钢等的金属板上穿孔而形成。

吸引台26可使用多孔质材料或蜂窝状材料。图2是表示吸引台35使用多孔质材料的燃料电池用隔板吸引装置的构成的图。通过吸引台35使用多孔质材料，可从多孔质材料上形成的多个孔吸引燃料电池用隔板12。多孔质材料例如使用金属类多孔质材料、无机类多孔质材料等。

再次回到图1，吸附板28配置在吸引台26上，并具有作为吸附燃料电池用隔板12的吸附部的功能。吸附板28可通过粘接等方式固定到吸引台26上，也可通过螺栓等连接部件等连接到吸引台26上。吸附板28以使在下述吸附板28上形成的吸引口38及吸引台26的吸引孔36重叠的方式配置在吸引台26上。

吸附板28中，在放置燃料电池用隔板12中的以凹凸状形成的流路的凸部16的位置上形成有吸引口38。并且，吸引口38形成得比凸部16的宽度小。这是因为，如果吸引口38形成得大于凸部16的宽度，则空气会从燃料电池用隔板12中的以凹凸状形成的流路的凹部14泄漏，吸引燃料电池用隔板12的吸引力下降。并且，优选吸引口38沿着凸部16形成有多个。这是因为，通过形成多个吸引口38，可将燃料电池用隔板12更为均匀地吸附到吸附板28上。吸引口38的截面形状可以是大致圆形，也可是大致四边形等多边形，没有特别限定。

吸附板28优选由橡胶材料等弹性体形成。这是因为，通过在吸引燃料电池用隔板12时使吸附板28发生弹性变形，以抑制吸附板28和燃料电池用隔板12之间的间隙，可更为紧贴地吸引燃料电池用隔板12。并且，还因为，通过在吸引燃料电池用隔板12时使吸附板28发生弹性变形，可抑制燃料电池用隔板12的变形、损伤等。橡胶材料例如可使用硅酮橡胶等。当然，在其他条件下，吸附板28不限于弹性体。并且吸引口38可通过机械加工等对橡胶材料穿孔而形成。

吸附板28具有形成有吸引口38的吸引槽40，该吸引槽40收容有设置在燃料电池用隔板12中的流路周边的垫圈18等密封部件。通过将垫圈18收容于吸引槽40中，可抑制吸引燃料电池用隔板12时的垫圈18的变形、损伤等。并且，通过吸引整个垫圈18，可更为均匀地吸引燃料电池用隔板12的垫圈18的部位。

吸引槽40沿着设有垫圈18的垫圈18线形成。并且，为了收容垫圈18，吸引槽40形成得大于垫圈18的宽度、厚度。当垫圈18的宽度例如为5mm时，吸引槽40的宽度形成得大于5mm。当垫圈18的厚度例如为0.5mm时，吸引槽40的深度形成得大于0.5mm。这样，吸引槽40的侧面和底面与垫圈18不接触，从而可抑制吸引燃料电池用隔板12时的垫圈18的变形、损伤等。吸引槽40的截面形状例如可以是大致四边形等多边形，没有特别限定。吸引槽40例如可通过对橡胶材料等进行机械加工而形成。

在吸引槽40中形成有用于吸引燃料电池用隔板12的垫圈18的部位的吸引口38。并且，优选吸引口38沿着垫圈18线形成多个。这是因为，通过形成多个吸引口38，可将燃料电池用隔板12的垫圈18的部位更为均匀地吸附到吸附板28上。吸引口38的截面形状可以是大致圆形，也可是大致四边形等多边形，没有特别限定。

接着，说明燃料电池用隔板吸引装置10的动作。首先说明吸引燃料电池用隔板12时的动作。图3是表示燃料电池用隔板吸引装置10在吸引燃料电池用隔板12时的动作的图。

使燃料电池用隔板12中的凸部16的位置与吸附板28中的吸引口38的位置重叠，从而将燃料电池用隔板12设置在吸附板28上。并且，垫圈18被收容在设置于吸附板28上的吸引槽40中。并且，驱动吸引泵22后，关闭阀24，从而如图3箭头所示地从在吸附板28上形成的吸引口38吸引空气，燃料电池用隔板12被吸附到吸附板28上。在收容有垫圈18的吸引槽40中，也同样地从吸引口38吸引空气，燃料电池用隔板12的端部被吸附到吸附板28上。这样一来，燃料电池用隔板12的翘曲等被矫正，燃料电池用隔板12被吸附到吸附板28上并被保持在燃料电池用隔板吸引装置10上。

通过吸引燃料电池用隔板12，在将燃料电池用隔板12吸附到吸附板28上的状态下，例如向燃料电池用隔板12涂敷粘接剂、底涂料等。由于燃料电池用隔板12被吸附板28吸附，翘曲等被矫正，因此可将粘接剂等更为均匀地涂敷到燃料电池用隔板12上。

接着，说明拆卸燃料电池用隔板12时的动作。图4是表示燃料电池用隔板吸引装置10拆卸燃料电池用隔板12时的动作的图。例如，在完成粘接剂等的涂敷后，通过打开阀24，停止从在吸附板28上形成的吸引口38吸引空气，使吸引口38、中空部30等向大气开放。这样一来，可从吸附板28拆卸燃料电池用隔板12。

根据上述构成，通过吸引燃料电池用隔板12并将其吸附到吸附板上，易于矫正燃料电池用隔板12的翘曲等，从而可以保持燃料电池用隔板12。这样一来，即使在向燃料电池用隔板12例如涂敷粘接剂等的情况下，也可矫正燃料电池用隔板的翘曲，因此可使粘接剂涂敷层的厚度更为均匀。

根据上述构成，通过吸引燃料电池用隔板并就爱你刚起吸附到吸附板上，与利用配重、外框等保持燃料电池用隔板相比，可抑制燃料电池用隔板的变形、损伤等而进行保持。而且，可减少用于装卸配重、外框等的工时，提高了生产率。

根据上述构成，由于吸附板具有收容垫圈等并形成有吸引口的吸引槽，因此即使在翘曲等比燃料电池用隔板的大致中央部更大的端部，也可抑制垫圈的变形、损伤等而进行吸引。

根据上述构成，由于吸附板由橡胶材料等弹性体形成，因此在吸引燃料电池用隔板时吸附板发生弹性变形，燃料电池用隔板和吸附板更为紧贴，从可以进一步提高吸引效率。此外，在吸引燃料电池用隔板时吸附板发生弹性变形，因此可抑制燃料电池用隔板的变形、损伤等。

Claims (3)

1.一种燃料电池用隔板吸引装置，具有：

吸附燃料电池用隔板的吸附部，其用于放置燃料电池用隔板，该燃料电池用隔板具有在一侧的面上以凹凸状形成的流路及设置在流路周边的密封部件；和

吸引单元，从设置在吸附部上的吸引口吸引燃料电池用隔板，

该燃料电池用隔板吸引装置的特征在于，

吸附部具有收容密封部件并形成有吸引口的吸引槽。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板吸引装置，其特征在于，吸附部的吸引口设置在放置燃料电池用隔板的凸部的位置上。

3.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板吸引装置，其特征在于，吸附部由弹性体形成。

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