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JP2004063295A - Constituent component for fuel cell - Google Patents

Constituent component for fuel cell Download PDF

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JP2004063295A
JP2004063295A JP2002220706A JP2002220706A JP2004063295A JP 2004063295 A JP2004063295 A JP 2004063295A JP 2002220706 A JP2002220706 A JP 2002220706A JP 2002220706 A JP2002220706 A JP 2002220706A JP 2004063295 A JP2004063295 A JP 2004063295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gasket
separator
fuel cell
bead
flat
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.)
Pending
Application number
JP2002220706A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Inoue
井上 智広
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP2002220706A priority Critical patent/JP2004063295A/en
Publication of JP2004063295A publication Critical patent/JP2004063295A/en
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constituent component for a fuel cell capable of responding to a request for thinning a gasket, and of securing a sufficient sealing property even if the gasket is not squeezed by compressing it with large force in stack assemblage. <P>SOLUTION: This constituent component for a fuel cell has: a separator 2; the flat gasket 3 integrated with the separator 2 by a means such as integral molding or adhesive bonding; and a mating plate 5 provided with beads 7 for forming a sealed space by being pressed against the flat gasket 3 in stack assemblage. A seal part having high peak surface pressure is formed by locally squashing the flat gasket 3 by the beads 7. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の構成要素をなす燃料電池用の構成部品に関するものであり、更に詳しくは、セパレータ、ガスケットおよび相手プレートの組み合わせ品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
燃料電池スタックはセパレータや電解質膜等の構成部品を何層にも積層して使用するため、サイズを小さくすることが課題となっている。現在、セパレータの厚さを薄くする等してスタックサイズを小さくしているが、セパレータと相手プレートとの間に挟み込まれるガスケットについても薄肉化への要求がある。
【0003】
図5に示すように、ガスケット51は通常、これをセパレータ52と予め一体化してスタック組立工数を削減しているが、その断面形状は、面圧を大きくしてシール性を向上させるベく、図示したように山形または丸形とされている(例えば特開平11−309746号公報参照)。
【0004】
しかしながら、小さなスペース内で、このようにガスケット51の断面形状を山形や丸形にするのは困難である。
【0005】
また、図6に示すように、ガスケット51を薄肉にすべくこれを平面状に成形し、これをスタック組立時に圧縮する方法も考えられるが、この場合には、図7に示すように必要な締め代に対してのガスケット51の反力が大きいために、ガスケット51を圧縮するのに大きな力が必要となる不都合がある。また、シール性を向上させるべく大きな圧縮率で締め付けると、セパレータ52が破損したり、耐久性が低下したりする不都合がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、ガスケット薄肉化の要求に応えることができ、しかもスタック組立時にガスケットを大きな力で圧縮し、締め付けたりしなくても十分なシール性を確保することができる燃料電池用構成部品を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の燃料電池用構成部品は、セパレータと、前記セパレータに一体成形または接着等の手段により一体化された平面状のガスケットと、スタック組立時に前記平面状のガスケットに押し付けられて密封空間を形成するビードを設けた相手プレートとを有することを特徴とするものである。
