JP2003338295A - 反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法 - Google Patents

反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法

Info

Publication number
JP2003338295A
JP2003338295A JP2002145192A JP2002145192A JP2003338295A JP 2003338295 A JP2003338295 A JP 2003338295A JP 2002145192 A JP2002145192 A JP 2002145192A JP 2002145192 A JP2002145192 A JP 2002145192A JP 2003338295 A JP2003338295 A JP 2003338295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
separator
polymer electrolyte
electrolyte fuel
parallel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002145192A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4046550B2 (ja
Inventor
Satoshi Akamatsu
聡 赤松
Takehide Senuma
武秀 瀬沼
Noriyuki Suzuki
規之 鈴木
Hiroshi Kihira
寛 紀平
Koichi Ikushima
幸一 生島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2002145192A priority Critical patent/JP4046550B2/ja
Publication of JP2003338295A publication Critical patent/JP2003338295A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4046550B2 publication Critical patent/JP4046550B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コスト・高耐久型の固体高分子型燃料電池
に適用できる、プレス後の反りが少ないメタルセパレー
タを提供する。 【解決手段】 周辺に平坦部を有し、中央部にガス流路
となる溝部を形成するプレス加工の際、周辺部に剛性確
保のため、曲げ、もしくは、ガス流路とは異なる凹部又
は凸部を付与して、プレス後のメタルセパレータの反り
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力を直接的な駆
動源とする自動車、小規模の発電システムなどに用いら
れる固体高分子型燃料電池部材用材及びその製造方法に
関わる。更に詳しくは、ステンレス鋼板やチタンなどの
金属板をプレス加工して製造された後に積層される前記
構成部材の形状に関するものである。
【0002】
【従来の技術】環境保全に対する意識の高まりから、化
石燃料を利用した現行の内燃機関から水素を利用した燃
料電池による電気駆動型の自動車や、分散型コジェネシ
ステムへの移行が世界的に検討されている。特に、電気
自動車用燃料電池の開発が固体高分子材料の開発を契機
に急速に進展し始めている。
【0003】固体高分子型燃料電池とは、従来のアルカ
リ型燃料電池、燐酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電
池、固体電解質型燃料電池などと異なり、水素イオン選
択透過型の有機物膜を電解質として用いることを特徴と
する燃料電池であり、燃料には純水素のほか、アルコー
ル類の改質によって得た水素ガスなどを用い、空気中の
酸素との反応を電気化学的に制御することによって電力
を取り出すシステムである。
【0004】固体高分子膜は薄くても十分に機能し、電
解質が膜中に固定されていることから、電池内の露点を
制御してやれば電解質として機能するため、水溶液系電
解質や溶融塩系電解質など流動性のある媒体を使う必要
がなく、電池自体をコンパクトに単純化して設計できる
ことも特徴である。
【0005】固体高分子型燃料電池は、水素の流路を持
つセパレータ、燃料極、固体高分子膜、空気(酸素)
極、空気(酸素)の流路を持つセパレータよりなるサン
ドイッチ構造を単セルとして、実際には、この単セルを
積層したスタックで構成されている。したがって、セパ
レータの両面は独立した流路を持ち、片面が水素の流
路、もう一方の片面が空気及び生成した水の流路とな
る。
【0006】冷却用水溶液の沸点以下の領域で稼働する
固体高分子型燃料電池の構成材料としては、稼動温度が
