KR20120135796A - Method for manufacturing fuel cell gasket - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An integral molding die of gasket for fuel cell is provided to block the guide hole formed in the edge of separator simply, quickly and firmly, and to prevent the leakage of hydrogen, air, and cooling water along the guide hole. CONSTITUTION: An integral molding die of gasket for fuel cell(200) comprises: in the state that separator(100) is inserted, upper/lower die blocks formed cavity having upper/lower cavity parts each on the upper and lower side of the separator for fuel cell above; gate formed in an isolated place from the separator; and resin inflow passage communicating the gate above and the guide hole, and the upper/lower cavity parts at the same time. Therefore, it is formed in a way of molding the upper/lower gasket, and blocking the guide hole formed on the separator at the same time.

Description

연료전지용 가스켓의 일체 성형 금형 및 상기 성형 금형으로 제작된 연료전지용 분리판{Method for manufacturing fuel cell gasket}An integral molding die of a fuel cell gasket and a separator for a fuel cell made of the molding die {Method for manufacturing fuel cell gasket}

본 발명은 연료전지용 분리판에 장착되는 가스켓을 상기 연료전지용 분리판에 일체로 성형시키는 금형 및 이에 의하여 제조된 연료전지용 분리판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정용, 차량용 등에 적용될 수 있는 연료전지 스택에 적용 가능하다.The present invention relates to a mold for integrally forming a gasket mounted on a separator plate for a fuel cell to the separator plate for a fuel cell, and a separator plate for a fuel cell manufactured by the same. Applicable to

일반적으로, 연료전지는 물의 전기분해 반응의 역반응으로 수소와 산소를 이용하여 전력을 생산시키는 시스템이다. 연료전지는 다양한 형태를 갖고 있으며, 그 예로는 연료전지 형태가 양자교환막(PEM: Proton Exchange Membrane)을 이용한 것이다.Generally, a fuel cell is a system that uses hydrogen and oxygen to produce electricity as a reverse reaction of an electrolysis reaction of water. The fuel cell has various forms, for example, a fuel cell type using a proton exchange membrane (PEM: Proton Exchange Membrane).

통상의 연료전지들은 비교적 낮은 전압을 생산한다. 따라서 전력으로 가용될 수 있을 만큼 생산하려면 단위전지 셀이 수십에서 수백 개 모아져 연료전지 스택(stack)을 구성해야 한다.Conventional fuel cells produce relatively low voltages. Therefore, in order to produce electricity to be available, it is necessary to construct a fuel cell stack by collecting tens to hundreds of unit cell cells.

연료전지 스택은 단위전지 셀들을 다수 적층한 구조로 이루어진다. 상기 단위전지 셀은, 크게 한쌍의 분리판과, 상기 분리판의 사이를 밀봉하는 가스켓과, 상기 분리판의 사이에 구비되는 막전극접합체로 구성된다. 막전극접합체는 고분자전해질막과, 상기 고분자전해질막의 양면에 형성된 한 쌍의 전극인 연료극과 공기극으로 구성된다. The fuel cell stack has a structure in which a plurality of unit battery cells are stacked. The unit cell includes a pair of separators, a gasket sealing the separators, and a membrane electrode assembly disposed between the separators. The membrane electrode assembly comprises a polymer electrolyte membrane, and a pair of electrodes formed on both sides of the polymer electrolyte membrane, the fuel electrode and the air electrode.

상기 분리판은 흑연 등 도전성 소재로 구성되며, 상기 막전극접합체를 기계적으로 고정함과 동시에, 인접한 막전극접합체 사이를 서로 전기적으로 직렬 또는 병렬로 접속시킨다.The separator is made of a conductive material such as graphite, and mechanically fixes the membrane electrode assembly and electrically connects adjacent membrane electrode assemblies in series or in parallel with each other.

도 1은 통상적인 분리판를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 분리판(10)의 양측단부에는, 상기 분리판을 관통하여서 수소, 공기 그리고 냉각수가 흐를 수 있도록 매니폴드(11)가 형성된다. 또한, 상기 분리판의 중앙부에는 상기 매니폴드(11)와 연결되며 수소나 공기를 가이드하는 기체통로(12)가 형성되며, 상기 매니폴드(11)와 기체통로(12) 사이에는, 이들을 연통시키는 기체 출입 구멍(23)이 형성된다. 1 is a plan view illustrating a conventional separator plate, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1. As illustrated in FIG. 1, manifolds 11 are formed at both ends of the separator 10 so that hydrogen, air, and coolant flow through the separator. In addition, a gas passage 12 connected to the manifold 11 and guiding hydrogen or air is formed at a central portion of the separation plate, and the manifold 11 and the gas passage 12 communicate with each other. The gas entrance hole 23 is formed.

