燃料电池用的端板及其制造方法、以及燃料电池的制作方法_3

文档序号:9845724阅读:来源:国知局
10、孔周缘212、孔周壁176H处与铸造面紧贴。
[0032]接下来,说明端板170F的切削的情况、密封材料200的形成的情况。图3A、图3B是针对冷却水供给孔176IN的周边而表示端板170F的切削的情况的说明图,图4是概略地表示拐角切削工具Rs对各供排贯通孔的切削的情况的说明图,图5是示意性地表示密封材料200的形成的情况的说明图。
[0033]如图3A所示,对铸造形成的端板170F与绝缘板165F (参照图1)接合的一侧的板面进行切削加工,将该加工面作为后述的供排贯通孔加工时的基准面。端板170F并不局限于如图1所示的平面形状,根据未图示的单电池周边设备的装配或与气体.冷却水的供给设备的关系,也存在呈框体状的情况。在这样的情况下,为了能够进行以冷却水供给孔176IN为首的供排贯通孔的孔周缘210和孔周缘212侧的切削加工,也如已述那样对端板170F的一面进行切削加工。需要说明的是,若为平板状,则也可以两面都实施切削加工,并将各个面作为供排贯通孔加工时的基准面。
[0034]冷却水供给孔176IN的孔周缘210及孔周缘212的切削加工使用的拐角切削工具Rs如图3B的放大图所示,在圆筒状切削刃主体的下端呈大致圆锥状地具备拐角加工用的切削刃。并且,圆锥状切削刃被高速旋转而进行加工。圆锥状切削刃具备能够残留图2B所示的第一加工痕215与第二加工痕216连续的加工痕的圆弧切削刃215c和倾斜面切削刃216c,使倾斜面切削刃216c从圆弧切削刃215c的切削刃轨跡起作为切线延伸。该拐角切削工具Rs在进行了旋转驱动的状态下,向端板170F的冷却水供给孔176IN插入切削刃前端,向孔周缘210侧进行切削进给。由此,铸造面的状态的拐角部176R和与之连续的孔周壁176H的一部分由拐角切削工具Rs的圆筒状切削刃主体及圆弧切削刃215c及倾斜面切削刃216c切削除去,在孔周缘210留下前述的第一加工痕215与第二加工痕216连续的切削加工痕。这样的切削绕着冷却水供给孔176IN的孔周缘进行。例如图4所示,将端板170F竖立保持于未图示的旋转工作台,将拐角切削工具Rs从端板170F的表背各自的面侧,按照与以冷却水供给孔176IN为首的各供排贯通孔的开口形状对应的切削进给轨跡CK进行驱动。由此,得到在孔周缘210及孔周缘212具有第一加工痕215与第二加工痕216连续的切削加工痕的冷却水供给孔176IN和其他的供排贯通孔。需要说明的是,若端板170F为平板状,则可以对端板170F的两面进行加工,将端板170F表背翻转地换载于切削装置,在每一面形成第一加工痕215和第二加工痕216。
[0035]这样在各供排贯通孔中形成完第一加工痕215和第二加工痕216时,如图5所示,将端板170F安设于组合模kl、k2,向密封材料200的形成用的模腔200k注入作为密封材料200的形成材料的树脂或橡胶。经过冷却、保养而脱模时,得到利用密封材料200将各供排贯通孔密封的端板170F。
[0036]如以上说明那样,本实施方式的燃料电池10具有的端板170F在利用密封材料200将以冷却水供给孔176IN为首的气体、冷却水的各供排贯通孔的从一端的孔周缘210到另一端的孔周缘212的孔周壁176H密封时,利用拐角切削工具Rs对该密封材料200接触的孔周缘210侧的供排贯通孔一端侧部位211、孔周缘212的侧的供排贯通孔另一端侧部位213进行切削,在各部位形成切削加工痕。该切削加工痕为在贯通孔的剖视下,在将孔周缘210与孔周壁176H连结的供排贯通孔一端侧部位211及将孔周缘212与孔周壁176H连结的孔周缘212,从孔周缘210或孔周缘212侧成为拐角曲面的第一加工痕215与直线状的第二加工痕216连续的加工痕,该第二加工痕216作为从该拐角曲面的切点215s的切线沿着冷却水供给孔176IN的轴176c的方向延伸而与该轴176c倾斜地交叉。因此,如图2B所示,第二加工痕216与孔周壁176H倾斜地交叉,在孔周壁176H未残留阶梯。
[0037]端板170F是包括冷却水供给孔176IN在内而铸造的铸造件,因此冷却水供给孔176IN的孔周壁176H有时会接近或远离轴176c侧。这样即使孔周壁176H的位置不定,只要以使拐角切削工具Rs具有的圆弧切削刃215c卡挂于拐角部176R并使倾斜面切削刃216c卡挂于孔周壁176H的方式对拐角切削工具Rs进行切削进给,第二加工痕216就能够以在孔周壁176H不残留阶梯的状态,作为从第一加工痕215的切线而连续延伸。而且,即使假设拐角切削工具Rs的切削进给过剩,只要拐角切削工具Rs将倾斜面切削刃216c卡挂于孔周壁176H,第二加工痕216也能在孔周壁176H不残留阶梯的状态下,作为从第一加工痕215的切线而连续延伸。其结果是,根据本实施方式的燃料电池10具有的端板170F,即使伴随于温度下降而密封材料200较大地收缩,能够在将孔周缘210与孔周壁176H连结的供排贯通孔一端侧部位211及将孔周缘212与孔周壁176H连结的供排贯通孔另一端侧部位213避免产生应力集中,因此能够避免密封材料200的损伤。
[0038]需要说明的是,如图2B所示,在孔周缘210,作为拐角切削工具Rs的圆筒状切削刃主体的切削痕而残留阶梯,但是密封材料200伴随于温度下降而收缩时,向从该阶梯分离的一侧收缩。由此,孔周缘210的阶梯即使假设残留于孔周缘210,也不会给密封材料损伤造成影响。对于孔周缘212也一样。
[0039]本实施方式的燃料电池10具有的端板170F对于第二加工痕216和第一加工痕215以使该第二加工痕216成为从第一加工痕215的拐角曲面的切点215s沿着冷却水供给孔176IN的轴176c的方向延伸的直线状的加工痕的方式进行切削。贯通孔的剖视的加工痕的直线部分成为曲线部分的切线。由此,第一加工痕215与第二加工痕216无弯折而平滑地连续,因此即使在两加工痕的连续部位,在密封材料200也不会产生应力集中。其结果是,根据本实施方式的燃料电池10具有的端板170F,能够更可靠地避免密封材料200的损伤。
[0040]本实施方式的燃料电池10具有的端板170F将端板自身包括接受切削加工之前的以冷却水供给孔176IN为首的各供排贯通孔在内铸造形成。由此,根据本实施方式的燃料电池10具有的端板170F,能够实现生产性提高、成本降低。
[0041]本实施方式的燃料电池10具有的端板170F将第二加工痕216从第一加工痕215朝向冷却水供给孔176IN的轴176c延长时,使第二加工痕216为与拐角曲面在贯通孔剖视下连结的直线与轴176c交叉而成的角度216s成为5?45°的加工痕。由此,第二加工痕216与孔周壁176H以5?45°的角度交叉。因此,与孔周壁176H的连续性也提高。其结果是,根据本实施方式的燃料电池10具有的端板170F,即使其温度的上升、下降反复进行,在密封材料200也难以产生应力集中,因此能够进一步提高密封材料200的损伤回避的实效性。
[0042]在本实施方式的燃料电池10中,将作为发电单位的燃料电池单电池即单元单电池100层叠多个,在此基础上,在层叠方向一端侧和另一端侧配置端子板160F和端子板160E。根据本实施方式的燃料电池10,通过装入能够避免密封材料200的损伤的端板170F,能够实现作为燃料电池10的耐久性的提高、电池寿命的长寿命化。而且,根据本实施方式的燃料电池10,只要将现有的燃料电池的端板置换成端板
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