CN113767490A - 燃料电池单元用分隔件的垫片制造方法 - Google Patents

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Abstract

燃料电池用分隔件的垫片(203)经过粘合剂(211)的赋形工序和粘合剂(211)的转移工序而成型，在赋形工序中，使用成型模具在具有柔软性的柔性基材(301)上对要成为垫片(203)的粘合剂(211)进行赋形，在转移工序中，将在柔性基材(301)上赋形的粘合剂(211)转移至一对分隔件(11)中的一个(例如，分隔件11B)上，并成型为垫片(203)，该一对分隔件(11)隔着设置在燃料电池单元的电解质膜相对设置，并具有筋肋(14)，该筋肋与电解质膜紧密接触且在与该电解质膜之间形成流体的流路，由此在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件上成型垫片。

Description

燃料电池单元用分隔件的垫片制造方法
技术领域
本发明涉及燃料电池单元用分隔件的垫片制造方法。
背景技术
使反应气体发生电化学反应进行发电的燃料电池迅速普及。由于燃料电池的发电效率高，对环境的影响也少，因此作为优选的能源而受到关注。
燃料电池中，固体高分子型燃料电池具备将多个燃料电池单元层叠而成的堆叠结构。各个燃料电池单元通过一对分隔件夹着膜电极组件(MEA)。膜电极组件是由阳极电极(阳极)和阴极电极(阴极)夹着电解质膜的结构物，各个电极具有催化剂层和气体扩散层(GDL)的层叠结构。分隔件与气体扩散层紧密接触，与气体扩散层之间形成氢和氧的流路。
这样的燃料电池单元利用分隔件上形成的流路，向阳极电极供给氢，向阴极电极供给氧。由此，通过与水电解相反的电化学反应进行发电。
如专利文献1的各附图所示，膜电极组件的电解质膜(在文献1中，符号为55)被密封在端部。作为密封件，例如，使用专利文献1所记载的由橡胶状弹性体等成型的垫片(垫片主体21、31)。垫片在与分隔件的面正交的方向上产生弹性形变，在一对分隔件之间对膜电极组件的电解质膜进行密封。
在先技术文献
专利文件
专利文献1：日本特开2016-143479号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
对电解质膜进行密封的垫片通过注塑成型或传递成型而被赋形为分隔件。此时，碳制等脆性的分隔件有可能因垫片成型时的压力、例如因模压而引起的压力或注塑压力等而被破坏。另外，即使是比较硬质的金属制的分隔件，例如在表面实施碳涂层等的情况下，也存在因垫片成型时的压力而导致涂层损伤的可能性。
要求能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件上成型垫片。
用于解决问题的手段
在燃料电池用分隔件的垫片制造方法的一个方式中，在具有柔软性的柔性基材上使用成型模具对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述柔性基材上赋形的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
在燃料电池用分隔件的垫片制造方法的另一方式中，使用成型模具在中间基材上对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述中间基材上赋形的所述粘合剂转移至具有柔软性的柔性基材上，将转移至所述柔性基材上的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
在燃料电池用分隔件的垫片制造方法的又一方式中，在具有上模和下模的成型模具的所述下模上对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述下模上赋形的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
发明效果
能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件上成型垫片。
附图说明
图1是概念性地示出了将多个燃料电池单元层叠而成的堆叠结构的示意图。
