JP4960647B2 - 燃料電池およびセパレータならびにこれらの製造方法 - Google Patents
燃料電池およびセパレータならびにこれらの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4960647B2 JP4960647B2 JP2006104992A JP2006104992A JP4960647B2 JP 4960647 B2 JP4960647 B2 JP 4960647B2 JP 2006104992 A JP2006104992 A JP 2006104992A JP 2006104992 A JP2006104992 A JP 2006104992A JP 4960647 B2 JP4960647 B2 JP 4960647B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- weir
- seal
- fuel cell
- dam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 61
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 49
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 27
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 24
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004944 Liquid Silicone Rubber Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
(1)いわゆるゴムのほかに、TPEを用いる場合もある。
(2)ゴムコンパウンドまたはTPEコンパウンドを溶剤中に分散させたゴム糊または液状ゴムを用い、特には、成形した堰状シールの硬化時の収縮性(形状の精度)や硬度の面から液状ゴムを用いるのが好ましい。例えば、公知または市販の液状シリコーンゴム、液状フッ素ゴム、液状EPDM、液状ACMなど。
(3)弾性体は低硬度材であることが好ましい。
(4)弾性体はセパレータに対し自己接着性を有するものが好ましい。
(1)問題となる隙間を流れる流体の流れを阻止するため、ゴム状の弾性体で堰を複数設ける。この堰はセパレータ段差の壁面からガス拡散層の一部と重なり合うように設ける。但し、この堰を全周に隙間なく設けると、生じた隙間の大きさ(ガス拡散層外周端部とセパレータ壁面までの距離とセパレータ段差で生じる隙間の体積)によっては堰が体積圧縮となり、締付荷重が高くなる問題があることから、堰は隙間を設けて設置する。尚、堰は体積圧縮を生じない程度で全周全てに極力多数設置したほうが、流体を阻止する堰の機能が高くなる。また、堰を段差部から中側に向けて緩やかに厚みが減少する形状にすると、ガス拡散層と重なる部分に過大な応力が生じないで済む。
2 膜電極複合体
3 ガス拡散層
4 反応ガス誘導流路
5 段差
5a 壁面
5b 底面
6 マニホールド入口
7 マニホールド出口
8 隙間流路
9 堰状シール
10 外周シール
c 隙間
21 マスク
22 凹部(段差と合致する形状)
23 貫通穴(堰状シール成形パターン)
24 スキージ
D 堰状シール成形材料
Claims (8)
- マニホールド入口から出口へ通じる反応ガス誘導流路および前記誘導流路を取り囲む段差を設けたセパレータを有し、スタック組立時に前記段差と前記段差の内側に配置されるガス拡散層との間に前記マニホールド入口と出口とを短絡する隙間流路が形成される燃料電池において、
前記隙間流路を閉塞する堰状シールを有し、
前記堰状シールは、前記隙間流路の流れ方向に沿って多数が間隔をあけて配置され、
各堰状シールは、前記段差の壁面および底面に接着された弾性体よりなり、前記隙間流路を閉塞するとともに当該堰状シールの一部をもって前記ガス拡散層と重ね合わされる形状を有し、かつ各堰状シールの高さ寸法は前記段差の壁面から離れるにしたがって徐々に低くなる形状とされていることを特徴とする燃料電池。 - 請求項1記載の燃料電池において、
互いに隣り合う堰状シールの間隔は1〜30mmに設定されていることを特徴とする燃料電池。 - 請求項1または2記載の燃料電池を製造する方法であって、
セパレータに設けた段差と合致する形状を有するとともに前記セパレータ上における多数の堰状シールの配置に応じて前記多数の堰状シールを一度に成形する堰状シール成形パターンを有するマスクを用意し、前記マスクを前記セパレータに重ね合わせる工程と、前記マスク上に液状の堰状シール成形材料を配置する工程と、前記堰状シール成形材料をスキージの移動により前記堰状シール成形パターンに充填する工程と、前記マスクを外し、前記堰状シール成形材料を硬化させる工程とを有することを特徴とする燃料電池の製造方法。 - 請求項3記載の燃料電池の製造方法において、
マスクに設けた堰状シール成形パターンに充填される液状の堰状シール成形材料は、セパレータの段差の壁面および底面上に塗布され、そのとき発生する表面張力によりその高さ寸法が前記段差の壁面から離れるにしたがって徐々に低くなる形状に成形されることを特徴とする燃料電池の製造方法。 - マニホールド入口から出口へ通じる反応ガス誘導流路および前記誘導流路を取り囲む段差を設けた燃料電池用セパレータであって、スタック組立時に前記段差と前記段差の内側に配置されるガス拡散層との間に前記マニホールド入口と出口とを短絡する隙間流路が形成されるセパレータにおいて、
前記隙間流路を閉塞する堰状シールを有し、
前記堰状シールは、前記隙間流路の流れ方向に沿って多数が間隔をあけて配置され、
各堰状シールは、前記段差の壁面および底面に接着された弾性体よりなり、前記隙間流路を閉塞するとともに当該堰状シールの一部をもって前記ガス拡散層と重ね合わされる形状を有し、かつ各堰状シールの高さ寸法は前記段差の壁面から離れるにしたがって徐々に低くなる形状とされていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。 - 請求項5記載の燃料電池用セパレータにおいて、
互いに隣り合う堰状シールの間隔は1〜30mmに設定されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。 - 請求項5または6記載の燃料電池用セパレータを製造する方法であって、
セパレータに設けた段差と合致する形状を有するとともに前記セパレータ上における多数の堰状シールの配置に応じて前記多数の堰状シールを一度に成形する堰状シール成形パターンを有するマスクを用意し、前記マスクを前記セパレータに重ね合わせる工程と、前記マスク上に液状の堰状シール成形材料を配置する工程と、前記堰状シール成形材料をスキージの移動により前記堰状シール成形パターンに充填する工程と、前記マスクを外し、前記堰状シール成形材料を硬化させる工程とを有することを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。 - 請求項7記載の燃料電池用セパレータの製造方法において、
マスクに設けた堰状シール成形パターンに充填される液状の堰状シール成形材料は、セパレータの段差の壁面および底面上に塗布され、そのとき発生する表面張力によりその高さ寸法が前記段差の壁面から離れるにしたがって徐々に低くなる形状に成形されることを特徴とする燃料電池用セパレータの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006104992A JP4960647B2 (ja) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | 燃料電池およびセパレータならびにこれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006104992A JP4960647B2 (ja) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | 燃料電池およびセパレータならびにこれらの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007280751A JP2007280751A (ja) | 2007-10-25 |
