JP2006185667A - Molding method and molding device of metal separator for fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池用金属セパレータの成形方法および成形装置に関する。 The present invention relates to a molding method and a molding apparatus for a fuel cell metal separator.
燃料電池の単セルは、燃料ガスと酸化剤ガスとを分離するためのセパレータを有する。金属材料は、厚さが薄くても優れた強度が得られるため、セパレータに適用することが試みられており、流路溝に対応する凹部および凸部を有する2枚の金属プレートを積層することで、セパレータを形成している(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。
しかし、金属プレートの凹部および凸部は、プレス加工によって形成されるため、スプリングバックが存在する。そのため、2枚の金属プレートを重ね合せて、セパレータを形成する場合、金属プレートの凸部の合せ面に隙間を生じることで、接触抵抗が増加する問題を有する。一方、スプリングバックによる変形を矯正する場合、工程が増加し、製造コストを上昇させる。 However, since the concave and convex portions of the metal plate are formed by pressing, there is a spring back. Therefore, when a separator is formed by superimposing two metal plates, there is a problem that a contact resistance increases due to a gap formed on the mating surface of the convex portions of the metal plate. On the other hand, when the deformation due to the spring back is corrected, the number of processes increases, and the manufacturing cost increases.
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な製造コストを有しかつ接触抵抗を低減し得る燃料電池用金属セパレータの成形方法および成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems associated with the prior art, and provides a molding method and a molding apparatus for a fuel cell metal separator that have good manufacturing costs and can reduce contact resistance. With the goal.
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、
燃料電池の単セルに適用される金属セパレータを製造するための成形方法であって、
第1反応ガスの流路溝を形成するための凹部および凸部を有するキャビティが設けられる第1成形型に、第1金属板材を配置し、
前記第1成形型の凹部および凸部に対応し、第2反応ガスの流路溝を形成するための凸部および凹部を有するキャビティが設けられる第2成形型に、相対しかつ前記第1金属板材に重ね合せて第2金属板材を配置し、
前記第1成形型および前記第2成形型を型締めし、前記第1金属板材および前記第2金属板材を、同時に押圧する際に、前記第1成形型のキャビティの凹部と、当該凹部に対応する前記第2成形型のキャビティの凸部との間の差分を保持して、冷却流体の流路を形成する
ことを特徴とする成形方法である。
In order to achieve the above object, the invention described in
A molding method for producing a metal separator applied to a single cell of a fuel cell,
A first metal plate is disposed in a first mold provided with a cavity having a concave portion and a convex portion for forming a flow channel for the first reactive gas;
The first metal is opposed to the second mold provided with a cavity having a convex part and a concave part for forming a channel groove for the second reactive gas corresponding to the concave part and the convex part of the first mold. Place the second metal plate on top of the plate,
When the first mold and the second mold are clamped and the first metal plate and the second metal plate are pressed at the same time, the cavity corresponds to the recess of the first mold and the recess. The cooling fluid flow path is formed while maintaining the difference between the convex portion of the cavity of the second molding die.
上記目的を達成するための請求項9に記載の発明は、
燃料電池の単セルに適用される金属セパレータを製造するための成形装置であって、
第1反応ガスの流路溝を形成するための凹部および凸部を有するキャビティが設けられ、第1金属板材が配置される第1成形型、
前記第1成形型の凹部および凸部に対応し、第2反応ガスの流路溝を形成するための凸部および凹部を有するキャビティが設けられ、前記第1成形型に相対して配置される第2成形型、
前記第1成形型および前記第2成形型を型締めし、前記第1金属板材と、前記第2成形型に相対しかつ前記第1金属板材に重ね合せて配置される第2金属板材とを、同時に押圧するための押圧手段、および、
前記第1成形型のキャビティの凹部と、当該凹部に対応する前記第2成形型のキャビティの凸部との間の差分を保持し、冷却流体の流路を形成するための保持部材
を有することを特徴とする成形装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 9 provides:
A molding apparatus for producing a metal separator applied to a single cell of a fuel cell,
A first mold in which a cavity having a concave portion and a convex portion for forming a flow channel for the first reactive gas is provided, and a first metal plate material is disposed;
Corresponding to the concave and convex portions of the first mold, a cavity having a convex portion and a concave portion for forming a flow channel for the second reactive gas is provided, and is disposed relative to the first mold. Second mold,
The first molding die and the second molding die are clamped, and the first metal plate material and a second metal plate material disposed opposite to the second molding die and superimposed on the first metal plate material Pressing means for pressing simultaneously, and
A holding member for holding a difference between the concave portion of the cavity of the first mold and the convex portion of the cavity of the second mold corresponding to the concave portion, and forming a cooling fluid flow path; Is a molding apparatus characterized by
上記のように構成した本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention configured as described above has the following effects.
請求項1に記載の発明によれば、第1および第2金属板材は、同時に押圧されて、凹部および凸部が形成される。凸部の合せ面は、密着し、その後、スプリングバックが生じる場合であっても、同様に変形することで、接触抵抗の増加は抑制される。そのため、スプリングバックによる変形の矯正は、不要であり、工程の増加および製造コストの上昇を、避けることが可能である。また、第1成形型のキャビティの凹部と、当該凹部に対応する第2成形型のキャビティの凸部との間の差分は、押圧の際に保持されるため、冷却流体の流路の形成は、妨げられない。したがって、良好な製造コストを有しかつ接触抵抗を低減し得る燃料電池用金属セパレータの成形方法を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the first and second metal plate members are pressed at the same time to form the concave portion and the convex portion. Even if the mating surfaces of the convex portions are in close contact with each other and then spring back occurs, the contact resistance is deformed in the same manner, thereby suppressing an increase in contact resistance. Therefore, it is not necessary to correct the deformation by the springback, and it is possible to avoid an increase in process and an increase in manufacturing cost. In addition, since the difference between the concave portion of the cavity of the first mold and the convex portion of the cavity of the second mold corresponding to the concave portion is held at the time of pressing, the flow path of the cooling fluid is not formed. It ’s unimpeded. Therefore, it is possible to provide a method of forming a metal separator for a fuel cell that has a good manufacturing cost and can reduce contact resistance.
請求項9に記載の発明によれば、第1および第2金属板材を、同時に押圧して、凹部および凸部を形成することが可能である。この場合、凸部の合せ面は、密着し、その後、スプリングバックが生じる場合であっても、同様に変形することで、接触抵抗の増加は抑制される。そのため、スプリングバックによる変形の矯正は、不要であり、工程の増加および製造コストの上昇を、避けることが可能である。また、第1成形型のキャビティの凹部と、当該凹部に対応する第2成形型のキャビティの凸部との間の差分は、保持部材によって、押圧の際に保持されるため、冷却流体の流路の形成は、妨げられない。したがって、良好な製造コストを有しかつ接触抵抗を低減し得る燃料電池用金属セパレータの成形装置を提供することができる。 According to invention of Claim 9, it is possible to form a recessed part and a convex part by pressing the 1st and 2nd metal plate material simultaneously. In this case, even if the mating surfaces of the convex portions are brought into close contact with each other and then spring back occurs, an increase in contact resistance is suppressed by similarly deforming. Therefore, it is not necessary to correct the deformation by the springback, and it is possible to avoid an increase in process and an increase in manufacturing cost. Further, since the difference between the concave portion of the cavity of the first mold and the convex portion of the cavity of the second mold corresponding to the concave portion is held by the holding member at the time of pressing, the flow of the cooling fluid The formation of the path is not hindered. Therefore, it is possible to provide a metal separator molding device for a fuel cell that has a good manufacturing cost and can reduce the contact resistance.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池およびセパレータを説明するための断面図、図2は、図1に示されるセパレータの平面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a fuel cell and a separator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the separator shown in FIG.
