JP2003504823A - フローフィールドプレート - Google Patents

フローフィールドプレート

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、燃料電池に用いるフローフィールドプレートおよびその製造に関する。製造方法は、粒子エッチング材（例えば、サンドブラスト）、粒子エッチング材の加速装置、および粒子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマスクを用いるプレート材料の粒子エッチングからなり、マスク上のパターンデザインが決定する流体フローパターンがプレート材料上に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電解液を含む燃料電池、電解槽、および電池に用いるフローフィー
ルドプレートおよびその製造に関する。
【０００２】 燃料電池とは、化学エネルギーが直接電気エネルギーに変換される電気化学デ
バイスである。燃料電池は、陽極と陰極とを含む電極と、電極上に支持されるこ
とが多い電気触媒と、電解液とを用いる。陽極と陰極にはそれぞれ、燃料と酸化
剤とが別個に供給される。
【０００３】 固体高分子型燃料電池（ＳＰＦＣ）は、電極の活性領域を横切って燃料および
酸化剤を分配する流体フローフィールド(fluid flow field)を有する、２つの導
電プレートの間にはさまれた電気触媒層を加えた固体高分子型電解液から成る、
膜電極接合体（ＭＥＡ）を用いる。電流コレクタプレートまたはバイポーラプレ
ートとしても知られているこのようなフローフィールドプレートは、ＭＥＡに付
加的な機械的支持を与えることもある。フローフィールドプレートの表面内には
流体通路(galleries)が形成されて、燃料および酸化剤をそれぞれ、流体フロー
フィルド内に向ける。フローフィールドプレート内の流体出口通路によって、陰
極において形成される反応生成物（例えば、酸素／水素燃料電池においては水）
とともに、未反応の燃料および酸化剤を除去することができる。
【０００４】 燃料電池の性能は、ある程度は、電池の作動中の電極への燃料および酸化剤の
供給の効率と、反応生成物の除去の効率とによって決まる。したがって、フロー
フィールドプレート上のフローフィールド（流場）の設計および製造は、燃料電
池の最適動作のために考慮すべき重要な事柄である。
【０００５】 大部分の用途については、燃料電池は直列接続して「スタック」を形成し、電
圧出力が増大するようにしてもよい。電池同士の間のフローフィールドプレート
は、バイポーラにして、燃料および酸化剤がプレートの互いに反対側の表面上で
流場を通って別個に分配されるようにしてもよい。スタックにおいては、隣接す
る電池同士の間でのクロスオーバーを防止するために、フローフィールドプレー
トは反応物を通すべきではない。
【０００６】 燃料電池スタックにおいて用いるフローフィールドプレートは、いくつかのタ
イプの材料から構成されてきた。この材料には、以下の特性が必要である。 （ｉ）電解液との化学的融和性、 （ｉｉ）低比抵抗(low resistivity)（接触およびバルク）であって、パワーロ
スを低減する、 （ｉｉｉ）Ｈ2およびＯ2を通さない、 （ｉｖ）プレートの製造を容易に行うことができる、 （ｖ）軽量、および （ｖｉ）取り扱い、および高圧縮圧力に耐えるのに十分な強度。
【０００７】 炭素をベースにしたフローフィールドプレートが、低温燃料電池、特にＳＰＦ
Ｃにおいて用いられることが報告されている。炭素は、この用途について優れた
材料であり、優れた耐薬品性、低密度、高導電率(high electronic)、および高
熱伝導率を有する。
【０００８】 薄片状の黒鉛からフローフィールドプレートを組み立てるのに、プレス成形を
用いてきており、その上に流体流の設計をエンボス加工して完成する。例えば、
米国特許番号第５，５２１，０１８号においては、微細な粒状の黒鉛（グラフォ
イル（登録商標））から製造したフローフィールドプレートが提供されている。
【０００９】 米国特許番号第４，３０１，２２２号およびヨーロッパ特許番号第７８４ ３
５２号は、樹脂を用いて機械的強度を改良したプレートを形成することを説明し
ているが、このような絶縁樹脂はこのようなプレート全体の導電率を下げて、そ
の結果燃料電池スタックにおけるロスが増大してしまう可能性がある。別の特許
である米国特許番号第４，３３９，３２２号においては、ポリマー／黒鉛材料に
炭素繊維を加えて、プレート強度および導電率を高めている。しかし、米国特許
番号第４，３３９，３２２号において開示されているプレートの抵抗は、黒鉛の
