JPS58150275A - 燃料電池セルセパレ−タ− - Google Patents

燃料電池セルセパレ−タ−

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JPS58150275A
JPS58150275A JP57022890A JP2289082A JPS58150275A JP S58150275 A JPS58150275 A JP S58150275A JP 57022890 A JP57022890 A JP 57022890A JP 2289082 A JP2289082 A JP 2289082A JP S58150275 A JPS58150275 A JP S58150275A
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JP
Japan
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resin
making machine
hardened
cell separator
fuel cell
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Application number
JP57022890A
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English (en)
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JPS6228546B2 (ja
Inventor
Jotaro Yamada
山田　穣太郎
Masaya Takahata
高畑　正也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Carbon Co Ltd
Original Assignee
Tokai Carbon Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58150275A publication Critical patent/JPS58150275A/ja
Publication of JPS6228546B2 publication Critical patent/JPS6228546B2/ja
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    • 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

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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】 本発明は、リン酸型燃料電池に適用して卓越した性能を
与える材質のセルセパレーターに関する。
リン酸型燃料電池は、リン酸を保持した電解質層の両側
に白金触媒を担持した多孔質電極板を配置して単位セル
を構成し、各単位セルをセパレーターを介して電気的に
接続することにより所定のスタック構造に形成している
。セパレーターハ、燃料ガスおよび酸化剤ガスの供給通
路を多孔質電極板に付ン菖によって平板もしくはリプ付
の形状タイプに分れるが、これが電池作動温度（約１９
０℃）において十分な安定性を備え、かつガス透過の防
止、電流通過の媒体、生成熱の除去および電池構造の維
持などの機能を満足する必要があるため、材質的に耐熱
性、耐薬品性、ガス不透過性、電気伝導性、熱伝導性、
機械的強度等の諸物件が要求されている。
従来、上記要求特性に合うものとして黒鉛劇が肩用視さ
れているが、特性項目を全面的に満足していない。すな
わち、現在、燃料電池セルセパレーター用黒鉛材の製法
としては、黒鉛基材にフェノール糸樹脂などの＃Ｉ硬化
性樹脂液を含浸硬化する方法（樹脂含浸法）、およびカ
ーボン粉末をフェノール樹脂、弗化ビニリデン樹脂など
をバインダーとして加熱成型する方法（樹脂結合法）が
知られている。しかしながら、これら方法においては使
用される樹脂類が目的に対して十分な耐熱耐薬品性を有
していないという根本的な欠点があるうえに、樹脂含浸
法は徐数回含浸処理を繰返しても高度のガス不透過性を
付与することが困難性を伴い、他方、樹脂結合法にあっ
てはガス不透過性を与えるためにカーボン粉末の約２０
〜３０％に相当する樹脂量を必要とする関係から、電気
伝導性の低下を招く問題があった。
本発明は、セルセパレーターとしての最適材質につき多
角的に検討を加えた結果、ガラス状カーボンが要求特性
を悉く満足する事実を確認し開発に至ったものである。
ガラス状カーボンとけ、フラン系樹脂、フェノール系樹
脂もしくけこれらの混合樹脂を炭化して得られる組織的
に極めて緻密かつ均質な目視構造を有する炭素質物をい
い、セルセパレーターとして次のようにａ造される。
液状のフラン系またねフェノール系樹脂もしくけこれら
の混合樹脂を、核ｍ脂液と化学反応を起さずかつ比重の
大きな流動性の変形防止離型剤と共に円筒状の遠心成形
器に流入する。遠心成形器は、平板セルセパレーターを
得る場合には平滑内面形状とし、リブ付セパレーターを
得る際には軸方向に予め炭化収縮を考ＩＩ〜て設定１７
た凹凸条を形成１７た内面形状とする。次いで、加温し
ながら回転力を与え、遠心成形器の内面に均一な肉厚を
もつ半硬化状態の管状樹脂体を賦形する。遠心成形器の
直径、長さを適宜設計変更し、さらに樹脂液の量を加減
することにより、得られる管状樹脂体の寸法形状、肉厚
等を任意に変えることができる。成形された半硬化管状
樹脂体は離型したのち縦方向に切開して展開し、鐘面金
輌板などで上下から挾みつけた状腕で加温して硬化を完
結させる。
硬化した樹脂板は常法により炭化し、更に必要に応じて
黒鉛比処理する。
このようにして得られた燃料電池セルセパレーターは、
極めて均一な寸法精度をもつガラス状無孔組織構造の板
状体で、１關程度の薄肉厚においても完全なガス不透過
性を有するとともに優れた電気伝導性、熱伝導性および
後板的強度を備え、捷だ、樹脂質部分が介在しない一体
炭素質構造であるため、従来製造法による黒鉛セパレー
ターで付与することができなかった耐熱性および耐薬品
性を具備する。
以上のとおり、本発明により提供される新規材質の燃料
電池セルセパレーターは、この目的に要求される材質的
特性をすべて満足するから、長期間の電池作動にあ・い
ても材質劣化を伴うことなく常に安定した発電性能が保
障される。
夾施例 内径２００朋、長さ６８０顛の銅鉄製円筒容器を備えた
遠心成形器を用い、円筒容器内に変形防止＃Ｅ型剤とし
て弗素樹脂油〔ダイキン工業■製、６ダイフロイル１〕
２０００ｙを注入し、ついで液状フラン樹脂〔日立化成
工業■製、”ヒタフラン”）＋５００ｙに硫酸アニリン
＋３ｙを混合した成形原料を流し込んだ。
円筒容器を５０℃温度雰囲気に保持しなから３２００　
ｒｐｍ　　の回転速度で１５時間回転して原料樹脂を半
硬化状態に遠心成形した。成形された管状樹脂半硬化物
を円筒容器から離型したのち縦方向に切開してこれを展
開し、ステンレス鋼平板で挾み約０．１　Ｋｙ／ａｔの
圧力を付加した状態で５０℃７０℃、９０℃の温度に各
４゛８時間保持して硬化を完結した。
硬化樹脂体を不活性気流中で１０００℃の温度で焼成炭
化して長さ５００＋ｎ１巾４５０１１ｊ１１肉厚２０顛
の平板ガラス状カーボンを得た。
得られた平板ガラス状カーボンは、下表のような特性を
示す肉厚均一の鏡面状表面を有し、全体としての肉厚変
動は００２闘であった。
上表の各特性値は、燃料電池セルセパレーター耐薬品性
などの特性は従来の樹脂含浸法および樹脂結合法によっ
ては付与しえないものであった。
本セルセパレーターを用いてリン酸型燃料電池セルを構
成し、作動温度１９０℃、単位面積当り２００ｍＡで１
０００時間に互り放電をおこなったところセパレーター
の材質劣化は全く認められず、また電圧降下もほとんど
なく安定に作動した。
特許出願人　東海カーボン株式会社 代理人　他士高畑正也

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガラス状カーボンで構成することを特徴とする燃料電池
    セルセパレーター。
JP57022890A 1982-02-17 1982-02-17 燃料電池セルセパレ−タ− Granted JPS58150275A (ja)

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JP57022890A JPS58150275A (ja) 1982-02-17 1982-02-17 燃料電池セルセパレ−タ−

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JP57022890A JPS58150275A (ja) 1982-02-17 1982-02-17 燃料電池セルセパレ−タ−

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Publication Number Publication Date
JPS58150275A true JPS58150275A (ja) 1983-09-06
JPS6228546B2 JPS6228546B2 (ja) 1987-06-20

Family

ID=12095254

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