燃料電池10は、単セルを多数積層してなる積重ね体の形態で、例えば、自動車の駆動源として使用される。単セルは、水の電気分解の逆の原理を利用し、水素と酸素とを反応させて水を得る過程で電気を得ることができる電池であり、電極部20および金属セパレータ30を有する。
The
電極部20は、金属セパレータ30の間に配置され、固体高分子電解質膜と、その両面に配置されるガス拡散層を有する。
The
金属セパレータ30は、流路溝が配置される中央の流路部32と、流路部32の両側に位置する端部33とを有する。端部33には、反応ガスである水素および酸素と、冷却流体である水とを流通させるための開口部34,35,36が配置される。
The
金属セパレータ30は、重ね合わされた2枚のプレート(上層プレート41および下層プレート51)から構成される。上層プレート41および下層プレート51は、凸部42,52および凹部46,56を有し、凹凸形状を呈する。上層プレート41および下層プレート51の材料は、例えば、ステンレス鋼鈑である。ステンレス鋼鈑は、複雑な機械加工を施しやすくかつ導電性が良好である点で好ましい。ステンレス鋼板は、必要に応じて、耐食性のコーティングを施すことも可能である。また、アルミニウム板や、クラッド材を適用することも可能である。
The
上層プレート41の凸部42の上部面43は、上方に位置する電極部30の下部面と接触している。凹部46の上部面47と電極部30の下部面とによって定義される空間S1は、燃料ガス(水素)を流通させるための流路溝を形成する。
The
下層プレート51の凸部52の上部面53は、上層プレート41の凸部42の下部面44と接触している。凸部52の下部面54と、下方に位置する電極部30の上部面とによって定義される空間S2は、酸化剤ガス(空気)を流通させるための流路溝を形成する。凹部56の下部面58は、下方に位置する電極部30の上部面と接触している。
The
下層プレート51の凹部56の深さは、上層プレート41の凹部56の深さより大きくなるように設定されており、上層プレート41の凹部56の下部面58と、下層プレート51の凹部56の上部面57とによって定義される空間S3は、冷却水を流通させるための流路溝を形成する。空間S3は、上層プレート41の凹部56を介し、燃料ガス(水素)を流通させるための流路溝(空間S1)の下方に位置する。
The depth of the
隣接する金属セパレータ30は、凹部および凸部がオフセットされて配置される。したがって、金属セパレータ30の酸化剤ガスを流通させるための流路溝(空間S2)は、上方に位置する電極部30を介して隣接する金属セパレータ30の燃料ガスを流通させるための流路溝(空間S1)および冷却水を流通させるための流路溝(空間S3)と相対する。一方、金属セパレータ30の燃料ガスを流通させるための流路溝(空間S1)および冷却水を流通させるための流路溝(空間S3)は、下方に位置する電極部30を介して隣接する金属セパレータ30の酸化剤ガスを流通させるための流路溝(空間S2)と相対している。
The
空間(流路溝)S1〜S3の形状および配置は、ガスの拡散性、圧力損失、生成水の排出性、冷却性能等を考慮し、適宜設定される。 The shape and arrangement of the spaces (flow channel grooves) S 1 to S 3 are appropriately set in consideration of gas diffusibility, pressure loss, generated water discharge, cooling performance, and the like.
図3は、本発明の実施の形態に係る成形装置を説明するための側面図、図4は、図3に示される成形金型を説明するための平面図、図5は、図3に示されるスペーサを説明するための平面図、図6は、図3の線VI−VIに関する断面図である。 3 is a side view for explaining the molding apparatus according to the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view for explaining the molding die shown in FIG. 3, and FIG. 5 is shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along a line VI-VI in FIG. 3.
成形装置100は、上型(第2成形型)110、下型(第1成形型)140、押圧装置(押圧手段)170、およびスペーサ(保持部材)180を有する。
The
上型110は、下型140に対して近接離間可能に配置され、金属セパレータ30の上部面の流路部32および端部33に対応する上部流路ダイ111および上部端部ダイ121を有する。上部流路ダイ111および上部端部ダイ121と、周囲に配置されるホルダー部135とは、支持部130に連結されて保持されている。
The upper mold 110 is disposed so as to be able to approach and separate from the
上部流路ダイ111のキャビティ112は、燃料ガスの流路溝を形成するための凸部113および凹部114を有する。凸部113は、上層プレート41の凹部46に対応し、凹部114は、上層プレート41の凸部42に対応する。上部流路ダイ111は、5分割されている。
The
下型140は、固定式に配置され、金属セパレータ30の下部面に対応する流路部32および端部33に対応する下部流路ダイ141および下部端部ダイ151を有する。下部流路ダイ141および下部端部ダイ151と、周囲に配置されるホルダー部165とは、支持部160に連結されて支持されている。
The
下部流路ダイ141のキャビティ142は、酸化剤ガスの流路溝を形成するための凸部143および凹部144を有する。凸部143は、下層プレート51の凹部56に対応し、凹部144は、下層プレート51の凸部52に対応する。
