JP2004079456A

JP2004079456A - 燃料電池用セパレータの製造方法

Info

Publication number: JP2004079456A
Application number: JP2002241462A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kiyono; 清野　誉晃
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: JP4192525B2

Abstract

【課題】短サイクル成形を可能にする燃料電池用セパレータの製造方法の提供。
【解決手段】（１）　導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料３０を製品形状より大きな形状のキャビティ３１に高速射出し、充填の途中または後にキャビティ内の混合材料を製品形状にプレスする、燃料電池用セパレータの製造方法。
（２）射出ゲート３２がセパレータの表裏面のうち溝形状が簡素な方の面に形成されている。（３）溝形状が簡素な方の面は冷媒流路側の面である。（４）混合材料３０あるいはその成形予備体３４を、温間プレスすることによりセパレータを成形する。（５）温間プレスは樹脂の融点以下の温度で行う。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料電池（たとえば、固体高分子電解質型燃料電池）用セパレータの製造方法に関し、とくに黒鉛、カーボン等の導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料の成形体からなる燃料電池用セパレータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８、図９に示すように、固体高分子電解質型燃料電池１０は、膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ　）とセパレータとの積層体からなる。膜−電極アッセンブリは、イオン交換膜からなる電解質膜１１とこの電解質膜の一面に配置された触媒層１２からなる電極（アノード、燃料極）１４および電解質膜の他面に配置された触媒層１５からなる電極（カソード、空気極）１７とからなる。膜−電極アッセンブリとセパレータ１８との間には、アノード側、カソード側にそれぞれ拡散層１３、１６が設けられる。セパレータ１８にはアノード１４、カソード１７に燃料ガス（水素）および酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するためのガス流路２７、２８（燃料ガス流路２７、酸化ガス流路２８）および／または冷媒（通常、冷却水）を流すための冷媒流路２６が形成されている。膜−電極アッセンブリとセパレータ１８を重ねてセルを構成し、少なくとも１つのセルからモジュール１９を構成し、モジュールを積層してセル積層体とし、セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル２０、インシュレータ２１、エンドプレート２２を配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材（たとえば、テンションプレート２４）、ボルト・ナット２５にて固定して、スタック２３を構成する。
各セルの、アノード側では、水素を水素イオン（プロトン）と電子にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側では酸素と水素イオンおよび電子（隣りのＭＥＡのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる、またはセル積層方向一端のセルのアノードで生成した電子が外部回路を通して他端のセルのカソードにくる）から水を生成する反応が行われ、かくして発電が行われる。
アノード側：Ｈ_２→２Ｈ^＋＋２ｅ⁻
カソード側：２Ｈ^＋＋２ｅ⁻＋（１／２）Ｏ_２→Ｈ_２Ｏ
