專利名稱：燃料電池隔板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在其外周部分設置有用于引導反應氣體及反應產(chǎn)物的多個通道的燃料電池隔板及其制造方法。
背景技術：
圖6示出了現(xiàn)有技術的燃料電池。該燃料電池100通過以下方式制造分別在電解質(zhì)膜101的上表面?zhèn)群拖卤砻鎮(zhèn)炔贾秘摌O102和正極103；在負極102的上側(cè)布置隔板105，并將上側(cè)墊片106夾在電解質(zhì)膜101的周邊附近和上側(cè)隔板105的周邊附近；而且在正極103的下側(cè)布置隔板105，并將下側(cè)墊片106夾在電解質(zhì)膜101的周邊附近和下側(cè)隔板105的周邊附近。
利用該燃料電池100，如箭頭a所示，通過多個氫氣通道107來供應氫氣。如箭頭所示，氫氣通道107中的氫氣被引導到上側(cè)隔板105的中央部分105a。如箭頭b所示，通過多個氧氣通道108來供應氧氣。如箭頭所示，氧氣通道108中的氧氣被引導到下側(cè)隔板105的中央部分105a。
作為將氫氣引入上側(cè)中央部分105a的結(jié)果，氫分子(H2)與負極102中含有的催化劑相接觸，而作為將氧氣引入下側(cè)中央部分105a的結(jié)果，氧分子(O2)與正極103中含有的催化劑相接觸，電子e-如箭頭所示地進行流動，從而產(chǎn)生了電流。
此時，由氫分子(H2)和氧分子(O2)產(chǎn)生了產(chǎn)物水(H2O)，并且該產(chǎn)物水如箭頭c所示通過多個產(chǎn)物水通道109流動。
在該燃料電池100中，為維持氣體通道107、108和產(chǎn)物水通道109的耐腐蝕性，需要對氣體通道107、108和產(chǎn)物水通道109進行密封。為此，在燃料電池100的制造中，將上側(cè)墊片106夾在電解質(zhì)膜101的周邊附近和上側(cè)隔板105的周邊附近之間的間隙中，并且將下側(cè)墊片106夾在電解質(zhì)膜101的周邊附近和下側(cè)隔板105的周邊附近之間的間隙中。
此處，希望燃料電池100是緊湊的，并且需要將上側(cè)墊片106和下側(cè)墊片106制得很薄。結(jié)果，對上側(cè)墊片和下側(cè)墊片106的處理變得很困難，需要花費時間將上側(cè)墊片106和下側(cè)墊片106布置在正確的位置上，并且這阻礙了燃料電池生產(chǎn)率的提高。
作為解決該問題的方法，例如在日本特開平JP-A-11-309746號公報中已經(jīng)提出了“Manufacturing Method of a Silicone resin-Metal CompositeBody(硅樹脂一金屬復合體的制造方法)”。依據(jù)該方法，通過注入硅樹脂并且利用所注入的硅樹脂在隔板的周邊部分上形成密封部件分，可以去除墊片。
用于制造現(xiàn)有技術的燃料電池隔板的注射成型模具在圖7中示出，現(xiàn)在將說明該現(xiàn)有技術的隔板制造方法。
參照圖7，利用一封閉的注射成型模具110，將隔板113插入固定模(die)111、活動模112之間的間隙中，以及由固定模111和活動模112形成了的空腔114之間的間隙中，并通過如箭頭所示用硅樹脂來填充空腔114，從而在隔板113的外周部分113a上形成了密封件115。
通過采用這種方式沿著將密封115形成在隔板113的外周部分113a的周圍形成密封件115，可以不再需要圖6所示的上側(cè)墊片106和下側(cè)墊片106，因此，在燃料電池的制造中，可以省去引入結(jié)合上側(cè)墊片106和下側(cè)墊片106的步驟。
為防止隔板113的氣體通道和產(chǎn)物水通道被氣體和產(chǎn)物水腐蝕，需要覆蓋住氣體通道和產(chǎn)物水通道的整個表面。為此，不僅需要將隔板113的周邊部分113a的上表面和下表面由密封115覆蓋，而且還需要將位于周邊部分113a中的氣體通道和產(chǎn)物水通道的壁面由密封件115覆蓋。