JP4960647B2 true JP4960647B2 (ja) | 2012-06-27 |
Family
ID=38681988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006104992A Expired - Fee Related JP4960647B2 (ja) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | 燃料電池およびセパレータならびにこれらの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4960647B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5309574B2 (ja) * | 2008-01-22 | 2013-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
JP5350948B2 (ja) * | 2009-09-10 | 2013-11-27 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
JP5415319B2 (ja) * | 2010-02-22 | 2014-02-12 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
JP5979562B2 (ja) | 2012-05-17 | 2016-08-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 燃料電池及びその製造方法 |
JP6403541B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2018-10-10 | パナソニック株式会社 | セパレータ−シール部材接合体及びその製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09199145A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Toyota Motor Corp | 燃料電池および燃料電池の製造方法 |
JPH11233128A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
JP4498585B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2010-07-07 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池のシール部材 |
JP3552101B2 (ja) * | 2000-12-22 | 2004-08-11 | タイガースポリマー株式会社 | 燃料電池用セパレータとそのゴムパッキンの成形方法 |
JP2003031236A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-31 | Araco Corp | 燃料電池用セパレータ |
JP4099648B2 (ja) * | 2002-07-01 | 2008-06-11 | Nok株式会社 | 燃料電池用ガスケット |
JP4067371B2 (ja) * | 2002-09-25 | 2008-03-26 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
JP4224439B2 (ja) * | 2003-08-28 | 2009-02-12 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
JP4747486B2 (ja) * | 2003-10-09 | 2011-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
JP4473598B2 (ja) * | 2004-02-20 | 2010-06-02 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
-
2006
- 2006-04-06 JP JP2006104992A patent/JP4960647B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007280751A (ja) | 2007-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5585754B2 (ja) | シール部品の製造方法及び金型 | |
US7491355B2 (en) | Method for fabricating a seal-integrated separator | |
CN109154387B (zh) | 密封垫的制造方法 | |
CA2653450C (en) | Fuel cell having seal formed integrally with diffusion layer, and method of manufacturing same | |
WO2006075786A1 (ja) | 燃料電池及び燃料電池用セパレータ | |
JP4960647B2 (ja) | 燃料電池およびセパレータならびにこれらの製造方法 | |
EP3279990B1 (en) | Separator for fuel cells and method for producing same | |
CA2866812A1 (en) | Fuel cell stack and seal plate used for the same | |
EP3257097B1 (en) | Seal for solid polymer electrolyte fuel cell | |
JP2009230876A (ja) | 燃料電池用シール構造およびその製造方法 | |
JP5979120B2 (ja) | 燃料電池用セパレータ、燃料電池セル、燃料電池セルの製造方法、燃料電池スタック | |
US20070009780A1 (en) | Sealing of multi-height surfaces | |
JP5569675B2 (ja) | 燃料電池用シール構造 | |
JP7334128B2 (ja) | ガスケットの製造方法 | |
US11855315B2 (en) | Separator-integrated gasket | |
JP2007250206A (ja) | 燃料電池 | |
JP2007115503A (ja) | 燃料電池のシール構造 | |
JP6579308B2 (ja) | 燃料電池スタックのシール構造 | |
KR20110080552A (ko) | 가스켓 일체형 분리판 및 이를 위한 금형 | |
JP6147867B2 (ja) | 水輸送板のエラストマシールからの隔離 | |
JP6520679B2 (ja) | シール構造 | |
JP6804884B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP2016081566A (ja) | 燃料電池用樹脂枠付き電解質膜・電極構造体 | |
JP2021032372A (ja) | ガスケットの製造方法 | |
CN115513487A (zh) | 薄膜一体垫片的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120323 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4960647 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |