JPS60140667A - 多孔質カ−ボン板の製造方法 - Google Patents
多孔質カ−ボン板の製造方法Info
- Publication number
- JPS60140667A JPS60140667A JP58247131A JP24713183A JPS60140667A JP S60140667 A JPS60140667 A JP S60140667A JP 58247131 A JP58247131 A JP 58247131A JP 24713183 A JP24713183 A JP 24713183A JP S60140667 A JPS60140667 A JP S60140667A
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- JP
- Japan
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- carbon plate
- resin
- porous carbon
- gas
- prepreg
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- Pending
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、例えば燃料電池のリプ付き電極基材に用いら
れる両側端部４分が、ガス不透過層である多孔質カーボ
ン板の製造方法に関する。
れる両側端部４分が、ガス不透過層である多孔質カーボ
ン板の製造方法に関する。
燃料電池、例えば燐酸型燃料電池は、燃料電極と空気電
極の開に電解質を保持したマトリックス層を挾持し単電
池とし、この単電池をガス分離板を介して多数積層し、
セルスタックとして組豆て構成されたものがよく知られ
ている。この電池の電極基材には第１図に示すようなリ
プ付きの多孔質カーボン板が一般に使用され、燃料ガス
やを気はそれぞれの電極基材の一方の端（部）から反対
側の端方向へ図中３の如＜−リプに沿って流動するよう
に供給され、同時にその一部は電極基材の空孔部２を通
してマトリックス層に導かれ１、この界面で反応し・い
わゆる発電が行なわれている。したがって電極基材を通
して流れる燃料ガスまたは空気は、その１００％がマド
ＩＪックス層に導かれることが望ましい。
極の開に電解質を保持したマトリックス層を挾持し単電
池とし、この単電池をガス分離板を介して多数積層し、
セルスタックとして組豆て構成されたものがよく知られ
ている。この電池の電極基材には第１図に示すようなリ
プ付きの多孔質カーボン板が一般に使用され、燃料ガス
やを気はそれぞれの電極基材の一方の端（部）から反対
側の端方向へ図中３の如＜−リプに沿って流動するよう
に供給され、同時にその一部は電極基材の空孔部２を通
してマトリックス層に導かれ１、この界面で反応し・い
わゆる発電が行なわれている。したがって電極基材を通
して流れる燃料ガスまたは空気は、その１００％がマド
ＩＪックス層に導かれることが望ましい。
一方、電極基材は多孔質であり、燃料ガス、空気はマト
リックス層以外の方向にも自由に流れる欠点がある。こ
れはガスの利用という点からすれば非常に不経済であり
、また燃料ガスと空気がマトリックス層以外の場所で自
由に接触や混合する機会が生ずる恐れを多分に含んでい
る。衆知の如く、燃料ガスと空気の接触、混合は、燃焼
、場合によっては爆発の危険があり、両者を混合しない
ような方法を講する必要がある。以上を勘案し、電極基
材としては燃料ガス、あるいは空気の流通方向３（ｉｉ
ｌ！極基材のリブ方向）と直角方向の両側端部にガス不
透過層１を形成させた電極基材が工夫されている。
リックス層以外の方向にも自由に流れる欠点がある。こ
れはガスの利用という点からすれば非常に不経済であり
、また燃料ガスと空気がマトリックス層以外の場所で自
由に接触や混合する機会が生ずる恐れを多分に含んでい
る。衆知の如く、燃料ガスと空気の接触、混合は、燃焼
、場合によっては爆発の危険があり、両者を混合しない
ような方法を講する必要がある。以上を勘案し、電極基
材としては燃料ガス、あるいは空気の流通方向３（ｉｉ
ｌ！極基材のリブ方向）と直角方向の両側端部にガス不
透過層１を形成させた電極基材が工夫されている。
このガス不透過層の形成方法としては、従来。
袋状としたフィルム材料をガス不透過層とする電極基材
の端部に装着し、袋状のフィルム材料の一部あるいは全
部を電極基材に接着する方法、ガス不透過層とする電極
基相部外に塗料や樹脂フェノを塗布または含浸する方法
などが行なわれていた。
の端部に装着し、袋状のフィルム材料の一部あるいは全
部を電極基材に接着する方法、ガス不透過層とする電極
基相部外に塗料や樹脂フェノを塗布または含浸する方法
などが行なわれていた。
しかし前者の方法は接着の信頼性が問題であり、完全な
接着を得ることは容易でない。しかも接着層の厚さを接
着層全面に亘って均一にすることは非常に難かしく、電
池積層の際の問題の一つとなっている。後者は塗料や樹
脂フェノにより基材の空孔部を完全に埋めることは難か
しく・通常数回から士数回の真空含浸が行なわれている
。また両者の方法は何れも多孔質板を製造した後に行な
う必要があり、工数が多くかかるなどの欠点がある。
接着を得ることは容易でない。しかも接着層の厚さを接
着層全面に亘って均一にすることは非常に難かしく、電
池積層の際の問題の一つとなっている。後者は塗料や樹
脂フェノにより基材の空孔部を完全に埋めることは難か
しく・通常数回から士数回の真空含浸が行なわれている
。また両者の方法は何れも多孔質板を製造した後に行な
う必要があり、工数が多くかかるなどの欠点がある。
本発明の目的は、第１図６と示すような両側端部４分に
ガス不透過層を有する多孔質カーボン板の製造方法を提
供することにある。
ガス不透過層を有する多孔質カーボン板の製造方法を提
供することにある。
本発明は、カーボン繊維集積シートにフェノール１／ジ
ンを含浸したプリプレグを必要な厚さにする枚数に積み
重ね、これを加圧加熱してレジンを硬化させて多孔質カ
ーボン板を製造する際、前記プリプレグの端部にあらか
じめ樹脂を含浸して・積層成形後の多孔質カーボン板の
両側端部４分の樹脂の見掛は密度が１，２７０以上にな
るようにすることにより、両側端部４分をガス不透過層
とした多孔質カーボン板を得るものである。
ンを含浸したプリプレグを必要な厚さにする枚数に積み
重ね、これを加圧加熱してレジンを硬化させて多孔質カ
ーボン板を製造する際、前記プリプレグの端部にあらか
じめ樹脂を含浸して・積層成形後の多孔質カーボン板の
両側端部４分の樹脂の見掛は密度が１，２７０以上にな
るようにすることにより、両側端部４分をガス不透過層
とした多孔質カーボン板を得るものである。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例１
厚ざ０．２６Ｍ、目付３５２汐のカーボンベーノく−に
１０％フェノールレジンのメタノール溶液を含浸させる
。このカーボンベーパーを室温で大気中に放置しメタノ
ールを完全に３Ｓ＋ｔ Ｗｔさせる。このレジン含浸と
大気中でのツタノール揮発の操作を繰返す■とにより、
２１Ｅ ２図に元すような、カーボンペーパーへのレジ
ンの含浸光が５及び６０ ：＊ ｉ％としたプリプレグ
５を製造した。次にこれらのプリプレグ５の両側端部６
のガス透過）曽を形成させるに必要な部分に、さらにレ
ジンの含浸片が５０〜８０ＭＬ量％となるようにレジン
を含浸した。このプリプレグ５を１０枚積み血ね、３０
０ 乙、ｉ、１６５土５”Ｃの条件でレジンが硬化する
まて加圧加熱して１ｘｌＯＯｘ １００ ｍの多孔質カ
ーボン板を製作した。得られたカーホ′ン板の％ｉｉ部
々分の見掛は密度及び−）ガス透過性を第１表にパす。
１０％フェノールレジンのメタノール溶液を含浸させる
。このカーボンベーパーを室温で大気中に放置しメタノ
ールを完全に３Ｓ＋ｔ Ｗｔさせる。このレジン含浸と
大気中でのツタノール揮発の操作を繰返す■とにより、
２１Ｅ ２図に元すような、カーボンペーパーへのレジ
ンの含浸光が５及び６０ ：＊ ｉ％としたプリプレグ
５を製造した。次にこれらのプリプレグ５の両側端部６
のガス透過）曽を形成させるに必要な部分に、さらにレ
ジンの含浸片が５０〜８０ＭＬ量％となるようにレジン
を含浸した。このプリプレグ５を１０枚積み血ね、３０
０ 乙、ｉ、１６５土５”Ｃの条件でレジンが硬化する
まて加圧加熱して１ｘｌＯＯｘ １００ ｍの多孔質カ
ーボン板を製作した。得られたカーホ′ン板の％ｉｉ部
々分の見掛は密度及び−）ガス透過性を第１表にパす。
第１表のガス透過性の測定は・窒素ガスを使用し測定面
積ｍ ｎｔｒｒ’ 、差圧１気圧で行なった。また、多
孔質部の見掛は密度は０．４６７ （６％）及び９．７
２６ （６０％）であった。８ｇ１表から判るように、
端部のレジン含浸量は７５重量％以上、見掛は密度は１
．３８０以上であればカス透過がないことが確認された
。
積ｍ ｎｔｒｒ’ 、差圧１気圧で行なった。また、多
孔質部の見掛は密度は０．４６７ （６％）及び９．７
２６ （６０％）であった。８ｇ１表から判るように、
端部のレジン含浸量は７５重量％以上、見掛は密度は１
．３８０以上であればカス透過がないことが確認された
。
実施例２
実施例１と同様な方法９条件により多孔質部のレジン量
６ｕ重量％、端部々分のレジン量７５重姓％のプリプレ
グを製作し、同じ〈実施例１の条件と同一条件で槓）一
枚数のみを５〜１０枚とりｊえ・１×１０１） Ｘ １
０１１ ＩＩＩの多孔質カーボン板を製作した。その端
部々分の特性を第２表に示す。
６ｕ重量％、端部々分のレジン量７５重姓％のプリプレ
グを製作し、同じ〈実施例１の条件と同一条件で槓）一
枚数のみを５〜１０枚とりｊえ・１×１０１） Ｘ １
０１１ ＩＩＩの多孔質カーボン板を製作した。その端
部々分の特性を第２表に示す。
第２表
この結果より、ガス透過は含浸レジン量よりむしろ見掛
は密度が重要で、１．２６以上であれば良０と推定され
た。