图2的(A)-(C)是示出了第一实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图3的(A)-(D)是示出了第一实施方式中相对于分隔件转移粘合剂时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图4是示出了对一对分隔件之间的间隙进行密封的密封结构的垂直截面图。
图5的(A)-(C)是示出了第二实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图6的(A)-(D)是示出了第二实施方式中相对于分隔件转移粘合剂时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图7的(A)-(D)是示出了第三实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图8的(A)-(E)是示出了第三实施方式中相对于分隔件转移粘合剂时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图9的(A)-(C)是示出了第四实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图10的(A)-(C)是示出了第四实施方式中相对于分隔件的粘合剂的第一阶段的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图11的(A)-(C)是示出了第四实施方式中相对于分隔件的粘合剂的第二阶段的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图12的(A)-(C)是示出了第五实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图13的(A)-(D)是示出了第五实施方式中相对于分隔件的粘合剂的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图14的(A)-(C)是示出了第六实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
图15的(A)-(D)是示出了第六实施方式中相对于分隔件的粘合剂的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
具体实施方式
[燃料电池]
本实施方式的燃料电池分隔件的垫片制造方法是对应设置于燃料电池所使用的分隔件上的垫片进行赋形并将该垫片转移至分隔件的方法的一个示例。首先，对应用本实施方式的方法的燃料电池的一个示例进行说明。
如图1所示，燃料电池1具有将多个燃料电池单元2层叠而成的层叠结构。在燃料电池单元2中，在燃料电池用的一对分隔件11之间夹设有电解质膜102，在该电解质膜102中设置了被称为MEA(Membrane Electrode Assembly膜电极组件)的膜电极组件101。这种燃料电池单元2经由冷却面密封件201层叠。在图1中，仅描绘了两组燃料电池单元2，但实际上可以层叠几百组的燃料电池单元2来构成燃料电池1。
膜电极组件101是在电解质膜102的两个面的中央部分设置有未图示的电极的结构物。电极具备包括了在电解质膜102上成膜的催化剂层和在催化剂层上成膜的气体扩散层(GDL)的层叠结构(均未图示)。这种电极将电解质膜102的一面作为阳极电极(阳极)，将其相反面作为阴极电极(阴极)使用。
作为一个示例，燃料电池用的分隔件11是由碳等树脂成型的平板状的部件。但是，不限定于这种碳制的脆性材料，作为另一个示例，也可以使用薄壁的不锈钢板等可冲压加工的平板状部件作为分隔件11。
分隔件11具有矩形的平面形状，设置有用于配置膜电极组件101的配置区域12。在远离配置区域12的两端侧的位置各设置的三个开口是用于使用于发电或由发电产生的流体流通的歧管13。在歧管13中流通的流体是燃料气体(氢)、氧化气体(氧)、由发电时的电化学反应生成的水或剩余的氧化气体、制冷剂等。
与分隔件11上设置的歧管13的位置相对应地，在电解质膜102上也设置有歧管103。这些歧管103是在远离膜电极组件101的两端侧的位置分别设置的三个开口。
