CN1249829C - 用于燃料电池的金属隔板及其接合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于燃料电池的金属板及其接合方法。本发明的一种用于燃料电池的金属隔板包括相互接合的金属制成的第一隔板元件和第二隔板元件，第一隔板元件在左右两侧具有上升壁部分，该上升壁部分形成为与引导气体的成形部分间隔开预定距离，第二隔板元件在左右两侧具有上升壁部分，该上升壁部分形成为与引导气体的成形部分间隔开该预定距离，其上升壁部分距第二隔板元件底面的高度略小于第一隔板元件的上升壁部分距第一隔板元件顶面的高度，第一隔板元件的上升壁部分适配插入第二隔板元件的上升壁部分，第一隔板元件的上升壁部分和第二隔板元件的上升壁部分折叠压紧以相互接合。从而，第一隔板元件与第二隔板元件之间的位置对准就变得容易了。

Description

用于燃料电池的金属隔板及其接合方法

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池的金属隔板及其接合方法。

背景技术

最近，除了作为用于燃料电池隔板的碳酸盐隔板外，一直在开发一种金属隔板。金属隔板具有低的热容量，从而能够在其启动时使燃料电池组的温度快速上升到合适的温度。金属隔板是由两块板状的隔板元件组成的，其经由电解质膜、阳极和阴极相互接合以形成氢气和氧化剂气体(oxidant gas)的引导部分。形成在一对金属隔板之间的多个间隙被用作冷却水通路来冷却燃料电池组。

有几种方法来接合两块板状元件，其中主要采用的是利用粘合剂的方法、依靠铜焊的方法以及利用金属材料扩散的方法。顺便提及的是，当氢气和氧化剂气体的引导部分之间有偏移时，燃料电池的发电效率降低。因此，两个隔板元件之间的偏移量被严格定成一个使两隔板元件相互接合时不超过预定量的量。不过，在上述任何一种方法中，两个隔板元件在相互接合时都必须长时间保持紧密接触，导致难于进行位置对准来防止它们之间发生偏移。因此，在使隔板接合时需要设置一个定位元件等。

此外，采用粘合剂接合的方法是在其上涂有粘合剂的两个隔板之间进行位置对准的，需要花上几个小时使两个隔板相互紧密接触来固化粘合剂，导致生产力差。而且，需要选择一种能容忍恶劣温度条件的粘合剂，因为燃料电池组处在高温下。此外，依靠铜焊的方法和利用金属材料扩散的方法是批量生产的，导致生产力差，而且可能因为燃料电池组的温度变化由于隔板的变形导致在接合部分发生分离、偏移、下降等。

发明内容

本发明消除了上述的传统问题，目的在于提供一种用于燃料电池的金属隔板，其可容易地进行两个隔板的位置对准并具有良好的生产力。

根据本发明，提供了一种用于燃料电池的金属隔板，包括相互接合的由金属制成的第一隔板元件和第二隔板元件，其中，该金属隔板设有该第一隔板元件，在其左和右两侧具有一个上升壁部分，该上升壁部分形成为与引导气体的一个成形部分间隔开一个预定距离，该第二隔板元件，在其左和右两侧具有一个上升壁部分，该上升壁部分形成为与引导气体的一个成形部分间隔开一预定距离，其上升壁部分距第二隔板元件的底面的高度略小于第一隔板元件的上升壁部分距第一隔板元件顶面的高度，该第一隔板元件的上升壁部分被适配地插入第二隔板元件的上升壁部分，由此，第一隔板元件的上升壁部分和第二隔板元件的上升壁部分被折叠以压紧，从而相互接合。

通过本发明的结构可提供一种具有良好生产力的用于燃料电池的金属隔板，该金属隔板容易在其间进行位置对准并适用于装配作业线，其中第一隔板元件的上升壁部分被适配地插入第二隔板元件的上升壁部分，由此第一隔板元件的上升壁部分和第二隔板元件的上升壁部分被折叠以压紧，从而相互接合。

本发明的第一详细结构提供了一种披露在本发明中的用于燃料电池的金属隔板，其中一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分用作一个使气体通过的歧管。

