JP7456367B2 - 燃料電池用のセパレータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本明細書が開示する技術は、燃料電池用のセパレータ及びその製造方法に関する。

燃料電池は、複数の燃料電池セルが積層されて構成されている。各々の燃料電池セルは、一対のセパレータ（即ち、アノード側セパレータとカソード側セパレータ）と、膜電極接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、アノード側ガス拡散層と、カソード側ガス拡散層とを備える。ＭＥＡは、アノード側ガス拡散層及びカソード側ガス拡散層と一体に成形されて、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ａｎｄ Ｇａｓ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌy）として用意されることもある。この場合、ＭＥＧＡを一対のセパレータの間に配置することで、燃料電池セルを構成することができる。

セパレータには、アノードガス、カソードガス及び冷却媒体といった、流体を供給及び排出するための供給孔及び排出孔が設けられている。これらの供給孔及び排出孔は、複数の燃料電池セルが積層されたときに、一連に連結されて連結流路を形成する。そして、各燃料電池セルでは、前述した各種の流体が連結流路から供給され、あるいは連結流路へ排出される。各々のセパレータには、供給孔又は排出孔を取り囲むようにガスケットが設けられており、連結流路から流体が漏洩することが防止される。

特許文献１に、ガスケットを有するセパレータが記載されている。このセパレータでは、供給孔や排出孔を有するセパレータ本体の表面に、環状のガスケットが設けられている。

特開２０１７－１１７６３８号公報

燃料電池の作動中は、流体が流路を通して供給及び排出されるため、流路内の圧力が上昇する。このとき、ガスケットが流路内の圧力に耐えられず、セパレータ本体からガスケットが剥離すれば、連結流路から流体が漏洩するおそれがある。ガスケットの剥離を抑制するためには、接着剤を用いて、セパレータ本体の表面にガスケットを強く接着することが考えられる。しかしながら、接着剤の塗布及びその後の焼付け等といった付加的な工程が必要になるうえ、接着剤が溶出及び揮発することによって、ＭＥＡの電解質膜が損傷を受けるおそれがある。従って、接着剤を用いることなく、セパレータ本体の表面とガスケットとを強く接着し得る技術が求められている。

上記の実情を鑑み、本明細書は、接着剤を用いることなく、セパレータ本体の表面に対するガスケットの接着力を高めることのできる技術を提供する。

本明細書が開示する技術は、燃料電池用のセパレータの製造方法に具現化される。この製造方法は、セパレータ本体の表面に粗面化領域を形成する粗面化工程と、前記セパレータ本体の前記表面にガスケットを成形する成形工程とを備える。前記成形工程では、前記粗面化領域の少なくとも一部を含む範囲に、前記ガスケットが成形される。

上記した製造方法では、セパレータ本体の表面に形成された粗面化領域上に、ガスケットが成形される。このような製造方法によると、粗面化領域の微細な凹凸にガスケットが入り込んで硬化するため、いわゆるアンカー効果によって、セパレータ本体とガスケットとが強固に結合する。従って、接着剤を用いることなく、セパレータ本体の表面に対するガスケットの接着力を高めることができる。

本明細書が開示する技術は、燃料電池用のセパレータにも具現化される。このセパレータは、セパレータ本体と、前記セパレータ本体の表面に設けられたガスケットとを備える。前記セパレータ本体の表面は、粗面化領域を有し、前記ガスケットの少なくとも一部は、前記粗面化領域上に位置している。

実施例のセパレータ３０を採用した燃料電池１０の概略構成を示す図。 燃料電池セル１２の概略構成を示す分解図。 燃料電池セル１２の概略構成を示す断面図。 燃料電池セル１２の平面図。 図４のＶ－Ｖ線における断面図。 図５のＶＩ部の拡大図であり、本実施例のセパレータ本体３１の表面３１ａと第５ガスケット５４ｅとの関係を示す図。 粗面化工程前におけるセパレータ本体３１を示す図。 粗面化工程を示す図。 成形工程を示す図。 一変形例である第１粗面化工程を示す図。 一変形例である第２粗面化工程を示す図。 セパレータ本体３１の表面３１ａと第５ガスケット５４ｅとの関係の一変形例。 セパレータ本体３１の表面３１ａと第５ガスケット５４ｅとの関係の一変形例。

