JP2006269304A - 燃料電池用セパレータ材料の製造方法と燃料電池用セパレータ並びに燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エポキシ樹脂と、含有量が樹脂組成物全量に対して70〜90質量%の範囲の黒鉛粒子と、を含む樹脂組成物に有機溶剤を添加して固形分濃度が20〜60質量%の範囲の樹脂溶液となるように調製し、次いでスプレードライ法により造粒する。
【選択図】図1
Description
(1)燃料電池用セパレータ材料の製造
表1に示した条件の配合物を攪拌混合機の容器に入れ、攪拌した。攪拌混合機としては、ダルトン製「5XDMV−rr型」)を用いた。その容器を温水で90℃に加熱した状態で遊星回転させて5分間攪拌した後、有機溶剤(イソプロパノール:IPA)を固形分濃度50%となるように添加した。この有機溶剤の添加後に更に10分間攪拌を続けた。次に90℃で三井鉱山製スプレードライヤSD16を用いて造粒した。
(2)燃料電池用セパレータの製造
得られた造粒物を、金型温度175℃、成形圧力35.3MPa、成形時間2分間の条件で圧縮成形した。次に、金型を閉じたまま圧抜きし、除圧工程として30秒間保持した後、金型を開き、成形品を取出した。成形品は、図1に示される形状の燃料電池用セパレータ4で、200mm×250mm×1.5mmの大きさで、片面に長さ250mm、幅1.0mm、深さ0.5mmの溝を57本、反対面に長さ250mm、幅2.0mm、深さ0.5mmの溝を58本有している。
(3)評価
曲げ強度:JIS K6911に従い、成形品の溝のない部分を切り出して、曲げ強度を測定した。
成形性:得られた造粒物を用いて同一条件で上記(2)記載の50個のサンプル(成形性1:最薄部0.2mm、成形性2:最薄部0.1mm)を成形し、その最薄部の外観観察より充填不良の有無を確認し、不良品の発生数により評価した。
体積抵抗率:金型温度175℃、成形圧力20MPa、成形時間2分間の条件で圧縮成形し100mm□平板とした。その平板より50mm□を切り出し試験片とした。体積抵抗率は、JIS K7194に従い、評価した。
*1 EOCN−1020−85(日本化薬)融点85℃
*2 EOCN−1020−75(日本化薬)融点75℃
*3 EOCN−1020−55(日本化薬)融点55℃
*4 PSM6200(群栄化学工業)
*5 トリフェニルホスフィン(四国化成)
*6 WR−30A(中越黒鉛工業所)平均粒径30μm
*7 WR−15A(中越黒鉛工業所)平均粒径15μm
*8 A187(日本ユニカー)
*9 F1−100(大日化学工業)
*10 J−900(大日化学工業)
<比較例1〜5>
(1)燃料電池用セパレータ材料の製造
表1に示した条件の配合物にイソプロピルアルコールを3%噴霧し、攪拌した後、所定の温度に加熱した混練機に投入した。なお、混練機としては、S2KRCニーダー((株)栗本鉄工所製)を使用した。
(2)燃料電池用セパレータの製造
得られた粉砕物を、金型温度175℃、成形圧力35.3MPa、成形時間2分間の条件で圧縮成形した。次に、金型を閉じたまま圧抜きし、除圧工程として30秒間保持した後、金型を開き、成形品を取出した。成形品は、図1に示される形状の燃料電池用セパレータ4で、200mm×250mm×1.5mmの大きさで、片面に長さ250mm、幅1.0mm、深さ0.5mmの溝を57本、反対面に長さ250mm、幅2.0mm、深さ0.5mmの溝を58本有している。
(3)評価
曲げ強度、成形性および体積抵抗率を上記の方法で評価した。
1 燃料電池用セパレータ
2 電極
21 燃料極
22 空気極
3 電解質
4 凸部
5 ガス供給排出用溝
Claims (3)
- エポキシ樹脂と、含有量が樹脂組成物全量に対して70〜90質量%の範囲の黒鉛粒子と、を含む樹脂組成物に有機溶剤を添加して固形分濃度が20〜60質量%の範囲の樹脂溶液となるように調製し、次いでスプレードライ法により造粒することを特徴とする燃料電池用セパレータ材料の製造方法。
- 請求項1に記載の方法で製造された燃料電池用セパレータ材料を成形して得られることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
- 請求項2に記載の燃料電池用セパレータと樹脂製エンドプレートからなることを特徴とする燃料電池。
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