在本发明的第一详细结构中，一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分用作一个使气体通过的歧管，该结构容易在第一隔板元件和第二隔板元件之间进行位置对准，而不用专门地提供一个使第一隔板元件和第二隔板元件定位的部分。

本发明的第二详细结构提供了一种披露在本发明中的用于燃料电池的金属隔板，其中一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分被这样构造，即，第一隔板元件的前缘与第二隔板元件相接触，从而用第一隔板元件的折叠部分覆盖第二隔板元件的折叠部分。

在本发明的第二详细结构中，一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分被这样构造，即，第一隔板元件的前缘与第二隔板元件相接触，以用第一隔板元件的折叠部分覆盖第二隔板元件的折叠部分，该结构提高了在第一隔板元件的折叠部分处的折叠量，从而产生塑性变形。因此，防止了在第一隔板元件的折叠部分的回弹，从而提高了接合部分处气体的密封性。

本发明的第二详细结构中的另一详细结构提供了一种披露在本发明中的用于燃料电池的金属隔板，其中一种密封剂被加入在第一隔板元件的折叠部分与第二隔板元件之间形成的间隙中。

在本发明的第二详细结构中的该另一详细结构中，一种密封剂被加入在第一隔板元件的折叠部分与第二隔板元件之间形成的间隙中，该结构可进一步提高接合部分处气体的密封性。

本发明的第二详细结构中的又一详细结构提供了一种披露在第二方面发明中的用于燃料电池的金属隔板，其中在第一隔板元件和第二隔板元件在其接合处设置台阶部分。

在本发明的第二详细结构中的该又一详细结构中，在第一隔板元件和第二隔板元件在其接合处设置台阶部分，该结构使第一隔板元件和第二隔板元件发生塑性变形，从而提高了第一隔板元件与第二隔板元件之间的附着性。因此，可进一步提高接合部分处气体的密封性。

本发明的第三详细结构提供了一种披露在第二方面发明中的用于燃料电池的金属隔板，其中，在第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分处，通过第一隔板元件与第二隔板元件之间的固定和紧密接触减小了第一隔板元件或第二隔板元件在接合部分处的板厚。

通过本发明的第三详细结构可提高接合部分处气体的密封性，其中，在第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分处，通过第一隔板元件和第二隔板元件之间的固定和紧密接触减小了接合部分处第一隔板元件或第二隔板元件的板厚。

附图说明

图1A是本发明用于燃料电池的金属隔板的俯视图；

图1B是沿图1A中线B-B的剖面图；

图1C是图1B中C部分的细部图；

图2A是一视图，示出了第一隔板元件在冲孔之前被夹住的状态；

图2B是一视图，示出了第一隔板元件被冲孔的状态；

图3A是一视图，示出了第二隔板元件在冲孔之前被夹住的状态；

图3B是一视图，示出了第二隔板元件被冲孔的状态；

图4A是一视图，示出了第一隔板元件在弯边处理之前被夹住的状态；

图4B是一视图，示出了第一隔板元件被弯边处理的状态；

图5A是一视图，示出了第二隔板元件在弯边处理之前被夹住的状态；

图5B是一视图，示出了第二隔板元件被弯边处理的状态；

图6A是一视图，示出了第一隔板元件和第二隔板元件在位置对准之前的状态；

图6B是一视图，示出了第一隔板元件的上升壁部分被适配地插入第二隔板元件的上升壁部分的状态；

图6C是一视图，示出了第一和第二隔板元件的上升壁部分在暂时弯曲之前被夹住的状态；

图6D是一视图，示出了第一和第二隔板元件的上升壁部分被暂时弯曲的状态；

图7A是一视图，示出了第一隔板元件和第二隔板元件在卷边处理之前的状态；

图7B是一视图，示出了第一和第二隔板元件被卷边处理的状态；

图8是一透视图，示出了第一和第二隔板元件的上升壁部分被适配地相互接合的状态；

图9A是一视图，示出了第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分的第一改进实施例；

图9B是一视图，示出了第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分的第二改进实施例；

图9C是一视图，示出了第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分的第三改进实施例；

图9D是一视图，示出了第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分的第四改进实施例；

图10是一用于燃料电池的金属隔板在施加到燃料电池组上时燃料电池组内部的局剖图。

具体实施方式

图1A是用于本发明燃料电池的金属隔板10的俯视图，图1B是沿图1A中线B-B的剖视图，图1C是详细示出图1B中C部分的视图。如图所示，这样构造用于燃料电池的金属隔板10，即，第一隔板元件11和第二隔板元件12相互接合，该第一隔板元件11由金属材料比如厚度为零点几毫米的不锈钢等制成，该第二隔板元件12同样由金属材料比如厚度为零点几毫米的不锈钢等制成。

金属隔板10在图1A的左右两侧设有两歧管10a1和10a2，它们为通孔，用来使来自未示出的燃料电池组外部的气体通过，并将该气体导入燃料电池组。两歧管10a1和10a2之间设有导气部分10b1和10b2，用来在两表面引导气体，以引发化学反应。

第一隔板元件11和第二隔板元件12被压紧，从而在用于燃料电池的金属隔板10的两接合部分10k1和10k2相互接合。歧管10a1和10a2是通过在接合部分10k1和10k2压紧第一隔板元件11和第二隔板元件12而形成的。

第一隔板元件11和第二隔板元件12分别具有多个形成在歧管10a1和10a2之间的成形部分(拉延部分)11a和12a(仅用标号分别表示了几个成形部分)，从而组成用于燃料电池的金属隔板10的上述导气部分10b1和10b2。成形部分11a和12a通过第一隔板元件11和第二隔板元件12的接合而形成一个冷却腔，并用来通过导气引发发电的化学反应(在下文描述)。

图10是当用于燃料电池的金属隔板10配接到燃料电池组上时燃料电池组内部的局剖图。图中仅示出了两块金属隔板10，省略了原本接合在两隔板10的第一隔板元件11和第二隔板元件12上的隔板。通过一阳极AE和一阴极CE在两块燃料电池的金属隔板10之间布置有一层电解质膜EF。

在用于燃料电池的金属隔板10的第一隔板元件11，通过成形部分11a与阳极AE之间形成有多个燃料气体通道HC，含有氢气的燃料气体通过歧管10a1或10a2导入该燃料气体通道，而在用于燃料电池的金属隔板10的第二隔板元件12，通过成形部分12a与阴极CE之间形成有多个氧化剂气体通道OC，含有氧气的气体通过歧管10a1或10a2导入该氧化剂气体通道。通过电解质膜EF在布置的燃料气体通道HC与氧化剂气体通道OC之间发生化学反应，从而发电。

在相邻的第一隔板元件11与第二隔板元件12之间布置有一个冷却腔CC，作为一种冷却燃料电池组的冷却介质的冷却水在该腔中循环。当然可采用下面的结构来代替上述结构，即，将第二隔板元件12布置成与阳极AE相接触，在第二隔板元件12与阳极AE之间布置多个燃料气体通道HC，将第一隔板元件11布置成与阴极CE相接触，在第一隔板元件11与阴极CE之间布置多个氧化剂气体通道OC。

对于用来提高发电效率的燃料电池的金属隔板10来说，重要的是，通过电解质膜EF相对的燃料气体通道HC与氧化剂气体通道OC并不相互偏离，也就是说，组成第一隔板元件11和第二隔板元件12的导气部分10b1和10b2的每个相对的成形部分11a与12a之间没有偏移。

第一隔板元件11和第二隔板元件12各自的位置是通过接合部分10k1和10k2确定的。因此，最接近第一隔板元件11和第二隔板元件12的接合部分10k1或10k2的成形部分11a和12a分别被布置成距接合部分10k1和10k2的中心的距离等于L，如图1C所示。此外，每个成形部分11a和12a被设定成具有等于m的宽度，且成形部分11a与12a之间的距离等于n。尽管图1C中仅示出了接合部分10k1的一侧，但接合部分10K2那侧的情况也是相似的。

接下来参照图2A-7B描述一种本发明接合用于燃料电池的金属隔板10的第一隔板元件11和第二隔板元件12的方法，其中第一隔板元件11设有成形部分11a，而第二隔板元件12设有成形部分12a。图2A-7B分别示出了与图1C对应的一个剖面。尽管图2A-7B同图1C一样仅示出了第一隔板元件11或第二隔板元件12的接合部分10k1的一侧，但接合部分10k2的那侧设置有与图2A-7B所示结构相同的结构。

