JP2009187766A - 燃料電池セパレータおよび燃料電池セパレータの樹脂成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セパレータ10の切欠き部11の端縁12に沿った所定幅の樹脂モールド領域13に、複数の貫通孔14を端縁12に沿って形成する。樹脂モールド領域13を金型30内にセットした状態で、貫通孔14から端縁12までの先端領域15を、上下の変形防止ピン33で挟み込んで変形しないように支持する。金型30内に熱可塑性樹脂21を射出して充填し、樹脂モールド領域13に接合された樹脂部材20を成形する。
【選択図】図2
Description
[1]燃料電池セパレータ
図1は、一実施形態に係る燃料電池セパレータ(以下、セパレータ)10の周縁部の一部を示している。このセパレータ10は、ステンレス等の薄板(厚さが例えば0.15mm程度)からなるもので、周縁部の一部にはU字状の切欠き部11が形成されている。この切欠き部11には、樹脂部材(二点破線で示す)20が設けられる。樹脂部材20は、複数のセパレータ10を積層する際の位置決め用の部材であって、切欠き部11に近似する形状を有している。樹脂部材20の中央部分には、位置決め用のロッド等の部材が挿通される挿通孔20aが形成されている。
次に、セパレータ10の切欠き部11に樹脂部材20を設ける成形方法を説明する。
図2はその手順を示しており、同図で符号30は、上側金型31と下側金型32の組み合わせからなる金型である。上下の金型31,32は、上側金型31には樹脂射出用のゲート31aが形成されている以外は同一構成であり、内側を向かい合わせて型締めして金型30を構成することにより、その金型30内に、樹脂部材20を成形するキャビティ30aが形成される。なお、上下の金型31,32の内面には、硬化した樹脂との剥離性を高めるために必要に応じて適当な剥離剤を事前に塗布しておく。
図4は、上記実施形態の金型を変更した他の実施形態を示している。
この実施形態の上下の金型31,32の変形防止ピン33は、図5(a)に示すように、本体部34からテーパ状に突出しており、断面台形状となっている。したがって、変形防止ピン33と本体部34とで形成される内隅部36は鈍角(角度θ)に形成されている。また、テーパ状に形成されているのは変形防止ピン33だけではなく、セパレータ10を挟み込む側板部35の内面もテーパ状に形成されている。さらに本実施形態の金型31,32の内面は、先端領域15を覆う樹脂部材20の厚さが、孔16よりも外方側(図4で右側)の途中から厚くなるように形成されており、肉厚に移行する段差37もテーパ状に形成されている。
[実施例]
厚さ0.15mmのSUS板を加工して、得るべき燃料電池セパレータに近似する形状に成形し、次いでこのSUS板の周縁部に、図1で示したような断面U字状の切欠き部を複数形成するとともに、切欠き部の周囲に設定される樹脂モールド領域に、直径φ1.5mmの複数の貫通孔を端縁に沿って1列形成して、セパレータを得た。なお、樹脂モールド領域の幅は3mm、貫通孔14の間隔は4mmに設定した。
樹脂モールド領域に貫通孔を形成していないこと以外は、実施例と同様のセパレータにおける切欠き部に、予め別途成形した樹脂部材を設けるにあたり、樹脂モールド領域の片面に、接着剤によって接着して接合した。
11…切欠き部
12…端縁
13…樹脂モールド領域
14…貫通孔
15…先端領域
16…孔
20…樹脂部材
21…樹脂
30…金型
31…上側金型
32…下側金型
33…変形防止ピン
34…金型の本体部
Claims (10)
- 端縁から所定長さ内側の樹脂モールド領域に貫通孔が形成された燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に、樹脂部材を、前記貫通孔に樹脂が充填される状態にモールドし、かつ、前記端縁から外方に延在する状態に成形する方法であって、
前記燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域を、前記貫通孔と前記端縁との間の先端領域が一対の変形防止ピンで挟み込まれた状態として金型内にセットする金型セット工程と、
前記金型内に樹脂を充填する樹脂充填工程と
を備えることを特徴とする燃料電池セパレータの樹脂成形方法。 - 前記金型の前記変形防止ピンは、該金型の本体部分からテーパ状に突出していることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
- 前記金型セット工程では、前記変形防止ピンが、前記燃料電池セパレータの前記先端領域を押圧している状態とすることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
- 前記変形防止ピンの、前記燃料電池セパレータの前記先端領域に当接する先端面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
- 前記燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
- 前記燃料電池セパレータの前記端縁は、略U字状あるいは略V字状に切り欠かれた切欠き形状であって、前記貫通孔は、この切欠き形状の端縁に沿って複数形成されており、
前記金型の前記変形防止ピンは、該切欠き形状の端縁に沿って複数が配列されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。 - 前記燃料電池セパレータの前記貫通孔は、前記切欠き形状の端縁に沿った配列の端部側が中央部側よりも密に配列されていることを特徴とする請求項6に記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
- 端縁から所定長さ内側の樹脂モールド領域に貫通孔が形成された燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に、樹脂部材が、前記貫通孔に樹脂が充填される状態でモールドされ、かつ、前記端縁から外方に延在する状態に成形されており、
前記端縁は、略U字状あるいは略V字状に切り欠かれた切欠き形状であって、前記貫通孔は、この切欠き形状の端縁に沿って複数形成されており、
さらに、前記樹脂モールド領域における前記貫通孔と前記端縁との間の先端領域には、樹脂が充填されていない複数の孔が端縁に沿って配列されていることを特徴とする燃料電池セパレータ。 - 前記燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項8に記載の燃料電池セパレータ。
- 前記燃料電池セパレータの前記貫通孔は、前記切欠き形状の端縁に沿った配列の端部側が中央部側よりも密に配列されていることを特徴とする請求項8または9に記載の燃料電池セパレータ。
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