JP2010113995A - Fuel cell gasket molding die, manufacturing method of fuel cell, and the fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池用ガスケット成形用金型、燃料電池の製造方法、および燃料電池に関し、さらに詳しくは、複数を積層することにより燃料電池を構成するセルにおいて、各セルに反応ガスや冷却媒体を供給するためのマニホールドを構成するガスケットを成形するためのガスケット成形型、各セルのガスケットを成形する燃料電池の製造方法、および各セルにガスケットが成形された燃料電池に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell gasket molding die, a fuel cell manufacturing method, and a fuel cell, and more specifically, in a cell constituting a fuel cell by stacking a plurality of reactant gases and a cooling medium in each cell. The present invention relates to a gasket molding die for molding a gasket that constitutes a manifold for supplying gas, a method of manufacturing a fuel cell for molding a gasket of each cell, and a fuel cell in which a gasket is molded in each cell.
一般に、燃料電池は、複数のセルを積層することにより構成されている。積層されたセルは、エンドプレートの間で荷重が掛けられた状態で挟持されている。各セルの燃料電池構成部品としては、図2に参照されるように、電解質膜の両面に電極層を設けてなるMEA(Membrane Electrode Assembly:膜−電極アセンブリ)21aと、MEA21aの両側に配置されたガス拡散層21bと、ガス拡散層21bへガスをそれぞれ流通させる多孔体22とを含んでおり、これらの燃料電池構成部品はセパレータ3により挟持されている。MEA21aとその両側に配置されたガス拡散層21bとにより構成される部材は、一般にMEGA21と呼ばれる。そして、燃料電池のなかには、たとえば特許文献1に開示されているように、各セルが燃料電池構成部品の一方の面にセパレータを積重して構成されており、複数のセルを積層することにより、燃料電池構成部品がそのセルのセパレータと隣接する他のセルのセパレータとの間で挟持されるよう構成されたものがある。
In general, a fuel cell is configured by stacking a plurality of cells. The stacked cells are sandwiched with a load applied between the end plates. As fuel cell components of each cell, as shown in FIG. 2, MEA (Membrane Electrode Assembly) 21a in which electrode layers are provided on both surfaces of the electrolyte membrane, and both sides of
各セルは、反応ガス(水素、空気等)や冷却媒体をそれぞれ分配・供給するためのマニホールドを有している。図1に示すように、セパレータ3の燃料電池構成部品2が積重される領域の周囲には、マニホールド孔3hが形成されている。図2に示すように、セパレータ3は、所定形状の溝または孔が形成された中間プレート33をカソードプレート31とアノードプレート32の間に挟んでなる3層構造とすることにより、その内部に反応ガスや冷却媒体を流通させるための流路34が形成されている。セパレータ3内の各流路34は、所定のマニホールド孔3hに開口しており、所定のガスまたは冷却媒体が所定のマニホールド孔3hから供給され、他の対応する所定のマニホールド孔3hへと排出する。マニホールド孔3hのセパレータ3における燃料電池構成部品2が積重される領域側の部分(以下、セパレータ内側部分という、)の内周壁には、所定の流路34の導入口または排出口が開口している。
Each cell has a manifold for distributing and supplying a reaction gas (hydrogen, air, etc.) and a cooling medium. As shown in FIG. 1, a
各セル104には、マニホールド孔3hの周囲を取り囲み、且つ、燃料電池構成部品2の周囲をシールするようにガスケット106が一体に成形されている。ガスケット106は、図2に示すように、セパレータ3のマニホールド孔3hの周囲に立ち上がるように成形される基部161と、基部161の表面から燃料電池構成部品2の表面よりも図2における上方に突出してセル104が積層されたときに隣接する他のセル104のセパレータ3に当接されるように一体に成形されたリップ部162とを有しており、マニホールド105を構成している。
Each
上記特許文献1においてガスケットを成形するための金型は、その図12(b)に示されているように、下型にはセパレータをインサートしたときにそのマニホールド孔に嵌り込む突状部が形成されており、また、上型には、下型の突状部と対応する突状部が形成されると共に、ガスケットの成形材料の投入口が形成されている。そして、下型と上型の突状部内には、型閉じすることによってガスケットの材料を投入口からキャビティ内に導入するための通路が形成されるようになっている。この通路をキャビティに開口させるために、特許文献1では、突状部がセパレータのマニホールド孔を突き抜けるよう形成されている。このように構成された金型によって成形されるガスケットは、特許文献1の図5に示されているように、セパレータのマニホールド孔と同じ径でマニホールドが形成されることとなる。
As shown in FIG. 12 (b), the metal mold for molding the gasket in
ところで、燃料電池においては、設定された発電性能を得るために、反応ガスや冷却媒体が確実に所定の流量で各セルに分配・供給される必要がある。そのため、各セルのセパレータのマニホールド孔に開口する流路の導入口または排出口をガスケットが塞ぐように成形することは勿論のこと、反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げ圧力損失が高くなるようにガスケットを成形することは許されない。そのため、ガスケットを成形するための従来の金型101は、図2に示すように一般に、上型111と、下型112とからなり、上型112のガスケット106の内周壁を成形する突出部117が、金型101にインサートされたセパレータ3の上面におけるマニホールド孔3hの周囲全体に当接して、キャビティ113内に射出充填されるガスケット106の材料がマニホールド孔3h内に流れ込むのを防ぐようにシールする構造となっていた。そして、このような構造の金型101によって成形されたガスケット106は、内周壁の大きさがマニホールド孔3hの大きさよりも大きく、すなわち、内周壁がその全周にわたってマニホールド3h孔から退避するよう離れて成形されていた。また、従来の金型101においては、ガスケット106を成形するためのキャビティ面116が上型111に形成されており、このキャビティ面116によってガスケット106の外周側面がセパレータ3の外縁3cよりも小さく、セパレータ3の外縁3cを露出させるように成形されていた。
By the way, in the fuel cell, in order to obtain the set power generation performance, it is necessary to reliably distribute and supply the reaction gas and the cooling medium to each cell at a predetermined flow rate. For this reason, the gasket is not only molded so as to block the inlet or outlet of the flow path that opens into the manifold hole of the separator of each cell, but also the flow of the reaction gas or the cooling medium is hindered and the pressure loss is increased. It is not permissible to mold the gasket. Therefore, a
しかしながら、各セルを構成する構成部品とセパレータは、その厚さに関して成形公差を有しており、したがって構成部品とセパレータによってその厚さが異なる。このような構成部品とセパレータを特許文献1の図12(b)に示されたような金型にインサートしてガスケットを成形しようとすると、型閉じが不足してバリが生じたり、キャビティ面と構成部品またはセパレータの表面との間などにガスケットの材料が入り込み、不要部が成形される可能性がある。
However, the component parts and separators that make up each cell have molding tolerances with respect to their thickness, and therefore the thicknesses differ between component parts and separators. When such a component and separator are inserted into a mold as shown in FIG. 12B of
さらにまた、セパレータに成形されるマニホールド孔の位置や大きさに関しても成形公差を有しており、特許文献1の図12(b)に示されたような下型の突状部にセパレータのマニホールド孔を嵌め込むようにして構成部品と共にインサートした場合、セパレータのマニホールド孔の内周面と下型の突状部の外周面との間に隙間が生じ、この隙間にガスケットの材料が入り込み、不要部が成形される可能性がある。 Furthermore, there is a molding tolerance with respect to the position and size of the manifold hole formed in the separator, and the separator manifold is formed on the protrusion of the lower mold as shown in FIG. When the holes are inserted together with the component parts, a gap is formed between the inner peripheral surface of the separator manifold hole and the outer peripheral surface of the protrusion of the lower mold, and the gasket material enters into this gap, and unnecessary portions are formed. There is a possibility of molding.