燃料电池1利用歧管13、103在与设置了膜电极组件101的电解质膜102的一面相对设置的分隔件11A之间导入燃料气体(氢)，在与电解质膜102的一面的相反侧的面相对设置的分隔件11B之间导入氧化气体(氧)。作为制冷剂使用的冷却水被引导至通过冷却面密封件201密封的两组燃料电池单元2之间。此时，燃料气体、氧化气体以及冷却水在由组装燃料电池单元2的一对分隔件11(11A、11B)形成的各个流路中流动。
一对分隔件11隔着作为对象部件的电解质膜102相对设置，形成燃料电池单元2。分隔件11具备与电解质膜102紧密接触且在与该电解质膜102之间形成流体的流路的筋肋(bead)14。电解质膜102与分隔件11A的筋肋14A之间的空间形成燃料气体的流路。电解质膜102与分隔件11B的筋肋14B之间的空间形成氧化气体的流路。在一组燃料电池单元2的分隔件11A和与其重合的燃料电池单元2的分隔件11B之间设置的各个筋肋14A、14B之间的空间形成冷却水的流路。
燃料电池单元2在分隔件11、膜电极组件101的外周缘以及歧管13、103的周缘具有密封结构。密封结构包括介设在两组燃料电池单元2之间的冷却面密封件201和设置在分隔件11与膜电极组件101之间的反应面密封件202。这种密封结构使燃料气体及剩余燃料气体的流路、氧化气体及发电时通过电化学反应生成的水的流路、作为制冷剂的冷却水的流路分别独立，防止不同种类的流体的混合。
在形成密封结构的冷却面密封件201及反应面密封件202中，使用固定于分隔件11的垫片203。以下，对燃料电池分隔件的垫片制造方法的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
基于图2的(A)-(C)以及图3的(A)-(D)对第一实施方式进行说明。本实施方式的垫片制造方法包括赋形工序和转移工序。
(赋形工序)
赋形工序是在具有柔软性的柔性基材301、例如树脂膜上对应成为垫片203的粘合剂211进行赋形的工序。
如图2的(A)所示，在基底401上载置柔性基材301，通过该柔性基材301载置成型模具411。在成型模具411上设置有浇口412和型腔413。型腔413具有用于成型垫片203的形状。
如图2的(B)所示，从浇口412将粘合剂211的材料212、例如作为橡胶状弹性材料的未硫化的丁基橡胶等引导至型腔413。此时，作为成型方法，采用注塑成型或传递成型。
如图2的(C)所示，通过从基底401上分离成型模具411，在柔性基材301的平坦面上赋形粘合剂211。赋形后的粘合剂211成为垫片203。
为了能够通过从基底401上分离成型模具411而在柔性基材301上赋形粘合剂211，与型腔413的壁部相比，柔性基材301发挥更强的粘合性。
作为在赋形工序中使用的粘合剂211，例如可以使用以丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、乙丙二烯橡胶、天然橡胶等作为基础聚合物的橡胶类粘合剂等。
粘合剂211中还可以配合添加剂。可配合的添加剂例如为交联剂、增粘剂、填充剂、抗老化剂等。
(转移工序)
转移工序是将柔性基材301上赋形的粘合剂211转移至分隔件11上并成型为垫片203的工序。
如图3的(A)所示，使在柔性基材301上赋形的粘合剂211与分隔件11的其中一个、例如与氧化气体(氧)接触的那侧的分隔件11B相对设置。相对设置的位置是垫片203相对于分隔件11B的固定位置。在本实施方式中，将分隔件11B上设置的筋肋14B以外的区域设为固定位置。
作为本实施方式的变形例，也可以将分隔件11B上设置的筋肋14B的顶部设为固定位置。
如图3的(B)所示，使分隔件11B与柔性基材301接近，使粘合剂211与应固定垫片203的位置接触。粘合剂211通过自身的粘合性粘合于分隔件11B。
如图3的(C)所示，使柔性基材301弯曲，从粘合剂211剥离。此时，与柔性基材301相比，分隔件11B发挥更强的粘合性。因此，粘合剂211保持粘合于柔性基材301的状态，柔性基材301从粘合剂211剥离。
如图3的(D)所示，其结果是，粘合剂211固定在分隔件11B上，粘合剂211成为垫片203。
成为垫片203的粘合剂211可以进行交联也可以不进行交联。在柔性基材301上赋形后，或者转移到分隔件11B后实施粘合剂211的交联。
这样，能够在分隔件11B上成型垫片203。此时，在分隔件11B上不施加垫片成型时的压力、例如由模压引起的压力或注塑压力等，能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件11B上成型垫片203。因此，作为分隔件11(11A、11B)，可以使用如碳制的脆性材料。
[第二实施方式]
基于图4至图6的(A)-(D)对第二实施方式进行说明。与第一实施方式相同的部分用相同的附图标记表示，省略重复的说明。
图4示出了作为本实施方式的垫片制造方法的前提的冷却面密封件201及反应面密封件202的密封结构。该密封结构使分隔件11的筋肋14以嵌套方式重叠。作为一个示例，与设置了膜电极组件101的电解质膜102的一面相对设置的分隔件11A的筋肋14A相比，与电解质膜102的一面的相反侧的面相对设置的分隔件11B的筋肋14B形成得较大，筋肋14B以非接触状态嵌入筋肋14A。
一对分隔件11的筋肋14(14A、14B)相对于分隔件11的上升角度θ设为例如70°左右。因此，一对分隔件11的相互面对的筋肋14(14A、14B)的侧壁15(15A、15B)相对于分隔件11倾斜。
在这种密封结构中使用的垫片203配置在以嵌套的方式重叠且相对设置的筋肋14(14A、14B)的侧壁15(15A、15B)之间。此时，由于相对分隔件11的筋肋14的上升角度θ为70°左右，因此垫片203的截面形状呈平行四边形。
与第一实施方式相同，垫片203由粘接剂211成型，因此粘接固定于一对分隔件11的相对设置的筋肋14(14A、14B)的侧壁15(15A、15B)。另外，垫片203不仅粘合固定在筋肋14的侧壁15上，还粘合固定在与侧壁15连接的分隔件11的面上。
在本实施方式的垫片制造方法中，生成与上述的冷却面密封件201及反应面密封件202的密封结构匹配的垫片203。本制造方法与第一实施方式相同，包括赋形工序和转移工序。
(赋形工序)
赋形工序是在具有柔软性的柔性基材301、例如树脂膜上对应成为垫片203的粘合剂211进行赋形的工序。
如图5的(A)所示，在基底401上载置柔性基材301，通过该柔性基材301载置成型模具411。在成型模具411上设置有浇口412和型腔413。
柔性基材301具有突部302，该突部302嵌入一对分隔件11中的一个、例如接触氧化气体(氧)一侧的分隔件11B设置的相邻两个筋肋14B之间。与筋肋14B相同，突部302以70°左右的上升角度从柔性基材301立起。即，突部302形成为模仿成为垫片203的粘合剂211所粘合的筋肋14B的侧壁15B的形状。
成型模具411上设置的型腔413配置柔性基材301的突部302，在与浇口412连接的部分具有用于成型垫片203的形状。
如图5的(B)所示，从浇口412将粘合剂211的材料212、例如作为橡胶状弹性材料的未硫化的丁基橡胶等引导至型腔413。此时，作为成型方法，采用注塑成型或传递成型。
如图5的(C)所示，通过从基底401上分离成型模具411，在柔性基材301上以沿着突部302的方式赋形粘合剂211。赋形后的粘合剂211成为垫片203。
为了能够通过从基底401上分离成型模具411而在柔性基材301上赋形粘合剂211，与型腔413的壁部相比，柔性基材301发挥更强的粘合性。
(转移工序)
转移工序是将柔性基材301上赋形的粘合剂211转移至分隔件11上，并成型为垫片203的工序。
如图6的(A)所示，使在柔性基材301上赋形的粘合剂211与接触氧化气体(氧)的那侧的分隔件11B相对设置。相对设置的位置是垫片203相对于分隔件11B的固定位置。如图4所示，垫片203的固定位置是与接触燃料气体(氢)的那侧的分隔件11A的筋肋14A以嵌套方式重叠的筋肋14B的侧壁15B。
如图6的(B)所示，使分隔件11B与柔性基材301接近，使粘合剂211与应固定垫片203的位置接触。粘合剂211通过自身的粘合性粘合于分隔件11B。
如图6的(C)所示，使柔性基材301弯曲，从粘合剂211剥离。此时，与柔性基材301相比，分隔件11B发挥更强的粘合性。因此，粘合剂211保持粘合于分隔件11B的状态，柔性基材301从粘合剂211剥离。
如图6的(D)所示，其结果是，粘合剂211固定在分隔件11B上，粘合剂211成为垫片203。
这样，能够在分隔件11B上成型垫片203。此时，在分隔件11B上不施加垫片成型时的压力、例如由模压引起的压力或注塑压力等，能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件11B上成型垫片203。因此，作为分隔件11(11A、11B)，可以使用如碳制的脆性材料。
[第三实施方式]
