JP6927025B2 - Fuel cell separator manufacturing equipment and fuel cell separator manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池用セパレータの製造装置及び燃料電池用セパレータの製造方法に関する。 The present invention relates to a fuel cell separator manufacturing apparatus and a fuel cell separator manufacturing method.
固体高分子形燃料電池は、複数の単セルを積層して構成された燃料電池スタックを備えている。単セルは、膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持する一対のセパレータとを有している。 The polymer electrolyte fuel cell includes a fuel cell stack formed by stacking a plurality of single cells. The single cell has a membrane electrode assembly and a pair of separators that sandwich the membrane electrode assembly.
膜電極接合体は、固体高分子材料のイオン交換膜からなる電解質膜と、同電解質膜の一方の面に設けられた燃料極(アノード)と、同電解質膜の他方の面に設けられた空気極(カソード)とを有している。 The membrane electrode assembly includes an electrolyte membrane made of an ion exchange membrane made of a solid polymer material, a fuel electrode (anode) provided on one surface of the electrolyte membrane, and air provided on the other surface of the electrolyte membrane. It has a pole (cathode).
一対のセパレータは、それぞれ金属などの導電性材料からなる。膜電極接合体の燃料極側に設けられるセパレータの燃料極側の面には、同燃料極に対して水素などの燃料ガスを供給するガス通路が形成されている。膜電極接合体の空気極側に設けられるセパレータの空気極側の面には、同空気極側に空気などの酸化ガスを供給するガス通路が形成されている。また、積層方向に隣接する単セルのセパレータ同士は当接されており、これらセパレータの対向面には、冷却媒体が流通する冷却通路が形成されている。 The pair of separators are each made of a conductive material such as metal. A gas passage for supplying a fuel gas such as hydrogen to the fuel electrode is formed on the surface of the separator provided on the fuel electrode side of the membrane electrode assembly on the fuel electrode side. A gas passage for supplying an oxidizing gas such as air is formed on the air electrode side surface of the separator provided on the air electrode side of the membrane electrode assembly. Further, the separators of the single cells adjacent to each other in the stacking direction are in contact with each other, and a cooling passage through which the cooling medium flows is formed on the facing surface of these separators.
各ガス通路を通じて燃料ガス及び酸化ガスが供給されることにより、膜電極接合体内において燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応が生じ、これに伴って起電力が得られる。
こうしたガス通路や冷却通路は、セパレータの両面に設けられた多数の溝部により構成されている(例えば、特許文献1参照)。
By supplying the fuel gas and the oxidizing gas through each gas passage, an electrochemical reaction between the fuel gas and the oxidizing gas occurs in the membrane electrode junction, and an electromotive force is obtained accordingly.
Such a gas passage and a cooling passage are composed of a large number of grooves provided on both sides of the separator (see, for example, Patent Document 1).
ところで、セパレータと膜電極接合体との間やセパレータ同士の間におけるシール性、導電性、及び熱伝達性を確保する上で、セパレータの各溝部の底面の裏面を形成してセパレータと膜電極接合体との接触面積やセパレータ同士の接触面積を確保する必要がある。 By the way, in order to ensure the sealing property, conductivity, and heat transferability between the separator and the membrane electrode assembly or between the separators, the back surface of the bottom surface of each groove of the separator is formed to join the separator and the membrane electrode. It is necessary to secure the contact area with the body and the contact area between the separators.
ところが、プレス金型を用いて金属板材からなるセパレータ材料を一度に成形しようとすると、金型に高い精度が求められることで加工費が増大するといった問題や、大きな成形荷重が求められるために製造装置が大型化するといった問題が生じる。 However, when trying to mold a separator material made of a metal plate material at once using a press die, there is a problem that the processing cost increases due to the high precision required for the die, and a large molding load is required. There is a problem that the device becomes large.
これに対して、特許文献1に記載のセパレータの製造装置及び製造方法では、まず一対の第1成形型を用いてセパレータ材を曲げ加工することにより、上記溝部となる部位を仮成形する。次に、一対の第2成形用型を用いて、上記部位が成形されたセパレータ材を圧縮加工することにより上記溝部を本成形する。 On the other hand, in the separator manufacturing apparatus and manufacturing method described in Patent Document 1, the separator material is first bent using a pair of first molding dies to temporarily mold the portion to be the groove portion. Next, using a pair of second molding dies, the groove portion is main-molded by compressing the separator material on which the portion is molded.
しかしながら、この場合には、2種類の成形型が必要となるとともに2つの成形工程が必要となるといった背反が生じる。
本発明の目的は、成形荷重を抑えつつ、一度のプレス工程によりセパレータを成形することのできる燃料電池用セパレータの製造装置及び燃料電池用セパレータの製造方法を提供することにある。
However, in this case, there is a trade-off that two types of molding dies are required and two molding steps are required.
An object of the present invention is to provide a fuel cell separator manufacturing apparatus and a fuel cell separator manufacturing method capable of molding a separator by a single pressing step while suppressing a molding load.
上記目的を達成するための燃料電池用セパレータの製造装置は、第1凸部及び前記第1凸部を挟んで設けられた一対の第1凹部がそれぞれ延在されてなる成形面を有する第1成形型と、前記第1凹部の各々に対向する一対の第2凸部及び前記第2凸部の各々の間に設けられて前記第1凸部に対向する第2凹部がそれぞれ延在されてなる成形面を有する第2成形型と、を備え、前記第1成形型と前記第2成形型とにより金属板材をプレスすることにより、その両面に多数の溝部を形成する。前記第2凹部の底面には、前記第2凹部の延在方向に沿って延在する突条が設けられており、前記第1凸部の頂面には、前記突条に対向するとともに前記第1凸部の延在方向に沿って延在し、前記突条の突出高さよりも大きい深さを有する凹溝が設けられている。 The apparatus for manufacturing a fuel cell separator for achieving the above object has a first having a molded surface in which a first convex portion and a pair of first concave portions provided so as to sandwich the first convex portion are extended. A second concave portion that is provided between the molding die and each of the pair of second convex portions facing each of the first concave portions and the second convex portion and facing the first convex portion is extended. A second molding die having a molding surface is provided, and a large number of grooves are formed on both sides of the metal plate material by pressing the metal plate material with the first molding die and the second molding die. The bottom surface of the second recess is provided with a ridge extending along the extending direction of the second recess, and the top surface of the first convex portion faces the ridge and is said to be the same. A concave groove extending along the extending direction of the first convex portion and having a depth larger than the protruding height of the ridge is provided.
同構成によれば、第1成形型と第2成形型とによって金属板材をプレスする際、まず、金属板材は、各成形面の凹凸形状に倣うように波形に成形される。この状態から更に第1成形型と第2成形型とを近接させると、金属板材のうち第1凸部により押圧されて第2凹部内に突出された部分(以下、第1突出部)が第2凹部の突条に押し当てられる。そして、この状態から更に第1成形型と第2成形型とを近接させると、第1突出部は、突条を支点として曲げ変形されて、第2凹部の底面に沿うように変形する。その後、金属板材のうち第1凸部と第2凹部との間の部分には、第1凸部の頂面と第2凹部の底面とにより圧縮加重が作用されることで、第1突出部の先端部分がセパレータの一方の面における溝部の底部に成形される。なお、第1突出部のうち第1凸部の頂面に対向する部分の一部は、凹溝内に逃がされることとなるが、凹溝の深さは、突条の突出高さよりも大きくされているため、凹溝との間には隙間が生じる。 According to the same configuration, when the metal plate material is pressed by the first molding die and the second molding die, the metal plate material is first formed into a corrugated shape so as to follow the uneven shape of each molding surface. When the first molding die and the second molding die are further brought close to each other from this state, the portion of the metal plate material that is pressed by the first convex portion and protrudes into the second concave portion (hereinafter, the first protruding portion) becomes the first. 2 Pressed against the ridge of the recess. Then, when the first molding die and the second molding die are further brought close to each other from this state, the first protruding portion is bent and deformed with the ridge as a fulcrum, and is deformed along the bottom surface of the second concave portion. After that, a compression load is applied to the portion of the metal plate material between the first convex portion and the second concave portion by the top surface of the first convex portion and the bottom surface of the second concave portion, so that the first protruding portion is formed. The tip of the separator is formed into the bottom of the groove on one side of the separator. A part of the first protruding portion facing the top surface of the first convex portion is escaped into the concave groove, but the depth of the concave groove is larger than the protruding height of the ridge. Therefore, a gap is generated between the groove and the groove.
一方、金属板材のうち第2凸部により押圧されて第1凹部内に突出された部分(以下、第2突出部)には、第2凸部の頂面と第1凹部の底面とにより圧縮加重が作用する。これにより、第2突出部の先端部分がセパレータの他方の面における溝部の底部に成形される。 On the other hand, the portion of the metal plate material that is pressed by the second convex portion and protrudes into the first concave portion (hereinafter referred to as the second protruding portion) is compressed by the top surface of the second convex portion and the bottom surface of the first concave portion. Weight works. As a result, the tip portion of the second protruding portion is formed on the bottom portion of the groove portion on the other surface of the separator.
このように、上記構成によれば、セパレータの一方の面の溝部の底部については圧縮加重により成形され、他方の面の溝部については曲げ変形に伴う曲げ応力を用いつつ圧縮加重により成形される。このため、両面の溝部の底部をいずれも圧縮加重のみにより成形する場合と比較して、プレスに要する荷重を低くすることができる。したがって、成形荷重を抑えつつ、一度のプレス工程によりセパレータを成形することができる。 As described above, according to the above configuration, the bottom portion of the groove portion on one surface of the separator is formed by compression loading, and the groove portion on the other surface is formed by compression loading while using the bending stress associated with the bending deformation. Therefore, the load required for pressing can be reduced as compared with the case where the bottoms of the grooves on both sides are formed only by compression loading. Therefore, the separator can be formed by one pressing process while suppressing the forming load.
また、上記目的を達成するための燃料電池用セパレータの製造方法は、第1凸部及び前記第1凸部を挟んで設けられた一対の第1凹部がそれぞれ延在された第1成形型と、前記第1凹部の各々に対向する一対の第2凸部及び前記第2凸部の各々の間に設けられて前記第1凸部に対向する第2凹部がそれぞれ延在された第2成形型とにより、金属板材をプレスすることにより、その両面に多数の溝部を形成する。前記第2凹部の底面には、前記第2凹部の延在方向に沿って延在する突条が設けられており、前記第1凸部の頂面には、前記突条に対向するとともに前記第1凸部の延在方向に沿って延在し、前記突条の突出高さよりも大きい深さを有する凹溝が設けられており、前記第2凸部の頂面と前記第1凹部の底面とにより前記金属板材を圧縮荷重により成形する一方、前記第1凸部の頂面と第2凹部の底面とにより前記金属板材を圧縮荷重により成形するに先立ち、前記突条を支点として曲げ応力を作用させる。 Further, a method for manufacturing a fuel cell separator for achieving the above object is a first molding mold in which a first convex portion and a pair of first concave portions provided so as to sandwich the first convex portion are extended. , A second molding provided between each of the pair of second convex portions facing each of the first concave portions and the second convex portions, and the second concave portions facing the first convex portions are extended respectively. By pressing a metal plate material with a mold, a large number of grooves are formed on both sides thereof. The bottom surface of the second concave portion is provided with a ridge extending along the extending direction of the second concave portion, and the top surface of the first convex portion faces the ridge and is said to be the same. A concave groove extending along the extending direction of the first convex portion and having a depth larger than the protruding height of the ridge is provided, and the top surface of the second convex portion and the first concave portion are provided. While the metal plate material is formed by the compression load by the bottom surface, the bending stress is formed by using the ridge as a fulcrum prior to forming the metal plate material by the compression load by the top surface of the first convex portion and the bottom surface of the second concave portion. To act.
同方法によれば、上記燃料電池用セパレータの製造装置による作用効果に準じた作用効果を奏することができる。 According to this method, it is possible to obtain an action and effect similar to the action and effect of the above-mentioned fuel cell separator manufacturing apparatus.
本発明によれば、成形荷重を抑えつつ、一度のプレス工程によりセパレータを成形することができる。 According to the present invention, the separator can be molded by a single pressing step while suppressing the molding load.
以下、図1〜図5を参照して、燃料電池用セパレータの製造装置の一実施形態について説明する。
本実施形態の燃料電池用セパレータの製造装置(以下、製造装置)は、図1に示す固体高分子形燃料電池のスタック100に用いられるセパレータ20を製造する装置である。なお、セパレータ20は、後述する一対のセパレータ21,22の総称である。
Hereinafter, an embodiment of a fuel cell separator manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
The fuel cell separator manufacturing apparatus (hereinafter, manufacturing apparatus) of the present embodiment is an apparatus for manufacturing the
図1に示すように、スタック100は、複数の単セル10が積層された構造を有している。単セル10は、凹凸形状を有する一対のセパレータ21,22により挟持された膜電極接合体11と、膜電極接合体11と各セパレータ21,22との間に介設された炭素繊維からなるガス拡散層14とを備えている。膜電極接合体11は、イオン交換膜である電解質膜12と、電解質膜12を挟持する一対の触媒電極層13とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
一方のセパレータ21の両面には、それぞれ延在する第1溝部21a及び第2溝部21bが交互に並設されている。また、他方のセパレータ22の両面には、それぞれ延在する第1溝部22a及び第2溝部22bが交互に並設されている。各セパレータ21,22の第1溝部21a,22aの底面の裏面(図1の下面及び上面)は、各ガス拡散層14に当接されている。一方のセパレータ21の第2溝部21bと一方のガス拡散層14とで区画される部分は、水素などの燃料ガスが流通されるガス流路とされている。他方のセパレータ22の第2溝部22bと他方のガス拡散層14とで区画される部分は、空気などの酸化ガスが流通されるガス流路とされている。
On both sides of one
また、一方のセパレータ21における第2溝部21bの底面の裏面(図1の上面)と、同セパレータ21に隣り合う他方のセパレータ22の第2溝部22bの裏面(図1の下面)とは当接されている。一方のセパレータ21の第1溝部21aと、他方のセパレータ22における上記第1溝部21aに対向する第1溝部22aとで区画される部分は、冷却水が流通する冷却流路とされている。
Further, the back surface of the bottom surface of the
各セパレータ21,22は、例えば、ステンレス鋼やチタンなどの金属材料により成形される。
次に、製造装置について説明する。
The
Next, the manufacturing apparatus will be described.
図2に示すように、製造装置は、可動型である第1成形型30と、固定型である第2成形型60とを備えている。第1成形型30は、第2成形型60に対して進退可能に設けられている。 As shown in FIG. 2, the manufacturing apparatus includes a movable first molding die 30 and a fixed second molding die 60. The first molding die 30 is provided so as to be able to advance and retreat with respect to the second molding die 60.
第1成形型30は、それぞれ延在する第1凸部40と第1凹部50とが交互に設けられた成形面31を有している。第1凸部40は、頂面41及び一対の側面42を有している。一対の側面42間の距離は、第1凸部40の突出方向(同図の上下方向)において頂面41に近接するほど小さくされている。頂面41と各側面42との間の角部43は湾曲されている。第1凹部50の底面51と各側面42との間の隅部は湾曲されている。第1凸部40の頂面41には、第1凸部40の延在方向(同図の紙面垂直方向)に沿って延在する断面円弧状の凹溝40aが設けられている。
The first molding die 30 has a
第2成形型60は、それぞれ延在する第2凸部70と第2凹部80とが交互に設けられた成形面32を有している。第2凸部70は、頂面71及び一対の側面72を有している。一対の側面72間の距離は、第2凸部70の突出方向(同図の上下方向)において頂面71に近接するほど小さくされている。頂面71と各側面72との角部は湾曲されている。第2凹部80の底面81と各側面72との間の隅部は湾曲されている。第2凹部80の底面81には、凹溝40aに対向するとともに、第2凹部80の延在方向(同図の紙面垂直方向)に沿って延在する断面円弧状の突条80aが設けられている。なお、凹溝40aの深さは、突条80aの突出高さよりも大きくされている。
The second molding die 60 has a
ここで、第2凹部80の底面81に対する第2凸部70の各側面72の傾斜角度は、第1凹部50の底面51に対する第1凸部40の各側面42の傾斜角度よりも大きくされている。
Here, the inclination angle of each
本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の製造装置においては、以下のようにしてセパレータ20が製造される。
図3に示すように、まず、第2成形型60の第2凸部70上にセパレータ20の材料である基材120を載置する。
The operation of this embodiment will be described.
In the manufacturing apparatus of this embodiment, the
As shown in FIG. 3, first, the
次に、第1成形型30を第2成形型60に向かって変位させる。これにより、図4に示すように、基材120は、各成形面31,32の凹凸形状に倣うように波形に成形される。
Next, the first molding die 30 is displaced toward the second molding die 60. As a result, as shown in FIG. 4, the
その後、更に第1成形型30を第2成形型60に近接させると、基材120のうち第1凸部40により押圧されて第2凹部80内に突出された部分(以下、第1突出部130)が、第2凹部80の突条80aに押し当てられる。
After that, when the first molding die 30 is further brought closer to the second molding die 60, a portion of the
そして、更に第1成形型30を第2成形型60に近接させると、第1突出部130は、第1凸部40の各角部43と突条80aとを支点として曲げ変形されて、第2凹部80の底面81に沿うように変形する。
Then, when the first molding die 30 is further brought closer to the second molding die 60, the first protruding
その後、図5に示すように、基材120の第1突出部130には、第1凸部40の頂面41と第2凹部80の底面81とにより圧縮荷重が作用される。ここで、基材120の第1突出部130と第2凸部70の各側面72との間には逃げ部90が形成される。第1凸部40の幅方向(図4及び図5の左右方向)における逃げ部90の長さは、第2凸部70の頂面71に向かうほど小さくされている。上述したように、第1突出部130は、曲げ変形に伴う曲げ応力と圧縮荷重(圧縮応力)とが付与されているため、逃げ部90に逃げるようにして変形される。このため、第1突出部130の先端面が平坦面とされる。これにより、第1突出部130の先端部分が、セパレータ20の一方の面における溝部の底部に成形される。なお、図5に示すように、第1突出部130のうち第1凸部40の頂面41に対向する部分の一部は、凹溝40a内に逃がされることとなる。上述したように、凹溝40aの深さが、突条80aの突出高さよりも大きくされているため、凹溝40aとの間には隙間91が生じる。
After that, as shown in FIG. 5, a compressive load is applied to the first protruding
一方、基材120のうち第2凸部70により押圧されて第1凹部50内に突出された部分(以下、第2突出部140)には、第2凸部70の頂面71と第1凹部50の底面51とにより圧縮荷重が作用する。これにより、第2突出部140の先端部分がセパレータ20の他方の面における溝部の底部に成形される。
On the other hand, a portion of the
なお、図4に示すように、第1突出部130が曲げ変形される直前においては、第2突出部140の頂面141は、部分的に荷重が負荷されたプレス途中の状態であるため、セパレータ20の溝部の底部の成形は完了していない。基材120のプレス成形においては、上記圧縮荷重によって、まず、第1突出部130が曲げ変形される。続いて、第2突出部140の頂面141全体がプレスされるとともに、第1突出部130の頂面131全体がプレスされる。このようにして、セパレータ20の両面における溝部の底部がそれぞれ成形されることとなる。
As shown in FIG. 4, immediately before the first protruding
本実施形態の効果について説明する。
(1)燃料電池用セパレータの製造装置は、第1凸部40及び第1凸部40を挟んで設けられた一対の第1凹部50がそれぞれ延在されてなる成形面31を有する第1成形型30を備える。さらに、第1凹部50の各々に対向する一対の第2凸部70及び第2凸部70の各々の間に設けられて第1凸部40に対向する第2凹部80がそれぞれ延在されてなる成形面32を有する第2成形型60を備える。第1成形型30と第2成形型60とにより基材120をプレスすることにより、その両面に多数の溝部を形成する。第2凹部80の底面81には、第2凹部80の延在方向に沿って延在する突条80aが設けられており、第1凸部40の頂面41には、突条80aに対向するとともに第1凸部40の延在方向に沿って延在し、突条80aの突出高さよりも大きい深さを有する凹溝40aが設けられている。
The effect of this embodiment will be described.
(1) The fuel cell separator manufacturing apparatus has a first molding having a
こうした構成によれば、上述した作用を奏することからセパレータ20の一方の面の溝部の底部については圧縮加重により成形され、他方の面の溝部については曲げ変形に伴う曲げ応力を用いつつ圧縮加重により成形される。このため、両面の溝部の底部をいずれも圧縮加重のみにより成形する場合と比較して、プレスに要する荷重を低くすることができる。したがって、成形荷重を抑えつつ、一度のプレス工程によりセパレータ20を成形することができる。
According to such a configuration, since the above-mentioned action is obtained, the bottom portion of the groove portion on one surface of the
(2)第2凸部70の頂面71と第1凹部50の底面51とにより基材120を圧縮荷重により成形する一方、第1凸部40の頂面41と第2凹部80の底面81とにより基材120を圧縮荷重により成形するに先立ち、突条80aを支点として曲げ応力を作用させるようにした。
(2) The
こうした方法によれば、上記効果(1)と同様な効果を奏することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
According to such a method, the same effect as the above effect (1) can be obtained.
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・基材120の少なくとも一方の面に例えば導電性粒子を含有する塗膜が設けられたものをプレス成形するようにしてもよい。
・突条80a及び凹溝40aの断面形状、例えば、幅や高さ(深さ)は実施形態において例示したものに限定されず、適宜変更することもできる。
-A coating film containing, for example, conductive particles may be provided on at least one surface of the
The cross-sectional shapes of the
・本実施形態では、第2成形型60に対して第1成形型30を進退させる構成であったが、第1成形型30に対して、第2成形型60を進退させるようにしてもよいし、互いに進退させるようにしてもよい。 -In the present embodiment, the first molding die 30 is moved forward and backward with respect to the second molding die 60, but the second molding die 60 may be moved forward and backward with respect to the first molding die 30. However, they may move forward and backward from each other.
・第1成形型30は、第1凸部40とは別に、凹溝40aが設けられていない凸部を有していてもよく、第2成形型60は、第2凹部80とは別に、突条80aが設けられていない凹部を有していてもよい。
The first molding die 30 may have a convex portion in which the
・本実施形態では、図5に示すように、基材120の第1突出部130のうちの第1凸部40の頂面41に対向する部分の一部と、第1凸部40の凹溝40aとの間に隙間91が生じるようにした。例えば、隙間91が生じないようにするなど、第1突出部130の上記一部が圧縮荷重により鍛造されない程度に、凹溝40aの深さを設定することもできる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a part of the first protruding
10…単セル、11…膜電極接合体、12…電解質膜、13…触媒電極層、14…ガス拡散層、20…セパレータ、21…セパレータ、21a…第1溝部、21b…第2溝部、22…セパレータ、22a…第1溝部、22b…第2溝部、30…第1成形型、31…成形面、32…成形面、40…第1凸部、40a…凹溝、41…頂面、42…側面、43…角部、50…第1凹部、51…底面、60…第2成形型、70…第2凸部、71…頂面、72…側面、80…第2凹部、80a…突条、81…底面、90…逃げ部、91…隙間、100…スタック、120…基材、130…第1突出部、131…頂面、140…第2突出部、141…頂面。 10 ... Single cell, 11 ... Membrane electrode assembly, 12 ... Electrolyte film, 13 ... Catalyst electrode layer, 14 ... Gas diffusion layer, 20 ... Separator, 21 ... Separator, 21a ... 1st groove, 21b ... 2nd groove, 22 ... Separator, 22a ... 1st groove, 22b ... 2nd groove, 30 ... 1st molding mold, 31 ... Molding surface, 32 ... Molding surface, 40 ... 1st convex part, 40a ... Concave groove, 41 ... Top surface, 42 ... Side surface, 43 ... Corner part, 50 ... First concave part, 51 ... Bottom surface, 60 ... Second molding mold, 70 ... Second convex part, 71 ... Top surface, 72 ... Side surface, 80 ... Second concave part, 80a ... Projection Stripes, 81 ... bottom surface, 90 ... relief part, 91 ... gap, 100 ... stack, 120 ... base material, 130 ... first protrusion, 131 ... top surface, 140 ... second protrusion, 141 ... top surface.
Claims (2)
前記第2凹部の底面には、前記第2凹部の延在方向に沿って延在する突条が設けられており、
前記第1凸部の頂面には、前記突条に対向するとともに前記第1凸部の延在方向に沿って延在し、前記突条の突出高さよりも大きい深さを有する凹溝が設けられており、
前記第2凹部の底面に対する前記第2凸部の側面の傾斜角度である前記第2凸部の内角が、前記第1凹部の底面に対する前記第1凸部の側面の傾斜角度である前記第1凸部の内角よりも大きくなっており、前記第1成形型と前記第2成形型とを合わせたときに前記金属板材と前記第2凸部の側面との間に隙間を形成させる逃げ部を前記第2成形型が備え、前記第1凸部の幅方向における前記逃げ部の長さが、前記第2凸部の頂面に向かうほど小さくされている
燃料電池用セパレータの製造装置。 A first molding die having a molding surface formed by extending a first convex portion and a pair of first concave portions provided so as to sandwich the first convex portion, and a pair of first molds facing each of the first concave portions. A second molding die provided between each of the two convex portions and the second convex portion and having a molding surface in which a second concave portion facing the first convex portion is extended, respectively, is provided. A device for manufacturing a separator for a fuel cell, which forms a large number of grooves on both sides of a metal plate by pressing a metal plate material with a 1-mold mold and the 2nd mold.
A ridge extending along the extending direction of the second recess is provided on the bottom surface of the second recess.
On the top surface of the first convex portion, a concave groove facing the ridge and extending along the extending direction of the first convex portion and having a depth larger than the protruding height of the ridge is formed. It is provided ,
The internal angle of the second convex portion, which is the inclination angle of the side surface of the second convex portion with respect to the bottom surface of the second concave portion, is the inclination angle of the side surface of the first convex portion with respect to the bottom surface of the first concave portion. A relief portion that is larger than the internal angle of the convex portion and forms a gap between the metal plate material and the side surface of the second convex portion when the first molding die and the second molding die are combined. A device for manufacturing a fuel cell separator, which is provided in the second molding mold, and the length of the relief portion in the width direction of the first convex portion is reduced toward the top surface of the second convex portion.
前記第2凹部の底面には、前記第2凹部の延在方向に沿って延在する突条が設けられており、
前記第1凸部の頂面には、前記突条に対向するとともに前記第1凸部の延在方向に沿って延在し、前記突条の突出高さよりも大きい深さを有する凹溝が設けられており、
前記第2凸部の頂面と前記第1凹部の底面とにより前記金属板材を圧縮荷重により成形する一方、前記第1凸部の頂面と第2凹部の底面とにより前記金属板材を圧縮荷重により成形するに先立ち、前記突条を支点として曲げ応力を作用させる、
燃料電池用セパレータの製造方法。 A first molding mold in which a first convex portion and a pair of first concave portions provided so as to sandwich the first convex portion are extended, a pair of second convex portions facing each of the first concave portions, and the said. By pressing the metal plate material with the second molding die provided between each of the second convex portions and extending the second concave portions facing the first convex portions, a large number of grooves are formed on both sides thereof. It is a method of manufacturing a separator for a fuel cell that forms
A ridge extending along the extending direction of the second recess is provided on the bottom surface of the second recess.
On the top surface of the first convex portion, a concave groove facing the ridge and extending along the extending direction of the first convex portion and having a depth larger than the protruding height of the ridge is formed. It is provided,
The top surface of the second convex portion and the bottom surface of the first concave portion form the metal plate material by a compressive load, while the top surface of the first convex portion and the bottom surface of the second concave portion compress the metal plate material. Prior to molding by, bending stress is applied with the ridge as a fulcrum.
A method for manufacturing a separator for a fuel cell.
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