為了通過種方式利用密封件115來覆蓋周邊部分113a的氣體通道和產(chǎn)物水通道的整個表面以提高它們的抗耐腐蝕性，需要提高設備(如注射成型模具110)的精度，設備的成本因而提高，并且這阻礙了成本的降低。
即使提高了設備的精度，也很難確保由密封件115覆蓋住周邊部分113a的氣體通道和產(chǎn)物水通道的整個表面，并且很可能使制造隔板的成品率產(chǎn)量下降，并阻礙了生產(chǎn)率的提高。
因而，期望一種燃料電池隔板，其能夠確保隔板的耐抗腐蝕性并且能夠提高生產(chǎn)率并降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種燃料電池隔板，在所述燃料電池隔板的周邊部分設置有用于引導反應氣體的多個氣體通道和用于引導反應產(chǎn)物的多個反應產(chǎn)物通道，所述反應氣體被從所述多個氣體通道引導到中央部分，在所述中央部分產(chǎn)生的反應產(chǎn)物被引導到所述多個反應產(chǎn)物通道，所述燃料電池隔板的特征在于，所述中央部分被制成金屬部件，并且所述周邊部分被制成橡膠部件，并且與所述橡膠部件一體地形成有環(huán)繞所述中央部分的突起部分。
在根據(jù)本發(fā)明的隔板中，所述隔板的中央部分被制成金屬部件，并且所述隔板的周邊部分被制成橡膠部件。因此，通過把所述隔板的所述周邊部分制成橡膠部件，并由此在所述周邊部分中形成多個氣體通道和多個產(chǎn)物水通道，可以確保所述多個氣體通道和所述多個產(chǎn)物水通道對于氣體和產(chǎn)物水的耐抗腐蝕性。
另外，作為將所述隔板的周邊部分制成橡膠部件并且在所述橡膠部件中形成所述多個氣體通道和所述多個反應產(chǎn)物通道的結(jié)果，由于無需如同現(xiàn)有技術那樣利用密封材料來覆蓋所述隔板的氣體通道和產(chǎn)物水通道的壁面，因此可以利用普通精度的注射成型模具來模制所述周邊部分。結(jié)果，因為無需使用高精度的注射成型模具，所以可以降低設備(如注射成型模具)的成本，并可抑制成本的增加。
此外，利用本發(fā)明的隔板，通過將所述隔板的所述周邊部分制成橡膠部件，可以相對簡單地制造該橡膠部件。因此，可以提高制造隔板的產(chǎn)量。
此外，利用本發(fā)明的隔板，通過將圍住所述中央部分的突起部分與所述周邊部分一體地形成，由于可以在短時間內(nèi)容易地形成所述周邊部分和所述突起部分，因而，可以進一步提高隔板的產(chǎn)量。
在本發(fā)明中，形成隔板的周邊部分的橡膠部件優(yōu)選地由硅橡膠制成。雖然，硅橡膠與構(gòu)成所述中央部分的金屬部件的熱膨脹系數(shù)不同，但是該硅橡膠是相對有彈性的，并且能吸收相對于所述中央部分的不同的熱膨脹。因此，防止了因所述周邊部分和所述中央部分之間的不同熱膨脹而引起的中央部分的變形和外圍部件的疲勞破壞。
本發(fā)明還提供了一種用于制造燃料電池隔板的方法，在該燃料電池隔板的硅橡膠周邊部分上設置有用于引導反應氣體的多個氣體通道和用于引導反應產(chǎn)物的多個反應產(chǎn)物通道，所述反應氣體被從所述多個氣體通道引導到由金屬制成的中央部分，并且在所述中央部分產(chǎn)生的所述反應產(chǎn)物被引導到所述多個反應產(chǎn)物通道，所述方法的特征在于，其包括以下步驟在注射成型模具的空腔中布置由金屬制成的所述中央部分；將該空腔的內(nèi)部保持為低溫，從而使所述硅橡膠不發(fā)生反應固化并且維持較低的粘度；將液體硅橡膠注入處于這種狀態(tài)的空腔中，并將所注入的硅橡膠引導到所述中央部分的邊緣部分；以及，對所述空腔的內(nèi)部進行加熱，以使引導到所述中央部分的邊緣部分處的硅橡膠發(fā)生反應固化。
