JP2005332659A - Manufacturing method of separator for fuel cell - Google Patents

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竹晴 倉持
Masahiko Katsu
雅彦 勝
Kaoru Eguchi
薫 江口
Yoshiki Muto
宜樹 武藤
Masahiro Komata
正博 小又
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a separator for a fuel cell having a low electric resistance (penetration resistance) with respect to piling pressure direction. <P>SOLUTION: The manufacturing method comprises a first preliminary forming process in which a first preliminary molding 110 of plate shape having a wedge shape cross-section is formed by pressurizing and compressing in thickness direction a forming material of powder form in which graphite and a thermosetting resin are mixed at temperatures less than the thermosetting temperature of resin, a second preliminary process in which the first preliminary molding 110 is pressurized and compressed from horizontal direction at temperatures less than thermosetting temperatures of the resin and the wedge shape cross-section is deformed, and thereby a second preliminary molding of flat plate shape is formed, and a finishing forming process in which the second preliminary molding is pressurized and compressed in thickness direction and a molding body of a separator shape is formed and the resin contained in the forming material is heat cured. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池用セパレータの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a fuel cell separator.

燃料電池の単セルは、燃料ガスと空気等とを分離するためのセパレータを有し、当該セパレータは、黒鉛と熱硬化性樹脂とを混合した粉末状の成形材料を押圧圧縮することで、成形されている。   A single cell of a fuel cell has a separator for separating fuel gas and air, etc., and the separator is molded by pressing and compressing a powdery molding material in which graphite and a thermosetting resin are mixed. Has been.

従来のセパレータの製造方法は、黒鉛の配向(アスペクト比)をランダムとするために、成形材料を複数の方向から押圧圧縮している(例えば、特許文献1参照。)。また、複数の微小結晶を凝集させることによって形成される粒状粉末の黒鉛を使用するものもある(例えば、特許文献2参照。)。
特開平8−180892号公報 特開2003−17085号公報
A conventional separator manufacturing method compresses and compresses a molding material from a plurality of directions in order to make the orientation (aspect ratio) of graphite random (see, for example, Patent Document 1). In addition, there is also one that uses graphite in a granular powder formed by aggregating a plurality of microcrystals (for example, see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 8-180892 JP 2003-17085 A

しかし、特許文献1および特許文献2に記載の方法においては、電気抵抗のバラツキを抑制し、一定の品質を有するセパレータが得られるが、積み圧方向に関して小さい電気抵抗(貫通抵抗)を達成することが容易ではない。そのため、前記セパレータが組み込まれた燃料電池は、良好な性能を発揮することが困難である問題を有する。   However, in the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2, variation in electric resistance is suppressed and a separator having a certain quality can be obtained, but a small electric resistance (penetration resistance) is achieved in the stacking pressure direction. Is not easy. Therefore, the fuel cell in which the separator is incorporated has a problem that it is difficult to exhibit good performance.

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、積み圧方向に関して低い電気抵抗(貫通抵抗)を有する燃料電池用セパレータの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems associated with the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fuel cell separator having a low electrical resistance (penetration resistance) in the stacking pressure direction.

上記目的を達成するための本発明は、
黒鉛と熱硬化性樹脂とを混合した粉末状の成形材料を、前記樹脂の熱硬化温度未満の温度において、厚さ方向に加圧圧縮することで、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品を形成するための第1予備成形工程と、
前記第1予備成形品を、前記樹脂の熱硬化温度未満の温度において、横方向から加圧圧縮することで、くさび状断面を変形させ、平板状の第2予備成形品を形成するための第2予備成形工程と、
前記第2予備成形品を、厚さ方向に加圧圧縮することで、セパレータ形状の成形体を形成する一方、前記成形材料に含まれる前記樹脂を熱硬化させるための仕上げ成形工程と
を有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である。
To achieve the above object, the present invention provides:
A powdery molding material in which graphite and a thermosetting resin are mixed is pressed and compressed in the thickness direction at a temperature lower than the thermosetting temperature of the resin, so that a plate-like first preliminary having a wedge-shaped cross section is obtained. A first preforming step for forming a molded article;
The first preform is compressed and compressed from the lateral direction at a temperature lower than the thermosetting temperature of the resin, thereby deforming the wedge-shaped cross section and forming a flat second preform. 2 preforming steps;
The second preform is press-compressed in the thickness direction to form a separator-shaped molded body, and has a finish molding step for thermosetting the resin contained in the molding material. This is a method for producing a fuel cell separator.

上記のように構成した本発明によれば、第1予備成形工程においては、黒鉛と熱硬化性樹脂とを混合した粉末状の成形材料から、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品が形成される。この際、前記成形材料は、厚さ方向に加圧圧縮されるため、前記成形材料に含まれる黒鉛は、くさび状断面の輪郭に沿った方向(加圧圧縮方向と略交差する方向)に配向する。第2予備成形工程においては、横方向から加圧圧縮することで、第1予備成形品のくさび状断面が変形し、平板状の第2予備成形品が形成される。この際、くさび状断面の隣接する頂部が互いに近接して一体化するように変形するため、くさび状断面の輪郭に沿った方向に配向している黒鉛は、厚さ方向に配向することになる。そのため、仕上げ成形工程において形成されるセパレータ形状の成形体は、厚さ方向に配向している黒鉛を有する。前記厚さ方向は、セパレータの積み圧方向である。つまり、積み圧方向に関して低い電気抵抗(貫通抵抗)を有する燃料電池用セパレータの製造方法を提供することができる。   According to the present invention configured as described above, in the first preforming step, a plate-like first preform having a wedge-shaped cross section is obtained from a powdery molding material in which graphite and a thermosetting resin are mixed. Is formed. At this time, since the molding material is pressure-compressed in the thickness direction, the graphite contained in the molding material is oriented in a direction along the contour of the wedge-shaped cross section (a direction substantially intersecting with the pressure-compression direction). To do. In the second preforming step, the wedge-shaped cross section of the first preform is deformed by pressurizing and compressing from the lateral direction, and a flat plate-like second preform is formed. At this time, since the adjacent top portions of the wedge-shaped cross section are deformed so as to be integrated close to each other, the graphite oriented in the direction along the outline of the wedge-shaped cross section is oriented in the thickness direction. . Therefore, the separator-shaped molded body formed in the finish molding step has graphite oriented in the thickness direction. The thickness direction is the stacking pressure direction of the separator. That is, the manufacturing method of the separator for fuel cells which has a low electrical resistance (penetration resistance) regarding the stacking pressure direction can be provided.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池を説明するための断面図、図2は、図1に示されるセパレータを説明するための平面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a fuel cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view for explaining a separator shown in FIG.