セパレータ１８は燃料ガス、酸化ガス、冷媒を区画するため不透過性でなければならず、また隣接セル間の電子通路となるため導電性をもたなければならない。そのために、セパレータ１８は、通常、カーボンプレート（カーボン、黒鉛等の導電材料と樹脂との混合材料の成形プレート）、導電性樹脂に流体流路を形成したもの、あるいはメタルプレートに流体流路を形成したもの、あるいはメタルプレートに流体流路を形成したものと樹脂フレームとの組み合わせ、等からなる。本発明はこのうちカーボンセパレータに係るもので、その製造方法に係るものである。
特開２００１−３１３０４５号は、黒鉛と熱可塑性樹脂（バインダ）との混合材料をキャビティに低速射出成形し、キャビティ内でそのまま硬化させて、燃料電池用セパレータを製造することを開示している。射出成形条件は、たとえばつぎの通りである。
射出時間：５〜１５秒
硬化時間：１５〜９０秒
射出成形、あるいは押出成形等でいったんセパレータの成形予備体（プリフォーム）を成形し、プリフォームに別のプレス機で反応ガス流路や冷却水流路を構成する溝をプレス成形する場合には、たとえば特開２００１−１２２６７７号が開示しているように、混合材料あるいはプリフォームと、プレス金型との何れかを熱可塑性樹脂の融点以上とし、プレスを実行していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の燃料電池用セパレータの製造には、つぎの課題があった。
射出成形では、射出時間が５〜１５秒の低速射出であり、飴状の混合材料がキャビティに射出された時に塊状になってキャビティ壁面に付着後すぐに硬化し、キャビティ内での分散性、流動性が悪く、製品が均一密度になりにくく、かつ、複雑な溝形状を出しにくい（形状成形性が悪い）。セパレータの導電性を満足させるために黒鉛材料を高配合（６０ｗｔ％以上）させると流動性が著しく低下し、形状成形性が益々低下する。また、射出時間、硬化時間が、ともに長く、短サイクルで成形できず、量産性に欠ける。
また、形状付与のためにプレスする場合、材料、プリフォームとプレス金型の一方を熱可塑性樹脂の融点（たとえば、３１５℃）以上に加熱する必要があり、加熱に時間がかかる。また、冷却にも時間がかかり、プリフォームを融点以上に加熱した場合は冷却にたとえば１分以上、型温を熱可塑性樹脂の融点以上に上げた場合は冷却にたとえば約１０分を要し、短サイクルを実現することができない。
本発明の第１の目的（各実施例に共通の目的でもある）は、短サイクル成形を可能にする燃料電池用セパレータの製造方法を提供することにある。
本発明の第２の目的（本発明の実施例１、２の特有の目的でもある）は、分散性と形状成形性を満足させることができる、燃料電池用セパレータの製造方法を提供することにある。
本発明の第３の目的（本発明の実施例３の特有の目的でもある）は、プレス型の加熱、冷却時間を短縮できる燃料電池用セパレータの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）　導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料を製品形状より大きな形状のキャビティに高速射出し、
前記高速射出による充填の途中または後にキャビティ内の混合材料を製品形状にプレスする、
燃料電池用セパレータの製造方法。
（２）　導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料をキャビティに高速射出する工程を有する燃料電池用セパレータを製造方法であって、射出ゲートがセパレータの表裏面のうち溝形状が簡素な方の面に形成されている燃料電池用セパレータの製造方法。
（３）　前記溝形状が簡素な方の面は冷媒流路が形成されている面である（２）記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
（４）　導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料あるいはその成形予備体を、温間プレスすることによりセパレータを成形する燃料電池用セパレータの製造方法。