【0008】
上記構成を備えた本発明の燃料電池用構成部品においては、ガスケットが平面状に形成されているために、ガスケットを薄肉化することが可能となり、またこれに加えて、相手プレートに予め設けたビードがスタック組立時に平面状ガスケットに押し付けられてシール線を形成するために、平面状ガスケットを大きな力で圧縮し、締め付けたりしなくても、十分なシール面圧を確保することが可能となる。
【0009】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【0010】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の燃料電池用構成部品は以下の内容を備えている。
【0011】
▲1▼ 燃料電池セパレータ(金属性、樹脂またはカーボン)上に平面ガスケットを一体成形し、相手側のプレートにビード(突起)を設け、そのビード(突起)でガスケットを潰しシールする製品。
【0012】
▲2▼ 燃料電池セパレータに溝を設けて、その内部にガスケットを成形し、相手のプレートにビード(突起)を設け、そのビード(突起)でガスケットを潰しシールする製品。
【0013】
▲3▼ 粘着剤付き樹脂フィルム一体平面ガスケットをセパレータに貼り合わせて、相手のプレートにビード(突起)を設け、そのビード(突起)でガスケットを潰しシールする製品。
【0014】
▲4▼ 本発明では、ガスケット厚さを薄くした場合でも面圧を大きくすることができ、シール安全性を向上することが可能なガスケット構造を提案する。具体的には、セパレータに平面状ガスケットを一体化する一方、相手プレートに連続的なビード(突起)を設け、組立時にこのビード(突起)を平面状ガスケットに押し付けることによりシールを行なう。
【0015】
実施形態は、以下のとおりである。
【0016】
上記▲1▼項について
セパレータ上に平面ガスケットを成形する方法は、インジェクション成形、スクリーン印刷またはディスペンサー等がある。セパレータの厚みは通常5〜0.1mm程度である。ガスケットの種類は、シリコーン、EPDM、フッ素、ブチルゴムまたはアクリルゴム等がある。主に成形性の観点から、液状タイプのシリコーンゴム、フッ素ゴムまたは液状EPDMが使用される。相手側のセパレータには切削加工または成形時にビード(突起)を設ける。ビード(突起)とガスケットが向かい合わせになるように設置し圧縮することによってシール可能となる。
【0017】
上記▲2▼項について
セパレータ上のガスケットを成形する部分に溝を設ける。溝は切削加工または成形時に加工しても良い。その後、溝内にガスケットを成形する。以降の方法は▲1▼と同様である。
【0018】
上記▲3▼項について
片面に粘着剤が塗布され、その粘着剤が離型フィルムで覆われている樹脂フィルム上にガスケットを成形する。ガスケットの成形方法は▲1▼と同様である。樹脂フィルムとガスケットの固定は、接着剤を使用しても良いし、金型には粘着せず樹脂のみに選択的に接着される選択性接着ゴムを使用しても良い。ゴムの種類は▲1▼と同様である。成形した樹脂フィルム一体形ガスケットの粘着剤を覆っている離型フィルムを剥がして、セパレータに貼り付ける。相手側のセパレータにはビード(突起)を設けて、それによってシールを行なう。
【0019】
上記構成によれば、平面ガスケットを使用した場合であっても高ピーク面圧が得られ、耐久性も向上したガスケットを提供することができる。ガスケットの相手側のプレートにビード(突起)を設けて、それによってシールを行なうため、ガスケットの断面形状は平面で良い。そのため、ガスケットを薄肉化することができる。また、ビード(突起)によって局部的にガスケットを潰すために高圧縮力を必要とせず、ガスケット内の歪みも小さくて済むため、薄肉のガスケットであっても耐久性が向上する。図7に示すように平面ガスケットであっても、圧縮時にガスケット反力が小さく、よってスタックの組付性も向上する。
【0020】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【0021】
第一実施例・・・
図1は、本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品1の斜視図を示しており、その組立前(ビード押し付け前)の状態におけるA−A線断面図が図2(A)に示されるとともに、組立後(ビード押し付け後)の状態におけるA−A線断面図が図2(B)に示されている。
【0022】
当該実施例に係る燃料電池用構成部品1は、セパレータ2、ガスケット3、および前記セパレータ2との間に前記ガスケット3を挟み込む相手プレートである相手方セパレータ5の組み合わせによって構成されている。
【0023】
セパレータ2は、金属、樹脂またはカーボン等の所定の材料によって平板状に形成されており、その平面内に、流路を形成するための孔部(図示せず)等が設けられている。セパレータ2の厚さは実寸で0.1〜5mm程度とされている。
【0024】
ガスケット3は、シリコーンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、フッ素ゴム、ブチルゴムまたはアクリルゴム等の所定のゴム状弾性体によって平面状に形成されており、エンドレス状など所定の平面レイアウトをもってセパレータ2の一面2aに一体成形による一体化手段によって一体化されている。セパレータ2上にガスケット3を一体成形する方法としては、インジェクション成形、スクリーン印刷またはディスペンサー等が用いられ、方法によっては、ガスケット材料として、液状タイプのシリコーンゴム、フッ素ゴムまたは液状EPDM等が用いられる。このガスケット3は、全体が平面状に形成される結果として、平面状のシール面4を有している。
【0025】
相手方セパレータ5は、上記セパレータ2と同様、金属、樹脂またはカーボン等の所定の材料によって平板状に形成されており、その平面内に、流路を形成するための孔部6等が設けられている。また、このセパレータ5の一面5aには、上記ガスケット3の平面レイアウトに沿ってビード(ひも状突起)7が設けられており、このビード7はゴム状弾性材製のガスケット3を傷付けることのないよう、丸みをもった断面円弧状に形成されている。ビード7は切削加工により形成され、またはセパレータ5の成形時に形成されるものである。
【0026】
上記構成の燃料電池用構成部品1を組み立てると、図2(B)に示すようになり、ビード7が平面状のガスケット3を局部的に押し潰すために、該部に高ピーク面圧のシール部が形成される。
【0027】
第二実施例・・・
図3は、本発明の第二実施例に係る燃料電池用構成部品1を示しており、その組立前(ビード押し付け前)の状態における要部断面図が図3(A)に示されるとともに、組立後(ビード押し付け後)の状態における要部断面図が図3(B)に示されている。
【0028】
当該実施例に係る燃料電池用構成部品1は、セパレータ2、ガスケット3、および前記セパレータ2との間に前記ガスケット3を挟み込む相手プレートである相手方セパレータ5の組み合わせによって構成されている。
【0029】
セパレータ2は、金属、樹脂またはカーボン等の所定の材料によって平板状に形成されており、その平面内に、流路を形成するための孔部(図示せず)等が設けられている。セパレータ2の厚さは実寸で0.1〜5mm程度とされている。また、このセパレータ2の一面2aには、ガスケット3の平面レイアウトに沿って溝状の凹部8が設けられている。凹部8は切削加工により形成され、またはセパレータ2の成形時に形成されるものである。
【0030】
ガスケット3は、シリコーンゴム、EPDMゴム、フッ素ゴム、ブチルゴムまたはアクリルゴム等の所定のゴム状弾性体によって平面状に形成されており、エンドレス状など所定の平面レイアウトをもって、セパレータ2の一面2aに設けた凹部8内に一体成形による一体化手段によって一体化されている。セパレータ2上であって凹部8内にガスケット3を一体成形する方法としては、インジェクション成形、スクリーン印刷またはディスペンサー等が用いられ、方法によっては、ガスケット材料として、液状タイプのシリコーンゴム、フッ素ゴムまたは液状EPDM等が用いられる。このガスケット3は、全体が平面状に形成される結果として、平面状のシール面4を有している。
【0031】
相手方セパレータ5は、上記セパレータ2と同様、金属、樹脂またはカーボン等の所定の材料によって平板状に形成されており、その平面内に、流路を形成するための孔部(図示せず)等が設けられている。また、このセパレータ5の一面5aには、上記凹部8およびガスケット3の平面レイアウトに沿ってビード(ひも状突起)7が設けられており、このビード7はゴム状弾性材製のガスケット3を傷付けることのないよう、丸みをもった断面円弧状に形成されている。ビード7は切削加工により形成され、またはセパレータ5の成形時に形成されるものである。
【0032】
上記構成の燃料電池用構成部品1を組み立てると、図3(B)に示すようになり、ビード7が平面ガスケット3を局部的に押し潰すために、該部に高ピーク面圧のシール部が形成される。
【0033】
第三実施例・・・
図4は、本発明の第三実施例に係る燃料電池用構成部品1を示しており、その組立前(ビード押し付け前)の状態における要部断面図が図4(A)に示されるとともに、組立後(ビード押し付け後)の状態における要部断面図が図4(B)に示されている。
【0034】
当該実施例に係る燃料電池用構成部品1は、セパレータ2、ガスケット3、および前記セパレータ2との間に前記ガスケット3を挟み込む相手プレートである相手方セパレータ5の組み合わせによって構成されている。
【0035】
セパレータ2は、金属、樹脂またはカーボン等の所定の材料によって平板状に形成されており、その平面内に、流路を形成するための孔部(図示せず)等が設けられている。セパレータ2の厚さは実寸で0.1〜5mm程度とされている。
【0036】
ガスケット3は、シリコーンゴム、EPDMゴム、フッ素ゴム、ブチルゴムまたはアクリルゴム等の所定のゴム状弾性体によって平面状に形成されており、エンドレス状など所定の平面レイアウトをもって樹脂フィルム9の一面9aに一体成形による一体化手段によって一体化されており、この樹脂フィルム9がその他面9bをもってセパレータ2の一面2aに貼着されることにより、ガスケット3が樹脂フィルム9を介してセパレータ2に一体化されている。樹脂フィルム9上にガスケット3を一体成形する方法としては、インジェクション成形、スクリーン印刷またはディスペンサー等が用いられ、方法によっては、ガスケット材料として、液状タイプのシリコーンゴム、フッ素ゴムまたは液状EPDM等が用いられる。また、ガスケット3を樹脂フィルム9に一体化する手段としては、接着剤を用いる方法や選択性接着ゴムを用いる方法等であっても良い。樹脂フィルム9の他面9bには予め粘着剤(図示せず)が塗布されており、この粘着剤の粘着ないし接着作用によって樹脂フィルム9がセパレータ2に粘着されている。尚、貼り付け作業前、粘着剤は離型フィルム(図示せず)で覆っておき、作業時に離型フィルムを引き剥がして樹脂フィルム9をセパレータ2に貼り付ける。ガスケット3は、全体が平面状に形成される結果として、平面状のシール面4を有している。