基于图7的(A)-(D)以及图8的(A)-(E)对第三实施方式进行说明。与第二实施方式相同的部分用相同的附图标记表示，省略重复的说明。
本实施方式中，不是使用预先设置有突部302的柔性基材301，而是通过由粘合剂211的材料212对成型模具411的填充压力生成的模压来形成突部302的一个示例。在这种制造方法上，作为柔性基材301，使用柔软性更高的膜状的基材。
本实施方式的垫片制造方法也与第二实施方式的方法相同，生成与图4所示的冷却面密封件201及反应面密封件202的密封结构匹配的垫片203。包括赋形工序和转移工序这一点也与第一和第二实施方式的垫片制造方法相同。
(赋形工序)
赋形工序是在例如树脂薄膜这种具有柔软性的柔性基材301上对应成为垫片203的粘合剂211进行赋形的工序。在本实施方式中，使用下模411L和上模411U。
如图7的(A)所示，在下模411L上载置柔性基材301，通过该柔性基材301载置上模411U。在下模411L设置有突部414，在上模411U设置有浇口412和型腔413。
设置于下模411L的突部414相当于第二实施方式的柔性基材301上设置的突部302，与筋肋14B同样地，以70°左右的上升角度从柔性基材301立起。即，突部302形成为模仿成为垫片203的粘合剂211所粘合的筋肋14B的侧壁15B的形状。
设置于上模411U的型腔413配置下模411L的突部414，在与浇口412连接的部分具有用于成型垫片203的形状。
如图7的(B)所示，从浇口412将粘合剂211的材料212、例如作为橡胶状弹性材料的未硫化的丁基橡胶等引导至型腔413。
如图7的(C)所示，通过粘合剂211的材料212对型腔413的填充压力，柔性基材301弯曲成突部414的形状。
如图7的(D)所示，通过从下模411L分离上模411U，在柔性基材301上以沿着突部414的方式赋形粘合剂211。赋形后的粘合剂211成为垫片203。
为了能够通过从下模411L分离上模411U而在柔性基材301上赋形粘合剂211，与型腔413的壁部相比，柔性基材301发挥更强的粘合性。
(转移工序)
转移工序是将柔性基材301上赋形的粘合剂211转移至分隔件11上，并成型为垫片203的工序。
如图8的(A)所示，使每个下模411L的柔性基材301上赋形的粘合剂211与接触氧化气体(氧)的那侧的分隔件11B相对设置。相对设置的位置是垫片203相对于分隔件11B的固定位置。如图4所示，垫片203的固定位置是与接触燃料气体(氢)的那侧的分隔件11A的筋肋14A以嵌套方式重叠的筋肋14B的侧壁15B。
如图8的(B)所示，使安装于下模411L的分隔件11B与柔性基材301接近，使粘合剂211与应固定垫片203的位置接触。粘合剂211通过自身的粘合性粘合于分隔件11B。
如图8的(C)所示，从柔性基材301分离下模411L。此时，由于柔性基材301与下模411L之间的接合力小于分隔件11B与粘合剂211之间的粘合力、以及粘合剂211与柔性基材301之间的粘合力，因此下模411L从柔性基材301顺畅地分离。
如图8的(D)所示，使柔性基材301弯曲，从粘合剂211剥离。此时，与柔性基材301相比，分隔件11B发挥更强的粘合性。因此，粘合剂211保持粘合于柔性基材301的状态，柔性基材301从粘合剂211剥离。
如图8的(E)所示，其结果是，分隔件11B上固定粘合剂211，粘合剂211成为垫片203。
这样，能够在分隔件11B上成型垫片203。此时，在分隔件11B上不施加垫片成型时的压力、例如由模压引起的压力或注塑压力等，能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件11B上成型垫片203。因此，作为分隔件11(11A、11B)，可以使用如碳制的脆性材料。
[第四实施方式]
基于图9的(A)-(C)至图11的(A)-(C)对第四实施方式进行说明。与第二实施方式相同的部分用相同的附图标记表示，省略重复的说明。
本实施方式不是在柔性基材301上直接赋形粘合剂211，而是在中间基材351上赋形，从中间基材351转移至柔性基材301，进而从柔性基材301转移至分隔件11。
本实施方式的垫片制造方法也与第二实施方式的方法相同，生成与图4所示的冷却面密封件201及反应面密封件202的密封结构匹配的垫片203。包括赋形工序和转移工序这一点也与第一和第二实施方式的垫片制造方法相同。但是，如上所述，具有从中间基材351到柔性基材301(中间转移工序)、从柔性基材301到分隔件11(最终转移工序)的两个阶段的转移工序。
