JP2005276675A - Separator for fuel cell and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator to which a load support for supporting loads in the stacking direction of a fuel cell is integrated while suppressing increases of the number of components or processes. <P>SOLUTION: The separator 10 for fuel cell including a film-electrode structure in which electrolyte films are placed between electrodes comprises an electrode corresponding part 12 which corresponds to an electrode; a separator main body 11 which has a vent hole 31 for circulation of reaction gases between its back side and the electrode corresponding part 12; and a load support 13 which is prepared around the vent hole 31 and supports loads in the stacking direction of the fuel cell. The load support 13 is integrally formed on the front side and the back side of the separator main body 11 through the vent hole 31. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池の電極に対応する電極対応部が形成されるセパレータ本体と、燃料電池の積層方向の荷重を受ける荷重受け部とを備える燃料電池用セパレータおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a separator for a fuel cell including a separator body in which an electrode corresponding portion corresponding to an electrode of a fuel cell is formed, and a load receiving portion that receives a load in the stacking direction of the fuel cell, and a manufacturing method thereof.

例えば、固体高分子型燃料電池としては、高分子イオン交換膜（陽イオン交換膜）からなる電解質膜の両側にそれぞれアノード（水素極）とカソード（空気極）とを対設して膜電極構造体が形成され、さらに、該膜電極構造体を一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルが複数形成されたものが知られている。   For example, as a polymer electrolyte fuel cell, a membrane electrode structure in which an anode (hydrogen electrode) and a cathode (air electrode) are provided on both sides of an electrolyte membrane made of a polymer ion exchange membrane (cation exchange membrane), respectively. It is known that a body is formed, and further, a plurality of fuel cells each formed by sandwiching the membrane electrode structure with a pair of separators are formed.

この種の技術として、耐食性や絶縁性を強化する等のため、金属製のセパレータ本体と、その周囲に樹脂材料と接合して一体化させたセパレータが提案されている。
例えば、特許文献１には、金属製の中央部分と、樹脂製の外枠と、これら両者を連結する弾性部材とからなる燃料電池用セパレータが開示されている。
また、特許文献２には、射出成形によって金属板と樹脂部とを一体に形成して製造する技術が開示されている。
そして、特許文献３には、セパレータを金属材と樹脂製のフレームとで構成し、セパレータを積層した場合にガス流路の高さを維持する為に樹脂製のフレームに突起を設けることで、ガス流路の変動を防止する技術が開示されている。
特開２００３−３２３９００号公報 特開２００３−２２３９０３号公報 特開２００３−７７４９９号公報 As this type of technology, a metal separator main body and a separator bonded and integrated with a resin material around the metal separator main body have been proposed in order to enhance corrosion resistance and insulation.
For example, Patent Document 1 discloses a fuel cell separator including a metal central portion, a resin outer frame, and an elastic member that connects both of them.
Patent Document 2 discloses a technique for manufacturing a metal plate and a resin portion integrally by injection molding.
In Patent Document 3, the separator is composed of a metal material and a resin frame, and when the separators are stacked, a protrusion is provided on the resin frame in order to maintain the height of the gas flow path. A technique for preventing fluctuations in the gas flow path is disclosed.
JP 2003-323900 A JP 2003-223903 A JP 2003-77499 A

しかしながら、従来の技術においては、以下のような問題がある。
すなわち、本来シールする部位とは別に、金属製のセパレータ本体と樹脂材料とを接合するシール部材をさらに設ける必要があるので、部品点数や製造工程が増大するという問題がある。 However, the conventional techniques have the following problems.
That is, since it is necessary to further provide a sealing member for joining the metal separator body and the resin material separately from the portion to be originally sealed, there is a problem that the number of parts and the manufacturing process increase.

また、射出成形により金属板と樹脂部とを一体に形成する場合には、樹脂部の成形処理を繰り返し行うと、成形型の射出ゲートに対向する部位が樹脂材料により損傷してしまい、成形型の寿命を低下させる虞があるという問題がある。特に、樹脂材料にガラス繊維等の補強材を配合した場合には、この問題が顕著になる。   In addition, when the metal plate and the resin part are integrally formed by injection molding, if the molding process of the resin part is repeated, the part facing the injection gate of the molding die is damaged by the resin material, and the molding die There is a problem in that there is a risk of reducing the life of the product. In particular, when a reinforcing material such as glass fiber is blended in the resin material, this problem becomes significant.

さらに、金属材と樹脂とを直接接着することは困難であり、セパレータを金属材と樹脂製のフレームを単に成形処理により一体化させても耐久性の点で問題がある。また、樹脂製のフレームに突起を設ける場合には、突起の位置ずれ等の変位が生じると、ガス流路の変動を防止するという機能を確保し得ないという問題がある。
そして、これらの問題は、燃料電池の積層方向の荷重を受ける荷重受け部をセパレータ本体に一体化する場合にも生じ得る。 Furthermore, it is difficult to directly bond the metal material and the resin, and there is a problem in terms of durability even if the separator and the metal frame are simply integrated by a molding process. Further, in the case where the protrusion is provided on the resin frame, there is a problem that the function of preventing the fluctuation of the gas flow path cannot be secured if a displacement such as a positional deviation of the protrusion occurs.
These problems may also occur when a load receiving portion that receives a load in the stacking direction of the fuel cell is integrated with the separator body.