本発明の実施の形態に係る燃料電池は、単セル10を多数積層してなるスタックの形態で、例えば、自動車の駆動源として使用される。   The fuel cell according to the embodiment of the present invention is used in the form of a stack formed by stacking a large number of single cells 10, for example, as a drive source for an automobile.

単セル10は、水の電気分解の逆の原理を利用し、水素と酸素とを反応させて水を得る過程で電気を得ることができるデバイスであり、膜電極接合体20、ガス拡散層25A,25B、セパレータ30,40を有する。膜電極接合体20は、固体高分子膜の両面に、触媒層が形成された電極を配置して形成される。ガス拡散層25A,25Bは、膜電極接合体20の両面に配置される。セパレータ30,40は、ガス拡散層25A,25Bの外面に配置される。   The single cell 10 is a device that can obtain electricity in the process of obtaining water by reacting hydrogen and oxygen by utilizing the reverse principle of electrolysis of water, and includes a membrane electrode assembly 20 and a gas diffusion layer 25A. 25B and separators 30 and 40. The membrane electrode assembly 20 is formed by arranging electrodes on which catalyst layers are formed on both sides of a solid polymer membrane. The gas diffusion layers 25 </ b> A and 25 </ b> B are disposed on both surfaces of the membrane electrode assembly 20. The separators 30 and 40 are disposed on the outer surfaces of the gas diffusion layers 25A and 25B.

セパレータ30は、冷却水を流通させるための流路溝32が形成された外面31と、燃料ガス(水素)を流通させるための流路溝36が形成された内面35とを有する。セパレータ40は、冷却水を流通させるための流路溝42が形成された外面41と、酸化剤ガス(空気)を流通させるための流路溝46が形成された内面45とを有する。   The separator 30 has an outer surface 31 in which a flow channel 32 for flowing cooling water is formed, and an inner surface 35 in which a flow channel 36 for flowing fuel gas (hydrogen) is formed. The separator 40 has an outer surface 41 in which a flow channel 42 for flowing cooling water is formed, and an inner surface 45 in which a flow channel 46 for flowing oxidant gas (air) is formed.

流路溝32,36,42,46の形状および配置は、ガスの拡散性、圧力損失、生成水の排出性、冷却性能等を考慮する必要があり、図2に示されるように、微細で複雑な構成を有している。   The shape and arrangement of the channel grooves 32, 36, 42, and 46 need to take into account gas diffusibility, pressure loss, discharge of generated water, cooling performance, and the like, and as shown in FIG. It has a complicated structure.

次に、本発明の実施の形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法を説明する。当該製造方法は、第1予備成形工程、第2予備成形工程および仕上げ成形工程を有する。図3は、第1予備成形工程に適用される成形装置150を説明するための断面図である。   Next, the manufacturing method of the separator for fuel cells which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The manufacturing method includes a first preforming step, a second preforming step, and a finish molding step. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a molding apparatus 150 applied to the first preforming step.

成形装置150は、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品110を形成するための成形金型160および加熱装置170を有する。成形金型160は、固定式に配置される下型(第1および第2成形型の一方)161と、下型161に対して近接離間可能に配置される上型(第1および第2成形型の他方)166とを有する。   The molding apparatus 150 includes a molding die 160 and a heating apparatus 170 for forming the plate-shaped first preform 110 having a wedge-shaped cross section. The molding die 160 includes a lower mold (one of first and second molding molds) 161 arranged in a fixed manner, and an upper mold (first and second moldings) arranged so as to be close to and away from the lower mold 161. 166 on the other side of the mold.

下型161および上型166は、くさび状断面を有する板状のキャビティ162,167を有し、黒鉛と熱硬化性樹脂とを混合した粉末状の成形材料が充填される。キャビティ162,167は、第1予備成形品110のくさび状断面の厚さが、略一定となるように設定される。黒鉛は、鱗片状である。   The lower mold 161 and the upper mold 166 have plate-like cavities 162 and 167 having a wedge-shaped cross section, and are filled with a powdery molding material in which graphite and a thermosetting resin are mixed. The cavities 162 and 167 are set such that the thickness of the wedge-shaped cross section of the first preform 110 is substantially constant. Graphite is scaly.

熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂である。フェノール樹脂は、経済性、作業性、成形性、物性(耐酸性、耐熱性、流体不透過性)などが優れているため好ましい。   The thermosetting resin is, for example, a phenol resin or an epoxy resin. A phenol resin is preferable because it is excellent in economic efficiency, workability, moldability, physical properties (acid resistance, heat resistance, fluid impermeability) and the like.

成形装置150は、下型161および上型166の型締め後、くさび状断面を有する板状のキャビティ162,167によって成形材料を厚さ方向に加圧圧縮することで、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品110を形成することが可能である。この場合、第1予備成形品110に含まれる黒鉛は、くさび状断面の輪郭に沿った方向(加圧圧縮方向と略交差する方向)に配向する。   After the lower mold 161 and the upper mold 166 are clamped, the molding apparatus 150 presses and compresses the molding material in the thickness direction by the plate-shaped cavities 162 and 167 having a wedge-shaped cross section, whereby a plate having a wedge-shaped cross section is formed. It is possible to form a shaped first preform 110. In this case, the graphite contained in the first preform 110 is oriented in a direction along the contour of the wedge-shaped cross section (a direction substantially intersecting with the pressure compression direction).

加熱装置170は、下型161および上型166の内部に配置されて下型161および上型166を加熱するための加熱源171と、加熱源171を制御するためのコントローラ175とを有する。加熱源171は、例えば、抵抗発熱体である。   The heating device 170 includes a heating source 171 disposed inside the lower mold 161 and the upper mold 166 to heat the lower mold 161 and the upper mold 166, and a controller 175 for controlling the heating source 171. The heating source 171 is, for example, a resistance heating element.

