[發明專利]燃料電池用隔板

有效

• 申請號: 200710161916.5
• 申請日: 2004-07-08
• 公開（公告）號: CN101136481A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 井上智廣;渡部茂;浦川哲也
• 申請（專利權）人: NOK株式會社
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M2/14;F16J15/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明是中國專利申請號為200480015837.8，申請日為2004年7月8日的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及燃料電池用隔板。

背景技術

固體高分子燃料電池是應用從氫氣和氧氣(空氣)生成水的過程中獲取電流的原理來發電的電池。該燃料電池是由能透過氫離子的電解質膜和夾持該電解質膜的兩片隔板組成的組件多層迭加而成的燃料電池堆(stack)構成的。并且，要求構成組件的隔板具備能遮蔽氫氣和氧氣并能導出電流的性能。

此外，在燃料電池堆內使用氫氣，氧氣和冷卻用水，為密封這些物質，堆內需要安裝密封墊，從密封墊的預先單獨成型到將其安裝至堆內必然相當費時費工，例如在特開2001-185174中記載的發明就提出了在隔板主體表面上將密封墊一體加工成形的方法，并且提出了有關在一體成型中為防止因內部壓力導致密封墊邊緣易位而在隔板主體表面開密封墊成型溝，以及在該成型溝內開通孔，且因該通孔的固著效應，密封墊可以固定在隔板主體兩面的方法。

另一方面，密封墊的材料，一直以來使用低粘度的液體橡膠，硅樹脂橡膠，因硅樹脂橡膠的特性而發生氫氣的透過，硅樹脂的析出及硅樹脂的膨脹等方面的問題，針對這個問題，在特開2002-50369中記載的發明提出使用高粘度的合成型橡膠EPDM或含氟橡膠來代替硅樹脂橡膠。

但是，在隔板主體上將密封墊一體加工成形的情況下，因硅樹脂橡膠是低粘度的液體，在低噴射壓力下可以成型，對隔板沒有損傷，然而，使用EPDM及含氟橡膠的話，因橡膠粘度高，要求高噴射壓力是必然的，于是如圖10所示，發生密封墊成型槽的底面10a及11a因橡膠的壓力被擊穿的問題，發生因密封墊成型溝的側面強度低而溝底面轉角部分14因橡膠的壓力被擊穿出現損傷部分15的問題，故存在因隔板主體的損傷而損壞密封性的問題。

此外，為了燃料電池的小型化和輕型化將隔板主體做的越來越薄，出現了液態橡膠在低噴射壓力下成型時成型溝的底面及溝底面轉角部分被損傷的問題。并且，即便是沒有開通孔的密封墊，因橡膠等在進行噴射成型時在密封墊成型溝的背面形成成型溝及粘和溝等溝而導致應力集中，出現了密封墊成型溝的底面受到損傷的問題。

專利文獻1：特開2001-185174

專利文獻2：特開2002-050369

發明內容

發明力圖解決的課題

本發明鑒于以上幾點，提供一種在隔板主體上密封墊成型溝之間開通孔進行橡膠成型加工從而在隔板主體兩面將密封墊一體加工成形的燃料電池用隔板，即便在因密封墊材料選用高粘度型的EPDM或含氟橡膠而在高噴射壓力下進行成型加工的情況下，不發生密封墊成型溝的底面因橡膠的壓力被擊穿的問題，也不會發生因密封墊成型溝的側面強度低而溝底面轉角部分因橡膠的壓力發生擊穿的問題，可以抑制密封墊成型溝部分的損傷，進而實現可防止因隔板損傷而降低密封性的燃料電池用隔板的目的。

此外，本發明提供的具備密封墊成型溝的燃料電池用隔板的目的是，在因燃料電池的小型化和輕型化而越做越薄的隔板主體上具備通孔的成型溝，即便是低噴射壓力下進行液態橡膠成型加工的時候，成型溝的底面及溝底面轉角部分也不會因橡膠的壓力而受到損傷。

此外，本發明的目的是，提供當兩面都具有溝的隔板主體上沒有通孔時，對背面有溝的成型溝進行橡膠等的成型加工時，成型溝的底面不會因橡膠的壓力而受到損傷的具備密封墊成型溝的燃料電池用隔板。

解決問題的方法

為實現上述目的，根據本發明第1個方面的燃料電池用隔板，將橡膠構成的密封墊射出成形于由碳粉和樹脂的混合物壓縮形成的隔板主體上，并在隔板主體的兩個面上設置密封墊成型溝；其特征在于，在上述隔板主體的兩面上，山形的邊緣部分形成于上述的密封墊；形成于上述隔板主體的密封墊成型溝的溝側面為斜面。

此外，根據本發明第2個方面的燃料電池用隔板，是一種在隔板主體上密封墊成型溝之間開通孔進行橡膠成型加工從而在隔板主體兩面將密封墊一體加工成形的燃料電池用隔板，具有成型于上述隔板主體上的上述密封墊成型溝的溝側面是斜面的特征。

此外，根據本發明第3個方面的燃料電池用隔板，是一種由在隔板主體上密封墊成型溝之間開通孔進行橡膠成型加工從而在隔板主體兩面將密封墊一體加工成形的燃料電池用隔板，具有成型于上述隔板主體上的上述密封墊成型溝的溝底面轉角部分設有曲率的特征。