JP4148154B2

JP4148154B2 - 燃料電池用ガスケット

Info

Publication number: JP4148154B2
Application number: JP2004044513A
Authority: JP
Inventors: 修長井
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP2005235630A

Description

本発明は、燃料電池に用いられる燃料電池用ガスケットに関するものである。

ガスケットを燃料電池セパレータに装着する方法としては、図４に示す方法がある。

まず、トムソン刃１０１が埋め込まれた打ち抜き用下型１０２にゴム製のガスケット１１０を配置する（図４（ａ））。そして、さらにＰＥＴフィルム１２０をガスケット１１０の上に配置する。ＰＥＴフィルム１２０は、トムソン刃１０１がガスケット１１０の厚みを超えて突き出した場合の保護材の役割を果たす。

ガスケット１１０を上型１０３と下型１０２とで挟み、加圧することでバリ１１１（補強用リブ）を切断し、所望のガスケット１１０を得る（図４（ｂ））。

切断して得られたガスケット１１０を燃料電池セパレータに接着するために、接着工程用下型１０４（接着用治具）に配置する（図４（ｃ））。そして、ガスケット１１０の上方に配置された接着剤スタンプ治具１０５により、ガスケット１１０のリップが設けられている側とは反対側の背面に接着剤１０６をスタンプ塗布する（図４（ｄ））。

燃料電池セパレータとなるカーボンプレート１３０をガスケット１１０の接着面に置き、加圧用下型及び上型で挟み、熱板で加圧接着を行う（図４（ｅ））。

そして、ガスケット１１０のはじからはみ出た接着剤を手仕上げで取り除き、ガスケットが一体となった燃料電池セパレータを得ていた。
特開平８−１６２１４５号公報

このような従来の装着方法では、工程数も多く作業が煩雑となっていた。また、接着剤が意図に反して広がってしまい、接着剤の手仕上げでの取り除き作業に手間がかかっていた。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装着が簡単にできる燃料電池用ガスケットを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の燃料電池用ガスケットにあっては、燃料電池セパレータとなるカーボンプレートに接着される燃料電池用ガスケットであって、接着される背面に接着剤の広がりを防止して接着剤溜りを形成させる広がり防止手段を有し、前記ガスケットの背面に接着剤が塗布され、前記接着剤の塗布後に前記カーボンプレートに前記ガスケットの背面が貼り付けられ、貼り付け後に前記広がり防止手段によって形成された接着剤溜りを前記広がり防止手段と一緒にレーザカットされ、前記カーボンプレートに装着されることを特徴とする。

本発明のガスケットの装着方法にあっては、燃料電池セパレータとなるカーボンプレートに接着される燃料電池用ガスケットの装着方法であって、前記ガスケットは接着される背面に接着剤の広がりを防止して接着剤溜りを形成させる広がり防止手段を有し、前記ガ
スケットの背面に接着剤を塗布し、前記接着剤の塗布後に前記カーボンプレートに前記ガスケットの背面を貼り付け、貼り付け後に前記広がり防止手段によって形成された接着剤溜りを前記広がり防止手段と一緒にレーザカットすることを特徴とする。

本発明によると、広がり防止手段で接着剤の広がりを防止して接着剤溜りを形成しつつカーボンプレートにガスケットを貼り付け、接着剤溜りを広がり防止手段と一緒にレーザカットするだけでガスケットが装着でき、手仕上げ等の手間がかからず、ガスケットの装着が簡単に行える。

（第１の実施の形態）
図１を参照して、第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態に係る燃料電池用ガスケットの装着方法を示す工程図である。

燃料電池用ガスケット１は、燃料電池セパレータに装着されるものである。燃料電池セパレータは、導電性を有するカーボンプレート２で形成され、燃料電池の一つのセルを区切るものである。この燃料電池セパレータにおいて流れる空気や水素等を外部に漏らさないように区切ってシールするのが燃料電池用ガスケット１の役目である。

図１を用いて実施の形態に係る燃料電池用ガスケット１の装着方法を説明する。

（１）まず、補強部がついたガスケット１を下型１０に配置する（図１（ａ））。下型１０側に下向きで表面の凸状に突き出したリップ３がくるようにし、下型１０表面に燃料電池セパレータとなるカーボンプレート２に接着剤で接着される背面が露出される。

このガスケット１の背面には、広がり防止手段の一例としての２本の並行なリブ４がリップ３の延びる方向を示すリップラインに沿って設けられている。２本のリブ４は、リップ３の背面から対称に等距離離れた位置に設けられている。このリブ４は、ガスケット１の軽い補強の役割を果たしている。

下型１０にはトムソン刃は無く、トムソン刃によるカットを行わないため位置ズレの心配が小さいので、ガスケット１に過大な補強用のリブは形成されていない。

下型１０は、リップ３を取り囲み真空引きを行う穴１１が形成されており、その穴の両側が一段高くなって押圧部１２となっている。押圧部１２は、リップ３からリブ４の距離よりも幅狭に形成されている。

（２）下型１０の上方に用意した接着剤スタンプ治具１３から、ガスケット１の背面に接着剤１４を塗布する（図１（ｂ））。接着剤１４は、ガスケット１の背面の２本のリブ４間に挟まれたリップラインの真裏に塗布される。

（３）燃料電池セパレータとなるカーボンプレート２をガスケット１の接着剤１４が塗布された背面上に配置し、下型１０及び上型１５と熱板１６とで加圧接着を行い、カーボンプレート２にガスケット１を貼り付ける（図１（ｃ））。