本技術の一実施形態において、粗面化工程でセパレータ本体の表面に形成される粗面化領域は、０．１μｍから２．５μｍの範囲内の算術平均高さ（Ｓａ）を有していてもよく、さらには、０．５μｍから１．５μｍの範囲内の算術平均高さ（Ｓａ）を有してもよい。このような構成によると、セパレータ本体の表面に対するガスケットの接着力をより高くすることができる。

ここで、算術平均高さ（Ｓａ）は、ＩＳＯ ２５１７８で規定されている。算術平均高さ（Ｓａ）は、線の算術平均高さ（Ｒａ）を三次元に拡張したパラメーターであり、表面の平均面に対して、各点の高さの差の絶対値の平均を表す。そのため、算術平均高さ（Ｓａ）は、面粗さを評価する際に、一般的に利用される。

本技術の一実施形態において、粗面化工程では、セパレータ本体の表面に沿って、粗面化領域を環状に形成し、成形工程では、環状の粗面化領域に沿って、ガスケットを環状に成形してもよい。この場合、特に限定されないが、セパレータ本体は、貫通孔を有しており、粗面化工程では、粗面化領域が貫通孔を取り囲むように、粗面化領域を環状に形成してもよい。但し、他の実施形態として、形成される粗面化領域は、必ずしも環状でなくてもよく、セパレータ本体に設けられる貫通孔の形状及び位置等に応じて適宜変更することができる。同様に、ガスケットは、必ずしも環状でなくてもよく、上記した粗面化領域に沿って成形されていればよい。

上記の一実施形態において、環状に延びる粗面化領域の内側縁は、環状に延びるガスケットの内側縁よりも外側に位置していてもよい。このような構成によると、ガスケットによってシールされる流体（例えば、アノードガス、カソードガス又は冷却媒体）が、セパレータ本体の粗面化領域と直接的に接することを避けることができる。これにより、粗面化されたセパレータ本体の表面が、流体との接触によって劣化することを回避することができる。

上記の一実施形態において、環状に延びる粗面化領域の内側縁は、環状に延びるガスケットの内側縁と外側縁との間の中心よりも外側に位置していてもよい。このような構成によると、セパレータ本体の粗面化領域に、前述した流体が接触することを、より確実に回避することができる。

本技術の一実施形態において、粗面化工程は、セパレータ本体の表面にレーザを照射する工程を含んでいてもよい。このような製造方法によると、例えば、セパレータ本体の表面に、ナノオーダーの凹凸を有する粗面を形成することができる。あるいは、レーザを照射する範囲を、セパレータ本体の表面に沿って走査することにより、例えばマスク等を用意することなく、様々な形状の粗面化領域を簡便に形成することができる。特に、セパレータ本体の表面がナノオーダーの凹凸を有していると、ガスケットがセパレータ本体の表面の凹凸に入り込んで硬化することにより、セパレータ本体とガスケットとがより強固にし得る。

本技術の一実施形態において、粗面化工程は、セパレータ本体の表面に第１の粗面度を与える処理を実施する第１粗面化工程と、第１の粗面度が与らえた領域に、第１の粗面度よりも小さい第２の粗面度を与える処理を実施する第２粗面化工程とを含んでもよい。このような製造方法によると、セパレータ本体の表面とガスケットとの間の接着面積を、効率的に確保することができる。従って、セパレータ本体とガスケットとの接着力を高めることができる。なお、特に限定されないが、第１の粗面度は、マイクロオーダーの凹凸であり、第２の粗面度は、ナノオーダーの凹凸であってもよい。

上記の一実施形態において、第１の粗面度を与える処理は、エッチング処理又はブラスト処理であってもよく、第２の粗面度を与える処理は、レーザ照射処理であってもよい。このような製造方法によると、大量生産に有利なエッチング処理及びブラスト処理と、より微細な凹凸を有する粗面を形成するのに有利なレーザ処理のそれぞれの利点を活かすことができる。

図面を参照して、実施例のセパレータ３０及びその製造方法について説明する。図１は、本実施例のセパレータ３０が採用された燃料電池１０を示す。燃料電池１０は、複数の燃料電池セル１２を備える。複数の燃料電池セル１２は、Ｙ軸方向に沿って積層されている。詳しくは後述するが、燃料電池セル１２は、それぞれが単独で発電可能な構成要素である。燃料電池１０は、特に限定されないが、例えば、燃料電池車といった燃料電池を電源とする車両に採用することができる。

図２、図３に示すように、燃料電池セル１２は、ＭＥＧＡ２６と、アノード側セパレータ２８と、カソード側セパレータ３０とを備える。ＭＥＧＡ２６は、その外周を囲むフレーム部材３２によって支持されている。ＭＥＧＡ２６は、ＭＥＡ２０と、アノード側ガス拡散層２２と、カソード側ガス拡散層２４と備える。ＭＥＡ２０は、アノード側ガス拡散層２２とカソード側ガス拡散層２４との間に配置されており、ＭＥＧＡ２６は、これら三者が積層された構成を有する。アノード側ガス拡散層２２及びカソード側ガス拡散層２４は、ガス透過性を有する導電性材料であり、例えば、カーボン多孔質体により構成される。アノード側セパレータ２８及びカソード側セパレータ３０は、ガス不透性の導電性材料であり、例えば、チタンを含む基材からなるプレートにより構成される。フレーム部材３２は、気密性及び絶縁性を有する樹脂材料により構成される。

図３に示すように、ＭＥＡ２０は、電解質膜１４と、アノード電極１６と、カソード電極１８とを備える。電解質膜１４は、アノード電極１６とカソード電極１８との間に配置されており、ＭＥＡ２０は、これら三者が積層された構成を有する。電解質膜１４は、例えば、フッ素系のイオン交換樹脂により形成された、プロトン性のイオン交換膜で構成される。アノード電極１６及びカソード電極１８は、例えば、白金等の触媒を担持した導電性材料により構成される。なお、図３における各構成部材の厚さは、理解を図るために便宜的に示したものであり、実際の構成部材の厚みを反映しているわけではない。

図３に示すように、アノード側セパレータ２８の一方の面には、アノードガスの流路を形成する溝部３４が形成されている。この溝部３４は、ＭＥＧＡ２６のアノード側ガス拡散層２２に対向しており、アノード側ガス拡散層２２へアノードガスを供給する流路を形成する。アノード側セパレータ２８の他方の面には、冷却媒体の流路を形成する溝部３８が形成されている。この溝部３８は、ＭＥＧＡ２６とは反対側に位置しており、隣接する他の燃料電池セル１２（図示省略）のカソード側セパレータ３０と対向して、燃料電池セル１２を冷却するための冷却媒体の流路を形成する。

同様に、図３に示すように、カソード側セパレータ３０の一方の面には、カソードガスの流路を形成する溝部３６が形成されている。この溝部３６は、ＭＥＧＡ２６のカソード側ガス拡散層２４に対向しており、カソード側ガス拡散層２４へカソードガスを供給する流路を形成する。カソード側セパレータ３０の他方の面には、冷却媒体の流路を形成する溝部４０が形成されている。この溝部４０は、ＭＥＧＡ２６とは反対側に位置しており、隣接する他の燃料電池セル１２（図示省略）のアノード側セパレータ２８と対向して、燃料電池セル１２を冷却するための冷却媒体の流路を形成する。特に限定されないが、各溝部３４、３６、３８、４０は、プレス加工やエッチング処理等により形成される。

図２、図４に示すように、カソード側セパレータ３０は、６つの貫通孔４２、４４、４６、４８、５０、５２を備える。６つの貫通孔４２、４４、４６、４８、５０、５２には、第１供給孔４２、第１排出孔４４、第２供給孔４６、第２排出孔４８、第３供給孔５０、第３排出孔５２が含まれる。特に限定されないが、第１供給孔４２はアノードガス供給孔であり、第１排出孔４４はアノードガス排出孔であり、第２供給孔４６はカソードガス供給孔であり、第２排出孔４８はカソードガス排出孔であり、第３供給孔５０は冷却媒体供給孔であり、第３排出孔５２は冷却媒体排出孔である。カソード側セパレータ３０の長手方向における両端部には、それぞれ３つの供給孔４２、４６、５０と３つの排出孔４４、４８、５２が配置されている。同様に、図２に示すように、アノード側セパレータ２８及びフレーム部材３２は、前述した６つの貫通孔４２、４４、４６、４８、５０、５２を備え、それらが長手方向における両端部に配置されている。

図１に示すように、セパレータ２８、３０及びフレーム部材３２に形成された第１供給孔４２は、複数の燃料電池セル１２がＹ方向に積層されると、互いに連結されて第１供給連結流路４２ａを形成する。同様に、第２供給孔４６及び第３供給孔５０もそれぞれ、複数の燃料電池セル１２がＹ方向に積層されると、互いに連結されて第２供給連結流路４６ａ及び第３供給連結流路５０ａを形成する。図示省略するが、第１排出孔４４、第２排出孔４８、第３排出孔５２もそれぞれ、複数の燃料電池セル１２がＹ方向に積層されると、第１排出連結流路４４ａ、第２排出連結流路４８ａ及び第３排出連結流路５２ａを形成する。従って、燃料電池セル１２が積層された燃料電池１０においては、３つの供給連結流路４２ａ、４６ａ、５０ａから各燃料電池セル１２へ流体が供給され、各燃料電池セル１２から３つの排出連結流路４４ａ、４８ａ、５２ａへ流体が排出される。

図４に示すように、カソード側セパレータ３０は、セパレータ本体３１と、複数のガスケット５４ａ－５４ｅとを備える。セパレータ本体３１は、前述したように、チタンを含む基材からなるプレートにより構成されている。複数のガスケット５４ａ－５４ｅには、第１ガスケット５４ａ、第２ガスケット５４ｂ、第３ガスケット５４ｃ、第４ガスケット５４ｄ及び第５ガスケット５４ｅが含まれる。第１ガスケット５４ａ、第２ガスケット５４ｂ、第３ガスケット５４ｃ及び第４ガスケット５４ｄは、第１供給孔４２、第１排出孔４４、第２供給孔４６及び第２排出孔４８の周囲にそれぞれ環状に設けられており、４つの貫通孔４２、４４、４６、４８をそれぞれ取り囲んでいる。第５ガスケット５４ｅは、ＭＥＧＡ２６に対向する範囲と、第３供給孔５０と、第３排出孔５２とを取り囲むように、環状に設けられている。各々のガスケット５４ａ－５４ｅは、例えば、ゴムや熱可塑性樹脂等で構成されており、射出成形によって成形される。各々のガスケット５４ａ－５４ｅは、複数の燃料電池セル１２が積層された状態で、対応する連結流路４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ，５０ａ、５２ａからアノードガス、カソードガス又は冷却媒体といった流体が漏洩することを防止する。アノードガスは水素ガス（又は水素を含有するガス）であり、カソードガスは酸素ガス（又は酸素を含有するガス）である。冷却媒体は、例えば冷却水である。

図５に示すように、カソード側セパレータ３０では、セパレータ本体３１の表面３１ａに、第５ガスケット５４ｅが設けられている。アノード側セパレータ２８では、セパレータ本体２９の表面に、溝部５６が形成されている。この溝部５６は、カソード側セパレータ３０とは反対側に位置し、かつ、隣接する他の燃料電池セル１２（図示省略）に設けられた第５ガスケット５４ｅを受け入れるように構成されている。これにより、セパレータ本体３１の表面３１ａに設けられている第５ガスケット５４ｅは、複数の燃料電池セル１２がＹ方向に積層されたときに、隣接する他の燃料電池セル１２（図示省略）の溝部５６に受け入れられ、アノード側セパレータ２８と当接する。即ち、第５ガスケット５４ｅは、各燃料電池セル１２間のカソード側セパレータ３０とアノード側セパレータ２８とをシールする。また、上記した通り、燃料電池セル１２内では、カソード側セパレータ３０とアノード側セパレータ２８との間には、フレーム部材３２が配置されている。特に限定されないが、上述した各溝部３４、３６、３８、４０と同様に、溝部５６は、プレス加工やエッチング処理等により形成される。なお、溝部５６は、各セパレータ２８、３０等の構成及び形状によっては、必ずしも必要とされない。図５における各構成部材の厚さは、理解を図るために便宜的に示したものであり、実際の構成部材の厚みを反映しているわけではない。