これらの不要部がマニホールド孔3h内の、特に流路34の導入口または排出口付近に成形されると、マニホールド孔3hからセパレータ3の流路34に流れる反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げて圧力損失が高くなったり、マニホールド孔3hの流路34の導入口または排出口を塞いだりして、発電性能に影響を及ぼすなどの問題があった。そして、特許文献1に開示されたような従来の技術にあっては、成形された不要部を取り除く必要があり、そのための工程が増えるなどの問題が発生する。
If these unnecessary portions are formed in the
さらに、図2に示したように、ガスケット106の内壁がマニホールド孔3hよりも大きく全周にわたって退避するように成形された従来の技術におけるセル104では、セパレータ3にマニホールド孔3hが形成されているために、そのマニホールド孔3hの周囲、特にセパレータ3の外縁(セパレータ外側)3bが脆弱となっており、図3に示すように積層時にずれが生じた場合に、隣接するセル104のセパレータ3にガスケット106のリップ部162が当接され、図4に矢印で示すように荷重が掛けられることによって生じるモーメントにより、特にセパレータ3のマニホールド孔3hからセパレータ外側部分3bが変形することがある。このようにセパレータ3が変形すると、図4に示すように互いに隣接するセル104のセパレータ3のマニホールド孔3hのセパレータ外側部分3bとの間や、セパレータ3の外縁3cが互いに接触して短絡するという問題が発生することとなる。
Further, as shown in FIG. 2, in the
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、各セルを構成する構成部品とセパレータの公差に影響されず、セパレータの流路を塞いだり圧力損失が高くなる原因となる不要部を発生させることなく、しかも、積層ずれなどによってセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形することによりセパレータの特に外周縁とマニホールド孔との間が互いに短絡しないようなガスケットを成形することが可能な燃料電池用ガスケット成形用金型を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、各セルを構成する構成部品とセパレータの公差に影響されず、セパレータの流路を塞いだり圧力損失が高くなる原因となる不要部を発生させることなく、しかも、セルを積層したときにそのずれなどによってセパレータのマニホールドのセパレータ外側部分が変形することによりセパレータの特に外周縁とマニホールド孔との間が互いに短絡しないようなガスケットを成形することが可能な燃料電池の製造方法を提供することを目的とする。
さらにまた、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、各セルを構成する構成部品とセパレータの公差に影響されず、セパレータの流路を塞いだり圧力損失が高くなる原因となる不要部を発生させることなく、しかも、各セルが積層されたときに積層ずれなどによって特にセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形することによりセパレータの特に外周縁とマニホールド孔との間が互いに短絡しないように成形されたガスケットを有する燃料電池を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a simple configuration and is not affected by the tolerances between the constituent parts constituting each cell and the separator, and causes the blockage of the separator flow path or the increase in pressure loss. Forming a gasket that does not cause a short circuit between the outer peripheral edge of the separator and the manifold hole due to deformation of the separator outer hole of the separator manifold hole due to misalignment or the like. An object of the present invention is to provide a mold for molding a gasket for a fuel cell.
In addition, the present invention has been made in view of the above-described problems. With a simple configuration, the present invention is not affected by the tolerance between the component parts constituting each cell and the separator, and blocks the flow path of the separator and increases the pressure loss. Without causing unnecessary parts to cause, and when the cells are stacked, the separator outer portion of the manifold of the separator is deformed due to the deviation or the like, so that the outer peripheral edge of the separator and the manifold hole do not short-circuit each other. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a fuel cell capable of forming such a gasket.
Furthermore, the present invention has been made in view of the above-described problems. With a simple configuration, the present invention is not affected by the tolerances between the constituent parts constituting each cell and the separator, and blocks the flow path of the separator and has a high pressure loss. In particular, when the cells are stacked, the separator outer portion of the separator manifold hole is deformed due to stacking deviation or the like when the cells are stacked. An object of the present invention is to provide a fuel cell having a gasket formed so as not to short-circuit each other.
請求項1の燃料電池用ガスケット成形用金型に係る発明は、上記目的を達成するため、第1の金型と第2の金型とを含み、積層されることにより燃料電池構成部品を挟持するセパレータに形成されたマニホールド孔を互いに連通するためのマニホールドを構成するガスケットの成形用金型であって、前記第1の金型が、第2の金型に対して型閉じしたときに、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接することによりガスケットの材料がマニホールド孔内に侵入するのを防止すると共にガスケットの内周壁におけるセパレータ内側部分をマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に成形する内側部分成形部と、前記マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを有しており、型閉じ時に前記第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に介在して該間における前記ガスケットの材料をシールする変形可能なクッション材を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項4の燃料電池の製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、マニホールド孔が形成されたセパレータと燃料電池構成部品とを積重すると共に前記セパレータのマニホールド孔の周囲にガスケットを成形してセルを構成し、該セルを積層することにより、前記燃料電池構成部品をセパレータ間で挟持すると共に隣接するセルのセパレータのマニホールド孔をガスケットにより互いに連通してマニホールドを構成する燃料電池の製造方法であって、第1の金型に、第2の金型に対して型閉じしたときに、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接する内側部分成形部と、前記マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを予め形成しておき、前記燃料電池構成部品とセパレータとを積重して第1または第2の金型にインサートし、このインサートと前後して前記第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に変形可能なクッション材を介在させ、その後、前記第1および第2の金型を型閉じして、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に前記第1の金型の内側部分成形部を当接させてシールすると共に、前記第1の金型の外側部分成形部をマニホールド孔内に進入させて第2の金型との間を前記クッション材によりシールしてなるキャビティを形成し、該キャビティ内にガスケットの材料を射出充填して、前記内側部分成形部によってセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成されると共に前記外側部分成形部とクッション材によってセパレータ外側部分に短絡防止部が形成されてなるガスケットを成形することを特徴とするものである。
さらにまた、請求項5の燃料電池に係る発明は、上記目的を達成するため、複数のセルを積層してなり、各セルが、燃料電池構成部品と、セパレータと、積層されたときに隣接するセルのセパレータのマニホールド孔を互いに連通するマニホールドを構成するために成形されたガスケットとを備えている燃料電池であって、前記ガスケットは、その内周壁におけるセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成され、セパレータ外側部分に短絡防止部が形成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention relating to a fuel cell gasket molding die according to
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel cell manufacturing method in which a separator formed with a manifold hole and a fuel cell component are stacked and a gasket is provided around the manifold hole of the separator. A fuel cell in which a cell is formed by stacking the cells so that the fuel cell components are sandwiched between separators, and manifold holes of separators of adjacent cells are communicated with each other by a gasket to form a manifold. The inner partial molding portion that contacts the inner side of the separator on the surface around the manifold hole of the separator when the first die is closed with respect to the second die, Preliminarily formed with an outer part molding part that enters the manifold hole and molds a short-circuit prevention part on the outer part of the gasket separator The fuel cell component and the separator are stacked and inserted into the first or second mold, and the outer part molding portion of the first mold and the second mold are inserted around the insert. A deformable cushioning material is interposed between the mold and the first and second molds, and then the first mold is placed inside the separator on the surface around the manifold hole of the separator. The inner part molding portion of the first mold is brought into contact with and sealed, and the outer part molding portion of the first mold is inserted into the manifold hole, and the gap between the second mold and the second mold is sealed by the cushion material. A cavity is formed, and a gasket material is injected and filled in the cavity. The inner portion molding portion forms the separator inner portion at a position away from the manifold hole toward the inner side of the separator, and the front portion. It is characterized in that for molding the gasket short-circuit preventing portion to the separator outer portion by the outer portion forming portion and the cushion material is formed.
Furthermore, in order to achieve the above object, the invention according to
請求項1の燃料電池用ガスケット成形用金型に係る発明によれば、燃料電池構成部品とセパレータとを積重して第1または第2の金型にインサートして第1の金型と第2の金型とを型閉じすると、第1の金型の内側部分成形部がセパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接し、また、外側部分成形部がセパレータのマニホールド孔内に進入して、この外側部分成形部と第2の金型と間に、クッション材がその間の間隔に応じて変形した状態で介在する。この状態で第1の金型と第2の金型との内部に形成されたキャビティにガスケットの材料を射出充填すると、第1の金型の内側部分成形部は、ガスケットの材料がマニホールド孔内に侵入するのを防止し、ガスケットの内周壁におけるセパレータ内側部分をマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に成形する。そのため、セパレータのマニホールド孔をガスケットが塞ぐなどして反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げることが確実且つ容易に防止され、燃料電池の発電性能を確保することができる。一方、第1の金型の外側部分成形部は、第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に介在してその間からガスケットの材料が漏れないようにシールするクッション材と協働して、ガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を確実且つ容易に成形する。そのため、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータの外周縁とマニホールド孔との間が互いに接触して短絡するのを確実に防止することができる。また、第1または第2の金型にインサートされる燃料電池構成部品とセパレータ、特にセパレータの厚さが成形誤差などにより変化した場合であっても、クッション材が変形可能であることにより、セパレータの厚さの変化と対応して第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間からガスケットの材料が漏れないように確実にシールし、ガスケットの不要部がマニホールド孔内に成形されることがない。
また、請求項4の燃料電池の製造方法に係る発明によれば、第1の金型に、第2の金型に対して型閉じしたときに、セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接する内側部分成形部と、マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを予め形成しておくことにより、燃料電池構成部品とセパレータとを積重して第1または第2の金型にインサートし、このインサートと前後して第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に変形可能なクッション材を介在させ、その後、第1および第2の金型を型閉じして、キャビティを形成し、このキャビティ内にガスケットの材料を射出充填してガスケットを成形する。キャビティは、セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側が第1の金型の内側部分成形部を当接されることによりシールされ、また、セパレータ外側が第1の金型の外側部分成形部をマニホールド孔内に進入させて第2の金型との間にクッション材を介在させることによりシールされている。そのため、ガスケットは、セパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成され、セパレータ外側部分に短絡防止部が形成される。したがって、セパレータのマニホールド孔をガスケットが塞ぐなどして反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げることが確実且つ容易に防止され、燃料電池の発電性能を確保することができ、また、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータの外周縁とマニホールド孔との間が互いに接触して短絡するのを確実に防止することができる。さらに、第1または第2の金型にインサートされる燃料電池構成部品とセパレータ、特にセパレータの厚さが成形誤差などにより変化した場合であっても、クッション材が変形可能であることにより、セパレータの厚さの変化と対応して第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間からガスケットの材料が漏れないように確実にシールし、ガスケットの不要部がマニホールド孔内に成形されることがない。
さらにまた、請求項5の燃料電池に係る発明によれば、ガスケットの内周壁におけるセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成されていることにより、不要部が形成されてセパレータのマニホールド孔をガスケットが塞ぐなどして反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げることを確実且つ容易に防止することができ、もって、燃料電池の発電性能を確保することができる構造とすることができる。また、ガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部が形成されていることにより、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータの外周縁とマニホールド孔との間が互いに接触して短絡するのを確実に防止することができる構造とすることができる。
According to the invention relating to the fuel cell gasket molding die of
According to the invention relating to the fuel cell manufacturing method of
Furthermore, according to the invention of the fuel cell of
(発明の態様)
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(2)項が請求項2に相当し、(3)項が請求項3に相当し、(5)項が請求項4に相当し、(7)項が請求項5に相当する。
(Aspect of the Invention)
In the following, the invention that is claimed to be claimable in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”. The claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims. Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, and inventions of other concepts) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In each of the following terms, (1) corresponds to claim 1, (2) corresponds to claim 2, (3) corresponds to claim 3, and (5) claims. This corresponds to
(1) 第1の金型と第2の金型とを含み、積層されることにより燃料電池構成部品を挟持するセパレータに形成されたマニホールド孔を互いに連通するためのマニホールドを構成するガスケットの成形用金型であって、
前記第1の金型が、第2の金型に対して型閉じしたときに、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接することによりガスケットの材料がマニホールド孔内に侵入するのを防止すると共にガスケットの内周壁におけるセパレータ内側部分をマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に成形する内側部分成形部と、前記マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを有しており、
型閉じ時に前記第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に介在して該間における前記ガスケットの材料をシールする変形可能なクッション材を備えていることを特徴とする燃料電池用ガスケット成形用金型。
(1) Molding of a gasket comprising a first die and a second die and constituting a manifold for communicating manifold holes formed in a separator that sandwiches fuel cell components by being laminated. Mold,
When the first mold is closed with respect to the second mold, the material of the gasket enters the manifold hole by contacting the inner side of the separator on the surface around the manifold hole of the separator. And an inner portion molding portion that molds the inner portion of the separator on the inner peripheral wall of the gasket at a position away from the manifold hole toward the inner side of the separator, and a short-circuit prevention portion that enters the manifold hole and enters the outer portion of the separator of the gasket. An outer part molding part to be molded,
A deformable cushioning material is provided between the outer part molding portion of the first mold and the second mold when the mold is closed, and seals the material of the gasket therebetween. Mold for molding gaskets for fuel cells.
(1)項の発明では、燃料電池構成部品とセパレータとを積重して第1または第2の金型にインサートして第1の金型と第2の金型とを型閉じすると、第1の金型の内側部分成形部がセパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接し、また、外側部分成形部がセパレータのマニホールド孔内に進入して、この外側部分成形部と第2の金型と間に、クッション材がその間の間隔に応じて変形し介在する。この状態で第1の金型と第2の金型との内部に形成されたキャビティにガスケットの材料を射出充填すると、第1の金型の内側部分成形部は、ガスケットの材料がマニホールド孔内に侵入するのを防止し、ガスケットの内周壁におけるセパレータ内側部分(セパレータのマニホールド孔の中心からセパレータ内側に位置する部分)をマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に成形する。そのため、セパレータのマニホールド孔をガスケットが塞ぐなどして反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げることが確実且つ容易に防止され、燃料電池の発電性能を確保することができる。一方、第1の金型の外側部分成形部は、第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に介在してその間からガスケットの材料が漏れないようにシールするクッション材と協働して、ガスケットのセパレータ外側部分(セパレータのマニホールド孔の中心からセパレータ外側に位置する部分)を少なくともマニホールド孔と同じかまたはマニホールド孔からセパレータ内側方向に位置させてなる短絡防止部を確実且つ容易に成形する。そのため、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータの外周縁とマニホールド孔との間が互いに接触して短絡するのを確実に防止することができる。また、第1または第2の金型にインサートされる燃料電池構成部品とセパレータ、特にセパレータの厚さが成形誤差などにより変化した場合であっても、セパレータの厚さの変化と対応してクッション材が変形して第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間からガスケットの材料が漏れないように確実にシールするため、ガスケットの不要部がマニホールド孔内に成形されることがない。 In the invention of (1), when the fuel cell component and the separator are stacked and inserted into the first or second mold and the first mold and the second mold are closed, An inner partial molding portion of one mold abuts on the inner side of the separator on the surface around the manifold hole of the separator, and an outer partial molding portion enters the manifold hole of the separator. The cushion material is deformed and interposed in accordance with the interval between the two molds. In this state, when the gasket material is injected and filled into the cavities formed in the first mold and the second mold, the inner portion molding portion of the first mold has the gasket material in the manifold hole. The separator inner portion (the portion located inside the separator from the center of the manifold hole of the separator) on the inner peripheral wall of the gasket is formed at a position away from the manifold hole toward the inside of the separator. Therefore, it is possible to reliably and easily prevent the flow of the reaction gas or the cooling medium from being blocked by the gasket closing the manifold hole of the separator, and to secure the power generation performance of the fuel cell. On the other hand, the outer part molding part of the first mold is interposed between the outer part molding part of the first mold and the second mold, and the cushion is sealed so that the gasket material does not leak from there. In cooperation with the material, a short-circuit prevention portion is formed by positioning the separator outer portion of the gasket (the portion located on the separator outer side from the center of the manifold hole of the separator) at least the same as the manifold hole or on the inner side of the separator from the manifold hole. Molding reliably and easily. Therefore, even when the separator outer portion of the manifold hole of the separator is deformed by applying a load in a state where a deviation occurs when each cell is stacked, the outer peripheral edge of the separator of the adjacent cell and the manifold hole It is possible to reliably prevent a short circuit due to contact between each other. In addition, even when the thickness of the fuel cell component and the separator, particularly the separator, inserted into the first or second mold is changed due to a molding error or the like, a cushion corresponding to the change in the thickness of the separator In order to ensure that the gasket material does not leak from between the outer mold part of the first mold and the second mold due to deformation of the material, unnecessary parts of the gasket are molded into the manifold holes. There is nothing to do.
(2) さらに、型閉じ時に前記外側部分成形部のセパレータ内側に形成されるバッファ槽を備えていることを特徴とする(1)項に記載の燃料電池用ガスケット成形用金型。 (2) The fuel cell gasket molding die according to (1), further comprising a buffer tank formed inside the separator of the outer partial molding portion when the die is closed.
(2)項の発明では、(1)項に記載の発明において、さらに、型閉じ時にバッファ層が外側部分成形部のセパレータ内側に形成されることにより、クッション材と第1の金型の外側部分成形部または第2の金型との間からガスケットの材料が漏れた場合であっても、この間から漏れたガスケットの材料をバッファ層で貯留されるため、さらにガスケットの不要部がマニホールド孔内に成形されることがない。 In the invention of item (2), in the invention of item (1), the buffer layer is formed inside the separator of the outer partial molding portion when the mold is closed, so that the cushion material and the outer side of the first mold are formed. Even if the gasket material leaks from between the partially molded part or the second mold, the leaked gasket material is stored in the buffer layer. It will not be molded.