图2A和图2B示出了一种在第一隔板元件11处形成一个通孔11b的方法。在图2A中，第一隔板元件11被夹在一个冲孔模板21和一个冲模22之间，冲孔模板21用来冲出一个配制孔，而冲模22用来冲出一个配制孔，该隔板元件带有向下突出的成形部分11a。冲孔模板21和冲模22分别设有穿孔21a和22a。如图2A所示，一个用来冲出一个配制孔的冲头23被布置在穿孔21a中，该冲头可在穿孔21a和22a中移动，并具有形状大致近似于图1A中所示歧管10a1的通孔的剖面形状。一个未示出的驱动机组与冲头23相连。冲头23具有宽度w1，在如图2A和2B所示的剖面中。

一个台阶部分22b被设置在冲模22处，该台阶部分被设定成距穿孔22a中心的预定距离为L。如图2A所示，最外的成形部分11a的侧面与台阶部分22b相接触，从而进行第一隔板元件11的位置对准。

随后，如图2B所示，被冲孔模板21和冲模22夹住的第一隔板元件11依靠与冲头23连接的驱动机组的操作通过可在穿孔22a中向下移动的冲头23被冲孔，从而形成宽度为w1的通孔11b。应该注意的是，多个成形部分11a中的每一个都被设定成具有上述的预定宽度m和相邻成形部分之间的预定距离n(图2A和2B中示出了一个宽度m和一个距离n)。

另一方面，图3A和3B是示出一种在第二隔板元件12处形成通孔12b方法的视图。在图3A中，与第一隔板元件11一样，第二隔板元件12被夹在一个冲孔模板31和一个冲模32之间，该冲孔模板31用来冲出一个配制孔，而冲模32用来冲出一个配制孔，该隔板元件带有向上突出的成形部分12a。冲孔模板31和冲模32分别设有穿孔31a和32a。如图3A所示，一个用来冲出一个配制孔的冲头33被布置在穿孔31a中，该冲头可在穿孔31a和32a中移动，并具有形状大致近似于图1A中所示歧管10a1的通孔的剖面形状。冲头33的宽度w2大于宽度w1，如图3A和3B所示的剖面中。

一个侧面部分31b被设置在冲孔模板31处，该侧面部分31b同样被设定成距穿孔32a中心的预定距离为L。如图3A所示，最外成形部分12a的侧面与侧面部分31b相接触，从而进行第二隔板元件12的位置对准。

随后，如图3B所示，被冲孔模板31和冲模32夹住的第二隔板元件12通过可在穿孔31a中向下移动的冲头33被冲孔，从而形成宽度为w2的通孔11b。应该注意的是，多个成形部分12a中的每一个同样都被设定成具有上述的预定宽度m和相邻成形部分之间的预定距离n(图3A和3B中示出了一个宽度m和一个距离n)。

接着，图4A和4B是示出一种在第一隔板元件11处形成一个上升壁部分11c的方法(弯边方法)的视图。如图4A所示，冲孔的第一隔板元件11被夹在弯边上冲模41与带有向下突出的成形部分11a的弯边下冲模42之间。弯边上冲模41与一个未示出的驱动机组相连。此外，弯边下冲模42的底面与多个压缩弹簧44(仅在图4A和4B中示出其中的两个)中各个弹簧的顶端相连，而其底端与一个未示出的固定元件相连。压缩弹簧44的弹力一直将弯边下冲模42的顶面压向第一隔板元件11的底面。

弯边上冲模41和弯边下冲模42为了弯曲边缘分别设有孔41a和42a。如图4A所示，一个下冲模的弯曲刀口43被布置在孔42a中，该弯曲刀口可在孔42a和41a中移动，并具有形状大致近似于图1A中所示歧管10a1的通孔的剖面形状。弯曲刀口43固定在一个未示出的固定元件上。弯曲刀口43在图4A和4B中所示的其剖面中具有宽度w3。

一个台阶部分42b被设在弯边下冲模42处，该台阶部分42b被设定成距孔42a中心的预定距离为L。如图4A所示，最接近通孔11b的成形部分11a的侧面与台阶部分42b相接触，从而进行第一隔板元件11的位置对准。