さほど高くないこと、その環境下で耐食性・耐久性を十
分に発揮させることが可能であること、さらに、切削加
工などにより任意の流路形状を形成することが可能であ
ることから、炭素系の材料が使用されてきている。更
に、より低コスト化や小型化、すなわち、セパレータの
薄肉化を目指して、ステンレス鋼やチタンが固体高分子
型燃料電池の構成材料として使用され始め、これら構成
材料の適用に関する技術開発が進んでいる。
【0007】上記メタルセパレータにおいては、例え
ば、特開平09−68888号や特開平10−2289
14号公報に開示されているとおり、金属板、例えば、
ステンレス鋼SUS304をプレス成形して、中央部に
多数個の凹凸からなる膨出成形部を形成することによ
り、任意の流路形状が得られている。
【0008】このため、前述した切削加工により流路を
得る炭素系の材料に比べてセパレータ一枚あたりの板厚
を薄肉化でき、また、加工自体も大量生産可能なプレス
加工で行えることから、上記公報開示の技術は、固体高
分子型燃料電池の量産化に大きく寄与する技術である。
【0009】かかる特徴を有するメタルセパレータを具
現化する技術として、本発明者らも、特開2000−2
60439号公報や特開2000−256808号公報
などにより、ステンレス鋼をセパレータなどの固体高分
子型燃料電池用部材として使用するための具体的成分や
形状などを開示している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
用燃料電池に使用される程度の発電能力を得るために
は、セパレータの表面積を大型化する必要があるが、そ
の表面積の大型化に従い、以下のような技術的課題があ
ることがわかった。
【0011】プレス加工により得られるセパレータの例
を図1に示す。セパレータは、長さL、幅Wのハッチン
グ領域で示す素材の中央部に、プレスによる張り出し成
形によって形成された流路パターンと呼ばれる、酸素あ
るいは水素の流路となる凹凸部、W方向に平行する多数
の筋状の平行溝を有する。
【0012】この流路パターンの周囲を平坦部と定義す
るが、この平坦部は、厳密に言えば、セパレータを単セ
ルに構成する上で、また、この単セルを積層する上で、
さらには、この積層したスタックを燃料電池として組み
付け作動させる上で必要な、流路とは異なる浅い凹凸の
プレス加工や、穴の打ち抜き加工等、部分的に軽度の加
工を受けているのが普通である。
【0013】プレスによる流路パターンの張り出し加工
は、素材板面の中央部のみを強加工する結果、金型を開
放するとセパレータには不均一な歪みが発生する。この
歪みは、図1において、平行溝がW方向の場合、このW
方向に直角なL方向への反りLdとなって現れることが
多いが、このセパレータの反りLdは、加工部、即ち、
長さL及び幅Wが大きくなるほどに顕在化することが判
明し、セパレータの大型化技術の進展に伴い無視できな
い問題となってきている。
【0014】セパレータの反りは、これを積層しスタッ
クとする工程のみならず、例えば、電池性能を高めるた
め、セパレータの表面における接触抵抗を低減する目的
で行なうメッキなどの表面改質工程など、セパレータの
製造工程の作業性や材料の搬送性を著しく損ねることか
ら、その低減が強く要望されていた。
【0015】本発明は、前記の問題に鑑み、低コスト・
高耐久型の固体高分子型燃料電池に適用できる、プレス
後の反りが少ないメタルセパレータを提供することを目
的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明者らは、種々のステンレス鋼板を用いて、ま
ずその材質である加工特性や原板平坦度を種々変更し
て、プレス加工後のセパレータの平坦度改善に対して素
材特性を中心に検討を試みた。しかしながら、原板平坦
度は、プレス条件によっては多少のセパレータ平坦度の
改善効果があったものの、抜本的な変形防止には至らな
かった。
【0017】本発明者らは、さらなる検討を通じて、問
題のセパレータに発生している平行溝に直角なL方向へ
の反りは、素材原板やプレス条件では防止することが困
難であり、メタルセパレータの部材そのものに何らかの
形でL方向への変形を防止するような剛性を構造的に付
与することが、反り抑制に極めて効果的であることを見
出した。
【0018】本発明は、このような観点から、プレス成
型後の材料剛性に及ぼすセパレータ構造を種々検討した
結果、完成させたもので、その要旨とするところは、以
下のとおりである。
【0019】(1) 中央部の長さL、幅Wの領域にW
方向に平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その
周辺部に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレー
タにおいて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎
に、L方向に平行な曲げ部を有することを特徴とする反
りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ。
【0020】(2) 中央部の長さL、幅Wの領域にW
方向に平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その
周辺部に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレー
タにおいて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎
に、長さaがa≧Lを満たすL方向に平行な凹部及び/
又は凸部を有することを特徴とする反りが少ない固体高
分子型燃料電池メタルセパレータ。
【0021】(3) 中央部の長さL、幅Wの領域にW
方向に平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その
周辺部に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレー
タにおいて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎
に、長さaがa≧L/10を満たすL方向に平行な凹部
及び/又は凸部を有し、かつ、各辺毎の凹部及び/又は
凸部の合計長さAがA≧Lを満たすことを特徴とする反
りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ。
【0022】(4) 中央部の長さL、幅Wの領域にW
方向に平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その
周辺部に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレー
タにおいて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎
に、L方向に対して斜めに配列した平行な凹部及び/又
は凸部を有し、かつ、L方向に投影した前記凹部及び/
又は凸部の長さbがb≧L/10を満たすとともに、各
辺毎にL方向に投影した長さbの合計BがB≧Lを満た
すことを特徴とする反りが少ない固体高分子型燃料電池
メタルセパレータ。
【0023】(5) 前記(1)〜(4)のいずれかに
記載の反りが少ない固体高分子型燃料電池セパレータに
おいて、L方向に平行な平坦部の二辺に形成される曲げ
部、又は、凹部及び/又は凸部が、W方向に平行な平坦
部の二辺にも形成されていることを特徴とする反りが少
ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ。
【0024】(6) 前記(1)〜(5)のいずれかに
記載の反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレ
ータにおいて、該セパレータが厚さ0.2mm以下の金
属板を素材として成形されたものであることを特徴とす
る反りが少ない固体高分子型燃焼電池メタルセパレー
タ。
【0025】(7) 前記(1)〜(5)のいずれかに
記載の反りが少ない固体高分子型燃料電池セパレータを
製造する方法において、平坦部に、曲げ部、又は、凹部
及び/又は凸部を成形することを特徴とする反りが少な
い固体高分子型燃料電池メタルセパレータの製造方法。
【0026】(8) 前記平坦部が、成形した曲げ部又
は凹部及び/又は凸部を、成形後少なくともセパレータ
積層工程前まで有することを特徴とする前記(7)に記
載の反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレー
タの製造方法。
【0027】(9) 前記成形が、プレス又は曲げによ
る成形であることを特徴とする前記(7)又は(8)に
記載の反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレ
ータの製造方法。
【0028】
【発明の実施の形態】以下に図面を用いて詳細を説明す
る。
【0029】まず、図2は、図1のメタルセパレータ平
坦部の内、L方向に平行な二辺の端を各々曲げてL方向
への剛性を高めたものであり、これだけで格段にL方向
への反り変形に対する剛性が向上し、面内の平坦度が安
定的に確保される。
【0030】例えば、メタルセパレータの製造に切り板
素材を用いる場合には、中央部のガス流路となる凹凸を
プレス成形した後に、さらなるプレスによって平坦部端
をフランジアップすることで容易に曲げ部を形成するこ
とができる。
【0031】また、素材がコイル状で連続的に供給され
る場合では、中央部をプレス成形した後、コイル状態の
ままロールフォーミングなどでコイル端部に曲げ加工を
施すこともできる。
【0032】次に、図3〜5は、この中央部のガス流路
の周囲の二辺の平坦部内に、凹部及び/又は凸部状の張
り出し部を付与することにより、L方向への剛性を確保
するものである。この平坦部内の凹部及び/又は凸部
