[發明專利]用于成形氫氣汽車的燃料電池金屬分離板的壓力機用芯模

有效

• 申請號: 201911149256.8
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN112719089B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 鄭基五;李勝鐵;金奇澤;裵載增;宋有盛
• 申請（專利權）人: 株式會社有漢精密
• 主分類號: B21D37/12
• 分類號: B21D37/12;B21D55/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 田宏;劉兵

本發明涉及具備防破損設備的壓力機用芯模，壓力機通過壓縮由升降的上部模具和下部模具組成的芯模，成形相互平行地以之字形形成多個通道的金屬分離板，該通道提供用于移動氫氣的移動通路；芯模包括：在壓制金屬分離板時，用于防止金屬分離板受到壓力的防破損設備；防破損設備包括：上部模具上多個穿孔形成的第一氣孔、下部模具上多個穿孔形成的第二氣孔、以及與第一氣孔和第二氣孔在垂直方向相向的金屬分離板上多個穿孔形成的貫通孔，防破損設備是將金屬分離板向上部模具壓縮成形時，因其壓縮而氣體向與貫通孔連通的第一氣孔和第二氣孔排出，防止金屬分離板受到壓力。本發明提供的具備防破損設備的壓力機用芯模，能夠生產可靠性高的金屬分離板。

技術領域

本發明涉及具備防破損設備的壓力機用芯模，將提供氫氣移動的移動通路的氫氣汽車用金屬分離板壓制成形時，能夠將在壓縮成形時產生的氣體向外排出，防止該金屬分離板受到壓力，生產可靠性高的金屬分離板。

背景技術

眾所周知，電動汽車用燃料電池模塊是，利用多個燃料電池堆和在其燃料電池堆之間形成排氣管的快速排氣箱，在外殼內形成一個模塊單位。這些燃料電池模塊中，上述燃料電池大體包括：引起電化學反應的電極、用于傳遞由電化學反應而產生的氫離子的電解質膜組件---電極電解質組件(MEA；Membrane Electrode Assembly)、以及對其實施支撐的分離板。

高分子電解質燃料電池是，與其他形態的燃料電池相比，效率高、電流密度和輸出密度大、啟動時間短的同時，由于使用固體電解質，具有沒有腐蝕及不需要調節電解質的優點。

另外，由于是作為廢氣只排出純水的親環境的動力源，所以目前全世界汽車行業正在進行積極的研究。

這些高分子電解質燃料電池是通過氫和氧的電化學反應來產生水和熱且產生電的裝置，供給的氫在陽極(Anode)電極的催化劑中分離為氫離子和電子，分離的氫離子通過電解質膜轉到陰極(Cathode)，此時，與供給的氧氣和通過外部導線進入的電子結合，生成水且產生電能，將其產生的電能用作氫氣汽車(或者電動汽車)的動力。

這些氫氣汽車燃料電池需要高電位，為了獲得更高的電位，將單個單位電池積層得到所需電位，這樣的積層電池叫做燃料電池堆(Stack)。

組成這些堆的分離板可以將以往技術中本發明申請人開發的韓國注冊專利第10-1992151號(公告日：2019.07.24)的“雙電池類型分離板組合體”作為一例，這樣的以往的分離板為組成雙電池類型燃料電池堆的四角形金屬板，包括：配置在金屬板中央部的反應區域、具有金屬板四個邊角中一個邊角上向金屬板內側排列的多個氫氣凹痕的一個氫氣歧管區域、與形成有多個氫氣凹痕的一個邊角之外的金屬板的三個邊角中相互背對的一對邊角臨近的區域---具有空氣通過的多個空氣通孔的第一和第二空氣歧管區域、以及具有多個氫氣凹痕的金屬板邊角兩端向金屬板內側排列的多個冷卻水凹痕的第一和第二冷卻水歧管區域，其中，金屬板是以與第一和第二冷卻水歧管區域間隔相同距離的假設中央線為中心對稱的形狀，該分離板是可以通過氣壓或油壓的壓力機的加壓來壓縮成形，形成多個通道11，能夠大量生產。

但是，這樣的以往的分離板10是將分離板10安裝在圖1所示的上部模具30和下部模具40之間，如圖2所示，將該分離板壓縮成形時，根據分離板10的非通道形成區域(Z2：斜線部分)和通道形成區域(Z1)上形成的多個通道11之間的面積的尺寸，該區域(Z1，Z2)就會出現皺褶現象(Wrinkle Phenomenon)或分離板10末端10a和通道11末端11a存在導致破損等的壓力的問題。

該問題的原因是，分離板10的厚度為約0.1～0.25cm，將在下部模具40上安裝狀態的上述分離板10壓制在上部模具30時，上述上部模具30和上述分離板10之間的空氣(氣體)就會來不及排外，當已下降的上述上部模具30上升時，就會與上述分離板10之間的壓制力而產生上述問題。

【現有技術文獻】

【專利文獻】