従って、本発明は、部品点数や製造工程の増大を抑えつつ、燃料電池の積層方向の荷重を受ける荷重受け部をセパレータ本体に一体化することができるセパレータおよびその製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a separator capable of integrating a load receiving portion that receives a load in the stacking direction of a fuel cell into a separator body while suppressing an increase in the number of parts and a manufacturing process, and a method for manufacturing the separator. And

請求項１に係る発明は、電解質膜（例えば、実施の形態における固体高分子電解質膜４）に両側に電極（例えば、実施の形態におけるアノード５、カソード６）を配設してなる膜電極構造体（例えば、実施の形態における膜電極構造体７）を挟持する燃料電池用セパレータにおいて、前記電極に対応する電極対応部（例えば、実施の形態における電極対応部１２）を表面側に形成され、反応ガスを裏面側と前記電極対応部との間で流通させる流通口（例えば、実施の形態における流通口３１、３２）が設けられるセパレータ本体と、該流通口の周囲に設けられて燃料電池の積層方向の荷重を受ける荷重受け部（例えば、実施の形態における荷重受け部材１３）とを備え、該荷重受け部はセパレータ本体の表面側及び裏面側に前記流通口を介して一体形成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a membrane electrode structure in which electrodes (for example, the anode 5 and the cathode 6 in the embodiment) are disposed on both sides of an electrolyte membrane (for example, the solid polymer electrolyte membrane 4 in the embodiment). In the separator for a fuel cell that sandwiches the body (for example, the membrane electrode structure 7 in the embodiment), the electrode corresponding portion (for example, the electrode corresponding portion 12 in the embodiment) corresponding to the electrode is formed on the surface side. A separator body provided with a flow port (for example, flow ports 31 and 32 in the embodiment) for flowing the reaction gas between the back surface side and the electrode corresponding part, and a fuel cell provided around the flow port. A load receiving portion (for example, the load receiving member 13 in the embodiment) that receives a load in the stacking direction, and the load receiving portion is provided on the front surface side and the back surface side of the separator body via the flow port. Characterized in that it is integrally formed.

この発明によれば、前記荷重受け部を前記流通口を介して前記セパレータ本体の表面側及び裏面側に一体形成したことにより、前記積層方向やこれに直交する方向に前記荷重受け部が変位することを防止できる。このように、セパレータ本体と荷重受け部とを機械的に接合できるため、前記荷重受け部の材質とセパレータ本体の材質とが互いに接着困難なものであっても、前記セパレータ本体に前記荷重受け部を一体化させて荷重受けとしての機能を発揮させることができる。また、前記セパレータ本体に前記荷重受け部を一体化させる際に他の部品を介在させる必要がないため、部品点数や製造工程を抑制することができる。   According to this invention, since the load receiving portion is integrally formed on the front surface side and the back surface side of the separator main body via the flow port, the load receiving portion is displaced in the stacking direction or a direction orthogonal thereto. Can be prevented. Thus, since the separator main body and the load receiving portion can be mechanically joined, even if the material of the load receiving portion and the material of the separator main body are difficult to adhere to each other, the load receiving portion is attached to the separator main body. Can be integrated to exhibit the function as a load receiver. Moreover, since it is not necessary to interpose another part when integrating the load receiving part into the separator body, the number of parts and the manufacturing process can be suppressed.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のものであって、前記セパレータ本体は金属製の板状部材により形成され、前記荷重受け部は樹脂材料からなることを特徴とする。
この発明によれば、直接的に接着することが困難な金属製の前記セパレータ本体と樹脂材料からなる前記荷重受け部とを機械的に接合することができるため、前記セパレータの耐食性や絶縁性を前記荷重受け部により強化することができる。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the separator body is formed of a metal plate-like member, and the load receiving portion is made of a resin material.
According to the present invention, since the metal separator body, which is difficult to directly bond, and the load receiving portion made of a resin material can be mechanically joined, the corrosion resistance and insulation of the separator can be improved. It can be strengthened by the load receiving portion.

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のものであって、前記荷重受け部には前記流通口に流通する反応ガスの流路方向に延在するリブ（例えば、実施の形態におけるリブ部４３、４４）が形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、前記荷重受け部に形成されたリブにより反応ガスの流れへの干渉を防止することができるので、反応ガスの前記電極対応部への流入や排出を滑らかに行わせることができ、発電効率の向上に寄与することができる。特に、前記リブを流線型にすることにより、反応ガスの流れを整える整流機能を持たせることが可能である。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the load receiving portion includes a rib extending in a flow direction of the reaction gas flowing through the flow port (for example, implementation). In this embodiment, the rib portions 43 and 44) are formed.
According to the present invention, since the rib formed on the load receiving portion can prevent interference with the flow of the reaction gas, the reaction gas can be smoothly flowed into and out of the electrode corresponding portion. Can contribute to the improvement of power generation efficiency. In particular, by making the ribs streamlined, it is possible to provide a rectifying function for adjusting the flow of the reaction gas.

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池用セパレータの製造方法において、前記セパレータ本体の両面に亘って前記荷重受け部を射出成形する際に、前記荷重受け部の材料が注入される前記成形型の射出ゲート（例えば、実施の形態における射出ゲート６５）を、前記セパレータ本体と対向する位置に形成することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a fuel cell separator according to any one of the first to third aspects, when the load receiving portion is injection-molded across both surfaces of the separator main body, An injection gate (for example, an injection gate 65 in the embodiment) of the mold into which the material of the load receiving portion is injected is formed at a position facing the separator body.

この発明によれば、前記射出ゲートをセパレータ本体と対向した位置に形成することにより、前記射出ゲートから射出される荷重受け部の材料は前記セパレータ本体に接触した後に成形型内に流入することになる。従って、前記荷重受け部の材料が前記成形型に直接流入することを防止できるので、前記荷重受け部の材料に補強材を配合している場合であっても、繰り返し流入する前記荷重受け部の材料から前記成形型を保護することができ、寿命低下を防ぐことができる。
また、前記セパレータ本体は一旦成形処理が行われたら成形型から取り出されるので、流入する前記荷重受け部の材料の影響を繰り返し受ける訳ではないため、信頼性を維持することができる。 According to this invention, by forming the injection gate at a position facing the separator body, the material of the load receiving portion injected from the injection gate flows into the mold after contacting the separator body. Become. Therefore, since the material of the load receiving portion can be prevented from flowing directly into the mold, even when a reinforcing material is blended in the material of the load receiving portion, The mold can be protected from the material, and the lifetime can be prevented from decreasing.
In addition, since the separator body is once taken out from the mold once the molding process is performed, the separator body is not repeatedly affected by the material of the inflowing load receiving portion, so that the reliability can be maintained.