（５）　前記温間プレスは、前記混合材料あるいはその成形予備体を前記熱可塑性樹脂の融点以上に加熱することなく、前記混合材料あるいはその成形予備体を前記熱可塑性樹脂の融点以下で保持した金型に入れて行う（４）記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
【０００５】
上記（１）、（２）、（３）の燃料電池用セパレータの製造方法では、材料をキャビティに高速射出（ジェッティング）するので、低速射出に比べて射出時間を短縮でき、短サイクル成形が達成される（第１の目的の達成）。
また、キャビティへの材料の高速射出時に、材料が粉々になり、キャビティに材料を高い流動性で充填できる。これによって、導電材料を高配合させているにかかわらず、材料の分散性と溝等の形状出し性との両方が得られる（第２の目的の達成）。ただし、高速射出では製品がポーラスとなるので、材料が固化する前にキャビティ内材料をプレスして製品の密度コントロールをはかる。
上記（２）、（３）の燃料電池用セパレータの製造方法では、射出ゲートを溝形状が簡素な方の面に設けたので、成形後のゲート切断の、後加工が容易である。
上記（４）、（５）の燃料電池用セパレータの製造方法では、プレスが温間ブレスのため、短サイクル成形が達成される（第１の目的の達成）。
また、温間プレスでは、型温は熱可塑性樹脂の融点以下（たとえば２５０℃）に加熱され、冷却されるので、熱可塑性樹脂の融点（たとえば、３１５℃）以上に加熱し、冷却する場合（熱間プレス）に比べて、プレス型の加熱、冷却時間を短縮できる（第３の目的の達成）。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の燃料電池用セパレータ製造方法を図１〜図７を参照して説明する。図８、図９と図８、図９を参照して述べた、燃料電池の一般構成は、本発明の燃料電池にも適用される。
本発明の燃料電池用セパレータ製造方法で製造されたセパレータが組み付けられる燃料電池は固体高分子電解質型燃料電池１０である。該燃料電池１０は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。
燃料電池用セパレータ１８は、黒鉛（カーボンを含む）等の導電材料と熱可塑性樹脂（バインダ）との混合材料を成形して製造したセパレータである。
セパレータ１８の表面には、反応ガス流路２７、２８（燃料ガス流路、酸化ガス流路）、冷媒流路２６の、少なくとも１種類の流路が形成される。
つぎに、本発明の燃料電池用セパレータ１８の製造方法の各実施例を説明する。
【０００７】
〔本発明の第１実施例〕
図１に示すように、本発明の第１実施例に係る燃料電池用セパレータ１８の製造方法は、導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料３０を製品形状より大きな形状のキャビティ３１に高速射出する第１の工程と、高速射出による充填の途中または後にキャビティ内の混合材料３０を製品形状にプレスする第２の工程とを、有する。
【０００８】
導電材料は黒鉛（カーボンを含む）などである。混合材料は、バインダとしての熱可塑性樹脂に、導電材料、たとえば黒鉛系材料を高配合（５０ｗｔ％以上、望ましくは、６０ｗｔ％以上）させたものである。導電材料を高配合させるのは、セパレータの導電性を上げるとともに、ＭＥＡとの接触抵抗を下げるためである。ただし、導電材料、たとえば黒鉛系材料を高配合させると、著しく流動性が低下し、キャビティ内における材料の分散性が悪くなり、セパレータの形状出し成形が困難になる。
【０００９】
射出した材料がキャビティの全域へ均一に流動して溝等の複雑な形状も得ることができるようにするために、射出ゲート３２を通過する前には飴状となっている材料３０を、ゲート３２からキャビティ３１内に射出した途端に粉々になり粉状で充填されるようにする。そのために、従来行われていなかった材料３０の高速充填（ジェッティング）を行う。ジェッティングの射出率は、たとえば２００ｃｍ^３／ｓｅｃ以上、望ましくは３００ｃｍ^３／ｓｅｃ以上である。射出時間にすれば０．１秒のオーダであり、低速射出の場合の射出時間の５〜１５秒に比べてはるかに短時間である。高速射出の場合、材料３０が粉々になって流動するので、製品はポーラス状となり、反応ガスのリークや強度上問題となるので、従来ジェッティングによる製品製造は避けられていたが、本発明では均一充填と溝等の形状出し成形のために故意にジェッティングを利用する。そして、ポーラス状の問題は、第２の工程を設け、プレスによる製品密度調整を行うことによって、解決する。
【００１０】
第２の工程におけるプレスを可能とする（プレス代を得る）ために、第１の工程では、キャビティ３１の大きさを、製品の厚さ方向に、製品形状より大きな形状としておく。すなわち、第１の工程では、金型３３を型開き状態（図１のδを０より大、たとえば５ｍｍにした状態）にして、キャビティ３１に材料を射出する。その場合の空孔率（（開いた金型内体積−セパレータ体積）／　開いた金型内体積）は５０％程度がよいが、材料３０の粘度や成形機の能力で変更が可能である。そして、第２の工程でポーラス状の充填物を硬化する前にプレスして必要な所定密度を得るようにする。同時に、プレスにより製品の溝等の形状をより精確に出すようにする。粉状充填のため、プレス後の製品にはウエルド（多点ゲートの場合の粉状充填物の衝突部等の強度が弱い部分）等の発生も抑制される。
【００１１】
図３は、３５０ｔ成形機（３５０トンの型締め力が出せる横型電動射出成形機）での射出率と空孔率との関係の一例を示す。斜線領域は成形可能領域を示す。この特性をもつ成形機では、３００ｃｍ^３／ｓｅｃ以下の領域では空孔率を５０％以上にしても粉にならず、ポーラス成形ができないこと、また、空孔率を５０％以下では、空孔率が小さくなるほど、射出率を上げる必要があること、空孔率が０％に近づくと射出率を上げても成形ポーラス成形ができないこと、を意味している。
【００１２】
セパレータ製品の密度は、プレスタイミングと金型温度とプレス圧力でコントロールされる。
プレスタイミングについては、第２の工程のプレスは、高速射出による充填の途中または後に開始され、型締め（図１のδを０にして、図１の右半分の状態にする）を行うことにより充填物がプレスされセパレータ製品とされる。充填の途中から行ってもよい理由は、型を締め始めても型が充填物を押すまでに時間を要し、早くプレスしないと充填物が硬化して密度を上げることができなくなるからである。型閉じは高速で行われる必要がある。プレスは充填物が硬化完了する前に行わなければならない。型閉じ開始からプレス完了まで、約５秒で行う。この時間は従来の低速射出の材料硬化時間５〜１５秒に比べて短時間である。
【００１３】
金型温度は熱可塑性樹脂の融点（たとえば、３１５℃）より低いが、低すぎると充填物が必要密度になるまでプレスされる前に硬化してしまい必要なセパレータ密度が得られなくなるので、所定温度以上の温間にあることがよく、たとえば２５０℃程度に維持される。図４は、型温とセパレータ密度との関係を示しており、型温が所定温度以上であれば、所定密度がコンスタントに得られるが、型温が所定温度以下の時は密度が低下していき所定密度が得られなくなることを示している。
図５は、第２の工程のプレス圧とセパレータ密度の関係を示している。プレス圧が所定圧力以上で所定密度がコンスタントに得られ、所定圧力以下では、圧力が低くなるにつれて密度が低下することを示している。
【００１４】
本発明の実施例１の作用・効果を説明する。
まず、黒鉛等の導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料３０をキャビティ３１に高速射出（ジェッティング）するので（従来はジェッティングは避けなければならない方法とされていたが、本発明の方法ではジェッティングを故意に使うので）、低速射出の場合の射出時間５〜１５秒に比べて射出時間をたとえば０．１秒に短縮でき（射出率にして３００ｃｍ^３／ｓｅｃ）、その分、短サイクル成形が達成される。
【００１５】