は密度が重要で、１．２６以上であれば良０と推定され
た。
実施例３
実施例２−のプリプレグ１０枚を使用し・同一Φ件で両
側端部々分の見掛は密度が１．２０〜１．３０の多孔質
カーボン板を、カーボン板の厚さを弯えるこ 、とで製
作した。得られた多孔質カーボン板σ）％性を第３表に
示す。
側端部々分の見掛は密度が１．２０〜１．３０の多孔質
カーボン板を、カーボン板の厚さを弯えるこ 、とで製
作した。得られた多孔質カーボン板σ）％性を第３表に
示す。
見掛は密度１．２６０では、不透過ｏｒわずかに透過が
見受けられ、１．２７０以上であればカスの透過がない
。以上に見られる如く、見掛は密度が第２表に１，２６
２と言う例が見られるが、確実には１．；２７ ｆ）以
上であればガスの不透過層を形成することができる。
見受けられ、１．２７０以上であればカスの透過がない
。以上に見られる如く、見掛は密度が第２表に１，２６
２と言う例が見られるが、確実には１．；２７ ｆ）以
上であればガスの不透過層を形成することができる。
以上実施例で説明した如く、本発明の両側端部々分をガ
ス不透過層とした多孔質カーｄ６７板の製造方法は、カ
ーボンペーパー、マットまたはカーボンクロスなどのい
わゆるカーボン繊維集積シートに、フェノールレジンを
含浸シたプリプレグの両側端部すなわちガス不透過ｔＶ
とする部分に・さらに積層成形後の見掛は密度が１．２
７０以上になるようなｉのフェノールレジンを含浸し、
こノフリブレグを用いて積層成形するもので、従来の多
孔質カーボン板の製造方法として行なわれている多孔質
部を先づ製作し、次いでガス不透過部を形成する方法に
比べ、多孔質部とガス不透過部を同時に成形でき、より
経済的であるという長所を有するものである。
ス不透過層とした多孔質カーｄ６７板の製造方法は、カ
ーボンペーパー、マットまたはカーボンクロスなどのい
わゆるカーボン繊維集積シートに、フェノールレジンを
含浸シたプリプレグの両側端部すなわちガス不透過ｔＶ
とする部分に・さらに積層成形後の見掛は密度が１．２
７０以上になるようなｉのフェノールレジンを含浸し、
こノフリブレグを用いて積層成形するもので、従来の多
孔質カーボン板の製造方法として行なわれている多孔質
部を先づ製作し、次いでガス不透過部を形成する方法に
比べ、多孔質部とガス不透過部を同時に成形でき、より
経済的であるという長所を有するものである。
第１図はリブ伺き電極基材の構造を示す斜視図、第２図
は本発明に使用するプリプレグの斜視図である。
は本発明に使用するプリプレグの斜視図である。
Claims (1)
- カーボン繊維集積シートに樹脂を所定量含浸したプリプ
レグを複数枚積み重ね、この積層体を加圧加熱して前記
樹脂を硬化させ多孔質カーボン板を製造する際に、積層
成形後のカーボン板の両側端部４分の樹脂の見掛は密度
が１，２７０以上になるように、前記プリプレグの端部
にあらかじめ樹脂を含浸することを特徴とする多孔質カ
ーボン板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247131A JPS60140667A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247131A JPS60140667A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140667A true JPS60140667A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17158890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58247131A Pending JPS60140667A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140667A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680452A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-01 | Sumitomo Bakelite Co | Heattproof wearrproof laminated board |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58247131A patent/JPS60140667A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680452A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-01 | Sumitomo Bakelite Co | Heattproof wearrproof laminated board |
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