JP2000058083A - 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 親水性及び保水性に優れた燃料電池用セパレ
ータ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 表面に被膜を有する燃料電池用セパレー
タであって、前記被膜の重量当たりの保水量が０．３ｇ
／ｇ〜５．０ｇ／ｇ、或いは、前記被膜の重量当たりの
細孔容積が０．３ｃｃ／ｇ〜５．２ｃｃ／ｇである。燃
料電地用セパレータの製造方法は、導電性粉末とバイン
ダーとを含む導電性塗料を、基体に適用し、膜を形成す
る製造方法であって、前記導電性粉末とバインダーとの
配合比が、導電性粉末１００重量部に対してバインダー
１〜１０００重量部である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池用セパレー
タ及びその製造方法に関するものであり、更に詳しく
は、親水性及び保水性に優れた燃料電池用セパレータ及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池は、資源の枯渇に留意する必要
のある化石燃料を使用する必要がほとんどない上に、発
電において騒音をほとんど発生せず、エネルギーの回収
率も他のエネルギー発電機関と比べて高くできる等の優
れた性質を持つために、ビルや工場の比較的小型の発電
プラントとして開発が進められている。

【０００３】中でも固体高分子型燃料電池は、他タイプ
の燃料電池と比べて低温で作動するので、電池を構成す
る部品について材料面での腐食の心配が少ないばかり
か、低温作動の割に比較的大電流を放電可能といった特
徴を持ち、車載用の内燃機関の代替電源として注目を集
めている。

【０００４】この固体高分子型燃料電池を構成する部品
の中で、セパレータは、一般的に平板の両面又は片面に
複数の平行する溝を形成してなるもので、燃料電池セル
内のガス拡散電極で発電した電気を外部へ伝達すると共
に、発電の過程で前記溝中に生成した水を排水し、当該
溝を燃料電池セルへ流入する反応ガスの流通路として確
保するという役割を担っていて、従ってこの固体高分子
型燃料電池用セパレータには、導電性と同時に、高い排
水性を有することが望まれている。

【０００５】そこで従来から、上記のような燃料電池用
セパレータとしては、少なくともその表面に親水処理を
施したものが使用されており、即ち、セパレータの少な
くとも表面を親水性にすることによって、発電の過程で
生成した水が溝内を濡らしつつ広がるか、或いは、所定
の流路まで導き出されるようになり、これにより、生成
水が水滴として前記溝内に留まってガスの拡散を阻害す
ることを防ぐようにしているのである。

【０００６】具体的には、燃料電池用セパレータの親水
処理を行うために、例えば燃料電池用セパレータの原素
材を所定の形状に成形した後、親水性物質（例えばポリ
アクリロニトリル等）を塗布するという方法や、燃料電
池用セパレータの原素材を所定の形状に成形する前に、
原素材中に予め親水性物質を含有させ、親水性を高める
方法が提案されている。

【０００７】しかしながら、上記のような従来の方法に
は、以下の問題のあることが指摘されている。

【０００８】即ち、例えば上記のような燃料電池用セパ
レータの原素材を所定の形状に成形した後、親水性物質
（例えばポリアクリロニトリル等）を塗布するという方
法には、通常の親水性物質が導電性を有しない為に、セ
パレータの全表面に親水性物質よりなる絶縁性皮膜が生
じることになり、ガス拡散電極と接触する部分に関して
は、別途に上記絶縁性皮膜を削除する必要があり、コス
ト高につながるという問題のあることが指摘されている
のである。

【０００９】又、燃料電池用セパレータの原素材を所定
の形状に成形する前に、原素材中に予め親水性物質を含
有させ、親水性を高める方法に関しては、コストの低減
が期待できるものの、通常の親水性物質は導電性を有し
ないために、セパレータ全体の固有抵抗が増大し、燃料
電池の性能を低下させてしまうという問題が指摘されて
おり、解決が望まれていた。

