JP7334128B2 - ガスケットの製造方法 - Google Patents
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Description
燃料電池用セパレータに設けられたビード上に形成される弾性体製のガスケットの製造
方法において、
液状ゴムを用いて、前記ビード上に、幅方向に間隔を空けて、前記ガスケットの一部となる一対の第1薄膜層を形成する第1工程と、
液状ゴムを用いて、前記一対の第1薄膜層の間に、これら一対の第1薄膜層の一部とそれぞれ重なるように、前記ガスケットの一部となる第2薄膜層を形成する第2工程と、
を有することを特徴とする。
図1~図3を参照して、本発明の実施例に係る燃料電池用セパレータ(以下、適宜、「セパレータ100」と称する)に設けられたビード上に形成される弾性体製のガスケットの製造方法について説明する。図1は本発明の実施例に係る燃料電池用セパレータの平面図である。図2は本発明の実施例に係る燃料電池の一部を示す模式的断面図である。なお、図2中の一対のセパレータ100のうち下方のセパレータ100は、図1中のAA断面図に相当する。図3は本発明の実施例に係るガスケットの製造工程図である。なお、図3に示すセパレータ100は、図1中のAA断面図に相当する。
図2を参照して、本実施例に係るセパレータ100を備える燃料電池について説明する。一般的に、燃料電池は、複数の単セルからなるセルスタックとして構成される。図2においては、単セル10の模式的断面図を示している。単セル10は、一対のセパレータ100と、これら一対のセパレータ100の間に設けられるMEA(Membrane Electrode Assembly)とを備えている。MEAは、電解質膜200と、電解質膜200の両面に備えられる一対のガス拡散層300とを備えている。また、セパレータ100は、金属などにより構成される板状の部材により構成される。このセパレータ100には、燃料ガスや酸化剤ガスなどが流れる流路120が形成されている。
ては、シリコンゴム,フッ素ゴム,EPDM及びブチルゴムなどを好適な例として挙げることができる。そして、ガスケット150は、セパレータ100に形成されたビード130上に設けられている。このガスケット150によって、セパレータ100と電解質膜200との間の隙間が封止される。
特に、図1を参照して、燃料電池(単セル10)に備えられるセパレータ100について、より詳細に説明する。セパレータ100には、複数のマニホルド110と、セパレータ100の表面に形成される流路120とが設けられている。本実施例に係るセパレータ100は金属により構成される。ただし、セパレータ100の材料として、カーボン材料の他、樹脂材料なども採用し得る。セパレータ100に設けられるマニホルド110は、燃料ガス,酸化剤ガス、及び冷却液などを各セルに分配するために設けられている。また、セパレータ100の表面に形成される流路120は、燃料ガスや酸化剤ガスなどが流れる流路として用いられる。
特に、図3を参照して、本実施例に係るガスケット150の製造方法について説明する。本実施例に係るガスケットの製造方法は、概略、セパレータ100のビード130の上に液状ゴムを塗布する工程と、塗布された液状ゴムを架橋により硬化させる工程とを有する。なお、本実施例に係る「液状ゴムを塗布する工程」において、液状ゴムの塗布の仕方については、スクリーン印刷,ディスペンサーによる塗布、及びインクジェット方式などの各種手法を採用することができる。そして、本実施例に係る「液状ゴムを塗布する工程」においては、以下の「第1工程」と「第2工程」とを有している。
本実施例に係る「液状ゴムを塗布する工程」においては、まず、セパレータ100のビード130の上に、液状ゴムを用いて、幅方向に間隔を空けて、一対の第1薄膜層151,152が形成される。すなわち、スクリーン印刷などにより、ビード130に沿うように、かつ、幅方向に間隔を空けて、液状ゴムが塗布されることで、一対の第1薄膜層151,152が形成される。なお、第1薄膜層151と第1薄膜層152は、液状ゴムの塗布方法に応じて、別々に形成してもよいし、同時に形成してもよい。これら一対の第1薄膜層151,152は、架橋により硬化された後に、ガスケット150の一部となる部分である。なお、第1薄膜層151における第1薄膜層152から離れた側の端から、第1薄膜層152における第1薄膜層151から離れた側の端までの距離H1は、ガスケット150の幅とおおよそ等しい。また、第1薄膜層151,152におけるビード130の頂部からの高さt0は、ガスケット150におけるビード130の頂部からの高さよりも低い。なお、図3(a)は、第1工程が完了した後の状態を示している。
第1工程の後に、液状ゴムを用いて、一対の第1薄膜層151,152の間に、これら一対の第1薄膜層151,152の一部とそれぞれ重なるように、第2薄膜層153が形
成される。すなわち、スクリーン印刷などにより、一対の第1薄膜層151,152に沿うように、液状ゴムが塗布されることで、これら一対の第1薄膜層151,152の間に、第2薄膜層153が形成される。第2薄膜層153も、架橋により硬化された後に、ガスケット150の一部となる部分である。第2薄膜層153におけるビード130の頂部からの高さt1は、ガスケット150におけるビード130の頂部からの高さとおおよそ等しい。なお、図3(b)は、第2工程が完了した後の状態を示している。
