JPH01311570A - 燃料電池用セパレータ - Google Patents

燃料電池用セパレータ

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JPH01311570A
JPH01311570A JP63140718A JP14071888A JPH01311570A JP H01311570 A JPH01311570 A JP H01311570A JP 63140718 A JP63140718 A JP 63140718A JP 14071888 A JP14071888 A JP 14071888A JP H01311570 A JPH01311570 A JP H01311570A
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JP
Japan
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molding
corrosion
resin
resistant resin
carbon powder
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Pending
Application number
JP63140718A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Kikuchi
菊池 好洋
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0213Gas-impermeable carbon-containing materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Sustainable Energy (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は9機械的強度及び電気伝導性にすぐれ。
不浸透性を有する燃料電池用セパレータに関する。
(従来の技術) 従来、燃料電池用セパレータとしては、炭素焼結体に樹
脂を含浸した樹脂含浸材、熱硬化性樹脂を不活性雰囲気
で焼成して得られるガラス状カーボン、炭素粉末と樹脂
を混合後成形し、炭素粉末を樹脂で結合した樹脂成形品
などが使用されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら樹脂含浸炭素材は、板状の製品を得るため
直方体または円柱体のブロックからの切削加工が必要で
あり、製品は高価になる。
ガラス状カーボンは焼成前に製品形状に成形加工できる
特長はあるが、焼成時の寸法収縮の安定化が難しく製品
形状に制限がある。
一方、樹脂成形品は9種々な形状に成形できる果 特徴がある反面、樹脂が電気の絶縁体のため導電性が低
いことが欠点とされる。
本発明は、導電性の高い充てん剤を選択し樹脂成形品の
導電性を高めた燃料電池用セパレータを提供することを
目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、耐食性樹脂膨張黒鉛粒子及び球状又は塊状の
他の炭素粉末からなる混合物を成形してなる燃料電池用
セパレータに関する。
本発明において、耐食性樹脂は燃料電池に使用する電解
質、燃料、それらの変化したものに対して耐食性を有す
る樹脂であり、液状でも粉末でもよく、フェノール樹脂
、フラン樹脂等が好ましい。
膨張黒鉛粒子は、天然黒鉛、熱分解黒鉛、キツシユ黒鉛
等を硫酸と硝酸等の酸化剤との混液に浸漬した後、取出
して水洗し、600℃以上の温度で急熱膨張させて得ら
れる公知のものでよい。膨張黒鉛粒子はかさ密度が0.
11/am”以下と小さいため、樹脂と混合する前に5
00μm以下に粉砕してかさ密度を大きくしておくこと
が好ましい。これによシ樹脂との混線時の飛散を防止で
きる。
球状又は塊状の他の炭素粉末(以下炭素粉)はカーボン
ブラック、ガラス状炭素の粉末が好ましい。
本発明の燃料電池用セパレータは上記耐食性樹脂、膨張
黒鉛粒子及び炭素粉を混合後、板状(セパレータ)に成
形して得られる。謝噌器目翻動参濤棗 礒専場合は、膨張黒鉛粒子のカサ比重が小さく。
体積が大きいため、加圧ニーダ−などの圧縮混線1°′ できる装置ず混合することが好ましい。好ましい混合比
は重量で、耐食性樹脂が30〜50係、膨張黒鉛粒子が
20〜501.炭素粉が10〜50チである。成形は、
射出、移送、圧縮等の公知の方法が用いられる。耐食性
樹脂が熱硬化性樹脂の場合は成形後150℃程度の温度
でアフターキュアすることが好ましい。
(作用) 膨張黒鉛粒子は、板状に成形したとぎ板の長手方向に配
向し、長手方向に較べ厚皐方向の導電性が低下する。膨
張黒鉛粒子の間にカーボンブラックのような球状の炭素
粒子を介在させることにより、膨張黒鉛粒子の配向を弱
め、板厚分向の□導電性を向上させる。
(実施例) 次に本発明の詳細な説明する。
実施例1 膨張黒鉛粒子(日立化成工業製、HGP−5)を500
μm以下に粉砕してその35重量部、フェノール樹脂粉
(日立化成工業製、HP−80ON)40重量部及びカ
ーボンブラック(キャボット社製、VULCAN@XC
−723)25重量部t−,加圧ニーダ−で10分間、
約60℃で混練し、その混線物を150℃に加熱したト
ランスファー成形金型で凹凸のある板状のセパレータに
成形した。
成形品は150℃で2時間アフターキュアした。
実施例2 500μm以下に粉砕した実施例1と同じ膨張黒鉛粒子
30重量部、フラン樹脂(日立化成工業製、VF−30
2)50重量部及びカーボンブラック(旭カーボン製、
ジースト5)20重量部を実施例1と同様に成形しキュ
アーしてセパレータを得た。
゛・比較例1として、実施例1における膨張黒鉛粒子に
替えて人造黒鉛(スイス、ロンザ黒鉛、 K8−15)
を使用し、また、比較例2として、実施例1におけるカ
ーボンブラックを使用せず膨張黒鉛粒子とフェノール樹
脂だけを使用した。
第1表 第1表に実施例及び比較例で得られセパレータの物理特
性を示す。表から実施例のセパレータは比較例1との比
較より、膨張黒鉛粒子が祢い導電性を示していることが
わかる。また比較例2と較べてカーボンブラック添加に
より、上(板厚方向)の導電性が向上する。
(発明の効果)“  ・      □本発明によれば
、長手方向、板厚方向共に導電性の高い樹脂成形セパレ
ータとすることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、耐食性樹脂、膨張黒鉛粒子及び球状又は塊状の他の
    炭素粉末からなる混合物を成形してなる燃料電池用セパ
    レータ。
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