JP6166240B2 - 燃料電池用のセパレーターと燃料電池およびセパレーターの製造方法 - Google Patents
燃料電池用のセパレーターと燃料電池およびセパレーターの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6166240B2 JP6166240B2 JP2014230339A JP2014230339A JP6166240B2 JP 6166240 B2 JP6166240 B2 JP 6166240B2 JP 2014230339 A JP2014230339 A JP 2014230339A JP 2014230339 A JP2014230339 A JP 2014230339A JP 6166240 B2 JP6166240 B2 JP 6166240B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- separator
- molded body
- outer edge
- adhesive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 10
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 113
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 62
- 238000010068 moulding (rubber) Methods 0.000 claims description 44
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 35
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 26
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 24
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 19
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 10
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 claims 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0297—Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
- H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
- H01M8/0276—Sealing means characterised by their form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
20C…セパレーター中央領域部
20G…外縁部
110…セル
411〜416…冷却水マニホールド
420…冷却水流路
430…リブ
432…センター側ゴム成形体
434…接着剤層
436…バリ
511〜512…燃料ガスマニホールド
611〜622…空気マニホールド
k0…金型
k1〜k5…キャビティー
SL1〜SL5…ガスケット
Claims (3)
- 膜電極接合体に対向して配置される燃料電池用のセパレーターであって、
前記膜電極接合体における中央の発電領域と対向するセパレーター中央領域部と、
該セパレーター中央領域部から外縁に延びる外縁部と、
金型を用いて前記外縁部にゴム成形材料から型成形されるゴム製のゴム成形体と、
該ゴム成形体を前記外縁部に接着するために前記外縁部に形成される接着剤層とを備え、
該接着剤層は、前記外縁部において前記ゴム成形体が型成形される領域を含み該領域より広い接着剤層領域に亘って形成され、
前記ゴム成形体よりも前記セパレーター中央領域部の側の前記外縁部に、前記金型を用いて前記ゴム成形材料から型成形されるゴム製の中央領域部側ゴム成形体を備え、
該中央領域部側ゴム成形体は、
前記ゴム成形体の型成形時に前記金型と前記接着剤層との間から漏れ出る前記ゴム成形材料により、前記外縁部の表面からの前記ゴム成形体の高さより低い高さで型成形されて、前記接着剤層により前記外縁部に接着され、
前記漏れ出た前記ゴム成形材料から形成されるバリにより、前記接着剤層の表面で前記ゴム成形体と繋がっている、
燃料電池用のセパレーター。 - 燃料電池であって、
発電単位となる燃料電池セルを複数積層したセルスタックを備え、
前記燃料電池セルは、電解質膜の両膜面に触媒電極層を接合した膜電極接合体に請求項1に記載の燃料電池用のセパレーターを対向して備える、
燃料電池。 - 膜電極接合体に対向して配置される燃料電池用のセパレーターの製造方法であって、
前記膜電極接合体における中央の発電領域と対向する前記セパレーターのセパレーター中央領域部から外縁に延びる外縁部に、熱硬化型の接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程と、
ゴム製のゴム成形体を型成形するためのキャビティーを有する金型に、前記接着剤層が形成済みのセパレーターをセットする工程と、
前記キャビティーにゴム成形材料を注入して、前記ゴム成形体を型成形する工程と、
前記接着剤層における前記接着剤の熱硬化による接着機能発揮と前記注入済みのゴム成形材料の硬化とを図る工程とを備え、
前記接着剤層を形成する工程では、
前記外縁部において前記ゴム成形体が型成形される領域を含み該領域より広い接着剤層領域に亘って前記接着剤を塗布し、
前記ゴム成形体よりも前記セパレーター中央領域部の側の前記外縁部に、前記金型を用いて前記ゴム成形材料から中央領域部側ゴム成形体を型成形し、
該中央領域部側ゴム成形体を、
前記ゴム成形体の型成形時に前記金型と前記接着剤層との間から漏れ出る前記ゴム成形材料により、前記外縁部の表面からの前記ゴム成形体の高さより低い高さで型成形し、前記接着剤層により前記外縁部に接着し、
前記漏れ出た前記ゴム成形材料から形成されるバリにより、前記接着剤層の表面で前記ゴム成形体に接続する、
セパレーターの製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014230339A JP6166240B2 (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃料電池用のセパレーターと燃料電池およびセパレーターの製造方法 |
KR1020150150957A KR101828133B1 (ko) | 2014-11-13 | 2015-10-29 | 연료 전지용의 세퍼레이터, 연료 전지 및 세퍼레이터의 제조 방법 |
CA2911081A CA2911081C (en) | 2014-11-13 | 2015-11-03 | Separator for fuel cell, fuel cell, and manufacturing method of separator |
US14/934,185 US10381662B2 (en) | 2014-11-13 | 2015-11-06 | Separator for fuel cell, fuel cell, and manufacturing method of separator |
DE102015119248.9A DE102015119248A1 (de) | 2014-11-13 | 2015-11-09 | Separator für eine Brennstoffzelle, Brennstoffzelle und Herstellungsverfahren für einen Separator |
CN201510770002.3A CN105609804B (zh) | 2014-11-13 | 2015-11-12 | 燃料电池用的分隔件、燃料电池及分隔件的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014230339A JP6166240B2 (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃料電池用のセパレーターと燃料電池およびセパレーターの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016095961A JP2016095961A (ja) | 2016-05-26 |
JP6166240B2 true JP6166240B2 (ja) | 2017-07-19 |
Family
ID=55855108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014230339A Expired - Fee Related JP6166240B2 (ja) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 燃料電池用のセパレーターと燃料電池およびセパレーターの製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10381662B2 (ja) |
JP (1) | JP6166240B2 (ja) |
KR (1) | KR101828133B1 (ja) |
CN (1) | CN105609804B (ja) |
CA (1) | CA2911081C (ja) |
DE (1) | DE102015119248A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3036073A1 (en) | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Nok Corporation | Gasket and method for manufacturing same |
JP6958269B2 (ja) * | 2017-11-10 | 2021-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用セパレータの製造方法 |
WO2020209047A1 (ja) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | Nok株式会社 | セパレータ一体ガスケット |
KR20200132294A (ko) | 2019-05-16 | 2020-11-25 | 현대자동차주식회사 | 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 연료전지 스택 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000156234A (ja) | 1998-11-17 | 2000-06-06 | Nichias Corp | 燃料電池用セパレータ構造およびその作成方法 |
JP4153702B2 (ja) * | 2002-01-30 | 2008-09-24 | 本田技研工業株式会社 | シール用樹脂−金属接合体 |
JP4346287B2 (ja) | 2002-07-18 | 2009-10-21 | 内山工業株式会社 | 燃料電池用ガスケット |
JP2004225721A (ja) | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Nok Corp | ガスケット一体型プレートの製造方法 |
JP4474897B2 (ja) | 2003-10-22 | 2010-06-09 | Nok株式会社 | 燃料電池用セパレータ及び固体高分子型燃料電池 |
JP5067526B2 (ja) | 2006-12-08 | 2012-11-07 | Nok株式会社 | 燃料電池用シールの製造方法 |
JP2008171613A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
JP5263493B2 (ja) | 2007-09-28 | 2013-08-14 | Nok株式会社 | 燃料電池における部品接合構造 |
JP5337522B2 (ja) * | 2009-02-16 | 2013-11-06 | 内山工業株式会社 | ガスケット構造体及びその製造方法 |
KR101173058B1 (ko) * | 2010-09-29 | 2012-08-13 | 기아자동차주식회사 | 가스켓을 갖는 연료전지용 분리판 및 이의 제조 방법 |
JP5780401B2 (ja) | 2011-09-02 | 2015-09-16 | Nok株式会社 | プレート一体型ガスケット |
JP5896556B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2016-03-30 | 興国インテック株式会社 | シール付きプレートの製造方法及びキャビプレート |
JP5950627B2 (ja) * | 2012-03-05 | 2016-07-13 | 日本エイアンドエル株式会社 | ゴム強化熱可塑性樹脂組成物及び樹脂成形品 |
JP5958419B2 (ja) | 2013-05-20 | 2016-08-02 | 住友電装株式会社 | 余長収容ケースへのワイヤハーネスの保護材の固定構造 |
-
2014
- 2014-11-13 JP JP2014230339A patent/JP6166240B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-10-29 KR KR1020150150957A patent/KR101828133B1/ko active IP Right Grant
- 2015-11-03 CA CA2911081A patent/CA2911081C/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-11-06 US US14/934,185 patent/US10381662B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-11-09 DE DE102015119248.9A patent/DE102015119248A1/de not_active Ceased
- 2015-11-12 CN CN201510770002.3A patent/CN105609804B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105609804B (zh) | 2018-06-29 |
DE102015119248A1 (de) | 2016-05-19 |
CA2911081C (en) | 2018-01-16 |
CA2911081A1 (en) | 2016-05-13 |
DE102015119248A8 (de) | 2016-07-21 |
US10381662B2 (en) | 2019-08-13 |
JP2016095961A (ja) | 2016-05-26 |
US20160141636A1 (en) | 2016-05-19 |
KR101828133B1 (ko) | 2018-02-09 |
CN105609804A (zh) | 2016-05-25 |
KR20160057306A (ko) | 2016-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5585754B2 (ja) | シール部品の製造方法及び金型 | |
JP6166240B2 (ja) | 燃料電池用のセパレーターと燃料電池およびセパレーターの製造方法 | |
KR101558398B1 (ko) | 시일부품의 제조방법 | |
JP4993077B2 (ja) | シール部品の製造方法 | |
US10960599B2 (en) | Method of manufacturing gasket | |
JP5418671B2 (ja) | 燃料電池スタック、燃料電池スタックの製造方法、および、燃料電池スタックを構成するモジュールの交換方法 | |
JP5337522B2 (ja) | ガスケット構造体及びその製造方法 | |
JP5297825B2 (ja) | ガスケット構造体及びその製造方法 | |
JP6066457B2 (ja) | カーボンプレート一体ガスケットの製造方法 | |
JP2010180963A (ja) | ガスケット構造体 | |
JP5979120B2 (ja) | 燃料電池用セパレータ、燃料電池セル、燃料電池セルの製造方法、燃料電池スタック | |
JP5896556B2 (ja) | シール付きプレートの製造方法及びキャビプレート | |
JP5202360B2 (ja) | ガスケット構造体及びその製造方法 | |
EP2686902B1 (en) | Fuel cell plate bonding method and arrangement | |
JP2015017656A (ja) | プレート一体型ガスケット | |
US11489170B2 (en) | Fuel cell separator and method of manufacturing the same | |
JP2010151268A (ja) | ガスケット構造体及びその製造方法 | |
JP5972409B2 (ja) | 燃料セルコンポーネントおよび燃料セルアセンブリ | |
JP2010127424A (ja) | シール構造体の製造方法 | |
JP2014212144A (ja) | 封止方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170424 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170622 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6166240 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |