JP2004146384A - 燃料電池のシール構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ゴムを含むコーティング剤をセパレータの周縁部表面に塗布し、形成された未架橋のゴム薄膜を、放射線架橋などにより加硫又は架橋させ、架橋ゴム層を有する燃料電池用セパレータを調製する。この燃料電池用セパレータを燃料電池本体の両側部に配設することにより、シール性の高い燃料電池を構築する。放射線架橋を利用した燃料電池用セパレータを用いると、ゴムパッキンの成分により燃料電池の性能が阻害されない。
【選択図】 図3
Description
図1は、固体高分子型燃料電池を構成する単位セル1の概略縦断面図であり、通常、燃料電池は、複数の前記単位セル1を積層した積層体(図示せず)として構成されている。
特に、ゴム層は、加硫剤(架橋剤)および加硫助剤(架橋助剤)を実質的に含まず、放射線架橋により形成されているのが好ましい。放射線架橋によりゴム層(ゴム薄膜層)を形成すると、ゴム分子鎖間で直接C−C結合が形成され、ゴム層に硫黄や過酸化物等の加硫剤や加硫助剤を配合する必要がなく、燃料電池の性能が阻害されることがない。さらに、ゴム材料から燃料電池の性能を阻害する陽イオン不純物(例えば酸化亜鉛や酸化マグネシウム等の金属酸化物)が溶出することもない。なお、電池性能が低下する可能性を低減するため、ゴム層は光重合開始剤を含有していなくてもよい。
なお、前記ゴム層は、必要に応じて、慣用の配合剤、例えば、加硫促進剤、活性剤、加硫遅延剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、老化防止剤など)、可塑剤、充填剤(ホワイトカーボン、タルク、炭酸カルシウムなど)、軟化剤、滑剤、粘着付与剤、着色剤、硬化剤、補強剤などを添加してもよい。なお、これらの添加剤として、燃料電池の特性に悪影響を及ぼさない成分を選択するのが好ましい。
なお、ゴムパッキンの耐熱性や強度物性を考慮して、放射線照射による架橋は、その照射方法や照射条件を最適化できる。また、架橋方法を組み合わせてゴム層を架橋させてもよい。例えば、放射線架橋によるゴムの完全架橋に限らず、プレ架橋として放射線架橋を使用し、加熱処理やマイクロ波によるポスト架橋をすることができる。
2 高分子電解質膜
3 カソード電極
4 アノード電極
5 カソード電極側セパレータ
6 アノード電極側セパレータ
7,8 溝
9,10 ゴムパッキン
11 マスク
12 透孔
13 ゴムコーティング層
Claims (6)
- 燃料電池の単電池と、この単電池を挟持するセパレータとの間にパッキンが介在するシール構造であって、
ゴム溶液をセパレータの周縁部に所定回数塗布することにより、所定の平面形状および厚さに形成したゴムコーティング層をシール材とし、このゴムコーティング層を加硫又は架橋して前記セパレータの周縁部に接着一体化した加硫又は架橋ゴム層によりパッキンを構成したことを特徴とする燃料電池のシール構造。 - ゴム溶液を複数回塗布することによりゴムコーティング層を形成した請求項1に記載の燃料電池のシール構造。
- ゴム溶液をスクリーン印刷法により塗布することによりゴムコーティング層を形成した請求項1又は2に記載の燃料電池のシール構造。
- ゴムコーティング層を放射線照射により加硫又は架橋してパッキンを形成した請求項1又は2に記載の燃料電池のシール構造。
- ゴム溶液が、溶剤によりゴムコンパウンドを溶解させて形成されている請求項1又は2に記載の燃料電池のシール構造。
- ゴム溶液が、液状シリコーンゴムからなる請求項1又は2に記載の燃料電池のシール構造。
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