用于燃料电池的隔离器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于燃料电池的隔离器。用于燃料电池的隔离器包括:定义通道与支管的金属板，具有使用注射与之集成的衬垫的框架，以及用于将框架结合至金属板的结合单元。可以分别地形成衬垫。这解决了在传导性表面处理与衬垫交联之间的工序干扰问题，避免了衬垫的清理毛刺，并且防止了衬垫的劣质注射，这确保了隔离器的稳定质量，提高了产率并且降低了制造成本。
【专利说明】用于燃料电池的隔离器
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求在韩国知识产权局于2012年12月20日提交的韩国专利申请号10-2012-0149223的优先权，该公开内容通过引用将其整体结合至本文中。
【技术领域】
[0003]本公开内容涉及一种用于燃料电池的隔离器(隔板)，更具体地涉及一种用于燃料电池的隔离器(隔板)的结构。
【背景技术】
[0004]燃料电池系统包括固体聚合物电解质隔膜，其一侧提供阴极并且其另一侧提供阳极。该系统旨在提供一种依赖于空气中供给至阴极的氧气与供给至阳极的氢气之间的电化学反应的发电的外部载荷。
[0005]通过垂直堆叠多个单元电池来形成燃料电池组，每一个单元电池包括:氧化气体流过的阴极；还原气体流过的阳极；以及聚合物电解质隔膜。
[0006]在这些之中，在燃料电池系统中提供隔离器以便实现以下功能。该隔离器的功能是作为在燃料电池组中将还原气体与氧化气体提供至电池的通道，作为用于提供冷却水至冷却叠层的通道，以及作为用于转移产生的电流的通道。
[0007]这种隔离器应当具有气密性或液体密封性以便还原气体与氧化气体不与冷却水混合。为了确保气密性，隔离器的表面设置有使用橡皮密封的衬垫(gasket)来保持液体密封性或气密性并且以便保持表面压力。
[0008]图1与图2示出隔离器500与衬垫502，其中粘合剂504施加在隔离器500的表面上然后通过注射将由橡胶密封制成的衬垫502形成在其上。
[0009]依序通过材料的引入、通道的形成(叠层)、传导性表面处理和结合衬垫注射来制造隔离器500。在压力下，通过衬垫注射模制在隔离器500的一个边缘被保持的条件下，通过在隔离器500的表面上集成衬垫(结合衬垫)注射来形成隔离器500的集成衬垫502 (结合衬垫502)。
[0010]具有集成衬垫502的隔离器500应当长时间暴露于200° C或以上温度来交联衬垫材料，不期望地引起与传导性表面处理工艺干扰问题。在其中衬垫材料在集成注射后，衬垫材料从隔离器与衬垫模具之间的间隙溢出的情况下，其应当利用清理毛刺(去毛刺)除去。在清理毛刺的过程中，物理损坏可能发生在隔离器的表面，这显著地提高缺陷率。
[0011]为了制造完成的(精修的)隔离器，应当进行上述四个工序。当在衬垫注射期间造成缺陷时，上述工序的制造成本可以被不期望地添加入缺陷成本中。
[0012]上述内容仅仅用来帮助对本发明构思的【背景技术】的了解，并且不是用来意指本发明构思落在本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
【发明内容】
[0013]因此，本公开内容已经着眼于相关技术中遇到的上述问题，并且本公开内容的一个目的是提供一种用于燃料电池的隔离器(隔离板)。可以不同地形成隔离器的衬垫，这解决了传导性表面处理与衬垫交联之间的工序干扰问题，避免了对衬垫的清理毛刺(去毛刺)的需要，并且防止了衬垫的劣质注射。这确保了隔离器的稳定的质量，提高了产率并且降低了制造成本，最终有利于改善燃料电池的质量。
[0014]为了完成上述的目的，本公开的一个方面提供一种用于燃料电池的隔离器，包括:限定通道与支管的金属板；具有使用注射与之集成的衬垫的框架；并且用于将框架集成(整体)地结合至金属板的结合单元。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]从以下的详细说明结合附图将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征与优点，其中:
[0016]图1是示出根据常规技术的用于燃料电池的隔离器的结构的图示；
[0017]图2是取自沿着图1的线I1-线II的剖面图；
[0018]图3是示出了根据本公开内容的一个实施例用于燃料电池的隔离器的结构的图示；和
[0019]图4是取自沿着图3的线IV-线IV的剖面图。
【具体实施方式】
[0020]参照图3，根据本公开内容的一个实施例用于燃料电池的隔离器包括形成通道3与支管5的金属板7，具有使用注射与之集成的衬垫9的框架11，和用于将框架11集成(整体)地结合至金属板7的结合单元。
[0021]相比于常规技术，其中衬垫是集成(整体)地注射在隔离器上，根据实施例的隔离器I构造成使得形成通道3与支管5的金属板7以及具有集成(整体)注射的衬垫9的框架11分别生产然后装配，因此完成单个隔离器I。因此，和常规的隔离器的生产相比，实施例的生产工艺防止了传导性表面处理与衬垫交联之间的干扰问题以及衬垫的劣质注射，并且能够省掉衬垫的清理毛刺(去毛刺)。这提高了隔离器的产率，降低了其制造成本，并且确保了隔离器的稳定的质量，因此有利于提高燃料电池的质量。
[0022]同时，衬垫不是直接地注射在金属板7上，从而避免了在衬垫注射之前对于施加防粘剂(releasing agent)的需要，因此显著地降低了金属板7的污染并且大大有利于提高燃料电池的质量。
[0023]分别将框架11结合至金属板7的两侧，并且结合单元被构造成使得框架11在金属板7的两侧彼此结合。
[0024]结合单元包括在金属板7中形成的结合孔13，以及具有凸起结构的结合突起15。这些凸起的结构包括:一个结合突起，该结合突起从设置在金属板7的一侧的框架11突出并且穿过结合孔13，以及另一个结合突起，从设置在金属板的另一侧的框架11突出并且穿过结合孔13。结合突起彼此互补配合。
[0025]框架11被构造成使得衬垫在结合突起的周围围住该结合突起，并且该框架11的周围边缘(peripheral edegs)被保持在衬垫9中。[0026]分别制造金属板7和框架11，然后使用结合单元来装配，从而完成该隔离器I。
[0027]如在上文中描述的，本公开内容提供了一种用于燃料电池的隔离器。根据本公开内容，可以分别形成隔离器的衬垫，从而解决了在常规的隔离器的生产时传导性表面处理与衬垫交联之间的工序干扰问题，避免对衬垫的清理毛刺(去毛刺)的需要，并且防止衬垫的劣质注射，因此当提高产率与降低制造成本的同时确保了隔离器的稳定的质量，最终有利于改善燃料电池的质量。
[0028]尽管本公开内容的优选实施方式已经公开用于示例性的目的，本领域技术人员会明了在没有偏离如所附权利要求中公开的本发明构思的范围与精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替代。
【权利要求】
1.一种用于燃料电池的隔离器，包括: 限定通道与支管的金属板； 具有使用注射与之集成的衬垫的框架；并且 用于将所述框架结合至所述金属板的结合单元。
2.根据权利要求1所述的隔离器，其中将所述框架分别结合至所述金属板的两侧，并且所述结合单元被构造成使得所述框架在所述金属板的两侧彼此结合。
3.根据权利要求1所述的隔离器，其中所述结合单元包括: 结合孔，设置在所述金属板中；并且 结合突起，包括:一个结合突起，自位于所述金属板的一侧的所述框架突出并且穿过所述结合孔，以及另一个结合突起，自位于在所述金属板的另一侧的所述框架突出并穿过所述结合孔，所述两结合突起彼此互补配合。
4.根据权利要求3所述的隔离器，其中所述框架构造成使得通过所述衬垫在所述结合突起的周围围住所述突起，并且将所述框架的周围边缘保持在所述衬垫中。
【文档编号】H01M2/14GK103887462SQ201310150761
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】白硕玟, 阵相文 申请人:现代自动车株式会社