KR101081276B1

KR101081276B1 - 연료전지용 세퍼레이터

Info

Publication number: KR101081276B1
Application number: KR1020057022998A
Authority: KR
Inventors: 토모히로 이노우에; 시게루 와타나베; 테쯔야 우라카와
Original assignee: 엔오케이 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2011-11-08
Also published as: JP4502135B2; CN100380720C; CN101136482A; CN101136481B; US7740969B2; JP2009146910A; CN101136481A; CN100583525C; EP1667264A4; KR20060025541A; JPWO2005004264A1; US20060269818A1; JP2009146909A; EP1667264A1; CN1802763A; WO2005004264A1

Abstract

세퍼레이터 본체에 형성된 개스킷 성형홈에 고무를 성형하여 세퍼레이터 본체에 개스킷이 일체로 성형되어 있는 연료전지용 세퍼레이터에 있어서, 개스킷 성형홈에 고무를 성형할 때에 개스킷 성형홈에 대한 손상을 억제할 수 있고, 이에 따라, 세퍼레이터의 손상에 의해 밀봉성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 연료전지용 세퍼레이터를 제공하는 것을 목적으로 하며, 세퍼레이터 본체의 일측면에 형성되는 개스킷 성형홈의 폭을 타측면에 형성되는 개스킷 성형홈의 폭보다 넓게 하거나, 개스킷 성형홈의 측면을 경사진 형상으로 하거나, 또는 홈의 바닥면 모서리부에 곡률을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지용 세퍼레이터{SEPARATOR FOR FUEL BATTERY}

본 발명은 연료전지용 세퍼레이터에 관한 것이다.

고체고분자형 연료전지는, 수소와 산소(공기)를 반응시켜 물을 얻는 과정에서 전기를 추출하는 원리를 이용하여 발전(發電)시키는 전지이다. 이러한 연료전지는, 수소이온을 투과하는 전해질막과, 상기 전해질막을 사이에 끼운 2장의 세퍼레이터에 의해 형성되는 셀이 복수 단으로 겹쳐진 연료전지 스택에 의해 구성되어 있다. 또한, 셀을 형성하는 세퍼레이터에는, 수소, 산소를 차단하는 목적 외에, 전기를 추출할 수 있는 도전성이 요구된다.

또한, 스택 내에서는 수소, 산소, 냉각수를 사용하기 때문에, 이것들을 시일하기 위한 개스킷이 내장되어 있는데, 개스킷을 미리 단독으로 성형하고 나서 스택내에 조립하는 것은 상당한 인시(man-hour)를 필요로 하므로, 예를 들면 일본 특허공개공보 제 2001-185174호에 기재된 발명에서는, 세퍼레이터 본체에 개스킷을 일체로 성형하는 방법이 제안되었으며, 또한 상기 일체 성형에 있어서, 내압(內壓)에 의한 개스킷 립의 어긋남을 방지하기 위해 세퍼레이터 본체의 표면에 개스킷 성형홈을 형성함과 동시에, 상기 개스킷 성형홈 내에 관통구멍을 형성하고, 상기 관통구멍의 앵커효과(anchor effect)에 의해 개스킷을 세퍼레이터 본체의 양면에 고정시키는 방법이 제안된 바 있다.

한편, 개스킷의 재질로서, 종래에는 점도가 낮은 액상고무인 실리콘 고무를 이용하였으나, 실리콘 고무의 특성인 수소의 투과나 실리콘의 석출, 및 실리콘 고무의 팽윤 등의 문제점이 발생하여, 그 대책으로서 점도가 높은 컴파운드 타입(compound type)의 고무인 EPDM 또는 불소고무를 실리콘고무의 대체물로서 사용하는 것이 일본 특허공개공보 제 2002-50369호에 기재된 발명에서 제안된 바 있다.