(3) さらに、インサートされるセパレータのマニホールド孔が嵌合されてセパレータを位置決めする位置決め部を有することを特徴とする(1)または(2)項に記載の燃料電池用ガスケット成形用金型。 (3) The gasket molding die for a fuel cell according to (1) or (2), further comprising a positioning portion for positioning the separator by fitting a manifold hole of a separator to be inserted.
(3)項に記載の発明では、(1)または(2)項に記載の発明において、さらに、位置決め部を有することにより、セパレータをインサートする際にそのマニホールド孔を嵌合すると、セパレータが容易に且つ正確に位置決めされる。 In the invention described in the item (3), in the invention described in the item (1) or (2), by further having a positioning portion, when the separator is inserted, when the manifold hole is fitted, the separator is easy. And accurately positioned.
(4) さらに、セパレータの外縁を覆うようにガスケットに短絡防止部を成形する外縁成形部を有することを特徴とする(1)〜(3)項のいずれか1項に記載の燃料電池用ガスケット成形用金型。 (4) The fuel cell gasket according to any one of (1) to (3), further comprising an outer edge molding portion for molding a short-circuit prevention portion on the gasket so as to cover the outer edge of the separator. Mold for molding.
(4)項の発明では、(1)〜(3)項のいずれか1項に記載の発明において、外縁成形部を有することにより、ガスケットにセパレータの外縁を覆う短絡防止部が成形されるため、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりマニホールド孔周辺におけるセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータが互いに接触して短絡するのをさらに確実に防止することができる。 In the invention of the item (4), in the invention described in any one of the items (1) to (3), since the outer edge forming part is provided, a short-circuit preventing part that covers the outer edge of the separator is formed on the gasket. Even when the separator outer portion around the manifold hole is deformed by applying a load in a state where a deviation occurs when the cells are stacked, the separators of adjacent cells are further in contact with each other and short-circuited. It can be surely prevented.
(5) マニホールド孔が形成されたセパレータと燃料電池構成部品とを積重すると共に前記セパレータのマニホールド孔の周囲にガスケットを成形してセルを構成し、該セルを積層することにより、前記燃料電池構成部品をセパレータ間で挟持すると共に隣接するセルのセパレータのマニホールド孔をガスケットにより互いに連通してマニホールドを構成する燃料電池の製造方法であって、
第1の金型に、第2の金型に対して型閉じしたときに、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接する内側部分成形部と、前記マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを予め形成しておき、
前記燃料電池構成部品とセパレータとを積重して第1または第2の金型にインサートし、
このインサートと前後して前記第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に変形可能なクッション材を介在させ、
その後、前記第1および第2の金型を型閉じして、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に前記第1の金型の内側部分成形部を当接させてシールすると共に、前記第1の金型の外側部分成形部をマニホールド孔内に進入させて第2の金型との間を前記クッション材によりシールしてなるキャビティを形成し、
該キャビティ内にガスケットの材料を射出充填して、前記内側部分成形部によってセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成されると共に前記外側部分成形部とクッション材によってセパレータ外側部分に短絡防止部が形成されてなるガスケットを成形することを特徴とする燃料電池の製造方法。
(5) The fuel cell is configured by stacking the separator having the manifold hole and the fuel cell component, forming a gasket around the manifold hole of the separator to form a cell, and stacking the cell. A method of manufacturing a fuel cell in which component parts are sandwiched between separators, and manifold holes of separators of adjacent cells are communicated with each other by a gasket to form a manifold,
When the mold is closed with respect to the second mold, the inner part molding portion that contacts the inner side of the separator on the surface around the manifold hole of the separator, and enters the manifold hole The outer part molding part for molding the short-circuit prevention part on the separator outer part of the gasket is formed in advance,
The fuel cell component and separator are stacked and inserted into the first or second mold,
Before and after this insert, a deformable cushion material is interposed between the outer mold part of the first mold and the second mold,
Thereafter, the first and second molds are closed, and the inner part molding portion of the first mold is brought into contact with and sealed inside the separator on the surface around the manifold hole of the separator, and Forming a cavity formed by allowing the outer mold part of the first mold to enter the manifold hole and sealing the second mold with the cushion material;
Gasket material is injected and filled into the cavity, and the inner portion forming portion forms the inner portion of the separator away from the manifold hole toward the inner side of the separator, and the outer portion forming portion and the cushion material separate the outer portion of the separator. A method of manufacturing a fuel cell, comprising forming a gasket having a short-circuit preventing portion formed thereon.
(5)項の発明では、第1の金型に、第2の金型に対して型閉じしたときに、セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接する内側部分成形部と、マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを予め形成しておく。燃料電池構成部品とセパレータとを積重して第1または第2の金型にインサートし、このインサートと前後して第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に変形可能なクッション材を介在させ、その後、第1および第2の金型を型閉じしてキャビティを形成すると、キャビティは、セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側が第1の金型の内側部分成形部を当接されることによりシールされ、また、セパレータ外側が第1の金型の外側部分成形部をマニホールド孔内に進入させて第2の金型との間にクッション材を介在させることによりシールされている。このキャビティ内にガスケットの材料を射出充填してガスケットを成形すると、ガスケットは、セパレータ内側部分(セパレータのマニホールド孔の中心からセパレータ内側に位置する部分)がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成され、セパレータ外側部分(セパレータのマニホールド孔の中心からセパレータ外側に位置する部分)を少なくともマニホールド孔と同じかまたはマニホールド孔からセパレータ内側方向に位置させてなる短絡防止部が確実且つ容易に形成される。したがって、セパレータのマニホールド孔をガスケットが塞ぐなどして反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げることが確実且つ容易に防止され、燃料電池の発電性能を確保することができ、また、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータの外周縁とマニホールド孔との間が互いに接触して短絡するのを確実に防止することができる。さらに、第1または第2の金型にインサートされる燃料電池構成部品とセパレータ、特にセパレータの厚さが成形誤差などにより変化した場合であっても、クッション材が変形可能であることにより、セパレータの厚さの変化と対応して第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間からガスケットの材料が漏れないように確実にシールし、ガスケットの不要部がマニホールド孔内に成形されることがない。 In the invention of the item (5), the inner mold part that contacts the inner side of the separator on the surface around the manifold hole of the separator when the mold is closed with respect to the second mold, and the manifold An outer part molding part that enters the hole and molds the short-circuit prevention part in the outer part of the separator of the gasket is formed in advance. The fuel cell component and the separator are stacked and inserted into the first or second mold, and before and after the insert, between the outer mold part of the first mold and the second mold. When a deformable cushioning material is interposed, and then the first and second molds are closed to form a cavity, the cavity is located on the inner surface of the separator around the manifold hole of the first mold. Sealed by abutting the inner part molding part, and the outer side of the separator enters the outer part molding part of the first mold into the manifold hole, and the cushion material is interposed between the second mold and the outer part molding part. It is sealed by letting. When the gasket material is injection-filled into this cavity and the gasket is molded, the gasket inner part (the part located inside the separator from the center of the manifold hole of the separator) is located at a position away from the manifold hole toward the inner side of the separator. A short-circuit prevention portion formed by positioning the separator outer portion (the portion located from the center of the manifold hole of the separator to the outside of the separator) at least the same as the manifold hole or from the manifold hole toward the inside of the separator is reliably and easily formed. The Therefore, it is possible to reliably and easily prevent the reaction gas or the cooling medium from being blocked by the gasket closing the manifold hole of the separator, and the power generation performance of the fuel cell can be ensured. Even when the outer part of the separator manifold hole is deformed by applying a load in a state where there is a displacement, the outer peripheral edge of the separator of the adjacent cell and the manifold hole are in contact with each other and short-circuited. Can be surely prevented. Furthermore, even if the fuel cell component inserted into the first or second mold and the separator, particularly when the thickness of the separator changes due to molding error, etc., the cushion material can be deformed. Corresponding to the change in the thickness of the first mold, the seal is securely sealed so that the gasket material does not leak from between the outer mold part of the first mold and the second mold. It will not be molded.
(6) さらに、第1または第2の金型に、セパレータの外縁を覆うようにガスケットに短絡防止部を成形する外縁成形部を予め形成しておくことを特徴とする(5)項に記載の燃料電池の製造方法。 (6) Furthermore, the outer edge molding part which shape | molds a short circuit prevention part in a gasket so that the outer edge of a separator may be covered in the 1st or 2nd metal mold | die beforehand is formed. Fuel cell manufacturing method.
(6)項の発明では、(5)項に記載の発明において、第1または第2の金型に、セパレータの外縁を覆うようにガスケットに短絡防止部を成形する外縁成形部を予め形成しておくことにより、ガスケットにセパレータの外縁を覆う短絡防止部がさらに成形されるため、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりマニホールド孔周辺におけるセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータが互いに接触して短絡するのをさらに確実に防止することができる。 In the invention of item (6), in the invention of item (5), an outer edge molding part for molding a short-circuit prevention part on the gasket so as to cover the outer edge of the separator is formed in advance in the first or second mold. Since the short-circuit prevention part that covers the outer edge of the separator is further formed on the gasket, the outer part of the separator in the vicinity of the manifold hole is deformed by applying a load in a state where a shift occurs when the cells are stacked. Even if it is a case, it can prevent more reliably that the separator of an adjacent cell contacts mutually and short-circuits.
(7) 複数のセルを積層してなり、
各セルが、燃料電池構成部品と、セパレータと、積層されたときに隣接するセルのセパレータのマニホールド孔を互いに連通するマニホールドを構成するために成形されたガスケットとを備えている燃料電池であって、
前記ガスケットは、その内周壁におけるセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成され、セパレータ外側部分に短絡防止部が形成されていることを特徴とする燃料電池。
(7) A plurality of cells are stacked,
Each cell is a fuel cell comprising a fuel cell component, a separator, and a gasket molded to form a manifold that communicates the manifold holes of separators of adjacent cells when stacked. ,
The fuel cell is characterized in that a separator inner portion of the inner peripheral wall of the gasket is formed at a position away from the manifold hole in the separator inner direction, and a short-circuit prevention portion is formed on the separator outer portion.
(7)項の発明では、ガスケットの内周壁におけるセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成されていることにより、セパレータのマニホールド孔をガスケットが塞ぐなどして反応ガスまたは冷却媒体の流通を妨げることを確実且つ容易に防止することができ、もって、燃料電池の発電性能を確保することができる。また、ガスケットの内周壁におけるセパレータ外側部分を、少なくともマニホールド孔と同じかまたはマニホールド孔からセパレータ内側方向に位置させて短絡防止部が形成されていることにより、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータの外周縁とマニホールド孔との間が互いに接触して短絡するのを確実に防止することができる。 In the invention of item (7), the separator inner portion of the inner peripheral wall of the gasket is formed at a position away from the manifold hole in the separator inner direction, so that the gasket seals the manifold hole of the separator, etc. It is possible to reliably and easily prevent the flow of the medium from being disturbed, thereby ensuring the power generation performance of the fuel cell. Also, the separator outer portion of the inner peripheral wall of the gasket is at least the same as the manifold hole or located in the separator inner direction from the manifold hole, so that a short circuit prevention part is formed, so that deviation occurs when the cells are stacked. Even if the separator outer part of the separator manifold hole is deformed by applying a load in the state of contact, it is ensured that the outer peripheral edge of the separator of the adjacent cell and the manifold hole contact each other and short-circuit each other. Can be prevented.
(8) さらに、ガスケットに、セパレータの外縁を覆うように成形された外縁短絡防止部が形成されていることを特徴とする(7)項に記載の燃料電池。 (8) The fuel cell as set forth in (7), wherein an outer edge short-circuit prevention portion is formed on the gasket so as to cover the outer edge of the separator.
(8)項の発明では、(7)項に記載の発明において、さらに、ガスケットに、セパレータの外縁を覆うように成形された外縁短絡防止部が形成されていることにより、各セルを積層したときにずれが生じた状態で荷重を掛けることによりセパレータのマニホールド孔のセパレータ外側部分が変形した場合であっても、隣接するセルのセパレータの外周縁とマニホールド孔との間が互いに接触して短絡するのをさらに確実に防止することができる。 In the invention of the item (8), in the invention of the item (7), the gasket is further provided with an outer edge short-circuit prevention portion formed so as to cover the outer edge of the separator, whereby each cell is laminated. Even when the outer part of the separator manifold hole is deformed by applying a load in a state where there is a displacement, the outer peripheral edge of the separator of the adjacent cell and the manifold hole are in contact with each other and short-circuited. This can be prevented more reliably.
最初に、本発明を説明する前に、本発明に至るまでの経過技術を図5〜図12に基づいて、図2〜図4に示した従来の技術と対比しながら説明する。なお、図5は本発明に至るまでの経過技術の金型1’とその内部で成形されたガスケット6を示す部分拡大断面図であり、図6は成形されたガスケット6の平面図であり、図7は上型11’の底面図であり、図8は本発明によるガスケット6を含む複数のセル4を積層した状態を示した説明図で従来の技術で示した図3と対比されるものであり、図9は図8に示した複数のセル4に積層方向に荷重をかけた状態を示した説明図で従来の技術で示した図4と対比されるものであり、図10および図11は経過技術の金型1’にインサートしたセパレータ3の厚さが厚い場合を示した説明図であり、図12は経過技術の金型1’にインサートしたセパレータ3の厚さが薄い場合を示した説明図である。
First, before explaining the present invention, the progress technique up to the present invention will be described based on FIGS. 5 to 12 while comparing with the conventional techniques shown in FIGS. 5 is a partial enlarged cross-sectional view showing a
上述したように、従来の一般的な燃料電池用ガスケット成形用金型101では、図2に示したように、上型111のガスケット106の内周壁を成形する突出部117が、下型112にインサートされたセパレータ3の表面におけるマニホールド孔3hの周囲全体に当接して、キャビティ113内に射出充填されるガスケット106の材料がマニホールド孔3h内に流れ込むのを防ぐようにシールするよう構成されていた。そのため、このように構成された金型101によって成形されたガスケット106は、その内周壁が全周にわたって、すなわちその内周壁のセパレータ内側部分106aとセパレータ外側部分106bの双方ともマニホールド孔3hから退避するように離れて成形されていた。このようにガスケット106が成形されたセル104では、図3に示したように積層時にずれが生じた場合などに、特にセパレータ3のマニホールド孔3hのセパレータ外側部分3bが変形することがある。このようにセパレータ3が変形すると、図4に示したように隣接するセル4のセパレータ3が互いに接触して短絡する。
As described above, in the conventional general mold for molding a
そこで、図5に示すように、上型11’の突出部17’の内側部分成形部11a’は図2に示した従来の上型111と同様にセパレータ3マニホールド孔3hのセパレータ内側部分3aに当接されるよう形成しておき、突出部17’の外側部分成形部11b’は型閉じ時にセパレータ3のマニホールド孔3h内に進入してその先端面が下型12’に当接するよう構成することが考えられる。このように構成された金型1’により成形されたガスケット6は、図6に平面図で示すように、その内周壁におけるセパレータ内側部分6aがマニホールド孔3hからセパレータ内側方向へ離れた位置に形成され、セパレータ外側部分6bがマニホールド孔3hを覆うようにマニホールド孔3hからセパレータ内側方向に位置して短絡防止部6pを形成することとなり、後述するように本発明のガスケット6が成形されたセル4を構成することができる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the inner