【0037】
相手方セパレータ5は、上記セパレータ2と同様、金属、樹脂またはカーボン等の所定の材料によって平板状に形成されており、その平面内に、流路を形成するための孔部(図示せず)等が設けられている。また、このセパレータ5の一面5aには、上記樹脂フィルム9およびガスケット3の平面レイアウトに沿ってビード(ひも状突起)7が設けられており、このビード7はゴム状弾性材製のガスケット3を傷付けることのないように、丸みをもった断面円弧状に形成されている。ビード7は切削加工により形成され、またはセパレータ5の成形時に形成されるものである。
【0038】
上記構成の燃料電池用構成部品1を組み立てると、図4(B)に示すようになり、ビード7が平面状のガスケット3を局部的に押し潰すために、該部に高ピーク面圧のシール部が形成される。
【0039】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【0040】
すなわち、上記構成を備えた本発明の燃料電池用構成部品によると先ず、ガスケットが平面状に形成されるために、ガスケットを薄肉化することができ、このガスケットの薄肉化により燃料電池スタックを小型化することができる。またこれに加えて、相手方セパレータ等の相手プレートに設けたビードがスタック組立時に平面状ガスケットに押し付けられてシール線を形成するために、平面状ガスケットを大きな力で圧縮し、締め付けたりしなくても、十分なシール面圧を確保することができる。したがって所期の目的どおり、薄肉でかつシール性の良い燃料電池用構成部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例に係る燃料電池用構成部品の斜視図
【図2】(A)は同構成部品の組立前の状態を示す要部断面図、(B)は同構成部品の組立後の状態を示す要部断面図
【図3】(A)は本発明の第二実施例に係る燃料電池用構成部品の組立前の状態を示す要部断面図、(B)は同構成部品の組立後の状態を示す要部断面図
【図4】(A)は本発明の第三実施例に係る燃料電池用構成部品の組立前の状態を示す要部断面図、(B)は同構成部品の組立後の状態を示す要部断面図
【図5】従来例に係る燃料電池用構成部品の要部断面図
【図6】他の従来例に係る燃料電池用構成部品の要部断面図
【図7】しめ代と反力の関係を示すグラフ図
【符号の説明】
1 燃料電池用構成部品
2 セパレータ
2a,5a,9a 一面
3 ガスケット
4 シール面
5 相手方セパレータ(相手プレート)
6 孔部
7 ビード
8 凹部
9 樹脂フィルム
9b 他面
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a component for a fuel cell, which is a component of the fuel cell, and more particularly to a combination product of a separator, a gasket, and a mating plate.
[0002]
[Prior art]
Since a fuel cell stack uses multiple layers of components such as a separator and an electrolyte membrane, it has been an issue to reduce the size. At present, the stack size is reduced by, for example, reducing the thickness of the separator. However, there is also a demand for a gasket sandwiched between the separator and the mating plate to be reduced in thickness.
[0003]
As shown in FIG. 5, the gasket 51 is usually preliminarily integrated with the separator 52 to reduce the number of stack assembly steps. However, the cross-sectional shape of the gasket 51 is to increase the surface pressure and improve the sealing performance. As shown in the figure, the shape is a mountain shape or a round shape (see, for example, JP-A-11-309746).
[0004]
However, it is difficult to make the cross-sectional shape of the gasket 51 into a mountain shape or a round shape in a small space.
[0005]
As shown in FIG. 6, a method of forming the gasket 51 into a flat shape in order to make the gasket 51 thinner and compressing it at the time of assembling the stack can be considered. In this case, as shown in FIG. Since the gasket 51 has a large reaction force against the interference, there is a disadvantage that a large force is required to compress the gasket 51. Further, if the separator 52 is tightened at a high compression ratio in order to improve the sealing property, there is a disadvantage that the separator 52 is damaged or durability is reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, the present invention can meet the demand for gasket thinning, and furthermore, a gasket can be compressed with a large force at the time of stack assembly, and a sufficient sealing performance can be ensured without tightening. An object is to provide a component for a battery.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the fuel cell component of the present invention includes a separator, a flat gasket integrated with the separator by means such as integral molding or bonding, and a flat gasket when the stack is assembled. And a mating plate provided with a bead which is pressed to form a sealed space.
[0008]
In the fuel cell component of the present invention having the above-described configuration, the gasket is formed in a flat shape, so that the gasket can be thinned. Since the bead is pressed against the flat gasket at the time of stack assembly to form a seal line, it is possible to secure a sufficient sealing surface pressure without compressing the flat gasket with a large force and tightening. .
[0009]
The present application includes the following technical matters.
[0010]
That is, to achieve the above object, one fuel cell component proposed by the present application has the following contents.
[0011]
(1) A product in which a flat gasket is integrally formed on a fuel cell separator (metallic, resin, or carbon), a bead (projection) is provided on a mating plate, and the gasket is crushed and sealed with the bead (projection).
[0012]
(2) A product in which a groove is formed in a fuel cell separator, a gasket is formed in the groove, a bead (projection) is provided in a mating plate, and the gasket is crushed and sealed with the bead (projection).
[0013]
(3) A product in which a flat gasket integrated with a resin film with an adhesive is attached to a separator, beads (projections) are provided on the mating plate, and the gaskets are crushed and sealed with the beads (projections).
[0014]
{Circle around (4)} The present invention proposes a gasket structure capable of increasing the surface pressure even when the gasket thickness is reduced, and improving the sealing safety. More specifically, a flat gasket is integrated with the separator, while a continuous bead (projection) is provided on the mating plate, and the bead (projection) is pressed against the flat gasket during assembly to perform sealing.
[0015]
The embodiment is as follows.
[0016]
Regarding the above item (1), the method of forming a flat gasket on a separator includes injection molding, screen printing or a dispenser. The thickness of the separator is usually about 5 to 0.1 mm. Types of gaskets include silicone, EPDM, fluorine, butyl rubber, and acrylic rubber. Liquid silicone rubber, fluoro rubber or liquid EPDM is mainly used from the viewpoint of moldability. Beads (projections) are provided on the mating separator during cutting or molding. It is possible to seal by installing and compressing the bead (projection) and the gasket so that they face each other.
[0017]
Regarding the above item (2), a groove is provided on a portion of the separator where the gasket is formed. The grooves may be processed during cutting or molding. Thereafter, a gasket is formed in the groove. The subsequent method is the same as in (1).
[0018]
Regarding the above item (3), a pressure-sensitive adhesive is applied to one side, and a gasket is formed on a resin film in which the pressure-sensitive adhesive is covered with a release film. The method of forming the gasket is the same as (1). For fixing the resin film and the gasket, an adhesive may be used, or a selective adhesive rubber which does not adhere to the mold and is selectively adhered only to the resin may be used. The type of rubber is the same as (1). The release film covering the adhesive of the molded resin film-integrated gasket is peeled off and attached to the separator. A bead (projection) is provided on the mating separator, and sealing is performed thereby.
[0019]
According to the above configuration, a gasket with high peak surface pressure and improved durability can be provided even when a flat gasket is used. The cross-sectional shape of the gasket may be flat because a bead (protrusion) is provided on the plate on the other side of the gasket and sealing is performed thereby. Therefore, the thickness of the gasket can be reduced. Further, since a high compression force is not required for locally crushing the gasket by the bead (projection) and the distortion in the gasket is small, the durability is improved even for a thin gasket. As shown in FIG. 7, even in the case of a flat gasket, the gasket reaction force during compression is small, and the assemblability of the stack is also improved.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
First embodiment ...
FIG. 1 is a perspective view of a fuel cell component 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA in a state before assembly (before pressing a bead). FIG. 2B shows a cross-sectional view taken along the line AA in the state after assembly (after pressing the beads).
[0022]
The component 1 for a fuel cell according to the present embodiment is constituted by a combination of a separator 2, a gasket 3, and a mating separator 5 which is a mating plate that sandwiches the gasket 3 between the separator 2 and the gasket 3.
[0023]
The separator 2 is formed in a flat plate shape from a predetermined material such as metal, resin, or carbon, and a hole (not shown) for forming a flow path is provided in the plane. The thickness of the separator 2 is about 0.1 to 5 mm in actual size.
[0024]
The gasket 3 is formed in a planar shape by a predetermined rubber-like elastic body such as silicone rubber, ethylene propylene diene rubber (EPDM), fluorine rubber, butyl rubber or acrylic rubber, and has a predetermined planar layout such as endless shape. It is integrated on one surface 2a by an integrating means by integral molding. Injection molding, screen printing, a dispenser, or the like is used as a method of integrally molding the gasket 3 on the separator 2, and depending on the method, a liquid type silicone rubber, a fluorine rubber, or a liquid EPDM is used as a gasket material. The gasket 3 has a flat sealing surface 4 as a result of being formed entirely in a flat shape.
[0025]
The counterpart separator 5 is formed of a predetermined material such as a metal, a resin, or carbon in the shape of a flat plate similarly to the separator 2 described above, and a hole 6 or the like for forming a flow path is provided in the plane thereof. I have. A bead (string-like projection) 7 is provided on one surface 5a of the separator 5 along the plane layout of the gasket 3, and the bead 7 does not damage the gasket 3 made of a rubber-like elastic material. As shown in FIG. The bead 7 is formed by cutting, or is formed at the time of forming the separator 5.
[0026]
When the component 1 for a fuel cell having the above configuration is assembled, as shown in FIG. 2 (B), the bead 7 locally crushes the flat gasket 3, and a seal with a high peak surface pressure is applied to the portion. A part is formed.
[0027]
Second embodiment ...
FIG. 3 shows a fuel cell component 1 according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 (A) shows a cross-sectional view of a main part in a state before assembly (before pressing a bead). FIG. 3B is a cross-sectional view of a main part in a state after assembly (after bead pressing).
[0028]
The component 1 for a fuel cell according to the present embodiment is constituted by a combination of a separator 2, a gasket 3, and a mating separator 5 which is a mating plate that sandwiches the gasket 3 between the separator 2 and the gasket 3.
[0029]
The separator 2 is formed in a flat plate shape from a predetermined material such as metal, resin, or carbon, and a hole (not shown) for forming a flow path is provided in the plane. The thickness of the separator 2 is about 0.1 to 5 mm in actual size. In addition, a groove-shaped recess 8 is provided on one surface 2 a of the separator 2 along the plane layout of the gasket 3. The recess 8 is formed by a cutting process or is formed at the time of forming the separator 2.
[0030]
The gasket 3 is formed in a planar shape by a predetermined rubber-like elastic body such as silicone rubber, EPDM rubber, fluorine rubber, butyl rubber, or acrylic rubber, and is provided on one surface 2a of the separator 2 with a predetermined planar layout such as an endless shape. It is integrated in the recessed portion 8 by integral means by integral molding. Injection molding, screen printing, a dispenser, or the like is used as a method of integrally forming the gasket 3 on the separator 2 and in the recess 8. Depending on the method, a liquid type silicone rubber, a fluoro rubber, or a liquid rubber is used as a gasket material. EPDM or the like is used. The gasket 3 has a flat sealing surface 4 as a result of being formed entirely in a flat shape.
[0031]
The counterpart separator 5 is formed of a predetermined material such as a metal, a resin, or carbon in the shape of a flat plate, similarly to the separator 2, and has a hole (not shown) for forming a flow path in the plane thereof. Is provided. A bead (string-like projection) 7 is provided on one surface 5a of the separator 5 along the plane layout of the recess 8 and the gasket 3, and the bead 7 damages the gasket 3 made of a rubber-like elastic material. In order to avoid this, it is formed in a round cross-sectional arc shape. The bead 7 is formed by cutting, or is formed at the time of forming the separator 5.
[0032]
When the fuel cell component 1 having the above-described structure is assembled, the structure shown in FIG. 3B is obtained. Since the bead 7 locally crushes the flat gasket 3, a seal portion having a high peak surface pressure is provided in the portion. It is formed.
[0033]
Third embodiment ...
FIG. 4 shows a fuel cell component 1 according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 (A) shows a cross-sectional view of a main part in a state before assembly (before pressing a bead). FIG. 4B is a sectional view of a main part in a state after assembly (after pressing the beads).