本実施例に係るガスケット150の製造方法によれば、一対の第1薄膜層151,152を形成した後(第1工程後)に、一対の第1薄膜層151,152の間に、これら一対の第1薄膜層151,152の一部とそれぞれ重なるように第2薄膜層153を形成する(第2工程)手法を採用している。これにより、所望の寸法形状のガスケット150を形成させるために、液状ゴムを一度だけ塗布する場合に比べて、1回に塗布する液状ゴムの量を少なくすることができる。そのため、ビード130の下方に液状ゴムが流れ落ちてしまうことを抑制できる。特に、第2工程において、所望の高さとなるように液状ゴムを塗布して第2薄膜層153を形成しても、予め形成されている一対の第1薄膜層151,152によって、液状ゴムが堰き止められ、流れ落ちてしまうことを抑制することができる。従って、生産性の向上を図ることができる。
上記実施例においては、一対の第1薄膜層151,152と第2薄膜層153が硬化することによりガスケット150が形成される場合の構成について示した。しかしながら、本発明においては、更に薄膜層を重ねて形成する場合も含む。すなわち、一対の第1薄膜層151,152と第2薄膜層153だけでは、所望の高さのガスケットを得られない場合には、これら一対の第1薄膜層151,152と第2薄膜層153の表面側に、更に薄膜層を形成することで、より高さの高いガスケットを形成することができる。この場合、第2工程後に、スクリーン印刷などにより、一対の第1薄膜層151,152と第2薄膜層153の表面側に、更に、液状ゴムを塗布すればよい。なお、所望のガスケットの高さに応じて、上記の第1工程と第2工程を所定回数繰り返すことで、ガスケットの高さを高くすることができる。また、少しだけガスケットの高さを高くする場合には、第2工程の後に、幅方向の中央付近(第2薄膜層153の表面付近)に1層のみ薄膜層を形成することも可能である。なお、第1工程と第2工程を繰り返す場合には、液状ゴムが硬化した後に、次の第1工程と第2工程を行うとよい。ただし、液状ゴムが流れ落ちないのであれば、液状ゴムが硬化する前に、次の第1工程と第2工程を引き続き行うことができる。
100 セパレータ
110 マニホルド
120 流路
130 ビード
150 ガスケット
151,152 第1薄膜層
153 第2薄膜層
200 電解質膜
300 ガス拡散層
Claims (1)
- 燃料電池用セパレータに設けられたビード上に形成される弾性体製のガスケットの製造方法において、
液状ゴムを用いて、前記ビード上に、幅方向に間隔を空けて、前記ガスケットの一部となる一対の第1薄膜層を形成する第1工程と、
液状ゴムを用いて、前記一対の第1薄膜層の間に、これら一対の第1薄膜層の一部とそれぞれ重なるように、前記ガスケットの一部となる第2薄膜層を形成する第2工程と、
を有することを特徴とするガスケットの製造方法。
Priority Applications (1)
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JP2020015309A JP7334128B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | ガスケットの製造方法 |
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JP2020015309A JP7334128B2 (ja) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | ガスケットの製造方法 |
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JP2021125286A JP2021125286A (ja) | 2021-08-30 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007010914A1 (ja) | 2005-07-21 | 2007-01-25 | Nok Corporation | 金属製ガスケットの製造方法 |
WO2017212775A1 (ja) | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Nok株式会社 | ガスケットの製造方法 |
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2020
- 2020-01-31 JP JP2020015309A patent/JP7334128B2/ja active Active
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WO2017212775A1 (ja) | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Nok株式会社 | ガスケットの製造方法 |
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