このとき、下型１０では押圧部１２を中心に加圧するため、押圧部１２よりも高さが一段低い押圧部以外ではカーボンプレート２と下型１０との間に隙間が形成されており、リップ３から離れた位置ではガスケット１はカーボンプレート２と接着せず、離れている。そして、リブ４がカーボンプレート２に突き当たることによって、下型１０の押圧部１２
がなくなる位置からリブ４がカーボンプレート２に突き当たった位置まででの間にはガスケット１とカーボンプレート２との間に狭く区切られた空間ができ、この空間にははみ出した接着剤１４が溜り、接着剤溜り１７が形成される。即ち、接着剤１４は広くはみ出さず、接着剤溜り１７の領域に限定されてはみ出す。

（４）ガスケット１を型から取り出し、補強部のレーザカットを行う（図１（ｄ））。レーザカットは、位置決め機構を備えたテーブル上にカーボンプレートに貼り付けられたガスケット１を表向きに置き、リップラインに沿った図示のレーザカットエリア１８にてレーザを照射して行い、バリ１９をガスケット製品部から分離する。レーザカットエリア１８は、接着剤溜り１７のできた範囲を狙って設定される。

このレーザカットの際、ガスケット１は切断するが、カーボンプレート２は損傷を受けないように予めレーザの強度を調整しておく。レーザを吸収する最終ターゲットがカーボンプレート２であり、カーボンプレート２は熱伝導に優れているので、このようなレーザカットを行うことができる。本実施の形態では、１回の照射でガスケット１を完全に分断するのではなく、２回同一ラインをなぞることで完全に分離できる程度の照射強度に設定した。

なお、レーザカットでは、接着剤が接着剤溜り１７に溜っており、不用意に広くはみ出していないことから、レーザの照射によって、接着剤溜り１７の接着剤も合わせて除去できるという付加的な効果もある。

つまり、接着剤溜り１７をリブ４を含むバリ１９と一緒にレーザカットして取り除くことができ、容易に製品部分だけを得ることができる（図１（ｅ））。

以上により、リブ４は接着剤溜り１７の接着剤１４と共にカーボンプレート２に貼り付けたガスケット１から分離し、カーボンプレート２上にガスケット１が装着される。

以上の実施の形態によれば、リブ４で接着剤１４の広がりを防止して接着剤溜り１７を形成しつつカーボンプレート２にガスケット１を接着し、接着剤溜り１７をリブ４と一緒にレーザカットするだけでガスケット１が装着でき、手仕上げ等の手間がかからず、ガスケット１の装着が簡単に行える。

また、全工程において、ガスケット１が配置される下型１０は同じものが使用でき、工程によって型を取替える必要が無く、装着に用いる型（治具）を削減することができる。

（第２の実施の形態）
図２、図３を参照して、第２の実施の形態について説明する。図２は第２の実施の形態に係る燃料電池用ガスケットの装着方法を示す工程図である。図３は第２の実施の形態の他の例に係る燃料電池用ガスケットの装着方法を示す工程図である。以下では上記実施の形態と同様な構成については同符号を付しその説明を省略する。

上記第１の実施の形態では広がり防止手段として、リブ４を形成した例を説明した。しかし、広がり防止手段はリブ４に限られるものではなく、図２、図３に示すように、背面に２本の溝５を形成しても同様の装着方法となる。溝５の位置はリブ４の配置位置と同じである。

即ち、上記第１の実施の形態と同様の手順で工程を進めて行き、ガスケット１の貼り付け時にガスケット１の背面に塗布された接着剤１４は、溝５に入って接着剤溜り１７を形成し、この接着剤溜り１７がレーザカットされるような構成でもよい。

なお、図２では溝５を形成した部分の厚みが薄くなる例であるが、補強の観点から厚みを薄くしたくない場合には図３のように溝５の表面側に凸部６を形成して厚みを加えても良い。

第１の実施の形態に係る燃料電池用ガスケットの装着方法を示す工程図である。第２の実施の形態に係る燃料電池用ガスケットの装着方法を示す工程図である。第２の実施の形態の他の例に係る燃料電池用ガスケットの装着方法を示す工程図である。従来技術の燃料電池用ガスケットの装着方法を示す工程図である。

符号の説明

１燃料電池用ガスケット
２カーボンプレート
３リップ
４リブ
５溝
６凸部
１０下型
１１穴
１２押圧部
１３接着剤スタンプ治具
１４接着剤
１５上型
１６熱板
１７接着剤溜り
１８レーザカットエリア
１９バリ

Claims

燃料電池セパレータとなるカーボンプレートに接着される燃料電池用ガスケットであって、
接着される背面に接着剤の広がりを防止して接着剤溜りを形成させる広がり防止手段を有し、
前記ガスケットの背面に接着剤が塗布され、前記接着剤の塗布後に前記カーボンプレートに前記ガスケットの背面が貼り付けられ、貼り付け後に前記広がり防止手段によって形成された接着剤溜りを前記広がり防止手段と一緒にレーザカットされ、前記カーボンプレートに装着されることを特徴とする燃料電池用ガスケット。
燃料電池セパレータとなるカーボンプレートに接着される燃料電池用ガスケットの装着方法であって、
前記ガスケットは接着される背面に接着剤の広がりを防止して接着剤溜りを形成させる広がり防止手段を有し、
前記ガスケットの背面に接着剤を塗布し、
前記接着剤の塗布後に前記カーボンプレートに前記ガスケットの背面を貼り付け、
貼り付け後に前記広がり防止手段によって形成された接着剤溜りを前記広がり防止手段と一緒にレーザカットすることを特徴とするガスケットの装着方法。