JP2019533893A - 燃料電池用セパレータ板の製造方法及び上記セパレータを備える燃料電池スタックの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
全ての百分率は質量による相対濃度である。
Claims (10)
- 少なくとも70%のカーボン粉末、0.5〜5%のPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、及びPTFEとは異なる10〜20%の熱可塑性ポリマーの、粉末の材料ブレンドを準備する工程(全ての百分率は前記材料の質量による)、及び前記ブレンドをセパレータ板に成型する工程によって燃料電池用セパレータ板を製造する方法において、懸濁液として粉末のブレンドを準備する工程、前記懸濁液中のスラリーとして前記粉末を沈殿させる工程、前記スラリーから過剰量の液体を除去する工程及び型内の前記スラリーをセパレータ板の形状に圧縮成型する工程を含むことを特徴とする、前記方法。
- ・前記熱可塑性ポリマーを溶融させる工程及び前記熱可塑性ポリマーをカーボン粉末と混合してカーボン担持ポリマーを準備する工程;
・前記カーボン担持ポリマー混合物を混ぜ合わせてペレットにする工程;
・前記ペレットをカーボン−ポリマー粉末に粉砕する工程;
・微粉化PTFE粒子の懸濁液を準備する工程;
・前記カーボン−ポリマー粉末を前記PTFE懸濁液と混合してカーボン/ポリマー/PTFE懸濁液を準備する工程;
・凝集粒子沈殿物の湿ったスラリーが展性及び可撓性の物質として残るまで、前記カーボン/ポリマー/PTFE懸濁液を加熱して前記懸濁液から液体を蒸発させる工程;
・前記展性及び可撓性の物質から過剰量の液体を除去する工程;
・前記展性及び可撓性の物質をシートに圧縮圧延する工程;
・全ての液体残余が蒸発するまで前記シートを100℃〜270℃の範囲の第2の温度に保つ工程;
・型内の前記シートをセパレータ板の形状に圧縮成型する工程
を含む、請求項1に記載の方法。 - ・前記カーボン−ポリマー粉末を第1の液体中に懸濁させてカーボン−ポリマー粉末懸濁液を準備する工程、
・第2の液体中に懸濁した前記微粉化PTFE粒子を準備する工程;
・前記カーボン−ポリマー粉末懸濁液を前記PTFE懸濁液と混合して前記カーボン/ポリマー/PTFE懸濁液を準備する工程
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記第1の液体がアルコールであるか、又は前記第1の液体が主成分としてアルコール若しくはアルコールのブレンドを含む、請求項3に記載の方法。
- 第1の温度が65℃〜195℃の範囲である、請求項3又は4に記載の方法。
- 前記カーボン粉末が黒鉛粉末である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ポリマーがポリフェニレンスルフィドである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記成型する工程が40〜100MPaの範囲の圧力で、かつ200〜330℃の範囲の温度で行われるか、又は前記成型する工程が200〜400MPaの範囲の圧力で、かつ25〜200℃の範囲の温度で行われる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記セパレータ板がバイポーラ板であり、前記シートを、前記バイポーラ板の各面上に流路パターンを備えるバイポーラ板に成型する工程を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 燃料電池スタックを製造する方法であって、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法によって複数のセパレータ板を製造する工程、前記セパレータ板の間に燃料電池膜を備える配置として前記セパレータ板を並べる工程を含み、前記膜が酸素ガスから水素燃料を分離する、前記方法。
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CN111628183B (zh) * | 2020-05-27 | 2022-12-13 | 先进储能材料国家工程研究中心有限责任公司 | 燃料电池催化剂浆料的制备方法 |
EP4162551A1 (en) * | 2020-06-04 | 2023-04-12 | Blue World Technologies Holding ApS | Separator plate for a fuel cell, precursor therefore and its method of production |
DE102021116095A1 (de) | 2021-06-22 | 2022-12-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bipolarplatte und Verfahren zur Herstellung einer Bipolarplatte |
DE102021121404A1 (de) | 2021-08-18 | 2023-02-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bipolarplatte und Verfahren zur Herstellung einer Bipolarplatte |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001514794A (ja) * | 1997-03-12 | 2001-09-11 | ネーデルランセ オルハニサチエ フォール トゥーヘパスト−ナツールウェーテンシャッペルック オンデルズク テーエヌオー | バイポラープレートの製造方法 |
JP2004193044A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Dainatsukusu:Kk | 固体高分子型燃料電池用セパレータの製造方法 |
US20040229993A1 (en) * | 2003-02-19 | 2004-11-18 | Jianhua Huang | Highly conductive thermoplastic composites for rapid production of fuel cell bipolar plates |
JP2007173028A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tokai Carbon Co Ltd | 燃料電池用セパレータ材の製造方法 |
WO2012165492A1 (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | 昭和電工株式会社 | 燃料電池用セパレータの製造方法 |
JP2013120737A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 撥水性燃料電池用セパレータおよびその製造方法 |
KR20160033857A (ko) * | 2014-09-18 | 2016-03-29 | (주)엘지하우시스 | 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3538732A1 (de) * | 1984-12-20 | 1986-06-26 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Verfahren zur herstellung einer elektrode fuer eine elektrochemische zelle, insbesondere zur elektrochemischen h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)0(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)- und h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-herstellung und elektrode fuer eine elektrochemische zelle |
JPS62147662A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-01 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池のセパレ−ト板製造方法 |
US5942347A (en) * | 1997-05-20 | 1999-08-24 | Institute Of Gas Technology | Proton exchange membrane fuel cell separator plate |
CA2311196C (en) | 1999-06-14 | 2005-08-16 | Kawasaki Steel Corporation | A fuel cell separator, a fuel cell using the fuel cell separator, and a method for making the fuel cell separator |
JP2002025340A (ja) | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Nisshinbo Ind Inc | 導電性樹脂組成物、燃料電池セパレータ及びその製造方法並びに固体高分子型燃料電池 |
FR2817076A1 (fr) * | 2000-11-20 | 2002-05-24 | Atofina | Poudre microcomposite a base d'un electroconducteur et d'un fluoropolymere et objets fabriques avec cette poudre |
JP2002231263A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-16 | Yodogawa Hu-Tech Kk | 燃料電池のセパレータおよびその製造法 |
WO2002093670A1 (fr) | 2001-05-11 | 2002-11-21 | Kureha Chemical Industry Company, Limited | Separateur pour pile a combustible de type polymere a l'etat solide et procede de fabrication associe |
US20110165318A9 (en) | 2004-04-02 | 2011-07-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrode formation by lamination of particles onto a current collector |
WO2005117180A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 高分子電解質形燃料電池用セパレータ、高分子電解質形燃料電池、高分子電解質形燃料電池用セパレータの評価方法、及び、高分子電解質形燃料電池用セパレータの製造方法 |
CN100505401C (zh) * | 2004-05-31 | 2009-06-24 | 松下电器产业株式会社 | 高分子电解质型燃料电池用隔离层、高分子电解质型燃料电池、高分子电解质型燃料电池用隔离层的评价方法以及高分子电解质型燃料电池用隔离层的制造方法 |
US20080003166A1 (en) | 2004-07-15 | 2008-01-03 | Yurii Maletin | Methods of forming nanoporous carbon material and electrodes and electrochemical double layer capacitors therefrom |
CA2591542A1 (en) | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Sheet molding material for fuel cell bipolar plate, method of producing same and bipolar plate or fuel cell |
US7919213B1 (en) * | 2005-08-09 | 2011-04-05 | Becker Rolf R | Fuel cell bipolar plate and composition therefore |
US8097385B2 (en) | 2006-06-12 | 2012-01-17 | University Of Connecticut | Bipolar plate for fuel cell |
RU2333575C1 (ru) | 2007-04-03 | 2008-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" | Биполярная пластина для топливного элемента и способ ее изготовления |
US9065086B2 (en) | 2007-06-19 | 2015-06-23 | GM Global Technology Operations LLC | Thermoplastic bipolar plate |
DK176957B1 (da) | 2007-07-18 | 2010-07-26 | Serenergy As | Forbedringer i pakninger og bipolære plader til PEM brændselsceller |
DK176814B1 (da) | 2007-07-18 | 2009-10-19 | Serenergy As | Bipolar plade til brændselscelle omfattende en by-passed snoet flow kanal til oxiderende gas; köleplade til brændselscelle omfattende en by-passed snoet kanal til kölegas; brændselscelle omfattende nævnte plader og deres brug. |
CN100530784C (zh) * | 2007-10-24 | 2009-08-19 | 山东大学 | 一种磷酸型燃料电池用双极板及其制备方法 |
CN102610832B (zh) * | 2012-03-26 | 2015-01-21 | 四川省达州钢铁集团有限责任公司 | 一种全钒液流电池用电极板的制作方法 |
GB201405659D0 (en) | 2014-03-28 | 2014-05-14 | Univ Cape Town | Fuel cell MEA with combined metal gas diffusion layer and microporous layer |
KR102269931B1 (ko) | 2014-09-29 | 2021-06-28 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 연료전지 분리판용 열가소성 프리프레그 중간재 및 이를 이용한 연료전지 분리판용 열가소성 프리프레그의 제조방법 |
KR101815134B1 (ko) * | 2015-01-02 | 2018-01-05 | 한국타이어 주식회사 | 연료전지 분리판 및 그 제조방법 |
-
2016
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001514794A (ja) * | 1997-03-12 | 2001-09-11 | ネーデルランセ オルハニサチエ フォール トゥーヘパスト−ナツールウェーテンシャッペルック オンデルズク テーエヌオー | バイポラープレートの製造方法 |
JP2004193044A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Dainatsukusu:Kk | 固体高分子型燃料電池用セパレータの製造方法 |
US20040229993A1 (en) * | 2003-02-19 | 2004-11-18 | Jianhua Huang | Highly conductive thermoplastic composites for rapid production of fuel cell bipolar plates |
JP2007173028A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tokai Carbon Co Ltd | 燃料電池用セパレータ材の製造方法 |
WO2012165492A1 (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | 昭和電工株式会社 | 燃料電池用セパレータの製造方法 |
JP2013120737A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 撥水性燃料電池用セパレータおよびその製造方法 |
KR20160033857A (ko) * | 2014-09-18 | 2016-03-29 | (주)엘지하우시스 | 연료전지용 분리판 및 그의 제조방법 |
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