그러나, 세퍼레이터 본체에 개스킷을 일체로 성형할 경우, 실리콘고무는 점도가 낮은 액상이므로, 낮은 사출압력으로 성형이 가능하여 세퍼레이터에 대한 손상이 없으나, EPDM이나 불소고무를 사용하면 점도가 높아 높은 사출압력이 필요하므로, 도 10에 도시한 바와 같이, 개스킷 성형홈의 바닥면(10a 또는 11a)이 고무의 압력에 의해 뚫리거나, 개스킷 성형홈의 측면 강도가 낮은 부분에서는, 홈 바닥면의 모서리부(14)가 고무의 압력에 의해 뚫려 손상부(15)가 생기는 등, 세퍼레이터 본체의 손상으로 인해 밀봉성이 손상되는 문제가 있었다.

또한, 연료전지의 소형화 및 경량화를 위해 세퍼레이터 본체의 두께의 슬림화가 진행되면, 액상고무 등을 낮은 사출압력으로 성형할 때에도 성형홈의 바닥면이나 홈 바닥면의 모서리부를 손상시킨다는 문제가 있었다. 또한, 관통구멍이 형성되어 있지 않은 구조의 개스킷 성형홈이라 하더라도, 고무 등을 사출성형할 때 개스킷 성형홈의 이면(裏面)에 성형홈 혹은 접착홈 등의 홈이 형성되어 있으면 응력이 집중되어 개스킷 성형홈의 바닥면이 손상되는 문제가 있었다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 제 2001-185174호

[특허문헌 2] 일본 특허공개공보 제 2002-50369호

본 발명은 상기와 같은 점에 비추어, 세퍼레이터 본체에 형성된 개스킷 성형홈에 관통구멍을 형성하여 고무를 성형함으로써 세퍼레이터 본체의 양면에 개스킷을 일체로 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 개스킷의 재질로 점도가 높은 타입의 EPDM이나 불소고무를 사용하기 때문에, 높은 사출압력에 의해 성형한 경우라 하더라도, 개스킷 성형홈의 바닥면이 고무의 압력에 의해 뚫리거나, 개스킷 성형홈의 측면 강도가 낮은 부분에서 홈의 바닥면 모서리부가 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제를 발생시키지 않고 개스킷 성형홈부의 손상을 억제시킬 수 있으며, 이에 따라 세퍼레이터의 손상으로 인한 밀봉성의 저하를 방지할 수 있는 개스킷 성형홈을 가지는 연료전지용 세퍼레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 연료전지의 소형화 및 경량화 등에 의해 두께의 슬림화가 진행된 세퍼레이터 본체에 형성되어 있는 관통구멍을 가지는 성형홈에 있어서는, 낮은 사출압력으로 액상고무 등을 성형하는 경우에도, 성형홈의 바닥면이나 홈의 바닥면 모서리부가 액상고무 등의 압력에 의해 손상을 입지 않는 개스킷 성형홈을 가지는 연료전지용 세퍼레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 양면에 홈이 형성되어 있는 세퍼레이터 본체에서 관통구멍이 없이 배면에 홈이 형성되어 있는 성형홈에 고무 등을 사출성형할 때, 성형홈의 바닥면이 고무 등의 압력에 의해 손상을 받지 않는 개스킷 성형홈을 가지는 연료전지용 세퍼레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 세퍼레이터 본체에 형성된 개스킷 성형홈에 관통구멍을 형성하여 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체의 양면에 개스킷을 일체로 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈의 폭을 타면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈의 폭보다 넓게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 세퍼레이터 본체에 형성된 개스킷 성형홈에 관통구멍을 형성하여 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체의 양면에 개스킷을 일체로 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체에 형성된 상기 개스킷 성형홈의 측면을 경사진 형상으로 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 세퍼레이터 본체에 형성된 개스킷 성형홈에 관통구멍을 형성하여 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체의 양면에 개스킷을 일체로 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체에 형성된 상기 개스킷 성형홈의 바닥면 모서리부에 곡률(曲率)을 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 양면에 홈이 형성되어 있는 세퍼레이터 본체의 적어도 일면에 형성되어 있는 개스킷 성형홈에 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체에 개스킷을 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈의 폭을, 타면이며 상기 개스킷 성형홈의 배면에 형성되는 상기 홈의 폭보다 넓게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 양면에 홈이 형성되어 있는 세퍼레이터 본체의 적어도 일면에 형성되어 있는 개스킷 성형홈에 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체에 개스킷을 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈 및 타면이며 상기 개스킷 성형홈의 배면에 형성되는 상기 홈의 측면을 경사진 형상으로 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 6에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 양면에 홈이 형성되어 있는 세퍼레이터 본체의 적어도 일면에 형성되어 있는 개스킷 성형홈에 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체에 개스킷을 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈 및 타면이며 상기 개스킷 성형홈의 배면에 형성되는 상기 홈의 바닥면 모서리부에 곡률을 형성한 것을 특징으로 한다.

상기의 구성을 구비한 본 발명의 청구항 1 내지 3에 따른 연료전지용 세퍼레이터에 의하면, 일면에 형성되는 개스킷 성형홈의 폭을 타면에 형성되는 개스킷 성형홈의 폭보다 넓게 하거나, 개스킷 성형홈의 측면을 경사진 형상으로 하거나, 또는 홈의 바닥면 모서리부에 곡률을 형성하였으므로, 점도가 높은 컴파운드 타입의 EPDM이나 불소고무 등을 이용하여 높은 사출압력으로 성형한 경우라 하더라도, 개스킷 성형홈의 바닥면이 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제를 방지할 수 있게 된다. 또한, 개스킷 성형홈의 측면강도가 낮은 부분에서의 홈의 바닥면 모서리부가 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제도 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기의 구성을 구비한 본 발명의 청구항 1 내지 3에 따른 연료전지용 세퍼레이터에 의하면, 연료전지의 소형화 및 경량화 등에 의해 세퍼레이터 본체의 두께의 슬림화가 진행되어 액상고무 등을 낮은 출력으로 사출성형한 경우에도, 개스킷 성형홈의 바닥면이 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제를 방지할 수 있게 된다. 또한, 개스킷 성형홈의 측면강도가 낮은 부분에서의 홈의 바닥면 모서리부가 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제를 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기의 구성을 구비한 본 발명의 청구항 4 내지 6에 따른 연료전지용 세퍼레이터에 의하면, 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 개스킷 성형홈의 폭을 타면이며 성형홈의 배면에 형성되어 있는 홈의 폭보다 넓게 하거나, 개스킷 성형홈 및 상기 개스킷 성형홈의 배면에 형성되는 홈의 측면을 경사진 형상으로 하거나, 또는 홈의 바닥면 모서리부에 곡률을 형성하였으므로, 개스킷 성형홈에 고무 등을 사출형성한 경우라 하더라도, 개스킷 성형홈 바닥면이 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기의 구성을 구비한 본 발명의 청구항 1 내지 3에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 점도가 높은 컴파운드 타입의 EPDM이나 불소고무 등을 이용하여 높은 사출압력으로 성형한 경우라 하더라도, 개스킷 성형홈의 바닥면이 고무의 압력에 의해 뚫리거나, 개스킷 성형홈의 측면강도가 낮은 부분에서의 홈의 바닥면 모서리부가 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제가 발생하지 않으므로 개스킷 성형홈의 손상을 억제할 수 있으며, 이에 따라 세퍼레이터의 손상에 의해 밀봉성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기의 구성을 구비한 본 발명의 청구항 1 내지 3에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 연료전지의 소형화 및 경량화 등에 의해 세퍼레이터 본체의 두께의 슬림화가 진행되어 액상고무 등을 낮은 출력으로 사출성형한 경우에도, 개스킷 성형홈의 바닥면이 고무의 압력에 의해 뚫리거나, 개스킷 성형홈의 측면강도가 낮은 부분에서의 홈의 바닥면 모서리부가 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제가 발생하지 않으므로 개스킷 성형홈의 손상을 억제할 수 있으며, 이에 따라 세퍼레이터의 손상에 의해 밀봉성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기의 구성을 구비한 본 발명의 청구항 4 내지 6에 따른 연료전지용 세퍼레이터는, 성형홈에 고무 등을 사출성형한 경우라 하더라도, 개스킷 성형홈의 바닥면이 고무의 압력에 의해 뚫리는 문제가 발생하지 않으므로 개스킷 성형홈의 손상을 억제할 수 있으며, 이에 따라 세퍼레이터의 손상에 의해 밀봉성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터를 구성하고 있는 세퍼레이터 본체의 일부에 대한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제8실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제9실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

도 12는 종래예에 따른 연료전지용 세퍼레이터의 주요부에 대한 단면도이다.

* 부호의 설명 *

1: 연료전지용 세퍼레이터 2 : 세퍼레이터 본체

2a, 2b : 세퍼레이터 본체의 표면 3 : 개스킷

4 : 관통구멍 5, 7 : 받침대부(pedestal portion)

6, 8 : 립부 9 : 연결부

10, 11 : 성형홈 10a, 11a : 홈의 바닥면부

12, 13 : 매설부(埋設部) 14 : 홈의 바닥면 모서리부

15 : 손상부 16, 17 : 홈의 측면

이하에서는, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 단, 본 발명의 범위는, 특별히 한정적인 기재가 없는 한, 본 실시예에 기재되어 있는 내용에 한정되는 것이 아니다.

[제1실시예]

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)의 사시도이고, 도 2는 연료전지용 세퍼레이터(1)를 구성하는 세퍼레이터 본체(2)의 일부에 대한 평면도이고, 도 3은 도 1의 A-A선에 따른 주요부에 대한 단면도이다.

상기 제1실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 세퍼레이터 본체(2) 및 개스킷(3)을 각각 구성부품으로서 가지며, 이들 구성부품은 이하와 같이 구성되어 있다.

즉 우선, 탄소분말과 열경화성인 페놀수지의 혼합물이 압축성형된 세퍼레이터 본체(2)의 양면(2a, 2b)에 각각 개스킷 성형홈(10, 11)이 도 2에 도시한 바와 같이 개스킷의 연장방향을 따라 형성되어 있고, 상기 양쪽 성형홈(10, 11)의 바닥면(10a, 11a)이 서로 연통되도록 관통구멍(4)이 양쪽 성형홈(10, 11)을 따라 필요한 갯수만큼 형성되어 있다. 여기서, 도 3에 도시한 바와 같이 세퍼레이터 본체(2)의 양면(2a, 2b)에 형성되어 있는 성형홈(10, 11)의 폭은, 일면(2a)의 폭(D)이 타면(2b)의 폭(d)보다 넓게 성형되어 있다. 구체적으로는, 성형홈의 폭의 비율(D/d)이 105%이상이면 되고, 120~200%이면 더욱 바람직하다.

개스킷(3)에는, 세퍼레이터 본체(2)의 일면(2a)측의 성형홈(10) 내에 배치된 매설부(12)와, 이 매설부(12)에 지지되어 성형홈(10) 밖으로 돌출된 받침대부(5)와, 이 받침대부(5)에 지지된 단면이 산(山)형상인 립 시일부(6)와, 세퍼레이터 본체(2)의 타면(2b)측의 성형홈(11) 내에 배치된 매설부(13)와, 이 매설부(13)에 지지되어 성형홈(11) 밖으로 돌출된 받침대부(7)와, 이 받침대부(7)에 지지된 단면이 산형상인 립 시일부(8)와, 관통구멍(4)에 배치되어 양쪽 매설부(12, 13)를 연결하는 연결부(9)가 일체적으로 형성되어 있다.

[제2실시예]

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)의 주요부에 대한 단면도를 도시한 것으로서, 제2실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)는, 세퍼레이터 본체(2) 및 개스킷(3)을 각각 구성부품으로서 가지며, 이들 구성부품은 이하와 같이 구성되어 있다.

즉 우선, 탄소분말과 열경화성인 페놀수지의 혼합물이 압축성형된 세퍼레이터 본체(2)의 양면(2a, 2b)에 각각 개스킷 성형홈(10, 11)이 도 2에 도시한 바와 같이 개스킷의 연장방향을 따라 형성되어 있으며, 상기 양쪽 개스킷 성형홈(10, 11)의 바닥면이 서로 연통되도록 관통구멍(4)이 양쪽 성형홈(10, 11)을 따라 필요한 갯수만큼 형성되어 있다. 여기서, 도 4에 도시한 바와 같이, 세퍼레이터 본체 (2)의 양면(2a, 2b)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(10, 11)의 측면(16,17)의 형상이 경사진 형상으로 성형되어 있다.

개스킷(3)에는, 세퍼레이터 본체(2)의 일면(2a)측의 성형홈(10) 내에 배치된 매설부(12)와, 이 매설부(12)에 지지되어 성형홈(10) 밖으로 돌출된 받침대부(5)와, 이 받침대부(5)에 지지된 단면이 산형상인 립 시일부(6)와, 세퍼레이터 본체(2)의 타면(2b)측의 성형홈(11) 내에 배치된 매설부(13)와, 이 매설부(13)에 지지되어 성형홈(11) 밖으로 돌출된 받침대부(7)와, 이 받침대부(7)에 지지된 단면이 산형상인 립 시일부(8)와, 관통구멍(4)에 배치되어 양쪽 매설부(12, 13)를 연결하는 연결부(9)가 일체적으로 형성되어 있다.

[제3실시예]

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)의 주요부에 대한 단면도를 도시한 것으로서, 제3실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)는, 세퍼레이터 본체(2) 및 개스킷(3)을 각각 구성부품으로서 가지며, 이들 구성부품은 이하와 같이 구성되어 있다.

즉 우선, 탄소분말과 열경화성인 페놀수지의 혼합물이 압축성형된 세퍼레이터 본체(2)의 양면(2a, 2b)에 각각 개스킷 성형홈(10, 11)이 도 2에 도시한 바와 같이 개스킷의 연장방향을 따라 형성되어 있으며, 상기 양쪽 성형홈(10, 11)의 바닥면이 서로 연통되도록 관통구멍(4)이 양쪽 성형홈(10, 11)을 따라 필요한 갯수만큼 형성되어 있다. 여기서, 도 5에 도시한 바와 같이, 세퍼레이터 본체(2)의 양면(2a, 2b)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(10, 11)의 바닥면 모서리부(14)에 곡률( 曲率)이 형성되어 있다.

[제4실시예]

또한, 상기 제1실시예 내지 제3실시예는, 관통구멍의 위치와 개스킷의 밀봉성에 기여하는 립영역의 위치가 서로 겹치는 경우였으나, 제4실시예는, 도 6에 도시한 바와 같이 관통구멍(4)의 위치와 개스킷의 밀봉성에 기여하는 립영역(E)의 위치가 오프셋한 위치에 배치된 경우이다. 또한, 여기서, 「개스킷의 밀봉성에 기여하는 립영역(E)」이란, 시일 립(3)의 높이(h)의 1/3 내지 1/2까지의 범위가 이에 해당하며, 이보다도 아래쪽에 수축부(shrinkage)가 형성되더라도 밀봉성에 대한 영향은 극히 작다. 따라서, 상기 립영역(E)은, 립(3)의 전체폭보다 약간 작은 것이다.

[제5실시예]

또한, 일면(2a)에 형성되는 개스킷 성형홈(10)의 형상과 타면(2b)에 형성되는 개스킷 성형홈(11)의 형상이 동일할 필요는 없으며, 도 7에 도시한 제5실시예와 같이, 타면(2b)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(11)의 측면(17)만을 경사진 형상으로 해도 된다.

[제6실시예]

또한, 제5실시예와 같이, 일면(2a)에 형성되는 개스킷 성형홈(10)의 형상과 타면(2b)에 형성되는 개스킷 성형홈(11)의 형상이 동일할 필요는 없고, 도 8에 도시한 제6실시예와 같이, 일면(2a)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(10)은 그 바닥면 모서리부(14)에 곡률을 형성한 형상으로 하고, 타면(2b)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(11)은 그 측면(17)을 경사진 형상으로 해도 된다.

[제7실시예]

도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)의 주요부에 대한 단면도를 도시한 것으로서, 일면(2a)에 형성되어 있는 성형홈(10)과 타면(2b)에 형성되어 있는 성형홈(11)을 연통시키는 관통구멍이 형성되어 있지 않은 경우이다.

이 경우에, 일면(2a)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(10)의 폭(D)이 성형홈(10)의 이면이며 타면(2b)에 형성되어 있는 성형홈(11)의 폭(d)보다 넓게 형성되어 있다. 구체적으로는, 성형홈(10, 11)의 폭의 비율(D/d)이 105%이상이면 되고, 120~200%이면 더욱 바람직하다. 또한, 타면(2b)에 형성되어 있는 홈(11)은, 본 실시예에서는 성형홈으로 설명했으나, 성형홈이 아니라 접착홈 등이어도 된다.

[제8실시예]

도 10은 본 발명의 제8실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)의 주요부에 대한 단면도를 도시한 것으로서, 제7실시예와 같이 관통구멍이 형성되어 있지 않은 경우이며, 일면(2a)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(10) 및 타면(2b)이며 개스킷 성형홈(10)의 배면에 형성되어 있는 성형홈(11)의 측면(16, 17)의 형상이 경사진 형상으로 성형되어 있다. 또한, 타면(2b)에 형성되어 있는 홈(11)은, 본 실시예에서는 성형홈으로 설명했으나, 성형홈이 아니라 접착홈 등이어도 된다.

[제9실시예]

도 11은 본 발명의 제9실시예에 따른 연료전지용 세퍼레이터(1)의 주요부에 대한 단면도를 도시한 것으로서, 제7실시예 내지 제8 실시예와 같이 관통구멍이 형성되어 있지 않은 경우이며, 일면(2a)에 형성되어 있는 개스킷 성형홈(10) 및 타면(2b)이며 개스킷 성형홈(10)의 배면에 형성되어 있는 성형홈(11)의 바닥면 모서리부(14)에 곡률이 형성되어 있다. 또한, 타면(2b)에 형성되어 있는 홈(11)은, 본 실시예에서는 성형홈으로 설명했으나, 성형홈이 아니라 접착홈 등이어도 된다.

또한, 상기 제1실시예 내지 제9실시예에 따른 세퍼레이터 본체(2)의 재질로는, 탄소분말과 열경화성 수지의 혼합물 이외에 탄소분말과 열가소성 수지의 혼합물을 사용해도 된다.

또한, 상기 제1실시예 내지 제9실시예에 따른 개스킷(3)의 재질로서 EPDM이나 불소고무를 사용하여 일체로 성형하는 방법으로는 사출성형방법 이외에 트랜스퍼성형에 의한 방법을 이용해도 된다.

Claims

양면에 홈이 형성되고, 탄소분말과 수지의 혼합물로 이루어진 세퍼레이터 본체의 적어도 일면에 형성되어 있는 개스킷 성형홈에 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체에 개스킷을 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈의 폭을, 타면(他面)이며 상기 개스킷 성형홈의 배면(背面)에 형성되는 상기 홈의 폭보다 넓게 하고,

상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 홈에 설치되는 개스킷은, 홈 내에 배치되는 매설부와 단면이 산형상인 립 시일부를 일체로 가지며,

상기 세퍼레이터 본체의 타면에 형성되는 홈에 설치되는 개스킷도, 홈 내에 배치되는 매설부와 단면이 산형상인 립 시일부를 일체로 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터.
탄소분말과 수지의 혼합물로 이루어진 세퍼레이터 본체에 형성된 개스킷 성형홈에 관통구멍을 형성하여 고무를 성형함으로써 상기 세퍼레이터 본체의 양면에 개스킷을 일체로 성형한 연료전지용 세퍼레이터로서, 상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈의 폭을 타면에 형성되는 상기 개스킷 성형홈의 폭보다 넓게 하고,

상기 세퍼레이터 본체의 일면에 형성되는 홈에 설치되는 개스킷은, 홈 내에 배치되는 매설부와 단면이 산형상인 립 시일부를 일체로 가지며,

상기 세퍼레이터 본체의 타면에 형성되는 홈에 설치되는 개스킷도, 홈 내에 배치되는 매설부와 단면이 산형상인 립 시일부를 일체로 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 세퍼레이터.
삭제
삭제
삭제
삭제