【００１０】一方、上記のような問題とは別に、固体高
分子型燃料電池においては、電解質膜を常時湿潤状態に
保つために、加湿機をシステムに組み込む必要があり、
このために構造が複雑になり、メンテナンスに手間がか
かるという問題もあった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点を解決し、親水性及び保水性に優れ
た燃料電池用セパレータ及びその製造方法を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、表面に被膜を有する燃料電池用セパレー
タであって、前記被膜の重量当たりの保水量が０．３ｇ
／ｇ〜５．０ｇ／ｇであることを特徴とするか、或い
は、前記被膜の重量当たりの細孔容積が０．３ｃｃ／ｇ
〜５．２ｃｃ／ｇであることを特徴とする燃料電池用セ
パレータを提供する。

【００１３】又、同じく上記目的を解決するために、本
発明は、少なくとも導電性粉末とバインダーとを含む導
電性塗料を、燃料電池用セパレータ用基体に適用し、該
燃料電池用セパレータ用基体に前記導電性塗料による被
膜を形成して燃料電池用セパレータを製造する方法であ
って、前記導電性粉末とバインダーとの配合比が、導電
性粉末１００重量部に対してバインダー１〜１０００重
量部であることを特徴とするか、或いは、少なくとも導
電性粉末とバインダーと消失性添加剤とを含む導電性塗
料を、燃料電池用セパレータ用基体に適用し、該燃料電
池用セパレータ用基体に前記導電性塗料による被膜を形
成した後、前記消失性添加剤を消失させて燃料電池用セ
パレータを製造する方法であって、前記導電性粉末とバ
インダーと消失性添加剤との配合比が、導電性粉末１０
０重量部に対して、バインダー１〜１０００重量部、消
失性添加剤０．１〜１００重量部であることを特徴とす
る燃料電地用セパレータの製造方法を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１５】本発明の燃料電地用セパレータを製造する
ための本発明の製造方法の１例は、特定の組成の導電性
塗料を、燃料電地用セパレータの形状を有する基体に対
して適用し、前記導電性塗料の被膜を前記基体表面に形
成して燃料電池用セパレータを製造することを主たる構
成とするので、まず、この特定の組成の導電性塗料につ
いて説明する。

【００１６】上記本発明で使用する導電性塗料は、導電
性粉末と、バインダーと、必要に応じて添加される消失
性添加剤とよりなるものであり、これらのうちの導電性
粉末としては、例えば、リン片状黒鉛や土塊状黒鉛等の
天然黒鉛、或いは、人造黒鉛、アセチレンブラック、カ
ーボンブラック、ケッチェンブラック、膨張黒鉛等に代
表されるカーボン材料の粉末を挙げることができるが、
導電性の粉末であれば特に限定されない。

【００１７】上記導電性粉末の平均粒径としては、１０
ｎｍ〜１００μｍという範囲を例示することができる。
尚、これらの導電性粉末は、必要に応じ、焼成条件の調
整や、薬品、ガス等による親水化処理が施されていても
よく、それらのうちの１種類を、或いは２種類以上を混
合して使用してもよい。

【００１８】上記導電性塗料のためのバインダーとして
は、燃料電池の稼働温度域での使用に耐えることができ
るものであればよく、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性
樹脂やゴム等の、液状又はエマルジョン状の材料を挙げ
ることができる。

【００１９】上記熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリ
カルボジイミド樹脂、フェノール樹脂、フルフリルアル
コール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、ビスマレイミドトリアジ
ン樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、芳香族ポリイ
ミド樹脂より選ばれた１種類、或いは２種類以上の混合
物を挙げることができる。

【００２０】熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル
酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリカーボ
ネート、ポリオキサメチレン、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルクロライド、ポリフェニールサルフォン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリスルフォン、ポリエーテルケ
トン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチ
ルベンデン、フッ素樹脂、ポリオキシベンゾイルエステ
ル樹脂、液晶ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル、
ポリアセタール、ポリアリルスルホン、ポリベンゾイミ
ダゾール、ポリエーテルニトリル、ポリチオエーテルス
ルホン、ポリフェニレンエーテルより選ばれた１種類、
或いは２種類以上の混合物を挙げることができる。

