燃料电池隔板制造技术

提出了一种燃料电池隔板，其在一外缘部分（３０）中具有用于导引反应气体的气体通道（３１，３２）和用于导引反应产物的反应产物通道（３３）。隔板（２０）由一由金属制成的中央部分（２２）、一由树脂材料制成的外缘部分（３０）以及一将所述中央部分和所述外缘部分连接到一起的弹性部件（４０）组成。作为利用树脂材料来制作所述外缘部分的结果，所述气体通道和产物通道具有抗腐蚀性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池隔板
本专利技术涉及一种燃料电池隔板，其具有设置在该隔板的外缘部分并且用于导引反应气体和反应产物的多个通道。
技术介绍
图10示出了一种现有技术的燃料电池。该燃料电池100是通过这样的步骤制成的：将阴极102和阳极103分别布置在电解质膜101的上面侧和下面侧；将一隔板105布置在阴极102的上侧，并且将上侧垫106夹在电解质膜101的外缘附近与上侧隔板105的外缘附近之间；以及将一隔板105布置在阳极103的下侧，并且将下侧垫106夹在电解质膜101的外缘附近与下侧隔板105的外缘附近之间。利用该燃料电池100，如箭头a所示，通过多条氢气通道107来提供氢气。如箭头所示，氢气通道107中的氢气被导向上侧隔板105的中央部分105a。如箭头b所示，通过多条氧气通道108来提供氢气。如箭头所示，氧气通道108中的氧气被导向下侧隔板105的中央部分105a。作为将氢气导入上侧中央部分105a中的结果，氢气分子(H2)将接触到包含在阴极102中的催化剂，并且，作为将氧气导入下侧中央部分105a中的结果，氧气分子(O2)将接触到包含在阳极103中的催化剂，从而电子e-将如箭头所示地流动，由此产生了电流。此时，由氢气分子(H2)和氧气分子(O2)产生出产物水(H2O)，并且如箭头c所示，该产物水经由多条产物水通道109流动。在该燃料电池100中，为保持气体通道107、108和产物水通道109的抗腐蚀性，有必要将气体通道107、108和产物水通道109密封。为此，在燃料电池100的制造中，将上侧垫106夹在电解质膜101的外缘附近与上侧隔板105的外缘附近之间的间隙中，并且将下侧垫106夹在电解-->质膜101的外缘附近与下侧隔板105的外缘附近之间的间隙中。这里，希望燃料电池100是紧凑的，并且有必要将上侧垫106和下侧垫106制成薄的。结果，对上侧垫106和下侧垫106进行操作变得困难，需要花费时间来将上侧垫106和下侧垫106布置在恰当的位置处，而这构成了提高燃料电池的生产率的障碍。作为一种解决该问题的方法，例如已经提出了JP-A-11-309746的“Manufacturing Method of a Silicone Resin-Metal Composite Body”(硅树脂-金属复合体的制造方法)。根据该方法，通过在所述隔板的外缘部分的附近形成硅树脂(后面称为“密封件”)，可以去除垫。图11中示出了一种用于制造现有技术的燃料电池隔板的注模成形模具，下面说明现有技术的隔板制造方法。参照图11，通过使注模成形模具110闭合，将隔板113插入在固定模111与活动模112之间的间隙中，并由固定模111和活动模112来形成一空腔114，然后，如箭头所示，通过将空腔114填以熔化的树脂，来在隔板113的外缘部分113a上形成密封件115。通过这样地在隔板113的外缘部分113a附近形成密封件115，可以使图10中所示的上侧垫106和下侧垫106变得不必要。因此，在所述燃料电池的制造过程中，可以免除加入上侧垫106和下侧垫106的步骤。为防止隔板113的气体通道和产物水通道被所述气体和产物水腐蚀，有必要覆盖气体通道和产物水通道的整个表面。因此，不仅有必要利用密封件115来覆盖隔板113的外缘部分113a的上表面和下表面，而且有必要利用密封件115来覆盖在外缘部分113a的气体通道和产物水通道的壁面。为了这样地利用密封件115覆盖外缘部分113a的气体通道和产物水通道的整个表面，以提高它们的抗腐蚀性，有必要提高诸如注模成形模具110的设备的精度，从而设备成本上升，因而这构成了缩减成本的障碍。并且，即使提高了所述设备的精度，也难以利用密封件115来覆盖外缘部分113a的气体通道和产物水通道的整个表面，因而隔板的生产合-->格率可能要下降，而这构成了提高燃料电池生产率的障碍。因此，期待着这样一种燃料电池隔板，即，其可以保证隔板的抗腐蚀性，也可以提高生产率，同时可以缩减成本。
技术实现思路
本专利技术提出了一种燃料电池隔板，该燃料电池隔板具有设置在一外缘部分中的用于导引反应气的多个气体通道和用于导引反应产物的反应产物通道，反应气被从所述多个气体通道导引到一中央部分处，而在该中央部分处产生的反应产物被导引到所述反应产物通道，所述燃料电池隔板的特征在于：所述中央部分被制成一金属部件，而所述外缘部分被制成一树脂部件，并且该树脂部件由一弹性部件连接到所述金属部件。通过这样将所述隔板的整个外缘部分制作成一树脂部件和在该外缘部分中形成多个气体通道和产物水通道，可以保证所述气体通道和产物水通道对所述气体和产物水的腐蚀的耐受性。并且，采用了这样一种结构，即，其中将所述隔板的外缘部分制成一树脂部件，并且通过一弹性部件将所述外缘部分连接到所述中央部分。作为采用这种结构的结果，无需如在现有技术中那样利用密封材料来覆盖隔板的气体通道和产物水通道的壁面，并且，可以利用普通精度的模具来模制所述外缘部分和所述弹性部件。结果，由于无需使用高精度模具，所以可缩减诸如模具的设备的成本。而且，通过利用一弹性部件将所述隔板的外缘部分连接到所述中央部分，可以相对容易地制造所述隔板。因而，可以提高隔板的生产合格率。这里，由于所述树脂部件具有与所述金属部件不同的热膨胀系数，所以，如果将构成所述外缘部分的所述树脂部件直接连接到构成所述中央部分的所述金属部件，那么由于所述外缘部分与所述中央部分之间的热膨胀差，将存在所述中央部分变形或所述外缘部分遭受疲劳破坏的风险。为避免这种风险，在本专利技术中，通过一弹性部件将所述外缘部分连接到所述中央部分。结果，由于所述外缘部分与所述中央部分之间的热-->膨胀差可由所述弹性部件来吸收，所以可防止由于所述外缘部分与所述中央部分之间的热膨胀差而造成的所述中央部分的变形和所述外缘部分的疲劳破坏。而且，在本专利技术中，优选地，在所述弹性部件上设有一包围所述中央部分的凸起中央密封部分。即，如果在所述弹性部件上设置一包围所述中央部分的凸起中央密封部分，那么在所述隔板的装配过程中，就无需加入一用于包围所述中央部分的中央部分垫。结果，在燃料电池的装配过程中，可以免除加入中央部分垫的麻烦。另外，在将所述隔板装配到燃料电池的过程中，可以由所述凸起中央密封部分来可靠地密封所述中央部分。结果，可以将被引入所述中央部分的气体导引到恰当的位置处，并且可以将在所述中央部分处产生的反应产物导引到恰当的位置处。而且，在本专利技术中，优选地，在所述外缘部分上设有分别包围所述气体通道和所述反应产物通道的多个凸起通道密封部分。当这样地在所述外缘部分上设置了分别包围所述气体通道和所述反应产物通道的多个凸起通道密封部分时，在所述隔板的装配过程中，就无需加入用于包围所述气体通道和所述反应产物通道的通道垫。结果，在燃料电池的装配过程中，可以消除加入通道垫的麻烦。而且，在所述隔板的装配过程中，可以利用所述多个凸起通道密封部分来可靠地密封所述气体通道和所述反应产物通道。而且，在本专利技术中，优选地，由一橡胶材料来整体地形成所述弹性部件和所述中央密封部分。当这样地由一橡胶材料来整体地形成所述弹性部件和所述中央密封部分时，可以同时形成这些部件。结果，可以在短时间内容易地形成所述弹性部件和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池隔板，具有设置在一外缘部分中的用于导引反应气的多个气体通道和用于导引反应产物的一反应产物通道，反应气被从所述多个气体通道导引到一中央部分处，而在该中央部分处产生的反应产物被导引到所述反应产物通道，所述燃料电池隔板的特征在 于：所述中央部分被制成一金属部件，而所述外缘部分被制成一树脂部件，并且该树脂部件由一弹性部件连接到所述金属部件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2002-4-26 127385/20021、一种燃料电池隔板，具有设置在一外缘部分中的用于导引反应气的多个气体通道和用于导引反应产物的一反应产物通道，反应气被从所述多个气体通道导引到一中央部分处，而在该中央部分处产生的反应产物被导引到所述反应产物通道，所述燃料电池隔板的特征在于：所述中央部分被制成一金属部件，而所述外缘部分被制成一树脂部件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村实基彦，河内慎弥，安藤敬祐，西山忠志，小此木泰介，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]