請求項１に係る発明によれば、前記荷重受け部の材質とセパレータ本体の材質とが互いに接着困難なものであっても、前記セパレータ本体に前記荷重受け部を一体化させて荷重受けとしての機能を発揮させることができ、部品点数や製造工程を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、前記セパレータの耐食性や絶縁性を前記荷重受け部により強化することができる。 According to the first aspect of the present invention, even if the material of the load receiving portion and the material of the separator main body are difficult to adhere to each other, the load receiving portion is integrated with the separator main body as a load receiver. The function can be exhibited, and the number of parts and the manufacturing process can be suppressed.
According to the invention which concerns on Claim 2, the corrosion resistance and insulation of the said separator can be strengthened by the said load receiving part.

請求項３に係る発明によれば、反応ガスの前記電極対応部への流入や排出を滑らかに行わせることができ、発電効率の向上に寄与することができる。
請求項４に係る発明によれば、前記荷重受け部の材料が前記成形型に直接流入することを防止できるので、前記荷重受け部の材料に補強材を配合している場合であっても、繰り返し流入される前記荷重受け部の材料から前記成形型を保護することができ、寿命低下を防ぐことができる。 According to the invention which concerns on Claim 3, the inflow and discharge | emission of the reactive gas to the said electrode corresponding | compatible part can be performed smoothly, and it can contribute to the improvement of electric power generation efficiency.
According to the invention according to claim 4, since it is possible to prevent the material of the load receiving portion from directly flowing into the mold, even when a reinforcing material is blended in the material of the load receiving portion, The mold can be protected from the material of the load receiving portion that is repeatedly flowed in, and the life can be prevented from decreasing.

以下、この発明の実施の形態における燃料電池用セパレータを図面と共に説明する。
図１は本発明の実施の形態における燃料電池用セパレータ１０の表面を示す斜視図である。また、図２は本発明の実施の形態における燃料電池用セパレータ１０の裏面を示す斜視図である。これらの図に示すように、セパレータ１０は、その中央部に電極対応部１２を形成したセパレータ本体１１と、電極対応部１２の外側を囲むように配設される荷重受け部材１３とを備えている。これらの図においては、燃料電池１のアノード５（図５、図６参照）に対向するセパレータ１０を示している。 Hereinafter, a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the surface of a fuel cell separator 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the back surface of the fuel cell separator 10 according to the embodiment of the present invention. As shown in these drawings, the separator 10 includes a separator body 11 having an electrode corresponding portion 12 formed at the center thereof, and a load receiving member 13 disposed so as to surround the outer side of the electrode corresponding portion 12. Yes. In these drawings, a separator 10 facing the anode 5 (see FIGS. 5 and 6) of the fuel cell 1 is shown.

セパレータ本体１１は、板厚０．２〜０．５ｍｍのステンレス製の板状部材をプレス成形することにより形成され、外形を略正方形状に形成されている。また、セパレータ本体１１には、一定の高さを有する凹凸が一定のパターンで多数形成された波板部が表面側中央部に形成されている。この波板部のうち、アノード５やカソード６（図５、図６参照）に対向する部位が電極対応部１２となる。   The separator main body 11 is formed by press-molding a stainless steel plate-like member having a plate thickness of 0.2 to 0.5 mm, and has a substantially square outer shape. The separator body 11 is formed with a corrugated plate portion in which a large number of irregularities having a certain height are formed in a certain pattern in the center portion on the surface side. A portion of the corrugated plate portion that faces the anode 5 and the cathode 6 (see FIGS. 5 and 6) is an electrode corresponding portion 12.

そして、セパレータ本体１１には、周縁部に沿って連通孔２１〜２６が貫通形成されている。本実施の形態においては、連通孔２１、２２が燃料ガス供給口とその排出口、連通孔２３、２４が酸化剤ガス供給口とその排出口、連通孔２５、２６が冷却媒体供給口とその排出口にそれぞれ設定されている。   The separator body 11 has through holes 21 to 26 formed along the peripheral edge. In the present embodiment, the communication holes 21 and 22 are the fuel gas supply port and its discharge port, the communication holes 23 and 24 are the oxidant gas supply port and its discharge port, and the communication holes 25 and 26 are the cooling medium supply port and its discharge port. Each outlet is set.

また、図１に示すように、燃料電池１のアノード５に対向するセパレータ本体１１には、反応ガスである燃料ガスを裏面側と前記電極対応部１２との間で流通させる流通口３１（図３参照）が設けられている。なお、燃料電池１のカソード６に対向するセパレータ１０のセパレータ本体１１にも反応ガスである酸化剤ガスを裏面側と前記電極対応部１２との間で流通させる流通口３２（図４参照）が設けられている。   Further, as shown in FIG. 1, in the separator body 11 facing the anode 5 of the fuel cell 1, a distribution port 31 (see FIG. 1) through which fuel gas, which is a reactive gas, flows between the back surface side and the electrode corresponding portion 12. 3). Note that the separator main body 11 of the separator 10 facing the cathode 6 of the fuel cell 1 also has a circulation port 32 (see FIG. 4) through which an oxidant gas, which is a reaction gas, flows between the back surface side and the electrode corresponding portion 12. Is provided.

なお、セパレータ本体１１には、積層方向に締結保持する締結部材（図示せず）を挿入する締結用孔３６が各隅部に形成されるとともに、位置合わせ用凸部３５が一方の縁辺部に形成されている。   The separator body 11 is formed with fastening holes 36 for inserting fastening members (not shown) that are fastened and held in the stacking direction at each corner, and an alignment convex portion 35 is formed on one edge. Is formed.

燃料電池１のアノード５に対向するセパレータ本体１１には、燃料電池１の積層方向の荷重を受ける荷重受け部材１３が流通口３１の周囲に設けられている。本実施の形態における荷重受け部材１３は樹脂材料からなり、セパレータ本体１１の表面側及び裏面側に前記流通口３１を介して一体形成されている。これについて、図３を用いて説明する。   A separator body 11 that faces the anode 5 of the fuel cell 1 is provided with a load receiving member 13 that receives a load in the stacking direction of the fuel cell 1 around the circulation port 31. The load receiving member 13 in the present embodiment is made of a resin material, and is integrally formed on the front surface side and the back surface side of the separator body 11 via the flow port 31. This will be described with reference to FIG.