コントローラ175は、加熱源171を制御することで、下型161および上型166の内部の成形材料の温度を、成形材料に含まれる樹脂の熱硬化温度未満かつ溶融温度以上に調整することが可能である。この温度制御は、成形材料に含まれる樹脂および黒鉛の流動性を向上させるため、黒鉛がくさび状断面の輪郭に沿った方向(加圧圧縮方向と略交差する方向)に配向することを容易かつ促進する点で好ましい。   The controller 175 can adjust the temperature of the molding material inside the lower mold 161 and the upper mold 166 by controlling the heat source 171 to be lower than the thermosetting temperature of the resin contained in the molding material and higher than the melting temperature. It is. Since this temperature control improves the fluidity of the resin and graphite contained in the molding material, it is easy to orient the graphite in a direction along the contour of the wedge-shaped cross section (a direction substantially intersecting the pressure compression direction). It is preferable in terms of promotion.

また、樹脂の溶融は、得られる第1予備成形品110の形状保持能(一体化性)を向上させる。そのため、第1予備成形品を第2予備成形工程へ搬送するためのハンドリングが容易となる。   Moreover, the melting of the resin improves the shape retention ability (integration) of the obtained first preform 110. Therefore, handling for transporting the first preformed product to the second preforming process becomes easy.

次に、成形装置150を使用する場合における第1予備成形工程を説明する。図4は、図3の成形装置が有する成形金型の内部への成形材料の充填を説明するための断面図、図5は、図4に続く、型締めおよび厚さ方向の加圧圧縮を説明するための断面図、図6は、図5の型締め前における、成形材料に含まれる黒鉛の配向を説明するための概略図、図7は、図5の加圧圧縮後における、成形材料に含まれる黒鉛の配向を説明するための概略図、図8は、第1予備成形工程において形成される第1予備成形品を説明するための斜視図である。   Next, the 1st preforming process in the case of using the shaping | molding apparatus 150 is demonstrated. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the filling of the molding material into the molding die of the molding apparatus of FIG. 3, and FIG. 5 shows the mold clamping and pressure compression in the thickness direction following FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining, FIG. 6 is a schematic view for explaining the orientation of graphite contained in the molding material before clamping in FIG. 5, and FIG. 7 is a molding material after pressure compression in FIG. FIG. 8 is a perspective view for explaining the first preform formed in the first preforming step. FIG.

まず、ノズル191を待機位置から移動させ、下型161のキャビティ162の上方に配置する(図4参照)。ノズル191は、例えば、黒鉛101と熱硬化性樹脂105とを混合した粉末状の成形材料100を保持している容器(不図示)に連結されている。   First, the nozzle 191 is moved from the standby position and disposed above the cavity 162 of the lower mold 161 (see FIG. 4). For example, the nozzle 191 is connected to a container (not shown) that holds a powdery molding material 100 in which graphite 101 and a thermosetting resin 105 are mixed.

そして、ノズル191から成形材料100を吐出させながら移動させることにより、成形材料100を下型161のキャビティ162に均等に充填させる。成形材料100の充填を継続し、セパレータを成形するために必要とされる充填量に達すると、ノズル191からの成形材料100の吐出を停止する。ノズル191が待機位置に後退すると、例えば、ブレード(不図示)を、成形材料100の表面に沿って移動させることで、成形材料100の表面を平坦化する。   Then, the molding material 100 is moved while being discharged from the nozzle 191, so that the molding material 100 is evenly filled into the cavities 162 of the lower mold 161. When the filling of the molding material 100 is continued and the filling amount required for molding the separator is reached, the discharge of the molding material 100 from the nozzle 191 is stopped. When the nozzle 191 moves backward to the standby position, for example, a blade (not shown) is moved along the surface of the molding material 100 to flatten the surface of the molding material 100.

その後、上型166を降下させ、下型161に近接させる。上型166および下型161の型締め後、くさび状断面を有する板状のキャビティ162,167によって厚さ方向に加圧圧縮される(図5参照)。厚さ方向の加圧圧縮は、成形材料100に含まれる黒鉛101の配向を、型締め前におけるランダムな状態(図6参照)から、くさび状断面の輪郭に沿った方向に整列した状態(図7参照)に変化させる。   Thereafter, the upper die 166 is lowered and brought close to the lower die 161. After the upper mold 166 and the lower mold 161 are clamped, they are pressed and compressed in the thickness direction by plate-like cavities 162 and 167 having wedge-shaped cross sections (see FIG. 5). The pressure compression in the thickness direction is a state in which the orientation of the graphite 101 contained in the molding material 100 is aligned in a direction along the contour of the wedge-shaped cross section from a random state before clamping (see FIG. 6). 7).

この際、コントローラ175は、加熱源171を制御することによって、下型161および上型166の温度を上昇させ、下型161および上型166の内部の成形材料100の温度を、樹脂105の熱硬化温度未満かつ溶融温度以上に調整し、樹脂105を溶融させる。樹脂105の溶融は、樹脂105および黒鉛101の流動性を向上させるため、黒鉛101がくさび状断面の輪郭に沿った方向に配向することを容易かつ促進する。   At this time, the controller 175 controls the heating source 171 to raise the temperature of the lower mold 161 and the upper mold 166, and the temperature of the molding material 100 inside the lower mold 161 and the upper mold 166 is changed to the heat of the resin 105. The resin 105 is melted by adjusting the temperature below the curing temperature and above the melting temperature. Since the melting of the resin 105 improves the fluidity of the resin 105 and the graphite 101, it facilitates and accelerates the orientation of the graphite 101 in the direction along the contour of the wedge-shaped cross section.

その後、上型166を上昇させて型開きし、成形材料100の温度が、例えば、常温まで降下すると、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品110(図8参照)が取り出される。   Thereafter, the upper mold 166 is raised and the mold is opened, and when the temperature of the molding material 100 falls to, for example, room temperature, the plate-shaped first preform 110 having a wedge-shaped cross section (see FIG. 8) is taken out.

以上のように第1予備成形工程においては、黒鉛と熱硬化性樹脂とを混合した粉末状の成形材料から、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品が形成される。この際、前記成形材料は、厚さ方向に加圧圧縮されるため、第1予備成形品に含まれる黒鉛は、くさび状断面の輪郭に沿った方向に配向するようになる。   As described above, in the first preforming step, a plate-like first preform having a wedge-shaped cross section is formed from a powdery molding material in which graphite and a thermosetting resin are mixed. At this time, since the molding material is pressure-compressed in the thickness direction, the graphite contained in the first preform is oriented in the direction along the contour of the wedge-shaped cross section.

