[發(fā)明專利]用于制造燃料電池用歧管的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310225931.7
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103872355B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設計）人: 金悳煥;金世勛;琴榮范;金泳兌;李昌俊
• 申請（專利權）人: 現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;友信工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/02;B29C65/06
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于制造燃料電池用歧管的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于制造多個單個歧管堆疊和結合在一起的具有多層結構的燃料電池用歧管的方法。

背景技術

通常，燃料電池用歧管由許多內(nèi)部路徑(或流場)組成，包括用于將氫、空氣和冷卻劑供應至作為發(fā)電源的燃料電池組的入口路徑和出口路徑。

為了使這些內(nèi)部路徑一體化，具有內(nèi)部路徑的數(shù)種結構被堆疊和結合在一起。

圖1是示出常規(guī)單個燃料電池用歧管的示意圖，且圖2是示出常規(guī)燃料電池用歧管的示意圖。

通常，為將燃料電池用歧管10成型為多層結構，如圖1所示制備各自在上下表面具有單個路徑11a的多個單個歧管11。將粘合劑施加到每個單個歧管11的路徑加工表面(即，單個路徑11a形成于其上的上下表面)。單個歧管11壓接在一起，并且當粘合劑固化時，去除暴露于歧管10外側的粘合劑，由此形成圖2所示的歧管10。

然而，上述用于制造燃料電池用歧管的方法存在很多問題。

首先，由于用于歧管和粘合劑的材料特性之間的差異，在實際車輛環(huán)境條件下，不同材料之間會發(fā)生體積變化的差異，這使粘合劑退化。結果，結合部分的氣密完整度在長期操作時被破壞，導致歧管耐久性的劣化。如此，異物可能進入圖2所示的歧管的內(nèi)部路徑12。

例如，異物可以包括沿冷卻劑的流路移動的離子雜質(zhì)，并且可能增加電導率，從而造成絕緣問題。這些雜質(zhì)還可能阻塞內(nèi)部路徑12，從而造成性能的退化。

第二，盡管分布在歧管外表面上的粘合劑被去除，并且在壓接后進行超聲清潔，但是結合處的一些粘合劑材料在使用燃料電池的過程中可能會移位(dislodged)或分離，并且隨著時間過去在內(nèi)部路徑12中逐漸造成累積。

第三，常規(guī)的燃料電池用歧管由環(huán)氧玻璃形成，并且由于材料的特性在高速旋轉和低速移動不可避免的加工條件下進行制造。而且，由于歧管復雜多變的形狀以及上述的加工條件，可能會花費20天或更長的時間來制造單個歧管。

因此，由于常規(guī)的燃料電池用歧管的內(nèi)部路徑需要較長的時間來加工，用于減小燃料電池重量的附加工序成本高昂。而且，即使制造時間不是問題，由于燃料電池歧管材料的高脆度，減少重量也會較難。

第四，由于環(huán)氧玻璃材料的特性，因吸收濕氣，通過濕法制造燃料電池歧管是有問題的。因此，通過干法來制造歧管，這產(chǎn)生大量的細粉，可造成威脅工人的健康的有害環(huán)境。

上述在該背景技術部分公開的信息可用于增強對本公開背景的理解。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供通過使各自具有焊接突起和焊接引導部的單個歧管注射成型，并經(jīng)由振動焊接將注射成型的單個歧管結合來制造具有多層結構的燃料電池用歧管的方法。

根據(jù)本公開的第一方面，用于制造燃料電池用歧管的方法包括：將上單個歧管的焊接突起和下單個歧管的焊接引導部布置成彼此接合，同時在彼此之間保持均勻的間隙，從而將多個單個歧管結合成上下堆疊的結構；向上按壓下單個歧管；以及在左右方向上對上單個歧管施加振動，由此結合上下單個歧管，其中在上單個歧管的焊接突起中，縱向與單個歧管的振動方向不一致的非水平焊接突起具有可變的高度。

在一個示意性實施方式中，當單個歧管的振動方向與非水平焊接突起的縱向之間的角度逐漸減小時，非水平焊接突起的高度從具有最大角度的一端向具有最小角度的另一端逐漸減小。

在另一個示意性實施方式中，在上單個歧管的焊接突起中，縱向與單個歧管的振動方向一致的水平焊接突起具有不變的恒定高度。

在又一個示意性實施方式中，在縱向的整個區(qū)域內(nèi)關于上單個歧管的振動方向形成恒定角度的焊接突起具有不變的恒定高度。

以下將討論本公開的其它方面和示意性實施方式。

應理解，本文使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語包括通常的機動車，例如，包括多功能運動車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務車的客車，包括各種船只和船舶的水運工具，飛行器等等，并且包括混合動力車、電動車、插入式混合電動車、氫動力車和其它代用燃料車(例如，來源于石油以外的資源的燃料)。如本文所提到的，混合動力車是具有兩種或多種動力源的車輛，例如，具有汽油動力和電動力的車輛。

以下討論本公開的上述和其它特征。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖圖示的本公開的某些示例性實施方式來詳細地描述本公開的上述和其它特征，下文給出的這些實施方式僅僅用于示例說明，因此不是對本公開的限制，其中：

圖1是示出常規(guī)單個燃料電池用歧管的示意圖；