図３は図１に示したセパレータ本体１１と荷重受け部材１３の分解斜視図である。同図に示すように、荷重受け部材１３は、セパレータ本体１１の表面側に形成される表側荷重受け部４１と、セパレータ本体１１の裏面側に形成される裏側荷重受け部４２とを、流通口３１に沿って配設される連結部４７により連結される構成となっている。   FIG. 3 is an exploded perspective view of the separator body 11 and the load receiving member 13 shown in FIG. As shown in the figure, the load receiving member 13 includes a front side load receiving portion 41 formed on the front side of the separator body 11 and a back side load receiving portion 42 formed on the back side of the separator body 11. It is configured to be connected by a connecting portion 47 disposed along 31.

前記表側荷重受け部４１は外形を略正方形とした枠状に形成され、セパレータ本体１１の電極対応部１２と各連通孔２１〜２６との間の部位を覆うように設けられる。そして、前記表側荷重受け部４１には、前記セパレータ本体１１の流通口３１を横断するように、表側リブ部４３が形成されている。   The front load receiving portion 41 is formed in a frame shape having a substantially square outer shape, and is provided so as to cover a portion between the electrode corresponding portion 12 of the separator body 11 and the communication holes 21 to 26. The front load receiving portion 41 is formed with a front rib portion 43 so as to cross the flow port 31 of the separator body 11.

一方、前記裏側荷重受け部４２は、セパレータ本体１１の流通口３１から該流通口３１に対向する連通孔（この場合は燃料ガス供給口２１、排出口２２）の内側の部位を覆うように設けられる。そして、前記裏側荷重受け部４２には、前記セパレータ本体１１の流通口３１を横断するように、裏側リブ部４４が形成されている。これらのリブ部４３、４４により反応ガスである燃料ガスの前記電極対応部１２への流入や排出を滑らかに行わせることができるので、発電効率の向上に寄与することができる。   On the other hand, the back side load receiving portion 42 is provided so as to cover the inner part of the communication hole (in this case, the fuel gas supply port 21 and the discharge port 22) facing the flow port 31 from the flow port 31 of the separator body 11. It is done. The back side load receiving portion 42 is formed with a back side rib portion 44 so as to cross the flow port 31 of the separator body 11. The rib portions 43 and 44 can smoothly cause the fuel gas, which is a reaction gas, to flow into and out of the electrode corresponding portion 12, thereby contributing to improvement in power generation efficiency.

このように、前記荷重受け部材１３を前記流通口３１を介して前記セパレータ本体１１の表面側及び裏面側に一体形成すると、前記積層方向やこれに直交する方向に前記荷重受け部材１３が変位することを防止できる。荷重受け部材１３をセパレータ本体１１に接合する方法については、詳細を後述する（図８〜図１０参照）。   As described above, when the load receiving member 13 is integrally formed on the front surface side and the back surface side of the separator body 11 through the flow port 31, the load receiving member 13 is displaced in the stacking direction or a direction orthogonal thereto. Can be prevented. The method for joining the load receiving member 13 to the separator body 11 will be described later in detail (see FIGS. 8 to 10).

なお、同図においては、荷重受け部材１３の機能を説明するために分解して示しているが、実際には荷重受け部材１３を構成する部位は一体形成される。また、燃料電池１のカソード６に対向するセパレータ本体１１にも、燃料電池１の積層方向の荷重を受ける荷重受け部材１３が流通口３２の周囲に設けられており、これにより、アノード５側と同様の作用効果を奏することができる。   In addition, in the same figure, in order to demonstrate the function of the load receiving member 13, it has decomposed | disassembled and shown, However, the site | part which comprises the load receiving member 13 is actually formed integrally. Further, the separator body 11 facing the cathode 6 of the fuel cell 1 is also provided with a load receiving member 13 that receives a load in the stacking direction of the fuel cell 1 around the circulation port 32, so that the anode 5 side and Similar effects can be obtained.

このようなセパレータ１０を備えた燃料電池について図４〜図６を用いて説明する。
図４は図１に示したセパレータを備える燃料電池の概略平面図である。図５は図４に示した燃料電池のＡＡ断面図である。図６は図４に示した燃料電池のＢＢ断面図である。 A fuel cell equipped with such a separator 10 will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a schematic plan view of a fuel cell including the separator shown in FIG. 5 is a cross-sectional view of the fuel cell shown in FIG. 4 taken along line AA. 6 is a BB cross-sectional view of the fuel cell shown in FIG.

これらの図に示す燃料電池１は、膜電極構造体７を一対のセパレータ１０、１０で挟持してなる燃料電池セル２を所定数（この場合は２つ）積層して、その両側から各プレート５１〜５３により挟持させて構成している。ここで、ターミナルプレート５１は各燃料電池セル２により発電した電力を集電するために、エンドプレート５３は各燃料電池セル２および前記ターミナルプレート５１を押圧保持するために、絶縁プレート５２は前記ターミナルプレート５１と前記エンドプレート５３とを絶縁するためにそれぞれ設けられている。   In the fuel cell 1 shown in these drawings, a predetermined number (in this case, two) of fuel cell cells 2 each having a membrane electrode structure 7 sandwiched between a pair of separators 10 and 10 are laminated, and each plate is formed from both sides. It is configured to be sandwiched between 51-53. Here, the terminal plate 51 collects the electric power generated by each fuel cell 2, the end plate 53 presses and holds each fuel cell 2 and the terminal plate 51, and the insulating plate 52 serves as the terminal The plate 51 and the end plate 53 are provided to insulate each other.

前記膜電極構造体（ＭＥＡ）７は、例えば、ペルフルオロスルホン酸ポリマーからなる固体高分子電解質膜４（以下、単に電解質膜という。）と、この電解質膜４の両面を挟むアノード５およびカソード６とを有している。
アノード５およびカソード６は、例えば、多孔質カーボンクロスまたは多孔質カーボンペーパーからなるガス拡散層の電解質膜４と接する一表面に、Ｐｔを主体とする合金からなる触媒層を積層させることにより構成されている。 The membrane electrode structure (MEA) 7 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 4 (hereinafter simply referred to as an electrolyte membrane) made of a perfluorosulfonic acid polymer, an anode 5 and a cathode 6 sandwiching both surfaces of the electrolyte membrane 4. have.
The anode 5 and the cathode 6 are configured, for example, by laminating a catalyst layer made of an alloy mainly composed of Pt on one surface in contact with the electrolyte membrane 4 of a gas diffusion layer made of porous carbon cloth or porous carbon paper. ing.