なお、成形材料に含まれる黒鉛は、特に限定されないが、鱗片状が好ましい。この場合、アスペクト比が大きいため、黒鉛を、加圧圧縮によって容易に配向させることが可能である。   In addition, the graphite contained in the molding material is not particularly limited, but scale-like is preferable. In this case, since the aspect ratio is large, the graphite can be easily oriented by pressure compression.

また、加熱装置170は、抵抗発熱体からなる加熱源171を有するものに限定されず、例えば、下型161および上型166の内部に加熱流体(熱媒)を導入する形態を適用することも可能である。加熱流体は、特に限定されないが、コストや取扱い性を考慮し、高温の油が好ましい。また、加熱装置170の加熱源171は、必要に応じ、下型161および上型166の一方のみに配置することも可能である。   Further, the heating device 170 is not limited to the one having the heating source 171 made of a resistance heating element. For example, a mode in which a heating fluid (heating medium) is introduced into the lower mold 161 and the upper mold 166 may be applied. Is possible. The heating fluid is not particularly limited, but high-temperature oil is preferable in consideration of cost and handleability. Further, the heating source 171 of the heating device 170 can be disposed only in one of the lower mold 161 and the upper mold 166 as necessary.

図9は、第1予備成形工程に続く、第2予備成形工程に適用される成形装置250を説明するための断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the molding apparatus 250 applied to the second preforming process following the first preforming process.

成形装置250は、平板状の第2予備成形品を形成するため成形金型260および加熱装置270を有する。成形金型260は、固定式に配置される下型(第1および第2成形型の一方)261と、下型261に対して近接離間可能に配置される上型(第1および第2成形型の他方)266と、下型261および上型266の側方に配置される可動式オス型280とを有する。   The molding apparatus 250 includes a molding die 260 and a heating device 270 to form a flat plate-shaped second preform. The molding die 260 includes a lower mold (one of the first and second molding molds) 261 arranged in a fixed manner, and an upper mold (first and second moldings) arranged so as to be close to and away from the lower mold 261. 266, and a movable male die 280 disposed on the side of the lower die 261 and the upper die 266.

下型261および上型266は、平板状のキャビティ262,267を有し、第1予備成形品110が内部に配置される。可動式オス型280は、型締めされた下型261および上型266のキャビティ262,267の内部に前進後退自在に配置される。   The lower mold 261 and the upper mold 266 have flat cavities 262 and 267, and the first preform 110 is disposed inside. The movable male die 280 is disposed in the cavities 262 and 267 of the clamped lower die 261 and upper die 266 so as to be able to advance and retreat.

成形装置250は、下型261および上型266の型締め後、第1予備成形品110の側面111を、可動式オス型280の端部端面281によって横方向から加圧圧縮することで、第1予備成形品110のくさび状断面を変形させ、平板状の第2予備成形品を形成することが可能である。この場合、くさび状断面の隣接する頂部が互いに近接して一体化するように変形するため、成形材料100に含まれる黒鉛105は、厚さ方向に配向することになる。   After the lower mold 261 and the upper mold 266 are clamped, the molding apparatus 250 compresses and compresses the side surface 111 of the first preform 110 from the lateral direction by the end face 281 of the movable male mold 280. It is possible to deform the wedge-shaped cross section of one preform 110 to form a flat plate-like second preform. In this case, since the adjacent top portions of the wedge-shaped cross-section are deformed so as to be integrated close to each other, the graphite 105 included in the molding material 100 is oriented in the thickness direction.

加熱装置270は、下型261および上型266の内部に配置されて下型261および上型266を加熱するための加熱源271と、加熱源271を制御するためのコントローラ275とを有する。加熱源271は、例えば、抵抗発熱体である。   The heating device 270 includes a heating source 271 that is disposed inside the lower mold 261 and the upper mold 266 to heat the lower mold 261 and the upper mold 266, and a controller 275 that controls the heating source 271. The heating source 271 is, for example, a resistance heating element.

コントローラ275は、加熱源271を制御することで、下型261および上型266の内部の成形材料100の温度を、成形材料100に含まれる樹脂105の熱硬化温度未満かつ溶融温度以上に調整することが可能である。この温度制御は、樹脂105および黒鉛101の流動性を向上させ、くさび状断面の隣接する頂部が互いに近接して一体化するように変形することを容易かつ促進する点で好ましい。   The controller 275 controls the heating source 271 to adjust the temperature of the molding material 100 inside the lower mold 261 and the upper mold 266 to be lower than the thermosetting temperature of the resin 105 included in the molding material 100 and higher than the melting temperature. It is possible. This temperature control is preferable in terms of improving the fluidity of the resin 105 and the graphite 101 and facilitating and facilitating the deformation so that the adjacent top portions of the wedge-shaped cross-section are close to each other and integrated.

また、樹脂の溶融は、得られる第2予備成形品の形状保持能(一体化性)を向上させる。そのため、第2予備成形品を仕上げ成形工程へ搬送するためのハンドリングが容易となる。   Further, the melting of the resin improves the shape retention ability (integration) of the obtained second preform. Therefore, handling for transporting the second preformed product to the finish molding process becomes easy.

次に、成形装置250を使用する場合における第2予備成形工程を説明する。   Next, the 2nd preforming process in the case of using the shaping | molding apparatus 250 is demonstrated.

図10は、図9の成形装置が有する成形金型の内部への第1予備成形品の配置を説明するための断面図、図11は、図10に続く、型締めおよび横方向の加圧圧縮を説明するための断面図、図12は、図11の加圧圧縮後における、成形材料に含まれる黒鉛の配向を説明するための概略図、図13は、第2予備成形工程において形成される第2予備成形品を説明するための斜視図である。   FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the arrangement of the first preform in the molding die of the molding apparatus of FIG. 9, and FIG. 11 is a diagram showing clamping and lateral pressurization following FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining compression, FIG. 12 is a schematic view for explaining the orientation of graphite contained in the molding material after pressure compression in FIG. 11, and FIG. 13 is formed in the second preforming step. It is a perspective view for demonstrating a 2nd preform.

まず、上型266を上昇させ、型開きされた下型261のキャビティ262に、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品110を配置する(図10参照)。第1予備成形品110は、樹脂が溶融した状態で形成されており、良好な形状保持能を有するため、ハンドリングが容易である。   First, the upper mold 266 is raised, and the plate-shaped first preform 110 having a wedge-shaped cross section is placed in the cavity 262 of the lower mold 261 that has been opened (see FIG. 10). The first preform 110 is formed in a state where the resin is melted, and has a good shape retention ability, and therefore is easy to handle.

そして、上型266を降下させ、下型261に近接させる。上型266および下型261を型締し、下型261および上型266の側方に配置される可動式オス型280を前進させる(図11参照)。可動式オス型280の端部端面281は、第1予備成形品110の側面111を、横方向から加圧圧縮し、第1予備成形品110のくさび状断面を変形させる。   Then, the upper mold 266 is lowered and brought close to the lower mold 261. The upper mold 266 and the lower mold 261 are clamped, and the movable male mold 280 disposed on the side of the lower mold 261 and the upper mold 266 is advanced (see FIG. 11). The end face 281 of the movable male mold 280 pressurizes and compresses the side surface 111 of the first preform 110 from the lateral direction to deform the wedge-shaped cross section of the first preform 110.

この際、第1予備成形品110の下面112および上面117は、下型261および上型266の平板状のキャビティ262,267によって支持されているため、くさび状断面の隣接する頂部が互いに近接して一体化するように容易に変形し、平板状となる。その結果、成形材料100に含まれる黒鉛101は、厚さ方向に配向することになる(図12参照)
また、コントローラ275は、加熱源271を制御することで、下型261および上型266の内部の成形材料100の温度を、樹脂105の熱硬化温度未満かつ溶融温度以上に調整し、樹脂105を溶融させる。樹脂105の溶融は、樹脂105および黒鉛101の流動性を向上させるため、くさび状断面の隣接する頂部が互いに近接して一体化するように変形することを容易かつ促進する。
At this time, since the lower surface 112 and the upper surface 117 of the first preform 110 are supported by the flat cavities 262 and 267 of the lower mold 261 and the upper mold 266, the adjacent top portions of the wedge-shaped cross section are close to each other. It is easily deformed so as to be integrated into a flat plate shape. As a result, the graphite 101 contained in the molding material 100 is oriented in the thickness direction (see FIG. 12).
In addition, the controller 275 controls the heating source 271 to adjust the temperature of the molding material 100 inside the lower mold 261 and the upper mold 266 to be lower than the thermosetting temperature of the resin 105 and higher than the melting temperature. Melt. Since the melting of the resin 105 improves the fluidity of the resin 105 and the graphite 101, it facilitates and promotes deformation so that adjacent top portions of the wedge-shaped cross-section are integrated close to each other.

その後、上型266を上昇させ、また、可動式オス型280を後退させることで、型開きし、成形材料100の温度が、例えば、常温まで降下すると、平板状の第2予備成形品120(図13参照)が取り出される。   Thereafter, the upper mold 266 is raised and the movable male mold 280 is moved backward to open the mold. When the temperature of the molding material 100 drops to, for example, room temperature, the flat second preform 120 ( Is taken out).

以上のように第2予備成形工程においては、横方向から加圧圧縮することで、第1予備成形品のくさび状断面が変形し、平板状の第2予備成形品が形成される。この際、くさび状断面の隣接する頂部が互いに近接して一体化するように変形するため、くさび状断面の輪郭に沿った方向に配向している黒鉛は、第2予備成形品においては、厚さ方向に配向することになる。   As described above, in the second preforming step, by pressing and compressing from the lateral direction, the wedge-shaped cross section of the first preform is deformed, and a flat plate-like second preform is formed. At this time, since the adjacent top portions of the wedge-shaped cross section are deformed so as to be integrated close to each other, the graphite oriented in the direction along the contour of the wedge-shaped cross section has a thickness in the second preform. It will be oriented in the vertical direction.

なお、加熱装置270は、抵抗発熱体からなる加熱源271を有するものに限定されず、例えば、下型261および上型266の内部に加熱流体(熱媒)を導入する形態を適用することも可能である。加熱流体は、特に限定されないが、コストや取扱い性を考慮し、高温の油が好ましい。また、加熱装置270の加熱源271は、必要に応じ、下型261および上型266の一方のみに配置することも可能である。   The heating device 270 is not limited to the one having the heating source 271 made of a resistance heating element. For example, a mode in which a heating fluid (heating medium) is introduced into the lower mold 261 and the upper mold 266 may be applied. Is possible. The heating fluid is not particularly limited, but high-temperature oil is preferable in consideration of cost and handleability. Further, the heating source 271 of the heating device 270 can be disposed only in one of the lower mold 261 and the upper mold 266 as necessary.

図14は、第2予備成形工程に続く、仕上げ成形工程に適用される成形装置を説明するための断面図である。   FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the molding apparatus applied to the finish molding process following the second preforming process.

成形装置350は、セパレータ形状の成形体を形成するため成形金型360および加熱装置370を有する。成形金型360は、固定式に配置される下型(第1および第2成形型の一方)361と、下型361に対して近接離間可能に配置される上型(第1および第2成形型の他方)366と、下型361および上型366の側方に配置される可動式オス型380とを有する。   The molding device 350 includes a molding die 360 and a heating device 370 to form a separator-shaped molded body. The molding die 360 includes a lower mold (one of the first and second molding molds) 361 arranged in a fixed manner, and an upper mold (first and second moldings) arranged so as to be close to and away from the lower mold 361. 366, and a movable male mold 380 disposed on the side of the lower mold 361 and the upper mold 366.

下型361および上型366は、凸部362,367と、凸部362,367の頂面に配置されるキャビティ363,368とを有する。キャビティ363,368は、セパレータの下面形状および上面形状に対応しており、内部に配置される第2予備成形品120の下面122および上面127に相対している。可動式オス型380は、下型361および上型366の凸部362,367の側面364,369に向かって、前進後退自在に配置され、端部端面381は、凸部362,367の側面364,369と当接自在である。そのため、可動式オス型380は、凸部362,367のキャビティ363,368の内部に配置される第2予備成形品120を、位置決めし、かつ、第2予備成形品120の側面121を支持することが可能である。   The lower mold 361 and the upper mold 366 have convex portions 362 and 367 and cavities 363 and 368 disposed on the top surfaces of the convex portions 362 and 367. The cavities 363 and 368 correspond to the lower surface shape and the upper surface shape of the separator, and are opposed to the lower surface 122 and the upper surface 127 of the second preform 120 arranged inside. The movable male die 380 is disposed so as to be able to advance and retreat toward the side surfaces 364 and 369 of the convex portions 362 and 367 of the lower die 361 and the upper die 366, and the end surface 381 is the side surface 364 of the convex portions 362 and 367. , 369 can be freely contacted. Therefore, the movable male mold 380 positions the second preform 120 placed in the cavities 363 and 368 of the convex portions 362 and 367 and supports the side surface 121 of the second preform 120. It is possible.

成形装置350は、下型361および上型366の型締め後、キャビティ363,368によって、第2予備成形品120を厚さ方向に加圧圧縮することで、セパレータ形状の成形体を形成することが可能である。成形材料100に含まれる黒鉛101は、厚さ方向に配向しているため、成形体は、厚さ方向に配向している黒鉛を有することになる。   The molding apparatus 350 forms a separator-shaped molded body by pressing and compressing the second preform 120 in the thickness direction by the cavities 363 and 368 after the lower mold 361 and the upper mold 366 are clamped. Is possible. Since the graphite 101 contained in the molding material 100 is oriented in the thickness direction, the molded body has graphite oriented in the thickness direction.

加熱装置370は、下型361および上型366の内部に配置されて下型361および上型366を加熱するための加熱源371と、加熱源371を制御するためのコントローラ375とを有する。加熱源371は、例えば、抵抗発熱体である。   The heating device 370 includes a heating source 371 disposed inside the lower mold 361 and the upper mold 366 for heating the lower mold 361 and the upper mold 366, and a controller 375 for controlling the heating source 371. The heating source 371 is, for example, a resistance heating element.

コントローラ375は、加熱源371を制御することにより、下型361および上型366の内部の成形材料100の温度を、成形材料100に含まれる樹脂105の熱硬化温度以上に制御することが可能である。   The controller 375 can control the temperature of the molding material 100 inside the lower mold 361 and the upper mold 366 by controlling the heating source 371 to be equal to or higher than the thermosetting temperature of the resin 105 contained in the molding material 100. is there.

次に、成形装置350を使用する場合における仕上げ成形工程を説明する。図15は、図14の成形装置が有する成形金型の内部への第2予備成形品の配置を説明するための断面図、図16は、図15に続く、型締めおよび厚さ方向の加圧圧縮を説明するための断面図である。   Next, the finish molding process when using the molding apparatus 350 will be described. FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the arrangement of the second preform in the molding die of the molding apparatus of FIG. 14, and FIG. 16 is a diagram showing clamping and thickness direction addition following FIG. It is sectional drawing for demonstrating pressure compression.

まず、上型366を上昇させ、型開きされた下型361のキャビティ363に、平板状の第2予備成形品120を配置する(図15参照)。第2予備成形品120に含まれる黒鉛は、上述のように、厚さ方向に配向している。また、第2予備成形品120は、樹脂が溶融した状態で形成されており、良好な形状保持能を有するため、ハンドリングが容易である。   First, the upper die 366 is raised, and the flat plate-shaped second preform 120 is placed in the cavity 363 of the lower die 361 that has been opened (see FIG. 15). As described above, the graphite contained in the second preform 120 is oriented in the thickness direction. In addition, the second preform 120 is formed in a state where the resin is melted, and has a good shape retention ability, so that it is easy to handle.

そして、可動式オス型380を、下型361の凸部362の側面364に向かって、前進させ、端部端面381を側面364に当接させることで、第2予備成形品120を位置決めする。   Then, the movable male die 380 is advanced toward the side surface 364 of the convex portion 362 of the lower die 361, and the end portion end surface 381 is brought into contact with the side surface 364, thereby positioning the second preform 120.

その後、上型366を降下させ、下型361に近接させる。上型366および下型361の型締め後、第2予備成形品120は、セパレータの下面形状および上面形状に対応するキャビティ363,368によって厚さ方向に加圧圧縮される(図16参照)。厚さ方向の加圧圧縮は、第2予備成形品120の下面122および上面127をセパレータ形状に変化させる。この際、第2予備成形品120の側面121は、可動式オス型380の端部端面381によって支持されているため、良好な寸法精度が得られる。   Thereafter, the upper die 366 is lowered and brought close to the lower die 361. After the upper mold 366 and the lower mold 361 are clamped, the second preform 120 is pressurized and compressed in the thickness direction by the cavities 363 and 368 corresponding to the lower surface shape and the upper surface shape of the separator (see FIG. 16). The pressure compression in the thickness direction changes the lower surface 122 and the upper surface 127 of the second preform 120 into a separator shape. At this time, since the side surface 121 of the second preform 120 is supported by the end surface 381 of the movable male mold 380, good dimensional accuracy can be obtained.

また、コントローラ375は、加熱源371を制御することにより、下型361および上型366の内部の成形材料100の温度を、樹脂105の熱硬化温度度以上に調整し、樹脂105を硬化させる。   In addition, the controller 375 controls the heating source 371 to adjust the temperature of the molding material 100 inside the lower mold 361 and the upper mold 366 to be equal to or higher than the thermosetting temperature of the resin 105 to cure the resin 105.

その後、上型366を上昇させ、また、可動式オス型380を後退させることで、型開きし、成形材料100の温度が、例えば、常温まで降下すると、セパレータ形状の成形体が、取り出される。   Thereafter, the upper die 366 is raised and the movable male die 380 is retracted to open the die. When the temperature of the molding material 100 is lowered to, for example, room temperature, a separator-shaped molded body is taken out.

以上のように仕上げ成形工程においては、成形体の材料である第2予備成形品120に含まれる黒鉛は、厚さ方向に配向しているため、成形体130は、厚さ方向に配向している黒鉛を有することになる。前記厚さ方向は、セパレータの積み圧方向である。   As described above, in the finish molding step, the graphite contained in the second preform 120, which is the material of the molded body, is oriented in the thickness direction, so the molded body 130 is oriented in the thickness direction. Will have graphite. The thickness direction is the stacking pressure direction of the separator.

つまり、本実施の形態は、積み圧方向に関して低い電気抵抗(貫通抵抗)を有する燃料電池用セパレータの製造方法を提供することができる。   That is, this embodiment can provide a method for manufacturing a fuel cell separator having a low electrical resistance (penetration resistance) in the stacking pressure direction.

なお、樹脂105の熱硬化速度が遅い場合、硬化途中の樹脂105が、表面や隅に移動し、局所的に集中することで、樹脂リッチな部位が形成され、黒鉛101の分散不良が発生する虞がある。また、サイクルタイムが悪化する問題も生じる。そのため、加熱装置370は、急速加熱性能を有することが好ましい。   In addition, when the thermal curing speed of the resin 105 is slow, the resin 105 in the middle of curing moves to the surface and corners and concentrates locally, thereby forming a resin-rich portion and causing poor dispersion of the graphite 101. There is a fear. Moreover, the problem that cycle time deteriorates also arises. Therefore, it is preferable that the heating device 370 has rapid heating performance.

加熱装置370は、抵抗発熱体からなる加熱源371を有するものに限定されず、例えば、下型361および上型366の内部に加熱流体(熱媒)を導入する形態を適用することも可能である。加熱流体は、特に限定されないが、コストや取扱い性を考慮し、高温の油が好ましい。加熱装置370の加熱源371は、必要に応じ、下型361および上型366の一方のみに配置することも可能である。   The heating device 370 is not limited to the one having the heating source 371 made of a resistance heating element. For example, a form in which a heating fluid (heating medium) is introduced into the lower mold 361 and the upper mold 366 can be applied. is there. The heating fluid is not particularly limited, but high-temperature oil is preferable in consideration of cost and handleability. The heating source 371 of the heating device 370 can be disposed only in one of the lower mold 361 and the upper mold 366 as necessary.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.

例えば、各工程における加熱装置は、加熱源として電磁誘導加熱や超音波加熱等を適宜適用することも可能である。電磁誘導加熱および超音波加熱は、加熱流体の場合と同様に、急速加熱の観点から好ましい。さらに、電磁誘導加熱は、成形材料に含まれる黒鉛を直接加熱する機能を有する点においても好ましい。例えば、加熱源として電磁誘導加熱を適用する場合、電磁誘導コイルは、下型のキャビティ面の近傍かつ周囲に螺旋状に巻いて、配置することが可能である。   For example, the heating device in each step can appropriately apply electromagnetic induction heating, ultrasonic heating, or the like as a heating source. Electromagnetic induction heating and ultrasonic heating are preferable from the viewpoint of rapid heating, as in the case of heated fluid. Furthermore, electromagnetic induction heating is also preferable in that it has a function of directly heating graphite contained in the molding material. For example, when electromagnetic induction heating is applied as a heating source, the electromagnetic induction coil can be arranged by being spirally wound around and around the cavity surface of the lower mold.

また、各工程における成形装置に、冷却装置を適宜設けて、成形材料の温度を急速冷却することで、サイクルタイムを短縮することも可能である。冷却装置の冷却源は、例えば、下型および/又は上型の内部に配置され、かつ冷却流体(冷媒)が導入される通路によって構成することが可能である。冷却流体は、特に限定されないが、コストや取扱い性を考慮し、低温の水が好ましい。   In addition, it is possible to shorten the cycle time by appropriately providing a cooling device in the molding apparatus in each step to rapidly cool the temperature of the molding material. The cooling source of the cooling device can be configured by, for example, a passage that is disposed inside the lower mold and / or the upper mold and into which a cooling fluid (refrigerant) is introduced. The cooling fluid is not particularly limited, but low temperature water is preferable in consideration of cost and handleability.

本発明の実施の形態に係る燃料電池を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the fuel cell which concerns on embodiment of this invention. 図1に示されるセパレータを説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the separator shown by FIG. 本発明の実施の形態に係る燃料電池用セパレータの製造方法における第1予備成形工程に適用される成形装置を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the shaping | molding apparatus applied to the 1st preforming process in the manufacturing method of the separator for fuel cells which concerns on embodiment of this invention. 図3の成形装置が有する成形金型の内部への成形材料の充填を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating filling of the molding material to the inside of the shaping die which the shaping | molding apparatus of FIG. 3 has. 図4に続く、型締めおよび厚さ方向の加圧圧縮を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining mold clamping and pressure compression in the thickness direction following FIG. 4. 図5の型締め前における、成形材料に含まれる黒鉛の配向を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the orientation of the graphite contained in a molding material before the mold clamping of FIG. 図5の加圧圧縮後における、成形材料に含まれる黒鉛の配向を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the orientation of the graphite contained in a molding material after the pressure compression of FIG. 第1予備成形工程において形成される第1予備成形品を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the 1st preformed product formed in a 1st preforming process. 第1予備成形工程に続く、第2予備成形工程に適用される成形装置を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the shaping | molding apparatus applied to the 2nd preforming process following a 1st preforming process. 図9の成形装置が有する成形金型の内部への第1予備成形品の配置を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating arrangement | positioning of the 1st preform in the inside of the shaping die which the shaping | molding apparatus of FIG. 9 has. 図10に続く、型締めおよび横方向の加圧圧縮を説明するための断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining mold clamping and lateral pressure compression following FIG. 10. 図11の加圧圧縮後における、成形材料に含まれる黒鉛の配向を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the orientation of the graphite contained in a molding material after the pressure compression of FIG. 第2予備成形工程において形成される第2予備成形品を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the 2nd preform formed in a 2nd preforming process. 第2予備成形工程に続く、仕上げ成形工程に適用される成形装置を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the shaping | molding apparatus applied to a finish shaping | molding process following a 2nd preforming process. 図14の成形装置が有する成形金型の内部への第2予備成形品の配置を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating arrangement | positioning of the 2nd preform in the inside of the shaping die which the shaping | molding apparatus of FIG. 14 has. 図15に続く、型締めおよび厚さ方向の加圧圧縮を説明するための断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining mold clamping and pressure compression in the thickness direction following FIG. 15.

