JP2014078337A - 燃料電池用セパレータ、燃料電池、燃料電池の製造方法および燃料電池の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池の膜電極接合体のカソード電極に酸化剤ガスを供給するガス流路を形成するリブ部52が成形された第1セパレータと、膜電極接合体のアノード電極に燃料ガスを供給するガス流路を形成するリブ部57が成形された第2セパレータと、を有する。第1および第2セパレータのリブ部52,57は、同一形状であり、第1および第2セパレータを膜電極接合体を挟持するように相対配置した状態において、リブ位相がオフセットするように位置決めされており、オフセットは、リブピッチPの2分の1である。
【選択図】図5
Description
20 膜電極接合体、
30 高分子電解質膜、
32,33 触媒層、
35,36 ガス拡散層、
40,45 ガス流路、
50,55 セパレータ、
51,56 中間部、
52,57 リブ部52,57、
53A,53B,58A,58B 移行部、
54A,54B,59A,59B 枠部、
60,65 端部、
61,66 マニホールド穴、
100 順送プレス装置、
105 スリット形成部、
110 位置決め穴形成部、
115 リブ成形部、
120 第1シール溝成形部、
122 下型、
123 キャビティ面、
124 上型、
125 内部空間、
126 押圧型、
128 付勢手段、
130 可動型、
131 凹凸部、
132 キャビティ面、
134 可動型駆動手段、
135 駆動部材、
136 凹凸部、
138 往復動手段、
140 第2シール溝成形部、
142 往復動手段、
145 第1マニホールド穴形成部、
147 往復動手段、
150 第2マニホールド穴形成部、
152 往復動手段、
155 トリム部、
160 搬出部、
165 制御部、
170,175,178 パレット、
190 コイル材、
192 素材金属板、
194 スリット、
196 位置決め穴、
C 横断面方向、
H 水平方向、
L1,L2 移行部の長さ
P リブピッチ、
H 水平方向、
V 上下方向。
Claims (12)
- 燃料電池の膜電極接合体のカソード電極に酸化剤ガスを供給するガス流路を形成するリブ部が成形された第1セパレータと、
前記膜電極接合体のアノード電極に燃料ガスを供給するガス流路を形成するリブ部が成形された第2セパレータと、を有し、
前記リブ部は、同一形状であり、前記第1および第2セパレータを前記膜電極接合体を挟持するように相対配置した状態において、リブ位相がオフセットするように位置決めされており、
前記オフセットは、リブピッチの2分の1である
ことを特徴とする燃料電池用セパレータ。 - 膜電極接合体と、
前記膜電極接合体を挟持するように相対配置される第1および第2セパレータと、を有し、
前記第1および第2セパレータは、前記膜電極接合体のカソード電極に酸化剤ガスを供給するガス流路を形成するリブ部および前記膜電極接合体のアノード電極に燃料ガスを供給するガス流路を形成するリブ部が、それぞれ成形されており、
前記リブ部は、同一形状であり、前記第1および第2セパレータを前記膜電極接合体を挟持するように相対配置した状態において、リブ位相がオフセットするように位置決めされており、前記オフセットは、リブピッチの2分の1である
ことを特徴とする燃料電池。 - 膜電極接合体と、
前記膜電極接合体を挟持するように相対配置される第1および第2セパレータと、を有し、
前記第1および第2セパレータは、前記膜電極接合体のカソード電極に酸化剤ガスを供給するガス流路を形成するリブ部および前記膜電極接合体のアノード電極に燃料ガスを供給するガス流路を形成するリブ部が、それぞれ成形されており、
前記リブ部は、同一形状であり、前記第1および第2セパレータを前記膜電極接合体を挟持するように相対配置した状態において、リブ位相がオフセットするように位置決めされており、前記オフセットは、リブピッチの2分の1である燃料電池の製造方法であって、
前記第1および第2セパレータを、順送プレスによって、共用される素材金属板から製造するセパレータ製造工程を有し、
前記セパレータ製造工程は、前記第1および第2セパレータに係る同一形状のリブ部を、共用される金型によって前記素材金属板に成形するリブ成形工程を、有する
ことを特徴とする燃料電池の製造方法。 - 前記セパレータ製造工程は、
前記第1セパレータに係る第1シール溝を前記素材金属板に成形する金型を有する第1シール溝成形部によって、前記素材金属板に前記第1シール溝を成形し、また、前記第2セパレータに係る第2シール溝を前記素材金属板に成形する金型を有する第2シール溝成形部によって、前記素材金属板に前記第2シール溝を成形するシール溝成形工程を、さらに有し、
前記シール溝成形工程において、
前記素材金属板に前記第1シール溝成形部によって前記第1シール溝を成形する際、前記第2シール溝成形部は、アイドル状態になるように制御され、
前記素材金属板に前記第2シール溝成形部によって前記第2シール溝を成形する際、前記第1シール溝成形部は、アイドル状態になるように制御される
ことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池の製造方法。 - 前記セパレータ製造工程は、
前記第1セパレータに係る第1マニホールド穴を前記素材金属板に形成する金型を有する第1マニホールド穴形成部によって、前記素材金属板に前記第1マニホールド穴を成形し、また、前記第2セパレータに係る第2マニホールド穴を前記素材金属板に形成する金型を有する第2マニホールド穴形成部によって、前記素材金属板に前記第2マニホールド穴を成形するマニホールド穴形成工程を、さらに有し、
前記マニホールド穴形成工程において、
前記素材金属板に前記第1マニホールド穴形成部によって前記第1マニホールド穴を形成する際、前記第2マニホールド穴形成部は、アイドル状態になるように制御され、
前記素材金属板に前記第2マニホールド穴形成部によって前記第2マニホールド穴を形成する際、前記第1マニホールド穴形成部は、アイドル状態になるように制御される
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の燃料電池の製造方法。 - 前記第1および第2セパレータの製品形状は、外周輪郭に関して同一であり、
前記セパレータ製造工程は、前記第1および第2セパレータで共用される金型によって、前記素材金属板を打抜いて、前記製品形状とする打抜き工程を、さらに有することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の燃料電池の製造方法。 - 前記セパレータ製造工程において製造された前記第1および第2セパレータを、前記膜電極接合体を挟持するように相対配置して積層する組立工程、をさらに有することを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の燃料電池の製造方法。
- 前記セパレータ製造工程において、前記第1および第2セパレータが交互に製造されており、
前記燃料電池の製造方法は、前記セパレータ製造工程において製造された前記第1および第2セパレータを同一のパレットに交互に搭載する搭載工程を、さらに有することを特徴とする請求項7に記載の燃料電池の製造方法。 - 膜電極接合体と、
前記膜電極接合体を挟持するように相対配置される第1および第2セパレータと、を有し、
前記第1および第2セパレータは、前記膜電極接合体のカソード電極に酸化剤ガスを供給するガス流路を形成するリブ部および前記膜電極接合体のアノード電極に燃料ガスを供給するガス流路を形成するリブ部が、それぞれ成形され、
前記リブ部は、同一形状であり、前記第1および第2セパレータを前記膜電極接合体を挟持するように相対配置した状態において、リブ位相がオフセットするように位置決めされており、
前記オフセットは、リブピッチの2分の1である燃料電池の製造装置であって、
前記第1および第2セパレータを、順送プレスによって、共用される素材金属板から製造するセパレータ製造手段を有し、
前記セパレータ製造手段は、前記リブ部を成形する金型を有するリブ成形部を有し、
前記リブ成形部の前記金型は、前記第1および第2セパレータで共用される
ことを特徴とする燃料電池の製造装置。 - 前記セパレータ製造手段は、
前記第1セパレータに係る第1シール溝を前記素材金属板に成形する金型を有する第1シール溝成形部と、
前記第2セパレータに係る第2シール溝を前記素材金属板に成形する金型を有する第2シール溝成形部と、
前記第1シール溝成形部および前記第2シール溝成形部を制御する制御手段と、をさらに有し、
前記制御手段は、
前記第1シール溝成形部によって前記素材金属板に前記第1シール溝を成形する際、前記第2シール溝成形部をアイドル状態になるように制御し、
前記第2シール溝成形部によって前記素材金属板に前記第2シール溝を成形する際、前記第1シール溝成形部をアイドル状態になるように制御する
ことを特徴とする請求項9に記載の燃料電池の製造装置。 - 前記セパレータ製造手段は、
前記第1セパレータに係る第1マニホールド穴を前記素材金属板に形成する金型を有する第1マニホールド穴形成部と、
前記第2セパレータに係る第2マニホールド穴を前記素材金属板に形成する金型を有する第2マニホールド穴形成部と、
前記第マニホールド穴形成部および前記第2マニホールド穴形成部を制御する制御手段と、をさらに有し、
前記制御手段は、
前記第1マニホールド穴形成部によって前記素材金属板に前記第1マニホールド穴を形成する際、前記第2マニホールド穴形成部をアイドル状態になるように制御し、
前記第2マニホールド穴形成部によって前記素材金属板に前記第マニホールド穴を形成する際、前記第1マニホールド穴形成部をアイドル状態になるように制御する
ことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の燃料電池の製造装置。 - 前記第1および第2セパレータの製品形状は、外周輪郭に関して同一であり、
前記セパレータ製造手段は、前記素材金属板を打抜いて前記製品形状とする金型を有するトリム部を、さらに有し、
前記トリム部の前記金型は、前記第1および第2セパレータで共用される
ことを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の燃料電池の製造装置。
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