專利名稱:燃料電池的金屬隔板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種燃料電池的金屬隔板的制造方法。
背景技術(shù):
在手機(jī)、對講機(jī)和筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備中,小型的燃料 電池堆可以作為代替電池的適當(dāng)可選電源。除了不產(chǎn)生污染之外,燃 料電池堆還因?yàn)椴恍枰俪潆姸颖憬荨?br>
為制造燃料電池堆,膜電極組件(MEA)由插入二者之間的隔板 而分層。隔板均勻地向MEA提供氫氣和氧氣,并與MEA串聯(lián)地電連接。
隔板通常由石墨制成。然而,加工石墨的費(fèi)用高,時(shí)間長。
近年來開始使用金屬隔板。金屬隔板包括用來供應(yīng)氫氣、氧氣和 冷卻劑的流路,并支撐MEA。如果不能保持氣密,則冷卻劑可能會滲 漏而污染MEA,使受到污染的電池沒用了。此外,如果氫氣滲漏還可 能引起火災(zāi)。
為了保持氣密性,在上、下板的端部之間插入橡膠密封,從而利 用橡膠密封的粘附力保持金屬隔板的氣密性,并將上、下板彼此連接 起來。板與板之間被密封且相互接合。
在背景技術(shù)部分所公開的信息只是為了更好地理解本發(fā)明的背 景,而不應(yīng)該被理解為承認(rèn)或任何形式地暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù) 人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種燃料電池的金屬隔板的制造方法,包括模制第一板和第二板以使每塊板具有至少一個(gè)凹部和至少一個(gè)凸 部;將密封劑涂敷在所述板的至少一塊上;設(shè)置所述板以使所述第一 板的凹部與所述第二板的凸部相對,且所述第一板的凸部與所述第二
板的凹部相對;并且將所述板點(diǎn)焊接在一起。
密封部可以在隔板的邊緣附近,位于氫氣歧管、氧氣歧管和冷卻 劑歧管之間。在密封部還可設(shè)有密封劑防滲漏槽。密封部可通過被插 入在第一模的凸起與第二模的凹進(jìn)之間而制成,且點(diǎn)焊槍可插入到模 具中的一個(gè)的導(dǎo)孔中。
下面參考一些示例性實(shí)施方式并結(jié)合附圖對本發(fā)明的上述和其它
特征進(jìn)行說明,其中
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的利用點(diǎn)焊進(jìn)行焊接的 金屬隔板的透視圖2是示出了圖1所示隔板的點(diǎn)焊部的示意圖3是沿圖2中A-A線截取的剖視圖,示出了為保持歧管(通道) 的氣密性的焊接部;
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)例性實(shí)施方式的上、下模和隔板 的形狀的示意圖5是橫剖視圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的點(diǎn) 焊過程的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。提供優(yōu)選實(shí)施方 式以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠充分理解本發(fā)明,但是還可以進(jìn)行多種形 式的修改,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這些優(yōu)選實(shí)施方式。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的金屬隔板的模制方法,包括切 割兩塊板;利用壓床(模制)將所得到的板彎曲;將第一板10設(shè)置在 第二板ll的上面,使得在彎曲步驟中所形成的每塊板的凹部面向另一 塊板的凸部。
更具體地,第一板10包括Z字形的凹部和凸部,例如所示的梯形 部。第二板11具有與第一板10相同的形狀。將第二板11倒轉(zhuǎn)180度 以使其凹部與凸部分別與第一板10的相應(yīng)凸部和凹部鄰接。接著將兩 板10和1]連接,形成六邊形的冷卻劑流路12。在冷卻劑流路12之間還設(shè)有第一板10的氫氣流路13和第二板11的氧氣流路14。
各由第一板10和第二板11構(gòu)成的一對隔板18,通過在其中插入 MEA16而疊置。將氧氣提供給MEA16上部的氧氣電極,將氫氣提供 給MEA16下部的氫氣電極。
參考圖4,為保持隔板18的氣密性,將第一板10與第二板11彼 此疊置,以利用上、下模26、 27模制成凹-凸形狀。
在上模26下端設(shè)有梯形凸起,在下模27的上端設(shè)有與該凸起形 狀相對應(yīng)的凹部。因此,當(dāng)向彼此疊置在凸起與凹進(jìn)之間的第一板10 與第二板11的兩端加壓時(shí),形成梯形的密封部17。
諸如粘性液體密封劑等化合物15,被自動提供至密封部17與槽 25之間以防止化合物滲漏。
對槽25的每一側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊,以將第一板10與第二板11接合起來。 在隔板18的一側(cè)沿著從進(jìn)氣歧管向排氣歧管的方向以均勻間隔進(jìn)行點(diǎn) 焊,同時(shí)在隔板18的另一側(cè)沿著從排氣歧管向進(jìn)氣歧管的方向以均勻 間隔進(jìn)行點(diǎn)焊。
將微型點(diǎn)焊槍24穿過上模26的導(dǎo)孔23以對第一板10與第二板 11的密封部17進(jìn)行焊接。下模27包括用于點(diǎn)焊的電極功能。
在點(diǎn)焊過程中,在電極之間設(shè)置金屬材料,在施加電流時(shí)向接觸 部加壓,從而通過接觸部產(chǎn)生的電阻熱來熔化加壓部。因此,在模具 26和27中還設(shè)有多條冷卻劑流路28,該冷卻劑流路28用來冷卻由上、 下模26、 27傳遞的電阻熱的。
此外,還可通過涂敷化合物15,并且在氫氣歧管22、冷卻劑歧管 21和氧氣歧管20之間進(jìn)行點(diǎn)焊來保持每條通道的氣密性。
通過上述結(jié)構(gòu),可自動提供化合物15以及用于保持隔板17各邊 緣和通道的氣密性的點(diǎn)焊,從而有利于大規(guī)模生產(chǎn)。此外,由于以與 隔板相同的梯形形狀來制造上、下模,并且從對稱位置順序且同時(shí)地 進(jìn)行點(diǎn)焊,所以還可通過模制過程提高隔板的硬度,減小熱變形,提 供回彈補(bǔ)償。
另外,還可通過點(diǎn)悍過程來固定隔板18上形成的冷卻劑流路12, 通過模制修改提供補(bǔ)償,并且方便了堆疊工藝以提高隔板18的硬度。 盡管已經(jīng)對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明,然而本發(fā)明并不局限于此。相反地,應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的精 神和技術(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池的金屬隔板的制造方法,包括模制第一板和第二板以使每塊板具有至少一個(gè)凹部和至少一個(gè)凸部;將密封劑涂敷在所述板的至少一塊上;設(shè)置所述板以使所述第一板的凹部與所述第二板的凸部相對,且所述第一板的凸部與所述第二板的凹部相對;并且將所述板點(diǎn)焊接在一起。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一板和所述第二板在密 封部處連接,其中涂敷所述密封劑包括在所述密封部涂敷所述密封劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法,其中所述密封部靠近所述隔板的邊緣。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法,其中所述密封部被設(shè)置在氫氣歧管、 氧氣歧管和冷卻劑歧管之間。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法,還包括所述密封部中的密封劑防滲 漏槽。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法,其中所述密封部通過被插入第一模 的凸起與第二模的凹部之間而制成,并且將點(diǎn)焊槍插入所述模具中的 一個(gè)的導(dǎo)孔中。
全文摘要
一種燃料電池的金屬隔板的制造方法,包括模制第一和第二板以使每塊板具有至少一個(gè)凹部和至少一個(gè)凸部;將密封劑涂在至少一塊板上;設(shè)置板以使每塊板的凹部與另一塊板的凸部相對,將板點(diǎn)焊接在一起。密封部可靠近隔板的邊緣,在氫氣歧管、氧氣歧管與冷卻劑歧管之間。在密封部還可設(shè)有密封劑防滲漏槽。密封部可通過被插入在第一模的凸起與第二模的凹進(jìn)之間而制成,可將點(diǎn)焊槍插入模具中的一個(gè)的導(dǎo)孔中。
文檔編號H01M2/16GK101202336SQ20071018698
公開日2008年6月18日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者裴東寬 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社