このようにガスケット6が成形されたセル4では、図8に示すように積層時にずれが生じた場合に、隣接するセル4のセパレータ3にガスケット6のリップ部62が当接され荷重が掛けられることによって生じるモーメントにより、特にセパレータ3のマニホールド孔3hの外側部分3bが変形する場合であっても、図9に示すように、短絡防止部6pによって隣接するセル4のセパレータ3が互いに接触して短絡するのを防止することができる。
In the
しかしながら、ガスケット6を成形するセパレータ3と燃料電池構成部品2は公差の範囲内で厚さにバラツキがある。そのため、図5に示したように、上型11’の突出部17’の外側部分成形部11b’が型閉じ時にセパレータ3のマニホールド孔3h内に進入して下型12’に当接するよう構成すると、特にセパレータ3が厚い場合において、図10に示すように、型閉じ時に、上型11’の突出部17’の内側部分成形部11a’をセパレータ3の表面におけるマニホールド孔3hのセパレータ内側部分3aに当接させた状態では、突出部17’の外側部分成形部11b’がセパレータ3のマニホールド孔3h内に進入しても、その先端面が下型12’に当接せず、外側部分成形部11b’の先端面と下型12’との間に隙間が生じることとなり、キャビティ13’内に射出充填されたガスケット6の材料がマニホールド孔3h内に漏れ出して不要部が形成され、マニホールド5を流通する反応ガスや冷却媒体の流通を妨げる可能性が生じることとなる。これを解決するためには、ガスケット6の成形後に不要部を除去する工程が必要となる。
However, the
また、特にセパレータ3が厚い場合において、図11に示すように、型閉じ時に、上型11’の突出部17’の外側部分成形部11b’の先端面を下型12’に当接させた状態では、突出部17’の内側部分成形部11a’がセパレータ3のマニホールド孔3hからセパレータ内側部分6aを過度に押圧し、セパレータ3が曲がったり押し潰されるなどして破損する可能性が生じることとなる。
Further, particularly when the
さらにまた、特にセパレータ3が薄い場合においては、図12に示すように、型閉じ時に、上型11’の突出部17’の外側部分成形部11b’の先端面を下型12’に当接させた状態であっても、上型11’の突出部17’の内側部分成形部11a’をセパレータ3の表面におけるマニホールド孔3hのセパレータ内側部分3aに当接させることができず、内側部分成形部11a’の先端面とセパレータ3の表面との間に隙間が生じることとなり、キャビティ13’内に射出充填されたガスケット6の材料がマニホールド孔3h内に漏れ出してマニホールド孔3h内に開口する各流路34を塞ぐなどの可能性が生じることとなる。
Furthermore, particularly when the
そこで、本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型1では、概略、燃料電池構成部品2とセパレータ3とを含む複数のセル4を積層することにより構成される燃料電池において、各セル4のセパレータ3に形成されたマニホールド孔3hを互いに連通するマニホールド5を構成するガスケット6を成形するための金型1であって、第1の金型11と第2の金型12とを含んでおり、第1の金型11が、第2の金型12に対して型閉じしたときに、セパレータ3のマニホールド孔3hの周囲の表面におけるセパレータ内側3aに当接することによりガスケット6の材料がマニホールド孔3h内に侵入するのを防止すると共にガスケット6の内周壁におけるセパレータ内側部分6aをマニホールド孔3hからセパレータ内側方向へ離れた位置に成形する内側部分成形部11aと、マニホールド孔3h内に進入してガスケット6のセパレータ外側部分6bに短絡防止部6pを成形する外側部分成形部11bとを有しており、型閉じ時に第1の金型11の外側部分成形部11bと第2の金型12との間に介在して両者11b、12の間におけるガスケット6の材料をシールする変形可能なクッション材7を備えている。
Therefore, in the fuel cell gasket molding die 1 of the present invention, in the fuel cell constituted by laminating a plurality of
以下に、本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型の実施の一形態を、図13〜図15に基づいて詳細に説明する。なお、図において同じ符号は、同様または相当する部分を示すものとする。 Below, one Embodiment of the metal mold | die for gasket formation for fuel cells of this invention is described in detail based on FIGS. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
この実施の形態においては、燃料電池構成部品2としてMEGA21の両面に多孔体22が積層されており、この燃料電池構成部品2の一方の面にセパレータ3を積重することによりセル4が構成されている。MEGA21は、MEA21aの両面にガス拡散層21bが配置されてなるもので、MEA21aの外縁はガス拡散層21bおよび多孔体22の外縁から突出するように大きく形成されており、後にガスケット6が一体となるよう成形される。そして、複数のセル4を積層することにより、このセル4のセパレータ3とこのセル4に隣接する他のセル4のセパレータ3との間で燃料電池構成部品2が挟持されるようになっている。図1に参照されるように、燃料電池構成部品2は、セパレータ3の略中央に配置される。セパレータ3は、図13に示したように、カソードプレート31とアノードプレート32との間に中間プレート33を挟んでなる三層構造で構成されており、セパレータ3の、燃料電池構成部品2が配置される周囲の領域には、マニホールド孔3hが形成されており、その内部には、各セル4に反応ガスや冷却媒体を流通させるための流路34を有している。すなわち、カソードプレート31とアノードプレート32の少なくとも一方の周縁には、マニホールド孔3hを構成する孔が形成されている。中間プレート33には、各セル4に反応ガスや冷却媒体を流通させるための流路34をセパレータ3の内部に形成するための溝または孔が設けられている。そして、中間プレート33の溝または孔の端部は、カソードプレート31とアノードプレート32のマニホールド孔3hを構成する各孔と対応して設けられており、したがって、各セル4に反応ガスや冷却媒体を流通させるための流路34は、所定のマニホールド孔3hの内周面のセパレータ内側部分に開口している。なお、セパレータ3は、図13などに示したようにカソードプレート31が多孔体22と接するように構成された実施の形態に限定されることはなく、アノードプレート32が多孔体22と接するように構成される場合も本発明に含まれる。
In this embodiment, the
ガスケット6は、燃料電池構成部品2の周囲の端面およびセパレータ3の表面に形成される基部61と基部61から連続して突出するリップ部62とからなるもので、リップ部62の先端の高さは燃料電池構成部品2の表面よりも図13における上方に突出するよう設定され、また、基部61の表面の高さは燃料電池構成部品21の表面よりも図13における下方に位置するよう設定されており、図9に参照されるように、各セル4を積層してその積層方向に所定の荷重を掛けたときに、隣接する他のセル4のセパレータ3と接して押圧されるリップ部62を基部61が吸収するように構成されている。
The
図13に示した実施の形態においては、第1の金型11が上型により構成されており、第2の金型12が下型により構成されている。上型11と下型12は相対的に近接・遠退することにより、開閉されると共に、型閉じしたときに所定の力で型締めされるように支持されている。そして、この実施の形態では、ガスケット6の材料をキャビティ13内に導入するためのゲート14が上型11に形成されている。
In the embodiment shown in FIG. 13, the
図13に参照されるように、上型11の略中央には、MEGA21の両面に多孔体22を積層してなる燃料電池構成部品2の配置と対応して、収容部15が形成されている。収容部15の周囲には、セパレータ3の各マニホールド孔3hを取り囲むように成形するガスケット6の形状に応じてキャビティ面16が収容部15と連続して形成されている。キャビティ面16の内部略中央にはガスケット6の内周壁面を成形するための突出部17が形成されている。突出部17は、内側部分成形部11aと外側部分成形部11bとが形成されている。内側部分成形部11aの下面(先端面)の位置は、上型11と下型12を型閉じしたときに、後述するように下型12にインサートされたセパレータ3の表面におけるマニホールド孔3hの中心(図5〜7および図13などに示された鎖線Cを参照)から燃料電池構成部品側(セパレータ内側)の部分3aに当接されるよう設定されている。また、外側部分成形部11bの下面(先端面)の位置は、上型11と下型12を型閉じしたときに、下型12にインサートされたセパレータ3のマニホールド孔3hに進入し、且つ、下型12の表面に衝合することがないように設定されている。そして、外側部分成形部11bは、型閉じ時にセパレータ3のマニホールド孔3hに進入することができるようにするため、その側面がマニホールド孔3hのセパレータ外側における内周面よりもセパレータ内側(図13では左方)に位置するよう設定されている。
As shown in FIG. 13, an
下型12は、燃料電池構成部品2が積重された状態でインサートされるセパレータ3を収容する収容部18が形成されている。収容部18は、その内周壁がセパレータ3の外縁3cよりも外側に位置するように、言い換えれば、収容部18の大きさがセパレータ3よりもわずかに大きく成形されている。収容部18の内周壁は、上型11のキャビティ面16の内周壁と協働してガスケット6の外周側壁を成形するための外縁成形部を構成している。この外縁成形部によって成形されたガスケット6の外周側壁は、セパレータ3の外縁3cを覆うように成形され、ずれが生じた状態で各セル4を積層してその積層方向に荷重を掛けることによってマニホールド孔3hのセパレータ外側が変形した場合であっても、隣接する他のセル4のセパレータ3の外縁3cが短絡するのを防止する外縁短絡防止部6paを構成している。
The
上型11と下型12の互いに対向する面の周縁には、シール部材19を収容する溝が形成されている。さらに、本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型1は、燃料電池構成部品2をセパレータ3の略中央に積重して下型12にインサートして上型11と下型12を型閉じしたときに、上型11の突出部17の外側部分成形部11bの先端面と下型12との間に介在されるクッション材7を有している。クッション材7は、型閉じにより上型11の外側部分成形部11bの先端面と下型12との間で潰されて弾性変形するもので、例えば四フッ化エチレン樹脂や発泡樹脂などにより構成することができる。クッション材7は、上型11の外側部分成形部11bの先端面または、下型12の、インサートされたセパレータ3のマニホールド孔3hの内部と対応する位置に貼設することができる。
A groove for accommodating the
次に、本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型1の第2の実施の形態を、図16に基づいて説明する。なお、この実施の形態においては、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明することとする。 Next, a second embodiment of the fuel cell gasket molding die 1 of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, parts that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts are described.
本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型1は、上述した実施の形態の構成に加えてさらに、型閉じ時に外側部分成形部11bのセパレータ内側に形成されるバッファ槽20を備えている。上型11の内側部分成形部11aと外側部分成形部11bとの間には仕切壁21が形成されている。仕切壁21の先端は、外側部分成形部11bの先端と略同じ高さに位置している。そして、仕切壁21と下型12との間には、外側部分成形部11bと同様に、燃料電池構成部品2とセパレータ3を積重し下型12にインサートして上型11と下型12を型閉じしたときに介在されるクッション材22が設けられている。
In addition to the configuration of the above-described embodiment, the fuel cell gasket molding die 1 of the present invention further includes a
上型11と下型12を型閉じすると、図16に示したように、仕切壁21および外側部分成形部11bと下型12との間にクッション材7,22がそれぞれ介在し、外側部分成形部11bと内側部分成形部11aとの間、すなわち外側部分成形部11bのセパレータ内側にバッファ槽20が形成される。外側部分成形部11bと下型12との間に介在するクッション材7によるシールが充分でなくガスケット6の材料が外側部分成形部11bとクッション材7との間または下型12とクッション材7との間から洩れた場合であっても、この漏れたガスケット6の材料はバッファ層20に貯留される。そのため、ガスケット6の不要部がマニホールド孔3h内に成形されることを確実に防止することができる。
When the
次に、本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型1の第3の実施の形態を、図17に基づいて説明する。なお、この実施の形態においては、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明することとする。 Next, a third embodiment of the fuel cell gasket molding die 1 of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, parts that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts are described.
本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型1、上述したいずれかの実施の形態の構成に加えてさらに、インサートされるセパレータ3のマニホールド孔3hが嵌合されてセパレータ3を位置決めする位置決め部23が下型12に形成されている。位置決め部23は、セパレータ3の各マニホールド孔3hと対応して、または、セパレータ3のマニホールド孔3hのうちの所定のマニホールド孔3hと対応して、下型12の収容部18の表面から上型11に向かって突出するよう複数が設けられるもので、図17に示した実施の形態では、下型12に一体に複数成形されている。そして、位置決め部23は、そのセパレータ外側の側面が、下型12にインサートされるべき位置において、セパレータ3のマニホールド孔3hのセパレータ外側の内周壁と一致するよう設定されている。各位置決め部23が対応するセパレータ3のマニホールド孔3hにそれぞれ嵌合することにより、位置決め部23のセパレータ外側の側面がセパレータ3のマニホールド孔3hのセパレータ外側の内周壁とそれぞれ係合するため、セパレータ3を下型12の収容部18の適切な位置に位置決めした状態でインサートすることができる。
In addition to the configuration of the fuel cell gasket molding die 1 of the present invention and any of the above-described embodiments, a
次に、本発明の燃料電池の製造方法を、上述した第1の実施の形態における燃料電池用ガスケット成形用金型1(図13を参照)を使用する場合によって、その作動とともに説明する。
本発明の燃料電池の製造方法は、概略、マニホールド孔3hが形成されたセパレータ3と燃料電池構成部品2とを積重すると共にセパレータ3のマニホールド孔3hの周囲にガスケット6を成形してセル4を構成し、このセル4を積層することにより、燃料電池構成部品2をセパレータ3,3間で挟持すると共に互いに隣接するセル4のセパレータ3のマニホールド孔3hをガスケット6により連通してマニホールド5を構成するもので、第1の金型である上型11に、第2の金型である下型12に対して型閉じしたときに、セパレータ3のマニホールド孔3hの周囲の表面におけるセパレータ内側3aに当接する内側部分成形部11aと、マニホールド孔3h内に進入してガスケット6のセパレータ外側部分6bに短絡防止部6pを成形する外側部分成形部11bとを予め形成しておき、燃料電池構成部品2とセパレータ3とを積重して上型11または下型12にインサートし、このインサートと前後して上型11の外側部分成形部11bと下型12との間に変形可能なクッション材7を介在させ、その後、上型11と下型12を型閉じして、セパレータ3のマニホールド孔3hの周囲の表面におけるセパレータ内側3aに上型11の内側部分成形部11aを当接させてシールすると共に、上型11の外側部分成形部11bをマニホールド孔3h内に進入させて下型12との間をクッション材7によりシールしてなるキャビティ13を形成し、このキャビティ13内にガスケット6の材料を射出充填して、内側部分成形部11aによってガスケット6のセパレータ内側部分6aをマニホールド孔3hからセパレータ内側方向へ離れた位置に形成すると共に外側部分成形部11bとクッション材7によってガスケット6のセパレータ外側部分6bに短絡防止部6pが形成されてなるガスケット6を成形するものである。
Next, the fuel cell manufacturing method of the present invention will be described together with its operation depending on the case where the fuel cell gasket molding die 1 (see FIG. 13) in the first embodiment described above is used.
The fuel cell manufacturing method of the present invention generally includes the
上述したように、燃料電池用ガスケット成形用金型1の上型11には、内側部分成形部11aと外側部分成形部11bを有する突出部17が形成されている。また、下型12には、インサートされるセパレータ3よりも僅かに大きい収容部18が形成されている。ガスケット6を成形するに際しては、このように予め構成された上型11と下型12を相対的に離間させて型開きさせ、セパレータ3と燃料電池構成部品2を積重して仮組した状態で下型12の収容部18内の所定の位置に位置決め配置(インサート)し、その後、上型11と下型12を相対的に近接させて型閉じし、キャビティ13を形成する。
As described above, the
上型11と下型12を型閉じすることによって、図13に示したように、上型11の突出部17の内側部分成形部11aは、その先端面がセパレータ3のマニホールド孔3hの周囲の表面におけるセパレータ内側3aに当接し、この部分からガスケット6の材料が漏れないようにシールしている。一方、上型11の突出部17の外側部分成形部11bは、型閉じすることによってマニホールド孔3hの内部に進入し、その先端面と下型12の表面との間に介在させたクッション材7を押し潰すように押圧し、この部分からガスケット6の材料が漏れないようにシールしている。
By closing the
ここで、インサートされたセパレータ3の厚さにバラツキが生じて異なる場合の、本発明による燃料電池用ガスケット成形用金型1の対応を図14および図15に基づいて、上述した経過技術における図10〜図12と対比しながら説明する。
Here, the correspondence in the thickness of the inserted
図10に示した経過技術の場合、下型12’にインサートされた特にセパレータ3が厚いと、突出部17’の先端面が下型12’に当接せず隙間が生じて、キャビティ13’内に射出充填されたガスケット6の材料がマニホールド孔3h内に漏れ出して不要部が形成される可能性が生じ、また、図11に示したように突出部17’のセパレータ内側成形部分11a’がセパレータ3のマニホールド孔3hからセパレータ内側の部分を過度に押圧し、セパレータ3を破損させる可能性が生じる。これに対して、本発明による燃料電池用ガスケット成形用金型1では、上型11の突出部17の外側部分成形部11bが図5に示した経過技術における突出部17’よりも短く、外側部分成形部11bと下型12との間に弾性変形可能なクッション材7が介在していることから、図14に示すように、下型12にインサートされた特にセパレータ3が厚い場合であっても、クッション材7の弾性変形が少なくなるだけであり、外側部分成形部11bと下型12との間がクッション材7によって確実にシールされるため、かかる間からガスケット6の材料が漏れ出して不要部を成形することがなく、また、上型11と下型12との型締力をモニタリングするなどして制御することにより、セパレータ3を破損させることがない。
In the case of the progress technique shown in FIG. 10, when the
また、下型12にインサートされた特にセパレータ3が薄い場合には、経過技術では図12に示したように、型閉じ時に、上型11の突出部17の内側部分成形部11aの先端面とセパレータ3の表面との間に隙間が生じ、キャビティ13内に射出充填されたガスケット6の材料がマニホールド孔3h内に漏れ出してマニホールド孔3h内に開口する各流路34を塞ぐ可能性が生じる可能性がある。これに対して、本発明による燃料電池用ガスケット成形用金型1では、図15に示すように、下型12にインサートされた特にセパレータ3が薄い場合であっても、クッション材7の弾性変形が多くなるだけであり、内側部分成形部11aがセパレータ3に確実に当接してシールされるため、かかる間から溶融化された状態でキャビティ13内に射出充填されたガスケット6の材料がマニホールド孔3h内に漏れ出してマニホールド孔3h内に開口する各流路34を塞ぐことがない。
Further, when the
このように、本発明の方法により成形されたガスケット6は、ガスケット6のセパレータ外側部分6bに短絡防止部6pが形成されており、しかも、外縁短絡防止部6paがセパレータ3の外縁を覆うようにガスケット6に成形されているため、積層ずれした状態で荷重を掛けた場合であっても、ガスケット6のセパレータ外側部分6bが変形することにより、隣接するセパレータ3が互いに接して短絡するのを確実に防止することができる。
As described above, the
次に、本発明の燃料電池を、以上説明したように構成された本発明の燃料電池用ガスケット成形用金型1を用いて、本発明の燃料電池の製造方法に従って製造されたものである場合により、詳細に説明する。
本発明の燃料電池は、概略、複数のセル4を積層してなり、各セル4が、燃料電池構成部品2と、セパレータ3と、積層されたときに隣接する他のセル4のセパレータ3のマニホールド孔3hを互いに連通するマニホールド5を構成するために成形されたガスケット6とを備えているものであって、ガスケット6は、その内周壁におけるセパレータ内側部分6aがマニホールド孔3hからセパレータ内側方向へ離れた位置に形成され、セパレータ外側部分6bが少なくともマニホールド孔3hと同じかまたはマニホールド孔3hからセパレータ内側方向に位置する短絡防止部6pが形成されている。
Next, the fuel cell of the present invention is manufactured according to the fuel cell manufacturing method of the present invention using the fuel cell gasket molding die 1 of the present invention configured as described above. Will be described in detail.
