JPH0372167B2 - - Google Patents
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- JPH0372167B2 JPH0372167B2 JP58015250A JP1525083A JPH0372167B2 JP H0372167 B2 JPH0372167 B2 JP H0372167B2 JP 58015250 A JP58015250 A JP 58015250A JP 1525083 A JP1525083 A JP 1525083A JP H0372167 B2 JPH0372167 B2 JP H0372167B2
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- Japan
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- fluororesin
- sheet
- conductive
- dispersion
- carbon paper
- Prior art date
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0213—Gas-impermeable carbon-containing materials
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は体積抵抗値が低く且つガス気密性の優
れたシートを提供するものである。
れたシートを提供するものである。
燃料電池は一般に電解質マトリツクス層の片面
に陽極、他面に陰極が設けられた単電池をセパレ
ータを介して所定数直列接続せしめた構造を有し
ている。
に陽極、他面に陰極が設けられた単電池をセパレ
ータを介して所定数直列接続せしめた構造を有し
ている。
この燃料電池におけるセパレータとしては、従
来、金属シート或いはカーボン板が用いられてい
るが、前者は耐薬品性が充分でなく、電解液によ
る腐食の進行が避けられず、電池寿命の短命化を
招くばかりでなく、比重が大きいため電池の軽量
化を計る際に不利であり、後者は気密性が劣り、
燃料ガスの漏洩のため、これまた電池寿命に悪影
響を及ぼすことがあり、いずれも満足すべきもの
でないのが実情である。
来、金属シート或いはカーボン板が用いられてい
るが、前者は耐薬品性が充分でなく、電解液によ
る腐食の進行が避けられず、電池寿命の短命化を
招くばかりでなく、比重が大きいため電池の軽量
化を計る際に不利であり、後者は気密性が劣り、
燃料ガスの漏洩のため、これまた電池寿命に悪影
響を及ぼすことがあり、いずれも満足すべきもの
でないのが実情である。
本発明は従来技術の有する上記問題を解決した
導電性シートに係り、カーボンペーパーに導電性
フツ素樹脂デイスパージヨンが含浸され且つ該フ
ツ素樹脂が焼成されて成るものである。
導電性シートに係り、カーボンペーパーに導電性
フツ素樹脂デイスパージヨンが含浸され且つ該フ
ツ素樹脂が焼成されて成るものである。
本発明において用いるカーボンペーパーはカー
ボン繊維を紙状に抄いて得られるもので、市販品
としては例えば東レ社製商品名トレカ、ユニチカ
社製商品名CE30或いはCXO−100、日本カーボ
ン社製商品名SH35、東邦レーヨン社製商品名ベ
スフアイト等を挙げることができる。
ボン繊維を紙状に抄いて得られるもので、市販品
としては例えば東レ社製商品名トレカ、ユニチカ
社製商品名CE30或いはCXO−100、日本カーボ
ン社製商品名SH35、東邦レーヨン社製商品名ベ
スフアイト等を挙げることができる。
また、導電性フツ素樹脂デイスパージヨンとし
てはポリテトラフルオロエチレン（以下、PTFE
と称す）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体等のフツ素樹脂粉末にカ
ボン、グラフアイト等の導電性粉末を分散せしめ
た水性デイスパージヨンが用いられる。このデイ
スパージヨンにおけるフツ素樹脂粉末と導電性粉
末の配合割合は、フツ素樹脂或いは導電性粉末の
種類や粒径等に応じて設定するが、通常はフツ素
樹脂粉末100重量部に対し、導電性粉末80〜200重
量部である。なお、デイスパージヨン中における
固形分濃度は約20〜50重量％に設定するのが、カ
ーボンペーパーへの含浸のために好ましい。
てはポリテトラフルオロエチレン（以下、PTFE
と称す）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体等のフツ素樹脂粉末にカ
ボン、グラフアイト等の導電性粉末を分散せしめ
た水性デイスパージヨンが用いられる。このデイ
スパージヨンにおけるフツ素樹脂粉末と導電性粉
末の配合割合は、フツ素樹脂或いは導電性粉末の
種類や粒径等に応じて設定するが、通常はフツ素
樹脂粉末100重量部に対し、導電性粉末80〜200重
量部である。なお、デイスパージヨン中における
固形分濃度は約20〜50重量％に設定するのが、カ
ーボンペーパーへの含浸のために好ましい。
本発明のシートは例えばカーボンペーパーを導
電性フツ素樹脂デイスパージヨン中に浸漬し、カ