前記電解質膜４は、例えば、略矩形状に形成されている。そして、前記電解質膜４の外寸を基準にすると、カソード６は略同寸であるが、アノード５は小寸とされた段差構造をなしている。これら、電解質膜４、アノード５およびカソード６は、その重心を一致させて組み合わせられており、周縁における寸法格差の割合が均等になるように設定されている。これにより、電解質膜４は、そのほぼ一面を裏当て部材としてカソード６によって覆われる一方、他の一面においては、その外周を全周にわたって露出させ、その内側をアノード５によって覆われるように構成されている。   The electrolyte membrane 4 is formed in a substantially rectangular shape, for example. When the outer dimension of the electrolyte membrane 4 is taken as a reference, the cathode 6 is substantially the same size, but the anode 5 has a small step structure. The electrolyte membrane 4, the anode 5 and the cathode 6 are combined so that their centers of gravity coincide with each other, and the ratio of the dimensional difference at the periphery is set to be equal. Thus, the electrolyte membrane 4 is configured to be covered by the cathode 6 with substantially one surface serving as a backing member, and on the other surface, the outer periphery thereof is exposed over the entire periphery, and the inside thereof is covered by the anode 5. ing.

そして、セパレータ本体１１の電極対応部１２に形成された波板部が、膜電極構造体７を構成するアノード５との間に燃料ガスの流路２７を画定する一方、セパレータ本体１１の電極対応部１２に形成された波板部が、カソード６との間に酸化剤ガスの流路２８を画定している。また、互いに対向配置されたセパレータ本体１１同士の間の電極対応部１２の裏面には、該裏面に形成された波板部により冷却媒体を流通させる流路２９が画定されている。   The corrugated plate portion formed on the electrode corresponding portion 12 of the separator body 11 defines the fuel gas flow path 27 between the corrugated plate portion and the anode 5 constituting the membrane electrode structure 7, while the separator body 11 corresponds to the electrode. The corrugated plate portion formed in the portion 12 defines an oxidant gas flow path 28 between the corrugated plate portion and the cathode 6. In addition, on the back surface of the electrode corresponding portion 12 between the separator bodies 11 arranged to face each other, a flow path 29 through which a cooling medium flows is defined by a corrugated plate portion formed on the back surface.

また、セパレータ本体１１の表面または裏面には、アノード５の外側でカソード６に対向する部位にシール部材１４、１５がそれぞれ配設されている。さらに、セパレータ本体１１の表面には、連通孔（この場合は連通孔２１、２３）を覆うようにシール部材１６が配設されている。これにより、燃料ガス流路２７、酸化剤ガス流路２８、冷却媒体流路２９と連通孔２１〜２６の密封機能を保持させている。
そして、図５に示すように、燃料ガスは、燃料ガス供給口２１から流通口３１を介して供給され、燃料ガス流路２７を流通して、燃料ガス排出口２２から排出される。 In addition, seal members 14 and 15 are disposed on the front or back surface of the separator body 11 at positions facing the cathode 6 outside the anode 5. Further, a seal member 16 is disposed on the surface of the separator body 11 so as to cover the communication holes (in this case, the communication holes 21 and 23). Thereby, the sealing function of the fuel gas flow path 27, the oxidant gas flow path 28, the cooling medium flow path 29 and the communication holes 21 to 26 is maintained.
As shown in FIG. 5, the fuel gas is supplied from the fuel gas supply port 21 through the flow port 31, flows through the fuel gas flow path 27, and is discharged from the fuel gas discharge port 22.

また、図６に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給口２３から流通口３２を介して供給され、酸化剤ガス流路２８を流通して、酸化剤ガス排出口２４から排出される。
なお、冷却対媒は、冷却媒体供給口２５から供給され、冷却媒体流路２９を流通して、冷却媒体排出口２６から排出される。 Further, as shown in FIG. 6, the oxidant gas is supplied from the oxidant gas supply port 23 through the flow port 32, flows through the oxidant gas flow path 28, and is discharged from the oxidant gas discharge port 24. The
The cooling medium is supplied from the cooling medium supply port 25, flows through the cooling medium channel 29, and is discharged from the cooling medium discharge port 26.

このように構成された燃料電池１では、アノード５で触媒反応により発生した水素イオンが、電解質膜４を透過してカソード６まで移動し、カソード６で酸素と電気化学反応を起こして発電する。この発電に伴い熱が発生するが、冷却媒体流路２９を流れる冷却媒体により冷却する。これにより、燃料電池１を適正な温度に維持しつつ発電させることができる。   In the fuel cell 1 configured as described above, hydrogen ions generated by the catalytic reaction at the anode 5 pass through the electrolyte membrane 4 and move to the cathode 6, and cause an electrochemical reaction with oxygen at the cathode 6 to generate power. Although heat is generated with this power generation, the heat is cooled by the cooling medium flowing through the cooling medium flow path 29. Thereby, it is possible to generate power while maintaining the fuel cell 1 at an appropriate temperature.

このとき、セパレータ本体１１に形成された荷重受け部材１３により、反応ガスの流路を保持させているので、発電の信頼性を確保できる。これについて図１１、図１２を用いて説明する。
図１１は本実施の形態におけるセパレータを備える燃料電池の一部断面図である。図１２は本発明の実施の形態に対する比較例におけるセパレータを備える燃料電池の一部断面図である。これらの図において、本発明と同様の部材については同一の番号を付して適宜その説明を省略する。 At this time, since the reaction gas flow path is held by the load receiving member 13 formed in the separator body 11, the reliability of power generation can be ensured. This will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a fuel cell including the separator according to the present embodiment. FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a fuel cell including a separator in a comparative example with respect to the embodiment of the present invention. In these drawings, the same members as those of the present invention are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

図１２に示すように、セパレータ１０と膜電極構造体７との間の反応ガス流路にシール部材１４１を介装した場合には、シール部材１４１が荷重を受けて変形したり熱により膨張すると反応ガス流路の変動や閉塞が発生してしまい、発電の信頼性を損なう場合がある。   As shown in FIG. 12, when the seal member 141 is interposed in the reaction gas flow path between the separator 10 and the membrane electrode structure 7, the seal member 141 receives a load and deforms or expands due to heat. The reaction gas flow path may be fluctuated and blocked, which may impair the reliability of power generation.

これに対して、図１１に示すように、前記連通孔２１〜２４と前記電極対応部１２との間に反応ガスを流通させる流通口３１、３２を、圧力や熱に対する耐性を有する前記樹脂製の荷重受け部材１３により形成することで、前記荷重受け部材１３が加圧または加熱された場合であっても前記流通口３１、３２の形状を略一定に保持することができ、反応ガスの流量を略一定量に確保することができる。これにより、燃料電池１の発電の信頼性を向上することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 11, the flow ports 31 and 32 through which the reaction gas flows between the communication holes 21 to 24 and the electrode corresponding part 12 are made of the resin having resistance to pressure and heat. Therefore, even if the load receiving member 13 is pressurized or heated, the shape of the flow ports 31 and 32 can be kept substantially constant, and the flow rate of the reaction gas can be maintained. Can be secured in a substantially constant amount. Thereby, the reliability of the power generation of the fuel cell 1 can be improved.

以下、セパレータ本体に荷重受け部を成型する製造方法について図７〜図１０を用いて説明する。図７（ａ）〜（ｅ）は図１に示したセパレータ本体に荷重受け部やシール部材を成型する工程を示す工程図である。
図７（ａ）に示すように、射出成形型を構成する上型６１と下型６２とでセパレータ本体１１を挟み込み、この状態で、荷重受け部材の材料である樹脂を樹脂用ランナ６４を介してキャビティ６３に流入させる。下型６２には、キャビティ６３内に突出するピン６８が挿入されており、このピン６８の径の大きさは、反応ガス用の貫通孔４９に対応するように設定されている。 Hereinafter, the manufacturing method which shape | molds a load receiving part in a separator main body is demonstrated using FIGS. 7A to 7E are process diagrams showing a process of molding a load receiving portion and a seal member on the separator main body shown in FIG.
As shown in FIG. 7A, the separator body 11 is sandwiched between an upper mold 61 and a lower mold 62 that constitute an injection mold, and in this state, a resin that is a material of a load receiving member is passed through a resin runner 64. Into the cavity 63. A pin 68 protruding into the cavity 63 is inserted into the lower mold 62, and the diameter of the pin 68 is set so as to correspond to the through hole 49 for the reactive gas.

本実施の形態においては、前記成形型の射出ゲート６５は、前記セパレータ本体１１と対向する位置に形成されている。これについて図１０を用いて説明する。図１０は図１に示したセパレータ本体１１に荷重受けを成型する際の射出ゲート６５の位置を示す説明図である。
同図に示すように、射出ゲート６５を下型６２に対向する位置（Ｑの位置）に形成すると、射出ゲート６５から流入する樹脂材料が下型６２の対向する部位に直接噴射されてしまう。このため、樹脂の成形処理を繰り返し行うと、下型６２の対向する部位が損傷してしまう。 In the present embodiment, the injection gate 65 of the mold is formed at a position facing the separator body 11. This will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory view showing the position of the injection gate 65 when a load receiver is molded on the separator main body 11 shown in FIG.
As shown in the figure, when the injection gate 65 is formed at a position (Q position) facing the lower mold 62, the resin material flowing in from the injection gate 65 is directly injected to the portion facing the lower mold 62. For this reason, when the resin molding process is repeatedly performed, the opposing portion of the lower mold 62 is damaged.

これに対し、前記成形型の射出ゲート６５は、前記セパレータ本体１１と対向する位置（Ｐの位置）に形成することにより、前記射出ゲート６５から射出される荷重受け部材１３の材料は前記セパレータ本体１１に接触した後に成形型内に流入することになる。
従って、前記荷重受け部材１３の材料が前記成形型に直接流入することを防止できるので、前記荷重受け部材１３の材料に補強材を配合している場合であっても、繰り返し流入される前記荷重受け部材１３の材料から前記成形型を保護することができ、寿命低下を防ぐことができる。
また、前記セパレータ本体１１は一旦成形処理が行われたら成形型から取り出されるため、流入する樹脂の影響を繰り返し受ける訳ではなく、信頼性が維持される。 On the other hand, the injection gate 65 of the mold is formed at a position facing the separator body 11 (position P), so that the material of the load receiving member 13 injected from the injection gate 65 is the separator body. After contacting 11, it will flow into the mold.
Accordingly, since the material of the load receiving member 13 can be prevented from flowing directly into the mold, the load that is repeatedly flowed in even when a reinforcing material is blended in the material of the load receiving member 13. The mold can be protected from the material of the receiving member 13, and the lifetime can be prevented from decreasing.
Further, since the separator body 11 is once taken out from the mold once the molding process is performed, it is not repeatedly affected by the inflowing resin, and the reliability is maintained.

