特許 6208900 燃料電池のバイポーラプレートの改善された構造及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6208900

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】燃料電池のバイポーラプレートの改善された構造及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/02 20160101AFI20170925BHJP

   H01M 8/0202 20160101ALI20170925BHJP

   H01M 8/10 20160101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   H01M8/02 C

   H01M8/02 B

   H01M8/10

【請求項の数】13

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-576083(P2016-576083)

(86)(22)【出願日】2015年6月9日

(65)【公表番号】特表2017-521829(P2017-521829A)

(43)【公表日】2017年8月3日

(86)【国際出願番号】FR2015051520

(87)【国際公開番号】WO2015189514

(87)【国際公開日】20151217

【審査請求日】2017年1月18日

(31)【優先権主張番号】1455378

(32)【優先日】2014年6月13日

(33)【優先権主張国】FR

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】516284345

【氏名又は名称】サフラン・パワー・ユニッツ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153084

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 康史

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(72)【発明者】

【氏名】ヨアン ラブニュ

【審査官】 守安 太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１００３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２１８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２８８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 カナダ国特許出願公開第０２７１１２１０（ＣＡ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２６３３６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０１８２６８５１（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ８／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池のバイポーラプレートを形成するためのキットであって、該キットが、互いに組み付けられるように構成された２つの半割プレート（１Ａ，１Ｂ）を含み、該２つの半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のそれぞれが、エンボス加工により形成された、長手方向（Ｘ−Ｘ）に延びる溝（１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂ）を有し、該溝が、該２つの半割プレート（１Ａ，１Ｂ）間の熱伝達流体流ダクト（６）と共に、該半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の両側に反応物流チャネル（５Ａ，５Ｂ）を形成するように構成されている、燃料電池のバイポーラプレートを形成するためのキットにおいて、
該キットは、該半割プレート（１Ａ，１Ｂ）が同一であり、それぞれが、エンボス加工によって形成された少なくとも一対の相補的なインデキシングエレメント（２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２，３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２）を有し、該インデキシングエレメントは、前記半割プレートが共に組み付けられる時に前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）を互いにセンタリングするように構成されていることを特徴とする、燃料電池のバイポーラプレートを形成するためのキット。

【請求項2】

それぞれの前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のインデキシングエレメントが、前記溝（１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂ）を形成するために用いられるものと同じエンボス加工パス中にエンボス加工することによって形成される、請求項１に記載のキット。

【請求項3】

各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の溝（１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂ）が該半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の厚さを規定し、各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のインデキシングエレメントが各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の厚さ内にある、請求項１又は２に記載のキット。

【請求項4】

前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のインデキシングエレメント対のそれぞれが、当該半割プレートの中央軸線に対して対称的に配置された２つの相補的なインデキシングエレメントを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキット。

【請求項5】

前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のそれぞれが二対のインデキシングエレメント、すなわち、
各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の中央長手方向軸線（Ｘ−Ｘ）の両側に形成された円形インデキシングエレメント対（２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２）と、
各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の中央長手方向軸線（Ｘ−Ｘ）の両側に形成された長円形インデキシングエレメント対（３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２）とを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキット。

【請求項6】

前記２つの半割プレート（１Ａ，１Ｂ）が、ハイドロフォーミングによるエンボス加工の単一バッチから形成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のキット。

【請求項7】

バイポーラ燃料電池プレートであって、該バイポーラ燃料電池プレートが請求項１〜６のいずれか１項に記載のキットから形成されており、前記キットの２つの半割プレートが、該半割プレートの一方を該半割プレートの中央軸線（Ｘ−Ｘ）を中心として１８０°回転させた後で共に組み付けられることを特徴とする、バイポーラ燃料電池プレート。

【請求項8】

バイポーラ燃料電池プレートを形成するように互いに組み付けられるのに適した半割プレート（１Ａ，１Ｂ）を形成する方法において、
２つの同一の半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のそれぞれが、該２つの半割プレート（１Ａ，１Ｂ）間の熱伝達流体流ダクト（６）と共に、該半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の両側に反応物流チャネル（５Ａ，５Ｂ）を形成するように構成された、長手方向（Ｘ−Ｘ）に延びる溝（１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂ）と、前記半割プレートが共に組み付けられる時に前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）を互いにセンタリングするように構成された少なくとも一対の相補的なインデキシングエレメント（２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２，３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２）とを有するように、２つの同一の半割プレート（１Ａ，１Ｂ）をエンボス加工によって形成する、半割プレート（１Ａ，１Ｂ）を形成する方法。

【請求項9】

前記溝（１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂ）と、それぞれの前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のインデキシングエレメントとが、同じエンボス加工パス中に形成される、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記溝（１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂ）を形成するためのエンボス加工が、各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の厚さを規定し、各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のインデキシングエレメントが各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の厚さ内に含まれる、請求項８又は９に記載の方法。

【請求項11】

前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）のそれぞれに対して、各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の中央長手方向軸線（Ｘ−Ｘ）の両側に円形インデキシングエレメント対（２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２）がエンボス加工によって形成され、各半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の中央長手方向軸線（Ｘ−Ｘ）の両側に長円形インデキシングエレメント対（３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２）がエンボス加工によって形成される、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項12】

両半割プレート（１Ａ，１Ｂ）が、ハイドロフォーミングによるエンボス加工の単一バッチで形成される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

バイポーラ燃料電池プレートを組み付ける方法であって、該方法が、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のキットを得る工程と、
前記半割プレート（１Ａ，１Ｂ）の一方を当該半割プレートの中央軸線を中心として１８０°回転させる工程と、
前記２つの半割プレートの相補的なインデキシングエレメント対が係合するように前記２つの半割プレート（１Ａ，１Ｂ）を互いに重ね合わせ、これにより前記２つの半割プレート（１Ａ，１Ｂ）を互いにセンタリングする工程とを含む、バイポーラ燃料電池プレートを組み付ける方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池分野に関し、より具体的には燃料電池のためのバイポーラプレートの組み付けに関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池の重量を最適化することは、２つの同一のエンボス加工された半割プレートからバイポーラプレートを形成することにより、バイポーラプレートの構造を改善することにつながっている。半割プレートはいくつかの機能を発揮するのに役立ち、外面上で反応物流を通過させ、プレート間で熱伝達流体流を通過させ、２つの電極膜集成体を電気的に相互接続し、電極膜集成体を押し合わせて締め付ける。

【0003】

従って、半割プレートをエンボス加工することにより、燃料電池を冷却するために用いられる熱伝達流体を通過させる冷却ダクトを形成する。

【0004】

これらの冷却ダクトは、反応物流を通過させるためのダクトの両側に位置しており、１０分の数ミリメートルのオーダーの極めて小さな寸法を有している。このことは、製造時及び組み付け時の許容範囲に関して極めて制約が大きい。

【0005】

半割プレートを組み付けるための今日の技術は、ツーリング上に遠隔位置決めされたセンタリング・ペグ、又はツーリング上に遠隔位置決めされたブラケットのシステムを使用することにある。

【0006】

それでもなお、これらの解決手段は所望の許容範囲を得るためには問題をはらんでいる。ツーリングを用いた位置決めは、２つの連続する間隙、つまり一方では第１半割プレートとツーリングとの間隙、他方ではツーリングと第２半割プレートとの間隙を伴い、これにより集成体の全体的なばらつきを増大させる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、本発明は、この問題を少なくとも部分的に改善しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

このために、本発明は、燃料電池のバイポーラプレートを形成するためのキットであって、キットが、互いに組み付けられるように構成された２つの半割プレートを含み、２つの半割プレートのそれぞれが、エンボス加工により形成された、長手方向に延びる溝を有しており、溝が、２つの半割プレート間の熱伝達流体流ダクトと共に、半割プレートの両側に反応物流チャネルを形成するように構成されている形式のものにおいて、キットは、半割プレートが同一であり、それぞれが、エンボス加工によって形成された少なくとも一対の相補的なインデキシングエレメント（indexing elements）を有しており、インデキシングエレメントは、前記半割プレートが共に組み付けられる時に前記半割プレートを互いにセンタリングするように構成されていることを特徴とする、燃料電池のバイポーラプレートを形成するためのキットを提供する。

【0009】

それぞれの半割プレートのインデキシングエレメントは典型的には、溝を形成するために用いられるものと同じエンボス加工パス中にエンボス加工することによって形成される。

【0010】

具体的な実施態様では、各半割プレートの溝は半割プレートの厚さを規定し、各半割プレートのインデキシングエレメントは典型的には各半割プレートの厚さ内にある。

【0011】

具体的な実施態様では、半割プレートのインデキシングエレメント対のそれぞれは、当該半割プレートの中央軸線に対して対称的に配置された２つの相補的なインデキシングエレメントを含む。

【0012】

一例としては、半割プレートのそれぞれが二対のインデキシングエレメント、すなわち、
各半割プレートの中央長手方向軸線の両側に形成された円形インデキシングエレメント対と、
各半割プレートの中央長手方向軸線の両側に形成された長円形インデキシングエレメント対とを含む。

【0013】

２つの半割プレートは、ハイドロフォーミングによるエンボス加工の単一バッチから形成されると有利である。

【0014】

本発明はまた、バイポーラ燃料電池プレートであって、バイポーラ燃料電池プレートが上記実施態様のうちのいずれかに基づくキットから形成されており、前記キットの２つの半割プレートが、半割プレートの一方を半割プレートの中央軸線を中心として１８０°回転させた後で共に組み付けられる、バイポーラ燃料電池プレートを提供する。

【0015】

本発明はまた、バイポーラ燃料電池プレートを形成するように互いに組み付けられるのに適した半割プレートを形成する方法であって、２つの同一の半割プレートのそれぞれが、２つの半割プレート間の熱伝達流体流ダクトと共に、半割プレートの両側に反応物流チャネルを形成するように構成された、長手方向に延びる溝と、前記半割プレートが共に組み付けられる時に前記半割プレートを互いにセンタリングするように構成された少なくとも一対の相補的なインデキシングエレメントとを有するように、２つの同一の半割プレートをエンボス加工によって形成する、半割プレートを形成する方法を提供する。

【0016】

溝と、それぞれの半割プレートのインデキシングエレメントとは、同じエンボス加工パス中に形成されるのが典型的である。

【0017】

具体的な実施態様では、溝を形成するためのエンボス加工が、各半割プレートの厚さを規定し、各半割プレートのインデキシングエレメントが典型的には各半割プレートの厚さ内に含まれる。

【0018】

具体的な実施態様では、半割プレートのそれぞれに対して、各半割プレートの中央長手方向軸線の両側に円形インデキシングエレメント対がエンボス加工によって形成され、各半割プレートの中央長手方向軸線の両側に長円形インデキシングエレメント対がエンボス加工によって形成される。

【0019】

両半割プレートが、ハイドロフォーミングによるエンボス加工の単一バッチで形成されると有利である。

【0020】

本発明はまた、バイポーラ燃料電池プレートを組み付ける方法であって、この方法が、 ・上記実施態様のうちのいずれかに基づくキットを得る工程と、
・半割プレートの一方を当該半割プレートの中央軸線を中心として１８０°回転させる工程と、
・前記２つの半割プレートの相補的なインデキシングエレメント対が係合するように前記２つの半割プレートを互いに重ね合わせ、これにより前記２つの半割プレートを互いにセンタリングする工程とを含む、バイポーラ燃料電池プレートを組み付ける方法を提供する。

【0021】

本発明の他の特徴、目的、及び利点は下記の説明から明らかになる。説明は一例にすぎず、非制限的であり、添付の図面を参照しながら読まれるべきである。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本発明の一態様におけるキットの半割プレートを示す図である。

【図2】図２は、本発明の一態様におけるキットを示す部分断面図である。

【図3】図３、４及び５は、本発明の一態様におけるキットが、燃料電池のバイポーラプレートを形成するために組み付けられる様子を示しており、図３Ａ及び４Ａは、２つの半割プレートを組付けの前及び後の状態で示す立面図であり、図３Ｂ及び４Ｂは、図３Ａ及び４Ａの細部Ｂを示す図であり、図５は、２つの半割プレートを組み付け前の状態で示す斜視図である。

【図4】図３、４及び５は、本発明の一態様におけるキットが、燃料電池のバイポーラプレートを形成するために組み付けられる様子を示しており、図３Ａ及び４Ａは、２つの半割プレートを組付けの前及び後の状態で示す立面図であり、図３Ｂ及び４Ｂは、図３Ａ及び４Ａの細部Ｂを示す図であり、図５は、２つの半割プレートを組み付け前の状態で示す斜視図である。

【図5】図３、４及び５は、本発明の一態様におけるキットが、燃料電池のバイポーラプレートを形成するために組み付けられる様子を示しており、図３Ａ及び４Ａは、２つの半割プレートを組付けの前及び後の状態で示す立面図であり、図３Ｂ及び４Ｂは、図３Ａ及び４Ａの細部Ｂを示す図であり、図５は、２つの半割プレートを組み付け前の状態で示す斜視図である。

【図6】図６は、本発明の別の態様におけるキットの半割プレートを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図面全体を通して、共通のエレメントは同一の符号によって示されている。

【0024】

図１は、本発明の一態様におけるキットの半割プレートを示す図である。

【0025】

この図は、燃料電池のためのバイポーラプレートを形成するために、同一の第２の半割プレート１Ｂ（この図には示されていない）と共に組み付けられるように構成された第１の半割プレート１Ａを示している。

【0026】

下記の説明は第１の半割プレート１Ａに関連して行う。半割プレート１Ｂは同一のものなので、そのエレメントは、半割プレート１Ａと同じ符号によって示されるが、末尾に文字Ｂがついている。

【0027】

第１の半割プレート１Ａは、金属シートから得られたブランクから形成されている。金属シートは、図１に示されているように、断面（軸線Ｙ−Ｙに対して平行な横方向）において刻み目を付けられた(crenellated)レリーフを有するようにエンボス加工されている。それぞれの刻み目（crenellation）はチャネルを画定する。

【0028】

一例としては、それぞれの刻み目は、その面のうちの１つが開いていることによりＵ字を形成する台形であってよく、Ｕ字の脚部は開口に向かってフレア状に開いている。交互に配列された２つのタイプの刻み目、すなわち長い刻み目１１Ａと短い刻み目１２Ｂとが示されている。「長い」及び「短い」という用語は任意であり、これらの刻み目が異なる幅を有するという事実を表している。幅は軸線Ｙ−Ｙに沿って測定される。

【0029】

２つの半割プレート１Ａ及び１Ｂは同一であり、半割プレートのうちの一方を中央長手方向軸線Ｘ−Ｘを中心として１８０°回転させた後で背中合わせで取り付けることにより、半割プレート１Ａ及び１Ｂの両方に設けられた長い刻み目１１Ａ及び１１Ｂを、他方の半割プレート１Ｂ及び１Ａに設けられた短い刻み目１２Ａ又は１２Ｂ内に係合させる。

【0030】

図２は、重ね合わされた半割プレート１Ａ及び１Ｂの刻み目間のこのような係合状態を示す断面図である。これらの半割プレートは燃料電池の２つの拡散層４Ａ及び４Ｂの間に配置されている。第１の半割プレート１Ａは第１の拡散層４Ａに隣接しており、第２の半割プレート１Ｂは第２の拡散層４Ｂに隣接している。

【0031】

図面から判るように、短い刻み目１２Ａ又は１２Ｂを長い刻み目１１Ａ及び１１Ｂ内に係合させることは、短い刻み目と拡散層との間に反応物のための流れチャネルを形成し、また２つの半割プレート１Ａ及び１Ｂの間に冷却チャネルを形成するのに役立つ。

【0032】

従って、第１のプレート４Ａと第１の拡散層４Ａとの間にそれぞれの第１チャネル５Ａが画定され、第２のプレート１Ｂと第２の拡散層４Ｂとの間に第２の反応物チャネル５Ｂが画定される。

【0033】

長い刻み目１１Ａ及び１１Ｂと短い刻み目１２Ａ及び１２Ｂとの幅の差はまた、２つの半割プレート１Ａ及び１Ｂの間に冷却ダクト６を形成するのに役立つ。

【0034】

従って、刻み目は概ね、開いた基部を備えた台形の形状を有しており、半割プレートが同一なので、刻み目の基部は互いに当て付けられる。冷却ダクト６はこうして長い刻み目１１Ａ，１１Ｂ及び短い刻み目１２Ａ，１２Ｂの脚部の間に形成される。

【0035】

冷却ダクト６及び反応物チャネル５Ａ及び５Ｂは、流体を供給し排出するための開口に接続されている。これらの開口はそれぞれの半割プレート１Ａ及び１Ｂの周囲に設けられている。

【0036】

半割プレート１Ａを参照すると、図１は、こうして、
・第１の反応物のための供給開口１１１Ａと、
・第１の反応物のための排出開口１１２Ａと、
・第２の反応物のための供給開口１１３Ａと、
・第２の反応物のための排出開口１１４Ａと、
・冷却ダクト６に接続された、冷却流体のための２つの供給開口１１５Ａと、
・冷却ダクト６に接続された、冷却流体のための２つの排出開口１１６Ａとを示している。

【0037】

半割プレート１Ａ及び１Ｂはこのように、燃料電池のための反応物流及び冷却流体流を通過させるためのダクト及びチャネルを提供するのに役立つ。

【0038】

半割プレート１Ａ及び１Ｂが互いに正確に位置決めされることを保証するために、その結果、冷却ダクト６が適切に形成されることを保証するために、半割プレート１Ａ及び１Ｂのそれぞれに、典型的にはエンボス加工によって、有利には半割プレート１Ａ及び１Ｂのそれぞれに種々の刻み目を提供するのと同じエンボス加工パス中に、インデキシングエレメントが形成される。

【0039】

図１に示された実施態様の場合、半割プレート１Ａは実質的に中央横方向軸線Ｙ−Ｙに沿った半割プレート１Ａの２つの端部に、中央長手方向軸線Ｘ−Ｘの両側に配置されたインデキシングエレメント対を有している。

【0040】

こうして、第１の半割プレート１Ａのために、第１及び第２のインデキシングエレメント対２Ａ１及び２Ａ２が形成されている。

【0041】

半割プレート１Ｂは同一であり、ひいては第１及び第２のインデキシングエレメント２Ｂ１及び２Ｂ２を有している。

【0042】

これらのインデキシングエレメントは、第１のインデキシングエレメント２Ａ１が第２のインデキシングエレメント２Ａ２内に係合することができ、ひいては半割プレート１Ｂが同一のものであるため、半割プレート１Ｂの第２のインデキシングエレメント２Ｂ２内に係合することができるように構成されている。

【0043】

このような係合を達成するために、半割プレートのうちの一方をその中央長手方向軸線Ｘ−Ｘを中心として１８０°回転させ、次いで他方の半割プレート上に重ね合わせる。

【0044】

これらのインデキシングエレメントは中心ボスを形成するようにエンボス加工によって形成される。中心ボスは、半割プレート１Ａの一方の側で延び、半割プレート１Ａの他方の側で延びる周囲ボスによって取り囲まれる。

【0045】

一例としては、インデキシングエレメントは、当該半割プレートの中央軸線に対して、この例では軸線Ｘ−Ｘに対して対称的に配置されている。

【0046】

図３〜５は、バイポーラプレートを形成するために２つの半割プレート１Ａ及び１Ｂが係合させられる様子を示している。

【0047】

図面から判るように、半割プレート１Ａに関しては、半割プレート１Ａの一方の側では中心ボス２１Ａ１が延びているのに対して、半割プレート１Ａの他方の側では周囲ボス２２Ａ１が延びており、これらのボスが共にインデキシングエレメント２Ａを形成している。

【0048】

プレート１Ｂにはインデキシングエレメント２Ｂ２が形成されている。このインデキシングエレメント２Ｂ２も、半割プレート１Ｂの一方の側で延びる中心ボス２１Ｂ２を有しているのに対して、半割プレート１Ｂの他方の側では周囲ボス２２Ｂ２が延びており、これらのボスが共にインデキシングエレメント２Ｂ２を形成している。

【0049】

インデキシングエレメント２Ａ１及び２Ｂ２は相補的であり、すなわち半割プレート１Ａ及び１Ｂが共に組み付けられると相互に係合する。より正確に言えば、図示されているように、半割プレート１Ａをその軸線Ｘ−Ｘを中心として１８０°回転させ、次いで半割プレート１Ｂ上に重ね合わせた後、中心ボス２１Ｂ２は中心ボス２１Ａ１と協働し、周囲ボス２２Ａ１は周囲ボス２２Ｂ２と協働する。

【0050】

図１に示された実施態様では、インデキシングエレメント２Ａ１及び２Ｂ２は円形であり、これは２つの半割プレート１Ａ及び１Ｂを方向Ｘ−Ｘ及び方向Ｙ−Ｙでインデキシングするのに役立つ。

【0051】

インデキシングエレメント２Ａ１及び２Ａ２は、半割プレート１Ａの中央軸線に対して、この例では軸線Ｘ−Ｘに対して対称的に配置されていてよい。

【0052】

図６に示された実施態様では、別のインデキシングエレメント対３Ａ１及び３Ａ２が半割プレート１Ａに配置されている。インデキシングエレメント３Ａ１及び３Ａ２は、半割プレート１Ａの中央軸線に対して、この例では軸線Ｘ−Ｘに対して対称的に配置されていてよい。

【0053】

加えて、図示の実施態様では、インデキシングエレメント２Ａ１及び２Ａ２は軸線Ｙ−Ｙのいずれかの側に配置されており、インデキシングエレメント３Ａ１及び３Ａ２は軸線Ｙ−Ｙのいずれかの側に配置されている。インデキシングエレメント３Ａ１及び３Ａ２は、インデキシングエレメント２Ａ１及び２Ａ２に類似する構造を有し、ひいては半割プレート１Ａの一方の側で延びる中心ボスと、半割プレート１Ａの他方の側で延びる周囲ボスとを含む。

【0054】

図示の実施態様では、インデキシングエレメント２Ａ１及び２Ａ２とは異なり、インデキシングエレメント３Ａ１及び３Ａ２は長円形である。従ってインデキシングエレメント３Ａ１及び３Ａ２は、センタリングが方向Ｙ−Ｙに沿って受け止められる（taken up）のを可能にする。

【0055】

円形インデキシングエレメントと長円形インデキシングエレメントとを連携させるこのような実施態様は、かなりの長さを有する半割プレートにとって有利である。センタリングは円形インデキシングエレメント２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１及び２Ｂ２によって行われるのに対して、長円形インデキシングエレメント３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１及び３Ｂ２によって発揮されるセンタリング受け止め機能は、あまりにも長い長さの結果として発生し得る差を補償するのに役立つ。

【0056】

半割プレート１Ａ及び１Ｂのそれぞれはこうして、軸線Ｘ−Ｘ及びＹ−Ｙによって規定される方向に半割プレート１Ａ及び１Ｂを互いにセンタリングするように構成された少なくとも一対のインデキシングエレメントを有する。

【0057】

インデキシングエレメントの数は、半割プレートの寸法に応じて変化してよい。

【0058】

例えば、小さな寸法の半割プレートの場合、半割プレートのそれぞれに、例えば軸線Ｘ−Ｘの両側に、典型的には軸線Ｙ−Ｙに沿った半割プレートの端部に一対だけのインデキシングエレメントを形成するので充分である。

【0059】

この場合、半割プレートのそれぞれは、円形且つ相補的なただ一対のインデキシングエレメントを有していてよい。

【0060】

半割プレートがより大きい寸法を有する場合、半割プレートのそれぞれは、半割プレートに形成された一対の円形インデキシングエレメントを有するとともに、センタリングを受け止めるための長円形インデキシングエレメント対を有していてよい。

【0061】

さらに、燃料電池のバイポーラプレートを形成するために使用される２つの半割プレート１Ａ及び１Ｂは、同じプロセスにおいて、すなわち単一のバッチから、同じ成形パラメータ、及び同じツーリングを用いて形成されると有利であり、このことは、半割プレートの種々のインデキシングエレメント間の間隔に関連するばらつきを排除するのに役立つ。

【0062】

半割プレート１Ａ及び１Ｂはこうして半割プレート１Ａ及び１Ｂに所属するインデキシングエレメント対によってセンタリングされる。インデキシングエレメントは、バイポーラプレートのチャネル及びダクトを形成するのに役立つ種々の刻み目を成形している間に形成されると有利である。

【0063】

このようなセンタリングは、半割プレートのための特異的なセンタリング工具を使用することから生じるおそれのあるばらつきを排除し、ひいてはより良好な精度を得るのを可能にする。

【0064】

用いられる成形法は典型的には、例えばハイドロフォーミングによるエンボス加工である。

【0065】

半割プレート１Ａ及び１Ｂのそれぞれに形成された刻み目は、典型的にはそれぞれの半割プレート１Ａ及び１Ｂの厚さを規定する。それぞれの半割プレート１Ａ及び１Ｂのインデキシングエレメントは典型的には、対応する半割プレートの厚さ内にあるように形成されていると有利であり、これにより集成体のサイズ全体を制限するのに役立つ。

【0066】

上記半割プレート構造、及び関連する製造方法はこうして、燃料電池のバイポーラプレートを製造する時に、改善されたセンタリングが半割プレートのために得られるのを可能にする。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】