가스켓(30)은 상기 물과 가스 등이 외부로 누출되지 않도록 상기 매니폴드(11)의 주위를 감싸도록 형성된다.The gasket 30 is formed to surround the manifold 11 so that the water and the gas do not leak to the outside.

한편, 상기 기체 출입 구멍(23)은, 상기 분리판 중에 상기 매니폴드(11)와 기체통로(12)사이에 배치된 차단벽부(13)의 측면을 관통하게 된다. 상기 차단벽부(13)를 관통하기 위해서는, 상기 분리판의 상기 매니폴드(11) 외곽에 형성된 외곽부(14)도 함께 관통시켜서 가이드 구멍(24)을 형성시킬 수 밖에 없다. On the other hand, the gas entry hole 23 passes through the side surface of the blocking wall portion 13 disposed between the manifold 11 and the gas passage 12 in the separation plate. In order to penetrate the barrier wall portion 13, the guide portion 24 may be formed by penetrating the outer portion 14 formed outside the manifold 11 of the separation plate.

즉, 상기 분리판의 외곽 측면으로부터 드릴툴을 이용하여, 먼저 가이드 구멍(24)을 형성시킨다. 그후에, 상기 드릴툴을 상기 가이드 구멍에 관통시킨 상태에서 계속 전진하여서 차단벽부(13)를 측방향에서 관통하도록 함으로써 기체 출입 구멍(23)이 만들어지게 된다. That is, the guide hole 24 is first formed by using a drill tool from the outer side surface of the separating plate. Thereafter, the gas entry and exit hole 23 is made by continuously advancing the drill tool through the guide hole so as to penetrate the barrier wall portion 13 laterally.

그런데, 상기 가이드 구멍은 기체 출입 구멍을 형성시킨 후에 다시 막는 작업이 필요하다. 즉, 수소, 공기 그리고 냉각수들이 상기 가이드 구멍을 따라서 외부로 유출되지 않도록 하여야 한다. By the way, it is necessary to close the guide hole again after forming the gas entry hole. In other words, hydrogen, air and cooling water should be prevented from flowing out along the guide hole.

종래에는 주사기 또는 디스펜서로서, 일반 축합형 실리콘으로 상기 가이드 구멍을 충진시킴으로써, 상기 가이드 구멍을 막았다. Conventionally, the guide hole was closed by filling the guide hole with general condensation type silicone as a syringe or dispenser.

그런데, 상기 방법은 수작업으로 이루어짐으로써 가이드 구멍을 치밀하게 막기가 쉽지 않고, 상기 가이드 구멍 외로 실리콘이 흘러서 빠져 나오는 문제점 등이 발생한다. 또한, 분리판에 가이드 구멍이 많으면 많을수록, 상기 가이드 구멍을 막는 시간이 길어진다는 문제점이 있다. By the way, since the method is made by hand, it is not easy to close the guide hole precisely, and there arises a problem that silicon flows out of the guide hole. In addition, the more guide holes in the separation plate, the longer the time for blocking the guide holes becomes.

또한, 일반 씰링용 실리콘의 경우에는 스택 동작 환경에서 수명이 저하되어서, 녹는 현상이 발생한다는 문제점이 있다.In addition, in the case of general sealing silicon, there is a problem that the life is reduced in the stack operating environment, so that a melting phenomenon occurs.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 분리판의 외곽부에 형성된 가이드 구멍을 간단하면서도 신속하게 막는 동시에, 치밀하고, 외부로 흘러 넘치지 않도록 하는 연료전지용 가스켓 일체형 성형 금형 및 상기 성형 금형으로 제조된 연료전지용 분리판을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, gasket integral molded molding for fuel cells to prevent the guide hole formed in the outer portion of the separator plate, simply and quickly, dense, and do not overflow to the outside. An object of the present invention is to provide a mold and a separator for a fuel cell manufactured by the molding die.

본 발명의 다른 목적은 상기 가이드 구멍을 막는 소재가 작동 환경에서 내구성이 우수한 연료전지 가스켓의 일체형 성형 금형 및 상기 성형 금형으로 제조된 연료전지용 분리판을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an integrated molding die of a fuel cell gasket and a separator plate for a fuel cell made of the molding die, wherein the material blocking the guide hole has excellent durability in an operating environment.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 가스켓의 일체 성형 금형은, 외곽부에 매니폴드, 중앙부에 기체 통로, 상기 매니폴드의 내측면과 기체 통로를 연결하는 기체 출입 구멍 및 상기 매니폴드 외측면의 상기 기체 출입 구멍이 연장되는 지점과 외부 사이를 관통하는 가이드 구멍이 형성된 연료전지용 분리판 상에 유동성 있는 성형재를 주입하여서, 상기 분리판의 상하면에 연료전지용 가스켓을 일체로 성형하는 것으로서, 상기 연료전지용 분리판이 삽입된 상태에서, 상기 연료전지용 분리판 상, 하면에 각각 상, 하측 캐비티부를 가지는 캐비티가 형성된 상, 하측 금형 블록과, 상기 분리판과 이격된 위치에 형성된 게이트와, 상기 상, 하측 캐비티부와게이트 사이를 연통함과 동시에, 상기 게이트와 상기 가이드 구멍 사이를 연통시키는 수지 유입로를 포함하여, 상기 상하측 가스켓을 성형시키는 동시에 상기 분리판에 형성된 가이드 구멍을 막도록 형성된 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the integrated mold of the fuel cell gasket according to the embodiment of the present invention includes a manifold at the outer portion, a gas passage at the center, a gas inlet hole connecting the gas passage to the inner surface of the manifold; A fluid molding material is injected into a fuel cell separator formed with a guide hole penetrating between the point where the gas entry hole extends from the outer surface of the manifold and an outside thereof, thereby integrally forming a fuel cell gasket on the upper and lower surfaces of the separator plate. In the molding, in the state where the fuel cell separator is inserted, upper and lower mold blocks having upper and lower cavity portions respectively formed on and under the fuel cell separator, and gates formed at positions spaced apart from the separator. And communicating between the upper and lower cavity portions and the gate, and between the gate and the guide hole. Including the communication path to the resin inflow, characterized in that at the same time forming the upper and lower gaskets being formed to prevent the guide hole formed in the distribution plate.

상기 캐비티는, 상기 가이드 구멍과 연결된 매니폴드의 외측면에 형성된 내측 캐비티부와, 상기 분리판의 외측면에 형성된 외측 캐비티부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 내측 캐비티부와, 상기 외측 캐비티부와, 상기 상, 하측 캐비티부는 서로 연통하도록 형성될 수 있다. The cavity may further include an inner cavity portion formed on an outer surface of the manifold connected to the guide hole, and an outer cavity portion formed on an outer surface of the separation plate. In this case, the inner cavity portion, the outer cavity portion, and the upper and lower cavity portions may be formed to communicate with each other.

한편, 본 발명의 다른 측면에서의 바람직한 실시예에 따른 연료전지용 분리판은, 분리판 본체와, 상기 분리판 본체의 외곽 측면에서 상기 가이드 구멍을 덮도록 형성된 외측 막음부와, 상기 분리판 본체의 매니폴드에서 상기 가이드 구멍을 덮도록 형성된 내측 막음부와, 상기 가이드 본체의 가이드 구멍을 충진시켜서 밀폐시키는 중앙측 막음부와, 상기 매니폴드 주위에 장착된 가스켓을 포함하고, 상기 외측 막음부, 상기 내측 막음부 및 상기 가스켓은 동일한 소재로 이루어진다. On the other hand, the separator plate for a fuel cell according to another embodiment of the present invention, the separator plate body, the outer blocking portion formed to cover the guide hole on the outer side of the separator plate body, and the separation plate body An inner blocking portion formed to cover the guide hole in the manifold, a central side blocking portion for filling and sealing the guide hole of the guide body, and a gasket mounted around the manifold; The inner blocking portion and the gasket are made of the same material.

상기 내측 막음부는 상기 매니폴드 외측면으로부터 연장되어서, 상기 매니폴드 외곽에의 분리판 본체 상, 하면의 일부를 덮도록 형성되고, 상기 외측 막음부는 상기 분리판 본체 외측면으로부터 연장되어서, 상기 분리판 본체의 상, 하면 일부를 덮도록 형성될 수 있다. The inner blocking portion extends from the outer surface of the manifold, and is formed to cover a portion of the lower surface of the separating plate body outside the manifold, and the outer blocking portion extends from the outer surface of the separating plate body, It may be formed to cover a portion of the upper and lower surfaces of the main body.

이 경우, 상기 외측 막음부는 상기 가이드 구멍이 형성된 분리판 외측면 전체를 덮도록 형성될 수 있다. In this case, the outer blocking portion may be formed to cover the entire outer surface of the separator plate formed with the guide hole.

한편, 상기 외측 막음부, 상기 내측 막음부 및 상기 가스켓은 부가형 액상 실리콘고무 소재로 이루어질 수 있다.On the other hand, the outer blocking portion, the inner blocking portion and the gasket may be made of an additional liquid silicone rubber material.

도 1은 통상적인 연료전지용 분리판의 일부를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지용 가스켓의 일체 성형금형을 상측에서 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 연료전지용 분리판의 일부를 도시한 단면도이다. 1 is a view showing a part of a conventional separator for a fuel cell.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in Fig.
3 is a plan view showing an integrated molding mold of a fuel cell gasket according to a preferred embodiment of the present invention from above.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
5 is a cross-sectional view showing a part of a separator for a fuel cell of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지용 가스켓의 일체 성형금형(200)을 상측에서 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다. 3 is a plan view showing an integrally molded mold 200 of a fuel cell gasket according to a preferred embodiment of the present invention from above, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료전지용 가스켓의 일체 성형금형(200)은, 상측 금형 블록(211)과, 하측 금형 블록(216)과, 게이트(220)와, 수지 유입로(240)를 포함한다. 3 and 4, the integrated molding mold 200 of the fuel cell gasket of the present invention, the upper mold block 211, the lower mold block 216, the gate 220, the resin inflow Furnace 240.

이 경우, 상기 연료전지용 가스켓(이하, ""가스켓""이라 칭함)의 일체 성형금형(200)은, 상측 금형 블록(211) 및 하측금형 블록 사이에 연료전지용 분리판(100)(이하, ""분리판""이라 칭함)을 배치하고, 주입구(미도시) 및 런너(212)를 통해 유동성 있는 성형재를 주입하여서, 상기 분리판(100)의 상, 하면에 가스켓(160; 도 5 참조)을 성형하는 장치이다.In this case, the integrally molded mold 200 of the fuel cell gasket (hereinafter referred to as " " " gasket ") is the separator plate 100 for fuel cell between the upper mold block 211 and the lower mold block. And a gasket 160 (see FIG. 5) on the upper and lower surfaces of the separation plate 100 by disposing a fluid-forming molding material through an injection hole (not shown) and a runner 212. ) Is a device for molding.

상기 상, 하측 금형 블록(216) 사이에 배치되는 분리판(100)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 매니폴드(110)와, 기체 통로(미도시)와, 기체 출입 구멍(123)과, 가이드 구멍(124)이 형성된다. 매니폴드(110)는 분리판(100)의 외곽부에 수소, 공기 그리고 냉각수가 흐르도록 상하로 관통되어 형성된다. As shown in FIG. 5, the separation plate 100 disposed between the upper and lower mold blocks 216 includes a manifold 110, a gas passage (not shown), a gas inlet and out hole 123, and the like. The guide hole 124 is formed. The manifold 110 is formed to penetrate up and down so that hydrogen, air, and cooling water flow to an outer portion of the separation plate 100.

기체 통로는 상기 매니폴드(110)와 연결되며 수소나 공기를 가이드하도록 형성된다.A gas passage is connected to the manifold 110 and is formed to guide hydrogen or air.

기체 출입 구멍(123)은 상기 매니폴드(110)의 내측면과 기체 통로를 연결한다. 즉, 분리판(100)은, 상기 매니폴드(110) 내측면과 기체 통로 사이에 차단벽부(105)가 형성되고, 상기 매니폴드(110) 외측면 방향으로는 외곽부(103)가 형성되는데, 상기 기체 출입 구멍(123)은 상기 차단벽부(105)를 측 방향으로 관통하도록 형성된다. The gas entrance hole 123 connects the gas passage with the inner surface of the manifold 110. That is, in the separation plate 100, a blocking wall portion 105 is formed between the inner surface of the manifold 110 and the gas passage, and an outer portion 103 is formed in the outer surface direction of the manifold 110. The gas access hole 123 is formed to penetrate the barrier wall 105 laterally.

가이드 구멍(124)은 상기 매니폴드(110) 외측면의 상기 기체 출입 구멍(123)이 연장되는 지점과 외부 사이를 관통한다. 즉, 가이드 구멍(124)은 상기 차단벽부(105)에 형성되며, 상기 가이드 구멍(124)과 기체 출입 구멍(123)의 중심축은 서로 연장되도록 형성된다.The guide hole 124 penetrates between the outside and the point where the gas entry hole 123 of the outer surface of the manifold 110 extends. That is, the guide hole 124 is formed in the blocking wall portion 105, and the central axes of the guide hole 124 and the gas entrance / exit hole 123 are formed to extend from each other.

다시 도 3 및 도 4로 되돌아와서, 상측 금형 블록(211) 및 하측 금형 블록(216)에는, 서로 닫힐 경우에 가스켓이 성형되는 캐비티(230)가 형성된다. 즉, 상기 분리판(100)이 상기 상, 하측 금형 블록(216) 사이에 장착되면, 상기 상, 하측 금형 블록(211, 216)이 서로 닫히면서 상기 분리판(100)을 경계로 상, 하측 캐비티부(231, 232)가 형성된다. 3 and 4, the upper mold block 211 and the lower mold block 216 are formed with a cavity 230 in which a gasket is formed when they are closed to each other. That is, when the separating plate 100 is mounted between the upper and lower mold blocks 216, the upper and lower mold blocks 211 and 216 are closed to each other and the upper and lower sides of the separating plate 100 are bounded. Cavity parts 231 and 232 are formed.

게이트(220)는 상기 분리판(100)과 이격된 위치에 형성된다. 상기 게이트(220)는 분리판(100) 상면과 바로 연결된 것이 아니라, 상기 분리판(100)과 이격 배치됨으로써, 성형재가 분리판(100) 상면으로 직접 공급되지 않아서, 상기 분리판(100)이 사출압력을 직접적으로 받지 아니한다. 이로 인하여 분리판(100)이 사출압력에 의하여 받는 충격량을 줄일 수 있어서, 분리판(100)이 휘거나, 파손되는 것을 방지할 수 있다. The gate 220 is formed at a position spaced apart from the separation plate 100. The gate 220 is not directly connected to the upper surface of the separator 100, but is spaced apart from the separator 100 so that a molding material is not directly supplied to the upper surface of the separator 100, so that the separator 100 is Injection pressure is not directly received. As a result, the impact amount received by the separation plate 100 by the injection pressure can be reduced, and the separation plate 100 can be prevented from being bent or damaged.

상기 게이트(220)는 상기 상측 금형 블록(211)의 하면이 상측으로 오목하게 파지고, 하측 금형 블록(216)의 상면이 하측으로 오목하게 파지게 함으로써 형성될 수도 있다. 상기 게이트(220)가 구 형상, 사다리꼴, 사각형, 깔대기 형상 등 여러 형상을 가질 수 있다. The gate 220 may be formed by recessing the lower surface of the upper mold block 211 concave upward and recessing the upper surface of the lower mold block 216 downward. The gate 220 may have various shapes such as spherical shape, trapezoidal shape, quadrangular shape, and funnel shape.

수지 유입로(240)는 상기 게이트(220)와 캐비티(230) 사이를 연통시킨다. 이 경우, 상기 수지 유입로(240)는, 상기 상, 하측 캐비티부(231, 232)와 게이트(220) 사이를 연통함과 동시에, 상기 게이트(220)와 상기 가이드 구멍(124) 사이를 연통시킨다. 이에 따라서 본 발명의 성형 금형을 통하여, 상기 상, 하측 가스켓을 성형시키는 동시에 상기 분리판(100)에 형성된 가이드 구멍(124)을 막게 된다. 따라서, 상기 가이드 구멍(124)이 중앙측 캐비티부(233)가 된다. The resin inflow path 240 communicates between the gate 220 and the cavity 230. In this case, the resin inflow path 240 communicates between the upper and lower cavity portions 231 and 232 and the gate 220, and also communicates between the gate 220 and the guide hole 124. Let's do it. Accordingly, the upper and lower gaskets are molded through the molding die of the present invention, and at the same time, the guide holes 124 formed in the separation plate 100 are blocked. Therefore, the guide hole 124 becomes the central cavity portion 233.

한편, 상, 하측 캐비티부(231, 232)에는, 가스켓이 성형되는 가스켓용 캐비티부(260)를 포함한다.Meanwhile, the upper and lower cavity parts 231 and 232 include a gasket cavity part 260 in which a gasket is molded.

본 발명에 따르면, 상기 가이드 구멍(124)을 막는 작업을, 가스켓을 성형하는 공정과 별도의 공정으로 행하지 않고, 가스켓을 일체로 성형하는 동시에 행한다. 이에 따라서 상기 가이드 구멍(124)을 막는 공정이 간단해지고 신속해진다. According to the present invention, the operation of blocking the guide hole 124 is performed at the same time as the gasket is integrally formed without performing the step separate from the step of forming the gasket. This simplifies and speeds up the process of closing the guide hole 124.

또한, 성형 금형에서 성형재를 가이드 구멍(124)을 유입하여서 막는다. 따라서 가이드 구멍(124)을 치밀하게 막을 수 있음으로써, 그 밀폐성이 우수해진다. In addition, the molding material is prevented from entering the guide hole 124 in the molding die. Therefore, since the guide hole 124 can be closed densely, the sealing property becomes excellent.

한편, 상기 수지 유입로(240)는 상, 하측 통로부와, 중앙측 통로부를 포함할 수 있다. 상, 하측 통로부는 상기 게이트(220)로부터 분기되어서, 각각 상기 상, 하측 캐비티부(231, 232)와 연결된다. 또한 중앙 통로부는 상기 가이드 구멍(124)과 연통된다. The resin inflow path 240 may include upper and lower passage portions and a central passage portion. The upper and lower passage portions branch from the gate 220 and are connected to the upper and lower cavity portions 231 and 232, respectively. In addition, the central passage portion communicates with the guide hole 124.

즉, 게이트(220)로부터의 성형재가 상기 수지 유입로(240)의 상측, 중앙측, 하측 통로부를 따라서 측방향으로 이동하여서 상기 분리판(100) 상하면의 상, 하측 캐비티부(231, 232) 및 가이드 구멍(124)으로 충전된다. 상기 분리판(100) 상하면에 배치된 상, 하측 가스켓을 금형에 의하여 동시에 성형함으로써, 성형시에 가스켓 손상을 방지할 수 있다. That is, the molding material from the gate 220 moves laterally along the upper side, the center side, and the lower passage of the resin inflow path 240, so that the upper and lower cavity portions 231 and 232 on the upper and lower surfaces of the separation plate 100 are moved. And the guide hole 124. By simultaneously molding the upper and lower gaskets disposed on the upper and lower surfaces of the separator plate 100 by means of a mold, damage to the gasket can be prevented during molding.

한편, 상기 캐비티(230)는, 내측 캐비티부(234)와, 외측 캐비티부(235)를 더 포함할 수 있다. 내측 캐비티부(234)는 상기 가이드 구멍(124)의 내측단부와 연통된 매니폴드(110)의 외측면에 형성된다. 상기 외측 캐비티부(235)는 상기 가이드 구멍(124)의 외측단부와 연통된 상기 분리판(100)의 외측면에 형성된다.The cavity 230 may further include an inner cavity part 234 and an outer cavity part 235. The inner cavity portion 234 is formed on the outer surface of the manifold 110 in communication with the inner end of the guide hole 124. The outer cavity portion 235 is formed on the outer surface of the separation plate 100 in communication with the outer end of the guide hole 124.

이에 따라서 상기 성형재는 가이드 구멍(124)을 충진하는 동시에, 상기 가이드 구멍(124)을 통과한 성형재는 내측 캐비티부(234)를 따라서 유동하여서 충진된다. 또한, 상기 분리판(100)의 외측면 또한 가이드 구멍(124)과 함께 성형재가 유동하여서 충진된다. Accordingly, the molding material fills the guide hole 124, and the molding material having passed through the guide hole 124 flows along the inner cavity part 234 and is filled. In addition, the outer surface of the separating plate 100 is also filled with a molding material flows along with the guide hole 124.

이로 인하여, 성형이 완료된 경우에, 상기 성형재는 상기 가이드 구멍(124)을 충진함과 동시에, 상기 가이드 구멍(124)의 입구 및 출구를 막는 형상이 되어서, 상기 성형재가 가이드 구멍(124) 밖으로 유출되거나, 가이드 구멍(124)에 충진된 성형재가 파손되는 것을 방지할 수 있다. Thus, when molding is completed, the molding material fills the guide hole 124 and at the same time becomes a shape that blocks the inlet and the outlet of the guide hole 124, so that the molding material flows out of the guide hole 124. Or the molding material filled in the guide hole 124 can be prevented from being broken.

이 경우, 상기 성형재의 유동이 수월하게 할 수 있도록, 상기 내측 캐비티부(234)와, 상기 외측 캐비티부(235)와, 상기 상, 하측 캐비티부(231, 232)는 서로 연통하도록 형성되는 것이 바람직하다. In this case, the inner cavity portion 234, the outer cavity portion 235, and the upper and lower cavity portions 231 and 232 communicate with each other so as to facilitate the flow of the molding material. desirable.

한편, 상기 성형재는 부가형 액상 실리콘 고무 소재인 것이 바람직하다. 상기 부가형 액상 실리콘 고무는 비닐기를 함유한 폴리실록산과, Si-H 결합을 갖는 폴리실록산을 부가 반응시킴에 따라서 실록산 사슬을 가교시키는 것을 의미한다. 상기 부가형 액상 실리콘 고무 소재는 수분 없이 상온 및 가열 경화가 가능하고 반응 억제제를 사용하여 경화 속도를 제어할 수 있다는 장점이 있다. On the other hand, the molding material is preferably an additional liquid silicone rubber material. The addition type liquid silicone rubber is meant to crosslink siloxane chains by addition reaction of a polysiloxane containing a vinyl group and a polysiloxane having a Si—H bond. The additional liquid silicone rubber material has advantages in that it can be cured at room temperature and heat without moisture and can control the curing rate using a reaction inhibitor.

이 경우, 가교제로서는 하이브리드가 함유된 실리콘 오일(-Me2SiO2)n(MeHSiO-)-m을 사용할 수 있고, 촉매제로 백금을 사용할 수 있다. 촉매제로 백금을 사용하여 실리콘 구성 분자를 결합시킴으로써, 촉매반응으로결합속도가 급격하게 상승하고, 결합체인 길이가 짧아 가교시간이 짧을 수 밖에 없다는 장점이 있다. 또한, 백금 자체는 실리콘 분자와 결합하지 않기 때문에, 부산물이 만들어지지 않는다. In this case, a silicone oil (-Me2SiO2) n (MeHSiO-)-m containing a hybrid can be used as the crosslinking agent, and platinum can be used as a catalyst. By combining silicon constituent molecules using platinum as a catalyst, there is an advantage that the bonding speed is rapidly increased by the catalytic reaction, and the length of the binder is short, so that the crosslinking time is short. In addition, since platinum itself does not bond with silicon molecules, no by-products are made.

또한, 상기 부가형 액상 실리콘 고무는 성형 후에, 작동 환경에서 내구성이 우수하다. In addition, the addition liquid silicone rubber is excellent in durability in the operating environment after molding.

참고로, 본 실시예에서 설명하는 성형금형장치는 성형재를 공급하는 핀 포인트를 구비하는 3단 방식이거나, 2단 방식에 모두 적용될 수 있다.For reference, the molding die apparatus described in the present embodiment may be applied to a three-stage system or a two-stage system having a pin point for supplying a molding material.

이러한 구성에 의해, 상기 성형재가 상기 성형공간에서 성형 금형에 의해 성형된 후 상, 하측 금형 블록이 상호 분리되면, 밀핀이 밀핀홈을 통해 진입하여 성형재를 들어 올림과 동시에, 수지 유입로(240)의 상, 하측 통로부가 끊어짐에 따라서 가스켓 사출이 완료된다.  With this configuration, if the upper and lower mold blocks are separated from each other after the molding material is molded by the molding die in the molding space, the mill pin enters through the mill pin groove to lift the molding material and at the same time, the resin inflow path 240 Gasket injection is completed as the upper and lower passage portions of the "

도 5는 본 발명의 성형 금형에 의하여 완성된 가스켓 일체형 연료전지용 분리판(100)을 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a gasket integrated fuel cell separator plate 100 completed by the molding die of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 분리판(100)은, 분리판 본체(101)와, 상기 분리판 본체(101)의 외곽 측면에서 상기 가이드 구멍(124)을 덮도록 형성된 외측 막음부(130)와, 상기 분리판 본체(101)의 매니폴드(110)에서 상기 가이드 구멍(124)을 덮도록 형성된 내측 막음부(140)와, 상기 분리판 본체의 가이드 구멍(124)을 충진시켜서 밀폐시키는 중앙측 막음부(150)와, 상기 매니폴드(110) 주위에 장착된 가스켓(160)을 포함한다. 이 경우, 상기 외측 막음부(130), 상기 내측 막음부(140) 및 상기 가스켓(160)은 동일한 소재로 이루어진다. As shown in FIG. 5, the separator 100 of the present invention includes a separator plate main body 101 and an outer blocking portion formed to cover the guide hole 124 at an outer side surface of the separator plate main body 101. 130, the inner blocking portion 140 formed to cover the guide hole 124 in the manifold 110 of the separation plate main body 101, and the guide hole 124 of the separation plate main body It includes a central blocking portion 150 for sealing and a gasket 160 mounted around the manifold 110. In this case, the outer blocking portion 130, the inner blocking portion 140 and the gasket 160 is made of the same material.

이 경우, 상기 외측 막음부(130)는 상기 가이드 구멍(124)이 형성된 분리판(100) 외측면 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 또한 상기 외측 막음부(130)는 상기 분리판 본체(101)의 상, 하면에 일부 연장되어서 ""ㄷ"" 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 따라서 외측 막음부(130)가 단단히 고정될 수 있다. 상기 내측 막음부(140) 또한 분리판 본체(101)의 상, 하면에 일부 연장되어서 ""ㄷ"" 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. In this case, the outer blocking portion 130 may be formed to cover the entire outer surface of the separation plate 100 in which the guide hole 124 is formed. In addition, the outer blocking portion 130 is preferably extended to the upper portion, the lower surface of the separator plate body 101 to form a "" ", so that the outer blocking portion 130 can be firmly fixed. . It is preferable that the inner blocking portion 140 also extends to the upper and lower surfaces of the separator main body 101 to have a "" "shape.

상기 외측 막음부(130), 상기 내측 막음부(140) 및 상기 가스켓*160)은 부가형 액상 실리콘고무 소재로 이루어질 수 있다. The outer blocking portion 130, the inner blocking portion 140, and the gasket * 160 may be made of an additive liquid silicone rubber material.

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다. In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention described in the claims.

100: 연료전지용 분리판 101: 분리판 본체
110: 매니폴드 123: 기체 출입 구멍
124: 가이드 구멍 130: 외측 막음부
140: 내측 막음부 150: 중앙측 막음부
160: 가스켓 200: 연료전지 가스켓의 일체 성형금형
220: 게이트 230: 캐비티
231: 상측 캐비티부 232: 상, 하측 캐비티부
234: 내측 캐비티부 235: 외측 캐비티부
240: 수지 유입로 100: separator plate for fuel cell 101: separator plate body
110: manifold 123: gas entrance hole
124: guide hole 130: outer blocking portion
140: inner blocking portion 150: central blocking portion
160: gasket 200: integral molding mold of fuel cell gasket
220: gate 230: cavity
231: upper cavity portion 232: upper, lower cavity portion
234: inner cavity portion 235: outer cavity portion
240: resin inlet

Claims (7)

외곽부에 매니폴드, 중앙부에 기체 통로, 상기 매니폴드의 내측면과 기체 통로를 연결하는 기체 출입 구멍 및 상기 매니폴드 외측면의 상기 기체 출입 구멍이 연장되는 지점과 외부 사이를 관통하는 가이드 구멍이 형성된 연료전지용 분리판 상에 유동성 있는 성형재를 주입하여서, 상기 분리판의 상하면에 연료전지용 가스켓을 일체로 성형하는 것으로서,
상기 연료전지용 분리판이 삽입된 상태에서, 상기 연료전지용 분리판 상, 하면에 각각 상, 하측 캐비티부를 가지는 캐비티가 형성된 상, 하측 금형 블록
상기 분리판과 이격된 위치에 형성된 게이트 및
상기 상, 하측 캐비티부와 게이트 사이를 연통함과 동시에, 상기 게이트와 상기 가이드 구멍 사이를 연통시키는 수지 유입로를 포함하여,
상기 상하측 가스켓을 성형시키는 동시에 상기 분리판에 형성된 가이드 구멍을 막도록 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 가스켓의 일체 성형 금형. A manifold on the outer side, a gas passage in the center, a gas entry hole connecting the inner side of the manifold and the gas passage, and a guide hole penetrating between the outside and the point where the gas entry hole on the outer side of the manifold extends Injecting a flexible molding material on the formed fuel cell separator plate, and integrally molding the fuel cell gasket on the upper and lower surfaces of the separator plate,
Upper and lower mold blocks in which a cavity having upper and lower cavity portions is formed on upper and lower surfaces of the fuel cell separating plate, respectively, while the fuel cell separating plate is inserted.
A gate formed at a position spaced apart from the separator;
And a resin inflow path communicating between the upper and lower cavity portions and the gate, and communicating between the gate and the guide hole.
And forming the upper and lower gaskets and simultaneously blocking the guide holes formed in the separator plate. 제1항에 있어서,
상기 캐비티는, 상기 가이드 구멍과 연결된 매니폴드의 외측면에 형성된 내측 캐비티부와, 상기 분리판의 외측면에 형성된 외측 캐비티부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 가스켓의 일체 성형 금형.The method of claim 1,
The cavity further includes an inner cavity portion formed on an outer surface of the manifold connected to the guide hole, and an outer cavity portion formed on an outer surface of the separator plate. 제2항에 있어서,
상기 내측 캐비티부와, 상기 외측 캐비티부와, 상기 상, 하측 캐비티부는 서로 연통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 가스켓의 일체 성형 금형.The method of claim 2,
And the inner cavity portion, the outer cavity portion, and the upper and lower cavity portions are formed to communicate with each other. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 구조를 가진 성형 금형으로 제조된 연료전지용 분리판으로서,
분리판 본체와
상기 분리판 본체의 외곽 측면에서 상기 가이드 구멍을 덮도록 형성된 외측 막음부
상기 분리판 본체의 매니폴드에서 상기 가이드 구멍을 덮도록 형성된 내측 막음부
상기 가이드 본체의 가이드 구멍을 충진시켜서 밀폐시키는 중앙측 막음부 및
상기 매니폴드 주위에 장착된 가스켓을 포함하고,
상기 외측 막음부, 상기 내측 막음부 및 상기 가스켓은 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판. A separator for a fuel cell manufactured from a molding die having the structure of any one of claims 1 to 3, wherein
Separator body and
Outer blocking portion formed to cover the guide hole in the outer side of the separator plate body
Inner blocking portion formed to cover the guide hole in the manifold of the separator plate body
A center side blocking portion for filling and guiding the guide hole of the guide body;
A gasket mounted around the manifold,
The outer blocking portion, the inner blocking portion and the gasket is a fuel cell separator, characterized in that made of the same material. 제4항에 있어서,
상기 내측 막음부는 상기 매니폴드 외측면으로부터 연장되어서, 상기 매니폴드 외곽에의 분리판 본체 상, 하면의 일부를 덮도록 형성되고,
상기 외측 막음부는 상기 분리판 본체 외측면으로부터 연장되어서, 상기 분리판 본체의 상, 하면 일부를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.5. The method of claim 4,
The inner blocking portion extends from the outer surface of the manifold, and is formed to cover a portion of the lower surface of the separating plate body outside the manifold,
The outer blocking portion extends from an outer surface of the separator plate main body, and is formed to cover a portion of the upper and lower surfaces of the separator plate main body. 제5항에 있어서,
상기 외측 막음부는 상기 가이드 구멍이 형성된 분리판 외측면 전체를 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.The method of claim 5,
And the outer blocking portion is formed to cover the entire outer surface of the separator plate on which the guide hole is formed. 제4항에 있어서,
상기 외측 막음부, 상기 내측 막음부 및 상기 가스켓은 부가형 액상 실리콘고무 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판. 5. The method of claim 4,
The outer blocking portion, the inner blocking portion and the gasket is a fuel cell separator, characterized in that made of an additional liquid silicone rubber material.
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