[發(fā)明專利]燃料電池用隔板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710161916.5
• 申請(qǐng)日: 2004-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN101136481A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井上智廣;渡部茂;浦川哲也
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: NOK株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M8/02
• 分類號(hào): H01M8/02;H01M2/14;F16J15/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

本發(fā)明是中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00480015837.8，申請(qǐng)日為2004年7月8日的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池用隔板。

背景技術(shù)

固體高分子燃料電池是應(yīng)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(fā)電的電池。該燃料電池是由能透過氫離子的電解質(zhì)膜和夾持該電解質(zhì)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(gòu)成的。并且，要求構(gòu)成組件的隔板具備能遮蔽氫氣和氧氣并能導(dǎo)出電流的性能。

此外，在燃料電池堆內(nèi)使用氫氣，氧氣和冷卻用水，為密封這些物質(zhì)，堆內(nèi)需要安裝密封墊，從密封墊的預(yù)先單獨(dú)成型到將其安裝至堆內(nèi)必然相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)工，例如在特開2001-185174中記載的發(fā)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(guān)在一體成型中為防止因內(nèi)部壓力導(dǎo)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(nèi)開通孔，且因該通孔的固著效應(yīng)，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(fā)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(duì)這個(gè)問題，在特開2002-50369中記載的發(fā)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(duì)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(fā)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(fā)生因密封墊成型溝的側(cè)面強(qiáng)度低而溝底面轉(zhuǎn)角部分14因橡膠的壓力被擊穿出現(xiàn)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(xiàn)了液態(tài)橡膠在低噴射壓力下成型時(shí)成型溝的底面及溝底面轉(zhuǎn)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(jìn)行噴射成型時(shí)在密封墊成型溝的背面形成成型溝及粘和溝等溝而導(dǎo)致應(yīng)力集中，出現(xiàn)了密封墊成型溝的底面受到損傷的問題。

專利文獻(xiàn)1：特開2001-185174

專利文獻(xiàn)2：特開2002-050369

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明力圖解決的課題

本發(fā)明鑒于以上幾點(diǎn)，提供一種在隔板主體上密封墊成型溝之間開通孔進(jìn)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(jìn)行成型加工的情況下，不發(fā)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(huì)發(fā)生因密封墊成型溝的側(cè)面強(qiáng)度低而溝底面轉(zhuǎn)角部分因橡膠的壓力發(fā)生擊穿的問題，可以抑制密封墊成型溝部分的損傷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)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(fā)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(jìn)行液態(tài)橡膠成型加工的時(shí)候，成型溝的底面及溝底面轉(zhuǎn)角部分也不會(huì)因橡膠的壓力而受到損傷。

此外，本發(fā)明的目的是，提供當(dāng)兩面都具有溝的隔板主體上沒有通孔時(shí)，對(duì)背面有溝的成型溝進(jìn)行橡膠等的成型加工時(shí)，成型溝的底面不會(huì)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(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第1個(gè)方面的燃料電池用隔板，將橡膠構(gòu)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(gè)面上設(shè)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(cè)面為斜面。

此外，根據(jù)本發(fā)明第2個(gè)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(jìn)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(cè)面是斜面的特征。

此外，根據(jù)本發(fā)明第3個(gè)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(jìn)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(zhuǎn)角部分設(shè)有曲率的特征。