使用具有以下特性的硅橡膠作為用于周邊部分的橡膠該硅橡膠在一特定溫度之上會發(fā)生急劇固化并伴隨著粘度的增大。因此可以在使該硅橡膠發(fā)生迅速固化之前的一溫度(低粘度狀態(tài))下，將其引導到所述中央部分的邊緣處，隨后迅速升高溫度以使該硅橡膠發(fā)生反應固化。這樣，由于作為在低粘度狀態(tài)下模制硅橡膠的結(jié)果，可以使注入壓力保持為較低的壓力，所以可以防止毛口的發(fā)生。作為使注入壓力降低的結(jié)果，可以緩解在(隔板的)由金屬制成的所述中央部分上出現(xiàn)的局部應力，從而防止了該中央部分的變形。
本發(fā)明還提供了一種用于制造燃料電池隔板的方法，在該燃料電池隔板的硅橡膠周邊部分上設置有用于引導反應氣體的多個氣體通道和用于引導反應產(chǎn)物的多個反應產(chǎn)物通道，所述反應氣體被從所述多個氣體通道引導到由金屬制成的中央部分，并且在所述中央部分產(chǎn)生的所述反應產(chǎn)物被引導到所述多個反應產(chǎn)物通道，所述方法的特征在于，其包括以下步驟在注射成型模具的空腔中布置由金屬制成的所述中央部分；將所述空腔的內(nèi)部保持為低溫，使得所述硅橡膠不發(fā)生反應固化并且維持較低的粘度；將液體硅橡膠注入處于這種狀態(tài)的空腔中，并將其引導到所述中央部分的邊緣部分；以及，對所述中央部分進行加熱，以使引導到所述中央部分的邊緣部分的硅橡膠發(fā)生反應固化。
利用這種制造方法，通過只對所述中央部分進行迅速加熱以使液體硅橡膠固化，可以無需采用用于加熱注射成型模具的加熱裝置。此外，因為無需對注射成型模具進行加熱，因此可以降低對硅橡膠進行加熱所需的電力，并可緩解因高溫使注射成型模具發(fā)生的變形。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的燃料電池隔板的分解立體圖；圖2是沿圖1中的線2-2的剖視圖；圖3是沿圖2中的線3-3的剖視圖；圖4A到圖4E示出了根據(jù)本發(fā)明的制造燃料電池隔板的方法。圖4A示出了在隔板的中央部分的邊緣執(zhí)行的初級處理，圖4B示出了設置在注射成型模具的固定模上的中央部分，圖4C示出了使活動模下降以封閉該模具并且已熔化的硅樹脂注入空腔中的狀態(tài)，圖4D示出了圖4C中的4D部分的放大圖，并且圖4E示出了硅橡膠已發(fā)生反應固化并且已將活動模升起以取出隔板的狀態(tài)；圖5是示出了在根據(jù)本發(fā)明的燃料電池隔板的周邊部分成型的硅橡膠的特性的曲線圖；圖6是示出了現(xiàn)有技術的燃料電池的分解立體圖；圖7是示出了現(xiàn)有技術的燃料電池的制造的剖視圖。
具體實施例方式
圖1所示的燃料電池10具有以下結(jié)構(gòu)在電解質(zhì)膜11的上表面11a側(cè)和下表面11b(見圖2)側(cè)分別布置有負極15和正極16，并且在負極15上疊置有上側(cè)隔板20(燃料電池隔板)，在正極16上疊置有下側(cè)隔板20。
此處，通常將由電解質(zhì)膜11、負極15、正極16、上隔板20和下隔板20層疊而成的燃料電池10稱為電池單元，將層疊排列的多個電池單元稱為燃料電池，然而在本說明書中，為便于理解，將電池單元稱為燃料電池。
在電解質(zhì)膜11的外周邊部分處具有用于引導氫氣(反應氣體)的多個氫氣通道(氣體通道)12、用于引導氧氣(反應氣體)的多個氧氣通道(氣體通道)13以及用于引導產(chǎn)物水(反應產(chǎn)物)的多個產(chǎn)物水通道(反應產(chǎn)物通道)14。
負極15和正極16分別比電解質(zhì)膜11小一些。負極15和正極16的外周位于氫氣體通道12、氧氣體通道13和產(chǎn)物水通道14的內(nèi)側(cè)。
上隔板20和下隔板20各具有由不銹鋼(金屬)制成的中央部分22和圍住該中央部分22的由硅橡膠(橡膠)制成的周邊部分30。與周邊部分30一體地形成有圍住中央部分22的突起部分(突起中央密封部分)41。
周邊部分30具有用于引導氫氣的多個氫氣通道(氣體通道)31，用于引導氧氣的多個氧氣通道(氣體通道)32，以及用于引導產(chǎn)物水的多個產(chǎn)物水通道(反應產(chǎn)物通道)33。
通過將各隔板20的周邊部分30制成硅橡膠部件，并且在該硅橡膠周邊部分中設置氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33，可以確保氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33對于氣體和產(chǎn)物水的耐腐蝕性。
將在各隔板20的周邊部分30中形成的氫氣通道31、氧氣通道32形成在這樣的位置當裝配燃料電池10時，它們分別與在電解質(zhì)膜11的周邊部分中形成的各氫氣通道12和氧氣通道13相對準。
此外，將在各隔板20中形成的多個產(chǎn)物水通道33形成在這樣的位置當裝配燃料電池10時，它們與形成在電解質(zhì)膜11中的產(chǎn)物水通道14相對準。
利用該燃料電池10，將氫氣提供給氫氣通道31、12，從而如箭頭A所示使其通過氫氣通道31、12，并且如箭頭B所示將其引導到負極15和上側(cè)隔板20之間的中央部分22。將氧氣提供給氧氣通道32、13，從而如箭頭C所示使其通過氧氣通道32、13，并且如箭頭D所示將其引導到正極16和下側(cè)隔板20之間的中央部分22。
作為將氫氣引導到中央部分22的結(jié)果，氫分子(H2)與負極15中含有的催化劑相接觸，并作為將氧氣引導到中央部分22的結(jié)果，氧分子(O2)與正極16中含有的催化劑相接觸，并且電子e-如箭頭所示地流動，從而產(chǎn)生了電流。
此時，由氫分子(H2)和氧分子(O2)產(chǎn)生了產(chǎn)物水(H2O)。如箭頭E所示，將該產(chǎn)物水由中央部分22引導到產(chǎn)物水通道14、33，并使其如箭頭F所示地流動。
圖2示出了各由不銹鋼制成的中央部分22和由硅橡膠制成的周邊部分30構(gòu)成的燃料電池隔板20。
中央部分22是一不銹鋼板，在其上表面22a和下表面22b上形成有用于引導氫氣的多個流道23、用于引導氧氣的多個流道24以及用于引導產(chǎn)物水的多個通道(未示出)，并在其上表面22a和下表面22b上進行了抗腐蝕電鍍處理。
在中央部分22的上表面和下表面上沿著其邊緣部分22c具有進行了預處理的預處理部分25a、25b。并且在該預處理部分25a、25b中以預定間隔設置了多個開口26。
多個開口26的形狀可以是圓孔、狹槽或矩形，并且對此沒有限制。隨后將說明設置預處理部分25a、25b和開口26的原因。
周邊部分30是由硅橡膠制成的框架并具有形成在其中的氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33(在圖1中示出了流道32、33)，該框架利用硅橡膠覆蓋了中央部分22的預處理部分25a、25b，并且利用硅橡膠填充開口26。
在周邊部分30的上表面30a上，沿氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33的各個邊緣形成有多個突起通道密封部分34，以單獨地圍住氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33。沿中央部分22的邊緣22c形成有圍住中央部分22的突起中央密封部分41。
在周邊部分的下表面30b上，沿氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33的各個邊緣形成有多個通道凹進35，以單獨地圍住氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33。
將多個突起通道密封部分34形成為，使得在裝配燃料電池10時，它們被壓在電解質(zhì)膜11中形成的通道12、13、14(通道13、14見圖1)的另一側(cè)上方的隔板20的通道凹進35上。
因為在周邊部分30中設置有多個突起通道密封部分34，以圍住各氫氣通道31、各氧氣通道32和各產(chǎn)物水通道33，并且設置有環(huán)繞中央部分22的突起中央密封部分41，所以當將隔板20裝配到燃料電池10上時，無需如同現(xiàn)有技術那樣引入用于圍住隔板的中央部分的墊片或用于圍住氫氣通道、氧氣通道和產(chǎn)物水通道的墊片。結(jié)果，可以節(jié)省裝配燃料電池時的組裝墊片的時間和工作。
此外，因為在周邊部分30上設置了突起中央密封部分41，所以當裝配燃料電池10時，可以將突起中央密封部分41壓在電解質(zhì)膜11上，以確保使中央部分22密封。
這樣，可以確保將流入中央部分22的氫氣和氧氣引導到正確位置，并確保將中央部分22處產(chǎn)生的產(chǎn)物水引導到正確位置。
此外，因為設置了多個突起通道密封部分34以單獨地圍住氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33，所以在裝配燃料電池10時，可以將突起通道密封部分34壓在通道凹進35上，以確保使各氫氣通道31、各氧氣通道32和各產(chǎn)物水通道33密封。
因為突起通道密封部分34和中央密封部分41是利用硅橡膠與周邊部分30一體形成的，所以當周邊部分30成型時，可以同時模制通道密封部分34和中央密封部分41。因此，可以在短時間內(nèi)容易地形成周邊部分30、通道密封部分34和中央密封部分41。
此處，通過在用硅橡膠覆蓋中央部分22的上和下預處理部分25a、25b時利用硅橡膠填充多個開口26，如圖3所示，可以在多個開口26處為周邊部分30配備固定部分42。這樣，可以防止周邊部分30與中央部分22脫離，并將周邊部分30牢固地連接到中央部分22。
此處，因為周邊部分30的硅橡膠和中央部分22的不銹鋼的熱膨脹系數(shù)不同，所以當將周邊部分30直接連接到中央部分22時，中央部分22可能因周邊部分30和中央部分22之間的不同的熱膨脹而變形，而周邊部分30會發(fā)生疲勞破壞。
然而，通過用硅橡膠模制周邊部分30，可以使周邊部分30發(fā)生一定程度的彈性變形，因而可以由該彈性變形來吸收周邊部分30和中央部分22之間的不同熱膨脹。結(jié)果，中央部分22因周邊部分30和中央部分22之間的不同熱膨脹而變形，防止了周邊部分30發(fā)生疲勞破壞。
下面，根據(jù)圖4A到圖4E描述用于制造燃料電池20的方法。
在圖4A中，沿由金屬制成的中央部分22的邊緣22c在上下表面22a、22b上執(zhí)行預處理。也就是說，在150℃的溫度下在上、下表面22a、22b上對硅橡膠進行燒結(jié)，以形成預處理部分25a、25b。
在圖4B中，將具有預處理部分25a、25b的中央部分22置于注射成型模具50的固定模51上。隨后，如箭頭①所示，使活動模52下降，因而使注射成型模具50封閉。
在圖4C中，通過操縱注入設備55的活塞56，如箭頭②所示將熔化的硅橡膠57注入空腔58。此時，將空腔58的內(nèi)部(也就是注射成型模具50)保持在低溫下，同時將液體硅橡膠57注入到空腔58中，從而使所注入的硅橡膠57不發(fā)生反應固化并且保持較低的粘度。
圖4D示出了被注入空腔中的熔化的硅橡膠57。在空腔58中固定模51上形成的多個突起51a凸出到活動模52上、并且多個肩部51b在空腔58內(nèi)隆起的狀態(tài)下，由熔化的硅橡膠57填充空腔58。
作為熔化的硅橡膠57被注入空腔58的結(jié)果，其被引導到中央部分22的邊緣22c，并且中央部分22的上、下預處理部分25a、26b被熔化的硅橡膠57覆蓋。
此處，雖然由金屬制成的中央部分22是金屬部件，但因為沿著中央部分22的周邊設置了上、下預處理部分25a、25b，所以可以將周邊部分30很好地固定到中央部分22的邊緣22c上。
通過迅速加熱空腔58的內(nèi)部(也就是注射成型模具50)，使處于液態(tài)的硅橡膠57在中央部分22的邊緣發(fā)生反應固化。
這樣，在周邊部分30的模制中，可以形成多個氫氣通道31、多個氧氣通道32和多個產(chǎn)物水通道33(流道32、33在圖1中示出)，并可沿著這些流體通道31、32和33的邊緣模制通道凹進35(見圖2)。
此外，通過在活動模52的成型面中設置的通道密封槽52a和中央密封槽52b，當模制周邊部分30時，可以同時模制通道密封部分34和中央密封部分41。
另外，當模制周邊部分30時，通過用硅橡膠57填充多個開口26，可以在開口26中同時設置多個固定部分42。
因為在模制周邊部分30時可以如此地同時模制多個通道密封部分34、中央密封部分41和固定部分42，因此可以相對容易地制造燃料電池隔板20。
在注入空腔58中的硅橡膠57發(fā)生反應固化之后，如箭頭③所示將活動模52升起，從而將注射成型模具50打開。
在圖4E中，在將注射成型模具50打開之后，如箭頭④所示從固定模51中取出燃料電池隔板20，從而結(jié)束了燃料電池20的制造過程。
如上參照圖4A到圖4E所述，通過將隔板的周邊部分制成橡膠部件，可以相對容易地制造該橡膠部件。結(jié)果，因為可以提高隔板的成品率，所以提高了隔板的生產(chǎn)率。
由于將突起通道密封部分34與周邊部分30一體形成以單獨地圍住氫氣通道31、氧氣通道32和產(chǎn)物水通道33，并且將圍住中央部分22的突起中央密封部分41與周邊部分30一體形成，因此，可以在短時間內(nèi)容易地形成燃料隔板20，從而還可以進一步提高生產(chǎn)率。
下面，將根據(jù)圖5中示出了硅橡膠的特性的曲線來對參照圖4A到圖4E說明的燃料電池隔板的制造方法的具體示例進行說明?？v軸表示硅橡膠的固化時間，橫軸表示硅橡膠的溫度。
該曲線示出了硅橡膠的代表性的特性。如該曲線圖所示，在100℃到120℃的低溫下，硅橡膠的固化時間可以長至50～330秒。
在120℃到200℃的高溫下，可以將硅橡膠的固化時間縮短為小于50秒。
因此，如圖4C所示，通過將空腔58的內(nèi)部(也就是注射成型模具50)保持在例如100℃到120℃的低溫區(qū)，使液體硅橡膠57處于不發(fā)生反應固化并保持較低粘度的狀態(tài)，以利用該液體硅橡膠57來填充空腔58的內(nèi)部。
在將熔化的硅橡膠57引導到中央部分22的邊緣部分22c之后，通過將空腔58的內(nèi)部迅速加熱到例如120℃到200℃的高溫，可以使所注入的液體硅橡膠57在中央部分22的邊緣22c發(fā)生反應固化。
通過采用這種方式對處于低粘度狀態(tài)下的硅橡膠進行模制，可以將注射壓力抑制為低壓。結(jié)果，可以緩和在由金屬制成的中央部分22上發(fā)生的局部應力，并可以防止中央部分22出現(xiàn)毛口和變形。
因而，可以無需在模制中央部分22之后去除毛口的步驟，并且可以無需對中央部分22的變形進行修正的步驟。結(jié)果，可以簡化隔板的生產(chǎn)工藝并提高生產(chǎn)率。
在前述實施例的燃料電池隔板的制造方法中，描述了對注射成型模具50進行迅速加熱以使液體硅橡膠57固化的示例。然而，在本發(fā)明中，可以采用其他的實施例，即不對注射成型模具50進行加熱而只對中央部分22進行迅速加熱以使液體硅橡膠57固化。
在前述實施例中，需要加熱注射成型模具50的加熱裝置，而因為在其他實施例中無需加熱注射成型模具50，所以可以無需采用用于加熱注射成型模具的加熱裝置。因此，可以降低生產(chǎn)成本并省去了用于穩(wěn)態(tài)加熱的電能。
另外，因為無需加熱注射成型模具50，因而可以緩和高溫導致的注射成型模具50的變形影響。通過這樣來緩和高溫對注射成型模具50的變形影響，可以延長注射成型模具50的維修間隔并提高注射成型模具50的可用性，從而提高生產(chǎn)率。
雖然在上述實施例中，描述了利用硅橡膠來一體地模制周邊部分30、多個通道密封部分34和中央密封部分41的示例，但本發(fā)明并不限于此，可選地可以使用其他的橡膠材料和樹脂材料。
此外，可選地，可以單獨地形成周邊部分30、多個通道密封部分34和中央密封部分41，此外，可以由不同的材料形成這些部件30、34和41。