そして、キャビティ６３内を一定時間冷却し、キャビティ６３内の樹脂を固化させて荷重受け部材１３を成型した後、図７（ｂ）に示すように、セパレータ本体１１を上型６１、下型６２から取り出してバリ取りを行う。
図７（ｃ）に示すように、セパレータ本体１１を、上型７１と下型７２とで挟み込み、シール部材１４の材料であるシリコーンゴムをシール部材用ランナ６６から流入させる。これにより、セパレータ本体１１にシール部材１４、１５の上側部分を成型する。そして、図７（ｄ）に示すように、下型７２を下型７５に交換して、シール部材用ランナ６７からシリコーンゴムを流入させて、シール部材１４、１５の下側部分を成型する。そして、図７（ｅ）に示すように、セパレータ本体１１を上型７１、下型７５から取り出して、セパレータ本体１１のバリ取りを行い、セパレータ１０を製造する。 Then, after cooling the inside of the cavity 63 for a certain period of time and solidifying the resin in the cavity 63 to mold the load receiving member 13, the separator body 11 is made up of the upper die 61 and the lower die 62 as shown in FIG. Take out from the deburring.
As shown in FIG. 7C, the separator body 11 is sandwiched between the upper mold 71 and the lower mold 72, and the silicone rubber that is the material of the seal member 14 is caused to flow from the seal member runner 66. As a result, the upper portions of the seal members 14 and 15 are molded in the separator body 11. Then, as shown in FIG. 7D, the lower mold 72 is replaced with the lower mold 75, and silicone rubber is introduced from the seal member runner 67 to mold the lower portions of the seal members 14 and 15. Then, as shown in FIG. 7E, the separator body 11 is taken out from the upper mold 71 and the lower mold 75, and the separator body 11 is deburred to manufacture the separator 10.

以上説明したように、本実施の形態においては、直接的に接着することが困難な金属製の前記セパレータ本体１１と樹脂材料からなる前記荷重受け部材１３とを機械的に接合することができるため、前記セパレータの耐食性や絶縁性を前記荷重受け部材１３により強化することができる。
また、前記セパレータ本体１１に前記荷重受け部材１３を一体化させる際に他の部品を介在させる必要がないため、部品点数や製造工程を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the separator body 11 made of metal, which is difficult to directly bond, and the load receiving member 13 made of a resin material can be mechanically joined. The corrosion resistance and insulation of the separator can be enhanced by the load receiving member 13.
Moreover, since it is not necessary to interpose another component when integrating the load receiving member 13 with the separator body 11, the number of components and the manufacturing process can be suppressed.

図８（ａ）〜（ｄ）は図１に示したセパレータ本体１１に荷重受け部材１３やシール部材１４、１５を成型する他の工程を示す工程図である。図８（ａ）に示すように、セパレータ本体１１を上型６１と下型６２とで挟み込んで、キャビティ６３内に樹脂を流入させて荷重受け部材１３の成型を行う。
そして、図８（ｂ）に示すように、上型６１を取り外して、セパレータ本体１１のバリ取りを行う。図８（ｃ）に示すように、セパレータ本体１１の上側に上型７１を配置して、上型７１と下型６２とでセパレータ本体１１を挟みこみ、シール部材用ランナ６６からシリコーンゴムを流入させて、シール部材１４、１５の上側部分を成型する。そして、図８（ｄ）に示すように、下型６２から下型７５に交換して、シール部材用ランナ６７からシリコーンゴムを流入させて、シール部材１４、１５の下側部分を成型する。そして、図８（ｅ）に示すように、セパレータ本体１１のバリ取りを行って、セパレータ１０を製造する。このようにすると、図７に示した場合に比べて必要な金型の枚数を減らすことができる。 8A to 8D are process diagrams showing other processes for molding the load receiving member 13 and the seal members 14 and 15 on the separator main body 11 shown in FIG. As shown in FIG. 8A, the separator body 11 is sandwiched between the upper mold 61 and the lower mold 62, and the resin is allowed to flow into the cavity 63 to mold the load receiving member 13.
And as shown in FIG.8 (b), the upper mold | type 61 is removed and the separator main body 11 is deburred. As shown in FIG. 8C, the upper die 71 is disposed on the upper side of the separator main body 11, the separator main body 11 is sandwiched between the upper die 71 and the lower die 62, and silicone rubber flows from the seal member runner 66. The upper portions of the seal members 14 and 15 are molded. Then, as shown in FIG. 8 (d), the lower mold 62 is replaced with the lower mold 75, and silicone rubber is introduced from the seal member runner 67 to mold the lower portions of the seal members 14 and 15. And as shown in FIG.8 (e), the separator main body 11 is deburred and the separator 10 is manufactured. In this way, the number of necessary dies can be reduced as compared with the case shown in FIG.

図９（ａ）〜図９（ｃ）は図１に示したセパレータ本体に荷重受け部材１３やシール部材１４、１５を成型する他の工程を示す工程図である。図９（ａ）に示すように、セパレータ本体１１を上型７７と下型７８とで挟み込んで、これらの型７７、７８内に形成された樹脂用キャビティ６３に樹脂用ランナ６４を介して樹脂を流入させるとともに、シール部材用キャビティ７３にシール部材用ランナ６６を介してシリコーンゴムを流入させる。そして、図９（ｂ）に示すように、下型７８を下型７９に交換して、シール部材用ランナ６７からシリコーンゴムを流入させて、シール部材１４、１５の下側部分を成型する。そして、図９（ｃ）に示すように、セパレータ本体１１のバリ取りを行って、セパレータ１０を製造する。このようにすると、金型を一度交換するだけでシール部材１４、１５と荷重受け部材１３の成型処理を行うことができるので、作業効率を上げることができる。   FIGS. 9A to 9C are process diagrams showing other processes for molding the load receiving member 13 and the seal members 14 and 15 on the separator main body shown in FIG. As shown in FIG. 9A, the separator main body 11 is sandwiched between an upper die 77 and a lower die 78, and a resin cavity 63 formed in these die 77 and 78 is inserted into a resin via a resin runner 64. And the silicone rubber is caused to flow into the seal member cavity 73 via the seal member runner 66. Then, as shown in FIG. 9B, the lower mold 78 is replaced with the lower mold 79, silicone rubber is introduced from the seal member runner 67, and the lower portions of the seal members 14, 15 are molded. And as shown in FIG.9 (c), the separator main body 11 is deburred and the separator 10 is manufactured. If it does in this way, since the molding process of the sealing members 14 and 15 and the load receiving member 13 can be performed only by exchanging a metal mold | die once, work efficiency can be raised.