ーボンペーパーにデイスパージヨンを含浸させた
後約100〜150℃に加熱して水分を除去し、次いで
フツ素樹脂の融点以上の温度に加熱し、フツ素樹
脂を焼成する方法等により得られる。
電性フツ素樹脂デイスパージヨン中に浸漬し、カ
ーボンペーパーにデイスパージヨンを含浸させた
後約100〜150℃に加熱して水分を除去し、次いで
フツ素樹脂の融点以上の温度に加熱し、フツ素樹
脂を焼成する方法等により得られる。
なお、本発明においては上記のようにして得ら
れるシートの所定枚数を重ね合わせ、加熱加圧す
ることによりシート同志を融着せしめて積層タイ
プのシートとすることもできる。
れるシートの所定枚数を重ね合わせ、加熱加圧す
ることによりシート同志を融着せしめて積層タイ
プのシートとすることもできる。
本発明に係る導電性シートはその体積抵抗が約
10Ω・cm以下（ASTM257により測定）と低いば
かりでなく、ガス気密性が優れており、ガス透過
量は約20c.c.／min・cm2以下（ガス透過試験機、理
化精機工業社製、気体透過測定装置単式Ａ型によ
り測定）である。
10Ω・cm以下（ASTM257により測定）と低いば
かりでなく、ガス気密性が優れており、ガス透過
量は約20c.c.／min・cm2以下（ガス透過試験機、理
化精機工業社製、気体透過測定装置単式Ａ型によ
り測定）である。
かように本発明のシートにおけるガス気密性が
優れているのは、カーボンペーパーへの導電性フ
ツ素樹脂デイスパージヨンの含浸により、カーボ
ンペーパーの微細空隙がフツ素樹脂粉末および導
電性粉末で充填され、更にフツ素樹脂の焼成時に
フツ素樹脂粉末が溶融状態となり粉末同志が融合
すると共に前記微細空隙を閉塞するためと推論さ
れる。
優れているのは、カーボンペーパーへの導電性フ
ツ素樹脂デイスパージヨンの含浸により、カーボ
ンペーパーの微細空隙がフツ素樹脂粉末および導
電性粉末で充填され、更にフツ素樹脂の焼成時に
フツ素樹脂粉末が溶融状態となり粉末同志が融合
すると共に前記微細空隙を閉塞するためと推論さ
れる。
かような本発明のシートは燃料電池のセパレー
タの他、低抵抗性を利用する各種電極等に用いる
ことができる。
タの他、低抵抗性を利用する各種電極等に用いる
ことができる。
本発明のシートは上記のように構成されてお
り、下記実施例からも判るように導電性およびガ
ス気密性が共に優れている。また、フツ素樹脂と
カーボンペーパーを主材料とするので、耐熱性、
耐薬品性も良好である等の特有の効果を奏する。
り、下記実施例からも判るように導電性およびガ
ス気密性が共に優れている。また、フツ素樹脂と
カーボンペーパーを主材料とするので、耐熱性、
耐薬品性も良好である等の特有の効果を奏する。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
実施例 １
未焼成のPTFE粉末100重量部に対しカーボン
粉末150重量部が配合せしめられた水性デイスパ
ージヨン（固形分濃度30重量％）中に厚さ0.3mm
のカーボンペーパー（東邦レーヨン社製商品名ベ
スフアイト）を浸漬し、カーボンペーパーにデイ
スパージヨンを含浸せしめて引き上げ、室温で５
分間風乾する。
粉末150重量部が配合せしめられた水性デイスパ
ージヨン（固形分濃度30重量％）中に厚さ0.3mm
のカーボンペーパー（東邦レーヨン社製商品名ベ
スフアイト）を浸漬し、カーボンペーパーにデイ
スパージヨンを含浸せしめて引き上げ、室温で５
分間風乾する。
次に、100℃の温度で30分間加熱し水分を除去
する。
する。
その後、390℃の温度で５分間加熱することに
よりPTFEを焼成し、ガス気密性および導電性を
兼備するシートを得た。
よりPTFEを焼成し、ガス気密性および導電性を
兼備するシートを得た。
このシートの体積抵抗は0.1Ω・cmと低く、ガ
ス透過量も20c.c.／min・cm2と小さく気密性が優れ
ていた。
ス透過量も20c.c.／min・cm2と小さく気密性が優れ
ていた。
なお、体積抵抗はASTM257により測定し、ガ
ス透過量はガス透過試験機（理化精機工業社製、
気体透過測定装置単式Ａ型）により測定した。
ス透過量はガス透過試験機（理化精機工業社製、
気体透過測定装置単式Ａ型）により測定した。
実施例 ２
水分除去後にプレス機を用いて圧力20Kg／cm2、
温度25℃の条件で１分間加圧する以外は全て実施
例１と同様にしてガス気密性および導電性を兼備
するシートを得た。
温度25℃の条件で１分間加圧する以外は全て実施
例１と同様にしてガス気密性および導電性を兼備
するシートを得た。
このシートの体積抵抗は0.1Ω・cmであり、実
施例１のシートと同程度であつたが、ガス透過量
は８c.c.／min・cm2であり、気密性はより向上して
いた。
施例１のシートと同程度であつたが、ガス透過量
は８c.c.／min・cm2であり、気密性はより向上して
いた。
実施例 ３
実施例１で得たシート７枚を重ね合わせ、温度
390℃、圧力20Kg／cm2の条件で加熱加圧しシート
同志を融着せしめて積層タイプの気密性および導
電性を兼備するシートを得た。
390℃、圧力20Kg／cm2の条件で加熱加圧しシート
同志を融着せしめて積層タイプの気密性および導
電性を兼備するシートを得た。
この積層シートの特性を実施例１と同様にして
測定したところ、体積抵抗は0.1Ω・cmであつた
が、ガス透過量は５c.c.／min・cm2であり、気密性
が更に向上していた。
測定したところ、体積抵抗は0.1Ω・cmであつた
が、ガス透過量は５c.c.／min・cm2であり、気密性
が更に向上していた。
Claims (1)
- １ カーボンペーパーに導電性フツ素樹脂デイス
パージヨンが含浸され且つ該フツ素樹脂が焼成さ
れて成る導電性シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015250A JPS59141171A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 導電性シ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015250A JPS59141171A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 導電性シ−ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141171A JPS59141171A (ja) | 1984-08-13 |
| JPH0372167B2 true JPH0372167B2 (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=11883602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58015250A Granted JPS59141171A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 導電性シ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141171A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505992A (en) * | 1983-04-11 | 1985-03-19 | Engelhard Corporation | Integral gas seal for fuel cell gas distribution assemblies and method of fabrication |
| JPS6059671A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-06 | Hitachi Ltd | 燃料電池用セパレータの製造方法 |
| US4588661A (en) * | 1984-08-27 | 1986-05-13 | Engelhard Corporation | Fabrication of gas impervious edge seal for a bipolar gas distribution assembly for use in a fuel cell |
| JPS6248944A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-03 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| US4913706A (en) * | 1988-09-19 | 1990-04-03 | International Fuel Cells Corporation | Method for making a seal structure for an electrochemical cell assembly |
| JP2896545B2 (ja) * | 1992-07-31 | 1999-05-31 | 株式会社 いすゞセラミックス研究所 | 回転電機付過給機によるエネルギー回収装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548403A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of wide flange beam by flat steel slab |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP58015250A patent/JPS59141171A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548403A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of wide flange beam by flat steel slab |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59141171A (ja) | 1984-08-13 |
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