[0034]
The component 1 for a fuel cell according to the present embodiment is constituted by a combination of a separator 2, a gasket 3, and a mating separator 5 which is a mating plate that sandwiches the gasket 3 between the separator 2 and the gasket 3.
[0035]
The separator 2 is formed in a flat plate shape from a predetermined material such as metal, resin, or carbon, and a hole (not shown) for forming a flow path is provided in the plane. The thickness of the separator 2 is about 0.1 to 5 mm in actual size.
[0036]
The gasket 3 is formed in a planar shape by a predetermined rubber-like elastic body such as silicone rubber, EPDM rubber, fluorine rubber, butyl rubber, or acrylic rubber, and is integrally formed on one surface 9a of the resin film 9 with a predetermined planar layout such as an endless shape. The gasket 3 is integrated with the separator 2 via the resin film 9 by attaching the resin film 9 to the one surface 2a of the separator 2 with the other surface 9b. I have. As a method of integrally forming the gasket 3 on the resin film 9, injection molding, screen printing, a dispenser, or the like is used. Depending on the method, a liquid type silicone rubber, a fluorine rubber, or a liquid EPDM is used as a gasket material. . As a means for integrating the gasket 3 with the resin film 9, a method using an adhesive or a method using a selective adhesive rubber may be used. An adhesive (not shown) is applied to the other surface 9b of the resin film 9 in advance, and the resin film 9 is adhered to the separator 2 by the adhesive or adhesive action of the adhesive. Before the attaching operation, the adhesive is covered with a release film (not shown), and at the time of the operation, the release film is peeled off and the resin film 9 is attached to the separator 2. The gasket 3 has a flat sealing surface 4 as a result of being formed entirely flat.
[0037]
The counterpart separator 5 is formed of a predetermined material such as a metal, a resin, or carbon in the shape of a flat plate, similarly to the separator 2, and has a hole (not shown) for forming a flow path in the plane thereof. Is provided. A bead (string-like projection) 7 is provided on one surface 5a of the separator 5 along the plane layout of the resin film 9 and the gasket 3. The bead 7 is formed by a gasket 3 made of a rubber-like elastic material. It is formed in a round cross-sectional arc shape so as not to damage it. The bead 7 is formed by cutting, or is formed at the time of forming the separator 5.
[0038]
When the component 1 for a fuel cell having the above configuration is assembled, as shown in FIG. 4 (B), the bead 7 locally crushes the flat gasket 3, so that a seal with a high peak surface pressure is applied to the portion. A part is formed.
[0039]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0040]
That is, according to the component for a fuel cell of the present invention having the above configuration, first, since the gasket is formed in a planar shape, the thickness of the gasket can be reduced. Can be In addition to this, the beads provided on the mating plate such as the mating separator are pressed against the flat gasket at the time of assembling the stack to form a seal line, so that the flat gasket is compressed with a large force and does not need to be tightened. Also, sufficient sealing surface pressure can be secured. Therefore, as intended, it is possible to provide a fuel cell component that is thin and has good sealing properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a fuel cell component according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a cross-sectional view of a main part showing a state before the assembly of the component, and FIG. FIG. 3A is a sectional view of a main part showing a state before assembling a fuel cell component according to a second embodiment of the present invention; FIG. FIG. 4A is a sectional view of a main part showing a state before assembly of a fuel cell component according to a third embodiment of the present invention; FIG. ) Is a cross-sectional view of a main part of the same component after assembly. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a conventional fuel cell component. FIG. 6 is a cross-sectional view of another conventional fuel cell component. Sectional view of main part [Fig. 7] Graph diagram showing the relationship between interference and reaction force [Explanation of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component parts for fuel cells 2 Separator 2a, 5a, 9a One surface 3 Gasket 4 Seal surface 5 Counterpart separator (counterplate)
6 hole 7 bead 8 concave 9 resin film 9b other side

Claims (1)

セパレータ(2)と、前記セパレータ(2)に一体成形または接着等の手段により一体化された平面状のガスケット(3)と、スタック組立時に前記平面状のガスケット(3)に押し付けられて密封空間を形成するビード(7)を設けた相手プレート(5)とを有することを特徴とする燃料電池用構成部品。A separator (2); a planar gasket (3) integrated with the separator (2) by means of integral molding or bonding; and a sealed space pressed against the planar gasket (3) during stack assembly. And a mating plate (5) provided with a bead (7) for forming a fuel cell.
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