JP5310991B2 - Manufacturing method of seal structure for fuel cell - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池に係り、更に詳しくは、燃料電池セルにおけるシール構造に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to a seal structure in a fuel cell.
燃料電池セルは、その主な構成部品として、電解質膜および電極の組み合わせよりなる膜電極複合体(MEA)、ガス拡散層(GDL)、セパレータならびにガスケット等を有し、アノード側より水素等の燃料ガス、カソード側より空気等の酸化ガスを供給して発電する仕組みとなっている。構成部品の材質としては、セパレータにはカーボンや金属、ガスケットにはゴム等のエラストマー類や樹脂接着剤が使用されている。 The fuel cell has a membrane electrode assembly (MEA) composed of a combination of an electrolyte membrane and an electrode, a gas diffusion layer (GDL), a separator, a gasket, and the like as its main components, and a fuel such as hydrogen from the anode side. It has a mechanism for generating power by supplying an oxidizing gas such as air from the gas and cathode side. As the material of the component parts, carbon and metal are used for the separator, and elastomers such as rubber and resin adhesive are used for the gasket.
また、燃料電池セルに組み込まれるシール構造には様々なタイプがあり、その一つとして、MEAまたはMEAに重ねられるフレームに一体成形したゴム状弾性体製のガスケットをセパレータに設けたガスケット装着溝の内面に密接させることによりセル内部の反応ガスがセル外部へ漏洩するのを抑制するものがある。尚、このタイプでは、燃料電池に用いられるMEAが数μm〜数十μm程度で非常に薄く変形しやすいことから、これを保護するとともにハンドリング性を向上させることを目的として、ガスケットを一体成形した樹脂フィルム等のフレームを発電エリアの外側に貼付する手法が常套的に用いられている(特許文献1〜2参照)。 In addition, there are various types of seal structures incorporated in the fuel cell, and one of them is a gasket mounting groove provided on the separator with a rubber-made elastic gasket integrally formed on the MEA or a frame stacked on the MEA. There is one that suppresses leakage of the reaction gas inside the cell to the outside of the cell by being in close contact with the inner surface. In this type, the MEA used in the fuel cell is about several μm to several tens of μm and is very thin and easily deformed. Therefore, the gasket is integrally formed for the purpose of protecting this and improving the handleability. A technique of sticking a frame such as a resin film on the outside of the power generation area is conventionally used (see Patent Documents 1 and 2).
しかしながら上記従来技術によると、燃料ガス等の反応ガスは本来、セルのマニホールド入口から発電エリアを経由して発電しつつマニホールド出口へ流れるべきところ、一部のガスが発電エリアを経由せずにマニホールド入口からガスケット装着溝を経由してマニホールド出口へショートカット(短絡)してしまうことがあり、このようなことがあるとショートカットするガスは発電作用にまったく寄与しないことから、発電効率のロスを生じている。このガスのショートカットはセパレータの材質が金属である場合に特に発生しやすく、これは金属セパレータではプレス加工で溝等の凹凸を形成するので、カーボンセパレータのようにガスケット装着溝を独立して精度良く作ることがむずかしく、よってガスがガスケット装着溝に回り込みやすいからである。 However, according to the above prior art, the reaction gas such as fuel gas should flow from the manifold inlet of the cell to the manifold outlet while generating power through the power generation area. Short cuts may occur from the inlet to the manifold outlet via the gasket mounting groove. If this happens, the gas used for the shortcut will not contribute to the power generation operation at all, resulting in a loss of power generation efficiency. Yes. This gas shortcut is particularly likely to occur when the separator is made of metal. This is because metal separators form irregularities such as grooves by pressing, so that the gasket mounting groove is independent and accurate like a carbon separator. This is because it is difficult to make the gas, and thus the gas tends to go around the gasket mounting groove.