符号の説明Explanation of symbols

10・・単セル、
20・・膜電極接合体、
25A,25B・・ガス拡散層、
30,40・・セパレータ、
31,41・・外面、
32,36,42,46・・流路溝、
35,45・・内面、
100・・成形材料、
101・・黒鉛、
105・・熱硬化性樹脂、
110・・第1予備成形品、
111・・側面、
112・・下面、
117・・上面、
120・・第2予備成形品、
121・・側面、
122・・下面、
127・・上面、
150・・成形装置、
160・・成形金型、
161・・下型、
162・・キャビティ、
166・・上型、
167・・キャビティ、
170・・加熱装置、
171・・加熱源、
175・・コントローラ、
191・・ノズル、
250・・成形装置、
260・・成形金型、
261・・下型、
262・・キャビティ、
266・・上型、
267・・キャビティ、
270・・加熱装置、
271・・加熱源、
275・・コントローラ、
280・・可動式オス型、
281・・端部端面、
350・・成形装置、
360・・成形金型、
361・・下型、
362・・凸部、
363・・キャビティ、
364・・側面、
366・・上型、
367・・凸部、
368・・キャビティ、
369・・側面、
370・・加熱装置、
371・・加熱源、
375・・コントローラ、
380・・可動式オス型、
381・・端部端面。
10. Single cell,
20 .. Membrane electrode assembly,
25A, 25B ... Gas diffusion layer,
30, 40 ... separator
31, 41..
32, 36, 42, 46..
35, 45 ... inner surface,
100. ・ Molding material,
101 .. Graphite,
105 .. Thermosetting resin,
110 .. First preformed product,
111 .. side
112 .. lower surface,
117 .. upper surface,
120 .. 2nd preform,
121 .. side
122 .. lower surface,
127 .. upper surface,
150. ・ Molding equipment,
160 .. Molding mold,
161 ... lower mold,
162 .. cavity,
166 ... Upper mold,
167.cavity,
170 .. heating device,
171 ... Heating source
175 .. Controller
191 Nozzle,
250. ・ Molding equipment,
260 .. Molding mold,
261 ... Lower mold,
262 .. cavity,
266 ... Upper mold,
267 .. cavity,
270 ... Heating device,
271 ... Heating source
275 ・ ・ Controller,
280 ... Moveable male type,
281 .. end face,
350 .. Molding equipment
360..Molding mold,
361 ... Lower mold,
362 .. convex part,
363.cavity,
364 .. side,
366 ... Upper mold,
367 .. Convex part,
368 .. cavity,
369 .. side,
370 .. heating device,
371 ... Heating source
375. Controller
380 ・ ・ Moveable male type,
381 .. End face.

Claims (8)

黒鉛と熱硬化性樹脂とを混合した粉末状の成形材料を、前記樹脂の熱硬化温度未満の温度において、厚さ方向に加圧圧縮することで、くさび状断面を有する板状の第1予備成形品を形成するための第1予備成形工程と、
前記第1予備成形品を、前記樹脂の熱硬化温度未満の温度において、横方向から加圧圧縮することで、くさび状断面を変形させ、平板状の第2予備成形品を形成するための第2予備成形工程と、
前記第2予備成形品を、厚さ方向に加圧圧縮することで、セパレータ形状の成形体を形成する一方、前記成形材料に含まれる前記樹脂を熱硬化させるための仕上げ成形工程と
を有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。
A powdery molding material in which graphite and a thermosetting resin are mixed is pressed and compressed in the thickness direction at a temperature lower than the thermosetting temperature of the resin, so that a plate-like first preliminary having a wedge-shaped cross section is obtained. A first preforming step for forming a molded article;
The first preform is compressed and compressed from the lateral direction at a temperature lower than the thermosetting temperature of the resin, thereby deforming the wedge-shaped cross section and forming a flat second preform. 2 preforming steps;
The second preform is press-compressed in the thickness direction to form a separator-shaped molded body, and has a finish molding step for thermosetting the resin contained in the molding material. A method for producing a fuel cell separator.
前記黒鉛は、鱗片状であ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の製造方法。   The method for producing a fuel cell separator according to claim 1, wherein the graphite is scaly. 前記第1予備成形品のくさび状断面の厚さは、略一定であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。   The method of manufacturing a fuel cell separator according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the wedge-shaped cross section of the first preform is substantially constant. 前記第1予備成形工程においては、前記樹脂を溶融させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。   The method for producing a separator for a fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is melted in the first preforming step. 前記第1予備成形工程において適用される成形金型は、くさび状断面を有する板状のキャビティを有しかつ近接離間自在に配置される第1および第2成形型を有し、前記樹脂は、前記第1および第2成形型の内部に充填され型締めされて、厚さ方向に加圧圧縮されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。   The molding die applied in the first preforming step has first and second molding dies that have plate-like cavities having a wedge-shaped cross section and are arranged to be close to and away from each other. 5. The fuel cell separator according to claim 1, wherein the first and second molding dies are filled and clamped and pressure-compressed in a thickness direction. 6. Production method. 前記第2予備成形工程においては、前記樹脂を溶融させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。   The method for manufacturing a fuel cell separator according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin is melted in the second preforming step. 前記第2予備成形工程において適用される成形金型は、平板状のキャビティを有しかつ近接離間自在に配置される第1および第2成形型と、前記第1および第2成形型の側方に配置される可動式オス型とを有し、前記第1予備成形品は、前記第1および第2成形型の内部に配置され型締めされ、前記可動式オス型によって横方向から加圧圧縮されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。   The molding dies applied in the second pre-molding step include first and second molding dies that have a flat cavity and are arranged close to and away from each other, and sides of the first and second molding dies. The first preform is placed and clamped inside the first and second molding dies, and is compressed and compressed from the lateral direction by the movable male die. The manufacturing method of the separator for fuel cells of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記仕上げ成形工程において適用される成形金型は、セパレータの外面形状に対応するキャビティを有しかつ近接離間自在に配置される第1および第2成形型を有し、前記第2予備成形品は、前記第1および第2成形型の内部に配置され型締めされて、厚さ方向に加圧圧縮されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。   The molding die applied in the finish molding step has first and second molding dies that have cavities corresponding to the outer shape of the separator and are arranged to be close to and away from each other, and the second preform is The fuel cell separator according to any one of claims 1 to 7, wherein the fuel cell separator is disposed inside the first and second molds, clamped, and pressurized and compressed in a thickness direction. Manufacturing method.
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