The
上部流路ダイ111のキャビティ112の凸部113および凹部114と、下型140の下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144および凸部143とは、オフセットされて配置されている。つまり、凸部143および凹部144は、上型110の凹部114および凸部113と対応している。下部流路ダイ141は、5分割されている。
The
下型140の下部流路ダイ141および下部端部ダイ151のキャビティ142,152には、下ブランク材(第1金属板材)241および上ブランク材(第2金属板材)251が配置される。下ブランク材241および上ブランク材251は、金属セパレータ30の下層プレート51および上層プレート41を構成する。上ブランク材251は、上型110の上部流路ダイ111および上部端部ダイ121のキャビティ112,122に相対しかつ下ブランク材241に重ね合せて位置決めされる。
A lower blank material (first metal plate material) 241 and an upper blank material (second metal plate material) 251 are disposed in the
押圧装置170は、上型110の支持部130を下型140に向って移動させるための駆動装置を有し、上型110と下型140を型締めし、下ブランク材241および上ブランク材251を、同時に押圧するために使用される。駆動装置は、例えば、油圧シリンダである。
The
したがって、下ブランク材241を、下部流路ダイ141のキャビティ142の凸部143および凹部144によって押圧することで、凸部143および凹部144に対応する凸部52および凹部56を有する下層プレート51を形成することが可能である。また、上ブランク材251を、上部流路ダイ111のキャビティ112の凸部113および凹部114によって押圧することで、凸部113および凹部114に対応する凸部42および凹部46を有する上層プレート41を形成することが可能である。
Therefore, the lower
スペーサ180は、下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144と、凹部144に対応する上部流路ダイ111のキャビティ112の凸部113との間の差分を保持し、冷却流体の流路を形成するために使用される。スペーサ180の材料は、適当な強度を有しておれば、特に限定されず、金属、セラミック、樹脂などを適用することが可能である。樹脂は、例えば、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン樹脂)などのエンジニアリングプラスチックである。
The
スペーサ180は、下ブランク材241と上ブランク材251との間に配置され、下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144に対応して位置決めされる。スペーサ180は、略矩形断面を有し、その角部は、面取りされており、凹部144の隅部の屈曲形状に対応させている。
The
スペーサ180の厚みと、上部流路ダイ111のキャビティ112の凸部113の高さの合計は、下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144の深さと、略一致している。スペーサ180は、下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144に対応して複数設置されるため、ハンドリングを容易とするために一体化されている。一体化は、スペーサ180の端部181を連結すること実施されている。
The sum of the thickness of the
したがって、成形装置100は、下ブランク材241および上ブランク材251を、同時に押圧して、凹部46,56および凸部42,52を形成することが可能である。この場合、凸部42,52の合せ面は、密着し、その後、スプリングバックが生じる場合であっても、同様に変形することで、接触抵抗の増加は抑制される。そのため、スプリングバックによる変形の矯正は、不要であり、工程の増加および製造コストの上昇を、避けることが可能である。
Accordingly, the
また、下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144と、凹部144に対応する上部流路ダイ111のキャビティ112の凸部113との間の差分は、スペーサ180によって、押圧の際に保持されるため、冷却流体の流路の形成は、妨げられない。
Further, the difference between the
次に、本発明の実施の形態に係る成形方法を説明する。図7は、下ブランク材および上ブランク材の載置を説明するための断面図、図8は、図7に続く、押圧を説明するための断面図、図9は、図8に続く、型開きを説明するための断面図、図10は、図9に続く、セパレータの取出しを説明するための断面図である。 Next, the molding method according to the embodiment of the present invention will be described. 7 is a cross-sectional view for explaining the placement of the lower blank material and the upper blank material, FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining pressing following FIG. 7, and FIG. 9 is a mold following FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the opening of the separator, following FIG. 9.
下型140の下部流路ダイ141および下部端部ダイ151のキャビティ142,152に、下ブランク材241が配置される。スペーサ180は、下ブランク材241の上に載置され、下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144に対応して位置決めされる。上ブランク材251は、上型110の上部流路ダイ111および上部端部ダイ121のキャビティ112,122に相対し、かつスペーサ180が載置された下ブランク材241に、重ね合せて位置決めされる(図7参照)。
The lower
押圧装置170は、上型110の支持部130を下型140に向って移動させることで、上型110および下型140を型締めし、下ブランク材241および上ブランク材251を、同時に押圧する。
The
下ブランク材241は、下部流路ダイ141のキャビティ142の凸部143および凹部144によって押圧され、凸部143および凹部144に対応する凸部52および凹部56を有する下層プレート51に成形される。上ブランク材251は、上部流路ダイ111のキャビティ112の凸部113および凹部114によって押圧され、凸部113および凹部114に対応する凸部42および凹部46を有する上層プレート41に成形される(図8参照)。
The lower
下ブランク材241および上ブランク材251は、同時に押圧されて、凹部46,56および凸部42,52が形成されるため、凸部42,52の合せ面は、密着し、その後、スプリングバックが生じる場合であっても、同様に変形することで、接触抵抗の増加は抑制される。そのため、スプリングバックによる変形の矯正は、不要であり、工程の増加および製造コストの上昇を、避けることが可能である。
Since the lower
成形が完了後、押圧装置170は、上型110の支持部130を下型140から離間させるように移動させることで、上型110および下型140は、型開され(図9参照)、その後、スペーサ180が取り外される(図10参照)。
After the molding is completed, the
スペーサ180は、押圧の際に、下部流路ダイ141のキャビティ142の凹部144と、凹部144に対応する上部流路ダイ111のキャビティ112の凸部113との間の差分を保持している。そのため、スペーサ180が占めていた空間は、冷却流体の流路を構成することが可能である。つまり、冷却流体の流路の形成は、妨げられない。
The
以上のように、本実施の形態は、良好な製造コストを有しかつ接触抵抗を低減し得る燃料電池用金属セパレータの成形方法および成形装置を提供することができる。 As described above, the present embodiment can provide a molding method and a molding apparatus for a fuel cell metal separator that have good manufacturing costs and can reduce contact resistance.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
例えば、上型の上部流路ダイおよび下型の下部流路ダイは、一体型を適用することも可能である。また、スペーサは、取外しを容易とするために、一方の端部を連結せずに、自由端とすることも可能である。 For example, the upper mold upper flow channel die and the lower mold lower flow channel die can be integrated. In addition, the spacer can be a free end without connecting one end to facilitate removal.
10・・燃料電池、
20・・電極部、
30・・金属セパレータ、
32・・流路部、
33・・端部、
34,35,36・・開口部、
41・・上層プレート、
42・・凸部、
43・・上部面、
44・・下部面、
46・・凹部、
47・・上部面、
48・・下部面、
51・・下層プレート、
52・・凸部、
53・・上部面、
54・・下部面、
56・・凹部、
57・・上部面、
58・・下部面、
100・・成形装置、
110・・上型、
111・・上部流路ダイ、
112・・キャビティ、
113・・凸部、
114・・凹部、
121・・上部端部ダイ、
122・・キャビティ、
130・・支持部、
135・・ホルダー部、
140・・下型、
141・・下部流路ダイ、
142・・キャビティ、
143・・凸部、
144・・凹部、
151・・下部端部ダイ、
152・・キャビティ、
160・・支持部、
165・・ホルダー部、
170・・押圧装置、
180・・スペーサ、
181・・端部、
241・・下ブランク材、
251・・上ブランク材、
S1,S2,S3・・空間。
10. Fuel cell,
20 .. Electrode part,
30 ... Metal separator,
32. ・ Flow path part,
33..End,
34, 35, 36 .. opening,
41 .. Upper layer plate,
42 .. convex part,
43..Upper surface,
44 .. Lower side,
46 .. recess,
47 .. Upper surface,
48 .. Lower side,
51..Lower plate,
52 .. Convex part,
53 .. upper surface,
54 .. Lower side,
56 .. recess,
57..Upper surface,
58 .. lower surface,
100. ・ Molding equipment,
110 .. Upper mold,
111 .. Upper flow path die,
112 .. cavity,
113 .. Convex part,
114 .. recess,
121 .. Upper end die,
122 .. cavity
130 .. support part,
135 .. Holder part,
140 ... lower mold,
141..Lower flow path die,
142 .. cavity,
143 .. convex part,
144 .. Recess,
151 .. Lower end die,
152 .. cavity,
160 .. support part,
165 .. Holder part,
170 .. Pressing device,
180 .. spacer
181 ... the end,
241, lower blank material,
251 ... Upper blank material
S 1 , S 2 , S 3 .. space.
Claims (16)
第1反応ガスの流路溝を形成するための凹部および凸部を有するキャビティが設けられる第1成形型に、第1金属板材を配置し、
前記第1成形型の凹部および凸部に対応し、第2反応ガスの流路溝を形成するための凸部および凹部を有するキャビティが設けられる第2成形型に、相対しかつ前記第1金属板材に重ね合せて第2金属板材を配置し、
前記第1成形型および前記第2成形型を型締めし、前記第1金属板材および前記第2金属板材を、同時に押圧する際に、前記第1成形型のキャビティの凹部と、当該凹部に対応する前記第2成形型のキャビティの凸部との間の差分を保持して、冷却流体の流路を形成する
ことを特徴とする成形方法。 A molding method for producing a metal separator applied to a single cell of a fuel cell,
A first metal plate is disposed in a first mold provided with a cavity having a concave portion and a convex portion for forming a flow channel for the first reactive gas;
The first metal is opposed to the second mold provided with a cavity having a convex part and a concave part for forming a channel groove for the second reactive gas corresponding to the concave part and the convex part of the first mold. Place the second metal plate on top of the plate,
When the first mold and the second mold are clamped and the first metal plate and the second metal plate are pressed at the same time, the cavity corresponds to the recess of the first mold and the recess. The molding method is characterized in that the difference between the second molding die and the convex portion of the cavity of the second molding die is maintained to form a cooling fluid flow path.
第1反応ガスの流路溝を形成するための凹部および凸部を有するキャビティが設けられ、第1金属板材が配置される第1成形型、
前記第1成形型の凹部および凸部に対応し、第2反応ガスの流路溝を形成するための凸部および凹部を有するキャビティが設けられ、前記第1成形型に相対して配置される第2成形型、
前記第1成形型および前記第2成形型を型締めし、前記第1金属板材と、前記第2成形型に相対しかつ前記第1金属板材に重ね合せて配置される第2金属板材とを、同時に押圧するための押圧手段、および、
前記第1成形型のキャビティの凹部と、当該凹部に対応する前記第2成形型のキャビティの凸部との間の差分を保持し、冷却流体の流路を形成するための保持部材
を有することを特徴とする成形装置。 A molding apparatus for producing a metal separator applied to a single cell of a fuel cell,
A first mold in which a cavity having a concave portion and a convex portion for forming a flow channel for the first reactive gas is provided, and a first metal plate material is disposed;
Corresponding to the concave and convex portions of the first mold, a cavity having a convex portion and a concave portion for forming a flow channel for the second reactive gas is provided, and is disposed relative to the first mold. Second mold,
The first molding die and the second molding die are clamped, and the first metal plate material and a second metal plate material disposed opposite to the second molding die and superimposed on the first metal plate material Pressing means for pressing simultaneously, and
A holding member for holding a difference between the concave portion of the cavity of the first mold and the convex portion of the cavity of the second mold corresponding to the concave portion, and forming a cooling fluid flow path; A molding apparatus characterized by.
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---|---|---|---|---|
JP2006228483A (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Nissan Motor Co Ltd | Metallic separator for fuel cell, molding method and molding device of metallic separator for fuel cell |
WO2010010705A1 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | 株式会社Ihi | Method and plant for manufacturing separator in solid polymer fuel cell |
WO2011158329A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | Heat exchanger and production method for plurality of fin members |
US8241373B2 (en) | 2008-10-22 | 2012-08-14 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Method and apparatus for manufacturing metal separator for fuel cell |
JP2012256479A (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Honda Motor Co Ltd | Separator for fuel cell and fuel cell |
-
2004
- 2004-12-27 JP JP2004376137A patent/JP2006185667A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006228483A (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Nissan Motor Co Ltd | Metallic separator for fuel cell, molding method and molding device of metallic separator for fuel cell |
WO2010010705A1 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | 株式会社Ihi | Method and plant for manufacturing separator in solid polymer fuel cell |
JP2010033737A (en) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Ihi Corp | Method and plant for manufacturing separator for polymer electrolyte fuel cell |
RU2459318C1 (en) * | 2008-07-25 | 2012-08-20 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Method and device for making separator for polymer-electrolyte fuel cell |
US8820132B2 (en) | 2008-07-25 | 2014-09-02 | Ihi Corporation | Method and facility for producing separator for use in polymer electrolyte fuel cell |
US8241373B2 (en) | 2008-10-22 | 2012-08-14 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Method and apparatus for manufacturing metal separator for fuel cell |
US20120291513A1 (en) * | 2008-10-22 | 2012-11-22 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for manufacturing metal separator for fuel cell |
US8945241B2 (en) | 2008-10-22 | 2015-02-03 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for manufacturing metal separator for fuel cell |
WO2011158329A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | Heat exchanger and production method for plurality of fin members |
JP2012256479A (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Honda Motor Co Ltd | Separator for fuel cell and fuel cell |
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