みから製造したプレートと比べてかなり高い。
【００１０】 米国特許番号第５，６８６，１９９号において説明されているように、微細な
粒状の黒鉛プレートを機械加工して流体流パターンを形成することが可能である
。しかし、材料の機械的強度が低いために、このようなプレートは許容できない
ほど厚いことが多い。また、炭素プレート上への流体フローフィールドの機械加
工は低速の工程であり、この材料ではすぐに工具が摩耗してしまう。炭素繊維複
合材料は、標準の炭素材料と比べてさらに摩耗作用があり、切断工具をより損傷
する。このような材料は、用いる装置が特殊でコスト高であるために、避けられ
てきた。
【００１１】 したがって、現在の技術では、所望の材料からフローフィールドプレートを製
造する、高速で低コストの工程が提供されない。
【００１２】 サンド（ｓａｎｄ）ブラスト、ビード（ｂｅａｄ）ブラスト、またはグリット
（ｇｒｉｔ）ブラストの技術は、石、木材、陶磁器製品、プラスチック、ガラス
、およびガラスで補強したプラスチック上への看板作成や装飾図案（例えば、米
国特許番号第４，８２８，８９３号および米国特許番号第４，９８５，１０１号
）、および表面をクリーニングしたりでこぼこにする処理等、いくつかの特定の
用途について以前に説明されている。サンドブラストはまた、プラズマディスプ
レイ装置の形成（ヨーロッパ特許第０ ７２２ １７９号）および磁気変換ヘッ
ドの製造（米国特許第４，１８８，２４７号）にも用いられている。
【００１３】 本発明は、フローフィールドプレート等の電気化学電池部品を製造する、新規
で効果的かつ改良した方法を提供する。本方法は、流体フローパターン、流体入
口通路と流体出口通路、およびシール溝を形成することができる、低コストで高
速の腐食エッチングを用いる。
【００１４】 したがって、本発明によれば、粒子エッチング材（ｅｔｃｈａｎｔ）、粒子エ
ッチング材の加速装置、および粒子エッチング材に耐性のあるパターニングした
マスクを用いた、プレート材料の粒子エッチングからなり、マスク上のパターン
デザインが決定する流体フローパターンがプレート材料上に形成される、フロー
フィールドプレートを製造する方法が提供される。
【００１５】 本発明において用いるプレート材料は、導電材料を含んでもよい。そのような
導電材料は、炭素系材料を含んでもよい。さらに、プレート材料は、炭素繊維複
合材料を含んでもよい。この炭素繊維複合材料には、ポリマー充填剤、例えばエ
ポキシ樹脂をしみ込ませ(densified)てもよい。意外にも、炭素繊維と炭素繊維
複合材料中のマトリックスの粒子エッチング速度には違いがなく、したがってこ
のタイプの材料内に形成したパターニングした溝の最終構造は、悪影響を受ける
ことがない、ということがわかっている。
【００１６】 粒子エッチングはサンドブラストからなり、粒子エッチング材（エッチャント
）の加速装置は、サンドブラストガンからなっていてもよい。粒子エッチングは
また、グリットブラストを含んでもよい。さらに、粒子エッチングは、研磨ウォ
ータージェットブラスト（研磨ウォータージェット切断としても知られている）
を含んでもよい。本発明では、粒子エッチング材が、エッチングするプレート材
料よりも硬度が大きい研磨媒体を含むことが必要である。粒子エッチング材は、
黒鉛化した炭素−炭素複合材料であるプレート材料に対して用いる、直径が１８
０−２２０μｍのシリカのグリットであってもよい。
【００１７】 本発明の手順は、エッチングする材料に応じてパターニングされエッチングす
る材料の表面を覆う、粒子エッチング材に耐性のあるマスクを用いる。マスクは
、粒子エッチングが引き起こす腐食摩耗に耐えることができる材料から成ってい
てもよい。マスクは、プレート材料に非常に接近して、細かく詳細なパターンが
形成できるようになっているべきなので、接着物質によってマスクをプレート材
料に接触して保持してもよい。
【００１８】 粒子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマスクは、フォトレジストマ
スクであってもよい。フォトレジストマスクを形成する技術は、例えば、米国特
許番号第４，７６４，４４９号において教示されている。米国特許番号第４，７
６４，４４９号において、必要な設計のネガマスクが形成されて、マスクの接着
後に露出するガラスまたは木材がサンドブラストによって腐食されるようになっ
ている。
【００１９】 粒子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマスクは、ビニルポリマーを
含んでもよい。ここで、ビニルのラベルが適切な形に切断されて、必要なパター
ンのネガマスクを形成する（米国特許番号第４，８２８，８９３号を参照された
い）。
【００２０】 パターン設計は、フローフィールドプレートの流体入口通路および流体出口通
路を決定してもよい。例えば、流体入口通路はフローフィールドプレートの流体
入口穴であってもよく、流体出口通路はフローフィールドプレートの流体出口穴
であってもよい。プレートを貫いて通る通路が一方の表面のみをエッチングする
ことによって形成される場合には、ある種のエッチレジストでは失敗してしまう
可能性がある。したがって、流体入口通路および流体出口通路は、フローフィー
ルドプレートの互いに対向する表面上の整列した位置（正しい関係位置にある）
をエッチングすることによって形成してもよい。
【００２１】 パターン設計はまた、フローフィールドプレート上のシール用の溝を決定して
もよい。
【００２２】 粒子エッチングは、プレート材料に相対する粒子エッチング材加速装置の動き
を決定する２軸走査機構の制御下であってもよい。２軸走査機構によって、プレ
ート材料が粒子エッチング材加速装置に関して所定の動きができるようにしても
よく、このような動きは、ラスタ（ｒａｓｔｅｒ）パターンの形であっても、階
段状走査パターンの形であってもよい。プレート材料の表面積が粒子エッチング
材加速装置からの粒子の広がりに近づいている、またはそれよりも大きい場合に
は、走査機構は特に有用である。
【００２３】 本発明によって製造したフローフィールドプレートは、電解液を含む燃料電池
、電解槽、および電池に組み込んでもよい。水を水素と酸素とに分解する手段で
ある電解槽は、構造的に燃料電池と非常に似ている。
【００２４】 添付のいくつかの図面を参照する以下の説明から、本発明はさらに明白となろ
う。添付図面は、例示のみとして、互いに異なる材料を含むフローフィールドプ
レートの製造方法を示す。
【００２５】 図１において、粒子エッチングのために作成したフローフィールドプレート１
００は、プレート材料３と、接着剤２、２０をそれぞれ層状に重ねた２つの互い
に対向する表面とを含む。接着剤２、２０の上には、特定のエッチング材に耐性
のあるパターニングしたマスク１、１０が、作成され取り付けられている。接着
剤２、２０は、粒子エッチング工程６の間にマスク１、１０をしっかりと所定位
置に保持するのに十分な接着力を提供しなければならない。好ましくは、接着剤
２、２０は水溶性であり、エッチング後にマスク１、１０をプレート材料３から
容易に除去することができるようになっている。マスク１、１０は、マスク１、
１０を接着剤２、２０に接着した後にはぎ取られる支持膜上に搭載されてもよい
。
【００２６】 プレート材料３は、炭素繊維複合物を含み、それによって、機械的特性を犠牲
にすることなくモノリスよりも優れた機械的特性を有している。炭素繊維を含む
ことによって、プレート材料３の熱伝導率を改善することができる。これは、下
流の電気製品が高電流密度を用いることを伴う場合には重要な特徴である。典型
的な炭素−炭素複合材料の製造方法は、周知である（Thomas,CR.［編集者］，19
93,Essentials of carbon-carbon composites,Cambridge Royal Society of Che
mistry Press,Cambridge,ISBN:0851868045を参照されたい）。
【００２７】 高密度炭素−炭素複合物をプレート材料３に用いると費用がかかるので、材料
に部分的にしみ込ませた材料のほうが、より大きな展望を提供するかもしれない
。部分的にしみ込ませたプレート材料の気体透過性は、樹脂等のポリマー充填剤
をしみ込ませることによって克服することができる。樹脂は、好ましくは、粘度
が低くて、低圧下で小さな孔を急速に充填することができるようになっているべ
きであり、自己硬化型であるべきである。樹脂の組成は、アルカリ性のまたは酸
性の電解液による変化に耐えるものであれば、いかなるポリマー配合であっても
よい。樹脂をプレート材料３に加えた直後に、吸収されない樹脂はプレート１０
０表面から除去するべきである。これは、プレート１００表面を吸収性の布でぬ
ぐうことによって行うことができる。樹脂が必要な条件の下で硬化することがで
きれば、導電に必要なプレート１００表面をクリーニングして、プレート材料３
における導電性炭素を再び露出する必要がある。これは、メッシュサイズが６０
０以上の研磨布で短時間表面を研磨する工程によって行うことができる。
【００２８】 粒子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマスク１、１０は、パターン
４、４０を有し、これらを通してプレート材料３がエッチングされる。プレート
材料３の一方の表面上のパターン４は、プレート材料３の第２の表面上のパター
ン４０に対して変位しており、薄いシートのプレート材料３を用いることができ
るようになっている。エッチング工程６には、プレート１００を粒子エッチング
材（図示せず）に露出することが含まれる。粒子エッチング材は、サンドブラス
トガン等の粒子エッチング材の加速装置（図示せず）によって進む。粒子エッチ
ング材は、エッチングするプレート材料３よりも硬度が高い何らかの材料である
。炭素質の材料（ダイアモンドは除く）については、微細な粒状のシリカまたは
アルミナを用いることが好ましい。エッチング材の大きさは、プレート１００上
で必要なパターン４、４０の詳細によって決まる。
【００２９】 工程６において用いるブラスト圧は、マスク１、１０、接着剤２、２０、エッ
チング材の加速装置とプレート材料３のターゲット表面との間の距離、および用
いるエッチング材によって決まる。圧力の上限は、マスク１、１０の腐食エッチ
ングへの耐性によって決まり、下限は、材料３を研磨エッチング材で腐食するの
に必要な圧力によって規定される。マスク１、１０を損傷したり接着剤２、２０
が駄目になることなしに、合理的な時間制限内で本質的なエッチングが行われれ
ば、ブラスト圧は最適である。
【００３０】 エッチング工程６は、プレート１００のそれぞれの表面がエッチングされる２
つの連続した段階によって行われる。しかし、複数の粒子エッチング材の加速装
置を用いてプレート１００の両側で同時にエッチング工程６を行うことができる
、ということが除外されるわけではない。
【００３１】 エッチング工程６の間、プレート１００のターゲット領域は、エッチング材の
広がりによって決まる。そしてこの広がりは、プレート１００表面からの粒子エ
ッチング材の加速装置の距離と、粒子エッチング材の加速装置のノズル（図示せ
ず）の寸法とによって決まる。プレート１００の面積の方がエッチャントの広が
りよりも大きい場合には、プレート１００を動的な方法でエッチングしてもよい
。例えば、２軸走査機構を用いて、粒子エッチング材の加速装置とプレート１０
０とを、互いに関して動かしてもよい。その場合、加速装置とプレート１００の
どちらかまたは両方が動かす。動き全体によって、プレート１００表面が加速し
たエッチャントで均一に覆われるべきである。
【００３２】 エッチング工程６の完了後、フローフィールドプレート２００は、プレート２
００の両側のプレート材料３内にエッチングした流体フローフィールドパターン
５、５０を有する。次に、接着剤２、２０、および粒子エッチング材に耐性のあ
るパターニングしたマスク１、１０が除去される。
【００３３】 図２に、流体の出入り用のフローフィールドプレート穴の製造を示す。フロー
フィールドプレート３００を作成するには、プレート材料３の互いに対向する表
面上の、粒子エッチング材に耐性のあるマスク１、１０内にパターニングする腐
食溝７、７０が、整列することが必要である。マスク１、１０は、接着剤２、２
０を用いて、プレート材料３に対してしっかりと保持されている。プレート４０
０の一方の表面から対向する表面まで貫く均一な開口部８が現れるまで、エッチ
ング工程６０を続行する。プレート材料３の両方の表面をエッチングして開口部
８を形成することは、一方の表面のみからエッチングすると材料３が駄目になっ
てしまう場合、特に重要である。
【００３４】 本発明を以下の実施例によってさらに説明する。しかし、本発明の特許請求の
範囲は、このような実施例によっていかなる方法においても限定されるものでは
ない。
【００３５】 実施例１（炭素−炭素複合物のプレート＋ビニルマスク） 寸法が５０×５０×１．２ｍｍである黒鉛化した炭素−炭素複合物のプレート
を、一方の表面上に気体通路設計がある状態で作成した。必要な気体通路設計の
ネガ画像を有するビニルポリマーの接着マスク（FasCal Film[Avery、米国］）
が、複合物上にしっかりと押しつけられた。１８０−２２０μｍのシリカのグリ
ットを有するGuyson Blast System(Guyson、英国）を用いて、プレートのドライ
サンドブラストを行った。ブラスト圧を４バール（４００ｋＰａ）に設定した状
態で、３０秒間、一定の距離６インチ（１５２．４ｍｍ）で、マスキングした材
料をサンドブラストガンの下に保持した。次にビニルマスクをはぎ取り、イソプ
ロピルアルコールを用いてプレートから接着剤を洗い流した。通路の深さは０．
２−０．２５ｍｍであった。
【００３６】 実施例２（炭素−炭素複合物のプレート＋フォトレジストマスク） 寸法が５０×５０×１．２ｍｍである黒鉛化した炭素−炭素複合物のプレート
を、一方の表面上に気体通路設計がある状態で作成した。フォトレジストマスク
（ImagePro Super Film[Chromaline Corp.、米国］）を現像して、必要な気体通
路設計のネガのテンプレートを形成した。通路設計の写真式マスクを用いてフォ
トレジスト（下面保護キャリア膜を有する）およびガラスシートを覆ってシート
同士をぴったりと一緒に保持し、膜を５分間５ｍの距離にある１８Ｗの紫外線光
源に露光した。次にこの膜を除去し（黄色光の下で）、露光されなかったレジス
トを洗い流すために約３分間流水で洗浄した。レジスト膜を、通常照明の下で空
気中で乾燥させて、ネガのレジストマスクのテンプレートを作成した。複合物の
プレート表面上に、液体の接触型接着剤（ImagePro Adhesive[Chromaline Corp.
、米国］）を軽く刷毛塗りして、１０分間空気中で乾燥させた。接着剤で覆われ
たプレート上に、レジストマスク（キャリア膜を有する）が押しつけられ、キャ
リアフィルムをはぎ取った。次に、実施例１（上記）において説明した手続きを
用いて、この材料にブラストを行った。流温水を用いて接着剤を溶かすことによ
って、レジストマスクを除去し、このようにして、炭素−炭素複合材料内にエッ
チングした流場パターンを現した。
【００３７】 実施例３（エポキシ樹脂を有する炭素−炭素複合物のプレート＋フォトレジスト
マスク）
【００３８】 寸法が５０×５０×１．２ｍｍである、低粘度エポキシ樹脂（ＳｐｅｃｉＦｉ
ｘ−２０［Struers Ltd、英国］）をしみ込ませた黒鉛化した炭素−炭素複合物
のプレートを、低圧（好ましくは１０ｍｍＨｇ［約１．３３ｋＰａ］よりも低い
が、可能なのは１００ｍｍＨｇ［約１３．３ｋＰａ］まで）の下で保持した。過
剰な樹脂は、ペーパータオルを用いてプレート表面から除去した。次にプレート
を標準温度および圧力において少なくとも８時間空気中に置き、樹脂が硬化でき
るようにする。フォトレジストマスク（ImagePro Super Film）を用意し、次に
実施例２（上記）のように施した。次に、実施例１（上記）において説明した手
続きを用いて、マスキングした材料にブラストを行った。流温水を用いて接着剤
を溶かすことによって、レジストマスクを除去した。
【図面の簡単な説明】
【図１】 バイポーラフローフィールドプレート上への流体フロー溝の製造において用い
る粒子エッチング法を示す、概略側断面図である。
【図２】 フローフィールドプレートの流体入口穴または流体出口穴の製造において用い
る粒子エッチング法を示す、概略側断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 Ｌｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ Ｕｎｉｖｅｒ ｓｉｔｙ， Ａｓｈｂｙ Ｒｏａｄ， Ｌ ｏｕｇｈｂｏｒｏｕｇｈ， Ｌｅｉｃｅｓ ｔｅｒｓｈｉｒｅ ＬＥ11 ３ＴＦ， Ｅ ｎｇｌａｎｄ (72)発明者 ローエン、ステュアート・ジェイムズ イギリス国、グレイター・ロンドン・ダブ リュ１ヴイ・５エルアール、ロンドン、グ リーク・ストリート 55、カーテシャン・ リミテッド (72)発明者 ターピン、マーク・クリストファー イギリス国、レスターシャー・エルイー 12・６ピーユー、ローボロー、イースト・ リーク、ウィロー・クロース 16 (72)発明者 アドコック、ポール・レナード イギリス国、レスターシャー・エルイー 12・５ディダブリュ、ローボロー、ロン グ・ワットン、ウエスト・エンド 27 (72)発明者 デイヴィーズ、デミアン イギリス国、ノッティンガムシャー・エヌ ジー24・３ジーエイ、ニューアーク、ボル ダートン、ミード・ウェイ ５ Ｆターム(参考） 5H026 AA06 BB06 BB10 CC03 CX02 EE05 EE06 EE18

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒子エッチング材、粒子エッチング材の加速装置、および粒
    子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマスクを用いるプレート材料の粒
    子エッチングからなり、前記マスク上のパターンデザインによって決められる流
    体フローパターンが前記プレート材料上に形成されるフローフィールドプレート
    を製造する方法。
  2. 【請求項２】 前記プレート材料が、導電材料からなる請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記プレート材料が、炭素系材料からなる請求項１または請
    求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記プレート材料が、炭素繊維複合材料からなる請求項３に
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記炭素繊維複合材料が、ポリマー充填剤をしみ込ませたも
    のである請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記粒子エッチングが、サンドブラストからなる請求項１か
    ら５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記粒子エッチングが、ビードブラストからなる請求項１か
    ら５のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記粒子エッチングが、グリットブラストからなる請求項１
    から５のいずれか１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記粒子エッチングが、研磨ウォータージェットブラストか
    らなる請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記粒子エッチング材の加速装置が、サンドブラストガン
    からなる請求項６に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記粒子エッチング材が、前記プレート材料よりも硬度が
    大きい研磨媒体を含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記粒子エッチング材が、直径が１８０−２２０μｍのシ
    リカのグリットである請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記プレート材料が、黒鉛化した炭素−炭素複合材料であ
    る請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記粒子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマス
    クが、接着物質によって前記プレート材料に接触して保持される請求項１に記載
    の方法。
  15. 【請求項１５】 前記粒子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマス
    クが、フォトレジストマスクである請求項１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記粒子エッチング材に耐性のあるパターニングしたマス
    クが、ビニルポリマーからなる請求項１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記パターンデザインが、前記フローフィールドプレート
    上の流体入口通路および流体出口通路を決定する請求項１に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記流体入口通路および前記流体出口通路が、前記フロー
    フィールドプレートの対向する表面上の整列した位置をエッチングすることによ
    り、前記流体入口通路と前記出口通路とが前記フローフィールドプレートを貫い
    て通るように形成されている請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記パターンデザインが、前記フローフィールドプレート
    上のシール溝を決定する、請求項１記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記粒子エッチングが、前記プレート材料に対する前記粒
    子エッチング材の加速装置の動きを決定する２軸走査機構の制御下である、請求
    項１記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記２軸走査機構によって、前記プレート材料が前記粒子
    エッチング材の加速装置に対して所定の動きができ、該動きがラスタパターンま
    たは階段状走査パターンの形である請求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 請求項１から２１のいずれか１項に記載の方法を用いて得
    られる製品。
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