図６を参照して、本実施例のセパレータ本体３１の表面３１ａと第５ガスケット５４ｅとの関係を説明する。カソード側セパレータ３０において、セパレータ本体３１の表面３１ａには、粗面化領域５８が設けられている。粗面化領域５８は、粗面化された領域であって、後述する粗面化工程において形成される。粗面化領域５８は、第５ガスケット５４ｅの位置に合わせて設けられ、第５ガスケット５４ｅが、粗面化領域５８上に設けられている。第５ガスケット５４ｅは、後述する成型工程において成形される。粗面化領域５８は、第５ガスケット５４ｅに沿って環状に延びており、内側縁６０と、外側縁６２とを有する。同様に、第５ガスケット５４ｅは、内側縁６４と、外側縁６６とを有する。特に限定されないが、本実施例におけるセパレータ本体３１では、粗面化領域５８の内側縁６０及び外側縁６２が、それぞれ、第５ガスケット５４ｅの内側縁６４及び外側縁６６よりも外側に位置している。即ち、粗面化領域５８が形成された範囲内に、第５ガスケット５４ｅの全体が成形されている。但し、第５ガスケット５４ｅは、その全体が必ずしも粗面化領域５８内に位置する必要はない。第５ガスケット５４ｅの少なくとも一部が、粗面化領域５８上に位置していればよい。なお、粗面化領域５８及び第５ガスケット５４ｅは、必ずしもカソード側セパレータ３０の表面３１ａに設けられる必要はなく、カソード側セパレータ３０の表面３１ａに代えて、アノード側セパレータ２８の表面に設けられてもよい。

セパレータ本体３１の表面３１ａには、その他の第１ガスケット５４ａから第４ガスケット５４ｄの位置に対しても、同様の粗面化領域５８が設けられている。それらの粗面化領域５８もまた、ガスケット５４ａ－５４ｄに沿って環状に延びており、粗面化領域５８の少なくとも一部を含む範囲に、ガスケット５４ａ－５４ｄが形成されている。

上記した構成では、セパレータ本体３１の表面３１ａに形成された粗面化領域５８上に、各々のガスケット５４ａ－５４ｅが成形されている。このような構成によると、粗面化領域５８の微細な凹凸に、ガスケット５４ａ－５４ｅの基部が入り込んで硬化する。そのため、いわゆるアンカー効果によって、セパレータ本体３１と各々のガスケット５４ａ－５４ｅとが強固に結合する。従って、接着剤を用いることなく、セパレータ本体３１の表面３１ａに対するガスケット５４ａ－５４ｅの接着力を高めることができる。

図７～図９を参照して、燃料電池用のセパレータ３０の製造方法を説明する。図７には、粗面化工程前におけるセパレータ本体３１を示す。図８に示すように、先ず、粗面化工程が実施される。一例ではあるが、この粗面化工程では、レーザ装置６８により、セパレータ本体３１の表面３１ａにレーザが照射される。これにより、セパレータ本体３１の表面３１ａに粗面化領域５８が形成される。特に限定されないが、本実施例における粗面化工程では、セパレータ本体３１の表面３１ａに沿って、粗面化領域５８が環状に形成され、それぞれの粗面化領域５８が、６つの貫通孔４２、４４、４６、４８、５０、５２の少なくとも一つを取り囲むように、環状に形成される。