なお、本発明の内容は上述の実施の形態のみに限られるものでないことはもちろんである。例えば、セパレータの材質は金属に限られず、カーボンであってもよい。また、荷重受け部の材質も樹脂以外のものを用いることもできる。本発明では、セパレータ本体１１と荷重受け部材１３とを機械的に接合できるため、前記荷重受け部材１３の材質とセパレータ本体１１の材質とが互いに接着困難なものであっても、前記セパレータ本体１１に前記荷重受け部材１３を一体化させて荷重受けとしての機能を発揮させることができる。   Of course, the contents of the present invention are not limited to the above-described embodiments. For example, the material of the separator is not limited to metal, and may be carbon. Also, the load receiving portion can be made of a material other than resin. In the present invention, since the separator main body 11 and the load receiving member 13 can be mechanically joined, even if the material of the load receiving member 13 and the material of the separator main body 11 are difficult to adhere to each other, the separator main body 11 The load receiving member 13 can be integrated with the load receiving member 13 to exhibit a function as a load receiving.

本発明の実施の形態における燃料電池用セパレータの表面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the surface of the separator for fuel cells in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における燃料電池用セパレータの裏面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the back surface of the separator for fuel cells in embodiment of this invention. 図１に示したセパレータ本体と荷重受け部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the separator main body and the load receiving part shown in FIG. 図１に示したセパレータを備える燃料電池の概略平面図である。It is a schematic plan view of a fuel cell provided with the separator shown in FIG. 図４に示した燃料電池のＡＡ断面図である。It is AA sectional drawing of the fuel cell shown in FIG. 図４に示した燃料電池のＢＢ断面図である。It is BB sectional drawing of the fuel cell shown in FIG. 図１に示したセパレータ本体に荷重受け部やシール部材を成型する工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the process of shape | molding a load receiving part and a sealing member in the separator main body shown in FIG. 図１に示したセパレータ本体に荷重受け部やシール部材を成型する他の工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the other process of shape | molding a load receiving part and a sealing member in the separator main body shown in FIG. 図１に示したセパレータ本体に荷重受け部やシール部材を成型する他の工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the other process of shape | molding a load receiving part and a sealing member in the separator main body shown in FIG. 図１に示したセパレータ本体に荷重受けを成型する際の射出ゲートの位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the position of the injection gate at the time of shape | molding a load receiver in the separator main body shown in FIG. 本実施の形態におけるセパレータを備える燃料電池の一部断面図である。It is a partial cross section figure of a fuel cell provided with the separator in this Embodiment. 本発明の実施の形態に対する比較例におけるセパレータを備える燃料電池の一部断面図であり、図１１に相当する図である。It is a partial cross section figure of a fuel cell provided with the separator in the comparative example with respect to embodiment of this invention, and is a figure equivalent to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

４…固体高分子電解質膜（電解質膜）
５…アノード（電極）
６…カソード（電極）
１２…電極対応部
１３…荷重受け部
３１、３２…流通口
４３、４４…リブ部（リブ）
６３…キャビティ
６５…射出ゲート

4 ... Solid polymer electrolyte membrane (electrolyte membrane)
5 ... Anode (electrode)
6 ... Cathode (electrode)
12 ... Electrode corresponding part 13 ... Load receiving part 31, 32 ... Distribution port 43, 44 ... Rib part (rib)
63 ... cavity 65 ... injection gate

Claims (4)

電解質膜に両側に電極を配設してなる膜電極構造体を挟持する燃料電池用セパレータにおいて、
前記電極に対応する電極対応部を表面側に形成され、反応ガスを裏面側と前記電極対応部との間で流通させる流通口が設けられるセパレータ本体と、
該流通口の周囲に設けられて燃料電池の積層方向の荷重を受ける荷重受け部とを備え、
該荷重受け部はセパレータ本体の表面側及び裏面側に前記流通口を介して一体形成されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。 In a fuel cell separator that sandwiches a membrane electrode structure in which electrodes are disposed on both sides of an electrolyte membrane,
An electrode corresponding part corresponding to the electrode is formed on the front surface side, and a separator main body provided with a flow port for flowing a reaction gas between the back surface side and the electrode corresponding part,
A load receiving portion provided around the distribution port and receiving a load in the stacking direction of the fuel cell;
The fuel cell separator is characterized in that the load receiving portion is integrally formed on the front surface side and the back surface side of the separator body through the flow port. 前記セパレータ本体は金属製の板状部材により形成され、前記荷重受け部は樹脂材料からなることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用セパレータ。   2. The fuel cell separator according to claim 1, wherein the separator body is formed of a metal plate member, and the load receiving portion is made of a resin material. 前記荷重受け部には前記流通口に流通する反応ガスの流路方向に延在するリブが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池用セパレータ。   3. The fuel cell separator according to claim 1, wherein the load receiving portion is formed with a rib extending in a flow direction of the reaction gas flowing through the flow port. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池用セパレータの製造方法において、
前記セパレータ本体の両面に亘って前記荷重受け部を射出成形する際に、
前記荷重受け部の材料が注入される前記成形型の射出ゲートを、前記セパレータ本体と対向する位置に形成することを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
In the manufacturing method of the separator for fuel cells in any one of Claims 1-3,
When injection molding the load receiver over both sides of the separator body,
A method of manufacturing a fuel cell separator, wherein an injection gate of the mold into which the material of the load receiving portion is injected is formed at a position facing the separator body.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008269874A (en) * 2007-04-18 2008-11-06 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JP2009043578A (en) * 2007-08-09 2009-02-26 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JP7506023B2 (en) 2021-04-21 2024-06-25 トヨタ紡織株式会社 Fuel cell separator and method for manufacturing the separator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11309746A (en) * 1998-04-30 1999-11-09 Mitsubishi Plastics Ind Ltd Production of silicone resin-metal composite
JP2002305006A (en) * 2001-01-30 2002-10-18 Honda Motor Co Ltd Fuel cell and fuel cell stack

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11309746A (en) * 1998-04-30 1999-11-09 Mitsubishi Plastics Ind Ltd Production of silicone resin-metal composite
JP2002305006A (en) * 2001-01-30 2002-10-18 Honda Motor Co Ltd Fuel cell and fuel cell stack

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008269874A (en) * 2007-04-18 2008-11-06 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JP2009043578A (en) * 2007-08-09 2009-02-26 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JP7506023B2 (en) 2021-04-21 2024-06-25 トヨタ紡織株式会社 Fuel cell separator and method for manufacturing the separator

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