(赋形工序)
赋形工序是在中间基材351上对应成为垫片203的粘合剂211进行赋形的工序。中间基材351不需要具有柔软性，也可以是由硬质材料构成的部件。
如图9的(A)所示，在基底401上载置中间基材351，通过该中间基材351载置成型模具411。在成型模具411上设置有浇口412和型腔413。
中间基材351具有突部352，该突部352嵌入一对分隔件11中的一个、例如接触氧化气体(氧)的那侧的分隔件11B设置的相邻两个筋肋14B之间。与筋肋14B相同，突部352以70°左右的上升角度从柔性基材301立起。即，突部352形成为模仿作为垫片203的粘合剂211所粘合的筋肋14B的侧壁15B的形状。
设置于成型模具411的型腔413配置中间基材351上设置的突部352，在与浇口412连接的部分具有用于成型垫片203的形状。
如图9的(B)所示，从浇口412将粘合剂211的材料212、例如作为橡胶状弹性材料的未硫化的丁基橡胶等引导至型腔413。此时，作为成型方法，采用注塑成型或传递成型。
如图9的(C)所示，通过从基底401分离成型模具411，在中间基材351上以沿着突部352的方式赋形粘合剂211。赋形后的粘合剂211成为垫片203。
为了能够通过从基底401分离成型模具411而在中间基材351上赋形粘合剂211，与型腔413的壁部相比，中间基材351发挥更强的粘合性。
(中间转移工序)
中间转移工序是将中间基材351上赋形的粘合剂211转移到柔性基材301上的工序。柔性基材301不是设置有第二实施方式那样的突部302的形状，而是具有平坦的形状。
如图10的(A)所示，使中间基材351上赋形的粘合剂211与柔性基材301相对设置。
如图10的(B)所示，使柔性基材301与中间基材351接近，使粘合剂211接触柔性基材301。粘合剂211通过自身的粘合性粘合于柔性基材301。
如图10的(C)所示，从中间基材351上分离柔性基材301。此时，与中间基材351相比，柔性基材301发挥更强的粘合性。因此，粘合剂211保持粘合于柔性基材301的状态，柔性基材301从粘合剂211剥离。
(最终转移工序)
最终转移工序是将柔性基材301上赋形的粘合剂211转移到分隔件11上，并成型为垫片203的工序。
如图11的(A)所示，使柔性基材301上赋形的粘合剂211与接触氧化气体(氧)的那侧的分隔件11B相对设置。相对设置的位置是垫片203相对于分隔件11B的固定位置。如图4所示，垫片203的固定位置是与接触燃料气体(氢)的那侧的分隔件11A的筋肋14A以嵌套方式重叠的筋肋14B的侧壁15B。
如图11的(B)所示，使分隔件11B与柔性基材301接近，使粘合剂211与应固定垫片203的位置接触。粘合剂211通过自身的粘合性粘合于分隔件11B。
如图11的(C)所示，使柔性基材301弯曲，从粘合剂211剥离。此时，与柔性基材301相比，分隔件11B发挥更强的粘合性。因此，粘合剂211保持粘合于柔性基材301的状态，柔性基材301从粘合剂211剥离。
如图11的(D)所示，其结果是，粘合剂211固定在分隔件11B上，粘合剂211成为垫片203。
对于成为垫片203的粘合剂211，与第一～第三实施方式相同，可以进行交联也可以不进行交联。在中间基材351上赋形后，转移到柔性基材301后，或者转移到分隔件11B后实施粘合剂211的交联。
这样，能够在分隔件11B上成型垫片203。此时，在分隔件11B上不施加垫片成型时的压力、例如由模压引起的压力或注塑压力等，能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件11B上成型垫片203。因此，作为分隔件11(11A、11B)，可以使用如碳制的脆性材料。
作为本实施方式的变形例，也可以将分隔件11B的筋肋14B以外的区域、或者设置在分隔件11B的筋肋14B的顶部作为垫片203相对于分隔件11B的固定位置。采用这些变形例时，在赋形工序中，在中间基材351的平坦面赋形粘合剂211，在中间转移工序中，将粘合剂211中间转移到柔性基材301的平坦面。
由此，在最终转移工序中，能够从柔性基材301将粘合剂211转移至分隔件11B的筋肋14B以外的区域、或者设置在分隔件11B的筋肋14B的顶部。
[第五实施方式]
基于图12的(A)-(C)以及图13的(A)-(D)对第五实施方式进行说明。与第一实施方式相同的部分用相同的附图标记表示，省略重复的说明。
(赋形工序)
本实施方式的成型模具411包括上模411U和下模411L。赋形工序是在下模411L上对应成为垫片203的粘合剂211进行赋形的工序。
如图12的(A)所示，在基底401上载置成型模具411的下模411L。在成型模具411的上模411U设置有浇口412和型腔413。型腔413具有用于成型垫片203的形状。
如图12的(B)所示，从浇口412将粘合剂211的材料212、例如作为橡胶状弹性材料的未硫化的丁基橡胶等引导至型腔413。此时，作为成型方法，采用注塑成型或传递成型。
如图12的(C)所示，通过从基底401分离成型模具411，在下模411L的平坦面赋形粘合剂211。赋形后的粘合剂211成为垫片203。
为了能够从基底401分离成型模具411而在下模411L赋形粘合剂211，与型腔413的壁部相比，下模411L发挥更强的粘合性。
(转移工序)
转移工序是将下模411L中赋形的粘合剂211转移至分隔件11而成型垫片203的工序。
如图13的(A)所示，使在下模411L赋形的粘合剂211与分隔件11的其中一个、例如接触氧化气体(氧)的那侧的分隔件11B相对设置。相对设置的位置是垫片203相对于分隔件11B的固定位置。在本实施方式中，将分隔件11B上设置的筋肋14B以外的区域设为固定位置。
如图13的(B)所示，使分隔件11B与下模411L接近，使粘合剂211与应固定垫片203的位置接触。粘合剂211通过自身的粘合性粘合于分隔件11B。
如图13的(C)所示，使分隔件11B弯曲，从下模411L剥离粘合剂211。此时，与下模411L相比，分隔件11B发挥更强的粘合性。因此，粘合剂211保持粘合于分隔件11B的状态，从下模411L剥离。
如图13的(D)所示，其结果是，粘合剂211固定在分隔件11B上，粘合剂211成为垫片203。
对于成为垫片203的粘合剂211，与第一至第四实施方式相同，可以进行交联也可以不进行交联。在下模411L中赋形后、或者转移到分隔件11B后实施粘合剂211的交联。
这样，能够在分隔件11B上成型垫片203。此时，在分隔件11B上不施加垫片成型时的压力、例如由模压引起的压力或注塑压力等，能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件11B上成型垫片203。因此，作为分隔件11(11A、11B)，可以使用如碳制的脆性材料。
[第六实施方式]
基于图14的(A)-(C)以及图15的(A)-(D)对第六实施方式进行说明。与第五实施方式相同的部分用相同的附图标记表示，省略重复的说明。
本实施方式的垫片制造方法与第二实施方式的方法相同，生成与图4所示的冷却面密封件201及反应面密封件202的密封结构匹配的垫片203。与第五实施方式的垫片制造方法相同，本实施方式的方法也包括赋形工序和转移工序。
(赋形工序)
赋形工序是在下模411L中对应成为垫片203的粘合剂211进行赋形的工序。
如图14的(A)所示，在基底401上载置成型模具411的下模411L。在成型模具411的上模411U设置有浇口412和型腔413。
下模411L具有突部414，该突部414嵌入一对分隔件11中的一个、例如接触氧化气体(氧)的那侧的分隔件11B上设置的相邻两个筋肋14B之间。突部414与筋肋14B相同，以70°左右的上升角度从下模411L立起。即，突部414形成为模仿成为垫片203的粘合剂211所粘合的筋肋14B的侧壁15B的形状。
设置于上模411U的型腔413配置下模411L的突部414，在与浇口412连接的部分具有用于成型垫片203的形状。
如图14的(B)所示，从浇口412将粘合剂211的材料212、例如作为橡胶状弹性材料的未硫化的丁基橡胶等引导至型腔413。此时，作为成型方法，采用注塑成型或传递成型。
如图14的(C)所示，通过从基底401分离成型模具411，在下模411L中以沿着突部414的方式赋形粘合剂211。赋形后的粘合剂211成为垫片203。
为了能够从基底401分离成型模具411而在下模411L赋形粘合剂211，与型腔413的壁部相比，下模411L发挥更强的粘合性。
(转移工序)
转移工序是将下模411L中赋形的粘合剂211转移至分隔件11而成型垫片203的工序。
如图15的(A)所示，使在下模411L赋形的粘合剂211与分隔件11的其中一个、例如接触氧化气体(氧)的那侧的分隔件11B相对设置。相对设置的位置是垫片203相对于分隔件11B的固定位置。如图4所示，垫片203的固定位置是与接触燃料气体(氢)的那侧的分隔件11A的筋肋14A以嵌套方式重叠的筋肋14B的侧壁15B。
如图15的(B)所示，使分隔件11B与下模411L接近，使粘合剂211与应固定垫片203的位置接触。粘合剂211通过自身的粘合性粘合于分隔件11B。
如图15的(C)所示，使分隔件11B弯曲，从下模411L剥离粘合剂211。此时，与下模411L相比，分隔件11B发挥更强的粘合性。因此，粘合剂211保持粘合于分隔件11B的状态，从下模411L剥离。
如图15的(D)所示，其结果是，粘合剂211固定在分隔件11B上，粘合剂211成为垫片203。
这样，能够在分隔件11B上成型垫片203。此时，在分隔件11B上不施加垫片成型时的压力、例如由模压引起的压力或注塑压力等，能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件11B上成型垫片203。因此，作为分隔件11(11A、11B)，可以使用如碳制的脆性材料。
附图标记说明
1：燃料电池
2：燃料电池单元
11、11A、11B：分隔件
12：配置区域
13：歧管
14、14A、14B：筋肋
15、15A、15B：侧壁
101：膜电极组件
102：电解质膜(对象部件)
103：歧管
201：冷却面密封件
202：反应面密封件
203：垫片
211：粘合剂
212：材料
301：柔性基材
302：突部
351：中间基材
352：突部
401：基底
411：成型模具
411U：上模
411L：下模
412：型腔
413：浇口
414：突部

Claims (10)

1.一种燃料电池用分隔件的垫片制造方法，包括：
在具有柔软性的柔性基材上使用成型模具对要成为垫片的粘合剂进行赋形，
将在所述柔性基材上赋形的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，
所述粘合剂的转移位置是所述筋肋的侧面。
3.根据权利要求2所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，
所述粘合剂的赋形位置是嵌入相邻的两个所述筋肋之间的设置在所述柔性基材上的突部的侧面。
4.根据权利要求3所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，
所述柔性基材的突部通过由所述粘合剂相对于所述成型模具的填充压力生成的模压而成型。
5.一种燃料电池用分隔件的垫片制造方法，包括：
使用成型模具在中间基材上对要成为垫片的粘合剂进行赋形，
将在所述中间基材上赋形的所述粘合剂转移至具有柔软性的柔性基材上，
将转移至所述柔性基材上的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
6.根据权利要求5所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，
所述粘合剂的转移位置是所述筋肋的侧面。
7.根据权利要求6所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，
所述粘合剂的赋形位置是设置在所述中间基材上的突部的侧面。
8.一种燃料电池用分隔件的垫片制造方法，包括：
在具有上模和下模的成型模具的所述下模上对要成为垫片的粘合剂进行赋形，
将在所述下模上赋形的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
9.根据权利要求8所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，
所述粘合剂的转移位置是所述筋肋的侧面。
10.根据权利要求9所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，
所述粘合剂的赋形位置是嵌入相邻的两个所述筋肋之间的设置在所述下模上的突部的侧面。
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