次いで、図９に示すように、成形工程が実施される。この成形工程では、セパレータ本体３１の表面３１ａに、第１ガスケット５４ａ－第５ガスケット５４ｅが成形される。なお、図９では、第５ガスケット５４ｅのみが代表して図示されている。上記した通り、ガスケット５４ａ－５４ｅは、例えば、ゴムや熱可塑性樹脂等で構成されており、成形装置７０を用いた射出成形によって成形される。成形装置７０は、ステージ（図示省略）と金型７２とを備える。成形工程では、ステージ上に配置されたセパレータ本体３１の表面３１ａに対して金型７２が下降し、セパレータ本体３１の表面３１ａにガスケット５４ａ－５４ｅが成形される。各々のガスケット５４ａ－５４ｅが成形される範囲や形状は、成形装置７０の構成、例えば金型７２の形状によって適宜変更可能であり、粗面化領域５８の少なくとも一部を含む範囲に成形されればよい。特に限定されないが、本実施例の製造方法では、セパレータ本体３１の表面３１ａに沿って粗面化領域５８が環状に形成されており、各々のガスケット５４ａ－５４ｅについても、環状の粗面化領域５８に沿って環状に成形される。

上記した製造方法では、セパレータ本体３１の表面３１ａに形成された粗面化領域５８上に、各々のガスケット５４ａ－５４ｅが成形される。このような製造方法によると、粗面化領域５８の微細な凹凸に、ガスケット５４ａ－５４ｅの基部が入り込んで硬化する。そのため、いわゆるアンカー効果によって、セパレータ本体３１とガスケット５４ａ－５４ｅとが強固に結合する。従って、接着剤を用いることなく、セパレータ本体３１の表面３１ａに対するガスケット５４ａ－５４ｅの接着力を高めることができる。

図１０、図１１を参照して、粗面化工程の変形例を説明する。粗面化工程は、図１０に示す第１粗面化工程と、図１１に示す第２粗面化工程を含んでもよい。セパレータ本体３１の表面３１ａに第１の粗面度を与える処理を実施する工程を、本明細書では、第１粗面化工程と称する。第１の粗面度が与らえた領域に、第１の粗面度よりも小さい第２の粗面度を与える処理を実施する工程を、本明細書では、第２粗面化工程と称する。

図１０に示すように、第１粗面化工程では、セパレータ本体３１の表面３１ａに第１の粗面度を与える処理が実施される。第１の粗面度を与える処理としては、例えば、ブラスト処理を用いることができる。ブラスト処理では、ブラスト装置７４から微細な研磨剤等を噴射することで、セパレータ本体３１の表面３１ａに第１の粗面度が付与される。

図１１に示すように、第２粗面化工程では、第１の粗面度が与らえた領域に、第１の粗面度よりも小さい第２の粗面度を与える処理が実施される。第２の粗面度を与える処理としては、例えば、レーザ照射処理を用いることができる。レーザ照射処理では、レーザ装置７６を用いて、セパレータ本体３１の表面３１ａ上の第１の粗面度が与らえた領域の一部又は全部に、レーザが照射される。これにより、セパレータ本体３１の表面３１ａでは、第１の粗面度を有する領域に、第２の粗面度が付与される。なお、第１の粗面度を与える処理及び第２の粗面度を与える処理の各々は、必ずしもブラスト処理及びレーザ照射処理である必要はなく、第１の粗面度よりも第２の粗面度が小さくなる処理をそれぞれ適宜選択することができる。例えば、第１の粗面度を与える処理として、ブラスト処理に代えて、エッチング処理を用いてもよい。

上記した変形例では、セパレータ本体３１の表面３１ａ上に形成される、第１の粗面度を有する領域に、第２の粗面度が付与される。これにより、第１の粗面度のみを付与する場合よりも、セパレータ本体３１の表面３１ａとガスケット５４ａ－５４ｅとの間の接着面積を、効率的に拡大することができる。従って、セパレータ本体３１の表面３１ａに対するガスケット５４ａ－５４ｅの接着力を高めることができる。