此外，盡管在上述實施例中，使用了不銹鋼作為形成燃料電池隔板20的中央部分22的金屬部件的示例，但用于形成中央部分22的金屬部件不限于此。
雖然，在上述實施例中，描述了以下的一示例在隔板20的周邊部分30上設置有圍住各氣體通道31、32和產(chǎn)物水通道33的突起通道密封部分34，但可選地，可以省去通道密封部分34。
雖然在上述實施例中使用了氫氣和氧氣作為反應氣體的示例，并且使用產(chǎn)物水作為反應產(chǎn)物的示例，但本發(fā)明不限于此，并可以應用于其他的反應氣體和反應產(chǎn)物。
工業(yè)適用性如上所述，由于將隔板的周邊部分制成硅橡膠部件，并在周邊部分中形成氣體通道和產(chǎn)物水通道，所以確保了氣體通道和產(chǎn)物水通道對于氣體和產(chǎn)物水的耐腐蝕性，本發(fā)明對制造燃料電池是有用的。
權利要求
1.一種燃料電池隔板，在所述燃料電池隔板的周邊部分設置有用于引導反應氣體的多個氣體通道和用于引導反應產(chǎn)物的多個反應產(chǎn)物通道，所述反應氣體被從所述氣體通道引導到中央部分，在所述中央部分產(chǎn)生的所述反應產(chǎn)物被引導到所述反應產(chǎn)物通道，所述燃料電池隔板的特征在于，所述中央部分包括金屬部件，所述周邊部分包括橡膠部件，并且與所述橡膠部件一體地形成有環(huán)繞所述中央部分的突起部分。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃料電池隔板，其中，所述橡膠部件由硅橡膠制成。
3.一種用于制造燃料電池隔板的方法，在所述燃料電池隔板的由硅橡膠制成的周邊部分中設置有用于引導反應氣體的多個氣體通道和用于引導反應產(chǎn)物的多個反應產(chǎn)物通道，所述反應氣體被從所述氣體通道引導到由金屬制成的中央部分，并且在所述中央部分產(chǎn)生的所述反應產(chǎn)物被引導到所述反應產(chǎn)物通道，所述方法的特征在于，其包括以下步驟在注射成型模具的空腔中布置所述的由金屬制成的中央部分；將該空腔內(nèi)部保持為低溫，使得所述硅橡膠不發(fā)生反應固化并且維持較低的粘度；將液體硅橡膠注入處于這種狀態(tài)的空腔中，并將其引導到所述中央部分的邊緣部分；以及對所述空腔的內(nèi)部進行加熱，以使被引導到所述中央部分的邊緣部分的所述硅橡膠發(fā)生反應固化。
4.一種用于制造燃料電池隔板的方法，在所述燃料電池隔板的由硅橡膠制成的周邊部分設置有用于引導反應氣體的多個氣體通道和用于引導反應產(chǎn)物的多個反應產(chǎn)物通道，所述反應氣體被從所述氣體通道引導到由金屬制成的中央部分，并且在所述中央部分產(chǎn)生的所述反應產(chǎn)物被引導到所述反應產(chǎn)物通道，所述方法的特征在于，其包括以下步驟在注射成型模具的空腔中布置所述的由金屬制成的中央部分；將所述空腔的內(nèi)部保持為低溫，使得所述硅橡膠不發(fā)生反應固化并且維持較低的粘度；將所述液體硅橡膠注入處于這種狀態(tài)的空腔中，并將其引導到所述中央部分的邊緣部分；以及對所述中央部分進行加熱，以使被引導到所述中央部分的邊緣部分的硅橡膠發(fā)生反應固化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有中央部分(22)和外周部分(30)的燃料電池隔板(20)。所述中央部分包括由不銹鋼等制成的金屬部件。在周邊部分中形成有多個氣體通道(31、32)和多個產(chǎn)物水通道(33)，所述周邊部分是由硅橡膠制成的橡膠部件，以確保氣體通道和產(chǎn)物水通道的耐腐蝕性。與所述周邊部分一體地形成有圍住中央部分的突起中央密封部分(41)。
文檔編號H01M8/10GK1666370SQ0381582
公開日2005年9月7日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權日2002年7月3日
發(fā)明者河內(nèi)慎彌, 木村實基彥 申請人:本田技研工業(yè)株式會社