随后，如图4B所示，被弯边上冲模41和弯边下冲模42夹住的第一隔板元件11通过与弯边上冲模41相连的驱动机组的操作，弯边上冲模41和带弯曲的压缩弹簧44的弯边下冲模42一体地向下移动。因此，第一隔板元件11的通孔11b的附近就因为该向下运动而被弯曲刀口43的上端面弯曲，从而形成上升壁部分11c，其中心位于距最接近于通孔11b的成形部分11a的距离为L的位置处(同样示出在图8的中间阶段中)。

另一方面，图5A和5B是示出一种在第二隔板元件12处形成上升壁部分12c的方法(弯边方法)的视图。如图5A所示，与第一隔板元件11一样，冲孔的第二隔板元件12被夹在一个弯边上冲模51和一个带向上突出的成形部分12a的弯边下冲模52之间。弯边上冲模51与一个未示出的驱动机组相连。

此外，弯边下冲模52的底面与多个压缩弹簧54(仅在图5A和5B中示出其中的两个)中各个弹簧的顶端相连，而其底端与一个未示出的固定元件相连。压缩弹簧54的弹力一直将弯边下冲模52的顶面压向第二隔板元件12的底面。应该注意的是，压缩弹簧44和54可用气压弹簧(gas spring)、氨基甲酸乙酯弹簧或液压垫替换。

弯边上冲模51和弯边下冲模52为了弯曲边缘分别设有孔51a和52a。如图5A所示，一个弯边下冲模的弯曲刀口53被布置在孔52a中，该弯曲刀口可在孔52a和51a中移动，并具有形状大致近似于图1A中所示歧管10a1的通孔的剖面形状。弯曲刀口53固定在一个未示出的固定元件上。弯曲刀口53具有宽度w4，如图5A和5B所示的剖面中，该宽度w4大于上述的宽度w3。

一个侧面部分51b被设在弯边下冲模52处，该侧面部分被设定成距孔52a中心的预定距离为L。如图5A所示，最接近于通孔12b的成形部分12a的侧面与侧面部分51b相接触，从而进行第二隔板元件12的位置对准。

随后，如图5B所示，被弯边上冲模51和弯边下冲模52夹住的第二隔板元件12通过与弯边上冲模51相连的驱动机组的操作，弯边上冲模51和带弯曲的压缩弹簧54的弯边下冲模52一体地向下移动。因此，第二隔板元件12的通孔12b的附近就因为该向下运动而被弯曲刀口53的上端面弯曲，从而形成上升壁部分12c，其具有可让第一隔板元件11的上升壁部分11c插入的大小，且其中心位于距最接近于通孔12b的成形部分12a的距离为L的位置处(同样示出在图8的上部阶段中)。

接着，图6A-6D是示出这样一种方法的视图，该方法用来在第一隔板元件11与第二隔板元件12之间进行了位置对准之后，使第一隔板元件11的上升壁部分11c与第二隔板元件12的上升壁部分12c暂时弯曲。首先，如图6A、6B和8所示，使第一隔板元件11和第二隔板元件12定位，接着，将第一隔板元件11的上升壁部分11c适配地插入第二隔板元件12的上升壁部分12c(如图8中的底部阶段所示)。如图6A所示，这样设定第一隔板元件11的上升壁部分11c的内宽w3和第二隔板元件12的上升壁部分12c的内宽w4，即，宽度w4略大于宽度w3+2t，假定第一隔板元件11的板厚被限定为t。

未在图6A-6D中示出的上升壁部分11c和12c的纵向具有相同的尺寸关系(图1A中所示的歧管10a1和10a2的纵向)  (即，上升壁部分11c的内圆周在形状上与上升壁部分12c的内圆周相似，但在第一隔板元件11的水平方向上沿其整个圆周要小上大约2t)。因此，如图6A、6B和8所示，第一隔板元件11的上升壁部分11c可适配地插入第二隔板元件12的上升壁部分12c，不用进行任何摇动。

如上所述，上升壁部分11c的中心与离上升壁部分11c最近的成形部分11a之间的距离以及上升壁部分12c的中心与离上升壁部分12c最近的成形部分12a之间的距离都被设定成L，其它成形部分11a和12a形成为具有预定宽度m和预定间距n。因此，仅通过将第一隔板元件11的上升壁部分11c适配地插入第二隔板元件12的上升壁部分12c，就可容易地进行第二隔板元件12的成形部分12a与第一隔板元件11相对的成形部分11a之间的位置对准。应该注意的是，如图6A所示，上升壁部分11c距第一隔板元件11顶面的高度h1被设定成略大于上升壁部分12c距第二隔板元件12底面的高度h2。

其后，已通过上升壁部分11c和12c进行了位置对准的第一隔板元件11和第二隔板元件12被夹在如图6C所示用来压紧的一个冲孔模板61和一个冲模62之间。冲孔模板61和冲模62分别设有孔61a和62a以进行压紧。如图6C所示，一个用来暂时弯曲的冲头63被布置在孔61a中，从而可在孔61a和62a中移动。

一个未示出的驱动机组与冲头63相连。冲头63具有一个导向部分63a、一个轴部分63b以及一个倾斜部分63c，该导向部分63a配合在孔62a之上，该轴部分63b具有大于导向部分63a的剖面形状，配合在图6C-6D中的孔61a上，该倾斜部分63c与该导向部分63a和轴部分63b相连。导向部分63a具有大致近似于图1A中所示歧管10a1通孔形状的剖面形状，并适配地插入图中所示第一隔板元件11的上升壁部分11c的内部。

冲模62设有一个台阶部分62b。同样地，冲孔模板61设有一个侧面部分61b。离上升壁部分11c或12c最近的第一隔板元件11的成形部分11a和第二隔板元件12的成形部分12a分别与冲模62的台阶部分62b和冲孔模板61的侧面部分61b相接触。

接着，冲头63通过与其相连的驱动机组的操作在孔61a和62a中向下移动，从而使被冲孔模板61和冲模62夹住的第一隔板元件11和第二隔板元件12这样成形，即，如图6D所示，第一隔板元件11和第二隔板元件12的上升壁部分11c和12c被冲头63的倾斜部分63c折叠并暂时弯曲一个大致为45度的角度。

最后，图7A和7B是示出这样一种方法的视图，该方法(卷边方法)用来压紧第一隔板元件11的上升壁部分11c和第二隔板元件12的上升壁部分12c，两者均已被暂时弯曲。如图7A所示，第一隔板元件11和第二隔板元件12被图6C-6D中所示的冲孔模板61和冲模62夹住。一个用来压紧的冲头73被适配地布置成可在冲孔模板61和冲模62的孔61a和62a中移动。

一个未示出的驱动机组与冲头73相连。冲头73具有一个导向部分73a、一个轴部分73b以及一个肩部分73c，该导向部分73a配合在孔62a之上，该轴部分73b具有大于导向部分73a的剖面形状，配合在图7A和图7B中的孔61a上，该肩部分73c与该导向部分73a和轴部分73b相连。导向部分73a具有大致近似于图1A中所示歧管10a1的通孔形状的剖面形状。

随后，冲头73通过与其相连的驱动机组的操作在孔61a和62a中向下移动，从而通过冲头73的肩部分73c和冲模62的顶面将第一隔板元件11和第二隔板元件12的倾斜上升壁部分11c和12c牢牢地夹压在图中的垂直方向上(卷边方法)。

上升壁部分11c距第一隔板元件11顶面的高度h1被设定成大于上升壁部分12c距第二隔板元件12底面的高度h2，如上所述，这样在将第一和第二隔板元件11和12的上升壁部分11c和12c压紧之后，该折叠部分就从其中心朝径向延伸大致相同的长度，如图7B所示。

尽管在上述实施例中，通孔11b和12b是在将上升壁部分11c和12c形成在第一和第二隔板元件11和12上之前形成的，但不必总是要形成通孔11b和12b。在形成上升壁部分11c和12c之前用激光等在第一和第二隔板元件11和12上形成缝隙是足够的。

根据上述实施例，第一隔板元件11和第二隔板元件12通过压紧而相互接合，从而制造用于燃料电池的金属隔板，也就易于在第一隔板元件11与第二隔板元件12之间进行位置对准，并能给用于燃料电池的金属隔板10提供短的作业线(line tact)、适用于装配作业线且具有良好生产力。此外，本发明可给用于燃料电池的金属隔板10提供降低成本，因为它既不需要粘合剂或铜焊剂，也不采用接合装置等。而且，即便用于燃料电池的金属隔板10暴露在高温下或受热变形，接合部位也不会发生分离、偏移、下降等。

此外，第一隔板元件11与第二隔板元件12之间的位置对准是在第一隔板元件11和第二隔板元件12的压紧过程中进行的，该压紧过程是一个制造用于燃料电池的金属隔板10的中间过程，从而能够进行位置对准，而不用特别地提供一个定位过程。此外，第一和第二隔板元件11和12的接合部分10k1和10k2被制成用作燃料电池的金属隔板10的歧管10a1和10a2，从而能够进行位置对准，而不用重新提供一个用来进行位置对准的部分。

图9A-9D示出了上述用来接合第一隔板元件11和第二隔板元件12的接合部分10k1和10k2的一种改进实施例。图9A示出了下列一个。具体地说，第一隔板元件11的折叠部分11e被设定成长于第二隔板元件12的折叠部分12e，由此第一和第二隔板元件11和12被牢牢地夹压在图中的垂直方向上，从而相互压紧。这就实现了第二隔板元件12被第一隔板元件11的前缘11d压制的状态，这样第二隔板元件12的折叠部分12e就被第一隔板元件11的折叠部分11e覆盖。

根据这一结构，通过将第一隔板元件11的前缘11d折叠到让它压制第二隔板元件12的程度来产生塑性变形，这样就难于发生回弹(即，指一个经受弯曲的部分因为材料的回复力要返回到原始形状)。此外，第一隔板元件11的前缘11d与第二隔板元件12之间的紧密接触提高了接合部分10k1和10k2的密封性，从而能够防止歧管10a1和10a2漏气。此外，通过在第一隔板元件11的折叠部分11e与第二隔板元件12形成的间隙SS中注入一种密封剂进一步地提高了接合部分10k1和10k2的密封性。

图9B示出了下列一个。与图9A中所示的一个相似，第一隔板元件11的折叠部分11e被设定成长于第二隔板元件12的折叠部分12e，由此第一和第二隔板元件11和12被牢牢地夹压在图中的垂直方向上，从而相互压紧。这就实现了第二隔板元件12被第一隔板元件11的前缘11d压制的状态，这样第二隔板元件12的折叠部分12e就被第一隔板元件11的折叠部分11e覆盖，除此之外，分别在第一隔板元件11和第二隔板元件12处设有台阶部分11f和12f。

根据这一结构，第二隔板元件12被第一隔板元件11的前缘11d压制，此外，台阶部分11f和12f的成形导致在第二隔板元件12的台阶部分12f处在第二隔板元件12上产生塑性变形，尤其是在第一隔板元件11的前缘11d与第二隔板元件12之间实现了牢固和紧密接触，从而进一步提高了接合部分10k1和10k2的密封性。而且，同图9A中所示的相同，在通过第一隔板元件11的折叠部分11e和第二隔板元件12形成的间隙SS中注入一种密封剂进一步提高了接合部分10k1和10k2的密封性。

图9C示出了图9B所示接合部分10k1和10k2的进一步改进的实施例。在该改进的实施例中，第一隔板元件11的前缘11d与图9B中所示的相比进一步延伸，并牢牢地将第二隔板元件12夹压在图中的垂直方向上，从而使第一隔板元件11的前缘11d成形为与第二隔板元件12的台阶部分12f的形状相匹配的中空形状。

根据这一结构，第一隔板元件11的前缘11d发生塑性变形，以实现与第二隔板元件12的台阶部分12f的紧密接触，从而提高接合部分10k1和10k2的密封性。而且，同图9A中所示的相同，在通过第一隔板元件11的折叠部分11e和第二隔板元件12形成的间隙SS中注入一种密封剂进一步提高了接合部分10k1和10k2的密封性。

图9D示出了这样的状态，即在其中，第一隔板元件11和第二隔板元件12被牢牢地夹压在图中的垂直方向上，以在第一隔板元件11与第二隔板元件12之间实现牢固和紧密接触，从而进一步提高了接合部分10k1和10k2的密封性。在图9D所示的实施例中，由牢靠夹压导致其间附着性的提高使得第一和第二隔板元件11和12在压紧之后的厚度d′与原始厚度d相比减小。

不管是上述的哪一种改进实施例，通过在层压第一和第二隔板元件11和12时将一种密封剂涂到第一隔板元件11和第二隔板元件12的层状部分上，接合部分10k1和10k2在压紧之后的密封性都得到进一步的提高。此外，通过使用一种在第一隔板元件11和第二隔板元件12的前面涂敷密封剂的材料可进一步提高压紧之后的接合部分10k1和10k2的密封性，除此之外，还可节省将密封剂涂到第一和第二隔板元件11和12上的劳动力。

Claims (11)

1、一种用于燃料电池的金属隔板，包括相互接合的由金属制成的第一隔板元件和第二隔板元件，其特征在于，

该第一隔板元件，在其左和右两侧具有一个上升壁部分，该上升壁部分形成为与引导气体的一个成形部分间隔开一个预定距离，

该第二隔板元件，在其左和右两侧具有一个上升壁部分，该上升壁部分形成为与引导气体的一个成形部分间隔开该预定距离，其上升壁部分距第二隔板元件的底面的高度小于第一隔板元件的上升壁部分距第一隔板元件顶面的高度，

该第一隔板元件的上升壁部分被适配地插入第二隔板元件的上升壁部分，并且，

第一隔板元件的上升壁部分和第二隔板元件的上升壁部分被折叠以压紧，从而相互接合。

2、如权利要求1所述的用于燃料电池的金属隔板，其特征在于，一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分用作一个使气体通过的歧管。

3、如权利要求1所述的用于燃料电池的金属隔板，其特征在于，一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分被这样构造，即，第一隔板元件的上升壁的前缘与第二隔板元件相接触，以用第一隔板元件的折叠部分覆盖第二隔板元件的折叠部分。

4、如权利要求3所述的用于燃料电池的金属隔板，其特征在于，一种密封剂被加入在第一隔板元件的折叠部分与第二隔板元件之间形成的间隙内。

5、如权利要求3所述的用于燃料电池的金属隔板，其特征在于，第一隔板元件和第二隔板元件在其接合处设置台阶部分。

6、如权利要求1所述的用于燃料电池的金属隔板，其特征在于，在第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分，至少第一隔板元件和第二隔板元件中的一个在接合部分处的板厚通过第一隔板元件与第二隔板元件之间的牢固和紧密接触而减小。

7、一种用于燃料电池的金属隔板的接合方法，包括的步骤为：

在第一隔板元件的左和右两侧，形成一个第一隔板元件的上升壁部分，与引导气体的一个成形部分间隔开一个预定距离；

在第二隔板元件的左和右两侧，形成一个第二隔板元件的上升壁部分，与引导气体的一个成形部分间隔开该预定距离，其上升壁部分距第二隔板元件的底面的高度小于第一隔板元件的上升壁部分距第一隔板元件顶面的高度；

将第一隔板元件的上升壁部分适配地插入第二隔板元件的上升壁部分；

折叠第一隔板元件的上升壁部分和第二隔板元件的上升壁部分；

压紧第一隔板元件的上升壁部分。

8、如权利要求7所述的用于燃料电池的金属隔板的接合方法，还包括的步骤为，在插入步骤之后，在第二隔板元件的上升壁周围涂上一种密封剂。

9、如权利要求7所述的用于燃料电池的金属隔板的接合方法，还包括的步骤为，在第一隔板元件和第二隔板元件的接合部分形成一个台阶部分。

10、如权利要求7-9任一所述的用于燃料电池的金属隔板的接合方法，其特征在于，一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分用作一个使气体通过的歧管。

11、如权利要求7-9任一所述的用于燃料电池的金属隔板的接合方法，其特征在于，一个使第一隔板元件和第二隔板元件相互接合的接合部分被这样构造，即，第一隔板元件的上升壁的前缘与第二隔板元件相接触，以用第一隔板元件的折叠部分覆盖第二隔板元件的折叠部分。

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