[发明专利]用于成形氢气汽车的燃料电池金属分离板的压力机用芯模

说明书

本发明涉及具备防破损设备的压力机用芯模，压力机通过压缩由升降的上部模具和下部模具组成的芯模，成形相互平行地以之字形形成多个通道的金属分离板，该通道提供用于移动氢气的移动通路；芯模包括：在压制金属分离板时，用于防止金属分离板受到压力的防破损设备；防破损设备包括：上部模具上多个穿孔形成的第一气孔、下部模具上多个穿孔形成的第二气孔、以及与第一气孔和第二气孔在垂直方向相向的金属分离板上多个穿孔形成的贯通孔，防破损设备是将金属分离板向上部模具压缩成形时，因其压缩而气体向与贯通孔连通的第一气孔和第二气孔排出，防止金属分离板受到压力。本发明提供的具备防破损设备的压力机用芯模，能够生产可靠性高的金属分离板。

技术领域

本发明涉及具备防破损设备的压力机用芯模，将提供氢气移动的移动通路的氢气汽车用金属分离板压制成形时，能够将在压缩成形时产生的气体向外排出，防止该金属分离板受到压力，生产可靠性高的金属分离板。

背景技术

众所周知，电动汽车用燃料电池模块是，利用多个燃料电池堆和在其燃料电池堆之间形成排气管的快速排气箱，在外壳内形成一个模块单位。这些燃料电池模块中，上述燃料电池大体包括：引起电化学反应的电极、用于传递由电化学反应而产生的氢离子的电解质膜组件---电极电解质组件(MEA；Membrane Electrode Assembly)、以及对其实施支撑的分离板。

高分子电解质燃料电池是，与其他形态的燃料电池相比，效率高、电流密度和输出密度大、启动时间短的同时，由于使用固体电解质，具有没有腐蚀及不需要调节电解质的优点。

另外，由于是作为废气只排出纯水的亲环境的动力源，所以目前全世界汽车行业正在进行积极的研究。

这些高分子电解质燃料电池是通过氢和氧的电化学反应来产生水和热且产生电的装置，供给的氢在阳极(Anode)电极的催化剂中分离为氢离子和电子，分离的氢离子通过电解质膜转到阴极(Cathode)，此时，与供给的氧气和通过外部导线进入的电子结合，生成水且产生电能，将其产生的电能用作氢气汽车(或者电动汽车)的动力。

这些氢气汽车燃料电池需要高电位，为了获得更高的电位，将单个单位电池积层得到所需电位，这样的积层电池叫做燃料电池堆(Stack)。

组成这些堆的分离板可以将以往技术中本发明申请人开发的韩国注册专利第10-1992151号(公告日：2019.07.24)的“双电池类型分离板组合体”作为一例，这样的以往的分离板为组成双电池类型燃料电池堆的四角形金属板，包括：配置在金属板中央部的反应区域、具有金属板四个边角中一个边角上向金属板内侧排列的多个氢气凹痕的一个氢气歧管区域、与形成有多个氢气凹痕的一个边角之外的金属板的三个边角中相互背对的一对边角临近的区域---具有空气通过的多个空气通孔的第一和第二空气歧管区域、以及具有多个氢气凹痕的金属板边角两端向金属板内侧排列的多个冷却水凹痕的第一和第二冷却水歧管区域，其中，金属板是以与第一和第二冷却水歧管区域间隔相同距离的假设中央线为中心对称的形状，该分离板是可以通过气压或油压的压力机的加压来压缩成形，形成多个通道11，能够大量生产。

但是，这样的以往的分离板10是将分离板10安装在图1所示的上部模具30和下部模具40之间，如图2所示，将该分离板压缩成形时，根据分离板10的非通道形成区域(Z2：斜线部分)和通道形成区域(Z1)上形成的多个通道11之间的面积的尺寸，该区域(Z1，Z2)就会出现皱褶现象(Wrinkle Phenomenon)或分离板10末端10a和通道11末端11a存在导致破损等的压力的问题。

该问题的原因是，分离板10的厚度为约0.1～0.25cm，将在下部模具40上安装状态的上述分离板10压制在上部模具30时，上述上部模具30和上述分离板10之间的空气(气体)就会来不及排外，当已下降的上述上部模具30上升时，就会与上述分离板10之间的压制力而产生上述问题。

【现有技术文献】

【专利文献】