JP2007026810A - Manufacturing method and shaping method of passage forming material, passage forming material of metal separator for fuel cell, and forming die - Google Patents

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直樹 吉岡
Tomoyuki Takamura
智之 高村
Yoshimasa Kanie
誉将 蟹江
Yoshinori Shinozaki
善記 篠崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a passage forming material for a fuel cell separator which ensures good gas supply and sufficient mechanical strength. <P>SOLUTION: First, a preforming material is fabricated by forming many striped concave portions 12 and striped convex portions 13 alternately on an expanded metal 14 as gas flow passages. Next, two adjacent convex portions 13 on the preforming material are bound, while the preforming material is fixed to a forming die 100 with a groove bottom on the concave portion 12 present between two convex portions 13 placed into a non-binding state. Then, two convex portions 13 bounded by the forming die 100 are separated by embedding an upper die cam driver between a left-side upper die punch 210 and a right-side upper die punch 220, and by embedding a lower die cam driver between a left-side lower die punch 310 and a right-side lower die punch 320. This allows for enlargement of the opening area of a through-hole which is formed at a groove bottom on the concave portion 12 present between two convex portions 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄肉の素材、特に、多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に対して複数の筋状凹部および筋状凸部が形成された燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材の製造方法、同流路形成部材の成形方法、並びに前記製造方法によって製造される燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材、さらには流路形成部材を成形するための成形型に関する。   The present invention provides a flow path for a fuel cell metal separator in which a plurality of streak-like recesses and streak-like projections are formed on a thin-walled material, particularly a thin-walled material having a large number of through-holes formed in a mesh shape. The present invention relates to a member manufacturing method, a method for forming the flow path forming member, a flow path forming member of a fuel cell metal separator manufactured by the manufacturing method, and a molding die for forming the flow path forming member.

従来から、例えば、下記特許文献1に示すような燃料電池の構造は知られている。この燃料電池の構造におけるメタルセパレータは、アノード電極またはカソード電極を支持する集電部と、燃料ガスまたは酸化剤ガスを各電極に供給するための流路を形成する流路形成部材とを備える構造となっている。また、メタルセパレータの集電部と電極との間には、多数の貫通孔が形成されるとともにその表面に多数の凹凸形状を有するエキスパンドメタルが設けられている。そして、このエキスパンドメタルの厚み(凹凸寸法)を適宜調整することにより、燃料電池のアノード電極またはカソード電極とエキスパンドメタルとの接触を良好に確保することができ、発電された電気の損失を低減するようになっている。   Conventionally, for example, a structure of a fuel cell as shown in Patent Document 1 below is known. The metal separator in the fuel cell structure includes a current collector that supports the anode electrode or the cathode electrode, and a flow path forming member that forms a flow path for supplying fuel gas or oxidant gas to each electrode. It has become. In addition, a large number of through-holes are formed between the current collector of the metal separator and the electrode, and an expanded metal having a large number of uneven shapes is provided on the surface thereof. Then, by appropriately adjusting the thickness (unevenness dimension) of the expanded metal, it is possible to ensure good contact between the anode electrode or cathode electrode of the fuel cell and the expanded metal, and to reduce the loss of generated electricity. It is like that.

また、従来から、例えば、下記特許文献2に示すような溝付き板材をメタルセパレータの流路形成部材として採用した燃料電池も知られている。この溝付き板材は、薄層が表面に形成された平板状のクラッド材に対して波型形状を予備成形し、その後所望の溝形状を本成形することによって製造される。そして、この製造された溝付き板材をメタルセパレータとして採用することにより、成形された溝が燃料ガスまたは空気を好適に分離し、同分離された燃料ガスまたは空気を燃料電池のアノード電極またはカソード電極に導通するようになっている。   Conventionally, for example, a fuel cell in which a grooved plate material as shown in Patent Document 2 below is employed as a flow path forming member of a metal separator is also known. The grooved plate material is manufactured by preforming a corrugated shape with respect to a flat clad material having a thin layer formed on the surface thereof, and then finally forming a desired groove shape. Then, by adopting the manufactured grooved plate material as a metal separator, the formed groove suitably separates fuel gas or air, and the separated fuel gas or air is separated from the anode electrode or cathode electrode of the fuel cell. It is supposed to be conductive.

さらに、従来から、例えば、下記特許文献3に示すような燃料電池のセパレータは知られている。この燃料電池のセパレータは、平板状の第1部材(カーボン)と、この第1部材に積層され、燃料電池の電極層に弾性的に接触するとともにガス流路を形成する複数の突片を有する第2部材(金属板)とから構成されている。そして、第2部材の複数の突片によって形成されたガス流路は、突片の周囲や内側に存在する空間とされていて、流入したガスがあらゆる方向に立体的に連通するようになっている。このため、ガス流路を流れるガスの反応効率が高まるとともに電極層に対するガス拡散性がより均一化して、燃料電池の発電効率を向上するようになっている。
特開平8−138701号公報 特開2003−249238号公報 特開2002−184422号公報
Furthermore, conventionally, for example, a fuel cell separator as shown in Patent Document 3 below is known. The separator of the fuel cell has a flat plate-like first member (carbon) and a plurality of projecting pieces stacked on the first member, elastically contacting the electrode layer of the fuel cell and forming a gas flow path. It is comprised from the 2nd member (metal plate). The gas flow path formed by the plurality of projecting pieces of the second member is a space that exists around or inside the projecting piece, and the inflowing gas communicates in three dimensions in all directions. Yes. For this reason, the reaction efficiency of the gas flowing through the gas flow path is increased and the gas diffusibility with respect to the electrode layer is made more uniform, thereby improving the power generation efficiency of the fuel cell.
JP-A-8-138701 JP 2003-249238 A JP 2002-184422 A

一般的に、燃料電池の発電効率を向上させるためには、電極反応および集電効率を向上させることが重要である。このため、燃料電池に採用されるメタルセパレータには、燃料電池に導入される燃料ガスと酸化剤ガスとを電極層に効率よく供給する機能と、電極反応で発電された電気を効率よく集電する機能が要求される。   Generally, in order to improve the power generation efficiency of a fuel cell, it is important to improve the electrode reaction and current collection efficiency. For this reason, the metal separator employed in the fuel cell efficiently collects the fuel gas and oxidant gas introduced into the fuel cell to the electrode layer and efficiently collects electricity generated by the electrode reaction. Function is required.

ところで、上記特許文献1に示された従来の燃料電池の構造においては、エキスパンドメタルと電極との接触が良好に確保されるため、発電された電気を効率よく集電する機能は満足する。しかし、気体不透過性の集電部サポートによって燃料ガスまたは酸化剤ガスが電極に供給される。このため、各電極に対して十分な燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給できず、言い換えると、ガス拡散性が不均一となり、ガスを効率よく供給する機能を満足しない場合がある。   By the way, in the structure of the conventional fuel cell shown by the said patent document 1, since the contact with an expanded metal and an electrode is ensured favorably, the function which collects generated electricity efficiently is satisfied. However, fuel gas or oxidant gas is supplied to the electrode by a gas-impermeable current collector support. For this reason, sufficient fuel gas or oxidant gas cannot be supplied to each electrode. In other words, gas diffusibility becomes non-uniform, and the function of supplying gas efficiently may not be satisfied.

また、上記特許文献2に示された従来の燃料電池においては、クラッド材に溝を正確に成形することができ、各電極との接触が十分に確保される。このため、発電された電気を効率よく集電する機能は満足する。しかし、上記特許文献1の燃料電池と同様に、気体不透過のクラッド材に形成した溝によって燃料ガスまたは酸化剤ガスを電極に供給する。このため、各電極に対するガス拡散性が不均一となり、ガスを効率よく供給する機能を満足しない場合がある。   Further, in the conventional fuel cell shown in Patent Document 2, a groove can be accurately formed in the clad material, and sufficient contact with each electrode is ensured. For this reason, the function of efficiently collecting the generated electricity is satisfactory. However, as in the fuel cell of Patent Document 1, fuel gas or oxidant gas is supplied to the electrode through a groove formed in the gas-impermeable cladding material. For this reason, the gas diffusibility with respect to each electrode becomes non-uniform, and the function of supplying gas efficiently may not be satisfied.

さらに、上記特許文献3に示された従来の燃料電池のセパレータにおいては、ガス拡散性を良好に確保することによってガスを供給する機能については満足するものの、電極層と接触する部位が突片の頂面付近となることから電気の集電抵抗が増大して集電効率が低下する場合がある。また、薄板の金属板に突片を成形する際には、成形上の制約、例えば、成形可能な突片の高さ制約などによって、燃料電池に要求される発電効率を確保できない場合がある。   Further, in the conventional fuel cell separator disclosed in Patent Document 3, the function of supplying gas by ensuring good gas diffusibility is satisfied, but the portion in contact with the electrode layer is the protrusion piece. Since it is in the vicinity of the top surface, the current collecting resistance may increase and the current collecting efficiency may decrease. In addition, when the projecting piece is formed on a thin metal plate, the power generation efficiency required for the fuel cell may not be ensured due to molding restrictions, for example, the height restriction of the projectable projecting piece.

このような燃料電池に対する要求を満たすために、例えば、網目状に多数の貫通孔が形成されたエキスパンドメタルに多数の溝を流路としてメタルセパレータの流路形成部材を成形すれば、各電極との接触を良好に確保しつつ、エキスパンドメタルの貫通孔をガスが通過することにより電極層に対するガス拡散性を良好に確保することができる。したがって、燃料電池に要求される機能すなわちガスを効率よく供給する機能および発電された電気を効率よく集電する機能を両立できると考えられる。しかしながら、エキスパンドメタルは、網目状に多数の貫通孔が形成されているために、機械的強度を確保することが難しく、例えば、燃料電池の組み立て時に付与される締結力によってエキスパンドメタルが変形する可能性がある。このため、ガスを効率よく供給する機能が損なわれる場合がある。また、機械的強度を確保するために、貫通孔の開口面積を小さくすると、貫通孔からのガス拡散性が損なわれ、効率的なガスの供給を阻害するという問題が生じる。   In order to satisfy such a demand for a fuel cell, for example, if a metal separator flow path forming member is formed using a large number of grooves as flow paths in an expanded metal having a large number of through holes formed in a mesh shape, each electrode and The gas diffusivity with respect to the electrode layer can be ensured satisfactorily by allowing the gas to pass through the expanded metal through-holes while ensuring good contact. Therefore, it is considered that the function required for the fuel cell, that is, the function of efficiently supplying the gas and the function of efficiently collecting the generated electricity can be achieved. However, since expanded metal has a large number of through holes formed in a mesh, it is difficult to ensure mechanical strength. For example, expanded metal can be deformed by a fastening force applied during assembly of a fuel cell. There is sex. For this reason, the function of supplying gas efficiently may be impaired. Further, if the opening area of the through hole is made small in order to ensure the mechanical strength, gas diffusibility from the through hole is impaired, and there is a problem that efficient gas supply is hindered.