本発明は以上の点に鑑みて、反応ガスが発電エリアを経由せずにマニホールド入口からガスケット装着溝を経由してマニホールド出口へショートカットするのを抑制し、もって燃料電池の発電効率を向上させることができる燃料電池用シール構造を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention suppresses the shortcut of the reactive gas from the manifold inlet to the manifold outlet through the gasket mounting groove without going through the power generation area, thereby improving the power generation efficiency of the fuel cell. It is an object of the present invention to provide a fuel cell seal structure capable of performing
上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるシール構造の製造方法は、MEAまたは前記MEAに重ねられるフレームに一体成形したゴム状弾性体製のガスケットをセパレータに設けたガスケット装着溝の内面に密接させることによりセル内部の反応ガスがセル外部へ漏洩するのを抑制する燃料電池用シール構造であって、前記セル内部で前記反応ガスが前記装着溝へ流入してショートカットすることがないように前記装着溝の側縁部にガス流入防止部を設け、前記ガス流入防止部は、前記MEAまたはフレームに前記ガスケットとともに一体成形した薄膜状シールを前記MEAまたはフレームと前記セパレータとで挟み込む燃料電池用シール構造を製造する方法であって、後に行なう打ち抜き加工によりフレームとされるプレート状素材に金型を用いてガスケットおよび薄膜状シールを一体成形する成形工程と、前記ガスケットおよび薄膜状シールを一体成形したプレート状素材を打ち抜き加工して前記フレームを成形する打ち抜き工程とを順次実施し、前記成形工程に際して、前記薄膜状シールをバリ状のものとして成形し、前記打ち抜き工程に際して、前記バリ状に成形した薄膜状シールをプレート状素材とともに打ち抜くことにより薄膜状シールに所定の平面形状を賦形することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a manufacturing method of a seal structure according to claim 1 of the present invention provides an inner surface of a gasket mounting groove in which a gasket made of a rubber-like elastic body integrally formed on an MEA or a frame stacked on the MEA is provided on a separator. The fuel cell sealing structure prevents the reaction gas inside the cell from leaking to the outside of the cell by being in close contact with the fuel cell , so that the reaction gas does not flow into the mounting groove and short-circuit inside the cell. A fuel cell in which a gas inflow prevention portion is provided in a side edge portion of the mounting groove, and the gas inflow prevention portion sandwiches a thin film seal formed integrally with the gasket on the MEA or the frame between the MEA or the frame and the separator. Plate structure that is made into a frame by punching performed later A molding process in which a gasket and a thin film seal are integrally formed using a mold as a material, and a punching process in which the frame is formed by punching a plate-shaped material integrally molded with the gasket and the thin film seal are sequentially performed. In the molding step, the thin-film seal is molded as a burr-like shape, and in the punching step, the thin-film seal molded into the burr-shape is punched together with a plate-shaped material so that the thin-film seal has a predetermined planar shape. It is characterized by shaping .
上記構成を有する本発明のシール構造においては、セル内部で反応ガスがガスケット装着溝へ流入してショートカットすることがないようガスケット装着溝の側縁部にガス流入防止部が設けられているために、このガス流入防止部によって反応ガスがガスケット装着溝へ流入するのが抑制される。したがってマニホールド入口からガスケット装着溝を経由してマニホールド出口へ流れるガスの流れを堰き止め、これによりショートカットを防止することが可能となる。ガス流入防止部は、MEAまたはフレームにガスケットとともに一体成形した薄膜状シールをMEAまたはフレームとセパレータとで挟み込むことによりシール部とするものであって、ガスケット装着溝の内部ではなく側縁部においてショートカット流路を閉塞するものである。ガスケット装着溝の内部でショートカット流路を閉塞するにはガスケットの側面にリブを一体成形してこのリブを堰として装着溝内へ圧入することになるが、この手法によると装着溝およびリブの寸法精度上の都合によって過充填が発生し、これによりMEAやセパレータに歪みが発生する虞があるところ、上記本発明の手法によれば、このような不都合が発生するのを未然に防止することが可能となる。 In the seal structure of the present invention having the above configuration, the gas inflow prevention portion is provided at the side edge portion of the gasket mounting groove so that the reaction gas does not flow into the gasket mounting groove inside the cell and thereby perform a shortcut. The gas inflow prevention portion prevents the reaction gas from flowing into the gasket mounting groove. Therefore, the gas flow flowing from the manifold inlet to the manifold outlet via the gasket mounting groove is blocked, thereby preventing a shortcut. The gas inflow prevention part is used as a seal part by sandwiching a MEA or a thin-film seal integrally formed with a gasket with a gasket between the MEA or the frame and a separator. The channel is closed. To close the shortcut flow path inside the gasket mounting groove, a rib is integrally formed on the side of the gasket and this rib is used as a weir to press fit into the mounting groove. There is a risk that overfilling occurs due to accuracy reasons, and this may cause distortion in the MEA and the separator. According to the method of the present invention, it is possible to prevent such inconvenience from occurring. It becomes possible.