また、高速射出（ジェッティング）では、キャビティ３１への材料３０の射出時に、それまで飴状であった材料３０が粉々になり、キャビティ３１に材料３０を高い流動性で充填できる。導電材料を高配合させた樹脂は粘度が高く低速射出では粉々にすることができず、塊状で噴射されてキャビティ壁面に付着して冷却され固化しそれ以後に噴射されてくる材料の流れを阻害する。本発明の方法ではジェッティングによって、導電材料を高配合させているにかかわらず、材料の分散性と溝等の形状出し性との両方が得られる。その結果、均一密度で、かつ、溝等の複雑な形状も精度よく出された製品セパレータ１８が得られる。
【００１６】
ただし、高速射出では材料が粉々になるため、製品セパレータ１８がポーラスとなるので、第２の工程において、材料３０が固化する前にキャビティ内に射出された材料３０をプレスして、製品セパレータ１８の密度コントロールをはかる。プレスは材料３０が固化する前の行われなければならないので、時間約５秒で行われる。これを、従来の低速射出における硬化時間（プレスは伴わない）の１５〜９０秒に比べると大幅に短かく、本発明方法の射出＋プレス時間を、従来の低速射出の射出＋硬化時間と比べると、大幅に短かくなり、短サイクル成形が達成される。
【００１７】
本発明の第１実施例の製造例を説明する。
図１に示す高速射出（ジェッティング）射出プレス横型成形機にて、つぎの仕様で、セパレータ１８を製造した。
・導電材料としての人造黒鉛７５ｗｔ％と熱可塑性樹脂としての液晶ポリマー２５ｗｔ％を、二軸押出機にて混練したものを、混合材料３０として使用した。
・１２５ｍｍ四角の面積１５６ｃｍ^２、板厚２ｍｍの平板成形品のセパレータ１８を製造することとした。
・３５ｔｏｎ横型電動射出成形機（３５００ｋＮの型締め力を出せる成形機）を使用した。
・初期型開きδを５ｍｍ（空孔率６０％）とし、射出時間０．１秒（射出率３００ｃｍ^３／ｓｅｃ）、金型温度２５０℃にて、高速射出をおこなった。射出完了後直ちにプレス開始、プレス厚２０００ｋＮ、プレス時間５秒でプレスを行い、製品セパレータ１８を得た。
射出ゲート３２はセンター１点ダイレクトと、４点ダイレクト（縦横２分割で合計４分割としそれぞれび区域の中心にダイレクトを配置した）の２種類の例で行った。
結果は表１に示す通りであり、何れも外観、密度とも合格品であった。
【００１８】
【表１】

【００１９】
〔本発明の第２実施例〕
図２に示すように、本発明の第２実施例に係る燃料電池用セパレータ１８の製造方法は、導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料３０をキャビティ３１に高速射出する工程を有する燃料電池用セパレータを製造方法（本発明の実施例１の方法であってもよい）であって、射出ゲート３２がセパレータ１８の表裏面のうち溝形状が簡素な方の面に形成されている方法である。図２は、センター１点ダイレクトの場合を示しいるが複数点ダイレクトの場合も同じである。
セパレータ１８の一面に冷媒流路２６が、他面に反応ガス流路２７または２８が形成されている場合、冷媒流路２６の溝形状は、反応ガス流路２７、２８の溝形状に比べて簡素であるため、溝形状が簡素な方の面は、冷媒流路２６が形成されている側の面となる。
【００２０】
本発明の第２実施例の作用・効果を説明する。
射出ゲート３２を、セパレータ１８の、溝形状が簡素な方の面に設けたので、成形後のゲート切断の、後加工が容易である。図２に示すように、射出成形・プレス後、セパレータ１８に射出ゲート３２が残るので、後加工によりゲート３２を切断・除去しなければならないが、まわりのセパレータ面部分の溝形状が比較的簡素なため、ゲート除去加工時にセパレータや溝を損傷することなくゲート３２を除去することができる。
【００２１】
〔本発明の第３実施例〕
図６に示すように、本発明の第３実施例に係る燃料電池用セパレータ１８の製造方法は、導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料３０あるいはその成形予備体（プリフォーム）３４を、金型に挿入する工程（図６の左半分の工程）と、ついで、温間プレスすることによりセパレータ１８を成形する第２の工程（図６の右半分の工程）と、を有する。
温間プレスは、混合材料３０あるいはその成形予備体３４を、熱可塑性樹脂の融点（たとえば、３１５℃）以上に加熱することなく、混合材料３０あるいはその成形予備体３４を、熱可塑性樹脂の融点（たとえば、３１５℃）以下で保持した金型３５に入れて行う。
ここで、プリフォームとは、理論密度値以下に成形し、形状としては、実形状を考慮し多少の凹凸がある比較的平板に近い形状の予備成形体である。
【００２２】
金型３５は、成形予備体（プリフォーム）３４に溝形状を付与するための金型である。金型３５は、図６の例では竪型の場合を示したが、横型でもよい。
金型３５は、図１の金型３３とは別の金型であってもよいし、あるいは図１の金型３３と同じ金型であってもよい。また、成形予備体（プリフォーム）３４を形成するのに図１の射出成形機の金型３３、またはそれとは別の押出成形機を用い、それによって形成した成形予備体（プリフォーム）３４に溝形状を付与するのに図１の金型３３とは別の金型３５を用いてもよい。図６がその場合を示す。
図７は、金型温度とセパレータ密度との関係を示す。金型温度が樹脂の融点以下の温度であっても所定温度以上であれば、正規の密度が得られ、その所定温度と樹脂の融点以下の金型温度領域が温間プレス域（図７で斜線を施した領域）となることを示している。
【００２３】
本発明の第３実施例の作用・効果を説明する。
比較的大きく薄いセパレータ（たとえば、１５０ｃｍ^２以上で、最大板厚部位が２ｍｍ以下）の場合は、樹脂の流動距離に限界があり（金型の溝形状による流動抵抗大）射出成形できない場合がある。本発明では、プリフォーム３４を温間プレスすることとしたので、溝形状を付与する程度の成形でセパレータ１８を製造でき、容易にセパレータ１８を成形できる。
【００２４】
従来の熱プレス成形は熱可塑性樹脂の融点（たとえば、３１５℃）以上の成形であり、予熱および冷却に多くの時間を要し、サイクルタイムが大となるが、本発明のような温間プレス（たとえば、２５０℃でのプレス）では、熱可塑性樹脂の融点（たとえば、３１５℃）以下でのプレスであり、樹脂を必要以上には溶融させないので、そして黒鉛との摩擦溶融がある場合でも微小の溶融であるため、プレス時間（冷却時間）を大幅に短縮でき（たとえば、約５秒で済み）、サイクルタイムを短縮できる。
【００２５】
本発明の第３実施例の製造例を説明する。
図１に示す射出成形機でプリフォーム３４を成形し、図６に示すプリフォーム＋温間プレス成形にて、つぎの仕様で、セパレータ１８を製造した。
〔プリフォームの成形〕
・導電材料としての人造黒鉛（５０μｍ）７５ｗｔ％と熱可塑性樹脂としての液晶ポリエステル（融点３１５℃）２５ｗｔ％を、二軸混練機にて混練したものを、材料３０として使用した。
・プリフォーム形状は、セパレータ溝形状を考慮した多少の凹凸のある平板形状（面積５００ｃｍ^２）とした。
・プリフォーム成形には３５０ｔｏｎ横型電動射出機を使用した。
・初期型開き量δは５ｍｍ、射出時間０．１７秒（射出率は３００ｃｍ^３／ｓｅｃ）、射出完了後プレス（第１実施例の第２工程のプレス）開始、プレス圧２０００ｋＮ、プレス時間５秒、金型温度１８０℃（第１実施例の射出成形機の金型）、にて成形し、成形中は真空引きを行った結果、外観良好で、密度９８％のプリフォーム３４を得た。
【００２６】
〔温間プレス成形〕
・上記のプリフォーム３４を、セパレータ溝形状が加工してある、温間温度（たとえば、２５０℃）に設定した、図６の金型３５（図１の金型とは別の金型）にセットし、プレス圧５０００ｋＮ（プレス中は真空引き）で温間プレス成形した。その結果、形状（溝の転写性）も良好で、密度も良好なセパレータ１８（表２中に本発明として示したもの）を得た。
比較例１として、プリフォームを樹脂の融点以上、たとえば３３０℃とし、金型温度を温間温度２５０℃としてセパレータを製造し、
比較例２として、プリフォームの予熱を無しとし、金型温度を樹脂の融点以上、たとえば３３０℃としてセパレータを製造して、
本発明品と比較した。
結果を表２に示す。比較例１、２に比べて、本発明では、プレス（冷却）時間が大幅に短縮され、サイクルタイムを短縮できることがわかる。
【００２７】
【表２】

【００２８】
【発明の効果】
請求項１、２、３の燃料電池用セパレータの製造方法によれば、材料をキャビティに高速射出（ジェッティング）するので、低速射出に比べて射出時間を短縮でき、短サイクル成形が達成される。
また、キャビティへの材料の高速射出時に、材料が粉々になり、キャビティに材料を高い流動性で充填できる。これによって、導電材料を高配合させているにかかわらず、材料の分散性と溝等の形状出し性との両方が得られる。
請求項２、３の燃料電池用セパレータの製造方法によれば、射出ゲートを溝形状が簡素な方の面に設けたので、成形後のゲート切断の、後加工が容易である。
請求項４、５の燃料電池用セパレータの製造方法によれば、プレスが温間ブレスのため、短サイクル成形が達成される。
また、温間プレスでは、型温は熱可塑性樹脂の融点以下に加熱され、冷却されるので、熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、冷却する熱間プレス（熱プレス）に比べて、プレス型の加熱、冷却時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１、第２実施例の燃料電池用セパレータの製造方法の工程図である
。
【図２】
本発明の第２実施例の燃料電池用セパレータの製造方法における、セパレータ
と射出ゲートの斜視図である。
【図３】
本発明の第１実施例の燃料電池用セパレータの製造方法における、グラフ中に
成形可能範囲を示した、射出率対空孔率のグラフである。
【図４】
本発明の第１実施例の燃料電池用セパレータの製造方法における、セパレータ
密度対金型温度のグラフ（傾向を示すグラフ）である。
【図５】
本発明の第１実施例の燃料電池用セパレータの製造方法における、セパレータ
密度対プレス圧（第１実施例の第２の工程のプレス圧）のグラフ（傾向を示すグラフ）である。
【図６】本発明の第３実施例の燃料電池用セパレータの製造方法の工程図である。
【図７】本発明の第３実施例の燃料電池用セパレータの製造方法における、セパレータ密度対金型温度（第３実施例の金型の温度）のグラフ（傾向を示すグラフ）である。
【図８】一般の燃料電池（本発明にも適用可能）の全体側面図である。
【図９】図８の燃料電池の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　（固体高分子電解質型）燃料電池
１１　電解質膜
１２　触媒層
１３　拡散層
１４　電極（アノード、燃料極）
１５　触媒層
１６　拡散層
１７　電極（カソード、空気極）
１８　セパレータ
１９　モジュール
２０　ターミナル
２１　インシュレータ
２２　エンドプレート
２３　スタック
２４　締結部材（テンションプレート）
２５　ボルト
２６　冷媒流路
２７　燃料ガス流路
２８　酸化ガス流路
３０　混合材料（材料）
３１　キャビティ
３２　射出ゲート
３３　金型
３４　成形予備体
３５　金型

Claims

導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料を製品形状より大きな形状のキャビティに高速射出し、
前記高速射出による充填の途中または後にキャビティ内の混合材料を製品形状にプレスする、
燃料電池用セパレータの製造方法。
導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料をキャビティに高速射出する工程を有する燃料電池用セパレータを製造方法であって、射出ゲートがセパレータの表裏面のうち溝形状が簡素な方の面に形成されている燃料電池用セパレータの製造方法。
前記溝形状が簡素な方の面は冷媒流路が形成されている面である請求項２記載の燃料電池用セパレータの製造方法。
導電材料と熱可塑性樹脂との混合材料あるいはその成形予備体を、温間プレスすることによりセパレータを成形する燃料電池用セパレータの製造方法。
前記温間プレスは、前記混合材料あるいはその成形予備体を前記熱可塑性樹脂の融点以上に加熱することなく、前記混合材料あるいはその成形予備体を前記熱可塑性樹脂の融点以下で保持した金型に入れて行う請求項４記載の燃料電池用セパレータの製造方法。