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ガスを良好に供給するとともに機械的強度が十分確保された燃料電池用セパレータの流路形成部材の製造方法又は成形方法、並びにそのようにして成形された燃料電池用セパレータの流路形成部材、及びこのような流路形成部材を成形するための成形型を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its object is to provide a method for producing a flow path forming member for a separator for a fuel cell in which gas is satisfactorily supplied and mechanical strength is sufficiently secured. It is an object of the present invention to provide a molding method, a flow path forming member for a fuel cell separator molded as described above, and a mold for molding such a flow path forming member.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するガス流路が形成された流路形成部材の製造方法であって、多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に前記ガス流路としての複数の筋状凹部および筋状凸部を交互に成形して予備成形材を作製し、前記予備成形材の筋状凸部のうちの少なくとも隣接する2つの筋状凸部を拘束するとともに、前記2つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する2つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通孔の開口面積を拡張して前記予備成形材を成形し、このようにして流路形成部材を製造することにある。この場合、前記薄肉の素材は、例えば、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルや、このようなラスカットメタルを圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルであるとよい。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a flow path is formed in which gas flow paths for supplying a fuel gas and an oxidant gas to the electrode layers constituting the electrode structure of the fuel cell are formed. A method for manufacturing a member, wherein a plurality of streaky concave portions and streaky convex portions as the gas flow path are alternately formed on a thin material in which a large number of through holes are formed in a mesh shape to produce a preformed material. And constraining at least two adjacent streaky protrusions of the preformed material, and unconstraining the groove bottom portion of the streaky recess formed between the two streaky protrusions. The preforming material is fixed as a state, and the two adjacent constrained convex protrusions are separated, thereby expanding the opening area of the through hole formed in the groove bottom, and molding the preforming material. In this way, the flow path forming member is manufactured. In this case, the thin-walled material is, for example, a lath cut metal in which a large number of through holes are formed in a mesh shape by shear bending with respect to a flat metal thin plate, or such a lath cut metal is formed into a substantially flat plate shape by rolling. It is good that it is formed expanded metal.

また、本発明の他の特徴は、燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するガス流路が形成された流路形成部材の成形方法であって、多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する2つの筋状凸部を拘束するとともに、前記2つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する2つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張し、このようにして流路形成部材を成形することにある。   Another feature of the present invention is a method for forming a flow path forming member in which a gas flow path for supplying a fuel gas and an oxidant gas to an electrode layer constituting an electrode structure of a fuel cell is formed. And at least two adjacent streak portions of a preform formed by alternately forming a plurality of streak-like recesses and streak-like convex portions as the gas flow path in a material in which a large number of through holes are formed in a mesh shape And fixing the preforming material with the groove bottom portion of the streak-shaped recess formed between the two streaky projections being unconstrained, and fixing the two adjacent streaky projections that are constrained By separating them, the opening area of the through hole formed in the groove bottom is expanded, and the flow path forming member is thus formed.

また、本発明の他の特徴は、燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するガス流路を形成する燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材において、前記流路形成部材は、多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する2つの筋状凸部を拘束するとともに、前記2つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する2つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張することにより成形されたものであることにある。この場合、前記薄肉の素材は、例えば、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルや、このようなラスカットメタルを圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルであるとよい。   Another feature of the present invention is that the fuel cell metal separator channel forms gas channels for supplying fuel gas and oxidant gas to the electrode layers constituting the electrode structure of the fuel cell. In the forming member, the flow path forming member is at least adjacent to a preformed material obtained by alternately forming a plurality of streak-like recesses and streak-like projections as the gas flow path in a material having a large number of through holes formed in a mesh shape. The two streak convex portions are restrained, and the preforming material is fixed with the groove bottom portion of the streak concave portion formed between the two streaky convex portions being unconstrained, and the contiguous adjacent portions are restrained. It exists in shape | molding by expanding the opening area of the through-hole formed in the said groove bottom part by separating two stripe-shaped convex parts. In this case, the thin-walled material is, for example, a lath cut metal in which a large number of through holes are formed in a mesh shape by shear bending with respect to a flat metal thin plate, or such a lath cut metal is formed into a substantially flat plate shape by rolling. It is good that it is formed expanded metal.

上記本発明によれば、ラスカットメタルやエキスパンドメタルなどの多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に対して、まず、ガス流路としての筋状凹部と筋状凸部を交互に成形して予備成形材とする。次いで、予備成形された筋状凸部のうちの少なくとも隣接する2つの筋状凸部を拘束するとともに、拘束した2つの筋状凸部間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として予備成形材を固定し、この状態で2つの筋状凸部を離間させる。これにより、溝底部に形成された貫通孔の開口面積が拡張する。このようにして製造した燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材は、流路を形成する筋状凹部及び筋状凸部のうち、筋状凹部の溝底部分の貫通孔の開口面積が拡張されているので、この部分を電極構造体に当接させることにより、ガス流路から電極構造体へのガスの供給を良好なものとすることができる。また、筋状凹部の溝底部分以外の部分の開口面積は拡張されていないため、開口面積の増加に伴う機械的強度の減少が起こることはない。よって、機械的強度の確保及びガス拡散性の向上をともに達成した燃料電池用メタルセパレータを製造又は成形することができる。   According to the present invention, for a thin material in which a large number of through-holes such as a lath cut metal and an expanded metal are formed in a mesh shape, first, streaky concave portions and streaky convex portions as gas flow paths are alternately arranged. Molded into a preform. Next, at least two adjacent streaky convex portions of the preformed streaky convex portions are restrained, and the groove bottom portion of the streaky concave portion formed between the restrained two streaky convex portions is unconstrained. Then, the preforming material is fixed, and in this state, the two streaky convex portions are separated. Thereby, the opening area of the through-hole formed in the groove bottom part is expanded. The flow path forming member of the fuel cell metal separator manufactured as described above has an expanded opening area of the through hole in the groove bottom portion of the streak-shaped recess among the streak-shaped recess and the streak-shaped convex part forming the flow path. Therefore, the gas supply from the gas flow path to the electrode structure can be improved by bringing this part into contact with the electrode structure. Moreover, since the opening area of parts other than the groove bottom part of a streak-like recessed part is not expanded, the reduction | decrease in mechanical strength accompanying the increase in opening area does not occur. Therefore, it is possible to manufacture or mold a fuel cell metal separator that achieves both mechanical strength and improved gas diffusibility.

また、本発明の他の特徴は、多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材にガス流路としての複数の筋状凹部および筋状凸部が交互に形成された燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材の前記筋状凹部の溝底部を引き伸ばし成形する成形型であって、前記筋状凸部の一つを拘束する第一の上型パンチ及び第一の下型パンチとを有する第一のパンチセットと、前記第一の上型パンチ及び前記第一の下型パンチで拘束される筋状凸部に隣接する筋状凸部を拘束する第二の上型パンチ及び第二の下型パンチとを有する第二のパンチセットと、前記第一のパンチセットと前記第二のパンチセットとを離間させる離間手段とを有する成形型とすることにある。   Another feature of the present invention is a fuel cell metal in which a plurality of streak-like recesses and streak-like projections as gas flow paths are alternately formed in a thin material in which a large number of through holes are formed in a mesh shape. A mold that stretches and molds the groove bottom of the streak-shaped recess of the flow path forming member of the separator, and includes a first upper mold punch and a first lower mold punch that constrain one of the streak-shaped projections. A first punch set having the second upper die punch and the second upper die punch for restraining the streaky convex portion adjacent to the streaky convex portion restrained by the first upper die punch and the first lower die punch. And forming a mold having a second punch set having a lower punch and a separating means for separating the first punch set and the second punch set.

上記本発明の成形型によれば、第一のパンチセットと第二のパンチセットで流路形成部材に形成された隣接する筋状凸部が拘束される。このように隣接する筋状凸部が拘束された状態で、離間手段を作動させて第一のパンチセットと第二のパンチセットとを離間させると、拘束されている筋状凸部間の筋状凹部の溝底部が引き伸ばされる。これにより、溝底部の貫通孔のみが拡張した流路形成部材を簡便に作製することができる。   According to the molding die of the present invention, the adjacent line-shaped convex portions formed on the flow path forming member are restrained by the first punch set and the second punch set. When the first punch set and the second punch set are separated by operating the separating means in a state where the adjacent linear convex portions are constrained in this manner, the streaks between the constrained linear convex portions The groove bottom of the concave portion is stretched. Thereby, the flow path forming member in which only the through hole at the bottom of the groove is expanded can be easily produced.

なお、本発明において、「ラスカットメタル」とは、平板状の薄肉金属板に対して、順次千鳥配置の切れ目を加工するとともに加工した切れ目を押し曲げることによって、網目状の小径の貫通孔が形成されたものである。また、「エキスパンドメタル」とは、平板状の薄肉金属板に対して、順次千鳥配置の切れ目を加工するとともに加工した切れ目を押し曲げることによって網目状の小径の貫通孔が形成され、さらに、圧延加工されて略平板状とされたものである。このように、エキスパンドメタルは、略平板状に成形されるため、例えば、最終成形後の製品において不必要な曲がりや凹凸などを除去するための工程を設ける必要がなく、製造コストを低減することができる。   In the present invention, “lass-cut metal” means that a thin mesh-shaped through-hole is formed by sequentially processing staggered cuts on a flat thin metal plate and pressing and bending the cut cuts. It has been done. In addition, “expanded metal” is a thin metal plate that is formed in a zigzag pattern on a flat thin metal plate, and a small through-hole with a mesh shape is formed by pressing and bending the processed cut. It is processed into a substantially flat plate shape. In this way, since the expanded metal is formed in a substantially flat plate shape, for example, it is not necessary to provide a process for removing unnecessary bending or unevenness in the product after final forming, thereby reducing the manufacturing cost. Can do.

また、本発明において、「筋状凹部」とは、流路形成部材の素材に溝状に形成された部分をいい、素材平面から直線状に没入した溝底部及び前記溝底部の両側端に形成される側壁部とを有するものである。一方、「筋状凸部」とは、流路形成部材の素材に突条として形成された部分をいい、素材平面から直線状に突出した突条部及び前記突条部の両側端に形成される側壁部とを有するものである。本発明においては、素材にこれらの筋状凹部及び筋状凸部が交互に形成されており、個々の筋状凹部や筋状凸部が独立して形成されているものであっても良いが、隣接する筋状凹部と筋状凸部の側壁部が順次共有される状態で、断面凹凸形状が連続的に形成されているものであっても良い。   Further, in the present invention, the “striated recess” means a portion formed in the shape of a groove in the material of the flow path forming member, and is formed on the groove bottom portion that is linearly recessed from the material plane and on both ends of the groove bottom portion. And a side wall portion. On the other hand, the “striated convex portion” means a portion formed as a protrusion on the material of the flow path forming member, and is formed on the protrusion protruding linearly from the material plane and on both ends of the protrusion. And having a side wall portion. In the present invention, these streak-like recesses and streak-like projections are alternately formed on the material, and the individual streak-like recesses and streak-like projections may be formed independently. In addition, the uneven shape of the cross section may be continuously formed in a state in which the side wall portions of the adjacent streak-like concave portions and the streaky convex portions are sequentially shared.

以下、図面を用いて本発明の一実施形態を詳細に説明する。図1は、燃料電池に利用されて、同燃料電池のメタルセパレータを構成するガス流路形成部材10を示している。このガス流路形成部材10は、燃料電池を構成する電極(アノード電極およびカソード電極)に外部から供給される燃料ガスおよび酸化剤ガス(以下、まとめて単にガスという)を供給するとともに、これら電極の電極反応によって発電された電気を集電するものである。このため、ガス流路形成部材10の形状としては、外部から供給されたガスを各電極に効率よく供給することに加え、発電された電気を効率よく集電する形状が要求される。すなわち、外部から供給されたガスを各電極に効率よく供給するためには、導通するガスの圧力損失を低減する形状であることが要求される。一方、発電された電気を効率よく集電するためには、各電極との接触面積を大きくし集電抵抗を低減する形状であることが要求される。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a gas flow path forming member 10 used in a fuel cell and constituting a metal separator of the fuel cell. The gas flow path forming member 10 supplies a fuel gas and an oxidant gas (hereinafter simply referred to as a gas) supplied to the electrodes (anode electrode and cathode electrode) constituting the fuel cell from the outside. The electricity generated by the electrode reaction is collected. For this reason, the shape of the gas flow path forming member 10 is required to efficiently collect the generated electricity in addition to efficiently supplying the gas supplied from the outside to each electrode. That is, in order to efficiently supply the gas supplied from the outside to each electrode, the shape is required to reduce the pressure loss of the gas that is conducted. On the other hand, in order to efficiently collect the generated electricity, it is required to have a shape that increases the contact area with each electrode and reduces the current collection resistance.

したがって、ガス流路形成部材10は、図1に示すように、導通ガスの圧力損失を低減するために多数の網目状の貫通孔が形成されたエキスパンドメタル14に対して多数の筋状凹部12および筋状凸部13が交互に成形されている。筋状凹部12は、略平板状のエキスパンドメタル14の表面から直線状に没入した溝底部、及び、この溝底部の両側から立設した側壁部からなる。また、筋状凸部13は、略平板状のエキスパンドメタル14の表面から直線状に突出した突条部、及び、この突条部の両側から垂下して設けられた側壁部からなる。そして、隣り合う筋状凹部と筋状凸部が側壁部を共有する形で交互に形成されている。また、集電抵抗を低減するために筋状凸部13の成形幅(突条部の幅)に比して筋状凹部12の成形幅(溝底部の幅)が大きくなるように成形されている。以下、このガス流路形成部材10の製造について詳細に説明する。   Therefore, as shown in FIG. 1, the gas flow path forming member 10 has a large number of streak-like recesses 12 with respect to the expanded metal 14 in which a large number of mesh-like through holes are formed in order to reduce the pressure loss of the conducting gas. And the stripe-shaped convex part 13 is shape | molded by turns. The streak-like concave portion 12 includes a groove bottom portion that is linearly recessed from the surface of the substantially flat expanded metal 14 and side wall portions that are provided upright from both sides of the groove bottom portion. Further, the streak-shaped convex portion 13 includes a ridge portion that protrudes linearly from the surface of the substantially flat expanded metal 14 and a side wall portion that is provided to hang down from both sides of the ridge portion. And the adjacent streak-like concave part and streak-like convex part are alternately formed in the form which shares a side wall part. Further, in order to reduce the current collecting resistance, it is formed such that the forming width (width of the groove bottom portion) of the streak-like recess 12 is larger than the forming width (width of the protruding portion) of the streaky protrusion 13. Yes. Hereinafter, the production of the gas flow path forming member 10 will be described in detail.

エキスパンドメタル14は、板厚が0.1mm〜0.2mm程度のステンレス板を素材として形成されるものである。そして、エキスパンドメタル14は、後述するラスカットメタル11を圧延して成形するものである。ラスカットメタル11は、図2(a)に示すように、孔径が0.1mm〜1mm程度とされた多数の小径の貫通孔が網目状に形成されている。また、ラスカットメタル11は、図2(b)にて図2(a)のX−X断面を示すように、網目状の貫通孔を形成している部分(以下、この部分をストランドという)が順次重なるように連結されて(以下、この連結部分をボンド部11aという)、その断面形状が段形状とされている。このラスカットメタル11は、以下に説明するラスカットメタル成形工程を経て製造される。   The expanded metal 14 is formed from a stainless steel plate having a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm. The expanded metal 14 is formed by rolling a lath cut metal 11 described later. As shown in FIG. 2A, the lath cut metal 11 has a large number of small-diameter through-holes having a hole diameter of about 0.1 mm to 1 mm formed in a mesh shape. In addition, as shown in FIG. 2B, the lath cut metal 11 has a portion where a mesh-like through hole is formed (hereinafter, this portion is referred to as a strand) as shown in the XX cross section of FIG. They are connected so as to overlap one another (hereinafter, this connecting portion is referred to as a bond portion 11a), and the cross-sectional shape thereof is a step shape. This lath cut metal 11 is manufactured through a lath cut metal forming process described below.

ラスカットメタル成形工程は、図3(a)に概略的に示すラスカットメタル加工装置Rを用いて、ステンレス板Sに多数の網目状の貫通孔を成形する。ラスカットメタル加工装置Rは、ステンレス板Sを供給するための送りローラORと、ステンレス板Sを順次せん断加工して網目状の貫通孔を成形する刃型Hとを備えている。なお、ステンレス板Sは、所定の長さに予め切断された板材であってもよいし、コイル状に巻き取られたコイル材であってもよい。刃型Hは、図3(b)に示すように、上下動可能な上刃UHと固設された下刃SHとから構成される。そして、上刃UHおよび下刃SHは、ステンレス板Sに対してせん断加工により千鳥配置に切れ目を形成するために、複数の山谷形状とされた刃を備えている。   In the last cut metal forming step, a number of mesh-like through holes are formed in the stainless steel plate S by using a last cut metal processing apparatus R schematically shown in FIG. The lath cut metal processing apparatus R includes a feed roller OR for supplying the stainless steel plate S, and a blade die H that sequentially shears the stainless steel plate S to form a mesh-like through hole. The stainless steel plate S may be a plate material cut in advance to a predetermined length, or may be a coil material wound in a coil shape. As shown in FIG. 3B, the blade mold H is composed of an upper blade UH that can move up and down and a lower blade SH that is fixed. The upper blade UH and the lower blade SH are provided with a plurality of ridges and valleys in order to form cuts in a staggered arrangement on the stainless steel plate S by shearing.

このように構成されたラスカットメタル加工装置Rを用いたラスカットメタル成形工程においては、まず、送りローラORがステンレス板Sを所定の加工長さ(加工ピッチ)だけ刃型Hに送る。刃型Hの上刃UHは、送りローラORによってステンレス板Sが供給されると、下刃SH方向へ降下し、下刃SHとともにその山形状の部分によってステンレス板Sの一部をせん断して千鳥配置の切れ目を加工する。さらに続けて、上刃UHは最下点位置まで降下し、同上刃UHの刃と接触しているステンレス板Sを下方に曲げ伸ばし、その後、上方の原位置まで復帰する。続いて、送りローラORが再び加工ピッチだけステンレス板Sを刃型Hに送り、上刃UHが山谷形状の半ピッチ分だけ左(右)に移動した後、再び上刃UHが降下することによって切れ目加工および曲げ伸ばし加工が施される。   In the lath cut metal forming process using the lath cut metal processing apparatus R configured as described above, first, the feed roller OR sends the stainless steel plate S to the blade mold H by a predetermined processing length (processing pitch). When the stainless steel plate S is supplied by the feed roller OR, the upper blade UH of the blade mold H descends in the direction of the lower blade SH and shears a part of the stainless steel plate S by the mountain-shaped portion together with the lower blade SH. Process staggered cuts. Furthermore, the upper blade UH descends to the lowest point position, and the stainless steel plate S that is in contact with the blade of the upper blade UH is bent and extended downward, and then returns to the upper original position. Subsequently, the feed roller OR again feeds the stainless steel plate S to the blade mold H by the machining pitch, and after the upper blade UH moves to the left (right) by the half pitch of the valley and valley shape, the upper blade UH descends again. Cutting and bending are performed.

そして、これらの動作を繰り返すことにより、多数の網目状の貫通孔が形成されたラスカットメタル11が成形される。ここで、上刃UHと下刃SHに谷部分を設けることにより、上刃UHの降下に伴ってステンレス板Sに切れ目が加工されない部分を設けることができる。この切れ目が加工されない部分がラスカットメタル11のボンド部11aとなり、ラスカットメタル11はその断面形状が図2(b)に示すような段形状として成形される。これにより、ストランドが順次重なるように連結されて、ラスカットメタル11が製造される。   Then, by repeating these operations, the lath cut metal 11 having a large number of mesh-like through holes is formed. Here, by providing valley portions in the upper blade UH and the lower blade SH, it is possible to provide a portion in which the cut is not processed in the stainless steel plate S as the upper blade UH is lowered. The portion where the cut is not processed becomes a bond portion 11a of the lath cut metal 11, and the lath cut metal 11 is formed in a step shape as shown in FIG. Thereby, the strands are connected so as to overlap one another, and the lath cut metal 11 is manufactured.

次に、上記のようにして作製されたラスカットメタル11をさらに加工してエキスパンドメタル14を作製する。エキスパンドメタル14は、圧延加工によりラスカットメタル11のボンド部11aを引き伸ばすことにより作製される。具体的には、図4に概略的に示す圧延成形機Aを用いて、上述したように製造されるラスカットメタル11を圧延する。圧延成形機Aは、上下一対の圧延ローラARを備えていて、供給されたラスカットメタル11を圧延する。これにより、ラスカットメタル11のボンド部11aが圧延ローラARによって圧延されて(引き伸ばされて)、エキスパンドメタル14が成形される。成形されたエキスパンドメタル14の網目状態を示す平面図を図5(a)に、図5(a)におけるX−X断面図を図5(b)に示す。なお、図5(a),(b)において、14aはエキスパンドメタルのボンド部である。   Next, the expanded metal 14 is produced by further processing the lath cut metal 11 produced as described above. The expanded metal 14 is produced by stretching the bond portion 11a of the lath cut metal 11 by rolling. Specifically, the lath cut metal 11 manufactured as described above is rolled using a rolling machine A schematically shown in FIG. The rolling machine A includes a pair of upper and lower rolling rollers AR, and rolls the supplied lath cut metal 11. Thereby, the bond part 11a of the lath cut metal 11 is rolled (stretched) by the rolling roller AR, and the expanded metal 14 is formed. FIG. 5A is a plan view showing the mesh state of the formed expanded metal 14, and FIG. 5B is a sectional view taken along line XX in FIG. 5A. In FIGS. 5A and 5B, reference numeral 14a denotes an expanded metal bond.

次に、上述したように製造されたエキスパンドメタル14に対して、多数の筋状凹部12および筋状凸部13を成形して、予備成形材を作製する工程について詳細に説明する。この工程は、エキスパンドメタル14に対して緩やかな凹凸形状(以下、この凹凸形状を波形形状という)を仮成形する第一成形工程と、波形形状が仮成形されたエキスパンドメタル14に筋状凹部12および筋状凸部13を成形する第二成形工程とから構成される。   Next, a detailed description will be given of a process of forming a large number of the streak-like recesses 12 and the streak-like projections 13 on the expanded metal 14 manufactured as described above to produce a preformed material. This step includes a first forming step of temporarily forming a concavo-convex shape (hereinafter, this concavo-convex shape is referred to as a corrugated shape) with respect to the expanded metal 14, and a streak-like concave portion 12 on the expanded metal 14 in which the corrugated shape is temporarily formed. And a second molding step for molding the streak-shaped convex portion 13.

第一成形工程は、図6に示すようなコルゲート成形機Kを用いて、エキスパンドメタル14に波形形状を成形する。このコルゲート成形機Kは、ピニオンギア形状のピニオンツールPTとラック形状のラックツールRTとを備えている。ピニオンツールPTは、供給されるエキスパンドメタル14の幅寸法に比して大きな軸線方向寸法を有していて、図示しない駆動装置に連結されたシャフトJに対して同軸的かつ相対回転不能に組み付けられている。ラックツールRTは、平板状に形成されており、ピニオンツールPTと対向する面には、ピニオンツールPTのピニオンギア形状と歯合するラック形状が形成されている。そして、ラックツールRTは、図示しない送り装置によって、ピニオンツールPTの回動に合わせてその軸線方向(図6において左右方向)に正確に変位するようになっている。また、ピニオンツールPTに形成されたピニオンギア形状とラックツールRTに形成されたラック形状の歯の高さは、第一成形工程にて成形される波形形状の凹凸の成形寸法(以下、第一成形寸法という)が後述する第二成形工程にて成形される筋状凹部12および筋状凸部13の最終成形寸法Lよりも所定寸法ΔLだけ大きくなるように設定されている。   In the first forming step, a corrugated forming machine K as shown in FIG. The corrugating machine K includes a pinion gear-shaped pinion tool PT and a rack-shaped rack tool RT. The pinion tool PT has an axial dimension larger than the width dimension of the supplied expanded metal 14 and is assembled coaxially and non-rotatably with respect to a shaft J connected to a drive device (not shown). ing. The rack tool RT is formed in a flat plate shape, and a rack shape that meshes with the pinion gear shape of the pinion tool PT is formed on the surface facing the pinion tool PT. The rack tool RT is accurately displaced in the axial direction (left-right direction in FIG. 6) in accordance with the rotation of the pinion tool PT by a feeding device (not shown). In addition, the height of the pinion gear shape formed on the pinion tool PT and the rack-shaped teeth formed on the rack tool RT are the molding dimensions of the corrugated irregularities formed in the first molding step (hereinafter referred to as the first dimension). The molding dimension) is set to be larger by a predetermined dimension ΔL than the final molding dimension L of the streak-like recess 12 and the streak-like convex part 13 to be molded in the second molding step described later.