【００２１】又、上記ゴムとしては、例えば、フッ素ゴ
ム、シリコーンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、
ニトリルゴム、ニトリルクロロプレンゴム、塩素化ブチ
ルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン
−エチレンオキサイドゴム、エピクロルヒドリン−エチ
レンオキサイド−アクリルグリシルエーテル３次元共重
合体、ウレタンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピ
レンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴムよ
り選ばれた１種類、或いは２種類以上の混合物を挙げる
ことができる。

【００２２】更に、上記導電性塗料に対し必要に応じて
添加される消失性添加剤としては、熱を加えることによ
り蒸散するか、或いは、溶出液に浸漬することにより溶
出する材料等によるものを例示することができ、即ち、
導電性塗料による被膜を形成した後に消失し得るもので
あればよい。

【００２３】上記熱を加えることにより蒸散する材料と
しては、低分子量物質、ワックス、糖類を、又、溶出液
に浸漬することにより溶出する材料としては、ポリビニ
ルアルコール、糖類、セルロール誘導体をそれぞれ例示
することができ、それらの１種類を、或いは２種類以上
を混合して使用してもよい。

【００２４】上記消失性添加剤の形状には特に制限はな
いが、粉末状のものが好ましく、その平均粒径として
は、０．１μｍ〜５００μｍという範囲を例示すること
ができる。

【００２５】尚、上記導電性塗料に対しては、安定剤、
消泡剤、分散剤等の成分を更に添加してもよい。

【００２６】本発明で使用する上記導電性塗料は、上記
説明した成分を混合することにより得ることができるも
のであり、この際に使用する混合機としては、ミキサ
ー、ホモジナイザー、攪拌機、ボールミル等の通常に使
用されるものであればよく、特に制限はない。

【００２７】上記説明した成分の混合比としては、導電
性粉末１００重量部に対してバインダー１〜１０００重
量部、好ましくは３〜５００重量部という範囲を例示す
ることができ、バインダーが１重量部より少ないと、導
電性塗料の被膜と基体との接着が不十分になって被膜が
剥がれやすくなり、又、１０００重量部を超えると、被
膜の導電性のみならず保水性が低下し、セパレータにお
ける反応ガス流通路を閉塞させてしまう程の水滴が生じ
やすくなるおそれがある。

【００２８】又、消失性添加剤を使用する場合は、上記
説明した成分の混合比としては、導電性粉末１００重量
部に対してバインダー１〜１０００重量部、好ましくは
３〜５００重量部、消失性添加剤０．１〜１００重量部
という範囲を例示することができ、消失性添加剤の配合
量が多い程、保水性を向上させることができるが、１０
０重量部を超えると被膜の接着力が不十分になり、剥が
れやすくなるおそれがある。

【００２９】尚、上記の成分混合工程では、粘度を調整
するために、場合によっては溶液を添加してもよく、こ
の溶液としては、水、メタノール、エタノール、イソプ
ロピルアルコール、ブタノール、トルエン、キシレン、
メチルエチルケトン等を例示することができ、又、その
添加量は、全固形分に対し５０〜３０００重量％程度で
ある。

【００３０】一方、本発明で使用する燃料電地用セパレ
ータ用基体としては、カーボン材料とバインダーとを混
合し、セパレータ形状に成形した炭素複合材料セパレー
タ基材や、ガラス状カーボン、グラファイト等のカーボ
ン材料をセパレータ形状に機械加工したカーボンセパレ
ータ基材、チタン、アルミ、ステンレス等の金属を機械
加工或いはプレス成形することによりセパレータ形状に
した金属セパレータ基材、或いは、これらのセパレータ
基材に貴金属やカーボン材料をコーティングしたセパレ
ータ基材、更には、前記のセパレータ素材を２種類以上
複合化したセパレータ基材を例示することができる。

【００３１】上記燃料電地用セパレータ用基体は、概
ね、ガスを流すための流路及び電池の動作反応で生成す
る水を排出する溝等の構造を有するものである。

【００３２】本発明では、このような燃料電地用セパレ
ータ用基体に対し、上記導電性塗料を適用するのである
が、それに先立ち、燃料電地用セパレータ用基体と導電
性塗料との接着性を向上させるために、燃料電池用セパ
レータ基体をブラストや薬品等により粗面化処理を行っ
てもよいし、プライマー等の接着剤を塗布してもよい。

【００３３】燃料電地用セパレータ用基体に対する上記
導電性塗料の適用には、キャスティング、ディップコー
ティング、スプレー、刷毛塗り、スクリーン印刷等の従
来公知の方法を使用することができ、必要に応じて全面
に或いは一部の面に導電性塗料を適用する。

【００３４】上記導電性塗料の適用量としては、乾燥、
硬化した後の被膜の厚みが１〜２００μｍ、好ましくは
１０〜１００μｍになるように、該導電性塗料中の固形
分の量に応じて決定すればよく、実際的には、塗布方法
と所望する被膜の厚みから、塗料中の固形分量を調整す
ればよい。尚、被膜の厚みが１μｍよりも薄かったり、
又、２００μｍよりも厚かったりすると、被膜の強度が
十分でなくなり、基体から被膜が剥がれやすくなる。

【００３５】次いで本発明では、導電性塗料を適用した
燃料電池用セパレータ用基体を、例えば乾燥機の中に入
れて該導電性塗料を乾燥、硬化させることにより、前記
導電性塗料による被膜を形成するのであるが、場合によ
っては、被膜をより強固にすることを目的として、硬化
させた被膜上に、再度導電性塗料を適用してもよい。

【００３６】尚、上記乾燥工程における乾燥温度として
は、３０〜２００℃という範囲を例示することができ
る。

【００３７】而して、本発明の製造方法において消失性
添加剤を使用しない場合は、上記乾燥工程において導電
性塗料による被膜が形成されたものが、本発明の燃料電
池用セパレータ（１）となるのであって、この燃料電池
用セパレータ（１）も、主としてその表面において十分
な親水性及び保水性を備えているものであり、具体的に
はこの親水性及び保水性は被膜当りの保水量として表わ
され、０．３〜３．０ｇ／ｇという範囲である。

【００３８】尚、上記燃料電池用セパレータ（１）が、
その表面において十分な親水性及び保水性を備えるに至
る理由については、必ずしも明確ではないが、親水性樹
脂に添加した導電性粉由来の塗料中の微細なダマ（ニ次
粒子）により、被膜表面及び内部に微細な凹凸や間隙が
形成されるためと考えられる。

【００３９】特に乾燥、硬化工程での昇温速度を大きく
すると、乾燥、硬化していく被膜の表面に収縮によるマ
イクロクラックを生じさせることもでき、このマイクロ
クラックも含めて、被膜表面及び内部の微細な凹凸や間
隙が多い程、親水性及び保水性が良好になると考えられ
る。

【００４０】一方、本発明において消失性添加剤を使用
した場合は、該消失性添加剤を消失させることによっ
て、主としてその表面において更に高い親水性と保水性
を備える燃料電池用セパレータ（２）を得ることがで
き、具体的にはこの親水性及び保水性は被膜当りの保水
量として表わされ、０．３〜５．０ｇ／ｇの範囲であ
る。

【００４１】上記消失性添加剤を消失させる手段は、使
用する消失性添加剤に応じて決定することができ、熱を
加えることにより蒸散する材料を使用した場合は、蒸散
させるに十分な熱を加えればよく、又、溶出液に浸漬す
ることにより溶出する材料を使用した場合は、対応する
適宜の溶出液に浸漬すればよい。尚、消失性添加剤を２
種類以上混合して使用した場合は、これらの手段を組み
合わせればよい。

【００４２】このようにして得られた本発明の燃料電池
用セパレータ（２）が、主としてその表面において、本
発明の燃料電池用セパレータ（１）より高い親水性と保
水性を備えるに至る理由については、必ずしも明確では
ないが、消失性添加剤の消失によって生じる孔と、上記
燃料電池用セパレータ（１）において説明した導電性粉
末のダマ（ニ次粒子）由来の凹凸や間隙と、更には被膜
の硬化条件に伴う収縮によって生じるマイクロクラック
といった、被膜表面の大小さまざまな凹凸や間隙による
もので、それら凹凸が多くなる程、親水性及び保水性が
良好になると考えられる。

【００４３】本発明の燃料電池用セパレータ（１）及び
（２）は、その保水量が０．３ｇ／ｇ以上であれば、セ
パレータ表面の親水性を良好に保つことができ、数値が
大きいほど保水性も向上するものであるが、５ｇ／ｇを
超えると、被膜の凹凸や間隙が増大するため、被膜自体
の強度や基体への接着力が低下する傾向にあり、好まし
くない。

【００４４】尚、上記保水量は、被膜の微細な空隙（表
面の凹凸や内部の間隙）を、構造的な指標である細孔容
積としても表すことができ、その範囲は０．３〜５．２
ｃｃ／ｇである。

【００４５】又、本発明の燃料電池セパレータは、被膜
の表面抵抗が０．１〜１０００Ω／□（スクエア）であ
り、セパレータとして使用するための十分な導電性も備
えているものである。

【００４６】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。

【００４７】実施例１乃至１４ 導電性物質、バインダー及び消失性添加剤とを混合機に
よって混合し、導電性塗料を作製した。この塗料を燃料
電池用セパレータ用基体に塗布した。表１〜３に、導電
性物質、バインダー、及び、消失性添加剤の混合比、燃
料電池用セパレータ用基体の種類、セパレータ基材の粗
面化の有無、塗布方法を示す。乾燥機にて、室温から４
０℃／ｈｒの昇温速度で１２０℃まで加熱して、燃料電
池用セパレータ用基体を乾燥させた後、熱水中にて消失
性添加剤を溶出させて、乾燥させることにより、６０μ
ｍ厚の親水性及び保水性被膜を有する本発明燃料電池用
セパレータを作製した。

【００４８】得られた本発明の燃料電池用セパレータに
ついて、その断面を観察すると、図１に示すように、燃
料電池用セパレータ用基体１の表面に形成された導電性
塗料による被膜２において、消失性添加剤の消失によっ
て生じた孔３と、導電性粉末のダマ（ニ次粒子）由来の
凹凸４とが確認された。

【００４９】実施例１乃至１４により得られた燃料電池
用セパレータについて、水の接触角、表面抵抗（Ω／
□）、被膜重量当たりの保水量（ｇ／ｇ）、膜重量当た
りの細孔容積（ｃｃ／ｇ）、及び、塗料の付着性の測定
を、以下のようにして行った。

【００５０】接触角：水をセパレータ被膜上に滴下し
て、３０秒後と、５分後の状態について形状観察する
「液適法」で行った。 表面抵抗：三菱化学製ロレスターＳＰを用い、「四端子
法」で測定をした。 被膜重量当たりの保水量：作製したセパレータ重量から
基体重量を差し引き、被膜重量（Ａ）とした。このセパ
レータを水中へ入れて１時間真空脱泡し、水中から取り
出して表面の水を除去した後、測定した重量からセパレ
ータ重量を差し引いて保水量（Ｂ）とした。被膜重量当
たりの保水量（ｇ／ｇ）を式［（Ｂ）／（Ａ）］から算
出した。 被膜重量当たりの細孔容積：作製したセパレータの被膜
の塗布面積、厚み、重量から、被膜のかさ密度（Ｃ）を
算出した。このセパレータから被膜を金属製へらを用い
てはがし、「アルキメデス法」により被膜の真密度
（Ｄ）を測定した。被膜重量当たりの細孔容積（ｃｃ／
ｇ）を式［１／（Ｃ）−１／（Ｄ）］から算出した。 塗料の付着性：ＪＩＳ Ｋ５４００による、塗料一般試
験方法の「碁盤目法」に従って測定した。

【００５１】又、このセパレータを用いて固体高分子型
燃料電池を作製し、発電試験を行い、セパレータ流路上
の生成水の状況を観察した。結果を表１〜３に示す。

【００５２】更に、典型的な被膜の表面状態を電子顕微
鏡で撮影した。結果を図２及び図３に示す。消失性添加
剤の消失によって生じた孔（図中の黒い略円形の部分）
と、導電性粉末のダマ（ニ次粒子）由来の凹凸（図中の
周囲のみが白くなっている略円形の部分）に加え、長さ
１０〜１５０μｍ、巾１〜５μｍのマイクロクラック
（図中の黒い線状の部分）が、２００μｍ角にあたり１
〜２０本観察される。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】実施例１５〜３１ 表４〜７に示した配合割合で導電性物質、バインダーと
を混合機によって混合し、導電性塗料を作製した。この
塗料を実施例１〜１４と同様にしてセパレータ基材に塗
布し、６０μm厚の被膜を有する燃料電池用セパレータ
を作製した。これらのセパレータについて、実施例１〜
１４と同様に、接触角、表面抵抗（Ω／□）、被膜重量
当たりの保水量（ｇ／ｇ）、被膜重量当たりの細孔容積
（ｃｃ／ｇ）、塗料の付着性の測定を行った。又、この
セパレータを用いて固体高分子型燃料電池を作製し、発
電試験を行い、実施例１〜１４と同様にセパレータ流路
上の生成水の状況を観察した。結果を表４〜７に示す。

【００５７】

【表４】

【００５８】

【表５】

【００５９】

【表６】

【００６０】

【表７】

【００６１】比較例１ 天然黒鉛とフェノール樹脂とを混合し、セパレータ形状
に成形することによって燃料電池セパレータを作製し
た。この作製したセパレータの接触角を実施例と同様に
測定した。又、実施例と同様に、このセパレータを用い
て固体高分子型燃料電池を作製し、発電試験を行い、セ
パレータ流路上の生成水の状況を観察した。結果を表４
に示す。

【００６２】比較例２ 膨張黒鉛シートをセパレータ形状に成形することによっ
て燃料電池セパレータを作製した。この作製したセパレ
ータの接触角を実施例と同様に測定した。又、実施例と
同様に、このセパレータを用いて固体高分子型燃料電池
を作製し、発電試験を行い、セパレータ流路上の生成水
の状況を観察した。結果を表４に示す。

【００６３】比較例３ ステンレス板をセパレータ形状に成形することによって
燃料電池セパレータを作製した。この作製したセパレー
タの接触角を実施例と同様に測定した。又、実施例と同
様に、このセパレータを用いて固体高分子型燃料電池を
作製し、発電試験を行い、セパレータ流路上の生成水の
状況を観察した。結果を表８に示す。

【００６４】

【表８】

【００６５】比較例４〜７ 表９に示した配合割合で導電性塗料を作製し、実施例１
〜１４と同様にしてセパレータ基材に塗布し、６０μm
厚の被膜を有するセパレータを作製した。これらのセパ
レータについて、実施例１〜１４と同様に、接触角、表
面抵抗（Ω／□）、被膜重量当たりの保水量（ｇ／
ｇ）、被膜重量当たりの細孔容積（ｃｃ／ｇ）、塗料の
付着性の測定を行った。又、このセパレータを用いて固
体高分子型燃料電池を作製し、発電試験を行い、実施例
１〜１４と同様に、セパレータ流路上の生成水の状況を
観察した。結果を表９に示す。

【００６６】

【表９】

【００６７】

【発明の効果】本発明の燃料電池用セパレータは、導電
性塗料による被膜を形成することにより、親水性及び保
水性を高めたものであり、燃料電池用セパレータの溝内
を、発電中に生じた生成水がガス流路を閉塞する状態を
著しく減少させることができる。

【００６８】又、被膜に保水性があるので、燃料電池用
セパレータの溝内にトラップされた水によって、セル内
の湿度の調整が可能となり、従来は必須であった外部加
湿機を不要とするか、著しく小型化することができると
いう格別の効果を期待し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料電池用セパレータの一例の断面図
である。

【図２】本発明の燃料電池用セパレータの一例の表面状
態を示す顕微鏡写真である。

【図３】本発明の燃料電池用セパレータの一例の表面状
態を示す顕微鏡写真である。

【符号の説明】

１ 燃料電池用セパレータ用基体 ２ 導電性塗料による被膜 ３ 消失性添加剤の消失によって生じた孔 ４ 導電性粉末のダマ由来の凹凸

【手続補正書】

【提出日】平成１１年９月２日（１９９９．９．２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】上記熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリ
カルボジイミド樹脂、フェノール樹脂、フルフリルアル
コール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、ビスマレイミドとトリア
ジンとから得られるポリアミド樹脂、ポリアミノビスマ
レイミド樹脂、芳香族ポリイミド樹脂より選ばれた１種
類、或いは２種類以上の混合物を挙げることができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル
酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリカーボ
ネート、ポリオキサメチレン、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルクロライド、ポリフェニールサルフォン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリスルフォン、ポリエーテルケ
トン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチ
ルペンテン、フッ素樹脂、ポリオキシベンゾイルエステ
ル樹脂、液晶ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル、
ポリアセタール、ポリアリルスルホン、ポリベンゾイミ
ダゾール、ポリエーテルニトリル、ポリチオエーテルス
ルホン、ポリフェニレンエーテルより選ばれた１種類、
或いは２種類以上の混合物を挙げることができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６１】比較例１ 天然黒鉛とフェノール樹脂とを混合し、セパレータ形状
に成形することによって燃料電池セパレータを作製し
た。この作製したセパレータの接触角を実施例と同様に
測定した。又、実施例と同様に、このセパレータを用い
て固体高分子型燃料電池を作製し、発電試験を行い、セ
パレータ流路上の生成水の状況を観察した。結果を表８
に示す。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】比較例２ 膨張黒鉛シートをセパレータ形状に成形することによっ
て燃料電池セパレータを作製した。この作製したセパレ
ータの接触角を実施例と同様に測定した。又、実施例と
同様に、このセパレータを用いて固体高分子型燃料電池
を作製し、発電試験を行い、セパレータ流路上の生成水
の状況を観察した。結果を表８に示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に被膜を有する燃料電池用セパレー
   タであって、前記被膜の重量当たりの保水量が０．３ｇ
   ／ｇ〜５．０ｇ／ｇであることを特徴とする燃料電池用
   セパレータ。
2. 【請求項２】 表面に被膜を有する燃料電池用セパレー
   タであって、前記被膜の重量当たりの細孔容積が０．３
   ｃｃ／ｇ〜５．２ｃｃ／ｇであることを特徴とする燃料
   電池用セパレータ。
3. 【請求項３】 少なくとも導電性粉末とバインダーとを
   含む導電性塗料を、燃料電池用セパレータ用基体に適用
   し、該燃料電池用セパレータ用基体に前記導電性塗料に
   よる被膜を形成して燃料電池用セパレータを製造する方
   法であって、前記導電性粉末とバインダーとの配合比
   が、導電性粉末１００重量部に対してバインダー１〜１
   ０００重量部であることを特徴とする燃料電池用セパレ
   ータの製造方法。
4. 【請求項４】 導電性塗料による被膜を形成する際、被
   膜の収縮により被膜表面にマイクロクラックを生じさせ
   ることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池用セパレ
   ータの製造方法。
5. 【請求項５】 少なくとも導電性粉末とバインダーと消
   失性添加剤とを含む導電性塗料を、燃料電池用セパレー
   タ用基体に適用し、該燃料電池用セパレータ用基体に前
   記導電性塗料による被膜を形成した後、前記消失性添加
   剤を消失させて燃料電池用セパレータを製造する方法で
   あって、前記導電性粉末とバインダーと消失性添加剤と
   の配合比が、導電性粉末１００重量部に対して、バイン
   ダー１〜１０００重量部、消失性添加剤０．１〜１００
   重量部であることを特徴とする燃料電池用セパレータの
   製造方法。
6. 【請求項６】 導電性塗料による被膜を形成する際、被
   膜の収縮により被膜表面にマイクロクラックを生じさせ
   ることを特徴とする請求項５に記載の燃料電池用セパレ
   ータの製造方法。