The fuel cell of the present invention is generally formed by laminating a plurality of
上述したように構成された金型1により成形されたガスケット6は、上型11の突出部17の内側部分成形部11aによって、その内周壁におけるセパレータ内側部分6aがマニホールド孔3hからセパレータ内側方向へ離れた位置に確実に形成することができる構造となっており、したがって、マニホールド孔3hを塞ぐなどマニホールド5内での反応ガスや冷却媒体の流通を妨げることのないようにガスケット6を確実に成形することができる。
In the
また、上型11の突出部17の外側部分成形部11bによって、その内周壁におけるセパレータ外側部分6bがマニホールド孔3hを覆うようにマニホールド孔3hからセパレータ内側方向に位置しており、短絡防止部6pが形成されている。さらに、ガスケット6の外周側壁には、外縁短絡防止部6paが形成されている。そのため、このようにガスケット6が成形されたセル4では、図8に示すように積層時にずれが生じ隣接する他のセル4のセパレータ3にガスケット6のリップ部62が当接され荷重が掛けられることによって生じるモーメントにより、特にマニホールド孔3h周辺におけるセパレータ外側の部分3bが変形する場合であっても、図9に示すように、短絡防止部6pによって隣接するセル4のセパレータ3が互いに接触して短絡するのを確実に防止することができる。
Further, the outer
1:燃料電池用ガスケット成形用金型、 2:燃料電池構成部品、 3:セパレータ、 3h:マニホールド孔、 3a:セパレータ内側部分、 3b:セパレータ外側部分、 4:セル、 5:マニホールド、 6:ガスケット、 6a:セパレータ内側部分、 6b:セパレータ外側部分、 6p:短絡防止部、 6pa:外縁短絡防止部、 7:クッション材、 11:上型(第1の金型)、 11a:内側部分成形部、 11b:外側部分成形部、 12:下型(第2の金型)、 13:キャビティ、 17:突出部、 20:バッファ槽、 23:位置決め部
1: Mold for molding a fuel cell gasket, 2: Fuel cell component, 3: Separator, 3h: Manifold hole, 3a: Separator inner part, 3b: Separator outer part, 4: Cell, 5: Manifold, 6:
Claims (5)
前記第1の金型が、第2の金型に対して型閉じしたときに、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接することによりガスケットの材料がマニホールド孔内に侵入するのを防止すると共にガスケットの内周壁におけるセパレータ内側部分をマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に成形する内側部分成形部と、前記マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを有しており、
型閉じ時に前記第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に介在して該間における前記ガスケットの材料をシールする変形可能なクッション材を備えていることを特徴とする燃料電池用ガスケット成形用金型。 A molding die for a gasket that includes a first die and a second die and forms a manifold for communicating with each other manifold holes formed in a separator that sandwiches fuel cell components by stacking Because
When the first mold is closed with respect to the second mold, the material of the gasket enters the manifold hole by contacting the inner side of the separator on the surface around the manifold hole of the separator. And an inner portion molding portion that molds the inner portion of the separator on the inner peripheral wall of the gasket at a position away from the manifold hole toward the inner side of the separator, and a short-circuit prevention portion that enters the manifold hole and enters the outer portion of the separator of the gasket. An outer part molding part to be molded,
A deformable cushioning material is provided between the outer part molding portion of the first mold and the second mold when the mold is closed, and seals the material of the gasket therebetween. Mold for molding gaskets for fuel cells.
第1の金型に、第2の金型に対して型閉じしたときに、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に当接する内側部分成形部と、前記マニホールド孔内に進入してガスケットのセパレータ外側部分に短絡防止部を成形する外側部分成形部とを予め形成しておき、
前記燃料電池構成部品とセパレータとを積重して第1または第2の金型にインサートし、
このインサートと前後して前記第1の金型の外側部分成形部と第2の金型との間に変形可能なクッション材を介在させ、
その後、前記第1および第2の金型を型閉じして、前記セパレータのマニホールド孔の周囲の表面におけるセパレータ内側に前記第1の金型の内側部分成形部を当接させてシールすると共に、前記第1の金型の外側部分成形部をマニホールド孔内に進入させて第2の金型との間を前記クッション材によりシールしてなるキャビティを形成し、
該キャビティ内にガスケットの材料を射出充填して、前記内側部分成形部によってセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成されると共に前記外側部分成形部とクッション材によってセパレータ外側部分に短絡防止部が形成されてなるガスケットを成形することを特徴とする燃料電池の製造方法。 The separator having the manifold hole formed thereon and the fuel cell component are stacked, and a gasket is formed around the manifold hole of the separator to form a cell, and the cell is laminated to thereby form the fuel cell component. A method of manufacturing a fuel cell that sandwiches between separators and communicates manifold holes of separators of adjacent cells with a gasket to form a manifold,
When the mold is closed with respect to the second mold, the inner part molding portion that contacts the inner side of the separator on the surface around the manifold hole of the separator, and enters the manifold hole The outer part molding part for molding the short-circuit prevention part on the separator outer part of the gasket is formed in advance,
The fuel cell component and separator are stacked and inserted into the first or second mold,
Before and after this insert, a deformable cushion material is interposed between the outer mold part of the first mold and the second mold,
Thereafter, the first and second molds are closed, and the inner part molding portion of the first mold is brought into contact with and sealed inside the separator on the surface around the manifold hole of the separator, and Forming a cavity formed by allowing the outer mold part of the first mold to enter the manifold hole and sealing the second mold with the cushion material;
Gasket material is injected and filled into the cavity, and the inner portion forming portion forms the inner portion of the separator away from the manifold hole toward the inner side of the separator, and the outer portion forming portion and the cushion material separate the outer portion of the separator. A method of manufacturing a fuel cell, comprising forming a gasket having a short-circuit preventing portion formed thereon.
各セルが、燃料電池構成部品と、セパレータと、積層されたときに隣接するセルのセパレータのマニホールド孔を互いに連通するマニホールドを構成するために成形されたガスケットとを備えている燃料電池であって、
前記ガスケットは、その内周壁におけるセパレータ内側部分がマニホールド孔からセパレータ内側方向へ離れた位置に形成され、セパレータ外側部分に短絡防止部が形成されていることを特徴とする燃料電池。 A stack of multiple cells,
Each cell is a fuel cell comprising a fuel cell component, a separator, and a gasket molded to form a manifold that communicates the manifold holes of separators of adjacent cells when stacked. ,
The fuel cell is characterized in that a separator inner portion of the inner peripheral wall of the gasket is formed at a position away from the manifold hole in the separator inner direction, and a short-circuit prevention portion is formed on the separator outer portion.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109417177A (en) * | 2016-08-16 | 2019-03-01 | Nok株式会社 | The manufacturing method of separator for fuel battery one grommet type seal |
-
2008
- 2008-11-07 JP JP2008286769A patent/JP2010113995A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109417177A (en) * | 2016-08-16 | 2019-03-01 | Nok株式会社 | The manufacturing method of separator for fuel battery one grommet type seal |
EP3503273A4 (en) * | 2016-08-16 | 2019-08-14 | NOK Corporation | Production method for separator integrated gasket for fuel cells |
CN109417177B (en) * | 2016-08-16 | 2022-01-04 | Nok株式会社 | Method for manufacturing separator-integrated gasket for fuel cell |
US11417896B2 (en) | 2016-08-16 | 2022-08-16 | Nok Corporation | Production method for separator integrated gasket for fuel cells |
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