は、例えば、プレス成形によって加工することが可能で
あり、中央部のガス流路のプレス成形と同時に加工して
もよく、あるいは、メタルパレータの製造工程におい
て、例えば、穴あけ加工等と同時にプレス成形により付
与してもよい。
【0033】図3は、最も単純な場合で、中央部の長さ
L以上の長さaを有する凹部及び/又は凸部を付与した
ものである。ここで、付与する凹部及び/又は凸部の長
さaが中央部の長さLよりも短い場合には、従来問題と
なっていたL方向の反りが部分的に発生する可能性があ
るため、その長さaをL以上とした。
【0034】一方、この剛性付与のための凹部及び/又
は凸部は、一本の筋状の連続体である必要はなく、L方
向に平行な二辺の各々の平坦部内に、図4に示すよう
に、不連続に配列されていても機能は同様である。但
し、図3の連続状の凹部及び/又は凸部と等価なL方向
の剛性を確保する必要があるため、合計長さAはL以上
とした。
【0035】なお、個々の長さaは、必ずしも全て同一
である必要はないが、L/10よりも短いとL方向の反
りを助長したり、全体としての剛性が低下することか
ら、その個々長さはL/10以上とした。
【0036】図5は、図4の発展型として個々の凹部及
び/又は凸部の形状内で、L方向に投影した長さbが、
図4における各条件を満たしている場合である。即ち、
L方向への剛性は、凹部及び/又は凸部の形状内におけ
るL方向成分の連続性と長さの総和によって担保される
ものであり、例えば、個々の形状は、図5に示す棒状だ
けでなく、円型でも、不定形でも、この条件を満足して
いれば機能上何ら問題はない。
【0037】但し、図3に示す連続状の凹部及び/又は
凸部と等価なL方向の剛性を確保する必要があるため、
L方向の投影長さの合計BはL以上とした。なお、個々
のL方向の投影長さbは、必ずしも全て同一である必要
はないが、L/10よりも短いとL方向の反りを助長し
たり、全体としての剛性が低下することから、その個々
長さはL/10以上とした。
【0038】なお、図2〜5に示す剛性確保のための曲
げ部又は凹部及び/又は凸部の付与は、平坦部の内、L
方向に平行な二辺にのみ形成されたものであるが、同様
な曲げ部又は凹部及び/又は凸部をW方向に平行な二辺
にも形成することで、セパレータの剛性をより確実に高
めることができる。
【0039】例えば、中央部のガス流路となる凹凸のみ
ではW方向の反りや変形が完全に防止できず、L及びW
両方向の変形が複合でねじれとして現れる場合などは、
このL及びW両方向の付与が好ましい。
【0040】但し、ここで、平坦部のW方向に平行な二
辺に施す凹部及び/又は凸部のW方向に投影した長さ
は、個々の長さがW/10以上であり、合計の長さがW
以上であることが好ましい。このような条件を満足する
付与の一例は、中央部のガス流路を取り囲むように、平
坦部に、曲げ部又は凹部及び/又は凸部が形成されてい
るものである。
【0041】ところで、本発明は、ガス流路となる凹凸
をプレス成形によって得ることを前提としており、その
対象素材はプレス加工が可能な金属冷延板であるが、こ
の板厚が厚ければ、それ自体でセパレータ部材としての
剛性を確保できることから、板厚を0.2mm以下とし
た。
【0042】板厚の下限は規定しないが、実際のメタル
セパレータとしての剛性を確保するためには0.05m
m以上であることが好ましい。なお、金属板は、特に、
材料として限定するものではないが、セパレータ作動時
の腐食環境から実際にはステンレス鋼やチタンが好まし
い。
【0043】なお、この剛性確保のための平坦部への凹
部及び/又は凸部の付与は、前述したとおり、プレス成
形で容易に可能であるが、セパレータ積層時に、この各
セパレータに付与された凹部及び/又は凸部がぶつかり
合うなどの干渉によって、積層の障害とならないように
しなければならない。
【0044】そして、この問題は、ガス流路成形時の金
型自体に、セパレータ平坦部の凹部及び/又は凸部に相
当する凹部及び/又は凸部を設け、メタルセパレータの
製造工程において、プレス付与することで容易に解決す
ることができる。
【0045】こうすることで、剛性確保のための平坦部
への凹部及び/又は凸部は、ガス流路と同様に各々のセ
パレータの同一位置に同一形状で配置されたものとな
り、積層時の干渉は避けられる。なお、同一位置への同
一形状の凹部及び/又は凸部は、本発明の目的である剛
性確保のみならず、積層時の各セパレータの位置合わせ
として活用することも可能である。
【0046】また、平坦部への凹部及び/又は凸部の加
工は、メタルセパレータの製造工程のいずれにおいても
可能であるが、ガス流路成形より前か又は同時に行うこ
とが好ましい。
【0047】なお、本発明が課題とするセパレータの平
坦度は、単セルに製造後積層する段階において、スタッ
ク製作時に締め付けされた後の平坦度が別の部材や構造
体として確保される場合には、必ずしも反り防止のため
の前記曲げ部又は凹部及び/又は凸部が最終製品に付帯
している必要はなく、この場合には、プレス成形後から
積層工程までの製造工程中の平坦度を確保する手段とし
て付与するものと定義されるものである。
【0048】したがって、このような場合では、曲げ部
又は凹部及び/又は凸部は積層時に、もしくは、積層工
程自体にセパレータの反りが特に障害にならなければ、
積層前でも、切断除去されることとなる。
【0049】
【実施例】以下に、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明は、実施例で用いる条件に限定されるも
のではない。
【0050】(実施例)板厚0.05〜0.2mm、各
辺100〜500mmの種々のステンレス鋼板の中央部
に、図1に示すL方向の長さがL、W方向の長さがWで
ある領域に、W方向に0.1〜1mmの深さの凹凸を張
り出し成型する際、L方向に平行な周辺二辺に曲げ部又
は凸部を表1に示す状態で付与し、プレス成形後、定盤
の上に置いて、L方向の反り高さをすきまゲージを用い
て測定し、反り高さがLの3%以下であるものを○、3
%を超えるものを×とした。結果を表1に示す。
【0051】
【表1】
【0052】発明例であるNo.1〜5においては、反
り高さが良好である。一方、比較例のNo.6において
は、平坦部の凹凸の長さが本発明の範囲よりも短いた
め、効果が不十分であり、反り高さが大きい。また、同
No.7においては、凹凸部のL方向の合計長さが本発
明の範囲よりも短いため、部分的にL方向への剛性の弱
い部分が存在し、そこに歪みが集中して反り高さが大き
くなっている。
【0053】また、同No.8においては、凹凸部の個
々の長さが本発明の範囲よりも短いため、L方向の合計
長さは十分なものの、L方向の強化に十分寄与せず、セ
パレータの剛性が担保されていないため、反り高さが大
きくなっている。更に、同No.9においては、L方向
の投影長さの合計が本発明の範囲よりも短いため、L方
向の剛性が不十分であり、反り高さが大きくなってい
る。
【0054】
【発明の効果】本発明は、固体高分子型燃料電池用メタ
ルセパレータにおいて、プレス成形後の平坦度を確保
し、成形後からセパレータ積層までの種々の製造工程に
おいて、製造性の障害となるセパレータの反りを抜本的
に低減可能にする技術であり、低コスト固体高分子型燃
料電池を実現する技術として極めて有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が対象とするセパレータと、そのプレス
加工後の状態を示す図である。
【図2】本発明の請求項1に記載のセパレータの外観の
例を示す図である。
【図3】本発明の請求項2に記載のセパレータの外観の
例を示す図である。
【図4】本発明の請求項3に記載のセパレータの外観の
例を示す図である。
【図5】本発明の請求項4に記載のセパレータの外観の
例を示す図である。
【符号の説明】
Ld…L方向の反り L…中央部のガス流路を有する領域の長さ W…中央部のガス流路を有する領域の幅 a…L又はW方向に平行な凹部及び/又は凸部の1個当
たりの長さ A…L又はW方向に平行な凹部及び/又は凸部の長さの
合計 b…凹部及び/又は凸部の1個当たりのL又はW方向の
投影長さ B…凹部及び/又は凸部のL又はW方向の投影長さの合
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬沼 武秀 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 鈴木 規之 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 紀平 寛 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 生島 幸一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5H026 AA06 BB02 CC03 EE02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央部の長さL、幅Wの領域にW方向に
    平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その周辺部
    に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレータにお
    いて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎に、L方
    向に平行な曲げ部を有することを特徴とする反りが少な
    い固体高分子型燃料電池メタルセパレータ。
  2. 【請求項2】 中央部の長さL、幅Wの領域にW方向に
    平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その周辺部
    に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレータにお
    いて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎に、長さ
    aがa≧Lを満たすL方向に平行な凹部及び/又は凸部
    を有することを特徴とする反りが少ない固体高分子型燃
    料電池メタルセパレータ。
  3. 【請求項3】 中央部の長さL、幅Wの領域にW方向に
    平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その周辺部
    に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレータにお
    いて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎に、長さ
    aがa≧L/10を満たすL方向に平行な凹部及び/又
    は凸部を有し、かつ、各辺毎の凹部及び/又は凸部の合
    計長さAがA≧Lを満たすことを特徴とする反りが少な
    い固体高分子型燃料電池メタルセパレータ。
  4. 【請求項4】 中央部の長さL、幅Wの領域にW方向に
    平行な凹凸からなるガス流路があり、かつ、その周辺部
    に平坦部を有する固体高分子型燃料電池セパレータにお
    いて、L方向に平行な平坦部の二辺に、各辺毎に、L方
    向に対して斜めに配列した平行な凹部及び/又は凸部を
    有し、かつ、L方向に投影した前記凹部及び/又は凸部
    の長さbがb≧L/10を満たすとともに、各辺毎にL
    方向に投影した長さbの合計BがB≧Lを満たすことを
    特徴とする反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセ
    パレータ。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の反
    りが少ない固体高分子型燃料電池セパレータにおいて、
    L方向に平行な平坦部の二辺に形成される曲げ部、又
    は、凹部及び/又は凸部が、W方向に平行な平坦部の二
    辺にも形成されていることを特徴とする反りが少ない固
    体高分子型燃料電池メタルセパレータ。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の反
    りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータにお
    いて、該セパレータが厚さ0.2mm以下の金属板を素
    材として成形されたものであることを特徴とする反りが
    少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ。
  7. 【請求項7】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の反
    りが少ない固体高分子型燃料電池セパレータを製造する
    方法において、平坦部に、曲げ部、又は、凹部及び/又
    は凸部を成形することを特徴とする反りが少ない固体高
    分子型燃料電池メタルセパレータの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記平坦部が、成形した曲げ部、又は、
    凹部及び/又は凸部を、成形後少なくともセパレータ積
    層工程前まで有することを特徴とする請求項7に記載の
    反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータの
    製造方法。
  9. 【請求項9】 前記成形が、プレス又は曲げによる成形
    であることを特徴とする請求項7又は8に記載の反りが
    少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータの製造方
    法。
JP2002145192A 2002-05-20 2002-05-20 反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法 Expired - Fee Related JP4046550B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002145192A JP4046550B2 (ja) 2002-05-20 2002-05-20 反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002145192A JP4046550B2 (ja) 2002-05-20 2002-05-20 反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003338295A true JP2003338295A (ja) 2003-11-28
JP4046550B2 JP4046550B2 (ja) 2008-02-13