このように構成されたコルゲート成形機Kを用いた第一成形工程においては、上述のように製造されたエキスパンドメタル14がピニオンツールPTとラックツールRTとの歯合部分に連続的に供給される。このように、エキスパンドメタル14が供給されると、ピニオンツールPTは、駆動装置からシャフトJを介して伝達された駆動力によって回動を開始する。また、ラックツールRTは、送り装置により、ピニオンツールPTの回動に合わせて軸線方向への変位を開始する。これにより、エキスパンドメタル14は、図7(a)に示すように、ピニオンツールPTとラックツールRTの噛み合わせ部分(詳しくは、ピニオンギア形状とラック形状の歯の噛み合わせ部分)にて連続的に波形形状が成形される。そして、第一成形工程によってエキスパンドメタル14に成形される波形形状の高さ方向における第一成形寸法は、図7(b)に示すように、最終成形寸法LよりもΔLだけ大きく成形される。言い換えれば、ガス流路形成部材10の筋状凹部12および筋状凸部13の形成方向における断面の断面長に比して、第一成形工程で成形されたエキスパンドメタル14の波形形状の形成方向における断面の断面長が大きく(長く)なるように成形される。   In the first molding step using the corrugating machine K configured as described above, the expanded metal 14 manufactured as described above is continuously supplied to the meshing portion between the pinion tool PT and the rack tool RT. . Thus, when the expanded metal 14 is supplied, the pinion tool PT starts to rotate by the driving force transmitted from the driving device via the shaft J. Further, the rack tool RT starts to be displaced in the axial direction by the feeding device in accordance with the rotation of the pinion tool PT. As a result, the expanded metal 14 is continuously formed at the meshing portion of the pinion tool PT and the rack tool RT (specifically, the meshing portion of the pinion gear shape and the rack-shaped teeth) as shown in FIG. A wave shape is formed. And the 1st shaping | molding dimension in the height direction of the waveform shape shape | molded in the expanded metal 14 by a 1st shaping | molding process is shape | molded larger (DELTA) L than the last shaping | molding dimension L, as shown in FIG.7 (b). In other words, the corrugated shape forming direction of the expanded metal 14 formed in the first forming step as compared with the cross-sectional length of the cross section in the forming direction of the streaky concave portion 12 and the streaky convex portion 13 of the gas flow path forming member 10. The cross-sectional length of the cross section is formed so as to be large (long).

このように、第一成形工程によって連続的に波形形状が成形されたエキスパンドメタル14は、ガス流路形成部材10の製品寸法と等しくなるように切断されて、第二成形工程に供給される。第二成形工程は、波形形状が成形されたエキスパンドメタル14に対し、最終形状としての筋状凹部12および筋状凸部13を成形して予備成形材を作製する工程である。この第二成形工程は、図8(a)に概略的に示すように、プレス成形機Oを用いて筋状凹部12と筋状凸部13をプレス成形する。プレス成形機Oは、床面に固設された下型SOと、同下型SOの上方に配置されて上下動可能な上型UOとを備えている。そして、これら下型SOと上型UOの対向する面は、筋状凹部12および筋状凸部13を成形するための凹凸形状が形成されている。ここで、下型SOと上型UOに形成される凹形状と凸形状の形成幅については、凹形状の形成幅が凸形状の形成幅よりも大きくなるように設定されている。また、凹形状の形成深さと凸形状の形成高さについては、最終成形寸法Lと略等しくなるように設定されている。   Thus, the expanded metal 14 in which the waveform shape is continuously formed in the first forming step is cut so as to be equal to the product size of the gas flow path forming member 10 and supplied to the second forming step. The second forming step is a step of forming a preformed material by forming the streak-like recess 12 and the streak-like projection 13 as final shapes with respect to the expanded metal 14 having a corrugated shape. In the second molding step, as shown schematically in FIG. 8A, the streak-like recess 12 and the streak-like projection 13 are press-molded using a press molding machine O. The press molding machine O includes a lower mold SO fixed on the floor surface and an upper mold UO that is arranged above the lower mold SO and can move up and down. And the surface where these lower mold | type SO and upper mold | type UO oppose is formed in the uneven | corrugated shape for shape | molding the stripe-shaped recessed part 12 and the stripe-shaped convex part 13. As shown in FIG. Here, the formation width of the concave shape and the convex shape formed in the lower mold SO and the upper mold UO is set such that the formation width of the concave shape is larger than the formation width of the convex shape. Further, the formation depth of the concave shape and the formation height of the convex shape are set to be substantially equal to the final molding dimension L.

このように構成されたプレス成形機Oを用いた第二成形工程においては、まず、予備成形されたエキスパンドメタル14が下型SOの凹凸形状が形成された上面に載置される。この載置においては、図8(a)に示すように、エキスパンドメタル14に成形された波形形状の凹凸が下型SOに形成された凹凸形状と一致するように載置される。この状態にて、上型UOが下型SOの方向へ降下すると、下型SOおよび上型UOに形成された凹凸形状によって、図8(b)に示すように、エキスパンドメタル14に筋状凹部12および筋状凸部13が形成される。   In the second molding step using the press molding machine O configured as described above, first, the preformed expanded metal 14 is placed on the upper surface on which the concave and convex shape of the lower mold SO is formed. In this placement, as shown in FIG. 8A, the corrugated irregularities formed on the expanded metal 14 are placed so as to coincide with the irregularities formed on the lower mold SO. In this state, when the upper die UO descends in the direction of the lower die SO, the concave and convex shapes formed in the lower die SO and the upper die UO cause the expanded metal 14 to have a streak-like concave portion as shown in FIG. 12 and the line-shaped convex part 13 are formed.

ここで、上述したように、第一成形工程によって成形された波形形状の成形寸法はL+ΔLであり、第二成形工程によって成形された筋状凹部12および筋状凸部13の最終成形寸法はLとなっている。このため、最終成形工程においては、エキスパンドメタル14を圧縮しながら、言い換えれば、波形形状の成形方向における断面の断面長を縮めながら筋状凹部12および筋状凸部13を成形する。これにより、曲げ加工される筋状凹部12および筋状凸部13の角部分が過度に延ばされる(引っ張られる)ことを効果的に防止することができる。このため、エキスパンドメタル14のように、加工硬化の生じた薄肉の素材であっても、割れや破断の発生を防止して容易に曲げ加工を施すことができる。   Here, as described above, the molding dimension of the corrugated shape molded by the first molding process is L + ΔL, and the final molding dimension of the streak-like recess 12 and the streak-like convex part 13 molded by the second molding process is L. It has become. For this reason, in the final forming step, the streak-like recesses 12 and the streak-like protrusions 13 are formed while compressing the expanded metal 14, in other words, reducing the cross-sectional length of the cross-section in the waveform-forming direction. Thereby, it can prevent effectively that the corner | angular part of the streaky recessed part 12 and the streaky convex part 13 to be bent is excessively extended (pulled). For this reason, even if it is a thin-walled material that has undergone work hardening, such as the expanded metal 14, it can be easily bent without being cracked or broken.

すなわち、エキスパンドメタル14は、その成形時において、網目状の貫通孔を成形するためのせん断加工や曲げ伸ばし加工によって、ボンド部14aの周辺に加工硬化が生じている。このため、上述した第一成形を行わずに筋状凹部12および筋状凸部13を成形した場合には、例えば、ボンド部14aが筋状凹部12や筋状凸部13の角部分に存在していると、曲げ加工に伴う伸びが不足してボンド部14aにて割れや破断が発生する。これに対して、エキスパンドメタル14に波形形状を一旦成形しておき、圧縮しながら筋状凹部12および筋状凸部13を成形すれば、エキスパンドメタル14の余肉(詳しくは、ストランド)を角部分に向けて流動させることができる。したがって、曲げ加工に伴ってボンド部14aが過度に延ばされないため、好適に曲げ加工を施すことができる。   That is, at the time of forming the expanded metal 14, work hardening has occurred around the bond portion 14 a by shearing or bending to form a mesh-like through hole. For this reason, when the streak-like concave portion 12 and the streaky convex portion 13 are formed without performing the first molding described above, for example, the bond portion 14a exists at the corner portion of the streaky concave portion 12 or the streaky convex portion 13. If so, the elongation associated with the bending process is insufficient and cracks and breaks occur at the bond portion 14a. On the other hand, if the corrugated shape is once formed on the expanded metal 14 and the streak-like recess 12 and the streak-like projection 13 are formed while being compressed, the excess metal (specifically, strand) of the expanded metal 14 is squared. Can flow toward the part. Therefore, since the bond part 14a is not extended excessively with a bending process, a bending process can be performed suitably.

次に、上記のようにして作製した予備成形材をさらに成形して最終的なガス流路形成部材10とする成形工程を行う。この成形工程は、図8(b)に示す予備成形材であるエキスパンドメタル14の断面のうち、筋状凹部12の溝底部に形成された貫通孔の開口面積を拡張する工程である。   Next, the preforming material produced as described above is further molded to form a final gas flow path forming member 10. This forming step is a step of expanding the opening area of the through hole formed in the groove bottom portion of the streak-like recess 12 in the cross section of the expanded metal 14 that is the preformed material shown in FIG.

図9は、この成形工程において用いる成形型の概略構造を示す図である。図に示すように、成形型100は、上型パンチ200と下型パンチ300とを備える。   FIG. 9 is a diagram showing a schematic structure of a molding die used in this molding process. As shown in the figure, the mold 100 includes an upper mold punch 200 and a lower mold punch 300.

上型パンチ200は、左側上型パンチ210と右側上型パンチ220とに分割されており、両上型パンチ210,220の下面にはそれぞれ予備成形材に形成された筋状凸部の上側表面とほぼ同形状の凹形状とされた拘束面211,221が形成されている。そして、両上型パンチ210,220が図に示すように突合わされた状態では、予備成形材に形成された筋状凸部のうちの、隣接する2つの筋状凸部が、それぞれ左側上型パンチ210及び右側上型パンチ220のそれぞれの拘束面211,221に保持される。   The upper die punch 200 is divided into a left upper die punch 210 and a right upper die punch 220, and the upper surfaces of the streak-shaped convex portions formed on the preformed material on the lower surfaces of the upper die punches 210 and 220, respectively. And constraining surfaces 211 and 221 having substantially the same concave shape. Then, in the state where the upper die punches 210 and 220 are abutted as shown in the drawing, of the streaky convex portions formed on the preform, two adjacent streaky convex portions are respectively left upper molds. The punch 210 and the upper right die punch 220 are held on the restraining surfaces 211 and 221 respectively.

下型パンチ300は、左側下型パンチ310と右側下型パンチ320とに分割されており、両下型パンチ310,320の上面にはそれぞれ予備成形材に形成された筋状凸部の下側表面とほぼ同形状の凸形状とされた拘束面311,321が形成されている。そして、両下型パンチ310,320が図に示すように突合わされた状態では、予備成形材に形成された筋状凸部のうちの、隣接する2つの筋状凸部が、それぞれ左側下型パンチ310および右側下型パンチ320のそれぞれの拘束面311,321に保持される。   The lower die punch 300 is divided into a left lower die punch 310 and a right lower die punch 320, and the lower surfaces of the lower convex punches 310 and 320 are below the streak-shaped convex portions formed in the preformed material. Constraining surfaces 311 and 321 are formed that are substantially the same shape as the surface. Then, in the state where the lower die punches 310 and 320 are abutted as shown in the figure, two adjacent streaky convex portions of the streaky convex portions formed on the preform are respectively left lower molds. The punch 310 and the right lower die punch 320 are held on the restraining surfaces 311 and 321 respectively.

また、各パンチ210,220,310,320の各側面には、スプリング212,222,312,322の一端がそれぞれ接続されている。これらのスプリング212,222,312,322の他端は、それぞれ図示しない機台などに取り付けられている。そして、各スプリング212,222,312,322は、図に示す状態において常に伸張力を発生させている状態とされる。従って、各スプリングの伸張力によって、左側上型パンチ210と右側上型パンチ220、また左側下型パンチ310と右側下型パンチ320は、常に、図に示すように突合わされた状態に付勢される。   One end of each of the springs 212, 222, 312, and 322 is connected to each side surface of each punch 210, 220, 310, and 320, respectively. The other ends of these springs 212, 222, 312, and 322 are attached to a machine base (not shown). The springs 212, 222, 312, and 322 are in a state in which an extension force is always generated in the state shown in the figure. Therefore, the left upper die punch 210 and the right upper die punch 220, and the left lower die punch 310 and the right lower die punch 320 are always urged into the abutted state as shown in FIG. The

また、両上型パンチ210,220には、突合せ面側に対称的に傾斜する傾斜面213,223がそれぞれ形成されており、両上型パンチ210,220が突合わされた状態でこれらの傾斜面213,223がV字状溝230を形成するようにされている。このV字状溝230の直上には、上型カムドライバ240が載置されている。上型カムドライバ240は、その下部先端部位に上記V字状溝230と係合可能な傾斜面が形成された先細り形状とされており、下降することによりV字状溝230にはまり込む(没入する)ようになっている。   The upper die punches 210 and 220 are respectively formed with inclined surfaces 213 and 223 that are symmetrically inclined toward the abutting surface, and these inclined surfaces are in a state where the upper die punches 210 and 220 are abutted. 213 and 223 form a V-shaped groove 230. An upper cam driver 240 is placed immediately above the V-shaped groove 230. The upper cam driver 240 has a tapered shape in which an inclined surface that can be engaged with the V-shaped groove 230 is formed at the lower end portion of the upper cam driver 240. To do).

同様に、両下型パンチ310,320には、突合せ面側に対称的に傾斜する傾斜面313,323がそれぞれ形成されており、両下型パンチ310,320が突合わされた状態でこれらの傾斜面313,323がV字状溝330を形成するようにされている。このV字状溝330の直上には、下型カムドライバ340が載置されている。下型カムドライバ340は、その下部先端部位に上記V字状溝330と係合可能な傾斜面が形成された先細り形状とされており、下降することによりV字状溝330にはまり込む(没入する)ようになっている。ここで、上型カムドライバ240と下型カムドライバ340の厚みすなわち図9に示す幅方向の寸法は、略同一の寸法に形成されている。また、上型カムドライバ240と下型カムドライバ340は、図示しない駆動手段に連結されており、この駆動手段により昇降制御される。   Similarly, the lower die punches 310 and 320 are respectively formed with inclined surfaces 313 and 323 that are symmetrically inclined toward the butting surface side, and these lower die punches 310 and 320 are inclined in a state where they are abutted. The surfaces 313 and 323 are formed to form a V-shaped groove 330. A lower cam driver 340 is placed immediately above the V-shaped groove 330. The lower die cam driver 340 has a tapered shape in which an inclined surface that can be engaged with the V-shaped groove 330 is formed at the lower end portion of the lower cam driver 340. To do). Here, the thicknesses of the upper cam driver 240 and the lower cam driver 340, that is, the dimensions in the width direction shown in FIG. Further, the upper die cam driver 240 and the lower die cam driver 340 are connected to driving means (not shown), and are lifted and lowered by this driving means.

また、両下型パンチ310,320には、押し出しピン350が設けられている。この押し出しピン350は、通常状態では図に示すように下型パンチ310,320内に没入状態とされており、図示しない駆動手段によって下型パンチ310,320の上表面から突出できるように上下動可能に構成されている。   The lower die punches 310 and 320 are provided with push pins 350. In the normal state, the push pin 350 is immersed in the lower die punches 310 and 320 as shown in the drawing, and is moved up and down so that it can protrude from the upper surface of the lower die punches 310 and 320 by a driving means (not shown). It is configured to be possible.

また、図9に示す型締め状態においては、左側上型パンチ210の拘束面211と左側下型パンチ310の拘束面311とで囲まれた空間が、予備成形材に形成される一つの筋状凸部を拘束する拘束空間410を形成し、右側上型パンチ220の拘束面221と右側下型パンチ320の拘束面321とで囲まれた空間が、予備成形材に形成された別の一つの筋状凸部を拘束する拘束空間420を形成する。そして、両拘束空間に拘束される予備成形材の筋状凸部は隣接したものである。なお、本例の成形型100においては、左側上型パンチ210と左側下型パンチ310により、筋状凸部の一つを拘束する第一のパンチセットを構成し、右側上型パンチ220と右側下型パンチ320により、上記第一のパンチセットで拘束される筋状凸部に隣接する筋状凸部を拘束する第二のパンチセットを構成する。さらに、これらの両拘束空間410,420の間の部分には、非拘束空間430が形成されており、この非拘束空間430内に載置される予備成形材の部分は、型締め状態においても非拘束状態とされる。   In the mold clamping state shown in FIG. 9, the space surrounded by the restraining surface 211 of the left upper die punch 210 and the restraining surface 311 of the left lower die punch 310 is one streak formed in the preform. A constraining space 410 for constraining the convex portion is formed, and a space surrounded by the constraining surface 221 of the right upper die punch 220 and the constraining surface 321 of the right lower die punch 320 is another one formed in the preform. A constraining space 420 for constraining the line-shaped convex portion is formed. And the streak-shaped convex part of the preforming material restrained in both restraint spaces is adjacent. In the molding die 100 of the present example, the left upper die punch 210 and the left lower die punch 310 constitute a first punch set that constrains one of the line-shaped convex portions, and the right upper die punch 220 and the right side punch The lower punch 320 constitutes a second punch set for restraining the streak convex portion adjacent to the streak convex portion restrained by the first punch set. Furthermore, a non-restraining space 430 is formed in a portion between the both restraining spaces 410 and 420, and the portion of the preforming material placed in the non-constraining space 430 is in a clamped state. Unconstrained.

次に、上記構成の成形型100を用いてのガス流路形成部材10の成形について説明する。   Next, molding of the gas flow path forming member 10 using the molding die 100 having the above configuration will be described.

まず、図10に示すように、型開き状態、かつ、上型パンチ200及び下型パンチ300が突合わされた状態において、下型パンチ300に予備成形材を載置する。なお、予備成形材は、上記予備成形工程にて作製したエキスパンドメタル14に筋状凹部12及び筋状凸部13が交互に形成されたものである。そして、両下型パンチ310,320のそれぞれの拘束面311,321に、予備成形材に形成された隣接する2つの筋状凸部13を載置させる。   First, as shown in FIG. 10, the preforming material is placed on the lower die punch 300 in the die open state and the upper die punch 200 and the lower die punch 300 are in contact with each other. The preformed material is one in which the streak-like recesses 12 and the streak-like projections 13 are alternately formed on the expanded metal 14 produced in the preforming step. Then, two adjacent streak-shaped convex portions 13 formed on the preform are placed on the restraining surfaces 311 and 321 of the lower die punches 310 and 320, respectively.

次に、図11に示すように上型パンチ200を下降させて型締め状態とする。このとき、上型カムドライバ240が上型パンチ200とともに下降するように駆動制御される。このようにして型締め状態とすると、左側上型パンチ210の拘束面211と左側下型パンチ310の拘束面311とで形成される拘束空間410、及び、右側上型パンチ220の拘束面221と右側下型パンチ320の拘束面321とで形成される拘束空間420に、予備成形材に形成されている隣接する2つの筋状凸部13が拘束保持される。一方、拘束された2つの筋状凸部13の間に位置する筋状凹部12の溝底部は、型内における非拘束空間430に位置するので、この部分は非拘束状態とされる。   Next, as shown in FIG. 11, the upper die punch 200 is lowered to a die-clamping state. At this time, drive control is performed so that the upper die cam driver 240 moves down together with the upper die punch 200. In this way, when the mold is clamped, the restraint space 410 formed by the restraint surface 211 of the left upper die punch 210 and the restraint surface 311 of the left lower die punch 310 and the restraint surface 221 of the right upper die punch 220 Two adjacent streak-shaped convex portions 13 formed in the preform are restrained and held in a restraining space 420 formed by the restraining surface 321 of the right lower die punch 320. On the other hand, the groove bottom portion of the streak-like recess 12 positioned between the two restrained streak-like projections 13 is located in the unconstrained space 430 in the mold, so that this portion is in an unrestrained state.

次に、図12に示すように、上型カムドライバ240と下型カムドライバ340が連動して同時に下降する。すると、上型カムドライバ240が上型パンチ200に形成されたV字状溝230に係合する。そして、さらに上型カムドライバ240が下降方向への力を受けると、V字状溝230の傾斜面と上型カムドライバ240の傾斜面との係合により下降方向の力が水平方向にも分解され、水平方向の力が発生する。この水平方向の力がスプリング212,222による付勢力を上回ると、左側上型パンチ210と右側上型パンチ220とが上型カムドライバ240により押し開かれて、上型カムドライバ240がV字状溝230から両上型パンチ210,220間に没入する。この没入により、左側上型パンチ210と右側上型パンチ220とが、上型カムドライバ240の厚み寸法分だけ、スプリング212,222の付勢力に抗して離間する。同様に、下型カムドライバ340もV字状溝330に係合し、さらにこのV字状溝330から2つの両下型パンチ310,320間に没入する。この没入により、左側下型パンチ310と右側下型パンチ320とが、下型カムドライバ340の厚み寸法分だけ、スプリング312,322の付勢力に抗して離間する。このように、本実施形態においては、上型カムドライバ240と下型パムドライバ340が、第一のパンチセット(左側上型パンチ210及び左側下型パンチ310)と第二のパンチセット(右側上型パンチ220及び右側下型パンチ320)とを離間させる離間手段を構成する。   Next, as shown in FIG. 12, the upper die cam driver 240 and the lower die cam driver 340 are simultaneously lowered in conjunction with each other. Then, the upper die cam driver 240 engages with the V-shaped groove 230 formed in the upper die punch 200. When the upper cam driver 240 further receives a downward force, the downward force is decomposed in the horizontal direction by the engagement between the inclined surface of the V-shaped groove 230 and the inclined surface of the upper cam driver 240. And a horizontal force is generated. When this horizontal force exceeds the biasing force of the springs 212 and 222, the left upper die punch 210 and the right upper die punch 220 are pushed open by the upper cam driver 240, and the upper cam driver 240 is V-shaped. The groove 230 is inserted between the upper die punches 210 and 220. By this immersion, the left upper die punch 210 and the right upper die punch 220 are separated from each other by the thickness of the upper cam driver 240 against the urging force of the springs 212 and 222. Similarly, the lower die cam driver 340 is also engaged with the V-shaped groove 330, and is further immersed between the two lower die punches 310 and 320 from the V-shaped groove 330. By this immersion, the left lower die punch 310 and the right lower die punch 320 are separated from each other by the thickness of the lower die cam driver 340 against the urging force of the springs 312 and 322. As described above, in the present embodiment, the upper die cam driver 240 and the lower die pam driver 340 are provided with the first punch set (the left upper die punch 210 and the left lower die punch 310) and the second punch set (upper right side). A separating means for separating the mold punch 220 and the right lower mold punch 320) is configured.

上述のような上型パンチ200と下型パンチ300、言い換えれば、第一のパンチセットと第二のパンチセットの離間作動により、非拘束空間430に載置された筋状凹部12の溝底部のうちの部分Aは引き伸ばされる。この引き伸ばしにより、溝底部の部分Aに形成されている貫通孔の開口量も大きくなり、開口面積が拡張される。一方、拘束空間410,420で拘束されている筋状凸部13は、離間作動中においても拘束されたままであるので変形されることはなく、したがって、筋状凸部13に形成されている貫通孔の開口面積は変化しない。よって、この工程を行うことによって、筋状凹部12の溝底部のうち部分Aに形成された貫通孔の開口面積のみが拡張され、予備成形材が引き伸ばし成形される。   The upper die punch 200 and the lower die punch 300 as described above, in other words, by the separation operation of the first punch set and the second punch set, the groove bottom portion of the streak-like recess 12 placed in the unconstrained space 430 Part A is stretched. By this stretching, the opening amount of the through-hole formed in the groove bottom portion A is also increased, and the opening area is expanded. On the other hand, the streak-like convex portion 13 restrained by the restraining spaces 410 and 420 is not deformed because it remains constrained even during the separation operation, and therefore the penetration formed in the streaky convex portion 13 is not caused. The opening area of the hole does not change. Therefore, by performing this process, only the opening area of the through hole formed in the portion A in the groove bottom portion of the streak-shaped recess 12 is expanded, and the preforming material is stretched and formed.

次に、図13に示すように、上型パンチ200を上昇させて型開き状態とする。このとき、上型カムドライバ240が上型パンチ200とともに上昇するように駆動制御される。この作動により、上型パンチ200が下型パンチ300から離間され、成形材が下型パンチ300に載置された状態となる。   Next, as shown in FIG. 13, the upper die punch 200 is raised to a die open state. At this time, drive control is performed so that the upper die cam driver 240 moves up together with the upper die punch 200. By this operation, the upper die punch 200 is separated from the lower die punch 300, and the molding material is placed on the lower die punch 300.

次に、図14に示すように、図示しない駆動手段により押し出しピン350を駆動させて、押し出しピン350を下型パンチ300の上面から突出状態とさせる。この動作により、下型パンチ300に載置された成形材Bが押し出しピン350によって持ち上げられ、下型パンチ300から離間される。   Next, as shown in FIG. 14, the push pin 350 is driven by a driving means (not shown) so that the push pin 350 is projected from the upper surface of the lower die punch 300. By this operation, the molding material B placed on the lower die punch 300 is lifted by the extrusion pin 350 and separated from the lower die punch 300.

次に、図15に示すように、上型カムドライバ240と下型カムドライバ340が連動して同時に上昇する。すると、上型カムドライバ240が両上型パンチ210,220から抜け出るので、スプリング212,222の付勢力により両上型パンチ210,220が離間状態から突合せ状態に戻る。同様に、下型カムドライバ340が両下型パンチ310,320から抜け出るので、スプリング312,322の付勢力により両下型パンチ310,320が離間状態から突合せ状態に戻る。   Next, as shown in FIG. 15, the upper die cam driver 240 and the lower die cam driver 340 are simultaneously raised in conjunction with each other. Then, since the upper die cam driver 240 comes out of the upper die punches 210 and 220, the upper die punches 210 and 220 are returned from the separated state to the butting state by the urging force of the springs 212 and 222. Similarly, since the lower die cam driver 340 comes out of the lower die punches 310 and 320, the lower die punches 310 and 320 are returned from the separated state to the butting state by the urging force of the springs 312 and 322.

次に、図16に示すように、予備成形材を図示しない搬送手段によって搬送して次に成形する部分が成形型内に来るようにする。   Next, as shown in FIG. 16, the preformed material is conveyed by a conveying means (not shown) so that the part to be molded next is in the mold.

そして、搬送が完了したら、図17に示すように押し出しピン350を下型パンチ300内に没入させ、下型パンチ300上に、次回成形する部分を載置する。   When the conveyance is completed, as shown in FIG. 17, the extrusion pin 350 is immersed in the lower die punch 300, and a portion to be molded next time is placed on the lower die punch 300.

上記工程を繰り返すことにより、予備成形材に対して成形を順次行う。これにより、複数の筋状凹部12及び筋状凸部13が交互に形成されたエキスパンドメタルにおいて、筋状凹部12の溝底部のみの貫通孔の開口面積が拡張したガス流路形成部材10を成形することができる。また、互いに独立した2つの下型を設け、この2つの下型をそれぞれ作動制御する場合に比して、加工時の型作動制御を容易に行うことができる。   By repeating the above steps, the preforms are sequentially molded. Thereby, in the expanded metal in which the plurality of streak-like recesses 12 and the streak-like projections 13 are alternately formed, the gas flow path forming member 10 in which the opening area of the through-hole only in the groove bottom portion of the streak-like recess 12 is formed is formed. can do. Moreover, compared with the case where two lower molds independent from each other are provided and the two lower molds are controlled to operate, the mold operation control during processing can be easily performed.

上述の説明のように、予備成形工程及び成形工程(本工程)を経て製造されたガス流路形成部材10は、固体高分子型燃料電池を構成するメタルセパレータとして用いられる。なお、固体高分子型燃料電池の構成については、本発明に直接関係しないため、その詳細な説明を省略するが、以下に簡単に説明しておく。   As described above, the gas flow path forming member 10 manufactured through the preforming step and the forming step (main step) is used as a metal separator constituting the solid polymer fuel cell. The configuration of the polymer electrolyte fuel cell is not directly related to the present invention, and therefore a detailed description thereof is omitted, but will be briefly described below.

固体高分子型燃料電池は、図18にその構成を示す単セルが多数積層されて構成される。単セルは、上述したガス流路形成部材10および金属薄板20から構成されるメタルセパレータを上下に配し、同メタルセパレータ間に2枚の樹脂フレーム30およびMEA40(Membrane−Electrode Assembly:膜−電極アッセンブリ)を備えて構成される。そして、各単セルに対して、例えば水素ガスなどの燃料ガスと、例えば空気などの酸化剤ガスとが燃料電池スタック外部から導入されることにより、MEA40での電極反応によって電気が発電される。   The polymer electrolyte fuel cell is configured by laminating a large number of single cells whose structure is shown in FIG. In the single cell, a metal separator composed of the gas flow path forming member 10 and the metal thin plate 20 described above is arranged up and down, and two resin frames 30 and an MEA 40 (Membrane-Electrode Assembly: membrane-electrode) are disposed between the metal separators. Assembly). For each unit cell, fuel gas such as hydrogen gas and oxidant gas such as air are introduced from the outside of the fuel cell stack, and electricity is generated by the electrode reaction in the MEA 40.

金属薄板20は、単セルが多数積層されたとき、外部から導入されたガスの混流を防止するとともに、各単セル内にガスを導入するものである。このため、金属薄板20には、燃料ガスおよび酸化剤ガスをそれぞれ導入するためのガス導入口21と、MEA40にて未反応の燃料ガスおよび酸化剤ガスをそれぞれ排出するためのガス導出口22が形成されている。   The metal thin plate 20 is used to prevent a mixed flow of gas introduced from the outside and introduce gas into each single cell when a large number of single cells are stacked. For this reason, the metal thin plate 20 has a gas introduction port 21 for introducing a fuel gas and an oxidant gas, and a gas outlet port 22 for discharging unreacted fuel gas and oxidant gas in the MEA 40, respectively. Is formed.

樹脂フレーム30は、その周縁部分にて、単セルを形成した状態で金属薄板20に形成されたガス導入口21およびガス導出口22の各貫通孔に対応する位置に同各貫通孔の形状と略同一の形状の貫通孔31,32が形成されている。また、樹脂フレーム30には、その略中央部分にて、ガス流路形成部材10を収容する収容孔33が形成されている。この収容孔33は、固着される金属薄板20に形成された一対のガス導入口21およびガス導出口22と、積層される他方の樹脂フレーム30に形成された貫通孔31,32とをも収容するように形成されている。   The resin frame 30 has a shape of each through hole at a position corresponding to each through hole of the gas inlet port 21 and the gas outlet port 22 formed in the thin metal plate 20 in a state where a single cell is formed in the peripheral portion. Through holes 31 and 32 having substantially the same shape are formed. The resin frame 30 is formed with an accommodation hole 33 for accommodating the gas flow path forming member 10 at a substantially central portion thereof. The accommodation hole 33 also accommodates a pair of gas inlets 21 and gas outlets 22 formed in the metal thin plate 20 to be fixed, and through holes 31 and 32 formed in the other resin frame 30 to be laminated. It is formed to do.

このように、収容孔33を形成することにより、固着される金属薄板20の下面(または上面)、収容孔33の内周面およびMEA40の上面(または下面)により空間(以下、この空間をガス導通空間という)が形成される。そして、ガス導通空間内に対して、例えば、燃料ガスを金属薄板20の一方のガス導入口21から、また、酸化剤ガスを他方のガス導入口21および樹脂フレーム30の貫通孔31から導入することができる。また、ガス導通空間を通過した未反応のガスは、金属薄板20の一方のガス導出口22を介して、また、他方のガス導出口22および樹脂フレーム30の貫通孔32を介して外部に導出することができる。   Thus, by forming the accommodation hole 33, a space (hereinafter referred to as a gas) is formed by the lower surface (or upper surface) of the metal thin plate 20 to be fixed, the inner peripheral surface of the accommodation hole 33 and the upper surface (or lower surface) of the MEA 40. A conductive space) is formed. For example, fuel gas is introduced into the gas conduction space from one gas inlet 21 of the thin metal plate 20, and oxidant gas is introduced from the other gas inlet 21 and the through hole 31 of the resin frame 30. be able to. The unreacted gas that has passed through the gas conduction space is led out to the outside through one gas outlet 22 of the thin metal plate 20 and through the other gas outlet 22 and the through hole 32 of the resin frame 30. can do.

電極構造体としてのMEA40は、電解質膜EFを備えている。さらにMEA40は、図19に示すように、電解質膜EF表面上にて、燃料ガスが導入されるガス導通空間側に配置されるアノード電極AEと、酸化剤ガスが導入されるガス導通空間側に配置されるカソード電極CEとが、カーボンクロスCCを層状に積層することにより形成されている。   The MEA 40 as the electrode structure includes an electrolyte membrane EF. Further, as shown in FIG. 19, the MEA 40 has an anode electrode AE disposed on the gas conduction space side where the fuel gas is introduced and a gas conduction space side where the oxidant gas is introduced on the surface of the electrolyte membrane EF. The arranged cathode electrode CE is formed by laminating carbon cloth CC in layers.

そして、2枚の金属薄板20間に、ガス流路形成部材10、樹脂フレーム30およびMEA40を積層することによって単セルが構成される。具体的に説明すると、互いに同一平面内にて略90°回転して配置される樹脂フレーム30間にMEA40を挟持し、例えば、接着剤などを塗布することにより、樹脂フレーム30間にMEA40の電解質膜EFを一体的に固着する。このように一体的に固着された樹脂フレーム30およびMEA40に対して、ガス流路形成部材10が収容孔33に収容された状態で、2枚の金属薄板20を、例えば、接着剤などを塗布することにより、一体的に固着する。   And a single cell is comprised by laminating | stacking the gas flow path formation member 10, the resin frame 30, and MEA40 between the two metal thin plates 20. FIG. More specifically, the MEA 40 is sandwiched between the resin frames 30 that are arranged to be rotated by approximately 90 ° in the same plane, and an adhesive or the like is applied, for example, to thereby apply the electrolyte of the MEA 40 between the resin frames 30. The membrane EF is fixed integrally. In this state, the two metal thin plates 20 are applied to the resin frame 30 and the MEA 40 integrally fixed in the state where the gas flow path forming member 10 is accommodated in the accommodation hole 33, for example, an adhesive. By doing so, it is fixed integrally.

このとき、ガス流路形成部材10は、図19に示すように、成形幅が幅広の筋状凹部12の溝底部とMEA40とが接触するように配置される。また、樹脂フレーム30の板厚が筋状凹部12および筋状凸部13の成形高さよりも僅かに小さい寸法とされているため、筋状凹部12が金属薄板20によってMEA40側に若干押圧された状態で固着される。これにより、ガス流路形成部材10とMEA40との接触状態を良好に保つことができる。そして、このように形成された単セルは、多数積層された後、例えば、図示しないボルトとナットによって所定の締結力で固定されることによって、燃料電池スタックを構成する。   At this time, as shown in FIG. 19, the gas flow path forming member 10 is arranged so that the groove bottom portion of the stripe-shaped concave portion 12 having a wide molding width and the MEA 40 are in contact with each other. Further, since the thickness of the resin frame 30 is slightly smaller than the molding height of the streak-like recess 12 and the streak-like projection 13, the streak-like recess 12 is slightly pressed toward the MEA 40 by the metal thin plate 20. It is fixed in a state. Thereby, the contact state of the gas flow path forming member 10 and the MEA 40 can be kept good. Then, after a large number of single cells formed in this way are stacked, they are fixed with a predetermined fastening force by bolts and nuts (not shown) to constitute a fuel cell stack.

このように構成された単セルを多数積層した固体高分子型燃料電池においては、上述した各工程を経て製造されたガス流路形成部材10によって、MEA40のアノード電極およびカソード電極に燃料ガスおよび酸化剤ガスを効率よく供給することができる。具体的に説明すると、ガス流路形成部材10は、薄肉のエキスパンドメタル14に筋状凹部12および筋状凸部13を成形されて構成されている。このため、外部からガス導入口21を介してガス導通空間内に導入されたガスは、筋状凹部12または筋状凸部13を導通することにより、圧力損失を大幅に低減することができる。また、エキスパンドメタル14は多数の網目状の貫通孔が形成されているため、ガス導通空間内に導入されたガスは前記貫通孔を介して筋状凹部12と筋状凸部13間を極めて容易に透過することができる。とりわけ、本例において作製されたエキスパンドメタル14においては、MEA40に接している筋状凹部12の溝底部に形成された貫通孔の開口面積が他の部分よりも拡張しているため、ガス流路形成部材10から供給されたガスがこの開口面積の大きい貫通孔からMEA40に良好に拡散する。したがって、ガスを各電極に対して効率よく供給することができ、固体高分子型燃料電池の発電効率を向上させることができる。   In the polymer electrolyte fuel cell in which a large number of single cells configured as described above are stacked, the fuel gas and oxidation are applied to the anode electrode and cathode electrode of the MEA 40 by the gas flow path forming member 10 manufactured through the above-described steps. The agent gas can be supplied efficiently. More specifically, the gas flow path forming member 10 is configured by forming a streak-like recess 12 and a streak-like projection 13 in a thin expanded metal 14. For this reason, the gas introduced into the gas conduction space from the outside via the gas introduction port 21 can conduct the streak-like recess 12 or the streak-like projection 13 to significantly reduce the pressure loss. Further, since the expanded metal 14 has a large number of mesh-shaped through holes, the gas introduced into the gas conduction space can be very easily passed between the streak-like recesses 12 and the streak-like projections 13 through the through-holes. Can penetrate. In particular, in the expanded metal 14 produced in this example, the opening area of the through-hole formed in the groove bottom portion of the streak-like recess 12 in contact with the MEA 40 is expanded as compared with other portions. The gas supplied from the forming member 10 diffuses well into the MEA 40 from the through hole having a large opening area. Therefore, gas can be efficiently supplied to each electrode, and the power generation efficiency of the polymer electrolyte fuel cell can be improved.

上記実施形態においては、成形型100によってエキスパンドメタルの隣接する筋状凸部13を拘束し、拘束された筋状凸部13の間に位置する筋状凹部12の溝底部を完全に非拘束としてこの部分を引き伸ばす例を示したが、図20に示す成形型500のように、非拘束の部分である筋状凹部12の溝底部を型内に載置するように構成することもできる。この場合には、上記実施形態における下型カムドライバ340に筋状凹部12の溝底部を載置するための溝底部載置部分を形成した下型カムドライバ540を用いるとよい。このような構成の成形型を用いる場合には、左側のパンチセット(左側上型パンチ210及び左側下型パンチ310)と右側のパンチセット(右側上型パンチ220及び右側下型パンチ320)とを離間させる際に、筋状凹部12の溝底部が載置されている下型カムドライバ540を下方に移動させる。下方に移動させる方法としては、図21に示すように、離間作動時に下型カムドライバ540を下方に移動させることにより、下型の離間及び溝底載置部分の下降動作が同時に実現できる。このような型を用いることによっても、予備成形材の筋状凹部12の溝底部を引き伸ばし、この溝底部に形成された貫通孔を拡張成形することができる。   In the above-described embodiment, the adjacent metal streaks 13 of the expanded metal are restrained by the molding die 100, and the groove bottoms of the streaky recesses 12 located between the restrained streaks 13 are completely unconstrained. Although an example in which this portion is extended has been shown, it is also possible to configure such that the groove bottom portion of the streak-like concave portion 12 that is an unconstrained portion is placed in the die as in the mold 500 shown in FIG. In this case, it is preferable to use the lower cam driver 540 in which the groove bottom portion mounting portion for mounting the groove bottom portion of the streak-shaped recess 12 is formed on the lower cam driver 340 in the above embodiment. When using a mold having such a configuration, the left punch set (left upper die punch 210 and left lower die punch 310) and right punch set (right upper die punch 220 and right lower die punch 320) are combined. When separating, the lower mold driver 540 on which the groove bottom portion of the streak-like recess 12 is placed is moved downward. As a method of moving downward, as shown in FIG. 21, by moving the lower mold cam driver 540 downward during the separation operation, the separation of the lower mold and the lowering operation of the groove bottom mounting portion can be realized simultaneously. By using such a mold, the groove bottom portion of the streak-shaped recess 12 of the preform can be stretched and the through hole formed in the groove bottom portion can be expanded.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態および変形例においては、成形型100または500によって、予備成形材に形成された隣接する2つの筋状凸部13を拘束するようにしたが、隣接する3つ以上の筋状凸部13を拘束するようにしても良い。この場合、図22に示すように、3つ以上のパンチセット(上型パンチ及び下型パンチ)PS1、PS2、PS3・・・が組み合わされた成形型600を用意し、この成形型に成形すべき予備成形材を載置する。そして、図23に示すように非拘束とされた筋状凹部12の溝底部のうちで最も端部の溝底部C1のみを引き伸ばす。このとき、引き伸ばされる溝底部に隣接する筋状凸部13を拘束するパンチセットPS1とPS2とは離間されるが、それ以外の隣接するパンチセットの相対位置関係(たとえばPS2とPS3との相対位置関係)は変化しない。次いで、図24に示すように、引き伸ばされた溝底部の隣の溝底部の部分C2のみを引き伸ばす。このようにして、順次、順番に、筋状凹部12の溝底部を引き伸ばすことにより成形することができる。なお、このような成形方法を採用すると、生産性を向上させることができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment and the modification, the adjacent two streaky convex portions 13 formed on the preform are restrained by the molding die 100 or 500. However, the three or more adjacent streaks are constrained. The convex portion 13 may be restrained. In this case, as shown in FIG. 22, a molding die 600 in which three or more punch sets (upper die punch and lower die punch) PS1, PS2, PS3... Are combined is prepared and molded into this molding die. Place the pre-formed material. Then, as shown in FIG. 23, only the groove end C1 at the end of the grooved bottom of the streak-like recess 12 that is not restrained is stretched. At this time, the punch sets PS1 and PS2 that restrain the streak-shaped convex portion 13 adjacent to the stretched groove bottom are separated from each other, but the relative positional relationship between the other adjacent punch sets (for example, the relative positions of PS2 and PS3) Relationship) does not change. Next, as shown in FIG. 24, only the portion C2 of the groove bottom adjacent to the stretched groove bottom is stretched. Thus, it can shape | mold by extending the groove bottom part of the streaky recessed part 12 in order sequentially. If such a molding method is employed, productivity can be improved.

また、上記実施形態および変形例においては、ガス流路形成部材10の製造工程を、予備成形材を成形する予備成形工程と、最終的なガス流路形成部材10を成形する本工程とから構成して実施した。しかしながら、例えば、別途設けた工程により予備成形材を製造した場合や予備成形材を購入した場合には、予備成形工程を省略して実施可能であることはいうまでもない。この場合であっても、本工程を実施することにより、ガス流路形成部材10の筋状凹部12の溝底部に形成された貫通孔の開口面積を極めて容易に拡張することができる。   Moreover, in the said embodiment and modification, the manufacturing process of the gas flow path formation member 10 is comprised from the pre-forming process which shape | molds a preforming material, and this process which shape | molds the final gas flow path formation member 10 And carried out. However, for example, when a preformed material is manufactured by a separately provided process or when a preformed material is purchased, it goes without saying that the preforming process can be omitted. Even in this case, the opening area of the through hole formed in the groove bottom portion of the streak-like recess 12 of the gas flow path forming member 10 can be expanded very easily by performing this step.

さらに、本例においては、成形する予備成形材としてエキスパンドメタルを使用した例を示したが、これに限定されることでなく、ラスカットメタルを使用しても良い。さらに、通常の金属製メッシュ素材を使用しても良い。この場合にも、上述した実施形態および各変形例と同様の効果を期待することができる。   Furthermore, in this example, although the example which used the expanded metal as a preforming material to shape | mold was shown, it is not limited to this, You may use a lath cut metal. Furthermore, a normal metal mesh material may be used. Also in this case, the same effects as those of the above-described embodiment and each modification can be expected.

本発明の実施形態に係る筋状凹凸成形方法により製造される燃料電池用のセパレータの流路形成部材を示す概略図である。It is the schematic which shows the flow-path formation member of the separator for fuel cells manufactured by the streak uneven | corrugated shaping | molding method which concerns on embodiment of this invention. (a),(b)は、ラスカットメタルを説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating a lath cut metal. (a),(b)は、図2のラスカットメタルを製造するラスカット製造工程を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the lath cut manufacturing process which manufactures the lath cut metal of FIG. ラスカットメタルを圧延してエキスパンドメタルを成形する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of rolling a lath cut metal and shape | molding an expanded metal. (a),(b)は、図1に示す流路形成部材を構成するエキスパンドメタルを説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the expanded metal which comprises the flow-path formation member shown in FIG. 図5のエキスパンドメタルに波形形状を成形する第一成形工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st shaping | molding process which shape | molds a waveform shape in the expanded metal of FIG. (a),(b)は、第一成形工程によって成形される波形形状を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the waveform shape shape | molded by a 1st shaping | molding process. (a)は、第二成形工程を説明するための概略図であり、(b)は、第二成形工程によって成形される筋状凹部および筋状凸部を説明するための図である。(A) is the schematic for demonstrating a 2nd shaping | molding process, (b) is a figure for demonstrating the streaky recessed part and streaky convex part shape | molded by a 2nd shaping | molding process. 本発明の実施形態における。筋状凹部及び筋状凸部が形成されたエキスパンドメタルの筋状凹部の溝底部を引き伸ばして成形するための成形型の概略図である。In an embodiment of the present invention. It is the schematic of the shaping | molding die for extending | stretching and shape | molding the groove bottom part of the streaky recessed part of the expanded metal in which the streaky recessed part and the streaky convex part were formed. 図9の成形型に予備成形材を載置した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which mounted the preforming material in the shaping | molding die of FIG. 図9の成形型を型閉めした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which closed the shaping | molding die of FIG. 図9の成形型のパンチセットを離間した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which spaced apart the punch set of the shaping | molding die of FIG. 図9の成形型を型開きした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which opened the shaping | molding die of FIG. 図9の成形型の押し出しピンを作動させて型から成形材を持ち上げる上体を示す図である。It is a figure which shows the upper body which raises a molding material from a type | mold by operating the extrusion pin of the shaping | molding die of FIG. 図9の成形型のパンチセットを離間した状態から突合わされた状態に戻した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which returned the punch set of the shaping | molding die of FIG. 図9の成形型内の成形材を搬送する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which conveys the molding material in the shaping | molding die of FIG. 図9の成形型の押し出しピンを作動させて型内に予備成形材を載置する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which operates the extrusion pin of the shaping | molding die of FIG. 9, and mounts a preforming material in a type | mold. 図1の流路形成部材が採用された燃料電池の構成を説明するための概略的な分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view for demonstrating the structure of the fuel cell by which the flow-path formation member of FIG. 1 was employ | adopted. 本発明の実施形態において作製した流路形成部材を採用した燃料電池における単セルの断面概略図である。It is the cross-sectional schematic of the single cell in the fuel cell which employ | adopted the flow-path formation member produced in embodiment of this invention. 本発明の変形例を示す図であり、成形型内での非拘束部分を載置する部分と下型カムドライバとを一体化させた成形型を示す図である。It is a figure which shows the modification of this invention, and is a figure which shows the shaping | molding die which integrated the part which mounts the non-restraining part in a shaping | molding die, and the lower mold | type cam driver. 図20の成形型において、パンチセットを離間させる状態を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a state in which the punch sets are separated from each other in the mold shown in FIG. 20. 本発明の別の変形例を示す図であり、パンチセットが3個以上組み合わされた成形型を示す図である。It is a figure which shows another modification of this invention, and is a figure which shows the shaping | molding die with which 3 or more punch sets were combined. 図22の成形型において、最も端側の筋状凹部の溝底部を引き伸ばす状態を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a state in which the groove bottom portion of the most streak-like concave portion is stretched in the mold of FIG. 22. 図22の成形型において、すでに引き伸ばされた筋状凹部の溝底部の隣の筋状凹部の溝底部を引き伸ばす状態を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a state in which the groove bottom portion of the streak-shaped recess adjacent to the groove bottom portion of the streak-shaped recess that has already been stretched is stretched in the mold of FIG. 22.

符号の説明Explanation of symbols

10…流路形成部材、11…ラスカットメタル、11a…ボンド部、12…筋状凹部、13…筋状凸部、14…エキスパンドメタル、14a…ボンド部、20…金属薄板、30…樹脂フレーム、40…MEA、100…成形型、200…上型パンチ、210…左側上型パンチ(第一上型パンチ)、220…右側上型パンチ(第二上型パンチ)、240…上型カムドライバ(離間手段)、300…下型パンチ、310…左側下型パンチ(第一下型パンチ)、320…右側下型パンチ(第二下型パンチ)、340…下型カムドライバ(離間手段)、500…成形型、540…下型カムドライバ(離間手段)、600…成形型、R…ラスカットメタル加工装置、K…コルゲート成形機、O…プレス成形機、A…圧延成形機、T…順送型プレス成形機、PS1,PS2,PS3…パンチセット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Channel formation member, 11 ... Lascut metal, 11a ... Bond part, 12 ... Streaky recessed part, 13 ... Streaky convex part, 14 ... Expanded metal, 14a ... Bond part, 20 ... Metal thin plate, 30 ... Resin frame, 40 ... MEA, 100 ... molding die, 200 ... upper die punch, 210 ... left upper die punch (first upper die punch), 220 ... right upper die punch (second upper die punch), 240 ... upper cam driver ( , ... lower die punch, 310 ... left lower die punch (first lower die punch), 320 ... right lower die punch (second lower die punch), 340 ... lower die cam driver (separating means), 500 ... Molding mold, 540 ... Lower mold cam driver (separating means), 600 ... Molding mold, R ... Lascut metal processing apparatus, K ... Corrugated molding machine, O ... Press molding machine, A ... Roll molding machine, T ... Progressive mold Press molding machine PS1, PS2, PS3 ... punch set

Claims (9)

燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するためのガス流路が形成された流路形成部材の製造方法であって、
多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に前記ガス流路としての複数の筋状凹部および筋状凸部を交互に成形して予備成形材を作製し、
前記予備成形材の筋状凸部のうちの少なくとも隣接する2つの筋状凸部を拘束するとともに、前記2つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、
拘束された前記隣接する2つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通孔の開口面積を拡張して前記予備成形材を成形することを特徴とする流路形成部材の製造方法。
A method of manufacturing a flow path forming member in which a gas flow path for supplying a fuel gas and an oxidant gas to an electrode layer constituting an electrode structure of a fuel cell is formed,
A plurality of streaky concave portions and streaky convex portions as the gas flow path are alternately molded into a thin material in which a large number of through holes are formed in a mesh shape, and a preform is produced.
While restraining at least two adjacent streaky convex portions of the streaky convex portions of the preformed material, the groove bottom portion of the streaky concave portion formed between the two streaky convex portions is set in an unconstrained state. Fixing the preform,
The flow path forming member is characterized in that the preformed material is formed by expanding the opening area of the through-hole formed in the groove bottom by separating the constrained two adjacent line-shaped convex portions. Manufacturing method.
燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するためのガス流路が形成された流路形成部材の成形方法であって、
多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する2つの筋状凸部を拘束するとともに、前記2つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、
拘束された前記隣接する2つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張することを特徴とする流路形成部材の成形方法。
A method for forming a flow path forming member in which a gas flow path for supplying a fuel gas and an oxidant gas to an electrode layer constituting an electrode structure of a fuel cell is formed,
Constrains at least two adjacent streaky projections of a preform formed by alternately forming a plurality of streaky concave portions and streaky convex portions as the gas flow path in a material in which a large number of through holes are formed in a mesh shape. Fixing the preform with the groove bottom of the streak-shaped recess formed between the two streaky projections being unconstrained,
A method of forming a flow path forming member, wherein an opening area of a through hole formed in the groove bottom is expanded by separating the two adjacent streaky convex portions that are constrained.
前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルである請求項1に記載した流路形成部材の製造方法。   2. The method of manufacturing a flow path forming member according to claim 1, wherein the thin material is a lath cut metal in which a large number of through holes are formed in a mesh shape by a shear bending process on a flat metal thin plate. 前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成した後、圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルである請求項1に記載した流路形成部材の製造方法。   2. The flow material according to claim 1, wherein the thin-walled material is an expanded metal formed in a substantially flat plate shape by rolling after forming a large number of through holes in a mesh shape by a shear bending process on a flat metal thin plate. A method for manufacturing a path forming member. 燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するためのガス流路を形成する燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材において、
前記流路形成部材は、
多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する2つの筋状凸部を拘束するとともに、前記2つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する2つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張することにより成形されたことを特徴とする流路形成部材。
In the flow path forming member of the fuel cell metal separator that forms gas flow paths for supplying the fuel gas and the oxidant gas to the electrode layers constituting the electrode structure of the fuel cell,
The flow path forming member is:
Constrains at least two adjacent streaky projections of a preform formed by alternately forming a plurality of streaky concave portions and streaky convex portions as the gas flow path in a material in which a large number of through holes are formed in a mesh shape. By fixing the preformed material with the groove bottom portion of the streak-like recess formed between the two streak-like projections being unconstrained, and separating the two adjacent streaky projections that are restrained A flow path forming member formed by expanding an opening area of a through hole formed in the groove bottom.
前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルである請求項5に記載した流路形成部材。   The flow path forming member according to claim 5, wherein the thin material is a lath cut metal in which a large number of through holes are formed in a mesh shape by a shear bending process on a flat metal thin plate. 前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成した後、圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルである請求項5に記載した流路形成部材。   6. The flow metal according to claim 5, wherein the thin material is an expanded metal formed into a substantially flat plate shape by rolling a plurality of through-holes formed into a mesh shape by a shear bending process on a flat metal sheet. Road forming member. 多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材にガス流路としての複数の筋状凹部及び筋状凸部が交互に形成された燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材の前記筋状凹部の溝底部を引き伸ばし成形する成形型であって、
前記筋状凸部の一つを拘束する第一の上型パンチ及び第一の下型パンチとを有する第一のパンチセットと、
前記第一の上型パンチ及び前記第一の下型パンチで拘束される筋状凸部に隣接する筋状凸部を拘束する第二の上型パンチ及び第二の下型パンチとを有する第二のパンチセットと、
前記第一のパンチセットと前記第二のパンチセットとを離間させる離間手段とを有することを特徴とする成形型。
The streaks of the flow path forming member of the fuel cell metal separator in which a plurality of streaky concave portions and streaky convex portions as gas flow paths are alternately formed on a thin material in which a large number of through holes are formed in a mesh shape A mold that stretches and molds the groove bottom of the recess,
A first punch set having a first upper die punch and a first lower die punch that constrain one of the line-shaped convex portions;
A second upper die punch and a second lower die punch for restraining the streak convex portion adjacent to the streaky convex portion restrained by the first upper die punch and the first lower die punch; With two punch sets,
A mold having a separating means for separating the first punch set and the second punch set.
前記離間手段は、
前記第一の上型パンチと前記第二の上型パンチとの間に没入可能であり、前記没入により前記第一の上型パンチと前記第二の上型パンチとを離間させる上型カムドライバと、
前記第一の下型パンチと前記第二の下型パンチとの間に没入可能であり、前記没入により前記第一の下型パンチと前記第二の下型パンチとを離間させる下型カムドライバとを有することを特徴とする請求項8に記載した成形型。
The spacing means is
An upper mold driver that is immersable between the first upper mold punch and the second upper mold punch and separates the first upper mold punch and the second upper mold punch by the immersion. When,
A lower cam driver that can be immersed between the first lower mold punch and the second lower mold punch and separates the first lower mold punch and the second lower mold punch by the immersion. The mold according to claim 8, wherein:
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008287955A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Toyota Auto Body Co Ltd Fuel cell separator and forming method of gas diffusion member to constitute fuel cell separator
JP2009208124A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Toyota Auto Body Co Ltd Device and method for forming gas diffusing layer for fuel cell
JP2009233693A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Toyota Boshoku Corp Apparatus for manufacturing mesh-like body
WO2010024341A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell
KR101118118B1 (en) * 2009-11-06 2012-03-12 한국기계연구원 Mold apparatus for bi-axial tention and method for bi-axial tention test
JP2015516646A (en) * 2012-03-19 2015-06-11 インテリジェント エナジー リミテッドIntelligent Energy Limited Fuel cell fluid distribution
KR20170124882A (en) * 2016-05-03 2017-11-13 주식회사 엘지화학 Manufacturing Apparatus for Battery Case Capable of Deeply Forming Mounting Portion for Electrode Assembly and Method Using the Same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008287955A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Toyota Auto Body Co Ltd Fuel cell separator and forming method of gas diffusion member to constitute fuel cell separator
JP2009208124A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Toyota Auto Body Co Ltd Device and method for forming gas diffusing layer for fuel cell
JP2009233693A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Toyota Boshoku Corp Apparatus for manufacturing mesh-like body
WO2010024341A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell
JP2010170984A (en) * 2008-08-27 2010-08-05 Toyota Motor Corp Fuel cell
US9450253B2 (en) 2008-08-27 2016-09-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell
KR101118118B1 (en) * 2009-11-06 2012-03-12 한국기계연구원 Mold apparatus for bi-axial tention and method for bi-axial tention test
JP2015516646A (en) * 2012-03-19 2015-06-11 インテリジェント エナジー リミテッドIntelligent Energy Limited Fuel cell fluid distribution
KR20170124882A (en) * 2016-05-03 2017-11-13 주식회사 엘지화학 Manufacturing Apparatus for Battery Case Capable of Deeply Forming Mounting Portion for Electrode Assembly and Method Using the Same
KR102201640B1 (en) 2016-05-03 2021-01-11 주식회사 엘지화학 Manufacturing Apparatus for Battery Case Capable of Deeply Forming Mounting Portion for Electrode Assembly and Method Using the Same

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