図１２、図１３を参照して、セパレータ本体３１の表面３１ａと第５ガスケット５４ｅとの関係の変形例を説明する。一例ではあるが、図１２に示すように、環状に延びる粗面化領域５８の内側縁６０は、環状に延びる第５ガスケット５４ｅの内側縁６４よりも外側に位置する。本変形例の構成によると、第５ガスケット５４ｅによってシールされる冷却媒体が、セパレータ本体３１の粗面化領域５８と直接的に接することを避けることができる。これにより、粗面化されたセパレータ本体３１の表面３１ａが、冷却媒体との接触によって劣化することを回避することができる。

一例ではあるが、図１３に示すように、環状に延びる粗面化領域５８の内側縁６０は、環状に延びる第５ガスケット５４ｅの内側縁６４と外側縁６６との間の中心Ｃよりも外側に位置する。本変形例の構成によると、セパレータ本体３１の粗面化領域５８に、冷却媒体が接触することを、より確実に回避することができるため、粗面化されたセパレータ本体３１の表面３１ａが、冷却媒体との接触によって劣化することを回避することができる。

以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは組み合わせによって技術的有用性を発揮するものである。

１０ ：燃料電池
１２ ：燃料電池セル
２８ ：アノード側セパレータ
２９ ：セパレータ本体
３０ ：カソード側セパレータ
３１ ：セパレータ本体
３１ａ ：表面
４２ ：第１供給孔
４４ ：第１排出孔
４６ ：第２供給孔
４８ ：第２排出孔
５０ ：第３供給孔
５２ ：第３排出孔
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ ：ガスケット
５８ ：粗面化領域
６０ ：内側縁
６４ ：内側縁
６６ ：外側縁
６８ ：レーザ装置
７０ ：成形装置
７４ ：ブラスト装置
７６ ：レーザ装置
Ｃ ：中心

Claims (9)

1. 燃料電池用のセパレータの製造方法であって、
   セパレータ本体の表面に粗面化領域を形成する粗面化工程と、
   前記セパレータ本体の前記表面にガスケットを成形する成形工程と、
   を備え、
   前記成形工程では、前記粗面化領域の少なくとも一部を含む範囲に、前記ガスケットが成形され、
   前記粗面化工程は、前記セパレータ本体の前記表面に第１の粗面度を与える処理を実施する第１粗面化工程と、前記第１の粗面度が与らえた領域に、前記第１の粗面度よりも小さい第２の粗面度を与える処理を実施する第２粗面化工程とを含み、前記第１の粗面度は、マイクロオーダーの凹凸であり、前記第２の粗面度は、前記マイクロオーダーの凹凸の表面に形成されたナノオーダーの凹凸である、セパレータの製造方法。
2. 前記粗面化領域の算術平均高さ（Ｓａ）は、０．１μｍから２．５μｍの範囲内である、請求項１に記載のセパレータの製造方法。
3. 前記粗面化領域の算術平均高さ（Ｓａ）は、０．５μｍから１．５μｍの範囲内である、請求項１に記載のセパレータの製造方法。
4. 前記粗面化工程では、前記セパレータ本体の前記表面に沿って、前記粗面化領域を環状に形成し、
   前記成形工程では、環状に延びる前記粗面化領域に沿って、前記ガスケットを環状に成形する、請求項１から３のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。
5. 前記セパレータ本体は、貫通孔を有しており、
   前記粗面化工程では、前記粗面化領域が前記貫通孔を取り囲むように、前記粗面化領域を環状に形成する、請求項４に記載のセパレータの製造方法。
6. 環状に延びる前記粗面化領域の内側縁は、環状に延びる前記ガスケットの内側縁よりも外側に位置する、請求項４又は５に記載のセパレータの製造方法。
7. 環状に延びる前記粗面化領域の前記内側縁は、環状に延びる前記ガスケットの前記内側縁と外側縁との間の中心よりも外側に位置する、請求項６に記載のセパレータの製造方法。
8. 前記粗面化工程は、前記セパレータ本体の前記表面にレーザを照射する工程を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。
9. 前記第１の粗面度を与える処理は、エッチング処理又はブラスト処理であり、
   前記第２の粗面度を与える処理は、レーザ照射処理である、請求項１から８のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。

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