また、上記構成の本発明のシール構造を製造するには、後に行なう打ち抜き加工によりフレームとされるプレート状素材に金型を用いてガスケットおよび薄膜状シールを一体成形する成形工程と、このガスケットおよび薄膜状シールを一体成形したプレート状素材を打ち抜き加工してフレームを成形する打ち抜き工程とを順次実施し、このとき、成形工程に際して、薄膜状シールをバリ状のものとして成形し、次いで打ち抜き工程に際して、バリ状に成形した薄膜状シールをプレート状素材とともに打ち抜くことにより薄膜状シールに所定の平面形状を賦形する。このような手法によると、フレームと薄膜状シールの平面形状を揃えることができるばかりでなく、金型にエアーベントが積極的に設けられることから、成形品(ガスケット)にエアーが入る等の成形上の不都合が発生するのを未然に防止することが可能となる。 Further, in order to manufacture the seal structure of the present invention having the above-described configuration, a molding step of integrally molding a gasket and a thin film seal using a die on a plate-like material to be a frame by punching performed later, and the gasket and A stamping process for forming a frame by punching a plate-like material integrally formed with a thin film seal is sequentially performed. At this time, in the molding process, the thin film seal is formed as a burr, and then in the punching process. A predetermined planar shape is formed on the thin film seal by punching the thin film seal formed into a burr shape together with the plate material. According to such a method, not only can the planar shape of the frame and the thin film seal be made uniform, but also an air vent is actively provided in the mold, so molding such as air entering the molded product (gasket). It is possible to prevent the above inconvenience from occurring.
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち、本発明のシール構造においては上記したように、セル内部で反応ガスがガスケット装着溝へ流入してショートカットすることがないようガスケット装着溝の側縁部にガス流入防止部が設けられているために、このガス流入防止部によって反応ガスがガスケット装着溝へ流入するのが抑制され、ショートカットが防止され、ガスはマニホールド入口から発電エリアを経由して発電しつつマニホールド出口へ流れることになる。したがって燃料電池の発電効率を向上させることができる。 That is, in the seal structure of the present invention, as described above, the gas inflow prevention portion is provided on the side edge portion of the gasket mounting groove so that the reaction gas does not flow into the gasket mounting groove inside the cell and is short-circuited. For this reason, the gas inflow prevention portion suppresses the reaction gas from flowing into the gasket mounting groove, prevents a shortcut, and the gas flows from the manifold inlet to the manifold outlet while generating power through the power generation area. Therefore, the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.
また、本発明の製造方法においては上記したように、フレームと薄膜状シールの平面形状を揃えることができるばかりでなく、金型にエアーベントが設けられることから、エアー入り等の成形上の不都合が発生するのを未然に防止することができる。薄膜状シールはその名のとおり薄い膜状であるので、打ち抜き加工が困難化することもない。 Further, in the manufacturing method of the present invention, as described above, not only can the planar shape of the frame and the thin film seal be made uniform, but also the mold is provided with an air vent, so that inconvenience in molding such as air entry. Can be prevented from occurring. Since the thin film seal is a thin film as the name suggests, punching does not become difficult.
本発明には、以下の実施形態が含まれる。 The present invention includes the following embodiments.
(1)燃料電池用MEA一体シールには、MEA端部にシール(ガスケット)を直接一体成形するタイプや、予め樹脂フィルム等の枠体(フレーム)にシールを一体成形してからこれをMEAに貼り付けるタイプ等がある。いずれの場合もシール成形時に金型にて型締めを実施することから、型締め分のスペースが発電面とシールの間にできてしまい、セパレータプレートの溝と組み合わせた場合、燃料ガスのショートカットによるロスが問題となる。このショートカットを防止する方法として、シールリップの側面にショートカット防止のリブを設ける方法があるが、金型加工が難しく、またプレートの寸法精度との問題で上手く隙間を埋めるのが難しく、過充填になってしまう可能性がある。 (1) The MEA integrated seal for fuel cells is a type in which a seal (gasket) is directly integrally formed at the end of the MEA, or a seal is integrally formed in advance on a frame (frame) such as a resin film, and this is applied to the MEA. There are types to paste. In any case, the mold is clamped at the time of seal molding, so a space for mold clamping is created between the power generation surface and the seal, and when combined with the separator plate groove, the fuel gas shortcut is used. Loss becomes a problem. As a method of preventing this shortcut, there is a method of providing a shortcut prevention rib on the side of the seal lip, but it is difficult to mold, and it is difficult to fill the gap well due to problems with the dimensional accuracy of the plate. There is a possibility of becoming.
(2)そこで、本発明では、ショートカットを防止する手段として、従来金型押えに使用していたエリアに積極的にバリを洩らすことにより薄膜をMEA端部表面またはフレーム表面に形成し、そこをセパレータプレートの溝の内周面(内周部)と接触させることによりシール部とし、燃料ガスが溝に回り込み難い構造を提案する。 (2) Therefore, in the present invention, as a means for preventing a shortcut, a thin film is formed on the MEA end surface or the frame surface by positively leaking burrs in an area conventionally used for mold pressing, and A structure is proposed in which the fuel gas does not easily enter the groove by making contact with the inner peripheral surface (inner peripheral portion) of the groove of the separator plate.
(3)本発明に用いるゴム材料は、特に規定はないが、好ましくは、低粘度ゴム材料または液状ゴム材料とする。材料の種類としては、燃料電池の使用環境下に耐え得る、シリコーン、フッ素ゴム、EPDMゴム、ブチルゴム等が候補として挙げられる。樹脂フィルム等のフレームに一体成形する場合は、自己接着性を有するゴム材料を用いるのが有効であり、自己接着性のない場合は、予め接着処理を施す必要がある。MEAに一体成形する場合は、MEAの耐熱性によって使用できるゴム材料は限定される。一般的に使用されるイオン交換膜は耐熱性が150度以下のレベルにあり、一般的なゴム材料は加硫温度が低過ぎて成形できないため、低温成形可能な液状ゴムにて対応することになる。液状ゴムを使用することで、MEAのGDL部への含浸も視野に入れた開発が可能となる。バリの状態の調整は、型締め力、射出圧、速度、温度の調整によりコントロールすることとなる。 (3) The rubber material used in the present invention is not particularly defined, but is preferably a low-viscosity rubber material or a liquid rubber material. Examples of materials include silicone, fluororubber, EPDM rubber, butyl rubber, and the like that can withstand the usage environment of the fuel cell. In the case of being integrally formed on a frame such as a resin film, it is effective to use a rubber material having self-adhesiveness. In the case where the MEA is integrally formed, rubber materials that can be used are limited by the heat resistance of the MEA. Generally used ion exchange membranes have a heat resistance level of 150 degrees or less, and general rubber materials cannot be molded because the vulcanization temperature is too low. Become. By using liquid rubber, development with a view to impregnation of the MEA into the GDL part is possible. The burr state is controlled by adjusting the clamping force, injection pressure, speed, and temperature.
(4)セパレータプレートの溝の内周面(内周部)とMEA上またはフレーム上の薄肉バリ(薄膜)との組み合わせとすることにより、溝内にリブを設けることなく燃料ガスのショートカットを防止することができる。また、成形時に問題となるエアーベントを積極的につけることとなり、エアー入りなどの成形不具合に対するロバスト性を向上させることができる。また、リブによる過圧縮や、プレートの変形などを防止することもできる。 (4) By combining the inner peripheral surface (inner peripheral part) of the groove of the separator plate with a thin burr (thin film) on the MEA or on the frame, a fuel gas shortcut is prevented without providing a rib in the groove. can do. In addition, an air vent which is a problem during molding is positively attached, and robustness against molding defects such as air entry can be improved. Further, over-compression due to the ribs and deformation of the plate can be prevented.
つぎに本発明の実施例を説明するが、説明の便宜上、先ず比較例を説明する。 Next, examples of the present invention will be described. For convenience of explanation, first, comparative examples will be described.
比較例・・・
図6は、比較例に係る燃料電池セルの要部断面を示しており、図7は図6における上側のセパレータ5を取り外した状態の同セルの全体平面を示している。図6は図7のA−A線拡大断面となる。
Comparative example
FIG. 6 shows a cross section of the main part of a fuel cell according to a comparative example, and FIG. 7 shows the entire plane of the cell with the
図6の断面図において、符号1は、電解質膜(図示せず)の上下両面に電極(図示せず)を重ね合わせたMEA(膜電極複合体)を示しており、このMEA1の上下両面にそれぞれ平面中央(図では右側)に位置してGDL(ガス拡散層)2が重ねられるとともに、外周部(図では左側)に位置して図7に示す平面形状の樹脂フィルムよりなるフレーム(枠体)3が重ねられ、このフレーム3の平面上にそれぞれ図7に示す平面形状のゴム状弾性体よりなるガスケット4が一体成形されている。また符号5は、上記各構成部品を挟み込む上下一対のセパレータを示している。
In the cross-sectional view of FIG. 6, reference numeral 1 denotes an MEA (membrane electrode complex) in which electrodes (not shown) are superimposed on upper and lower surfaces of an electrolyte membrane (not shown). A GDL (gas diffusion layer) 2 is placed at the center of the plane (right side in the figure), and a frame (frame body) made of a planar resin film as shown in FIG. 3), and a
図7に示すように、セルの平面上には、マニホールド入口11、発電エリア(発電部)12およびマニホールド出口13が設けられており、矢印Bにて示すように燃料ガス等の反応ガスがマニホールド入口11から発電エリア12を経由して発電しつつマニホールド出口13へ流れることになる。したがってこのように流れる反応ガスがセル外部へ漏れることがないよう、マニホールド入口11、発電エリア12およびマニホールド出口13の周りにガスケット4が設けられている。またセルの平面上には、他のガスや冷却水等をセル厚み方向に通過させるための透孔部14が所要数設けられているので、これらの周りにもガスケット4が設けられている。
As shown in FIG. 7, a
図6に戻って、セパレータ5には、ガスケット4を収容するためのガスケット装着溝6が設けられており、またその内側(図では右側)に位置して発電エリア12内で反応ガスを案内するための流路溝7が設けられている。ガスケット装着溝6はガスケット4の全部を収容するので、図7に示したガスケット4の平面形状と同じ平面形状にレイアウトされている。ガスケット4はこのガスケット装着溝6に装着されてその内面に密接し、これにより反応ガスがセル内部からセル外部へ漏洩するのを抑制する。
Returning to FIG. 6, the
セパレータ5が金属によって成形される場合、上記したようにプレス加工の都合等で寸法誤差が生じやすいことから、セパレータ5とフレーム3との間に比較的大きな隙間Cが形成されることがある。隙間Cはセルの平面上随所に形成される。したがって発電エリア12の流路溝7からガスケット装着溝6へ反応ガスが流入するので、当該比較例によると以下の不都合が生じることになる。
When the
すなわち図7に示したように、反応ガスは本来、図上矢印Bにて示すようにマニホールド入口11から発電エリア12を経由して発電しつつマニホールド出口13へと流れるべきところ、矢印CまたはDにて示すように発電エリア12を経由せずにマニホールド入口11からガスケット装着溝6を経由してマニホールド出口13へとショートカットしてしまうことがあり、このようなことがあると矢印CまたはDのショートカット経路を流れる反応ガスは発電作用にまったく寄与しないことから、発電効率のロスを生じることになる。ショートカット経路を流れる反応ガスはガスケット装着溝6内を溝長手方向に沿って流れ、図6で云えば反応ガスはガスケット装着溝6内を紙面直交方向に流れることになる。
That is, as shown in FIG. 7, the reaction gas should flow from the
実施例・・・
そこで、本発明実施例に係るシール構造では、上記反応ガスのショートカットを抑制すべく図1および図2に示すように、ガスケット装着溝6の側縁部にガス流入防止部8を設け、これによりセル内部で反応ガスがガスケット装着溝6へ流入するのを抑制することにした。ガス流入防止部8は、フレーム3の平面上にガスケット4とともに一体成形した薄膜状シール9をフレーム3とセパレータ5とで挟み込むことにより上記間隙Cを閉塞するものである。
Example···
Therefore, in the seal structure according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the gas
当該実施例において、ガスケット4は、所定の幅寸法および高さ寸法を有する台座状のガスケット基部4aの幅方向中央にシールリップ4bを一体成形したもので、このシールリップ4bがガスケット装着溝6の内面すなわち溝底面に密接する。ガスケット4はガスケット装着溝6の幅方向中央に配置されるとともにガスケット基部4aの幅寸法すなわちガスケット4の幅寸法はガスケット装着溝6の幅寸法よりも小さく設定されているので、ガスケット4はガスケット装着溝6の側面に届いていない。そこで、ガスケット4の側縁部に薄膜状シール9を一体成形し、これをフレーム3とセパレータ5との間に挟み込むことにしたものである。薄膜状シール9の厚み寸法は、ガスケット4の高さ寸法よりも随分と小さく設定され、ガスケット基部4aの高さ寸法と比較しても随分と小さく設定されている。薄膜状シール9はガスケット4の全長に亙って設けられている。
In this embodiment, the
上記構成のシール構造によれば、フレーム3とセパレータ5の間の間隙Cが薄膜状シール9によって閉塞されることから、セル内部で反応ガスがガスケット装着溝6へ流入することがない。したがってガスケット装着溝6を経由するショートカットを抑制することができる。
According to the seal structure having the above configuration, the gap C between the
つぎに、上記シール構造の製造方法を説明すると、上記フレーム3、ガスケット4および薄膜状シール9は、以下の手順で製造する。
Next, the manufacturing method of the seal structure will be described. The
(1)成形工程
すなわち先ず、図3および図5(A)に示すように、後に行なう打ち抜き加工によりフレーム3とされる樹脂プレートよりなるプレート状素材3Aを用意し、このプレート状素材3Aの一面にガスケット4を一体成形する。一体成形はガスケット成形用の金型(図示せず)を用いてガスケット4を成形するのと同時にガスケット4をプレート状素材3Aに固着することにより行ない、金型にプレート状素材3Aを挿入し、型締めし、成形材料を注入してガスケット4を成形・固着する。成形材料が自己接着性を有する場合は必要ないが、自己接着性を有さない場合には予め接着処理を施すことになる。
(1) Molding process First, as shown in FIG. 3 and FIG. 5 (A), a plate-
またこのとき、金型によりガスケット4の周りに万遍なく薄膜状シール9をバリ状のものとして一体成形する。薄膜状シール9はガスケット4と一体に成形され、プレート状素材3Aに固着(被着)される。金型のパーティング部には薄膜状シール9が確実に成形されるよう金型およびプレート状素材3A間に位置して間隙を設定する等の特別の構造を設けても良いが、成形材料として流動性の高い低粘度ゴム材料や液状ゴム材料を用いたり、型締め力、射出圧、射出速度、温度等を調整したりすることによってもバリ状のものは成形可能であるので、既存の金型設備をそのまま用いることも可能である。
At this time, the thin film-
(2)打ち抜き工程
次いで、上記ガスケット4および薄膜状シール9を一体成形したプレート状素材3Aを打ち抜き型等を用いて打ち抜き加工し、これにより図4および図5(B)に示すフレーム3を成形する。打ち抜き加工されたフレーム3には、マニホールド入口11、発電エリア12、マニホールド出口13となる各透孔部およびその他の透孔部14が形成される。またこのとき、上記バリ状に成形した薄膜状シール9をプレート状素材3Aとともに打ち抜き、これにより薄膜状シール9にフレーム3と同じ平面形状を賦形する。
(2) Punching process Next, the plate-shaped
尚、マニホールド入口11と発電エリア12の境界部15および発電エリア12とマニホールド出口13の境界部16はそれぞれ反応ガスの正規流路となるので、ここに薄膜状シール9を設ける必要はない。
Since the
上記手順の製造方法によれば、フレーム3と薄膜状シール9の平面形状を揃えることができるばかりでなく、ガスケット4および薄膜状シール9を一体成形することにより金型における薄膜状シール9成形部の末端部位にエアーベントが設けられることになる。したがってガスケット4にエアーが混入するのを未然に防止することができる。
According to the manufacturing method of the above procedure, not only the planar shape of the
上記実施例では、ガスケット4および薄膜状シール9をフレーム3上に一体成形したが、セルの構造によってはこれらをMEA1上に一体成形しても良い。また各断面図において、薄膜状シール9はガスケット4の内側(図上右側、セル内側)のみでなく外側(図上左側、セル外側)にも設けられているが、ガス流入防止部8はガスケット4の内側に設けられるので、薄膜状シール9は少なくともガスケット4の内側に設けられていれば良い。ガスケット装着溝6については、その外側の側面が省略された段差状のものであっても良い。
In the above embodiment, the
1 MEA
2 GDL
3 フレーム
3A プレート状素材
4 ガスケット
4a ガスケット基部
4b シールリップ
5 セパレータ
6 ガスケット装着溝
7 流路溝
11 マニホールド入口
12 発電部
13 マニホールド出口
14 透孔部
15,16 境界部
1 MEA
2 GDL
3
Claims (1)
後に行なう打ち抜き加工によりフレームとされるプレート状素材に金型を用いてガスケットおよび薄膜状シールを一体成形する成形工程と、前記ガスケットおよび薄膜状シールを一体成形したプレート状素材を打ち抜き加工して前記フレームを成形する打ち抜き工程とを順次実施し、
前記成形工程に際して、前記薄膜状シールをバリ状のものとして成形し、前記打ち抜き工程に際して、前記バリ状に成形した薄膜状シールをプレート状素材とともに打ち抜くことにより薄膜状シールに所定の平面形状を賦形することを特徴とする燃料電池用シール構造の製造方法。 Fuel that suppresses leakage of reaction gas inside the cell to the outside of the cell by bringing a gasket made of rubber-like elastic material integrally formed on the MEA or a frame stacked on the MEA into close contact with the inner surface of the gasket mounting groove provided in the separator A sealing structure for a battery , wherein a gas inflow prevention portion is provided at a side edge portion of the mounting groove so that the reaction gas does not flow into the mounting groove inside the cell to cause a shortcut, and the gas inflow prevention portion Is a method of manufacturing a fuel cell seal structure in which a thin-film seal integrally molded with the gasket on the MEA or frame is sandwiched between the MEA or frame and the separator ,
A molding step of integrally forming a gasket and a thin film seal using a die on a plate-shaped material to be a frame by punching performed later, and a punching process of the plate-shaped material integrally molded with the gasket and the thin film seal The punching process for forming the frame is carried out sequentially,
In the forming step, the thin film seal is formed as a burr-like shape, and in the punching step, the thin film seal formed in the burr shape is punched together with a plate-shaped material to give the thin film seal a predetermined planar shape. method for producing a seal structure for a fuel cell, characterized by the form.
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