Family

ID=29704621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002145192A Expired - Fee Related JP4046550B2 (ja) 2002-05-20 2002-05-20 反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4046550B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009187757A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用金属セパレータの製造方法および製造装置
JP2009283251A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Nippon Steel Corp 固体高分子型燃料電池用セパレータ製造装置
JP2010125462A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Nissan Motor Co Ltd プレス成形装置、およびプレス成形方法
US8153288B2 (en) 2004-03-24 2012-04-10 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell and fuel cell stack
JP2015042418A (ja) * 2013-07-26 2015-03-05 株式会社三井ハイテック 薄板凹凸部材の製造装置及び製造方法
WO2015045201A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell and separator
JP5967789B1 (ja) * 2015-11-20 2016-08-10 株式会社志水製作所 燃料電池セパレータ及びその製造方法
JP2019153463A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 トヨタ自動車株式会社 セパレータの製造方法
JP2019185978A (ja) * 2018-04-06 2019-10-24 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用金属セパレータの製造方法
CN116259777A (zh) * 2023-05-16 2023-06-13 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种燃料电池的金属极板及电堆

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8153288B2 (en) 2004-03-24 2012-04-10 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell and fuel cell stack
JP2009187757A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用金属セパレータの製造方法および製造装置
JP2009283251A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Nippon Steel Corp 固体高分子型燃料電池用セパレータ製造装置
JP2010125462A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Nissan Motor Co Ltd プレス成形装置、およびプレス成形方法
JP2015042418A (ja) * 2013-07-26 2015-03-05 株式会社三井ハイテック 薄板凹凸部材の製造装置及び製造方法
WO2015045201A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell and separator
JP2015092445A (ja) * 2013-09-30 2015-05-14 ブラザー工業株式会社 燃料電池及びセパレータ
WO2017085868A1 (ja) * 2015-11-20 2017-05-26 株式会社志水製作所 燃料電池セパレータ及びその製造方法
JP5967789B1 (ja) * 2015-11-20 2016-08-10 株式会社志水製作所 燃料電池セパレータ及びその製造方法
US9768453B2 (en) 2015-11-20 2017-09-19 Shimizu-seisakusyo co., ltd. Fuel cell separator and method for producing the same
JP2019153463A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 トヨタ自動車株式会社 セパレータの製造方法
US11247258B2 (en) 2018-03-02 2022-02-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for manufacturing separator
JP7040131B2 (ja) 2018-03-02 2022-03-23 トヨタ自動車株式会社 セパレータの製造方法
JP2019185978A (ja) * 2018-04-06 2019-10-24 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用金属セパレータの製造方法
JP7031455B2 (ja) 2018-04-06 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用金属セパレータの製造方法
CN116259777A (zh) * 2023-05-16 2023-06-13 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种燃料电池的金属极板及电堆
CN116259777B (zh) * 2023-05-16 2023-09-08 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种燃料电池的金属极板及电堆

Also Published As

Publication number Publication date
JP4046550B2 (ja) 2008-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11539051B2 (en) Battery grid with varied corrosion resistance
CN104466076A (zh) 电池用端子、电池用端子的制作方法和电池
JP2002190305A (ja) 固体高分子型燃料電池用セパレータ製造装置
JP2007048616A (ja) 燃料電池セパレータ、セパレータ製造装置及びセパレータ製造方法
JP2003338295A (ja) 反りが少ない固体高分子型燃料電池メタルセパレータ及びその製造方法
JP2002313354A (ja) 固体高分子型燃料電池用セパレータ製造方法及びその製造装置
JP4889910B2 (ja) 低温型燃料電池用セパレータ及びその製造方法
JP4700393B2 (ja) 多段ロール成形装置
JP7031455B2 (ja) 燃料電池用金属セパレータの製造方法
CN110707342B (zh) 湍流流场板的制备方法和燃料电池
JP2002075401A (ja) 固体高分子型燃料電池用セパレータ,その製造方法及び固体高分子型燃料電池
JP5200321B2 (ja) 燃料電池用セパレータの製造方法、及び、燃料電池用セパレータの製造装置
CA2415033C (en) Fuel cell separator
JP5169480B2 (ja) 固体高分子型燃料電池用セパレータ製造装置
JP4769570B2 (ja) 金属薄板の成形方法
JP2003249238A (ja) 溝付き板材の製造方法、その方法で製造された溝付き板材
JP2019114515A (ja) 燃料電池用セパレータの製造装置及び燃料電池用セパレータの製造方法
US20180248203A1 (en) System and method for manufacturing channels in a bipolar plate
JP3700016B2 (ja) 燃料電池用の金属セパレータの製造方法
JP4231398B2 (ja) 固体高分子型燃料電池用セパレータ製造方法及び製造装置
JP2002025586A (ja) 固体高分子型燃料電池用セパレータ及び燃料電池
JP4180929B2 (ja) 固体高分子型燃料電池用セパレータ製造装置
JP2005100933A (ja) 燃料電池用金属セパレータ、燃料電池用金属セパレータの製造方法及び燃料電池
JP4545129B2 (ja) 燃料電池用セパレータの製造方法
JP4388389B2 (ja) 燃料電池用金属製セパレータの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050408

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070529

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070911

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071120

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131130

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees