燃料电池单元用分隔件的垫片制造方法技术

燃料电池用分隔件的垫片(203)经过粘合剂(211)的赋形工序和粘合剂(211)的转移工序而成型，在赋形工序中，使用成型模具在具有柔软性的柔性基材(301)上对要成为垫片(203)的粘合剂(211)进行赋形，在转移工序中，将在柔性基材(301)上赋形的粘合剂(211)转移至一对分隔件(11)中的一个(例如，分隔件11B)上，并成型为垫片(203)，该一对分隔件(11)隔着设置在燃料电池单元的电解质膜相对设置，并具有筋肋(14)，该筋肋与电解质膜紧密接触且在与该电解质膜之间形成流体的流路，由此在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件上成型垫片。损伤的情况下在分隔件上成型垫片。损伤的情况下在分隔件上成型垫片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池单元用分隔件的垫片制造方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池单元用分隔件的垫片制造方法。

技术介绍

[0002]使反应气体发生电化学反应进行发电的燃料电池迅速普及。由于燃料电池的发电效率高，对环境的影响也少，因此作为优选的能源而受到关注。
[0003]燃料电池中，固体高分子型燃料电池具备将多个燃料电池单元层叠而成的堆叠结构。各个燃料电池单元通过一对分隔件夹着膜电极组件(MEA)。膜电极组件是由阳极电极(阳极)和阴极电极(阴极)夹着电解质膜的结构物，各个电极具有催化剂层和气体扩散层(GDL)的层叠结构。分隔件与气体扩散层紧密接触，与气体扩散层之间形成氢和氧的流路。
[0004]这样的燃料电池单元利用分隔件上形成的流路，向阳极电极供给氢，向阴极电极供给氧。由此，通过与水电解相反的电化学反应进行发电。
[0005]如专利文献1的各附图所示，膜电极组件的电解质膜(在文献1中，符号为55)被密封在端部。作为密封件，例如，使用专利文献1所记载的由橡胶状弹性体等成型的垫片(垫片主体21、31)。垫片在与分隔件的面正交的方向上产生弹性形变，在一对分隔件之间对膜电极组件的电解质膜进行密封。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文件
[0008]专利文献1：日本特开2016
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143479号公报。

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的问题
[0010]对电解质膜进行密封的垫片通过注塑成型或传递成型而被赋形为分隔件。此时，碳制等脆性的分隔件有可能因垫片成型时的压力、例如因模压而引起的压力或注塑压力等而被破坏。另外，即使是比较硬质的金属制的分隔件，例如在表面实施碳涂层等的情况下，也存在因垫片成型时的压力而导致涂层损伤的可能性。
[0011]要求能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件上成型垫片。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]在燃料电池用分隔件的垫片制造方法的一个方式中，在具有柔软性的柔性基材上使用成型模具对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述柔性基材上赋形的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
[0014]在燃料电池用分隔件的垫片制造方法的另一方式中，使用成型模具在中间基材上对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述中间基材上赋形的所述粘合剂转移至具有柔软性的柔性基材上，将转移至所述柔性基材上的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象
部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
[0015]在燃料电池用分隔件的垫片制造方法的又一方式中，在具有上模和下模的成型模具的所述下模上对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述下模上赋形的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。
[0016]专利技术效果
[0017]能够在不产生破坏或损伤的情况下在分隔件上成型垫片。
附图说明
[0018]图1是概念性地示出了将多个燃料电池单元层叠而成的堆叠结构的示意图。
[0019]图2的(A)
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(C)是示出了第一实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0020]图3的(A)
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(D)是示出了第一实施方式中相对于分隔件转移粘合剂时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0021]图4是示出了对一对分隔件之间的间隙进行密封的密封结构的垂直截面图。
[0022]图5的(A)
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(C)是示出了第二实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0023]图6的(A)
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(D)是示出了第二实施方式中相对于分隔件转移粘合剂时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0024]图7的(A)
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(D)是示出了第三实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0025]图8的(A)
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(E)是示出了第三实施方式中相对于分隔件转移粘合剂时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0026]图9的(A)
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(C)是示出了第四实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0027]图10的(A)
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(C)是示出了第四实施方式中相对于分隔件的粘合剂的第一阶段的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0028]图11的(A)
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(C)是示出了第四实施方式中相对于分隔件的粘合剂的第二阶段的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0029]图12的(A)
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(C)是示出了第五实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0030]图13的(A)
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(D)是示出了第五实施方式中相对于分隔件的粘合剂的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0031]图14的(A)
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(C)是示出了第六实施方式中粘合剂的赋形时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
[0032]图15的(A)
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(D)是示出了第六实施方式中相对于分隔件的粘合剂的转移时执行的各工序随时间变化的垂直截面图。
具体实施方式
[0033][燃料电池][0034]本实施方式的燃料电池分隔件的垫片制造方法是对应设置于燃料电池所使用的分隔件上的垫片进行赋形并将该垫片转移至分隔件的方法的一个示例。首先，对应用本实施方式的方法的燃料电池的一个示例进行说明。
[0035]如图1所示，燃料电池1具有将多个燃料电池单元2层叠而成的层叠结构。在燃料电池单元2中，在燃料电池用的一对分隔件11之间夹设有电解质膜102，在该电解质膜102中设置了被称为MEA(Membrane Electrode Assembly膜电极组件)的膜电极组件101。这种燃料电池单元2经由冷却面密封件201层叠。在图1中，仅描绘了两组燃料电池单元2，但实际上可以层叠几百组的燃料电池单元2来构成燃料电池1。
[0036]膜电极组件101是在电解质膜102的两个面的中央部分设置有未图示的电极的结构物。电极具备包括了在电解质膜102上成膜的催化剂层和在催化剂层上成膜的气体扩散层(GDL)的层叠结构(均未图示)。这种电极将电解质膜102的一面作为阳极电极(阳极)，将其相反面作为阴极电极(阴极)使用。
[0037]作为一个示例，燃料电池用的分隔件11是由碳等树脂成型的平板状的部件。但是，不限定于这种碳制的脆性材料，作为另一个示例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料电池用分隔件的垫片制造方法，包括：在具有柔软性的柔性基材上使用成型模具对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述柔性基材上赋形的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上，并成型为所述垫片，所述一对分隔件隔着对象部件相对设置，并具有筋肋，所述筋肋与所述对象部件紧密接触且在与该对象部件之间形成流体的流路。2.根据权利要求1所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，所述粘合剂的转移位置是所述筋肋的侧面。3.根据权利要求2所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，所述粘合剂的赋形位置是嵌入相邻的两个所述筋肋之间的设置在所述柔性基材上的突部的侧面。4.根据权利要求3所述的燃料电池用分隔件的垫片制造方法，其中，所述柔性基材的突部通过由所述粘合剂相对于所述成型模具的填充压力生成的模压而成型。5.一种燃料电池用分隔件的垫片制造方法，包括：使用成型模具在中间基材上对要成为垫片的粘合剂进行赋形，将在所述中间基材上赋形的所述粘合剂转移至具有柔软性的柔性基材上，将转移至所述柔性基材上的粘合剂转移至一对分隔件中的一个上...

【专利技术属性】
技术研发人员：松田泰辅，渡部茂，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：发明
国别省市：